CN102602334A - 车辆（接近）警告装置 - Google Patents

Abstract

车辆(接近)警告装置通过用0V或者更多的矩形波信号驱动车辆喇叭(3)来产生从参量扬声器(1)和电动式扬声器(3)发出的警告声音，从而避免了由于喇叭中的正电压和负电压的交替而引起的反电动势所导致的电力损耗，以及避免了来自喇叭的警告声音的有问题的失真。此外，由于车辆(接近)警告装置被设计来避免参量扬声器(1)产生由车辆喇叭(3)重新生成的500Hz的低音调声音，因此降低了较高次谐波对来自参量扬声器(1)的重新生成声音的影响，从而避免了来自参量扬声器(1)的声音的劣化。

Description

车辆(接近)警告装置

技术领域

本公开总体上涉及一种车辆(接近)警告装置，其产生用来向车辆周围的行人等警告车辆的接近的警告声音。

背景技术

由电动机驱动的车辆在行驶时可以几乎不产生声音。没有声音是有问题的，因为它几乎没有为车辆周围的行人或者其他开车的人提供正在接近的车辆的警告。在日本专利公开号2005-289175(JP′175)中公开了一种输出声音来通知在正在行驶车辆附近的其他事物的警告设备。

JP′175中公开的警告声音可以被在车辆的短距离范围内的人听到，但是不能被更远的、车辆正在向其行驶的人听到。

此外，通过电动式扬声器产生并且输出警告声音将需要所产生的声音具有较大的声压值，从而导致所产生的警告声音具有较大的音量，这对于车辆的乘客来说是不舒服的。

发明内容

鉴于以上和其他问题，本公开提供了一种车辆(接近)警告装置，其避免电动式扬声器的音调改变并且避免了在电动式扬声器的线圈中产生反电动势以减少功率放大器的电耗，并且，同时，避免了参量扬声器的音调的劣化。

在本公开的一个方面，用来通知车辆的出现的车辆(接近)警告装置，包括参量扬声器和电动式扬声器。参量扬声器发出从车辆向外辐射的超声波。通过对警告声音执行超声波调制来产生超声波。电动式扬声器通过基于提供给线圈的电流的改变来改变线圈的磁场，发出从车辆向外辐射的听频范围警告声音，其中电动式扬声器由至少零伏特的矩形波信号驱动。

除了以上配置，由电动式扬声器产生的警告声音的最低频率被配置为高于由参量扬声器产生的警告声音的最低频率。以这种方式，在参量扬声器的重新生成声音中能够消除低音调声音频率的谐频的感应，从而避免了参量扬声器的音调的劣化。

如上所述，当电动式扬声器由矩形波信号驱动时，这种方法对于电动式扬声器重新生成单个声音是有利的，但是对于电动式扬声器同时重新生成多个频率可能是困难的。

因此，当电动式扬声器产生多个频率的复合声音作为警告声音时，这种警告声音被组成为多个单音频率的复合声音，并且多个单音频率中的每一个在短周期内以特定顺序周期地产生。

以这种方式，当输出声音到个人的耳朵时每一个单音频率与其他的频率重叠，从而重新生成多个频率的复合声音。

除了以上配置，在车辆中使用的车辆(接近)警告装置中的电动式扬声器是当车辆的使用者操作喇叭开关时产生警报声音或者激励喇叭声音的电磁型车辆喇叭。

附图说明

根据参考附图做出的以下详细描述，本公开的目标、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中

图1是本公开的车辆(接近)警告装置的框图；

图2A是透视图中的车辆(接近)警告装置的说明；

图2B是车辆(接近)警告装置的截面图；

图3是车辆(接近)警告装置的车辆喇叭的频率特性的图；

图4A和4B是车辆(接近)警告装置的警告声音的范围分布的说明；

图5是每一个分开的单音频率的矩形波信号的说明；

图6是由正弦波信号和由矩形波信号驱动的车辆(接近)警告装置的频率特性的图；以及

图7是来自参量扬声器的其中包含和不包含500Hz频率声音的警告声音的频率特性的图。

具体实施方式

在以下实施例中，参考附图说明了车辆(接近)警告装置，但是不将本公开限制于这一实施例。在实施例中以及在它的修改中，相同的编号示出了相同的部分。

(配置)

本实施例中的车辆是当车辆行驶时几乎不产生声音的安静车辆，例如电动车、混合动力汽车等。车辆装备有车辆(接近)警告装置，用于通过输出超声波的参量扬声器1和作为电动式扬声器运行的车辆喇叭3向周围区域通知车辆的出现和接近。

参考图1，车辆(接近)警告装置装备有车辆喇叭3、超声波扬声器5以及控制电路6。车辆喇叭3可以是能够产生声音的电磁型喇叭，并且超声波扬声器5能够发出从车辆向外辐射的超声波。控制电路6被配置来控制车辆喇叭3和超声波扬声器5的操作。

(车辆喇叭3)

装备有车辆喇叭3的车辆，包括启动车辆喇叭3的喇叭开关或者按钮(没有示出)。车辆喇叭3可以安装在车辆的前面部分。一旦接通喇叭开关，则车辆喇叭3在自励电压超过阈电压(例如8V或更多)时产生警报声音或者激励喇叭声音。

现在参考图2A和2B，车辆喇叭3与撑杆7被安装在车辆的前面部分，例如在散热器(未示出)的前面。车辆喇叭3包括用于产生磁力的线圈2、固定铁心8、可动铁心10和可动触点12。固定铁心8从线圈2输出生成作为磁力的吸引力，固定铁心8可以被称为磁吸引心。

可动铁心10被支撑在振动板9或者隔膜的中心。由固定心8提供的吸引力使可动铁心10向固定铁心8移动，并且，因此可动触点12与固定触点11去耦合，这中断了提供给线圈2的电流。

具体地说，经由与线圈2的端耦合的电源终端，提供穿过线圈2的自励电压，并且电流流过线圈2。当自励电压在阈值以上时(即，电压等于或者大于8V)，在车辆喇叭3内重复地执行吸引动作和返回动作。

具体地说，关于吸引动作，当电流流过线圈2时，产生电磁场并且在可动铁心10与固定铁心8之间产生吸引，以使可动铁心10向固定铁心8移动。由于可动铁心10向固定铁心8的移动，可动触点12与固定触点11去耦合，导致电流停止流过线圈2。

一旦电流已停止流过线圈2，则不再产生电磁场，并且可动铁心10返回到它的初始位置，这是返回动作。由于可动铁心10的偏置，可动触点12与固定触点11耦合，并且电流恢复流过线圈2，因此重新开始吸引动作。

换言之，当自励电压等于或者大于阈值电压时，电流流过线圈2，并且允许和阻止电流流过线圈2的电流中断器13，是由固定触点11和可动触点12组成的。

由于吸引动作和返回动作，可动铁心10引起振动板9的振动，并且车辆喇叭3产生激励喇叭声音。车辆喇叭3产生具有预定频率(例如，500Hz等)的激励喇叭声音，其中一个充当基础声音。当在自励电压大于或者等于8V时，由车辆喇叭3所产生的激励喇叭声音的频率特性由图3中的实线A示出。

另外，在本实施例中，通过提供低于针对车辆喇叭3的阈值电压的激励电压(例如，低于8V的激励电压)的驱动信号，车辆喇叭3被用作电动式扬声器。

在图3中用虚线B示出了在将车辆喇叭3用作电动式扬声器时车辆喇叭3的频率特性。虚线B示出当1V的扫频信号(即，从低频率到高频率变化的可变信号)以正弦波的形式被提供给车辆喇叭3时的频率特性。

本实施例中的车辆喇叭3包括如图2A中所示的旋涡形喇叭14(即，旋涡形的喇叭构件：旋涡形的声音管)。旋涡形喇叭14放大由振动板9的振动产生的声音，并且将所放大的声音从车辆向外辐射到周围区域。对本领域技术人员显而易见的是，车辆喇叭3不必须具有旋涡形喇叭14。

(超声波扬声器5)

超声波扬声器5被布置在本实施例中的旋涡形喇叭14的侧面，并且被配置为发出从车辆向外辐射的超声波，以使超声波的方向被投射到车辆的正面方向。超声波扬声器5被布置在指向车辆的外部周围区域的喇叭14的前面。

超声波扬声器5是超声波发生器，其产生具有高于人类可听范围的频率(即，大于20kHz)的空气振动。

在本实施例中超声波扬声器5被布置为适合超声波重新生成的多个压电扬声器21(例如陶瓷扬声器、压电扬声器等)的扬声器阵列。压电扬声器21具有公知的结构，该结构包括根据所施加的电压(即来自充电和放电的电压)扩张和收缩的压电元件。压电元件的扩张和收缩导致振动板9产生空气振动。

基于压电扬声器21的数量和排列，超声波扬声器5能够控制在所产生的超声波中的能量，以及从每一个压电扬声器21输出的超声波的方向范围。

由压电扬声器21产生的超声波，通过扬声器开口50发出。超声波扬声器5包括例如百叶窗(louver)22的设备，该设备用来避免水或者其他外部粒子经由扬声器开口50进入超声波扬声器5，同时仍允许超声波的传输。此外，鉴于本公开，本领域技术人员将会意识到，可以用避免湿气进入超声波扬声器5并且同时仍然发出超声波的网孔元件、盖等来替代百叶窗22。

布置百叶窗22以使得当超声波从压电扬声器21输出时不影响超声波的质量。从每一个压电扬声器21发出的超声波在百叶窗22的内表面被向下的方向反射，并且然后在百叶窗22的外表面再被向外反射，以使得波在车辆的正面方向辐射。因此，超声波从车辆的正面方向向外辐射。

此外，应当理解，超声波扬声器5的扬声器开口50可以被放置为面向除了车辆的前面方向外的另一方向。即，声音辐射孔可以朝向任一方向，例如车辆的后面，并且可以通过使用反射器等来实现所发出的超声波的这种方向性。

图4A说明了来自参量扬声器1的警告声音的覆盖区域α并且图4B说明了来自车辆喇叭3的警告声音的覆盖区域β。覆盖区域α和β示出了具有测量为50dB或以上的声压的警告声音的区域。如上所述，本实施例的超声波扬声器5被布置为朝车辆的行驶方向向外发出超声波。

此外，车辆喇叭3被布置为在车辆周围基本均匀地发出警告声音，如图4B中所示。车辆喇叭3的旋涡形喇叭14的喇叭开口51(通过该开口发出警告声音)指向车辆的向下方向以面向路面。喇叭开口51的方向也可以被设置为另一方向，并且可以通过使用反射器等来实现这种方向性。

(控制电路6)

如图1和2B中所示，车辆喇叭3包括控制电路6。控制电路6包括：

(a)喇叭驱动放大器4，其用来根据警告声音信号驱动车辆喇叭3，

(b)警告声音产生单元23，其用来产生警告声音信号，

(c)低频截止滤波器24，其用来从警告声音信号中去除低音调频率声音，

(d)超声波调制单元25，其用来将从其中去除低音调频率声音的警告声音信号调制成具有超声波频率的信号，

(e)超声波驱动放大器26，其用来根据该超声波调制的信号驱动超声波扬声器5，以及

(f)信号处理单元27，其用来控制上述操作。

以下解释了控制电路6的上述元件。

(喇叭驱动放大器4)

喇叭驱动放大器4是将车辆喇叭3操作为电动式扬声器的功率放大器。喇叭驱动放大器4放大了来自警告声音产生单元23的警告声音信号，并且将所放大的信号输出给耦合到车辆喇叭3的线圈2的电源终端。

喇叭驱动放大器4的最大输出被限制在8V或以下，其被提供作为他励电压，并且用于产生警告声音的喇叭驱动放大器4的电压输出被配置为具有不会从车辆喇叭3产生激励喇叭声音的电平。换句话说，当自励电压等于他励电压(即低于8V)时，没有由车辆喇叭3产生激励喇叭声音，但是通过车辆喇叭3产生了由警告声音信号产生的警告声音。

喇叭驱动放大器4是D类数字放大器等，其通过矩形波信号驱动车辆喇叭3。矩形波信号可以具有0V的低压(Lo)和大于Lo但小于8V的高压(Hi)。

喇叭驱动放大器4通过使用脉冲宽度调制(PWM)来根据输入频率产生占空比(duty ratio)信号，并且通过放大该占空比信号来驱动车辆喇叭3。虽然作为数字放大器的示例示出了PWM，但是使用脉冲密度调制技术的其他数字放大器也可以被用作数字放大器。

喇叭驱动放大器4具有增益控制器(例如，音量控制器)，该增益控制器被用来设置在距离车辆特定距离处来自车辆喇叭3的警告声音的预定声压级。即，例如，在距离车辆6米的位置，来自车辆喇叭3的警告声音的声压可以被设置为50dB(参见图4B)。

(警告声音产生单元23)

警告声音产生单元23根据从信号处理单元27提供的信息产生预存警告声音信号(即具有可听频率的信号)。

在本实施例中，超声波驱动放大器26可以是模拟放大器(即推挽式放大器)，后面将对其进行更详细地描述。本实施例的警告声音产生单元23根据具有互相交替的“+”电压(即正电流)和“-”电压(即负电流)的模拟信号输出“警告声音信号”。

在本实施例中，警告声音可以是不会引起车辆周围人们的不安或者不愉快的和弦声音等，其中，警告声音可以是具有多个频率分量的合成声音。

如上所述，既然喇叭驱动放大器4通过矩形波信号来驱动车辆喇叭3，则喇叭驱动放大器4能够根据矩形波信号产生单个声音。然而，喇叭驱动放大器4不能够根据矩形波信号产生和弦声音或者具有多个频率分量的合成声音的其他声音。

因此，本实施例的警告声音产生单元23将具有多个频率分量的合成声音分成多个单音频率，并且在例如60ms等的短周期内按特定顺序循环地产生每一个单音频率。

参考图5，在以下示例中产生了具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz频率的警告声音。

警告声音产生单元23在60ms的周期内产生以下顺序的频率：500Hz、1kHz、2kHz和4kHz。

此外，在图5中，针对更高的频率而提高“脉冲高度(即脉冲电压值或者脉冲电流值)”。然而，这种高度差仅用于说明的目的，并且实际脉冲高度对于所有的频率是相同的。

因此，以下发生：

·当警告声音产生单元23产生500Hz的频率时，喇叭驱动放大器4以500Hz的频率驱动车辆喇叭3，并且由车辆喇叭3重新生成500Hz的频率，

·当警告声音产生单元23产生1kHz的频率时，喇叭驱动放大器4以1kHz的频率驱动车辆喇叭3，并且由车辆喇叭3重新生成1kHz的频率，

·当警告声音产生单元23产生2kHz的频率时，喇叭驱动放大器4以2kHz的频率驱动车辆喇叭3，并且由车辆喇叭3重新生成2kHz的频率，以及

·当警告声音产生单元23产生4kHz的频率时，喇叭驱动放大器4以4kHz的频率驱动车辆喇叭3，并且由车辆喇叭3重新生成4kHz的频率。

在60ms内执行以上操作的一个周期，这些单音频率的每一个基本上同时被人的耳朵听到。换句话说，来自车辆喇叭3的警告声音像由500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率组合成的和弦声音。

此外，虽然在本实施例中60ms被用作“预定短周期”的示例，但是这一周期可以改变为不同的值，例如100ms，80ms等，只要所重新生成的这些频率的声音共同听起来像和弦声音。

此外，为了使警告声音对于行人更加显著并且，为了减少电力消耗，在本实施例中如图5中所示以60ms的间隔间歇地产生警告声音，警告声音产生周期不限于这一周期。

(低频截止滤波器24)

在本实施例中，由参量扬声器1产生的警告声音的最低频率被设置为高于由车辆喇叭3产生的警告声音的频率。

更实际地，低音调声音频率，例如在本实施例中的500Hz，由车辆喇叭3重新生成而不是由参量扬声器1重新生成。

更详细地，当在本实施例中警告声音是具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率的合成声音时，它被配置为参量扬声器1不产生能够由车辆喇叭3重新生成的500Hz的低音调声音频率，并且参量扬声器1仅产生1kHz、2kHz和4kHz的频率。

因此，在本实施例中低频截止滤波器24被提供用于去除来自警告声音产生单元23的警告声音信号的500Hz的低频率，并且仅用于将1kHz、2kHz和4kHz的频率传递到超声波调制单元25。

低频截止滤波器24可以被提供为具有CR(即电容器和电阻器)的CR电路的声音滤波器或者具有CL(即电容器和电感器)的CL电路等的声音滤波器。

(超声波调制单元25)

超声波调制单元25将由低频截止滤波器24将500Hz的频率去除的警告声音产生单元23的输出调制为超声波。

在本实施例中，超声波调制单元25使用振幅调制(即AM调制)，以用于将警告声音信号调制为超声波频率(例如，25kHz)中振幅改变(即电压的增高和降低改变)的信号。更实际地，超声波调制单元25输出通过具有互相交替的“+”电压和“-”电压的模拟信号实现的超声波信号。

此外，超声波调制单元25可以使用其他的调制技术，例如脉冲宽度调制(PWM)，其将警告声音信号调制为超声波频率中(例如，25kHz)宽度改变(即脉冲产生时间的宽度)的信号。

(超声波驱动放大器26)

超声波驱动放大器26基于由超声波调制单元25调制的超声波信号来驱动每一个压电扬声器21。即，超声波驱动放大器26通过控制针对每一个压电扬声器21(即，充电和放电状态)所施加的电压，产生由警告声音信号的调制形成的超声波。

在本实施例中，超声波驱动放大器26可以是推挽式模拟放大器(例如，B类放大器)，其将从超声波调制单元25输出的超声波信号的电压的增大和减小施加到每个压电扬声器21。

以这种方式，

·当警告声音产生单元23产生1kHz的频率时，参量扬声器1重新生成1kHz的频率，

·当警告声音产生单元23产生2kHz的频率时，参量扬声器1重新生成2kHz的频率，以及

·当警告声音产生单元23产生4kHz的频率时，参量扬声器1重新生成4kHz的频率。

此外，由于在60ms的周期中执行以上操作，因此人的耳朵基本上同时听到那些单音频率中的每一个。换句话说，来自参量扬声器1的警告声音听起来像由1kHz、2kHz和4kHz的频率组合成的和弦声音，与来自车辆喇叭3的警告声音类似。

超声波驱动放大器26具有增益控制器(例如，音量控制器)，并且增益控制器被用来设置在车辆前方、在距离车辆特定距离处来自超声波扬声器5的警告声音的预定声压级。即，例如，在距离车辆10米的位置(参见图4A)，来自超声波扬声器5的警告声音的声压可以被设置为50dB。

此外，在以上示例中，“警告声音信号”由与车辆喇叭3共享的警告声音产生单元23产生。

相反，可以为参量扬声器1提供专用的警告声音产生单元，以用于产生作为多个频率分量(例如，1kHz、2kHz和4kHz的合成声音)的合成正弦波信号的警告声音信号。此外，如果专用的警告声音产生单元23被提供给参量扬声器1，则可以从车辆(接近)警告装置省略低频截止滤波器24。

(信号处理单元27)

当信号处理单元27收到警告声音操作信号时，信号处理单元27产生警告声音，其中所述警告声音操作信号是来自例如车辆的电子控制单元(ECU)的操作指令信号。

ECU可以在下面的情况下产生警告声音操作信号：

(i)ECU产生警告声音操作信号，并且在车辆处于要求警告声音的输出的特定行驶状况时(例如车辆以20km/h或者更慢的速度行驶)，将该信号提供给信号处理单元27。

或者

(ii)ECU产生警告声音操作信号，并且在人识别系统(未说明)确认在车辆行驶方向上有人的存在时将信号提供给信号处理单元27。

在收到来自ECU的警告声音操作信号之后，信号处理单元27操作：

(i)参量扬声器1，以从超声波扬声器5输出“警告声音”，以及

(ii)喇叭驱动放大器4，以从车辆喇叭3输出警告声音，其由作为电动式扬声器的喇叭驱动放大器4操作。

(车辆(接近)警告装置的操作)

当将警告声音操作信号从ECU提供给信号处理单元27时，通过调制具有在60ms内按顺序周期地产生的1kHz、2kHz和4kHz的频率的警告声音信号产生听不见的超声波，并且在信号处理单元27的控制下从超声波扬声器5向车辆的行驶方向发出。

由于超声波在空气中传播，因此具有短波长的超声波被例如空气的粘性等扭曲。即，由于波能量的衰减而使得超声波的边缘变钝。因此，在超声波传播期间对超声波中的振幅分量进行自解调，从而重新生成具有1kHz、2kHz和4kHz的声音波频率并且同时到达人的耳朵的警告声音。由超声波产生的警告声音在距离车辆远的位置是可听见的。

此外，当将警告声音操作信号从ECU提供到信号处理单元27时，具有在60ms内按顺序周期地产生的500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率的警告声音信号在信号处理单元27的控制下从车辆喇叭3发出。

因此，在车辆的紧邻周围区域产生同时到达人的耳朵的具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率的警告声音。

(本实施例的效果1)

因为车辆(接近)警告装置是用车辆的电能运行的，所以需要减少功耗。这种要求在该装置被安装在电动车辆、混合动力车辆等中时尤其高。

电动式扬声器通常是由正弦波的形式的在“+”/“-”电压(即，电流)之间交替的交替信号驱动。更实际地，通常将推挽式模拟放大器(即，B类放大器等)用作驱动电动式扬声器的功率放大器。

当车辆喇叭3被操作为电动式扬声器并且由交替信号驱动时，在车辆喇叭3的线圈2中，在从“+”电压到“-”电压以及从“-”电压到从“+”电压的线圈施加的电压的交替点引起反电动势。线圈2中的这种反电动势导致电力损耗，从而导致功率放大器中电耗的增加。

如上所述，车辆(接近)警告装置产生警告声音并且将该警告声音从参量扬声器1和车辆喇叭3向车辆的外面输出，并且通过用具有0V或者更高电压的矩形波信号驱动车辆喇叭3来产生来自车辆喇叭3的警告声音。

以这种方式，车辆喇叭3中的线圈2没有相互交替的“+”/“-”电压，因此解决了由于交替电压而在线圈2中产生反电动势的问题。因此，通过避免线圈2中的反电动势，避免了功率放大器中电力的损耗，因此减少了功率放大器的功耗。

更实际地，通过将数字放大器用作用于驱动车辆喇叭3的喇叭驱动放大器4，同时获得了功率放大器的较小体积及轻便封装，以及车辆中放大器的安装能力的提高。

(本实施例的效果2)

此外，线圈2中的反电动势影响由线圈2产生的磁场，因此当车辆喇叭3被操作为电动式扬声器时，导致由车辆喇叭3产生的音调的改变。

此外，当由参量扬声器1产生包括低音调声音的警告声音时，由于低音调声音的较高次谐波的影响，来自参量扬声器1的警告声音的音调随着低音调声音的频率降低而劣化。

因此，由于以上述方式避免了反电动势对于线圈2的磁力的有问题的影响，所以也避免了由于反电动势而导致来自车辆喇叭3的声音中的音调的改变。

参考图6更具体地说明了这一优点。由虚线“A”示出了根据具有500Hz的频率并且其泛音(overtone)为0V或者更多的正弦波形的信号，通过驱动车辆喇叭3所重新生成的声音的频率特性。在图6中用实线“B”示出了根据具有500Hz的频率并且其泛音为0V或者更多的正弦波形的信号，通过驱动车辆喇叭3所重新生成的声音的频率特性。

因此，根据线“A”和线“B”之间的比较，当车辆喇叭3由具有矩形波形的信号驱动时，增强了车辆喇叭3的声音重新生成能力，并且这种增强在高音调声音侧更可识别，因此避免了来自车辆喇叭3的声音中的音调的劣化。

(本实施例的效果3)

参考图7，当产生具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的波频率的合成声音作为警告声音时，这一合成声音可以由参量扬声器1和正在被操作为电动式扬声器的车辆喇叭3产生。

在该情况中，参量扬声器1中的超声波扬声器5可以发出由具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率的可听见声音的超声波调制产生的超声波。从超声波扬声器5输出后，不可听见的所发出的超声波的调制的分量在空气中传播期间被自解调，以在距离超声波扬声器5远的位置被听作为具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz的频率的警告声音。

但是，在来自参量扬声器1的实际的重新生成的声音中，包括了500Hz的泛音，其能够是1kHz、1.5kHz、2kHz、2.5kHz等，如由图7的虚线“C”所示。

具有1.5kHz、2.5kHz等频率的这些泛音不是意图被重新生成的声音。即，不意图被重新生成的500Hz的泛音(即，低音调声音频率)使从参量扬声器1输出的警告声音的音调劣化。

本实施例的车辆(接近)警告装置被这样设置以使得参量扬声器1不输出能够由车辆喇叭3重新生成的500Hz的低音调声音。

以这种方式，避免了具有1.5kHz、2.5kHz等频率的较高次谐波对来自参量扬声器1的所重新生成声音的影响，如图7中由实线D所示，从而避免了来自参量扬声器1的声音中的音调的劣化。

(本实施例的效果4)

如上所述，本实施例的车辆(接近)警告装置使用具有多个频率的复合声音(即和弦音)作为警告声音。此外，在本实施例中，复合声音中的多个频率分量被分成多个单音频率，并且分开的单音频率的矩形波信号被配置为在60ms的周期(其是预定的短周期)中以特定顺序循环地产生。

以这种方式，即使车辆喇叭3由矩形波信号驱动，来自车辆喇叭3的声音也能够基本上同时被人的耳朵听到，其中来自喇叭3的声音是具有500Hz、1kHz、2kHz和4kHz频率的复合声音。即，即使当车辆喇叭3由矩形波信号驱动时，复合声音作为和弦音到达人的耳朵。

因此，即使当车辆喇叭3由矩形波信号驱动时，以上技术使得车辆喇叭3能够产生具有多个频率分量的警告声音，例如和弦音等。

(本实施例的效果5)

本实施例的车辆(接近)警告装置从参量扬声器1和车辆喇叭3产生从车辆向外辐射的警告声音，因此发挥以下有利效果。

(a)在车辆前方的短距离范围内(例如0-5米)，来自参量扬声器1的警告声音和来自车辆喇叭3的警告声音被组合以重新生成高声压警告声音。

因此，当车辆在行人的短距离范围内时，高声压警告声音被提供给行人，因此更安全地向行人通知车辆的存在。

(b)在车辆前方的长距离范围内(例如5-10米)，向行人提供来自参量扬声器1的警告声音。

因此，即使当行人距离车辆的距离长，警告声音也被提供给行人，并且向距离车辆远的行人通知车辆的存在。

(c)因为当超声波在空气中传播到距离车辆一定的距离时由于超声波的自解调而产生来自参量扬声器1的声音，所以这种自解调的声音对于车辆的乘客(例如驾驶员)来说几乎是听不见的。

换句话说，即使来自参量扬声器1的警告声音和来自车辆喇叭3的警告声音被相互组合以产生具有高声压的警告声音，但是由于来自参量扬声器1的警告声音的听不见，因此使得车辆乘客避免这种高声压。

电动式扬声器作为车辆的喇叭的使用减少了生产成本以及提高了装置的安装能力。

此外，“车辆喇叭”是车辆中用作警告设备的通用术语，因此包括没有装备有喇叭形构件的设备(即其词源在“bugle”中的喇叭构件)，例如电磁型车辆喇叭。

在以上实施例的示例中，仅通过一个警告声音产生单元23来共同产生来自车辆喇叭3的警告声音信号和来自参量扬声器1的警告声音信号。但是，车辆(接近)警告装置可以分别具有用于车辆喇叭的专用警告声音产生单元和用于参量扬声器的专用警告声音产生单元。以这种方式，可以分别地产生适用于车辆喇叭3的警告声音信号和适用于参量扬声器1的警告声音信号。

在以上实施例的示例中，模拟放大器被用作超声波驱动放大器26。但是，也可以使用能够给压电扬声器21充电和放电的数字放大器。

在以上实施例的示例中，由警告声音产生单元23将警告声音信号产生为模拟信号。然而，如果超声波驱动放大器26被实现为数字放大器，则可以由警告声音产生单元23将警告声音信号产生为数字信号。以这种方式，在数字放大器中可以省略将模拟信号转换为数字信号的模拟-数字转换器(AD转换器)。

在以上实施例的示例中，旋涡喇叭14(即，喇叭构件)被用作车辆喇叭3。然而，车辆喇叭3可以是通过振动板9的振动来产生警告声音或者激励喇叭声音的具有不同形状的喇叭，例如平面的、圆盘形喇叭等。

此外，即使车辆喇叭3没有旋涡喇叭14，也可以期望通过使用撑杆、金属零件等将超声波扬声器5直接附接到车辆喇叭3。

基于以上所述，由电动式扬声器产生警告声音，并且也由参量扬声器产生警告声音。

此外，参量扬声器是在波形信号的超声波调制之后发出可听声音警告声音的设备。不可听见声音的超声波从超声波扬声器发出并且具有在空气中传播期间被自解调的调制的声音分量，因此在距离车辆远的位置产生可听见警告声音。

在使用电动式扬声器和参量扬声器二者的上述方法中，由参量扬声器在长距离范围产生警告声音。因此，能够降低电动式扬声器的声压，并且能够避免针对乘客的警告声音的不必要的大声压的上述问题。

考虑到前面的，本实施例中的车辆(接近)警告装置是通过产生诸如单个声音、和弦声、音乐片断、模拟发动机声等的警告声音来通知车辆的存在和接近的设备。车辆(接近)警告装置可以包括参量扬声器1和电磁型车辆喇叭3，其中所述参量扬声器1通过将警告声音调制为超声波而输出从车辆向外辐射的超声波，以及所述电磁型车辆喇叭3被操作为电动式扬声器，其通过由施加到线圈2的电压所感应的磁力的改变来输出可听见声音范围的警告声音。

当由车辆喇叭3产生警告声音时，由0V或者更多的矩形波信号驱动车辆喇叭3。以这种方式，车辆喇叭3能够产生警告声音而不引起车辆喇叭3的线圈2中的反电动势。

更实际地，产生矩形波形驱动信号的数字放大器(例如D类放大器)被用作用于驱动车辆喇叭3的喇叭驱动放大器4(即，功率放大器)。通过使用数字放大器，由喇叭驱动放大器4所消耗的电力能够被减少到非常低的水平，并且能够减少喇叭驱动放大器4的体积和重量。

虽然通过参考附图并且结合本公开的优选实施例已经对本公开进行了充分地描述，但是应当注意，各种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。

改变、修改和概括方案应当被理解为在由所附权利要求定义的本公开的范围内。

Claims (4)

1.一种车辆(接近)警告装置，其用于通知车辆的出现，所述车辆(接近)警告装置包括：

参量扬声器(1)，其用于输出从所述车辆向外辐射的超声波，通过对警告声音执行超声波调制来产生所述超声波；以及

电动式扬声器(3)，其用于通过基于提供给线圈(2)的电流的改变而改变所述线圈(2)的磁场来输出从所述车辆向外辐射的听频范围警告声音，其中所述电动式扬声器(3)由至少0V的矩形波信号驱动。

2.根据权利要求1所述的车辆(接近)警告装置，其中

由所述电动式扬声器(3)产生的所述警告声音的最低频率被配置为高于由所述参量扬声器(1)产生的所述警告声音的最低频率。

3.根据权利要求1或者2所述的车辆(接近)警告装置，其中，

当所述电动式扬声器(1)被配置来产生作为所述警告声音的具有多个频率的复合声音时，所述复合声音被分成多个单音频率，以及

所述复合声音的所述单音频率中的每一个在预定短周期中以特定的顺序循环地产生。

4.根据权利要求1或者2所述的车辆(接近)警告装置，其中所述电动式扬声器(3)包括：

中断器(13)，其在将等于或者大于阈值电压的自励电压提供作为所述线圈(2)用来产生磁力的电流时连接或者断开所述线圈(2)的电力供应电路；

可动铁心(10)，其由来自所述线圈(2)的所述磁力驱动；以及

振动板(9)，其被耦合到所述可动铁心，并且所述电动式扬声器(3)是电磁型车辆喇叭，所述电磁型车辆喇叭在喇叭开关由车辆乘客操作并且用来引起自励电压的电力通过所述中断器(13)被间歇地提供给所述线圈(2)由此使所述振动板(9)和所述可动铁心(10)一起振动时，产生警报声音。

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