CN104956413A - 用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统 - Google Patents

用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统 Download PDF

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Abstract

一种用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统(S)，它可以被安装在电动车辆(V)或类似车辆上，包括：-导控信号(Sp)的放大器装置(A)；-电声换能器装置(L)，可操作地连接到所述放大器装置(A)；-监管单元(MCU)，可操作地连接到安装在所述电动车辆(V)上的控制装置(D)；-数字音频处理器(DSP)，可操作地连接到所述监管单元(MCU)和所述放大器装置(A)；-其中所述监管单元(MCU)具有用于根据由所述控制装置(D)发送的检查信号(SCHK)将命令信号(SCOM)发送到数字音频处理器(DSP)的装置；-其中所述数字音频处理器(DSP)具有选择装置，适于根据接收到的所述命令信号(SCOM)，在至少两个不同的音频文件(F1，F2)中选择一个；-以及其中所述数字音频处理器(DSP)具有处理装置，适于从选择的所述音频文件(F1，F2)开始产生所述导控信号(Sp)。

Description

用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统
技术领域
本发明涉及用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统。
背景技术
虽然不能否认，特别是在城市中心，由于越来越广泛的使用电动车辆而在降低声音污染方面具有相当优势，尽管如此，已经证明了由于当车辆靠近时缺少能清楚听见的噪声，这也导致了的有关骑自行车的人和行人的事故的风险更大，特别是在他们是视障人和聋人的时候。
为了克服这样的缺陷，已知的是使用可安装在电动车辆上的适当的接近声音信号发出装置。
当电动车辆在预定速度范围内，通常在0和30km/h之间行驶和移动时，已知类型的声音信号发出装置开始工作，并且发出在车辆附近的行人或骑自行车的人容易识别的声音。
尤其是，产生的声音可以根据电动车辆的速度而变化，并且能够根据其上安装有声音信号发出装置的具体电动车辆的类型、型号或品牌被配置。
通常，已知类型的声音信号发出装置通过常规的CAN总线被直接连接到电动车辆的控制单元并且包括被连接到具体扬声器的放大器，该扬声器适于被优化以调制和传播警告声音信号，使得在距所述车辆预定的距离内可以被清楚地听到该警告声音信号。
然而，已知类型的声音信号发出装置具有许多缺陷。
尤其是，在任何情况下，这样的声音信号发出装置都表示除了通常存在于车辆上的其他许多系统和装置-像例如防盗系统和停车辅助系统之外的要被安装在电动车辆上的另外电子装置。
这增加了安装在车辆上的电子控制系统的整体复杂性，并且在声音信号发出装置的固有成本方面以及信号发出装置本身的安装、配置和维护成本方面两方面，也表现出进一步的成本。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统，该声音信号发出系统能够通过简单、合理、容易、有效使用和低成本的解决方案以有效的方式发出电动车辆的存在的信号。
上述目的通过所提出的按照权利要求1的用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统被实现。
附图说明
从用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统的仅仅作为示例示出而并不限于附图的优选的但不是唯一的实施例，本发明的其他特征和优点将变得更加明显，附图中：
图1示意性示出了按照本发明的声音信号发出系统在车辆上的应用；
图2是按照本发明的声音信号发出系统的一般方框图；
图3是示意性示出按照本发明的声音信号发出系统的功能图；
图4示出了按照本发明的声音信号发出系统的压电扬声器的可能的SPL/频率特性。
具体实施方式
具体参考这些附图，用S全局地表示可安装在电动车辆、混合动力车辆或类似车辆上的声音信号发出系统。
有利地，系统S能够作为防盗和防闯入系统两者被用于电动车辆V上，并且用于在电动车辆V移动期间处理和产生警告声音信号，以便指示其存在。
因此，系统S是极其有利的，因为它将在企图盗窃/闯入情况下的警报信号发出系统的典型功能以及电动车辆V的接近声音信号发出的功能两者集成在同一系统中。
此外，系统S能够通过单个声音信号发出装置L来执行这种双重声音警报和接近信号发出功能。
优选地，这样的声音信号发出装置L由通常在车辆的防盗/防闯入系统中所使用的类型的警报器组成。
因此，与已知类型的解决方案相比，其中该存在通常被设想为分别由防盗/防闯入系统以及由车辆接近信号发出系统可控制的都安装在电动车辆上的警报器和声音信号发出装置，用于两种功能的单个系统和单个声音信号发出装置L的使用允许显著地减少总的固有成本以及安装时间与复杂性两者。
有关系统S的具体实施例的一般方框图在图2中示出，并且在下面进行描述。
系统S包括放大器装置A，适于产生电声换能器装置L的导控(piloting)信号Sp。
尤其是，电声换能器装置L优选地由压电扬声器组成，所述压电扬声器能够在充足的频率范围内(例如，在250Hz和3.3kHz之间)工作。
然而，不能排除使用不同的电声换能器装置L，像例如钕扬声器或类似的装置。
举例来说，图4示出了在按照本发明的系统S中可使用的压电扬声器L的可能的SPL/频率特性。
系统S还包括监管单元MCU，可操作地连接到安装在电动车辆V上的一个或多个控制装置D。
监管单元MCU优选地由微控制器组成。
此外，控制装置D可以是通常被安装在车辆上并且被连接到车辆本身的电子控制单元的电子装置和/或通常被用在车辆的防盗和防闯入系统中的电子装置的类型的。
控制装置D可以由一个或多个防盗或防闯入装置组成，例如存在传感器类型D1，像适于安装在电动车辆的内部隔室内的微波传感器或红外传感器。
尤其是，每个存在传感器D1可以通过安装在电动车辆V上的常规LIN(局域互联网络)总线被连接到系统S的微控制器MCU。
在这种情况下，收发器T1被放置在LIN总线和微控制器MCU之间，并且适于使微控制器本身与存在传感器接口，或者在任何情况下，与安装在电动车辆V上的防盗/防闯入系统接口。
微控制器MCU可以被连接到不同的控制装置D，像例如：
-断接电池检测传感器D2，适于检测是否存在与电动车辆V的电池的电源连接；
-倾斜传感器D3，适于检测，例如，在企图盗窃轮辋或拖曳车辆本身的情况下电动车辆倾斜的任何变化；
-管理和诊断装置D4，被连接到防盗/防闯入系统的信号发出LED，并且适于管理和检查该LED的正确操作。
不能排除微控制器MCU连接到不同的控制装置D，像例如用于检测电动车辆位置的装置、用于检测电动车辆V的发动机启动的传感器或类似装置。
有用的是，系统S的微控制器MCU可以被连接到电动车辆V的电子控制单元C，以接收有关车辆使用的信息，像例如车辆行驶/停止的状态、车辆行驶速度、发动机是否启动。
尤其是，控制单元C可以通过被安装在电动车辆V上的常规CAN(控制器区域网络)总线被连接到系统S的微控制器MCU。
在这种情况下，收发器T2被放置在CAN总线和微控制器MCU之间，并且适于使微控制器本身与电子控制单元C接口。
系统S还包括存储单元M，适于存储多个不同的音频文件。
尤其是，存储单元M可以通过一个或多个闪速存储器来实现，同时所存储的音频文件能够以WAV音频格式被编码。
然而，不排除使用不同类型的存储器和不同的音频文件编码格式。
有利地，音频文件可以在下列之间选择：
-至少一个第一音频文件F1，涉及警报音频信号，适于发出当车辆停止时企图盗窃电动车辆V和/或企图闯入电动车辆V的内部隔室的信号；
-至少一个第二音频文件F2，涉及接近警告音频信号，适于发出当车辆正在行驶时电动车辆V靠近的信号。
然而，不能排除使用有关不同警报音频信号的多个第一音频文件F1，以及有关不同接近警告信号的多个第二音频文件F2，并且适于分别发出不同的警报状况和在驾驶期间使用电动车辆V的不同方式的信号。
例如，可以提供有关符合美国定义标准的警报音频信号的第一音频文件F1’，以及有关符合由ECE(欧洲经济委员会)定义标准的警报音频信号的第二音频文件F2”，。
然而，不能排除使用不同类型的音频文件，该音频文件具有不同的功能并且可用于发出不同操作的信号。
尤其是，还可以提供声音信号发出音频文件，该声音信号发出音频文件适于向电动车辆V的用户发出特定操作，像例如，激活/去激活警报系统的行为的信号。
系统S包括数字音频处理器DSP，可操作地被连接到微控制器MCU、存储单元M和放大器装置A。
尤其是，微控制器MCU具有用于发送命令信号SCOM到数字音频处理器DSP的装置，其中所述命令信号SCOM由微控制器MCU根据由一个或多个控制装置D或者电子控制单元C发送的一个或多个检查信号SCHK来确定。
数字音频处理器DSP具有：
-选择装置，适于根据所接收到的命令信号SCOM的类型选择一个或多个音频文件F1或F2；
-处理装置，适于从所选择的音频文件F1或F2开始产生所述电导控信号Sp。
然而，不能排除数字音频处理器DSP的不同实施例。
例如，数字音频处理器DSP能够被配备有按照所接收的命令信号SCOM的类型的音频文件F1或F2(或任何其他音频文件)的综合算法。
因此，在这种情况下，要被重放的音频文件将不被直接存储在存储单元M内，但是，例如，通过数字音频处理器DSP的综合算法可用于产生音频文件的具体参数能够被存储。
尤其是，用于发送微控制器MCU的命令信号SCOM的装置以及数字音频处理器DSP的选择装置和处理装置，可以分别通过在微控制器MCU、数字音频处理器DSP或被连接到这些设备的存储器内实施的一个或多个软件程序或硬件装置来实现。
在第一种可能的状况下，例如，由微控制器MCU接收的检查信号SCHK能够由在车辆停止以及防盗/防闯入系统开启时，不期望的闯入电动车辆V的内部隔室的情况下由存在传感器D1之一发送的警报信号构成。
在这种情况下，微控制器MCU的发送装置向数字音频处理器DSP发送命令信号SCOM，所述命令信号SCOM能够指示警报音频信号F1必须被重播。
因此，数字音频处理器DSP的选择装置从存储单元M选择和恢复对应于警报音频信号F1的音频文件。
随后，数字音频处理器DSP的处理装置处理和生成(make)适于产生压电扬声器L的电导控信号Sp的数字音频文件的计算综合/修改算法，以便重播(reproduee)警报音频信号F1。
在第二种可能的状况下，例如，由微控制器MCU接收的检查信号SCHK能够由来自电子控制单元C并且适于指示电动车辆V正在以低于最大速度值的行驶速度(例如，30km/h)移动的信号构成。
在这种情况下，微控制器MCU的发送装置向数字音频处理器DSP发送命令信号SCOM，所述命令信号SCOM适于指示：接近警告信号F2必须被重播。
因此，数字音频处理器DSP的选择装置从存储单元M选择和恢复对应于接近警告信号F2的音频文件。
随后，数字音频处理器DSP的处理装置处理和生成适于产生压电扬声器L的电导控信号Sp的数字音频文件的计算综合/修改算法，以便重播接近警告信号F2。
有用地，计算综合/修改算法能够根据具体的操作条件，例如，根据电动车辆V的速度或电池充电量级别(battery charge level)实时地改变音频文件的重播。
有用地，放大器装置A包括至少一个导控电路A1，优选地由电桥H或类似的电路组成，被连接到数字音频处理器DSP的下游并且适于在输入端接收电导控信号Sp。
优选地，电导控信号Sp是PWM(脉冲宽度调制)型信号，即，脉冲宽度调制的信号。
然而，不能排除使用用于导控压电扬声器L的不同技术。
放大器装置A还包括电压转换器电路，在图2中由附图标记A2示出，其在输入端被连接到电动车辆V的电源电池，而在输出端被连接到导控电路A1。
电压转换器电路A2适于在输出端从由电动车辆V的电池或系统S内的电池产生的电压开始产生预定的连续且恒定的电源电压。
尤其是，电压转换器电路A2可以通过所谓的升压转换器(或增压转换器)制成，并且预定的连续且恒定的电源电压根据所使用的压电扬声器L的类型确定(例如，它可以等于35V)。
有用地，电压转换器电路A2的使用允许在输入端增加导控电路A1的电压，以便在输出端获得足够的压电扬声器L的声功率级别，并且保持所述电压恒定而不管电动车辆V的电池充电量级别。
系统S还包括低通型滤波器LPF，被连接到导控电路A1的下游和压电扬声器L的上游。
滤波器LPF适于通过过滤导控信号的高频频谱分量，利用电桥H和PWM调制消除固有电压导控信号的失真。
优选地，滤波器LPF是LC滤波器型等。
在图3中示意性示出了系统S的操作，并且这里在下面简要描述。
在从控制装置D之一和电子控制单元C接收一个或多个检查信号SCHK之后，微控制器MCU向数字音频处理器DSP发送命令信号SCOM，该命令信号SCOM适于指示必须被重播的文件F1或F2的类型。
例如，检查信号SCHK可以来自电子控制单元C，并且可以指示：电动车辆V正在移动。
在这种情况下，微控制器MCU向数字音频处理器DSP发送命令信号SCOM，该命令信号SCOM适于指示：接近警告信号F2必须被重播。
数字音频处理器DSP从存储单元M选择并读取对应于接近警告信号F2的音频文件并且产生电导控信号Sp，该电导控信号Sp适于命令导控电路A1，从而命令压电扬声器L，以便重播接近警告信号。
相反，在由/从微控制器MCU接收的检查信号SCHK由例如通过存在传感器D1之一发送的警报信号构成的情况下，在不期望的闯入电动车辆V的内部腔室的情况下，那么，微控制器MCU向数字音频处理器DSP发送命令信号SCOM，该命令信号SCOM适于指示：警报音频信号F1必须重播。
数字音频处理器从存储单元M选择并读取对应于报警音频信号F1的音频文件并且产生电导控信号Sp，该电导控信号Sp适于命令导控电路A1，从而命令压电扬声器L，以便重描警报音频信号F1。
在实践中已经确定所述的发明如何实现提出的目的。
尤其是，事实是强调按照本发明的声音信号发出系统能够通过单个装置在企图盗窃/闯入的情况下有效地产生车辆的接近信号和警报信号两者。
与常规解决方案相比，其中该存在被设想为警报器和声音信号发出系统，其可以分别被防盗/防闯入系统以及车辆的接近信号发出系统导控，用于两种功能的单个声音信号发出系统的使用，允许显著地减少总的固有成本以及安装时间和复杂性。

Claims (12)

1.一种用于电动、混合动力车辆或类似车辆的声音信号发出系统(S)，它可以被安装在电动车辆(V)或类似车辆上，包括：至少一个导控信号(Sp)的放大器装置(A)和可操作地连接到所述放大器装置(A)的至少一个电声换能器装置(L)，其特征在于这样的事实，所述声音信号发出系统(S)包括：
-至少一个监管单元(MCU)，可操作地连接到安装在所述电动车辆(V)上的至少一个控制装置(D)；
-至少一个数字音频处理器(DSP)，可操作地连接到所述监管单元(MCU)和所述放大器装置(A)；
-其中所述监管单元(MCU)具有用于根据由所述控制装置(D)发送的至少一个检查信号(SCHK)将至少一个命令信号(SCOM)发送到所述数字音频处理器(DSP)的装置；
-其中所述数字音频处理器(DSP)具有选择装置，适于根据接收到的所述命令信号(SCOM)在至少两个不同的音频文件(F1，F2)中选择一个；
-以及其中所述数字音频处理器(DSP)具有处理装置，适于从选择的所述音频文件(F1，F2)开始产生所述导控信号(Sp)。
2.根据权利要求1所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述至少一个音频文件(F1，F2)至少在下列之间选择：
-至少一个第一音频文件(F1)，涉及警报音频信号，该警报音频信号适于发出当所述电动车辆(V)停止时企图盗窃所述电动车辆(V)和/或企图闯入所述电动车辆(V)内部的信号；
-至少一个第二音频文件(F2)，涉及接近警告音频信号，该接近警告音频信号适于发出当所述电动车辆(V)行驶时所述电动车辆(V)靠近的信号。
3.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述至少一个音频文件(F1，F2)选自至少一个声音信号发出音频文件，该声音信号发出音频文件适于向电动车辆(V)的用户发出激活/去激活车辆本身的特殊功能的信号。
4.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述系统(S)包括至少一个存储单元(M)，该存储单元适于存储所述至少两个不同的音频文件(F1，F2)。
5.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述至少一个控制装置(D)选自：存在传感器(D1)、用于检测所述车辆速度的传感器，用于检测所述车辆位置的装置，用于检测所述电动车辆(V)的发动机启动的传感器、断接电池传感器(D2)、倾斜传感器(D3)、所述电动车辆(V)的电子控制单元(C)。
6.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述监管单元(MCU)包括至少一个微控制器(MCU)。
7.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述放大器装置(A)包括至少一个电桥H(A1)，适于在输入端接收所述导控信号(Sp)，并且被安排在相对于所述电声换能器装置(L)的上游。
8.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述导控信号(Sp)是PWM信号。
9.根据权利要求7和8中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述放大器装置(A)包括至少一个电压转换器电路(A2)，该电压转换器电路在输入端连接到所述电动车辆(V)的电源电池并且在输出端连接到所述电桥H(A1)，所述电压转换器电路(A2)适于在输出端从所述电池产生的电压开始产生预定的连续且恒定的电源电压。
10.根据权利要求9所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述电压转换器电路(A2)包括至少一个升压转换器类型或类似类型的电路。
11.根据述权利要求7-10中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述系统(S)包括至少一个低通滤波器(LPF)，被连接到所述电桥H(A1)的下游和所述电声换能器装置(L)的上游。
12.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统(S)，其特征在于这样的事实，所述电声换能器装置(L)包括至少一个压电扬声器(L)。
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