CN109532654A - 一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，包括控制器，控制器连接CNC总线，控制器模块从CAN总线读取车速、档位信息、电机转速、油门踏板位置信息，控制器通过计算后输出信号到扬声器，扬声器包含有行人警示扬声器、引擎声浪扬声器、车内扬声器；共用相关线束和关键元器件，降低整车成本，引擎声浪采用混入方式接入汽车音响，对原车娱乐系统没有影响，在体验引擎声浪的同时还可以听音乐、收音机，该模块可以制作成独立的选配模块或与车机或者功放集成，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
Description
技术领域
本发明涉及汽车控制技术领域，特别是涉及一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统。
背景技术
随着能源车技术发展，越来越多用户开始接受纯电动车作为代步，针对新能源车没有发动机噪音的特点，客户处于驾驶体验的考虑提出了车内外模拟引擎声浪效果的需求，全面提升驾驶体验，市场已有基于手机APP的引擎声浪模块；针对新能源车，国家在《GB7258—2017机动车运行安全技术条件》中明确“纯电动汽车、插电式混合动力汽车在车辆起步且车速低于20km/h时，应能给车外人员发出适当的提示性声响”。一些整车供应商已经研发出布置在引擎舱的车外行人警示音模块，目前还没有集成引擎声浪和车外行人警示音于一体的控制器模块。
当前市场上已有的引擎声浪控制器，是用手机APP从汽车OBD数据口读取引擎转速，再通过蓝牙连接方式输出对应转速的引擎声浪到车内扬声器，这样会导致汽车音响通道被占用，无法同时收听音乐，驾驶体验较差。
市场已有的车外行人警示音控制器模块，有两种布置方式：
行人警示音控制器和扬声器一体的，布置在引擎仓里面，因需要提取车辆速度和电机转速等信息，导致对布线提出较高的要求，极大增加了设计成本，同时一体化导致升级和维修成本较高。
行人警示音控制器布置在车内，行人警示音扬声器布置在车外，控制器通过线束连接传递信号给扬声器，仅能提供行人警示音功能。
市场上尚无车内外引擎声浪和车外行人警示音的集成控制器模块，通过同一个控制器模块实现车内外引擎声浪和车外行人警示音功能，存在着不足,不能满足社会高速发展的需求。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，以解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，影响实际中的操作，本发明提出一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，设计新颖，将车内外引擎声浪和车外行人警示音结合起来，通过一个控制模块实现车内外引擎声浪和车外行人警示音，同时能达到升级和维护方便，已解决现有技术的缺陷。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，包括控制器，控制器连接CNC总线，控制器模块从CAN总线读取车速、档位信息、电机转速、油门踏板位置信息，控制器通过计算后输出信号到扬声器，扬声器包含有行人警示扬声器、引擎声浪扬声器、车内扬声器；
具体工作流程如下：
1)警示扬声器开关开启，控制器从CAN总线读取车速、档位信息，根据车速将对应的怠速警示音、倒车警示音和行驶警示音信号发送到车外警示音扬声器播放；
2)警示扬声器开关关闭，行人警示音功能关闭；
3)引擎声浪扬声器开启，控制器读取电机转速和车速信号，输出引擎声浪信号到车内扬声器和车外引擎声浪扬声器；
4)选取不同类型的引擎声浪；
5)引擎声浪开关关闭，引擎声浪功能关闭。
本发明的行人警示音扬声器的工作流程为：
1)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于P或者N档时，输出怠速警示音；
2)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于R档，输出倒车警示音；
3)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于D档且车速为0-20km/h时，输出行驶警示音；
4)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机启动，车速大于20km/h，关闭警示音；
5)警示音扬声器开关关闭，行人警示音功能关闭。
在本发明发动机采用混合动力。
本发明的引擎声浪扬声器的工作流程为：
1)引擎声浪开关开启时，读取整车车速、油门踏板位置信息，计算播放间隔的增益系数Kp；
2引擎声浪控制器从CAN总线读取发动机转速；
3)引擎声浪控制器比较发动机转速，如果发动机转速没有变化，则转到步骤2)，如果发动机转速有变化，则转到步骤1)，计算当前发动机转速对应的增益和播放间隔；
4)引擎声浪控制器检查如果播放间隔和上次设置的间隔相同，则重新设置定时器的定时间隔；
5)在定时中断中将当前需要播放的声音数据乘以增益后输出给DA并输出给扬声器发声；
6)引擎声浪开关关闭时，引擎声浪功能关闭。
本发明的增益系数Kp的计算公式为：
Kp＝(Tl-Th)/(Nh-Nl)
其中：
Tl：最低转速对应播放时间间隔，预设；
Th：最高转速对应播放时间间隔，预设；
Nh：最高转速，预设；
Nl：最低转速，预设。
本发明的有益效果是：设计新颖，易于实现，共用相关线束和关键元器件，降低整车成本，引擎声浪采用混入方式接入汽车音响，对原车娱乐系统没有影响，在体验引擎声浪的同时还可以听音乐、收音机，该模块可以制作成独立的选配模块或与车机或者功放集成，实用性能优，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，本发明的工作原理为：控制器接收CAN信号作为输入，控制器读取车速、电机转速和油门踏板位置信息，经过计算处理后，输出信号到扬声器。控制器通过CAN信号收集车速、电机转速等信息，汽车油门加速匹配引擎声浪系统包括引擎声浪控制器、油门加速控制器，上述系统构成为现有技术，在此不加以赘述。
具体工作流程如下：
1)警示音开关开启，控制器模块从CAN总线读取车速、档位信息，根据车速将对应的怠速警示音、倒车警示音和行驶警示音信号发送到车外警示音扬声器播放。
2)警示音开关关闭，行人警示音功能关闭。
3)引擎声浪开启，控制器模块读取电机转速和车速信号，输出引擎声浪信号到车内扬声器和车外引擎声浪扬声器。
4)选取不同类型的引擎声浪。
5)引擎声浪开关关闭，引擎声浪功能关闭。
系统工作实施方式步骤如下：
一、行人警示音：
1)警示音开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止(混合动力)，或档位处于P或者N档时，输出怠速警示音。
2)警示音开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止(混合动力)或档位处于R档，输出倒车警示音。
3)警示音开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止(混合动力)或档位处于D档且车速为0-20km/h时，输出行驶警示音。
4)警示音开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机启动(混合动力)或车速大于20km/h，关闭警示音。
5)警示音开关关闭，行人警示音功能关闭。
二、引擎声浪
1)引擎声浪开关开启时，读取整车车速、油门踏板位置信息，计算播放间隔的增益系数Kp；计算公式为：
Kp＝(Tl-Th)/(Nh-Nl)
Tl：最低转速对应播放时间间隔，预设；
Th：最高转速对应播放时间间隔，预设；
Nh：最高转速，预设；
Nl：最低转速，预设；
2)引擎声浪控制器从CAN总线读取发动机转速；
3)引擎声浪控制器比较发动机转速，如果发动机转速没有变化，则转到步骤2)，如果发动机转速有变化，则转到步骤1)计算当前发动机转速对应的增益和播放间隔；
4)引擎声浪控制器检查如果播放间隔和上次设置的间隔相同，则重新设置定时器的定时间隔；
5)在定时中断中将当前需要播放的声音数据乘以增益后输出给DA并输出给扬声器发声。
6)引擎声浪开关关闭时，引擎声浪功能关闭。
本控制器性能参数：
| 工作温度 | -40-85℃ |
| 储存温度 | -40-95℃ |
| 湿度 | ≤95％，不结露 |
| 供电电压 | 12V/DC |
| 工作电流 | ≤5A |
本发明最重要的创新在于直接将单独的行人警示音控制器模块和单独的引擎声浪控制器模块结合起来，在不影响汽车原有音乐播放效果下体验产生澎湃的引擎动力声浪，提升驾驶乐趣。
本发明的有益效果是：设计新颖，易于实现，共用相关线束和关键元器件，降低整车成本，引擎声浪采用混入方式接入汽车音响，对原车娱乐系统没有影响，在体验引擎声浪的同时还可以听音乐、收音机，该模块可以制作成独立的选配模块或与车机或者功放集成，实用性能优，是一种很好的创新方案，很有市场推广前景。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，包括控制器，其特征在于：控制器连接CNC总线，控制器模块从CAN总线读取车速、档位信息、电机转速、油门踏板位置信息，控制器通过计算后输出信号到扬声器，扬声器包含有行人警示扬声器、引擎声浪扬声器、车内扬声器；
具体工作流程如下：
1)警示扬声器开关开启，控制器从CAN总线读取车速、档位信息，根据车速将对应的怠速警示音、倒车警示音和行驶警示音信号发送到车外警示音扬声器播放；
2)警示扬声器开关关闭，行人警示音功能关闭；
3)引擎声浪扬声器开启，控制器读取电机转速和车速信号，输出引擎声浪信号到车内扬声器和车外引擎声浪扬声器；
4)选取不同类型的引擎声浪；
5)引擎声浪开关关闭，引擎声浪功能关闭。
2.根据权利要求1所述一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，其特征在于：行人警示音扬声器的工作流程为：
1)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于P或者N档时，输出怠速警示音；
2)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于R档，输出倒车警示音；
3)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机停止，档位处于D档且车速为0-20km/h时，输出行驶警示音；
4)警示音扬声器开关打开，控制器读取整车状态信息，如果整车状态为：发动机启动，车速大于20km/h，关闭警示音；
5)警示音扬声器开关关闭，行人警示音功能关闭。
3.根据权利要求2所述一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，其特征在于：发动机采用混合动力。
4.根据权利要求1所述一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，其特征在于：引擎声浪扬声器的工作流程为：
1)引擎声浪开关开启时，读取整车车速、油门踏板位置信息，计算播放间隔的增益系数Kp；
2引擎声浪控制器从CAN总线读取发动机转速；
3)引擎声浪控制器比较发动机转速，如果发动机转速没有变化，则转到步骤2)，如果发动机转速有变化，则转到步骤1)，计算当前发动机转速对应的增益和播放间隔；
4)引擎声浪控制器检查如果播放间隔和上次设置的间隔相同，则重新设置定时器的定时间隔；
5)在定时中断中将当前需要播放的声音数据乘以增益后输出给DA并输出给扬声器发声；
6)引擎声浪开关关闭时，引擎声浪功能关闭。
5.根据权利要求4所述一种引擎声浪与车外行人警示音集成控制系统，其特征在于：增益系数Kp的计算公式为：
Kp＝(Tl-Th)/(Nh-Nl)
其中：
Tl：最低转速对应播放时间间隔，预设；
Th：最高转速对应播放时间间隔，预设；
Nh：最高转速，预设；
Nl：最低转速，预设。
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