CN110997444B - 车辆用警报装置和车辆用警报方法 - Google Patents

车辆用警报装置和车辆用警报方法 Download PDF

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Abstract

使得用户能够通过振动传递构件识别出振动发生器所产生的警报振动。车辆用警报装置(100)包括：振动发生器(30)，其被配置为产生具有与所输入的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；振动传递构件(90)，其被配置为将警报振动传递到用户；行驶状况信息获取单元(70)，其被配置为根据车辆的行驶状况来获取值增大或减小的行驶状况信息；以及警报信号生成器(70)，其被配置为生成警报信号，使得：在所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，要输入至振动发生器(30)的信号至少包括高频带的频率，以及在行驶状况信息的值低的情况下，要输入至振动发生器(30)的信号至少包括低频带的频率。

Description

车辆用警报装置和车辆用警报方法
技术领域
本发明涉及车辆用警报装置和车辆用警报方法，并且更具体地，涉及通过将警报信号作为振动从振动发生器输出来通过警报振动向用户进行警报的车辆用警报装置和车辆用警报方法。
背景技术
已知有在车辆座椅中安装有扬声器的座椅音频系统(例如，参见专利文献1和专利文献2)。座椅音频系统包括安装在头枕等中的全音域扬声器和安装在靠背部等中的超低音音箱。全音域扬声器是适合于再现低到高频带的声音的扬声器。超低音音箱是适合于再现低频带的扬声器。
通过将超低音音箱嵌入在靠背部等中，低频带的信号分量被输出为声音，并且被输出为振动。在车辆座椅上产生的声音和振动的组合可以提高输出声音的临场感。
另一方面，提出了使用从超低音音箱输出的振动作为车辆用警报装置的方法(例如，参见专利文献3)。这样的警报装置在行驶车辆偏离车道的情况下，通过振动来向驾驶员进行警报。在使用车辆用警报装置向驾驶员进行警报的情况下，从超低音音箱输出的警报振动和警报声音的组合可以提高驾驶员对警报的识别程度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-65038
专利文献2：日本特开2008-72165
专利文献3：日本特开2008-129716
发明内容
发明要解决的问题
在车辆的行驶期间，路面振动或发动机振动等通过车体传递到车辆的内部。由于该原因，在车辆内感受到的警报振动的大小随着路面状况、行驶速度或发动机每分钟转数(RPM)等而变化。例如，在车辆的行驶速度高的情况下，警报振动可能会被传递到座椅的路面振动或发动机振动等掩盖(埋没和隐藏)，因此驾驶员可能不会意识到警报。
为了防止警报声音被与车辆的行驶相关联的噪声等掩盖，提出了根据车辆的行驶速度信息或发动机的RPM信息来改变警报声音的音量级的警报装置(例如，日本特开2004-345556)。通过根据车辆的行驶速度等改变警报声音的音量级，即使行驶速度高，也可以使用户识别出警报声音。
可以设想，根据车辆的行驶速度来改变警报声音的音量级的技术将被应用于通过车辆座椅中所安装的扬声器产生的振动来给出警报的警报装置。然而，在路面状况恶化或者行驶速度或发动机RPM等增大的情况下，行驶振动趋于与路面状况的恶化等成比例地增加。由于该原因，即使根据车辆的行驶速度等来简单地增加警报振动的水平，警报振动也经常被增加的行驶振动掩盖。如上所述，即使简单地增加警报振动的水平，不利地，也不容易使用户识别出警报振动。
本发明是有鉴于上述问题而作出的，并且本发明的目的是提供如下的车辆用警报装置和车辆用警报方法，该车辆用警报装置和车辆用警报方法通过产生振动来向用户进行警报，并且即使车辆的行驶状况变化，也能够使用户识别出警报振动。
用于解决问题的方案
根据本发明的一方面的一种车辆用警报装置，包括：振动发生器，其被配置为产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；振动传递构件，其被配置为将所述振动发生器所产生的所述警报振动传递到用户；行驶状况信息获取单元，其被配置为获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；以及警报信号生成器，其被配置为生成所述警报信号，使得：在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率。
根据本发明的另一方面的一种车辆用警报装置所进行的车辆用警报方法，所述车辆用警报装置使用振动发生器来产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动、并且将所述警报振动通过振动传递构件传递到用户，所述车辆用警报方法包括：行驶状况信息获取步骤，用于利用行驶状况信息获取单元来获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；警报信号生成步骤，用于利用警报信号生成器来生成所述警报信号，使得：在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率；以及警告振动产生步骤，用于利用所述振动发生器，基于在所述警报信号生成步骤中所生成的所述警报信号来产生所述警报振动。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小增大或减小的信息。在行驶状况信息的值根据车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，行驶振动的大小增大或减小。因此，在行驶状况信息的值高的情况下，可以判断为行驶振动已增加。
通常，低频带的频率处的行驶振动的水平趋于高于高频带的频率处的行驶振动的水平。此外，在行驶状况信息的值高的情况下发生的行驶振动的整体水平趋于高于在行驶状况信息的值低的情况下发生的行驶振动的整体水平。此外，随着行驶状况信息的值的增大，行驶振动的整体水平趋于增加。
如上所述，低频带中的行驶振动的水平趋于高于高频带中的行驶振动的水平。因此，在低频带中的行驶振动正在发生时、在低频带中产生警报振动的情况下，难以在行驶振动和警报振动之间确保足够的水平差。另一方面，高频带中的行驶振动的水平趋于低于低频带中的行驶振动的水平。因此，在高频带中的行驶振动正在发生时、在高频带中产生警报振动的情况下，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。
在行驶状况信息的值高的情况下，车辆用警报装置和车辆用警报方法生成警报信号，使得要输入至振动发生器的信号至少包括高频带的频率。由于该原因，可以使振动发生器基于至少包括高频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率高于振动发生器基于不包括高频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率。通过在高频带中产生警报振动，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。因而，即使行驶状况信息的值高，由于行驶振动和警报振动之间的水平差，也可以使用户容易地感受到警报振动，并且识别出警报的发生。
另一方面，在行驶状况信息的值低的情况下，根据本发明的车辆用警报装置和车辆用警报方法生成警报信号，使得要输入振动发生器的信号至少包括低频带的频率。因而，可以使振动发生器基于至少包括低频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率低于振动发生器基于不包括低频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率。
在行驶状况信息的值低的情况下，行驶振动的整体水平趋于低。由于该原因，在这样的行驶振动正在发生时、振动发生器在低频带中产生警报振动的情况下，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。由于行驶振动和警报振动之间的水平差，可以使用户容易地感受到警报振动，并且识别出警报的发生。
注意，在警报振动的频率被设置为高频率(例如，高频带的频率)的情况下，警报振动不仅可以作为振动而且还可以作为声音被传递到用户。然而，在行驶状况信息的值增大的情况下，不仅容易发生行驶振动，而且还容易发生行驶噪声。因此，即使将警报振动作为声音输出，警报振动的声音也被行驶噪声掩盖，并且仅到达警报振动可以通过振动传递构件传递至的用户。结果，仅可以使该用户识别出警报振动和警报声音。由于警报振动的声音被行驶噪声等掩盖，因此可以防止除用户以外的人意识到警报振动或警报声音。另一方面，在警报振动的频率被设置为低频率(例如，低频带的频率)的情况下，警报振动仅保持振动，因此可以防止声音的发生。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，所述行驶状况信息可以是所述车辆的行驶速度的值、所述车辆的发动机每分钟转数(RPM)的值、以及在所述车辆内检测到的振动传感器的值其中之一。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，警报信号生成器获取行驶状况信息，该行驶状况信息是使车辆内的行驶振动的大小增大或减小的信息，并且其值随着车辆的行驶状况而变化。行驶状况信息可以是车辆的行驶速度的值、车辆的发动机RPM的值、或者在车辆内检测到的振动传感器的值。具体地，行驶状况信息可以是车辆速度传感器或发动机RPM传感器等始终检测的车辆速度或发动机RPM等。行驶状况信息还可以是振动传感器所检测到的车辆内的行驶振动。随着车辆的行驶速度或发动机RPM的增大，行驶振动趋于增加。另外，在振动传感器检测到更大的值的情况下，可以判断为行驶振动已增加。
在上述的车辆用警报装置中，所述振动传递构件可以具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，并且所述警报信号生成器可以通过在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率，并且在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率，来生成所述警报信号。
在上述的车辆用警报方法中，所述振动传递构件可以具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，并且在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器可以通过在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率，并且在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率，来生成所述警报信号。
尽管上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将振动发生器所产生的警报振动通过振动传递构件传递至用户，但振动特性在振动传递构件之间有所不同。例如，即使向振动发生器输入高水平的警报信号，一个振动传递构件也可能向用户传递大的警报振动，并且另一振动传递构件也可能向用户传递小的振动。另一方面，即使向振动发生器输入低水平的警报信号，一个振动传递构件也可能向用户传递大的警报振动，并且另一振动传递构件也可能向用户传递小的振动。由于该原因，即使根据行驶状况信息的值来简单地改变要输入至振动发生器的警报信号的水平，不利地，也不容易通过振动传递构件传递具有使得用户能够充分识别出警报振动的大小的警报振动。
在所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将要输入至振动发生器的信号的频率设置为高频带用谐振频率；在行驶状况信息的值低的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将要输入至振动发生器的信号频率设置为低频带用谐振频率。低频带用谐振频率和高频带用谐振频率是允许振动传递构件将振动放大的频率。通过将具有低频带用谐振频率或高频带用谐振频率的信号输入至振动发生器，可以通过振动传递构件向用户传递更大的振动。结果，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
在上述的车辆用警报装置中，所述振动传递构件可以具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率；所述警报信号生成器可以通过将低频带用信号和高频带用信号合成来生成所述警报信号，所述低频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率、并且使用低频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，以及所述高频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且使用高频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的；在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器可以进行在低频带所用的加权中减少低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中增加高频带所用的加权量的处理至少之一；以及在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器可以进行在低频带所用的加权中增加低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中减少高频带所用的加权量的处理至少之一。
在上述的车辆用警报方法中，所述振动传递构件可以具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率；在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器可以通过将低频带用信号和高频带用信号进行合成来生成所述警报信号，所述低频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率、并且使用低频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，以及所述高频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且使用高频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器可以进行在低频带所用的加权中减少低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中增加高频带所用的加权量的处理至少之一，以及在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器可以进行在低频带所用的加权中增加低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中减少高频带所用的加权量的处理至少之一。
如上所述，在行驶状况信息的值高的情况下，行驶振动的整体水平高。此外，低频带的频率处的行驶振动的水平高于高频带的频率处的行驶振动的水平。也就是说，低频带中的行驶振动的水平高于高频带中的行驶振动的水平。因此，在低频带中的行驶振动正在发生时、在低频带中产生警报振动的情况下，难以在行驶振动和警报振动之间确保水平差。另一方面，高频带中的行驶振动的水平低于低频带中的行驶振动的水平。因此，在高频带中的行驶振动正在发生时、在高频带中产生警报振动的情况下，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。
在行驶状况信息的值增大的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法进行在低频带所用的加权中减少低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中增加高频带所用的加权量的处理至少之一。通过减少低频带所用的加权量，可以抑制包括难以确保相对于行驶振动的水平差的低频带的频率分量的警报振动。此外，通过增加高频带所用的加权量，可以使警报振动的频率分量从低频带的频率分量改变为容易确保相对于行驶振动的水平差的高频带的频率分量。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
特别地，通过根据行驶状况信息的值来进行用于减少低频带所用的加权量的处理和用于增加高频带所用的加权量的处理这两者，可以使振动水平的强度从在行驶振动和警报振动之间不太可能发生水平差的低频带向着在行驶振动和警报振动之间更有可能发生水平差的高频带平滑地改变。因而，可以在用户不会具有违和感的情况下将警报振动的频率范围改变为能够提高用户对警报振动的可辨识性的频带，并且可以使用户容易地识别出警报的发生。
另一方面，在行驶状况信息的值减小的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法进行在低频带所用的加权中增加低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中减少高频带所用的加权量的处理至少之一。在行驶状况信息的值减小的情况下，行驶振动的整体水平趋于下降。在这样的行驶振动正在发生时，即使低频带的频率分量也容易确保相对于行驶振动的水平差。因此，通过减少高频带所用的加权量，在高频率(例如，高频带的频率)处产生警报振动的情况下，可以抑制连同振动一起产生的声音。此外，通过增加低频带所用的加权量，可以使警报振动的频率分量从高频带的频率分量改变为容易确保相对于行驶振动的水平差的低频带的频率分量。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
特别地，在行驶状况信息的值减小的情况下，通过根据行驶状况信息的值来进行用于增加低频带所用的加权量的处理和用于减少高频带所用的加权量的处理这两者，可以使振动水平的强度向着在行驶振动和警报振动之间更有可能发生水平差的低频带平滑地改变。因而，可以在用户不会具有违和感的情况下，将警报振动的频率范围改变为能够提高用户对警报振动的可辨识性的频带，并且可以使用户容易地识别出警报的发生。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，低频带用信号可以是通过使用低频带所用的加权量对低频带用扫频信号的水平进行加权所获得的信号，其中该低频带用扫频信号是通过在包括低频带用谐振频率的预定频率范围内对频率进行扫频所获得的，并且高频带用信号可以是通过使用高频带所用的加权量对高频带用扫频信号的水平进行加权所获得的信号，其中该高频带用扫频信号是通过在包括高频带用谐振频率的预定频率范围内对频率进行扫频所获得的。
低频带用信号是包括低频带用谐振频率的信号，因此可以通过振动传递构件向用户传递更大的振动。此外，高频带用信号是包括高频带用谐振频率的信号，因此可以通过振动传递构件向用户传递更大的振动。
由于低频带用信号和高频带用信号是通过对包括谐振频率的频率范围进行扫频所获得的扫频信号，因此可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别警报的发生。
在上述的车辆用警报装置中，所述警报信号生成器可以通过从扫频信号中提取频带来生成所述警报信号，所述扫频信号是通过在用户能够感受到所述警报振动的频率范围内对频率进行扫频所获得的；在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，所述警报信号生成器可以将要提取频带的频率范围设置为高频率范围；以及在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，所述警报信号生成器可以将要提取频带的频率范围设置为低频率范围。
在上述的车辆用警报方法中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器可以通过从扫频信号中提取频带来生成所述警报信号，所述扫频信号是通过在用户能够感受到所述警报振动的频率范围内对频率进行扫频所获得的；在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，可以将要提取频带的频率范围设置为高频率范围；以及在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，可以将要提取频带的频率范围设置为低频率范围。
如上所述，如果在行驶状况信息的值高的情况下、在低频带中产生警报振动，则难以在行驶振动和警报振动之间确保水平差。在所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将要提取频带的扫频信号的频率范围设置为高频率范围。通过将扫频信号的提取范围设置为高频率范围，可以产生包括容易确保相对于行驶振动的水平差的高频带的频率分量的警报振动。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
另一方面，在行驶状况信息的值低的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将要提取频带的扫频信号的频率范围设置为低频率范围。在行驶状况信息的值减小的情况下，行驶振动的整体水平趋于下降。即使警报振动包括低频带的频率分量，在行驶振动和警报振动之间也容易确保水平差。因此，通过将扫频信号的提取范围设置为低频率范围，可以产生包括容易确保相对于行驶振动的水平差的低频带的频率分量的警报振动。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
在上述的车辆用警报装置中，在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器可以将要提取频带的频率范围中的高频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，以及在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器可以将所述高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
在上述的车辆用警报方法中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器可以在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的频率范围中的高频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，并且可以在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，将所述高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
在行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的扫频信号的频率范围中的高频带侧的截止频率的值改变为更高的频率。因而，可以产生包括容易确保行驶振动和警报振动之间的水平差的高频带的频率分量的警报振动。结果，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
在行驶状况信息的值减小的情况下，行驶振动的整体水平趋于下降。即使警报振动包括低频带的频率分量，在行驶振动和警报振动之间也容易确保水平差。因此，在行驶状况信息的值减小的情况下，将高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。因而，可以将警报振动的频率范围改变为容易确保水平差的低频率范围。此外，通过将高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率，可以抑制与在高频率处产生警报振动相关联地产生声音。
在上述的车辆用警报装置中，在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器可以将要提取频带的频率范围中的低频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，以及在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器可以将所述低频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
在上述的车辆用警报方法中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的频率范围中的低频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，并且在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，将所述低频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
在行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的扫频信号的频率范围中的低频带侧的截止频率的值改变为更高的频率范围。因而，可以将警报振动的频率范围改变为在行驶振动和警报振动之间容易确保水平差的高频率范围。结果，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
在行驶状况信息的值减小的情况下，行驶振动的整体水平趋于下降。即使警报振动包括低频带的频率分量，在行驶振动和警报振动之间也容易确保水平差。因此，在行驶状况信息的值减小的情况下，将低频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。因而，可以产生包括容易确保相对于行驶振动的水平差的低频带的频率分量的警报振动。
在上述的车辆用警报装置中，警报信号生成器可以基于通过在用户能够感受到警报振动的频率范围内对频率进行扫频所获得的扫频信号来生成警报信号；在行驶状况信息获取单元所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，警报信号生成器可以将高频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平；以及在行驶状况信息的值低的情况下，警报信号生成器可以将低频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平。
在上述的车辆用警报方法中，在警报信号生成步骤中，警报信号生成器可以基于通过在用户能够感受到警报振动的频率范围内对频率进行扫频所获得的扫频信号来生成警报信号；在行驶状况信息获取步骤中所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，警报信号生成器可以将高频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平；以及在行驶状况信息的值低的情况下，警报信号生成器可以将低频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平。
如上所述，如果在行驶状况信息的值高的情况下、在低频带中产生警报振动，则难以在行驶振动和警报振动之间确保水平差。在所获取到的行驶状况信息的值高的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将高频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平。通过将高频带中的扫频信号的水平设置为更高的信号水平，可以将包括容易确保相对于行驶振动的水平差的高频带的频率分量的警报振动作为更大的振动而产生。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
另一方面，在行驶状况信息的值低的情况下，上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法将低频带的信号水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平。在行驶状况信息的值低的情况下，行驶振动的整体水平趋于低。即使警报振动包括低频带的频率分量，在行驶振动和警报振动之间也容易确保水平差。因此，通过将低频带中的扫频信号的水平设置为比其它范围中的信号水平高的水平，可以将包括容易确保相对于行驶振动的水平差的低频带的频率分量的警报振动作为更大的振动而产生。因而，可以使用户容易地感受到警报振动，并且容易地识别出警报的发生。
在上述的车辆用警报装置中，所述警报信号生成器可以调整所述警报信号的水平，使得所述水平不超过所述振动发生器能够产生的振动的水平。
在上述的车辆用警报方法中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器可以调整所述警报信号的水平，使得所述水平不超过所述振动发生器能够产生的振动的水平。
例如，如果将要输入至振动发生器的警报信号的水平设置为过高的水平，则振动发生器可能产生失真声音等。上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法调整要输入至振动发生器的警报信号的水平，使得该水平不超过振动发生器能够产生的振动的水平。因此，可以在不会在振动中引起失真等的情况下产生具有足够水平的警报振动，并且可以使用户容易地识别出警报的发生。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，振动传递构件可以是供用户就座的车辆座椅，并且振动发生器可以安装在车辆座椅中。
在上述的车辆用警报装置和车辆用警报方法中，通过使用供用户就座的车辆座椅作为振动传递构件，可以在车辆的行驶期间确定地向用户传递振动。
发明的效果
根据本发明的一个实施例的车辆用警报装置和车辆用警报方法，在行驶状况信息的值高的情况下，车辆用警报装置和车辆用警报方法生成警报信号，使得要输入至振动发生器的信号至少包括高频带的频率。由于该原因，可以使振动发生器基于至少包括高频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率高于振动发生器基于不包括高频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率。通过在高频带中产生警报振动，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。因而，即使行驶状况信息的值高，由于行驶振动和警报振动之间的水平差，也可以使用户容易地感受到警报振动，并且识别出警报的发生。
根据本发明的另一实施例的车辆用警报装置和车辆用警报方法，在行驶状况信息的值低的情况下，车辆用警报装置和车辆用警报方法生成警报信号，使得要输入至振动发生器的信号至少包括低频带的频率。因而，可以使振动发生器基于至少包括低频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率低于振动发生器基于不包括低频带的频率的警报信号所产生的警报振动的频率。
在行驶状况信息的值低的情况下，行驶振动的整体水平趋于低。由于该原因，在这样的行驶振动正在发生时、振动发生器在低频带中产生警报振动的情况下，容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。由于行驶振动和警报振动之间的水平差，可以使用户容易地感受到警报振动，并且识别出警报的发生。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的车辆用警报装置的示意结构的框图。
图2是示出在根据第一实施例的测量信号的扫频频率范围被设置为0～350Hz的情况下、麦克风所测量到的振动的频率特性的图。
图3的(a)是示出根据第一实施例的低频带用扫频信号的振幅特性的图。图3的(b)是示出根据第一实施例的高频带用扫频信号的振幅特性的图。
图4的(a)是示出根据第一实施例的低频带用扫频信号的频率特性的图。图4的(b)是示出根据第一实施例的高频带用扫频信号的频率特性的图。
图5的(a)是示出根据第一实施例的低频带用模式信号的振幅特性的图。图5的(b)是示出根据第一实施例的高频带用模式信号的振幅特性的图。
图6的(a)是针对高频带用模式信号和低频带用模式信号示出车辆的行驶速度与加权量之间的对应关系的图。图6的(b)是示出当车辆在以30km/h行驶的情况下偏离车道时的振动模式的振幅特性的图。
图7的(a)是示出在车辆的行驶速度为30km/h的情况下、基于警报信号在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。图7的(b)是示出在车辆的行驶速度为100km/h的情况下、基于警报信号在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。
图8是在车辆速度为100km/h的情况下、基于使用与30km/h相对应的加权量所生成的警报信号在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。
图9的(a)和(b)是针对高频带用模式信号和低频带用模式信号示出车辆的行驶速度与加权量之间的对应关系的另一示例的图。
图10的(a)是示出在车辆的行驶速度为30km/h的情况下、在车辆座椅上检测到的行驶振动的频率特性的图。图10的(b)是示出在车辆的行驶速度为100km/h的情况下在车辆座椅上检测到的行驶振动的频率特性的图。
图11是示出根据第二实施例的车辆用警报装置的示意结构的框图。
图12的(a)是示出与扫频振动信号的一个周期相对应的振幅特性的图。图12的(b)是示出图12的(a)所示的扫频振动信号的频率特性的图。
图13的(a)是示出基于车道偏离信息所生成的模式信号的振幅特性的图。图13的(b)是示出车辆的行驶速度与低频带侧和高频带侧的截止频率之间的对应关系的图。
图14的(a)是示出在车辆的行驶速度为0km/h的情况下、通过根据行驶速度提取频带所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图14的(b)是示出频率特性的图。
图15的(a)是示出在车辆的行驶速度为30km/h的情况下、通过根据行驶速度提取频带所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图15的(b)是示出频率特性的图。
图16的(a)是示出在车辆的行驶速度为100km/h的情况下、通过根据行驶速度提取频带所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图16的(b)是示出频率特性的图。
图17的(a)是示出车辆的行驶速度与低频带侧和高频带侧的截止频率之间的对应关系的图。图17的(b)是示出行驶速度和权重水平之间的对应关系的图。
图18的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、通过基于图17的(a)所示的截止频率的变化量提取频带所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图18的(b)是示出频率特性的图。
图19的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、通过对图16的(a)所示的提取扫频信号进行加权所获得的加权扫频信号的振幅特性的图。图19的(b)是示出频率特性的图。
图20的(a)是示出在行驶速度为30km/h的情况下、当使用与30km/h相对应的截止频率进行频带提取处理时在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。图20的(b)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当使用与30km/h相对应的截止频率进行频带提取处理时在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。
图21的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、基于通过使用与100km/h相对应的截止频率进行频带提取处理所获得的提取扫频信号而在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。图21的(b)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当对通过使用与100km/h相对应的截止频率进行频带提取处理所获得的提取扫频信号进行振幅加权处理时在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。
具体实施方式
现在，将参考附图来详细说明作为根据本发明的车辆用警报装置的示例的第一实施例和第二实施例的结构。
[第一实施例]
根据第一实施例的车辆用警报装置通过将振动发生器所产生的振动经由振动传递构件传递到用户，来向用户进行警报。振动传递构件例如可以是车辆座椅等。振动发生器可以是能够产生振动的扬声器等。
在扬声器安装在车辆座椅上的情况下，由扬声器从座椅内部输出(产生)的振动在到达座椅表面之前，可能会被内部的衬垫材料等显著衰减。由于该原因，即使根据车辆的行驶速度等来改变输入至扬声器的信号的水平，不利地，也不容易在车辆座椅的表面上获得具有期望大小的振动。
车辆座椅的振动特性根据车辆座椅中的构件等而有所不同。由于该原因，即使根据车辆的行驶速度等来改变输入至扬声器的信号的水平，不利地，在内部安装有扬声器的车辆座椅之间，在座椅表面上产生的振动的大小也有所不同。
例如，即使为了产生振动而输入至扬声器的信号的水平相对较低，也可以在一个车辆座椅的表面上检测到相对较大的振动。另一方面，在另一车辆座椅的表面上仅可以检测到相对较小的振动。此外，即使输入至扬声器的信号的水平相对较高，也可以在一个车辆座椅的表面上仅检测到相对较小的振动。另一方面，在另一车辆座椅的表面上可以检测到非常大的振动。
如上所述，在使用车辆座椅中所安装的扬声器来产生警报的情况下，在座椅表面产生的振动的特性根据车辆座椅的内部构造等而有所不同。由于该原因，即使根据车辆的行驶速度等来简单地改变输入至扬声器的信号的水平，不利地，也不容易使用户识别出警报振动。
这里，引起车辆内的行驶振动的大小增大或减小且其值随着车辆的行驶状况而变化的信息被定义为行驶状况信息。行驶状况信息的示例包括车辆的行驶速度的值、车辆的发动机RPM的值、以及在车辆内检测到的振动传感器的值。
行驶振动的水平随着行驶状态而变化。行驶振动的水平在频率低的情况下高，并且与频率的增加成反比地下降。此外，行驶振动的整体水平在行驶状况信息的值增大的情况下增加，并且在行驶状况信息的值减小的情况下下降。
图10的(a)是示出在车辆的行驶速度为30km/h的情况下、在车辆座椅的表面上检测到的行驶振动的频率特性的示例的图。图10的(b)是示出在车辆的行驶速度为100km/h的情况下、在车辆座椅的表面上检测到的行驶振动的频率特性的示例的图。在图10的(a)和(b)所示的频率特性中，随着频率的增加，行驶振动的水平下降，并且整体振动水平向着右侧下降。图10的(a)和(b)中的具有相同频率的信号水平之间的比较表明：在行驶速度高的情况下(图10的(b))的振动水平趋于高于在行驶速度低的情况下(图10的(a))的振动水平。
如上所述，行驶振动的振动特性表明，在行驶速度增大的情况下，整体振动水平趋于增加。由于该原因，即使简单地改变要输入至扬声器的信号的水平，不利地，也不容易在车辆座椅上产生比行驶振动大的警报振动。因此，需要根据车辆的行驶速度等，并且考虑到车辆座椅上的警报振动的频率等，来产生该警报振动等。
以下将说明根据第一实施例的车辆用警报装置考虑到车辆座椅的振动特性和行驶振动的振动特性来产生警报振动的情况。
[车辆用警报装置]
图1是示出根据第一实施例的车辆用警报装置的示意结构的框图。车辆用警报装置100包括声音特性测量单元10、放大器20、扬声器(振动发生器)30、麦克风40、振动信号生成器(警报信号生成器)50、振动模式设置单元60、振动水平设置单元(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)70、存储器80、以及车辆座椅就座部(振动传递构件)90。
[扬声器]
扬声器30是用于产生警报振动的装置。扬声器30优选是低频带声音输出性能高的扬声器。优选的扬声器的示例包括使用鼓纸等的动态扬声器和在接触面上产生振动的激励器。扬声器30安装在车辆座椅的靠背部或就座部中。安装有扬声器30的车辆座椅是通过警报振动进行警报的必要性高的用户所用的座椅，例如驾驶员的座椅。在第一实施例中，将说明激励器作为扬声器30安装在驾驶员所用的车辆座椅就座部90中的情况。
[麦克风]
麦克风40安装在位于就座部90的上表面上、并且就座的驾驶员可以通过诸如大腿等的腿部感受到振动的位置中。麦克风40通过将振动转换成声音来测量在就座部90的上表面上产生的振动。可以使用除麦克风40以外的装置，只要该装置能够检测在就座部90的上表面上产生的振动即可。例如，代替麦克风40，可以使用能够直接记录振动的振动传感器等。
[放大器]
放大器20放大要输入至扬声器30的信号。具体地，放大器20接收由振动水平设置单元70设置了振动水平的警报信号和声音特性测量单元10所生成的测量信号，将这些信号放大，并且将放大后的信号输出至扬声器30。
[声音特性测量单元]
声音特性测量单元10通过在预设的频率范围内对正弦波的中心频率进行扫频来生成测量信号。声音特性测量单元10所生成的测量信号的水平(振幅)由放大器20进行放大。放大后的测量信号被输出至扬声器30，该扬声器30然后产生振动。该振动从就座部90的内部传递到其上表面，由此在就座部90的上表面产生振动。在就座部90的上表面产生的振动被转换成声音，该声音然后由安装在就座部90的上表面附近的麦克风40记录(测量)。声音特性测量单元10基于麦克风40所记录(测量)的振动声音来测量就座部90上的振动的频率特性。
图2是示出在测量信号中的要扫频的频率范围被设置为0～350Hz的情况下、麦克风40所测量到的振动的频率特性的图。注意，振动由麦克风40测量为声音，因此所测量到的振动声音的大小(水平)对应于“信号水平”。然而，麦克风40实质上测量振动。由于该原因，为了方便起见，将在将信号水平称为“振动水平”的情况下提供说明。也就是说，麦克风40所测量到的声音的水平实质上意味着振动的水平。
如图2所示，所测量到的振动的频率特性表明，40Hz和130Hz这两个频率附近的振动水平是比其它频率处的振动水平高的值。这两个频率对应于谐振频率。除谐振频率以外的频率处的振动水平是比谐振频率处的振动水平低了10dB以上的值。
声音特性测量单元10根据所测量到的振动的频率特性来确定基于谐振频率的两个以上的峰以及这些峰的预定频率范围。具体地，声音特性测量单元10基于所测量到的振动的频率特性来检测振动水平的最大值。在下文，表示最大值的频率被称为第一峰。在图2所示的频率特性中，130Hz对应于表示最大值的频率(第一峰)。声音特性测量单元10将从表示最大值的振动水平起的-6dB设置为阈值，并且检测与-6dB的阈值相对应的频率范围。在图2所示的频率特性中，120～138Hz的频率范围对应于-6dB的阈值。
如上所述，除谐振频率以外的频率处的振动水平表示比谐振频率处的振动水平低了10dB以上的值。由于该原因，从作为最大值的130Hz处的振动水平起的与-6dB相对应的频率范围中的振动水平也表示与其它频率处的振动水平相比显著更高的值。也就是说，在与作为阈值所设置的-6dB内的振动水平相对应的120～138Hz的频率范围中的振动水平是比其它频率处的振动水平显著更高的值。
然后，声音特性测量单元10获得表示除120～138Hz的频率范围以外的其它频率的最大振动水平的频率(第二峰)。在图2所示的频率范围中，40Hz对应于表示最大值的频率(第二峰)。然后，声音特性测量单元10将从40Hz处的振动水平起的-6dB设置为阈值，并且检测与-6dB的阈值相对应的频率范围。在图2所示的频率特性中，36～52Hz的频率范围对应于-6dB的阈值。36～52Hz的频率范围中的振动水平也是比其它频率处的振动水平显著更高的值。
声音特性测量单元10将包括上述的第一峰的频率范围的下限频率120Hz和上限频率138Hz作为高频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息存储在存储器80中。声音特性测量单元10还将包括上述的第二峰的频率范围的下限频率36Hz和上限频率52Hz作为低频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息存储在存储器80中。
[存储器]
存储器80由典型的数据存储部件构成。存储器80可以具有任何结构，或者可以是任何类型，只要存储器80是诸如典型的硬盘、固态驱动器(SSD)或非易失性存储器等的可以进行数据的存储和读取的存储部件即可。存储器80存储声音特性测量单元10所获得的低频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息以及高频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息。
[振动信号生成器]
振动信号生成器50从存储器80中读取并获得低频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息以及高频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息。这里，将从谐振频率范围的下限值信息的值起直到其上限值信息的值为止顺次对频率进行一次扫频所获得的信号定义为与一个周期相对应的扫频信号。振动信号生成器50基于所获得的高频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息来生成与一个周期相对应的高频带用扫频信号。振动信号生成器50还基于所获得的低频带用谐振频率范围的下限值信息和上限值信息来生成与一个周期相对应的低频带用扫频信号。低频带用扫频信号和高频带用扫频信号是用作用于在就座部90上产生振动的警报信号的基础的信号。根据第一实施例的振动信号生成器50生成高频带用扫频信号和低频带用扫频信号这两个类型的扫频信号。
由于在声音特性测量单元10所测量到的振动的频率特性中检测到两个谐振频率，因此根据第一实施例的振动信号生成器50被配置为生成两个类型的扫频信号。然而，在声音特性测量单元10检测到三个以上的谐振频率的情况下，振动信号生成器50可被配置为生成三个类型以上的扫频信号。振动信号生成器50仅必须能够生成至少两个类型以上的扫频信号。在检测到三个以上的谐振频率的情况下，振动信号生成器50可被配置为选择这些谐振频率中的任两个谐振频率，并且生成两个类型的扫频信号。
在第一实施例中，尽管振动信号生成器50生成扫频信号作为用作警报信号的基础的信号，但用作警报信号的基础的信号不必局限于扫频信号，并且仅必须是包括上述频率范围(上限值和下限值(包括端点)之间的频率范围)中的至少任何频率的信号。
例如，可以使用包括36～52Hz的频率范围中所包含的任何频率(例如，在该频率范围中具有最大振动水平的40Hz)的正弦波作为用作警报信号的基础的低频带用信号，并且可以使用包括120～138Hz的频率范围中所包含的任何频率(例如，在该频率范围中具有最大振动水平的130Hz)的正弦波作为用作警报信号的基础的高频带用信号。
通过使用包括车辆座椅的谐振频率的正弦波作为用作警报信号的基础的信号，可以生成适合于车辆座椅的振动特性的有效振动。
图3的(a)示出低频带用扫频信号的振幅特性。图4的(a)示出低频带用扫频信号的频率特性。图3的(b)示出高频带用扫频信号的振幅特性。图4的(b)示出高频带用扫频信号的频率特性。如图3的(a)和图4的(a)所示，低频带用扫频信号是下限频率为36Hz、上限频率为52Hz、并且1周期时间为0.5sec的信号。如图3的(b)和图4的(b)所示，高频带用扫频信号是下限频率为120Hz、上限频率为138Hz、并且1周期时间为0.5sec的信号。振动信号生成器50将所生成的两个类型的扫频信号(低频带用扫频信号和高频带用扫频信号)输出至振动模式设置单元60。
[振动模式设置单元]
振动模式设置单元60通过根据警报详情改变从振动信号生成器50接收到的两个类型的扫频信号的振动模式，来生成模式信号。警报装置(未示出)连接至振动模式设置单元60。警报装置例如是车辆上所安装的用于危险信息检测的电子控制单元等。例如，警报装置检测行驶车辆是否已偏离车道、本车辆是否正在快速接近在前方行驶的另一车辆、以及驾驶员是否处于打瞌睡状态或其它状态。警报装置根据检测结果来判断各个状态，并且将诸如车道偏离信息、车辆接近信息和疲劳检测信息等的警报信息输出至振动模式设置单元60。
振动模式设置单元60根据从警报装置接收到的警报信息的详情来生成不同的模式信号。图5的(a)和(b)是示出基于车辆偏离信息所生成的模式信号的示例的图。图5的(a)是示出基于低频带用扫频信号所生成的低频带用模式信号的振幅特性的图。图5的(b)是示出基于高频带用扫频信号所生成的高频带用模式信号的振幅特性的图。图5的(a)和(b)所示的振幅特性表明，模式信号已被作为1周期时间为0.5sec的扫频信号连续输出了两个周期，然后被作为振幅为零的信号持续了0.5sec。因此，所生成的模式信号的1模式的时间是1.5sec。振动模式设置单元60在从警报装置接收到车道偏离信息时，将图5的(a)所示的低频带用模式信号和图5的(b)所示的高频带用模式信号连续地输出至振动水平设置单元70。
[振动水平设置单元]
振动水平设置单元70通过对从振动模式设置单元60接收到的高频带用模式信号和低频带用模式信号的水平进行加权来调整各个信号水平。然后，振动水平设置单元70通过将加权后的高频带用模式信号和低频带用模式信号合成来生成警报信号。
行驶状况检测器(未示出)连接至振动水平设置单元70。行驶状况检测器例如是安装在车辆上并且检测车辆速度、发动机RPM或车辆内的振动量等的电子控制单元等。例如，行驶状况检测器将车辆的行驶速度检测为行驶速度信息，或者将发动机RPM检测为发动机RPM信息，或者使用座椅下方的车体上所安装的振动传感器来将振动的大小检测为车辆振动信息。行驶状况检测器将所检测到的信息作为行驶状况信息输出至振动水平设置单元70。
与行驶状况信息相对应的行驶速度信息、发动机RPM信息或车辆振动信息对应于引起车辆内的行驶振动的增加或减少的信息。此外，行驶状况信息对应于值随着车辆的行驶状况而变化的信息。
振动水平设置单元70基于从行驶状况检测器接收到的行驶状况信息来调整加权量。在第一实施例中，将说明接收到行驶速度信息作为行驶状况信息的情况。图6的(a)是针对高频带用模式信号和低频带用模式信号示出基于行驶速度信息所检测到的车辆的行驶速度与加权量之间的对应关系的图。注意，在使用发动机RPM信息作为行驶状况信息的情况下，图6的(a)所示的横轴的信息是发动机RPM；在使用车辆振动信息作为行驶状况信息的情况下，图6的(a)所示的横轴的信息是振动传感器所检测到的振动水平。
如图6的(a)所示，随着行驶速度的增加，振动水平设置单元70使低频带用模式信号的加权量从1.0减少到0。另一方面，随着行驶速度的增加，振动水平设置单元70使高频带用模式信号的加权量从0增加到1.0。通过以这种方式调整加权量，振动水平设置单元70调整高频带用模式信号(高频带用警报信号)的水平相对于低频带用模式信号(低频带用警报信号)的水平的比例。在车辆的行驶速度低的情况下，低频带用模式信号的水平具有高比例并且占主导，而另一方面，高频带用模式信号的水平被抑制。在车辆的行驶速度高的情况下，高频带用模式信号的水平具有高比例并且占主导，而另一方面，低频带用模式信号的水平被抑制。振动水平设置单元70通过使用基于行驶速度所确定的模式信号的加权量对高频带用模式信号和低频带用模式信号进行加权、然后将加权后的模式信号合成，来生成警报信号。
所生成的警报信号由放大器20进行放大，然后被输出至扬声器30。扬声器30基于所接收到的警报信号在就座部90的表面上产生警报振动。
在使用发动机RPM信息或车辆振动信息作为行驶状况信息的情况下，与图6的(a)一样，低频带用模式信号的加权量随着发动机RPM或车辆内的振动水平的增加而减少，并且高频带用模式信号的加权量随着发动机RPM或车辆内的振动水平的增加而增加。
图6的(b)示出当车辆在以30km/h行驶的情况下偏离车道时产生的警报振动的模式的振幅特性。具体地，图6的(b)示出通过基于图6的(a)所示的与30km/h相对应的加权量对图5的(a)所示的低频带用模式信号和图5的(b)所示的高频带用模式信号进行加权、然后将加权后的模式信号合成所获得的警报振动的模式的振幅特性。
图7的(a)和(b)是示出在车辆的行驶期间在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。具体地，图7的(a)示出在车辆的行驶速度为30km/h的情况下、在从扬声器30输出基于图6的(a)所示的加权量所生成的警报信号时产生的振动的频率特性。图7的(b)示出在车辆的行驶速度为100km/h的情况下、在从扬声器30输出基于图6的(a)所示的加权量所生成的警报信号时产生的振动的频率特性。
图7的(a)所示的振动的频率特性表明，(与低频带用扫频信号的扫频频率范围相对应的)低频带用模式信号的频率范围中的振动水平显著高。此外，图7的(a)和(b)所示的振动的频率特性表明，(与高频带用扫频信号的扫频频率范围相对应的)高频带用模式信号的频率范围中的振动水平显著高。在其它频率(除低频带用扫频信号和高频带用扫频信号的扫频频率以外的频率)处示出由于车辆的行驶等而从车体传递到车辆座椅的行驶振动的水平。
如图10的(a)和(b)所示，行驶振动的低频带的频率处的水平趋于高于高频带的频率处的水平。此外，在车辆的行驶速度高的情况下产生的行驶振动的整体水平趋于高于在行驶速度低的情况下产生的行驶振动的水平。此外，随着行驶速度的增加，行驶振动的整体水平趋于增加。
如图7的(a)的频率特性所示，在车辆正以低速(30km/h)行驶的情况下，行驶振动的整体水平低。此外，低频带用模式信号的频率范围包括低频带侧的谐振频率，因此可以在低频带中产生具有与座椅的振动特性相对应的足够大小的警报振动。由于这些原因，通过将低频带用模式信号的加权量设置为接近等倍的值(接近1.0的值；参见图6的(a))，可以在行驶振动的低频带中的振动水平和低频带用模式信号的频率范围(低频带用扫频信号的扫频频率范围)中的振动水平之间确保足够的差。因而，即使高频带用模式信号的加权量小(约0.2(参见图6的(a))，就座者也能够从车辆座椅感受到基于低频带用模式信号的低频带的振动，并且识别出通过该振动的警报的发生。
另一方面，如图7的(b)的频率特性所示，在车辆正以高速(100km/h)行驶的情况下，行驶振动的整体水平高。特别地，行驶振动的高频带的频率处的振动水平趋于高于低频带的频率处的振动水平。由于这些原因，即使低频带用模式信号的加权量被设置为大的值，也难以在行驶振动的低频带中的振动水平和低频带用模式信号的频率范围(低频带用扫频信号的扫频频率范围)中的振动水平之间确保足够的差。
行驶振动的高频带的频率处的水平趋于低于低频带的频率处的水平。此外，高频带用模式信号的频率范围(高频带用扫频信号的扫频频率范围)包括高频带侧的谐振频率，因此可以基于高频带用模式信号来产生具有与车辆座椅的振动特性相对应的足够大小的振动。由于这些原因，通过将高频带用模式信号的加权量而不是低频带用模式信号的加权量设置为接近等倍的值(接近1.0的值；参见图6的(a))，可以在高频带用模式信号的频率范围(高频带用扫频信号的扫频频率范围)中的振动水平和行驶振动的高频带中的振动水平之间确保足够的差。通过以这种方式减少低频带用模式信号的加权量并且增加高频带用模式信号的加权量，就座者能够从车辆座椅感受到基于高频带用模式信号的振动，并且识别出通过该振动的警报的发生。
图8示出通过以下操作所产生的警报振动的频率特性：基于图6的(a)所示的车辆的行驶速度与加权量之间的对应关系来获得与30km/h的行驶速度相对应的加权量以生成警报信号，并且在行驶速度为100km/h的情况下，从扬声器30输出所生成的警报信号。关于基于与30km/h相对应的加权量所生成的警报信号，如上所述，低频带用模式信号的加权量被设置为接近等倍的值(接近1.0的值；参见图6的(a))，并且高频带用模式信号的加权量被设置为小的值(约0.2；参见图6的(a))。然而，在100km/h的情况下的行驶振动在低频带和高频带这两者中都表现出相对高的水平。由于该原因，即使将低频带用模式信号的加权量设置为接近等倍的值，基于低频带用模式信号所产生的振动也将被埋没在行驶振动中并被掩盖。在该状态下，难以在行驶振动的低频带中的振动水平和低频带用模式信号的频率范围(低频带用扫频信号的扫频频率范围)中的振动水平之间确保足够的差，并且就座者不容易识别出基于警报信号的振动(警报振动)。
由于该原因，在车辆的行驶速度高(例如，100km/h)的情况下，使高频带用模式信号的加权量大于低频带用模式信号的加权量。因此，如图7的(b)所示，可以增大高频带用模式信号的频率范围(高频带用扫频信号的扫频频率范围)中的振动水平和行驶振动的高频带中的振动水平之间的差，并且可以使用户容易地识别出基于警报信号的振动(警报振动)。
在车辆的行驶时也发生行驶噪声。与行驶振动一样，随着车辆的行驶速度的增大，行驶噪声的音量增大。此外，在车辆座椅的就座部90中所安装的扬声器30产生振动的情况下，车辆座椅振动，因而在高频带的频率处可能发出声音。关于听觉特性，随着频率的增加，灵敏度提高，因此随着振动频率的增加，振动更有可能被识别为声音。
由于这些原因，在车辆的行驶速度低的情况下，在车辆座椅上产生使用包括低频带侧的谐振频率的低频带用模式信号的分量作为主要分量的警报振动。这会使就座者难以将警报振动识别为声音。另一方面，在车辆的行驶速度高的情况下，在车辆座椅上产生使用包括高频带侧的谐振频率的高频带用模式信号作为主要分量的警报振动。因而，警报振动中的被转换成声音的分量会被行驶噪声掩盖。因而，例如，在将基于高频带用模式信号的警报振动的一部分作为声音从就座部90中所安装的扬声器30输出的情况下，警报振动的声音将会被行驶噪声掩盖。这可能使除坐在驾驶座的人以外的乘员难以识别出警报声音。结果，仅可以使坐在驾驶座上的人识别出警报。
如上所述，通过使用谐振频率生成警报信号，可以考虑到在车辆座椅之间有所不同的振动特性或声音特性来产生有效的警报振动。
此外，通过根据车辆的行驶速度、发动机RPM、或车辆内的振动传感器所检测到的值等改变加权量，可以调整警报信号中的高频带分量的水平与低频带分量的水平的比例。这使得能够产生针对行驶振动确保足够的水平差的警报振动，由此使得能够提高警报振动的可辨识性。
此外，根据行驶振动的水平来选择性地使用警报信号的低频带分量的水平或其高频带分量的水平。可以防止警报振动的水平被行驶振动掩盖。另外，在高频带中可以产生的警报振动的声音被行驶噪声掩盖。这可能会使除坐在驾驶座的人以外的乘员难以意识到警报振动的声音。
尽管已经使用附图并且使用车辆用警报装置100作为示例详细说明了根据本发明的一个实施例的车辆用警报装置，但根据本发明的车辆用警报装置不限于第一实施例所述的示例。
在第一实施例中，说明了如下的情况：检测到两个谐振频率，并且使用高频带用扫频信号和低频带用扫频信号这两个类型的扫频信号来生成包括谐振频率的频率范围中的警报信号。然而，扫频信号的类型的数量不限于两个。在检测到三个以上的谐振频率的情况下，可以通过将频率范围划分成多个范围来生成多个类型的扫频信号。例如，可以通过检测三个谐振频率、针对包括谐振频率的各个频率范围生成低频带用扫频信号、中频带用扫频信号和高频带用扫频信号，并且根据行驶速度改变扫频信号的加权量或选择要使用的扫频信号，来产生警报振动。
优选地，根据行驶速度所确定的加权量是根据在谐振频率处产生的振动的水平来设置的。例如，在低频带用谐振频率处的振动水平低于高频带用谐振频率处的振动水平的情况下，如图9的(a)所示，可以增加高频带用模式信号的加权量的增加速率。因而，在车辆的行驶速度增大、并且基于高频带用模式信号所产生的振动的水平与基于低频带用模式信号所产生的振动的水平相比变为主导的情况下，可以抑制警报振动的整体水平的下降。此外，在车辆的行驶速度增大并由此行驶振动增加的情况下，可以增加高频带用扫频信号的扫频频率范围中的水平，并且可以减少行驶振动对警报振动的水平的掩盖。
此外，在车辆的停止或低速行驶期间、基于低频带用模式信号而在车辆座椅上产生的振动从体感上强烈的情况下，如图9的(b)所示，在停止或低速行驶期间的低频带用模式信号的加权量可以减少到约0.5。因而，在停止或低速行驶期间感受到的来自扬声器30的振动减少。这可以防止警报振动从体感上过度增大。
在停止或低速行驶期间，行驶振动的水平低，因此警报振动的水平不太可能被行驶振动掩盖。然而，用于识别警报振动的灵敏度根据用户而有所不同，并且还存在用户偏好等。由于这些原因，可以预先准备多个加权量作为设置项，使得用户可以从这些加权量中进行选择。
可以分别设置或改变高频带用模式信号的加权量和低频带用模式信号的加权量。例如，在车辆的行驶速度增大并由此行驶振动增加的情况下，可以进行减少低频带用模式信号的加权量的处理和增加高频带用模式信号的加权量的处理中的一个或这两者。此外，例如，在车辆的行驶速度减小并由此行驶振动减少的情况下，可以进行增加低频带用模式信号的加权量的处理和减少高频带用模式信号的加权量的处理中的一个或这两者。
[第二实施例]
接着，将参考附图来详细说明根据第二实施例的车辆用警报装置。
如上所述，在车辆的行驶期间，路面振动或发动机振动等通过车体传递到车辆座椅，并由此在车辆内发生行驶振动。由于该原因，在车辆座椅上感受到的振动的大小随着路面状况、行驶速度或发动机RPM等而变化。例如，在行驶速度高的情况下，车辆用警报装置所产生的警报振动可能被传递到座椅的诸如路面振动或发动机振动等的行驶振动掩盖，因而驾驶员可能不会意识到警报。由于该原因，可以设想，根据车辆的行驶速度来改变警报声音的音量级的技术将被应用于从车辆座椅中所安装的扬声器输出振动的车辆用警报装置。
然而，扬声器的再现性存在限制。即使根据车辆的行驶速度等增加要输入至扬声器的信号的水平，在从扬声器输出的振动的水平超过扬声器的再现性(扬声器能够输出的水平)的情况下，也不能产生具有足够大小的警报振动。此外，在伴随着车辆的行驶而传递到车辆座椅的行驶振动超过扬声器可再现的振动的大小的情况下，警报振动将被行驶振动掩盖。由于这些原因，即使简单地增加要输入至扬声器的信号的水平，不利地，也难以使用户识别出警报振动。
有鉴于上述，在第二实施例中，将说明能够使用户考虑到扬声器的再现性来根据车辆的行驶状况识别出警报振动的车辆用警报装置。
[车辆用警报装置]
图11是示出根据第二实施例的车辆用警报装置的示意结构的框图。车辆用警报装置200包括振动信号生成器(警报信号生成器)210、振动模式设置单元220、频带提取器(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)230、振动水平调整器(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)240、放大器250、扬声器(振动发生器)270和车辆座椅就座部(振动传递构件)280。
[扬声器]
扬声器270是用于产生警报振动的装置。第二实施例中所使用的扬声器270具有与第一实施例中所使用的扬声器30相同的特征。为了产生警报振动，扬声器270优选是低频带声音输出性能高的扬声器。在第二实施例中，将说明将激励器作为扬声器270安装在驾驶员所用的车辆座椅就座部280中的情况。
[放大器]
放大器250放大要输入至扬声器270的信号。第二实施例中所使用的放大器250具有与第一实施例中所使用的放大器20相同的特征。放大器250接收振动水平调整器240所生成的警报信号，将该警报信号放大，然后将放大后的警报信号输出至扬声器270。
[振动信号生成器]
振动信号生成器210通过对作为一个周期的从下限值起直到上限值为止的预设频率范围进行扫频来生成扫频振动信号。该预设频率范围覆盖从低频带起直到高频带为止的宽频带。针对典型的扬声器预先确定可以再现振动或声音的频率范围。扬声器根据其可再现的频率范围而被分类为低频带用扬声器、中/高频带用扬声器和其它扬声器。振动信号生成器210基于扬声器270的预先确定的再现性来确定扫频振动信号的频率范围。振动信号生成器210还考虑到坐在车辆座椅的就座部280上的人可以感受到振动的频率来确定扫频振动信号的频率范围。就座者可以感受到振动的频率范围是预先在安装有扬声器270的车辆座椅上测量到的。
根据第二实施例的振动信号生成器210考虑到扬声器270可以产生低频带振动的频率范围和就座者可以将低频带振动感受为振动的频率范围，将扫频振动信号的下限频率设置为30Hz并且将其上限频率设置为130Hz。图12的(a)示出1周期时间为0.5sec的扫频振动信号的振幅特性。图12的(b)示出图12的(a)所示的扫频振动信号的频率特性。振动信号生成器210所生成的扫频振动信号被输出至振动模式设置单元220。
[振动模式设置单元]
振动模式设置单元220通过根据警报详情改变从振动信号生成器210接收到的扫频振动信号的振动模式来生成模式信号。与第一实施例一样，警报装置(未示出)连接至振动模式设置单元220。警报装置例如是车辆上所安装的用于危险信息检测的电子控制单元等。例如，警报装置检测行驶车辆是否已偏离车道、本车辆是否正在快速接近在前方行驶的另一车辆、以及驾驶员是否处于打瞌睡状态或其它状态。警报装置根据检测结果来判断各个状态，并且将诸如车道偏离信息、车辆接近信息和疲劳检测信息等的警报信息输出至振动模式设置单元220。
振动模式设置单元220根据从警报装置接收到的警报信息的详情来生成不同的模式信号。图13的(a)是示出基于车道偏离信息所生成的模式信号的振幅特性的示例的图。图13的(a)所示的振幅特性表明，模式信号已被作为1周期时间为0.5sec的扫频振动信号连续输出了两个周期，然后被作为振幅为零的信号持续了0.5sec。因此，所生成的模式信号的1模式的时间是1.5sec。振动模式设置单元220在从警报装置接收到车道偏离信息时，将图13的(a)所示的模式信号连续地输出至频带提取器230。
[频带提取器]
频带提取器230通过对从振动模式设置单元220接收到的模式信号应用频带限制滤波器来从该模式信号中提取预定频带。由频带提取器230提取了预定频带的模式信号被称为提取扫频信号。
与第一实施例的振动水平设置单元70一样，行驶状况检测器(未示出)连接至频带提取器230和振动水平调整器240。例如，行驶状况检测器将车辆的行驶速度检测为行驶速度信息，将发动机RPM检测为发动机RPM信息，或者使用安装在座椅下方的车体上的振动传感器来将振动的大小检测为车辆振动信息。行驶状况检测器将所检测到的信息作为行驶状况信息输出至频带提取器230和振动水平调整器240这两者。
同样在第二实施例中，与第一实施例一样，与行驶状况信息相对应的行驶速度信息、发动机RPM信息或车辆振动信息对应于引起车辆内的行驶振动增加或减少的信息。此外，行驶状况信息对应于值随着车辆的行驶状况而变化的信息。
频带提取器230基于从行驶状况检测器接收到的行驶状况信息来确定频带限制滤波器的截止频率。在第二实施例中，将说明频带提取器230基于作为行驶状况信息的示例的行驶速度信息来确定截止频率的情况。
例如，根据第二实施例的频带提取器230具有低带通滤波器和高带通滤波器分两个阶段级联的结构。各滤波器具有256个抽头，并且是具有最小相位的FIR滤波器。由于使用有限长度滤波器作为低带通滤波器和高带通滤波器，因此即使改变滤波器的截止频率，提取扫频信号的频率范围也连续改变，并且几乎不会发生异常噪声。
图13的(b)是示出基于行驶速度信息所获得的车辆的行驶速度与低频带侧和高频带侧的截止频率之间的对应关系的图。频带限制滤波器从具有从低频带侧的截止频率起直到高频带侧的截止频率为止的频率范围的信号中提取频带(允许信号的输出的频带)。通过以这种方式根据行驶速度改变低频带侧的截止频率和高频带侧的截止频率，可以改变从扬声器270输出的警报振动的频率范围。
如图13的(b)所示，低频带侧的截止频率和高频带侧的截止频率与车辆的行驶速度成比例地增大或减小。更具体地，随着车辆的行驶速度的增大，高频带侧和低频带侧的截止频率被设置或改变为高的值，并且生成具有高频分量的提取扫频信号。另一方面，随着车辆的行驶速度的减小，高频带侧和低频带侧的截止频率被设置或改变为低的值，并且生成具有低频率分量的提取扫频信号。在图13的(b)中，在行驶速度为0km/h的情况下，低频带侧的截止频率被设置为45Hz并且高频带侧的截止频率被设置为75Hz。此外，在行驶速度为100km/h的情况下，低频带侧的截止频率被设置为85Hz并且高频带侧的截止频率被设置为115Hz。
图14的(a)、图15的(a)和图16的(a)是示出通过根据车辆的行驶速度提取频带所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图14的(b)、图15的(b)和图16的(b)是示出通过根据车辆的行驶速度提取频带所获得的提取扫频信号的频率特性的图。图14的(a)和图14的(b)示出行驶速度为0km/h的情况，图15的(a)和图15的(b)示出行驶速度为30km/h的情况，并且图16的(a)和图16的(b)示出行驶速度为100km/h的情况。
如图14的(a)和(b)、图15的(a)和(b)、以及图16的(a)和(b)所示，随着行驶速度的增大，频带提取器230在从振动模式设置单元220接收到的模式信号的频率分量中提取更高频带的频率分量。通过如图13的(b)所示改变截止频率以使得低频带侧的截止频率和高频带侧的截止频率与车辆的行驶速度成比例地增大或减小，可以根据行驶速度来控制提取扫频信号的频率范围。
图13的(b)示出如下的情况：根据行驶速度来改变低频带侧的截止频率和高频带侧的截止频率，使得各个截止频率的变化量(截止频率相对于行驶速度的倾斜度)变得相同。然而，低频带侧的截止频率和高频带侧的截止频率的变化量不必相同。
例如，如图17的(a)所示，可以根据行驶速度的增大或减小来改变高频带侧的截止频率，而不论行驶速度如何，低频带侧的截止频率都可被设置为恒定频率。图18的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、通过基于图17的(a)所示的截止频率的变化量提取频率分量所获得的提取扫频信号的振幅特性的图。图18的(b)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、通过基于图17的(a)所示的截止频率的变化量提取频率分量所获得的提取扫频信号的频率特性的图。
通过将低频带侧的截止频率设置为恒定值(45Hz)并且根据行驶速度来增大高频带侧的截止频率的值，可以在低速行驶期间基于包括更接近低频带侧的截止频率的频率分量的提取扫频信号来产生警报振动，并且可以在高速行驶期间基于频率在低频带到高频带的宽频带内改变的提取扫频信号来产生警报振动。
由频带提取器230提取(限制)了频带的提取扫频信号被输出至振动水平调整器240。
[振动水平调整器]
振动水平调整器240根据行驶状况信息来对由频带提取器230提取了频带的提取扫频信号的振幅进行加权。在该加权处理中，振动水平调整器240考虑到扬声器270的再现性的限制来确定权重水平(信号水平(振幅值))。
图17的(b)是示出行驶速度和权重水平之间的对应关系的图。图17的(b)示出考虑到扬声器270的再现能力(再现性的上限)、可设置的权重水平(信号水平：dB)是6dB的情况。在图17的(b)所示的图中，权重水平的值与高达100km/h的行驶速度成比例地增大或减小。在行驶速度为0km/h的情况下，权重水平被设置为0dB；在行驶速度为100km/h的情况下，权重水平被设置为6dB。一旦行驶速度达到100km/h，即使行驶速度增大，权重水平也维持于(被限制为)6dB。由于即使行驶速度超过100km/h、权重水平也仍维持于(被限制为)6dB，因此可以防止具有超过扬声器270的再现性的水平的信号被输入至扬声器270。
图19的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当振动水平调整器240对图16的(a)所示的提取扫频信号的振幅进行加权时所获得的信号的振幅特性的图。图19的(b)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当振动水平调整器240对图16的(a)所示的提取扫频信号的振幅进行加权时所获得的信号的频率特性的图。以下将振动水平调整器240进行加权后的信号称为加权扫频信号。
图19的(a)所示的加权扫频信号的振幅值和图16的(a)所示的提取扫频信号的振幅值之间的比较表明：加权扫频信号的振幅值是提取扫频信号的振幅值的两倍。另外，图19的(b)所示的加权扫频信号的水平和图16的(b)所示的提取扫频信号的水平之间的比较表明：加权扫频信号的水平比提取扫频信号的水平高6dB。
由振动水平调整器240对振幅进行了加权的加权扫频信号被输出至放大器250。加权扫频信号由放大器250进行放大，然后被输出至扬声器270，然后在车辆座椅的就座部280上产生警报振动。
[警报振动的发生状态]
图20的(a)是示出在行驶速度为30km/h的情况下、当使用与30km/h相对应的截止频率进行频带提取处理时在车辆座椅的上表面上产生的振动的频率特性的图。
随着车辆的行驶，行驶噪声等可能进入车辆，并且使车辆座椅振动而作为行驶振动。如上所述，行驶振动的水平在低频带的频率处趋于高，并且随着频率向着高频带侧增大而趋于下降。此外，随着行驶速度的增大，行驶振动的水平在整个频率范围内趋于增加。
如图20的(a)所示，在行驶速度相对较低(例如，约30km/h)的情况下，行驶振动的水平在低频带(0.05kHz以下)中仅达到约-18dB。由于该原因，在从扬声器270输出被提取了约0.05～0.1kHz的频带的加权扫频信号的情况下，在加权扫频信号和行驶振动之间确保了足够的水平差，从而使得就座者能够基于车辆座椅上的振动之间的差异来识别出行驶振动和警报振动之间的差异。结果，在行驶速度低的情况下，可以使就座者感受到具有低频带的警报振动并且识别出警报的发生。
此外，在行驶速度为30km/h的情况下，如图17的(b)所示，分配约数dB的权重。该权重水平是考虑到扬声器270的再现能力(再现性的上限)所设置的。因而，可以防止要输入至扬声器270的加权扫频信号的水平超过扬声器270的再现性。结果，可以在将从扬声器270输出的警报振动的水平控制在扬声器270的再现性内的同时，使就座者感受到充分可识别的警报振动。
图20的(b)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当频带提取器230使用与30km/h相对应的截止频率来进行频带提取处理时在车辆座椅上产生的振动的频率特性的图。图20的(b)和图20的(a)之间的比较表明：图20的(b)所示的行驶速度为100km/h的情况下的行驶振动的水平高于图20的(a)所示的行驶速度为30km/h的情况下的行驶振动的水平。由于该原因，即使从扬声器270输出使用与30km/h相对应的截止频率所提取的0.05～0.1kHz的加权扫频信号，警报振动的水平也将埋没在行驶振动中。这样难以在警报振动和行驶振动之间确保足够的水平差，由此使得难以使坐在车辆座椅上的人识别出警报振动。
为了确保相对于行驶振动的足够的水平差，还可设想将增加警报振动的水平。然而，如上所述，考虑到扬声器270的再现能力(再现性的上限)来设置由振动水平调整器240对振幅进行了加权的加权扫频信号的水平。由于该原因，在警报振动的水平增加的情况下，振动水平可能超过扬声器270的再现性的上限，这导致扬声器270出现破损或失真。
图21的(a)是示出在行驶速度为100km/h的情况下、当从扬声器270输出使用与100km/h相对应的截止频率提取了频带的提取扫频信号时在就座部280上产生的振动的频率特性的图。注意，图21的(a)示出在振动水平调整器240未对振幅进行加权的情况下的振动的频率特性。
如上所述，图21的(a)示出：随着行驶速度的增大，行驶振动的水平在整个频率范围内趋于增加。由于该原因，在图21的(a)中，行驶振动的水平示出比图20的(a)中的行驶振动的水平高的值。然而，行驶振动的水平在低频带的频率处趋于高，并且随着频率向着高频带侧的增加而下降。如图21的(a)所示，频带提取器230能够通过使用与100km/h的行驶速度相对应的截止频率提取频带，将在车辆座椅上产生的警报振动的频率范围改变为高频带(约0.1kHz)。因而，可以在基于加权扫频信号的振动与行驶振动之间确保足够的水平差。结果，在行驶速度高的情况下，可以通过基于被提取了高频带的警报振动产生振动来使就座者感受到振动。
图21的(b)示出在行驶速度为100km/h的情况下、当振动水平调整器240对使用与100km/h相对应的截止频率提取了频带的提取扫频信号的振幅进行加权时在就座部280上产生的振动的频率特性。在行驶速度为100km/h的情况下，加权的权重水平是6dB。该6dB是考虑到扬声器270的再现能力(再现性的上限)所设置的。即使分配了6dB的权重，也不超过扬声器270的再现性的上限。如图21的(b)所示，通过对提取扫频信号(警报振动)进行加权，与图21的(a)所示的情况相比，可以在加权扫频信号和行驶振动之间确保足够的水平差。如上所述，在行驶速度高的情况下，基于被提取了高频率范围内的频带的警报信号来产生警报振动。因而，可以使就座者感受到更大的振动，并且可以提高警报振动的可辨识性。
在根据第二实施例的车辆用警报装置200中，频带提取器230根据行驶速度来改变用于产生警报振动的提取扫频信号的频率范围，并且振动水平调整器240考虑到扬声器270的再现能力(再现性的上限)来对提取扫频信号进行加权。因而，可以在不会无用地增加要输入至扬声器270的信号的水平的情况下，在扬声器270的再现性内有效地增加警报振动的水平，并且可以产生可辨识性高的警报振动。
已经参考第一实施例和第二实施例详细说明了根据本发明的车辆用警报装置和车辆用警报方法。在行驶速度等相对较低(例如，30km/h)的情况下，根据本发明实施例的车辆用警报装置和车辆用警报方法基于诸如行驶速度等的行驶状况信息来将要输入至诸如扬声器等的振动发生器的信号的频率设置为低频率。
如图10的(a)和(b)所示，在行驶速度相对较低的情况下的行驶振动在低频带中的水平趋于低于在行驶速度相对较高的情况下的振动水平。由于该原因，在行驶速度等相对较低的情况下，即使要输入至诸如扬声器30或270等的振动发生器的信号的频率被设置为低频率、并且产生警报振动的频带被设置为低频带，也可以在行驶振动和警报振动之间确保足够的水平差。通过在行驶速度等相对较低的情况下产生低频带的警报振动，可以使坐在就座部280上的人(用户)感受到振动并识别出警报。
另一方面，在行驶速度等相对较高(例如，100km/h)的情况下，根据本发明实施例的车辆用警报装置和车辆用警报方法基于诸如行驶速度等的行驶状况信息来将要输入至诸如扬声器等的振动发生器的信号的频率设置为高频率。如上所述，在行驶速度相对较高的情况下，行驶振动的整体水平高。由于该原因，在低频带中，难以在行驶振动和警报振动之间确保足够的水平差。
然而，如图10的(a)和(b)所示，随着频率的增加，行驶振动的水平趋于以向着右侧下降的形式减少。因此，在高频率范围中，相对容易在行驶振动和警报振动之间确保足够的水平差。如上所述，在行驶速度等相对较高的情况下，通过将要输入至振动发生器的信号的频率设置为高频率来将产生警报振动的频带改变为高频带。因而，可以使坐在就座部280上的人(用户)感受到振动并识别出警报。
特别地，根据第一实施例的车辆用警报装置100考虑到诸如车辆座椅等的振动传递构件的振动特性来预先检测允许在车辆座椅等上产生更大振动的谐振频率。然后，车辆用警报装置100通过将车辆座椅等固有的谐振频率设置为要输入至诸如扬声器30等的振动发生器的信号的频率来产生警报振动，由此能够使用具有低水平的输入信号来在车辆座椅等上产生足够强的警报振动。由于该原因，为了产生具有使得坐在驾驶座上的人(用户)能够识别出警报振动的强度的警报振动，可以使用具有更低水平的输入信号来产生有效的振动。
此外，根据第二实施例的车辆用警报装置200在考虑到扬声器270的再现性的限制来进行加权的同时，将要输入至扬声器270的信号的频率范围改变为可以在警报振动和行驶振动之间确保足够的水平差的频率范围。因而，可以在防止输出具有超过扬声器270的再现性的水平的警报振动的同时，在警报振动和行驶振动之间确保足够的水平差。结果，可以使坐在驾驶座上的人(用户)感受到足够强的振动并识别出警报。
在第一实施例和第二实施例中，已经使用车辆座椅的就座部90、280作为示例说明了振动传递构件。然而，振动传递构件仅必须是使得用户能够在车辆的行驶期间感受到振动的构件，并且不限于车辆座椅或其就座部90或280。例如，振动传递构件可以是能够在车辆的行驶期间向用户传递振动的诸如方向盘、制动踏板、加速踏板或扶手等的车辆内的构件。
作为要输入至扬声器等的信号，可以根据车辆的行驶速度等来选择性地使用第一实施例中所述的基于谐振频率的信号或者第二实施例中所述的频带提取的扫频信号。例如，在行驶速度为预设速度以下的情况下，可以将基于谐振频率的信号和频带提取的扫频信号中的一个信号设置为要输入至扬声器等的信号，并且在行驶速度超过预设速度的情况下，可以将基于谐振频率的信号和频带提取的扫频信号中的另一信号设置为要输入至扬声器等的信号。
即使在使用谐振频率来产生警报振动的情况下，也优选调整要输入至扬声器的信号的水平，使得不超过扬声器的再现性。通过调整要输入的信号的水平使得不超过扬声器的再现性(使得信号水平落在扬声器能够输出(产生)振动的范围内)，可以在防止警报振动的失真等或扬声器的损坏的同时产生具有足够水平的振动，并由此使用户容易地识别出警报的发生。
在第二实施例中，已经说明了车辆用警报装置200的振动信号生成器210生成扫频信号并且其频带提取器230根据行驶状况信息的值来从该扫频信号中提取频带的情况。然而，车辆用警报装置200所使用的扫频信号不必是被提取了频带的扫频信号。例如，在行驶状况信息的值高的情况下，扫频信号仅必须包括高频带的频率分量，并且高频带中的信号水平仅必须高于其它频带中的信号水平。此外，在行驶状况信息的值低的情况下，扫频信号仅必须包括低频带的频率分量，并且低频带中的信号水平仅必须高于其它频带中的信号水平。
如上所述，在行驶状况信息的值高的情况下，即使在低频带中产生警报振动，也难以在行驶振动和警报振动之间确保水平差。由于该原因，在行驶状况信息的值高的情况下，高频带中的扫频信号的水平被设置为比其它频带中的信号水平高的水平。因而，可以产生包括容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差的高频带的频率分量的警报振动，作为更大的振动。结果，可以使用户容易地感受到警报振动并且容易地识别出警报的发生。
另一方面，在行驶状况信息的值低的情况下，行驶振动的整体水平趋于下降。即使警报振动包括低频带的频率分量，也容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差。由于该原因，在行驶状况信息的值低的情况下，低频带中的扫频信号的水平被设置为比其它频带中的信号水平高的水平。因而，可以产生包括容易在行驶振动和警报振动之间确保水平差的低频带的频率分量的警报振动，作为更大的振动。结果，可以使用户容易地感受到警报振动并且容易地识别出警报的发生。
附图标记说明
10···声音特性测量单元
20,250···放大器
30,270···扬声器(振动发生器)
40···麦克风
50,210···振动信号生成器(警报信号生成器)
60,220···振动模式设置单元
70···振动水平设置单元(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)
80···存储器
90,280···车辆座椅就座部(振动传递构件)
100,200···车辆用警报装置
230···频带提取器(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)
240···振动水平调整器(行驶状况信息获取单元、警报信号生成器)

Claims (12)

1.一种车辆用警报装置，包括：
振动发生器，其被配置为产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；
振动传递构件，其被配置为将所述振动发生器所产生的所述警报振动传递到用户；
行驶状况信息获取单元，其被配置为获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；以及
警报信号生成器，其被配置为生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率，其中，所述振动传递构件具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，以及
所述警报信号生成器通过在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率，来生成所述警报信号。
2.根据权利要求1所述的车辆用警报装置，其中，所述行驶状况信息是所述车辆的行驶速度的值、所述车辆的发动机每分钟转数的值、以及所述车辆内所检测到的振动传感器的值其中之一。
3.根据权利要求1所述的车辆用警报装置，其中，所述警报信号生成器调整所述警报信号的水平，使得该水平不超过所述振动发生器能够产生的振动的水平。
4.一种车辆用警报装置，包括：
振动发生器，其被配置为产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；
振动传递构件，其被配置为将所述振动发生器所产生的所述警报振动传递到用户；
行驶状况信息获取单元，其被配置为获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；以及
警报信号生成器，其被配置为生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率，
其中，所述振动传递构件具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，
所述警报信号生成器通过将低频带用信号和高频带用信号进行合成来生成所述警报信号，所述低频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率、并且使用低频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，以及所述高频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且使用高频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器进行在低频带所用的加权中减少低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中增加高频带所用的加权量的处理至少之一，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器进行在低频带所用的加权中增加低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中减少高频带所用的加权量的处理至少之一。
5.一种车辆用警报装置，包括：
振动发生器，其被配置为产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；
振动传递构件，其被配置为将所述振动发生器所产生的所述警报振动传递到用户；
行驶状况信息获取单元，其被配置为获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；以及
警报信号生成器，其被配置为生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率，其中，所述警报信号生成器通过从用户能够感受到所述警报振动的频率范围中提取频带来生成所述警报信号，
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为高频率范围，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为低频率范围，其中，在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围中的高频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器将所述高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
6.一种车辆用警报装置，包括：
振动发生器，其被配置为产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动；
振动传递构件，其被配置为将所述振动发生器所产生的所述警报振动传递到用户；
行驶状况信息获取单元，其被配置为获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；以及
警报信号生成器，其被配置为生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率，其中，所述警报信号生成器通过从用户能够感受到所述警报振动的频率范围中提取频带来生成所述警报信号，
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为高频率范围，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为低频率范围，其中，在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围中的低频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，以及
在所述行驶状况信息获取单元所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器将所述低频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
7.一种车辆用警报装置所进行的车辆用警报方法，所述车辆用警报装置使用振动发生器来产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动、并且将所述警报振动通过振动传递构件传递到用户，所述车辆用警报方法包括：
行驶状况信息获取步骤，用于利用行驶状况信息获取单元来获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；
警报信号生成步骤，用于利用警报信号生成器来生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率；以及
警告振动产生步骤，用于利用所述振动发生器，基于在所述警报信号生成步骤中所生成的所述警报信号来产生所述警报振动，
其中，所述振动传递构件具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，以及
在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器通过在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率，来生成所述警报信号。
8.根据权利要求7所述的车辆用警报方法，其中，所述行驶状况信息是所述车辆的行驶速度的值、所述车辆的发动机每分钟转数的值、以及所述车辆内所检测到的振动传感器的值其中之一。
9.根据权利要求7所述的车辆用警报方法，其中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器调整所述警报信号的水平，使得该水平不超过所述振动发生器能够产生的振动的水平。
10.一种车辆用警报装置所进行的车辆用警报方法，所述车辆用警报装置使用振动发生器来产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动、并且将所述警报振动通过振动传递构件传递到用户，所述车辆用警报方法包括：
行驶状况信息获取步骤，用于利用行驶状况信息获取单元来获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；
警报信号生成步骤，用于利用警报信号生成器来生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率；以及
警告振动产生步骤，用于利用所述振动发生器，基于在所述警报信号生成步骤中所生成的所述警报信号来产生所述警报振动，
其中，所述振动传递构件具有至少包括低频带用谐振频率和高频带用谐振频率的两个或更多个谐振频率，
在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器通过将低频带用信号和高频带用信号进行合成来生成所述警报信号，所述低频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述低频带用谐振频率、并且使用低频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，以及所述高频带用信号是通过将要输入至所述振动发生器的信号的频率设置为所述高频带用谐振频率、并且使用高频带所用的加权量对信号水平进行加权而获得的，在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，所述警报信号生成器进行在低频带所用的加权中减少低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中增加高频带所用的加权量的处理至少之一，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，所述警报信号生成器进行在低频带所用的加权中增加低频带所用的加权量的处理和在高频带所用的加权中减少高频带所用的加权量的处理至少之一。
11.一种车辆用警报装置所进行的车辆用警报方法，所述车辆用警报装置使用振动发生器来产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动、并且将所述警报振动通过振动传递构件传递到用户，所述车辆用警报方法包括：
行驶状况信息获取步骤，用于利用行驶状况信息获取单元来获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；
警报信号生成步骤，用于利用警报信号生成器来生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率；以及
警告振动产生步骤，用于利用所述振动发生器，基于在所述警报信号生成步骤中所生成的所述警报信号来产生所述警报振动，
其中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器通过从用户能够感受到所述警报振动的频率范围中提取频带来生成所述警报信号，
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为高频率范围，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为低频率范围，
其中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的频率范围中的高频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，并且在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，将所述高频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
12.一种车辆用警报装置所进行的车辆用警报方法，所述车辆用警报装置使用振动发生器来产生具有与所接收到的警报信号的频率相对应的频率的警报振动、并且将所述警报振动通过振动传递构件传递到用户，所述车辆用警报方法包括：
行驶状况信息获取步骤，用于利用行驶状况信息获取单元来获取行驶状况信息，所述行驶状况信息是引起车辆内的行驶振动的大小的增大或减小的信息，其中，在所述行驶状况信息的值根据所述车辆的行驶状况而增大或减小的情况下，所述行驶振动的大小增大或减小；
警报信号生成步骤，用于利用警报信号生成器来生成所述警报信号，使得：
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括高频带的频率，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，要输入至所述振动发生器的信号至少包括低频带的频率；以及
警告振动产生步骤，用于利用所述振动发生器，基于在所述警报信号生成步骤中所生成的所述警报信号来产生所述警报振动，
其中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器通过从用户能够感受到所述警报振动的频率范围中提取频带来生成所述警报信号，
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值高的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为高频率范围，以及
在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值低的情况下，所述警报信号生成器将要提取频带的频率范围设置为低频率范围，
其中，在所述警报信号生成步骤中，所述警报信号生成器在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值增大的情况下，将要提取频带的频率范围中的低频带侧的截止频率的值改变为更高的频率，并且在所述行驶状况信息获取步骤中所获取到的所述行驶状况信息的值减小的情况下，将所述低频带侧的截止频率的值改变为更低的频率。
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