DE102010039005B4

DE102010039005B4 - Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102010039005B4
Application number: DE102010039005.4A
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Nakayama; Toshio Hayashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Electronics Corp
Priority date: 2009-08-07
Filing date: 2010-08-06
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2030-08-07
Also published as: JP4798271B2; US20110032087A1; DE102010039005A1; JP2011037345A; US8212656B2

Abstract

Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung (1) zum Berichten über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs an ein Äußeres des Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung aufweist:
einen Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis (7, 12), der ein Ultraschallsignal ausgibt;
einen Modulationsabschnitt (7, 13), der das Ultraschallsignal als eine Trägerwelle verwendet und das Ultraschallsignal abhängig von einem hörbaren Geräusch moduliert;
eine Ultraschallwandlereinrichtung (30) für die Unterrichtungsgeräuschverwendung, die ein Unterrichtungsgeräusch erzeugt, indem sie eine Ultraschallwelle basierend auf dem vom Modulationsabschnitt modulierten Ultraschallsignal in die Luft emittiert; und
eine Ultraschallwandlereinrichtung (50) für die Geschwindigkeitssensorverwendung, die als ein Geschwindigkeitssensor funktioniert, indem sie basierend auf dem Ultraschallsignal, das durch den Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis (7, 12) erzeugt wird, oder basierend auf dem Ultraschallsignal, das durch den Modulationsabschnitt moduliert wird, eine Ultraschallwelle an eine Straßenoberfläche überträgt, wobei
die Ultraschallwandlereinrichtung (50) für die Geschwindigkeitssensorverwendung des Weiteren konfiguriert ist, um mindestens einen ersten Ultraschallwandler (5) und einen zweiten Ultraschallwandler (6) zu beinhalten, wobei jeder der beiden Ultraschallwandler (5, 6) eine Ultraschallwelle sowohl übertragen als auch empfangen kann; und wobei
eine Anordnungsposition des ersten Ultraschallwandlers (5) vor einer Anordnungsposition des zweiten Ultraschallwandlers (6) in einer Vorwärts-Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs ist;
eine Ultraschallwelle, die durch den ersten Ultraschallwandler (5) in Richtung Unterseite des Fahrzeugs übertragen wird, auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, und die reflektierte Ultraschallwelle durch den zweiten Ultraschallwandler (6) empfangen wird;
eine Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler (6) in Richtung Unterseite des Fahrzeugs übertragen wird, auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, und die reflektierte Ultraschallwelle durch den ersten Ultraschallwandler (5) empfangen wird; und
eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf einer ersten Dauer und einer zweiten Dauer gemessen wird, wobei
die erste Dauer als eine Dauer von, wenn eine Ultraschallwelle durch den ersten Ultraschallwandler (5) übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den ersten Ultraschallwandler (5) übertragen und dann auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den zweiten Ultraschallwandler (6) empfangen wird, definiert ist, und
die zweite Dauer als eine Dauer von, wenn eine Ultraschallwelle durch den zweiten Ultraschallwandler (6) übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler (6) übertragen und dann auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den ersten Ultraschallwandler (5) empfangen wird, definiert ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung zum Unterrichten einer Person, wie beispielsweise einem Fußgänger außerhalb eines betreffenden Fahrzeugs oder einem Insassen eines anderen Fahrzeugs, über eine Anwesenheit oder eine Annäherung des betreffenden Fahrzeugs.

Patentdokument 1: JP 2006 - 199 110 A ( US 2007 / 0 257 783 A1 )
Patentdokument 2: JP H10 - 201 001 A
Patentdokument 3: JP 2007 - 237 831 A
Patentdokument 4: DE 10 2007 002 754 A1
Patentdokument 5: DE 690 22 765 T2
Patentdokument 6: US 7 106 180 B1

Patentdokumente 1 und 2 beschreiben eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung. Zur Zeit des Fahrens eines Elektrofahrzeugs oder zur Zeit des elektromotorbetriebenen Fahrens eines Hybridfahrzeugs kann es gewünscht sein, dass eine Person außerhalb des Fahrzeugs die Anwesenheit des sich annähernden Fahrzeugs erkennen kann. Ein Lautsprecher ist in dem Fahrzeug eingebaut, um außerhalb des Fahrzeugs ein Unterrichtungsgeräusch wie beispielsweise ein falsches Motorgeräusch und ein falsches Fahrgeräusch zu erzeugen, um über die Anwesenheit des Fahrzeugs zu unterrichten.
Da das Unterrichtungsgeräusch, das vom Lautsprecher ausgegeben wird, jedoch ringsherum gestreut wird, kann es von einem Fußgänger (beispielsweise ein Fußgänger, der hinter dem Fahrzeug anwesend ist, das sich vorwärts bewegt), der sich nicht in der gefährlichen Position befindet oder in einem Fahrzeuginnenraum ist, gehört werden und somit als unangenehm empfunden werden.
Des Weiteren ändert sich in einer derartigen Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung ein vom Fahrzeug erzeugtes Geräusch, wie beispielsweise ein Reifenabrollgeräusch abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Es ist somit erforderlich das Unterrichtungsgeräusch gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit zu ändern. Demzufolge wird notwendige Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation auf herkömmliche Weise von einer ECU des Fahrzeugs erlangt. Jedoch besteht hierbei das Problem, dass Zeit und Aufwand erforderlich sind, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von der ECU abzufragen.
Die vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf vorstehendes Problem gemacht. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Technologie zur Verfügung zu stellen, bei der ein Unterrichtungsgeräusch zum Unterrichten über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs, dass sich annähert, entworfen ist, um einem Fußgänger oder dergleichen übermittelt zu werden, der über die Anwesenheit einer Gefahr unterrichtet werden muss. Dabei kann das unangenehme Gefühl aufgrund des Unterrichtungsgeräuschs für einen Fußgänger, der sich nicht an einem gefährlichen Ort befindet, oder für eine Person die sich in einem Fahrzeuginneren befindet, reduziert werden. Des Weiteren ist die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung so vorgesehen, dass sie die Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation selber erlangen kann, ohne ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von einer ECU des Fahrzeugs abrufen zu müssen.
Patendokument 3 beschreibt eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung zum Berichten über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs an ein Äußeres des Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung einen Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis aufweist, der ein Ultraschallsignal ausgibt. Ferner weist die Vorrichtung einen Modulationsabschnitt, eine Ultraschallwandlereinrichtung für die Unterrichtungsverwendung und eine Einrichtung für die Geschwindigkeitsverwendung auf. Der Modulationsabschnitt, der das Ultraschallsignal als eine Trägerwelle verwendet, moduliert das Ultraschallsignal abhängig von einem hörbaren Geräusch. Die Ultraschallwandlereinrichtung erzeugt ein Unterrichtungsgeräusch, indem sie eine Ultraschallwelle basierend auf dem vom Modulationsabschnitt modulierten Ultraschallsignal in die Luft emittiert. Die Einrichtung für die Geschwindigkeitsverwendung funktioniert als ein Geschwindigkeitssensor.
Patentdokument 4 beschreibt eine Geschwindigkeitsmessvorrichtung, die Ultraschallsender und -empfänger zur Geschwindigkeitsmessung verwendet.
In Patentdokument 5 wird ein Ultraschallgerät zur Geschwindigkeitsmessung gegenüber dem Boden mittels des Doppler-Effektes beschrieben.
Patentdokument 6 beschreibt ein akustisches Warnsystem zum Richten eines hörbaren Warnsignals an mindestens einen beabsichtigten Empfänger.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Bei einer derartigen Konfiguration wird die modulierte Ultraschallwelle, da sie sich in der Luft ausbreitet selbst-demoduliert, um dabei zu einem hörbaren Geräusch zu werden. Das hörbare Geräusch nach der Selbst-Demodulation hat wie die Ultraschallwelle eine signifikante Richtwirkung. Somit kann das Unterrichtungsgeräusch hauptsächlich einem Fußgänger übermittelt werden, der in einem Bereich anwesend ist, in dem über Gefahr unterrichtet werden muss. Des Weiteren kann das unangenehme Gefühl aufgrund des Unterrichtungsgeräuschs für einen Fußgänger reduziert werden, der nicht an einem gefährlichen Platz anwesend ist, oder in einem Fahrzeuginneren ist. Zusätzlich kann durch Hilfe der Richtwirkung ein Geräusch an einen Bereich übermittelt werden, in dem über eine potentielle Gefahr unterrichtet werden muss. Sogar eine kompakte Ultraschallwandlereinrichtung kann eine Funktion zum Berichten der Anwesenheit eines betreffenden Fahrzeugs angemessen erfüllen. Zusätzlich hat die Ultraschallwelle eine Eigenschaft relativ einfach abschwächbar zu sein, somit ist das hörbare Geräusch nach der Selbst-Demodulation auf gleiche Weise einfach abschwächbar. Das Unterrichtungsgeräusch erreicht einen Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug, das von dem betreffenden Fahrzeug entfehrnungsmäßig getrennt ist, somit kann das Unterrichtungsgeräusch nicht als Lärm behandelt werden.
Ferner kann eine Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung selber gemessen werden; basierend auf der entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation kann die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gesteuert werden. Demzufolge ist, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von der ECU des Fahrzeugs abzufragen, eine Vorbereitungsarbeit oder ein Vorbereiten von Teilen unnötig, sogar wenn die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung in einem Gebrauchtfahrzeug eingebaut wird. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung kann auf einfache Weise in oder an ein Gebrauchtfahrzeug gebaut werden.
Die vorstehenden Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich.
Es zeigen:

1A eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, das mit einer Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
1B ein Blockschaltbild der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
2A bis 2E Diagramme zur Veranschaulichung eines Prinzips einer Abstrahlung eines hörbaren Geräuschs durch die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
3 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Prinzips einer Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung unter Verwendung eines Ultraschallwandlers gemäß der ersten Ausführungsform;
4 ein Blockschaltbild einer Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
5 eine Darstellung eines Zustands einer Verstärkung bezüglich Schallwellen von jedem der Ultraschallwandler der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine wie nachstehend erläuterte Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung vorgesehen. Ein Ultraschallerzeugungsabschnitt ist konfiguriert um ein Ultraschallsignal auszugeben. Ein Modulationsabschnitt ist konfiguriert, um das Ultraschallsignal als eine Trägerwelle zu verwenden und das Ultraschallsignal abhängig von einem hörbaren Geräusch zu modulieren. Eine Ultraschallwandlereinrichtung zur Unterrichtungsgeräuschverwendung ist konfiguriert, um ein Unterrichtungsgeräusch durch Emittieren einer Ultraschallwelle in die Luft basierend auf dem Ultraschallsignal, dass durch den Modulationsabschnitt moduliert wird, zu erzeugen. Ein Ultraschallwandler für die Geschwindigkeitssensorverwendung ist konfiguriert, um als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor durch Übertragen einer Ultraschallwelle auf eine Straßenoberfläche basierend auf dem Ultraschallsignal, dass durch den Ultraschallerzeugungsschaltkreis emittiert wird, oder basierend auf dem Ultraschallsignal, dass durch den Modulationsabschnitt moduliert wird, zu funktionieren.
Als ein optionaler Aspekt der vorstehenden Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung kann die Ultraschallwandlereinrichtung für die Geschwindigkeitssensorverwendung mindestens einen ersten Ultraschallwandler und einen zweiten Ultraschallwandler beinhalten, von denen beide eine Ultraschallwelle senden und empfangen und eine Anordnungsposition des ersten Ultraschallwandler kann vor einer Anordnungsposition des zweiten Ultraschallwandlers in einer Längsrichtung (Vorwärts- und Rückwärtsrichtung) des Fahrzeugs sein.
Des Weiteren kann eine Ultraschallwelle die von dem ersten Ultraschallwandler in Richtung Fahrzeugunterseite (Fahrzeugboden) übertragen wird, auf einer Straßenoberfläche reflektiert werden; die reflektierte Ultraschallwelle kann durch den zweiten Ultraschallwandler empfangen werden.
Eine Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler in Richtung Fahrzeugboden übertragen wird, kann an einer Straßenoberfläche reflektiert werden; die reflektierte Ultraschallwelle kann durch den ersten Ultraschallwandler empfangen werden. Hierbei kann eine erste Dauer als eine Dauer ab, wenn eine Ultraschallwelle durch den ersten Ultraschallwandler übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den ersten Ultraschallwandler übertragen wird und dann an der Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den zweiten Ultraschallwandler empfangen wird, definiert werden; demgegenüber kann eine zweite Dauer, als eine Dauer ab, wenn eine Ultraschallwelle durch den zweiten Ultraschallwandler übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler übertragen wird und dann an einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den ersten Ultraschallwandler empfangen wird, definiert werden. Eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs kann dadurch basierend auf der ersten Dauer und der zweiten Dauer gemessen werden.
Als eine weiterer optionaler Aspekt der vorstehenden Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung kann die Ultraschallwandlereinrichtung für die Geschwindigkeitssensorverwendung weiter konfiguriert sein, um die modulierte Ultraschallwelle in Richtung mindestens einer von einer Fahrzeugrückwärtsrichtung (in Richtung Fahrzeugheck) oder von einer Fahrzeugvorwärtsrichtung (in Richtung Fahrzeugfront) emittiert werden.
Bei einer derartigen Konfiguration kann die Ultraschallwandlereinrichtung für die Geschwindigkeitssensorverwendung zum Messen einer Fahrzeuggeschwindigkeit ebenso verwendet werden, um aktiv ein Unterrichtungsgeräusch in einem Bereich in mindestens einer von einer Fahrzeugvorwärtsrichtung oder von einer Fahrzeugrückwärtsrichtung erzeugen.
Eine Konfiguration einer Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform wird anhand 1A und 1B, 2A bis 2E und 3 erläutert. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung ist in einem betreffenden Fahrzeug angebracht. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung erzeugt ein Unterrichtungsgeräusch (ein falsches Motorgeräusch, eine falsches Fahrgeräusch, usw.) um eine Unterrichtung, Ankündigung, Berichtung zur Zeit des Fahrens eines Elektrofahrzeugs oder dem elektromotorgetriebenen Fahrens eines Hybridfahrzeugs 2 durchzuführen, so dass eine Person außerhalb des Fahrzeugs 2 das sich nähernde Fahrzeug 2 wahrnimmt oder erkennt.
Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 ist beispielsweise an einem Türspiegel des Fahrzeugs 2 befestigt. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 beinhaltet: eine Ultraschallwandlereinrichtung 30 (nachfolgend als Ultraschallwandlereinrichtung bzw. Wandlereinrichtung 30 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung bezeichnet) mit Ultraschallwandlern bzw. Wandlern 3, 4 (nachfolgend als Ultraschallwandler bzw. Wandler 3, 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung bezeichnet) die zweckbestimmt zum Erzeugen von Unterrichtungsgeräuschen verwendet werden; eine Ultraschallwandlereinrichtung 50 (nachfolgend als Ultraschallwandlereinrichtung bzw. Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung bezeichnet) mit Ultraschallwandlern bzw. Wandlern 5, 6 (nachfolgend als Ultraschallwandler bzw. Wandler 5, 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung bezeichnet), die für die Messung einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs verwendet werden; und ein Mikrocomputer 7 als ein Steuerschaltkreis, der jeden von entsprechenden Oszillatoren (nicht dargestellt) der Wandler 3, 4 und der Wandler 5, 6 mit elektrischer Energie versorgt und eine Bewegung jedes Oszillators steuert.
Jeder Ultraschallwandler 3 bis 6 wandelt ein elektrisches Signal wie beispielsweise eine Spannung, die in den Oszillator eingegeben wird, in eine mechanische Schwingung um. Durch Verwendung der mechanischen Schwingung wird eine Schallwelle, die mit einer Frequenz im Ultraschallbereich schwingt, erzeugt. Die Ultraschallwandler 3, 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung werden nur für die Übertragung von Ultraschallwellen verwendet. Demgegenüber werden die Ultraschallwandler 5, 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung zusätzlich zur Übertragung von Ultraschallwellen für den Empfang von Ultraschallwellen verwendet.
Jeder der Ultraschallwandler 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung ist so angeordnet, dass die Richtung (nachfolgend mit Schwingungsrichtung bezeichnet) in der der Oszillator schwingt, eine Fahrzeugvorwärtsrichtung ist (d. h. Fahrtrichtung des Fahrzeugs). Jeder der Ultraschallwandler 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ist so angeordnet, dass die Schwingungsrichtung eine Fahrzeugabwärtsrichtung ist (d. h. Richtung vom Fahrzeug ausgehend nach unten beziehungsweise in Richtung Fahrzeugboden).
Des Weiteren ist der Mikrocomputer 7 konfiguriert einen bekannten Mikrocomputer zu enthalten mit: einer CPU mit einer Steuerfunktion und einer Rechenfunktion; verschiedene Arten von Speichereinrichtungen wie beispielsweise ROM und RAM; eine Eingabeeinrichtung; und eine Ausgabeeinrichtung.
Der Mikrocomputer 7 enthält oder funktioniert als ein Hörbares-Schallwellensignal-Erzeugungsmittel oder -abschnitt 11 um ein Wellensignal eines hörbaren Geräuschs (hörbares Schallwellensignal genannt, 2A) zu erzeugen, dass reproduziert werden soll; ein Ultraschallsignalerzeugungsmittel oder -abschnitt 12 zum Ausgeben eines Ultraschallsignals (2B); ein Modulationsmittel oder-abschnitt 13, zur Verwendung eines Ultraschallsignals als eine Trägerwelle und Modulieren des Ultraschallsignals abhängig von einem hörbaren Schallwellensignal; und ein Verstärkungsmittel oder - abschnitt 14 zum Verstärken des Signals, das von dem Modulationsabschnitt 13 ausgegeben wird (2C), auf ein Ausmaß, dass die Wandler 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung betrieben werden können.
In den Wandlern 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung, die durch den Mikrocomputer 7 betrieben werden, schwingt der Oszillator jedes Wandlers 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung basierend auf der modulierten Ultraschallwelle (Welle nach der Modulation oder Welle, die die Modulation durchmacht); dabei, wird die Welle nach der Modulation in die Luft emittiert.
In einem Zeitraum, in dem die Welle, die nach der Modulation in die Luft emittiert wird, sich in der Luft ausbreitet, findet nachstehendes statt. Die Wellenform wird aufgrund der nichtlinearen Eigenschaften der Luft verzerrt (2D) und anschließend erscheint ein hörbares Geräusch basierend auf dem originalen hörbaren Schallwellensignal aufgrund der Selbst-Demodulation (2E) und wird dabei durch einen Fußgänger (oder dergleichen) als eine Unterrichtungsgeräusch erkannt.
Die Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung, die die Wandler 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung enthält, wird als Fahrzeuggeschwindigkeitsmesssensor verwendet. Nachstehend wird mit Bezug auf 3 das Prinzip der Fahrzeuggeschwindigkeitsmessung unter Verwendung der Wandler 5 und 6 erläutert.
Der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ist an einer Position vorderseitig zum Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung in einer Vorwärts-Rückwärtsrichtung (d. h. Längsrichtung) des Fahrzeugs angeordnet. In den Wandlern 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung schwingen die jeweiligen Oszillatoren gemäß dem Ultraschallsignal, das von dem Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis 12 ausgegeben wird und emittieren dabei eine Ultraschallwelle.
Der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung überträgt die Ultraschallwelle in Richtung Fahrzeugboden; die übertragene Ultraschallwelle wird an einer Straßenoberfläche reflektiert; die reflektierte Welle wird dann durch den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangen (Pfeil in 3). Demgegenüber überträgt der Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung die Ultraschallwelle in Richtung der Unterseite des Fahrzeugs; die übertragene Ultraschallwelle wird an einer Straßenoberfläche reflektiert. Die reflektierte Welle wird dann durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangen.
Die Ultraschallempfangssignale in den Wandlern 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung werden an ein Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsmittel oder -abschnitt 15 ausgegeben, das in dem Mikrocomputer 7 beinhaltet ist; dabei wird die Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß den Empfangssignalen berechnet.
Eine erste Zeit (Dauer) T1 is als eine Dauer von einer Zeit, wenn eine Ultraschallwelle durch den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen wird, bis zu einer Zeit, wenn die Ultraschallwelle, die durch den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen und dann an einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangen wird, definiert. Demgegenüber ist eine zweite Zeit (Dauer) D2 als eine Dauer von einer Zeit, wenn eine Ultraschallwelle durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen wird, bis zu einer Zeit, wenn die Ultraschallwelle, die durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen und dann auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangen wird, definiert. Nachstehender Ausdruck (1) ist erfüllt: $1 / T1 - 1 / T2 = {(C + Vcos ϕ) - (C - Vcos ϕ)} / L$
Hierin ist C eine Schallgeschwindigkeit; V ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit; und L ist die kürzeste Strecke eines Reflektionspfads, der durch eine Ultraschallwelle vom übertragenden Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung zum empfangenden Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung via einer Reflektionsstelle auf einer Straßenoberfläche zurückgelegt wird. Die Beziehung von drei Position, nämlich der Reflektionsposition, die Position des Oszillators des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung und die Position des Oszillators des Wandlers 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ist als ein gleichschenkliges Dreieck mit der Reflektionsposition als ein Scheitel vorgesehen. Hierbei ist ϕ ein Basiswinkel des gleichschenkligen Dreiecks. Zusätzlich können sowohl ϕ als auch L aus einer Strecke d zwischen dem Oszillator des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung und dem Oszillators des Wandlers 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung und einer Höhe H über der Straßenoberfläche der Wandler 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung (3) erlangt werden.
Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird anhand folgenden Ausdrucks (2) unter Verwendung des Ausdrucks (1) berechnet. $V = L / 2cos ϕ \times (1 / T1 - 1 / T2)$
Bei der vorstehenden Konfiguration berechnet der Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungsabschnitt 15 eine Fahrzeuggeschwindigkeit V anhand vorstehenden Ausdrucks (2) unter Verwendung der ersten Zeit T1 und der zweiten Zeit T2 bis zur Zeit, wenn die Ultraschallwelle durch jeden der Wandler 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung erfasst ist. Dann wird gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeit V das Betreiben des Hörbares-Schallwellensignal-Erzeugungsabaschnitts 11 oder Ultraschallsignalerzeugungsabschnitt 12 gesteuert.
Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet einen Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis, der ein Ultraschallsignal ausgibt; einen Modulationsabschnitt 13 der ein Ultraschallssignal als eine Trägerwelle verwendet und das Ultraschallsignal abhängig von einem hörbaren Geräusch moduliert; und eine Wandlereinrichtung 30 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung, die Wandler 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung enthält und die ein Unterrichtungsgeräusch durch Emittieren einer Ultraschallwelle in die Luft basierend auf dem demodulierten Ultraschallsignal erzeugt.
Bei einer derartigen Konfiguration wird die modulierte Ultraschallwelle, da sie sich in der Luft ausbreitet, selbst-demoduliert und wird ein hörbares Geräusch. Das hörbare Geräusch nach der Selbst-Demodulation hat wie die Ultraschallwelle eine signifikante Richtwirkung. Das Unterrichtungsgeräusch wird somit hauptsächlich einem Fußgänger übermittelt, der in einem gefährlichen Bereich, in dem eine Gefahr unterrichtet werden muss, übermittelt.
Dadurch kann die Belästigung durch das Unterrichtungsgeräusch für einen Fußgänger der nicht in einem gefährlichen Bereich anwesend ist oder für eine Person, die in einem Fahrzeuginneren ist, reduziert oder erleichtert werden. Zusätzlich kann mit Hilfe der Richtwirkung das Unterrichtungsgeräusch an den Bereich in dem über eine potentielle Gefahr unterrichtet werden muss, übermittelt werden. Sogar eine kompakte Ultraschallwandlervorrichtung kann auf angemessene Weise eine Funktion zum Berichter der Anwesenheit des betreffenden Fahrzeugs erfüllen.
Zusätzlich hat die Ultraschallwelle eine Eigenschaft, relativ einfach abzuschwächen; somit wird das hörbare Geräusch nach der Selbst-Demodulation auf gleiche Weise einfach abgeschwächt. Das Unterrichtungsgeräusch erreicht einen Fußgänger oder ein anderes Fahrzeug, das entfernungsmäßig vom Fahrzeug 2 beabstandet ist, nicht; somit kann das Unterrichtungsgeräusch nicht als unnützes Geräusch wahrgenommen werden.
Zusätzlich beinhaltet die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 des Weiteren eine Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung, die als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor funktioniert und Wandler 5 und 6 für die Fahrzeuggeschwindigkeitssensorverwendung beinhaltet. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann die Fahrzeuggeschwindigkeit durch die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 allein beziehungsweise selbstständig gemessen werden. Gemäß der Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation kann die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 gesteuert werden. Demzufolge ist, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von der ECU des Fahrzeugs 2 abzurufen, eine Vorbereitungsarbeit oder ein Vorbereiten von Teilen sogar, wenn die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 in ein Gebrauchtfahrzeug eingebaut wird, unnötig. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 kann einfach an oder in ein Gebrauchtfahrzeug gebaut werden.
Eine Konfiguration einer die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hauptsächlich bezüglich einem Unterschied zur ersten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 und 5 erläutert. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung der Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung so vorgesehen, dass die Schwingungsrichtung, in der der Oszillator des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung schwingt, nach unten hin mit einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung (d. h. Fahrtrichtung des Fahrzeugs) geneigt ist.
Zusätzlich schwingt in der vorliegenden Ausführungsform der Oszillator im Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung basierend auf dem Ultraschall- (modulierte Welle) Signal, die wie in den Wandlern 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung moduliert werden. Zusätzlich steuert der Mikrocomputer 7 den Betrieb jedes Wandlers 3 und 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung und des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung, so dass jeder der Wandler 3, 4 und 5 eine Schallwelle mit gleicher Frequenz und gleicher Phase emittiert. Gemäß einer derartigen Konfiguration breitet sich, wie in 5 dargestellt, ein Teil der Welle, die vom Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung emittiert wird aufgrund der Interferenz der Schallwellen vorwärts vom Fahrzeug aus (d. h. in Richtung der Fahrzeugvorwärtsrichtung oder zur Fahrzeugfront hin) aus.
Die Richtung in die der Oszillator des Wandlers 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung angrenzend zum Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung schwingt, ist in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, d. h., geht in Richtung Fahrzeugfront. Das bedeutet die Schallwelle die in Richtung Fahrzeugfront emittiert wird und die Schallwelle die in Richtung Fahrzeugboden in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung emittiert wird, entsprechen einander in Scheitel und Tälern der Amplitude. Demnach wird die Schallwelle an der Fahrzeugfront verstärkt und das Unterrichtungsgeräusch nach der Selbst-Demodulation kann laut gehört werden; somit kann das Unterrichtungsgeräusch zur Fahrzeugfront hin gerichtet werden.
Die Schallwelle, die nach oben und nach unten mit einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Schwingungsrichtung (d. h. Fahrzeugvorwärtsrichtung) des Wandlers 4 für die Unterrichtungsgeräuschverwendung geht, wird durch Interferenz zwischen der Schallwelle die nach oben und unten mit einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Schwingungsrichtung (d. h. Fahrzeugvorwärtsrichtung) des Wandlers 3 geht und der Schallwelle, die in die Schwingungsrichtung des Oszillators des Wandlers 5 geht, ausgelöscht.
Zusätzlich, da der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung der Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung so vorgesehen ist, dass die Schwingungsrichtung des Wandlers nach unten mit einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung geneigt ist, erreicht ein Teil der Ultraschallwelle, die durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen wird, sicherlich eine Straßenoberfläche und die reflektierte Welle, die an der Straßenoberfläche reflektiert wird, kann durch den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangen werden. Des Weiteren ist die reflektierte Welle, die durch die Reflektion der Ultraschallwelle, die vom Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung übertragen wird, auf der Straßenoberfläche, ebenso durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung empfangbar. Dadurch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit gemessen werden, indem die Wandlervorrichtung 50, die den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung und den Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung enthält gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in der ersten Ausführungsform gemessen werden.
Bei der die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform, emittiert der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung die modulierte Schallwelle in Richtung der Fahrzeugvorwärtsrichtung. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Unterrichtungsgeräusch ebenso aktiv durch den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung erzeugt werden. Das bedeutet der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung kann so ausgeführt werden, dass er als Wandler für die Unterrichtungsgeräuschverwendung dient.
In der zweiten Ausführungsform ist nur der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung der Wandlereinrichtung 50 so angeordnet, dass er in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung geneigt ist. Jedoch kann auch der Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung der Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ebenso angeordnet sein, dass die Schwingungsrichtung in die der Oszillator der des Wandlers 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung schwingt nach unten hin in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung geneigt ist. In so einem Fall um durch die Wandler 5 und 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ebenso das Unterrichtungsgeräusch in Richtung der Fahrzeugvorwärtsrichtung zu erzeugen, ist nachstehende Bedingung erforderlich. Es ist notwendig den Abstand zwischen dem Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung und dem Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung zu bestimmen, so dass die Ultraschallwelle die vom Wandler 6 für die Geschwindigkeitssensorverwendung in Fahrzeugvorwärtsrichtung geht und die Ultraschallwelle die vom Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung in Fahrzeugvorwärtsrichtung geht, einander bezüglich in Scheiteln und Tälern der Amplitude entsprechen.
In der zweiten Ausführungsform ist der Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung der Wandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung so vorgesehen, dass die Schwingungsrichtung, in der der Oszillator des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung schwingt, nach unten hin in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Fahrzeugvorwärtsrichtung geneigt ist. Eine Minimalanforderung an den Wandler 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung ist, dass dieser in der Lage ist, eine Ultraschallwelle in Richtung einer Straßenoberfläche zu übertragen und dass Unterrichtungsgeräusch in Fahrzeugvorwärtsrichtung zu richten, mit Hilfe von Interferenz der Ultraschallwellen. Der Winkel des Wandlers 5 für die Geschwindigkeitssensorverwendung kann beliebig gewählt werden, ohne auf die 45 Grad beschränkt sein zu müssen.
Zusätzlich wird in der ersten und der zweiten Ausführungsform das Unterrichtungsgeräusch nur innerhalb eines Bereichs in der Fahrzeugvorwärtsrichtung erzeugt; jedoch kann die Schwingungsrichtung jedes Oszillators der Ultraschallwandler so vorgesehen sein, dass ein Unterrichtungsgeräusch innerhalb eines Bereichs in der Fahrzeugrückwärtsrichtung oder innerhalb Bereichen in der Fahrzeugvorwärtsrichtung und der Fahrzeugrückwärtsrichtung erzeugt wird.
Für den Fachmann ist es naheliegend, dass unterschiedliche Änderungen in den vorstehend erläuterten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gemacht werden können. Jedoch soll der Umfang der Erfindung durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt sein.
Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung, die ein Unterrichtungsgeräusch in der Luft basierend auf einem Ultraschallsignal, das gemäß einem hörbaren Geräusch moduliert wird, erzeugt. Während sich die modulierte Ultraschallwelle in der Luft ausbreitet, selbst-demoduliert sie sich, um zu einem hörbaren Geräusch zu werden. Das hörbare Geräusch nach der Selbst-Demodulation hat wie die Ultraschallwelle eine signifikante Richtwirkung. Somit kann das Unterrichtungsgeräusch hauptsächlich einem Fußgänger übermittelt werden, der in einem Bereich anwesend ist, in dem über Gefahr unterrichtet werden muss. Zusätzlich beinhaltet die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung eine Ultraschallwandlereinrichtung für die Geschwindigkeitssensorverwendung mit Ultraschallwandlern. Die Ultraschallwandlereinrichtung dient als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, indem eine Ultraschallwelle basierend auf einem Ultraschallsignal oder basierend auf einer modulierten Ultraschallwelle, auf eine Straßenoberfläche übertragen wird, wodurch der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung ermöglicht wird, selbstständig eine Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation zu erlangen.

Claims

Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung (1) zum Berichten über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs an ein Äußeres des Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung aufweist: einen Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis (7, 12), der ein Ultraschallsignal ausgibt; einen Modulationsabschnitt (7, 13), der das Ultraschallsignal als eine Trägerwelle verwendet und das Ultraschallsignal abhängig von einem hörbaren Geräusch moduliert; eine Ultraschallwandlereinrichtung (30) für die Unterrichtungsgeräuschverwendung, die ein Unterrichtungsgeräusch erzeugt, indem sie eine Ultraschallwelle basierend auf dem vom Modulationsabschnitt modulierten Ultraschallsignal in die Luft emittiert; und eine Ultraschallwandlereinrichtung (50) für die Geschwindigkeitssensorverwendung, die als ein Geschwindigkeitssensor funktioniert, indem sie basierend auf dem Ultraschallsignal, das durch den Ultraschallsignalerzeugungsschaltkreis (7, 12) erzeugt wird, oder basierend auf dem Ultraschallsignal, das durch den Modulationsabschnitt moduliert wird, eine Ultraschallwelle an eine Straßenoberfläche überträgt, wobei die Ultraschallwandlereinrichtung (50) für die Geschwindigkeitssensorverwendung des Weiteren konfiguriert ist, um mindestens einen ersten Ultraschallwandler (5) und einen zweiten Ultraschallwandler (6) zu beinhalten, wobei jeder der beiden Ultraschallwandler (5, 6) eine Ultraschallwelle sowohl übertragen als auch empfangen kann; und wobei eine Anordnungsposition des ersten Ultraschallwandlers (5) vor einer Anordnungsposition des zweiten Ultraschallwandlers (6) in einer Vorwärts-Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs ist; eine Ultraschallwelle, die durch den ersten Ultraschallwandler (5) in Richtung Unterseite des Fahrzeugs übertragen wird, auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, und die reflektierte Ultraschallwelle durch den zweiten Ultraschallwandler (6) empfangen wird; eine Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler (6) in Richtung Unterseite des Fahrzeugs übertragen wird, auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, und die reflektierte Ultraschallwelle durch den ersten Ultraschallwandler (5) empfangen wird; und eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf einer ersten Dauer und einer zweiten Dauer gemessen wird, wobei die erste Dauer als eine Dauer von, wenn eine Ultraschallwelle durch den ersten Ultraschallwandler (5) übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den ersten Ultraschallwandler (5) übertragen und dann auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den zweiten Ultraschallwandler (6) empfangen wird, definiert ist, und die zweite Dauer als eine Dauer von, wenn eine Ultraschallwelle durch den zweiten Ultraschallwandler (6) übertragen wird, bis, wenn die Ultraschallwelle, die durch den zweiten Ultraschallwandler (6) übertragen und dann auf einer Straßenoberfläche reflektiert wird, durch den ersten Ultraschallwandler (5) empfangen wird, definiert ist.
Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ultraschallwandlereinrichtung 50 für die Geschwindigkeitssensorverwendung des Weiteren konfiguriert ist, um die modulierte Ultraschallwelle in Richtung mindestens eine der Fahrzeugrückwärtsrichtung des Fahrzeugs oder der Fahrzeugvorwärtsrichtung des Fahrzeugs zu emittieren.