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QUERVERWEIS AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
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Die vorliegende internationale Anmeldung beansprucht die Priorität der am 27 September, 2017 beim japanischen Patentamt eingereichten
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2017-186709 . Auf die gesamte Offenbarung der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2017-186709 wird hiermit Bezug genommen.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Alarmvorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist und einen Alarmschall an umgebende Fußgänger ausgibt, und ein Alarmverfahren.
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HINTERGRUND
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Das nachstehende Patentdokument 1 schlägt als eine vorstehend beschriebene Alarmvorrichtung eine Technologie vor, die einen Brennkraftmaschinenschall auf Pseudo-Weise erzeugt und den Brennkraftmaschinenschall an die Umgebung als einen Alarmschall ausgibt, wodurch es für eine nahe befindliche Person wie einen Fußgänger einfach ist, die Annäherung des Fahrzeugs zu bemerken.
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LITERATUR DES STANDES DER TECHNIK
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PATENTLITERATUR
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Patentdokument 1:
JP 5704022 B2 -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Als ein Ergebnis detaillierter Untersuchungen hat der Erfinder ein Problem bei der Technologie, die in Patentdokument 1 offenbart ist, herausgefunden. Das Problem ist, das der Alarmschall durch den Umgebungsschall maskiert wird, so dass es schwierig für eine umgebende Person ist, den Alarmschall zu bemerken.
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Alarmvorrichtung bereitzustellen, die an einem Fahrzeug montiert ist und einen Alarmschall ausgibt, der einfach durch eine umgebende Person bemerkt wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Alarmvorrichtung bereitgestellt, um eine Signalerzeugungseinheit und eine Alarmschallausgabeeinrichtung zu beinhalten.
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Die Signalerzeugungseinheit ist konfiguriert, um ein zweites Schallwellensignal, das eine Frequenz hat, die schwierig durch einen Umgebungsschall zu maskieren ist, durch Ausüben einer Modulation eines ersten Schallwellensignals zum Ausgeben einer Ultraschallwelle zu erzeugen. Die Alarmschallausgabeeinrichtung ist konfiguriert, um einen Alarmschall basierend auf dem zweiten Schallwellensignal auszugeben.
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So eine Alarmvorrichtung gibt einen Alarmschall basierend auf einem hörbaren Schall aus, der durch Modulieren einer Ultraschallwelle erzeugt wird. Demnach kann ein Alarmschall mit höherer Richtwirkung als ein normaler hörbarer Schall ausgegeben werden. In dem Bereich, in dem der Alarmschall gehört werden kann, kann der Schalldruck des Alarmschalls erhöht werden, so dass der Alarmschall kaum durch den Umgebungsschall maskiert werden kann. Es ist daher möglich, dass ein Alarmschall von Personen rund um das Fahrzeug einfach bemerkt wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Alarmvorrichtung zeigt;
- 2 ist eine Draufsicht, die ein Anordnungsbeispiel einer Alarmvorrichtung zeigt;
- 3 ist ein Graph, der ein Beispiel eines Signalmusters eines Alarmschalls zeigt;
- 4 ist ein Graph, der ein Beispiel einer Frequenzverteilung einer menschlichen Stimme, eines Brennkraftmaschinenschalls und eines Umgebungsschalls zeigt;
- 5 ist ein Graph, der eine Distanzdämpfung eines Ultraschalllautsprechers und eines dynamischen Lautsprechers zeigt;
- 6 ist ein Graph, der eine Distanzdämpfung für jeweilige Frequenzen eines Ultraschalllautsprechers zeigt;
- 7 ist ein Graph, der eine Distanzdämpfung für jeweilige Frequenzen eines dynamischen Lautsprechers zeigt;
- 8 ist ein Graph, der Schalldruckpegel für jeweilige Frequenzen, wenn weißes Rauschen durch unterschiedliche Mikrofone empfangen wird, zeigt;
- 9 ist ein schematisches Diagramm eines Dummykopfes (vorne);
- 10 ist ein schematisches Diagramm eines Dummykopfes (Seite); und
- 11 ist ein Graph, der einen Schalldruckpegel für jede Frequenz eines Ultraschalllautsprechers zeigt.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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[Konfiguration außer Prozessor]
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Eine Alarmvorrichtung 1, die in 1 gezeigt ist, ist eine Vorrichtung, die an einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Personenkraftwagen, montiert ist und einen Alarmschall, der eine Annäherung des Fahrzeugs angibt, an eine Zielperson ausgibt, die sich in einem Zielbereich befindet. Hierbei repräsentiert die Zielperson eine Person, die ein Ziel ist, an das ein Alarm abgegeben werden soll. Beispielsweise entsprechen allgemeine Fußgänger, Fahrradfahrer und dergleichen der Zielperson.
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Wie in 1 gezeigt ist, beinhaltet die Alarmvorrichtung 1 einen Prozessor 10 und eine Ultraschallausgabeeinrichtung 20. Die Alarmvorrichtung 1 kann eine Objekterfassungseinrichtung 31 und eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 32 beinhalten.
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Die Objekterfassungseinrichtung 31 ist als ein allgemein bekanntes Radar, eine Kamera oder dergleichen konfiguriert und erlangt Informationen, wie einen Distanzmesspunkt oder ein aufgenommenes Bild, bezüglich eines Ziels, wie eine Zielperson oder ein anderes Fahrzeug, durch Erfassung oder Bildaufnahme und die erlangten Informationen werden an den Prozessor 10 übertragen.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung 32 erfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit V des Fahrzeugs, an dem die Alarmvorrichtung 1 montiert ist, und überträgt die Informationen über die Fahrzeuggeschwindigkeit V an den Prozessor 10.
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Die Ultraschallausgabeeinrichtung 20 beinhaltet eine oder mehrere Ultraschallverstärker 21 und mehrere Ultraschalllautsprecher 22.
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Der Ultraschallverstärker 21 verstärkt den Signalverlauf des Signals, das durch den Prozessor 10 erzeugt wird, um einen vorfestgelegten Verstärkungsfaktor zu haben, und gibt den verstärkten Signalverlauf von dem Ultraschalllautsprecher 22 aus. Wie in 1 gezeigt ist, kann der Ultraschallverstärker 21 für mehrere Ultraschalllautsprecher 22 bereitgestellt werden, kann jedoch auch für jeden Ultraschalllautsprecher 22 bereitgestellt werden. Ferner muss die Anzahl der Ultraschalllautsprecher 22 nicht mehrere sein und kann eins sein.
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Der Ultraschalllautsprecher 22 ist ein Ultraschallgenerator, der Luftvibration mit einer Frequenz (beispielsweise 20 kHz oder mehr), die höher als ein menschliches Hörband ist, erzeugt und ist beispielsweise als piezoelektrischer Lautsprecher konfiguriert, der für Ultraschallwiedergabe geeignet ist. Der piezoelektrische Lautsprecher beinhaltet einen Keramiklautsprecher und dergleichen.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Ultraschalllautsprecher 22 beispielsweise auf der Frontoberfläche des Fahrzeugs 100 angeordnet und gibt Schallwellen beispielsweise vorwärts, was die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 darstellt, aus. Die Schallwelle, die durch den Ultraschalllautsprecher 22 übertragen wird, konfiguriert eine Schallfeldregion 51. Die Schallfeldregion 51 gibt eine Region an, die -6 dB oder mehr bezüglich des Schalldrucks auf der Schallachse ist (das heißt, der Schalldruck in der Mitte in der Richtung, in der die Schallwellen durch den Ultraschalllautsprecher 22 ausgegeben werden). Die Alarmvorrichtung 1 ist so festgelegt, dass die Zielperson 50 in der Schallfeldregion 51 den Alarmschall erkennen kann, der von dem Ultraschalllautsprecher 22 abgegeben wird.
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[Konfiguration des Prozessors]
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Die Alarmvorrichtung 1 realisiert eine Konfiguration, die eine spezifische Schallwelle mittels des Ultraschalllautsprechers 22 ausgibt, um einer Zielperson 50 in der Schallfeldregion 51 einen Alarmschall bereitzustellen, der kaum durch den Umgebungsschall maskiert ist.
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Der Prozessor 10 in der Alarmvorrichtung 1 ist hauptsächlich durch einen bekannten Mikrocomputer mit einer CPU 11 und einem Halbleiterspeicher (nachstehend Speicher 12) wie ein RAM, ein ROM und ein Flash-Speicher konfiguriert. Unterschiedliche Funktionen 10 werden durch die CPU 11 realisiert, die ein Programm ausführt, das in einem nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium gespeichert ist. In diesem Beispiel entspricht der Speicher 12 einem nichtflüchtigen, greifbaren Speichermedium, das das Programm speichert.
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Ausführen dieses Programms ermöglicht Ausführen eines Verfahrens gemäß dem Programm. Das nichtflüchtige, greifbare Speichermedium bedeutet ein Speichermedium ohne elektromagnetische Wellen. Ferner kann die Anzahl von Mikrocomputern, die den Prozessor 10 bilden, einer oder mehrere sein.
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Der Prozessor 10 in der Alarmvorrichtung 1 beinhaltet eine Zielerkennungseinheit 16, eine Operationsbestimmungseinheit 17 und eine Signalerzeugungseinheit 18 als Elemente von Funktionen, die von der CPU 11 realisiert werden, die ein Programm ausführt.
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Das Verfahren zum Realisieren dieser Elemente, die in dem Prozessor 10 beinhaltet sind, ist nicht auf eine Softwaremethode beschränkt und manche oder alle der Elemente können unter Verwendung einer oder mehrerer Hardwareschaltungen realisiert werden. Wenn beispielsweise die vorstehenden Funktionen durch eine elektronische Schaltung implementiert sind, die Hardware ist, kann die elektronische Schaltung durch eine Digitalschaltung, die eine große Anzahl von Logikschaltungen beinhaltet, eine Analogschaltung oder eine Kombination der Digitalschaltung und der Analogschaltung implementiert werden.
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In dem Prozessor 10 in der Alarmvorrichtung 1 erkennt die Funktion der Zielerkennungseinheit 16 die Position und einen Typ eines Ziels basierend auf den Informationen, die durch die Objekterfassungseinrichtung 31 erlangt werden. Diese Verarbeitung kann eine bekannte Technik, wie eine Technik zum Identifizieren des Typs eines Objekts aus mehreren Distanzmesspunkten oder eine Technik zum Identifizieren des Typs eines Objekts aus einem aufgenommenen Bild anwenden.
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In der Funktion der Operationsbestimmungseinheit 17, wenn die Zielerkennungseinheit 16 eine vorab festgelegte Zielperson zum Alarmieren, wie einen Fußgänger oder ein Fahrrad, erkennt, wird die Ultraschallausgabeeinrichtung 20 gesteuert, um einen Alarmschall zu erzeugen.
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In der Funktion der Signalerzeugungseinheit 18 wird ein Musterschall durch Modulieren einer Ultraschallwelle mit einer ersten Frequenz in eine zweite Frequenz, die niedriger als die erste Frequenz ist, erzeugt; dann wird der erzeugte Musterschall von der Ultraschallausgabeeinrichtung 20 als ein Schall mit Richtwirkung ausgegeben. Der Grund, warum die Funktion der Signalerzeugungseinheit 18 den Schall mit der Richtwirkung erzeugt, ist es, den Bereich, den die Schallwelle erreicht, auf eine Region zu begrenzen, der für eine Zielperson gefährlich ist, und es für die Schallwelle schwierig zu machen, sich zu einer Region auszubreiten, die nicht gefährlich ist. Das heißt, ein Bereich, den die Schallwelle erreicht, wird durch einen Schall erzeugt, der eine Charakteristik aufweist, dass der Schalldruck schnell zunimmt, wenn er sich der Schallachse nähert.
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Insbesondere wird in der Funktion der Signalerzeugungseinheit 18 ein Signalverlauf, der einen Alarmschall angibt, durch Modulieren einer Amplitude eines Signalverlaufs einer Ultraschallwelle, die eine vorbestimmte Frequenz hat (beispielsweise 40 kHz), mit einer konstanten Amplitude erzeugt, um in ein Signalmuster geformt zu werden, das einen vorbestimmten Alarmschall angibt. Um diesen Signalverlauf zu erzeugen, der einen Alarmschall angibt, kann ein Signalverlauf der Ultraschallwelle, die eine konstante Amplitude hat, bevorzugt auf eine Zielfrequenz amplitudenmoduliert werden und dann wird der Ausgabepegel des modulierten Signalverlaufs geändert, um mit dem Signalmuster übereinzustimmen, das den Alarmschall angibt.
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Insbesondere ist in der vorliegenden Ausführungsform die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um ein Schallwellensignal zum Ausgeben eines hörbaren Schalls zu erzeugen, der ein Muster hat, in dem sich ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals abwechseln, wie in 3 gezeigt ist. Hierbei hat das menschliche Gehör eine Tendenz, kaum kontinuierliche Klänge zu hören, die durch Umgebungsklänge maskiert sind, wohingegen es eine Tendenz hat, einfach Klänge zu hören, in denen sich ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals wiederholt abwechseln, wie intermittierende Klänge, die kaum durch Umgebungsschall maskiert sind.
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Aus diesem Grund ist der Alarmschall beispielsweise so konfiguriert, dass er ein Signalmuster mit einem Zyklus von 550 ms einsetzt, in dem das einzelne Muster, in dem vier Untermuster, von denen in jedem eine Schallperiode von 25 ms und eine Nichtschallperiode von 25 ms abgewechselt werden, angeordnet ist und dann eine Nichtschallperiode von 375 ms einschließlich der Nichtschallperiode von 25 ms des letzten, vierten Untermusters nach der Schallperiode des letzten, vierten Untermusters angeordnet ist, wie in 3 gezeigt ist.
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Die Signalerzeugungseinheit 18 ist konfiguriert, um den Alarmschall als ein Schallwellensignal zu erzeugen, das ein hörbarer Schall wird, der einen Schall eines Insekts simuliert. Um so einen Schall eines Insekts zu simulieren, kann der Signalverlauf eines Schalls eines Insekts analysiert werden und wiedergegeben werden oder ein Schall eines Insekts kann so wie er ist wiedergegeben werden.
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Hierbei sind Untersuchungsergebnisse bekannt, dass der Schall mit einer hohen Frequenz im Allgemeinen ein unangenehmes Gefühl für Menschen vermittelt, dass jedoch ein Schall eines Insekts trotz hoher Frequenz kaum ein unangenehmes Gefühl hervorruft (vgl. beispielsweise die Papers des Shizuoka Prefecture Student Science Award und des Prefecture Education Promotion Committee Award). Insbesondere der Schall der japanischen Singgrille (Meloimorpha japonicus) ist im Vergleich zu anderen hochfrequenten Klängen wie dem Schall anderer Insekten, dem Schall von brechendem Glas und dem Schall des Kratzens an der Tafel weniger unangenehm. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Schall, der einen Schall einer japanischen Singgrille imitiert, als ein Alarmschall verwendet.
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Die Signalerzeugungseinheit 18 ist konfiguriert, um ein (Nachmodulations-) Schallwellensignal nach Modulation unter Verwendung eines (Vormodulations-) Schallwellensignals vor Modulation zu erzeugen. Das heißt, das Vormodulationsschallwellensignal wird moduliert. Dabei darf das Nachmodulationsschallwellensignal eine Schallwelle mit einer Frequenz nach Modulation beinhalten. Die Frequenz nach Modulation ist innerhalb eines Bereichs von 4 kHz bis 5 kHz und entspricht dem Quotienten aus der Division der Frequenz des Vormodulationsschallwellensignals durch ein vorbestimmtes n, das eine ganze Zahl von 2 oder mehr ist. Es ist zu beachten, dass der Schall der japanischen Singgrille Schall im Bereich von 4 kHz bis 5 kHz beinhaltet.
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Diese Konfiguration wird basierend auf dem folgenden Wissen bereitgestellt, das aus dem später zu beschreibenden experimentellen Ergebnis hervorgeht. Das Wissen zeigt, dass aufgrund der Charakteristika der Form des menschlichen Ohrs eine Schallwelle, die durch Modulation einer Ultraschallwelle hörbar wird, wie folgt zu hören ist. Die Schallwelle mit einer Frequenz von 2 kHz oder höher ist einfach zu hören; im Gegensatz dazu ist die Schallwelle mit einer Frequenz von weniger als 2 kHz je nach Körperrichtung einer Person einfach zu hören oder nicht einfach zu hören. Das Wissen zeigt ferner, dass aufgrund der Schallerzeugungscharakteristika eines Ultraschalllautsprechers ein Alarmschall, dessen Schallwellenfrequenz im Bereich von 4 kHz bis 5 kHz liegt, eine Schallwelle mit einem Frequenzband ist, in dem ein großer Schalldruck erlangt werden kann und weit entfernt mit geringer Dämpfung aufgrund der Entfernung zu hören ist.
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Mit so einer Konfiguration wird ein Alarmschall mit größerem Schalldruck einer Zielperson bereitgestellt und der Alarmschall wird durch den Umgebungsschall kaum maskiert.
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[Experimentelles Ergebnis]
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Der Grund zum Ausgeben eines Alarmschalls mit der vorstehenden Frequenz wird unter Verwendung der nachfolgenden experimentellen Ergebnisse beschrieben.
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[Umgebungsschallmessung]
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Als erstes werden in 4 unterschiedliche Klänge zerlegt und für jede Frequenz grafisch dargestellt. Insbesondere ist der Schall, der durch Menschen gehört werden kann, durch [A] angegeben, der Brennkraftmaschinenschall eines ca. 30 Meter vorausbefindlichen Fahrzeugs ist durch [B] angegeben und die Umgebungsklänge um die Straße herum sind durch [C1] bis [C5] angegeben.
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Die Umgebungsklänge [C1] bis [C5] haben jeweils eine derartige Tendenz, dass ein Schalldruck höher ist, wenn die Frequenz niedriger ist, und ein Schalldruck niedriger ist, wenn die Frequenz höher ist. Da Klänge mit niedrigeren Frequenzen weiter reichen, wird angenommen, dass Umgebungsklänge viele Klänge mit niedrigeren Frequenzen beinhalten.
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Der Schall [A], der vom Menschen gehört werden kann, überschreitet den Schalldruck des Umgebungsschalls [C1] bis [C5], wenn er ungefähr 3500 Hz oder mehr hat. Jedoch hat der Schall [A], der vom Menschen gehört werden kann, den Schalldruck der kleiner als die Schalldrücke der Umgebungsklänge [C1] bis [C5] bei ungefähr 3500 Hz oder weniger ist und wird durch die Umgebungsklänge [C1] bis [C5] maskiert und wird schwer zu hören. Ferner hat der Brennkraftmaschinenschall [B] den Schalldruck, der wesentlich niedriger als der Schalldruck der Umgebungsklänge [C1] bis [C5] in der ganzen Frequenzregion ist und durch die Umgebungsklänge [C1] bis [C5] maskiert ist, so dass er schwer zu hören ist.
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Aus dieser Tendenz ist ersichtlich, dass ein Schall von ungefähr 3500 Hz oder mehr durch die Umgebungsgeräusche nicht leicht maskiert werden kann.
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[Distanzdämpfungsmessung]
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Als nächstes wird die Beziehung zwischen dem Schalldruckpegel und der Distanz von dem Lautsprecher in 5 gezeigt. In dem Experiment hierzu werden 500-Hz- und 4-kHz-Klänge von dem dynamischen Lautsprecher und dem parametrischen Lautsprecher ausgegeben und die Dämpfungsbeträge (das heißt, Distanzdämpfung) werden gemessen, wenn die Distanzen von den Lautsprechern von 50 cm auf 200 cm geändert werden.
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Wenn der 500-Hz-Schall von dem dynamischen Lautsprecher ausgegeben wird, wird der Schalldruckpegel um 12 dB verringert, wenn die Distanz von dem Lautsprecher von 50 cm auf 200 cm geändert wird. Ferner, wenn der 4-kHz-Schall von dem dynamischen Lautsprecher ausgegeben wird, wird der Schalldruckpegel um 28 dB verringert, wenn die Distanz von dem Lautsprecher von 50 cm auf 200 cm geändert wird.
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Das heißt, es ist ersichtlich, dass der dynamische Lautsprecher in der Charakteristik, einen Schall mit niedriger Frequenz weiter zu übertragen, überlegen ist, und in der Charakteristik einen Schall mit hoher Frequenz weiter zu übertragen, unterlegen ist.
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Wenn als nächstes 500-Hz-Schall von einem parametrischen Lautsprecher wie dem Ultraschalllautsprecher 22 der vorliegenden Ausführungsform ausgegeben wird, wird der Schalldruckpegel um 26 dB verringert, wenn die Distanz von dem Lautsprecher von 50 cm auf 200 cm geändert wird. Ferner, wenn der 4-kHz-Schall von dem parametrischen Lautsprecher ausgegeben wird, wird der Schalldruckpegel um 15 dB verringert, wenn die Distanz von dem Lautsprecher von 50 cm auf 200 cm geändert wird.
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Das heißt, es ist ersichtlich, dass anders als ein dynamischer Lautsprecher der parametrische Lautsprecher in der Charakteristik, einen Schall mit niedriger Frequenz weiter zu übertragen, unterlegen ist, und in der Charakteristik einen Schall mit hoher Frequenz weiter zu übertragen, überlegen ist. Diese Tendenz ist auch aus 6 und 7 ersichtlich.
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Das heißt, wie in 6 gezeigt ist, wenn weißes Rauschen von einem parametrischen Lautsprecher ausgegeben wird, nimmt der Dämpfungsbetrag hinsichtlich einer Distanzänderung in einem Frequenzband zu, das ungefähr weniger als 2 kHz beträgt. Der Dämpfungsbetrag nimmt ab, wenn die Frequenz von 2 kHz auf 4 kHz zunimmt, und der Dämpfungsbetrag ist im Allgemeinen oberhalb 4 kHz konstant.
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Andererseits ist in dem dynamischen Lautsprecher, wie in 7 gezeigt ist, die Dämpfung bei 1 kHz oder mehr im Wesentlichen konstant und die Dämpfung ist kleiner, wenn die Frequenz niedriger als 1 kHz ist.
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Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, dass der parametrische Lautsprecher exzellente Schallerzeugungscharakteristika mit geringer Dämpfung aufgrund einer Distanzänderung hat, wenn ein Schall von mindestens 2 kHz oder mehr, bevorzugt 4 kHz oder mehr, ausgegeben wird.
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[Messung mit Dummykopfmikrofon]
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Als nächstes ist in 8 ein Graph gezeigt, der den Schalldruckpegel für jede Frequenz zeigt, wenn weißes Rauschen, das von einem parametrischen Lautsprecher ausgegeben wird, durch unterschiedliche Mikrofone empfangen wird. Die unterbrochene Linie in 8 gibt den Schalldruckpegel an, wenn ein omnidirektionales Mikrofon bei einer Distanz von einem Meter von der Schallquelle verwendet wird, und die zwei durchgezogenen Linien geben die Schalldruckpegel an, wenn Dummykopfmikrofone verwendet werden.
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Das Dummykopfmikrofon hat ein Mikrofon in dem Puppenohr, das die Struktur des menschlichen Ohrs reproduziert. Die Schalldruckpegel werden gemessen, wenn die Schallquelle bei einer Distanz von 1 m vor der Puppe installiert ist, wie in 9 gezeigt ist, und wenn die Schallquelle bei einer Distanz von 1 m auf der Seite der Puppe installiert ist, wie in 10 gezeigt ist.
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In 8 ist der Fall, in dem die Schallquelle auf der Vorderseite der Puppe installiert ist, als Dummykopf (Vorderseite) bezeichnet und ein Fall, in dem die Schallquelle auf der Seite der Puppe angeordnet ist, als Dummykopf (Seite) bezeichnet.
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Aus 8 ist ersichtlich, dass der Schalldruckpegel hinsichtlich der Frequenzänderung in dem omnidirektionalen Mikrofon relativ klein ist, während der Schalldruckpegel hinsichtlich der Frequenzänderung in dem Dummykopfmikrofon relativ groß ist. Insbesondere ist ersichtlich, dass das Dummykopfmikrofon einen Schalldruck hat, der viel niedriger als der eines omnidirektionalen Mikrofons bei einer Frequenz von ungefähr weniger als 2 kHz ist und schwer zu hören ist. Es wird angenommen, dass ein solches Ergebnis erzielt wird, weil es schwierig ist, niederfrequente Geräusche zu hören, die aufgrund der Struktur des menschlichen Ohrs schwer zu beugen sind.
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Andererseits ist in dem Dummykopfmikrofon ersichtlich, dass der Schalldruckpegel in dem Frequenzband von ungefähr 3 kHz bis 6 kHz erhöht wird und einfacher zu hören ist. Der Grund, warum ein solches Ergebnis erzielt wird, besteht darin, dass der Schall von etwa 3 kHz bis 6 kHz in einem Frequenzband liegt, das aufgrund des Ohrlochs und der Struktur des menschlichen Ohrs einfach mitschwingt.
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Wenn also die Eigenschaften des menschlichen Ohrs berücksichtigt werden, kann gesagt werden, dass ein Alarmschall von ungefähr 3 kHz bis 6 kHz leicht zu hören ist.
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[Ultraschalllautsprecherausgabemessung]
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Als nächstes zeigt 11 ein Messergebnis wie folgt. Ein Schallwellensignal mit einem konstanten Eingabepegel wird in eine Ultraschallwelle eingegeben, die zum Ausgeben einer Ultraschallwelle von ungefähr 40 kHz geeignet ist, während eine Frequenz des Schallwellensignals geändert wird, und der Schalldruckpegel der Schallwelle, die von dem Lautsprecher mit einer konstanten Ausgabe ausgegeben wird, wird gemessen. Aus 11 ist ersichtlich, dass die Ausgabe von dem Ultraschalllautsprecher einen Spitzenwert um 4 kHz hat und die Ausgabe etwas höher als andere sogar bei 5 kHz und 8 kHz ist.
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Das heißt, es ist ersichtlich, dass die Ausgabe bei einer Frequenz verbessert wird, die durch Teilen von 40 kHz durch eine ganze Zahl n, wie 5, 8, 10 oder dergleichen, erlangt wird. Im Gegensatz dazu wird die Ausgabe bei einer Frequenz von weniger als 3 kHz nicht verbessert. Dies liegt daran, dass bei einer niedrigen Frequenz von weniger als 3 kHz aufgrund unzureichender Energie zum Ausgeben von Schallwellen keine ausreichende Ausgabe erlangt werden kann.
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[Wirkung]
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Gemäß der vorstehend detailliert beschriebenen Ausführungsform, werden die folgenden Wirkungen erlangt.
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(1a) Die Alarmvorrichtung 1 beinhaltet eine Signalerzeugungseinheit 18 und eine Ultraschallausgabeeinrichtung 20.
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Die Signalerzeugungseinheit 18 ist konfiguriert, um ein Schallwellensignal zum Ausgeben eines hörbaren Schalls mit einer vorfestgelegten Frequenz durch Modulieren eines Schallwellensignals zum Ausgeben einer Ultraschallwelle zu erzeugen. Die Ultraschallausgabeeinrichtung 20 ist konfiguriert, um einen Alarmschall basierend auf dem Schallwellensignal auszugeben.
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So eine Alarmvorrichtung 1 kann einen Alarmschall basierend auf einem hörbaren Schall ausgeben, der durch Modulieren einer Ultraschallwelle erzeugt wird, und kann einen Alarmschall mit einer höheren Richtwirkung als der eines normalen, hörbaren Schalls ausgeben. In dem Bereich, in dem der Alarmschall gehört werden kann, kann der Schalldruck des Alarmschalls erhöht werden, so dass der Alarmschall kaum durch den Umgebungsschall maskiert werden kann. Demnach ist es möglich einen Alarmschall zu erzeugen, der durch Personen um das Fahrzeug herum bemerkt wird.
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(1b) In der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 ist die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um ein Schallwellensignal zum Ausgeben eines hörbaren Schalls mit einem Muster, in dem ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals abgewechselt werden, zu erzeugen. Hierbei tendiert das menschliche Gehör dazu, Schwierigkeiten beim Hören kontinuierlicher Klänge zu haben, da diese durch Umgebungsklänge maskiert sind, aber tendiert dazu, keine Schwierigkeit beim Hören von Klängen zu haben, bei denen ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals abwechselnd wiederholt werden, wie intermittierende Klänge, da diese durch Umgebungsklänge kaum maskiert werden.
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Gemäß so einer Alarmvorrichtung 1, da der Alarmschall mit einem hörbaren Schall erzeugt wird, der ein Muster hat, in dem ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals abwechselnd wiederholt werden, kann der Alarmschall einfach gehört werden.
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(1c) In der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 ist die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um ein Audiosignal zu erzeugen, das ein hörbarer Schall wird, der eine Pseudowiedergabe eines Schalls eines Insekts ist. Im Allgemeinen vermittelt ein Schall mit einer hohen Frequenz Menschen ein unangenehmes Gefühl, aber ein Schall eines Insekts vermittelt trotz eines Schalls mit einer hohen Frequenz kaum ein unangenehmes Gefühl.
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Gemäß so einer Alarmvorrichtung 1 ist es möglich, einen Schall mit einer hohen Frequenz auszugeben, die einfach zu hören ist, während Unannehmlichkeiten unterdrückt werden.
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(1d) In der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 ist die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um ein Nachmodulationsschallwellensignal nach einer Modulation durch Anwenden der Modulation auf ein Vormodulationsschallwellensignal vor der Modulation zu erzeugen, so dass die Frequenz nach der Modulation eine Frequenz wird, die durch Teilen der Frequenz des Vormodulationsschallwellensignals um ein vorbestimmtes n erlangt wird, das eine ganze Zahl von zwei oder mehr ist.
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Gemäß so einer Alarmvorrichtung 1 kann die Ausgabe der Schallwelle, die von der Ultraschallausgabeeinrichtung 20 ausgegeben wird, verbessert werden. Es wird angenommen, dass so eine Wirkung erreicht wird, da die Zeitgebung des Spitzenwerts des Signalverlaufs des Schallwellensignals vor Modulation und des Spitzenwerts des Signalverlaufs des Schallwellensignals nach Modulation angepasst werden können.
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(1e) In der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 ist die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um eine Schallwellensignal zu erzeugen, das nach der Modulation eine Frequenz von 2 KHz oder mehr hat. Eine solche Konfiguration kann basierend auf dem folgenden Wissen bereitgestellt werden. Das heißt, in dem Fall einer Schallwelle, die durch Modulieren einer Ultraschallwelle und Machen dieser zu einem hörbaren Schall erlangt wird, ist aufgrund der Charakteristika der Form des menschlichen Ohrs die Frequenz von 2 kHz oder mehr einfach zu hören und die Frequenz von weniger als 2 kHz ist abhängig von der Richtung des Körpers einer Person einfach zu hören oder nicht einfach zu hören.
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Gemäß so einer Alarmvorrichtung 1 ist es möglich einen Alarmschall auszugeben, der einfach durch eine Person um das Fahrzeug herum ungeachtet der Richtung bzw. Ausrichtung der Person um das Fahrzeug herum gehört werden kann.
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(1f) In der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 ist die Signalerzeugungseinheit 18 konfiguriert, um eine Schallwellensignal zu erzeugen, das nach der Modulation eine Frequenz innerhalb eines Bereichs von 4 KHz bis 5 kHz hat. Eine solche Konfiguration wird basierend dem folgenden Wissen bereitgestellt. Das heißt, ein Alarmschall mit einer Schallwellenfrequenz in dem Bereich von 4 kHz bis 5 kHz hat ein Frequenzband, in dem ein großer Schalldruck aufgrund der Schallerzeugungscharakteristika eines Ultraschalllautsprechers erlangt werden kann und weit weg mit geringer Dämpfung aufgrund einer Distanz gehört werden kann.
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Gemäß so einer Alarmvorrichtung 1 kann ein Alarmschall weiter mit weniger Energie übertragen werden.
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[Andere Ausführungsformen]
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Wie vorstehend erwähnt ist, ist, obwohl die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorstehend beschrieben ist, die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend erwähnte Ausführungsform beschränkt und kann unterschiedliche Modifikationen durchführen.
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(3a) In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Schallwelle die den Schall der japanischen Singgrille, einschließlich der Schallwelle mit einer Frequenz von 4 kHz bis 5 kHz, simuliert, als der Alarmschall ausgegeben. Es besteht jedoch keine Notwendigkeit, sich darauf zu beschränken. Beispielsweise kann ein Alarmschall bereitgestellt, um mindestens eine von drei unterschiedlichen Schallwellen oder irgendwelche Kombinationen von solchen drei unterschiedlichen Schallwellen zu beinhalten; solche drei unterschiedlichen Schallwellen sind (i) eine Schallwelle mit einer Frequenz von 2 kHz oder mehr, (ii) eine Schallwelle mit einer Frequenz von 4 kHz bis 5 kHz und (iii) eine Schallwelle, in der ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel abwechselnd mehrmals wiederholt werden.
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(3b) In der vorstehenden Ausführungsform wird ein hörbarer Schall durch die Ultraschallmodulation erzeugt, wobei diese Konfiguration nicht wesentlich ist. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann eine andere Konfiguration bereitgestellt werden, die keine Ultraschallmodulation verwendet. Das heißt, die Wirkungen, die unter (1b) und (1c) dargestellt sind, können sogar in einer Konfiguration genossen werden, die die Signalerzeugungseinheit 18, die ein Audiosignal zum Ausgeben eines hörbaren Schalls mit einem Muster, in dem ein stärkerer Pegel und ein schwächerer Pegel mehrmals abgewechselt werden, erzeugt, oder die Signalerzeugungseinheit 18 beinhaltet, die ein Audiosignal erzeugt, das ein hörbarer Schall wird, der einen Schall eines Insekts simuliert.
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(3c) Mehrere Funktionen eines bildenden Elements in den vorstehenden Ausführungsformen können durch mehrere bildende Elemente realisiert werden oder eine einzelne Funktion eines bildenden Elements kann durch mehrere bildende Elemente realisiert werden. Ferner können mehrere Funktionen mehrerer bildender Elemente durch ein bildendes Element realisiert werden oder eine Funktion mehrerer bildender Elemente kann durch ein bildendes Element realisiert werden. Darüber hinaus kann ein Teil der Konfiguration der vorstehenden Ausführungsformen abgekürzt werden. Ferner kann mindestens ein Teil der Konfiguration der vorstehenden Ausführungsformen zu der Konfiguration der anderen Ausführungsform hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden.
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(3d) Die vorliegende Offenbarung kann zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung 1 auch durch verschiedene Formen realisiert werden, wie beispielsweise ein System, das die Alarmvorrichtung 1 als ein bildendes Element beinhaltet, ein Programm zum Veranlassen eines Mikrocomputers, als eine Alarmvorrichtung 1 zu funktionieren, ein nichtflüchtiges, greifbares Speichermedium wie ein Halbleiterspeicher, der das Programm speichert, und ein Alarmverfahren.
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[Korrespondenz zwischen Konfiguration von Ausführungsformen und Konfiguration der vorliegenden Offenbarung]
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In den vorstehenden Ausführungsformen entspricht die Ultraschallausgabeeinrichtung 20 einer Alarmschallausgabeeinrichtung oder einem Schallgenerator der vorliegenden Offenbarung; die Signalerzeugungseinheit 18 entspricht einer Recheneinheit der vorliegenden Offenbarung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017186709 [0001]
- JP 5704022 B2 [0004]
