车辆存在告知设备

1.一种车辆(2)中的用于向所述车辆的外部报告存在有所述车辆的车辆存在告知设备(1)，
所述设备包括：
超声信号生成部(12)，其输出作为未调制的超声信号的超声信号；
调制部(13)，其将所述超声信号用作载波，并且根据可听声音来调制所述超声信号以输出经调制的超声信号；
多个扬声器用超声转换器装置(3，7)，其通过基于由所述调制部输出的所述经调制的超声信号向空中发射超声波，来生成通知声音；以及
至少一个传感器用超声转换器装置(7)，其包括在所述多个扬声器用超声转换器装置中，
所述传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其不仅能够进行超声波的发送，而且能够进行超声波的接收，
所述双向转换器装置具有
作为扬声器来基于所述经调制的超声信号生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来基于所述未调制的超声信号测量与所述车辆的外部的障碍物之间的距离的第二功能；以及
切换装置(16)，其依据所述车辆的速度执行信号的切换，来在供所述扬声器使用的所述经调制的超声信号与供所述传感器使用的所述未调制的超声信号之间切换输入至所述双向转换器装置的信号，
其中，当所述车辆的速度小于预定值时，至少运行所述双向转换器装置的所述第一功能；并且
当所述车辆的速度等于或大于所述预定值时，运行所述双向转换器装置的第二功能。
2.如权利要求1所述的车辆存在告知设备，其中
当所述车辆的速度小于所述预定值时，
所述双向转换器装置中的所述第一功能的运行和所述第二功能的运行每隔预定的时间段相互切换。
3.一种车辆(2)中的用于向所述车辆的外部报告存在有所述车辆的车辆存在告知设备(1)，
所述设备包括：
超声信号生成部(12)，其输出作为未调制的超声信号的超声信号；
调制部(13)，其将所述超声信号用作载波，并且根据可听声音来调制所述超声信号以输出经调制的超声信号；
多个扬声器用超声转换器装置(3，7)，其通过基于由所述调制部输出的所述经调制的超声信号向空中发射超声波，来生成通知声音；以及
至少一个传感器用超声转换器装置(7)，其包括在所述多个扬声器用超声转换器装置中，所述传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其不仅能够进行超声波的发送，而且能够进行超声波的接收，
所述双向转换器装置具有
作为扬声器来基于所述经调制的超声信号生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来基于所述未调制的超声信号测量与所述车辆的外部的障碍物之间的距离的第二功能；以及
切换装置(16)，其依据所述车辆的速度执行信号的切换，来在供所述扬声器使用的所述经调制的超声信号与供所述传感器使用的所述未调制的超声信号之间切换输入至所述双向转换器装置的信号，
其中当所述车辆的速度小于预定值时，所述双向转换器装置中的所述第一功能的运行与所述第二功能的运行每隔预定的时间段相互切换。

车辆存在告知设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及车辆存在告知设备，其用于向诸如本体车辆外部的行人或另一车辆中的乘员之类的人告知本体车辆的存在或靠近。\n背景技术\n[0002] [专利文献1]JP-2006-199110A(US2007/0257783A1)\n[0003] [专利文献2]JP-H10-201001A\n[0004] 在电动车辆行驶时或者在混合动力车辆的电机驱动行驶时，可能需要车辆外部的人能够意识到存在有正在靠近的车辆。为此目的，在本体车辆中安装有音频扬声器，从而在车辆外产生诸如假引擎声和假行驶声之类的通知声音，以提示存在有车辆。\n[0005] 然而，由于从音频扬声器输出的通知声音是向四周散开的，所以可能被没有处于危险位置的行人(例如，处于前行的车辆后面的行人)、或者在乘员舱中的人听见。因而，可能将不愉快的感受带给除了处于危险位置的行人之外的那些人。\n[0006] 申请人提交的日本专利申请No.2009-58456(JP-2010-208557A)提出了一种车辆存在告知设备，其基于根据可听声音而调制的超声信号，来向空中发射超声波以生成通知声音。由该车辆存在告知设备输出的通知声音具有显著的方向性。因而，可以将用于提示存在有正在靠近的车辆的通知声音指定为传达给需要被通知存在危险的行人等。从而对于未处于危险位置的行人或者在乘员舱内的人而言，可以减小由于通知声音而带来的不愉快的感受。\n[0007] 即使是在电动车辆行驶时或是在混合动力车辆的电机驱动行驶时，在车速变得大于预定值的情况下，也会出现风吼声音或者路面的声音。因而，即使没有生成通知声音，行人也能够意识到存在有车辆。\n[0008] 也就是说，只有在车辆以几乎不产生行驶声音的低车速行驶的情况下，才需要在车辆存在告知设备中生成通知声音。相应地，当车速很高或者很快时，不使用在车辆中安装的车辆存在告知设备。这样就出现了缺陷。此外，从减少车内组件数量的要求出发，还需要车辆存在告知设备提供除了生成通知声音之外的另外的功能。\n发明内容\n[0009] 提出本发明以克服上述缺陷。本发明的一个目的是提供一种车辆存在告知设备，所述车辆存在告知设备还能够实现除了生成通知声音之外的另外的功能。\n[0010] 为了实现上面的目的，根据本发明的示例，如下提供了车辆中的用于向车辆外部报告存在有车辆的车辆存在告知设备。超声信号生成部被配置为输出超声信号。调制部被配置为将超声信号用作载波并且依据可听声音来调制超声信号。多个扬声器用超声转换器装置被配置为，基于由调制部调制的超声信号，来在空中发射超声波，以生成通知声音。在多个扬声器用超声转换器装置中包括至少一个传感器用超声转换器装置。传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其能够进行超声波的发送和接收。双向转换器装置具有作为扬声器来生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来测量与车辆外部的障碍物之间的距离的第二功能。当车辆的速度等于或大于预定值时，运行双向转换器装置的第二功能。\n[0011] 能够发送和接收的超声转换器装置被称为双向转换器装置，并且其不仅用作发送超声波的扬声器，还用作接收超声波的超声传感器。出于这个原因，生成通知声音的超声转换器装置中的至少一个使用双向转换器；从而车辆存在告知设备不仅可以设置有作为扬声器的功能，还可以设置有作为超声传感器的功能。\n[0012] 在车辆的速度等于或者大于预定值的情况下，使用作为超声传感器的功能。因而，当由于车速很快而不需要生成任何通知声音的时候，可以将车辆存在告知设备用作超声传感器以测量与障碍物之间的距离。\n[0013] 此外，还允许车辆存在告知设备充当用于车辆防碰撞设备的超声传感器。因而，无需安装另外的用于车辆防碰撞设备的超声传感器，从而使车内组件的数量得到了减少。\n[0014] 根据本发明的另一示例，如下提供了车辆中的用于向车辆外部报告存在有车辆的车辆中的车辆存在告知设备。超声信号生成部被配置为输出超声信号。调制部被配置为将超声信号用作载波并且依据可听声音来调制超声信号。多个扬声器用超声转换器装置被配置为，基于由调制部调制的超声信号，来在空中发射超声波，以生成通知声音。在多个扬声器用超声转换器装置中包括至少一个传感器用超声转换器装置。传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其能够进行超声波的发送和接收。双向转换器装置具有作为扬声器来生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来测量与车辆外部的障碍物之间的距离的第二功能。此处，当车辆的速度小于预定值时，双向转换器装置中的第一功能的运行与第二功能的运行每隔预定的时间周期相互切换。\n[0015] 因而，即使当车速较低时，也可以将车辆存在告知设备不仅用于生成通知声音，还用于测量与障碍物之间的距离。\n附图说明\n[0016] 从下面参考附图进行的详细描述中，本发明的上述或其他目的、特征、以及优点将会变得更加显而易见。在附图中：\n[0017] 图1A是示出配备有根据本发明实施例的车辆存在告知设备的车辆的图示；\n[0018] 图1B是示出根据本发明实施例的第一示例的车辆存在告知设备的配置的图示；\n[0019] 图2A至2E是解释由根据实施例的车辆存在告知设备所发射的可听声音的原理的图示；\n[0020] 图3是示出根据第一示例的车辆存在告知设备的另一配置的图示；\n[0021] 图4A和4B是示出根据本发明实施例的第二示例的车辆存在告知设备的配置的图示。\n具体实施方式\n[0022] [实施例的第一示例的配置]\n[0023] 使用图1A和1B、图2A至2E、以及图3来解释根据本发明实施例的第一示例的车辆存在告知设备1的配置。在本体车辆2中安装车辆存在告知设备1。在电动车辆2行驶时或者在混合动力车辆2的电机驱动行驶时，车辆存在告知设备1生成通知声音(即，假引擎声、或者假行驶声)以进行例如通知、通告、或报告等，从而使车辆2外部的人注意到或意识到正在靠近的车辆2。\n[0024] 车辆存在告知设备1包括多个超声转换器装置3和微型计算机4。将多个超声转换器装置3附接到车辆2的保险杠或者前护栏以生成通知声音。用作控制电路4的微型计算机4将电力提供给每个超声转换器装置3的振动器(未示出)，并控制每个振动器的运行或运动。\n[0025] 每个超声转换器装置3将输入给振动器的诸如电压之类的电信号转换为机械振动。通过使用这样的机械振动，每个超声转换器装置3生成以超声范围的频率振动的声波，并且充当扬声器。因而，每个超声转换器装置3也可以被称为扬声器用超声转换器装置3。\n如在图1B中所示，将多个超声转换器装置3布置在同一平面上，以使得针对每个超声转换器装置3，由振动器生成的振动以车辆的方向(即，前向)前进，从而配置扬声器阵列6。\n[0026] 配置扬声器阵列6的多个扬声器用超声转换器装置3中的至少一个是双向(传输)转换器装置7，其能够发送和接收超声波。在本实施例中，在多个扬声器用超声转换器装置3中包括一个双向转换器装置7。如下文所解释的那样，双向转换器装置7不仅充当扬声器，还充当用于测量车辆外部的障碍物与车辆2之间的距离的超声传感器。因而，双向转换器装置7也可以被称为传感器用(双向)超声转换器装置7，并且此外，它还可以被称为扬声器/传感器用(双向)超声转换器装置3、7。\n[0027] 此外，微型计算机4具有公知的配置，其包括：具有控制功能和计算功能的CPU、诸如ROM和RAM之类的各种类型的存储装置、输入装置、以及输出装置。微型计算机4包括下述：发送电路8，其也被称为发送部或模块，用于为超声转换器装置3发送超声波；以及接收电路9，其也被称为接收部或模块，用于为双向转换器装置7接收超声波。\n[0028] 发送电路8包括下述：可听声波信号生成电路11，其也被称为可听声波信号生成部或模块，用于输出要再现的可听声音的波信号(参见图2A，称作可听声波信号)；超声信号生成电路12，其也被称为超声信号生成部或模块，用于输出超声信号(参见图2B)；调制电路13，其也被称为调制部或模块，用于根据可听声音的波信号来调制用作载波的超声信号，从而输出经调制的波信号(参见图2C)；以及驱动电路14，其也被称为驱动部或模块，用于对从调制电路13或者超声信号生成电路12输出的信号作一定程度的放大，以驱动超声转换器装置3并且为振动器提供电信号。\n[0029] 除了双向转换器装置7之外的超声转换器装置3只具有作为扬声器的功能。每个转换器装置3的振动器基于经调制的超声波信号(即，经调制的波信号)来振动；从而将经调制波(即，调制之后的波)发射到空中。\n[0030] 当双向转换器装置7用作扬声器时，振动器基于经调制的波信号来振动，以将经调制波发送到半空中。当双向转换器装置7用作超声传感器时，振动器基于由超声信号生成电路12输出的超声信号(没有被调制的超声信号)来振动，以发射没有被调制的超声波(也被称为未调制的超声波)。\n[0031] 应当注意的是，在发射到空中的经调制波(即，调制之后的波)前进的期间，发生了下面的情况。即，由于空气的非线性特性而扭曲了波形(参见图2D)；由于自解调而呈现了以原始可听声波信号为基础的可听声音(参见图2E)，并且作为通知声音被行人等意识到。\n[0032] 此外，车辆存在告知设备1包括切换装置16，依据车辆的速度，该开关装置16执行信号的切换，来在供扬声器使用的经调制的超声信号与供传感器使用的未调制的超声信号之间切换对双向转换器装置7的振动器进行驱动的信号。切换装置16包括例如继电器或开关等。当车速等于或大于预定的值或速度(例如，不小于20km/h)时，基于来自车速传感器(未示出)的车速信息，切换装置16执行信号切换，来将至双向转换器装置7的输入信号切换为作为未调制的超声信号的传感器用信号。\n[0033] 下面解释通过使用双向转换器装置7来测量障碍物与车辆之间的距离的原理。首先，当从双向转换器装置7发送超声波时，超声波到达并且碰撞障碍物；因而，超声波被障碍物反射。双向转换器装置7接收被反射的超声波。基于从发送时间到接收时间的时间间隔，可以计算到障碍物的距离。\n[0034] 可以由微型计算机4来执行到障碍物的距离的计算。在本实施例中，微型计算机\n4将与发送的时钟时间和接收的时钟时间有关的信息输出给同样安装在本体车辆2中的防碰撞设备的控制电路17。从而防碰撞设备的控制电路17计算到障碍物的距离。\n[0035] [第一示例的操作]\n[0036] 即使是在电动车辆行驶时或是在混合动力车辆的电机驱动行驶时，当这样的车辆以大约20Km/h行驶的情况下，也会出现由于路面的声音等引起的轮胎噪声，从而大致达到与内燃机车辆的噪声水平相类似的噪声水平。因而，在本示例中，将在双向转换器装置7的传感器功能与扬声器功能之间进行切换的预定车速确定为例如20Km/h。\n[0037] 当车速慢于或低于20Km/h时，需要向行人等告知存在有正在靠近的车辆。因而，如图1B所示，对包括双向转换器装置7的所有超声转换器装置3进行驱动以生成通知声音。注意至双向转换器装置7的输入信号是经调制的超声波，其与至除双向转换器装置7之外的其他超声转换器装置3的输入信号相同。因而双向转换器装置7用作扬声器以生成通知声音。\n[0038] 与之形成对比，当车速等于或大于20Km/h时，中止除双向转换器装置7之外的超声转换器装置3的驱动。此外，如图3所示，通过切换装置16来将至双向转换器装置7的输入信号切换为传感器用信号(即，未调制的超声信号)；因而，双向转换器装置7用作超声传感器。\n[0039] 此时，将时钟时间信息输出给在车辆中安装的防碰撞设备的控制电路17。时钟时间信息包括：(1)当双向转换器装置7发送超声波时的时钟时间；以及(2)当双向传输转换器装置7接收到因撞击障碍物而被反射的反射后的超声波时的时钟时间。从而防碰撞设备的控制电路17计算到障碍物的距离。基于计算出的距离，来发出诸如刹车控制或警告生成之类的指示。\n[0040] [第一示例的效果]\n[0041] 根据本第一示例的车辆存在告知设备1包括：超声信号生成电路12，其输出超声信号；调制电路13，其将超声信号用作载波并且依据可听声音来调制超声信号；以及多个超声转换器装置3，所述多个超声转换器装置3中的每个基于经调制的超声信号来在空中发射超声波以生成通知声音。\n[0042] 此外，配置扬声器阵列6的多个超声转换器装置3中的一个是双向转换器装置7，其可以发送和接收超声波。双向转换器装置7具有作为扬声器来生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来测量与车辆外部的障碍物之间的距离的第二功能。\n[0043] 此外，基本上，车辆存在告知设备1使双向转换器装置7与其他的超声转换器装置\n3一样来用作扬声器以生成通知声音。当车速等于或大于预定值时，使双向转换器装置7用作超声传感器。\n[0044] 根据上述配置，即使当车速较快时，车辆存在提示设备1也还可以用作在车辆防碰撞设备中使用的超声传感器以测量与障碍物之间的距离。即，即使当车速较快而不需要生成通知声音时，也可以使用车辆存在告知设备1。\n[0045] 此外，这允许车辆存在告知设备1还充当车辆防碰撞设备的超声传感器。因而，无需安装车辆防碰撞设备的另外的超声传感器，从而能够减少车辆中的组件的数量。\n[0046] [第二示例的配置]\n[0047] 使用图4A和4B，主要针对与第一示例之间的不同来解释根据实施例的第二示例的车辆存在告知设备1的配置。\n[0048] 在本示例中，当车速小于预定的值或速度时，针对双向转换器装置7，作为扬声器功能的运行与作为超声传感器功能的运行每隔预定的时间相互切换。即，当车速小于预定速度(例如，小于20Km/h)时，每隔预定的时间，切换装置16对至双向转换器装置7的输入信号执行信号切换，以在扬声器用信号(经调制的超声波信号)与传感器用信号(未调制的超声信号)之间进行切换。\n[0049] [第二示例的操作]\n[0050] 当车速小于预定车速时，需要告知行人等存在有或出现了车辆2。因而，总是将经调制的超声波信号输入给除了双向转换器装置7之外的超声转换器装置3；使除了双向转换器装置7之外的超声转换器装置3生成通知声音。与之形成对比，针对双向转换器装置\n7，每隔预定的时间，输入信号在扬声器用信号(经调制的波信号)与传感器用信号(未调制的超声信号)之间交替切换。即，图4A的状态和图4B的状态相互切换。\n[0051] [第二示例的效果]\n[0052] 如下来提供根据本第二示例的车辆存在告知设备1。在车辆的速度小于预定值的情况下，针对双向转换器装置7，作为扬声器的第一功能与作为超声传感器的第二功能每隔预定的时间相互切换。同样地当车速小于预定值时，车辆存在告知设备1可以不仅用于生成通知声音，还可以用于测量与障碍物之间的距离。\n[0053] [修改的示例]\n[0054] 根据本发明实施例的车辆存在告知设备1不限于上面的示例，而可以以各种方式被修改。例如，在第一和第二示例中，配置扬声器阵列6的超声转换器装置3中的一个是双向转换器装置7。然而，多于一个的超声转换器装置3可以是双向转换器装置7。\n[0055] 此外，可以将第一示例与第二示例进行结合。即，当车速等于或大于预定速度时，为双向转换器装置7设置作为超声传感器的功能。当车速小于预定速度时，可以为双向转换器装置7交替地设置作为超声传感器的功能以及作为扬声器的功能。\n[0056] 在以下段落中阐述本文中描述的公开的各个方面。\n[0057] 作为本公开的一个方面，如下提供了车辆中的用于向车辆外部报告存在有车辆的车辆存在告知设备。超声信号生成部被配置为输出超声信号。调制部被配置为将超声信号用作载波并且依据可听声音来调制超声信号。多个扬声器用超声转换器装置被配置为，基于由调制部调制的超声信号，来在空中发射超声波，以生成通知声音。在多个扬声器用超声转换器装置中包括至少一个传感器用超声转换器装置。传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其能够进行超声波的发送和接收。双向转换器装置具有作为扬声器来生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来测量与车辆外部的障碍物之间的距离的第二功能。当车辆的速度等于或大于预定值时，运行双向转换器装置的第二功能。\n[0058] 作为上述车辆存在告知设备的可选方面，当车辆的速度小于预定值时，每隔预定的时间周期可以切换双向转换器装置中的第一功能的运行与第二功能的运行。\n[0059] 这样的配置还可以提供如下优点：当车辆的速度较低时，车辆存在告知设备可以不仅用于生成通知声音，还可以用于测量与障碍物之间的距离。\n[0060] 根据本公开的另一方面，如下提供了车辆中的用于向车辆外部报告存在有车辆的车辆存在告知设备。超声信号生成部被配置为输出超声信号。调制部被配置为将超声信号用作载波并且依据可听声音来调制超声信号。多个扬声器用超声转换器装置被配置为，基于由调制部调制的超声信号，来在空中发射超声波，以生成通知声音。在多个扬声器用超声转换器装置中包括至少一个传感器用超声转换器装置。传感器用超声转换器装置是双向转换器装置，其能够进行超声波的发送和接收。双向转换器装置具有作为扬声器来生成通知声音的第一功能，以及作为超声传感器来测量与车辆外部的障碍物之间的距离的第二功能。此处，当车辆的速度小于预定值时，每隔预定的时间周期可以切换双向转换器装置中的第一功能的运行与第二功能的运行。\n[0061] 对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以对本发明的上述实施例进行各种变更。但是本发明的范围应该由所附权利要求来确定。