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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung.
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JP-10-201001A beschreibt eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung, die für eine Umgebung des Fahrzeugs über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs durch Ausgeben eines Unterrichtungsklangs unterrichtet. Die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung erzeugt den Unterrichtungsklang unter Verwendung eines dynamischen Lautsprechers, der direkt hörbaren Klang (akustische Wellen mit hörbarer Frequenz) erzeugt.
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Der Unterrichtungsklang wie beispielsweise ein falscher Motorklang, ein Akkord, ein Sprachklang oder Musik ist erforderlich, damit er nicht lärmend wahrgenommen wird, während ein Alarm-(Warn-)-klang, der durch eine Alarmeinrichtung wie beispielsweise eine Hupe erzeugt wird, in gewissem Ausmaß lärmend sein kann. Beispielsweise wird tiefer Klang mit einer Frequenzkomponente von 600 Hz oder weniger in den Unterrichtungsklang gemischt, um den Lärm zu reduzieren.
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Der dynamische Lautsprecher ist, was ein konischer Lautsprecher genannt wird, in dem ein konisches Papier (Diaphragma) direkt Luft antreibt. In einem derartigen dynamischen Lautsprecher ist es schwierig, den tiefen Klang zu erzeugen, wodurch es erforderlich ist, das konische Papier größer auszulegen, um den Schalldruck des tiefen Klangs wie bei einem Tieftöner beziehungsweise einem sogenannten Woofer zu erhöhen. Jedoch ist es schwierig, den großen Lautsprecher an dem Fahrzeug anzubringen, und der große Lautsprecher verursacht steigende Kosten.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsklang bereitzustellen, der tiefen Klang mit niedrigen Kosten erzeugen kann.
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Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung, die über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs unterrichtet, eine Alarmeinrichtung und einen dynamischen Lautsprecher. Die Alarmeinrichtung beinhaltet einen Alarmgenerator, der einen Alarmklang erzeugt, und ein akustisches Rohr, durch welches der Alarmklang außerhalb des Fahrzeugs emittiert wird. Der dynamische Lautsprecher erzeugt einen Unterrichtungsklang mit hörbarer Frequenz. Der dynamische Lautsprecher ist an dem akustischen Rohr befestigt und emittiert den Unterrichtungsklang innerhalb des akustischen Rohr derart, dass der Unterrichtungsklang außerhalb des Fahrzeugs durch das akustische Rohr erzeugt wird.
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Demzufolge kann der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsklang tiefen Klang mit niedrigen Kosten erzeugen.
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlich.
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Es zeigen:
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1A eine Vorderansicht, die eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert, und 1B eine Querschnittsansicht, die die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung illustriert;
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2 eine schematische Ansicht, die die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung illustriert;
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3 ein Blockdiagramm, das einen dynamischen Lautsprecher der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung illustriert;
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4 einen Graphen, der Frequenzcharakteristika eines Unterrichtungsklangs illustriert, der von der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung emittiert wird, im Vergleich zum Stand der Technik;
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5A und 5B Querschnittsansichten, die eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform illustrieren; und
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6 eine erläuternde Ansicht, die eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform illustriert, die an ein Verwaltungssystem durch eine Steuereinrichtung gekoppelt ist.
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Ausführungsformen wird ein Teil, der einem Sachverhalt entspricht, der in einer vorhergehenden Ausführungsform erläutert wurde, mit demselben Bezugszeichen versehen und redundante Erläuterung für den Teil wird weggelassen. Wenn nur ein Teil einer Konfiguration in einer Ausführungsform erläutert wird, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Teile der Konfiguration angewandt werden. Die Teile können kombiniert werden, sogar wenn nicht explizit erläutert wird, dass die Teile kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können teilweise kombiniert werden, sogar wenn nicht explizit erläutert wird, dass die Ausführungsformen kombiniert werden können, vorausgesetzt, es gibt keinen Schaden bei der Kombination.
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Eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung erzeugt einen Unterrichtungsklang aus einem Fahrzeug, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist. Der Unterrichtungsklang wird durch einen dynamischen Lautsprecher wie beispielsweise einen piezoelektrischen Lautsprecher erzeugt, der einen hörbaren Klang erzeugt.
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Der dynamische Lautsprecher unterscheidet sich von einem Alarmgenerator einer elektromagnetischen Alarmeinrichtung und ist an einem akustischen Rohr der Alarmeinrichtung angebracht. Der Unterrichtungsklang wird in das akustische Rohr ausgehend vom dynamischen Lautsprecher emittiert. Dadurch wird der Unterrichtungsklang, der durch den dynamischen Lautsprecher erzeugt wird, durch das akustische Rohr verbessert. Ferner wird die tiefe Komponente, die in dem Unterrichtungsklang beinhaltet ist, durch das akustische Rohr verstärkt, und der verstärkte Klang wird aus dem Fahrzeug emittiert.
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Eine nachfolgend beschriebene Ausführungsform ist ein Beispiel, und die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf 1A, 1B, 2, 3 und 4 erläutert.
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Eine Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform unterrichtet über eine Anwesenheit eines Fahrzeugs unter Verwendung eines Unterrichtungsklangs wie beispielsweise eines falschen Motorklangs, eines Akkords, eines Sprachklangs oder Musik. Beispielsweise wird die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung für ein elektrisches Fahrzeug verwendet, das nicht mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, wie beispielsweise ein Elektroauto oder ein Brennstoffzellen-Elektroauto. Alternativ wird die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung für ein Hybridauto verwendet, in dem ein Verbrennungsmotor außer Kraft gesetzt wird, während das Hybridauto fährt oder gestoppt ist, oder wird für ein Fahrzeug mit sogenannter Start-Stopp-Automatik verwendet, das eine Möglichkeit zum Außerkraftsetzen eines Verbrennungsmotors aufweist, wenn dieses Fahrzeug gestoppt ist. Darüber hinaus kann die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung an einem leisen Fahrzeug angebracht werden, das durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird.
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Das Fahrzeug weist eine elektromagnetisch betriebene Alarmeinrichtung 2 auf, die in 1A dargestellt ist und die einen Alarmklang erzeugt. Insbesondere ist die Alarmeinrichtung 2 eine Fahrzeughupe, die einen Warnklang erzeugt, wenn ein Fahrer des Fahrzeugs einen Hupschalter (nicht dargestellt) bedient, der an einem Lenkrad (nicht dargestellt) befestigt ist. Beispielsweise ist die Alarmeinrichtung 2 zwischen einem Frontgrill (nicht dargestellt) und einem Wärmetauscher (nicht dargestellt) wie beispielsweise einem Radiator zum Klimatisieren des Fahrzeugs angebracht. Luft wird durch den Frontgrill gezogen, wenn das Fahrzeug fährt.
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Wie in 1B dargestellt ist, weist die Alarmeinrichtung 2 einen Alarmklanggenerator 3 und ein akustisches Wirbelrohr 4 auf. Wird der Klanggenerator 3 energetisiert, erzeugt der Klanggenerator 3 einen Warnklang. Der Warnklang, der durch den Generator 3 erzeugt wird, wird durch das Rohr 4 erhöht und wird aus dem Fahrzeug emittiert.
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Der Alarmklanggenerator 3 beinhaltet eine Spule 5, einen festen Eisenkern 6, einen beweglichen Eisenkern 8 und einen Stromunterbrecher 9. Die Spule 5 erzeugt magnetische Kraft, indem sie mit Elektrizität versorgt wird. Der feste Eisenkern 6 (Anziehungskern) erzeugt magnetische Anziehungskraft durch die magnetische Kraft, die durch die Spule 5 erzeugt wird. Der bewegliche Eisenkern 8 (beweglicher Kern) wird am mittleren Teil eines Diaphragmas 7 getragen, um in Richtung des festen Eisenkerns 6 beweglich zu sein. Der Stromunterbrecher 9 schaltet eine Energetisierungsschaltung der Spule 5 intermittierend ein, wenn die Spule 5 energetisiert wird.
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Das akustische Wirbelrohr 4 ist ein Wirbelhornabschnitt mit einer Spiralform, wie in 1A und 1B dargestellt ist. Ferner, wie in 2 dargestellt ist, weist das akustische Wirbelrohr 4 einen Trompetenabschnitt auf, in dem eine Klangpassage von einem Klangeinlass zu einem Klangauslass vergrößert ist.
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Wie in 1B dargestellt ist, ist der Alarmklanggenerator 3 an einer Seitenfläche des akustischen Rohrs 4 befestigt. Die Seitenfläche ist senkrecht zu einer Achse des Rohrs 4, die eine Mitte der Wirbelform passiert. Beispielsweise liegt die Seitenfläche dem Wärmetauscher (nicht dargestellt) gegenüber, wenn das Rohr 4 zwischen dem Frontgrill und dem Wärmetauscher in dem Fahrzeug angebracht ist. Der Alarmklanggenerator 3 ist derart angeordnet, dass ein Warnklang in den Klangeinlass hinein erzeugt wird, der sich am mittleren Teil des Rohrs 4 befindet.
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Wie in 3 dargestellt ist, ist die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung konstruiert, um einen piezoelektrischen (dynamischen) Lautsprecher 1 und eine Steuereinrichtung beziehungsweise Steuerschaltung 10 zu beinhalten. Der Lautsprecher 1 erzeugt einen Unterrichtungsklang, der durch hörbaren Klang konstruiert ist. Die Steuereinrichtung 10 steuert den piezoelektrischen Lautsprecher 1.
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Der piezoelektrische Lautsprecher 1 ist vorgesehen, um eine akustische Welle in einem hörbaren Bandbereich zu erzeugen, und weist ein Vibrationssystem auf, das durch ein piezoelektrisches Element 11 und ein Diaphragma 12 konstruiert ist, wie in 1B dargestellt ist. Das Vibrationssystem weist eine primäre Resonanzfrequenz (primärer Resonanzabschnitt) wie beispielsweise ungefähr 2 kHz innerhalb des hörbaren Bandbereichs auf.
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Insbesondere kann der piezoelektrische Lautsprecher 1 ursprünglich vorgesehen sein, um Informationen des Fahrzeugs für einen Insassen des Fahrzeugs durch Akustikmittel wie beispielsweise einen Sprachklang oder Piepsklang anzubieten. Das piezoelektrische Element 11 wird durch Expandieren oder Schrumpfen (Laden oder Entladen) gemäß einer Spannung deplatziert, die an das piezoelektrische Element 11 angelegt wird. Das Diaphragma 12 wird durch die Expansion und das Zusammenziehen des piezoelektrischen Elements 11 betrieben und erzeugt eine lockere und dichte Welle (engl.: loose and dense wave) in der Luft.
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Die Informationen des Fahrzeugs werden in die Steuereinrichtung 10 ausgehend von einer Motorsteuereinheit (Engine Control Unit, ECU) eingegeben. Wenn eine vorbestimmte Bedingung zum Unterrichten über eine Anwesenheit des Fahrzeugs erfüllt ist, steuert die Steuereinrichtung 10 den piezoelektrischen Lautsprecher 1, um einen Unterrichtungsklang auszugeben.
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Wie in 3 dargestellt ist, beinhaltet die Steuereinrichtung 10 eine Bestimmungseinheit 13, einen Klanggenerator 14 und einen Treiberverstärker 15.
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Die Bestimmungseinheit 13 bestimmt, ob der Betriebsstatus des Fahrzeugs die vorbestimmte Bedingung zum Erzeugen des Unterrichtungsklangs erfüllt. Der Klanggenerator 14 erzeugt ein Frequenz-(hörbarer Klang)-signal, das den Unterrichtungsklang anweist, wenn die Bestimmungseinheit 13 bestimmt, dass der Betriebsstatus des Fahrzeugs die vorbestimmte Bedingung erfüllt. Der Treiberverstärker 15 betreibt den piezoelektrischen Lautsprecher 1 durch Verstärken des Frequenzsignals, das von dem Klanggenerator 14 ausgegeben wird.
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Beispielsweise wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs kleiner oder gleich einer vorbestimmten Geschwindigkeit wie beispielsweise 20 km/h ist, bestimmt die Bestimmungseinheit 13, dass der Betriebsstatus des Fahrzeugs die vorbestimmte Bedingung erfüllt, und die Bestimmungseinheit 13 aktiviert den Klanggenerator 14.
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Der Klanggenerator 14 kann durch ein Klangerzeugungsprogramm (Klangsoftware) konstruiert sein und erzeugt das Frequenzsignal, das den Unterrichtungsklang anweist, unter Verwendung einer digitalen Technologie, wenn ein Instruktionssignal von der Bestimmungseinheit 13 bereitgestellt wird. Das Frequenzsignal ist ein elektrisches Signal mit Audiofrequenz.
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Insbesondere emittiert die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung einen Unterrichtungsklang, der eine niedrige Frequenzkomponente beinhaltet, vom Fahrzeug nach außen. Der Klanggenerator 14 ist konfiguriert, das Frequenzsignal zu erzeugen, das die niedrige Frequenzkomponente beinhaltet.
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Der Treiberverstärker 15 ist ein Verstärker wie beispielsweise ein Klasse-B-Verstärker oder ein Klasse-D-Verstärker, der den piezoelektrischen Lautsprecher 1 basierend auf dem Frequenzsignal antreibt, das vom Klanggenerator 14 ausgegeben wird. Der Treiberverstärker 15 steuert den Ladungs- und Entladungszustand des piezoelektrischen Elements 11 durch Steuern einer Spannung, die am piezoelektrischen Lautsprecher 1 anliegt, derart, dass eine akustische Welle entsprechend dem Unterrichtungsklang (hörbarer Klang) vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt wird.
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Eine durchgezogene Linie AA in 4 repräsentiert Frequenzcharakteristika eines Klangs, der durch einen einzelnen piezoelektrischen Lautsprecher reproduziert wird, der den Klang direkt in die Luft emittiert, als ein Vergleichsbeispiel, wenn ein Sinuswellenwobbelsignal mit einer vorbestimmten Spannung an den einzelnen piezoelektrischen Lautsprecher angelegt wird. Das Wobbelsignal repräsentiert ein variables Signal, das von einer niedrigen Frequenz zu einer hohen Frequenz variiert wird.
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Wie aus der Linie AA in 4 ersichtlich ist, ist der Schalldruck des tiefen Klangs in dem Vergleichsbeispiel niedrig, da es für den einzelnen (kleinen) dynamischen Lautsprecher schwierig ist, eine lockere und dichte (engl.: loose and dense wave) Luftwelle mit niedriger Frequenz zu erzeugen.
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Im Gegensatz dazu wird gemäß der ersten Ausführungsform, wie in 1 dargestellt ist, der piezoelektrische Lautsprecher 1 an dem akustischen Wirbelrohr 4 der Alarmeinrichtung 2 angebracht. Ferner ist der piezoelektrische Lautsprecher 1 derart positioniert, dass der Unterrichtungsklang, der von dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 emittiert wird, in den mittleren Teil des akustischen Wirbelrohrs 4 ausgegeben wird.
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Somit wird der Unterrichtungsklang, der vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 emittiert wird, außerhalb des Fahrzeugs durch das akustische Wirbelrohr 4 emittiert, wodurch der tiefe Klang, der vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 ausgegeben wird, durch das akustische Wirbelrohr 4 verstärkt wird.
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Eine durchgezogene Linie BB in 4 repräsentiert Frequenzcharakteristika des reproduzierten Klangs, der vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 durch das akustische Rohr 4 gemäß der ersten Ausführungsform emittiert wird, wenn ein Sinuswellenwobbelsignal mit einer vorbestimmten Spannung am piezoelektrischen Lautsprecher 1 anliegt, der an dem Rohr 4 angebracht ist.
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Wie aus der durchgezogenen Linie BB in 4 ersichtlich ist, wird, sogar wenn der piezoelektrische Lautsprecher 1 klein ist, Luftvibration, die durch den piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt wird, durch das akustische Rohr 4 derart verstärkt, dass Luftvibration mit niedriger Frequenz aus dem akustischen Rohr 4 als tiefer Klang (akustische Welle) emittiert werden kann. Somit kann der Schalldruck des tiefen Klangs in der ersten Ausführungsform verglichen mit dem Vergleichsbeispiel erhöht werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung den piezoelektrischen Lautsprecher 1, der einen Unterrichtungsklang erzeugt. Durch Verwenden des akustischen Rohrs 3 der Alarmeinrichtung 2 kann der Schalldruck des tiefen Klangs ohne Verwendung eines großen dynamischen Lautsprechers wie beispielsweise eines Tieftöner beziehungsweise eines sogenannten Woofers erhöht werden.
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Demnach können die Kosten zum Erzeugen des tiefen Klangs reduziert werden. Das heißt, die Kosten der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung, die tiefen Klang (Unterrichtungsklang, der tiefen Klang beinhaltet) erzeugen kann, können reduziert werden.
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Gemäß der ersten Ausführungsform wird der piezoelektrische Lautsprecher 1, der hörbaren Klang erzeugt, als ein Beispiel eines kleinen dynamischen Lautsprechers verwendet. Der piezoelektrische Lautsprecher 1 weist eine hohe Flexibilität auf und ist billig, wodurch die Kosten der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung verringert werden können.
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Der piezoelektrische Lautsprecher 1 ist klein und leicht und kann verglichen mit einem Konuslautsprecher einfach an der Alarmeinrichtung 2 angebracht werden. Darüber hinaus kann unterbunden werden, dass die Größe und das Gewicht der Alarmeinrichtung 2, an der der piezoelektrische Lautsprecher 1 angebracht ist, ansteigen. Demnach kann die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung einfach am Fahrzeug angebracht werden.
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Ferner ist ein Auslass für akustische Wellen des piezoelektrischen Lautsprechers 1 klein. Demnach kann der Unterrichtungsklang, der durch den piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt wird, einfach in den Klangeinlass des akustischen Rohrs 4 eindringen.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist der piezoelektrische Lautsprecher 1 durch das akustische Rohr 4 gegenüber dem Alarmklanggenerator 3 angeordnet. Insbesondere ist der piezoelektrische Lautsprecher 1 an der anderen Seitenfläche des akustischen Rohrs 4 angebracht, die sich von der Seitenfläche unterscheidet, an der der Alarmklanggenerator 3 angebracht ist. Die andere Seitenfläche ist senkrecht zu der Achse des Rohrs 4, die die Mitte der Wirbelform passiert. Beispielsweise liegt die andere Seitenfläche dem Frontgrill gegenüber, wenn das akustische Rohr 4 zwischen dem Frontgrill und dem Wärmetauscher in dem Fahrzeug angebracht ist. Der piezoelektrische Lautsprecher 1 ist derart angeordnet, dass der Unterrichtungsklang in den Klangeinlass ausgegeben wird, der sich am mittleren Teil des Rohrs 4 befindet.
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Somit ist der piezoelektrische Lautsprecher 1 am akustischen Rohr 4 so angebracht, dass er sich gegenüber dem Alarmklanggenerator 3 befindet, so dass der piezoelektrische Lautsprecher 1 einfach an dem Rohr 4 angebracht werden kann. Ferner beeinträchtigt der piezoelektrische Lautsprecher 1 den Alarmklanggenerator 3 nicht.
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(Zweite Ausführungsform)
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Eine zweite Ausführungsform wird mit Bezug auf 5A und 5B erläutert. In der ersten Ausführungsform wird der Schalldruck des Unterrichtungsklangs (insbesondere der Schalldruck des tiefen Klangs) dadurch erhöht, indem der Unterrichtungsklang durch das akustische Rohr 4 geführt wird. Der Schalldruck kann durch Erhöhen der Verstärkungsrate des piezoelektrischen Lautsprechers 1 weiter erhöht werden.
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Jedoch wird in der zweiten Ausführungsform der Schalldruck des Unterrichtungsklangs ohne Erhöhen der Verstärkungsrate des piezoelektrischen Lautsprechers 1 erhöht. Insbesondere wird eine dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 eigene Resonanzfrequenz mit einer dem akustischen Rohr 4 der Alarmeinrichtung 2 eigenen Resonanzfrequenz in Übereinstimmung gebracht. Die dem akustischen Rohr 3 eigene Resonanzfrequenz wird als Resonanzspitzenfrequenz bezeichnet, um sie von der anderen zu unterscheiden.
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Eine Wahrscheinlichkeit, dass die dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 eigene Resonanzfrequenz mit der dem akustischen Rohr 4 eigenen Resonanzspitzenfrequenz in Übereinstimmung ist, ist klein, wenn kein Konzept dafür besteht, die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Lautsprechers 1 mit der Resonanzspitzenfrequenz des akustischen Rohrs 4 in Übereinstimmung zu bringen.
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Die dem akustischen Rohr 4 eigene Resonanzspitzenfrequenz kann mit der dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 eigenen Resonanzfrequenz durch Ändern der Länge des akustischen Rohrs 3 in Übereinstimmung gebracht werden. In diesem Fall ist es notwendig, das akustische Rohr 4 zu erneuern, wodurch demzufolge die Kosten der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung erhöht werden. Ferner wird eine für die Alarmeinrichtung 2 erforderliche Klangfarbe ebenso geändert.
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Alternativ kann die dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 eigene Resonanzfrequenz mit der dem akustischen Rohr 4 eigenen Resonanzspitzenfrequenz durch Ändern eines Parameters des Vibrationssystems des piezoelektrischen Lautsprechers 1 in Übereinstimmung gebracht werden. In diesem Fall ist es notwendig, einen piezoelektrischen Lautsprecher 1 für exklusive Verwendung neu einzusetzen, wodurch demzufolge die Kosten der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung erhöht werden.
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In der zweiten Ausführungsform weist die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung ein Gehäuse 21 auf, das den piezoelektrischen Lautsprecher 1 aufnimmt, und das Gehäuse 21 weist einen Kommunikationsport 22 auf. Das Gehäuse 21 umgibt die akustische Welle, die durch den piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt wird. Die akustische Welle, die in das Gehäuse 21 emittiert wird, wird in das akustische Rohr 4 durch den Kommunikationsport 22 ausgegeben. Der Kommunikationsport 22 ist durch ein Durchgangsloch konstruiert, das in einer Wandkomponente definiert ist, die die Innenseite des Gehäuses 21 und die Innenseite des akustischen Rohrs 4 voneinander unterteilt. Ein Resonator ist durch das Gehäuse 21 und den Kommunikationsport 22 konstruiert.
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In 5A und 5B werden das Gehäuse 21 und die Wandkomponente, die den Kommunikationsport 22 aufweist, separat produziert. Jedoch können das Gehäuse 21 und die Wandkomponente, die den Kommunikationsport 22 aufweist, integral produziert werden. Darüber hinaus kann die Wandkomponente, die den Kommunikationsport 22 aufweist, durch einen Teil des akustischen Rohrs 4 konstruiert werden, das heißt, der Kommunikationsport 22 kann in einer Komponente definiert sein, die das akustische Rohr 4 konstruiert.
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In der zweiten Ausführungsform wird ein Innenvolumen V des Gehäuses 21 und/oder eine Portlänge L des Kommunikationsports 22 und/oder ein Aperturbereich S des Kommunikationsports 22 derart geändert, dass die Resonanzfrequenz f des Resonators, der durch das Gehäuse 21 und den Kommunikationsport 22 konstruiert ist, mit der dem akustischen Rohr 4 eigenen Resonanzspitzenfrequenz ωx übereinstimmt. Die Portlänge L kann einer Dicke der Wandkomponente, die den Kommunikationsport 22 aufweist, entsprechen, da der Kommunikationsport 22 ein Durchgangsloch ist, das in der Wandkomponente definiert ist.
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Wie in einem Unterschied zwischen 5A, die der ersten Ausführungsform entspricht, und 5B, die der zweiten Ausführungsform entspricht, dargestellt ist, wird das Innenvolumen V des Gehäuses 21 derart erhöht, dass die Resonanzfrequenz des Resonators, der durch das Gehäuse 21 und den Kommunikationsport 22 konstruiert ist, mit der dem akustischen Rohr 4 eigenen Resonanzspitzenfrequenz ωx übereinstimmt.
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Nachfolgend ist die Helmholtz-Formel zum Berechnen der Resonanzfrequenz f dargestellt. f = (c/2π)√{S/(VxL}
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In der zweiten Ausführungsform wird das Volumen V in der Helmholtz-Formel geändert, um zu erreichen, dass die Resonanzfrequenz f des Resonators gleich der Resonanzspitzenfrequenz ωx ist. Darüber hinaus repräsentiert c in der Helmholtz-Formel eine akustische Geschwindigkeit, und π in der Helmholtz-Formel repräsentiert eine Kreiskonstante.
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Die Resonanzspitzenfrequenz ωx wird detaillierter erläutert. Die Resonanzspitzenfrequenz, die dem akustischen Rohr 4 eigen ist, ist durch mehrere Frequenzen wie beispielsweise die minimale Resonanzspitzenfrequenz (ω0), die erste Resonanzspitzenfrequenz (ω1), die zweite Resonanzspitzenfrequenz (ω2), die dritte Resonanzspitzenfrequenz (ω3) und dergleichen konstruiert.
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Eine Soll- beziehungsweise zum Ziel gesetzte (willkürliche) Resonanzspitzenfrequenz ωx wird von den mehreren Frequenzen derart ausgewählt, dass die Sollfrequenz einer Frequenz des Unterrichtungsklangs am nächsten wird, dessen Schalldruck erhöht werden soll.
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In der zweiten Ausführungsform wird das Innenvolumen V des Gehäuses 21 in der Helmholtz-Formel f = (c/2π)√{S/(VxL} erhöht, um zu erzielen, dass die Resonanzfrequenz f des Resonators gleich der Sollresonanzspitzenfrequenz ωx wird.
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Darüber hinaus kann die Resonanzfrequenz f des Resonators durch Ändern der Portlänge L und des Aperturbereichs S des Kommunikationsports 22 anstelle des Innenvolumens V des Gehäuses 21 geändert werden.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform wird die Resonanzfrequenz f des Resonators mit der Sollresonanzspitzenfrequenz ωx in Übereinstimmung gebracht. Demnach kann der Schalldruck des Unterrichtungsklangs (insbesondere der Schalldruck der Sollresonanzspitzenfrequenz ωx) nur durch Ändern des Volumens V des Gehäuses 21 erhöht werden. In anderen Worten kann der Schalldruck einer vorbestimmten Frequenz, die basierend auf einer Sollresonanzspitzenfrequenz ωx ausgewählt wird, ohne Erhöhen der Verstärkungsrate des piezoelektrischen Lautsprechers 1, ohne neues Einsetzen des piezoelektrischen Lautsprechers 1 für exklusive Verwendung oder ohne Ändern der Länge des akustischen Rohrs 4 erhöht werden.
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(Dritte Ausführungsform)
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Eine dritte Ausführungsform wird mit Bezug auf 6 erläutert.
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In der dritten Ausführungsform steuert die Steuereinrichtung 10 nicht nur den piezoelektrischen Lautsprecher 1, sondern ebenso den Alarmklanggenerator 3. Insbesondere (i) wenn ein Hupschalter bedient wird, steuert die Steuereinrichtung 10 den Alarmklanggenerator 3 der Alarmeinrichtung 2, um einen Warnklang mit hohem Schalldruck zu erzeugen, und (i) wenn ein Unterrichtungsklang vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt wird, steuert die Steuereinrichtung 10 ebenso den Alarmklanggenerator 3, um einen Unterrichtungsklang zu erzeugen.
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Wenn eine Selbsterregungsspannung an den Alarmklanggenerator 3 angelegt wird, energetisiert der Stromunterbrecher 9 intermittierend die Spule 5, und der Warnklang mit hohem Schalldruck wird erzeugt. Die Selbsterregungsspannung kann größer oder gleich 8 V sein, das einen Grenzwert darstellt.
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Wenn der Hupschalter durch einen Insassen des Fahrzeugs betätigt wird, legt die Steuereinrichtung 10 die Selbsterregungsspannung von beispielsweise 12 V von einer Batterie des Fahrzeugs an den Alarmklanggenerator 3 an, wodurch der Warnklang mit hohem Schalldruck von der Alarmeinrichtung 2 erzeugt wird.
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Im Gegensatz dazu, wenn eine separate Erregungsspannung an den Alarmklanggenerator 3 angelegt wird, führt der Stromunterbrecher 9 nicht das intermittierende Energetisieren der Spule 5 durch. Die separate Erregungsspannung ist kleiner 8 V, das heißt, kleiner als die Selbsterregungsspannung. Wird die Spule 5 durch ein Audiosignal betrieben, das durch die separate Erregungsspannung definiert ist, vibriert das Diaphragma 7 gemäß dem Audiosignal und der Alarmklanggenerator 3 erzeugt eine akustische Welle gemäß dem Audiosignal. Das heißt, der Alarmklanggenerator 3 arbeitet zu dieser Zeit als ein Lautsprecher. Die Steuereinrichtung 10 steuert einen weiteren Leistungsverstärker, der sich von dem Treiberverstärker 15 unterscheidet, um das Frequenzsignal zu verstärken, das die Unterrichtungsklangausgabe von dem Klanggenerator 14 instruiert, um so die Spule 5 zu energetisieren. Demnach wird ein Unterrichtungsklang von dem Alarmklanggenerator 3 ebenso simultan wie vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt.
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Gemäß der dritten Ausführungsform wird der Unterrichtungsklang simultan von sowohl dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 als auch dem Alarmklanggenerator 3 erzeugt. Der Schalldruck des Unterrichtungsklangs kann gegenüber einem Fall, in dem nur der piezoelektrische Lautsprecher 1 verwendet wird, einfach erhöht werden. Die dritte Ausführungsform kann mit der ersten Ausführungsform und/oder der zweiten Ausführungsform kombiniert werden.
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Darüber hinaus erzeugt in der dritten Ausführungsform die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung einen Rückmeldungsklang als ein Beispiel eines Klangs, der sich von dem Unterrichtungsklang unterscheidet, ausgehend vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 basierend auf einer Betriebsanweisung, die von einem Verwaltungssystem 31 des Fahrzeugs ausgegeben wird, das eine Funktion einer schlüssellosen Zugangseinrichtung aufweist. Das Verwaltungssystem 31 ist eine Vorrichtung, die sich von der Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung unterscheidet, und verwaltet beispielsweise eine Tür des Fahrzeugs. Ferner kann das Verwaltungssystem 31 eine Antidiebstahl- oder Antigrabscherfunktion aufweisen.
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Insbesondere, wie in 6 dargestellt ist, ist die Steuereinrichtung 10, die den piezoelektrischen Lautsprecher 1 steuert, mit dem Verwaltungssystem 31 verbunden. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 10 mit einer Steuerschaltung des Verwaltungssystems 31 verbunden.
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Das Verwaltungssystem 31 ist konfiguriert, um (i) ein Schließsignal an die Steuereinrichtung 10 auszugeben, um mitzuteilen, dass die Tür geschlossen wurde, wenn die schlüssellose Zugangseinrichtung ein Schließen der Tür ausführt, und (ii) ein Entriegelungssignal an die Steuereinrichtung 10 auszugeben, um mitzuteilen, dass die Tür entriegelt wurde, wenn die schlüssellose Zugangseinrichtung ein Entriegeln der Tür ausführt.
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Der Klanggenerator 14 der dritten Ausführungsform ist konfiguriert, um zusätzlich zum Unterrichtungsklang wie in der ersten Ausführungsform erläutert (i) ein Frequenzsignal, das einen Schließrückmeldungsklang anweist, um mitzuteilen, dass die Tür verschlossen wurde (beispielsweise ein Audiosignal zum Erzeugen eines zweimaligen kurzen Alarmklangs), und (ii) ein Frequenzsignal auszugeben, das einen Entriegelungsrückmeldungsklang anweist, um mitzuteilen, dass die Tür entriegelt wurde (beispielsweise ein Audiosignal zum Erzeugen eines einmaligen kurzen Alarmklangs).
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Wenn das Schließsignal der Steuereinrichtung 10 ausgehend vom Verwaltungssystem 31 bereitgestellt wird, erzeugt der Klanggenerator 14 das Frequenzsignal, das den Schließrückmeldungsklang anweist, und der Schließrückmeldungsklang wird vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt. Zu dieser Zeit wird der Alarmklanggenerator 3 durch die separate Erregungsspannung betrieben und der Schließrückmeldungsklang wird ebenso vom Alarmklanggenerator 3 erzeugt.
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Darüber hinaus, wenn das Entriegelungssignal der Steuereinrichtung 10 ausgehend vom Verwaltungssystem 31 bereitgestellt wird, erzeugt der Klanggenerator 14 das Frequenzsignal, das den Entriegelungsrückmeldungsklang anweist, und der Entriegelungsrückmeldungsklang wird vom piezoelektrischen Lautsprecher 1 erzeugt. Zu dieser Zeit wird der Alarmklanggenerator 3 durch die separate Erregungsspannung betrieben und der Entriegelungsrückmeldungsklang wird ebenso vom Alarmklanggenerator 3 erzeugt.
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Gemäß der dritten Ausführungsform erzeugt die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung der dritten Ausführungsform den Rückmeldungsklang basierend auf der Instruktionsausgabe ausgehend vom Verwaltungssystem 31 (schlüssellose Zugangseinrichtung) zusätzlich zum Unterrichtungsklang, der über eine Annäherung des Fahrzeugs unterrichtet. Dadurch kann ein Klangwellengenerator wie beispielsweise ein Rückmeldungsbuzzer, der für exklusive Verwendung an der schlüssellosen Zugangseinrichtung angebracht ist, abgeschafft werden. Demzufolge wird es einfach, die schlüssellose Zugangseinrichtung am Fahrzeug anzubringen, und die Kosten des Fahrzeugs, das mit der schlüssellosen Zugangseinrichtung ausgestattet ist, können reduziert werden.
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Als ein Modifikationsbeispiel kann in der dritten Ausführungsform eine Sprachinformation (Warnung) wie beispielsweise „die Tür ist nicht geschlossen” oder „das Schiebedach ist offen” von dem piezoelektrischen Lautsprecher 1 und/oder dem Alarmklanggenerator 3 ausgegeben werden.
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In einer herkömmlichen schlüssellosen Zugangseinrichtung wurde, da der Rückmeldungsklang von einem Buzzer erzeugt wird, nur wenig Information erzeugt. Jedoch können gemäß dem Modifikationsbeispiel viele Informationen durch Erzeugen der Sprachinformation unter Verwendung des piezoelektrischen Lautsprechers 1 und des Alarmklanggenerators 3 bereitgestellt werden.
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Darüber hinaus erzeugt die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung einen Warnklang, der bezüglich des Schalldrucks ausgehend von der Alarmvorrichtung 2 basierend auf einer Betriebsinstruktion, die vom Verwaltungssystem 31 (ein Beispiel einer Vorrichtung, die sich von dem Hupschalter unterscheidet) ausgegeben wird, die die Antidiebstahlfunktion als eine Antidiebstahleinrichtung aufweist, priorisiert wird.
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Das Verwaltungssystem 31 ist konfiguriert, ein Diebstahlerfassungssignal zur Steuereinrichtung 10 zu erzeugen, um mitzuteilen, dass die Antidiebstahleinrichtung agiert, wenn bestimmt wird, dass die Antidiebstahleinrichtung eingeschaltet ist.
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Die Steuereinrichtung 10 der dritten Ausführungsform führt eine Energetisierungssteuerung nicht nur für den piezoelektrischen Lautsprecher 1, sondern ebenso für den Alarmklanggenerator 3 durch. Die Steuereinrichtung 10 (i) steuert den Alarmklanggenerator 3, um den Warnklang mit hohem Schalldruck ausgehend von der Alarmeinrichtung 2 durch Anlegen der Selbsterregungsspannung zu erzeugen, wenn der Hupschalter eingeschaltet wird, und (ii) steuert den Alarmklanggenerator 3, um den Warnklang mit hohem Schalldruck ausgehend von der Alarmeinrichtung 2 durch Anlegen der Selbsterregungsspannung zu erzeugen, wenn das Diebstahlerfassungssignal in die Steuereinrichtung 10 ausgehend vom Verwaltungssystem 31 eingegeben wird, ähnlich zu dem Fall, wenn der Hupschalter eingeschaltet wird.
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Gemäß der dritten Ausführungsform erzeugt die Fahrzeuganwesenheitsunterrichtungsvorrichtung den Warnklang basierend auf der Betriebsinstruktion, die vom Verwaltungssystem 31 (Antidiebstahleinrichtung) ausgegeben wird, zusätzlich zur Instruktion, die vom Hupschalter ausgegeben wird.
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Dadurch kann verglichen zur herkömmlichen Technologie ein Warnklanggenerator wie beispielsweise für einen Verbrechenvermeidungsalarm, der für exklusive Verwendung eingesetzt wird, für die Antidiebstahleinrichtung eliminiert werden. Demzufolge wird es einfach, die Antidiebstahleinrichtung in dem Fahrzeug anzubringen, und die Kosten des Fahrzeugs, das mit der Antidiebstahleinrichtung ausgestattet ist, können reduziert werden.
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Als ein Modifikationsbeispiel in der dritten Ausführungsform kann das Verwaltungssystem 31 eine Antigrabscher-(antigroper)-funktion aufweisen und ein Warnklang kann von der Alarmeinrichtung 2 mit Priorität bezüglich des Schalldrucks erzeugt werden.
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Insbesondere wenn ein Betriebssignal eines Verbrechenvermeidungsschalters beziehungsweise eines sogenannten Panikschalters (der beispielsweise an einem Bedienungsschlüssel des Fahrzeugs als Alarmschalter angebracht ist) in die Steuereinrichtung 10 ausgehend vom Verwaltungssystem 31 eingegeben wird, legt die Steuereinrichtung 10 die Selbsterregungsspannung an den Alarmklanggenerator 3 ähnlich zu dem Fall an, wenn der Hupschalter eingeschaltet wird, wodurch der Warnklang mit hohem Schalldruck ausgehend von der Alarmeinrichtung 2 erzeugt wird.
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(Weitere Ausführungsformen)
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In den vorstehenden Ausführungsformen ist ein einziger piezoelektrischer Lautsprecher 1 an dem akustischen Rohr 4 angebracht. Alternativ können mehrere piezoelektrische Lautsprecher 1 an dem akustischen Rohr angebracht werden, um den Schalldruck des Unterrichtungsklangs zu erhöhen.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wird der piezoelektrische Lautsprecher 1 als ein Beispiel eines dynamischen Lautsprechers verwendet. Es kann jedoch ein anderer kleiner Lautsprecher wie beispielsweise ein Konuslautsprecher anstelle des piezoelektrischen Lautsprechers 1 verwendet werden, der einen hörbaren Klang direkt emittiert.
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In den vorstehenden Ausführungsformen wird der Unterrichtungsklang durch einen dynamischen Lautsprecher (beispielsweise piezoelektrischer Lautsprecher 1) erzeugt. Alternativ kann ein parametrischer Lautsprecher zusätzlich zum dynamischen Lautsprecher angebracht werden. Sowohl der Unterrichtungsklang, der durch den dynamischen Lautsprecher durch das akustische Rohr 4 erzeugt wird, als auch der Unterrichtungsklang, der durch den parametrischen Lautsprecher erzeugt wird, können vom Fahrzeug nach außen emittiert werden.
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Wenn der Alarmklang 3 aktiv ist, kann der dynamische Lautsprecher ebenso ähnlich betrieben werden, um die Klangfarbe des Warnklangs (Frequenz des Warnklangs) durch den Betrieb des dynamischen Lautsprechers zu steuern.
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Derartige Änderungen und Modifikationen sollen als innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die Ansprüche definiert ist, angesehen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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