專利名稱：車輛警告裝置的制作方法
技術領域：
本公開總體上涉及車輛警告裝置，該裝置產(chǎn)生用于向車輛周圍的行人等警告車輛
的靠近的警告聲音。
背景技術：
在日本專利公開No. 2005-289175 (JP^ 175)中公開了一種輸出聲音以通知在行駛車輛附近的其他人的警告設備。JP' 175的車輛警告裝置從電動式揚聲器產(chǎn)生警告聲
曰 車輛警告裝置可以使用不同類型的揚聲器，其為產(chǎn)生警告聲音提供強指向性。為了有效地向特定方向發(fā)出警告聲音，車輛警告裝置的揚聲器可以被附接到車輛的某一位置上，這使揚聲器易受水、碎片或者可能影響揚聲器性能或者破壞揚聲器的其他外來粒子的影響。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題和其他問題，本公開提供車輛警告裝置，該裝置防止超聲波的聲壓級(sound pressure level)的下降，以及保護超聲波揚聲器中的超聲波振動器的防水結構。在本公開的一個方面中，通過輸出警告聲音通知車輛的存在的車輛警告裝置，包括參量揚聲器和超聲波揚聲器。參量揚聲器通過對警告聲音執(zhí)行超聲調(diào)制而輸出超聲波。 裝備在參量揚聲器中的超聲波揚聲器，包括產(chǎn)生超聲波的超聲波振動器、從其發(fā)出超聲波的揚聲器開口、以及防止水進入超聲波揚聲器的防水板。防水板具有超聲波傳播特性，并且被配置用于在距離超聲波振動器LI處覆蓋揚聲器開口。振動器和防水板之間的距離LI被設定為具有以下值，該值是基于由超聲波振動器產(chǎn)生的超聲波的波長LO的，并且其中，“η”被定義為奇數(shù)LI = L0Xn/4±l/4。以這樣的方式,被防水板反射向超聲波振動器的反射波被設定為具有與來自超聲波振動器的原始波相同的相，從而不導致原始超聲波被所反射的超聲波抵消。除了以上配置外，車輛警告裝置包括百葉窗(louver)，其被配置為具有多個平行排列、在其間具有間隔的窄狀板。百葉窗可以被布置在防水板的另一面，以使防水板在百葉窗和超聲波振動器之間。防水板和百葉窗之間的距離L2被設定為具有以下值，該值是基于超聲波的波長LO的，并且其中“η”被定義為奇數(shù)L2 = L0Xn/4±l/4。以這樣的方式，被百葉窗的窄板的邊緣反射回防水板的反射波被設定為具有與來自超聲波振動器通過防水板的原始波相同的相，從而不導致原始超聲波被所反射的超聲波抵消。
根據(jù)參考附圖所做的以下詳細描述，本公開的目的、特征和優(yōu)點將會變得更加顯而易見，其中
圖I是根據(jù)本公開的第一實施例的車輛警告裝置的說明；
圖2A是本公開的第一實施例中的車輛警告裝置的截面圖2B是本公開的第一實施例中的車輛警告裝置的透視圖3是本公開的第一實施例中的車輛警告裝置的車輛喇叭的頻率特性圖4A和4B是本公開的第一實施例中的警告聲音的范圍分布的說明；
圖5是本公開的第一實施例中的車輛警告裝置的示意圖6A、6B、6C、6D和6E是本公開的第一實施例中的車輛警告裝置的參量揚聲器的工作原理的說明；
圖7是根據(jù)本公開的第一實施例中的距離LI的聲壓變化圖8A和SB是從本公開的車輛警告裝置發(fā)出的超聲波的說明；
圖9是根據(jù)本公開的第一實施例中的距離L2的聲壓變化圖10是本公開的第一實施例中的排水孔的說明；以及
圖11是本公開的第二實施例中的排水孔的說明。
具體實施例方式參考附圖，解釋本公開的實施例。在下面的示例中，類似的部分具有相同的標號。應當注意，本公開不僅限于下面的示例。(第一實施例)參考圖I至圖10解釋第一實施例。本實施例中的車輛是當車輛行駛時產(chǎn)生一點或不產(chǎn)生聲音的安靜車輛，例如電動式車輛、混合動力車輛或類似物。車輛裝備有車輛警告裝置，用于通過輸出超聲波的參量揚聲器1(圖5)和作為電動式揚聲器運行的車輛喇叭6來向周圍區(qū)域通知車輛的出現(xiàn)和接近。參考圖I，車輛警告裝置裝備有車輛喇叭6、超聲波揚聲器2和控制電路7。車輛喇叭6可以是能夠產(chǎn)生從車輛向外發(fā)出的聲音的電磁式喇叭。超聲波揚聲器2能夠發(fā)出從車輛向外輻射的超聲波?？刂齐娐?被配置用于控制車輛喇叭6和超聲波揚聲器2的運行。(車輛喇叭6)裝備有車輛喇叭6的車輛，包括由車輛的用戶操作以啟動車輛喇叭6的喇叭開關或者按鈕(未示出)。車輛喇叭6可以被安裝在車輛的前面部分。一旦喇叭開關被接通，則當自勵電壓在閾值電壓以上時，例如8V或者更大，車輛喇叭6產(chǎn)生警報聲音或者激勵喇叭聲音?，F(xiàn)在參考圖2A和2B，車輛喇叭6與撐桿11被安裝在車輛的前面部分，例如在散熱器(未示出)的前面。車輛喇叭6包括用于產(chǎn)生磁力的線圈12、固定鐵心13、可動鐵心 15和可動觸點17。固定鐵心13從線圈12輸出生成為磁力的吸引力，固定鐵心13可以被稱為磁吸引心。
可動鐵心15被支撐在振動板14或者隔膜的中心。由固定心13提供的吸引力使可動鐵心15向固定鐵心13移動，并且，因此可動觸點17與固定觸點16去耦合，這中斷了提供給線圈12的電流。具體地說，經(jīng)由與線圈12的端耦合的電源終端，提供穿過線圈12的自勵電壓，并且電流流過線圈12。當自勵電壓高于閾值時(即，電壓等于或者大于8V)，在車輛喇叭6內(nèi)重復地執(zhí)行吸引動作和返回動作。具體地說，關于吸引動作，當電流流過線圈12時，產(chǎn)生電磁場并且在可動鐵心15 與固定鐵心13之間產(chǎn)生吸弓丨，以使可動鐵心15向固定鐵心13移動。由于可動鐵心15向固定鐵心13的移動，可動觸點17，與固定接觸點16去耦合，導致電流停止流過線圈12。一旦電流已停止流過線圈12，則不再產(chǎn)生電磁場，并且可動鐵心15返回到它的初始位置，這是返回動作。由于可動鐵心15的偏置，可動觸點17與固定觸點16耦合，并且電流恢復流過線圈12，因此重新開始吸引動作。換言之，當自勵電壓等于或者大于閾值電壓時，電流流過線圈12，并且允許和阻止電流流過線圈12的電流中斷器18，是由固定觸點16和可動觸點17組成的。由于吸引動作和返回動作，可動鐵心15引起振動板14的振動，并且車輛喇叭6產(chǎn)生激勵喇叭聲音。車輛喇叭6產(chǎn)生具有預定頻率(例如，500Hz等)的激勵喇叭聲音，其中一個充當基礎聲音。當在自勵電壓大于或者等于8V時由車輛喇叭6所產(chǎn)生的激勵喇叭聲音的頻率特性由圖3中的實線A示出。另外，在本實施例中，通過對車輛喇叭6提供低于閾值電壓的激勵電壓(例如，低于8V的激勵電壓)的驅動信號，車輛喇叭6被用作電動式揚聲器。在圖3中用虛線B示出了在將車輛喇叭6用作電動式揚聲器時車輛喇叭6的頻率特性。虛線B示出IV的掃頻信號(即，從低頻率到高頻率變化的可變信號)以正弦波的形式被提供給車輛喇叭6時的頻率特性。本實施例中的車輛喇叭6包括如圖2B中所示的旋渦形喇叭19( S卩，旋渦形的喇叭構件旋渦形的聲音管)。旋渦形喇叭19放大由振動板14的振動產(chǎn)生的聲音，并且將所放大的聲音從車輛向外輻射到周圍區(qū)域。對本領域技術人員顯而易見的是，車輛喇叭6不必須具有旋渦形喇叭19。(超聲波揚聲器2)超聲波揚聲器2，如圖2A和圖2B所示，被布置在本實施例中的旋渦形喇叭19的側面，并且被配置為發(fā)出從車輛向外輻射的超聲波，以使超聲波的方向被投射到車輛的正面方向。超聲波揚聲器2被布置在指向車輛的周圍區(qū)域的喇叭19的前面。超聲波揚聲器2是超聲波發(fā)生器，其產(chǎn)生具有高于人類可聽范圍的頻率(S卩，大于 20kHz)的空氣振動。本實施例中的超聲波揚聲器2包括由樹脂制成并且被布置在旋潤形喇機19的一側的超聲波揚聲器外殼21,和容納在超聲波揚聲器外殼21中的多個壓電揚聲器3(圖I、圖 2A和圖2B)。壓電揚聲器可以被稱為超聲波振動器。每個壓電揚聲器3被布置在超聲波揚聲器外殼21中的支撐板22上,并且被布置在相同平面上的壓電揚聲器3形成揚聲器陣列。另外，壓電揚聲器具有公知的不防水結構， 并且包括根據(jù)所施加的電壓(即，來自充電和放電的電壓)擴張和收縮的壓電元件。振動板通過壓電元件的膨脹和收縮產(chǎn)生空氣振動。超聲波揚聲器外殼21定義了揚聲器開口 50,由壓電揚聲器3產(chǎn)生的超聲波從該開口被發(fā)出。超聲波的方向可以基于揚聲器開口 50的方向，以使如果揚聲器開口 50在車輛的前面部分，則超聲波從車輛的前面向外輻射。本領域技術人員應當理解，超聲波揚聲器可以位于車輛的不同部分，例如背面，以使超聲波在車輛后面向外輻射。本領域技術人員還應當理解，通過使用反射器或類似物，超聲波可以被改變方向，以使超聲波的方向不完全依賴于車輛上超聲波揚聲器2的位置。例如，如果揚聲器開口 50朝向車輛的前面部分，則可以使用反射器以使超聲波好像來自車輛的一側或者甚至車輛的后面一樣向外輻射。揚聲器開口 50裝備有防水單元以防止水侵入超聲波揚聲器。稍后描述關于防水單元的細節(jié)。圖4A說明來自參量揚聲器I的警告聲音的覆蓋區(qū)域α，圖4B說明來自車輛喇叭 6的警告聲音的覆蓋區(qū)域β。如上所述，本實施例的超聲波揚聲器2被布置為朝車輛的前方方向向外發(fā)出超聲波。 另外，車輛喇叭6被布置為基本均勻地在車輛喇叭6的周圍發(fā)出警告聲音，如圖4Β 所示。車輛喇叭6中的旋渦喇叭19的喇叭開口 51 (警告聲音從該開口被發(fā)出)，指向車輛的向下方向以面向道路表面。喇叭開口 51的方向也可以被設定為不同方向，并且來自這種方向的喇機開口 51的超聲波可以被反射器或類似物反射，以改變方向到另一個方向,包括車輛的向下方向。(控制電路7)如圖I所示，控制電路7包括被布置在控制基板上的微計算機芯片7a?？刂齐娐?7被布置在車輛喇叭6中?？刂齐娐?包括，如圖5所示，(a)警告聲音產(chǎn)生單元23，用于產(chǎn)生警告聲音信號，(b)喇叭驅動放大器24，用于根據(jù)警告聲音信號驅動車輛喇叭6，(c)超聲波調(diào)制單元25，用于將警告聲音信號調(diào)制成具有超聲波頻率的信號，(d)超聲波驅動放大器26，用于根據(jù)超聲波所調(diào)制的信號驅動超聲波揚聲器2，以及(e)信號處理單元27，用于控制以上所描述的操作。下面解釋控制電路7的以上所描述的元件。(警告聲音產(chǎn)生單元23)警告聲音產(chǎn)生單元23根據(jù)由信號處理單元27提供的信息產(chǎn)生預存儲的警告聲音信號(即，具有可聽頻率的信號)，例如模擬發(fā)動機信號、單一聲音、和弦聲音或類似物。(喇叭驅動放大器24)喇叭驅動放大器24是將車輛喇叭6操作為電動式揚聲器的功率放大器。喇叭驅動放大器24放大來自警告聲音產(chǎn)生單元23的警告聲音信號，并且將所放大的信號輸出到與車輛喇叭6的線圈12耦合的電源終端。喇叭驅動放大器24的最大輸出被限制為8V或者更小，其被提供作為他勵電壓，并且用于產(chǎn)生警告聲音的喇叭驅動放大器24的電壓輸出被配置為具有將不產(chǎn)生來自車輛喇叭6的激勵喇叭聲音的電平。換言之，當自勵電壓等于他勵電壓(即，它低于8V)時，車輛喇叭6不產(chǎn)生激勵喇叭聲音，但是車輛喇叭6產(chǎn)生由警告聲音信號產(chǎn)生的警告聲音。(超聲波調(diào)制單元25)超聲波調(diào)制單元25對來自警告聲音產(chǎn)生單元23的警告聲音信號執(zhí)行超聲調(diào)制。在本實施例中，超聲波調(diào)制單元25使用振幅調(diào)制(即，AM調(diào)制)，該振幅調(diào)制用于將警告聲音信號調(diào)制成超聲波頻率(例如，40kHz)中的振幅變化(即，電壓的增大變化和減小變化)的信號。參考圖6A至圖6C解釋由超聲波調(diào)制單元25進行的超聲調(diào)制的示例。例如，警告聲音信號被提供給超聲波調(diào)制單元25，作為具有圖6A中的單一頻率的波形的電壓變化，該波形是為了解釋的目的而示出的并且應當理解波形可以采取其他形式。控制電路7中的超聲波振湯器以圖6B中所不的超聲頻率振湯。在圖6C中，超聲波調(diào)制單元25執(zhí)行以下操作(i)當用于產(chǎn)生警告聲音信號的頻率的單一電壓增大時，超聲波調(diào)制單元25增大超聲波振動的電壓的振幅，以及(ii)當用于產(chǎn)生警告聲音信號的頻率的單一電壓減小時，超聲波調(diào)制單元25減小超聲波振動的電壓的振幅。以上述的方式，超聲波調(diào)制單元25將從警告聲音產(chǎn)生單元23輸出的警告聲音信號調(diào)制為具有超聲波頻率的振蕩電壓的振幅變化。另外，超聲波調(diào)制單元25可以使用其他的調(diào)制技術，例如脈沖寬度調(diào)制(PWM)，其將警告聲音信號調(diào)制成超聲波頻率寬度變化(即，脈沖產(chǎn)生時間的寬度)的信號。(超聲波驅動放大器26)超聲波驅動放大器26基于由超聲波調(diào)制單元25所調(diào)制的超聲波信號，驅動每個壓電揚聲器3。即，超聲波驅動放大器26通過控制針對每個壓電揚聲器3 (即，充電和放電狀態(tài))所施加的電壓產(chǎn)生由警告聲音信號的調(diào)制形成的超聲波。在本實施例中，超聲波驅動放大器26可以是推挽式模擬放大器(例如，B類放大器)，其將從超聲波調(diào)制單元25輸出的超聲波信號的電壓的增大和減小施加到每個壓電揚聲器3。(信號處理單元27)當信號處理單元27收到警告聲音操作信號時，信號處理單元27產(chǎn)生警告聲音，其中所述警告聲音操作信號是來自例如車輛的電子控制單元(ECU)的操作指令信號。E⑶可以在下面的情況下產(chǎn)生警告聲音操作信號(i)ECU產(chǎn)生警告聲音操作信號，并且在車輛處于要求警告聲音的輸出的特定行駛狀況時(例如當車輛以20km/h或者更慢的速度行駛時)將該信號提供給信號處理單元27?；蛘?ii)ECU產(chǎn)生警告聲音操作信號，并且在人識別系統(tǒng)(未說明)確認在車輛行駛方向上有人的存在時將信號提供給信號處理單元27。在收到來自E⑶的警告聲音操作信號之后，信號處理單元27操作(i)參量揚聲器I,以從超聲波揚聲器2輸出“警告聲音”,以及(ii)車輛喇叭6，作為電動式揚聲器，以也從車輛喇叭6輸出警告聲音。
(車輛警告裝置的操作)當警告聲音操作信號從ECU被提供給信號處理單元27時，通過調(diào)制警告聲音信號產(chǎn)生不可聽見的超聲波。在信號處理單元27的控制下，從超聲波揚聲器2朝車輛的前面方向發(fā)出超聲波(圖6C)。在圖6D中，當超聲波在空氣中傳播時，具有短波長的超聲波被例如空氣的粘性等彎曲。即，由于波能量的衰弱而使超聲波的邊緣變鈍。因此，如圖6E所示，在超聲波的傳播期間，超聲波中的振幅分量被自解調(diào)，從而重新產(chǎn)生警告聲音。由超聲波產(chǎn)生的警告聲音在離車輛很遠的位置處是可聽見的。另外，當從ECU向信號處理單元27提供警告聲音操作信號時，在信號處理單元27 的控制下，警告聲音信號被放大并且被從車輛喇叭6發(fā)出。因此，“警告聲音”在車輛周圍重新產(chǎn)生。(防水單元)防水單元防止水經(jīng)由揚聲器開口 50進入超聲波揚聲器2。防水單元防止水破壞壓電揚聲器3。返回參考圖1，防水單元包括防水板4和百葉窗5。防水板覆蓋揚聲器開口 50，并且具有超聲波傳播特性。百葉窗5包括多個窄板5a，其被布置在防水板4的外面，以使防水板4在百葉窗5和壓電揚聲器3之間。窄板5a被布置在平行布置中，在其間具有間隔。防水板4和百葉窗5被放置在壓電揚聲器3的前面。防水板4可以完全覆蓋超聲波揚聲器外殼21的揚聲器開口 50,并且具有防水和超聲波傳播特性，例如透氣性，以為了好的聲音效果。防水板4可以是具有使空氣穿過的透氣性和阻止水通過的防水特性的布的形式或者隔膜形式。例如，防水板4可以是氈布，其是無紡布，并且具有透氣性(其是一種超聲波傳播特性)和防水特性二者。具體地說，氈布可以由防水纖維氈或者防水處理過的毛氈制成，其中，防水能力可以由布的厚度、布的密度等確定。氈布是本實施例中的防水板4的一個示例，但是防水板4也可以由其它板材制成， 例如防水處理過的纖維布或者goretex(注冊的商標)，其具有防水特性和超聲波傳播特性。防水板4被布置在壓電揚聲器3的前面，并且與在其上放置有壓電揚聲器3的支撐板22平行(即，每個超聲波振動板)。假設壓電揚聲器3和防水板4之間的距離為距離LI。參考圖7，當具有預定頻率和預定聲壓級的超聲波從超聲波揚聲器2發(fā)出時，超聲波的聲壓級在超聲波通過防水板4 時改變。具體地說，取決于距離LI，聲壓級可能增大或者減小。圖7中在距離LI = O處的聲壓級是在沒有防水板4的情況下的聲壓級。以上所描述的聲壓級的這種變化是由少量超聲波被防水板4反射回而引起的。如果要被超聲調(diào)制的超聲波的頻率的波長被定義為L0，并且壓電揚聲器3和防水板4之間的距離被定義為LI，則與整數(shù)和L0/2的乘積(例如，LOX 1/2)相匹配的LI的值等引起問題。有問題的距離LI = L0Xn/2(n :整數(shù))S卩，由于反射波的反相，當來自壓電揚聲器3的原始波和由防水板4反射的反射波互相抵消時，來自超聲波揚聲器2的超聲波的聲壓級降低。
因此，本實施例中的超聲波揚聲器2將壓電揚聲器3和防水板4之間的距離LI設定為下值，該值是基于來自壓電揚聲器3的要被超聲調(diào)制的超聲波的波長LO的，LI = L0Xn/4±l/4(n :奇數(shù))。以這樣的方式，距離LI被設定在距離范圍之內(nèi)，該距離范圍允許由防水板4向壓電揚聲器3反射回的反射波具有與來自壓電揚聲器3的原始波相同的相(即，同相范圍)。實際上，如果要被用于超聲調(diào)制的超聲頻率(例如，40kHz)的波長LO大約是4mm， 則從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI被提供為，LI = 4mmXn/4 (η :奇數(shù))。S卩，距離LI的值可以從圖7中的1mm、3mm、5mm、7mm中選擇，在該距離處，防止聲壓
級的降低。參考圖8A和圖8B，當從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI短(圖8A)時，由于斜線地通過防水板4的超聲波的減少而防止了超聲波的聲壓級的下降。然而，當從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI長(圖SB)時，由于斜線地通過防水板4的超聲波的增加而使得超聲波的聲壓級降低。因此，壓電揚聲器3到防水板4的距離LI最好是短的。在車輛的行駛期間引起的空氣阻力或者風，可以使防水板4向壓電揚聲器3彎曲。 此外，在諸如雨、洗車等的潮濕狀況期間，更期望防止防水板4接觸壓電揚聲器3。因此，從壓電揚聲器3到防水板4的距離被設定為具有在防水板4處于由行駛車輛的風壓力引起的彎曲狀態(tài)時防止防水板4接觸壓電揚聲器3的值。因此，如果防水板4 具有2mm的最大彎曲距離，則從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI可以被提供為2mm或者更大，其中所述最大彎曲距離是基于車輛的速度的?；谝陨纤龅拇_定因素，在本實施例中，從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI 被設定為3mm。如上所述，本實施例的車輛警告裝置將距離LI設定為具有以下關系L1 = L0Xn/4(n:奇數(shù))。以使反射波具有相同相(即，同相范圍)的方式，防止了由于來自壓電揚聲器3的原始波和來自防水板4的反射波之間的抵消而導致的超聲波的聲壓級的有問題的降低。因為以這樣的方式防止了由反射波的反相導致的聲壓級的降低，所以(i)減少了超聲波驅動放大器26的電流消耗，以及(ii)減小了超聲波揚聲器2中使用的壓電揚聲器3的數(shù)量，從而提高了車輛內(nèi)車輛警告裝置的可安裝性。另外，本實施例的車輛警告裝置將從壓電揚聲器3到防水板4的距離LI設定為在防水板4被行駛車輛的風壓力彎曲時不允許彎曲的防水板4與壓電揚聲器3接觸的距離范圍中的最小值。因此，通過使距離LI被設定為可允許距離范圍內(nèi)的最短值，減少了斜線地通過防水板4的超聲波，從而防止了由于超聲波斜線穿過防水板4而引起的聲壓級的降低。此外，由于防止了防水板4在行駛車輛的風壓力中與壓電揚聲器接觸，所以防止了聲壓級的降低。另外，防止了由于車輛在雨中行駛而處于潮濕狀況的防水板4與壓電揚聲器3接觸，從而防止處于潮濕狀況下的防水板4與壓電揚聲器3接觸所引起的麻煩。為了顯著地減少接觸防水板4的水量，百葉窗5被布置在防水板4的前面，并且其被用于防止水對防水板4的直接沖擊。百葉窗5由平行放置的窄板5a組成，在窄板5a之間具有間隔。布置百葉窗5以使得不改變來自壓電揚聲器3的超聲波的直線傳播。更實際地， 以相對于車輛水平方向45度的角度放置百葉窗5中的每個板5a。以這樣的方式，從每個壓電揚聲器3輸出的超聲波在板5a的內(nèi)側被反射成向下方向，并且然后在板5a的外側再次被反射成水平方向，以從車輛的前方發(fā)出(圖I)。與防水板4的前面平行地布置百葉窗5。防水板4與百葉窗5分開距離L2。當從超聲波揚聲器2發(fā)出具有預定頻率和預定聲壓級的超聲波時，超聲波在通過防水板4和百葉窗5之后其聲壓級改變。具體地說，如圖9所示，基于距離L2，超聲波的聲壓級可以提高或者降低。另外，在圖9中距離L2 = O的位置處的聲壓級是沒有百葉窗5的聲壓級。以上所描述的聲壓級的這種變化是由被每個百葉窗板5a的邊反射回來的少量超聲波所引起的。如果要被超聲調(diào)制的超聲波的頻率的波長被定義為L0，并且防水板4和百葉窗5之間的距離被定義為L2，則與L0/2和整數(shù)的乘積(例如，LOX 1/2)相匹配的L2的值等，引起問題。有問題的距離L2 = L0Xn/2(n :整數(shù))即，當來自壓電揚聲器3的原始波與被防水板4反射的反射波由于反射波的反相而相互抵消時，來自超聲波揚聲器2的超聲波的聲壓級降低。因此，本實施例中的超聲波揚聲器2將防水板4與每個板5a之間的距離L2設定為下值，該值是基于要被超聲調(diào)制的超聲波的波長LO的，L2 = L0Xn/4±l/4(n :奇數(shù))。以這樣的方式，距離L2被設定在距離范圍之內(nèi)，其中，在該距離范圍內(nèi)，允許由每個板5a反射回防水板4的反射波與通過防水板4的原始波具有相同的相(S卩，同相范圍)。更實際地，當要被超聲調(diào)制的超聲波頻率(例如，40kHz)的波長LO大約是4mm時， 從防水板4到每個板5a的距離L2滿足關系L2 = 4mmXn/4(n :奇數(shù))。因此，距離L2的值可以從圖9中的1mm、3mm、5mm、7mm中選擇，在該距離處，聲壓級的降低被阻止。如以上所描述的，本實施例的車輛警告裝置將距離L2設定為具有以下關系L2 = L0Xn/4(n:奇數(shù))。以使反射波具有相同相的這種方式(即，同相范圍)，防止了由于通過防水板4的原始波和從百葉窗板5a回來的反射波之間的抵消而引起的超聲波的聲壓級的有問題的降低。因為以這樣的方式防止了由反射波的反相導致的聲壓級的降低，所以⑴減少了超聲波驅動放大器26的電流消耗，以及(ii)減小了超聲波揚聲器2中使用的壓電揚聲器3的數(shù)量，從而提高了車輛內(nèi)車輛警告裝置的可安裝性。超聲波揚聲器2，在本實施例中裝備有排水孔30，如圖I和圖10所示，排水孔30 在防水板4的百葉窗5的一側,在超聲波揚聲器外殼21的底部。排水孔30被提供為在超聲波揚聲器外殼21的底邊上的通孔，排水孔30將被防水板4擋回之后被引到防水板4的底部的水排出。
因為提供了這樣的排水孔30，所以防止了水在防水板4的底部聚集，從而防止這樣聚集的水可能進入朝向壓電揚聲器3的防水板4的另一側的問題。(第二實施例)參考圖11解釋第二實施例。第二實施例中相同的部分具有與第一實施例中相同的標號。在第二實施例中，在排水孔30(其在第一實施例中被描述)下面的位置上，提供了用于覆蓋排水孔30底端的蓋子31。蓋子31和排水孔30的底端之間被分開小的間隔。蓋子31是水反射板，并且在本實施例中是可從超聲波揚聲器外殼21上拆卸的。更實際地，超聲波揚聲器外殼21具有用于接受蓋子31插入其中的插槽，并且插槽有彈性爪。蓋子31具有與插槽上的爪結合的結合部分。通過爪與結合部分的結合，蓋子31 被組裝到超聲波揚聲器外殼21上。另外，蓋子不需要是可從外殼21上拆卸的，并且可以用螺絲等將蓋子31固定在超聲波揚聲器外殼21上,或者蓋子31可以與超聲波揚聲器外殼21整體形成在一個主體里。在第二個實施例中，由于蓋子31被布置在排水孔30下面，所以雨水不從排水孔30 下面到達排水孔30，如圖11所示。以這樣的方式，防止了雨水通過排水孔30直接沖擊防水板4，從而防止了由于雨水對防水板4的直接沖擊而引起的雨水侵入防水板4內(nèi)部。在以上實施例的示例中，旋渦喇叭19( S卩，喇叭構件)被用作車輛喇叭6。然而，車輛喇叭6可以是沒有旋渦喇叭19的喇叭。即，可以使用平面(即，圓盤形)喇叭，其通過振動板14的振動產(chǎn)生警告聲音。在以上實施例的示例中，本公開被示出為對車輛警告裝置的應用，該裝置使用電動式揚聲器(即，車輛喇叭6)和參量揚聲器I。然而，車輛警告裝置可以通過只使用參量揚聲器1，或者只使用電動式揚聲器(即，車輛喇叭6)來產(chǎn)生警告聲音?；谝陨纤?，車輛警告裝置通過諸如單一聲音、和弦聲音、音樂片段、語音、模擬發(fā)動機聲音等的警告聲音來通知車輛的存在。車輛警告裝置包括參量揚聲器1，其通過對警告聲音執(zhí)行超聲調(diào)制而輸出超聲波。參量揚聲器I中的超聲波揚聲器2具有發(fā)出超聲波的壓電揚聲器3 (例如,超聲波振動器)。具有超聲波傳播特性的防水板4，覆蓋在壓電揚聲器3的超聲波輸出側上的其的揚聲器開口 50。百葉窗5被放置在防水板4的外面，具有平行布置的、其間有間隔的多個窄板5a。另外，當要被超聲調(diào)制的超聲波的波長被定義為LO時，其以及壓電揚聲器3和防水板4之間的距離LI和防水板4與每個窄板5a間的距離L2，滿足以下關系。LI = L0Xn/4±l/4(n :奇數(shù))L2 = L0Xn/4±l/4(n :奇數(shù))以這個方式，(i)與來自壓電揚聲器3的原始波相比，由防水板4反射向壓電揚聲器3的反射波被設定為具有相同相或者同相范圍，以及(ii)與來自壓電揚聲器3的通過防水板4的原始波相比，由每個板5a的邊緣反射回防水板4的反射波被設定為具有相同相或者同相范圍。當由反射波的反相導致的超聲波的聲壓級的降低被防止時，實現(xiàn)了以下優(yōu)點。
(i)減少了超聲波驅動放大器(S卩，用于驅動超聲波振動器的放大單元)的電流消耗，以及(ii)減小了超聲波揚聲器中使用的壓電揚聲器的數(shù)量，從而提高了車輛內(nèi)裝置的可安裝性。除了以上配置，車輛警告裝置被配置為使距離LI被設定為即使在防水板因行駛車輛的風壓力而變形時也不讓防水板4接觸壓電揚聲器3 (權利要求中的超聲波振動器) 的最小值。通過使壓電揚聲器3和防水板4之間的距離LI被設定為最小值，減少了斜線通過防水板4的超聲波的量，從而防止由于超聲波斜線穿過防水板4而引起的聲壓級的降低。另外，防水板的潮濕狀況，例如在下雨天氣等，不導致防水板與壓電揚聲器3接觸，從而防止潮濕防水板與壓電揚聲器3接觸的問題。換言之，即使當防水板因行駛車輛的風壓力而變形時，防水板也不會到達壓電揚聲器3，從而防止由防水板與壓電揚聲器3的接觸導致的聲壓級的降低。當水在防水板4的底部聚集時，即使在防水板4的外面，由于風壓力等的影響，所聚集的水也可能侵入或者進入防水板的內(nèi)側。因此，車輛警告裝置的超聲波揚聲器2具有排水孔30，其用于將防水板外面的底部所聚集的水放出。通過具有排水孔30，導向防水板4的底部的水通過排水孔30而被放出，從而不導致水在板的外面的底部聚集。因此，防止了水侵入防水板4的內(nèi)側。除了以上配置，排水孔30具有蓋子31，其被布置在排水孔的底端，在它們之間有預定的間隔。當水在道路表面被彈起，或者被行駛車輛的風打旋時，以上所描述的排水孔30可能允許水從它的底端通過排水孔30到防水板4的底部。在這樣的情況下，水可能沖擊防水板，從而侵入板的內(nèi)側。排水孔30的上述配置通過具有蓋子31而防止了雨水到達排水孔，從而防止雨水通過排水孔30沖擊防水板4。雖然參考附圖并且結合本公開的優(yōu)先實施例已經(jīng)對本公開進行了充分地描述，但是應當注意，各種變化和修改對本領域的技術人員來說將變得顯而易見。改變、修改和總結方案應當被理解為在由所附權利要求所定義的本公開的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種車輛警告裝置，其用于通過輸出警告聲音來通知車輛的存在，所述車輛警告裝置包括參量揚聲器(I)，用于通過對所述警告聲音執(zhí)行超聲調(diào)制而輸出超聲波；超聲波揚聲器(2)，用于輸出所述超聲波，并且裝備有所述參量揚聲器(I)；所述超聲波揚聲器包括超聲波振動器(3)、防水板(4)，并且定義了從其發(fā)出所述超聲波的揚聲器開口(50)；所述超聲波振動器(3)被配置為產(chǎn)生所述超聲波，所述防水板(4)具有超聲波傳播特性，并且被配置為在離所述超聲波振動器(3)L1距離處覆蓋所述揚聲器開口(50)，以及所述超聲波振動器(3)和所述防水板(4)之間的所述距離LI被設定為具有以下值，其中，該值是基于由所述超聲波振動器(3)產(chǎn)生的所述超聲波的波長LO的，其中“η”被定義為奇數(shù)，LI = L0Xn/4±l/4。
2.根據(jù)權利要求I所述的車輛警告裝置，其中所述超聲波揚聲器(2)包括百葉窗(5)，所述百葉窗(5)具有平行布置的多個窄板 (5a)，其中所述窄板之間具有間隔，所述百葉窗(5)被布置在所述防水板(4)的另一側，以使所述防水板(4)在所述百葉窗(5)和所述超聲波振動器(3)之間，以及所述防水板(4)和所述百葉窗(5)的邊緣之間的距離L2被設定為具有下值，該值是基于所述超聲波的所述波長LO的，其中“η”被定義為奇數(shù) L2 = L0Xn/4±l/4。
3.根據(jù)權利要求I或者權利要求2所述的車輛警告裝置，其中所述距離LI被設定為即使在所述防水板(4)由于所述車輛的行駛引起的風壓力而變形時也不讓所述防水板(4)接觸所述超聲波振動器(3)的最小值。
4.根據(jù)權利要求I或者權利要求2所述的車輛警告裝置，其中所述超聲波揚聲器(2)在所述超聲波揚聲器(2)的底部、所述防水板(4)的外面定義排水孔(30)。
5.根據(jù)權利要求4所述的車輛警告裝置，其中所述排水孔(30)具有蓋子(31)，所述蓋子被布置在所述排水孔(30)的底端的下面，其中，在所述排水孔(30)的所述底端和所述蓋子(31)之間具有預定間隔。
全文摘要
車輛警告裝置可以包括用于輸出超聲波的超聲波揚聲器(2)，該超聲波揚聲器裝備在參量揚聲器(1)中。超聲波揚聲器(2)包括產(chǎn)生超聲波的超聲波振動器(3)。防水板(4)和百葉窗(5)被布置為覆蓋揚聲器開口(50)以便保護超聲波振動器(3)遠離水和其他外來粒子。具體地說，防水板(4)被布置為在距離超聲波振動器(3)L1處覆蓋揚聲器開口(50)，其中L1＝L0×n/4±1/4。百葉窗(5)被布置在防水板的另一面，以使防水板(4)在百葉窗(5)和超聲波振動器(3)之間。百葉窗(5)和防水板(4)之間的距離是L2，其中L2＝L0×n/4±1/4。對于L1和L2二者，L0是超聲波的波長，并且n是奇數(shù)。
文檔編號H04R1/20GK102611958SQ20121001543
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權日2011年1月18日
發(fā)明者中山利明, 櫻井公二, 鈴木浩司 申請人:株式會社電裝, 浜名湖電裝株式會社