一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于声控领域，具体涉及一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法。目的是使车辆能够根据行驶状态产生丰富、悦耳、并能根据不同使用人的喜好进行预设的声音，使行驶更安全。该装置包括用于获取能够计算车辆行驶状态信号的传感器单元；用于接收传感器单元发出的信号并判断车辆行驶状态的控制单元；根据控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配声音的声音产生单元。本发明专利技术通过向车辆周围输出能够准确反映车辆行驶状态变化的声音，使车辆周围的人员感知到车辆的存在以及车辆的行驶状态，从而降低发生交通事故的可能性。

A Sound Generating Device for Vehicles and Its Sound Generating Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法
本专利技术属于声控领域，具体涉及一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法。。
技术介绍
部分车辆在正常骑行过程中比较安静，并不会发出能令周围人员察觉的声音。当周围人员未能察觉车辆的状态，可能存在交通安全方面的隐患。因此，需要一种搭载于车辆上的声音产生装置,来警示车辆的行驶状态。现有技术常利用车轮的转动，通过机械装置产生声音。机械方法能够产生的声音类型有限，无法调节声音属性，产生的声音单调乏味。为了有效地向车辆周围人员传递关于车辆行驶的信息，该声音应具有丰富变化，能够忠实体现车辆当前的速度与行驶状态，如加速、减速等。因此，需要一种用于车辆的声音产生装置及声音产生方法，使其能够根据行驶状态产生丰富、悦耳、并能根据不同使用人的喜好进行预设的声音。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是，车辆在正常骑行过程中比较安静，不易被周围人员察觉，可能存在交通安全方面的隐患的问题。因此，提供一种用于车辆的声音产生装置，该装置搭载于车辆上，向车辆周围发出声音，包括:传感器单元，用于获取能够计算车辆行驶状态的信号；控制单元，用于接收传感器单元发出的信号，判断车辆行驶状态；声音产生单元，根据控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配的声音。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：能够计算车辆行驶状态的信号包括：主动轴转速信号、从动轴转速信号。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：传感器单元为主动轴转速传感器和从动轴转速传感器。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：传感器单元为惯性导航传感器和踏板压力传感器；惯性导航传感器用于获取车速、加速度信号，踏板压力传感器用于获取踏板的压力信号。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：通过分析踏板的压力信号变化周期，计算出主动轴转速；控制单元根据车辆的速度，以及预先配置并存储的车轮直径，计算出从动轴转速。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：控制单元根据主动轴转速及从动轴转速判断车辆行驶状态，判断方法为：行驶状态分为驱动状态、加速状态、运动状态以及启动状态，其中驱动状态包括正驱动、非驱动两种状态，正驱动状态指主动轴转速与从动轴转速的相关系数大于指定阈值，非驱动状态指主动轴和从动轴转速的相关系数小于等于指定阈值；加速状态包括正加速、非加速两种状态，正加速状态指从动轴转速的加速度大于0，非加速状态指从动轴转速的加速度小于等于0；运动状态包括前进、静止、后退三种状态，前进状态指从动轴转速大于0，静止状态指从动轴转速等于0，后退状态指从动轴转速小于0；启动状态是指车辆从静止状态变为前进状态的瞬时状态。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：声音产生单元根据车辆的速度、传动比以及行驶状态中的一种或多种产生相匹配的声音。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：在所述控制单元中存储车轮直径，结合从动轴转速和车轮直径计算车辆的真实车速；若无车轮直径信息，将从动轴转速作为虚拟车速。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：在所述控制单元中根据主动轴转速及从动轴转速来计算当前的车辆传动比；控制单元根据车辆的速度、传动比以及行驶状态来计算声学参数。如上所述一种用于车辆的声音产生装置，其中：计算声学参数时，将车速、传动比、行驶状态中的一种或多种与声音的声学参数之间的关系通过模型进行描述；模型采用参数映射表，或通过函数描述的映射，或通过机器学习方法从数据中估计。本专利技术还包括一种用于车辆的声音产生方法，包括如下步骤：获取能够计算车辆行驶状态的信号；根据获得的信号计算车辆行驶状态；根据车辆行驶状态产生相匹配的声音。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：用于计算车辆行驶状态的信号包括主动轴转速和从动轴转速。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：用于计算车辆行驶状态的信号包括车速、加速度和踏板压力。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：根据踏板压力的变化周期，计算主动轴转速；根据车辆的速度和已知的车轮直径，计算从动轴转速。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：根据主动轴转速及从动轴转速判断车辆行驶状态，判断方法为：行驶状态分为驱动状态、加速状态、运动状态以及启动状态，驱动状态包括正驱动、非驱动两种状态，正驱动状态指主动轴转速与从动轴转速的相关系数大于指定阈值，非驱动状态指主动轴和从动轴转速的相关系数小于等于指定阈值；加速状态包括正加速、非加速两种状态，正加速状态指从动轴转速的加速度大于0，非加速状态指从动轴转速的加速度小于等于0；运动状态包括前进、静止、后退三种状态，前进状态指从动轴转速大于0，静止状态指从动轴转速等于0，后退状态指从动轴转速小于0；启动状态是指车辆从静止状态变为前进状态的瞬时状态。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：根据车辆的速度、传动比以及行驶状态中的一种或多种产生相匹配的声音。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：根据主动轴转速及从动轴转速计算当前的车辆传动比；根据已知车轮直径和从动轴转速计算车辆的真实车速，或将从动轴转速作为虚拟车速。如上所述一种用于车辆的声音产生方法，其中：根据车速、传动比和车辆行驶状态计算声学参数时，将车速、传动比、行驶状态与声音的声学参数之间的关系通过模型进行描述，模型采用参数映射表，或函数描述的映射，或利用机器学习方法从数据中估计。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术提出的一种用于车辆的声音产生装置及方法，可以忠实体现车辆的速度与行驶状态，可以使车辆能够根据行驶状态产生丰富、悦耳、并能根据不同使用人的喜好进行预设的声音，使行驶更安全。本专利技术通过向车辆周围输出能够准确反映车辆行驶状态变化的声音，使车辆周围的人员感知到车辆的存在以及车辆的行驶状态，从而降低发生交通事故的可能性。本专利技术通过采用主动轴、从动轴转速传感器，可以准确而直接地获得所需要的车辆信息，模块数量少，实现简单。本专利技术通过采用惯性导航传感器和踏板压力传感器，无需将传感器安装在主动轴、从动轴上，可以通过简单的加装外部传感器的方式来实现信号采集。本专利技术产生的声音的音高、音色、音强可以随车辆的速度、传动比与行驶状态的变化而变化，使周围行人能够区别出多种交通情况。本专利技术通过将行驶状态分为驱动状态、加速状态、运动状态以及启动状态，使行驶状态细化，并针对不同的状态设置不同的声音，可以使周围车辆更易察觉其行驶情况。本专利技术在无法获得车轮尺寸时，可以将从动轴转速作为虚拟车速，能够获得同样丰富的声音。本专利技术尤其适用于由人力驱动的车辆，例如自行车、三轮车等没有发动机的车辆。附图说明图1是本专利技术第一实施例提供的一种用于车辆的声音产生装置的结构图，图2是本专利技术第二实施例提供的一种用于车辆的声音产生装置的结构图，图3是本专利技术第三实施例提供的一种用于车辆的声音产生装置的结构图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行具体说明。图1为本专利技术提供一种用于车辆的声音产生装置的第一实施例，该装置搭载于车辆上，向车辆周围输出声音，包括:传感器单元，用于获取能够计算车辆行驶状态的信号；控制单元，用于接收传感器单元发出的信号，判断车辆行驶状态；声音产生单元，产生与车辆行驶状态相匹配的声音；声音的音高、音色、音强可以随车辆行驶状态的变化而变化。传感器单元与控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的声音产生装置，搭载于车辆上，向车辆周围输出声音，其特征在于，包括:传感器单元，用于获取能够计算车辆行驶状态的信号；控制单元，用于所述接收传感器单元发出的信号，判断车辆行驶状态；声音产生单元，根据所述控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配的声音。

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的声音产生装置，搭载于车辆上，向车辆周围输出声音，其特征在于，包括:传感器单元，用于获取能够计算车辆行驶状态的信号；控制单元，用于所述接收传感器单元发出的信号，判断车辆行驶状态；声音产生单元，根据所述控制单元给出的车辆行驶状态产生与车辆行驶状态相匹配的声音。2.如权利要求1所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：能够计算所述车辆行驶状态的信号包括：主动轴转速信号、从动轴转速信号。3.如权利要求2所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：所述传感器单元为主动轴转速传感器和从动轴转速传感器。4.如权利要求1所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：所述传感器单元为惯性导航传感器和踏板压力传感器；所述惯性导航传感器用于获取车速、加速度信号，所述踏板压力传感器用于获取踏板的压力信号。5.如权利要求4所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：通过分析所述踏板的压力信号变化周期，计算出主动轴转速；所述控制单元根据车辆的速度，以及预先配置并存储的车轮直径，计算出从动轴转速。6.如权利要求2或4所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：所述控制单元根据主动轴转速及从动轴转速判断车辆行驶状态，判断方法为：行驶状态分为驱动状态、加速状态、运动状态以及启动状态，其中所述驱动状态包括正驱动、非驱动两种状态，所述正驱动状态指主动轴转速与从动轴转速的相关系数大于指定阈值，所述非驱动状态指主动轴和从动轴转速的相关系数小于等于指定阈值；所述加速状态包括正加速、非加速两种状态，所述正加速状态指从动轴转速的加速度大于0，所述非加速状态指从动轴转速的加速度小于等于0；所述运动状态包括前进、静止、后退三种状态，所述前进状态指从动轴转速大于0，所述静止状态指从动轴转速等于0，所述后退状态指从动轴转速小于0；所述启动状态是指车辆从静止状态变为前进状态的瞬时状态。7.如权利要求1所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：所述声音产生单元根据车辆的速度、传动比以及行驶状态中的一种或多种产生相匹配的声音。8.如权利要求7所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：在所述控制单元中存储车轮直径，结合从动轴转速和车轮直径计算车辆的真实车速；若无车轮直径信息，将从动轴转速作为虚拟车速。9.如权利要求8所述一种用于车辆的声音产生装置，其特征在于：在所述控制单元中根据主动轴转速及从动轴转速来计算当前的车辆传动比；所述控制单元根据车辆的速度、传动比以...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱风云，张志平，陈博，
申请(专利权)人：北京灵伴未来科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11