专利名称：可变音调喇叭系统的制作方法
技术领域：
本发明的具体实施例涉及一种用于车辆的喇叭系统，且更具体地涉及一种由于施加在喇叭垫上的可变压力将可变音频信号传送到扬声器的喇叭系统。
背景技术：
典型的汽车喇叭是具有柔性金属隔膜、电磁体、开关和外壳的机电装置。汽车喇叭在各种不同的声音下是可用的。汽车喇叭的具体声音或频率通 过隔膜的柔性、电磁体的功率、隔膜的质量、外壳的尺寸和形状，以及许多其它因素来确定。当按压喇叭按钮时，汽车喇叭产生可能超过90分贝的高音声音。机电喇叭通常仅仅产生单一类型的声音。即，汽车喇叭仅仅产生一种类型的声音用于各种情况。声音的持续时间是可变的，并且由按下喇叭按钮的时长来确定。因此，驾驶员能依据驾驶情况调整汽车喇叭的持续时间，但不是汽车喇叭所产生的声音类型。因为汽车喇叭只能产生一种声音，所以有时在驾驶员之间会发生错误传达。例如，驾驶员可能按下喇叭按钮一小段时间以警告另一个驾驶员交通灯变绿了。但是，有时喇叭按钮可能被其他驾驶员曲解为挑衅，这潜在地导致路怒或口角。因此，期望提供一种通过提供各种不同的声音来提供更清楚的交流的汽车喇叭。
发明内容
在本发明的一示范性实施例中，提供一种用于车辆的喇叭系统，包括压电装置、扬声器和控制器。压电装置位于转向盘的喇叭垫中。压电装置由于施加在喇叭垫上变化压力产生可变电压。压电装置产生第一电压信号和第二电压信号。第一电压信号小于第二电压信号。扬声器用于发出音频信号。控制器与压电装置和扬声器通信，并具有用于存储至少第一音频文件和第二音频文件的存储器。控制模块包括用于监控压电装置的用于第一电压信号和第二电压信号中之一的控制逻辑。控制模块包括用于检测来自压电装置的第一电压信号和第二电压信号中之一的控制逻辑。控制模块包括用于将第一电压信号转换为第一数字信号和将第二电压信号转换为第二数字信号的控制逻辑。控制模块包括用于解释第一数字信号和第二数字信号中之一的控制逻辑。控制模块包括用于根据第一数字信号和第二数字信号选择第一音频文件和第二音频文件中之一的控制逻辑。第一音频文件对应于第一数字信号且第二音频文件对应于第二数字信号。控制模块包括用于将所选择的第一音频文件和第二音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。本发明还提供以下解决方案I. 一种用于车辆的喇叭系统，包括位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，所述压电装置由于施加在所述喇叭垫上变化的压力产生可变电压，所述压电装置产生第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号小于所述第二电压信号；用于发出音频信号的扬声器；和
与所述压电装置和所述扬声器通信的控制器，所述控制器具有用于存储至少第一音频文件和第二音频文件的存储器，所述控制器包括用于监控所述压电装置的用于所述第一电压信号和所述第二电压信号中之一的控制逻辑；用于检测来自所述压电装置的所述第一电压信号和所述第二电压信号中之一的控制逻辑；
用于将所述第一电压信号转换为第一数字信号和将所述第二电压信号转换为第二数字信号的控制逻辑；用于解释所述第一数字信号和所述第二数字信号中之一的控制逻辑；用于基于所述第一数字信号和所述第二数字信号选择第一音频文件和第二音频文件中之一的控制逻辑，所述第一音频文件对应于所述第一数字信号而且所述第二音频文件对应于所述第二数字信号；和用于将所选择的所述第一音频文件和所述第二音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。2.如解决方案I的喇叭系统，其中第一音频文件是表示交通灯变绿的喇叭音调。3.如解决方案I的喇叭系统，其中第二音频文件是表示在道路上存在可能的阻塞的喇叭音调。4.如解决方案I的喇叭系统，其中第一音频文件和第二音频文件是从因特网应用能够下载的音频文件。5.如解决方案I的喇叭系统，其中控制器的存储器还包括第三音频文件。6.如解决方案5的喇叭系统，其中压电装置产生对应于第三压力的第三电压信号，第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号。7.如解决方案5的喇叭系统，其中第三音频文件是表示迫近的车辆碰撞的喇叭音调。8.如解决方案I的喇叭系统，其中控制器连接到将控制器产生的音频信号放大的放大器。9.如解决方案I的喇叭系统，其中控制器是车身控制模块。10.如解决方案I的喇叭系统，其中控制器的存储器是闪存和硬盘中之一。11. 一种用于车辆的喇叭系统，包括位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，压电装置由于施加在喇叭垫上变化的压力产生可变电压，压电装置产生第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号，第一电压信号小于第二电压信号，且第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号；用于发出音频信号的扬声器；和与压电装置和扬声器通信的控制器，控制器具有用于存储至少第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件的存储器，控制器包括用于监控压电装置的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；用于检测来自压电装置的第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；
用于将第一电压信号转换为第一数字信号、将第二电压信号转换为第二数字信号和将第三电压信号转换为第三数字信号的控制逻辑；用于解释第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号中之一的控制逻辑；用于基于第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号选择第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一的控制逻辑，第一音频文件对应于第一数字信号、第二音频文件对应于第二数字信号且第三音频文件对应于第三数字信号；和用于将所选择的第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。12.如解决方案11的喇叭系统，其中第一音频文件是表示交通灯变绿的喇叭音
调。 13.如解决方案11的喇叭系统，其中第二音频文件是表示在道路上存在可能的阻塞的喇叭音调。14.如解决方案11的喇叭系统,其中第三音频文件是表示迫近的车辆碰撞的喇叭音调。15.如解决方案11的喇叭系统，其中第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件是从因特网应用能够下载的音频文件。16.如解决方案11的喇叭系统，其中控制器连接到将控制器产生的音频信号放大的放大器。17.如解决方案11的喇叭系统，其中控制器是车身控制模块。18.如解决方案11的喇叭系统，其中控制器的存储器是闪存和硬盘中之一。19. 一种用于车辆的喇叭系统，包括位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，压电装置由于施加在喇叭垫上变化的压力产生可变电压，压电装置产生第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号，第一电压信号小于第二电压信号，且第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号；用于发出音频信号的扬声器；和与压电装置通信的第一控制器，第一控制器包括用于监控压电装置的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；用于检测来自压电装置的第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；用于将第一电压信号转换为第一数字信号、将第二电压信号转换为第二数字信号和将第三电压信号转换为第三数字信号的控制逻辑；和连接到第一控制器和扬声器的第二控制器，所述控制器具有存储至少第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件的存储器，所述控制器包括用于监控第一控制器的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；用于解释第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号中之一的控制逻辑；用于根据第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号选择第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一的控制逻辑，第一音频文件对应于第一数字信号、第二音频文件对应于第二数字信号且第三音频文件对应于第三数字信号；和用于将所选择的第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。20.如解决方案19的喇叭系统，其中第一音频文件是表示交通灯变绿的喇叭音调，第二音频文件是表示在道路上存在可能的阻塞的喇叭音调，和第三音频文件是表示迫近的车辆碰撞的喇叭音调。当结合附图时，从本发明以下详细的描述中，本发明的以上特征和优势和其他特征和优势更加显而易见。
其他特征和优点将从下面参考附图通过例子方式对实施例的详细描述中变得显 而易见，其中图I是车辆内示例性的喇叭系统的示意图；和图2是图I中所示喇叭系统的转向盘的示意图。
具体实施例方式以下说明本质上仅仅是示例性的，而不意于限制本公开、其应用或使用。可以理解的是，贯穿整个附图，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。在这里使用的术语模块和子模块表示专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或者固件程序的处理器(共用的、专用的、或成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所描述功能的其他适合部件。根据本发明的示范性实施例，图I中示意性地示出了喇叭系统10。喇叭系统10包括压电装置20、控制器22、放大器24、电池26、底盘地接28、和汽车喇叭或扬声器30。在所示实施例中，喇叭系统10使用在车辆(未示出)中，并用来向其它车辆发出警告信号。压电装置20由响应于机械力如压缩或膨胀而产生电压的材料构成。现在转到图2，示出了示例性的车辆仪表板40。压电装置20(图I中所示)位于转向盘44的喇叭垫42内。压电装置20的布置依赖于转向盘44的结构、位于转向盘44内的气囊(未示出)的位置、和喇叭垫42的尺寸和几何形状。在操作期间，车辆驾驶员按下转向盘44上的喇叭垫42。喇叭垫42的按压使得喇叭垫42变形并压缩压电装置20 (图I)。返回参考图1，压电装置20通过基于施加在喇叭垫42上的压力产生可变电压(在毫伏范围内)来对压缩作出反应。由压电装置20产生的电压值基于在驾驶员按压喇叭垫42时施加在压电装置20上的压力量而变化。具体地，压电装置20基于施加在喇叭垫上的压力量产生不同的电压值。在一个实施例中，电压值的范围在对于无压力施加在喇叭垫42上来说的大约OmV到对于施加在喇叭垫42上最大压力来说的大约100-200mV之间。例如，在一个实施例中，如果驾驶员在喇叭垫上施加相对低的压力以警告其他驾驶员交通灯变绿，则压电装置20发出传送到控制器22的相对低的压力。相对低的压力的一个例子是大约4. 4N或大约lib。如果驾驶员在喇叭垫上施加相对中等的压力以警告其他驾驶员当心道路中可能的阻塞，则压电装置20发出传送到控制器22的相对中等的电压。如果驾驶员在喇叭垫上施加相对高的压力以警告其他驾驶员迫近的碰撞，则压电装置20发出传送到控制器22的相对高的电压。应当注意的是，虽然讨论三个不同的电压值，但是，可基于驾驶员使用还存在更多或更少的可变电压。例如，在另一个实施例中，替代地可仅存在高和低的可变电压值。压电装置20通过一组输出引线32连接到控制器22。在图I所示实施例中，只示出单个控制器22。然而，可以理解的是，喇叭系统10可以使用多个控制器。控制器22还通过放大器24连接到扬声器30。控制器22包括监控压电装置20的控制逻辑，用于当驾驶员按压喇叭垫时由压电装置20产生的可变电压。具体地，在一个实施例中，控制模块包括用于监控压电装置20的用于第一电压值的控制逻辑，该第一电压值对应于相对低的电压，表示驾驶员正在施加相对低的压力到喇叭垫上以警告其他驾驶员交通灯变绿。控制模块还包括用于监控压电装置20的用于第二电压值的控制逻辑，该第二电压值对应于相对中等的电压，表示驾驶员正在施加相对中等的压力以警告其他驾驶员当心道路中可能的阻塞。控制模块还包括用于监控压电装置20的用于第三电压值的控制逻辑，该第三电压值对应于相对高的电压，表不驾驶员正在施加相对高的压力以警告其他驾驶员迫近的碰撞。 控制器22包括用于存储音频文件的存储器。在一个实施例中，控制器22的存储器可以是闪存，例如电可擦可编程只读存储器(EEPROM)，其可擦写并可编程。在另一个实施例中，控制器22的存储器可以是硬盘。音频文件是发送到扬声器30并在其上播放的喇叭音调。具体地，音频文件是对应于特定驾驶环境或事件的喇叭音调。例如，第一音频文件可对应于警告其他驾驶员交通灯变绿的喇叭音调。第二音频文件可对应于警告其他驾驶员当心在道路中可能的阻塞的喇叭音调。第三音频文件可对应于警告其他驾驶员迫近的碰撞的喇叭音调。在一个实施例中，音频文件可以基于使用者的偏爱定制。例如，特定的音频文件可以由使用者从因特网应用下载以在扬声器30上播放。具体地，车辆可以装备有远程信息处理系统，例如，便于音频文件从因特网上下载的OnStar 。控制器22包括用于将从压电装置20接收到的可变电压转换为数字信号的控制逻辑。具体地，在一个实施例中，控制器22包括用于将第一电压值转换为第一数字信号的控制逻辑，用于将第二电压值转换为第二数字信号的控制逻辑，和用于将第三电压值转换为第三数字信号的控制逻辑。控制器22还包括用于解释特定数字信号和然后基于该数字信号选择其中一个音频文件的控制逻辑。具体地，在一个实施例中，控制器22包括用于在第一数字信号被解释时选择第一音频文件、在第二数字信号被解释时选择第二音频文件、和在第三数字信号被解释时选择第三音频文件的控制逻辑。控制器22包括用于将所选的音频文件转换为音频信号，其是发送到扬声器30的喇叭音调。数字到模拟转换器可以用来将数字音频文件转换为音频信号，其中音频信号是模拟波。在所示实施例中，控制器22连接到放大器24。放大器24被用来放大由控制器22产生的音频信号。应当注意的是，尽管示出的是单个控制器22，但同样可以使用多个控制器。例如，在一个实施例中，第一控制器可用来包括将来自压电装置20的电压信号转换为数字信号。第二控制器可与第一控制器通信以接收来自第一控制器的数字信号，并包括用于将数字信号转换为在扬声器30上播放的音频信号的控制逻辑。在一个实施例中，第二控制器是车身控制模块，然而可以理解的是，同样可以使用其他类型的车辆控制模块。喇叭系统10用来基于驾驶员施加在转向盘44的喇叭垫42上的压力量产生不同的喇叭音调。例如，如果驾驶员在喇叭垫上施加相对低的压力以警告其他驾驶员交通灯变绿，压电装置20发出相对低的电压导致扬声器30播放喇叭音调以警告其他驾驶员交通灯已经变绿。目前机电喇叭通常产生用于所有类型的情况的单一类型的声音。因为目前汽车喇叭仅仅产生一种类型的声音，所以有时在驾驶员之间会产生错误传达。例如，驾驶员可能按压喇叭按钮一小段时间以警 告其他驾驶员交通灯已经变绿。然而，有时喇叭按钮可能被其他驾驶员曲解为挑衅，这可能导致路怒或口角。相反，喇叭系统10基于驾驶员输入产生不同类型的喇叭音调。尽管参考示范性实施例描述了本发明，但可以理解本领域技术人员在不脱离本发明的范围内可作出各种变化以及替代其元件的等同物。此外，在不脱离其基本范围的情况下可以作出许多变型以使特定环境或材料适应本发明的教导。因此，意在本发明不被限制于所公开的具体实施例，而是本发明将包括落入本申请范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种用于车辆的喇叭系统，包括 位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，所述压电装置由于施加在所述喇叭垫上变化的压力产生可变电压，所述压电装置产生第一电压信号和第二电压信号，所述第一电压信号小于所述第二电压信号； 用于发出音频信号的扬声器；和 与所述压电装置和所述扬声器通信的控制器，所述控制器具有用于存储至少第一音频文件和第二音频文件的存储器，所述控制器包括 用于监控所述压电装置的用于所述第一电压信号和所述第二电压信号中之一的控制逻辑； 用于检测来自所述压电装置的所述第一电压信号和所述第二电压信号中之一的控制逻辑； 用于将所述第一电压信号转换为第一数字信号和将所述第二电压信号转换为第二数字信号的控制逻辑； 用于解释所述第一数字信号和所述第二数字信号中之一的控制逻辑； 用于基于所述第一数字信号和所述第二数字信号选择第一音频文件和第二音频文件中之一的控制逻辑，所述第一音频文件对应于所述第一数字信号而且所述第二音频文件对应于所述第二数字信号；和 用于将所选择的所述第一音频文件和所述第二音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。
2.如权利要求I的喇叭系统，其中第一音频文件是表示交通灯变绿的喇叭音调。
3.如权利要求I的喇叭系统，其中第二音频文件是表示在道路上存在可能的阻塞的喇叭音调。
4.如权利要求I的喇叭系统，其中第一音频文件和第二音频文件是从因特网应用能够下载的音频文件。
5.如权利要求I的喇叭系统，其中控制器的存储器还包括第三音频文件。
6.如权利要求5的喇机系统,其中压电装置产生对应于第三压力的第三电压信号,第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号。
7.如权利要求5的喇叭系统，其中第三音频文件是表示迫近的车辆碰撞的喇叭音调。
8.如权利要求I的喇叭系统，其中控制器连接到将控制器产生的音频信号放大的放大器。
9.一种用于车辆的喇叭系统，包括 位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，压电装置由于施加在喇叭垫上变化的压力产生可变电压，压电装置产生第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号，第一电压信号小于第二电压信号，且第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号； 用于发出音频信号的扬声器；和 与压电装置和扬声器通信的控制器，控制器具有用于存储至少第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件的存储器，控制器包括 用于监控压电装置的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑；用于检测来自压电装置的第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑； 用于将第一电压信号转换为第一数字信号、将第二电压信号转换为第二数字信号和将第三电压信号转换为第三数字信号的控制逻辑； 用于解释第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号中之一的控制逻辑； 用于基于第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号选择第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一的控制逻辑，第一音频文件对应于第一数字信号、第二音频文件对应于第二数字信号且第三音频文件对应于第三数字信号；和 用于将所选择的第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。
10.一种用于车辆的喇叭系统，包括 位于转向盘的喇叭垫中的压电装置，压电装置由于施加在喇叭垫上变化的压力产生可变电压，压电装置产生第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号，第一电压信号小于第二电压信号，且第三电压信号大于第一电压信号和第二电压信号； 用于发出音频信号的扬声器；和 与压电装置通信的第一控制器，第一控制器包括 用于监控压电装置的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑； 用于检测来自压电装置的第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑； 用于将第一电压信号转换为第一数字信号、将第二电压信号转换为第二数字信号和将第三电压信号转换为第三数字信号的控制逻辑；和 连接到第一控制器和扬声器的第二控制器，所述控制器具有存储至少第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件的存储器，所述控制器包括 用于监控第一控制器的用于第一电压信号、第二电压信号和第三电压信号中之一的控制逻辑； 用于解释第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号中之一的控制逻辑； 用于根据第一数字信号、第二数字信号和第三数字信号选择第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一的控制逻辑，第一音频文件对应于第一数字信号、第二音频文件对应于第二数字信号且第三音频文件对应于第三数字信号；和 用于将所选择的第一音频文件、第二音频文件和第三音频文件中之一转换为被发送到扬声器的音频信号的控制逻辑。
全文摘要
本发明涉及可变音调喇叭系统，具体地，提供一种用于车辆的喇叭系统，包括压电装置、扬声器和控制器。压电装置位于转向盘的喇叭垫中。压电装置由于施加在喇叭垫上变化压力产生可变电压。压电装置产生第一电压信号和第二电压信号。第一电压信号小于第二电压信号。扬声器用于发出音频信号。控制器与压电装置和扬声器通信，并具有用于存储至少第一音频文件和第二音频文件的存储器。
文档编号B60Q5/00GK102774319SQ20121020550
公开日2012年11月14日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年5月13日
发明者B·V·卡斯蒂洛 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司