蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法

申请号 CN201380066701.9 申请日 2013-09-17 公开(公告)号 CN104870255B 公开(公告)日 2016-10-26
申请人 日本康奈可株式会社; 发明人 永岛德洋; 泽田壮;
摘要 使蜂鸣器无异音混入地鸣响。非可听 频率 信号 生成部(22)生成具有非可听频率的非可听频率脉冲信号P0,可听频率信号生成部(26)根据非可听频率脉冲信号P0生成具有可听频率的可听频率脉冲信号P1,信号合成部(28)生成在可听频率脉冲信号P1的接通时间内合成了非可听频率脉冲信号P0的合成频率脉冲信号P2,第一占空比设定部(30)将合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di设定为在合成频率脉冲信号P2的最初的规定的期间逐渐变大而生成蜂鸣器驱动信号P3,蜂鸣器驱动部(40)以具有与蜂鸣器驱动信号P3的频率对应的音高以及与蜂鸣器驱动信号P3的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器(60)。
权利要求

1.一种蜂鸣器输出控制装置,其特征在于,具有:
蜂鸣器,输出具有与输入的蜂鸣器驱动信号频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音;
非可听频率信号生成部,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;
可听频率信号生成部,生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;
信号合成部,将所述非可听频率脉冲信号与所述可听频率脉冲信号合成,生成在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成了所述非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号;
第一占空比设定部,生成蜂鸣器驱动信号,所述蜂鸣器驱动信号被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大;以及
蜂鸣器驱动部,通过所述蜂鸣器驱动信号鸣响所述蜂鸣器。
2.一种蜂鸣器输出控制装置,其特征在于,具有:
蜂鸣器,输出具有与输入的蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音;
非可听频率信号生成部,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;
可听频率信号生成部,生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;
信号合成部,将所述非可听频率脉冲信号与所述可听频率脉冲信号合成,生成在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成了所述非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号;
第二占空比设定部,生成蜂鸣器驱动信号,所述蜂鸣器驱动信号被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小;以及
蜂鸣器驱动部,通过所述蜂鸣器驱动信号鸣响所述蜂鸣器。
3.一种蜂鸣器输出控制方法,其特征在于,
生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;
生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;
在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成所述非可听频率脉冲信号而生成合成频率脉冲信号;
生成蜂鸣器驱动信号,所述蜂鸣器驱动信号被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大;
以及
通过这样生成的蜂鸣器驱动信号,以具有与所述蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器。
4.一种蜂鸣器输出控制方法,其特征在于,
生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;
生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;
在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成所述非可听频率脉冲信号而生成合成频率脉冲信号;
生成蜂鸣器驱动信号,所述蜂鸣器驱动信号被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小;
以及
通过这样生成的蜂鸣器驱动信号,以具有与所述蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器。

说明书全文

蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法

[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求日本国专利申请2012-282746号(2012年12月26日申请)的优先权,并且该申请全部内容结合于此作为参考。

技术领域

[0003] 本发明涉及输出嘟音的蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法。

背景技术

[0004] 在汽车等车辆中,为了及时向驾驶员传达无法预料的各种各样的事件的发生(例如,忘记关和忘记关灯等)并唤起注意,通过鸣响蜂鸣器而产生嘟音。通过将具有与希望输出的音的频率(例如2kHz)对应的频率的矩形波输入蜂鸣器的驱动电路并施加给蜂鸣器而产生该嘟音。
[0005] 这样的蜂鸣器驱动电路一般具有输入矩形波的构成,在进行输入矩形波的瞬间蜂鸣器的驱动电路中产生大的浪涌电流,受该浪涌电流的影响,有时出现在从蜂鸣器输出的音中瞬间产生异音的情况。另外,在矩形波的输入结束的瞬间,受作为感性负载的蜂鸣器中产生的反电动势的影响,有时出现瞬间产生异音的情况。
[0006] 于是,为了缓和输入蜂鸣器的信号的电平的急剧的变动,防止该异音的产生,在矩形波的输入段插入低通滤波器(例如,由电阻和电容器构成的CR滤波器),通过利用该低通滤波器的作用使矩形波平缓,从而使输入蜂鸣器的信号的电平不急剧地变动(例如,专利文献1)。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1:日本专利特开平8-279090号公报

发明内容

[0010] 发明要解决的技术问题
[0011] 然而,根据专利文献1所记载的蜂鸣器驱动电路,由于需要在矩形波的输入段插入低通滤波器(例如CR滤波器),所以存在构成蜂鸣器驱动电路的部件个数增加的问题。
[0012] 本发明鉴于上述情况而完成,其目的在于提供能够不在蜂鸣器驱动电路插入低通滤波器而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法。
[0013] 解决技术问题的技术方案
[0014] 涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法,能够不在蜂鸣器驱动电路中使用低通滤波器而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响。
[0015] 即,涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置的特征在于,具有:蜂鸣器,输出具有与输入的蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音;非可听频率信号生成部,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;可听频率信号生成部,生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;信号合成部,将所述非可听频率脉冲信号与所述可听频率脉冲信号合成,合成在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成了所述非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号;第一占空比设定部,生成被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大的蜂鸣器驱动信号;以及蜂鸣器驱动部,通过所述蜂鸣器驱动信号鸣响所述蜂鸣器。
[0016] 根据这样构成的蜂鸣器输出控制装置,非可听频率信号生成部生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号,可听频率信号生成部生成具有比非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号,信号合成部将非可听频率脉冲信号与可听频率脉冲信号合成,生成在可听频率脉冲信号的接通时间内合成有非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号,第一占空比设定部生成被设定为使合成到合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大的蜂鸣器驱动信号,蜂鸣器驱动部以具有与蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器,因此,通过被施加到蜂鸣器的电压的波高值在刚刚施加蜂鸣器驱动信号后立即随时间逐渐变大能够防止浪涌电流的产生,从而能够不在蜂鸣器驱动部插入低通滤波器而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响。
[0017] 另外,涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置的特征在于,具有:蜂鸣器,输出具有与输入的蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音;非可听频率信号生成部,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;可听频率信号生成部,生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;信号合成部,将所述非可听频率脉冲信号与所述可听频率脉冲信号合成,合成在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成了所述非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号;第二占空比设定部,生成被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小的蜂鸣器驱动信号;以及蜂鸣器驱动部,通过所述蜂鸣器驱动信号鸣响所述蜂鸣器。
[0018] 根据这样构成的蜂鸣器输出控制装置,非可听频率信号生成部生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号,可听频率信号生成部生成具有比非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号,信号合成部将非可听频率脉冲信号与可听频率脉冲信号合成,生成在可听频率脉冲信号的接通时间内合成了非可听频率脉冲信号的合成频率脉冲信号,第二占空比设定部生成被设定为使合成到合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小的蜂鸣器驱动信号,蜂鸣器驱动部以具有与蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器,因此,通过被施加到蜂鸣器的电压的波高值在蜂鸣器驱动信号刚刚结束后立即随时间逐渐变小能够防止作为感性负载的蜂鸣器关闭时的反电动势的产生,从而能够不在蜂鸣器驱动部插入低通滤波器而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响。
[0019] 另外,涉及本发明的蜂鸣器输出控制方法的特征在于,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成所述非可听频率脉冲信号而生成合成频率脉冲信号;生成被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大的蜂鸣器驱动信号;通过如此生成的蜂鸣器驱动信号,以具有与所述蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高以及与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器。
[0020] 根据这样构成的蜂鸣器输出控制方法,通过使用被设定为合成到合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在合成频率脉冲信号的最初的规定的期间逐渐变大的蜂鸣器驱动信号鸣响蜂鸣器,能够防止浪涌电流的产生,因此能够使蜂鸣器驱动信号不通过低通滤波器,而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响。
[0021] 另外,涉及本发明的蜂鸣器输出控制方法的特征在于,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号;生成具有比所述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号;在所述可听频率脉冲信号的接通时间内合成所述非可听频率脉冲信号而生成合成频率脉冲信号;生成被设定为合成到所述合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在所述合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小的蜂鸣器驱动信号;通过如此生成的蜂鸣器驱动信号,以具有与所述蜂鸣器驱动信号的频率对应的音高和与所述蜂鸣器驱动信号的占空比对应的音量的音鸣响蜂鸣器。
[0022] 根据这样构成的蜂鸣器输出控制方法,通过使用被设定为合成到合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比在合成频率脉冲信号的最后的规定的期间逐渐变小的蜂鸣器驱动信号鸣响蜂鸣器,能够防止作为感性负载的蜂鸣器关闭时的反电动势的产生,因此能够使蜂鸣器驱动信号不通过低通滤波器,而使蜂鸣器没有异音混入地鸣响。
[0023] 发明效果
[0024] 根据涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法,能够达到在蜂鸣器驱动电路中可以不使用CR滤波器,而使蜂鸣器在其鸣响开始和鸣响结束时不产生异音地鸣响的效果。附图说明
[0025] 图1是示出涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置的构成的框图
[0026] 图2是示出涉及本发明的蜂鸣器驱动部的电路构成例的电路图。
[0027] 图3是用于说明在本发明中,施加于蜂鸣器的电压波形的生成顺序的图,(a)是示出非可听频率脉冲信号的波形的一个示例的图。(b)是示出对非可听频率脉冲信号的脉冲数进行计数时的作为计数器的输出的计数器信号的图。(c)是示出根据计数器信号生成的可听频率脉冲信号的波形的图。(d)是示出将非可听频率脉冲信号与可听频率脉冲信号进行合成后生成的合成频率脉冲信号的波形的图。(e)是示出设定为合成频率脉冲信号中的非可听频率脉冲信号的占空比随时间而变化的蜂鸣器驱动信号的波形的图。
[0028] 图4是示出CR滤波器的构成的图。
[0029] 图5的(a)是当向蜂鸣器驱动部输入设定为占空比随时间而变化的蜂鸣器驱动信号后,从蜂鸣器驱动部输出的电压波形中,刚刚输入蜂鸣器驱动信号后的电压波形。(b)是当向蜂鸣器驱动部输入设定为占空比随时间而变化的蜂鸣器驱动信号后,从蜂鸣器驱动部输出的电压波形中,蜂鸣器驱动信号刚刚结束后的电压波形。
[0030] 图6是示出在本发明的实施例1中,施加于蜂鸣器的电压波形的实例的图,(a)是示出使用现有方法,通过没有低通滤波器的蜂鸣器驱动电路鸣响蜂鸣器时的电压波形的图。(b)是示出使用设定为占空比随时间而变化的蜂鸣器驱动信号,通过没有低通滤波器的蜂鸣器驱动电路鸣响蜂鸣器时的电压波形的图。
[0031] 图7是说明本发明的实施例1中的处理流程的流程图

具体实施方式

[0032] 下面,参照附图对涉及本发明的蜂鸣器输出控制装置以及蜂鸣器输出控制方法的实施例进行说明。
[0033] 实施例1
[0034] (实施例1的构成的说明)
[0035] 下面,对本发明的第一实施例进行说明。应用了本发明的蜂鸣器输出控制装置100如图1所示,被配备于未图示的车辆,由蜂鸣器60、时钟信号生成部10、蜂鸣器驱动信号生成部20以及蜂鸣器驱动部40构成,其中,蜂鸣器60报告忘记关车辆的门和忘记关灯等,时钟信号生成部10产生作为鸣响蜂鸣器60的信号的蜂鸣器驱动信号P3的来源的、作为规定的频率的脉冲信号的基准时钟信号Pc,蜂鸣器驱动信号生成部20根据基准时钟信号Pc生成蜂鸣器驱动信号P3,蜂鸣器驱动部40向蜂鸣器60施加由蜂鸣器驱动信号生成部20生成的蜂鸣器驱动信号P3而鸣响蜂鸣器60。
[0036] 蜂鸣器60由例如压电蜂鸣器构成。压电蜂鸣器具有压电元件与金属板粘合的构造,通过从外部向压电元件施加电压,压电元件发生伸缩变形,该伸缩变形向金属板传递从而金属板弯曲而产生声音。
[0037] 蜂鸣器驱动信号生成部20由非可听频率信号生成部22、脉冲计数部24、可听频率信号生成部26、信号合成部28、第一占空比设定部30以及第二占空比设定部32构成,其中非可听频率信号生成部22进一步分频基准时钟信号Pc而生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号P0,脉冲计数部24对由非可听频率信号生成部22生成的非可听频率脉冲信号P0的脉冲数进行计数,可听频率信号生成部26根据由脉冲计数部24计数的非可听频率脉冲信号P0的脉冲数,生成具有比上述非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号P1,信号合成部28将可听频率脉冲信号P1与非可听频率脉冲信号P0合成,生成在可听频率脉冲信号P1接通的区间内合成非可听频率脉冲信号P0后的合成频率脉冲信号P2,第一占空比设定部30将被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的最初的规定期间的占空比设定为规定的值且生成蜂鸣器驱动信号P3,第二占空比设定部32将合成频率脉冲信号P2的非可听频率脉冲信号的最后的规定期间的占空比设定为规定的值且生成蜂鸣器驱动信号P3。
[0038] 接着,参照图2对蜂鸣器驱动部40的构成进行说明。
[0039] 图2是表示示出蜂鸣器驱动部40以及与其连接的蜂鸣器60的电路图的一个示例的图。由蜂鸣器驱动信号生成部20(参照图1)生成的蜂鸣器驱动信号P3被输入到图2的端子A。
[0040] 从端子A输入的蜂鸣器驱动信号P3被电阻41、42分压后施加到晶体管43(开关元件)的基极。如此一来,晶体管43形成导通状态,电流沿从电压V的直流电源Vs到蜂鸣器60、电阻44、晶体管43的方向流动。而且,此时,以与施加于晶体管43的基极的蜂鸣器驱动信号P3的可听频率对应的频率的音鸣响蜂鸣器60。而且,此时鸣响的音的大小与蜂鸣器驱动信号P3的占空比对应,占空比越大(脉冲的接通时间越长)则蜂鸣器60以越大的音鸣响。此外,二极管45是用于吸收在蜂鸣器60产生的反电动势而被插入的部件。
[0041] (合成频率脉冲信号P2的生成方法的说明)
[0042] 在此,以从蜂鸣器60产生2kHz的频率的嘟音的情况为例,使用图1、图3对蜂鸣器驱动信号P3的生成方法进行说明。
[0043] 首先,在时钟信号生成部10产生具有规定的频率的基准时钟信号Pc。规定频率是预先确定的频率。基准时钟信号Pc的生成可以通过软件进行,也可以通过使用振荡电路的硬件进行。
[0044] 接着,在非可听频率信号生成部22将基准时钟信号Pc分频,生成与从蜂鸣器60输出的音的频率即2kHz相比充分高的、具有规定的非可听频率(例如500kHz)的非可听频率脉冲信号P0(图3(a))。该分频可以通过软件进行,也可以使用具有分频器功能的硬件进行。
[0045] 这样生成的非可听频率脉冲信号P0被输入脉冲计数部24,在脉冲计数部24,在脉冲数达到规定的值n(本实施例的情况下为126个)为止期间,进行计数。然后,当脉冲数达到规定的值n之后,将计数值归零,再次重复非可听频率脉冲信号P0的脉冲数的计数。这样一来,生成图3(b)所示的计数器信号Ct。
[0046] 然后,在可听频率信号生成部26,在构成非可听频率脉冲信号P0的脉冲数达到规定的值n为止的期间维持高电平(接通)或者低电平(断开),如果测算到规定的值n的脉冲,则生成高电平与低电平切换的信号。如此一来,生成图3(c)所示的可听频率脉冲信号P1。
[0047] 接着,在信号合成部28,通过计算非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1的逻辑与,将非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1合成,生成合成频率脉冲信号P2。这样在合成的合成频率脉冲信号P2中,如图3(d)所示,在可听频率脉冲信号为高电平(接通)的区间,合成非可听频率脉冲信号。
[0048] (蜂鸣器驱动信号P3的生成方法的说明)
[0049] 接着,变更被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di,生成蜂鸣器驱动信号P3。使用图1、图3对该生成方法进行说明。此外,如前所述,变更占空比Di是用于防止在蜂鸣器的鸣响开始和鸣响结束时产生的异音。于是,变更占空比Di,通过使施加于蜂鸣器60的电压在蜂鸣器60的鸣响开始时逐渐变高,防止大的浪涌电流流入蜂鸣器60,并且通过使施加于蜂鸣器60的电压在蜂鸣器60的鸣响结束时逐渐变低,防止在蜂鸣器60产生大的反电动势。
[0050] 在此,由于当使输入蜂鸣器60的蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di变小时(脉冲的接通时间变短),施加于蜂鸣器60的电功率变小,因此由于施加于蜂鸣器60的电压降低,从而从蜂鸣器60输出的音量也变小。反之,由于当使输入蜂鸣器60的蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di变大时(脉冲的接通时间变长),施加于蜂鸣器60的电功率变大,因此由于施加于蜂鸣器60的电压增高,从而从蜂鸣器60输出的音量也变大。
[0051] 接着,对该占空比Di的变更方法进行说明。合成频率脉冲信号P2包括含有非可听频率脉冲信号P0的区间以及低电平区间。在此,将含有非可听频率脉冲信号P0的区间,从图3(d)的左侧依次设定为区间R1、R2、…、Ri、…、Rn。
[0052] 在第一占空比设定部30预先存储有对合成频率脉冲信号P2的各区间R1、R2、…、Ri、…、Rn设定的占空比D1、D2、…、Di、…、Dn。
[0053] 而且,每当检测出被输入第一占空比设定部30的合成频率脉冲信号P2的各区间R1、R2、…、Ri、…、Rn时,从第一占空比设定部30读出对应于该区间Ri的占空比Di,根据读出的占空比Di的值,将区间Ri的占空比变更为Di。
[0054] 此时,构成区间Ri所包含的非可听频率脉冲信号P0的脉冲数,由于预先知道非可听频率脉冲信号P0的频率以及区间Ri的长度(时间),因此通过对应于设定的占空比拉长构成区间Ri所包含的非可听频率脉冲信号P0的脉冲数的间隔,能够将区间Ri中的占空比变更为规定的值。
[0055] 此外,由于非可听频率脉冲信号P0的频率高,因此需要以高速进行存储于第一占空比设定部30的占空比Di的读出以及合成频率脉冲信号P2的占空比的变更。因此,该读出与变更不是例如从CPU读出存储于存储器的信息,而是通过利用能够在存储器间直接交换信息的功能、所谓的DMA(Direct Memory Access:直接内存存取)功能,能够高速地执行。
[0056] 即,预先存储于第一占空比设定部30的、对应于各区间Ri的占空比Di的值通过DMA功能被高速读出,然后被传送到对合成频率脉冲信号P2进行占空比的设定时使用的存储器,这样使用被传送的占空比Di的值进行占空比的变更。
[0057] (蜂鸣器驱动信号P3的占空比的设定方法的说明)
[0058] 接着,对占空比D1、D2、…、Di、…、Dn的具体的设定方法进行说明。如前所述,如果使占空比Di变小,则从蜂鸣器60输出的音量变小,反之如果使占空比Di变大,则从蜂鸣器60输出的音量变大。所以,以往,音量变大的程度和变小的程度优选设定为与表示插入蜂鸣器驱动部的低通滤波器的频率应答的程度的时间常数τ相等。
[0059] 图4示出电压E的直流电源55通过开关52与具有电阻值R的电阻50、以及具有电容C的电容器49连接的、代表性的低通滤波器即CR滤波器。
[0060] 在图4中,接通开关52时,设时刻为t,在电容器49的两端产生的电压用e0(t)表示。此时,电压e0(t)用(式1)表示。
[0061] eo(t)=E*{1-exp(-t/RC)}   (式1)
[0062] 即,在接通开关52后,在电容器49的两端产生的电压e0(t)以与由时间常数τ=RC确定的时间对应的速度逐渐增加。
[0063] 另一方面,在图4中,在断开一度接通的开关52时,设时刻为t,在电容器49的两端产生的电压e0(t)用(式2)表示。
[0064] eo(t)=E*exp(-t/RC)   (式2)
[0065] 即,在断开开关52后,在电容器49的两端产生的电压e0(t)以与由时间常数τ=RC确定的时间对应的速度逐渐减少。
[0066] 因此,通过向蜂鸣器60施加如上所述生成的、在电容器49的两端产生的电压e0(t)而鸣响蜂鸣器60,急剧的电压变化被缓和,从而能够防止前述的由浪涌电流引起的异音的产生。
[0067] 此外,由于图4的电路作为低通滤波器起作用,因此代替直流电源55而连接某频率的交流电源时,在该交流电源的频率中,通过(式3)算出的频率fc以上的部分被舍弃。
[0068] fc=1/2πRC   (式3)
[0069] 在此,频率fc被称为截止频率。
[0070] 即,希望用蜂鸣器鸣响的音即可听频率脉冲信号P1的频率设定为f0时,为了使该频率f0的音不衰减,需要选择电阻50的电阻值R以及电容器49的容量C,以使频率fc相对于频率f0具有充分高的频率,。
[0071] 图5(a)是示出当向图1的蜂鸣器驱动部40输入图3(e)所示的蜂鸣器驱动信号P3时,施加于蜂鸣器60的电压e的波形的图。另外,图5(b)是示出当停止向蜂鸣器驱动部40输入的蜂鸣器驱动信号P3时,施加于蜂鸣器60的电压e的波形的图。
[0072] 而且,在图5(a)、(b)中,分别配合图4的电容器49的两端出现的电压e0(t)进行图示。
[0073] 如图5(a)所示,通过将蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di设定为如前所述逐渐变大,在刚刚输入蜂鸣器驱动信号P3后的时间点t0之后,立即输入占空比Di小的蜂鸣器驱动信号P3,从而施加于蜂鸣器60的电压e的振幅变小,随着占空比Di逐渐变大,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅变大,当经过规定的时间时,占空比Di达到规定的固定值,因此施加于蜂鸣器60的电压e的振幅达到固定的大小。
[0074] 另外,如图5(b)所示,通过将蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di设定为如前所述逐渐变小,在即将停止输入蜂鸣器驱动信号P3的时间点t1之前,通过输入占空比Di具有固定大小的值的波形,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅成为固定的大小,在时间点t1停止蜂鸣器驱动信号P3的输入后,随着占空比Di逐渐变小,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅变小,当经过规定的时间时,占空比Di变为0,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅也变为0。
[0075] 而且,通过适当地设定蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di,施加于该蜂鸣器60的电压e的振幅能够设定为,与前述的在电容器49的两端出现的电压e0(t)进行同样的时间变化。
[0076] 即,如果蜂鸣器驱动信号P3的某个区间Ri的占空比设定为Di,蜂鸣器驱动部40所具备的开关元件的增益设定为g,蜂鸣器驱动信号P3的脉冲电压设定为h,则通过根据(式4)设定区间Ri的占空比Di,通过模拟地、由CR滤波器构成的、具有截止频率fc的低通滤波器,能够作出与输入可听频率脉冲信号P1时等价的状态。
[0077] Di=(E/gh)*{1-exp(-2πfct)}   (式4)
[0078] (本发明的效果的说明)
[0079] 接着,使用图6对本发明的效果进行说明。图6(a)是表示使占空比固定的可听频率脉冲信号P1不通过低通滤波器被输入蜂鸣器驱动部40而鸣响蜂鸣器60时,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅的波形。
[0080] 而且,图6(b)是表示使在第一占空比设定部30和第二占空比设定部32中被设定为规定的占空比Di的蜂鸣器驱动信号P3不通过低通滤波器被输入蜂鸣器驱动部40而鸣响蜂鸣器60时,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅的波形。
[0081] 在图6(a)中,可知在向蜂鸣器60施加电压e的最初,产生尖峰状的噪声N1,而且,在向蜂鸣器60施加电压e的最后,产生尖峰状的噪声N2。而且,由于该噪声N1、N2被施加于蜂鸣器60,从蜂鸣器60产生瞬间的异音。
[0082] 另一方面,在图6(b)中,施加于蜂鸣器60的电压e的振幅,其最初部分的上升电压与最后部分的下降电压分别缓慢地变化,这再现使矩形波通过CR滤波器时的输出波形。而且,也没有在图6(a)中产生的噪声N1、N2的混入,能够不混入异音地鸣响蜂鸣器60。
[0083] (实施例1的作用说明)
[0084] 接着,使用图7的流程图对实施例1中鸣响蜂鸣器60的顺序进行说明。
[0085] (步骤10)在时钟信号生成部10生成基准时钟信号Pc。
[0086] (步骤20)在非可听频率信号生成部22,将基准时钟信号Pc分频,生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号P0。
[0087] (步骤30)在脉冲计数部24,对非可听频率脉冲信号P0的数进行计数,生成计数器信号Ct。
[0088] (步骤40)在可听频率信号生成部26,根据非可听频率脉冲信号P0和计数器信号Ct生成可听频率脉冲信号P1。
[0089] (步骤50)在信号合成部28,运算非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1的逻辑与,生成合成频率脉冲信号P2。
[0090] (步骤60)在第一占空比设定部30,将被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比,在其最初的规定期间,变更为预先设定的Di,然后,在第二占空比设定部32,将在第一占空比设定部30设定了占空比的信号,在其信号的最后的规定期间,变更为预先设定的Di,生成蜂鸣器驱动信号P3。
[0091] (步骤70)向蜂鸣器驱动部40输入蜂鸣器驱动信号P3,鸣响蜂鸣器60。
[0092] 以上,如所说明的,根据涉及实施例1的蜂鸣器输出控制装置100,非可听频率信号生成部22生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号P0,可听频率信号生成部26根据非可听频率脉冲信号P0生成具有比非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号P1。然后信号合成部28将非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1合成,生成在可听频率脉冲信号P1的接通时间内合成了非可听频率脉冲信号P0的合成频率脉冲信号P2。然后,第一占空比设定部30将被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di设定为在合成频率脉冲信号P2的最初的规定的期间逐渐变大,而生成蜂鸣器驱动信号P3。在此由于蜂鸣器驱动部40以具有与蜂鸣器驱动信号P3的频率对应的音高以及与蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di对应的音量的音鸣响蜂鸣器60,因此通过施加于蜂鸣器60的电压e的波高值在刚刚施加蜂鸣器驱动信号P3后立即随时间逐渐变高,能够防止浪涌电流的产生。因此,能够不在蜂鸣器驱动部40插入低通滤波器,而使蜂鸣器60没有异音混入地鸣响。
[0093] 另外,根据涉及实施例1的蜂鸣器输出控制装置100,非可听频率信号生成部22生成具有规定的非可听频率的非可听频率脉冲信号P0,可听频率信号生成部26根据非可听频率脉冲信号P0生成具有比非可听频率低的规定的可听频率的可听频率脉冲信号P1。然后信号合成部28将非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1合成,生成在可听频率脉冲信号P1的接通时间内合成了非可听频率脉冲信号P0的合成频率脉冲信号P2。然后,第二占空比设定部32将被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di设定为在合成频率脉冲信号P2的最后的规定的期间逐渐变小,而生成蜂鸣器驱动信号P3。在此,由于蜂鸣器驱动部40以具有与蜂鸣器驱动信号P3的频率对应的音高以及与蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di对应的音量的音鸣响蜂鸣器60,因此通过施加于蜂鸣器60的电压e的波高值在刚刚结束蜂鸣器驱动信号P3后立即随时间逐渐变低,能够防止作为感性负载的蜂鸣器60关闭时的反电动势的产生。因此,能够不在蜂鸣器驱动部40插入低通滤波器,而使蜂鸣器
60没有异音混入地鸣响。
[0094] 另外,根据使用了涉及实施例1的蜂鸣器输出控制装置100的蜂鸣器输出控制方法,通过使用被设定为合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di在合成频率脉冲信号P2的最初的规定的期间逐渐变大的蜂鸣器驱动信号P3鸣响蜂鸣器60,能够防止浪涌电流的产生。因此,能够使蜂鸣器驱动信号P3不通过低通滤波器,而使蜂鸣器60没有异音混入地鸣响。
[0095] 另外,根据使用了涉及实施例1的蜂鸣器输出控制装置100的蜂鸣器输出控制方法,通过使用被设定为合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di在合成频率脉冲信号P2的最后的规定的期间逐渐变小的蜂鸣器驱动信号P3鸣响蜂鸣器60,能够防止作为感性负载的蜂鸣器60关闭时的反电动势的产生。因此,能够使蜂鸣器驱动信号P3不通过低通滤波器,而使蜂鸣器60没有异音混入地鸣响。
[0096] 此外,在本实施例中,虽然对每个区间R1、R2、…、Ri、…、Rn分别设定被合成到合成频率脉冲信号P2中的非可听频率脉冲信号P0的占空比Di,但是也可以在时间轴方向上对非可听频率脉冲信号P0统一设定该占空比Di,将这样设定了占空比的非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1合成,生成蜂鸣器驱动信号P3。此时,不需要如图1所示分别准备第一占空比设定部30和第二占空比设定部32,作为一个占空比设定部,可以采用将该占空比设定部设置于非可听频率信号生成部22与信号合成部28之间的构成。即,只要能够得到同样的蜂鸣器驱动信号P3的波形,信号处理的顺序就不限定于图1所示的蜂鸣器驱动信号生成部20的内部构成。
[0097] 另外,本实施例是以2kHz鸣响蜂鸣器60时的例子,因为能够使用(式4)在蜂鸣器60设定与希望使其鸣响的音的频率f0对应的截止频率fc的值,因此根据频率f0变更由脉冲计数部24计数的脉冲数,在可听频率信号生成部26生成频率f0的可听频率脉冲信号P1,在信号合成部28合成非可听频率脉冲信号P0与可听频率脉冲信号P1,以成为与根据频率f0设定的截止频率fc对应的占空比Di的设定模式的方式生成变更了占空比Di的蜂鸣器驱动信号P3,利用这样生成的蜂鸣器驱动信号P3鸣响蜂鸣器60,从而能够以任意的频率f0无异音混入地鸣响蜂鸣器60。
[0098] 另外,根据这样构成的蜂鸣器输出控制方法,蜂鸣器驱动信号P3的占空比Di在第一占空比设定部30以及/或者第二占空比设定部32被设定,因为能够将向蜂鸣器驱动部40输入这样设定了占空比Di的蜂鸣器驱动信号P3时产生的电压波形e,设定为与使可听频率脉冲信号P1通过低通滤波器时产生的电压波形相同的波形,所以能够使其发挥与在蜂鸣器驱动部40插入低通滤波器时相同的效果。于是,由此,能够不在蜂鸣器驱动部40插入低通滤波器,而使蜂鸣器60没有异音混入地鸣响。
[0099] 以上,虽然通过附图详述了本发明的实施例,但是实施例只不过是本发明的举例说明,当然本发明并不仅限定于实施例的构成,不脱离本发明的精神范围的设计的变更等均包含于本发明。
[0100] 符号说明
[0101] 10   时钟信号生成部
[0102] 20   蜂鸣器驱动信号生成部
[0103] 22   非可听频率信号生成部
[0104] 24   脉冲计数部
[0105] 26   可听频率信号生成部
[0106] 28   信号合成部
[0107] 30   第一占空比设定部
[0108] 32   第二占空比设定部
[0109] 40   蜂鸣器驱动部
[0110] 60   蜂鸣器
[0111] 100  蜂鸣器输出控制装置
QQ群二维码
意见反馈