一种电动汽车的低速提示音控制方法及装置与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车的低速提示音控制方法及装置。


背景技术：

2.新能源汽车由于无发动机声音，在电动汽车起步或低速行驶时，由于噪音很低，行人对车辆的接近无感知，易引发交通事故，威胁行人安全。因此，新能源汽车均单独添加有低速报警提示音装置，用于提醒行人。
3.目前，现有电动汽车低速行驶时的低速报警提示音装置有两种形式，一种是低速行驶提示音控制器和扬声器为分体式，一种是低速行驶提示音控制器和扬声器一体式，两种形式的提示音控制装置都是通过can(controller area network,简称控制器局域网络)进行通讯，为符合can网络的规范要求，低速报警提示音装置的成本较高，例如，需要成本更高的控制器和网络管理。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电动汽车的低速提示音控制方法及装置，解决了现有技术中提示音控制装置通过can网络进行通讯，成本较高的问题。
5.依据本发明的第一个方面，提供了一种电动汽车的低速提示音控制方法，应用于提示音控制器，包括：
6.接收车身域控制器发送的目标pwm(pulse width modulation，简称脉冲宽度调制)信号；其中所述目标pwm信号是所述车身域控制器根据电动汽车当前的状态信息确定并生成的，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
7.根据所述目标pwm信号，确定提示音数据；
8.将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
9.可选的，所述根据所述目标pwm信号，确定提示音数据，包括：
10.获取所述目标pwm信号的频率；
11.从预存的多种音频数据中，获取与所述目标pwm信号的频率对应的目标音频数据，并将所述目标音频数据确定为所述提示音数据。
12.可选的，所述将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放之前，还包括：
13.获取所述目标pwm信号的占空比；
14.根据所述目标pwm信号的占空比，确定所述扬声器播放所述提示音数据的声压级和频率。
15.可选的，所述方法，还包括：
16.所述电动汽车上电后，所述提示音控制器自动进入行人提醒的工作状态，并接收所述车身域控制器发送的所述目标pwm信号。
17.可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位；
18.其中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种。
19.依据本发明的另第二个方面，提供了一种电动汽车的低速提示音控制方法，应用于车身域控制器，包括：
20.获取电动汽车当前的状态信息；其中，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
21.确定与所述当前的状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，并生成所述目标pwm信号；
22.发送所述目标pwm信号至提示音控制器，以使所述提示音控制器根据所述目标pwm信号，确定提示音数据，并将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
23.可选的，所述确定与所述状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，包括：
24.根据预设的占空比与车速信号的对应关系，确定与当前的车速信号对应的占空比；
25.将与当前的车速信号对应的占空比，确定为所述目标pwm信号的占空比。
26.可选的，所述获取与所述状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，还包括：
27.确定与当前的档位信号对应的pwm信号频率；
28.将与当前的档位信号对应的pwm信号频率，确定为所述目标pwm信号的频率。
29.可选的，所述确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率，包括：
30.根据预设的档位信号与pwm信号频率的对应关系，确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率。
31.可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位，其中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种；
32.在当前的档位信号指示为前进挡位的情况下，所述确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率，包括：
33.获取用户的输入指令，所述输入指令用于指示当前的前进挡位对应的音频数据；
34.根据预设的输入指令与pwm信号频率的对应关系，确定所述目标pwm信号的频率。
35.可选的，所述方法还包括：
36.所述电动汽车上电后，所述车身域控制器自动进入行人提醒的工作状态，并发送所述目标pwm信号至所述提示音控制器。
37.依据本发明的第三个方面，提供了一种电动汽车的低速提示音控制装置，应用于提示音控制器，包括：
38.接收模块，用于接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号；其中所述目标pwm信号是所述车身域控制器根据电动汽车当前的状态信息确定并生成的，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
39.第一确定模块，用于根据所述目标pwm信号，确定提示音数据；
40.输出模块，用于将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
41.依据本发明的第四个方面，提供了一种电动汽车的低速提示音控制装置，应用于车身域控制器，包括：
42.获取模块，用于获取电动汽车当前的状态信息；其中，所述当前的状态信息至少包
括：当前的车速信号和当前的档位信号；
43.第二确定模块，用于确定与所述当前的状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，并生成所述目标pwm信号；
44.发送模块，用于发送所述目标pwm信号至提示音控制器，以使所述提示音控制器根据所述目标pwm信号，确定提示音数据，并将所述提示音数据通过音频功放输出至扬声器进行播放。
45.本发明的实施例的有益效果是：
46.上述方案中，通过接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号；其中所述目标pwm信号是所述车身域控制器根据电动汽车当前的状态信息确定并生成的，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；根据所述目标pwm信号，确定提示音数据；将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。避免了提示音控制器与can网络进行通信，减少了内存占用，降低了成本。
附图说明
47.图1表示本发明实施例的低速提示音控制方法的流程图之一；
48.图2表示本发明实施例的低速提示音控制方法的流程图之二；
49.图3表示本发明实施例的低速提示音控制架构示意图；
50.图4表示本发明实施例的低速提示音控制装置的结构框图之一；
51.图5表示本发明实施例的低速提示音控制装置的结构框图之二。
具体实施方式
52.下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
53.如图1所示，本发明的实施例提供了一种电动汽车的低速提示音控制方法，应用于提示音控制器，包括：
54.步骤101，接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号；其中所述目标pwm信号是所述车身域控制器根据电动汽车当前的状态信息确定并生成的，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
55.可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位；
56.其中，提示音控制器与车身域控制器通过gpio(general purpose input output，简称通用输入/输出)通信连接，提示音控制器通过gpio与车身域控制器通信，接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号。
57.优选的，提示音控制器可采用8位的mcu(microcontroller unit，简称微控制单元)。
58.应当指出，在现有传统的低速提示音控制器与can进行通信的方案中，提示音控制器需采用成本更高的32位mcu，并需要复更高的网络管理成本。
59.步骤102，根据所述目标pwm信号，确定提示音数据；
60.其中，提示音数据包括：提示音的音频数据和播放音频数据的声压级和频率；具体的，可以根据pwm信号的频率和占空比，分别确定提示音的音频数据以及播放音频数据的声压级和频率。
61.步骤103，将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
62.其中，音频功放模块模拟音频功率放大，使扬声器播放的提示音数据的声压级达到要求。
63.该实施例中，提示音控制器未与can网络进行通信，而是利用现有的车身域控制器获取电动汽车当前的状态信息，由车身控制器根据当前的状态信息确定并生成pwm信号，提示音控制器通过接收并解析车身域控制器发送的pwm信号控制，确定提示音数据，并控制播放提示音数据。该实施例在实现对行人的低速提示的同时，相较于传统的提示音控制器直接与can通信的方案，减少了can信号的数量和控制器的数量，降低了成本。
64.可选的，上述步骤102，包括：
65.获取所述目标pwm信号的频率；
66.从预存的多种音频数据中，获取与所述目标pwm信号的频率对应的目标音频数据，并将所述目标音频数据确定为所述提示音数据。
67.该实施例中，通过gpio接收并解析车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号的频率。根据pwm信号频率与音频数据的对应关系，从预存的多种音频数据中，确定目标pwm信号的频率对应的音频数据，作为目标音频数据。
68.其中，多种音频数据提前预存在语音存储芯片中，预存的语音数据至少包括用于对前进挡进行提示的第一音频数据和用于对倒挡进行提示的第二音频数据，以使行人根据提示音区分车辆当前的行驶状态。
69.可选的，上述步骤103之前，还包括：
70.获取所述目标pwm信号的占空比；
71.根据所述目标pwm信号的占空比，确定所述扬声器播放所述提示音数据的声压级和频率。
72.该实施例中，获取所述目标pwm信号的占空比可以包括：通过gpio接收并解析车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号的占空比。根据pwm信号的占空比与声压级和频率的对应关系，确定所述扬声器播放所述提示音数据的声压级和频率。
73.其中，前进挡的提示音数据的声压级随车速的变化而变化；
74.当车速在0ˉ20km/h之间时，声压级随车速的升高逐渐升高；
75.当车速在20ˉ30km/h之间时，声压级随车速的升高逐渐降低；
76.提示音数据的频移≥0.8％/(km/h)。
77.在一可选实施例中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种，前进挡对应的音频数据种类可根据用户指令进行选择和切换。
78.可选的，用户指令的获取方式可以包括：
79.车身域控制器接收用户对所述电动汽车的中控娱乐系统的输入指令；
80.其中，不同输入指令分别对应不同的pwm信号频率，不同的pwm信号频率对应不同的音频数据(前进挡提示音1、前进挡提示音2和倒挡提示音)，如下表1中：
[0081][0082][0083]
表1
[0084]
在一可选实施例中，所述方法还包括：
[0085]
所述电动汽车上电后，所述提示音控制器自动进入行人提醒的工作状态，并接收所述车身域控制器发送的所述目标pwm信号。
[0086]
该实施例中，通过在车辆上电后，提示音控制器自启动进入行人提醒的工作状态，并接收所述车身域控制器发送的所述目标pwm信号，能够防止急加速导致的声音延时，出现音频频带断点。
[0087]
如图2所示，本发明的实施例提供了一种电动汽车的低速提示音控制方法，应用于车身域控制器，包括：
[0088]
步骤201，获取电动汽车当前的状态信息；其中，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
[0089]
可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位；
[0090]
其中，提示音控制器与车身域控制器通过gpio(general purpose input output，简称通用输入/输出)通信连接，提示音控制器通过gpio与车身域控制器通信，接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号。
[0091]
步骤202，确定与所述当前的状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，并生成所述目标pwm信号；
[0092]
具体的，可根据状态信息与pwm信号频率和占空比的对应关系，确定目标pwm信号的频率和占空比，进一步，根据确定的频率和占空比，生成目标pwm信号。
[0093]
步骤203，发送所述目标pwm信号至提示音控制器，以使所述提示音控制器根据所述目标pwm信号，确定提示音数据，并将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
[0094]
该实施例中，提示音控制器未与can网络进行通信，而是利用现有的车身域控制器获取电动汽车当前的状态信息，由车身控制器根据当前的状态信息确定并生成pwm信号，提示音控制器通过接收并解析车身域控制器发送的pwm信号控制，确定提示音数据，并控制播放提示音数据。该实施例在实现对行人的低速提示的同时，相较于传统的提示音控制器直接与can通信的方案，减少了can信号的数量和控制器的数量，降低了成本。
[0095]
可选的，上述步骤202，包括：
[0096]
根据预设的占空比与车速信号的对应关系，确定与当前的车速信号对应的占空比；
[0097]
将与当前的车速信号对应的占空比，确定为所述目标pwm信号的占空比。
[0098]
该实施例中，pwm信号的占空比与车速呈函数式变化，且为非间断变化。其中，目前车速can信号的车速分辨率为0.1km/h，占空比变化的分辨率设置为0.2％。
[0099]
作为一种实现方式，为了降低控制成本，pwm信号的占空比＝10％ 车速*2％；其中，初始占空比为10％，车速精度为2％，pwm信号的占空比在车速每次达到整数值时再进行pwm信号的调整，下表2中示出的是占空比与车速的对应关系，具体如下：
[0100]
[0101][0102]
表2
[0103]
其中，虽然提示音在车速为30km/h时停止发声，但要求pwm信号在车速大于35km/h时才停止发声，车速在30km/hˉ35km/h之间时，提示音控制器接收并解析pwm信号，但不播放提示音数据，这样能够防止车速在30km/h左右时，因车辆急加速导致的pwm信号急停，引起
提示音的突然中断。
[0104]
可选的，在车速大于30km/h或者行人警示功能处于关闭状态时，车身控制器切断继电器电源。
[0105]
可选的，在通过车身控制器获取到电动汽车处于ready状态且行人警示功能处于开启状态的情况下，车速为0km/h时，pwm信号的占空比为10％，这样通过不间断的pwm信号波形，能够防止急加速导致的声音延时，出现音频频带断点。
[0106]
其中，车身控制器输出的pwm信号的输出延时小于第一阈值，例如小于100ms，这样能够保证车速与提示音播放的对应性，避免延时提示。
[0107]
可选的，上述步骤202，还包括：
[0108]
确定与当前的档位信号对应的pwm信号频率；
[0109]
将与当前的档位信号对应的pwm信号频率，确定为所述目标pwm信号的频率。
[0110]
例如，前进档位对应第一信号频率，倒挡对应第二信号频率，第一信号频率与第二信号频率不同，第一信号频率与第二信号频率分别对应的音频数据不同，这样即可实现车辆前进和倒退时不同的提示音，便于警示行人。
[0111]
在一可选实施中，上述步骤202中，确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率，包括：
[0112]
根据预设的档位信号与pwm信号频率的对应关系，确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率。
[0113]
例如，预设的档位信号与pwm信号频率的对应关系可以为如上表1中所示。
[0114]
在一可选实施中，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位，其中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种。如上表1中，前进挡位对应的音频数据包括：前进挡提示音1和前进挡提示音2。
[0115]
其中，在当前的档位信号指示为前进挡位的情况下，上述步骤202中，确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率，包括：
[0116]
获取用户的输入指令，所述输入指令用于指示当前的前进挡位对应的音频数据；
[0117]
根据预设的输入指令与pwm信号频率的对应关系，确定所述目标pwm信号的频率。
[0118]
该实施例中，前进挡具备两种音源切换功能，大屏配置有低速提示虚拟关闭按键，供用户选择和切换不同的提示音。
[0119]
可选的，所述方法还包括：
[0120]
所述电动汽车上电后，所述车身域控制器自动进入行人提醒的工作状态，并发送所述目标pwm信号至所述提示音控制器。
[0121]
该实施例中，车辆重启上电时，低速提示音功能默认打开模式。能够防止急加速导致的声音延时，出现音频频带断点。
[0122]
如图3所示，其示出的是低速提示音控制架构示意图。
[0123]
图3中，车身域控制器bdcu根据不同车速信号发出相对应的pwm波信号(幅值12v)，低速提示音控制器通过gpio与车身域控制器通信，接收解析各种状态pwm信号。pwm信号进入到提示音控制器vsp后，根据不同的频率决定提示音的音源数据，根据不同占空比调节音源的声压级和频率。具体的，首先通过滤波电路和分压电路，将12v的pwm波信号转换为5v的pwm波信号，接着进入mcu处理器，处理器根据pwm波信号的频率调用语音片段(音频数据)，
并语音控制电路根据pwm波的占空比，计算播放语音片段的频率和声压级，并将语音片段通过功放电路传输到扬声器进行播放。
[0124]
进一步的，mcu采用8位低成本mcu；语音芯片(存储电路):内存尽量达到2m以下,至少可以存放三种音源，两种前进挡提示，一种倒挡提示；音频功放芯片(功放电路)：模拟音频功率放大，使扬声器播放音源的声压级达到法规要求；电源管理芯片：内部集成电源管理芯片，提供3.3v电源输出，可编程管理；扬声器的功率≤8w，控制器电流＜500ma，冲击电流<5a；通过bdcu输出12v电压给行人警示器供电。
[0125]
相应于上述方法实施例，本发明实施例还提供了电动汽车的低速提示音控制装置。
[0126]
如图4所示，其示出一种电动汽车的低速提示音控制装置，应用于提示音控制器，该装置400包括：
[0127]
接收模块401，用于接收车身域控制器发送的目标脉冲宽度调制pwm信号；其中所述目标pwm信号是所述车身域控制器根据电动汽车当前的状态信息确定并生成的，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
[0128]
第一确定模块402，用于根据所述目标pwm信号，确定提示音数据；
[0129]
输出模块403，用于将所述提示音数据通过音频功放模块输出至扬声器进行播放。
[0130]
可选的，所述第一确定模块402，包括：
[0131]
频率获取子模块，用于获取所述目标pwm信号的频率；
[0132]
数据确定子模块，用于从预存的多种音频数据中，获取与所述目标pwm信号的频率对应的目标音频数据，并将所述目标音频数据确定为所述提示音数据。
[0133]
可选的，所述装置还包括：
[0134]
占空比获取模块，用于获取所述目标pwm信号的占空比；
[0135]
第二确定模块，用于根据所述目标pwm信号的占空比，确定所述扬声器播放所述提示音数据的声压级和频率。
[0136]
可选的，所述装置还包括：
[0137]
第一自启动模块，用于在所述电动汽车上电后，所述提示音控制器自动进入行人提醒的工作状态，并接收所述车身域控制器发送的所述目标pwm信号。
[0138]
可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位；
[0139]
其中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种。
[0140]
该装置是与上述应用于提示音控制器的方法实施例对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到与方法实施例相同的技术效果。
[0141]
如图5所示，其示出一种电动汽车的低速提示音控制装置，应用于车身域控制器，该装置500包括：
[0142]
获取模块501，用于获取电动汽车当前的状态信息；其中，所述当前的状态信息至少包括：当前的车速信号和当前的档位信号；
[0143]
第二确定模块502，用于确定与所述当前的状态信息对应的目标脉冲宽度调制pwm信号，并生成所述目标pwm信号；
[0144]
发送模块503，用于发送所述目标pwm信号至提示音控制器，以使所述提示音控制器根据所述目标pwm信号，确定提示音数据，并将所述提示音数据通过音频功放输出至扬声
器进行播放。
[0145]
可选的，所述第二确定模块502，包括：
[0146]
第一确定子模块，用于根据预设的占空比与车速信号的对应关系，确定与当前的车速信号对应的占空比；
[0147]
第二确定子模块，用于将与当前的车速信号对应的占空比，确定为所述目标pwm信号的占空比。
[0148]
可选的，所述第二确定模块502，还包括：
[0149]
第三确定子模块，用于确定与当前的档位信号对应的pwm信号频率；
[0150]
第四确定子模块，用于将与当前的档位信号对应的pwm信号频率，确定为所述目标pwm信号的频率。
[0151]
可选的，第三确定子模块包括：
[0152]
第一确定单元，用于根据预设的档位信号与pwm信号频率的对应关系，确定与当前的档位信号对应的pwm信号的频率。
[0153]
可选的，所述当前的档位信号为：前进挡位或者倒挡位，其中，所述前进挡位对应的音频数据至少包括两种。
[0154]
在当前的档位信号指示为前进挡位的情况下，第三确定子模块包括：
[0155]
第一获取单元，用于获取用户的输入指令，所述输入指令用于指示当前的前进挡位对应的音频数据；
[0156]
第二确定单元，用于根据预设的输入指令与pwm信号频率的对应关系，确定所述目标pwm信号的频率。
[0157]
可选的，所述装置还包括：
[0158]
第二自启动模块，用于在所述电动汽车上电后，所述车身域控制器自动进入行人提醒的工作状态，并发送所述目标pwm信号至所述提示音控制器。
[0159]
该装置是与上述应用于车身域控制器的方法实施例对应的装置，上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到与方法实施例相同的技术效果。
[0160]
上述方案，具有以下优势：
[0161]
一、比现有技术中的can通信方案相比，不用使用成本较高的mcu即可实现低速提示音控制，降低了成本。
[0162]
在应用之后可实现单车降本50元，若推广使用，年销量20万辆则可以降本1千万元。
[0163]
二、利用车身域控制器bdcu进行策略计算，根据不同车速给行人警示器(执行器)输出pwm波控制行人警示器发声，减少内存占用，使用后可优化整车资源，减少can信号数量，减少控制器数量，推进整车控制器集成化，对未来整车集成化有巨大推动作用。
[0164]
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。