(57)【要約】【課題】ホーンを制御して異なる音色を発生させることが可能なホーン制御装置を提供する。【解決手段】コイル21と、当該コイル21内に配置されて当該コイル21への通電時に電磁石を構成する固定部材24と、固定部材24に衝突するまでの範囲で振動可能に配置され、電磁石の磁力で固定部材24に向かって変位可能とされる可動部材23と、常時は閉状態であり、可動部材23が固定部材24に衝突する前にある一定距離よりも大きく変位すると付勢されて開状態となる機械式の接点22と、を備えるホーン20の吹鳴を制御するホーン制御装置10において、コイル21に電圧パルス列を印加することでホーン20をデューティ駆動して発音させる制御部1を備え、印加パルス幅は、可動部材23が振動する際の変位が一定距離未満を保つことで、接点22が閉状態を保つものとして設定されている。【選択図】図１
2020181115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル（２１）と、
当該コイル（２１）内に配置されて当該コイル（２１）への通電時に電磁石を構成する固定部材（２４）と、
前記固定部材（２４）に衝突するまでの範囲（ＤＢ）で振動可能に配置され、前記電磁石の吸引力で前記固定部材（２４）に向かって変位可能とされる可動部材（２３）と、
前記コイル（２１）に接続される接点（２２）であって、常時は閉状態であり、前記可動部材（２３）が前記固定部材（２４）に衝突する前にある一定距離（ＤＡ）よりも大きく変位すると付勢されて開状態となる機械式の接点（２２）と、
を備えるホーン（２０）に対して通電して、当該ホーン（２０）の駆動を制御するホーン制御装置（１０）において、
前記コイル（２１）に電圧パルス列を印加することで前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発声させる制御部（１）を備え、
前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅は、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つことで、前記接点（２２）が閉状態を保つものとして設定されていることを特徴とするホーン制御装置。
【請求項２】
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／２未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のホーン制御装置。
【請求項３】
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のホーン制御装置。
【請求項４】
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
前記パルス周波数が閾値判定で前記ホーン（２０）の基本周波数より低く設定されている場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されており、
前記パルス周波数が前記閾値判定で前記基本周波数より低く設定されていない場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周期の１／４未満に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のホーン制御装置。
【請求項５】
前記制御部（１）及び前記ホーン（２０）は、バッテリ（Ｂ）に対して並列に接続されることにより、当該バッテリ（Ｂ）によって共通の電源電圧が提供されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のホーン制御装置。
【請求項６】
前記ホーン（２０）を駆動するための電源電圧を提供するバッテリ（Ｂ）の電圧を検出する電圧検出部（５）をさらに備え、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、前記電圧検出部（５）にて検出された電圧が小さいほど、前記駆動するためのパルス幅が長いものとして設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のホーン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホーンを制御して様々な音色を発生させることが可能なホーン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される車両用盗難防止システムでは、自動二輪車の車両において検出された振動が所定値以上となる場合に、ブザーにより警告音を出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０６１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両において必要とされる音色は、お知らせ・指示・警告音等、様々なものが想定されるが、上記の従来技術では、ブザーが盗難防止のための警告音を発するためのものとされ、警告音とは異なる音色等で構成されるその他の用途の音（例えば車両状態の告知のための音）を発生させるためには別途の音発生装置を設ける必要があり、コストが増大してしまうという課題があった。
【０００５】
例えば、車両にはクラクション（警音器）のためのホーンが設けられるが、このホーンを利用して様々な音を発生させることが望まれる。
【０００６】
上記従来技術の課題に鑑み、本発明は、ホーンを制御して異なる音を発生させることが可能なホーン制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、
コイル（２１）と、
当該コイル（２１）内に配置されて当該コイル（２１）への通電時に電磁石を構成する固定部材（２４）と、
前記固定部材（２４）に衝突するまでの範囲（ＤＢ）で振動可能に配置され、前記電磁石の吸引力で前記固定部材（２４）に向かって変位可能とされる可動部材（２３）と、
前記コイル（２１）に接続される接点（２２）であって、常時は閉状態であり、前記可動部材（２３）が前記固定部材（２４）に衝突する前にある一定距離（ＤＡ）よりも大きく変位すると付勢されて開状態となる機械式の接点（２２）と、
を備えるホーン（２０）に対して通電して、当該ホーン（２０）の吹鳴を制御するホーン制御装置（１０）において、
前記コイル（２１）に電圧パルス列を印加することで前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させる制御部（１）を備え、
前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅は、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つことで、前記接点（２２）が閉状態を保つものとして設定されていること
を第１の特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／２未満に設定されていること
を第２の特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されていること
を第３の特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
前記パルス周波数が閾値判定で前記基本周波数より低く設定されている場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されており、
前記パルス周波数が前記閾値判定で前記基本周波数より低く設定されていない場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周期の１／４未満に設定されていること
を第４の特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、
前記制御部（１）及び前記ホーン（２０）は、バッテリ（Ｂ）に対して並列に接続されることにより、当該バッテリ（Ｂ）によって共通の電源電圧が提供されること
を第５の特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、
前記ホーン（２０）を駆動するための電源電圧を提供するバッテリ（Ｂ）の電圧を検出する電圧検出部（５）をさらに備え、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、前記電圧検出部（５）にて検出された電圧が小さいほど、前記駆動するためのパルス幅が長いものとして設定されていること
を第６の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の、
コイル（２１）と、
当該コイル（２１）内に配置されて当該コイル（２１）への通電時に電磁石を構成する固定部材（２４）と、
前記固定部材（２４）に衝突するまでの範囲（ＤＢ）で振動可能に配置され、前記電磁石の吸引力で前記固定部材（２４）に向かって変位可能とされる可動部材（２３）と、
前記コイル（２１）に接続される接点（２２）であって、常時は閉状態であり、前記可動部材（２３）が前記固定部材（２４）に衝突する前にある一定距離（ＤＡ）よりも大きく変位すると付勢されて開状態となる機械式の接点（２２）と、
を備えるホーン（２０）に対して通電して、当該ホーン（２０）の吹鳴を制御するホーン制御装置（１０）において、
前記コイル（２１）に電圧パルス列を印加することで前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させる制御部（１）を備え、
前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅は、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つことで、前記接点（２２）が閉状態を保つものとして設定されていること
という第１の特徴によれば、
前記ホーン（２０）を、前記接点（２２）が閉状態を保つ範囲で振動させることで発音させることにより、前記可動部材（２３）が前記固定部材（２４）に衝突する場合とは異なるソフトな音色を前記ホーン（２０）に発生させることで、前記ホーン（２０）により異なる音色を発生させることができる。
【００１４】
本発明の、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／２未満に設定されていること
という第２の特徴によれば、
駆動するためのパルス幅を基本周期の１／２未満に設定することにより、前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅が、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つようにすることができる。
【００１５】
本発明の、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、当該駆動するためのパルス幅が前記ホーン（２０）の基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されていること
という第３の特徴によれば、
駆動するためのパルス幅を基本周期の１／３以下に設定することにより、前記ホーン（２０）に一定管理範囲内での特性バラツキがあったとしても、前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅は、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つようにすることができる。
【００１６】
本発明の、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
前記パルス周波数が閾値判定で前記ホーン（２０）の基本周波数より低く設定されている場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されており、
前記パルス周波数が前記閾値判定で前記基本周波数より低く設定されていない場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周期の１／４未満に設定されていること
という第４の特徴によれば、
パルス周波数が基本周波数より低いは、前記駆動するためのパルス幅を前記基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定することで、前記ホーン（２０）に一定管理範囲内での特性バラツキがあったとしても、衝突を伴う共鳴状態に至ることを防止し、
パルス周波数が基本周波数より低くない場合（基本周波数より高い場合を含む）は、前記駆動するためのパルス幅を前記基本周波数の逆数である基本周期の１／４未満に設定することで、
いずれの場合においても、駆動するためのパルス幅を、基本周期の１／３未満であることを少なくとも満たすものとして設定することにより、一定のマージンを確保したうえで、前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅が、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つようにすることができる。
【００１７】
本発明の、
前記制御部（１）及び前記ホーン（２０）は、バッテリ（Ｂ）に対して並列に接続されることにより、当該バッテリ（Ｂ）によって共通の電源電圧が提供されること
という第５の特徴によれば、
共通のバッテリ（Ｂ）により制御部（１）及びホーン（２０）の両方を駆動することができる。
【００１８】
本発明の、
前記ホーン（２０）を駆動するための電源電圧を提供するバッテリ（Ｂ）の電圧を検出する電圧検出部（５）をさらに備え、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
いずれのパルス周波数においても、前記電圧検出部（５）にて検出された電圧が小さいほど、前記駆動するためのパルス幅が長いものとして設定されていること
という第６の特徴によれば、
バッテリ（Ｂ）の電源電圧が変動したとしても、ホーン（２０）の音圧を一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係る、ホーンの駆動を制御するホーン制御装置の構成（回路構成及び機能構成）を示す図である。
【図２】一実施形態に係るホーンの断面構成を示すことにより、ホーンの機械的な構成の概要を説明するための図である。
【図３】ホーン制御装置がホーンを第１実施形態で吹鳴制御する際のフローチャートである。
【図４】ホーン制御装置がホーンを第１実施形態で吹鳴制御する際の回路波形の模式例を示すグラフである。
【図５】ホーン制御装置がホーンを第２実施形態で発音制御する際のフローチャートである。
【図６】共通設定の下で概ね200Hzから2000Hzまでの範囲でパルス周波数を変えて第２実施形態によりホーンを発音させた際の音圧及びパルス幅のグラフである。
【図７】図６の実験例のうちの一部における回路波形の模式例を示すグラフである。
【図８】パルス幅を変える模式例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、一実施形態に係る、ホーン２０の発音を制御するホーン制御装置１０の構成（回路構成及び機能構成）を示す図である。ホーン制御装置１０は主要な構成として、バッテリＢ、レギュレータ６、制御部１、スイッチ素子ＳＥ１、第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２を備え、コイル２１及び接点２２を備えるホーン２０の駆動を制御する。なお、ホーン２０も、ホーン制御装置１０に備わるものとしてもよい。ホーン制御装置１０及びホーン２０は、自動二輪車などの車両に設置されるものであってよい。
【００２１】
制御部１は、ハードウェアとしてはＣＰＵ等のプロセッサ及びメモリを備えて構成することができ、メモリ内に格納された所定のプログラムをプロセッサが読み込んで実行することによってそれぞれ実現される機能的な構成として、駆動部２、電流検出部４及び電圧検出部５を備える。
【００２２】
バッテリＢに対して制御部１及びホーン２０が並列に接続されることで、バッテリＢは制御部１に対して動作電圧を提供し、且つ、ホーン２０が吹鳴する際の駆動電圧を提供する。すなわち、制御部１及びホーン２０は、共通のバッテリ（電源）Ｂによって駆動されるものである。ここで、バッテリＢと制御部１との間にはレギュレータ６が接続されることで、レギュレータ６によって調整された電圧が制御部１の動作電圧として提供される。レギュレータ６は例えば、バッテリＢの電圧を降圧して制御部１に提供するようにしてもよい。
【００２３】
本実施形態において、バッテリＢの高電圧側（接地とは反対側）に対してスイッチ素子ＳＥ１及びホーン２０がこの順番で直列接続される。スイッチ素子ＳＥ１は制御部１によりオンオフ制御がなされることで、バッテリＢの電源電圧によってホーン２０が駆動され、ホーン２０は駆動される。
【００２４】
詳細を後述するように、ユーザ（例えば、自動二輪車の乗員）が第１スイッチＳＷ１をオンすることにより制御部１が第１入力を受け取った場合には、制御部１はホーン２０を第１実施形態において吹鳴（ホーンとして吹鳴）させるよう駆動する一方、ユーザが第２スイッチＳＷ２をオンすることにより制御部１が第２入力を受け取った場合には、制御部１はホーン２０を第１実施形態とは異なる第２実施形態において発音（ブザーとして発音）させるよう駆動する。第１スイッチＳＷ１及び第２スイッチＳＷ２は共に、ユーザによるオン操作を受け付ける機械式のスイッチとして設けることができる。
【００２５】
本実施形態において、スイッチ素子ＳＥ１はＮ型ＦＥＴ（Ｎ型電界効果トランジスタ）として構成される。
【００２６】
スイッチ素子ＳＥ１（Ｎ型ＦＥＴ）のソースＳ１はホーン２０に接続され、ドレインＤ１はバッテリＢに接続され、ゲートＧ１は駆動部２に接続される。後述するように駆動部２は、ゲートＧ１のオンオフを制御することで、ホーン２０をバッテリＢによって駆動して発音または吹鳴させる。
【００２７】
ホーン２０の一端はスイッチ素子ＳＥ１に接続され、もう一端は接地される。図２は、一実施形態に係るホーン２０の断面構成を示すことにより、ホーン２０の機械的な構成の概要を説明するための図である。ホーン２０は、コイル２１、第１接点２２Ａ及び第２接点２２Ｂで構成される接点２２と剛体ステー２２Ｃ及びスプリング板２２Ｄとで構成される接点アセンブリ２２０、可動シャフト（可動部材）２３、固定シャフト（固定部材）２４、ダイヤフラム２５、レゾネータ（共鳴器）２６、ケース３０並びにステー３１を備える。
【００２８】
ケース３０には、ダイヤフラム２５、可動シャフト２３、固定シャフト２４及び接点アセンブリ２２０が収納される。ケース３０がステー３１に固定されることで、このステー３１を介して自動二輪車などにホーン２０を取り付けることができる。ケース３０はホーン制御装置１０に接続されることで、ホーン２０とホーン制御装置１０とが電気的に接続される。
【００２９】
ダイヤフラム２５は、リング状の固定部材によりケース３０の開口部を塞ぐようにしてケース３０に固定される。ダイヤフラム２５は例えば円盤形状の薄い金属板として形成される。ダイヤフラム２５の中心部に可動シャフト２３がワッシャ及びレゾネータ２６とともにかしめで固定される。
【００３０】
可動シャフト２３及び固定シャフト２４は共に鉄などの磁性材料で形成され、互いに同軸上に配置される。当該同軸上を可動シャフト２３は振動可能に構成され、振幅が大きい際には、ケース３０の底部に固定されている固定シャフト２４に衝突する。固定シャフト２４はコイル２１内に配置されることにより、コイル２１及び固定シャフト２４は電磁石を構成し、その磁力（吸引力）により可動シャフト２３を前記同軸上において駆動する。
【００３１】
接点アセンブリ２２０において、第１接点２２Ａは剛体ステー２２Ｃに固定されることでケース３０に対して変位不可能に固定され、第２接点２２Ｂはスプリング板２２Ｄに固定されることによってケース３０に対して変位可能に固定される。スプリング板２２Ｄによって第２接点２２Ｂが第１接点２２Ａに対して弾性的に付勢されることで、接点２２（第１接点２２Ａ及び第２接点２２Ｂ）は常時閉とされる。
【００３２】
可動シャフト２３は、前記電磁石の吸引力により、前記同軸上を静止時（ホーン２０の非吹鳴時、すなわち、コイル２１に非通電であり前記電磁石が非構成のとき）の位置から固定シャフト２４の方に向かって第１距離ＤＡ（不図示）だけ移動した際に、スプリング板２２Ｄへと接し、第１距離ＤＡよりもさらに大きく移動するとスプリング板２２Ｄを固定シャフト２４の側に向けて弾性変形させることにより第１接点２２Ａ及び第２接点２２Ｂを離間させて接点２２を開状態とさせ、静止時の位置から第２距離ＤＢ（不図示）だけ移動した際に固定シャフト２４に衝突するように配置されている。ここで、「０＜ＤＡ＜ＤＢ」である。
【００３３】
すなわち、可動シャフト２３の静止時の位置を前記同軸上での原点（ｘ＝０）とし、前記同軸上に固定シャフト２４に向かう方向を正として、可動シャフト２３の位置を表すｘ軸（不図示）を取ると、可動シャフト２３の位置ｘにより、以下のように接点２２の開閉状態に関連する場合分けができる。
【００３４】
（第１の場合）ｘ＜ＤＡのとき、可動シャフト２３とスプリング板２２Ｄとは離間しており、接点２２は閉じている。（これは、「ｘ＜０」で可動シャフト２３が固定シャフト２４から離れる側の位置にある場合も含む。）
（第２の場合）ｘ＝ＤＡのとき、可動シャフト２３とスプリング板２２Ｄとは互いに付勢することなく接しており、接点２２は閉じている。
（第３の場合）ＤＡ＜ｘ＜ＤＢのとき、可動シャフト２３がスプリング板２２Ｄを付勢して固定シャフト２４の位置する側へと弾性変形させ、接点２２は開いている。
（第４の場合）ｘ＝ＤＢのとき、可動シャフト２３がスプリング板２２Ｄを付勢して弾性変形させ、且つ、可動シャフト２３が固定シャフト２４に衝突しており、接点２２は開いている。（なお、固定シャフト２４はケース３０に固定されていることから、「ｘ＞Ｄ２」となるような位置まで可動シャフト２３が移動することはない。）
【００３５】
以下、ホーン制御装置１０がホーン２０を吹鳴させるよう駆動する制御に関する第１実施形態（第１スイッチＳＷ１がオンされた場合）と、これとは異なる、ホーン２０を発音させるよう駆動する制御に関する第２実施形態（第２スイッチＳＷ２がオンされた場合）とを順に説明する。
【００３６】
図３は、ホーン制御装置１０がホーン２０を第１実施形態で吹鳴制御する際のフローチャートである。ステップＳ１１では、ユーザが第１スイッチＳＷ１をオンすることにより制御部１に第１入力が入力されたか否かを判定し、入力されていればステップＳ１２へと進み、入力されていなければステップＳ１１に戻る。
【００３７】
ステップＳ１２では、駆動部２がスイッチ素子（Ｎ型ＦＥＴ）ＳＥ１のゲートＧ１に電圧を印加することにより、スイッチ素子ＳＥ１をオンさせて（すなわち、ソースＳ１及びドレインＤ１間を導通状態として）から、ステップＳ１３へと進む。ここで、第１実施形態において駆動部２は、直流電圧をゲートＧ１に印加することで、スイッチ素子ＳＥ１を連続してオン状態とさせる。
【００３８】
こうして、ステップＳ１２以降の後述する吹鳴停止制御が行われるまでの間において、スイッチ素子ＳＥ１のオン状態が保たれることより、ホーン２０はバッテリＢの直流電圧によって駆動され、吹鳴する。この吹鳴の際のホーン２０の動作概要は次の状態（１）〜（６）をこの順で繰り返すものである。
【００３９】
（１）コイル２１に通電される。（２）コイル２１及び固定シャフト２４が電磁石として機能して磁力により可動シャフト２３を固定シャフト２４に向かって引きつけ、加速させる。（３）可動シャフト２３が固定シャフト２４に激突する直前で、可動シャフト２３がスプリング板２２Ｄを押すことにより接点２２を開状態とし、コイル２１の電流が遮断される。（４）可動シャフト２３は慣性で固定シャフト２４に激突し、激突衝撃がレゾネータ２６に伝わり、衝撃音がレゾネータ２６によって大きくなり、ホーン２０が吹鳴する。（５）激突による反発力とダイヤフラム２５の弾性力とによって可動シャフト２３が静止時の位置（前述した「ｘ＝０」の位置）へと戻っていく。（６）可動シャフト２３が静止時の位置に戻る途中の位置において接点２２が閉じて再び通電開始し、状態（１）へと戻る。
【００４０】
なお、可動シャフト２３の位置ｘに関して、上記の状態（１）、（２）が前述した第１の場合の「ｘ＜ＤＡ」に該当し、状態（３）及び（５）が第３の場合の「ＤＡ＜ｘ＜ＤＢ」に該当し、状態（４）が第４の場合の「ｘ＝ＤＢ」に該当し、状態（６）が第２の場合の「ｘ＝ＤＡ」に該当する。
【００４１】
上記のようにして、第１実施形態ではホーン２０はその基本周波数において吹鳴する。すなわち、基本周波数とは上記（１）〜（６）の状態を周期的に繰り返すことにより１秒当たりで接点２２が開閉する回数であり、且つ、可動シャフト２３が固定シャフト２４に激突する回数である。なお、激突することでレゾネータ２６が金属共鳴音を発すること等を原因として、ホーン２０の発する音声は基本周波数以外の成分をも含み、例えば自動二輪車等の警音器の音声として好適なものとなる。基本周波数は、ダイヤフラム２５の弾性係数や、可動シャフト２３の質量や、コイル２１のインダクタンスなどによって、ホーン２０に固有の値として定まる。
【００４２】
ステップＳ１３では、所定の吹鳴終了判定が得られたか否かを制御部１が判断し、得られていればステップＳ１４へと進み、得られていなければステップＳ１３に戻り、この判定が得られるまで待機する。この判定条件は、ホーン２０の用途に適した任意の条件を用いてよく、ホーン２０が吹鳴開始してから一定時間が経過したか否かによって判定してもよいし、警音器として用いる場合であれば、第１スイッチＳＷ１がオフされたことによって判定するようにしてもよい。
【００４３】
ステップＳ１４では、電流検出部４がホーン２０に流れる電流（ホーン電流）の検出を開始してから、ステップＳ１５へと進む。図１の構成では、電流検出部４はソースＳ１の箇所でホーン電流を検出しているが、その他の箇所で検出するようにしてもよい。例えば、ドレインＤ１の箇所で電流を検出してもよい。
【００４４】
ステップＳ１５では、電流検出部４で検出しているホーン電流の値がゼロとなったか否かが判定され、ゼロとなっていればステップＳ１６へと進み、ゼロとなっていなければステップＳ１５へと戻り、ゼロ判定が得られるまで待機する。
【００４５】
ステップＳ１６では、駆動部２がスイッチ素子ＳＥ１のゲートＧ１に印加していた直流電圧を解除してスイッチ素子ＳＥ１をオフとすることでホーン２０の吹鳴を停止させ、以上の図３のフローは終了する。
【００４６】
図４は、ホーン制御装置１０がホーン２０を第１実施形態で吹鳴制御する際の回路波形の模式例を示すグラフである。図４では、横軸を共通の時刻として、グラフ上に上から順に、ゲートＧ１の電圧Ｖ（Ｇ１）、ソースＳ１の電圧Ｖ（Ｓ１）及びドレインＤ１の電流Ｉ（Ｄ１）が示されている。
【００４７】
図４にて、時刻ｔ１はステップＳ１２にてスイッチ素子（Ｎ型ＦＥＴ）ＳＥ１をオンした時刻であり、時刻ｔ２は時刻ｔ１の一定時間後であり、ステップＳ１３で吹鳴終了判定を得てステップＳ１４にてホーン電流の検知を開始した時刻であり、時刻ｔ３はホーン電流がゼロとなったことが検知されて（すなわち、ステップＳ１５で肯定の判定を得て、これに次ぐステップＳ１６にて）、吹鳴停止した時刻である。図４では、脈流となっているホーン電流（ドレインＤ１の電流Ｉ（Ｄ１））よりホーン２０の基本周波数が400Hz程度であることと、吹鳴停止時のノイズが抑制されていることを見て取ることができる。ここで、電流検出部４によりホーン電流がゼロとなることを確認した時点でスイッチ素子ＳＥ１をオフすることにより、吹鳴停止時のノイズを抑制することが可能となる。
【００４８】
図５は、ホーン制御装置１０がホーン２０を第２実施形態で発音制御する際のフローチャートである。ステップＳ３１では、ユーザが第２スイッチＳＷ２をオンすることにより制御部１に第２入力が入力されたか否かを判定し、入力されていればステップＳ３２へと進み、入力されていなければステップＳ３１に戻る。
【００４９】
ステップＳ３２では、駆動部２がスイッチ素子（Ｎ型ＦＥＴ）ＳＥ１のゲートＧ１に電圧をパルス列として継続的に印加することにより、スイッチ素子ＳＥ１を断続的にオンさせる処理を開始してから、ステップＳ３３へと進む。ここで、第２実施形態において駆動部２は、所定周期及び所定デューティでのパルス列として電圧をゲートＧ１に印加することで、スイッチ素子ＳＥ１をデューティ駆動して断続的にオン状態とさせる。この詳細に関しては後述する。
【００５０】
ステップＳ３３では、所定の吹鳴終了判定が得られたか否かを制御部１が判断し、得られていればステップＳ３４へと進み、得られていなければステップＳ３３に戻り、この判定が得られるまで待機する。（この待機している間は、ホーン２０は継続して発音している。）この判定条件は、ホーン２０の用途に適した任意の条件を用いてよく、ホーン２０が発音開始してから一定時間が経過したか否かによって判定してもよいし、第２スイッチＳＷ２がオフされたことによって判定するようにしてもよい。
【００５１】
ステップＳ３４では、駆動部２がスイッチ素子ＳＥ１のデューティ駆動を終了し、ゲートＧ１へのパルス列の印加を解除してスイッチ素子ＳＥ１をオフとすることで、以上の図５のフローは終了する。ステップＳ３４でのデューティ駆動の終了に伴い、ホーン２０の発音も終了する。
【００５２】
以下、第２実施形態での駆動部２によるデューティ駆動と、これによるホーン２０の吹鳴の態様の詳細を説明する。駆動部２によるデューティ駆動は、所定周期及び所定パルス幅のパルス列でゲートＧ１をオンとすることにより、ホーン２０（コイル２１）に対するバッテリＢによる印加電圧も、この所定周期及び所定パルス幅でのパルス列とするものである。この所定周期及び所定パルス幅に関しては様々なものを予め設定しておくことにより、ホーン２０のブザー発音を様々な周波数や音圧とすることができる。ただし、所定周期及び所定パルス幅いずれの設定においても、次の共通制約を満たすようにしておく。
【００５３】
（共通制約）
駆動されて可動シャフト２３が振動する際は常に、その位置ｘが前述した第１の場合の「ｘ＜ＤＡ」にあることで、接点２２は閉状態を保つようなものとして、従って且つ、可動シャフト２３が固定シャフト２４に衝突することはないようなものとして、所定周期（又は所定周波数）及び所定パルス幅を設定する。
【００５４】
上記の共通制約により、第２実施形態では可動シャフト２３（並びにこれに固定されるダイヤフラム２５及びレゾネータ２６）は、この所定周期での単振動に近い形で振動する。従って、衝突を伴う第１実施形態とは異なり、第２実施形態ではホーン２０はソフトな音色で吹鳴することができ、例えば自動二輪車において各種のシステム的な操作を乗員が行う際の通知音などに利用するのに好適な音色を得ることができる。
【００５５】
具体的に、上記の共通制約のもとで、第２実施形態でのパルス列の周期（又は周波数）及びパルス幅に関して以下のような共通設定のもとでの様々な設定が可能であり、ホーン２０の音声の周波数や音圧を豊富な種類の中から選択可能とすることができる。
【００５６】
（共通設定）
共通設定は、一定範囲内にて選択されることで設定されるパルス列の周期（又は周波数）に依らず、ホーン２０の基本周波数における周期（すなわち、基本周波数の逆数であり、以下、「基本周期」とする）の1/2より小さいパルス幅を設定するようにする、というものである。
【００５７】
すなわち、上記の共通制約（接点２２の閉状態を維持すること）が満たされなくなるおそれが最も強くなるのは、印加するパルス列の周期を基本周期に一致させて又は近いものとして設定する場合（以下、ワーストケースと呼ぶ）である。このワーストケースの際にパルス幅を基本周期の1/2以上の値として設定すると、印加電圧は直流ではないのにもかかわらず結果的に、第１実施形態と同様の共振状態となり、可動シャフト２３が固定シャフト２４に衝突してしまうこととなる。これは、第１実施形態でのホーン電流の波形において、電流が流れている割合、すなわち、接点２２が閉状態となっている割合が1/2強であることによる。そこで、ワーストケースも含めて常に、印加パルス幅を基本周期の1/2よりも小さいものとして設定することで、第１実施形態とは異なる小刻みな可動シャフト２３の動きを実現して、上記の共通制約を満たす第２実施形態での吹鳴を実現することができる。
【００５８】
なお、上記のワーストケースの場合、パルス幅を基本周期の1/2に近い値として設定すると、ホーン２０の特性バラツキ（一定の管理範囲内でのバラツキ）などによっては、第１実施形態と同様に共振して可動シャフト２３が固定シャフト２４に衝突してしまうことがありうる。あるいは、可動シャフト２３の振動の各回で常に衝突することはないとしても、接点２２が時々閉じない状態となって可動シャフト２３の振動が不規則となり、発音が濁ったものとなることがありうる。従って、より確実に上記の共通制約（接点２２の閉状態を維持すること）を満たすように、ワーストケースの場合（パルス周波数が閾値判定で基本周波数に近いと判定される場合）及び／又はパルス周波数が閾値判定で基本周波数より低い周波数の場合では、基本周期の1/3以下のパルス幅を設定するようにし、これ以外の場合では基本周期の1/4未満のパルス幅を設定するようにしてもよい。
【００５９】
すなわち、設定されるパルス周波数が閾値判定で基本周波数よりも低い場合は基本周期の1/3以下（1/3未満でもよい）にパルス幅を設定し、これ以外の場合（設定されるパルス周波数が前記閾値判定で基本周波数よりも低くない場合、すなわち、高いパルス周波数の側で短いパルス周期の側を含む場合）は基本周期の1/4未満（1/4以下でもよい）のパルス幅を設定するようにしてよい。
【００６０】
あるいは、設定されるパルス周波数によらず常に、基本周期の1/3以下（未満でもよい）のパルス幅を設定するようにしてもよい。
【００６１】
図６は、上記の共通設定の下で概ね200Hzから2000Hzまでの範囲でパルス周波数を変えて第２実施形態によりホーン２０を吹鳴させた際の音圧及びパルス幅のグラフである。グラフにおける線Ｌ１，Ｌ２及びＬ３はバッテリＢの電圧がそれぞれ15V,13.5V,10Vの際の各パルス周波数（印加周波数）での音圧を示し、グラフにおける線Ｌ４はこの各パルス周波数において共通設定されたパルス幅を示している。
【００６２】
図６の例は、概ね200Hzから2000Hzまでの範囲において、音圧を概ね一定に保つように設定した例となっている。
【００６３】
図６の例では、ホーン２０の基本周波数は400Hzであり従って基本周期が2.5msである。この場合、上記の共通設定によれば、設定するパルス周波数によらず、パルス幅を基本周期の1/2である1.25ms未満とすればよく、図６の例はこの通りにパルス幅が設定されている。図６の例ではグラフ線Ｌ４において、パルス周波数が高くなるにつれてパルス幅が収束するようになっている。これは、パルス周波数の逆数としてパルス周波数が高くなるほど小さくなるパルス周期のグラフ線（図６には不図示）に対して寄り添うものとして、パルス周波数の高いところでは高デューティ（例えば80%程度）で設定されていることによる。
【００６４】
また、図６の例は、少なくともホーン２０の基本周波数400Hz（基本周期2.5ms）に近い設定周波数（前述したワーストケースの場合）においては、基本周期の1/3以下の周期、すなわち、0.83ms以下の周期でパルス幅を設定する例にもなっている。
【００６５】
図７は、図６の実験例のうちの一部における回路波形の模式例を示すグラフである。各グラフにおいては上段側から、デューティ駆動されるスイッチ素子ＳＥ１（Ｎ型ＦＥＴ）のゲート電圧Ｖ（Ｇ１）及びドレイン電流Ｉ（Ｄ１）（ホーン電流に相当）と、が示されている。
【００６６】
図７の各グラフはバッテリＢの電源電圧を13.5Vとした際のものであり、グラフＧＲ１は印加周波数約200Hzの、グラフＧＲ２は印加周波数約600Hzの、グラフＧＲ３は印加周波数約1200Hzの、グラフＧＲ４は印加周波数約2000Hzの、回路波形をそれぞれ示している。各グラフにおいて横軸及び縦軸はスケール共通である。各グラフは図５のフローチャートに従い、スイッチ素子ＳＥ１をデューティ駆動開始した後の一定時間の波形が示されており、ホーン電流（ドレイン電流Ｉ（Ｄ１））の挙動に、適切にデューティ駆動されている様子を見て取ることができる。
【００６７】
以上、本発明の一実施形態によれば、単一のホーン２０のみを利用して、第１実施形態においてホーン２０を可動シャフト２３の衝突を伴う通常の態様で吹鳴させ、且つ、第２実施形態においてホーン２０を当該衝突は伴わず、接点２２を常に閉状態とすることで第１実施形態とは異なるソフトな音色により発音させることができる。以下、さらなる補足事項を説明する。
【００６８】
（第２実施形態において音圧を変化させることに関して）
図６及び図７の例を用いて説明したように、第２実施形態においては、概ね同じ音圧（図６に示されるように80dB付近）を保ちつつ、200Hz〜2000Hzといった広い範囲のパルス周波数でホーン２０を発音させることができる。
【００６９】
駆動部２においてはさらに、共通のパルス周波数において、電流すなわちパルス幅を変化させて音圧を調整するように、制御することも可能である。例えば、あるパルス周波数において音圧を小さくしたい場合は、このパルス周波数においてパルス幅をより小さく設定し、音圧を大きくしたい場合には、このパルス周波数においてパルス幅をより大きく設定すればよい。（ただし、第２実施形態が成立する範囲で、すなわち接点２２が閉状態を保ったままの範囲で、パルス幅を変えるようにすればよい。）ここで、電流すなわちパルス幅を大きくすれば、電流変化も大きくなるため、コイル２１による電磁石の吸引力も強くなり、設定されているパルス周波数において音圧を増大させることができる。
【００７０】
図８は、パルス幅を変える模式例を示す図である。図８では、図７のグラフＧＲ１に対して、パルス幅を少しだけ（20%程度）大きくしたグラフＧＲ１０を列挙している。グラフＧＲ１０の場合、グラフＧＲ１と同様のパルス周波数（約200Hz）において、音圧をより大きくすることが可能である。同様にしてこのパルス周波数（約200Hz）において逆に音圧を小さくしたい場合は、パルス幅をグラフＧＲ１の場合よりも小さくすればよい（不図示）。
【００７１】
一実施形態では、例えば自動二輪車において各種のシステム的な操作を乗員が行う際の通知音において、ある周波数（一定範囲内で設定可能な任意の周波数）で音圧を変化させた音を発生させる用途のために、駆動部２において、予め設定される音圧に応じたパルス幅（音圧が大きいほど長いパルス幅）を設定するようにしてよい。
【００７２】
別の一実施形態では、バッテリＢの電源電圧が変動したとしても音圧が一定となるように、ある周波数（一定範囲内で設定可能な任意の周波数）のパルス幅を、バッテリＢの電源電圧の値に応じて、電源電圧が小さくなるほど、パルス幅を長くするように、駆動部２において設定するようにしてもよい。この際、バッテリＢの電源電圧の値に関しては電圧検出部５において検出し、駆動部２ではこの検出された電源電圧の値に応じたパルス幅を設定すればよい。
【００７３】
すなわち、図６の実験例に示されるように、バッテリＢの電圧が高いほど音圧が大きくなる傾向があるので、バッテリＢの電源電圧が変動しうる場合には、この電圧を監視して電圧値に応じたパルス幅を上記のように設定することで、電源電圧が変動してもホーン２０の音圧を一定に保つようにすることが可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１０…ホーン制御装置、１…制御部、２…駆動部、４…電流検出部、５…電圧検出部
２０…ホーン、２１…コイル、２２…接点
ＳＥ１…スイッチ素子（Ｎ型ＦＥＴ）
Ｂ…バッテリ、ＳＷ１…第１スイッチ、ＳＷ２…第２スイッチ
【図１】
2020181115.tif 000003
【図２】
2020181115.tif 000004
【図３】
2020181115.tif 000005
【図４】
2020181115.tif 000006
【図５】
2020181115.tif 000007
【図６】
2020181115.tif 000008
【図７】
2020181115.tif 000009
【図８】
2020181115.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年2月28日(2020.2.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
本発明の、
前記制御部（１）は、一定範囲内から選択されたパルス周波数において電圧パルスを印加して前記ホーン（２０）をデューティ駆動して発音させ、
前記パルス周波数が閾値判定で前記ホーン（２０）の基本周波数より低く設定されている場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定されており、
前記パルス周波数が前記閾値判定で前記基本周波数より低く設定されていない場合は、前記駆動するためのパルス幅が前記基本周期の１／４未満に設定されていること
という第４の特徴によれば、
パルス周波数が基本周波数より低い場合は、前記駆動するためのパルス幅を前記基本周波数の逆数である基本周期の１／３以下に設定することで、前記ホーン（２０）に一定管理範囲内での特性バラツキがあったとしても、衝突を伴う共鳴状態に至ることを防止し、
パルス周波数が基本周波数より低くない場合（基本周波数より高い場合を含む）は、前記駆動するためのパルス幅を前記基本周波数の逆数である基本周期の１／４未満に設定することで、
いずれの場合においても、駆動するためのパルス幅を、基本周期の１／３未満であることを少なくとも満たすものとして設定することにより、一定のマージンを確保したうえで、前記印加する電圧パルス列におけるパルス幅が、前記可動部材（２３）が振動する際の変位が前記一定距離（ＤＡ）未満を保つようにすることができる。