(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの機械的振動子（３）を、特に自動車（１）内で制御するための方法に関し、それぞれの振動子（３）は、振動子（３）への印加出力を介して制御可能な周波数で動作時に振動する。振動子（３）の簡略化された、かつ精密な制御は、単一の音響トランスデューサ（６）を振動子（３）に対して離間して配置し、電気信号を受信することによって達成され、電気信号は、フーリエ変換を受け、それにより、フーリエスペクトルが算出され、それぞれの振動子（３）の周波数は、フーリエスペクトルの極限値から決定される。  本発明は、更に、少なくとも２つのそのような振動子（３）を備える自動車（１）に関し、自動車（１）の制御装置（９）は、振動子（３）を本発明により制御するように形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの機械的振動子（３）を、特に自動車（１）内で制御するための方法であって、前記それぞれの振動子（３）は、前記振動子（３）への印加出力を介して制御可能な周波数で動作時に振動し、
単一の音響トランスデューサ（６）は、前記振動子（３）に対して離間されて配置され、
前記音響トランスデューサ（６）を使用して、電気信号が受信され、
前記電気信号は、フーリエ変換を受け、それにより、フーリエスペクトルが算出され、
前記それぞれの振動子（３）の前記周波数は、前記フーリエスペクトルの極限値から決定される、方法。
【請求項２】
前記それぞれの決定された周波数は、前記印加出力の変化によって所定の周波数に適合されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記それぞれの振動子（３）は、直流電圧の印加によって動作されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記それぞれの振動子（３）に前記フーリエスペクトルにおいて特性曲線が割り当てられ、前記それぞれの振動子（３）の前記周波数は、前記関連する特性曲線の極限値から決定されることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記それぞれの振動子（３）は、最初に個別に動作され、前記電気信号から生じる前記フーリエスペクトルに基づいて前記関連する特性曲線が割り当てられることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記振動子（３）及び前記音響トランスデューサ（６）は、同じ媒体（７）内に配置されていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記振動子（３）は、異なる周波数で動作されることを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも２つの機械的振動子（３）を備える自動車（１）であって、前記それぞれの振動子（３）が動作時に関連する周波数で振動し、前記振動子（３）が同じ媒体（７）内に配置されている、自動車（１）であって、
前記媒体（７）内で前記振動子（３）に対して離間されて配置されている、音響トランスデューサ（６）と、
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の方法により前記振動子（３）を制御するように形成されている、制御装置（９）と
を備えることを特徴とする、自動車。
【請求項９】
前記振動子（３）及び前記音響トランスデューサ（６）は、前記自動車（１）の座席（２）内に配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の自動車。
【請求項１０】
前記振動子（３）のうちの少なくとも１つは、振動波モータ（４）、特に振動モータ（５）を有することを特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの機械的振動子を、特に自動車内で制御するための方法に関する。本発明は、更に、そのように制御される、少なくとも２つのそのような機械的振動子を備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械的振動子、特に振動モータには、多様な用途がある。振動モータは、特に自動車において使用され、目的の振動を発生する。そのような振動子は、特に自動車の座席内で使用することができ、乗員の身体に伝達可能な振動を発生する。そのような振動子の制御は、一般的に、振動子への印加出力を介して、特に印加直流電圧を介して行われる。したがって、印加出力を変化させることにより、それぞれの振動子の振動挙動又は周波数を変化させることができ、それにより制御できる。上記の振動子は、通常は媒体内、特にそのような座席のクッション内に配置されるか又は埋め込まれている。その場合、振動挙動、特に印加出力に関連するそれぞれの振動子の周波数は、媒体内に埋め込まれた状態では、覆われていない状態又は別の媒体内に埋め込まれた状態とは異なる。したがって、それぞれの振動子の精密な又は適切な使用のために、それぞれの振動子の振動挙動又は周波数を媒体内に埋め込まれた状態で知ることが必要である。
【０００３】
振動子が互いに同調されていない場合、例えば、それぞれの振動子の振動又は振動子の周波数の所望しない重なりとなる場合があり、その重なりは、特にいわゆる所望しないうなりをもたらす。
【０００４】
それぞれの振動子の周波数を決定するために、印加出力と周波数との間の関係を媒体内に埋め込まれた状態において受信し、印加出力に基づいて振動子の周波数を推定することが考えられる。しかし、周波数を決定するこの方法及びそれぞれの振動子の制御は、信頼性が低い。特にそれぞれの振動子及び／又は媒体の材料疲労及び劣化過程は、印加出力と振動子の周波数との間の関係の対応する変化を特にもたらす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この問題を解決するために、それぞれの振動子に付属するセンサを設けて、それぞれの振動子の振動挙動、特にそれぞれの振動子の周波数を動作時に決定し、場合により適合させることが、原理的に考えられる。上記のセンサは、一般的には、パルス発生器又は誘導性センサ若しくはホールセンサである。光学センサもまた、この目的に利用できる。この場合、追加部品のそのような振動子の実現が必要であり、実施するには手間がかかることが欠点である。それに加えて、振動子に設けられたセンサは、振動子と共に振動するため、センサは、時間と共に損傷する、かつ／又は加速した劣化過程を受けて、それに対応して誤った結果をもたらす。
【０００６】
したがって、本発明は、少なくとも２つの機械的振動子の制御のための方法及びそのように制御される少なくとも２つのそのような機械的振動子を備える自動車用に、特に簡略化されたかつ／又は信頼性の高いかつ／又は費用対効果の高い振動子の制御を特徴とする改善された実施形態を提供するという課題を扱う。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本課題は、本発明に係る独立請求項の主題により解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【０００８】
本発明は、少なくとも２つの振動子の振動を音響トランスデューサを用いて受信し、受信された信号をフーリエスペクトルに変換し、続いてフーリエスペクトルにおける極限値の割当を使用して、それぞれの振動子の周波数を決定するという、一般的概念に依拠する。それに続いて、それぞれの振動子への印加出力を変化させることによって、それぞれの振動子の周波数を、決定された周波数と所望の周波数との間に差異が生じている限り、所定の又は所望の周波数に適合させることができる。したがって、本発明の解決策により、複数の振動子の周波数は、単一のセンサ、すなわち、音響トランスデューサを用いて正確に決定できる。これにより、振動子の制御は、簡略化され、精密に可能である。それに加えて、それぞれの振動子に設けられた追加的なセンサがなくなるため、振動子の制御の実施は、簡略化される。
【０００９】
本発明の概念に対応して、それぞれの振動子は、動作時にある周波数で振動し、それぞれの振動子のその周波数は、この振動子への印加出力を介して制御可能である。本発明によれば、単一のそのような音響トランスデューサは、振動子に対して離間されて配置され、音響トランスデューサにより動作時に電気信号が受信される。受信された電気信号は、そのようなフーリエスペクトルを算出するために、フーリエ変換を受ける。続いて、それぞれの振動子の周波数は、フーリエスペクトルの極限値から決定される。特に、それぞれの振動子の周波数は、フーリエスペクトル中のピークから決定され、したがって特に、このピークに対応する。
【００１０】
音響トランスデューサにより受信された電気信号は、特に誤差などを排除するか又は除去するために、当然ながらフーリエ変換の実施前又は実施後に別の方法で加工されてもよい。
【００１１】
そのような振動子の決定された周波数と所望の又は所定の周波数との間の差異が認められる限り、決定された周波数を所望の周波数に対応して適合させることは、この振動子への印加出力を対応して変化させることによって行うことができる。
【００１２】
それぞれの振動子への印加出力は、特に電力である。振動子のうちの少なくとも１つ、有利にはそれぞれの振動子が、直流電圧の印加によって動作される場合が好ましい。このことがそれぞれの振動子の周波数の単純な制御を可能にするのは、特に印加電圧と振動子の周波数との間に単純な依存性が存在してもよいからである。
【００１３】
好ましい実施形態によれば、それぞれの振動子にフーリエスペクトルにおいて関連する特性曲線が割り当てられる。次いで、それぞれの振動子の周波数は、フーリエスペクトルにおいて関連する特性曲線の極限値、特にピークから決定される。このことは特に、フーリエスペクトルにおいて異なる振動子間で区別でき、それによりそれぞれの振動子の周波数の信頼性の高い決定を行うことを可能にする。
【００１４】
それぞれの振動子の特性曲線の割当は、好ましくは、それぞれの振動子が個別に動作し、電気信号から生じるフーリエスペクトルに基づいて関連する特性曲線を割り当てることによって行われる。それぞれの振動子の個別の動作及び関連する特性曲線の割当は、単回又は定期的な間隔で実施される較正の過程で行うことができる。また、そのような較正を振動子のそれぞれの共通動作の前に実施することも考えられる。
【００１５】
振動子及び音響トランスデューサが同じ媒体内に配置されている態様が有利であることが明らかである。その結果として、音響トランスデューサに対するそれぞれの振動子の周波数の伝播は、理想的な又は少なくとも類似の挙動を有する。これは、振動子の周波数の正確な決定及び／又は振動子の振動挙動間の比較を可能にする。
【００１６】
原理的には、振動子のうちの２つを同じ周波数又は類似の周波数で動作することが考えられる。
【００１７】
振動子が異なる周波数で動作される場合が好ましい。すなわち、振動子の周波数は、異なっている。これは、一方では、それぞれの振動子の周波数の精密な決定を可能にする。他方では、それにより、振動子の周波数の所望しない重なり、特にうなり、例えば、うなり音が防止されるか又は少なくとも低減される。
【００１８】
振動子は、基本的に任意に形成できる。その場合、少なくとも１つのそのような振動子は、振動波モータ、特に振動モータを有してもよい。すなわち、振動子は、動作時にある回転数、特に振動数により動作され、その回転数、特に振動数の制御は、本発明に従って行われる。
【００１９】
音響トランスデューサは、音響トランスデューサが振動子から受信した周波数、特に振動子から受信した音波を電気信号に変換する限り、任意に形成できる。特に、電気信号の精密な受信を可能にする、圧電型音響トランスデューサを使用することが考えられる。
【００２０】
振動子及び本発明に係る方法は、任意の用途に使用できる。特に、振動子及び方法を自動車で使用することが意図されている。方法の実施は、好ましくは、対応して形成された制御装置を介して実現されている。
【００２１】
振動子は、好ましくは、自動車の座席内で使用され、自動車の乗員の身体に振動を伝達することに役立つ。したがって、振動子により特に、乗員を触覚的に刺激すること、特にマッサージすることが可能である。また、振動子により乗員の身体に固体伝播音を発生させることも可能である。
【００２２】
その場合、音響トランスデューサ及び振動子が同じ媒体に配置されている場合が好ましい。したがって、振動子が自動車の座席内に配置されている場合、振動子及び音響トランスデューサは、好ましくは、座席のクッション内に配置されている。
【００２３】
その場合、音響トランスデューサは、それぞれの配置に不動に設けられていること、特に、振動子の周波数の精密な決定を可能にするために、自ら振動しないことが意図されている。
【００２４】
本発明のその他の重要な特徴及び利点は、従属請求項から、図面から、及び図面を参照した関連する図面の説明から明らかにされる。
【００２５】
前述の特徴及び以下でも説明される特徴は、本発明の範囲を逸脱せずに、それぞれ示された組合せだけではなく、他の組合せでも、又は単独でも使用できる。
【００２６】
本発明の好適な実施形態は図面で示され、以下の記述で詳細に説明される。ここで同一の部品又は類似の部品あるいは機能的に同一の部品には、同一の参照符号が付けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】大幅に簡略化した自動車の回路図である。
【図２】本発明に係る方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１では、自動車１が大幅に簡略化した回路図として図示されている。複数の振動子３が互いに離間されて配置されている、自動車１の座席２が認められる。振動子３は、乗員（図示せず）の身体に振動を伝達する目的に役立つ。そのために、それぞれの振動子に電力、本実施形態では直流電圧が、それぞれの振動子３が関連する周波数で振動するように印加される。この場合、印加出力の変化は、関連する振動子３の周波数の対応する変化をもたらす。それぞれの振動子３は、振動波モータ４、例えば、振動モータ５を有する。音響トランスデューサ６、特に圧電型音響トランスデューサ６’も座席２内に組み込まれ、振動子３に対して離間されて配置されている。振動子３及び音響トランスデューサ６は、同じ媒体７内、図示した例では座席２のクッション８内に配置されている。音響トランスデューサ６は、独自に振動しないように媒体７内に組み込まれている。
【００２９】
それぞれの振動子３は、ある周波数で振動し、その振動は、媒体７を介して音響トランスデューサ６に伝播する。音響トランスデューサ６は、受信した振動を電気信号に変換する。それぞれの振動子３及び音響トランスデューサ６は、制御装置９に接続されているため、制御装置９は、特に音響トランスデューサ６の電気信号を受信して更に加工することができ、また、それぞれの振動子３への印加出力、特にそれぞれ関連する振動子３への印加直流電圧を変化させ、それに対応して振動子３の周波数を適合させることができる。
【００３０】
図２によると、較正ステップ１０’と称することもできる第１の方法ステップ１０では、最初にそれぞれの振動子３が個別に動作される。音響トランスデューサ６を用いて受信された電気信号は、制御装置９においてフーリエ変換を受け、それによりフーリエスペクトルが得られる。その場合、フーリエスペクトルでは、個別に動作された振動子３に割り当てられる特性曲線を識別できる。すなわち、第１の方法ステップ１０では、それぞれの振動子３の個別の動作によって、それぞれの振動子３にフーリエスペクトルにおいて関連する特性曲線が割り当てられる。その場合、振動子３は、異なる周波数で動作されるため、フーリエスペクトルにおける振動子３の特性曲線間に十分な差異が存在し、それにより容易に区別できる。それに加えて、異なる周波数での振動子３の動作は、振動子３の周波数の所望しない重なりを生じない、特にうねり音を発生しないことをもたらす。
【００３１】
較正が第１の方法ステップ１０で実施されている場合、それぞれの振動子３が対応する出力の印加によってある周波数で振動することにより、振動子３の通常動作を開始できる。この動作において、第２の方法ステップ１１では音響トランスデューサ６を用いて、制御装置９に伝送される電気信号が受信される。第３の方法ステップ１２では、音響トランスデューサ６により受信された電気信号は、フーリエ変換を受け、それによりフーリエスペクトルが決定される。フーリエスペクトルでは、特に第１の方法ステップ１０で実施された較正に基づいて、それぞれの振動子３に特性曲線を割り当てることができる。この場合、それぞれの特性曲線は、関連する振動子３の周波数を決定するために援用される極限値、特にピークを有する。特に、それぞれの振動子３の周波数は、フーリエスペクトルにおける関連する特性曲線のピークに対応する。
【００３２】
それぞれの振動子３の周波数が決定されている場合、第４の方法ステップ１３では、それぞれの振動子３の決定された周波数の所定の又は所望の周波数との比較が行われる。これらの周波数間の差異が認められる限り、関連する振動子３への印加出力の適合は、決定された周波数を所望の周波数に適合させるために行われる。その後、方法ステップ１３は、方法ステップ１１に戻ることができるため、電気信号の受信及びそれぞれの振動子３の周波数の決定は、繰り返して、特にループで又は時間的に間隔を置いて実施される。
【００３３】
この方法は、方法ステップ１３の後、あるいはまた第１の方法ステップ１０の後に戻ってもよい。この場合、第１の方法ステップ１０が定期的間隔で、かつ／又は振動子３のそれぞれの始動前に実施されることが好ましい。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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