(57)【要約】外部の影響が動作特性にできる限り作用を及ぼさないようにされた本発明の警笛は、動作量を、あらかじめ設定可能な目標値の適応的に調整するための制御系を有する。ここではパルス発生器（６）によって制御されるスイッチ（５）によって、警笛（１）を流れる励磁電流（Ｉ）のパルス周波数および／またはパルスデューティ比が制御される。ここで励磁電流（Ｉ）の１つまたは複数の特性量を検出する回路手段（１１）が設けられており、さらに励磁電流（Ｉ）から導出される１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値との間の偏差からパルス発生器（６）に対する１つまたは複数の調整量を供給する別の手段が設けられている。
2004536355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
警笛（１）の動作量を、あらかじめ設定可能な目標値に適応的に調整する制御系を有する警笛であって、
パルス発生器（６）によって制御されるスイッチ（５）により、警笛（１）を流れる励磁電流（Ｉ）のパルス周波数および／またはパルスデューティ比が制御され、
前記制御系は回路手段（８，９，１０，１１，１２）を有しており、
該回路手段によって、警笛（１）の動作量が検出され、当該動作量に依存して前記パルス発生器（６）が制御されて、警笛（１）の動作量が前記目標値をとるようにされている形式の警笛において、
前記励磁電流（Ｉ）の１つまたは複数の特性量を検出する回路手段（１１）が設けられており、
当該の励磁電流（Ｉ）から導出された１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値との偏差から前記パルス発生器（６）に対する１つまたは複数の調整量を供給する別の手段が設けられていることを特徴とする、
警笛の動作量を、あらかじめ設定可能な目標値に適応的に調整する制御系を有する警笛。
【請求項２】
前記の警笛（１）の動作量は、当該警笛の共振周波数または当該共振周波数に比例する量、有利には励磁電流（Ｉ）である、
請求項１に記載の警笛。
【請求項３】
前記の励磁電流（Ｉ）の１つまたは複数の特性量は、励磁電流（Ｉ）または当該励磁電流から導出される電圧（Ｕ）の高調波スペクトル成分の相対的な位相および／または励磁電流（Ｉ）または当該励磁電流から導出される電圧（Ｕ）のスペクトル分布である、
請求項１に記載の警笛。
【請求項４】
周波数分析器（１１）によって、前記励磁電流（Ｉ）または当該励磁電流から導出される電圧（Ｕ）の前記の特性量が検出される、
請求項１または３に記載の警笛。
【請求項５】
前記の励磁電流（Ｉ）を電圧（Ｕ）に変換する電流−電圧変換器（８）が設けられており、
前記電圧（Ｕ）をディジタル化するアナログ−ディジタル変換器（１０）が設けられており、
前記の励磁電流（Ｉ）から導出されたディジタルの電圧経過（Ｕ）の１つまたは複数の特性量、有利には高調波スペクトル成分の相対的な位相および／またはスペクトル分布を求める周波数分析器（１１）が設けられている、
請求項１に記載の警笛。
【請求項６】
信号プロセッサ（１２）が設けられており、
該信号プロセッサは、前記の周波数分析器（１１）によって求められた、励磁電流（Ｉ）ないしは当該励磁電流から導出された電圧（Ｕ）の１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値とを比較し、かつ当該の１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値との間の偏差から、前記パルス発生器（６）に対する１つまたは複数の調整量を供給する、
請求項１，４または５のいずれか１項に記載の警笛。
【請求項７】
前記信号プロセッサ（１２）により、前記目標値比較が周期的に繰り返される時間間隔で行われる、
請求項１または６に記載の警笛。
【請求項８】
前記信号プロセッサ（１２）に、警笛（１）の固定の動作量に相応する１つまたは複数の目標値が記憶されている、
請求項１または６に記載の警笛。
【請求項９】
前記信号プロセッサ（１２）に、１つまたは複数の変更可能な目標値が供給される、
請求項１または６に記載の警笛。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、警笛の動作量を、あらかじめ設定可能な目標値に適応的に調整する制御系を有する警笛に関し、ここでパルス発生器によって制御されるスイッチにより、警笛を流れる励磁電流のパルス周波数および／またはパルスデューティ比が制御され、上記の制御系は回路手段を有し、この回路手段により、警笛の動作量が検出され、これに依存して上記のパルス発生器が制御されて、この警笛の動作量が目標値をとるようにされる。
【０００２】
共振周波数を適応的に調整するための制御系を有するこのような形態の警笛は、ＵＳ５４１４４０６から公知である。ここでは音響的なサウンドセンサ（マイクロフォン）を用いて警笛の実際の音の周波数が測定され、この測定された実際の信号と、パルス発生器によって形成され警笛を制御するパルス列との間の位相偏差（Ｐｈａｓｅｎａｂｌａｇｅ）が検出される。パルス発生器のパルス周波数は、この位相偏差が最小化されるように追従調整される。警笛をこのように駆動制御すれば、その最適な動作周波数、すなわち共振周波数が達成される。音響的なサウンドセンサを用いて警笛の実際の動作量を検出することは技術的に比較的コストがかかる。これに加えて、音響的なサウンドセンサの機能は、温度および老朽化の影響に極めて大きく依存する。すなわち温度および老朽化の影響に起因して、サウンドセンサによって測定される警笛の音の周波数が変わってしまうのである。この場合、この制御系によって警笛をもはやその共振周波数に精確に調整することができなくなってしまう。
【０００３】
したがって本発明の課題は、冒頭に述べた形式の警笛を提供して、これが作製技術的にできる限り簡単に実現され、また外部の影響が動作特性にできる限り作用を及ぼさないようにすることである。
【０００４】
発明の利点
上記の課題は、請求項１の特徴部分に記載された特徴により、この警笛を流れる励磁電流の１つまたは複数の特性量を検出する回路手段が設けられており、励磁電流から導出した１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値との間の偏差からパルス発生器に対する１つまたは複数の調整量を供給する別の回路手段が設けられており、このパルス発生器によってスイッチが駆動制御され、このスイッチにより、励磁電流のパルス周波数および／またはパルスデューティ比が制御されることにより解決される。制御系において警笛の実際の動作量が励磁電流から導出されることにより、警笛の音の周波数を測定する、障害を受けやすいサウンドセンサを省略することができる。
【０００５】
本発明の有利な発展形態は従属請求項に記載されている。
【０００６】
制御過程に対し、警笛の動作量としてその共振周波数またはこれに比例する量（有利には励磁電流）を使用することは有利である。
【０００７】
有利は上記の励磁電流の１つまたは複数の特性量は、励磁電流の高調波のスペクトル成分の相対的な位相および／または励磁電流のスペクトル分布である。ここでこの励磁電流のこれらの特性量は、周波数分析器によって検出可能である。
【０００８】
有利な装置では、電流−電圧変換器が設けられており、この変換器によって励磁電流が電圧に変換され、アナログ−ディジタル変換器が設けられており、この変換器によって電圧がディジタル化され、またディジタル式の周波数分析器が設けられており、この周波数分析器によって、上記の励磁電流から導出されるディジタル化された電圧経過の１つまたは複数の特性量が求められる。有利には信号プロセッサが使用され、この信号プロセッサにより、励磁電流ないしはここから導出された電圧の上記の周波数分析器によって求められた１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値とが比較され、これらの１つまたは複数の特性量と、１つまたは複数の目標値との間の偏差から、パルス発生器に対する１つまたは複数の調整量が供給される。この際にこの信号プロセッサにより、上記の目標値比較を周期的に繰り返される時間間隔で実行することが可能である。
【０００９】
上記の信号プロセッサには、警笛の固定の動作量に相応する１つまたは複数の目標値を記憶することができ、またはこの信号プロセッサに変更可能な１つまたは複数の目標値を供給することができる。最後に挙げた実施形態により警笛の音を変更することが可能である。
【００１０】
図面
以下では図面に示した２つの実施例に基づき、本発明を詳しく説明する。ここで、
図１は、警笛の動作量を適応的に調整する制御系のブロック図を示しており、ここでこの制御系は、警笛の固定の共振周波数に調整されており、
図２は、警笛の動作量を適応的に調整する制御系を示しており、ここでこの警笛の音は変更可能である。
【００１１】
実施例の説明
図１には、警笛の動作量を適応的に調整する制御系のブロック図が示されている。警笛１は、例えばＵＳ５４１４４０６に記載された構造を有しており、図１ではこのうちの励磁コイル２だけが図示されている。この励磁コイルは、電流が流れると警笛のダイヤフラムを振動させる。警笛１の励磁コイル２はエネルギー源３、例えば車両のバッテリによって給電される。エネルギー源３と励磁コイル２との間の線路にはスイッチ４が設けられており、このスイッチを操作することによって警笛が活動化される。
【００１２】
励磁コイル２を流れる電流Ｉは、励磁コイル２の電流閉回路に使用された電気的に制御可能なスイッチ５によって制御される。この電気的に制御可能なスイッチ５に対する制御信号は、パルス発生器６から到来し、このパルス発生器により、所定のパルス列周波数と、所定のパルスデューティ比とを有するパルス列が出力される。パルス発生器６と、電気的に制御可能なスイッチ５との間に接続されたドライバ７により、パルス発生器６から出力されるパルス列が、電気的に制御可能なスイッチ５に対して有利なレベルに変換される。電気的に制御可能なスイッチ５は、有利には半導体スイッチ、例えば電界効果トランジスタである。すなわち電気的に制御可能なスイッチ５は、パルス発生器６によって形成されたパルス列に相応してオンおよびオフされ、その結果、励磁コイル２を流れる励磁電流Ｉは、パルス発生器６によって設定されたパルス周波数およびパルスデューティ比を有するパルス列の形態を有するのである。
【００１３】
以下に説明する制御系の役割は、老朽化現象または温度の影響またはその他の外部の影響に依存せずに警笛をその共振周波数で一定に駆動することである。ここでこの共振周波数は、警笛の全体的な構造、励磁コイル、磁気コア、ダイヤフラム、ケーシングおよびこの警笛の別の部分に依存する。制御量として警笛１の動作量を検出する。警笛１の動作量は、有利にはその共振周波数ないしはそれに比例する量、すなわち励磁コイル２および電気的に制御可能なスイッチを流れる励磁電流Ｉである。
【００１４】
図１に示した実施例では、制御量として制御系に励磁電流Ｉそれ自体を供給するのでなく、励磁電流Ｉから導出した電圧Ｕを供給する。励磁電流Ｉの電圧Ｕへの変換は電流−電圧変換器を用いて行われ、これは最も簡単な場合、オーム抵抗８である。
【００１５】
電流−電圧変換器８に後置接続された回路部分９では電圧Ｕが、後置接続されたアナログ−ディジタル変換器１０に対して有利な信号レベルに変換される。アナログ−ディジタル変換器１０は、この制御系においてさらなる信号処理をディジタルで行いたい場合に必要である。アナログの信号処理では、アナログ−ディジタル変換器１０を省略可能である。ディジタル化された制御量、すなわち電圧Ｕは、ディジタルの周波数分析器１１に供給される。周波数分析器１１によって電圧信号Ｕの１つまたは複数の特性量が決定される。特性量として、例えば、信号Ｕのスペクトル分布および／または所定の高調波スペクトル成分の相対的な位相とすることが可能である。
【００１６】
周波数分析器１１によって求めた信号Ｕの１つまたは複数の特性量は、信号プロセッサ１２に供給される。信号プロセッサ１２にはこれらの特性量の目標値が記憶されており、これらは、所望の動作量、すなわち警笛１の所望の励磁電流経過Ｉに相応する。信号プロセッサ１２により、周波数分析器１１によって決定された１つまたは複数の量と、信号プロセッサ１２に記憶されている１つまたは複数の目標値との偏差が求められる。信号プロセッサ１２は、求められたこれらの偏差に比例する調整量をパルス発生器６に対して準備する。この１つまたは複数の調整量は、パルス発生器６のパルスデューティ比および／またはパルス周波数を制御するために使用される。この制御過程により、パルス発生器６のパルスデューティ比および／またはパルス周波数が調整されて、信号プロセッサ１２で求められる実際量と目標値との偏差が最小化され、ひいては警笛１は最適な周波数、すなわち共振周波数で駆動される。
【００１７】
信号プロセッサ１２は、スイッチ４が操作された場合、スタート信号Ｓを受け取り、これによって警笛が活動化される。有利には信号プロセッサ１２は、１つまたは複数の記憶された目標値と、周波数分析器１１から供給された１つまたは複数の実際量とを比較する。すなわち、この制御過程は、持続的にではなく、所定の繰り返される時間間隔で始動されるのである。制御過程が信号プロセッサ１２によって開始される度に、この信号プロセッサによって、アナログ−ディジタル変換器１０にスタート信号Ａが送出され、これに基づいてこのアナログ−ディジタル変換器は、アナログの入力信号Ｕを、周波数分析器１１に対するディジタル信号に変換する。信号プロセッサ１２によって開始された制御過程の時間だけにおいてアナログ−ディジタル変換器１０を活動化する必要は必ずしもなく、アナログ−ディジタル変換を持続的に行うことも可能である。
【００１８】
図２に示した実施例において制御系は、上で説明した図１の実施例と同じ回路部分を有する。したがって図２のすべての回路ブロックは、図１と同じ参照符号を有する。図２の実施例は、図１のそれと、信号プロセッサ１２が別個の信号入力側１３を有することだけが異なっている。図１に示した実施例の説明において述べたのは、信号プロセッサ１２に固定的にあらかじめ設定された１つまたは複数の目標値が記憶されていることである。図２に示した信号プロセッサ１２に対する信号入力側１３により、外部から複数の目標値を供給することができ、ここではこれらの目標値によって、警笛１の周波数を共振周波数からずらして変更することができる。したがって警笛１によって形成される音の周波数またはその音量も変更することが可能である。信号プロセッサ１２の信号入力側１３に供給される変更可能な目標値は、車両の中央制御ユニットから供給することが可能である。この場合、図１の実施例に記入したスイッチ４も省略される。その理由は信号入力側１３を介して、信号プロセッサ１２は警笛１を活動化するためのスタート信号も受け取るからである。警笛１のスイッチオンは、この場合、信号プロセッサ１２から出発してパルス発生器６と、電気的に制御可能なスイッチ５とを介して行われれ、ここでこのスイッチは励磁コイル２の電流回路を閉成する。
【００１９】
上記の回路ブロック５，６，７および８，９，１０，１１，１２は、互いに独立した回路である必要はなく、これらは有利な手法で互いに統合することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
警笛の動作量を適応的に調整する制御系のブロック図である。
【図２】
音が変更可能な警笛の動作量を適応的に調整する制御系のブロック図である。
【国際公開パンフレット】
2004536355.tif 000003
2004536355.tif 000004
2004536355.tif 000005
2004536355.tif 000006
2004536355.tif 000007
2004536355.tif 000008
2004536355.tif 000009
2004536355.tif 000010
2004536355.tif 000011
2004536355.tif 000012
2004536355.tif 000013
2004536355.tif 000014
2004536355.tif 000015
2004536355.tif 000016
【国際調査報告】
2004536355.tif 000017
2004536355.tif 000018
2004536355.tif 000019
2004536355.tif 000020