DE4227212C2 - Hupe an einem Fahrzeug mit einer Lautstärkesteuervorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hupe an einem Fahrzeug mit einer Lautstär­ kesteuervorrichtung, bei der jeweils bei eingeschaltetem Hupentaster eine Mindesterregerstromzufuhr stets gegeben ist und steuerungsabhän­ gig eine erhöhte Erregerstromzufuhr erfolgt, wenn in Abhängigkeit von einem Signal eines Signalgebers, das unmittelbar oder mittelbar einen herrschenden Geräuschpegel des Fahrzeugs repräsentiert, eine Strom­ steuerschaltung des Erregerstromes angesteuert ist.

Die bekannten Hupen der Fahrzeuge sind gewöhnlich elektromagnetisch erregt, und sie geben abhängig von ihrer Größe und einer mechanischen Einstellung der Membrane Töne bestimmter Lautstärke und Geräuschart ab. Die Hupe dient als Warnsignaltongeber; deshalb ist es erforder­ lich, daß der Ton nach Art seiner Lautstärke insbesondere bei einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit ausreichend bemessen ist, so daß die Warnfunktion mit Sicherheit erreicht wird. Dieser hohe Signaltonpegel ist jedoch bei langsamer Fahrt und insbesondere in Städten und Wohn­ gebieten unnötig laut und außerordentlich störend. Es gibt marktübli­ che Hupen mit einer manuellen Umschaltvorrichtung für die Signalton­ intensität. Bei diesen wird die Hupe je nach der Schalterstellung mit oder ohne einen Vorwiderstand betrieben. Da die Umschaltung willkür­ lich von Hand erfolgt, ist bei dieser Vorrichtung nicht sicherge­ stellt, daß bei Fahrten mit hoher Geschwindigkeit und somit bei hohem Geräuschpegel und schneller Verlagerung des Gefahrenortes auch dieje­ nige Umschaltstellung vorliegt, die die aus Sicherheitsgründen erfor­ derlich hohe Lautstärke erbringt, wodurch der u. U. abgegebene leise Hupton überhört werden kann.

Aus der DE 31 10 229 A1 ist eine Hupe mit einer Lautstärkesteuerein­ richtung bekannt, bei der eine Lautstärkeregelschaltung vorgesehen ist, zur Regelung der abgegebenen Lautstärke in Abhängigkeit vom Stör­ pegel der Umgebung. Dabei wird dieser Störpegel als Meßwert eines Mi­ krofones erfaßt und ein aus diesem Meßwert gebildetes Signal einer Lautstärkeregelschaltung zugeführt, die dann den Erregerstrom des Warngeräuschgenerators umso größer werden läßt, je höher der Störpe­ gel ist. Dieses Vorgehen berücksichtigt einen von Mikrofon erfaßbaren Störpegel. Dieses Verfahren bedarf eines Mikrofones und ist somit von diesem Hilfsmittel und seinen Störanfälligkeiten abhängig.

Hier setzt die Erfindung an, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Laut­ stärkenregelung anzugeben, die ohne Mikrofon auskommt, die einfach aufgebaut, an (nahezu) jeden Fahrzeugtyp anschließbar ist, und die wirtschaftlich herstellbar ist.

Die Lösung der Aufgabe besteht nach dem Hauptanspruch darin, daß ab­ hängig von einem Signal eines Signalgebers, das mittelbar einen herr­ schenden Geräuschpegel des Fahrzeugs repräsentiert, eine Steuerschal­ tung des Erregerstromes angesteuert wird; dabei wirkt der Signalge­ ber mit einem drehenden Motor- oder Fahrzeugteil zusammen. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Steuerschaltung sind in den Unteransprüche angegeben.

Eine erste Ausführung der Steuervorrichtung besteht aus einem Relais, dessen Kontakt parallel zu einem Vorwiderstand zwischen die Hupe und die von dem Hupentaster kommende Ansteuerleitung eingebaut ist. Die Relaisbestromung erfolgt abhängig von einem Steuersignal eines Sig­ nalgebers, das indirekt durch die Motordrehzahl gesteuert ist, da deren Größe indirekt das jeweilige Geräusch repräsentieren. Dabei läßt sich die Motordrehzahl ebenso wie die Fahrzeuggeschwindigkeit durch Signalgeber der verschiedenen bekannten Arten ermitteln.

In Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren ist gewöhnlich eine Lichtmaschi­ ne vorhanden, deren abgegebene Spannung drehzahlabhängig ist. Deshalb ist es in sehr einfacher Weise möglich, zur Erfassung der Drehzahl des Motors das Ausgangssignal der Lichtmaschine zur Steuerung des Re­ lais zu verwenden. Hierzu wird das Relais über eine Schwellschaltung angesteuert. Als Schwellschalter läßt sich unmittelbar mit dem Relais ansteuerungsseitig eine Zenerdiode in Reihe schalten. Der Kontakt, der von dem Relais gesteuert wird, ist ein Arbeitskontakt, der den Vorwiderstand bei angezogenem Relais überbrückt, welcher in Reihe mit der Hupe liegt.

In einer anderen Ausführungsform ist es vorgesehen, die Drehzahl an einem drehenden Motorteil oder einem drehenden Fahrzeugteil mit einem Induktivgeber oder einem optischen Sensor abzugreifen, der von einem geeigneten Impulsgeber, welcher an dem drehenden Teil angeordnet ist, beeinflußt wird. Als Impulsgeber eignet sich im allgemeinen eine ge­ schlitzte Scheibe, die mit einer Lichtschranke oder einem permanent­ magnetisch wirkenden Induktionsspulensensor abgetastet wird.

Das Meßsignal des Sensors ist jeweils einer Schwellwertschaltung zu­ geführt, deren Ausgang das Relais beaufschlagt, dessen Kontakt paral­ lel zu dem Vorwiderstand der Hupe liegt. Die Schwelle ist dabei so vorgegeben, daß bei einem vorgegebenen Geräuschpegel die Relaisum­ schaltung erfolgt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Schaltung sind mehrere Relais vorgesehen, die in entsprechend mehreren Stufen nacheinander schaltend angesteuert sind und deren Kontakte die Bestromung der Hupe im Verhältnis zur Geschwindigkeit des Fahrzeuges oder zur Drehzahl des Motors steuern. Hierzu reduzieren die Kontakte in der Zuleitung der Hupe den Widerstand, indem die Relaiskontakte jeweils einen oder mehrere von in Serie oder parallel liegenden Widerständen kurzschließen bzw. einschalten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Sensor am Motor anzuordnen, da dann die Drehzahl des Motors jederzeit schnell erhöht werden kann, falls eine Gefahrensituation bei langsamer Fahrt auftritt, so daß in­ folge der erhöhten Drehzahl ein lauter Hupton abgegeben wird.

Die gesamte Steuerschaltung ist vorteilhaft in das Hupengehäuse ein­ gebaut. Auch der Sensor ist ebenfalls darin eingebaut und nimmt den Körperschall am Einbauort auf. Dieser Schall setzt sich günstig aus Motor- und Fahrgeräuschen zusammen, so daß der Hupton nur bei langsa­ mer Fahrt und bei niedriger Motordrehzahl den unteren Pegel aufweist.

Ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, das mit einer für den Stadtverkehr vorgeschriebenen Geschwindigkeit fährt, gibt, wenn der Huptaster bedient ist, wegen der (relativ) niedrigen Drehzahl ei­ nen leisen Signalton aus, der für Fußgänger und Anwohner nicht stö­ rend ist. Nur bei schneller Fahrt außerhalb der Stadt entsteht wegen der hohen Drehzahl ein starker, weitreichend hörbarer Signalton.

Die Huptonsteuerung läßt sich ohne Schwierigkeiten nachträglich in vorhandene Fahrzeuge einsetzen. Es ist deshalb zweckmäßig, wenn der den Schaltpunkt des Relais bestimmende Schwellwert und der den un­ teren Signaltonpegel bestimmende Vorwiderstand einstellbar sind.

Die verschiedenen Schaltungen sind von einfacher Bauart; sie haben geringe Herstellungskosten und benötigen keine Betriebskosten.

Die Erfindung ist anhand der Fig. 1 bis 4 dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Hupe und eine erste Ansteuerschaltung;

Fig. 2 zeigt eine zweite Ansteuerschaltung mit einem Drehzahlsensor;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Hupe mit eingebauter Ansteuerelektronik und Schallsensor;

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild zur Vorrichtung gemäß Fig. 3.

Fig. 1 zeigt die Hupe (1) mit dem Vorwiderstand (RV), dem Huptaster (HT), der Sicherung (3) sowie der speisenden Lichtmaschine (5) mit einem parallel geschalteten Akkumulator (4). Über dem Huptaster (HT) wird ein Relais (2) angesteuert, das in Reihe mit einer Zenerdiode (Z) geschaltet ist. Der Kontakt (KT) des Relais (2) liegt parallel zu dem Vorwiderstand (RV). Bei hoher Motordrehzahl gibt die Lichtmaschine (5) eine so hohe Spannung ab, die über der Schwellspannung der Zenerdiode (Z) liegt, daß das Relais (2) anzieht und sein Kontakt (K2) den Vorwiderstand (RV) brückt. Dadurch wird die Hupe (1) voll bestromt.

Fig. 2 zeigt eine weitere Schaltungsausführung, bei der die Lichtmaschine (5) auf ihrer Antriebsscheibe Impulsgeber (I) trägt, welche mit dem Drehzahlsensor (6), der beispielsweise ein Induktivgeber ist, zusammenwirken. Dessen Signal wird in einem Verstärker (A) verstärkt, welcher über einen Verstärkungsregler (R) in seinem Verstärkungsgrad einstellbar ist. Das verstärkte Signal beaufschlagt die beiden Relais (21, 22), welche bei unterschiedlichen Spannungsniveaus anziehen. Die Spannungsniveaus sind durch die beiden, den Schwellwert bildenden Zenerdioden (Z1, Z2) festgelegt. Die Arbeitskontakte (K21, K22) der beiden Relais (21, 22) sind jeweils parallel zu einem Teilvorwiderstand (RV1, RV2) geschaltet. Diese Teilvorwiderstände sind miteinander und mit der Hupe (1) sowie mit dem Huptaster (HT) in Reihe geschaltet. Abhängig von der Motordrehzahl wird somit in Stufen jeweils der eine oder werden beide Teilvorwiderstande kurzgeschlossen und dadurch die Lautstärkeintensität stufenmäßig erhöht.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine handelsübliche Hupe (1) mit einer Magnetanordnung (MS), die auf die Membran einwirkt. In dem Gehäuse (10) der Hupe sind die erfindungsgemäße Ansteuerschaltung (8) sowie ein Körperschallsensor (60) angeordnet. Die Schaltung (8) sowie der Sensor (60) sind auf einer gedruckten Schaltung (7) in bekannter Weise aufgebracht und am Boden der Hupe befestigt. Durch das Gehäuse (10) ist ein Anschlußkontakt (AK) herausgeführt. Außerdem ist im Gehäuse (10) ein Durchbruch für das Einstellen eines Verstärkungsreglers (R) und gegebenenfalls eine Schwellwertstellers (9) vorgesehen, so daß von außen eine Justage des Einsatzpunktes der Lautstärkeerhöhung und der Grad der Lautstärkeerhöhung abhängig von dem herrschenden Geräuschpegel problemlos erfolgen kann, wodurch die jeweils gegebene Schallpegelverhältnisse zu berücksichtigen sind.

Fig. 4 zeigt ein Schaltbild für eine vorteilhafte Ausgestaltung der elektronischen Ansteuerschaltung der Hupe (1). Die gesamte Schaltung wird über den Hubtaster (HT) bestromt. Der Schallsensor (60), der beispielsweise ein Piezoaufnehmer ist, gibt sein Schallmeßsignal an den Verstärker (A) ab, dessen Verstärkungsgrad durch den Regler (R) vorgebbar ist. Das entsprechend verstärkte Meßsignal wird in einem Gleichrichter (GL) gleichgerichtet und so einem Modulator (MO) als Aussteuersignal zugeführt. Dieser Modulator erhält außerdem eingangsseitig von einem Schwellwertsteller (9) ein Schwellsignal (S), welches eine Mindestmodulationsgrenze vorgibt. Zur Modulation wird von einem Tongenerator (TG) ein Tonsignal eingespeist, daß entsprechend der Modulation in seiner Stärke geändert als Tonsteuersignal (TS) auf einen Endverstärker (EV) geführt ist, der beispielsweise aus einem Transistor besteht und die Magnetspule der Hupe (1) beaufschlagt.

Es ist vorteilhaft vorgesehen, daß der Tongenerator (TG) ein sägezahnförmiges Signal abgibt und der Modulator (MO) daraus ein impulslängengesteuertes Ausgangssignal erzeugt, indem mit dem Gleichrichtersignal und dem Schwellwertsignal (S) eine Vergleichsschaltung gespeist wird, der andererseits das Sägezahnsignal zugeführt ist. Das Modulationsverhältnis wird zweckmäßig bei niedrigem Sensorsignal, also wenn es nur durch den Schwellwert bestimmt ist, auf unter 50%, z. B. 20%, eingestellt und bei voller Aussteuerung mit dem Gleichrichtersignal auf 50% Puls-Pausenverhältnis erhöht festgelegt.

Claims (12)

1. Hupe (1) an einem Fahrzeug mit einer Lautstärkesteuervor­ richtung, bei der jeweils bei eingeschaltetem Hupentaster (HT) eine Mindesterregerstromzufuhr stets gegeben ist und steuerungsabhängig eine erhöhte Erregerstromzufuhr erfolgt, wenn in Abhängigkeit von einem Signal eines Signalgebers (5; 6; 60), das unmittelbar oder mittelbar einen herrschen­ den Geräuschpegel des Fahrzeugs repräsentiert, eine Strom­ steuerschaltung (2; 21, 22; 8) des Erregerstromes angesteu­ ert ist, dadurch gekennzeichnet (ist), daß der Signalgeber (6; 60) mit einem drehenden Motor- oder Fahrzeugteil zusam­ menwirkt.

2. Hupe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sig­ nalgeber (6, 60) ein induktiver oder optischer Signalgeber (6) vorgesehen ist, der mit einem Impulsgeber (J) an einem drehenden Motor- oder Fahrzeugteil zusammenwirkt.

3. Hupe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sig­ nalgeber ein Körperschallsensor (60) vorgesehen ist, der am Motor und/oder am Fahrzeug angeordnet ist.

4. Hupe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuerschaltung (2; 21, 22) mindestens ein Relais umfaßt, dessen Arbeitsrelaiskontakt (K1; K21, K22) zu einem Vorwiderstand (RV; RV1, RV2) der Hupe (1) parallel geschal­ tet ist.

5. Hupe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Re­ lais (2; 21, 22) wicklungsseitig mit einer Schwellenschal­ tung (Z, Z1, Z2) in Reihe geschaltet von dem Sensorsignal angesteuert ist.

6. Hupe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenschaltung (Z; Z1, Z2) einer Zenerdiode ist.

7. Hupe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromsteuerschaltung (2; 21, 22) einen Verstärker (A) umfaßt, dem das Signal des Signalgebers (6; 60) zugeführt ist, und dessen Ausgangssignal einerseits gleichgerichtet einem Modulator (MO) als Modulationssignal zugeführt ist, dem andererseits ein Schwellwert (S) und ein Tonfrequenz­ signal zugeführt sind, wobei ausgangsseitig dessen intensi­ tätsmoduliertes Tonsignal (TS) abhängig von der Einschal­ tung des Hupentasters (HT) der Hupe (1) als das Erreger­ stromsignal zugeführt ist.

8. Hupe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver­ stärker (A) in seinem Verstärkungsgrad über einen Verstär­ kungsregler (R) einstellbar ist.

9. Hupe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert (S) von einem Schwellenwerteinsteller (9) abgenommen ist.

10. Hupe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß der Modulator (MO) ein Puls-Längenmodulator ist, dessen abgegebene Tonimpulse durch das Modulationssignal von einem durch den Schwellwert (S) vorgegebenen Impuls­ pausenverhältnis von unter 50% bei minimaler Modulation bis auf ein Impulspausenverhältnis von 50% bei maximaler Modu­ lation veränderbar sind und als das Erregerstromsignal der Hupe (1) zugeführt sind.

11. Hupe nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stromsteuerschaltung (2; 21, 22; 8) in einem Gehäuse (10) der Hupe (1) angeordnet ist.

12. Hupe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kör­ perschallsensor (60) in dem Gehäuse (10) angeordnet ist.