JP2001512254A

JP2001512254A - 電気警音器の定周波数音響発生の制御方法および装置

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Publication number: JP2001512254A
Application number: JP2000505631A
Authority: JP
Inventors: ▲喩▼ 万
Original assignee: ▲喩▼ 万
Priority date: 1997-07-29
Filing date: 1998-07-28
Publication date: 2001-08-21
Also published as: KR100525806B1; WO1999006989A1; DE69841887D1; EP0999539A4; EP0999539B1; CN1265769A; KR20010022448A; US6456193B1; CN1170896A; EP0999539A1; AU8527998A; CN1078726C

Abstract

(57)【要約】電気警音器の定周波数音響発生の制御方法および装置が記載される。それらは、モノリシックコンピュータを用いて構成される。本発明は、定周波数発振器から出力される周波数パルスが各警音器の基本共振周波数として補正され（少なくとも＋０．０５ＨＺの精度）、これにより警音器は電気駆動信号で駆動されて最適な状態で作動することができ、駆動信号のデューティサイクルは、異なる警音器の音響発生特性に基づいて１から９９％の範囲で任意に調整され得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、自動車の電気警音器に関し、特に、電気警音器用の定周波数音響発
生の制御方法および装置に関する。本発明はまた、一定の周波数および連続した
調整可能なデューティサイクルを有する信号源を生成する方法に関する。

【０００１】今日、自動車の電気警音器の基本的な音響発生原理は、警音器が電磁石を用い
て振動板を駆動し、次に振動板が空気を押して音を発生するものである。このよ
うな種類の警音器における電磁石の引力は接触子によって制御される。警音器が
作動すると、接触子は非常に高い周波数（一般に３００から６００Ｈｚ）で動作
しているため、大きな電流のオン−オフによって大きなスパークが発生し得る。
電気スパークによって接触子が腐食すると、警音器の寿命は短くなり、同時に、
警音器が生産ラインから離れるときに設定される標準周波数および音響レベルか
ら連続して逸脱する。これにより、音の変動、音の低下およびノイズの増加など
、いくらかの欠点がもたらされる。さらに、発音周波数を警音器の固有の機械的
共振点（周波数）と一致させ、最大の発音効率および最大のエネルギー節約を成
し遂げることが非常に困難である。近年、電子技術の発達と共に、様々な種類の
電子装置が接触子に代わるものとして発明されている。このような電子装置では
、電磁石が振動板を駆動するためのパルス電流（信号）を生成するために、接触
子の代わりに電気回路が用いられる。しかし、パルス電流は、各警音器の固有の
機械的共振点に従って個別に調整されるため、すべての電子装置は、様々な種類
の多重調波発振器、時間ベース回路、パルス幅調整および制御回路などの、抵抗
器およびコンデンサによって周波数が調整された回路で構成される。この種の回
路は、半導体装置、抵抗器、ならびにコンデンサの温度および電圧特徴に影響さ
れ、出力周波数は周囲温度および自動車の電圧の影響を受けるため、出力周波数
を警音器の固有の機械的共振周波数と一致した周波数で安定して保持することが
できない。従って、上記の警音器は接触子を有する警音器よりも寿命が長いが、
いくらかの欠点も有する。例えば、周囲温度および自動車電圧の変動により、回
路の駆動周波数が変化する。これによって、最終的に警音器の発音周波数が変化
し、出力音響レベルもかなり減少する。従って、上記の警音器はこれまで広範囲
には用いられていなかった。

【０００２】いくつかの半導体チップ内の水晶発振器または非常に安定した発振器は、非常
に安定した周波数（一般に数十ＰＰＭまで）を有するが、通常の周波数分周方法
を用いると、２−１／Ｎの周波数しか生成することができない。しかし、警音器
の固有の機械的共振周波数は、３００ＨＺと６００ＨＺとの間の周波数点にある
ため、これらの一般的な周波数分周方法をここで用いることはできない。周波数
分周は、デジタル電圧制御発振器（ＶＣＯ）を用いて行われ得るが、パルス幅を
任意に調整できないという問題を有する。このようにＶＣＯは、警音器に対する
コストが高すぎ、調整方法が複雑なため、警音器には適用できない。

【０００３】本発明の目的は、従来技術における問題に関して、水晶発振器などの定周波数
発振器を用いて安定した基準信号を生成し、モノリシックプロセッサで基準信号
を制御し、各警音器の固有の音響パラメータに応じてその周波数を補正して駆動
信号を生成し、警音器を生成された電子駆動信号で駆動して最適な発音効果を成
し遂げ、それによって従来技術では解決されない音変動（周波数変動）および不
安定な出力音響レベルなどの問題を解決する方法および装置を設計および提供す
ることである。

【０００４】本発明の第１の局面においては、電気警音器用の定周波数音響発生の制御方法
が提供される。前記方法は、一定の周波数の基準パルス信号を生成する工程と、
生成工程において生成された基準パルス信号を、警音器の動作周波数範囲の特定
周波数付近にある所定のレベルに予め分周する工程と、警音器の所定の周波数パ
ラメータに基づいて、予め分周する工程において生成されたパルス信号の周波数
を補正し、出力パルス信号の周波数を前記特定の周波数と一致させる工程と、警
音器が最適な発音特性を獲得するように、所定のデューティサイクルパラメータ
に基づいて周波数が補正されたパルス信号のデューティサイクルを調整する工程
と、デューティサイクル調整ユニットから出力された信号をバッファリングし、
電力増幅する工程と、バッファおよび増幅されたパルス信号を電気警音器に送信
し、電気警音器を駆動して作動させる工程とを有する。

【０００５】本発明の上記の第１の局面では、周波数補正工程における前記特定の周波数は
、電気警音器の機械的共振周波数である。

【０００６】本発明の第２の局面においては、マイクロプロセッサによって電気警音器用の
定周波数音響発生の制御方法が提供される。前記方法は、一定周波数の基準パル
ス信号を生成する工程と、警音器の所定の周波数パラメータおよび所定のデュー
ティサイクルパラメータに従って、生成された基準パルス信号の周波数およびデ
ューティサイクルを、後に続いて生成されるパルス信号が所定の周波数およびデ
ューティサイクルを有するようにマイクロプロセッサを用いて同時に調整する工
程であって、所定の周波数が、電気警音器の動作周波数範囲内の機械的共振周波
数に非常に近接し、所定のデューティサイクルは警音器が最適な発音特性を獲得
するのに十分である工程と、調整工程において出力された信号をバッファおよび
電力増強する工程と、バッファおよび増幅された周波数信号を電気警音器に送信
し、電気警音器を駆動して作動させる工程とを有する。

【０００７】本発明の第３の局面においては、電気警音器用の定周波数音響発生の制御装置
が提供される。前記装置は、一定の周波数の基準パルス信号を生成するための基
準信号生成ユニットと、基準信号生成ユニットによって生成される基準信号を、
電気警音器の動作周波数範囲内にある周波数付近の所定のレベルに予め分周する
ための前分周ユニットと、警音器の所定の周波数パラメータに基づいて、前分周
ユニットにおいて生成されるパルス信号の周波数を補正し、出力パルス信号の周
波数を電気警音器振動板の動作周波数範囲内の特定の周波数と一致させるための
周波数補正ユニットと、警音器が最適な発音特性を獲得するように、所定のデュ
ーティサイクルパラメータに基づいて周波数が補正されたパルス信号のデューテ
ィサイクルを調整するデュティーサイクル調整ユニットと、デューティサイクル
調整ユニットから出力された信号をバッファおよび電力増幅し、バッファおよび
増幅されたパルス信号を電気警音器に送信し、電気警音器を駆動して作動させる
ためのバッファおよび増幅ユニットとを有する。

【０００８】本発明の前記第３の局面における前記装置において、前記前分周ユニット、前
記周波数補正ユニット、および前記デューティサイクル調整ユニットは、モノリ
シックプロセッサによって実行され、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（ＥＰＲ
ＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨもしくは同様のメモリ機能を有する他の装置）
または他の同様の装置を含むマイクロプロセッサもしくはチップで構成されてい
てもよい。モノリシックプロセッサ回路の通常の動作に影響がない場合、本発明
による警音器は、装置の供給電圧を変更し、電気警音器の出力音響レベルを制御
することによって、可変音響レベルを有する警音器として用いられ得る。

【０００９】本発明の第４の局面においては、マイクロプロセッサを用いて一定の周波数お
よび調整可能なデューティサイクルを有する信号源を生成する方法が提供される
。前記方法は、一定の周波数の基準パルス信号を生成する工程と、基準信号を生
成する工程において生成される基準パルス信号を予め分周し、予め分周されたパ
ルス信号周波数が所定の動作周波数の範囲に入るようにする工程と、所定の動作
周波数に基づいて、前分周工程において生成されたパルス信号の周波数を補正し
、出力パルス信号の周波数を必要な動作周波数と一致させる工程と、所定のデュ
ーティサイクルに基づいて、周波数が補正されたパルス信号のデューティサイク
ルを調整する工程とを有する。

【００１０】本発明の第４の局面では、信号源を生成する方法におけるデューティサイクル
の調整範囲は１％から９９％であってもよい。

【００１１】従来技術と比較すると、本発明は以下の利点を有する。

【００１２】１．本発明において、定周波数発振器（水晶など）は、一定の基準パルス信号
を生成するために用いられる。モノリシックプロセッサは、ソフトウェアプログ
ラムを介してパルス信号を制御し、周波数が警音器の全帯域発音特性と一致し、
特別なパルス幅がソフトウェアプログラムによって生成される特別な信号を生成
し、メモリ内の各警音器のデータに基づいて補正を行い、増幅し、警音器の電磁
振動板を連続して駆動し、音を発生させるために用いられる。本発明は、定周波
数発振器（水晶発振器など）によって出力される信号の周波数を任意に分周する
ことができないという一般の方法がかかえる問題を解決する。また、本発明は、
デジタル電圧制御発振器（ＶＣＯ）と比較していくつかの利点を有する。ＶＣＯ
は周波数分周の問題を解決することができるが、パルス幅を任意に調整する問題
を解決できず、ＶＣＯのコストは警音器と比較して非常に高いので、ＶＣＯは警
音器で用いるのには適していない。

【００１３】２．本発明による警音器は寿命が長く、その周波数および音響レベルが、生産
ラインを離れるときに設定される標準値から連続して逸脱するときの音変動およ
び音量低下などの、接触子を備えた従来の警音器に存在する欠点を克服する。従
って、最大の発音効率および電気節約を成し遂げることができる。同時に、本発
明の警音器はまた、接触子の代わりに電子装置が用いられるとき、周囲温度およ
び自動車の電圧によって影響される出力周波数の変化によって音が変動し、出力
音が低下するといった弱点も克服する。

【００１４】３．本発明はいくつかの目的を果たすことができる。一定の周波数および調整
可能なデューティサイクルを有する信号によって駆動される所定の自動車の電気
警音器として使用される以外に、本発明による装置は、自動車によって供給され
る電圧がかなり変化する場合でも、一定の周波数出力信号を維持することができ
、それに応じて出力信号レベルのみが変化する。例えば、１２ボルトの公称電圧
を有しモノリシックプロセッサの制御下で音響を発する定周波数電気警音器は、
６．５から１６ボルトの範囲で安定して作動することができ、それによって振動
板が電磁石によって駆動される従来技術の様々な警音器では解決できなかった問
題を解決する。出力信号の周波数は電圧には関係なく、出力信号の音響レベルは
入力電圧の変動に対応して変動するため、本発明は、入力電圧を変更することに
よって音響レベル可変警音器として用いられ得る。比較的低い音響レベルでの発
音は環境汚染を減少させるために都市では好ましく、比較的高い音響レベルでの
発音は交通の安全を確保するために騒々しい環境で用いられ得る。さらに、本発
明は、周波数およびパルス幅が共に調整可能な信号源として用いられ得る。

【００１５】本発明の様々な利点は、添付の図面を参照すると、以下の説明から容易に明ら
かとなる。図面における同一または同様の要素には、同一の参照符号が付してあ
る。

【００１６】まず図１を参照する。図１は、本発明による電気警音器用の定周波数音響発生
の制御方法のフローチャートを示す。この方法は、モノリシックプロセッサなど
の電子素子によって実行される。第１に、電源を投入して初期化する工程と、定
周波数発振器（水晶発振器またはモノリシックプロセッサの内蔵発振器）を駆動
する工程と、モノリシックプロセッサ内の各レジスタを同時にリセットする工程
と、特定の要求に従って、モノリシックプロセッサの各ポートを入力または出力
状態に設定する工程とを含む一連の準備工程がある。次に、周波数前分周の工程
に進む。ここでは、定周波数発振器によって生成される高周波信号が、プログラ
ミングによって設定される警音器動作範囲内の所定の周波数に従って、モノリシ
ックプロセッサのレジスタのいくつかを用いて、設定レベルに予め分周される。
この設定レベルは、警音器の動作周波数またはそれに近い範囲であればよい。次
に、周波数補正工程に進む。この工程では、予め分周されたパルスの周波数は、
出力パルス周波数が各警音器の機械的共振周波数と一致する（一般に、精度は＋
０．０５Ｈｚ）ように、警音器の音響性能パラメータに従って正確に補正される
。勿論、分周および補正された出力パルスの周波数はまた、警音器が最適に発音
するという目的を果たし得る限り、電気警音器の動作範囲内の他の周波数であっ
てもよい。周波数分周および補正の具体的は方法は、ソフトウェアを介してモノ
リシックプロセッサを用い、異なる周波数間で、それぞれ１周期における高レベ
ルおよび低レベルの持続期間を伸長または短縮することである。次に、パルスデ
ューティサイクルを補正する工程に進む。予め格納された各警音器の最適パルス
デューティサイクルに従って、分周および補正工程後のパルス信号の高レベルお
よび低レベルの持続時間の比が変更され、警音器が最適な発音特性を獲得するよ
うにする。ここで、最適発音特性とは、特定のタイプの警音器について決定され
る特定の発音効果のことを意味する。まず、警音器を主観的に何度もモニタし、
警音器の共振周波数スペクトルを測定する。次に、主観的なモニタ結果および測
定を比較し、繰り返し評価し、最終的に最適な発音特性を得る。これらは固定値
ではなく、わずかに変化し得る。ここで、パルス（駆動信号）のデューティサイ
クルを１％から９９％の範囲で任意に調整し、異なるデューティサイクルパラメ
ータを異なる警音器の発音特性に応じて選択してもよい。その後、バッファおよ
び増幅工程に進む。ここでは、モノリシックプロセッサから出力されたパルス信
号がバッファリングされ、警音器の電磁コイルを駆動するためにバッファリング
されたパルス信号の電流が増幅される。最後に、バッファおよび増幅されたパル
ス信号は、電気警音器を駆動し、音を発生する。

【００１７】本発明によると、一定レベルの基準信号を生成するために、半導体チップの非
常に安定した外部または内臓発振器が用いられる。基準信号は、指令（またはソ
フトウェア）を介してモノリシックプロセッサによって制御され、警音器の全帯
域発音特性に従って、特定のパルス幅を有するパルス信号が生成される。次に、
パルス信号は、メモリ内に格納された各警音器のデータに従って補正され、電磁
石が振動板を駆動するように増幅され、音を発生する。あるいは、警音器振動板
の特定の種類の周波数特性をチップ内で部分的または全体的に固定し、そこから
警音器振動板の特性に適した最適なパルスを有する信号を周波数調整および設定
装置を介して選択してもよい。

【００１８】図２は、本発明の実施態様に従って、マイクロプロセッサを介して電気警音器
用の定周波数音響発生の他の制御方法を示すフローチャートである。この実施態
様と図１に示す実施態様とは、次の点で相違する。すなわち、本実施態様におい
ては、マイクロプロセッサは、選択された警音器周波数パラメータおよびデュー
ティサイクルパラメータに従って、生成された基準信号の周波数およびデューテ
ィサイクルを同一の工程で調整する。従って、基準信号は、選択された周波数お
よびデューティサイクルを有するパルス信号に直接変換される。すなわち、図１
に示す周波数を予め分周する工程、周波数を補正する工程、およびデューティサ
イクルを補正する工程は、１つの工程と置き換えられる。これは特に以下のよう
にして行うことができる。必要な駆動信号の高レベルおよび低レベルの持続時間
は、モノリシックプロセッサまたはマイクロプロセッサを用いて、メモリに格納
されている、制御すべき電気警音器の動作周波数パラメータおよび最適な動作条
件におけるデューティサイクルパラメータ（これらのパラメータはまた、指令に
よってまたはレジスタ内で予め設定され得る）から計算され、次に、予め生成さ
れた基準信号は、時間遅延またはカウンティングによって処理され、必要な周波
数およびデューティサイクルを有する駆動パルス信号に変換され、電気警音器を
駆動する。

【００１９】図３は、本発明による電気警音器用の定周波数音響発生の制御装置を示す概略
図である。制御装置がオンにされた後、基準信号生成ユニット１は、一定の周波
数の基準信号を生成し、それを周波数前分周ユニット２に出力する。周波数前分
周ユニット２は、入力基準信号を標準的な電気警音器動作周波数の範囲内の周波
数付近にある所定のレベルに前分周し、得られた信号を周波数補正ユニット３に
送信する。周波数補正ユニット３は、選択された警音器周波数パラメータを警音
器データメモリ９から読み出し、前分周ユニット２において生成されたパルス信
号の周波数を周波数パラメータに従って調整し、出力パルス信号の周波数は、電
気警音器動作周波数の範囲の特定の周波数に一致する。デューティサイクル補正
ユニット４は、周波数が補正されたパルス信号を受け取り、選択されたデューテ
ィサイクルパラメータをパルスデューティサイクル補正メモリ１０から読み出し
、次に選択されたデューティサイクルパラメータに従って周波数が補正されたパ
ルス信号のデューティサイクルを調整し、したがって、警音器は、その最適な発
音特性を獲得する。バッファおよび増幅ユニット５は、パルス信号をデューティ
サイクル補正ユニット４から受け取り、パルス信号をバッファおよび増幅し、バ
ッファおよび増幅された信号は電力増幅ユニット６によって電力が増幅され、出
力保護回路７を介して電気警音器ユニット８に送信され、電気警音器を駆動して
作動させる。警音器データメモリ９の機能およびパルスデューティサイクル補正
メモリ１０は、同じメモリユニットまたは異なるメモリユニットによって実行さ
れ得る。

【００２０】図４は、本発明による電気警音器用の定周波数音響発生を制御するための制御
装置の好ましい実施態様を示す回路図である。この好ましい実施態様の装置にお
いて、抵抗Ｒ１（または電流制限抵抗とも呼ばれる）、Ｒ２（または分圧放電抵
抗とも呼ばれる）、コンデンサＣ１（または減結合フィルタコンデンサとも呼ば
れる）、および電圧制御ダイオードＤＷ１は共に、電源制御フィルタ回路１３を
構成する。抵抗Ｒ３およびコンデンサＣ２は、電源投入およびリセット回路１４
を構成する。ダイオードＤ１は、逆差し保護接続回路１２を構成する。ダイオー
ドＤ２およびコンデンサＣ５は、警音器ユニット８の過電圧保護回路７を構成し
、Ｃ５は、パルス励起下で警音器電磁石によって生成される正の過電圧を吸収し
、電力出力段階で、電界効果型トランジスタまたはダーリントントランジスタを
保護するために用いられる。電力増幅ユニット６の電力増幅駆動回路は電界効果
型トランジスタＴ１（またはダーリントントランジスタ）を使用し得る。

【００２１】図４において、電力供給ユニット１１は、逆差し保護接続回路１２、電力供給
調節およびフィルタ回路１３、ならびに電源投入およびリセット回路１４で構成
され、電力供給調節およびフィルタ回路１３の出力はモノリシックプロセッサ１
５の電源入力に接続され、その信号出力端子は、電力増幅ユニット６のパワー増
幅駆動回路Ｔ１および出力保護ユニット７を介して警音器ユニット８に接続され
、そのデータ端子は、警音器データメモリ装置１６に接続されている。警音器デ
ータメモリ装置１６は、警音器データメモリユニット９（図３を参照）およびパ
ルスデューティサイクル補正メモリユニット１０（図３を参照）で構成され、調
整時に獲得される各警音器の周波数特性パラメータを格納するために主に用いら
れ、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、またはヒューズアレイ、
スイッチアレイ、ピンアレイなどの他の外部もしくはモノリシックプロセッサの
内臓データ格納装置で構成され得る。本発明による好ましい実施態様の回路は、
以下のように明確化される。即ち、この回路の電極操作(electrode requirement
)に従って電源が投入されると、入力電圧は逆差し保護接続回路１２のダイオードＤ１およびＲ１、Ｒ２、ＤＷ１、Ｃ１で構成される調節フィルタ回路１３を介
して低電圧に分圧され、次にこの低電圧は、モノリシックプロセッサシステムに
適した電源として用いられる。ここで、Ｃ１は警音器が作動するときのパルス成
分を除去するために使用される。Ｒ３およびＣ２で構成される電源投入およびリ
セット回路１４は、モノリシックプロセッサに対する電源投入の供給を遅延させ
、従ってモノリシックプロセッサは様々なレジスタをリセットする。水晶発振器
は、水晶ＴＸ１ならびにコンデンサＣ３およびＣ４と共にモノリシックプロセッ
サ自体によって提供される発振器で構成される。電源が投入されリセットされた
後に電圧が安定すると、水晶発振器の高周波発信信号は、プログラミングによっ
て予め分周される。周波数補正は警音器データメモリ９に格納されている各警音
器の異なる周波数特性に従って正確に行われる（図３）。高周波発信信号は、デ
ューティサイクル補正メモリに格納され、警音器によって要求される目標駆動パ
ルスのデューティサイクルに一致するように補正される。次に、補正された信号
は、出力バッファおよび駆動ユニット５を介してバッファリングされ、電力トラ
ンジスタ６（即ち、電力増幅ユニット）によって増幅され、警音器ユニット８の
電磁石を駆動し、振動板に力を加えて音を発生する。電力トランジスタは、電界
効果型トランジスタＴ１またはダーリントントランジスタにより代替され得る。
大きな電流パルスの効果により警音器の電磁石よって発生される正または負の過
電圧によって電力トランジスタＴ１が破壊されるのを防止するために、ダイオー
ドＤ２は、負の過電圧を放電するために用いられ、コンデンサＣ５は、正の過電
圧を吸収するために用いられる。

【００２２】過電圧保護ユニット７は、大きな電流パルス励起下で電気警音器の電磁石コイ
ルによって生成される正および負の過電圧を吸収し、ダーリントントランジスタ
が破壊されないように保護する。

【００２３】本発明を実施する際には、特定の警音器の部分的または全体的な周波数スペク
トル特性がマイクロプロセッサまたはモノリシックプロセッサにおける外部もし
くは内臓メモリ内に予め固定され得る。スウィッチオンされると、ＲＯＭ、ＥＰ
ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、またはスイッチアレイ、ヒューズアレイ、
ピンアレイもしくは「０」「１」の機能を有する他の回路素子などの装置は、外
部または内臓メモリ内の警音器発音特性に従って最適なデューティサイクルおよ
び周波数パラメータを選択するために用いられる。

【００２４】モノリシックプロセッサが一定の周波数および調整可能なデューティサイクル
を有する信号を生成し、電気警音器発音を安定して制御するために用いられる場
合に関して本発明を記載したが、本発明は、本発明の主要な趣旨および範囲内に
ある様々な実施態様を展開し得る。例えば、モノリシックプロセッサはＺ８、５
１、ＰＩＣ等であり、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲ
ＯＭ、ＦＬＡＳＨもしくは他の同様のメモリ機能）または同様のものを有する他
のチップもしくはモジュールでもあり得る。モノリシックプロセッサ回路によっ
て生成される一定の周波数および調整可能なデューティサイクルを有するパルス
信号はまた、定周波数信号源を必要とする他の場所にも用いられ得る。モノリシ
ックプロセッサは簡単な構造、低コスト、高精度の周波数および広範囲な調整可
能なパルス信号デューティサイクル（１％から９９％）などの特徴を有するので
、広範囲に使用できる。本発明は、本明細書に記載される特定の実施態様に限定
されるものではなく、以下の請求の範囲によってのみ規定されることが理解され
るべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電気警音器用の定周波数音響発生の制御方法を示すフ
ローチャートである。

【図２】本発明によるマイクロプロセッサを介した電気警音器用の定周波数
音響発生の他の制御方法を示すフローチャートである。

【図３】本発明による電気警音器用の定周波数音響発生の制御装置を示す概
略図である。

【図４】本発明による電気警音器用の定周波数音響発生を制御するための装
置の好ましい実施態様を示す回路図である。

【符号の説明】

１基準信号生成ユニット２周波数前分周ユニット３周波数補正ユニット４デューティサイクル補正ユニット５バッファおよび増幅ユニット６電力増幅ユニット７出力保護回路８電気警音器ユニット９警音器データメモリ１０パルスデューティサイクル補正メモリ１２逆差し保護接続回路１３電源制御フィルタ回路１４電源投入およびリセット回路１５モノリシックプロセッサ１６警音器データメモリ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気警音器用の定周波数音響発生を制御する方法であって、一定の周波数の基準パルス信号を生成する工程と、前記生成工程において生成された前記基準パルス信号の周波数を、前記警音器
の動作周波数範囲内の特定の周波数付近にある所定のレベルに予め分周する工程
と、所定の警音器周波数パラメータに従って、前記予め分周する工程において生成
されたパルス信号に対して周波数補正を行い、出力パルス信号の周波数を前記特
定の周波数と一致させる工程と、所定のデューティサイクルパラメータに従って、前記周波数が補正されたパル
ス信号のデューティサイクルを調整し、それによって最適な警音器発音特性を獲
得する工程と、前記デューティサイクルが補正された信号をバッファおよび電力増幅する工程
と、前記バッファおよび増幅された信号を前記電気警音器に送信し、前記電気警音
器を駆動して作動させる工程と有する方法。
【請求項２】前記周波数補正工程における前記特定の周波数が前記電気警音
器の機械的共振周波数であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記デューティサイクルパラメータは、電気警音器が最適な発
音特性を獲得するのに最適なパルスデューティサイクルである請求項１または２
に記載の方法。
【請求項４】マイクロプロセッサを介して電気警音器用の定周波数音響発生
を制御する方法であって、一定の周波数の基準パルス信号を生成する工程と、所定の警音器周波数パラメータおよび所定のデューティサイクルパラメータに
従って、前記生成された基準信号の周波数およびデューティサイクルを、前記基
準信号が所定の周波数およびデューティサイクルを有するパルス信号に直接変換
されるように、前記マイクロプロセッサを用いて同時に調整する工程であって、
前記所定の周波数が、電気警音器動作周波数範囲内の機械的な共振周波数に非常
に近接し、前記所定のデューティサイクルは、前記警音器が最適な発音特性を獲
得するのに十分である工程と、前記調整工程において出力された信号をバッファおよび電力増幅させる工程と
、前記バッファおよび増幅された周波数信号を前記電気警音器に送信し、前記電
気警音器を駆動して作動させる工程とを含む方法。
【請求項５】電気警音器用の定周波数音響発生を制御するための装置であっ
て、一定の周波数を有する基準パルス信号を生成するための基準信号生成ユニット
と、前記基準信号生成ユニットによって生成された前記基準信号の周波数を、前記
警音器動作周波数範囲内の特定の周波数に近接した所定の値に予め分周するため
の前分周ユニットと、所定の警音器周波数パラメータに従って、前記前分周ユニットにおいて生成さ
れたパルス信号の周波数を補正し、出力パルス信号の周波数を前記特定の周波数
に一致させるための周波数補正ユニットと、所定のデューティサイクルパラメータに従って、前記警音器が最適な発音特性
を獲得するように、前記周波数が補正されたパルス信号のデューティサイクルを
調整するためのデューティサイクル調整ユニットと、前記デューティサイクル補正ユニットから出力される信号をバッファおよび増
幅し、前記バッファおよび増幅されたパルス信号を前記電気警音器に送信し、前
記警音器を駆動して作動させるためのバッファおよび増幅ユニットとを有する装
置。
【請求項６】前記特定の周波数が、前記電気警音器の機械的共振周波数であ
り、前記デューティサイクルパラメータは、前記電気警音器が最適な発音特性を
獲得するための最適なパルスデューティサイクルであることを特徴とする請求項
５に記載の装置。
【請求項７】前記前分周ユニット、前記周波数補正ユニット、および前記デ
ューティサイクル調整ユニットがモノリシックプロセッサによって実行され得る
ことを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】前記基準信号生成ユニットが、前記モノリシックプロセッサの
外部または内臓の非常に安定な発振器で構成されることを特徴とする請求項７に
記載の装置。
【請求項９】前記装置がまた警音器データメモリ装置を有し、前記警音器デ
ータメモリ装置が、前記特定の周波数を決定するために用いられる前記警音器周
波数パラメータを格納するための周波数データメモリおよび前記所定のデューテ
ィサイクルパラメータを格納するためのパルスデューティサイクル補正メモリユ
ニットを有することを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項１０】前記警音器データメモリ装置が、前記モノリシックプロセッ
サの外部もしくは内臓のＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ、また
はヒューズアレイ、スイッチアレイ、ピンアレイもしくは「０」「１」の機能を
有する他の回路素子で構成されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】前記前分周ユニット、前記周波数補正ユニット、および前記
デューティサイクル調整ユニットが、ＣＰＵ、Ｉ／Ｏ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（ＥＰＲ
ＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨもしくは同様のメモリ機能を有する他の装置）
または同様の機能を有する他の装置を有するマイクロプロセッサもしくはチップ
で構成され得ることを特徴とする請求項５または６に記載の装置。
【請求項１２】前記モノリシックプロセッサ回路の通常の動作に影響がない
場合、前記装置が、前記装置の供給電圧を変更し、前記電気警音器の出力音響レ
ベルを制御することによって音響レベル可変警音器として用いられることを特徴
とする請求項７または１１に記載の装置。
【請求項１３】前記基準信号生成ユニットが水晶発振器で構成されることを
特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】特定の警音器の部分的または全体的な周波数スペクトル特性
が、マイクロプロセッサまたはモノリシックプロセッサの前記外部もしくは内臓
メモリ内に予め固定され、動作中に前記装置がＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯ
Ｍ、ＦＬＡＳＨ、またはスイッチアレイ、ヒューズアレイ、ピンアレイ、もしく
は「０」「１」の機能を有する他の装置を用いて、前記警音器発音特性に適した
最適なデューティサイクルおよび周波数を選択することを特徴とする請求項５、
７または１１に記載の装置。
【請求項１５】前記装置がさらに、大きな電流パルス励起下で前記電気警音
器の電磁コイルによって生成される正または負の過電圧を吸収し、前記電気警音
器を過電圧による損傷から保護するための過電圧保護ユニット７を有することを
特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１６】一定の周波数および調整可能なデューティサイクルを有する
信号源を生成する方法であって、一定の周波数の基準パルス信号を生成する工程と、前記生成する工程において生成された前記基準パルス信号を予め分周し、前記
予め分周されたパルス信号の周波数が所定の動作周波数範囲内にあるようにする
工程と、所定の動作周波数に従って、前記前分周工程において生成されたパルス信号の
周波数を補正し、出力パルス信号の周波数を必要な動作周波数と一致させる工程
と、所定のデューティサイクルに従って、前記周波数が補正されたパルス信号の前
記デューティサイクルを調整する工程とを含む方法。
【請求項１７】前記方法が、モノリシックプロセッサまたはマイクロプロセ
ッサによってプログラムとして実行されることを特徴とする請求項１６に記載の
信号源を生成する方法。
【請求項１８】前記デューティサイクル調整範囲が１％から９９％であるこ
とを特徴とする請求項１６または１７に記載の信号源を生成する方法。