ITMI20110878A1

ITMI20110878A1 - SOUND WARNING DEVICE FOR ELECTRIC / HYBRID VEHICLES

Info

Publication number: ITMI20110878A1
Application number: IT000878A
Authority: IT
Inventors: Carlo Vedani
Original assignee: Cobra Automotive Technologies S P A
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2012-11-19

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: Attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

“AVVISATORE SONORO PER VEICOLI ELETTRICI/IBRIDI” "SOUND HORN FOR ELECTRIC / HYBRID VEHICLES"

La presente invenzione riguarda un avvisatore sonoro per veicoli elettrici o ibridi ed in particolare per autovetture elettriche o ibride. The present invention relates to an audible warning device for electric or hybrid vehicles and in particular for electric or hybrid cars.

BACKGROUND DELL’INVENZIONE BACKGROUND OF THE INVENTION

E’ oggi noto equipaggiare le autovetture con opportuni sistemi di allarme acustico in grado di generare un suono di allarme al verificarsi di determinate situazioni che richiedono di attirare attenzione, quale un tentativo di furto, effrazione o simili. It is now known to equip cars with appropriate acoustic alarm systems capable of generating an alarm sound upon the occurrence of certain situations that require attention, such as an attempted theft, break-in or the like.

Questi sistemi chiaramente comprendono una sirena di allarme e di un circuito di pilotaggio in grado di raggiungere il livello di potenza necessario per emettere gli opportuni suoni. These systems clearly include an alarm siren and a driving circuit capable of reaching the power level necessary to emit the appropriate sounds.

In generale il pilotaggio del trasduttore acustico per la sirena di allarme richiede un sistema non lineare che può, ad esempio, utilizzare un ponte ad H di transistori che lavorano in saturazione. In general, driving the acoustic transducer for the alarm siren requires a non-linear system which can, for example, use an H-bridge of transistors working in saturation.

In questa maniera il sistema genera poco calore ed è possibile evitare l’utilizzo di dissipatori. In this way, the system generates little heat and it is possible to avoid the use of heat sinks.

In generale il ponte ad H viene alimentato in corrente continua con la tensione della batteria dell’auto se il trasduttore acustico è di tipo magneto-dinamico a bassa impedenza (ad esempio 4 o 8 ohm) o con tensioni maggiori (ad esempio 20 Volt o altre) raggiunte mediante l’utilizzo ad esempio di un survoltore, se il trasduttore è di tipo piezoelettrico. In general, the H-bridge is powered in direct current with the voltage of the car battery if the acoustic transducer is of the low impedance magneto-dynamic type (for example 4 or 8 ohms) or with higher voltages (for example 20 Volts or others) reached by using, for example, a booster, if the transducer is of the piezoelectric type.

Va notato che l’utilizzo del ponte ad H con transistori in saturazione si traduce in una buona efficienza energetica del sistema che permette non solo di non utilizzare dissipatori di calore, ma anche di ridurre le dimensioni di eventuali batterie tampone presenti nelle sirene autoalimentate talvolta richieste. It should be noted that the use of the H-bridge with saturation transistors results in a good energy efficiency of the system which allows not only not to use heat sinks, but also to reduce the size of any buffer batteries present in self-powered sirens sometimes required. .

Com’è altresì noto sono oggi state sviluppate macchine ibride/elettriche, ovvero veicoli a celle di combustibile che risultano essere assolutamente silenziose lungo la strada. As is also known, hybrid / electric cars have now been developed, i.e. fuel cell vehicles that are absolutely silent along the road.

Questo ha tuttavia creato il sorgere della necessità di un sistema che possa generare suoni o segnalazioni acustiche per avvisare persone, ciclisti, animali, o comunque soggetti della presenza e/o dell’ arrivo del veicolo elettrico in merito e in particolare non solo alla direzione, ma anche alle intenzioni del veicolo (accelerazione, riduzione di velocità, eccetera). However, this has created the need for a system that can generate sounds or acoustic signals to warn people, cyclists, animals, or in any case subjects of the presence and / or arrival of the electric vehicle in this regard and in particular not only to the management, but also to the intentions of the vehicle (acceleration, speed reduction, etc.).

Questo sistema di segnalazione acustica ha principalmente lo scopo di evitare o prevenire incidenti o comunque effetti indesiderati, quali quello di lasciare il veicolo elettrico in moto, ovvero senza averlo spento. This acoustic signaling system has the main purpose of avoiding or preventing accidents or in any case unwanted effects, such as leaving the electric vehicle running, or without having turned it off.

Si noti peraltro che tale esigenza è stata addirittura normata in taluni paesi (ad esempio in Giappone), anche in termini di sonorità dell’ avviso acustico da emettere. It should be noted, however, that this requirement has even been regulated in some countries (for example in Japan), also in terms of the sound of the acoustic warning to be emitted.

Dal punto di vista circuitale, tipicamente il suono di avviso per auto elettriche/ibride è composto da diverse frequenze ed ha ampiezza e frequenza variabili in dipendenza della velocità del veicolo. From the circuit point of view, typically the warning sound for electric / hybrid cars is composed of different frequencies and has variable amplitude and frequency depending on the speed of the vehicle.

In altri termini al variare della velocità del veicolo il suono deve parimenti variare per fornire un’indicazione percettibile in tal senso ad un soggetto esterno al veicolo stesso. In other words, as the vehicle speed varies, the sound must also vary to provide a perceptible indication in this sense to a person external to the vehicle itself.

A tale scopo la circuiteria dell’avvisatore sonoro per auto richiede un sistema di amplificazione lineare in maniera tale che il suono possa essere amplificato sino ad un livello di potenza richiesto per il pilotaggio del trasduttore acustico, II sistema lineare è in generale alimentato con la tensione della batteria dell’auto e sfrutta un altoparlante, ovvero un trasduttore acustico magneto-dinamico a bassa impedenza. For this purpose the car sounder circuitry requires a linear amplification system so that the sound can be amplified up to a power level required for driving the acoustic transducer. The linear system is generally powered with voltage. of the car battery and uses a loudspeaker, that is a low impedance magnetic-dynamic acoustic transducer.

Nell’attuale situazione i due sistemi possono coesistere su una medesima autovettura, ma risultano in generale sempre indipendenti e fisicamente separati. Infatti, se il sistema lineare utilizzato quale avvisatore sonoro per auto elettriche/ibride fosse usato anche per raggiungere il livello di potenza necessario alla sirena di allarme, si avrebbe certamente una scarsa efficienza energetica accompagnata da una dissipazione di potenza tale da richiedere certamente l’uso di opportuni e costosi accorgimenti in grado di far smaltire il calore prodotto. In the current situation, the two systems can coexist on the same car, but are generally always independent and physically separate. In fact, if the linear system used as a sounder for electric / hybrid cars were also used to reach the power level necessary for the alarm siren, there would certainly be poor energy efficiency accompanied by a power dissipation such as to certainly require use. of opportune and expensive devices able to dispose of the heat produced.

D’altro canto la linearità del sistema appare essere sostanzialmente un “must” per il buon funzionamento dell’avvisatore sonoro delle auto elettriche in modo tale da effettivamente fornire un’indicazione precisa ed affidabile a chi si dovesse trovare nelle vicinanze dell’auto stessa. On the other hand, the linearity of the system appears to be essentially a "must" for the proper functioning of the sounder of electric cars in such a way as to effectively provide a precise and reliable indication to whoever is in the vicinity of the car itself.

SCOPI DEL TROVATO AIMS OF THE FOUND

Un primo scopo della presente invenzione è quello di risolvere sostanzialmente gli inconvenienti della tecnica nota sopra brevemente evidenziata. A first object of the present invention is to substantially solve the drawbacks of the known art briefly highlighted above.

E’ un primo scopo dell’invenzione quello di proporre una soluzione per l’integrazione in un unico prodotto di un avvisatore sonoro per auto elettriche/ibride e di una sirena di allarme. It is a first aim of the invention to propose a solution for the integration in a single product of a sounder for electric / hybrid cars and an alarm siren.

Un ulteriore scopo del trovato è quello di proporre una soluzione di implementazione semplice e di costi contenuti che tuttavia continui a garantire in maniera inalterata i vantaggi del sistema lineare destinato all’avvisatore sonoro per auto elettriche e anche di raggiungere il livello di potenza necessario per pilotare il trasduttore acustico della sirena di allarme. A further object of the invention is to propose a solution of simple implementation and low cost which nevertheless continues to guarantee in an unaltered way the advantages of the linear system intended for the sounder for electric cars and also to reach the power level necessary to drive the acoustic transducer of the alarm siren.

E’ inoltre uno scopo ausiliario del trovato proporre un sistema capace di generare un suono di avviso per auto elettriche che sia un suono di livello adeguato per una sirena di allarme con un’alta efficienza energetica propria dei dispositivi che lavorano in saturazione tale da non richiedere l’uso di accorgimenti particolari per la dissipazione del calore ed anche da permettere una riduzione notevole di dimensione di un’eventuale batteria tampone. It is also an auxiliary object of the invention to propose a system capable of generating a warning sound for electric cars which is a sound of an adequate level for an alarm siren with a high energy efficiency typical of devices which work in saturation such as not to require the use of special measures for heat dissipation and also to allow a significant reduction in the size of any buffer battery.

In accordo con un primo aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro per veicoli elettrici/ibridi comprendente: almeno un generatore di segnale (2) per generare un segnale (3) con andamento in ampiezza variabile nel tempo; almeno un modulo operativo (4) atto a ricevere in ingresso detto segnale (3) con andamento di ampiezza variabile nel tempo ed a fornire in uscita un segnale (5) ad onde quadre con lunghezza variabile in funzione dell’ ampiezza del segnale (3) in ingresso; un modulo di comando (6) presentante almeno un ingresso di pilotaggio (7) per ricevere il segnale (5) in uscita dal modulo operativo ed almeno un’uscita (8) per un segnale di attivazione (9); un modulo di alimentazione (10) per fornire energia al modulo di comando (6); almeno un trasduttore acustico (11) configurato per ricevere detto segnale di attivazione (9) ed emettere suoni in funzione di detto segnale di attivazione. In accordance with a first aspect of the invention, a sounder is provided for electric / hybrid vehicles comprising: at least one signal generator (2) to generate a signal (3) with a variable amplitude over time; at least one operating module (4) capable of receiving said signal (3) at the input with an amplitude trend that varies over time and to supply a square wave signal (5) with variable length as a function of the amplitude of the signal (3) in entrance; a control module (6) having at least one driving input (7) to receive the signal (5) at the output of the operating module and at least one output (8) for an activation signal (9); a power module (10) for supplying power to the control module (6); at least one acoustic transducer (11) configured to receive said activation signal (9) and emit sounds as a function of said activation signal.

In accordo con un 2° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo l'aspetto precedente, in cui il modulo operativo (4) presenta due uscite (12) bilanciate, il modulo di comando (6) presentando almeno due ingressi di pilotaggio (7) per ricevere ciascuno il rispettivo segnale (5) ad onde quadre in uscita dal modulo operativo (4), in particolare il segnale (5) in corrispondenza di ciascuna delle uscite bilanciate (12) presentando due soli livelli di tensione. In accordo con un 3° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui detto modulo operativo (4) comprende un amplificatore, in particolare, un amplificatore di classe D, opzionalmente ad uscita bilanciata. In accordance with a 2nd aspect of the invention, a sounder is provided according to the previous aspect, in which the operating module (4) has two balanced outputs (12), the control module (6) having at least two piloting inputs (7) to each receive the respective square wave signal (5) in output from the operating module (4), in particular the signal (5) at each of the balanced outputs (12) presenting only two voltage levels. In accordance with a 3rd aspect of the invention, a sounder is provided according to any of the preceding aspects, in which said operating module (4) comprises an amplifier, in particular, a class D amplifier, optionally with balanced output.

In accordo con un 4° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il generatore di segnale (2) comprende almeno un’unità di controllo (13), in particolare a microcontrollore, configurata per generare un prefissato numero di onde quadre a diversa frequenza, in particolare almeno due ed in dettaglio tre onde quadre a diversa frequenza. In accordance with a 4th aspect of the invention, a sounder is provided according to any of the preceding aspects, in which the signal generator (2) comprises at least a control unit (13), in particular a microcontroller, configured to generate a predetermined number of square waves at different frequencies, in particular at least two and in detail three square waves at different frequencies.

In accordo con un 5° aspetto dell’ invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo l'aspetto precedente, in cui il generatore di segnale (5) comprende un blocco sommatore (14) configurato per sommare detto prefissato numero di onde quadre con ampiezze diverse e fornire in uscita detto segnale (3) con andamento in ampiezza variabile nel tempo. In accordance with a 5th aspect of the invention, a sounder is provided according to the previous aspect, in which the signal generator (5) comprises an adder block (14) configured to add said predetermined number of square waves with different amplitudes and supplying said signal (3) at the output with an amplitude trend which varies over time.

In accordo con un 6° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti, comprendente inoltre un filtro (15), in particolare passa - basso, posto immediatamente a monte del modulo operativo (4). In accordance with a 6th aspect of the invention, a sound warning device is provided according to any of the previous aspects, also comprising a filter (15), in particular low-pass, placed immediately upstream of the operating module (4).

In accordo con un 7° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti, in cui il modulo di comando (6) è un ponte ad H pilotato tramite il segnale (12) in uscita dal modulo operativo (4). In accordo con un 8° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti, in cui il modulo di comando (6) comprende almeno due rami principali (16, 17) presentanti ciascuno due interrutori (18), in particolare transistor, rispettive prime estremità (16a, 17a) dei due rami principali (16, 17) essendo collegate tra loro ricevendo una medesima alimentazione eletrica dal modulo di alimentazione (10), rispettive seconde estremità (16b, 17b) dei rami principali essendo a massa. In accordance with a 7th aspect of the invention, a sounder is provided according to any of the preceding aspects, in which the command module (6) is an H-bridge piloted by means of the signal (12) in output from the operating module (4 ). In accordance with an 8th aspect of the invention, a sounder is provided according to any of the preceding aspects, in which the control module (6) comprises at least two main branches (16, 17) each having two switches (18), in particular transistors, respective first ends (16a, 17a) of the two main branches (16, 17) being connected to each other receiving the same electrical power supply from the power supply module (10), respective second ends (16b, 17b) of the main branches being a mass.

In accordo con un 9° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo l'aspeto precedente, in cui il modulo di comando (6) presenta due rami secondari (19, 20), ciascuno emergente dal rispettivo ramo principale (16, 17) e da una porzione intermedia tra i due interruttori (18), i rami secondari (19, 20) essendo collegati al trasduttore acustico (11) e portando verso quest’ultimo il segnale di ativazione (9). In accordance with a 9th aspect of the invention, a sounder is provided according to the previous aspect, in which the control module (6) has two secondary branches (19, 20), each emerging from the respective main branch (16, 17 ) and by an intermediate portion between the two switches (18), the secondary branches (19, 20) being connected to the acoustic transducer (11) and carrying the activation signal (9) towards the latter.

In accordo con un 10° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti, comprendente inoltre un filtro (21), in particolare passa - basso, interposto tra il modulo di comando (6) ed il trasduttore acustico (11). In accordance with a 10th aspect of the invention, an acoustic warning device is provided according to any of the preceding aspects, further comprising a filter (21), in particular low-pass, interposed between the control module (6) and the acoustic transducer ( 11).

In accordo con un 11° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti 9 o 10, in cui è presente uno di deti filtri (21) posto a monte del trasdutore acustico (11) per ciascun ramo secondario (19, 20). In accordance with an 11th aspect of the invention, a sounder is provided according to any of the previous aspects 9 or 10, in which there is one of certain filters (21) placed upstream of the acoustic transducer (11) for each secondary branch ( 19, 20).

In accordo con un 12° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti 10 o 11, in cui detto filtro (21) è un filtro LC. In accordance with a 12th aspect of the invention, a sound warning device is provided according to any of the previous aspects 10 or 11, in which said filter (21) is an LC filter.

In accordo con un 13° aspetto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspeti precedenti, in cui detto trasdutore acustico (11) è un trasduttore magneto-dinamico a bassa impedenza, ad esempio 4 o 8 ohm. In accordance with a 13th aspect of the invention, a sound alarm is provided according to any of the previous aspects, in which said acoustic transducer (11) is a low impedance magneto-dynamic transducer, for example 4 or 8 ohms.

In accordo con un 14° aspeto dell’invenzione è previsto un avvisatore sonoro secondo uno qualsiasi degli aspetti precedenti da 1 a 12, in cui detto trasduttore acustico (11) è un trasduttore di tipo piezoeletrico, il modulo di alimentazione (10) comprendendo un elevatore di tensione, ad esempio un survoltore, per alimentare il modulo di comando (6) con tensioni elevate, ad esempio 20 Volt o più. In accordance with a 14th aspect of the invention, a sounder is provided according to any one of the preceding aspects from 1 to 12, in which said acoustic transducer (11) is a piezoelectric type transducer, the power supply module (10) comprising a voltage booster, for example a booster, to supply the control module (6) with high voltages, for example 20 Volts or more.

Questi ed altri scopi che meglio appariranno nel corso della seguente descrizione sono sostanzialmente otenuti da un avvisatore sonoro per veicoli eletrici/ibridi in accordo con una o più delle rivendicazioni allegate. These and other objects which will become clearer in the course of the following description are substantially achieved by a sounder for electric / hybrid vehicles in accordance with one or more of the attached claims.

Ulteriori carateristiche e vantaggi appariranno maggiormente dettagliati nella descrizione di una forma realizzativa esemplificava, e per tanto non limitativa, di un avvisatore sonoro per veicoli elettrici/ibridi in accordo con il trovato. Further characteristics and advantages will appear in greater detail in the description of an embodiment exemplifying, and therefore not limiting, of an acoustic warning device for electric / hybrid vehicles in accordance with the invention.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La descrizione verrà effettuata qui di seguito con riferimento alle unite tavole rappresentative dell’avvisatore sonoro fomite al solo scopo esemplificativo, e pertanto non limitativo, in cui: The description will be made below with reference to the accompanying tables representing the sounder provided for illustrative purposes only, and therefore not limiting, in which:

- la figura 1 illustra uno schema circuitale di una soluzione per l’integrazione in un unico prodotto di un avvisatore sonoro per auto elettriche/ibride e di una sirena di allarme autoalimentata; e - Figure 1 illustrates a circuit diagram of a solution for the integration in a single product of a sounder for electric / hybrid cars and a self-powered alarm siren; And

- la figura 2 illustra in vista ingrandita un modulo di comando dello schema di figura 1. Figure 2 shows an enlarged view of a control module of the diagram of Figure 1.

Con riferimento alle unite figure con 1 è stato complessivamente indicato un avvisatore sonoro per auto elettriche/ibride. With reference to the accompanying figures, the reference numeral 1 generally indicates an audible warning device for electric / hybrid cars.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION

Come è possibile notare nell’unita figura 1, l’avvisatore sonoro in accordo con il trovato comprende innanzitutto almeno un generatore di segnale 2 configurato per generare un opportuno segnale acustico con inviluppo variabile, ovvero con andamento in ampiezza variabile nel tempo. As can be seen in the figure 1 unit, the sounder in accordance with the invention first of all comprises at least one signal generator 2 configured to generate an appropriate acoustic signal with variable envelope, or with a variable amplitude trend over time.

In particolare, un esempio possibile di tale segnale 3 è esemplificativamente rappresentato sempre nell’unita figura 1. In particular, a possible example of this signal 3 is always represented by way of example in the unit Figure 1.

Il generatore di segnale 1 si presenta, nell'esempio realizzativo illustrato, costituito almeno da un’unita di controllo 13 che sarà in particolare un microcontrollore, configurato per generare un prefissato numero di onde quadre a frequenza diversa. The signal generator 1 is presented, in the illustrated embodiment example, consisting of at least a control unit 13 which will in particular be a microcontroller, configured to generate a predetermined number of square waves at different frequencies.

In generale tale microcontrollore genererà almeno due onde quadre a diversa frequenza e più in particolare ne genererà almeno tre come rappresentato nell’unita figura. In general, this microcontroller will generate at least two square waves at different frequencies and more specifically it will generate at least three as shown in the attached figure.

Subito a valle del microcontrollore 13, il generatore di segnale 2 comprende dei blocchi funzionali 24 (in particolare, ma non necessariamente, uno per ciascun segnale generato) configurati per modificare l'ampiezza delle onde quadre generate. Immediately downstream of the microcontroller 13, the signal generator 2 comprises functional blocks 24 (in particular, but not necessarily, one for each generated signal) configured to modify the amplitude of the generated square waves.

Ad esempio tali blocchi funzionali 24 potranno essere degli attenuatori variabili. Oltre a generare onde quadre a diversa frequenza, le stesse, in uscita dai blocchi funzionali 24, presenteranno anche diversa ampiezza. For example, these functional blocks 24 may be variable attenuators. In addition to generating square waves at different frequencies, the same, at the output of the functional blocks 24, will also have different amplitudes.

A valle dell’unità di controllo 13 è presente un blocco sommatore 14 destinato a sommare tra loro il citato numero di onde quadre con ampiezze diverse per fornire in uscita il segnale 3 con andamento in ampiezza variabile nel tempo. In altri termini ancora la soluzione proposta prevede che il microcontrollore 13 generi onde quadre di diverse frequenze (ad esempio FI, F2, F3) che vengono poi sommate con ampiezze diverse (ad esempio Al, A2, A3) in modo da generare un suono con inviluppo variabile. Downstream of the control unit 13 there is an adder block 14 intended to add together the aforementioned number of square waves with different amplitudes to provide the output signal 3 with a variable amplitude over time. In other words, the proposed solution provides that the microcontroller 13 generates square waves of different frequencies (for example FI, F2, F3) which are then added with different amplitudes (for example Al, A2, A3) in order to generate a sound with variable envelope.

E' chiaro che alternativamente si potranno usare diversi generatori di segnale 2 capaci di fornire il citato segnale 3 ad inviluppo variabile, quali ad esempio generatori di tipo MP3 o altro ancora. It is clear that alternatively different signal generators 2 capable of supplying the aforementioned variable envelope signal 3 can be used, such as for example generators of the MP3 type or the like.

Subito a valle del blocco sommatore 14 è presente poi un opportuno filtro 15, di tipo passa - basso, per ricevere il segnale 3 ad inviluppo variabile, filtrarlo, e consentirne quindi l’ingresso ad un modulo operativo 4. Immediately downstream of the adder block 14 there is then an appropriate filter 15, of the low-pass type, to receive the variable envelope signal 3, filter it, and then allow its input to an operating module 4.

Dal punto di vista funzionale il modulo operativo 4 è configurato per ricevere in ingresso il segnale 3 con andamento in ampiezza variabile nel tempo e fornire in uscita un segnale 5 ad onde quadre con lunghezza variabile in funzione dell’ampiezza del segnale 3 in ingresso. From the functional point of view, the operating module 4 is configured to receive the signal 3 at the input with a variable amplitude over time and provide a square wave signal 5 with variable length as a function of the amplitude of the input signal 3.

A tale scopo il modulo operativo 4 potrà comprendere un amplificatore, in dettaglio un amplificatore di classe D, opzionalmente ad uscita bilanciata. For this purpose, the operating module 4 may comprise an amplifier, in detail a class D amplifier, optionally with balanced output.

In ogni caso il modulo operativo 4 presenta due uscite 12 bilanciate destinate a pilotare un modulo di comando 6. In any case, the operating module 4 has two balanced outputs 12 intended to drive a command module 6.

II modulo di comando 6 presenta almeno un ingresso di pilotaggio 7 per ricevere il segnale 5 in uscita dal modulo operativo, ed almeno un’uscita 8 per l’invio di un segnale di attivazione 9 ad un opportuno trasduttore acustico 11 configurato per ricevere tale segnale di attivazione 9 ed emettere suoni in funzione dello stesso. The control module 6 has at least one driving input 7 for receiving the signal 5 at the output of the operating module, and at least one output 8 for sending an activation signal 9 to a suitable acoustic transducer 11 configured to receive this signal. activation 9 and emit sounds according to it.

Si noti che il modulo di comando 6 riceve energia elettrica tramite un modulo di alimentazione 10 successivamente dettagliato. It should be noted that the control module 6 receives electrical energy via a power supply module 10 which is subsequently detailed.

Sempre osservando la figura 1 si nota come il modulo di comando 6 sia sostanzialmente definito da un ponte ad H pilotato tramite il segnale 12 in uscita dal modulo operativo. Still observing Figure 1, it can be seen that the control module 6 is substantially defined by an H-bridge driven by the signal 12 at the output of the operating module.

Passando ad osservare la figura 2, si nota come il modulo di comando 6 comprenda almeno due rami principali 16, 17 presentanti ciascuno due rispettivi interruttori 18 (nell'esempio dei transistor). Moving on to observe Figure 2, it can be seen that the control module 6 comprises at least two main branches 16, 17 each having two respective switches 18 (in the example of the transistors).

Le prime estremità 16a, 17a dei due rami principali 16, 17 sono in collegamento elettrico tra loro e ricevono una medesima alimentazione elettrica dal modulo di alimentazione 10. The first ends 16a, 17a of the two main branches 16, 17 are in electrical connection with each other and receive the same electrical power supply from the power supply module 10.

Viceversa le rispettive seconde estremità 16b, 17b dei rami principali, sono poste a massa. Vice versa, the respective second ends 16b, 17b of the main branches are grounded.

Il modulo di comando 6 è dotato anche di due rami secondari 19, 20, ciascuno emergente dal rispettivo ramo principale 16, 17 ed in particolare da una porzione intermedia tra i due transistor 18 del rispettivo ramo stesso. The control module 6 is also equipped with two secondary branches 19, 20, each emerging from the respective main branch 16, 17 and in particular from an intermediate portion between the two transistors 18 of the respective branch itself.

I rami secondari 19, 20 sono collegati al trasduttore acustico 11 e portano verso quest’ultimo il segnale di attivazione. The secondary branches 19, 20 are connected to the acoustic transducer 11 and carry the activation signal towards the latter.

In generale il ponte ad H è alimentato in tensione ed in corrente continua direttamente con la tensione della batteria dell’auto nel caso in cui il trasduttore acustico 11 sia di tipo magneto-dinamico, in particolare a bassa impedenza, (ad esempio un’impedenza di 4, 8 ohm). In general, the H-bridge is powered in voltage and in direct current directly with the voltage of the car battery if the acoustic transducer 11 is of the magnetic-dynamic type, in particular with low impedance, (for example an impedance of 4, 8 ohms).

Alternativamente, laddove il trasduttore acustico 11 fosse di tipo piezoelettrico che necessita un’alimentazione con tensioni maggiori (20 Volt o oltre), il modulo di alimentazione 10 potrebbe comprendere un elevatore di tensione, ad esempio un survoltore, per poter arrivare ai valori necessari per la sua attivazione. Alternatively, where the acoustic transducer 11 is of the piezoelectric type which requires a power supply with higher voltages (20 Volt or more), the power supply module 10 could comprise a voltage booster, for example a booster, in order to reach the values necessary for its activation.

Si noti peraltro che il modulo di alimentazione 10, laddove le esigenze lo dovessero richiedere, potrà essere dotato anche di una (o più) batteria tampone (non illustrata) per garantire l’alimentazione del dispositivo, in particolare quando attivato in funzione di sirena di allarme, anche nel caso di batteria del veicolo scollegata. It should be noted, however, that the power supply module 10, should the requirements require it, can also be equipped with one (or more) buffer battery (not shown) to guarantee the power supply of the device, in particular when activated as a siren. alarm, even if the vehicle's battery is disconnected.

Sempre con riferimento al modulo di comando 6, è possibile notare come ciascun segnale 5 ad onde quadre con lunghezza variabile in funzione dell’ampiezza del segnale 3 in ingresso vada a comandare due rispettivi interruttori 18 del rampo principale 16 e 17. Again with reference to the control module 6, it is possible to note how each square wave signal 5 with variable length according to the amplitude of the input signal 3 goes to control two respective switches 18 of the main ramp 16 and 17.

In particolare la prima uscita 12 dell’ amplificatore 4 di classe D viene inviata tramite due linee in ingresso al ramo principale 16 del ponte ad H. In particular, the first output 12 of the class D amplifier 4 is sent via two input lines to the main branch 16 of the H-bridge.

In particolare una prima linea 22, in collegamento col primo transistor 18, presenta un invertitore interposto, mentre la seconda linea 23 risulta essere in collegamento diretto con il secondo interruttore 18 senza interposizione di ulteriori elementi circuitali. In particular, a first line 22, in connection with the first transistor 18, has an interposed inverter, while the second line 23 is in direct connection with the second switch 18 without the interposition of further circuit elements.

Anche la seconda uscita 12 dell’ amplificatore porta un segnale 5 destinato a pilotare il secondo ramo principale 17 in maniera analoga al primo ramo 16. Anche in questo caso una prima linea 22, con interposizione di un invertitore, porta il segnale all’ingresso di pilotaggio 7 del primo transistor 18 (ovvero quello più vicino all’alimentazione elettrica), mentre la seconda linea 23 porta il segnale 5 direttamente in ingresso al secondo transistor 18 (ovvero quello più vicino a massa) senza interposizione di ulteriori elementi circuitali, Tornando allo schema circuitale di cui alla figura 1, si nota poi come l’avvisatore comprenda anche un filtro 21, in particolare passa - basso, interposto tra il modulo di comando 6 ed il trasduttore acustico 11. The second output 12 of the amplifier also carries a signal 5 intended to drive the second main branch 17 in a manner similar to the first branch 16. Also in this case a first line 22, with the interposition of an inverter, carries the signal to the input of driving 7 of the first transistor 18 (i.e. the one closest to the power supply), while the second line 23 carries the signal 5 directly into the second transistor 18 (i.e. the one closest to ground) without the interposition of further circuit elements. circuit diagram of Figure 1, it is then noted how the horn also comprises a filter 21, in particular low pass, interposed between the control module 6 and the acoustic transducer 11.

Nel dettaglio sono presenti due filtri 21, uno per ciascun ramo secondario 19, 20 in uscita dal ponte ad H. In detail, there are two filters 21, one for each secondary branch 19, 20 outgoing from the H-bridge.

Ciascuno di detti filtri è in particolare un filtro passa - basso di tipo LC con impedenza in linea e capacità a massa come illustrato. Each of said filters is in particular a low-pass filter of the LC type with in-line impedance and capacitance to ground as illustrated.

Sempre in figura 1 sono illustrati i segnali 9 di comando in uscita sui rami secondari 19, 20 che vanno a pilotare il trasduttore acustico 11. Also in Figure 1 are shown the command signals 9 at the output on the secondary branches 19, 20 which drive the acoustic transducer 11.

Dal punto di vista funzionale, una volta generato il suono con inviluppo variabile 3, lo stesso viene inviato all’ amplificatore in classe D con uscita bilanciata che lavora trasformandolo in onde quadre di alta frequenza (tipicamente 300 kHz) e lunghezza variabile in funzione dell’ampiezza del segnale sonoro. From a functional point of view, once the sound with variable envelope 3 has been generated, it is sent to the class D amplifier with balanced output which works by transforming it into square waves of high frequency (typically 300 kHz) and variable length depending on the amplitude of the sound signal.

L’informazione sonora è così trasferita dall’ampiezza del segnale alla durata delle onde quadre. The sound information is thus transferred from the amplitude of the signal to the duration of the square waves.

Poiché per la circuiteria utilizzata si hanno a disposizione due uscite bilanciate con due soli livelli di tensione, è possibile con tale segnale pilotare il ponte ad H alimentato direttamente con la tensione della batteria (eventualmente con l’utilizzo di un survoltore, a seconda della natura del trasduttore acustico 11). Le uscite bilanciate del ponte ad H (OUT- ed OUT+) vengono comunque filtrate con il filtro passa - basso (LC) per eliminare le componenti di alta frequenza prima di essere inviate al trasduttore acustico. Since for the circuitry used there are two balanced outputs with only two voltage levels available, it is possible with this signal to drive the H-bridge powered directly with the battery voltage (possibly with the use of a booster, depending on the nature of the acoustic transducer 11). The balanced outputs of the H-bridge (OUT- and OUT +) are however filtered with the low-pass filter (LC) to eliminate the high frequency components before being sent to the acoustic transducer.

Operando come sopra descritto è possibile integrare le funzioni di avvisatore per auto elettriche (compreso il suono di avviso di retromarcia) e di sirena di allarme in un unico prodotto con notevole risparmio di moduli e componenti. By operating as described above, it is possible to integrate the alarm functions for electric cars (including the reverse warning sound) and the alarm siren in a single product with considerable savings in modules and components.

Inoltre in funzione dei telegrammi ricevuti dalla linea seriale, il microcontrollore 13 potrà passare da un tipo di funzionamento (avvisatore sonoro) all’altro (sirena di allarme) senza particolari accorgimenti ulteriori. Furthermore, depending on the telegrams received from the serial line, the microcontroller 13 will be able to switch from one type of operation (sounder) to another (alarm siren) without any particular additional precautions.

La soluzione descritta permette di combinare le due diverse funzionalità mantenendo un’amplificazione lineare, ma con l’uso di un ponte ad H per il pilotaggio del trasduttore, in modo da generare sia un suono di avviso per auto elettriche sia un suono di livello adeguato per una sirena di allarme, con un’alta efficienza energetica propria dei dispositivi che lavorano in saturazione e tale da non richiedere l’uso di accorgimenti particolari per la dissipazione del calore e da permettere di ridurre notevolmente le dimensioni di un’eventuale batteria a tampone. The solution described allows to combine the two different functions while maintaining linear amplification, but with the use of an H-bridge for driving the transducer, in order to generate both a warning sound for electric cars and a sound of adequate level. for an alarm siren, with a high energy efficiency typical of the devices that work in saturation and such as not to require the use of special measures for heat dissipation and to allow to considerably reduce the size of any buffer battery .

Claims

CLAIMS 1. Sounder for electric / hybrid vehicles comprising: at least one signal generator (2) for generating a signal (3) with a time-varying amplitude trend; - at least one operating module (4) able to receive said signal (3) at the input with a variable amplitude over time and to supply at the output a square wave signal (5) with variable length according to the amplitude of the signal (3) in entrance; a control module (6) having at least one driving input (7) to receive the signal (5) at the output of the operating module and at least one output (8) for an activation signal (9); a power module (10) for supplying power to the control module (6); - at least one acoustic transducer (11) configured to receive said activation signal (9) and emit sounds according to said activation signal.

2. Sounder according to the preceding claim, in which the operating module (4) has two balanced outputs (12), the control module (6) having at least two driving inputs (7) to each receive the respective signal (5) to square waves at the output of the operating module (4), in particular the signal (5) at each of the balanced outputs (12) presenting only two voltage levels.

3. Sounder according to any one of the preceding claims, wherein said operating module (4) comprises an amplifier, in particular, a class D amplifier, optionally with balanced output.

4. Sounder according to any one of the preceding claims, wherein the signal generator (2) comprises at least a control unit (13), in particular a microcontroller, configured to generate a predetermined number of square waves at different frequencies, in particular at least two and in detail three square waves at different frequencies and an adder block (14) configured to add said predetermined number of square waves with different amplitudes and output said signal (3) with an amplitude variation over time.

5. Horn according to any one of the preceding claims, wherein the control module (6) is an H-bridge piloted by means of the signal (12) output from the operating module (4).

6. Horn according to any one of the preceding claims, wherein the control module (6) comprises at least two main branches (16, 17) each having two switches (18), in particular transistors, respective first ends (16a, 17a) of the two main branches (16, 17) being connected to each other receiving the same electrical power supply from the power supply module (10), respective second ends (16b, 17b) of the main branches being grounded.

7. Horn according to the preceding claim in which the control module (6) has two secondary branches (19, 20), each emerging from the respective main branch (16, 17) and from an intermediate portion between the two switches (18), the secondary branches (19, 20) being connected to the acoustic transducer (11) and carrying the activation signal (9) towards the latter.

8. Horn according to any one of the preceding claims, further comprising a filter (21), in particular low pass, interposed between the control module (6) and the acoustic transducer (11), in particular in which one of said filters (21) placed upstream of the acoustic transducer (11) for each secondary branch (19, 20), optionally said filter (21) being an LC filter.

9. Sounder according to any one of the preceding claims, wherein said acoustic transducer (11) is a low impedance magneto-dynamic transducer, for example 4 or 8 ohms, or alternatively it is a piezoelectric type transducer, the power supply module (10 ) comprising in this second case a voltage booster, for example a booster, for supplying the control module (6) with high voltages, for example 20 Volts or more.

10. Horn for electric / hybrid vehicles comprising: at least one signal generator (2) for generating a signal (3) with a time-varying amplitude trend; at least one class D amplifier, optionally with balanced output, configured to receive said signal (3) at the input with an amplitude variation over time and to supply a square wave signal (5) with variable length according to the amplitude of the input signal (3); an H bridge driven by the signal (12) at the output of the class D amplifier and having at least one driving input (7) for receiving the signal (5) at the output of the amplifier and at least one output (8) for an activation signal (9); - a power supply module (10) for supplying energy to the H-bridge; - at least one acoustic transducer (11) configured to receive said activation signal (9) and emit sounds according to said activation signal.