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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sirenen- oder Alarmeinheit und
insbesondere eine Sirenen- oder Alarmeinheit, die mit Fahrzeugsicherheitssystemen
verwendet werden kann.
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Fahrzeugsicherheitssysteme
können
Sirenen enthalten, die bei Eintritt eines Alarmzustands wie etwa eines
unautorisierten oder erzwungenen Eindringens in ein Fahrzeug von
dem System aktiviert werden. Die Einheiten, die die Sirene ansteuern,
sind normalerweise so konfiguriert, daß sie ein vorbestimmtes Sirenensignal
eingestellten Volumens und eingestellter Dauer erzeugen. Die Aktivierungsfrequenz
der Sirene kann ebenfalls eingestellt sein, und in einigen Fällen wird
die Frequenz während
der Aktivierungsperiode gemäß einer eingestellten
Frequenz oder eines eingestellten Tonmusters variiert.
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Ein
starres Einstellen von Frequenz, Volumen und Dauer ist nachteilig,
da Regionalbehörden
unterschiedliche detaillierte Spezifikationen erlassen haben, die
Steuerungen der Frequenz, Volumen und Dauer für die Verwendung von Fahrzeugsirenen
plazieren. Beispielsweise spezifiziert eine Behörde möglicherweise Höchst- und Mindestfrequenzen,
die verwendet werden können,
oder Grenzen hinsichtlich der vorherrschenden Frequenz für alle erzeugten
Fahrzeugsirenensignale. Dies bedeutet, daß für jede Region, jedes Land oder jeden
Staat je nach den Anforderungen der Behörde verschiedene Sireneneinheiten
hergestellt werden müssen.
Diese Anforderungen oder Regelungen müssen dann berücksichtigt
werden, um sicherzustellen, daß in einem
Fahrzeug die korrekte Sireneneinheit installiert wird, und die wahrscheinliche
Region, das Land oder der Staat müssen berücksichtigt werden, in dem das
Fahrzeug verwendet wird. Dadurch wird jedoch nicht das Problem eines
Fahrzeugbesitzers überwunden,
der Regelungen einer Lokalbehörde
bricht, wenn die Fahrzeugsirene in einer anderen Region, in einem
anderen Land oder einem anderen Staat von dem aktiviert wird, in
dem es normalerweise gefahren wird.
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Aus
WO-A-90/11585 sind ein hörbares
Warnsystem für
ein Rettungsfahrzeug und ein Verfahren zum Verbessern der Missionseffektivität des Rettungsfahrzeugs
und Reduzieren der unerwünschten
Nebeneffekte der hörbaren
Warnsysteme des Rettungsfahrzeugs bekannt. Das hörbare Warnsystem projiziert
unterschiedliche auswählbare
Tonphrasen, die variierende Dringlichkeitsniveaus anzeigen. Zwischen
Tonphrasen sind Ruheperioden enthalten, um unter anderem die Aufmerksamkeit
des Zuhörers
zu verbessern und Bedienern von Rettungsfahrzeugen zu gestatten,
andere sich nähernde
Rettungsfahrzeuge zu hören.
Die Dringlichkeit wird weiterhin angezeigt durch variieren der Dauer
der Ruheperiode zwischen Tonphrasen bei Geschwindigkeitsänderungen
des Rettungsfahrzeugs. Im Vergleich zu typischen Warnsystemen höhere und
breitere Frequenzspektren werden verwendet, um andere Fahrzeuge
besser zu durchdringen und eine weniger rauhe aber dennoch effektive
Warnung zu projizieren.
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EP-A-520906
zeigt eine elektronische Sirene, die eine von drei Zuständen belegen
soll: einen Überwachungszustand,
einen angehaltenen Zustand oder einen Alarmzustand. Die Sirene ist über eine
Steuerleitung an eine elektronische Alarmschaltung und durch überwachte
Versorgungsleitungen an die Fahrzeugbatterie angeschlossen. Die
Sirene enthält
ein Akustikmodul, das von einem Elektronikmodul gesteuert wird,
das ein Management- und Steuermodul umfaßt. Die elektronische Schaltung
enthält
ein an das Steuermodul angeschlossenes Stopp-/Überwachungsmodul. Zudem enthält die elektronische
Sirene eine den Batterieanschluß überwachende
Schaltung, um einen Alarm ertönen
zu lassen, falls unter der Motorhaube eine Verbindung unterbrochen wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Sireneneinheit bereitgestellt, die folgendes
enthält:
Steuermittel
mit einem Mikroprozessor und einem Audiotreiber zum Steuern der
Aktivierung eines Sirenentonemittierungsmittels mit einer gewählten Frequenz
als Reaktion auf das Empfangen eines Frequenzsteuersignals;
Eingabemittel
mit einer Datenschnittstelle zum Empfangen des Frequenzsteuersignals
von einer Fahrzeugsicherheitssteuereinheit und Liefern des Frequenzsteuersignals
an das Steuermittel; und
ein Stromsensormittel, das das Abschalten
einer Stromversorgung zu der Sireneneinheit detektiert und zwischen
dem Abschalten und einer allmählichen
Verschlechterung der Stromversorgung unterscheidet.
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Im
folgenden wird lediglich beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform einer Sireneneinheit;
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2 ein
Schaltungsdiagramm der Sireneneinheit von 1;
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3 ein
Schemadiagramm von Spannungsimpulsen, mit denen ein Audiotreiber
der Sireneneinheit gesteuert wird;
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4 ein
Diagramm von Frequenzmustern zum Steuern der Aktivierungsfrequenz
des Audiotreibers;
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5 ein
Diagramm von Auslösesignalen
für die
Sireneneinheit;
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6 ein
Diagramm des Formats eines seriellen Kommunikationspakets für die Sireneneinheit;
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7 ein
Diagramm, das H- und L-Bit serieller Daten des Kommunikationspakets
darstellt;
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8 ein
Blockdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einer Sireneneinheit
und
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9 ein
Schaltungsdiagramm der Sireneneinheit von 8.
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Eine
Sireneneinheit 2 wie in 1 und 2 gezeigt
enthält
eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 4, einen Audiotreiber 6 und
einen Sirenenlautsprecher 8. Der Sirenenlautsprecher 8 ist
ausgelegt zum Emittieren von Sirenentönen im Frequenzbereich 2500
bis 3500 Hz, kann aber auch dazu verwendet werden, Töne mit anderen
hörbaren
Frequenzen zu emittieren. Die CPU 4 ist so konfiguriert,
daß sie
Aktivierungssignale an den Audiotreiber 6 liefert, so daß der Treiber 6 die
Sirene 8 als Reaktion auf ein an einem Steuereingang 10 empfangenes
Auslösesignal
ansteuert. Der Steuereingang 10 ist über eine serielle Schnittstelle 12 an
die CPU angeschlossen. Der Steuereingang 10 kann an eine
Fahrzeugsicherheitssteuereinheit angeschlossen sein, die das Fahrzeug überwachen
und bestimmen kann, wann ein Alarmzustand eintritt, und das entsprechende Auslösesignal
ausgeben kann.
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Die
Sireneneinheit 2 kann von einer an einen Batterieeingang 13 angeschlossenen
Fahrzeugbatterie bestromt werden, wobei die Fahrzeugbatteriespannung
dann über
eine Spannungsreglerschaltung 14 geregelt wird, um eine
Versorgungsspannung VCC für die CPU 4 und
andere Teile der Einheit 2 zu liefern. Die Sireneneinheit 2 weist
eine Reservebatterie 16 auf, mit der die Einheit bestromt
und die Versorgungsspannung VCC für den Fall
geliefert wird, daß eine
Versorgung von der Fahrzeugbatterie unterbrochen oder getrennt wird.
Die Reservebatterie 16 wird von einem Batteriereserveladegerät 18 geladen,
das eine Erhaltungsladeschaltung 19 und eine Schnelladeschaltung 21 enthält.
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Eine
Stromtrennungssensorschaltung 20 ist enthalten, die detektieren
kann, wann die Stromversorgung von der Fahrzeugbatterie unterbrochen
wird, und dadurch bewirken kann, daß die CPU 4 die Sirene 8 aktiviert.
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Der
Stromtrennungssensor 20 kann zwischen einer langsamen Entladung
der an dem Batterieeingang 13 gelieferten Versorgung und
einer Unterbrechung der Versorgung unterscheiden. Ein Schlüsselschalter 22 ist
vorgesehen, damit die Sireneneinheit 2 ein- und ausgeschaltet
werden kann, wie von dem Besitzer eines Schlüssels für den Schalter 22 gewünscht. Das Öffnen des
Schlüsselschalters 22 blockiert
den Audiotreiber 6. Dadurch kann die Batterie während Wartung
oder Service des Fahrzeugs oder der Sireneneinheit 2 abgetrennt werden.
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Eine
Reservebatterieüberwachungsschaltung 24 ist
enthalten, die den Zustand der Reservebatterie überwachen und darüber an die
CPU 4 berichten kann. Dadurch kann die Sireneneinheit 2 ein
Signal ausgeben, das anzeigt, daß die von der Reservebatterie 16 gelieferte
Spannung nicht ausreicht. Die Sireneneinheit 2 enthält außerdem eine
Zündschnittstelle 26,
die einen Zündeingang 28 zur
Verbindung mit der Zündleitung eines
Fahrzeugs aufweist. Die Zündschnittstelle 26 kann
detektieren, wann der Zündstrom
in dem Fahrzeug eingeschaltet worden ist, und darüber an die
CPU 4 berichten. Dadurch kann die CPU 4 die Erhaltungsladeschaltung 19 oder
die Schnelladeschaltung 12 je nachdem, ob Zündstrom
an den Motor des Fahrzeugs geliefert wird, selektiv aktivieren.
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Der
Audiotreiber 6 umfaßt
eine H-Brücken-Transistorschaltung
wie in 2 gezeigt, die durch zwei Spannungsimpulssignale
entgegengesetzter Polarität,
von der CPU 4 erzeugt, an jeweiligen Eingängen der Transistoren 30 und 32 aktiviert
wird. Die H-Brücke 6 kann
die Eingänge
der Sirene 8 entsprechend der Spannung der Fahrzeugbatterie
zwischen einem hohen und einem niedrigen Spannungsbereich ansteuern,
da die Transistoren 30 und 32 als Reaktion auf
die an den Eingängen
der Transistoren 30 und 32 gelieferten entgegengesetzten
Impulse sequentiell aktiviert werden.
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Die
Lautstärke
des von der Sirene 8 erzeugten Signals kann deshalb gesteuert
werden, indem die Breite der zum Aktivieren des Audiotreibers 6 verwendeten
Spannungsimpulse variiert wird. 3 zeigt
ein lautes Spannungsimpulssignal 34, das an einem der Transistoren 30 oder 32 eingegeben
werden kann, und ein leises Spannungsimpulssignal 36. Das
an dem anderen Transistor 32 oder 30 eingegebene
Signal würde die
gleiche Gestalt und Synchronisierung aufweisen, aber von der entgegengesetzten
Polarität
sein. Die Aktivierungsdauer oder -periode der Sirene entspricht
der Zeitperiode, für
die die Spannungsimpulssignale an den Audiotreiber 6 geliefert
werden.
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Auch
die Aktivierungsfrequenz der Sirene 8 während der ausgewählten Dauer
kann gesteuert werden, indem die Frequenz der Spannungsimpulse 34, 36 variiert
wird, das heißt
durch Variieren der Zeitperiode zwischen aufeinanderfolgenden H-
oder L-Impulsen in den Aktivierungssignalen für den Treiber 6. Die
Frequenz kann gemäß einem
Frequenz- oder Tonmuster, das in der CPU 4 gespeichert
ist, stetig variiert werden. Die CPU 4 kann eine Reihe
von Tonmustern speichern, die gewählt werden, um Frequenzeinschränkungen
zu entsprechen, die möglicherweise
von den Regulierungsbehörden
für eine
Region, einen Staat oder ein Land auferlegt werden. Drei Beispiele
für Tonmuster,
die verwendet und in der CPU 4 gespeichert werden können, sind in 4 gezeigt.
Das erste Tonmuster 38 involviert einfach das periodische
Variieren der Frequenz der Aktivierungssignale zwischen einer hohen
und einer niedrigen Frequenz, wobei das zweite und dritte Muster 40 und 42 eine
allmählichere
Variation der Frequenz der Aktivierungssignale zu einer Spitzenfrequenz
involvieren. Die Tonmuster 38 bis 42 bewirken,
daß die
Sirene 8 markante Sirenensignale erzeugt.
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Das
Frequenzmuster, das Volumen und die Dauer, die die CPU
4 verwendet,
wenn der Audiotreiber
6 als Reaktion auf ein Auslösesignal
aktiviert wird, wird entweder durch an der seriellen Schnittstelle
12 von
der Fahrzeugsicherheitssteuereinheit oder dem Zustand eines an die
CPU
4 angeschlossenen Satzes von neun "Dip"-Schaltern
44 bestimmt.
Die nachstehende Tabelle 1 spezifiziert die der CPU
4 gelieferte
Anweisung für jeden
Zustand der Schalter
44. TABELLE
1
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Der
Zustand des ersten Schalters zeigt an, ob die Sireneneinheit 2 durch
den Inhalt eines von der seriellen Schnittstelle 12 empfangenen
Steuerdatenpakets oder ein Auslösesignal 50 oder 52 an
dem Steuereingang 10 ausgelöst wird, wie in 5 gezeigt.
Wenn die Steuerung der seriellen Schnittstelle durch Ausschalten
des Schalters 1 blockiert wird, dann zeigt der Schalter 2 an,
ob die CPU 4 nach einem H-Auslösesignal 50 suchen
muß, um
die Sirene 8 zu aktivieren, oder nach einem L-Auslösesignal 52,
um die Sirene 8 zu aktivieren. Die Fähigkeit zum Auslösen der
Sirene 8 auf der Basis eines von der seriellen Schnittstelle 12 empfangenen Steuerpakets
oder eines H-oder
L-Auslösesignals 50 oder 52 wird
vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Sireneneinheit 2 mit
von Fahrzeugsicherheitssteuereinheiten verwendeten verschiedenen
Auslösearten
kompatibel ist. Eine von der Anmelderin entwickelte Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
kann entsprechende Steuerpakete erzeugen, um die Sirene 8 über die
serielle Schnittstelle 12 auszulösen.
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Die
Sireneneinheit 2 ist so konfiguriert, daß, wenn
die Steuereinheit 10 unterbrochen oder getrennt wird, während die
Einheit 2 aktiviert ist, die Einheit 2 die Sirene 8 auslöst. Wenn
die Steuerung der seriellen Schnittstelle blockiert ist, wird die
Schnittstelle 12 entsprechend dem Pegel des Auslösesignals 50 oder 52 auf H
oder L gezogen, wenn der Steuereingang 10 unterbrochen
wird, um die Sirene 8 auszulösen. Dadurch erhält die Einheit 2 eine
weitere Sicherheitsebene, die nur bezwungen werden kann, wenn der
Steuereingang 10 unterbrochen und gleichzeitig auf L oder
H gehalten wird, um zu verhindern, daß die Schnittstelle 12 eine
Spannungsdifferenz detektiert und an die CPU 4 ein Auslösesignal
schickt. Wenn die Steuerung der seriellen Schnittstelle aktiviert
ist, wird die Sicherheit der Sireneneinheit 2 noch weiter
erhöht.
Um das Auslösen der
Sirene 8 zu verhindern, muß die CPU 4 stetig
oder regelmäßig ein
Steuerpaket von der Fahrzeugsicherheitssteuereinheit empfangen,
was das Aktivieren der Sirene 8 verhindert. Während ein
Dieb möglicherweise
den korrekten Spannungspegel an die Schnittstelle 12 liefern
kann, wenn der Eingang 10 unterbrochen wird, ist es höchst unwahrscheinlich,
daß ein
Dieb in der Lage wäre,
den korrekten seriellen Code des Steuerpakets zu liefern, der wie
unten beschrieben möglicherweise
24 Bit umfassen kann, um zu verhindern, daß die Sirene 8 beim
Unterbrechen aktiviert wird.
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Wenn
der Auslöseeingang
nach dem H- oder L-Auslösesignal 50 oder 52 sucht,
werden die Dauer, das Volumen und das Tonmuster, die oder das von
der CPU verwendet wird, durch den Zustand des vierten bis neunten
Schalters 44 bestimmt, wie in Tabelle 1 spezifiziert. Die
Sirene 8 wird während
der Periode des H- oder L-Auslösesignals 50 oder 52 weiterhin
aktiviert bleiben, sofern nicht vorher die gewählte Alarmdauer abläuft.
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Wenn
der erste Schalter der Dip-Schalter
44 "aus"geschaltet wird, können die CPU
4 und
die Sireneneinheit
2 von seriellen 24-Bit-Steuerpaketen
54 gesteuert
werden, wie in
6 gezeigt. Das Paketformat
54 wird
von der CPU
4 verwendet, um Anweisungen von einer Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
am Steuereingang
10 zu empfangen und auch Informationen
an die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit zu senden. Die CPU
4 empfängt jede
Sekunde ein Steuerpaket
54 von der Fahrzeugsicherheitssteuereinheit,
und wenn kein gültiges
Steuerpaket
54 empfangen wird, aktiviert die CPU
4 die
Sirene
8. Die von jedem Bit des seriellen Datenpakets
54 dargestellten
Informationen sind unten in Tabelle 2 gezeigt. TABELLE
2
- *Anmerkung
1: Daten von der Sirene empfangen.
- *Anmerkung 2: Von der Sirene übertragene Daten.
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Die
Bit 10 bis 15 werden wie oben erörtert für die Alarmdauer-,
Lautstärken-
und Tonmusterwahl verwendet. Dadurch kann die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
unter vier Sirenenfrequenz- oder -tonmustern, vier Lautstärken und
vier Sirenendauern wie gewünscht
wählen.
Natürlich
können
weitere Optionen einfach bereitgestellt werden, indem gegebenenfalls
die Anzahl der zur Sirenenkonfiguration zur Verfügung stehenden Bit und die
Speicherkapazität
der CPU 4 erhöht
werden. Die letztendlich von der Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
getroffene Auswahl kann auf einer Reihe von Faktoren basieren. Die
Fahrzeugsicherheitssteuereinheit kann, wenn sie installiert ist,
einen Fahrzeugtyp, einen Code oder einen Landescode enthalten, der
anzeigt, wo das Fahrzeug mit großer Wahrscheinlichkeit gefahren
wird und die Steuereinheit kann dann auf der Basis dieses Codes
eine Sirenenkonfigurationswahl treffen. Alternativ kann das Fahrzeug
ein Positionierungssystem wie etwa ein GPS (Global Positioning System)
enthalten, und auf der Basis der von dem Positionierungssystem gelieferten
Informationen kann die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit die Sireneneinheit 2 instruieren,
eine Sirenenfrequenz, -dauer und -laustärke auszuwählen, die für die aktuelle Position des
Fahrzeugs am geeignetsten ist. Fahrzeugistrumentencluster enthalten
außerdem
im allgemeinen einen Fahrzeugtyp oder Landescode, und dieser Code
kann der Sicherheitssteuereinheit des Fahrzeugs als Basis zum Bestimmen
der korrekten Sirenenkonfiguration geliefert werden, die für die Sireneneinheit 2 eingestellt
werden soll.
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Die
Sirenenkonfigurationsdaten können
immer dann aktualisiert werden, wenn die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit über die
serielle Schnittstelle 12 mit der Sireneneinheit 2 kommuniziert.
Ein Adressenfeld aus vier Bit ist vorgesehen, so daß die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
außer
der Sireneneinheit 2 andere Einrichtungen auf einem einzelnen
seriellen Datenbus adressieren kann. Die Daten werden bevorzugt
mit 500 Baud übertragen,
was den Paketen 54 eine Periode von 48 ms gibt. Die Länge jedes
Bits beträgt
deshalb 2 ms, und zum Codieren jedes Bits wird Impulsbreitenmodulation
verwendet, so daß der
Taktzyklus bestimmt, ob das Bit ein L-Bit 56 oder ein H-Bit 58 ist,
wie in 7 gezeigt.
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Die
Antwort der CPU 4 auf eine Detektion einer Stromunterbrechung
durch den Stromtrennungssensor 20 kann aktiviert oder blockiert
sein, wie in Tabellen 1 und 2 gezeigt. Die Antwort
kann blockiert sein, damit die Fahrzeugbatterie während Service
oder Wartung eines Fahrzeugs abgeklemmt werden kann. Wenn bei Aktivierung
eine Unterbrechung der Stromversorgung von dem Batterieeingang 13 von
dem Sensor 20 detektiert wird und die Sirene 8 gegenwärtig ruhig
ist, erzeugt die CPU dann die entsprechenden Aktivierungssignale ausgewählt auf
der Basis der aktuellen Sirenenkonfiguration, um zu bewirken, daß der Audiotreiber 6 die
Sirene 8 ertönen
läßt. Die
CPU 4 und die anderen Komponenten können Strom von der Reservebatterie 16 erhalten,
bei der es sich um eine 7,2-Volt-Nickel-Cadmium-Batterie handeln
kann. Die Reservebatterie 16 liefert auch weiterhin Strom,
wenn die Versorgung zu dem Batterieeingang 13 unterbrochen
ist und die Sirene 8 gegenwärtig aktiviert ist, um sicherzustellen,
daß die
Sirene weiterhin mit der konfigurierten Lautstärke, Frequenz und Dauer arbeitet.
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Eine
Fehlauslösung
der Sirene 8 durch den Stromunterbrechungssensor 20 durch
leere Fahrzeugbatterien wird verhindert durch Überwachen der Abnahmerate der
Versorgungsspannung an dem Eingang 13. Der Stromtrennungssensor 20 liefert
ein Auslösesignal
für die
CPU 4, wenn die Spannung am Batterieeingang in weniger
als einer Sekunde von 8 auf 6 Volt abnimmt. wenn die Spannungsversorgung
in mehr als einer Sekunde von 8 auf 6 Volt abnimmt, das heißt wie dies
bei einer langsamen Batterieentladung der Fall sein würde, liefert
der Stromsensor 20 kein Auslösesignal für die CPU 4. Dadurch
kann der Stromtrennungssensor 20 zwischen einer langsamen
Batterieentladung und einer unautorisierten Unterbrechung der Batterie
unterscheiden.
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Die
Erhaltungsladungsschaltung 19 liefert einen Erhaltungsladestrom
an die Reservebatterie 16, um die Reservebatterie 16 zu
laden, ohne die Fahrzeugbatterie zu entladen. Der Erhaltungsladestrom überlädt die Reservebatterie 16 nicht
und kann sicher über
beliebige Ladeperioden hinweg verwendet werden. Ein schnellerer
Ladestrom wird von der Schnelladeschaltung 21 geliefert,
wenn die CPU 4 ein Signal von der Zündschnittstelle 26 empfängt, das
anzeigt, daß der Zündeingang 28 auf
H ist. Die Schnelladeschaltung 21 wird blockiert, um ein Überladen
zu verhindern, wenn die Reservebatterieüberwachungsschaltung 24 detektiert,
daß die
Reservebatteriespannung über
9 Volt liegt. Nickel-Cadmium-Batterien eignen sich nicht für das Laden
bei sehr hohen und sehr niedrigen Temperaturen, und deshalb kann
in der Sireneneinheit 2 ein Temperatursensor enthalten
sein, der verursachen würde,
daß die
Schnelladeschaltung 21 blockiert wird, wenn die Sensortemperatur
zu hoch oder zu niedrig liegt. Die Lebensdauer der Batterie kann
dadurch besonders in solchen Regionen verlängert werden, die regelmäßig sehr
hohe oder sehr niedrige Temperaturen erleben.
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Die
Reservebatterieüberwachungsschaltung 24 kann
detektieren, wann die Reservebatterie leer ist, das heißt bei einer
Spannung unter 6 Volt. Die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit kann
auch unter Verwendung von Bit 18 des Kommunikationspakets 54 einen
Bericht über
den Reservebatteriestatus anfordern, und die CPU 4 führt dann
unter Verwendung der Reservebatterieüberwachungseinrichtung 24 einen
Test auf eine leere Batterie durch. Eine Last wird 1 s lang an die
Reservebatterie 16 angelegt, während die Batteriespannung unter
Verwendung der Überwachungsschaltung 24 geprüft wird.
Wenn die Reservespannung 6 Volt übersteigt, dann berichtet die
CPU 4 unter Verwendung von Bit 18, daß die Reservebatterie
zufriedenstellend ist, ansonsten berichtet die CPU, daß sie leer
ist. Die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit kann, wenn sie den Leere-Reservebatterie-Status
empfängt,
ein Warnsignal für
den Fahrzeugfahrer erzeugen, indem sie beispielsweise bewirkt, daß eine LED
am Armaturenbrett des Fahrzeugs blinkt. Die CPU 4 kann
auch über
die serielle Schnittstelle 12 andere Statusinformationen über den
Zustand ihrer Komponenten und Eingänge melden, wobei die Bit 19 bis 23 verwendet
werden wie in Tabelle 2 gezeigt.
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Eine
alternative Sireneneinheit 100 wie in 8 gezeigt
ist im wesentlichen die gleiche wie die zuvor beschriebene Sireneneinheit 2,
enthält
aber zusätzliche
Merkmale und es fehlen ihr andere Merkmale der Sireneneinheit 2,
wie unten erörtert.
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Der
Schlüsselschalter 22 ist
effektiv durch eine Reservebatterieaktivierungsschaltung 102 ersetzt,
die von der CPU 4 gesteuert wird. Die Aktivierungsschaltung 102 ist
zwischen die Reservebatterie 16 und die Komponenten geschaltet,
denen die Batterie 16 Strom liefert, und wird aktiviert,
wenn die Sireneneinheit 100 Strom auf der Leitung 13 von
der Fahrzeugbatterie empfängt.
Als Reaktion auf über
den Steuereingang 10 empfangene Anweisungen, daß die Sireneneinheit 100 etwa
zur Wartung blockiert werden soll, gibt die CPU 4 ein Signal
aus, die Reservebatterieaktivierungsschaltung 102 zu blockierten,
so daß die
Reservebatterie 16 nicht dahingehend wirken kann, die Einheit 100 zu
bestromen. Dies gestattet, daß die
Einheit 100 instand gehalten oder gewartet werden kann,
ohne daß die
Sirenen 8 bei Unterbrechung der Stromversorgung zum Batterieeingang 13 ertönt. Wenn
die Steuerung der seriellen Schnittstelle aktiviert wird, kann mit
einem der Bits in dem Steuerpaket die CPU 4 angewiesen
werden, die Reservebatterieaktivierungsschaltung 102 zu
blockieren. Wenn die Steuerung der seriellen Schnittstelle blockiert
ist, könnte
die Fahrzeugsicherheitssteuereinheit eine codierte Serie von H-
und L-Spannungssignalen
an den Steuereingang 10 zur CPU 4 weiterleiten.
Beispielsweise kann ein Benutzer einen vierstelligen Code eingeben,
der von der Fahrzeugsicherheissteuereinheit bestätigt wird, indem ein Zündschlüssel in
einer vorbestimmten Sequenz in die Zündposition an einem Zündschloß eines
Fahrzeugs und aus dieser heraus bewegt wird.
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Wenn
die Steuerung der seriellen Schnittstelle aktiviert ist, dann kann
der Sireneneinheit 100 auch die Zündschnittstelle 26 fehlen,
da die Sicherheitssteuereinheit des Fahrzeugs dazu verwendet werden
kann, den Zustand der Zündleitung 28 zu überwachen
und unter Verwendung des Steuerpakets an die CPU 4 zu melden.
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Die
Sireneneinheit 100 enthält
weiterhin eine Hupenschnittstellenschaltung 104, die an
die CPU angeschlossen ist und die Aktivierungssignale auf einer
Hupenschaltereingangsleitung 106 von dem Hupenschalter
eines Fahrzeugs empfängt.
Wenn die Hupenschnittstelle 104 und der Hupenschaltereingang 106 verbunden
sind, erfordert ein die Sireneneinheit 100 enthaltendes
Fahrzeug keine Hupe. Beim Drücken
des Hupenschalters wird ein Aktivierungssignal an dem Eingang 106 zur
Schnittstelle 104 bereitgestellt, das die CPU 4 anweist,
auf ein entsprechendes Tonmuster für eine Fahrzeughupe zuzugreifen.
Anhand des Tonmusters steuert die CPU 4 den Audiotreiber 6,
um zu bewirken, daß der
Sirenenlautsprecher 8 den Ton einer Fahrzeughupe emittiert,
der normalerweise bei einer Frequenz von etwa 450 Hz liegt. Wenn
die Hupenschnittstelle 104 und der Eingang 106 aufgenommen
werden, wobei die Steuersoftware der CPU 4 entsprechend
abgeändert
ist, kann ein Hersteller die Kosten einer Fahrzeughupe und eines
Relais einsparen. Diese Sireneneinheit 100 läßt den Hupenton
als Reaktion auf eine Aktivierung des Hupenschalters ungeachtet
des Zustands der übrigen
Komponenten und Alarmmerkmale der Sireneneinheit 100 ertönen, vorausgesetzt
die Fahrzeugbatteriestromversorgung 13 ist angeschlossen.
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Verschiedene
Variationen, die die Sireneneinheit 100 enthält, sind
die Verwendung eines Versorgungsfilters 110 zwischen dem
Fahrzeugbatterieeingang 13 und dem Spannungsregler 14,
um den Regler vor Spannungstransienten und -spitzen am Batterieeingang 13 zu
schützen.
Die Einheit 100 enthält
außerdem
einen nichtflüchtigen
Halbleiterspeicher 112, der anstelle der "Dip"-Schalter 44 verwendet
werden kann, um Bit von Daten einzubeziehen, die die gleichen Anweisungen
an die CPU 4 liefern können,
wie der Zustand der Schalter, gemäß den in Tabelle 1 dargelegten
Steuerzuweisungen.
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Die
Reservebatterie 16 ist mit zwei Verbindungspunkten 120 verbunden,
wie in 9 gezeigt, wobei die Reservebatterieaktivierungsschaltung 102 drei
Transistoren und jeweilige Vorwiderstände enthält, die so konfiguriert sind,
daß die
Versorgung von Eingangsstrom zu dem Spannungsregler 14 bei
Empfang von Anweisungen von der CPU 4 blockiert wird. Die
Erhaltungsladeschaltung 122 befindet sich zwischen den
Verbindungspunkten 120 und dem Batterieeingang 13.
Die Schnelladeschaltung 124 enthält eine Anordnung aus Transistor
und Widerstand, die neben der Reservebatterieüberwachungsschaltung 24 und
der Hupenschnittstellenschaltung 104 in 9 gezeigt
ist. Der Spannungsregler 14 und der Speicher 112 sind
Standardprodukte wie etwa die, die von der Firma S.G.S. Thompsons
mit den Produktnummern L49490N bzw. ST93C06CM3 hergestellt werden.
Die CPU 4 ist ein standardmäßiger Mikroprozessor wie etwa
der Motorola-Mikroprozessor MC68HC05P6,
der seine Taktsignale von einem Schwingkreis 126 erhält. Das
Schaltungsdiagramm enthält eine
Temperatursensorschaltung 128, die den Pegel der überwachten
Versorgungsspannung VCC justiert, die an
die CPU 4 geliefert wird. Der überwachte Spannungspegel wird
justiert, um zu verhindern, daß die
CPU 4 anweist, daß die
Schnelladeschaltung 124 aktiviert wird, wenn die Sensortemperatur
sehr hoch oder sehr niedrig liegt, beispielsweise über 65°C und unter
0°C.
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Die
Sireneneinheit 2 ist besonders vorteilhaft, da sie an eine
Reihe von Fahrzeugsicherheitssteuereinheiten angeschlossen werden
kann und anhand der Dip-Schalter 44 oder der seriellen
Schnittstelle 12 einfach konfiguriert werden kann, um ein
Sirenensignal einer ausgewählten
Frequenz, Dauer und Lautstärke
zu emittieren. Die Sireneneinheit 2 liefert auch eine Möglichkeit
für eine
vollständige
Konfigurationssteuerung durch eine angeschlossene Fahrzeugsicherheitssteuereinheit,
an die der Status der Sireneneinheit 2 nach Anforderung
gemeldet werden kann. Die Sirenenkonfiguration kann auf Landes-
oder Wagencodes basieren, die in der Fahrzeugsicherheitssteuereinheit
enthalten sind oder ihr von anderen elektronischen Komponenten des
Fahrzeugs geliefert werden. Wenn das Fahrzeug ein Positionierungssystem
enthält,
kann außerdem
die Sirenenkonfiguration dann auf der Basis der Fahrzeugposition
gewählt
werden, wodurch eine ständige
Einhaltung von von lokalen Behörden
festgelegten Sirenenregelungen gestattet wird. Die Sireneneinheit
kann auch eine unautorisierte Unterbrechung detektieren und zwischen
einer Stromunterbrechung und einer langsamen Verschlechterung der
Stromversorgung unterscheiden.
