JP2022072833A - Vehicle speed information generator - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車速情報生成装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle speed information generator.
車輪速センサのセンサ素子(ホール素子や、磁気抵抗型素子(MR素子)等)を、増幅回路や波形整形回路と一体化(モジュール化)したユニットにより形成する技術が知られている。 A technique is known in which a sensor element (Hall element, magnetoresistive element (MR element), etc.) of a wheel speed sensor is formed by an integrated (modularized) unit with an amplifier circuit or a waveform shaping circuit.
しかしながら、上記のような従来技術では、センサ素子と増幅回路や波形整形回路とをユニット化(モジュール化)することからユニットが大型化しやすく、限られた車輪内の搭載スペースに当該ユニットを搭載することが難しい場合がある。 However, in the above-mentioned conventional technique, since the sensor element and the amplifier circuit or the waveform shaping circuit are unitized (modularized), the unit tends to be large in size, and the unit is mounted in the limited mounting space in the wheel. Can be difficult.
そこで、本開示は、限られた車輪内の搭載スペースに車輪速センサのセンサ素子を搭載しやすい車速情報生成装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a vehicle speed information generation device in which a sensor element of a wheel speed sensor can be easily mounted in a limited mounting space in a wheel.
1つの側面では、車輪に取り付けられる車輪速センサのセンサ素子とは別体であり、前記センサ素子に外部配線を介して接続され、前記センサ素子から受信するセンサ信号を処理して車速パルス信号を生成する信号処理部と、
前記信号処理部とは別体であり、前記信号処理部に外部配線を介して接続され、前記信号処理部から受信する車速パルス信号に基づいて、車速情報を出力する処理装置とを含み、
前記信号処理部は、前記車速パルス信号が前記処理装置とは異なる他の処理装置にも供給可能となる態様で、前記他の処理装置に対して前記処理装置と並列的に外部配線を介して接続可能である、車速情報生成装置が開示される。
On one side, it is separate from the sensor element of the wheel speed sensor attached to the wheel, is connected to the sensor element via external wiring, processes the sensor signal received from the sensor element, and outputs the vehicle speed pulse signal. The signal processing unit to generate and
A processing device that is separate from the signal processing unit, is connected to the signal processing unit via external wiring, and outputs vehicle speed information based on a vehicle speed pulse signal received from the signal processing unit.
The signal processing unit is such that the vehicle speed pulse signal can be supplied to another processing device different from the processing device, and the other processing device is connected to the other processing device in parallel with the processing device via external wiring. A vehicle speed information generator that can be connected is disclosed.
本開示によれば、限られた車輪内の搭載スペースに車輪速センサのセンサ素子を搭載しやすい車速情報生成装置が得られる。 According to the present disclosure, it is possible to obtain a vehicle speed information generation device in which a sensor element of a wheel speed sensor can be easily mounted in a limited mounting space in a wheel.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施例による車速情報生成装置1を示す概略図である。図2は、各種の波形の説明図である。図1には、車速情報生成装置1に電気的に接続される車輪速センサ20が併せて示されている。
FIG. 1 is a schematic view showing a vehicle speed information generation device 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram of various waveforms. FIG. 1 also shows a
車速情報生成装置1は、車輪(図示せず)に取り付けられる車輪速センサ20のセンサ素子21に電気的に接続される。なお、車輪速センサ20は、例えば、センサ素子21と、センサリング(センサロータ)22とを含む。センサ素子21は、例えば、ホール素子や磁気抵抗型素子等であり、センサリング22は、車輪と一体的に回転し、外周部に磁石等が周方向に規則的に配列される。
The vehicle speed information generation device 1 is electrically connected to a
車輪速センサ20が取り付けられる車輪は、任意の車両の車輪であってよく、自動車のみならず、鉄道車両等の車輪であってよい。ただし、本実施例では、限られた車輪内の搭載スペースにセンサ素子21を搭載できるので、車速情報生成装置1は、搭載スペースが比較的限定されやすい自動二輪車の車輪に好適である。
The wheel to which the
以下では、特に言及しない限り、一の車輪速センサ20に係る車速情報生成装置1について説明するが、本実施例は、複数の車輪のそれぞれに車輪速センサ20が設けられる車両にも適用可能である。複数の車輪のそれぞれに車輪速センサ20が設けられる車両においては、車速情報生成装置1は、車輪ごとに設けられてもよいし、車速情報生成装置1の一部(例えば信号処理部30)が車輪ごとに設けられてもよい。
Hereinafter, unless otherwise specified, the vehicle speed information generation device 1 according to one
車速情報生成装置1は、図1に示すように、信号処理部30と、処理装置51とを含む。
As shown in FIG. 1, the vehicle speed information generation device 1 includes a
信号処理部30は、車輪速センサ20(及びそれに伴いセンサ素子21)とは別体である。なお、本明細書において、別体であるとは、互いに物理的に分離されている状態(又は当該状態を実現できる構成)を指し、典型的には、同一の筐体に収容されていない状態を指す。従って、別体である2つの要素間を電気的に接続するためには、外部配線が必要となる。
信号処理部30は、車輪速センサ20に配線40により電気的に接続される。なお、配線40は、車輪速センサ20を形成する回路基板や、信号処理部30を形成する回路基板上に形成されうる内部配線とは異なる外部配線である。ただし、配線40は、上述した定義の外部配線である限り、フレキシブル基板等により実現されてもよい。なお、信号処理部30と車輪速センサ20との配線40による接続は、例えば、2線式や3線式等であってよい。信号処理部30は、図1に示すように、他の回路部を介在させずに(すなわち配線40のみを介して)車輪速センサ20に接続されてよい。
The
The
信号処理部30は、車輪速センサ20から受信するセンサ信号(波形A1参照)を処理して車速パルス信号(波形A3参照)を生成する。なお、図1には、センサ信号(波形A1参照)及び車速パルス信号(波形A3参照)が流れる位置が、それぞれ符合A1、A3で示されており、図2には、それぞれの波形の一例が示されている。
The
信号処理部30は、車速パルス変換装置として機能し、増幅回路31と、波形整形回路32と、フィルタ回路33とを含む。
The
増幅回路31は、車輪速センサ20から受信するセンサ信号(波形A1参照)を増幅する。波形整形回路32は、増幅回路31により増幅された信号(波形A2参照)をパルス形状に波形整形する。波形整形回路32により波形整形された信号は、車速パルス信号(波形A3参照)として出力される。
The
フィルタ回路33は、車輪速センサ20から受信するセンサ信号(波形A1参照)に含まれるノイズ成分等を除去する。フィルタ回路33は、増幅回路31の前段に設けられてもよいし、及び/又は、増幅回路31の後段に設けられてもよい。
The
処理装置51は、例えばマイクロコンピュータ等を含んでなる。処理装置51は、信号処理部30とは別体であり、信号処理部30に配線41により電気的に接続される。処理装置51は、信号処理部30から受信する車速パルス信号(波形A3参照)に基づいて、車速を算出し、算出した車速を表す車速情報を出力する。なお、複数の車輪のそれぞれに車輪速センサ20が設けられる車両においては、処理装置51は、複数の車輪速センサ20からのセンサ信号に基づいて、平均化した車速情報を出力してもよい。
The
処理装置51は、例えばメータを制御するECU(Electronic Control Unit)に組み込まれてよい。この場合、処理装置51は、メータを介して車速情報を出力する。例えば、処理装置51は、ステッピングモータ(図示せず)により指針を車速に応じた位置に回転させてよい。
The
本実施例では、図1にて点線で模式的に示すように、信号処理部30からの車速パルス信号(波形A3参照)は、処理装置51に加えて、処理装置51とは異なる他の処理装置(以下、「第2処理装置52」と称する)に供給可能である。具体的には、第2処理装置52は、図1に示すように、分岐点P41で配線41に接続される。このようにして、本実施例では、信号処理部30は、車速パルス信号が処理装置51とは異なる第2処理装置52にも供給可能となる態様で、第2処理装置52に対して処理装置51と並列的に配線41を介して接続可能である。なお、配線41は、信号処理部30を形成する回路基板や、処理装置51を形成する回路基板上に形成されうる内部配線とは異なる外部配線である。ただし、配線41は、上述した定義の外部配線である限り、フレキシブル基板等により実現されてもよい。また、分岐点P41は、配線41に形成されてもよいし、コネクタ等により実現されてもよい。
In this embodiment, as schematically shown by the dotted line in FIG. 1, the vehicle speed pulse signal (see waveform A3) from the
第2処理装置52は、車速パルス信号(波形A3参照)に基づいて、任意の所定制御を行う装置である。第2処理装置52は、例えば、メータとは異なる態様で、車速情報を出力する装置であってもよいし、車速に基づいて車載電子機器(図示せず)を制御する装置であってもよい。例えば、第2処理装置52は、車速に応じてエンジン及び/又は電気モータ(図示せず)を制御するECUであってもよい。また、第2処理装置52は、ユーザ(運転者等)が車両に持ち込みうる電子機器であってもよい。また、第2処理装置52は、複数存在してもよい。すなわち、複数の第2処理装置52が、処理装置51と並列的に、一の信号処理部30に接続されてもよい。
The
次に、図3及び図4を参照して、信号処理部30の端子構造等を説明する。
Next, the terminal structure and the like of the
図3は、信号処理部30の端子構造の説明図であり、図4は、信号処理部30のコネクタ部300の説明図である。図4には、コネクタ部300に接続される配線40に係る配線構造が併せて示されている。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the terminal structure of the
図3に示す例では、信号処理部30は、一例として2線式であり、外部接続端子として、5つの接続端子SP_OUTPUT、SP_Vcc、SP_PULSE、IGN、GNDを有する。
In the example shown in FIG. 3, the
接続端子SP_OUTPUTは、車速パルス信号(波形A3参照)の出力端子であり、接続端子SP_Vccは、車輪速センサ20への電源供給用の端子であり、接続端子SP_PULSEは、車輪速センサ20からのセンサ信号(波形A1参照)の入力端子であり、端子IGNは、電源電圧50からの受電用の端子であり、端子GNDは、グランド接続用の端子である。
The connection terminal SP_OUTPUT is an output terminal for a vehicle speed pulse signal (see waveform A3), the connection terminal SP_Vcc is a terminal for supplying power to the
図3に示す例では、信号処理部30は、電源電圧50からの電源電圧に基づいて、車輪速センサ20の動作用の電源電圧を生成する電源回路34を有する。これにより、信号処理部30は、接続端子SP_Vccを介して車輪速センサ20に電力を供給できる。従って、車輪速センサ20において、電源回路34に対応する電源回路を設ける必要がなくなるので、限られた搭載スペースとなりうる車輪への車輪速センサ20の搭載性を高めることができる。
In the example shown in FIG. 3, the
5つの接続端子SP_OUTPUT、SP_Vcc、SP_PULSE、IGN、GNDは、図4に示すように、1つのコネクタ部300に集約される。コネクタ部300は、信号処理部30の筐体(図示せず)に配置される。
As shown in FIG. 4, the five connection terminals SP_OUTPUT, SP_Vcc, SP_PULSE, IGN, and GND are integrated into one
コネクタ部300は、好ましくは、5つの接続端子SP_OUTPUT、SP_Vcc、SP_PULSE、IGN、GNDの区別が容易となるように、対応する接続部302~306が色分けされる。図3及び図4に示す例では、5つの接続端子SP_OUTPUT、SP_Vcc、SP_PULSE、IGN、GNDには、それぞれ、異なる色(W1~W5)が割り当てられている。なお、各色の割り当て方は、任意に設定できる。この場合、5つの接続端子SP_OUTPUT、SP_Vcc、SP_PULSE、IGN、GNDに接続される配線部も、同様の色付けがなされ又は色付けされたタグ等が付与されてよい。これにより、コネクタ部300に複数の接続端子が集約される場合でも、誤りの生じない組み付けを容易に実現できる。
なお、図4に示す例では、コネクタ部300は、6つの接続部301~306を有し、そのうちの1つの接続部301は、使用されない。接続部301は、使用できないように封止されてもよいし、省略されてもよい。あるいは、接続部301は、上述した分岐点P41用の接続部として利用されてもよい。
In the
In the example shown in FIG. 4, the
コネクタ部300は、好ましくは、防水性のある防水仕様である。これにより、自動二輪車のような、比較的厳しい環境に晒されやすい車輪に対して比較的近い距離に信号処理部30(及びそれに伴いコネクタ部300)が配置された場合でも、信号処理部30を適切に保護できる。なお、同様の観点から、信号処理部30の筐体(図示せず)も、防水仕様であることが望ましい。
The
このように防水性の高い信号処理部30を構成することで、自動二輪車のような、比較的厳しい環境に晒されやすい車輪に対しても、信号処理部30を車輪に近い位置、すなわち車輪速センサ20に近い位置に配置できる。コネクタ部300を車輪速センサ20に近い位置に配置することで、コネクタ部300と車輪速センサ20との間の配線40に係る配線長L1(図4参照)を低減できる。例えば、配線長L1は、50mmから200mmの間であり、例えば100mm程度であってもよい。これにより、コネクタ部300と車輪速センサ20との間の配線40で重畳されうるノイズを低減でき、増幅回路31による増幅する前の信号のノイズを効果的に低減できる。
By configuring the
配線40は、好ましくは、チューブ400等により保護される。チューブ400は、可撓性を有してよい。例えば、配線40は、ハーネスの形態とされ、例えば円形断面の中空のチューブ400内を通される。この場合、チューブ400の端部(開口部)は、好ましくは、樹脂等で埋められることでシールされる。これにより、チューブ400内の防水性を高めることができ、配線40に係る配線構造を効果的に保護できる。
The
次に、図5を参照して、フィルタ回路33の好ましい実施例について説明する。
Next, a preferred embodiment of the
図5は、フィルタ回路33の好ましい実施例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a preferred embodiment of the
フィルタ回路33は、好ましくは、図5に示すように、特性が切替可能な仕様である。具体的には、フィルタ回路33は、第1フィルタ回路部331と、第2フィルタ回路部332と、切替部SW1、SW2とを含む。
The
第1フィルタ回路部331は、抵抗R1とコンデンサC1とを有するRCローパスフィルタを形成し、抵抗R1の抵抗値とコンデンサC1の容量値とで決まるフィルタ特性を有する。
The first
第2フィルタ回路部332は、抵抗R2とコンデンサC2とを有するRCローパスフィルタを形成し、抵抗R2の抵抗値とコンデンサC2の容量値とで決まるフィルタ特性を有する。抵抗R2の抵抗値及び/又はコンデンサC2の容量値は、抵抗R1の抵抗値及び/又はコンデンサC1の容量値とは異なる。これにより、第1フィルタ回路部331及び第2フィルタ回路部332は、互いに異なるフィルタ特性を有することができる。
The second
切替部SW1、SW2は、フィルタ回路33における機能するフィルタ回路部を、第1フィルタ回路部331及び第2フィルタ回路部332間で切り替えるためのスイッチである。すなわち、切替部SW1、SW2が第1導通状態を形成すると、第1フィルタ回路部331が機能し、切替部SW1、SW2が第2導通状態を形成すると、第2フィルタ回路部332が機能する。なお、切替部SW1、SW2の第1導通状態と第2導通状態との間の切替は、ディップスイッチ等の小型のスイッチにより実現されてもよい。
The switching units SW1 and SW2 are switches for switching the functioning filter circuit unit in the
本実施例では、一例として、第1フィルタ回路部331は、利用される車速領域が比較的低い仕様の車両(例えば排気量の比較的小さい車両)に好適であり、低周波数のセンサ信号に適合されたフィルタ特性を有する。他方、第2フィルタ回路部332は、利用される車速領域が比較的高い仕様の車両(例えば排気量の比較的大きい車両)に好適であり、高周波数のセンサ信号に適合されたフィルタ特性を有する。
In this embodiment, as an example, the first
このようにして、図5に示すようなフィルタ回路33を有する場合には、利用される車速領域が異なる多様な車両に対して、信号処理部30を利用できる。すなわち、信号処理部30の汎用性を高めることができる。例えば、1~1000Hz、1~4000Hzといったように、車速の周波数に応じた複数の入力周波数の幅に対しても、切替部SW1、SW2にて、適切な周波数に切替えることで、様々な車両の入力パルスにも対応できる。
In this way, when the
なお、図5に示す例では、フィルタ回路33は、2種類のフィルタ特性を選択的に実現するように構成されるが、3種類上のフィルタ特性を選択的に実現するように構成されてもよい。
In the example shown in FIG. 5, the
次に、図6及び図7に示す比較例を参照して、本実施例による車速情報生成装置1の効果を更に説明する。 Next, the effect of the vehicle speed information generation device 1 according to this embodiment will be further described with reference to the comparative examples shown in FIGS. 6 and 7.
図6は、第1比較例による車速情報生成装置1Aを示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a vehicle speed
車速情報生成装置1Aは、本実施例による車速情報生成装置1とは異なり、増幅回路や波形整形回路等を有する信号処理部30Aと、車速情報を生成する処理装置51Aとが、別体ではなく、同一のユニット(モジュール)により実現される。
The vehicle speed
このような第1比較例では、第2処理装置52’は、増幅回路や波形整形回路等を有する信号処理部30Aを同様に備える必要がある。
In such a first comparative example, the second processing apparatus 52'needs to similarly include a
この点、本実施例による車速情報生成装置1によれば、第2処理装置52は、増幅回路や波形整形回路等を備える必要がないので、第2処理装置52の構成を簡略化することができる。すなわち、車速情報を必要するシステム全体として効率的な構成を実現できる。
In this regard, according to the vehicle speed information generation device 1 according to the present embodiment, since the
また、第1比較例による車速情報生成装置1Aでは、車速情報生成装置1Aの信号処理部30Aにより生成される車速パルス信号と、第2処理装置52’の信号処理部30Aにより生成される車速パルス信号とが、整合しない可能性がある。これは、車速情報生成装置1Aの信号処理部30Aと、第2処理装置52’の信号処理部30Aとでは、回路特性等が異なる場合がありえ、また、回路特性等が同じでも個体差がある場合がありえるためである。
Further, in the vehicle speed
この点、本実施例による車速情報生成装置1によれば、処理装置51と第2処理装置52とは、同一の信号処理部30からの車速パルス信号を利用できるので、上述した第1比較例の場合に生じうる不都合を防止できる。
In this regard, according to the vehicle speed information generation device 1 according to the present embodiment, since the
図7は、第2比較例による車速情報生成装置1Bを示す図である。
車速情報生成装置1Bは、本実施例による車速情報生成装置1とは異なり、センサ素子21と、増幅回路や波形整形回路等を有する信号処理部30Bとが、別体ではなく、同一のユニット(モジュール)により実現される。
FIG. 7 is a diagram showing a vehicle speed
Unlike the vehicle speed information generation device 1 according to the present embodiment, the vehicle speed
このような第2比較例では、処理装置51Bから信号処理部30Bを無くす分だけ処理装置51Bを簡略化できる反面、信号処理部30Bとセンサ素子21を含むユニットが大型化しやすく、限られた車輪内の搭載スペースに当該ユニットを搭載することが難しい場合がある。
In such a second comparative example, the
この点、本実施例による車速情報生成装置1によれば、センサ素子21は、信号処理部30とは別体であるので、上述した第2比較例の場合に生じうる不都合を防止できる。すなわち、限られた車輪内の搭載スペースにセンサ素子21を搭載できる車速情報生成装置1を提供できる。
In this regard, according to the vehicle speed information generation device 1 according to the present embodiment, since the
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiment.
1 車速情報生成装置
20 車輪速センサ
21 センサ素子
22 センサリング
30 信号処理部
31 増幅回路
32 波形整形回路
33 フィルタ回路
34 電源回路
40 配線
41 配線
50 電源電圧
51 処理装置
52 第2処理装置
300 コネクタ部
331 第1フィルタ回路部
332 第2フィルタ回路部
400 チューブ
1 Vehicle
Claims (6)
前記信号処理部とは別体であり、前記信号処理部に外部配線を介して接続され、前記信号処理部から受信する車速パルス信号に基づいて、車速情報を出力する処理装置とを含み、
前記信号処理部は、前記車速パルス信号が前記処理装置とは異なる他の処理装置にも供給可能となる態様で、前記他の処理装置に対して前記処理装置と並列的に外部配線を介して接続可能である、車速情報生成装置。 A signal processing unit that is separate from the sensor element of the wheel speed sensor attached to the wheel, is connected to the sensor element via an external wiring, processes the sensor signal received from the sensor element, and generates a vehicle speed pulse signal. When,
A processing device that is separate from the signal processing unit, is connected to the signal processing unit via external wiring, and outputs vehicle speed information based on a vehicle speed pulse signal received from the signal processing unit.
The signal processing unit is such that the vehicle speed pulse signal can be supplied to another processing device different from the processing device, and the other processing device is connected to the other processing device in parallel with the processing device via external wiring. A vehicle speed information generator that can be connected.
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JP2022093436A (en) * | 2017-02-03 | 2022-06-23 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
JP2022093438A (en) * | 2017-02-03 | 2022-06-23 | 株式会社三洋物産 | Game machine |
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