JPH07325097A - エンジン回転数検出器、及びそれを使用したオーディオ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジン回転数検出器に関し、実装が容易な構
成を提起することを目的とする。 【構成】基板に形成される電源用パターンに対して平行
に形成するパターンと、前記電源用パターンに対して略
垂直に形成するパターンと、からなる構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン回転数検出
器、及びそれを使用したオーディオ装置に関する。近
年、例えば車載するオーディオ装置においては、エンジ
ンの回転数を検出し、検出したエンジンの回転数に応じ
て付加的な機能を実行することが提起されつつある。

【０００２】

【従来の技術】例えば車載するオーディオ装置において
は、エンジンの回転数を検出し、検出したエンジンの回
転数に応じて実行する付加的な機能を実装することが提
起されつつある。従来より、車両のエンジン回転数を検
出する方法としては、 （方式Ａ）マイクでエンジン音を集音する （方式Ｂ）アクセル開度を検出する （方式Ｃ）エンジンコントロールコンピュータに連接す
る という各方式が考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記方式
Ｂ、方式Ｃにおいては、車体購入後にエンジン回転数検
出器を後付けすることが極めて困難であるという問題点
が有った。

【０００４】また、前記方式Ａにおいては、エンジン音
以外の音も集音されてしまうため、望ましい性能を得る
ことが困難であるという問題点が有った。

【０００５】さらに、前記方式Ａにおいては集音マイク
やケーブル、前記方式Ｂにおいては開度センサやケーブ
ル、前記方式Ｃにおいてはケーブルなどの部材を、オー
ディオ装置の他に実装することが必要とされた。

【０００６】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、エンジン回転数検出器において、実装が容易な
構成を提起することにある。そして本発明をオーディオ
装置などに適用して、エンジン回転数に応じて実行する
付加的な機能の実装を容易にする構成を提起することで
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のエンジン回転
数検出器は、車両などのエンジン回転数を検出するため
のものであって、基板に形成される電源用パターンに対
して平行に形成するパターンと、前記電源用パターンに
対して略垂直に形成するパターンとを有している。ここ
で、電源用パターンとは、基板内に実装される部品に電
源を供給するために形成されるパターンを指す。なお、
供給電源に対して電源フィルタが用いられる場合、該エ
ンジン回転数検出器は、そのような電源フィルタの入力
側に形成されるのが望ましい。また、前記電源用パター
ンに対して平行に形成するパターンは、前記電源用パタ
ーンに隣接するようにして配設されるのが望ましい。

【０００８】請求項２のエンジン回転数検出器は、車両
などのエンジン回転数を検出するためのものであって、
基板に実装される電源フィルタを構成するコイルの近傍
に配設する導体を有している。

【０００９】請求項３のオーディオ装置は、エンジン回
転数に応じて実行する付加的な機能を実装するためもの
であって、請求項１、または、請求項２のいずれかのエ
ンジン回転数検出器と、前記エンジン回転数検出器が検
出する信号の周波数成分を分析する周波数分析手段とを
有している。

【００１０】請求項４のオーディオ装置は、オーディオ
信号を信号処理する信号処理手段を有し、エンジン回転
数に応じて実行する付加的な機能を実装するためもので
あって、請求項１、または、請求項２のいずれかのエン
ジン回転数検出器と、前記オーディオ信号と前記エンジ
ン回転数検出器が検出する信号とを入力し、これらの信
号を前記信号処理手段に選択的に出力する切換手段とを
有している。ここで、信号処理とは、周波数成分の分
析、反射音の計算などを指す。信号処理手段の具体例
は、スペクトラムアナライザ、ＤＳＰ(Digital Signal
Processor)などである。

【００１１】

【作用】車両などにおいては、エンジンによって回転が
駆動されるオルタネータ交流発電機によって交流電気が
発生され、該交流電気を整流して得られる直流電源によ
って、バッテリーの充電や、オーディオ装置への電源供
給などが行われるのが一般的である。

【００１２】この際に、前記直流電源にオルタネータノ
イズと呼ばれるリプルノイズが含まれてしまうことが知
られており、前記オーディオ装置においては、前記オル
タネータノイズが無視できない再生ノイズとなるので、
電源ラインに電源フィルタを挿入するなどして、そのよ
うなノイズを除去することだけが行われてきた。

【００１３】しかし、本発明の発明者は、前記オルタネ
ータノイズの周波数成分とエンジン回転数との間に強い
相関関係が存在することに着目し、エンジン回転数の検
出に前記オルタネータノイズを積極的に利用することを
考えた。

【００１４】そこで、請求項１のエンジン回転数検出器
は、電源用パターンに対して平行にパターンを形成する
ことによって、前記オルタネータノイズを前記電源用パ
ターンから放射される電界の電界誘導により検出するも
のである。このようなエンジン回転数検出器は、例えば
オーディオ装置内の基板に実装できるので、その実装は
容易である。

【００１５】また、請求項２のエンジン回転数検出器
は、電源フィルタを構成するコイルの近傍に導体を配設
することによって、前記オルタネータノイズを前記コイ
ルから放射される磁界の磁界誘導により検出するもので
ある。このようなエンジン回転数検出器は、例えばオー
ディオ装置内の基板に実装できるので、その実装は容易
である。

【００１６】請求項３のオーディオ装置は、前記のよう
なエンジン回転数検出器と、該エンジン回転数検出器の
検出信号の周波数成分を分析する周波数分析手段とを有
することにより、前記オルタネータノイズの周波数成分
を求めて、エンジン回転数を推定することを可能にす
る。

【００１７】このようなオーディオ装置の構成において
は、オーディオ装置の外部に特別な装置を取り付けるこ
とをしないでも、エンジン回転数に応じて実行する付加
的な機能を実装することができるようになり、そのよう
な付加的な機能の実装が容易になる。

【００１８】さらに、オーディオ装置が既に信号処理手
段を有していれば、請求項４のオーディオ装置は、切換
手段を有することによって、前記信号処理手段を共用し
て前記オルタネータノイズの周波数成分を求めて、エン
ジン回転数を推定することを可能にする。

【００１９】このようなオーディオ装置の構成において
は、オーディオ装置の外部に特別な装置を取り付けるこ
とをしないでも、また、新たに周波数分析手段を実装す
ることをしないでも、エンジン回転数に応じて実行する
付加的な機能を実装することができるようになり、その
ような付加的な機能の実装がより容易になる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明によるエンジン回転数検出器、
及びそれを使用したオーディオ装置が、実際上どのよう
に具体化されるのかを、実施例で説明する。

【００２１】〔 エンジン回転数検出器の構成について
〕先ず、図１に示す基板のパターン図、図２に示す斜
視図に基づいて、エンジン回転数検出器の構成について
説明する。

【００２２】図１(a) に示すパターン図は、本発明のエ
ンジン回転数検出器の第１実施例を示している。同図に
おいて、20は電源ラインのパターンであり、10はエンジ
ン回転数検出器のパターンである。該エンジン回転数検
出器10は、前記電源ライン20と同一層に、前記電源ライ
ン20になるべく密着させて、そのパターンが形成され
る。

【００２３】詳しく言うと、該エンジン回転数検出器10
は、前記電源ライン20に平行に形成されるパターン10a
と前記電源ライン20に略垂直に形成されるパターン10b
とを交互に連接するようにして形成される。前記パター
ン10a においては、主に、前記電源ライン20から電界エ
ネルギーが受け取られる。

【００２４】そして、該エンジン回転数検出器10におい
ては、前記パターン10b によって、比較的に狭い実装領
域においてそのインピーダンスが大きくなるように形成
される。このようにして該エンジン回転数検出器10のイ
ンピーダンスが大きくなると、前記電界エネルギーは効
率的に電圧値に変換される。

【００２５】同図(b) に示すパターン図は、本発明のエ
ンジン回転数検出器の第２実施例を示している。同図に
おいて、11はエンジン回転数検出器のパターンである。
本例において、該エンジン回転数検出器11は、前記電源
ライン20と同一層に前記電源ライン20に平行に形成され
るパターン11a と、前記電源ライン20とは別層に前記電
源ライン20に略垂直に形成されるパターン11b とが、ス
ルーホール11c によって交互に連接するようにして形成
される。

【００２６】同図(c) に示すパターン図は、本発明のエ
ンジン回転数検出器の第３実施例を示している。同図に
おいて、12はエンジン回転数検出器のパターンである。
本例において、該エンジン回転数検出器12は、前記電源
ライン20とは別層に、前記電源ライン20に平行に形成さ
れるパターン12a と、前記電源ライン20に略垂直に交差
して形成されるパターン12b とを交互に連接するように
して形成される。

【００２７】なお、前記第２実施例におけるパターン11
a 、前記第３実施例におけるパターン12a は、前記第１
実施例におけるパターン10a に相当する。また、前記第
２実施例におけるパターン11b 、前記第３実施例におけ
るパターン12b は、前記第１実施例におけるパターン10
b に相当する。

【００２８】図２(a) に示す斜視図は、本発明のエンジ
ン回転数検出器の第４実施例を示している。同図におい
て、40は電源ラインに接続されるチョークコイルであ
り、31はエンジン回転数検出器である。本例において、
該エンジン回転数検出器31は、前記チョークコイル40の
近傍に配設される導体で構成される。

【００２９】同図(b) に示す斜視図は、本発明のエンジ
ン回転数検出器の第５実施例を示している。同図におい
て、32はエンジン回転数検出器である。本例において、
該エンジン回転数検出器32は、前記チョークコイル40の
周囲を巻くように配設される導体で構成される。

【００３０】同図(c) に示す斜視図は、本発明のエンジ
ン回転数検出器の第６実施例を示している。同図におい
て、33はエンジン回転数検出器である。本例において、
該エンジン回転数検出器33は、前記チョークコイル40の
周囲を数回に渡って巻くように配設される導体で構成さ
れる。

【００３１】前記第４、５、６実施例においては、前記
チョークコイル40から放射される磁界エネルギーが、前
記エンジン回転数検出器31、32、33で受け取られる。

【００３２】〔 エンジン回転数検出器の第１応用例に
ついて 〕次に、本発明のエンジン回転数検出器の応用
例についていくつか例示する。先ず、図３に示すブロッ
ク図に基づいて、本発明のエンジン回転数検出器の第１
応用例について説明する。

【００３３】エンジン50に連結されるオルタネータ交流
発電機51において発電される交流電気は、整流器52にお
いて直流に変換され、さらに、電圧変換器53においてバ
ッテリー電圧へとその電圧値が変換される。該直流電源
は、カーバッテリー54に接続され、該カーバッテリー54
においては充電が行われる。

【００３４】また、前記直流電源は、カーオーディオ装
置55にも供給される。該カーオーディオ装置55において
は、前記直流電源が、チョークコイルＬ₅₆とコンデンサ
Ｃ₅₇とで構成されるノイズフィルタに入力される。

【００３５】本発明のエンジン回転数検出器は、前記直
流電源を前記チョークコイルＬ₅₆まで接続するパターン
に隣接させて、前記のようにして実装される。同図にお
いては、該エンジン回転数検出器に符号58a が付してあ
る。あるいは、本発明のエンジン回転数検出器は、前記
チョークコイルＬ₅₆の近傍に、前記のようにして実装さ
れる。同図においては、該エンジン回転数検出器に符号
58b が付してある。

【００３６】このようなエンジン回転数検出器58a 、ま
たは、58b は、増幅器59に接続される。なお、該増幅器
59には、入力インピーダンスの高いもの、例えばオペレ
ーションアンプなどを使用するのが好ましい。該増幅器
59の出力は、カップリング用コンデンサＣ₆₂を介して、
スペクトラムアナライザ66に入力される。

【００３７】該スペクトラムアナライザにおいては、入
力信号の周波数成分を分析することが行われる。該分析
結果は、ポート67に出力される。

【００３８】該ポート67、ポート72、ＣＰＵ71、ＲＯＭ
70、ＲＡＭ69においては、それらが接続するバス68を介
して、相互にデータ転送が行われる。前記ポート67に出
力される前記分析結果は、前記ＣＰＵ71によって読込ま
れる。

【００３９】前記ＣＰＵ71においては、後述する制御が
実行される。前記ＲＯＭ70には、該制御に必要な制御手
順が記憶される。前記ＲＡＭ69には、該制御に必要なデ
ータが記憶される。

【００４０】オーディオ信号74は、増幅器73を通過し
て、該カーオーディオ装置55から出力される。該カーオ
ーディオ装置55から出力される前記オーディオ信号は、
スピーカ（図示せず）に接続され再生される。前記増幅
器73においては、前記ポート72から出力される制御信号
に応じてボリュームを調整することが行われる。該制御
信号は、前記ポート72を介して、前記ＣＰＵ71によって
設定される。

【００４１】図４(a) に示すフローチャートは、前記Ｃ
ＰＵ71において実行される車室内騒音制御の制御手順の
一例を示している。ステップＨ80においては、前記ポー
ト67がアクセスされ、前記スペクトラムアナライザ66か
ら、前記エンジン回転数検出器で検出した信号の周波数
分析結果が読込まれる。

【００４２】続くステップＨ81においては、前記周波数
分析結果におけるピーク周波数が求められ、エンジン回
転数が計算される。該計算には、同図(b) に示すよう
な、予め調査されるオルタネータノイズの周波数とエン
ジン回転数との関係式が用いられる。なお、該関係式に
おいては、前記オルタネータノイズの周波数が高くなる
ほど、前記エンジン回転数も大きくなるのが一般的であ
る。

【００４３】続くステップＨ82においては、前記ステッ
プＨ81で求められたエンジン回転数からボリーム値が計
算され、前記ポート72から出力される制御信号が、前記
増幅器73におけるボリュームが該値になるように設定さ
れる。該計算には、同図(c)に示すような、予め設定さ
れるエンジン回転数と適切なボリューム値との関係式が
用いられる。なお、該関係式は、前記エンジン回転数が
大きくなるほど、前記ボリューム値が大きくなるように
定められる。

【００４４】このような構成によると、エンジン回転数
が大きくなって車内における騒音が耳障りになる恐れが
あるとき、前記ステップＨ82においてオーディオ再生音
も大きく調整され、そのような耳障りな不快感が解消さ
れる。

【００４５】〔 エンジン回転数検出器の第２応用例に
ついて 〕次に、図５に示すブロック図に基づいて、本
発明のエンジン回転数検出器の第２応用例について説明
する。なお、同図においては、前記エンジン50、前記オ
ルタネータ交流発電機51、前記整流器52、前記電圧変換
器53、前記カーバッテリ54、前記エンジン回転数検出器
などについては、前記の通りであるので、記載を省略す
る。

【００４６】前記増幅器59の出力は、前記カップリング
用コンデンサＣ₆₂を介して、音声切替器91のｂ入力に接
続される。また、オーディオ信号90は、該音声切替器91
のａ入力に接続される。該音声切替器91においては、ポ
ート97から出力される制御信号に応じて、前記ａ入力、
前記ｂ入力のいずれかをｃ出力に選択的に出力すること
が行われる。前記音声切替器91のｃ出力は、Ａ／Ｄ変換
器92に入力される。該Ａ／Ｄ変換器92の出力は、ポート
93に入力される。

【００４７】前記ポート93、前記ポート97、ポート95、
ＤＳＰ98、ＲＯＭ99、ＲＡＭ100 においては、それらが
接続するバス96を介して、相互にデータ転送が行われ
る。前記ポート97から出力される前記制御信号は、前記
ＤＳＰ98によって設定される。また、前記Ａ／Ｄ変換器
92の出力は、前記ポート93を介して、前記ＤＳＰ98によ
って読込まれる。

【００４８】前記ＤＳＰ98においては、後述する制御が
行われる。前記ＲＯＭ99には、該制御の制御手順と、波
形データとが記憶される。前記ＲＡＭ100 には、該制御
に必要なデータが記憶される。

【００４９】前記ポート95から出力されるデータは、Ｄ
／Ａ変換器94に入力される。該データは、前記ＤＳＰ98
によって設定される。該Ｄ／Ａ変換器94から出力される
音声信号は、該カーオーディオ装置55の外部に出力さ
れ、スピーカ（図示せず）に接続されて再生される。

【００５０】図６に示すフローチャートは、前記ＤＳＰ
98において実行される車室内音声合成制御の制御手順の
一例を示している。ステップＨ110 においては、フラグ
FLGが検査される。該フラグFLG がセットされていれ
ば、制御はステップＨ111 に移行する。一方、リセット
されていれば、制御はステップＨ115 に移行する。な
お、該フラグFLG は、別途に実行される初期化制御（図
示せず）においてリセットされるものとする。

【００５１】ステップＨ111 においては、前記音声切替
器91においてｂ入力がｃ出力に出力されるように、前記
ポート97から出力される制御信号が設定される。そし
て、前記オルタネータノイズをデジタル値に変換した前
記Ａ／Ｄ変換器92の出力が、周波数分析に必要なサンプ
ル数分、前記ポート92を介して読込まれる。

【００５２】続くステップＨ112 においては、前記ステ
ップＨ111 で得たサンプルから、前記オルタネータノイ
ズの周波数成分を算出することが行われる。そして、そ
の周波数成分のピークから、前記のようにエンジン回転
数が算出される。

【００５３】続くステップＨ113 においては、前記ステ
ップＨ112 で算出されたエンジン回転数に応じて音声再
生する波形データが選択される。そして、制御はステッ
プＨ114 に移行する。

【００５４】ステップＨ114 においては、前記フラグFL
G が、セットからリセットへ、あるいは、リセットから
セットへと反転される。そして、制御は前記ステップＨ
110に戻る。

【００５５】ステップＨ115 においては、前記音声切替
器91においてａ入力がｃ出力に出力されるように、前記
ポート97から出力される制御信号が設定される。そし
て、前記オーディオ信号90をデジタル値に変換した前記
Ａ／Ｄ変換器92の出力が、前記ポート92を介して読込ま
れる。同ステップにおいては、該値から反射音の計算が
行われる。このような計算を行う機能は、一般にサラウ
ンド機能と呼ばれる。

【００５６】続くステップＨ116 においては、前記ステ
ップＨ115 で計算した反射音と、前記ステップＨ113 で
選択された波形データとが合成されて、前記Ｄ／Ａ変換
器94に出力される。

【００５７】このような構成により、例えば、前記波形
データにサイレン音のサンプリング音を記憶させ、前記
ステップＨ113 においてエンジン回転数が高すぎるとき
に該サンプリング音を選択するようにすれば、車室内に
おいて、エンジン回転数が高すぎるときに該サイレン音
が再生される。

【００５８】また、前記波形データに幾つかの適当なエ
ンジン回転数時のエンジン音のサンプリング音を記憶さ
せ、前記ステップＨ113 において、検出したエンジン回
転数に一番近いものをこれらのサンプリング音から選択
するようにすれば、車室内において好みのエンジン音を
再生することが可能になる。

【００５９】

【発明の効果】請求項１のエンジン回転数検出器は、前
記のように、基板のパターンを用いて構成されるので、
従来とは異なって、エンジン回転数を検出するために、
例えばオーディオ装置の外部に部材を付加することが不
必要になり、その実装が容易になる。

【００６０】請求項２のエンジン回転数検出器は、前記
のように、基板に導体を実装して構成されるので、従来
とは異なって、エンジン回転数を検出するために、例え
ばオーディオ装置の外部に部材を付加することが不必要
になり、その実装が容易になる。

【００６１】請求項３のオーディオ装置は、前記のよう
に、本発明のエンジン回転数検出器を使用して装置内だ
けでエンジン回転数が推定できるように構成されるの
で、従来とは異なって、エンジン回転数に応じて実行す
る機能を実装する際にも、他に部材を付加することが不
必要になり、そのような付加的な機能の実装が容易にな
る。

【００６２】請求項４のオーディオ装置は、前記のよう
に、本発明のエンジン回転数検出器を使用し、さらに装
置内に既に実装されている回路を共用してエンジン回転
数が推定できるように構成されるので、従来とは異なっ
て、エンジン回転数に応じて実行する機能を実装する際
にも、他の部材や、周波数分析を行う手段を付加するこ
とが不必要になり、そのような付加的な機能の実装がよ
り容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエンジン回転数検出器の第１、２、３
実施例を示す基板のパターン図である。

【図２】本発明のエンジン回転数検出器の第４、５、６
実施例を示す基板の斜視図である。

【図３】本発明のエンジン回転数検出器の第１応用例を
示すオーディオ装置、並びにその周辺のブロック図であ
る。

【図４】車室内騒音制御の制御手順の一例を示すフロー
チャートと、オルタネータノイズ周波数とエンジン回転
数との相関を例示するグラフと、エンジン回転数とボリ
ューム値との望ましい関係を例示するグラフである。

【図５】本発明のエンジン回転数検出器の第２応用例を
示すオーディオ装置のブロック図である。

【図６】車室内音声合成制御の制御手順の一例を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

10 エンジン回転数検出器 11 エンジン回転数検出器 12 エンジン回転数検出器 20 電源ライン（電源用パターン） 31 エンジン回転数検出器 32 エンジン回転数検出器 33 エンジン回転数検出器 40 チョークコイル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両などのエンジン回転数を検出するた
   めのエンジン回転数検出器であって、 基板に形成される電源用パターンに対して平行に形成す
   るパターンと、 前記電源用パターンに対して略垂直に形成するパターン
   とを有することを特徴とするエンジン回転数検出器。
2. 【請求項２】 車両などのエンジン回転数を検出するた
   めのエンジン回転数検出器であって、 基板に実装される電源フィルタを構成するコイルの近傍
   に配設する導体を有することを特徴とするエンジン回転
   数検出器。
3. 【請求項３】 エンジン回転数に応じて実行する付加的
   な機能を実装するためのオーディオ装置であって、 請求項１、または、請求項２のいずれかのエンジン回転
   数検出器と、 前記エンジン回転数検出器が検出する信号の周波数成分
   を分析する周波数分析手段とを有することを特徴とする
   オーディオ装置。
4. 【請求項４】 オーディオ信号を信号処理する信号処理
   手段を有し、エンジン回転数に応じて実行する付加的な
   機能を実装するためのオーディオ装置であって、 請求項１、または、請求項２のいずれかのエンジン回転
   数検出器と、 前記オーディオ信号と前記エンジン回転数検出器が検出
   する信号とを入力し、これらの信号を前記信号処理手段
   に選択的に出力する切換手段とを有することを特徴とす
   るオーディオ装置。