車速リレー4(車速感応リレー)



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電子工作 車速リレー

背景
自動車の車速パルスをカウントし、設定した速度以上になっている間だけリレーを動作させる「車速リレー4」を製作しました。 「車速リレー3」で車速リレーは終わりにしようと思いましたが、たまにリクエストのメールがあり製作することにしました。
今回は、リレー1ケを基板内に置いて単純に車速が基板上での設定値より大きくなっている間だけリレーをメイクするようにしました。 リレーは接点容量が1Aのものを使っています。大電流をON/OFFする場合は大きなリレーを外付けして使うようにしてください。

回路図
端子台X1からバッテリーから電源(12V−13.8V)と車速パルス信号を入力します。
端子台X2はリレーの接点信号(1C)が接続されています。
LED1は車速パルス確認用、LED2はリレーの動作表示です。
R1は可変抵抗で、リレーの動作速度を設定します。
JP1は未使用です。

端子台からの車速パルスはトランジスタ2SC1815を介して、PICのGP3に入力されます。PIC内では、GP3の変化を割り込み処理し一定時間内のパルス数をモニターします。

電子工作 車速リレー


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基板
完成した基板です。上の端子台は回路図のX1、下の端子台はX2に相当します。端子台はオレンジ色の部分を押して穴に電線を挿入したのちオレンジ部分をリリースします。これまでは、端子台部分はピンヘッダにしていましたが、作業性を重視して端子台にしました。
基板の大きさは約40×30mmです。
電子工作 車速リレー

電子工作 車速リレー


動作(フローチャート)

プログラム内でのフローは以下の通りです。メインルーチンでは、VRからの速度設定値と実速度を比較してリレーのON/OFFをしています。
割り込みルーチンではタイマー1の割り込みを使って1秒間での車速パルスの数を数えています。パルスの立ち上がりと立下りの両方をカウントしているので実際にはパルス数の2倍の値が採用されます。この1秒間でのパルスカウントをグローバル変数に実速度として毎回上書きしていきます。したがってリレーの動作は最短で1秒毎になります。車速パルスは比較的周波数が低いので、PICで処理するには都合が良いのですが、車速の精度の点ではあまり都合がよくありません。精度を出そうとするとパルスカウント時間を長くしなければならず、そのためリレーの駆動時間周期が長くなってしまいます。現在1秒間でのパルス数をカウントしていますが、厳密に速度精度が要求されない車速リレーではパルスカウント時間を長くして動作が緩慢になるよりは、1秒くらいが適当かもしれません。

電子工作 車速リレー


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配線図

基板への配線は、以下の通りです。2つの端子台に電線を接続します。上の端子台は電源と車速パルスの入力、下の端子台はリレー接点出力です。

端子台の上から順に
12V−13.8V:バッテリーからの+電源を接続します。
GND:バッテリーからのー電源(または、車のボディ)を接続します。
車速パルス:車速パルス信号を接続します。車種毎に、車速信号の取り出しは異なるのでディーラー等で確認します。
リレー接点b:リレーLEDが消灯中はリレー接点コモンとリレー接点bは導通(close)状態です。車速が設定速度に達し、リレーが動作し、リレーLEDが点灯すると、リレー接点コモンとリレー接点bは開(open)になります。
リレー接点a:リレーLEDが消灯中はリレー接点コモンとリレー接点aは開(open)状態です。車速が設定速度に達し、リレーが動作し、リレーLEDが点灯すると、リレー接点コモンとリレー接点aは導通(close)になります。

基板上のLED
リレーLED:リレーのコイルに電流がながれている(メイク状態)とき点灯します。
パルスLED:車速パルスの入力があるときに車速に応じて点滅します。車速信号の確認用です。

車速設定VR:リレーの動作ポイントを設定するVRです。1パルス/392mmの場合、設定範囲は0−60Km/hです。

電子工作 車速リレー

応用例
これまで、予備バッテリーの充電回路(一定速度以上で予備バッテリーに充電する)に使用しました。
また、速度感応ワイパーの応用、室内灯の消灯が報告されています。


車速リレー5
回路、ソフトウエア、動作は全く変更せず、使用部品を少し変更した車速リレー5を製作しました。
使用部品のうちLEDのみを透明樹脂タイプに変更しています。

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