エルピーダのブログ一覧

QVGA液晶を使ったCANゲージを試作しました。
部品コストはOLED版のCANゲージとほぼ同等になりました。
OLEDより液晶の方が少し高価ですが、CANコントローラを内蔵しているSTM32マイコンを使ったので、CANコントローラICを削減できた分でほぼ相殺しました。
純正のメーターパネルの中に組み込んでみようかな？

先日作った基板に部品を実装しました。
ECUから出力したCANデータから目的のCAN-IDのデータを抽出してOLEDに表示するものです。


こんな←感じで動作確認して、その後、車に組み込みました。
OLEDが４つ並んでいますが、一番左だけがCANゲージです。吸気温度を表示させています。ほかのゲージはセンサ直結です。
Linkからも同じ解像度の白色OLEDを使ったCANゲージが発売されていますが、かなり高価ですね。今回作ったCANゲージはLinkの1/10の価格で売ったとしてもかなり高い利益率になりそうです。
次はもう少し高性能なCPUを使ってQVGA液晶に表示するCANゲージを作ろうと思っています。

JLC PCBの4層基板の値段を久しぶりにチェックしてみて、ちょっと驚いたよ。
50m x 50m以下の小さい基板だと、2層基板と4層基板が同じ価格（5枚で$2）になってた。
（サイズが大きい場合はまだ価格差があるみたいだけど）
もう苦労して2層で作る必要が無くなっちゃったねぇ。
ちなみに6層でも$2でした。

で、さっそく4層基板を試作してみた。
CANからデータを取得してOLEDディスプレイに表示するやつ。
これと同じ基板サイズ(28 x 29mm)で、これと同じケースに入るように作った。
今までは2層基板でマイコンと裏面にDC-DCコンバータを載せてたんだけど、さらに
CANの回路を追加で載せた。やっぱり4層のアートワークはめちゃ楽。

　ノッキングセンサーを作ろうと思い立ってから2年が過ぎてしまいました。ようやく製作を再開しようと思ったのですが、その前にノッキングセンサーの信号処理について、良く検討した方が良いと考え、まずはノッキング測定装置を作ることにしました。測定器ですから（ECUとは異なる）ハードウェアリソースの制限はあまり考えずに作ろうと思います。また、信号の性質が把握しやすいように、なるべくハードウェア側での信号処理は行わず生の信号をPCに取り込めるようにします。PCに取り込んだデータはMATLABで解析できるようにします。

　ハードウェアの信号処理は無くても、A/D変換前の信号ゲインくらいは決めなくてはいけません。まずは他社がどのように信号処理を行っているのか？調べてみました。古いものでは1997年の富士通テン技報に載っていました。ここではノック信号が基準レベルを超えることを検知したらゲインを変更しています。

　最近では2016年に新電元が出願した国際特許がありました。ここでも、入力されたノックセンサの信号を見てから、ゲイン調整を行っているようです。
このいずれの方法でもノッキング信号の振幅が大きく変わった後、最初に入力されるノッキング信号のゲインが適切にはならないと思われます。

　そこで、測定器ならではの贅沢なハードウェアリソースの使い方で、下図のようなシステムを作ろうと思います。1/4倍、1/2倍、1倍、２倍のアナログゲインをもつ全てのA/D変換データをPCに取り込んでしまい、全てのデータの中から、クリップしていない最大ゲインのデータを解析対象として採用しようと思います。


　富士通テンの資料にあるようにノッキング信号の周波数は5k～10kHzなのでサンプリング周波数は500kHzあれば十分過ぎです。1997年当時は大分苦労して設計されていたようですが、今では4ch同時（8chも可能）500kHzサンプリング、12bit精度のADCが個人が¥1000で買える（メーカーの大量購入なら¥200か？）マイコンの一部機能として内蔵されています。随分と楽になったものです。

先日紹介したソケットホルダーが好きすぎて自作してしまいました。
ベース部分は光造形の3Dプリンタで作りました。自分で作れば長さも自由自在ですしね。材質は8228 Resinというもので、最初から色がついています。製作費は$1.83でした。


それに、こういう↓マグネットを用意して、中に入れました。
スタッドは純正品を使います。


完成するとこんな感じです。