(57)【要約】トレーラーのヒッチ部を監視する電子システム１０で、トレーラーのキングピン３２を支えるためのスロート３０とスロート３０内でキングピン３２をロックするための施錠構造２２を持つスロート３０を備えたプレート連結装置を搭載。トレーラーへの連結は電子装置の操作によって適切に連結され、連結プレート２０のスロート３０に対する最初の磁場４８を計測し、磁場４８を生み出す最初の磁石４６とトレーラーのキングピン３２の位置を感知するホール効果センサー４４で構成されている。さらにこのシステムは、制御回路を最初のホール効果センサー４４に連結し、連結プレート２０のスロート３０に対するトレーラーのキングピン３３の位置を適切に示す最初の磁場を決定する際の操作を可能にする。本システムではキングピン３３と異物を識別し、確実な施錠構造を実現している。
2008529896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートの付いた連結プレートを持つトレーラー連結部を監視するための電子システムとスロート内のキングピンをロックするための施錠構造とからなり、この電子システムは、トレーラー連結部がトレーラーに適切に取り付けられているかどうかを確認するため、
最初の磁場を生成する最初の磁石と、
最初の磁場を計測することで、連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を感知する最初のホール効果センサーと、
最初のホール効果センサーと連動しての操作が可能な制御回路とを有し、
最初の磁場が連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの場所を適切に示しているかどうかを確認する電子システム。
【請求項２】
最初の磁場に対してホール効果センサーの感度を調節するために適応されている制御回路を有する請求項１に記載の電子システム。
【請求項３】
最初の磁石の磁気軸に整列している最初のホール効果センサーを有する請求項１に記載の電子システム。
【請求項４】
最初のホール効果センサーで計測される２番目の磁場を生成する２番目の磁石を有し、２番目の磁場は、連結プレートの構成部品の影響を第一に受ける請求項１に記載の電子システム。
【請求項５】
最初の磁石の磁気軸と整列する最初のホール効果センサーで、最初の磁石の磁気軸から分かれている最初のホール効果センサーを有する請求項４に記載の電子システム。
【請求項６】
最初の磁場を計測する２番目のホール効果センサーで、最初の磁石の磁気軸から分かれており、
２番目の磁場を生成する２番目の磁石で磁気軸を持ち、
２番目の磁場を計測する３番目のホール効果センサーで、２番目の磁石の磁気軸から分かれている請求項１に記載の電子システム。
【請求項７】
連結プレートのスロートと１番目および２番目の磁石の間にそれぞれ位置する２番目および３番目のホール効果センサーを有する請求項６に記載の電子システム。
【請求項８】
それぞれの連結プレートのスロートの一部分をまたがって位置している最初の磁石、および最初のホール効果センサーを有する請求項１に記載の電子システム。
【請求項９】
制御回路と連動しての操作が可能な表示装置で、車両の運転者にカップリング状態を提供する請求項１に記載の電子システム。
【請求項１０】
トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートを備えた連結プレートを持つトレーラー連結部とスロート内のキングピンをロックする施錠構造とからなり、
最初の磁場を生成する最初の磁石と、
最初の磁場を計測することで、連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を感知する最初のホール効果センサーと、
最初のホール効果センサーと連動しての操作が可能な制御回路とを有し、
最初の磁場が連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの場所を適切に示しているかどうかを確認する連結システム。
【請求項１１】
最初の磁場に対してホール効果センサーの感度を調節するために適応されている制御回路を有する請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１２】
最初の磁石の磁気軸に整列している最初のホール効果センサーを有する請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１３】
最初のホール効果センサーで計測される２番目の磁場を生成する２番目の磁石を有し、２番目の磁場は、連結プレートの構成部品の影響を第一に受ける請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１４】
最初の磁石の磁気軸と整列する最初のホール効果センサーで、最初の磁石の磁気軸から分かれている最初のホール効果センサーを有する請求項１３に記載の連結システム。
【請求項１５】
最初の磁場を計測する２番目のホール効果センサーで、最初の磁石の磁気軸から分かれており、
２番目の磁場を生成する２番目の磁石で磁気軸を持ち、
２番目の磁場を計測する３番目のホール効果センサーで、２番目の磁石の磁気軸から分かれている請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１６】
連結プレートのスロートと１番目および２番目の磁石の間にそれぞれ位置する２番目および３番目のホール効果センサーを有する請求項１５に記載の連結システム。
【請求項１７】
それぞれの連結プレートのスロートの一部分をまたがって位置する、最初の磁石および最初のホール効果センサーを有する請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１８】
制御回路と連動しての操作が可能な表示装置で、車両の運転者にカップリングの状態を提供する請求項１０に記載の連結システム。
【請求項１９】
トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートの付いた連結プレートを持つトレーラー連結部を監視するための電子システムとスロート内のキングピンをロックするための施錠構造とからなり、この電子システムは、トレーラー連結部がトレーラーに適切に取り付けられているかどうかを確認するため、
連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を感知する非接触近接センサーと、
近接センサーと連動しての操作が可能な制御回路とを有し、
連結プレートに対してトレーラーのキングピンが適切な場所にあるかどうかを確認し、
制御回路と連動しての操作が可能な表示装置で、車両の運転者にカップリング状態を提供する電子システム。
【請求項２０】
誘導センサーで構成される非接触近接センサーを有する請求項１９に記載の電子システム。
【請求項２１】
およそ５０ｋＨｚ以下程度の周波数で誘導センサーが振動する請求項２０に記載の電子システム。
【請求項２２】
非接触近接センサーの感度を調節する制御回路を有する請求項１９に記載の電子システム。
【請求項２３】
トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートを備えた連結プレートを持つトレーラー連結部と、スロート内のキングピンをロックする施錠構造とからなり、
連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を感知する非接触近接センサーと、
近接センサーと連動しての操作が可能な制御回路とを有し、
連結プレートのスロートに対してトレーラーのキングピンが適切な位置にあるかどうかを確認し、
制御回路と連動しての操作が可能な表示装置で、車両の運転者にカップリング状態を提供する連結システム。
【請求項２４】
誘導センサーで構成される非接触近接センサーを有する請求項２２に記載の連結システム。
【請求項２５】
およそ５０ｋＨｚ以下程度の周波数で誘導センサーが振動する請求項２４に記載の連結システム。
【請求項２６】
非接触近接センサーの感度を調節する制御回路を有する請求項２２に記載の連結システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国仮出願番号６０/６５４，２８３、２００５年２月１８日に記入された第５車輪センサーアセンブリーの特許請求範囲で、参照することにより本書に含まれる構成と完全に一体となる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、トラックのシャーシ部に搭載されているトレーラーから他のトレーラーの連結部への連結を監視する電子システムを対象とし、具体的には電子システムがトレーラー間の構成部品、連結部の構成部品および異物を識別して、相互のトレーラー間の連結が適切であるかどうかを示すことを対象としている。
【０００３】
車両トレーラー連結部の電子連結制御システムについては、ハンゲリンクらの米国特許第５，８６１，８０２号、題名「第５車輪連結カップリング制御システム、およびシャットらの米国特許第６，２８５，２７８号と同第６，４５２，４８５号、各題名「第５車輪連結用電子システム」で解説されている。米国特許第５，８６１，８０２号および同第６，２８５，２７８号と同第６，４５２，４８５号はそれぞれ本発明の譲受人に譲渡され、参照することにより本書に含まれる構成と完全に一体となる。これらの特許は、電子カップリング制御システムをそれぞれ開示し、この中にはトレーラーが連結部に近接した際に感知するトレーラーセンサー、連結プレートスロートのトレーラー用キングピンの有無を感知するキングピンセンサー、および施錠構造が固定位置にしっかりとロックされたことを検知するロックセンサーも含まれる。こうした特許は、さらに車両に取り付けられているトレーラー連結部カップリングのステータス情報を車両の運転者に提供するための指示計器についても開示する。制御回路はトレーラーのセンサー、キングピンセンサー、ロックセンサーおよび指示器に結合されている。センサーは制御回路で運用され、トレーラーが他方の連結部に接近した際、トレーラーのキングピンが連結スロートの所定の位置におさまった際、施錠構造が定位置にロックされた際に運転者に知らせる仕組みである。電子カップリング制御システムには、車両のエンジンが動き出した際に適切なシステムの操作を確保するための多様な診断プログラムを実行する機能もある。
【０００４】
前述したようなシステムには、接触型のセンサーを内蔵しているのが一般的で、  厳しい環境からの劣化影響を受け易いのみならず通常の使用でもその影響がセンサーに及ぶ。カップリング作業時にはこうした場面に直面し、潤滑油や水、氷といった強磁性体の異質固形物がある環境もこうした影響を受け易い。強磁性体を含む潤滑油などがあると、”偽陽性”の測定値を運転者に伝えたり、連結プレートのスロートに対してキングピンの位置合わせを不適切に表示することもある。連結プレートスロートを持つキングピンの位置合わせが不適切な場合、積み込みドックや一般道で連結した車両からトレーラーが落下し、機材や公共物に大きな危害を及ぼし、身体損害もしくは生命に関わる被害に合う可能性もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子システムには、連結プレートのスロート内にあるトレーラーのキングピン受け取り先を監視し、キングピンと異物を的確に識別する確実さが求められており、”偽陽性”の測定結果を排除し適切な位置合わせ情報を関連する車両の運転者に提供することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートがある連結プレートを持つトレーラー連結部を監視する電子システムとスロート内のキングピンをロックするための施錠構造を提供することである。この電子システムは、トレーラー連結部が他方のトレーラーに適切に連結されているかどうかを確認する。最初の磁場を生成する磁石と、最初の磁場を計測して連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を適切に感知する最初のホール効果センサーで構成されている。さらにこの電子システムは、最初のホール効果センサーと連動しての操作が可能な制御回路で構成されており、最初の磁場が連結プレートのスロートに対してトレーラーのキングピンの位置を適切に示しているかどうかを確認する。
【０００７】
本発明の別の目的は、トレーラーのキングピン受け取り先となるスロートの付いた連結プレートを持つトレーラー連結部を構成する連結システムとスロート内のキングピンをロックする施錠構造を提供することである。連結システムには、最初の磁場を生み出す最初の磁石と、最初の磁場を計測して連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を感知する最初のホール効果センサーも含まれている。さらにこの連結システムは、制御回路を最初のホール効果センサーに連結し、連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を適切に示す最初の磁場を決定する際の操作を可能にする。
【０００８】
さらに本発明の他の目的は、トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートがある連結プレートを持つトレーラー連結部を監視する電子システムとスロート内のキングピンをロックするための施錠構造を提供することである。トレーラー連結部が他方のトレーラーに適切に連結されているかどうかは、ここにある電子システムで確認される。この電子システムは非近接センサーで構成され、連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピンの位置を検知する。制御回路は近接センサーと連動しての操作が可能で、連結プレートのスロートに対してトレーラーのキングピンが適切な場所にあるかどうかを確認する。表示装置は制御回路と連動しての操作が可能で、車両運転者に連結状態を表示して伝えることが可能である。
【０００９】
本発明の他の目的は、トレーラーのキングピンを受け取るためのスロートがある連結プレートを持つトレーラー連結部で構成された連結システムとスロート内でキングピンをロックするための施錠構造、および連結プレートのスロートに対するトレーラーのキングピン位置を検知する非近接センサーを提供することである。
さらにこの連結システムは、近接センサーと連動しての操作が可能な制御回路で構成されており、トレーラーのキングピンの位置が連結プレート内に適切に位置しているかどうかを確認する。表示装置は制御回路と連動しての操作が可能で、車両運転者に連結状態を表示して伝えることが可能である。
【００１０】
本発明である電子システムは、連結プレートのスロート内にあるトレーラーのキングピン受け取り先を監視し、キングピンと異物を的確かつ確実に識別して、”偽陽性”の測定結果を排除し適切な位置合わせ情報を関連する車両の運転者に提供することで、安全性を向上させる。このシステムはさらに、製造原価を削減しシステムの信頼性を向上させ、耐久性を永続させ長い耐用年数を実現することからここで提案されている使用目的には打ってつけである。
【００１１】
こうした機能およびその他の特徴を持つ、本発明の他の目的および効果は、当事者が以下の仕様書、特許範囲、図面の詳細説明を参照することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
ここで説明のために使用している用語、「上部」、「下部」、「右」、「左」、「後部」、「前部」、「垂直」、「水平」および派生的な用語は、図1で定められているように発明に関係している。本発明は他のさまざまな形式や手順で実施することができるため、実施例はあらゆる点で例示にすぎず、明示されている以外のことを限定的に解釈してはならない。また、特定装置および添付の図面に示される工程、以下の実施の形態の説明とともに参照することにより、より完全な理解が得られるであろう。それ故に、特定の寸法およびここで開示されている実施の形態に対する物理的特性は、特許請求の範囲（クレーム）で明示的に別段の定めをした場合を除き、限定されるものではない。
【００１３】
参照番号１０（図１〜３）は、トラック／トラクター１２に内蔵された一般的な電子監視およびシステム検知を示し、この中にはベース１６を持つトレーラー連結部も含まれ、シャーシ１８にしっかりと据え付けられている。トレーラー連結プレート２０は、横軸上にあるベース１６に枢動可能で据え付けられ、従来のトレーラーキングピンを所定の位置にロックするための施錠構造が２２である。
電子システム１０には、好適に非接触キングピンセンサー部２４を連結部１４に取り付けられており、ティルトセンサー部２５、ロックセンサー２７、そして出力装置２６がトラクター１２のキャブに取り付けられている。このティルトセンサー部２５とロックセンサー部２７は、米国特許第５，８６１，８０２号、 同第６，２８５，２７８号および同第６，４５２，４８５号で説明されている。 センサー部２４，２５，２７は、複合導体ケーブル２８で出力装置２６に取り付けられる。好適な実施の形態では、非接触キングピン近接センサー２４には、誘導タイプのセンサーが含まれるが、ホール効果タイプといったその他の種類の近接センサーが使われることもあるため、以下にて説明する。
【００１４】
例図では、センサー部２４は連結プレート２０に形成されているスロート３０近くの連結プレート２０に取り付けられ、トレーラーキングピン３２が差し込まれておりロックされている状態が示されている。図４は、逆さまから見た側面図と断面図の一部で、スロート３０内に適切に配置されたトレーラーキングピン３２の位置を示している。センサー部２４は、キングピンがスロート３０内に適切に配置された際には検出信号を出力するように組み立てられている。センサー部２４のキャリブレーションは、調整不良のカップリングが発生した際にはキングピン３２の存在を示す信号が発信されるのを防止する。この作用により、施錠構造２２がキングピン３２を（例：トレーラー）連結プレート１４に固定されるのを防ぎ、以下で説明されるように、不正確な測定値によるカップリングを防止する。連結プレート１４の施錠構造２２は、圧縮バネでバイアスされて自動的にロックし、トレーラーキングピン３２が連結スロート３０に入ると同時に、トレーラーキングピン３２を固定する。当該技術分野において通常の知識を有する者は、いかなるタイプの施錠構造と本発明を合わせて利用できることを認識するであろう。本発明にはさらに、その他の構造を持つトラクター連結部にも応用できることに注目いただきたい。本書で説明しているセンサー部２４の実施例の取り付け位置は単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。
【００１５】
図５は、出力装置２６の例図である。複合導体ケーブル２８は、センサー部２４を出力装置２６につなぐ。出力装置２６の内部部品（例：制御回路）は後述するが、米国特許第６，２８５，２７８号で説明されており、これを参照することにより本書に含まれる全体構成と一体になる。出力装置２６には、トラクター１２の運転者／運転者にカップリング状態を提供するための表示パネル３４が含まれている。
好適な実施の形態では、表示パネル３４に”無施錠”アイコン３６と”施錠済み”アイコン３８、”第５車輪”アイコン４０および７番目部分の表示４２が含まれている。実施例では、表示部４２はエラーコードを提供しカップリング不具合の発生原因を示す。詳細については、米国特許第６，２８５，２７８号で記述されている。”無施錠”アイコン３６の背部に赤灯ダイオード（ＬＥＤ）があることが望ましい。さらに、”第５車輪”アイコン４０の背部に黄、赤、緑のＬＥＤが供給され、”施錠済み”アイコン３８の背部には緑色ＬＥＤがあることが好ましい。当該技術分野において通常の知識を有する者は、ＬＥＤアレイの色分けをすることで単体のＬＥＤを交換することが可能となることを認識するであろう。出力装置２６では可視による情報のみを表示する一方で、当該技術分野において通常の知識を有する者は、音声出力を加え得ることを認識するであろう。例として、スピーカーおよびそれに見合った音声処理回路を追加することで、出力装置２６は音声出力を発信し運転者にカップリング不具合の発生原因を指し示すことができる。さらには、付加的に警告ブザーを起動し非施錠アイコン３６の代用とすることも可能である。
【００１６】
最初の実施例では、センサー部２４（図６Ａ）に集積回路を持つアナログのホールタイプセンサー４４、磁気軸４７と磁場生成４８を持つバイアス磁石４６、そして閾値調整およびスイッチング回路５０が含まれている。ホール効果センサー４４は、より広範囲な垂直方向にある磁場に敏感である。 図６Ａに良く示されているように、バイアス磁石４６はキングピン３２がスロート３０内の不適切な場所に設置された場合には、基部（ベース）もしくはゼロレベルの磁場４８を提供する。 バイアス磁石４６の強度および、センサー内のホール装置のダイナミックレンジでセンサー４４の有効幅が決まる。図６Ｂに示すように、キングピン３２を図示されている方向に移動させ、方向矢印５２で表されるセンサー部２４近くに位置させる。磁石４６の磁場４８は、ホールセンサー４４で読み取られ、キングピン３２で構成されている強磁性体の接近によりその強度を増す。プラス信号が続いて生成され、連結プレート２０のスロート３０内にあるキングピン３２の適切な位置を示す。図６Ｃに示すように、グリース、水、氷、削りくずや強磁性体の粒子といった異物がある場合には不要物と見なし、求められる大きさの磁場４８、スイッチング回路５０や適切な調整キャリブレーションを提供せずに、スロート３０内のキングピン３２の適切な位置を示す。
【００１７】
センサー部２４の概略図は、図７に図示されており、電源５４および接地５６はそれぞれホールセンサー４４、スイッチング回路５０に取り付けられている。スイッチング回路５０は、コンパレーター回路５８、ヒステリシスフィードバック６０、センサー部２４の閾値感度を調節するためのアナログまたはデジタルポテンショメータ６２、および出力信号６６を希望のスイッチングに調節するためのシグナルコンディショナー６４を含んでいる。スイッチングを最適化するためのセンサー出力の理論上のプロットは、図８に図示されており、出力は、プロット対磁場強度である。
【００１８】
参照番号２４a（図９Ａ）は、本発明のその他の一般的な実施例を指し示している。最初のホール効果センサー６８、２番目のホールセンサー７０、３番目のホールセンサー７２、磁気軸７３を持ち最初の磁場７５を生成する最初のバイアス磁石７４、および磁場７５と２番目の磁場７７を生成する２番目のバイアス磁石７６、そしてスイッチング回路７８である。６８、７０、７２の各ホールセンサーは、より広範囲な垂直方向にある磁場に敏感である。 例図に図示されているように、最初のホールセンサー６８は、磁石７４、７６とそれに沿っている磁気軸７３、７９間に流れる磁場に敏感である。２番目のホールセンサー７０および３番目のホールセンサー７２は、磁気領域に敏感で磁石７４、７６の磁気軸７３、７９に垂直である。図９Ｂで図示されているように、磁石７４、７６で生成された磁場７５、７７は、スロート３０内のキングピン３２の適切な位置合わせによる２番目のホールセンサー７０と３番目のホールセンサー７２を通じてでたものである。
【００１９】
センサー部２４aの概略図は図１０に図示され、センサー部２４aには電源８０が含まれており、６８,７０,７２の各ホールセンサーに連動しての操作が可能である。アースライン８２、スイッチング回路７８も同様である。例図では、スイッチング回路７８に閾値調整回路８４、最初から２番目のホールセンサーコンパレーター８６、最初から３番目のホールセンサーコンパレーター８８、ウィンドウおよびコンパレーター９０が含まれており、コンパレーター８６,８８の出力と出力シグナルコンディショナー９２間の差異を比較し、出力信号９４を発信する。 
【００２０】
参照番号２４b（図１１Ａ）では、その他のセンサー部の実施例を示す。例図では、センサー部２４bに最初のホ−ルセンサー９６、最初のホールセンサー９６に対して垂直方向にある２番目のホ−ルセンサー９８、磁気軸１０１を持つバイアス磁石１００が含まれ、磁場１０３生成し、回路１０２を閾値化およびスイッチングする。
例示されているように、ホールセンサー９６、９８の方向から最初のホールセンサー９６は磁気軸１０１に沿った磁場に対して敏感である。一方、２番目のホールセンサー９８は、磁気軸１０１に垂直の磁場に敏感である。こうした作用から、センサー部２４bは垂直方向に対してだけではなく、磁石の磁気軸１０１に沿って位置する監視装置に対してもさらに敏感である。例として図１１Ｂに図示されているように、センサー部２４bは連結プレート２０といった連結部１４の構成部品による磁場を配慮して修正される。この配置では、２番目のホールセンサー９８は、磁気軸１０１に対して垂直方向に流れる磁場１０４に対して敏感であり、センサー部２４b全体の感度を適切に調節する際に使われる。図１１Ｃで図示されるように、スロート３０内のキングピン３２を適切に配列することで、最初のホールセンサー９６を通じて流れる磁場１０６が増加する。これは、図１１Ｂで図示される位置から発達した定常状態の結果と比較してのものである。
【００２１】
図１２では、センサー部２４bの回路を図示しており、電源１０５および接地１０６を最初の各ホールセンサー９６と２番目のホールセンサー９８、そしてスイッチング回路１０２を含んでいる。スイッチング回路１０２は、最初のホールセンサー９６の出力を比較するためのコンパレーター１０８と２番目のホールセンサー９８、フィードバックループ１１０、出力信号１１４を生成する出力シグナルコンディショナー１１２を含んでいる。
【００２２】
参照番号２４c（図１３Ａ）は、代案となるセンサー部の実施例を示している。これには、ホールスイッチ１１６および磁気軸１２１を持つバイアス磁石１１８が含まれ、磁場１２２を生成する。例図では、ホールスイッチ１１６がＵ字型部材１２０の片側に取り付けられており、軟鉄で構成されるのが好適であり、他には透水性材料を高く推奨する。こうしたことから、評価上の低い磁気抵抗の磁場を集められる。磁石１１８は、部材１２０の反対側に取り付けられ固定されているので、磁場１２２をホールスイッチ１１６の方向に導く。部材１２０の向こう側にスペースが広がっていることで、スロート３０内にキングピン３２がない場合には、ホールスイッチ１１６によって関連する微弱の磁場１２２がいくらか生じる。図１３Ｂに図示されているように、磁場１２２はスロート３０内のキングピン３２があることで増加する。
センサー部２４Ｃの例図で図示されている、スロート３０内にある増加、増量した削りくず５２およびキングピン３２は、実際にはキングピン３２とスロート３０の端の間に位置するエアギャップ注入により、ホールスイッチ１１６のトリップに加担していることに留意すること。さらには、センサー部２４cの配列は、アナログ出力を要求せずに適切に機能するという利点があることにも留意すること。
【００２３】
図１４はセンサー部２４cの概略図で、電源１２４と接地１２６、およびスイッチング回路１２８を持つホールスイッチ１１６を含んでいる。スイッチング回路１２８は、コンパレーター１３０、フィードバックループ１３２、閾値調整回路１３４および出力シグナルコンディショナー１３６を含んでおり、出力信号１３８を発信する。
【００２４】
参照番号２４d（図１５Ａ）は、センサー部のその他の実施例を示している。センサー部２４dは、最初のホール効果センサー１４０、磁気軸１４３を持つ磁場１４６を生成するバイアス磁石１４２、およびスイッチング回路１４４を含んでいる。例図には、最初のホールセンサー１４０が垂直方向にあり、磁石１４２の軸から分かれている。図１５Ａに良く図示されているように、磁場１４６は一般的に磁石１４２の磁場に沿って流れる。 図１５Ｂに図示されるように、磁場１４６はトレーラー連結部１４の部品に対して磁石１４２の軸が垂直に引っ張られる。例として連結プレート２０のように、調節やセンサー部２４d全体の微調整が可能となり、キングピン３２を除く構成部品の所在にも配慮している。センサー部２４dはさらに、一定量の強磁性体を持つ一対のシールドを含んでおり、センサー２４dの側面に関する磁場１４６を指示する手助けをする。外部のメダル部品か削りくずに対して監視エリア内のシールドとして生成もしくは作動する。図１３Ｃに良く図示されているように、より広い磁場１４６は磁石１４２の軸に沿って方向付けされる。スロート３０内にキングピン３２が適切に位置した際には、ホールセンサー１４０からキングピン３２が離れることになる。図示されているようにセンサー部２４dは、トリップ地点の設定が可能で、閾値を組み込むことで、センサー部２４dの弊害をもたらす”擬陽性”の測定値一定量の削りくずを無視する。
【００２５】
図１６はセンサー部２４dの概略図で、電源１５０とホールセンサー１４０への接地１５２、およびスイッチング回路１４４を含んでいる。スイッチング回路１４４は、コンパレーター１５４、フィードバックループ１５６、閾値調整回路１５８および出力シグナルコンディショナー１６０を含んでおり、出力信号１６２を発信する。
【００２６】
電子監視システム１０は、ここで開示するホール効果センサー配列の代わりに誘導近接センサー１６４（図１７）を含むのが好適である。当該技術分野においてよく知られているように、関連するインダクタ領域の変化を感知することで誘導近接センサーは機能する。インダクタの領域は、鉄鋼材や導電体がインダクタ磁石フィールド内のスペース感知地帯に位置した場合には変化が生まれ、インダクタを外側に広げることもある。一般的には、インダクタセンサーはインダクタ内の振動（ＡＣ）信号を使って、インダクタの変化を適切に感じ取り、振動の周波数と合わせてインダクタの多様な領域の重要度を変更する。図示されているように、インダクタ近接センサー１６４のインダクタセンサーは、強磁性体が近づいた際には、インダクタ上の一定の損失を感じ取る。本発明の例では、誘導近接センサーの動作周波数は、５０ｋＨｚ、公称２０ｋＨｚ 以下が好ましい。その結果、強磁性体の積載された削りくずによって生じる擬陽性を低減することができる。誘導近接センサー１６４の特別な利点は、ホール効果とリードスイッチセンサーと合わせて必要とされるバイアス磁石を除去することである。
【００２７】
図１７は、感知コイル１６８および一連の組み合わせのコンデンサ１７０の一対を含んでいるタンク回路１６６で構成される誘導近接センサー１６４の概略図である。タンク回路１６６の振動周波数は、５０ｋＨｚ（公称２０ｋＨｚ）以下が好ましい。 タンク回路１６６はコルピッツ発信器回路１７２の一部を形成しており、コンデンサ１７４、抵抗器１７６、１７８、１８０、１８２、１８４、１８６、コンデンサ１８８、およびトランジスタ１９０を含んでいる。
トランジスタ１９０は、タンク回路１６６の振動を保持するために必要となるフィードバックエネルギーを提供する。抵抗器１７６、１７８、１８０および抵抗の一連の組み合わせ１８２、１８４、１８６で、トランジスタ１９０のＤＣ動作地点を設定する。コンデンサ１８８を使用して、ＡＣをバイパスし抵抗器１８８でＤＣバイアスの非依存トランジスタ１９０のＡＣ増幅を増加する。振動回路の構成部品は、振動を保持するために必要とされるフィードバックの一定量を最小化する。本発明の例では、感知コイル１６８の誘導性物体近接により引き起こされる損失は振動器の振幅を減少させる。抵抗器１８４を使用して、温度依存性の回路損失を相殺するが好ましい。感知コイル１６８内の銅巻き線の抵抗を主に利用する。
トランジスタ１９２と抵抗器１９４は、コルピッツ発信器１７２のバッファー済み出力を提供する。コンデンサ１９６は、抵抗器１９２のエミッターにあるＤＣレベルをブロックする。最初のダイオード１９８は、新たな接地ベースのＤＣレベルを提供し、２番目のダイオード２００半波長が振動器のＡＣ出力を整調する。コンデンサ２０２と抵抗器２０４は整調されたＡＣをフィルターし、ＤＣレベルを振動器の振幅に比例させ、抵抗器２０２および２１２で生成されたＤＣレベルと比較して引き合わせる。コンパレーター２１４と抵抗器２１６は、比較機能を実行し誘導近接センサー１６４用の出力信号２１８を生成する。
【００２８】
これ以降の説明は、当該技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく特許請求の範囲の記載内容と同等の範囲に含まれる変更はすべて本発明の範囲内のものであることを認識するであろう。こうした変更は、特許請求の範囲内を明示的に別段の定めをした場合を除き、以下の特許請求の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】トレーラー連結部を監視する本発明を搭載している電子システムを含むトラック／トラクターの側面図である。
【図２】トレーラー連結部の底面図である。
【図３】トレーラー連結部の側面図である。
【図４】トレーラー連結部のある一部分の断面図である。
【図５】出力装置の斜視図である。
【図６Ａ】センサー部の最初の実施例の概略図で、センサー部はゼロの状態である。
【図６Ｂ】センサー部の最初の実施例の概略図で、センサー部は関連する連結プレートのスロート内にあるキングピンの位置を示している。
【図６Ｃ】センサー部の最初の実施例の概略図で、強磁性体は連結プレートスロート内にある。
【図７】センサー部の最初の実施例の電気回路図である。
【図８】センサー出力対磁場強度を示す理論上のプロットである。
【図９Ａ】センサー部の2番目の実施例の概略図で、センサー部の2番目の実施例はゼロの状態である。
【図９Ｂ】センサー部の2番目の実施例の概略図で、センサー部の2番目の実施例は連結プレートのスロート内にあるキングピンの位置を示している。
【図１０】センサー部の２番目の実施例の電気回路図である。
【図１１Ａ】センサー部の3番目の実施例の概略図で、センサー部の3番目の実施例はゼロの状態である。
【図１１Ｂ】センサー部の3番目の実施例の概略図で、センサー部はセンサー部に近接するキングピン以外の部品の位置を示している。
【図１１Ｃ】センサー部の3番目の実施例の概略図で、センサー部は連結プレートのスロート内にあるキングピンの位置を示している。
【図１２】センサー部の3番目の実施例の電気回路図である。
【図１３Ａ】センサー部の4番目の実施例の概略図で、ホール効果タイプのセンサーおよびバイアス磁石がそれぞれの連結プレートのスロート部分の向かい側に位置している。
【図１３Ｂ】センサー部の4番目の実施例の概略図で、キングピンは連結プレートのスロート内に位置している。
【図１４】センサー部の4番目の実施例の電気回路の電気回路図である。
【図１５Ａ】センサー部の5番目の実施例の概略図で、センサー部はゼロの状態である。
【図１５Ｂ】センサー部の5番目の実施例の概略図で、センサー部はキングピン以外の部品の位置を示している。
【図１５Ｃ】センサー部の5番目の実施例の概略図で、センサー部は連結プレートのスロート内にあるキングピンの位置を示している。
【図１６】センサー部の5番目の実施例の電気回路の電気回路図である。
【図１７】センサー部の6番目の実施例の電子回路の概略図で、誘導近接センサーを含んでいる。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電子システム
１２  トラクター  
１４  連結部
１６  ベース
１８  シャーシ
２０  トレーラー連結プレート
２２  施錠構造
２４  非接触キングピンセンサー
２５  ティルトセンサー部
２６  出力装置
２７  ロックセンサー
２８  複合導体ケーブル
３０  スロート
３２  トレーラーキングピン
３４  表示パネル
３６  無施錠アイコン
３８  施錠済みアイコン
４０  第５車輪アイコン
４２  ７番目部分の表示
４４  ホールタイプセンサー
４６  バイアス磁石
４７  磁気軸
４８  磁場
５０  スイッチング回路
５２  方向矢印
５４  電源
５６  接地
５８  コンパレーター回路
６０  ヒステリシスフィードバック
６２  デジタルポテンショメータ
６４  シグナルコンディショナー
６６  出力信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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