JP2004533955A

JP2004533955A - 車両ダッシュボード・インジケータの制御と起動のための処理

Info

Publication number: JP2004533955A
Application number: JP2002586291A
Authority: JP
Inventors: シルバインデニス、
Original assignee: ジョンソンコントロールズオートモーティブエレクトロニクス
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2004-11-11
Also published as: WO2002089067A1; EP1384206A1; US20040178922A1; US7408449B2

Abstract

車両ダッシュボード・インジケータ（１２１、１２２、２２１）の制御と起動のための処理は、これらのインジケータ（１２１、１２２、２２１）をｘ個のグループ（１、２、３、４）に分散し、これらのグループ（１、２、３、４）の時分割多重化を実行することから構成される。この時分割多重化は、これらのインジケータ（１２１、１２２、２２１）の各瞬間における励起の実際の値を決定し、この実際の励起値と事前設定の値との間の偏差の関数として、これらのインジケータ（１２１、１２２、２２１）の多重化された制御と起動のための形状係数を調整することによって実行される。
【選択図】図１

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、特に自動車のダッシュボード・インジケータの制御と起動とに関する。
【０００２】
自動車のダッシュボードは、例えば、ドアが正しく閉められていないとか、ハンドブレーキが解除されていないとか、ベルトが締められていないとかを知らせる種々のセンサの状態を運転者に表示する警告灯や信号インジケータを備えている。
【０００３】
これらのインジケータを制御し起動するための従来の解決策は、ポイント・ツー・ポイントのモード（２点間接続方式）でインジケータを関連するセンサに接続することである。したがって、インジケータと同数の多くのリンクを要し、各リンクは対応するインジケータのために電力開閉スイッチを制御するダッシュボードの受信器に接続された送信器を備えることが必要である。
【０００４】
したがって、構成要素の量はインジケータの数に依存し、この数が数十個に達すると無視できなくなる。
【０００５】
この解決策は、対応するハードウエアの量と、さらにコストの削減とを目標にしている。
【０００６】
この目的のために、本発明は、複数のインジケータがインジケータのグループに分散され、これらのグループの時分割多重化が行われることを特徴とする車両ダッシュボード・インジケータの制御と起動の処理に関する。
【０００７】
有利なことに、これらのインジケータは、インジケータの数グループから抽出されるインジケータのパケットを介して起動される。各パケットのインジケータは、数グループに属している。
【０００８】
本発明は、１セット３２個の自動車ダッシュボード・インジケータの制御と起動のための回路を表す単一の図を参照しながら、本発明の処理の実施の好適な形態の下記の説明によって、より良く理解されるであろう。
【０００９】
図の参照番号３０は、自動車ダッシュボードの３２個のインジケータ・ランプの制御と起動のためのマイクロプロセッサを表す。図示のこれら数個のインジケータは、発光ダイオードＬＥＤであり、これらのインジケータは、アノード側では正の給電線（行）またはバス１〜４に接続され、カソード側では個別の制御列２１〜２８に接続され、矩形のマトリックスを形成している。
【００１０】
行１〜４は、マイクロプロセッサ３０によって時分割多重化方式で制御されるそれぞれの開閉スイッチ１１〜１４によって、正の低電圧電源＋Ｖａの車載ネットワーク２０に接続される。列２１〜２８は、マイクロプロセッサ３０によって制御されるそれぞれの開閉スイッチ３１〜３８によって接地接続される。
【００１１】
マイクロプロセッサ３０は、多重化制御リンク４０を介して、３２個それぞれのインジケータによって表示される３２個のセンサの状態を表す２進信号、すなわち４個のそれぞれの行１１〜１４のＬＥＤのための４バイトを受信する。ネットワーク２０の電圧は、リンク４１を介してマイクロプロセッサ３０の変換器ＣＡＮ３１に印加される。
【００１２】
この表示に関して、例えばインジケータ１２１はｘ＝４個のグループまたは行に分散され、これらのグループに時分割多重化が行われる。これを実行するため、マイクロプロセッサ３０は、第１のフェーズ（段階）において、関連するバイトのそれぞれのビットを介して開閉スイッチ３１〜３８を制御するため、行開閉スイッチ１１を閉じ、他の残りのスイッチ１２〜１４を開き、行１に関する受信バイトを読み取る。行１のＬＥＤインジケータ１２１、１２２、・・・において、開閉スイッチ３１〜３８の接地接続が閉じているものは電流が流れる。各ＬＥＤのために、電流調整を行う図示されていない直列抵抗または同等の素子が設けられている。変形例では、直列抵抗はＬＥＤに一体構成される。他の行２〜４のＬＥＤインジケータ（２２１）は、単に閉じた開閉スイッチ３１〜３８を介した接地接続によって制御されるが、これらのアノードが電力供給されないので起動されない。
【００１３】
第１のフェーズと同じ持続時間の第２、第３、第４の後続フェーズにおいて、マイクロプロセッサ３０は、表示される特定のバイトの関数として後続のグループ、すなわち行２〜４のＬＥＤインジケータ（２２１）を同様に制御する。
【００１４】
例えば１２１に示すようなＬＥＤインジケータの数は、１または２以上の列において、列の最大容量よりも小さいかもしれない。すなわち、高々ｙ（＝８）個のインジケータのグループは、それぞれ時分割多重化され、高々ｘ×ｙ（ここでは３２）個のインジケータは、マイクロプロセッサ３０から発信される関連する制御・起動信号に応じて、ｘ＋ｙ（ここでは１２）個の開閉スイッチ１１〜１４、３１〜３８を介して起動される。ハードウエア（１１〜１４、３１〜３８）の最適利得は、隣接する２辺の合計について面積が最大となる矩形マトリックス、すなわち正方マトリックス（ｘ＝ｙ）に対応する。
【００１５】
参照した１２１、２２１のように、種々の列２１〜２８のインジケータは、インジケータからなる多くのパケットを構成している。各パケットは、数個のグループまたは数行のインジケータの列から抽出されたインジケータからなり、これらのグループはすべて異なる。インジケータは、各パケット内において順次に起動される。
【００１６】
各グループまたは各行１〜４内で時分割多重化を実行することができる。すなわち、開閉スイッチ３１〜３８を順次に閉じる。これは、前述の場合のように開閉スイッチを互いに独立に閉じる代わりに、所定の瞬間に最大でも限られた数の開閉スイッチを閉じられるためである。したがって、グループ内多重化によって、ここでは１バイトごとのような１行全体ごとではなく、１行より小さいサイズのブロックごとに、例えば４ビット、または２ビット、さもなければ１ビットずつ受信された３２ビットが表示される。
【００１７】
すべての場合、例えば少なくとも２０Ｈｚまたは５０Ｈｚといった、点滅が目に知覚できないような十分な動作周波数または反復サイクルが選択される。加熱フィラメントのインジケータを有する変形例の場合、インジケータは、さらに熱慣性を示し、グループ間かグループ内かの多重化方式に関係なく、インジケータ制御のパルス成分を部分的にフィルタリングする光の放出を示すであろう。しかしながら、インジケータの個別励起の時間的な形状係数（shape factor）は、これらの技術に関わらず、各々が十分な励起を受け、少なくとも最小の発光効率を維持するように、各インジケータに十分でなくてはならない。この目的のために、アイドル時間を部分的に補償するように、定格ＤＣ電流値を超える電流によってインジケータ１２１を過励起することがある。
【００１８】
インジケータ２２１の励起を安定化し、インジケータが放出する光束を安定化するために、インジケータの励起または起動は、関連するフェーズにおいて、入力としてマイクロプロセッサ３０に印加され、マイクロプロセッサ内でアナログ・デジタル変換器ＣＡＮ３１によって測定される。ここで、形状係数は、車載ネットワーク２０の電圧Ｖａの値とは逆方向の変化を示す。１２１のようなインジケータの励起の各瞬間における（instantaneous）実際の値が決定され、１２１のようなインジケータの多重化された制御と起動に関する形状係数は、実際の有効励起値と事前設定の値との間の偏差の関数として調整される。この目的のためには、２つの解決策が可能である。
【００１９】
第１の解決策では、１２１のようなインジケータの起動または励起の持続時間が変化する。この変化は、ネットワーク２０の電圧とは逆方向であり、このフェーズにおいて、各インジケータに関連する一定の持続時間を有している。例えば多重化周波数が５０Ｈｚであれば、２０ｍｓの周期全体は、各行１〜４につき５ｍｓの４フェーズに分割される。各行開閉スイッチ１１〜１４、または開閉スイッチ３１〜３８が閉の定格持続時間は、例えば高々５ｍｓである。起動された開閉スイッチ３１〜３８は、例えばこれらのフェーズの５ｍｓに等しい一定の持続時間にわたって閉じられるが、各開閉電力スイッチ１１〜１４（または一般的開閉スイッチ）は、ネットワーク２０の電圧の変化とは逆方向に調整される定格または事前設定の３ｍｓの持続時間にわたって閉じる。したがって１２１のような各インジケータの励起の時間的な形状係数が、ネットワーク２０の電圧変化の効果を補償するように調整される。
【００２０】
第２の解決策によれば、１２１のようなインジケータの励起の持続時間は一定（ここでは３ｍｓ）であるが、複数のフェーズの動作の周期全体（ここでは２０ｍｓ）がネットワーク２０の電圧と同じ方向に変化する。この電圧が増加すれば、例えば行コマンド（１１〜１４）の周波数は減少し、周期時間によって制限されるインジケータ１２１の励起の持続時間の形状係数（３／２０）は、比例して減少する。
【００２１】
ここで有利なことに、前述の形状係数の変化の法則は、インジケータを流れる各瞬間における電流に関する１２１のようなインジケータの発光効率の応答曲線の関数として選択される。言い換えれば、励起電流が定格電流より僅かに降下するとその発光効率が直ぐ急速に降下する１２１のようなインジケータは、対応する発光効率の降下とは逆方向に急速に増加する時間的な形状係数にしたがって励起される。
【００２２】
変形例の実施形態では、１２１のようなＬＥＤの電流を制限するための複数の直列抵抗は、少なくとも各行１〜４に単一の共通の抵抗、すなわち各開閉スイッチ１１〜１４に直列の１個の抵抗で置き換えられ、好ましくはこれらのＬＥＤを電源２０に接続する単一の直列抵抗で置き換えられる。
【００２３】
ここで、抵抗は、ＤＣ電源電流の変動を抑制する任意の抵抗素子を意味すると理解され、したがってこの素子は、電流制限用直列トランジスタを含む装置であってもよい。同一の行１〜４の１２１、１２２のようなＬＥＤは、直接的に並列になっており、共通の直列抵抗によって部分的に調整される全電流は、１個から８個のＬＥＤに分配される。したがって、各ＬＥＤを流れる個々の電流は、開閉スイッチ３１〜３８によって起動されるＬＥＤ１２１、１２２の数とは逆方向に変化する。このような場合、マイクロプロセッサ３０は、共通の直列抵抗の端子の下流、または端子間の各瞬間における電圧を測定し、前述の２つの解の１つに従って起動された行１〜４のＬＥＤの励起の形状係数を調整する。
【００２４】
さらに、マイクロプロセッサ３０は、共通抵抗を介して関連するグループ内で起動される１２１、１２２のようなインジケータの数を認識し、この数と同じ方向に変化するように励起形状係数を調整する。このようにして、１グループ内で起動される限定された数のインジケータ１２１、１２２に分配された電源電流は、各インジケータの個別電流の比較的高い値を補償するように、比較的短縮された持続時間の間、これらのインジケータに印加される。これは、１グループごとに反復され、したがって各インジケータは各自の形状係数を持つことになる。
【００２５】
さらに他の変形例では、列３１〜３８の開閉スイッチと直列に、同一グループ内の複数の個別の制限抵抗が配置される。このような場合、マイクロプロセッサ３０は、各開閉スイッチ３１〜３８と関連するＬＥＤを通る起動電流を、図示されていないリンクを介して測定し、２２１のような励起された各ＬＥＤが関連するグループ内の起動されたＬＥＤの数とは独立に実質的に一定の励起を受けるように、開閉スイッチ３１〜３８が閉じる持続時間を調整することによって、各ＬＥＤの起動の持続時間を調整する。したがって、２２１のような各ＬＥＤは、特定の形状係数を持つ。
【図面の簡単な説明】
【００２６】

Claims

車両ダッシュボード・インジケータ（１２１、１２２、２２１）の制御と起動のための処理において、
前記複数の車両ダッシュボード・インジケータ（１２１、１２２、２２１）は、前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）のｘ個のグループ（１、２、３、４）に分散され、前記グループ（１、２、３、４）の時分割多重化が実行されること
を特徴とする処理。
それぞれ高々ｙ個のインジケータを含むｘ個のグループ（１、２、３、４）の時分割多重化が実行され、ｘ＋ｙ個の起動信号を介して前記ｘｙ個のインジケータを起動することを特徴とする請求項１記載の処理。
前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）は、数個のグループのインジケータから抽出されたインジケータのパケットを介して起動されることを特徴とする請求項１又は２記載の処理。
前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）の励起の各瞬間における実際の値が決定され、前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）の多重化された制御および起動に関する形状係数が前記実際の励起値と事前設定された値との間の偏差の関数として調整されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の処理。
前記調整のため、前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）の起動の持続時間は、一定の持続時間の多重化期間内で変化させられることを特徴とする請求項４記載の処理。
前記調整のため、前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）は、変化させられる多重化期間内の一定の持続時間の間、起動されることを特徴とする請求項４記載の処理。
前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）のグループは、共通の抵抗素子を介して電力供給されており、前記形状係数は、関連するグループ内の起動されたインジケータの数の関数として各グループごとに調整されることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の処理。
前記インジケータ（１２１、１２２、２２１）は、個別の抵抗素子を介して電力供給されており、各インジケータの起動の実際の値は、各インジケータ（１２１、１２２、２２１）に固有のいわゆる形状係数を個別に調整するように決定されることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の処理。