JP2005164465A - 車載メータシステム用制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】車種等にかかわらず共通部分を標準化できると共に、コスト削減、デザイン自由度の向上およびユーザカスタマイズ等を図ることができる車載メータシステム用制御ユニットを提供すること。
【解決手段】車両状態を示す計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段３〜６と少なくとも１つの計測量指示手段３〜６を駆動する駆動手段２１〜２４とを搭載したメータ本体２を備えた車載メータシステム１において使用される車載メータシステム用制御ユニット１０であって、メータ本体２に着脱可能に取り付けられ、システムの全体制御と車両状態を示す計測量データの処理とを行う。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用計器に滴用可能な車載メータシステム用の制御ユニットに関する。

従来の車両用計器の一例としては、特開２００３−１９４５９５号公報（特許文献１）に開示されたものがある。図８は、上述した車両用計器の構成例を示す分解斜視図である。車両用計器は、文字板１０１、導光板１０２、サブ基板１０３、表カバー１０４、メイン基板１０５及び裏カバー１０６を含んで構成される。文字板１０１は、スピードメータ、タコメータ、燃料メータおよび水温メータが統合されたコンビネーションメータに対応して横長形状をしており、スピードメータ、タコメータ、燃料メータ及び水温メータ用の表示意匠１１１ａや、方向指示意匠１１１ｂ、ウォーニング意匠１１１ｃ等が形成されている。導光板１０２は、光源素子からの出射光を導光して、スピードメータや燃料メータに対応する文字板１０１の裏面を照射する。表カバー１０４は、文字板１０１の形状に対応した横長の皿状をしており、裏カバー１０６に一体化されて、メイン基板１０５を両面から挟み込むようにして収容する。

メイン基板１０５は、文字板１０１と略同形の横長形状をしている。このメイン基板１０５には、その前面にＩＣチップ等の電子部品１５１や指針１１３に光を供給する複数個のＬＥＤ１５２が配設され、その背面には指針１１３を回動するためのムーブメント１５３が配設されている。ムーブメント１５３の指針軸１５３ａは、メイン基板１０５を貫通してその前面に突出している。なお、ムーブメント１５３は、スピードメータの他、燃料メータ、タコメータ、及び水温メータに対しても同様に配設されるが、ここでは省略している。裏カバー１０６は、表カバー１０４と同様に横長の皿状をしている。そして、この裏カバー１０６は、表カバー１０４と一体化されて、メイン基板１０５を両面から挟み込むようにして収容する。
特開２００３−１９４５９５号公報（図１）

次に、図９は、車両用計器の一般的な電気的構成例を示すブロック図である。図８において、車両用計器２００は、マイクロコンピュータ２０１と、入力端子２０２，２０３，２０４、２０５および２０６ａ〜２０６ｎと、Ｉ／Ｏ（入出力）回路２０７，２０８，２０９および２１０と、ドライバ２１１，２１６および２２０と、スピードメータ２１２と、タコメータ２１３と、フューエルメータ２１４と、水温メータ２１５と、ＬＥＤ（発光ダイオード）２１７ａ〜２１７ｎと、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２２１と、ＥＥＰＲＯＭ２２２とからなる。

マイクロコンピュータ２０１は、車両用計器２００の全体制御を行う。マイクロコンピュータ２０１には、入力端子２０２およびＩ／Ｏ回路２０７を介して車両の走行速度信号ＳＰＤが入力され、入力端子２０３およびＩ／Ｏ回路２０８を介してエンジン回転数信号ＴＡＣＨＯが入力され、入力端子２０４，２０５、Ｉ／Ｏ回路２０９および内蔵Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ２０１ａを介して燃料残量信号ＦＵＥＬおよび水温信号ＴＥＭＰがそれぞれ入力される。また、マイクロコンピュータ２０１には、入力端子２０６ａ〜２０６ｎおよびＩ／Ｏ回路２１０を介して各種ウォーニング信号やオートマシフトレバー操作表示信号ＰＲＮＤＬ等も入力される。

マイクロコンピュータ２０１は、入力された走行速度信号ＳＰＤ、エンジン回転数信号ＴＡＣＨＯ、燃料残量信号ＦＵＥＬおよび冷却水温度信号ＴＥＭＰに応じて、ドライバ２１１により、スピードメータ２１２、タコメータ２１３、フューエルメータ２１４および水温メータ２１５をそれぞれ駆動制御し、各信号の値を各メータに指示させる。また、マイクロコンピュータ２０１は、入力された各種ウォーニング信号やオートマシフトレバー操作表示信号ＰＲＮＤＬ等に応じて、ドライバ２１６によりＬＥＤ２１７ａ〜２１７ｎを点灯制御する。

上述の回路構成においては、たとえば図８に示すメイン基板１０５のような一体基板の中に各種メータ機能を取り込み実装しており、基板内の配線にて各部が接続されて動作している。

一方、一部共通化を図るために、各種メータの制御を行うマイクロコンピュータ等の制御部を、走行速度やエンジン回転数等の各表示部から分離し、多重通信にて信号伝送を行うように構成された車両用計器もある。このような車両用計器は、たとえば、特公平５−５３３６７号公報（特許文献２）、特開２００１−３５６０３１号公報（特許文献３）および特願２００２−１４２７２０号などにおいて開示、提案されている。

図１０は、特公平５−５３３６７号公報（特許文献２）に開示されている車両用計器の構成を示す模式図である。車両用計器は、コンビネーションメータ本体３０１と、コンビネーションメータ本体３０１と構造的に分離して車両に設置される制御回路部３０２とからなる。

コンビネーションメータ本体３０１は、車速度を表示する速度計３１１、エンジン回転数を表示するエンジン回転計３１２、冷却水の温度を表示する水温計３１３および燃料の残量を表示する燃料計３１４と、これら計器を内蔵収容するケース３１５とからなる。速度計３１１、エンジン回転計３１２、水温計３１３および燃料計３１４は、それぞれ、交叉コイル式ムーブメント３１１ａ〜３１４ａ、指針３１１ｂ〜３１４ｂ、目盛板３１１ｃ〜３１４ｃおよび駆動回路３１１ｄ〜３１４ｄからなる。駆動回路駆動回路３１１ｄ〜３１４ｄは、縦続接続されており、その一端の駆動回路３１３ｄに制御回路部３０２が信号線３１３を介して接続され、制御回路部３０２から駆動信号としての駆動データが供給されるようになっている。

制御回路部３０２は、車両の各部に設けた図示しないセンサから信号線３４１〜３４４を介して供給される車速度、エンジン回転数、冷却水温および燃料残量にそれぞれ応じた信号に基づいて、車速度、エンジン回転数、冷却水温および燃料残量を計測し、該計測結果に基づいて駆動データを信号線３０３を介してコンビネーションメータ本体３０１に供給する。
特公平５−５３３６７号公報（図１）

次に、図１１および図１２は、特開２００１−３５６０３１号公報（特許文献３）に開示されている車両用計器の構成を示す断面図およびブロック図である。図１１において、車両用計器は、表示部基板４０１と、それぞれ表示部基板４０１の表面４０１ａに実装された、車両速度を指示するスピードメータ４０２、エンジン回転数を指示するタコメータ４０５、ガソリン等の燃料量を指示するヒューエルメータ４０８および冷却水温度を指示する温度計４１１を備えている。

スピードメータ４０２は、ステッパーモータ４０３と指針４０４とからなり、ステッパーモータ４０３は、車両速度の計測量データに応じて指針４０４を駆動する内機として働く。タコメータ４０５は、ステッパーモータ４０６と指針４０７とからなり、ステッパーモータ４０６は、エンジン回転数の計測量データに応じて指針４０７を駆動する内機として働く。ヒューエルメータ４０８は、ステッパーモータ４０９と指針４１０とからなり、ステッパーモータ４０９は、燃料の計測量データに応じて指針４１０を駆動する内機として働く。温度計４１１は、ステッパーモータ４０６と指針４０７とからなり、ステッパーモータ４０６は、冷却水温度の計測量データに応じて指針４０７を駆動する内機として働く。それぞれのメータを構成する各ステッパーモータと各指針の間に、それぞれのメータ機能を果たすために表面に目盛及び数字、文字または記号等の指標が設けられた文字板が配置されるがここでは図示していない。

また、車両用計器は、それぞれ、スピードメータ４０２と電気的に接続された赤外線受光素子４１４およびステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１５と、タコメータ４０５と電気的に接続された赤外線受光素子４１６およびステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１７と、ヒューエルメータ４０８と電気的に接続された赤外線受光素子４１８およびステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１９と、温度計４１１と電気的に接続された赤外線受光素子４２０およびステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４２１とを備えている。

さらに、車両用計器は、表示部基板４３０の裏面１ｂに取り付けられたコントロールモジュール４２２を備えている。このコントロールモジュール４２２は、回路パターン（図示しない）が設けられた基板に、それぞれ、回路パターンで接続された、ＩＣ４２４（Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路ＩＣ（集積回路）４２４ｂ、マイクロコンピュータＩＣ４２４ｃ及び赤外線通信ＩＣ４２４ｄを含む）と赤外線発光素子４２５とを実装している。コントロールモジュール４２２は、２個の取付具４２３で表示部基板４０１に脱着可能に取り付けられる。

次に図１２において、入力端子４２４ａには、各種センサ（図示しない）等により検出された車両速度、エンジン回転数、燃料および車内温度の各計測量が、たとえばシリアルデータ形式で入力され、Ｉ／Ｆ（インターフェース）回路４２４ｂを介してマイクロコンピュータＩＣ４２４ｃに入力される。各計測量は、マイクロコンピュータＩＣ４２４ｃで処理され、それぞれ特定の識別コードが付された計測量データとして赤外線通信ＩＣ４２４ｄに供給され、赤外線発光素子４２５から赤外線信号となって送信される。

赤外線発光素子４２５から送信された赤外線信号は、各赤外線受光素子４１４，４１６，４１８，４２０で受信され、各ステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１５，４１７，４１９，４２１に供給される。各ステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１５，４１７，４１９，４２１は、それぞれ、特定の識別コードにしたがって、車両速度の計測量データ、エンジン回転数の計測量データ、燃料の計測量データおよび車内温度の計測量データを選択的に、各メータ、すなわち、スピードメータ４０２、タコメータ４０５、ヒューエルメータ４０８及び温度計４１１に供給する。

このように、車両状態の計測量を指示する各種メータをコントロールする基本機能部分であるコントロール部をコントロールモジュール４２２としてモジュール化し、どのメータにも共通使用できるようにしている。コントロールモジュール４２２からの出力は赤外線通信出力とし、表示部基板４０１には、各メータに対応して赤外線受光素子とその各ステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣを実装している。

スピードメータ４０２、タコメータ４０５、ヒューエルメータ４０８および温度計４１１を構成するステッパモータ４０３，４０６，４０９，４１２には、各ステッパモータドライバ兼赤外線通信ＩＣ４１５，４１７，４１９，４２１が接続されるため、コントロールモジュール４２２からの赤外線信号により動作可能となる。

次に、図１３および図１４は、特願２００２−１４２７２０号に提案されている車両用計器の構成を示すブロック図および概略構成図である。図１３において、車両用計器は、車両状態を示す計測量情報を受信する表示側受信手段５１１と、表示側受信手段５１１が受信した計測量情報に基づいて駆動手段５４０の駆動を制御する駆動制御手段１３０と、を有する複数の表示装置５００と、複数の表示装置５００に対して計測量情報を送信する送信手段６３１と、送信手段６３１の送信を制御する制御手段６１１ａと、を有する制御装置６００と、を備えている。

表示装置５００は、さらに、計測量情報の受信に応じて駆動手段５４０の駆動状態を示す応答情報を生成する応答情報生成手段５５０ａと、応答情報生成手段５５０ａが生成した応答情報を制御装置６００に送信する表示側送信手段５１４とを備えている。制御装置６００は、さらに、表示側送信手段５１４が送信した応答情報を受信する受信手段６３３と、受信手段６３３が受信した応答情報と制御手段６１１ａが送信させた計測量情報とを比較して駆動手段５４０が制御可能状態であるか否かを判定する判定手段６１１ｂとを備えている。制御手段６１１ａは、判定手段６１１ｂの判定結果に基づいて制御を行う。

図１４に示すように、複数の表示装置５００は、車両速度を指示するスピードメータ、エンジン回転数を指示するタコメータ、ガソリン等の燃料量を指示するヒューエルメータ、車内温度を指示する温度計等の各々に対応し、これらの表示装置５００の表示は１つの制御装置６００で制御される。

上述のように開示または提案されている車両用計器は、各々異なる構成を有するものの、概して、いずれも自動車メーカー別あるいは車種別に応じてシステム全体が一括設計され、構築されている。そのため、車両用計器は一点一様の設計となり、その開発費が増大することとなり、コスト圧縮のためデザイン自由度を失うという問題がある。また、メータ内のＬＣＤ等によるマルチディスプレイへの表示も一括デザインのため、ユーザ好みにすることができなかった。

そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、車種等にかかわらず共通部分を標準化できると共に、コスト削減、デザイン自由度の向上およびユーザカスタマイズ等を図ることができる車載メータシステム用制御ユニットを提供することを目的としている。

請求項１記載の発明の車載メータシステム用制御ユニットは、車両状態を示す計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段とを搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、システムの全体制御と車両状態を示す計測量データの処理とを行うことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段と、該記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作する制御手段とを含むことを特徴とする。

請求項３記載の発明の車載メータシステム用制御ユニットは、各種センサにより検出された車両状態を示す計測量データを入出力する入出力手段と、前記計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と、上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段とを搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、システムの全体制御と車両状態を示す計測量データの処理とを行うことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段と、該記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作する制御手段とを含むことを特徴とする。

請求項５記載の発明の車載メータシステム用制御ユニットは、車両状態を示す計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と、上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段と、システムの全体制御と前記計測量データの処理とを行う制御手段を搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、各種センサにより検出された車両状態を示す計測量データを入出力する入出力手段と、前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段とを含み、前記制御手段は、前記記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作することを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、前記メータ本体との信号のやりとりは、有線または無線通信で行われることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、カード型ユニットからなることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項７記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、ＰＣカードからなることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車載メータシステム設計が一点一様ではなく、共通部分／共通デバイスを多く有するようになり、開発費を削減でき、デザインの自由度も高め、高機能化、多種類化も可能となる。また、ユーザの好みにあった表示内容を行うことも可能となる。

請求項２記載の発明によれば、記憶手段に格納されているでメータ機能を書き換えすることによって、同じ制御ユニットを他の車載メータシステムへ流用することが可能となる。その結果、コストダウン、納期短縮により他社よりも早い対応が可能となり、競争力の向上が望める。また、ディスプレイ表示等をユーザの好みに合わせて編集・機能拡張が可能となる。その結果、商品力の向上が望める。

請求項３記載の発明によれば、車載メータシステム設計が一点一様ではなく、共通部分／共通デバイスを多く有するようになり、開発費を削減でき、デザインの自由度も高め、高機能化、多種類化も可能となる。

請求項４記載の発明によれば、記憶手段に格納されているでメータ機能を書き換えすることによって、同じ制御ユニットを他の車載メータシステムへ流用することが可能となる。その結果、コストダウン、納期短縮により他社よりも早い対応が可能となり、競争力の向上が望める。また、ディスプレイ表示等をユーザの好みに合わせて編集・機能拡張が可能となる。その結果、商品力の向上が望める。

請求項５記載の発明によれば、車載メータシステム設計が一点一様ではなく、共通部分／共通デバイスを多く有するようになり、開発費を削減でき、デザインの自由度も高め、高機能化、多種類化も可能となる。

請求項６記載の発明によれば、別体とされたメータ本体とカード型ユニット間の信号のやりとりを有線または無線通信で行うことができる。

請求項７記載の発明によれば、制御ユニットがカード型ユニットなので、持ち運びが簡単である。

請求項８記載の発明によれば、カード型ユニットはＰＣカードなので、パソコンを使用してソフトウェアプログラムを容易に書き換えることができる。

以下、本発明に係る車載メータシステム用制御ユニットの実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明に係る車載メータシステム用制御ユニットを使用した車載メータシステムの機械的構成を概略的に示す構成図である。車載メータシステム１は、メータ本体としてのコンビネーションメータ本体２を備えている。コンビネーションメータ本体２の表側には、計測量指示手段としての複数のメータ、たとえば車両の走行速度を表示するスピードメータ３、エンジン回転数を表示するタコメータ４、ガソリン等の燃料の残量を表示するフューエルメータ５および冷却水の温度を表示する水温メータ６と、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等からなるディスプレイ７とが配置されている。さらに、コンビネーションメータ本体２の表側には、ディスプレイ７の下部に本発明の制御ユニット１０を着脱するためのコネクタ８が配置されている。

この制御ユニット１０としては、たとえばＡＴＡ互換型のＰＣカード等のカード型ユニットが用いられる。ＰＣカードは、ノートブック型パソコン１１等の小型情報機器において使用できるクレジットカードと同サイズの情報メディアで、PC Card Standard（JEIDA/PCMCIA間にて標準化に合意した規格）に準拠したものである。また、ＡＴＡ互換型とは、ＡＴＡ（AT Attachment ）規格に準拠したタイプをいう。また、ＡＴＡ（AT Attachment ）とは、ハードディスクの規格であるＩＤＥ（Intelligent Drive Electronics ）規格の拡張版であるＥ−ＩＤＥ（Enhanced IDE）の、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute ：アメリカ規格協会）における標準規格の名称である。以下、制御ユニット１０をＰＣカード１０と言い換えて説明する。

ＰＣカード１０は、コンビネーションメータ本体２の動作を全体的に制御する機能を有する。ＰＣカード１０がコネクタ８に装着されると、コンビネーションメータ本体２の各メータの表示が行われる。また、ＰＣカード１０をコネクタ８から取り外すことにより、ユーザのパソコン１１にて、ユーザに許容された仕様を書き換えることができる。なお、メータの基本機能については書き換え不可としている。

次に図２は、図１の車載メータシステムの電気的構成を概略的に示す構成図である。コンビネーションメータ本体２の裏側には、マザーボード１２が配置されている。マザーボード１２には、コネクタ８と、ワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）コネクタ１４と、ＥＥＰＲＯＭ１３とが実装されている。また、マザーボード１２には、コネクタ８から、スピードメータ３、タコメータ４、フューエルメータ５、水温メータ６、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ）１３、ディスプレイ１５およびＬＥＤ１６への配線も設けられている。

次に図３は、本発明の制御ユニット（ＰＣカード）１０の電気的構成を示すブロック図である。ＰＣカード１０は、制御系を構成する制御手段としてのマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという）１０ａと、記憶手段としてのフラッシュメモリ（Flash Memory）１０ｂと、Ｉ／Ｆ（インターフェース）切換回路１０ｃおよび１０ｆと、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄと、ＰＣ用Ｉ／Ｆ回路１０ｅと、コネクタ１０ｇとを備えている。フラッシュメモリ１０ｂには、コンビネーションメータ本体２の仕様と、各メータの表示等を含む車載メータシステム１の動作全体を制御するソフトウェアプログラムが書換可能に書き込まれている。ＣＰＵ１０ａは、フラッシュメモリ１０ｂに書き込まれているソフトウェアプログラムにしたがって、車載メータシステム１の全体制御を行う。

ＰＣカード１０は、スイッチ等の手動切り換えまたはコネクタ８への着脱検知もしくはコード信号に基づく自動切り換えにより、ＰＣ用（すなわち、パソコン１１用）とメータ用（すなわち、コンビネーションメータ本体２用）のＩ／Ｆ回路の切り換えが可能になっている。

ＰＣカード１０がコンビネーションメータ本体２のコネクタ８に装着された場合は、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｃおよび１０ｆはメータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ側に切り換えられ、ＣＰＵ１０ａによって各メータの動作が制御される。また、ＰＣカード１０がコンビネーションメータ本体２のコネクタ８から取り外された場合は、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｃおよび１０ｆはＰＣ用Ｉ／Ｆ回路１０ｅ側に切り換えられ、ＰＣカード１０をパソコン１１のコネクタに装着することによって、パソコン１１で、各メータの表示データ等の編集が可能になっている。

このように、フラッシュメモリ１０ｂでメータ機能を書き換えすることによって、同じＰＣカード１０を他の車載メータシステムへの流用が可能となる。その結果、コストダウン、納期短縮により他社よりも早い対応が可能となり、競争力の向上が望める。また、ディスプレイ表示等をユーザの好みに合わせて編集・機能拡張が可能となる。その結果、商品力の向上が望める。

次に図４は、車載メータシステムの詳細な電気的構成の一例を示すブロック図である。図４において、ＰＣカード１０の構成は、図３の構成と同一になっている。コンビネーションメータ本体２は、ＰＣカード１０のコネクタ１０ｇとの間で信号伝達を行うバスライン２０と、バスライン２０との間で信号伝達を行う駆動手段としての通信／ドライバ回路２１〜２６、通信Ｉ／Ｏ回路２７、Ａ／Ｄ＆通信回路２８およびＥＥＰＲＯＭ１３とを備えている。

通信／ドライバ回路２１は、スピードメータ３へ走行速度表示データを通信して駆動する。通信／ドライバ回路２２は、タコメータ４へエンジン回転数表示データを通信して駆動する。通信／ドライバ回路２３は、フューエルメータ５へ燃料残量表示データを通信して駆動する。通信／ドライバ回路２４は、水温メータ６へ冷却水温度表示データを通信して駆動する。通信／ドライバ回路２５は、ディスプレイ１５へ補助情報表示データを通信して駆動する。通信／ドライバ回路２６は、ＬＥＤ１６ａ〜１６ｎへ各種ウォーニング表示データやオートマシフトレバー操作表示データを通信して駆動する。

通信Ｉ／Ｏ回路２７は、車両の適所に設けられた各種センサで検出され信号処理されたデジタル入力形式の走行速度信号ＳＰＤやエンジン回転数信号ＴＡＣＨＯ等を計測量データとしてバスライン２０へ転送する。通信Ｉ／Ｏ回路２７から転送された走行速度信号ＳＰＤやエンジン回転数信号ＴＡＣＨＯ等は、バスライン２０からコネクタ１０ｇ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄおよびＩ／Ｆ切換回路１０ｃを経由してＣＰＵ１０ａに入力され、所定の表示データになるように演算処理される。そして、演算処理された走行速度表示データは、ＣＰＵ１０ａからＩ／Ｆ切換回路１０ｃ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、コネクタ１０ｇ、バスライン２０を介して通信／ドライバ回路２１に入力される。また、演算処理されたエンジン回転数表示データは、ＣＰＵ１０ａからＩ／Ｆ切換回路１０ｃ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、コネクタ１０ｇ、バスライン２０を介して通信／ドライバ回路２２に入力される。

Ａ／Ｄ＆通信回路２８は、アナログ入力形式の燃料残量信号ＦＵＥＬや冷却水温度信号ＴＥＭＰ等をＡ／Ｄ変換して計測量データとしてバスライン２０へ転送する。Ａ／Ｄ＆通信回路２８からデジタル形式に変換されて転送された燃料残量信号ＦＵＥＬや冷却水温度信号ＴＥＭＰ等は、バスライン２０からコネクタ１０ｇ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄおよびＩ／Ｆ切換回路１０ｃを経由してＣＰＵ１０ａに入力され、所定の表示データになるように演算処理される。

そして、演算処理された燃料残量信号ＦＵＥＬ表示データは、ＣＰＵ１０ａからＩ／Ｆ切換回路１０ｃ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、コネクタ１０ｇ、バスライン２０を介して通信／ドライバ回路２３に入力される。また、演算処理された冷却水温度信号ＴＥＭＰ表示データは、ＣＰＵ１０ａからＩ／Ｆ切換回路１０ｃ、メータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ、Ｉ／Ｆ切換回路１０ｆ、コネクタ１０ｇ、バスライン２０を介して通信／ドライバ回路２４に入力される。

次に、上述のように構成された車載メータシステム１の動作について説明する。ＰＣカード１０内のフラッシュメモリ１０ｂには、対象となるコンビネーションメータ本体２を作動させるための仕様およびソフトウェアプログラムが格納されている。この仕様およびソフトウェアプログラムは、ＰＣカード１０を図１のパソコン１１に接続し、パソコン１１を用いてＩ／Ｆ切替回路１０ｃおよび１０ｆをＰＣ用Ｉ／Ｆ回路１０ｅ側に切り換えることにより、パソコン１１からＰＣ用Ｉ／Ｆ回路１０ｅを介して予め格納される。

このようにしてフラッシュメモリ１０ｂに仕様およびソフトウェアプログラムが予め格納されたＰＣカード１０が、コンビネーションメータ本体２のコネクタ８に差し込まれると、たとえばコネクタ８への装着に基づく自動切り換えにより、Ｉ／Ｆ切替回路１０ｃおよび１０ｆをメータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄ側に切り換えられる。

それにより、バスライン２０にて多重通信により、走行速度、エンジン回転数等のデジタル入力信号が通信Ｉ／Ｏ回路２７を介して、また燃料残量、冷却水温等のアナログ入力信号がＡ／Ｄ変換および通信機能を有するＡ／Ｄ＆通信回路２８を介して、コネクタ１０ｇからメータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄを通って、ＰＣカード１０内のＣＰＵ１０ａに取り込まれる。同様に、走行状態を示す補助情報や異常状態を示すウォーニング信号も、Ａ／Ｄ＆通信回路２８を介してバスライン２０にて多重通信により、コネクタ１０ｇからメータ用Ｉ／Ｆ回路１０ｄを通って、ＰＣカード１０内のＣＰＵ１０ａに取り込まれる。

取り込まれた走行速度、エンジン回転数、燃料残量および冷却水温等の各信号は、ＣＰＵ１０ａで演算され、その演算結果が、多重通信にてバスライン２０を通し、対応する各通信／ドライバ２１〜２４に出力され、それにより各メータ３〜６において然るべき表示が行われる。また、取り込まれた走行状態を示す補助情報は、ＣＰＵ１０ａで演算され、その演算結果が、多重通信にてバスライン２０を通し、対応する通信／ドライバ２５に出力され、ディスプレイ１５で表示される。さらに、取り込まれたウォーニング信号は、ＣＰＵ１０ａで演算され、その演算結果が、多重通信にてバスライン２０を通し、対応する通信／ドライバ２６に出力され、それにより、対応する各ＬＥＤ１６ａ〜１６ｎが点灯してウォーニング表示される。

このように、図４に示した構成の車載メータシステム１は、カード型ユニットからなる制御ユニット（ＰＣカード）１０内に、制御系と入出力系部分を内蔵し、計器（コンビネーションメータ本体２）側には通信を介して各ドライバおよびＩ／Ｏ回路と連結している。この場合、従来にはないＩ／Ｏを通信にて行う部分（通信Ｉ／Ｏ回路２７）と、Ａ／Ｄ変換部を介して通信で行うもの（Ａ／Ｄ＆通信回路２８）が必要となる。

次に図５は、車載メータシステムの詳細な電気的構成の他の例を示すブロック図である。図５において、ＰＣカード１０の構成は、図３に示した構成と同一になっている。コンビネーションメータ本体２は、ＰＣカード１０のコネクタ１０ｇとの間で信号伝達を行う入出力系３０と、入出力系に対応するランダムバス構造としてのバスライン２０と、通信／ドライバ回路２１〜２７およびＥＥＰＲＯＭ１３とを備えている。

入出力系３０は、コネクタ１０ｇとバスライン２０間の信号の入出力を行うＩ／Ｏ回路３１ａ〜３１ｎと、Ａ／Ｄコンバータ２９を含み、入出力手段として働く。Ｉ／Ｏ回路３１ａ〜３１ｎは、通信／ドライバ回路２１〜２６への駆動信号の出力と、通信Ｉ／Ｏ回路２７からのデジタル信号のコネクタ１０ｇへの入力を行う。Ａ／Ｄコンバータ２９は、アナログ入力形式の燃料残量信号ＦＵＥＬや冷却水温度信号ＴＥＭＰ等をＡ／Ｄ変換してコネクタ１０ｇへ転送する。

このように、図５に示した構成の車載メータシステム１は、カード型ユニットからなる制御ユニット（ＰＣカード）１０内に制御系（ＣＰＵ１０ａ）とユーザー設定用のメモリ（フラッシュメモリ１０ｂ）を内蔵し、計器（コンビネーションメータ本体２）側にＡ／Ｄコンバータ２９、各種Ｉ／Ｏ回路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，．．．，３１ｎ等の入出力部分（入出力系３０）を設けている。この場合、入出力系３０が、計器側にあって制御ユニット（ＰＣカード）１０のＣＰＵ１０ａから分離されているため、ＣＰＵ１０ａの制限は、図４の場合に比べさらに自由度が増すことになる。

次に図６は、車載メータシステム１の詳細な電気的構成のさらに他の例を示すブロック図である。図６において、ＰＣカード１０の構成は、図３に示した構成に加えて、入出力系３０が追加されている。コンビネーションメータ本体２は、ＣＰＵ１０ａと、バスライン２０と、通信／ドライバ回路２１〜２６と、通信Ｉ／Ｏ回路２７と、Ｉ／Ｏ回路３２と、ＥＥＰＲＯＭ１３とを備えている。

入出力系３０は、コネクタ１０ｇとバスライン２０間の信号の入出力を行うＩ／Ｏ回路３１ａ〜３１ｎを含む。Ａ／Ｄコンバータ２９は、アナログ入力形式の燃料残量信号ＦＵＥＬや冷却水温度信号ＴＥＭＰ等をＡ／Ｄ変換してコネクタ１０ｇへ転送する。

このように、図６に示した構成の車載メータシステム１は、カード型ユニット（ＰＣカード１０）内に入出力系のみを持っている。

本発明によれば、車載メータシステム設計が一点一様ではなく、共通部分／共通デバイスを多く有するようになり、開発費を削減でき、デザインの自由度も高め、高機能化、多種類化も可能となる。また、ユーザの好みにあった表示内容を行うことも可能となる。

以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。

たとえば、上述の実施形態では、コンビネーションメータ本体２と制御ユニット１０の接続は、コネクタによる有線式の接続になっているが、これに代えて無線式の接続としても良い。

図７は、車載メータシステムの他の実施形態の電気的構成を示すブロック図である。図７において、制御ユニット１０には、コネクタ１０ｇに代えて無線通信部４０が備えられ、コンビネーションメータ本体２には、コネクタ８に代えて無線通信部５０が備えられている。無線通信部４０は、アンテナ４０ａと、変復調機能を有するＩ／Ｏ回路４０ｂと、レジスタ４０ｃと、たとえば太陽電池等からなる電池４０ｄとを含んでいる。無線部５０は、アンテナ５０ａと、変復調機能を有するＩ／Ｏ回路５０ｂと、レジスタ５０ｃとを含んでいる。

上述の構成において、コンビネーションメータ本体２側から制御ユニット１０側へ供給されるべき各種入力信号は、レジスタ５０ｃ、Ｉ／Ｏ回路５０ｂおよびアンテナ５０ａを介して無線送信される。無線送信された各種入力信号は、制御ユニット１０の無線通信部４０で受信され、アンテナ４０ａ、Ｉ／Ｏ回路４０ｂおよびレジスタ４０ｃを介してＣＰＵ１０ａに入力される。

また、制御ユニット１０側からコンビネーションメータ本体２側へ供給されるべき演算結果等のＣＰＵ１０ａからの出力は、レジスタ４０ｃ、Ｉ／Ｏ回路４０ｂおよびアンテナ４０ａを介して無線送信される。無線送信された演算結果等等の出力は、コンビネーションメータ本体２の無線通信部５０で受信され、アンテナ５０ａ、Ｉ／Ｏ回路５０ｂおよびレジスタ５０ｃを介して各通信／ドライバ回路に供給される。

このように、コンビネーションメータ本体２と制御ユニット１０は、無線通信によりデータのやりとりを行うので、制御ユニット１０は、車両内の適当な場所にフリーに置くことができ、仕様およびソフトウェアプログラムの書き換え時等の場合において持ち運びが便利となる。

本発明に係る車載メータシステム用制御ユニットを使用した車載メータシステムの機械的構成を概略的に示す構成図である。 図１の車載メータシステムの電気的構成を概略的に示す構成図である。 本発明の制御ユニットの電気的構成を示すブロック図である。 車載メータシステムの詳細な電気的構成の一例を示すブロック図である。 車載メータシステムの詳細な電気的構成の他の例を示すブロック図である。 車載メータシステムの詳細な電気的構成のさらに他の例を示すブロック図である。 車載メータシステムの他の実施形態の電気的構成を示すブロック図である。 従来例の車両用計器の構成例を示す分解斜視図である。 車両用計器の一般的な電気的構成例を示すブロック図である。 他の従来例の車両用計器の構成を示す模式図である。 さらに他の従来例の車両用計器の構成を示す断面図である。 図１１の車両用計器のブロック図である。 出願人により先行提案されている車両用計器の構成を示すブロック図である。 図１３の車両用計器の概略構成図である。

符号の説明

１ 車載メータシステム
２ コンビネーションメータ本体（メータ本体）
３ スピードメータ（計測量指示手段）
４ タコメータ（計測量指示手段）
５ フューエルメータ（計測量指示手段）
６ 水温メータ（計測量指示手段）
７ ディスプレイ
８ コネクタ
１０ 車載メータシステム用制御ユニット（カード型ユニット、ＰＣカード）
１０ａ マイクロコンピュータ（制御系、制御手段）
１０ｂ フラッシュメモリ（記憶手段）
２０ バスライン（ランダムバス構造）
２１〜２７ 通信／ドライバ（駆動手段）
３０ 入出力系（入出力手段）

Claims (8)

1. 車両状態を示す計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段とを搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、
   上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、システムの全体制御と車両状態を示す計測量データの処理とを行う
   ことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
2. 請求項１記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、
   前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段と、
   該記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作する制御手段と
   を含むことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
3. 各種センサにより検出された車両状態を示す計測量データを入出力する入出力手段と、前記計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と、上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段とを搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、
   上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、システムの全体制御と車両状態を示す計測量データの処理とを行う
   ことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
4. 請求項３記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、
   前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段と、
   該記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作する制御手段と
   を含むことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
5. 車両状態を示す計測量を表示する少なくとも１つの計測量指示手段と、上記少なくとも１つの計測量指示手段を駆動する駆動手段と、システムの全体制御と前記計測量データの処理とを行う制御手段を搭載したメータ本体を備えた車載メータシステムにおいて使用される車載メータシステム用制御ユニットであって、
   上記メータ本体に着脱可能に取り付けられ、
   各種センサにより検出された車両状態を示す計測量データを入出力する入出力手段と、前記全体制御および処理を行うためのソフトウェアプログラムを書換可能に格納する記憶手段とを含み、
   前記制御手段は、前記記憶手段に格納されている前記ソフトウエアプログラムにしたがって動作する
   ことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、
   前記メータ本体との信号のやりとりは、有線または無線通信で行われる
   ことを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、カード型ユニットからなることを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。
8. 請求項７記載の車載メータシステム用制御ユニットにおいて、ＰＣカードからなることを特徴とする車載メータシステム用制御ユニット。

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