JP2005186685A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各ＥＣＵの過渡時間中に送信される誤った発光信号によって、ＬＥＤが瞬灯瞬滅現象を起こす事を確実に防止する車両用表示装置３００の提供。
【解決手段】
車載バッテリー１から電圧が印加されるとともに、車載バッテリー１から電圧によって作動する各ＥＣＵからの発光信号に応じて、点消灯する発光ダイオード回路３２０と、車載バッテリー１と、発光ダイオード回路３２０との間に配設され、ＩＧＳＷ２がＯＮした時、車載バッテリー１から発光ダイオード回路３２０への電圧印加を所定時間、遅延させる遅延回路３１０とを備え、遅延回路３１０の遅延時間は、ＩＧＳＷ２がＯＮしてから各ＥＣＵが安定的作動に至までの過渡時間以上に設定される事により、過渡時間が経過しない限り、車載バッテリー１から発光ダイオード回路３２０へは電圧が印加されないので、各ＬＥＤの瞬灯瞬滅現象を確実に防止する事が可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載されるバッテリーから電力を供給されて車両の各種制御を行う個々の制御装置、例えばエンジンチェック回路や、イモビライザー回路などの状態を表示する車両用表示装置に関する。

従来、車両の各種制御を行う個々の制御装置の状態を発光部品を点灯消灯する事によって表示する車両用表示装置がある。

従来の車両用表示装置に用いられる発光部品は、フィラメントを電熱によって発光させるランプが主流であったが、近年、単価、組み付け工数、製品寿命の長さ、または保守作業の容易性などから、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）に置き換えられる場合が多くなった。

しかし、ＬＥＤに置き換えられるようになってから、以下に示す問題が発生した。

（１）イグニッションスイッチをＯＮにし、車載バッテリーから電圧が印加され、駆動を開始した直後の各種制御装置は、内蔵するＣＰＵやＲＡＭなどの初期化の為、安定的に制御を行うようになるまでの過渡時間中に、発光部品に対して、誤った発光信号を送信する場合があった。この時、発光部品がランプだった場合、ランプの応答時間は、過渡時間より長い場合が多い（電熱によってフィラメントが熱せられて発光するまでの時間は相当長い）ので、誤った発光信号を受信しても実際に発光する事はなかったが、ＬＥＤの場合は、総じて実際に発光するまでの応答時間が非常に短く、過渡時間中に各種制御装置から送信される誤った発光信号に基づいて、実際に発光してしまい、無意味な明滅を瞬間的に繰り返す、いわゆる瞬灯瞬滅現象が起こるようになった。

（２）この瞬灯瞬滅現象の為、ユーザーには、各制御装置そのもの、または車両用表示装置そのものが故障しているのではないかと言う不安感を与えてしまうようになった。

上記のような問題を解消するために、従来の車両用表示装置には、図２に示す薄灯対策回路３２０や、瞬灯対策回路３３０が設けられるようになった。

しかし、図２の薄灯対策回路３２０の場合は、あくまで制御装置１００の過渡時間ｔ１中に、制御装置１００から誤った発光信号が送信された場合、ＬＥＤ３２１へ発光信号が到達しないようにする為に、抵抗３２２をＬＥＤ３２１と並列的に接続する事によって誤った発光信号をバイパスさせるものであって、この抵抗３２２がバイパスし切れない程度の発光信号が送信されてしまった場合には、ＬＥＤ３２１が発光してしまうと言う問題があった。

また、図２の瞬灯対策回路３３０の場合には、制御装置２００の過渡時間ｔ２中に、制御装置２００から誤った発光信号が送信された場合、その誤った発光信号をＬＥＤ３３１と並列的に接続するコンデンサ３３２にて蓄え、ＬＥＤ３３１が誤発光しないようにするものであるが、例えば制御装置２００の過渡時間ｔ２が長く、誤った発光信号が過渡時間ｔ２の延長に比例して多く送信されてしまった場合は、コンデンサ３３２にて蓄え切れなくなる場合があり、蓄えきれなくなった誤った発光信号はＬＥＤ３３１に到達してしまい、ＬＥＤ３３１が発光してしまうと言う問題があった。

また、薄灯対策回路３２０、瞬灯対策回路３３０の双方に言える事だが、個々のＬＥＤ一つ一つに対して対策回路を設けなければならず、工数が掛かると言う問題もあった。

本発明は、上記の点に鑑み、ＬＥＤを発光部品として用いた車両用表示装置において、対応する各制御装置の過渡時間中に送信されてしまう誤った発光信号によって、ＬＥＤが瞬灯瞬滅現象を起こす事を少ない工数で確実に防止する事が可能な車両用表示装置を提供する事を目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用表示装置は、車載バッテリーからイグニッションスイッチを介して電力供給を受けるとともに、車載バッテリーからイグニッションスイッチを介して電力供給を受けて作動する制御手段からの点消灯信号に応じて、点消灯が制御される発光ダイオード回路と、イグニッションスイッチと、発光ダイオード回路との間に配設され、イグニッションスイッチがＯＮした時、車載バッテリーから発光ダイオード回路への電力供給を所定時間の間、遅延させる遅延回路とを備え、遅延回路の所定時間は、イグニッションスイッチがＯＮした時点から制御手段が安定的作動に至までの過渡時間以上の時間に設定されている事を特徴とする。

この発明により、過渡時間が経過しない限り、車載バッテリーから発光ダイオード回路へは、電圧が印加されないので、各制御手段がその過渡時間中に誤った発光信号を送信しても、発光ダイオード回路はＬＥＤを発光させ得ないので、瞬灯瞬滅現象を確実に防止する事が可能になるとともに、車載バッテリーと発光ダイオード回路との間に、１つだけ当該遅延手段を設ければよいので、従来のように各ＬＥＤごとに対策回路を設ける必要が無く、少ない工数で瞬灯瞬滅現象を防止する事が可能になる。

請求項２に記載の車両用表示装置において、発光ダイオード回路に接続される制御手段が複数個ある場合、遅延回路の所定時間は、最も長い過渡時間以上の時間に設定されている事を特徴とする。

この発明により、ＬＥＤの瞬灯瞬滅現象をより確実に抑制する事が可能となる。

請求項３に記載の車両用表示装置における遅延回路は、イグニッションスイッチと、発光ダイオード回路との間に接続されて、電力供給を制御するスイッチ手段と、イグニッションスイッチがＯＮした時点から所定時間の経過を検出してスイッチ手段をＯＮさせるタイマー手段とを有する事を特徴とする。

この発明により、スイッチ手段と、タイマー手段のみと言う簡単な構成で遅延手段を構成する事が可能となる。

請求項４に記載の車両用表示装置におけるタイマー手段は、イグニッションスイッチを介して供給される電力にて充電されるコンデンサと、コンデンサの充電電圧が所定電圧値以上になるとスイッチ手段をＯＮさせる判定手段とを有する事を特徴とする。

この発明により、安価にタイマー手段を構成する事が可能となる。

請求項５に記載の車両用表示装置における遅延回路の所定時間は、過渡時間に略等しい時間に設定されている事を特徴とする。

この発明により、各制御装置が誤った発光信号を送信する可能性のある過渡時間が終了するタイミングとほぼ等しいタイミングで、遅延回路は発光ダイオード回路へ電圧印加を開始するので、遅延回路が発光ダイオード回路へ電圧印加を遅延させる時間を必要最小限にする事が可能となる。

（構成）
以下、本発明の実施形態について図１を用いて説明する。図１は、本発明の車両用表示装置３００の回路図である。

図１は、車載バッテリー１と、イグニッションスイッチ２（以下ＩＧＳＷ２）と、エンジンチェックＥＣＵ１００と、イモビライザーＥＣＵ２００と、車両用表示装置３００とを示している。

車載バッテリー１は、請求項で示す車載バッテリーであり、ＩＧＳＷ２は、周知のエンジンスタータースイッチ兼車載電装品電源スイッチであるとともに、請求項で示すイグニッションスイッチである。

エンジンチェックＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなり、図示しない車両のエンジンの総合的な点検、例えば水温センサー、吸気温センサー、排気センサー、ノックセンサー、クランクセンサー、エンジン回転数、インジェクタ出力などをチェックする制御装置である。

イモビライザーＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなり、図示しないエンジンキー内に埋め込まれたトランスポンダ（電子チップ）の固有のＩＤコードと、イモビライザーＥＣＵ２００が保持する車両側ＩＤコードとを電子的に照合し、両ＩＤコードが一致すれば、点火しエンジンを始動させる制御装置である。

このエンジンチェックＥＣＵ１００と、イモビライザーＥＣＵ２００とは請求項で示す制御手段に相当する。また、両ＥＣＵ１００、２００は、ＩＧＳＷ２と電気的に接続しており、ＩＧＳＷ２がＯＮした場合、車載バッテリー１から電圧が印加される。

また、この両ＥＣＵ１００、２００は、電圧印加開始後はＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを初期化する為の過渡時間ｔ１、ｔ２をそれぞれ有する。

車両用表示装置３００は、図示しない運転席と対向するように配置されるパネルに配設され、車両計器類、例えば、図示しない速度計、エンジン回転数計、エンジン水温計、油圧計、燃料計、エンジンチェック表示器、イモビライザーチェック表示器などを集中的に配設している表示装置である。

車両用表示装置３００は、電源端子３０１と、遅延回路３１０と、ダイオード３０２と、発光ダイオード回路３２０とからなる。

電源端子３０１は、車両用表示装置３００の電源入力端子であり、ＩＧＳＷ２と電気的に接続するとともに、後述する遅延回路３１０とを電気的に接続する結線端子である。

遅延回路３１０は、上述した電源端子３０１の直下に配置される回路であり、車載バッテリー１側から車両用表示装置３００側へ供給される電力は、まずこの遅延回路３１０に入力される。

この遅延回路３１０は、電源ライン３１１と、放電回路３１２と、充電回路３１３と、スイッチ回路３１４と、判定回路３１５とから構成される。

電源ライン３１１は、上述した電源端子３０１から後述するダイオード３０２までを車載バッテリー１から印加される電圧が流れるメインの電源ラインであり、後述する放電回路３１２、充電回路３１３、スイッチ回路３１４はこの電源ライン３１１と並列的に接続している。

放電回路３１２は、ダイオード３１２ａからなり、このダイオード３１２ａは後述する充電回路３１３と接続しており、充電回路３１３がした電力を速やかに電源ライン３１１に放電する整流素子である。

充電回路３１３は、抵抗器３１３ａと、コンデンサ３１３ｂとからなる。

抵抗器３１３ａは、電源ライン３１１と直接的に接続しており、電源ライン３１１から印加される電圧を後述するコンデンサ３１３ｂに供給する抵抗器である。

コンデンサ３１３ｂは、電源ライン３１１から抵抗器３１３ａを経由して印加する電圧を充電する充電器である。

この抵抗器３１３ａの抵抗値と、コンデンサ３１３ｂの容量値とにより、所定の時定数が設定されており、遅延回路３１０の遅延時間を予め定められた所定時間が得られるような充電電圧特性に設定されている。

スイッチ回路３１４は、トランジスタ３１４ａと、抵抗器３１４ｂ、３１４ｃとからなる。このスイッチ回路３１４は請求項ではスイッチ手段に相当する。

トランジスタ３１４ａは、エミッタ端子と、コレクタ端子が電源ライン３１１と直接的に接続し、ベース端子が後述する抵抗器３１４ｃと接続するスイッチング素子である。

ベース端子に所定の電圧が印加されない限り、電源端子３０１側の電源ライン３１１と接続しているエミッタ端子と、ダイオード３０２側の電源ライン３１１と接続しているコレクタ端子とは導通しない（カットオフ状態）ように構成されている。

しかし、後述する判定回路３１５からベース電圧が印加されると、エミッタ端子とコレクタ端子とを導通させ、ダイオード３０２側へ電圧が印加するよう状態遷移する。

抵抗器３１４ｂは、トランジスタ３１４ａのバイアス抵抗であり、トランジスタ３１４ａの作動を安定させる為の抵抗器である。

抵抗器３１４ｃは、トランジスタ３１４ａのベース抵抗であり、トランジスタ３１４ｂのベース端子と接続しており、トランジスタ３１４ａのベース端子に印加されるベース電流を制設定する抵抗器である。

判定回路３１５は、ツェナーダイオード３１５ａと、抵抗器３１５ｂと、トランジスタ３１５ｃと、抵抗器３１５ｄとからなる。この判定回路３１５は請求項では判定手段に相当する。

ツェナーダイオード３１５ａは、周知の定電圧ダイオードであり、上述したコンデンサ３１３ｂと、後述する抵抗器３１５ｂとを接続している。

内部に所定のツェナー電圧値を保持しており、コンデンサ３１３ｂの充電電圧値が、所定のツェナー電圧値よりも小さい場合は、通常のダイオードとして充電回路３１３側から判定回路３１５側へ電圧が印加されない。

しかし、コンデンサ３１３ｂの充電電圧値が所定のツェナー電圧値よりも大きくなると、ツェナー降伏現象を起こし、充電回路３１３側から判定回路３１５側へ電圧が印加されるよう状態遷移する。

抵抗器３１５ｂは、上述したツェナーダイオード３１５ａと、後述するトランジスタ３１５ｃのベース端子とを接続するベース抵抗であり、トランジスタ３１５ｃのベース端子へ印加されるベース電流を設定する抵抗器である。

トランジスタ３１５ｃは、ベース端子が上述する抵抗器３１５ｂと、コレクタ端子が上述するスイッチ回路３１４を構成する抵抗器３１４ｃと、エミッタ端子がアース端子へと、それぞれ接続しているスイッチング素子である。

コンデンサ３１３ｂの充電電圧値がツェナーダイオード３１５ａのツェナー電圧値よりも小さい時は、ベース端子にベース電圧が印加されないので、コレクタ端子にはコレクタ電圧が印加されず、トランジスタ３１５ｃはＯＦＦ状態、すなわちカットオフ状態だが、ツェナーダイオード３１５ｂがツェナー降伏現象を起こし、充電回路３１３側から抵抗器３１５ｂを介してトランジスタ３１５ｃのベース端子へベース電圧が印加されると、コレクタ端子に電流が流れる。すなわち、トランジスタ３１５ｃがＯＮ状態に状態遷移する。

上述した充電回路３１３と、判定回路３１５は併せて請求項で示すタイマー手段に相当する。

ダイオード３０２は、後述する発光ダイオード回路３２０を構成する各ＬＥＤ３２１、３２３が逆サージによって破壊される事を未然に防止する為の整流素子である。

発光ダイオード回路３２０は、ダイオード３０２の下流側に配置され、エンジンチェッカーＬＥＤ３２１と、イモビライザーＬＥＤ３２３と、ダイオード３２２、３２４とからなる。

エンジンチェッカーＬＥＤ３２１と、ダイオード３２２とは直列に接続され、上流側にダイオード３２２が、下流側にエンジンチェッカーＬＥＤ３２１とが接続されている。

イモビライザーＬＥＤ３２３と、ダイオード３２４も直接に接続され、上流側にダイオード３２４が、下流側にイモビライザーＬＥＤ３２３が接続されている。

（作動）
ＩＧＳＷ２がＯＮされた時、すなわち車載バッテリー１からの電圧が遅延回路３１０に印加され始めた当初は、充電回路３１３に電圧が印加される。

放流回路３１２は逆流方向なので電流は流れない。また、スイッチ回路３１４は、トランジスタ３１４ａのベース端子にベース電圧が印加されていないので、エミッタ端子とコレクタ端子とは非導通状態（カットオフ状態）であり、ダイオード３０２まで電圧は印加されない。

充電回路３１３に流れる電流は、抵抗器３１３ａを介してコンデンサ３１３ｂへ充電される。コンデンサ３１３ｃに充電される充電電圧値が、判定回路３１５を構成するツェナーダイオード３１５ａのツェナー電圧値以上になるまでの時間ｔ３を経過した場合、ツェナーダイオード３１５ａはツェナー降伏状態になり、充電回路３１３側からツェナーダイオード３１５ｂ、抵抗器１５ｂを経由して、トランジスタ３１５ｃのべース端子にベース電圧を印加するように状態遷移する。

判定回路３１５のトランジスタ３１５ｃのベース端子にベース電圧が印加されると、トランジスタ３１５ｃは導通状態になる。

そこで、スイッチ回路３１４の抵抗器３１４ｃを経由して、スイッチ回路３１４を構成するトランジスタ３１４ａのエミッタ端子からベース端子側にベース電流が流れると、トランジスタ３１４ａのエミッタ端子と、コレクタ端子とが非導通状態から導通状態に状態遷移するので、ＩＧＳＷ２がＯＮになった事によって車載バッテリー１から印加されていた電圧が電源ライン３１１を経由して、ダイオード３０２へと印加される事になる。ダイオード３０２へ印加される電圧は整流され、発光ダイオード回路３２０へ印加される。

この間、すなわち、ＩＧＳＷ２がＯＮされ車載バッテリー１から電圧が印加されてから、発光ダイオード回路３２０に実際に電圧が到達するまでの期間、遅延回路３１０にて車載バッテリー１からの電圧印加は遮断されている。

この遮断されている時間中に、ＩＧＳＷ２がＯＮされる事によって、同時に電圧を印加されたエンジンチェックＥＣＵ１００、イモビライザーＥＣＵ２００も駆動を開始する。

駆動を開始した両ＥＣＵ１００、２００は上述したように、安定的に作動するまでに過渡時間ｔ１、ｔ２が掛かる。

従来なら、この過渡時間ｔ１、ｔ２中に、誤作動の一環として、両ＥＣＵ１００、２００から発光ダイオード回路３２０に対し、誤った発光信号が送信され、各ＬＥＤ３２１、３２３は瞬灯瞬滅現象を起こしていた。

しかし、遅延回路３１０によって車載バッテリー１から供給される電圧は、コンデンサ３１３ｂに充電される充電電圧値がツェナーダイオード３１５ｂのツェナー電圧値を超えない限り、発光ダイオード回路３２０へは電圧が印加されないので、各ＬＥＤ３２１、３２３は、両ＥＣＵ１００、２００から誤った発光信号を受信しても発光し得ない。

ここで、上述したエンジンチェックＥＣＵ１００の過渡時間ｔ１と、イモビライザーＥＣＵ２００の過渡時間ｔ２のうち、エンジンチェックＥＣＵ１００の過渡時間ｔ１の方が、イモビライザーＥＣＵ２００の過渡時間ｔ２よりも長い場合、このコンデンサ３１３ｃの充電時間ｔ３は、長い方のエンジンチェックＥＣＵ１００の過渡時間ｔ１と略等しい時間になるように、コンデンサ３１３ｃの容量値及び抵抗器３１３ａの抵抗値が予め設定されている。

その為、エンジンチェックＥＣＵ１００の過渡時間ｔ１が経過しない限り（充電時間ｔ３が経過し、コンデンサ３１３ｂにツェナー電圧値よりも大きな電圧値にならない限り）全てのＬＥＤ３２１、３２３には電圧が印加されないので、もし、エンジンチェックＥＣＵ１００、イモビライザーＥＣＵ２００が過渡時間ｔ１、ｔ２中に誤った発光信号を、ＬＥＤ３２１、３２３に送信してしまっていても、その発光信号を受信したＬＥＤ３２１、３２３は確実に発光しない。

（作用効果）
上述した（構成）と（作動）とにより、ＬＥＤを用いた車両用表示装置３００において、ＬＥＤ３２１、３２３に対応する各制御装置（ＥＣＵ１００、ＥＣＵ２００）の過渡時間ｔ１、ｔ２中に送信されてしまう誤った発光信号によって、ＬＥＤ３２１、３２３が瞬灯瞬滅現象を起こす事を、遅延回路３００を１つ配設すると言う少ない工数で確実に防止する事が可能となる。

なお、本実施形態では、請求項で示す制御手段を、エンジンチェックＥＣＵ１００、イモビライザーＥＣＵ２００として例示したが、この２つのＥＣＵに限るものではなく、車両に搭載され、発光ダイオード回路３２０と供給電源元を同じくする制御装置であれば、他の制御装置においても適用可能である。

また、本実施形態では、ＬＥＤの数を２つのみ例示したが、２つのみに限定されるものではなく、２つ以上であっても良い。

また、本実施形態では、タイマー手段として、充電回路３１３と判定回路３１５とを例示したが、この判定回路３１５には所定の電圧値に到達した事をもってトランジスタ３１４ａをＯＮする図示しないコンパレータ回路を用いても良い。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置３００の回路構成の概略を示した構成図である。 従来の車両用表示装置３００の回路構成の概略を示した構成図である。

符号の説明

１ 電源（車載バッテリー）
２ イグニッションスイッチ（ＩＧＳＷ）
１００ エンジンチェックＥＣＵ
２００ イモビライザーＥＣＵ
３００ 車両用表示装置
３０１ 電源端子
３０２ ダイオード
３１０ 遅延回路
３１１ 電源ライン
３１２ 放電回路
３１３ 充電回路
３１４ スイッチ回路（スイッチ手段）
３１５ 判定回路（判定手段）
３２０ 薄灯回路
３３０ 瞬灯対策回路

Claims (5)

1. 車載バッテリーからイグニッションスイッチを介して電力供給を受けるとともに、前記車載バッテリーから前記イグニッションスイッチを介して電力供給を受けて作動する制御手段からの点消灯信号に応じて、点消灯が制御される発光ダイオード回路と、
   前記イグニッションスイッチと、前記発光ダイオード回路との間に配設され、前記イグニッションスイッチがＯＮした時、前記車載バッテリーから前記発光ダイオード回路への電力供給を所定時間の間、遅延させる遅延回路とを備え、
   前記遅延回路の前記所定時間は、前記イグニッションスイッチがＯＮした時点から前記制御手段が安定的作動に至るまでの過渡時間以上の時間に設定されている事を特徴とする車両用表示装置。
2. 前記発光ダイオード回路に接続される前記制御手段が複数個ある場合、前記遅延回路の前記所定時間は、最も長い過渡時間以上の時間に設定されている事を特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記遅延回路は、前記イグニッションスイッチと、前記発光ダイオード回路との間に接続されて、電力供給を制御するスイッチ手段と、
   前記イグニッションスイッチがＯＮした時点から前記所定時間の経過を検出して前記スイッチ手段をＯＮさせるタイマー手段とを有する事を特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記タイマー手段は、前記イグニッションスイッチを介して供給される電力にて充電されるコンデンサと、
   前記コンデンサの充電電圧が所定電圧値以上になると前記スイッチ手段をＯＮさせる判定手段とを有する事を特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 前記遅延回路の前記所定時間は、前記過渡時間に略等しい時間に設定されている事を特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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