JP2006242651A - 車両用コンビネーションメータ - Google Patents

Abstract

【課題】指針の位置や回動方向を切り換えることで回路基板の共通化を可能にする。
【解決手段】回路基板３と、この回路基板３に電気接続される複数の計器ムーブメントと、回路基板３に電気接続され、複数の計器ムーブメントを駆動する制御装置と、計器ムーブメントの各々に設けられた回動軸によって駆動される複数の指針１０ａ、２０ａ、３０ａと、これら各指針に対応する複数の指針表示部が形成される文字盤２とを備える車両用コンビネーションメータであって、
表示意匠部を構成する複数の指針表示部の組み合わせが車両バリエーションもしくは車両グレードに応じて異なるように設定され、それらの場合でも各計器ムーブメントの回動軸および各計器ムーブメントは回路基板３に対し共通に設定されており、
しかも、制御装置に対し制御仕様を、設定もしくは選択することで、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向を切り換える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載される、車両用コンビネーションメータに関する。

例えば車両のダッシュボードの中央部にコンビネーションメータ（センターメータ）を設置したり、もしくは運転席前方部に設置することが知られている。しかも、運転席前方部に設置するコンビネーションメータであっても、車種や車両グレードによって速度計や回転計等の個別計器の組み合わせやメータ意匠をそれぞれ変更することが多く、それらの計器を駆動する計器ムーブメントや制御装置を実装した回路基板もそれに応じた種類だけ作成する必要があった。

それに対し、各計器ムーブメントの回動軸の位置、および各計器ムーブメント自体を共通にした共通回路基板を用意し、メータ制御装置のプログラム等を切り換えることで、各計器ムーブメントの作動内容や作動範囲を設定することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４２８１３号公報

ところで、一般にセンターメータでは、ダッシュボードの中央部に設置する関係上、例えば、右ハンドル形式の車両ではセンターメータの右端側の計器（例えば、燃料計）の指針がハンドルの陰に隠れて見にくくなる。

そのため、図８（ａ）に示すように、回動軸自体を多少メータ中央側に寄せるようにし、しかも指針を紙面に向かって回動軸より左側に配置すると共に、指針を満たんＦ側より左回りさせるようにし、指針がハンドルの陰に隠れないように設定している。他方、運転席前方部のメータでは、センターメータの場合のような制約がないため、図８（ｂ）に示すように、右端側の計器の回動軸をメータ端部側まで寄せることで指針を左回り可能とし、表示盤の表示領域全体を有効利用するようにしている。

このように、コンビネーションメータの設置位置が異なる場合でも計器の設定に制約が発生し、異なる設定の回路基板を用意する必要があった。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、指針の位置や回動方向を切り換えることで回路基板の共通化が可能になる車両用コンビネーションメータを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術手段を採用する。

請求項１に記載の本発明によれば、
回路基板と、この回路基板に電気接続される複数の計器ムーブメントと、
回路基板に電気接続され、複数の計器ムーブメントを駆動する制御装置と、
計器ムーブメントの各々に設けられた回動軸によって駆動される複数の指針と、
これら各指針に対応する複数の指針表示部が形成される文字盤とを備える車両用コンビネーションメータであって、
表示意匠部を構成する複数の指針表示部の組み合わせが車両バリエーションもしくは車両グレードに応じて異なるように設定され、それらの場合でも各計器ムーブメントの回動軸および各計器ムーブメントは回路基板に対し共通に設定されており、
しかも、制御装置に対し制御仕様を、設定もしくは選択することで、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向を切り換えることを特徴とする。

それにより、それらを実装する回路基板の共通化が可能となり、表示意匠部の多様化に対して回路基板の種類を減らしコスト低減が可能となる。

しかも、車両バリエーションに対応して、例えばセンターメータと運転席前方部メータ等のいずれかを選択、設定する必要が生じた場合にも、指針の配置やその回動方向も切り換えることで、視認性向上やメータ意匠変更に対する自由度を高めることが可能になる。

請求項２に記載の本発明によれば、回路基板上に、切換パターン形成部が形成され、この切換パターン形成部内の電気接続関係を設定することで所定の制御仕様を選択することで、回路基板の共通化を可能にすると共に、特定の制御仕様の選択、設定を、回路基板の加工工程の中で比較的容易に行うことが可能になる。

請求項３に記載の本発明によれば、切換パターン形成部が、制御装置と計器ムーブメントとの間に形成され、切換パターン形成部の選択操作により制御装置と計器ムーブメントとの電気接続関係を構築することで、制御装置や計器ムーブメントの配置や接続関係をそのままにして、回動方向を切り換えることが可能になる。

請求項４に記載の本発明によれば、切換パターン形成部は、選択した制御仕様を制御装置に認識させる選択仕様指示パターン部を有し、回路基板上において計器ムーブメントの回動方向を切り換え接続すると共に、制御装置に対して選択した制御仕様を確実に認識させることが可能になる。

請求項５に記載の本発明によれば、制御装置は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを有し、計器ムーブメントおよび制御装置を含む計器の組み付け完了後に、外部より制御装置を介して、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向および回動範囲を設定する制御仕様を不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする。

それにより、本発明では不揮発性メモリは必要となるものの、制御装置９１のＲＯＭ等に全制御仕様、全制御特性を予め記憶させておく必要がなくなり、しかも所定の制御仕様や制御特性を選択するための切換パターン形成部も不要にすることが可能になる。

請求項６に記載の本発明によれば、制御仕様は、制御プログラムもしくは制御条件であり、この制御仕様を用いて、計器ムーブメントの回動位置や回動範囲を決定することが可能になる。

以下、本発明は、例えば自動車、建設車両、２輪車等の各種車両に適用可能であるが、ここでは自動車のコンビネーションメータに適用した一実施形態について、図に基いて説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は、コンビネーションメータ１の正面図であり、（ａ）は自動車のダッシュボードの中央部に設置するコンビネーションメータ（つまりセンターメータ）１の正面図、（ｂ）は運転席前方部に設置するコンビネーションメータ１の正面図である。図２は、図１（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面および図１（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿った断面を共通的に示す断面図、図３はプリント基板３の正面図、図４は、計器ムーブメントの回動方向の切り換え要領を示す切換パターン形成部９２を含む回路図、図５は切換表である。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、表示意匠部を構成する目盛、記号や文字等が印刷された表示盤２、その背面側に回路基板であるプリント基板３が配置されている。この表示盤２は、本例では３つの指針表示部を組み合わせることで表示意匠部を構成している。この表示意匠部は、車両バリエーションもしくは車両グレードに応じて多種類が用意されることになる。

本例では、表示盤３の中央に、指針１０ａをもつ指針計器からなる速度計１０が配置され、紙面に向かってその左方に、指針２０ａをもつ指針計器からなる回転計２０が配置され、その右方に指針３０ａをもつ指針計器からなる燃料計３０が配置されている。速度計１０の下方領域にオドメータおよびトリップメータ等の距離計４０が配置され、この距離計４０のトリップメータ値は柱状ノブ５０の操作によりリセット可能に設定されている。

いずれの計器１０、２０、３０、４０、およびノブ５０とも、それらの回動軸１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ、および計器４０、ノブ５０の位置は、図１（ａ）のセンターメータ１と図１（ｂ）の運転席前方部メータ１とも同じ位置に設定され、プリント基板３の共通利用を可能にしている。また、後述する各計器ムーブメントも、プリント基板３の同じ位置に実装され、プリント基板３の共通利用を可能にしている。

ここで、センターメータ１と運転席前方部メータ１の表示意匠部の違いを説明する。

まず、センターメータ１では、例えば、右ハンドル形式の自動車ではセンターメータの右端側の計器である燃料計３０の指針３０ａがハンドルの陰に隠れて見にくくなる。そのため、視認性向上を考慮して、燃料計３０の指針３０ａを、紙面に向かってその回動軸３０ｂより左側に配置させると共に、指針３０ａを満たんＦ側から例えば４５度の少し狭い回動範囲内で左回りさせるようにし、それにより指針３０ａがハンドルの陰に隠れないように設定している。

一方、運転席前方部メータ１では、センターメータ１の場合のような制約がないため、右端側の計器である燃料計３０の指針３０ａを、紙面に向かってその回動軸３０ｂより右側に配置させると共に、指針３０ａを満たんＦ側から例えば９０度の回動範囲内で右回りさせ、それにより表示盤２の表示領域全体を有効利用するようにしている。

このように、上記両メータ１とも指針計器１０、２０、３０の回動軸１０ｂ、２０ｂ、３０ｂの形成位置を同一に設定し、プリント基板３の共通利用化を図っている。

なお、指針計器１０、２０、３０としては、速度計、回転計、燃料計を例示しているが、温度計、エンジンオイル油圧計、電圧計、過給圧計等の他の指針計器であってもよい。

次に、コンビネーションメータ１の内部構成を、図２、３に基いて説明する。

図２は、図１（ａ）および（ｂ）の断面を共通的に示しており、表示盤２の背面側にリジッドもしくはフレキシブルなプリント基板３が配置されている。発光ダイオード等の光源Ｌからの光を表示盤２側に導く導光板４が表示盤２の裏面に配置されている。この表示盤２は、ケース部材５と見返し板６とで挟み付ける形で外枠が固定されている。このケース部材５は、各光源Ｌからの光を導光板４側に反射させるリフレクタを一体的に形成する。

プリント基板３には、多数の回路配線が印刷等で形成され、これらの回路配線のいずれかに電気接続するように、各計器１０、２０、３０を設置する該当部位のプリント基板３の裏面には計器ムーブメント１０ｃ、２０ｃ、３０ｃがそれぞれ実装されている。また、プリント基板３の表面には多数の光源Ｌや、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータ等からなる制御装置９１が実装され、また各計器ムーブメント１０ｃ、２０ｃ、３０ｃと制御装置９１との電気接続状態を切り換え、指針１０ａ、２０ａ、３０ａの回動方向（右回り、左回り）および回動範囲を切り換えるための切換パターン形成部９２が形成されている。

図４は、この切換パターン形成部９２を用いて回動方向および回動範囲を切り換える切換要領を示す模式図である。図４は切換パターン形成部９２を含む配線図、図５は切換表である。この例では計器３０として燃料計３０を切換表にある制御仕様に応じて設定する。切換表は、例えば、右回りと左回りとでそれぞれ指針の回動範囲の異なる２つの制御仕様がある例を示している。切換対象となる計器は、計器３０に限らず、他の計器１０、２０も可能である。

切換パターン形成部９２は、図４に示すように、電気接続関係を切り換えて燃料計３０の回動方向を設定する回動方向設定パターン部９２Ａと、回動方向設定パターン部９２Ａで設定した制御仕様を制御装置９１に指示する選択仕様指示パターン部９２Ｂとからなる。

この回動方向設定パターン部９２Ａは、制御装置９１側の入出力端子ａ、ｂ、ｃ、ｄを固定した状態で燃料計３０を駆動することを条件として、制御装置９１と燃料計３０との電気接続関係を切り換えることで指針３０ａの回動方向（右回りと左回り）を設定する。

今回設定するコンビネーションメータ１を、例えば、図１（ｂ）に示す運転席前方部メータに仕上げる必要があるときには、右回りを設定する必要があり、そのために図５の切換表の右回りとなる２つの仕様のうち一方を切換パターン形成部９２に設定する必要がある。ここでは、要求される指針３０ａの回動範囲に従って右回りパターンの制御仕様Ｒ１を設定する。

そこで、本件製造ラインのプリント基板３の実装工程において、非接続のオープン端子９２２、９２３、９２６、９２７上に、導体もしくは抵抗体で構成したＳＭＤ等の表面実装素子（つまりチップジャンパ）を図４中のハッチング領域に示すごとく実装し、オープン端子９２２、９２３、９２６、９２７間の電気接続を図る。さらに、選択仕様指示パターン部９２Ｂのうち、今回設定する右回りパターンの制御仕様Ｒ１を示す非接続のオープン端子９２１１上にも、同様に表面実装素子を実装し、オープン端子９２１１間の電気接続を図る。

ここで、実際に燃料計３０の指針３０ａを右回りかつ所定回動範囲に設定するためには、制御装置９１の適切な判定および設定処理が必要となる。そこで制御装置９１による仕様設定処理について図６を用いて説明する。この仕様設定処理は、例えば、製品出荷前の製品作動確認工程において実施されることが望ましい。

まず、本例では制御装置９１が作動すると、ステップ３０１において、選択仕様指示パターン部９２Ｂより入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち、電気接続したオープン端子９２１１の入力端子Ｄに接地信号が入力されることを判定することで、今回選択、設定された制御仕様が制御仕様Ｒ１であることを検出、つまり認識する。

続いて、制御装置９１内のＲＯＭには、各制御仕様Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２に応じた指針３０ａの回動方向および回動範囲等の制御特性が予め記憶されており、ステップ３０２において、ＲＯＭより制御仕様Ｒ１に応じた指針３０ａの回動方向および回動範囲等の制御特性を読出し、ステップ３０３において、この制御特性をＥＥＰＲＰＭ等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ９１ａ等に設定記憶しておく。制御装置９１は、その後（出荷後）は不揮発性メモリ９１ａに記憶されたこの制御特性に基いて各計器ムーブメント１０ｃ、２０ｃ、３０ｃを駆動することになる。

上記したように本実施形態によれば、表示意匠部を構成する複数の指針表示部（指針計器）の組み合わせが、車両バリエーションもしくは車両グレードに応じて異なるように設定され、それらの場合でも指針計器の各回動軸および各計器ムーブメントは共通に設定されている。そのため、それらを実装する回路基板の共通化が可能となり、表示意匠部の多様化に対して回路基板の種類を減らしコスト低減が可能となる。

しかも、制御装置９１に対し制御仕様を設定もしくは選択することで、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向および回動範囲を切り換えることが可能となる。そのため、車両バリエーションに対応してセンターメータと運転席前方部メータ等のいずれかを選択、設定する必要が生じた場合にも、指針の配置やその回動方向も切り換えることで、視認性向上やメータ意匠変更に対する自由度を高めることが可能となる。

また、上記以外の方法として、製品出荷前に制御装置９１による仕様設定処理を行わず、製品出荷後、利用者がイグニッションスイッチ１００を投入し、制御装置９１を作動開始する毎に、選択仕様指示パターン部９２Ｂより入力端子Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに入力される状態を判定して、ＲＯＭに記憶された制御特性の１つを特定し、直接このＲＯＭを用いて各計器ムーブメント１０ｃ、２０ｃ、３０ｃを駆動するようにしてもよい。その場合には、選択した制御特性を、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ９１ａ等に設定記憶しておく必要がなくなる。

また、切換パターン形成部９２のうち所定のオープン端子９２２、９２３、９２６、９２７が電気接続された状態にあることを、制御装置９１は、入出力端子ａ、ｂ、ｃ、ｄの入力信号状態から判定可能であれば、選択仕様指示パターン部９２Ｂを省略し、入出力端子ａ、ｂ、ｃ、ｄの入力信号状態から設定された選択仕様を検出し、ＲＯＭに記憶された制御特性の１つを読み出すようにしてもよい。

（変形例）
次に、図７は、この切換パターン形成部９２を用いず、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ９１ｂであるＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等を用いて、例えば、製品出荷前の製品作動確認工程において、選択仕様に応じた回動方向および回動範囲を示す制御プログラムもしくは制御条件を、外部端末２００から制御装置９１を介して不揮発性メモリ９１ｂに設定記憶させ、制御仕様を最終設定可能にする例である。

この例では、制御装置９１のＲＯＭ内には、図５に示すような切換表および切換表に応じた複数の制御特性を予め記憶させておく必要はなく、外部端末２００内の例えば半導体メモリやハードディスクメモリ（ＨＤＤ）など電気的に書き換え可能なメモリ２００ａ内に、全データを設定記憶しておけばよい。

そこで、例えば、製品出荷直前の製品作動確認工程等において、例えば図５に示す切換表のうちの１つの仕様、つまり制御仕様Ｒ１、Ｒ２、Ｌ１、Ｌ２のいずれか１つを選択し、外部端末２００から制御装置９１を介して電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ９１ｂに設定記憶させ、選択した制御仕様に応じた制御特性を最終設定している。

それにより、不揮発性メモリ９１ｂは必要となるものの、制御装置９１のＲＯＭ等に全制御仕様、全制御特性を予め記憶させておく必要がなくなり、しかも所定の制御仕様や制御特性を選択するための切換パターン形成部９２も不要にすることが可能になる。

コンビネーションメータ１の正面図であり、（ａ）は自動車のダッシュボードの中央部に設置するセンターメータ１の正面図、（ｂ）は運転席前方部に設置するコンビネーションメータ１の正面図である。 図１（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った断面および図１（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿った断面を共通的に示す断面図である。 プリント基板３の正面図である。 計器ムーブメントの回動方向の切り換え要領を示す切換パターン形成部９２を含む回路図である。 切換表である。 制御装置９１の仕様設定処理を示すフローチャートである。 計器ムーブメントの回動方向の切り換え要領の変形例を示すブロック図である。 従来例を示すコンビネーションメータ１の正面図である。

符号の説明

１ コンビネーションメータ
２ 表示盤
３ プリント基板（回路基板）
４ 導光板
５ ケース部材
６ 見返し板
１０ 速度計
２０ 回転計
３０ 燃料計
４０ 距離計
５０ 柱状ノブ
１０ａ、２０ａ、３０ａ 指針
１０ｂ、２０ｂ、３０ｂ 回動軸
１０ｃ、２０ｃ、３０ｃ 計器ムーブメント
９１ 制御装置
９２ 切換パターン形成部
２００ 外部端末

Claims (6)

1. 回路基板と、
   この回路基板に電気接続される複数の計器ムーブメントと、
   前記回路基板に電気接続され、前記複数の計器ムーブメントを駆動する制御装置と、
   前記計器ムーブメントの各々に設けられた回動軸によって駆動される複数の指針と、
   これら各指針に対応する複数の指針表示部が形成される文字盤とを備える車両用コンビネーションメータであって、
   表示意匠部を構成する前記複数の指針表示部の組み合わせが車両バリエーションもしくは車両グレードに応じて異なるように設定され、それらの場合でも前記各計器ムーブメントの回動軸および前記各計器ムーブメントは前記回路基板に対し共通に設定されており、
   しかも、前記制御装置に対し制御仕様を、設定もしくは選択することで、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向を切り換えることを特徴とする車両用コンビネーションメータ。
2. 前記回路基板上に、切換パターン形成部が形成され、この切換パターン形成部内の電気接続関係を設定することで所定の制御仕様を選択することを特徴とする請求項１に記載の車両用コンビネーションメータ。
3. 前記切換パターン形成部が、前記制御装置と前記計器ムーブメントとの間に形成され、前記切換パターン形成部の選択操作により前記制御装置と前記計器ムーブメントとの電気接続関係を構築することを特徴とする請求項２に記載の車両用コンビネーションメータ。
4. 前記切換パターン形成部は、選択した制御仕様を前記制御装置に認識させる選択仕様指示パターン部を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用コンビネーションメータ。
5. 前記制御装置は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリを有し、前記計器ムーブメントおよび前記制御装置を含む計器の組み付け完了後に、外部より前記制御装置を介して、少なくとも１つの計器ムーブメントの回動方向および回動範囲を設定する前記制御仕様を前記不揮発性メモリに記憶させることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンビネーションメータ。
6. 前記制御仕様は、制御プログラムもしくは制御条件であることを特徴とする請求項１に記載の車両用コンビネーションメータ。

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