JP2010025744A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 その種別によって異なるステッピングモータが搭載される車両用計器を更に改善し、単一の制御ソフトでステッピングモータを制御可能とすることで、製造を簡素化しコスト負荷を軽減することが可能な車両用計器を提供する。
【解決手段】 車両情報の指標部が設けられる表示板と、前記指標部を指示する指針と、前記指針を駆動させる駆動手段２ｂと、駆動手段２ｂを制御する制御手段２ａと、を備えてなる車両用計器である。制御手段２ａは、搭載される駆動手段２ｂの種別を判別し、駆動手段２ｂの種別に応じて複数設定されるスケジューラ時間のいずれかを選択し、選択されたスケジューラ時間を処理単位時間として駆動手段２ｂの制御を実行する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用のコンビネーションメータとは別に設けられる回転計，吸気圧計及び排気温度計等の車両用計器に関するものである。

従来の車両用計器としては、速度計，回転計（タコメータ），温度計や燃料計がケース体に収納された既存のコンビネーションメータとは別に、ダッシュボードやインストルメントパネル（インパネ）等に取り付けられるアフターメータと称される計器が知られている。このアフターメータとしては、例えば、単一のアナログ式表示部をケース内に収納し、単一の車両情報（例えば、エンジン回転数）を表示する計器や発光ディスプレイを有し、前記車両情報をデジタル表示する計器がある。このような計器は、サーキットレース場等を走行する競技車両等や、スーパーチャージャあるいはターボ付き車両等に搭載されることが多い。かかる計器の種類としては、エンジンの回転数を監視する回転計，エンジンの吸気マニホールド内の圧力を監視する吸気圧計（ブースト計），排気ガスの排気温度を監視する排気温度計，エンジンオイルの温度を監視する油温計あるいはエンジンオイルの圧力を監視する油圧計等がある。

また、本願出願人は、複数配置されることが想定されるアフターメータの駆動装置として、特許文献１に開示される計器の駆動装置を提案している。特許文献１にて提案される計器の駆動装置は、車両情報に応じた複数の状態信号を入力可能とする入力ポートを備え、複数の前記状態信号に応じた各計測データを求める単一のコントロールユニットを設け、このコントロールユニットと前記各計器との間を前記コントロールユニットにより生成されるシリアルデータによって通信してなるもので、計器を複数配設する場合であっても取付作業を簡素化し、かつダッシュボードやインパネ回りの美観を損ねることなく、前記各計器を取り付けることが可能となるものである。
特開平１０−１８３５２３号公報

近年、アナログ式計器において指針を駆動させる駆動手段としては応答性や指示精度の点からステッピングモータを用いることが多い。また、従来のアフターメータとしてのアナログ式計器においては、吸気圧計や回転計など特に高い応答性が要求されるものと水温計や油温計など応答性が求められないものがある。そのため、計器の種別によってトルクなどの仕様の異なるステッピングモータを用いることがある。しかしながら、ステッピングモータの制御についてはその種別によって駆動データの出力方法や出力タイミングが異なることから制御処理に必要な時間とその時間を監視するための処理単位時間が異なる場合がある。そのため、複数種類のアフターメータについて指針の駆動手段として搭載されるステッピングモータの種別毎にそれに応じた制御ソフトを作成することとなり、さらにこれら制御ソフトを制御手段に用いられるマイクロコンピュータに書き込むための複数のマスクを必要とする。そのため、車両用計器の製造が煩雑となりコスト負荷が高くなるという問題点があった。

本発明は、前述の問題点に鑑み、その種別によって異なるステッピングモータが搭載される車両用計器を更に改善し、単一の制御ソフトでステッピングモータを制御可能とすることで、製造を簡素化しコスト負荷を軽減することが可能な車両用計器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するため、車両情報の指標部が設けられる表示板と、前記指標部を指示する指針と、前記指針を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えてなる車両用計器であって、前記制御手段は、搭載される前記駆動手段の種別を判別し、前記駆動手段の種別に応じて複数設定されるスケジューラ時間のいずれかを選択し、選択されたスケジューラ時間を処理単位時間として前記駆動手段の制御を実行することを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記駆動手段の制御を除く他の制御を実行する機能を有し、各スケジューラ時間の公倍数を処理単位時間として前記他の制御を実行することを特徴とする。

また、前記他の制御は、発光部材の制御であることを特徴とする。

また、前記他の制御は、車両情報の計測データの更新であることを特徴とする。

本発明は、その種別によって異なるステッピングモータが搭載される車両用計器に関し、単一の制御ソフトでステッピングモータを制御可能とすることで、製造を簡素化しコスト負荷を軽減することが可能となる。

以下、本発明を複数の車両用計器が配置されることが想定された計器の駆動装置に適用した実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１及び図２を用いて計器の駆動装置の全体構成を説明する。計器の駆動装置は、図１に示すように、コントロールユニット１と、アナログメータ（車両用計器）２と、から主に構成されている。

コントロールユニット１は、マイクロコンピュータからなり、車両情報を示す各検出信号を入力するＡ／Ｄ変換部と、所定の処理動作プログラムを実行するＣＰＵと、前記処理動作プログラム等が記憶されたＲＯＭと、前記ＣＰＵにより処理されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭと、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル・シリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）と、各種の設定を不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等からなる記憶部と、前記シリアルデータを所定の周期により送信する送信部と、から構成されている。コントロールユニット１は、前記車両情報を示す前記各検出信号を入力すると、前記各検出信号に応じて所定の演算処理を行い、前記車両情報の各計測データを算出する。また、コントロールユニット１は、通常動作モードにおいては、計器の機種を識別するための機種コード，前記各計測データであるパラレルデータをシリアルデータに変換し、配線部材３ａを介してアナログメータ２の後述する制御手段に送信する。

アナログメータ２は、制御手段２ａと、駆動手段２ｂと、発光素子２ｃと、設定手段２ｄと、を有し、さらに車両情報の指標部２ｅが印刷形成される表示板２ｆと、指標部２ｅを指示する指針２ｇと、を有するアナログ式の車両用計器である。なお、図３にて示されるアナログメータ２の概観は吸気圧計（ターボ計）を示している。

制御手段２ａは、マイクロコンピュータからなり、コントロールユニット１によって送信される前記シリアルデータを受信し前記シリアルデータに基づいて駆動手段２ｂ及び発光部２ｃを制御するものである。なお、制御手段２ａは、配線部材３ｂを介して他のアナログメータと接続可能な接続部を備え、複数の車両用計器を互いに接続して前記シリアルデータで通信可能となっている。

駆動手段２ｂは、ステップ角動作をなすステッピングモータからなり、回転軸（図示しない）を介して指針２ｇを駆動させ指標部２ｅを指示させるものである。利用者は、指針２ｇと指標部２ｅとの対比判読で車両情報の計測量の変化を知ることができる。本実施形態においては、アナログメータ２の種別に応じて駆動手段２ｂとして複数種類の異なるステッピングモータが搭載される。

発光素子２ｃは、例えばＬＥＤからなり、点灯あるいは点滅することで車両情報が所定値以上であること，配線の断線あるいはショートまたは通信エラー等の警告情報を報知する発光表示部を構成するものである。

設定手段２ｄは、例えばディップスイッチやロータリスイッチからなり、所定操作に応じて制御手段２ａに所定の設定信号を出力し、アナログメータ２の種別（回転計，吸気圧計，水温計あるいは油温計等）を設定するためのものである。

以上の各部によって計器の駆動装置が構成されている。

次に、図３を用いてアナログメータ２の制御方法について説明する。なお、以下、アナログメータ２の種別によって駆動手段２ｂとして第一，第二のステッピングモータのいずれかが搭載される場合について説明する。

アナログメータ２の制御手段２ａは、電源が投入されると、ステップＳ１において各種機能の初期設定を行う初期化制御を実行する。制御手段２ａは、この初期化制御において設定手段２ｄからの前記設定信号を入力する。

制御手段２ａは、ステップＳ２において、前記設定信号からアナログメータ２の種別が応答性の高い前記第一のステッピングモータを搭載するものであると判定される場合にはステップＳ３に移行する。

制御手段２ａは、ステップＳ３において各制御のタイミングを管理するためのスケジューラ時間を第一のスケジューラ時間（本実施形態においては４ｍｓｅｃ）に設定する。この第一のスケジューラ時間は、応答性の高い第一のステッピングモータに対応するものである。

制御手段２ａは、ステップＳ４において前記第一のスケジューラ時間が経過したと判定される場合にステップＳ５に移行し、コントロールユニット１から送信される前記シリアルデータに基づいて駆動手段２ｂとして搭載される前記第一のステッピングモータを駆動させる第一のゲージ制御を実行する。なお、この第一のゲージ制御には角速度制御，角加速度制御，１／Ｎ遅延制御等が含まれる。すなわち、制御手段２ａは、前記第一のスケジューラ時間を処理単位時間として前記第一のゲージ制御を実行する。

さらに、制御手段２ａは、ステップＳ６において前記第一のスケジューラ時間が５回経過した（４ｍｓｅｃ×５回）、すなわち２０ｍｓｅｃ経過したと判定される場合にステップＳ７に移行して前記第一のゲージ制御を除く他の制御を実行する。なお、この他の制御には、例えば発光素子２ｃの点灯あるいは点滅制御や入力される前記シリアルデータの更新制御が含まれる。

制御手段２ａは、ステップＳ４〜Ｓ７を電源がオン状態である間繰り返し実行する（Ｗｈｉｌｅループ処理Ａ）。

また、制御手段２ａは、ステップＳ２において前記設定信号からアナログメータ２の種別が応答性の低い前記第二のステッピングモータを搭載するものであると判定される場合にはステップＳ８に移行する。

制御手段２ａは、ステップＳ８において各制御のタイミングを管理するためのスケジューラ時間を第二のスケジューラ時間（本実施形態においては１０ｍｓｅｃ）に設定する。この第二のスケジューラ時間は、応答性の低い第二のステッピングモータに対応するものであり、前記第一のスケジューラ時間よりも長い時間で設定されている。

制御手段２ａは、ステップＳ９において前記第二のスケジューラ時間が経過したと判定される場合にステップＳ１０に移行し、コントロールユニット１から送信される前記シリアルデータに基づいて駆動手段２ｂとして搭載される前記第二のステッピングモータを駆動させる第二のゲージ制御を実行する。なお、この第二のゲージ制御には角速度制御，角加速度制御，１／Ｎ遅延制御等が含まれる。すなわち、制御手段２ａは、前記第二のスケジューラ時間を処理単位時間として前記第二のゲージ制御を実行する。

さらに、制御手段２ａは、ステップＳ１１において前記第二のスケジューラ時間が２回経過した（１０ｍｓｅｃ×２回）、すなわち２０ｍｓｅｃ経過したと判定される場合にステップＳ１２に移行して前記第二のゲージ制御を除く他の制御を実行する。なお、この他の制御には、例えば発光素子２ｃの点灯あるいは点滅制御や入力される前記シリアルデータの更新制御が含まれる。

制御手段２ａは、ステップＳ９〜Ｓ１２を電源がオン状態である間繰り返し実行する（Ｗｈｉｌｅループ処理Ｂ）。

本実施形態のアナログメータ２は、制御手段２ａによって、車両用計器の種別から仕様の異なるステッピングモータのいずれが駆動手段２ｂとして搭載されているかを判定し、それらステッピングモータに適応するスケジューラ時間を処理単位時間として選択するものである。上記処理を実行することによって、単一の制御ソフトで仕様の異なる複数種類のステッピングモータを制御可能とし、製造を簡素化しコスト負荷を軽減することが可能となる。

さらに、制御手段２ａは、駆動手段２ｂであるステッピングモータの制御の除く前記他の制御を実行する際に、複数設定されるスケジューラ時間の公倍数をその処理単位時間として前記他の制御を実行するものである。すなわち、本実施形態においては第一，第二のスケジューラ時間として４ｍｓｅｃ及び１０ｍｓｅｃが設定され、前記他の制御の処理単位時間が両者の公倍数である２０ｍｓｅｃとなるように設定されている。これにより、スケジューラ時間の異なる車両用計器が複数配置される場合であっても、前記他の制御のタイミングを同期させることができ、アフターメータシステム全体としての見栄えを向上させることが可能となる。

また、本実施形態においては、アナログメータ２に車両情報の計測データを含む前記シリアルデータを送信するコントロールユニット１をアナログメータ２と別体に設ける構成であったが、本発明の車両用計器は、車両用計器の制御手段に直接車両情報を示す検出信号を送信し、前記制御手段で計測データを算出する構成であってもよい。

本発明の実施形態の計器の駆動装置の構成を示すブロック図。 同上計器の駆動装置におけるアナログメータの外観を示す図。 同上計器の駆動装置におけるアナログメータの制御方法を示すフローチャート図。

符号の説明

１ コントロールユニット
２ アナログメータ（車両用計器）
２ａ 制御手段
２ｂ 駆動手段
２ｃ 発光素子
２ｄ 設定手段
２ｅ 指標部
２ｆ 表示板
２ｇ 指針

Claims (4)

1. 車両情報の指標部が設けられる表示板と、前記指標部を指示する指針と、前記指針を駆動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えてなる車両用計器であって、
   前記制御手段は、搭載される前記駆動手段の種別を判別し、前記駆動手段の種別に応じて複数設定されるスケジューラ時間のいずれかを選択し、選択されたスケジューラ時間を処理単位時間として前記駆動手段の制御を実行することを特徴とする車両用計器。
2. 前記制御手段は、前記駆動手段の制御を除く他の制御を実行する機能を有し、各スケジューラ時間の公倍数を処理単位時間として前記他の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記他の制御は、発光素子の制御であることを特徴とする請求項２に記載の車両用計器。
4. 前記他の制御は、車両情報の計測データの更新であることを特徴とする請求項２に記載の車両用計器。

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