JP2010256240A - 車両用時計および車両用時計の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発振器の精度にかかわらず高精度に時刻を計時することができる車両用時計、および車両用時計の製造方法を提供する。
【解決手段】車両用時計１０は、時刻を表示する表示器１２と、発振器１４と、補正値が記憶された記憶素子１３と、発振器１４の周波数を補正値によって補正した補正後の周波数に基づいて、時刻を計時し、計時した時刻を表示するように表示器１２を制御するマイコン１５と、を含む。一方、製造設備１１は、周波数測定器１６および演算装置１７から構成され、周波数測定器１６には、発振器１４のクロックパルスが入力され、マイコン１５から与えられたクロックパルスと、基準発振器が出力する基準のクロックパルスとを比較し、測定結果を演算装置１７に与える。演算装置１７は、比較結果に基づいて、発振器１４の周波数を基準周波数に補正するための補正値を演算し、補正値を記憶素子１３に書き込む。
【選択図】図１

Description

本発明は、高精度に時刻を計時する車両用時計、および車両用時計の製造方法に関する。

従来技術の車両用表示装置に用いられる車両用時計は、発振器の発振周波数に基づいて時刻を計時し、計時した時刻を表示している。したがって発振器の発振周波数が正確でないと計時した時刻に誤差が生じる。このような誤差を補正する方法の一例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の誤差補正方法は、発振周波数が互いに異なる２つの発振器を用いて、車両用表示装置が省電力状態である場合に実施される。省電力状態では、発振周波数が小さい発振器、すなわち消費電力が小さい発振器を用いて時刻を計時するが、発振周波数が小さいと誤差が生じやすいので、定期的に発振周波数が大きい発振器、すなわち消費電力が大きい発振器を動作し、２つの発振周波数の差に基づいて補正している。

特開２００７−３０４００７号公報

前述のように時計の精度は、周波数発振器の精度に依存するので、時計の精度を向上するためには高精度の周波数発振器を用いる必要がある。しかし、このような高精度の周波数発振器を使用するためには、部品選別などの必要があり、部品選別に要する時間によって製造時間が長くなるという問題がある。また部品選別によって基準を満たさない周波数発振器は使用できないので、製造コストがかかるという問題があった。

そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、周波数発振器の精度にかかわらず高精度に時刻を計時することができる車両用時計、および車両用時計の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は前述の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に記載の発明では、発振器および記憶手段を有し、発振器の周波数に基づいて時刻を計時する車両用時計の製造方法であって、
発振器の周波数を取得する取得工程と、
取得した周波数と、発振器の基準になる基準周波数とを比較する比較工程と、
比較工程の比較結果に基づいて、発振器の周波数を基準周波数に補正するための補正値を演算する演算工程と、
演算工程にて演算された補正値を記憶手段に書き込む書込工程と、を含むことを特徴とする車両用時計の製造方法である。

請求項１に記載の発明に従えば、車両用時計の製造方法によって、車両用時計の記憶手段には補正値が書き込まれる。補正値は、車両用時計が有する発振器の周波数を、発振器の基準になる基準周波数に補正するための値である。したがって車両用時計は、記憶手段に書き込まれた補正値に基づいて、発振器の周波数を補正することによって、発振精度が低い発振器であっても高精度の発振器と同様に時刻を計時することができる。これによって発振器の発振精度にかかわらず、発振器を車両用時計に用いることができる。したがって発振器を選別する必要がないので、製造時間を短くすることができる。また従来技術で基準を満たさず用いられていなかった発振器を、本発明では用いることができるので、製造コストを低減することができる。

また請求項２に記載の発明では、取得工程では、発振器の予め定める基準振動回数の振動時間を取得し、
比較工程では、取得した振動時間と、基準振動回数に対応する基準振動時間とを比較し、
演算工程では、比較工程の比較結果に基づいて、振動時間を基準振動時間に補正するための補正値を演算することを特徴とする。

請求項２に記載の発明に従えば、補正値は、発振器の基準振動回数の振動時間を、基準振動回数に対応する基準振動時間に補正するための値である。したがって発振器の振動時間を基準振動時間に補正することができるので、車両用時計の時刻を確実に補正することができる。

さらに請求項３に記載の発明では、取得工程では、予め定める基準振動時間における発振器の振動回数を取得し、
比較工程では、取得した振動回数と、基準振動時間に対応する基準振動回数とを比較し、
演算工程では、比較工程の比較結果に基づいて、振動回数を基準振動回数に補正するための補正値を演算することを特徴とする。

請求項３に記載の発明に従えば、補正値は、発振器の基準振動時間の振動回数を、基準振動時間に対応する基準振動回数に補正するための値である。したがって発振器の振動回数を基準振動回数に補正することができるので、車両用時計の時刻を確実に補正することができる。

さらに請求項４に記載の発明では、時刻を表示する表示手段と、
発振器と、
発振器の周波数を発振器の基準になる基準周波数に補正するための補正値が記憶された記憶手段と、
発振器の周波数を補正値によって補正した補正後の周波数に基づいて、時刻を計時し、計時した時刻を表示するように表示手段を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする。

請求項４に記載の発明に従えば、車両用時計の記憶手段には補正値が記憶されている。補正値は、車両用時計が有する発振器の周波数を、発振器の基準になる基準周波数に補正するための値である。したがって制御手段は、記憶手段が記憶している補正値に基づいて、発振器の周波数を補正することによって、発振精度が低い発振器であっても高精度の発振器と同様に時刻を計時することができる。これによって発振器の発振精度にかかわらず、発振器を車両用時計に用いることができる。したがって発振器を選別する必要がないので、製造時間を短くすることができる。また従来技術で基準を満たさず用いられていなかった発振器を、本発明では用いることができるので、製造コストを低減することができる。

さらに請求項５に記載の発明では、記憶手段に記憶された補正値は、発振器の予め定める基準振動回数の振動時間と、基準振動回数に対応する基準振動時間とに基づいて、振動時間を基準振動時間に補正するための値であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明に従えば、補正値は、発振器の基準振動回数の振動時間を、基準振動回数に対応する基準振動時間に補正するための値である。したがって発振器の振動時間を基準振動時間に補正することができるので、制御手段は時刻を確実に補正することができる。

さらに請求項６に記載の発明では、記憶手段に記憶された補正値は、発振器の予め定める基準振動時間の振動回数と、基準振動時間に対応する基準振動回数とに基づいて、振動回数を基準振動回数に補正するための値であることを特徴とする。

請求項６に記載の発明に従えば、補正値は、発振器の基準振動時間の振動回数を、基準振動時間に対応する基準振動回数に補正するための値である。したがって発振器の振動回数を基準振動回数に補正することができるので、制御手段は時刻を確実に補正することができる。

車両用時計１０と、車両用時計１０を製造する製造設備１１との電気的構成を簡略化して示すブロック図である。 車両用時計１０におけるマイコン１５による製造時の処理を示すフローチャートである。 製造設備１１における演算装置１７による製造時の処理を示すフローチャートである。 マイコン１５の補正方法を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に関して、図１〜図４を用いて説明する。図１は、車両用時計１０と、車両用時計１０を製造する製造設備１１との電気的構成を簡略化して示すブロック図である。車両用時計１０は、車両の車室内に設けられたインスツルメントパネル（図示せず）内に収容され、時刻を表示する画面（図示せず）を運転席側に向けて配置されている。車両用時計１０は、たとえば車両用表示装置と一体に構成され、表示手段として機能する液晶ディスプレイによって現在時刻および車両の状態を示す車両状態値を表示する。車両状態値は、たとえば車両の車速値である。車両用時計１０は、表示器１２、記憶素子１３、発振器１４およびマイクロコンピュータ１５（以下、「マイコン１５」と称する）を含んで構成される。

表示器１２は、時刻を表示する表示手段として機能する。表示器１２は、前述のように車両用時計１０が車両用表示装置と一体に構成される場合には、車両用表示装置を構成する液晶ディスプレイによって実現される。液晶ディスプレイは、画像を表示する表示手段であって、マトリクス状に配された複数の画素を有するドットマトリクス型のＴＦＴ透過液晶パネルが用いられる。液晶ディスプレイは、マイコン１５から取得した階調データに基づいて各画素を駆動させることで、画像の表示を実現する。また液晶ディスプレイは、表示方向裏面側にバックライト（図示せず）を具備しており、裏面側から透過照明することによって画像を発光表示することができる。

発振器１４は、周期的な信号であるクロックパルスを出力する。発振器１４は、マイコン１５に電気的に接続され、クロックパルスをマイコン１５に与える。発振器１４は、振動子として、たとえば水晶振動子およびセラミック発振子を利用した発振回路を用いてクロックパルスを発生させる。発振器１４は、たとえば振動子と発振回路を１個のパッケージに内蔵し、電源（図示せず）を接続するだけでクロックパルスを出力するクロック・モジュールと呼ばれる電子部品が用いられる。

記憶素子１３は、記憶手段であって、各種情報が記憶される。記憶素子１３には、発振器１４のクロックパルスを補正するための補正値が記憶される。記憶素子１３は、マイコン１５と電気的に接続される。記憶素子１３は、たとえばＲＯＭによって実現される。

マイコン１５は、プログラムの演算処理を実行するための制御手段であって、記憶素子１３、発振器１４および表示器１２と電気的に接続される。マイコン１５は、図示を省略するが、中央演算処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）、ランダム・アクセス・メモリ（Random Access Memory：略称ＲＡＭ）、およびリード・オンリー・メモリ（Read-Only Memory：略称ＲＯＭ）を含んで構成される。ＲＯＭは、不揮発性の半導体メモリであって、ＣＰＵによって演算処理されるプログラム等を記憶している。ＲＡＭは、プロセッサの演算処理に必要な情報を一時的に記憶している。ＣＰＵは、必要な情報をＲＡＭから読み出し、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行する。

ＣＰＵは、発振器１４から与えられるクロックパルスを分周して時刻データを生成する。またＣＰＵは、発振器１４のクロックパルスをカウントし、カウントしたカウント数をＲＡＭに書き込む。ＣＰＵは、カウント値に基づく時刻データを、補正値を用いて補正し、補正後の時刻データが表示されるように、表示器１２を制御する。したがってＣＰＵは、時刻データを補正する場合は、記憶素子１３に記憶される補正値を読み出す。

次に、製造設備１１に関して説明する。製造設備１１は、車両用時計１０を製造する装置である。図１に示す製造設備１１は、車両用時計１０を製造する工程のうち、車両用時計１０の記憶素子１３に補正値を書き込む工程を実行するための装置である。したがって車両用時計１０は、図１に示す製造設備１１だけでなく、他の製造設備を用いることによって製造される。製造設備１１は、周波数測定器１６および演算装置１７を含んで構成される。製造設備１１は、車両用時計１０を製造する場合には、車両用時計１０と電気的に接続される。

周波数測定器１６は、車両用時計１０の発振器１４の周波数を測定する測定手段である。周波数測定器１６は、発振器１４よりも発振精度が優れる基準発振器（図示せず）を有する。周波数測定器１６は、マイコン１５に電気的に接続され、マイコン１５を介して発振器１４のクロックパルスが入力される。周波数測定器１６は、マイコン１５から与えられたクロックパルスと、基準発振器が出力する基準のクロックパルスとを比較し、発振器１４の周波数を測定する。周波数測定器１６は、演算装置１７と電気的に接続され、測定結果を演算装置１７に与える。

演算装置１７は、与えられる発振器１４の周波数と実時間との差分を演算し、差分が０になるように補正する補正値を演算する。換言すると、演算装置１７は、比較結果に基づいて、発振器１４の周波数を基準周波数に補正するための補正値を演算する。演算装置１７は、記憶素子１３に電気的に接続され、演算した補正値を記憶素子１３に書き込む。これによって車両用時計１０の記憶素子１３には、補正値が記憶される。

次に、製造設備１１による製造方法に関して図２および図３を用いて説明する。図２は、車両用時計１０におけるマイコン１５による製造時の処理を示すフローチャートである。図３は、製造設備１１における演算装置１７による製造時の処理を示すフローチャートである。図２および図３に示す処理は、車両用時計１０と製造設備１１とが電源投入状態であり、かつ両者が図１に示すように電気的に接続された状態で開始される。図２および図３に示す製造方法は、たとえば製造設備１１の操作者が製造開始操作を行うことによって開始される。

ステップａ１では、マイコン１５の要求に基づいて、発振器１４の発振が開始され、ステップａ２に移る。したがってマイコン１５には、クロックパルスが与えられる。ステップａ２では、発振器１４の基準の時間、たとえば１秒を周波数測定器１６に出力し、ステップａ３に移る。ここで発振器１４の基準の時間とは、発振器１４の製造時に設計仕様などに基づくものであり、振動子の個体差などに起因して、１秒に対する誤差が生じることがある。具体的には、発振器１４には、１秒に対する予め定める基準振動回数が設定され、誤差が全くない場合であれば、基準振動回数の振動時間は、基準振動時間、たとえば１秒であり、誤差がある場合は、基準振動回数の振動時間は基準振動時間（１秒）に対する誤差が生じる。

次に、図３のステップｂ１では、周波数測定器１６から測定結果が与えられ、ステップｂ２に移る。換言すると、ステップｂ１は、発振器１４の周波数を示す振動時間を取得する取得工程である。したがって、ステップｂ１では、周波数測定器１６はマイコン１５から与えられた１秒の精度を測定し、測定結果を演算装置１７に与える。ここで周波数測定器１６は、基準発振器の１秒の時間と、マイコン１５から与えられる１秒との長さを比較し、比較結果を測定結果として演算装置１７に与える。
ステップｂ２では、基準発振器の１秒に対して誤差（ずれ）がある場合には、ステップｂ３に移り、誤差がない場合は、本フローは終了する。したがってステップｂ２は、ステップｂ１にて取得した発振器１４の周波数と、発振器１４の基準になる基準周波数とを比較する比較工程である。

ステップｂ３では、基準発振器の１秒に対する誤差があるので、誤差を補正する補正値を演算し、ステップｂ４に移る。したがってステップｂ３は、比較結果に基づいて、発振器１４の周波数を基準周波数に補正するための補正値を演算する演算工程である。ステップｂ４では、演算した補正値を記憶素子１３に出力し、本フローを終了する。したがってステップｂ４は、演算された補正値を記憶素子１３に書き込む書込工程である。

次に、図２のステップａ３にて、補正値を演算装置１７から受信した否かを判断し、予め定める時間経過しても補正値を受信しなかった場合は、発振器１４の誤差がないと判断し、本フローを終了する。ステップａ３にて、補正値を演算装置１７から受信した場合は、ステップａ４に移る。ステップａ４では、受信した補正値が記憶素子１３に書き込まれ、本フローを終了する。

これによって、車両用時計１０の発振器１４に発振誤差がある場合には、記憶素子１３に発振誤差に対する補正値が書き込まれ、発振誤差がない場合には、記憶素子１３には補正値が記憶されない。

次に、車両用時計１０の動作時の時刻の補正方法に関して、図４を用いて説明する。図４は、マイコン１５の補正方法を示すフローチャートである。図４に示すフローは、車両用時計１０が車両に搭載され、車両用時計１０が電源投入状態において、マイコン１５によって短時間に繰返し実行される。換言すると、発振器１４の発振子が発振している状態で、図４に示すフローによって補正が定期的に、たとえば０．５秒毎に行われる。

ステップｃ１では、記憶素子１３に補正値が記憶されているか否かを確認し、補正値がない場合には、ステップｃ２に移り、補正値がある場合には、ステップｃ３に移る。ステップｃ２では、補正値が記憶されていないので、発振器１４から与えられるクロックパルスに基づいて時刻データを生成し、ステップｃ４に移る。ステップｃ３では、補正値が記憶されているので、時刻データをカウント値によって補正し、ステップｃ４に移る。ステップｃ４では、時刻データを表示器１２に出力し、本フローを終了する。したがって表示器１２には、０．５秒ごとに補正された時刻データに基づく時刻が表示される。したがって図４に示すフローが実行されてから、次の補正が実施されるまでの間である０．５秒間は補正が実行されないが、この０．５秒間の間に０．５秒以上の誤差が生じる可能性は極めて少ないので、発振器１４の発振に基づいて時刻データを高精度に生成することができる。

以上説明したように本実施の形態の車両用時計１０の製造方法では、車両用時計１０の記憶素子１３には補正値が書き込まれる。したがって車両用時計１０の記憶素子１３には、補正値が記憶されている。補正値は、車両用時計１０が有する発振器１４の周波数を、発振器１４の基準になる基準周波数に補正するための値である。したがって車両用時計１０は、記憶素子１３に書き込まれた補正値に基づいて、発振器１４の周波数を補正することによって、発振精度が低い発振器１４であっても高精度の発振器と同様に時刻を計時することができる。これによって発振器１４の発振精度にかかわらず、発振器１４を車両用時計１０に用いることができる。したがって発振器１４を選別する必要がないので、製造時間を短くすることができる。また従来技術で基準を満たさず用いられていなかった発振器１４を、本発明では用いることができるので、製造コストを低減することができる。

また本実施の形態では、補正値は、発振器１４の基準振動回数の振動時間を、基準振動回数に対応する基準振動時間に補正するための値である。したがって発振器１４の振動時間を基準振動時間に補正することができるので、車両用時計１０の時刻を確実に補正することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

前述の第１実施形態では、周波数測定器１６は、発振器１４の基準振動回数における振動時間に基づいて、演算装置１７が補正値を演算していたが、このような発振器１４の基準振動回数に限るものではなく、発振器１４の基準振動時間に基づいて、補正値を演算してもよい。具体的には、発振器１４の基準振動時間における振動回数を取得し、取得した振動回数と、基準振動時間に対応する基準振動回数を比較し、比較結果に基づいて、発振器１４の振動回数を基準振動回数に補正するための補正値を演算してもよい。これによって前述の第１実施形態と同様の作用および効果を達成することができる。

また前述の第１実施形態では、記憶素子１３は、マイコン１５とは別体に構成されるが、このような構成に限るものではなく、マイコン１５のＲＯＭを補正値が記憶される記憶手段として用いてもよい。またマイコン１５は、車両用時計１０専用のマイコン１５に限るものではなく、車両に搭載される他の電子装置、たとえば車両用表示装置の電子制御装置を用いてもよい。

また前述の第１実施形態では、車両用時計１０を製造するときに、記憶素子１３に補正値を書き込む工程を実施しているが、このような時期に限るものではなく、たとえば車両用時計１０の出荷検査を行う検査設備に図１に示す製造設備１１と同様の構成を付加してもよい。これによって車両用時計１０の出荷検査時に、計時精度に対する誤差を検査し、検査結果に対する補正値を検査設備によって書き込むことができる。

１０…車両用時計
１１…製造設備
１２…表示器（表示手段）
１３…記憶素子（記憶手段）
１４…発振器
１５…マイコン（制御手段）
１６…周波数測定器
１７…演算装置

Claims (6)

1. 発振器および記憶手段を有し、前記発振器の周波数に基づいて時刻を計時する車両用時計の製造方法であって、
   前記発振器の周波数を取得する取得工程と、
   取得した前記周波数と、前記発振器の基準になる基準周波数とを比較する比較工程と、
   前記比較工程の比較結果に基づいて、前記発振器の周波数を前記基準周波数に補正するための補正値を演算する演算工程と、
   前記演算工程にて演算された補正値を前記記憶手段に書き込む書込工程と、を含むことを特徴とする車両用時計の製造方法。
2. 前記取得工程では、前記発振器の予め定める基準振動回数の振動時間を取得し、
   前記比較工程では、取得した前記振動時間と、前記基準振動回数に対応する基準振動時間とを比較し、
   前記演算工程では、前記比較工程の比較結果に基づいて、前記振動時間を前記基準振動時間に補正するための補正値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両用時計の製造方法。
3. 前記取得工程では、予め定める基準振動時間における前記発振器の振動回数を取得し、
   前記比較工程では、取得した前記振動回数と、前記基準振動時間に対応する基準振動回数とを比較し、
   前記演算工程では、前記比較工程の比較結果に基づいて、前記振動回数を前記基準振動回数に補正するための補正値を演算することを特徴とする請求項１に記載の車両用時計の製造方法。
4. 時刻を表示する表示手段と、
   発振器と、
   前記発振器の周波数を前記発振器の基準になる基準周波数に補正するための補正値が記憶された記憶手段と、
   前記発振器の周波数を前記補正値によって補正した補正後の周波数に基づいて、時刻を計時し、計時した時刻を表示するように前記表示手段を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする車両用時計。
5. 前記記憶手段に記憶された補正値は、前記発振器の予め定める基準振動回数の振動時間と、前記基準振動回数に対応する基準振動時間とに基づいて、前記振動時間を前記基準振動時間に補正するための値であることを特徴とする請求項４に記載の車両用時計。
6. 前記記憶手段に記憶された補正値は、前記発振器の予め定める基準振動時間の振動回数と、前記基準振動時間に対応する基準振動回数とに基づいて、前記振動回数を前記基準振動回数に補正するための値であることを特徴とする請求項４に記載の車両用時計。

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