JP2014043152A - Vehicle measuring instrument - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるバッテリ電源から所定電圧を生成し、負荷へ出力する電源回路を備える車両用計器に関し、特に、DC−DCコンバータを用いた電源回路によって負荷の駆動電圧を生成する車両用計器に好適である。 The present invention relates to a vehicular instrument including a power supply circuit that generates a predetermined voltage from a battery power supply mounted on a vehicle and outputs the voltage to a load, and particularly generates a drive voltage for a load by a power supply circuit using a DC-DC converter. It is suitable for a vehicle instrument.
従来の車両用計器などの制御装置として、車両に搭載されるバッテリ電源と、各種制御機器(負荷)に必要な駆動電圧との差を吸収するためにDC−DCコンバータを用いるものがあり、例えば、特許文献1に開示されている。
As a conventional control device such as a vehicle instrument, there is one that uses a DC-DC converter to absorb a difference between a battery power source mounted on a vehicle and a driving voltage required for various control devices (loads).
しかしながら、これらDC−DCコンバータを用いた電源回路は、負荷電流(消費電流)の大きい場合(通常の稼働状態)と小さな場合とで電圧変換効率や発熱状態が大きく異なるため、両方の場合で最適な電源回路を構成することが困難であった。 However, the power supply circuit using these DC-DC converters is optimal in both cases because the voltage conversion efficiency and heat generation state differ greatly when the load current (current consumption) is large (normal operating state) and when it is small. It was difficult to construct a simple power supply circuit.
特に、車両が稼働状態から停止状態に移行した後でも、時刻の計測やセキュリティ装置の作動など特定の機能に限定し、車両用計器を低電流モードとして作動させる必要がある際には、前述のように電源回路による電圧変換の効率が低下した場合、入力側の電流が増加することで、負荷電流が小さいにもかかわらず、バッテリの電力消費を高めてしまうため、低電流モードとして不利となってしまう問題があった。 In particular, even after the vehicle transitions from the operating state to the stopped state, it is limited to specific functions such as time measurement and security device operation, and when it is necessary to operate the vehicle instrument in the low current mode, Thus, when the efficiency of voltage conversion by the power supply circuit decreases, the current on the input side increases, which increases the battery power consumption even though the load current is small, which is disadvantageous as a low current mode. There was a problem.
そこで本発明の目的とするところは、上述した課題に着目してなされたものであって、低電流モードを必要とする車両であっても、負荷状態に対応した最適な駆動モードで電源回路を駆動できる車両用計器を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to pay attention to the above-mentioned problem, and even in a vehicle that requires a low current mode, the power supply circuit is set in an optimum drive mode corresponding to the load state. It is to provide a vehicle instrument that can be driven.
本発明の車両用計器は、車両情報を表示する表示手段と、車両からの各種情報を入力し、前記車両情報の表示を促す制御信号を生成し前記表示手段へ出力する制御手段と、前記車両に搭載されるバッテリ電源から所定電圧を生成し、前記表示手段や前記制御手段を有する負荷へ出力する電源回路とを備えた車両用計器であって、前記電源回路は、前記所定電圧を生成する際の駆動について、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とを切り替え可能に設けられ、前記制御手段は、前記負荷の作動状態に基づいて、各変調方式を切り替えるように促す切り替え信号を前記電源回路へ出力することを特徴とする。 The vehicle meter according to the present invention includes display means for displaying vehicle information, control means for inputting various information from the vehicle, generating a control signal for prompting display of the vehicle information, and outputting the control signal to the display means, and the vehicle And a power supply circuit that generates a predetermined voltage from a battery power source mounted on the battery and outputs the predetermined voltage to a load having the display means and the control means. The power supply circuit generates the predetermined voltage. For switching, a pulse width modulation method and a pulse frequency modulation method are provided so as to be switchable, and the control means sends a switching signal for urging to switch each modulation method based on an operating state of the load. It is characterized by being output to.
また、前記制御手段は、前記表示手段による表示を行う際に、前記パルス幅変調方式を用いて前記電源回路を駆動させるように制御し、前記表示手段を停止する際に、前記パルス周波数変調方式を用いて前記電源回路を駆動させるように制御することを特徴とする。 Further, the control means controls the power supply circuit to be driven using the pulse width modulation method when performing display by the display means, and the pulse frequency modulation method when stopping the display means. And controlling to drive the power supply circuit.
本発明は、車両に搭載されるバッテリ電源から所定電圧を生成し、低電流モードを必要とする車両であっても、負荷へ出力する電源回路を備える車両用計器に関し、負荷状態に対応した最適な駆動モードで電源回路を駆動できる。 The present invention relates to a vehicular instrument including a power supply circuit that generates a predetermined voltage from a battery power supply mounted on a vehicle and outputs a predetermined current to a load even when the vehicle requires a low current mode. The power supply circuit can be driven in various drive modes.
以下、本発明が適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the accompanying drawings.
本発明の車両用計器を二輪自動車に搭載したものを例に挙げて説明する。図1に示すように、車両用計器Aは、電源回路1と、表示手段2と、制御手段3とを備えている。
A vehicle instrument according to the present invention mounted on a two-wheeled vehicle will be described as an example. As shown in FIG. 1, the vehicle meter A includes a
電源回路1は、図示しないスイッチング手段によるオン/オフ駆動によって、12V付近を変化するバッテリ電圧を所定電圧(例えば、5V)に変換するDC−DCコンバータ11を設け、車両に搭載された表示手段2や制御手段3などの電子部品の駆動電圧を出力する。また、電源回路1は、前述オン/オフ駆動する際に、パルス周波数変調方式と、パルス幅変調方式とによって駆動できるように構成されており、この変調方式の切り替え用入力端子12を設けている。
The
表示手段2は、車両利用者が乗車状態にて視認可能な位置に設けられる車両用計器A内において、制御手段3からの制御信号に基づいて、車両情報を車両利用者に報知するためのインターフェースである。表示手段2は、車両の各種情報に応じて回動する指針やこの指針の指示対象となる目盛り板などを備えてなり、計測量を対比判読できるように表示する、所謂アナログ計器や、液晶または有機ELなどの表示パネルを用いて数値やバー表示できるものである。 The display means 2 is an interface for notifying the vehicle user of vehicle information based on a control signal from the control means 3 in the vehicle meter A provided at a position where the vehicle user can visually recognize the vehicle. It is. The display means 2 includes a so-called analog instrument, a liquid crystal display or a so-called analog instrument that includes a pointer that rotates in accordance with various types of information on the vehicle, a scale plate that is an instruction target of the pointer, and the like so that the measured amount can be read in comparison Numerical values and bars can be displayed using a display panel such as an organic EL.
なお、表示手段2は、イグニションスイッチ(起動スイッチ)Sがオン状態である場合に、車両の各種情報に基づいた車両の走行速度やエンジン回転数、残燃料量、燃費情報などの計測値を表示できるようにしている。また、表示手段2は、電源回路1から供給される駆動電圧によって作動でき、夜間であっても車両情報を視認できるようにする照明用光源などの電子部品(負荷)も設けている。
The display means 2 displays measured values such as the vehicle running speed, engine speed, remaining fuel amount, and fuel consumption information based on various types of vehicle information when the ignition switch (start switch) S is on. I can do it. The display means 2 is also provided with an electronic component (load) such as an illumination light source that can be operated by a driving voltage supplied from the
制御手段3は、電源回路1と、表示手段2と、車両からの各種情報を入力するための操作スイッチあるいはセンサなどに接続される電気信号線や、CAN(Controller Area Network)を用いた通信ケーブルなどの配線と、に接続される。制御手段3は、電源回路1からの出力を駆動源として駆動するマイクロコンピュータを適用でき、前記各種情報に基づいて表示手段2を制御するための演算処理などを行う。
The control means 3 includes a
また、制御手段3は、入力する各種信号に基づいて演算処理するためのCPUと、このCPUにおける演算処理結果等を一時的に格納する読出し及び書換え可能なRAMや、制御プログラムや制御データを格納したROMから構成される記憶部と、前記各種信号や制御信号、クロック信号などをやり取りするためにバス接続された入出力インターフェースと、を備えている。なお、制御手段3は、後述する低電流モードにおいて、該クロック信号を用いた時刻の計測を行うことができる。 The control means 3 stores a CPU for performing arithmetic processing based on various input signals, a readable / rewritable RAM for temporarily storing arithmetic processing results in the CPU, a control program and control data. A storage unit including a ROM, and an input / output interface connected by a bus for exchanging the various signals, control signals, clock signals, and the like. The control means 3 can measure the time using the clock signal in the low current mode described later.
上述した車両用計器Aの電源回路1、表示手段2、制御手段3は、同一の筐体内に収納保持され、配線やコネクタを介して、イグニションスイッチSやバッテリBと接続されている。
The
次に、制御手段3の処理手順について、図2を用いて説明する。 Next, the processing procedure of the control means 3 will be described with reference to FIG.
制御手段3は、車両のイグニションスイッチSと図示しない抵抗素子などを介して接続し、状態信号として入力端子31から入力してオン/オフ状態を監視する(ステップS1)。なお、制御手段3は、表示手段2による表示/非表示をイグニションスイッチSの状態によって切り替えるため、以下の処理を行う。
The control means 3 is connected to the ignition switch S of the vehicle via a resistance element (not shown) and the like, and is input from the
制御手段3は、イグニションスイッチSがオフ状態からオン状態へ移行した場合には、通常の稼働モードとして、表示手段2などの大きな負荷に対応した電圧変換を行うために、パルス幅変調方式を用いて電源回路1が駆動するように促す切り替え信号を電源回路1に出力し(ステップS2)、その後、入力する各種信号に基づいて、走行等によって変化する車両情報を表示手段2に表示するための通常演算処理(ステップS3)を行う。
When the ignition switch S shifts from the off state to the on state, the
また、前述判定処理によって、イグニションスイッチSがオン状態からオフ状態へ移行した場合には、低電流モードとして、表示手段2による表示出力を停止する処理(ステップS4)を行った後、パルス周波数変調方式を用いて電源回路2が駆動するように促す切り替え信号を電源回路1に出力し(ステップS5)、時刻の計測、またはセキュリティ機能など特定機能のみ行う所定機能演算処理(ステップS6)を行う。
Further, when the ignition switch S shifts from the on state to the off state by the determination process described above, the process of stopping the display output by the display unit 2 (step S4) is performed as the low current mode, and then the pulse frequency modulation is performed. A switching signal that prompts the
以上の処理によって、車両用計器Aは、負荷の一つとなる表示手段2の状態に応じて、最適な変調方式で電源回路1を駆動できるだけでなく、自動的な変調方式の切り替えについても、負荷の消費電流を検出するなどの構成を設けずに、簡単な構成で実現できる。
Through the above processing, the vehicle meter A can not only drive the
かかる車両用計器Aは、車両情報を表示する表示手段2と、車両からの各種情報を入力し、前記車両情報の表示を促す制御信号を生成し表示手段2へ出力する制御手段3と、前記車両に搭載されるバッテリ電源から所定電圧を生成し、表示手段2や制御手段3を有する負荷へ出力する電源回路2とを備え、電源回路1は、前記所定電圧を生成する際の駆動について、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とを切り替え可能に設けられ、制御手段3は、前記負荷の作動状態に基づいて、各変調方式を切り替えるように促す切り替え信号を電源回路1へ出力する。
The vehicle meter A includes a
従って、通常の稼働モードと低電流モードとの両方のモードに対応できる電源回路を用いた車両用計器となる。特に、上述構成の車両用計器Aは、二輪自動車などのように大型で大容量なバッテリを搭載しない車両においても、小さな待機電力で済むため、有利である。また、上述した構成は、複数の電源回路(DC−DCコンバータ)や、低消費モード時に電源回路とバッテリとの間を断線するためのスイッチ回路など、複雑な構成を必要としないため、有利である。 Therefore, it becomes a vehicle meter using a power supply circuit that can support both the normal operation mode and the low current mode. In particular, the vehicular instrument A having the above-described configuration is advantageous because a small standby power is required even in a vehicle such as a two-wheeled vehicle that does not have a large and large-capacity battery. The above-described configuration is advantageous because it does not require a complicated configuration such as a plurality of power supply circuits (DC-DC converters) and a switch circuit for disconnecting the power supply circuit and the battery in the low power consumption mode. is there.
また、制御手段3は、表示手段2による表示を行う際に、前記パルス幅変調方式を用いて電源回路1を駆動させるように制御し、表示手段2を停止する際に、前記パルス周波数変調方式を用いて電源回路1を駆動させるように制御することによって、表示手段2の表示状態に応じた変調方式を選択できるため、負荷の状態に対応した、最適な変調方式を選択することができる。なお、通常の稼働モードにてパルス周波数変調方式を使用しないため、高周波数のスイッチングによるノイズ発生を抑制できる。また、低負荷時(低電流モード)にパルス周波数変調方式で駆動することによって、パルス幅変調方式で駆動する場合に比べて、より小さな電流出力に対応できる。
The control means 3 controls the
なお、本発明の車両用計器を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。例えば、イグニションスイッチSのオン/オフ操作に応じて表示手段2の表示状態が変化するものを示したが、この他に、運転者の乗車や降車を判定して、表示手段の表示状態や上述モードの切り替えを行うように構成することもできる。
Although the vehicular instrument of the present invention has been described as an example in the configuration of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and other configurations depart from the gist of the present invention. It goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope. For example, the display state of the
本発明は、車両用計器に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器として適用できる。 The present invention relates to a vehicle instrument, and can be applied as, for example, a vehicle instrument mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, an agricultural machine, or a construction machine.
1 電源回路
2 表示手段
3 制御手段
A 車両用計器
B バッテリ
S イグニションスイッチ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
車両からの各種情報を入力し、前記車両情報の表示を促す制御信号を生成し前記表示手段へ出力する制御手段と、
前記車両に搭載されるバッテリ電源から所定電圧を生成し、前記表示手段や前記制御手段を有する負荷へ出力する電源回路とを備えた車両用計器であって、
前記電源回路は、前記所定電圧を生成する際の駆動について、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とを切り替え可能に設けられ、
前記制御手段は、前記負荷の作動状態に基づいて、各変調方式を切り替えるように促す切り替え信号を前記電源回路へ出力することを特徴とする車両用計器。 Display means for displaying vehicle information;
Control means for inputting various information from the vehicle, generating a control signal for prompting display of the vehicle information, and outputting the control signal to the display means;
A vehicle meter comprising a power supply circuit that generates a predetermined voltage from a battery power supply mounted on the vehicle and outputs the predetermined voltage to a load having the display means and the control means,
The power supply circuit is provided to be able to switch between a pulse width modulation method and a pulse frequency modulation method for driving when generating the predetermined voltage,
The vehicle instrument characterized in that the control means outputs a switching signal for urging to switch each modulation method to the power supply circuit based on an operating state of the load.
前記表示手段を停止する際に、前記パルス周波数変調方式を用いて前記電源回路を駆動させるように制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用計器。 The control means controls to drive the power supply circuit using the pulse width modulation method when performing display by the display means,
The vehicular instrument according to claim 1, wherein when the display means is stopped, the power supply circuit is controlled to be driven using the pulse frequency modulation method.
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