JP2015151072A - 車両情報取得装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】現在位置情報取得のシステムアップに要するコストを低減可能な車両情報取得装を提供する。
【解決手段】車両側から車両情報を周期的に取得し、また、車両の現在位置情報を周期的に取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を外部機器に送信する車両情報取得装置200である。前記車両情報を取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を前記外部機器に送信する第一回路を有する第一回路基板211と、GNSSユニット205が実装され、前記現在位置情報を取得する第二回路を有する第二回路基板212と、を備え、第二回路基板212が第一回路基板211に着脱可能に接続される。
【選択図】図4

Description

本発明は、車両側から、例えば車速、エンジン回転数、アクセル開度、吸気圧、水温及び外気温等の車両情報を周期的に取得する車両情報取得装置に関する。
従来、車両に設けられるOBD2(On-board diagnostics 2)などの車両診断コネクタを介して車両側ECU(Electronic Control Unit)から車両情報を取得し、取得した車両情報を外部機器に送信する車両情報取得装置として、例えば特許文献1に開示されるものがある。また、特許文献2には、GPS(Global Positioning system)信号からの車両の現在位置情報を取得できるGPSユニット、車両の挙動を計測して車両挙動情報を取得する3Dジャイロ、車速を取得する車速取得部、ギア情報を取得するギア情報取得部などを有する車両状態情報収集装置が開示されている。
特開2012−153205号公報 特開2013−199249号公報
車両情報取得装置でGPSをはじめとするGNSS(Global Navigation Satellite System(s))の電波を受信して車両情報とともに車両の現在位置情報を取得可能とするにあたり、車両情報取得装置に備えられる回路基板にGNSSユニットを半田によって固定することが考えられる。しかしながら、GNSSユニットは年々検出精度が向上しており、より精度の高いGNSSユニットを使用しようとすると車両情報取得装置ごとGNSSユニットを交換する必要があり、現在位置情報取得のシステムアップに要するコストが増大するといった問題点があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車両情報と現在位置情報とを取得可能な車両情報取得装置において、現在位置情報取得のシステムアップに要するコストを低減可能な車両情報取得装を提供することを目的とする。
本発明は、前述の課題を解決するために、車両側から車両情報を周期的に取得し、また、前記車両の現在位置情報を周期的に取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を外部機器に送信する車両情報取得装置であって、
前記車両情報を取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を前記外部機器に送信する第一回路を有する第一回路基板と、
GNSSユニットが実装され、前記現在位置情報を取得する第二回路を有する第二回路基板と、を備え、
前記第二回路基板は、前記第一回路基板に着脱可能に接続されることを特徴とする。
本発明は、車両情報と現在位置情報とを取得可能な車両情報取得装置において、現在位置情報取得のシステムアップに要するコストを低減可能となる。
本発明の実施形態である車両情報表示システムの構成を示すブロック図。 同上における携帯電話の表示操作部の表示例を示す図。 同上における携帯電話の表示操作部の表示例を示す図。 同上における車両情報取得装置の概略断面図。 同上における車両情報取得装置の上面図。 同上における車両情報取得装置の別例を示す概略断面図。
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態(図面の内容も含む。)によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更(構成要素の削除も含む)を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
図1は、本実施形態に係る車両情報表示システム1000の構成を示す図である。
車両情報表示システム1000は、携帯電話(外部機器の一例)100と、車両情報取得装置200と、から構成されている。携帯電話100と車両情報取得装置200とは相互通信が可能なように無線接続される。なお、携帯電話100と車両情報取得装置200とは有線接続されてもよい。また、車両情報取得装置200は、車両300に設けられる車両診断コネクタ302を介して車両側ECU301から車両情報を取得するものである。取得する車両情報としては、車速、エンジン回転数、スロットル開度、水温、吸気圧、外気温、電圧値などが上げられるがこれらに限定されるものではない。車両側ECU301は、エンジン制御などのパワー・トレイン系ECUやエアコン制御などのボディ系ECUを含む。本実施形態においては、車両診断コネクタ302はOBD2メスコネクタからなり、車両側ECU301と車両情報取得装置200との間でCAN通信を行うものとする。なお、車両側ECU301と車両情報取得装置200との間はK−LINEで通信するものであってもよい。
携帯電話100は、制御部101、無線通信インターフェース102、記憶部103、表示操作部104、通信部105、アンテナ部106、を有する。
制御部101は、例えばマイクロコンピュータからなり、制御部101が実行する処理(携帯電話100全体の制御など)を実際に行うCPU(Central Processing Unit)と、CPUのメインメモリとして機能するRAM(Random Access Memory)と、制御部101に後述の処理などを実行させる各種プログラムを記憶するROM(Read Only Memory)と、制御部101に入出力される情報(信号)をCPU用にデジタル変換したり出力用にアナログ変換したりする各種変換器と、を備える。制御部101は、CPUに加えて、制御部101が行う処理の一部をCPUに代わって実行するための各種専用回路(例えば、画像処理回路など)を備えても良い。
無線通信インターフェース102は、車両情報取得装置200と無線接続するためのインターフェースであり、Bluetooth(登録商標)や無線LANなどの近距離無線通信が用いられる。無線通信インターフェース102は、本発明の受信部として機能する。
記憶部103は、制御部101が処理を実行する際に使用するデータなどを記憶する。記憶部103は、フラッシュメモリなどのデータを書き換え可能な不揮発性記憶媒体などを含んで構成される。記憶部103は、メモリーカードなどの着脱容易なものを含んでもよい。
表示操作部104は、タッチパネルを備えたディスプレイであり、画像表示を行う表示部としての機能とアプリケーションの実行等を行うための操作部としての機能を備える。
通信部105は、各種復調器及び変調器を含み、例えばアンテナ部106を介して、インターネットなどのネットワークに接続され、外部の他の装置(例えばネットワークサーバ)からネットワークを介して供給された情報(画像やプログラムを含む)を受信して、制御部101に供給したり、制御部101が送信する情報を、ネットワークを介して他の装置に供給したりする。
本実施形態における携帯電話100は、いわゆるスマートフォンと称される高機能携帯電話であり、制御部101内に複数種類のアプリケーションを格納しており、制御部101が各アプリケーションを実行することによって起動する通話機能、メール機能、ナビゲーション機能、音楽データ再生機能、写真データ再生機能、動画データ再生機能、地図表示機能あるいはウェブブラウジング機能などの多様な機能を備える。特に、本実施形態においては、携帯電話100は、車両情報及び現在位置情報を含む走行情報を記憶部103に記憶する走行情報記憶機能と前記走行情報に基づく走行情報表示機能を有し、制御部101には、この走行情報記憶機能と走行情報表示機能を実行する走行情報記憶/表示アプリケーションが格納されている。そして、携帯電話100は、実行中のアプリケーションに対応した画像が表示部104に表示されるものである。
車両情報取得装置200は、マイクロコンピュータからなる制御部201、コネクタ202、CAN通信インターフェース203、無線通信インターフェース204、GNSSユニット205、記憶部206、を有する。
制御部201は、例えば、制御部201が実行する処理(車両情報の送信など)を実際に行うCPUと、CPUのメインメモリとして機能するRAMと、制御部201に後述の処理などを実行させる各種プログラムを記憶するROM、制御部201に入出力される情報(信号)をCPU用にデジタル変換したり出力用にアナログ変換したりする各種変換器と、を備える。
コネクタ202は、車両300に設けられる車両診断コネクタ302に接続可能なコネクタであり、本実施形態においては、+12Vの常時電源ライン、CAN_H信号ライン、CAN_L信号ライン、アースラインの各配線を有するOBD2オスコネクタからなる。なお、車両情報取得装置200は、シガープラグと接続可能として車両300のシガーソケットから電源を供給するようにしてもよい。
CAN通信インターフェース203は、車両診断コネクタ302を介して車両側ECU301とCAN通信を行うためのインターフェースである。
無線通信インターフェース204は、携帯電話100と無線接続するためのインターフェースであり、無線通信インターフェース102と同様の規格からなる。
GNSSユニット205は、図1において図示しないコネクタを介して車両300に配置されるGNSSアンテナ303と接続され、GPSやGLONASS(Global Navigation Satellite System)などのGNSSの衛星からの送信データ(電波)を受信して現在位置を示す位置情報(現在位置情報)を生成する受信機である。GNSSを用いて取得される現在位置は、公知の方法を適宜用いて取得すればよい。GNSSユニット205は、生成した現在位置情報を制御部201に送信する。
記憶部206は、車両側ECU301から得られた車両情報やGNSSユニット205から得られた現在位置情報、後述するリクエストデータを生成するためのデータテーブル等を記憶するものである。
制御部201は、電源が投入されると、記憶部206に記憶されるデータテーブルを参照して車両側ECU301に複数種類の車両情報のうち1つを要求するデータフレーム(リクエストデータ)生成し、CAN通信インターフェース203から車両診断コネクタ302を介して車両300内のバスライン(シリアルデータ通信路)に送信する。車両側ECU301は、前記バスライン上の前記リクエストデータを受信すると前記リクエストデータで要求された車両情報を示すデータフレーム(レスポンスデータ)を前記バスライン上に送信する。前記バスライン上に送信された前記レスポンスデータは車両診断コネクタ302、CAN通信インターフェース203を介して制御部201に受信され、制御部201は車両情報を取得する。制御部201は、前記レスポンスデータが受信されると次の車両情報を要求するデータフレームの生成、送信を行う。制御部201はかかる処理を反復実行することで複数種類の車両情報を周期的に取得する。
また、制御部201は、GNSSユニット205から周期的に現在位置情報を受信(取得)する。
本車両情報表示システム1000において、携帯電話100と車両情報取得装置200とが接続されると、それぞれの制御部101、201は互いに無線通信インターフェース102、204を介して接続されたことを相互に認識する。携帯電話100の制御部101は、車両情報取得装置200と接続されたことを認識すると車両情報取得装置200からの車両情報及び現在位置情報を受信可能とする。なお、このとき自動的に前記走行情報記憶機能及び前記走行情報表示機能を実行するためのアプリケーションを起動してもよく、また、手動でアプリケーションの起動を行ってもよい。車両情報取得装置200の制御部201は、前述の方法で取得した車両情報及び現在位置情報を同期して無線通信インターフェース204を介して携帯電話100に送信する。
次に、携帯電話100の走行情報記憶/表示アプリケーションについて説明する。制御部101は、ユーザ(主に運転者)の表示操作部104に対する選択操作(例えばメニュー画面におけるアイコンをタッチする操作)等によって、走行情報記憶/表示アプリケーションを起動する。
走行情報記憶/表示アプリケーションは、前記走行情報の記憶と記憶中の前記走行情報に基づく表示を行う記憶/表示モードと、過去に記憶された前記走行情報を再生する再生モードと、から構成される。制御部101は、走行情報記憶/表示アプリケーションを起動すると、表示操作部104に初期画面として例えば図2に示すようなモードを選択するモード選択画面を表示させる。ユーザは、記憶/表示モードを示すアイコン11あるいは再生モードを示すアイコン12のいずれかに対してタッチ操作をして、モードの選択を行う。
モード選択画面において記憶/表示モードが選択されると、制御部101は、所定時間中の前記走行情報を記憶部103に記憶させ、また、前記走行情報に基づいて、表示操作部104に車両情報の変化を示す車両情報グラフと走行軌跡とを表示させる。なお、記憶/表示モードの選択に伴って前記走行情報の記憶を開始させてもよいし、所定の記憶開始操作に伴って前記走行情報の記憶を開始させてもよい。また、記憶/表示モードの終了操作に伴って前記走行情報の記憶を終了させてもよいし、所定の記憶終了操作に伴って前記走行情報の記憶を終了させてもよい。本実施形態においては、前記走行情報として、車両情報取得装置200から受信した車両情報及び現在位置情報と、制御部101で算出した記憶時間あるいは記憶開始時刻及び記憶終了時刻等を記憶する。図3は、記憶/表示モードにおける表示操作部104の表示例を示すものである。表示操作部104には、記憶中の車両情報の変化を示す車両情報グラフとして車速の変化を示すSPグラフ21とエンジン回転数の変化を示すTAグラフ22とが表示される。SPグラフ21及びTAグラフ22は、一定時間内での車速及びエンジン回転数の変化をグラフ化して表示するものであり、図3中の右側方向に向かって時間経過を示すように表示される。グラフが表示領域の右側端部まで表示された後は、右側端部が現在値を示すように左側方向に向かって順次グラフが移動する。また、表示操作部104には、SPグラフ21とTAグラフ22と重ねて、地図情報31と走行軌跡32とが表示される。なお、SPグラフ21及びTAグラフ22が、地図情報31及び走行軌跡32の上に重なるように表示される。地図情報31は前記走行情報に含まれる現在位置情報に基づいて外部のネットワークサーバから通信部106を介して受信される地図画像である。また、走行軌跡32は、前記走行情報に含まれる位置情報に基づいてマップマッチングなどの公知の方法で地図情報31上に描画されるものであり、前記走行情報の記憶中に車両が走行した地図情報31上の走行コースを示すものである。このほか、表示操作部104には、SPグラフ21及びTAグラフ22と地図情報31及び走行軌跡32と並べて、車両情報41として車速、エンジン回転数及び過給圧の現在値がデジタル表示されている。なお、車両情報41をSPグラフ21及びTAグラフ22と並べて、かつ、地図情報31及び走行軌跡32と重ねて表示してもよい。SPグラフ21及びTAグラフ22と走行軌跡32とは、それぞれが判別しやすいように異なる線幅(太さ)及び/あるいは異なる色で表示される。
次に、車両情報取得装置200の構造について図4を用いて説明する。図4は、車両情報取得装置200を示す概略断面図である。
車両情報取得装置200は、ケース体210と、第一回路基板211と、第二回路基板212と、を備える。
ケース体210は、ABS等の樹脂材料からなる上ケース(第二ケース)210a及び下ケース(第一ケース)210bとから構成され、車両情報取得装置200を構成する各部材を収納するものである。上ケース210aと下ケース210bとは例えばボルトやフック等の固定部材によって互いに着脱可能に固定されている。
第一回路基板211は、ケース体210に収納されるものであって、例えばガラスエポキシ基板等からなる硬質の回路基板である。第一回路基板211は、制御部201、コネクタ202とハーネスを介して接続するためのコネクタ、CAN通信インターフェース203、無線通信インターフェース204、記憶部206及びこれらを接続する配線パターン等が実装されており、車両情報取得装置200の車両情報の取得と車両情報及び現在位置情報の送信を行う第一回路が形成されたメイン基板となる。なお、図4においては、無線通信インターフェース以外の部材は省略して図示している。第一回路基板211は、下ケース210bに設けられる2つの取付ボス210cに配置され、ビス等によって取付ボス210cに、すなわち下ケース210bに固定されている。また、第一回路基板211の第二回路基板212との対向面には、第二回路基板212と接続するための2つの第一コネクタ213が実装されている。第一コネクタ213は、例えば基板対基板の垂直接続コネクタのレセプタクル(メスコネクタ)である。
第二回路基板212は、第一回路基板211の上ケース210aとの対向面上に着脱可能に実装されるものであって、例えばガラスエポキシ基板からなる硬質の回路基板である。第二回路基板212は、GNSSユニット205、GNSSアンテナ303とハーネスを介して接続するための第三コネクタ215及びこれらを接続する配線パターン等が実装されており、車両情報取得装置200の現在位置情報の取得を行う第二回路が形成されたサブ基板となる。第二回路基板212の第一回路基板211との対向面には、第一コネクタ213と対向する位置に2つの第二コネクタ214が実装されている。第二コネクタ214は、第一コネクタ213と一対のコネクタを構成するものであり、例えば基板対基板の垂直接続コネクタのヘッダー(オスコネクタ)である。第一,第二コネクタ213,214が接続されることにより、第二回路基板212は第一回路基板211と着脱可能に接続(基板対基板接続)されるとともに、第一回路基板211上に支持される。すなわち、一対の第一,第二コネクタ213,214は第二回路基板212の支持部材を兼ねる。
図5は、第一回路基板211上の第二回路基板212の位置関係を示す上面図である。なお、同図においてはケース体210(上ケース210a)を点線で示している。
第一回路基板211の上ケース210a側から見て、第二回路基板212は第一回路基板211の上ケース210aとの対向面の中央より外周側(図5における下側)に配置される。このように、第二回路基板212を第一回路基板211の面上の極力外周側に配置することによって、ケース体210に設けられる孔部(図示しない)から一部が露出するコネクタ215に対して近い位置にGNSSユニット205を設けることができ、両者を接続する配線の長さを短縮してノイズを低減することができる。
(GNSSユニット205の交換(システムアップ)について)
ユーザは、より精度が高いなどの他のGNSSユニット205を用いて車両情報取得装置200の現在位置情報取得のシステムアップを行う場合、まず、上ケース210aを下ケース210bから外して、第一回路基板211及び第二回路基板212を露出させる。次に、第二回路基板212を第一回路基板211から外す。一対の第一,第二コネクタ213,214による接続であるため、ユーザは手で容易に第二回路基板212を外すことができる。次に、他のGNSSユニット205、第二コネクタ214などが実装された他の第二回路基板212を用意し、他の第二回路基板212の第二コネクタ214を第一回路基板211の第一コネクタ213に挿入して他の第二回路基板212を第一回路基板211に接続する(GNSSユニット205の交換)。GNSSユニット205の交換完了後、再度上ケース210aを下ケース210bに固定する。これによって、GNSSユニット205を含む第二回路基板212を交換するのみで、車両情報取得装置200の現在位置情報取得のシステムアップを行うことができる。これは、車両情報取得装置200全体を交換する方法と比較して安価であることはもちろんである。
本実施形態における車両情報取得装置200は、車両300側から車両情報を周期的に取得し、また、車両の現在位置情報を周期的に取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を外部機器(携帯電話100)に送信する車両情報取得装置200であって、前記車両情報を取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を前記外部機器に送信する第一回路を有する第一回路基板211と、GNSSユニット205が実装され、前記現在位置情報を取得する第二回路を有する第二回路基板212と、を備え、第二回路基板212は、第一回路基板211に着脱可能に接続されることを特徴とする。
これによれば、GNSSユニット205を含む第二回路基板212を交換するのみで、車両情報取得装置200の現在位置情報取得のシステムアップを行うことができ、システムアップに要するコストを低減することができる。
また、第一回路基板211及び第二回路基板212の互いの対向面にそれぞれ実装される一対の第一,第二コネクタ213,214を備え、一対の第一,第二コネクタ213,214は、第二回路基板212を第一回路基板211に着脱可能に接続することを特徴とする。
これによれば、ユーザは手で容易に第二回路基板212を交換することができる。
また、一対の第一,第二コネクタ213,214は、第二回路基板212を支持する支持部材を兼ねる。
これによれば、専用の支持部材を不要とすることで部品点数を低減して製造コストを抑制することができる。
また、第二回路基板212にGNSSアンテナ303と接続する第三コネクタ215が実装され、第二回路基板212は、第一回路基板211の中央よりも外周側に配置されてなることを特徴とする。
これによれば、第三コネクタ215に対して近い位置にGNSSユニット205を設けることができ、両者を接続する配線の長さを短縮してノイズを低減することができる。
また、第一,第二回路基板211,212を収納し、第一回路基板211を支持する第一ケース(下ケース210b)と、前記第一ケースに着脱可能に固定される第二ケース(上ケース210a)と、を有するケース体210を備え、第二回路基板212は、第一回路基板211の前記第二ケースとの対向面に配置されることを特徴とする。
これにより、第二回路基板212の交換時に上ケース210aを下ケース210bから外すことで第二回路基板212を露出させることができ、容易に第二回路基板212を交換することができる。
図6は、車両情報取得装置200の別例を示すものである。図6において、車両情報取得装置200は、上ケース210aに第二回路基板212と対向する開口部210dと、開口部210dに着脱可能に配設されて開口部201dを塞ぐ蓋部210eとを備える。蓋部210eは、上ケース210aと同じ材料からなり、開口部210d側に突出する係止部210fによって開口部201cに係止されて開口部210dに着脱可能に配設される。かかる構成により、第二回路基板212の交換時に蓋部210eを外すのみで第二回路基板212を露出させることができ、交換作業をより容易とすることができる。
なお、本実施形態において、車両情報取得装置200は、車両300に設けられる車両診断コネクタ302を介して車両ネットワーク(車両側ECU301)から車両情報を取得するものであったが、本発明の車両情報取得装置は、車両内に搭載され各種車両情報を検出するセンサから車両情報を取得するものであってもよい。また、車両側ECU301及び各種センサの両方から車両情報を取得可能なものであってもよい。また、本実施形態においては、一対の第一,第二コネクタ213,214を2組使用して第二回路基板212を第一回路基板211に2個所で接続したが、一対の第一,第二コネクタ213,214を1組あるいは3組以上使用して、第二回路基板212の第一回路基板211への接続個所を1個所あるいは3個所以上としてもよい。
また、車両情報取得装置200は、取得した車両情報を携帯電話100に送信するものであったが、外部機器として、専用のディスプレイ装置やナビゲーション装置、携帯電話に近似のタブレット型デバイスやポータブルインターネットデバイス、PDA(Personal Digital Assistant)などに車両情報を送信するものであってもよい。また、1つのケースに車両情報を表示可能な表示手段と一体的に設けられて車両情報表示装置を構成し、この表示手段に車両情報を送信するものであってもよい。
本発明は、車両側から、例えば車速、エンジン回転数、アクセル開度、吸気圧、水温及び外気温等の車両情報を周期的に取得する車両情報取得装置に好適である。
100 携帯電話
101 制御部
102 無線通信インターフェース
103 記憶部
104 表示操作部
105 通信部
106 アンテナ部
200 車両情報取得装置
201 制御部
202 コネクタ
203 CAN通信インターフェース
204 無線通信インターフェース
205 GNSSユニット
206 記憶部
210 ケース体
210a 上ケース
210b 下ケース
211 第一回路基板
212 第二回路基板
213 第一コネクタ
214 第二コネクタ
215 第三コネクタ
300 車両
301 車両側ECU
302 車両診断コネクタ
303 GNSSアンテナ

Claims (4)

  1. 車両側から車両情報を周期的に取得し、また、前記車両の現在位置情報を周期的に取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を外部機器に送信する車両情報取得装置であって、
    前記車両情報を取得し、前記車両情報及び前記現在位置情報を前記外部機器に送信する第一回路を有する第一回路基板と、
    GNSSユニットが実装され、前記現在位置情報を取得する第二回路を有する第二回路基板と、を備え、
    前記第二回路基板は、前記第一回路基板に着脱可能に接続されることを特徴とする車両情報取得装置。
  2. 前記第一回路基板及び前記第二回路基板の互いの対向面にそれぞれ実装される一対のコネクタを備え、
    前記一対のコネクタは、前記第二回路基板を前記第一回路基板に着脱可能に接続することを特徴とする請求項1に記載の車両情報取得装置。
  3. 前記一対のコネクタは、前記第二回路基板を支持する支持部材を兼ねることを特徴とする請求項2に記載の車両情報取得装置。
  4. 前記第二回路基板にGNSSアンテナと接続するコネクタが実装され、前記第二回路基板は、前記第一回路基板の中央よりも外周側に配置されてなることを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の車両情報取得装置。
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