JP2020062946A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な回路構成によって、光源駆動可能な車両用計器を提供する。【解決手段】車両情報を表示する表示器３と、この表示器３を照明する光源５と、光源５への駆動信号を出力する出力ポートを有する制御手段２と、光源５と制御手段２との間を接続する配線Ｓを有する回路基板Ｇと、を備え、光源５は、複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３と配線Ｓを用いて接続され、前記駆動信号を合成した合成信号によって駆動される。【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用計器に関し、特に、照明用光源を備えた複合計器として好適である。

従来、この種の車両用計器の照明構造として、アナログ式の車両用計器の表示板の背面側に配置され、Ｌ Ｅ Ｄ （ Light Emitting Diode） 等の光源（ 発光素子） を発光させて背面側から被照明体である表示板あるいは指針を照明するものが知られている（ 例えば、特許文献１ 参照） 。

また、このような構成の回路では、部分的に高輝度な照明出力が必要であったり、複数の光源が直列に接続され負荷が大きいケースが多く、別途用意される電源回路から該光源への電力供給の経路に、マイクロコンピュータを有する制御手段からの制御信号によって作動するスイッチ手段（例えば、トランジスタ素子）を設け、該光源のオン/オフが切り換えできるようにしている。

特開２００９−３２７４４０号公報

しかしながら、上述車両用計器にあっては、光源を駆動するためのスイッチ手段や電源回路から光源までの配線など必要になる。できるだけ複雑でなく簡素な回路構成が望まれているため、改善の余地があった。

そこで本発明の目的は、この課題に着目し、簡素な回路構成によって、光源駆動可能な車両用計器を提供することにある。

本発明の車両用計器は、
車両情報を表示する表示部と、
この表示部を照明する光源と、
前記光源への駆動信号を出力する出力ポートを有する制御手段と、
前記光源と前記制御手段との間を接続する配線を有する回路基板と、
を備え、
前記光源は、複数の前記出力ポートと前記配線を用いて接続され、前記駆動信号を合成した合成信号によって駆動されることを特徴とする。

また、前記光源に接続され、前記合成信号を生成するための前記配線は、前記制御手段の同一レジスタの複数の出力ポートに接続されることを特徴とする。

また、前記制御手段は、前記複数の出力ポートに対して、同期した駆動信号を出力することを特徴とする。

本発明は、車両用計器に関し、簡素な回路構成によって、光源駆動可能となる。

本実施の形態における車両用計器を一部断面で示す正面図。 同上実施の形態における電気的な構成を示す回路図。 同上実施の形態におけるタイムチャート。

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。

本発明の車両用計器を自動車に搭載し速度計を備える複合計器に適用したものを例に挙げて説明する。図１は、車両用計器Ａの一例であり、スピード計Ｂ、水温計や燃料計Ｃ、液晶表示パネルＤ、インジケータＥなどの表示デバイスを備えた複合計器であり、筐体Ｆに収容される。また、図２に示すように、車両用計器Ａは、電源回路１と、制御手段２と、表示器（表示部）３と、スピーカ４と、光源５と、を設け、これらを実装する回路基板Ｇを備えている。回路基板Ｇは、筐体Ｆ内に固定保持されて収容される。

電源回路１は、車両用計器Ａの電源となる車載バッテリにコネクタを介して接続され、車載バッテリからの電力を用いて、制御手段２や表示器３などの駆動電力を生成する。この場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ等のレギュレータ回路を適用でき、例えば、車載バッテリから供給される約１２Ｖの電力を、５Ｖに降圧して各回路に定電圧の電力を供給する。

制御手段２は、車両からの各種情報を入力するための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（図示しない）と、に接続される。制御手段２は、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、光源５や速度計、走行距離積算計、を制御するための演算処理などを行う。

また、制御手段２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。

表示器３は、スピード計Ｂや水温計や燃料計Ｃの各指針を回動させるモータや、駆動ドライバを備えた液晶表示素子を適用でき、回路基板Ｇに実装される。この場合、スピード計Ｂや水温計や燃料計Ｃは、制御手段２からの駆動信号によって回動する指針とこの指針が指示する目盛や数値などの指標とを対比判読可能に表示出力する所謂アナログ計器である。液晶表示パネルＤは、制御手段２からの制御信号に基づいて数値や文字、バー表示などを画像によって形成し、走行距離積算値や車外雰囲気温度など所望の車両情報を表現する表示器である。いずれも光源５等のバックライトによって、暗い場所でも視認できるように照明される。この他、表示器３としてターンインジケータやギアポジション表示のように、透過照明可能なシンボルマークとこの照明用光源からなるインジケータ（テルテール）Ｅも備える。

スピーカ４は、制御手段２からの制御信号に基づいて、警報や注意喚起状態、ガイダンスをビープ音や音声によって車両利用者に知らせる鳴動手段であり、回路基板Ｇと配線接続され、筐体Ｆ内に保持される。

光源５は、表面実装型の発光ダイオード素子を適用でき、例えば、表示器３用の照明光源として回路基板Ｇに実装される。光源５は、制御手段２の出力ポートの内、同一レジスタのポートＰ１〜Ｐ３に分岐配線Ｓによって接続され、この出力ポートＰ１〜Ｐ３からの出力される駆動信号を合成した合成信号によって、点灯／消灯が切り換えられる。
また、光源５に接続される配線Ｓには、電力調整用の制限抵抗Ｓ１や、ノイズ対応用のＣＲ回路Ｓ２が実装されても良い。同一レジスタの出力ポートＰ１〜Ｐ３は、命令セットアーキテクチャによって定まる同一のステータスレジスタ群に対応するポートから選択された出力端子である。

なお、制御手段２は、光源５の点灯／消灯を切り換える際には、出力ポートＰ１〜Ｐ３を同時に同じ駆動信号を出力することで、例えば、出力ポートＰ１から出力ポートＰ２への電流の回り込みを抑止でき、所望の光源５制御を行うことが可能となる。例えば、図３に示すように、制御手段２は、車両からの各種情報に基づいて、光源５の点灯条件を満たした場合Ｔに、出力ポートＰ１〜Ｐ３に同時に立ち上がる駆動信号Ｚ（図３の縦軸を電流値で示す）を出力することで、これら駆動信号が合成した電流値を有する合成信号に基づいて、光源５を駆動できる。

また、駆動信号の停止においても同様に、出力ポートＰ１〜Ｐ３を同時制御することで、出力ポートＰ１〜Ｐ３間での電流の回り込みを抑止し所望の駆動制御が達成できる。また、出力ポートＰ１〜Ｐ３からの同一の駆動信号にあっては、矩形波だけでなく、徐々に電流値を増減するようなフェード処理、または、パルス幅変調制御による調光制御（減光処理）も可能である。

回路基板Ｇは、ガラスエポキシ樹脂を基材に銅箔パターンや絶縁層を施した硬質プリント配線基板を適用でき、上述電子部品を実装するとともに、コネクタを介して車載バッテリからの電源供給を行うとともに、車両側の電子ユニットと接続される。また、回路基板Ｇは、表示部３の裏面側に実装面が対向するように設けられ、絶縁性の合成樹脂材からなる筐体Ｆに収容される。

斯かる車両用計器にあっては、
車両情報を表示する表示器３と、
この表示器３を照明する光源５と、
光源５への駆動信号を出力する出力ポートを有する制御手段２と、
光源５と制御手段２との間を接続する配線Ｓを有する回路基板Ｇと、
を備え、
光源５は、複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３と配線Ｓを用いて接続され、前記駆動信号を合成した合成信号によって駆動される。

したがって、駆動信号を光源５の駆動電流として用いるだけでなく、制御手段２の個々のポートから出力可能な電流値よりも大きな駆動電流を必要とする光源であっても、簡素な構造にて点灯／消灯を制御できる。特に、制御手段２に余剰な出力ポートがある場合には、これを活用できるため有効である。

また、光源５に接続され、前記合成信号を生成するための配線Ｓは、制御手段２の同一レジスタに対応する複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３に接続され、制御手段２は、複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３に対して、同期した駆動信号を出力することによって、出力ポートＰ１〜Ｐ３間の回り込み電流を抑止して所望の光源５の駆動制御が行える。

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。本実施形態にあっては、上記合成信号を駆動源として用いる光源５として、液晶表示パネルＤ用のバックライトとして複数光源に適用できるが、他の光源に適用することもでき、制御手段２のポート数を鑑みて部分的に用いられるとよい。また、制御手段２の同一レジスタに対応する複数の出力ポートＰ１〜Ｐ３、３個について適用したものを例示したが、本発明はこれに限らず、制御手段２が同時に制御可能なポート数分を上限に上述構成を適用することもできる。

また、車両用計器Ａ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載表示装置として好適である。

１ 電源回路
２ 制御手段
３ 表示器（表示部）
４ スピーカ
５ 光源
Ａ 車両用計器
Ｇ 回路基板
Ｓ 配線
Ｐ１〜Ｐ３ 出力ポート

Claims (3)

1. 車両情報を表示する表示部と、
   この表示部を照明する光源と、
   この光源への駆動信号を出力する出力ポートを有する制御手段と、
   前記光源と前記制御手段との間を接続する配線を有する回路基板と、
   を備え、
   前記光源は、複数の前記出力ポートと前記配線を用いて接続され、前記駆動信号を合成した合成信号によって駆動されることを特徴とする車両用計器。
2. 前記光源に接続され、前記合成信号を生成するための前記配線は、前記制御手段の同一レジスタの複数の前記出力ポートに接続されることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記制御手段は、複数の前記出力ポートに対して、同期した前記駆動信号を出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用計器。

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