JP4250948B2

JP4250948B2 - 計器

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Publication number: JP4250948B2
Application number: JP2002311644A
Authority: JP
Inventors: 俊孝浅井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-25
Filing date: 2002-10-25
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2022-10-25
Also published as: JP2004144669A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一車種においてグレード毎に複数種類の計器を提供するような場合に用いると好適な計器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、および冷却水温などを入力情報として制御装置で演算し、回動内機を用いて指針を回動させてアナログ表示させるコンビネーションメータ用の計器はよく知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３３７３９０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
通常、計器板には車速を含む複数の入力情報を表示させているが、例えば一車種においてグレード毎に複数の異なる計器バリエーションを要求された場合には、計器毎に、複数の異なる計器板、プリント基板、および制御装置などを用意する必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、上記点に鑑みてなされたものであり、少なくとも部品の一部を共用化することで、複数の計器バリエーションを要求された場合にも対応が容易な計器を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。
請求項１記載の発明によれば、複数の目盛盤部を含む計器板と、この各目盛盤部に対応して配置され、各目盛盤部の指針をそれぞれ回動させる複数の回動内機と、この各回動内機を各入力情報に応じて制御する制御装置と、回動内機および制御装置が実装される１つの回路基板と、回路基板に形成され制御装置と各回動内機とを電気的に接続する配線パターンとを備え、各入力情報をアナログ表示させる計器であって、
制御装置は、各回動内機のうち１つの回動内機に対し異なる表示動作である回転計、燃料計の表示動作を行わせるための複数の表示制御情報が記憶された記憶手段を有し、表示設定信号を受けて、記憶手段に記憶されている表示制御情報を選択し、この選択された表示制御情報に基いて制御動作し、各入力情報に応じて１つの回動内機による表示動作を制御することにより、１つの回動内機を共用して１つの回動内機に回転計、燃料計の表示動作を選択できるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
それにより、回転計が設定された計器と、回転計の代わりに燃料計が設定された計器の間で計器バリエーションが要求された場合にも、制御装置の部分を共通利用し、表示設定信号の内容変更により容易に機種対応が可能になる。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、外部より表示設定信号の内容を変更可能に構成され、外部より設定された表示設定信号を発生する設定手段を備えることで、計器の組立時もしくは出荷前などに、その場で外部操作等により容易に制御仕様の変更が可能になる。
【０００９】
請求項３記載の発明によれば、回路基板は、計器板の裏面側に配置され、各目盛盤部の指針軸と各回動内機とが対応する位置関係に配置されることを特徴とする。
【００１０】
それにより、回転計が設定された計器と、回転計の代わりに燃料計が設定された計器の間で計器バリエーションが要求された場合に、各回動内機と各目盛盤部の指針軸との位置関係を合わせた上で表示内容の異なる計器板に変更すれば、回路基板を共通利用可能になり、容易に機種対応が可能になる。
【００１１】
請求項４記載の発明によれば、設定手段が回路基板に実装されており、制御装置は、設定手段に予め設定された表示設定信号を読み出すように構成されることで、設定手段および制御装置を含む回路基板を共通利用可能になる。
【００１２】
請求項５記載の発明によれば、設定手段は書換え可能な不揮発性記憶手段で構成されることで、仕様の設定、変更が電気的に行え、作業性を向上させることが可能になる。
【００１３】
請求項６記載の発明によれば、設定手段は回路基板に配置され、所定レベルの電圧信号を発生する設定用抵抗回路で構成されることで、抵抗回路内の抵抗素子を調整することで、簡便に仕様の設定、変更が可能になる。
【００１４】
請求項７記載の発明によれば、設定用抵抗回路は、一端が電源側もしくは接地側に接続されると共に、他端もしくは中間端が制御装置側に接続された抵抗素子で構成され、この抵抗素子を回路基板の所定接続位置に選択挿入することで表示設定信号が設定されることを特徴とする。それにより、抵抗素子を選択挿入することで簡便し仕様の設定、変更が可能になる。
【００１５】
請求項８記載の発明によれば、各入力情報は、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、冷却水温のいずれかであることを特徴とし、種々の計器にも適用可能である。
【００１６】
請求項９記載の発明によれば、複数の目盛盤部を含む計器板と、この各目盛盤部に対応して配置され、各目盛盤部の指針をそれぞれ回動させる複数の回動内機と、計器板の裏面側に配置されると共に、各目盛盤部の指針軸と各回動内機とが対応する位置関係に配置されるように、各回動内機が実装される回路基板と、各回動内機を各入力情報に応じて制御する制御装置とを備え、各入力情報をアナログ表示させる計器であって、
計器板の種類の選定に応じた表示設定信号を発生させる設定手段を備え、制御装置は、各回動内機のうち１つの回動内機に対し異なる表示動作である回転計、燃料計の表示動作を行わせるための複数の表示制御情報が記憶された記憶手段を設け、設定手段より表示設定信号を受けて、記憶手段に記憶されている表示制御情報を選択し、この選択された表示制御情報に基いて制御動作し、各入力情報に応じて１つの回動内機による表示動作を制御することにより、１つの回動内機を共用して１つの回動内機に回転計、燃料計の表示動作を選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１７】
それにより、回転計が設定された計器と、回転計の代わりに燃料計が設定された計器の間で計器バリエーションが要求された場合に、各回動内機と各目盛盤部の指針軸との位置関係を合わせた上で表示内容の異なる計器板に変更すれば、回路基板および制御装置を共通利用可能になり、容易に機種対応が可能になる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の共用化技術は車両用計器以外の汎用的計器にも適用可能であるが、ここでは車両用コンビネーションメータに適用した例について説明する。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基いて説明する。
【００２０】
図１は車両用コンビネーションメータの正面図、図２は図１中のI−I線に沿った断面図、図３は同一車種において異なるグレードに適用されるコンビネーションメータの正面図である。
【００２１】
車両用コンビネーションメータ１は、車室内のインストルメントパネルに配設されており、図１、２に示すように、計器板１０、この計器板１０に配設された車速を表示する速度計２０、エンジン回転数を表示する回転計３０、燃料残量を表示する燃料計４０、トリップメータと走行距離の両方を表示する例えば液晶表示装置からなる距離計５０、自動変速機のシフト位置表示（P，R，N，D，２，L）、種々の警告表示やモニター表示を行うインジケータ部６０、７０、後述する回動内機２０Ｍや回路基板であるプリント基板２４等を収納するケース８０、およびフロントパネル９０から主に構成されている。
【００２２】
なお、１１、１２は美観デザイン上計器板１０に設けられた傾斜部、１３は車両のインストルメントパネルへコンビネーションメータ１を取付けるための取付孔部である。
【００２３】
速度計２０は、回動内機２０Ｍ、指針２１、指針軸２２、目盛盤部２３、制御装置１００および書換え可能な不揮発性記憶手段である不揮発性メモリ２００を実装するプリント基板２４、目盛盤部２３に光を導入する導光板２５、照明用光を導出する光源部２６を備えている。
【００２４】
回動内機２０Ｍは、主にステッパモータ型駆動部からなるムーブメントを有し、制御装置１００からの制御信号に応じて指針軸２２を回動させるように構成されている。この指針軸２２は、ムーブメント２０Ｍからプリント基板２４、導光板２５、および目盛盤部２３を通り、目盛表示面側に延出している。
【００２５】
また、目盛盤部２３には目盛と文字を組合せた目盛部２３ａが印刷形成せれている。光源部２６は、指針２１、目盛部２３ａ、およびインジケータ部６０内の各インジケータ素子を照明もしくは表示するために、複数の光源２６ａと光ガイド部２６ｂとの組合せ構造を備えている。
【００２６】
ノブ５１は、距離計５０内の２つのトリップメータの表示切替（Ａ，Ｂ）と距離表示値のリセット操作とを行うものであり、接続線５２は制御装置１００と距離計５０とを電気的に接続し、距離計５０を表示制御するための信号線である。
【００２７】
また、回転計３０は、速度計２０と同様に構成され、指針３１、指針軸３２、目盛盤部３３、目盛部３３ａ、および図示していない回動内機（図４中の３０Ｍが該当）、等を備えている。この回動内機により、制御装置１００からの制御信号に応じて指針軸３２を介して指針３１を回動させるように構成されている。
【００２８】
また、燃料計４０は、指針４１、指針軸４２、目盛盤部４３、および図示していない回動内機（図４中の４０Ｍが該当）、等を備えている。この回動内機により、制御装置１００からの制御信号に応じて指針軸４２を介して指針４１を回動させるように構成されている。
【００２９】
次に、図３は、図１に示すコンビネーションメータ１と共通の外形サイズを有し、例えばメータの取付外形が予め決まっている同一車種において、異なるグレードに適用されるコンビネーションメータ１の例を示している。
【００３０】
このコンビネーションメータ１の計器板１０は、速度計２０、燃料計４０Ａ、距離計５０、各種インジケータ部６０Ａ、７０Ａから主に構成され、図１に示すようなエンジン回転数を表示する回転計３０が省略され、その位置に指針軸を回転計３０のそれと共通にした燃料計４０Ａが配置されている。
【００３１】
この計器板１０は、速度計２０の目盛部２３ｂやインジケータ部６０Aのデザインや配置、さらには燃料計４０Aの指針４１A、指針軸４２A、目盛盤部４３Aやインジケータ部７０Aのデザインや配置が少し異なる点を除けば略同じである。
【００３２】
この計器板１０の特徴として、図３に示す速度計２０と燃料計４０Aの指針軸２２、４２Aと、図１に示す計器板１０の速度計２０と回転計３０の指針軸２２、３２とが、計器板１０内の同一位置に設定されていることである。それによって、対応位置にある計器が異なる場合でもプリント基板２４に実装した回動内機２０M、３０M、４０Mを共用可能にしていることである。
【００３３】
次に、上記した共用化可能構成について図４〜図８を用いて説明する。
【００３４】
図４および図５は、図２に示すプリント基板２４の模式的な平面図であり、配線パターン２４ａ、２４ｂの配置、および各回動内機２０Ｍ，３０Ｍ，４０Ｍ、マイクロコンピュータ等からなる制御装置１００、設定手段をなすＥＥＰＲＯＭ等の書換え可能な不揮発性メモリ２００の実装配置を模式的に示している。
【００３５】
図４は、図１に示す計器板１０の場合に該当し、プリント基板２４に実装された各回動内機２０Ｍ，３０Ｍ，４０Ｍは、制御装置１００の制御信号に応じてそれぞれ速度計２０、燃料計４０、回転計３０を回動させている例を示す。
【００３６】
一方、図５は、図３に示す計器板１０の場合に該当し、プリント基板２４に実装された各回動内機２０Ｍ，３０Ｍは、制御装置１００の制御信号に応じてそれぞれ速度計２０、燃料計４０Ａを回動させている例を示す。
【００３７】
両図４、５の例は、仕様に応じて計器板１０での表示内容を変更する場合に、目盛盤部を含む計器板１０は変更するものの、制御装置１００を含むプリント基板２４は共通利用するようにした例である。
【００３８】
そのために、メータ組立時もしくはメータ出荷前に、書換え可能な不揮発性メモリ２００に仕様選択情報を予め記憶設定しておき、制御装置１００が制御動作する際に、この仕様選択情報に応じて制御装置１００内に予め記憶された各回動内機２０Ｍ，３０Ｍ，４０Ｍの表示制御パターンを選択し、この選択された表示制御パターンに基いて制御動作し、各入力情報に応じて表示動作する構成である。
【００３９】
なお、書換え可能な不揮発性メモリ２００への設定記憶操作を実現するには、仕様選択情報を記憶したメモリ自身を交換可能なソケット方式とするか、もしくは不揮発性メモリ２００の仕様選択情報を実装後に書き換え可能にするため、書換え端子をプリント基板２４に設けて外部より操作する構成とすればよい。
【００４０】
次に、図６〜図８により、メータ表示内容が変更可能な制御システムについて説明する。
【００４１】
図６は制御システムの全体構成図であり、制御装置１００は、複数の異なる表示制御情報である表示制御パターン（つまり、表示制御プログラムおよびそれに必要な制御設定情報などを含むもの）が予め記憶されたメモリ１００ａ（記憶手段）を備えている。制御装置１００は、バッテリー５００よりイグニッションスイッチ４００を介してバッテリー電圧を受けると共に、設定手段２００である不揮発性メモリ等からの仕様選択情報、および各種センサ（車速センサ、回転センサ、燃料センサ、距離センサ、変速機シフト位置センサ、水温センサ等）３００の検出情報を入力している。
【００４２】
また、制御装置１００は、上述したように、各回動内機２０Ｍ，３０Ｍ，４０Ｍ、距離計５０、各種インジケータ部６０、７０（もしくは６０Ａ，７０Ａ）を、選択した表示制御パターンおよび検出情報に応じて制御する構成である。
【００４３】
この制御装置１００の作動を、図７、８に示すフローチャートにより説明する。
【００４４】
図７は、設定手段２００に予め設定された仕様選択情報を読み出して、メモリ１００ａに予め記憶されている複数の表示制御パターンの中から該当する表示制御パターンを選択する処理を示している。
【００４５】
まず、イグニッションスイッチ４００が投入されて制御装置１００が作動を開始すると、ステップ７０１にて各種状態等の初期化がなされ、ステップ７０２にて設定手段２００より予め設定された仕様選択情報が読込まれる。ここでは２種類の仕様選択情報（Ｘ，Ｙ）のうちの一方が設定されており、設定が仕様Ｘ（高級グレード）の場合にはステップ７０４にて図１に相当する表示制御パターンを選択、設定する。他方、設定が仕様Ｙ（標準グレード）の場合にはステップ７０５にて図３に相当する表示制御パターンを選択、設定することになる。
【００４６】
なお、図７に示す処理では、イグニッションスイッチ４００の投入をトリガとして作動を開始し、初期化を行っているが、これは一例でありその他に、車両ドアの開放操作、キースイッチの投入操作、リモートキーによるドア開放操作、あるいはドア足元等の照明動作、等をトリガとして、それらの信号により各種状態の初期化を行うようにすることも可能である。
【００４７】
また、図８は、選択された表示制御パターンに基き、各種検出情報に応じて表示制御する通常の表示動作を行うタイマー処理等の定期的な処理を示している。
【００４８】
まず、ステップ８０１にて、図７で選択した仕様（Ｘ，Ｙ）を確認し、設定が仕様Ｘの場合にはステップ８０２に進み、各種センサからの検出情報を読込み、ステップ８０３、８０４にて車速Ｖ、エンジンの回転数Ｎ、燃料残量Ｆ、走行距離Ｓ、およびエンジンの冷却水温などその他の検出情報を計測し、計測値をメモリ１００ａに記憶する。ステップ８０５では、選択された表示制御パターンＸに基いて各回動内機２０Ｍ，３０Ｍ，４０Ｍを回動制御すると共に、求めた計測値に応じて速度計２０、回転計３０、燃料計４０の指針軸および指針を回動させる。またステップ８０６にて距離計５０および各種インジケータ部６０、７０に対し計測値に応じた表示を行わせる。
【００４９】
他方、ステップ８０１にて、図７で選択した仕様（Ｘ，Ｙ）を確認し、設定が仕様Ｙの場合にはステップ８０７に進み、ステップ８０７〜８１１では、上述したステップ８０２〜８０６とエンジン回転数の処理を除いて同様の処理を行う。ただし、ステップ８１０では、図３および図５に示すように、燃料表示を回動内機４０Ｍに代えて回動内機３０Ｍに行わせるように制御している。従って、回動内機４０Ｍは未使用の状態に置かれることになる。
【００５０】
（他の実施形態）
上述した実施形態では、設定手段２００として、ＥＥＰＲＯＭ等の書換え可能な不揮発性メモリを用いていたが、これに代えて、図９（ａ）に示すような設定用抵抗回路２００Ａを用い、抵抗２０１、２０２によって定電圧Ｖｃｃが分圧された所定レベルの電圧情報（電圧信号）を仕様選択情報（Ｘ，Ｙ）としてもよい。例えば、所定レベルの電圧情報が入力されていれば仕様（表示制御パターン）Ｘを選択し、設定用抵抗回路２００Ａが接続されていないオープン状態であれば仕様Ｙが選択されるようにできる。
【００５１】
図９（ｂ）は設定用抵抗回路２００Ａの具体例を示している。プリント基板２４の配線パターン２４ｃの一部領域に抵抗２０１、２０２を後付けできるようにするため、この配線パターン２４ｃの一部を分離して接続孔部２０３〜２０６を設け、メータ組付け時などに、メータの仕様に応じて所定接続位置（接続孔部２０３〜２０６）に抵抗２０１、２０２を選択挿入する構成である。
【００５２】
選択挿入の方法は、図９（ｂ）に限らず、図９（ｃ）、（ｄ）に示すように電源Ｖｃｃ側、もしくは接地側のみに抵抗２０１もしくは抵抗２０２を選択挿入するようにしても２種類の仕様選択情報（Ｘ，Ｙ）を発生可能である。
【００５３】
また、図１０（ａ）に示すように、制御装置１００内にＡ／Ｄ変換回路１００ｂを設け、設定用抵抗回路２００Ａの所定レベルの電圧情報をそのまま判定せずに、一旦デジタル情報に変換しておき、このデジタル情報に基いて判定してもよい。
【００５４】
また、図１０（ｂ）に示すように、３種類以上の仕様選択情報を発生させる必要がある場合には、制御装置１００への設定信号数を増やすことにより対応可能である。この例では抵抗２０７、２０８の分圧回路が１つ追加されたことにより４種類の仕様選択情報（Ｘ，Ｙ）を発生可能である。
【００５５】
上述した図９、１０の例によると、制御装置１００においてイグニッションスイッチ４００の投入直後に、設定手段である設定用抵抗回路２００Ａより入力される設定信号の電圧レベルに基いて仕様選択情報（Ｘ，Ｙ）が選択、設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すコンビネーションメータ１の計器板１０の正面図である。
【図２】図１中のＩ−Ｉ線に沿った速度計２０の断面図である。
【図３】図１とは異なる種類の計器板１０の正面図である。
【図４】図１に示す計器板１０に用いるプリント基板２４の模式的平面図である。
【図５】図３に示す計器板１０に用いるプリント基板２４の模式的平面図である。
【図６】コンビネーションメータ１の制御システムの全体構成図である。
【図７】制御装置１００の仕様選択処理を示すフローチャートである。
【図８】制御装置１００の表示制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態を示す設定手段２００の回路図である。
【図１０】本発明の他の実施形態を示す設定手段２００の回路図である。
【符号の説明】
１コンビネーションメータ
１０計器板
２０速度計
２１、３１、４１指針
２２、３２、４２指針軸
２３、３３、４３目盛盤部
２４プリント基板（回路基板）
２５導光板
２６光源部
３０回転計
４０、４０Ａ燃料計
２０Ｍ、３０Ｍ、４０Ｍ回動内機
１００制御装置
１００ａメモリ（記憶手段）
２００設定手段
２００Ａ設定用抵抗回路

Claims

複数の目盛盤部を含む計器板と、この各目盛盤部に対応して配置され、前記各目盛盤部の指針をそれぞれ回動させる複数の回動内機と、この各回動内機を各入力情報に応じて制御する制御装置と、前記回動内機および前記制御装置が実装される１つの回路基板と、前記回路基板に形成され前記制御装置と前記各回動内機とを電気的に接続する配線パターンとを備え、各入力情報をアナログ表示させる計器であって、
前記制御装置は、
前記各回動内機のうち１つの回動内機に対し異なる表示動作である回転計、燃料計の表示動作を行わせるための複数の表示制御情報が記憶された記憶手段を有し、
表示設定信号を受けて、前記記憶手段に記憶されている前記表示制御情報を選択し、この選択された前記表示制御情報に基いて制御動作し、各入力情報に応じて前記１つの回動内機による表示動作を制御することにより、前記１つの回動内機を共用して該１つの回動内機に前記回転計、前記燃料計の表示動作を選択できるようにしたことを特徴とする計器。
外部より前記表示設定信号の内容を変更可能に構成され、外部より設定された前記表示設定信号を発生する設定手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の計器。
前記回路基板は、前記計器板の裏面側に配置され、前記各目盛盤部の指針軸と前記各回動内機とが対応する位置関係に配置されることを特徴とする請求項２に記載の計器。
前記設定手段が前記回路基板に実装されており、前記制御装置は、前記設定手段に予め設定された前記表示設定信号を読み出すように構成されることを特徴とする請求項２に記載の計器。
前記設定手段は、書換え可能な不揮発性記憶手段で構成されることを特徴とする請求項２に記載の計器。
前記設定手段は、前記回路基板に配置され、所定レベルの電圧信号を発生する設定用抵抗回路で構成されることを特徴とする請求項２に記載の計器。
前記設定用抵抗回路は、一端が電源側もしくは接地側に接続されると共に、他端もしくは中間端が前記制御装置側に接続された抵抗素子で構成され、この抵抗素子を前記回路基板の所定接続位置に選択挿入することで前記表示設定信号が設定されることを特徴とする請求項６に記載の計器。
前記各入力情報は、車両の速度、エンジン回転数、燃料残量、冷却水温のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の計器。
複数の目盛盤部を含む計器板と、この各目盛盤部に対応して配置され、前記各目盛盤部の指針をそれぞれ回動させる複数の回動内機と、前記計器板の裏面側に配置されると共に、前記各目盛盤部の指針軸と前記各回動内機とが対応する位置関係に配置されるように、前記各回動内機が実装される回路基板と、前記各回動内機を各入力情報に応じて制御する制御装置とを備え、各入力情報をアナログ表示させる計器であって、
前記計器板の種類の選定に応じた表示設定信号を発生させる設定手段を備え、前記制御装置は、前記各回動内機のうち１つの回動内機に対し異なる表示動作である回転計、燃料計の表示動作を行わせるための複数の表示制御情報が記憶された記憶手段を設け、前記設定手段より前記表示設定信号を受けて、前記記憶手段に記憶されている前記表示制御情報を選択し、この選択された前記表示制御情報に基いて制御動作し、各入力情報に応じて前記１つの回動内機による表示動作を制御することにより、前記１つの回動内機を共用して該１つの回動内機に前記回転計、前記燃料計の表示動作を選択できるようにしたことを特徴とする計器。