JP4826885B2

JP4826885B2 - 車両用表示器の制御装置

Info

Publication number: JP4826885B2
Application number: JP2005284090A
Authority: JP
Inventors: 満清塚; 謙一郎廣江; 陽輔丸山
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2025-09-29
Also published as: JP2007093425A

Description

本発明は、被測定対象からの車両情報を入力し、各車両情報に応じた計測データを求め、この各計測データに基づいて表示部を駆動させる車両用表示器の制御装置に関するものである。

従来、車両用表示器として、車両には、速度計や回転計，水温計，燃料計などが、ケース体に収納された既存の複合計器（純正のコンビネーションメータ）が搭載されている。また、その他に、例えば、サーキットレース場等を走行する競技車両などに特化した吸気圧計や排気温度計などの種々の計器が提案されており、使用者の好みや用途によって選択し車両に搭載することができる（例えば、特許文献１参照）。また、競技車両やスーパーチャージャあるいはターボ付き車両等では、回転計，吸気圧計，過給気圧器，排気温度計，油温計及び油圧計といった複数の補助計器を取り付けることによって多くの情報を得られるようにすることが望まれている。

かかる車両用表示器の駆動装置は、車両状態に応じた複数の状態信号を入力可能とする入力ポートを備え、複数の前記状態信号に応じた各計測データを求める単一のコントロールユニットを設け、このコントロールユニットと前記各計器との間を前記コントロールユニットにより生成されるシリアルデータによって通信してなるもので、前記コントロールユニットから一つの計器へ、そして前記一つの計器から、次なる計器へと順次数珠繋ぎ上に前記シリアルデータを転送するシリアル転送ケーブルで接続することにより、計器を複数設けることができる。したがって、複数の計器からなる車両用表示器の取付作業を簡素化し、かつダッシュボードやインパネ回りの美観を損ねることなく取付けることが可能となる。

また、車両用表示器として、比較的大型の複合計器にマルチディスプレイなどを搭載し、多種の情報を表示させるものが望まれる場合があり、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信などの多重通信を利用して高速で大量のデータをやり取りする車両用表示器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１８９７４号特開平９−１５４１８７号公報

また、車両用表示器として、運転者の視認性や好みなどを考慮した箇所、例えば、ダッシュボード箇所及び車両のピラー箇所に設けるなど、車両に応じた配設位置をできるだけ自由に設定でき、かつ運転者の運転の妨げにならないような小型のものが求められる場合がある。

しかしながら、これら小型の車両用表示器を駆動するためにＣＡＮ通信を利用する場合、ＣＡＮ通信を行うためのＣＡＮコントローラなどの回路構成で大型化が否めない。また、複数の計器を取り付ける場合、計器毎にこの回路構成分の回路スペースが必要となるため一層にコストを上げてしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した問題に着目してなされたものであって、種々の車両用表示器に応じて適した通信手段を選択できる車両用表示器の制御装置を提案することにある。

本発明の車両用表示器の制御装置は、前記課題を解決するため、複数の押しボタンスイッチを設けた操作部と、この操作部からの操作信号や車両情報を入力する入力ポートと、この車両情報に基づいて複数の表示器を駆動するため表示用駆動信号を生成する制御手段と、前記表示用駆動信号を前記複数の表示器に出力できる複数の出力ポートと、を備えてなる車両用表示器の制御装置であって、前記制御手段は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルの前記表示用駆動信号と、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)通信プロトコルの前記表示用駆動信号と、をそれぞれ別の前記出力ポートから出力可能に設け、前記出力ポートに配線を介して接続される前記複数の表示器へ駆動電源を供給できるとともに、前記操作信号に基づいて前記複数の表示器における表示機能について設定、または切り換えることを特徴とする。

また、前記複数の出力ポートのうち一つは、少なくとも複数の前記車両情報を数値やゲージにてデジタル表示する表示部を設けた複合表示器と配線を介して接続可能に設けられ、ＣＡＮ通信プロトコルの前記表示用駆動信号を出力可能に設けられてなることを特徴とする。

本発明は、被測定対象からの車両情報を入力し、各車両情報に応じた計測データを求め、この各計測データに基づいて表示部を駆動させる車両用表示器の制御装置に関し、種々の車両用表示器に応じて適した通信手段を選択できる。

以下、本発明の実施の形態を適応したものを添付図面を用いて説明する。なお、図１，２に示すように、操作部１と、コントロールユニット（制御手段）２と、補助計器（表示器）３と，複合計器（表示器）４と、を車両内に備えたものについて例に挙げて説明する。

操作部１は、複数の押しボタンスイッチ１１を設けてなり、配線５１を介してコントロールユニット２の入力ポート２１に接続され、所望の操作信号をコントロールユニット２に出力する。操作部１は、操作者の押圧操作によって各計器３，４の表示機能について設定または切り換え操作することができる。操作部１は、例えば、各計器３，４における調光設定，警告値設定，ピーク値設定など、各種機能を設定または切り替えるための入力インターフェイスとして用いられる。

コントロールユニット２は、操作部１からの操作信号や車両情報を得るための各種センサからの信号を入力する入力ポート２２と、前記車両情報に基づいて導き出される表示用駆動信号を補助計器３および複合計器４に出力するための出力ポート２３，２４を備えており、単一のパッケージ内に収納されている。また、コントロールユニット２は、バッテリー電源と接続されることによって、コントロールユニット２の駆動回路へ電源供給を行うだけでなく、補助計器３や複合計器４の駆動電源として供給することもできる。

コントロールユニット２は、所謂マイクロコンピュータからなる駆動装置制御部２５を設けており、車両の吸気圧，エンジン回転数，水温及び油温等の複数の被測定対象について検出する各種センサからの各車両情報を配線５２を介して入力し、入力された各車両情報をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換部２５ａと、前記各車両情報を所定の周期によりサンプリングし、各計測データを求めたり、また、操作部１からの操作信号に応じて各メータの各種機能の設定および切り換えを行うなどの処理動作を行う表示用駆動信号を生成するＣＰＵ２５ｂと、このＣＰＵ２５ｂによる前述の処理動作プログラム等が記憶されたＲＯＭ２５ｃと、前記ＣＰＵ２５ｂにより処理されたデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ２５ｄと、前述の処理動作によって生成された表示用駆動信号をシリアルデータに変換するパラレル・シリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）２５ｅと、操作部１の操作による設定値などを不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭ２５ｆと、前記シリアルデータを所定の周期により送信する送信部２５ｇと、から構成されている。また、この場合、駆動装置制御部２５によって、半二重通信を行うことができるＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)通信プロトコルの表示用駆動信号が生成でき、ＵＡＲＴ通信を用いて複数の補助計器３へ出力できる。

また、駆動装置制御部２５のＣＰＵ２５ｂは、パラレル・シリアル変換部２５ｅを介して送信されるシリアルデータとは別に、前述の処理動作によって生成された表示用駆動信号をＣＡＮコントローラ２６へ出力している。ＣＡＮコントローラ２６は、表示用駆動信号を多重通信が行えるＣＡＮ通信プロトコルに変換し、変換された表示用駆動信号をＣＡＮ（Controller Area Network）通信を用いて複合計器４へ出力できる。

なお、送信部２５ｇやＣＡＮコントローラ２６を介して送信される表示用駆動信号は、それぞれの出力ポート２３，２４から出力可能に設けられ、電源ラインやデータ転送ラインを有するシリアル転送ケーブル５３，５４を介して、補助計器３や複合計器４へ出力される。

補助計器３は、文字やメモリ等の指標を有する文字板３１と、前記指標を回転指示する指針３２と、によって計測量を対比判読できる交差コイル式メータ（アナログ計器）にて構成され、車両におけるダッシュボード箇所や運転席側のＡピラー箇所に取付台３３を介して複数設けることができる。補助計器３は、例えば、燃圧計，排気温度計，吸気圧計などの計器が連なるように設けられ、それぞれの計器がシリアル転送ケーブル５３を介してコントロールユニットに電気的に接続される。なお、補助計器３の間は、シリアル転送ケーブル５３と同様の配線５５によって接続されており、同様のＵＡＲＴ通信プロトコルからなる表示用駆動信号が配信される。

また、各補助計器３は、補助計器制御部３ａと、駆動処理部３ｂと、駆動源３ｃと、を含む駆動回路が設けられている。補助計器制御部３ａは、所謂マイクロコンピュータを適用でき、シリアル転送ケーブルを介して配信される表示用駆動信号（シリアルデータ）のうち、各補助計器３に対応する車両情報を読み取るための受信部と、この車両情報に応じて指針３２などを動作させるための制御信号を演算処理するＣＰＵと、このＣＰＵの処理プログラムを格納するＲＯＭと、受信した車両情報やＣＰＵによって処理されたデータを一時的に格納するＲＡＭと、から構成される。駆動処理部３ｂは、補助計器制御部３ａによって生成された制御信号に応じた駆動電圧を駆動源３ｃに与える。駆動源３ｃは、前記駆動電圧が通電した状態の交差コイルにおいて発生する磁界の変化に追従する回転磁石が内装され、この回転磁石と連動して指針３２を動作させることができる。

複合計器４は、文字やメモリ等の指標を有する文字板４１と、前記指標を回転指示する指針４２と、によって計測量を対比判読できる交差コイル式メータ（アナログ計器）や、操作部１によって選択された所望の表示や設定画面など多様な表示を行うことのできる有機ＥＬパネルからなる表示部４３を同一のケース４４内に設けてなるコンビネーションメータである。複合計器４は、既存のメータの手前のスペースや、車両のインストルメントパネル面に固定して設けることができる。複合計器４は、例えば、過給気圧，エンジン回転数などを文字板４１や指針４２にて指示表示するアナログ表示部と、積算走行距離，排気温度，油温，水温，油圧，燃圧，速度，残燃料などを数値やゲージにてデジタル表示することのできる表示部４３と、を備えて、多種類の車両情報を複合して表示するものである。複合計器４は、シリアル転送ケーブル５４を介してコントロールユニット２に電気的に接続される。

複合計器４は、ＣＡＮコントローラ４ａと、複合計器制御部４ｂと、駆動処理部４ｃと、駆動源４ｄと、表示処理部４ｅと、表示部４３と、を含む駆動回路が設けられている。ＣＡＮコントローラ４ａは、コントロールユニット２に設けられるＣＡＮコントローラ２６と同様なもので構成され、ＣＡＮ通信プロトコルの表示用駆動信号を複合計器制御部４ｂが判読可能な信号に変換するものである。複合計器制御部４ｂは、所謂マイクロコンピュータを適用でき、ＣＡＮコントローラ４ａを介して配信される表示用駆動信号に応じて指針４２や表示部４３などを動作させるための制御信号を演算処理するＣＰＵと、このＣＰＵの処理プログラムを格納するＲＯＭと、受信した車両情報やＣＰＵによって処理されたデータを一時的に格納するＲＡＭと、積算走行距離などを不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭと、から構成される。駆動処理部４ｃは、複合計器制御部４ｂによって生成された制御信号に応じた駆動電圧を駆動源４ｄに与える。駆動源４ｄは、前記駆動電圧が通電した状態の交差コイルにおいて発生する磁界の変化に追従する回転磁石が内装され、この回転磁石と連動して指針４２を動作させることができる。表示処理部４ｅは、複合計器制御部４ｂによって生成された制御信号に応じて表示部４３に駆動信号を与えるものである。表示部４３は、前記駆動信号に基づいて、例えば、計測値や設定画面などの表示を行う。

かかる車両用表示器の制御装置は、車両情報を入力する入力ポート２２と、この車両情報に基づいて複数の計器３，４を駆動するため表示用駆動信号を生成するコントロールユニット２と、前記表示用駆動信号を前記複数の計器３，４に出力できる複数の出力ポート５３，５４と、を備えてなる車両用表示器の制御装置であって、コントロールユニット２は、異なる通信プロトコル（例えば、ＵＡＲＴ通信プロトコルとＣＡＮ通信プロトコル）の前記表示用駆動信号をそれぞれ生成し、これらの表示用駆動信号を出力ポート２３，２４から出力可能に設けてなる。

したがって、ダッシュボード箇所やＡピラー箇所などに搭載され、運転者の運転の妨げとならないような小型の補助計器３においては、ＵＡＲＴ通信を用いることによって、ＣＡＮコントローラ分の回路スペースを必要とせず小さな駆動回路と、少ない配線によって補助計器３を構成することが可能となる。また、多種の車両情報をまとめて得ることのできる複合計器４においては、ＣＡＮ通信を用いて、比較的多量の車両情報であっても、瞬時に送受信することができるだけでなく、少ない配線にて複合計器４を構成することができる。そのため、搭載する計器の種類や用途に適した通信プロトコルにて、車両用表示器となる複合計器４や補助計器３を車両に搭載できる。

なお、本発明の車両用表示器の制御装置を上述した実施の形態に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、補助計器３として指針３２と文字板３１によって指示表示するアナログ計器を例に挙げて説明したが、有機ＥＬパネルや液晶パネルを用いて数値やゲージ表示するデジタル計器であってもよいし、また、車両のフロントガラス面またはコンバイナ（反射部材）に表示像を照射する所謂ヘッドアップディスプレイによってこれを構成するものであってもよい。

本発明の実施の形態の車両用表示器の制御装置の概略を示す図。同上実施の形態の回路構成を示す図。

符号の説明

２コントロールユニット（制御手段）
２２入力ポート
２３，２４出力ポート
３補助計器（表示器）
４複合計器（表示器）

Claims

複数の押しボタンスイッチを設けた操作部と、
この操作部からの操作信号や車両情報を入力する入力ポートと、
この車両情報に基づいて複数の表示器を駆動するため表示用駆動信号を生成する制御手段と、
前記表示用駆動信号を前記複数の表示器に出力できる複数の出力ポートと、
を備えてなる車両用表示器の制御装置であって、
前記制御手段は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルの前記表示用駆動信号と、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)通信プロトコルの前記表示用駆動信号と、をそれぞれ別の前記出力ポートから出力可能に設け、
前記出力ポートに配線を介して接続される前記複数の表示器へ駆動電源を供給できるとともに、
前記操作信号に基づいて前記複数の表示器における表示機能について設定、または切り換えることを特徴とする車両用表示器の制御装置。
前記複数の出力ポートのうち一つは、少なくとも複数の前記車両情報を数値やゲージにてデジタル表示する表示部を設けた複合表示器と配線を介して接続可能に設けられ、ＣＡＮ通信プロトコルの前記表示用駆動信号を出力可能に設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示器の制御装置。