JP4933283B2 - 車両用メータ調光装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用メータ調光装置に関するものである。

一般に、車両用メータ装置は、夜間における視認性を確保できるように、照明機能を備えている。また、運転者に適した明るさに調整できるように、照明の輝度を調整するイルミネーションコントロールと呼ばれる調光装置を備えているものも多い。このような調光装置は、一般に車両用メータ装置とは別に設けられ、いわゆるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を車両用メータ装置に出力し、出力波形１周期の間の信号のオン期間とオフ期間の割合を示すデューティ比を変化させることで光源に供給する電流量を制御し、照明の輝度を調整する方法が用いられる（特許文献１参照）。
特開平０９―１５０００号公報

ところでこのような調光装置においては、調光装置の出力信号に異常が発生したり、調光装置の出力信号線が断線してしまうと、メータに適切なＰＷＭ信号を供給できなくなり、メータの照明機能が働かなって、夜間におけるメータの視認性を確保できなくなってしまう、という問題点がある。

本発明では以上の問題点に鑑み、車両用メータ調光装置において、調光装置の出力信号に異常が発生したり、またハーネスの接続不良が発生したり、さらに出力信号線が断線した場合においても、メータの照明機能を維持し、夜間におけるメータの視認性を確保するものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、外部からの操作によりデューティ比を連続的に変更可能なＰＷＭ信号を出力する調光装置からの前記ＰＷＭ信号に基づいて調光率を決定し該調光率に基づいて光源の調光制御を行うメータ装置を備えた車両用メータ調光装置であって、前記メータ装置は、前記調光装置が出力する前記ＰＷＭ信号の前記デューティ比の所定時間内の変化率が所定値を越えた場合に、前記調光装置の出力信号の異常と判定し、前記ＰＷＭ信号に基づいて決定した調光率に基づいた前記調光制御の代わりに、所定の調光制御を行うことを特徴としている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記所定の調光制御は、所定の調光率に前記光源を発光させることを特徴としている。

上記構成によれば、調光装置が出力するＰＷＭ信号に異常があった際でも、所定の調光率により前記光源を発光させ、夜間におけるメータの視認性を確保することができる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記所定の調光制御は、所定の調光率に前記光源を発光させると共に、所定の周期で前記光源の発光光量を変化させることを特徴としている。

上記構成によれば、調光装置が出力するＰＷＭ信号に異常があった際でも、所定の調光率により前記光源を発光させ、夜間におけるメータの視認性を確保するとともに、光源の発光光量を変化させることで、調光装置に異常が発生していることを乗員に報知することができる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記デューティ比の所定時間内の変化率の前記所定値は、外部からの操作により前記所定時間内にデューティ比を可変する際の変化率の最大値を越える値であることを特徴としている。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記所定時間は、前記調光装置が出力する前記ＰＷＭ信号の周期の整数倍であることを特徴としている。

上記構成によれば、所定時間内のデューティ比の変化率を調べることで、調光装置の異常を容易に検出することができる。

車両用メータ調光装置において、調光装置の出力信号に異常が発生したり、出力信号線が断線した場合においても、メータの照明機能を維持し、夜間におけるメータの視認性を確保することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。

図１に、本発明の実施形態のブロック図を示す。

車両用メータ調光装置１０は、照明スイッチ１００と、調光装置２００と、出力信号線３００と、メータ装置４００と、を備えている。

照明スイッチ１００は、車両のヘッドライト（図示省略）のオンオフを行うスイッチで、ステアリングコラム（図示省略）付近に設けられている。

調光装置２００は、車両のインストルメントパネル（図示省略）のメータ付近に設けられ、メータ装置４００の照明の輝度を調整するもので、調光操作部２０１、調光信号出力部２０２を備えている。

調光操作部２０１は、車両の乗員が操作する操作ノブ（図示省略）を備え、乗員の操作により調光信号出力部２０２に入力する入力信号の電圧を変化させるもので、調光信号出力部２０２はこの入力信号の電圧に基づいて調光信号のデューティ比を設定する。

調光信号出力部２０２は、出力信号線３００によりメータ装置４００の制御部４０１と電気的に接続され、制御部４０１に対し図２に示すようなＰＷＭ形式の調光信号を出力する。ここで、この信号の１周期をＴ、オン状態の時間間隔をＴ１とすると、デューティ比は、デューティ比＝（Ｔ１／Ｔ）×１００（％）で算出される。調光操作部２０１は、操作ノブによりこのオン状態の時間間隔Ｔ１を変化させる。Ｔ１が長くなると、光源４０４（後述）の照明の輝度が上がり、Ｔ１が短くなると、光源４０４の照明の輝度が下がる。

メータ装置４００は、制御部４０１、駆動部４０３および光源４０４からなるメータ本体４０２を備えている。

制御部４０１は、出力信号線３００により調光信号出力部２０２と電気的に接続され、照明スイッチ信号線３０１により、照明スイッチ１００がオンされたことを示す信号が供給されると、プログラム作動を開始する。その後、調光信号出力部２０２が出力する調光信号を受け取ってそのデューティ比を算出し、調光率を決定し、設定する。

メータ本体４０２の駆動部４０３は、例えばトランジスタ等から構成され、制御部４０１が決定した調光率に応じた電流を光源４０４に流して光源４０４を駆動し、調光信号のＰＷＭ信号に応じた明るさで発光させ、メータ本体４０２の文字盤等が照明される。ここで、光源４０４は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられる。

また、制御部４０１は、車速センサや水温センサ等（いずれも図示省略）の各種センサの出力を受け取り、適宜信号処理を行ってメータ本体４０２に出力する。

メータ本体４０２は、速度計、エンジン回転数計、燃料残量計、各種警告灯等（いずれも図示省略）を備えており、制御部４０１の出力に応じた情報の提示を行う。この動作については、一般的なものであり、本発明の本質部分ではないため、説明は省略する。

次に、図３に示すフローチャートにより、調光装置２００の出力する調光信号に異常が生じたり、調光装置２００とメータ装置４００との間を電気的に接続する出力信号線３００に断線が生じた際の車両用メータ調光装置１０の動作を説明する。なお、以下、調光装置２００の出力する調光信号の異常と、出力信号線３００の断線とを、便宜的に「調光装置２００の出力信号の異常」と呼ぶものとする。

照明スイッチ信号線３０１からオン信号が入力されると、スタートステップからステップＳ１０１に進む。

ステップＳ１０１では、照明スイッチ１００のオンオフが判定される。照明スイッチ１００がオンと判定された場合は、調光装置２００の出力信号の異常検知を行うため、フローはステップＳ１０２へ移行する。一方、照明スイッチ１００がオフと判定された場合は、ステップＳ１０１で照明スイッチ１００がオンされるのを待つ。

ステップＳ１０２では、調光信号を受け取った制御部４０１が、調光信号の１周期Ｔ毎に、調光信号のデューティ比Ｄ（ｔ）を算出し、算出したデューティ比Ｄ（ｔ）に基づいて調光率を決定し、設定する。ここで、ｔは現在時刻を表すものとし、現在時刻より１周期Ｔ前のデューティ比をＤ（ｔ−Ｔ）、現在時刻より２周期Ｔ前のデューティ比をＤ（ｔ−２Ｔ）・・・と表すものとする。

デューティ比Ｄ（ｔ）は、前述したように、調光装置２００が出力する調光信号の１周期をＴ、オン状態の時間間隔をＴ１とすると、Ｄ（ｔ）＝（Ｔ１／Ｔ）×１００（％）で算出される。算出されたＤ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）は、制御部４０１内の記憶部（図示省略）に記憶される。この後に、フローはステップＳ１０３へ移行する。

ステップＳ１０３では、以降の処理を行うために必要なデータがすべて算出されているか否かが判定される。以降の処理では、現在時刻ｔにおける調光装置２００の調光信号のデューティ比Ｄ（ｔ）、現在時刻より１周期Ｔ前における調光信号のデューティ比Ｄ（ｔ−Ｔ）、現在時刻より２周期２Ｔ前における調光信号のデューティ比Ｄ（ｔ−２Ｔ）が必要となるため、これらのデータがすべて算出されたか否かが、時刻を指標として判定される。必要なデータＤ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）がすべて算出されていると判定した場合は、フローはステップＳ１０４へ移行する。一方、全てのデータが揃っていない場合には、フローはステップＳ１０２に戻る。

ステップＳ１０４では、デューティ比Ｄ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）の値がすべて所定値Ｐ％（例えば１０％）以上であるか否かが判定される。ここで、所定値Ｐは、所定時間内に調光操作部２０１の操作ノブにより人為的に変化させ得るデューティ比の変化率の上限値を越える値とする。以降の処理において、デューティ比の変化率がＰ％以上あるか否かに基づいて、調光装置２００の出力信号の異常検知が行われるため、デューティ比Ｄ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）が一つでもＰ％未満の場合はその判定を行うことができない。したがって、デューティ比Ｄ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）が一つでもＰ％未満の場合は、別の方法で調光装置２００の出力信号の異常検知を行うべく、本ステップで分岐される。デューティ比Ｄ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）の値がすべてＰ％以上である場合は、フローはステップＳ１０５へ移行する。一方、デューティ比Ｄ（ｔ）、Ｄ（ｔ−Ｔ）、Ｄ（ｔ−２Ｔ）が一つでもＰ％未満の場合は、フローはステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０５では、調光装置２００の出力する調光信号の異常と、出力信号線３００の断線とを判定する調光異常判定条件が成立しているか否かが判定される。ここで、調光異常判定条件は、デューティ比Ｄ（ｔ）の変化が所定の時間（例えば調光信号の２周期）にわたりＰ％以上となること、すなわち｜Ｄ（ｔ）−Ｄ（ｔ−Ｔ）｜≧Ｐ％かつ｜Ｄ（ｔ）−Ｄ（ｔ−２Ｔ）｜≧Ｐ％とする。

調光装置２００による調光信号のデューティ比のコントロールは、調光操作部２０１が備える操作ノブにより車両の乗員によって行われるのが一般的であり、その操作速度は、デューティ比０％→１００％と連続的に変化させる場合に、通常最大１％／ｍｓ程度となる。したがって、例えば人為的にデューティ比をＰ％変化するには、Ｐ×１ｍｓ程度の所要時間が必要となり、これ以上速い速度でデューティ比が変化した場合は、調光装置２００の出力信号の異常、すなわち、調光装置２００の出力する調光信号の異常、または出力信号線３００の断線が発生したと考えられる。このため、ここでは調光装置２００の出力信号の１周期Ｔを例えば４ｍｓとし、デューティ比の変化率Ｐ％を４ｍｓの間に人為的に変化させ得る値４％より大きい値（例えば１０％）として、現在時刻ｔにおけるデューティ比Ｄ（ｔ）と１周期前のデューティ比Ｄ（ｔ−Ｔ）の変化がＰ％以上あるか否か、また、現在時刻ｔにおけるデューティ比Ｄ（ｔ）と２周期前のデューティ比Ｄ（ｔ−２Ｔ）の変化がＰ％以上あるか否かを調べ、人為的に変化させ得ない速さのデューティ比の変化率が所定時間内に発生したか否かを判定することで、調光装置２００の出力信号の異常を検出する。調光異常判定条件が成立していない場合は、フローはステップＳ１０６へ移行する。一方、調光異常判定条件が成立している場合は、フローはステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０６では、調光操作部２０１の操作ノブにより設定されたデューティ比に基づいて決定された調光率で光源４０４の調光が行われ、メータ装置４００の文字盤等の照明が行われる。デューティ比が高い場合は調光率が高く、駆動部４０３が光源４０４へ供給する電流量が多くなって、光源４０４の輝度が高くなる。一方、デューティ比が低い場合は調光率が低く、駆動部４０３が光源４０４へ供給する電流量が少なくなって、光源４０４の輝度が低くなる。この後に、フローはステップＳ１０２へ戻り、上記の動作を繰り返す。

ステップＳ１０７では、調光装置２００から出力される調光信号がなくなったか否かが判定される。調光装置２００の調光信号がなしの場合は、出力信号線３００の断線が考えられる。このため、出力信号線３００の断線の確認を行うべく、フローはステップＳ１０８へ移行する。一方、調光装置２００の調光信号がありの場合は、フローはステップＳ１０６へ移行し、調光操作部２０１の操作ノブにより設定されたデューティ比で調光が行われる。

ステップＳ１０８では、照明スイッチ１００のオンオフ状態が判定される。ステップＳ１０７で調光装置２００の調光信号がなしの場合は、光源４０４が消灯するため、乗員は異常を察してＯＮになっている照明スイッチ１００を一旦ＯＦＦにし、再びＯＮにする、と言う動作を行うのが一般的であると考えられる。本ステップで照明スイッチ１００のＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮという状態変化を確認する。この後に、フローはステップＳ１０９へ移行する。

ステップＳ１０９では、制御部４０１が所定の調光制御で駆動部４０３を駆動して、光源４０４の調光が行われる。これにより、調光装置２００の出力信号の異常が発生しても、光源４０４によるメータ装置４００の照明が消えてしまうことがなく、夜間におけるメータの視認性を確保することができる。なお、所定の調光制御としては、所定の調光率で光源４０４を発光させる制御が一例として挙げられるが、所定の調光率で光源４０４を発光させるとともに所定の周期で光源４０４を点滅させれば、調光装置２００の出力信号に異常が発生していることを乗員に積極的に報知することができる。

以上のように、本発明の実施形態の車両用メータ調光装置では、調光装置２００の出力信号に異常が発生したり、出力信号線３００が断線した場合においても、メータ装置４００の照明機能を維持し、夜間におけるメータの視認性を確保することができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、ブロック図は一例であり、フローチャートに示した動作を行うものであれば他の構成を備えていても良い。

また、本実施形態では、調光信号の２周期を所定時間としてこの間のデューティ比の変化率に基づいて調光装置２００の出力信号の異常の検知を行っているが、デューティ比の変化率を調べる所定時間はこの２周期に限られるものではなく、任意の周期を用いることができる。

本発明の実施形態のブロック図である。 本発明の実施形態における調光装置の調光信号の説明図である。 本発明の実施形態におけるフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両用メータ調光装置
１００ 照明スイッチ
２００ 調光装置
２０１ 調光操作部
２０２ 調光信号出力部
３００ 出力信号線
３０１ 照明スイッチ信号線
４００ メータ装置
４０１ 制御部
４０２ メータ本体
４０３ 駆動部
４０４ 光源

Claims (5)

1. 外部からの操作によりデューティ比を連続的に変更可能なＰＷＭ信号を出力する調光装置からの前記ＰＷＭ信号に基づいて調光率を決定し該調光率に基づいて光源の調光制御を行うメータ装置を備えた車両用メータ調光装置であって、
   前記メータ装置は、前記調光装置が出力する前記ＰＷＭ信号の前記デューティ比の所定時間内の変化率が所定値を越えた場合に、前記調光装置の出力信号の異常と判定し、前記ＰＷＭ信号に基づいて決定した調光率に基づいた前記調光制御の代わりに、所定の調光制御を行うことを特徴とする車両用メータ調光装置。
2. 前記所定の調光制御は、所定の調光率に前記光源を発光させることを特徴とする請求項１に記載の車両用メータ調光装置。
3. 前記所定の調光制御は、所定の調光率に前記光源を発光させると共に、所定の周期で前記光源の発光光量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両用メータ調光装置。
4. 前記デューティ比の所定時間内の変化率の前記所定値は、外部からの操作により前記所定時間内にデューティ比を可変する際の変化率の最大値を越える値であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用メータ調光装置。
5. 前記所定時間は、前記調光装置が出力する前記ＰＷＭ信号の周期の整数倍であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用メータ調光装置。