JP5212143B2 - 車両用計器 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載される車両用計器に関する。

従来、車両速度、エンジン回転数、燃料残量及び冷却水温度等を表示する車両用計器として、計器板と、計器板上を回動する指針と、指針を回動させる回動内機と、入力情報に基づいて回動内機を制御するマイコンとを備えた車両用計器が知られている。また、車種やグレード、仕向地等に応じて仕様の異なる複数種類の車両用計器においてマイコンの制御プログラムを共通化するために、入力値に対する指針の指示角度等を表すパラメータ情報をマイコンの外部に設けられた外付け不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）に記憶させる技術がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１４４６６９号公報

しかしながら、上記のような車両用計器では、外付け不揮発性メモリにパラメータ情報を記憶させるために、外付け不揮発性メモリの記憶容量を大容量化する必要があるという問題が生じる。また、マイコンと外付け不揮発性メモリとの間の通信速度は一般に比較的遅いため、外付け不揮発性メモリ内のパラメータを読み出すのに時間がかかり、結果としてマイコンの処理負荷が高くなってしまうという問題が生じる。

外付け不揮発性メモリの大容量化を回避する手法として、全バリエーションのパラメータ情報をマイコン内蔵のＲＯＭに格納しておき、どのバリエーションを選択するかを表す選択情報を外付け不揮発性メモリに記憶させる方法もある。これによると、外付け不揮発性メモリの記憶容量を小容量化できるが、バリエーション数分のパラメータ情報を全てＲＯＭに格納する必要があるため、ＲＯＭの記憶容量が圧迫されてしまうという別の問題が生じる。

本発明の目的は、外付け不揮発性メモリの大容量化を抑制できるとともに、マイコンの処理負荷を低減できる車両用計器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、指示値を表示する少なくともオド・トリップメータとそれ以外のメータとから成る計器の表示部と、計器の仕様に基づいて設定されるバリエーション設定情報を書換え可能に記憶するフラッシュメモリを内蔵しており、外部から入力される入力情報とバリエーション設定情報とに基づいて指示値のデータを生成して表示部に表示させるマイコンと、マイコンの外部に設けられオド・トリップメータのための累積走行距離および区間走行距離からなる書換え回数が多い走行距離データを格納する書換え可能な不揮発性メモリとを備え、マイコンは車速データに基づいて走行距離データを演算し、演算された走行距離データを不揮発性メモリに格納し、マイコンは不揮発性メモリに格納された走行距離データとフラッシュメモリのバリエーション設定情報に基づいてオド・トリップメータを表示させる走行距離の指示値データを生成すことを特徴とする車両用計器である。

この発明によれば、書換え回数が多い走行距離データをマイコンの外部に設けられた不揮発性メモリに格納し、車種やグレードに応じて書き換えられるバリエーション設定情報をフラッシュメモリに格納して、マイコンが、内部のフラッシュメモリの高速応答特性と外部の書換え可能な不揮発性メモリの書換え回数が多い場合に対応できる特性とを活用して、両特性の連携により、多くのバリエーションの中から特定されたバリエーションに基づいてオド・トリップメータとそれ以外のメータ（例えばスピードメータ）との指示値データを高速で生成し表示させることができる。これによりバリエーション設定情報がマイコン内蔵のフラッシュメモリに接続されるため、マイコン外部の外付け不揮発性メモリの大容量化を抑制できる。

また、マイコン内蔵のフラッシュメモリの読出し速度は、外付け不揮発性メモリの読出し速度と比較して高速であるため、バリエーション設定情報の読出し時間を短縮でき、結果としてマイコンの処理負荷を低減できる。

請求項２に記載の発明は、バリエーション設定情報をオンボード状態で外部からマイコンに入力可能な情報入力手段をさらに有することを特徴としている。

これにより、マイコンを実装した後においてもバリエーション設定情報の書込みや書換えを行うことができる。したがって、バリエーション設定情報の書込み時期や書換え時期の自由度が高まるため、車両用計器の仕様に応じたバリエーション設定情報の書込みや書換えを容易に行うことができ、車両用計器の仕様変更への対応も容易になる。

請求項３に記載の発明のように、情報入力手段として、外部機器の接続端子との電気的接続がオンボード状態で可能なコネクタ又はランドを用いることができる。

第１実施形態における車両用計器の構成を示すブロック図である。 第１実施形態における車両用計器のフラッシュメモリのメモリマップを示す図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１及び図２を用いて説明する。図１は、本実施形態による車両用計器の構成を示すブロック図である。図１に示すように、車両用計器１は、指示値を表示する表示部として、車両の走行速度を表示するスピードメータ６０、エンジン回転数を表示するタコメータ７０、燃料タンク内の残存燃料量を表示する燃料計８０、及びエンジン冷却水の水温を表示する水温計９０を有している。スピードメータ６０、タコメータ７０、燃料計８０及び水温計９０は、目盛の配置された文字板上を回動して指示値を表示する指針と、指針を回動させるパルスモータとをそれぞれ備えた指針計器である。各指針計器は、入力されるパルス電力に応じてパルスモータが所定の回動角度で回動し、指針の角度位置が調節されることによって指示値を表示するようになっている。

また車両用計器１は、累積走行距離や区間走行距離をデジタル表示するオド・トリップメータ１００を表示部として有している。オド・トリップメータ１００は、セグメント型の液晶表示パネルを備えている。オド・トリップメータ１００は、入力される表示信号に基づいて液晶への印加電圧をセグメント毎に調節し、背後に設けられたバックライト装置からの照明光の透過率を制御することによって指示値を表示するようになっている。

各表示部（スピードメータ６０、タコメータ７０、燃料計８０、水温計９０及びオド・トリップメータ１００）は、車両の車室内前方に配置されたインストルメントパネルに、コンビネーションメータとして設けられている。

また車両用計器１は、各表示部の表示を制御するマイコン（ワンチップマイコン）１０を有している。マイコン１０には、制御プログラム等のデータを書換え可能に格納するフラッシュメモリ１３と、フラッシュメモリ１３に格納された制御プログラムを実行するＣＰＵ１１と、制御プログラム実行中に得られるデータを一時的に記憶するＲＡＭ１２と、外部との間でデータの入出力を行う不図示のＩ／Ｏポートとが内蔵されている。フラッシュメモリ１３は、不揮発性の半導体メモリであり、一定の領域毎にデータを電気的に書き換えることができるようになっている。

さらに車両用計器１は、マイコン１０の外部に設けられた外付けのＥＥＰＲＯＭ２０を有している。ＥＥＰＲＯＭ２０は、書換え可能な不揮発性半導体メモリであり、累積走行距離や区間走行距離のように書換え回数が比較的多い積算データ等を格納する。ＥＥＰＲＯＭ２０は、マイコン１０の制御によりデータの書込み及び読出しが可能になっている。

また車両用計器１は、不図示の各種センサ類からの検出信号を入力情報としてマイコン１０に入力させる複数のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）３０と、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介して他の制御装置からの入力情報をマイコン１０に入力させるインターフェイス３５とを有している。

さらに車両用計器１には、不図示の回路基板に実装された状態（オンボード状態）のマイコン１０に対し、後述するバリエーション設定情報等を外部から入力して書き込むための情報入力手段が設けられている。情報入力手段としては、回路基板に実装されるコネクタ４０や、回路基板表面に設けられる平面状のランドが用いられる。検査設備等の外部機器側の端子をコネクタ４０やランドに接続することにより、外部機器とマイコン１０との間の通信ができるようになっている。コネクタ４０やランドを介した通信により外部から入力されたバリエーション設定情報は、フラッシュメモリ１３内に書き込まれるようになっている。フラッシュメモリ１３内にバリエーション設定情報が既に書き込まれている場合には、その情報が消去されて、外部から入力される新たなバリエーション設定情報に書き換えられる。

図２は、本実施形態におけるフラッシュメモリ１３のメモリマップを示す図である。図２に示すように、フラッシュメモリ１３のメモリ領域には、ＣＰＵ１１で実行される制御プログラムを記憶するプログラム領域と、各表示部のバリエーション設定情報を記憶するバリエーション設定領域とが設けられている。車種やグレード、仕向地等に応じて仕様の異なる複数バリエーションの車両用計器において、プログラム領域に記憶される制御プログラムは共通であるのに対し、バリエーション設定領域に記憶されるバリエーション設定情報は車両用計器の仕様毎に異なっている。

バリエーション設定情報は、インジケータ情報、積算距離単位情報、水温計情報、燃料計情報、タコメータ情報及びスピードメータ情報等の複数のパラメータ情報を含んでいる。

インジケータ情報は、例えば、車両に設けられているインジケータの種別の情報により構成されている。マイコン１０は、インジケータ情報を参照することによって、当該車両に実際に設けられているインジケータを特定できるようになっている。

積算距離単位情報は、例えば、オド・トリップメータ１００における走行距離指示値の表示単位（ｋｍ／ＭＩＬＥＳ）や、当該表示単位への換算が必要な場合の換算係数等の情報により構成されている。

マイコン１０は、車速センサから車速に応じて入力されるパルス信号又は他の制御装置から入力される車速データに基づいて走行距離データを演算し、演算した走行距離データをＥＥＰＲＯＭ２０に格納する。またマイコン１０は、演算した走行距離データとフラッシュメモリ１３に格納されている積算距離単位情報とに基づいて、オド・トリップメータ１００に表示させる走行距離の指示値データを生成する。オド・トリップメータ１００では、マイコン１０から入力される指示値データに基づいて液晶への印加電圧がセグメント毎に制御され、走行距離の指示値が表示される。

水温計情報は、例えば、水温計９０における最低目盛（Ｃ）及び最高目盛（Ｈ）間の指示角度、温度表示範囲等の情報により構成されている。マイコン１０は、水温センサから入力される冷却水温度信号を用いた演算又は他の制御装置との通信により冷却水温度データを取得し、取得した冷却水温度データとフラッシュメモリ１３に格納されている水温計情報とに基づいて、水温計９０に表示させる冷却水温度の指示値データを生成する。マイコン１０は、生成した指示値データに基づいて所定のパルス電力を水温計９０に出力する。水温計９０では、入力されるパルス電力に応じて指針が所定の回動角度で回動し、冷却水温度の指示値が表示される。

燃料計情報は、例えば、燃料計８０における最低目盛（Ｅ）及び最高目盛（Ｆ）間の指示角度、燃料残量表示範囲等の情報により構成されている。マイコン１０は、燃料液位センサから入力される燃料液位信号を用いた演算又は他の制御装置との通信により燃料残量データを取得し、取得した燃料残量データとフラッシュメモリ１３に格納されている燃料計情報とに基づいて、燃料計８０に表示させる燃料残量の指示値データを生成する。マイコン１０は、生成した指示値データに基づいて所定のパルス電力を燃料計８０に出力する。燃料計８０では、入力されるパルス電力に応じて指針が所定の回動角度で回動し、燃料残量の指示値が表示される。

タコメータ情報は、例えば、タコメータ７０におけるエンジン回転数毎の指示角度や指示公差（上限値、中央値、下限値）等の情報により構成されている。マイコン１０は、エンジン回転数に応じて入力されるパルス信号を用いた演算又は他の制御装置との通信によりエンジン回転数データを取得し、取得したエンジン回転数データとフラッシュメモリ１３に格納されているタコメータ情報とに基づいて、タコメータ７０に表示させるエンジン回転数の指示値データを生成する。マイコン１０は、生成した指示値データに基づいて所定のパルス電力をタコメータ７０に出力する。タコメータ７０では、入力されるパルス電力に応じて指針が所定の回動角度で回動し、エンジン回転数の指示値が表示される。

スピードメータ情報は、例えば、スピードメータ６０における車両速度毎の指示角度や指示公差（上限値、中央値、下限値）、車両速度の表示単位、表示単位への換算が必要な場合の換算係数等の情報により構成されている。マイコン１０は、車速センサから入力されるパルス信号を用いた演算又は他の制御装置との通信により車速データを取得し、取得した車速データとフラッシュメモリ１３に格納されているスピードメータ情報とに基づいて、スピードメータ６０に表示させる車両速度の指示値データを生成する。マイコン１０は、生成した指示値データに基づいて所定のパルス電力をスピードメータ６０に出力する。スピードメータ６０では、入力されるパルス電力に応じて指針が所定の回動角度で回動し、車両速度の指示値が表示される。

このように、マイコン１０は、各種センサ類や他の制御装置からの入力情報と、フラッシュメモリ１３内の各パラメータ情報とに基づいて、各表示部に実際に表示させる指示値データを生成するようになっている。したがって、車種やグレード、仕向地等によって仕様の異なる複数バリエーションの車両用計器において、バリエーション設定情報を仕様に応じて異ならせることによって、マイコン１０の制御プログラムを共通化（汎用化）することができる。

本実施形態では、バリエーション設定情報が、外付け不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ２０）内ではなく、マイコン１０に内蔵されたフラッシュメモリ１３内に格納されている。このため、外付け不揮発性メモリ内に格納するデータ量を削減できるので、外付け不揮発性メモリの大容量化を抑制でき、あるいは外付け不揮発性メモリを廃止できる場合もある。したがって、車両用計器１の部品コストを削減できる。

また、マイコン内蔵のフラッシュメモリ１３の読出し速度は、外付け不揮発性メモリの読出し速度と比較して高速である。このため本実施形態によれば、フラッシュメモリ１３内のバリエーション設定情報をＣＰＵ１１が読み出すための時間を短縮でき、ＣＰＵ１１での実質的な処理時間を長く確保できるため、結果としてマイコン１０（ＣＰＵ１１）の処理負荷を低減できる。

さらに本実施形態では、フラッシュメモリ１３内のバリエーション設定情報は、コネクタ４０を介してマイコン１０に所定の書換えデータを入力することによって、オンボード状態で書き換えられるようになっている。このため、マイコン１０を回路基板に実装した後においても、バリエーション設定情報の書込みや書換えを行うことができる。したがって、バリエーション設定情報の書込み時期や書換え時期の自由度が高まるため、車両用計器１の製造工程及び車両への搭載工程の途中においても、車両用計器１の仕様に応じたバリエーション設定情報の書込みや書換えを容易に行うことができ、車両用計器１の仕様変更への対応も容易になる。

（その他の実施形態）
上記実施形態では、バリーション設定情報をオンボード状態でマイコン１０に入力可能な情報入力手段としてコネクタ４０やランドを設けた例を挙げたが、バリエーション設定情報は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介した多重通信によって外部からマイコン１０に入力するようにしてもよい。この場合、コネクタやランドを省略することができる。

また上記実施形態では、スピードメータ６０、タコメータ７０、燃料計８０及び水温計９０に関し、文字板上を回動する指針を備えたアナログ式の車両用計器を例に挙げたが、指示値を数値で表示するデジタル式の車両用計器にも適用できる。

１ 車両用計器
１０ マイコン
１１ ＣＰＵ
１３ フラッシュメモリ
４０ コネクタ
６０ スピードメータ
７０ タコメータ
８０ 燃料計
９０ 水温計
１００ オド・トリップメータ

Claims (3)

1. 指示値を表示する少なくともオド・トリップメータとそれ以外のメータとから成る計器の表示部と、
   前記計器の仕様に基づいて設定されるバリエーション設定情報を書換え可能に記憶するフラッシュメモリを内蔵しており、外部から入力される入力情報と前記バリエーション設定情報とに基づいて前記指示値のデータを生成して前記表示部に表示させるマイコンと、
   前記マイコンの外部に設けられ前記オド・トリップメータのための累積走行距離および区間走行距離からなる書換え回数が多い走行距離データを格納する書換え可能な不揮発性メモリと、を備え、
   前記マイコンは車速データに基づいて前記走行距離データを演算し、演算された前記走行距離データを前記不揮発性メモリに格納し、
   前記マイコンは前記不揮発性メモリに格納された前記走行距離データと前記フラッシュメモリの前記バリエーション設定情報に基づいて前記オド・トリップメータを表示させる走行距離の指示値データを生成することを特徴とする車両用計器。
2. 前記バリエーション設定情報をオンボード状態で外部から前記マイコンに入力可能な情報入力手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記情報入力手段は、外部機器の接続端子との電気的接続がオンボード状態で可能なコネクタ又はランドであることを特徴とする請求項２に記載の車両用計器。

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