JP6609945B2 - Vehicle instrument - Google Patents
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Description
本発明は、車両情報を表示する車両用計器に関し、例えば、外部機器への電源供給を行う車両用計器に関する。 The present invention relates to a vehicular instrument that displays vehicle information, for example, a vehicular instrument that supplies power to an external device.
従来、車載機器には、各種の周辺機器(外部機器)を接続するインターフェースとして、USB(Universal Serial Bus)を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このUSB規格の接続ケーブル(USBケーブル)は、通信線と給電線を具備しており、機器間の通信だけでなく周辺機器への給電(電力供給)も可能である。 2. Description of the Related Art Conventionally, in-vehicle devices are known that include a USB (Universal Serial Bus) as an interface for connecting various peripheral devices (external devices) (see, for example, Patent Document 1). The USB standard connection cable (USB cable) includes a communication line and a power supply line, and can supply power (power supply) to peripheral devices as well as communication between devices.
また、車載バッテリから供給される直流電流を商用電源電圧(例えば、100V)の交流電流に変換するインバータ、や外部出力端子を車載する機器があり、例えば、特許文献2に開示される。
In addition, there are inverters that convert a direct current supplied from an in-vehicle battery into an alternating current of a commercial power supply voltage (for example, 100 V) and devices that have an external output terminal mounted on the vehicle, for example, disclosed in
しかしながら、これら車載機器の給電機能は、サージカット回路や所定電圧を得るための変換回路などの構成が必要であり、限られた車両スペースに搭載するために改善の余地があった。 However, the power supply function of these in-vehicle devices requires a configuration such as a surge cut circuit and a conversion circuit for obtaining a predetermined voltage, and there is room for improvement for mounting in a limited vehicle space.
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、省スペースであっても外部機器へ給電できる車両用計器を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicular instrument that can supply power to an external device even in a space-saving manner, paying attention to the above-described problems.
本発明の車両用計器は、
車載バッテリからの電力を利用して車両情報を表示画像にて表示する表示手段と、
前記車載バッテリと前記表示手段との間に設けられるサージカット回路と、
このサージカット回路を介して供給される前記車載バッテリからの電力を利用して外部機器への給電を行う電源回路と、
前記車載バッテリに接続される電源用配線の電圧に基づく検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記車載バッテリの残り電力量または電圧値が表示出力されるように前記表示手段を制御する制御手段と、
前記検出信号に基づく前記制御手段からの制御信号によって、前記外部機器への給電状態を切り替えるスイッチ手段と、
前記サージカット回路と前記電圧検出回路との間に設けられ、前記外部機器への過電流保護用のヒューズと、
を同じ筐体内に備え、
前記制御手段は、前記検出信号に基づいて、前記ヒューズの断線状態を判定する
ことを特徴する。
The vehicle instrument of the present invention is
Display means for displaying vehicle information in a display image using electric power from the in-vehicle battery;
A surge cut circuit provided between the in-vehicle battery and the display means;
A power supply circuit that feeds power to an external device using the power from the in-vehicle battery supplied via the surge cut circuit;
A voltage detection circuit that outputs a detection signal based on a voltage of a power supply wiring connected to the vehicle battery;
Control means for controlling the display means so that the remaining electric energy or voltage value of the in-vehicle battery is displayed and output;
Switch means for switching a power supply state to the external device by a control signal from the control means based on the detection signal;
Provided between the surge cut circuit and the voltage detection circuit, a fuse for overcurrent protection to the external device,
In the same housing,
The control means determines a disconnection state of the fuse based on the detection signal .
前記表示手段と、前記サージカット回路と、前記電源回路とは、同じ回路基板に実装されることを特徴とする。 The display means, the surge cut circuit, and the power supply circuit are mounted on the same circuit board.
前記制御手段は、車両が稼働状態でなく、かつ前記外部機器への給電状態の場合に、この給電に関する情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする。 The control means displays information on the power supply on the display means when the vehicle is not in an operating state and is in a power supply state to the external device.
また、前記制御手段は、前記車両の積算走行距離情報の表示から切り換えて前記給電に関する情報を前記表示手段に表示させることを特徴とする。 Further, the control means switches from the display of the accumulated mileage information of the vehicle and causes the display means to display information relating to the power supply.
本発明は、車両用計器に関し、省スペースであっても外部機器へ給電できる。 The present invention relates to an instrument for a vehicle and can supply power to an external device even in a space-saving manner.
以下、本発明の車両用計器がオートバイに搭載される複合計器として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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which a vehicle instrument of the present invention is applied as a composite instrument mounted on a motorcycle will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る構成を示すブロック図であり、車両用計器Aは、表示器1と、入力手段2と、制御手段3と、過電圧保護回路(サージカット回路)4と、レギュレータ5と、電圧検出回路6と、ヒューズ7と、スイッチ手段8と、DC/AC変換回路(電源回路)9と、を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration according to the present invention. A vehicle meter A includes a display 1, an
これらの構成は、同じ回路基板に実装されており、銅箔パターンや配線を介して電気的に接続されている。また、これらの構成は、合成樹脂などのケース(筐体)K内に保持され、車両利用者が運転中に確認しやすいように車両前方側、この場合、ハンドルの中央付近に設けられる。 These configurations are mounted on the same circuit board, and are electrically connected via a copper foil pattern or wiring. In addition, these configurations are held in a case (housing) K of synthetic resin or the like, and are provided on the vehicle front side, in this case, near the center of the steering wheel so that the vehicle user can easily check during driving.
表示器1は、図2に示すように、透過/不透過を切り換えて表示像(表示画像)を形成する液晶表示パネル(表示手段)11や、駆動源となるモータの回転によって目盛りや数値などの指標部を指示する指針式表示部12を適用でき、通常走行時など車両の電源投入状態において、図示しないが、車両速度や走行距離、車載バッテリの残り電力量、警報など所望の車両情報を、制御手段3からの制御信号に基づいて表示する出力手段である。表示器1は、発光ダイオードからなるバックライトを設けており、表示器1の表示面の反対側に設けられる。この場合、バックライトは、前記回路基板上に設けられるLEDチップ素子を適用でき、制御手段3からの制御信号に応じて、出力輝度を変更できるように回路構成されている。なお、バックライトは、透過照明でなくとも、ライトガイドを用いたエッジライト方式であってもよい。
As shown in FIG. 2, the display 1 has a liquid crystal display panel (display unit) 11 that forms a display image (display image) by switching between transmission and non-transmission, and scales and numerical values according to the rotation of a motor serving as a drive source. The indicator-
入力手段2は、後述する交流電源端子Pを介して外部機器へ電力を出力するか否かを切り替えるためのスイッチで、プッシュロックスイッチを適用できる。また、入力手段2は、車両利用者の押圧操作に応じた操作信号を制御手段3へ出力する。なお、入力手段2は、表示器1の出力画面における積算走行距離や区間走行距離などを切り替え表示するためのトリップスイッチ、または、表示器1を含む車両用計器Aの照明輝度を設定するための調光スイッチを兼用して適用することもできる。また、入力手段2は、車両用計器Aに設けられるスイッチの他に、車両用計器A外のスイッチ、例えば、ハンドルスイッチと配線を介して接続することによって構成することもできる。
The input means 2 is a switch for switching whether or not to output power to an external device via an AC power supply terminal P described later, and a push lock switch can be applied. Further, the
制御手段3は、所定プログラムや各種データの格納、演算時の記憶領域などに用いる図示しないROMやRAM等の記憶部と、前記所定プログラムに従って演算処理するためのCPUと、入出力インターフェース等を設けたマイクロコンピュータを適用できる。 The control means 3 is provided with a storage unit such as a ROM and a RAM (not shown) used for storing a predetermined program and various data, a storage area at the time of calculation, a CPU for performing arithmetic processing according to the predetermined program, an input / output interface, and the like. A microcomputer can be applied.
また、制御手段3は、入力手段2からの操作信号や、車両の各種センサに基づく車両情報を専用の通信ケーブル(多重通信ライン)を介して入力し、これらの信号に応じて表示器1を制御するための制御信号を生成し出力する。この場合、車両用計器Aは、車載バッテリBから電力供給を受けるための電源用配線W1と、メインスイッチユニットC、他のECUなどと通信可能にする前記通信ケーブルW2と、を介してそれぞれ接続されている。 Further, the control means 3 inputs operation signals from the input means 2 and vehicle information based on various sensors of the vehicle via a dedicated communication cable (multiplex communication line), and displays the display 1 according to these signals. A control signal for controlling is generated and output. In this case, the vehicle meter A is connected via the power supply wiring W1 for receiving power supply from the in-vehicle battery B and the communication cable W2 enabling communication with the main switch unit C, other ECUs, and the like. Has been.
制御手段3は、別途車載されるメインスイッチユニットCのメインスイッチ(起動スイッチ)がオフからオンに操作されることによって車両用計器Aが起動し、車両速度などの車両情報を表示器1に表示させる通常モードと、該メインスイッチがオフされることによって車両用計器Aの通常表示出力を停止させ省電力動作させる省電力モードと、を用意してある。 When the main switch (start switch) of the separately mounted main switch unit C is operated from off to on, the control means 3 starts the vehicle meter A and displays vehicle information such as the vehicle speed on the display 1. And a power saving mode in which the normal display output of the vehicle instrument A is stopped and the power saving operation is performed by turning off the main switch.
過電圧保護回路4は、電源用配線W1に接続され、車載バッテリBからの過度的な電圧や、瞬間的なノイズを軽減させ以降の電子部品(レギュレータ5等)を保護するサージカット回路である。過電圧保護回路4は、車両用計器Aに搭載される電子部品だけでなく、交流電源端子Pに接続される外部機器に対しても上述保護を行うことができる。なお、過電圧保護回路4だけでなく、過電流保護回路も併設してサージカット回路として設けることもできる。
The
レギュレータ5は、DC/DCコンバータ等の定電圧回路を適用でき、この場合、過電圧保護回路4を介して電源用配線W1に接続され、車載バッテリBの電力を用いて、制御手段3等へ給電(電力供給)を行うための所定電圧を生成し出力する電圧調整回路を含んで構成され、約12Vのバッテリ電圧を5Vの制御手段3駆動用電圧に降圧して供給する。
The
電圧検出回路6は、電源用配線W1の電圧(電位)を検出する検出用回路であり、制御手段3の入力可能な電気信号に変換するための分圧回路を備えている。電圧検出回路6は、電源用配線W1の電圧に基づく検出信号を制御手段3に出力する。制御手段3は、この検出信号に基づいて、制御手段3を正常に駆動するための電圧が得られるか否かを判定や、車載バッテリBの劣化具合を表示器1に警報出力するための判定、車載バッテリBの残り電力量を判定でき、多用途に検出信号を用いる。また、制御手段3は、電圧検出回路6からの検出信号に基づいて、ヒューズ7の断線状態を判定し、この判定結果に基づいて、表示器1に取り替えを促す表示を出力させることができる。
The
ヒューズ7は、外部機器Dに負荷を接続した場合の過電流保護素子として、過電圧保護回路4とスイッチ手段8との間に設けられ、外部機器Dへの必要以上に大電流が流れないように規制する。ヒューズ7は、ケースKに設けられる蓋71を開くことで臨むことができ、溶断した場合に、ここから取り替えることができる。この場合、蓋71及び蓋71に接するケースK部分には、シーリング等の防水構造が施されている。
The fuse 7 is provided between the
スイッチ手段8は、リレー素子を適用でき、制御手段3からの制御信号に基づいて、過電圧保護回路4やヒューズ7を介して入力する車載バッテリBの電力をDC/AC変換回路9へ供給するか否か(通電/断線)を切り替えることができる。
The switch means 8 can be applied with a relay element, and based on a control signal from the control means 3, whether the electric power of the in-vehicle battery B input through the
DC/AC変換回路(電源回路)9は、スイッチ手段8を介して入力される車載バッテリBからの電力(約12Vの直流)を商用電源電圧の約100Vの交流に変換する回路であり、インバータやトランスを用いて構成され、交流電源端子Pに接続される。交流電源端子Pは、ケースKに設けられ、外部機器Dの給電用プラグを挿入することで接続できる。なお、交流電源端子Pは、配線を用いて車両用計器A外、例えば、車両のグローブボックス等へ引き回されて備えられる構成であっても良い。 The DC / AC conversion circuit (power supply circuit) 9 is a circuit that converts electric power (about 12 V direct current) from the in-vehicle battery B inputted through the switch means 8 into commercial power supply voltage about 100 V alternating current, and an inverter And a transformer, and is connected to the AC power supply terminal P. The AC power supply terminal P is provided in the case K and can be connected by inserting a power supply plug of the external device D. The AC power supply terminal P may be configured to be routed and provided outside the vehicle instrument A using a wiring, for example, a glove box of a vehicle.
以下、本発明に関わる制御手段3の処理手順について図3を用いて説明する。 Hereinafter, the processing procedure of the control means 3 according to the present invention will be described with reference to FIG.
制御手段3は、メインスイッチユニットCの操作状態に基づいて、車両の稼働が停止状態であるか否かを判定する状態判定処理を行う(ステップS1)。なお、制御手段3は、車載されるオルタネータ等の発電(車載バッテリBの充電)の有無を判定できればよく、例えば、メインスイッチユニットCではなく、車両用計器Aが省電力モードであるか否かを判定したり、発電ユニットの動作状態を判定することで置き換えてもよい。 Based on the operation state of the main switch unit C, the control means 3 performs state determination processing for determining whether or not the operation of the vehicle is stopped (step S1). In addition, the control means 3 should just be able to determine the presence or absence of electric power generation (charging of the vehicle-mounted battery B), such as a vehicle-mounted alternator. Or by determining the operating state of the power generation unit.
制御手段3は、この状態判定処理によって、車両の稼働が停止状態であると判定した場合に、入力手段2の操作状態を判定する操作判定処理を行う(ステップS2)。制御手段3は、この操作状態に基づいて、車両利用者が、交流電源端子Pを介して外部機器Dへ電力を出力する意志があるか否かを判別できる。従って、車両利用者は、交流電源端子Pと外部機器の給電用プラグとが接続状態であっても、交流電源端子Pからの電力供給がなされないように選択できる。 The control means 3 performs the operation determination process which determines the operation state of the input means 2 when it determines with the operation | movement of a vehicle being a stop state by this state determination process (step S2). Based on this operation state, the control means 3 can determine whether or not the vehicle user intends to output power to the external device D via the AC power supply terminal P. Therefore, the vehicle user can select not to supply power from the AC power supply terminal P even if the AC power supply terminal P and the power supply plug of the external device are connected.
制御手段3は、この操作判定処理によって、車両利用者が外部機器Dへの電源供給を許可したと判定した場合に、電圧検出回路6からの検出信号に基づいて、車載バッテリBの残り電力量が十分にあるか否かを判定する電圧判定処理を行う(ステップS3)。制御手段3は、車両の起動に必要な電力が十分に残るように考慮して所定の電圧しきい値(例えば、車載バッテリBの出力電圧が10Vに想到する値)を設定し、前記検出信号と所定の電圧しきい値とを比較している。
When it is determined by the operation determination process that the vehicle user has permitted the power supply to the external device D, the
制御手段3は、この電圧判定処理によって、車載バッテリBの残り電力量が十分にある場合には、スイッチ手段8を通電状態に駆動し、DC/AC変換回路9を介して、交流電源端子Pに接続された外部機器Dで電力供給がなされるように促す(ステップS4)。また、制御手段3は、表示器1の液晶表示パネル11を用いて、車載バッテリBの残り電力量または電圧値を示す表示出力を促す(ステップS5)。この表示出力は、車両利用者にとって、メインスイッチCの操作によって前記発電機を動作させる機会や、外部機器Dへの給電時間の目安となる。
When the remaining electric energy of the in-vehicle battery B is sufficient by the voltage determination process, the control means 3 drives the switch means 8 to the energized state and passes the AC power supply terminal P via the DC / AC conversion circuit 9. The external device D connected to is urged to supply power (step S4). Moreover, the control means 3 prompts the display output which shows the remaining electric energy or voltage value of the vehicle-mounted battery B using the liquid
制御手段3は、前述電圧判定処理によって、車載バッテリBの残容量が十分でない場合には、この判定結果が起きてからの経過時間を計時し、所定経過時間に達したか否かを判定する(ステップS6)。この所定経過時間は、車載バッテリBの電力消費に影響が少なく、かつ外部機器Dの給電遮断に備えるための時間が設定される。制御手段3は、この場合、所定経過時間として60秒が設定され、通常モード時に積算走行距離等を表示する表示器1の液晶表示パネル11の所定エリアに、交流電源端子Pからの電力遮断までの残り時間を表示させる(ステップS7)。
When the remaining capacity of the in-vehicle battery B is not sufficient by the voltage determination process, the control means 3 measures the elapsed time since the determination result has occurred and determines whether or not the predetermined elapsed time has been reached. (Step S6). The predetermined elapsed time is set to have a small effect on the power consumption of the in-vehicle battery B and to prepare for power supply interruption of the external device D. In this case, the control means 3 is set to 60 seconds as the predetermined elapsed time, and in a predetermined area of the liquid
また、制御手段3は、ステップS6の判定処理によって、前述所定経過時間に達した場合には、表示器1による表示出力を停止し、交流電源端子Pからの電力を遮断するようにスイッチ手段8を駆動する(ステップS8)。これにより、メインスイッチCがオフ状態であっても、車両の稼働に影響を及ばさない範囲で、外部機器Dへの電力供給を行うことができる。 Further, the control means 3 stops the display output by the display 1 and cuts off the electric power from the AC power supply terminal P when the predetermined elapsed time is reached by the determination process in step S6. Is driven (step S8). Thereby, even if the main switch C is in an OFF state, power can be supplied to the external device D within a range that does not affect the operation of the vehicle.
以上の処理を繰り返すことによって、車両用計器Aから外部機器Dへ電力供給を行うとともに、表示器1によってその状態を確認できる。 By repeating the above processing, power is supplied from the vehicle meter A to the external device D, and the state can be confirmed by the display 1.
斯かる車両用計器Aは、車載バッテリBからの電力を利用して車両情報を表示する液晶表示パネル11と、車載バッテリBと液晶表示パネル11との間に設けられる過電圧保護回路4と、この過電圧保護回路4を介して供給される車載バッテリBの電力を利用して外部機器Dへの給電を行うDC/AC変換回路9と、を同じケースK内に備える。
Such a vehicle meter A includes a liquid
従って、過電圧保護回路4や、給電用の筐体、回路基板、放熱構造、車載バッテリBからの配線など多くの部品を兼用できるだけでなく、省スペースであっても外部機器Dへ給電できる車両用計器Aとなる。また、給電に関する表示を出力する表示手段として、通常走行時等に車両情報を表示するための表示器1を兼用できる。
Therefore, not only can the
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。また、四輪自動車に比べてバッテリ容量の少ないオートバイに搭載した車両用計器を例にあげて説明したが、電動モータを駆動源とする電動バイクや電動自動車に適用することもでき、この場合、バッテリユニットからの車両情報に基づいて電圧や残容量を入力し、これに基づく給電状態の切り替えを行うこともできる。 Although the vehicular instrument of the present invention has been described as an example in the configuration of the above-described embodiment, the present invention is not limited to this, and other configurations depart from the gist of the present invention. It goes without saying that various improvements and design changes can be made without departing from the scope. In addition, although an example of a vehicle instrument mounted on a motorcycle having a small battery capacity compared to a four-wheeled vehicle has been described as an example, it can also be applied to an electric motorcycle or an electric vehicle using an electric motor as a drive source. It is also possible to input voltage and remaining capacity based on vehicle information from the battery unit, and to switch the power supply state based on this.
また、AC電源を必要とする外部機器Dと接続する車両用計器Aについて説明したが、例えば、各種の外部機器Dを接続するインターフェースとして、USB(Universal Serial Bus)を適用することもでき、この場合、電源回路として、5V出力するためのレギュレータを上述DC/AC変換回路9と置き換えて適用できる。また、この場合、別途設けられるUSB規格の通信線によって、制御手段3と通信することによって、外部機器Dからの情報を表示器1に表示したり、または、制御手段3が入力した車両情報を外部機器Dにて表示するなど利用もできる。 Further, the vehicle instrument A connected to the external device D that requires an AC power source has been described. For example, USB (Universal Serial Bus) can be applied as an interface for connecting various external devices D. In this case, a regulator for outputting 5 V can be used as the power supply circuit by replacing the DC / AC conversion circuit 9 described above. Further, in this case, information from the external device D is displayed on the display 1 by communicating with the control means 3 through a USB standard communication line provided separately, or vehicle information input by the control means 3 is displayed. It can also be displayed on an external device D.
また、例えば、無接点式の給電デバイスを用いて、給電させる構成に上述した制御手段3の処理手順や回路構成を適用することもでき、上述した効果と同様の効果を得ることができる。 Further, for example, the processing procedure and circuit configuration of the control means 3 described above can be applied to a configuration in which power is supplied using a contactless power supply device, and the same effect as the above-described effect can be obtained.
本発明は、車両用計器に関し、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両用計器として好適である。 The present invention relates to a vehicular instrument, and is suitable, for example, as a vehicular instrument that is mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, an agricultural machine, or a construction machine.
1 表示器
11 液晶表示パネル(表示手段)
2 入力手段
3 制御手段
4 過電圧保護回路(サージカット回路)
5 レギュレータ
6 電圧検出回路
7 ヒューズ
8 スイッチ手段
9 DC/AC変換回路(電源回路)
A 車両用計器
B 車載バッテリ
C メインスイッチユニット
D 外部機器
K ケース(筐体)
P 給電用端子(出力端子)
1
2 Input means 3 Control means 4 Overvoltage protection circuit (surge cut circuit)
5
A Vehicle instrument B Car-mounted battery C Main switch unit D External device K Case (housing)
P Power supply terminal (output terminal)
Claims (5)
前記車載バッテリと前記表示手段との間に設けられるサージカット回路と、
このサージカット回路を介して供給される前記車載バッテリからの電力を利用して外部機器への給電を行う電源回路と、
前記車載バッテリに接続される電源用配線の電圧に基づく検出信号を出力する電圧検出回路と、
前記車載バッテリの残り電力量または電圧値が表示出力されるように前記表示手段を制御する制御手段と、
前記検出信号に基づく前記制御手段からの制御信号によって、前記外部機器への給電状態を切り替えるスイッチ手段と、
前記サージカット回路と前記電圧検出回路との間に設けられ、前記外部機器への過電流保護用のヒューズと、
を同じ筐体内に備え、
前記制御手段は、前記検出信号に基づいて、前記ヒューズの断線状態を判定する
ことを特徴する車両用計器。 Display means for displaying vehicle information in a display image using electric power from the in-vehicle battery;
A surge cut circuit provided between the in-vehicle battery and the display means;
A power supply circuit that feeds power to an external device using the power from the in-vehicle battery supplied through the surge cut circuit;
A voltage detection circuit that outputs a detection signal based on a voltage of a power supply wiring connected to the vehicle battery;
Control means for controlling the display means so that the remaining electric energy or voltage value of the in-vehicle battery is displayed and output;
Switch means for switching a power supply state to the external device by a control signal from the control means based on the detection signal;
Provided between the surge cut circuit and the voltage detection circuit, a fuse for overcurrent protection to the external device,
In the same housing,
The vehicle instrument , wherein the control means determines a disconnection state of the fuse based on the detection signal .
を備えることを特徴とする請求項1に記載の車両用計器。
The vehicular instrument according to claim 1, further comprising a lid provided on the housing for replacing the fuse.
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