JPWO2020050323A1

JPWO2020050323A1 - 車両用計器

Info

Publication number: JPWO2020050323A1
Application number: JP2020541272A
Authority: JP
Inventors: 真小黒
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2018-09-06
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-09-02
Anticipated expiration: 2039-09-04
Also published as: JP7355022B2; WO2020050323A1

Abstract

簡易な構成で操作スイッチの状態を外部機器にゲートウェイする。
本開示の車両用計器（１）は、操作スイッチ群（ＳＷ）の状態を入力する入力部（１１１）と、入力部（１１１）から入力された操作スイッチ群（ＳＷ）の状態を１つの値（ＳＶ）に変換する変換部（１１２）と、値（ＳＶ）に対応した波形をパルス幅変調信号（ＰＷＭ）を出力する出力部（１１３）と、を備えた。本開示の車両用計器（１）は、操作スイッチ群（ＳＷ）の状態をパルス幅変調信号（ＰＷＭ）で外部機器（ＥＸＴ）に出力するように構成しており、簡易な構成で操作スイッチ群（ＳＷ）の状態を外部機器（ＥＸＴ）にゲートウェイできる。

Description

本発明は、操作スイッチの状態を外部機器にゲートウェイする車両用計器に関する。

特許文献１には、車両のステアリングスイッチの状態をＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）を介して、車載オーディオ及び車両用計器が共有している。

特開２０１５−１５１５号公報

しかしながら、特許文献１の構成においては、ステアリングスイッチの状態を複数の機器が共有するために、各々の機器がそれぞれＣＡＮプロトコルを組み込んだ通信手段を持たなければならず、構成が煩雑で高価となってしまう。

本開示は、上述した課題に鑑みて、簡易な構成で操作スイッチの状態を外部機器にゲートウェイする車両用計器を提供することを目的とする。

本開示の車両用計器１は、
操作スイッチ群ＳＷの状態を入力する入力部１１１と、
前記入力部１１１から入力された前記操作スイッチ群ＳＷの状態に対応する波形のパルス幅変調信号ＰＷＭを出力する出力部と、
を備えた。

本開示によれば、簡易な構成で操作スイッチの状態を外部機器にゲートウェイできる。

本開示の車両用計器の正面図。本開示の車両用計器のシステムブロック図。本開示の車両用計器のスイッチ状態値と各スイッチの操作状態との対応関係を示す図。本開示の車両用計器のスイッチ状態値とパルス幅変調信号のＤｕｔｙ比との対応関係を示す図。本開示の車両用計器の変形例におけるスイッチ状態値と各スイッチ状態との対応関係を示す図。

本開示の車両用計器を添付図面を参照して説明する。

図１を参照する。車両用計器１は、車両の走行速度やエンジン回転数などの車両情報を目盛と指針によって表示する表示部１０を有する計器である。車両用計器１は、操作スイッチ群ＳＷと外部機器ＥＸＴと電気的に接続しており、操作スイッチ群ＳＷの状態を外部機器ＥＸＴに出力するゲートウェイ機能を有する。

図２を参照する。車両用計器１は、表示部１０を制御する制御部１１を有する。制御部１１は、入力部１１１、変換部１１２、出力部１１３を有する。

操作スイッチ群ＳＷは、操作スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３から構成される。操作スイッチＳＷ１は、表示切替操作スイッチである。操作スイッチＳＷ２は、決定操作スイッチである。操作スイッチＳＷ３は、キャンセル操作スイッチである。

制御部１１は、例えば、ＣＰＵと揮発性メモリＲＡＭと不揮発性メモリ（記憶部）ＲＯＭを有するマイクロコントローラ（集積制御回路）である。制御部１１は、車内ネットワークＬＡＮから入力された車両情報を表示部１０に表示させる。車内ネットワークＬＡＮは、例えば、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）であり、制御部１１は、ＣＡＮプロトコルで通信するためのＣＡＮコントローラを備えている。

また、制御部１１は、操作スイッチ群ＳＷの操作状態を外部機器ＥＸＴに出力するゲートウェイ機能を有する。このゲートウェイ機能は、入力部１１１、変換部１１２、出力部１１３により実現される。

入力部１１１は、操作スイッチ群ＳＷの操作状態を検出し、この検出した操作状態を変換部１１２に出力する。

変換部１１２は、不揮発性メモリＲＯＭに予め記憶されている操作スイッチ群ＳＷの操作状態の組み合わせと、その組み合わせに対応するスイッチ状態値ＳＶを対応付ける変換テーブルに基づいて、入力部１１１から入力された操作スイッチ群ＳＷの操作状態を表すスイッチ状態値ＳＶに変換する。

スイッチ状態値ＳＶは、操作スイッチ群ＳＷの操作状態の組み合わせを表す数値（あるいは、符号）である。

具体的には、図３に示すように、２状態（ＯＦＦ状態／ＯＮ状態）を持つ３つの操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の重複のない８つの組み合わせの何れかを一意な数値０（０００ｂ）〜７（１１１ｂ）で表したものである。

スイッチ状態値ＳＶは、出現頻度が高い組み合わせほど数値が低く、出現頻度が低い組み合わせほど数値が高くなるように定義されている。具体的には、操作スイッチ群ＳＷの操作状態の出現頻度では、ＯＦＦ状態がＯＮ状態よりも出現頻度が高いため、ＯＦＦ状態を含む組み合わせがＯＮ状態を含む組み合わせよりも数値が低くなるように定義されている。また、操作スイッチ群ＳＷのうち１つがＯＮ状態となる組み合わせが、同時に複数がＯＮ状態である組み合わせよりも出現頻度が高いため、ＯＮ状態の数が少ないほどスイッチ状態値ＳＶが小さくなるように定義されている。

出力部１１３は、スイッチ状態値ＳＶに応じたＤｕｔｙ比のパルス幅変調信号ＰＷＭの波形を外部機器ＥＸＴに出力する。本開示におけるＤｕｔｙ比とは、１周期の期間におけるＨｉ信号を出力している時間の比率（所謂、ＯＮ-Ｄｕｔｙ比）を表す。つまり、Ｄｕｔｙ比が高いほど出力される１周期当たりの合計電力が大きく、Ｄｕｔｙ比が低いほど１周期当たり合計電力が小さくなる。

図４にスイッチ状態値ＳＶとパルス幅変調信号ＰＷＭのＤｕｔｙ比との対応関係を示す。出力部１１３は、スイッチ状態値ＳＶをスイッチ状態値ＳＶの最大値で割った値を１００に乗じた値をＤｕｔｙ比として設定してパルス幅変調信号ＰＷＭを出力する。

具体的には、スイッチ状態値ＳＶが０（０００ｂ）のときはＤｕｔｙ比０％、スイッチ状態値ＳＶが１（００１ｂ）のときはＤｕｔｙ比が１４．３（Ｔｈ１）％、スイッチ状態値ＳＶが２（０１０ｂ）のときはＤｕｔｙ比が２８．６（Ｔｈ２）％、スイッチ状態値ＳＶが３（０１１ｂ）のときはＤｕｔｙ比が４２．９（Ｔｈ３）％、スイッチ状態値ＳＶが４（１００ｂ）のときはＤｕｔｙ比が５７．１（Ｔｈ４）％、スイッチ状態値が５（１０１ｂ）のときはＤｕｔｙ比が７１．４（Ｔｈ５）％、スイッチ状態値が６（１１０ｂ）のときはＤｕｔｙ比が８５．７（Ｔｈ６）％、スイッチ状態値が７（１１１ｂ）のときはＤｕｔｙ比が１００％として設定する。

出力部１１３は、操作スイッチ群ＳＷの操作状態の組み合わせの出現頻度が高い組み合わせほど低いＤｕｔｙ比のパルス幅変調信号ＰＷＭを出力し、操作スイッチ群ＳＷの操作状態の組み合わせの出現頻度が低い組み合わせほど高いＤｕｔｙ比のパルス幅変調信号ＰＷＭを出力している。これにより、より少ない消費電力で操作スイッチ群ＳＷの状態をパルス幅変調信号ＰＷＭで外部機器ＥＸＴに出力できる。

以上のように、本開示の車両用計器１は、操作スイッチ群ＳＷの状態をパルス幅変調信号ＰＷＭで外部機器ＥＸＴに出力するように構成している。このように構成することで、外部機器ＥＸＴは、車両用計器１から操作スイッチ群ＳＷの状態を電圧値の変化のみで知ることができる。

本開示の車両用計器１は、以下のような変形をしても良い。

入力部１１１が検出する操作スイッチ群ＳＷの操作状態は、ＯＦＦ状態／ＯＮ状態の他に、故障状態（Ｆａｉｌｅｄ状態）を含むように構成してもよい。この場合、スイッチ状態値ＳＶは、図５に示すように、３状態（ＯＦＦ状態／ＯＮ状態／Ｆａｉｌｅｄ状態）を持つ３つの操作スイッチＳＷ１〜ＳＷ３の重複のない２７つの組み合わせの何れかを一意な数値０（０００００ｂ）〜２６（１１０１０ｂ）で表すことができる。

故障状態を含む場合においては、ＯＦＦ状態やＯＮ状態よりも故障状態の出現頻度が低いため、故障状態を含む組み合わせが故障状態を含まない組み合わせよりもスイッチ状態値ＳＶの数値が高くなるように定義することが省電力の観点から好ましい。また、故障状態の数が多いほどスイッチ状態値ＳＶの値が高くなるように定義することが省電力の観点から好ましい。

また、スイッチ状態値ＳＶは、操作スイッチ群のスイッチ種別の使用頻度が高いほどスイッチ状態値の数値が低くなるように定義することで省電力の観点から好ましい。

また、出力部１１３は、スイッチ状態値ＳＶの値に応じて種々のパルス変調方式によって出力波形を異ならせるものであってもよい。具体的には、パルス密度変調（ＰＤＭ）信号の密度や正負によりスイッチ状態値ＳＶを区別する、パルス位置変調（ＰＰＭ）信号のパルス位置で区別する、パルス符号変調（ＰＣＭ）信号により標本化された信号で区別する、ように構成してもよい。

また、不揮発性メモリＲＯＭに記憶される操作スイッチ群ＳＷの操作状態の組み合わせと、その組み合わせに対応するスイッチ状態値ＳＶを対応付ける変換テーブルは、社内ネットワークＬＡＮを介して差し替え可能に構成してもよい。

１車両用計器
１０表示部
１１制御部
１１１入力部
１１２変換部
１１３出力部
ＲＯＭ不揮発性メモリ（記憶部）
ＳＶスイッチ状態値
ＰＷＭパルス幅変調信号
ＳＷ操作スイッチ群
ＳＷ１操作スイッチ
ＳＷ２操作スイッチ
ＳＷ３操作スイッチ

Claims

操作スイッチ群の状態を入力する入力部と、
前記入力部から入力された前記操作スイッチ群の状態に対応する波形のパルス幅変調信号を出力する出力部と、
を備えた車両用計器。
前記操作スイッチ群の状態と前記パルス幅変調信号の波形との対応関係を表す変換テーブルを記憶する記憶部を備える、
請求項１に記載の車両用計器。
前記変換テーブルは、前記操作スイッチ群の状態の組み合わせの出現頻度が高いほど前記パルス幅変調信号のＤｕｔｙ比が小さくなるように対応付けられている、
請求項２に記載の車両用計器。
前記変換テーブルは、前記操作スイッチ群の全てがＯＮ状態であるときに最も前記パルス幅変調信号のＤｕｔｙ比が小さくなるように対応付けられている、
請求項２に記載の車両用計器。
前記操作スイッチ群の状態は、ＯＦＦ状態、ＯＮ状態、故障状態の３状態を含み、
前記変換テーブルは、前記操作スイッチ群のいずれかが前記故障状態であるときが前記操作スイッチ群の全てが前記故障状態でないときの状態よりも前記パルス幅変調信号のＤｕｔｙ比が大きくなるように対応付けられている、
請求項２に記載の車両用計器。