(57)【要約】【課題】状態検出のために供給する電力量を小さくできる状態検出装置を提供する。【解決手段】車両に搭載される電源Ｆと接続する電源接続回路１１と、前記車両に搭載される可変抵抗式のギアセンサＧと接続するセンサ接続回路１２と、電源接続回路１１から得られる電源Ｆからの電力に基づいてセンサ接続回路１２を介してギアセンサＧへの電力供給の出力有無を切り換えるスイッチ部２と、このスイッチ部２を出力有無の切り換えを駆動制御する制御部３と、を備え、制御部３は、ギアセンサＧへの電力供給を間欠的に行うように促す駆動信号を生成しスイッチ部２に出力するスイッチ駆動処理と、センサ接続回路１２の電位を検出する読み込み処理と、を行う。【選択図】図２
2020121599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電源と接続する電源接続回路と、
前記車両に搭載される可変抵抗式のセンサと接続するセンサ接続回路と、
前記電源接続回路から得られる前記電源からの電力に基づいて前記センサ接続回路を介して前記センサへの電力供給の出力有無を切り換えるスイッチ部と、
このスイッチ部を出力有無の切り換えを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記センサへの電力供給を間欠的に行うように促す駆動信号を生成し前記スイッチ部に出力するスイッチ駆動処理と、
前記センサ接続回路の電位を検出する読み込み処理と、
を行うことを特徴とする状態検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電源接続回路における第１の電位と、前記センサ接続回路における第２の電位とを検出することによって、前記センサの検出値を測定することを特徴とする請求項１に記載の状態検出装置。
【請求項３】
車両情報を入力する通信回路を備え、
前記制御部は、前記車両情報に基づいて運転状態を判定し、この判定結果に応じて前記スイッチ駆動処理、及び前記読み込み処理の実行周期を変更することを特徴とする請求項１に記載の状態検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、状態検出装置に関し、例えば、可動接点を用いて位置検出するセンサへ給電を行いながら状態検出する回路に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車やオートバイにあっては、燃料残量やギアポジションを計測するセンサが車載されており、例えば、特許文献１に開示されるように、複数の抵抗が直列に接続され、前記複数の抵抗から引き出された複数のシフト位置接点と、シフト位置切り替え操作に応動して前記シフト位置接点の何れかに電気的に接続される接地された可動端子と、前記可動端子の位置に応じて変化する前記直流電圧の抵抗分圧値が単一のＡ／Ｄポートに入力され、前記抵抗分圧値をシフト位置情報として出力する演算処理装置とを具備することで、シフト位置情報を検出するものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２３２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら検出装置にあっては、何れかのギア入力がある状態で常時センサ側への電力供給がなされるため、消費電力が大きくなってしまうだけでなく、抵抗素子などの電子部品の発熱量が大きくなり排熱のための構造が必要になってしまう。
【０００５】
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、状態検出のために供給する電力量を小さくできる状態検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の状態検出装置は、
車両に搭載される電源と接続する電源接続回路と、
前記車両に搭載される可変抵抗式のセンサと接続するセンサ接続回路と、
前記電源接続回路から得られる前記電源からの電力に基づいて前記センサ接続回路を介して前記センサへの電力供給の出力有無を切り換えるスイッチ部と、
このスイッチ部を出力有無の切り換えを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記センサへの電力供給を間欠的に行うように促す駆動信号を生成し前記スイッチ部に出力するスイッチ駆動処理と、
前記センサ接続回路の電位を検出する読み込み処理と、
を行うことを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御部は、前記電源接続回路における第１の電位と、前記センサ接続回路における第２の電位とを検出することによって、前記センサの検出値を測定することを特徴とする。
【０００８】
また、車両情報を入力する通信回路を備え、
前記制御部は、前記車両情報に基づいて運転状態を判定し、この判定結果に応じて前記スイッチ駆動処理、及び前記読み込み処理の実行周期を変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、状態検出のために供給する電力量を小さくできる状態検出装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態における車両用計器の車載状態を示す図。。
【図２】同上実施形態における電気回路構成を示すブロック図。
【図３】同上実施形態における状態例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の状態検出回路の実施形態として、オートバイに搭載される車両用計器に適用したものを例に挙げて、添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、車両用計器Ａがオートバイ（車両）Ｂに実装されたものを示す。車両用計器Ａは、車両利用者が運転状態で表示を確認できるように設けられ、この場合、カウル（風防ガラス）ＣとハンドルＤとの間に搭載される。また、車両用計器Ａの表示画面は、ハンドルＤに設けられる操作スイッチＥの操作で切り替えできる。
【００１３】
また、図２は、車両用計器Ａの電気的な構成のうち状態検出回路に関する要部を示す図である。車両用計器Ａは、電源接続回路１１と、センサ接続回路１２と、通信回路１３と、スイッチ部２と、制御部３と、表示部４と、を備えている。これらの部材は、銅箔による配線パターンが形成され、硬質なガラスエポキシ樹脂からなるプリント基板（回路基板）に実装され、防水構造を有する筐体内に収容される。
【００１４】
電源接続回路１１は、オートバイＢの電源（車載バッテリや発電機）Ｆと回路基板に実装されたコネクタを用いて一端側が接続され、他端側がスイッチ部２と制御部３とへ分岐して接続される回路である。この場合、電源接続回路１１は、電源Ｆから供給されるおよそ１２Ｖの電圧を有する電力を、各電子部品の駆動エネルギとして入力する回路である。
【００１５】
電源Ｆは、オートバイＢの発電機（オルタネータ）の発電量の変化、ライト操作による負荷の変動、車載バッテリの残容量や劣化状態によって、出力する電位（電圧）が変動してしまう。電源接続回路１１に接続する制御部３は、この電位を第１の電位として、読み取ることができる。
【００１６】
センサ接続回路１２は、オートバイＢの変速機の操作状態を示すギアセンサ（センサ）Ｇと回路基板に実装されたコネクタを用いて一端側が接続され、他端側がスイッチ部２と制御部３とへ分岐して接続される回路である。
【００１７】
ギアセンサＧは、車両利用者が選択操作したギアポジションに応じて可動端子Ｇ１が移動し、各ギアポジションに対応する異なる抵抗値で接地接続される接点Ｇ２が複数用意された可変抵抗式のセンサ回路である。この場合、ギアセンサＧの接点Ｇ２は、それぞれ変速機の変速段に対応し、「ＮＥＵＴＲＡＬ」、「１速」、「２速」、「３速」・・・のギアポジション接点として割り当てられる。また、可動端子Ｇ１は、一端を車両用計器Ａのセンサ接続回路１２に常時接続する接続手段であり、車両利用者による変速操作によって、他端が接点Ｇ２を順に接続して移動する。接点Ｇ２は、抵抗素子を介して接地されており、可動端子Ｇ１とによって、摺動式可変抵抗器となる。
【００１８】
したがって、ギアセンサＧは、センサ接続回路１２からの電力が可動端子Ｇ１や可変抵抗素子を流れるように接続されている。これら構成により、ギアポジションに対応してギアセンサＧへの負荷の大きさが変化し、センサ接続回路１２の電位が変化する。センサ接続回路１２に接続される制御部３は、この電位を第２の電位として読み取ることができる。
【００１９】
通信回路１３は、オートバイＢの駆動や運転操作に関わる電子制御ユニット（ＥＣＵ）Ｈと回路基板に実装されたコネクタを用いて一端側が接続され、他端側が制御部３に接続される回路である。制御部３は、この場合、通信回路１３を介して車速やエンジン回転数、操作スイッチＥの操作状態、燃料残量などの車両情報を入力できる。
【００２０】
スイッチ部２は、電源接続回路１１とセンサ接続回路１２と制御部３とに接続されるトランジスタを適用できる。スイッチ部２は、制御部３からの駆動信号に基づいて、電源接続回路１１を介して供給される電源Ｆからの電力がセンサ接続回路１２側へ通電されるか否か切り換えられる。この場合、スイッチ部２は、制御部３からパルス波形の駆動信号入力し、間欠的に通電有無が切り換えられる。
【００２１】
制御部３は、駆動電力を生成するレギュレータ回路（図示しない）からの電力に基づいて駆動し、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等のデータ格納手段と、前記所定プログラムにしたが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。
【００２２】
また、制御部３は、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）や通信回路１３を介して入力し、また、電源接続回路１１やセンサ接続回路１２を介して前記第１，２の電位を検出する読み取り処理を行う。また、制御部３は、これらの入力に応じて、スイッチ部２への駆動信号や表示部４を制御するための制御信号を生成し出力する。
【００２３】
表示部４は、画像表示可能な表示デバイスであり、例えば、ＴＦＴ型の液晶表示素子（表示素子）やバックライトを設けてなる表示ユニットを適用できる。表示部４は、車両に搭載される各種センサや各種電子制御機器からの車両情報を数値や文字、マークなど画像にて表示するものであり、回路基板からの駆動電源の供給や、制御部３からの制御信号に基づく画像を出力する。表示部４は、例えば、エンジン回転数や車速（車両の走行速度）、燃料残量、ギアポジション、積算走行距離、各種インジケータ等の車両情報や時刻などを画像にて表示できる。
【００２４】
次に、制御部３によるギアポジションの状態検出に関して図３を用いて説明する。
【００２５】
制御部３は、所定周期で矩形状のパルス信号を生成し駆動信号としてスイッチ部２へ出力するスイッチ駆動処理を行う。スイッチ部２は、この信号に基づいて、オン状態の際に、電源接続回路１１とセンサ接続回路１２とを通電させ、間欠的にギアセンサＧへの電力供給を行う。これにより、継続的に通電する場合に比べ消費電力や電子部品の発熱を低減できる。
【００２６】
また、制御部３は、第１の電位と第２の電位を検出する読み取り処理を行い、前述した第１の電位の変動量を考慮した、ギアセンサＧの挙動による信号の変化を算出し、ギアポジションが変動したこと（センサによる検出値）を測定する。例えば、図３に示すように、ギアポジションの変化時ｔ１に生じる前記算出による算出値の変化量Ｖｄを検出することによって、ギアポジションの変化を検出してもよいし、算出値を所定しきい値とを比較して大小関係により、ギアポジションを特定することもできる。なお、読み取り処理は、スイッチ部２への駆動信号よりも細かな一定周期毎に行ってもよいし、駆動信号のオン時間に同期させて行うこともできる。
【００２７】
また、制御部３は、通信回路１３を介して入力した車両情報に基づいて、走行状態（または走行準備状態）、停車状態（非走行状態）であるかを判定する走行状態判定処理を行う。この場合、制御部３は、ハンドルやペダルの操作有無や、車速、エンジン回転数など情報に基づいて、走行状態を判定している。
【００２８】
制御部３は、この走行状態判定処理によって、例えばｔ２のように、停車状態から走行状態へ移行した際に、スイッチ部２への駆動信号を、停車状態時のパルス周期よりも、小さな周期のパルス波形を生成して駆動信号として出力する。即ち、制御部３は、第１，２の電位のサンプリング周期を可変することができ、走行状態時には、応答性の良好な状態検出を行い、発電量が少なく、また停車により車両用計器Ａへの通気量低下に伴って排熱量も小さいことが想定される停車時には、ギアセンサＧへの電力供給量を低減する制御を行う。
【００２９】
斯かる車両用計器Ａは、車両に搭載される電源Ｆと接続する電源接続回路１１と、前記車両に搭載される可変抵抗式のギアセンサＧと接続するセンサ接続回路１２と、電源接続回路１１から得られる電源Ｆからの電力に基づいてセンサ接続回路１２を介してギアセンサＧへの電力供給の出力有無を切り換えるスイッチ部２と、このスイッチ部２を出力有無の切り換えを駆動制御する制御部３と、を備え、制御部３は、ギアセンサＧへの電力供給を間欠的に行うように促す駆動信号を生成しスイッチ部２に出力するスイッチ駆動処理と、センサ接続回路１２の電位を検出する読み込み処理と、を行う。
【００３０】
したがって、車両用計器Ａは、ギアセンサＧの状態検出のために供給する電力量を小さくできる状態検出装置となる。
【００３１】
また、制御部３は、電源接続回路１１における第１の電位と、センサ接続回路１２における第２の電位とを検出することによって、ギアセンサＧの検出値を測定することによって、電源Ｆの電位変動があっても正確に検出できる。
【００３２】
また、車両情報を入力する通信回路１３を備え、制御部３は、前記車両情報に基づいて運転状態を判定し、この判定結果に応じて前記スイッチ駆動処理の周期を変更することによって、走行／停車状態に応じて最適にギアセンサＧへ電力供給できる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施の形態に適用可能である。また、本発明は、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センサ及び車載計器として好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１１  電源接続回路
１２  センサ接続回路
１３  通信回路
２    スイッチ部
３    制御部
４    表示部
Ａ    車両用計器（状態検出装置）
Ｂ    車両
Ｃ    カウル
Ｄ    ハンドル
Ｅ    操作スイッチ
Ｆ    電源
Ｇ    ギアセンサ（センサ）
Ｈ    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
2020121599.tif 000004
【図３】
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