(57)【要約】【課題】簡易な構造にて操作スイッチの状態を判別できる車両用計器を提供する。【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操作スイッチＥと接続する操作スイッチ接続回路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、操作スイッチ接続回路１２を経由した操作スイッチＥへの電力供給の有無を切り換えるスイッチ部２と、このスイッチ部２による切り換えを駆動制御する制御部３と、を備え、制御部３は、スイッチ部２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、操作スイッチ接続回路１２の電位を検出する読み込み処理と、を行う。【選択図】図２
2020158042.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操作スイッチと接続する操作スイッチ接続回路と、
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、前記操作スイッチ接続回路を経由した前記操作スイッチへの電力供給の有無を切り換えるスイッチ部と、
このスイッチ部による切り換えを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ部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、
前記操作スイッチ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車両用計器。
【請求項２】
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に記載の車両用計器。
【請求項３】
前記制御部は、前記電源接続回路における第１の電位と、前記操作スイッチ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、前記操作スイッチの操作位置を測定することを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用計器に関し、例えば、スイッチへ給電を行いながら状態検出する回路を搭載した車両用計器に好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車やオートバイにあっては、車両の走行速度や瞬間燃費，航続可能距離等の車両情報や、時刻や外気温度、運転モードの設定画面などを画像表示出力する車両用計器を備えるものがあり、例えば、特許文献１に開示される。
【０００３】
車両利用者は、車両用計器の表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ）の表示を確認しながら、ハンドル周辺に設けられた操作スイッチを押し圧操作、またはスライド操作することで、所望の表示や設定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１０００３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、機能の多様化に伴って操作スイッチの種類や個数も増えてしまい、また、各操作スイッチと車両用計器とを接続する配線も増えてしまう問題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、簡易な構造にて操作スイッチの状態を判別できる車両用計器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用計器は、
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操作スイッチと接続する操作スイッチ接続回路と、
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、前記操作スイッチ接続回路を経由した前記操作スイッチへの電力供給の有無を切り換えるスイッチ部と、
このスイッチ部による切り換えを駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ部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、
前記操作スイッチ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。
【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。
【０００９】
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、前記操作スイッチ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、前記操作スイッチの操作位置を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構造にて操作スイッチの状態を判別できる車両用計器となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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。
【図４】別の制御方法によ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】
【００１２】
以下に、本発明の実施形態として、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、操作スイッチ接続回路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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
操作スイッチ接続回路１２は、ハンドルＤの周辺に実装される操作スイッチＥに接続する配線回路であり、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。
【００１８】
操作スイッチＥは、車両用計器Ａの筐体外部で、車両利用者がハンドルＤを把持した状態で押圧操作可能なように、ハンドルＤのグリップ部の近傍に設けられる。この場合、操作スイッチＥは、車両利用者の右手側に上下に並んで配置されるプッシュスイッチ、左手側に左右に押圧して移動可能なスライダを有するスライドスイッチを適用している。
【００１９】
例えば、左手側のスライドスイッチからなる操作スイッチＥには、車両利用者による選択操作によるスライダに連動して可動端子Ｅ１が移動し、スライダの操作位置に対応し異なる抵抗値で接地接続される接点Ｅ２が複数用意された可変抵抗式の回路である。この場合、操作スイッチＥの接点Ｅ２は、それぞれ操作位置に対応し、「右」、「中間」、「左」の操作位置が各接点Ｅ２に割り当てられる。また、可動端子Ｅ１は、一端を車両用計器Ａの操作スイッチ接続回路１２に常時接続する接続手段であり、車両利用者による操作によって、他端が何れかの接点Ｅ２に接続して移動する。接点Ｅ２は抵抗素子を介して接地されており、可動端子Ｅ１に対応することによって摺動式可変抵抗器となる。
【００２０】
したがって、操作スイッチＥは、操作スイッチ接続回路１２からの電力が可動端子Ｅ１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、操作位置に対応して操作スイッチＥへの負荷の大きさが変化し、操作スイッチ接続回路１２の電位が変化する。操作スイッチ接続回路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。
【００２１】
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、燃料残量などの車両情報を入力できる。
【００２２】
スイッチ部２は、電源接続回路１１と操作スイッチ接続回路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からの電力が操作スイッチ接続回路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。
【００２３】
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。
【００２４】
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や操作スイッチ接続回路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。
【００２５】
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。また、表示部４は、制御部３による演算に基づいて、操作スイッチＥによる操作と連携し、画像を切り換えたり、カーソル位置を変更するなどの表示制御がなされる。
【００２６】
次に、制御部３による操作スイッチＥの操作状態検出に関して図３を用いて説明する。
【００２７】
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と操作スイッチ接続回路１２とを通電させ、間欠的に操作スイッチＥ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。
【００２８】
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、操作スイッチＥの挙動による信号の変化を算出し、操作位置が変動したこと（操作状態）を測定する。制御部３は、例えば、図３に示すように、操作スイッチＥが右位置から中央位置の変化時ｔ０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、操作位置の変化を検出してもよいし、算出値と所定しきい値とを比較して大小関係により、操作位置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。
【００２９】
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、ギアポジションなど情報に基づいて、走行状態を判定している。
【００３０】
制御部３は、この走行状態判定処理によって、例えばｔ１のように、ギアがニュートラル（Ｎ）で走行速度がゼロの停車状態からギアポジションを１速（１ｓｔ）へ変えて走行準備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、大き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、走行準備状態時には、操作スイッチＥを用いた操作を行う可能性が小さいため環境下において、操作スイッチＥの操作位置を検出するための電力や発熱量を小さくできる。反対に、ギアポジションがニュートラル（Ｎ）の状態では、間欠周期が小さく応答性の良好な状態検出を行うことができる制御を行う。
【００３１】
また、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、上記の走行準備状態から所定速度以上（例えば、10ｋｍ／ｈ以上）の走行状態へ移行した際に、スイッチ部２への駆動信号を、停車状態や走行準備状態時のパルス周期よりも、大き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。走行状態時には、車両利用者が運転操作を行うために、操作スイッチＥを用いた操作を行う可能性が更に小さいので、操作スイッチＥによる応答性も小さくて良い。これを鑑みて、制御部３は、スイッチ部２を間欠的に駆動する周期を大きくして、操作スイッチＥの操作状態を検出するための電力や発熱量を更に小さくできる。
【００３２】
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操作スイッチＥと接続する操作スイッチ接続回路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、操作スイッチ接続回路１２を経由した操作スイッチＥへの電力供給の有無を切り換えるスイッチ部２と、このスイッチ部２による切り換えを駆動制御する制御部３と、を備え、制御部３は、スイッチ部２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、操作スイッチ接続回路１２の電位を検出する読み込み処理と、を行う。
【００３３】
したがって、車両用計器Ａは、操作スイッチＥ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。
【００３４】
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、及び前記読み込み処理の実行周期を変更することによって、走行／停車状態など運転状態に応じて最適に操作スイッチＥへの電力供給ができる。
【００３５】
また、制御部３は、電源接続回路１１における第１の電位と、操作スイッチ接続回路１２における第２の電位とを検出することによって、前記操作スイッチＥの操作位置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。
【００３６】
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形態に適用可能である。例えば、図４のｔ３に示すタイミングのように、車両が走行状態の場合、操作スイッチＥによる操作を禁止（無反応に）する構成にもできる。この際、制御部３は、走行速度が所定値（例えば、１０ｋｍ/ｈ）以上を車両情報として入力した際に、スイッチ部２を断線状態に駆動制御して、操作スイッチ接続回路１２を介した操作スイッチＥへの電力供給を止めることで、電力消費や発熱等を低減しながら、前記算出値の演算を中断できる。
【００３７】
また、制御部３は、スイッチ部２の間欠的な駆動制御と、第１，第２の電位に基づく算出値の演算とを同期して処理する場合、上述した実施形態を適用することによって、車両が走行状態にある際に、該演算の周期が大きくなる、または演算を中断するため、処理負荷を低減できる。制御部３は、この処理負荷の低減の分だけ、他の演算処理を行うことができ、例えば、車両の走行による急激に変化する車両情報に対して応答性良く表示出力できる。
【００３８】
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車載計器として好適である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  電源接続回路
１２  操作スイッチ接続回路
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
Ｂ    車両
Ｃ    カウル
Ｄ    ハンドル
Ｅ    操作スイッチ
Ｅ１  可動端子
Ｅ２  接点
Ｆ    電源
Ｈ    電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
2020158042.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2020158042.tif 000006