(57)【要約】【課題】  電波受信機を内蔵した車両のメータ装置において、電波受信機の誤作動を防止することである。【解決手段】  メータハウジング２１，２２内に、メータ回路基板４に対し、その板厚方向に並べてキーレスエントリー受信機の受信回路基板５１を配置し、メータ回路４ａを構成し高周波信号を生成するＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５を、メータ回路基板４を挟んで受信回路基板５１とは反対側に実装することで、受信回路基板５１をＣＰＵ４１等からメータ回路基板４の厚さの分、より遠ざけ、前記高周波信号に基因したノイズにより受信回路５１ａが誤った復調信号を出力する等でキーレスエントリーシステムに誤作動が生じないようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員と対向し車両の走行情報を表示する表示部を有しており、かつ、前記表示部における表示内容を実際の車両の走行状態に追随制御するメータ回路が形成されたメータ回路基板がメータハウジング内に配設され、受信回路およびアンテナよりなる電波受信機が一体のメータ装置において、
前記電波受信機と、メータ回路を構成して高周波信号を生成する高周波信号源とを、これらが互いに、前記メータ回路基板を挟んでその板厚方向の反対側に位置するように設けたことを特徴とするメータ装置。
【請求項２】
請求項１記載のメータ装置において、前記高周波信号源には、前記表示部における表示内容の制御信号を出力する演算処理装置を含むメータ装置。
【請求項３】
請求項１または２いずれか記載のメータ装置において、前記高周波信号源には、メータ装置の外部の通信ネットワークと、前記表示部における表示内容の制御信号を出力する演算処理装置との間に介設されて、前記通信ネットワークとの通信信号の入出力を司る通信装置を含むメータ装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか記載のメータ装置において、前記高周波信号源には、メータ回路基板に積層して実装される、メータ回路基板よりも小型の回路基板を含むメータ装置。
【請求項５】
請求項１ないし４いずれか記載のメータ装置において、イグニッションオフ後に前記メータ回路が一定時間動作するメータ装置。
【請求項６】
請求項１ないし５いずれか記載のメータ装置において、前記メータハウジング内に、受信回路およびアンテナよりなる電波受信機が配設されたメータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキーレスエントリー受信機等の電波受信機を一体に設けた電波受信機一体型の車両のメータ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の自動車は、カーオーディオのラジオ等の他にも電波受信機が搭載されるようになってきており、代表的なものとして、キーレスエントリーシステムに用いられるものがある。キーレスエントリーシステムは車両のドア開閉等の制御用のシステムで、車両側に搭載されたキーレスエントリー受信機と、運転者が所持するキー等に内蔵されたキーレスエントリー送信機とからなる。運転者の操作によって、キーレスエントリー送信機から、送信機個々に割り振られたＩＤコードや操作指令コードを変調信号とする送信信号を送信し、キーレスエントリー受信機は送信信号を受信すると、これを復調してＩＤコードが自身と対になる送信機からのものか否かを判定し、肯定判断すると、操作指令コードに対応した制御信号を車両各部の制御ＥＣＵに出力して、ドアの開閉やエンジン始動等を行う。かかるキーレスエントリーシステムとして、３００ＭＨz 帯の微弱な電波を使用するものが主流である。
【０００３】
キーレスエントリーシステムが車外の運転者によるキーレスエントリー送信機の操作で確実に作動するようにするには、ＩＤコードや操作指令コードを正確に復調し得るように電波受信機に十分な感度があることが必要である。特許文献１には、運転者に車両のスピード等の走行情報を表示するメータ装置に電波受信機を内蔵したものが開示されている。このメータ装置は、そのメータハウジングに、表示部における表示内容を実際の車両の走行状態に追随制御するメータ回路が形成された基板が格納され、メータ回路基板の一部の領域が受信回路用に割り当てられている。このものでは、電波受信機が窓ガラスに近い位置にくるので、金属製車体による電磁遮蔽の影響を比較的受けにくいという特徴がある。
【特許文献１】特開平８−２１６７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、メータ回路は、ＣＰＵ等の演算処理部を含み構成されている。演算処理部は、走行情報を表示する表示部における表示内容の制御信号、および通信ネットワークを構成する外部の機器への通信信号の出力を司るようになっている。演算処理部は基準信号としての高周波のクロック信号を生成するので、その高調波等に基因して、キーレスエントリーシステムで使用される周波数帯のノイズが発生する。このため、キーレスエントリー受信機をメータ装置に一体に設けると、そのノイズがキーレスエントリー受信機の受信回路に回り込み、キーレスエントリーシステムが誤作動するおそれがある。特に、メータ装置はメータ回路がイグニッションオフ後も少なくとも一定時間作動し、その間に表示状態等を初期状態に復帰させるなどの立ち下げ作業を行う。このため、イグニッションオフ後、すなわち、運転者が必ずしも車両若しくは車両の近くにいない状況のもとでの誤作動は、車両の管理上、問題となる。
【０００５】
本発明は前記実情に鑑みなされたもので、ノイズによる誤作動を低減することのできる、車両の電波受信機一体型のメータ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明では、車両の乗員と対向し車両の走行情報を表示する表示部を有しており、かつ、前記表示部における表示内容を実際の車両の走行状態に追随制御するメータ回路が形成されたメータ回路基板がメータハウジング内に配設され、受信回路およびアンテナよりなる電波受信機が一体のメータ装置において、
前記電波受信機と、メータ回路を構成して高周波信号を生成する高周波信号源とを、これらが互いに、前記メータ回路基板を挟んでその板厚方向の反対側に位置するように設ける。
【０００７】
メータ回路基板の厚さの分、高周波信号源から受信回路が遠ざかり、高周波信号源の高周波信号に基因したノイズの、電波受信機への回り込みが抑制され、電波受信機が誤った復調信号を出力するのを防止することができる。
【０００８】
前記高周波信号源には、請求項２の発明のように、前記表示部における表示内容の制御信号を出力する演算処理装置を含めることができ、請求項３の発明のように、メータ装置の外部の通信ネットワークと、前記表示部における表示内容の制御信号を出力する演算処理装置との間に介設されて、前記通信ネットワークとの通信信号の入出力を司る通信装置を含めることができる。また、前記高周波信号源には、請求項４の発明のように、メータ回路基板に積層して実装される、メータ回路基板よりも小型の回路基板を含めることができる。
【０００９】
請求項５記載の発明では、前記各請求項の発明を、イグニッションオフ後に前記メータ回路が一定時間動作するメータ装置に適用することで、キーレスエントリーシステムなどの車両の重要なシステムを確実に正常動作させることができる。
【００１０】
請求項６記載の発明では、前記各請求項の発明を、前記メータハウジング内に、受信回路およびアンテナよりなる電波受信機が配設されたメータ装置に適用する。
【００１１】
メータハウジング内に電波受信機が配設されると、コンパクト化の点で望ましい一方、電波受信機の受信回路とメータ装置の高周波信号源とが近接し、高周波信号源の高周波信号に基因したノイズが電波受信機へ回り込みやすくなり、両立が難しい。したがって、メータハウジング内に電波受信機が配設されたメータ装置において、電波受信機と高周波信号源とを、これらが互いにメータ回路基板を挟んでその板厚方向の反対側に位置するように設けることの優位性が遺憾なく発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１、図２に本発明のメータ装置を示す。図１はメータ装置の分解した状態であり、図２はその断面である。メータ装置は、車両のキーレスエントリーシステム用のキーレスエントリー受信機を内蔵した受信機内蔵型のものである。メータ装置１は、車室のインストゥルメントパネル内に嵌め込まれるアッパーハウジング２１、ロアハウジング２２を有し、乗員側のアッパーハウジング２１には表示部３が設けられる。表示部３の前方には透明なクリアハウジング２３が配置され、表示部３をその前方でカバーしている。表示部３には、メータ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ等の計器類が配され、車両の乗員に車両の走行情報等を表示する。乗員に正対する表示部３の表示板３１の背後には、メータ回路基板４および電波受信機であるキーレスエントリー受信機５が配設される。キーレスエントリー受信機５のメータ回路基板５１はメータ回路基板４の隅部に、メータ回路基板４と、その板厚方向に重ねて固定される。
【００１３】
メータ３Ａ〜３Ｄの配置は、通常、図例のごとく、略中央にスピードメータ３Ｂが配され、これを挟んで左側にタコメータ３Ａが、右側にやや小さなメータである油温計３Ｃおよび燃料計３Ｄが並ぶ。また、表示板３１の左右の端部には、シートベルトの装着状態等の車両各部の状態を示す複数の表示灯３Ｅが並ぶ。メータ３Ａ〜３Ｄは、表示板３１を貫通する交差コイルやモータ（以下、適宜、表示モータ類という）４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの軸端に取り付けられた指示針３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄが表示モータ類４２Ａ〜４２Ｄの駆動で回転変位することで、所定の角度位置を表示する。また、スピードメータ３Ｂの下方には液晶表示方式のトリップメータ３Ｆが配される。また、クリアハウジング２３を貫通して乗員側に先端が突出する液晶表示切替ボタン２４が設けられ、トリップメータ３Ｆの表示値のリセットが可能である。
【００１４】
ロアハウジング２２はキーレスエントリー受信機５との対向位置が外側に膨出する形状をしており、膨出部２２１に、キーレスエントリー受信機５が収容されるようになっている。
【００１５】
図３、図４にメータ回路基板４の部品配置を示す。図３が表示部３側からみたもので、図４がキーレスエントリー受信機５側からみたものである。メータ回路基板４はガラスエポキシ材等の種々の絶縁材を用いた一般的なものが用いられる。メータ回路基板４の板面には、種々の部品４１，４２Ａ〜４２Ｅ，４３，４４，４５，４６，４７Ａ〜４７Ｃ等が実装され、表示部３における表示内容を実際の車両の走行状態に追随制御するメータ回路４ａが形成される。
【００１６】
部品４１〜４７Ｃとして、演算処理装置であるＣＰＵ４１の他、前記表示モータ類４２Ａ〜４２Ｄ、表示灯３Ｅを構成する複数のＬＥＤ４２Ｅ、トリップメータ３Ｆを構成する表示パネルである液晶表示パネル４２Ｆ、液晶表示切替ボタン２４の押下で作動するリセットスイッチ４４が実装される。また、通信装置である通信用ＩＣ４５が実装される。これは、ＣＰＵ４１と、車両の各制御系に備えられた制御ＥＣＵで構成されるメータ装置１外部の通信ネットワークとの間に介設されており、ＣＰＵ４１が前記通信ネットワークでデータの送受信を行うためのものである。この通信ネットワークの方式としては例えば多重通信システムとし得る。前記キーレスエントリー受信機５で復調された操作指令コードに対応した制御信号は、この通信ネットワークを介して外部の制御ＥＣＵのマイクロコンピュータに送信される。
【００１７】
メータ回路基板４にはまた、これらに給電するための電源レギュレータ４６、メータ回路４ａおよび後述する受信回路５１ａへの給電用のコネクタ４７Ａ、前記ネットワークとの通信用のコネクタ４７Ｂ、さらに、キーレスエントリー受信機５との信号の授受等を行うためのコネクタ４７Ｃが設けられている。
【００１８】
ＣＰＵ４１には、車速、燃料残量、エンジン回転数、および油温等の走行情報が入力し、これらの入力情報に基づいて、各交差コイル４２Ａ〜４２Ｄ、液晶表示パネル４２Ｆ等に制御信号を出力するようになっている。
【００１９】
また、図より知られるように、ＣＰＵ４１、通信用ＩＣ４５等は表示部３側のメータ回路基板４の板面に実装される。ＣＰＵ４１、通信用ＩＣ４５はいずれもクロック信号に基づいてデータの演算処理を実行し信号が入出力するものである。クロック信号は例えば水晶発振子により生成される４ＭＨｚ程度の基準のクロック信号から生成される。クロック生成を含め、メータ回路４ａは、イグニッションオフ後にも即座に非作動状態にならずに一定時間動作し、所定の初期状態での復帰作業を行う。
【００２０】
図５は、ＣＰＵ４１のイグニッションオフ後における機能を示すものである。ＣＰＵ４１は、各表示モータ類４２Ａ〜４２Ｄ、液晶表示パネル４２Ｆに制御信号を出力し、表示すべき内容のデータを渡す。また、ＣＰＵ４１は、車両状態信号処理用ＩＣ４８との間で通信データが入出力するようになっている。車両状態信号処理用ＩＣ４８は、ＣＰＵ４１から駆動信号であるクロック信号を受けて作動し、ＣＰＵ４１からの指令コマンドの内容に基づいて、シートベルトの状態、カーテシスイッチの状態、空気圧、シフトポジション等の車両の各部の状態の検出情報をＣＰＵ４１に送信する。車両状態信号処理用ＩＣ４８もＣＰＵ４１が実装された方のメータ回路基板４の板面に実装される。
【００２１】
また、ＣＰＵ４１は、スピードセンサ、燃料センサ、エンジン回転数センサ、油温センサから、車速、燃料残量、エンジン回転数、および油温の情報が入力する。
【００２２】
ＣＰＵ４１にはまた、バッテリ６１の出力がイグニッションスイッチ６２を介して入力しており、イグニッションオフに切り換わると、これをイグニッションスイッチ６２の電圧変化として検出するようになっている。そして、作動モードをイグニッションオフモードに切り換える。
【００２３】
イグニッションオフモードでは、イグニッションオフ後、１分間電源を保持するタイマ機能が起動し、１分経過後に電源をオフする。速度やエンジン回転数を表示するための表示モータ類４２Ａ〜４２Ｄなどの制御は、初期値が表示される初期状態を維持し、イグニッションオフから１分間経過後、モータ４２Ａ〜４２Ｄなどの制御を停止する。また、液晶パネル４２Ｆの制御は、イグニッションオフ後は新たなデータ出力を停止し、１分後、表示を停止する。また、車両状態信号処理用ＩＣ４８との車両情報通信は、データ送受信を継続し、１分後に送受信を停止する。なお、図中には四角枠内に、イグニッションオフから１分間における、信号の出力状態を模式的に示しており、液晶表示終了機能はイグニッションオフによりデータ出力が停止するが、車両情報の通信ではデータが出力状態であることを表している。このように、いずれの機能も、イグニッションオフ後、１分間はイグニッションモードでの作動であるとないとによらず作動状態となる。
【００２４】
一方、キーレスエントリー受信機５側のメータ回路基板４の板面には、クロック信号のような高周波信号を生成する高周波信号源となる部品は実装されず、表示モータ類４２Ａ〜４２Ｄ等が実装される。
【００２５】
キーレスエントリー受信機５は、受信回路基板５１にアンテナ５２が接続されて、図示しないキーレスエントリー送信機からの電波を受信するようになっており、キーレスエントリー受信機５とキーレスエントリー送信機とで電波方式のキーレスエントリーシステムを構成する。この電波には例えば３００ＭＨｚ帯の電波が使用される。
【００２６】
キーレスエントリー受信機５は、アンテナ５２が一体に設けられた受信回路基板５１上に種々の部品５１１が実装されて受信回路５１ａが形成されている。運転者の操作によって前記キーレスエントリー送信機が操作されてキーレスエントリー送信機からの電波の入感があると、これを復調し、復調信号に基いて、ＩＤコードが自身と対になるキーレスエントリー送信機からのものか否かを判定する。肯定判断すると、操作指令コードに対応した制御信号をコネクタ４７Ｃおよびコネクタ４７Ｂを介して車両各部の制御ＥＣＵに出力して、ドアの開閉やエンジン始動等を行う。
【００２７】
本メータ装置１はかかる構成となっているので、次の効果を奏する。図６は、図７に示すようにメータ回路基板４と受信基板５１との距離を変えて、受信基板５１のアンテナ給電点とグランドとの間におけるノイズレベルを測定した結果を示すもので、高周波信号源であるＣＰＵ４１等が実装されたメータ回路基板４が遠ざかると、ノイズレベルが低下することが分かる。しかし、実際にはメータ装置１の背後にはリーンホースメント等が組付けられるので、メータ装置１の奥行きを十分にとることができず、受信回路基板５１を車両前後方向、すなわち、メータ回路基板４の板面に垂直な方向に、メータ回路基板４から離して配置することには限界がある。
【００２８】
本メータ装置１では、ＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５が、キーレスエントリー受信機５とはメータ回路基板４を挟んで反対側に実装されているから、受信回路５１ａが、メータ回路基板４の厚さの分、ＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５から遠ざかる。前記のごとくメータ装置の奥行きは十分にとることができないから、メータ回路基板４と受信回路基板５１とはごく近接している。そして、受信回路基板５１位置におけるＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５等を発生源とするノイズは発生源との距離の二乗ないし三乗に反比例して減衰するから、メータ回路基板４と受信回路基板５１とはごく近接している状態では、ＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５と受信回路基板５１との距離がわずかに変わっただけでも、大きくノイズレベルが変化する。本メータ装置１によれば、ＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５が、受信回路基板５１側のメータ回路基板４の板面に実装されるよりも、相当程度、前記ノイズのキーレスエントリー受信機５への回り込みが抑制され、キーレスエントリー受信機５が誤った復調信号を出力するのを防止することができる。
【００２９】
図８（Ａ）、図８（Ｂ）はそれぞれ、メータ回路基板４の近傍磁界を測定した結果であり、磁界の強度を濃淡で示している。強度が高い部分を薄く表している。図８（Ａ）はＣＰＵ４１、通信用ＩＣ４５等の部品非実装面側すなわちキーレスエントリー受信機５側の板面方向の磁界分布を表しており、図９（Ａ）のごとく部品非実装面と１０ｍｍの間隔をおいて、磁界検出プローブを板面方向に走査した結果である。図８（Ｂ）がＣＰＵ４１、通信用ＩＣ４５等の部品実装面側すなわち表示部３側のものであり、図９（Ｂ）のごとく部品実装面と１０ｍｍの間隔をおいて、磁界検出プローブを面方向に走査した結果である。磁界検出プローブはその先端に設けられたループアンテナを貫通する磁束の変化の大きさを出力するものである。図８（Ａ）が本発明のメータ装置におけるキーレステエントリー受信機のノイズの拾いやすさに対応し、図８（Ｂ）が本発明のメータ装置におけるキーレステエントリー受信機のノイズの拾いやすさに対応することになる。本発明によれば、キーレスエントリー受信機におけるノイズの影響が低減され、キーレスエントリーシステムの誤作動に対する耐性が向上していることが分かる。
【００３０】
なお、本実施形態では、受信回路基板５１は、メータ装置１を乗員側からみて左側に寄った位置に配置しているが、左側に寄った位置に配置してもよいのは勿論である。受信回路基板５１を、ＣＰＵ４１や通信用ＩＣ４５から、メータ回路基板４の板面方向に離して配置するのがよい。
【００３１】
また、本実施形態では、ＣＰＵ、通信用ＩＣのいずれもが、キーレスエントリー受信機とは反対側のメータ回路基板の板面に実装されているが、ノイズ抑制に対して要求される仕様によっては、いずれかはキーレスエントリー受信機と同じ側のメータ回路基板の板面に実装してもよい。
【００３２】
また、ＣＰＵ、通信用ＩＣの他、メータ回路の構成によって他の高周波信号源となる回路部分が設けられる場合には、その高周波信号源となる回路部分についても、キーレスエントリー受信機とは反対側のメータ回路基板の板面に実装することで、キーレスエントリーシステムの誤作動に対する耐性が向上させることができる。
【００３３】
また、これらの高周波信号源となる回路部分は、メータ回路基板に積層して実装される、メータ回路基板よりも小型の回路基板に形成されるのでもよい。この場合、前記小型の回路基板に実装される部品および配線パターンは、メータ回路基板とは、前記小型の回路基板を挟んでその板厚方向に反対となる板面に設けるようにする。小型の回路基板の板厚の分、さらに、キーレスエントリー受信機が前記部品および配線パターンから遠ざかるからである。
【００３４】
また、前記実施形態では、メータ回路基板と受信回路基板とが別体のものについて説明したが、受信回路がメータ回路基板にメータ回路とともに形成されるものにも適用することができる。この場合、受信回路と、メータ回路基板の高周波信号源となる回路部分とは、メータ回路基板の背向する板面に、分けて形成する。この場合も、メータ回路基板の板厚の分、キーレスエントリーシステムの誤作動に対する耐性が向上する。
【００３５】
また、メータ回路のうちイグニッションオフにより即座に機能停止する回路が含まれていても、本発明が適用し得るのは勿論である。また、メータ回路基板にメータ表示とは独立して一定の機能を発揮する回路部分を含むメータ装置に適用し得る。
【００３６】
なお、本実施形態ではメータハウジングに膨出部を設けてここに電波受信機を配設するようにしているが、必ずしもこれに限定されるものではない。図１０はかかるメータ装置の一例を示すもので、ロアハウジング２２Ａは膨出部が非形成の単純な箱型のものである。キーレスエントリー受信機５はロアハウジング２２Ａ外側で受信回路基板５１がメータ回路基板４と平行に設けられている。受信回路基板５１とメータ回路基板４とを電気的かつ機械的に結合するコネクタ４７Ｃは、ロアハウジング２２Ａを貫通している。かかる態様のメータ装置は電波受信機が最初から標準のメータ装置と、電波受信機がオプションで後付け可能なメータ装置とでメータハウジングを別々に設計する必要がなく、実用性の高い態様といえる。かかるメータ装置でも、電波受信機と、メータ回路の高周波信号源とを、これらが互いにメータ回路基板を挟んでその板厚方向の反対側に位置することで、前記高周波信号源に基因したノイズに対する耐性を向上することができる。
【００３７】
また、本発明は、キーレスエントリー受信機だけではなく他の電波受信機を内蔵等、一体化したメータ装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明のキーレスエントリー受信機内蔵型のメータ装置の分解斜視図である。
【図２】前記メータ装置の断面図である。
【図３】前記メータ装置のメータ回路基板上の部品配置を示す図である。
【図４】前記メータ装置のメータ回路基板上の図３とは逆側の板面の部品配置を示す図である。
【図５】前記メータ回路を構成するＣＰＵの機能を説明する図である。
【図６】キーレスエントリー受信機位置におけるメータ装置のノイズレベルの、キーレスエントリー受信機とメータ回路基板との間隔の依存性の測定結果を示すグラフである。
【図７】図６の測定方法を説明する図である。
【図８】（Ａ）は本発明のメータ装置のノイズレベルを計測した結果を示すグラフであり、（Ｂ）は前記メータ装置と比較するメータ装置のノイズレベルを計測した結果を示すグラフである。
【図９】（Ａ）は図８（Ａ）の測定方法を説明する図であり、（Ｂ）は図８（Ｂ）の測定方法を説明する図である。
【図１０】本発明の別のメータ装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  メータ装置
２１  アッパハウジング（メータハウジング）
２２，２２Ａ  ロアハウジング（メータハウジング）
３  表示部
４  メータ回路基板
４ａ  メータ回路
４１  ＣＰＵ（演算処理装置）
４５  通信用ＩＣ（通信装置）
５  キーレスエントリー受信機（電波受信機）
５１  受信回路基板
５１ａ  受信回路
５２  アンテナ
【図１】
2004173230.tif 000003
【図２】
2004173230.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004173230.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004173230.tif 000011
【図１０】
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