(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な回路構成によって計測値を算出できる車両用計器を提供する。【解決手段】車両の走行速度に応じた周波数の車速信号を入力し、この周波数に同期する電圧値変化に変換して電圧信号として発する電流電圧変換回路１と、前記電圧信号をアナログ電圧入力ポートを介して入力し、前期電圧信号を所定の分解能でデジタル地に変換し、このデジタル電圧値と所定の電圧しきい値とを比較して、前記周波数を算出する制御手段３と、を備える車両用計器を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行速度に応じた周波数の車速信号を入力し、この周波数に同期する電圧値変化に変換して電圧信号として発する電流電圧変換回路と、
前記電圧信号をアナログ電圧入力ポートを介して入力し、この電圧値と所定の電圧しきい値とを比較して、前記周波数を算出する制御手段と、を備えることを特徴とする車両用計器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記アナログ電圧入力ポートから入力する前記電圧信号のアナログ電圧値に基づいて、所定分解能のデジタル電圧値に変換するＡＤ変換処理と、
このデジタル電圧値と前記所定の電圧しきい値とを比較する比較処理と、
前記比較結果が変化する周期を計測する計時処理と、を行うことで、前記周波数を算出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】
前記電流電圧変換回路は、前記車速信号を前記制御手段へ伝える信号線に分岐して設けられ、抵抗素子を接地接続する回路構成であ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、車両情報を報知する車両用計器に関し、例えば、車速や走行距離などを表示する車両用計器に好適である。
【背景技術】
【０００２】
オートバイなどの車両に搭載される計器は、車両の各種機器やセンサから信号を入力し、これら信号に基づいて、表示や警報などの報知出力を行うことができ、例えば、車速、燃料消費率、走行距離や走行可能距離など、多種の表示を行う。
【０００３】
これら信号において、例えば、車載される車速センサから発せられ、車輪の回転周波数を示す車速信号にあっては、マイクロコンピュータからなる制御手段が認識可能なように、波形整形器を用いて、所定電圧（ＨＩＧＨレベル）から０Ｖ信号（ＬＯＷレベル）まで振幅するパルス信号に整形し、演算処理に用いており、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−６９９０９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、車速センサから発せられる車速信号は、微小な電流値変化であるため、上述した波形整形器を車両用計器に備える場合、電圧増幅回路や電圧値判定回路など、様々な回路構成を必要としてしまう課題があった。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、簡易な回路構成によって計測値を算出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、
車両の走行速度に応じた周波数の車速信号を入力し、この周波数に同期する電圧値変化に変換して電圧信号として発する電流電圧変換回路と、
前記電圧信号をアナログ電圧入力ポートを介して入力し、この電圧値と所定の電圧しきい値とを比較して、前記周波数を算出する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御手段は、前記アナログ電圧入力ポートから入力する前記電圧信号のアナログ電圧値に基づいて、所定分解能のデジタル電圧値に変換するＡＤ変換処理と、
このデジタル電圧値と前記所定の電圧しきい値とを比較する比較処理と、
前記比較結果が変化する周期を計測する計時処理と、を行うことで、前記周波数を算出することを特徴とする。
【０００９】
また、前記電流電圧変換回路は、前記車速信号を前記制御手段へ伝える信号線に分岐して設けられ、抵抗素子を接地接続する回路構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、車両用計器に関し、簡易な回路構成によって計測値を算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の車載計器の構成を示す図。
【図２】同上実施の形態の電流電圧変換回路を示す図。
【図３】同上実施の形態の車載計器を示す図。
【図４】同上実施の形態の制御手段の処理手順の一部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の車両用計器の実施の形態として、車両に搭載された計器に適用したものを例に挙げて、添付図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明に関する計器Ａの構成を示すものであり、電流電圧変換回路１と、入力手段２と、制御手段３と、報知手段４とを備えている。これらの構成は、回路基板や配線等を介して電気的に接続されており、合成樹脂などのケース５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のインストルメントパネルに設けられる。
【００１４】
電流電圧変換回路１は、車両の車速センサＢからの車速信号を入力し、制御手段３へ電圧信号として出力する。また、電流電圧変換回路１は、図２に示すように、車速センサＢからの車速信号の電流値変化を、アナログ電圧入力ポート３１を介して制御手段３が読み取れる範囲の電圧変化に変換し、アナログ電圧入力ポート３１へ出力する。なお、この場合、車速センサＢは、ＨＩＧＨレベルの電流値とＬＯＷレベルの電流値とが車速に応じた周波数にて繰り返し変化する矩形波からなる車速信号を発する。
【００１５】
また、電流電圧変換回路１は、車速センサＢからの車速信号を制御手段３へ伝える信号線に分岐して設けられ、抵抗素子１１を接地接続する回路構成である。なお、車速センサＢは、車両用計器Ａまでケーブル接続され、前記回路基板に実装されるコネクタ１２や前記回路基板の配線パターンを介して制御手段３と接続される。従って、電流電圧変換回路１は、車速信号の電流変化に同期した電圧値変化を電圧信号として制御手段３に伝えることができる。
【００１６】
入力手段２は、この場合、計器Ａの照明輝度を調整したり、液晶表示パネル４１の表示内容を切り替えるなどのための操作手段であり、計器Ａに設けられるスイッチを適用でき、操作状態を制御手段３へ操作信号として出力できる。なお、入力手段２は、ステアリングスイッチなど計器Ａ外の操作手段を適用することもできる。
【００１７】
制御手段３は、マイクロコンピュータを適用でき、電流電圧変換回路１からの電圧信号を入力し、この電圧信号に基づいて、報知手段４を制御する。この場合、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３２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ており、入力手段２からの操作信号や、他の電子制御ユニット（ＥＣＵ）Ｃからの車両情報や各種センサからの信号に応じて、報知手段４を制御する制御信号を生成して出力する。
【００１８】
また、制御手段３は、後述する処理によって車速信号が変化する周波数を計測し、この計測結果に基づいて、算出された周波数を有するパルス信号や、周波数を示すデータを他の電子制御ユニットＣへ出力できる。従って、計器Ａ外における電子制御ユニットＣは、車速センサＢから発せられる車速センサＢからの出力値を、読み取ることができるため、別途、波形整形用の回路構成等が必要なくなり、簡易な構成になる。また、制御手段３は、車速信号（電圧信号）を電子制御ユニットＣに対応した通信仕様に変換して出力できる。
【００１９】
報知手段４は、液晶表示パネル４１を適用でき、制御手段３からの制御信号に基づいて、文字情報やマークなどによって、警報や車両状態（インジケータ）などの車両情報の表示や、環境に適した運転操作についてガイドできる。
【００２０】
なお、報知手段４として音声駆動回路を備えたスピーカ４２を適用することもでき、音声出力によって報知できる。車両利用者は、これら報知手段４からの視覚情報または聴覚情報によって、例えば、航続可能距離などの計測値、ギアポジションなどのインジケータ、異常状態を示す警報などの車両情報を確認できる。また、液晶表示パネル４１は、画素毎に透過／不透過を切り換えて表示像（画像）を形成する発光ダイオードなどのバックライト４１ａを設けたＴＦＴ型液晶パネルや、自発光型の有機ＥＬパネルを適用することもできる。
【００２１】
また、報知手段４は、図３に示すような外観にて、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４３も適用できる。指針式表示部４３は、通常時において、制御手段３からの制御信号に基づいて、指針が所定の指示角度となるように前記モータを回転させ、車両速度や車載エネルギ（燃料または電力）の残容量などの計測値を所望の車両情報として指示表示する出力手段である。
【００２２】
また、計器Ａへ車速信号を発する車速センサＢは、車輪の回動に同期して回転する被検出部（例えば、ギアの凹凸や金属突起）をホール素子を用いて検出する検出手段を適用でき、例えば、ドライブシャフト、またはハブ、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）センサに設けられる。車速センサＢは、計器Ａとコネクタ１２を介してケーブル接続され、状態に応じて、信号線に、ＨＩＧＨレベル／ＬＯＷレベルの何れかの電流値を車速信号として転送する。従って、この車速信号は、車速に応じた周波数の矩形波となる。
【００２３】
次に、制御手段３の処理について図４を用いて説明する。
【００２４】
制御手段３は、アナログ電圧入力ポート３１から入力する電圧信号のアナログ電圧値に基づいて、所定分解能のデジタル電圧値に変換するＡＤ変換処理（ステップＳ１）を行う。この所定分解能は、想定される入力電圧値がＨＩＧＨレベル、ＬＯＷレベル、後述するしきい値が充分に判別できるような階調となるように、予め設定される。
【００２５】
次に制御手段３は、このデジタル電圧値と所定の電圧しきい値とを比較する比較処理（ステップＳ２）を行う。この電圧しきい値は、想定される入力電圧値のＨＩＧＨレベル範囲と、ＬＯＷレベル範囲との間の値が設定される。なお、比較結果として、ＨＩＧＨレベル／ＬＯＷレベルの何れかであったかを示すデータが記憶部３２に格納される。
【００２６】
次に制御手段３は、記憶部３２に格納された前回の比較結果と今回の比較結果とに基づいて、車速信号（電圧信号）の変化周期の端点を抽出する抽出処理（ステップＳ３）を行う。この場合、制御手段３は、ＬＯＷレベルからＨＩＧＨレベルへの立ち上がり変化の有無を抽出する。制御手段３は、立ち上がりの変化がある度に、記憶部３２に格納されるカウンタをインクリメントすることで、車速信号のパルス回数を計数できる。
【００２７】
次に制御手段３は、所定時間毎に前記カウンタ値を読み取ることで、車速信号が変化する周波数（周期）を計測する計時処理（ステップＳ４）を行う。制御手段３は、この際、カウンタをリセットする。
【００２８】
なお、制御手段３は、上述処理によって得られる周波数と、車輪の外径や車速センサＢのギア数などとを加味した別途処理によって、車速や走行距離を演算できる。また、上述のように、車速信号のパルス数をカウンタを用いて計数することによって、パルスの立ち上がり部分を正確に捉えなくても周波数計測することが可能となる。また、車両が高速で走行することで、車速信号のパルス周波数が大きな場合であっても、大きな演算負荷をともなわずにこの周波数を計測できる。
【００２９】
斯かる計器Ａは、車両の走行速度に応じた周波数の車速信号を入力し、この周波数に同期する電圧値変化に変換して電圧信号として発する電流電圧変換回路１と、前記電圧信号をアナログ電圧入力ポート３１を介して入力し、この電圧値と所定の電圧しきい値とを比較して、前記周波数を算出する制御手段３と、を備える。
【００３０】
従って、電圧増幅回路や電圧値判定回路のような波形整形用回路を介さずに、簡易な回路構成によって計測値を算出できる。このため、低コストな計器となる。
【００３１】
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。例えば、制御手段３は、車速信号が変化する周波数をカウンタを用いて計測したが、パルス信号の立ち上がり周期を計時し、この計時結果を複数用いて平均化するなどして、車速信号が変化する周波数を計測することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、例えば、自動車、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に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１  電流電圧変換回路
１１  抵抗素子
１２  コネクタ
２    入力手段
３    制御手段
３１  アナログ電圧入力ポート
３２  記憶部
４    報知手段
４１  液晶表示パネル
４１ａ  バックライト
４２  スピーカ
４３  指針式表示部
Ａ    計器
Ｂ    車速センサ
Ｃ    他のＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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