JPS61104221A - 自動車用計器の駆動方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車用計器の駆動方式に関し、特に多重化伝
送等のためディジタル変換したセンサデータを、自動車
の運行状況を表示する指針形計器に出力する計器の駆動
方式に関する。

〔従来の技術〕

昨今、複雑化する自動車内の電気配線を簡素化して配線
量の減少を図る等の為、伝送線路で互に結合した複数の
端末装置を車両内に分散配置し、各端末装置は、）Ｓ力
されるそれぞれ局所のスイッチやセンサの情報を伝送線
路に送信すると共に。

他の端末装置が送信した情報を受信処理して局所の電装
品に出力するディジタル多重化伝送装置が考えられてい
る。

ところで、自動車においては、量として運転者に伝える
のが適当な情報がいくつかある。例えば。

エンジンの回転数、燃料の残量、エンジン冷却水の温度
等がそれである。これらの情報の出力手段としては、い
ずれも直感的視認性で優れた指針形計器が現在なお一般
的に使用されている。

第２図は、上記のような考えを実現すべく、車両内に分
散配置した複数の端末のうち、運転席部分に配置された
運転状況表示システムの従来構成例を示すブロック図で
ある。運行状況表示システムは運転席・端末１、当該車
両の運転走行上必要な情報を運転者に表示するための計
器パネル２．車両内の他の位置に設けられている端末（
図示せず）との間で情報授受をするための伝送路３とを
具備している。

運転席端末１は、前記伝送路３に接続される時分割多重
化情報を送受する送受信回路４、指針形計器に出力すべ
情報の数ｎに対応してそれぞれ独立して設けられたＤ／
Ａ変換回路５−１〜５−ｎ、該Ｄ／Ａ変換回路５−１〜
５−ｎの出方信号を増幅し、各計器を駆動するための直
線増幅回路６−１〜６−ｎ、運転端末ｌ内部の各回路を
統括制御するマイクロプロセッサ７、該マイクロプロセ
ッサ７にデータを転送したり、マイクロプロセッサ７か
らの指令を伝達するパスライン８等を具備する。また、
計器パネル２には、運転者に表示するための指針形計器
Ｍ−１〜Ｍ　−ｎが設けられており、前記直線増幅回路
６−１〜６−ｎにより駆動される。指針形計器Ｍ−１〜
Ｍ　−ｎとは、例えばエンジン回転計、燃料残量計、冷
却水温度計等その指針でそれぞれの情報を表示する計器
である。

なお、実際は、運転席端末ｌ内には、計器パネル２上の
各種表示ランプを駆動するためのディジタル出力回路や
、運転席近傍のスイッチ情報を、他の端末に送信するた
めに取り込むディジタル入力回路が組み込まれるが、こ
の発明の本質には関係しないので、図示を省略している
。

伝送線路３の先にあって、図示されていない例えば車両
前部に設置されたフロント端末は、エンジン冷却水の温
度センサがら入力したアナログ信号や、エンジン回転数
を調べるために点火パルスセンサからの周期情報等を、
また同様に例えば車両後部に位置するリア端末は、燃料
量センサがらのアナログ信号等を、それぞれディジタル
符号化して送信している。

運転席端末１は、上記ディジタル化された信号を送受信
回路４によって受信し、マイクロプロセラサ７が読み取
った後１例えば計器Ｍ−１に出力するべき情報ならＤ／
Ａ変換回路５−１のように、それぞれ出力するべき計器
の系統に対応したＤ／Ａ変換回路５−１〜５−　ｎに該
受信ディジタル化情報を仕分は分配する。Ｄ／Ａ変換回
路Ｓ−ｔ〜５−ｎは、それぞれマイクロプロセッサ７か
ら転送されたディジタル情報を、それぞれアナログ信号
に変換するが、その出力によって、一般的に自動車で使
われている指針形の計器を直接駆動することはできず、
更に直線増幅回路６−１〜６−ｎを介して、計器パネル
上の指針形計器Ｍ−１−Ｍ−ｎを駆動する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の自動車運転状況表示システム
は、ディジタル符号化された情報を、Ｄ／Ａ変換器５−
１〜５−ｎによってアナログ信号に戻し、指針形計器Ｍ
−１〜Ｍ　−ｎに出力するため、Ｄ／Ａ変換回路５−１
〜５−ｎや直線増幅器６−１〜６−ｎが必要となり１回
路構成が複雑になるという問題点があった。

本発明は上述の点にかんがみてなされたもので。

簡単な回路で、上記従来例と同等の指針形計器駆動機能
を有する自動車用計器の駆動方式を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本発明は、自動車の運行状
況を示す情報を指針の機械的偏移によって表現する形式
の計器で表示する自動車の運行状況表示システムにおい
て、指針形計器に対してその定格のフルスケールかまた
はそれを越えるような一定値の駆動電流を該指針形計器
の機械的応動時間より短い時間で周期的に断続しながら
通電する計器駆動手段を設け、該計器駆動手段からの駆
動電流の通電時間幅を前記指針形計器の指針を偏移させ
るべき量に応じて変化させ、指針形計器を駆動するよう
にした。

（作用〕 自動車用指針形計器の駆動を上記のようにすることによ
り、上記従来例に示すようなＡ／Ｄ変換回路や直線増幅
回路が必要なくなり、簡単なディジタル回路で、自動車
用指針形計器を駆動することが可能となる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る自動車用計器の駆動方式を適用す
る運行状況表示システムの構成を示すブロック図である
。同図において、第２図と同一符号を付した部分は同一
または相当部分を示す。９−１〜９−ｎはｎ個の計器系
統に対応して設けられたフリップフロップで、各７リツ
プフロソブは。

パスライン８を通してマイクロプロセッサ７から任意に
セットまたはリセットができるよう構成されている。（
これらのフリップフロップ９−１〜９−ｎは、マイクロ
プロセッサ７に内蔵の入出力ボートであってもよい。）
１０−１〜１０−ｎは該フリップフロップ９−１〜９−
ｎの出力によりオンまたはオフするスイッチング回路、
ＲＶ−１〜ＲＶ　−ｎは可変抵抗器ＴＲ−］−ＴＲ−ｎ
はトランジスタである。

第３図は、上記運行状況表示システムに用いる指針形計
器の特性を説明する図であり、同図Ａは計器に対する駆
動電流、Ｂは該駆動電流Ａに対応した指針形計器の指示
動作、Ｃは指針形計器の指針の振動が認められなくなる
駆動電流Ａの断続周期点（以下これを「振動臨界点」と
称す）。第４図は振動臨界点Ｃの断続周期Ｔ＝Ｔ　Ｉで
一定とし、その内の駆動電流りの通電時間幅Ｗを示す図
、第５図は駆動電流りの通電率Ｗ／Ｔ　１に対する計器
の指針の偏移量の関係を示すグラフである。

第３図において、計器駆動電流Ａの断続周期Ｔを次第に
短くしていくと、ついには計器の指針が応動できなくな
り、静止する。この振動臨界点Ｃにおける駆動電流Ａの
断続周期Ｔ１は、燃料残量計や冷却水温計のごとく緩慢
な動作を狙って利用される熱歪曲式計器では１秒程度、
エンジン回転数のととく速溶性と広レンジ指示が必要で
あるために使われる可動線輪式計器では２０ミリ秒程度
である。また、第５図のグラフで示すように、その断続
周期を上記ＴＩとして一定にした駆動電流　　　　　、
ＩＤの通電率Ｗ／Ｔ１を適当に変ることによって。

任意の計器指針偏移を得ることができる。この時。

故意に、通電率Ｗ／Ｔ　Ｉが、例えば９５％の状態で計
器指針をフルスケールとするように設定すれば、指針の
オーバスケール状態も表現可能となる。

第５図のグラフはこの様子をも表わしている。

上記、指針形計器の特性に基づいて、第１図の運行状況
表示システムの動作について説明する。運転席端末ｌが
、伝送線路３から、送受信回路４を介して、冷却水温度
、エンジン回転周期、燃料残量等のディジタル化情報を
マイクロプロセッサ７に読み込むのは、前記第２図の従
来構成例で説明したのと全く同じである。第１図のマイ
クロプロセッサ７は、常に一定周期で各フリップフロッ
プ９−１〜９−　ｎをセットしており、そのセットした
時点から１例えば指針形計器Ｍ−１に出力するべぎ情報
ならフリップフロップ９−１をリセットするためのタイ
ミングを求めるというように、マイクロプロセッサ７は
読み込んでいるディジタル情報内容の大きさに対応した
時間を各出力系統毎に計測して、その時間に到達次第、
該当する計器系統のフリップフロップをリセットする。

各フリップフロップ９−１〜９−ｎのセット側出力は、
抵抗器Ｒ−１〜Ｒ−ｎおよびトランジスタＴＲ−１〜Ｔ
Ｒ−ｎから成るスイッチング回路１０−１〜１０−ｎに
よって、計器Ｍ−１〜Ｍ−ｎの通電をそれぞれ制御する
。すなわち、フリップフロップがセットされている期間
のみ計器に一定値の電流が通電され、これを永続的に繰
り返す。ここに、フリップフロップ９−１〜９−ｎをセ
ットする一定周期を、前記第３図で説明した振動臨界点
Ｃの断続周期ＴＩより短い時間とし、リセットするまで
の時間を、その時点で所望する計器の偏れと通電率の関
係が第５図のグラフの対応関係となるような通電時間Ｗ
に一致させることにより、一定電流値の断続制御だけで
、計器の指針を任意に偏倚させることができるのである
。なお、可変抵抗器ＲＶ−１＝ＲＶ−ｎは、各指針形計
器のフルスケールを調整するためのものである。

ところで、前記第３図の説明で触れたエンジン回転計の
ように、振動臨界点Ｃの周期Ｔ１が短かく、かつ高い指
示分解能が求められる指針形計器では、マイクロプロセ
ッサ７がフリップフ口ップをリセットするタイミングを
発生させるために、極めて短かいタイムベースで動作す
る必要がある。

例えば、振動臨界点Ｃの周期Ｔｌが２０ミリ秒の指針形
計器を使用して２００等分の指示分解能が必要であると
すれば、１００マイクロ秒より短かい時間を単位時間と
してフリップフロップのリセットを制御しなければなら
ず、マイクロプロセッサ７の統括的処理能力を著しく低
下させる。

第６図は、これを解消するようにした、本発明の第２の
実施例を示す図で、１つの計器系統のフリップフロップ
以降を示す図である。同図において、第１図および第２
図と同一符号を付した部分は同一または相当部分を示す
。図中、１１はクロックパルス、１２は補助カウンタ、
１３は補助カウンタ１２が出力するカウント終了パルス
である。

第６図において、該図中には記載されていないが、第１
図の場合と同じようにマイクロプロセッサ７はパスライ
ン８を通してフリップフロップ９をセットし、引き続い
て該系統の指針形計器を駆動するための通電時間データ
を補助カウンタ１２に書き込む、補助カウンタ１２には
、所要分解能に相当するタイムベースより短い周期のク
ロックパルス１１が与えられており、該補助カウンタ１
２に書き込まれたデータを、このクロックパルス１１に
よって逐次減算し、結果が零に達すると、そのカウント
終了パルス１３によって自動的にフリップフロップ９を
リセットする。フリップフロップ９の出力によって計器
の通電を制御するのは、第１図による第１の実施例と差
異はない。従ってマイクロプロセッサ７は、例えば２０
ミリ秒のような一定周期毎に、フリップフロップ９をセ
ットすると共に、当該時点で計器指針を偏倚させるため
に必要な通電時間幅Ｗを、クロックパルス１１の周期で
除した商を補助カウンタ１２に書き込むだけで良いので
、マイクロプロセッサ７の負荷は非常に軽減される。

第１の実施例は、応動性の緩慢な計器を用いる　　　　
。

場合や高い指示分解能を必要としない用途に、また第２
の実施例はこれと逆の場合に適する。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明によれば。

指針形計器に対してその定格のフルスケールかまたはそ
れを越えるような一定値の駆動電流を該指針形計器の機
械的応動時間よりも短い時間で周期的に断続しながら通
電する計器駆動手段を設け、駆動電流の通電時間幅を前
記指針形計器の指針を偏倚させるべき量に応じて変化さ
せるようにしたので、従来のようにＤ／Ａ変換回路や直
線増幅回路を不要とし、純デイジタル回路で構成でき１
回路が簡単になり、装置の小型化、低価格化に極めて優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動車用計器の駆動方式を適用す
る運行状況表示システムの構成を示すブロック図、第２
図は従来の運行状況表示システムの構成を示すブロック
図、第３図は指針形計器の特性を説明するための図、第
４図は指針形計器の振動臨界点の断続周期と駆動電流の
通電時間幅を示す図、第５図は駆動電流の通電率と計器
指針の偏倚量の関係を示す図、第６図は本発明に係る他
の実施例を示す図である。 図中、１・・・運転席端末、２・・−計器パネル、３・
・・伝送線路、４・・−送受信回路、８・・・パスライ
ン、９−１〜９−ｎ・・・フリップフロップ、１０−１
〜１０−ｎ・・・スイッチング回路、１１・・・クロッ
クパルス、１２・・・補助カウンタ、１３・・・カウン
ト終了パルス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車の運行状況を示す情報を、指針の機械的偏移によ
   って表現する形状の計器で表示する自動車の運行状況表
   示システムにおいて、前記指針形計器に対してその定格
   のフルスケールかまたはそれを越えるような一定値の駆
   動電流を該指針形計器の機械的応動時間よりも短い一定
   時間で周期的に断続しながら通電する計器駆動手段を設
   け、該計器駆動手段からの駆動電流の通電時間幅を前記
   指針形計器の指針を偏移させるべき量に応じて変化させ
   て指針形計器を駆動させることを特徴とする自動車用計
   器の駆動方式。