説明

車両用計器

【課題】LEDを光源とする報知灯の設置数の制限を緩和することが可能な車両用計器を提供すること。
【解決手段】MPU10は、出力ドライバ部11の出力端子14の電位を略電源電位として、LED30を消灯しLED40を点灯する第1モードと、出力ドライバ部11の出力端子14の電位を略接地電位として、LED30を点灯しLED40を消灯する第2モードとを切り替え、出力端子14に接続された2つのLED30、40の点灯制御を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LEDを光源とした複数の報知灯を有する車両用計器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、各種の警報等を乗員に報知するために、LEDを光源とする複数の報知灯を有する車両用計器がある。このような車両用計器では、マイクロプロセッサが車両の各種情報を入力してLED制御出力を生成し、マイクロプロセッサの複数の出力端子のそれぞれに1つずつ接続されたLEDを点灯制御するようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−143389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、車両への搭載機器等の増加に伴い、車両用計器において必要とされる報知灯の数も増加する傾向にある。しかしながら、上記従来技術の車両用計器では、マイクロプロセッサの出力端子のそれぞれに1つずつしか報知灯の光源となるLEDを接続できないため、報知灯の設置数がマイクロプロセッサの出力端子の数に応じて制限されるという問題がある。
【0005】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、LEDを光源とする報知灯の設置数の制限を緩和することが可能な車両用計器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】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
第1の報知灯の光源となる第1のLEDと、
第2の報知灯の光源となる第2のLEDと、
電源電位ラインと接地電位ラインとに接続され、第1のLEDおよび第2のLEDの点灯駆動を行うマイクロプロセッサと、を備える車両用計器であって、
第1のLEDは、電源電位ラインとマイクロプロセッサの出力端子とに接続されるとともに、第2のLEDは、マイクロプロセッサの出力端子と接地電位ラインとに接続されており、
マイクロプロセッサは、出力端子の電位を略電源電位として、第1のLEDを消灯し第2のLEDを点灯する第1モードと、出力端子の電位を略接地電位として、第1のLEDを点灯し第2のLEDを消灯する第2モードと、を切り替えることを特徴としている。
【0007】
これによると、マイクロプロセッサの出力端子の電位を切り替えることで、この出力端子に接続された2つのLEDのうち第2のLEDのみを点灯する第1モードと第1のLEDのみを点灯する第2モードとを切り替えることができる。すなわち、マイクロプロセッサの1つの出力端子に接続された2つのLEDの点灯制御を行うことができる。したがって、LEDを光源とする報知灯の設置数の制限を緩和することが可能となる。
【0008】
また、請求項2に記載の発明のように、マイクロプロセッサを、出力端子を有する出力ドライバ部と、出力端子の電位を略電源電位と略接地電位との間で切り替えるように出力ドライバ部を制御する制御部と、を具備するものとすることで、出力端子に接続された2つのLEDのうち第1のLEDのみを点灯する第2モードと第2のLEDのみを点灯する第1モードとを容易に切り替えることができる。
【0009】
また、請求項3に記載の発明のように、出力ドライバ部はCMOSで容易に構成することができる。
【0010】
また、請求項4に記載の発明では、第1の報知灯および第2の報知灯は、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することを特徴としている。これによると、マイクロプロセッサの出力端子に接続された2つのLEDのうち第1のLEDのみを点灯する第2モードと第2のLEDのみを点灯する第1モードとを切り替えることで、第1の報知灯および第2の報知灯のいずれかを光らせて同一の車両搭載物の異なる状態を報知することができる。
【0011】
また、請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の車両用計器において、第1の報知灯および第2の報知灯は共通の報知意匠部を有しており、第1のLEDと第2のLEDとは発光色が異なることを特徴としている。これによると、マイクロプロセッサの出力端子に接続された2つのLEDのうち第2のLEDのみを点灯する第1モードと第1のLEDのみを点灯する第2モードとを切り替えることで、第1の報知灯および第2の報知灯の共通の報知意匠部の色を変更して、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することができる。
【0012】
一方、請求項6に記載の発明では、請求項4に記載の車両用計器において、第1の報知灯および第2の報知灯は、同一の車両搭載物の異なる状態に対応した異なる報知意匠部を有していることを特徴としている。これによると、マイクロプロセッサの出力端子に接続された2つのLEDのうち第2のLEDのみを点灯する第1モードと第1のLEDのみを点灯する第2モードとを切り替えることで、同一の車両搭載物の異なる状態に対応した異なる報知意匠部のいずれかを光らせて、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することができる。
【0013】
また、請求項7に記載の発明のように、第1のLEDを、電源電位ラインとマイクロプロセッサの出力端子とに、通電時に所定の電圧降下を伴う電圧降下素子を介して接続するとともに、第2のLEDを、マイクロプロセッサの出力端子と接地電位ラインとに、通電時に所定の電圧降下を伴う電圧降下素子を介して接続することで、マイクロプロセッサが出力端子の出力を停止した際に、第1のLEDおよび第2のLEDを共に消灯する第3モードを設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明を適用した第1の実施形態における車両用計器1の概略回路構成を示す模式図である。
【図2】第1の実施形態における車両用計器1の動作を説明するための動作回路図である。
【図3】第1の実施形態における車両用計器1の要部概略構造を示す断面図である。
【図4】車両用計器1の要部概略構造の他の例を示す断面図である。
【図5】第2の実施形態における車両用計器1の概略回路構成を示す模式図である。
【図6】第3の実施形態における車両用計器1の概略回路構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【0016】
(第1の実施形態)
図1は、本発明を適用した第1の実施形態における車両用計器1の概略回路構成を示す模式図であり、図2は、車両用計器1の動作を説明するための動作回路図である。また、図3は、車両用計器1の要部概略構造を示す断面図である。
【0017】
車両用計器1は、車両に係わる各種の情報を車両乗員に視認させるために、車両の車室内前方のインストルメントパネルに搭載されるものである。図1に示すように、車両用計器1は、図示しない回路基板上に実装されて、回路基板上にパターン形成された例えば5Vの電位差を有する電源電位ライン91と接地電位ライン92とに接続されたマイクロプロセッサ10(以下、MPU10と呼ぶこともある)を備えている。
【0018】
MPU10には、例えば指針計器の駆動部となるステッピングモータ20が複数接続しており、MPU10は、入力した車両情報に基づいてステッピングモータ20へ駆動信号を出力するようになっている。
【0019】
図1に示すように、MPU10の1つの出力端子14には、所定の最低点灯電圧(点灯する下限の電圧、本例では約1.5V)を有する2つのLED30、40が共に接続している。
【0020】
LED30は、出力端子14と電源電位ライン91とに接続するように設けられている。このLED30が設けられた回路には、LED30に流れる電流を適正な電流に制限するための制限抵抗31と、所定の降伏電圧(本例では約1.5V)を有する定電圧ダイオード32とが、直列に接続されている。
【0021】
一方、LED40は、出力端子14と接地電位ライン92とに接続するように設けられている。このLED40が設けられた回路には、LED40に流れる電流を適正な電流に制限するための制限抵抗41と、所定の降伏電圧(本例では約1.5V)を有する定電圧ダイオード42とが、直列に接続されている。
【0022】
LED30は、本発明で言うところの第1のLEDに相当し、LED40は、第2のLEDに相当する。また、定電圧ダイオード32、42は、本発明で言うところの、通電時に所定の電圧降下を伴う電圧降下素子に相当する。
【0023】
図2に示すように、MPU10は、出力端子14を出力端とする出力ドライバ部11と、出力ドライバ部11を制御する制御部15とを具備している。出力ドライバ部11は、所謂CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)で構成されており、制御部15が、入力した車両情報に基づいて、出力ドライバ部11のpチャンネルFET12およびnチャンネルFET13をオンオフすることで、LED30およびLED40のいずれかを点灯、または両者を消灯するようになっている。
【0024】
具体的には、制御部15が、pチャンネルFET12をオン状態としnチャンネルFET13をオフ状態とした場合には、出力端子14の電位は、電源電位ライン91と略同等の約5Vとなる。この場合には、LED30には殆ど電圧は印加されずLED30は消灯する。LED40および制限抵抗41には、定電圧ダイオード42で約1.5V電圧降下した約3.5Vの電圧が印加され、最低点灯電圧が約1.5VであるLED40が点灯する。この状態が、本発明で言うところの第1モードである。
【0025】
制御部15が、pチャンネルFET12をオフ状態としnチャンネルFET13をオン状態とした場合には、出力端子14の電位は、接地電位ライン91と略同等の約0Vとなる。この場合には、LED30および制限抵抗31には、定電圧ダイオード32で約1.5V電圧降下した約3.5Vの電圧が印加され、最低点灯電圧が約1.5VであるLED30が点灯する。LED40には殆ど電圧は印加されずLED40は消灯する。この状態が、本発明で言うところの第2モードである。
【0026】
このように、制御部15の指示により、CMOS構成の出力ドライバ部11のpチャンネルFET12およびnチャンネルFET13のいずれかをオンすることで、出力端子14に約5V出力で電流を流し出すか、出力端子14を約0Vとして電流を引き込むかを切り替えることができる。これにより、第1モードと第2モードとを切り替えて、2つのLED30、40の点灯・消灯制御を行うことができる。
【0027】
図3に示すように、本実施形態の車両用計器1では、LED30とLED40とは回路基板90上に近接して実装されている。LED30とLED40とでは発光色が異なっており、LED30の発光色は例えば緑色であり、LED40の発光色は例えば橙色となっている。各LED30、40の発光色は、LED自体が発光する色であってもよいし、LEDの表面にフィルタ層を形成する等して発光色を得るものであってもよい。
【0028】
LED30、40の図示右方側には、例えばポリカーボネート樹脂からなる透光性の文字盤100が配設されている。この文字盤100には、例えば表面への印刷層100aの形成パターンにより、透光性の報知意匠部50が形成されている。この報知意匠部50は、車両に搭載された機器の状態を示すインジケータもしくはウォーニングとしての意匠をマークや文字等により形成している。ちなみに、文字盤100の報知意匠部50の裏面(図示左面)には、光を拡散するための処理が施されている。
【0029】
また、回路基板90と文字盤100との間には、例えば筒状の遮光部材53が設けられており、LED30、40の発した光が報知意匠部50以外に到達しないようになっている。
【0030】
このように、LED30、40のいずれかが発光した場合には、同一の報知意匠部50に異なる色の光が到達して報知意匠部50を透過するようになっている。車両に搭載された報知対象の機器が正常な動作状態(好ましい動作状態)である場合には、制御部15は第2モードを設定する出力を行い、LED30を点灯してLED40を消灯する。これに伴い、報知意匠部50は緑色に光って、車両に搭載された機器が正常な動作状態であることを乗員に報知する。
【0031】
一方、車両に搭載された報知対象の機器が正常な動作状態(好ましい動作状態)でない場合には、制御部15は第1モードを設定する出力を行い、LED30を消灯してLED40を点灯する。これに伴い、報知意匠部50は橙色に光って、車両に搭載された機器が正常な動作状態でないことを乗員に報知する。
【0032】
報知意匠部50と光源であるLED30とからなる構成が、本実施形態における第1の報知灯に相当し、報知意匠部50と光源であるLED40とからなる構成が、本実施形態における第2の報知灯に相当する。報知意匠部50は、第1、第2の報知灯の共通の報知意匠部であり、第1、第2の報知灯は、報知意匠部50が光る色を変更することで、同一の車両搭載物(車両搭載機器)の異なる状態を報知する。ここで、車両搭載物の異なる状態とは、搭載機器の動作状態が正常であるか否かが異なるものに限定されず、例えば、搭載機器が車両外部から受信して保持している情報が異なる状態等であってもよい。
【0033】
制御部15が、pチャンネルFET12およびnチャンネルFET13をいずれもオフ状態とした場合には、出力端子14の出力は停止される。具体的には、LED側の回路との関係により、成り行きで電源電位と接地電位との中間電位となる。
【0034】
この場合には、LED30、制限抵抗31、LED40、および制限抵抗41には、定電圧ダイオード32、42で約3V電圧降下した約2Vの電圧が印加され、最低点灯電圧が約1.5VであるLED30、40はいずれも消灯する。この状態が、本発明で言うところの第3モードである。
【0035】
上述の構成および作動によれば、MPU10は、出力ドライバ部11の出力端子14の電位を略電源電位として、LED30を消灯しLED40を点灯する第1モードと、出力ドライバ部11の出力端子14の電位を略接地電位として、LED30を点灯しLED40を消灯する第2モードと、を切り替えることができる。したがって、MPU10の出力端子14の電位を切り替えることで、この出力端子14に接続された2つのLED30、40の点灯制御を行うことができる。このようにして、LEDを光源とする報知灯の設置数の制限を緩和することができる。また、回路基板90の配線パターンが複雑化することも抑制できる。
【0036】
従来、MPUの出力端子数に対して複数のLEDを点灯させる方法として、MPUからのシリアル信号により、例えばカスケード接続されたLEDドライバを使用する方法も知られている(例えば、特開2006−273067号公報参照。)。これに対して、本実施形態によれば、MPU10の外部に特殊な集積回路を使用することなく、1つの出力端子14により2つのLED30、40を点灯駆動制御することができる。
【0037】
また、第1の報知灯および第2の報知灯は共通の報知意匠部50を有しており、発光色の異なるLED30およびLED40のいずれかを点灯することで、第1の報知灯および第2の報知灯の共通の報知意匠部50の色を変更して、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することができる。
【0038】
なお、図4に示すように、報知意匠部51と光源であるLED30とからなる構成を第1の報知灯とし、報知意匠部52と光源であるLED40とからなる構成を第2の報知灯とすることもできる。報知意匠部51と報知意匠部52とは、同一の車両搭載物の異なる状態に対応した異なる報知意匠部とすれば、LED30およびLED40のいずれかを点灯することで、報知意匠部51、52のいずれかを光らせて、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することができる。この際には、LED30、40の発光色は異なってもよいし、同一であってもよい。LED30、40の発光色を同一として報知意匠部51、52の異なる着色層等を設けることで、報知意匠部51、52の色を異ならせてもかまわない。
【0039】
また、本実施形態の車両用計器1によれば、LED30、40のそれぞれに電圧降下素子として定電圧ダイオード32、42を直列に設け、MPU10の出力ドライバ部11の出力端子14の出力を停止した際に、LED30およびLED40を共に消灯することができるようにしている。
【0040】
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について図5に基づいて説明する。
【0041】
本第2の実施形態は、前述の第1の実施形態と比較して、電圧降下素子の構成が異なる。なお、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【0042】
前述の第1の実施形態では、定電圧ダイオード32、42を所定の電圧降下を伴う電圧降下素子とし、MPU10の制御部15が、pチャンネルFET12およびnチャンネルFET13をいずれもオフ状態とした場合に、LED30、40をいずれも消灯していた。
【0043】
図5に示すように、本実施形態では、定電圧ダイオード32、42に代えて、通常のダイオード34、35、44、45を順方向に接続し、電圧降下素子としている。具体的には、LED30に対してダイオード34、35を直列に通常接続し、LED40に対してダイオード44、45を直列に通常接続している。本例では、各ダイオード34、35、44、45の通常接続されたときの順方向電圧降下が約0.7Vあるため、それぞれ2個直列に接続することで、1.4Vの定電圧ダイオードと同じ効果を得ることが可能である。
【0044】
このようにして、MPU10の出力ドライバ部11の出力端子14の出力を停止した際に、LED30およびLED40を共に消灯することができるようにしている。
【0045】
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について図6に基づいて説明する。
【0046】
本第3の実施形態は、前述の第1の実施形態と比較して、LEDに対し並列に抵抗を設けた点が異なる。なお、第1の実施形態と同様の部分については、同一の符号をつけ、その説明を省略する。
【0047】
図6に示すように、本実施形態の車両用計器1では、LED30に対して抵抗37を並列に装着し、LED40に対して抵抗47を並列に装着している。
【0048】
第1の実施形態では、MPU10の制御部15がpチャンネルFET12およびnチャンネルFET13をいずれもオフ状態とした第3モードを設定した場合に、電流は非常に少ないもののLED30、40に一定の電流が流れるため、非常に暗いがLED30、40は若干発光する。
【0049】
本実施形態の車両用計器1では、各LED30、40に抵抗37、47を並列に接続することにより、LED30、40よりも多くの電流を抵抗37、47に流すことで、第3モード設定時にLED30、40が発光することを確実に防止することができる。
【0050】
(他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【0051】
上記各実施形態では、出力端子14を有する出力ドライバ部11をCMOSにより構成していたが、これに限定されるものではなく、例えば、2つのトランジスタで構成するものであってもよい。
【0052】
また、上記各実施形態では、車両用計器1は、指針計器を駆動するためのステッピングモータ20を備えていたが、ステッピングモータ20を備えない車両用計器であってもよい。
【0053】
また、上記各実施形態では、MPU10が、2つのLED30、40を共通接続する出力端子14を1つ有する場合について説明していたが、2つのLEDが接続される出力端子を複数有するマイクロプロセッサであってもよいことはもちろんである。
【符号の説明】
【0054】
1 車両用計器
10 マイクロプロセッサ(MPU)
11 出力ドライバ部
14 出力端子
15 制御部
30 LED(第1のLED、第1の報知灯の一部)
40 LED(第2のLED、第2の報知灯の一部)
32、42 定電圧ダイオード(電圧降下素子)
34、35、44、45 ダイオード(電圧降下素子)
50 報知意匠部(共通の報知意匠部、第1の報知灯の一部、第2の報知灯の一部)
51 報知意匠部(異なる報知意匠部の一方、第1の報知灯の一部)
52 報知意匠部(異なる報知意匠部の他方、第2の報知灯の一部)
91 電源電位ライン
92 接地電位ライン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の報知灯の光源となる第1のLEDと、
第2の報知灯の光源となる第2のLEDと、
電源電位ラインと接地電位ラインとに接続され、前記第1のLEDおよび前記第2のLEDの点灯駆動を行うマイクロプロセッサと、を備える車両用計器であって、
前記第1のLEDは、前記電源電位ラインと前記マイクロプロセッサの出力端子とに接続されるとともに、前記第2のLEDは、前記出力端子と前記接地電位ラインとに接続されており、
前記マイクロプロセッサは、前記出力端子の電位を略電源電位として、前記第1のLEDを消灯し前記第2のLEDを点灯する第1モードと、前記出力端子の電位を略接地電位として、前記第1のLEDを点灯し前記第2のLEDを消灯する第2モードと、を切り替えることを特徴とする車両用計器。
【請求項2】
前記マイクロプロセッサは、前記出力端子を有する出力ドライバ部と、前記出力端子の電位を前記略電源電位と前記略接地電位との間で切り替えるように前記出力ドライバ部を制御する制御部と、を具備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】
前記出力ドライバ部は、CMOSからなることを特徴とする請求項2に記載の車両用計器。
【請求項4】
前記第1の報知灯および前記第2の報知灯は、同一の車両搭載物の異なる状態を報知することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用計器。
【請求項5】
前記第1の報知灯および前記第2の報知灯は、共通の報知意匠部を有しており、
前記第1のLEDと前記第2のLEDとは、発光色が異なることを特徴とする請求項4に記載の車両用計器。
【請求項6】
前記第1の報知灯および前記第2の報知灯は、前記同一の車両搭載物の異なる状態に対応した異なる報知意匠部を有していることを特徴とする請求項4に記載の車両用計器。
【請求項7】
前記第1のLEDは、前記電源電位ラインと前記出力端子とに、通電時に所定の電圧降下を伴う電圧降下素子を介して接続されるとともに、前記第2のLEDは、前記出力端子と前記接地電位ラインとに、通電時に所定の電圧降下を伴う電圧降下素子を介して接続されており、
前記マイクロプロセッサが前記出力端子の出力を停止した際には、前記第1のLEDおよび前記第2のLEDを共に消灯する第3モードが設定されることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の車両用計器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2011−51373(P2011−51373A)
【公開日】平成23年3月17日(2011.3.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−199447(P2009−199447)
【出願日】平成21年8月31日(2009.8.31)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】