車両用計器
【課題】使用するセンサの種類の変更を許容することが可能な車両用計器を提供する。
【解決手段】特定の測定対象について計測値を表示する表示部１２６と、前記測定対象の計測値に相当するアナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路１２１と、前記測定対象の計測値に相当するデジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路１２２と、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部１１０とを備える。センサからの入力信号の波形やレベルを識別し、実際に接続されているセンサの信号の種類を自動的に認識する。又は、制御部１１０に外部から与えるＣＡＮ信号により、センサの種類の切替を可能にする。
【解決手段】特定の測定対象について計測値を表示する表示部１２６と、前記測定対象の計測値に相当するアナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路１２１と、前記測定対象の計測値に相当するデジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路１２２と、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部１１０とを備える。センサからの入力信号の波形やレベルを識別し、実際に接続されているセンサの信号の種類を自動的に認識する。又は、制御部１１０に外部から与えるＣＡＮ信号により、センサの種類の切替を可能にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車に搭載される計器板ユニットには、スピードメータ、タコメータ、油圧計、水温計、燃料残量計など様々な計器が備わっている。通常、これらの計器は、それぞれ該当する車両に搭載されているセンサが出力する電気信号を読み取ることにより計測値を取得しその計測値を表示する。
【０００３】
また、近年の車両には様々な種類の複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が搭載されており、これらが車両上の通信ネットワークで互いに接続されている場合が多い。従って、計器板ユニットは必要な計測値の情報を他の電子制御ユニットから取得することもできる。
【０００４】
しかし、実際の車両に搭載される電子制御ユニットの種類や数は、車両の車種、グレード、仕向地等の違いに応じて様々に変化する。従って、計器板ユニットの構成についても、それを搭載する車両の車種、グレード、仕向地等の違いに応じて様々なバリエーションを用意しておかなければならない。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に開示された従来技術においては、計器板ユニットのバリエーションと各計器の情報供給手段との対応関係を、この文献中の図８に示されているようなテーブルに予め登録している。このテーブルの情報を参照することにより、車両のバリエーションと、この計器板ユニットのバリエーションとを対応付けることができ、１種類の計器板ユニットを様々な種類の車両に搭載可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、車両の計器上で表示する情報を計測するために用いるセンサには複数の種類がある。代表例として、燃料残量計が表示すべき信号を出力する液面レベルセンサには、アナログ電気信号を出力する接触式センサや、デジタル電気信号を出力する非接触式センサがある。
【０００８】
液面レベルセンサとして一般的に利用されるセンサは、アナログ電気信号を出力する接触式センサである。しかし、このセンサは接触式であるため、車両が使用される仕向地によっては接触障害が発生し誤動作する可能性がある。従って、接触式センサから非接触式センサに交換する必要が生じる場合がある。
【０００９】
しかしながら、接触式センサが出力する電気信号はセンサの抵抗値に応じて変化するアナログ電気信号であるのに対し、非接触式センサが出力する電気信号はパルスのデューティなどが変化するデジタル電気信号である場合が多い。つまり、接触式センサが出力する電気信号と非接触式センサが出力する電気信号との間に互換性がないため、これらのセンサを交換することができない。
【００１０】
従って、接触式センサに対応した計器板ユニットと非接触式センサに対応した計器板ユニットとをそれぞれ独立した種類のユニットとして個別に用意する必要があり、仕向地の違いに応じてユニット全体を交換しなければならなかった。
【００１１】
また、もしも接触式センサから出力されるアナログ電気信号と非接触式センサから出力されるデジタル電気信号との両方に対応できるように電気回路を構成できたとしても、対応するセンサの種類が増えるのに伴って、計器板ユニットのバリエーションが更に増えてしまう。つまり、特許文献１のような技術を採用する場合には、テーブル上に事前に登録しておかなければならない情報の容量が膨大になる。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用するセンサの種類の変更を許容することが可能な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】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用計器は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器であって、
特定の測定対象について、計測値を表示する表示部と、
前記測定対象の計測値に相当する、アナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路と、
前記測定対象の計測値に相当する、デジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路と、
前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し、選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部と
を備えること。
（２） 上記（１）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、前記第１の信号入力回路に入力されたアナログ電気信号および前記第２の信号入力回路に入力されたデジタル電気信号の少なくとも一方の信号波形もしくは信号レベルを識別し、その結果に応じて前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を自動的に選択すること。
（３） 上記（１）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、外部からの制御信号入力を受け付ける制御入力端子を備え、前記制御入力端子に入力された制御信号に応じて、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択すること。
（４） 上記（２）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択した後、所定の選択解除条件が満たされない限り、同じ選択状態を維持すること。
（５） 上記（３）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、選択した前記アナログ電気信号又はデジタル電気信号を出力する特定のセンサに対してのみ電力を供給すること。
【００１４】
上記（１）の構成の車両用計器によれば、アナログ電気信号を出力する第１のセンサと、デジタル電気信号を出力する第２のセンサとをそれぞれ接続し、あるいは一方だけを接続し、これらを使い分けることができる。従って、様々なバリエーションを用意することなく、仕向地等の変更に対応できる。
上記（２）の構成の車両用計器によれば、実際に接続されたセンサの種類に応じて信号を自動的に選択するので、選択のための情報をテーブルに登録したり、スイッチを切り替えたりする必要がない。また、複数のバリエーションを用意することなく複数の仕向地に対応できる。
上記（３）の構成の車両用計器によれば、外部からの制御信号入力により、複数の信号の一方を選択するので、選択のための情報をテーブルに登録したり、スイッチを切り替えたりする必要がない。また、複数のバリエーションを用意することなく複数の仕向地に対応できる。
上記（４）の構成の車両用計器によれば、制御に伴う処理の負荷が増大するのを防止することができる。また、ノイズ等の影響により誤動作が発生し選択状態が切り替わることもなくなる。
上記（５）の構成の車両用計器によれば、複数のセンサが接続されている場合に、余分な電力の消費を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用計器によれば、使用するセンサの種類の変更を許容することが可能になる。すなわち、アナログ電気信号を出力する第１のセンサと、デジタル電気信号を出力する第２のセンサとをそれぞれ接続し、あるいは一方だけを接続し、これらを使い分けることができ、様々なバリエーションを用意することなく、仕向地等の変更に対応できる。
【００１６】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の車両用計器の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車両用計器の動作例（１）を示すフローチャートである。
【図３】図１に示した車両用計器の動作例（２）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の車両用計器に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００１９】
＜装置の構成＞
本実施形態における車両用計器の構成例が図１に示されている。図１に示す車両用計器１００は、現実的な構成としては、スピードメータ、タコメータ、水温計、燃料残量計などの様々な計器やインジケータなどを装備する計器板ユニットの一部分として構成され、様々な種類の車両に搭載される。
【００２０】
図１に示す構成例では、車両用計器１００の本体に、マイクロコンピュータ１１０、信号入力回路１２１、信号入力回路１２２、読み出し専用メモリ１２３、ＣＡＮ通信インタフェース１２４、電源回路１２５、ゲージ表示部１２６、抵抗器Ｒｐ１およびＲｐ２が備わっている。
【００２１】
本実施形態では、車両用計器１００が燃料残量計、すなわち車両に搭載されている燃料タンクの燃料液面の位置（高さ）に相当する可視情報を表示する場合を想定している。従って、燃料液面位置を検出するためのセンサが車両用計器１００に接続される。
【００２２】
図１に示す構成例では、車両用計器１００には抵抗式フューエルセンサ１０を接続するためのセンサ接続端子１０１、１０２と、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を接続するためのセンサ接続端子１０３、１０４とが備わっている。
【００２３】
通常の構成では、計器板ユニットを搭載する車両側に、抵抗式フューエルセンサ１０およびＰＷＭ式フューエルセンサ２０のいずれか一方が装備されている。従って、抵抗式フューエルセンサ１０を装備した車両の場合にはこの抵抗式フューエルセンサ１０が車両用計器１００のセンサ接続端子１０１、１０２に接続される。また、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を装備した車両の場合にはこのＰＷＭ式フューエルセンサ２０が車両用計器１００のセンサ接続端子１０３、１０４に接続される。
【００２４】
また、例えば既に抵抗式フューエルセンサ１０が搭載されている車両のセンサをＰＷＭ式フューエルセンサ２０に変更する必要がある場合には、新たに用意したＰＷＭ式フューエルセンサ２０をセンサ接続端子１０３、１０４に接続する。その場合、使用しない抵抗式フューエルセンサ１０をそのままセンサ接続端子１０１、１０２に接続しておいても良いが、複数のセンサを配置するスペースがない場合には、抵抗式フューエルセンサ１０を取り外して代わりにＰＷＭ式フューエルセンサ２０を配置すればよい。
【００２５】
マイクロコンピュータ１１０は、予め用意されているプログラムを実行することにより、車両用計器１００を制御するために必要な機能を実現する。マイクロコンピュータ１１０の具体的な動作については後で説明する。
【００２６】
信号入力回路１２１は、抵抗式フューエルセンサ１０から入力されるアナログ電気信号ＳＧ１を電気的に処理してマイクロコンピュータ１１０の処理に適した信号に変換する。信号入力回路１２１から出力される信号は、マイクロコンピュータ１１０のアナログ信号入力ポートＰ１１に印加される。マイクロコンピュータ１１０はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路を内蔵しており、アナログ信号入力ポートＰ１１に印加された信号の電位に相当する数値を表すデジタル信号を生成することができる。
【００２７】
信号入力回路１２２は、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０から入力されるデジタル電気信号ＳＧ２の整形処理を行い、マイクロコンピュータ１１０の処理に適した信号を生成する。信号入力回路１２２から出力される信号は、マイクロコンピュータ１１０のデジタル信号入力ポートＰ１２に印加される。
【００２８】
読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１２３は、マイクロコンピュータ１１０が使用する各種の定数データや予め用意されたテーブルの内容を保持している。例えば、車両の車種の違いや仕向地の違いに応じて適切な処理を行うために必要なデータが読み出し専用メモリ１２３に予め登録されている。読み出し専用メモリ１２３の内容は、マイクロコンピュータ１１０のアクセスにより読み出すことができる。
【００２９】
ＣＡＮ（Controller Area Network）通信インタフェース１２４は、ＣＡＮ規格に対応した車両上のネットワークと接続して他の電子制御ユニット（ＥＣＵ）との間でデータ通信するための通信機能を提供する。従って、マイクロコンピュータ１１０はＣＡＮ通信インタフェース１２４を介して車両上の他の電子制御ユニットと通信することができる。
【００３０】
電源回路１２５は、車両側のバッテリー等から供給される電源電圧Ｖｂに基づいて、車両用計器１００の各部が必要とする直流の電源電圧を生成する。本実施形態では、電源電圧Ｖｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３を電源回路１２５が生成する。また、電源電圧Ｖｃ２、Ｖｃ３についてはマイクロコンピュータ１１０の制御によりオンオフすることができる。
【００３１】
ゲージ表示部１２６は、車両用計器１００の計測値、すなわち燃料残量を指針、バーグラフ、数値等を用いて可視表示するための表示器である。ゲージ表示部１２６については、物理的な指針を有する機械式のゲージを利用しても良いし、液晶表示器のようなデジタル表示器を利用しても良い。
【００３２】
代表的な構成の抵抗式フューエルセンサ１０は、ポテンショメータ１１を備えている。すなわち、燃料タンクの液面を検出できる位置に、所定のフロート部材が浮いた状態で配置され、ポテンショメータ１１の可動部が前記フロート部材と接触している。従って、液面のレベル変化をポテンショメータ１１の抵抗値の変化として検出することができる。
【００３３】
代表的な構成のＰＷＭ式フューエルセンサ２０は、ホールＩＣ２１を備えている。このホールＩＣ２１は、ホール素子とこれが出力する電気信号を処理してＰＷＭ（パルス幅変調）信号形式のデジタル二値信号を生成する信号処理回路を内蔵している。ホール素子は、前述のフロート部材の位置の変化を磁気的に非接触で検出する。実際には、フロート部材の位置の変化が、ホールＩＣ２１の出力するＰＷＭ信号のオンオフのデューティあるいはパルス幅の変化に反映される。
【００３４】
つまり、抵抗式フューエルセンサ１０を接続した場合には、車両用計器１００のセンサ接続端子１０１にアナログ電気信号ＳＧ１が入力される。実際に入力されるアナログ電気信号ＳＧ１は、電源電圧Ｖｃ２を抵抗器Ｒｐ１およびポテンショメータ１１で構成される分圧回路で分圧した結果を表す信号電位になる。この信号電位が燃料残量に相当する。
【００３５】
また、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を接続した場合には、抵抗式フューエルセンサ１０のセンサ接続端子１０４にデジタル電気信号ＳＧ２が入力される。実際のデジタル電気信号ＳＧ２は、電源電圧Ｖｃ３に近い電位が現れる高レベルの状態（オン状態）と、アース電位に近い電位が現れる低レベルの状態（オフ状態）とが交互に現れるパルス信号（ＰＷＭ信号）であり、パルスのオンオフのデューティあるいはパルス幅が燃料残量に相当する。
【００３６】
上述のように、抵抗式フューエルセンサ１０から出力されるアナログ電気信号ＳＧ１と、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０から出力されるデジタル電気信号ＳＧ２との間には全く互換性がない。
【００３７】
従って、アナログ電気信号ＳＧ１とデジタル電気信号ＳＧ２との双方に対応可能にするために、図１に示した車両用計器１００は独立した２組のセンサ接続端子（１０１〜１０４）および２組の信号入力回路（１２１，１２２等）を備えている。また、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポートＰ１１に入力されるアナログ電気信号とデジタル信号入力ポートＰ１２に入力されるデジタル電気信号とを個別の独立した処理により入力する。
【００３８】
＜装置の動作（１）＞
図１に示した車両用計器１００の動作例（１）が図２に示されている。図２に示す動作は、マイクロコンピュータ１１０が実行する処理により実現される。すなわち、マイクロコンピュータ１１０に電源回路１２５から電源電力が供給されると図２に示す処理が実行され、ステップＳ１１から順に処理される。図２に示す動作について以下に説明する。
【００３９】
ステップＳ１１では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続された抵抗式フューエルセンサ１０及びＰＷＭ式フューエルセンサ２０に通電しそれらを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ２、Ｖｃ３を各回路に供給する。
【００４０】
ステップＳ１２では、マイクロコンピュータ１１０はデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２の信号波形を監視して、デジタル電気信号ＳＧ２に相当する所定のＰＷＭ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、所定時間内に、低レベル（０Ｖに近い電位）の状態と高レベル（電源電圧に近い電位）の状態とが現れ、且つそれらの状態が周期的に変化していることが検出された場合に、ＰＷＭ信号であると認識できる。ＰＷＭ信号の入力を検出した場合にはステップＳ１３に進み、この条件を満たさない場合はステップＳ１５に進む。
【００４１】
ステップＳ１３では、マイクロコンピュータ１１０はＰＷＭ式フューエルセンサ２０がセンサ接続端子１０３、１０４に接続されているものと認識する。また、次のステップＳ１４で燃料残量の信号を入力するポートをデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２に固定する。具体的には、処理対象として選択された信号がデジタル電気信号ＳＧ２であり、この信号がデジタル信号入力ポートＰ１２に入力されることを表すフラグＦ１２をセットする。
【００４２】
ステップＳ１５では、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に印加されている入力信号波形を監視して、アナログ電気信号ＳＧ１に相当する信号か否かを識別する。すなわち、アナログ信号入力ポートＰ１１の電圧を繰り返しサンプリングして電圧を表すデジタル値を取得し、このデジタル値の電圧およびその変化を検出する。
【００４３】
ステップＳ１６では、マイクロコンピュータ１１０はステップＳ１５で検出したデジタル値の電圧およびその変化に基づき、規定のアナログ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、検出された電圧の平均値が予め定めた上限値と下限値との間にあり、かつ電圧の変動が所定以下である場合に、規定のアナログ信号であると認識できる。アナログ信号を認識した場合はステップＳ１７に進み、この条件を満たさない場合はステップＳ１９に進む。
【００４４】
ステップＳ１７では、マイクロコンピュータ１１０は抵抗式フューエルセンサ１０がセンサ接続端子１０１、１０２に接続されているものと認識する。また、次のステップＳ１８で燃料残量の信号を入力するポートをアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に固定する。具体的には、処理対象として選択された信号がアナログ電気信号ＳＧ１であり、この信号がアナログ信号入力ポートＰ１１に入力されることを表すフラグＦ１１をセットする。
【００４５】
ステップＳ１９では、アナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも正しく検出されない状態であるので、マイクロコンピュータ１１０は異常が発生している状態として認識する。
【００４６】
ステップＳ２０では、マイクロコンピュータ１１０は入力信号の計測を行う。具体的には、上述のフラグＦ１２がセットされている場合にはデジタル信号入力ポートＰ１２のデジタル電気信号ＳＧ２を計測対象とし、フラグＦ１１がセットされている場合はアナログ信号入力ポートＰ１１のアナログ電気信号ＳＧ１を計測対象とする。
【００４７】
アナログ電気信号ＳＧ１を計測する場合には、アナログ信号入力ポートＰ１１の直流電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行い、アナログ電気信号ＳＧ１の入力電圧に相当するデジタル値を得る。デジタル電気信号ＳＧ２を計測する場合には、デジタル信号入力ポートＰ１２の二値レベル（低レベル／高レベル）を所定時間以上監視し、このパルス信号の繰り返し周期における低レベル期間の時間長と、高レベル期間の時間長の少なくとも一方を求める。つまり、高レベル又は低レベルの期間の長さ（パルス幅）、もしくは高レベル期間と低レベル期間の比率（デューティ）を計測値とする。
【００４８】
ステップＳ２１では、マイクロコンピュータ１１０は安定した計測結果を得るために、所定時間の間にステップＳ２０で得られた複数の計測値を利用してそれらの平均値を算出する。この平均化処理が完了すると、次のステップＳ２２からステップＳ２３に進む。
【００４９】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１で算出された計測値の平均値をゲージ表示部１２６の表示内容に反映する。
【００５０】
図２に示した処理は、マイクロコンピュータ１１０が図示しないメイン処理を実行しながら、例えば定期的に繰り返し実行する。図２のステップＳ２２又はＳ２３が終了すると、メイン処理に戻り、時間がたつと再び図２の処理が実行される。また、図２の処理を２回目以降に実行する際には、前述のフラグＦ１１、又はＦ１２がセットされるので、センサ出力を監視するポートが既に固定されている。そのため、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理は省略され、ステップＳ２０以降の処理が繰り返される。
【００５１】
＜装置の動作（２）＞
図１に示した車両用計器１００の動作例（２）が図３に示されている。図３に示す動作は、マイクロコンピュータ１１０が実行する処理により実現される。すなわち、マイクロコンピュータ１１０に電源回路１２５から電源電力が供給されると図３に示す処理が実行され、ステップＳ３１から順に処理される。図３に示す動作について以下に説明する。
【００５２】
また、図３に示す動作においては、ＣＡＮ通信インタフェース１２４に接続されたネットワーク上に存在する少なくとも１つの電子制御装置（ＥＣＵ）が、車両用計器１００におけるセンサの選択指示を表すＣＡＮ信号を出力する場合を想定している。
【００５３】
ステップＳ３１では、マイクロコンピュータ１１０はＣＡＮ通信インタフェース１２４を介して車両上の他の電子制御装置との間でデータ通信を行う。そして、他の電子制御装置からセンサ選択指示のＣＡＮ信号を受信したか否かを識別する。ＣＡＮ信号を受信した場合はステップＳ３２に進み、ＣＡＮ信号を受信しない場合はステップＳ３４に進む。
【００５４】
ステップＳ３２では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続されたＰＷＭ式フューエルセンサ２０に通電しこれを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ３をセンサ接続端子１０３に供給する。なお、この時は電源電圧Ｖｃ２の出力を停止し、抵抗式フューエルセンサ１０に対する通電を停止する。
【００５５】
ステップＳ３３では、マイクロコンピュータ１１０はデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２の信号波形を監視して、デジタル電気信号ＳＧ２に相当する所定のＰＷＭ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、所定時間内に、低レベル（０Ｖに近い電位）の状態と高レベル（電源電圧に近い電位）の状態とが現れ、且つそれらの状態が周期的に変化していることが検出された場合に、ＰＷＭ信号であると認識できる。
【００５６】
ステップＳ３４では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続された抵抗式フューエルセンサ１０に通電しこれを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ２を抵抗器Ｒｐ１の一端に供給する。なお、この時は電源電圧Ｖｃ３の出力を停止し、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０に対する通電を停止する。
【００５７】
ステップＳ３５では、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に印加されている入力信号波形を監視して、アナログ電気信号ＳＧ１に相当する信号か否かを識別する。すなわち、アナログ信号入力ポートＰ１１の電圧を繰り返しサンプリングして電圧を表すデジタル値を取得し、このデジタル値の電圧およびその変化を検出する。
【００５８】
ステップＳ３６では、マイクロコンピュータ１１０は上記のステップＳ３３又はＳ３５で検知した結果に基づき、正規のアナログ電気信号ＳＧ１が印加されているか否か、及び正規のデジタル電気信号ＳＧ２が印加されているか否かを識別する。正規のアナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも検知できない場合はステップＳ３７に進み、いずれかを検知できた場合はステップＳ３８に進む。
【００５９】
ステップＳ３７では、アナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも正しく検出されない状態であるので、マイクロコンピュータ１１０は異常が発生している状態として認識する。
【００６０】
ステップＳ３８では、マイクロコンピュータ１１０はステップＳ３６で識別した結果に応じて入力信号の計測を行う。すなわち、正規のデジタル電気信号ＳＧ２を検出した場合にはこれを計測対象として選択し、正規のアナログ電気信号ＳＧ１を検出した場合にはこれを計測対象として選択し、次のように処理する。
【００６１】
アナログ電気信号ＳＧ１を計測する場合には、アナログ信号入力ポートＰ１１の直流電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行い、アナログ電気信号ＳＧ１の入力電圧に相当するデジタル値を得る。デジタル電気信号ＳＧ２を計測する場合には、デジタル信号入力ポートＰ１２の二値レベル（低レベル／高レベル）を所定時間以上監視し、このパルス信号の繰り返し周期における低レベル期間の時間長と、高レベル期間の時間長の少なくとも一方を求める。つまり、高レベル又は低レベルの期間の長さ（パルス幅）、もしくは高レベル期間と低レベル期間の比率（デューティ）を計測値とする。
【００６２】
ステップＳ３９では、マイクロコンピュータ１１０は安定した計測結果を得るために、所定時間の間にステップＳ３８で得られた複数の計測値を利用してそれらの平均値を算出する。この平均化処理が完了すると、次のステップＳ４０からステップＳ４１に進む。
【００６３】
ステップＳ４１では、ステップＳ３９で算出された計測値の平均値をゲージ表示部１２６の表示内容に反映する。
【００６４】
図３に示した処理は、マイクロコンピュータ１１０が図示しないメイン処理を実行しながら、例えば定期的に繰り返し実行する。図３のステップＳ４０又はＳ４１が終了すると、メイン処理に戻り、時間がたつと再び図３の処理が実行される。また、図３の処理を２回目以降に実行する際には、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理は省略され、ステップＳ３８以降の処理が繰り返される。
【００６５】
＜装置の利点＞
上述の車両用計器１００においては、アナログ電気信号ＳＧ１を出力する抵抗式フューエルセンサ１０と、デジタル電気信号ＳＧ２を出力するＰＷＭ式フューエルセンサ２０とを必要に応じて使い分けることができる。例えば、抵抗式フューエルセンサ１０を搭載した車両において、センサの接触障害が発生する場合には、センサを非接触のＰＷＭ式フューエルセンサ２０に交換するだけで同じ車両用計器１００をそのまま利用できる。すなわち、センサの交換を必要とするような特別な仕向地に対しても、特別なメータのバリエーションを用意する必要がなく、ユーザの要望に応じてセンサの種類を切り替えることも容易になる。
【００６６】
＜変形の可能性＞
上述の実施形態では、車両の燃料残量計に本発明を適用する場合を想定しているが、それ以外の計器、例えば水温計、油圧計などに対しても同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 抵抗式フューエルセンサ
１１ ポテンショメータ
２０ ＰＷＭ式フューエルセンサ
２１ ホールＩＣ
１００ 車両用計器
１０１〜１０４ センサ接続端子
１１０ マイクロコンピュータ（計測値選択制御部）
１２１ 信号入力回路（第１の信号入力回路）
１２２ 信号入力回路（第２の信号入力回路）
１２３ 読み出し専用メモリ
１２４ ＣＡＮ通信インタフェース
１２５ 電源回路
１２６ ゲージ表示部（表示部）
Ｐ１１ アナログ信号入力ポート
Ｐ１２ デジタル信号入力ポート
Ｐ１３ 出力ポート
Ｐ１４ 通信用入出力ポート
Ｐ１５ 出力ポート
Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３ 電源電圧
Ｒｐ１，Ｒｐ２ 抵抗器
ＳＧ１ アナログ電気信号
ＳＧ２ デジタル電気信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車に搭載される計器板ユニットには、スピードメータ、タコメータ、油圧計、水温計、燃料残量計など様々な計器が備わっている。通常、これらの計器は、それぞれ該当する車両に搭載されているセンサが出力する電気信号を読み取ることにより計測値を取得しその計測値を表示する。
【０００３】
また、近年の車両には様々な種類の複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）が搭載されており、これらが車両上の通信ネットワークで互いに接続されている場合が多い。従って、計器板ユニットは必要な計測値の情報を他の電子制御ユニットから取得することもできる。
【０００４】
しかし、実際の車両に搭載される電子制御ユニットの種類や数は、車両の車種、グレード、仕向地等の違いに応じて様々に変化する。従って、計器板ユニットの構成についても、それを搭載する車両の車種、グレード、仕向地等の違いに応じて様々なバリエーションを用意しておかなければならない。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１に開示された従来技術においては、計器板ユニットのバリエーションと各計器の情報供給手段との対応関係を、この文献中の図８に示されているようなテーブルに予め登録している。このテーブルの情報を参照することにより、車両のバリエーションと、この計器板ユニットのバリエーションとを対応付けることができ、１種類の計器板ユニットを様々な種類の車両に搭載可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９５２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、車両の計器上で表示する情報を計測するために用いるセンサには複数の種類がある。代表例として、燃料残量計が表示すべき信号を出力する液面レベルセンサには、アナログ電気信号を出力する接触式センサや、デジタル電気信号を出力する非接触式センサがある。
【０００８】
液面レベルセンサとして一般的に利用されるセンサは、アナログ電気信号を出力する接触式センサである。しかし、このセンサは接触式であるため、車両が使用される仕向地によっては接触障害が発生し誤動作する可能性がある。従って、接触式センサから非接触式センサに交換する必要が生じる場合がある。
【０００９】
しかしながら、接触式センサが出力する電気信号はセンサの抵抗値に応じて変化するアナログ電気信号であるのに対し、非接触式センサが出力する電気信号はパルスのデューティなどが変化するデジタル電気信号である場合が多い。つまり、接触式センサが出力する電気信号と非接触式センサが出力する電気信号との間に互換性がないため、これらのセンサを交換することができない。
【００１０】
従って、接触式センサに対応した計器板ユニットと非接触式センサに対応した計器板ユニットとをそれぞれ独立した種類のユニットとして個別に用意する必要があり、仕向地の違いに応じてユニット全体を交換しなければならなかった。
【００１１】
また、もしも接触式センサから出力されるアナログ電気信号と非接触式センサから出力されるデジタル電気信号との両方に対応できるように電気回路を構成できたとしても、対応するセンサの種類が増えるのに伴って、計器板ユニットのバリエーションが更に増えてしまう。つまり、特許文献１のような技術を採用する場合には、テーブル上に事前に登録しておかなければならない情報の容量が膨大になる。
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用するセンサの種類の変更を許容することが可能な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】
【００１３】
前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用計器は、下記（１）〜（５）を特徴としている。
（１） 少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器であって、
特定の測定対象について、計測値を表示する表示部と、
前記測定対象の計測値に相当する、アナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路と、
前記測定対象の計測値に相当する、デジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路と、
前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し、選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部と
を備えること。
（２） 上記（１）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、前記第１の信号入力回路に入力されたアナログ電気信号および前記第２の信号入力回路に入力されたデジタル電気信号の少なくとも一方の信号波形もしくは信号レベルを識別し、その結果に応じて前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を自動的に選択すること。
（３） 上記（１）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、外部からの制御信号入力を受け付ける制御入力端子を備え、前記制御入力端子に入力された制御信号に応じて、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択すること。
（４） 上記（２）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択した後、所定の選択解除条件が満たされない限り、同じ選択状態を維持すること。
（５） 上記（３）に記載の車両用計器であって、
前記計測値選択制御部は、選択した前記アナログ電気信号又はデジタル電気信号を出力する特定のセンサに対してのみ電力を供給すること。
【００１４】
上記（１）の構成の車両用計器によれば、アナログ電気信号を出力する第１のセンサと、デジタル電気信号を出力する第２のセンサとをそれぞれ接続し、あるいは一方だけを接続し、これらを使い分けることができる。従って、様々なバリエーションを用意することなく、仕向地等の変更に対応できる。
上記（２）の構成の車両用計器によれば、実際に接続されたセンサの種類に応じて信号を自動的に選択するので、選択のための情報をテーブルに登録したり、スイッチを切り替えたりする必要がない。また、複数のバリエーションを用意することなく複数の仕向地に対応できる。
上記（３）の構成の車両用計器によれば、外部からの制御信号入力により、複数の信号の一方を選択するので、選択のための情報をテーブルに登録したり、スイッチを切り替えたりする必要がない。また、複数のバリエーションを用意することなく複数の仕向地に対応できる。
上記（４）の構成の車両用計器によれば、制御に伴う処理の負荷が増大するのを防止することができる。また、ノイズ等の影響により誤動作が発生し選択状態が切り替わることもなくなる。
上記（５）の構成の車両用計器によれば、複数のセンサが接続されている場合に、余分な電力の消費を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車両用計器によれば、使用するセンサの種類の変更を許容することが可能になる。すなわち、アナログ電気信号を出力する第１のセンサと、デジタル電気信号を出力する第２のセンサとをそれぞれ接続し、あるいは一方だけを接続し、これらを使い分けることができ、様々なバリエーションを用意することなく、仕向地等の変更に対応できる。
【００１６】
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態の車両用計器の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した車両用計器の動作例（１）を示すフローチャートである。
【図３】図１に示した車両用計器の動作例（２）を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の車両用計器に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００１９】
＜装置の構成＞
本実施形態における車両用計器の構成例が図１に示されている。図１に示す車両用計器１００は、現実的な構成としては、スピードメータ、タコメータ、水温計、燃料残量計などの様々な計器やインジケータなどを装備する計器板ユニットの一部分として構成され、様々な種類の車両に搭載される。
【００２０】
図１に示す構成例では、車両用計器１００の本体に、マイクロコンピュータ１１０、信号入力回路１２１、信号入力回路１２２、読み出し専用メモリ１２３、ＣＡＮ通信インタフェース１２４、電源回路１２５、ゲージ表示部１２６、抵抗器Ｒｐ１およびＲｐ２が備わっている。
【００２１】
本実施形態では、車両用計器１００が燃料残量計、すなわち車両に搭載されている燃料タンクの燃料液面の位置（高さ）に相当する可視情報を表示する場合を想定している。従って、燃料液面位置を検出するためのセンサが車両用計器１００に接続される。
【００２２】
図１に示す構成例では、車両用計器１００には抵抗式フューエルセンサ１０を接続するためのセンサ接続端子１０１、１０２と、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を接続するためのセンサ接続端子１０３、１０４とが備わっている。
【００２３】
通常の構成では、計器板ユニットを搭載する車両側に、抵抗式フューエルセンサ１０およびＰＷＭ式フューエルセンサ２０のいずれか一方が装備されている。従って、抵抗式フューエルセンサ１０を装備した車両の場合にはこの抵抗式フューエルセンサ１０が車両用計器１００のセンサ接続端子１０１、１０２に接続される。また、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を装備した車両の場合にはこのＰＷＭ式フューエルセンサ２０が車両用計器１００のセンサ接続端子１０３、１０４に接続される。
【００２４】
また、例えば既に抵抗式フューエルセンサ１０が搭載されている車両のセンサをＰＷＭ式フューエルセンサ２０に変更する必要がある場合には、新たに用意したＰＷＭ式フューエルセンサ２０をセンサ接続端子１０３、１０４に接続する。その場合、使用しない抵抗式フューエルセンサ１０をそのままセンサ接続端子１０１、１０２に接続しておいても良いが、複数のセンサを配置するスペースがない場合には、抵抗式フューエルセンサ１０を取り外して代わりにＰＷＭ式フューエルセンサ２０を配置すればよい。
【００２５】
マイクロコンピュータ１１０は、予め用意されているプログラムを実行することにより、車両用計器１００を制御するために必要な機能を実現する。マイクロコンピュータ１１０の具体的な動作については後で説明する。
【００２６】
信号入力回路１２１は、抵抗式フューエルセンサ１０から入力されるアナログ電気信号ＳＧ１を電気的に処理してマイクロコンピュータ１１０の処理に適した信号に変換する。信号入力回路１２１から出力される信号は、マイクロコンピュータ１１０のアナログ信号入力ポートＰ１１に印加される。マイクロコンピュータ１１０はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路を内蔵しており、アナログ信号入力ポートＰ１１に印加された信号の電位に相当する数値を表すデジタル信号を生成することができる。
【００２７】
信号入力回路１２２は、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０から入力されるデジタル電気信号ＳＧ２の整形処理を行い、マイクロコンピュータ１１０の処理に適した信号を生成する。信号入力回路１２２から出力される信号は、マイクロコンピュータ１１０のデジタル信号入力ポートＰ１２に印加される。
【００２８】
読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１２３は、マイクロコンピュータ１１０が使用する各種の定数データや予め用意されたテーブルの内容を保持している。例えば、車両の車種の違いや仕向地の違いに応じて適切な処理を行うために必要なデータが読み出し専用メモリ１２３に予め登録されている。読み出し専用メモリ１２３の内容は、マイクロコンピュータ１１０のアクセスにより読み出すことができる。
【００２９】
ＣＡＮ（Controller Area Network）通信インタフェース１２４は、ＣＡＮ規格に対応した車両上のネットワークと接続して他の電子制御ユニット（ＥＣＵ）との間でデータ通信するための通信機能を提供する。従って、マイクロコンピュータ１１０はＣＡＮ通信インタフェース１２４を介して車両上の他の電子制御ユニットと通信することができる。
【００３０】
電源回路１２５は、車両側のバッテリー等から供給される電源電圧Ｖｂに基づいて、車両用計器１００の各部が必要とする直流の電源電圧を生成する。本実施形態では、電源電圧Ｖｃ１、Ｖｃ２、Ｖｃ３を電源回路１２５が生成する。また、電源電圧Ｖｃ２、Ｖｃ３についてはマイクロコンピュータ１１０の制御によりオンオフすることができる。
【００３１】
ゲージ表示部１２６は、車両用計器１００の計測値、すなわち燃料残量を指針、バーグラフ、数値等を用いて可視表示するための表示器である。ゲージ表示部１２６については、物理的な指針を有する機械式のゲージを利用しても良いし、液晶表示器のようなデジタル表示器を利用しても良い。
【００３２】
代表的な構成の抵抗式フューエルセンサ１０は、ポテンショメータ１１を備えている。すなわち、燃料タンクの液面を検出できる位置に、所定のフロート部材が浮いた状態で配置され、ポテンショメータ１１の可動部が前記フロート部材と接触している。従って、液面のレベル変化をポテンショメータ１１の抵抗値の変化として検出することができる。
【００３３】
代表的な構成のＰＷＭ式フューエルセンサ２０は、ホールＩＣ２１を備えている。このホールＩＣ２１は、ホール素子とこれが出力する電気信号を処理してＰＷＭ（パルス幅変調）信号形式のデジタル二値信号を生成する信号処理回路を内蔵している。ホール素子は、前述のフロート部材の位置の変化を磁気的に非接触で検出する。実際には、フロート部材の位置の変化が、ホールＩＣ２１の出力するＰＷＭ信号のオンオフのデューティあるいはパルス幅の変化に反映される。
【００３４】
つまり、抵抗式フューエルセンサ１０を接続した場合には、車両用計器１００のセンサ接続端子１０１にアナログ電気信号ＳＧ１が入力される。実際に入力されるアナログ電気信号ＳＧ１は、電源電圧Ｖｃ２を抵抗器Ｒｐ１およびポテンショメータ１１で構成される分圧回路で分圧した結果を表す信号電位になる。この信号電位が燃料残量に相当する。
【００３５】
また、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０を接続した場合には、抵抗式フューエルセンサ１０のセンサ接続端子１０４にデジタル電気信号ＳＧ２が入力される。実際のデジタル電気信号ＳＧ２は、電源電圧Ｖｃ３に近い電位が現れる高レベルの状態（オン状態）と、アース電位に近い電位が現れる低レベルの状態（オフ状態）とが交互に現れるパルス信号（ＰＷＭ信号）であり、パルスのオンオフのデューティあるいはパルス幅が燃料残量に相当する。
【００３６】
上述のように、抵抗式フューエルセンサ１０から出力されるアナログ電気信号ＳＧ１と、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０から出力されるデジタル電気信号ＳＧ２との間には全く互換性がない。
【００３７】
従って、アナログ電気信号ＳＧ１とデジタル電気信号ＳＧ２との双方に対応可能にするために、図１に示した車両用計器１００は独立した２組のセンサ接続端子（１０１〜１０４）および２組の信号入力回路（１２１，１２２等）を備えている。また、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポートＰ１１に入力されるアナログ電気信号とデジタル信号入力ポートＰ１２に入力されるデジタル電気信号とを個別の独立した処理により入力する。
【００３８】
＜装置の動作（１）＞
図１に示した車両用計器１００の動作例（１）が図２に示されている。図２に示す動作は、マイクロコンピュータ１１０が実行する処理により実現される。すなわち、マイクロコンピュータ１１０に電源回路１２５から電源電力が供給されると図２に示す処理が実行され、ステップＳ１１から順に処理される。図２に示す動作について以下に説明する。
【００３９】
ステップＳ１１では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続された抵抗式フューエルセンサ１０及びＰＷＭ式フューエルセンサ２０に通電しそれらを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ２、Ｖｃ３を各回路に供給する。
【００４０】
ステップＳ１２では、マイクロコンピュータ１１０はデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２の信号波形を監視して、デジタル電気信号ＳＧ２に相当する所定のＰＷＭ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、所定時間内に、低レベル（０Ｖに近い電位）の状態と高レベル（電源電圧に近い電位）の状態とが現れ、且つそれらの状態が周期的に変化していることが検出された場合に、ＰＷＭ信号であると認識できる。ＰＷＭ信号の入力を検出した場合にはステップＳ１３に進み、この条件を満たさない場合はステップＳ１５に進む。
【００４１】
ステップＳ１３では、マイクロコンピュータ１１０はＰＷＭ式フューエルセンサ２０がセンサ接続端子１０３、１０４に接続されているものと認識する。また、次のステップＳ１４で燃料残量の信号を入力するポートをデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２に固定する。具体的には、処理対象として選択された信号がデジタル電気信号ＳＧ２であり、この信号がデジタル信号入力ポートＰ１２に入力されることを表すフラグＦ１２をセットする。
【００４２】
ステップＳ１５では、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に印加されている入力信号波形を監視して、アナログ電気信号ＳＧ１に相当する信号か否かを識別する。すなわち、アナログ信号入力ポートＰ１１の電圧を繰り返しサンプリングして電圧を表すデジタル値を取得し、このデジタル値の電圧およびその変化を検出する。
【００４３】
ステップＳ１６では、マイクロコンピュータ１１０はステップＳ１５で検出したデジタル値の電圧およびその変化に基づき、規定のアナログ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、検出された電圧の平均値が予め定めた上限値と下限値との間にあり、かつ電圧の変動が所定以下である場合に、規定のアナログ信号であると認識できる。アナログ信号を認識した場合はステップＳ１７に進み、この条件を満たさない場合はステップＳ１９に進む。
【００４４】
ステップＳ１７では、マイクロコンピュータ１１０は抵抗式フューエルセンサ１０がセンサ接続端子１０１、１０２に接続されているものと認識する。また、次のステップＳ１８で燃料残量の信号を入力するポートをアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に固定する。具体的には、処理対象として選択された信号がアナログ電気信号ＳＧ１であり、この信号がアナログ信号入力ポートＰ１１に入力されることを表すフラグＦ１１をセットする。
【００４５】
ステップＳ１９では、アナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも正しく検出されない状態であるので、マイクロコンピュータ１１０は異常が発生している状態として認識する。
【００４６】
ステップＳ２０では、マイクロコンピュータ１１０は入力信号の計測を行う。具体的には、上述のフラグＦ１２がセットされている場合にはデジタル信号入力ポートＰ１２のデジタル電気信号ＳＧ２を計測対象とし、フラグＦ１１がセットされている場合はアナログ信号入力ポートＰ１１のアナログ電気信号ＳＧ１を計測対象とする。
【００４７】
アナログ電気信号ＳＧ１を計測する場合には、アナログ信号入力ポートＰ１１の直流電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行い、アナログ電気信号ＳＧ１の入力電圧に相当するデジタル値を得る。デジタル電気信号ＳＧ２を計測する場合には、デジタル信号入力ポートＰ１２の二値レベル（低レベル／高レベル）を所定時間以上監視し、このパルス信号の繰り返し周期における低レベル期間の時間長と、高レベル期間の時間長の少なくとも一方を求める。つまり、高レベル又は低レベルの期間の長さ（パルス幅）、もしくは高レベル期間と低レベル期間の比率（デューティ）を計測値とする。
【００４８】
ステップＳ２１では、マイクロコンピュータ１１０は安定した計測結果を得るために、所定時間の間にステップＳ２０で得られた複数の計測値を利用してそれらの平均値を算出する。この平均化処理が完了すると、次のステップＳ２２からステップＳ２３に進む。
【００４９】
ステップＳ２３では、ステップＳ２１で算出された計測値の平均値をゲージ表示部１２６の表示内容に反映する。
【００５０】
図２に示した処理は、マイクロコンピュータ１１０が図示しないメイン処理を実行しながら、例えば定期的に繰り返し実行する。図２のステップＳ２２又はＳ２３が終了すると、メイン処理に戻り、時間がたつと再び図２の処理が実行される。また、図２の処理を２回目以降に実行する際には、前述のフラグＦ１１、又はＦ１２がセットされるので、センサ出力を監視するポートが既に固定されている。そのため、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理は省略され、ステップＳ２０以降の処理が繰り返される。
【００５１】
＜装置の動作（２）＞
図１に示した車両用計器１００の動作例（２）が図３に示されている。図３に示す動作は、マイクロコンピュータ１１０が実行する処理により実現される。すなわち、マイクロコンピュータ１１０に電源回路１２５から電源電力が供給されると図３に示す処理が実行され、ステップＳ３１から順に処理される。図３に示す動作について以下に説明する。
【００５２】
また、図３に示す動作においては、ＣＡＮ通信インタフェース１２４に接続されたネットワーク上に存在する少なくとも１つの電子制御装置（ＥＣＵ）が、車両用計器１００におけるセンサの選択指示を表すＣＡＮ信号を出力する場合を想定している。
【００５３】
ステップＳ３１では、マイクロコンピュータ１１０はＣＡＮ通信インタフェース１２４を介して車両上の他の電子制御装置との間でデータ通信を行う。そして、他の電子制御装置からセンサ選択指示のＣＡＮ信号を受信したか否かを識別する。ＣＡＮ信号を受信した場合はステップＳ３２に進み、ＣＡＮ信号を受信しない場合はステップＳ３４に進む。
【００５４】
ステップＳ３２では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続されたＰＷＭ式フューエルセンサ２０に通電しこれを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ３をセンサ接続端子１０３に供給する。なお、この時は電源電圧Ｖｃ２の出力を停止し、抵抗式フューエルセンサ１０に対する通電を停止する。
【００５５】
ステップＳ３３では、マイクロコンピュータ１１０はデジタル信号入力ポート（ＩＣＵ）Ｐ１２の信号波形を監視して、デジタル電気信号ＳＧ２に相当する所定のＰＷＭ信号が入力されているか否かを識別する。例えば、所定時間内に、低レベル（０Ｖに近い電位）の状態と高レベル（電源電圧に近い電位）の状態とが現れ、且つそれらの状態が周期的に変化していることが検出された場合に、ＰＷＭ信号であると認識できる。
【００５６】
ステップＳ３４では、マイクロコンピュータ１１０は車両用計器１００に接続された抵抗式フューエルセンサ１０に通電しこれを動作可能な状態にする。すなわち、マイクロコンピュータ１１０が出力ポートＰ１３から制御信号を出力して電源回路１２５を制御し、電源回路１２５の出力端子から電源電圧Ｖｃ２を抵抗器Ｒｐ１の一端に供給する。なお、この時は電源電圧Ｖｃ３の出力を停止し、ＰＷＭ式フューエルセンサ２０に対する通電を停止する。
【００５７】
ステップＳ３５では、マイクロコンピュータ１１０はアナログ信号入力ポート（Ａ／Ｄ）Ｐ１１に印加されている入力信号波形を監視して、アナログ電気信号ＳＧ１に相当する信号か否かを識別する。すなわち、アナログ信号入力ポートＰ１１の電圧を繰り返しサンプリングして電圧を表すデジタル値を取得し、このデジタル値の電圧およびその変化を検出する。
【００５８】
ステップＳ３６では、マイクロコンピュータ１１０は上記のステップＳ３３又はＳ３５で検知した結果に基づき、正規のアナログ電気信号ＳＧ１が印加されているか否か、及び正規のデジタル電気信号ＳＧ２が印加されているか否かを識別する。正規のアナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも検知できない場合はステップＳ３７に進み、いずれかを検知できた場合はステップＳ３８に進む。
【００５９】
ステップＳ３７では、アナログ電気信号ＳＧ１およびデジタル電気信号ＳＧ２のいずれも正しく検出されない状態であるので、マイクロコンピュータ１１０は異常が発生している状態として認識する。
【００６０】
ステップＳ３８では、マイクロコンピュータ１１０はステップＳ３６で識別した結果に応じて入力信号の計測を行う。すなわち、正規のデジタル電気信号ＳＧ２を検出した場合にはこれを計測対象として選択し、正規のアナログ電気信号ＳＧ１を検出した場合にはこれを計測対象として選択し、次のように処理する。
【００６１】
アナログ電気信号ＳＧ１を計測する場合には、アナログ信号入力ポートＰ１１の直流電圧をサンプリングしてＡ／Ｄ変換を行い、アナログ電気信号ＳＧ１の入力電圧に相当するデジタル値を得る。デジタル電気信号ＳＧ２を計測する場合には、デジタル信号入力ポートＰ１２の二値レベル（低レベル／高レベル）を所定時間以上監視し、このパルス信号の繰り返し周期における低レベル期間の時間長と、高レベル期間の時間長の少なくとも一方を求める。つまり、高レベル又は低レベルの期間の長さ（パルス幅）、もしくは高レベル期間と低レベル期間の比率（デューティ）を計測値とする。
【００６２】
ステップＳ３９では、マイクロコンピュータ１１０は安定した計測結果を得るために、所定時間の間にステップＳ３８で得られた複数の計測値を利用してそれらの平均値を算出する。この平均化処理が完了すると、次のステップＳ４０からステップＳ４１に進む。
【００６３】
ステップＳ４１では、ステップＳ３９で算出された計測値の平均値をゲージ表示部１２６の表示内容に反映する。
【００６４】
図３に示した処理は、マイクロコンピュータ１１０が図示しないメイン処理を実行しながら、例えば定期的に繰り返し実行する。図３のステップＳ４０又はＳ４１が終了すると、メイン処理に戻り、時間がたつと再び図３の処理が実行される。また、図３の処理を２回目以降に実行する際には、ステップＳ３１〜Ｓ３７の処理は省略され、ステップＳ３８以降の処理が繰り返される。
【００６５】
＜装置の利点＞
上述の車両用計器１００においては、アナログ電気信号ＳＧ１を出力する抵抗式フューエルセンサ１０と、デジタル電気信号ＳＧ２を出力するＰＷＭ式フューエルセンサ２０とを必要に応じて使い分けることができる。例えば、抵抗式フューエルセンサ１０を搭載した車両において、センサの接触障害が発生する場合には、センサを非接触のＰＷＭ式フューエルセンサ２０に交換するだけで同じ車両用計器１００をそのまま利用できる。すなわち、センサの交換を必要とするような特別な仕向地に対しても、特別なメータのバリエーションを用意する必要がなく、ユーザの要望に応じてセンサの種類を切り替えることも容易になる。
【００６６】
＜変形の可能性＞
上述の実施形態では、車両の燃料残量計に本発明を適用する場合を想定しているが、それ以外の計器、例えば水温計、油圧計などに対しても同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 抵抗式フューエルセンサ
１１ ポテンショメータ
２０ ＰＷＭ式フューエルセンサ
２１ ホールＩＣ
１００ 車両用計器
１０１〜１０４ センサ接続端子
１１０ マイクロコンピュータ（計測値選択制御部）
１２１ 信号入力回路（第１の信号入力回路）
１２２ 信号入力回路（第２の信号入力回路）
１２３ 読み出し専用メモリ
１２４ ＣＡＮ通信インタフェース
１２５ 電源回路
１２６ ゲージ表示部（表示部）
Ｐ１１ アナログ信号入力ポート
Ｐ１２ デジタル信号入力ポート
Ｐ１３ 出力ポート
Ｐ１４ 通信用入出力ポート
Ｐ１５ 出力ポート
Ｖｂ，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３ 電源電圧
Ｒｐ１，Ｒｐ２ 抵抗器
ＳＧ１ アナログ電気信号
ＳＧ２ デジタル電気信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器であって、
特定の測定対象について、計測値を表示する表示部と、
前記測定対象の計測値に相当する、アナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路と、
前記測定対象の計測値に相当する、デジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路と、
前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し、選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部と
を備えることを特徴とする車両用計器。
【請求項２】
前記計測値選択制御部は、前記第１の信号入力回路に入力されたアナログ電気信号および前記第２の信号入力回路に入力されたデジタル電気信号の少なくとも一方の信号波形もしくは信号レベルを識別し、その結果に応じて前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を自動的に選択する
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】
前記計測値選択制御部は、外部からの制御信号入力を受け付ける制御入力端子を備え、前記制御入力端子に入力された制御信号に応じて、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
【請求項４】
前記計測値選択制御部は、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択した後、所定の選択解除条件が満たされない限り、同じ選択状態を維持する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用計器。
【請求項５】
前記計測値選択制御部は、選択した前記アナログ電気信号又はデジタル電気信号を出力する特定のセンサに対してのみ電力を供給する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用計器。
【請求項１】
少なくとも１つの計測値を表す情報を表示する車両用計器であって、
特定の測定対象について、計測値を表示する表示部と、
前記測定対象の計測値に相当する、アナログ電気信号を入力するための第１の信号入力回路と、
前記測定対象の計測値に相当する、デジタル電気信号を入力するための第２の信号入力回路と、
前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択し、選択された電気信号の計測値を前記表示部に表示する計測値選択制御部と
を備えることを特徴とする車両用計器。
【請求項２】
前記計測値選択制御部は、前記第１の信号入力回路に入力されたアナログ電気信号および前記第２の信号入力回路に入力されたデジタル電気信号の少なくとも一方の信号波形もしくは信号レベルを識別し、その結果に応じて前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を自動的に選択する
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】
前記計測値選択制御部は、外部からの制御信号入力を受け付ける制御入力端子を備え、前記制御入力端子に入力された制御信号に応じて、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
【請求項４】
前記計測値選択制御部は、前記アナログ電気信号およびデジタル電気信号のいずれか一方を選択した後、所定の選択解除条件が満たされない限り、同じ選択状態を維持する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用計器。
【請求項５】
前記計測値選択制御部は、選択した前記アナログ電気信号又はデジタル電気信号を出力する特定のセンサに対してのみ電力を供給する
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用計器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８８１３９（Ｐ２０１３−８８１３９Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６０１１（Ｐ２０１１−２２６０１１）
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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