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技術 車両用計器

出願人 日本精機株式会社
発明者 金子千冬
出願日 2015年4月7日 (4年3ヶ月経過) 出願番号 2015-078109
公開日 2016年12月1日 (2年7ヶ月経過) 公開番号 2016-199056
状態 特許登録済
技術分野 車両用電気・流体回路 計器板
主要キーワード 複合計器 車両利用者 指針式表示 多重通信ライン 積算走行距離 指標部 電圧調整回路 所定プログラム
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

所定条件下において、簡単な構成であっても、ダイオード発熱を低減できる車両用計器を提供する。

解決手段

車載バッテリBからヒューズFを介した第1の電源供給回路B1と、イグニッションスイッチSがオンのとき通電する第2の電源供給回路B2とを、並列的に接続し、第1,第2の電源供給回路B1,B2それぞれに接続するダイオード3,4と、このダイオード3,4を介して供給される車載バッテリBからの電力を利用して外部機器Kへの給電を行う出力端子Pと、ダイオード3,4と出力端子Pとの間において前記電力の供給有無を切り換えスイッチ手段6と、ヒューズFを介した通電状態を判定し、この判定結果に基づいてスイッチ手段6を制御して出力端子Pからの出力を調整する制御手段9と、を備える。

概要

背景

従来、車両用計器には、電源車載バッテリ)からヒューズを介した第1の電源供給回路と、イグニッションスイッチオンのとき通電する第2の電源供給回路とを、並列的に接続し、これら第1,第2の電源供給回路それぞれに、各電源供給回路間への電流の回り込み防止を行うダイオードを設けており、例えば、特許文献1に開示されている。

概要

所定条件下において、簡単な構成であっても、ダイオードの発熱を低減できる車両用計器を提供する。車載バッテリBからヒューズFを介した第1の電源供給回路B1と、イグニッションスイッチSがオンのとき通電する第2の電源供給回路B2とを、並列的に接続し、第1,第2の電源供給回路B1,B2それぞれに接続するダイオード3,4と、このダイオード3,4を介して供給される車載バッテリBからの電力を利用して外部機器Kへの給電を行う出力端子Pと、ダイオード3,4と出力端子Pとの間において前記電力の供給有無を切り換えスイッチ手段6と、ヒューズFを介した通電状態を判定し、この判定結果に基づいてスイッチ手段6を制御して出力端子Pからの出力を調整する制御手段9と、を備える。

目的

そこで本願発明の目的は、上述した課題に着目し、所定条件下において、簡単な構成であっても、ダイオードの発熱を低減できる車両用計器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

電源からヒューズを介した第1の電源供給回路と、イグニッションスイッチオンのとき通電する第2の電源供給回路とを、並列的に接続する車両用計器において、前記第1,第2の電源供給回路それぞれに接続するダイオードと、このダイオードを介して供給される前記電源からの電力を利用して外部機器への給電を行う出力端子と、前記ダイオードと前記出力端子との間において前記電力の供給有無を切り換えスイッチ手段と、前記ヒューズを介した通電状態を判定し、この判定結果に基づいて前記スイッチ手段を制御して前記出力端子からの出力を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする車両用計器。

請求項2

前記電源からの電力を利用して車両情報を表示する表示手段を備え、前記制御手段は、前記ヒューズを介した通電状態の判定結果に基づいて、前記ヒューズに関する情報を前記表示手段に出力させ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

前記制御手段は、前記外部機器への給電の負荷状態監視し、この負荷状態に応じて前記スイッチ手段を制御して前記出力端子からの出力を調整することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用計器。

技術分野

0001

本発明は、車両情報を表示する車両用計器に関し、例えば、外部機器への電源供給を行う車両用計器に関する。

背景技術

0002

従来、車両用計器には、電源車載バッテリ)からヒューズを介した第1の電源供給回路と、イグニッションスイッチオンのとき通電する第2の電源供給回路とを、並列的に接続し、これら第1,第2の電源供給回路それぞれに、各電源供給回路間への電流の回り込み防止を行うダイオードを設けており、例えば、特許文献1に開示されている。

先行技術

0003

特開2005−263134号公報

発明が解決しようとする課題

0004

また、車両用計器にあっては、各種の周辺機器、例えば、インストルメントパネル上の電子ユニット照明機器(外部機器)に接続し、この周辺機器への給電電力供給)も可能である。

0005

しかしながら、従来の構造において、主電源側のヒューズが取り外されたり溶断した際には、副電源側に電流が集中してしまう。更に、外部機器への給電等の負荷が大きい場合、長時間の負荷によってダイオードからの発熱が大きくなってしまうという課題があった。

0006

そこで本願発明の目的は、上述した課題に着目し、所定条件下において、簡単な構成であっても、ダイオードの発熱を低減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、
電源からヒューズを介した第1の電源供給回路と、イグニッションスイッチがオンのとき通電する第2の電源供給回路とを、並列的に接続する車両用計器において、
前記第1,第2の電源供給回路それぞれに接続するダイオードと、
このダイオードを介して供給される前記電源からの電力を利用して外部機器への給電を行う出力端子と、
前記ダイオードと前記出力端子との間において前記電力の供給有無を切り換えスイッチ手段と、
前記ヒューズを介した通電状態を判定し、この判定結果に基づいて前記スイッチ手段を制御して前記出力端子からの出力を調整する制御手段と、を備えることを特徴とする。

0008

また、前記電源からの電力を利用して車両情報を表示する表示手段を備え、
前記制御手段は、前記ヒューズを介した通電状態の判定結果に基づいて、前記ヒューズに関する情報を前記表示手段に出力させることを特徴とする。

0009

また、前記制御手段は、前記外部機器への給電の負荷状態監視し、この負荷状態に応じて前記スイッチ手段を制御して前記出力端子からの出力を調整す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、所定条件下において、簡単な構成であっても、ダイオードの発熱を低減できる。

図面の簡単な説明

0011

本発明の実施形態の構成を示すブロック図。
上実施形態における車両用計器を示す図。
同上実施形態における制御手段の処理手順を示す図。

実施例

0012

以下、本発明の車両用計器が自動車に搭載される複合計器として適用された実施の形態について添付図面を用いて説明する。

0013

図1は、本発明に係る構成を示すブロック図であり、車両用計器Aは、ダイオード1,2,3,4と、レギュレータ5と、スイッチ手段6と、電圧検出回路7と、表示器(表示手段)8と、制御手段9と、出力端子Pと、を備えている。

0014

これらの構成は、同じ回路基板実装されており、銅箔パターン配線を介して電気的に接続されている。また、これらの構成は、図2に示すように、車両用計器Aの合成樹脂などからなるケース筐体)C内に収納保持され、車両利用者運転中に確認しやすいように運転席に対向し、この場合、インストルメントパネルに設けられる。

0015

また、車両用計器Aは、車載バッテリ(電源)Bからの電力を用いて作動し、車載バッテリBからヒューズFを介した第1の電源供給回路B1と、イグニッションスイッチSがオン状態のときに通電する第2の電源供給回路B2とが並列に接続される。

0016

ダイオード1,2,3,4は、車載バッテリB側がアノードと接続され、第1,第2の電源供給回路B1,B2間への電流の回り込み防止を行うための整流素子である。この場合、ダイオード1,2は、車両用計器Aの駆動用に備えられ、ダイオード3,4は、外部機器Kへの電力供給用に備えられる。

0017

ダイオード1は、ヒューズFを介した第1の電源供給回路B1とレギュレータ5との間に設けられ、ダイオード2よりも耐電流が高く熱対策が施されたものを適用している。ダイオード2は、イグニッションスイッチSを介した第2の電源供給回路B2と、レギュレータ5との間に設けられ、万一のショート時に備えて複数個直列に接続される。

0018

ダイオード3は、ヒューズFを介した第1の電源供給回路B1とスイッチ手段6との間に設けられ、ダイオード4よりも耐電流が高く熱対策が施されたものを適用している。ダイオード4は、イグニッションスイッチSを介した第2の電源供給回路B2と、スイッチ手段6との間に設けられ、万一のショート時に備えて複数個直列に接続される。

0019

レギュレータ5は、DC/DCコンバータ等を適用でき、ダイオード1,2を介する車載バッテリBからの電力供給に基づいて、約12Vの電圧降圧し、制御手段9等が駆動可能な電圧(例えば、5V)を生成して出力する回路である。

0020

スイッチ手段6は、FET電界効果トランジスタ)等を用いた駆動回路、例えば、ハイサイドスイッチを適用でき、制御手段9からの制御信号に基づいて、ダイオード3,4を介する車載バッテリBからの電力供給を出力端子Pへ通電するか否かを切り替える回路である。また、スイッチ手段6は、出力端子Pへの負荷状態(外部機器Kへ流れる電流値)に応じた電圧値を生成し電圧信号として、制御手段9へ出力する。

0021

電圧検出回路7は、第1の電源供給回路B1からの電力供給の有無を判定するため、制御手段9が検出可能な電圧信号に変換して出力する回路で、例えば、抵抗素子を用いた分圧回路にて構成できる。制御手段9は、例えば、ヒューズFが取り外されたり、溶断するなどにてダイオード1への通電がない場合を判別できる。

0022

表示器8は、照明用バックライトを設け、透過/不透過を切り換えて表示像表示画像)を形成する液晶表示パネルを適用でき、制御手段9からの制御信号に基づいて、レギュレータ5からの駆動電力を利用して、車両情報を表示出力できる。

0023

例えば、表示器8は、積算走行距離車両外気温度燃料消費率などの車両情報や時刻などを画面切り替えして表示できる。車両用計器Aは、表示器8の他に、制御手段9による計測値に基づいて回動する指針とこの指針の指示対象となる数値目盛りなどの指標部とによって、指示表示する指針式表示手段81も設けられる。

0024

制御手段9は、レギュレータ5からの電力に基づいて駆動し、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たマイクロコンピュータを適用できる。

0025

また、制御手段9は、車両の各種センサに基づく車両情報を専用の通信ケーブル多重通信ライン)を介して入力し、これらの信号に応じて表示器8を制御するための制御信号を生成し出力する。

0026

また、制御手段9は、電圧検出回路7からの電圧信号やスイッチ手段6からの電圧信号を入力し、これらに基づいて、スイッチ手段6や表示器8を制御する制御信号を生成し、出力でき、図3を用いて処理手順について説明する。

0027

制御手段9は、電圧検出回路7からの電圧信号に基づいて、所定の電圧信号があるか否かを判定する通電状態判定処理(ステップS1)を行う。この判定処理によって条件を満たす場合には、ヒューズFによる通電がなされて第1の電源供給回路B1を介して、車載バッテリBからの電力供給があるとみなして、スイッチ手段6を通電状態にして、車載バッテリBからの電力供給を出力端子Pから出力可能にする(ステップS2)。

0028

この場合、約12Vの電力を出力できるが、例えば、スイッチ手段6と出力端子Pとの間に電圧調整回路を設け、所定電圧(例えば、8V)の電力を出力端子Pから出力させることもできる。また、外部機器Kとして空気調和機操作パネルの照明機器等を適当でき、出力端子Pは、該照明機器へ電力供給できるように、配線接続されている。車両用計器Aを介して、電力供給することによって、車両用計器Aや空気調和機の操作パネルを含むインストルメントパネル上の照明について、調光処理や、点灯消灯同期処理など制御でき一体感等の演出もできるため有利である。

0029

制御手段9は、上述の通電状態判定処理によって、条件を満たさない場合には、ヒューズFが溶断したり、取り外されているなどして、第1の電源供給回路B1を介して、車載バッテリBからの電力供給がないとみなして、適正なヒューズが取り付けられているか確認を促す表示(文章、またはシンボルマーク)を表示器8に出力させる(ステップS3)。

0030

次に、制御手段9は、スイッチ手段6からの電圧信号に基づいて、外部機器Kへの負荷状態を判定する負荷状態判定処理(ステップS4)を行う。この判定処理によって、スイッチ手段6からの電圧信号が、所定の電圧値以上である場合には、負荷が大きいとして、外部機器Kへの電力供給を低減するように、スイッチ手段6を通電/断線制御するべくパルス信号(制御信号)を出力して出力量を調整する(ステップS5)。

0031

スイッチ手段6は、このパルス信号に基づいて、車載バッテリBから外部機器Kへの出力をオン/オフして、電力供給量を低減できる。この場合、上述したパルス信号によるPWM(パルス幅変調)制御によって、外部機器Kの出力、即ち前記照明機器の輝度が低減した状態で光輝する。なお、制御手段9は、PWM制御の下限として、前記照明機器によって、表示が視認できる程度の明るさに相当する電力が供給されるように調整することができ、例えば、デューティ比が20%の通電出力を下限として、負荷に応じたパルス信号を出力できる。

0032

以上の制御手段9による処理を繰り返すことで、車載バッテリBから出力端子Pまでのダイオード3への経路が絶たれて、かつ、外部機器Kの負荷が大きな条件下(所定条件下)において、ダイオード4に流れる電流を低減するように調整でき、結果としてダイオード4の発熱を抑えることができる。また、表示器8の上述した表示によって、異常状態を認識できるだけでなく、外部機器Kの出力具合照明輝度)によって、車両利用者に異常状態を気付かせる機会になる。

0033

なお、上述の負荷状態判定処理によって、スイッチ手段6からの電圧信号が、所定の電圧値未満であり、外部機器Kへの負荷が小さい場合には、ステップS2の処理にて、スイッチ手段6を通電状態にできる。これにより、必要以上に照明を暗くせずに、不具合の無い範囲で使い勝手(視認性)を保つことができる。

0034

斯かる車両用計器Aは、車載バッテリBからヒューズFを介した第1の電源供給回路B1と、イグニッションスイッチSがオンのとき通電する第2の電源供給回路B2とを、並列的に接続し、第1,第2の電源供給回路B1,B2それぞれに接続するダイオード3,4と、このダイオード3,4を介して供給される車載バッテリBからの電力を利用して外部機器Kへの給電を行う出力端子Pと、ダイオード3,4と出力端子Pとの間において前記電力の供給有無を切り換えるスイッチ手段6と、ヒューズFを介した通電状態を判定し、この判定結果に基づいてスイッチ手段6を制御して出力端子Pからの出力を調整する制御手段9と、を備える。

0035

従って、車載バッテリBから出力端子Pまでのダイオード3への経路が絶たれて、かつ、外部機器Kの負荷が大きな条件下において、簡単な構成であっても、ダイオード4の発熱を低減できる。

0036

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、車載バッテリBを電源として説明したが、車載される発電機を併用した電源にあっても、同様に構成でき、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

0037

本発明は、車両用計器に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器として好適である。

0038

1,2,3,4ダイオード
5レギュレータ
6スイッチ手段
7電圧検出回路
8表示器
9 制御手段
A車両用計器
B車載バッテリ(電源)
B1 第1の電源供給回路
B2 第2の電源供給回路
Cケース(筐体)
Fヒューズ
K外部機器
Sイグニッションスイッチ
P 出力端子

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