JP3572646B2 - 車載用音響機器システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車載用の音響機器を複数接続する際に適応して好適な車載用音響機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車載用の音響機器システムにおいては、いわゆるコンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤ、カセットテープレコーダ等の複数の音響機器を主操作装置（以下、これをヘッドユニットと呼ぶ）に接続し、これらの音響機器の中から所望の音響機器を選択的に動作させるようになされたものがある。
【０００３】
現在、上記ヘッドユニットとして、ＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤが存在する。このＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤは、ＦＭ／ＡＭチューナ、カセットデッキ、時計、音質調整部、音量調整部、表示部、操作部、電源部から成るハードウェア及びこれらの各部を制御するマイクロコンピュータから成る基本的な構成に、ＣＤチェンジャの制御機能を行うマイクロコンピュータ及びソフトウェアと、このＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤと接続されるＣＤチェンジャとの通信用インターフェイス部が付加されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような構成を持つヘッドユニットにおいて、外部に接続されるＣＤチェンジャ自体に機能が追加された場合や、ヘッドユニットにＣＤチェンジャ以外の音響機器を制御する制御装置（以下、ユニットと呼ぶ）、例えばＴＶ（テレビジョン）チューナ等を接続する場合には、それぞれの機能又は音響機器の制御装置に対応する通信機能をヘッドユニットに付加する必要がある。即ち、車載用音響機器システムは、既に車載されたヘッドユニットの機能に依存したものとなっており、そのままで、既に設けられた機能又は音響機器以外の機能又は音響機器を制御することはできない。
【０００５】
また、上述のようなヘッドユニットにおいては、電源ライン、ＦＭ／ＡＭチューナ用のアンテナ線、及び、さらに付加された各ユニットを接続するための接続ケーブル等の引き回しが煩雑となり、音響機器システムの実装時及び修理時にも複雑となる。特に、自動車製造会社での車両の設計時や製造時において、純正の音響機器システムの実装場所の確保や音響機器システムの配線等の煩雑さが問題となっている。
【０００６】
そこで、本発明は上述の実情に鑑み、容易に機能の変更及び追加を行うことができる車載用音響機器システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車載用音響機器システムは、音響機器ユニットを含む複数のオプションユニットがメインユニットに接続され、このメインユニットによって制御されることにより、任意のオプションユニットを動作させる車載用音響機器システムであって、入力されたデータを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置と、キー操作により上記入力制御部で制御されるデータを入力する入力装置と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置とを備えるメインユニットと、上記ＣＰＵ装置によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、電源ラインに電源を供給するパワーユニットと、ユニット固有のハードウェアと、該ハードウェアの動作を制御するプログラムが格納されたメモリとを備える複数のオプションユニットと、上記メインユニットと上記パワーユニット及び上記複数のオプションユニットとの間で、データ信号、アドレス信号、制御信号、オーディオ信号、及び電源を送受信する際に用いられる接続バスとを備え、上記ＣＰＵ装置は、当該システムがＯＮされたときに、接続されている各オプションユニットのメモリに格納されたプログラムを実行して当該システムを以前にＯＦＦされる直前の状態に戻すように制御することにより、上述した課題を解決する。
【０００８】
上記ＣＰＵ装置のプログラム実行部は、メモリ空間が大きくて高速なメインＣＰＵと、入出力制御及び電源制御を行うサブＣＰＵとから成ることを特徴とする。
【０００９】
上記パワーユニットは、上記接続バスの電源ラインに電源を供給する電源部とオーディオ信号を増幅して出力するパワーアンプ部とから成ることを特徴とする。
【００１０】
また、上記複数のオプションユニットの筐体の対向する面は同一寸法とし、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方を同一位置にそれぞれ設けることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明においては、コネクタが対向する面にそれぞれ設けられた複数のオプションユニットを任意にメインユニットに接続し、この接続されたオプションユニット内にそれぞれ備えられたメモリに格納されているプログラムをメインユニット内のメインＣＰＵで制御することにより、各オプションユニットに固有のハードウェアを動作させる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明に係る車載用音響機器システムの実装時の概略的な構成を示す。
【００１６】
図１の車両１には、表示部であるモニタと操作部であるキーボードを備える表示・操作部（ヘッドユニット）２、フロントスピーカ２０、リアスピーカ２１、ＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１、及びこれらの各部を制御するメインユニット、パワーユニット、及び複数のオプションユニットの集合体３が搭載されて音響機器システムが構成される。
【００１７】
図２には、本発明に係る車載用音響機器システムの概略的なブロック図を示す。
図２に示すモニタ及びキーボードを備えたヘッドユニット２は、メインＣＰＵ、サブＣＰＵ、グラフィックス描画・表示回路等を有するＣＰＵ装置が備えられたメイン基板及びＣＤ−ＲＯＭプレーヤから成るメインユニット３ａに、接続部２２を介して接続されている。パワーユニット３ｂは、電源部、ＤＳＰプリアンプ部、及びパワーアンプ部から成る。このパワーユニット３ｂの電源部は、本発明の車載用音響機器システムに安定した電源を供給し、ＤＳＰプリアンプ部は、音質／音量調整、サラウンド、及びパラメトリックイコライザ等の機能を実行するものである。このパワーユニット３ｂには、接続部２２を介してフロントスピーカ２０及びリアスピーカ２１が接続される。
【００１８】
また、図２には、オプションユニットとして、ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａ、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７、及びＴＶ（テレビジョン）チューナユニット１５ｂが示されている。但し、このＴＶチューナユニット１５ｂは上記ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａに含まれても良いものである。
【００１９】
上記メインユニット３ａと上記パワーユニット３ｂとにおいては、上記メインユニット３ａのパワーユニット３ｂと対向する面（上面）と上記パワーユニット３ｂのメインユニット３ａと対向する面（底面）とは同一寸法であり、また、上記メインユニット３ａのパワーユニット３ｂと対向する面（上面）に設けられたコネクタ部９と上記パワーユニット３ｂのメインユニット３ａと対向する面（底面）に設けられたコネクタ部１０とは同一位置にある。よって、上記メインユニット３ａのコネクタ部９と上記パワーユニット３ｂのコネクタ部１０とを嵌合することにより、上記メインユニット３ａと上記パワーユニット３ｂとは接続される。
【００２０】
また、上記各オプションユニットには、上記メインユニット３ａに設けられたコネクタ部９と同様のコネクタ部９が他のユニットと接する側面の内の一方の面にそれぞれ設けられ、上記パワーユニット３ｂに設けられたコネクタ部１０と同様のコネクタ部１０が他のユニットと接する側面の内の他方の面にそれぞれ設けられている。ここで、上記メインユニット３ａとパワーユニット３ｂとが接続された集合体の側面とオプションユニットの側面とは同一寸法であり、また、上記パワーユニット３ｂの側面に設けられたコネクタ部９とオプションユニットに設けられたコネクタ部９及びコネクタ部１０とは同一位置にある。よって、上記パワーユニット３ｂのコネクタ部９と上記オプションユニットの他方の面に設けられたコネクタ部１０とを嵌合させることにより、上記パワーユニット３ｂと一つのオプションユニットとが接続される。また、さらに、上記パワーユニット３ｂに接続されたオプションユニットのコネクタ部９と他のオプションユニットのコネクタ部１０とを嵌合させていくことにより、複数のオプションユニットを接続することができる。
【００２１】
このような接続方法により順に接続されたパワーユニット３ｂ及びオプションユニットであるＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａ、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７、ＴＶチューナユニット１５ｂには、上記メインユニット３ａからの制御信号がシステムバス１９を介して送られ、制御される。
【００２２】
次に、図３には、本発明に係る車載用音響機器システムの具体的な構成を示す。
図３に示すメインユニット３ａとパワーユニット３ｂとは接続され、さらに、このパワーユニット３ｂには、固有のハードウェアの制御を行うオプションユニットであるＦＭ／ＡＭ／ＴＶチューナ用のチューナユニット１５、ナビゲーションユニット１７、ＣＤ（コンパクトディスク）ユニット１６が順に接続されている。また、上記メインユニット３ａにはリア用モニタ８やハンドル操作部７を接続することができる。
【００２３】
上記ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５にはＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１が接続され、上記ナビゲーションを行うためのナビゲーションユニット１７にはＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）用アンテナ１３が接続され、上記ＣＤチェンジャの制御を行うＣＤユニット１６にはＣＤチェンジャ１２が接続されている。さらに、上記ＣＤユニット１６の後に他の機能を有したオプションユニットを接続することができる。尚、上記各オプションユニットは規定された厚さをもつが、この厚さは規定された厚さを整数倍した厚さであったり、さらには、所望の自由な厚さであったりしてもよい。
【００２４】
次に、図４に本発明に係る車載用音響機器システムの具体的なブロック図を示す。
この車載用音響機器システムは、メインユニット３ａ内にＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３を備えたものである。
【００２５】
ヘッドユニット２内の表示部であるメインモニタ３７には、ＣＲＴやＬＣＤを用いる。また、上記ヘッドユニット２は、操作ボタンとしてのキーボード３６やオーディオのボリューム用ロータリーエンコーダを有している。
【００２６】
メインユニット３ａは、本発明に係る車載用音響機器システムの核となるものである。
このメインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０はプログラム実行部であって、メインユニット３ａ内のメインＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３と、パワーユニット３ｂ及び各オプションユニットに内蔵されたＲＯＭ４４、５３、５６、６１とをアクセスして各プログラムを実行し、メインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７を制御するものであり、高速なものが望ましい。
【００２７】
サブＣＰＵ３１は、入力データを制御する入力制御部であり、車両のアクセサリースイッチ（ＡＣＣ）やバッテリ（ＢＡＴ）電圧のチェック等の電源監視、本発明の車載用音響機器システム用のパワーユニット３ｂ内の電源部４１のＯＮ／ＯＦＦ制御、上記メインＣＰＵ３０の起動（ＲＥＳＥＴ）、入力手段である上記ヘッドユニット２内のキーボード３６の操作によるデータの取り込み、上記メインＣＰＵ３０に対する割り込み制御、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３の制御等を行う。このサブＣＰＵ３１は、シングルチップマイコンであり、上記メインＣＰＵ３０の１つのシステムＩ／Ｏ（入出力）としてメモリマッピングされている。
【００２８】
また、メインＲＯＭ９には、本発明の車載用音響機器システムの初期化（イニシャライズ）、キーボード３６からのデータの取り込み、グラフィックス描画の表示制御、ビデオ切換制御、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３からのデータの取り込み等を行うためのいわゆるシステム関数群、電子地図機能、及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７内のＲＯＭ５３、５６、６１に記憶されているプログラムを実行するためのモード遷移制御用プログラムが格納されている。
【００２９】
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０は、本発明の車載用音響機器システムの初期化時にエントリされる、接続されているオプションユニットの情報データが格納され、メインユニット３ａ及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７用のワークエリアとして使用される、唯一のＲＡＭである。
【００３０】
グラフィックスエンジン回路３４は、表示手段である上記ヘッドユニット２内のメインモニタ３７への操作時の表示、電子地図の表示、ナビゲーション時の表示等、全ての表示を行うときに高速な描画を行うためのものである。
【００３１】
サブモニタ８は、助手席用又は後部座席用であり、表示部３８及び外部入力端子（ＡＵＸ ＩＮ）３９を有する。このサブモニタ８には、操作ボタンは無く、メインモニタ３７と同一の画像を表示する。
【００３２】
ビデオ制御部３５は、画像出力を制御する画像表示制御部であり、上記グラフィックスエンジン回路３４からのアナログＲＧＢビデオ出力と上記サブモニタ８内の外部入力端子３９からの入力との切り換え、アナログＲＧＢビデオ信号やコンポジットビデオ信号の出力、及びスーパーインポーズを行う。
【００３３】
ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３は、電子地図表示機能を備え、ナビシステム７を実装時にナビゲーションを行う場合に必要となる電子地図を描画する際にＣＤ−ＲＯＭに記憶されたデータを読み込むものである。このＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３は、複数枚のＣＤ−ＲＯＭをまとめて格納することができるチェンジャ型が望ましい。
【００３４】
上述したメインユニット３ａは、８０ピンのコネクタによりパワーユニット３ｂ及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７と接続される。このとき、システムバス１９は、メインユニット３ａとパワーユニット３ｂ及び各オプションユニット１５、１６、１７とを接続して本発明の車載用音響機器システムを構成するために不可欠であり、本発明の車載用音響機器システムの特徴となっているものである。このシステムバス１９は、電源ライン、メインＣＰＵバス、オーディオ信号ライン、ビデオ信号ライン、及びその他の制御ラインに大別される。
【００３５】
ここで、システムバス１９に使用される８０ピンコネクタの端子配置を表１に示す。
【００３６】
【表１】
【００３７】
表１の第１ピン〜４ピンの端子ＳＷ＿５Ｖは、５Ｖ電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御信号に使用される。第９ピン〜第１２ピンの端子ＢＡＴ＿１２Ｖは、１２Ｖバッテリ電圧に使用される。第１８ピンの端子Ｐ＿ＳＷは、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１より出力されるシステム電源のＯＮ／ＯＦＦ制御用信号に使用され、このＯＮ／ＯＦＦ制御用信号はパワーユニット３ｂ内の電源部４１に出力される。
【００３８】
第１９ピンの端子ＡＣＣ＿５Ｖは、車両から供給されるアクセサリー電源、即ち車両のイグニッションスイッチがＡＣＣ ＯＮ以上の位置にあるときのバッテリ電圧を、パワーユニット３ｂ内でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換し、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１に供給される信号に使用される。サブＣＰＵ３１はこの信号を監視することで、電源部４１からのシステム電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を上記端子Ｐ＿ＳＷからの信号によって制御する。具体的には、この端子ＡＣＣ＿５Ｖからの信号が０Ｖを示す場合には電源部４１からのシステム電源をＯＦＦするので、サブＣＰＵ３１はメモリーバックアップ状態に入る。また、端子ＡＣＣ＿５Ｖからの信号が５Ｖを示す場合には、サブＣＰＵ３１はメモリーバックアップ状態から動作状態に遷移し、端子Ｐ＿ＳＷからの信号をＯＮすることで電源部４１からのシステム電源をＯＮする。次に、ＲＥＳＥＴ信号を出力して、メインＣＰＵ３０及び各オプションユニット内のバスＩ／Ｆ部の初期化を行う。
【００３９】
第２０ピンの端子ＩＬＬ＿５Ｖは、スモールランプまたはヘッドライトがＯＮであるときに車両から供給されるイルミネーション制御信号をパワーユニット３ｂの内部でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換し、ヘッドユニット２、メインユニット３ａ及び各オプションユニットに供給される信号に使用される。この信号を監視することで、ヘッドユニット２上の操作ボタンの照明輝度を昼間用又は夜間用に切り換えたり、チューナユニット１５の入力感度を切り換えたりすることができる。この端子ＩＬＬ＿５Ｖからの出力が０Ｖを示す場合にはイルミネーション制御信号はＯＦＦとなり、５Ｖを示す場合にはイルミネーション制御信号はＯＮとなる。
【００４０】
第２１ピンの端子ＰＲＫ＿５Ｖは、車両のサイドブレーキが引かれているか否かを示すパーキングスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、パワーユニット３ｂの内部でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換され、ヘッドユニット２、メインユニット３ａ及び各オプションユニットに供給される信号に使用される。この信号を監視することで、車両が走行中であるか否かを認識でき、車両が走行中には、ナビゲーションユニット１７の動作によるナビゲーションシステムにおいて複雑な操作ができないようにすることができる。この端子ＰＲＫ＿５Ｖが０Ｖを示す場合には、停車中（サイドブレーキが引かれている状態）であり、５Ｖを示す場合には、走行中（サイドブレーキが引かれていない状態）である。
【００４１】
第２３ピンの端子Ｌ＿ＣＨはスピーカ２０の左チャンネルからの出力に、ピン番号２５の端子Ｒ＿ＣＨはスピーカ２０の右チャンネルからの出力に使用される。第２７ピンの端子ＶＩＤＥＯは、コンポジットビデオ信号の出力に使用される。第３６ピン〜第５１ピンの端子ＤＢ＿０〜ＤＢ＿１５は１６本のデータバス用に、また、第５２ピン〜第７４ピンの端子ＡＢ＿１〜ＡＢ＿２３は２３本のアドレスバス用に、それぞれ使用される。尚、第７５ピン〜第８０ピンまでの＊印が付いた端子は、負論理（ＡＣＴＩＶＥ ＬＯＷ）を意味する。
【００４２】
パワーユニット３ｂは、上述したように、ボリューム／バランス／フェーダ用の電子ボリュームが設けられており、パラメトリックイコライザとサラウンドプロセッサとから成るＤＳＰプリアンプ４３及びパワーアンプ４２を含む制御部４７及び電源部４１を備える。この電源部４１は、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。また、上記メインユニット３ａからの制御信号は、バスＩ／Ｆ（インターフェイス）部４６を介して行われる。
【００４３】
また、図４に示す車載用音響機器システムにおいては、オプションユニットとしてチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７が接続されている。
チューナユニット１５は、ＦＭ／ＡＭチューナ５１とＴＶチューナ５２とを内蔵し、上記ＦＭ／ＡＭチューナ５１にはＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１が、上記ＴＶチューナ５２にはＴＶ用アンテナ１４がそれぞれ接続される。また、ＣＤユニット１６は、ＣＤチェンジャ制御用通信インターフェイス部とオーディオプリアンプ部とから成るＣＤチェンジャＩ／Ｆ部５５を内蔵し、このＣＤチェンジャＩ／Ｆ部５５には、ＣＤチェンジャ１２が接続される。尚、このＣＤユニット１６の代わりに、さらに縮小された高密度な磁気記録媒体を使用するユニットを用いてもよい。ナビゲーションユニット１７は、自動車のナビゲーション用に、衛星からの電波を受信し、現在位置を算出するＧＰＳ回路６０を内蔵する。
【００４４】
また、上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７には、それぞれユニットＣＰＵ５５、５８、６３及びＲＯＭ５３、５６、６１が内蔵されている。上記ユニットＣＰＵ５５、５８、６３は、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７固有のハードウェアの制御と、上記メインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０とのインターフェイスを行うユニットマイコンである。また、上記ＲＯＭ５３、５６、６１は、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７の制御のために、上記メインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０が実行するプログラム及びデータ等が格納されている。
【００４５】
また、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７のバスＩ／Ｆ部５４、５７、６２は、メインＣＰＵ３０がシステムバス１９を介して各オプションユニットのＲＯＭ５３、５６、６１及びユニットＣＰＵ５５、５８、６３をアクセスするためのシステムバスインターフェイス部であり、システムバス内のＣＰＵ ＢＵＳにより、アドレスデコード及びデータの入出力制御ロジック回路で構成される。上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７は、メインＣＰＵ３０のアドレス空間内でそれぞれマッピングされており、各オプションユニットの選択は全て上記シムテムバス１９のＣＰＵ ＢＵＳで行われる。即ち、各オプションユニットは、メインＣＰＵ３０のアドレス空間内で、それぞれのアドレス空間に配置されたＲＯＭ（メモリ）とＩ／Ｏとの集合である。
【００４６】
上記バスＩ／Ｆ部５４、５７、６２のシステムバスインターフェイス部は、各オプションユニットに共通のものであり、ＩＣ化することにより、各オプションユニットを小型化することができる。例えば、オプションユニット数が８である場合のメインＣＰＵ３０のアドレスマップを図５に、ＲＡＭ３２のアドレスマップを図６に、メインＲＯＭ３３のアドレスマップを図７に示す。
【００４７】
図５に示すアドレスマップ内のオプションユニットの１番目にはＦＭ／ＡＭ／ＴＶチューナユニット、２番目にはＤＳＰパワーアンプユニット、３番目にはＣＤチェンジャユニット、４番目にはＭＤチェンジャユニット、５番目にはＧＰＳ及びナビゲーションユニットがそれぞれマッピングされており、さらに３つのオプションユニットを接続することができるようになっている。
【００４８】
次に、本発明に係る車載用音響機器システムの動作原理を具体的に説明する。ここで、図４のメインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１及び各オプションユニット内のユニットＣＰＵ５５、５８、６３には、以前の状態を保持しておくために、バックアップ機能を有するシングルチップマイコンを使用する。
【００４９】
先ず、車載用音響機器システムのアクセサリースイッチ（ＡＣＣ＿５Ｖ）がＯＮで、且つヘッドユニット２内のキーボード３６のシステムパワーボタンにより車載用音響機器システムがＯＮとなった状態において、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１が低消費電力（メモリバックアップ）モードより、起き上がって（Ｗａｋｅ ｕｐ）動作を始める。
【００５０】
このサブＣＰＵ３１は、システム電源を供給するためにパワースイッチ（Ｐ＿ＳＷ）をＯＮにする。安定時間が経過した後にシステムリセットをかけて、メインＣＰＵ３０、システムバス１９、グラフィックスエンジン回路３４等を初期化し、メインＣＰＵ３０からのＲＥＡＤＹ又はＡＣＫ信号を待つ。
【００５１】
上記サブＣＰＵ３１は、メインＣＰＵ３０からのＲＥＡＤＹ又はＡＣＫ信号を確認すれば、これ以後、電源の監視及びキーボード３６からのデータの取り込み（キースキャン）を定期的に行う。もし、電源及びキーボード３６からのデータに変化（更新）があれば、メインＣＰＵ３０に対して割り込み要求を行い、その状態及びキーデータを渡す。また、メインＣＰＵ３０からの要求により、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３の駆動及び指定アドレスのデータの取り込み等の制御も行う。
【００５２】
メインＣＰＵ３０は、車載用音響機器システムがＯＮのときに、毎回、リセットスタートされる。そして、ＲＡＭ３２、メインＲＯＭ３３、及びグラフィックスエンジン回路３４の初期化を行った後、接続されているオプションユニット、具体的には上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７の確認を行う。これをイニシャルリンクと呼ぶ。上述のように、上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７にはメインＣＰＵ３０が実行すべきプログラムが格納されたＲＯＭ５３、５６、６１が実装されており、且つ、これらのＲＯＭ５３、５６、６１のアドレスは、システムとしてメモリマッピングされている。従って、上記メインＣＰＵ３０は、上記ＲＯＭ５３、５６、６１の先頭アドレスから得られるリンク情報を得ることで実行される。
【００５３】
ここで、例えば、オプションユニット内のＲＯＭの先頭ワード（２Ｂｙｔｅ）のデータが、ＦＦＦＦ（１６進数）ならば、マッピングされたアドレス空間、即ちオプションユニットは存在しないことを意味する。これは、システムバス１９内のＣＰＵ ＢＵＳをメインユニット３ａ内でプルアップしておくことと、各オプションユニットのＲＯＭの先頭アドレスにＦＦＦＦ（１６進数）以外の値のデータを書き込んでおくことにより、実現することができる。
【００５４】
また、オプションユニットが存在する場合には、そのオプションユニットのＲＯＭ内に格納されたプログラムの先頭アドレス（ユニット・イニシャライズ・プログラム）から実行し、ユニットＣＰＵとの信号の送受を行って、以前に車載用音響機器システムがＯＦＦされたときの状態、タイトル表示等のメインユニット３ａが必要とする情報、及びオプションユニットのＲＯＭ内のプログラムの先頭アドレス等を、上記メインユニット３ａ内のＲＡＭ３２にマッピングされたオプションユニットの所定のワークエリアにエントリする。このような動作を全てのオプションユニットに対して行い、イニシャルリンクが完了する。
【００５５】
メインＣＰＵ３０は、上述のイニシャルリンクを行った後、メインＲＯＭ３３内のプログラム（モニタープログラム）を実行する。次に、車載用音響機器システムをＯＦＦされる直前の状態に戻すために、各オプションユニットの初期化によりエントリされた情報を元にして、選択されているオプションユニットのＲＯＭ内のプログラムを実行する。もし、どのオプションユニットも選択されていない場合には、タイトルメニュ又はＡ／ＶセレクトメニュがメインＲＯＭ３３内のプログラムによって表示され、次の選択待ちとなる。
【００５６】
ここで、ＦＭラジオが選択されている場合の車載用音響機器システムの動作状態を図８に示す。
ＦＭラジオのためのＦＭ／ＡＭチューナ５１は、チューナユニット１５内に設けられており、このときに車載用音響機器システムにおいてアクティブなユニットは、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びチューナユニット１５のみである。このとき、上記メインＣＰＵ３０が、チューナユニット１５内のＲＯＭ５３に格納されたプログラムを実行している。このＦＭ／ＡＭチューナ５１の操作上必要な操作ボタンのキーデータ及び画面表示は、全てメインＲＯＭ３３内に格納されたシステム関数を呼び出す（コールする）方法でチューナユニット１５のＲＯＭ５３内のプログラムが作成されており、チューナユニット１５における機能は、上記ＲＯＭ５３に格納されているプログラムによって行うことになる。また、他のオプションユニットにおいても同様に、オプションユニット毎の機能を実行するためには、全てメインＲＯＭ３３内に格納されたシステム関数を呼び出し、オプションユニット内のＲＯＭに格納されたプログラムを実行することになる。具体的には、ヘッドユニット２上のキーボード３６のそれぞれの操作ボタンに付された番号がキーデータとして扱われるので、各オプションユニットにおける操作ボタンの意味付けは全く自由となる。また、画面表示についても、複数グラフィックス関数を用いて任意な画像を描画、表示することが可能である。
【００５７】
各オプションユニットの切り換え（モード切り換え）については、各オプションユニットの操作画面において、必ずＡ／Ｖメニュボタンを用意することで実現することができる。このＡ／Ｖメニュボタンが押されたときには、一旦、オプションユニットのＲＯＭ内のプログラムの処理が中断されて、メインＲＯＭ３３内のモニタープログラムの処理に移行する。そこで、Ａ／Ｖメニュが表示され、選択されたオプションユニット（モード）が以前のオプションユニット（モード）と異なる場合、例えばＣＤユニット１６である場合には、チューナユニット１５に対して終了を知らせる。これと共に、ＣＤユニット１６内のＲＯＭ５６に格納されたプログラムの実行に移行することで、ＣＤユニット１６がアクティブとなる。このＣＤユニット１６がアクティブであるときの本発明の車載用音響機器システムの動作状態を図９に示す。この図９に示す、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びＣＤユニット１６がアクティブになっているユニットである。
【００５８】
また、同様にして、ナビゲーションユニット１７が選択されたときの本発明の車載用音響機器システムの動作状態を図１０に示す。この図１０に示す、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ内の電源部４１、及びナビゲーションユニット１７がアクティブになっている。尚、本発明の車載用音響機器システムは、ナビゲーションユニット１７の機能によるナビゲーションモード時、またはメインユニット３ａの機能による電子地図モード時に、例えばＦＭ／ＡＭラジオ、テレビジョン、またはＣＤチェンジャ等からのオーディオ（音声）の同時出力を可能としている。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る車載用音響機器システムは、音響機器ユニットを含む複数のオプションユニットがメインユニットに接続され、このメインユニットによって制御されることにより、任意のオプションユニットを動作させる車載用音響機器システムであって、入力されたデータを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置と、キー操作により上記入力制御部で制御されるデータを入力する入力装置と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置とを備えるメインユニットと、上記ＣＰＵ装置によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、電源ラインに電源を供給するパワーユニットと、ユニット固有のハードウェアと、該ハードウェアの動作を制御するプログラムが格納されたメモリとを備える複数のオプションユニットと、上記メインユニットと上記パワーユニット及び上記複数のオプションユニットとの間で、データ信号、アドレス信号、制御信号、オーディオ信号、及び電源を送受信する際に用いられる接続バスとを備え、また、上記ＣＰＵ装置のプログラム実行部は、メモリ空間が大きくて高速なメインＣＰＵと入出力制御及び電源制御を行うサブＣＰＵとから成り、上記パワーユニットは、上記接続バスの電源ラインに電源を供給する電源部とオーディオ信号を増幅して出力するパワーアンプ部とから成り、さらに、上記メインユニット内に大容量外部記憶装置を設けることにより、メインユニット、パワーユニット、及びオプションユニットはそれぞれ自己完結された構成となっているので、オプションユニットに機能及び仕様の追加または変更があった場合やメインユニットに新しい機能のオプションユニットを付加する場合に、メインユニットはそのまま使用することができる。
【００６０】
また、上記複数のオプションユニットの筐体の対向する面は同一寸法とし、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方を同一位置にそれぞれ設けることにより、メインユニット、パワーユニット、及びオプションユニット間がコネクタ接続となるので、従来、音響機器間の接続に用いられていた接続ケーブルを用いる必要が無い。従って、車載用音響機器システム全体においても接続ケーブルの長さや本数を削減することができ、煩雑さを抑制することができる。
【００６１】
本発明に係るメインユニットは、キー操作によるデータを入力する入力装置と、上記入力装置からの入力データを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置と、複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置とを備え、また、本発明に係るオプションユニットは、ユニット固有のハードウェアを有し、筐体の対向する面は同一寸法であって、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方が同一位置にそれぞれ設けられ、プログラムが格納されたメモリを備えるオプションユニットであって、上記コネクタによりパワーユニット又はパワーユニットに接続された他のオプションユニットに接続され、メインユニットからの制御により上記プログラムを実行して上記ユニット固有のハードウェアの動作を制御することにより、メインユニットとオプションユニットとはコネクタ接続により一体化されるので、オプションユニットの増設及び交換が容易となる。よって、オプションユニットの修理も容易に行うことができる。また、自動車製造会社における車両の設計時には、車両と車載用音響機器システムとをさらに一体化した車載用音響機器システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車載用音響機器システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの概略的なブロック図である。
【図３】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの具体的な構成を示す図である。
【図４】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの具体的なブロック図である。
【図５】メインユニット内のメインＣＰＵのアドレス空間を示す図である。
【図６】メインユニット内のＲＡＭのアドレス空間を示す図である。
【図７】メインユニット内のメインＲＯＭのアドレス空間を示す図である。
【図８】チューナユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【図９】ＣＤユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【図１０】ナビゲーションユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【符号の説明】
１・・・・・車両
２・・・・・ヘッドユニット
３ａ・・・・メインユニット
３ｂ・・・・パワーユニット
９、１０・・コネクタ部
１１・・・・ＦＭ／ＡＭ用アンテナ
１２・・・・ＣＤチェンジャ
１３・・・・ＧＰＳ用アンテナ
１４・・・・ＴＶ用アンテナ
１５・・・・チューナユニット
１６・・・・ＣＤユニット
１７・・・・ナビゲーションユニット
１９・・・・システムバス
２３・・・・ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ
【産業上の利用分野】
本発明は、車載用の音響機器を複数接続する際に適応して好適な車載用音響機器システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車載用の音響機器システムにおいては、いわゆるコンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤ、カセットテープレコーダ等の複数の音響機器を主操作装置（以下、これをヘッドユニットと呼ぶ）に接続し、これらの音響機器の中から所望の音響機器を選択的に動作させるようになされたものがある。
【０００３】
現在、上記ヘッドユニットとして、ＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤが存在する。このＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤは、ＦＭ／ＡＭチューナ、カセットデッキ、時計、音質調整部、音量調整部、表示部、操作部、電源部から成るハードウェア及びこれらの各部を制御するマイクロコンピュータから成る基本的な構成に、ＣＤチェンジャの制御機能を行うマイクロコンピュータ及びソフトウェアと、このＣＤチェンジャ制御機能付きラジオカセットデッキプレーヤと接続されるＣＤチェンジャとの通信用インターフェイス部が付加されたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような構成を持つヘッドユニットにおいて、外部に接続されるＣＤチェンジャ自体に機能が追加された場合や、ヘッドユニットにＣＤチェンジャ以外の音響機器を制御する制御装置（以下、ユニットと呼ぶ）、例えばＴＶ（テレビジョン）チューナ等を接続する場合には、それぞれの機能又は音響機器の制御装置に対応する通信機能をヘッドユニットに付加する必要がある。即ち、車載用音響機器システムは、既に車載されたヘッドユニットの機能に依存したものとなっており、そのままで、既に設けられた機能又は音響機器以外の機能又は音響機器を制御することはできない。
【０００５】
また、上述のようなヘッドユニットにおいては、電源ライン、ＦＭ／ＡＭチューナ用のアンテナ線、及び、さらに付加された各ユニットを接続するための接続ケーブル等の引き回しが煩雑となり、音響機器システムの実装時及び修理時にも複雑となる。特に、自動車製造会社での車両の設計時や製造時において、純正の音響機器システムの実装場所の確保や音響機器システムの配線等の煩雑さが問題となっている。
【０００６】
そこで、本発明は上述の実情に鑑み、容易に機能の変更及び追加を行うことができる車載用音響機器システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車載用音響機器システムは、音響機器ユニットを含む複数のオプションユニットがメインユニットに接続され、このメインユニットによって制御されることにより、任意のオプションユニットを動作させる車載用音響機器システムであって、入力されたデータを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置と、キー操作により上記入力制御部で制御されるデータを入力する入力装置と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置とを備えるメインユニットと、上記ＣＰＵ装置によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、電源ラインに電源を供給するパワーユニットと、ユニット固有のハードウェアと、該ハードウェアの動作を制御するプログラムが格納されたメモリとを備える複数のオプションユニットと、上記メインユニットと上記パワーユニット及び上記複数のオプションユニットとの間で、データ信号、アドレス信号、制御信号、オーディオ信号、及び電源を送受信する際に用いられる接続バスとを備え、上記ＣＰＵ装置は、当該システムがＯＮされたときに、接続されている各オプションユニットのメモリに格納されたプログラムを実行して当該システムを以前にＯＦＦされる直前の状態に戻すように制御することにより、上述した課題を解決する。
【０００８】
上記ＣＰＵ装置のプログラム実行部は、メモリ空間が大きくて高速なメインＣＰＵと、入出力制御及び電源制御を行うサブＣＰＵとから成ることを特徴とする。
【０００９】
上記パワーユニットは、上記接続バスの電源ラインに電源を供給する電源部とオーディオ信号を増幅して出力するパワーアンプ部とから成ることを特徴とする。
【００１０】
また、上記複数のオプションユニットの筐体の対向する面は同一寸法とし、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方を同一位置にそれぞれ設けることを特徴とする。
【００１４】
【作用】
本発明においては、コネクタが対向する面にそれぞれ設けられた複数のオプションユニットを任意にメインユニットに接続し、この接続されたオプションユニット内にそれぞれ備えられたメモリに格納されているプログラムをメインユニット内のメインＣＰＵで制御することにより、各オプションユニットに固有のハードウェアを動作させる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明に係る車載用音響機器システムの実装時の概略的な構成を示す。
【００１６】
図１の車両１には、表示部であるモニタと操作部であるキーボードを備える表示・操作部（ヘッドユニット）２、フロントスピーカ２０、リアスピーカ２１、ＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１、及びこれらの各部を制御するメインユニット、パワーユニット、及び複数のオプションユニットの集合体３が搭載されて音響機器システムが構成される。
【００１７】
図２には、本発明に係る車載用音響機器システムの概略的なブロック図を示す。
図２に示すモニタ及びキーボードを備えたヘッドユニット２は、メインＣＰＵ、サブＣＰＵ、グラフィックス描画・表示回路等を有するＣＰＵ装置が備えられたメイン基板及びＣＤ−ＲＯＭプレーヤから成るメインユニット３ａに、接続部２２を介して接続されている。パワーユニット３ｂは、電源部、ＤＳＰプリアンプ部、及びパワーアンプ部から成る。このパワーユニット３ｂの電源部は、本発明の車載用音響機器システムに安定した電源を供給し、ＤＳＰプリアンプ部は、音質／音量調整、サラウンド、及びパラメトリックイコライザ等の機能を実行するものである。このパワーユニット３ｂには、接続部２２を介してフロントスピーカ２０及びリアスピーカ２１が接続される。
【００１８】
また、図２には、オプションユニットとして、ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａ、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７、及びＴＶ（テレビジョン）チューナユニット１５ｂが示されている。但し、このＴＶチューナユニット１５ｂは上記ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａに含まれても良いものである。
【００１９】
上記メインユニット３ａと上記パワーユニット３ｂとにおいては、上記メインユニット３ａのパワーユニット３ｂと対向する面（上面）と上記パワーユニット３ｂのメインユニット３ａと対向する面（底面）とは同一寸法であり、また、上記メインユニット３ａのパワーユニット３ｂと対向する面（上面）に設けられたコネクタ部９と上記パワーユニット３ｂのメインユニット３ａと対向する面（底面）に設けられたコネクタ部１０とは同一位置にある。よって、上記メインユニット３ａのコネクタ部９と上記パワーユニット３ｂのコネクタ部１０とを嵌合することにより、上記メインユニット３ａと上記パワーユニット３ｂとは接続される。
【００２０】
また、上記各オプションユニットには、上記メインユニット３ａに設けられたコネクタ部９と同様のコネクタ部９が他のユニットと接する側面の内の一方の面にそれぞれ設けられ、上記パワーユニット３ｂに設けられたコネクタ部１０と同様のコネクタ部１０が他のユニットと接する側面の内の他方の面にそれぞれ設けられている。ここで、上記メインユニット３ａとパワーユニット３ｂとが接続された集合体の側面とオプションユニットの側面とは同一寸法であり、また、上記パワーユニット３ｂの側面に設けられたコネクタ部９とオプションユニットに設けられたコネクタ部９及びコネクタ部１０とは同一位置にある。よって、上記パワーユニット３ｂのコネクタ部９と上記オプションユニットの他方の面に設けられたコネクタ部１０とを嵌合させることにより、上記パワーユニット３ｂと一つのオプションユニットとが接続される。また、さらに、上記パワーユニット３ｂに接続されたオプションユニットのコネクタ部９と他のオプションユニットのコネクタ部１０とを嵌合させていくことにより、複数のオプションユニットを接続することができる。
【００２１】
このような接続方法により順に接続されたパワーユニット３ｂ及びオプションユニットであるＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５ａ、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７、ＴＶチューナユニット１５ｂには、上記メインユニット３ａからの制御信号がシステムバス１９を介して送られ、制御される。
【００２２】
次に、図３には、本発明に係る車載用音響機器システムの具体的な構成を示す。
図３に示すメインユニット３ａとパワーユニット３ｂとは接続され、さらに、このパワーユニット３ｂには、固有のハードウェアの制御を行うオプションユニットであるＦＭ／ＡＭ／ＴＶチューナ用のチューナユニット１５、ナビゲーションユニット１７、ＣＤ（コンパクトディスク）ユニット１６が順に接続されている。また、上記メインユニット３ａにはリア用モニタ８やハンドル操作部７を接続することができる。
【００２３】
上記ＦＭ／ＡＭ用チューナユニット１５にはＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１が接続され、上記ナビゲーションを行うためのナビゲーションユニット１７にはＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）用アンテナ１３が接続され、上記ＣＤチェンジャの制御を行うＣＤユニット１６にはＣＤチェンジャ１２が接続されている。さらに、上記ＣＤユニット１６の後に他の機能を有したオプションユニットを接続することができる。尚、上記各オプションユニットは規定された厚さをもつが、この厚さは規定された厚さを整数倍した厚さであったり、さらには、所望の自由な厚さであったりしてもよい。
【００２４】
次に、図４に本発明に係る車載用音響機器システムの具体的なブロック図を示す。
この車載用音響機器システムは、メインユニット３ａ内にＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３を備えたものである。
【００２５】
ヘッドユニット２内の表示部であるメインモニタ３７には、ＣＲＴやＬＣＤを用いる。また、上記ヘッドユニット２は、操作ボタンとしてのキーボード３６やオーディオのボリューム用ロータリーエンコーダを有している。
【００２６】
メインユニット３ａは、本発明に係る車載用音響機器システムの核となるものである。
このメインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０はプログラム実行部であって、メインユニット３ａ内のメインＲＯＭ（リードオンリメモリ）３３と、パワーユニット３ｂ及び各オプションユニットに内蔵されたＲＯＭ４４、５３、５６、６１とをアクセスして各プログラムを実行し、メインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７を制御するものであり、高速なものが望ましい。
【００２７】
サブＣＰＵ３１は、入力データを制御する入力制御部であり、車両のアクセサリースイッチ（ＡＣＣ）やバッテリ（ＢＡＴ）電圧のチェック等の電源監視、本発明の車載用音響機器システム用のパワーユニット３ｂ内の電源部４１のＯＮ／ＯＦＦ制御、上記メインＣＰＵ３０の起動（ＲＥＳＥＴ）、入力手段である上記ヘッドユニット２内のキーボード３６の操作によるデータの取り込み、上記メインＣＰＵ３０に対する割り込み制御、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３の制御等を行う。このサブＣＰＵ３１は、シングルチップマイコンであり、上記メインＣＰＵ３０の１つのシステムＩ／Ｏ（入出力）としてメモリマッピングされている。
【００２８】
また、メインＲＯＭ９には、本発明の車載用音響機器システムの初期化（イニシャライズ）、キーボード３６からのデータの取り込み、グラフィックス描画の表示制御、ビデオ切換制御、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３からのデータの取り込み等を行うためのいわゆるシステム関数群、電子地図機能、及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７内のＲＯＭ５３、５６、６１に記憶されているプログラムを実行するためのモード遷移制御用プログラムが格納されている。
【００２９】
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１０は、本発明の車載用音響機器システムの初期化時にエントリされる、接続されているオプションユニットの情報データが格納され、メインユニット３ａ及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７用のワークエリアとして使用される、唯一のＲＡＭである。
【００３０】
グラフィックスエンジン回路３４は、表示手段である上記ヘッドユニット２内のメインモニタ３７への操作時の表示、電子地図の表示、ナビゲーション時の表示等、全ての表示を行うときに高速な描画を行うためのものである。
【００３１】
サブモニタ８は、助手席用又は後部座席用であり、表示部３８及び外部入力端子（ＡＵＸ ＩＮ）３９を有する。このサブモニタ８には、操作ボタンは無く、メインモニタ３７と同一の画像を表示する。
【００３２】
ビデオ制御部３５は、画像出力を制御する画像表示制御部であり、上記グラフィックスエンジン回路３４からのアナログＲＧＢビデオ出力と上記サブモニタ８内の外部入力端子３９からの入力との切り換え、アナログＲＧＢビデオ信号やコンポジットビデオ信号の出力、及びスーパーインポーズを行う。
【００３３】
ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３は、電子地図表示機能を備え、ナビシステム７を実装時にナビゲーションを行う場合に必要となる電子地図を描画する際にＣＤ−ＲＯＭに記憶されたデータを読み込むものである。このＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３は、複数枚のＣＤ−ＲＯＭをまとめて格納することができるチェンジャ型が望ましい。
【００３４】
上述したメインユニット３ａは、８０ピンのコネクタによりパワーユニット３ｂ及びオプションユニットであるチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７と接続される。このとき、システムバス１９は、メインユニット３ａとパワーユニット３ｂ及び各オプションユニット１５、１６、１７とを接続して本発明の車載用音響機器システムを構成するために不可欠であり、本発明の車載用音響機器システムの特徴となっているものである。このシステムバス１９は、電源ライン、メインＣＰＵバス、オーディオ信号ライン、ビデオ信号ライン、及びその他の制御ラインに大別される。
【００３５】
ここで、システムバス１９に使用される８０ピンコネクタの端子配置を表１に示す。
【００３６】
【表１】
表１の第１ピン〜４ピンの端子ＳＷ＿５Ｖは、５Ｖ電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御信号に使用される。第９ピン〜第１２ピンの端子ＢＡＴ＿１２Ｖは、１２Ｖバッテリ電圧に使用される。第１８ピンの端子Ｐ＿ＳＷは、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１より出力されるシステム電源のＯＮ／ＯＦＦ制御用信号に使用され、このＯＮ／ＯＦＦ制御用信号はパワーユニット３ｂ内の電源部４１に出力される。
【００３８】
第１９ピンの端子ＡＣＣ＿５Ｖは、車両から供給されるアクセサリー電源、即ち車両のイグニッションスイッチがＡＣＣ ＯＮ以上の位置にあるときのバッテリ電圧を、パワーユニット３ｂ内でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換し、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１に供給される信号に使用される。サブＣＰＵ３１はこの信号を監視することで、電源部４１からのシステム電源のＯＮ／ＯＦＦ制御を上記端子Ｐ＿ＳＷからの信号によって制御する。具体的には、この端子ＡＣＣ＿５Ｖからの信号が０Ｖを示す場合には電源部４１からのシステム電源をＯＦＦするので、サブＣＰＵ３１はメモリーバックアップ状態に入る。また、端子ＡＣＣ＿５Ｖからの信号が５Ｖを示す場合には、サブＣＰＵ３１はメモリーバックアップ状態から動作状態に遷移し、端子Ｐ＿ＳＷからの信号をＯＮすることで電源部４１からのシステム電源をＯＮする。次に、ＲＥＳＥＴ信号を出力して、メインＣＰＵ３０及び各オプションユニット内のバスＩ／Ｆ部の初期化を行う。
【００３９】
第２０ピンの端子ＩＬＬ＿５Ｖは、スモールランプまたはヘッドライトがＯＮであるときに車両から供給されるイルミネーション制御信号をパワーユニット３ｂの内部でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換し、ヘッドユニット２、メインユニット３ａ及び各オプションユニットに供給される信号に使用される。この信号を監視することで、ヘッドユニット２上の操作ボタンの照明輝度を昼間用又は夜間用に切り換えたり、チューナユニット１５の入力感度を切り換えたりすることができる。この端子ＩＬＬ＿５Ｖからの出力が０Ｖを示す場合にはイルミネーション制御信号はＯＦＦとなり、５Ｖを示す場合にはイルミネーション制御信号はＯＮとなる。
【００４０】
第２１ピンの端子ＰＲＫ＿５Ｖは、車両のサイドブレーキが引かれているか否かを示すパーキングスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより、パワーユニット３ｂの内部でロジックレベル（０Ｖ／５Ｖ）に変換され、ヘッドユニット２、メインユニット３ａ及び各オプションユニットに供給される信号に使用される。この信号を監視することで、車両が走行中であるか否かを認識でき、車両が走行中には、ナビゲーションユニット１７の動作によるナビゲーションシステムにおいて複雑な操作ができないようにすることができる。この端子ＰＲＫ＿５Ｖが０Ｖを示す場合には、停車中（サイドブレーキが引かれている状態）であり、５Ｖを示す場合には、走行中（サイドブレーキが引かれていない状態）である。
【００４１】
第２３ピンの端子Ｌ＿ＣＨはスピーカ２０の左チャンネルからの出力に、ピン番号２５の端子Ｒ＿ＣＨはスピーカ２０の右チャンネルからの出力に使用される。第２７ピンの端子ＶＩＤＥＯは、コンポジットビデオ信号の出力に使用される。第３６ピン〜第５１ピンの端子ＤＢ＿０〜ＤＢ＿１５は１６本のデータバス用に、また、第５２ピン〜第７４ピンの端子ＡＢ＿１〜ＡＢ＿２３は２３本のアドレスバス用に、それぞれ使用される。尚、第７５ピン〜第８０ピンまでの＊印が付いた端子は、負論理（ＡＣＴＩＶＥ ＬＯＷ）を意味する。
【００４２】
パワーユニット３ｂは、上述したように、ボリューム／バランス／フェーダ用の電子ボリュームが設けられており、パラメトリックイコライザとサラウンドプロセッサとから成るＤＳＰプリアンプ４３及びパワーアンプ４２を含む制御部４７及び電源部４１を備える。この電源部４１は、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。また、上記メインユニット３ａからの制御信号は、バスＩ／Ｆ（インターフェイス）部４６を介して行われる。
【００４３】
また、図４に示す車載用音響機器システムにおいては、オプションユニットとしてチューナユニット１５、ＣＤユニット１６、ナビゲーションユニット１７が接続されている。
チューナユニット１５は、ＦＭ／ＡＭチューナ５１とＴＶチューナ５２とを内蔵し、上記ＦＭ／ＡＭチューナ５１にはＦＭ／ＡＭ用アンテナ１１が、上記ＴＶチューナ５２にはＴＶ用アンテナ１４がそれぞれ接続される。また、ＣＤユニット１６は、ＣＤチェンジャ制御用通信インターフェイス部とオーディオプリアンプ部とから成るＣＤチェンジャＩ／Ｆ部５５を内蔵し、このＣＤチェンジャＩ／Ｆ部５５には、ＣＤチェンジャ１２が接続される。尚、このＣＤユニット１６の代わりに、さらに縮小された高密度な磁気記録媒体を使用するユニットを用いてもよい。ナビゲーションユニット１７は、自動車のナビゲーション用に、衛星からの電波を受信し、現在位置を算出するＧＰＳ回路６０を内蔵する。
【００４４】
また、上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７には、それぞれユニットＣＰＵ５５、５８、６３及びＲＯＭ５３、５６、６１が内蔵されている。上記ユニットＣＰＵ５５、５８、６３は、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７固有のハードウェアの制御と、上記メインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０とのインターフェイスを行うユニットマイコンである。また、上記ＲＯＭ５３、５６、６１は、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７の制御のために、上記メインユニット３ａ内のメインＣＰＵ３０が実行するプログラム及びデータ等が格納されている。
【００４５】
また、チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７のバスＩ／Ｆ部５４、５７、６２は、メインＣＰＵ３０がシステムバス１９を介して各オプションユニットのＲＯＭ５３、５６、６１及びユニットＣＰＵ５５、５８、６３をアクセスするためのシステムバスインターフェイス部であり、システムバス内のＣＰＵ ＢＵＳにより、アドレスデコード及びデータの入出力制御ロジック回路で構成される。上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７は、メインＣＰＵ３０のアドレス空間内でそれぞれマッピングされており、各オプションユニットの選択は全て上記シムテムバス１９のＣＰＵ ＢＵＳで行われる。即ち、各オプションユニットは、メインＣＰＵ３０のアドレス空間内で、それぞれのアドレス空間に配置されたＲＯＭ（メモリ）とＩ／Ｏとの集合である。
【００４６】
上記バスＩ／Ｆ部５４、５７、６２のシステムバスインターフェイス部は、各オプションユニットに共通のものであり、ＩＣ化することにより、各オプションユニットを小型化することができる。例えば、オプションユニット数が８である場合のメインＣＰＵ３０のアドレスマップを図５に、ＲＡＭ３２のアドレスマップを図６に、メインＲＯＭ３３のアドレスマップを図７に示す。
【００４７】
図５に示すアドレスマップ内のオプションユニットの１番目にはＦＭ／ＡＭ／ＴＶチューナユニット、２番目にはＤＳＰパワーアンプユニット、３番目にはＣＤチェンジャユニット、４番目にはＭＤチェンジャユニット、５番目にはＧＰＳ及びナビゲーションユニットがそれぞれマッピングされており、さらに３つのオプションユニットを接続することができるようになっている。
【００４８】
次に、本発明に係る車載用音響機器システムの動作原理を具体的に説明する。ここで、図４のメインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１及び各オプションユニット内のユニットＣＰＵ５５、５８、６３には、以前の状態を保持しておくために、バックアップ機能を有するシングルチップマイコンを使用する。
【００４９】
先ず、車載用音響機器システムのアクセサリースイッチ（ＡＣＣ＿５Ｖ）がＯＮで、且つヘッドユニット２内のキーボード３６のシステムパワーボタンにより車載用音響機器システムがＯＮとなった状態において、メインユニット３ａ内のサブＣＰＵ３１が低消費電力（メモリバックアップ）モードより、起き上がって（Ｗａｋｅ ｕｐ）動作を始める。
【００５０】
このサブＣＰＵ３１は、システム電源を供給するためにパワースイッチ（Ｐ＿ＳＷ）をＯＮにする。安定時間が経過した後にシステムリセットをかけて、メインＣＰＵ３０、システムバス１９、グラフィックスエンジン回路３４等を初期化し、メインＣＰＵ３０からのＲＥＡＤＹ又はＡＣＫ信号を待つ。
【００５１】
上記サブＣＰＵ３１は、メインＣＰＵ３０からのＲＥＡＤＹ又はＡＣＫ信号を確認すれば、これ以後、電源の監視及びキーボード３６からのデータの取り込み（キースキャン）を定期的に行う。もし、電源及びキーボード３６からのデータに変化（更新）があれば、メインＣＰＵ３０に対して割り込み要求を行い、その状態及びキーデータを渡す。また、メインＣＰＵ３０からの要求により、ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ２３の駆動及び指定アドレスのデータの取り込み等の制御も行う。
【００５２】
メインＣＰＵ３０は、車載用音響機器システムがＯＮのときに、毎回、リセットスタートされる。そして、ＲＡＭ３２、メインＲＯＭ３３、及びグラフィックスエンジン回路３４の初期化を行った後、接続されているオプションユニット、具体的には上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７の確認を行う。これをイニシャルリンクと呼ぶ。上述のように、上記チューナユニット１５、ＣＤユニット１６、及びナビゲーションユニット１７にはメインＣＰＵ３０が実行すべきプログラムが格納されたＲＯＭ５３、５６、６１が実装されており、且つ、これらのＲＯＭ５３、５６、６１のアドレスは、システムとしてメモリマッピングされている。従って、上記メインＣＰＵ３０は、上記ＲＯＭ５３、５６、６１の先頭アドレスから得られるリンク情報を得ることで実行される。
【００５３】
ここで、例えば、オプションユニット内のＲＯＭの先頭ワード（２Ｂｙｔｅ）のデータが、ＦＦＦＦ（１６進数）ならば、マッピングされたアドレス空間、即ちオプションユニットは存在しないことを意味する。これは、システムバス１９内のＣＰＵ ＢＵＳをメインユニット３ａ内でプルアップしておくことと、各オプションユニットのＲＯＭの先頭アドレスにＦＦＦＦ（１６進数）以外の値のデータを書き込んでおくことにより、実現することができる。
【００５４】
また、オプションユニットが存在する場合には、そのオプションユニットのＲＯＭ内に格納されたプログラムの先頭アドレス（ユニット・イニシャライズ・プログラム）から実行し、ユニットＣＰＵとの信号の送受を行って、以前に車載用音響機器システムがＯＦＦされたときの状態、タイトル表示等のメインユニット３ａが必要とする情報、及びオプションユニットのＲＯＭ内のプログラムの先頭アドレス等を、上記メインユニット３ａ内のＲＡＭ３２にマッピングされたオプションユニットの所定のワークエリアにエントリする。このような動作を全てのオプションユニットに対して行い、イニシャルリンクが完了する。
【００５５】
メインＣＰＵ３０は、上述のイニシャルリンクを行った後、メインＲＯＭ３３内のプログラム（モニタープログラム）を実行する。次に、車載用音響機器システムをＯＦＦされる直前の状態に戻すために、各オプションユニットの初期化によりエントリされた情報を元にして、選択されているオプションユニットのＲＯＭ内のプログラムを実行する。もし、どのオプションユニットも選択されていない場合には、タイトルメニュ又はＡ／ＶセレクトメニュがメインＲＯＭ３３内のプログラムによって表示され、次の選択待ちとなる。
【００５６】
ここで、ＦＭラジオが選択されている場合の車載用音響機器システムの動作状態を図８に示す。
ＦＭラジオのためのＦＭ／ＡＭチューナ５１は、チューナユニット１５内に設けられており、このときに車載用音響機器システムにおいてアクティブなユニットは、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びチューナユニット１５のみである。このとき、上記メインＣＰＵ３０が、チューナユニット１５内のＲＯＭ５３に格納されたプログラムを実行している。このＦＭ／ＡＭチューナ５１の操作上必要な操作ボタンのキーデータ及び画面表示は、全てメインＲＯＭ３３内に格納されたシステム関数を呼び出す（コールする）方法でチューナユニット１５のＲＯＭ５３内のプログラムが作成されており、チューナユニット１５における機能は、上記ＲＯＭ５３に格納されているプログラムによって行うことになる。また、他のオプションユニットにおいても同様に、オプションユニット毎の機能を実行するためには、全てメインＲＯＭ３３内に格納されたシステム関数を呼び出し、オプションユニット内のＲＯＭに格納されたプログラムを実行することになる。具体的には、ヘッドユニット２上のキーボード３６のそれぞれの操作ボタンに付された番号がキーデータとして扱われるので、各オプションユニットにおける操作ボタンの意味付けは全く自由となる。また、画面表示についても、複数グラフィックス関数を用いて任意な画像を描画、表示することが可能である。
【００５７】
各オプションユニットの切り換え（モード切り換え）については、各オプションユニットの操作画面において、必ずＡ／Ｖメニュボタンを用意することで実現することができる。このＡ／Ｖメニュボタンが押されたときには、一旦、オプションユニットのＲＯＭ内のプログラムの処理が中断されて、メインＲＯＭ３３内のモニタープログラムの処理に移行する。そこで、Ａ／Ｖメニュが表示され、選択されたオプションユニット（モード）が以前のオプションユニット（モード）と異なる場合、例えばＣＤユニット１６である場合には、チューナユニット１５に対して終了を知らせる。これと共に、ＣＤユニット１６内のＲＯＭ５６に格納されたプログラムの実行に移行することで、ＣＤユニット１６がアクティブとなる。このＣＤユニット１６がアクティブであるときの本発明の車載用音響機器システムの動作状態を図９に示す。この図９に示す、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ、及びＣＤユニット１６がアクティブになっているユニットである。
【００５８】
また、同様にして、ナビゲーションユニット１７が選択されたときの本発明の車載用音響機器システムの動作状態を図１０に示す。この図１０に示す、太線で囲まれたメインユニット３ａ、パワーユニット３ｂ内の電源部４１、及びナビゲーションユニット１７がアクティブになっている。尚、本発明の車載用音響機器システムは、ナビゲーションユニット１７の機能によるナビゲーションモード時、またはメインユニット３ａの機能による電子地図モード時に、例えばＦＭ／ＡＭラジオ、テレビジョン、またはＣＤチェンジャ等からのオーディオ（音声）の同時出力を可能としている。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明に係る車載用音響機器システムは、音響機器ユニットを含む複数のオプションユニットがメインユニットに接続され、このメインユニットによって制御されることにより、任意のオプションユニットを動作させる車載用音響機器システムであって、入力されたデータを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置と、キー操作により上記入力制御部で制御されるデータを入力する入力装置と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置とを備えるメインユニットと、上記ＣＰＵ装置によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、電源ラインに電源を供給するパワーユニットと、ユニット固有のハードウェアと、該ハードウェアの動作を制御するプログラムが格納されたメモリとを備える複数のオプションユニットと、上記メインユニットと上記パワーユニット及び上記複数のオプションユニットとの間で、データ信号、アドレス信号、制御信号、オーディオ信号、及び電源を送受信する際に用いられる接続バスとを備え、また、上記ＣＰＵ装置のプログラム実行部は、メモリ空間が大きくて高速なメインＣＰＵと入出力制御及び電源制御を行うサブＣＰＵとから成り、上記パワーユニットは、上記接続バスの電源ラインに電源を供給する電源部とオーディオ信号を増幅して出力するパワーアンプ部とから成り、さらに、上記メインユニット内に大容量外部記憶装置を設けることにより、メインユニット、パワーユニット、及びオプションユニットはそれぞれ自己完結された構成となっているので、オプションユニットに機能及び仕様の追加または変更があった場合やメインユニットに新しい機能のオプションユニットを付加する場合に、メインユニットはそのまま使用することができる。
【００６０】
また、上記複数のオプションユニットの筐体の対向する面は同一寸法とし、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方を同一位置にそれぞれ設けることにより、メインユニット、パワーユニット、及びオプションユニット間がコネクタ接続となるので、従来、音響機器間の接続に用いられていた接続ケーブルを用いる必要が無い。従って、車載用音響機器システム全体においても接続ケーブルの長さや本数を削減することができ、煩雑さを抑制することができる。
【００６１】
本発明に係るメインユニットは、キー操作によるデータを入力する入力装置と、上記入力装置からの入力データを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置と、複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置とを備え、また、本発明に係るオプションユニットは、ユニット固有のハードウェアを有し、筐体の対向する面は同一寸法であって、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方が同一位置にそれぞれ設けられ、プログラムが格納されたメモリを備えるオプションユニットであって、上記コネクタによりパワーユニット又はパワーユニットに接続された他のオプションユニットに接続され、メインユニットからの制御により上記プログラムを実行して上記ユニット固有のハードウェアの動作を制御することにより、メインユニットとオプションユニットとはコネクタ接続により一体化されるので、オプションユニットの増設及び交換が容易となる。よって、オプションユニットの修理も容易に行うことができる。また、自動車製造会社における車両の設計時には、車両と車載用音響機器システムとをさらに一体化した車載用音響機器システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車載用音響機器システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの概略的なブロック図である。
【図３】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの具体的な構成を示す図である。
【図４】本発明に係る車載用音響機器システム、メインユニット及びオプションユニットの具体的なブロック図である。
【図５】メインユニット内のメインＣＰＵのアドレス空間を示す図である。
【図６】メインユニット内のＲＡＭのアドレス空間を示す図である。
【図７】メインユニット内のメインＲＯＭのアドレス空間を示す図である。
【図８】チューナユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【図９】ＣＤユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【図１０】ナビゲーションユニットが選択されている場合の動作状態を示す具体的なブロック図である。
【符号の説明】
１・・・・・車両
２・・・・・ヘッドユニット
３ａ・・・・メインユニット
３ｂ・・・・パワーユニット
９、１０・・コネクタ部
１１・・・・ＦＭ／ＡＭ用アンテナ
１２・・・・ＣＤチェンジャ
１３・・・・ＧＰＳ用アンテナ
１４・・・・ＴＶ用アンテナ
１５・・・・チューナユニット
１６・・・・ＣＤユニット
１７・・・・ナビゲーションユニット
１９・・・・システムバス
２３・・・・ＣＤ−ＲＯＭプレーヤ
Claims (3)
- 音響機器ユニットを含む複数のオプションユニットがメインユニットに接続され、このメインユニットによって制御されることにより、任意のオプションユニットを動作させる車載用音響機器システムであって、
入力されたデータを制御する入力制御部と、画像の出力を制御する画像表示制御部と、上記複数のオプションユニット内のメモリに格納されたプログラムを実行するプログラム実行部とから成るＣＰＵ装置と、キー操作により上記入力制御部で制御されるデータを入力する入力装置と、上記画像表示制御部により制御されるデータ及び画像を表示する表示装置とを備えるメインユニットと、
上記ＣＰＵ装置によってＯＮ／ＯＦＦ制御され、電源ラインに電源を供給するパワーユニットと、
ユニット固有のハードウェアと、該ハードウェアの動作を制御するプログラムが格納されたメモリとを備える複数のオプションユニットと、
上記メインユニットと上記パワーユニット及び上記複数のオプションユニットとの間で、データ信号、アドレス信号、制御信号、オーディオ信号、及び電源を送受信する際に用いられる接続バスとを備え、
上記ＣＰＵ装置は、当該システムがＯＮされたときに、接続されている各オプションユニットのメモリに格納されたプログラムを実行して当該システムを以前にＯＦＦされる直前の状態に戻すように制御することを特徴とする車載用音響機器システム。 - 上記パワーユニットは、上記接続バスの電源ラインに電源を供給する電源部とオーディオ信号を増幅して出力するパワーアンプ部とから成ることを特徴とする請求項１記載の車載用音響機器システム。
- 上記複数のオプションユニットの筐体の対向する面は同一寸法とし、該対向する面の内の一方及び他方の面には互いに嵌合し合う一対のコネクタの一方及び他方を同一位置にそれぞれ設けることを特徴とする請求項１記載の車載用音響機器システム。
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