JP4449393B2 - 計器の駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用のコンビネーションメータとは別に設けられる回転計,吸気圧計及び排気温度計等のアクセサリー用の計器に関し、特に計器の駆動装置に関するものである。
従来の計器としては、速度計や回転計(TAメータ),温度計,燃料計がケース体に収納されたコンビネーションメータとは別に、例えば、表示板である文字板上に形成された目盛りや数字等の表示指標を指針によって指示してなる単一のアナログ式表示部をケース内に収納し、車両の単一の車両状態(例えば、走行状態)を監視するアクセサリー用の計器がある。このようなアクセサリー用の計器は、サーキットレース場等を走行する競技車両等や、スーパーチャージャあるいはターボ付き車両等に搭載されることが多く、このような計器には、エンジンの回転数を監視する回転計やエンジンの過給圧を監視する吸気圧計(ブースト計)、排気ガスの排気温度を監視する排気温度計、エンジンオイルの温度を監視する油温計、エンジンオイルの圧力を監視する油圧計等がある。
前記計器は、既存の車両用計器(コンビネーションメータ)とは別に、ダッシュボードやインストルメントパネル(インパネ)等に取り付けられることが一般的である。このような計器の駆動装置としては、車両状態を検出するセンサと、前記センサからの検出信号を所定周期によりサンプリングし、このサンプリングデータを演算処理することによって計測データを求める制御手段を備えたコントロールユニットと、前記コントロールユニットから出力される前記計測データに応じた駆動信号によって動作する計器本体である計器とから構成されるものである。
競技車両やスーパーチャージャあるいはターボ付き車両等では、回転計,吸気圧計,排気温度計,油温計及び油圧計といった複数の計器を取り付けることがことが多く、この場合、取り付ける計器分だけ前記各コントロールユニットを必要とし、前記計器と前記コントロールユニットとの間の配線及び、各コントロールユニットへの電源ラインの引き回し等が必要となり、取付作業が非常に煩雑になったり、配線を行うための電気コードの本数も増えるため、ダッシュボードやインパネ回りにおける美観を損ねてしまうといった問題点も有している。そこで本願出願人は、前述した問題点に着目し、特許文献1あるいは特許文献2に示される計器の駆動装置を提案している。
特許文献1にて提案される計器の駆動装置は、車両のエンジン回転数や過給圧(吸気圧),排気温度等の車両状態に応じた複数の状態信号を入力可能とする入力ポートを備え、複数の前記状態信号に応じた各計測データを求める単一のコントロールユニットを設け、このコントロールユニットと前記各計器との間を前記コントロールユニットにより生成されるシリアルデータによって通信してなるもので、計器を複数配設する場合であっても取付作業を簡素化し、かつダッシュボードやインパネ回りの美観を損ねることなく、前記各計器を取り付けることが可能となるものである。
また、特許文献2にて提案される計器の駆動装置は、前記シリアルデータを生成する前記コントロールユニットによって、前記各計測データの内の少なくとも一つが所定の設定値に比べ、前記設定値以上もしくは前記設定値より大きい値、または前記設定値以下もしくは前記設定値より小さい値である場合に、報知手段を動作させるマルチワーニング機能を有してなるものであり、複数の計器を車両室内に配設し、利用者から離れた位置に計器が配設される場合であっても、前記利用者が前記計測データが警告すべき状態であることを直ちに判断することが可能となるものである。
特開平10−183523号公報 特開2003−97976号公報
しかしながら、前述のマルチワーニング機能を備える計器の駆動装置においては、前記各計測データの何れが警告すべき状態である場合であっても同一の動作を行うのみであり、利用者にとって重要度の高い車両状態の計測データが警告すべき状態となった場合と他の計測データが警告すべき状態となった場合とを判別することができないという点で改良の余地があった。例えば、前記報知手段の動作によって車両のエンジン回転数が所定の設定値以上の値もしくは前記設定値より大きい値となったタイミングを判断し、それに合わせて車両のシフトアップを行う用途で前記報知手段を用いている場合においては、他の各計測データの何れかが警告すべき状態となることによって前記報知手段が動作されると利用者が求める情報である車両のシフトアップタイミングを正確に判断することができなくなるという問題点があった。
本発明は、前記問題点に鑑み、マルチワーニング機能を備える計器の駆動装置を更に改善し、利用者が所定の車両状態の計測データが警告すべき状態となったことを判別することが可能な計器の駆動装置を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するため、車両状態を示す複数の状態信号を入力し、この各状態信号に基づいて前記車両状態の各計測データを求め、前記各計測データをシリアルデータに変換するとともに、前記シリアルデータを送信する第一の制御手段と、前記シリアルデータを受信し前記シリアルデータに応じて単一の状態表示部を動作させる第二の制御手段を有する計器と、を備えた計器の駆動装置であって、前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段に報知手段を接続し、前記第一の制御手段は、前記各計測データの内の少なくとも1つの計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を第一の表示形態にて動作させ、また、前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段は、選択された所定の計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を前記第一の表示形態とは異なる第二の表示形態にて動作させてなることを特徴とする。
また、前記報知手段は、発光色の異なる前記第一,第二の表示形態にて動作してなることを特徴とする。
また、前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段は、前記所定の計測データと、前記所定の計測データとは異なる他の計測データとが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を前記第一,第二の表示形態とは異なる第三の表示形態にて動作させてなることを特徴とする。
また、前記所定の計測データを選択するための選定手段を備えてなることを特徴とする。
また、前記所定の計測データとして、前記車両状態として車両のエンジン回転数を示す計測データが選択されてなることを特徴とする。
また、前記各計測データが警告すべき状態であるか否かを判定する設定値を定めるための操作手段を備えてなることを特徴とする。
本発明は、1つの制御手段によって計測された複数の車両状態を、複数の計器にシリアル通信によって送信する計器の駆動装置に関し、マルチワーニング機能を備える計器の駆動装置において、所定の車両状態の計測データが警告すべき状態となったことを判別することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1において、計器の駆動装置は、入力手段1と、コントロールユニット(第一の制御手段)2と、操作手段3と、計器4と、から主に構成されており、計器4によって、車両状態を表示するものである。なお、本発明の実施の形態において、計器4を前記車両状態として車両のエンジン回転数を表示する回転計として説明する。また、計器4は、コントロールユニット3からのシリアルデータを転送する多重伝送通信線を含む第一の配線部材6を介して他の計器と接続されるものであるが、この他の計器は前記車両状態として車両に配設される過給器によるエンジンの過給圧(吸気圧)を表示する吸気圧計と前記車両状態として車両の排気温度を表示する排気温度計とする。なお、前記他の計器の構成は計器4と同様であるため前記他の計器についての詳細な説明は省略する。また、コントロールユニット2及び計器4はそれぞれ第二,第三の配線部材7,8を介して報知手段5と電気的に接続されている。
入力手段1は、本発明の実施形態においては、少なくとも、イグニッションコイルからのパルス信号(以下、TAパルスという)を入力するための信号ライン1aと、前記吸気圧を計測する半導体式センサ等からなる圧力センサ1bと、前記排気温度を計測する熱電対やサーミスタ等からなる温度センサ1cと、を備える。なお、また、信号ライン1aは車両に予め備えられているものであり、また、圧力センサ1b及び温度センサ1cは専用に車両に搭載されるものである。
コントロールユニット2は、マイクロコンピュータからなり、入力手段1からの前記車両状態を示す各状態信号を入力するA/D変換部と、所定の処理動作プログラムを実行するCPUと、前記処理動作プログラム等が記憶されたROMと、前記CPUにより処理されたデータ等を一時的に記憶するRAMと、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル・シリアル変換部(P/S変換部)と、操作手段3の操作によって後で詳述するワーニング機能及びマスターワーニング機能に用いる複数の警告値(設定値)を不揮発的に記憶するEEPROMやバックアップRAM等からなる記憶部と、前記シリアルデータを所定の周期により送信する送信部とから構成されている。コントロールユニット2は、入力手段1からの前記車両状態を示す前記各状態信号を入力すると、前記各状態信号に応じて所定の演算処理を行い、前記車両状態の各計測データを算出する。また、コントロールユニット2は、通常動作モードにおいては、計器の機種を識別するための機種コード,操作手段3により設定される動作モード指令(通常動作モード)及び前記各計測データであるパラレルデータをシリアルデータに変換し、第一の配線部材6を介して計器4の後述する制御手段(第二の制御手段)に送信する。
操作手段3は、複数の押しボタンスイッチ等から構成され、コントロールユニット2における動作モードの切り換え,各計器本体4に対応した前記各警告値の設定及び前記警告値を確定等を行うためのものである。
計器4は、図2に示すように、制御手段(第二の制御手段)4aと、駆動ドライバ4bと、アナログ式の状態表示部4cと、照明手段4dとをそれぞれ単一のケース体内に全て収納されてなるワンパッケージ型の計器である。
制御手段4aは、マイクロコンピュータからなり、コントロールユニット2によって送信される前記シリアルデータを受信し前記シリアルデータに基づいて計器4を制御するものである。制御手段4aは、コントロールユニット2によって送信される前記シリアルデータを受信する受信部(受信手段)と、前記シリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル・パラレル変換部(S/P変換部)と、所定の処理動作プログラムを実行するCPUと、前記処理動作プログラム等が記憶されたROMと、前記CPUにより処理されたデータ等を一時的に記憶するRAMとから構成されている。制御手段4aは、前記シリアルデータを入力すると自局(制御手段4a)で必要とする計器4の種別(例えば回転計)に応じたシリアルデータを識別し、この種別に応じた前記シリアルデータを前記計測データであるパラレルデータするとともに、このパラレルデータから得られる指示角データからなる制御信号を駆動ドライバ4bを介して状態表示部4cに出力して計器4の種別に応じた前記車両状態(例えばエンジン回転数)を表示させる。
駆動ドライバ4bは、制御手段4aからの前記制御信号を状態表示部4cの駆動信号に変換するものである。なお、本発明の実施形態においては、駆動ドライバ4bは、制御手段4aと別体に構成されるものであるが、本発明は、計器に備えられる第二の制御手段として、駆動ドライバを一体に備えるマイクロコンピュータを用いてもよい。
状態表示部4cは、駆動手段としてステップ角動作をなすステッピングモータを備えるアナログ式の状態表示部であり、前記車両状態の値を示す指標部(図示しない)が印刷形成される文字板4c1と、前記ステッピングモータに装着される指針軸に装着され文字板4c1上を回動する指針4c2とを備えるものである。利用者は、指針4c2と前記指標部との対比判読により前記車両状態を把握する。
照明手段4dは、例えばLED等からなり、計器4が表示する前記車両状態の計測データが警告すべき状態であることを報知するものである。
また、計器4は、図1に示すように、第一の配線部材6を介してコントロールユニット2及び前記他の計器と電気的に接続されている。すなわち、第一の配線部材6は、コントロールユニット3から計器4に接続され、また、計器4から前記他の補助計器に接続されることとなる。したがって、前記シリアルデータは、コントロールユニット2→計器4→前記他の計器へと伝達されることになる。
報知手段5は、例えば筒状の単一のケース体にランプやLED等からなる発光色の異なる第一,第二の光源体5a,5bを配設し、前記ケース体の照射面に照射レンズを配設してなるもので、車両運転手が良好に視認できる位置に配設される。また、報知手段5は、コントロールユニット2及び計器4の制御手段4aとそれぞれ電気的に接続されるものであり、コントロールユニット2から出力される制御信号に応じて第一の光源体5aが点灯あるいは点滅し、制御手段4aから出力される制御信号に応じて第二の光源体5bが点灯あるいは点滅する。なお、第一の光源体5aは赤色発光を示し、第二の光源体5bは青色発光を示すものである。
次に、計器の駆動装置が有する各種機能について詳述する。前記ワーニング機能は、前記計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、計器4に備えられる照明手段4dを点灯もしくは点滅させることによって、利用者に警告表示をなすものである。なお、本発明の実施の形態においては、計器4は回転計であるため、前記計測データと前記警告値とを比較し、前記計測データが前記警告値以上の値あるいは前記警告値より大きい値である場合に警告すべき状態であると判定されるが、例えば油圧計や燃圧計を計器として設ける場合は、計測データが警告値以下、あるいは前記計測データが前記警告値より小さい値の場合に警告すべき状態であると判定される。
コントロールユニット2は、操作手段3によって前記各警告値を設定するワーニング設定モードが設定された場合、通常動作モードにおける前記シリアルデータを、計器の種別を識別するための機種コード,操作手段3により設定される動作モード指令(ワーニング設定モード)及び操作手段3により設定される警告値データで構成されるシリアルデータに変更する。コントロールユニット2は、前記警告値データを含む前記シリアルデータを計器4の制御手段4aに送信し、制御手段4aは、前記警告値データを含む前記シリアルデータを受信して計器4の状態表示部4cに操作手段3によって設定された前記警告値を表示させるとともに、前記RAMに前記警告値を記憶する。また、制御手段4aは、通常動作モードにおいて、受信した前記シリアルデータから識別される計器4の種別(回転計)に応じた計測データが、記憶された前記警告値との比較結果によって警告すべき状態であると判定された場合は、照明手段4dを発光駆動させてそれぞれ表示する前記車両状態が警告すべき状態であることを利用者に認識させる。
前記マルチワーニング機能は、コントロールユニット2によって求められる各計測データの何れかの計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、コントロールユニット2によって報知手段5の第一の光源体5aを点灯あるいは点滅させるものである。また、制御手段4aによって受信した前記シリアルデータから識別される計器4の種別(回転計)に応じたエンジン回転数となる計測データ(所定の計測データ)が制御手段4aの前記RAMによって記憶される警告値との比較結果によって警告すべき状態であると判定される場合に、制御手段4aによって報知手段5の第二の光源体5bを点灯あるいは点滅させるものである。即ち、コントロールユニット2は、過給圧となる計測データ(他の計測データ)または排気温度となる計測データ(他の計測データ)がそれぞれに対応した各警告値との比較結果によって警告すべき状態であると判定される場合は、報知手段5を第一の光源体5aのみが点灯あるいは点滅する赤色の第一の表示形態にて動作させることとなり、また、コントロールユニット2及び計器4の制御手段4aは、エンジン回転数となる前記計測データがこの前記計測データに対応する警告値との比較結果によって警告すべき状態であると判定される場合は、報知手段5を第一の光源体5a及び第二の光源体5bが点灯あるいは点滅してなる赤色と青色の混色である紫色の第二の表示形態にて動作させることとなる。したがって、利用者は、報知手段5の表示形態を見分けることによって、エンジン回転数となる前記計測データが警告すべき状態となった場合と、前記他の計測データである過給圧となる前記計測データあるいは排気温度となる前記計測データが警告すべき状態となった場合とを判別することができる。そのため、例えば、報知手段5の動作によって車両のエンジン回転数が前記警告値以上の値もしくは前記警告値より大きい値となったタイミングを判断し、それに合わせて車両のシフトアップを行う用途で報知手段5を用いている場合において、前記他の計測データのが警告すべき状態となる場合であっても利用者が求める情報である車両のシフトアップタイミングを正確に判断することができる。
また、前記マスターワーニング機能においては、計器4の制御手段4aと報知手段5とを電気的に接続する第三の配線部材8によって前記所定の計測データを選択するための選定手段を構成している。すなわち、報知手段5を前記第二の表示形態にて動作させるための前記所定の計測データの選択は、報知手段5に第二の光源体5bを点灯あるいは点滅させる制御信号を出力するために計器4の制御手段4aを報知手段5と電気的に接続することによってなされるため、前記所定の計測データの選択を容易に変更することが可能である。なお、前記選定手段は本発明の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、操作手段3を前記選定手段として、操作手段3の所定操作によって前記所定の計測データを選択するものであってもよい。
なお、かかる計器の駆動装置は、前記ワーニング機能と前記マルチワーニング機能とを選択的に実行するのではなく、両者の処理を同時に行うものである。即ち、コントロールユニット2及び計器4の制御手段4aは、計器4の照明手段4dにおいて前記ワーニング機能に関する処理を実行させ、この処理と平行して報知手段5において前記マルチワーニング機能に関する処理を実行させる。
また、イグニッションスイッチをオフすると、計器4の制御手段4aの前記各RAMに記憶される前記警告値は消去されてしまうが、コントロールユニット2は、イグニッションスイッチのオン時(イニシャル時)に前記各警告値を前記記憶部から読み出し、前記各警告値を、例えばシリアルデータの動作モード指令を「イニシャル設定モード」として送信することで、制御手段4aの前記RAMに再度前記警告値を記憶することが可能となる。
かかる計器の駆動装置は、コントロールユニット2及び計器4の制御手段4aの少なくとも一方に報知手段5を接続可能とし、コントロールユニット2によって、前記各計測データの内の少なくとも1つの計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、報知手段5を前記第一の表示形態にて動作させ、また、コントロールユニット2及び制御手段4aの少なくとも一方によって、選択された所定の計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、報知手段5を前記第一の表示形態とは異なる前記第二の表示形態にて動作させてなるものである。また、報知手段5は、発光色の異なる前記第一,第二の表示形態にて動作してなるものである。
従って、かかる計器の駆動装置は、コントロールユニット2によって求められる前記各計測データの何れかの計測データが、警告すべき状態であると判定される場合に報知手段5を動作させるマルチワーニング機能を備え、車両状態が警告すべき状態であると利用者に瞬時に認識させることが可能となる。このようなことは、コントロールユニット2に対する計器の接続数が多ければ効果は更に顕著となる。さらに、前記マルチワーニング機能において、報知手段5を異なる前記第一,第二の表示形態にて動作させることによって、利用者にとって重要度の高い車両状態の計測データが警告すべき状態となったことを判別することが可能となり、前記マルチワーニング機能においてより詳細な情報を表示することができる。
また、計器4の制御手段4aと報知手段5とを電気的に接続する第三の配線部材8によって前記所定の計測データを選択するための選定手段を構成することにより、所定の計測データを任意に選択することが可能であり、マルチワーニング機能における報知手段の表示形態の設定の自由度を向上させることが可能となる。
また、前記各警告値を定めるための操作手段3を備えることにより、前記車両状態に応じた自由な警告値を車両運転者によって設定可能であるため、前記各警告値の設定の自由度を向上させることが可能となる。
なお、本発明の実施形態では、車両の計器4を回転計とし、前記他の計器を吸気圧計及び排気温度計としたが、アクセサリー用の計器としては、他に油圧計,電圧計及び燃圧計等があり、本発明にあっては、これらの各計器とコントロールユニット2とをシリアル通信するものであってもよい。
また、本発明の実施形態では、指針4c2を備えるアナログ式の状態表示部4cを備える計器4を用いて説明したが、本発明の計器は、状態表示部としてデジタル式表示部を備えるものであってもよい。
また、本発明の実施形態は、報知手段5の前記第一,第二の表示形態はそれぞれ発光色が異なるものであったが、本発明は、第一,第二の表示形態は互いに異なるものであればよく、例えば第一の表示形態が点灯表示であるのに対して第二の表示形態が点滅表示となるものであってもよい。また、報知手段の第一,第二の表示形態を変更可能な例えば押しボタンスイッチ等からなる設定手段を設け、利用者が任意に前記第一,第二の表示形態を設定するものであってもよく、かかる計器の駆動装置は、利用者が自己の好みに応じた表示形態にて報知手段を動作させることができるため、計器の駆動装置としての商品性を向上させることが可能となる。
また、本発明の実施形態では、選択された所定の計測データと、前記所定の計測データとは異なる他の計測データとが重複して警告すべき状態であると判定される場合には、コントロールユニット2及び制御手段4aによって、報知手段5の第一,第二の光源体が点灯あるいは点滅されて前記第二の表示形態にて動作することとなるが、本発明は、選択された所定の計測データと、前記所定の計測データとは異なる他の計測データとが警告すべき状態であると判定される場合に、報知手段を第一,第二の表示形態と異なる第三の表示形態にて動作させるものであってもよい。この場合、利用者が所定の計測データと他の計測データとが重複して警告すべき状態となったことを判別することが可能となり、マルチワーニング機能においてより詳細な情報を表示することができる。
また、本発明の実施形態では、コントロールユニット2及び計器4の制御手段4aに報知手段6を接続可能とする構成であったが、他の実施の形態として、複数種類の車両状態を示す複数の状態信号を入力し、この各状態信号に基づいて前記各車両状態の各計測データを求め、前記各計測データをシリアルデータに変換するとともに、前記シリアルデータを送信する第一の制御手段と、前記シリアルデータを受信し前記シリアルデータに応じて単一の状態表示部を動作させる第二の制御手段を有する計器と、を備えた計器の駆動装置であって、前記第一の制御手段のみに報知手段を接続可能とする構成であっても、前述の本発明の実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。即ち、前記第一の制御手段は、各計測データの内の少なくとも1つの計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を第一の表示形態にて動作させ、また、選択された所定の計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を前記第一の表示形態とは異なる第二の表示形態にて動作させてなるものである。したがって、前記報知手段が異なる前記第一,第二の表示形態によって動作することによって、利用者が前記報知手段の表示形態を見分けることで利用者にとって重要度の高い車両状態の計測データが警告すべき状態となったことを判別することが可能となる。
本発明の実施形態の計器の駆動装置の回路構成を示すブロック図。 同上計器の駆動装置における計器を示す図。
符号の説明
1 入力手段
2 コントロールユニット(第一の制御手段)
3 操作手段
4 計器
4a 制御手段(第二の制御手段)
4c 状態表示部
5 報知手段
5a 第一の光源体
5b 第二の光源体
6 第一の配線部材
7 第二の配線部材
8 第三の配線部材(選定手段)

Claims (6)

  1. 車両状態を示す複数の状態信号を入力し、この各状態信号に基づいて前記車両状態の各計測データを求め、前記各計測データをシリアルデータに変換するとともに、前記シリアルデータを送信する第一の制御手段と、前記シリアルデータを受信し前記シリアルデータに応じて単一の状態表示部を動作させる第二の制御手段を有する計器と、を備えた計器の駆動装置であって、
    前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段に報知手段を接続し、
    前記第一の制御手段は、前記各計測データの内の少なくとも1つの計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を第一の表示形態にて動作させ、
    また、前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段は、選択された所定の計測データが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を前記第一の表示形態とは異なる第二の表示形態にて動作させてなることを特徴とする計器の駆動装置。
  2. 前記報知手段は、発光色の異なる前記第一,第二の表示形態にて動作してなることを特徴とする請求項1に記載の計器の駆動装置。
  3. 前記第一の制御手段あるいは前記第一,第二の制御手段は、前記所定の計測データと、前記所定の計測データとは異なる他の計測データとが警告すべき状態であると判定される場合に、前記報知手段を前記第一,第二の表示形態とは異なる第三の表示形態にて動作させてなることを特徴とする請求項1に記載の計器の駆動装置。
  4. 前記所定の計測データを選択するための選定手段を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の計器の駆動装置。
  5. 前記所定の計測データとして、前記車両状態として車両のエンジン回転数を示す計測データが選択されてなることを特徴とする請求項1に記載の計器の駆動装置。
  6. 前記各計測データが警告すべき状態であるか否かを判定する設定値を定めるための操作手段を備えてなることを特徴とする請求項1に記載の計器の駆動装置。
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