JP2006208311A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低温対策用として、大容量熱源などの特別な機能追加なしに、液晶表示の低温時の性能低下に瞬時に対応する車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶画面により情報を表示するTFT液晶２と、液晶以外の表示手段により情報を表示する第２表示部４と、低温によりTFT液晶２が駆動できない場合に、TFT液晶２と第２表示部４とを切り替える描画回路５とを備え、TFT液晶２の表示を反射させて虚像で表示するハーフミラー３１，３２を設け、ハーフミラー３１，３２を透過して見る位置に第２表示部４を配置し、低温によるTFT液晶２の非駆動時に、ハーフミラー３１，３２を透過するように見せて第２表示部４が表示を行う。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車室内において、表示により情報を伝達する車両用表示装置の技術に関する。

従来の技術においては、ＴＦＴ液晶の前面にヒーターを設置し、低温時に加熱している（例えば、特許文献１参照。）。
特開平６−３０１０１９号公報（第２−６頁、全図）

しかしながら、従来では、１分間で加熱しているが、実際のメータの運用では、１秒程度で充分な動作を要求される。すなわち、必要な電力は非常に大きなものとなり、大容量熱源が必要である。また、仮に熱源を配備することができた場合でも、１秒間で１ｋＷの熱量を加えた場合、ＴＦＴのサーマルショックによる寿命低下がおこり、熱破壊の可能性もあり実用的でない、あるいは、本内容が示すとおり１分間必要な場合、緊急時の車両発進ができず、利便性に欠けてしまう。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、低温対策用として、大容量熱源などの特別な機能追加なしに、液晶表示の低温時の性能低下に瞬時に対応することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、液晶画面により情報を表示する液晶表示部と、液晶以外の表示手段により情報を表示する第２表示部と、低温により前記液晶表示部が駆動できない場合に、前記液晶表示部と前記第２表示部を切り替える切替手段とを備えることを特徴とする。

よって、本発明では、低温対策用として、大容量熱源などの特別な機能追加なしに、液晶表示の低温時の性能低下に瞬時に対応することができる。

以下に、本発明の車速メータを実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。

まず構造を説明する。
図１は実施例１の車両用表示装置の部材を透過して見た説明図である。図２は実施例１の車両用表示装置の側面図である。図３は液晶の画面を示す平面図である。図４は第２表示部の説明図である。
実施例１では、車両用表示装置としてメータパネルを表示するものを例に説明する。

まず、図１に示すように、TFT液晶２は表示面を下向きになるよう配置する。TFT液晶２の表示面は、図３に示すようにメータ画像表示領域２１と情報表示領域２２で構成する。さらに、表示面の下方にはメータ画像表示領域２１をドライバのアイポイントに向かって反射させるよう傾斜させたハーフミラー３１、情報表示領域２２をドライバのアイポイントに向かって反射させるように傾斜させたハーフミラー３２を設ける。ハーフミラー３１，３２は、光の透過性を適度に有するものである。

次に、ハーフミラー３２よりも、奥側、つまりドライバから離れる位置で、ハーフミラー３１，３２の虚像と並行な面に、第２表示部４を設ける。第２表示部４は、液晶以外で、低温での作動が可能なものであり、例えば、LED、ランプなどの光源とカラーフィルタを組合せたものか、VFD等がある。第２表示部４の表示内容は、ハーフミラー３１，３２により減光するため、充分な輝度が確保できるVFDやLEDが好ましい。

TFT液晶２及び第２表示部４は、TFT液晶２の上方に設けられる描画回路５によって制御される。
この描画回路５について、以下に説明する。
図５は、実施例１の車両用表示装置の描画回路５のブロック図である。
描画回路５は、温度センサ６１から温度情報が入力され、車両情報機器６２から車両情報が入力され、TFT液晶２、第２表示部４を制御する。

温度測定部５１は、温度センサ６１からの入力により、温度の値を読み取る。
車両情報処理部５２は、車速、ナビ情報、日射情報などを、読み取る。
判定部５３は、温度と車両情報から、TFT液晶２の表示を切り替えるかどうかの判定を行い、その結果を出力する。
描画データ部５４は、画像出力に用いる、予め設定された描画データを記憶しておく。
描画部５５は、TFT液晶２に表示させる画像の処理を行う。
表示装置制御部５６は、通常はターンシグナル等を表示し、判断部５３の判断によるTFT液晶２の使用停止時には、車速を表示するよう制御を第２表示部４の制御を行う。

次に作用を説明する。
[表示切替処理]
図６に示すのは車両用表示装置１の描画回路５で実行される表示切替処理の流れを示すフローチャート図で、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ１１では、車速、ナビ情報、日射等の車両情報を読み取る。

ステップＳ１２では、温度を読み取る。

ステップＳ１３では、車両が走行中かどうかの判断を行い、走行中であるならばステップＳ１１へ戻り、走行中でないならばステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、液晶の作動に影響を及ぼすような低温であるかどうかを判断し、該当するような低温であるならばステップＳ１５へ進み、該当するような低温ではないならばステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１５では、第２表示部４に車速を表示させる。

ステップＳ１６では、TFT液晶２に車速を表示させない。

ステップＳ１７では、第２表示部４に車速を表示させない。

ステップＳ１８では、TFT液晶２に車速を表示させる。

[表示切替作用]
実施例１の車両用表示装置１における表示切り替えの作用について、図７を参照して説明する。
通常の走行の場合には、図７(a)に示すように、メータ画像表示領域２１をハーフミラー３１で反射させてドライバに見せる虚像３１ａと、情報表示領域２２をハーフミラー３２で反射させてハーフミラー３１を透過してドライバに見せる虚像３２ａと、ハーフミラー３１，３２を透過して直接表示を見せる第２表示部４の表示を重ねて見せることにより、左に車速メータ、右にエンジン回転メータ、その間の上部に第２表示部４による表示、他の部分に図示しない情報表示を行うメータパネルを表示する（図７(a)参照）。

この表示は、アイポイントからの距離が異なる表示が重ねて表示させることで、奥行き感のある立体的な表示が行われる。
さらに、中央上部のターンシグナル等の情報表示は、非常に便利である。

TFT液晶２の表示に影響があるような低温の場合には、判定部５３によるステップＳ１４の処理により、表示の切り替えが行われる。すると、第２表示部４は、それまでの情報表示を中止し、ステップＳ１５の処理により車速を表示する（図７(b)参照）。これにより、低温時にエンジンの始動から早い時間に走行を開始するような場合であっても、大容量熱源等を設けることなく、車速をドライバに確実に見せる。

さらに、第２表示部４、本実施例１の車両用表示装置について説明する。
第２表示部４は、左ウィンカ表示４２、右ウィンカ表示４３、車速表示４１を表示することが可能なように、表示パターンを用意し描画回路５によって制御される。例えば、第２表示部４がVFDの場合、あらかじめウィンカ、速度表示パターンを備えた構成とするか、フルグラフィックタイプのものを使いパターン表示を行うかすることが適切で好ましい。

また、LEDの場合では、LEDを光源として用い、その全面にウィンカの形状のカラーフィルタを設置し、点灯させるか、LEDを縦横にアレイ状に接地し、必要なLEDを点灯させることでウィンカ表示をさせるようにしてもよい。
実施例１の車両用表示装置１は、手前にメータの基本表示である、速度、回転数、警告などの表示を行い、その奥に例えばカーナビで用いられる経路案内の矢印（ターンバイターン表示）を行うことで、単に液晶を使った可変表示でなく、奥行き感のある表示を行うことができるものである。さらにその奥に、ウィンカ表示を行うことで、さらなる奥行き感が表現でき、経路案内矢印とウィンカといった同系列の情報を視覚的にわかりやすく表現することができる。また、ウィンカは停車中にハザードランプとして使用することもあり、TFT液晶２が電源オフなどの非表示状態や、寒冷地などの低温環境下でTFT液晶２の応答性が低下している場合でも、使用可能であることが有利である。このため、第２表示部４は情報表示目的としてTFT液晶２を選択することも可能であるが、VFDなどの表示装置とすることで、TFT液晶２の状態によらずに機能させることが可能となる。
また、第２表示部４は、表示の内容として、「ブレーキ、ABS、ターンシグナル、ハイビーム、リアフォグ、シートベルト、オド、スピード、ハザード」の９種類の表示が可能なように表示パターンを備えることが望ましい。

次に効果を説明する。
本実施の形態の車両用表示装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
(1)液晶画面により情報を表示するTFT液晶２と、液晶以外の表示手段により情報を表示する第２表示部４と、低温によりTFT液晶２が駆動できない場合に、TFT液晶２と第２表示部４とを切り替える描画回路５とを備えるため、低温対策として大容量熱源などの特別な機能を追加することなしに、TFT液晶２の低温時の性能低下に瞬時に対応することができる。

(2)TFT液晶２の表示を反射させて虚像で表示するハーフミラー３１，３２を設け、ハーフミラー３１，３２を透過して見る位置に第２表示部４を配置し、低温によるTFT液晶２の非駆動時に、ハーフミラー３１，３２を透過するように見せて第２表示部４が表示を行うため、ドライバが見る表示位置をほとんど変更することなく、表示を切り替えることができ、コストを抑制できる。また、奥行き感のある表示を行うことができ、品質のよい、分かりやすい表示を行うことができる。

(3)第２表示部４は、通常時には、ターンシグナルや情報表示を行い、低温によるTFT液晶の非駆動時に、車速を表示するため、TFT液晶に影響のある低温下においても、確実に車速を表示して、走行を行うことができる。

実施例２は、フルミラーを機構で開閉させることにより、表示の切替を行う例である。
まず構造を説明する。
図８は、実施例２の車両用表示装置の断面図である。
実施例２の車両表示装置１は、車両のインスツルメントパネル１７の一部で、メータパネルとして表示を行うものである。表示は透光性のあるカバー１６を通して行われる。
液晶表示部８は、下面を表示面とするようにLCD８４を設け、LCD８４の上面には、温度センサ８６を設ける。また、液晶表示部８の内部には、図示しない回路部が備えられている。
液晶表示部８の表示面と９０度を成す、下方奥側には、第２表示部７を設ける。第２表示部７の手前側面には、蛍光表示管であるVFD７４を設ける。
また、第２表示部７の内部には、図示しない回路部が備えられている。

次に、フルミラー９は、全反射を行うものであり、液晶表示部８のLCD８４の奥側端部を回転軸として、図１に示すように、約４５度傾斜し、第２表示部７を遮蔽した状態から、液晶表示部８に対してほぼ０度近くとなり、第２表示部７を露出させる状態に、回転自在に設ける。フルミラー９の鏡面と反対側の面には断熱材９ａを貼り付ける。
このフルミラー９の側面部の一部には、フルミラー９の側面部その位置から、奥側に向かって、フルミラー９の回転軌跡と同様な円弧状の歯面を有するラック部１１を設ける。次に、第２表示部７の表示を遮らない位置にモータ１３を設け、モータ１３の出力軸には、ピニオンギア１２を設けてラック部１１の歯面と係合させる。

さらに、フルミラー９が約４５傾斜した状態となった際に、円弧状のラック部１１の奥側端部が接触することでフルミラー９が開いた状態を検出するスイッチ１４を設ける。また、フルミラー９がおよそ０度に閉じた状態となった際にフルミラー９の手前側の端部が接触することでフルミラー９が閉じた状態を検出するスイッチ１５を設ける。

次に、液晶表示部８、第２表示部７の回路構成について説明する。
図９は、液晶表示部８、第２表示部７の回路構成を示すブロック図である。
まず、第２表示部７について説明する。
CPU７１は、第２表示部７及び表示切替に関する制御演算を行う。
通信I/F７２は、液晶表示部８との情報のやり取りを行う。
車両I/F７３は、車両との情報のやり取りを行う。
VFD７４（蛍光表示管）は、複数の蛍光管の発光により、文字等の表示を行う。
モータ１３は、フルミラー９を開閉させるための駆動を行なう。
スイッチ１４、１５は、フルミラー９の開閉を検出する。

次に、液晶表示部８について説明する。
CPU８１は、液晶表示部８についての制御演算を行う。
グラフィック回路８２は、LCD８４に表示させる画像の処理を行う。
バックライト８５は、LCD８４の後面から光を照射することで、表示に輝度を充分に持たせるものである。
温度センサ８６は、LCD８４の温度を測定する。

次に作用を説明する。
[表示の切替作用]
図１０に示すのは、実施例２の第２表示部７のCPU７１で実行する表示の切替処理の流れを示すフローチャート図で、以下各ステップについて説明する。

ステップＳ２１では、LCD８４の表示の初期化を行う。

ステップＳ２２では、バックライト８５をONにする。

ステップＳ２３では、LCD８４の自己診断を行う。

ステップＳ２４では、自己診断の結果からLCD８４に故障があるかどうかを判断し、故障があるならばステップＳ３４へ進み、故障がないならばステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２５では、LCD８４の温度を測定する。

ステップＳ２６では、LCD８４が表示中かどうかを判断し、表示中であるならばステップＳ３２へ進み、表示中でないならばステップＳ２７へ進む。

ステップＳ２７では、測定した温度がLCD８４の動作温度範囲内かどうかを判断し、動作温度範囲内ならばステップＳ２８へ進み、動作温度範囲外ならばステップＳ３４へ進む。

ステップＳ２８では、一定時間が経過したかどうかを判断し、経過したならばステップＳ２９へ進み、経過していないならばステップＳ３４へ進む。

ステップＳ２９では、VFD７４の表示をOFFにする。

ステップＳ３０では、LCD８４へ表示許可コマンドを送信する。

ステップＳ３１では、モータ１３を駆動させフルミラー９を開く。

ステップＳ３２では、LCD８４の動作範囲内かどうかを判断し、動作温度範囲内ならばステップＳ２９へ進み、動作温度範囲外ならばステップＳ３３へ進む。

ステップＳ３３では、一定時間が経過したかどうかを判断し、経過したならばステップＳ３４へ進み、経過していないならばステップＳ２９へ進む。

ステップＳ３４では、VFD７４の表示をONにする。

ステップＳ３５では、LCD８４へ表示を禁止するコマンドを送信する。

ステップＳ３６では、モータ１３を駆動させフルミラー９を閉じる。

[表示の切替作用]
実施例２では、通常時には、フルミラー９を開くよう、ラック部１１の奥側端がスイッチ１４と接触して位置が検出されるまで、モータ１３を駆動させる。
この約４５度に傾斜した状態で、LCD８４の下面の表示面をドライバに見せるようにしてメータパネルの表示を行う。
フルミラー９が全反射を行うもので、開いた状態では、第２表示部７はフルミラー９で遮蔽されて、ドライバが見ることはできない。

液晶駆動に影響があるような低温になると、LCD８４に裏面に設けた温度センサ８６の測定をCPU７１がステップＳ３２の判断処理で、判断し、VFD７４の表示をONにし、LCD８４を表示禁止にし、モータ１３を駆動して、フルミラー９を閉じる。この際には、フルミラー９の手前側端部がスイッチ１５に位置検出されるまで回転移動させる。すると、フルミラー９で遮蔽されていた第２表示部７が露出し、車速等必要な表示が行われる。
その後、温度がLCD８４の動作温度範囲になると、表示をVFD７４からLCD８４へ戻す。

さらに、実施例２では、ステップＳ２３の自己診断によって、LCD８４に故障がある場合にも、VFD７４に表示の切替を行うようにして、車速等運転に必要な情報の伝達がさらに確実に行われる。

また、さらに実施例２では、フルミラー９が閉じた際には、LCD８４の表示面をフルミラー９が覆うようにし、フルミラー９の裏面には、断熱材９ａを貼り付けているため、LCD８４が自己発熱により早く温度を上げる。

次に効果を説明する。
実施例２の車両用表示装置にあっては、次に列挙する効果を得ることができる。
(4)液晶表示部８の表示を反射させて虚像で表示するフルミラー９を設け、液晶表示部８が表示する際には、フルミラー９で遮蔽される位置に第２表示部７を配置し、フルミラー９を開閉させるラック部１１、ピニオンギア１２、モータ１３を設け、低温による液晶表示部８の非駆動時にフルミラー９を開閉し、第２表示部７を露出させて第２表示部７で表示を行うため、液晶の駆動に影響があるような低温時であっても、確実に起動直後からドライバに情報を表示することができる。

(5)液晶表示部８の故障の際に、第２表示部７へ切り替えるため、さらに確実にドライバに情報を表示することができる。

（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を実施例１、実施例２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例１、実施例２では、メータ表示について、説明を行ったが、車両の表示に関するものであれば、他のものであってもよい。

実施例１の車両用表示装置の部材を透過して見た説明図である。 実施例１の車両用表示装置の側面図である。 液晶の画面を示す平面図である。 第２表示部の説明図である。 車両用表示装置の描画回路５のブロック図である。 車両用表示装置１の描画回路５で実行される表示切替処理の流れを示すフローチャート図である。 メータ表示の例を示す図である。 実施例２の車両用表示装置の断面図である。 液晶表示部８、第２表示部７の回路構成を示すブロック図である。 実施例２の第２表示部７のCPU７１で実行する表示の切替処理の流れを示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 車両表示装置
２ TFT液晶
２１ メータ画像表示領域
２２ 情報表示領域
３１ ハーフミラー
３１ａ （ハーフミラーによる）虚像
３２ ハーフミラー
３２ａ （ハーフミラーによる）虚像
４ 第２表示部
４１ 車速表示
４２ 左ウィンカ表示
４３ 右ウィンカ表示
５ 描画回路
５１ 温度測定部
５２ 車両情報処理部
５３ 判定部
５４ 描画データ部
５５ 描画部
５６ 表示装置制御部
６１ 温度センサ
６２ 車両情報機器
７ 第２表示部
７１ CPU
７２ 通信I/F
７３ 車両I/F
７４ VFD
８ 液晶表示部
８１ CPU
８２ グラフィック回路
８３ 通信I/F
８４ LCD
８５ バックライト
８６ 温度センサ
９ フルミラー
９ａ 断熱材
１１ ラック部
１２ ピニオンギア
１３ モータ
１４ スイッチ
１５ スイッチ
１６ カバー
１７ インスツルメントパネル

Claims (5)

1. 液晶画面により情報を表示する液晶表示部と、
   液晶以外の表示手段により情報を表示する第２表示部と、
   低温により前記液晶表示部が駆動できない場合に、前記液晶表示部と前記第２表示部を切り替える切替手段と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記液晶表示部の表示を反射させて虚像で表示するハーフミラーを設け、
   前記ハーフミラーを透過して見る位置に前記第２表示部を配置し、
   低温による前記液晶表示部の非駆動時に、ハーフミラーを透過するように見せて第２表示部が表示を行う、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置において、
   前記第２表示部は、
   通常時には、ターンシグナルや情報表示を行い、
   低温による前記液晶表示部の非駆動時に、車速を表示する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記液晶表示部の表示を反射させて虚像で表示するフルミラーを設け、
   前記液晶表示部が表示する際には前記フルミラーで遮蔽される位置に第２表示部を配置し、
   前記フルミラーを開閉させる開閉機構を設け、
   低温による前記液晶表示部の非駆動時にフルミラーを開閉し、第２表示部を露出させて第２表示部が表示を行う、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
5. 請求項４に記載の車両用表示装置において、
   前記液晶表示部の故障の際に、第２表示部へ切り替える、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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