JP2007155613A - 車両用指針計器 - Google Patents

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Abstract

【課題】アンビエント効果を得つつ、異常状態の発生時においても計器の良好な視認性を確保できる車両用指針計器を提供する。
【解決手段】文字盤2上に配置した目盛板3に設けた目盛3aを発光ダイオード4からの光により常時発光表示するとともに、文字盤2の目盛板3に対応する部分である第1部分の発光色を、通常時と異常事態発生時とで切り替える構成としている。これにより、異常事態発生時おいても、スピードメータSの高い視認性、つまり高い読取り易さを確保することができる。したがって、異常状態の発生時においても指針計器であるスピードメータSの良好な視認性を確保できるコンビネーションメータ1を提供することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は、自動車等に採用するに適した車両用指針計器に関するものである。
従来の車両用指針計器として、たとえば、車両のヘッドランプ点灯の有無に拘わらず目盛盤の略全体を青色で発光させ、車両に異常状態が発生すると目盛盤の発光色を赤色に切り替える構成としたものがある(特許文献1参照)。
このような構成によれば、運転者は強いインパクトで目盛盤の発光色の変化を感じることとなる。それにより、異常状態の発生をより確実に認識させる、いわゆるアンビエント効果を得ようとするものである。
特開2003−254789号公報
上述の従来の車両用指針計器においては、計器の目盛部である目盛や文字等は目盛盤に遮光性印刷を施して形成されている。すなわち、略全体が青色で発光表示される目盛盤を背景として目盛部が黒色で視認されることになる。
車両に異常事態が発生して文字盤の発光表示色が赤色に切り替えられると、文字盤において背景と目盛部とのコントラストが弱まり目盛部の視認性が低下して、指針計器の指示値の読み取りが困難になる可能性がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、異常状態の発生をより確実に認識させる、いわゆるアンビエント効果を得つつ、異常状態の発生時においても指針計器の良好な視認性を確保できる車両用指針計器を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
本発明の請求項1に記載の車両用指針計器は、透光性材質からなる文字盤と、文字盤の裏面側に配設されて指針軸を有する回動内機と、文字盤の表面に沿い回動するように指針軸の先端部に支持される指針とを備えた車両用指針計器において、文字盤上に設けられ透光性材質から成る導光体と、導光体に光を入射する第1光源と、導光体に形成され第1光源から発せられた光を運転者が視認可能に反射する反射部と、文字盤の背後に文字盤に向けて光を照射可能に配置された第2光源および第3光源と、文字盤の背後に配置され文字盤の第2光源が発する光により照射される第1部分と文字盤の第3光源が発する光により照射される第2部分とを隔離する仕切り部材とを備え、反射部は計器の目盛および文字の少なくとも一方であり、導光体は少なくとも文字盤の第1部分上に重ねて配置され、第2光源は発光色が異なる少なくとも2種類の光源から構成され、第2光源の発光色は車両用指針計器の作動中において切り替え可能であることを特徴としている。
上述の構成によれば、文字盤は、第2光源および第3光源が発する光により透過照明される。導光体は文字盤の第1部分、すなわち第2光源により透過照明される部分の前面に重ねて配置されているので、導光体を通して第1部分が見える。言い換えると、導光体は第1部分の発光色で発光表示されるように視認される。一方、導光体の反射部である計器の目盛および文字の少なくとも一方が、第1光源からの光を反射して運転者によって視認される。つまり、導光体の反射部は、第1部分の発光色を背景として第1光源の発光色で視認される。
ここで、第2光源の発光色が切り替えられると、文字盤の第1部分の発光色が変わり、したがって導光体の反射部の周囲部分における発光色が変わる。しかし、導光体の反射部は、已然として第1光源の発光色で発光表示される。すなわち、アンビエント効果のために導光体の反射部の周囲部分における発光色が切り替えられても、導光体の反射部は発光表示され続けるのでその視認性は良好に維持される。
これにより、従来の車両用指針計器におい、文字盤の発光表示色が切り替えられると文字盤の背景と目盛部とのコントラストが弱まり目盛部の視認性が低下する、という問題を解決することができ、アンビエント効果を得つつ、文字盤の発光表示色を切り替えても指針計器の良好な視認性を継続して確保できる車両用指針計器を提供することができる。
本発明の請求項2に記載の車両用指針計器は、反射部は導光体の文字盤側に形成された凹部であることを特徴としている。
上述の構成において、凹部を構成する面は導光体の内側に突出しているので、導光体内を進行する第1光源からの光を確実に運転者に向けて反射することができる。したがって、反射部、つまり計器の目盛および文字の少なくとも一方の良好な視認性を得ることができる。ところで、導光体は一般的には樹脂材料を型成形して作られるので、容易に導光体表面に所望の形状の凹部、つまり反射部を設けることができる。
本発明の請求項3に記載の車両用指針計器は、第2光源の発光色の切り替えは車両用指針計器における警告表示作動に連動して行われることを特徴としている。
上述の構成によれば、異常状態の発生をより確実に認識させる、いわゆるアンビエント効果を得つつ、異常状態の発生時においても指針計器の良好な視認性を確保できる車両用指針計器を提供することができる。
以下、本発明による車両用指針計器を自動車用コンビネーションメータ1に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による車両用指針計器であるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
図2は、図1中のII−II線断面図である。
図3は、図1中のIII−III線断面図である。
図4は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。
コンビネーションメータ1は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設され、図1に示すように、当該自動車の走行速度を表示するスピードメータSを備えると共に、図示しない他の計器や各種インジケータ等を備えている。運転席は、図2においてコンビネーションメータ1の左側にあり、コンビネーションメータ1は、図2において左側から視認される。
文字盤2は、図2に示すように、透光性材質からなる薄板、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。文字盤2は、図2に示すように、スピードメータSの指標の一つである文字2aを複数個備えている。複数個の文字2aは、共通の円弧に沿って、詳しくは後述する指針8の回転中心を中心とする円弧に沿って配列されている。文字2aは、文字盤2の表面あるいは裏面に印刷あるいはホットスタンプを施して形成されている。すなわち、文字2aに遮光性黒色着色層を施すとともに、文字2aの周囲部分である背景部に透光性白色着色層を施している。
文字盤2は、図2に示すように、その中央部に、後述するムーブメント9のシャフト9aあるいは指針8のボス部8aを挿通させるための貫通孔2bを備えている。
文字盤2の裏側(図2において右側)には、図2に示すように、第2光源および第3光源としての発光ダイオード5および発光ダイオード6が、それぞれ文字盤2に向けて光を照射可能に配置されている。第2光源である発光ダイオード5は、1個のボディの中に互いに独立して点灯・消灯可能な2個の発光部を備えた、いわゆる2色発光ダイオードが用いられている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1において、2色の組み合わせは青色とアンバー(琥珀色)となっている。第3光源である発光ダイオード6は、発光色が青色の発光ダイオードが用いられている。発光ダイオード5の青色と発光ダイオード6の青色とは、ほぼ同じ色調に設定されている。
文字盤2の裏側(図2において右側)には、図2に示すように、仕切り部材である隔壁12bが配置されている。隔壁12bは、文字盤2において、発光ダイオード5が発する光により照射される部分と、発光ダイオード6が発する光により照射される部分とを隔離するためのものである。言い換えると、隔壁12bは、発光ダイオード5、6が発する光が互いに混合することを阻止している。隔壁12bは、後述する指針8の回転中心を中心とする略円錐台の壁面の一部分状をなしている。この隔壁12bにより、文字盤2は、図1に示すように、発光ダイオード5が発する光により照射されて透過照明される第1部分2cと、発光ダイオード6が発する光により照射されて透過照明される第2部分2dとに分割されている。また、隔壁12bは、後述するケーシング12の一部として形成されている。
文字盤2上、つまり文字盤2の前面側(図2において右側)には、図2に示すように、導光体である目盛板3が配置されている。目盛板3は、透光性材質、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等により、図1に示すように、略C字状を成す板状に形成され、文字盤2の前面側(図2において左側)に密着配置されている。目盛板3は、文字盤2の各文字2aの配列を成す円弧に沿うような形状、すなわち後述する指針8の回転中心を中心とする扇形状に形成されている。略C字状の目盛板3の両端側は、図3に示すように折れ曲がり、文字盤2の裏側に延出している。そして、図3に示すように、目盛板3の各端面3bに対向して、第1光源である発光ダイオード4が、その光を目盛板3の端面3bに入射可能に配置されている。各端面3bから入射した発光ダイオード4が発する光は、図3中において矢印で示すように目盛板3内を進行する。
目盛板3には、図3に示すように、目盛板3内を進行する発光ダイオード4からの光を反射する反射部としての凹部が複数個設けられている。これらの凹部は、スピードメータSの指標の一つである目盛3aを形成している。目盛3aは、図2に示すように、目盛板3の文字盤2側に形成されており、目盛板3内を進行する発光ダイオード4からの光を、運転者が視認可能に、すなわち図2の左方向に向けて反射する。発光ダイオード4としては、発光色が白色のものが用いられているので、目盛3aは白色で発光表示される。
目盛板3の形状は、図2に示すように、文字盤2の第1部分とほぼ一致している。したがって、目盛板3の目盛3aを除いた部分、つまり背景部分を通して文字盤2の第1部分が視認される。言い換えると、目盛板3の背景部分は文字盤2の第1部分、すなわち第2光源である発光ダイオード5により透過照明される。
文字盤2の裏側(図2において右側)には、図2に示すように、指針8を回転させるための回動内機であるムーブメント9が実装されている。ムーブメント9は、たとえば交差コイル式アクチュエータあるいはステッピングモータ等が用いられている。ムーブメント9は、外部から電圧を印加されるとトルクを発生しシャフト9aを回転させる。シャフト9aの先端には、指針8が固定されている。このシャフト9aあるいは指針8のボス部8aは、文字盤2の貫通孔2bを挿通して文字盤2の前面側に延出している。
指針8は、透光性材料、たとえば無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から形成され、図2に示すように、文字盤2の表面に沿って配置されている。指針8は、ムーブメント9が駆動されてシャフト9aが回動すると、シャフト9aと一体的に回動する。指針8の裏面8bは、印刷あるいはホットスタンプ等により着色(たとえば赤色)されている。また、文字盤2の裏側には、図2に示すように、指針8を照明するための発光ダイオード10が実装されている。発光ダイオード10は、発光色が白色のものが用いられている。発光ダイオード10が発する光は、図2中の矢印で示すように進行して、文字盤2の貫通孔2bを通過して指針8に入射する。指針8に入射した発光ダイオード10から発せられた光は、図2中の矢印で示すように進行して、指針8の反射面8cで指針8の先端方向に向けて反射され、さらにこの反射光が裏面8bで運転者の視認方向に反射される。これにより、指針8は、赤色で発光表示される。
文字盤2の裏側(図2において右側)には、図2に示すように、コンビネーションメータ1の電気回路部を形成しているプリント基板7が配置されている。プリント基板7は、たとえばガラスエポキシ基盤等からなり、各発光ダイオード4、5、6、10、指針8を回転させるムーブメント9が実装されている。さらに、プリント基板7には、各発光ダイオード4、5、6、10の点灯・消灯制御、ムーブメント9の駆動制御を行うコントローラ16が実装されている。コントローラ16は、たとえばマイクロコンピュータ等から構成されている。
文字盤2とプリント基板7との間には、図2に示すように、遮光筒部12a、隔壁12b、反射壁12cが配置されている。遮光筒部12aは略円筒状に形成されて発光ダイオード10を覆うように配置され、発光ダイオード10が発する光が指針8以外の方向に漏れることを防止している。隔壁12bは、先に説明したように、発光ダイオード5、6が発する光が互いに混合することを阻止するとともに、発光ダイオード6が発する光を文字盤2に向けて反射して発光ダイオード6が発する光の文字盤2照明への利用効率を高めている。反射壁12cは、発光ダイオード5が発する光を文字盤2に向けて反射して発光ダイオード5が発する光の文字盤2照明への利用効率を高めている。遮光筒部12a、隔壁12bおよび反射壁12cは、後述するケーシング12と一体的に形成されている。
以上説明した、文字盤2、目盛板3およびプリント基板7等は、ケーシング12内に収容・固定されている。ケーシング12は、たとえば樹脂材料等から形成されている。
文字盤2の前面側(図2において右側)には、略枠状の見返し板13が装着されている。見返し板13は、たとえば樹脂材料から形成されている。見返し板13の視認者側端部には、図2に示すように、透明カバー14が装着されている。透明カバー14は、透明な樹脂あるいはガラス等の薄板から形成されている。見返し板13をおよび透明カバー14は、コンビネーションメータ1の見映えを整えるとともに、コンビネーションメータ1内部への埃、水分の侵入を防止している。
一方、ケーシング12の背後には、図2に示すように、ロアカバー15が装着されている。ロアカバー15は、たとえば樹脂材料から形成されている。
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成について、図4に基づいて説明する。
図4に示すように、コントローラ16には、バッテリ18から電力が常時供給されている。また、コントローラ16は、イグニッションスイッチ17が、その作動状態(ONまたはOFF)を検出可能に接続されている。
コントローラ16には、図4に示すように、各発光ダイオード4、5、6、10およびムーブメント9が接続されている。
コントローラ16には、図4に示すように、自動車の走行速度を検出するための速度センサ19が検出信号を入力可能に接続されている。速度センサ19は、たとえば、電磁ピックアップ型等が用いられており、自動車の変速機の出力軸であるプロペラシャフトの回転数を検出している。
コントローラ16には、図4に示すように、自動車の燃料タンク(図示せず)ないの燃料液面位置を検出する液面センサ20が検出信号を入力可能に接続されている。
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の特徴である目盛板3の構成およびその作用効果、特に視認性におよぼす効果について、コンビネーションメータ1の作動状態に基づいて説明する。
運転者の操作によりイグニッションスイッチ17がON状態に切り替えられると、コントローラ16はそれを検知して、コンビネーションメータ1の作動を開始する。すなわち、発光ダイオード4、5、6、10を点灯させる。同時に、回転センサ18からの検出信号に基づいて自動車の走行速度を算出し、算出した走行速度を指針8が文字盤2上に指示するようにムーブメント9を駆動する。自動車が正常状態にあるとき、すなわち異常が発生していないときには、コントローラ16は、発光ダイオード5の青色発光部のみを点灯させる。これにより、文字盤2上で、文字2aが黒色で視認されるとともに、文字盤2の背景部全域、すなわち第1部分2cおよび第2部分2dが青色で発光表示され、目盛3aが白色で発光表示される。同時に、指針8が赤色で発光表示され且つムーブメント9により回動されて自動車の走行速度を指示する。また、コントローラ16は、液面センサ20からの検出信号に基づいて、自動車の残存燃料量を算出して残存燃料計(図示せず)にそれを指示させる。
ここで、自動車に何らかの異常事態が発生すると、たとえば残存燃料量が所定量以下になると、コントローラ16は液面センサ20からの検出信号に基づいてそれを検知し、発光ダイオード5の発光色を青色からアンバーに切り替える。つまり、それまで点灯していた青色発光部を消灯させ、替わりにアンバー発光部を点灯させる。このため、文字盤2の第1部分、すなわち目盛板3における目盛3aの周囲の背景部分の発光色が青色からアンバーに変化する。
これにより、文字盤2上の広い範囲の発光色が変化するので異常状態の発生(この場合、残存燃料量減少)をより確実に運転者に認識させることができ、いわゆるアンビエント効果を得ることができる。
ところで、従来の車両用指針計器においては、車両に異常事態が発生して文字盤盤面の発光表示色がたとえば赤色に切り替えられると、文字盤において計器の指標(目盛、文字等)と背景とのコントラストが弱まり指標の視認性が低下して、指針計器の指示値の読取りが困難になるという問題があった。
これに対して、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、文字盤2の第1部分上にある目盛3aは、発光ダイオード5の発光色の切り替わりと関係なく白色で発光表示され続けている。したがって、運転者は、文字盤2の第1部分の発光色が切り替えられても、已然としてスピードメータSを正確に読取ることができる。
これにより、異常状態の発生時においても指針計器であるスピードメータSの良好な視認性を確保できるコンビネーションメータ1を提供することができる。
なお、コントローラ16は、自動車の異常事態が解消された時点、あるいは、運転者が異常内容を確認した後に確認ボタン(図示せず)等を押した時点で、発光ダイオード5の発光色を再び青色に切り替える。
運転者の操作によりイグニッションスイッチ17がOFF状態に切り替えられると、コントローラ16はそれを検知して、コンビネーションメータ1の作動を停止する。すなわち、発光ダイオード4、5、6、10を消灯させる。同時に、指針8が文字盤2上において速度0mph(mile per hour)を指示するようムーブメント9を駆動する。あるいは、ムーブメント9への通電を停止する。ムーブメント9への通電を停止した場合は、ムーブメント9のシャフト9aは、リターンスプリング(図示せず)の弾性力等により指針8が0mphを指示する位置まで回転する。
以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、文字盤2上に配置した目盛板3に設けた目盛3aを発光ダイオード4からの光により常時発光表示するとともに、文字盤2の目盛板3に対応する部分である第1部分の発光色を、通常時と異常事態発生時とで切り替える構成としている。
このような構成においては、異常事態発生時おいても、スピードメータSの高い視認性、つまり高い読取り易さを確保することができる。これにより、異常状態の発生時においても指針計器であるスピードメータSの良好な視認性を確保できるコンビネーションメータ1を提供することができる。
図5に、本発明の一実施形態の変形例によるコンビネーションメータ1の部分正面図を示す。
この変形例においては、文字盤2に形成されていた文字2aの一部、詳しくは数字を、目盛板3に形成している。この場合、文字3cは、目盛3aと同様に、目盛板3の文字盤2側に凹部を設けることにより形成されており、文字3cも、目盛3aと同様に、発光ダイオード4が発する光を反射して発光表示される。
この変形例によっても、上述の実施形態と同様に、異常状態の発生時においても指針計器であるスピードメータSの良好な視認性を確保できるコンビネーションメータ1を提供することができる。
なお、図5に示す変形例においては、目盛板3が備える反射部である計器の指標の増加に対応して、第1光源である発光ダイオード4の個数を増やしている。さらに、文字盤2における第1部分2cと第2部分2dとの境界位置変更に伴い、隔壁12bの形状も変更されている。
なお、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、第1光源である発光ダイオード4の発光色を白色としているが、これに限定する必要はなく、他の色の発光ダイオードを用いてもよい。その場合、目盛3a、文字3cはその発光ダイオードの発光色で発光表示される。
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、第2光源である発光ダイオード5の発光色を青色とアンバーとしているが、他の2色の組合わせとしてもよい。
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、第2光源である発光ダイオード5として二色発光ダイオードを用いているが、二色発光ダイオードを用いる必要はなく、発光色が異なる2種類の単色発光ダイオードを用いてもよい。
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、第2光源である発光ダイオード5の発光色を2種類としているが、3種類あるいはそれ以上としてもよい。この場合、異常事態発生時に点灯させる発光ダイオードの発光色を2種類あるいはそれ以上として、異常事態の内容・重要度合いに応じてアンビエント表示色を切り替えてもよい。これにより、運転者は、発生した異常の種類、すなわち大至急何らかの処置をとる必要があるものか、あるいは適宜対処すればよい程度のものかを、瞬時に認識することができる。
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、第3光源である発光ダイオード6の発光色を自動車の正常時における第2光源である発光ダイオード5の発光色と同じに設定しているが、必ずしもそうする必要はなく、発光ダイオード6の発光色を自動車の正常時における発光ダイオード5の発光色と異なる色としてもよい。
また、以上説明した、本発明の一実施形態およびその変形例によるコンビネーションメータ1では、目盛板3が備える目盛3a、文字3cを凹部として形成しているが、凹部に替えて拡散反射面として形成してもよい。たとえば、シボ面を設ける、あるいは明色着色層を施して形成してもよい。
また、以上説明した実施形態はコンビネーションメータ1のスピードメータSを例に説明してきたが、スピードメータSに限る必要は無く、他の種類の計器、たとえば、当該自動車のエンジン回転速度を指示するタコメータ、燃料タンク内の残存燃料量を指示する燃料計、エンジン冷却水温度を指示する水温計等に適用してもよい。また、一つのコンビネーションメータ1内に計器を複数個備えてもよい。
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の部分正面図である。 図1中のII−II線断面図である。 図1中のIII−III線断面図である。 本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の電気回路構成を説明する模式図である。 本発明の一実施形態の変形例によるコンビネーションメータ1の部分正面図である。
符号の説明
1 コンビネーションメータ(車両用指針計器)
2 文字盤
2a 文字
2b 貫通孔
2c 第1部分
2d 第2部分
3 目盛板(導光体)
3a 目盛(反射部)
3b 端面
3c 文字(反射部)
4 発光ダイオード(第1光源)
5 発光ダイオード(第2光源)
6 発光ダイオード(第3光源)
7 プリント基板
8 指針
8a ボス部
8b 裏面
8c 反射面
9 ムーブメント(回動内機)
9a シャフト
10 発光ダイオード
11 遮光キャップ
12 ケーシング
12a 遮光筒部
12b 隔壁(仕切り部材)
12c 反射壁
13 見返し板
14 透明カバー
15 ロアカバー
16 コントローラ
17 イグニッションスイッチ
18 バッテリ
19 速度センサ
20 液面センサ
S スピードメータ

Claims (3)

  1. 透光性材質からなる文字盤と、
    前記文字盤の裏面側に配設されて指針軸を有する回動内機と、
    前記文字盤の表面に沿い回動するように前記指針軸の先端部に支持される指針とを備えた車両用指針計器において、
    前記文字盤上に設けられ透光性材質から成る導光体と、
    前記導光体に光を入射する第1光源と、
    前記導光体に形成され前記第1光源から発せられた光を運転者が視認可能に反射する反射部と、
    前記文字盤の背後に前記文字盤に向けて光を照射可能に配置された第2光源および第3光源と、
    前記文字盤の背後に配置され前記文字盤の前記第2光源が発する光により照射される第1部分と前記文字盤の前記第3光源が発する光により照射される第2部分とを隔離する仕切り部材とを備え、
    前記反射部は計器の目盛および文字の少なくとも一方であり、
    前記導光体は少なくとも前記文字盤の前記第1部分上に重ねて配置され、
    前記第2光源は発光色が異なる少なくとも2種類の光源から構成され、
    前記第2光源の発光色は車両用指針計器の作動中において切り替え可能であることを特徴とする車両用指針計器。
  2. 前記反射部は前記導光体の前記文字盤側に形成された凹部であることを特徴とする請求項1に記載の車両用指針計器。
  3. 前記第2光源の発光色の切り替えは車両用指針計器における警告表示作動に連動して行われることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用指針計器。
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JP (1) JP2007155613A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154812A (ja) * 2011-01-26 2012-08-16 Denso Corp 車両用計器
JP2013528526A (ja) * 2010-06-14 2013-07-11 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト モジュール型セントラル・インストルメント
JP2017150905A (ja) * 2016-02-23 2017-08-31 日本精機株式会社 表示装置および表示装置の製造方法

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