JP2007187576A - 車両用指針計器 - Google Patents

Abstract

【課題】各色の輝度を高めて、より高い発光色変化演出効果が得られる車両用指針計器を提供する。
【解決手段】第１光源である発光ダイオード４および第２光源である発光ダイオード５により照明される化粧板３に、各発光ダイオード４、５からの光を視認者側に向けて反射する反射部である反射面３ａおよび計器の表示意匠である目盛３ｂを形成している。これにより、第１光源である赤色発光ダイオード４から発せられた光のうち化粧板３に入射した光の大部分が反射面３ａおよび目盛３ｂに入射する。したがって、反射面３ａおよび目盛３ｂを高輝度で発光させることができ、高い発光色変化演出効果が得られ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。

近年、自動車に装備される車両用指針計器において、見映えのある斬新な視認性を確保するために様々な方法が採られている。たとえば、指針と表示板とを第１の色で発光させる第１の光源と、指針または表示板のどちらか一方を第１の色とは異なる第２の色で発光させる第２の光源を備え、指針と表示板が第１の色で発光した後に指針または表示板のどちらか一方が第２の色で発光させる構成のものがある（特許文献１参照）。

この場合、車両用指針計器において、指針および表示板が第１の色で発光した後、指針または表示板のどちらか一方の発光色が第２の色に切り替わる。これにより、車両用指針計器の各部の発光色を時間の経過により変化させることができる。
特開２００３−２５４７９２号公報

しかしながら、上述の従来の車両用指針計器においては、第１の光源は主に指針を照明するためのものであり、第１の光源からの光の一部が表示板の指針用貫通孔付近において表示板側へ回折して表示板が第１の色で発光する。そのため、表示板における第１の色の輝度が低く、せっかくの発光色変化演出の効果が薄れる可能性がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発光色変化演出を行う車両用指針計器において、各色の輝度を高めてより高い発光色変化演出効果が得られる車両用指針計器を提供することである。

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、指針と、指針の背後に配置された文字盤と、文字盤の指針側に重ねて配置された透光性材質からなる化粧板と、指針および化粧板を第１の色で発光可能に配置された第１光源と、化粧板を第２の色で発光可能に配置された第２光源と、文字盤を透過照明するための第３光源と、化粧板に形成されて第１光源および第２光源から光を視認者側に向けて反射する反射部と、第１の光源、第２光源および第３光源の点灯・消灯を制御する制御手段とを備えたことを特徴としている。

上述の構成によれば、第１光源のみを点灯させた場合、指針が第１の色で発光表示されると同時に化粧板、詳しくは化粧板の反射部が第１の色で発光表示される。この状態で、さらに第２光源を追加点灯させると、化粧板の反射部は、第１光源からの光と第２光源からの光の両方により照射される。したがって、反射部は第１の色および第２の色の混合色で発光表示される。すなわち、視認者から見ると、化粧板の反射部の発光色が、初めは第１の色で、次に第１の色および第２の色の混合色に変化したように見える。

ところで、上述した従来の車両用指針計器では化粧板である表示板は、その全体が第１の色で発光表示されるがその輝度が低く、発光色が変わる演出の効果が薄れる可能性がある。

これに対して、本発明の請求項１に記載の車両用指針計器では、化粧板全体ではなく、その一部分に形成された反射部を発光表示させる構成としているため、反射部第１光源から発せられた光のうち化粧板に入射した光はその大部分が反射部に入射する。これにより、反射部の発光輝度を高めることができ、高い発光色変化演出効果が得られ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、制御手段は、車両用指針計器の作動開始に連動して第１光源を点灯させ、それから所定時間経過後に第２光源および第３光源を点灯させることを特徴としている。

上述の構成によれば、化粧板の反射部の発光色を所定の規則にしたがって確実に変えることができるので、高い発光色変化演出効果が得られ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３に記載の車両用指針計器は、化粧板は反射部として指針と同軸上の円弧状反射面を備えることを特徴としている。

上述の構成によれば、発光色が変化する部分の形状を車両用指針計器の主要部品である指針と関連付けることができるので、発光色変化演出の効果を一層高めることができる。

この場合、本発明の請求項４に記載の車両用指針計器のように、化粧板の反射部は計器の表示意匠の一部を成す構成とすれば、円弧状の反射面に加えて指針計器の表示意匠、たとえば目盛等をも発光色変化演出の対象として、斬新な見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に搭載されるコンビネーションメータ１に備えられたスピードメータＳ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。

図５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における発光ダイオード４、５、６の点灯・消灯動作を示すタイミングチャートである。

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。

スピードメータＳは、大きくは、図２に示すように、化粧板３、文字盤２、指針１０およびムーブメント１１等から構成されている。

文字盤２は、図２に示すように、後述する指針１０の背後、つまり図２において右側に配置されている。文字盤２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から薄板状に形成されている。文字盤２は、図２に示すように、スピードメータＳの表示意匠としての文字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１０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遮光性着色層を設けて形成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、文字２ａ部を透光性橙色に着色している。文字盤２の文字２ａの周囲の部分、すなわち背景部分は透光性青色に着色されている。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１１のシャフト１１ａあるいは指針１０のボス部１０ｂを挿通させるための貫通孔２ｂを備えている。

文字盤２の指針１０側、つまり図２において左側には、化粧板３が文字盤２に重ねて密着させて配置されている。化粧板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から略板状に形成されている。化粧板３は、図１に示すように、略扇型をなし、その外周縁は後述する指針１０の回転軸と同軸上の円弧状となっている。

化粧板３の外周側端部には、図２に示すように反射部である反射面３ａが形成されている。反射面３ａは、図１に示すように、後述する指針１０の回転軸と同軸上の円弧状となっている。反射面３ａは、運転者の視認方向、つまり図２における左右方向に対して傾斜している。言い換えると、化粧板３の面沿い方向（図２において上下方向）および運転者の視認方向の両方向に対向している。したがって、化粧板３内を化粧板３の面沿い方向に進行する光を運転者に向けて反射することができる。

化粧板３において、円弧状の反射面３ａの両端部は、図３に示すように、化粧板３の背後に向けて曲げられて、導光部３ｃが形成されている。導光部３ｃは、第２の光源である白色発光ダイオード５が発する光をその端面３ｄを介して化粧板３内に導入するためのものである。

化粧板３の裏面、すなわち図２において右側の面には、反射部である目盛３ｂが形成されている。目盛３ｂは、スピードメータＳの表示意匠の一部、つまり計器の目盛を形成して複数個設けられている。目盛３ｂは、図３に示すように、断面Ｖ字型の溝として形成されている。すなわちＶ字型の溝を構成する２つの斜面を備えている。これらの目盛３ｂも、反射面３ａと同様に、化粧板３内を化粧板３の面沿い方向に進行する光を運転者に向けて反射することができる。

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１０および化粧板３ａを照明するための第１光源としての赤色発光ダイオード４が配置されている。赤色発光ダイオード４の発光色は第１の色である赤色である。したがって、指針１０および化粧板３ａは、発光ダイオード４からの光により第１の色である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、化粧板３ａを照明するための第２光源としての白色発光ダイオード５が配置されている。白色発光ダイオード５の発光色は第２の色である白色である。したがって、化粧板３ａは、発光ダイオード５からの光により第２の色である白色で発光表示される。

文字盤２の裏面側には、図２に示すように、導光板７が密着配置されている。導光板７は、後述する第３光源である発光ダイオード６が発する光を文字盤２へ導くためのものであり、それによって文字盤２は発光ダイオード６が発する光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、文字盤２を照明するための第３光源である発光ダイオード６が配置されている。発光ダイオード６としては、その発光色が白色のいわゆる白色発光ダイオードが用いられている。したがって、文字盤２は、発光ダイオード６の光により透過照明されて、文字２ａが橙色で、その背景部分が青色で発光表示される。

上述の各発光ダイオード、すなわち赤色発光ダイオード４、白色発光ダイオード５および発光ダイオード６は、図２に示すように、文字盤２の背後に配置されるプリント基板９上に実装されている。プリント基板９は、たとえばガラスエポキシ基盤等からなり、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９と文字盤２との間には、図２に示すように、遮光筒８が配置されている。遮光筒８は、たとえば樹脂材料から円筒状に形成され、その一端はプリント基板９に密着し他端は文字盤２の貫通孔２ｂに嵌合している。また、遮光筒８の他端は、図２に示すように、文字盤２の表面とほぼ面一となっており、化粧板３の端面は遮光筒８から露出している。遮光筒８は、その内側に、図２に示すように、赤色発光ダイオード４を内包するように配置されている。

プリント基板９には、図２に示すように、指針１０を回転させるためのムーブメント１１が実装されている。ムーブメント１１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１１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１１ａを回転させる。このシャフト１１ａの先端には、指針１０が固定されている。このシャフト１１ａあるいは指針１０のボス部１０ｂは、遮光筒８の内部を挿通して文字盤２の前面側に延出されている。

指針１０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１０は、ムーブメント１１のシャフト１１ａが回動すると、シャフト１１ａと一体的に回動する。指針１０の裏面１０ａは、印刷あるいはホットスタンプ等により白色に着色されている。これにより、赤色発光ダイオード４からの光が指針１０内に入射すると、その光が裏面１０ａで反射するので、指針１０は赤色で発光表示される。

プリント基板９には、各発光ダイオード４、５、６の点灯・消灯を制御する制御手段としてのコントローラ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。コントローラ１６は、ムーブメント１１の駆動制御も行っている。

以上説明した、文字盤２、化粧板３およびプリント基板９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および化粧板３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は、図２に示すように、庇部１３ａを備えている。庇部１３ａは、図１および図２に示すように、指針１０の回動基部、つまり遮光筒８およびその周辺を覆っている。これにより、赤色発光ダイオード４が発する光が運転者の眼に入射してまぶしく感じられることを防止できる。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およびムーブメント１１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、たとえば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。

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を所定の規則にしたがって点灯させる。同時に、速度センサ１９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１０が文字盤２上に指示するようにムーブメント１１を駆動する。これにより、文字盤２上で、指針１０がムーブメント１１により回動されて自動車の走行速度を指示する。

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を所定の規則にしたがって消灯させる。同時に、指針１０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１１を駆動する。あるいは、ムーブメント１１への通電を停止する。ムーブメント１１への通電を停止した場合は、ムーブメント１１のシャフト１１ａは、リターンスプリング（図示せず）の弾性力等により指針１０が０ｍｐｈを指示する位置まで回転する。

次に、発光ダイオード４、５、６を点灯および消灯させる所定の規則、すなわちコントローラ１６による各発光ダイオード４、５、６の点灯・消灯制御ついて、図５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。

コントローラ１６は、図５に示すように、先ず赤色発光ダイオード４を点灯させる。これにより、指針１０が、第１の色である赤色で発光表示される。同時に、赤色発光ダイオード４からの光の一部は遮光筒８の指針１０側開口端において化粧板３の内部へ入射する。この光は、反射面３ａおよび目盛３ｂで反射して運転者に視認される。つまり、反射面３ａおよび目盛３ｂが、第１の色である赤色で発光表示される。すなわち、赤色発光ダイオード４が点灯されると、指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂが赤色で発光表示される。

赤色発光ダイオード４が点灯状態となって時間ｔが経過すると、コントローラ１６は、図５に示すように、赤色発光ダイオード４に加えて白色発光ダイオード５および発光ダイオード６を点灯させる。白色発光ダイオード５が発する光は、化粧板３内に入射し反射面３ａおよび目盛３ｂで反射して運転者に視認される。このとき、反射面３ａおよび目盛３ｂには、赤色発光ダイオード４からの光と白色発光ダイオード５からの光とが同時に入射するが、白色発光ダイオード５からの光の光量のほうが赤色発光ダイオード４からの光の光量よりも圧倒的に多い。このため、反射面３ａおよび目盛３ｂは第２の色である白色で発光表示される。一方、発光ダイオード６からの光、つまり白色光は導光板７を経て文字盤２を透過照明する。これにより、文字２ａが橙色で、その背景部分が青色で発光表示される。

以上のコンビネーションメータ１の発光表示動作を運転者から見ると、先ず、指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂが赤色で発光表示され、それからしばらく経過すると、反射面３ａおよび目盛３ｂの発光色が赤色から白色に変わり、それと同時に文字盤２の文字２ａが橙色で、その背景部分が青色で発光表示される。すなわち、反射面３ａおよび目盛３ｂの発光色を変化させることで、コンビネーションメータ１の見映えを斬新なものとすることができる。

続いて、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。

コントローラ１６は、図５に示すように、先ず白色発光ダイオード５および発光ダイオード６を消灯させる。これにより、文字盤２において、文字２ａおよびその背景部が透過照明されなくなりほぼ黒色となり、指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂのみが赤色で発光表示される。

文字盤２において、文字２ａおよびその背景部が消え、指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂのみが赤色で発光表示されるようになって時間ｔが経過すると、コントローラ１６は、図５に示すように、赤色発光ダイオード４を消灯させる。これにより、指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂも消えて、スピードメータＳは、全体が黒色で視認されるようになる。

ところで、従来の車両用指針計器においては、化粧板全体を第１の色で発光表示させるためその輝度が低く、発光色が変わる演出の効果が薄れる可能性がある。

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、化粧板全体ではなく、その一部分に形成された反射部、すなわち反射面３ａおよび目盛３ｂを発光表示させる構成としている。このため、第１光源である赤色発光ダイオード４から発せられた光のうち化粧板３に入射した光の大部分が反射面３ａおよび目盛３ｂに入射する。これにより、反射面３ａおよび目盛３ｂを高輝度で発光させることができ、高い発光色変化演出効果が得られ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、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では、化粧板３に反射部として形成される計器の表示意匠を目盛としているが、目盛に限る必要は無く、文字に置き換えてもよい。あるいは、目盛および文字を化粧板３に反射部として設けてもよい。

また、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では、第１光源である赤色発光ダイオード４と、第２光源である白色発光ダイオード５および第３光源である発光ダイオード６との時差点灯制御および時差消灯制御を実施しているが、両時差制御のうちどちらか一方を一斉制御とする、つまり第１〜第３光源を一斉に点灯あるいは消灯する構成としてもよい。

また、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では、第２光源である白色発光ダイオード５および第３光源である発光ダイオード６とは同時に点灯および消灯する構成としているが、両発光ダイオード５、６に対してさらに時差点灯制御および時差消灯制御の少なくとも一方を実施する構成としてもよい。

また、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では、第１光源を赤色発光ダイオード４、第２光源を白色発光ダイオード５としているが、第１光源および第２光源を上述の発光色の組合せに限定する必要は無く、両者の少なくとも一つを他の発光色、たとえば青色、黄色、緑色等の発光ダイオードに置き換えてもよい。

また、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では、文字盤２の発光色を、文字２ａを橙色、背景部を青色としているが、この組合せに限らず、他の色の組合せとしてもよい。

また、以上説明した実施形態では、指針計器として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内に指針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によるコンビネーションメータ１における発光ダイオード４、５、６の点灯・消灯動作を示すタイミングチャートである。

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（表示意匠）
２ｂ 貫通孔指針１０、化粧板３の反射面３ａおよび目盛３ｂのみが赤色で発光表示される。

３ 目盛板（化粧板）
３ａ 円弧面（反射部、円弧状反射面）
３ｂ 目盛（反射部、表示意匠）
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 導光板
８ 遮光筒
９ プリント基板
１０ 指針
１０ａ 裏面
１０ｂ ボス部
１１ ムーブメント（回動内機）
１１ａ シャフト
１２ ケーシング
１３ 見返し板
１３ａ 庇部
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
Ｓ スピードメータ

Claims (4)

1. 指針と、
   前記指針の背後に配置された文字盤と、
   前記文字盤の指針側に重ねて配置された透光性材質からなる化粧板と、
   前記指針および前記化粧板を第１の色で発光可能に配置された第１光源と、
   前記化粧板を第２の色で発光可能に配置された第２光源と、
   前記文字盤を透過照明するための第３光源と、
   前記化粧板に形成されて前記第１光源および前記第２光源から光を視認者側に向けて反射する反射部と、
   前記第１の光源、前記第２光源および前記第３光源の点灯・消灯を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする車両用指針計器。
2. 前記制御手段は、車両用指針計器の作動開始に連動して前記第１光源を点灯させ、それから所定時間経過後に前記第２光源および前記第３光源を点灯させ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. 前記化粧板は前記反射部として前記指針と同軸上の円弧状反射面を備え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。
4. 前記化粧板の前記反射部は計器の表示意匠の一部を構成するものであることを特徴とする請求項３に記載の車両用指針計器。

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