JP2009069040A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 実体メータが移動する車両用表示装置において、原点復帰することが可能な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 表示器１と、表示器１の前方に配設されるとともに指針２ａとステッピングモータ２ｂを備える実体メータ２と、所定情報に基づいて実体メータ２を移動させる移動機構４とを備えた車両用表示装置Ｄであって、実体メータ２を配設するための支持部材３と、指針２ａの位置を表す被検出体２ｅと、支持部材３に設けられ被検出体２ｅを検出する検出手段２ｆと、検出手段２ｆからの検出情報に基づいて指針２ａの原点位置を定める原点復帰動作を実行させる制御手段１０とを備えてなるものである。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶表示器などのフラットパネルディスプレイと呼ばれる表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータとを備え、前記実体メータを移動可能に設けた車両用表示装置に関する。

従来の車両用表示装置は特許文献１に開示されるものがある。この車両用表示装置は、液晶表示パネルや有機ＥＬパネルから構成される表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータとを備え、所定情報に基づいて前記実体メータを移動させるものである。
特開２００５−３３１３１７号公報

このような車両用表示装置にあっては、前記実体メータの指針を駆動させる駆動手段である電動機として、小型で軽量なステッピングモータが最適である。しかし、ステッピングモータには、脱調した状態で指針を駆動することを防止するために指針の原点位置を定める必要があった。

そこで、本発明は、前述した問題点に着目しなされたものであり、実体メータが移動する車両用表示装置において、原点復帰することが可能な車両用表示装置を提供するものである。

本発明は、表示器と、前記表示器の前方に配設されるとともに指針とステッピングモータを備える実体メータと、前記実体メータを移動させる移動機構と、を備えた車両用表示装置であって、前記実体メータを配設するための支持部材と、前記指針の位置を表す被検出体と、前記支持部材に設けられ前記被検出体を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出情報に基づいて前記指針の原点位置を定める原点復帰動作を実行させる制御手段と、を備えてなるものである。

また、前記支持部材は透光性を有し、前記支持部材に設けられ前記指針と連結するリング状の支持体と、前記支持体に設けられるギヤ部と、前記ステッピングモータに設けられ前記ギヤ部と噛み合う歯車とを備えたものである。

また、前記表示器は、前記指針によって指示される指標部を表示可能であり、前記制御手段は、前記ステッピングモータの前記原点復帰動作中に、前記指標部の表示を消すものである。

また、前記実体メータを格納する収納部を設け、前記制御手段は、前記実体メータが前記収納部の格納位置にあり、前記格納位置から前記表示器の前方に移動を開始する前に前記原点復帰動作を完了させるものである。

また、前記実体メータを格納する収納部を設け、前記制御手段は、前記実体メータが格納位置から前記表示器の前方へ移動中に、前記原点復帰動作を実行させるものである。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、実体メータが移動する車両用表示装置において、原点復帰することが可能な車両用表示装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

車両用表示装置Ｄは、図１の左から燃料計ＦＵ、エンジン回転計ＴＡ、速度計ＳＰ及びエンジン冷却水温計ＴＥの４つの指針式計器を備えている。

この４つの指針式計器の中で、燃料計ＦＵとエンジン冷却水温計ＴＥとは従来周知の構造であるので説明は省略する。本発明の特徴を、エンジン回転計ＴＡと速度計ＳＰのうち、特に速度計ＳＰを用いて説明する。

車両用表示装置Ｄは、表示器１と、実体メータ２と、支持部材３および移動機構４とから主に構成されている。なお、５はバイザーであり、６は前面パネルである。

表示器１はフラットパネルディスプレイと呼ばれるものであり、本実施形態においては、液晶表示器である。液晶表示器を構成する液晶表示素子は自ら発光しないので、この液晶表示器には、図示しない光源が内蔵されている。この表示器１の液晶表示素子はドットマトリックス状に形成されており、実体メータ２の後述する指針が指示する目盛や文字などの指標部１ａ、車両に関する車両情報１ｂ及び前記指針の回動に伴って前記指針の回動軌跡１ｃを表示するものである。

車両情報１ｂとしては、車両速度、エンジン回転数、車両に関する警報、車両の外気温度、ナビゲーション用の地図や案内表示および車両の外界の映像などである。例えば、図５に示すものは、前方の車両との車間距離に関する情報と車両速度である。回動軌跡１ｃは、指標部１ａの外側に帯状に設けたものであり、指針２ａとともに計測量を表している。

実体メータ２は表示器１の前方に配設されており、本実施形態では、指針２ａとステッピングモータ２ｂとを備えている。２ｃは支持体である。２ｄは見返し部材であり、ステッピングモータ２ｂや支持体２ｃを覆うものである。図４中、２ｅは支持体２ｃに設けられた被検出体であり、２ｆは被検出体２ｅを検出する検出手段である。

指針２ａは指示部２ａ１と指針キャップ２ａ２とで構成されている。指針２ａは支持部材３に設けた回転軸２ａ３に回転可能に支持されている。

ステッピングモータ２ｂは、指針２ａを回転駆動するものである。本実施形態においては、支持部材３に固定されている。このステッピングモータ２ｂは出力軸に歯車２ｂ１を備えている。また、ステッピングモータ２ｂは、支持体２ｃの外側に設けられている。

支持体２ｃは、指針２ａと連結したリング状であり、ベース部２ｃ１とギヤ部２ｃ２とからなる。ベース部２ｃ１は、金属材料で構成されている。ベース部２ｃ１を金属から形成したことにより、支持体２ｃの変形を抑制することができる。ギヤ部２ｃ２は合成樹脂からなり、ベース部２ｃ１に取り外し不可能に固定されている。ギヤ部２ｃ２の歯車部分は、ギヤ部２ｃ２の外周面に設けられている。このギヤ部２ｃ２の歯車部分は、ステッピングモータ２ｂの歯車２ｂ１と噛み合っている。

指針２ａと支持体２ｃとは、指針２ａの指示部２ａ１の先端側で支持体２ｃと連結している。指針２ａと支持体２ｃとを連結する連結部２ｃ３は、二股に分かれた形状であり、表示器１を視認可能とする開口部２ｃ４を備えている。この開口部２ｃ４を介して、表示器１で表示する回動軌跡１ｃを視認することができる。

見返し部材２ｄは、合成樹脂からなり、支持部材３に固定されている。そして、この見返し部材２ｄは、開口２ｄ１を備えている。本実施形態では、開口２ｄ１は貫通孔である。この開口２ｄ１を通して、指針２ａや表示器１を視認することができる。

被検出体２ｅは、指針２ａの位置を検出するために設けたものである。本実施形態では、ギヤ部２ｃ２が白色であるので、被検出体２ｅは黒色の着色体である。

検出手段２ｆは、フォトインタラプタからなり、被検出体２ｅを検出するものである。なお、被検出体２ｅと検出手段２ｆは、本実施形態の組み合わせに限定されるものではなく、磁気の変化を検出するものであってもよい。

２ｇは、支持部であり、合成樹脂からなる。この支持部２ｇは、支持部材３に固定されている。この支持部２ｇは、回転軸２ａ３で回転可能に支持された指針２ａと支持体２ｃとの、回転軸２ａ３の軸方向の動きを抑えるものである。この支持部２ｇの材料は、支持体２ｃとの接触抵抗を抑えるためにも、滑りのよい材料が好ましい。また、支持部２ｇを設ける数は、少なくもと３つ以上が好ましい。

以上のように構成したことによって、ステッピングモータ２ｂの回転を支持体２ｃに伝達して、支持体２ｃ（指針２ａ）を回動させることができる。

支持部材３は無色透明な合成樹脂製の平板形状である。この支持部材３は、図１〜３で示すように、表示器１の前方に位置しており、表示器１の表示像である指標部１ａを透過するものである。また、支持部材３には、前述したように、実体メータ２が固定されている。

また、支持部材３の両側面の上下には、ガイドピン３ａ、３ｂが設けられている。このガイドピン３ａ、３ｂは支持部材３の移動を案内するものである。

移動機構４は支持部材３を移動させることで実体メータ２を移動させるもので、実体メータ２を図１、２に示す第１の位置と、図５、６で示す第２の位置とに移動させるものである。移動機構４は、支持部材３のガイドピン３ａ、３ｂをそれぞれ案内するガイドレール４ａ、４ｂと、支持部材３を移動させる駆動源であるモータ４ｃと、支持部材３とモータ４ｃとを連結する連結部材であるワイヤ４ｄとで、主に構成されている。なお、４ｅはローラーであり、ワイヤ４ｄを案内するものである。

ガイドレール４ａは金属からなり、適宜手段によって車両用表示装置Ｄに固定されている。ガイドレール４ａはガイドピン３ａが貫通する貫通孔４ａ１を備えている。ガイドレール４ａは表示器１の板面方向に対して、ほぼ垂直方向に設けられている。

ガイドレール４ｂは合成樹脂からなり、車両用表示装置Ｄの燃料計ＦＵやエンジン冷却水温計ＴＥを設けた合成樹脂からなる見返しに一体に形成されている。ガイドレール４ｂはガイドピン３ｂが移動する溝４ｂ１を備えている。ガイドレール４ｂは表示器１の板面方向に対して、水平方向に設けられている。

モータ４ｃは、ワイヤ４ｄを巻き取るためのローラー４ｃ１を備えている。このローラー４ｃ１には、ワイヤ４ｄの一端が固定されている。モータ４ｃが回転することによって、ワイヤ４ｄを巻き上げて支持部材３を移動させるものである。

ワイヤ４ｄは金属製であり、一端はモータ４ｃのローラー４ｃ１に固定されており、他端は支持部材３のガイドピン３ａに固定されている。

以上の構成によって、移動機構４のモータ４ｃを駆動することによって、ワイヤ４ｄを巻き上げて支持部材３を移動させるものである。

バイザー５は合成樹脂からなり、燃料計ＦＵ、エンジン回転計ＴＡ、速度計ＳＰ、エンジン冷却水温計ＴＥ及び表示器１を囲むように設けられたものである（図１、５を参照）。

バイザー５は、表示器１の前方上側に収納部５ａを備えている。この収納部５ａは凹部からなり、移動した実体メータ２と支持部材３とを収納するものである。この収納部５ａに実体メータ２が収納されることによって、実体メータ２は前記表示範囲外へと移動する。前面パネル６は光透過性の合成樹脂からなり、本実施形態では黒色である。なお、前面パネル６は黒色に限定されるものではなく、暗色系統の色であれば濃紺などの色であってもよい。

８は、前面パネル６の前方側に設けられる車両のダッシュボードである。

次に、車両用表示装置Ｄのシステム構成を説明する。

車両用表示装置Ｄは、表示器１、ステッピングモータ２ｂ、検出手段２ｆ、移動機構４および制御手段１０を備えている。制御手段１０はマイクロコンピュータからなり、表示器１、ステッピングモータ２ｂおよび移動機構４を制御するものである。

車両用表示装置Ｄは、車両に設けたエンジンなどの制御を行う車両用制御手段１１と接続されている。この車両用制御手段１１には、電源オンとオフおよびアクセサリー電源を検出するイグニッションスイッチ１２と、ドア開閉検出センサ１３、ドアロック検出センサ１４および車間距離センサ１５と接続している。

イグニションスイッチ１２は、電源オフ（いわゆるイグニッションオフ）、アクセサリー電源および電源オン（いわゆるイグニッションオン）の各状態を検出し、それぞれの信号を車両用制御手段１１に送るものである。

ドア開閉検出センサ１３は、車両のドアの状態が開いているのか閉じられているのかを検出するものである。

ドアロック検出センサ１４は、車両のドアロックの状態が施錠されているのか解除されているのかを検出するものである。

車間距離センサ１５は、車両の前方に他の車両が存在する時の車間距離をミリ波などを用いて計測するものである。

本実施形態では、イグニッションスイッチ１２、ドア開閉検出センサ１３、ドアロック検出センサ１４および車間距離センサ１５の検出信号は、全て車両用制御手段１１を介して、制御手段１０に送られているが、制御手段１０に、イグニッションスイッチ１２、ドア開閉検出センサ１３、ドアロック検出センサ１４および車間距離センサ１５を接続する構成であってもよい。

次に本実施形態の車両用表示装置Ｄの動作について説明する。

車両用表示装置Ｄは、実体メータ２の位置が、図１、２に示すように、実体メータ２が表示器１の前方に位置する第１の位置と、図５、６に示すように、実体メータ２が収納部５ａに収納された第２の位置とに移動可能である。

車両用表示装置Ｄは、通常使用時は、実体メータ２を第１の位置とし、表示器１で表示すべき情報が存在する時は、実体メータ２を第２の位置とする。表示器１で表示すべき情報とは、本実施形態においては、例えば、車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となったときに、制御手段１０が警告を行うと判断し、実体メータ２を第１の位置から第２の位置へと移動させ、表示器１に前方車両との車間距離が短いことを知らせることができる。なお、実体メータ２が第２の位置で、表示器１の前方から待避した場合、速度に関する車両情報１ｂを表示器１で表示する。

制御手段１０がイグニッションスイッチ１２が電源オンを検出すると、制御手段１０は、指針２ａの原点位置を検出する原点復帰動作を行う。この原点復帰動作は、制御手段１０が、指針２ａの位置を表す被検出体２ｅを検出手段２ｆで検出するために、ステッピングモータ２ｂを駆動し、指針２ａの位置を検出し、所定の処理を行い原点復帰動作を完了する。

この原点復帰動作中、実体メータ２が第１の位置の場合に、制御手段１０は、表示器１指標部１ａの表示を消すものである。このように構成したことによって、原点復帰動作中に指針２ａの原点復帰動作にともなう回動によって、不必要に指標部１ａを指示することを防止することができる。

また、実体メータ２が収納部５ａに格納されている場合に、制御手段１０がイグニッションスイッチ１２が電源オンを検出すると、格納された位置から表示器１の前方、すなわち第１の位置に移動を開始する前に原点復帰動作を完了させることもできる。このように構成したことによって、実体メータ２の移動を開始する前に原点復帰動作を完了させることができ、運転者に原点復帰動作を見せないことができる。

なお、原点復帰動作は、実体メータ２の移動を開始する前に完了する必要はなく、実体メータ２が第１の位置に移動を完了する直前、すなわち、実体メータ２の移動中に、原点復帰動作を実行させるものであってもよい。このように構成したことによって、原点復帰動作を実体メータ２の移動中に実施することを、運転者に表示することで、斬新な見栄えの車両用表示装置を提供することができる。

なお、制御手段１０は、原点復帰動作が完了できなかった、若しくは失敗した場合、実体メータ２を収納部５ａに留める、もしくは、収納部５ａへ格納するように制御してもよい。このように構成したことによって、実体メータ２の指針２ａの動きを運転者に視認させないことができる。

本発明の第１実施形態の車両用表示装置の通常時の正面図。 図１中Ｘ−Ｘ線の断面図。 図１中Ｙ−Ｙ線の断面図。 同実施形態の実体メータの正面図。 同実施形態の車両用表示装置の実体メータ収納時の正面図。 図５中Ｚ−Ｚ線の断面図。 同実施形態の車両用表示装置のシステム構成を示す図。

符号の説明

１ 表示器（フラットパネルディスプレイ）
１ａ 指標部
２ 実体メータ
２ａ 指針
２ｂ ステッピングモータ
２ｂ１ 歯車
２ｃ 支持体
２ｃ２ ギヤ部
２ｅ 被検出体
２ｆ 検出手段
３ 支持部材
４ 移動機構
５ａ 収納部
１０ 制御手段
Ｄ 車両用表示装置

Claims (5)

1. 表示器と、前記表示器の前方に配設されるとともに指針とステッピングモータを備える実体メータと、前記実体メータを移動させる移動機構と、を備えた車両用表示装置であって、前記実体メータを配設するための支持部材と、前記指針の位置を表す被検出体と、前記支持部材に設けられ前記被検出体を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出情報に基づいて前記指針の原点位置を定める原点復帰動作を実行させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記支持部材は透光性を有し、前記支持部材に設けられ前記指針と連結するリング状の支持体と、前記支持体に設けられるギヤ部と、前記ステッピングモータに設けられ前記ギヤ部と噛み合う歯車とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記表示器は、前記指針によって指示される指標部を表示可能であり、前記制御手段は、前記ステッピングモータの前記原点復帰動作中に、前記指標部の表示を消すことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記実体メータを格納する収納部を設け、前記制御手段は、前記実体メータが前記収納部の格納位置にあり、前記格納位置から前記表示器の前方に移動を開始する前に前記原点復帰動作を完了させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
5. 前記実体メータを格納する収納部を設け、前記制御手段は、前記実体メータが格納位置から前記表示器の前方へ移動中に、前記原点復帰動作を実行させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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