JP2011075764A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】意匠部における発光輝度のムラを極力抑えることができる表示装置を提供する。
【解決手段】速度計１０には、方向指示作動インジケータ８０ａが組み込まれている。その速度計１０は、インストルメントパネルの運転席と助手席との間に設けられている。作動インジケータ８０ａは、速度計１０の文字盤２２に設けられる意匠部８２ａと意匠部８２ａの表示方向後側に設置される光源６６ａから構成されている。光源６６ａは意匠部８２ａの中心９０を通り、かつ表示方向後側に延びる意匠部８２ａに対して垂直な中心軸線９２よりも助手席側にずれて設置されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載され、車両の動作状態を表示する表示装置に関する。

車両に搭載されている機器の動作状態、例えば方向指示ランプの動作状態を表示したり、運転席のシートベルの非着用状態を表示して、運転者に機器の動作状態を報知する表示装置が知られている（特許文献１、２）。この表示装置は、光を透過することにより発光し、運転者に機器の動作状態を表示する意匠部が形成されている表示盤と、表示盤の表示方向後側に設置され意匠部に向けて光を放射する光源とを備えている。この構成では、光源から放射される光が意匠部を通過することで、意匠部が発光表示される。

一方、運転者の運転時の視線移動量を減らすべく、車室前方に配置されるインスツルメントパネルの運転席と助手席との間に、車両の動作状態を表示する表示装置を配置させる技術が知られている（特許文献３）。

特開平６−５２７０７号公報 特開平８−２５４４４４号公報 特許第３９３２０９５号明細書

上述した特許文献１、２に記載の表示装置では、光源は表示盤に設けられている意匠部の中心を通り、かつ表示方向後側に延びる意匠部に対して垂直な中心軸線上に配置されている。このように光源を設置することにより、光源の光軸上に意匠部を設置させることができるので、表示装置を運転者に対して正対する位置に設置させた場合、意匠部における発光輝度はほぼ均一となる。

ところが、特許文献１、２に記載の表示装置を、そのまま特許文献３に記載されているようにインストルメントパネルの運転席と助手席との間に設置させると、意匠部における発光輝度にムラが発生するという問題が発生する。具体的には、運転者から意匠部を見ると、運転者から遠い側の意匠部の発光輝度が、運転者に近い側の意匠部の発光輝度に比べ非常に低くなっているように見える。

この現象を詳細に説明する。特許文献１、２の表示装置を特許文献３のように、そのままインストルメントパネルと運転席と助手席との間に設置させると、運転者の視点位置が表示方向とは直交する方向にずれる。つまり、運転者は表示装置を斜めから見ることとなる。

こうした状態で、運転者が表示装置の意匠部を見ると、意匠部を通して見える、意匠部に対する光源の位置が一方の側（運転者に近い側）に移動したように見える。そうすると、意匠部における運転席に近い側の端部からは光源または光源付近の強い光が運転者の眼に向って進行するとともに、意匠部における運転席から遠い側の端部からは光源から放射された光のうち、光源を収容する壁などに反射された弱い光が運転者の眼に向って進行することとなる。このようにして光源から放射される光が運転者の眼に届くので、運転者が意匠部を見ると、意匠部の一方の側では発光輝度が高く、他方の側では発光輝度が非常に低くなり、意匠部の発光輝度にムラが発生しているように見える。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、インストルメントパネルの運転席と助手席との間に設置される表示装置において、意匠部における発光輝度のムラを極力抑えることができる表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明では、車両の車室前方に配置されているインスツルメントパネルの運転席と助手席との間に設置され、車両の動作状態を表示する表示装置において、光が透過することにより発光し、動作状態を表示する意匠部が形成されている表示盤と、意匠部の表示方向後側に設置され、意匠部に向けて光を放射する光源と、を備え、光源は、意匠部の中心を通り、かつ表示方向後側に延びる意匠部に対して垂直な中心軸線よりも助手席側にずれて設置されていることを特徴とする。

この発明によれば、光源が、意匠部の中心を通り、かつ表示方向後側に延びる意匠部に対して垂直な中心軸線よりも助手席側にずれて設置されているので、視認者（運転者）の視点と意匠部の中心とを通る線分に光源が近づくこととなる。この光源配置によれば、運転者が意匠部を運転席から見た場合、意匠部を通して見える、意匠部に対する光源の位置を意匠部の中心に近づけることができる。この構成によれば、意匠部の一方の側および他方の側のいずれからも光源の光または光源付近の強い光を運転者の眼に向わせることが可能となり、その結果、意匠部の発光輝度のムラの発生を抑制させることができる。

請求項２に記載の発明では、光源は、運転席に着座した運転者のアイリプス中心と意匠部の中心とを通る直線上に設置されていることを特徴としている。この発明によれば、光源を運転席に着座した運転者の視点と意匠部の中心とを通る直線上に設置させているので、意匠部に対する光源の位置を意匠部の中心と一致させることができる。このことによれば、より意匠部の発光輝度のムラの発生を抑制することができる。なお、ここでいうところの視認者（運転者）のアイリプス中心とは、ＪＩＳ（日本工業規格）のＪＩＳＤ００２１にて規定されている運転者の右眼と左眼のそれぞれのアイリプス中心同士を結んだ線分の中点である。アイリプスとは、運転者の右眼および左眼の位置の分布を統計的に表したアイレンジを長円として側面図および平面図に表したものである。アイリプスには、右眼のアイリプスと左眼のアイリプスが存在する。

請求項３に記載の発明では、光源から放射される光を、意匠部に向かわせるように反射する反射部材を備えていることを特徴としている。この発明によれば、光源から放射される光を意匠部に向わせるように反射する反射部材を備えているので、意匠部の発光輝度ムラを抑制した上で、発光輝度を高めることができる。

本発明の一実施形態による表示装置を組み込んだ指針式速度計示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１に示す指針式速度計の電気回路構成を説明する図である。 図１に示す指針式速度計の一部を拡大した部分断面図である。 比較例による指針式速度計の一部を拡大した部分断面図である。 図５に示す指針式速度計における作動インジケータの発光状態を説明する図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

（基本構成）
以下、本発明の一実施形態による表示装置を車両に搭載される指針式の速度計に組み込んだ例で説明する。図１は、本発明の表示装置を適用した速度計を示している。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面を示している。本実施形態の速度計１０は、車両の車室前方に配置されているインストルメントパネルの運転席と助手席との間に設置され、車両の走行速度を車室内に向けて表示する。図中、速度計に向って右側が運転席側となっており、左側が助手席側となっている。

速度計１０は、速度表示部２０および、方向指示ランプ（図示せず）の点滅と同期して点灯および消灯することにより方向指示ランプの動作状態を表示する、本発明の表示装置である方向指示ランプ作動インジケータ８０ａ、８０ｂ（以下、単に作動インジケータという）などから構成されている。

速度表示部２０は、図１、図２に示すように、文字盤２２に設けられる目盛２４および文字２６、および文字盤２２の表示方向前側の表面を文字盤２２に沿って移動することにより所定の目盛２４を指し示す指針３０から構成されている。本実施形態では、指針３０の回動中心を中心とする円上に目盛２４および文字２６が所定の間隔にて配列されている。図１に示すように、速度表示部２０は、車両の走行速度に応じた目盛２４を指針３０が指し示すことにより車両の走行速度情報を表示する。

作動インジケータ８０ａ、８０ｂは、方向指示ランプの点滅に連動して点灯および消灯を繰り返すことにより方向指示ランプの作動状態を表示するものである。方向指示ランプは、ステアリングコラム脇から突出するように設けられている方向指示レバーを上側若しくは下側に操作することにより、制御されるランプである。例えば運転席に着座している運転者が当該レバーを上側に操作すると、車両左側に設けられている方向指示ランプが所定の間隔で点灯および消灯を繰り返す。また、運転者が当該レバーを運転者が下側に操作すると、車両右側に設けられている方向指示ランプが所定の間隔で点灯および消灯を繰り返す。

車両左側の方向指示ランプが点滅しているときには、左側の作動インジケータ８０ａが方向指示ランプの点滅と同期して点滅する。車両右側の方向指示ランプが点滅しているときには、右側の作動インジケータ８０ｂが方向指示ランプの点滅と同期して点滅する。また、運転者がインストルメントパネルに設けられているハザードランプスイッチをオン動作すると、車両に設けられている全ての方向指示ランプが所定の間隔で点灯および消灯を繰り返す。全ての方向指示ランプが点滅しているときには、左右の作動インジケータ８０ａ、８０ｂが方向指示ランプの点滅と同期して点滅する。なお、図１は、上述した両作動インジケータ８０ａ、８０ｂが点灯した状態を図示している。

図２に示すように、速度計１０は、文字盤２２、指針３０、見返し板３６、透過パネル３８および電気回路部４０などから構成されている。

文字盤２２は、透光性材料、例えばポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂などから平板状に形成されている。文字盤２２には、目盛２４、文字２６、および作動インジケータ８０ａ、８０ｂの意匠部８２ａ、８２ｂが発光表示可能かつ透光表示可能に設けられている。目盛２４、文字２６および意匠部８２ａ、８２ｂの部分には、透光性を有する層が印刷により設けられている。図１に示すように、意匠部８２ａの形状は左側を向く矢印状となっており、意匠部８２ｂの形状は右側を向く矢印状となっている。また、文字盤２２には、目盛２４、文字２６、および意匠部８２ａ、８２ｂを除く部分に不透光性着色層２２１が印刷により設けられている。（図４を参照）
ここで、目盛２４、文字２６および意匠部８２ａ、８２ｂの必要とされる発光輝度は、表示する性格上、異なっている。例えば、目盛２４や文字２６などは、夜間のみ発光表示させれば良いので、必要とされる輝度は、比較的低く設定されている。本実施形態では、目盛２４および文字２６の発光輝度は約１０ｃｄ／ｍ^２に設定されている。一方、意匠部８２ａ、８２ｂは、昼間でも視認可能に発光表示させる必要があるため、発光輝度を目盛２４や文字２６よりも高める必要がある。本実施形態では、意匠部８２ａ、８２ｂの発光輝度は、約１００ｃｄ／ｍ^２に設定されている。

これを実現するため、本実施形態では、目盛２４、文字２６および意匠部８２ａ、８２ｂに設ける層の光拡散性を異ならせている。具体的には、目盛２４および文字２６の部分には、透光性を有し、かつ比較的光拡散性の高い層を設け、意匠部８２ａ、８２ｂの部分には、透光性を有し、かつ目盛２４および文字２６に設けられている層に比べ光拡散性の低い層２２２を設けている。（図４を参照）
これによれば、目盛２４、文字２６では、光透過性が低くなるものの、光拡散性が高くなるため、発光表示時の発光輝度のムラの発生を抑えることができる。一方、意匠部８２ａ、８２ｂでは、光拡散性が低くなり発光輝度ムラが発生しやすくなるものの、光透過性が高くなるため、目盛２４や文字２６に比べ発光表示時の発光輝度を高めることができ、昼間でも認識可能となる。

目盛２４および文字２６は、それぞれ円弧状かつ指針３０の回動軸３２と同心上に設けられている。文字盤２２には指針３０の回動軸３２が挿通される貫通孔２８が設けられている。

指針３０は、透光性材料、例えばアクリル樹脂などにより形成され、文字盤２２の表示方向前側に設置されている。指針３０の回動軸３２は、文字盤２２の貫通孔２８を通じて文字盤２２の表示方向後側へ延伸しており、当該後側の先端に回動内機３４が連結されている。

見返し板３６は、不透光性の樹脂材料、例えば黒色のポリプロピレン樹脂（ＰＰ樹脂）あるいはアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）などによって枠状に形成されており、文字盤２２の外周縁に沿って装着されることで文字盤２２の表示方向前側に設置されている。透過パネル３８は、透光性の樹脂材料、例えばアクリル樹脂などによって形成され、見返し板３６の文字盤２２とは反対側の外周縁に沿って装着されることで文字盤２２の表示方向前側に間隔をあけて設置されている。なお、見返し板３６および透過パネル３８は、速度計１０の見栄えを整えると同時に、速度計１０内部への埃や水分などの侵入を防止する機能を果たしている。

電気回路部４０は、ガラスエポキシ樹脂などから形成される回路基板４２および樹脂材料、例えば白色のＰＰ樹脂あるいはＡＢＳ樹脂などからなるケース４４を有している。ケース４４の表示方向前側には、文字盤２２および見返し板３６が保持され、後側には、回路基板４２が保持されている。

回路基板４２には、マイクロコンピュータなどからなる制御回路６０が実装されている。また、回路基板４２には、発光ダイオードからなる光源６２、６４、６６ａ、６６ｂが実装されている。ここで、光源６２は、文字盤２２を透過照明するための光源であり、光源６４は、文字盤２２の貫通孔２８を通じて指針３０を透過照明するための光源であり、光源６６ａは、左側の作動インジケータ８０ａを透過照明するための光源であり、光源６６ｂは、右側の作動インジケータ８０ｂを透過照明するための光源である。

この実施形態では、光源６２、６４として、通電することにより白色に発光するチップタイプの発光ダイオードを使用し、光源６６ａ、６６ｂとして、通電することにより緑色に発光するチップタイプの発光ダイオードを使用している。

さらに、回路基板４２の表示方向後側には、回動内機３４が実装されている。回動内機３４は、例えばステッピングモータあるいは交差コイル式回転機などの電気アクチュエータであり、指針３０の回動軸３２を回動させる。

また、ケース４４には、リフレクタ４６、４８、５０ａ、５０ｂが一体的に形成されている。リフレクタ４６、４８、５０ａ、５０ｂは、各光源６２、６４、６６ａ、６６ｂの外周側に設置されており、光源６２、６４、６６ａ、６６ｂから放射された光のうち、文字盤２２の目盛２４や文字２６、指針３０、ならびに意匠部８２ａ、８２ｂから逸れる方向へ進む光を目盛２４、文字２６、指針３０、意匠部８２ａ、８２ｂに向けて反射する。これらリフレクタ４６、４８、５０ａ、５０ｂによれば、各要素２４、２６、３０、８２ａ、８２ｂの発光輝度を高めることができる。

特に、リフレクタ５０ａ、５０ｂは、図２に示すように、それぞれの光源６６ａ、６６ｂの外周側にかつ、それぞれの光源６６ａ、６６ｂから放射される光が、対応するリフレクタ５０ａ、５０ｂとは異なる部分、例えば、目盛２４や文字２６などに漏れないように閉ざされた空間を形成するような構造となっている。

また、ケース４４の表示方向後側には、樹脂材料、例えばＰＰ樹脂あるいはＡＢＳ樹脂などからなるロアケース５２が回路基板４２を覆うようにして装着されている。このロアケース５２により、回路基板４２、光源６２、６４、６６ａ、６６ｂ、制御回路６０、および回動内機３４などを保護することができる。

次に、制御回路６０について説明する。図３に示すように、制御回路６０には、バッテリー７０から電力が常時供給されている。また、制御回路６０には、イグニッションスイッチ７２がその作動状態を検出可能に電気的に接続されている。さらに、制御回路６０には、ブレーキ時のタイヤのスキッドを制御するスキッド制御装置７４および、方向指示レバーおよびハザードランプスイッチの操作状態を検知し、その操作状態に応じて方向指示ランプの点灯および消灯を制御するターンシグナル制御装置７８が電気的に接続されている。

スキッド制御装置７４からは、スキッド制御装置７４に電気的に接続されている車輪の回転速度を検出する回転センサ７６からの信号に基づき算出した車速信号が制御回路６０に送られ、ターンシグナル制御装置７８からは、方向指示ランプの作動状態に応じた方向指示ランプ作動信号が制御回路６０に送られてくる。また、制御回路６０には、光源６２、６４、６６ａ、６６ｂおよび回動内機３４がそれぞれ点灯制御可能および回動軸３２の回動制御可能に電気的に接続されている。

以上の電気回路構成により、イグニッションスイッチ７２がオン状態になると、制御回路６０はそれを検出して、速度計１０の作動を開始する。

ここで、速度表示部２０の速度表示作動としては、光源６２、６４が点灯することで文字盤２２および指針３０が発光するとともに、スキッド制御装置７４から取得した車速信号に基づいて回動内機３４が回動駆動されることで車両の走行速度が指針３０により指示されることとなる。

また、制御回路６０は、ターンシグナル制御装置７８から取得した方向指示ランプ作動信号に応じて、作動インジケータ８０ａ、８０ｂに対応する光源６６ａ、６６ｂの点灯・消灯制御を行う。これにより、作動インジケータ８０ａ、８０ｂが発光表示および透過表示される。

（特徴部分の構成）
次に、第１実施形態の特徴部分、すなわち方向指示作動インジケータ８０ａ、８０ｂについて、図４を用いて詳細に説明する。図４は、左側の方向指示作動インジケータ８０ａ部分を拡大した速度計１０の断面を示している。ここでは、左側の作動インジケータ８０ａ部分の構造のみ説明する。右側の作動インジケータ８０ｂ部分の構造は左側のものと同様の構造となっているのでここでは説明を省略する。

図４に示すように、文字盤２２には意匠部８２ａが形成されており、意匠部８２ａの表示方向後側には、上述したリフレクタ５０ａが設けられている。光源６６ａは文字盤２２とリフレクタ５０ａにて形成される閉ざされた空間内に設けられるように回路基板４２に実装されている。さらに、光源６６ａは、図４中の破線で示すような、意匠部８２ａの中心９０を通り、かつ表示方向後側に延びる当該意匠部８２ａに対して垂直な中心軸線９２よりも助手席側に設けられている。このため、意匠部８２ａを正面から見ると、光源６６ａは、意匠部８２ａに対して助手席側にずれた位置に設置されていることとなる。

リフレクタ５０ａは、図４に示すように、光源６６ａから放射される光が意匠部８２ａを透過できるような形状となっている。本実施形態では、特に、アイリプス中心９４と中心９０を通る一点鎖線上に光源６６ａが設置されている。

本実施形態では、アイリプス中心９４をＪＩＳ（日本工業規格）のＪＩＳＤ００２１にて規定されている運転者の左眼と右眼のそれぞれのアイリプス９６ａ、９６ｂの中心同士を結んだ線分の中点としている。アイリプスとは、運転者の左眼および右眼の位置の分布を統計的に表したアイレンジを長円として側面図および平面図に表したものである。

次に、図４〜図６を用いて、本実施形態の作動インジケータ８０ａ、８０ｂの作用および効果を説明する。まず、図５および図６に示す比較例による方向指示作動インジケータ８０１について説明する。図５は、一般的な作動インジケータ８０１の意匠部８２１と光源６６１との配置関係を図示している。なお、ここでは、図４と機能的に共通する部品については、図４に示す符号と同じ符号を付与する。したがって、図５において、図４と機能的に共通する部品についての詳細な説明は、省略する。

図５に示すように、光源６６１は、図中の破線で示すような、意匠部８２１の中心９０１を通り、かつ表示方向後側に延びる当該意匠部８２１に対して垂直な中心軸線９２１上に設けられている。そして、この作動インジケータ８０１を備えた速度計１０は、本実施形態と同様、インストルメントパネルの運転席と助手席との間に設けられている。

上述したような作動インジケータ８０１の構造を有する速度計１０をそのままインストルメントパネルの運転席と助手席との間に設けた状態で、運転席に着座した運転者から作動インジケータ８０１を見ると、運転者のアイリプス中心９４は、図５に示すように、作動インジケータ８０１の表示方向とは直交する方向にずれる。つまり、運転者は作動インジケータ８０１を斜めから見ることとなる。

こうした状態で運転者が作動インジケータ８０１を見ると、図６の破線で示すように、意匠部８２１を通して見える、意匠部８２１に対する光源６６１の位置が運転席側に移動したように見える。そうすると、図５に示すように、意匠部８２１における運転席側の端部からは光源６６１または光源６６１付近の強い光が運転者の眼に向かって進行するとともに、意匠部８２１における助手席側の端部からは光源から放射された光のうち、リフレクタ５０１にて反射された弱い光が運転者の眼に向って進行することとなる。

このようにして光源６６１から放射される光が運転者の眼に届くので、図６に示すように、運転者が作動インジケータ８０１を見ると、意匠部８２１の運転席側端部の発光輝度が高く、助手席側端部の発光輝度が低くなり、意匠部８２１の発光輝度にムラが発生しているように見える。

これに対し、本実施形態では、図４に示すように、光源６６ａが意匠部８２ａの中心軸線９２より助手席側にずれて設置されているので、図４にて図示するように、意匠部８２ａの両端部（運転席側、助手席側の端部）から運転者に向って進行する光は、光源６６ａ付近の比較的強い光となる。

また、意匠部８２ａの両端部より運転席に向って進行する光は、いずれか一方の光がリフレクタ５０ａにて反射された比較的弱い光ではなく、いずれの光も光源６６ａ付近の強い光であるため、意匠部８２ａの発光輝度へのムラの発生が抑えられるのである。

特に、本実施形態では、光源６６ａがアイリプス中心９４と意匠部８２ａの中心９０とを通る線分上（図４の一点鎖線）に設置されているので、運転者から作動インジケータ８０ａを見ると、光源６６ａの位置が意匠部８２ａの中心９０に設置されているように見えるため、さらに作動インジケータ８０ａの意匠部８２ａの発光輝度のムラを抑えることが可能となる。

また、本実施形態では、光源６６ａの外周側にリフレクタ５０ａを設けているため、意匠部８２ａから逸れた光を意匠部８２ａに向けて反射させることができる。これによれば、作動インジケータ８０ａの意匠部８２ａの発光輝度ムラの発生を抑えた上で、発光輝度を高めることができる。

なお、本実施形態では、速度計１０に作動インジケータ８０ａ、８０ｂが組み込まれているものを例に説明した。作動インジケータ８０ａ、８０ｂが組み込まれる装置としては、エンジンの回転速度を表示するタコメータであっても良いし、または、速度計およびタコメータなどを有しているコンビネーションメータであっても良い。

また、本実施形態では、表示装置として作動インジケータ８０ａ、８０ｂを例に説明したが、他のインジケータであっても良い。例えば、他のインジケータとしては、車両が燃費の良い走行状態にあるときに点灯するエコドライブランプ、前照灯のハイビーム作動中に点灯するハイビーム作動ランプ、フォグランプ作動中に点灯するフォグランプ作動ランプ、燃料残量が減少すると点灯するフューエル残量ウォーニングランプ、運転席のシートベルト非着用時に点灯するシートベルト非着用ランプ、車両のいずれかのドアが開いているか半ドア状態時に点灯する半ドアウォーニングランプ、およびＳＲＳエアバッグシステム異常時に点灯するエアバッグウォーニングランプであっても良い。また、これらが複数組み合わされていても良い。

１０ 速度計、２０ 速度表示部、２２ 文字盤（表示盤）、２４ 目盛、２６ 文字、３０ 指針、３４ 回動内機、３６ 見返し板、３８ 透過パネル、４０ 電気回路部、４２ 回路基板、４４ ケース、５０ａ リフレクタ（反射部材）、５０ｂ リフレクタ（反射部材）、５２ ロアケース、６０ 制御回路、６６ａ 光源、６６ｂ 光源、８０ａ 方向指示ランプ作動インジケータ（表示装置）、８０ｂ 方向指示ランプ作動インジケータ（表示装置）、８２ａ 意匠部、８２ｂ 意匠部、９０ 中心、９２ 中心軸線、９４ アイリプス中心、９６ａ アイリプス、９６ｂ アイリプス

Claims (3)

1. 車両の車室前方に配置されているインスツルメントパネルの運転席と助手席との間に設置され、前記車両の動作状態を表示する表示装置において、
   光が透過することにより発光し、前記動作状態を表示する意匠部が形成されている表示盤と、
   前記意匠部の表示方向後側に設置され、前記意匠部に向けて光を放射する光源と、を備え、
   前記光源は、前記意匠部の中心を通り、かつ前記表示方向後側に延びる前記意匠部に対して垂直な中心軸線よりも前記助手席側にずれて設置されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記光源は、前記運転席に着座した運転者のアイリプス中心と前記意匠部の前記中心とを通る直線上に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光源から放射される光を、前記意匠部に向かわせるように反射する反射部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。

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