JP2014181991A - 車載用メーター - Google Patents

Abstract

【課題】目盛及び指針によって示される情報を表示することに加え、目盛及び指針によって示される情報及びこの情報とは異なる情報を同時に表示することができる車載用メーターを提供する。
【解決手段】画像を表示する表示装置と、前記表示装置の画像表示面側に配置される棒状の部材であり、一方の端部側を中心として前記画像表示面に沿って回動する指針と、前記指針の他方の端部側、かつ前記指針の回動軸を中心とした所定の円の周方向に向かって複数の目盛が配列された第１画像又は前記第１画像よりも前記周方向において前記複数の目盛が表示される範囲を小さくした第２画像のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部と、前記第２画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲を、前記第１画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲よりも小さくする指針制御部と、を含む、車載用メーター。
【選択図】図１

Description

本技術は、表示パネルを備えた車載用メーターに関する。

近年、スピードメーター、タコメーター、燃料計又は水温計等の車載用メーターは、高級感を向上させる等の観点から、指針と、液晶表示パネル等の表示パネルを組み合わせた装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１には、液晶画面に表示した目盛画像と液晶画面の外側に設けた指針とを利用してメーター指示値を表示する第１表示モードと、メーター指示値とは異なる情報をデジタル表示する第２表示モードとを切り替えることができる車両用メーターユニットが記載されている。

特開２００７−２１８６８２号公報

特許文献１に記載の車両用メーターユニットは、メーター指示値とは異なる情報を表示する際は、指針を液晶画面の表示領域外側に退避させるため、他の情報を表示している間は指針によるメーター指示値の確認ができないという問題があった。

本開示は、目盛及び指針によって示される情報を表示することに加え、目盛及び指針によって示される情報及びこの情報とは異なる情報を同時に表示することができる車載用メーターを提供することを課題とする。

本開示は、画像を表示する表示装置と、前記表示装置の画像表示面側に配置される棒状の部材であり、一方の端部側を中心として前記画像表示面に沿って回動する指針と、前記指針の他方の端部側、かつ前記指針の回動軸を中心とした所定の円の周方向に向かって複数の目盛が配列された第１画像又は前記第１画像よりも前記周方向において前記複数の目盛が表示される範囲を小さくした第２画像のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部と、前記第２画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲を、前記第１画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲よりも小さくする指針制御部と、を含む、車載用メーターである。

本開示によれば、目盛及び指針によって示される情報を表示することに加え、目盛及び指針によって示される情報及びこの情報とは異なる情報を同時に表示することができる車載用メーターを提供することができる。

図１は、本実施形態に係る車載用メーターを示す図である。 図２は、本実施形態に係る車載用メーターの断面図である。 図３は、本実施形態に係る車載用メーターが備える表示装置の断面図である。 図４は、本実施形態に係る表示装置を表す図である。 図５は、本実施形態に係る表示装置の画素を駆動する駆動回路を示す回路図である。 図６は、本実施形態に係る車載用メーターを制御するメーター制御装置を示す図である。 図７は、第１画像の一例を示す図である。 図８は、第２画像の一例を示す図である。 図９は、本実施形態に係る車載用メーターの動作の一例を説明するためのフローチャートである。

本開示を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ、次に示す順序で詳細に説明する。
１．実施形態
１−１．車載用メーターの概容
１−２．表示装置
１−３．メーター制御装置の詳細
１−４．車載用メーターの動作
２．本開示の構成

＜１．実施形態＞
＜１−１．車載用メーターの概容＞
図１は、本実施形態に係る車載用メーターを示す図である。図２は、本実施形態に係る車載用メーターの断面図である。図３は、本実施形態に係る車載用メーターが備える表示装置の断面図である。車載用メーター１は、指針２と、表示装置１０とを組み合わせた装置である。車載用メーター１は、乗用車、バス又はトラック等の車両に搭載されて、表示装置１０に表示された目盛ＳＣａと、この目盛ＳＣａを指し示す指針２とにより、走行速度又はエンジンの回転速度等に関する情報を表示する装置である。

図１に示すように、車載用メーター１は、表示装置１０と、指針２と、メーター制御装置４と、を含む。メーター制御装置４は、表示制御部４Ｄと、指針制御部４Ｎとを含む。表示装置１０は、画像表示面ＰＡに画像を表示する。画像表示面ＰＡは、Ｘ−Ｙの直交座標系で決定されるＸ−Ｙ平面と平行な平面である。画像表示面ＰＡに直交する方向はＺ方向である。本実施形態において、表示装置１０は、運転者等が表示装置１０を見たときに、Ｙ方向の一方が上になるように配置されている。以下において、Ｙ方向の一方を上方、他方を下方ともいう。画像表示面ＰＡは、Ｙ方向において２つの表示領域を有している。２つの表示領域のうち上方を第１表示領域ＰＡａ、下方を第２表示領域ＰＡｂという。

指針２は、表示装置１０の画像表示面ＰＡ側に配置される棒状の部材である。指針２は、一方の端部２ＴＡ側を中心として画像表示面ＰＡに沿って回動する。本実施形態において、指針２が回動する軸（以下、適宜回動軸という）Ｚｒは、画像表示面ＰＡと直交する軸、すなわちＺ軸と平行な軸である。回動軸Ｚｒは、必ずしも画像表示面ＰＡと直交、すなわちＺ軸と平行である必要はなく、Ｚ軸に対して傾斜していてもよい。ただし、Ｚ軸に対する回動軸Ｚｒの傾斜角度が大きくなると、指針２の他方の端部２ＴＢが画像表示面ＰＡと干渉する可能性がある。このため、回動軸ＺｒをＺ軸に対して傾斜させる場合、前述した干渉が発生しないように前述した傾斜角度が決定される。指針２は、アクチュエータとしての電動機３によって、回動軸Ｚｒを中心として回動する。電動機３は、表示装置１０の画像表示面ＰＡとは反対側に配置されている。

メーター制御装置４は、指針２の動作と、表示装置１０の画像表示面ＰＡに表示される画像の表示とを制御する。表示制御部４Ｄは画像表示面ＰＡに表示される画像の表示を制御し、指針制御部４Ｎは指針２の動作を制御する。メーター制御装置４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を有するコンピュータと、制御回路とを含んでいるが、このようなものに限定されない。

メーター制御装置４は、車内通信回線５に接続されている。車内通信回線５には、ナビゲーション装置６、各種のセンサ類７、切替スイッチ８及びイグニッションキー９等の機器類が接続されている。メーター制御装置４は、車内通信回線５を介して、これらに接続されている機器類から情報を取得する。

メーター制御装置４の表示制御部４Ｄは、第１画像又は第２画像を切り替えて、これらのいずれか一方を表示装置１０の画像表示面ＰＡに表示させる。第１画像は、指針２の他方の端部２ＴＢ側、かつ指針２の回動軸Ｚｒを中心とした所定の円Ｃの周方向に向かって複数の目盛ＳＣａが配列された画像である。すなわち、第１画像は、指針２に対する複数の目盛ＳＣａを表示するための画像である。所定の円Ｃは、回動軸Ｚｒを中心とした仮想の円である。第２画像は、第１画像より所定の円Ｃの周方向において複数の目盛ＳＣａが表示される範囲を小さくした画像である。

メーター制御装置４の指針制御部４Ｎは、第２画像が表示されたときに指針２が回動する範囲を、第１画像が表示されたときに指針２が回動する範囲よりも小さくする。本実施形態においては、指針制御部４Ｎは、電動機３の動作を制御することにより、指針２が回動する範囲を制御する。

図２に示すように、表示装置１０は、表示パネル１１と、表示パネル１１の背面側に設けられたバックライト１８０と、表示パネル１１及びバックライト１８０を収容するフレーム１９０とを備えている。表示パネル１１は、本実施形態では、駆動素子としてＴＦＴ素子を用いた液晶パネルである。

図３に示すように、表示パネル１１は、ＴＦＴ基板（第１の基板）１６１と、対向基板（第２の基板）１６２とを有している。ＴＦＴ基板１６１と対向基板１６２との間には、液晶１６４が封止された液晶領域１６５が形成されている。ＴＦＴ基板１６１の主表面１６１ａには、図示しないＴＦＴ素子、画素電極、共通電極、配向膜等が積層するように設けられている。ＴＦＴ基板１６１の背面１６１ｂには、偏光板１６３が配置されている。さらに、ＴＦＴ基板１６１には、液晶駆動用のドライバＩＣ１３及びフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）１７２が設けられている。対向基板１６２の主表面１６２ａには、図示しないカラーフィルタ、配向膜等が積層するように設けられている。対向基板１６２の背面１６２ｂには、偏光板１６３が配置されている。

ＴＦＴ基板１６１の主表面１６１ａ及び対向基板１６２の主表面１６２ａのうちいずれか一方には、ＴＦＴ基板１６１と対向基板１６２との間に液晶１６４を封止するメインシール１６６が形成されている。さらに、ＴＦＴ基板１６１の主表面１６１ａ及び対向基板１６２の主表面１６２ａのうちいずれか一方には、ＴＦＴ基板１６１と対向基板１６２との間に液晶１６４を封止する貫通孔シール１６９が形成されている。

表示パネル１１は、ＴＦＴ基板１６１及び対向基板１６２を、互いに主表面１６１ａ及び主表面１６２ａを対向させた状態で貼り合わせてある。表示パネル１１は、第１のシール部材であるメインシール１６６がＴＦＴ基板１６１と対向基板１６２との間に液晶１６４を封止することによって、液晶領域１６５が形成されている。また、表示パネル１１は、液晶領域１６５内に第２のシール部材である貫通孔シール１６９が形成されている。

図２、図３に示すように、表示パネル１１は、ＴＦＴ基板１６１から対向基板１６２までを貫通する貫通孔Ｈを有している。すなわち、貫通孔Ｈは、図１に示す表示装置１０の画像表示面ＰＡとその反対面とを貫通している。貫通孔Ｈは、貫通孔シール１６９内を貫通するように設けられている。また、貫通孔Ｈは、ＴＦＴ基板１６１に設けられた孔の内壁１６７の径及び対向基板１６２に設けられた孔の内壁１６８の径が、貫通孔シール１６９の内径より小さく形成されている。このため、図３に示すように、表示パネル１１は、ＴＦＴ基板１６１の孔の内壁１６７及び対向基板１６２に設けられた孔の内壁１６８のそれぞれにおける貫通孔Ｈの周辺を貫通孔シール１６９が支持する構造となっている。

再び図２を参照すると、バックライト１８０は、プリズムシート１８１、拡散板１８２、光源手段１８３及び反射板１８４を積層している。バックライト１８０は、表示パネル１１の背面側に配設され、表示パネル１１の表示領域に対して光を照射する。バックライト１８０には、バックライト貫通孔１８６が設けられている。プリズムシート１８１、拡散板１８２、光源手段１８３及び反射板１８４のそれぞれには、予め、貫通孔１８６ａが設けられている。プリズムシート１８１、拡散板１８２、光源手段１８３及び反射板１８４を積層するように互いに組み合わせることによって、プリズムシート１８１、拡散板１８２、光源手段１８３及び反射板１８４のそれぞれに設けられた貫通孔１８６ａが連続した状態となり、バックライト貫通孔１８６を形成する。このように、プリズムシート１８１、拡散板１８２、光源手段１８３及び反射板１８４のそれぞれに、予め、貫通孔１８６ａを設けておくことにより、バックライト１８０を組み立てる際の工数の増加を抑制することが可能となる。

光源手段１８３は、本実施形態では、光源としてのＬＥＤ１８３ａと、ＬＥＤ１８３ａから照射された光を導光する導光板１８３ｂとを有している。図２に示すように、フレーム１９０は、外周壁１９１を有し、前面が開放された筒状に形成されている。フレーム１９０の底面には、貫通孔１９０ａが設けられている。表示装置１０は、表示パネル１１及びバックライト１８０をフレーム１９０の外周壁１９１内に収容している。表示装置１０は、表示パネル１１の貫通孔Ｈ、バックライト１８０のバックライト貫通孔１８６及びフレーム１９０の貫通孔１９０ａが連続した状態となっている。

図２に示すように、ムーブメント機構１５０は、電動機３と、電動機３によりシャフト１５２を介して回転される指針２とを有している。電動機３のシャフト１５２は、指針２の一方の端部２ＴＡ側に取り付けられる。このように、本実施形態において、電動機３は、指針２を直接回動させる。このため、電動機３のシャフト１５２は、回転中心が指針２の回動軸Ｚｒと一致する。ムーブメント機構１５０は、電動機３のシャフト１５２の回転速度を減速又は増速させて指針２に伝達してもよい。

表示装置１０は、表示パネル１１とムーブメント機構１５０とを互いに組み合わせることによって形成される。ムーブメント機構１５０の電動機３は、表示パネル１１及びバックライト１８０を収容したフレーム１９０の背面側に配設される。ムーブメント機構１５０のシャフト１５２が、表示パネル１１の貫通孔Ｈ、バックライト１８０のバックライト貫通孔１８６及びフレーム１９０の貫通孔１９０ａに挿通される。このような構造により、ムーブメント機構１５０の指針２が、表示パネル１１の画像表示面ＰＡ側に配置される。

＜１−２．表示装置＞
図４は、本実施形態に係る表示装置を表す図である。本実施形態において、表示装置１０は、透過型の液晶表示装置である。表示装置１０は、半透過型の液晶表示装置であってもよい。表示装置１０は、表示パネル１１と、ドライバＩＣ１３と、を備えている。図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuits）は、ドライバＩＣ１３への外部信号及びドライバＩＣ１３を駆動する駆動電力を伝送する。表示パネル１１は、透光性絶縁基板、例えばガラス基板１２と、ガラス基板１２の表面にあり、液晶セルを含む画素がマトリクス状（行列状）に多数配置される表示エリア部２１と、水平ドライバ（水平駆動回路）２３と、垂直ドライバ（垂直駆動回路）２２と、を備えている。

ガラス基板１２は、能動素子（例えば、トランジスタ）を含む多数の画素回路がマトリクス状に配置形成される第１の基板と、この第１の基板と所定の間隙をもって対向して配置される第２の基板とを有する。第１の基板は、本実施形態では前述したＴＦＴ基板１６１である。第２の基板は、本実施形態では前述した対向基板１６２である。第１の基板と第２の基板との間隙は、第１の基板上の各所に配置形成されるフォトスペーサによって所定の間隙に保持される。これら第１の基板、第２の基板間に液晶が封入される。

表示パネル１１は、ガラス基板１２上に、表示エリア部２１と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）及びタイミングジェネレータの機能を備えるドライバＩＣ１３と、垂直ドライバ２２及び水平ドライバ２３と、を備えている。

表示エリア部２１は、液晶層を含む画素Ｖｐｉｘが、表示上の１画素を構成するユニットがＭ行×Ｎ列に配置されたマトリクス（行列状）構造を有している。本実施形態において、行方向はＸ方向であり、列方向はＹ方向である。なお、この明細書において、行とは、一方向に配列されるＮ個の画素Ｖｐｉｘを有する画素行をいう。また、列とは、行が配列される方向と直交する方向に配列されるＭ個の画素Ｖｐｉｘを有する画素列をいう。

ＭとＮとの値は、垂直方向の表示解像度と水平方向の表示解像度に応じて定まる。表示エリア部２１は、画素ＶｐｉｘのＭ行Ｎ列の配列に対して行毎に走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍが配線され、列毎に信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎが配線されている。以後、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍを代表して走査線２４のように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎを代表して信号線２５のように表記することがある。また、本実施形態においては、走査線２４_１、２４_２、２４_３・・・２４_Ｍの任意の３本の走査線を走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２(ただし、ｍはｍ≦Ｍ−２を満たす自然数)のように表記し、信号線２５_１、２５_２、２５_３・・・２５_Ｎの任意の３本の信号線を信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２(ただし、ｎはｎ≦Ｎ−２を満たす自然数)のように表記する。

表示装置１０には、外部信号であるマスタークロック、水平同期信号及び垂直同期信号が外部から入力され、ドライバＩＣ１３に与えられる。ドライバＩＣ１３は、液晶パネルに適した垂直クロックを生成し、垂直ドライバ２２に与える。また、ドライバＩＣ１３は、液晶パネルに適した画像データと水平クロックを生成し、水平ドライバ２３に与える。
ドライバＩＣ１３は、画素Ｖｐｉｘ毎の駆動電極に対して各画素共通に与えるコモン電位（対向電極電位）を生成して表示エリア部２１に与える。

垂直ドライバ２２は、ドライバＩＣ１３から与えられた垂直クロックを基に、ＴＦＴに適した電圧変換を行い、ＴＦＴのＯＮ／ＯＦＦを行う信号を生成し、表示エリア部２１の走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・に与えることによって画素Ｖｐｉｘを行単位で順次選択する。垂直ドライバ２２は、例えば、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・の表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向から、表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向へ順に選択信号を出力する。また、垂直ドライバ２２は、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２・・・の表示エリア部２１の下寄り、垂直走査下方向から、表示エリア部２１の上寄り、垂直走査上方向へ順に選択信号を出力することもできる。通常、この垂直ドライバの機能はドライバＩＣ１３に組み込まれる場合が多い。

水平ドライバ２３は、ドライバＩＣ１３から与えられた画像データ(デジタル)を液晶に適した電圧に変換し、表示エリアの画素に出力する。水平ドライバ２３には、例えば６ビットのＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のデジタル映像データＶｓｉｇが与えられる。水平ドライバ２３は、このデジタルデータを、液晶表示に適した電圧に変換する。水平ドライバ２３から出力された画像データは、垂直ドライバ２２による垂直走査によって選択された行の各画素Ｖｐｉｘに対して、信号線２５を介して書き込まれる。

表示装置１０は、液晶素子に同極性の直流電圧が印加され続けることによって液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）等が劣化する可能性がある。表示装置１０は、液晶の比抵抗（物質固有の抵抗値）等の劣化を防ぐため、駆動信号のコモン電位を基準として映像信号の極性を所定の周期で反転させる駆動方式が採られる。これは、水平ドライバ２３から出力される電圧によって実現される。通常、この水平ドライバの機能はドライバＩＣ１３に組み込まれる場合が多い。

この液晶表示パネルの駆動方式として、ライン反転、ドット反転、フレーム反転などの駆動方式が知られている。ライン反転は、１ライン（１画素行）に相当する１Ｈ（Ｈは水平期間）の時間周期で映像信号の極性を反転させる駆動方式である。ドット反転は、互いに隣接する上下左右の画素毎に映像信号の極性を交互に反転させる駆動方式である。フレーム反転は、１画面に相当する１フレーム毎に全画素に書き込む映像信号を一度に同じ極性で反転させる駆動方式である。表示装置１０は、上記の各駆動方式のいずれを採用することも可能である。

図５は、本実施形態に係る表示装置の画素を駆動する駆動回路を示す回路図である。表示エリア部２１には、各画素Ｖｐｉｘの薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）素子Ｔｒに表示データとして画素信号を与える信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２、各ＴＦＴ素子Ｔｒを駆動する走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２等の配線が形成されている。画素Ｖｐｉｘは、ＴＦＴ素子Ｔｒ及び液晶ＬＣを備えている。ＴＦＴ素子Ｔｒは、薄膜トランジスタにより構成されるものであり、この例では、ｎチャネルのＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）型のＴＦＴである。ＴＦＴ素子Ｔｒのソース又はドレインの一方は信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２に接続され、ゲートは走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２に接続され、ソース又はドレインの他方は不図示の画素電極に接続されている。液晶ＬＣは、画素電極と共通電極ＶＣＯＭによって生ずる電界により、電界に沿った方向に整列する。

画素Ｖｐｉｘは、走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２により、表示エリア部２１の同一の行に属する他の画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２は、垂直ドライバ２２と接続され、垂直ドライバ２２から走査信号の垂直走査パルスＶｇａｔｅが与えられる。また、画素Ｖｐｉｘは、信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２により、表示エリア部２１の同じ列に属する他の画素Ｖｐｉｘと互いに接続されている。信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２は、水平ドライバ２３と接続され、水平ドライバ２３より画素信号が与えられる。共通電極ＶＣＯＭは、図１のドライバＩＣ１３と接続され、ドライバＩＣ１３から駆動信号が与えられる。

図４に示す垂直ドライバ２２は、垂直走査パルスを、図５に示す走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２を介して、画素ＶｐｉｘのＴＦＴ素子Ｔｒのゲートに印加する。この動作により、垂直ドライバ２２は、表示エリア部２１にマトリクス状に形成されている画素Ｖｐｉｘのうちの１行（１水平ライン）を表示駆動の対象として順次選択する。図４に示す水平ドライバ２３は、画素信号を、図５に示す信号線２５_ｎ、２５_ｎ＋１、２５_ｎ＋２を介して、垂直ドライバ２２により順次選択される１水平ラインを含む各画素Ｖｐｉｘにそれぞれ与える。これらの画素Ｖｐｉｘでは、供給される画素信号を選択期間に画素Ｖｐｉｘ内に保持し、選択期間以外の期間も次のフレームまで保持する。

前述したように、表示装置１０は、垂直ドライバ２２が走査線２４_ｍ、２４_ｍ＋１、２４_ｍ＋２を順次走査するように駆動することにより、１水平ラインが順次選択される。また、表示装置１は、１水平ラインに属する画素Ｖｐｉｘに対して、水平ドライバ２３が画素信号を供給することにより、１水平ラインずつ表示が書き換わる。

表示エリア部２１は、カラーフィルタを有する。カラーフィルタは、格子形状のブラックマトリクス７６ａと、画素Ｖｐｉｘに対応する開口部７６ｂと、を有する。開口部７６ｂは、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域を含む。なお、カラーフィルタは、異なる色に着色されていれば、白色を含んでもよく、他の色の組み合わせであってもよい。

ブラックマトリクス７６ａは、図５に示す画素Ｖｐｉｘの外周を覆うように形成されている。つまり、ブラックマトリクス７６ａは、二次元配置された画素Ｖｐｉｘと画素Ｖｐｉｘとの境界に配置されることで、格子形状となる。これにより、各画素Ｖｐｉｘの隙間から光が漏れるのを防ぎ、コントラストの低下を抑制することができる。ブラックマトリクス７６ａは、光の吸収率が高い材料、例えば、金属クロム（Ｃｒ)、酸化クロム（ＣｒＯ_２)、樹脂等で形成されている。このように、ブラックマトリクス７６ａは、光の透過を抑制する遮光層である。開口部７６ｂは、ブラックマトリクス７６ａの格子形状で形成されている開口であり、画素Ｖｐｉｘに対応して配置されている。

開口部７６ｂは、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色された色領域を含む。カラーフィルタは、開口部７６ｂに例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に着色されたカラーフィルタの色領域を周期的に配列して、図５に示す各画素ＶｐｉｘにＲ、Ｇ、Ｂの３色の色領域が規則的に対応付けられている。

表示エリア部２１は、正面に直交する方向から見た場合、走査線２４と信号線２５がカラーフィルタのブラックマトリクス７６ａと重なる領域に配置されている。つまり、走査線２４及び信号線２５は、正面に直交する方向から見た場合、ブラックマトリクス７６ａの後ろに隠されることになる。また、表示エリア部２１は、ブラックマトリクス７６ａが配置されていない領域が開口部７６ｂとなる。

＜１−３．メーター制御装置の詳細＞
図６は、本実施形態に係る車載用メーターを制御するメーター制御装置を示す図である。図６を参照して、前述したメーター制御装置４についてより詳細に説明する。メーター制御装置４は、処理部４Ｃと、記憶部４Ｍと、表示制御部４Ｄと、指針制御部４Ｎとを含む。処理部４Ｃは、後述する画像選択部４３、指令値選択部４６の動作を制御したり、各種の条件を判定したりする。記憶部４Ｍは、処理部４Ｃが処理内容を実行するための命令が記述されたコンピュータプログラム及び処理部４Ｃの処理に必要なデータ等を記憶している。

表示制御部４Ｄは、画像生成部４１と、画像合成部４２と、画像選択部４３とを含む。表示制御部４Ｄの画像合成部４２には、ナビゲーション装置６からの画像（画像信号）ＰＩＮが入力される。画像ＰＩＮは、ナビゲーション装置６が生成する案内用の画面である。画像合成部４２に入力される画像ＰＩＮは、ナビゲーション装置６からのものに限定されず、例えば、バックモニタが撮像した画像、外気温度又はエアーコンディショナーの設定温度等ものであってもよい。

画像生成部４１は、第１画像（第１画像信号）ＰＩＡと第２画像（第２画像信号）ＰＩＢとを生成する。これらについては後述する。画像合成部４２は、画像信号ＰＩＮと第２画像ＰＩＢとを合成して、合成画像（合成画像信号）ＰＩＭを生成する。合成画像ＰＩＭは、画像選択部４３に入力される。画像選択部４３には、第１画像ＰＩＡも入力される。

画像選択部４３には、切替スイッチ８が接続されている。画像選択部４３は、切替スイッチ８から送信された、表示装置１０の表示を切り替えるための指令に基づき、入力された第１画像ＰＩＡ又は合成画像ＰＩＭのいずれか一方を、表示装置１０に表示させる表示画像（表示画像信号）ＰＩとして選択し表示装置１０のドライバＩＣ１３に出力する。ドライバＩＣ１３は、表示画像信号ＰＩに基づき、図４に示す垂直ドライバ２２及び水平ドライバ２３を制御して表示画像ＰＩを表示装置１０に表示する。本実施形態において、画像選択部４３は、２つの入力から１つを選択して出力するスイッチであり、ハードウェアとして実現される。画像選択部４３はハードウェアに限定されず、画像選択部４３の機能がソフトウェアによって実現されてもよい。

次に、指針制御部４Ｎについて説明する。指針制御部４Ｎは、指令値生成部４５と、指令値選択部４６とを含む。指令値生成部４５には、回転速度センサ７Ｅの出力が入力される。回転速度センサ７Ｅは、車両に搭載されるエンジンの回転速度Ｎｅ、すなわち単位時間当たりの回転数、本実施形態では１分当たりの回転数を検出するセンサである。指令値生成部４５は、入力された回転速度Ｎｅから、回動軸Ｚｒを中心として指針２を回動させる角度の指令値（角度指令値）を生成する。

指令値生成部４５は、第１生成部４５Ａと、第２生成部４５Ｂとを有する。第１生成部４５Ａは、第１画像ＰＩＡに対応した指針２の第１角度指令値θＡｓを生成する。第２生成部４５Ｂは、第１画像ＰＩＡに対応した指針２の第２角度指令値θＢｓを生成する。第１角度指令値θＡｓ及び第２角度指令値θＢｓは、指令値選択部４６に入力される。指令値選択部４６には、切替スイッチ８が接続されている。

本実施形態において、第１生成部４５Ａ及び第２生成部４５Ｂは、例えば、入力値である回転速度Ｎｅを、指針２が回動する角度、すなわち指針２を回動させる電動機３の指令値に変換する演算回路である。本実施形態においては、第１生成部４５Ａ及び第２生成部４５Ｂを演算回路、すなわちハードウェアとしているが、これらの機能をソフトウェアによって実現してもよい。

指令値選択部４６は、切替スイッチ８から送信された、表示装置１０の表示を切り替えるための指令に基づき、入力された第１角度指令値θＡｓ又は第２角度指令値θＢｓのいずれか一方を、指針２を実際に回動させる角度の指令値（実角度指令値）θｓとして選択する。指令値選択部４６は、第１角度指令値θＡｓ又は第２角度指令値θＢｓのうち選択した方を、実角度指令値θｓとして電動機３のドライバ４７に出力する。ドライバ４７は、実角度指令値θｓに基づいて電動機３を回転させ、エンジンの回転速度Ｎｅに対応した角度に指針２を回動させる。本実施形態において、指令値選択部４６は、２つの入力から１つを選択して出力するスイッチであり、ハードウェアとして実現される。指令値選択部４６はハードウェアに限定されず、指令値選択部４６の機能がソフトウェアによって実現されてもよい。次に、第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢについて説明する。

図７は、第１画像の一例を示す図である。図８は、第２画像の一例を示す図である。以下においては、車載用メーター１がエンジンの回転速度Ｎｅの情報を示すタコメーターである場合を説明するが、車載用メーター１はこれに限定されない。車載用メーター１は、例えば、車両の走行速度を示すスピードメーターであってもよい。

図７に示す第１画像ＰＩＡ及び図８に示す第２画像ＰＩＢは、いずれも車載用メーター１の表示装置１０に表示される複数の目盛ＳＣａの画像である。第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢは、タコメーターとしての画像である。第１画像ＰＩＡは、指針２が示す複数の目盛ＳＣａによって回転速度Ｎｅを示す。第１画像ＰＩＡは、表示装置１０の画像表示面ＰＡ全体、すなわち、第１表示領域ＰＡａ及び第２表示領域ＰＡｂの両方にまたがって表示される。この例において、第１画像ＰＩＡは、指針２の回動軸Ｚｒを中心とした中心角が約２７０度の範囲に複数の目盛ＳＣａが表示されている。第１画像ＰＩＡが表示されると、指針２は、複数の目盛ＳＣａが表示されている、回動軸Ｚｒを中心とした２７０度の範囲を回動する。

図８に示す第２画像ＰＩＢも、第１画像ＰＩＡと同様に、指針２が示す複数の目盛ＳＣａによって回転速度Ｎｅを示す。第２画像ＰＩＢは、第１画像ＰＩＡよりも複数の目盛ＳＣａが表示される範囲が小さい。このため、表示装置１０の画像表示面ＰＡに第２画像ＰＩＢが表示される範囲は、第１画像ＰＩＡが画像表示面ＰＡに表示される範囲よりも小さくなる。この例において、第２画像ＰＩＢは、指針２の回動軸Ｚｒを中心とした中心角が約１８０度の範囲に複数の目盛ＳＣａが表示されている。この例において、第２画像ＰＩＢは、画像表示面ＰＡの第１表示領域ＰＡａに表示される。第２画像ＰＩＢが表示されると、指針２は、複数の目盛ＳＣａが表示されている、回動軸Ｚｒを中心とした１８０度の範囲を回動する。

第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢが表示するエンジンの回転速度Ｎｅの範囲は、両者の間で同一である。この例では、第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢは、いずれも０ＲＰＭ（Revolution Per Minute）から９０００ＲＰＭの範囲の回転速度Ｎｅを表示できる。複数の目盛ＳＣａが表示される範囲は、第１画像ＰＩＡと第２画像ＰＩＢとで異なるため、隣接する目盛ＳＣａの間隔は、第２画像ＰＩＢの方が第１画像ＰＩＡよりも小さくなる。

第１画像ＰＩＡは、２７０度の範囲で９０００ＲＰＭを表示するため、３０度で１０００ＲＰＭを表示する。第２画像ＰＩＢは、１８０度の範囲で９０００ＲＰＭを表示するため、２０度で１０００ＲＰＭを表示する。このため、図６に示す指針制御部４Ｎは、第１画像ＰＩＡと第２画像ＰＩＢとで、同じ回転速度Ｎｅ当たりにおいて、指針２が回動する角度を異ならせる。この例において、指針制御部４Ｎは、第１画像ＰＩＡが表示されているとき、指針２を１０００ＲＰＭあたり３０度で回動させ、第２画像ＰＩＢが表示されているとき、指針２を１０００ＲＰＭあたり２０度で回動させる。指針制御部４Ｎが備える指令値生成部４５の第１生成部４５Ａが生成する第１角度指令値θＡｓは、指針２を１０００ＲＰＭあたり３０度で回動させるものである。指針制御部４Ｎが備える指令値生成部４５の第２生成部４５Ｂが生成する第２角度指令値θＢｓは、指針２を１０００ＲＰＭあたり２０度で回動させるものである。

前述した通り、第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢが表示するエンジンの回転速度Ｎｅの範囲は、両者の間で同一である。このため、第１画像ＰＩＡが表示されているときに指針２が回動する範囲の最大値は約２７０度となり、第２画像ＰＩＢが表示されているときに指針２が回動する範囲の最大値は約１８０度となる。

メーター制御装置４の指針制御部４Ｎは、表示装置１０に表示させる画像を表示制御部４Ｄが第１画像ＰＩＡと第２画像ＰＩＢとのいずれかに切り替えると、これに同期して指針２が回動する範囲を変更する。本実施形態では、指針制御部４Ｎは、第２画像ＰＩＢが表示されたときに指針２が回動する範囲を、第１画像ＰＩＡが表示されたときに指針２が回動する範囲よりも小さくする。このように、表示制御部４Ｄは、目盛ＳＣａが表示される範囲を変更した場合、この変更に同期させて指針２が回動する範囲を変更する。その結果、変更の前後において、目盛ＳＣａ及び指針２は、同じ情報量（この例ではエンジンの回転速度Ｎｅの範囲）を表示することが可能となる。

本実施形態において、第２画像ＰＩＢは、画像表示面ＰＡの第１表示領域ＰＡａに表示されるので、第２表示領域ＰＡｂは第２画像ＰＩＢ以外の画像を表示することができる。表示制御部４Ｄは、第２画像ＰＩＢを表示装置１０に表示する場合、複数の目盛ＳＣａとは異なる部分、この例では第２表示領域ＰＡｂに、複数の目盛ＳＣａとは異なる画像を表示する。本実施形態においては、図６に示すナビゲーション装置６からの案内画像ＮＰが、前述した異なる画像として表示される。このようにすることで、表示装置１０は、目盛ＳＣａ及び指針２によって示される情報としてのエンジンの回転速度Ｎｅを表示しながら、これとは異なる情報を同時に１つの画像表示面ＰＡに表示することができる。また、第１画像ＰＩＡと指針２とによって表示される情報と、第２画像ＰＩＢと指針２とによって表示される情報とは同一である。このため、エンジンの回転速度Ｎｅ及びこれ以外の情報を同一の画像表示面ＰＡに表示しても、エンジンの回転速度Ｎｅが表示される範囲は変更されない。結果として、運転者は、エンジンの回転速度Ｎｅと、これ以外の情報とを同時に１つの画像表示面ＰＡに表示した場合でも、指針２と目盛ＳＣａとによってエンジンの回転速度Ｎｅを把握することができる。

一般に、エンジンの回転速度Ｎｅ又は車両の走行速度を指針によって表示する場合、指針が時計回りに回転するにしたがって、回転速度Ｎｅ又は走行速度は増加する。このため、目盛は画面に向かって左側から右側に向かって大きい値を示すように、画面の上側を通って設けられ、指針は目盛に沿って回動する。本実施形態において、第１画像ＰＩＡ及び第２画像ＰＩＢは、いずれも複数の目盛ＳＣａが左側から右側に向かって大きい値を示すように、かつ上側を通って設けられている。表示制御部４Ｄが、第２画像ＰＩＢを画像表示面ＰＡの上方の第１表示領域ＰＡａに表示することにより、第１画像ＰＩＡと第２画像ＰＩＢとの間で、複数の目盛ＳＣａ及び複数の目盛ＳＣａが表示する回転速度Ｎｅの位置関係は大きく変更されない。このため、運転者は、第１画像ＰＩＡと第２画像ＰＩＢとの間で、視線の動きを大きく変化させずにエンジンの回転速度Ｎｅを確認することができる。

第２画像ＰＩＢ及び第２画像ＰＩＢ以外の画像が表示装置１０に表示される場合、これらの位置は、前述した位置に限定されるものではない。表示制御部４Ｄは、例えば、第２画像ＰＩＢを第２表示領域ＰＡｂに表示し、第２画像ＰＩＢ以外の画像である案内画像ＮＰを第１表示領域ＰＡａに表示してもよい。また、表示制御部４Ｄは、例えば、第２画像ＰＩＢを画像表示面ＰＡの向かって左側に表示し、第２画像ＰＩＢ以外の画像である案内画像ＮＰを画像表示面ＰＡの向かって右側に表示してもよい。

＜１−４．車載用メーターの動作＞
図９は、本実施形態に係る車載用メーターの動作の一例を説明するためのフローチャートである。次において、メーター制御装置４の表示制御部４Ｄが表示装置１０に第１画像ＰＩＡを表示するモードを第１表示モードといい、第２画像ＰＩＢを表示するモードを第２表示モードという。

図６に示すメーター制御装置４の処理部４Ｃは、ステップＳ１０１において、第１表示モードによって第１画像ＰＩＡを表示装置１０に表示させる。これに同期させて、メーター制御装置４の指針制御部４Ｎは、指針２を第１駆動モードで回動させる（ステップＳ１０１）。

ステップＳ１０２において、メーター制御装置４は、切替スイッチ８が操作されることによって表示装置１０の表示を切り替える指令が発生した場合（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０３に進める。ステップＳ１０３において、表示制御部４Ｄが第１表示モードによって表示装置１０に第１画像ＰＩＡを表示している場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、表示装置１０には第１画像ＰＩＡが表示されている。この場合、ステップＳ１０４において、メーター制御装置４の表示制御部４Ｄの画像選択部４３は、第２表示モードによって第２画像ＰＩＢを表示装置１０に表示する。また、メーター制御装置４の指針制御部４Ｎは、表示装置１０に表示される画像が第１画像ＰＩＡから第２画像ＰＩＢに切り替えられるタイミングと同期して、指針２を第２駆動モードで回動させる。第２駆動モードは、第２画像ＰＩＢにおける複数の目盛ＳＣａの表示範囲に対応して指針２を回動させる駆動モードである。

ステップＳ１０４の後、メーター制御装置４の処理部４Ｃは、ステップＳ１０２に戻り、表示切替の指令を判断する。

次に、ステップＳ１０２において否定（Ｎｏ）である場合を説明する。ステップＳ１０２において、表示装置１０の表示を切り替える指令が発生しない場合（ステップＳ１０２、Ｎｏ）、メーター制御装置４の処理部４Ｃは、ステップＳ１０２において表示切替の指令が発生するまで、表示切替の有無を判定するステップＳ１０２を繰り返す。

次に、ステップＳ１０３において否定（Ｎｏ）である場合を説明する。表示制御部４Ｄが第１表示モードによって表示装置１０に第１画像ＰＩＡを表示していない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、表示装置１０には第２画像ＰＩＢが表示されている。この場合、ステップＳ１０５において、メーター制御装置４の表示制御部４Ｄの画像選択部４３は、第１表示モードによって第１画像ＰＩＡを表示装置１０に表示する。また、メーター制御装置４の指針制御部４Ｎは、表示装置１０に表示される画像が第２画像ＰＩＢから第１画像ＰＩＡに切り替えられるタイミングと同期して、指針２を第１駆動モードで回動させる。第１駆動モードは、第１画像ＰＩＡにおける複数の目盛ＳＣａの表示範囲に対応して指針２を回動させる駆動モードである。

ステップＳ１０５の後、メーター制御装置４の処理部４Ｃは、ステップＳ１０２に戻り、表示切替の指令を判断する。

本実施形態は、イグニッションキーの回転等により表示装置１０の電源が投入されたときから表示装置１０の制御処理が開始され、例えば、第１表示モードによって第１画像ＰＩＡが初期画面として表示装置１０に表示されるようになっている。初期画面を第１画像ＰＩＡとすると、エンジンの始動と同時に表示装置１０の画像表示面ＰＡ全体にタコメーターを表示することができる。通常、タコメーターにはエンジンの回転速度Ｎｅのみが表示されているので、通常の状態を優先させることができる。

なお、初期画像は第１画像ＰＩＡに限定されるものではなく、第２画像ＰＩＢであってもよい。この場合、メーター制御装置４は、例えば、エンジンが始動したら、第１画像ＰＩＡに切り替えることにより、エンジンの状態を示す情報の１つである回転速度Ｎｅを優先して表示させて、エンジンの状態を優先して運転者に伝えるようにしてもよい。

以上説明したように、車載用メーター１は、第１画像ＰＩＡとしての目盛ＳＣａ及び指針２によって示される情報を示す画像と、第１画像ＰＩＡよりも目盛ＳＣａの範囲が小さい第２画像ＰＩＢとしての目盛Ｓｃａ及び指針２によって示される情報並びにこの情報とは異なる情報を同時に表示する画像とを切り替えて表示することができる。その結果、運転者の利便性が向上する。さらに、指針２は、表示装置１０の画像表示面ＰＡ内に配置されるので、表示装置１０に第１画像ＰＩＡを表示する際には、画像表示面ＰＡ全体に目盛ＳＣａを表示できる。その結果、車載用メーター１は、目盛ＳＣａ及び指針２によって情報を表示する場合、表示装置１０の画像表示面ＰＡ全体を有効に使用することができる。その結果、運転者の視認性が向上する。

近年の車両は、ナビゲーション装置又はバックモニタ等の画像情報を映し出す表示装置が装備されることが多いが、これらの表示装置を設置するスペースを十分に確保できないこともある。車載用メーター１は、第２画像ＰＩＢとしての目盛ＳＣａ及び指針２によって示される情報と、これとは異なる情報とを同一の画像表示面ＰＡに同時に表示することができる。このため、本実施形態は、ナビゲーション装置又はバックモニタ等の画像情報を表示する表示装置を設置しなくても、車載用メーター１に前述した画像情報を表示できる。その結果、車載用メーター１は、新たな表示装置を車両の室内に設置できない場合でも、ナビゲーション装置又はバックモニタ等の画像情報を表示装置１０に表示して、運転者に視認させることができる。

以上、本実施形態について説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した実施形態の構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。

＜２．本開示の構成＞
本開示は、以下の構成をとることもできる。
（１） 画像を表示する表示装置と、
前記表示装置の画像表示面側に配置される棒状の部材であり、一方の端部側を中心として前記画像表示面に沿って回動する指針と、
前記指針の他方の端部側、かつ前記指針の回動軸を中心とした所定の円の周方向に向かって複数の目盛が配列された第１画像又は前記第１画像よりも前記周方向において前記複数の目盛が表示される範囲を小さくした第２画像のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部と、
前記第２画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲を、前記第１画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲よりも小さくする指針制御部と、
を含む、車載用メーター。
（２） 前記表示装置の前記画像表示面とその反対面とを貫通する貫通孔と、
前記貫通孔を通り、前記指針の一方の端部側に取り付けられるシャフトと、
前記シャフトを介して前記指針を回動させる指針駆動装置と、
を含む、前記（１）に記載の車載用メーター。
（３） 前記表示制御部は、
前記複数の目盛とは異なる部分に、前記複数の目盛とは異なる画像を表示する、前記（１）又は前記（２）に記載の車載用メーター。
（４） 前記表示制御部は、
前記複数の目盛とは異なる画像の上方に、前記第２画像の前記複数の目盛を表示する、前記（３）に記載の車載用メーター。

１ 車載用メーター
２ 指針
３ 電動機
４ メーター制御装置
４Ｃ 処理部
４Ｄ 表示制御部
４Ｍ 記憶部
４Ｎ 指針制御部
５ 車内通信回線
６ ナビゲーション装置
１０ 表示装置
１５０ ムーブメント機構
１５２ シャフト
Ｈ 貫通孔
ＬＣ 液晶
Ｎｅ 回転速度
ＮＰ 案内画像
ＰＡ 画像表示面
ＰＡａ 第１表示領域
ＰＡｂ 第２表示領域
ＰＩ 表示画像（表示画像信号）
ＰＩＡ 第１画像（第１画像信号）
ＰＩＢ 第２画像（第２画像信号）
ＰＩＭ 合成画像（合成画像信号）
ＰＩＮ 画像（画像信号）
ＳＣａ 目盛
Ｚｒ 回動軸

Claims (4)

1. 画像を表示する表示装置と、
   前記表示装置の画像表示面側に配置される棒状の部材であり、一方の端部側を中心として前記画像表示面に沿って回動する指針と、
   前記指針の他方の端部側、かつ前記指針の回動軸を中心とした所定の円の周方向に向かって複数の目盛が配列された第１画像又は前記第１画像よりも前記周方向において前記複数の目盛が表示される範囲を小さくした第２画像のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部と、
   前記第２画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲を、前記第１画像が表示されたときに前記指針が回動する範囲よりも小さくする指針制御部と、
   を含む、車載用メーター。
2. 前記表示装置の前記画像表示面とその反対面とを貫通する貫通孔と、
   前記貫通孔を通り、前記指針の一方の端部側に取り付けられるシャフトと、
   前記シャフトを介して前記指針を回動させる指針駆動装置と、
   を含む、請求項１に記載の車載用メーター。
3. 前記表示制御部は、
   前記複数の目盛とは異なる部分に、前記複数の目盛とは異なる画像を表示する、請求項１又は２に記載の車載用メーター。
4. 前記表示制御部は、
   前記複数の目盛とは異なる画像の上方に、前記第２画像の前記複数の目盛を表示する、請求項３に記載の車載用メーター。

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