JP2016025245A

JP2016025245A - 車両用計器の駆動回路

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Publication number: JP2016025245A
Application number: JP2014149060A
Authority: JP
Inventors: 辰徳小野塚; Tatsunori Onozuka; 英治松崎; Eiji Matsuzaki
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-02-08

Abstract

【課題】ノイズ影響を考慮した配線構造を有する車両用計器の駆動回路を提供する。
【解決手段】平板状の硬質な回路基板５と、この回路基板５に電気的に接続され、配線の一部を絶縁部材で被膜する可撓性配線６と、を備える車両用計器の駆動回路において、可撓性配線６は、回路基板５の貫通部５２を介して表側から裏側へ配線され、貫通部５２の側面には、接地された導電部５２ａを設け、また、可撓性配線６は、複数の配線パターンを有するフレキシブルプリント基板を適用し、前記配線パターンには、グランド配線（接地用配線）を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用計器の駆動回路に関し、特に、硬質回路基板と可撓性回路基板とを接続して用いる駆動回路に好適である。

従来の車両用計器の駆動回路は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この駆動回路は、硬質の回路基板に実装されたコネクタや、このコネクタと接続するフレキシブルプリント基板を用いて、離れた位置に保持された回路基板や電子ユニットなどと電気的に接続を行い、信号や電源をやりとりできるように構成している。

また、特許文献２に示すように、回路基板に設けられる開口を通って、回路基板の表側から裏側へ配線されるフレキシブルプリント基板を適用することで、配線を極力短くして実装できる。

特許第５３８２５１５号公報特開２０１０−２７１３８１号公報

これら駆動回路を搭載する車両用計器の高機能化にともない、スイッチングレギュレータなどの電源回路を用いたり、やりとりする信号の量が増えたり周波数が高くなるなど、ノイズ影響を及ぼす可能性が高まっているため、これを考慮した設計が求められている。

そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、ノイズ影響を考慮した配線構造を有する車両用計器の駆動回路を提供することにある。

本発明の車両用計器の駆動回路は、
平板状の硬質回路基板と、
この硬質回路基板に電気的に接続され、配線の一部を絶縁部材で被膜する可撓性配線と、を備え、
前記可撓性配線は、前記硬質回路基板の貫通部を介して表側から裏側へ配線され、
前記貫通部の側面には、接地された導電部を設けることを特徴とする。

また、前記硬質回路基板と前記可撓性配線とは、前記硬質回路基板に実装されるコネクタを介して接続され、前記貫通部は、前記コネクタの長手方向と平行な前記導電部を設けることを特徴とする。

また、前記可撓性配線は、複数の配線パターンを有するフレキシブルプリント基板を適用し、前記配線パターンには、接地用配線を設けることを特徴とする。

本発明は、硬質回路基板と可撓性回路基板とを接続して用いる車両用計器の駆動回路に関し、ノイズ影響を考慮した配線構造となる。

本発明の実施形態による車両用計器の表示例を示す図。同上実施形態による車両用計器の断面を示す図。同上実施形態による電気回路構成を示すブロック図。同上実施形態の可撓性配線のコネクタ接続を示す図。

以下、本発明の車両用計器の駆動回路の実施の形態として、自動車用の計器に適用したものを例に挙げて図面を用いて説明する。

図１、２は、本発明の実施形態による車両用計器Ａの概略構成を示し、図３は、車両用計器Ａの電気回路構成を示している。

図１〜３に示すように、車両用計器Ａは、複合計器として機能するものであり、表示手段１、バックライト２、制御手段３、描画手段４、回路基板（硬質回路基板）５、可撓性配線６、ケース７等から構成されている。

表示手段１は、ＴＦＴ型の透過液晶パネルであり、表示面１１が車両の運転者側に対向するようにして当該運転席の前方のインストルメントパネルに設置される。この表示手段１は、マトリクス状に配された複数の画素を有するドットマトリクス型であり、それら各画素が駆動されることによって画像表示を実現する。ここで表示手段１の各画素は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタがそれぞれ配設された三色のサブ画素から構成されており、表示面１１において画像のフルカラー表示が可能となっている。

この場合、表示手段１は、図１に示すように、複数の画素からなり指針式のメーター画像としての計器画像１２を表示する計器表示画素領域１３と、複数の画素からなり警告画像やインジケータ１４を表示する状態表示画素領域１５とを有しており、車速、燃料残量、背景、積算走行距離、各種警報などを表示する。

バックライト２は、導光体２１を介して表示手段１を照明する発光ダイオードを適用できる。バックライト２は表面実装用のチップ部品であり、表示手段１の背面側の回路基板５面に実装されている。バックライト２は、制御手段３と電気接続されており、制御手段３から与えられる制御信号に基づいて駆動されることで照明光を放射出力する。導光体２１はアクリルなど光透過性の合成樹脂で平板状に形成されており、表示手段１の背面側に表示手段１と平行に配置されている。

導光体２１は、隣接して位置するバックライト２からの入射光を反射、拡散して表示手段１側の出射面から出射することにより、出射面における発光輝度をその全域に亘って略均一にする。以上によりバックライト２は、出射面からの光により、表示手段１の全体を後方から透過照明する。

これら表示手段１、バックライト２。導光体２１によって、夜間等暗い環境であっても利用者が視認可能なように照明して表示できる表示ユニットＢが構成される。

制御手段３は、ＣＰＵ及びメモリを有し、所定プログラムを演算することによって、バックライト２や描画手段４などに制御信号を送信して制御する周知のマイクロコンピュータからなり、車両用計器Ａの回路基板５に実装されている。制御手段３は、バックライト２、描画手段４にそれぞれ接続し、また、車速などを車両情報として入力可能に電気接続（通信接続）されている。ここで車両情報は、ギアポジションや方向指示操作などを含む車両の走行情報や車両の状態、各機器からの異常信号を含んでいる。

描画手段４は、制御手段３や表示手段１、記憶手段４１に接続されている。描画手段４は、回路基板５に実装され表示手段１に表示させる画像を生成するなど描画演算処理を行う半導体部品からなり、回路基板５に実装されて表示手段１及び制御手段３と電気接続されている。記憶手段４１はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、描画手段４と電気接続されている。記憶手段４１には、計器画像１２及びインジケータ画像１４など表示手段１に表示させるための画像データが予め格納されている。

回路基板５は、平板状の硬質なガラスエポキシ樹脂を適用でき、上述した電子部品を実装するとともに、表示手段１の対向面と反対側の面には、図４に示すように、可撓性配線６と接続するためのコネクタ５１を実装している。また、回路基板５は、可撓性配線６が通る貫通部（貫通孔）５２を設けており、表示手段１から延びる可撓性配線６を短い長さでコネクタ５１に導くことができる。また、貫通部５２の側面には、グランド接続された金属メッキを露出する導電部５２ａが形成され、この場合、貫通部５２の一周に形成されている。

貫通部５２は、この場合、可撓性配線６が通過可能なスリット状に形成され、コネクタ５１の長手方向と平行に設けられる。従って、可撓性配線６を貫通部５２の近くに設けられたコネクタ５１に接続して実装した際、可撓性配線６に幅方向（配線と略直交方向）の捻れが生じにくくなり、可撓性配線６が、導電部５２ａに対してより広い面積で接しやすくなる。

可撓性配線６は、複数の銅箔パターンを絶縁部材にて被膜形成されたフレキシブルプリント基板を適用でき、貫通部５２を通って、回路基板５の表側から裏側へ配線される。また、可撓性配線６は、貫通部５２の導電部５２ａと同電位のグランド配線を備えており、この場合、複数の配線のうち、幅方向の両端に位置する配線を該グランド配線としている。

ケース７は、これら構成部品を収納空間内に保持する筐体であり、表示手段１側を透視可能な合成樹脂からなる窓部と、遮光性の合成樹脂からなる収納部とを嵌め合わせて、電子部品等を保持している。

以上により描画手段４は、例えば、制御手段３からの表示指令信号に応答して記憶手段７から所定の計器画像１２を読み出し、当該制御信号に従って計器表示画素領域１３の各構成画素を駆動するように促す信号を可撓性配線６を介して表示手段１に送信できる。

斯かる車両用計器は、平板状の硬質な回路基板５と、この回路基板５に電気的に接続され、配線の一部を絶縁部材で被膜する可撓性配線６と、を備え、可撓性配線６は、回路基板５の貫通部５２を介して表側から裏側へ配線され、貫通部５２の側面には、接地された導電部５２ａを設ける。

従って、可撓性配線６を短距離で回路基板５の両面間を引き回すことができるだけでなく、回路基板５に貫通部５２を設けた場合にあっても、ノイズが回路基板５の両面間を通りにくい構造にできる。また、可撓性配線６の周囲に導電部５２ａからなるシールドを形成することで、可撓性配線６のノイズ影響を低減できる。また、可撓性配線６の配線は、絶縁部材（被膜）を介して導電部５２ａと近づいた状態になるため、容量結合して、更にノイズ耐力を高めることが期待できる。

回路基板５と可撓性配線６とは、回路基板５に実装されるコネクタ５１を介して接続され、貫通部５２は、コネクタ５１の長手方向と平行な導電部５２ａを設けることによって、可撓性配線６が貫通部の側面（内壁面）に対して、一様な力で当接するため、上記した効果を得ることができる。また、可撓性配線６が通った状態のスリット状の貫通部５２に、合成ゴムなどの弾性部材を挟み込むことで、可撓性配線６が車両の振動によってバタつくことなく保持できる。また、この弾性部材を導電性のものを適用し、導電部５２ａに接触させることで、シールド効果を高めることもできる。

また、可撓性配線６は、複数の配線パターンを有するフレキシブルプリント基板を適用し、前記配線パターンには、グランド配線（接地用配線）を設けることによって、可撓性配線６の配線に関するノイズ影響を遮蔽できる。従って、導電部５２ａとの効果と合わせて、可撓性を維持したまま、シールド効果の高い配線となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施の形態に適用可能である。例えば、可撓性配線６としてフレキシブルプリント基板を適用するものを示したが、フレキシブルフラットケーブルに代替することもでき、上述した同様の効果を得ることができる。

また、貫通部として、スリット状（孔状）のものを示したが、回路基板の周縁に切り欠き状に設けることもでき、この場合、導電部を可撓性配線に接する部分に形成することで、上述の効果を期待できる。

本発明は、車両用計器の駆動回路に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器に好適である。

１表示手段
２バックライト
３制御手段
４描画手段
５回路基板（硬質回路基板）
５１コネクタ
５２貫通部
５２ａ導電部
６可撓性配線
７ケース
Ａ車両用計器
Ｂ表示ユニット

Claims

平板状の硬質回路基板と、
この硬質回路基板に電気的に接続され、配線の一部を絶縁部材で被膜する可撓性配線と、を備え、
前記可撓性配線は、前記硬質回路基板の貫通部を介して表側から裏側へ配線され、
前記貫通部の側面には、接地された導電部を設けることを特徴とする車両用計器の駆動回路。
前記硬質回路基板と前記可撓性配線とは、前記硬質回路基板に実装されるコネクタを介して接続され、前記貫通部は、前記コネクタの長手方向と平行な前記導電部を設けることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器の駆動回路。
前記可撓性配線は、複数の配線パターンを有するフレキシブルプリント基板を適用し、前記配線パターンには、接地用配線を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用計器の駆動回路。