JP2019045201A - Display device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用表示装置に関し、例えば表示部を有する車両用表示装置である。 The present invention relates to a display device for a vehicle, and is, for example, a display device for a vehicle having a display unit.
自転車用の表示装置に表示部を設けることが知られている(例えば特許文献1)。電動補助自転車の表示装置に表示部を設けることが知られている(例えば特許文献2)。自動二輪車の表示装置に表示部を設けることが知られている(例えば特許文献3)。 It is known to provide a display unit on a bicycle display device (e.g., Patent Document 1). It is known to provide a display unit on a display device of a battery-assisted bicycle (for example, Patent Document 2). It is known to provide a display unit on a display device of a motorcycle (for example, Patent Document 3).
表示装置の搭乗者が目視する面を黒色等の単一色とし、表示部として単一色に白色等の文字や記号を浮き出させることがある。直射日光下において表示部の文字や記号全体が光って見えないことがある。 In some cases, the surface of the display device viewed by a passenger may be a single color such as black, and the display unit may have white characters or symbols embossed in a single color. Under direct sunlight, the letters and symbols on the display may not be seen in full light.
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、表示装置の視認性を高めることを目的とする。 This invention is made in view of the said subject, and it aims at improving the visibility of a display apparatus.
本発明は、可視光に対し透明な第1層と、前記第1層と積層して設けられ、可視光に対し半透明な第2層と、前記第1層および前記第2層と積層して設けられ、開口を有し、可視光を遮断する第3層と、前記第1層、前記第2層および前記第3層と積層して設けられ、平面視において前記開口と重なり可視光を透過させかつ散乱させる第4層と、を有し、車両に搭乗する搭乗者が目視するシートと、前記開口および前記第4層を通過する可視光を出射する発光素子と、一面に前記シートが設けられ、前記発光素子を格納するケースと、を備える車両用表示装置である。 The present invention is provided by laminating a first layer transparent to visible light and the first layer, and laminating a second layer translucent to visible light, the first layer and the second layer. And a third layer that has an opening and blocks visible light, and is stacked on the first layer, the second layer, and the third layer, and overlaps the opening in a plan view, and visible light is provided. The sheet has a fourth layer that transmits and scatters, and a sheet that is viewed by a passenger on a vehicle, a light emitting element that emits visible light passing through the opening and the fourth layer, and the sheet on one side And a case for storing the light emitting element.
上記構成において、前記第2層は前記第1層と前記第3層との間に設けられ、前記第4層は前記第2層に接して設けられている構成とすることができる。 In the above configuration, the second layer may be provided between the first layer and the third layer, and the fourth layer may be provided in contact with the second layer.
上記構成において、前記第2層、前記第3層および前記第4層は前記第1層に設けられた印刷層である構成とすることができる。 In the above configuration, the second layer, the third layer, and the fourth layer may be print layers provided in the first layer.
上記構成において、前記第2層および前記第3層は同じ色の顔料を含む構成とすることができる。 In the above configuration, the second layer and the third layer may be configured to include a pigment of the same color.
上記構成において、前記第4層は拡散ビーズを含む構成とすることができる。 In the above configuration, the fourth layer may include diffusion beads.
上記構成において、前記発光素子と前記第4層との間に設けられ、前記発光素子が出射した可視光を前記第4層に照射する凸レンズを備える構成とすることができる。 In the above configuration, a convex lens may be provided which is provided between the light emitting element and the fourth layer and which emits visible light emitted from the light emitting element to the fourth layer.
上記構成において、前記シートを前記ケースに接合し、平面視において前記開口を含む開口を有する接合層を備える構成とすることができる。 In the above configuration, the sheet may be joined to the case, and a joining layer having an opening including the opening in a plan view may be provided.
本発明によれば、表示装置の視認性を高めることができる。 According to the present invention, the visibility of the display device can be enhanced.
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
車両用表示操作装置が用いられる車両の例として電動補助自転車について説明する。図1は、実施例1に係る表示操作装置が用いられる電動補助自転車の外観を示す図である。図1に示すように、電動補助自転車は、フレーム80、ハンドル81、ステム82、サドル83、前照灯84、前輪85、後輪86およびクランク87等を有する。運転者(搭乗者)は、サドル83に座りハンドル81を握る。
A motor-assisted bicycle will be described as an example of a vehicle in which a display and operation device for a vehicle is used. FIG. 1 is a view showing the appearance of a battery-assisted bicycle in which the display operation device according to the first embodiment is used. As shown in FIG. 1, the battery-assisted bicycle has a
フレーム80には蓄電装置90および制御ユニット91が設けられている。前輪85にはモータ92および回転センサ93が設けられている。クランク87にはトルクセンサ94が設けられている。ハンドル81にはブレーキセンサ95が設けられている。
The
蓄電装置90は、例えば二次電池である。蓄電装置90は、家庭用電力およびモータ92が発電した電力により充電され、モータ92、前照灯84および制御ユニット91に電力を供給する。
モータ92は例えば三相直流ブラシレスモータである。モータ92は、運転者の人力をアシストするとき(アシスト動作時)に前輪85を駆動し、回生ブレーキを動作させるとき(回生動作時)に前輪85の回転から電力を回生し蓄電装置90に供給する。回転センサ93は例えばホール素子であり、モータ92の回転を検出する。
The motor 92 is, for example, a three-phase DC brushless motor. The motor 92 drives the
トルクセンサ94は運転者の踏み込みによりクランク87に生じるトルクを検出する。ブレーキセンサ95は、運転者がブレーキ操作を行ったことを検出する。
The
図2は、実施例1に係る表示操作装置および制御ユニットのブロック図である。図2に示すように、制御ユニット91は、制御回路96およびモータ駆動回路97を備えている。
FIG. 2 is a block diagram of a display operation device and a control unit according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
制御回路96は、CPU(Central Processing Unit)またはMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)および/またはRAM(Random Access Memory)等の記憶装置と、を有する。
The
制御回路96は、回転センサ93、トルクセンサ94およびブレーキセンサ95から入力される信号に基づきモータ駆動回路97を制御する。例えば、制御回路96は、アシスト動作時に回転センサ93およびトルクセンサ94からの信号等に基づき運転者をアシストする量を算出しモータ92を駆動させる。制御回路96は、回生動作時に回転センサ93およびブレーキセンサ95からの信号に基づき回生ブレーキ量を算出しモータ92を制御する。制御回路96は、前照灯84の点灯および消灯を制御する。
モータ駆動回路97は、例えば三相ブリッジインバータ回路を含む。モータ駆動回路97は、アシスト動作時は蓄電装置90からモータ92に駆動電力を供給し、回生動作時はモータ92から蓄電装置90に回生電力を供給する。
Motor drive circuit 97 includes, for example, a three-phase bridge inverter circuit. The motor drive circuit 97 supplies drive power from the
表示操作装置10は、光センサ12、照明装置14、入力装置16、表示装置18および制御装置15を備えている。運転者は、表示操作装置10を用い制御ユニット91を制御する。また、表示操作装置10は、制御ユニット91から出力される情報を表示する。
The
光センサ12は、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトIC(Integrated Circuit)および/またはCdSセル等であり、受光することで環境の照度を検出する。光センサ12は、受けた光の強度に対応する信号を制御装置15に出力する。
The
照明装置14は、LED(Light Emitting Diode)および/またはLCD(Liquid Crystal Display)のバックライト等である。照明装置14は、バックライトのように表示装置18の視認性を向上させる。照明装置14は、点灯することで運転者に情報を提供してもよい。照明装置14は、制御装置15の指示により点灯および消灯する。
The
入力装置16は、操作ボタンおよび/または操作スイッチ等である。運転者は、入力装置16を操作することで、例えば前照灯84の点灯および消灯、アシスト動作における動作モード(アシスト有無等)の切り替え、および/または回生動作における動作モードの切り替えを行なう。入力装置16は、運転者の操作に対応する信号を制御装置15に出力する。
The
表示装置18は、7セグメントおよび/またはLCD等であり、情報を表示する。表示装置18は、制御装置15からの信号に応じて、前照灯84の点灯および消灯の状態、現在設定されているアシスト動作の動作モード、現在設定されている回生動作の動作モード等の情報、および/または蓄電装置90の充電量を表示する。
The
制御装置15は、例えばCPUまたはMPU等のプロセッサおよび記憶装置を備えている。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号および制御ユニット91からの信号に基づき照明装置14および表示装置18を制御する。制御装置15は、光センサ12および入力装置16から入力した信号等の情報を制御ユニット91に出力する。
The
図3は、電動補助自転車のハンドルに表示操作装置が取り付けられた状態を示す図である。図3に示すように、ステム82にハンドル81が取り付けられている。ハンドル81の先端にグリップ88およびブレーキレバー89が取り付けられている。表示操作装置10は、ハンドル81のグリップ88近くに取り付けられている。これにより、運転者はグリップ88を握った状態で表示操作装置10を操作しやすくなる。表示操作装置10の目視面は、運転者が視認しやすいように水平方向に対し傾斜して取り付けられている。
FIG. 3 is a view showing a state in which the display operation device is attached to the handle of the motor-assisted bicycle. As shown in FIG. 3, a
図4(a)および図4(b)は、実施例1に係る表示操作装置の斜視図である。図4(a)は、上方からの斜視図であり、図4(b)は、下方からの斜視図である。図4(a)および図4(b)に示すように、表示操作装置10は、シート40、ケース30および固定具32を備えている。
FIG. 4A and FIG. 4B are perspective views of the display and operation device according to the first embodiment. FIG. 4 (a) is a perspective view from above and FIG. 4 (b) is a perspective view from below. As shown in FIGS. 4A and 4B, the
ケース30は上ケース30aと下ケース30bを有している。上ケース30aと下ケース30bとは溶着等により接合されている。ケース30は、対候性樹脂であり、例えばASA(acrylate styrene acrylonitrile)樹脂である。ケース30の上面(前面)に目視面21が設けられている。運転者が視認する目視面21には、ボタン22aおよび22b、表示部24aおよび24b並びに窓26が設けられている。ボタン22aおよび22bは、入力装置16である。ボタン22aは、前照灯84の点灯および消灯を切り替えるスイッチである。ボタン22bは、アシスト動作および回生動作等のモードを切り替えるスイッチである。表示部24aは蓄電装置90のバッテリ残量をパーセント表示する。表示部24bはアシストの状態を表示する。
The
ケース30の下面には固定具32が取り付けられている。固定具32は表示操作装置10をハンドル81に固定する部材である。ねじ36を締めることで固定具32はハンドル81に固定される。
The
図5は、実施例1に係る表示操作装置の断面図である。図5に示すように、上ケース30aの上面にはシート40が貼り付けられている。シート40の表面が目視面21となる。ケース30内には回路基板50が収納されている。回路基板50の上面および下面には電子部品(不図示)が実装されている。回路基板50は、ねじ59により上ケース30aに固定されている。上ケース30aと下ケース30bとが接合されることにより、回路基板50はケース30内に密封される。固定具32は、ハンドル81の直径と同程度の内径を有するリング状である。固定具32の空洞部35にハンドル81を挿入し、ねじ36により固定具32を締める。これにより、表示操作装置10はハンドル81に固定される。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the display operation device according to the first embodiment. As shown in FIG. 5, a
図6は、実施例1に係る表示操作装置の解体斜視図である。表示操作装置10は、シート40、上ケース30a、回路基板50および下ケース30bに分解される。シート40の表面が目視面21となる。目視面21は図4と同じであり説明を省略する。
FIG. 6 is a disassembled perspective view of the display operation device according to the first embodiment. The
上ケース30aには、開口34aから34cが設けられている。開口34aおよび34bは表示部24aおよび24bに対応する位置に設けられている。開口34cは窓26に対応する位置に設けられている。開口34aから34c内には透明部材がはめ込まれている。上ケース30aのボタン22aおよび22bに対応する位置にゴム材60が嵌め込まれている。
The
回路基板50の上面には、7セグメント52、LED54、光センサ56およびスイッチ58(例えばタクトスイッチ)が設けられている。表示部24aには、7セグメント52の表示(数字)が表示される。表示部24bは、LED54の光により点灯する。LED54は照明装置14に相当する。光センサ56は、図2の光センサ12に相当し、窓26から入射した光を検出する。スイッチ58は、板材62を介しゴム材60の下面に当接する。ボタン22aおよび22bが押されるとスイッチ58が駆動する。下ケース30bには回路基板50の下面に実装された電子部品を収納する窪みが設けられている。
On the top surface of the
図7は、実施例1に係る表示操作装置のシートの解体斜視図である。シート40は、第1層42、第2層44、第3層46および接合層48を有している。第1層42は、可視光に対し透明な層である。第1層42の表面は目視面21である。第1層42は、ボタン22aおよび22bに相当する領域が突出する凸部41を有する。第1層42は、例えばPET(polyethylene terephthalate)等の透明樹脂である。第1層42の厚さは例えば125μmである。
FIG. 7 is a disassembled perspective view of a sheet of the display and operation device according to the first embodiment. The
第2層44は可視光に対し半透明な層であり、第1層42の目視面21の反対の面に設けられている。窓26に相当する領域に複数の開口43が設けられている。第2層44は、ボタン22aおよび22bに相当する領域が突出する凸部43dを有する。第2層44は例えば第1層42に印刷された印刷層であり、顔料を含む。含まれる顔料は例えば黒顔料である。第2層44の厚さは例えば5μmである。なお、第2層44は、希釈材により黒顔料の濃度(含有率)が調整されて、全体として半透明となっている。
The
第3層46は可視光を遮断する層(すなわち可視光に対し不透明な層)であり、第2層44の第1層42と反対の面に設けられている。第3層46は、表示部24a、24bおよび窓26に相当する領域にそれぞれ開口45a、45bおよび45cを有する。第3層46は、ボタン22aおよび22bに相当する領域が突出する凸部45dを有する。文字および/または記号を印字する領域は開口となっている。第3層46は例えば第2層44に印刷された印刷層であり、顔料を含む。含まれる顔料は例えば黒顔料である。第3層46の厚さは例えば5μmである。なお、第3層46は、第2層44と同様に、希釈材で黒顔料の濃度(含有率)が調整されているが、黒顔料の量が多く含まれるため、全体として遮光性を有する層となっている。
The
接合層48は第1層42、第2層44および第3層46をケース30に接合する層であり、第3層46の第2層44と反対の面に設けられている。接合層48は、表示部24aに相当する領域に開口47a、表示部24bおよび窓26に相当する領域に開口47b、ボタン22aおよび22bに相当する領域に開口47dを有する。接合層48は例えば両面テープ等の粘着性樹脂層である。接合層48の厚さは例えば0.5mmである。ケース30は可視光を遮断する。
The
図8は、実施例1における窓および表示部付近の平面図である。開口43、45b、45c、47b、第4層70およびLED54および光センサ56を図示している。図9は、実施例1における表示部付近の断面図である。
FIG. 8 is a plan view of the vicinity of the window and the display unit in the first embodiment. The
図8および図9に示すように、表示部24bにおいて、第1層42および第2層44に開口は設けられていない。第3層46には開口45bが設けられている。第4層70は平面視において開口45b内に設けられている。接合層48には開口47bが設けられている。平面視において開口47bは開口45bより大きく開口45bを含むように設けられている。上ケース30aには開口34bが設けられている。開口34b内のレンズは図示していない。回路基板50上にLED54が設けられている。平面視においてLED54は開口45b、47b、34bおよび第4層70と重なるように設けられている。図8に示すように、窓26において、光センサ56は複数の開口43および開口45cに重なるように設けられている。
As shown in FIGS. 8 and 9, in the
実施例1では、透明な第1層42下に不透明な第3層46が設けられている。第3層46は例えば黒印刷層であり、運転者が目視面21をみると黒色等の単一色に見える。表示部24aおよび24bでは、7セグメント52およびLED54が発光したときに運転者に7セグメント52およびLED54が視認できるように、第3層46に開口45bを設けている。7セグメント52およびLED54が発光しないとき、運転者に開口45aおよび45bを介し7セグメント52、LED54および回路基板50等が見えないように第1層42と第3層46との間に半透明な第2層44を設ける。第2層44は半透明な黒印刷であり、運転者には7セグメント52、LED54および回路基板50が見えない。これにより、表示部24aおよび24bと他の目視面21とは単一色で区別がつかない。
In the first embodiment, the opaque
車両用表示装置は、直射日光が目視面21に照射されることもある。このようなときも運転者に7セグメント52、LED54および回路基板50が見えないようにするため、半透明な第2層44の透過率を小さくする。例えば可視光における第2層44の透過率は50%以下であり、好ましくは25%以下である。7セグメント52、LED54が発光したときに運転者が7セグメント52、LED54からの光を視認できるように、第2層44の可視光における透過率は1%以上であり好ましくは5%以上である。
In the vehicle display device, direct sunlight may be applied to the
実施例1の効果について、比較例と比較して説明する。図10(a)および図10(b)は、比較例1および実施例1における表示部の断面模式図である。図10(a)に示すように、比較例1では第3層46の開口45b内に第4層70が設けられていない。LED54から出射した可視光72aは半透明な第2層44を通過するときに減衰し、弱い光72bが目視面21から出射する。周囲が暗い状態で、運転者が目視面をみると、開口45b内全体が光っているように見える。しかし、直射日光下で運転者が目視面21をみると、LED54が点状に見えてしまう。
The effect of Example 1 will be described in comparison with a comparative example. FIGS. 10A and 10B are schematic cross-sectional views of display portions in Comparative Example 1 and Example 1, respectively. As shown in FIG. 10A, in the first comparative example, the
図10(b)に示すように、実施例1では、第3層46の開口45b内に第4層70が設けられている。第4層70は、LED54が出射した可視光72aを透過かつ拡散させる。拡散された光72cが目視面21から出射する。第4層70は、例えば拡散ビーズを含むインクが印刷された層である。拡散ビーズは、例えば透明な樹脂または無機物からなる球状または非球状の粒子である。拡散ビーズの直径は例えば1μmから20μmである。可視光が拡散ビーズに照射されると可視光は散乱(拡散)される。これにより、直射日光下で運転者が目視面21をみると第4層70全体が光って見える。第4層70に例えば白色インクを混ぜてもよい。これにより、第4層70全体がより光って見える。第4層70は第1層42と第2層44との間に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 10B, in the first embodiment, the
図11は、実施例1における表示部付近の断面図であり、レンズを設ける例である。図11に示すように、上ケース30aの開口34b内に凸レンズ74が設けられている。凸レンズ74は、例えばポリカーボネート(polycarbonate)等の透明な樹脂からなる。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the vicinity of the display unit in Example 1, and is an example in which a lens is provided. As shown in FIG. 11, a
LED54を出射した可視光72aは広がる発散光である。可視光72aは凸レンズ74により発散が弱まるまたは収束した光72dとなる。光72dはシート40により減衰しかつ散乱する。これにより、目視面21から散乱された可視光72eが出射される。このように凸レンズ74を設けることで、LED54を出射した可視光72aの多くが第4層70に照射される。これにより、表示部24bをより明るくすることができる。
The
実施例1によれば、車両に搭乗する搭乗者が目視するシート40は、積層された第1層42、第2層44、第3層46および第4層70を有している。第1層42は可視光に対し透明である。第2層44は、可視光に対し半透明である。第3層46は可視光遮断する。第4層70は、可視光を透過させかつ散乱させる。第4層70は平面視において第3層46の開口45bに重なる。LED54(発光素子)は、第4層70を通過する可視光を出射する。シート40はLED54を収納するケース30の一面に設けられている。これにより、第4層70によりLED54が出射した光を散乱できる。よって、直射日光下においても表示部24bの視認性を高めることができる。第4層70は開口45b全体を覆うように設けられていてもよい。
According to the first embodiment, the
第1層42、第2層44、第3層46および第4層70の積層順は適宜設定できる。第2層44は第1層42と第3層46との間に設けられ、第4層70は第2層44に接して設けられていることが好ましい。これにより、第1層42、第2層44および第3層46を簡単に形成できる。
The stacking order of the
第2層44、第3層46および第4層70は第1層42に設けられた印刷層である。これにより、第2層44、第3層46および第4層70を簡単に精度よく形成できる。
The
第2層44および第3層46は同じ色の顔料(例えば黒顔料)を含む。これにより、運転者に目視面21を単一色(例えば黒色)に認識させることができる。第4層70は、拡散ビーズを含む。これにより、第4層70は可視光を散乱できる。
The
第3層46の開口45aから45cおよび第4層70は、例えばエッチングまたは機械加工により形成してもよい。
The
凸レンズ74は、LED54と第4層70との間に設けられ、LED54が出射した可視光を第4層70に照射する。これにより、表示部24bをより明るくできる。
The
接合層48は、平面視において開口45bを含む開口47bを有し、シート40をケース30に接合する。これにより、第1層42、第2層44、第3層46および第4層70をケース30に接合できる。開口47bが開口45bを含むことで、接合層48による光の吸収等を抑制できる。接合層48は厚いため、開口47aおよび47bは機械加工により形成することが好ましい。この場合、開口47aおよび47bは寸法精度が悪いため開口47bは開口45bおよび45cより大きく形成することが好ましい。
The
実施例1では、車両として電動補助自転車を例に説明し、表示装置として電動補助自転車用の表示装置を例に説明したが、表示装置は、電動補助機能のない自転車用または自動二輪車用でもよい。 In the first embodiment, the motor-assisted bicycle is described as an example of the vehicle and the display device for the motor-assisted bicycle is described as an example, but the display device may be for bicycles or motorcycles having no motor-assisted function .
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications may be made within the scope of the subject matter of the present invention described in the claims. Changes are possible.
10 表示操作装置
21 目視面
22a、22b ボタン
24a、24b 表示部
26 窓
30 ケース
30a 上ケース
30b 下ケース
32 固定具
34a、34b、34c、43、45a−45c、47a、47b 開口
40 シート
42 第1層
44 第2層
46 第3層
48 接合層
50 回路基板
52 7セグメント
54 LED
56 光センサ
58 スイッチ
70 第4層
74 凸レンズ
DESCRIPTION OF
56
Claims (7)
前記開口および前記第4層を通過する可視光を出射する発光素子と、
一面に前記シートが設けられ、前記発光素子を格納するケースと、
を備える車両用表示装置。 A first layer transparent to visible light and the first layer are provided in layers, and a second layer translucent to visible light is provided and the first layer and the second layer are provided in layers. It is provided by laminating a third layer having an opening and blocking visible light, the first layer, the second layer, and the third layer, overlapping the opening in plan view and transmitting visible light A fourth layer, and a seat visually recognized by a passenger boarding the vehicle;
A light emitting element that emits visible light passing through the opening and the fourth layer;
The case where the sheet is provided on one side and the light emitting element is stored;
Display device for vehicles provided with.
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