JP2021071327A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信を良好に行うことができる車両用計器を提供する。【解決手段】光を出射する光源１５と、光を受光する受光面６１ａと、この受光面６１ａからの光を反射導光する導光部６１ｂ，６２，６３ａと、光を出射する発光面（出射面）６３ｂとを設け、光源１５の照射方向から離れた箇所に導光する導光体１６と、発光面６３ｂと対向し、発光面６３ｂからの光で照明されることにより情報を表示する意匠２１ａと、光源１５を実装して光源１５への駆動信号の供給有無を切り換える回路基板１４と、この回路基板１４の実装面において光源１５よりも意匠２１ａ側の位置に実装される通信回路（無線通信回路）７１と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の走行速度など車両情報を表示する車両用計器に関する。

自動二輪車などの車両は、例えば、特許文献１に示すように、車両の速度やエンジン回転数、車両の状態などを表示する計器を有している。計器は、例えば、バックライトとしての光源に照射されることにより点灯表示される状態表示部を有している。状態表示部は、方向指示器などの車載機器の動作状態や、車両の異常を知らせる警告などの各種通知を運転者に視覚的に通知する。

また、車両用計器は、該光源や、各種車両情報を表示するための表示部、この表示部を制御するためのマイクロコンピュータからなる制御部、これらへの駆動電力を生成する電源回路などが、各種の電子部品や導電性の配線パターンを用いて回路構成する回路基板を備えている。

特開２０１１−１０７０５４号公報

これら回路基板に、車両用計器外の機器と電波通信するためのアンテナを含む無線通信回路を実装する場合、電波が遮蔽されないように、無線通信回路の傍には電子部品や配線パターンをできるだけ設けないことが望ましい。特に、該車両用計器外の機器が車両利用者の携帯機器を想定する場合、四方のできるだけ遠くからでも通信が行えることが望ましく、限られた回路基板の実装スペースの中でこの位置を確保することが困難であった。

そこで本発明の目的は、上述課題に着目し、無線通信を良好に行うことができる車両用計器を提供することにある。

本発明の車両用計器は、
光を出射する光源と、
前記光を受光する受光面と、この受光面からの前記光を反射導光する導光部と、前記光を出射する出射面とを設け、前記光源の照射方向から離れた箇所に導光する導光体と、
前記出射面と対向し、前記出射面からの前記光で照明されることにより情報を表示する表示部と、
前記光源を実装して前記光源への駆動信号の供給有無を切り換える回路基板と、
この回路基板の実装面において前記光源よりも前記表示部側の位置に実装される無線通信回路と、を備えることを特徴とする。

また、前記表示部は、前記光源及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に設けられることを特徴とする。

また、前記無線通信回路は、前記光源及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に実装されることを特徴とする。

また、前記無線通信回路は、前記出射面及び前記表示部と重なる位置に設けられることを特徴とする。

本発明は、無線通信を良好に行うことができる車両用計器となる。

車両に搭載される車両用計器を示す図。 車両用計器の実施形態であり、表示装置の全体構成を説明する正面図。 図２のIII−III線に沿う断面図。

本発明に係る車両用計器の実施形態を添付図面に基づいて説明する。車両用計器は、例えば自動二輪車や自動車、船舶、農業機械、建設機械などの移動体に搭載される。本実施形態においては、車両用計器が自動二輪車（モーターバイク）に搭載された表示装置である例を用いて説明する。

車両用計器１は、図１に示すように自動二輪車Ａに搭載され、シートＢに跨って鞍乗りした車両利用者に対して、図２に示す表示エリアが対向して視認できるように設けられる。この場合、ハンドルＣと風防ガラスＤの間に設けられるが、左右のハンドルＣ間の位置に搭載されるタイプへの適用もできる。

以下の説明において、「前面側」は、図２における手前側および図３における上側（上ケース側）であり、視認者（車両に搭乗した利用者）に視認される側を意味する。「背面側」は、図２における奥側および図３における下側（下ケース側）を意味する。

車両用計器１は、速度計２と、液晶表示画面３と、状態表示部４と、を有しており、これらを介して各種情報を表示する。速度計２は、指針式の計器であり、車両の走行速度を表示する。液晶表示画面３は、車両の走行距離および燃料残量を表示する。状態表示部４は、前照灯の操作状態などの車両の状態や燃料の低残容量などの警告を表示する。特に、本実施形態においては、状態表示部４は、方向指示器の状態を表示する矢印４ａ（表示部）を、速度計２、液晶表示画面３、および矢印４ａ以外の状態表示部４から離れた、車両用計器１の左右端部側に有している。

車両用計器１は、指針基部１０と、指針１１と、指針駆動部（図示せず）と、表示パネル１２と、文字板１３と、回路基板１４と、光源１５と、導光体１６と、ケース１７と、を主に有している。

指針駆動部は、入力された車両の走行速度に応じて、指針軸を回転する。指針１１は、指針基部１０を介して指針軸に接続されており、文字板１３の面に平行する面上を回転することにより、速度に対応する文字板１３の目盛（意匠２１）を指し示す。

表示パネル１２は、セグメント式の液晶表示パネルであり、液晶層を封入する一対の表面ガラス基板を有している。一対のガラス基板には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などにより透明電極が形成されている。また、表示パネル１２は、一対の表面ガラス基板を挟み込むように配置された一対の表面偏光板（偏光フィルタ）を有している。表示パネル１２は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などの可撓性基板を介して、回路基板１４に接続されている。表示パネル１２は、回路基板１４の制御部７０により制御されることにより、透明電極を介して液晶層に駆動電圧が印加される。これにより、液晶層の液晶分子の配向が制御され、表示パネル１２の個々の画素が透過状態または不透過状態に切り替わる。このような画素の組合せにより、表示パネル１２は、液晶表示画面３に所定の情報を表示する。

また、表示パネル１２の裏面側には、バックライトユニットが設けられている。バックライトユニットは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）および導光体であり、表示パネル１２を裏面から照明する。

文字板１３（遮光板）は、表示パネル１２の前面側であり、指針１１の背面側に設けられている。文字板１３は、基材と、意匠層と、を有している。基材は、例えば透過性（透光性）を有するポリカーボネート樹脂の板状部材である。意匠層は、基材の前面側または背面側に形成された黒色の遮光性インキで印刷された印刷層である。

意匠層は、抜き文字状に形成された目盛、数字、文字および記号などの意匠２１を有している。意匠２１は、文字板１３の背面側から照射された光源１５の光が透過することにより、点灯表示される。本実施形態においては、文字板１３は、発光面（出射面）６３ｂと対向し、導光体１６の発光面６３ｂが発光する光で照明されることにより情報を表示する表示部として、矢印４ａを実現する意匠２１ａを有している。意匠２１ａは、車両用計器１の左右両側に設けられている。意匠２１ａは、回路基板１４に設けられた光源１５とは対向していない。また、文字板１３は、表示パネル１２を露出させる開口１３ａを有している。

回路基板１４は、文字板１３の背面側に設けられている。回路基板１４は、表示パネル１２および光源１５のドライバおよび制御部７０と、光源１５と、指針駆動部と、通信回路（無線通信回路）７１と、を主に有している。

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有しており、例えば、ＲＯＭに書き込まれたプログラムに従って所定の演算処理を実行する。制御部７０は、例えば、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）から各種車両情報を、各種センサなどを介して取得する。制御部７０は、取得した情報に基づき、液晶表示画面３および状態表示部４に情報を表示させ、また、指針駆動部を駆動する。

光源１５は、回路基板１４上に設けられた、トップビュー型（上面発光型）のＬＥＤである。光源１５は、光を出射し、文字板１３の背面側から文字板１３を照明する。光源１５は、文字板１３の意匠２１の位置、または導光体１６の受光面６１ａに対応して設けられている。具体的には、光源１５は、状態表示部４が設けられる位置や、速度計２の目盛、数字、および文字の位置に対応して、回路基板１４上に設けられている。特に、矢印４ａを照明するための光源１５は、意匠２１ａの直下ではなく、導光体１６の受光面６１ａに対向する位置に実装されている。また、矢印４ａを照明するための光源１５は、更に内側に実装される制御部７０との間における配線パターンを介して点灯／消灯が制御される。この場合、光源１５は、パルス幅変調制御などを伴う矩形波信号によって駆動制御される。

導光体１６は、光源１５が出射した光を文字板１３の意匠２１に導く。導光体１６は、意匠２１が光源１５から離れている場合や、意匠２１を効率良く照明するために必要に応じて設けられる。導光体１６は、ポリメタクリル酸メチル樹脂（Polymethyl methacrylate、ＰＭＭＡ）などの透明樹脂からなる。導光体１６は、背面に反射フィルムを有している。反射フィルムは、樹脂などからなる白色に形成されたフィルム状の部材である。反射フィルムは、導光体１６から漏れ出た光を反射させて、再び導光体１６に入射させることで、導光体１６を透過する光のロスを低減する。矢印４ａ用に設けられた導光体１６の詳細は、後述する。

ケース１７は、合成樹脂材料からなり、遮光性の白色の中ケース４１と、遮光性の黒色の下ケース４２と、透光性の透明な上ケース４３と、を有している。中ケース４１は、指針１１、表示パネル１２、文字板１３、導光体１６および回路基板１４を固定し、支持する。中ケース４１は、光源１５を囲い出射された光を導く遮光壁４１ａを有している。遮光壁４１ａは、光源１５の照明（発光）領域を区切る壁で筒状の空間を形成しており、光はこの筒状の空間を通る。遮光壁４１ａの一端（中ケース４１の回路基板１４と対向する面）は回路基板１４に当接されており、他端（中ケース４１の文字板１３と対向する面）は文字板１３の背面に当接されている。

上ケース４３および下ケース４２は、嵌合されることにより形成される内部空間を形成し、この内部空間に指針基部１０、指針１１、表示パネル１２、文字板１３、導光体１６および回路基板１４を収容する。上ケース４３は、文字板１３を複数の表示領域に区切る仕切４３ａを有している。これにより、車両用計器１は、速度計２、表示パネル１２および矢印４ａ以外の状態表示部４が設けられるメイン表示領域５１と、矢印４ａが設けられるサブ表示領域５２と、を有している。メイン表示領域５１は、車両用計器１のほぼ中央に設けられている。サブ表示領域５２は、車両用計器１の左右端部側に、メイン表示領域５１から離れて設けられている。

次に、矢印４ａ用に設けられた導光体１６の詳細について、説明する。

導光体１６は、垂直部６１と、水平部６２と、発光部６３と、を有している。

垂直部６１は、設置時において回路基板１４（文字板１３）に対して垂直になる部分である。垂直部６１は、受光面６１ａと、一次反射面６１ｂとを有している。受光面６１ａは、垂直部６１の一端に設けられた、光源１５と対向する面であり、光源１５から出射された光を受光する（入射させる）。受光面６１ａには、受光する光を拡散させて導光体１６の内部に導く光拡散処理が施されている。例えば、受光面６１ａは、微細な凹凸や、ドット状の突起・印刷などで粗面化されている。一次反射面６１ｂは、垂直部６１の他端に設けられており、受光面６１ａから入射した光を反射し、光の進行方向をほぼ９０度変える。

水平部６２は、垂直部６１の他端（一次反射面６１ｂ側の端部）に垂直部６１に対してほぼ直角に折れ曲がり接続されており、回路基板１４に対して水平になる部分である。水平部６２は、一次反射面６１ｂで反射した光を発光部６３まで導く。

発光部６３は、垂直部６１が接続された端部とは逆の水平部６２の端部に接続されている。発光部６３は、二次反射面６３ａと、発光面（出射面）６３ｂと、を有している。二次反射面６３ａ（反射面）は、水平部６２（導光体１６）を導かれた光を反射して、光の進行方向をほぼ９０度変える。二次反射面６３ａは、段差を有する階段状の面である。二次反射面６３ａは、階段状に複数形成され、発光面６３ｂへ光を反射させるのに最適な角度に設定された斜面となっている。発光面６３ｂは、文字板１３の矢印４ａを表示する意匠２１ａと対向する面であり、二次反射面６３ａで反射した光を出射して、発光する。発光面６３ｂには、導光体１６からの出射光を拡散させて出射させる拡散処理として、凹凸模様が施されている。具体的には、発光面６３ｂは、ダイヤカット模様（凹凸模様）を有している。

したがって、導光体１６は、光源１５が発する光を受光面６１ａから入射し、この光を、垂直部６１、一次反射面６１ｂ、水平部６２、二次反射面６３ａからなる導光部によって反射導光し、光源１５から車両用計器１の外側に離れた位置の発光面６３ｂから光出射できる。

通信回路７１は、無線通信用のモジュール（半導体素子）を適用でき、この場合、車両利用者が携帯する携帯機器との通信を想定し、電波を用いた近距離無線通信用のアンテナ部を内蔵した回路である。通信回路７１は、回路基板１４の実装面において外側（車両用計器１の外周側）に設けられ、この場合、矢印４ａ（意匠２１ａ）を有するサブ表示領域５２側に位置している。この矢印４ａは、前述のとおり導光体１６を用いて照明されており、矢印４ａの直下に光源１５等の電子部品を実装していない。また、この電子部品への配線パターンも矢印４ａの直下に設ける必要がない。従って、回路基板１４の実装面において、通信回路７１は、他の電子部品との距離を大きく確保できる。このため、通信回路７１にとって通信に必要な電波を遮断したり減衰する要因を低減でき、良好な通信を行うことができる車両用計器１となる。

斯かる車両用計器１は、光を出射する光源１５と、前記光を受光する受光面６１ａと、この受光面６１ａからの前記光を反射導光する導光部６１ｂ，６２，６３ａと、前記光を出射する発光面（出射面）６３ｂとを設け、光源１５の照射方向から離れた箇所に導光する導光体１６と、発光面６３ｂと対向し、発光面６３ｂからの前記光で照明されることにより情報を表示する矢印（表示部）４ａと、光源１５を実装して光源１５への駆動信号の供給有無を切り換える回路基板１４と、この回路基板１４の実装面において光源１５よりも矢印４ａ側の位置に実装される通信回路（無線通信回路）７１と、を備える。

従って、通信回路７１を車両用計器１の外周側で、光源１５などの電子部品から離れた通信環境の良好な位置に配置できるため無線通信を良好に行うことができる車両用計器１となる。また、通信回路７１を表示領域５２の背面側に設けるため、車両用計器１を大型化することなく通信回路７１を実装できる。

また、矢印４ａは、光源１５及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に設けられることによって、回路基板１４において光源１５と矢印４ａの対向位置との間に、通信回路７１の実装スペースや配線スペースを確保できる。

また、通信回路７１は、光源１５及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に実装されることによって、通信環境の良好な位置に配置できる。

また、通信回路７１は、発光面６３ｂ及び矢印４ａと重なる位置に設けられることによって、矢印４ａの視認性と、通信回路７１の良好な通信環境とを両立できる。

本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述実施形態において、表示部として矢印４ａの意匠２１ａの直下のスペースを利用するものを示したが、他のインジケータを表示部として適用するものであってもよい。特に、無線通信の接続状況を示すインジケータなど無線通信に関わる表示を適用する場合、通信回路のアンテナ位置がこの表示部の近くにあることを連想させる作用を期待できる。

また、上述実施の形態では、無線通信回路としてアンテナを内蔵した無線通信用モジュールを適用するものを示したが、無線通信回路として少なくともアンテナ部を含む構成であれば良く、電波送受信回路とこの電波送受信回路を制御する回路とが分離した回路構成であってよい。

また、上述実施の形態では、指針１１を有する速度計２の外側に矢印４ａの表示部を設ける構成であったが、例えば、金属材のベゼル枠を有する液晶表示パネルの外側に、警告灯またはインジケータなどの表示部を備えた構成であっても本発明を適用することでき、この場合、上述実施の形態と同様に、回路基板上における表示部の対向位置に無線通信回路を設けることができ、該ベゼル枠によって通信用電波が遮蔽されてしまう位置から離れて無線通信回路を配置できる。

１ 車両用計器
２ 速度計
３ 液晶表示画面
４ 状態表示部
４ａ 矢印（表示部）
１０ 指針基部
１１ 指針
１２ 表示パネル
１３ 文字板
１３ａ 開口
１４ 回路基板
１５ 光源
１６ 導光体
１７ ケース
２１、２１ａ 意匠
４１ 中ケース
４１ａ 遮光壁
４２ 下ケース
４３ 上ケース
４３ａ 仕切
５１ メイン表示領域
５２ サブ表示領域
６１ 垂直部
６１ａ 受光面
６１ｂ 一次反射面
６２ 水平部
６３ 発光部
６３ａ 二次反射面
６３ｂ 発光面（出射面）
６４ 段差切替部
７０ 制御部
７１ 通信回路（無線通信回路）

Claims (4)

1. 光を出射する光源と、
   前記光を受光する受光面と、この受光面からの前記光を反射導光する導光部と、前記光を出射する出射面とを設け、前記光源の照射方向から離れた箇所に導光する導光体と、
   前記出射面と対向し、前記出射面からの前記光で照明されることにより情報を表示する表示部と、
   前記光源を実装して前記光源への駆動信号の供給有無を切り換える回路基板と、
   この回路基板の実装面において前記光源よりも前記表示部側の位置に実装される無線通信回路と、を備える
   ことを特徴とする車両用計器。
2. 前記表示部は、前記光源及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
3. 前記無線通信回路は、前記光源及び前記光源用の配線パターンよりも外周側に実装されることを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
4. 前記無線通信回路は、前記出射面及び前記表示部と重なる位置に設けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用計器。
   

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