JP4302900B2 - 計器用表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に取付けられる計器用表示装置に関し、特にアナログ表示式計器の透過照明式表示板と、デジタル表示式計器の非発光形または発光形表示素子を照明する計器用表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の運転席の前面側に位置するダッシュボードには、一般にアナログ表示式計器と、デジタル表示式計器が取付けられている。アナログ表示式計器は、透過照明式の表示板を備え、夜間時に表示部を照明するようにしている。デジタル表示計器は、一般的には非発光式表示素子（例えば液晶表示装置）が用いられ、昼間時と夜間時に表示部を照明するようにしている。
【０００３】
図３は従来の計器用表示装置を示す正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図で、（ａ）は昼間照明モードにおける照明状態を示す断面図、（ｂ）は夜間照明モードにおける照明状態を示す断面図である。図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。これらの図において、計器用表示装置１は、自動車の運転席の前面側に位置するダッシュボードに取付けられ、走行中に運転者に各種情報を伝達するコンビネーションメータを構成するもので、ケース２、表示板３、見返し板４、プリント配線板５、透明カバー６、アナログ式の回転計７、速度計８、ウォーニングインジケータ９、トランスミッションインジケータ１０、時刻、走行距離、燃料の残量等を表示するＬＣＤパネル１１等を備えている。また、昼間時に前記ＬＣＤパネル１１をバックライト照明する第１の光源１２、夜間に前記表示板３とＬＣＤパネル１１を照明する第２の光源１３、導光板１４等を備えている。
【０００４】
前記ＬＣＤパネル１１は、裏面側に透光性を有する拡散板１５を有してＬＣＤ保持器１６の前面開口部に配設され、このＬＣＤ保持器１６の爪によって固定されている。ＬＣＤ保持器１６は、白色樹脂材料によって前後に開放する左右方向に長い矩形の枠状体に形成されることにより内面１６ａが反射面を形成し、下端が前記表示板３の前面中央部の下縁に沿うように前記ケース２に取付けられている。
【０００５】
前記第１の光源１２と第２の光源１３は、それぞれ白熱電球からなり、前記ＬＣＤパネル１１の後方に位置するように前記ケース２に配設されている。第１の光源１２は、ＬＣＤ保持器１６の内部中央に位置するようにソケット１７を介してケース２に配設され、その先端部が前記表示板３を貫通してＬＣＤ保持器１６内に突出している。
【０００６】
一方、第２の光源１３は、２個の電球１３Ａ，１３Ｂからなり、前記第１の光源１２の左右両側に略等距離隔てて位置するように前記ケース２に同じくソケット１７を介して配設され、その先端部が前記表示板３を貫通して前記ＬＣＤ保持器１６内に突出している。また、各電球１３Ａ，１３Ｂには、青色に着色された透光性を有するキャップ２１がそれぞれ被冠されている。前記導光板１４の前記第１、第２の光源１２，１３に対応する箇所には、バルブ取付孔１８，２０がそれぞれ形成されている。また、前記ケース２の表面には、前記バルブ取付孔１８に嵌合する円筒状の遮光壁２２が一体に突設されており、これによって第１の光源１２の光が導光板１４内に進入するのを防止している。
【０００７】
このような計器用表示装置１において、昼間は図４（ａ）に示すように第１の光源１２を点灯し、その光を拡散板１５によって拡散してＬＣＤパネル１１の表示面をバックライト照明する。すなわち、昼間照明モードにおいては、第１の光源１２によってＬＣＤパネル１１のみが照明される。図６（ａ）に昼間照明モードにおける見栄えを示す。すなわち、回転計７、速度計８等は周囲の外光が反射することにより視認され、ＬＥＤパネル１１は光源１２によって照明され、数字シンボル等が透過発光することにより視認される。
【０００８】
一方、夜間照明モードにおいては、図４（ｂ）に示すように第２の光源１３を点灯し、ＬＣＤパネル１１をバックライト照明するとともに、その光の一部をバルブ取付孔２０の孔壁面より導光板１４内に導いて導光板１４の前方に出光させることにより表示板３の透過発光部を照明する。このとき、第２の光源１３は青色に着色されたキャップ２１が被冠されているため、昼間の照明光とは異なる色調でＬＣＤパネル１１を照明する。図６（ｂ）に夜間照明モードにおける見栄えを示す。
【０００９】
昼間照明モードと夜間照明モードの切替えは、テールキャンセルスイッチ（以下、Ｔ／Ｃスイッチという）によってテールランプを点灯または消灯させたときの信号（テール信号）により自動的に行われる。ＬＣＤパネル１１は、夜間照明モードでの視認性を重視して輝度、色調等が設定されている。また、昼間は周囲の明るさに負けないように明るく照明され、夜間は周囲が暗いため眩しくならないように昼間より減光して照明される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように従来の計器用表示装置１は、昼間に第１の光源１２によってＬＣＤパネル１１を照明し、夜間に第２の光源１３によって表示板３とＬＣＤパネル１１を照明している。しかしながら、昼間にテールスイッチをＯＮしてテールランプを点灯すると、テール信号によって計器用表示装置が昼間照明モードから夜間照明モードに切り替わり、ＬＣＤパネル１１の視認性が低下するという問題があった。すなわち、昼間に雪道を走行しているとき、あるいは早朝や夕方の薄暮時に走行しているときにテールランプを点灯すると、昼間照明モードから夜間照明モードに切り替わり、第１の光源１２に代わって第２の光源１３がＬＣＤパネル１１を照明するため、周囲が夜間より相対的に明るいにも拘わらずＬＣＤパネル１１の照明が暗くなり、見え難くなる。
【００１１】
そこで、このような問題を解決するために、例えばテールランプを点灯したときのテール信号を計器用表示装置が受け付けないようにキャンセル（カット）できるスイッチ（以下、Ｔ／Ｃスイッチという）を設け、このＴ／Ｃスイッチにより計器用表示装置１の電気回路を任意に昼間照明モードに切り替えることができるようにすることが考えられる。しかしながら、例えば薄暮時にテールランプを点灯し、Ｔ／ＣスイッチをＯＮとしてそのまま走行し続けた場合や、Ｔ／ＣスイッチをＯＮしたまま駐車し、夜になって再び走行する場合は、テールスイッチをＯＮしてもＴ／ＣスイッチがＯＮしているため、計器は昼間照明モードのままであり、図６（ｃ）に示すように夜間にも拘わらずＬＣＤパネル１１のみを照明し、表示板３を全く照明することができなくなるという問題が生じ、実用的ではない。
また、昼間はＴ／Ｃスイッチを操作しても表示装置の照明状態が変わらないため、欧州の規格に適合せず、適合させようとすると、フロントポジションインジケータ（テールＯＮ時に点灯し、車幅灯が点灯していることを表示するインジケータ）を組み込む必要がある。
【００１２】
本発明は上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、特に昼間にテールランプを点灯してテールキャンセル照明モードに切り替えたときの視認性を向上させるようにした計器用表示装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために第１の発明は、透過照明式の表示板と、発光形または非発光形の表示素子とを備え、前記表示板と前記表示素子の照明モードを、前記表示素子のみが照明される昼間照明モードと、前記表示板と前記表示素子の両方が照明される夜間照明モードと、テールキャンセルスイッチのＯＮによって前記表示板と前記表示素子の両方が照明されるテールキャンセル照明モードとし、前記テールキャンセル照明モードにおいて、前記表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くしたものである。
【００１４】
第２の発明は、透過照明式の表示板と、非発光形の表示素子と、この表示素子の裏面側に配設され夜間照明モード時に前記表示板と前記表示素子を照明する光源とを備え、前記表示板と前記表示素子の照明モードを、前記表示素子のみが照明される昼間照明モードと、前記表示板と前記表示素子の両方が照明される夜間照明モードと、テールキャンセルスイッチのＯＮによって前記表示板と前記表示素子の両方が照明されるテールキャンセル照明モードとし、前記夜間照明モードに対応した電圧切替え制御信号または前記テールキャンセル照明モードに対応した電圧切替え制御信号を前記テールキャンセルスイッチの操作によって選択的に発生する電圧切替え制御信号発生回路と、前記光源を付勢する照明電圧を前記電圧切替え制御信号に応じて制御する照明電圧制御回路とを備え、前記テールキャンセル照明モードにおいて、前記表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くしたものである。
【００１５】
このような構造からなる計器用表示装置によると、テールキャンセル照明モードにおいて、表示素子の照明輝度が夜間照明モードにおける表示素子の照明輝度より高くなるので、表示素子の視認性を高くすることができる。
非発光形表示素子としては、ＬＣＤパネルが考えられる。発光形表示素子としては、蛍光表示管（ＶＦＤ）が考えられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る計器用表示装置の夜間照明モードとテールキャンセル照明モードを切り替える回路の一実施の形態を示す図である。なお、従来技術の欄で示した構成部材と同一のものについては、同一符号をもって示し、その説明を適宜省略する。
【００１７】
本実施の形態においては、図３〜図５に示した計器用表示装置１の照明モードを昼間照明モード、夜間照明モード、テールキャンセル照明モードの３モードとし、テールキャンセル照明モードを図１に示す切替え回路によってＯＮ、ＯＦＦさせるようにしている。したがって、計器用表示装置１自体は、従来のものと全く同一構造であり、第２の光源１３の電圧制御の方式が従来装置と異なっている。
【００１８】
図３〜図５において、表示板３は、ポリカーボネート樹脂等の透光性を有する材料によってシート状に形成され、表面に前記絵柄３１、ローマ字および数字３２以外にも前記回転計７、速度計８、ウォーニングインジケータ９、シグナルランプの方向指示、前照灯のビーム切替え等に必要な数字３５，３６、目盛り３９、記号３７，３８等が表示部として表示されている。これらの表示部のうち、回転計７と速度計８の表示部である数字３５，３６と目盛り３９の周囲部分３９ａは、指針４１，４２の軸を中心とする同一円周上にそれぞれ遮光膜の印刷、その他の方法によって形成されることにより光不透過部を形成している。また、回転計７と速度計８の表示領域４３Ａ，４３Ｂのうち、数字３５，３６と目盛り３９の周囲部分３９ａを除く部分（図３に斜線で示す領域）および目盛り３９は、透光性を有する白色半透明な印刷が施されることにより、透過発光部４５Ａ，４５Ｂをそれぞれ形成している。これらの透過発光部４５Ａ，４５Ｂは、夜間照明モードにおいて前記第２の光源１３によって照明される。
【００１９】
前記表示領域４３Ａ，４３Ｂより外側の領域４４は光不透過部を形成しており、前記ウォーニングインジケータ９の絵柄３１と、トランスミッションインジケータ１０の「Ｐ」、「Ｒ」・・・、「２」等のローマ字と数字３２と、シグナルランプの方向指示、前照灯のビーム切替え等に必要な記号３７，３８が表示されている。これらの絵柄３１、ローマ字および数３２および記号３７，３８は、いずれも透光性を有する表示部を形成している。また、各ローマ字と数字３２の近傍には小さな円形の光透過部４６が形成されている。
【００２０】
前記ウォーニングインジケータ９の絵柄３１は、当該絵柄によって表す警告を発する事態が発生したとき各絵柄毎にケース前面側に配設した図示しない光源によって照明されるように構成されている。
【００２１】
前記トランスミッションインジケータ１０の「Ｐ」、「Ｒ」・・・、「２」等のローマ字と数字３２は、夜間照明時に前記第２の光源１３によって照明される。一方、各ローマ字と数字３２に近接して形成された円形の各光透過部４６は、各光透過部毎にケース前面側に配設した光源５０（図５）によって選択的に照明されるように構成されている。この光源５０は、前記ケース２の前面に各ローマ字と数字３２毎に画成した光源収納凹部５１内にそれぞれ収納されており、これによって各光源５０が当該光透過部４６以外の光透過部を照明しないようにしている。
【００２２】
同じく、前記シグナルランプの方向指示、前照灯のビーム切替えの表示部を形成する前記記号３７，３８も、各記号毎にケース前面側に配設した図示しない光源によって照明されるように構成されている。
【００２３】
このような計器用表示装置１は、３つの照明モード、すなわち▲１▼昼間照明モード、▲２▼夜間照明モード、▲３▼テールキャンセル照明モードに切り替えられる。昼間照明モードは、昼間に第１の光源１２によってＬＣＤパネル１１のみを照明するモードで、テールランプが点灯してないときの照明モードである。夜間照明モードは、テールランプを点灯しているときに第２の光源１３（１３Ａ，１３Ｂ）によって表示板３とＬＣＤパネル１１の両方を照明するモードである。昼間照明モードと夜間照明モードは、テールスイッチをＯＮ、ＯＦＦ操作したとき、その信号（テール信号）が計器用表示装置１の電気回路に送出されることにより自動的に切り替わる。
【００２４】
テールキャンセル照明モードは、手動操作によって夜間照明モードから切り替えられる照明モードで、主として昼間ではあるがテールランプを点灯して走行しているときに用いられる照明モードである。このため、前記夜間照明モードと同様に第２の光源１３によって表示板３とＬＣＤパネル１１の両方を照明するが、第２の光源１３に加える電圧を夜間照明モードにおける電圧よりも高くしている点で夜間照明モードと異なっている。光源１３の電圧を高くする理由は、昼間は周囲が明るくて見え難くなるため、光源１３の輝度を高くして増光し、夜間照明モードより明るく照明するためである。夜間照明モードからテールキャンセル照明モードへの切替え（またはこの逆の切替え）は、運転手が手動によってＴ／Ｃスイッチを操作することにより行われる。
【００２５】
次に、図１に基づいて夜間照明モードとテールキャンセル照明モードを切り替える具体的な電気回路について説明する。同図において、符号６０はＴ／Ｃスイッチ、６１は電圧切替信号発生回路、６２は照明電圧制御回路である。Ｔ／Ｃスイッチ６０は、運転席の前面側に位置するダッシュボード等に取付けられており、手動によって操作される。電圧切替信号発生回路６１は、夜間照明モードに対応した第１の電圧切替制御信号（例えば高い電圧）またはテールキャンセル照明モードに対応した第２の電圧切替制御信号（例えば低い電圧）を前記Ｔ／Ｃスイッチ６０の操作によって選択的に発生させ、前記照明電圧制御回路６２に出力する。初期状態（すなわち前記Ｔ／Ｃスイッチ６０の手動による操作をまだ行っていない状態）では、夜間照明モードに対応した第１の電圧切替制御信号を発生しており、前記Ｔ／Ｃスイッチ６０を１度プッシュすると第２の電圧切替制御信号を発生し、Ｔ／Ｃスイッチ６０をさらに１度プッシュすると第１の電圧切替制御信号を発生し、Ｔ／Ｃスイッチ６０をさらにまた１度プッシュすると第２の電圧切替制御信号を発生するというように、Ｔ／Ｃスイッチ６０をプッシュする毎に電圧切替制御信号を交互に一方の状態から他方の状態へと切り替えて発生する。
【００２６】
図示の電圧切替信号発生回路６１は、ＣＰＵを含むこともある回路６４と、抵抗Ｒ１，Ｒ２と、コンデンサＣとを備え、Ｔ／Ｃスイッチ６０がプッシュされると、接点Ｓ１，Ｓ２間が閉路されている間は回路６４の入力端ＩＮには短絡信号が加わる。回路６４は、この短絡信号によって、その出力端ＯＵＴに発生される電圧切替制御信号が一方（第１または第２）の状態から他方（第２または第１）の状態へと切り替わるよう構成されている。
【００２７】
前記照明電圧制御回路６２は、前記第２の光源１３を付勢する照明電圧を、前記電圧切替信号発生回路６１からの電圧切替制御信号に応じて制御する制御回路であって、ＮＰＮ型とＰＮＰ型からなる３つのトランジスタＴＲ1 ，ＴＲ2 ，ＴＲ3 、２つのツェナーダイオードＺ1 ，Ｚ2 、２つの抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 、および１のダイオードＺ3 を有し、夜間照明モードにおいては第２の光源１３に低い電圧Ｖ1 を加え、テールキャンセル照明モードにおいては前記電圧Ｖ1 より高い電圧Ｖ2 （Ｖ1 ＜Ｖ2 ）を加える。低い電圧Ｖ1 は、例えば１０．５Ｖで、高い電圧Ｖ2 は、例えば１３．５Ｖである。トランジスタＴＲ1 のベースは回路６４の出力端ＯＵＴに接続されている。抵抗Ｒ3 と２つのツェナーダイオードＺ1 ，Ｚ2 は直列に接続され、ツェナーダイオードＺ1 ，Ｚ2 間にトランジスタＴＲ1 のコレクタが接続され、抵抗Ｒ3 とツェナーダイオードＺ1 間にトランジスタＴＲ3 のベースが接続されている。トランジスタＴＲ2 のベースとコレクタは、トランジスタＴＲ3 のコレクタと光源１３にそれぞれ接続されている。
【００２８】
通常の夜間照明時には、電圧切替信号発生回路６１は夜間照明モードに対応した電圧切替え制御信号（高い電圧）を照明電圧制御回路６２に出力する。したがって、照明電圧制御回路６２は、トランジスタＴＲ1 がＯＮ状態となり、ツェナーダイオードＺ1 のみで決まる電圧（低い電圧Ｖ1 ）を第２の光源１３に出力する。このときの表示装置の見栄えは、図６（ｂ）に示した従来の表示装置の夜間照明モードにおける見栄えと同じである。
【００２９】
次に、夜間照明モードにおいてＴ／Ｃスイッチ６０を１回プッシュして接点Ｓ1 と接点Ｓ2 を接触させると、電圧切替え制御信号発生回路６１はテールキャンセル照明モードに対応した電圧切替え制御信号（低い電圧）を照明電圧制御回路６２に出力し、トランジスタＴＲ1 をＯＦＦにする。したがって、照明電圧制御回路６２は、２つのツェナーダイオードＺ1 ，Ｚ2 で決まる電圧（高い電圧Ｖ2 ）を第２の光源１３に出力する。この結果、夜間照明モードからテールキャンセル照明モードに切り替わり、第２の光源１３の輝度が高くなって光量が増加し、表示板３とＬＣＤパネル１１を夜間照明モードよりも明るく照明する。再度Ｔ／Ｃスイッチ６０をプッシュすると、元の夜間照明モードに戻る。
【００３０】
図２にテールキャンセル照明モードにおける見栄えを示す。この図からも明らかなように、表示板３が見えなくなったりすることがなく、図６（ｂ）に示した夜間照明モードと同様に表示板３とＬＣＤパネル１１を良好に照明することができる。したがって、昼間にテールランプを点灯し、昼間照明モードから夜間照明モードに切り替わったとき、Ｔ／Ｃスイッチ６０を操作してテールキャンセル照明モードに切り替えると、昼間であっても表示板３とＬＣＤパネル１１の照明が良好で、視認性を向上させることができる。すなわち、回転計７、速度計８等は周囲の外光が反射することにより、かつ光源１３によって照明されることにより視認される。したがって、走行中に周囲が暗くなってきても表示板３は良好に視認される。また、ＬＥＤパネル１１は夜間照明時よりも明るく照明されるため、周囲が明るくとも見え難くなることはない。
【００３１】
なお、上記した実施の形態においては、光源の数として第１の光源１２を１個、第２の光源１３を２個用いた例を示したが、本発明はこれに何等特定されるものではない。
また、本発明は上記した実施の形態に何等限定されるものではなく、例えば図１に示した電圧切替信号発生回路６１、照明電圧制御回路６２を変更することが可能であり、要は夜間照明モードとテールキャンセル照明モードをＴ／Ｃスイッチ６０によって切替え可能に構成し、テールキャンセル照明モードにおいて、表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くするようにしたものであればよい。
【００３２】
また、本発明においては、表示素子として非発光形表示素子に限らず、発光形の素子、例えば、ＶＦＤを用いてもよい。
さらに、光源１３としては、白熱電球に限らず、ＬＥＤ、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）等であってもよい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る計器用表示装置は、透過照明式の表示板と、発光形または非発光形の表示素子とを備え、前記表示板と前記表示素子の照明モードを、前記表示素子のみが照明される昼間照明モードと、前記表示板と前記表示素子の両方が照明される夜間照明モードと、テールキャンセルスイッチのＯＮによって前記表示板と前記表示素子の両方が照明されるテールキャンセル照明モードとし、前記テールキャンセル照明モードにおいて、前記表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くなるように構成したので、昼間にテールランプを点灯して走行していても、夜間照明モードからテールキャンセル照明モードに切り替えることにより、表示板と表示素子を良好に照明することができ、表示装置の視認性を向上させることができる。また、夜間照明モードとテールキャンセル照明モードの明るさが変わるため、フロントポジションインジケータを設ける必要がなく、欧州の法規にも適合させることができる。さらに、Ｔ／ＣスイッチがＯＮで表示板が照明状態となるので、Ｔ／ＣスイッチがＯＮのままテールスイッチをＯＮとした場合でも表示板が全く見えなくなることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明に係る計器用表示装置の夜間照明モードとテールキャンセル照明モードを切り替える回路の一実施の形態を示す図である。
【図２】 テールキャンセル照明モードにおける見栄えを示す図である。
【図３】 従来の計器用表示装置を示す正面図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図で、（ａ）は昼間照明モードにおける照明状態を示す断面図、（ｂ）は夜間照明モードにおける照明状態を示す断面図である。
【図５】 図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】 従来装置における見栄えを示す図で、（ａ）は昼間照明モードにおける見栄え、（ｂ）は夜間照明モードにおける見栄え、（ｃ）はＴ／Ｃ照明モードにしたときの見栄えを示す図である。
【符号の説明】
２…ケース、３…表示板、４…見返し板、７…回転計、８…速度計、１１…ＬＣＤパネル（液晶表示装置）、１２…第１の光源、１３…第２の光源、１４…導光板、３０…計器用表示装置、６０…Ｔ／Ｃスイッチ、６１…電圧切替信号発生回路、６２…照明電圧制御回路。

Claims (2)

1. 透過照明式の表示板と、発光形または非発光形の表示素子とを備え、
   前記表示板と前記表示素子の照明モードを、前記表示素子のみが照明される昼間照明モードと、前記表示板と前記表示素子の両方が照明される夜間照明モードと、テールキャンセルスイッチのＯＮによって前記表示板と前記表示素子の両方が照明されるテールキャンセル照明モードとし、前記テールキャンセル照明モードにおいて、前記表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くしたことを特徴とする計器用表示装置。
2. 透過照明式の表示板と、非発光形の表示素子と、この表示素子の裏面側に配設され夜間照明モード時に前記表示板と前記表示素子を照明する光源とを備え、前記表示板と前記表示素子の照明モードを、前記表示素子のみが照明される昼間照明モードと、前記表示板と前記表示素子の両方が照明される夜間照明モードと、テールキャンセルスイッチのＯＮによって前記表示板と前記表示素子の両方が照明されるテールキャンセル照明モードとし、
   前記夜間照明モードに対応した電圧切替え制御信号または前記テールキャンセル照明モードに対応した電圧切替え制御信号を前記テールキャンセルスイッチの操作によって選択的に発生する電圧切替え制御信号発生回路と、前記光源を付勢する照明電圧を前記電圧切替え制御信号に応じて制御する照明電圧制御回路とを備え、前記テールキャンセル照明モードにおいて、前記表示素子の照明輝度を夜間照明モードにおける前記表示素子の照明輝度より高くしたことを特徴とする計器用表示装置。

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