JP5083525B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示器などのフラットパネルディスプレイと呼ばれる表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータとを備えた車両用表示装置に関する。

従来の車両用表示装置は特許文献１に開示されるものがある。この車両用表示装置は、表示器と、この表示器の前方に配設される実体メータとを備えている。そして、前記実体メータを移動させる移動機構を備えている。
独国特許得出願公開第１０３３１１３１号明細書

しかしながら、従来の車両用表示装置では、前記移動機構が正常な動作を行えなくなった場合（例えば、前記移動機構が途中で停止するなど）、前記実体メータで正常な表示ができないといった問題点があった。特に、実体メータが速度計である場合は、速度を正しく表示できないといった問題点があった。

そこで、本発明は、前述した問題点に着目し、移動機構が正常に動作せず実体メータでは速度を正しく表示できない場合であっても、速度表示を行うことが可能な車両用表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータと、前記実体メータを第１の位置と第２の位置とに移動させる移動機構と、前記表示器、前記実体メータ及び前記移動機構を制御する制御手段とを備え、前記表示器が目盛や文字などの意匠を表示し、前記実体メータに設けた指針で前記目盛や文字などの意匠を指示することによって速度表示を行う車両用表示装置であって、移動機構の動作状態を監視する位置検出手段を設け、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が適正であるか否かを判定し、異常と判定した場合に前記表示器で速度表示を行うものである。

また、本発明は、表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータと、前記実体メータを第１の位置と第２の位置とに移動させる移動機構と、前記表示器の周囲に配置した他の表示器と、前記表示器、前記実体メータ、前記移動機構及び前記他の表示器を制御する制御手段とを備え、前記表示器が目盛や文字などの意匠を表示し、前記実体メータに設けた指針で前記目盛や文字などの意匠を指示することによって速度表示を行う車両用表示装置であって、移動機構の動作状態を監視する位置検出手段を設け、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が適正であるか否かを判定し、異常と判定した場合に前記他の表示器で速度表示を行うものである。

また、本発明は、前記位置検出手段は、前記移動機構の前記第１の位置を検出する第１の位置検出手段と、前記移動機構の前記第２の位置を検出する第２の位置検出手段とを少なくとも備え、前記制御手段は、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態を検出するものである。

また、本発明は、前記制御手段は、前記移動機構が前記第１と第２の位置との間で停止したと判定した場合に前記実体メータによって隠蔽されない前記表示器の表示領域において速度表示を行うものである。

また、本発明は、前記移動機構の異常を報知する報知手段を備え、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が異常と判定した場合に前記報知手段を作動させるものである。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、移動機構が正常に動作せず実体メータでは速度を正しく表示できない場合であっても、速度表示を行うことが可能な車両用表示装置を提供することができる。

以下、添付図面に基づいて本発明の第１実施形態を説明する。

車両用表示装置Ｄは、図１の左から燃料計ＦＵ、エンジン回転計ＴＡ、速度計ＳＰ及びエンジン冷却水温計ＴＥの４つの指針式計器を備えている。

この４つの指針式計器の中で、燃料計ＦＵとエンジン冷却水温計ＴＥとは従来周知の構造であるので説明は省略する。本発明の特徴を、エンジン回転計ＴＡと速度計ＳＰのうち、特に速度計ＳＰを用いて説明する。

車両用表示装置Ｄは、表示器１と、実体メータ２と、支持体３及び移動機構４とから主に構成されている。なお、５はバイザーであり、６は前面パネルであり、２１と２２は、表示器１とは、別に独立して設けた他の表示器である。

表示器１はフラットパネルディスプレイと呼ばれるものであり、本実施形態においては、液晶表示器である。液晶表示器を構成する液晶表示素子は自ら発光しないので、この表示器１には、図示しない光源が内蔵されている。この表示器１の液晶表示素子はドットマトリックス状に形成されており、実体メータ２の後述する指針が指示する目盛や文字などの意匠１ａや車両に関する情報などを表示するものである。車両情報としては、車両の速度、エンジン回転数、車両に関する警報（車間距離警報１ｃなど）、車両の外気温度、ナビゲーション用の地図や案内表示及び車両の外界の映像などである。例えば、図３に示すものは、車両の速度表示１ｂと車間距離警報１ｃとである。

実体メータ２は表示器１の前方に配設されており、本実施形態では、指針２ａと計器本体２ｂとで構成されている。なお、計器本体２ｂはケース２ｃによって覆われている。また、ケース２ｃ内には指針２ａを照明する光源２ｄを備えている。光源２ｄは発光ダイオードなどが小型で好適である。指針２ａは指示部２ａ１と指針キャップ２ａ２とで構成されている。計器本体２ｂはステッピングモータや交差コイル式の電動機であり、指針２ａを回転駆動するものである。

支持体３は無色透明な合成樹脂製の平板形状である。この支持体３は、図１、２で示すように、第１の位置では表示器１の前方に位置しており、表示器１の表示像である意匠１ａを透過するものであり、支持体３全体が可視部を構成している。また、支持体３は、図２で示すように、その前方（図２において左側）に実体メータ２が固定されている。また、支持体３の前方には実体メータ２の他に、枠状部７を備えている。この枠状部７は遮光性の合成樹脂からなり環状である。この枠状部７は実体メータ２の指針２ａの回転軌跡より大きく形成されており、実体メータ２の表示領域を示すものである。また、７ａは実体メータ２のケース２ｃと枠状部７とを連結する連結部である。

また、枠状部７と連結部７ａとは、計器本体２ｂと図示しない外部回路とを電気的に接続する図示しない配線部材を覆い隠すものでもある。

また、支持体３の両側面の上下には、ガイドピン３ａ、３ｂが設けられている。このガイドピン３ａ、３ｂは支持体３の移動を案内するものである。

移動機構４は支持体３を移動させることで実体メータ２を移動させるもので、実体メータ２を図１、２で示す第１の位置と、図３、４で示す第２の位置とに移動させるものである。移動機構４は、支持体３のガイドピン３ａ、３ｂをそれぞれ案内するガイドレール４ａ、４ｂと、支持体３を移動させる駆動源であるモータ４ｃと、支持体３とモータ４ｃとを連結する連結部材であるワイヤ４ｄとで、主に構成されている。本実施形態ではモータ４ｃにサーボモータを用いている。なお、４ｅはローラーであり、ワイヤ４ｄを案内するものである。４ｆ、４ｇは、移動機構４の動作状態を監視する位置検出手段であり、本実施形態では、支持体３の位置を検出することによって、移動機構４の動作状態を監視している。位置検出手段４ｆ、４ｇは、光学センサなどが好適であり、位置検出手段４ｆ、４ｇは、実体メータ２が第１の位置であることを検出する第１の位置検出手段４ｆと、実体メータ２が第２の位置であることを検出する第２の位置検出手段４ｇとで構成されている。

ガイドレール４ａは金属からなり、適宜手段によって車両用表示装置Ｄに固定されている。ガイドレール４ａはガイドピン３ａが貫通する貫通孔４ａ１を備えている。ガイドレール４ａは表示器１の板面方向に対して、ほぼ垂直方向に設けられている。

ガイドレール４ｂは合成樹脂からなり、車両用表示装置Ｄの燃料計ＦＵやエンジン冷却水温計ＴＥを設けた合成樹脂からなる見返しに一体に形成されている。ガイドレール４ｂはガイドピン３ｂが移動する溝４ｂ１を備えている。ガイドレール４ｂは表示器１の板面方向に対して、水平方向に設けられている。

モータ４ｃは、ワイヤ４ｄを巻き取るためのローラー４ｃ１を備えている。このローラー４ｃ１には、ワイヤ４ｄの一端が固定されている。モータ４ｃが回転することによって、ワイヤ４ｄを巻き上げて支持体３を移動させるものである。

ワイヤ４ｄは金属製であり、一端はモータ４ｃのローラー４ｃ１に固定されており、他端は支持体３のガイドピン３ａに固定されている。

以上の構成によって、移動機構４のモータ４ｃを駆動することによって、ワイヤ４ｄを巻き上げて支持体３を移動させるものである。ワイヤ４ｄを巻き上げる前では、支持体３は表示器１の板面方向と平行で、実体メータ２は、第１の位置であり、ワイヤ４ｄを巻き上げた後は、支持体３は表示器１の板面方向に対して垂直方向で、実体メータ２は、第２の位置となり、支持体３はおよそ直角に回転する。また、本実施例では、支持体３は移動機構４によって上側に移動される。

バイザー５は合成樹脂からなり、燃料計ＦＵ、エンジン回転計ＴＡ、速度計ＳＰ、エンジン冷却水温計ＴＥ及び表示器１を囲むように設けられたものであり、バイザー５は車両用表示装置Ｄの表示範囲を定めるものである（図１、３及び５を参照）。

バイザー５は、表示器１の前方上側に収納部５ａを備えている。この収納部５ａは凹部からなり、移動した実体メータ２と支持体３とを収納するものである。この収納部５ａに実体メータ２が収納されることによって、実体メータ２は前記表示範囲外へと移動する。なお、本実施形態では、実体メータ２は、表示器１の板面方向に対して垂直方向から見た場合に、収納部５ａに完全に収納され、車両用表示装置の表示範囲内には実体メータ２が全く視認できなくなる。なお、本実施形態のように、実体メータ２を全て視認できなくする必要はなく、表示器１の表示に影響を与えない範囲で、一部が表示範囲内に視認されていてもよい。

前面パネル６は光透過性の合成樹脂からなり、本実施形態では黒色である。なお、前面パネル６は黒色に限定されるものではなく、暗色系統の色であれば濃紺などの色であってもよい。

８は、前面パネル６の前方側に設けられる車両のダッシュボードである。

他の表示器２１と２２とは、液晶表示素子からなり、表示器１の周囲に配置してある。この他の表示器２１と２２とは、表示器１と異なり、日の字型のセグメントを備えた表示器２１、２２である。通常は、車両の走行距離や外気温度などを表示するものであり、非常用に、車両の速度を表示することもできるように、「ｋｍ／ｈ」のセグメントを備えている。

次に、車両用表示装置Ｄのシステム構成を説明する。

車両用表示装置Ｄは、表示器１、実体メータ２、移動機構４、第１の位置検出手段４ｆ、第２の位置検出手段４ｇ及び制御手段１０を備えている。制御手段１０はマイクロコンピュータからなり、表示器１、実体メータ２及び移動機構４を制御するものである。

車両用表示装置Ｄは、車両に設けたエンジンなどの制御を行う車両用制御手段１１と接続されている。この車両用制御手段１１には、電源オンとオフ及びアクセサリー電源を検出するイグニッションスイッチ１２と、ドア開閉検出センサ１３、ドアロック検出センサ１４、車間距離センサ１５及び車速センサ１６と接続している。

イグニッションスイッチ１２は、電源オフ（いわゆるイグニッションオフ）、アクセサリー電源及び電源オン（いわゆるイグニッションオン）の各状態を検出し、それぞれの信号を車両用制御手段１１に送るものである。

ドア開閉検出センサ１３は、車両のドアの状態が開いているのか閉じられているのかを検出するものである。

ドアロック検出センサ１４は、車両のドアロックの状態が施錠されているのか解除されているのかを検出するものである。

車間距離センサ１５は、車両の前方に他の車両が存在する時の車間距離をミリ波などを用いて計測するものである。

車速センサ１６は、車両の車輪あるいはトランスミッションのギアなどの回転に伴い、パルスを発生するものである。

本実施形態では、イグニッションスイッチ１２、ドア開閉検出センサ１３、ドアロック検出センサ１４、車間距離センサ１５及び車速センサ１６の検出信号は、全て車両用制御手段１１を介して、制御手段１０に送られているが、制御手段１０に、直接接続する構成であってもよい。

次に本実施形態の車両用表示装置Ｄの動作について説明する。

車両用表示装置Ｄは、実体メータ２の位置が、図１、２に示すように、実体メータ２が表示器１の前方に位置する第１の位置と、図３、４に示すように、実体メータ２が収納部５ａに収納された第２の位置とに移動可能である。

車両用表示装置Ｄは、通常使用時は、実体メータ２を第１の位置とし、表示器１で表示すべき情報が存在する時は、実体メータ２を第２の位置とする。表示器１で表示すべき情報とは、重要な情報であり、本実施形態においては、例えば、車間距離警報である。これは、車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となった時に、制御手段１０が警告を行うと判定し、実体メータ２を第１の位置から第２の位置へと移動させ、表示器１に車間距離警報１ｃを表示して、前方車両との車間距離が短いことを知らせる。

実体メータ２が、例えば、第１の位置から第２の位置へ、あるいは、第２の位置から第１の位置へ移動中に、何らかの原因によって停止するなどの移動機構４の動作状態が異常と判定した場合に、例えば、図５で示すように、第１の位置と第２の位置との間で、移動機構４が停止した場合は、表示器１に速度表示１ｂを行うものである。

表示器１において、速度表示１ｂを行う位置は、表示器１の前方に位置する実体メータ２が表示を妨げないように、実体メータ２によって隠蔽されない表示器１の表示領域において速度表示１ｂを行うものである。本実施形態においては、支持体３は無色透明な合成樹脂から形成されているため、支持体３を通しても表示器１にて表示した速度表示１ｂを視認可能ではあるが、あえて、実体メータ２を固定した支持体３によっても隠蔽されない位置にて、速度表示１ｂを表示している。これは、速度表示１ｂが支持体３の端部にかかり、支持体３による光の屈折などによって視認性が阻害されることを防止するためである。

また、この時、移動機構４の異常を報知するために、表示器１にて、異常を報知する警告表示１ｄを行う。本実施形態では、表示器１が報知手段を兼ねている。なお、報知手段としては、ブザーやスピーカなどを設け、音によって異常を報知してもよい。また、スピーカにおいては、音声よって異常を報知することもできる。

以上の車両用表示装置Ｄの動作に関する制御手段１０の処理を、図７を用いて説明する。

前述した車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となった時に、制御手段１０が警告を行うと判定し、実体メータ２を第１の位置から第２の位置へと移動させる場合を例にとって説明する。

この処理では、制御手段１０が、車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となり、車間距離を行うと判定した時に、図７の処理がスタートする。

ステップＳ１において、制御手段１０は、実体メータ２を移動させるために移動機構４のモータ４ｃを駆動する。

ステップＳ２において、制御手段１０は、移動機構４のモータ４ｃからのフィードバック信号により異常検出の有無を判定する。異常が検出されなかったら、ステップＳ３へ進み、異常が検出されたら、ステップＳ５へ進む。

ステップＳ３において、制御手段１０は、第２の位置検出手段４ｇからの信号により実体メータ２が第２の位置であるかを判定する。ここで、実体メータ２が第２の位置ではないと判定すると、ステップＳ２へ戻り、また、実体メータ２が第２の位置であると判定すると、ステップＳ４へ進む。

ステップＳ４において、制御手段１０は、モータ４ｃを停止させて、処理を終了する。

ステップＳ５において、制御手段１０は、モータ４ｃを停止させる。

ステップＳ６において、制御手段１０は、モータ４ｃからの信号に基づいて、実体メータ２と支持体３との位置を検出する。

ステップＳ７において、制御手段１０は、ステップＳ６で求めた実体メータ２と支持体３との位置から、表示器１において、実体メータ２と支持体３とで覆われていない領域を求める。

ステップＳ８において、制御手段１０は、ステップＳ７で求めた表示器１の領域に、速度表示１ｂを行う。

ステップＳ９において、制御手段１０は、車両用表示装置Ｄの異常を報知する警告表示１ｄを行い、処理を終了する。

なお、本実施形態では、実体メータ２の第１の位置と第２の位置とを検出するために、第１、第２の位置検出手段４ｆ、４ｇを設けたが、移動機構４のモータ４ｃであるサーボモータを位置検出手段とし、実体メータ２の位置を検出するようにしてもよい。このように構成したことによって、部品点数を削減することができる。

以上のように構成したことによって、移動機構４が正常に動作しない場合であっても、速度表示を行うことが可能な車両用表示装置Ｄを提供することができる。

また、移動機構４が動作の途中で停止したと判断した場合に、実体メータ２によって隠蔽されない表示器１の表示領域を使って速度表示１ｂを行うことで、速度表示１ｂを最適に表示でき、ドライバーにわかりやすい情報を提示することができる。

また、移動機構４の動作が異常であった場合に報知手段を作動させることで、すみやかにドライバーに異常を知らせて注意を喚起するとともに、修理の手配等を促すことができる。

次に、本発明の第２実施形態を図８を用いて説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、第１実施形態でモータ４ｃにサーボモータを用いていたのに代えて、ステッピングモータを用いた点と、車両用表示装置Ｄの制御手段１０にカウンタを設けた点である。

以下、本実施形態の車両用表示装置Ｄの動作に関する制御手段１０の処理を説明する。

第１実施形態と同様に、前述した車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となった時に、制御手段１０が警告を行うと判定し、実体メータ２を第１の位置から第２の位置へと移動させる場合を例にとって説明する。

車間距離センサ１５からの計測値が所定の値となり、制御手段１０が、車間距離を行うと判定した時に、図８の処理がスタートする。

ステップＳ１１において、制御手段１０は、前記カウンタをクリアする。

ステップＳ１２において、制御手段１０は、実体メータ２を移動させるために移動機構４のモータ４ｃを駆動する。

ステップＳ１３において、制御手段１０は、前記カウンタをスタートさせてカウントを開始する。

ステップＳ１４において、制御手段１０は、前記カウンタが所定時間経過したか否かを判定する。これは、実体メータ２が第１の位置から第２の位置へと移動する時間を計測するものである。所定時間未満の場合は、ステップＳ１５へ進み、所定時間以上経過した場合は、ステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１５において、制御手段１０は、第２の位置検出手段４ｇからの信号により実体メータ２が第２の位置であるかを判定する。ここで、実体メータ２が第２の位置ではないと判定すると、ステップＳ１４へ戻り、また、実体メータ２が第２の位置であると判定すると、ステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６において、制御手段１０は、モータ４ｃを停止させて、処理を終了する。

ステップＳ１７において、制御手段１０は、所定時間以上経過しても、実体メータ２が第２の位置に到達していないとみなし、移動機構４のモータ４ｃの異常を検出する。

ステップＳ１８において、制御手段１０は、モータ４ｃを停止させる。

ステップＳ１９において、制御手段１０は、表示器１で速度表示１ｂを行う。

ステップＳ２０において、制御手段１０は、車両用表示装置Ｄの異常を報知する警告表示１ｄを行い、処理を終了する。

以上のように構成したことによって、移動機構４が正常に動作しない場合であっても、速度表示１ｂを行うことが可能な車両用表示装置Ｄを提供することができる。

また、移動機構４の動作が異常であった場合に報知手段を作動させることで、すみやかにドライバーに異常を知らせて注意を喚起するとともに、修理の手配等を促すことができる。

実体メータ２の位置検出手段を少なくとも２つのセンサで行うことができ、サーボモータに対して安価なステッピングモータを用いることができ、コストを抑制することができる。

なお、前記実施形態においては、表示器１にて速度表示１ｂを行っていたが、前記実施形態に限定されるものではなく、他の表示器２１、２２にて、速度表示１ｂを表示してもよい。

本発明の第１実施形態の車両用表示装置の通常時の正面図。 図１中Ｘ−Ｘ線の断面図。 同実施形態の車両用表示装置の収納時の断面図。 図３中Ｙ−Ｙ線の断面図。 同実施形態の実体メータ移動中の正面図。 同実施形態の車両用表示装置のシステム構成を示す図。 同実施形態のフローチャート図。 同発明の第２実施形態のフローチャート図。

符号の説明

１ 表示器（フラットパネルディスプレイ）
１ａ 意匠
１ｂ 速度表示
１ｄ 警報表示
２ 実体メータ
２ａ 指針
２ｄ 光源
３ 支持体（透光性パネル）
４ 移動機構
４ｆ 第１の位置検出手段
４ｇ 第２の位置検出手段
５ バイザー
５ａ 収納部
６ 前面パネル
７ 枠状部
８ ダッシュボード
１０ 制御手段
１１ 車両用制御手段
１２ イグニッションスイッチ
１３ ドア開閉検出センサ
１４ ドアロック検出センサ
１５ 車間距離センサ
Ｄ 車両用表示装置
ＦＵ 燃料計
ＳＰ 速度計
ＴＡ エンジン回転計
ＴＥ エンジン冷却水温計

Claims (5)

1. 表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータと、前記実体メータを第１の位置と第２の位置とに移動させる移動機構と、前記表示器、前記実体メータ及び前記移動機構を制御する制御手段とを備え、前記表示器が目盛や文字などの意匠を表示し、前記実体メータに設けた指針で前記目盛や文字などの意匠を指示することによって速度表示を行う車両用表示装置であって、移動機構の動作状態を監視する位置検出手段を設け、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が適正であるか否かを判定し、異常と判定した場合に前記表示器で速度表示を行うことを特徴とする車両用表示装置。
   
2. 表示器と、前記表示器の前方に配設される実体メータと、前記実体メータを第１の位置と第２の位置とに移動させる移動機構と、前記表示器の周囲に配置した他の表示器と、前記表示器、前記実体メータ、前記移動機構及び前記他の表示器を制御する制御手段とを備え、前記表示器が目盛や文字などの意匠を表示し、前記実体メータに設けた指針で前記目盛や文字などの意匠を指示することによって速度表示を行う車両用表示装置であって、移動機構の動作状態を監視する位置検出手段を設け、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が適正であるか否かを判定し、異常と判定した場合に前記他の表示器で速度表示を行うことを特徴とする車両用表示装置。
   
3. 前記位置検出手段は、前記移動機構の前記第１の位置を検出する第１の位置検出手段と、前記移動機構の前記第２の位置を検出する第２の位置検出手段とを少なくとも備え、前記制御手段は、前記第１の位置検出手段及び前記第２の位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態を検出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 前記制御手段は、前記移動機構が前記第１と第２の位置との間で停止したと判定した場合に前記実体メータによって隠蔽されない前記表示器の表示領域において速度表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
5. 前記移動機構の異常を報知する報知手段を備え、前記制御手段は、前記位置検出手段からの入力情報に基づいて前記移動機構の動作状態が異常と判定した場合に前記報知手段を作動させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用表示装置。

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