JP5818098B2 - 車両用計器装置 - Google Patents

Description

この発明は、立体感のある反射虚像の表示が可能な車両用計器装置に関するものである。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このインストルメントパネルの運転席側の部分や、運転席と助手席との間の部分などには、車両用計器装置が設けられている。

この車両用計器装置は、運転に必要な情報を表示するためのものであり、このような運転に必要な情報には、例えば、車両の速度や、エンジン回転数や、燃料残量や、エンジン冷却水温度や、各種の警告表示や、各種の案内表示などがある。

このような車両用計器装置では、一般に、文字板の指針回動領域に沿って指針が回動されるようにしたアナログ式のものが用いられている。

そして、この文字板の手前側に、指針の基部を覆うように中央表示部が設けられると共に、この中央表示部の表面側に、表示装置からの反射虚像を結像させるようにしたものも存在している（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−８５０５８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された車両用計器装置では、上記した中央表示部は、それ自身が目立たない、つや消し黒色の平板状のものとされており、単なる反射虚像の背景（スクリーン）として使われていた。

そのため、文字板の手前側に反射虚像が見えるものの、反射虚像は単なる平面的なものとしか視認することができず、表示効果が低かった。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、指針回動領域を有する文字板の手前側に、指針回動領域に沿って回動される指針の基部を覆うように中央表示部が設けられ、該中央表示部の表面側に、表示装置からの画像を反射虚像として結像させるよう構成された車両用計器装置において、前記中央表示部が、立体曲面形状とされたことを特徴とする。

請求項２に記載された発明は、上記において、前記中央表示部が、明色の表面を有するものとされたことを特徴とする。

請求項３に記載された発明は、上記において、少なくとも前記中央表示部の奥側に、間接照明を行う間接照明機構が設けられたことを特徴とする。

本発明によれば、請求項１に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような作用効果を得ることができる。即ち、車両用計器装置は、文字板の指針回動領域に沿って指針が回動されることにより、速度やエンジン回転数などの運転に必要な情報を表示することができる。そして、文字板の手前側に、指針の基部を覆うように設けられた中央表示部の表面側に、表示装置からの画像を反射虚像として結像させることにより、文字板の手前側に浮出した状態で反射虚像を視認させることができる。そして、上記した中央表示部を、立体曲面形状とすることにより、中央表示部の表面側に結像される反射虚像が平面的なものであっても、人間の脳が勝手に、上記した反射虚像を立体曲面形状の中央表示部と合成して認識することによって、あたかも立体的なものであるかのように錯覚させることができる。

請求項２に記載された発明によれば、上記構成によって、以下のような効果を得ることができる。即ち、中央表示部が、明色の表面を有することにより、（外光や照明光の中であっても）中央表示部を目立たせて、中央表示部と周囲の部分とのコントラストを際立たせることができるので、中央表示部の（立体）形状や奥行感が強調され、錯覚による立体視をより引起し易くすることができる。

請求項３に記載された発明によれば上記構成によって、以下のような効果を得ることができる。即ち、少なくとも中央表示部の奥側に、間接照明を行う間接照明機構が設けられたことにより、間接照明による照明効果を得ることができると共に、間接照明によって、（外光や照明光の中であっても）中央表示部をその周囲の部分からぼんやりと浮き上がらせることができるので、立体感をより強調することが可能となる。

本発明の実施例にかかる車両用計器装置を、側方から見た縦断面図である。 図１の車両用計器装置で間接照明を行った状態を示す斜視図である。 図１の車両用計器装置で直接照明を行った状態を示す斜視図である。 図１の車両用計器装置に反射虚像を結像させた状態（中央表示部の表示）を示す斜視図である。 図４とは別の反射虚像を結像させた状態（別の中央表示部の表示）を示す斜視図である。

以下、本実施の形態を具体化した実施例を、図面を用いて詳細に説明する。

図１〜図５は、この実施例およびその変形例を示すものである。

ここで、図１は、車両用計器装置の構造を示すものでる。また、図２〜図５は、その視覚効果を表すものであり、図２は間接照明時の状態、図３は、直接照明時の状態、図３は反射虚像を表示させた状態である。

＜構成＞以下、主に、図１を用いて、構成について説明する。

自動車などの車両には、車室内の前部にインストルメントパネルが設置されている。このインストルメントパネルの運転席側の部分や、運転席と助手席との間の部分などには、車両用計器装置１が設けられている。

この車両用計器装置１は、運転に必要な情報を表示するためのものであり、このような運転に必要な情報には、例えば、車両の速度や、エンジン回転数や、燃料残量や、エンジン冷却水温度や、各種の警告表示や、各種の案内表示などがある。

この場合、車両用計器装置１は、指針回動領域２を有する文字板３と、この指針回動領域２に沿って回動される指針４とを有するアナログ式のものとされる。

そして、この文字板３の手前側に、指針４の基部を覆うように中央表示部５が設けられる。そして、この中央表示部５の表面側に、表示装置６からの画像を反射虚像７として結像させるようにする。

ここで、上記についての補足説明を行なうと、上記した「車両用計器装置１」は、主に、上記した文字板３と、基板８とによって構成されている。文字板３と基板８とは、ミドルハウジング１１に設けられた取付部１１ａに対し、互いに間隔を有して平行に取付けられている。

また、ミドルハウジング１１の裏面側には、基板８を覆うようにリヤカバー１２が取付けられ、ミドルハウジング１１の表面側には、文字板３を覆うようにフロントハウジングが取付けられており、これらによって全体の外観形状が構成される。このフロントハウジングは、主に、フロントインナハウジング１３と、フロントアウタハウジング１４とによって構成されている。

そして、上記したフロントインナハウジング１３と、フロントアウタハウジング１４とは、組合せることにより、文字板３の外周を取囲んで手前側へ突出するフード部材としての機能を有するものとされている。このフード部材は、その内周面が、手前広がり、または、奥すぼまりとなるテーパ状に形成されている。また、フード部材は、外光を遮ると共に、表示を目立たせることができるように、例えば、黒色などの暗色系の樹脂材料によって構成されている。

なお、ミドルハウジング１１とリヤカバー１２との間、および、ミドルハウジング１１と、フロントインナハウジング１３およびフロントアウタハウジング１４との間は、それぞれボルト、ナットなどの締結部材１５ａ，１５ｂを用いて締結固定されている。

この場合、上記した「文字板３」は、ほぼリング状のものとされており、図２〜図５のいずれかに示すように、その外周側には目盛部（小目盛２ａや、中目盛２ｂなど）が設けられ、その内周側には、数値部２ｃが設けられて、上記した指針回動領域２を構成している。

この文字板３は、例えば、透明な樹脂製の板材の表面または裏面に、上記した目盛部や数値部２ｃを残して不透光性の層を印刷形成するなどによって形成される。このリング状の文字板３は、周方向の下側の部分を除くほぼ全周が、指針回動領域２とされている。なお、文字板３の周方向の下側の部分には、表示する情報の内容を示す表示などが形成される。

上記した「指針４」は、文字板３の手前側に、文字板３から浮いた状態で文字板３とほぼ平行に配設される。この指針４は、基板８の裏面側に取付けられた駆動装置１６によって回動されるようなっている。駆動装置１６には、ステッピングモータや交差コイル式のムーブメントなどが用いられる。そして、駆動装置１６の出力軸１６ａが、指針４の基部裏面側に設けられた軸取付部４ａに挿入固定されるようになっている。駆動装置１６の出力軸１６ａは、文字板３の指針回動領域２の中心に配置され、指針４は、この位置を中心として回動される。

そして、上記した「中央表示部５」は、ミドルハウジング１１の中央部分に設けられた支持部１７を介して、文字板３および指針４の手前側に浮出た状態となるように支持されている。

更に、文字板３表面側の外周部分には、リング状部材１８が設置され、このリング状部材１８の凹状に凹んだ内周面１８ａには、凹状に曲折された形状の大目盛１８ｂが、指針回動領域２に沿って複数突設されている。リング状部材１８は、ミドルハウジング１１（の取付部１１ａ）と、フロントインナハウジング１３との間に設置される。また、大目盛１８ｂは、文字板３の指針回動領域２の中心に対して放射状に延設される。

また、リング状部材１８の先端部とフロントインナハウジング１３との間には、透明または半透明の発光リング２１が取付けられている。

更に、フロントインナハウジング１３とフロントアウタハウジング１４との間には、表示装置６からの画像を中央表示部５の表面側に反射虚像７として結像させるためのハーフミラー２２を挟込むようにして取付けるようにしたミラー取付部２３が設けられる。

上記したハーフミラー２２は、表示装置６の画像を屈折させて、中央表示部５の表面側に反射虚像７を結像させると共に、車両用計器装置１の表示を乗員が手前側から視認できるようにするためのものである。この場合、ハーフミラー２２は、手前下がりで奥上がりに傾斜配置されている。

一方、フロントアウタハウジング１４には、その上側に表示装置６を設置するための表示装置設置部２４が設けられている。

なお、上記とは反対に、表示装置６をフロントアウタハウジング１４の下側に設置して、ハーフミラー２２を手前上がりで奥下がりに傾斜配置するようにしても良い。

更に、フロントアウタハウジング１４の先端部には、メッキリングなどの加飾部材２５が取付けられている。

以上が、車両用計器装置１の全体的な構造である。

そして、次に、上記した車両用計器装置１の照明構造について説明する。

この車両用計器装置１には、図３〜図５に示すような直接照明を行うための直接照明機構と、図２に示すような間接照明を行うための間接照明機構とが設けられている。

このうち、上記した直接照明機構のために、基板照明用光源３１と、指針照明用光源（図示せず）と、発光リング照明用光源３３との３種類の光源が備えられている。このうち、基板照明用光源３１は、基板８の表面側に文字板３と対向するように取付けられている。そして、基板照明用光源３１と文字板３との間には、基板照明用光源３１からの光を拡散させて光量を調整すると共に均一化するための第１の拡散板３４が設置されている。

また、指針照明用光源（図示せず）は、特に図示しないが、基板８の表面などに、指針４の基部へ向けて設置される。

更に、発光リング照明用光源３３は、ミドルハウジング１１の内側面に設置されている。そして、上記したフロントインナハウジング１３との内周面と、上記したリング状部材１８の外周面との間には、発光リング照明用光源３３からの光を上記した発光リング２１へ導くことにより、発光リング２１を発光させるための導光空間３５が形成されている。

なお、上記した間接照明機構については、後述する。

そして、以上のような構成に対し、この実施例のものでは、以下のような構成を備えるようにしている。

（構成１）
先ず、上記した中央表示部５が、立体曲面形状のものとされる（立体曲面型中央表示部５ａ）。

（補足説明１）
ここで、「立体曲面形状」は、球面または球面に近似した立体曲面形状とされる。この立体曲面形状は、手前側へ向かう凸形状を有するものとされる。この場合には、中央表示部５は、正面視で、円形の輪郭を有するものとされている。

なお、立体曲面形状を有する中央表示部５の表面側に結像される反射虚像７は、平面画像とされるが、立体感を演出するために、反射虚像７は外縁の輪郭が明確でないようなものとするのが好ましい。また、上記した反射虚像７は、直線を極力含まないようなものとするのが好ましい。そのために、直線については、近似した曲線や斜線に変更しておくようにする。特に、シートに着座した乗員が車両用計器装置１の反射虚像７を見る視線は、下向きのものとなるので、直線は、上から見下ろしたような奥行感や遠近感が出せるような曲線や斜線にするのが好ましい。

例えば、図４は、中央表示部５に表示される反射虚像７の例であり、仕切線７ａの上側には、燃料１リットル当たりの走行距離などが表示されており、仕切線７ａの下側には、ドライブレンジやエンジン冷却水温度や、燃料残量などが表示されている。このような場合に、立体感や遠近感などを出すために、仕切線７ａを、下に凸の曲線となるようにしている。

また、図５は、反射虚像７の他の例であり、上記において、（下に凸の曲線状をした）仕切線７ａの上側にドア警告画面などが表示されている。

なお、中央表示部５の表示内容は、上記に限らず、適宜変更することができる。

或いは、直線を用いる場合には、可能な限り輪郭をボカせるようにする。

（構成２）
そして、図２に示すように、上記した中央表示部５が、明色の表面を有するものとされる（明色中央表示部５ｂ）。

（補足説明２）
ここで、上記した「明色」は、例えば、シルバーなどの金属色とすることができる。このシルバーなどの金属色は、立体感を創出することと、高級感を出すことができるので、外観品質を向上したり表示効果を高めたりする上で、最も良好である。但し、シルバーなどの金属色以外の明色にすることも可能である。例えば、白色などにすることができる。この中央表示部５の表面の色は、中央表示部５自体の素材の色であっても良いし、中央表示部５の表面に施した塗装の色などであっても良い。

（構成３）
更に、少なくとも上記した中央表示部５の奥側に、間接照明を行う間接照明機構３７が設けられるようにする。

（補足説明３）
ここで、中央表示部５の奥側に設けられる「間接照明機構３７」は、主に、間接照明用光源３８と、この間接照明用光源３８からの光を中央表示部５の周縁部へ向かってへ導く光路部３９とを有するものなどとされる。

この光路部３９は、ミドルハウジング１１に設けられた上記支持部１７を、上記した駆動装置１６の出力軸１６ａを覆う筒状のものとし（内筒）、その外側を外筒４１で覆って二重筒構造にすることにより、支持部１７と外筒４１との間に形成されるようにしている。

そして、上記した間接照明用光源３８は、基板８の表面側における、二重筒部分の底部に取付けられている。また、光路部３９の途中には、間接照明用光源３８からの光を拡散させて光量を調整すると共に均一化するための第２の拡散板４２が取付けられている。また、光路部３９の途中には、間接照明用光源３８からの光を光路部３９の出口部３９ａへ向けて反射させるための反射面３９ｂが適宜設けられている。この場合には、反射面３９ｂは、支持部１７の手前側端部に設けられて、指針４の基部を収容すると共に、中央表示部５を支持するようにした拡径部分１７ａの外面に形成されている。

更に、上記した「間接照明機構３７」は、中央表示部５の奥側に対して設ける以外にも、例えば、上記した発光リング２１からの光を間接照明として利用することができる。

そのために、発光リング２１には、リング状部材１８の内周面１８ａや文字板３へ向けて光を出射する出射部２１ａを設けて、出射部２１ａから出射した光をリング状部材１８の内周面１８ａで反射させて中央表示部５を間接照明させるようにする。

なお、間接照明は、中央表示部５の表面を柔らかく照明させるようなものとするのが、反射虚像７の表示を妨げずに、自然な立体感を出す上では望ましい。反対に、中央表示部５の表面が部分的に強い光を反射するような間接照明だと、上記とは反対の理由により、好ましくない。

＜作用＞以下、この実施例の基本的な作用について説明する。

車両用計器装置１は、文字板３の指針回動領域２に沿って指針４が回動されることにより、速度やエンジン回転数などの運転に必要な情報を表示することができる。

そして、文字板３の手前側に、指針４の基部を覆うように設けられた中央表示部５の表面側に、表示装置６からの画像を反射虚像７として結像させることにより、文字板３の手前側に浮出した状態で反射虚像７を視認させることができる。

＜効果＞この実施例によれば、更に、以下のような効果を得ることができる。

（効果１）
上記した中央表示部５を、立体曲面形状とすることにより、中央表示部５の表面側に結像される反射虚像７が平面的なものであっても、人間の脳が勝手に、上記した反射虚像７を、立体曲面形状の中央表示部５と合成して認識することによって、あたかも立体的なものであるかのように錯覚させることができる。

（効果２）
そして、特に、中央表示部５が、明色の表面を有することにより、（外光や照明光の中であっても）中央表示部５を目立たせて、中央表示部５と周囲の部分とのコントラストを際立たせることができるので、中央表示部５の（立体）形状や奥行感が強調され、錯覚による立体視をより引起し易くすることができる。

（効果３）
更に、少なくとも中央表示部５の奥側に、間接照明を行う間接照明機構３７が設けられたことにより、間接照明による落ち着きと気品の有る照明効果を得ることができると共に、間接照明によって、（外光や照明光の中であっても）中央表示部５をその周囲の部分からぼんやりと浮き上がらせることができるので、立体感をより強調することが可能となる。

なお、この間接照明は、図２に示すように、車両のイグニッションスイッチをオンにした時に、最初に行われるようにすると、運転を開始する前から立体的な中央表示部５の映像が自然に脳に入力される（刷込まれる）ようになるので、乗員に立体感を感じさせる上で好ましい。

そして、その後に、図３に示すような直接照明によって、文字板３の指針回動領域２や、指針４や、発光リング２１を照明し、最後に、図４や図５に示すように、中央表示部５に反射虚像７を結像させるようにすれば、これらを全て同時に行なう場合と比べて、一層効果的に、反射虚像７を立体的なものとして視認（錯覚）させることができるようになる。

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。

１ 車両用計器装置
２ 指針回動領域
３ 文字板
４ 指針
５ 中央表示部
６ 表示装置
７ 反射虚像
３７ 間接照明機構

Claims (3)

1. 指針回動領域を有する文字板の手前側に、指針回動領域に沿って回動される指針の基部を覆うように中央表示部が設けられ、
   該中央表示部の表面側に、表示装置からの画像を反射虚像として結像させるよう構成された車両用計器装置において、
   前記中央表示部が、立体曲面形状とされたことを特徴とする車両用計器装置。
2. 前記中央表示部が、明色の表面を有するものとされたことを特徴とする請求項１記載の車両用計器装置。
3. 少なくとも前記中央表示部の奥側に、間接照明を行う間接照明機構が設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用計器装置。