JP5946062B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置に係り、特に、文字板及び前記文字板を指示する指針から構成された指針表示器と、画像を表示する画像表示器と、前記指針表示器及び前記画像表示器の表示を制御する表示制御手段と、を備えた表示装置に関するものである。
従来、例えば自動車に搭載された上記表示装置として、例えば特許文献1に記載されたようなものが知られている。この表示装置は、円弧状の目盛りが設けられた文字板及び文字板の目盛りを指示する指針から構成された指針表示器としての指針式スピードメータと、文字板の中央に設けられた画像表示器としての液晶表示器と、を備えている。上記指針表示器は、指針全体を目盛りに沿って円弧状に移動させることにより、文字板中央に液晶表示器を配置するスペースを設けることができる。
上述した指針式スピードメータは、指針の脱調などの異常が生じると、正確に車両速度(計測値)を指示することができなくなってしまう。そこで、指針駆動の異常を検出したとき、メッセージ又は音声等にてドライバーに異常を報知し、液晶表示器に強制的にデジタルのスピードメータを表示させることが考えられている。しかしながら、せっかく液晶表示器にデジタルのスピードメータを表示させても、異常時の位置に指針を配置したままであると、ドライバーが、液晶表示器に表示されたデジタルのスピードメータと指針式スピードメータの何れが正しいか混乱してしまい、正しい車両速度を認識させることができない、という問題があった。
また、液晶表示器に表示したデジタルのスピードメータの場合、メータ表示の意匠・デザインの自由度が高く、さまざまな表示意匠で表示が可能であり、指針式スピードメータに異常があっても、デジタルのスピードメータの代替表示を液晶表示器に表示することで車両速度の表示が可能だが、その表示がドライバーの好みに応じた表示意匠が表示されているとは限らない。
従来、液晶表示器に表示させるデジタルのスピードメータの表示意匠を選択するには、図12に示すように、まずスイッチなどの操作手段を操作して液晶表示器にトップメニューを表示させる。さらに操作手段を操作してトップメニューの中から画面設定を選択すると、第2階層が液晶表示器に表示される。操作手段を操作して第2階層の中からメータ設定を選択すると、第3階層が液晶表示器に表示される。そして、操作手段を操作して第3階層の中からスピードメータを選択すると、ようやく車両速度の表示意匠を選択するための第4階層(選択画面)が表示される。
以上のようにデジタルのスピードメータの表示意匠を変更するには、上述した第4階層表示させるために操作回数が多く、変更するのに時間がかかり、簡単に変更することができない、という問題が生じていた。
特開2000−131099号公報
そこで、本発明は、画像表示器の表示意匠が好みに合わない場合、表示意匠の変更操作を短縮し、容易に変更が可能となる表示装置を提供することを課題とする。
上述した課題を解決するための請求項1記載の発明は、文字板及び前記文字板を指示する指針から構成された指針表示器と、画像を表示する画像表示器と、前記指針表示器及び前記画像表示器の表示を制御する表示制御手段と、を備えた表示装置において、前記指針の駆動異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段による異常検出に応じて同じ計測値の表示を前記指針表示器から前記画像表示器に切り替える切替手段と、前記切替手段による前記指針表示器から前記画像表示器への切り替えに応じて、前記画像表示器の表示意匠を選択するための選択画面を前記画像表示器に表示させる選択画面表示手段と、を備え、前記表示制御手段が、前記選択画面表示中に操作手段により選択された表示意匠を前記画像表示器に表示させることを特徴とする表示装置に存する。
請求項2記載の発明は、前記表示装置が車両に搭載され、前記車両の停車を検出する車両停車検出手段をさらに備え、前記選択画面表示手段が、前記切替手段による切り替え後に前記車両停車検出手段により車両の停車が検出されたときに前記選択画面を表示することを特徴とする請求項1に記載の表示装置に存する。
請求項3記載の発明は、前記切替手段による前記指針表示器から前記画像表示器への切り替えに応じて、前記指針を見返しで隠れる格納位置まで移動させる格納手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置に存する。
以上説明したように請求項1記載の発明によれば、指針表示器から画像表示器に切り替えに応じて自動的に選択画面が表示されるため、選択画面を表示させるまでの操作が必要なくなり、画像表示器の表示意匠が好みに合わない場合、表示意匠の変更操作を短縮し、容易に変更が可能となる。また、切替手段が、異常検出手段による異常検出に応じて計測値の表示を指針表示器から画像表示器に切り替えるので、指針が計測値を正確に表示できないとき画像表示器を用いて計測値を表示することができる。
請求項2記載の発明によれば、選択画面表示手段が、切替手段による切り替え後に車両停車検出手段により車両の停車が検出されたときに選択画面を表示するので、運転中に選択画面が表示されることがない。
請求項3記載の発明によれば、指針表示器から画像表示器への切り替えに応じて指針を格納位置まで移動させるので、ドライバーが画像表示器に表示された計測値と指針表示器に表示された計測値の何れが正しいか混乱することがない。
本発明の表示装置としてのコンビネーションメータの一実施形態を示す正面図である。 図1のI−I線部分断面図である。 図1に示すコンビネーションメータの電気構成図である。 (A)及び(B)は、コンビネーションメータに表示されるアナログ1及び2の表示意匠を示す図である。 (A)及び(B)は、コンビネーションメータに表示されるデジタル1及びデジタル2の表示意匠を示す図である。 (A)及び(B)は、コンビネーションメータに表示されるアナログ1+デジタル1及びアナログ2+デジタル1の表示意匠を示す図である。 図3に示すマイコンの異常検出処理手順を説明するためのフローチャートである。 図3に示すマイコンの異常検出処理手順を説明するためのフローチャートである。 異常検出時におけるコンビネーションメータの表示を説明するための図である。 異常検出時におけるコンビネーションメータの表示を説明するための図である。 第2実施形態におけるマイコンの異常検出処理手順を説明するためのフローチャートである。 コンビネーションメータの表示意匠を選択する手順を説明するための説明図である。
以下、本発明の表示装置としてのコンビネーションメータの一実施形態について図1〜図3を参照して説明する。本実施形態にかかるコンビネーションメータは、自動車等の車両に搭載されて、ドライバーに対して車両速度などを表示するものである。コンビネーションメータ1は、図1に示すように、指針表示器2と、画像表示器としての液晶ディスプレイ3と、マイクロコンピュータ4(以下「マイコン4」と略記する)(図3参照)と、を備えている。
指針表示器2は、図1に示すように、目盛り21Aが設けられた文字板21と、文字板21の目盛り21Aを指示する指針としての実体指針22と、文字板21の目盛り21Aに沿って実体指針22を移動させる移動機構23と、を備えている。文字板21は、緩やかな弧状に設けられていて、導光板と、導光板の正面全体に設けられ、目盛り21Aに相当する部分が切り抜かれた遮光層(何れも図示せず)と、を備えた、所謂自発光式の文字板である。この文字板21の導光板に図示しない目盛光源から光を入射させると、導光板内を光が導光し、切り抜かれた目盛り21Aが光輝して視認される。
次に、実体指針22の詳細について説明する前に、移動機構23について説明する。上記移動機構23は、図1及び図2に示すように、実体指針22の移動をガイドするガイドレール23Aと、図示しない複数のプーリによってガイドレール23Aに掛け渡された図示しない柔軟部材と、柔軟部材の一端に設けられた巻き戻しゼンマイ23Bと、柔軟部材の他端が巻き付けられた巻き取りプーリ23Cと、巻き取りプーリ23Cを回転させて柔軟部材をガイドレール23Aに沿って移動させるステッピングモータ23D(図3)と、ステッピングモータ23Dを駆動するための駆動信号を出力するモータ駆動回路23Eと、を備えている。
上記ガイドレール23Aは、例えば合成樹脂などから構成され、文字板21の目盛り21Aに沿って形成されている。上記図示しない柔軟部材には、後述する実体指針22が固定されている。モータ駆動回路23Eは、図3に示すように、マイコン4に接続され、マイコン4によって制御されている。
以上の構成によれば、ステッピングモータ23Dが巻き取りプーリ23Cを巻き取り方向に回転させると、図示しない柔軟部材が巻き取りプーリ23Cに巻き取られ、柔軟部材に固定された実体指針22がガイドレール23A上を走行して巻き取りプーリ23C側に向かって移動する。ステッピングモータ23Dが巻き取りプーリ23Cを巻き戻し方向に回転させると、巻き取りプーリ23Cに巻き取られていた柔軟部材が巻き戻され、柔軟部材に固定された実体指針22がガイドレール23A上を走行して巻き戻しゼンマイ23B側に向かって移動する。
上記ステッピングモータ23Dには、図3に示すように、センサ5が取り付けられている。センサ5は、ステッピングモータ23Dの脱調を検出するためのものであり、ステッピングモータ23Dの回転量を検出して、マイコン4に対して出力している。回転量の検出としては、例えばロータリーエンコーダ等でパルスを出力することができる。
次に、実体指針22の構成について説明する。実体指針22は、図2に示すように、ガイドレール23Aに設けられたガイド溝23A1に嵌め込まれ、ガイド溝23A1に沿って回転走行する上ローラ22A及び下ローラ22Bと、上ローラ22Aを回転自在に保持する指針ベース22Cと、下ローラ22Bを回転自在に保持する指針アーム22Dと、指針ベース22C及び指針アーム22D間に保持され、指針ベース22C及び指針アーム22Dを互いに近づけるように付勢する弾性部材としての押さえバネ22Eと、指針ベース22Cに取り付けられる導光性の指針本体22Fと、指針本体22Fを光輝させる指針光源22Gと、指針光源22Gに電源を供給するためのFPC22Hと、指針ベース22Cに着脱可能に取り付けられ、指針ベース22Cとの間にFPC22Hの一端部を挟んで保持するためのホルダ22Iと、を備えている。
上記指針光源22Gは、FPC22H上に取り付けられ、FPC22Hが指針ベース22Cとホルダ22Iとの間に挟まれると、指針本体22Fに対向する位置に配置される。そして、指針光源22Gが発光すると、その光が指針本体22Fに入射され、全体に導光される。結果、指針本体22Fが光輝して視認される。この指針本体22Fは、文字板21の正面に配置され、文字板21上を移動する。
上記液晶ディスプレイ3は、マトリクス状に並べられた液晶素子から成るTFT31と、マイコン4からの画像情報に応じてTFT31を制御し、TFT31に画像を表示させるGDC32と、を備えている。
マイコン4は、コンビネーションメータ1全体の制御を司る。このマイコン4には、図3に示すように、電源IC6、I/F7、ステアリングスイッチ8及びEEPROM9が接続されている。このマイコン4は、電源IC6からの電源供給を受けて動作する。電源IC6は、車載バッテリVBの電源電圧からマイコン用電源を生成して、マイコン4に供給する。また、マイコン4には、I/F7を介してイグニッションスイッチIGが接続されている。さらに、マイコン4は、操作手段としてのステアリングスイッチ8、EEPROM9が接続されている。
また、マイコン4は、ステッピングモータ10、11の駆動回路41を内蔵している。ステッピングモータ10、11は、メータの仕様によって追加される指針駆動用のモータである。図1に示す例では、ステッピングモータ10、11は追加されない。また、上記コンビネーションメータ1は、上述した指針表示器2及び液晶ディスプレイ3よりも正面に設けられた見返し12(図1)をさらに備えている。
上述したコンビネーションメータ1は、図4〜図6に示す6つの表示意匠を選択的に表示することができる。表示意匠として図4(A)に示すアナログ1が選択されていると、マイコン4は、目盛光源及び指針光源22Gを発光させて指針表示器2を照明し、車両速度を指針表示器2で表示させる。また、液晶ディスプレイ3に文字板21に沿った数字33と、エコゲージ34及びフェーエルゲージ35と、を表示させる。
表示意匠として図4(B)に示すアナログ2が選択されていると、マイコン4は、目盛光源及び指針光源22Gを消灯させて指針表示器2の照明を消灯すると共に、実体指針22を見返し12で隠れる位置まで移動して、指針表示器2による車両速度の表示を停止させる。また、液晶ディスプレイ3にエコゲージ34及びフェーエルゲージ35を表示させると共に車両速度のアナログスピードメータ36を表示させる。アナログスピードメータ36は、目盛り画像36Aと指針画像36Bとから構成され、指針画像36Bが車両速度を指示するように目盛り画像36A上を移動する。
表示意匠として図5(A)及び(B)に示すデジタル1、2が選択されていると、マイコン4は、目盛光源及び指針光源22Gを消灯させて指針表示器2の照明を消灯すると共に、実体指針22を見返し12で隠れる位置まで移動して、指針表示器2による車両速度の表示を停止させる。そして、液晶ディスプレイ3にエコゲージ34及びフェーエルゲージ35に加え車両速度を数字で表したデジタルスピードメータ37A、37Bを表示させる。デジタルスピードメータ37Aの数字は、デジタルスピードメータ37Bの数字に比べて小さい。
表示意匠として図6(A)に示すアナログ1+デジタル1が選択されていると、マイコン4は、目盛光源及び指針光源22Gを発光させて指針表示器2を照明し、車両速度を指針表示器2で表示させる。また、液晶ディスプレイ3にエコゲージ34及びフェーエルゲージ35を表示させると共にデジタルスピードメータ37Aを表示させる。
表示意匠として図6(B)に示すアナログ2+デジタル1が選択されていると、マイコン4は、目盛光源及び指針光源22Gを消灯させて指針表示器2の照明を消灯すると共に、実体指針22を見返し12で隠れる位置まで移動して、指針表示器2による車両速度の表示を停止させる。そして、液晶ディスプレイ3にエコゲージ34及びフェーエルゲージ35を表示させると共にアナログスピードメータ36及びデジタルスピードメータ37Aを表示させる。
次に、上述したコンビネーションメータ1の動作について図7及び図8に示すフローチャートを参照して以下説明する。まず、イグニッションスイッチIGがオンされると、マイコン4は、選択された表示意匠で車両速度などを表示する通常動作を行う。また、マイコン4は、指針表示器2を用いるアナログ1又はアナログ1+デジタル1が表示意匠として選択されている場合、定期的に図7及び図8に示す異常検出処理を実行する。異常検出処理において、マイコン4は、異常検出手段として働き、センサ5の出力から実体指針22が正常に動作しているか否かを判定する(ステップS1)。マイコン4は、例えばモータ駆動回路23Eからの駆動信号に相当する回転がセンサ5から得られた場合、正常に動作していると判断して(ステップS1でYES)、通常動作を継続させる(ステップS2)。
これに対して、マイコン4は、例えばモータ駆動回路23Eから駆動信号を出力しているにも関わらずセンサ5から回転が得られなかった場合、脱調が生じていて正常に動作していないと判断して(ステップS1でNO)、図8のステップS3に進む。ステップS3いおいて、マイコン4は、図9(B)に示すように、液晶ディスプレイ3に警告画面38を表示すると共に警報音を発生して、異常をドライバーに報知する。
次に、マイコン4は、表示意匠として図6に示すアナログ1+デジタル1が選択されていなければ、図9(A)に示すように、デジタルスピードメータ37Aを表示していないと判断して(ステップS4でNO)、図9(B)に示すように、液晶ディスプレイ3に代替のデジタルスピードメータ37Aを表示させた後(ステップS5)、ステップS6に進む。一方、マイコン4は、表示意匠として図6に示すアナログ1+デジタル1が選択されていれば、デジタルスピードメータ37Aを表示していると判定して(ステップS4でYES)、直ちにステップS6に進む。
ステップS6において、マイコン4は、図9(C)に示すように、消灯手段として働き、指針光源及び目盛光源を消灯して指針表示器2の照明を消灯し、ステッピングモータ23Dの駆動を停止して指針表示器2の作動を停止させる。実体指針22及び文字板21は、消灯時には見返し12と同じ同系色となるように設けられていて、目立ちにくい配色が使用されている。これにより、実体指針22の異常を検出し、実体指針22の作動を停止した場合にも、消灯することで実体指針22の存在を分かりにくくする工夫がされている。
上述したステップS5及びS6の動作により、マイコン4は、車両速度(同じ計測値)の表示を指針表示器2から液晶ディスプレイ3に切り替える切替手段として働く。また、この実施形態では、実体指針22の異常が検出された場合、デフォルトでデジタル1の表示意匠が表示される。
その後、マイコン4は、警報開始から所定時間経過すると(ステップS7でYES)、図9(C)に示すように警告画面38を消去してドライバーへの異常報知を解除する(ステップS8)。その後、マイコン4は、車両停車検出手段として働き、パーキングや車速0を検出して停車状態を検出すると(ステップS9でYES)、選択画面表示手段として働き、図10(A)及び(B)に示すように意匠選択メニュー(選択画面)39を割り込み表示する(ステップS10)。
この意匠選択メニュー39では、アナログ1、2、デジタル1、2、アナログ1+デジタル1及びアナログ2+デジタル1のうち指針表示器2を使わない、アナログ2、デジタル1、デジタル2及びアナログ2+デジタル1が選択できるような画面が表示される。
ドライバーはステアリングスイッチ8を操作して、意匠選択メニュー39に表示された表示意匠の1つを選択する。マイコン4は、デフォルトで表示されたデジタル1が選択され、表示意匠の変更が選択されなかった場合(ステップS11でNO)、意匠選択メニューを消去した後、図7のステップS2に戻る。一方、マイコン4は、デフォルトで表示されたデジタル1以外が選択され、表示意匠の変更が選択された場合(ステップS11でYES)、選択された表示意匠に設定し(ステップS12)、表示制御手段として働き、選択された表示意匠に液晶ディスプレイ3の表示を切り替えた後(ステップS13)、図7のステップS2に戻る。
上述した実施形態によれば、マイコン4が、車両速度表示の指針表示器2から液晶ディスプレイ3への切り替えに応じて、表示意匠を選択するための意匠選択メニュー39を液晶ディスプレイ3に表示させ、意匠選択メニュー39表示中にステアリングスイッチ8により選択された表示意匠を液晶ディスプレイ3に表示させる。これにより、指針表示器2から液晶ディスプレイ3に切り替えに応じて自動的に意匠選択メニュー39が表示されるため、意匠選択メニュー39を表示させるまでの操作が必要なくなり、液晶ディスプレイ3の表示意匠が好みに合わない場合、表示意匠の変更操作を短縮し、容易に変更が可能となる。
また、意匠選択メニュー39は、図12に示す第4階層に相当するものである(実体指針を使うアナログ1、アナログ1+デジタル1については表示されない)。つまり、従来であれば図12に示すように、複数階層を経て第4階層の意匠選択メニュー39を表示しなければならないが、本実施形態では操作を行わずとも自動的にトップメニューよりも下の階層の意匠選択メニュー39が表示されるため、より表示意匠の変更操作を短縮し、容易に変更が可能となる。
また、上述した実施形態によれば、マイコン4が、実体指針22の駆動異常を検出したとき、車両速度表示を指針表示器2から液晶ディスプレイ3へ切り替えているので、実体指針22が車両速度を正確に表示できないとき液晶ディスプレイ3を用いて車両速度を表示することができる。
また、上述した実施形態によれば、マイコン4が、車両速度表示の指針表示器2から液晶ディスプレイ3への切り替え後に車両の停車が検出されたときに意匠選択メニュー39を表示するので、運転中に意匠選択メニュー39が表示されることがない。
さらに、上述した実施形態によれば、指針表示器2から液晶ディスプレイ3への切り替えに応じて指針表示器2の照明を消灯させるので、指針表示器2の存在を目立ちにくくすることが可能となり、ドライバーが画像表示器に表示された計測値と指針表示器2に表示された計測値の何れが正しいか混乱することがない。
第2実施形態
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態のコンビネーションメータ1の構成は、第1実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。第1実施形態では、指針表示器2の異常検出時に、実体指針22の駆動を異常検出した位置で停止していたが、第2実施形態では、実体指針22を見返し12によって隠される格納位置まで移動させる。
上記マイコン4は、イグニッションスイッチIGのオンに応じて実体指針22を強制的に見返し12によって隠される格納位置(図1参照)に強制的に位置付けて、脱調をキャンセルする原点復帰動作を行っている。原点復帰動作においては、マイコン4は、実体指針22を格納位置に戻す帰励信号をモータ駆動回路23Eから出力させる。これに応じて実体指針22が、格納位置に向かって移動して格納位置に達すると図示しないストッパと当接して格納位置で強制的に停止する。
以上のことを踏まえて第2実施形態におけるコンビネーションメータ1の動作について図11を参照して説明する。まず、ステップS1〜S5については、第1実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。その後、マイコン4は、指針表示器2の照明を消灯した後(ステップS14)、異常検出が原点復帰時に検出されたか否かを判断する(ステップS15)。原点復帰時であった場合は(ステップS15でYES)、マイコン4は、既に実体指針22は格納位置にあるため、その位置に保持した後(ステップS16)、指針表示器2の作動を停止する(ステップS18)。一方、原点復帰時でなかった場合は(ステップS15でNO)、マイコン4は、格納手段として働き、格納位置までの帰励信号を出力して格納位置まで戻した後(ステップS17)、上記ステップS18に進む。その後、マイコン4は、上記第1実施形態と同様に図8に示すステップS7以降の動作を行うため、詳細な説明を省略する。
上述した第2実施形態によれば、指針表示器2から液晶ディスプレイ3への切り替えに応じて実体指針22を格納位置まで移動させるので、ドライバーが液晶ディスプレイ3に表示された車両速度と指針表示器2に表示された車両速度の何れが正しいか混乱することがない。
なお、上述した実施形態によれば、車両速度の表示を指針表示器2から液晶ディスプレイ3に切り替えていたが、本発明はこれに限ったものではない。計測値としては、ほかに回転数などであってもよい。
また、上述した実施形態によれば、文字板21及び実体指針22は自発光式のものを用いていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、指針表示器22の正面から光を当てて照明するものであってもよい。
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
2 指針表示器
3 液晶ディスプレイ(画像表示器)
4 マイコン(表示制御手段、切替手段、選択画面表示手段、異常検出手段、車両停止検出手段、格納手段)
21 文字板
22 実体指針(指針)

Claims (3)

  1. 文字板及び前記文字板を指示する指針から構成された指針表示器と、画像を表示する画像表示器と、前記指針表示器及び前記画像表示器の表示を制御する表示制御手段と、を備えた表示装置において、
    前記指針の駆動異常を検出する異常検出手段と、
    前記異常検出手段による異常検出に応じて同じ計測値の表示を前記指針表示器から前記画像表示器に切り替える切替手段と、
    前記切替手段による前記指針表示器から前記画像表示器への切り替えに応じて、前記画像表示器の表示意匠を選択するための選択画面を前記画像表示器に表示させる選択画面表示手段と、を備え、
    前記表示制御手段が、前記選択画面表示中に操作手段により選択された表示意匠を前記画像表示器に表示させる
    ことを特徴とする表示装置。
  2. 前記表示装置が車両に搭載され、
    前記車両の停車を検出する車両停車検出手段をさらに備え、
    前記選択画面表示手段が、前記切替手段による切り替え後に前記車両停車検出手段により車両の停車が検出されたときに前記選択画面を表示する
    ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記切替手段による前記指針表示器から前記画像表示器への切り替えに応じて、前記指針を見返しで隠れる格納位置まで移動させる格納手段をさらに備えた
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
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