JP7841980B2 - 車両用メータ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用メータ装置に関する。

従来、車両用メータ装置として、例えば、特許文献１には、虚像を照明対象物に重畳させて表示する車載メータが記載されている。この車載メータは、予め定められた目視位置側に開口した筐体と、筐体内に収容された照明対象物と、照明対象物に向けて照明光を照射し当該照明対象物を照らす光源と、車両に関する情報を表す表示光を出射する表示部と、筐体内において照明対象物の目視位置側の位置に収容され、光源側からの可視光域成分の光を透過させると共に表示部から出射された表示光を目視位置側に向けて反射することで虚像を照明対象物に重畳させて表示する虚像表示部材（ハーフミラー）とを備える。

特開２０１８－１７９６３８号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の車載メータは、ハーフミラーによって虚像を照明対象物に重畳させて表示しているが、例えば、透明カバー等を構成するガラス等の透明部材によって表示光を目視位置側に向けて反射することで虚像を照明対象物に重畳させて表示することも考えられる。このような場合に、車載メータは、虚像の視認性の低下を抑制することが望まれている。

そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、虚像を適正に表示することができる車両用メータ装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用メータ装置は、車両に設けられ運転者側に開口した開口部を有する筐体と、前記筐体の内部に収容され車両に関する情報を前記運転者に向けて表示する表示部と、前記筐体の前記開口部を閉塞しかつ光を透過する透明カバーと、前記筐体の外部に設けられ、画像を形成する複数の素子を有し、前記複数の素子から前記画像を含む表示光を透明カバーに向けて出射し、前記表示光を前記透明カバーでアイポイント側に向けて反射させることで虚像を前記表示部に重畳して表示する表示器と、を備え、前記透明カバーは、前記アイポイント側に位置する外面部、及び、前記アイポイント側とは反対側に位置する内面部を有し、前記アイポイントに導かれる前記表示光は、前記透明カバーの前記外面部で反射して前記アイポイントに導かれる正規光と、前記正規光を出射した前記素子から当該正規光とは異なる方向に出射されかつ予め定められた基準輝度以上の輝度を有する光であって、前記透明カバーの前記内面部で反射して前記アイポイントに導かれる非正規光とを含み、前記透明カバーは、前記内面部及び前記外面部が、前記内面部で反射した前記非正規光の光路が前記外面部で反射した前記正規光の光路に重なる形状に形成されていることを特徴とする。

本発明に係る車両用メータ装置は、非正規光の光路を正規光の光路に重ねることができるので、非正規光による虚像が正規光による虚像とズレて表示されることを抑制することができる。これにより、車両用メータ装置は、虚像の２重像を抑制することができ、この結果、虚像を適正に表示することができる。

図１は、実施形態に係る車両用メータ装置の構成例を示す分解斜視図である。 図２は、実施形態に係る素子から表示光を放射状に出射する例を示す図である。 図３は、比較例に係る透明カバーによる表示光の反射例を示す図である。 図４は、比較例に係る虚像の具体的な表示例を示す図である。 図５は、実施形態に係る透明カバーによる表示光の反射例を示す図である。 図６は、実施形態に係る透明カバーによる表示光の反射例及び虚像の表示例を示す図である。 図７は、実施形態に係る虚像の具体的な表示例を示す図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。更に、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
図面を参照しながら実施形態に係る車両用メータ装置１について説明する。車両用メータ装置１は、文字板２０に虚像Ｓ１を重畳して表示する虚像式メータである。車両用メータ装置１は、図１に示すように、筐体１０と、表示部としての文字板２０と、表示部としての制御基板３０と、表示器としての液晶ディスプレイ装置４０と、制御部５０と、透明カバー６０とを備える。

筐体１０は、車両のインストルメントパネルに設けられ、車両用メータ装置１を構成する各種部品を収容するものである。筐体１０は、例えば、収容ケース１１と、見返し部１２とを含んで構成される。

収容ケース１１は、文字板２０及び制御基板３０を収容するものである。収容ケース１１は、皿状（トレイ状）に形成され、内側に収容空間部を有し、この収容空間部に文字板２０及び制御基板３０が組み付けられ、これらを収容する。

見返し部１２は、文字板２０の周囲を囲うものである。見返し部１２は、筒状に形成され、収容ケース１１の開口に組み付けられた状態で、文字板２０の周囲を囲う。見返し部１２は、文字板２０において図柄が描かれている部分をアイポイントＥＰ側に露出させる。見返し部１２は、アイポイントＥＰ側（運転者側）に開口した開口部１２１を有する。この開口部１２１には、後述する透明カバー６０が設けられる。

文字板２０は、筐体１０の内部に収容され、車両に関する情報を運転者に向けて表示する表示部である。文字板２０は、車両に関する情報に応じた種々の記号、文字、目盛、装飾等の図柄が表示面２１に描かれた板状の部材である（なおここでは、簡略化のため当該図柄の図示を省略している。）。文字板２０は、各種図柄として、例えば、車両の速度の目盛を示す速度目盛２１１、走行用動力源の出力回転数の目盛を示す回転目盛２１２、警告を示す警告図柄２１３等が描かれ、さらに、虚像Ｓ１を表示するための虚像表示領域２１４が設けられている。この例では、文字板２０は、速度目盛２１１が幅方向の一方側に描かれ、回転目盛２１２及び警告図柄２１３が幅方向の他方側に描かれ、速度目盛２１１と回転目盛２１２との間に虚像表示領域２１４が設けられている。虚像表示領域２１４には、虚像Ｓ１に重畳される意匠図柄が含まれていてもよい。

制御基板３０は、車両用メータ装置１における各種機能を実現するための種々の電子部品が実装される。制御基板３０は、例えば、文字板２０の速度目盛２１１や回転目盛２１２の目盛を指し示す指針を回動させるモータ、警告図柄２１３を点灯表示するための光源等が実装される。制御基板３０は、制御部５０に接続され、当該制御部５０から出力される制御信号に基づいてモータを回動する。また、制御基板３０は、制御部５０から出力される制御信号に基づいて光源を発光する。なお、速度目盛２１１、指針、及び、モータは、速度計を構成する。回転目盛２１２、指針、及び、モータは、回転計を構成する。警告図柄２１３及び光源は、警告灯を構成する。速度計、回転計、及び、警告灯は、表示部を構成する。

液晶ディスプレイ装置４０は、筐体１０の外部に設けられ、画像を含む表示光Ｌを透明カバー６０に向けて出射するものである。液晶ディスプレイ装置４０は、液晶パネル４１と、バックライト４２とを含んで構成される。液晶パネル４１は、ＴＦＴ－ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ-Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等によって構成され、画像を形成する複数の素子４１１を有する。複数の素子４１１は、それぞれが画像を構成する画素の各々に対応する。バックライト４２は、液晶パネル４１の背面に光を照射するものであり、例えば、複数のＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ-ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）等によって構成される。液晶ディスプレイ装置４０は、制御部５０に接続され、当該制御部５０から出力される制御信号に基づいて、液晶パネル４１及びバックライト４２を動作させる。液晶ディスプレイ装置４０は、例えば、制御部５０から出力される制御信号に基づいて、バックライト４２により液晶パネル４１に光を照射することで、液晶パネル４１から画像を含む表示光Ｌを透明カバー６０に向けて出射する。このとき、液晶ディスプレイ装置４０は、図２に示すように、素子４１１（ドット）の各々から画像を含む表示光Ｌを透明カバー６０に向けて放射状に出射する。

制御部５０は、制御基板３０及び液晶ディスプレイ装置４０を制御するものである。制御部５０は、制御基板３０に制御信号を出力し、上述の速度計や回転計、警告灯等を制御する。制御部５０は、液晶ディスプレイ装置４０に制御信号を出力し、液晶パネル４１及びバックライト４２を制御する。

透明カバー６０は、見返し部１２の開口部１２１を閉塞しかつ光を透過するカバーである。透明カバー６０は、透明な樹脂によって湾曲した板状に形成され、見返し部１２の開口部１２１を閉塞している。透明カバー６０は、アイポイントＥＰ側とは反対側、すなわち文字板２０側に向けて湾曲状に形成されている。透明カバー６０は、アイポイントＥＰ側に位置する外面部６１と、アイポイントＥＰ側とは反対側に位置する内面部６２とを有する。

ここで、上述したように、液晶ディスプレイ装置４０は、素子４１１（ドット）の各々から画像を含む表示光Ｌを透明カバー６０に向けて放射状に出射する。このため、アイポイントＥＰに導かれる表示光Ｌは、図３に示すように、正規光Ｌ１と、当該正規光Ｌ１とは異なる非正規光Ｌ２とを含む場合がある。ここで、正規光Ｌ１は、視認可能な輝度以上の輝度を有する光であって、透明カバー６０の外面部６１で反射してアイポイントＥＰに導かれ、虚像Ｓ１として視認される光である。すなわち、正規光Ｌ１は、透明カバー６０の内面部６２で反射せずに、外面部６１で直接反射してアイポイントＥＰに導かれる光である。非正規光Ｌ２は、正規光Ｌ１を出射した素子４１１から当該正規光Ｌ１とは異なる方向に出射され、かつ、予め定められた基準輝度（例えば、正規光Ｌ１の輝度に対して０．５％の輝度）以上の輝度を有する光であって、透明カバー６０の内面部６２で反射してアイポイントＥＰに導かれ、虚像Ｓ２として視認される光である。すなわち、非正規光Ｌ２は、正規光Ｌ１と同じ素子４１１から当該正規光Ｌ１の光路とは別の光路で出射され、かつ、視認可能な輝度以上の輝度を有する光であって、透明カバー６０の内面部６２で反射してアイポイントＥＰに導かれる光である。さらに言えば、非正規光Ｌ２は、透明カバー６０の外面部６１で反射せずに、内面部６２で直接反射してアイポイントＥＰに導かれる視認可能な光である。なお、非正規光Ｌ２は、視認不可能な低レベルの輝度である場合、アイポイントＥＰに導かれたとしても、虚像として視認されない。

透明カバー６０は、透明カバー６０と液晶ディスプレイ装置４０とアイポイントＥＰとの位置関係を規定した上で、内面部６２及び外面部６１が、内面部６２で反射した非正規光Ｌ２の光路が外面部６１で反射した正規光Ｌ１の光路に重なる形状に形成されている。言い換えれば、透明カバー６０は、内面部６２及び外面部６１が、内面部６２で反射した非正規光Ｌ２の光路が外面部６１で反射した正規光Ｌ１の光路に一致する厚みに形成されている。

以上のように、実施形態に係る車両用メータ装置１は、筐体１０と、文字板２０と、透明カバー６０と、液晶ディスプレイ装置４０とを備える。筐体１０は、車両に設けられ運転者側に開口した開口部１２１を有する。文字板２０及び制御基板３０は、筐体１０の内部に収容され車両に関する情報を運転者に向けて表示する。透明カバー６０は、筐体１０の開口部１２１を閉塞しかつ光を透過する。液晶ディスプレイ装置４０は、筐体１０の外部に設けられ、画像を形成する複数の素子４１１を有し、複数の素子４１１から画像を含む表示光Ｌを透明カバー６０に向けて出射し、表示光Ｌを透明カバー６０でアイポイントＥＰ側に向けて反射させることで虚像Ｓ１を文字板２０の虚像表示領域２１４に重畳して表示する。上述の透明カバー６０は、アイポイントＥＰ側に位置する外面部６１、及び、アイポイントＥＰ側とは反対側に位置する内面部６２を有する。ここで、アイポイントＥＰに導かれる表示光Ｌは、透明カバー６０の外面部６１で反射してアイポイントＥＰに導かれる正規光Ｌ１と、正規光Ｌ１を出射した素子４１１から当該正規光Ｌ１とは異なる方向に出射されかつ予め定められた基準輝度以上の輝度を有する光であって、透明カバー６０の内面部６２で反射してアイポイントＥＰに導かれる非正規光Ｌ２とを含む。上述の透明カバー６０は、内面部６２及び外面部６１が、内面部６２で反射した非正規光Ｌ２の光路が外面部６１で反射した正規光Ｌ１の光路に重なる形状に形成されている。

ここで、比較例に係る透明カバー９０は、実施形態に係る透明カバー６０とは異なり、内面部９２及び外面部９１が、内面部９２で反射した非正規光Ｌ２の光路が外面部９１で反射した正規光Ｌ１の光路に重なる形状に形成されていない。このため、比較例に係る透明カバー９０は、図３に示すように、内面部９２で反射した非正規光Ｌ２の光路が、外面部９１で反射した正規光Ｌ１の光路と重ならない。従って、比較例に係る透明カバー９０は、図４に示すように、正規光Ｌ１による虚像Ｓ１と非正規光Ｌ２による虚像Ｓ２とがズレて表示されるので、この結果、２重像が生じる問題がある。

これに対して、実施形態に係る透明カバー６０は、内面部６２及び外面部６１が、内面部６２で反射した非正規光Ｌ２の光路が外面部６１で反射した正規光Ｌ１の光路に重なる形状に形成されている。これにより、実施形態に係る透明カバー６０は、図５、図６に示すように、内面部６２で反射した非正規光Ｌ２の光路が、外面部６１で反射した正規光Ｌ１の光路と重なる。これにより、実施形態に係る透明カバー６０は、図６、図７に示すように、非正規光Ｌ２による虚像Ｓ２が正規光Ｌ１による虚像Ｓ１とズレて表示されることを抑制できるので、２重像が生じることを抑制でき、これにより視認性の低下を抑制できる。この結果、車両用メータ装置１は、虚像Ｓ１を適正に表示することができる。

なお、上記説明では、表示器は、液晶ディスプレイ装置４０である例を挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、有機ＥＬ等の表示器であってもよい。

車両用メータ装置１は、速度目盛２１１及びアナログの指針等で構成される速度計や、回転目盛２１２及びアナログの指針等で構成される回転計、警告図柄２１３及び光源で構成される警告灯、虚像Ｓ１が表示される虚像表示領域２１４等を含んで構成される例について説明したが、これに限定されない。車両用メータ装置１は、例えば、指針を虚像により構成し、当該虚像の指針でアナログの速度目盛２１１を指し示すように構成してもよいし、また、速度目盛２１１及び指針の両方を虚像表示してもよい。同様に、車両用メータ装置１は、指針を虚像により構成し、当該虚像の指針でアナログの回転目盛２１２を指し示すように構成してもよいし、また、回転目盛２１２及び指針の両方を虚像表示してもよい。また、車両用メータ装置１は、虚像により警告図柄２１３を点灯表示してもよい。

１０ 筐体
１２１ 開口部
２０ 文字板（表示部）
３０ 制御基板（表示部）
４０ 液晶ディスプレイ装置（表示器）
４１１ 素子
６０ 透明カバー
６１ 外面部
６２ 内面部
Ｌ 表示光
Ｌ１ 正規光
Ｌ２ 非正規光
ＥＰ アイポイント
Ｓ１ 虚像

Claims (1)

1. 車両に設けられ運転者側に開口した開口部を有する筐体と、
   前記筐体の内部に収容され車両に関する情報を前記運転者に向けて表示する表示部と、
   前記筐体の前記開口部を閉塞しかつ光を透過する透明カバーと、
   前記筐体の外部に設けられ、画像を形成する複数の素子を有し、前記複数の素子から前記画像を含む表示光を透明カバーに向けて出射し、前記表示光を前記透明カバーでアイポイント側に向けて反射させることで虚像を前記表示部に重畳して表示する表示器と、を備え、
   前記透明カバーは、前記アイポイント側に位置する外面部、及び、前記アイポイント側とは反対側に位置する内面部を有し、
   前記アイポイントに導かれる前記表示光は、前記透明カバーの前記外面部で反射して前記アイポイントに導かれる正規光と、前記正規光を出射した前記素子から当該正規光とは異なる方向に出射されかつ予め定められた基準輝度以上の輝度を有する光であって、前記透明カバーの前記内面部で反射して前記アイポイントに導かれる非正規光とを含み、
   前記透明カバーは、前記内面部及び前記外面部が、前記内面部で反射した前記非正規光の光路が前記外面部で反射した前記正規光の光路に重なる形状に形成されていることを特徴とする車両用メータ装置。