WO2014092096A1 - 車両用計器装置 - Google Patents

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Abstract

 液晶ディスプレイユニット(10)の動作を制御するためのLCD制御用回路基板(20)は、指針式計器(50)の動作を制御するための指針制御用回路基板(60)とは別体で、その正面視寸法が液晶ディスプレイユニット(10)の正面視寸法と略同一に設定されると共に、液晶ディスプレイユニット(10)の裏面に組み付けられる。液晶ディスプレイユニット(10)は、LCD制御用回路基板(20)と一体化された液晶表示ユニット(30)として指針式計器(50)に並設される。

Description

車両用計器装置
 本発明は、指針式計器とディスプレイユニットとが並設される車両用計器装置に関する。
 図3は、下記特許文献1に開示された車両用計器装置を示している。
 この車両用計器装置100は、車両のダッシュボードに配置される複合メータ(コンビネーションメータ)であり、装置筐体110上には、速度計や回転計などの指針式計器(不図示)と、液晶ディスプレイユニット(ディスプレイユニット)120とが並設される構造である。
 装置筐体110の中央部には、ディスプレイ収容空間111が確保されている。ディスプレイ収容空間111は、液晶ディスプレイユニット120が組み込まれる空間である。この液晶ディスプレイユニット120は、多機能に動作することができ、例えば、走行距離を示すオドメータや、燃費計や、ギヤポジションインジケータなどとして機能することができる。
 図3に示した装置筐体110は、指針式計器である速度計が配置される速度計配置部112と、指針式計器である回転計が配置される回転計配置部113とが設けられている。
 即ち、図3に示した車両用計器装置100は、液晶ディスプレイユニット120の両側に、それぞれ指針式計器が配置されるデザインになっている。
 従来の車両用計器装置の場合、液晶ディスプレイユニットの動作を制御するための電子回路や、指針式計器の動作を制御するための電子回路は、いずれも共通の一枚の回路基板上に形成されることが多い。
日本国特開2010-181478号公報
 ところで、液晶ディスプレイユニットや有機ELディスプレイユニット等のディスプレイユニットの動作を制御するための電子回路の場合、画像データ処理用のCPUを始めとして集積度の高い回路素子が使用されることが多い。そのため、耐ノイズ性に対する信頼性を確保すると同時に高密度実装を実現する観点から、回路基板としては例えば4層以上の多層基板の使用が要求される。
 一方、指針式計器の動作を制御するための電子回路の場合は、ディスプレイユニットの動作を制御する電子回路と比較すると、使用する回路素子の集積度が低く、耐ノイズ性や実装性を考慮しても、4層以上の多層基板は必要とならない。
 従って、ディスプレイユニットの動作を制御するための電子回路と、指針式計器の動作を制御するための電子回路とが、共通の一枚の回路基板上に形成される場合には、ディスプレイユニット用の電子回路に対する要求を満足させる観点から、回路基板としては4層以上の多層基板が使用される。そこで、その回路基板は指針式計器用の電子回路に対しては過剰品質となって、車両用計器装置の高額化を招く要因となる。
 そこで、本発明の目的は、上記課題を解消することに係り、指針式計器とディスプレイユニットとが並設される車両用計器装置において、指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板が過剰品質になることを防止して、低コスト化を図ることのできる車両用計器装置を提供すること。
 本発明の前述した目的は、下記の構成により達成される。
 (1) 指針式計器とディスプレイユニットとが並設される車両用計器装置であって、
 前記ディスプレイユニットの動作を制御するためのディスプレイ制御用回路基板は、前記指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板とは別体で、正面視寸法が前記ディスプレイユニットの正面視寸法と略同一に設定されると共に、前記ディスプレイユニットの裏面に組み付けられ、
 前記ディスプレイユニットは、前記ディスプレイ制御用回路基板と一体化された表示ユニットとして前記指針式計器に並設される車両用計器装置。
 (2) 上記(1)に記載の車両用計器装置であって、
 前記ディスプレイ制御用回路基板は、前記ディスプレイユニットとは反対側に位置する外表面に、外部回路と接続するための外部接続コネクタが備えられている車両用計器装置。
 (3) 上記(2)に記載の車両用計器装置であって、
 前記外部接続コネクタには、前記外部回路として、前記表示ユニットの動作に必要な信号を送る信号ケーブルと、給電を行う電源ケーブルとが接続される車両用計器装置。
 (4) 上記(1)~(3)の何れか1つに記載の車両用計器装置において、
 前記ディスプレイユニットが、液晶ディスプレイユニットであって、
 前記ディスプレイ制御用回路基板が、LCD制御用回路基板である車両用計器装置。
 上記(1)の構成によれば、ディスプレイユニットの動作を制御するためのディスプレイ制御用回路基板は、指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板とは別体である。従って、ディスプレイ制御用回路基板としての回路基板には、耐ノイズ性に対する信頼性を確保すると同時に高密度実装を実現する上で有利な4層以上の多層基板を使用する場合でも、耐ノイズ性や実装性がディスプレイ制御用回路基板ほど要求されない指針制御用回路基板としての回路基板には、例えば、3層以下の安価な回路基板を使用することができる。
 従って、ディスプレイユニットに並設される指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板が過剰品質になることを防止して、低コスト化を図ることができる。
 また、上記(1)の構成によれば、ディスプレイユニットは、ディスプレイ制御用回路基板と一体化された表示ユニットとして指針式計器に並設されるため、指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板は、ディスプレイユニットの動作を制御するための回路を含まない単純な回路基板として単独で設計することができ、指針制御用回路基板の設計を容易にすることができる。また、ディスプレイユニットの共用も図り易い。
 上記(2)の構成によれば、外部接続コネクタが装備されているディスプレイ制御用回路基板の外表面は、ディスプレイユニットとは反対側に位置する面で、外部に露出している面である。従って、外部接続コネクタは外部に露出した状態に装備されており、外部回路への接続が容易にできる。
 上記(3)の構成によれば、表示ユニットの動作に必要な信号を送る信号ケーブルと、給電を行う電源ケーブルとは、いずれも、ディスプレイ制御用回路基板の外表面の外部接続コネクタに接続されるため、それぞれのケーブルの接続作業を容易にすることができる。
 以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
図1は本発明に係る車両用計器装置の一実施形態における表示ユニットの斜視図である。 図2は図1に示した表示ユニットの展開図である。 図3は従来の車両用計器装置の斜視図である。
 以下、本発明に係る車両用計器装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
 図1は本発明に係る車両用計器装置の一実施形態における表示ユニットの斜視図、図2は図1に示した表示ユニットの展開図である。
 この一実施形態の車両用計器装置1は、車両のダッシュボードに配置されるコンビネーションメータであり、不図示の装置筐体上に、指針式計器50と、液晶ディスプレイユニット(ディスプレイユニット)10とが並設される。
 指針式計器50としては、例えば、速度計や回転計などがある。
 本実施形態の場合、ディスプレイユニットである液晶ディスプレイユニット10の裏面には、LCD制御用回路基板(ディスプレイ制御用回路基板)20が着脱可能に取り付けられる。LCD制御用回路基板20は、液晶ディスプレイユニット10の動作を制御するための基板であり、指針式計器50の動作を制御するための指針制御用回路基板60とは別体に形成されている。また、本実施形態の場合、液晶ディスプレイユニット10は、LCD制御用回路基板20と一体化された液晶表示ユニット(表示ユニット)30として、指針式計器50に並設される。
 以下、本実施形態に係る液晶表示ユニット30の構成部品について、詳述する。
 液晶ディスプレイユニット10は、画像を表示する表示面11aを有した液晶ディスプレイパネル11と、該液晶ディスプレイパネル11の裏面側及び外周を覆う箱型のLCDケース15と、このLCDケース15の裏面を覆う金属製の底板16と、液晶ディスプレイパネル11の周囲を覆う金属製のベゼル18と、を備えている。
 液晶ディスプレイパネル11の裏面には、図示していないが、液晶を照明するバックライトが配置されている。箱型のLCDケース15は、樹脂製である。このLCDケース15は、バックライトの外側から液晶ディスプレイパネル11の裏面を覆う底壁部15a(図2参照)と、液晶ディスプレイパネル11の外周を覆う側壁部15b(図1参照)と、を備えている。
 底板16は、図2に示すように、LCDケース15の底壁部15aを覆っている。
 LCDケース15の底壁部15aには、LCD制御用回路基板20を取り付けるための2つの取付孔151と、2つの位置決めピン152と、2つの係止爪153と、が設けられる。これらの取付孔151、位置決めピン152、係止爪153は、いずれも、底板16に形成された切欠161から外方に露出する。
 2つの取付孔151は、LCD制御用回路基板20をねじ止めするための孔で、雌ねじが形成されている。2つの取付孔151は、LCDケース15の矩形の底面における一方の対角に設けられている。
 2つの位置決めピン152は、太径のボス部152aの中心に細径のピン本体152bが突設された構造で、LCDケース15の矩形の底面における他方の対角に設けられている。それぞれの位置決めピン152は、LCD制御用回路基板20に貫通形成された位置決め孔252にピン本体152bが挿通されることで、LCD制御用回路基板20が位置決めされる。
 2つの係止爪153は、2つの位置決めピン152により液晶ディスプレイユニット10の裏面にLCD制御用回路基板20が位置決めされた時に、LCD制御用回路基板20の縁に係合されて、該LCD制御用回路基板20が仮止めされる。
 底板16の中央には、液晶ディスプレイユニット10とLCD制御用回路基板20とを電気的に接続するためのFPC(Flexible Printed Circuit)19が引き出されている。このFPC19は、液晶ディスプレイユニット10から導出されており、先端19aは、FPCコネクタ42によりLCD制御用回路基板20に接続される。
 FPC19の底板16上に敷設される部位191は、粘着性の取り付けテープ170と押さえ爪157とによって、底板16に面接触した状態に固定される。本実施形態の場合、FPC19の底板16上に敷設される部位191には、電子部品192が搭載されている。
 FPC19の先端19aは、底板16の外側に張り出しており、図2に示すように、液晶ディスプレイユニット10に隣接する状態に平面状に敷き並べたLCD制御用回路基板20上のFPCコネクタ42に接続される。底板16の外側に張り出したFPC19の部位193は、LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10の裏面に取り付けられた際に、図2の破線L1の位置で、FPC19の底板16上に敷設される部位191の上に折り返される。即ち、底板16の外側に張り出しFPC19の部位193は、FPC19の底板16上に敷設される部位191の上に折り重なる形態で、液晶ディスプレイユニット10とLCD制御用回路基板20との間に収容される。
 ベゼル18は、金属板製のプレス成形品であり、図1に示すように、液晶ディスプレイパネル11の表示面11aの周囲を縁取る前縁枠部181と、LCDケース15の側壁部15bの外側を覆う外周枠部182と、を備えている。
 ベゼル18の外周枠部182のうち、FPC19の折り返し部19bと対向する位置には、図1に示すように、FPC覆い部182aが設けられている。このFPC覆い部182aは、FPC19の折り返し部19bの外側を覆うように、周囲の外周枠部182よりも、液晶ディスプレイユニット10の厚さ方向(図1の矢印X1側)に長く形成されている。
 LCD制御用回路基板20は、4層以上の多層基板21に、図2に示すように、液晶ディスプレイユニット10の動作を制御するための各種の電子部品41a,41b,41c,41d,41eと、FPCコネクタ42と、外部接続コネクタ43と、を搭載したものである。
 本実施形態の場合、LCD制御用回路基板20は、その正面視寸法が前記液晶ディスプレイユニット10の正面視寸法と略同一に設定されている。即ち、図2において、液晶ディスプレイユニット10の幅寸法W1とLCD制御用回路基板20の幅寸法W2とは略等しく設定されている。また、図2において、液晶ディスプレイユニット10の長さ寸法H1とLCD制御用回路基板20の長さ寸法H2とは、略等しく設定されている。
 多層基板21に搭載される各種の電子部品41a,41b,41c,41d,41eの内、電子部品41aは、CPU(Central Processing Unit)であり、液晶ディスプレイユニット10とは反対側に位置する多層基板21の外表面21aに搭載されている。電子部品41bは、LCD(Liquid Crystal Display)ドライバであり、液晶ディスプレイユニット10側に位置する多層基板21の内表面21bに搭載されている。
 多層基板21に搭載されるFPCコネクタ42は、液晶ディスプレイユニット10の裏面に導出されたFPC19の先端19aが接続されるコネクタである。FPCコネクタ42は、多層基板21の内表面21bに搭載されている。
 LCD制御用回路基板20は、多層基板21の内表面21bが液晶ディスプレイユニット10の裏面と対向するように、液晶ディスプレイユニット10の裏面に組み付けられる。
 液晶ディスプレイユニット10の裏面において、LCD制御用回路基板20上のFPCコネクタ42と対向する位置には、規制リブ158が突設されている。この規制リブ158は、LCDケース15の底壁部15aに一体形成されている。この規制リブ158は、FPC19の先端19aのFPCコネクタ42への接続が不完全の場合には、LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10の裏面に組み付けられた際にFPCコネクタ42と干渉して、LCD制御用回路基板20の組み付けを不能にすると共に、接続不良を検知させる。
 多層基板21に搭載される外部接続コネクタ43は、外部回路と接続するためのコネクタである。この外部接続コネクタ43は、多層基板21の外表面21aに搭載されている。また、この外部接続コネクタ43には、外部回路として、液晶表示ユニット30の動作に必要な信号を送る信号ケーブル71と、給電を行う電源ケーブル73と、GNDケーブル75とが接続される。
 多層基板21には、液晶ディスプレイユニット10の裏面に固定するために、2つの取付孔251と、2つの位置決め孔252と、2つの係止用切欠253とが設けられている。
 2つの取付孔251は、液晶ディスプレイユニット10の裏面の取付孔151に対応する孔で、取付孔151に螺着する雄ねじを挿通可能な孔である。
 2つの位置決め孔252は、液晶ディスプレイユニット10の裏面の位置決めピン152に対応する孔である。2つの位置決め孔252は、位置決めピン152のピン本体152bが挿通されることで、位置決めされる。
 2つの係止用切欠253は、液晶ディスプレイユニット10の裏面の係止爪153が係合する部位である。
 また、本実施形態の場合、多層基板21の内表面21bには、アース端子61が設けられている。このアース端子61は、金属製で、基端が多層基板21上の接地用パターン(GNDパターン)の上に半田付けされている。アース端子61は、LCD制御用回路基板20を液晶ディスプレイユニット10に組み付けた際に、金属製のベゼル18の底板16に弾性接触するLCD接地部を有している。
 本実施形態のアース端子61は、LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10に組み付けられた際に、筐体接触部が底板16に弾性接触して、底板16とGNDパターン23とを導通状態にする。
 本実施形態の場合、アース端子61が半田付けされる多層基板21上のGNDパターンは、外部接続コネクタ43を介して外部のGNDケーブルに接続される。GNDパターンの敷設長をできるだけ短くするために、本実施形態では、GNDパターンが、外部接続コネクタ43に近接する位置に設けられている。
 LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10の裏面に組み付けられる作業は、次の手順で行われる。
 まず、図2に示すように、液晶ディスプレイユニット10の裏面とLCD制御用回路基板20とが平面状に敷き並べられて、FPC19の先端19aがLCD制御用回路基板20の内表面21bのFPCコネクタ42に接続される。
 次いで、図2の破線L1の位置でFPC19が折り返されて、LCD制御用回路基板20の内表面21bが、液晶ディスプレイユニット10の裏面に重ねられる。その時、液晶ディスプレイユニット10の位置決めピン152と、LCD制御用回路基板20の位置決め孔252とが位置合わせされることで、図1に示すように、液晶ディスプレイユニット10の係止爪153が、LCD制御用回路基板20の係止用切欠253に係合されて、LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10の裏面に仮止めされた状態になる。
 次いで、LCD制御用回路基板20の取付孔251に挿通させた雄ねじが液晶ディスプレイユニット10の取付孔151にねじ込まれることで、LCD制御用回路基板20が液晶ディスプレイユニット10の裏面に固定され、液晶表示ユニット30として組立が完了した状態になる。
 以上に説明した液晶表示ユニット30は、例えば、走行距離を示すオドメータや、燃費計や、ギヤポジションインジケータなどとして機能させることができる。
 以上に説明した本実施形態の車両用計器装置1では、液晶ディスプレイユニット10の動作を制御するためのLCD制御用回路基板20は、指針式計器50の動作を制御するための指針制御用回路基板60とは別体である。従って、LCD制御用回路基板20としての回路基板には、耐ノイズ性に対する信頼性を確保すると同時に高密度実装を実現する上で有利な4層以上の多層基板が使用される場合でも、耐ノイズ性や実装性がLCD制御用回路基板20ほど要求されない指針制御用回路基板60としての回路基板には、例えば、3層以下の安価な回路基板を使用することができる。
 従って、液晶ディスプレイユニット10に並設される指針式計器50の動作を制御するための指針制御用回路基板60が過剰品質になることを防止して、低コスト化を図ることができる。
 また、本実施形態の車両用計器装置1では、液晶ディスプレイユニット10は、LCD制御用回路基板20と一体化された液晶表示ユニット30として指針式計器50に並設されるため、指針式計器50の動作を制御するための指針制御用回路基板60は、液晶ディスプレイユニット10の動作を制御するための回路を含まない単純な回路基板として単独で設計することができ、指針制御用回路基板60の設計を容易にすることができる。また、液晶ディスプレイユニット10の共用も図り易い。
 また、LCD制御用回路基板20の正面視寸法が液晶ディスプレイユニット10の正面視寸法と略同一とされることにより、液晶表示ユニット30は最小正面視寸法とすることができ、車両用計器装置1への組付性(スペース性)を有利にでき、かつ、その寸法内で最大の電子部品実装面積を確保できる。
 また、本実施形態の車両用計器装置1では、外部接続コネクタ43が設けられているLCD制御用回路基板20の外表面(多層基板21の外表面21a)は、液晶ディスプレイユニット10とは反対側に位置する面であり、外部に露出している面である。従って、外部接続コネクタ43は外部に露出した状態に設けられており、外部回路への接続が容易にできる。
 また、本実施形態の車両用計器装置1では、液晶表示ユニット30の動作に必要な信号を送る信号ケーブル71と、給電を行う電源ケーブル73とは、いずれも、LCD制御用回路基板20の外表面の外部接続コネクタ43に接続される。そのため、それぞれのケーブルの接続作業を容易にすることができる。
 なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
 例えば、上記実施形態においては、液晶ディスプレイユニット10及びLCD制御用回路基板20を例に説明したが、有機ELディスプレイユニット及び有機ELディスプレイ制御用回路基板などの他のディスプレイユニット及びディスプレイ制御用回路基板を用いることができることは勿論である。
 ここで、上述した本発明に係る車両用計器装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]~[4]に簡潔に纏めて列記する。
 [1] 指針式計器(50)とディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)とが並設される車両用計器装置(1)であって、
 前記ディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)の動作を制御するためのディスプレイ制御用回路基板(LCD制御用回路基板20)は、前記指針式計器(50)の動作を制御する指針制御用回路基板(60)とは別体で、正面視寸法が前記液晶ディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)の正面視寸法と略同一に設定されると共に、前記液晶ディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)の裏面に組み付けられ、
 前記液晶ディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)は、前記ディスプレイ制御用回路基板(LCD制御用回路基板20)と一体化された表示ユニット(液晶表示ユニット30)として前記指針式計器(50)に並設される車両用計器装置(1)。
 [2] 上記[1]に記載の車両用計器装置(1)であって、
 前記制御用回路基板(LCD制御用回路基板20)は、前記ディスプレイユニット(液晶ディスプレイユニット10)とは反対側に位置する外表面に、外部回路と接続するための外部接続コネクタ(43)が備えられている車両用計器装置(1)。
 [3] 上記[2]に記載の車両用計器装置(1)であって、
 前記外部接続コネクタ(43)には、前記外部回路として、前記表示ユニット(液晶表示ユニット30)の動作に必要な信号を送る信号ケーブル(71)と、給電を行う電源ケーブル(73)とが接続される車両用計器装置(1)。
 [4] 上記[1]~[3]の何れか1つに記載の車両用計器装置(1)において、
 前記ディスプレイユニットが、液晶ディスプレイユニット(10)であって、
 前記ディスプレイ制御用回路基板が、LCD制御用回路基板(20)である車両用計器装置(1)。
 また、本出願は、2012年12月10日出願の日本特許出願(特願2012-269629に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明による車両用計器装置によれば、指針式計器とディスプレイユニットとが並設される車両用計器装置において、指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板が過剰品質になることを防止して、低コスト化を図ることができる。
 1 車両用計器装置
 10 液晶ディスプレイユニット(ディスプレイユニット)
 20 LCD制御用回路基板(ディスプレイ制御用回路基板)
 30 液晶表示ユニット(表示ユニット)
 43 外部接続コネクタ
 50 指針式計器
 60 指針制御用回路基板
 71 信号ケーブル
 73 電源ケーブル

Claims (4)

  1.  指針式計器とディスプレイユニットとが並設される車両用計器装置であって、
     前記ディスプレイユニットの動作を制御するためのディスプレイ制御用回路基板は、前記指針式計器の動作を制御するための指針制御用回路基板とは別体で、正面視寸法が前記ディスプレイユニットの正面視寸法と略同一に設定されると共に、前記ディスプレイユニットの裏面に組み付けられ、
     前記ディスプレイユニットは、前記ディスプレイ制御用回路基板と一体化された表示ユニットとして前記指針式計器に並設される車両用計器装置。
  2.  請求項1に記載の車両用計器装置であって、
     前記ディスプレイ制御用回路基板は、前記ディスプレイユニットとは反対側に位置する外表面に、外部回路と接続するための外部接続コネクタが備えられている車両用計器装置。
  3.  請求項2に記載の車両用計器装置であって、
     前記外部接続コネクタには、前記外部回路として、前記表示ユニットの動作に必要な信号を送る信号ケーブルと、給電を行う電源ケーブルとが接続される車両用計器装置。
  4.  請求項1~3の何れか1項に記載の車両用計器装置において、
     前記ディスプレイユニットが、液晶ディスプレイユニットであって、
     前記ディスプレイ制御用回路基板が、LCD制御用回路基板である車両用計器装置。
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