JP2005084031A - 車両用計器 - Google Patents

Abstract

【課題】 車速をデジタル表示できる構成の車両用計器において、従来よりも表示素子の反応速度を速くする。さらに、ＬＣＤを制御する出力端子をマイコンに増設することなく、従来、車速や総走行距離をＬＣＤでデジタル表示していた車両用計器に対して、ＬＣＤ素子とマイコンの出力端子との間に接続されていたＬＣＤドライバを削減する。
【解決手段】 ＬＣＤを用いて車両の総走行距離をデジタル表示するようにする。また、セグメントパターンに配置されたＬＥＤ２を用いる。そして、ＬＣＤ素子１をマイコン４が有する制御用出力端子のうち、ＬＣＤを制御するための制御用出力端子２１に接続し、ＬＥＤ２をマイコン４が有する制御用出力端子のうち、ＬＣＤ制御用でない他の制御用出力端子２２に接続した構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両用計器に関するものである。

図３に従来における車両用計器の電気回路構成の概略図を示す。従来、一般的に用いられる車両用計器には、図３に示すように、文字盤５上で指針６を回動させて車速をアナログ表示し、ＬＣＤ（液晶表示）器３でオド、トリップ（車両の総走行距離、区間走行距離）を数字で表示（デジタル表示）するものがある。

この車両用計器は、制御手段としてのマイクロコンピュータ（以下、マイコンと呼ぶ）４の制御用出力端子のうち、ＬＣＤ器を制御するための制御用端子２１に、オド、トリップ表示手段としてのＬＣＤ器３が接続されており、ムーブメント端子２２に指針６を回転駆動させる回動内機が接続された構成となっている。

また、従来では、その他にオド、トリップだけでなく、車速もＬＣＤ器でデジタル表示する車両用計器がある。この車両用計器の電気回路構成の概略図を図４に示す。この車両用計器では、図４に示すように、マイコン４の制御用出力端子のうち、ＬＣＤを制御するための制御用端子２１に、ＬＣＤ器３がＬＣＤドライバ７を介して接続された構成となっている。

ここで、ＬＣＤドライバ７を用いている理由を説明する。ＬＣＤの駆動方式にはスタティック駆動方式とダイナミック駆動方式とがある。さらに、ダイナミック駆動方式には、ＤＵＴＹ比が例えば１／４のものや、１／２のものがある。ダイナミック駆動方式は、スタティック駆動方式よりも少ない端子でＬＣＤを駆動できるという利点があるが、ＬＣＤの応答速度が遅い（特に低温時）という欠点がある。このため、スピードメータではスタティック駆動方式またはダイナミック駆動方式のせいぜい１／２ＤＵＴＹまでしか採用できない。そして、スタティック駆動方式またはダイナミック駆動方式の１／２ＤＵＴＹを採用した場合では、必要となる制御用配線が多い。

一方、マイコン４には、ＬＣＤを制御するための制御用出力端子２１の数が多くなく、ＬＣＤをこの制御用出力端子２１と直接接続させようとすると、この制御用出力端子２１が不足するものがある。

このため、このようなマイコン４を使用する場合、マイコン４とＬＣＤ器３との間にＬＣＤドライバ７を追加することで、制御用出力端子の不足を解消している。

車速をデジタル表示する表示手段に対しては、一般的に、その表示手段における表示素子の反応速度が高速であることが要求される。

また、車速をＬＣＤ器３によりデジタル表示する場合、図４に示すように、ＬＣＤドライバ７を追加する必要があるため、車両用計器にかかるコストが高くなっていた。

なお、ＬＣＤドライバ７を使用しないで、ＬＣＤ器３をマイコン４の制御用出力端子に接続させる方法としては、第１にＬＣＤの駆動方式として、必要な制御用出力端子を少なくできる駆動方式（ダイナミック駆動方式の１／４ＤＵＴＹ）を採用する方法が考えられるが、上記したように、反応性の問題から好ましくない。

また、第２に、マイコン自体が有する制御用出力端子の数を増加させる方法が考えられるが、この場合も、そのように構成されたマイコンを新規に設計および製造する必要が生じるため、好ましくない。

本発明は、上記点に鑑み、車速をデジタル表示する車両用計器であって、従来よりも表示素子の反応速度が速い車両用計器を提供することを第１の目的とする。

また、第１の目的に加えて、ＬＣＤドライバを用いることなく、車速をデジタル表示できる構成の車両用計器を提供することを第２の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、走行距離表示手段として液晶表示素子（３）を用い、車速表示手段としてセグメントパターンに配置された発光ダイオード（２）を用いたことを特徴としている。

このようにデジタル計器において、車速表示手段として発光ダイオードを用いることで、液晶表示器を用いる場合と比較して、低温時の応答を速くすることができる。

請求項２に記載の発明では、液晶表示器（３）は、制御手段が有する制御用出力端子（２１、２２）のうち、液晶表示器を制御するための液晶制御用出力端子（２１）に接続されており、車速表示手段は、セグメントパターンに配置された発光ダイオード（２）を用いたものであり、この発光ダイオード（２）は、制御手段が有する制御用出力端子（２１、２２）のうち、液晶制御用出力端子を除く制御用出力端子（２２）に接続されていることを特徴としている。

第１の制御用出力端子が不足するため、走行距離表示手段に用いる液晶表示器を第１の制御用出力端子に直接接続できるが、車速表示手段に用いる液晶表示器を第１の制御用出力端子に直接接続することができない場合であっても、制御手段が第１の制御用端子と異なる第２の制御用出力端子を有している場合がある。

このような場合、本発明のように、車速表示手段として発光ダイオードを用い、この発光ダイオードを制御手段における第２の制御用出力端子に接続することで、ＬＣＤドライバを用いることなく、車速をデジタル表示することができる。この結果、ＬＣＤドライバにかかるコストを削減することができる。

なお、請求項２に記載の発明も請求項１に記載の発明と同様の効果を有している。

具体的には、請求項３に示すように、車速表示手段を、透光性材料により構成されたレンズシート（１１）の裏面側から発光ダイオード（２）により光が照射される構成とすることができ、レンズシート（１１）として、発光ダイオードに対応する部分（１２）を除く領域（１３）に非透光性の物質が印刷されているものを用いることができる。

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図１（ａ）、（ｂ）に本発明の一実施形態における車両用計器を示し、図２にこの計器の電気回路構成を示す。本実施形態の計器が図４に示す計器と主に相違する点は、ＬＥＤを用いて車速をデジタル表示する点である。

この計器は、自動車その他の車両に用いられるものであり、例えば、乗用車のインストルメントパネルに設置されている。この計器は、図１（ａ）、図２に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）表示部１ａおよび液晶表示部１ｂを有する表示器１と、制御手段としてのマイコン４とを備えている。

ＬＥＤ表示部１ａは、車速をデジタル表示するようになっている。ＬＥＤ表示部１ａは、図示しないが、セグメントパターンに配置されたＬＥＤ素子と、レンズシートとを有し、レンズシートの裏面側からＬＥＤにより光が照射される構成となっている。

より具体的には、ＬＥＤは、図示しないが、ＰＣＢ（プリンテッドサーキットボード）基板に形成されたランドパターン上に搭載され半田付けされている。また、例えば、一桁あたり７個のセグメントにより０〜９の数字を表すように、８の字型にＬＥＤが配置されている。また、車速単位「ｋｍ／ｈ」用のＬＥＤも別に配置されている。これは液晶のバックライトで兼用する場合もある。

一方、図１（ｂ）に示すように、レンズシート１１は、透光性材料、例えば、透明な樹脂により構成されており、ＬＥＤに対応する部分１２を除く領域１３に非透光性の物質で黒色の印刷が施されている。これにより、ＬＥＤに対応する部分１２は透光性の領域となっており、セグメントの形状となっている。また、ＬＥＤに対応する部分１２には、透光性の物質で黒色の印刷が施されている。また、図１（ａ）に示すように、レンズシート１１には印刷により、車速単位パターン「ｋｍ／ｈ」も形成されている。

液晶表示部１ｂは一般的な液晶パネルおよびバックライト用の照明装置により構成されている。液晶表示部１ｂでは、オド、トリップを切り替えて、デジタル表示し、燃料の残量およびシフトポジションを表示するようになっている。

マイコン４は、図２に示すように、ＬＣＤを制御するための第１の制御用出力端子２１と、ＬＣＤ以外を制御するための第２の制御用出力端子２２とを有している。ここで、第１の制御用出力端子２１は、ＬＣＤ器に電圧を印加し、ＬＣＤ表示切替できる出力端子のことである。これに対して、第２の制御用出力端子２２は、マイコン４が有するいくつかの制御用出力端子のうち、ＬＣＤを駆動する電圧を印加することができない出力端子のことである。

例えば、マイコン４が、図３に示すように、指針を駆動するためのムーブメント用出力端子を有していれば、このムーブメント用出力端子が第２の制御用出力端子２２となる。なお、第２の制御用出力端子２２はムーブメント用出力端子に限られず、上述したようなＬＣＤを駆動する電圧を印加することができない出力端子の全てが第２の制御用出力端子２２となり得る。

そして、第１の制御用出力端子２１に、ＬＣＤドライバを介さず、直接、液晶表示部１ｂの液晶表示器３が接続されており、第２の制御用出力端子２２にＬＥＤ表示部１ａのＬＥＤ２が接続されている。例えば、ムーブメント用出力端子にＬＥＤ２を接続する場合、この出力端子はＬＥＤ駆動には十分な電流を流すことができるので、この出力端子に抵抗を介してＬＥＤ２を接続する。また、第１の制御用出力端子２１やムーブメント用出力端子でなく、他の制御用出力端子であって、ＬＥＤを直接接続した場合、電流量が少なくＬＥＤを駆動できない制御用出力端子に、ＬＥＤを接続する場合では、トランジスタ回路を介して、ＬＥＤを接続する。

また、マイコン４は、図示しないが、例えば、車両のイグニッションスイッチのオンに伴いバッテリから給電されて作動するようになっている。また、マイコン４の入力端子に、図２に示すように、車速センサ３１、燃料センサ３２、シフトポジションスイッチ３３が接続されている。

以上のように構成された車両用計器では、車速センサ３１からの電気信号に応じて、マイコン４がＬＥＤ２を制御し、ＬＥＤ表示部１ａに車速がデジタル表示される。また、車速センサ３１からの電気信号を受けて、マイコン４で走行距離が算出され、マイコン４がＬＣＤ３を制御し、液晶表示部１ｂにオドもしくはトリップをデジタル表示する。
同様に、液晶表示部１ｂでは、燃料センサ３２およびシフトポジションスイッチ３３からの電気信号を受けて、マイコン４がＬＣＤを制御することで、燃料残量、シフトポジションが表示される。

以上説明したように、本実施形態の車両用計器では、車速表示手段としてＬＥＤ２を用いて、車速をデジタル表示し、オド、トリップ表示手段としてＬＣＤ３を用いて、オド、トリップをデジタル表示するようになっている。ＬＥＤはＬＣＤと比較して、応答速度が速いため、本実施形態の車両用計器は、車速表示手段として液晶表示器を用いる場合と比較して、応答速度が速くなっており、特に、低温時の応答速度が速くなっている。

また、従来、図４に示すように、ＬＣＤがＬＣＤドライバを介して、マイコンの制御用出力端子に接続された車両用計器があった。これは、上記したように、オド、トリップ等を表示する手段および車速表示用手段としてＬＣＤを用いると、全てのＬＣＤを制御用出力端子に直接接続できないためであった。

そこで、本実施形態では、マイコン４が有している第１の制御用出力端子２１を除く他の制御用出力端子に着目し、車速表示手段としてＬＥＤを用い、このＬＥＤをマイコン４の第２の制御用出力端子２２に接続している。

これにより、数に限りがある第１の制御用出力端子２１を、オド、トリップ等を表示するためのＬＣＤ素子へ、ＬＣＤドライバを介すことなく、直接接続することができる。この結果、ＬＣＤドライバにかかるコストを削減することができる。

なお、本実施形態では、トリップ表示、燃料の残量表示およびシフトポジションを、ＬＣＤ３を用いて表示する場合を説明したが、ＬＣＤ素子に限らず、ＬＥＤ等の他の表示手段を用いることもできる。したがって、マイコン４が有している第１の制御用出力端子２１の数によって、使用できるＬＣＤ素子の数が決まるので、それに応じて、トリップ表示、燃料の残量表示およびシフトポジションの表示手段を変更すればよい。

また、本実施形態では、ＬＥＤ２のセグメントパターンとして、１桁あたり７個のセグメントを用いる場合を説明したが、セグメントの数は７個に限らず、他の数とすることもできる。

（ａ）は本発明を適用した車両用計器の正面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＬＥＤ表示部１ａの部分拡大図である。 図１の車両用計器の電気回路構成を示す概略図である。 従来の第１の例における車両用計器の電気回路構成を示す概略図である。 従来の第２の例における車両用計器の電気回路構成を示す概略図である。

符号の説明

１…表示器、１ａ…ＬＥＤ表示部、１ｂ…液晶表示部、
２…ＬＥＤ、３…液晶表示器、４…マイコン、
５…文字盤、６…指針、７…ＬＣＤドライバ
２１…第１の制御用出力端子、２２…第２の制御用出力端子、
３１…車速センサ、３２…燃料センサ、３３…シフトポジションスイッチ。

Claims (3)

1. 車速をデジタル表示する車速表示手段と、
   車両の総走行距離をデジタル表示する走行距離表示手段とを備える車両用計器において、
   前記走行距離表示手段として液晶表示器（３）を用い、前記車速表示手段としてセグメントパターンに配置された発光ダイオード（２）を用いたことを特徴とする車両用計器。
2. 車速をデジタル表示する車速表示手段と、
   液晶表示器（３）を用いて車両の総走行距離をデジタル表示する走行距離表示手段と、
   前記車速表示手段および前記走行距離表示手段を制御する制御手段（４）とを備える車両用計器において、
   前記液晶表示器（３）は、前記制御手段が有する制御用出力端子（２１、２２）のうち、液晶表示器を制御するための液晶制御用出力端子（２１）に接続されており、
   前記車速表示手段は、セグメントパターンに配置された発光ダイオード（２）を用いたものであり、前記発光ダイオード（２）は、前記制御手段が有する制御用出力端子（２１、２２）のうち、前記液晶制御用出力端子を除く制御用出力端子（２２）に接続されていることを特徴とする車両用計器。
3. 前記車速表示手段は、透光性材料により構成されたレンズシート（１１）の裏面側から発光ダイオード（２）により光が照射される構成であり、
   前記レンズシートは、前記発光ダイオードに対応する部分（１２）を除く領域（１３）に非透光性の物質が印刷されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用計器。

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