JP4190852B2 - 車両用計器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に採用するに適した車両用計器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車に装備される車両用計器において、斬新な見映えを確保するために様々な方法が採られている。たとえば、表示盤の前面に光透過率可変部材を配置しその光透過率を制御して、いわゆるブラックフェイスメータを容易に実現するものがある(たとえば、特許文献1参照)。
【0003】
一方、表示盤の表示面の色を、従来一般的であった黒色だけでなく他の色彩を採用するものも現れている。さらに、色彩だけではなく質感に関しても種々検討されている。たとえば、表示盤の表示面を金属材料の光沢面により形成して、金属の質感により高級感、精密感を強調することが検討されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平2−234857号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、車両用計器に対しては、斬新な見映えが要求されるだけではなく、車両の作動中において運転者が希望するような見映えに切替え可能であることが要求されている。
【0006】
しかし、従来の車両用計器においては、種々の斬新な見映えのものが実現されてはいるものの、1つの車両には1種類の車両用計器のみが搭載されるので、同一車両において、その作動中に運転者の意思により車両用計器の見映えを変えることは非常に困難であった。
【0007】
上述の特開平2−234857号公報に開示される車両用計器では、車両の表示盤の前面に光透過率可変部材を配置し、車両非作動時と車両作動時とで光透過率可変部材の光透過率を変えることで、車両非作動時と車両作動時とで車両用計器の見映えを変えている。しかし、この技術では車両作動時において車両用計器の見映えを変えることは実現できない。
【0008】
本発明は、上記の問題を解決するために成されたものであり、その目的は、表示盤の前面(運転者側)に配置された光透過率可変部材の光透過率を制御することによって、車両作動時において運転者が車両用計器の見映えを変えることが可能な車両用計器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため以下の技術的手段を採用する。
【0010】
本発明の請求項1に記載の車両用計器は、表示盤と、表示盤の前面側に表示盤を覆うように配置された光透過率可変部材と、光透過率可変部材の光透過率を制御する制御手段と、切替えスイッチとを備え、制御手段は切替えスイッチ位置に連動して光透過率可変部材の光透過率を制御する車両用計器であって、切替えスイッチは、少なくとも光透過率可変部材に対する印加電圧を最大にして該光透過率可変部材の光透過率を最低値に固定設定するモードと、光透過率可変部材に対する印加電圧を最小にして該光透過率可変部材の光透過率を最大値に固定設定するモードとを有する手動モード位置と、光透過率可変部材の光透過率を表示盤の所望の視認性が得られるように自動的に調節する自動モード位置とを備え、さらに、表示盤の表示面照度を検出する表示面照度検出手段を有し、制御手段は、切替えスイッチが自動モード位置にある場合、表示面照度検出手段により検出した表示面照度に基づいて光透過率可変部材の光透過率を制御する構成とした。切替えスイッチを操作して手動モード位置を選択すれば、光透過率可変部材の光透過率が固定設定される、つまり、光透過率可変部材が高透過率あるいは低透過率に制御される。一方、切替えスイッチを操作して、自動モード位置を選択すれば、光透過率可変部材の光透過率が制御手段により表示盤の所望の視認性が得られるように、たとえば周囲の明るさの変化に対応して常に見やすい明るさになるように自動的に調節される。本発明によると、車両の作動時において、表示盤の表示面照度を常に運転者が表示盤の表示内容を明瞭に読み取ることのできるような照度に保つことができる。これにより、表示盤の意匠全体が視認される一般的な状態と、表示盤の背景は見えずに指針や目盛、数字等のみが発光表示される状態とを、車両の作動中において運転者が自由に切替えることができる。したがって、車両作動時において車両用計器の見映えを変えることが可能な車両用計器を提供することができる。
【0013】
本発明の請求項2に記載の車両用計器では、光透過率可変部材はECD(Electrochromic Display)である構成としている。これにより、容易に光透過率を変化させることができる。
【0014】
本発明の請求項3に記載の車両用計器では、光透過率可変部材は薄膜固体式ECDである構成としている。これにより、容易に光透過率を変化させることができる。
【0016】
本発明の請求項4に記載の車両用計器では、車両の室内照度を検出する室内照度検出手段を有し、制御手段は、切替えスイッチが自動モード位置にある場合、室内照度検出手段により検出した室内照度に基づいて表示面の目標照度を決定すると共に、この目標照度と表示面照度検出手段により検出した表示面照度とに基づいて光透過率可変部材の光透過率を制御する構成としている。これにより、車両の作動時において、表示盤の表示面照度を常に運転者が表示盤の表示内容を明瞭に読み取ることのできるような照度に保つことができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による車両用計器を自動車用コンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【0018】
図1は、本発明の一実施形態による車両用計器であるコンビネーションメータ1の断面図であり、図2のI−I線断面図である。
【0019】
図2は、コンビネーションメータ1の正面図である。
【0020】
コンビネーションメータ1は、自動車の運転席前方の運転者から視認可能な位置に配設されている。コンビネーションメータ1は、各種情報を表示して運転者に視認させるための表示盤10を備えている。
【0021】
表示盤10は、金属の薄板、たとえばアルミニウムの薄板等からなると共に複数の目盛部10aおよび文字部10bを備えている。これらの目盛部10aおよび文字部10bは、それぞれ所定の形状にプレス加工あるいはエッチング処理等により孔を開けることにより形成されている。また、表示盤10の表示面である表面10dは、斬新な見映えが得られるように、研磨加工等により光沢を有すると共に模様付け(たとえば、ヘアライン、あるいは魚鱗模様等)が施されている。また、表示盤10の表面10d上には、表面10dにおける単位面積当たりの入射光量、つまり照度を検出するための表示面照度検出手段である表示面照度センサ7が照度検出可能に取付けられている。
【0022】
表示盤10の表面側には、環状の見返し板2を介しカバーガラス3が装着されている。カバーガラス3は透明な薄板状のポリカーボネート等から形成されている。また、カバーガラス3の表示盤10側には、カバーガラス3全体に亘り表示盤10を覆うように、表示盤10の視認状態を変化させるための光透過率可変部材である調光膜20が貼着されている。
【0023】
調光膜20は、ECD(Electrochromic Display)により形成されている。ECDは、電解質とEC(Electrochromic)物質(たとえば、酸化タングステン)の混合物として形成されている。本実施例にて用いたECDは、いわゆるゲル式ECDである。調光膜20は、両端部に配置される一対の電極21、22(図4参照)を備え、両電極21、22間への印加電圧を変えることにより光透過率を変えることができる。すなわち、印加電圧Eが0の時は光透過率が高い、つまりほぼ透明状態であり、印加電圧を上昇させるに連れて光透過率が低下し、たとえばサングラスのような状態となり、印加電圧の最大値であるEmaxを印加すると光透過率が最低値、たとえば、濃紺色或いは黒色になる。
【0024】
表示盤10の裏面には、光源である発光ダイオード8の発する光を集光し目盛部10aおよび文字部10bに導光して、目盛部10aおよび文字部10bを発光表示させるための導光板11が固定されている。導光板11は透明あるいは半透明の樹脂、たとえばアクリル樹脂等から形成されている。
【0025】
さらに、表示盤10の裏面側には、ケーシング4が装着されている。このケーシング4内には、コンビネーションメータ1の電気回路部を形成するプリント基板5が収容され、このプリント基板5には、外部からの電気信号に対応した角度だけ指針軸であるシャフト6aを回動させる回動内機であるムーブメント6が取付けられている。ムーブメント6のシャフト6aは、表示盤10の中央孔部10cを通して表側(図1の左側)へ延出し、その先端には指針6bが固定されている。この指針6bは、指針自体を放電管で形成する、あるいは指針に外部の光源からの光を導光することにより指針自体が発光可能である指針、いわゆる自発光指針である。プリント基板5の表示盤10側表面には、表示盤10を照明する光源である発光ダイオード8が実装されている。さらに、プリント基板5には、後述する調光膜20への印加電圧を制御する制御手段であるコントローラ30が実装されている。このコントローラ30は、たとえば、ハイブリッドIC等により形成されている。また、コントローラ30には、切替えスイッチ60がリード線(図示せず)を介して接続されている。
【0026】
切替えスイッチ60は、図3に示すようにロータリスイッチタイプのものが用いられている。切替えスイッチ60は、手動モード位置であるM(Manual)1ポジション61およびM2ポジション62、自動モード位置であるA(Auto)ポジション63の合計3個のポジションを備えている。運転者は、つまみ64を回して各ポジション61、62、63のいずれかを選択することができる。また、切替えスイッチ60は、自動車の運転席前方に設けられ各種操作スイッチ類が配置される操作パネル(図示せず)内に設置されている。なお、図3は、M1ポジション61が選択されている状態を示す。
【0027】
M1ポジション61においては、コントローラ30により調光膜20には印加電圧Emaxが印加され、調光膜20の光透過率は最低値となる。
【0028】
M2ポジション62においては、コントローラ30により調光膜20には0に近い印加電圧Eminが印加され、調光膜20の光透過率はほぼ最大値となる。
【0029】
Aポジション63においては、コントローラ30は、表面10dの明るさを検出する表示面照度センサ7、および車室内の明るさを検出する車室内照度センサ9の出力信号に基づき調光膜20の光透過率、言い換えると調光膜20への印加電圧を制御して、表面10dの照度を所望の値、つまり、良好な視認性が得られる値に保持している。ここで、良好な視認性とは、運転者が表面10dの複数の目盛部10aおよび文字部10b、指針6bを明瞭に読み取ることができ、且つ自動車のウィンドシールドガラス上(図示せず)に結像される表面10dの虚像に妨げられることなくウィンドシールドガラスを通して前方を確認できる状態をいう。
【0030】
次に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における調光膜20の印加電圧制御と表示盤10の視認状態について説明する。
【0031】
図4は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における、調光膜20を制御する電気回路を示す全体構成図である。図4に示すように、コントローラ30には、バッテリ50から常時電力が供給されると共に、イグニッションスイッチ40が開閉状態を検出可能に接続されている。また、コントローラ30は、調光膜20に電圧印加可能に接続されている。さらに、コントローラ30には、切替えスイッチ60、表示面照度センサ7および車室内照度センサ9が接続されている。
【0032】
図5は、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における、コントローラ30による調光膜20への印加電圧制御のフローチャート図である。
【0033】
なお、図4に示す室内照度検出手段である車室内照度センサ9は、車室内照度を検出可能な位置、たとえばダッシュボード上、リヤトレイ上あるいは運転座席のヘッドレスト上等に設置されている。
【0034】
(1)車両の非作動時(イグニッションスイッチ40がOFF、あるいはACC位置の時)。
【0035】
この場合は、図5中におけるステップS101、S102、S103、S104により、コントローラ30による調光膜20への印加電圧は0であり、つまり調光膜20の両電極間21、22に0電圧を印加(オープン状態ではない)し、調光膜20の光透過率は最大値、つまりほぼ透明になっている。これにより、運転者は表示盤10の光沢を有し模様付けを施された表面10dをはっきりと視認することができるので、表示盤10の斬新な見映えを運転者に強調することができる。
【0036】
なお、図5中のステップS105において、イグニッションスイッチがON位置にない場合、つまり始動位置(スタータモータに通電)にある場合も両電極21、22間に0電圧を印加(オープン状態ではない)する。
【0037】
(2)車両の作動時(イグニッションスイッチ40がON位置の時)。
【0038】
運転者によりイグニッションスイッチ40がONされバッテリ50の電圧がコントローラ30に印加されると、コントローラ30は、図5中のステップS105によりイグニッションスイッチ40がONされたことを検知する。これにより、ステップ106によりコントローラ30が発光ダイオード8を点灯駆動するので、表示盤10の複数の目盛部10a、文字部10bおよび指針6が発光表示される。続いて、図5中のステップS107に進む。ステップS107においては選択される切替えスイッチ60のポジションを検知する。続いて、検知した切替えスイッチ60のポジションに対応する規則にしたがって調光膜20への印加電圧制御、つまり調光膜20の光透過率制御を開始する。
【0039】
(3)切替えスイッチ60がM1ポジション61の時。
【0040】
この場合、図5に示すように、ステップS108において、調光膜20に電圧Emaxが印加される。したがって、調光膜20の光透過率は最低となり、調光膜20は運転者により濃紺あるいは黒色に視認されると共に、表示盤10の表面(施された模様等)は見えなくなる。すなわち、コンビネーションメータ1は、濃紺あるいは黒色の中に、目盛部10a、文字部10bおよび指針6bのみが発光表示される。
【0041】
(4)切替えスイッチ60がM2ポジション62の時。
【0042】
この場合、図5に示すように、ステップS109において、調光膜20に電圧Eminが印加され、調光膜20の光透過率は高くなり透明に近くなる。したがって、表示盤10の表面(施された模様等)が運転者によりはっきり視認される。つまり、コンビネーションメータ1は、上述のM1ポジション61の場合とは異なる見映えとなる。
【0043】
(5)切替えスイッチ60がAポジション63の時。
【0044】
この場合、コントローラ30は、図5中のステップS110〜S117に示す調光膜20への印加電圧制御を開始する。
【0045】
先ず、ステップS110において、車室内照度センサ9の出力信号に基づいて車室内照度Aが算出される。
【0046】
次に、ステップS111において、ステップS110で算出した車室内照度Aに対応する目標表示面照度Bおよび調光膜20への印加電圧Eを予め定められているマップに基づいて決定する。このマップにおいては、車室内照度Aが大きいほど目標表示面照度Bが大きくなるように、つまり調光膜20への印加電圧Eが高くなるように設定し、常時運転者に対する安定した視認性を確保する特性を表示盤10に与えている。なお、このマップは、コントローラ30内の記憶手段30a内に記憶されている。
【0047】
次に、ステップS112において、調光膜20にステップS111で決定した印加電圧Eを印加する。続いて、ステップS113において、表示面照度センサ7の出力信号に基づき調光膜20に印加電圧Eを印加した後の表示面照度Cを算出する。
【0048】
次に、ステップS114〜ステップS117において、目標表示面照度Bと表示面照度Cとを比較し、両者の差の絶対値がD以下になるまで、調光膜20への印加電圧を毎回eだけ増減させる。
【0049】
すなわち、表示面照度Cが目標表示面照度Bより大きい場合は、表示面照度Cを小さくするために、図5中のステップS116に示すように、調光膜20への印加電圧をeだけ上昇させて光透過率を低下させ、運転者側から見た見かけ上の照度を小さくする。一方、表示面照度Cが目標表示面照度Bより小さい場合は、表示面照度Cを大きくするために、図5中のステップS117に示すように、調光膜20への印加電圧をeだけ降下させて光透過率を上昇させ、運転者側から見た見かけ上の照度を大きくする。そして、目標表示面照度Bと表示面照度Cとの差の絶対値がD以下になるまで以上の制御を繰り返す。
【0050】
ここで、目標表示面照度Bと表示面照度Cとの差の絶対値Dは、表示盤10の所望の視認性、つまり良好な視認性が得られるような値に設定される。
【0051】
また印加電圧eの大きさは、調光膜20への印加電圧制御が瞬時に収束するような値に設定される。
【0052】
以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、表示盤10と、表示盤10の前面側に表示盤10を覆うように配置された調光膜20と、調光膜20の光透過率を制御するコントローラ30と、切替えスイッチ60とを備え、コントローラ30は切替えスイッチ60の選択位置に連動して調光膜20の光透過率を制御し、切替えスイッチ60は、調光膜20の光透過率を固定設定するM1ポジション61およびM2ポジション62と、調光膜20の光透過率を表示盤10の所望の視認性が得られるように自動的に調節するAポジション63とを備える構成とした。これにより、コンビネーションメータ1の異なる見映え、すなわち表示盤10の意匠全体が視認される一般的な状態と、表示盤10の背景は見えずに指針6bや目盛10a、数字10b等のみが発光表示される状態と、表示盤10の所望の視認性が得られるように、たとえば周囲の明るさの変化に対応して常に見やすい明るさになるように調光膜20の光透過率が自動的に調節される状態とを、自動車の作動中において運転者が自由に切替えることが可能となる。
【0053】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、調光膜20としてECDを採用した。これにより、調光膜20の両電極21、22間に印加する電圧を制御するという容易な手段により、調光膜20の光透過率を変化させる、言い換えるとコンビネーションメータ1の見映えを切替えることができる。
【0054】
なお、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、調光膜20としてゲル式ECDを用いているが、これに替えて薄膜固体式ECDを用いてもよい。
【0055】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、切替えスイッチ60としてロータリスイッチを用いているが、これに替えて他の形式のスイッチ、たとえば押しボタン式スイッチ等を用いてもよい。
【0056】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、切替えスイッチ60の設置場所を、自動車の運転席前方に設けられる各種操作スイッチ類が配置された操作パネル(図示せず)内としているが、操作パネル内に限る必要は無く、運転者が操作し易い場所であればどこであってもよい。たとえば、ステアリングコラム上であってもよい。
【0057】
また、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1においては、切替えスイッチ60の手動モード位置の個数をM1ポジション61およびM2ポジション62の2個としているが、これを1個あるいは3個以上としてもよい。さらに、自動モード位置の個数をAポジション63の1個としているが、これを2個以上としてもよい。
【0058】
また、本発明の一実施形態のコンビネーションメータ1においては、表示盤10の複数の目盛部10aおよび文字部10bの発光表示用の光源として発光ダイオード8を使用しているが、他の光源、たとえば電球あるいは放電管等を用いてもよい。
【0059】
また、本発明の一実施形態のコンビネーションメータ1においては、表示盤10を金属薄板から形成しているが、他の材質、たとえば樹脂製薄板の表面に金属メッキあるいはコーティングを施したものにより形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の断面図で、図2中のI−I線断面図である。
【図2】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1の正面図である。
【図3】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における切替えスイッチ60の正面図である。
【図4】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における、調光膜20を制御する電気回路構成を示す説明図である。
【図5】本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ1における、コントローラ30による調光膜20への印加電圧制御のフローチャートである。
【符号の説明】
1 コンビネーションメータ(車両用計器)
2 見返し板
3 カバーガラス
4 ケーシング
5 プリント基板
6 ムーブメント
6a シャフト
6b 指針
7 表示面照度センサ(表示面照度検出手段)
8 発光ダイオード
9 車室内照度センサ(室内照度検出手段)
10 表示盤
10a 目盛部
10b 文字部
10c 中央孔部
10d 表面(表示面)
11 導光板
20 調光膜(光透過率可変部材)
21、22 電極
30 コントローラ
30a 記憶手段(制御手段)
40 イグニッションスイッチ
50 バッテリ
60 切替えスイッチ
61 M1ポジション(手動モード位置)
62 M2ポジション(手動モード位置)
63 Aポジション(自動モード位置)
64 つまみ
A 車室内照度
B 目標表示面照度
C 表示面照度
D (B−C)の絶対値
E 印加電圧
Emax、Emin 印加電圧
e 電圧
Claims (4)
- 表示盤と、
前記表示盤の前面側に前記表示盤を覆うように配置された光透過率可変部材と、
前記光透過率可変部材の光透過率を制御する制御手段と、
切替えスイッチとを備え、
前記制御手段は前記切替えスイッチ位置に連動して前記光透過率可変部材の光透過率を制御する車両用計器であって、
前記切替えスイッチは、少なくとも前記光透過率可変部材に対する印加電圧を最大にして該光透過率可変部材の光透過率を最低値に固定設定する第1の手動モード位置と、前記光透過率可変部材に対する印加電圧を最小にして該光透過率可変部材の光透過率を最大値に固定設定する第2の手動モード位置と、前記光透過率可変部材の光透過率を前記表示盤の所望の視認性が得られるように自動的に調節する自動モード位置とを備え、
さらに、前記表示盤の表示面照度を検出する表示面照度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記切替えスイッチが前記自動モード位置にある場合、前記表示面照度検出手段により検出した表示面照度に基づいて前記光透過率可変部材の光透過率を制御することを特徴とする車両用計器。 - 前記光透過率可変部材はECD(Electrochromic Display)であることを特徴とする請求項1に記載の車両用計器。
- 前記光透過率可変部材は薄膜固体式ECDであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用計器。
- 車両の室内照度を検出する室内照度検出手段を有し、
前記制御手段は、前記切替えスイッチが前記自動モード位置にある場合、前記室内照度検出手段により検出した室内照度に基づいて前記表示面の目標照度を決定すると共に、この目標照度と前記表示面照度検出手段により検出した表示面照度とに基づいて前記光透過率可変部材の光透過率を制御することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の車両用計器。
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