JP5982848B2

JP5982848B2 - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP5982848B2
Application number: JP2012027701A
Authority: JP
Inventors: 小林　吉久; 吉久小林
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: JP2013164516A; WO2013118549A1

Description

本発明は、車両用表示装置に関し、特に、輝度調整が可能な車両用表示装置に好適である。

従来、車速，エンジン回転数，水温，油圧等の様々な車両の走行状態（以下、車両状態という）を表示する車両用表示装置としては、例えば、ＶＦＤ（蛍光表示管）パネル，バックライトを設けた液晶パネル、あるいは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等からなる発光表示手段を車両のインストルメントパネルに設け、前記発光表示手段からの表示光をフロントガラスあるいは前記フロントガラスに配設されたコンバイナによって利用者の視線に向けて反射させ、前記車両状態を示す虚像を表示するヘッドアップディスプレイが知られている。

このような車両用表示装置においては、視認性を向上させるために、前記虚像の背景となる車両前方の明るさを光センサで検出し、この検出結果によって前記発光表示手段の発光輝度を自動的に調整するものや、車両利用者の好み等に応じて手動にて調整するものがあり、例えば、特許文献１に開示されている。

また、発光表示手段を点灯し、明るさを調整する制御回路と前記発光表示手段に印加する電圧を生成するためのＤＣ−ＤＣコンバータを備える回路基板を設けることがある。

特開２００４−２８４５０８号公報

しかしながら、このようなＤＣ−ＤＣコンバータを含む電源回路によって生成された昇圧電圧を前記発光表示手段の駆動電圧とする場合、駆動電圧の供給／停止を切り換える際に応答時間が発生する。特に、前記発光表示手段を点灯状態から消灯状態へ移行した直後にあっては、電源回路に内在する昇圧電圧が完全に放電するまで時間が要するため、この放電中に点灯する旨の信号があった場合には、この残留電圧によって、前記発光表示手段を高い輝度で瞬灯させてしまう虞があった。

そこで本発明の目的は、上述した課題に着目してなされ、車両利用者による調光操作において、意図しない瞬灯を防止することができる車両用表示装置を提供することにある。

本発明の車両用表示装置は、
車両情報を示す表示像を発光して表示する発光表示手段と、
車載バッテリの電源を利用し、前記車載バッテリ電圧よりも高い電圧に昇圧した駆動電圧を前記発光表示手段に供給する電源回路と、
車両利用者によって手動操作可能な操作手段からの信号に基づく制御信号を発する制御手段と、
前記制御信号に基づいて、前記発光表示手段の発光輝度を調整する駆動回路と、
を備え、
前記制御手段は、
消灯を含む発光輝度の調整をするための前記制御信号を前記電源回路を介して前記駆動回路へ発することができ、
前記発光表示手段が点灯状態から消灯状態に移行した場合に、前記移行してから所定時間だけ点灯操作を無効とし、
この際、前記電源回路は、前記発光表示手段の消灯を促す前記制御信号の入力に基づいて、前記電源回路からの出力を停止するように作動することを特徴とする。

また、前記駆動回路は、前記制御手段からの前記制御信号に基づき、パルス幅変調制御を用いて、前記発光表示手段の発光輝度を調整することを特徴とする。

本発明は、輝度調整が可能な車両用表示装置に関し、車両利用者による調光操作において、意図しない瞬灯を防止することができる。

本発明の実施の形態におけるヘッドアップディスプレイを示す図。同上実施の形態の表示装置の断面図。同上実施の形態の車両器の構成に関するブロック図。

以下、本発明の実施の形態としてヘッドアップディスプレイの表示装置に適用したものを例に挙げて、添付図面に基づいて説明する。

ヘッドアップディスプレイは、図１に示すように、車両のダッシュボードＡに設けられた表示装置Ｂが投射する表示像ＬをフロントガラスＣで運転者Ｄの方向に反射させ、虚像Ｖを表示する。また、表示装置Ｂは、表示像Ｌを発光表示する表示器１と、凹面鏡２とを備えており、これらの表示器１，凹面鏡２はハウジング３に収容されている（図２参照）。表示器１が発した表示像Ｌは、凹面鏡２で反射されて、フロントガラスＣに投射される。運転者（車両利用者）Ｄは、虚像Ｖを風景に重畳させて視認できる。

表示器１は、ハウジング３内に収納され、車両情報の示す表示像Ｌを凹面鏡２やフロントガラスＣを介して運転者Ｄに投影するためのもので、後述する液晶表示素子やバックライトとなる光源、これらを作動させるための各手段（回路）を設けてなる。なお、表示器１は、ハウジング３の窓部から直接臨めない位置に保持され、太陽光が直接当たらない構造となっている。

凹面鏡２は、凹面を有するポリカーボネートからなる樹脂基板に反射層を蒸着形成してなるものであり、この凹面部分が表示器１に対向するようにしてハウジング３内に保持される。凹面鏡２は、表示器１からの表示像Ｌを拡大しつつ、フロントガラスＣ側へ反射させるような位置および傾きにて設けられる。

ハウジング３は、例えば、合成樹脂材を適用でき、表示像ＬをフロントガラスＣへ出射するための透明な窓部３１と、表示器１や凹面鏡２等を保持して収納する遮光性の保持部３２と、を設けている。

次に、表示器１について図３を用いて説明する。表示器１は、発光表示手段１１と、駆動回路１２と、電源回路１３と、制御手段１４とが図示しない回路基板に実装されてなり、入力する車両情報に応じて発光表示手段１１が生成する表示像（画像）Ｌを出力する。

発光表示手段１１は、前記回路基板に設けられる複数の発光ダイオードからなる光源１１ａと、光源１１ａからの照明光を透過して表示像Ｌを形成するＴＦＴ型液晶表示素子１１ｂと、から主に構成される。発光表示手段１１は、表示像Ｌの出射側の面が凹面鏡２に対向するようにしてハウジング３内に設けられ、表示像Ｌの光軸が凹面鏡２に交わるような位置や向きにて固定保持される。また、液晶表示素子１１ｂは、制御手段１４からの制御信号に基づいて、表示すべき情報（例えば、車両の速度、警報やエンジン回転数など）を、数値あるいはバーグラフなどの形態で発光表示する。

駆動回路１２は、発光表示手段１１の光源１１ａを駆動するためのトランジスタなどからなるスイッチ素子を適用でき、この場合、電源回路１３を介して入力する制御手段１４からの制御信号に基づいて所望の輝度にて発光するように調整できる。なお、この場合、パルス幅変調制御を用いて、光源１１ａの所定周期（例えば、１４０ヘルツ）の点滅における消灯時間と点灯時間の比率を変えて輝度調整が行われる。

電源回路１３は、車載バッテリの電源を利用して発光表示手段１１の光源１１ａなどの駆動電圧を生成するものであり、コネクタやケーブルなどを介して入力する電力を駆動対象となる電子部品に供給する。この場合、電源回路１３は、車載バッテリ側から、イグニッションスイッチなどの車両の起動スイッチを介して電源電圧（例えば、８〜１４Ｖ）を入力し、車載バッテリ電圧よりも高い電圧（例えば、２０Ｖ）に昇圧して出力する。なお、電源回路１３は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのスイッチングレギュレータやコンデンサなどの平滑回路を設けている。

また、電源回路１３は、制御手段１４から駆動回路１２への制御信号（パルス信号）を中継するとともに、この制御信号におけるＬ信号（基準電位）時には、ＤＣ−ＤＣコンバータを停止することによって、電源回路１３における駆動電圧の生成を停止するようにしている。従って、光源１１ａの消灯時に、電源回路１３の発熱や高周波の発信によるノイズを抑止できる。

制御手段１４は、マイクロコンピュータなどの演算回路を適用でき、車両の各種センサやスイッチなどからの信号に基づいた車両情報を信号入力し、この車両情報とＲＯＭ等の記憶手段に格納される各種プログラムによって、所望の車両情報、例えば、車両の走行速度や航続可能距離、積算走行距離などの計測値や、前照灯や方向指示器、ギアポジションなどの作動インジケータや、各種警報などを表示器１に表示するための画像情報を生成し、発光表示手段１１に出力させることができる。なお、制御手段１４は、液晶表示素子１１ｂに表示像Ｌを表示させるための駆動信号を生成する駆動ドライバを含む。

また、制御手段１４は、表示輝度調整用の操作スイッチ（操作手段）１５からの信号を入力し、点灯／消灯時間のデューティ比について、消灯（点灯時間０パーセント）から連続点灯（点灯時間１００％）まで輝度調整を行うような制御信号を電源回路１３を介して、駆動回路１２へ出力する。この場合、操作スイッチ１５は、表示装置Ｂの外部ユニット（例えば、ステアリング）に設けられ、輝度を高めるためのスイッチと低めるためのスイッチが用意されており、運転者Ｄが操作する度に段階的に輝度変化（階調変化）させるように作用する。

なお、制御手段１４は、操作スイッチ１５の操作に基づいて、消灯させるように促す制御信号を発した場合には、この時から所定時間（例えば、１秒間）だけ、操作スイッチ１５からの入力があった場合であっても、輝度変化を促す制御信号（点灯を促す制御信号）の出力を禁止し、消灯した状態を維持するように制御する。従って、電源回路１３は、消灯を促す制御信号を入力し、これに基づいてＤＣ−ＤＣコンバータの作動を停止し、かつ平滑回路などの電荷を放電するための充分な時間を確保できるため、電源回路１３の応答性に起因する光源１１ａの瞬灯を抑止できる。

斯かる車両用表示装置にあっては、車両情報を示す表示像Ｌを発光して表示する発光表示手段１１と、この発光表示手段１１に駆動電圧を供給する電源回路１３と、車両利用者によって手動操作可能な操作スイッチ１５からの信号に基づいて発光表示手段１１の発光輝度を調整する制御信号を発する制御手段１４と、を備え、制御手段１４は、消灯を含む発光輝度の調整を促す制御信号を発することができるとともに、発光表示手段１１が点灯状態から消灯状態に移行した場合に、前記移行してから所定時間だけ点灯操作を無効とする。

従って、消灯状態から点灯させるために操作した場合に、急激な瞬灯表示がなされることを抑止し、車両利用者に不快感を与える発光表示を防止できる。

また、電源回路１３は、制御手段１４による発光表示手段１１の消灯を促す信号に基づいて、電源回路１３からの出力を停止するように作動することによって、電源回路１３の発熱やノイズの発生による表示不具合を抑止できる。

なお、本発明の車両用表示装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。バックライトを設けた液晶表示素子を用いた例を上述した実施の形態にて説明したが、例えば、ＶＦＤ（蛍光表示管）パネル，あるいは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネル等の発光表示手段を適用しても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。

本発明は、車両に搭載して各種車両情報を表示する車両用表示装置に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用表示装置に適用できる。

１表示器
１１発光表示手段
１３電源回路
１４制御手段
Ｌ表示像

Claims

車両情報を示す表示像を発光して表示する発光表示手段と、
車載バッテリの電源を利用し、前記車載バッテリ電圧よりも高い電圧に昇圧した駆動電圧を前記発光表示手段に供給する電源回路と、
車両利用者によって手動操作可能な操作手段からの信号に基づく制御信号を発する制御手段と、
前記制御信号に基づいて、前記発光表示手段の発光輝度を調整する駆動回路と、
を備え、
前記制御手段は、
消灯を含む発光輝度の調整をするための前記制御信号を前記電源回路を介して前記駆動回路へ発することができ、
前記発光表示手段が点灯状態から消灯状態に移行した場合に、前記移行してから所定時間だけ点灯操作を無効とし、
この際、前記電源回路は、前記発光表示手段の消灯を促す前記制御信号の入力に基づいて、前記電源回路からの出力を停止するように作動することを特徴とする車両用表示装置。
前記駆動回路は、前記制御手段からの前記制御信号に基づき、パルス幅変調制御を用いて、前記発光表示手段の発光輝度を調整することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。