(57)【要約】【課題】  車両情報を表示するための表示パネルを備えるとともに、無線通信回路を含む車両用表示装置に関し、充分なアンテナ利得を実現できる。【解決手段】  車両情報を画像にて表示する表示パネル２１と、この表示パネル２１を駆動する制御手段６と、この制御手段６からの制御信号を受けて、所定の無線信号を送信または受信する無線通信回路７と、表示パネル２１を保持する導電性の金属フレーム２２とを備えた車両用表示装置において、金属フレーム２２は、無線通信回路７に接続され、前記無線信号を空間に放射するためのアンテナとして兼用してなる。【選択図】  図２
2014034359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報を画像にて表示する表示パネルと、
この表示パネルを駆動する制御手段と、
この制御手段からの制御信号を受けて、所定の無線信号を送信または受信する無線通信手段と、
前記表示パネルを保持する導電性の保持部材とを備えた車両用表示装置において、
前記保持部材は、前記無線通信手段に接続され、前記無線信号を空間に放射するためのアンテナとして兼用してなることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記表示パネルの表示面における非表示領域を覆うとともに、前記表示パネルの背面側に設けられる回路基板に実装された前記無線通信手段と電気的に接続してなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記表示パネルの表示／非表示を切り換え制御するとともに、前記表示パネルが表示中の場合に、前記無線通信手段を作動させず、
前記表示パネルが非表示において、前記無線通信手段を作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、車両情報を表示するための表示パネルを備えるとともに、無線通信機能を含む車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車は、カーオーディオのラジオ等の他にも電波受信機が搭載されるようになってきており、代表的なものとして、キーレスエントリー機能やイモビライザー機能などのセキュリティーシステムに用いられるものがある。セキュリティーシステムは車両のドア開閉や起動スイッチの制御用のシステムで、車両側の受信機と、運転者が携帯所持する送信機とからなる。運転者の操作によって、送信機から、送信機個々に割り振られた識別コードや操作指令コードを変調信号とする送信信号を送信し、受信機は送信信号を受信すると、これを復調して識別コードが自身と対になる送信機からのものか否かを判定し、肯定判断すると、操作指令コードに対応した制御信号を車両各部の制御ＥＣＵに出力して、ドアの開閉やエンジン始動等を行う。
【０００３】
下記特許文献１には、受信回路を形成した受信回路基板をハウジング内に収納した電波受信機を、車両のスピード等の走行情報を運転者に対して表示するメータ装置に付加したものが提案されている。
【０００４】
また、下記特許文献２には、電波受信機の受信回路基板をメータ装置に内蔵したものが開示されている。このメータ装置は、そのメータハウジングに、表示部における表示内容を実際の車両の走行状態に追随制御するメータ回路が形成されたメータ回路基板が格納され、電波受信機の受信回路基板がメータ回路基板に積層するように取り付けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０７７１７号公報
【特許文献２】特開平８−２７６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電波受信機はその設置場所等によってアンテナ利得等の受信性能が影響を受けやすい。単に車両用表示装置に電波受信機を一体化しても、受信性能が犠牲になって、例えばキーレスエントリーシステムの安定的な作動を損ねるおそれがあった。
【０００７】
また、上記文献に掛かる技術においては、メータ装置の主たる回路基板に加え、無線通信部（無線通信手段）を集約した回路基板を別途設ける必要があることから、部材コストやサイズの点でメリットを出しにくいという懸念点が挙げられる。特に、部品点数の増加に伴い、それぞれの電気的な接続、それらを固定する組み付け作業が必要となるなど、改善の余地があった。
【０００８】
ところで昨今の車両用表示装置では、表示手段としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型の液晶ディスプレイを搭載したものが増加している。通常ＴＦＴ型液晶ディスプレイは、表示部周辺を覆うように設けられた導電性の金属枠体（金属フレーム）に固定されていて、当該金属枠体を回路基板に固定支持する構造となる。
【０００９】
本発明の目的は、上述課題に鑑みなされたもので、車両情報を表示する車両用表示装置に内蔵された無線通信手段に関し、充分なアンテナ利得を実現できる車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両用表示装置は、車両情報を画像にて表示する表示パネルと、この表示パネルを駆動する制御手段と、この制御手段からの制御信号を受けて、所定の無線信号を送信または受信する無線通信手段と、前記表示パネルを保持する導電性の保持部材とを備えた車両用表示装置において、前記保持部材は、前記無線通信手段に接続され、前記無線信号を空間に放射するためのアンテナとして兼用してなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記保持部材は、前記表示パネルの表示面における非表示領域を覆うとともに、前記表示パネルの背面側に設けられる回路基板に実装された前記無線通信手段と電気的に接続してなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記表示パネルの表示／非表示を切り換え制御するとともに、前記表示パネルが表示中の場合に、前記無線通信手段を作動させず、前記表示パネルが非表示において、前記無線通信手段を作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、車両に搭載され、車両情報を表示するための表示パネルを備えるとともに、無線通信手段を含む車両用表示装置に関し、充分なアンテナ利得を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における車両用表示装置の表示例を示す図。
【図２】同上実施の形態における車両用表示装置の断面を示す図。
【図３】同上実施の形態における車両用表示装置の電気的構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。なお、以下の説明は、本発明を車載メータに適用した一実施例を示すものである。
【００１６】
図１は、車載メータの表示例を示す図である。この場合、車載メータは、指針表示部１と、画像表示部２と、各種インジケータ３とを備えた複合計器であり、図２の断面図に示すように、ハウジング４内に、回路基板５と、この回路基板５に制御手段６と、無線通信回路（無線通信手段）７と、バックライト８と、外部接続用コネクタ９などが実装されている。
【００１７】
指針表示部１は、回路基板２に実装されたムーブメント（モータ）１１を駆動源にして回動する指針１２と、この指針１２の指示対象となる数値や目盛りからなる指標部１３が印刷された表示板１４とからなる。なお、指針表示部１は、バックライト８によって指標部１３や指針１２が照明可能に設けられる。この場合、指針表示部１は、外部通信用コネクタ９を介して入力される車速情報と、制御手段６による演算処理や駆動命令によって、ムーブメント１１が作動し、指針１２による指標部１３の指示位置によって、車両の走行速度値を表示することができる。
【００１８】
画像表示部２は、制御手段６による駆動制御によって、所望の計測値や警報などの車両情報を画像にて表示する表示パネル２１を設けている。この場合、表示パネル２１によって積算走行距離や燃費などの車両情報を表示する。なお、表示パネル２１は、画面切換え可能に構成され、車両情報の他にも、時刻や温度情報、無線通信による入力情報の表示や無線通信状態なども表示出力できる。
【００１９】
また、表示パネル２１は、図示しない可撓性配線を介して回路基板５の制御手段６等に接続される。前記可撓性配線は、画像信号を表示パネル２１へ送信するための信号伝送線路としての役割を担う。なお、制御手段６から出力される信号速度が高速の場合には、伝送路の特性インピーダンス不整合による信号反射、または通過損失が無視できないものとなるため、シングルエンドの場合は５０Ω、差動の場合は１００Ωにインピーダンス制御されたものを用いることがある。
【００２０】
なお、表示パネル２１は、表示板１４と回路基板５との間に、導電性の金属フレーム（保持部材）２２を用いて、保持されるとともに、表示板１４の切り欠き開口部から表示領域が臨めるようにして設けられる。金属フレーム２２は、表示パネル２１の表示領域外における表示パネル２１の端部を抑えて囲むような枠体形状であり、回路基板５または合成樹脂からなるスペーサ２３との間に挟み込むようにして、表示板１４側から表示パネル２１を保持する。また、金属フレーム２２は、表示板１４と、表示パネル２１との間に介在するように設けられ、表示板１４側からの静電気を回路基板５の接地端子へ伝えることができるように、接地接続されている。この場合、金属フレーム２２は、少なくとも２つの接続部２４を介して、回路基板５に実装される整合回路などの無線通信回路７に接続することで、アンテナの一部として作用できるようにしている。なお、この接続部２４は、金属フレーム２２の枠体形状部分から連続して形成され、表示板１４面、または回路基板５面に対して垂直な部分が設けられており、車載メータ側方の電波（無線信号）を送受信し易いようにしている。
【００２１】
インジケータ３は、方向指示器と状態や、前照灯のハイビーム、変速機のギアポジション、各種警告灯の表示を含み、図示しない光源による透過照明によって、表示板１４に印刷された透過意匠の点灯や点滅によって、車両の状態を表示出力するものである。インジケータ３の前記光源は、制御手段６による制御によって駆動される。
【００２２】
ハウジング４は、表示パネル２１や、回路基板５、表示板１４などを保持して収納するもので、指針表示部１や画像表示部２、インジケータ３の表示を臨むことができる透光性の合成樹脂からなる表側ケース４１と、各部品を保持するとともに、回路基板５などを覆い隠す遮光性の合成樹脂からなる裏側ケース４２とを設けている。
【００２３】
回路基板５は、メータ用プリント基板として、銅箔パターンが印刷形成された硬質配線板であり、前述したムーブメント１１、バックライト８、表示パネル２１、制御手段６などの電子部品を実装している。この場合、回路基板５は、表示板１４に対して所定間隔離間して平行に設けられ、裏側ケース４２にビス止め固定される。また、回路基板５は、金属フレーム２２の接続部２４に対して導通接続するためのランドが形成されている。
【００２４】
制御手段６は、外部接続用コネクタ９や回路基板５の配線を介して入力される車両情報などに基づいて、上述したムーブメント１１や、表示パネル２１、各種インジケータ３用光源を駆動制御して表示出力させるもので、所定のプログラムを記憶部に格納したマイクロコンピュータを適用できる。
【００２５】
また、前記記憶部は、無線通信によって送信される情報や、受信信号の復号・照合に必要な情報を格納するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリも適用でき、別途配線を介して制御手段６と接続されている。更に、回路基板５に実装された制御手段６や無線通信回路７などの電子部品に電源を供給する図示しない定電圧回路からなる電源回路を設けており、外部接続用コネクタ９を介して入力した電力を車載メータ用に電圧調整して供給している。
【００２６】
無線通信回路７は、無線信号を送受信するためのアンテナ機能として、回路基板５に実装される整合回路７１、回路基板５に対して複数の接続部２４を有する金属フレーム２２、回路基板５の配線を、ループ状に接続して設けられる。従って、基板面に垂直なアンテナ箇所も設けることができるため、立体的でアンテナ利得の高い構成を容易に得ることができる。
【００２７】
なお、アンテナ機能として用いない金属フレーム２２の接続箇所にあっては、回路基板５の図示しないグラウンドプレーンに直接接続する他、回路手段を介して回路基板５の図示しないグラウンドプレーンに接続し、金属フレーム２２の低インピーダンス用途として使用することが可能となる。従って、回路基板５に実装された各種電子部品の接地と、回路基板５の接地間のインピーダンスを小さくできるため、表示パネル２１から発生するコモンモードノイズを抑制することができる。よって、車両用表示装置から発生する不要輻射の抑制に寄与することができる。なお、金属フレーム２２の接続箇所にあっては、回路基板５の図示しないグラウンドプレーンと絶縁など、アンテナインピーダンスと静電気との関係を基に種々の構成が考えられる。
【００２８】
バックライト８は、指針１２、表示板１４の指標部１３、表示パネル２１を透過照明するための発光ダイオードを適用でき、制御手段６による制御によって、駆動制御される。なお、制御手段６は、バックライト８に対してＰＷＭを用いて調光でき、最適な輝度にて照明することができる。
【００２９】
外部接続用コネクタ９は、ハウジング４の裏側ケース４２の穴を介して制御手段６と車体側の電子ユニットとを接続するハーネス９１と接続する接続部材である。これら外部接続用コネクタ９やハーネス９１を介して、車載メータの電源接続や車両情報の受信（有線通信）がなされる。
【００３０】
以上の車載メータによれば、車両情報を表示制御するための制御手段６を実装する回路基板５と、表示パネル２１の保持部材としてだけでなくアンテナとして作用できる金属フレーム２２とを離間して設けることができる。
【００３１】
従って、アンテナ用の配線を回路基板５面以外に設けることで、回路基板５面の配線パターン等による電磁遮蔽の影響を低減でき、アンテナ利得の向上を図るとともに、固定手段と導電手段を兼ねることによって、部品増加を抑制でき、また、それぞれの電気的な接続や、それらを固定する構造や組み付け作業が容易になるため、充分なアンテナ利得を簡易な構成にて実現できる無線通信機能を備えた車両用表示装置となる。
【００３２】
また、回路基板５と金属フレーム２２とを導通させてアンテナとする方法を例に説明したがこれに限るものでなく、例えば、回路基板５と金属フレーム２２との間に、可撓性配線を経由させても良い。
【００３３】
また、車載メータに無線通信の機能が必要ないときには、無線通信回路７及び整合回路７１を組み付けずに構成するのみで良く、車両の装備品の違いに対応した汎用性の高い車両用表示装置となる。
【００３４】
また、回路基板５上の導線パターンと、回路基板５を固定支持するための導電手段をループアンテナ素子或いはモノポールアンテナ素子として用いており、既存の電子部品を活用しつつ、コストを抑えてアンテナを構成することができる。なお、上述したループアンテナ素子・モノポールアンテナ素子のいずれにおいても、表示パネル２１の画面寸法に応じて金属フレーム２２の大きさが異なる。この場合、金属フレーム２２に応じてインピーダンスが変化することになるので、整合回路７１の回路定数を変化させて対応できる。
【００３５】
図３は、本発明の実施の形態におけるブロック図を表し、金属フレーム２２と回路基板５とを、グラウンド線（以下、ＧＮＤ線）Ｇ３を介して電気的に接続し、ループアンテナ素子としたものを表す。
【００３６】
制御手段６は、表示パネル２１および無線通信回路７に対して、それぞれ画像情報表示信号および無線通信用信号（制御信号）を送出する。表示パネル２１は、例えばＴＦＴ型の液晶表示パネルなどが適用でき、ドライバに対して時々刻々と変化する車両情報を画像表示することができる。当該画像情報表示信号は、回路基板５の配線パターンや、可撓性配線から構成される導線Ｌ３を介して表示パネル２１へと伝達される。また、前記無線通信用信号は、導線Ｌ１を介して無線通信回路７へと伝達される。
【００３７】
無線通信回路７では、無線通信用信号を高周波信号（無線信号）に変換し、アンテナ機能を持った金属フレーム２２へと送出される。なお、導線Ｌ２には、前記高周波信号が流れることから、必要に応じてインピーダンス整合された伝送路を用いる必要がある。また、図示していない整合回路を導線Ｌ２の途中に挿入することも考えられる。アンテナ機能を持った金属フレーム２２側に伝達された高周波信号は、導線Ｌ２、金属フレーム２２、ＧＮＤ線Ｇ３、ＧＮＤ線Ｇ２という電気的閉回路をループアンテナとして、高周波信号を空間に放射できる構成となる。
【００３８】
また、例えば、解錠操作時の認証のための無線通信に用いる場合には、制御手段６は、車両停止状態における省電力モード、または表示パネルの停止状態について無線通信を行う条件として設定でき、車両が稼働状態においては、無線通信を行わずに、車両が停止状態においてのみ無線通信を行うようにできる。この際、車両用表示装置においても、省電力モード下における通信状態となるため、表示パネル２１やバックライト８などの電子部品が停止（消灯）状態、即ちアンテナ機能を有する金属フレーム２２周辺におけるノイズ影響が少ない状態となり、通信の信頼性を向上することができる。
【００３９】
また、制御手段６は、車両の停止と関係なく、表示パネル２１の表示／非表示を切り換え制御するとともに、表示パネル２１が表示中の場合に、無線通信回路７を作動させず、表示パネル２１が非表示において、無線通信回路７を作動させるように設定してもよく、前述と同様の効果を得ることができる。例えば、表示パネル２１やこの表示パネル２１を照明するバックライト８を一時的（例えば、０．５秒間）に停止させてから通信を行うように、制御することもできる。
【００４０】
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。例えば、固定部材として一般的なビスの他、金属フックなどの係止構造によるものであってもよいし、係止部分とビス止め部分を併用するものであっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
また、金属フレーム２２と回路基板５とを、ＧＮＤ線を介して電気的に接続しない構成とすることによって、モノポールアンテナ素子とすることもできる。また、導電性手段間の電気的な接続方法を定めることにより、アンテナ用途としての使用を行いつつ、不要輻射の抑制をも考慮した車両用表示装置を構成することができ、好適である。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
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セキュリティーシステムなど、無線通信を行う車両用表示装置として適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  指針表示部
１１  ムーブメント
１２  指針
１３  指標部
１４  表示板
２  画像表示部
２１  表示パネル
２２  金属フレーム（保持部材）
２３  スペーサ
３  インジケータ
４  ハウジング
４１  表側ケース
４２  裏側ケース
５  回路基板
６  制御手段
７  無線通信回路（無線通信手段）
７１  整合回路
８  バックライト
９  外部接続用コネクタ
９１  ハーネス
【図１】
2014034359.tif 000003
【図２】
2014034359.tif 000004
【図３】
2014034359.tif 000005