(57)【要約】【課題】光源を必要とせず指針の色を変更でき、電力消費を低減できる指針計器を提供すること。【解決手段】目盛盤１０上を移動可能な指針２０により目盛１０ａを指示する指針計器において、指針２０は、複数の色を表示可能な指針形状の電子ペーパー２２を備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008249426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目盛盤上を移動可能な指針により目盛を指示する指針計器において、
前記指針は、複数の色を表示可能な指針形状の電子ペーパーを備えることを特徴とする指針計器。
【請求項２】
前記指針の位置が所定位置か否か判定する指針位置判定手段と、
前記電子ペーパーの表示色を変更する表示色変更手段とを備え、
前記指針位置判定手段により前記指針の位置が所定位置であると判定されたときに、前記電子ペーパーの表示色を変更することを特徴とする請求項１に記載の指針計器。
【請求項３】
前記電子ペーパー上に設置され、光源からの光を内部に導いて前記電子ペーパー上に光を照射する指針形状の導光板を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の指針計器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針計器に係り、特に目盛盤に対して指針が回動することにより目盛を指示する車両用指針計器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、目盛盤に対して指針が回動することにより目盛を指示する車両用指針計器において、指針を複数の色で発光させる発光手段を備え、エンジン回転数に応じた検出信号に基づいて指針を複数の色で発光させることによって、指針の色変化に基づいてエンジン回転数が所定値に到達したことを報知できる車両用指針計器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−６５８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の構成の車両用指針計器では、指針の色を変更するため、指針を複数の色で発光させる光源が必要であった。
【０００４】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光源を必要とせず指針の色を変更でき、電力消費を低減できる指針計器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、第１の発明は、目盛盤上を移動可能な指針により目盛を指示する指針計器において、
前記指針は、複数の色を表示可能な指針形状の電子ペーパーを備えることを特徴とする。
【０００６】
第２の発明は、第１の発明に係る指針計器において、前記指針の位置が所定位置か否か判定する指針位置判定手段と、
前記電子ペーパーの表示色を変更する表示色変更手段とを備え、
前記指針位置判定手段により前記指針の位置が所定位置であると判定されたときに、前記電子ペーパーの表示色を変更することを特徴とする。
【０００７】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る指針計器において、前記電子ペーパー上に設置され、光源からの光を内部に導いて前記電子ペーパー上に光を照射する指針形状の導光板を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、指針形状の電子ペーパーの表示色を変更することにより、光源を必要とせず指針の色を変更でき、電力消費を低減できる。
【０００９】
第２の発明によれば、指針の位置に応じて指針形状の電子ペーパーの表示色を変更することにより、指針の色変化に基づいて指針計器の表示対象の物理量が所定値に到達したことを報知できる。
【００１０】
第３の発明によれば、指針形状の電子ペーパーに光を照射することにより、指針計器の周辺が暗いときもユーザが指針の色及び位置を視認できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１２】
図１は、本発明に係る車両用指針計器の一実施例の構成を示した上視面図である。本実施例の車両用指針計器は、図１に示すように、目盛１０ａ及び目盛１０ａの値を表示する数字１０ｂが配置された目盛盤１０と、目盛盤１０に対して垂直方向に設置された回動軸１１と、回動軸１１により目盛盤１０上を回動可能に支持された指針２０とから構成される。指針２０を支持する回動軸１１は反時計回り方向（図１参照）に付勢されており、指針２０は、通常第１の位置（図１参照）にあり、例えば、エンジン回転数に応じた電気信号に基づいて回動される。ユーザは、指針２０の指示する目盛を読むことにより、エンジン回転数を視覚的に把握できる。尚、以下の本実施例の説明において、上とは、目盛盤１０に対して指針２０の配置された方向を意味し、下とは、目盛盤１０に対して基板１２の配置された方向を意味する。
【００１３】
図２は、図１の矢視Ａ−Ａからみた車両用指針計器の断面図である。本実施例の車両用指針計器は、図２に示すように、目盛盤１０と、基板１２と、目盛盤１０と基板１２とから構成される中空部１３を有する。中空部１３には、回動軸１１の周囲を取り巻くと共に指針用光源１４からの光を指針２０の受光部２４に導入する筒状部１５と、目盛盤用光源１６の周囲を取り巻くと共に目盛盤用光源１６からの光を目盛１０ａ及び数字１０ｂの配置位置に導入する枠体部１７とが設置される。指針用光源１４及び目盛盤用光源１６がオンに操作されると、指針２０、目盛１０ａ、数字１０ｂに光が照射される。指針用光源１４、目盛盤用光源１６には、例えば、白色光を照射するチップ型発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。尚、指針２０の詳細については後述する。
【００１４】
図３は、本実施例の指針２０の構成の一例を示した構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。図３に示すように、本実施例の指針２０は、透明な指針形状の樹脂基板２１と、複数の色を表示可能な指針形状の電子ペーパー２２と、指針用光源１４からの光を内部に導いて電子ペーパー２２上に光を照射する指針形状の導光板２３とから構成される。樹脂基板２１の上面には、電子ペーパー２２、導光板２３が順次設置され、樹脂基板２１の下面の一端は、回動軸１１へ圧入されている（図２参照）。
【００１５】
本実施例の特徴的な構成である電子ペーパー２２は、図３に示すように、その外周が樹脂基板２１の外周と同一の指針形状であり、外周が一致するように樹脂基板２１の上面に接着される。電子ペーパー２２は、例えば、それぞれ逆の極性に帯電処理された白色の粒子と赤色の粒子（図示せず）と、これらの粒子を封止する上下２枚のプラスチック基板（図示せず）と、プラスチック基板の内面に形成された透明電極（図示せず）とから構成される。上下２枚の透明電極に電圧を印可すると、上下２枚の透明電極間に封止された白色の粒子と赤色の粒子とに電界が作用し、逆の極性に帯電処理された白色の粒子と赤色の粒子が上下方向にそれぞれ逆の方向へ移動する。電子ペーパー２２の表示色の変更は、上下２枚の透明電極に印可する電圧を反転することにより、各粒子に作用する電界を反転させ、各粒子の移動方向を反転させて実現できる。ここで、透明電極への電圧の印可を解除すると、各粒子は上下方向への移動を停止し、そのままの状態を保つことができる。したがって、本実施例の指針計器は、透明電極への電圧の印可を解除しても、電子ペーパー２２の表示色を維持できる。このように、本実施例の車両用指針計器は、上記従来の構成の車両用指針計器と異なり、光源を必要とすることなく指針２０の色を変更でき、電圧の印可を解除しても変更された指針２０の色を維持でき、電力消費を抑制できる。尚、本実施例の電子ペーパー２２では、全ての画素の色を一律に制御するため、透明電極の電圧を画素毎に制御する必要はなく、色粒子の粒径を均一にする必要もない。したがって、通常の電子ペーパーと比較して安価な電子ペーパーを用いて、車両用指針計器のコストを抑制できる。
【００１６】
導光板２３は、図３に示すように、その外周が電子ペーパー２２の外周より一回り小さい指針形状であり、電子ペーパー２２の上面に同軸上に接着される。導光板２３の材料には、例えば、透明なアクリル樹脂を用いることができる。導光板２３の上面２６には、拡散シート７０が接着される。拡散シート７０は、その上面に断面が山状のプリズム（図示せず）を備え、視野角から外れた方向に出射しようとする光を正面に屈折して、光の正面輝度を向上する。また、導光板２３の側面２８の上部２８ａ及び導光板２３の下面２９には、導光板２３内部の光を内側へ反射する反射シート８０が接着される。反射シート８０は、内部に微細な発泡孔（図示せず）を有し、発泡孔により導光板２３内部の光を内側へ反射して、光を導光板２３の先端まで導く。
【００１７】
指針用光源１４から出射された光は、導光板２３の回動軸１１側の端部に設置された受光部２４により反射され、導光板２３の先端に向けて略軸方向に導光される（図２参照）。受光部２４は、遮光性の樹脂からなるカバー２５により覆われ、カバー２５は、光が指針２０の外部に漏れることを抑制している。受光部２４から導光板２３の内部に入射した光は、反射シート８０により導光板２３の内側へ反射されながら、導光板２３の内部を先端の方向へ進む。この光の一部は、導光板２３の側面２８の下部２８ｂから出射されて、周囲の電子ペーパー２２を照射する。このように、本実施例の車両用指針計器は、指針形状の電子ペーパー２２に光を照射することにより、車両用指針計器の周辺が暗いときもユーザが電子ペーパー２２の表示色及び位置を視認できる。また、この光の残部は、導光板２３の上面２６から出射され、車両用指針計器の周辺が暗いときもユーザが指針２０の位置を視認できる。尚、車両用指針計器の周辺が明るいときは、太陽光によりユーザが指針２０の色及び位置を視認できるため、指針用光源１４からの光を用いる必要はない。
【００１８】
図４は、車両用指針計器及び周辺機器の構成の一例を模式的に示したブロック図である。
【００１９】
車両用指針計器は、回動軸１１と、ギヤ機構（図示せず）を介して回動軸１１を回動する電動モータ３０と、回動軸１１の回動角に比例して抵抗値を変えて回動角に応じた電気信号を出力する半導体素子からなる回転角センサ３１と、電子ペーパー２２と、指針計器ＥＣＵ４０とを有する。尚、指針計器ＥＣＵ４０の詳細については、後述する。
【００２０】
指針計器ＥＣＵ４０は、その特徴的な構成として、目盛盤１０に対する指針２０の位置が所定値位置か否か判定する指針位置判定手段４１と、電子ペーパー２２の表示色を変更する表示色変更手段４２とを有し、指針位置判定手段４１により指針２０の位置が所定位置であると判定されたときに、表示色変更手段４２により電子ペーパー２２の表示色を変更する。指針計器ＥＣＵ４０には、例えば、マイクロコンピュータを用いる。
【００２１】
指針位置判定手段４１は、回転角センサ３１からの電気信号に基づき、図１に示す第１の目盛の位置を基準とし、回動軸１１の軸周りに時計回り方向を正として、指針２０の回転角α（図１参照）を演算する。指針位置判定手段４１は、指針２０の回転角αが所定値αａ以上に上昇したときに、指針２０の位置が所定位置であると判定し、指針２０の回転角が所定値未満に低下したときに、指針２０の位置が所定位置でないと判定する。
【００２２】
表示色変更手段４２は、電子ペーパー２２の上下２枚の透明電極に印可する電圧を制御して、電子ペーパー２２の表示色を変更する。
【００２３】
指針計器ＥＣＵ４０は、指針２０の回転角αが所定値αａ以上に上昇したときに、指針２０の位置が所定位置であると判定し、電子ペーパー２２の上下２枚の透明電極に電圧を印可し、表示色を白色から赤色に変更する。電子ペーパー２２の表示色を白色から赤色に変更した後、指針計器ＥＣＵ４０は、指針２０の回転角αが所定値αａ未満に低下するまで、透明電極へ印可した電圧を解除する。また、指針計器ＥＣＵ４０は、指針２０の回転角αが所定値αａ未満に低下したときに、指針２０の位置が所定位置でないと判定し、電子ペーパー２２の上下２枚の透明電極に前記電圧と逆の電圧を印可し、表示色を赤色から白色に変更する。電子ペーパー２２の表示色を赤色から白色に変更した後、指針計器ＥＣＵ４０は、指針２０の回転角αが所定値αａ以上に再び上昇するまで、透明電極へ印可した電圧を解除する。尚、所定値αａは、予め指針計器ＥＣＵ４０に記憶させておき、必要に応じて読み出して用いることができる。
【００２４】
また、車両用指針計器には、周辺機器として、車両の前照灯５１のオン・オフを制御する前照灯スイッチ５０と、車両周辺の光量を受光して光量に応じた電気信号を出力する光電変換素子からなるライトセンサ６０が接続されている。前照灯スイッチ５０、ライトセンサ６０は、前照灯スイッチ５０がオンに操作された場合、又は、ライトセンサ６０により車両の周辺の光量の低下を感知した場合（以下、ライトセンサ６０がオンの場合）、指針用光源１４及び目盛盤用光源１６をオンに操作する指針計器ＥＣＵ４０に有線又は無線により接続されている。
【００２５】
ここで、指針計器ＥＣＵ４０が実行する処理の一例について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００２６】
指針計器ＥＣＵ４０は、図５のＳ１１において、前照灯スイッチ５０がオフに操作されたか否かチェックする。Ｓ１１で前照灯スイッチ５０がオフの場合、Ｓ１３に進み、ライトセンサ６０がオフか否かチェックする。ライトセンサ６０がオフの場合、太陽光により周囲の明るさが十分であるので、Ｓ１４に進む。
【００２７】
また、上記Ｓ１１で前照灯スイッチ５０がオンの場合、又は上記Ｓ１３でライトセンサ６０がオンの場合、周囲の明るさが十分でないので、Ｓ１２で指針用光源１４及び目盛盤用光源１６の点灯を開始した後、Ｓ１４に進む。Ｓ１２で指針用光源１４が点灯されると、指針用光源１４からの光が導光板２３の内部に導入され、導光板２３から出射した光が電子ペーパー２２の上面に照射されるため、周囲の明るさが十分でない場合も、ユーザが指針２０の色及び位置を視認できる。また、Ｓ１２で目盛盤用光源１６が点灯されると、目盛盤用光源１６からの光が目盛１０ａ及び数値１０ｂに照射されるため、周囲の明るさが十分でない場合も、ユーザが目盛１０ａ及び数字１０ｂを視認できる。
【００２８】
続いて、Ｓ１４では、指針２０の回転角αが予め定めた所定値αａ以上に上昇したか否かチェックする。Ｓ１４で回転角αが所定値αａ未満の場合、Ｓ１１に戻り、Ｓ１１以降の処理を繰り返す。
【００２９】
また、Ｓ１４で回転角αが所定値αａ以上に上昇した場合、Ｓ１５に進み、電子ペーパー２２の表示色を白色から赤色に変更する。この結果、ユーザは、指針２０が指示する目盛１０ａを読むことなく、車両用指針計器が指示する物理量（例えば、エンジン回転数）が所定値αａ以上に上昇したことを認識できる。
【００３０】
続いて、Ｓ１６では、指針２０の回転角αが予め定めた所定値αａ未満に戻ったか否かチェックする。Ｓ１６で回転角αが所定値αａ未満に戻っていない場合、上記Ｓ１５に戻り、電子ペーパー２２の表示色を赤色のまま保持する。
【００３１】
また、Ｓ１６で回転角αが所定値αａ未満に戻った場合、Ｓ１７に進む。Ｓ１７では、電子ペーパー２２の表示色を赤色から白色に戻して、今回の処理を終了する。この結果、ユーザは、指針２０が指示する目盛１０ａを読むことなく、車両用指針計器が指示する物理量（例えば、エンジン回転数）が所定値αａ未満に戻ったことを認識できる。
【００３２】
このように、本実施例の車両用指針計器は、指針２０の回転角αに応じて電子ペーパー２２の表示色を変更することにより、上記従来の構成の車両用指針計器とは異なり、光源を必要とせず指針２０の色を変更でき、電力消費を低減できる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３４】
例えば、本実施例の車両用指針計器は、回動軸１１の回動角に応じて電子ペーパー２２の表示色を変更するとしたが、例えば、ライトセンサ５１により車両周辺の光量の低下を感知したとき電子ペーパー２２の表示色を変更する等、回動軸１１の回動角と連動しない物理量に応じて電子ペーパー２２の表示色を変更しても良い。このような構成とすることにより、ユーザは、１つの指針計器から２種類の情報を得ることができる。また、ユーザが指針２０の表示色の対象を選択可能な設定としても良い。
【００３５】
また、本実施例の指針位置判定手段４１は、位置判定の基準となる所定値αａを予め指針計器ＥＣＵ４０に記憶させる設定としたが、ユーザが所定値αａを入力、変更できる設定としても良い。
【００３６】
また、本実施例の電子ペーパー２２は、白色と赤色の２色表示としたが、フルカラー表示とし、指針２０の回転角αに応じて電子ペーパー２２の表示色を順次変更しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る車両用指針計器の一実施例の構成を示した上視面図である。
【図２】図１の矢視Ａ−Ａからみた車両用指針計器の断面図である。
【図３】本実施例の指針２０の構成の一例を示した構成図である。
【図４】車両用指針計器及び周辺機器の構成の一例を模式的に示したブロック図である。
【図５】指針計器ＥＣＵ４０が実行する処理の一例について示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
１０    目盛盤
２０    指針
２２    電子ペーパー
２３    導光板
４０    指針計器ＥＣＵ
４１    指針位置判定手段
４２    表示色変更手段
【図１】
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【図２】
2008249426.tif 000004
【図３】
2008249426.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008249426.tif 000007