(57)【要約】【課題】発光ダイオードとして白色もしくは青色発光ダイオードを用いた場合にも、バッテリ電圧低下時に発光ダイオードの発光動作を確保可能にする。【解決手段】車両用計器を表示する発光ダイオード１０１、１０２を有し、車両のイグニッションスイッチ２をＯＮさせると発光ダイオードを発光させ、車両の照明灯４を点灯させる照明スイッチ３をＯＮさせると、発光ダイオードを減光させる計器表示回路１００を備えた車両用表示装置において、計器表示回路１００は、イグニッションスイッチ２のＯＮ時において、照明スイッチ３がＯＦＦのときＯＮし、照明スイッチ３がＯＮのときＯＦＦするスイッチ手段１１０を、イグニッションスイッチ２と発光ダイオードとの間に直列接続したことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用計器を表示する発光ダイオードを有し、車両のイグニッションスイッチをＯＮさせると前記発光ダイオードを発光させ、前記車両の照明灯を点灯させる照明スイッチをＯＮさせると、前記発光ダイオードを減光させる計器表示回路を備えた車両用表示装置において、
前記計器表示回路は、前記イグニッションスイッチのＯＮ時において、前記照明スイッチがＯＦＦのときＯＮし、前記照明スイッチがＯＮのときＯＦＦするスイッチ手段を、前記イグニッションスイッチと前記発光ダイオードとの間に直列接続したことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記照明スイッチと前記照明灯との接続点と、前記発光ダイオードとの間に、逆流防止用ダイオードと減光用抵抗が接続されることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記スイッチ手段は、ＰＮＰトランジスタを有し、そのベース電極が前記照明灯を介して接地側に接続されることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードは複数個が直列接続されたものであることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記発光ダイオードは、白色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードのいずれか、もしくは組合せで構成されることを特徴とする請求項４記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば車両運転中に常時照明する方式の車両用計器に用いると好適な車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、車両運転中に常時照明する方式の車両用計器は種々あり、例えば図３に示すような車両用表示装置が知られている。この表示装置は、車載バッテリ１、イグニッションスイッチ２、照明スイッチ３、照明灯４、計器表示回路１００、発光ダイオード１０１、１０２、逆流防止用ダイオード１０３、１０４、１０５、抵抗１０６、減光用抵抗１０７から構成されている。
【０００３】
これらの発光ダイオード１０１、１０２には、照明用の場合、白色もしくは青色発光ダイオードが採用され、その発光ダイオードの電圧降下ＶＦは赤色発光ダイオード等に比べて大きいことが特徴である。赤色発光ダイオードの電圧降下ＶＦが約２Ｖ、白色や青色が２〜４Ｖである。
【０００４】
また、例えば図４に示すような空調装置の作動状態を車両用計器に表示させる表示制御回路が特許文献１にて知られている。空調装置の作動スイッチ５をＯＮさせると、照明灯４の照明スイッチ３がＯＦＦのときにはトランジスタ６がＯＮし、バッテリ１よりトランジスタ６と逆流防止用ダイオード７を介して発光ダイオード９に電流が流れ、一方、照明スイッチ３がＯＦＦのときはトランジスタ６がＯＦＦし、バッテリ１より減光用抵抗８を介して発光ダイオード９に電流が流れる構成である。
【０００５】
【特許文献１】
特許第２８０７８４７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように昼間時など照明スイッチＯＦＦ時にも発光ダイオードを発光させて計器表示させる一方、夜間時など照明スイッチＯＮ時には眩しくないように減光させて計器表示させるようにしている。
【０００７】
しかしながら、発光ダイオード１０１、１０２もしくは９として白色もしくは青色発光ダイオードを２個以上用いた表示装置の場合、昼間時など照明スイッチＯＦＦ時において、バッテリ１のバッテリ電圧ＶＢが過剰電気負荷等に起因して例えば１０Ｖ以下まで低下すると、発光ダイオード１０１、１０２もしくは９の通電経路中に逆流防止用ダイオード１０５や７が直列接続されていることも原因して、発光ダイオード１０１、１０２もしくは９が消灯する可能性があった。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、発光ダイオードとして白色もしくは青色発光ダイオードを用いた場合にも、バッテリ電圧低下時に発光ダイオードの発光動作を確保可能にする車両用表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１ないし請求項５に記載の技術的手段を採用する。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、車両用計器を表示する発光ダイオードを有し、車両のイグニッションスイッチをＯＮさせると発光ダイオードを発光させ、車両の照明灯を点灯させる照明スイッチをＯＮさせると、発光ダイオードを減光させる計器表示回路を備えた車両用表示装置において、
計器表示回路は、イグニッションスイッチのＯＮ時において、照明スイッチがＯＦＦのときＯＮし、照明スイッチがＯＮのときＯＦＦするスイッチ手段を、イグニッションスイッチと発光ダイオードとの間に直列接続したことを特徴とする。
【００１１】
それにより、発光ダイオードとして白色もしくは青色発光ダイオードを用いた場合にも、バッテリ電圧低下時に発光ダイオードの発光動作を確保可能になる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、照明スイッチと照明灯との接続点と、発光ダイオードとの間に、逆流防止用ダイオードと減光用抵抗が接続されることで、照明スイッチのＯＮ時とＯＦＦ時とで発光ダイオードに通電する通電経路を分けることができ、発光ダイオードへの電流値を独立して調整可能となる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、スイッチ手段は、ＰＮＰトランジスタを有し、そのベース電極が照明灯を介して接地側に接続されることで、照明灯の作動有無に応じたトランジスタの作動制御を簡単な構成で実現可能となる。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、発光ダイオードは複数個が直列接続されたものであり、また請求項５記載の発明によれば、発光ダイオードは、白色発光ダイオードおよび青色発光ダイオードのいずれか、もしくは組合せで構成され、それにより、車両用計器の照明要求に応じた対応が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図を用いて説明する。
【００１６】
図１は、車両用表示装置を示す全体回路図であり、図２はバッテリ電圧ＶＢと発光ダイオードに流れる電流ｉとの関係を示す特性図である。
【００１７】
車載バッテリ１は、１２Ｖタイプの場合車両運転中に図示していない車載発電機による充電電圧との関係から通常１３〜１５Ｖを発生する。運転者が操作するイグニッションスイッチ２、夜間照明ランプ４をＯＮ、ＯＦＦ作動させる照明スイッチ３、計器表示回路１００から構成されている。
【００１８】
この計器表示回路１００において、発光ダイオード１０１、１０２は、例えば運転席前方のインスツルメントパネルに設けた車両用計器を表示もしくは照明する直列接続された複数個の白色もしくは青色発光ダイオード、もしくは両色の組合せからなる。逆流防止用ダイオード１０３、１０４、スイッチ手段を構成するＰＮＰトランジスタ１１０および抵抗１１１、１１２である。
【００１９】
電流調整用抵抗１１３は、イグニッションスイッチ２のＯＮ時において、昼間時などの照明スイッチ３のＯＦＦ時に、所定の計器照度を得るために発光ダイオード１０１、１０２に流れる電流（つまり輝度）を調整するための抵抗である。これらの逆流防止用ダイオード１０３、スイッチ手段、および電流調整用抵抗１１３は、発光ダイオード１０１、１０２に対する昼間時通電回路を構成する。
【００２０】
また、減光用抵抗１１４は、イグニッションスイッチ２のＯＮ、ＯＦＦに係わらず照明スイッチ３のＯＮ時に、眩しさを防ぐために発光ダイオード１０１、１０２に流れる電流を低減するための抵抗である。これらの逆流防止用ダイオード１０４および減光用抵抗１１４は、発光ダイオード１０１、１０２に対する夜間時通電回路を構成する。
【００２１】
このように昼間時通電回路と夜間時通電回路を発光ダイオード１０１、１０２に対して並列的に接続したことにより、各抵抗１１３、１１４を用いて昼間時および夜間時に応じた発光輝度が得られるように電流値を調整可能になる。
【００２２】
なお、これらの発光ダイオード１０１、１０２は、ネガタイプ（表示板が不透明で文字・数字等の部位が透明部となり裏面より光を透過させる表示タイプ）の液晶表示計器や、スモーク表示板に文字・数字等が発光する表示計器の照明用であり、白色もしくは青色発光ダイオードが採用され、その発光ダイオードの電圧降下ＶＦ（略２〜４Ｖ）は赤色発光ダイオード等（約２Ｖ）に比べて大きい。
【００２３】
上記構成による作動を説明する。まず、運転者が車両を利用するに際し、イグニッションスイッチ２をＯＮする。そのとき昼間時であり照明スイッチ３がＯＦＦしている場合には、バッテリ１よりイグニッションスイッチ２、ダイオード１０３、トランジスタ１１０のエミッタ・ベース間、抵抗１１２、および照明灯４を経由してトランジスタ１１０のベース電流が流れ、トランジスタ１１０はＯＮする。
ここで、照明灯４の消灯時にはそのフィラメントの冷熱抵抗値は略０に近いため、十分にベース電流を流すことができる。そこで、昼間時通電回路を通して電流を流すことにより、発光ダイオード１０１、１０２を発光させ、計器表示させることができる。
【００２４】
一方、夜間時など照明スイッチ３がＯＮしている場合には、トランジスタ１１０のベース電極側はバッテリ電圧ＶＢとなるためベース電流は流れず、トランジスタ１１０はＯＦＦする。それに対し、バッテリ１より照明スイッチ３、ダイオード１０４、および減光用抵抗１１４（夜間時通電回路）を通して昼間時より低減した電流を流すことにより、発光ダイオード１０１、１０２を昼間時より減光させて発光させ、計器表示させることができる。
【００２５】
ここで、昼間時の照明スイッチ３のＯＦＦ時において、発光ダイオード１０１、１０２の発光作動中に、発電能力を超える車両内の過剰な電気負荷発生等に起因してバッテリ電圧ＶＢが１０Ｖまで低下した場合であっても、本回路では通電経路中のダイオード１０３、１０１、１０２やトランジスタ１１０による電圧降下分を、図３に示す従来回路より低く抑えているため、少なくともその分だけバッテリ電圧ＶＢが低下しても発光ダイオード１０１、１０２への通電を確保することが可能となる。
【００２６】
ちなみに、発光ダイオード１０１、１０２の電圧降下４Ｖ、ダイオード１０３、１０５の電圧降下１Ｖ、トランジスタ１１０の電圧降下０．１Ｖ以下とすると、本実施形態の回路によれば、昼間時の照明スイッチ３のＯＦＦ時において、バッテリ電圧低下時の最低作動電圧は数式１のようになる。
【００２７】
【数１】
最低作動電圧＝１Ｖ＋０．１Ｖ以下＋４Ｖ＋４Ｖ＋α＜１０Ｖ
但し、αは抵抗１１３の電圧降下分である。
【００２８】
また、バッテリ電圧ＶＢと発光ダイオード電流ｉとの関係は、図２中の特性ロとなり、図３に示す従来回路の特性イより最低作動電圧がダイオード１個分（１Ｖ）だけ低くなる。
【００２９】
それに対し、図３に示す従来回路によれば、昼間時の照明スイッチ３のＯＦＦ時において、バッテリ電圧低下時の最低作動電圧は数式２のようになる。
【００３０】
【数２】
最低作動電圧＝１Ｖ＋４Ｖ＋４Ｖ＋＋１Ｖ＋β＞１０Ｖ
但し、βは抵抗１０６や照明灯４の電圧降下分である。
【００３１】
なお、夜間時の照明スイッチ３のＯＮ時において、バッテリ電圧低下時の最低作動電圧は、本実施形態および図３に示す従来回路とも同様の１０Ｖ以下であり、バッテリ電圧ＶＢが１０Ｖまで低下しても発光ダイオード１０１、１０２を発光させ、計器表示させることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態によれば、スイッチ手段として、ＰＮＰトランジスタ１１０を用いているが、電圧降下分が小さいスイッチ構成であればＮＰＮトランジスタや他のスイッチ素子であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用表示装置の一実施形態を示す全体回路図である。
【図２】バッテリ電圧と発光ダイオードに流れる電流との関係を示す特性図である。
【図３】従来の表示装置の一例を示す全体回路図である。
【図４】従来の表示装置の一例を示す全体回路図である。
【符号の説明】
１  バッテリ
２  イグニッションスイッチ
３  照明スイッチ
４  照明灯
１００  計器表示回路
１０１、１０２  発光ダイオード
１０３、１０４  逆流防止用ダイオード
１１０  ＰＮＰトランジスタ（スイッチ手段）
１１３  電流調整用抵抗
１１４  減光用抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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