(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明素材から成り、一対の電極間にＥＬ層が複数のセグメント毎にて配され、当該セグメント毎のＥＬ層の発光により自動車の稼働状態を表示する第１の表示手段と、
ステッピングモーターにより回動する指針と表面に配された指標部により自動車の稼働状態を表示する第２の表示手段と、
前記第１の表示手段が、前記第２の表示手段の前方に重畳されるようにして両表示手段を支持する筐体と、
自動車の稼働状態を検知し、当該稼働状態に基づき、前記第１の表示手段と前記第２の表示手段による重畳表示を制御する制御手段と、
を有する自動車用表示装置において、
前記制御手段は、前記自動車の少なくとも一種の稼働状態の重畳表示において、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングを同期して表示させ、さらに前記複数のセグメントは、前記指針の先端部の円弧状可動域に重畳するように連続して配され、前記指針の回動に同期して発光するように制御することを特徴とする自動車用表示装置。
【請求項２】
前記第２の表示板は、前記筐体に着脱可能に支持されることを特徴とする請求項１に記載の自動車用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のダッシュボードに搭載され、自動車の稼働状態を表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車のダッシュボードにオプションの装置として搭載される自動車用表示装置が開発されており、例えばエンジンの稼働に関わる吸気圧、水温、油温、油圧等各種項目の状態について計測・表示するものが、例えば特開２０００−７１８１４号公報等に開示されている。【０００３】
しかしながら、これら自動車用表示装置は、上記したように種々の項目において必要なことから複数の表示装置の搭載が必要となるものの、自動車のダッシュボード上に装着されることから、前方の視野を一部遮ることとなり、複数の表示装置を搭載することは安全上、好ましくなかった。また１つの表示装置で種々の項目の状態を表示可能とするものも開発されているが、表示項目の変更操作が必要となり面倒であった。【０００４】
そこで、本出願人は、複数の表示装置を搭載することなく、自動車の稼働状態を複数の項目において瞬時に確認することができる表示装置を発明した（特願２０１６−２２６３２７）。当該表示装置の構成は、透明素材から成り一対の透明電極間にＥＬ層が配され、当該ＥＬ層の発光により自動車の稼働状態を表示する第１の表示板と、表面に配された回動するアナログ指針と指標部により自動車の稼働状態を表示する第２の表示板と、２つの表示板を支持する筐体から成るもので、前記第１の表示板が、前記第２の表示板の前方に位置して前記筐体に支持されるものである。【０００５】
この構成により、第１の表示板を透して第２の表示板の指針及び指標を視認できる。すなわち重畳表示が可能であることから、自動車の稼働状態を１つの表示装置で複数の項目において確認することができるが、さらに、表示項目である、例えば過給圧の稼働状態に関し、前記第１の表示板のＥＬ層の発光による過給圧表示を数値だけでなく、複数の連続するセグメントでの発光により構成し、前記第２の表示板のアナログ指針による過給圧表示の回動に同期するように表示させることにより、自動車の稼働状態をより明確かつ演出的に表示することも発案された。【０００６】
但し、自動車の走行中は、アナログ指針に対し遠心力等の外的影響を受けることも考えられるため、前記発案のようにアナログ指針の回動タイミングとセグメントの発光タイミングが連動せず、それらの動きにズレが生じた場合は見難さや違和感が生じるとともに正確な数値の確認ができなくなるという問題が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−７１８１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、複数の連続するセグメントでのＥＬ層発光による発光タイミングとアナログ指針の回動タイミングが同期するように制御し、自動車の稼働状態をより違和感なく、明確かつ演出的に表示することができる表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明は、前記課題を解決するため、透明素材から成り、一対の電極間にＥＬ層が複数のセグメント毎にて連続して配され、当該セグメント毎のＥＬ層の発光により自動車の稼働状態を表示する第１の表示手段と、ステッピングモーターにより回動する指針と表面に配された指標部により自動車の稼働状態を表示する第２の表示手段と、前記第１の表示手段が、前記第２の表示手段の前方に重畳されるようにして両表示手段を支持する筐体と、自動車の稼働状態を検知し、当該稼働状態に基づき、前記第１の表示手段と前記第２の表示手段による重畳表示を制御する制御手段と、を有する自動車用表示装置において、前記制御手段は、前記自動車の少なくとも一種の稼働状態の重畳表示において、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングを同期して表示させるとともに、前記複数のセグメントは、前記指針の先端部の円弧状可動域に重畳するように連続して配され、前記指針の回動に同期して発光するよう制御することを特徴とする。【００１１】
前記第２の表示板は、前記筐体に着脱可能に支持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、一種の稼働状態の重畳表示において、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングが同期して表示されるようになることから、自動車の稼働状態を、違和感なく明確かつ演出的に表示することができる。【００１３】
前記複数のセグメントは、前記指針の先端部の円弧状可動域に重畳するように連続して配され、前記指針の回動に同期して発光することから、さらに明確かつ演出的に表示することができる。【００１４】
また、本発明は、前記第２の表示板は、前記筐体に脱着可能に支持されることにより、他の項目に関する第２の表示板と交換することができ、種々の項目に対応して表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の自動車用表示装置の構成図１
【図２】同自動車用表示装置とコントロールボックス及びセンサに関するブロック図
【図３】同第1の表示手段の正面図及び側面図
【図４】同第1の表示手段の側面図及び背面図
【図５】同筐体の断面図
【図６】同自動車用表示装置の構成図２
【図７】同自動車用表示装置の側面図及び背面図
【図８】同自動車用表示装置の稼働状態の正面図１
【図９】同自動車用表示装置の稼働状態の正面図２
【図１０】同自動車用表示装置の制御フローを現したフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。
【００１７】
図１においては、２は第１の表示手段であり、後に説明する透明電極層と無機ＥＬ層により発光するセグメント４を配した透明素材で形成される略円形の第１の表示板３と、前記電極層に給電するためのフレキシブルケーブル２１，２２と基板２４を収納する筐体５から構成され、台座６を下方に備えている。また、７は第２の表示手段で、回動する指針１０と複数の指標１１を表面に配した略円形の第２の表示板８と、図示しないステッピングモーター等を用いた指針１０の回動手段から構成される。
【００１８】
第２の表示手段はその下方に設けられた係合手段１３により筐体５に係合され、さらに嵌合フレーム１２を、第1の表示板３と第２の表示手段の前方外周部９を内部に収容させながら、筐体５の下方に設けられた係合手段１４に対し係合させることで、第１の表示手段２と第２の表示手段７が筐体５を介して一体化される。なお、第２の表示手段７は筐体５に対して脱着が可能である。
【００１９】
図２は本発明の自動車用表示装置１を制御・作動させるための手段構成を示すもので、制御手段（ＣＰＵ）１６を搭載するコントロールボックス１５において、制御手段１６が自動車の内部に設置された各種センサ１８ａ〜１８ｅから送られてきた各種温度、圧力等の数値情報を取得し、その情報に基づき表示装置１を作動させ表示を行っている。また、第１の表示手段２においてはセグメント４により種々の項目での表示が可能であることから、コントロールボックス１５に装備されたコントローラ１７を使用して、表示させる項目等を任意に選択することができる。尚、第２の表示手段７は予め表示させる項目が設定されていることからコントローラ１７にて項目を変更することはできないものの、第１の表示手段２での選択により少なくとも２つの項目に関する情報を同時に表示することができる。また第２の表示手段７を種々の項目にて用意し、交換することで表示する項目のバリエーションが多種となる。
【００２０】
図３は第１の表示手段２において、第１の表示板３に配された無機ＥＬ層によりセグメント４ａ，４ｂにて発光・表示させるための手段構成を示すものである。図示はしないが、第１の表示板３の形成において、樹脂またはガラスから成る２枚の透明板の間に第１の透明電極層及びセグメント単位で構成された第２の透明電極層（一対の電極層）と、その間に透明絶縁層と無機ＥＬ層を設けており、第１の透明電極層及びセグメント単位で構成された第２の透明電極層に図示しない透明給電配線を介して給電する際に、前記セグメント単位ごとに制御しながら、図示しない給電手段が給電することで所定のセグメントでの発光による表示を行うものである。
【００２１】
セグメント４は図に示すように文字セグメントである４ａと，図形セグメントである４ｂが形成されており、あらかじめ必要とされる表示項目等全てのセグメント４ａ，４ｂを第１の表示板３に形成しておく。
【００２２】
前記第１の透明電極層及びセグメント単位で構成された第２の透明電極層にはそれぞれ透明給電配線が接続され、さらに給電用のフラットケーブル２１，２２が接続されており、コネクタ２３を介して基板２４に接続されている。また基板２４の端部にはレセクタブル２６が接続されている。
【００２３】
図４は、第１の表示手段２の側面図及び背面図を、また図５は筐体５の断面図である。筐体５の上方には、前記係合手段１４が係合する係合孔３３と、第２の表示手段７が係合するためのガイド溝３１が左右２カ所に設けられている。
【００２４】
第１の表示板３については筐体５の前方に固定されるとともに、前述した、フラットケーブル２１，２２、コネクタ２３及び基板２４が筐体５内に収容され、レセクタブル２６は筐体５の後方穴から突出し、コントロールボックス１５から配線されたケーブルが接続され、第１の表示板３の発光による表示を制御する。
【００２５】
図６及び７は、第２の表示手段７と嵌合フレーム１２が第１の表示手段２を介して嵌合する状態を示したもので、第２の表示手段７の突起３２をガイド溝３１に当接させながら前方に移動させることで、係合孔３３へ係合手段１４が係合する。その後、前方から嵌合フレーム１２が前記前方外周部９に嵌合され、第１の表示手段２と第２の表示手段７が一体化される。
【００２６】
第１の表示板３と第２の表示板８は略円形でほぼ同一のサイズであり、第１の表示板３は第２の表示手段７の前方外周部９内に緊密に収容できることで、本表示装置１はコンパクトに形成でき、最小限の大きさとすることができる。
【００２７】
本表示装置１の背面略中央には、コントロールボックス１５から配線された別のケーブルが接続されるレセクタブル３４が形成され、第１の表示手段２と同様に、第２の表示板８の指針の回動による表示を制御する。
【００２８】
図８は、本発明の自動車用表示装置１の稼働状態を、第２の表示板８の前方に第１の表示板３を重畳した状態で表した正面図である。本自動車用表示装置１の第２の表示板８はエンジンオイルの油圧を表示するものであり、コントロールボックス１５からの信号によってステッピングモーターが作動することで指針１０が回動し、油圧（ＯＩＬ．Ｐ：４４０ｋＰａ）を示している。また、第１の表示板３は、コントローラ１７の設定により、エンジンオイルの油温を表示するように設定され、同じくコントロールボックス１５からの信号によって、所定のセグメント４ｂにおいて無機ＥＬ素子により発光部４１ａを形成し、油温（ＯＩＬ．Ｔ：１００°Ｃ）を示している。
【００２９】
第１の表示板３の上方には、表示設定が油温であることを示す「ＯＩＬ．Ｔ」の文字の発光部４１ａが形成されるとともに、中央には、油温が１００度であることを示す「１００°c」の文字の発光部４１ａが形成され、ドライバーに対し油温を表示している。発光部４１ａは、イエロー系の色で発光しており、例えば指針１０上に重畳しても、透過して指針１０の動きを確認することができ、ドライバーは瞬時に油圧及び油温の状態を確認することができる。
【００３０】
図９は、本発明の自動車用表示装置１の別の態様を表した正面図である。第２の表示板８の態様と第１の表示板３における文字の発光部４１ａの態様については、図８の態様と同様であるが、さらに第１の表示板３のセグメント４ｂにおいて円弧形状の発光部４１ｂが発光しており、当該発光部４１ｂは、円弧状に連続する３０の矩形状のセグメント４ｂ０１〜４ｂ３０の中、４ｂ０１〜４ｂ１２が発光して形成されたものである。３０のセグメントからなる円弧全体の角度は２７０°であり、当該円弧上に油圧指標（０〜１２．０×１００ｋＰａ）が配されている。また、それぞれのセグメント４ｂ０１〜４ｂ３０には独立して透明電極層と透明給電配線が設けられている。
【００３１】
コントロールボックス１５の制御手段１６における設定により、エンジンオイルの油圧の変位に応じて指針１０が回動するとともに、第２の表示板８における発光または消光が制御され、発光部４１ｂは指針１０の回動に同期する。この発光部４１ｂの発光または消光による動きにより、ドライバーは油圧の変位をより明確に確認することができる。
【００３２】
具体的には、まず油圧センサ１８ｂにおいてエンジンオイルの油圧数値が検知されると、コントロールボックス１５において、制御手段１６が当該油圧数値を取得し、当該数値を基に変換した駆動信号としての回転角度情報と回転速度情報を当該ステッピングモーターに出力することで、指針１０が駆動される。本件において、その回転角度は（ステップ角度［０．７２°］×パルス数）で、また回転速度は（ステップ角［０．７２°］／３６０×パルス速度：５００Ｈｚ×６０（Ｓ））で、それぞれ制御手段１６にて設定されており、例えば、図９に示す、油圧数値が４４０ｋＰａの場合は、（０．７２°×１５０パルス）によって指針が１０８°回転し、４４０ｋＰａを示している。またその速度は、０．７２／３６０×５００Ｈｚ×６０＝６０ｒ／ｍｉｎであることから、１秒で一回転、また指針が始点から回転を始めて０．３秒で油圧指標（４．４×１００ｋＰａ）、１０８°の位置にて停止する。なお、油圧指標の始点から終点の指標（１２．０×１００ｋＰａ）の位置までの時間は０．７５秒である。
【００３３】
次に、第１の表示板３のセグメント４ｂでの発光または消光を、上記の指針１０の動きに同期させるための方法を説明する。前記したように油圧指標の始点から終点の間には３０の矩形状セグメント４ｂ０１〜４ｂ３０が配置され、それぞれに一対の透明電極層が配されるとともに、当該透明電極層に複数の透明給電配線（第１透明給電配線〜第３０透明給電配線）が接続されている。セグメント４ｂ０１〜４ｂ３０は、それぞれが前記ステップ角の１２．５倍である９°単位で連続し、上記の指針１０の軌道すなわち円周上に重畳するようにして配されている。制御手段１６は、前記油圧数値を基に変換した駆動信号を出力し、給電手段によりセグメント４ｂに給電され、指針１０の回動に同期して順次発光または消光を行う。尚、給電手段にて電圧が透明給電配線を介して給電されセグメント４ｂが発光されるが、各給電配線への順次給電のタイミングは、制御手段１６にて０．０２５秒間隔と設定されている。
【００３４】
図１０は、初期状態から指針１０の動き及びセグメント４ｂの発光を同期させる制御フローを表したフロー図である。制御手段１６において、油圧センサ１８ｂにより検知された初期油圧情報（数値＝４４０ｋＰａ）が入力されると、当該数値を、前述したように回転角度情報と回転速度情報に変換し駆動信号としてステッピングモーターと給電手段に出力する。ステッピングモーターは、変換されたパルス数（＝１５０）をもとに、６０ｒ／ｍｉｎの速度で回転し、指針を前記油圧数値の指標１１の位置にて停止させる。
【００３５】
一方、セグメント４ｂの発光については、制御手段１６において前記初期油圧情報を基に給電信号を給電手段に出力して行う。具体的には、個々のセグメント４ｂがステップ角の１２．５倍であることから制御手段１６において、前記のパルス数を１２．５で除した数値（＝１２）を基に、透明給電配線（第１透明給電配線〜第１２透明給電配線）を判定し、設定された０．０２５秒間隔にて、給電手段が第１透明給電配線から第１２透明給電配線に順次給電することで、セグメント４ｂ０１〜４ｂ１２にて順次発光され、最先のセグメント４ｂ１２の発光の位置が指針１０と同位置となる。またセグメント４ｂ０１〜４ｂ１２の発光タイミングは、指針１０の回動速度に同期するものとなる。
【００３６】
尚、センサによる二次の油圧情報が入力されると、制御手段１６において、前記停止位置と新たな停止位置の差分が判定され、指針１０は前記停止位置から前記回転速度にて新たな指標１１の位置に移動する。一方、セグメント４ｂの発光については、制御手段１６にて新たな透明給電配線を判定し、再発光を行う。この際、初期油圧より二次の油圧が低い場合は、前記最先のセグメント４ｂから順に消光させ、また高い場合は前記最先のセグメント４ｂから新たに判定されたセグメントを順に発光させて、指針１１の動きと同期させる。尚、油圧情報の入力間隔の設定については、最大１，２００ｋＰａを表示するまでの時間０．７５秒の等間隔としているが、制御手段１６にて随時処理完了毎に入力しても構わない。
【００３７】
また、本自動車用表示装置は、前記第２の表示板が、前記筐体に脱着可能に支持されることにより、他の項目に関する第２の表示板と交換することができ、コントロールボックス１５のコントローラ１７にて設定を変えることで、前記油圧以外の項目にも対応して、指針１０による表示タイミングとセグメント４ｂの表示タイミングを同期して表示させることができる。
【００３８】
以上説明したように、本発明は、一種の稼働状態の表示において、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングが同期して表示されるようになることから、自動車の稼働状態を違和感なくより明確かつ演出的に表示することができる。
【００３９】
また、前記複数のセグメントは、前記指針の先端部の円弧状可動域に重畳するように連続して配され、前記指針の回動に同期して発光することから、さらに明確かつ演出的に表示する
【００４０】
また、前記第２の表示板が、前記筐体に脱着可能に支持されることにより、他の項目に関する第２の表示板と交換することができ、コントローラ１７により設定を変えることで、別の項目にも対応して、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングを同期して表示させることができる。
【００４１】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００４２】
例えば、第２の表示板８上にデジタル表示枠を設け、別の項目について数値を表示してもよい。また、同様に第１の表示手段２に複数の項目の数値を表示することも可能であり、これらの態様により同時に３つ以上の項目における状態を確認することができる。
【００４３】
また前述したステッピングモーターの回転角度と回転速度、セグメント４ｂの数等については、前述した表示タイミングの同期が可能となる数値等であれば、変更されてもよい。
【００４４】
また、発光素子として無機ＥＬを使用したが、有機ＥＬを使用してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１                自動車用表示装置
２                第１の表示手段
３                第１の表示板
４（４ａ，４ｂ）  セグメント
５                筐体
６                台座
７                第２の表示手段
８                第２の表示板
１０              指針
１１              指標
１３，１４        係合手段
１５              コントロールボックス
１６              制御手段
１７              コントローラ
１８              センサ
２１，２２        フレキシブルケーブル
２４              基板
２６，３４        レセクタブル
３１              ガイド溝
４１ａ，４１ｂ    発光部
【要約】
複数の連続するセグメントでのＥＬ層発光による発光タイミングとアナログ指針の回動タイミングが同期するように制御し、自動車の稼働状態をより違和感なく、明確かつ演出的に表示することができる表示装置を提供する。透明素材から成り、セグメント毎のＥＬ層の発光により自動車の稼働状態を表示する第１の表示手段が、指針と指標部により自動車の稼働状態を表示する第２の表示手段の前方にて重畳され、前記第１の表示手段による表示タイミングと前記第２の表示手段による表示タイミングが同期して表示されるように制御される。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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