(57)【要約】【課題】  １本の制御線で２色のＬＥＤを発光制御するとともに、全ＬＥＤを同時に消灯する事が可能な車両用表示装置を提供する事。【解決手段】  第一のＬＥＤ３ｂと、第二のＬＥＤ５ａとをそれぞれ有する第一、第二の発光回路３、５にそれぞれ第一、第二のツェナーダイオード３ｃ、５ｃを配し、第一のツェナーダイオード３ｃの降伏電圧値ＶＺ１を制御装置１０が第一、第二の発光回路３、５に印加する第二の制御電圧値Ｖ２以下に、第二のツェナーダイオード５ｃの降伏電圧値ＶＺ２を第三の制御電圧値Ｖ３以上に、それぞれ設定する事で、第二の制御電圧値Ｖ２と第三の制御電圧値Ｖ３との間の制御電圧値Ｖが印加されている状態の時は、全ＬＥＤを同時に消灯する事が可能となるので、ＬＥＤの電力消費と寿命低下とを抑制する事が可能となる。【選択図】  図２
2005219540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源（１）と、
前記電源（１）の一方が接続する第一の発光回路（３）と、
一端が前記第一の発光回路（３）の他端側に直列的に接続されるとともに、他端側に前記電源（１）の他方が接続される第二の発光回路（５）と、
前記第一、第二の発光回路（３、５）の接続部に第一の制御線（１１）が接続され、該第一の接続線（１１）に印加する制御電圧（Ｖｘ）を車両の状態に応じて変化させて、前記第一、第二の発光回路（３、５）の発光制御を行う制御手段（１０）とからなる車両用表示装置であって、
前記第一の発光回路（３）は、第一のＬＥＤ（３ｂ）と第一のツェナーダイオード（３ｃ）とが直列に接続されると共に、前記第二の発光回路（５）は、第二のＬＥＤ（５ａ）と第二のツェナーダイオード（５ｃ）とが直列に接続され、
前記制御手段（１０）は、前記発光制御の為に、前記第一の制御線（１１）を介して、第一の制御電圧値（Ｖ１）と、前記第一の制御電圧値（Ｖ１）よりも大きい第二の制御電圧値（Ｖ２）と、前記第二の制御電圧値（Ｖ２）よりも大きい第三の制御電圧値（Ｖ３）と、前記第三の制御電圧値（Ｖ３）よりも大きい第四の制御電圧値（Ｖ４）とを前記車両の状態に応じて前記第一、第二の発光回路（３、５）に印加するとともに、
前記第一のツェナーダイオード（３ｃ）のツェナー降伏電圧値（ＶＺ１）は、前記電源電圧値（ＶＢ）と、前記第二の制御電圧値（Ｖ２）との差分電圧値（ＶΔ１）に等しく、かつ前記電源電圧値（ＶＢ）と、前記第一の制御電圧値（Ｖ１）との差分電圧値（ＶΔ２）よりも小さく設定され、
前記第二のツェナーダイオード（５ｃ）のツェナー降伏電圧値（ＶＺ２）は、前記第二の制御電圧値（Ｖ２）よりも大きく、かつ前記第三の制御電圧値（Ｖ３）に等しく設定される事を特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記制御手段（１０）は、前記第一のＬＥＤ（３ｂ）ならびに前記第二のＬＥＤ（５ａ）への発光制御を、アナログ制御にて行う事を特徴とする請求項１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、２色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記す）を１本の制御線で発光制御する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に示すように、２色のＬＥＤの発光制御を１本の制御線で行う車両用表示装置がある。
【特許文献１】特開２００３−１４６１０９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、特許文献１に記載されている車両用表示装置では、常にいずれかのＬＥＤが発光するように制御するものであって、全てのＬＥＤを同時に消灯させる事は難しい。
【０００４】
その為、例えば車両の状態が大別してＡ状態、Ｂ状態、Ｃ状態と三つの状態に遷移するものであり、このＡ〜Ｃの各状態を特許文献１に記載の車両用表示装置にて状態表示しようとすると、Ａ状態である事を示す為に第一の発光色のＬＥＤを、Ｂ状態である事を示す為に第二の発光色のＬＥＤを、Ｃ状態である事を示す為に第一と第二の発光色のＬＥＤを同時に発光させる（混色）と言う制御を行っていた。
【０００５】
その為、例えばＡ状態と、Ｃ状態とが車両としては異常な状態で、Ｂ状態が車両としては正常な状態であった場合、期間としてはＡ、Ｃ状態と比べて圧倒的に長いはずのＢ状態においても、いずれかのＬＥＤを発光させざるを得なくなるので、電力消費が増えることと、ＬＥＤの発光部品としての寿命を短くする可能性があった。
【０００６】
また、Ａ，Ｃ状態の混色となるため、Ａの色、Ｃの色と混色の組み合せのなかで、Ｂ状態を正確にイメージさせる配色が難しいと言う問題もある。
【０００７】
本発明は、上述した不具合を解消し、全ＬＥＤを同時消灯可能とし、ＬＥＤの電力消費の低減と、寿命低下を抑制する事が可能な車両用表示装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００９】
請求項１に記載の車両用表示装置は、電源と、電源の一方が接続する第一の発光回路と、一端が第一の発光回路の他端側に直列的に接続されるとともに、他端側に電源の他方が接続される第二の発光回路と、第一、第二の発光回路の接続部に第一の制御線が接続され、第一の接続線に印加する制御電圧を車両の状態に応じて変化させて、第一、第二の発光回路の発光制御を行う制御手段とからなる車両用表示装置であって、第一の発光回路は、第一のＬＥＤと第一のツェナーダイオードとが直列に接続されると共に、第二の発光回路は、第二のＬＥＤと第二のツェナーダイオードとが直列に接続され、制御手段は、発光制御の為に、第一の制御線を介して、第一の制御電圧値と、第一の制御電圧値よりも大きい第二の制御電圧値と、第二の制御電圧値よりも大きい第三の制御電圧値と、第三の制御電圧値よりも大きい第四の制御電圧値とを車両の状態に応じて第一、第二の発光回路に印加するとともに、第一のツェナーダイオードのツェナー降伏電圧値は、電源電圧値と、第二の制御電圧値との差分電圧値に等しく、かつ電源電圧値と、第一の制御電圧値との差分電圧値よりも小さく設定され、第二のツェナーダイオードのツェナー降伏電圧値は、第二の制御電圧値よりも大きく、かつ第三の制御電圧値に等しく設定される事を特徴とする。
【００１０】
この発明により、第一のＬＥＤならびに第二のＬＥＤを個別に発光させる事と、第一のＬＥＤならびに第二のＬＥＤを同時に発光させる事とが可能になると共に、どちらのＬＥＤも同時に消灯させる事も可能となるので、車両が最も長い状態、例えば上述した例だと正常状態を示すＢ状態である事を示す為に全てのＬＥＤが消灯した状態を適用する事が可能となるので、ＬＥＤの電力消費の低減やＬＥＤの寿命低下を抑制する事が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の車両用表示装置における制御手段は、第一のＬＥＤならびに第二のＬＥＤへの発光制御を、アナログ制御にて行う事を特徴とする。
【００１２】
この発明により、制御手段を簡易に構成する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（構成）
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は車両用表示装置１００を適用した水温表示部２００の外観図である。
【００１４】
図２は、図１に示す水温表示部２００の裏面に配置される車両用表示装置１００の回路図である。図３は車両用表示装置１００を構成する制御装置１０から第一の発光回路３、第二の発光回路５へ伝達される第一〜第四の制御電圧Ｖ１〜Ｖ４と、第一の発光回路３、第二の発光回路５に流れる電流Ｉ１、Ｉ２と、ＬＥＤの発光色との関係を示したグラフである。
【００１５】
図１に示す水温表示部２００は、図示しない車両のインスツルメントパネルに設けられる半透明のアクリル樹脂などで形成される表示器である。
【００１６】
この水温表示部２００は、意匠部分が黒、または白などで印刷されており、後述する車両用表示装置１００が放つ裏面からの光によって意匠部分が浮かび上がるように表示するタイプのものと、意匠部分のみくり抜かれるように透光性が高く、車両用表示装置１００が放つ裏面からの光が意匠部分のみ透光するタイプのものとがある。
【００１７】
水温表示部２００が示す水温とは、図示しない車両のエンジンの冷却水の温度の事である。また、この水温表示部２００は、実際に水温を数字で表示する、または印刷された目盛りを指針によって示す訳ではなく、車両用表示装置１００が裏面から放つ光の色を、エンジン冷却水の水温に応じて変更する事で、ユーザーにおおよその水温を伝達するタイプのものである。
【００１８】
すなわち、エンジン冷却水がエンジンを冷却するにはあまりに低すぎる水温である場合には、水温計２００の裏面に配した寒色系の光源を発光させる事で、エンジンの暖機が未だに終わっていない事を伝達する。
【００１９】
同様に、エンジン冷却水がエンジンを冷却するにはあまりに高い水温である場合には、水温計２００の裏面に配した暖色系の光源を発光させる事で、オーバーヒートの可能性がある事を伝達する。
【００２０】
本発明の車両用表示装置１００の具体的な構成を図２を用いて説明する。本発明の車両用表示装置１００は、車載バッテリー１と、イグニッションスイッチ２と、第一の発光回路３と、結線４と、第二の発光回路５と、アース６と、制御装置１０と、第一の制御線１１と、第二の制御線１２と、第三の制御線１３とからなる。
【００２１】
そして、第一の発光回路３は、第一の抵抗器３ａと、第一のＬＥＤ３ｂと、第一のツェナーダイオード３ｃとからなる。
【００２２】
同様に、第二の発光回路５は、第二のＬＥＤ５ａと、第二の抵抗器５ｂと、第二のツェナーダイオード５ｃとからなる。
【００２３】
車両用表示装置１００を構成する各構成要素の中で、最初に電流Ｉが流れるのが第一の発光回路３を構成する第一の抵抗器３ａである。この第一の抵抗器３ａは後述する第一のＬＥＤ３ｂに流れる電流を所定の電流値Ｉ１に制限する為に設けられている。
【００２４】
第一のＬＥＤ３ｂは、上述した第一の抵抗器３ａと直列に接続し、電流Ｉ１が流れると冷却水温が低い状態をイメージする寒色系、すなわち青緑系の色に発光する発光ダイオードである。この第一のＬＥＤ３ｂは電流Ｉ１が流れる事によって発光するが、その発光強度は後述する制御装置１０から印加される制御電圧Ｖｘが可変する事に応じて変化する。
【００２５】
第一のツェナーダイオード３ｃは、上述した第一のＬＥＤ３ｂと直列に接続する、周知の定電圧ダイオードである。
【００２６】
この第一のツェナーダイオード３ｃは、内部に所定のツェナー電圧値ＶＺ１を有しており、上述した車載バッテリー１から印加されるＶＢと、後述する制御装置１０から印加される制御電圧値Ｖｘとの差分電圧値ＶΔ１との大小関係によって、第一のＬＥＤ３ｃの発光／消灯を行う。
【００２７】
結線４は、第一の発光回路３と第二の発光回路５とを直列的に接続するとともに、後述する制御装置１０からのびる第一の制御線１１と略Ｔ字型に接続する電線である。
【００２８】
第二の発光回路５を構成する第二のＬＥＤ５ａは、上述した結線４と直列に接続し、後述する第二の抵抗器５ｂによって制限される電流Ｉ２が流れると、注意を喚起可能な暖色系、すなわち赤系の色に発光する発光ダイオードである。
【００２９】
第二の抵抗器５ｂは、上述する第二のＬＥＤ５ａに流れる電流を所定の電流値Ｉ２に制限する為に設けられている抵抗器である。
【００３０】
第二のツェナーダイオード５ｃは、上述した第二の抵抗器５ｂと直列に接続する、周知の定電圧ダイオードである。
【００３１】
この第二のツェナーダイオード５ｃは、内部に所定のツェナー電圧値ＶＺ２を有しており、後述する制御装置１０から印加される第一〜第四の制御電圧値Ｖ１〜Ｖ４に応じて、第二のＬＥＤ５ａの発光／消灯を行う。
【００３２】
図２に示す第二の発光回路５は、第一の発光回路３を構成する３つの構成要素の接続順序とは異なる。
【００３３】
第一の発光回路３は、第一の抵抗器３ａ→第一のＬＥＤ３ｂ→第一のツェナーダイオード３ｃの順番だったが、第二の発光回路５は、第一のＬＥＤ５ａ→第一の抵抗器５ｂ→第一のツェナーダイオード５ｃの順番である。
【００３４】
しかし、第一の発光回路３、第二の発光回路５の各構成要素は全て直列に接続するので順番の差は本実施形態の作動に影響はない。
【００３５】
制御装置１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどからなるＥＣＵである。第二の制御線１２によってエンジン冷却水の水温センサ２０と、第三の制御線１３によってイグニッションスイッチ２と、それぞれ電気的に接続し、第三の制御線１３によってイグニッションスイッチ２がＯＮした事を検知すると作動開始するとともに、第二の制御線１２にて水温センサ２０から定期的にエンジン冷却水温情報を受信し、受信したエンジン冷却水温情報に対応する制御電圧値Ｖｘ（第一〜第四の制御電圧値Ｖ１〜Ｖ４）を決定し、決定した制御電圧値Ｖｘを上述した第一の制御線１１にて第一の発光回路３、第二の発光回路５へと印加する。
【００３６】
ここで、第一、第二のツェナーダイオード３ｃ、５ｃのツェナー電圧値ＶＺ１、ＶＺ２は、エンジン冷却水温の正常時のＬＥＤ３ａ、５ｂを同時に消灯させる為に、以下に示す数式１、数式２の関係に設定される。（ここでは簡略的に、ＬＥＤ・抵抗の電圧降下分はないものとして表す）
（数１）ＶＢ−Ｖ２＝ＶＺ１＜ＶＢ−Ｖ１
（数２）Ｖ１＜Ｖ２＜ＶＺ２＝Ｖ３＜Ｖ４
（作動）
上述した（構成）の車両用表示装置１００における１本の制御線で２色のＬＥＤを発光制御するとともに、全てのＬＥＤを特定の条件下にて同時に消灯制御する作動を図３を用いて説明する。
【００３７】
図３の（ａ）は、制御装置１０が第一の発光回路３、第二の発光回路５へと印加する制御電圧値Ｖ（第一〜第四の制御電圧値Ｖ１〜Ｖ４）の経時的変化を示したグラフである。
【００３８】
また、図３の（ｂ）は、第一のＬＥＤ３ｂに流れる電流Ｉ１の経時的変化を示したグラフである。
【００３９】
同様に、図３の（ｃ）は第二のＬＥＤ５ａに流れる電流Ｉ２の経時的変化を示したグラフである。
【００４０】
図３の（ｄ）は、図１に示した水温表示部２００の発光色の経時的変化を示した説明図である。
【００４１】
（ｔ０時）
まず、ｔ０時において、イグニッションスイッチ２がＯＮする。ＯＮすると車載バッテリー１から第一の発光回路３、第二の発光回路５に電源電圧ＶＢが印加される。
【００４２】
同時に、イグニッションスイッチ２がＯＮする事によって、第三の制御線１３を介して制御装置１０にも電源電圧ＶＢが印加される。
【００４３】
制御装置１０は、電源電圧ＶＢが印加されると、水温計２０からエンジン冷却水の水温情報を受信し、受信したエンジン冷却水の水温情報に対応する制御電圧値Ｖ、すなわちここではt０時なので、第一の制御電圧値Ｖ１を第一の発光回路３と第二の発光回路５とに第一の制御線１１を介して印加する。
【００４４】
イグニッションスイッチ２がＯＮするｔ０時においては、エンジンは始動前なので、エンジン冷却水の水温は低温のままである。この低温の水温情報を受信した制御装置１０は、低温の水温情報に対応する第一の制御電圧値Ｖ１を第一の発光回路３と、第二の発光回路５とに印加する。
【００４５】
すなわち、第一の発光回路３を構成する第一のツェナーダイオード３ｃの両端には、車載バッテリー１から印加される電源電圧値ＶＢと、制御装置１０から印加される第一の制御電圧値Ｖ１との差分電圧値ＶΔ１が生じる。
【００４６】
この差分電圧値ＶΔ１は、第一のツェナーダイオード３ｃに設定されるツェナー電圧値ＶＺ１よりも大きいので、第一のツェナーダイオード３ｃはツェナー降伏現象を起こし、第一の発光回路３は導通状態となる。その際、ｔ０時における電流Ｉは、第一の発光回路３を構成する第一の抵抗器３ａによって電流Ｉ１に制限される。
【００４７】
この、第一のツェナーダイオード３ｃのツェナー電圧値ＶＺ１と、差分電圧値ＶΔ１との関係を以下の数式３にて示す。
【００４８】
（数３）ＶＺ１＜ＶΔ１
第一のツェナーダイオード３ｃが降伏現象を起こす事によって、第一の発光回路３が導通状態になると、第一のＬＥＤ３ｂは、寒色系に発光する。すなわち図１に示した水温表示部２００を寒色系に発光させる事でエンジン冷却水の温度が低い状態である事を報知する。
【００４９】
しかし、ｔ０時における制御装置１０から印加される第一の制御電圧値Ｖ１を第二の発光回路５側から見ると、第一の制御電圧値Ｖ１は、第二の発光回路５を構成する第二のツェナーダイオード５ｃのツェナー電圧値ＶＺ２よりも小さく設定されている為、第二の発光回路５は導通状態にならない。その為、第二の発光回路５を構成する第二のＬＥＤ５ａは暖色系の発光をせず消灯したままである。
【００５０】
第一の制御電圧値Ｖ１によって導通状態となった第一の発光回路３を流通する電流Ｉ１は、上述したように第二の発光回路５が非導通状態なので、第一の制御線１１を介して制御装置１０に流れ込み、専用アース端子１０ａを介してアース側に流れる。
【００５１】
（ｔ１時からｔ２時）
その後、ｔ０時からｔ１時を経てｔ２時に至ると、エンジンの暖機が完了し、エンジン冷却水の水温は時間経過とともに徐々に上昇する。
【００５２】
制御装置１０が定期的に水温計２０から受信するエンジン冷却水の水温情報も徐々に高い値になり、それに比例するように制御装置１０から第一の発光回路３と第二の発光回路５とに印加する制御電圧値Ｖｘも、第一の制御電圧値Ｖ１から第二の制御電圧値Ｖ２へと徐々に高い電圧値になる。
【００５３】
そして、ｔ２時において、エンジン冷却水の水温は正常な（すなわちエンジンの作動にとって好ましい）水温になる。
【００５４】
制御装置１０から第一の発光回路３と第二の発光回路５とへ印加される制御電圧値Ｖｘが、第一の制御電圧値Ｖ１から第二の制御電圧値Ｖ２へと上昇するｔ２時に至ると、差分電圧値ＶΔ１＝ＶＢ−Ｖ２＝ＶＺ１となる為、第一の発光回路３を構成する第一のツェナーダイオード３ｃが非導通となり、第一の発光回路３には電流Ｉ１が流通しなくなる。
【００５５】
その為、第一のＬＥＤ３ｂは寒色系の発光しなくなる。すなわち第一のＬＥＤ３ｂは消灯状態となる。
【００５６】
一方、エンジン冷却水の水温が正常な水温であるｔ２時以降ｔ３時までの期間は、まだ第二の制御電圧値Ｖ２はツェナー電圧値ＶＺ２より小さい為、第二のツェナーダイオード５Ｃは非導通なので、第二のＬＥＤ５ａは引き続き消灯状態である。
【００５７】
つまり、ｔ２時からｔ３時までは第一のＬＥＤ３ｂと第二のＬＥＤ５ａとは、同時に消灯している状態となる。（図３（ｃ）参照）
すなわち、図１に示した水温表示部２００を消灯状態にする事でエンジン冷却水の温度が正常な温度範囲内にある事を報知する事が可能となる。
【００５８】
（ｔ３時以降）
仮に、ｔ３時以降に何らかの原因でにより、エンジン側にオーバーヒート等の異常が発生した状態を示す。その場合、エンジン冷却水の水温が異常に高温となる。それに比例するように制御装置１０が第一の発光回路３と第二の発光回路５とに印加する制御電圧Ｖｚも第二の制御電圧値Ｖ２を経て第三の制御電圧値Ｖ３から第四の制御電圧値Ｖ４へと上昇する。
【００５９】
制御電圧Ｖｘが第四の制御電圧値Ｖ４にまで上昇した場合、第一のツェナーダイオード３ｃは、制御電圧値Ｖｘが第二の制御電圧値Ｖ２以上なので、第一のツェナーダイオード３ｃに印加される差分電圧値ＶΔ１＝ＶＢ−Ｖ４は、ツェナー電圧値ＶＺ１を下回るため、引き続き非導通状態のままであり、第二のＬＥＤ３ｂを消灯状態にある。
【００６０】
一方、第二のツェナーダイオード５ｃは、そこに印加される制御電圧値Ｖｘがツェナー電圧値ＶＺ２を上回る為、ツェナー降伏現象を起こして導通状態となるので、第二のＬＥＤ５ａを暖色系に発光させる。
【００６１】
すなわち図１に示した水温表示部２００を暖色系に発光させる事でエンジン冷却水の温度が異常な状態である事を報知する。
【００６２】
（作用効果）
上述した構成と作動とにより、１本の第一の制御線１１で２色のＬＥＤを発光制御するとともに、当該車両用表示装置１００を構成するＬＥＤ３ｂ、５ａの電力消費の低減と寿命低下とを抑制する為に消灯制御を行う事が可能となる。
【００６３】
とりわけ、本実施形態によれば、水温の正常時に両ＬＥＤを消灯させる事により、通常なら、エンジン冷却水が正常な状態の時（いずれのＬＥＤも消灯）が、エンジン冷却水が異常な低温時（寒色系発光）、または異常な高温時（暖色系発光）の状態の期間よりも長くなり、エンジン冷却水が異常な低温状態である事を示す寒色系の発光をする第一のＬＥＤ３ｂも、エンジン冷却水が異常な高温状態である事を示す暖色系の発光をする第二のＬＥＤ５ａも、消灯したままの方がＬＥＤの電力消費の低減と寿命低下とを抑制する事が可能となると言う利点がある。
【００６４】
また、ＬＥＤ３ｂ、５ａの混色でないため、状態の変化がわかりやすくなる。
【００６５】
なお、上述した第一の発光回路３と第二の発光回路５には、発光ダイオードの数が、第一のＬＥＤ３ｂと、第二のＬＥＤ５ａと１つずつであったが、同色のＬＥＤであるなら、複数個であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の水温表示部２００の正面図である。
【図２】本発明の車両用表示装置１００の回路図である。
【図３】図３の（ａ）は、制御装置１０が第一の発光回路３、第二の発光回路５へと伝達する制御電圧値Ｖの経時的変化を示したグラフである。
【００６７】
図３の（ｂ）は、第一のＬＥＤ３ｂに流れる電流Ｉ１のグラフである。
【００６８】
図３の（ｃ）は、第二のＬＥＤ５ａに流れる電流Ｉ２のグラフである。
【００６９】
図３の（ｄ）は、図１に示した水温表示部２００の発光状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１      車載バッテリー（電源）
２      イグニッションスイッチ
３      第一の発光回路
４      結線
５      第二の発光回路
６      アース
１０    制御装置（制御手段）
１１    第一の制御線
１２    第二の制御線
１３    第三の制御線
２０    水温計
１００  車両用表示装置
２００  水温表示部
【図１】
2005219540.tif 000003
【図２】
2005219540.tif 000004
【図３】
2005219540.tif 000005