JP6354628B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジン回転数を表示するタコメータを含む車両用表示装置に関する。

車両の計器パネルに用いられる車両用表示装置は、速度メータ、タコメータ、水温計、燃料計等の各種指示計器や、インジケータ（例えば、バッテリチャージ警告表示、排気温警告表示等）が一体化されたコンビネーションメータとして構成される。

タコメータの文字盤には、原動機の耐久性に影響を及ぼす恐れのある回転数（いわゆるオーバーレブ回転数）以下の所定の回転数範囲（いわゆるレッドゾーン）が、たとえば赤色の印刷で表示されている。つまり原動機の回転数が高くなり、オーバーレブ回転数へ到達する可能性があることを運転者に認識させるために、オーバーレブ回転数から所定の余裕回転数を引いた回転数以上をレッドゾーンとして文字盤に表示している。

タコメータは、同一車種でもエンジン型式に応じてレッドゾーンが異なる。そこで、文字盤のレッドゾーンを複数に分割するとともに各分割部分を選択的に発光させるようにすることにより、タコメータの共通化を図ったエンジン回転速度表示装置が考案されている（特許文献１参照）。

メータ指示値を目盛上の位置にて指示する指針を備えたアナログメータ部と、指針の背後に配置され、アナログメータ部の目盛りを含む第一画像と、第一画像とは異なる第二画像とを切替え表示するメータ表示盤とを備え、第一表示モードに対応する目盛り上のメータ指示位置と、第二画像を表示する際には、指針の位置を所定の退避位置へ退避させ、車両用メータに他の表示・操作機能を統合した自動車用走行制御システムが考案されている（特許文献２参照）。

タコメータのエンジン推奨回転数表示を積載量やシフト位置の走行条件に応じて簡単に変更させることで、必要な駆動力と省燃費を両立する運転操作の補助となるエンジン推奨回転速度表示装置が考案されている（特許文献３参照）。さらに、レッドゾーン表示部を設け、エンジンにより決められた光源を点灯して、レッドゾーンを表示する。

アナログ表示ユニットと液晶ディスプレイユニットとをケース内に配置し、小型かつ簡単な構成で多機能表示を可能とした多重表示計器が考案されている（特許文献４参照）。

特開平０６−３３６１２７号公報 特開２００７−２１８６８２号公報 特開２０１０−１４９６６５号公報 特開平１１−２４５６８７号公報

特許文献１は、エンジンの仕様により発光しないＬＥＤがあり、見栄えが良くない。また、実際に発光するＬＥＤの個数に関係なく製造コストは同じである。つまり、ユーザは、全く使用（点灯）しないＬＥＤの費用も負担しなければならず、「使いもしない無駄なものにお金を払っている」という不満が生ずる。レッドゾーン表示部に光源（ランプ）を用いる特許文献３も、同様の問題がある。

特許文献１はさらに、車種やエンジン形式の違いに対応して、コネクタ端子の接続状態を変更してレッドゾーンを切り替えるので、エンジン形式が多くなると、メータは共通化できても、コネクタのピン数およびエンジンハーネスの種類が増加し、部品の管理が煩雑になる。

特許文献２は、車両の走行状態と操作部とを切替表示する。また、特許文献４は、アナログ表示と液晶表示により多重表示を行う。これらのいずれも、車両の状態を表示するのみで、特許文献１のような、同一車種に搭載される複数のエンジン型式に対応して、タコメータの表示意匠を変更する構成については、開示・示唆ともない。

上記問題点を背景として、本発明は、部品類の管理工数を低減できる車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための車両用表示装置は、車両に搭載され、エンジン回転数を表示するタコメータ（ＴＭ）を含む車両用表示装置であって、タコメータは、エンジン回転数のうち、エンジン回転数が限界に近い領域であるレッドゾーンを含まない領域の目盛が表面に形成された第一文字盤（２５）と、エンジン回転数のうち、レッドゾーンを含む領域の目盛画像を含む第二文字盤（２２）の画像を表示する画像表示部（２１）と、第一文字盤と第二文字盤が一体的に構成された文字盤（２９）と、エンジン回転数に対応した、文字盤上の目盛を指し示す指針（２６）と、指針を駆動する駆動部（２７）と、を有し、車両の仕様を反映した車両仕様情報を取得する情報取得部（１１、１３、１４）と、車両仕様情報に基づき、レッドゾーンを設定する設定部（１１）と、画像表示部に、第二文字盤の画像とともに、レッドゾーンを示すレッドゾーン画像（２４）を表示する表示制御部（１１）と、を備える。

上記構成によって、特許文献１のように、車種やエンジン形式の違いに対応して、コネクタ端子の接続状態を変更する必要はなくなる。よって、コネクタのピン数およびエンジンハーネスは１種類でよいので、部品の管理工数を低減できる。また、レッドゾーンを表示する画像表示部にＬＣＤ等を用いれば、特許文献１あるいは特許文献３のような、ＬＥＤを用いる構成に比べて見栄えが良くなる。また、全く点灯しないＬＥＤもないので、上述のようなユーザの不満を解消できる。

本発明の車両用表示装置の構成例を示す図。 メータ表示部の構成例を示す図。 メータ表示部の構成の別例を示す図。 メータ表示処理を説明するフロー図。 レッドゾーン表示処理の別例を説明するフロー図。 レッドゾーンの表示例を示す図。 レッドゾーンの表示の別例を示す図。 レッドゾーンの表示の別例を示す図。 図８に続く、レッドゾーンの表示の別例を示す図。

図１のように、車両用表示装置１は、少なくとも、車両に搭載したメータＥＣＵ１０と、メータ表示部２０とを含む。

メータＥＣＵ１０は、周知のＣＰＵ１１（本発明の情報取得部、設定部、表示制御部、判定部、回転数予測部）、ＣＰＵ１１に接続された、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶媒体を用いたメモリ１２（本発明の記憶部）、信号入出力回路であるＩ／Ｏ１３（本発明の情報取得部）、車内ＬＡＮ６０に接続するための通信インターフェース回路であるＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ１４（本発明の情報取得部、状態取得部）を備える。ＣＰＵ１１が、メモリ１２に記憶されたメータ制御プログラムを実行することで、車両用表示装置１の各種機能を実現する。

車内ＬＡＮ６０には、例えば、ドアの施錠／解錠の制御や灯火装置の点灯制御を行うボデーＥＣＵ３０（外部の装置）、エンジンの回転制御を行うエンジンＥＣＵ４０が接続される。また、Ｉ／Ｏ１３を介して、例えば、工場あるいはディーラーで、メータＥＣＵ１０の動作に必要なデータを書き込むための書込みツール５０（外部の装置）が接続される。メータＥＣＵ１０は、エンジンＥＣＵ４０からエンジン回転数を取得する。

図２のように、メータ表示部２０は、タコメータＴＭを含む周知のコンビネーションメータである。図２では、タコメータＴＭに関連する構成のみを記載し、本発明に関係しない他のメータ（速度メータ、水温計、燃料計等）は割愛する。無論、メータ表示部２０は、タコメータＴＭのみを含むようにしてもよい。

タコメータＴＭは、周知のＬＣＤあるいは有機ＥＬ表示器を用いた画像表示部２１、第一文字盤２５を備える。

画像表示部２１は、第二文字盤２２、情報表示領域２３を含む。第二文字盤２２は、エンジン回転数が限界に近い領域であるレッドゾーンを表示可能である。すなわち、レッドゾーン画像（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ）を含み、これらを選択して点灯することで、車両ごとのレッドゾーンを示す。また、目盛画像（数字を含める、２２ａとして総称）は、第一文字盤２５と同様の表示意匠で表示する。

情報表示領域２３は、車両の状態等を表示する。例えば、時刻（１２：３４）、シフトポジション（Ｄ４：Ｄレンジの４速）、区間走行距離（ＴＲＩＰ）、積算走行距離（ＯＤＯ）を表示する。画像表示部２１に情報表示領域２３を含まなくてもよい。

第一文字盤２５は、例えば、樹脂製の板材あるいは成型材により構成される。第一文字盤２５の、平板状の表面の外縁付近には、レッドゾーンを含まないエンジン回転数の領域の目盛および数字（２８として総称）が印刷されている。第一文字盤２５の、目盛以外の領域（すなわち、背景部分）は、透明でもよいし、所定の背景を印刷してもよい。

上述のように、タコメータＴＭは、第一文字盤２５および第二文字盤２２とで一体的に文字盤２９を形成し、指針２６が、１分あたりのエンジン回転数（ｒ／ｍｉｎ）に対応した文字盤２９上の目盛を指し示す指針式メータである。指針２６は、周知のステップモータおよびその駆動回路を含む駆動部２７により、０（ｒ／ｍｉｎ）（例えば、指針２６の実線表示の状態）からレッドゾーン（指針２６の破線表示の状態）まで駆動される。ユーザからは、２つの文字盤（２２、２５）が違和感なくシームレスに見えるように、画像表示部２１（第二文字盤２２）および第一文字盤２５のデバイスおよび表示意匠を選定する。

図３に、メータ表示部２０の構成の別例を示す。第二文字盤２２を、目盛画像２２ａ、およびレッドゾーン画像２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃの総称、以下同じ）を含む、略弧状の領域のみとしている。これにより、図２のように、第二文字盤２２および第一文字盤２５を縦方向で分割する構成よりも、見た目の違和感を軽減できる。

なお、一般に、ＬＣＤおよび有機ＥＬ表示器は、表示画面が矩形状のものが多い。図３のような、画像表示部２１の左辺部に切欠きを設ける構成は、生産効率が良くないとともに、コスト高となる。よって、画像表示部２１には、矩形状の表示デバイスを用い、第二文字盤２２として用いない領域（２２ｂ、２２ｃ）を第一文字盤２５で覆えばよい。

図４に、メータ制御プログラムに含まれるメータ表示処理を示す。まず、メータ表示部２０の表示タイミングが到来したかを判定する。表示タイミングは、以下のうちの少なくとも一つを用いる。
・例えば、エンジンＥＣＵ４０から取得するエンジンの状態に含まれる、エンジンを始動するためのイグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に遷移したときのような、エンジンが始動状態あるいは始動許可状態となったとき。
・予め定められた周期（例えば、１００ｍｓｅｃ）毎。

表示タイミングが到来したとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、以下のうちの少なくとも一つを用いて、車両の仕様を反映した車両仕様情報を取得する（Ｓ１２）。
・メモリ１２に車両仕様情報を記憶しているときは、メモリ１２から読み出す。
上述の構成が、「車両仕様情報を記憶する記憶部（１２）を備え、情報取得部（１１）は、記憶部から車両仕様情報を読み出して取得する」ものである。本構成によって、車種やエンジン形式によらず、車両用表示装置（タコメータ）を共通化でき、部品の管理工数を低減できる。

・ボデーＥＣＵ３０のような、車両仕様情報を記憶・配信する装置から取得する。
・書込みツール５０から車両仕様情報を取得する。
上述の２つの構成が、「情報取得部（１３、１４）は、外部の装置（３０、５０）から車両仕様情報を取得する」ものである。本構成によって、車種やエンジン形式によらず、車両用表示装置（特に、タコメータ）を共通化でき、部品の管理工数を低減できる。

次に、以下のうちの少なくとも一つを用いて、車両仕様情報に基づいて、レッドゾーン開始回転数（すなわち、レッドゾーンの下限）を決定する（Ｓ１３）。
・車両仕様情報にレッドゾーン開始回転数を含むとき、該レッドゾーン開始回転数を用いる。
・車両仕様情報に、車両の種別、グレード、仕向地のみを含むとき（レッドゾーン開始回転数を含まないとき）、例えば、メモリ１２に記憶された、車両の仕様とレッドゾーン開始回転数とを関連付けたデータテーブルを参照してレッドゾーン開始回転数を決定する。

次に、以下のうちのいずれかを用いて、第二文字盤２２で表示する最高回転数（すなわち、数字の最大値）を決定する（Ｓ１４）。
・第二文字盤２２で表示可能な回転数の最大値を最高回転数とする。
・車両仕様情報に最高回転数を含むとき、該最高回転数を用いる（主に、最高回転数が、第二文字盤２２で表示可能な回転数の最大値よりも低いとき）。

次に、レッドゾーン開始回転数および最高回転数に基づき、第二文字盤２２での表示意匠を決定する（Ｓ１５）。
・レッドゾーン画像２４の表示色、グラデーションの有無。例えば、レッドゾーン開始回転数に近づくにつれて黄色表示とし、最高回転数に近づくにつれて赤色表示とする。
・目盛および数値（最高回転数より高い領域の目盛および数値は表示しない）。

最後に、決定した表示意匠で第二文字盤２２に表示を行わせるための制御指令をメータ表示部２０に出力し、画像表示部２１にレッドゾーンを表示させる（Ｓ１６）。すなわち、画像表示部２１は、表示の対象となる目盛画像、およびレッドゾーン画像２４を表示する。

図５に、レッドゾーン表示処理の別例を示す。本処理は、例えば、図４のステップＳ１６の別例に相当する。まず、画像表示部２１でレッドゾーンを常時表示する設定か否かを判定する。常時表示するか否かの設定内容は、メモリ１２に記憶する。ユーザによる設定を可能としてもよい。この場合、メータＥＣＵ１０あるいは他の装置に設けられた操作部（図示せず）から設定を行う。書込みツール５０から設定できるようにしてもよい。

常時表示する設定のとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ進み、画像表示部２１でレッドゾーンを表示する。表示態様は図４のステップＳ１６と同様である。一方、常時表示しない設定のとき（Ｓ３１：Ｎｏ）、エンジンＥＣＵ４０等からエンジンの状態を含む車両の状態を取得する（Ｓ３２）。次に、以下のようにして、表示条件が成立したか否かを判定する。

ステップＳ３２以降が、「予め定められた表示条件が成立したか否かを判定する判定部（１１）を備え、表示条件が成立したとき、第二文字盤の、レッドゾーンに相当する領域の画像およびレッドゾーン画像を表示する」ものである。通常の運転では、エンジン回転数がレッドゾーンに入ることは多くない。本構成によって、ユーザが必要なときにのみ、レッドゾーンを表示できる。

エンジンが始動状態になってから、車両の状態が以下のうちのいずれかになるまでの間を表示許可状態とし、車両の状態が、この表示許可状態にあるか否かを判定する。
・エンジン回転数が所定回転数（例えば、アイドル回転数）になる。
・ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ１４を介して、他の装置から取得した車両の速度が、所定値（例えば、５ｋｍ／ｈ）を上回る。

車両の状態が表示許可状態に含まれるとき（Ｓ３３：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ進み、画像表示部２１でレッドゾーンを表示する。上述の構成が、「車両の状態を取得する状態取得部（１４）を備え、判定部は、車両の状態が、エンジンが始動してから所定状態に至るまでの表示許可状態に含まれるとき、表示条件が成立したと判定する」ものである。本構成によって、エンジン始動時あるいは運転開始時に、車両のレッドゾーンを確認できる。

一方、車両の状態が表示許可状態に含まれないとき（Ｓ３３：Ｎｏ）、エンジンＥＣＵ４０からエンジン回転数を取得する（Ｓ３４）。次に、エンジン回転数がレッドゾーン開始回転数を上回るか否かを判定する。エンジン回転数がレッドゾーン開始回転数を上回るとき（Ｓ３５：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ進み、画像表示部２１でレッドゾーンを表示する。

上述の構成が、「判定部は、エンジン回転数がレッドゾーンの下限を上回るとき、表示条件が成立したと判定する」ものである。本構成によって、ユーザに、エンジン回転数がレッドゾーンに入ったことを報知できる。

一方、エンジン回転数がレッドゾーン開始回転数を下回るとき（Ｓ３５：Ｎｏ）、過去に取得したエンジン回転数の履歴に基づいて、所定時間（例えば、０．５秒）後のエンジン回転数を予測する（Ｓ３６）。そして、予測したエンジン回転数（以降、「予測回転数」という）がレッドゾーン開始回転数を上回るか否かを判定する。

予測回転数がレッドゾーン開始回転数を上回るとき（Ｓ３７：Ｙｅｓ）、ステップＳ３８へ進み、画像表示部２１でレッドゾーンを表示する。一方、予測回転数がレッドゾーン開始回転数を下回るとき（Ｓ３７：Ｎｏ）、画像表示部２１でレッドゾーンを表示しない（Ｓ３９）。すなわち、レッドゾーン表示の対象となる目盛画像およびレッドゾーン画像２４を消灯する。

上述の構成が、「所定時間が経過した後のエンジン回転数を予測する予測部（１１）を備え、判定部は、エンジン回転数がレッドゾーンの下限を上回ると予測したとき、表示条件が成立したと判定する」ものである。本構成によって、ユーザに、事前にエンジン回転数がレッドゾーンに入ることを報知でき、ユーザに、必要以上にエンジンの回転数を上げないよう注意喚起できる。

図６に、第二文字盤２２で表示可能な回転数の最大値を最高回転数としたときのレッドゾーンの表示例を示す（関係する構成のみ図示）。車両仕様情報に含まれる最高回転数が６０００〜８０００（ｒ／ｍｉｎ）のいずれであっても、画像表示部２１の、８０００（ｒ／ｍｉｎ）までの全ての目盛画像およびレッドゾーン画像（２４ａ〜２４ｃ）を点灯する。

図７に、車両仕様情報に含まれる最高回転数を用いたときのレッドゾーンの表示例を示す（関係する構成のみ図示）。レッドゾーン開始回転数は５０００（ｒ／ｍｉｎ）で、最高回転数は６０００（ｒ／ｍｉｎ）とする。よって、目盛画像は６０００（ｒ／ｍｉｎ）までしか表示されず、レッドゾーン画像も２４ａのみ表示される。

上述の構成が、「表示制御部は、レッドゾーンの上限が、第二文字盤で表示可能なエンジン回転数の上限を下回るとき、第二文字盤の、レッドゾーンの上限を上回る領域の画像を表示しない」ものである。本構成によって、無駄な表示を行わず、車種やエンジン形式に応じた適切なタコメータ表示を行うことができる。

図７のように、第二文字盤２２のうち、レッドゾーン表示に用いない領域、すなわち、６０００（ｒ／ｍｉｎ）を超える回転数を表示する領域に、エンジン回転数以外の情報を表示してもよい。図７では、各種警告灯の表示領域２２ｄを設けている。

上述の構成が、「表示制御部は、第二文字盤の、レッドゾーンの上限を上回る領域の画像を表示しないとき、該領域に、第二文字盤以外の画像を表示する」ものである。本構成によって、エンジン回転数以外の車両に関する情報を表示できるため、画像表示部の表示領域を有効活用できる。

図８および図９に、予測回転数に基づくレッドゾーンの表示例を示す（関係する構成のみ図示）。レッドゾーン開始回転数は５０００（ｒ／ｍｉｎ）で、最高回転数は７０００（ｒ／ｍｉｎ）である。図８のように、現在のエンジン回転数あるいは予測回転数がレッドゾーン開始回転数を超えないとき、第二文字盤２２でレッドゾーンを表示しない。

図８の状態で、予測回転数がレッドゾーン開始回転数を超えるとき、図９のように、現在のエンジン回転数がレッドゾーン開始回転数を超えていなくても（すなわち、指針２６の実線表示の状態でも）、第二文字盤２２でレッドゾーンを表示する。また、図８の状態で、現在のエンジン回転数がレッドゾーン開始回転数を超えたとき（指針２６の破線表示の状態）も、第二文字盤２２でレッドゾーンを表示する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 車両用表示装置
１０ メータＥＣＵ
１１ ＣＰＵ（情報取得部、設定部、表示制御部、判定部、予測部）
１２ メモリ（記憶部）
１３ Ｉ／Ｏ（情報取得部）
１４ ＬＡＮ Ｉ／Ｆ（情報取得部、状態取得部）
２０ メータ表示部
２１ 画像表示部
２２ 第二文字盤
２２ａ 目盛画像
２４（２４ａ〜２４ｃ） レッドゾーン画像
２５ 第一文字盤
２６ 指針
２７ 駆動部
２８ 目盛
２９ 文字盤
３０ ボデーＥＣＵ（外部の装置）
５０ 書込みツール（外部の装置）
ＴＭ タコメータ

Claims (9)

1. 車両に搭載され、エンジン回転数を表示するタコメータ（ＴＭ）を含む車両用表示装置であって、
   前記タコメータは、
   前記エンジン回転数のうち、前記エンジン回転数が限界に近い領域であるレッドゾーンを含まない領域の目盛が表面に形成された第一文字盤（２５）と、
   前記エンジン回転数のうち、前記レッドゾーンを含む領域の目盛画像を含む第二文字盤（２２）の画像を表示する画像表示部（２１）と、
   前記第一文字盤と前記第二文字盤が一体的に構成された文字盤（２９）と、
   前記エンジン回転数に対応した、前記文字盤上の目盛を指し示す指針（２６）と、
   前記指針を駆動する駆動部（２７）と、
   を有し、
   前記車両の仕様を反映した車両仕様情報を取得する情報取得部（１１、１３、１４）と、
   前記車両仕様情報に基づき、前記レッドゾーンを設定する設定部（１１）と、
   前記画像表示部に、前記第二文字盤の画像とともに、前記レッドゾーンを示すレッドゾーン画像（２４）を表示する表示制御部（１１）と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記車両仕様情報を記憶する記憶部（１２）を備え、
   前記情報取得部（１１）は、前記記憶部から前記車両仕様情報を読み出して取得する請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記情報取得部（１３、１４）は、外部の装置（３０、５０）から前記車両仕様情報を取得する請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示制御部は、前記レッドゾーンの上限が、前記第二文字盤で表示可能なエンジン回転数の上限を下回るとき、前記第二文字盤の、前記レッドゾーンの上限を上回る領域の画像を表示しない請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記表示制御部は、前記第二文字盤の、前記レッドゾーンの上限を上回る領域の画像を表示しないとき、該領域に、前記第二文字盤以外の画像を表示する請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 予め定められた表示条件が成立したか否かを判定する判定部（１１）を備え、
   前記表示条件が成立したとき、前記第二文字盤の、前記レッドゾーンに相当する領域の画像および前記レッドゾーン画像を表示する請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記車両の状態を取得する状態取得部（１４）を備え、前記判定部は、前記車両の状態が、エンジンが始動してから所定状態に至るまでの表示許可状態に含まれるとき、前記表示条件が成立したと判定する請求項６に記載の車両用表示装置。
8. 前記判定部は、前記エンジン回転数が前記レッドゾーンの下限を上回るとき、前記表示条件が成立したと判定する請求項６または請求項７に記載の車両用表示装置。
9. 所定時間が経過した後のエンジン回転数を予測する予測部（１１）を備え、
   前記判定部は、前記エンジン回転数が前記レッドゾーンの下限を上回ると予測したとき、前記表示条件が成立したと判定する請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載の車両用表示装置。

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