JP4600202B2 - 計器照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車載計器などの照明を行う計器照明装置に関する。

従来、イグニッションスイッチからの入力信号に応じて車載計器のパネル光源などを点灯させると共に、その明るさを徐々に上昇させるように点灯作動させることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、点灯操作スイッチの投入を検知して車載計器のパネル照明を行わせることも知られている。この場合、マイクロコンピュータ等の制御手段で点灯操作スイッチの投入を検知し、状況に応じた目標輝度を求め、続いてこの目標輝度を出すように照明制御を行っている。
特開２００１−２７７９０５号公報

ところで、後者の場合、制御手段を用いて点灯操作スイッチの投入を検知し、その後、目標輝度を決定してパネル照明を開始するまでには、制御手段において少し処理時間（例えば、１００ｍｓ〜２００ｍｓ）が必要である。このため、点灯操作スイッチを投入しても少し遅れてパネル照明が開始されるため、照明開始タイミングの遅れに違和感を覚えることがあった。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、照明開始指示を受けたとき速やかに照明を開始して、照明開始タイミングの遅れの違和感を軽減可能な計器照明装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するため、各請求項に記載の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の本発明の計器照明装置では、
車室内のインスツルメントパネルに設けられる計器を照明する発光素子を駆動する駆動手段と、照明開始指示を受けたとき、外部情報に基いて目標輝度を求め、この目標輝度となるように駆動手段を作動させる制御手段とを備え、
この制御手段は、照明開始指示を受けた時点から目標輝度を確定するまでの期間は、予め設定した初期輝度となるように駆動手段を作動させることを特徴とする。

それにより、本発明では照明開始指示を受けたとき、制御手段が目標輝度を確定して計器照明する前に、予め設定した初期輝度を与えるように発光素子を駆動させることが可能となる。そのため、照明開始指示を受けたとき速やかに照明を開始して、照明開始タイミングの遅れの違和感を軽減可能になる。

請求項２に記載の本発明では、利用者の操作指示に応じた明るさを示す調光情報を生じる調光回路を設け、制御手段は、外部情報として調光情報に基いて、目標輝度となるように駆動手段を作動させることを特徴とする。

それにより、本発明では調光回路の調光情報を利用して利用者が希望する輝度（明るさ）情報を取り込み、計器の目標輝度を調整することが可能になる。

請求項３に記載の本発明では、インスツルメントパネルに設けられ、計器の周辺を照明する照明灯を点灯指示する点灯操作スイッチを設け、調光回路は、点灯操作スイッチのＯＮ時に作動して照明灯の明るさを調整すると共に、調光情報を生じる構成としている。

それにより、本発明では調光回路による照明灯の明るさを示す調光情報を利用して、照明灯の明るさに応じて計器の目標輝度を設定することが可能になる。

請求項４に記載の本発明では、計器周辺の照度情報を検出する照度センサを設け、制御手段は、少なくとも調光回路によって生じる調光情報と照度情報に基いて、目標輝度となるように駆動手段を作動させることを特徴とする。

それにより、本発明では調光情報より利用者が希望する輝度（明るさ）と計器周辺の照度（明るさ）とをマッチさせた計器の輝度に調整することが可能になる。

請求項５に記載の本発明では、制御手段は、調光情報を計器周辺の照度情報としての計器周辺照度に相当する情報であるとみなし、調光情報に基いて、駆動手段への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段を有する。それにより、本発明ではこの輝度設定テーブルのデータ設定により調光情報に応じた計器の輝度に適宜に設定することが可能になる。

請求項６に記載の本発明では、制御手段は、調光情報と照度情報とを計器周辺の照度情報としての計器周辺照度に相当する情報であるとみなし、調光情報と照度情報に基いて、駆動手段への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段を有する。それにより、本発明ではこの輝度設定テーブルのデータ設定により調光情報と照度情報に応じた計器の輝度に適宜に設定することが可能になる。

請求項７に記載の本発明では、制御手段は、前記期間の間、輝度設定テーブル内の最小輝度を与えるデータを用いて初期輝度を与えることを特徴とする。

それにより、本発明では速やかに最小限の照明が可能になると共に、初期輝度を最小輝度とすることで目標輝度への移行も滑らかな単調増加となり、違和感も少なくできる。

請求項８に記載の本発明では、輝度設定テーブルには、駆動手段への駆動出力として、計器周辺照度に応じた駆動デューティ比が設定されている。それにより、本発明ではこの駆動デューティ比情報をそのまま用いて駆動手段をデューティ制御することが可能になる。

以下、本発明の一実施形態を図に基いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態を示す全体構成図、図２は、その信号を示すタイミングチャート、図３は、計器周辺照度に応じてデューティ比（バックライトの輝度）を設定する輝度設定テーブルを示す特性図、図４は、制御手段７１の作動を示すフローチャートである。

図１において、１は例えば１２ｖ系の車載バッテリ、２はイグニッションスイッチ、３は車載ランプを点灯指示する点灯操作スイッチとなるテールランプスイッチ、４は車両のテールランプ、５は車室内のインスツルメントパネルに装着されているスイッチ類の照明用ランプ、６は利用者の操作指示を受けてこの照明用ランプ５の発光輝度を調整する調光回路、７は計器ユニット、８ａ〜８ｎは各種計器７７ａ〜７７ｎに用いる各種センサ、９は計器周辺の照度（明るさ）を検出する照度センサである。

テールランプスイッチ３の非バッテリ１側のラインｓ１には、各ランプ４、５や調光回路６が接続される他に計器ユニット７が接続されており、バッテリ１よりテールランプスイッチ３を介して計器ユニット７にバッテリ電圧Ｖｂを供給している。

調光回路６は、スイッチ類の照明用ランプ５をデューティ駆動するデプレッション型ｎチャンネルＭＯＳトランジスタＴ１、計器ユニット７の周辺に設置された図示しない輝度調整用つまみの回動操作に応じて抵抗値が変化する輝度調整用抵抗６１、および輝度調整用抵抗６１の抵抗値に応じてデューティ比を変化させると共に、調整されたデューティ比にてＭＯＳトランジスタＴ１を作動させるデューティ制御回路６２を有する。

それによって、調光回路６は、照明用ランプ５の発光輝度を調整すると共に、このデューティ比出力信号からなる調光信号ｓ２を、利用者が指示した調光（明るさ）情報として制御手段７１に与えている。

計器ユニット７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータからなる制御手段７１、バッテリ電圧Ｖｂの入力回路を構成する入力抵抗７２、７３と、調光信号ｓ２の入力回路を構成する入力保護用ダイオード７４、入力抵抗７５、７６、指針計器や表示器などの各種計器７７ａ〜７７ｎ、およびバックライトとして計器を照明する発光素子駆動回路７８を有する。

この計器ユニット７は、車両の運転席前方もしくは中央部のインスツルメントパネル内に配置され、車両内の各種情報を表示するものである。各種計器７７ａ〜７７ｎとして、例えば、指針計器からなる速度計やエンジン回転計、燃料タンク内の残存燃料量を示す燃料計、走行距離計、およびエンジン冷却水温を示す温度計などがある。各種センサ８ａ〜８ｎとして、例えば、エンジン回転センサ、速度センサ、燃料センサ、距離センサ、および温度センサなどがある。

制御手段７１には常時バッテリ１より電源供給されており、常時作動可能な状態にある。また、制御手段７１は、ＲＯＭの一部で構成される記憶手段７１ａを有している。

この記憶手段７１ａは、図３に示すような輝度設定テーブルを有している。この輝度設定テーブルは、ランプ５によるスイッチ照明の輝度（明るさ）と発光素子駆動回路７８によるバックライト照明の輝度（明るさ）とをマッチングさせるための出力値を実験等により求めておき、この出力値を予め設定記憶することで構成されている。この輝度設定テーブルは、計器周辺照度に応じて駆動デューティ比（目標輝度）を最小値Ｍｉｎ〜最大値Ｍａｘの範囲で設定している。

ここで、計器周辺照度とは、調光回路６の調光信号ｓ２から求まるデューティ比情報のみ、もしくはこのデューティ比情報と照度センサ９で求めた照度情報とを加味、例えば両者を所定の重み付けて加算もしくは加重平均した照度情報を意味する。

この発光素子駆動回路７８は、エンハンスメント型ｎチャンネルＭＯＳトランジスタＴ２と、電流制限抵抗Ｒ１〜Ｒｎおよび２個の発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎからなる直列回路をｎ個並列接続した回路とを直列接続した構成であり、ＭＯＳトランジスタＴ２がデューティ制御され、各発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎの駆動電流が制御される。この発光素子駆動回路７８は本例では２ｎ個が配置されているが、車載計器のバックライトとしての要求性能に応じて決定される値である。この発光ダイオードＬＥＤ１〜ＬＥＤｎは、本例では白色発光ダイオードである。

上記構成による本実施形態の作動を説明する。

ここで、イグニッションスイッチ２のＯＮ・ＯＦＦ情報は、各種計器７７ａ〜７７ｎの作動を開始したり、終了させるための情報として利用されるが、発光素子駆動回路７８の制御には関係しない例である。

まず、計器ユニット７の周辺回路の作動を説明する。図２（ｂ）に示すように、テールランプスイッチ３がＯＮされると、バッテリ１よりラインｓ１を介してテールランプ４、調光回路６、および発光素子駆動回路７８にバッテリ電圧Ｖｂが供給される。すると、図２（ｃ）に示すように、デューティ制御回路６２が輝度調整用抵抗６１の抵抗値に応じたデューティ比で作動し、ＭＯＳトランジスタＴ１をこのデューティ比で駆動して、照明用ランプ５をデューティ比で決まる所望輝度にて発光させる。さらにＭＯＳトランジスタＴ１のドレインＤ側より外部情報である調光信号ｓ２を制御手段７１に与える。

次に、制御手段７１の作動を図２〜図４に基いて説明する。

図４において、ラインｓ１から入力されるバッテリ電圧Ｖｂの立ち上がりを検出し、ステップ１０１において、テールランプスイッチ３がＯＮであるか否かを判定する。実際には、ラインｓ１に重畳されるノイズ等による誤検出を防止するために、バッテリ電圧Ｖｂを例えば２０ｍｓ毎に複数回検出し、そのうち２回以上バッテリ電圧Ｖｂが所定値以上であるときテールランプスイッチ３がＯＮであると判定し、ステップ１０２に進む。

続いて、ステップ１０２では、記憶手段７１ａ内の輝度設定テーブルより最小輝度（Ｍｉｎ輝度）を与える駆動デューティ比を読み出し、発光素子駆動回路７８に対して出力処理する。そこで、図２（ｄ）に示すように、駆動デューティ出力ｓ３を発生する。

これにより、図２（ｅ）に示すように、制御手段７１が所望の目標輝度を演算して確定するまでの準備期間Ｔ０についても、予め設定した初期輝度となる最小（最低）レベルの輝度でもってバックライト照明を行わせることができる。このように、テールランプスイッチ３のＯＮ（つまり照明開始指示）を検出したとき速やかに計器の照明を開始して、照明開始タイミングの遅れの違和感を軽減可能になる。

また、この準備期間Ｔ０は最小レベルの輝度とすることで、目標輝度（≧最小輝度）への移行も滑らかな単調増加となり、輝度変化の違和感も少なくできる。もちろん、本例では最小輝度Ｍｉｎでなくとも、それに近い輝度であればよい。

続いて、ステップ１０３において、調光回路６より調光信号ｓ２（つまりデューティ比出力信号）を受信するとステップ１０４に進む。このステップ１０４では、この信号ｓ２のデューティ比（つまり周期に対するＯＮもしくはＯＦＦ信号の時間幅比）より調光回路６の調光輝度を算出する。

続いて、ステップ１０５において、ステップ１０４で求めた調光輝度を計器周辺照度相当とみなし、輝度設定テーブルより所望の目標輝度を与える駆動デューティ比を読み出し、目標輝度を確定する。もしくは、ステップ１０５において、ステップ１０４で求めた調光輝度と、照度センサ９で検出した外部情報である照度情報とを加重平均した値を計器周辺照度とみなし、輝度設定テーブルより所望の目標輝度を与える駆動デューティ比を読み出し、目標輝度を確定する。

続いて、ステップ１０６では、この駆動デューティ比に従って発光素子駆動回路７８に対して出力処理する。

このように、本実施形態では、ステップ１０２において、初期輝度として最小輝度を設定、出力した時点から、ステップ１０３〜１０５にて目標輝度を確定するまでの準備期間Ｔ０、例えば５０〜１００ｍｓの期間についても、最小輝度で計器を照明させることができ、照明開始タイミングの遅れによる違和感を軽減することが可能になる。

また、本実施形態では、ランプ５によるスイッチ照明の輝度（明るさ）と発光素子駆動回路７８によるバックライト照明の輝度（明るさ）とをマッチングさせることができる。その際、照度センサ９を組み合わせた後者の方がよりマッチング度合いを高めることができる。

以下、本実施形態の特徴点をまとめておく。

本実施形態では、計器を照明する発光素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎを駆動する駆動手段Ｔ２と、照明開始指示を受けたとき、外部情報に基いて目標輝度を求め、この目標輝度となるように駆動手段Ｔ２を作動させる制御手段７１とを備え、この制御手段７１は、照明開始指示を受けた時点から目標輝度を確定するまでの期間は、予め設定した初期輝度となるように駆動手段Ｔ２を作動させることを特徴とする。それにより、本実施形態では照明開始指示を受けたとき、制御手段７１が目標輝度を確定して計器照明する前に、予め設定した初期輝度を与えるように発光素子ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎを駆動させることが可能となる。そのため、照明開始指示を受けたとき速やかに照明を開始して、照明開始タイミングの遅れの違和感を軽減可能になる。

本実施形態では、利用者の操作指示に応じた明るさを示す調光情報を生じる調光回路６を設け、制御手段７１は、外部情報として調光情報に基いて、目標輝度となるように駆動手段Ｔ２を作動させることを特徴とする。それにより、本実施形態では調光回路６の調光情報を利用して利用者が希望する輝度（明るさ）情報を取り込み、計器の目標輝度を調整することが可能になる。

本実施形態では、照明灯５を点灯指示する点灯操作スイッチ３を設け、調光回路６は、点灯操作スイッチ３のＯＮ時に作動して照明灯５の明るさを調整すると共に、調光情報を生じる構成としている。それにより、本実施形態では調光回路６による照明灯５の明るさを示す調光情報を利用して、照明灯５の明るさに応じて計器の目標輝度を設定することが可能になる。

本実施形態では、計器周辺の照度情報を検出する照度センサ９を設け、制御手段７１は、少なくとも調光回路６によって生じる調光情報と照度情報に基いて、目標輝度となるように駆動手段Ｔ２を作動させることを特徴とする。それにより、本実施形態では調光情報より利用者が希望する輝度（明るさ）と計器周辺の照度（明るさ）とをマッチさせた計器の輝度に調整することが可能になる。

本実施形態では、制御手段７１は、計器周辺照度として調光情報に基いて、駆動手段Ｔ２への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段７１ａを有する。それにより、本実施形態ではこの輝度設定テーブルのデータ設定により調光情報に応じた計器の輝度に適宜に設定することが可能になる。

本実施形態では、制御手段７１は、計器周辺照度として調光情報と照度情報に基いて、駆動手段Ｔ２への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段７１ａを有する。それにより、本実施形態ではこの輝度設定テーブルのデータ設定により調光情報と照度情報に応じた計器の輝度に適宜に設定することが可能になる。

本実施形態では、制御手段７１は、前記期間の間、輝度設定テーブル内の最小輝度を与えるデータを用いて初期輝度を与えることを特徴とする。それにより、本実施形態では速やかに最小限の照明が可能になると共に、初期輝度を最小輝度とすることで目標輝度への移行も滑らかな単調増加となり、違和感も少なくできる。

本実施形態では、輝度設定テーブルには、駆動手段Ｔ２への駆動出力として、計器周辺照度に応じた駆動デューティ比が設定されている。それにより、本実施形態ではこの駆動デューティ比情報をそのまま用いて駆動手段Ｔ２をデューティ制御することが可能になる。

本発明の一実施形態を示す全体構成図である。 図１内の信号を示すタイミングチャートである。 計器周辺照度に応じてデューティ比（バックライトの輝度）を設定する輝度設定テーブルを示す特性図である。 制御手段７１の作動を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車載バッテリ
２ イグニッションスイッチ
３ テールランプスイッチ（点灯操作スイッチ）
５ スイッチ類の照明用ランプ
６ 調光回路
７ 計器ユニット
８ａ〜８ｎ 各種センサ
９ 照度センサ
６１ 輝度調整用抵抗
６２ デューティ制御回路
７１ 制御手段
７１ａ 記憶手段
７７ａ〜７７ｎ 各種計器
７８ 発光素子駆動回路
Ｔ２ ＭＯＳトランジスタ（駆動手段）
ＬＥＤ１〜ＬＥＤｎ 発光ダイオード（発光素子）

Claims (8)

1. 車室内のインスツルメントパネルに設けられる計器を照明する発光素子を駆動する駆動手段と、
   照明開始指示を受けたとき、外部情報に基いて目標輝度を求め、この目標輝度となるように前記駆動手段を作動させる制御手段とを備え、
   この制御手段は、前記照明開始指示を受けた時点から前記目標輝度を確定するまでの期間は、予め設定した初期輝度となるように前記駆動手段を作動させることを特徴とする計器照明装置。
2. 利用者の操作指示に応じた明るさを示す調光情報を生じる調光回路を設け、
   前記制御手段は、前記外部情報として前記調光情報に基いて、前記目標輝度となるように前記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項１に記載の計器照明装置。
3. 前記インスツルメントパネルに設けられ、前記計器の周辺を照明する照明灯を点灯指示する点灯操作スイッチを設け、
   前記調光回路は、前記点灯操作スイッチのＯＮ時に作動して前記照明灯の明るさを調整すると共に、前記調光情報を生じることを特徴とする請求項２に記載の計器照明装置。
4. 計器周辺の照度情報を検出する照度センサを設け、
   前記制御手段は、少なくとも前記調光回路によって生じる前記調光情報と前記照度情報に基いて、前記目標輝度となるように前記駆動手段を作動させることを特徴とする請求項２に記載の計器照明装置。
5. 前記制御手段は、前記調光情報を計器周辺の照度情報としての計器周辺照度に相当する情報であるとみなし、前記調光情報に基いて、前記駆動手段への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段を有することを特徴とする請求項２に記載の計器照明装置。
6. 前記制御手段は、前記調光情報と前記照度情報とを計器周辺の照度情報としての計器周辺照度に相当する情報であるとみなし、前記調光情報と前記照度情報に基いて、前記駆動手段への駆動出力を設定する輝度設定テーブルが設定された記憶手段を有することを特徴とする請求項４に記載の計器照明装置。
7. 前記制御手段は、前記期間の間、前記輝度設定テーブル内の最小輝度を与えるデータを用いて前記初期輝度を与えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の計器照明装置。
8. 前記輝度設定テーブルには、前記駆動手段への駆動出力として、計器周辺照度に応じた駆動デューティ比が設定されていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の計器照明装置。

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