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技術 指針式計器

出願人 株式会社デンソー
発明者 山本拓夫
出願日 2014年6月17日 (4年5ヶ月経過) 出願番号 2014-123939
公開日 2016年1月12日 (2年10ヶ月経過) 公開番号 2016-003943
状態 特許登録済
技術分野 計測器の細部 計器板
主要キーワード 赤色照明 青色照明 パワー表示 透過性板 文字意匠 スモーク層 各表面層 直上領域
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月12日)のものです。
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図面 (6)

課題

異なる種類の計器意匠に表示を切替可能とした指針式計器において、計器意匠の照明構造を簡素化できる指針式計器を提供する。

解決手段

車両用計器(指針式計器)は、ハイブリッド車に搭載され、文字板31の表面311に、モータ動力パワー表示の第1意匠321を構成する第1表面層71と、エンジン回転数表示の第2意匠322を構成する第2表面層72とが形成される。第1表面層71、第2表面層72以外の表面部分は、遮光層73が形成される。文字板31の裏側には、第1意匠321を照明するための青色LED62と、第2意匠322を照明するための赤色LED61とが配置される。第1意匠321(第1表面層71)は、青色の光は透過し、かつ、赤色の光は遮光する材料で形成される。第2意匠322(第2表面層72)は、赤色の光は透過し、かつ、青色の光は遮光する材料で形成される。LED61、LED62は同じ空間に配置される。

概要

背景

従来、車両に搭載され、現在のエンジン回転数車速等を指針で指示する車両用計器指針式計器)において、計器意匠目盛数字等)の照明を行う車両用計器が知られている。この種の車両用計器は、表面に目盛や数字等の計器意匠が円状又は円弧状に形成された文字板と、その文字板の裏側に配置された光源とを備え、その光源から発光された光を文字板表面の計器意匠から出射させることで、その計器意匠を照明できるようになっている。

また、車両用計器に関連して、特許文献1には、車両機器の情報を表示するインジケータ用意匠表示板上に表示する車両用表示装置において、少なくとも2種類の色を切り替えて発光する光源と、少なくとも2種類の色のうち特定の光を透過するフィルタとを用いることで、表示板の同じ表示場所に複数のインジケータ用意匠(シフトレバーの位置)を表示可能な車両用表示装置が開示されている。

概要

異なる種類の計器意匠に表示を切替可能とした指針式計器において、計器意匠の照明構造を簡素化できる指針式計器を提供する。車両用計器(指針式計器)は、ハイブリッド車に搭載され、文字板31の表面311に、モータ動力パワー表示の第1意匠321を構成する第1表面層71と、エンジン回転数表示の第2意匠322を構成する第2表面層72とが形成される。第1表面層71、第2表面層72以外の表面部分は、遮光層73が形成される。文字板31の裏側には、第1意匠321を照明するための青色LED62と、第2意匠322を照明するための赤色LED61とが配置される。第1意匠321(第1表面層71)は、青色の光は透過し、かつ、赤色の光は遮光する材料で形成される。第2意匠322(第2表面層72)は、赤色の光は透過し、かつ、青色の光は遮光する材料で形成される。LED61、LED62は同じ空間に配置される。

目的

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、異なる種類の計器意匠に表示を切替可能とした指針式計器において、計器意匠の照明構造を簡素化できる指針式計器を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

異なる種類の複数の計器意匠(321、322)が同心の円周上に形成されるとともに、前記計器意匠が形成された部分以外の部分に遮光層(73)が形成された表面(311)を有し、光を透過する文字板(31)と、前記文字板の裏側に配置され、表示する前記計器意匠の種類に応じて異なる色の光に切り替えて前記文字板に向けて発光する光源(61、62)と、前記文字板の表面上に配置され、前記複数の計器意匠の円中心の周りに回転して、表示された前記計器意匠のうちのいずれかの部分を指示する指針(41)とを備え、前記複数の計器意匠のそれぞれは、自身の表示の際に前記光源が発光する発光色に対しては透過性を有し、かつ、他の前記計器意匠の表示の際に前記光源が発光する発光色に対しては遮光性を有する材料で形成されたことを特徴とする指針式計器(100)。

請求項2

前記光源は、互いに異なる色を発光する複数種類の光源を含み、前記複数種類の光源は前記文字板の裏側の同じ空間に配置されたことを特徴とする請求項1に記載の指針式計器。

請求項3

前記光源の発光時における前記計器意匠の各領域間照明バランスを取るように前記文字板の裏面(33)に形成された網点層(81)を備え、前記網点層は、前記光源の種類と同一数の、互いに異なる態様で重なるように形成された複数の個別網点層(82、83)を有し、前記複数の個別網点層のそれぞれは、前記複数種類の光源のうちの一つに割り当てられており、前記個別網点層は、自身に割り当てられた前記光源である割当光源の配置位置に基づいて形成されており、かつ、前記割当光源の発光色に対しては遮光性を有し、前記割当光源以外の種類の前記光源の発光色に対しては透過性を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項2に記載の指針式計器。

請求項4

前記指針式計器は、エンジンモータの両方を用いて走行するハイブリッド車に搭載され、前記複数の計器意匠は、前記エンジンの回転数を表示するための計器意匠(322)と、前記モータの動力パワーを表示するための計器意匠(321)とを含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の指針式計器。

技術分野

0001

本発明は、指針式計器に関し、詳細には、異なる種類の計器意匠に表示を切替可能とした指針式計器に関する。

背景技術

0002

従来、車両に搭載され、現在のエンジン回転数車速等を指針で指示する車両用計器(指針式計器)において、計器意匠(目盛数字等)の照明を行う車両用計器が知られている。この種の車両用計器は、表面に目盛や数字等の計器意匠が円状又は円弧状に形成された文字板と、その文字板の裏側に配置された光源とを備え、その光源から発光された光を文字板表面の計器意匠から出射させることで、その計器意匠を照明できるようになっている。

0003

また、車両用計器に関連して、特許文献1には、車両機器の情報を表示するインジケータ用意匠表示板上に表示する車両用表示装置において、少なくとも2種類の色を切り替えて発光する光源と、少なくとも2種類の色のうち特定の光を透過するフィルタとを用いることで、表示板の同じ表示場所に複数のインジケータ用意匠(シフトレバーの位置)を表示可能な車両用表示装置が開示されている。

先行技術

0004

特開2013−37241号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、異なる種類の複数の計器意匠(例えば、ハイブリッド車におけるエンジン回転数表示の計器意匠及びモータ動力パワー表示の計器意匠など)を文字板表面の同心の円周上に形成して、それら複数の計器意匠間で表示を切替可能とする構造を採用することが考えられる。この構造を採用する場合、計器意匠ごとに光源を設け、他の計器意匠や他の光源から隔離するために、計器意匠及び光源の組ごとにケース遮光壁で囲い込む必要がある。この場合、遮光壁形状の複雑化により遮光壁の加工難易度が高い、遮光壁の型加工費が高いといった問題がある。

0006

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、異なる種類の計器意匠に表示を切替可能とした指針式計器において、計器意匠の照明構造を簡素化できる指針式計器を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために、本発明の指針式計器は、異なる種類の複数の計器意匠が同心の円周上に形成されるとともに、前記計器意匠が形成された部分以外の部分に遮光層が形成された表面を有し、光を透過する文字板と、
記文字板の裏側に配置され、表示する前記計器意匠の種類に応じて異なる色の光に切り替えて前記文字板に向けて発光する光源と、
前記文字板の表面上に配置され、前記複数の計器意匠の円中心の周りに回転して、表示された前記計器意匠のうちのいずれかの部分を指示する指針とを備え、
前記複数の計器意匠のそれぞれは、自身の表示の際に前記光源が発光する発光色に対しては透過性を有し、かつ、他の前記計器意匠の表示の際に前記光源が発光する発光色に対しては遮光性を有する材料で形成されたことを特徴とする。

0008

本発明によれば、文字板表面に形成された各計器意匠は、自身の表示の際の発光色に対しては透過性を有し、かつ、他の計器意匠の表示の際の発光色に対しては遮光性を有する材料で形成されているので、光源がいずれかの色で発光した時に発光色に対応する一つの計器意匠のみを照明(表示)することができる。この構成により、計器意匠間、光源間隔てる遮光壁を省略することできるので、計器意匠の照明構造を簡素化できる。

図面の簡単な説明

0009

車両用計器(メータ)の正面図である。
電気モータの動力パワー表示(第1意匠)の照明時におけるメータの状態を示した図である。
エンジン回転数表示(第2意匠)の照明時におけるメータの状態を示した図である。
図1のA部拡大図である。
図4のV−V線でのメータの断面図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態の指針式計器としての車両用計器(以下、メータという)を正面から見た図である。なお、図1では、後述するLED61、62を透視して図示している。図1のメータ100は、エンジンと電気モータの両方を用いて走行するハイブリッド車に搭載されて、エンジン回転数と、電気モータの動力パワーのいずれかに切替表示可能なメータである。このメータ100は、運転手視認できるように、例えば車室内運転席に対向する位置に配置される。先ず、メータ100の構成について説明する。

0011

メータ100は、メータ100の前面に配置され、ポリカーボネート板材などの光を透過する透過性板(透明板)から構成された文字板31を備える。その文字板31は、例えば正面から見て円形状に形成される。ただし、文字板31の形状は、半円状、楕円状などどのような形状であっても良い。文字板31の表面には、円の下側一部が欠けた形状(つまり円弧状)の意匠32(計器意匠)が形成されている。意匠32は円状であっても良い。意匠32は、例えば円形状の文字板31の外周に沿った領域に形成されるが、文字板31の表面のどの領域に形成されたとしても良い。意匠32は、電気モータの動力パワー表示における意匠(以下、第1意匠という)と、エンジン回転数表示における意匠(以下、第2意匠という)の両方が合わさる形で形成されている。

0012

ここで、図2は、第1意匠321を説明する図であり、詳細には、第1意匠321の照明時(表示時)におけるメータ100の状態を示している。図2に示すように、第1意匠321は、円弧状に形成された意匠(以下、円弧意匠という)321aを含む。この円弧意匠321aは、文字板31の表面における予め定めた基準点O(例えば、円状の文字板31の中心)を中心とした、径が異なる複数の円弧意匠(図2では、3本の長い円弧意匠(下側が開口した略C字状の円弧意匠)、「ECO」の文字付近の2本の短い円弧意匠)から構成される。3本の長い円弧意匠321aのうち最も内側の円弧意匠は部分的にくり抜かれた形状となっており、そのくり抜けられた部分には、文字意匠321b〜321dが形成されている。具体的には、円弧意匠321aの左端付近には「CHARGE」の文字意匠321bが形成され、中央付近には「ECO」の文字意匠321cが形成され、右端付近には「POWER」の文字意匠321dが形成されている。

0013

「CHARGE」の文字意匠321bは、車両の減速時に電気モータが、バッテリ充電するための発電機として用いられていることを示している。「ECO」の文字意匠321cはエコ運転の状態にあることを示している。「POWER」の文字意匠321dは、電気モータの動力パワーが大きいことを示している。つまり、円弧意匠321aの右端に近づくほど、電気モータの動力パワーが大きくなることを示している。これら意匠321a〜321dは指針41によって指示されるようになっている。その指針41は、文字板31の基準点O(第1意匠321、図3の第2意匠322の円中心でもある)に基部が位置し、先端部が意匠321a〜321dの方に向くように、文字板31の表面に配置されている。そして、指針41の基部に接続されたモータ(図示外)により指針が基準点Oを通る軸線周りに回転することで、意匠321a〜321dのいずれかを指示する。

0014

図3は、第2意匠322を説明する図であり、詳細には、第2意匠322の照明時(表示時)におけるメータ100の状態を示している。図3に示すように、第2意匠322は、エンジン回転数の値を示す数字意匠322a(図3では、0〜8までの数字)と、その数字意匠322aの内側に形成された目盛意匠322bと、エンジン回転数の単位(×1000r/min)を示した単位意匠322cとを含んで構成されている。そして、指針41により、現在のエンジン回転数を示した数字意匠322a及び目盛意匠322bを指示するようになっている。

0015

これら第1意匠321、第2意匠322は、中心を同じとした円周上(基準点Oを中心とした円周上)に配置されている(図1参照)。第1意匠321と第2意匠322とは、一部が重なるように形成されたとしても良いし、重ならないように形成されたとしても良い。本実施形態では、第1意匠321と第2意匠322とは重ならないように形成されている。また、後述するように、文字板31の表面にはスモーク層74(図5参照)が形成されており、このスモーク層74の存在により、LED61、62からの光が来ないときには、これら意匠321、322が見えにくくなっている。

0016

ここで、図4は、図1のA部拡大図を示している。また、図5は、図4のV−V線でメータ100を切ったときの断面図を示している。図5に示すように、文字板31の表面311には、第1意匠321の形状に形成された第1表面層71(左上がり斜線ハッチングの層)が形成されている。この第1表面層71が第1意匠321を構成する。第1表面層71における、第1意匠321の形状に形成された部分以外の部分は空いている(ただし、この空いた部分には、他の層(第2表面層72、表面黒色遮光層73)で埋められている。)。図5の第1表面層71は、円弧意匠321aの一部(図4参照)の形状と「CHARGE」の文字意匠321bの一部(図4参照)の形状とに形成されている。また、第1表面層71は、青色の光(430〜460nmの波長の光)に対しては透過性を有し、かつ、青色以外の少なくとも赤色の光(610〜780nmの波長の光)に対しては遮光性を有するインク材料で形成されている。

0017

また、文字板31の表面311には、第2意匠322の形状に形成された第2表面層72(右上がりの斜線ハッチングの層)が形成されている。この第2表面層72が第2意匠322を構成する。第2表面層72における、第2意匠322の形状に形成された部分以外の部分は空いている(ただし、この空いた部分には、他の層(第1表面層71、表面黒色遮光層73)で埋められている。)。図5の第2表面層72は、「1」の数字意匠322a(図4参照)の形状と、その数字意匠322aに付帯した目盛意匠322b(図4参照)の形状とに形成されている。また、第2表面層72は、赤色の光(610〜780nmの波長の光)に対しては透過性を有し、かつ、赤色以外の少なくとも青色の光(430〜460nmの波長の光)に対しては遮光性を有するインク材料で形成されている。

0018

なお、特定の光の波長だけを透過させるインク材料は、例えばインターネット情報(URL:http//www.teikokuink.com/techreport/report/154_tech.html)の「テクカルレポートスクリーン技術情報Vol.154」(検索日:2014年6月9日)にも記載があるように公知であり、このようなインク材料で第1表面層71、第2表面層72を形成すれば良い。

0019

また、文字板31の表面311には、遮光性(不透過性)の黒インクによる表面黒色遮光層73(縦線及び横線からなるハッチングの層)が形成されている。この表面黒色遮光層73は、第1意匠321の形状に抜かれ、かつ、第2意匠322の形状に抜かれた層である。つまり、表面黒色遮光層73は、第1意匠321を構成する第1表面層71の空いた部分と、第2意匠322を構成する第2表面層72の空いた部分の両方を埋める形で形成されている。なお、表面黒色遮光層73が本発明における「遮光層」に相当する。

0020

さらに、文字板31の表面311(厳密には、第1表面層71、第2表面層72、表面黒色遮光層73の上)には、透過性を抑えたスモークインクによるスモーク層74(左上がりの斜線及び右上がりの斜線からなるハッチングの層)が形成されている。このスモーク層74により、LED61、62からの光が来ないときにおける文字板表面のブラックフェース化を実現している。

0021

これら層71〜74は例えば溶剤系インクUV硬化インクスクリーンメッシュを使って印刷する手法(スクリーン印刷)で形成されている。このとき、第1表面層71、第2表面層72、表面黒色遮光層73、スモーク層74の順に、重ね塗り(重ねて印刷)することで、各層71〜74が形成される。なお、第1表面層71、第2表面層72の印刷順は、どちらが先であっても良い。

0022

図5に示すように、文字板31の裏側には基板51が配置されている。その基板51には、LED61、62や制御部91などが実装されている。LED61、62は、互いに異なる色の光を発光し、具体的には、LED61は赤色の光を発光する赤色LEDであり、LED62は青色の光を発光する青色LEDである。これらLED61、62はそれぞれ、意匠32(第1意匠321、第2意匠322)の直下領域において、意匠32の方に光を発光するように配置されている。また、LED61、62は、図1に示すように、意匠32の直下領域において円弧に沿って複数の箇所に配置されている。本実施形態では、LED61、62はそれぞれ、円弧状の意匠32の直下領域において円弧に沿って略等間隔に6箇所に配置されている。

0023

また、図5に示すように、赤色LED61及び青色LED62は、メータ100の各構成(文字板31、基板51、LED61、62、制御部91など)を収容するケース(図示外)内において同じ空間に並ぶように配置されている。つまり、赤色LED61と青色LED62の間には遮光壁が配置されていない。言い換えると、赤色LED61及びその赤色LED61で照明される第2意匠322と、青色LED62及びその青色LED62で照明される第1意匠321とは、ケース内において区画されておらず、同じ空間に配置されている。

0024

制御部91は、エンジン回転数や電気モータの状態をセンサ(図示外)から取得して、取得したエンジン回転数又は電気モータの状態に応じて指針41のモータを駆動制御する。加えて、制御部91は、運転席周辺に配置された表示切替スイッチ(図示外)の位置に基づいて、赤色LED61及び青色LED62のうちいずれかが発光するようにこれらLED61、62を制御する。なお、この表示切替スイッチは、電気モータの動力パワー表示とエンジン回転数表示のいずれかを指示する、運転手により操作されるスイッチである。制御部91は、表示切替スイッチにより電気モータの動力パワー表示が指示された場合には、青色LED62を発光させる。制御部91は、表示切替スイッチによりエンジン回転数表示が指示された場合には、赤色LED61を発光させる。

0025

図5に示すように、文字板31の裏面33には、LED61、62の発光時における意匠321、322の各領域間の照明バランス輝度均一性)を取るための網点層81が形成されている。網点層81は、青色LED62の発光時における照明バランスを取るための第1の網点層82(個別網点層)と、赤色LED61の発光時における照明バランスを取るための第2の網点層83(個別網点層)とを含む。これら網点層82、83は互いに重なるように形成されており、本実施形態では、文字板31の裏面33から第1の網点層82、第2の網点層83の順に形成されている。ただし、第2の網点層83、第1の網点層82の順に形成されたとしても良い。

0026

これら第1の網点層82、第2の網点層83は、互いに異なる態様で形成されている。具体的には第1の網点層82は、青色LED62の配置位置(青色LED62の発光位置)に基づいて形成されている。具体的には、第1の網点層82は、青色LED62の直上領域と、それ以外の領域との間で輝度が均一となるように、領域に応じて異なる網率の網点を有する。より具体的には、第1の網点層82は、第1の網点層82に割り当てられた光源である青色LED62(割当光源)の直上に近づくほど網率が大きくなるように形成されている。さらに、第1の網点層82は、青色の光(430〜460nmの波長の光)に対しては遮光性を有し、かつ、青色以外の少なくとも赤色の光(610〜780nmの波長の光)に対しては透過性を有するインク材料で形成されている。このインク材料は、第2表面層72と同様のインク材料で形成すれば良い。

0027

他方、第2の網点層83は、第2の網点層83に割り当てられた光源である赤色LED61(割当光源)の配置位置(赤色LED61の発光位置)に基づいて形成されている。具体的には、第2の網点層83は、赤色LED61の直上領域と、それ以外の領域との間で輝度が均一となるように、領域に応じて異なる網率の網点を有する。より具体的には、第2の網点層83は、赤色LED61の直上に近づくほど網率が大きくなるように形成されている。さらに、第2の網点層83は、赤色の光(610〜780nmの波長の光)に対しては遮光性を有し、かつ、赤色以外の少なくとも青色の光(430〜460nmの波長の光)に対しては透過性を有するインク材料で形成されている。このインク材料は、第1表面層71と同様のインク材料で形成すれば良い。

0028

これら第1の網点層82、第2の網点層83は、例えばスクリーン印刷によって形成される。このとき、先ず文字板31の裏面33に第1の網点層82を印刷する。次に、第1の網点層82の上に第2の網点層83を印刷すれば良い。

0029

次に、意匠321、322を照明(表示)するときの作用を説明する。制御部91により青色LED62が発光した場合には、青色LED62からの光に対して第2の網点層83は無効となり、第1の網点層82が有効となる。つまり、青色LED62からの光は、第2の網点層83をそのまま通過するとともに、第1の網点層82で一部が遮光される。第1の網点層82を通過した光は、青色の光に対しては透過性を有する第1表面層71から出射し、第1表面層71以外の層(第2表面層72、表面黒色遮光層73)で遮られる。これによって、第1意匠321(図2参照)が青色の色調で照明される。また、第2表面層72(第2意匠322)はブラックフェース化により見えにくくなっている。これによって、運転手は、電気モータの動力パワーの状態を把握することができる。また、第1の網点層82によって、青色照明時における第1意匠321の各領域間の照明バランスが取られている。

0030

他方、赤色LED61が発光した場合には、赤色LED61からの光に対して第1の網点層82は無効となり、第2の網点層83が有効となる。つまり、赤色LED61からの光は、第2の網点層83で一部が遮光されるとともに、第1の網点層82はそのまま通過する。第1の網点層82を通過した光は、赤色の光に対しては透過性を有する第2表面層72から出射し、第2表面層72以外の層(第1表面層71、表面黒色遮光層73)で遮られる。これによって、第2意匠322(図3参照)が赤色の色調で照明される。また、第1表面層71(第1意匠321)はブラックフェース化により見えにくくなっている。これによって、運転手は、エンジン回転数の状態を把握することができる。また、第2の網点層83によって、赤色照明時における第2意匠322の各領域間の照明バランスが取られている。

0031

以上説明したように、本実施形態では、文字板表面に形成された異なる種類計器意匠間で異なる色調で切替照明(切替表示)をすることができる。計器意匠間、光源間を隔てる遮光壁を省略でき、遮光壁の省略によりメータの照明構造(特にケース構造)を簡素化でき、コストダウンを図ることができる。また、本発明の構造を採用することで、異なる複数の計器意匠を互いに近い位置に形成でき、又は重なった位置に形成できる。これによって、計器の表示面をコンパクトにできる。

0032

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、光源色の種類として赤色と青色とを例示したが、他の光源色を採用しても良いまた、上記実施形態では、ハイブリッド車におけるエンジン回転数表示と電気モータの動力パワー表示の切替表示に本発明を適用した例を説明したが、エンジン回転数表示、電気モータの動力パワー表示以外の表示に本発明を適用しても良い。

0033

また、上記実施形態では、2パターンの意匠を切替表示する例を示したが、3パターン以上の意匠を互いに異なる色調で切替表示するようにしても良い。この場合、文字板の表面に、各意匠の形状に形成された表面層(3層以上の表面層)を形成する。各表面層は、自身が割り当てられた光源の発光色に対しては透過性を有し、それ以外の光源の発光色に対しては遮光性を有する材料で形成する。さらに、網点層も、光源ごとに形成する。各網点層は、自身が割り当てられた光源の発光色に対しては遮光性を有し、それ以外の光源の発光色に対しては透過性を有する材料で形成する。

0034

また、上記実施形態では、赤色LEDと青色LEDとを別々に設けた例を説明したが、赤色の光と青色の光の両方を切り替えて発光することができる単一のLEDを設けても良い。

0035

100車両用計器(指針式計器)
31文字板
32意匠(計器意匠)
321 第1意匠
322 第2意匠
41指針
61 赤色LED
62 青色LED
73 表面黒色遮光層(遮光層)

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