CN111163966A - 车辆用显示装置 - Google Patents
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Abstract
车辆用显示装置(1)的特征在于,具有:出射部(22),搭载于车辆(V)且出射显示光;框体(21),在内部的容纳空间部容纳出射部(22);以及最终反射镜(27),将从出射部(22)出射后的显示光朝向在车辆(V)的车辆前后方向(X)的前部设置的挡风玻璃(WS)反射并且在该挡风玻璃(WS)使显示光向预先假定的目视位置(EP)侧反射,挡风玻璃(WS)的相对于水平方向的目视位置(EP)侧的立起角度(θ)为60°以上且90°以下,最终反射镜(27)整体上设置在容纳空间部的外侧,在车辆前后方向(X)上位于挡风玻璃(WS)与目视位置(EP)之间并且与该挡风玻璃(WS)对置。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用显示装置。
背景技术
作为现有的车辆用显示装置,例如在专利文献1中公开了一种作业车辆的平视显示器,其中,在驾驶席前方的透明部件设置合成器,并向该合成器映出光信息。该平视显示器将透明部件的合成器夹着该透明部件的左右假想中心线而设置成一定长度,并且在该合成器上显示用于引导直行行驶的标记。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-321383号公报
发明内容
发明欲解决的技术问题
然而,上述的专利文献1记载的平视显示器例如期望是即使应用在挡风玻璃相对于水平方向以规定的角度立起的作业车辆等的情况下,也能够对该挡风玻璃恰当地显示像的结构。
本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于提供一种车辆用显示装置,能够对从水平方向立起的挡风玻璃恰当地进行显示光所形成的显示。
用于解决问题的技术手段
为了达成上述目的,本发明涉及的车辆用显示装置的特征在于,具有:出射部,所述出射部搭载于车辆且将显示光出射;框体,所述框体将所述出射部容纳在内部的容纳空间部;以及最终反射镜,所述最终反射镜将从所述出射部出射后的所述显示光朝向在所述车辆的车辆前后方向的前部设置的挡风玻璃反射,并在该挡风玻璃将所述显示光向预先假定的目视位置侧反射,所述挡风玻璃的相对于水平方向的所述目视位置侧的立起角度为60°以上且90°以下,所述最终反射镜整体上设置在所述容纳空间部的外侧,所述最终反射镜在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间并且与该挡风玻璃对置。
另外,在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述车辆用显示装置具有仪表部,所述仪表部在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间并且将与所述车辆相关的车辆信息显示为在所述目视位置能够目视,所述最终反射镜在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述仪表部之间且设置在所述仪表部的所述车辆前后方向的前方侧的面。
另外,在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述框体具有光路开口部,所述光路开口部将从所述容纳空间部的内侧朝向所述最终反射镜的所述显示光向该容纳空间部的外侧导出,所述车辆用显示装置还具有开口开闭驱动部,所述开口开闭驱动部能够将所述最终反射镜移动到显示位置和非显示位置,所述显示位置是在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间且与该挡风玻璃对置、并且将从所述出射部出射后的所述显示光朝向该车辆前后方向的前方侧的所述挡风玻璃反射并使所述显示光在该挡风玻璃向所述目视位置侧反射的位置,所述非显示位置是使所述光路开口部封闭的位置。
另外,在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述车辆用显示装置具有显示位置调整部,所述显示位置调整部通过使所述最终反射镜以沿着与所述车辆前后方向交叉的车辆宽度方向的旋转轴线为旋转中心地旋转,从而对在该最终反射镜朝向所述挡风玻璃反射的所述显示光的反射角度进行调整,并且能够调整基于在该挡风玻璃向所述目视位置侧反射后的所述显示光的显示位置。
另外,在上述车辆用显示装置中,也可以是,所述最终反射镜将从所述出射部出射后的所述显示光朝向所述车辆前后方向的前方侧反射。
发明效果
本发明涉及的车辆用显示装置使从出射部出射且在最终反射镜朝向挡风玻璃反射后的显示光在该挡风玻璃向目视位置侧反射,从而能够对该挡风玻璃进行基于显示光的显示。此处,该车辆用显示装置对相对于水平方向的目视位置侧的立起角度为60°以上且90°以下的挡风玻璃进行基于上述显示光的显示。在这种情况下,车辆用显示装置的最终反射镜整体上设置在容纳空间部的外侧,并且以在车辆前后方向上位于挡风玻璃与目视位置之间并且与该挡风玻璃对置的几何学的位置关系配置。利用该结构,车辆用显示装置能够对具有上述的立起角度的挡风玻璃以能够从目视位置视觉辨认的方式恰当地进行基于显示光的显示。其结果,车辆用显示装置起到能够对从水平方向立起的挡风玻璃恰当地进行基于显示光的显示这样的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1涉及的车辆用显示装置以及应用该车辆用显示装置的车辆的挡风玻璃的概略结构的示意图。
图2是示出实施方式1涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。
图3是示出实施方式2涉及的车辆用显示装置以及应用该车辆用显示装置的车辆的挡风玻璃的概略结构的示意图。
图4是示出实施方式2涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。
图5是示出变形例涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意图。
图6是示出变形例涉及的车辆用显示装置的动作的示意图。
图7是示出变形例涉及的车辆用显示装置的动作的示意图。
符号说明
1、201、201A 车辆用显示装置
10 仪表部
11a 背面
21HUD 框体(框体)
21a 光路开口部
22 出射部
27 最终反射镜
28 容纳空间部
229、229A 显示位置调整部
230A 开口开闭驱动部
C 旋转轴线
EP、EP1、EP2、EP3 目视位置
V 车辆
WS 挡风玻璃
X 车辆前后方向
Y 车辆宽度方向
θ 立起角度
具体实施方式
以下,根据附图,对本发明涉及的实施方式进行详细说明。需要说明的是,本发明不限于该实施方式。另外,在下述实施方式的构成要素中包含本领域技术人员能够且容易置换的要素或者实质上相同的要素。
[实施方式1]
图1、图2所示的本实施方式涉及的车辆用显示装置1被应用于车辆V。车辆用显示装置1例如搭载于在车辆V的仪表板设置的仪表板IP内。车辆用显示装置1利用像20A向驾驶员DR等提示各种可视信息,该像20A是朝向车辆V的挡风玻璃WS出射显示光并且在该挡风玻璃WS朝向目视位置EP侧反射的像。此处,仪表板IP是在车辆V中设置在设置有驾驶席等的车室内侧且设置在车辆前后方向X前方侧的内饰部件。仪表板IP沿着车辆宽度方向Y延伸。目视位置(眼点)EP典型地预先假定为位于车辆V中的在所谓的眼动范围ER内设定的眼箱EB内。眼动范围ER是指“汽车的驾驶员眼动范围”,相当于根据车辆V而预先确定的驾驶员DR的视点所在的区域。眼动范围ER典型地是统计性地表示车辆V中的驾驶员DR的眼睛的位置的分布,例如,相当于在驾驶员DR就坐于驾驶席的状态下包含预定比例(例如,95%)的驾驶员DR的眼睛的位置的区域。眼箱EB被预先假定为位于眼动范围ER内并且在驾驶员DR就坐于驾驶席的状态下能够一边驾驶一边恰当地视觉辨认像20A的空间区域。而且,挡风玻璃WS是至少使可见光域成分的光(可见光线)透射的光透射性的透射部件。此处,可见光域成分的光是人能够视觉辨认的可见光区域的波长成分的光,例如是波长为360~830nm的范围的成分的光。挡风玻璃WS设置在车辆V的车辆前后方向X的前部,也被称为所谓的前挡风玻璃。应用本实施方式的车辆用显示装置1的车辆V的挡风玻璃WS在该车辆V位于水平面的状态下,相对于水平方向的目视位置EP侧的立起角度θ被设定为60°以上且90°以下(60°≤θ≤90°)。而且,本实施方式的车辆用显示装置1被构成为对这样从水平方向立起的挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光的像20A的显示。
需要说明的是,应用本实施方式的车辆用显示装置1的车辆V典型地是农业设备车辆(拖拉机等)、建筑设备车辆(起重机车辆、挖掘机车辆等)、清扫车辆(路面清扫车辆等)、运输车辆(自卸车、卡车等)等作业车辆,但不限于此。只要车辆V如上地挡风玻璃WS的立起角度θ为60°以上且90°以下,则也可以是公共汽车、一般的载客车等。另外,如果车辆V如上地挡风玻璃WS的立起角度θ为60°以上且90°以下,则不限于汽车,也可以是铁路车辆。
另外,在以下的说明中,在应用车辆用显示装置1的车辆V中,“车辆前后方向X”典型地相当于车辆V的全长方向,进一步而言,相当于沿着车辆V的前后直行方向的方向。“车辆宽度方向Y”典型地相当于车辆V的全宽方向,相当于车辆V的车辆左右方向。“车辆高度方向Z”典型地相当于车辆V的高度方向。作为第1方向的车辆前后方向X与作为第2方向的车辆宽度方向Y与作为第3方向的车辆高度方向Z彼此正交,并且在车辆V位于水平面的状态下,车辆前后方向X、车辆宽度方向Y沿着水平方向,车辆高度方向Z沿着铅垂方向。另外,在以下的说明中,在车辆前后方向X上,有时将车辆V前进一侧称为“前方”,将车辆V后退一侧称为“后方”。在车辆宽度方向Y上,有时将朝向车辆前后方向X的前方的左侧称为“左侧”,将朝向车辆前后方向X的前方的右侧称为“右侧”。在车辆高度方向Z上,有时将铅垂方向上侧称为“上侧”,将铅垂方向下侧称为“下侧”。以下说明中使用的各方向只要没有特别说明,都表示各部已相互组装的状态下的方向。以下,参照各图,针对车辆用显示装置1的结构进行详细说明。
具体而言,如图1、图2所示,本实施方式的车辆用显示装置1具有:仪表部10、平视显示器(HUD:Head Up Display)部(以下,有时称为“HUD部”)20。车辆用显示装置1是将该仪表部10和该HUD部20一体化并单元化后的显示装置单元。
仪表部10是在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间并且将与车辆V相关的车辆信息显示为能够在目视位置EP目视的部分。仪表部10例如通过将模拟式仪表、数字式仪表、显示器、方向指示显示部、档位指示器、各种警示灯等组装在仪表框体11而构成。仪表部10的在仪表框体11的车辆前后方向X上与目视位置EP对置一侧的面即车辆前后方向X的后方侧的面构成仪表显示部12。仪表部10在仪表显示部12上显示用于车辆V驾驶的各种车辆信息。仪表部10显示的车辆信息例如可以包括车辆的速度、行驶用动力源的输出转速、累计行驶距离、冷却水温、燃料余量、电池蓄电量、各种警示灯(警告灯、所谓的tell-tale)、档位、方向指示方向、导航信息等。仪表部10以仪表显示部12在车辆前后方向X上与目视位置EP对置并露出的位置关系安装于仪表板IP内。
HUD部20是在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间并且是利用映在挡风玻璃WS的像20A将与车辆V相关的车辆信息以能够在目视位置EP目视的方式进行显示的部分。更详细而言,HUD部20在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与仪表部10的仪表框体11之间。而且,HUD部20向挡风玻璃WS出射显示光并将由该挡风玻璃WS向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的像20A显示在挡风玻璃WS。HUD部20显示的车辆信息例如除了与上述同样地包括车辆的速度、行驶用动力源的输出转速、累计行驶距离、冷却水温、燃料余量、电池蓄电量、各种警示灯、档位、方向指示方向、导航信息等之外,也可以包括重叠显示在从目视位置EP越过挡风玻璃WS而被目视的背景上的各种记号、图形等。HUD部20显示的车辆信息例如作为直观且不感到厌烦的信息,也可以包括利用容易被乘坐者等直观辨认的比较简单的形体的图形来表示的车辆V周边的注意对象信息(例如,与行人、周边车辆、障碍物、行李等相关的信息)等。
具体而言,HUD部20包括:作为框体的HUD框体21;出射部22;反射部23;以及控制电路基板24。HUD部20利用反射部23将从出射部22出射后的显示光朝向挡风玻璃WS反射,并且在该挡风玻璃WS使显示光向目视位置EP侧反射,从而使像20A显示在挡风玻璃WS。本实施方式的HUD部20的反射部23被构成为包含:第1中间反射镜25;第2中间反射镜26;以及最终反射镜27。HUD部20将从出射部22出射后的显示光经由构成该反射部23的第1中间反射镜25、第2中间反射镜26和最终反射镜27这3个反射系统而朝向挡风玻璃WS反射。此处,HUD部20使像20A显示在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa。HUD显示部WSa典型地是以下的区域:挡风玻璃WS中的预先确定为从目视位置EP容易目视的区域,该HUD显示部由挡风玻璃WS的目视位置EP侧的表面构成。HUD显示部WSa设置在挡风玻璃WS中的驾驶员DR在看着车辆V的行驶方向前方侧的状态下能够视觉辨认显示于HUD显示部WSa的像20A的位置。例如,HUD显示部WSa设置于在驾驶员DR直视车辆V的行驶方向前方侧的状态下能够在驾驶员DR的周边视野视觉辨认显示于HUD显示部WSa的像20A的位置。需要说明的是,HUD显示部WSa不限于此,也可以设置于能够在驾驶员DR的中心视野视觉辨认显示于HUD显示部WSa的像20A的位置。
HUD框体21将出射部22、反射部23的一部分(后述的第1中间反射镜25、第2中间反射镜26)、控制电路基板24等容纳在内部的容纳空间部28。上述的仪表框体11和HUD框体21例如由绝缘性的合成树脂等分别地形成,并且互相组装。HUD框体21例如通过将多个部件组合而形成为中空箱状,该中空状的内部空间部构成容纳空间部28。HUD框体21在车辆高度方向Z的上侧的表面形成有光路开口部21a。光路开口部21a将HUD框体21的内外连通。光路开口部21a构成用于将由出射部22出射后的显示光向HUD框体21的容纳空间部28的外侧导出的光路开口。进一步而言,光路开口部21a将从容纳空间部28的内侧朝向后述的最终反射镜27的显示光向该容纳空间部28的外侧导出。光路开口部21a朝向车辆高度方向Z的上侧。此处,HUD框体21的光路开口部21a被透明盖部件21b覆盖。透明盖部件21b由至少使出射部22出射后的显示光透射的光透射性的部件构成。进一步地,HUD框体21在光路开口部21a的车辆前后方向X的前方侧的缘部立起设置有遮光壁部21c。遮光壁部21c形成为向车辆高度方向Z的上侧突出并且沿着车辆宽度方向Y延伸。换言之,遮光壁部21c在透明盖部件21b的车辆前后方向X的前方侧的缘部沿着该透明盖部件21b的沿着车辆宽度方向Y的边而形成。遮光壁部21c在透明盖部件21b的车辆前后方向X的前方侧对外部光进行遮光,防止外部光在该透明盖部件21b反射。HUD框体21在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与仪表部10的仪表框体11之间,并且以光路开口部21a朝向车辆高度方向Z的上侧的位置关系安装在仪表板IP内。
出射部22搭载于车辆V,并且能够出射显示光。出射部22设置在HUD框体21的容纳空间部28内。出射部22出射的显示光是展现在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa显示的像20A的光,至少包括可见光域成分的光。作为出射显示光的器件,出射部22例如可以使用薄型的液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器、光指示器、荧光显示管等。出射部22在容纳空间部28的内侧设置在车辆前后方向X的前方侧且车辆高度方向Z的下侧的位置。而且,出射部22被以出射的显示光的光轴方向朝向车辆前后方向X的后方侧且车辆高度方向Z的上侧的方式支承在容纳空间部28内,并且将显示光朝向车辆前后方向X的后方侧且车辆高度方向Z的上侧地出射。
反射部23构成对由出射部22出射后的显示光的光路进行变更的光路变更光学系统。本实施方式的反射部23如上所述地构成为包含第1中间反射镜25、第2中间反射镜26以及最终反射镜27。第1中间反射镜25是将从出射部22出射后的显示光朝向第2中间反射镜26全反射的第1中间反射镜。第2中间反射镜26是将从出射部22出射且在第1中间反射镜25反射后的显示光朝向最终反射镜27全反射的第2中间反射镜。最终反射镜27是将从出射部22出射且在第1中间反射镜25、第2中间反射镜26反射后的显示光朝向挡风玻璃WS的HUD显示部WSa全反射的最终阶段的反射镜。最终反射镜27将显示光朝向挡风玻璃WS的HUD显示部WSa全反射,并且在该挡风玻璃WS的HUD显示部WSa将该显示光向目视位置EP侧反射。第1中间反射镜25、第2中间反射镜26以及最终反射镜27可以分别是所谓的平面反射镜,也可以是放大反射镜,也可以是自由曲面反射镜。放大反射镜形成为凹面或凸面的反射镜,将该像放大地反射,从而与反射前的显示光所展现的像相比,反射后的显示光所展现的像变得相对较大。另外,自由曲面反射镜与球面、抛物面不同,被形成为相对于光轴非对称的形状的反射镜,也称为非球面反射镜。也就是说,自由曲面反射镜被形成为凹面或凸面且相对于光轴非对称的形状的反射镜。自由曲面反射镜被形成为与HUD显示部WSa的表面形状对应的形状或者与第1中间反射镜25、第2中间反射镜26、最终反射镜27等各光学反射系统的几何学上的位置关系等对应的形状。而且,自由曲面反射镜在反射显示光时对变形进行光学校正并反射,从而使得最终映在HUD显示部WSa的显示光所展现的像20A成为期望的形状。此处,作为一例,反射部23的第1中间反射镜25和第2中间反射镜26构成自由曲面反射镜,最终反射镜27构成平面镜。
而且,本实施方式的反射部23中,第1中间反射镜25、第2中间反射镜26设置在HUD框体21的容纳空间部28的内侧,另一方面,最终反射镜27设置在容纳空间部28的外侧。第1中间反射镜25在容纳空间部28的内侧设置在车辆前后方向X的后方侧且沿着车辆前后方向X与出射部22对置的位置。而且,第1中间反射镜25以反射的显示光的光轴方向朝向车辆前后方向X的前方侧且车辆高度方向Z的下侧的方式支承在容纳空间部28内,将显示光朝向车辆前后方向X的前方侧且车辆高度方向Z的下侧反射。第2中间反射镜26在容纳空间部28的内侧设置在车辆前后方向X的前方侧且沿着车辆前后方向X与第1中间反射镜25对置的位置。此处,第2中间反射镜26在车辆高度方向Z上设置在出射部22的上侧。而且,第2中间反射镜26以反射的显示光的光轴方向朝向车辆前后方向X的后方侧且车辆高度方向Z的上侧的方式支承在容纳空间部28内,将显示光朝向车辆前后方向X的后方侧且车辆高度方向Z的上侧反射。在第2中间反射镜26反射后的显示光从容纳空间部28的内侧经由光路开口部21a和透明盖部件21b向容纳空间部28的外侧导出,而朝向最终反射镜27。而且,最终反射镜27在容纳空间部28的外侧,在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间,设置在与挡风玻璃WS对置的位置。本实施方式的最终反射镜27位于挡风玻璃WS与仪表部10的仪表框体11之间,设置在仪表部10的仪表框体11的背面11a,从而整体上设置在容纳空间部28的外侧。此处,仪表框体11的背面11a是指仪表框体11中的车辆前后方向X的前方侧的面,是与仪表显示部12相反侧的面。而且,最终反射镜27以反射的显示光的光轴方向朝向车辆前后方向X的前方侧且车辆高度方向Z的上侧的方式支承在仪表框体11的背面11a,将显示光朝向车辆前后方向X的前方侧且车辆高度方向Z的上侧反射。例如,最终反射镜27将以入射角度α入射后的显示光以反射角度(出射角度)α朝向挡风玻璃WS的HUD显示部WSa反射。而且,挡风玻璃WS的HUD显示部WSa将从最终反射镜27以入射角度β入射后的显示光以反射角度(出射角度)β反射。HUD部20构成为例如以在将各部安装在仪表板IP内的状态下在HUD显示部WSa反射后的显示光到达目视位置EP的方式适当调整构成这些光学系统的角度α等。另外,HUD部20也可以通过调整第1中间反射镜25、第2中间反射镜26的构成光学系统的各种角度来实现上述结构。
控制电路基板24与包括出射部22在内的HUD部20的各部电连接,控制包括该出射部22在内的HUD部20的各部的动作。此处,控制电路基板24也与仪表部10电连接,也控制该仪表部10的各部的动作。另外,控制电路基板24也与综合地控制车辆V各部的车辆ECU等电连接,能够互相进行各种信号的收发。此处,控制电路基板24图示为容纳在容纳空间部28的内侧,但是也可以设置在容纳空间部28的内侧。另外,控制电路基板24除了HUD部20之外也可以控制包括仪表部10在内的车辆用显示装置1整体的动作。
如上述地构成的HUD部20将从出射部22出射后的显示光经由构成反射部23的第1中间反射镜25和第2中间反射镜26而朝向最终反射镜27反射。HUD部20中,在第2中间反射镜26反射后的显示光经由光路开口部21a和透明盖部件21b达到构成反射部23的最终反射镜27,利用该最终反射镜27朝向挡风玻璃WS的HUD显示部WSa反射。而且,HUD部20中,在最终反射镜27反射后的显示光到达挡风玻璃WS的HUD显示部WSa,并利用该HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射。利用该结构,HUD部20将基于显示光所形成的像20A显示在该HUD显示部WSa。像20A是基于在HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的反射像,是能够从目视位置EP视觉辨认的所谓的虚像。这样,HUD部20能够利用显示光在HUD显示部WSa上将与车辆信息相关的像20A进行虚像显示。
以上说明的车辆用显示装置1将从出射部22出射且在最终反射镜27朝向挡风玻璃WS反射后的显示光在该挡风玻璃WS向目视位置EP侧反射。利用该结构,车辆用显示装置1能够对该挡风玻璃WS进行基于显示光所形成的像20A的显示。此处,该车辆用显示装置1对相对于水平方向的目视位置EP侧的立起角度θ为60°以上且90°以下的挡风玻璃WS进行基于上述显示光所形成的显示。这种情况下,车辆用显示装置1的最终反射镜27以整体设置在容纳空间部28的外侧且在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间并且与该挡风玻璃WS对置的几何学的位置关系配置。利用该结构,车辆用显示装置1能够在配置在挡风玻璃WS与目视位置EP之间有限的空间的基础上,对具有上述的立起角度θ的挡风玻璃WS以恰当的角度入射显示光。其结果,车辆用显示装置1能够对具有上述的立起角度θ的挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光的像20A的虚像显示,从而能够从目视位置EP视觉辨认。其结果,车辆用显示装置1能够对从水平方向立起的挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光的像20A的显示。
进一步地,以上说明的车辆用显示装置1中,最终反射镜27在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与仪表部10之间,设置在仪表部10的车辆前后方向X的前方侧的面即背面11a。利用该结构,车辆用显示装置1能够在有效利用挡风玻璃WS与仪表部10之间的无效空间来配置最终反射镜27的基础上,对挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光所形成的像20A的显示。其结果,车辆用显示装置1例如能够将向驾驶员DR侧突出的部分极力地抑制得较小,整体上成为紧凑的结构。另外,车辆用显示装置1能够通过将仪表部10和HUD部20一体化并单元化来一并地安装在车辆V,因此能够提高搭载性。
更详细而言,以上说明的车辆用显示装置1的最终反射镜27在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间并且与该挡风玻璃WS对置,并且以将从出射部22出射后的显示光朝向该车辆前后方向X的前方侧反射的几何学的位置关系配置。利用该结构,车辆用显示装置1能够布局为在对具有上述的立起角度θ的挡风玻璃WS进行基于显示光所形成的像20A的虚像显示的基础上,能够配置在不易妨碍驾驶员DR等的操作的位置。
[实施方式2]
实施方式2涉及的车辆用显示装置在具有显示位置调整部这一点上与实施方式1不同。以下,针对与上述实施方式相同的结构要素标注相同的符号,并且对于共用的结构、作用、效果,尽量省略重复的说明(以下同样处理)。
图3、图4所示的本实施方式涉及的车辆用显示装置201在代替HUD部20而具有HUD部220这一点上与上述的车辆用显示装置1不同,其他结构是与该车辆用显示装置1大致相同的结构。HUD部220在具有显示位置调整部229这一点上与上述的HUD部20不同,其他结构是与该HUD部20大致相同的结构。
显示位置调整部229是能够调整在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的像20A的显示位置的机构。车辆V中的假定的眼箱EB、目视位置EP例如根据驾驶员DR的体格、姿势、驾驶员DR就坐的座椅的座面高度等而沿着车辆高度方向Z变动。与此相对,显示位置调整部229根据沿着车辆高度方向Z的眼箱EB、目视位置EP的变动而调整该显示位置,以使基于显示光的像20A的显示位置成为恰当的位置。
具体而言,显示位置调整部229通过使最终反射镜27以沿着车辆宽度方向Y的旋转轴线C为旋转中心地旋转,从而调整在该最终反射镜27朝向挡风玻璃WS反射的显示光的反射角度α。利用该结构,显示位置调整部229能够调整基于在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光的像20A的显示位置。
本实施方式的显示位置调整部229具有在最终反射镜27的车辆前后方向X的后方侧的面设置的驱动致动器229a。驱动致动器229a被构成为包含电机等,电机进行驱动从而使最终反射镜27围绕设定在该最终反射镜27附近的旋转轴线C旋转。显示位置调整部229利用驱动致动器229a使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转,从而能够改变反射角度α。
显示位置调整部229例如在眼箱EB以及目视位置EP在车辆宽度方向Y上相对位于下侧的情况下(参照图3中的眼箱EB1、目视位置EP1),使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转,使反射角度α相对增大。基于此,显示位置调整部229使基于显示光的像20A的显示位置在车辆宽度方向Y上相对位于上侧(参照图3中的像20A1)。另一方面,显示位置调整部229例如在眼箱EB以及目视位置EP在车辆宽度方向Y上相对位于上侧的情况下(参照图3中的眼箱EB2、目视位置EP2),使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转,使反射角度α相对减小。基于此,显示位置调整部229使显示光所形成的像20A的显示位置在车辆宽度方向Y上相对位于下侧(参照图3中的像20A2)。另外,显示位置调整部229例如在眼箱EB以及目视位置EP在车辆宽度方向Y上位于上述的中间的情况下(参照图3中的眼箱EB3、目视位置EP3),使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转,使反射角度α成为上述的中间的角度。基于此,显示位置调整部229使显示光所形成的像20A的显示位置在车辆宽度方向Y位于上述的中间(参照图3中的像20A3)。
显示位置调整部229与控制电路基板24电连接,从而动作被控制。控制电路基板24例如也可以根据驾驶员DR等对操作部的操作输入来控制显示位置调整部229并调整最终反射镜27的反射角度α,以调整显示光所形成的像20A的显示位置。另外,控制电路基板24例如也可以根据检测驾驶员DR的目视位置EP的检测部所产生的检测结果来控制显示位置调整部229,并自动调整最终反射镜27的反射角度α,以自动调整基于显示光的像20A的显示位置。
以上说明的车辆用显示装置201能够对从水平方向立起的挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光所形成的像20A的显示。
而且,以上说明的车辆用显示装置201能够利用显示位置调整部229使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转来调整反射角度α,从而将在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的像20A的显示位置调整为恰当的位置。这种情况下,显示位置调整部229对构成反射部23的多个反射系统(第1中间反射镜25、第2中间反射镜26、最终反射镜27)中的最终反射镜27的反射角度α进行调整。利用该结构,显示位置调整部229通过对与挡风玻璃WS的HUD显示部WSa更近的最终反射镜27的反射角度α进行调整,从而能够在将反射角度α的调整范围抑制得相对较小的基础上,将显示光所形成的像20A的显示位置调节为恰当的位置。其结果,车辆用显示装置201能够对从水平方向立起的挡风玻璃WS恰当地进行基于显示光的像20A的显示。
需要说明的是,以上说明的显示位置调整部229不限于上述结构。图5所示的变形例涉及的车辆用显示装置201A所具有的HUD部220A在代替显示位置调整部229而具有显示位置调整部229A这一点上与上述的HUD部220不同,其他结构是与该HUD部220大致相同的结构。显示位置调整部229A具有在最终反射镜27的车辆高度方向Z的下侧的端部设置的驱动致动器229Aa。驱动致动器229Aa被构成为包含电机等,通过电机进行驱动,从而使最终反射镜27围绕在该最终反射镜27的车辆高度方向Z的下侧的端部设定的旋转轴线C旋转。显示位置调整部229A利用驱动致动器229Aa使最终反射镜27围绕旋转轴线C旋转,从而能够使反射角度α可变。利用该结构,显示位置调整部229A能够调整在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的像20A的显示位置。在这种情况下,车辆用显示装置201A也能够将在挡风玻璃WS的HUD显示部WSa向目视位置EP侧反射后的显示光所形成的像20A的显示位置调整为恰当的位置。
需要说明的是,在这种情况下,显示位置调整部229A能够兼用作开口开闭驱动部230A,该开口开闭驱动部用于对在HUD框体21形成的光路开口部21a进行开闭。兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A能够通过使最终反射镜27以旋转轴线C为旋转中心地旋转,从而移动到图5、图6所示的显示位置和图6、图7所示的非显示位置。最终反射镜27的显示位置是将在HUD框体21形成的光路开口部21a开放并且最终反射镜27如上所述地在车辆前后方向X上位于挡风玻璃WS与目视位置EP之间且与该挡风玻璃WS对置的位置。在该显示位置时,最终反射镜27将从出射部22出射后的显示光朝向该车辆前后方向X的前方侧的挡风玻璃WS反射并且在该挡风玻璃WS使显示光向目视位置EP侧反射,以显示像20A(参照图3等)。另一方面,最终反射镜27的非显示位置是最终反射镜27使在HUD框体21形成的光路开口部21a封闭的位置。该非显示位置是不将像20A显示在挡风玻璃WS(参照图3等)的位置。
兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A与控制电路基板24电连接,且动作被控制。控制电路基板24在进行显示光所形成的像20A的显示的情况下,对兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A进行控制,使最终反射镜27处于显示位置。另一方面,控制电路基板24在不进行显示光所形成的像20A的显示的情况下,对兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A进行控制,使最终反射镜27处于非显示位置。
以上说明的变形例涉及的车辆用显示装置201A利用兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A,使最终反射镜27处于显示位置,从而能够进行显示光所形成的像20A的显示。另一方面,车辆用显示装置201A利用兼用作开口开闭驱动部230A的显示位置调整部229A使最终反射镜27处于非显示位置,从而能够使最终反射镜27作为光路开口部21a的盖而发挥作用。其结果,车辆用显示装置201A在不进行显示光所形成的像20A的显示的情况下,使最终反射镜27作为光路开口部21a的盖而发挥作用,从而能够防止异物经由光路开口部21a而向HUD框体21内部侵入、灰尘的堆积等。
另外,在这种情况下,如图5、图6所示地,车辆用显示装置201A的HUD部220A也可以还具有盖部件231A,该盖部件231A围绕旋转轴线C地设置并且伴随着最终反射镜27的旋转而与该最终反射镜27一起旋转。该盖部件231A在最终反射镜27位于非显示位置的状态下将光路开口部21a的旋转轴线C附近的间隙塞住,另一方面,在最终反射镜27位于显示位置的状态下将该间隙开放。利用该结构,车辆用显示装置201A能够更可靠地防止异物经由光路开口部21a而向HUD框体21内部侵入、灰尘的堆积等。
另外,在这种情况下,如图7所示地,车辆用显示装置201A的HUD部220A也可以还具有驱动致动器232A,该驱动致动器232A使遮光壁部21c以沿着车辆宽度方向Y的旋转轴线C1为旋转中心地旋转,从而能够移动到直立位置和封闭位置。驱动致动器232A与驱动致动器229a、229Aa等同样地被构成为包含电机等,通过电机进行驱动,从而使遮光壁部21c围绕在该遮光壁部21c的车辆高度方向Z的下侧的端部设定的旋转轴线C1旋转。遮光壁部21c的直立位置是遮光壁部21c向车辆高度方向Z的上侧突出且对透明盖部件21b遮蔽外部光以防止外部光在该透明盖部件21b进行反射的位置。另一方面,遮光壁部21c的封闭位置是遮光壁部21c将光路开口部21a的与旋转轴线C侧相反侧的间隙塞住的位置。驱动致动器232A与控制电路基板24电连接,且动作被控制。控制电路基板24在最终反射镜27位于显示位置的情况下,控制驱动致动器232A,使遮光壁部21c处于直立位置。另一方面,控制电路基板24在最终反射镜27处于非显示位置的情况下,控制驱动致动器232A,使遮光壁部21c处于封闭位置。利用该结构,车辆用显示装置201A能够更靠地防止异物经由光路开口部21a向HUD框体21内部侵入、灰尘的堆积等。
需要说明的是,上述的本发明的实施方式、变形例涉及的车辆用显示装置不限于上述的实施方式、变形例,能够在请求保护的保护范围内进行各种变更。本实施方式、变形例涉及的车辆用显示装置也可以通过将以上说明的各实施方式、变形例的结构要素适当组合而构成。
以上说明的车辆用显示装置1、201、201A在应用于挡风玻璃WS的立起角度θ为70°以上且90°以下(70°≤θ≤90°)、进一步地立起角度θ为80°以上且90°以下(80°≤θ≤90°)的车辆V的情况下,更适当地发挥其效果。
在以上的说明中,以车辆用显示装置1、201、201A是将仪表部10和HUD部20、220、220A一体化并单元化后的显示装置单元的情况进行了说明,但不限于此。车辆用显示装置1、201、201A也可以不具有仪表部10而独立地构成HUD部20、220、220A。
在以上的说明中,HUD部20、220、220A以反射部23被构成为包含第1中间反射镜25、第2中间反射镜26以及最终反射镜27的情况进行说明,但是不限于此。HUD部20、220、220A至少具有最终反射镜27即可,也可以不具有第1中间反射镜25、第2中间反射镜26,相反也可以具有3个以上中间反射镜。
在以上的说明中,最终反射镜27以位于挡风玻璃WS与仪表部10的仪表框体11之间并且设置在仪表部10的仪表框体11的背面11a的情况进行说明,但是不限于此。最终反射镜27只要整体上设置在容纳空间部28的外侧,则也可以设置在背面11a以外的部位。
在以上的说明中,显示位置调整部229A以兼用作开口开闭驱动部230A的情况进行说明,但是不限于此。也可以是显示位置调整部229A和开口开闭驱动部230A分别独立地构成。
Claims (5)
1.一种车辆用显示装置,其特征在于,具有:
出射部,所述出射部被搭载于车辆且将显示光出射;
框体,所述框体将所述出射部容纳在内部的容纳空间部;以及
最终反射镜,所述最终反射镜将从所述出射部出射后的所述显示光朝向在所述车辆的车辆前后方向的前部设置的挡风玻璃反射,并在该挡风玻璃将所述显示光向预先假定的目视位置侧反射,
所述挡风玻璃的相对于水平方向的所述目视位置侧的立起角度为60°以上且90°以下,
所述最终反射镜整体上被设置在所述容纳空间部的外侧,所述最终反射镜在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间并且与该挡风玻璃对置。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置具有仪表部,所述仪表部在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间并且将与所述车辆相关的车辆信息显示为在所述目视位置能够目视,
所述最终反射镜在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述仪表部之间且被设置在所述仪表部的所述车辆前后方向的前方侧的面。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用显示装置,其中,
所述框体具有光路开口部,所述光路开口部将从所述容纳空间部的内侧朝向所述最终反射镜的所述显示光向该容纳空间部的外侧导出,
所述车辆用显示装置还具有开口开闭驱动部,所述开口开闭驱动部能够将所述最终反射镜移动到显示位置和非显示位置,所述显示位置是在所述车辆前后方向上位于所述挡风玻璃与所述目视位置之间且与该挡风玻璃对置、并且将从所述出射部出射后的所述显示光朝向该车辆前后方向的前方侧的所述挡风玻璃反射并使所述显示光在该挡风玻璃向所述目视位置侧反射的位置,所述非显示位置是使所述光路开口部封闭的位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆用显示装置,其中,
所述车辆用显示装置具有显示位置调整部,所述显示位置调整部通过使所述最终反射镜以沿着与所述车辆前后方向交叉的车辆宽度方向的旋转轴线为旋转中心地旋转,从而对在该最终反射镜朝向所述挡风玻璃反射的所述显示光的反射角度进行调整,并且能够调整在该挡风玻璃向所述目视位置侧反射后的所述显示光所形成的显示位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用显示装置,其中,
所述最终反射镜将从所述出射部出射后的所述显示光朝向所述车辆前后方向的前方侧反射。
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