JP2004243890A - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】速度に応じた外景とのコントラストにできるとともに、装置の小型化ができ、車両におけるヘッドアップディスプレイ１まわりの設計自由度を向上させることができるヘッドアップディスプレイ１を提供すること。
【解決手段】運転者が視線の変更を少なく見ることができるコンバイナ部２を設け、コンバイナ部２に像を投影する光源３と表示装置４を設け、光源３と表示装置４を制御する制御部５を設け、外光の透過率を変更する液晶シャッタ２４をコンバイナ部２に設け、液晶シャッタ２４は制御部５の液晶駆動回路５４で制御するようにし、車両の走行速度を検知する車速センサ８を設け、車両の走行速度に応じてコンバイナ部２の透過率を変更させた。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の走行する状況に合わせてコンバイナを見やすくするヘッドアップディスプレイの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヘッドアップディスプレイは、高速走行の際に外景とのコントラストを下げることによって運転者の疲労を低減するために、光源の光量を調整している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第２５２９８９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のヘッドアップディスプレイにあっては、速度に応じて光源装置により高コントラストが必要な場合の光量を確保できうる性能が求められる。つまり、日中の非常に明るい環境下でも表示を視認できるような高輝度の光源装置は、発光効率の観点から発熱が大きい・消費電力が大きい、大きなスペースが必要、高輝度になるほど寿命が短いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、速度に応じた外景とのコントラストにできるとともに、装置の小型化ができ、車両におけるヘッドアップディスプレイまわりの設計自由度を向上させることができるヘッドアップディスプレイを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、運転者が視線の変更を少なく見ることができるコンバイナを設け、コンバイナに像を投影する投影手段を設け、投影手段を制御する制御部を設け、外光の強度を検知する光センサを設けて外光に対応してコンバイナの外光の透過率を変更するヘッドアップディスプレイにおいて、外光の透過率を変更する液晶シャッタをコンバイナに設け、液晶シャッタは制御部で制御するようにし、車両の走行速度を検知する車速センサを設け、車両の走行速度に応じてコンバイナの透過率を変更させることを特徴とする手段とした。
【０００７】
請求項２記載の発明では、車両の速度が速くなるにつれてコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたことを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項３記載の発明では、車両の速度が２０ｋｍ／ｈ以下になるとコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたことを特徴とする手段とした。
【０００９】
【発明の作用と効果】
請求項１記載の発明では、車速センサで検知する車両の走行速度に応じて、液晶シャッタを作動させてコンバイナの外光の透過率を変更する。そのため、表示像をはっきり見せる場合に、光源から従来のように強く光を照射しなくても外景とコンバイナでの表示像とのコントラストを高めることができ、見やすくできる。そのため、発光に伴う発熱、消費電流を抑えることができ、寿命を延ばすことができる。
【００１０】
また、光源の発光を従来より弱くできることは、その光源装置を小さくできるとともに、光源や電源の冷却に関する装置部分も小さくなるため、装置全体として小さくすることができることから、車両のヘッドアップディスプレイまわりのスペースに余裕をつくり出し、車両のレイアウトの設計自由度を向上させることとなる。
【００１１】
請求項２記載の発明では、車両の速度が速くなるにつれてコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたため、速度が速くなることにより視界が狭くなる場合に外部を見やすくでき、安全な運転環境の向上ができる。
【００１２】
請求項３記載の発明では、車両の速度が２０ｋｍ／ｈ以下になるとコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたため、歩行者が優先となっていたり、狭くて注意の必要が高まる２０ｋｍ／ｈ以下の車速の際に車両の前方下部が見やすいようにコンバイナの外光の透過率を上げることができ、さらに安全な運転環境の向上ができるようにする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のヘッドアップディスプレイを実現する実施の形態を、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例に基づいて説明する。
【００１４】
（実施例）
【００１５】
まず、構成を説明する。
図１は実施例のヘッドアップディスプレイを示す説明図である。図２は実施例のヘッドアップディスプレイのブロック図である。図１，２における主要符号を説明すると、１はヘッドアップディスプレイ、２はコンバイナ部（コンバイナ）、２１，２２は偏光板、２３はホログラムコンバイナ、２４は液晶シャッタ、３は光源、４は表示装置、５は制御部、５１は制御ユニット、５２は描画回路、５３は調光回路、５４は液晶駆動回路、６は凹面鏡、７はマニュアルスイッチ、８は車速センサ、９は光センサ、１０はウインドシールドガラス、Ａ１は走行中に外を見る際の視線、Ａ２はヘッドアップディスプレイを見る際の視線、ｈは人である。
【００１６】
本実施例のヘッドアップディスプレイ１では、運転者の前方となるウインドシールドガラス１０の一部にコンバイナ部２として使用する領域を形成する。このコンバイナ部２には制御による信号の印加により光を通過させる方向を変化させて、光の透過率を変更させる液晶シャッタ２４を、偏光板２１，２２で挟み込むようにして設ける。さらに、偏光板２２の運転者側には像を運転者に向かって反射させるホログラムコンバイナ２３を設ける。
【００１７】
さらに、ウインドシールドガラス１０の下部には、像を投影するための光源３と表示装置４を設け、その投影先に像をホログラムコンバイナ２３に向かって反射させる凹面鏡６を設ける。
【００１８】
さらに、車両には、図２に示すように制御部５を設ける。制御部５には、各装置、センサからの入力を行い、各装置を制御するための信号を出力する制御ユニット５１と、制御ユニット５１からの信号で表示装置４を制御する描画回路５２と、制御ユニット５１からの信号で光源３を制御する調光回路５３と、制御ユニット５１からの信号でホログラムコンバイナ２３を制御する液晶駆動回路５４を設ける。
【００１９】
また、車両には、車両の速度を検出する車速センサ８、外光の強度を検出する光センサ９を設け、検出信号が制御部５の制御ユニット５１に入力されるようにする。
【００２０】
車室内の運転者の手が届く位置には、手動でヘッドアップディスプレイ１を操作するためのマニュアルスイッチ７を設ける。
【００２１】
次に、作用を説明する。
【００２２】
［車両の速度に対応して運転者の視界を確保する作用］
本実施例のヘッドアップディスプレイ１では、光センサ９により外光の強度を検知すると、その強度が信号で制御部５の制御ユニット５１に入力される。入力によって検知される外光が強い場合は、制御ユニット５１が調光回路５３を制御して光源３からより強い光が投光されるようにし、かつ、制御ユニット５１が液晶駆動回路５４を制御して液晶シャッタ２４が外光の透過率を低くするようにする。これにより、外光が強い場合であっても表示像を運転者にはっきり見せるようにする。
【００２３】
また、光センサ９により外光が弱いと検知された場合には、制御ユニット５１が調光回路５３を制御して光源３から弱い光が投光されるようにし、かつ、制御ユニット５１が液晶駆動回路５４を制御して液晶シャッタ２４が外光の透過率を高くするようにする。これにより、外光が弱い場合であっても表示像が強く見えすぎないようにして、適度に表示像を通して外部を見ることができるようにする。
【００２４】
このような外光に対応する光源３の光の強さは、液晶シャッタ２４により外光の透過率を変更することによって、強い状態でも従来よりもかなり弱くして使用する。
【００２５】
さらに、本実施例のヘッドアップディスプレイ１では、車速を速くすると、車速を車速センサ８で検出し、制御部５の制御ユニット５１に入力されるので、制御ユニット５１が液晶駆動回路５４を制御して液晶シャッタ２４が外光の透過率を高くするようにする。
【００２６】
このようにして、車両の速度が速くなるに従って、コンバイナの表示像と外景とのコントラストを低下させることにより、車両の速度が速くなるに従って狭くなる運転者の視界に対し、コンバイナは外部を見やすくなるようにして、安全な運転環境の向上を行うようにする。
【００２７】
また、本実施例では、２０ｋｍ／ｈ以下になったことを車速センサ８で検知すると、制御部５の制御ユニット５１に入力し、制御ユニット５１が液晶駆動回路５４を制御して液晶シャッタ２４が外光の透過率を高くするようにする。
【００２８】
これにより、歩行者が優先される道路や狭くて特に注意が必要な道路を通る際に車両の外部前方下部を見やすくするようにして、さらに安全な運転環境の向上ができるようにする。
【００２９】
［設計レイアウト向上作用］
液晶シャッタ２４により、光源３の光の強さは小さくて済むことから、図１に示す光源３の発光性能が小さくて済むこととなり、光源３の装置の大きさが小さくできることとなる。また、光源３の冷却も小さくて済むこととなる。図１に示すように、実施例では車両のウインドシールドガラス１０にコンバイナを設けているので、車両のインストルメントパネルに設けられることとなる光源３と表示装置４、凹面鏡６の占めるスペースは従来に比べて非常に小さなものとなる。そのため、ヘッドアップディスプレイ１まわりのレイアウトの設計自由度が向上できることとなる。
【００３０】
また、光源３の消費電流の低下、寿命の向上は車載装置としての省エネルギー化、省メンテナンスを向上させることとなる。
【００３１】
次に、効果を説明する。
【００３２】
実施例のヘッドアップディスプレイ１にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３３】
（１）運転者が視線の変更を少なく見ることができるコンバイナ部２を設け、コンバイナ部２に像を投影する光源３と表示装置４を設け、光源３と表示装置４を制御する制御部５を設け、外光の強度を検知する光センサ９を設けて外光に対応してコンバイナ部２の外光の透過率を変更するヘッドアップディスプレイ１において、外光の透過率を変更する液晶シャッタ２４をコンバイナ部２に設け、液晶シャッタ２４は制御部５の液晶駆動回路５４で制御するようにし、車両の走行速度を検知する車速センサ８を設け、車両の走行速度に応じてコンバイナ部２の透過率を変更させるため、強く光を照射しなくても外景とコンバイナ部２での表示像とのコントラストを高めることができ、見やすくできる。そのため、発光に伴う発熱、消費電流を抑えることができ、寿命を延ばすことができ、車両のレイアウトの設計自由度を向上させることとなる。
【００３４】
（２）車両の速度が速くなるにつれてコンバイナ部２の外光の透過率を上げるように液晶シャッタ２４を作動させるようにしたため、安全な運転環境の向上ができる。
【００３５】
（３）車両の速度が２０ｋｍ／ｈ以下になるとコンバイナ部２の外光の透過率を上げるように液晶シャッタ２４を作動させるようにしたため、さらに安全な運転環境の向上ができるようにする。
【００３６】
以上、本発明のヘッドアップディスプレイを実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
例えば、実施例では、凹面鏡を用いているが、光源と表示装置から直接、像をホログラムコンバイナに投影するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のヘッドアップディスプレイを示す説明図である。
【図２】実施例のヘッドアップディスプレイのブロック図である。
【符号の説明】
１ ヘッドアップディスプレイ
２ コンバイナ部
２１ 偏光板
２２ 偏光板
２３ ホログラムコンバイナ
２４ 液晶シャッタ
３ 光源
４ 表示装置
５ 制御部
５１ 制御ユニット
５２ 描画回路
５３ 調光回路
５４ 液晶駆動回路
６ 凹面鏡
７ マニュアルスイッチ
８ 車速センサ
９ 光センサ
１０ ウインドシールドガラス
Ａ１ （走行中に外を見る際の）視線
Ａ２ （ヘッドアップディスプレイを見る際の）視線
ｈ 人

Claims (3)

1. 運転者が視線の変更を少なく見ることができるコンバイナを設け、同コンバイナに像を投影する投影手段を設け、前記投影手段を制御する制御部を設け、外光の強度を検知する光センサを設けて外光に対応してコンバイナの外光の透過率を変更するヘッドアップディスプレイにおいて、
   外光の透過率を変更する液晶シャッタを前記コンバイナに設け、同液晶シャッタは前記制御部で制御するようにし、車両の走行速度を検知する車速センサを設け、
   車両の走行速度に応じてコンバイナの透過率を変更させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
2. 請求項１に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、車両の速度が速くなるにつれてコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
3. 請求項１または請求項２に記載されたヘッドアップディスプレイにおいて、
   車両の速度が２０ｋｍ／ｈ以下になるとコンバイナの外光の透過率を上げるように液晶シャッタを作動させるようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。

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