JP2005035415A

JP2005035415A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2005035415A
Application number: JP2003275109A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Hayakawa; 直亮早川; Yousuke Maruyama; 陽輔丸山; Osamu Shima; 治島
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】最適な表示条件を満たしながら、車両前方の照度を確実に検出できる車両用表示装置を提供すること。
【解決手段】車両Ｂの走行速度などの情報を運転席からの前方視野内に表示する車両用表示装置に関し、回路基板１４と電気的に接続され情報を発光表示する情報表示器１と、この情報表示器１と回路基板１４とを収納するとともに車両Ｂ内の所望の位置に保持する保持部材２と、保持部材２と別体にして配設され回路基板１４と配線コード１６を介して接続される光センサ３と、を備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関し、例えば、車両の走行速度などの情報を運転席からの前方視野内に表示する車両用表示装置に関するものである。

従来、車両の運転席前方においてダッシュボード上の任意の位置に計器等の表示装置を配設するものがあり、例えば、走行速度やエンジン回転数などの情報を表示像として、フロントガラスまたは専用のコンバイナ（投影部材）に映し出し、視認性を損なうことなく前記走行情報を認識することが可能なヘッドアップディスプレイからなる車両用表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、かかる車両用表示装置は、背景の明るさの変化によって、例えば、明るくて眩し過ぎる、暗くて見えない等、表示像を視認することが困難とならないように、車両用表示装置の各部品と同じパッケージ内に設けられる光センサを用いて車両前方の照度を検出し、背景方向の明るさに応じて表示像の明るさ（表示輝度）を自動調光する機能を備えていた。
特開平９−１４６０３６号公報

ところで、運転席での運転者の視点位置は、運転者の体格や座席姿勢等によって変化するものである。また、車両の種類によってダッシュボードの形状やフロントガラスの傾斜角度等様々であるため、コンバイナを透してみた表示像の位置が運転者の好みの位置からずれてしまう場合があった。そのため、かかる車両用表示装置は、車両用表示装置の配設位置や配設角度を運転者の好みに調整できるようにしている。

しかしながら、前述のように、表示像がコンバイナからずれないような最適な表示条件（車両用表示装置の配設位置または配設角度）に車両用表示装置を調整した場合であっても、例えば、光センサの検出方向を車両のワイパーが遮ってしまう位置や、検出方向の角度が極端に上方または下方を向いてしまい表示像の背景となる車両前方の照度を検出できなくなるなど、車両表示装置に搭載される光センサの検出条件にとって最適な配設位置または配設角度にならない場合があり、正確な背景方向の明るさを検出できないという問題があった。

また、車両用表示装置を車両内に配設する際に、運転者毎に体格や座席姿勢等が異なったり、車両の種類毎に運転席やダッシュボードやフロントガラス等の形状が異なるため、前記表示条件および前記検出条件の双方を満たし、さらに運転者の好みを満たすような、最適な車両用表示装置の配設位置および配設角度を見出すのに、困難を要するといった問題があった。

そこで、本発明は上述した問題点について着目してなされたものであり、最適な表示条件を満たしながら、車両前方の照度を確実に検出できる車両用表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明の車両用表示装置は、請求項１に記載したように、回路基板と電気的に接続され情報を発光表示する表示器と、前記表示器と前記回路基板とを収納するとともに車両内の所望の位置に保持する保持部材と、前記保持部材と別体にして配設され前記回路基板と配線コードを介して接続される光センサと、を備えてなることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記回路基板には、前記光センサからの検出信号に基づいて前記表示器の発光輝度を制御する制御回路を設けてなることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載したように、請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置において、前記光センサは、明るさに応じた電気信号を発する光電素子と、前記光電素子に入射する光を制御する光学部材と、前記光電素子と前記光学部材とを保持するケース体と、からなることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載したように、請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用表示装置において、前記表示器は、前記車両の運転席に対向してフロントガラスまたはフロントガラス手前に設けられた透光性反射部材に、表示するべく情報を表示像として投影するように構成されることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載したように、請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用表示装置において、前記保持部材には、前記表示器を前記車両における任意の配設位置に保持するための固定部が設けられてなることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載したように、請求項５に記載の車両用表示装置において、前記固定部には、前記配設位置の配設面に対する前記表示器の角度を調整する調整部を設けてなることを特徴とするものである。

本発明は、光センサを備えた車両用表示装置に関し、最適な表示条件を満たしながら、車両前方の照度を確実に検出できる車両用表示装置を提供できる。

以下、第１の実施の形態として本発明を車両用ヘッドアップディスプレイに適用したものを例に挙げ、添付図面を用いて説明する。

図１に示すように、表示ユニットＡは車両ＢのダッシュボードＣ上に配設される。表示ユニットＡが投射する表示像Ｄは、フロントガラスＥ面に貼り付けられたコンバイナ（投影部材）Ｆにより観察者Ｇの方向に反射される。観察者ＧはフロントガラスＥの前方に結像されてなる虚像Ｈを風景と重畳させて観察することができる。したがって、観察者Ｇは、視線を極端に下方に移動することなく表示情報を得ることができる。なお、コンバイナＦは、半透過性の合成樹脂部材が用いられ、表示ユニットＡからの表示像Ｄを効率良く観察者Ｇ側へ反射するものであり、フロントガラスＥ面の観察者Ｇに対向する位置に配設される。

図２は表示ユニットＡを示すものである。表示ユニットＡは、情報表示器（表示器）１と、保持部材２と、光センサ３と、を備えている。なお、表示ユニットＡは、図示しない駆動回路を備えるパッケージと別体にして設けられ、前記駆動回路からの信号に基づいて、車両情報等を示す表示像ＤをコンバイナＦに投影するものである。

情報表示器１は、前記駆動回路や光センサ３と電気的に接続するためのコネクタ１１、蛍光表示素子１２、放熱板１３、他の電子部品などを回路基板１４に実装してなるものである。蛍光表示素子１２は、セグメントタイプのものが適用でき、コネクタ１１を介して接続される可撓性の配線コード１５，１６を用いて入力される信号に基づいた形状や輝度にて投影光を表示像Ｄとして照射出力する。また、蛍光表示素子１２は、回路基板１４の配線回路と図示しない端子によって電気的に接続されるとともに、回路基板１に対して固定されている。なお、情報表示器１は、配線コード１５と接続される前記駆動回路からの信号に基づいて、車両Ｂの車速、エンジン回転数、時刻等の情報をデジタル表示することができる。また、情報表示器１は、配線コード１６と接続される光センサ３からの信号に基づいて、表示像Ｄの表示輝度を調節することができる。

保持部材２は、それぞれが凹形状の下ケース２１と上ケース２２とを備え、所定の向きで互いに嵌合させることによって収納スペースＳを設けるものである。保持部材２は、収納スペースＳに情報表示器１を収納する。また、保持部材２には、ダッシュボードＣに取り付けるための台座（固定部）２３が備えられている。

下ケース２１は、合成樹脂材にて形成することができ、前記収納スペースＳ内に情報表示器１を固定保持する。また、下ケース２１の下側には、配線コード１５，１６用のコネクタ１１を臨むことができ収納スペースＳと外部とを連通する開口部２１ａと、放熱用の放熱孔２１ｂと、が形成されている。

上ケース２２は、下ケース２１と同様の合成樹脂材にて形成することができ、情報表示器１からの表示像Ｄの投影方向（上側）に、表示像Ｄを投影出力するための開口する窓部２２ａが形成されている。また、上ケース２２には、窓部２２ａを塞ぐようにして光の透過方向を規制するルーバ２２ｂが設けられる。したがって、保持部材２内に固定保持された情報表示器１からの表示像Ｄをルーバ２２ｂを介して上方側の設けられるコンバイナＦに投影表示できる構成となる。

台座２３は、表示ユニットＡをダッシュボードＣ上に保持するためのもので、下ケース２１の下面にねじ等を用いて固定される。台座２３は、両面接着テープ等の接着部材２３ａと、この接着部材２３ａが貼り付けられた取り付け面を有する平板形状の取り付け部２３ｂと、前記取り付け面に対する蛍光表示素子１２面の角度を調整して固定保持することができる調整部２３ｃと、を設けている。

したがって、表示ユニットＡは、運転者Ｇの体格や座席姿勢、または表示ユニットＡが搭載される車両ＢのダッシュボードＣやフロントガラスＥの形状、または運転者Ｇの好み、などの表示条件に応じたダッシュボードＣ上の配設位置に配設し、接着部材２３ａを介して前記配設位置に固定することができる。また、保持部材２に保持された情報表示器１の配設角度を調節できるため、表示像Ｄの投影方向について最適な配設角度に調整してから固定することができる。

光センサ３は、配線コード１６と接続されるフォトダイオード等からなり明るさに応じた電気信号を発する光電素子と、前記光電素子に入射する光を制御し受光するべく方向（車両Ｂの前方側）に指向性を持たせるためのレンズ等の光学部材と、前記光電素子と前記光学部材とを所定の位置に保持するケース体３１と、から主に構成されている。これら構成によって、ケース体３１に対する前記光電素子と前記光学部材との保持構造が定まるため、ケース対３１の外形によって光センサ３の検出方向を簡単に判断することができる。したがって、光センサ３を取り付ける際に、車両Ｂの前方側の明るさを検出できる取り付け位置および取り付け角度を簡単に見出すことができる。この場合、光センサ３は、ケース体３１の側壁と保持部材２の上ケース２２の側壁面とに両面接着テープ等の接着部材を用いて取り付けられる。この際、光センサ３は、運転者Ｇの好みに応じて、前記光電素子の受光部が、検出条件（ワイパーやダッシュボードＣ等の車両部品に遮られることなく表示像Ｄの背景となる車両Ｂの前方側の照度を検出することができる条件）を満たすような取り付け位置および取り付け角度に調節して固定することができる。

かかる車両用ヘッドアップディスプレイは、回路基板１４と電気的に接続され情報を発光表示する情報表示器１と、情報表示器１と回路基板１４とを収納するとともに車両Ｂ内の所望の位置に保持する保持部材２と、保持部材２と別体にして配設され回路基板１４と配線コード１６を介して接続される光センサ３と、を備えてなるものである。

したがって、光センサ３は、配線コード１６と接続されるとともに、表示像Ｄの投影位置や投影方向を定める保持部材２と別体に設けられる構造であるため、前記表示条件に応じた情報表示器１の配設位置や配設角度に関係なく、適当な取り付け位置および取り付け角度を選択できる。すなわち、表示ユニットＡは、従来のように、前記表示条件と光センサの検出条件との双方を満たす位置および角度にて配設されなくてはならなかったのに対して、より自由な配設位置および配設角度にて表示ユニットＡを車両内に配設することが可能となる。

また、最適な取り付け位置および取り付け方向にて光センサ３を車両Ｂに取り付けることができるため、車両Ｂの前方側の照度を確実に検出できる。したがって、このような光センサ３からの検出信号に基づいて情報表示器１の発光輝度を制御する制御回路を回路基板１４に設けてなる車両用ヘッドアップディスプレイは、外光の明るさに応じた適切な表示輝度にて表示像Ｄを投影表示することが可能となるため、視認性の優れたものとなる。

また、回路基板１４と光センサ３とが保持部材２の下側に設けられるコネクタ１１を介して接続されているため、表示ユニットＡを車両Ｂ内に配設する際や、運転者Ｇの好みなどによって光センサ３を簡単に脱着することができる。また、光センサ３の接続有無に関わらず、コネクタ１１が見えにくい場所にあるため、美観の優れた表示ユニットＡとなる。

なお、本発明は、上述した第１の実施の形態における車両用ヘッドアップディスプレイの構成に限定されず、上述と同様の効果を満たすものであれば、その構成が異なるものであってもよい。例えば、上述した第１の実施の形態ではフロントガラスＥ面にコンバイナを貼り付けた構成を例に挙げたが、保持部材２に固定される専用のコンバイナ部材が設けられる構成であってもよい。

図３は、第２の実施の形態として本発明を車両用補助計器に適用した例を示すものである。第２の実施の形態は、第１の実施の形態のように表示像Ｄを投影表示するものではなく、情報表示器１０を運転者Ｇが直接視認できるように構成したものである。また、第２の実施の形態は、情報表示器１０の構成や光センサ３０の配設箇所について第１の実施の形態と異なる車両用表示装置を示し、他の構成は第１の実施の形態と同様であるので、同一の箇所には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

保持部材２０は、有機ＥＬ素子や回路基板を有する情報表示器１０を保持するとともに、台座２３によって所定の配設角度にてダッシュボードＣ上に配設される。光センサ３は、配線コード１６によって情報表示器１０と電気的に接続されるとともに、第１の実施の形態と同様の検出条件に基づいた取り付け位置および取り付け角度にて台座２３上に両面接着テープ等の接着部材を用いて取り付けられる。また、台座２３には、運転者Ｇに光センサ３の配設位置を促すとともに、光センサ３が位置決めできるようなケース体３１の形状に対応して突出する立壁部２３ｄが形成されている。

第２の実施の形態によれば、ダッシュボードＣ上などの外光に照らされるような配設位置に車両用補助計器を配設した場合であっても、情報表示器１０の画面の周り（車両前方側の風景）の明るさに応じた表示輝度にて情報を表示することができるため、視認性の優れた車両用表示装置となる。また、第１の実施の形態と同様に、車両用補助計器の配設位置や配設角度を運転者の好みに応じて取り付けることが可能となる。

なお、本発明は、上述した第１，第２の実施の形態における構成に限定されず、上述と同様の効果を満たすものであれば、その構成が異なるものであってもよい。例えば、透過型の液晶表示素子とこれを透過照明する光源を有する情報表示器を用いてもよい。また、光センサは、配線コード１６の届く範囲において、ダッシュボードＣ上やピラーなどの車両部品に取り付けてもよいし、配線コード１６を延長して所望の位置に取り付けることもできる。

本発明の第１の実施の形態における車両に搭載された車両用ヘッドアップディスプレイを示す図。同上実施の形態における表示ユニットＡを一部断面にて示す図。本発明の第２の実施の形態における車両用補助計器を示す図。

符号の説明

１情報表示器（表示器）
１４回路基板
１６配線コード
２保持部材
２３台座（固定部）
２３ｂ取り付け部
２３ｃ調整部
３光センサ
３１ケース体

Claims

回路基板と電気的に接続され情報を発光表示する表示器と、前記表示器と前記回路基板とを収納するとともに車両内の所望の位置に保持する保持部材と、前記保持部材と別体にして配設され前記回路基板と配線コードを介して接続される光センサと、を備えてなることを特徴とする車両用表示装置。
前記回路基板には、前記光センサからの検出信号に基づいて前記表示器の発光輝度を制御する制御回路を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記光センサは、明るさに応じた電気信号を発する光電素子と、前記光電素子に入射する光を制御する光学部材と、前記光電素子と前記光学部材とを保持するケース体と、からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
前記表示器は、前記車両の運転席に対向してフロントガラスまたはフロントガラス手前に設けられた透光性反射部材に、表示するべく情報を表示像として投影するように構成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用表示装置。
前記保持部材には、前記表示器を前記車両における任意の配設位置に保持するための固定部が設けられてなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用表示装置。
前記固定部には、前記配設位置の配設面に対する前記表示器の角度を調整する調整部を設けてなることを特徴とする請求項５に記載の車両用表示装置。