JP2005075230A - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の出射面にゴミが付着した場合であってもこれを容易に除去することのできる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】インスト７の内部に収納され、車両に関する情報をフロントガラス６に投影することにより、各種の車両情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、表示対象となる画像情報を出力する表示装置４と、表示装置４の上部開口部を開閉操作するシャッター１と、表示装置４に付着したゴミを除去するクリーナ５と、クリーナ５により除去されたゴミを確保するゴミ箱２，３とを備えてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に係り、特に付着したゴミを容易に取り除く技術に関する。

車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置として、例えば、特開平８−２３８９５６号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。上記の特許文献１では、ヘッドアップディスプレイに関し、ヘッドアップディスプレイの防塵カバーとして機能する透過型収差補正ホログラム基板を、ヘッドアップディスプレイユニットのケース開口部に配設することにより、内部への塵埃の進入を防止し、且つ、部品点数の削減、省スペース化を図っている。
特開平８−２３８９５６号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、ヘッドアップディスプレイの防塵カバーとして機能する構成となっているため、ヘッドアップディスプレイユニット内部へのゴミの進入を防ぐことはできるけれども、透明カバーに付着したゴミ自体を取り除くことはできない。従って、透明カバーにゴミが付着した場合には、このゴミの影が投影されてしまい、鮮明な表示画像を得ることができないという問題点があった。

この発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、画像の出射面にゴミが付着した場合であってもこれを容易に除去することのできる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、インストルメントパネル内部に収納され、車両に関する情報をフロントウインドウパネルに投影することにより、各種の車両情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、表示対象となる画像情報を出力する表示手段と、前記表示手段の上方に設けられて出力された画像情報をフロントウインドウパネルに投影するための上部開口部を開閉操作する保護手段と、前記表示手段に付着した異物を除去する清掃手段と、前記清掃手段により除去された異物を確保する異物確保手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置では、表示装置の表面に付着したゴミを容易に取り除くことができるので、常に鮮明な表示画像を提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置が車両のインスト（インストルメントパネル）に搭載されている様子を示す断面図、図２は、この車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置は、インスト７の内部に搭載され、フロントガラス６（フロントウインドウパネル）の車室側の面に、車両に関する種々の情報を表示するものであり、表示対象となる画像データを出力する表示装置（表示手段）４と、フロントガラス６への表示、非表示を切り換えるためのシャッター（保護手段）１を有している。

シャッター１は、平板の長方形状をなし、車両の前後方向にスライド移動が可能であり、表示装置４の上方に設けられた上部開口部を開閉する。即ち、表示装置４の上部を開放する場合には、シャッター１は、シャッター収納部１ａ内に収納され、表示装置４の上部を閉鎖する場合には、シャッター１はシャッター収納部１ａ内から前方にスライド移動して、表示装置４の上部を覆設する。

表示装置４は、車両に搭載されるカメラ等にて撮影された画像や車速等の車両情報を、画像データとして出力し、この画像データを上部開口部を通してフロントガラス６に投影する。

この表示装置４としては、車両の形状に応じて種々のものが存在し、液晶ディスプレイをそのまま使用するもの、或いは反射鏡を用いて光を反射させて画像をフロントガラス６に投影するもの等が挙げられる。液晶ディスプレイをそのまま使用する場合には、表示装置４はこの液晶ディスプレイそのもののことであり、反射鏡を用いて光を反射させる構成のものでは、内部にゴミが入り込むことを防止する目的で設けられる透明カバーを指すものとする。

表示装置４の、車両前方側には、表示装置４の上面よりも下側に窪んだ位置にゴミ箱（異物確保手段）３が設置されている。また、表示装置４の車両後方側にも同様に、表示装置４の上面よりも下側に窪んだ位置に、ゴミ箱（異物確保手段）２が設置されている。これらの各ゴミ箱２，３は、図２に示した取っ手１４を掴むことにより、着脱可能に取り付けられている。

シャッター１の下面の、スライド方向の先端部近傍には、スライド方向に対して直交する方向に向けてクリーナ（清掃手段）５が、着脱可能に取り付けられている。図３は、クリーナ５及びシャッター１のクリーナ取り付け部位の詳細な構成を示す斜視図であり、同図に示すように、シャッター１の下面側には、該シャッター１のスライド方向とは直交する方向に向かう凸部（第２の嵌合部）１２が形成されている。

また、クリーナ５は、下部にブラシ５ａが形成され、上面には、シャッター１に形成された凸部１２と嵌合可能な凹部（第１の嵌合部）１０が形成されている。従って、ブラシ５の凹部１０を、シャッター１の凸部１２に嵌合させることにより、クリーナ５をシャッター１に取り付けることができ、また、クリーナ５を抜き取ることにより、該クリーナ５をシャッター１から取り外すことができる。なお、凸部１２と凹部１０は、それぞれが逆であっても良い。

更に、図１，図２に示すように、シャッター収納部１ａのシャッター１出入り口付近には、表示装置４の上面と略同一となる高さとなるようにクリーナ収納部８が形成されている。これにより、シャッター１がシャッター収納部１ａ内に収納された状態（シャッター１が全開状態）において、クリーナ５がクリーナ収納部８に配置されることになる。なお、図２に示す符号９は、表示装置４の上面に付着したゴミである。

次に、上述のように構成された本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の、動作について説明する。いま、図２に示したように、シャッター１が全閉状態にあり、また、表示装置４の上面にゴミ９が付着している状態で、ヘッドアップディスプレイ装置を使用するべく、シャッター１を開方向へ移動させると、シャッター１は徐々にシャッター収納部１ａ（図１参照）内に収納される。

この際、シャッター１の下面側に取り付けられたクリーナ５のブラシ５ａが、表示装置４の上面を清掃するので、表示装置４に付着したゴミ９は、ブラシ５ａによりゴミ箱２の方向へ掃き出され、図４に示すように、該ゴミ箱２内に落とされる。その後、クリーナ５がクリーナ収納部８に達したところで、シャッター１が全開状態となる。

従って、表示装置４の上面は、ブラシ５ａにより清掃された状態となり、該表示装置４より出力される画像データは、ゴミの影響を受けることなく、鮮明にフロントガラス６に投影されることになる。

その後、表示装置４によるフロントガラス６への画像の投影を終了させる場合には、図４に示した全開状態から、シャッター１を前方へスライド移動させる。すると、今度は表示装置４の上面に付着しているゴミ９は、ブラシ５ａにより、前方側へ掃き出され、図５に示すように、前側のゴミ箱３内に落とされる。そして、クリーナ５がゴミ箱３の上部に達したところで、シャッター１が全閉状態となる。そして、表示装置４の上部開口部が閉鎖され、内部へのゴミの進入、或いは直射日光の照射が遮断される。

このようにして、本実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置では、シャッター１が開動作、或いは閉動作する際に、該シャッター１の下部に設けられたクリーナ５により、表示装置４の上面が清掃されるので、表示装置４の上面に付着したゴミ９を確実に除去することができ、常に清浄な状態で画像を投影することができる。即ち、保護手段の開閉動作に応じて表示装置に付着したゴミを除去することができるので、ゴミの影がフロントガラスに映し出されるといったトラブルの発生を回避することができる。
また、上述したように、クリーナ５は、シャッター１に対して着脱可能に設けられるので、クリーナ５のブラシ５ａが消耗した場合、或いは汚れた場合には、簡単に取り外すことができ、メンテナンス作業を容易に行うことができる。即ち、清掃手段に設けられる第１の嵌合部と、保護手段に設けられる第２の嵌合部により、清掃手段と保護手段を着脱可能とすることができるので、取り換え作業が容易である。

更に、表示装置４の前側、後側の双方にそれぞれゴミ箱３，２を設ける構成としたので、シャッター１が閉方向に移動するとき、及び開方向に移動するときの双方にて掃き出されたゴミを確実に確保することができる。即ち、保護手段を開方向に動作させたときに掃き出した異物、及び保護手段を閉方向に動作させたときに掃き出された異物をそれぞれ異物確保手段に確保することができる。

また、２つのゴミ箱２，３は、取っ手１４を掴むことにより、容易に取り外すことができる。即ち、シャッター１を全開状態とすると、前述したように、クリーナ５はクリーナ収納部８の部分に位置するので、この状態でゴミ箱２，３を取り外すことができ、内部に確保されたゴミを容易に捨てることができる。即ち、異物確保手段に確保された異物を簡単な作業で捨てることができる。

更に、フロントガラス６への画像表示中に、画像表示部４の上面にゴミ９が付着した場合には、一旦画像表示を中断し、シャッター１の開閉操作を行うことにより、ゴミ９を取り払うことができる。

また、上述した例では、クリーナ５にブラシ５ａを取り付けて表示装置４の上面に付着したゴミ９を清掃する例について述べたが、表示装置４の上面にゴミがこびりつき難い材質である場合には、ブラシ５ａの代わりに、ハタキ状のものを取り付けることにより、ゴミ９を取り払うようにすることも可能である。即ち、表示手段の状態に応じて、適切な清掃手段とすることができ、異物を確実に取り除くことができる。

なお、異物確保手段は、ゴミ箱に限らず、ダストシュートのように開口部のみがあり、フロア等に異物を落とすものでも、また、異物を吸着するものであっても良い。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置が車両のインスト７の内部に搭載されている様子を示す断面図、図７は、この車両用ヘッドアップディスプレイ装置の構成を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置は、前述した第１の実施形態と同様に、インスト７の内部に搭載され、フロントガラス６に、表示対象となる画像データを出力する表示装置４と、フロントガラス６への画像の表示、非表示を切り換えるためのシャッター１を有している。

シャッター１は、インスト７内に設けられたシャッター収納部１ａ内に収納可能であり、表示装置４による画像表示が行われるときには、シャッター１はこのシャッター収納部１ａ内に収納される。また、シャッター１の下側には、中央部が表示装置４の表示面よりも大きく開口されたクリーナフレーム１３が設けられ、該クリーナフレーム１３は、シャッター１と独立して、電動操作によりスライド移動可能とされ、且つ、フレーム収納部１３ａ内に収納可能とされている。

また、クリーナフレーム１３の前側の端部近傍には、該クリーナフレーム１３のスライド方向と直交する方向に向けたクリーナ５が設けられており、該クリーナ５は、前述した第１の実施形態と同様に、クリーナフレーム１３に対して着脱可能に取り付けられている。また、図３に示した如くのブラシ５ａを備えている。

インスト７の内部設けられた表示装置４の前端側、及び後端側には、第１の実施形態と同様に、それぞれゴミ箱３，２が設けられ、これらのゴミ箱３，２は、取っ手１４を掴むことにより着脱することができる。

更に、フレーム収納部１３ａの下方の、ゴミ箱２よりも後方となる部位には、不使用時にクリーナ５を収納するクリーナ収納部８が設けられている。

次に、上述のように構成された第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の動作について、図７，図８を参照しながら説明する。図７は、シャッター１が開放された状態で、且つ表示装置４の上面にゴミ９が付着している様子を示している。

この状態で、シャッター１と独立して動作するクリーナフレーム１３を、車両前方側にスライド移動させる。すると、クリーナフレーム１３に取り付けられたブラシ５により、ゴミ９が掃き出され、図８に示すように、ゴミ箱３内部に落とされる。従って、表示装置４の上面に付着したゴミ９を簡単な操作で取り払うことができる。

このようにして、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置では、シャッター１と独立して動作可能なクリーナフレーム１３を設け、該クリーナフレーム１３にクリーナ５を取り付ける構成としたので、車両の乗員は、必要なときにクリーナフレーム１３を駆動させて、ゴミ９を掃き出すことができる。即ち、フロントガラスに表示される画像が鮮明でないと判断された場合に、車両の利用者によって適宜清掃用フレームを動作させることにより、表示手段に付着した異物を除去することができる。

また、上述した第１の実施形態と同様に、クリーナフレーム１３がフレーム収納部１３ａ内に収納されているときには、クリーナ５はクリーナ収納部８の部位に位置するので、ゴミ箱２，３の着脱を容易に行うことができる。

更に、クリーナフレーム１３は、中央部が大きく開口されているので、クリーナフレーム１３のクリーナ５が前側のゴミ箱３の上部位置に達した場合でも、表示装置４より出力される画像のフロントガラス６への投影を遮ることはなく、円滑な画像表示を行うことができる。

また、クリーナフレーム１３の動作を、本システムの電源投入と連動させることにより、本システムが作動したとき、或いは作動を終了したときに、自動的にクリーナ５による清掃を行うようにすることも可能である。

以上、本発明のヘッドアップディスプレイ装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

例えば、上述した実施形態では、シャッター１を表示装置４の後方側に設けられたシャッター収納部１ａ内に収納する例について説明したが、シャッター収納部１ａを表示装置４の前方側に設ける構成とすることも可能である。また、シャッター１のスライド方向は前後方向に限定されるものではなく、左右方向とすることも可能である。

ヘッドアップディスプレイ装置の画像の鮮明度を向上させる点で極めて有用である。

本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す断面図である。 第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す斜視図である。 クリーナの取り付け状態を示す説明図である。 第１の実施形態に係り、シャッターが全開状態となったときの様子を示す斜視図である。 第１の実施形態に係り、シャッターが全閉状態となったときの様子を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す断面図である。 第２の実施形態に係り、クリーナフレームが収納されている状態を示す説明図である。 第２の実施形態に係り、クリーナフレームが最前部までスライド移動した状態を示す説明図である。

符号の説明

１ シャッター（保護手段）
１ａ シャッター収納部
２ ゴミ箱（異物確保手段）
３ ゴミ箱（異物確保手段）
４ 表示装置（表示手段）
５ クリーナ（清掃手段）
５ａ ブラシ
６ フロントガラス
７ インスト（インストルメントパネル）
８ クリーナ収納部
９ ゴミ
１０ 凹部（第１の嵌合部）
１２ 凸部（第２の嵌合部）
１３ クリーナフレーム（清掃用フレーム）
１３ａ フレーム収納部
１４ 取っ手

Claims (8)

1. インストルメントパネル内部に収納され、車両に関する情報をフロントウインドウパネルに投影することにより、各種の車両情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   表示対象となる画像情報を出力する表示手段と、
   前記表示手段の上方に設けられて、出力された画像情報をフロントウインドウパネルに投影するための上部開口部を開閉操作する保護手段と、
   前記表示手段に付着した異物を除去する清掃手段と、
   前記清掃手段により除去された異物を確保する異物確保手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記清掃手段は、前記保護手段の開閉動作と連動して動作することを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
3. 請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記清掃手段は、第１の嵌合部を有し、前記保護手段は、前記第１の嵌合部と嵌合可能な第２の嵌合部を有し、
   前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部との嵌合、離脱により、前記清掃手段と前記保護手段とを着脱可能とすることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記保護手段は、前記表示手段による画像表示時に開となり、非表示時に閉となるシャッターであることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記保護手段と前記表示手段との間に配置され、中央に前記表示手段の表示面よりも大きい開口部を有し、且つ前記保護手段とは独立に前記表示手段の上側を電動でスライド移動する清掃用フレームを備え、
   前記清掃手段は、前記清掃用フレームの、前記表示手段と対向する面に取り付けられることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記異物確保手段は、前記清掃手段の移動方向に向けた、前記表示手段の前側、後側の双方に設けられることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記異物確保手段は、取り外し可能に設けられたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
8. 請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記清掃手段は、ブラシ、またはハタキのうちのいずれか一方であることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。

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