JP2005096664A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示器が発する表示光を反射させる反射部材の角度位置を、車両の利用者毎の視点位置に自動的に合うように調整することができ、利便性を向上させることが可能な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 反射鏡５は回動可能な状態で支持され表示光Ｌを反射させる。ステッピングモータ８は反射鏡５を回動動作させる。記憶手段２２は反射鏡５の回動位置に応じた位置データを利用者毎に記憶可能とする。制御手段２１は利用者を特定するためのキーレスエントリ装置からの識別コードを入力して記憶手段２２から前記識別コードに対応した位置データを読み出し、この読み出された位置データに基づいてステッピングモータ８を動作させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両用表示装置に関するものであり、特に、表示器が発する表示光を反射部材に反射させ、前記反射部材に投影される虚像を視認する車両用表示装置に関するものである。

従来より、表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が車両用表示装置として種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。ヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボードに配設された表示装置が投射する表示光を前記車両のフロントガラスで利用者の方向に反射させ、虚像を表示するものである。
特開平１１−３１００５５号公報

かかるヘッドアップディスプレイ装置には前記発光型表示器を備える表示ユニットが備えられるものであり、この表示ユニットには、蛍光表示管等の表示器と、この表示器が発した表示光を反射させる反射鏡と、この反射鏡を回動させるモータをハウジングに収容したものであり、前記モータの回動軸には歯車が取付けられており、この歯車は前記反射鏡を保持する保持部材に固定されたギア部材に噛み合わされている。

車両の利用者は、押ボタンスイッチを操作することにより、上限位置と下限位置との間の可動範囲（例えば６°）において、前記反射鏡の角度位置を設定し、前記表示光を前記フロントガラスに投射する方向を調整することができる。例えば、前記反射鏡の角度位置を下限位置の近くに設定すれば、視点位置が高い利用者に合わせることができ、前記反射鏡の角度位置を上限位置の近くに設定すれば、視点位置が低い利用者に合わせることができる。

車両内におけるシートの位置，ルームミラーの位置及びサイドミラーの位置等を車両の利用者毎に自動的に合わせるカスタマイズ機能が注目されており、前述したヘッドアップディスプレイ装置においても利用者毎に虚像に対する視点位置を自動的に合わせることが可能で利便性の向上を図ることが可能な車両用表示装置が望まれている。

本発明の前述した問題点に着目し、表示器が発する表示光を反射させる反射部材の角度位置を、車両の利用者毎の視点位置に自動的に合うように調整することができ、利便性を向上させることが可能な車両用表示装置を提供するものである。

本発明は、前述した課題を解決するため、請求項１に記載の車両用表示装置のように、表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示する車両用表示装置であって、回動可能な状態で支持され前記表示光を反射させる反射部材と、前記反射部材を回動動作させる駆動手段と、前記反射部材の回動位置に応じた位置データを利用者毎に記憶可能とした記憶手段と、利用者を特定するための利用者特定手段からの識別情報を入力して前記記憶手段から前記識別情報に対応した位置データを読み出し、この読み出された位置データに基づいて前記駆動手段を動作させる制御手段と、を備えてなるものである。

また、請求項２に記載の車両用表示装置は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記制御手段は、イグニッションスイッチのオフなる車両情報に基づいて前記反射部材を原点位置に戻すように前記駆動手段を動作させる第１の処理動作を実行し、前記第１の処理動作終了後に特定した利用者によって設定された位置に前記反射部材を回動させる第２の処理動作を実行するものである。

また、請求項３に記載の車両用表示装置は、請求項２に記載の車両用表示装置において、前記制御手段は、イグニッションスイッチのオフなる車両情報に基づいて前記反射部材を原点位置に戻すように前記駆動手段を動作させる第１の処理動作を実行し、前記第１の処理動作終了後に特定した利用者によって設定された位置に前記反射部材を回動させる第２の処理動作を実行するものである。

また、請求項４に記載の車両用表示装置は、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記制御手段は、前記利用者特定手段からの識別情報を入力すると、今回入力した識別情報と前回入力した識別情報とが異なる場合で、かつ前記各識別情報に対応する各位置データが異なる場合に、前記識別情報が入力された時点で、現時点の位置から新たな位置に前記反射部材が回動するように前記駆動手段を動作させるものである。

本発明は、表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示する車両用表示装置に関し、表示器が発する表示光を反射させる反射部材の角度位置を、車両の利用者毎の視点位置に自動的に合うように調整することができ、利便性を向上させることが可能となる。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

図１及び図２を用いて車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置の全体構成について説明する。ヘッドアップディスプレイ装置は、車両のフロントガラス１に表示ユニット２から表示光Ｌを投射して虚像Ｖを表示するものである。表示ユニット２は車両のダッシュボードに配設されている。表示ユニット２が投射する表示光Ｌは、フロントガラス１により利用者Ａ，Ｂの方向に反射され、車両の利用者Ａ，Ｂは虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる。

３は液晶表示器（表示器）であり、この液晶表示器３は液晶表示素子及びバックライト手段からなるものである。４は回路基板であり、この回路基板４に液晶表示器３や後述する制御手段等が搭載されている。５は反射鏡（反射部材）であり、この反射鏡５は液晶表示器３が発した表示光Ｌをフロントガラス１に反射させる。反射鏡５は、ポリカーボネート等の樹脂に、アルミニウム等の金属を蒸着させ反射面５ａを形成したものである。反射面５ａは凹面になっており、液晶表示器３からの表示光Ｌを拡大してフロントガラス１に投射することができる。

６は保持部材であり、反射鏡５は保持部材６に両面粘着テープや接着剤等により固定されている。保持部材６には一対の軸部６ａが一体形成されており、この軸部６ａは後述するハウジングに設けられた軸受部に軸支されている。反射鏡５及び保持部材６は揺動可能な状態で支持されており、軸部６ａを中心にして角度移動することが可能となる。また軸部６ａには、後述するステッピングモータの歯車と噛み合うギア部材７が固着されている。

８はステッピングモータ（駆動手段）であり、このステッピングモータ８は、ステッピングモータ８の回転軸８ａに歯車９が装着されている。歯車９は、保持部材６の軸部６ａに固着されるギア部材７に噛み合うことによって、ステッピングモータ８の回転軸８ａの回転を歯車９及びギア部材７に伝達し、その結果、保持部材６と共に反射鏡５が角度移動することになる。

１０は、補助基板であり、この補助基板１０には、ステッピングモータ８が搭載されている。また、補助基板１０には、保持部材６及び反射鏡５の回動動作における原点位置を定めるためのリミットスイッチからなる原点位置検出手段（位置検出手段）１１が電気的に接続されている。また補助基板１０は、図示しない電気コードやＦＰＣ等の接続部材によって回路基板４と電気的に接続されている。

１５はハウジングであり、このハウジング１５には前述した各部材が収容される。ハウジング１５には、遮光壁１５ａが一体に形成され、太陽光等の外光が液晶表示器３に入射し虚像が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。ハウジング１５には表示光Ｌが通過する透光性カバー１５ｂが配設されている。透光性カバー１５ｂは、アクリル等の透光性樹脂からなるものであり、湾曲形状をなしている。

次に、図３を用いて、ヘッドアップディスプレイ装置の表示ユニット２の電気的構成について説明する。

表示ユニット２は、インターフェイス回路２０と、制御手段２１と、記憶手段２２と、液晶表示器３と、ステッピングモータ８と、液晶表示器３及びステッピングモータ８をそれぞれ駆動するための各駆動回路２３，２４とから主に構成されている。

インターフェイス回路２０は、反射鏡５の回動動作における原点位置を定めるためのリミットスイッチからなる原点位置検出手段１１と、反射鏡５を回動動作させることにより虚像Ｖを上下方向に移動させるための操作スイッチ群からなる操作手段２５と、車両の各種情報を得るための多重通信ライン３０とが接続されている。多重信号ライン３０には、例えばＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）３１と、エアコン（エアーコンディショナー）３２と、オーディオ３３と、キーレスエントリ装置（利用者特定手段）３４とが接続されており、表示ユニット２に車両のエンジン回転数，車速及び残燃料等の車両走行情報（ＥＣＵ３１より）や音量や曲名及びＡＭ，ＦＭラジオ受信状態等のオーディオ情報（オーディオ３３から）、外気温度や内気温度等の空調情報（エアコン３２から）を入力することが可能となる。

キーレスエントリ装置３４は、送信機３４ａと受信機３４ｂとを備え、利用者の識別コード（識別情報）を通信信号ライン３０及びインターフェイス回路２０を介して後で詳述する制御手段２１に出力する。尚、キーレスエントリ装置３４は、車両の利用者毎に反射鏡５の回動位置を選定するための利用者特定手段となる。

制御手段２１は、マイクロコンピュータからなるもので、プログラムを実行するためのＣＰＵ、記憶手段２２からの読み出し結果や演算結果等を一時的に記憶するＲＡＭ、液晶表示器３の表示形態及び表示内容が定められたプログラム及びステッピングモータ８を動作させるためのプログラムが記憶されたＲＯＭ等を有する。

記憶手段２２は、ＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等かならり、各種データを書き替え可能な状態にて記憶するものである。記憶手段２２は、使用者を特定するための識別コードに対応する状態にて反射鏡５の位置データ（ステッピングモータにおける角度データ）が記憶されている。

液晶表示器３は、多重通信ライン３０から伝達される各種情報を表示光Ｌとして発し、車両のフロントガラス１に表示光Ｌを反射鏡５を介して投射して虚像Ｖを表示するものである。

ステッピングモータ８は、操作手段２５からの操作信号と、記憶手段２２に記憶されている位置データとに基づいて保持部材６を回動動作させ、反射鏡５の角度調整を行う。

駆動回路２３は、液晶表示器３を駆動させるための専用回路であり、制御手段２１からの指示信号に基づいて液晶表示器３を駆動させる。

駆動回路２４は、ステッピングモータを駆動させるための専用回路であり、制御手段２１からの回動指令に基づいてステッピングモータ８を回動動作させる。

以上の各部によって表示ユニット２が構成されている。次に、図４及び図５を用いて、制御手段２１の制御方法を説明する。

制御手段２１は、システムがオン（ＯＮ）しているか否かの判定を行う（ステップＳ１）。具体的には、キーレスエントリ装置３４の受信部３４ｂから「ドアオープン」なる車両状況を示す指示信号を入力すると、制御手段２１はスリープモードからアクティブモードに移行する。尚、キーレスエントリ装置３４からの指示信号には、利用者（Ａ，Ｂ）の識別コード（識別情報）が付加されている。

制御手段２１は、システムをオンすべきであると判定すると、今回入力される識別コードと記憶手段２２に記憶されている前回入力された識別コードとを比較し、利用者に変更があるか否かを判定する（ステップＳ２）。

制御手段２１は、例えば利用者Ａから利用者Ｂに変更が有ると判定すると、予め利用者Ｂにより登録され記憶手段２２に記憶されている位置データに基づく視点位置に虚像Ｖを表示させるため、ステッピングモータ８を動作させることで反射鏡５を利用者Ａの位置から利用者Ｂの位置へ回動させる（ステップＳ３，図５の１））。具体的には、利用者Ａが車両のマスターキーを用いて車両に乗り込む場合と、利用者Ｂがスペアーキーを用いて車両に乗り込む場合とで識別コードを異ならせることができるため判定可能となるものである。

次に、制御手段２１は、ステッピングモータ８の移動動作の完了及びイグニッションスイッチのオンを待って（ステップＳ４，Ｓ５）、液晶表示器３に車両情報，オーディオ情報及び空調情報等を表示する通常表示動作を行わせる（ステップＳ６）。尚、イグニッションスイッチのオンとは、イグニッションスイッチのオフ（ＯＦＦ）状態からアクセサリー電源のオン状態への移行、またはイグニッションスイッチのオフ状態からエンジンのオン状態への移行の何れであっても良い。

制御手段２１は、次ステップにおいて、イグニッションスイッチがオフであるか否かの判定を行う（ステップＳ７）。具体的には、ＥＣＵ３１からイグニッションスイッチがオフ（エンジンのオン状態からアクセサリー電源のオンなる位置に移行）した車両状態を示す指示信号を入力すると、制御手段２１は、前述の通常表示動作を終了する（ステップＳ８）。

次に、制御手段２１は、システムがオフであるか否かを判定する（ステップＳ９）。この判定は、例えばイグニッションスイッチがアクセサリー電源のオンなる位置で、オーディオ３３がオン状態のように多重通信ラインがアクティブの場合では、システムの状況としてはオンの状態となる。

制御手段２１は、ステップＳ９においてシステムがオフであると判定すると、利用者Ｂにおける現時点の位置データを記憶手段２２に記憶し（利用者Ｂが操作手段２５を用いて位置データを変更した場合には、その変更した位置データを記憶手段２２に記憶することになる）、そして、反射鏡５（ステッピングモータ８）を位置検出手段１１が配設される原点位置に戻す処理（第１の処理動作）を実行し（ステップＳ１０，図５の２））、その後、イグニッションスイッチがオフされた時点で記憶手段２２に記憶した利用者Ｂの位置データに基づいてステッピングモータ８を動作させ、利用者Ｂが設定した視点位置になるように反射鏡５を移動（第２の処理動作）させる（ステップＳ１１，図５の３））。

尚、前述のステップＳ９，Ｓ１０における処理動作は、悪路走行や突発的な強い振動が車両から伝達されるような場合に、反射鏡５の利用者（Ａ，Ｂ）に基づく位置データにずれが生じてしまうことがあるが、このような場合であってもイグニッションスイッチがオフする毎に反射鏡５を原点位置に戻す処理を実行し、再びその時点の利用者によって設定された位置に反射鏡５を復帰させる補正処理を実行するため、利用者によって設定された正確な位置に反射鏡５を位置させることができる。

制御手段２１は、反射鏡５が移動完了であるか否かを判定し（ステップＳ１２）、移動完了であると判定すると、ステップＳ１に戻りシステムのオンの有無を検出することになる。

制御手段２１は、ステップＳ２において使用者に変更が無いと判定した場合には、ステップＳ１３に進む。制御手段２１は、ステップＳ１３において、イグニッションスイッチがオンで有るか否か判定し、イグニッションスイッチがオンであると判定すると、ステップＳ５に進み通常表示動作を開始する。

また、イグニッションスイッチがオフであると判定すると、次ステップの判定であるシステムがオフで有るかを判定する（ステップＳ１４）。制御手段２１はステップＳ１４において、システムがオフであると判定すると、ステップＳ１に戻りシステムオンの有無を検出し、システムがオフでないと判定すると、ステップＳ２に戻ることになる。尚、ステップＳ２においては、利用者の特定を行うとともに、利用者毎の位置データの変更も受け付けるものであり、具体的には、操作手段２５を用いての位置データの変更を行うことができる。また、ステップＳ４におけるシステムオフの判定においては、ステップＳ９と同等である。

前述の処理フローで特徴となる点は、利用者を特定するためのキーレスエントリ装置３４からの識別コードを入力して記憶手段２２から前記識別コードに対応した位置データを読み出し、この読み出された位置データに基づいてステッピングモータ８を動作させること、またリセット処置動作をイグニッションスイッチのオフ後に実行すること、またシステムのオン後に利用者に変更が有りと判定した場合には、イグニッションスイッチのオン，オフ状態に関係なく、特定した利用者によって設定された位置データに基づいて反射鏡５を回動動作させることにある。

かかる車両用表示装置は、液晶表示表示器３が発した表示光Ｌを反射させて虚像Ｖを表示するものに関し、回動可能な状態で支持され表示光Ｌを反射させる反射鏡５と、反射鏡５を回動動作させる駆動手段であるステッピングモータ８と、反射鏡５の回動位置に応じた位置データを利用者毎に記憶可能とした記憶手段２２と、利用者を特定するためのキーレスエントリ装置３４からの識別コードを入力して記憶手段２２から前記識別コードに対応した位置データを読み出し、この読み出された位置データに基づいてステッピングモータ８を動作させる制御手段２１と、を備えてなるものであり、利用者が車両を利用する毎に、視点位置を合わせるといった煩わしい位置合わせ作業を廃止し、利用者毎の視点位置を自動的に合わせることができることから、車両用表示装置としての利便性を高めることが可能となる。

また、制御手段２１は、イグニッションスイッチのオフなる車両情報に基づいて反射鏡５を原点位置に戻すようにステッピングモータ８を動作させる処理を行い、前記処理終了後にキーレスエントリ装置３４を介して特定した利用者によって設定された位置に反射鏡５を回動させる処理を行う補正処理を実行するものであり、悪路走行や突発的な強い振動が車両から伝達されるような場合に、反射鏡５の利用者（Ａ，Ｂ）に基づく位置データにずれが生じてしまうことがあるが、このような場合であってもイグニッションスイッチがオフする毎に前記補正処理を実行するため、利用者に基づく正確な位置に反射鏡５を準備することができる。

前述の補正処理にあっては、イグニッションスイッチのオフ時に行われるものであるが、例えばイグニッションスイッチのオン時に前記補正処理を行うと反射鏡５の移動（虚像Ｖの移動）に時間を要し、車両の利用者が替わった際に違和感を感じてしまうからである。

また、原点位置を定めるための位置検出手段１１を備えてなることから、機械的に反射鏡５の原点を定めることが可能となることから、プログラム処理を簡素化することができる。

また、制御手段２１は、キーレスエントリ装置３４からの識別コードを入力すると、今回入力した識別コードと前回入力した識別コードとが異なる場合で、かつ前記各識別コードに対応する前記各作動位置が異なる場合に、識別コードが入力された時点で、現時点の作動位置から新たな作動位置に反射鏡５が回動するようにステッピングモータ８を動作させるものであり、システムのオン時に利用者が異なると判定した場合に、反射鏡５を現時点の位置から新たな位置へと移動するだけで良く、反射鏡５の回動範囲が狭くなることから、利用者毎の正確な視点位置を短時間で合わせることが可能となり、利用者が通常表示動作を視認するまでに時間を要するといったような違和感を与えることを防止できる。

尚、本発明の実施形態では、利用者特定手段としてキーレスエントリ装置３４を例に挙げたが、本発明における利用者特定手段としては、例えば、リモコン操作を不要としたスマートエントリ装置、盗難防止のためのイモビライザー装置等の利用者識別コードを利用するもの、更には指紋照合等の個人認証装置を使用できることは言うまでもない。また、操作スイッチによる所定入力によって利用者を特定するものであっても良い。

また、本発明の実施形態の制御手段は、多重通信ライン３０を介してイグニッションスイッチのオン／オフの状態を検出するものであったが、本発明にあっては前記イグニションスイッチのオン／オフを検出する検出回路を備え、この検出手段によりイグニッションスイッチのオン／オフの状態を検出するものであっても良い。

また、本発明の実施形態では、表示光Ｌを車両のフロントガラス１で利用者の方向に反射させ、虚像Ｖを表示する車両用表示装置を例に挙げて説明したが、利用者の方向へ表示光Ｌを反射させるフロントガラス１とは別の投影部材を用いた車両用表示装置に本発明を適用するものであっても良い。

本発明の実施形態の車両用表示装置を示す概略図。 同上実施形態の表示ユニットを示す要部断面図。 同上実施形態の表示ユニットの電気的構成を示すブロック図。 同上実施形態の制御手段の制御方法を示す図。 同上実施形態の制御方法の反射部材の回動を示す図。

符号の説明

１ フロントガラス
２ 表示ユニット
３ 液晶表示器（表示器）
５ 反射鏡（反射部材）
８ ステッピングモータ（駆動手段）
１１ 原点位置検出手段（位置検出手段）
２１ 制御手段
２２ 記憶手段
３４ キーレスエントリ装置（利用者特定手段）
３４ａ 送信機
３４ｂ 受信機
Ｌ 表示光
Ｖ 虚像

Claims (4)

1. 表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示する車両用表示装置であって、
   回動可能な状態で支持され前記表示光を反射させる反射部材と、
   前記反射部材を回動動作させる駆動手段と、
   前記反射部材の回動位置に応じた位置データを利用者毎に記憶可能とした記憶手段と、
   利用者を特定するための利用者特定手段からの識別情報を入力して前記記憶手段から前記識別情報に対応した位置データを読み出し、この読み出された位置データに基づいて前記駆動手段を動作させる制御手段と、
   を備えてなることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記制御手段は、イグニッションスイッチのオフなる車両情報に基づいて前記反射部材を原点位置に戻すように前記駆動手段を動作させる第１の処理動作を実行し、前記第１の処理動作終了後に特定した利用者によって設定された位置に前記反射部材を回動させる第２の処理動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記原点位置を定めるための位置検出手段を備えてなることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記制御手段は、前記利用者特定手段からの識別情報を入力すると、今回入力した識別情報と前回入力した識別情報とが異なる場合で、かつ前記各識別情報に対応する各位置データが異なる場合に、前記識別情報が入力された時点で、現時点の位置から新たな位置に前記反射部材が回動するように前記駆動手段を動作させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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