JP2009269490A - 車両状態表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】帯状の細長い表示面を用いて車両状態を表示する車両状態表示装置において、装置全体の体積を低減する
【解決手段】車両用表示装置は、可視光のレーザ光Ｌ１を照射するレーザダイオード２と、レーザ光Ｌ１をウィンドシールドＷＳに設けられた表示領域ＤＲ１に向けて走査するスキャナ３を備える（図（ａ）参照）。表示領域ＤＲ１は、図（ｂ）に示すように、横長の矩形がウィンドシールドＷＳ上に描画されて矩形内部にレーザ光Ｌ１が照射されるレーザ照射領域ＩＲ１と、目盛と目盛に対応する数字がウィンドシールドＷＳ上に描画された目盛表示領域ＳＲ１とから構成されている。また、表示領域ＤＲ１の右半分ＨＲ１はエンジン回転数を表示する領域であり、左半分ＨＬ１が車速を表示する領域である。車両用表示装置は、レーザ光Ｌ１をレーザ照射領域ＩＲ１に向けて走査することにより、車速とエンジン回転数を同時に示す帯状画像を表示する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載されて、搭載された車両の状態を表示する車両状態表示装置に関する。

車両には、車両の走行速度およびエンジン回転数などの車両状態量を運転者に表示するための車両用表示装置が設けられている。この車両用表示装置には、一般に、検出した車両状態量に応じて指針を回転させる回転式アナログ計器、または、検出した車両状態量に対応した数字を表示するデジタル計器が用いられている。

回転式アナログ計器は、デジタル計器と比較して、時々刻々変化する車両状態量の変化量が認識し易いという利点がある。しかし回転式アナログ計器は、指針を回転させるために大きな表示面を必要とする。

そこで、平行移動する指示部材の近傍にこの指示部材を反射する反射部を用いて、平行移動する指示部材を帯状の表示スペースに投影することで、投影された指示部材を表示スペース上において回転指示で表示する表示装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。これにより、表示面として帯状の細長いスペースしかとれない場合でも、視認性に優れた回転指示で表示することができる。
特開平７−１０８８５５号公報

しかし、特許文献１に記載の技術では、指示部材を平行移動させるための回転機構や、指示部材を表示スペース上に投影するための蛍光灯を用いるために、表示装置全体の体積が非常に大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、帯状の細長い表示面を用いて車両状態を表示する車両状態表示装置において、装置全体の体積を低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車両状態表示装置では、可視光レーザを照射する可視光レーザ照射手段と、可視光レーザ照射手段により照射された可視光レーザを反射する反射鏡を有し、予め設定された所定回転軸を中心に反射鏡を揺動させることにより、所定回転軸の回転方向により決定される所定走査方向に沿って可視光レーザを走査するレーザ走査手段とを備える。また車両状態量情報取得手段が、車両の状態のうち量で表すことができる状態を量指示車両状態として、量指示車両状態を示す情報である車両状態量情報を取得する。そして表示制御手段が、車両状態量情報取得手段により取得された車両状態量情報が示す量指示車両状態の量に応じた長さを有し、且つ所定走査方向に沿って延びる帯状の第１帯状画像を表示するように、可視光レーザ照射手段による可視光レーザの照射のタイミング、およびレーザ走査手段による可視光レーザの走査範囲の少なくとも一方を制御する。

このように構成された請求項１に記載の車両状態表示装置によれば、可視光レーザ照射手段から可視光レーザを反射鏡の一点に向けて照射すればよく、広い範囲にわたってレーザ光を照射する必要がない。このため、表示スペース全体にわたって光を照射するための蛍光灯を備えた特許文献１に記載の表示装置と比較して、光を照射するための装置を小型化することができる。

さらに、請求項１に記載の車両状態表示装置によれば、第１帯状画像を表示するための回転機構として、単に所定回転軸を中心に反射鏡を揺動させるものを備えればよい。このため、指示部材を平行移動させるための回転機構を備えた特許文献１に記載の表示装置と比較して、回転機構を小型化することができる。

以上より、請求項１に記載の車両状態表示装置は、特許文献１に記載の表示装置と比較して、装置全体の体積を低減することができる。
また請求項１に記載の車両状態表示装置によれば、可視光レーザを照射することにより第１帯状画像を表示するため、ウィンドシールドやダッシュボードなど車両内の任意の場所に第１帯状画像を投影することができる。

また請求項１に記載の車両状態表示装置によれば、所定走査方向に沿って延びる第１帯状画像の長さにより車両状態量を識別可能である。このため車両の運転者は、１本線の細い指針を用いて車両状態量を指示する場合と比較して、周辺視であっても車両状態量を把握し易くなる。

また請求項１に記載の車両状態表示装置では、所定走査方向に沿って延びる帯状の画像（第１帯状画像）を表示する。このため、ウィンドシールドに第１帯状画像を表示する場合において、所定走査方向をウィンドシールドの水平方向に設定し、さらにウィンドシールドの下部に第１帯状画像を投影することにより、車両の運転者の前方視界を妨げずに、車両状態を表示することができる。

また請求項１に記載の車両状態表示装置では、請求項２に記載のように、車両状態量情報取得手段は、少なくとも２つの量指示車両状態についての車両状態量情報を取得し、表示制御手段は、第１帯状画像として、車両状態量情報取得手段により取得された２つの量指示車両状態についてそれぞれ、車両状態量情報が示す量指示車両状態の量に応じた長さを有し、且つ所定走査方向に沿って延びる帯状の第２帯状画像と第３帯状画像を表示するようにしてもよい。

このように構成された請求項２に記載の車両状態表示装置によれば、第２帯状画像と第３帯状画像によって、２つの量指示車両状態を同時に表示することができる。
ここで、表示制御手段が、第２帯状画像と第３帯状画像とが端部で連結されて、所定走査方向に沿って延びる１本の帯状の第４帯状画像となるように、第２帯状画像および第３帯状画像を表示する場合には、第２帯状画像および第３帯状画像の所定走査方向に沿った長さに応じて、第４帯状画像における所定走査方向に沿った中心部の位置が変動する。

このため、レーザ走査手段による走査が可能な走査範囲の中心となる走査角を走査角中心として、この走査角中心を起点として所定回転軸を中心にして時計回りに走査する走査角範囲と、走査角中心を起点として反時計周りに走査する走査角範囲とが等しいレーザ走査手段を用いる場合には、連続して可視光レーザを照射させるとともにレーザ走査手段の走査範囲を可変させる方法で、第４帯状画像を表示することができない。

そこで請求項２に記載の車両状態表示装置では、請求項３に記載のように、レーザ走査手段による走査が可能な走査範囲の中心となる走査角を走査角中心として、走査角中心の向きになっているときの反射鏡の向きである走査中心向きを、所定回転軸の回転方向に沿って移動させる走査角中心移動手段を備え、走査角中心移動制御手段が、走査角中心の向きになっているときの反射鏡で反射した可視光レーザが第４帯状画像における所定走査方向に沿った中心部に到達するように、走査角中心移動手段に走査中心向きを移動させるようにするとよい。

このように構成された請求項３に記載の車両状態表示装置によれば、走査角中心の向きになっているときの反射鏡で反射した可視光レーザが第４帯状画像における所定走査方向に沿った中心部に到達するため、第４帯状画像の中心部を挟んで一方側を描画するための走査範囲と、他方側を描画するための走査範囲とが等しくなる。このため、レーザ走査手段に連続して可視光レーザを照射させるとともにレーザ走査手段の走査範囲を可変させることにより帯状画像を表示する場合であっても、第２帯状画像および第３帯状画像の長さに応じて長さが変化する第４帯状画像を表示することができる。

また車両のメータパネルには、一般に車速とエンジン回転数が表示されているので、請求項２または請求項３に記載の車両状態表示装置では、請求項４に記載のように、２つの量指示車両状態は、当該車両状態表示装置が搭載された車両の走行速度とエンジン回転数であるようにするとよい。

また請求項１〜請求項４の何れかに記載の車両状態表示装置では、請求項５に記載のように、レーザ走査手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用して製造された光走査装置であるようにするとよい。このように構成された車両状態表示装置によれば、レーザ走査手段をさらに小型化することができるため、装置全体の体積をさらに低減することができる。

また請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両状態表示装置では、請求項６に記載のように、表示制御手段は、レーザ走査手段により可視光レーザを走査する走査角の範囲が大きくなるほど、可視光レーザ照射手段により照射される可視光レーザの出力を大きくするようにするとよい。このように構成された車両状態表示装置によれば、走査角の範囲が大きくなるにつれて第１帯状画像の表示輝度が低下するのを抑制することができる
また請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両状態表示装置では、請求項７に記載のように、レーザ走査手段により走査された可視光レーザを拡散して、当該車両状態表示装置が搭載された車両のウィンドシールドに向けて照射する拡散手段を備え、ウィンドシールドは、第１帯状画像が表示される領域に隣接した領域に、第１帯状画像の長さと量指示車両状態の量との間の対応関係を示すための文字および目盛をハーフミラーで形成した第１文字表示領域を備えるようにしてもよい。

このように構成された車両状態表示装置では、車両外からウィンドシールドに向けて入射する光は、ハーフミラーを透過して車内に入射する。このため、第１文字表示領域にレーザ光が照射されていない場合には、第１文字表示領域の文字および目盛は、運転者に視認されず、運転者の視界を妨げることを抑制する。一方、拡散手段により拡散された可視光レーザが第１文字表示領域に照射されると、ハーフミラーに照射された可視光レーザはハーフミラーで反射する。このため、第１文字表示領域の文字および目盛が表示される。つまり、第１帯状画像を表示するときに第１文字表示領域の文字および目盛を表示させることができる。なお図１７（ａ）に示すように、可視光レーザを拡散手段で拡散することなく第１文字表示領域のハーフミラーに照射する場合には、第１文字表示領域の端部近傍に向けて走査手段ＳＣにより走査されてその後にハーフミラーＨＭで反射された可視光レーザＲＬ１は、第１文字表示領域に対向して位置する運転者ＤＲに対して遠ざかる方向に進む。このため、運転者ＤＲは第１文字表示領域の端部近傍の文字および目盛を視認することができない。

一方、可視光レーザを拡散手段で拡散した後に第１文字表示領域のハーフミラーに照射する場合には、図１７（ｂ）に示すように、第１文字表示領域の端部近傍に向けて走査手段ＳＣにより走査された可視光レーザが拡散手段ＤＦで拡散されることにより様々な方向に散乱されるために、ハーフミラーＨＭで反射された可視光レーザの一部が運転者ＤＲに届く（可視光レーザＲＬ２を参照）。このため、運転者ＤＲは第１文字表示領域の端部近傍の文字および目盛を視認することができる。

また請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両状態表示装置では、請求項８に記載のように、レーザ走査手段は、当該車両状態表示装置が搭載された車両のウィンドシールドに向けて可視光レーザを走査し、ウィンドシールドは、第１帯状画像が表示される領域に隣接した領域に、第１帯状画像の長さと量指示車両状態の量との間の対応関係を示すための文字および目盛を、紫外光が照射されることによりその後に照射された可視光の色に着色される透明なフォトクロミック材料で形成した第２文字表示領域を備え、第２文字表示領域に向けて紫外光を照射する紫外光照射手段と、第２文字表示領域に向けて可視光を照射する可視光照射手段とを備えるようにしてもよい。

このように構成された車両状態表示装置では、フォトクロミック材料が透明であるので、紫外光および可視光が第２文字表示領域に照射されていない場合には、第２文字表示領域の文字および目盛は、運転者に視認されず、運転者の視界を妨げることを抑制する。一方、紫外光照射手段が第２文字表示領域に向けて紫外光を照射し、その後に可視光照射手段が第２文字表示領域に向けて可視光を照射することにより、第２文字表示領域の文字および目盛が表示される。つまり、第１帯状画像を表示するときに第２文字表示領域の文字および目盛を表示させることができる。

なお、紫外光および可視光を照射してフォトクロミック材料を着色すると、その後、時間が経過するにつれて徐々に、フォトクロミック材料に着色された色が消えていく。このため、フォトクロミック材料の色が消える前に再度、紫外光および可視光を第２文字表示領域に向けて照射する必要がある。そして、第１帯状画像を表示するときにもレーザ走査手段を用いているので、紫外光および可視光を第２文字表示領域向けて照射するためにレーザ走査手段を用いる場合には、第１帯状画像の表示を阻害しないようにすることが望ましい。

また、車両のアクセサリ電源がオンになったときは、その後、その車両の走行が開始される可能性が高いため、その車両が走行を開始する前に、第２文字表示領域の文字および目盛を表示させておくことが望ましい。

そこで、請求項８に記載の車両状態表示装置では、請求項９に記載のように、紫外光照射手段は、当該車両状態表示装置が搭載された車両のアクセサリ電源がオンになったとき、または第１帯状画像を表示する必要がないときに照射を実行するようにするとよい。

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態について図面とともに説明する。
図１は本発明が適用された第１実施形態の車両用表示装置１の構成、及び車両用表示装置１が接続された車内ＬＡＮ２０の概略構成を示すブロック図、図２（ａ）は車両用表示装置１の構成要素の車両内における配置を示す図、図２（ｂ）は表示領域ＤＲ１の構成を示すウィンドシールドＷＳの正面図、図３（ａ）はスキャナ３の正面を示す斜視図、図３（ｂ）はスキャナ３の背面を示す斜視図である。

図１に示すように、車両用表示装置１は、車両に搭載され、車内ＬＡＮ２０を介して、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ１１や、車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ１２と接続されている。

また車両用表示装置１は、可視光のレーザ光を照射するレーザダイオード２と、レーザダイオード２により照射されたレーザ光を走査するスキャナ３と、スキャナ３全体の向きを変えるときに駆動されるモータ４と、車内ＬＡＮ２０を介してエンジン回転センサ１１や車速センサ１２などの車載機器と各種車両情報等をやりとりする車内ＬＡＮ通信部５と、レーザダイオード２、スキャナ３、モータ４及び車内ＬＡＮ通信部５を制御する表示制御ＥＣＵ１０とを備えている。

これらのうちレーザダイオード２は、図２（ａ）に示すように、ダッシュボードＤＢ内に設置されている。そしてレーザダイオード２は、矩形状のレーザ照射領域ＩＲ１（後述）の短辺の長さに等しいスポット径ＳＰ０（図４（ｂ）を参照）のレーザ光を照射する。

またスキャナ３は、ダッシュボードＤＢ内に設置されている。そしてスキャナ３は、レーザダイオード２により照射されたレーザ光Ｌ１を、ダッシュボードＤＢの上面Ｐ１に設けられた開口部ＯＰ（図２（ｂ）を参照）を通し、車両の前方窓であるウィンドシールドＷＳの下部に設けられた表示領域ＤＲ１に向けて走査する。

なお表示領域ＤＲ１は、図２（ｂ）に示すように、横長の矩形がウィンドシールドＷＳ上に描画されて矩形内部にレーザ光Ｌ１が照射されるレーザ照射領域ＩＲ１と、目盛と目盛に対応する数字がウィンドシールドＷＳ上に描画された目盛表示領域ＳＲ１とから構成されている。

また、表示領域ＤＲ１の右半分ＨＲ１はエンジン回転数を表示する領域であり、左半分ＨＬ１が車速を表示する領域である。そして目盛表示領域ＳＲ１の中央部ＣＲ１には、目盛「０」が描画されている。さらに、目盛表示領域ＳＲ１の中央部ＣＲ１から右端部ＲＲ１に近付くにつれてエンジン回転数が大きくなるように、目盛に対応する数字が描画され、目盛表示領域ＳＲ１の中央部ＣＲ１から左端部ＬＲ１に近付くにつれて車速が大きくなるように、目盛に対応する数字が描画されている。なお図２（ｂ）における点線の矩形は、目盛表示領域ＳＲ１を指し示すためのものであり、ウィンドシールドＷＳ上に描画されていない。

さらにスキャナ３は、図３（ａ）に示すように、レーザ光を反射する反射鏡３１と、反射鏡３１を回転軸３２を中心に揺動可能に支持する揺動支持部３３と、回転軸３２と同軸に取り付けられて支持部３３を回転可能に支持する回転軸３４とから構成される。

なおスキャナ３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用して製造されている。すなわち、反射鏡３１と揺動支持部３３とは弾性変形可能な回転軸３２で連結されており、反射鏡３１と揺動支持部３３との間に静電引力を発生させることにより、反射鏡３１を回転軸３２を中心に揺動させる（矢印Ｙ１を参照）。

なお、反射鏡３１を形成する平面３１ａと、揺動支持部３３を形成する平面３３ａが平行になっているときの走査角を０°とする。
また図３（ｂ）に示すように、モータ４の出力軸に取り付けられた歯車４ａと、回転軸３４に取り付けられた歯車３４ａとが嵌合している。このため、モータ４の回転とともに、反射鏡３１及び揺動支持部３３が回転軸３４を中心にして回転する（矢印Ｙ２を参照）。

次に表示制御ＥＣＵ１０は、常時、レーザダイオード２にレーザ光Ｌ１を照射させる。そして表示制御ＥＣＵ１０は、エンジン回転センサ１１からの検出信号に基づいて算出されたエンジン回転数と、車速センサ１２からの検出信号に基づいて算出された車速に応じて、スキャナ３の走査角範囲θ３（矢印Ｙ３を参照）とオフセット角ＯＳ（矢印Ｙ４を参照）を変えることにより、車速とエンジン回転数を表示領域ＤＲ１に表示する。なお表示制御ＥＣＵ１０は、反射鏡３１を揺動させる静電引力を発生させるために反射鏡３１と揺動支持部３３との間に印加されるスキャナ駆動電圧の大きさを変えることにより、走査角範囲θ３を設定する。

具体的には、まず、図４（ａ）に示すように、車速を表示する帯状画像ＢＰ１（図４（ｂ）を参照）をレーザ光で描画するために必要な走査角範囲θ１と、エンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２（図４（ｂ）を参照）をレーザ光で描画するために必要な走査角範囲θ２との和を、スキャナ３により走査される走査角範囲θ３とする。そしてスキャナ３による走査は、回転軸３２を中心にして時計回りに走査する走査角範囲と、反時計周りに走査する走査角範囲とが等しい。すなわち表示制御ＥＣＵ１０は、走査が可能な走査角の範囲を、０°の走査角を起点として、時計回りに「（θ３）／２」、及び反時計周りに「（θ３）／２」となるように設定する。

したがってスキャナ３は、走査角範囲θ３の半分となる走査角を、走査角範囲の中心（直線ＣＬ１を参照）として走査を行う必要がある（すなわち、走査角０°が直線ＣＬ１と一致する）。このために表示制御ＥＣＵ１０は、モータ４を駆動することにより、反射鏡３１及び揺動支持部３３を、回転軸３４を中心にして、走査角範囲θ１と走査角範囲θ２とが等しい時の走査角の中心（直線ＣＬ０を参照）から、（１）式で表されるオフセット角ＯＳ回転させる（点線で記載された揺動支持部３３を参照）。

ＯＳ ＝ （θ１−θ２）／２ ・・・（１）
これにより、走査角が０°の反射鏡３１で反射したレーザ光が、車速を表示する帯状画像ＢＰ１とエンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２とがそれぞれの端部で連結された帯状画像ＢＰ０における走査方向ＳＤの中央部ＣＰに到達する（直線ＣＬ１を参照）。

そして、連続してレーザダイオード２にレーザ光を照射させるとともに、スキャナ３に、０°の走査角を起点として、時計回りに「（θ３）／２」、反時計周りに「（θ３）／２」で走査させることにより、図４（ｂ）に示すように、帯状画像ＢＰ０がレーザ照射領域ＩＲ１に表示される。なお帯状画像ＢＰ０の表示幅ＤＷ０は、帯状画像ＢＰ１の表示幅ＤＷ１と帯状画像ＢＰ２の表示幅ＤＷ２との和となる。

さらに表示制御ＥＣＵ１０は、スキャナ３により走査される走査角範囲θ３が大きくなるほど、レーザダイオード２により照射されるレーザ光Ｌ１の出力を大きくする。これには、スキャナ３の走査角範囲θ３が大きくなるとレーザ光Ｌ１が分散されるために帯状画像ＢＰ０の表示輝度が低下してしまうのを防止するための制御である。

例えば、図５（ａ）に示すように、車速が４０ｋｍ／ｈでエンジン回転数が２０００ｒｐｍであることを示す帯状画像ＢＰ１１と、図５（ｂ）に示すように、車速が８０ｋｍ／ｈでエンジン回転数が４０００ｒｐｍであることを示す帯状画像ＢＰ１２とが表示されている場合を比較する。ここで、図５（ｂ）の帯状画像ＢＰ１２の表示幅ＤＷ１２は、図５（ａ）の帯状画像ＢＰ１１の表示幅ＤＷ１１よりも大きい。すなわち、図５（ｂ）の帯状画像ＢＰ１２を表示するための走査角は、図５（ａ）の帯状画像ＢＰ１１を表示するための走査角より大きくなる。したがって、レーザ光Ｌ１の出力が等しい場合には、図５（ｂ）の帯状画像ＢＰ１２の表示輝度は、図５（ａ）の帯状画像ＢＰ１１の表示輝度より小さい（図５（ａ），（ｂ）における帯状画像ＢＰ１１及び帯状画像ＢＰ１２の濃淡を参照）。

これに対し、図５（ｂ）の帯状画像ＢＰ１２を表示する場合のレーザ光Ｌ１の出力を大きくすることにより、図５（ｃ）に示すように、帯状画像ＢＰ１２の表示輝度を、図５（ａ）の帯状画像ＢＰ１１の表示輝度と同じにすることができる（図５（ａ），（ｃ）における帯状画像ＢＰ１１及び帯状画像ＢＰ１２の濃淡を参照）。

具体的には、表示制御ＥＣＵ１０に、走査角範囲θ３とレーザ光Ｌ１の出力との対応関係が規定されたレーザ光出力マップ１０ａ（図１を参照）が記憶されている。このレーザ光出力マップ１０ａには、走査角範囲θ３が変化しても帯状画像ＢＰ０の表示輝度が一定となるように予め算出されたレーザ光出力の値が記憶される。

そして表示制御ＥＣＵ１０は、このレーザ光出力マップ１０ａに基づいてレーザ光Ｌ１の出力を決定する。
このように構成された車両用表示装置１では、エンジン回転センサ１１が、エンジン回転数を示す情報（以下、エンジン回転数情報という）を取得し、車速センサ１２が、車速を示す情報（以下、車速情報という）を取得する。そして表示制御ＥＣＵ１０が、エンジン回転センサ１１及び車速センサ１２により取得されたエンジン回転数情報および車速情報がそれぞれ示すエンジン回転数および車速に応じた長さを有し、且つ走査方向ＳＤに沿って延びる帯状画像ＢＰ０を表示するように、スキャナ３の走査角範囲θ３を制御する。

このように構成された車両用表示装置１によれば、レーザダイオード２からレーザ光Ｌ１を反射鏡３１の一点に向けて照射すればよく、広い範囲にわたってレーザ光を照射する必要がない。このため、表示スペース全体にわたって光を照射するための蛍光灯を備えた特許文献１に記載の表示装置と比較して、光を照射するための装置を小型化することができる。

さらに車両用表示装置１によれば、帯状画像ＢＰ０を表示するための回転機構として、単に回転軸３２を中心に反射鏡３１を揺動させるものを備えればよい。このため、指示部材を平行移動させるための回転機構を備えた特許文献１に記載の表示装置と比較して、回転機構を小型化することができる。

以上より、車両用表示装置１は、特許文献１に記載の表示装置と比較して、装置全体の体積を低減することができる。
また車両用表示装置１は、帯状画像ＢＰ０として、車速およびエンジン回転数についてそれぞれの量に応じた長さを有し、且つ走査方向ＳＤに沿って延びる帯状画像ＢＰ１１及び帯状画像ＢＰ１２を表示する。これにより、車速およびエンジン回転数を同時に表示することができる。

またスキャナ３は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用して製造されている。このため、レーザ光を走査する手段をさらに小型化することができ、車両用表示装置１の体積をさらに低減することができる。

また表示制御ＥＣＵ１０は、スキャナ３により走査される走査角範囲θ３が大きくなるほど、レーザダイオード２により照射されるレーザ光Ｌ１の出力を大きくする。このため、走査角範囲θ３が大きくなるにつれて帯状画像ＢＰ０の表示輝度が低下するのを抑制することができる。

以上説明した実施形態において、車両用表示装置１は本発明における車両状態表示装置、エンジン回転センサ１１及び車速センサ１２は本発明における車両状態量情報取得手段、レーザダイオード２は本発明における可視光レーザ照射手段、スキャナ３は本発明におけるレーザ走査手段、表示制御ＥＣＵ１０は本発明における表示制御手段、モータ４は本発明における走査角中心移動手段である。

また、車速およびエンジン回転数は本発明における量指示車両状態、回転軸３２は本発明における所定回転軸、走査方向ＳＤは本発明における所定走査方向、帯状画像ＢＰ０は本発明における第１帯状画像、帯状画像ＢＰ１，２は本発明における第２帯状画像および第３帯状画像、スキャナ３における０°の走査角は本発明における走査角中心、帯状画像ＢＰ０は本発明における第４帯状画像である。

（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態について図面とともに説明する。尚、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。

第２実施形態の車両用表示装置１は、車両用表示装置１の構成と表示領域ＤＲ１の構成が変更された点が第１実施形態と異なる。
まず第２実施形態の車両用表示装置１は、図６に示すように、スキャナ３により走査されたレーザ光を拡散して表示領域ＤＲ１に向けて照射する拡散板６が追加された点以外は第１実施形態と同一である。

また第２実施形態の表示領域ＤＲ１は、図７（ａ）に示すように、レーザ照射領域ＩＲ１の全体と、目盛表示領域ＳＲ１における目盛と文字の部分がハーフミラーで構成されている（図７（ａ）において、右上がりの直線でハッチングされている部分がハーフミラーに相当する）。

またレーザダイオード２は、レーザ照射領域ＩＲ１だけでなく目盛表示領域ＳＲ１も覆うことができるスポット径ＳＰ１（図７（ｃ）を参照）のレーザ光を照射する点が第１実施形態と異なる。

このように構成された車両用表示装置１では、車両外からウィンドシールドＷＳに向けて入射する光は、ハーフミラーを透過して車内に入射する。このため、表示領域ＤＲ１にレーザ光が照射されていない場合には、図７（ｂ）に示すように、レーザ照射領域ＩＲ１、及び目盛表示領域ＳＲ１の目盛と文字は、運転者ＤＲに視認されず、運転者ＤＲの視界を妨げることを抑制する。

一方、表示領域ＤＲ１に向けてレーザ光を走査すると、ハーフミラーに照射されたレーザ光はハーフミラーで反射する。このため、図７（ｃ）に示すように、レーザ光を走査した走査領域ＳＣＲのレーザ照射領域ＩＲ１には帯状画像ＢＰ２１が表示されるとともに、目盛表示領域ＳＲ１の目盛と文字が表示される。つまり、帯状画像ＢＰ２１を表示するときに目盛表示領域ＳＲ１の目盛および文字を表示させることができる。

なお、レーザ光を拡散板６で拡散することなく表示領域ＤＲ１のハーフミラーに照射する場合には、表示領域ＤＲ１の端部近傍に向けて走査されてその後にハーフミラーで反射されたレーザ光は、表示領域ＤＲ１に対向して位置する運転者ＤＲに対して遠ざかる方向に進む（図１７（ａ）を参照）。このため、運転者ＤＲは表示領域ＤＲ１の端部近傍の目盛と文字を視認することができない。

一方、レーザ光を拡散板６で拡散した後に表示領域ＤＲ１のハーフミラーに照射する場合には、表示領域ＤＲ１の端部近傍に向けて走査されたレーザ光が拡散板６で拡散されることにより様々な方向に散乱されるために、ハーフミラーで反射されたレーザ光の一部が運転者ＤＲに届く（図１７（ｂ）を参照）。このため、運転者ＤＲは表示領域ＤＲ１の端部近傍の目盛と文字を視認することができる。

以上説明した実施形態において、拡散板６は本発明における拡散手段、目盛表示領域ＳＲ１は本発明における第１文字表示領域である。
（第３実施形態）
以下に本発明の第２実施形態について図面とともに説明する。尚、第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。

図８は第３実施形態の車両用表示装置１の構成、及び車両用表示装置１が接続された車内ＬＡＮ２０の概略構成を示すブロック図、図９は車両内における車両用表示装置１の構成要素の配置を示す図である。

第３実施形態の車両用表示装置１は、図８に示すように、紫外光レーザを照射する紫外光レーザ照射部９が追加された点が第１実施形態と異なる。
また第３実施形態の車両用表示装置１は、図９に示すように、さらに、紫外光レーザ照射部９から照射された紫外光レーザを反射する紫外光反射鏡４２を備える。なお紫外光反射鏡４２は、反射した紫外光レーザがスキャナ３の反射鏡３１に向かうように設置される。

また第３実施形態の車両用表示装置１は、表示領域ＤＲ１の構成が変更された点が第１実施形態と異なる。
すなわち、第３実施形態の表示領域ＤＲ１は、図１０（ａ）に示すように、レーザ照射領域ＩＲ１の全体と、目盛表示領域ＳＲ１における目盛と文字の部分が透明のフォトクロミック材料（本実施形態では、例えばフルギド化合物）で構成されている（図１０（ａ）において、右上がりの直線でハッチングされている部分がフォトクロミック材料に相当する）。

このフォトクロミック材料は、紫外光が照射されると透明から黒色に変色し、さらに可視光を照射すると、照射された可視光の色に変色する材料である。さらに、このフォトクロミック材料は、白色光が照射されると透明に戻る。

したがって表示領域ＤＲ１は、紫外光および可視光が照射されていない状態では、図１０（ｂ）に示すように、レーザ照射領域ＩＲ１、及び目盛表示領域ＳＲ１における目盛と文字が透明である。

またレーザダイオード２、及び紫外光レーザ照射部９は、レーザ照射領域ＩＲ１だけでなく目盛表示領域ＳＲ１も覆うことができるスポット径ＳＰ２（図１０（ｃ），（ｄ）を参照）のレーザ光を照射する。

また第３実施形態の車両用表示装置１は、表示制御ＥＣＵ１０が、目盛表示領域ＳＲ１に目盛と文字を表示する目盛表示処理を実行する点が第１実施形態と異なる。
ここで、表示制御ＥＣＵ１０が実行する目盛表示処理の手順を、図１１を用いて説明する。図１１は目盛表示処理を示すフローチャートである。

この目盛表示処理は、表示制御ＥＣＵ１０が起動（電源オン）している間に繰り返し実行される処理である。
この目盛表示処理が実行されると、表示制御ＥＣＵ１０は、まずＳ１０にて、予め設定された目盛表示開始条件が成立したか否かを判断する。この目盛表示開始条件は、本実施形態では、車両のアクセサリ電源がオフからオンに変化したこと、または車両が停止していることである。

ここで、目盛表示開始条件が成立していない場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、目盛表示処理を終了する。
一方、目盛表示開始条件が成立した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０にて、表示領域ＤＲ１での車速とエンジン回転数の表示を禁止する。すなわち、レーザダイオード２によるレーザ照射を禁止する。

そしてＳ３０にて、予め設定された所定紫外光照射時間（例えば、５秒）の間、紫外光レーザ照射部９から紫外光レーザを照射させるとともに、表示領域ＤＲ１全体に紫外光が当たるようにスキャナ３に紫外光レーザの走査を実行させる。これにより、図１０（ｃ）に示すように、レーザ照射領域ＩＲ１と目盛表示領域ＳＲ１が黒色に着色される。

その後Ｓ４０にて、表示領域ＤＲ１での車速とエンジン回転数の表示禁止（Ｓ２０）を解除して、目盛表示処理を終了する。
このように構成された車両用表示装置１では、フォトクロミック材料が透明であるので、紫外光および可視光が目盛表示領域ＳＲ１に照射されていない場合には、目盛表示領域ＳＲ１の文字および目盛は、運転者に視認されず、運転者の視界を妨げることを抑制する。一方、紫外光レーザ照射部９が目盛表示領域ＳＲ１に向けて紫外光を照射し、その後にレーザダイオード２が目盛表示領域ＳＲ１に向けて可視光を照射することにより、目盛表示領域ＳＲ１の文字および目盛が表示される。このため、帯状画像ＢＰ０を表示するときに目盛表示領域ＳＲ１の文字および目盛を表示させることができる。

なお、紫外光および可視光を照射してフォトクロミック材料を着色すると、その後、時間が経過するにつれて徐々に、フォトクロミック材料に着色された色が消えていく。このため、フォトクロミック材料の色が消える前に再度、紫外光を目盛表示領域ＳＲ１に向けて照射する必要がある。

また、帯状画像ＢＰ０を表示するときにスキャナ３が用いられ、さらに紫外光レーザ照射部９が光を照射するときにスキャナ３が用いられているので、紫外光を目盛表示領域ＳＲ１に向けて照射するためにスキャナ３を用いる場合には、帯状画像ＢＰ０の表示を阻害しないようにすることが望ましい。

ここで、車両が停止しているときには、車速は０であり、車速を表示する帯状画像ＢＰ１を表示する必要がない。さらに、車両が停止しているときは、エンジン回転数は通常、アイドル回転数であり、エンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２が非常に短くなるため、帯状画像ＢＰ２を表示しなくてもよい場合が考えられる。

そして車両用表示装置１は、車両が停止しているときに、紫外光を目盛表示領域ＳＲ１に向けて照射する処理を行う（Ｓ１０，Ｓ３０）。これにより、帯状画像ＢＰ０の表示が阻害されるのを抑制しつつ、目盛表示領域ＳＲ１の文字および目盛が消えるのを抑制することができる。

以上説明した実施形態において、目盛表示領域ＳＲ１は本発明における第２文字表示領域、レーザダイオード２及びスキャナ３は本発明における可視光照射手段、紫外光レーザ照射部９及びスキャナ３は本発明における紫外光照射手段である。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記第１実施形態においては、表示領域ＤＲ１がウィンドシールドＷＳの下部に設けられたものを示した。しかし図１２（ａ）に示すように、車室の天井ＲＦにレーザダイオード２およびスキャナ３を設置し、天井ＲＦからダッシュボードＤＢの上面Ｐ１に向けてレーザ光Ｌ２を走査することにより、図１２（ｂ）に示すように、ダッシュボードＤＢの上面Ｐ１の表示領域ＤＲ２に車速とエンジン回転数を表示するようにしてもよい。

また図１３（ａ）に示すように、車室の天井ＲＦにレーザダイオード２およびスキャナ３を設置し、天井ＲＦから右フロントピラーＰＬに向けてレーザ光Ｌ３を走査することにより、図１３（ｂ）に示すように、右フロントピラーＰＬの表示領域ＤＲ３に車速とエンジン回転数を表示するようにしてもよい。

また図１４に示すように、ダッシュボードＤＢのＤＥＦ吹き出し口ＤＯに向けてレーザ光Ｌ４を走査することにより、ＤＥＦ吹き出し口ＤＯ上に車速とエンジン回転数を表示するようにしてもよい。この場合には、ＤＥＦ吹き出し口ＤＯの仕切りＤＯＢを表示領域ＤＲ４の目盛として利用してもよい。これにより、ＤＥＦ吹き出し口ＤＯの近傍に目盛を描画する必要がなくなり、車室内の意匠を損なうことなく、車速とエンジン回転数を表示することができる。

また上記実施形態においては、車速とエンジン回転数を表示するものを示したが、これに限られるものではなく、車両の状態のうち量で表すことができるもの（例えば、ガソリン残量）であればよい。

また上記実施形態においては、２つの車両状態（車速とエンジン回転数）を同時に表示するものを示したが、表示する車両状態の数は２つに限られるものではなく、１つの車両状態（例えば、車速のみ或いはエンジン回転数のみ）、または３つ以上の車両状態を表示するようにしてもよい。

また上記第１実施形態においては、表示領域ＤＲ１における帯状画像ＢＰ０の表示幅ＤＷ０を変えるために、スキャナ３により走査される走査角範囲θ３を変化させるものを示した。しかし図１５（ａ）に示すように、スキャナ３により走査される走査角範囲θ３を一定にして、レーザダイオード２によるレーザ光Ｌ１の照射タイミングを変えることで、表示幅ＤＷ０を変えるようにしてもよい。すなわち、スキャナ３は表示領域ＤＲ１全体を走査するように動作する（走査角範囲θ０を参照）。そしてレーザダイオード２は、車速を表示する帯状画像ＢＰ１（走査角範囲θ１を参照）と、エンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２（走査角範囲θ２を参照）を描画する走査角になったときのみレーザ光Ｌ１を照射する。

また上記第１実施形態においては、モータ４を駆動することによりオフセット角ＯＳを変えるものを示した。しかし図１５（ｂ）に示すように、２軸のＭＥＭＳスキャナ５０を用いてオフセット角ＯＳを変えるようにしてもよい。すなわちＭＥＭＳスキャナ５０は、レーザ光を反射する反射鏡５１と、反射鏡５１を回転軸５２を中心に揺動可能に支持する可動枠５３と、回転軸５２と同軸に取り付けられた回転軸５４を中心に可動枠５３を回転可能に支持する固定枠５５とから構成される。そしてＭＥＭＳスキャナ５０は、反射鏡５１を可動枠５３に対して回転軸５２を中心に揺動させる（矢印Ｙ１１を参照）ことによりレーザ光を走査し、さらに、可動枠５３を固定枠５５に対して回転軸５４を中心に回転させる（矢印Ｙ１２を参照）ことで、オフセット角ＯＳを変える。

また上記第１実施形態においては、車速を表示する帯状画像ＢＰ１と、エンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２とがそれぞれの端部で連結された帯状画像ＢＰ０がレーザ照射領域ＩＲ１に表示されるものを示した。しかし図１６に示すように、車速を表示する帯状画像ＢＰ２１と、エンジン回転数を表示する帯状画像ＢＰ２２とが分離されているようにしてもよい。なお、帯状画像ＢＰ２１，２２は本発明における第２帯状画像および第３帯状画像である。

また上記第１実施形態においては、レーザ照射領域ＩＲ１の短辺の長さに等しいスポット径ＳＰ０のレーザ光を照射することにより帯状画像ＢＰ０を描画するものを示したが、レーザ照射領域ＩＲ１の短辺より短いスポット径のレーザ光を２次元走査することにより帯状画像ＢＰ０を描画するようにしてもよい。同様に、上記第２，３実施形態においては、レーザ照射領域ＩＲ１だけでなく目盛表示領域ＳＲ１も覆うことができるスポット径のレーザ光を照射するものを示したが、このスポット径より短いスポット径のレーザ光を２次元走査するようにしてもよい。

また上記実施形態においては、１つのレーザダイオード２によりレーザ光を照射することにより単色の帯状画像ＢＰ０を描画するものを示したが、これに限られるものではなく、複数のレーザダイオードがそれぞれ異なる色のレーザ光を照射することにより、様々な色で帯状画像ＢＰ０を描画するようにするようにしてもよい。例えば、赤色、青色、緑色のレーザ光を照射することにより、帯状画像ＢＰ０をフルカラーで描画することができる。

第１，２実施形態の車両用表示装置１の構成を示すブロック図である。 第１実施形態の車両用表示装置１の構成要素の車両内における配置と、表示領域ＤＲ１の構成を示す図である。 スキャナ３の正面および背面を示す斜視図である。 第１，２実施形態のレーザ光の走査方法と帯状画像ＢＰ０を示す図である。 表示輝度の制御方法を説明する図である。 第２実施形態の車両用表示装置１の構成要素の車両内における配置を示す図である。 ハーフミラーによる表示方法を説明する図である。 第３実施形態の車両用表示装置１の構成を示すブロック図である。 第３実施形態の車両用表示装置１の構成要素の配置を示す図である。 フォトクロミック材料による表示方法を説明する図である。 目盛表示処理を示すフローチャートである。 表示領域ＤＲ２の配置を示す図である。 表示領域ＤＲ３の配置を示す図である。 表示領域ＤＲ４の配置を示す図である。 他の実施形態のレーザ光の走査方法と、ＭＥＭＳスキャナ５０の構成を示す図である。 他の実施形態の帯状画像を示す図である。 拡散手段の有無によるレーザ光の進行方向の違いを説明する図である。

符号の説明

１…車両用表示装置、２…レーザダイオード、３…スキャナ、４…モータ、５…車内ＬＡＮ通信部、６…拡散板、９…紫外光レーザ照射部、１０…表示制御ＥＣＵ、１１…エンジン回転センサ、１２…車速センサ、２０…車内ＬＡＮ、３１…反射鏡、３２…回転軸、３３…揺動支持部、３４…回転軸、４２…紫外光反射鏡、５０…ＭＥＭＳスキャナ、５１…反射鏡、５２…回転軸、５３…可動枠、５４…回転軸、５５…固定枠、ＢＰ０，ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ１１，ＢＰ１２，ＢＰ２１，ＢＰ２２…帯状画像、ＩＲ１…レーザ照射領域、ＳＲ１…目盛表示領域

Claims (9)

1. 車両に搭載され、該車両の状態を表示する車両状態表示装置であって、
   前記車両の状態のうち量で表すことができる状態を量指示車両状態として、該量指示車両状態を示す情報である車両状態量情報を取得する車両状態量情報取得手段と、
   可視光レーザを照射する可視光レーザ照射手段と、
   前記可視光レーザ照射手段により照射された可視光レーザを反射する反射鏡を有し、予め設定された所定回転軸を中心に前記反射鏡を揺動させることにより、前記所定回転軸の回転方向により決定される所定走査方向に沿って前記可視光レーザを走査するレーザ走査手段と、
   前記車両状態量情報取得手段により取得された前記車両状態量情報が示す前記量指示車両状態の量に応じた長さを有し、且つ前記所定走査方向に沿って延びる帯状の第１帯状画像を表示するように、前記可視光レーザ照射手段による可視光レーザの照射のタイミング、および前記レーザ走査手段による可視光レーザの走査角の少なくとも一方を制御する表示制御手段と
   を備えることを特徴とする車両状態表示装置。
2. 前記車両状態量情報取得手段は、少なくとも２つの前記量指示車両状態についての前記車両状態量情報を取得し、
   前記表示制御手段は、
   前記第１帯状画像として、
   前記車両状態量情報取得手段により取得された２つの前記量指示車両状態についてそれぞれ、前記車両状態量情報が示す前記量指示車両状態の量に応じた長さを有し、且つ前記所定走査方向に沿って延びる帯状の第２帯状画像と第３帯状画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両状態表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記第２帯状画像と前記第３帯状画像とが端部で連結されて、前記所定走査方向に沿って延びる１本の帯状の第４帯状画像となるように、前記第２帯状画像および前記第３帯状画像を表示し、
   前記レーザ走査手段による走査が可能な走査範囲の中心を走査角中心として、該走査角中心の向きになっているときの前記反射鏡の向きである走査中心向きを、前記所定回転軸の回転方向に沿って移動させる走査角中心移動手段と、
   前記走査角中心の向きになっているときの前記反射鏡で反射した可視光レーザが、前記第４帯状画像における前記所定走査方向に沿った中心部に到達するように、前記走査角中心移動手段に前記走査中心向きを移動させる走査角中心移動制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の車両状態表示装置。
4. ２つの前記量指示車両状態は、
   当該車両状態表示装置が搭載された車両の走行速度とエンジン回転数である
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両状態表示装置。
5. 前記レーザ走査手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用して製造された光走査装置である
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の車両状態表示装置。
6. 前記表示制御手段は、
   前記レーザ走査手段により可視光レーザを走査する走査角の範囲が大きくなるほど、前記可視光レーザ照射手段により照射される可視光レーザの出力を大きくする
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載の車両状態表示装置。
7. 前記レーザ走査手段により走査された前記可視光レーザを拡散して、当該車両状態表示装置が搭載された車両のウィンドシールドに向けて照射する拡散手段を備え、
   前記ウィンドシールドは、
   前記第１帯状画像が表示される領域に隣接した領域に、前記第１帯状画像の長さと前記量指示車両状態の量との間の対応関係を示すための文字および目盛をハーフミラーで形成した第１文字表示領域を備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両状態表示装置。
8. 前記レーザ走査手段は、当該車両状態表示装置が搭載された車両のウィンドシールドに向けて可視光レーザを走査し、
   前記ウィンドシールドは、
   前記第１帯状画像が表示される領域に隣接した領域に、前記第１帯状画像の長さと前記量指示車両状態の量との間の対応関係を示すための文字および目盛を、紫外光が照射されることによりその後に照射された可視光の色に着色される透明なフォトクロミック材料で形成した第２文字表示領域を備え、
   前記第２文字表示領域に向けて紫外光を照射する紫外光照射手段と、
   前記第２文字表示領域に向けて可視光を照射する可視光照射手段とを備える
   ことを特徴とする請求項１〜請求項６の何れかに記載の車両状態表示装置。
9. 前記紫外光照射手段は、
   当該車両状態表示装置が搭載された車両のアクセサリ電源がオンになったとき、または前記第１帯状画像を表示する必要がないときに照射を実行する
   ことを特徴とする請求項８に記載の車両状態表示装置。