JP2010167830A - Vehicular head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両のフロントウィンドウ上に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関するものである。 The present invention relates to a vehicle head-up display device that displays information on a front window of a vehicle.
従来の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、液晶ディスプレイ(以下、LCDと略す)や発光ダイオード(以下、LEDと略す)等を含む投光部をユニット化して投光ユニットを構成し、これをインストルメントパネル内に設置している(例えば、特許文献1参照)。 A conventional head-up display device for a vehicle includes a light projecting unit including a liquid crystal display (hereinafter abbreviated as LCD), a light emitting diode (hereinafter abbreviated as LED), etc. to form a light projecting unit. It is installed in the panel (for example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、インストルメントパネル内はデフロスタのダクトやステアリング機構などが相当の容積を占めており、ヘッドアップディスプレイ装置の投光ユニットを収容するスペースを確保するのが困難であった。
また、投光ユニットは光源を有するため、光源が発生する熱を放熱する必要があるが、この放熱性を確保するのも困難であった。
また、ヘッドアップディスプレイ装置に専用の制御装置やハーネスが必要になるなど、部品点数が増大し、コストアップとなった。
However, the defroster duct and the steering mechanism occupy a considerable volume in the instrument panel, and it was difficult to secure a space for accommodating the light projecting unit of the head-up display device.
Further, since the light projecting unit has a light source, it is necessary to dissipate heat generated by the light source, but it is difficult to ensure this heat dissipation.
In addition, a dedicated control device and a harness are required for the head-up display device, and the number of parts increases, resulting in an increase in cost.
そこで、この発明は、部品点数の低減、省スペース、省コストを図ることが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ものである。 Therefore, the present invention provides a vehicle head-up display device that can reduce the number of parts, save space, and save costs.
この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項1に係る発明は、光源を有し発光により情報を出力する情報出力手段(例えば、後述する実施例における発光体9)と、前記情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ(例えば、後述する実施例におけるフロントウィンドウ4)上に照射する光学手段(例えば、後述する実施例における光路12、反射体13、凸レンズ15)と、を備え、前記フロントウィンドウ上に前記情報出力手段から出力された情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置(例えば、後述する実施例におけるヘッドアップディスプレイ装置5)であって、前記情報出力手段は、乗員により直接視認される車両のメーターユニット(例えば、後述する実施例におけるメーターユニット2)に設けられてい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である。
The vehicle head-up display device according to the present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The invention according to
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の発明において、前記情報出力手段は、前記メーターユニット内の基板(例えば、後述する実施例におけるメーター基盤6)上もしくは該メーターユニットのハウジング(例えば、後述する実施例におけるハウジング2a)の上面(例えば、後述する実施例における上面2c)もしくは該ハウジングの背面(例えば、後述する実施例における背面2b)に設けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の発明において、前記光学手段は、前記メーターユニットの上面もしくは背面から前記情報出力手段により出射された光をインストルメントパネル上に設けられた投光部(例えば、後述する実施例における投光窓10と拡散板11)へ照射することにより該光を車両のフロントウィンドウ上に照射することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the second aspect, the optical means projects the light emitted from the upper surface or the rear surface of the meter unit by the information output means on the instrument panel. It is characterized by irradiating the light on the front window of the vehicle by irradiating the part (for example, the
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の発明において、前記光源からの熱を放熱する放熱手段(例えば、後述する実施例における放熱器8)を備え、該放熱手段は前記メーターユニット内の他のデバイスから発生する熱を放熱する放熱手段と共用されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項5に係る発明は、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の発明において、前記光源は前記メーターユニットのメーターの制御を行う制御手段(例えば、後述する実施例におけるメーターECU7)により発光制御が行われることを特徴とする。
The invention according to
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の発明において、前記光学手段の一部(例えば、後述する実施例における凸レンズ15)は前記メーターユニットのハウジングに取り付けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項7に係る発明は、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の発明において、前記光学手段は導光手段もしくは反射手段(例えば、後述する実施例における反射体13)からなることを特徴とする。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、情報出力手段をメーターユニットに設けるので、インストルメントパネル内には光路を確保すればよいだけとなり、インストルメントパネル内においてヘッドアップディスプレイ装置が占有するスペースを小さくすることができる。
請求項2に係る発明によれば、情報出力手段をメーターユニットに容易に設置可能となる。
請求項3に係る発明によれば、インストルメントパネル内の光路を介して光による情報をフロントウィンドウ上に表示することができる。
請求項4に係る発明によれば、新たな構成を追加することなしに、光源からの熱を放熱することができ、部品点数の低減および省コストを図ることができる。
請求項5に係る発明によれば、新たな構成を追加することなしに、光源の発光制御を行うことができ、部品点数の低減および省コストを図ることができる。
請求項6に係る発明によれば、光学手段の一部を容易に設置することが可能となる。
請求項7に係る発明によれば、光路の設計自由度が大きくなる。
According to the invention of
According to the invention which concerns on
According to the invention which concerns on Claim 3, the information by light can be displayed on a front window via the optical path in an instrument panel.
According to the invention which concerns on
According to the fifth aspect of the present invention, the light emission control of the light source can be performed without adding a new configuration, and the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.
According to the invention which concerns on
According to the invention which concerns on
以下、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例を図1から図6の図面を参照して説明する。 Embodiments of a vehicle head-up display device according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS.
<実施例1>
初めに、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例1を図1および図2の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において前後方向は車体の前後方向に一致する。
実施例1における車両用ヘッドアップディスプレイ装置は警報用表示装置としての態様であり、例えば、赤外線カメラにより道路上の障害物(例えば前方車両)を検知したときに、フロントウィンドウ上に間欠的にフラッシュ発光を行って乗員に対し注意喚起を行うものである。
<Example 1>
First, a first embodiment of a vehicle head-up display device according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS. In the following description, the front-rear direction coincides with the front-rear direction of the vehicle body.
The vehicle head-up display device according to the first embodiment is an embodiment as a warning display device. For example, when an obstacle on the road (for example, a vehicle ahead) is detected by an infrared camera, the vehicle is intermittently flashed on the front window. It emits light to alert the passengers.
図2は、運転席から車両前方を見たときの車室内を示す図である。この車両は右ハンドル仕様の車両であり、インストルメントパネル1において運転席の正面に位置する部位には、スピードメーター等を含むメーターユニット2が設置され、運転者はハンドル3を透してメーターユニット2の各メーターを直接視認することができる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a passenger compartment when the front of the vehicle is viewed from the driver's seat. This vehicle is a right-hand drive vehicle, and a
また、図2において符号Fは、この発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置(以下、ヘッドアップディスプレイ装置)により表示されるフラッシュ発光像を示しており、フラッシュ発光像Fは、運転者が車両正面に視線を向けたときの正面視線上であってフロントウィンドウ4の前方所定位置に表示されるように設定されている。つまり、運転者は、メーターユニット2の若干上方においてフロントウィンドウ4を透してフラッシュ発光像Fを認識する。
In FIG. 2, symbol F indicates a flash emission image displayed by the vehicle head-up display device (hereinafter, head-up display device) of the present invention. The flash emission image F is displayed on the front side of the vehicle by the driver. It is set to be displayed at a predetermined position in front of the
次に、図1を参照してヘッドアップディスプレイ装置5の構成を説明する。
メーターユニット2は、その前部をインストルメントパネル1内に挿入されるようにして固定されており、インストルメントパネル1の前端はフロントウィンドウ4に達している。
Next, the configuration of the head-up
The
メーターユニット2のハウジング2a内の前部にはメーター基盤6が内装されており、メーター基盤6の後面にはメーターを制御するメーターECU(制御手段)7が実装され、メーター基盤6の前面にはメーターECU7などメーター基盤6に実装されたデバイスで発生した熱を放熱する放熱器(放熱手段)8が設けられている。
A
さらに、メーター基盤6の上部には発光体(光源)9が取り付けられており、発光体9はメーター基盤6を介してメーターECU7に接続され、メーターECU7によって発光を制御されるように構成されている。なお、発光の制御とは、例えば、発光の周期、発光継続時間、発光輝度等の制御である。
Further, a light emitter (light source) 9 is attached to the upper portion of the
また、発光体9は放熱器8に熱的に接続されており、発光体9で発生した熱を放熱器8を介して放熱することができるように構成されている。すなわち、発光体9からの熱を放熱する放熱手段と、メーターユニット2から発生する熱を放熱する放熱手段とを共用している。
Further, the
インストルメントパネル1においてメーターユニット2よりも前方のフロントウィンドウ4に接近した位置には投光窓10が開口し、投光窓10には拡散板11が設置されている。発光体9はこの投光窓10に指向して取り付けられている。なお、拡散板11に代えて透明板を設置することも可能である。この実施例1において、投光窓10と拡散板11は投光部を構成する。
In the
そして、インストルメントパネル1内には、発光体9から発せられた光を直線的に投光窓10に導く光路(光学手段)12が設けられている。この光路12は、単なる空間であってもよいが、光の損失を抑制することができる光ファイバーや導光樹脂で構成するのが好ましい。
なお、図1において符号20はピラートゥピラーパイプを示す。
In the
In FIG. 1,
このヘッドアップディスプレイ装置5では、例えば、赤外線カメラにより道路上の障害物を検知したときに、乗員に警報を行うためにメーターECU7によって発光体9の発光制御が行われ、発光体9から発せられた光が光路12を通過し、拡散板11を透過して、フロントウィンドウ4に照射され、フロントウィンドウ4上に表示される。そして、フロントウィンドウ4に照射された光がフロントウィンドウ4において反射し乗員の目に入射すると、乗員はフロントウィンドウ4越しにあるかのようにフラッシュ発光像Fを視認する。
In this head-up
この実施例1において、発光体9は、発光により情報を出力する情報出力手段を構成し、この場合の情報はフラッシュ発光による警報情報である。また、光路12は、情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ上に照射する光学手段を構成する。
In the first embodiment, the
この実施例1のヘッドアップディスプレイ装置5によれば、発光体9をメーターユニット2のメーター基盤6に設けているので、インストルメントパネル1内には光路12を設けるだけで済み、インストルメントパネル1内においてヘッドアップディスプレイ装置5が占有するスペースを小さくすることができ、ヘッドアップディスプレイ装置5の設置が容易になるとともに、インストルメントパネル1内を他のデバイスのために有効に利用することが可能になる。
また、発光体9をメーターユニット2に取り付けているので、メーターユニット2の車体への設置により発光体9の光軸が決定される。したがって、発光体9のメーターユニット2への精確な取り付けと、メーターユニット2の車体への精確な取り付けにより、発光体9の光軸を精確に設定することができ、光軸合わせのための機構などを設ける必要がない。
According to the head-up
Further, since the
また、発光体9に専用の放熱器を設けなくても、発光体9で発生した熱を放熱器8を介して放熱することができるので、部品点数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、発光体9の発光制御を行う専用の制御装置を設けず、メーターECU7によって発光体9の発光制御を行っているので、部品点数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
Further, since the heat generated in the
Furthermore, since a dedicated control device for controlling the light emission of the
<実施例2>
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例2を図3を参照して説明する。
実施例2のヘッドアップディスプレイ装置5では、光路12がインストルメントパネル1内において略直角に屈曲しており、その屈曲部に鏡あるいはプリズムなどからなる反射体(光学手段)13が設けられている。そして、発光体9は反射体13に指向してメーター基盤6に設置されている。このように反射体13を用いると、光路設計の自由度が拡大する。
その他の構成については実施例1のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
<Example 2>
Next,
In the head-up
Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
<実施例3>
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例3を図4を参照して説明する。
実施例3のヘッドアップディスプレイ装置5では、発光体9がメーター基盤6ではなく、メーターユニット2のハウジング2aの背面2bの上部に設けられ、ハーネス14およびメーター基盤6を介してメーターECU7に接続されている。
なお、インストルメントパネル1内の光路12の設計などの関係により、発光体9をハウジング2aの上面2cに設けることも可能である。
その他の構成については実施例2のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
<Example 3>
Next, Embodiment 3 of the vehicle head-up display device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the head-up
The
Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
<実施例4>
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例4を図5を参照して説明する。
実施例4のヘッドアップディスプレイ装置5では、メーター基盤6に設置された発光体9の光路上に凸レンズ(光学手段)15が配置されていて、この凸レンズ15がメーターユニット2のハウジング2aの背面2bに取り付けられている。このようにすると、凸レンズ15の位置決めが容易にできる。
その他の構成については実施例2のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
<Example 4>
Next, a fourth embodiment of the vehicle head-up display device according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the head-up
Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same reference numerals are given to the same mode portions and the description thereof is omitted.
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した各実施例では、ヘッドアップディスプレイ装置5によってフロントウィンドウ4上に表示される発光による情報を警報情報としたが、これに限るものではなく、例えば図6に示されるような種々の情報表示が可能である。
図6(A)は、赤外線カメラで検出した歩行者を歩行者情報としてシルエット表示する例であり、図6(B)は燃費情報をデジタル表示およびグラフ表示する例であり、図6(C)は車速情報をデジタル表示するとともに車間距離をイメージ表示する例であり、図6(D)は外気温度情報をデジタル表示する例であり、図6(E)はシートベルト未着用情報をアイコン表示する例であり、図6(F)は燃料残量低下情報をアイコン表示する例であり、図6(G)は方位情報をシンボル表示するとともに文字表示する例である。
なお、これら情報を表示する場合には、光源とLCD、LED、有機ELパネルなどによって情報出力手段を構成すればよい。
[Other Examples]
The present invention is not limited to the embodiment described above.
For example, in each of the above-described embodiments, information by light emission displayed on the
6A is an example in which a pedestrian detected by an infrared camera is displayed as silhouette as pedestrian information, and FIG. 6B is an example in which fuel consumption information is digitally displayed and displayed in a graph. Is an example in which the vehicle speed information is digitally displayed and the distance between the vehicles is displayed as an image. FIG. 6D is an example in which the outside air temperature information is digitally displayed. FIG. FIG. 6F is an example in which the fuel remaining amount decrease information is displayed as an icon, and FIG. 6G is an example in which the azimuth information is displayed as a symbol and displayed as characters.
When displaying such information, the information output means may be constituted by a light source, LCD, LED, organic EL panel, and the like.
1 インストルメントパネル
2 メーターユニット
2a ハウジング
2b 背面
2c 上面
4 フロントウィンドウ
5 ヘッドアップディスプレイ装置
6 メーター基盤
7 メーターECU(制御手段)
8 放熱器(放熱手段)
9 発光体(光源、情報出力手段)
10 投光窓(投光部)
11 拡散板(投光部)
12 光路(光学手段)
13 反射体(光学手段)
15 凸レンズ(光学手段)
DESCRIPTION OF
8 Radiator (Heat dissipation means)
9 Light emitter (light source, information output means)
10 Projection window (projection part)
11 Diffuser (light projecting part)
12 Optical path (optical means)
13 Reflector (optical means)
15 Convex lens (optical means)
Claims (7)
前記情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ上に照射する光学手段と、
を備え、前記フロントウィンドウ上に前記情報出力手段から出力された情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記情報出力手段は、乗員により直接視認される車両のメーターユニットに設けられてい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。 An information output means having a light source and outputting information by light emission;
Optical means for irradiating the front window of the vehicle with light emitted from the information output means;
A vehicle head-up display device for displaying information output from the information output means on the front window,
The vehicle head-up display device, wherein the information output means is provided in a meter unit of a vehicle that is directly visually recognized by an occupant.
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