JP2013208954A - 自動二輪車用立体ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウインドスクリーンが装着されない車両であってもメータ近傍位置に虚像としての付加的情報を表示可能とする。
【解決手段】メータ表示部１０１が表示する情報とは別の映像情報を表示する補助ディスプレイ１１を備えるディスプレイ装置において、補助ディスプレイ１１は、メータ表示部１０１の前方裏側に、その表示画面を前下がりに傾斜させ、且つ、補助ディスプレイ１１の後上端がメータ表示部１０１の上端に近接するように配置させるとともに、映像情報を反射させ補助ディスプレイ１１の反対側に虚像として結像させる光学結像装置１２を備え、光学結像装置１２は、補助ディスプレイ１１の上方で、その反射面を略水平とし、且つ、反射面の後端がメータ表示部１０１の上端と近接するように配置することで、前記映像情報をメータ表示部１０１の上部に立体的に結像させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動二輪車の前方位置に搭載される立体ディスプレイ装置に関する。

自動二輪車に搭載されるディスプレイ装置としては、運転者の前方に設けられたウインドスクリーンに映像を映すヘッドアップディスプレイ装置が提案されている。
このヘッドアップディスプレイ装置は、例えば特許文献１に示されるように、プロジェクタの発光素子からの投光がウインドスクリーン内面の投影面に結像し、結像画像を運転者が視認できるように構成されている。

特開２００１−２７８１５３号公報

しかしながら上述した装置であると、ウインドスクリーンが投影面となるため、車両に設置されるメータやナビ等の情報ユニットと離反されて表示されてしまうので、運転者がメータ内に表示される情報の視認時において投影面を同時に確認しづらいという課題があった。また、ウインドスクリーンが装着されていない車両には、投影面が存在しないため、ディスプレイ装置を搭載することができなかった。
一方、注意喚起情報等の付加的な情報について、運転者の視線の届き易いメータ近傍に補助ディスプレイを配置して表示しようとした場合、ディスプレイを収容するためのメータカバーが大型化するという課題があった。

本発明は上記実情に鑑みて提案されたもので、メータ近傍位置に付加的情報を表示可能とするとともに、ウインドスクリーンが装着されない車両であっても搭載可能とすることができる自動二輪車用立体ディスプレイ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置（請求項１）は、車両に設けられ運転者に表示面を指向させて構成する情報表示ユニット（メータ表示部１０１）と、前記情報表示ユニットが表示する情報とは別の映像情報を表示する補助ディスプレイ（１１）とを備えるディスプレイ装置において、次の構成を含むことを特徴としている。
前記補助ディスプレイ（１１）は、前記情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の前方裏側に、その表示画面を前下がりに傾斜させ、且つ、前記補助ディスプレイ（１１）の後上端が前記情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上端に近接するように配置する。
前記映像情報を反射させ前記補助ディスプレイ（１１）の反対側に虚像として結像させる光学結像装置（１２）を備える。
前記光学結像装置（１２）は、前記補助ディスプレイ（１１）の上方で、その反射面を略水平とし、且つ、反射面の後端が前記情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上端と近接するように配置することで、前記映像情報を前記情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上部に立体的に結像させる。

請求項２は、請求項１の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記映像情報は、前記情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の表示面と傾きが等しい面に結像されることを特徴としている。

請求項３は、請求項１又は請求項２の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記映像情報の結像面（１３）と、前記補助ディスプレイ（１１）の表示面とは、前記光学結像装置（１２）に対して線対称に位置して成ることを特徴としている。

請求項４は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記映像情報の結像面（１３）の上端（１３ａ）が、運転者のアイポイントと前記光学結像装置（１２）の前端（１２ａ）を結ぶライン上に位置して成ることを特徴としている。

請求項５は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記補助ディスプレイ（１１）は、前記情報表示ユニット（１０１）の背面に取り付けられることを特徴としている。

請求項６は、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記映像情報は、ナビゲーションシステムで表示される矢印情報（１４）や注意喚起画像であることを特徴としている。

請求項７は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置において、前記情報表示ユニット（１０１）はアナログメータであり、前記映像情報はデジタルメータで構成されることを特徴としている。

本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置によれば、光学結像装置（１２）によって、補助ディスプレイ（１１）の画像を情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上側に、情報表示ユニット（メータ表示部１０１）に近接して配置することができるので、情報が表示される箇所を集約することができ、且つ運転者が視認し易い位置に補助ディスプレイ（１１）の映像情報を立体的に表示させることができる。

映像情報は虚像として結合されるので、情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上部にディスプレイを配置するステー等のスペースが無い場合に好適であるとともに、不使用時にはスペースとして利用することができる。
また、ウインドスクリーンを備えていない車両にも搭載可能なディスプレイ装置とすることができる。

補助ディスプレイ（１１）が情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の前方裏側のデッドスペースを使いながら、補助ディスプレイ（１１）の上端と情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の上端が近接して配置されるので、補助ディスプレイ（１１）が情報表示ユニット（メータ表示部１０１）に対して大きく突出することを防止し、情報表示ユニット周りに設けられるカバー類の大型化を回避することができる。

また、映像情報の結像面と情報表示ユニット（メータ表示部１０１）の表示面の傾きを等しくすることで、運転者による情報表示ユニットの視認時に映像情報を視認し易い構成とすることができる。

補助ディスプレイ（１１）が情報表示ユニット（１０１）の背面に取り付けられることで、スペースの有効利用を図ることができる。

映像情報を矢印情報（１４）や注意喚起画像とすることで、表示される情報の内容を運転者に瞬時に理解させることができる。

ディスプレイ装置にアナログとデジタルを両方表示させることで、運転者がより情報を視認し易くなるとともに、映像情報による注意喚起機能を強化することができる。

本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置が搭載された自動二輪車の側面説明図である。 本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置が搭載された自動二輪車のメータ周りについて、乗員視点から観た一部平面説明図である。 本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置の構成説明図である。 （ａ）〜（ｃ）は光学結像装置における結像画像形成を説明するための図であり（ａ）は光学結像装置の反射部の構造を示す斜視図、（ｂ）は図４（ａ）をβ方向から観た場合のモデル図、（ｃ）は図４（ａ）をα方向から観た場合のモデル図である。 注意喚起画像として車速情報をデジタル表示させた自動二輪車用立体ディスプレイ装置が搭載された自動二輪車のメータ周りの一部平面説明図である。

本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置を備えた自動二輪車１の側面図であり、図２は自動二輪車１のメータまわりの一部拡大図である。図２は、車体後方かつ上方からハンドル回りを俯瞰したものであり、車両のシートに着座した運転者が見た状態とほぼ同じ状態を示している。

自動二輪車１の前輪を操舵する操向ハンドル５８の車体前方側は、外装部品としてのカウリング２で覆われている。カウリング２の上端には、ウインドスクリーン３が装着され、カウリング２の内側には、回転計６０、速度計６１、燃料計等を備える各種計器６２を有するメータ装置１０１が空間部４を介在させて配設されている。
この空間部４に本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置１０により映像情報が立体的に表示されるようになっている。

自動二輪車１の前輪ＷＦは、左右一対のフロントフォーク５の下端に回転自在に軸支されており、フロントフォーク５の上部は、メインスイッチ５７が取り付けられたトップブリッジ５６によって連結固定されている。トップブリッジ５６は、ステアリングステム６を介して自動二輪車１の車体フレーム７に回動可能に取り付けられており、操向ハンドル５８は、ステアリングステム６の上端部に固定されている。
車体フレーム７の下方には、エンジン８が懸架されており、車体フレーム７の後部下方には、ピポット軸９を中心に上下方向に揺動自在にスイングアームが枢支されている。スイングアームの後端には後輪ＷＲが支持され、エンジン８の動力が変速機を介して後輪ＷＲに伝達されるように構成されている。

操向ハンドル５８の左右の端部には、筒状のゴム等で形成され、乗員が把持するハンドルグリップ７１がそれぞれ取り付けられている。右側のハンドルグリップ７１の車体前方側には、前輪ブレーキレバー８４が配設されており、この前輪ブレーキレバー８４の基部には、油圧ブレーキシステムの作動油を貯留するリザーブタンク８１が取り付けられている。また、右側のハンドルグリップ７１は、ハンドルバーに対して回動可能に支持されており、この回動操作によってスロットル機構を操作するように構成されている。

右側の操向ハンドル５８には、ハンドルグリップ７１に隣接して、各種電装品の操作スイッチを備えるハンドルスイッチ８０Ｒが取り付けられている。ハンドルスイッチ８０Ｒには、エンジンの緊急停止を行うためのエンジンストップスイッチ８２、ギヤをニュートラル位置にするニュートラル−ドライブ（Ｎ／Ｄ）切換スイッチ８５、エンジンの始動を行うスタータスイッチ８６、及び、自動変速（ＡＴ）とマニュアル変速（ＭＴ）の切換を行う走行モード切換スイッチ８３が設けられている。

他方、左側の操向ハンドル５８には、ハンドルグリップ７１の車体中央側に隣接して、各種電装品の操作スイッチ及び車両に搭載された機器の操作を行うハンドルスイッチ８０Ｌが取り付けられている。ハンドルスイッチ８０Ｌには、方向指示器を点灯させるためのウインカスイッチ８７、警告音を発生させるためのホーンスイッチ８８、ヘッドライト５４のロービーム又はハイビームを切り替えるためのディマースイッチ８９が設けられている。

また、トップブリッジ５６の上方中央でメータ表示部１０１の後方には、ナビゲーション表示部１０３が配置され、地図情報等のナビ画面が表示される。また、更に後方側には、ＦＭ及びＡＭチューナ、ＣＤデッキ、ＭＤデッキ、カセットデッキ及びアンプ等の機能を備えるオーディオユニット１０５が配置されている。
そして、メータ表示部（車両用メータ）１０１の左右にオーディオユニット１０５による中・低音を再生する中・低音用ユニット６３，６４が配置され、これらの中・低音用ユニット６３，６４とメータ表示部１０１の間に高音を再生する高音用ユニット６５，６６が配置されている。

次に、本発明の自動二輪車用立体ディスプレイ装置について、主として図３を参照しながら説明する。
自動二輪車用立体ディスプレイ装置１０は、車両情報を表示するメータ表示部１０１や地図情報等のナビ画面を表示するナビゲーション表示部１０３から構成される情報表示ユニットと、付加的な情報（映像情報）を表示する補助ディスプレイ１１と、補助ディスプレイ１１からの映像を結像する光学結像装置１２と、メータ表示部１０１・補助ディスプレイ１１・ナビゲーション表示部１０３に表示させる情報を制御する演算装置を備えて構成されている。

情報表示ユニットとしてのメータ表示部１０１は、車両に設けられ運転者に表示面が指向された車両メータであり、上述したように回転計６０や速度計６１を備えて構成されている。メータ表示部１０１の上部及び側部には、外光が入射しにくいようにするためメータカバー１０２が装着されている。
メータ表示部（情報表示ユニット）１０１の下方には、ナビゲーションシステムの地図画面を表示するナビゲーション表示部１０３が配置されている。ナビゲーション表示部１０３へは、地図データベースの情報が供給されるとともに、ＧＰＳからの自車位置情報に基づいて地図画面内に自車位置が表示される。

補助ディスプレイ１１に表示する情報を制御する演算装置は、車両走行に関する各種センサからの情報やＧＰＳからの位置情報が入力されるＥＣＵ内に構築され、補助ディスプレイ１１へ表示する情報についての演算処理が行われる。

補助ディスプレイ１１は、メータ表示部１０１の前方裏側において、補助ディスプレイ１１の表示画面を前下がりに傾斜させて配置している。また、補助ディスプレイ１１の後上端位置は、メータ表示部１０１の上端位置に近接するように配置している。
補助ディスプレイ１１は、メータ表示部１０１に表示される情報とは別の映像情報を表示するものであり、例えば、ナビゲーションシステムにおける注意喚起情報等を表示するようにする。

光学結像装置１２は、車体に固定されたフレーム３１に装着されたステー部３２に、反射面が略水平となるように取り付けられている。光学結像装置１２は、補助ディスプレイ１１から出力される映像情報を反射させて補助ディスプレイ１１の反対側の空間部４に立体的な虚像として結像させる周知の光学結像方法を用いて構成されている。例えば、光学結像装置１２は、国際公開番号ＷＯ２００９／１３１１２８に開示されているような特殊な構造の光制御パネルを備えた反射部を用いることで、補助ディスプレイ１１に表示される映像情報（画像）を反対側の結像面１３に立体的な虚像（結像画像）として表示するようになっている。

すなわち、光学結像装置１２は、図４に示すように、帯状の反射面１２ａを複数平行に並べて平板に形成した第１のガラス層（光制御パネルＣ）と、第１のガラス層の上に複数の帯状の反射面１２ｂを直交させて重ね合わせた第２のガラス層（光制御パネルＤ）とにより構成される。
光学結像装置１２の光制御パネルＣの下側に位置する物体画像Ｎから放射された光が光制御パネルＣに斜めに入射すると、入射した光は光制御パネルＣ内に進入し反射面１２ａのｃ点で反射される。そして、反射面１２ａで反射された反射光は、光制御パネルＣから光制御パネルＤに進入する。光制御パネルＤ内に進入した光のなかで、一部の光は光制御パネルＤの反射面１２ｂのｄ点で反射されて更に光制御パネルＤ内を進行し、光制御パネルＤ内の他方側の面から外部に放出される。また、残部の光の一部は、光制御パネルＤ内を進行して光制御パネルＤの他方側の面から外部に放出される（国際公開番号ＷＯ２００９／１３１１２８公報参照）。

ここで、反射面１２ａ、１２ｂは、直交させて向かい合わせた状態で配置されているため、光制御パネルＤ内を進行して光制御パネルＤの他方側の面から外部に放出される光のなかで、反射面１２ａに入射した入射光が反射面１２ａのｃ点で１回目の反射をし、その反射光が反射面１２ｂのｄ点で２回目の反射を起こすと、２回目の反射光は反射面１２ａに入射した入射光と平行になる（図４（ｂ）参照）。このため、物体画像Ｎから光学結像装置１２に入射した光のなかで、反射面１２ａ、１２ｂで連続して反射した反射光は、入射角度と同一の角度で反射されるので、光学結像装置１２を挟んで物体画像Ｎと対称位置に収束し、光学結像装置１２を挟んで物体画像Ｎと対称位置に物体画像Ｎ´が生成される。

光学結像装置１２の反射部の反射面は、補助ディスプレイ１１の上方で反射面が略水平となるように配置され、反射面の後端がメータ表示部１０１の上端と近接するように配置することで、映像情報をメータ表示部（情報表示ユニット）１０１の上部に立体的に結像させるように構成されている。

光学結像装置１２による映像情報の結像面１３と補助ディスプレイ１１の表示面とは、図３に示されるように、車両側面から観た場合に、光学結像装置１２に対して線対称に位置している。また、映像情報の結像面１３の上端１３ａが、運転者のアイポイントと光学結像装置１２の前端１２ａを結ぶライン上に位置している。

また、映像画像の結像面１３は、メータ表示部（情報表示ユニット）１０１の表示面及びナビゲーション表示部１０３と傾きが等しい面に結像されるように補助ディスプレイ１１の配置位置が調整されている。映像情報の表示面Ｘ（結像面１３）、メータ表示部（情報表示ユニット）１０１の表示面Ｙ及びナビゲーション表示部１０３の表示面Ｚの鉛直面に対する傾きを等しくすることで、各表示画面に連続性をもたせることができ、運転者によるメータ表示部（情報表示ユニット）１０１やナビゲーション表示部１０３の視認時に結像面１３の映像情報を視認し易い構成とすることができる。

結像面１３に結像される映像情報としては、例えば図２に示すようなナビゲーションシステムにおける矢印情報１４と、右折交差点までの距離を示す数値情報１５が注意喚起画像として表示される。矢印情報１４の種類としては、例えば、直進、右折、左折、後方の四種類の画像で構成されている。映像情報を矢印情報１４や注意喚起画像とすることで、表示される情報の内容を運転者に瞬時に理解させることができる。
本例では、矢印情報１４と数値情報１５とが同時に表示されるようにしたが、片方のみの表示でも良いし、交互に表示されるようにしても良い。

また、図５に示すように、注意喚起画像として、ある一定以上の車速になった際に車速情報１６を結像面１３にデジタル表示させてもよい。この構成によれば、メータ表示部１０１の速度計６１による車速のアナログ表示に加えて、デジタル表示で車速が結像面１３に表示されるので、より運転者が車速を認識し易くなる。あるいは、常に速度計６１のアナログ車速表示に加えて結像面１３にデジタル表示で車速を表示させておき、一定車速以上になった際にデジタル表示の車速情報１６を点滅させたり、赤色で表示させたりしてもよい。なお、図５において、図２と同じ構成は同一符号を付している。

上述の例では、補助ディスプレイ１１により表示される注意喚起画像としての映像画像として、ナビゲーションシステムにより提供される矢印情報１４や数値情報１５を表示するようにしたが、運転支援システムにより提供される情報を表示するようにしてもよい。
運転支援システムでは、例えば、他車からの車両間通信により、他車の位置情報、速度、ヨーレート、横加速度等の車両走行状態の情報を受信することで、自車の周辺に存在する他車の走行状態及び相対位置、管理センターからの道路状況や標識等の情報を取得するが、これらの情報から得られた注意喚起画像を補助ディスプレイ１１の映像画像として使用しても良い。具体的には、緊急車両や他車の接近情報、道路工事中情報等が考えられる。

上述した自動二輪車用立体ディスプレイ装置１０によれば、光学結像装置１２によって、補助ディスプレイ１１の画像をメータ表示部１０１の上側に近接して配置することができる。その結果、情報が表示される箇所を集約することができ、且つ運転者が視認し易い位置であるメータ表示部１０１の前方の空間部４に補助ディスプレイ１１の映像情報を立体的に表示させることができる。

映像情報は、メータ表示部１０１前方の空間部４の結像面１３に虚像として結合されるので、メータ表示部１０１の上部にディスプレイを配置するステー等のスペースが無い場合に好適であるとともに、不使用時には空間部４をスペースとして利用することができる。
また、本例の車両では、ウインドスクリーン３を備えているが、映像画像はウインドスクリーン３上に結像するものではないため、ウインドスクリーン３を備えていない車両にも搭載可能なディスプレイ装置とすることができる。

補助ディスプレイ１１がメータ表示部（情報表示ユニット）１０１の前方裏側に配置することで、デッドスペースを使用しつつ補助ディスプレイ１１の上端とメータ表示部１０１の上端が近接して配置されるので、補助ディスプレイ１１がメータ表示部１０１に対して大きく突出することを防止し、メータ表示部１０１周りに設けられるメータカバー１０２の大型化を回避することができる。

１…自動二輪車、 ２…カウリング、 ３…ウインドスクリーン、 ４…空間部、 １０…自動二輪車用立体ディスプレイ装置、 １１…補助ディスプレイ、 １２…光学結像装置、 １２ａ…反射面、 １２ｂ…反射面、 １３…結像面、 １４…矢印情報（注意喚起画像）、 １５…数値情報（注意喚起画像）、 １６…車速情報、 １０１…メータ表示部（情報表示ユニット）、 １０２…メータカバー、 １０３…ナビゲーション表示部。

Claims (7)

1. 車両に設けられ運転者に表示面を指向させて構成する情報表示ユニット（１０１）と、前記情報表示ユニットが表示する情報とは別の映像情報を表示する補助ディスプレイ（１１）とを備えるディスプレイ装置において、
   前記補助ディスプレイ（１１）は、前記情報表示ユニット（１０１）の前方裏側に、その表示画面を前下がりに傾斜させ、且つ、前記補助ディスプレイ（１１）の後上端が前記情報ユニット（１０１）の上端に近接するように配置するとともに、
   前記映像情報を反射させ前記補助ディスプレイ（１１）の反対側に虚像として結像させる光学結像装置（１２）を備え、
   前記光学結像装置（１２）は、前記補助ディスプレイ（１１）の上方で、その反射面を略水平とし、且つ、反射面の後端が前記情報表示ユニット（１０１）の上端と近接するように配置することで、前記映像情報を前記情報表示ユニット（１０１）の上部に立体的に結像させる
   ことを特徴とする自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
2. 前記映像情報は、前記情報表示ユニット（１０１）の表示面と傾きが等しい面に結像される請求項１に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
3. 前記映像情報の結像面（１３）と、前記補助ディスプレイ（１１）の表示面とは、前記光学結像装置（１２）に対して線対称に位置して成る請求項１又は請求項２に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
4. 前記映像情報の結像面（１３）の上端（１３ａ）が、運転者のアイポイントと前記光学結像装置（１２）の前端（１２ａ）を結ぶライン上に位置して成る請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
5. 前記補助ディスプレイ（１１）は、前記情報表示ユニット（１０１）の背面に取り付けられる請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
6. 前記映像情報は、ナビゲーションシステムで表示される矢印情報（１４）や注意喚起画像である請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。
7. 前記情報表示ユニット（１０１）はアナログメータであり、前記映像情報はデジタルメータで構成される請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自動二輪車用立体ディスプレイ装置。