JP2014211542A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が直ちに対応することが可能な態様で危険物の存在を警告可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】コンバイナーの端面に沿って複数の光放射手段を配列し、一部の光放射手段に対しては、放射した光をコンバイナーの一方の側方端面（第１側方端面）に向けて反射する第１反射部を設け、別の一部の光放射手段に対しては、放射した光を第２側方端面に向けて反射する第２反射部を設ける。そして、第１反射部が設けられた光放射手段、あるいは第２反射部が設けられた光放射手段を選択して駆動する。こうすれば、コンバイナーの第１側方端面に設けられた第１拡散部、あるいは第２側方端面に設けられた第２拡散部を選択して光らせることができる。このため、危険物が存在する方向を直感的に認識可能な態様で運転者に警告することが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、運転席の前方に設けられた透明な板状部材に画像を投影することで、運転席の前方の景色に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両の運転者に対して、前方からの視線の移動を強いることなく、各種の情報を提示することが可能な技術として、「コンバイナー」と呼ばれる透明な板状部材に画像を投影することで前方の景色に重ねて画像を表示することが可能なヘッドアップディスプレイ装置が知られている。

このヘッドアップディスプレイ装置のコンバイナーには、通常は車速などの情報が表示されるが、歩行者や障害物などの危険物を検知した場合には、それら危険物が存在する旨を表示することによって運転者に警告する技術が提案されている（特許文献１）。また、危険物の存在を警告する表示が運転者の前方の視界を遮ってしまい、運転の妨げになることを回避するために、コンバイナーの上端面から上方に向けて光を照射して、運転者の視界よりも上方のウィンドシールドを光らせることによって、危険物の存在を警告するようにした技術も提案されている（特許文献２）。

特開２００１−３５７４９８号公報 特開２００９−２９２２２３号公報

しかし、提案されている何れの技術においても、警告を受けた運転者が、歩行者や障害物などの危険物に直ちに対処することは難しいという問題があった。これは次のような理由による。先ず、運転者から見てコンバイナーの横幅はそれほど広いわけではない。このため、危険物が存在する旨はコンバイナーで表示することができても、その危険物が存在する位置（少なくとも、運転者から見て左右何れの方向に存在するか）までは表示することができない。その結果、警告を受けた運転者は、具体的な対応を取る前に周囲を見回して危険物を探さなければならず、直ちに危険物に対応することができないためである。

この発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、運転者が直ちに対応することが可能な態様で、歩行者や障害物などの危険物の存在を運転者に警告することが可能なヘッドアップディスプレイ装置の提供を目的とする。

上述した問題を解決するために本発明のヘッドアップディスプレイ装置では、コンバイナーの端面に沿って複数の光放射手段を配列して、一部の光放射手段に対しては、放射した光をコンバイナーの一方の側方端面（第１側方端面）に向けて反射する第１反射部を設けている。また、別の一部の光放射手段に対しては、放射した光を第２側方端面に向けて反射する第２反射部を設けている。そして、第１反射部が設けられた光放射手段、あるいは第２反射部が設けられた光放射手段を選択して駆動することによって、コンバイナーの端面に向けて光を放射する。

こうすれば、第１反射部が設けられた光放射手段を駆動した場合には、光が第１反射部で反射されて、コンバイナーの第１側方端面に到達し、第１側方端面に設けられた第１拡散部を光らせることができる。また、第２反射部が設けられた光放射手段を駆動した場合には、光が第２反射部で反射されて第２側方端面に到達し、第２拡散部を光らせることができる。このため運転者は、コンバイナーの何れの側の端面が光っているかによって、歩行者や障害物などの危険物が存在する方向を直感的に認識することができるので、歩行者や障害物などの危険物に直ちに対処することが可能となる。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、第１反射部および第２反射部を次のようにして設けても良い。先ず、コンバイナーには、複数の光放射手段が配列された側の端面から所定距離の範囲内に、運転者から視認できない不可視領域を設けておく。そして、この不可視領域内に、光放射手段から放射されてコンバイナーの内部を進行する光の進行方向を斜めに遮る空気溝を形成することとしてもよい。

こうすれば、光放射手段から放射されてコンバイナー内を進行する光は、不可視領域に形成された空気溝に斜めに入射することとなって空気溝の側面で反射される。その結果、光放射手段からの光を、第１側方端面あるいは第２側方端面に向けて反射することができる。また、コンバイナーに空気溝を設けておけばよいので、コンバイナーとは別に第１反射部および第２反射部を設ける必要がなく、部品点数を減少させることができる。加えて、空気溝はコンバイナーの不可視領域に設けられているので、コンバイナーの美観を損なうこともない。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、空気溝の側面のうち、光放射手段からの光を遮る側の側面を、光の進行方向に対して全反射の条件を満たす角度に形成しておいてもよい。

ここで「全反射」とは、境界面に入射した全ての光が損失無く反射する現象であり、全反射のための条件（全反射の条件）は、「屈折率の大きな媒体中を進行する光が、屈折率の小さな媒体との境界面に入射すること」、および「境界面に対する光の入射角が、２つの媒体の屈折率で決まる臨界角よりも大きいこと（境界面に対して浅い角度で入射すること）」であることが知られている。コンバイナーの屈折率は空気の屈折率よりも大きいから、空気溝の側面の角度を全反射の条件を満たす角度にしておけば、空気溝の側面に入射した光を全反射させることができる。その結果、光放射手段からの光を効率よく反射して、第１側方端面あるいは第２側方端面を明るく光らせることが可能となる。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、コンバイナーの第１側方端面を凹凸形状に形成することによって第１拡散部を設け、コンバイナーの第２側方端面を凹凸形状に形成することによって第２拡散部を設けることとしてもよい。

第１側方端面あるいは第２側方端面を凹凸形状にしておけば、第１側方端面あるいは第２側方端面に到達した光が乱反射して拡散するので、第１拡散部あるいは第２拡散部を簡単に形成することが可能となる。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、コンバイナーの第１側方端面および第２側方端面を、画像が投影される面に対して斜めに形成してもよい。

こうすれば、コンバイナーの第１側方端面および第２側方端面が運転席から見え易くなるので、第１側方端面あるいは第２側方端面を光らせたときに、運転者が容易に気付くことが可能となる。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、コンバイナーの上端面または下端面の中で光放射手段が配列されていない側の端面にも、コンバイナーの内部を経由して到達した光を拡散させる光拡散部を設けてもよい。すなわち、第１側方端面に近い側および第２側方端面に近い側に、それぞれ光拡散部を設ける。そして、それら光拡散部の間には、光拡散部よりも光を透過させる光透過部を設けることとしてもよい。

こうすれば、第１側方端面に向けて反射された光の一部がコンバイナーの上端面あるいは下端面に到達した場合には、第１側方端面に近い側の光拡散部で拡散されて、その部分を光らせることができる。また、この時、光透過部では光が透過するので光透過部は光ることが無い。このため、第１側方端面および第１側方端面に近い側の光拡散部だけを光らせることができるので、運転者はコンバイナーの何れの側が光っているのかを容易に認識することができる。第２側方端面を光らせる場合も同様に、第２側方端面および第２側方端面に近い側の光拡散部だけを光らせることができるので、運転者はコンバイナーの何れの側が光っているのかを容易に認識することが可能となる。

また、上述した本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、放射する光の色が異なる複数種類の光放射手段をコンバイナーの端面に沿って配列しておき、放射する光の色を少なくとも１つ選択して、その色の光を放射する光放射手段を駆動することとしてもよい。

こうすれば、コンバイナーの第１側方端面あるいは第２側方端面を、異なる色で光らせることができるので、危険物が存在する方向だけでなく、危険度合いなど他の情報も運転者に伝えることが可能となる。

ヘッドアップディスプレイ装置１０を搭載した車両１の全体構成を示す説明図である。 ヘッドアップディスプレイ装置１０に搭載されているコンバイナー１００およびＬＥＤユニット１２０の外観形状を示す斜視図である。 コンバイナー１００に形成された空気溝１１０と、ＬＥＤユニット１２０に設けられた各種ＬＥＤとの位置関係についての説明図である。 ＬＥＤユニット１２０内での各ＬＥＤの結線関係についての説明図である。 コンバイナー１００の内部に進入した光が右側方端面１０２に導かれる様子を示す説明図である。 コンバイナー１００の側方端面を光らせることによって、危険物の存在位置に関する情報を表示する様子を例示した説明図である。 コンバイナー１００の側方端面を光らせる色によって、危険度合いに関する情報を表示する方法を例示した説明図である。 第１変形例のコンバイナー１００についての説明図である。 第２変形例のコンバイナー１００についての説明図である。 第３変形例のコンバイナー１００および反射ユニット１４０についての説明図である。

以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために実施例について説明する。
Ａ．本実施例 ：
Ａ−１．装置構成 ：
図１には、車両１のダッシュボード２内に搭載された本実施例のヘッドアップディスプレイ装置１０が例示されている。図１（ａ）に示されるように本実施例のヘッドアップディスプレイ装置１０は、画像が投影されて表示されるコンバイナー１００と、コンバイナー１００に表示する画像を投影する画像投影部１２と、画像投影部１２から投影された画像をコンバイナー１００に向けて反射する凸面鏡１４と、コンバイナー１００の端面からコンバイナー１００の内部に向けて光を放射するＬＥＤユニット１２０と、画像投影部１２やＬＥＤユニット１２０の動作を制御する制御装置１６などを備えている。

コンバイナー１００は、アクリル樹脂などの透明な材質で形成された板状の部材であり、車両１の運転者はコンバイナー１００を通して車両１の前方の景色を視認することができる。また、画像投影部１２からの画像がコンバイナー１００に投影された状態では、車両１の前方の景色に重ねて、投影された画像も視認することが可能となる。図１（ｂ）には、一例として、車速およびエンジン回転速度を示す画像がコンバイナー１００に投影された様子が示されている。

図２には、本実施例のコンバイナー１００およびＬＥＤユニット１２０の斜視図が示されている。上述したようにコンバイナー１００は透明な材質で形成された板状の部材であり、部材の下側部分はダッシュボード２内に収容されて、運転者からは見えない不可視領域となっている。また、コンバイナー１００の不可視領域よりも上側の部分はダッシュボード２から突設されて、運転者が視認可能な視認領域となっている。

コンバイナー１００の視認領域であって運転席から見てコンバイナー１００の右側の端面（以下、右側方端面１０２）には、シボ加工が施されることによって右側方シボ面１０２ｄが形成されている。同様に、運転席から見てコンバイナー１００の左側の端面（以下、左側方端面１０４）にも、シボ加工が施された左側方シボ面１０４ｄが形成されている。ここで、シボ加工とは、物体の表面に小さな凹凸を付ける加工である。シボ加工によって得られる表面の形態には、一つ一つの凹凸が独立していて梨の肌のようにザラザラした「梨地模様」と呼ばれる形態や、なめした皮革のように皺状の凹凸が形成された「皮革模様」、木目のように連続した凹凸が形成された「木目模様」、更には、凹凸によって幾何学模様が形成される「幾何学模様地」と呼ばれる形態などが知られており、本実施例では何れのシボ加工を用いることもできる。

また、コンバイナー１００の上端面１０６の両側（右側方端面１０２の側、および左側方端面１０４の側）にも、シボ加工が施された上方シボ面１０６ｄがそれぞれ形成されており、これら上方シボ面１０６ｄの間には、シボ加工が施されていない光透過面１０６ｔが設けられている。尚、ここでは、光透過面１０６ｔにはシボ加工が施されていないものとして説明するが、上方シボ面１０６ｄよりは程度の軽いシボ加工であれば、光透過面１０６ｔにもシボ加工を施しても良い。

コンバイナー１００の下方の不可視領域の部分には、コンバイナー１００の表側から裏側へと貫通する複数の通路が形成されている。尚、コンバイナー１００の表示面（画像が投影される面）側から見ると、これらの通路は溝状に形成されており、通路の内部は空気で満たされているので、以下ではこれらの通路を、空気溝１１０と称するものとする。
これら空気溝１１０のうち、運転席から見て右側の部分に形成された右向空気溝１１０Ｒは、コンバイナー１００の下端面の近くから、右上方の右側方端面１０２に向かって緩やかに湾曲した形状に形成されている。また、運転席から見て左側の部分に形成された左向空気溝１１０Ｌは、コンバイナー１００の下端面の近くから、左上方の左側方端面１０４に向けて緩やかに湾曲した形状に形成されている。更に、コンバイナー１００の中央には、右側の側面が右側方端面１０２に向けて湾曲し、左側の側面が左側方端面１０４に向けて湾曲した中央空気溝１１０Ｃが形成されている。
また、コンバイナー１００の下端面の複数箇所には、小さな仕切部１０８がコンバイナー１００の厚さ方向に延設されている。

一方、コンバイナー１００の下方にはＬＥＤユニット１２０が設けられており、ＬＥＤユニット１２０には、コンバイナー１００の下端面に向けて複数のＬＥＤが配列されている。図２に示した例では、運転席から見てＬＥＤユニット１２０の右半分には、右端から青色ＬＥＤ１２２Ｂ、緑色ＬＥＤ１２２Ｇ、アーバン色ＬＥＤ１２２Ｕが、この順番で交互に配置されている。また、運転席から見てＬＥＤユニット１２０の左半分には、左端から青色ＬＥＤ１２４Ｂ、緑色ＬＥＤ１２４Ｇ、アーバン色ＬＥＤ１２４Ｕが、この順番で交互に配置されている。
尚、ＬＥＤユニット１２０の右半分に設けられた青色ＬＥＤ１２２Ｂ、緑色ＬＥＤ１２２Ｇ、アーバン色ＬＥＤ１２２Ｕをまとめて右側ＬＥＤ１２２と称し、ＬＥＤユニット１２０の左半分に設けられた青色ＬＥＤ１２４Ｂ、緑色ＬＥＤ１２４Ｇ、アーバン色ＬＥＤ１２４Ｕをまとめて左側ＬＥＤ１２４と称することがある。

詳細には後述するが、右側ＬＥＤ１２２から放射された光は、コンバイナー１００の下側の端面からコンバイナー１００の内部に進入して、コンバイナー１００の内部を直進する。そして、右向空気溝１１０Ｒ（あるいは中央空気溝１１０Ｃの右側の側面）で反射されて、コンバイナー１００の右側方端面１０２に到達する。この結果、右側ＬＥＤ１２２を点灯させることによって、コンバイナー１００の右側方端面１０２を光らせることができる。同様に、左側ＬＥＤ１２４から放射された光は、コンバイナー１００の下端面から進入してコンバイナー１００の内部を直進した後、左向空気溝１１０Ｌ（あるいは中央空気溝１１０Ｃの左側の側面）で反射されて、左側方端面１０４に到達する。この結果、左側ＬＥＤ１２４を点灯させることによって、コンバイナー１００の左側方端面１０４を光らせることが可能となる。

尚、本実施例では、ＬＥＤユニット１２０に設けられた右側ＬＥＤ１２２および左側ＬＥＤ１２４が、本発明における「光放射手段」に対応する。また、コンバイナー１００の右側方端面１０２が本発明における「第１側方端面」に対応し、右側方端面１０２に設けられた右側方シボ面１０２ｄが本発明における「第１拡散部」に対応する。同様に、コンバイナー１００の左側方端面１０４が本発明における「第２側方端面」に対応し、左側方端面１０４に設けられた左側方シボ面１０４ｄが本発明における「第２拡散部」に対応する。また、コンバイナー１００の上端面１０６に設けられた上方シボ面１０６ｄが本発明における「光拡散部」に対応し、光透過面１０６ｔが本発明における「光透過部」に対応する。更に、コンバイナー１００の不可視領域に設けられた右向空気溝１１０Ｒが本発明における「第１反射部」に対応し、１１０Ｌが本発明における「第２反射部」に対応する。

図３には、コンバイナー１００に設けられた空気溝１１０や、コンバイナー１００の下端面に突設された仕切部１０８、ＬＥＤユニット１２０に設けられた右側ＬＥＤ１２２、左側ＬＥＤ１２４の位置関係が示されている。
前述したように右向空気溝１１０Ｒおよび左向空気溝１１０Ｌは、コンバイナー１００の下端面の近くから右上方の右側方端面１０２あるいは左上方の左側方端面１０４に向けて湾曲した形状に形成されているが、下端面付近の右向空気溝１１０Ｒあるいは左向空気溝１１０Ｌの下方の位置に、仕切部１０８が突設されている。また、下端面付近の中央空気溝１１０Ｃの下方にも仕切部１０８が突設されている。
そして、ＬＥＤユニット１２０の右側ＬＥＤ１２２および左側ＬＥＤ１２４は、それぞれの仕切部１０８と仕切部１０８との間に設けられている。

図４には、ＬＥＤユニット１２０の内部で右側ＬＥＤ１２２および左側ＬＥＤ１２４が結線されている様子が示されている。図示されているように、右側ＬＥＤ１２２に設けられた２つの青色ＬＥＤ１２２Ｂは、１つに結線されて制御装置１６のＢＲ出力端子に接続されている。右側ＬＥＤ１２２の２つの緑色ＬＥＤ１２２Ｇは、制御装置１６のＧＲ出力端子に接続されており、右側ＬＥＤ１２２の２つのアーバン色ＬＥＤ１２２Ｕは、制御装置１６のＵＲ出力端子に接続されている。
同様に、左側ＬＥＤ１２４に設けられた２つの青色ＬＥＤ１２４Ｂは、制御装置１６のＢＬ出力端子に接続されており、左側ＬＥＤ１２４の２つの緑色ＬＥＤ１２４Ｇは制御装置１６のＧＬ出力端子に接続され、左側ＬＥＤ１２４の２つのアーバン色ＬＥＤ１２４Ｕは、制御装置１６のＵＬ出力端子に接続されている。

このため制御装置１６は、６つの出力端子の中から何れかを選択して、その出力端子をＯＮにすることで、その出力端子に接続された右側ＬＥＤ１２２あるいは左側ＬＥＤ１２４を点灯させることができる。たとえば、ＢＲ出力端子をＯＮにすれば、右側ＬＥＤ１２２の青色ＬＥＤ１２２Ｂを点灯させることができ、ＢＬ出力端子をＯＮにすれば、左側ＬＥＤ１２４の青色ＬＥＤ１２４Ｂを点灯させることができる。尚、本実施例の制御装置１６は、本発明における「駆動手段」に対応する。
そして、右側ＬＥＤ１２２あるいは左側ＬＥＤ１２４から放射された光は、コンバイナー１００の下端面から進入した後、以下のようにしてコンバイナー１００の右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４に導かれる。

図５には、青色ＬＥＤ１２２Ｂを点灯させた場合を例に用いて、右側ＬＥＤ１２２から放射された光がコンバイナー１００の右側方端面１０２に導かれる様子が示されている。先ず始めに、図面上で右側の青色ＬＥＤ１２２Ｂについて説明する。この青色ＬＥＤ１２２Ｂは、コンバイナー１００の右側方端面１０２の直ぐ近くにあるから、青色ＬＥＤ１２２Ｂから右方向に放射された光（たとえば、図中で矢印Ａ、矢印Ｂで示した光）は、コンバイナー１００の下端面からコンバイナー１００の内部に進入すると、そのまま直進して右側方端面１０２に到達する。前述したように右側方端面１０２には右側方シボ面１０２ｄが形成されているので、右側方シボ面１０２ｄに到達した光は乱反射されて、コンバイナー１００の右側方端面１０２を青色に光らせる。

また、青色ＬＥＤ１２２Ｂから真上に向けて放射された光や、少し左向きに放射された光（たとえば、図中で矢印Ｃで示した光）は、コンバイナー１００の上端面１０６の右よりの部分に形成された上方シボ面１０６ｄに到達して、コンバイナー１００の上端面１０６の右側部分を青色に光らせる。

一方、青色ＬＥＤ１２２Ｂの左側のコンバイナー１００の内部には、コンバイナー１００の下端面付近から上方に向けて右向空気溝１１０Ｒが形成されている。このため、青色ＬＥＤ１２２Ｂから左方向に向けて放射された光はコンバイナー１００の内部を直進した後、青色ＬＥＤ１２２Ｂの左側に形成された右向空気溝１１０Ｒと浅い角度で交差する。
ここで、右向空気溝１１０Ｒの内部は空気で満たされている。また、空気の屈折率は、コンバイナー１００を形成する材質（アクリル樹脂など）の屈折率よりも小さい。そして、屈折率の大きな媒体中を進行してきた光が、屈折率の小さな媒体に向かって、且つ、境界面に対して浅い角度で入射しようとすると、全ての光が境界面で反射される「全反射」と呼ばれる現象が生じる。この全反射が生じるための条件は、「屈折率の大きな媒体から屈折率の小さな媒体に向かって光が入射しようとすること」、および「屈折率が異なる媒体の境界面に対する光の入射角（境界面の法線との間の角度）が、それら屈折率で定まる臨界角よりも大きい（境界面に対して浅い角度で入射する）こと」であり、これらの条件は全反射の条件（あるいは全反射条件）と呼ばれることがある。尚、アクリル樹脂と空気との境界面での臨界角は、４２〜４３度程度であることが知られている。

コンバイナー１００の内部を直進して右向空気溝１１０Ｒに到達した光は、右向空気溝１１０Ｒの側面に対して浅い角度で交差し、しかも、コンバイナー１００の材質（アクリル樹脂など）の屈折率は空気の屈折率よりも大きいから、全反射の条件を満足する。このため、図５中に矢印Ｄで示したように、青色ＬＥＤ１２２Ｂから左方向に向けて放射されて右向空気溝１１０Ｒに到達した光は、右向空気溝１１０Ｒの側面で全ての光が反射され、コンバイナー１００の内部を直進して右側方端面１０２に到達する。その結果、右側方シボ面１０２ｄで乱反射されて、コンバイナー１００の右側方端面１０２を青色に光らせる。
また、右向空気溝１１０Ｒは右側方端面１０２に向かって緩やかに湾曲している。このため、矢印Ｄよりも上向きに光が放射された場合でも、右向空気溝１１０Ｒに対しては同じような角度で入射することになり、青色ＬＥＤ１２２Ｂからの光を右側方端面１０２に向けて効率よく反射することができる。

更に、図５中に矢印Ｅで示したように、青色ＬＥＤ１２２Ｂから更に左方向に向けて放射された光は、コンバイナー１００の下端面から突設された仕切部１０８に遮られ、仕切部１０８の表面で右側方端面１０２に向けて反射される。尚、仕切部１０８での反射は、屈折率の小さな媒体（空気）から屈折率の大きな媒体（アクリル樹脂など）への入射となるから全反射の条件は満たさない。このため、一部の光は、いわゆる屈折によって仕切部１０８の内部に進入するが、残りの光は右側方端面１０２に向けて反射されて、コンバイナー１００の右側方端面１０２を青色に光らせる。

以上では、右側ＬＥＤ１２２に設けられた右側の青色ＬＥＤ１２２Ｂについて説明した。左側の青色ＬＥＤ１２２Ｂについても、大まかには同様なことが当て嵌まる。すなわち、左側の青色ＬＥＤ１２２Ｂから放射された光は、右向空気溝１１０Ｒの側面で全反射して、コンバイナー１００の右側方端面１０２に到達する。あるいはコンバイナー１００の上端面１０６の右側の部分に到達する。その結果、右側方端面１０２の右側方シボ面１０２ｄで乱反射されて、コンバイナー１００の右側方端面１０２を青色に光らせ、あるいはコンバイナー１００の上端面１０６の上方シボ面１０６ｄで乱反射されて、上端面１０６の右側の部分を青色に光らせる。

また、図５中に矢印Ｆで示したように、青色ＬＥＤ１２２Ｂから放射された光の一部が、上端面１０６の光透過面１０６ｔに到達する場合もある。しかし、光透過面１０６ｔにはシボ加工が施されていないので、光透過面１０６ｔに到達した光は乱反射することなく光透過面１０６ｔを透過する。このため、光透過面１０６ｔの部分が青色に光って見えることはない。

以上では、右側ＬＥＤ１２２に設けられた青色ＬＥＤ１２２Ｂについて説明した。緑色ＬＥＤ１２２Ｇや、アーバン色ＬＥＤ１２２Ｕについても同様なことが当て嵌まる。従って、緑色ＬＥＤ１２２Ｇを点灯させることで、コンバイナー１００の右側方端面１０２や上端面１０６の右側の部分を緑色に光らせることができる。同様に、アーバン色ＬＥＤ１２２Ｕを点灯させることで、コンバイナー１００の右側方端面１０２や上端面１０６の右側の部分をアーバン色に光らせることができる。また、たとえ光透過面１０６ｔに光が到達しても、光は乱反射することなく透過してしまうので、光透過面１０６ｔの部分が緑色やアーバン色に光ることはない。

更に、左側ＬＥＤ１２４についても全く同様なことが当て嵌まる。すなわち、ＬＥＤユニット１２０の左側に設けられた青色ＬＥＤ１２４Ｂを点灯させれば、コンバイナー１００の左側方端面１０４や上端面１０６の左側の部分を青色に光らせることができる。また、ＬＥＤユニット１２０の左側の緑色ＬＥＤ１２４Ｇ、あるいはアーバン色ＬＥＤ１２４Ｕを点灯させれば、コンバイナー１００の左側方端面１０４や上端面１０６の左側の部分を、緑色あるいはアーバン色に光らせることができる。

Ａ−２．表示態様 ：
図６には、コンバイナー１００の右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４を光らせた時の運転席から見た様子が示されている。図６（ａ）にはコンバイナー１００の右側方端面１０２を光らせた様子が示されている。このように右側方端面１０２を光らせると、危険物などが車両１の右側に存在することを、運転者は直感的に理解することができる。また、図６（ｂ）にはコンバイナー１００の左側方端面１０４を光らせた様子が示されている。このように左側方端面１０４を光らせると、運転者は車両１の左側に危険物など存在することを直感的に理解することができる。

また、コンバイナー１００の上端面１０６の中央には光透過面１０６ｔが設けられており、光透過面１０６ｔはシボ加工が施されていない。このため、たとえば右側ＬＥＤ１２２から放射された光の一部が光透過面１０６ｔに到達しても、光透過面１０６ｔが光ることはない。同様に、左側ＬＥＤ１２４から放射された光の一部が光透過面１０６ｔに到達しても、光透過面１０６ｔが光ることはない。
その結果、右側ＬＥＤ１２２を点灯した場合には、図６（ａ）に示すように、右側方端面１０２および上端面１０６の右側部分だけを光らせることができる。また、左側ＬＥＤ１２４を点灯した場合には、図６（ｂ）に示すように、左側方端面１０４および上端面１０６の左側部分だけを光らせることができる。このため運転者は、左右何れの方向に危険物が存在するかを、容易に認識することが可能となる。

また、上述したように本実施例のコンバイナー１００は、右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４を光らせる色を、青色、緑色、アーバン色に変更することが可能である。従って、これを利用することで、危険物などが存在する方向以外の情報についても、運転者が直感的に理解可能な態様で表示することができる。

図７（ａ）には、危険物の危険度合いに応じて、コンバイナー１００の右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４を光らせる色を変更した場合が例示されている。
尚、車両１の周辺の危険物は、周知の種々の方法を用いて検出することができる。たとえば、超音波ソナーやレーダーを用いれば、車両１の周辺に存在する危険物の位置を検出することができる。あるいは、車載カメラで車両１の周辺を撮影した画像を解析することによっても、危険物の位置を検出することができる。更に、所定の時間間隔で危険物の位置を検出することで、その危険物が自車両に衝突する危険度合いを評価する方法についても、周知の種々の方法が知られている。本実施例では、図示しない超音波ソナーやレーダー、車載カメラが車両１に搭載されており、制御装置１６がこれらの機器から得られたデータあるいは画像を解析することによって、危険物が存在する方向や、その危険物の危険度合いを検出している。

その結果、危険物が車両１の右方向で検出され、その危険物の危険度合いが小さいと判断した場合は、制御装置１６はＬＥＤユニット１２０の右側に設けられた青色ＬＥＤ１２２Ｂを点灯させる。図４を用いて前述したように、制御装置１６はＢＲ出力端子をＯＮにすることによって、ＬＥＤユニット１２０に設けられた２つの青色ＬＥＤ１２２Ｂを同時に点灯させることができる。

危険物が車両１の右方向で検出され、その危険物の危険度合いが中くらいと判断した場合は、制御装置１６はＧＲ出力端子をＯＮにすることによって、緑色ＬＥＤ１２２Ｇを点灯させる。また、危険物が車両１の右方向で検出され、その危険物の危険度合いが大きいと判断した場合は、制御装置１６はＵＲ出力端子をＯＮにすることによって、アーバン色ＬＥＤ１２２Ｕを点灯させる。

このようにすれば、危険物が車両１の右側で検出された場合には、コンバイナー１００の右側方端面１０２が発光し、加えて、その危険物の危険度合いが大きくなるに従って、発光する色が青色から緑色、アーバン色へと変化する。このため運転者は、危険物が存在する方向と、その危険物の危険度合いとを直感的に理解して、直ちに危険物に対して対処することが可能となる。

危険物が車両１の左方向で検出された場合も同様である。すなわち、その危険物の危険度合いが小さいと判断した場合には青色ＬＥＤ１２４Ｂを点灯させ、危険度合いが中くらいと判断した場合には緑色ＬＥＤ１２４Ｇを、更に危険度合いが大きい場合にはアーバン色ＬＥＤ１２４Ｕを点灯させる。こうすれば、車両１の左側で検出された危険物の危険度合いが大きくなるに従って、コンバイナー１００の左側方端面１０４が発光する色が、青色から緑色、アーバン色へと変化する。このため運転者は、危険物が存在する方向と、その危険物の危険度合いとを直感的に理解して、直ちに危険物に対して対処することが可能となる。

もちろん、車両１の右方向および左方向のそれぞれで危険物が検出される場合も起こり得る。このような場合でも、たとえば、右方向の危険物については危険度合いが大きいが、左方向の危険物については危険度合いが小さいと判断された場合には、コンバイナー１００の右側方端面１０２はアーバン色に発光し、左側方端面１０４は青色に発光する。このため運転者は、左右の何れの方向にも危険物が存在するが、初めに右方向の危険物に対処すべきであることを直感的に理解することができる。

更に、危険物が車両１の前方で検出された場合には、右側方端面１０２および左側方端面１０４を、同時に同じ色で光らせても良い。すなわち、図７（ｂ）に示したように、車両１の前方で危険物が検出され、且つ、その危険物の危険度合いが小さい場合には、青色ＬＥＤ１２２Ｂおよび青色ＬＥＤ１２４Ｂを同時に点灯させる。また、危険度合いが中くらいの場合には、緑色ＬＥＤ１２２Ｇおよび緑色ＬＥＤ１２４Ｇを同時に点灯させる。更に、危険度合いが大きい場合にはアーバン色ＬＥＤ１２２Ｕおよびアーバン色ＬＥＤ１２４Ｕを同時に点灯させる。こうすれば運転者は、車両１の前方に危険物が存在すること、およびその危険物の危険度合いを直感的に理解して、直ちに危険物に対処することが可能となる。

尚、以上では、右側ＬＥＤ１２２（あるいは左側ＬＥＤ１２４）の中では同じ色のＬＥＤだけを点灯させるものとして説明した。しかし、右側ＬＥＤ１２２（あるいは左側ＬＥＤ１２４）の中で異なる色のＬＥＤを点灯させるものとしても良い。たとえば、青色ＬＥＤ１２２Ｂと緑色ＬＥＤ１２２Ｇとを同時に点灯させたり、青色ＬＥＤ１２２Ｂが点灯している状態で緑色ＬＥＤ１２２Ｇを点灯させたりしても良い。こうすれば、右側方端面１０２（あるいは左側方端面１０４）を光らせる色の種類や、色が変化する態様を増やすことができるので、より多くの情報を運転者に認識させることが可能となる。

Ｂ．変形例 ：
上述した本実施例のコンバイナー１００には、幾つかの変形例が存在する。以下では、変形例のコンバイナー１００について、本実施例との相違点を中心として説明する。尚、変形例の中で、上述した本実施例と共通する部分については、本実施例と同じ番号を付すこととして詳細な説明は省略する。

Ｂ−１．第１変形例 ：
上述した本実施例では、コンバイナー１００の右側方端面１０２や、左側方端面１０４、上端面１０６は、コンバイナー１００の表示面（画像が投影される面）に対して直角に形成されているものとして説明した。しかし、図８に示したように、コンバイナー１００の右側方端面１０２、左側方端面１０４、および上端面１０６を、運転者に向けて斜めに形成しても良い。このとき、右側方端面１０２や左側方端面１０４、上端面１０６を傾ける方向は、運転者がこれらの端面を直接視認できる方向に傾けても良いし、逆方向に傾けても良い。
直接には視認できないものの、透明なコンバイナー１００を通して、運転者がこれらの端面を視認できる方向に傾けても良い。

たとえば、運転者が直接視認できる方向に右側方端面１０２や、左側方端面１０４、上端面１０６を傾けた場合は、右側方端面１０２の右側方シボ面１０２ｄや、左側方端面１０４の左側方シボ面１０４ｄ、上端面１０６の上方シボ面１０６ｄが見易くなる。このため、右側方シボ面１０２ｄや、左側方シボ面１０４ｄ、上方シボ面１０６ｄが光っていることを、運転者が容易に認識することが可能となる。

一方、右側方端面１０２や左側方端面１０４、上端面１０６を逆方向に傾けた場合は、これらの端面を直接には視認できないものの、透明なコンバイナー１００を通して視認することができる。従って、右側方端面１０２や左側方端面１０４、上端面１０６を逆方向に傾けた場合でも、右側方シボ面１０２ｄや左側方シボ面１０４ｄ、上方シボ面１０６ｄが光っていることを、運転者が容易に認識することが可能となる。

Ｂ−２．第２変形例 ：
また、上述した実施例および変形例では、コンバイナー１００の右側方端面１０２や、左側方端面１０４、上端面１０６のシボ加工が施された部分が光を乱反射するものとして説明した。しかし、右側方端面１０２や、左側方端面１０４、上端面１０６に到達した光を乱反射させることができるのであれば、必ずしもシボ加工を施す必要はない。
たとえば、透明な材質で形成されており、内部に光を散乱する微粒子を分散させた光拡散用の部材を、コンバイナー１００の端面に設けることとしても良い。

図９には、光拡散用の部材がコンバイナー１００の端面に取り付けられた第２変形例が示されている。図示した例では、コンバイナー１００の右側方端面１０２から上端面１０６の右側にかけての範囲には、右側方光拡散部材１１２が取り付けられており、また、コンバイナー１００の左側方端面１０４から上端面１０６の左側にかけての範囲には、左側方光拡散部材１１４が取り付けられている。これら右側方光拡散部材１１２および左側方光拡散部材１１４は、透明な材質（たとえばアクリル樹脂）で形成されており、内部には光を散乱する微粒子（たとえば二酸化チタン微粉末）が分散されている。このため、右側方光拡散部材１１２に光が進入すると分散された微粒子で乱反射されるので、右側方光拡散部材１１２を光らせることができる。同様に、左側方光拡散部材１１４に光が進入した場合には、左側方光拡散部材１１４を光らせることができる。
そして、右側方光拡散部材１１２および左側方光拡散部材１１４には厚みがあるので、運転者は、右側方光拡散部材１１２あるいは左側方光拡散部材１１４が光っていることを容易に認識することが可能となる。

尚、上述した第２変形例では、右側方光拡散部材１１２の中で右側方端面１０２に取り付けられた部分が、本発明における「第１拡散部」に対応し、左側方光拡散部材１１４の中で左側方端面１０４に取り付けられた部分が、本発明における「第２拡散部」に対応する。また、右側方光拡散部材１１２あるいは左側方光拡散部材１１４の中で上端面１０６に取り付けられた部分が、本発明における「光拡散部」に対応する。更に、上端面１０６の中で、右側方光拡散部材１１２および左側方光拡散部材１１４の何れも取り付けられていない部分が、本発明における「光透過部」に対応する。

Ｂ−３．第３変形例 ：
また、上述した実施例および変形例では、コンバイナー１００に設けた空気溝１１０を用いて、右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４に向けて光を反射させるものとして説明した。しかし、ＬＥＤユニット１２０から放射された光を右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４に向けて反射させることができるのであれば、必ずしもコンバイナー１００に空気溝１１０を設ける必要はない。
たとえば、ＬＥＤユニット１２０とコンバイナー１００との間に、金属製あるいは金属メッキした反射鏡を設けておき、ＬＥＤユニット１２０から放射された光を、反射鏡を用いて右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４に反射させることとしてもよい。

図１０には、このような第３変形例が例示されている。第３変形例では、ＬＥＤユニット１２０と、コンバイナー１００との間に、反射ユニット１４０が設けられている。反射ユニット１４０は、硬質樹脂によって形成されており、全体に金属メッキが施されている。更に、ＬＥＤユニット１２０とコンバイナー１００との間には、板状で湾曲した形状の複数の凸部１４２が突設されている。このため、ＬＥＤユニット１２０から放射された光は、凸部１４２の表面で反射されて、右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４に向かって進行する。その結果、コンバイナー１００の右側方端面１０２あるいは左側方端面１０４を光らせることができる。

このような第３変形例では、前述した全反射の条件を満足しなくても、凸部１４２の表面で全ての光を反射させることができるので、コンバイナー１００の設計自由度を向上させることができる。
これに対して、上述した実施例あるいは各種の変形例では、コンバイナー１００とは別に反射ユニット１４０を設ける必要がないので、部品点数が減少するため、簡単に且つ安価に製造することが可能となる。

以上、本実施例および各種の変形例について説明したが、本発明は上記の実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することができる。

たとえば、上述した実施例、第１変形例および第２変形例では、空気溝１１０がコンバイナー１００の表裏を貫通して形成されているものとして説明した。しかし空気溝１１０は、コンバイナー１００の内部を進行する光を全反射させることができればよく、必ずしもコンバイナー１００の表裏を貫通する必要はない。たとえば、コンバイナー１００の表側あるいは裏側で、空気溝１１０が塞がっていても良い。

また、上述した実施例および各種の変形例では、コンバイナー１００はダッシュボード２に設けられており、従って、コンバイナー１００の下方の領域が、運転者から見えない不可視領域となっていて、空気溝１１０もコンバイナー１００の下方に設けられているものとして説明した。しかし、車両１の天井からコンバイナー１００を立設させても良い。この場合は、コンバイナー１００の上方の領域が不可視領域となり、従って、コンバイナー１００の上方に空気溝１１０を設ければよい。

また、上述した実施例および各種の変形例では、コンバイナー１００はダッシュボード２に固定されているものとして説明した。しかし、ダッシュボード２内にコンバイナー１００の可動機構を設けておき、必要に応じてダッシュボード２内にコンバイナー１００を格納したり、あるいはダッシュボード２からコンバイナー１００を突出させたりしても良い。

１…車両、 １０…ヘッドアップディスプレイ装置、 １２…画像投影部、
１４…凸面鏡、 １６…制御装置、 １００…コンバイナー、
１０２…右側方端面、 １０２ｄ…右側方シボ面、 １０４…左側方端面、
１０４ｄ…左側方シボ面、 １０６…上端面、 １０６ｄ…上方シボ面、
１０６ｔ…光透過面、 １０８…仕切部、 １１０…空気溝、
１２０…ＬＥＤユニット、 １２２…右側ＬＥＤ、 １２４…左側ＬＥＤ、
１４０…反射ユニット、 １４２…凸部。

Claims (7)

1. 運転席の前方に設けられた透明な板状部材であるコンバイナーの表面に画像を投影することによって、該画像を該コンバイナーの前方の景色に重ねて表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記コンバイナーの上端面あるいは下端面の一方の端面に沿って配列され、該一方の端面から該コンバイナーの内部に向けて光を放射する複数の光放射手段と、
   複数の前記光放射手段の中の一部の該光放射手段に対して設けられて、該光放射手段が前記コンバイナーの内部に向けて放射した光を、該コンバイナーの一方の側方端面である第１側方端面に向けて反射する第１反射部と、
   複数の前記光放射手段の中の一部の該光放射手段に対して設けられて、該光放射手段が前記コンバイナーの内部に向けて放射した光を、前記第１側方端面と対向する側方端面である第２側方端面に向けて反射する第２反射部と、
   前記コンバイナーの前記第１側方端面に設けられて、該コンバイナーの内部を経由して該第１側方端面に到達した光を拡散させる第１拡散部と、
   前記コンバイナーの前記第２側方端面に設けられて、該コンバイナーの内部を経由して該第２側方端面に到達した光を拡散させる第２拡散部と、
   前記第１反射部が設けられた前記光放射手段、あるいは前記第２反射部が設けられた前記光放射手段の少なくとも一方を選択して駆動することにより、該駆動した光放射手段から光を放射させる駆動手段と
   を備えるヘッドアップディスプレイ装置。
2. 請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記コンバイナーには、複数の前記光放射手段が配列された前記端面から所定距離の範囲内に運転者から視認できない不可視領域が設けられており、
   前記第１反射部および前記第２反射部は、前記不可視領域内に形成されて、前記光放射手段から放射された光の進行方向を斜めに遮る空気溝であるヘッドアップディスプレイ装置。
3. 請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記空気溝は、前記光放射手段から放射された光を遮る側の側面が、該光の進行方向に対して全反射の条件を満たす角度に形成された空気溝であるヘッドアップディスプレイ装置。
4. 請求項１ないし請求項３の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記第１拡散部は、前記コンバイナーの前記第１側方端面が凹凸形状に形成された部分であり、
   前記第２拡散部は、前記コンバイナーの前記第２側方端面が凹凸形状に形成された部分であるヘッドアップディスプレイ装置。
5. 請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記コンバイナーは、前記第１側方端面および前記第２側方端面が、該コンバイナーに前記画像が投影される面に対して斜めに形成された部材であるヘッドアップディスプレイ装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記コンバイナーの上端面または下端面の中で前記光放射手段が配列されていない側の端面には、
   前記第１側方端面に近い側および前記第２側方端面に近い側に、前記コンバイナーの内部を経由して到達した光を拡散させる光拡散部が設けられており、
   前記第１側方端面の側の前記光拡散部と前記第２側方端面の側の前記光拡散部との間には、該光拡散部よりも光を透過させる光透過部が設けられているヘッドアップディスプレイ装置。
7. 請求項１ないし請求項６の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記光放射手段は、放射する光の色が異なる複数種類の該光放射手段が設けられており、
   前記駆動手段は、放射する光の色を少なくとも１つ選択して、該選択した色の光を放射する前記光放射手段を駆動する手段であるヘッドアップディスプレイ装置。

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