JP2015116902A - 車載画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両内における設置用スペースを新たに確保する必要のない車載画像表示装置を提供すること。【解決手段】車両状態及び警告等の乗員への伝達情報を含む画像を投影する投影機を有し、該投影画像を車両のシールドガラスに表示する車載画像表示装置において、投影機は、車両内の板状部材が形成する空間内に設けた。例えば、投影機１６は、サイドドア１０のインナパネル１３のインナパネルリンフォース１３ａ内に取り付けられる。すなわち、インナパネルリンフォース１３ａが補強機能確保のために本来有している空間に取り付けられる。投影機１６からの画像光１７は、サイドドア１０のシールドガラス２０に投影される。【選択図】図１

Description

本発明は、車載画像表示装置、特に、車両のシールドガラスに画像光を照射して表示する車載画像表示装置に関する。

近年、運転者に対して車速やナビゲーション情報等の車両に関する情報を認識させる装置として、車載画像表示装置、所謂ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が急速に普及している（特許文献１等）。ヘッドアップディスプレイは、画像の画像光を投影する投影機と、投影機から投影された画像を表示する表示部とを備えて構成されている。

投影機は、例えば、光源と、光源からの出射光を入射して透過させる透過型液晶パネルと、透過型液晶パネルを透過してきた画像光を反射させる平面鏡と、平面鏡にて反射された画像光を拡大反射させる凹面鏡等を有して構成される。各デバイスはハウジングに収納される。なお、表示される情報は、上記液晶パネルに表示されたものが反射、拡大等されて表示される構成になっている。

表示部は、例えば、フロントシールドガラスであり、投影機からの画像光をこのフロントシールドガラスに照射して結像させ、各種の情報を表示させるように構成されている。通常、ヘッドアップディスプレイの投影機は、インストルパネル内に設置されており、投影機からの画像光は、運転者側のフロントシールドガラス上に照射され表示される。

特許文献２は、投影機が据え置き型のヘッドアップディスプレイについて開示している。この特許文献２の実施例では、投影機はインストルパネルの上に載置され、投影機からの画像光は運手者側のフロントシールドガラスに照射され表示される構成になっている。

特開２０１０−１６７８３０号公報 特開２００６−２０５９５５号公報

特許文献１のヘッドアップディスプレイは、投影機をインストルメントパネル内、特にメータの裏面側に設置し、表示部をフロントシールドガラスの運転者側に設定している。インストルメントパネル内には、通常、スピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、距離計等、自動車の走行に必要な情報を指し示す計器類が配置されている。更に、エアーダクト等の装置も配置され、インストルパネル内は無駄なスペースが無く構成されている。このような状態にあるインストルメントパネル内に投影機を設置しているが、投影機を設置するためにインストルメントパネル内の容積を大きくする必要があった。したがって、インストルメントパネルの容積は投影機設置のために広がり、車内の空間がその分だけ狭くなっている。また、特許文献２の載置型の投影機については、装置本体が露出した状態で設置されるので邪魔になり、接触等により画像光の照射及び表示安定性に欠けるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両内における設置用スペースを新たに確保する必要のない車載画像表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載の車載画像表示装置は、車両状態及び警告等の乗員への伝達情報を含む画像を投影する投影機を有し、該投影画像を前記車両のシールドガラスに表示する車載画像表示装置において、前記投影機は、前記車両内の板状部材が形成する空間内に設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、投影機は、車両の板状部材、例えば、車両のサイドドアのインナパネル、リアシェルフのインフォース、リアゲートのインナパネル、ピラー等の車体構成部材を補強する機能を有する種々の構成部材がその機能を奏するために形成している空間に取り付けられている。したがって、投影機を取り付けるための新たなスペースを確保することなく、板状部材が有する既存のスペースに納めた状態で車内に取り付けることができる。これにより、車載画像表示装置を設置するための新たな空間が不要であり、インストルメントパネルが車内空間に対して占める割合を小さくすることができる。また、車載画像表示装置の投影機の設置箇所にバリエーションが広がり、画像が表示される場所にもバリエーションが広がる。したがって、車載画像表示装置の用途が更に広がることとなる。

請求項２に記載の車載画像表示装置は、請求項１に記載の車載画像表示装置において、前記板状部材は、前記車両の開閉部のインナパネルであり、前記投影機は、該インナパネル内側の前記シールドガラス寄り位置に設けられたことを特徴とする。これにより、投影機は、車両の開閉部のインナパネル内の既存の空間に納められる。ここで、車両の開閉部とは、例えば、サイドドア、リアゲート、リアシェルフ等の開閉機構を有する部材を意味し、したがって、各種開閉部のシールドガラス又は近傍にあるシールドガラスに投影が可能である。

請求項３に記載の車載画像表示装置は、請求項２に記載の車載画像表示装置において、前記投影機は、前記インナパネル内のリンフォース内に設けられ、該リンフォースには、前記投影機からの画像光を前記シールドガラスに投影するための開口部が設けられたことを特徴とする。この構成によれば、投影機は、リンフォース内空間に設けられるが、リンフォースはその機能を奏するために予め空間を備えている。したがって、別途投影機設置のための空間を確保することなく、投影機の設置が可能となっている。

請求項４に記載の車載画像表示装置は、請求項２又は３に記載の車載画像表示装置において、前記投影機は、前記インナパネル内又はリンフォース内に設けられた他部品取り付け用プレートに共に取り付けられることを特徴とする。この構成によれば、投影機は、インナパネル内又はリンフォース内に設けられた他部品取り付け用プレートに共に取り付けられる。したがって、別途投影機設置のための空間を確保することなく、他部品と共にコンパクトに収納され、かつ補剛された部位に取り付けられるので振動による画像のブレの防止等が可能となっている。

請求項５に記載の車載画像表示装置は、請求項１に記載の車載画像表示装置において、前記板状部材は、前記車両のピラーであり、前記投影機は、前記ピラーに設けられた凹部に取り付けられたことを特徴とする。ピラーは、フロントピラー、センタピラー、リアピラー、リアゲートピラー等の柱部材を意味し、これらには衝突時の変形等を考慮して凹部、凸部等が形成されている。投影機は、ピラーに形成されたその凹部に取り付けられるので、投影機の設置のための新たなスペースを必要とすることなく、既存のスペースに納めた状態で取り付けられる。

本発明の車載画像表示装置によれば、投影機は、設置のための新たなスペースを設けることなく、板状部材がその機能上備える空間内に取り付けられる。したがって、車両の室内の空間を狭めることなく車内の板状部材の存在する箇所に選択的に設置することが可能となり、車載画像表示装置の設置のバリエーションが広げられている。

本発明の車載画像表示装置の第１の実施の形態に係り、サイドドアの概略断面図である。投影機はドア内に設置されている。 図１のサイドドアの概略側面図である。 本発明の車載画像表示装置の第２の実施の形態に係り、車体本体の後部を示す概略説明図（ａ）と、リアシェルの概略説明図（ｂ）である。投影機は、リアシェルフのリンフォース内に設置されている。 図３のリアシェルフの概略断面図である。 本発明の車載画像表示装置の第３の実施の形態に係り、リアゲートの概略断面図である。投影機はリアゲート内に設置されている。 本発明の車載画像表示装置の第４の実施の形態に係り、リアピラーの概略説明図である。投影機は、リアピラーの凹部に設置されている。

以下、本発明の車載画像表示装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳述する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の車載画像表示装置の第１の実施の形態に係り、サイドドアの概略断面図を示す。図２は、投影機が設置されているサイドドアの概略側面図を示す。図１は、図２のＩ−Ｉ概略断面図に相当する。車体本体１の左右側部には、車室下部に沿って前後方向に延在するサイドシル２と、車室上部に沿って前後方向の延在するサイドレール３と、上下方向に延在してサイドシル２の前端とサイドレール３の前端とを連結するフロントピラー４と、上下方向に延在してサイドシル２の後端とサイドレール３の後端とを連結するリアピラー５を有している。フロントピラー４とリアピラー５との間において、上下方向に延在してサイドシル２とサイドレール３を連結するセンタピラー６を備える。このフロントピラー４とセンタピラー６との間に車体側部に開口するサイドドア１０用のドア開口部が形成される。

サイドドア１０は、図１に示すように、車体外側となるアウタパネル１２と車体内側となるインナパネル１３とを対向配置したドア本体１１を有している。インナパネル１３の車体内側には、例えば、ポリプロピレン等の樹脂から成るドアトリム１５が配設される。

アウタパネル１２とインナパネル１３の上部領域には、車体本体１の前後方向に延在するアウタパネルリンフォース１２ａとインナパネルリンフォース１３ａがそれぞれ形成されている。

本実施の形態では、投影機１６は、インナパネルリンフォース１３ａ内に取り付けられる。すなわち、インナパネルリンフォース１３ａが補強機能確保のために本来有している空間に取り付けられている。取り付けは、投影機１６の筐体とインナパネルリンフォース１３ａとをネジ止めすることにより行われている（図示せず）。また、インナパネル１３の上部には、投影機１６からの画像光１７を投影するための開口部Ｋが設けられている。

このように投影機１６は、インナパネル１３の上部のインナパネルリンフォース１３ａ内に取り付けられるので、取り付けのための新たな空間を確保する必要がない。また、側方からの衝撃に対しても、投影機１６がインナパネルリンフォース１３ａ内に取り付けられているので、保護されることとなる。

図１において、投影機１６は、筐体の内部に、光源、光源からの出射光を入射し透過する透過型液晶パネル、液晶パネルを透過してきた画像光を反射させる平面鏡、平面鏡にて反射された画像光を拡大反射させる凹面鏡等を有するものである。

投影機１６からの画像光１７は、サイドドア１０のシールドガラス２０の車体内側の所定の場所に投影され、表示されるようになっている（図２参照）。本実施の形態では、投影機１６はサイドドア１０内にあり、表示はサイドドア１０のシールドガラス２０に行われるので、乗員の関心が車両の左側に集中している場合に伝達情報を表示することができる。例えば、左折時に歩行者、オートバイ等を巻き込む恐れがある場合の警告等である。

本実施の形態によれば、車載画像表示装置の投影機１６は、設置するための新たなスペースを必要とすることなく、サイドドア１０のインナパネルリンフォース１３ａが補強機能確保のために本来有している空間に取り付けられている。投影機１６からの画像光１７はサイドドア１０のシールドガラス２０に表示される。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の車載画像表示装置の第２の実施の形態に係り、車体本体の後部を示す概略斜視図（ａ）とリアシェルフの概略斜視図（ｂ）を示す。リアシェルフ２１は、後席のシートバックの後方において、左右のリアピラー５の間に架設され、車室とトランクルームとを区画する。リアシェルフ２１はリアシェルフパネル２２を有し、リアシェルフパネル２２には、左右に各々スピーカを取り付けるための開口部２３が形成されている。

図４に、投影機を含む領域の概略断面図を示す。図３（ｂ）のＩＩ−ＩＩ概略断面図である。リアシェルフパネル２２には、図４に示すように、車幅方向に延在する後部リンフォース２５と前部リンフォース２４が配設されて、これらの後部リンフォース２５と前部リンフォース２４とによってリアシェルフパネル２２の剛性を確保すると共に、左右のリアピラー５を連結して車体の剛性を確保している。

本実施の形態では、投影機１６は、リアシェルフパネル２２の後部リンフォース２５内、幅方向略中央に取り付けられている。すなわち、投影機１６は、後部リンフォース２５が補強機能確保のために本来有している空間に取り付けられている。取り付けは、投影機１６の筐体と後部リンフォース２５とをネジ止めすることにより行われている（図示せず）。また、後部リンフォース２５には、投影機１６からの画像光１７を投影するための開口部Ｋが設けられている。このように投影機１６は、リアシェルフ２１の後部リンフォース２５内に取り付けられるので、取り付けのための新たな空間を確保する必要がない。また、後方からの衝撃に対しても、投影機１６が後部リンフォース２５内に取り付けられているので、保護されることとなる。

投影機１６からの画像光は、車両のリアシールドガラス２７に表示されるようになっている。したがって、乗員の関心が車両の後方に集中している場合に伝達情報を表示することができる。例えば、車両が後退（バック）する時の車両の状況、具体的には後方の障害物の有無や、後方の映像等である。

本実施の形態によれば、車載画像表示装置の投影機１６は、設置するための新たなスペースを必要とすることがなく、リアシェルフ２１の後部リンフォース２５が補強機能確保のために本来有している空間に取り付けられている。投影機１６からの画像光１７は、リアシールドガラス２７に表示される。

（第３の実施の形態）
図５は、本発明の第３の実施の形態に係り、リアゲートの概略断面図を示す。車載画像表示装置の投影機１６をリアゲートのインナパネルに、特に、インナパネルに取り付けられたリアワイパ用のベース部材に設置した場合について示している。リアゲート３０は、車体後部に形成された後部開口（図示していない）をこのリアゲート３０により開閉するものである。リアゲート３０には、一例としてリアワイパ３４が取り付けられている。

図５に、投影機１６を設置している箇所の概略断面図を示す。リアゲート３０の上半分にリアシールドガラスが固定装着され、下半分はインナパネル３８とアウタパネル３６による中空構造体になっている。図７においては、リアシールドガラスとアウタパネル３８との境界部分は、概略で示している。また、矢印Ａは、このリアゲート３０が開く場合の方向を示している。

インナパネル３８にはリアゲートトリム４１が車体内側から装着される。インナパネル３８には、リアワイパ３４が存在する部分では、ベース部材４０がボルト５０とナット５１により固定されている。そして、リアワイパ３４の駆動機構（概略で示している）３５は、このベース部材４０に固定されている。

本実施の形態では、投影機１６は、上記のベース部材４０に取り付けられている。すなわち、インナパネル３８内のリアワイパ用のベース部材４０に共に取り付けられている。したがって、別途投影機１６設置のための空間を確保することなく、他部品と共にコンパクトに収納され、かつ補剛された部位に取り付けられるので振動による画像のブレの防止等が可能となっている。取り付けは、投影機１６の筐体とベース部材４０とをネジ止めすることにより行われている（図示せず）。また、リアゲートトリム４１には、投影機１６からの画像光１７を投影するための開口部Ｋが設けられている。このように投影機１６は、リアゲート３０内のインナパネル３８のベース部材４０に取り付けられているので、取り付けのための新たな空間を確保する必要はない。また、後方からの衝撃に対して、投影機１６がリアゲート３０内に存在しているので保護されることとなる。

投影機１６からの画像光１７は、車両のリアシールドガラス２７に表示されるようになっている。したがって、第２の実施の形態と同様に、乗員の関心が車両の後方に集中している場合に伝達情報を表示することができる。例えば、車両が後退（バック）する時の車両の状況、具体的には後方の障害物の有無や、後方の映像等である。

本実施の形態によれば、車両用表示装置の投影機１６は、リアゲート３０内のインナパネル３８の他部品取り付け用プレート、すなわちリアワイパ用のベース部材４０に共に取り付けられる。したがって、別途投影機１６設置のための空間を確保することなく、他部品と共にコンパクトに収納され、かつ補剛された部位に取り付けられるので振動による画像のブレの防止等が可能となっている。投影機１６からの画像光１７は、リアシールドガラス２７に表示される。

（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態に係り、リアピラーの部分概略説明図である。車両左側のリアピラー４２について示している。リアピラー４２には、衝突時の変形やピラー強度等を考慮して凹部４３、凸部（図示していない）等が表面に形成されているが、通常はこの上からリアピラートリム（図示していない）が配されるので上記凹部４３、凸部は直接には見えない構成になっている。

本実施の形態では、投影機１６は、ピラー４２の既存の凹部４３に取り付けられている。取り付けは、投影機１６の筐体をピラー凹部４３にネジ止め（図示していない）することにより行っている。なお、収納し易くするために、投影機１６の筐体は円筒形としている。また、リアピラー４２の表面に配されるリアピラートリム（図示していに）には、投影機１６からの画像光１７が遮光されないように開口部が設けられている。このように投影機１６は、リアピラー４２の凹部４３に取り付けられているので、取り付けのための新たな空間を確保する必要はない。また、その上からリアピラートリム（図示していない）が配されるので、衝撃に対して保護されることとなる。

投影機１６からの画像光１７は、リアシールドガラスに投影機されるようになっている。したがって、第２、第３の実施の形態と同様に、乗員の関心が車両の後方に集中している場合に伝達情報を表示することができる。例えば、車両が後退（バック）する時の車両の状況、具体的には後方の障害物の有無や、後方の映像等である。

本実施の形態によれば、車載画像表示装置の投影機１６は、設置するための新たなスペースを必要とすることがなく、既存のピラー凹部に取り付けられている。投影機１６からの画像光１７は、リアシールドガラスに表示される。

なお、上記の実施の形態は、車体本体の形態も含め一例として示したものでこれに拘らない。例えば、投影機１６の取り付け場所に付いては、実施の形態に拘らず、取り付けのための新たなスペースを要することなく、既存のスペースを利用して取り付けることが可能な場所、例えば、ルーフ内のリンフォース内、センタピラー、フロントピラー、リアゲートピラーの凹部等に取り付けることが可能である。また、車載画像表示装置の投影機１６の筐体は長方形、円筒形で示しているが、既存のスペースに取り付け易い任意の形状にすることができる。更に、画像は、車両状態及び警告等の乗員への伝達情報を含んでいるが、最も簡単には、例えば車両の速度が法定速度をオーバした場合に、赤色のレーザ光のみをフロントシールドガラスに発し、表示するように構成しても良い。

１ 車体本体
１０ サイドドア
１２ アウタパネル
１３ インナパネル
１６ 投影機
１７ 画像光
２１ リアシェルフ
２２ リアシェルフパネル
２５ 後部リンフォース
３０ リアゲート
４０ リアワイパ用ベース部材
４２ リアピラー
４３ 凹部
Ｋ 開口部

Claims (5)

1. 車両状態及び警告等の乗員への伝達情報を含む画像を投影する投影機を有し、該投影画像を前記車両のシールドガラスに表示する車載画像表示装置において、
   前記投影機は、前記車両内の板状部材が形成する空間内に設けられたことを特徴とする車載画像表示装置。
2. 前記板状部材は、前記車両の開閉部のインナパネルであり、
   前記投影機は、該インナパネル内側の前記シールドガラス寄り位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車載画像表示装置。
3. 前記投影機は、前記インナパネル内のリンフォース内に設けられ、
   該リンフォースには、前記投影機からの画像光を前記シールドガラスに投影するための開口部が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車載画像表示装置。
4. 前記投影機は、前記インナパネル内又はリンフォース内に設けられた他部品取り付け用プレートに共に取り付けられることを特徴とする請求項２又は3に記載の車載画像表示装置。
5. 前記板状部材は、前記車両のピラーであり、
   前記投影機は、前記ピラーに設けられた凹部に取り付けられたことを特徴とする請求項１に記載の車載画像表示装置。

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