JP2015214246A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンバイナを用いる場合に、コンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させて、車両前方景色がより見やすく、かつ、より認識し易くなるようにした車両用表示装置を提供する。
【解決手段】表示情報を投影可能な表示器（２）と、表示器（２）で投影された表示情報を拡大反射して車両前方側に結像させ、該結像による虚像及び透過して視認可能な車両前方の景色を見せるコンバイナ（１）と、を備えた車両用表示装置において、コンバイナ（１）は底辺（１１０）から上部に向かって幅が狭くなる形状であり、コンバイナ（１）の側辺（１１１、１２１）に車両前方からの光を遮蔽する不透過部（１１、１２）を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来の車両用表示装置では、ウインドシールドの車室側面に貼り付けられたコンバイナが、ウインドシールドの下部に設置された表示装置から出射された表示光を受けて運転者側に反射させ、その反射により拡大して得られた虚像を車両前方の景色に重ねて運転者が見ることができるように構成されている（例えば特許文献１）。

このコンバイナは、この表面が運転者に対しウインドシールドの外方に１倍を超える設定倍率の、表示光の第１の虚像を看取可能にする円弧状の第１の光学面が形成される。また、背面が表示装置から出射された表示光を受けて運転者側に反射させ、運転者に対しウインドシールドの外方に第１の虚像とサイズおよび位置が一致する第２の虚像を看取可能にする円弧状の第２の光学面を形成している。

特開２０１２−５８６８８号公報

しかしながら、上記従来の車両用表示装置には以下に説明するような問題がある。すなわちコンバイナは、この車両前方の景色に、表示する虚像を重ねて見るようにするため、透明な材料から形成されている。またコンバイナは、略長方形に形成されている。この略長方形の外周縁部となる側部（側辺）は表面および背面に対して直角をなし、ある程度の厚みを有している。この場合、コンバイナの外周縁部で屈折方向が急激に変化するため、運転者がコンバイナを通して見た車両前方の景色とコンバイナを通さずに見た車両前方の景色とが、コンバイナの外周縁部で断絶した状態でずれてしまい、運転者にとって非常に見づらくなる。

図７の模式図および図８に示すように、運転者がウインドシールド１０３の車室内側面に図示しない支持手段で支持したコンバイナ１００を介してその前方の景色を見ると、コンバイナ１００の外周縁部の側辺１００ａで屈折による前方の景色のずれ量が急激に変わる。そのため例えば、道路１０６に引かれた停止線Ｌ１は、この停止線Ｌ１のうちコンバイナ１００を通して見える部分がより下方の位置の停止線Ｌ２として運転者の目Ｅに見えることになる。この結果、本来まっすぐな停止線が、断絶的なずれΔＬを生じた二つの停止線Ｌ１、Ｌ２に分離されて見えてしまう。同様に、車両前方のボンネット１０７の先端部も、コンバイナ１００の外周縁部で断絶的にずれてしまう。なお、図７中にはインストルメントパネル１０４が、また図８中にはステアリングホイール１０５の一部がそれぞれ見える。なおコンバイナ１００により表示される表示情報は図示を省略している。

コンバイナの外周縁部での車両前方の景色のずれは、避けるが難しい。この場合、ずれが断絶的になっていることが、運転者に前方景色を見づらくし、したがって認識しづらくなっている。

したがって、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、コンバイナを用いる場合に、コンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させて、車両前方景色がより認識し易くなるようにした車両用表示装置を提供することにある。

上記課題を解決するために第１の発明に係る車両用表示装置は、
表示情報を投影可能な表示器と、
該表示器で投影された表示情報を拡大反射して車両前方側に結像させ、該結像による虚像及び透過して視認可能な車両前方の景色を見せるコンバイナと、
を備えた車両用表示装置において、
前記コンバイナは底辺から上部に向かって幅が狭くなる形状であり、前記コンバイナの側辺に車両前方からの光を遮蔽する不透過部を設けたことを特徴とする。

また第２の発明に係る車両用表示装置は、
前記コンバイナは台形形状であることを特徴とする。

また第３の発明に係る車両用表示装置は、
前記表示情報は距離情報を含み、前記表示器は、前記距離情報が小さい程、前記コンバイナの前記底辺に近い領域に前記表示情報を表示することを特徴とする。

また第４の発明に係る車両用表示装置は、
前記コンバイナの前記底辺と前記側辺との内角が、６０度以上８０度以下であることを特徴とする。

第１の発明に係る車両用表示装置によれば、錯視を利用することによりコンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させて、車両前方景色がより認識し易くなる。

また、第２の発明に係る車両用表示装置によれば、錯視を利用することによりコンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させて、車両前方景色がより認識し易くなる。

また、第３の発明に係る車両用表示装置によれば、運転者はコンバイナ内の表示エリアに基づいて表示情報の距離情報を知得することができる。

また、第４の発明に係る車両用表示装置によれば、コンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させ、車両前方景色がより認識し易くなるとともに、表示情報を表示するコンバイナ上の領域を十分に確保することができる。

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の斜視図である。 Poggendorff錯視の概要説明図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のコンバイナを示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を運転者側から見た概略図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置により表示する表示情報の例である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のコンバイナの変形例を示す図である。 従来の車両用表示装置を模式的に示した斜視図である。 従来の車両用表示装置を運転者側から見た概略図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の全体構成を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る車両用表示装置は、コンバイナ１と、表示器２とを備える。

コンバイナ１は、透明の材料で形成されており、車両前方のウインドシールド３の車室内側で、運転者の前方に図示しない支持部材により支持されている。コンバイナ１は、表示器２で投影された表示情報を拡大反射して車両前方側に結像させ、該結像による虚像及び透過して視認可能な車両前方の景色を見せる。

表示器２は、ウインドシールド３の下方のインストルメントパネル４の内部に配置され、表示情報を投影する。表示器２の表示面はコンバイナ１に向けられており、表示情報をインストルメントパネル４の開口４ａを通ってコンバイナ１に投影可能である。表示情報は、各種情報であり、例えば車速、燃料の残量、交差点に係る情報等である。

コンバイナ１の厚み（車両前後方向の長さ）は略同一である。コンバイナ１は、図１（及び後述する図３）に示すように、台形形状である。なおコンバイナ１の形状は台形には限られない。例えば台形の側辺を曲線とした形状としてもよい。また台形の上辺（上底）を曲線とした形状でもよい。あるいは台形の側辺及び上辺を円弧として半円形状にしてもよい。あるいはコンバイナ１の形状を三角形としてもよい。すなわちコンバイナ１は、底辺から上部に向かって幅（横方向の長さ）が狭くなる形状であれば、如何なる形状であってもよい。以下、本実施の形態では、コンバイナ１が台形形状であるものとして説明する。

コンバイナ１の側辺には、車両前方からの光を遮蔽する不透過部１１及び１２が設けられる。本発明の一実施形態に係る車両用表示装置は、概略として、当該不透過部１１及び１２によるPoggendorff錯視（ポゲンドルフ錯視）を利用することにより、運転者の目Ｅから見た場合のコンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させることを特徴とする。

ここでPoggendorff錯視について概説する。Poggendorff錯視とは、斜線と、該斜線の一部を覆い隠す部分との関係に基づく錯視である。図２は、Poggendorff錯視の概要を説明するための図である。図２（Ａ）は、斜線５１ａ〜５１ｃと、斜線を覆い隠す長方形５２を図示している。図２（Ａ）では、５１ａと５１ｃとがつながっているように見える。すなわち５１ａの線分を延長すると５１ｃの線分に重なるように見える。一方で５１ａと５１ｂとはつながっていないように見える。図２（Ｂ）は、長方形５２により覆い隠されていた斜線を図示した参考図である。図２（Ｂ）に示すように、５１ａと５１ｂとがつながる。すなわち図２（Ａ）の長方形５２により線分の一部分を覆い隠すと、錯視が生じ、断続的なずれのある線分（斜線５１ａ及び斜線５１c）を、つながっているように見せることができる。当該錯視がPoggendorff錯視と呼ばれる。Poggendorff錯視は、斜線５１ａと長方形５２の辺５２１とのなす角が９０度未満である場合に生じる。斜線５１ａと長方形５２の辺５２１とのなす角が小さい程、Poggendorff錯視の効果は大きい。また辺５２１と辺５２２との距離が大きい程、Poggendorff錯視の効果は大きい。

図３（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るコンバイナ１を正面から見た図である。上述したように本実施形態に係るコンバイナ１は台形形状であり、コンバイナ１の底辺（辺１１０）と側辺（辺１１１又は辺１１２）との内角αは鋭角（９０度未満）である。不透過部１１及び１２は、コンバイナ１の側辺に沿って設けられている。好適には不透過部１１の辺１１２は辺１１１と平行である。同様に好適には不透過部１２の辺１２２は辺１２１と平行である。

そして例えば道路の停止線Ｌ１が見える場合、コンバイナ１を通さない領域では、ウインドシールド３を通して停止線Ｌ１が見える。一方、コンバイナ１を通して停止線Ｌ１が見える領域では、停止線が屈折されて見える結果、位置がずれた停止線Ｌ２となって見える。ここで不透過部１１及び１２により、停止線を含む車両前方は側辺近傍において覆い隠される。また停止線Ｌ１と不透過部１１の辺１１１とのなす角、及び停止線Ｌ１と不透過部１２の辺１２１とのなす角は、停止線Ｌ１が底辺１１０と平行であれば鋭角（角度α）である。そのため不透過部１１及び１２によってPoggendorff錯視が生じ、停止線Ｌ１及びＬ２は、つながっているように見える。あるいは仮に停止線Ｌ１及びＬ２のずれが大きい場合であっても、当該ずれが減少して見えることになる。図３（Ｂ）は、コンバイナ１の不透過部１１及び１２が存在しない場合の参考図を示している。不透過部１１及び１２が存在しない場合、停止線Ｌ１及びＬ２は、コンバイナ１により屈折して、ずれて見える。

図４は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を運転者側から見た場合の概略図である。図４に示すように、運転者は、ステアリングホイール５や、ボンネット７が見える他、車両外側の景色を見ることができる。図４ではコンバイナ１による表示情報は省略しているが、表示情報を表示した場合、コンバイナ１により車両前方の位置に表示器２の表示情報の虚像が結像され、運転者は当該虚像を見ることができる。またコンバイナ１は透明であるため、運転者は、当該虚像と同時に車両前方の景色を、コンバイナ１を通して視認可能である。さらに運転者は、コンバイナ１の外側においてコンバイナ１を通さずにウインドシールド３を通して車両前方の景色を見ることができる。図３（Ａ）同様に、停止線Ｌ１及びＬ２は、不透過部１１及び１２によるPoggendorff錯視により、運転者にはつながっているように、あるいは停止線Ｌ１及びＬ２のずれが大きい場合であっても、当該ずれが減少して見えることになる。

図５は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置により表示する表示情報の例である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）にそれぞれ示す表示情報１４ａ及び１４ｂは、距離情報を含む。図５（Ａ）では７００ｍ先の左折に係る表示情報が表示されている。一方で、図５（Ｂ）では２００ｍ先の左折に係る表示情報が表示されている。本発明の一実施形態に係る車両用表示装置は、コンバイナ１の形状が台形形状であるため、コンバイナ１の上部の領域ほど表示領域が狭く、コンバイナ１の底辺に近い領域（コンバイナ１の下部の領域）ほど表示領域が広くなる。そこで、距離情報が小さい程、コンバイナ１の底辺に近い領域に表示するようにする。好適には、当該表示情報１４ｂは、表示情報１４ａよりも大きく表示する。このように距離情報が小さい情報ほどコンバイナ１の底辺に近い領域に表示することで、運転者はコンバイナ１内の表示エリアに基づいて表示情報の距離情報を知得することができる。

（第１変形例）
図６に本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の変形例を示す。図６（Ａ）は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の第１の変形例を示す図である。第１の変形例では、コンバイナ１ａの側辺が直線ではなく曲線であることを特徴とする。この場合、不透過部１１ａの辺１１１ａ及び不透過部１２ａの辺１２１ａは、コンバイナ１の側辺に沿った曲線とする。また好適には辺１１２ａは、辺１１１ａに平行な曲線とする。同様に好適には辺１２２ａは、辺１２１ａに平行な曲線とする。図６（Ａ）に示すように、コンバイナの側辺を曲線とした場合も、不透過部１１及び１２によるPoggendorff錯視の効果により、停止線Ｌ１及びＬ２は、つながっているように見える。あるいはずれが大きい場合であっても、当該ずれが減少して見える。

（第２変形例）
図６（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の第２の変形例を示す図である。第２の変形例では、コンバイナ１ｂが半円状であることを特徴とする。この場合、不透過部１１ｂ及び不透過部１２ｂは、コンバイナ１ｂの円弧に沿った形状とする。図６（Ｂ）に示すように、コンバイナを半円状とした場合も、不透過部１１及び１２によるPoggendorff錯視の効果により、停止線Ｌ１及びＬ２は、つながっているように見える。あるいはずれが大きい場合であっても、当該ずれが減少して見える。

（第３変形例）
図６（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の第３の変形例を示す図である。第３の変形例では、コンバイナ１ｃが五角形であることを特徴とする。この場合、不透過部１１ｃ及び不透過部１２ｃに加えて、不透過部１５及び１６を設ける。図６Ｃに示すように、コンバイナを五角形にした場合、水平な線に加えて垂直な線に対しても、不透過部１５及び１６によるPoggendorff錯視の効果により、コンバイナの外周縁部での断続的なずれを効果的に減少させることができる。そのため例えば図６Ｃのように道路標識があった場合、コンバイナ１ｃを通さずに見る道路標識Ｓ１と、コンバイナ１ｃを通して見る道路標識Ｓ２とのずれを減少させ、車両前方景色がより見やすく、かつ、より認識し易くなる。なお図６（Ｃ）では、コンバイナ１ｃの形状が五角形である例を示したがこれに限られず、六角形であってもよい。

以上示したように、本発明の一実施形態によれば、不透過部１１及び１２によるPoggendorff錯視の効果により、コンバイナの外周縁部での断続的なずれを減少させて、車両前方景色がより見やすく、かつ、より認識し易くなる。

なお、コンバイナ１は透明の材料で形成されているとしたがこれに限られず、透光性の材料で形成されていればよい。

なお、コンバイナ１の底辺１１０と側辺１１１との内角と、底辺１１０と側辺１２１との内角とはいずれもαであり、すなわちコンバイナ１が等脚台形である例を示したがこれに限られず、これらの内角は同一でなくてもよい。

なお、Poggendorff錯視の効果は、コンバイナ１の底辺と側辺との内角αが小さい程、大きい。しかしながらαを小さくすると、コンバイナ１により表示情報を表示可能な領域が狭くなる。そこでαは、６０度以上８０度以下とすることが好ましい。このようにすることで、コンバイナ１の外周縁部での断続的なずれを減少させ、かつ、表示情報を表示するコンバイナ１上の領域を十分に確保することができる。また不透過部１１及び１２の幅（辺１１１及び辺１１２との距離、及び辺１２１及び辺１２２との距離）が大きいほどPoggendorff錯視の効果は大きい。しかしながら不透過部１１及び１２の幅が広いと、コンバイナ１により表示情報を表示可能な領域が狭くなってしまう。そのため、不透過部１１及び１２の幅も所定の幅未満とする。このようにすることで、コンバイナ１の外周縁部での断続的なずれを減少させ、かつ、表示情報を表示するコンバイナ１上の領域を十分に確保することができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１００ コンバイナ
２ 表示器
３、１０３ ウインドシールド
４、１０４ インストルメントパネル
４ａ 開口
５、１０５ ステアリングホイール
６、１０６ 道路
７、１０７ ボンネット
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ 不透過部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ 不透過部
１４ａ 表示情報
１４ｂ 表示情報
１５、１６ 不透過部
５１ａ〜５１ｃ 斜線
５２ 長方形
１１０、１１１、１１２、１２１、１２２、５２１、５２２ 辺

Claims (4)

1. 表示情報を投影可能な表示器と、
   該表示器で投影された表示情報を拡大反射して車両前方側に結像させ、該結像による虚像及び透過して視認可能な車両前方の景色を見せるコンバイナと、
   を備えた車両用表示装置において、
   前記コンバイナは底辺から上部に向かって幅が狭くなる形状であり、前記コンバイナの側辺に車両前方からの光を遮蔽する不透過部を設けたことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記コンバイナは台形形状であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記表示情報は距離情報を含み、前記表示器は、前記距離情報が小さい程、前記コンバイナの前記底辺に近い領域に前記表示情報を表示することを特徴とする、請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
4. 前記コンバイナの前記底辺と前記側辺との内角が、６０度以上８０度以下であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

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