JP2016009100A - 車載用投影システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来にない高機能な車載用投影システムを提供することである。【解決手段】車載用投影システム１０は、車両５０のアームレスト５３に設置され、映像を車両５０の天井５１に投影するプロジェクタ１１と、プロジェクタ１１と天井５１の間に配置される可動式の手元スクリーン１２であって、プロジェクタ１１の映像が投影されることにより操作スイッチ１３となる手元スクリーン１２とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車載用投影システムに関し、より詳しくは車両の天井をスクリーンとして利用する車載用投影システムに関する。

車内にプロジェクタを設置して、大画面で映像を楽しみたいというニーズがある。例えば、特許文献１は、プロジェクタ及びスクリーンが車両の天井に設置されるコンソールに取り付けられた車載用プロジェクタ装置を開示している。ところで、特許文献１の装置のように専用のスクリーンを設置しなくても、車両の天井が大画面のスクリーンとなり得る。特に、車高が高い場合、天井は好適なスクリーンとなる。

特開平７−１６２７８３号公報

車両の天井をスクリーンとして利用する車載用投影システムを構築する場合、プロジェクタを操作するスイッチを車内（例えば、後部座席付近）に設置する必要がある。しかし、他の車両設備や生産性等の関係上、操作スイッチの設置場所が限定される場合があるため、できるだけコンパクトなシステム設計が求められる。また、操作スイッチを含む当該投影システムは、洗練された無駄のないデザインであることが望まれる。

本発明に係る車載用投影システムの一態様は、車両のアームレスト又はセンターコンソールに設置され、映像を前記車両の天井に投影するプロジェクタと、前記プロジェクタの光路上に進退可能に配置される可動式のスクリーンであって、前記プロジェクタの映像が投影されることにより操作スイッチとなる手元スクリーンと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車載用投影システムの好適な一態様において、少なくとも前記操作スイッチとなる領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有する。

本発明に係る車載用投影システムの他の一態様は、車両のアームレスト又はセンターコンソールに設置され、映像を前記車両の天井に投影するプロジェクタと、前記プロジェクタ上を覆って前記アームレスト又は前記コンソールボックスに設置されたスクリーンであって、少なくとも一部の領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有し、半透明な状態とした領域に前記プロジェクタの映像が投影されることにより操作スイッチとなる手元スクリーンと、を備えることを特徴とする。

本発明に係る車載用投影システムの好適な一態様において、前記車両には、車外の映像を取得するカメラが設置されており、前記プロジェクタは、前記カメラにより取得された前記車外の映像を前記天井に投影する。

本発明に係る車載用投影システムによれば、車両の天井をスクリーンとして利用するため、大画面で映像を楽しむことができる。また、プロジェクタの映像が投影されて操作スイッチとなる手元スクリーンを備える、即ちプロジェクタを利用して操作スイッチを構成することにより、例えばコンパクトで安価なシステムが構築でき、洗練された無駄のないデザインを実現できる。

さらに、少なくとも操作スイッチとなる領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有する構成とすれば、手元スクリーンを透明な状態にすることで、プロジェクタの光路上にスクリーンを配置した状態でも天井に映像を投影することができる。また、スクリーンの一部を半透明な状態として当該一部に操作スイッチを投影すれば、天井に映像を投影しながら、手元でのスイッチ操作が可能となる。

さらに、カメラにより取得された車外の映像、例えば車両の上空の映像を天井に投影する構成とすれば、サンルーフ・ムーンルーフを設けた場合と同様の開放感が得られる。なお、車両にサンルーフ・ムーンルーフを設ける場合は、天井の剛性を高める必要があるため、一般的には車重が増加する。

本発明によれば、従来にない高機能な車載用投影システムを提供することができる。

本発明の第１の実施形態である車載用投影システム及び当該システムを搭載した車両を示す図である。 図１のアームレストの先端部の拡大図であって、（ａ）手元スクリーンを収納した状態、（ｂ）手元スクリーンの使用状態をそれぞれ示す図である。 図２（ｂ）のＡＡ線断面図である。 本発明の第２の実施形態である車載用投影システムを示す図である。 図４の手元スクリーンを上から見た図である。 本発明の第３の実施形態である車載用投影システムを示す図である。 本発明の第４の実施形態である車載用投影システム及び当該システムを搭載した車両を示す図である。 本発明の他の実施形態である手元スクリーンを示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態の一例について詳細に説明する。
実施形態において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された構成要素の寸法比率などは、現物と異なる場合がある。具体的な寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。

実施形態では、車両として、後部座席を備えた自動車を例示する。本発明に係る車載用投影システムが搭載される自動車としては所謂ミニバンが好適であり、当該システムは、主に後部座席における使用を想定している。但し、車両はミニバンに限定されるものではなく、例えばセダンやクーペ、ＳＵＶ等であってもよいし、助手席・運転席における使用を想定した設計としてもよい。

また、実施形態では、プロジェクタ及び手元スクリーンを後部座席のアームレストに設置しているが、これらはセンターコンソールに設置してもよい。センターコンソールは、運転席と助手席の間に配置される車両設備であって、コンソールボックスとも呼ばれる。センターコンソールには、様々な形態が存在し、例えばシフトレバーや各種スイッチ類、ドリンクホルダー、小物入れ等が設けられる。

＜第１の実施形態＞
図１〜図３を参照しながら、第１の実施形態である車載用投影システム１０について詳細に説明する。

図１は、車載用投影システム１０及び当該システムを搭載した車両５０を示す。
図１に示すように、車載用投影システム１０が搭載される車両５０は、スクリーンとして利用される天井５１、アームレスト５３が設けられた後部座席５２、ダッシュボード５５等を有する。車両５０は、例えば車高が高いミニバンであり、後部座席５２のリクライニング機能を有することが好ましい。図１に示す例では、後部座席５２（例えば、２列目シート）の直上よりもやや前方の天井５１に、後述するプロジェクタ１１（図２参照）の映像が投影されている。天井５１のスクリーンとして利用される部分には、室内灯やスイッチ類、サンルーフ・ムーンルーフ等がなく、大きな凹凸を有さないことが好適である。

アームレスト５３は、例えば３人掛けである後部座席５２の左右中央に設けられており、後部座席５２の背もたれ部分に形成された収納スペース５４に収納可能な可動式である。車載用投影システム１０は、収納スペース５４からアームレスト５３を引き出した状態で使用される（以下、アームレスト５３についての方向は、収納スペース５４から引き出した状態における方向を意味する）。アームレスト５３の形状等は、特に限定されず、例えば前後方向に長い略直方体形状を有する。

ダッシュボード５５には、例えばＤＶＤプレイヤーやナビゲーション装置、ＴＶ、オーディオ装置、又はこれらが一体化した装置等が設置されている（いずれも図示せず）。プロジェクタ１１は、ＤＶＤプレイヤーやＴＶ（これらが一体化した装置）に接続されており、後述する操作スイッチ１３（図２参照）は、例えばプロジェクタ１１及び当該ＤＶＤプレイヤー等の操作に用いられる。

図２はアームレスト５３の先端部の拡大図、図３は図２（ｂ）のＡＡ線断面図である。
図２及び図３に示すように、車載用投影システム１０は、天井５１に映像を投影するプロジェクタ１１と、プロジェクタ１１の光路上に進退可能に配置される可動式の手元スクリーン１２とを備える。手元スクリーン１２は、操作スイッチ１３として機能する（図２（ｂ）参照）。本実施形態では、プロジェクタ１１及び手元スクリーン１２が後部座席５２のアームレスト５３に設置されている。

プロジェクタ１１は、アームレスト５３に内蔵可能で、天井５１に映像を投影できるものであれば特に限定されない。プロジェクタ１１には、従来公知のＬＣＤプロジェクタやＤＬＰプロジェクタ等を用いることができる。プロジェクタ１１は、例えば上記ＤＶＤプレイヤーで再生されたＤＶＤや上記ＴＶ等の映像を天井５１に投影することができる。また、プロジェクタ１１は、モバイル機器（ポータブルＤＶＤプレイヤー、タブレット、スマートフォン、ゲーム機等）との接続を可能とし、これらの映像を投写する構成としてもよい。

プロジェクタ１１は、例えばアームレスト５３の先端面（前面）から映像を天井５１に向かって投写できるように、アームレスト５３の先端部に内蔵されている。本実施形態では、アームレスト５３の前面に凹部１７が形成されており、凹部１７内にプロジェクタ１１の投写レンズが配置されている。これにより、アームレスト５３の前面からプロジェクタ１１が張り出さないため、意匠性が良好になり、またプロジェクタ１１の破損を抑制できる。

プロジェクタ１１の投写レンズは、真上よりもやや前方に傾いた状態で配置されることが好適である。車載用投影システム１０は、例えば投写レンズの角度変更機能を有する。これにより、映像が投影される天井５１の位置を変更することができる。投写レンズの角度は、例えば操作スイッチ１３を用いて変更することができる。

手元スクリーン１２は、アームレスト５３の先端部であって、プロジェクタ１１の上方に設置されている。手元スクリーン１２は、例えば前後方向にスライド可能な可動式であり、アームレスト５３には、手元スクリーン１２を収容可能な収納スペース１６を設けることが好適である。収納スペース１６は、アームレスト５３の前面から後方に向かって形成された凹部であって、手元スクリーン１２の全体を収納可能な寸法を有する（図２（ａ）参照）。手元スクリーン１２は、上記のように、操作スイッチ１３として機能するものであり、使用時に収納スペース１６から引き出される。手元スクリーン１２は、バネを用いた所謂プッシュオープン機構により前方にスライドする構成としてもよい。

手元スクリーン１２は、前方に移動したときに、プロジェクタ１１と天井５１の間、即ちプロジェクタ１１の光路上に配置される（図２（ｂ）、図３参照）。そして、プロジェクタ１１の映像が手元スクリーン１２に投影されることにより、手元スクリーン１２の少なくとも一部が操作スイッチ１３となる。つまり、手元スクリーン１２の少なくとも一部に操作スイッチ１３の映像が投影される。このとき、天井５１に投影される映像には、例えば操作スイッチ１３に対応する範囲（手元スクリーン１２により遮られた範囲）に影ができる。車載用投影システム１０は、例えば手元スクリーン１２を収納スペース１６から出し、プロジェクタ１１の光路上に配置する操作と連動してプロジェクタ１１の映像を切り換え、操作スイッチ１３の映像を投写することが好適である。

本実施形態では、半透明な基板１４、及び当該基板上に形成された透明電極１５により手元スクリーン１２が構成されている（図３参照）。手元スクリーン１２は、例えば後述の調光機能を有さず、全域が半透明であり、全域に操作スイッチ１３を投影することができる。図３に示す例では、天井５１に投影される映像の半分程度を遮るように手元スクリーン１２がプロジェクタ１１の光路上に張り出しているが、手元スクリーン１２はさらに張り出す設計としてもよいし、より小さく張り出す設計としてもよい。

手元スクリーン１２には、スクリーンを上方から見たときに、下方から投写される操作スイッチ１３の映像がスクリーン上に映し出されることが要求される。また、手元スクリーン１２上に映し出された操作スイッチ１３をタッチすることにより、プロジェクタ１１等の操作を可能にする必要がある。本実施形態では、半透明な基板１４が操作スイッチ１３の映像を拡散することにより、手元スクリーン１２上に操作スイッチ１３の映像が映し出される。基板１４は、光拡散用のフィラーを含有した樹脂パネルであることが好ましく、例えばフィラーの含有量を調整することで透明度を適宜変更可能である。操作スイッチ１３の操作は、透明電極１５を設けたことにより実現でき、透明電極１５を有する手元スクリーン１２は、例えば静電容量方式のタッチパネルとして機能する。

操作スイッチ１３の種類としては、特に限定されず、例えば映像の再生や停止、早戻し、早送り、音量調整、チャンネル切り替え、またプロジェクタ１１の停止や投写レンズの角度調整等を操作するスイッチが挙げられる。さらに、操作スイッチ１３には、温度調整や風量調整等を可能とするヒーコンパネルのスイッチが含まれていてもよい。上記のように、手元スクリーン１２は、タッチパネル機能を有するため、スクリーン上に映し出された操作スイッチ１３をタッチすることで目的とする操作を行うことができる。なお、手元スクリーン１２を収納スペース１６から出し、プロジェクタ１１の光路上に配置する操作と連動して、プロジェクタ１１がＯＮ操作される構成としてもよい。

上記構成を備えた車載用投影システム１０によれば、天井５１をスクリーンとして利用するため、大画面で映像を楽しむことができる。また、天井５１等に専用のスクリーンを設置する必要がなく、例えば天井５１の見た目が悪くなる、ルームミラーの視界が遮られるといった問題が発生しない。さらに、プロジェクタ１１の映像を手元スクリーン１２に投影して操作スイッチ１３を構成することにより、例えばコンパクトで安価なシステムが構築でき、洗練された無駄のないデザインを実現できる。

＜第２の実施形態＞
図４及び図５を参照しながら、第２の実施形態である車載用投影システム２０について詳細に説明する。図４は、図３に対応する断面図、図５は、手元スクリーン２１を上から見た図である。以下では、上記実施形態との相違点を説明し、上記実施形態と同様の構成要素については同じ符号を用いて重複する説明を省略する（第３及び第４の実施形態についても同様）。

図４及び図５に示すように、車載用投影システム２０は、手元スクリーン２１が調光手段を有する点で、車載用投影システム１０と異なる。調光手段は、少なくとも操作スイッチ１３となる領域（手元スクリーン２１の全域であってもよく、一部の領域であってもよい）を透明な状態から半透明な状態に変化させる。車載用投影システム２０では、調光手段により半透明な状態とされた領域２１ｘにプロジェクタ１１の映像を投影することで、手元スクリーン２１の領域２１ｘが操作スイッチ１３となる。図４に示す例では、天井５１に投影される映像の略全てを遮るように手元スクリーン２１がプロジェクタ１１の光路上に張り出している。

本実施形態では、液晶２２を用いて、手元スクリーン２１に調光機能を付与している（図４参照）。手元スクリーン２１では、液晶２２に電圧を印加して配向を制御する透明電極２３，２４を液晶２２の上下に配置して調光手段を構成している。調光手段の上面には、例えば絶縁層２７を介してタッチパネルが設けられている。タッチパネルは、手元スクリーン１２の場合と同様に、基板２５（例えば、樹脂フィルム）及び透明電極２６で構成することができる。手元スクリーン２１は調光手段を有するため、基板２５は透明であることが好ましい。図４に例示する調光手段は、手元スクリーン２１の全域に設けられていてもよいし、一部の領域のみに設けられていてもよい。

車載用投影システム２０によれば、調光手段により手元スクリーン２１を透明な状態にすることで、プロジェクタ１１の光路上に手元スクリーン２１が配置された状態においても、天井５１に映像を投影することができる。ゆえに、手元スクリーン２１は、固定式であってもよいが、アームレスト５３ｘの前面から延出する形態の場合、収納スペース１６ｘに格納できることが好適である。車載用投影システム２０では、例えば手元スクリーン２１の全域に調光手段が設けられ、スクリーンに触れることで触れた部分の周辺のみが半透明な領域２１ｘとなり、当該領域２１ｘに操作スイッチ１３が投影される（図５参照）。操作スイッチ１３の位置や範囲は、ユーザーの操作により任意に変更できることが好ましい。半透明な領域２１ｘを手元スクリーン２１の一部に形成することで、天井５１に映像を投影しながら手元でのスイッチ操作が可能となる。

＜第３の実施形態＞
図６を参照しながら、第３の実施形態である車載用投影システム３０について詳細に説明する。図６は、車載用投影システム３０を構成するプロジェクタ１１及び手元スクリーン３１が設置されたアームレスト５３ｙを示している。

図６に示すように、車載用投影システム３０は、手元スクリーン３１がプロジェクタ１１上を覆ってアームレスト５３ｙに設置されている、即ち手元スクリーン３１の位置が固定されている点で、上記実施形態と異なる。一方、手元スクリーン３１は、少なくとも一部の領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有する点で、車載用投影システム２０の手元スクリーン２１と共通している。手元スクリーン３１は、調光手段により半透明な状態にされた領域にプロジェクタ１１の映像が投影されることで操作スイッチ１３（図６では図示せず）となる。

手元スクリーン３１の調光手段としては、手元スクリーン２１と同じ構成を適用できる。手元スクリーン３１は、タッチパネル機能を有することが好ましく、例えば手元スクリーン２１と同じ構造を有する。図６に示す例では、アームレスト５３ｙの上面と略面一となるように、手元スクリーン３１がアームレスト５３ｙに埋め込まれている。

車載用投影システム３０の場合も、手元スクリーン３１に触れることで触れた部分の周辺のみが透明な状態から半透明な状態に変化し、当該半透明な領域に操作スイッチ１３が映し出されることが好適である。これにより、手元スクリーン３１がプロジェクタ１１の光路上に固定されていても、天井５１に映像を投影することが可能となり、また天井５１に映像を投影しながら手元でのスイッチ操作が可能となる。

＜第４の実施形態＞
図７を参照しながら、第４の実施形態である車載用投影システム４０について詳細に説明する。図７は、車載用投影システム４０及び当該システムを搭載した車両５０ｚを示している。

図７に示すように、車両５０ｚには、車外の映像を取得するカメラ５６が設置されている。車載用投影システム４０は、カメラ５６により取得された車外の映像をプロジェクタ１１（図７では図示せず）により天井５１に投影する構成を有している点で、上記実施形態と異なる。プロジェクタ１１は、カメラ５６と接続されており、例えばカメラ５６が撮影する映像をリアルタイムで天井５１に投影する。なお、プロジェクタ１１は、カメラ５６以外の映像も天井５１に投影する。車載用投影システム４０には、上記実施形態の手元スクリーンを適用でき、操作スイッチ１３を用いて天井５１に投影する映像を変更することができる。

本実施形態では、ダッシュボード５５上にカメラ５６が設置されている。カメラ５６は、例えば車両５０ｚの上空の映像を撮影する。プロジェクタ１１が当該上空の映像をリアルタイムで天井５１に投影することにより、サンルーフ・ムーンルーフを設けた場合と同様の開放感が得られる。なお、カメラ５６は、既設のカメラ（例えば、車両５０ｚの前方を撮影するドライビングカメラ）であってもよい。

上記各実施形態は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜設計変更できる。
例えば、手元スクリーンにプロジェクタの光を当て、足元灯として利用してもよい。また、図８に例示するように、第２の実施形態の手元スクリーン２１に対して、プロジェクタの映像を利用しないスイッチ２８，２９を設置してもよい。スイッチ２８，２９には、プッシュ式のスイッチを適用できる。スイッチ２８は、例えばプロジェクタのＯＮ／ＯＦＦ操作を行うスイッチであり、スイッチ２９は、調光手段のＯＮ／ＯＦＦ操作を行うスイッチである。

１０，２０，３０，４０ 車載用投影システム、１１ プロジェクタ、１２，２１，３１ 手元スクリーン、１３ 操作スイッチ、１４ 基板、１５，２３，２４，２６ 透明電極、１６，５４ 収納スペース、１７ 凹部、２１ｘ 領域、２２ 液晶、２５ 基板、２７ 絶縁層、２８，２９ スイッチ、５０，５０ｚ 車両、５１ 天井、５２ 後部座席、５３，５３ｘ，５３ｙ アームレスト、５５ ダッシュボード、５６ カメラ

Claims (4)

1. 車両のアームレスト又はセンターコンソールに設置され、映像を前記車両の天井に投影するプロジェクタと、
   前記プロジェクタの光路上に進退可能に配置される可動式のスクリーンであって、前記プロジェクタの映像が投影されることにより操作スイッチとなる手元スクリーンと、
   を備える車載用投影システム。
2. 前記手元スクリーンは、少なくとも前記操作スイッチとなる領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有する、請求項１に記載の車載用投影システム。
3. 車両のアームレスト又はセンターコンソールに設置され、映像を前記車両の天井に投影するプロジェクタと、
   前記プロジェクタ上を覆って前記アームレスト又は前記コンソールボックスに設置されたスクリーンであって、少なくとも一部の領域を透明な状態から半透明な状態に変化させる調光手段を有し、半透明な状態とした領域に前記プロジェクタの映像が投影されることにより操作スイッチとなる手元スクリーンと、
   を備える車載用投影システム。
4. 前記車両には、車外の映像を取得するカメラが設置されており、
   前記プロジェクタは、前記カメラにより取得された前記車外の映像を前記天井に投影する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車載用投影システム。