JP2016172480A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転な不慣れな運転者に対しても表示内容を簡単に把握させることができる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置１は、運転席空間の前方のインストルメントパネル部１０に配置されて、車速やエンジン回転数等の車両情報を表示するコンビネーションメータと一体に構成される。ヘッドアップディスプレイ装置１は電動可動式のコンバイナ５を備える。制御部８は、車速が所定値以上となる通常走行場面ではコンバイナ５を伏せた状態にする。制御部８は、通常走行場面以外の場面（低速、停止、後進場面）に可動機構６を制御してコンバイナ５をコンビネーションメータの表示画面３の上方位置において起立した状態とし、投影部７を制御して場面に応じた表示像をコンバイナ５に投影する。例えば、走行操作の開始と同時にシフトポジションに表示させたり、右左折時にターンインジケータを表示させたりする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される車両用表示装置に関し、特にコンバイナに表示像を投影することによりその虚像表示を行う車両用表示装置に関する。

従来、車両のフロントウィンドウやコンバイナに表示像を投影することによりその虚像表示を行う車両用表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）が知られている（例えば特許文献１参照）。例えば特許文献１には、ヘッドアップディスプレイに関し、コンバイナーフード（コンバイナ）が、インストルメントパネルの上方へ突出した後傾状態（使用位置、開位置）と、インストルメントパネルの内部に収納した倒伏状態（不使用位置、閉位置）との間で開閉動可能に取り付けられることが記載されている。また、特許文献１には、コンバイナーフードの高さが調整可能であることや、その調整において車速が速くなるとコンバイナーフードを高くし、車速が遅くなるとコンバイナーフードを低くし、又はインストルメントパネル内に格納することが記載されている。さらに、特許文献１には、コンバイナーフードに表示される情報等を、車速に応じて切り替えることも記載されている。

特開２０１０−１４３３４３号公報

近年、運転者が把握する情報は、メータ表示画面、ナビ画面、センターディスプレイなど複数の表示装置による表示情報があるため、運転者はどの表示内容に注視すれば良いか把握するのが困難である。また、特許文献１では、車速に応じてコンバイナの高さを変えているが、運転に不慣れな運転者にとってはコンバイナの表示に気付かない場合があるし、気付いたとしても表示内容を把握する余裕が無い場合もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、運転に不慣れな運転者に対しても表示内容を簡単に把握させることができる車両用表示装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車両に搭載される車両用表示装置であって、
前記車両の運転者が着座する空間の前方位置において投影面が前記空間に対向するように起立した使用状態と、伏せられた不使用状態との間で開閉可能に設けられたコンバイナと、
前記車両の速度が所定値以上となる通常走行場面には前記不使用状態とし、前記通常走行場面以外の場面に限定して前記使用状態とするように前記コンバイナを開閉駆動する開閉制御手段と、
前記コンバイナが前記使用状態になった時に前記コンバイナに場面に応じた表示像を投影する投影手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明は、コンバイナに表示（表示像の投影）を行うタイプの車両用表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）である。本発明では、コンバイナは開閉可能に設けられて、車両の速度が所定値以上となる通常走行場面以外の場面、すなわち低速走行場面、停止場面、又は後進場面に限定して、コンバイナが使用状態（起立状態）となり、その使用状態の時に場面に応じた表示像の投影が行われる。よって、常時、コンバイナが使用状態になっている構成に比べて、運転者にコンバイナの表示を気付かせやすくできる。また、コンバイナの起立及び表示は、停止場面など通常走行時以外の場面に限って行われるので、運転に不慣れな運転者に対しても表示内容を簡単に把握させることができる。

ヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置が配置された車室内部分を側方から見た断面図である。 制御部が実行する処理の一例を示したフローチャートである。 コンバイナの表示例としてターンインジケータの表示を例示した図である。 コンバイナの表示例として制限速度の標識の表示を例示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の車両用表示装置としてのヘッドアップディスプレイ装置１及びヘッドアップディスプレイ装置１が配置された車室内部分を側方から見た断面図を示している。ヘッドアップディスプレイ装置１は、車両に搭載され、詳しくは、車室内の、運転者Ｄが着座する空間、すなわち運転席空間の前方位置にあるインストルメントパネル部１０（メータクラスター）に配置される。

ヘッドアップディスプレイ装置１は、車速、エンジン回転数、残燃料量、エンジン冷却水温等の車両情報を表示する複数のメータを有したコンビネーションメータと一体に構成されている。詳しくは、ヘッドアップディスプレイ装置１は、インストルメントパネル部１０の内部に組み込まれた本体ケース２を有する。その本体ケース２は、ヘッドアップディスプレイに関連する構成と、コンビネーションメータに関連する構成の両方を収容する共通のケースとされる。

すなわち、本体ケース２内には、コンビネーションメータの表示画面３が配置されている。その表示画面３は、車速メータやエンジン回転数メータ等の各メータの意匠（目盛、数値意匠等）が形成された文字板と、その文字板上に配置されて文字板に形成された目盛、数値意匠を指示する指針とを備える。なお、表示画面３は液晶ディスプレイ等の画像表示部で構成されたとしても良い。この場合には、画像として各メータ（目盛、数値、指針等）が表示される。本体ケース２内には、コンビネーションメータの構成として、表示画面３に背後に配置されてその表示画面３に光を照射する光源、指針を駆動するモータ、表示画面３を覆う透明樹脂カバー４等も配置されている。インストルメントパネル部１０には、運転席空間に対向するように開口１０ａが形成されている。その開口１０ａから目視できるように表示画面３が配置され、開口１０ａの位置に透明樹脂カバー４が配置されている。

本体ケース２内には、ヘッドアップディスプレイに関連する構成として、コンバイナ５、可動機構６、投影部７及び制御部８が配置されている。コンバイナ５は、アクリル樹脂等の透明材料で形成されて、表示像の投影が行われる部分である。コンバイナ５は、例えば正面視で四角形状の板状に形成される。

本体ケース２の上面２ａには開口が形成されており、コンバイナ５はその開口において開閉可能に配置されている。インストルメントパネル部１０の上面にも開口１０ｂが形成されており、その開口１０ｂの位置に、本体ケース２の上面２ａの開口及びコンバイナ５が配置される。なお、コンバイナ５は、車両のフロントウィンドウ１１より手前（運転者Ｄ側）に配置される。

コンバイナ５は、電動可動式に構成され、上面２ａの開口において、コンバイナ５の一辺が車両の左右幅方向に平行となるように配置されて、その一辺を回転軸として回転可能に配置される。詳しくは、コンバイナ５は、コンバイナ５の使用状態として上面２ａに対して略垂直に起立した状態（開状態、図１の状態）と、不使用状態としてコンバイナ５の背面５ｂが上面２ａと略同一の面となるように伏せられた状態（倒伏状態、閉状態）との間で開閉移動可能に設けられる。

コンバイナ５が起立状態にある時には、コンバイナ５がインストルメントパネル部１０の上面から突出するとともに、コンバイナ５の表面５ａが運転席空間に対向、つまり運転者Ｄに対向した位置に配置される。また、コンバイナ５は、使用状態となると、コンビネーションメータの表示画面３の上方位置において起立した状態となる。他方、コンバイナ５が倒伏状態にある時は、表面５ａは本体ケース２内（車両下側）を向き、運転者Ｄからは表面５ａが目視できないようになる。なお、コンバイナ５が起立状態にある時には、本体ケース２の上面２ａの開口は、コンバイナ５よりもよりも運転者Ｄ側に位置する。

ここで、コンバイナ５の両板面５ａ、５ｂのうち起立状態の時に運転者Ｄ側に向き、倒伏状態の時に本体ケース２内に向く板面５ａをコンバイナ５の表面、他方の板面５ｂ（起立状態の時に車両前方を向き、倒伏状態の時に車両上方を向く板面）をコンバイナ５の背面とする。コンバイナ５の表面５ａは投影部７からの表示像が投影される投影面とされる。この投影面５ａは、表示像を良好に投影（運転者Ｄ側に反射）できるように曲率が調整されている。また、コンバイナ５は、投影部７からの表示像は反射させ、背面５ｂ側からの光を透過させるハーフミラーのように機能する。

可動機構６は、コンバイナ５を電動で（運転者Ｄがコンバイナ５を直接操作しなくても）開閉するためのものである。その可動機構６は、コンバイナ５の回転軸となるコンバイナ５の端部５ｃに取り付けられて、その端部５ｃを回転駆動する。可動機構６は、例えば特開２０１４−２２６９６１号公報に記載の構成と同様にモータ及び歯車等から構成される。

投影部７は、運転者Ｄに提示する表示像を生成して、その表示像をコンバイナ５に投影する部分である。その投影部７は、一般的なプロジェクタと同様の構造を有し、具体的には、光源部と、液晶パネル等の表示パネルと、光学系（レンズ、反射鏡等）とから構成されている。光源部は、ランプとリフレクタと光源用電源などからなり、表示パネルに向けて光を投射する。表示パネルは、制御部８からの信号を受けて画像を表示する。光学系は、表示パネルで表示された画像をコンバイナ５の投影面５ａに拡大表示するためのものである。投影部７は、起立状態にあるコンバイナ５の投影面５ａに、上面２ａの開口を介して表面側から表示像の投影を行うように本体ケース２内に配置される。

制御部８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、可動機構６（モータ）を制御することでコンバイナ５の開閉を制御する開閉制御部であるとともに、投影部７を制御することでコンバイナ５に場面に応じた表示を行わせる表示制御部でもある。制御部８は、コンビネーションメータを制御する制御部としても機能させても良いし、コンビネーションメータの制御部とは別に設けられたとしても良い。制御部８は、車両の速度（車速）を検出する車速センサ（図示外）に接続されて、その車速センサから車速を取得できるように設けられる。以下、制御部８によるコンバイナ５の開閉制御及び表示制御の処理を説明する。図２はその処理の一例を示したフローチャートである。図２の処理は例えばエンジンの始動と同時に開始し、以降、所定周期で繰り返し実行される。

図２の処理を開始すると、制御部８は、車速センサが検出した車速を取得して、その車速が所定値以上か否かを判断する（Ｓ１）。すなわち、所定値以上の車速で前進走行しているか否かを判断する（Ｓ１）。この所定値は、道路を減速や徐行をしないで走行している通常走行場面と、減速走行、徐行走行などの場面とを区分する値に設定され、具体的には例えば３０ｋｍ／ｈに設定される。なお、所定値は、３０ｋｍ／ｈ以外の値に設定されたとしても良い。

車速が所定値以上の場合には（Ｓ１：Ｙｅｓ）、可動機構６を制御してコンバイナ５を不使用状態にする（Ｓ５）。もともと不使用状態の場合には、その不使用状態を維持させる。その後、図２の処理を終了する。

車速が所定値未満の場合（Ｓ１：Ｎｏ）、つまり、車両が低速走行（減速、徐行走行）、停止、又は後進走行（バック走行）をしている場合には、現在の場面が、コンバイナ５に情報を表示する場面（運転者に情報を提示する場面）であるか否かを判断する（Ｓ２）。言い換えると、Ｓ２では、コンバイナ５に表示する情報（運転者に提示する情報）があるか否かを判断する。コンバイナ５に情報を表示する場面としては、具体的には例えば、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった場面、イグニッションスイッチのオン後に運転者が走行操作を開始した場面（シフトポジションをＰポジションから変更した場面など）、走行開始後に交差点で右左折するためや停止するために減速する場面、交差点で停止する場面、シフトポジションがＲポジション（リバース）になった場面などがある。

現在の場面が表示場面ではない場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、可動機構６を制御してコンバイナ５を不使用状態にする（Ｓ５）。もともと不使用状態の場合には、その不使用状態を維持させる。その後、図２の処理を終了する。

一方、現在の場面が表示場面の場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、可動機構６を制御してコンバイナ５を図１の使用状態にする（Ｓ３）。その後、場面に応じた表示像を投影部７に生成させてそれをコンバイナ５に投影させることで、その表示像の虚像表示を行う（Ｓ４）。このように、コンバイナ５に表示像の投影を行うことで、コンバイナ５よりも車両前方側の位置Ｐ（図１参照）において像（情報）が表示されているように見せることができる。また、コンバイナ５は透明なので、運転者Ｄは、コンバイナ５の前方景色も目視できる。

Ｓ４では、具体的には例えば、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わった場面では、例えば、ヘッドアップディスプレイ装置１の動作が開始することを示したオープニング画面をコンバイナ５に表示させたり、車両システム（例えばタイヤの空気圧、エンジンの状態、ブレーキの状態など）が正常かどうかの示したシステムチェック画面をコンバイナ５に表示させたりする。

また、Ｓ４では、例えばイグニッションスイッチのオン後、走行操作の開始場面では、シフトポジションセンサが検出するシフトポジションを取得して、そのシフトポジションの画像をコンバイナ５に表示させる。これによって、シフトポジションが運転者が想定しているポジションになっているかを運転者に確実に把握させることができ、車両の誤操作（例えば誤ってバックしてしまったり、反対にバックしようと思っていた場合に誤って前進してしまったりすること）を防止できる。

また、Ｓ４では、例えば車両が交差点で右左折するためや交差点で停止するために、通常走行場面から減速、停止する場面に切り替わった場合には、例えば、図３に示すように交差点においてどの方向に進行すれば良いかを示したターンインジケータをコンバイナ５で大きく表示させる。図３のターンインジケータの画像は、次の交差点までの距離（２００ｍ）を示した画像、次の交差点で「みなとみらい」方面に右折することを示した矢印画像、現在走行中の道路の制限速度（４５ｋｍ／ｈ）の画像を含んだ画像とされる。これによって、運転者は、センターパネル部に設けられたナビゲーション画面を見なくても、交差点でいずれの方向に進行すれば良いかを容易に把握できる。なお、ターンインジケータの画像を表示する場合には、車両にナビゲーション装置が搭載されており、そのナビゲーション装置により目的地までの経路案内が行われていることが前提となる。制御部８は、ナビゲーション装置から経路案内の情報を取得して、その情報に基づきターンインジケータの画像をコンバイナ５に表示させる。

また、Ｓ４では、例えば、減速、又は停止する場面では、現在走行中の道路の標識（制限速度の標識、一方通行の標識、駐車禁止の標識など）の画像をコンバイナ５に表示させる。図４は、標識の画像表示例として、制限速度の標識の表示を例示している。図４では、制限速度が４０ｋｍ／ｈであることを示した標識の画像に加え、減速又は停止するまでの走行において制限速度を超えて走行した場合には、制限速度を超えた時の速度（６０ｋｍ／ｈ）の画像も表示させている。これによって、運転者は、現在走行中の道路の特性（制限速度等）を容易に把握でき、図４のように、制限速度を超えた時の速度も表示されることで、速度を抑える必要があることを容易に把握できる。

また、図３、図４の他、渋滞情報、交通規制情報等をコンバイナ５に表示させても良い。

図３、図４のようにターンインジケータの情報（交差点の情報）や標識の情報をコンバイナ５に表示させる場合や、渋滞情報や交通規制情報等をコンバイナ５に表示させる場合には、Ｓ４では、車両の現在位置の情報や現在走行中の道路の情報（交差点の情報、標識の情報等）、渋滞情報、交通規制情報等を取得する必要がある。例えば車両にナビゲーション装置が搭載されている場合には、ナビゲーション装置から道路の情報（制限速度情報など）など運転者に提示する情報を取得する。車両にナビゲーション装置が搭載されていない場合や、ナビゲーション装置が搭載されていたとしても運転者に提示すべき情報がナビゲーション装置に格納されていない場合には、外部から運転者に提示する情報を取得しても良い。この場合、例えばＶＩＣＳ（登録商標）や、国土交通省が提供するＩＴＳスポットサービス（登録商標）などの情報提供サービスから、運転者に提示する情報を取得する。

なお、ＶＩＣＳ（登録商標）は、渋滞や交通規制などの道路交通情報をリアルタイムに車両に送信し、ナビゲーション装置などの車載器に文字、図形で表示する情報通信システムである。また、ＩＴＳスポットサービス（登録商標）は、ＥＴＣ（登録商標）と同じ通信技術（ＤＳＲＣ）を用いて道路上に設置された情報提供エリア（ＩＴＳスポット（登録商標））から、自動車のドライバーを対象に多様な情報サービスを提供するサービスである。ＩＴＳスポットサービス（登録商標）の詳細は、http://www.mlit.go.jp/road/ITS/j-html/spot_dsrc/のインターネットページに記載されている。

また、Ｓ４では、車両を後進走行させる場面、つまりシフトポジションがＲポジション（リバース）になった場面では、例えば、シフトポジションがリバースであることを示した画像及び車両後方を撮影したバックモニタ画面をコンバイナ５に表示させる。バックモニタ画面を表示させる場合には、車両に、車両後方を撮影するカメラが搭載されていることが前提となる。これによって、シフトポジションがリバースであること及び車両後方を運転者に容易に把握させることができる。Ｓ４の後、図２の処理を終了する。

図２の処理を実行することで、イグニッションスイッチのオンと同時にコンバイナ５が使用状態（Ｓ３）となってオープニング画面、システムチェック画面がコンバイナ５に表示される（Ｓ４）。その後、走行操作を開始すると同時にシフトポジションがコンバイナ５に表示される（Ｓ４）。その後の通常走行場面においてはコンバイナ５は不使用状態となり（Ｓ５）、減速、停止の場面では再びコンバイナ５が使用状態（Ｓ３）となって、ターンインジケータや標識の情報や渋滞情報や交通規制情報など、場面に応じた情報がコンバイナ５に表示される（Ｓ４）。さらに、後進走行場面でも、コンバイナ５が使用状態となって（Ｓ３）、シフトポジションやバックモニタ画面がコンバイナ５に表示される（Ｓ４）。

以上説明したように、本実施形態によれば、コンバイナ５を電動可動式として、表示が行われない時にはコンバイナ５は伏せた状態となり、表示が行われる時にコンバイナ５は自動で起立状態となるので、これから表示が行われることを運転者に容易に把握させることができる。つまり、コンバイナ５の表示を運転者に気づかせやすくできる。また、コンバイナ５が起立した時には、そのコンバイナ５に、場面に応じた表示が行われるので、運転者の走行を補助できる。

また、車速が所定値以上となる通常走行場面にはコンバイナ５は不使用状態となり、通常走行場面以外の低速、停止、後進場面に限定して、コンバイナ５が起立して表示が行われるので、運転に不慣れな運転者に対してもコンバイナ５の表示内容を簡単かつ確実に把握させることができる。これに対して、通常走行場面で表示を行う構成では、コンバイナに表示された時には車両は高速で走行しているため、特に運転に不慣れな運転者にとっては、コンバイナの表示内容を把握する余裕がない可能性がある。

また、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１を、コンビネーションメータと一体に構成しているので、コンビネーションメータの表示画面３の上方位置にコンバイナ５を起立させることができる。これによって、運転者は車両前方から視線をそらすことなく、コンバイナ５の表示を把握できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、コンバイナの一辺を回転駆動することでコンバイナの開閉を行っていたが、コンバイナを起立させた状態で上下方向に昇降駆動することで、インストルメントパネル部の上面から突出（起立）した使用状態と、その上面よりも下側に伏せた不使用状態との間で切り替えるようにしても良い。

また、ヘッドアップディスプレイ装置を、コンビネーションメータと別体としても良く、この場合には、運転席空間とフロントウィンドウの間の車両天井面（サンバイザー付近）にヘッドアップディスプレイ装置を配置しても良い。この場合には、コンバイナを、通常走行場面では伏せた状態とし、それ以外の低速、停止、後進場面にコンバイナを天井面から起立させて、表示を行う。

なお、上記実施形態において、可動機構６及び制御部８が本発明の開閉制御手段に相当する。また、投影部７及び制御部８が本発明の投影手段に相当する。

１ ヘッドアップディスプレイ装置（車両用表示装置）
５ コンバイナ
５ａ コンバイナの投影面
６ 可動機構
７ 投影部
８ 制御部

Claims (2)

1. 車両に搭載される車両用表示装置（１）であって、
   前記車両の運転者が着座する空間の前方位置において投影面（５ａ）が前記空間に対向するように起立した使用状態と、伏せられた不使用状態との間で開閉可能に設けられたコンバイナ（５）と、
   前記車両の速度が所定値以上となる通常走行場面には前記不使用状態とし、前記通常走行場面以外の場面に限定して前記使用状態とするように前記コンバイナを開閉駆動する開閉制御手段（８、６）と、
   前記コンバイナが前記使用状態になった時に前記コンバイナに場面に応じた表示像を投影する投影手段（８、７）と、
   を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記車両用表示装置は、車両情報を表示するメータ（３、４）と一体に構成され、
   前記コンバイナは、前記メータの表示画面（３）の上方位置に起立した前記使用状態と伏せられた前記不使用状態との間で開閉可能に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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