JP2016533305A

JP2016533305A - ヘッドアップディスプレイ

Info

Publication number: JP2016533305A
Application number: JP2016544286A
Authority: JP
Inventors: パク，チャンウォン; リー，ソヨン
Original assignee: ネオビューコロンカンパニー，リミテッド
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-10-27
Also published as: EP3048469A1; EP3048469A4; KR20150032124A; WO2015041431A1; US20160282620A1; CN105723272A

Abstract

【課題】車種ごとに異なる車両のダッシュボードの上端部の形状に関係なく堅固な装着が可能であり、運転者の身体条件及び運転習慣に合わせてヘッドアップディスプレイの表示部の角度を容易に調節することにより、表示部の位置を運転時の前方視線とできるだけ一致させることができるヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】本発明は、車両、航空機、船舶等の運送手段の運行情報を表示するヘッドアップディスプレイ１００に関するもので、本体１１０と、本体１１０に回転可能に結合され、運送手段の運行情報を画像で表示する表示部１３０と、本体１１０を運送手段に装着する装着部１５０とを含み、表示部１３０と本体１１０の間の角度調節によって表示部１３０の位置が運転者の前方視界範囲内にあるように調節することができるヘッドアップディスプレイである。【選択図】図２

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイに係り、特に、車両等の運送手段を運転する運転者の前方視界内に設置され、当該運送手段の運行情報を表示するヘッドアップディスプレイに関する。

ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ−ＵｐＤｉｓｐｌａｙ：ＨＵＤ）は、車両や航空機等を運転する運転者の視線移動なしに車両や航空機等の運送手段の運行情報を運転者の前面に表示するように設計された表示装置を示すもので、初期には航空機操縦士の前方視野確保のために導入されたが、近年には車両にも導入されて使われている。

また、ヘッドアップディスプレイは、車両での使用初期には主に車両の速度計、燃料計、温度計等の計器盤情報を表示していたが、近年には地図案内によって道探し等に役立てるナビゲーション（ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）に連動し、ナビゲーションの表示画面内の特定情報を表示する機能を有するヘッドアップディスプレイも登場している。

車両運転中の運転者は、安全運転のためには車両のウインドシールドを通じて前方を見ながら運転しなければならないが、計器盤やナビゲーションは運転者の前方視野を外れた位置、つまり前方視野の下側または左側や右側の側面等に位置するので、運転者が運転中に計器盤やナビゲーションを確認するためには、主視界である前方視野を離脱して下側または左右側面にある計器盤やナビゲーションを確認するため、前方注視が不可能になり、よって事故の危険性をもたらす可能性がある。

ヘッドアップディスプレイは、このような危険性を前もって予防するために、運転者の前方の主視界内に位置し、計器盤及び／またはナビゲーションと公知の多様な方法に連動し、計器盤及び／またはナビゲーションが表示する情報の少なくとも一部を運転者に視覚的に提供するようにしている。

このような機能を有するヘッドアップディスプレイとしては、特許文献１に開示された技術がある。図１は特許文献１に開示された従来のヘッドアップディスプレイの概略的な構成を示す斜視図である。

図１に示すように、特許文献１のヘッドアップディスプレイ１は、プロジェクションスクリーン３と、キャリア２及び／またはホルダー４と、キャリア２及び／またはホルダー４に着脱可能に連結されるベース５とを備え、プロジェクションスクリーン３はベース５に機械的に連結されるようにして、ホルダー４とキャリア２の間を簡単に分離及び解除可能な構造にすることにより、プロジェクションスクリーン３を容易にヘッドアップディスプレイ１から分離して取り替えることができるようにしている。

一方、ヘッドアップディスプレイはメーカーによる車両の製作時に直接車両に付着して消費者に供給されることもできるが、近年には車両とは別に製作され、車両とは別個の流通経路を通じて消費者に供給されており、消費者は別個の流通経路を通じて購入したヘッドアップディスプレイを車両の運転席先方のダッシュボード（ｄａｓｈｂｏａｒｄ）の上端に装着して使うことが一般的である。

韓国特許公開第１０−２０１３−７９５４３号公報（２０１３．７．１０公開）

上述のように、ヘッドアップディスプレイが車両の製作及び流通経路とは別個の経路を通じて供給される場合には、簡単な作業によって使用者がヘッドアップディスプレイを車両に装着することができる構造にしなければならない。

このためには、接着剤でヘッドアップディスプレイを車両のダッシュボードの上端に装着することが一番簡単な方法であるが、車両のダッシュボードの上端部の形状は車種によって曲面状の場合もあり、平坦面の場合もあり、曲面状の場合であっても車種によってその曲面の曲率はいずれも違う。

この場合、運転中の車両には道路の条件によっては激しい振動が発生する場合もあるので、ヘッドアップディスプレイはこの振動に耐えることができるほどに装着部位に堅固に装着されなければならない。

また、ヘッドアップディスプレイの効果的な使用のためには、ヘッドアップディスプレイの表示部を前方に向かう運転者の視線と同一直線上に位置させることが好ましいが、身長を含む運転者の身体条件は人ごとに違い、運転者の身体条件が同一であると言っても各自の運転習慣も互いに違い、ヘッドアップディスプレイを一旦運転席のダッシュボードに装着固定すれば、その位置の移動は不可能なので、これらの問題の解決のためには、ヘッドアップディスプレイの表示部の角度を各運転者の身体条件及び運転習慣によって調節して運転時の前方視線と一致させることができる構造にすることが好ましい。

しかし、特許文献１の従来のヘッドアップディスプレイにおいては、ヘッドアップディスプレイを車両のダッシュボードの上端部の形状に合わせて装着するための装着部については実質的に記載されてなく、さらに表示部であるプロジェクトスクリーンの角度も固定されているため、多様な状況に対応してその角度を調節することができる手段もない。

本発明は従来技術の上記課題を解決するためのもので、車種ごとに異なる車両のダッシュボードの上端部の形状に関係なく堅固な装着が可能であり、運転者の身体条件及び運転習慣に合わせてヘッドアップディスプレイの表示部の角度を容易に調節することにより、表示部の位置を運転時の前方視線とできるだけ一致させることができるヘッドアップディスプレイを提供することをその目的とする。

上記課題を解決するための本発明のヘッドアップディスプレイは、運送手段の運行情報を表示するヘッドアップディスプレイであって、本体と、該本体に回転可能に結合され、前記運行情報を画像で表示する表示手段と、前記本体を運送手段に装着する装着手段とを備える。

好ましくは、前記表示手段がヒンジによって前記本体にヒンジ結合されていてもよい。

また、前記ヒンジは、前記表示手段の一側に延びるネック内に固定結合される円筒状のガイドと、一部が前記本体と固定結合され、残りの部分が前記円筒状のガイド内に回転可能に挿入される回転軸とを備えていてもよい。

また、前記円筒状のガイドが弾性力を有する材料からなっていてもよい。

また、前記装着手段は、前記本体の背面に一定の間隔を置いて結合され、弾性復元力を有する材料からなる弾性プレートと、該弾性プレートの背面に結合され、弾性復元力を有する材料からなり、粘着性物質を含む粘着層と、該粘着層の背面に付着する離型紙とを備えていてもよい。

また、前記表示手段が透明有機発光表示装置であってもよい。

上記のような構成を有する本発明のヘッドアップディスプレイによれば、表示部の位置が運転者の前方視界範囲内に位置するように表示部の角度を自由に調節することができる。

また、装着手段の弾性プレート及び粘着剤層が弾性復元力を有する材料からなっているので、装着部位の形状、つまり装着部位が曲面及び平面のいずれの場合にも堅固な装着が可能であることはもちろんのこと、多様な他の曲率を有する運送手段にも装着部位の曲率差に関係なく堅固な装着が可能である。

また、ヒンジの円筒状のガイドがゴムやウレタン等の弾性材料を使うので、表示手段の回転時に停止位置を正確な位置に固定することができる。

従来のヘッドアップディスプレイの概略的な構成を示す斜視図である。本発明の好適な実施形態のヘッドアップディスプレイの概略的な構成を示す斜視図である。本発明の好適な実施形態のヘッドアップディスプレイのヒンジ部の構成を示す断面図である。本発明の好適な実施形態のヘッドアップディスプレイの装着部の構成を示す分解斜視図である。本発明の好適な実施形態のヘッドアップディスプレイの表示部を完全に折り畳んだ状態での使用状態を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態のヘッドアップディスプレイ１００について詳細に説明する。

まず、図２に示すように、この実施形態のヘッドアップディスプレイ１００は、本体１１０と、車両運行情報を画像で表示する表示部１３０と、ヘッドアップディスプレイ１００を車両のダッシュボード等の装着部位に装着固定するための装着部１５０とを含み、表示部１３０は、ヒンジ部１７０によって本体１１０に対して成す角度の調節が可能な状態で本体１１０と結合されている。

本体１１０は直方体等の適切な形状を成し、内部には、表示部１３０に車両の運行情報を画像で表示するために必要な各種の電気電子部品等を収容している。

表示部１３０は車両の運行情報を画像で表示して運転者が視覚的に認識するようにするためのもので、陰極線管（Ｃａｔｈｏｄｅ−ＲａｙＴｕｂｅ：ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）または有機発光表示装置（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）等の表示装置のいずれか一つからなり、本発明のヘッドアップディスプレイは運転者の前方視界内に配置されるという点を勘案すれば、前方視界を遮断しないように透明有機発光表示装置（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔ−ＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｓｐｌａｙ：ＴＯＬＥＤ）を用いることが好ましい。

本明細書で「運行情報」という用語は本発明のヘッドアップディスプレイの使用先である車両や航空機または船舶等の各種の運送手段の、例えば速度、燃料量、エンジン温度等、運送手段自体から提供される情報で、通常運送手段の計器盤に表示される各種の情報、ナビゲーションから提供される情報で、例えば速度、目的地及び目的地まで行く途中に発生する各種の情報であり、例えば残った距離、交差点、トンネルまたは橋梁等の位置及び交差点情報等の各種の経路情報、およびその他の安全運行に係わる各種の警告信号等のようにナビゲーションから提供される各種の情報の全てを含む意味として使われる。

表示部１３０は、ヒンジ部１７０によって本体１１０に回転可能に、言い換えれば本体１１０と表示部１３０間の角度を調節することができるように結合されている。

また、図面に示されていないが、表示部１３０は、例えばブラックボックスのような外部映像を撮影するためのカメラを備えることができるカメラモジュール部と、音声を支援することができるマイクを有するスピーカー部とをそれぞれ備えることもできる。

図３を参照してヒンジ部１７０について詳細に説明する。

ヒンジ部１７０は本体１１０の長手方向への一側面と表示部１３０の長手方向への一側面の間に設けられ、本体１１０と表示部１３０が回転可能に結合するようになっている。

ヒンジ部１７０は、本体１１０に回転可能に結合される表示部１３０の長手方向への一側面から本体１１０側に延びるネック部１７１と、ネック部１７１内のほぼ中央部に固定挿入され、例えばゴムやウレタン等の弾性材からなる円筒状のガイド１７３と、該円筒状のガイド１７３内に回転可能に挿入される小径部１７５ｂ及び小径部１７５ｂより大きな直径の大径部１７５ａを有する回転軸１７５とからなり、回転軸１７５の大径部１７５ａは本体１１０に固定結合されている。

この実施形態においては、回転軸１７５の大径部１７５ａが本体１１０と固定結合され、小径部１７５ｂは表示部１３０のネック部１７１に固定された円筒状のガイド１７３に回転可能に挿入された構成になっているので、運転者が車両のダッシュボード等に固定装着されたヘッドアップディスプレイ１００の表示部１３０を手などで掴んで回転させることで本体１１０と表示部１３０が成す角度を調節することができる。

この実施形態のヘッドアップディスプレイ１００においては、本体１１０と表示部１３０の間の角度は０°（図５のように表示部１３０が完全に折り畳まれた状態）〜１８０°（表示部１３０が完全に広がった状態）の範囲で調節できるようになっているが、表示部１３０の展開角度は１８０°以上にしてもよい。

他の実施形態において、表示部１３０に連結されたヒンジ部１７０の上部に位置する更なる回転軸（図示せず）を備えることで、表示部１３０が、例えば０°〜３６０°の角度で回転可能に具現されることもできる。

装着部１５０は本体１１０の車両のダッシュボードに装着される面である装着面（図示せず）に配置され、図４に示すように、略Ｈ字形の薄板からなる弾性プレート１５１と、該弾性プレート１５１の背面に付着し、接着剤等の粘着性物質を含む粘着剤層１５３と、該粘着剤層１５３の外側面に付着して粘着剤層１５３を保護する離型紙１５５とを備える。

弾性プレート１５１は、例えばリーフスプリング等の弾性復元力を有する材料からなり、Ｈ字形の弾性プレート１５１のほぼ中央部には、弾性プレート１５１を含む装着部１５０を本体１１０の装着面（図示せず）にネジで結合するためのネジ孔が穿孔されている。

また、本発明のヘッドアップディスプレイが装着される車両のダッシュボードの上面は通常一定の曲率を有する曲面になっているので、ダッシュボードの上面の曲率に合わせて弾性プレート１５１も適切な曲率を有する。

しかし、車両のダッシュボードの上面の曲率は車種によって違うので一様でなく、本発明のヘッドアップディスプレイの弾性プレート１５１の曲率をそれぞれの車種の曲率に合わせて別に製作するというのは現実的に不可能なので、この実施形態においては一番一般的な車両のダッシュボードの上端部の曲率に弾性プレート１５１の曲率を合わせるとともに、必要によって曲率を可変させるために、弾性プレート１５１を、例えばリーフスプリング等の弾性復元力を有する素材から構成している。

また、弾性プレート１５１の粘着剤層１５３と結合する面には、粘着剤層１５３を容易に収容して結合するために、粘着剤層１５３の形状と対応する形状の凹部を有することが好ましい。

また、弾性プレート１５１は、本体１１０の装着面（図示せず）から適切な間隔を置いてネジで結合されることが好ましい。このために、弾性プレート１５１の装着面（図示せず）と向かい合う側の中央部のネジ結合用溝部位には、本体１１０の装着面（図示せず）と弾性プレート１５１の間の間隔に対応する突出部（図示せず）が形成されることが好ましい。

粘着剤層１５３は一側面が弾性プレート１５１の一側面に固定結合され、例えばスポンジ等の弾性材を用いて弾性プレート１５１の形状と対応する形状に構成し、車両のダッシュボードの上面等に本発明のヘッドアップディスプレイを堅固に固定設置するために、粘着剤層１５３は粘着性物質を含んでいる。このような粘着性物質としては、公知の物質を使い、粘着剤層１５３は公知の粘着性物質を含む接着テープ等を用いてもよい。

離型紙１５５は、本発明のヘッドアップディスプレイの流通過程等において粘着剤層１５３を保護するためのもので、粘着剤層１５３の外側面に貼り付けられる公知の通常の離型紙であり、ヘッドアップディスプレイを車両のダッシュボード等に装着するときには、使用者は離型紙１５５を粘着剤層１５３から分離した後、装着部１５０の粘着剤層１５３をダッシュボードの上面に圧搾させて装着する。

粘着剤層１５３と離型紙１５５が結合された弾性プレート１５１は結合ネジ１５９によって本体１１０の装着面（図示せず）に螺合によって固定される。

また、図４に示すように、弾性プレート１５１と装着面（図示せず）の間の間隔には、この間隔に対応する厚さを有する、例えばスポンジ等の弾性を有するクッション材１５７が挿入されることが好ましい。この実施形態においてはクッション材１５７を４ヶ所に配置するものにしているが、その個数は必要によって加減することができる。

次に、この実施形態のヘッドアップディスプレイ１００を車両のダッシュボードの上端部等に装着する方法及び本発明の構成を有する装着部１５０による効果について図４及び図５を参照して説明する。

ヘッドアップディスプレイ１００の装着に先立ち、まず装着部１５０の離型紙１５５を分離して粘着剤層１５３を露出させた状態で、ヘッドアップディスプレイ１００の粘着剤層１５３を装着部位、例えば車両の計器盤上部のダッシュボードＤの上面につけて加圧して圧搾する。

この際、装着部１５０の弾性プレート１５１は一定の曲率を持ち、さらに粘着剤層１５３及び弾性プレート１５１のいずれも弾性力を有する材料からなっているので、ダッシュボードＤの上面が曲面でありながらダッシュボードＤの上面の曲率が弾性プレート１５１の曲率と一致する場合はもちろんのこと、両者の曲率が一致しない場合にも粘着剤層１５３及び弾性プレート１５１がダッシュボードＤ上面の曲率に合わせて変形しながら装着部位に正確で堅固に装着される。

また、ダッシュボードＤの上面が曲面でない平面の場合にも、ヘッドアップディスプレイ１００に強制に加圧して圧搾すれば、粘着剤層１５３及び弾性プレート１５１が平面であるダッシュボードＤの上面と完全に接触するように平面状に変形しながら装着部位に正確で堅固に装着される。

また、弾性プレート１５１と本体１１０の装着面（図示せず）の間には一定の間隔が形成され、この間隔にはクッション材１５７が配置されているので、粘着剤層１５３及び弾性プレート１５１がダッシュボードＤの上面の曲率に合わせて変形するとき、変形のために必要な空間が確保されるとともに、この間隔に配置されているクッション材１５７が圧縮されながら弾性プレート１５１が装着面（図示せず）と直接接触することを防止する。

ヘッドアップディスプレイ１００の装着位置は特に限定されるものではないが、本発明のヘッドアップディスプレイを使う基本目的を勘案すれば、ヘッドアップディスプレイ１００は運転者の前方視界範囲内、その中でも運転中の運転者の視線が位置する視線の軸と一致する軸上に装着することが好ましい。

次に、この実施形態のヘッドアップディスプレイ１００が装着された状態で本体１１０と表示部１３０の間の角度を調節する方法について説明する。

上述したように、表示部１３０はヒンジ部１７０によって本体１１０に回転可能に結合されているので、例えば手を用いて表示部１３０が本体１１０に対して近付くとか遠くなる方向に表示部１３０を回転させれば、この回転によって本体１１０と表示部１３０の間の角度が調節される。したがって、運転者は運転席に座った状態で前方を見ながらヘッドアップディスプレイ１００の表示部１３０を自身の前方または後方に回転させることで、運転時の主視野範囲内で表示部１３０の表示画面が一番よく見える角度、言い換えれば運転中に前方を見ながら、前方を見る視線を移動させなくてもヘッドアップディスプレイ１００の表示部１３０の表示画面がよく見える角度に調節する。

図５は表示部１３０が完全に折り畳まれて本体１１０と表示部１３０の間の角度が０°である状態を示す。図５のように表示部１３０を折り畳んだ状態では、表示部１３０の背面に表示される画像が車両のウインドシールドＷに透視され、この透視された画像を運転者が見ることもできる。

この際、この実施形態のヒンジ部１７０は、円筒状のガイド１７３がゴムやウレタン等の弾性材からなり、回転軸１７５の小径部１７５ｂが弾性を有する円筒状のガイド１７３に間隙なしに挿入されているので、表示部１３０と本体１１０間の相対回転を止めると、その止めた地点で回転が正確に停止するという利点がある。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で多様な変更及び変形が可能である。

上記実施形態においては本発明のヘッドアップディスプレイを車両に使用する場合について説明したが、本発明のヘッドアップディスプレイの用途は車両用に限定されるものではなく、航空機や船舶等の各種の運送手段にも使用することができる。本発明のヘッドアップディスプレイを船舶や航空機等に使用する場合にもその装着位置は当該ヘッドアップディスプレイを使う者の前方視界範囲内の適切な場所に装着して使えばよい。

また、上記実施形態においては、本発明のヘッドアップディスプレイを計器盤上部のダッシュボードの上端に装着するものに説明したが、これは単に本発明のヘッドアップディスプレイの基本目的に合う好ましい装着位置を例示したものであり、使用目的によってその装着位置は変わってもよい。

また、上記実施形態においては特定の構造を有するヒンジ部によって本体と表示部とが互いに回転可能に結合されるものに説明したが、ヒンジ部の構造は上記実施形態に限定されるものではなく、表示部１３０を本体１１０から回転させて両者間の角度を変更させることができる構成であれば公知のいずれの形態にしてもよい。

また、上記実施形態においては装着部１５０の弾性プレート１５１がＨ字形を有するものに説明したが、これに限定されるものではなく、弾性プレート１５１は弾性復元力を有する材料からなりながら、本体１１０を装着部位に堅固に装着することができる構造であればどんな形状であってもよい。例えば、Ｚ字形、Ｎ字形、Ｍ字形等の多様な形状が可能である。

また、上記実施形態においては、粘着剤層１５３及びクッション材１５７の材料としてスポンジを使うものにしたが、これに限定されるものではなく、弾性復元力を有する材料である限り他の材料を使ってもよい。

また、上記実施形態においては、装着部１５０の回転軸１７５が相異なる大径部と小径部からなり、小径部が円筒状のガイド内に挿入されるものに説明したが、これに限定されるものではなく、例えば回転軸の直径を同一直径にし、回転軸の一部は本体と固定結合し、残りの部分は円筒状のガイド内に回転可能に挿入するようにしてもよい。

また、上記実施形態においては通信端末とブルートゥース通信を用いて通信端末機上で駆動されるプログラムから位置情報、運行情報、距離情報、交通状況情報等を抽出するヘッドアップディスプレイとして、情報を画像で表示する表示手段と、該表示手段に情報を抽出して画像で表示するように連動させる連動手段と、通信端末とブルートゥース通信を制御する制御手段とを備えるヘッドアップディスプレイを実現することができる。

また、上記実施形態においては上記通信端末とブルートゥース通信から伝送された音声信号を音声として出力する音声処理手段を備えるヘッドアップディスプレイを実現することができる。

また、上記実施形態において、上記音声処理手段は、音声信号を生成するマイク部と、音声信号を音声として出力するスピーカー部とを備えるヘッドアップディスプレイを実現することができる。

また、上記実施形態においては、上記表示手段、連動手段及び制御手段の動作電源を供給する電源部を備え、電源部が太陽電池に設けられていることを特徴とするヘッドアップディスプレイを実現することができる。

１００ヘッドアップディスプレイ
１１０本体
１３０表示部
１５０装着部
１５１弾性プレート
１５３粘着剤層
１５５離型紙
１７０ヒンジ部
１７１ネック部
１７３ガイド
１７５回動軸

Claims

運送手段の運行情報を表示するヘッドアップディスプレイであって、
本体と、
該本体に回転可能に結合され、前記運行情報を画像で表示する表示手段と、
前記本体を運送手段に装着する装着手段とを備えるヘッドアップディスプレイ。
前記表示手段がヒンジによって前記本体にヒンジ結合される請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
前記ヒンジは、
前記表示手段の一側に延びるネック内に固定結合される円筒状のガイドと、
一部が前記本体と固定結合され、残りの部分が前記円筒状のガイド内に回転可能に挿入される回動軸とを備える請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
前記円筒状のガイドが弾性力を有する材料からなる請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ。
前記装着手段は、
前記本体の背面に一定の間隔をおいて結合され、弾性復元力を有する材料からなる弾性プレートと、
該弾性プレートの背面に結合され、弾性復元力を有する材料からなり、粘着性物質を含む粘着層と、
該粘着層の背面に付着する離型紙とを備える請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
前記表示手段が透明有機発光表示装置である請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。