JP2018163231A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】省スペース化を実現しつつ、投影ユニットとコンバイナーとの距離である光路長の確保を図ることができる鞍乗型車両用のヘッドアップディスプレイ装置を提供する
【解決手段】鞍乗型車両１１は、メーター装置４４と、投影ユニット４５および投影ユニット４５からの映像が投影されるコンバイナー４６を備えるヘッドアップディスプレイ装置４１とを備える。メーター装置４４は、平面視で投影ユニット４５からコンバイナー４６までの光路に重なる位置に配置される。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動二輪車といった鞍乗型車両に装着されるヘッドアップディスプレイ装置に関する。

特許文献１はヘッドアップディスプレイ装置を開示する。ヘッドアップディスプレイ装置は、表示画像を発光する投影ユニットと、投射される投影像に基づき虚像を生成するコンバイナーとを備える。投影ユニットおよびコンバイナーは共通１つのケース体に固定される。ケース体は投影ユニットとコンバイナーとの間で十分な長さの光路長を確保する役割を果たす。

特開２０１６−１４２９６１号公報

自動二輪車に対してヘッドアップディスプレイ装置の装着が提案される。しかしながら、ヘッドアップディスプレイ装置が速度メーターやタコメーターといったメーター装置の前方もしくは後方に配置されると、メーターハウジングやヘッドライトカウルの大型化が懸念される。こうした大型化の回避にあたって投影ユニットからコンバイナーまでの距離が短縮されると、光路長の減少による虚像サイズの縮小が引き起こされてしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、省スペース化を実現しつつ、投影ユニットとコンバイナーとの距離である光路長の確保を図ることができる鞍乗型車両用のヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、メーター装置と、投影ユニットおよび前記投影ユニットからの映像が投影されるコンバイナーを備えるヘッドアップディスプレイ装置とを備える鞍乗型車両において、前記メーター装置は、平面視で前記投影ユニットから前記コンバイナーまでの光路に重なる位置に配置される鞍乗型車両が提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記投影ユニットは前記メーター装置の下方に配置され、平面視において投影ユニットの少なくとも一部が前記メーター装置と重なる。

第３側面によれば、前記メーター装置の表示面は水平面に対して第１角度で前上がりに傾斜し、前記投影ユニットの光路は前記水平面に対して第１角度よりも大きい第２角度で前上がりに傾斜する。

第４側面によれば、第１〜第３側面のいずれかの構成に加えて、前記コンバイナーの上端は前記メーター装置の上端よりも上方に配置される。

第１側面によれば、平面視で投影ユニットからコンバイナーまでの光路に重なる位置にメーター装置が配置されるので、投影ユニットおよびコンバイナーがともにメーター装置の前方もしくは後方に配置される場合に比べて、メーター装置の配置空間で投影ユニットおよびコンバイナーの間に十分な距離が確保される。配置スペースは縮小される。省スペース化は実現される。しかも、投影ユニットおよびコンバイナーの距離である光路長は十分に確保される。

第２側面によれば、メーター装置は重力方向上方から投影ユニットに覆い被さることから、メーター装置は投影ユニットの防水機能および防塵機能を果たすことができる。しかも、メーター装置、投影ユニットおよびコンバイナーのアセンブリ化が実現されるので、ヘッドアップディスプレイ装置は簡単に車体へ組み付けられることができる。投影ユニットからコンバイナーまでの間はメーター装置のハウジングにより補強され、強度が高まるため、投影ユニットの光源とコンバイナーとの位置関係がずれにくく、虚像の投影精度を確保することができる。

第３側面によれば、メーター装置の表示面に対して投影ユニットの光路を傾斜させることによりメーター装置およびヘッドアップディスプレイ装置の前後方向長さを抑制しながら投影ユニットおよびコンバイナーの光路長を確保することができる。

第４側面によれば、コンバイナーの上方配置によって虚像の視認性は向上する。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 操向ハンドル近辺の拡大垂直断面図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の拡大斜視図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の拡大垂直断面図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の分解斜視図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明で前後、左右および上下は自動二輪車に乗車した乗員から見た方向をいうものとする。

図１は本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両である自動二輪車１１の構造を概略的に示す。自動二輪車１１は、車体フレーム１２と、車体フレーム１２に装着される車体カバー１３とを備える。車体フレーム１２は、フロントフォーク１４を操向可能に支持するヘッドパイプ１５と、ヘッドパイプ１５から後下がりに延びる左右１対のメインフレーム１６と、メインフレーム１６の後部から連続して下方に延びる左右１対のピボットフレーム１７と、メインフレーム１６の後部から後上がりに延びる左右１対のシートレール１８とを備える。フロントフォーク１４には車軸２１回りで回転自在に前輪ＷＦが支持される。ヘッドパイプ１５の上方でフロントフォーク１４には操向ハンドル２２が結合される。車体フレーム１２は例えば金属材料の成形材から形成される。

自動二輪車１１は後輪ユニット２３を備える。後輪ユニット２３は、水平方向に左右に延びるピボット２４を介してピボットフレーム１７に上下方向に揺動自在に連結されるスイングアーム２５と、スイングアーム２５の自由端に、ピボット２４に平行な車軸２６回りで回転自在に支持される後輪ＷＲとを備える。こうして後輪ＷＲは車体フレーム１２に連結される。

自動二輪車１１は水冷式の内燃機関２７を備える。内燃機関２７は、メインフレーム１６の下方に配置されて車体フレーム１２に支持される機関本体２８を備える。内燃機関２７の動力は、トランスミッションを含む動力伝達系２９を介して後輪ＷＲに伝達される。後輪ＷＲは内燃機関２７の動力に応じて回転駆動される。

自動二輪車１１は、内燃機関２７の上方でメインフレーム１６に搭載される燃料タンク３１を備える。燃料タンク３１の後方で、シートレール１８には、乗車用前部シート３２並びに乗車用前部シート３２のさらに後方に配置される乗車用後部シート３３が支持される。

車体カバー１３は、前輪ＷＦの直上に配置されて車体フレーム１２で支持され、車体の前方からヘッドパイプ１５を覆うフロントカウル３４と、フロントカウル３４の左右両側からそれぞれ連続して車体フレーム１２の前部および内燃機関２７の一部を側方から覆う左右１対のセンターカウル３５と、センターカウル３５の下端から連続して、内燃機関２７の下部を側方および下方から覆うロワーカウル３６と、燃料タンク３１を覆うとともに、側方から乗車用前部シート３２の前部を覆うタンクカバー３７と、乗車用後部シート３３の下方で側方からシートレール１８を覆うリアカウル３８とを備える。

フロントフォーク１４には、前輪ＷＦの少なくとも一部を上方から覆うフロントフェンダー３９ａが支持され、シートレール１８の後部には後輪ＷＲを後側上方から覆うリアフェンダー３９ｂが支持される。

図２に示されるように、自動二輪車１１は、操向ハンドル２２の前方に配置されるヘッドアップディスプレイユニット４１を備える。ヘッドアップディスプレイユニット４１はフロントカウル３４の内側でブラケット４２の先端に固定される。ブラケット４２は、ヘッドパイプ１５に結合されてヘッドパイプ１５から前上がりに延びる。

図３に示されるように、ヘッドアップディスプレイユニット４１は、表記される数字や文字の向きに応じて上下方向を有するメーター装置４４と、メーター装置４４の下側（車両搭載時の後方）に取り付けられて、投影像を表示する投影ユニット４５と、メーター装置４４の上側（車両搭載時の前方）に取り付けられて、投影像に基づき虚像を生成するコンバイナー４６とを備える。こうして車両前後方向において投影ユニット４５とコンバイナー４６との間にはメーター装置４４が配置される。メーター装置４４は、平面視で投影ユニット４５からコンバイナー４６までの光路に重なる位置に配置される。コンバイナー４６には投影ユニット４５からの映像が投影される。メーター装置４４は箱形に形成されて、天板の表面に速度メーターやタコメーターといった計器類を表示するディスプレイパネル４７が配置される。投影ユニット４５はメーター装置４４の下方に配置される。平面視において投影ユニット４５の少なくとも一部がメーター装置４４と重なる。

図４および図５に示されるように、ヘッドアップディスプレイユニット４１は、コンバイナー４６を支持する第１外装ケース４８ａと、第１外装ケース４８ａに結合される第２外装ケース４８ｂとを備える。第１外装ケース４８ａは、投影ユニット４５の液晶ディスプレイパネル４５ａおよびバックライト４５ｂを収容する第１空間を区画する箱体４９を有する。箱体４９内にはバックライト４５ｂが配置される。バックライト４５ｂの光軸５１はメーター装置４４のディスプレイパネル４７の表面（画面）を含む仮想平面ＰＬに対して所定の角度で前上がりに傾斜する。したがって、ヘッドアップディスプレイユニット４１が車両に搭載されると、メーター装置４４の表示面は水平面に対して第１角度で前上がりに傾斜し、投影ユニット４５の光軸は水平面に対して第１角度よりも大きい第２角度で前上がりに傾斜する。このとき、図２に示されるように、コンバイナー４６の上端はメーター装置４４の上端よりも上方に配置される。

箱体４９の前側には、第１空間からコンバイナー４６に向かって延びる第２空間を区画する通路体５３が形成される。通路体５３と箱体４９との間には第２空間に向かって第１空間を開放する投影口５４が区画される。通路体５３の前方にはコンバイナー４６の縁を保持する枠体５５が一体に形成される。

第２外装ケース４８ｂは、箱体４９の後方壁に結合されて、仮想平面ＰＬに直交する垂直面に沿って広がる第１壁体５６と、第１外装ケース４８ａの通路体５３に結合されて第２空間を塞ぐ蓋体５７と、蓋体５７の前端から連続して第１壁体５６に平行に広がる第２壁体５８と、蓋体５７の後端から連続して第１壁体５６に平行に広がる第３壁体５９とを有する。第１壁体５６は、メーター装置４４の後壁に区画される凹部６１に嵌め込まれ、後方からメーター装置４４を支持する。第２壁体５８は、メーター装置４４の前壁に接触して前方からメーター装置４４を支持する。第３壁体５９は、頂点でメーター装置４４の底板に突き当てられて下方からメーター装置４４を支持する。こうしてメーター装置４４のハウジングと投影ユニット４５およびコンバイナー４６のハウジング（＝第１外装ケース４８ａ＋第２外装ケース４８ｂ）とは結合される。

本実施形態では、平面視で投影ユニット４５からコンバイナー４６までの光路（光軸５１）に重なる位置にメーター装置４４が配置されるので、投影ユニット４５およびコンバイナー４６がともにメーター装置４４の前方もしくは後方に配置される場合に比べて、メーター装置４４の配置空間で投影ユニット４５およびコンバイナー４６の間に十分な距離が確保される。配置スペースは縮小される。省スペース化は実現される。しかも、投影ユニット４５およびコンバイナー４６の距離である光路長は十分に確保される。フロントカウル３４の大型化は回避されることができる。

本実施形態に係る投影ユニット４５はメーター装置４４の下方に配置され、平面視において投影ユニット４５の少なくとも一部がメーター装置４４と重なる位置に配置される。メーター装置４４は重力方向上方から投影ユニット４５に覆い被さることから、メーター装置４４は投影ユニット４５の防水機能および防塵機能を果たすことができる。しかも、メーター装置４４、投影ユニット４５およびコンバイナー４６のアセンブリ化が実現されるので、ヘッドアップディスプレイユニット４１は簡単に車体へ組み付けられることができる。投影ユニット４５からコンバイナー４６までの間はメーター装置４４のハウジングにより補強され、強度が高まるため、投影ユニット４５の光源とコンバイナー４６との位置関係がずれにくく、虚像の投影精度を確保することができる。

本実施形態ではメーター装置４４の表示面は水平面に対して第１角度で前上がりに傾斜し、投影ユニット４５の光軸５１は水平面に対して第１角度よりも大きい第２角度で前上がりに傾斜する。メーター装置４４の表示面に対して投影ユニット４５の光軸５１を傾斜させることによりヘッドアップディスプレイユニット４１の前後方向長さを抑制しながら投影ユニット４５およびコンバイナー４６の光路長を確保することができる。

本実施形態に係るコンバイナー４６の上端はメーター装置４４の上端よりも上方に配置される。したがって、コンバイナー４６の上方配置によって視認性は向上されることができる。

以上のように、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表記される数字の向きに応じて上下方向を有する鞍乗型車両用メーター装置４４と、鞍乗型車両用メーター装置４４の下側に取り付けられて、投影像を表示する投影ユニット４５と、鞍乗型車両用メーター装置４４の上側に取り付けられて、投影像に基づき虚像を生成するコンバイナー４６とを備える。鞍乗型車両用メーター装置４４、投影ユニット４５およびコンバイナー４６が１つに組み立てられることで、ヘッドアップディスプレイユニット４１は簡単に自動二輪車１１の車体へ組み付けられることができる。しかも、鞍乗型車両用メーター装置４４の配置空間で投影ユニット４５およびコンバイナー４６間の距離が十分に確保されるので、ヘッドアップディスプレイユニット４１のサイズの増大は極力抑制されることができる。

１１…鞍乗型車両（自動二輪車）、４１…ヘッドアップディスプレイ装置（ヘッドアップディスプレイユニット）、４４…メーター装置、４５…投影ユニット、４６…コンバイナー。

Claims (4)

1. メーター装置（４４）と、
   投影ユニット（４５）および前記投影ユニット（４５）からの映像が投影されるコンバイナー（４６）を備えるヘッドアップディスプレイ装置（４１）と
   を備える鞍乗型車両（１１）において、
   前記メーター装置（４４）は、平面視で前記投影ユニット（４５）から前記コンバイナー（４６）までの光路に重なる位置に配置される
   ことを特徴とする鞍乗型車両。
2. 前記投影ユニット（４５）は前記メーター装置（４４）の下方に結合され、平面視において投影ユニット（４５）の少なくとも一部が前記メーター装置（４４）と重なることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両。
3. 前記メーター装置（４４）の表示面は水平面に対して第１角度で前上がりに傾斜し、前記投影ユニット（４５）の光路は前記水平面に対して第１角度よりも大きい第２角度で前上がりに傾斜することを特徴とする請求項１または２に記載の鞍乗型車両。
4. 前記コンバイナー（４６）の上端は前記メーター装置（４４）の上端よりも上方に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の鞍乗型車両。