JP2019182223A - ヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 設計自由度を高めたヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を提供する。【解決手段】 ヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造は、上側ケース４０と下側ケース５０とで構成され、複数の部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）が収容される筺体３０を備える。この筺体構造において、下側ケース５０は、底部５１と、底部５１の外周縁から立ち上がる側壁部５２と、側壁部５２の一部に形成された切欠き部５５と、切欠き部５５を覆う蓋部材６０を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造に関する。

従来、ヘッドアップディスプレイ装置は、上側ケースと下側ケースから構成される筐体内に複数の部材が配設される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、アルミダイキャストにて形成された上側ケースと下側ケースで構成されたハウジングの内部空間に、表示器と各反射器を収容する構成が開示されている。

特開２０１５−１０２７００号公報

ところで、アルミダイキャストにて形成された下側ケースは、表示器を取り付ける面を平坦にするために、研磨加工をする必要がある。この研磨加工のためのワークスペースを確保するために、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、下側ケースの側壁から、所定の距離を離して、表示器を設置しなければならず、設計自由度が低くなる、という問題がある。

そこで、本発明は、設計自由度を高めたヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、上側ケースと下側ケースで構成され、複数の部品が収容される筺体を備え、前記下側ケースは、底部と、前記底部の外周縁から立ち上がる側壁部と、前記側壁部の一部に形成された切欠き部と、前記切欠き部を覆う蓋部材を備えることを特徴とする。

このように構成された本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、設計自由度を高めることができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した状態を示す側面図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体に収容される部品を簡略化して示す斜視図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成を示す斜視図である。 実施例１の下側ケースの構成を示す平面図である。 実施例１の蓋部材の取付構造を説明する説明図である。 実施例１の下側ケースの加工状態を説明する説明図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の下ケースと収容される部品を示す断面図である。

以下、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を実現する実施形態を実施例１に基づいて説明する。

実施例１におけるヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、自動車などの車両の車室内のインストルメントパネルに備わったヘッドアップディスプレイ装置に適用される。

［ヘッドアップディスプレイ装置の構成］
図１は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した状態を示す側面図である。図２は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体に収容される部品を簡略化して示す斜視図である。以下、図１及び図２に基づいて、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の構成を説明する。

なお、方向については、ヘッドアップディスプレイ装置２を車両１に搭載した状態を基準として説明する。車両前後方向Ｘは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略前後方向又は奥行方向とする。車幅方向Ｙは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略幅方向とする。車両１の上下方向Ｚは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略上下方向とする。但し、ヘッドアップディスプレイ装置２は、傾けた状態で車両１に搭載する場合もあるので、これらの方向は、それぞれ、ある程度ズレてもよい。

ヘッドアップディスプレイ装置２は、正面を向いて運転している乗員７に大きな視線移動を起こさせることなく運転情報３を視認させる。ヘッドアップディスプレイ装置２は、車室１ａの前部に設けられたインストルメントパネル１２の内部に設置される。

ヘッドアップディスプレイ装置２は、運転情報３を表示可能な表示装置４と、表示装置４からの運転情報（表示画像）３を車両１の前方へ向けて反射可能な反射部材６と、防塵カバー１５と、表示装置４と反射部材６とを内部に収容する筺体３０を備える。

筺体３０の上面やインストルメントパネル１２の上面には、運転情報３を通す開口部１３，１４が設けられる。開口部１３，１４の少なくとも一方には、透明または半透明の防塵カバー１５を設置する。防塵カバー１５は、開口部１３，１４に対して開閉可能に設けてもよい。防塵カバー１５は、側方から見て下方に凹んだ凹形状として、フロントウィンドウ１６への防塵カバー１５の映り込みを防止する。なお、防塵カバー１５は、平坦なものとしてもよい。

開口部１３，１４を通った運転情報３は、表示手段としてのフロントウィンドウ１６に反射されることで、乗員７に虚像１８として視認される。なお、運転情報３は、開口部１３，１４の前側に設置された専用の表示手段としての反射板（コンバイナと称される）に反射させてもよい。運転情報３を反射させるために、フロントウィンドウ１６には、少なくとも運転情報３が投影される所要範囲に、反射膜や細かい反射面などを設ける。

運転情報３は、運転の支援となる情報全般のことである。運転情報３には、例えば、速度情報や、道路情報（例えば、車線表示や、先行車表示や、対向車表示や、歩行者表示や、障害物表示など）や、進路情報（例えば、交差点情報や右左折表示など）や、目的地情報（例えば、到着時刻や目的地までの走行距離など）や、渋滞情報や、サービス情報（例えば、駐車場情報や、ガソリンスタンド情報や、周辺施設案内）や、その他の表示などがある。

表示装置４は、液晶パネルとすることができる。この液晶パネルの背面側には、バックライトとなる照明装置４ａが設けられる。なお、表示装置４には、レーザー光又は、ＬＥＤ照射光をマイクロミラーで反射させるＤＬＰユニットを用いたプロジェクターなどを用いることができる。また、表示装置４には、有機ＥＬパネルなどを用いることもできる。表示装置４の運転情報３は、制御部４ｂによって制御される。

車室１ａは、車両１における乗員７が搭乗する空間である。反射部材６は、反射鏡などの光学部品であり、表示装置４からの運転情報３を等倍で反射する平面鏡や、拡大して反射する曲面鏡（凹面鏡）などとする。反射部材６は、車両前後方向Ｘに、二枚設けられている。なお、反射部材６は、単数枚又は複数枚設けられてもよい。

一方の反射部材６Ａは、車両前後方向Ｘで筺体３０の後方に、筺体３０の内部に直接固定される。他方の反射部材６Ｂは、車両前後方向Ｘで筺体３０の前方に、支持構造２０によって可動するように設置される。

支持構造２０は、図２に示すように、反射部材６Ｂを回動可能に支持する。支持構造２０によって支持された反射部材６Ｂは、駆動手段としての可動機構２５によって、自動的に回動する。

可動機構２５は、アーム部２６と、アーム部２６を介して反射部材６Ｂを回動させるアクチュエータが取り付けられた取付ブラケット２８を備えている。なお、可動機構２５をリンク機構としてもよい。この場合、アーム部２６をシリンダなどのアクチュエータで動かすようにする。

アクチュエータにはモータを使用する。アクチュエータは、取付ブラケット２８を介して筺体３０に固定される。

［ヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成］
図３は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成を示す斜視図である。図４は、実施例１の下側ケースの構成を示す平面図である。図５は、実施例１の蓋部材の取付構造を説明する説明図である。図６は、実施例１の下側ケースの加工状態を説明する説明図である。図７は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の下ケースと収容される部品を示す断面図である。以下、図３〜図７に基づいて、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０の構成を説明する。

ヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０は、図３に示すように、上側ケース４０と、下側ケース５０で構成される。

上側ケース４０は、上方と下方が開口した筒状に形成される。上側ケース４０上方の開口は、防塵カバー１５が設置される開口部１４となる。

下側ケース５０は、図４に示すように、底部５１と、底部５１の縁から起立する側壁部５２から構成され、上方が開口した箱状に形成される。

底部５１は、底部５１は、第１底部５１ａと、第１底部５１ａより下方に形成される第２底部５１ｂと、第１底部５１ａと第２底部５１ｂの間に形成される第３底部５１ｃと、第１底部５１ａより上方に形成される第４底部５１ｄを備える。

図７に示すように、第１底部５１ａには、可動機構２５が配置される。第４底部５１ｄには、支持構造２０が配置され、支持構造２０に反射部材６Ｂが支持される。第２底部５１ｂには、表示装置４が配置される。

第２底部５１ｂは、図６及び図７に示すように、第１底部５１ａより下方に形成される。第２底部５１ｂは、筺体３０の前方から後方に向けて、下り勾配を有して傾斜する。

第２底部５１ｂは、図６に示すように、工具Ｗにより研磨加工がされる。工具Ｗによって研磨加工された第２底部５１ｂには、図７に示すように、表示装置４が設置される。研磨加工がされることで、表示装置４を第２底部５１ｂに密着して取り付けることができ、表示装置４の熱の放熱性を向上させることができる。

側壁部５２は、図４に示すように、第１側壁部５２ａと、第２側壁部５２ｂ，５２ｄと、第３側壁部５２ｃで構成される。第１側壁部５２ａは、車両前後方向Ｘで、筺体３０の後側の側壁部を構成する。第２側壁部５２ｂ，５２ｄは、筺体３０の車幅方向Ｙの両側の側壁部を構成する。第３側壁部５２ｃは、車両前後方向Ｘで、筺体３０の前側の側壁部を構成する。

第１側壁部５２ａには、略矩形に切欠かれた切欠き部５５が設けられる。すなわち、切欠き部５５は、反射部材６と可動機構２５から離れた位置の第１側壁部５２ａに形成される。切欠き部５５は、第２底部５１ｂと隣接する第１側壁部５２ａの一部に形成される。切欠き部５５の縁には、車両前後方向Ｘで、後方に突出したフランジ５６が設けられる。フランジ５６は、切欠き部５５の縁の全域にわたって設けられてもよい。

切欠き部５５は、蓋部材６０で覆われる。蓋部材６０は、樹脂製であり、蓋本体６１と、フランジ部６５から構成される。

蓋本体６１は、切欠き部５５を覆うように形成される。蓋本体６１の縁には、図５に示すように、車幅方向Ｙの両側に、凹溝６２が形成される。凹溝６２は、第１突出部６２ａと、第２突出部６２ｂから構成される。

第１突出部６２ａは、蓋本体６１の車幅方向Ｙの両側の縁から、車両前後方向Ｘの前方に向けて突出する。第２突出部６２ｂは、第１突出部６２ａより内側に形成される。第２突出部６２ｂは、車両前後方向Ｘの前方に向けて突出する。なお、凹溝６２は、蓋本体６１の下端に設けられてもよい。

蓋本体６１の下端には、図４に示すように、下側ケース５０に係合する係合爪６３が複数（実施例１では３つ）設けられる。

フランジ部６５は、蓋本体６１の上端から、車両前後方向Ｘの後方に向けて突出する。フランジ部６５には、蓋部材６０を下側ケース５０に、ビスで固定するための取付穴６６が形成される。

蓋部材６０は、係合爪６３が下側ケース５０に係合した状態で、ビスによって下側ケース５０に取り付けられる。切欠き部５５のフランジ５６は、蓋本体６１の凹溝６２に収まる。これにより、防水性を確保し、光漏れを防止する。上側ケース４０と下側ケース５０が合わさった状態で、ビス９１によって、上側ケース４０と蓋部材６０と下側ケース５０を共締めする。これにより、上側ケース４０が下側ケース５０に取り付けられる。

第２側壁部５２ｂ，５２ｄには、下側ケース５０が車両１の車体に取り付けられる取付座面５３が設けられる。取付座面５３は、車幅方向Ｙで、筺体３０の外側に向けて突出する。取付座面５３には、ボルトを通す貫通穴５４が設けられる。下側ケース５０は、ボルトによって、取付座面５３を介して車両１の車体に取り付けられる。

次に、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造の作用を説明する。実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、上側ケース４０と下側ケース５０とで構成され、複数の部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）が収容される筺体３０を備え、下側ケース５０は、底部５１と、底部５１の外周縁から立ち上がる側壁部５２と、側壁部５２の一部に形成された切欠き部５５と、切欠き部５５を覆う蓋部材６０を備える（図４）。

これにより、下側ケース５０又は下側ケース５０に取り付けられた部品に対して、加工を施す場合、切欠き部５５により、ワークスペースを確保することができる。そのため、ワークスペースを確保するために、下側ケース５０の側壁部５２から所定の距離を離して、加工を施す部分や部品を設ける必要がなくなり、設計自由度が増す。また、ヘッドアップディスプレイ装置２の小型化を図ることができる。また、メンテナンスの際に、蓋部材６０を取り外すことができ、ヘッドアップディスプレイ装置２の保守管理を容易にすることができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、底部５１は、第１底部５１ａと、第１底部５１ａより低い位置にある第２底部５１ｂを有し、切欠き部５５は、第２底部５１ｂに隣接する側壁部（第１側壁部５２ａ）に設けられる（図７）。

これにより、下側ケース５０の切欠き部５５を設けた部分を補強し、剛性を保つことができる。そのため、下側ケース５０に必要な剛性を確保することができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、部品には、表示画像（運転情報３）を出射する表示装置４が含まれ、表示装置４は、第２底部５１ｂに設けられる（図７）。

これにより、表示装置４からの表示画像（運転情報３）の光路を長く確保することができる。そのため、フロントウィンドウ１６に映し出された虚像１８を遠方に表示させることができる。

ところで、反射部材６は、フロントウィンドウ１６に反射させる虚像１８の位置を調整可能なように、可動機構２５が反射部材を回動可能とする。そのため、反射部材６や可動機構２５が取り付けられる近傍の下側ケース５０の剛性が低い場合、反射部材６の傾斜角度の位置精度が低下し、虚像１８を所望の位置に映し出すことができない、という問題がある。

これに対し、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、部品には、表示装置４から表示画像（運転情報３）を表示手段（フロントウィンドウ１６）に向けて反射する回転可能な反射部材６と、反射部材６を回動させる駆動手段（可動機構２５）を含み、切欠き部５５は、反射部材６と駆動手段（可動機構２５）から離れた位置の側壁部（第１側壁部５２ａ）に形成される（図４）。

これにより、反射部材６と可動機構２５が取り付けられる近傍の下側ケース５０の剛性を保ちつつ、下側ケース５０に切欠き部５５を設けることができる。そのため、反射部材６の傾斜角度の位置精度が適切なものとし、虚像１８を所望の位置に映し出すことができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、側壁部５２は、切欠き部５５が設けられた第１側壁部５２ａと、下側ケース５０を車体に取り付ける取付座面５３が設けられた第２側壁部５２ｂ，５２ｄを備える（図４）。

これにより、応力集中が生じる第２側壁部５２ｂ，５２ｄに、切欠き部５５を設けないようにすることができる。

以上、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を実施例１に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、この実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１では、下側ケース５０は、高さの異なる４つの底部（第１底部５１ａ，第２底部５１ｂ，第３底部５１ｃ，第４底部５１ｄ）を備える例を示した。しかし、下側ケースは、２つの底部を備えてもよいし、５つ以上の底部を備えてもよい。

実施例１では、切欠き部５５を略矩形状に切欠いた形状とする例を示した。しかし、切欠き部としては、工具Ｗで第２底部５１ｂを加工する際に、第１側壁部５２ａが邪魔にならないような形状であればよい。

実施例１では、下側ケース５０の第２底部５１ｂを研磨加工する例を示した。しかし、第２底部は、研磨加工される態様に限定されず、その他の加工であってもよい。

実施例１では、本発明を、運転情報３の虚像１８をフロントウィンドウ１６に反射するヘッドアップディスプレイ装置に適用した。しかし、本発明は、運転情報３の虚像１８を開口部１３，１４の前側に設置された専用の反射板に反射させるヘッドアップディスプレイ装置に適用することができる。

１ 車両
２ ヘッドアップディスプレイ装置２
３ 表示画像
４ 表示装置
２５ 可動機構（駆動手段の一例）
３０ 筺体
４０ 上側ケース
５０ 下側ケース
５１ 底部
５１ａ 第１底部（底部の一例）
５１ｂ 第２底部（底部の一例）
５２ 側壁部
５２ａ 第１側壁部（側壁部の一例）
５２ｂ 第２側壁部（側壁部の一例）
５２ｄ 第２側壁部（側壁部の一例）
５４ 取付座面
５５ 切欠き部
６０ 蓋部材

Claims (5)

1. 上側ケースと下側ケースとで構成され、複数の部品が収容される筺体を備え、
   前記下側ケースは、
   底部と、
   前記底部の外周縁から立ち上がる側壁部と、
   前記側壁部の一部に形成された切欠き部と、
   前記切欠き部を覆う蓋部材を備える
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
2. 前記底部は、第１底部と、前記第１底部より低い位置にある第２底部を有し、
   前記切欠き部は、前記第２底部に隣接する前記側壁部に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
3. 前記部品には、表示画像を出射する表示装置が含まれ、
   前記表示装置は、前記第２底部に設けられる
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
4. 前記部品には、
   前記表示装置から前記表示画像を表示手段に向けて反射する回転可能な反射部材と、
   前記反射部材を回動させる駆動手段を含み、
   前記反射部材は、前記反射部材と前記駆動手段から離れた位置の前記側壁部に形成される
   ことを特徴とする、請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
5. 前記側壁部は、前記切欠き部が設けられた第２側壁と、前記下側ケースを車体に取り付ける取付座面が設けられた第１側壁を備える
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。