JP2024013854A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリングホイールに投影表示される画像の歪みを低減することができる表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】 車両１００の運転者２００の前方に配置され、前記車両１００を操舵するステアリングホイール本体１０２と、前記車両１００の内部に配置され、前記ステアリングホイール本体１０２のリム部１に画像となる表示光Ｌを投影する投影器１０４と、を備え、前記リム部１は、円周方向の断面において、前記運転者２００側の内側の半径Ｒ１が外側の半径Ｒ２よりも小さく形成される拡張部Ｅ１を有する。【選択図】 図４

Description

本開示は、車両のステアリングホイールに画像を表示する表示装置に関するものである。

従来、特許文献１に開示されるように、表示装置は、車室内の天井等に設けられたプロジェクタからの表示光をステアリングホイールの円環状のリムに投影し、リムに画像（図柄）を表示するものである。

特開２０１９－１４２２７１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の表示装置は、リムの円周方向の断面形状が湾曲しているため、リムの内側や外側に投影される画像が歪むといった問題点があった。

そこで、本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングホイールに投影表示される画像の歪みを低減することができる表示装置を提供することを目的とする。

本開示の表示装置は、車両１００の運転者２００の前方に配置され、前記車両１００を操舵するステアリングホイール本体１０２と、前記車両１００の内部に配置され、前記ステアリングホイール本体１０２のリム部１に画像となる表示光Ｌを投影する投影器１０４と、を備え、前記リム部１は、円周方向の断面において、前記運転者２００側の内側の半径Ｒ１が外側の半径Ｒ２よりも小さく形成される拡張部Ｅ１を有することを特徴とする。

本開示の表示装置の使用様態図。 同上の表示装置の運転者側から視認したステアリングホイールの自動運転時の正面図。 同上の表示装置の運転者側から視認したステアリングホイールの手動運転時の正面図。 図２のＡ－Ａ線に沿ったリム部の断面図。 図２のＡ－Ａ線に沿ったリム部の従来の断面図。 図２のＢ－Ｂ線に沿ったリム部の断面図。 図２のＣ－Ｃ線に沿ったリム部の断面図。

以下、本開示に係る表示装置の実施形態を図１乃至７に基づいて説明する。本開示の表示装置を、自動車である車両用の表示装置を用いて説明する。本開示は、車両用の表示装置にし、例えば、自動車や農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用の表示装置に適用することができる。

図１に示すように、車両１００の運転席１０１に着座した運転者２００の前方に配置され、車両１００を操舵するステアリングホイール（ステアリングホイール本体）１０２が設けられる。

以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」及び「左」は、図中における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」、及び「Ｌ」に従う。尚、「前」はステアリングホイール１０２を運転者２００から見た側であり、「後」はステアリングホイール１０２の運転者２００から見た裏側であり、前後方向はステアリングシャフト１０３の軸方向となる。「上」はステアリングホイール１０２を見る運転者２００の頭の側であり、「右」は運転者２００の右手側である。

ステアリングホイール１０２は、図２に示すように、回転操舵時に運転者２００の把持する円環状のリム部１と、リム部１の軸心箇所に配置されステアリングシャフト１０３に接続されるボス部２と、リム部１とボス部２とを含む３者を一体に連結する複数（本実施形態の場合、３本）のスポーク部３と、から構成される。

ステアリングホイール１０２の内部は、図４に示すように、芯金部１１と、被覆層１２と、表皮層１３と、から構成される。

芯金部１１は、アルミニウム合金等の金属材料からなり、断面略Ｄ字形状に形成され、リム部１，ボス部２，スポーク部３を相互に連結するステアリングホイール１０２の芯材として構成される。被覆層１２は、発泡ポリウレタン等の軟質発泡材等のクッション性を有した軟質合成樹脂からなり、芯金部１１の外周側を覆うように構成される。表皮層１３は、合成樹脂製のシート体や、天然皮革、合成皮革、人工皮革等の皮革からなり、表皮層１３の外周側を覆いステアリングホイール１０２の最表面として構成される。

リム部１は、運転者２００が把持する部分であり、断面略円形状（詳細には、断面略楕円形状）に形成される。ボス部２は、内部に図示しないエアバッグ装置やクラクション装置を備える。スポーク部３は、車両１００の各種設定を切り替えるスイッチ３１を備える。

車両１００は、図１に示すように、内部である車室内の天井１０５にプロジェクタ（投影器）１０４が配置される。プロジェクタ１０４は、例えば液晶デバイス、デジタルミラーデバイス等を利用した公知のプロジェクタを用いることができる。

プロジェクタ１０４は、図示しない制御装置の制御の下、車両１００の車内における予め設定された所定箇所に表示光Ｌをプロジェクタ画像として投影し表示する。表示光Ｌが表示される所定箇所としては、車内の天井１０５、ダッシュボード１０６、ピラーやドアなどの内壁、窓ガラスのガラス面、シート（運転席）１０１、床など車内の様々な箇所が対象となる。また、必要に応じて運転者２００やその他の乗員の体の表面に表示光Ｌを投影してもよい。

制御装置は、プロジェクタ１０４の全体動作を制御するコンピュータからなり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等から構成される制御部と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリやハードディスク（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）から構成される記憶部とを備える。

プロジェクタ１０４は、本開示では特に、表示光Ｌをステアリングホイール１０２のリム部１に投影し、リム部１の表面にプロジェクタ画像を表示する。リム部１は、図２に示すように、表示光Ｌの投影される領域として、ステアリングホイール１０２の正面視において上下左右に４分割した４つの領域を有し、上方の第１の領域Ｚ１と、左右方向の第２の領域Ｚ２と、下方向の第３の領域Ｚ３を有する。

制御部は、車両１００の図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）から取得した情報に基づいて、処理動作に必要な情報を記憶部から取得し、出射部１０４ａから表示光Ｌをリム部１に投影することでプロジェクタ画像を表示させる。

例えば、プロジェクタ１０４は、車両１００の設定が自動運転モードの時、図２に示すように、プロジェクタ画像として第１の領域Ｚ１に青色の背景に「自動」という文字を表示する第１の画像Ｖ１を表示すると共に、第２の領域Ｚ２及び第３の領域Ｚ３に青色のスポット状の第２の画像Ｖ２及び第３の画像Ｖ３を表示する。

このように形成されることにより、運転者２００は、現在車両１００が自動運転中でありステアリングホイール１０２を握る必要が無いことを容易に認識することができる。

その後、車両１００が数キロメート先から手動運転モードへ切り替わる必要があった場合、プロジェクタ１０４は、図３に示すように、第１の領域Ｚ１に赤色の背景に「手動」という文字を表示する第４の画像Ｖ４を表示すると共に、第２の領域Ｚ２に赤色の背景に「手」という文字を表示する第５の画像Ｖ５を表示し、更に、第３の領域Ｚ３に赤色のスポット状の第６の画像Ｖ６を表示する。尚、この時、同時に車両１００に備わる音声装置で、警告音等を発してもよい。

このように形成されることにより、運転者２００は、ステアリングホイール１０２を握って車両１００を運転しなければことを容易に認識することができる。

本開示では、第１の領域Ｚ１においてリム部１の断面は、図４に示すように、円周方向の断面において、運転者２００側の内側の半径Ｒ１が外側の半径Ｒ２よりも小さく形成される第１の拡張部（拡張部）Ｅ１を有する。第１の拡張部Ｅ１は、運転者２００側がステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成される。

尚、ここで半径Ｒ２は、第１の拡張部Ｅ１の無い従来のリム部１の断面の外側の半径Ｒ２０と同様である。

図５に示すように、第１の拡張部Ｅ１の無い従来のリム部１の断面では、車室内の天井１０５から投影される表示光Ｌは幅Ｗ１の範囲に投影され、この幅Ｗ１の範囲内において内側は大きな半径Ｒ１０で湾曲しているため、第１の画像Ｖ１の半径Ｒ１０の箇所が歪むといった問題点があった。

本開示では、表示光Ｌは幅Ｗ１に加え第１の拡張部Ｅ１により幅Ｗ２の範囲にも投影され、特に幅Ｗ２の範囲はステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成されるため、第１の画像Ｖ１の歪みを防止することができる。

同様に、第２の領域Ｚ２においてリム部１の断面は、図６に示すように、円周方向の断面において、運転者２００側の内側の半径Ｒ３が外側の半径Ｒ４よりも小さく形成される第２の拡張部（拡張部）Ｅ２を有する。第２の拡張部Ｅ２は、運転者２００側がステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成される。第２の拡張部Ｅ２は、下側に行くに従い半径Ｒ３が大きくなるように形成され、第３の領域Ｚ３付近では、従来の半径Ｒ１０で形成される。

尚、ここで半径Ｒ４は、第２の拡張部Ｅ２の無い従来のリム部１の断面の外側の半径Ｒ２０と同様である。

本開示では、表示光Ｌは幅Ｗ１に加え第２の拡張部Ｅ２により幅Ｗ３の範囲にも投影され、特に幅Ｗ３の範囲はステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成されるため、第２の画像Ｖ２の歪みを防止することができる。

尚、半径Ｒ３は半径Ｒ１よりも小さく形成され、幅Ｗ３は幅Ｗ２よりも狭くなる。つまり、第１の拡張部Ｅ１は第２の拡張部Ｅ２よりも大きく形成される。これは、ステアリングホイール１０２の第１の領域Ｚ１よりも第２の領域Ｚ２の方が、プロジェクタ画像の歪みが小さいからである。

第３の領域Ｚ３においてリム部１の断面は、図７に示すように、円周方向の断面において、運転者２００側の外側の半径Ｒ５が内側の半径Ｒ６よりも小さく形成される第３の拡張部（下側拡張部）Ｅ３を有する。第３の拡張部Ｅ３は、運転者２００側がステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成される。第３の拡張部Ｅ３は、上側に行くに従い半径Ｒ５が小さくなるように形成され、第２の領域Ｚ２付近では、従来の外側の半径Ｒ２０で形成される。

尚、ここで半径Ｒ６は、第３の拡張部Ｅ３の無い従来のリム部１の断面の内側の半径Ｒ１０と同様である。

本開示では、表示光Ｌは幅Ｗ１に加え第３の拡張部Ｅ３により幅Ｗ４の範囲にも投影され、特に幅Ｗ４の範囲はステアリングホイール１０２の回転平面Ｓ１と略平行に形成されるため、第３の画像Ｖ３の歪みを防止することができる。

（変形例）
尚、本発明の表示装置を上記した実施形態の構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能なことは勿論である。

例えば、ステアリングホイール１０２のリム部１は、図２や図３に示すように真円に近い円環状に形成されていたが、略四角状であったり、一部が切れた円環状であってもよい。

プロジェクタ１０４は、プロジェクタ画像として文字を表す画像を表示していたが、例えば、図を表す静止画や動画の画像であってもよい。また、プロジェクタ１０４は、ステアリングホイール１０２の一部分にスポット状の画像を投影していたが、例えば、各領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３全体に画像を投影してもよい。

プロジェクタ１０４は、車室内の天井１０５に配置されていたが、例えば、車内のピラー（Ａ（フロント）ピラーやＢ（センター）ピラー）やドアの内壁など適宜の箇所に複数設置されてもよい。

例えば、上記の実施形態の他に例えば、手動運転時において、車両１００が交差点で停車した時に運転者２００がステアリングホイール１０２から手を離す場合がある。この状態の時に、車両１００が車外のサーバから後数秒で信号が青に変わることを検知した場合、プロジェクタ１０４は、各領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３に表示光Ｌを投影してプロジェクタ画像を表示させることで、運転者２００にステアリングホイール１０２を握ること注意喚起してもよい。

また、車両１００の起動スイッチがＯＮ／ＯＦＦになった時に、プロジェクタ１０４は、各領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３に表示光Ｌを投影してプロジェクタ画像を表示させることで、運転者２００にオープニング演出やエンディング演出のイルミネーションとしてもよい。

また、車両１００が駐車場で停車時に、プロジェクタ１０４は、各領域Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３に表示光Ｌを投影してプロジェクタ画像を表示させることで、運転者２００にステアリンググホイール１０２に色を付けるイルミネーションとしてもよい。

１ リム部
１１ 芯金部
１２ 被覆層
１３ 表皮層
２ ボス部
３ スポーク部
１００ 車両
１０１ 運転席
１０２ ステアリングホイール（ステアリングホイール本体）
１０３ ステアリングシャフト
１０４ プロジェクタ（投影器）
１０４ａ 出射部
１０５ 天井
１０６ ダッシュボード
２００ 運転者
Ｅ１ 第１の拡張部（拡張部）
Ｅ２ 第２の拡張部（拡張部）
Ｅ３ 第３の拡張部（下側拡張部）
Ｌ 表示光
Ｒ１ 半径
Ｒ２ 半径
Ｒ３ 半径
Ｒ４ 半径
Ｒ５ 半径
Ｒ６ 半径
Ｒ１０ 半径
Ｒ２０ 半径
Ｓ１ 回転平面
Ｖ１ 第１の画像
Ｖ２ 第２の画像
Ｖ３ 第３の画像
Ｖ４ 第４の画像
Ｖ５ 第５の画像
Ｖ６ 第６の画像
Ｗ１ 幅
Ｗ２ 幅
Ｗ３ 幅
Ｚ１ 第１の領域
Ｚ２ 第２の領域
Ｚ３ 第３の領域

Claims (4)

1. 車両の運転者の前方に配置され、前記車両を操舵するステアリングホイール本体と、
   前記車両の内部に配置され、前記ステアリングホイール本体のリム部に画像となる表示光を投影する投影器と、を備え、
   前記リム部は、円周方向の断面において、前記運転者側の内側の半径が外側の半径よりも小さく形成される拡張部を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記拡張部は、前記運転者側が前記ステアリングホイール本体の回転平面と略平行に形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記拡張部は、前記ステアリングホイール本体の正面視において左右方向よりも上側の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記リム部は、前記ステアリングホイール本体の正面視において下側に、前記外側の半径が前記内側の半径よりも小さく形成される下側拡張部を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

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