JP3210949U - インストルメントパネル - Google Patents

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幸博 森沢
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誠 檀上
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政祐 鯨井
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実 大竹
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学校法人智香寺学園埼玉工業大学
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Abstract

【課題】運転中のドライバの視界妨害を抑止した上で走行環境や車内環境の変化の影響を受けずに、必要情報を確実にHUDに表示可能な、新規かつ改良されたインストルメントパネルを提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイを搭載したインストルメントパネル100であって、ヘッドアップディスプレイで表示される必要情報を表示する表示装置104と、表示装置で表示された必要情報の虚像を表示するコンバイナ106と、少なくとも表示装置とコンバイナを収容する筐体102と、を備え、コンバイナは、車体の幅方向の中央側に設けられ、筐体のドライバD1と対向する部位に形成される開口部102aから所定の距離を隔てて、鉛直方向に対して開口部側に傾斜するように筐体の内側に設けられることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本考案は、ヘッドアップディスプレイを搭載したインストルメントパネルに関する。
ドライバの運転時における安全性や利便性等を高める目的で、運転時に矢印で示されるナビゲーション情報等の必要情報を視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ( Head Up Display:以下、HUD)をインストルメントパネルに搭載する自動車が開発されている。従来のHUDは、例えば、特許文献1に示すように、ウィンドウシールドに直接必要情報を投影するものと、特許文献2に示すように、コンバイナ型ディスプレイに必要情報を投影するタイプのものが存在する。
特開2016−002967号公報 特開2016−034767号公報
しかしながら、HUDによる各種必要情報の虚像表示は、時には、運転中のドライバの視界妨害や煩わしさの原因となっている。また、晴天時における日中では、HUDは、太陽光の反射の影響を受けやすく、表示情報を視認することが困難な場合がある。さらに、HUDによる情報表示には、別途光学式プロジェクションするシステムや、走行環境や車内環境の変化によって、ディスプレイに表示される高コントラストの表示を維持することが困難とされている等の問題があった。このように、従来のヘッドアップディスプレイを搭載したインストルメントパネルにおいて、運転中のドライバの視界妨害を抑止した上で走行環境や車内環境の変化の影響を受けずに、必要情報を確実にHUDに表示することの要請が高まっていた。
本考案は、上記課題に鑑みてなされたものであり、運転中のドライバの視界妨害を抑止した上で走行環境や車内環境の変化の影響を受けずに、必要情報を確実にHUDに表示可能な、新規かつ改良されたインストルメントパネルを提供することを目的とする。
本考案の一態様は、ヘッドアップディスプレイを搭載したインストルメントパネルであって、前記ヘッドアップディスプレイで表示される必要情報を表示する表示装置と、前記表示装置で表示された前記必要情報の虚像を表示するコンバイナと、少なくとも前記表示装置と前記コンバイナを収容する筐体と、を備え、前記コンバイナは、車体の幅方向の中央側に設けられ、前記筐体のドライバと対向する部位に形成される開口部から所定の距離を隔てて、鉛直方向に対して前記開口部側に傾斜するように前記筐体の内側に設けられることを特徴とする。
本考案の一態様によれば、HUDがインストルメントパネルの筐体内側に設けられるので、HUDのコンバイナで表示される必要情報の虚像が運転中のドライバの視界妨害となることを抑制した上で、外部からの反射光等の影響を受けずに当該必要情報の虚像を確実に表示できるようになる。
このとき、本考案の一態様では、前記表示装置は、前記コンバイナに対して所定の角度を介して略水平方向に設けられるグレイドル部に搭載されるスマートフォン又はタブレット端末であることとしてもよい。
このようにすれば、スマートフォンやタブレット端末に搭載されたナビゲーション等の各種機能を自動車の運転時に有効に活用できるようになる。
また、本考案の一態様では、前記開口部の両側に前記表示装置に表示される前記必要情報と異なる他の必要情報を表示する表示部が更に設けられることとしてもよい。
このようにすれば、ドライバの前方方向の視界範囲に運転時に必要な各種情報を視認し易くなるので、ドライバの運転時の負担を軽減できる。
また、本考案の一態様では、前記表示部は、情報入力手段となるタッチパネルとしての機能を有することとしてもよい。
このようにすれば、運転時に必要な各種情報を容易に入力し易くなるので、ドライバの運転時の負担を軽減できる。
また、本考案の一態様では、前記表示部は、前記開口部が設けられる面に対して車体の後方側の方向に向けて屈折して配置されることとしてもよい。
このようにすれば、運転時にコンバイナと両側の表示部で表示される必要情報を同時に視認し易くなるので、ドライバへの精神的負担を軽減できる。
また、本考案の一態様では、前記表示部のそれぞれは、走行時に車体の前後左右に設けられる車外カメラで撮像される映像のうち、前記車体の左方及び右方の映像、又は前記車体の前方及び後方の映像をそれぞれ表示することとしてもよい。
このようにすれば、サイドミラーやバックミラーを設置しなくても、運転時に車体の前後左右の影像を視認できるようになる。
また、本考案の一態様では、前記表示装置への情報入力を音声入力に切り替える情報入力切替手段を更に備えることとしてもよい。
このようにすれば、音声によって表示装置で表示される必要情報を容易に切り替えられるので、運転時におけるドライバへの操作負担をより軽減できる。
以上説明したように本考案によれば、HUDがインストルメントパネルの筐体内側に設けられるので、HUDのコンバイナで表示される必要情報の虚像が運転中のドライバの視界妨害となることを抑制した上で、外部からの反射光等の影響を受けずに当該必要情報の虚像を確実に表示できる。
本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの車内に設置された状態を示す説明図である。 本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの車内に設置された状態を示す斜視図である。 本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの平面図である。 本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルを備える自動車の平面図である。 本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの停車時における正面図である。 本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの走行時における正面図である。
以下、本考案の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、実用新案登録請求の範囲に記載された本考案の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本考案の解決手段として必須であるとは限らない。
まず、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの構成の概略について、図面を使用しながら説明する。図1は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの車内に設置された状態を示す説明図であり、図2は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの車内に設置された状態を示す斜視図であり、図3は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの平面図である。
本考案の一実施形態に係るインストルメントパネル100は、図1及び図2に示すように、運転席10に対向してハンドル20の上側に設けられている。本実施形態のインストルメントパネル100は、ドライバD1の運転時における安全性や利便性等を高める目的で、運転時にナビゲーション情報等の必要情報を視認可能に虚像表示するHUDを筐体102の内側に搭載することを特徴とする。
具体的には、本実施形態のインストルメントパネル100は、HUDで表示される必要情報を表示する表示装置104と、当該表示装置104で表示された必要情報の虚像を表示するコンバイナ106と、を備え、これら表示装置104とコンバイナ106が筐体102内に収容されている。コンバイナ106は、図1に示すように、筐体102のドライバD1と対向する部位に形成される開口部102aから所定の距離を隔てて、鉛直方向に対して開口部102a側に傾斜するように筐体102の内側に設けられる。
すなわち、本実施形態では、ルーフカバーになる筐体102のパネル上部102cがインストルメントパネル100の全体を覆って、コンバイナ106が俯角をつけて筐体102の内側に取り付けられる構成となっている。具体的には、図1に示すように、運転席10に着座したドライバD1の水平方向視線となる第1の視線L1と、ドライバD1のコンパイナ106の情報が見られる開口部102aの下端102a1の方向への視線となる第2の視線L2とのなす角度θ1が20度とした場合に、コンバイナ106の上端106aの方向への視線となる第3の視線L3と当該第2の視線L2とのなす角度θ2が5〜7度の範囲となるように、コンバイナ106がインストルメントパネル100の筐体102内に取り付けられている。このため、HUDとして、ドライバD1の視界の妨げにならない位置にコンバイナ106への必要情報の表示が可能となっている。
また、本実施形態では、インストルメントパネル100を構成する筐体102の上面前方側には、図2及び3に示すように、前方側開口部102bが設けられている。このように、筐体102の上面前方側に前方側開口部102bを設けることによって、傾斜のあるフロントウィンドウからの距離をとって、前方の実像が映り込み易くなっている。
さらに、本実施形態では、HUDで表示される必要情報を表示する表示装置104として、図1に示すように、コンバイナ106に対して所定の角度(図1に示すθ3-θ4)を介して略水平方向に設けられるグレイドル部103に搭載されるスマートフォン105が適用されることを特徴とする。
このように、スマートフォン105のナビゲーションのアプリケーションの利用を前提としたコンバイナ106を中央上部に配置する構成とすることによって、スマートフォン105をクレイドル部103に置くだけで、スマートフォン105のアプリケーションの画像をコンバイナ106に投影させられるようになる。このため、スマートフォン105に搭載されたナビゲーション等の各種機能を自動車の運転時に有効に活用できるようになる。また、スマートフォン105に搭載されたナビゲーション等の各種機能を自動車の運転時にそのまま活用できることから、かかる各種機能を自動車に搭載する必要がなくなるので、より広範な車内空間を確保した上で、自動車の生産コスト等を低減できる。なお、本実施形態では、表示装置104としてスマートフォン105を使用しているが、他の端末装置として、例えば、ナビゲーション等の各種機能を備える10インチ以内のタブレット端末を適用することも可能である。
本実施形態のインストルメントパネル100は、図2に示すように、開口部102aの両側に表示装置104に表示される必要情報と異なる他の必要情報を表示する表示部として左側表示部107、右側表示部108が設けられ、開口部102aの下側に下側表示部109が設けられている。すなわち、本実施形態のインストルメントパネル100は、ハーフコンバイナ型ヘッドアップディスプレイを含む4画面左右シンメトリーデザインとなっている。
本実施形態では、図3に示すように、コンバイナ106は、車体の幅方向の中央側に設けられ、左側表示部107と右側表示部108は、筐体102の開口部102aが設けられる面に対して車体の後方側の方向に向けて屈折して配置される構成となっている。すなわち、左右ディスプレイとなる左側表示部107と右側表示部108は、インストルメントパネル100の筐体102の中央部に有する開口部102aより扇状に配置した構成となっている。このため、ドライバD1の前方方向の視界範囲に運転時に必要な各種情報を視認し易くなるので、ドライバD1の運転時の確認負担を軽減できる。
また、本実施形態では、左側表示部107と右側表示部108は、情報入力手段となるタッチパネルとしての機能も有することを特徴とする。このように、運転席10の前方の両脇に設けられる左側表示部107と右側表示部108が運転時に必要な各種情報を入力するタッチパネルとして機能することによって、当該各種情報を容易に入力し易くなるので、ドライバの運転時の負担を軽減できる。
さらに、本実施形態では、図2及び図3に示すように、表示装置104となるスマートフォン105への情報入力を音声入力に切り替える情報入力切替手段として、音声入力機能呼び出しボタン114がハンドル20に取り付けられていることを特徴とする。このように、音声入力機能呼び出しボタン114を設けることによって、音声によってスマートフォン105で表示される必要情報を容易に切り替えられるので、運転時におけるドライバD1への運転・操作負担をより軽減できるようになる。なお、音声入力機能呼び出しボタン114の設置部位は、ハンドル20に限定されず、他の部位に設置してもよい。
次に、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの動作制御について、図面を使用しながら説明する。図4は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルを備える自動車の平面図であり、図5は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの停車時における正面図であり、図6は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルの走行時における正面図である。なお、図4は、本考案の一実施形態に係るインストルメントパネルを備える自動車の平面図に、当該インストルメントパネルの動作制御のブロック図を含めた説明図となっている。
本実施形態のインストルメントパネル100は、図4に示すように、自動車1の車体30の中心線上にシンメトリーに設けられている。また、本実施形態のインストルメントパネル100は、図5に示すように、コンバイナ106に矢印等で示されるナビゲーション情報が表示され、左側表示部107に日時や時刻、天候情報等の必要情報が表示され、右側表示部108にコミュニケーションツールや、テレビ、ラジオ等の入力、地図や天気のアプリケーション、及びインターネットの入力するためのタッチパネル等のインタフェース機能が表示され、下側表示部109に自動車の運転時の速度情報等が表示されている。
さらに、本実施形態では、車体30の前後左右にそれぞれ車体30の外側の映像データを撮像する車外カメラ112(112a、112b、112c、112d)が設けられている。具体的には、図4に示すように、車体30の前方の影像を撮像する前方車外カメラ112aは、インストルメントパネル100の先端側となる車体30の中央前方に設けられ、車体30の後方の影像を撮像する後方車外カメラ112bは、後部座席12の後方に設けられ、車体30の左方の影像を撮像する左方車外カメラ112cは、運転席10の左側となる車体30の左方に設けられ、車体30の右方の影像を撮像する右方車外カメラ112dは、運転席10の右側となる車体30の右方に設けられる。
本実施形態では、図6に示すように、運転時にこれらの車外カメラ112で撮像した映像をインストルメントパネル100の左側表示部107と右側表示部108にそれぞれ表示されるようになっている。具体的には、運転時に左側表示部107で車体30の左方映像を表示し、右側表示部108で車体30の右方映像を表示するか、又は左側表示部107で車体30の前方映像を表示し、右側表示部108で車体30の後方映像を表示するようにモード切替ができるようになっている。
また、本実施形態では、左側表示部107と右側表示部108で表示される映像データの切り替えを自動車の停止時に入力操作のタッチパネルとして機能する左側表示部107又は右側表示部108で行えるようにしている。例えば、自動車の走行前に運転時に車外カメラ112の撮像データのうち、左方車外カメラ112cと右方車外カメラ112dの影像を表示するように左側表示部107又は右側表示部108で入力すれば、走行中は、制御部110によって左側表示部107と右側表示部108にそれぞれ車体30の左方映像と右方映像を表示するように切り替わる。一方、走行を停止して駐車する場合等に、車外カメラ112の撮像データのうち、前方車外カメラ112aと後方車外カメラ112bの影像を表示するように左側表示部107又は右側表示部108で入力をすれば、制御部110によって左側表示部107と右側表示部108にそれぞれ車体30の前方映像と後方映像を表示するように切り替わる。
このように、本実施形態では、車体30の前後左右にそれぞれ車外カメラ112を設けることによって、サイドミラーやバックミラーを設置しなくても、運転時に車体の前後左右の影像を視認できるようになるミラーレスカーとすることができる。このため、高齢者や運転初心者等の運転技術が未熟な者にとって、より安全な運転操作を実現するものとなる。また、運転時に必要とされる左側表示部107と右側表示部108で表示させる映像データを容易に切り替えられるので、運転時におけるドライバへの操作負担をより軽減できる。
以上説明したように、本実施形態では、インストルメントパネル100の筐体102の内側中央部に半透明のコンバイナ型HUDを配置することによって、運転時の視線移動範囲を最小化すると共に、スマートフォン105を置くだけの手軽な利用方法によって、ナビゲーション等の運転時の必要情報をアプリケーションから表示させることができる。また、ドライバの前方視野の上部範囲に俯角をつけることによって、太陽光反射の影響を軽減する効果が得られ、日中の走行時でも太陽光反射の影響を受けずに鮮明な情報表示が可能となる。
また、ナビゲーション情報が必要ない場合でも、スマートフォン105をグレイドル部103に置くことによって、スマートフォン105の通話機能や天候、周辺交通事情等の地域情報を音声認識機能で呼び出してコンバイナ106に表示させることによって、運転中のスマートフォン105による通話やアプリケーション操作を抑止するので、ドライバにとって安全運転の効果も期待できる。
さらに、本実施形態では、左右ディスプレイとなる表示部107、108がインストルメントパネル100の筐体102の中央部から扇状に配置して、音声通話や天候、周辺交通事情等の必要情報の利用方法について、左右の表示部107、108を指でタップする方法や、音声呼び出しに対応させるインタフェースを想定している。具体的には、Bluetoothによるスマートフォンと車内テレマティクス制御システムの接続によって、スマートフォンの音声入力機能、ナビゲーションアプリ等の呼び出しをハンズフリーで行うようにしている。このため、運転中のドライバは、運転姿勢を崩さずにスマートフォンに備わる各種アプリケーションの機能を利用できるので、前方から視線を外さずに運転操作することができるので、より容易に安全運転が可能となり、ドライバへの精神的負担を軽減するので、極めて大きな工業的価値を有する。
なお、上記のように本考案の一実施形態について詳細に説明したが、本考案の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本考案の範囲に含まれるものとする。
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、インストルメントパネルの構成、動作も本考案の一実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
10 運転席、12 後部座席、20 ハンドル、30 車体、100 インストルメントパネル、102 筐体、102a 開口部、102b 前方側開口部、102c パネル上部、103 グレイドル部、104 表示装置、105 スマートフォン、106 コンバイナ、107 左側表示部(表示部)、108 右側表示部(表示部)、109 下側表示部、110 制御部、112(112a、112b、112c、112d) 車外カメラ、114 音声入力機能呼び出しボタン(情報入力切替手段)

Claims (7)

  1. ヘッドアップディスプレイを搭載したインストルメントパネルであって、
    前記ヘッドアップディスプレイで表示される必要情報を表示する表示装置と、
    前記表示装置で表示された前記必要情報の虚像を表示するコンバイナと、
    少なくとも前記表示装置と前記コンバイナを収容する筐体と、を備え、
    前記コンバイナは、車体の幅方向の中央側に設けられ、前記筐体のドライバと対向する部位に形成される開口部から所定の距離を隔てて、鉛直方向に対して前記開口部側に傾斜するように前記筐体の内側に設けられることを特徴とするインストルメントパネル。
  2. 前記表示装置は、前記コンバイナに対して所定の角度を介して略水平方向に設けられるグレイドル部に搭載されるスマートフォン、又はタブレット端末であることを特徴とする請求項1に記載のインストルメントパネル。
  3. 前記開口部の両側に前記表示装置に表示される前記必要情報と異なる他の必要情報を表示する表示部が更に設けられることを特徴とする請求項1又は2に記載のインストルメントパネル。
  4. 前記表示部は、情報入力手段となるタッチパネルとしての機能を有することを特徴とする請求項3に記載のインストルメントパネル。
  5. 前記表示部は、前記開口部が設けられる面に対して車体の後方側の方向に向けて屈折して配置されることを特徴とする請求項3又は4に記載のインストルメントパネル。
  6. 前記表示部のそれぞれは、走行時に車体の前後左右に設けられる車外カメラで撮像される映像のうち、前記車体の左方及び右方の映像、又は前記車体の前方及び後方の映像をそれぞれ表示することを特徴とする請求項3乃至5の何れか1項に記載のインストルメントパネル。
  7. 前記表示装置への情報入力を音声入力に切り替える情報入力切替手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のインストルメントパネル。
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