JP4276034B2 - 車載用機器 - Google Patents

Description

本発明は、車載用機器に関する。

従来、自動車には走行中の自車の現在位置、進行方向などのナビゲーション情報及びテレビ番組などの画像情報を表示する表示装置を備えた車載用機器が広く備えられている。このような車載用機器は、車内に取付部材を介して取付けられるとともに、表示される画像情報を適切にユーザーに伝達するために、表示装置の表示面がユーザーの所望する、つまりユーザーにとって見えやすい位置に調整可能とされている。

例えば、特許文献１には、表示装置を筐体外部に送出し、そして起立させることで、表示装置の表示面をユーザー側に固定するように構成された車載用機器が開示されている。この車載用機器は、起立した表示装置を傾倒させ、そして筐体内部に引込み、表示装置を収納するようになっている。この表示装置を使用する際に、ユーザーは表示装置を所望する位置に固定することができるが、表示装置を筐体外部に配置させるたびごとに、この固定状態の調節作業を行うことはユーザーにとって煩わしいことが多い。そこで、この車載用機器はユーザーが所望する表示装置の位置を予め設定しておき、その設定された位置に表示装置を筐体外部に配置させるたびごとに表示装置を固定するようになっている。
特開２００１−３０８４９号公報

しかしながら、車載用機器の使用時において、何らかの外力が加えられることにより表示装置の表示面がユーザーの所望する位置からずれてしまうと、ユーザーが速やかに表示装置を元に位置に復元しなければ、ユーザーは車載用機器による画像情報を受け取ることができない場合がある。確かに、上記特許文献１に記載の車載用機器も再度、筐体外部に配置させる操作をユーザーが行えば、元の位置に復元することができるが、一旦筐体内部に収納し、そして筐体外部に再配置するので、ある程度の時間がかかってしまう。

このような車載用機器は、ユーザーに表示装置の位置の調節作業を行わせる手間をかけさせるだけでなく、上記復元に時間がかかった場合には、必要な画像情報をユーザーに伝達できないという問題点がある。

そこで、本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、車載用機器の表示装置の表示面がユーザーの所望する位置から変化してしまった場合であっても、ユーザーに手間をかけさせることなく、元の位置に速やかに復元し、画像情報をユーザーに確実に伝達することができる車載用機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明による車載用機器は、車両に取付けられる筐体と、前記筐体の外部に配置される表示装置と、前記筐体と前記表示装置とのそれぞれに連結され、前記表示装置を前記筐体に対して所定の位置・姿勢に移動させる移動装置と、を備える車載用機器において、
前記表示装置の前記筐体に対する位置・姿勢を検知する位置センサと、前記筐体に対する前記表示装置の所定の位置・姿勢を記憶するとともに、この位置情報に基づいて、前記移動装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記表示装置を所定の位置・姿勢へ移動させた後、前記位置センサによる検知情報と前記位置情報との比較を行い、前記筐体に対する前記表示装置の位置・姿勢が外力によって所定の位置・姿勢から変化していた場合に、前記移動装置を駆動させ、前記表示装置を前記位置情報に基づく所定の位置・姿勢に復元させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載用機器において、前記移動装置は、前記表示装置を前記筐体の内部から外部に進退移動可能に支持するとともに前記表示装置を回動可能に支持する表示装置支持部材と、前記表示装置を前記筐体に対して進退移動させる進退移動装置と、前記表示装置を前記表示装置支持部材に対して回動させる回動装置と、を備え、
前記位置センサは、前記表示装置の前記筐体に対する進退位置を検知する進退位置センサ或いは前記表示装置の前記表示装置支持部材に対する角度を検知する角度センサの少なくとも一方を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車載用機器において、前記表示装置の表示面側には、タッチパネルが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、制御部は、前記位置情報と前記位置センサによる検知情報とを比較し、変化したか否かを判断するようになっている。そのため車載用機器の表示装置が前記位置情報に基づく位置から変化してしまった場合であっても、前記制御部は、前記移動装置を駆動させ、ユーザーに手間をかけさせることなく、前記表示装置を自動的に元の位置に速やかに復元することができ、画像情報をユーザーに確実に伝達することができるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る車載用機器を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る表示装置付き車載用機器１には、図１、図２に示すように、その外枠を構成する略直方体の筐体２が備えられており、この筐体２を車両内のインストルメントパネルやコンソールパネル等に埋設させることで、車載用機器１は車両に取り付けられるようになっている。

この筐体２の内部は、上下に区分されており、この上段側の左右両側壁の内面にはガイドレール３，３が側壁に沿って配設されている。また、この上段側の下面にはラックギア４，４がガイドレール３，３に沿って設置されている。

ガイドレール３，３には、筐体２の内部から車室側、及び車室側から筐体２の内部の前後に進退移動可能な表示装置支持部材５，５がレール取付部材６を介して取り付けられている。この各表示装置支持部材５，５の後端部にはガイドレール３，３に直交する進退シャフト７が回動自在に支持されている。この進退シャフト７には進退シャフト７と一体的に固定されたピニオンギア８，８が取り付けられており、ピニオンギア８，８と上述のラックギア４，４とは噛合されるようになっている。また、各表示装置支持部材５，５の間にはピニオンギア８，８を回動駆動させる進退ギア９及び双方向に回転可能な進退用モータ１０が設置されている。これらガイドレール３，３、ラックギア４，４、レール取付部材６、進退シャフト７、ピニオンギア８，８、進退ギア９及び進退用モータ１０により進退移動装置が構成される。

一方、各表示装置支持部材５，５の先端部にはガイドレール３，３に直交する回動シャフト１２が回動自在に支持されている。この回動シャフト１２には画像情報を表示する表示装置１１の一端部が一体的に固定されており、回動シャフト１２の回動動作により、表示装置１１は各表示装置支持部材５，５に対して回動するようになっている。この表示装置１１は、走行中の自車の現在位置、進行方向などのナビゲーション情報及びテレビ番組などの画像情報を表示するようになっている。さらに各表示装置支持部材５，５の間には回動シャフト１２に一体的に取り付けられた回動歯車１５と、この回動歯車１５と噛合して、回動シャフト１２を回動駆動させる回動ギア１３と、回動ギア１３を駆動させる双方向に回転可能な回動用モータ１４と、が設置されている。これら回動シャフト１２、回動ギア１３、回動用モータ１４及び回転歯車１５より回動装置が構成される。

このように構成されているため、表示装置１１は、表示装置支持部材５，５に対して傾倒され、略水平状態で筐体２の内部に収容可能となっている。そして表示装置１１の使用の際には、表示装置１１は前述の略水平状態で筐体２の内部から外部に移動し、そして筐体２の外部において略水平状態から起立状態まで回動するようになっている。

ここで、車載用機器１には表示装置１１の筐体２に対する進退位置、つまり表示装置支持部材５，５の先端側が筐体２の外部にどれだけの距離だけ突出しているかを検知する進退位置センサ２０及び表示装置１１の表示装置支持部材５，５に対する角度を検知する角度センサ２３が備えられている。

進退位置センサ２０には、表示装置支持部材５，５の進退移動方向に延在するリニア抵抗帯２１と、表示装置支持部材５の後端部に取り付けられ、表示装置支持部材５の移動動作とともにリニア抵抗帯２１と摺接するリニア摺動子２２とが備えられている。リニア抵抗帯２１は、同一物質であって一様な幅と厚さを有するものであり、その一端側は図示しない電源端子に、他端側は図示しない接地端子にそれぞれ電気的に接続されており、この電源端子の電位は電源電圧に、接地端子の電位は接地電圧（０Ｖ）にそれぞれ保たれるようになっている。また、リニア摺動子２２は出力端子に電気的に接続されており、出力端子の出力電圧は表示装置支持部材５の後端部の位置、つまり表示装置１１の筐体２に対する進退位置に応じて変化するようになっている。

一方、角度センサ２３には、表示装置支持部材５の回動シャフト１２の取付け位置の近傍に配置されたロータリー抵抗帯２４と、回動シャフト１２の端部に取付けられ回動シャフト１２と一体的に回動しロータリー抵抗帯２４と摺接するロータ摺動子２５とが備えられている。ロータリー抵抗帯２４は、同一物質であって一様な幅と厚さを有するものであり、一端側は図示しない電源端子に、他端側は図示しない接地端子にそれぞれ電気的に接続されており、この電源端子の電位は電源電圧に、接地端子の電位は接地電圧（０Ｖ）にそれぞれ保たれるようになっている。また、ロータ摺動子２５は出力端子に電気的に接続されており、出力端子の出力電圧は表示装置１１の表示装置支持部材５に対する角度に応じて変化するようになっている。

図３は、本実施形態における車載用機器１を制御するための制御装置を示したものであり、制御装置は、例えば、ＣＰＵ４０、ＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２からなり、ＲＯＭ４２に記録された処理プログラムをＲＡＭ４１に展開してＣＰＵ４０によりこの処理プログラムを実行する制御部４３を有している。

制御部４３には、進退位置センサ２０、角度センサ２３が接続されており、制御部４３は進退位置センサ２０及び角度センサ２３の出力端子の出力電圧により、表示装置１１の進退位置及び角度を特定するようになっている。

また制御部４３はユーザーによる所定の操作により、ユーザーが所望する上述の進退位置及び上述の角度を、進退位置センサ２０及び角度センサ２３からの出力電圧で特定するとともに、制御部４３はこれらを進退位置情報及び角度位置情報として記憶するようになっている。

さらに、制御部４３には、上記表示装置１１の表示面側に設置され、ユーザーが指で押圧した際にそのタッチ操作の軌跡を検出するタッチパネル２６と、表示装置１１の回動シャフト１２の側の端面に設置され、ユーザーが指で押下することで各種操作が行える操作ボタン２７とが接続されている。また、制御部４３には、進退用モータ１０、回動用モータ１４等が接続されている。

そして、表示装置１１が筐体２の内部に収納された状態において、表示装置１１の使用開始の際には、制御部４３は、操作ボタン２７が押下されることにより、進退用モータ１０及び回動用モータ１４を制御して、表示装置１１を略水平状態で筐体２の内部から外部に移動させ、かつ筐体２の外部において略水平状態から起立状態にさせるようになっている。また、表示装置１１が筐体２の外部で起立した状態において、表示装置１１の収納の際には、制御部４３は、タッチパネル２６等が操作されることにより、進退用モータ１０及び回動用モータ１４を制御して、表示装置１１を筐体２の外部において起立状態から略水平状態にさせ、かつ略水平状態で筐体２の内部から外部に移動させるようになっている。

また、上述の略水平状態から起立状態に表示装置１１を移動させる際に、制御部４３は表示装置１１を上述の進退位置情報及び角度位置情報に基づいた進退位置及び角度に配置するようになっている。

ここで、表示装置１１の使用の際には、タッチパネル２６を操作する時に過度な力で表示装置１１が押圧されること、及び車両の急発進や急停止などにより生じた慣性力等の外力が表示装置１１に加えられることにより、筐体２に対する表示装置１１の進退位置及び表示装置支持部材５に対する表示装置１１の角度が変化する場合がある。

しかし、本実施形態の制御部４３は、進退位置及び角度が変化した際の進退位置センサ２０及び角度センサ２３のそれぞれの検知情報と予め記憶された進退位置情報及び角度位置情報とを比較し、進退位置及び角度が変化したか否かを判別できるようになっている。

そして、制御部４３が進退位置及び角度が変化したと判断した場合には、制御部４３は変化した進退位置及び角度を、上記進退位置情報、上記角度位置情報に基づいた進退位置及び角度に復元させるために、復元させる方向に進退用モータ１０、回動用モータ１４を駆動させるようになっている。

なお、本実施形態における制御部４３、進退位置センサ２０及び角度センサ２３は、一定時間おきに進退位置及び角度を比較、検知するようにしても良いし、継続して進退位置及び角度を比較、検知するようにしても良い。

また、本実施形態の車載用機器１において、ユーザーは、所望する角度及び進退位置を、車載用機器１に所定間隔で設定された複数の角度及び進退位置から任意の角度及び進退位置を選び、これらを角度位置情報および進退位置情報として記憶する構成としても良い。このような構成において、例えば、ユーザーが選定した角度とは異なる上記設定された角度を角度センサが検知した場合に、制御部４３はユーザーの所望する角度から変化したと判断する構成としても良い。

次に、本実施の形態の動作について説明する。
まず、表示装置１１の使用の際には、表示装置１１は予め設定された進退位置情報及び角度位置情報に基づいた進退位置及び角度に配置される。このとき、制御部４３は進退位置センサ２０及び角度センサ２３からの出力電圧によって進退位置及び角度を特定するとともに、その特定された進退位置及び角度とそれに対応する進退位置情報及び角度位置情報と比較する。

この状態からタッチパネル２６の操作時の過度な押圧力や急発進や急停止などにより生じた慣性力等の外力が表示装置１１に加えられることにより、制御部４３が予め設定された角度位置情報に基づいた角度から変化したと判断した場合には、制御部４３は、回動用モータ１４を制御して角度位置情報に基づいた角度に復元させる方向に回動用モータ１４を回転させる。そして角度センサ２３により特定される角度と角度位置情報によって特定された角度とが一致した際に、制御部４３は、回動用モータ１４を制御して回転を停止させ、表示装置１１を上記角度位置情報に基づいた角度に復元させる。

また、制御部４３が予め設定された進退位置情報に基づいた進退位置から変化したと判断した場合には、制御部４３は、進退用モータ１０を制御して進退位置情報に基づいた進退位置に復元させる方向に進退用モータ１０を回転させる。そして進退位置センサ２０により特定される進退位置と進退位置情報によって特定された進退位置とが一致した際に、制御部４３は、進退用モータ１０を制御して回転を停止させ、表示装置１１を上記進退位置情報に基づいた進退位置に復元させる。

以上のように、本発明に係る車載用機器１は、ユーザーの所望する角度から変化した場合であっても、表示装置１１を上記角度位置情報に基づいた角度に復元させるので、ユーザーに手間をかけさせることなく、元の角度に速やかに復元し、画像情報をユーザーに確実に伝達することができるという効果を奏する。ひいては、ユーザーにとって利便性の高い車載用機器を提供することができるという効果を奏する。

また、同様に、本発明に係る車載用機器１は、ユーザーの所望する進退位置から変化した場合であっても、上記進退位置情報に基づいた進退位置に復元させるので、ユーザーに手間をかけさせることなく、元の進退位置に速やかに復元し、画像情報をユーザーに確実に伝達することができるという効果を奏する。ひいては、ユーザーにとって利便性の高い車載用機器を提供することができるという効果を奏する。

なお、本実施形態の進退位置センサ２０及び角度センサ２３は、電圧値の変化により上記進退位置及び角度を検知する構成としたが、本実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更又は改良されてもよい。

例えば、筐体２に投光素子と位置検出素子と集光レンズとを備える進退位置センサを設置してもよい。この場合、投光素子から投光された光は検出体である表示装置支持部材５に投射され、その際の反射した光線の一部が集光レンズを通して集光され、位置検出素子上に光スポットが作られるようになっている。このような構成をとることにより、表示装置支持部材５が移動すると位置検出素子上の光スポットが移動するようになっている。この変化の検出情報に基づいて制御部４３は、筐体２に対する表示装置支持部材５の進退位置を検出するようになっている。

また、例えば、表示装置支持部材５，５の間に一方のピニオンギア８と噛合する判別ギアを備える進退位置センサを設置してもよい。この場合、進退シャフト７を介してピニオンギア８に噛合する判別ギヤは、表示装置１１が搭載された表示装置支持部材５，５が進退移動する際の移動量を測定するようになっている。

一方、角度センサ２３は回転板と強磁性体磁気抵抗素子と波形整形回路とを備えるインクリメンタル型のロータリーエンコーダとしても良い。この場合、回転板は回動シャフト１２と一体的に回転するように取り付けられる。そして回転板の円周上には磁性体が取り付けられるとともに、その円周上に一定間隔でＳ極、Ｎ極が着磁されている。強磁性体磁気抵抗素子は回転板が回転することにより生じる外部磁界の変化量を電圧に変換する素子であり、回転板の側面と対向する位置に設置されている。波形整形回路は強磁性体磁気抵抗素子に接続されており、電圧の変化を波形整形し、エンコーダの出力信号を取り出すようになっている。そして制御部４３は、その出力信号により表示装置支持部材５に対する表示装置１１の角度を検出するようになっている。

また、本実施形態の車載用機器１に、上述の角度或いは進退位置の少なくとも一方がそれらに対応する上記角度位置情報、上記進退位置情報に基づいた角度、進退位置に復元するまでの時間を計測するタイマを備え、例えば、制御部４３は、回動用モータ１４及び進退用モータ１０を制御して、所定時間内に上記角度位置情報及び上記進退位置情報に基づいた角度及び進退位置に表示装置１１を復元させるように構成しても良い。

更に、このような構成において、例えば、ユーザーが表示装置１１の背面に配置されたインサイドパネル等の操作装置を操作する際に表示装置１１の復元動作をユーザーが邪魔する場合など、表示装置１１を元の状態に復元させるのに何らかの障害や異常が発生し、所定時間内で復元作業が終了しなかった場合には、制御部４３は回動用モータ１４及び進退用モータ１０を停止させるように構成しても良い。

このように、回動用モータ１４及び進退用モータ１０を自動的に停止させることで、車載用機器１の故障を予防することができ、ユーザーにとって利便性の高い車載用機器を提供することができるという効果を奏する。

また、本実施形態の車載用機器１に上述の角度或いは進退位置の少なくとも一方の復元開始から復元終了まで間の時間を計測するタイマを備え、例えば、制御部４３は、タイマ、進退位置センサ２０及び角度センサ２３による計測、検知結果により単位時間あたりの電圧変化量を算出し、監視する構成としても良い。

更に、このような構成において、上述のような表示装置１１を元の位置に復元させるのに何らかの障害や異常が発生し、回動用モータ１４及び進退用モータ１０の駆動中における上記電圧変化量が所定置以上の電圧変化量を制御部４３が検出できなかった場合には、制御部４３は回動用モータ１４及び進退用モータ１０を停止させるように構成しても良い。

このように、回動用モータ１４及び進退用モータ１０を自動的に停止させることで、車載用機器１の故障を防ぐことができ、ユーザーにとって利便性の高い車載用機器を提供することができるという効果を奏する。

本実施形態における車載用機器の構成を示す側面図である。 本実施形態における車載用機器の内部の構成を示す上面図である。 本実施形態における車載用機器の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車載用機器
２ 筐体
３ ガイドレール
５ 表示装置支持部材
６ レール取付部材
１０ 進退用モータ
１１ 表示装置
１２ 回動シャフト
１４ 回動用モータ
２０ 進退位置センサ
２１ リニア抵抗帯
２２ リニア摺動子
２３ 角度センサ
２４ ロータリー抵抗帯
２５ ロータ摺動子
２６ タッチパネル

Claims (3)

1. 車両に取付けられる筐体と、前記筐体の外部に配置される表示装置と、前記筐体と前記表示装置とのそれぞれに連結され、前記表示装置を前記筐体に対して所定の位置・姿勢に移動させる移動装置と、を備える車載用機器において、
   前記表示装置の前記筐体に対する位置・姿勢を検知する位置センサと、
   前記筐体に対する前記表示装置の所定の位置・姿勢を記憶するとともに、この位置情報に基づいて、前記移動装置を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記表示装置を所定の位置・姿勢へ移動させた後、前記位置センサによる検知情報と前記位置情報との比較を行い、前記筐体に対する前記表示装置の位置・姿勢が外力によって所定の位置・姿勢から変化していた場合に、前記移動装置を駆動させ、前記表示装置を前記位置情報に基づく所定の位置・姿勢に復元させることを特徴とする車載用機器。
2. 前記移動装置は、前記表示装置を前記筐体の内部から外部に進退移動可能に支持するとともに前記表示装置を回動可能に支持する表示装置支持部材と、前記表示装置を前記筐体に対して進退移動させる進退移動装置と、前記表示装置を前記表示装置支持部材に対して回動させる回動装置と、を備え、
   前記位置センサは、前記表示装置の前記筐体に対する進退位置を検知する進退位置センサ或いは前記表示装置の前記表示装置支持部材に対する角度を検知する角度センサの少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項１に記載の車載用機器。
3. 前記表示装置の表示面側には、タッチパネルが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載用機器。

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