JP4333706B2

JP4333706B2 - 車両用天井搭載型表示装置

Info

Publication number: JP4333706B2
Application number: JP2006204671A
Authority: JP
Inventors: 一成原; 真一吉中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2006-07-27
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2026-07-27
Also published as: JP2007153303A; US20070103855A1

Description

本発明は、車両の天井に取付けられる車両用天井搭載型表示装置に関する。

近年、ワンボックス車或いは大型乗用車などでは、リアシートエンターテイメント（以下、ＲＳＥ）を搭載する車両が増加している。ＲＳＥは、開閉可能なモニタ部を備え、利用者が使用する場合は、モニタ部を開放してＤＶＤなどを鑑賞することが可能である。逆に利用者が使用しない場合は、モニタ部を格納する構造になっている。この種の表示装置は、後席の乗員が映像などを楽しむために設けられることから、モニタ部が車両の前方に位置した方が見やすいものの、表示装置のモニタ部を開閉する機構部は、モータの回転力を歯車群を介してモニタ部の支持軸に伝達するという構成であるから、モータの回転軸とモニタ部の回転軸が平行となるように、開閉駆動機構部を車両の前方側となる部位に配置するようにしている（特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００４−２３７８９５号公報特開２００５−０１４８４７号公報

しかしながら、上述したような構造では、表示装置が車両の前後方向に長くなり、表示装置を天井に配置した際に、本体から起上ったモニタ部の位置が開閉機構部の後方となり、それだけ車両の後方に位置してしまうという問題がある。
このような問題を解決する方法として、開閉機構部の配置を変更することが考えられるが、モータの回転軸とモニタ部の回転軸とを平行に設ける必要があることから、開閉機構部の配置を変更することは困難であるのが実情である。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、モニタ部を車両の前方側に位置させることができる車両用天井搭載型表示装置を提供することにある。

請求項１の発明によれば、モニタ部を開閉するための構成要件であるモータ、このモータの回転方向を直交方向に変換する変換手段、この変換手段の回転を伝達する伝達手段をモニタ部が格納される格納部の側方に配置するようにしたので、モニタ部を開閉する構成を本体の前部に配置する構成に比較して、視認位置に位置したモニタ部を車両の前方側に位置させることができる。この場合、モータの回転を変換手段で変換するようにしたので、モータを本体の前後方向を指向するように効率よく配置できる。

請求項２の発明によれば、モータの回転方向をウォームギヤで変換するようにしたので、車両の振動がモニタ部に加わるにしても、モニタ部が格納位置或いは視認位置から移動してしまうことを防止できる。
請求項３の発明によれば、モータは本体の高さ方向に対して傾斜して配置されているので、本体の高さ寸法を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、大径歯車及び小径歯車を有する複数の同軸歯車によりモータのトルクを増大しながら、それらの同軸歯車の大径歯車及び小径歯車が車両長さ方向に沿ってそれぞれ千鳥配置となるように連結するようにしたので、車両長さ方向のサイズの小形化に加えて車両幅方向のサイズの小形化を図ることができる。

以下、本発明をカーナビゲーション装置に適用した一実施例について図面を参照して説明する。
図９は、本発明が適用された実施例のカーナビゲーション装置の構成を表す機能ブロック図である。この図９にいて、カーナビゲーション装置１は、人工衛星からのＧＰＳ用の送信電波を受けて車両の現在位置を検出するＧＰＳ受信機を主体とする位置検出器２、道路地図や施設情報等が記憶された複数のメディア或いはハードディスクから地図データや施設情報を選択的に読み出す地図データ取得装置３、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのメディアから映像データ或いは音声データを読出すメディアプレーヤ４、道路地図，走行予定経路，施設情報等の走行案内用の画像、或いはＤＶＤ−ＲＯＭから読取った映像を表示するための前席用表示装置５及び後席用表示装置６を備えて構成されている。

前席用表示装置５は、車両のインストルメントパネルに配置されて、運転者に対して走行案内或いは映像表示を行う運転者用表示手段として機能する。後席用表示装置６は、車両の天井に取付けられて、後席に座った同乗者に対して映像表示を行うリアシートエンターテイメント（ＲＳＥ）として機能する。前席用表示装置５は、液晶表示部からなるモニタ部７及び操作入力手段としての操作部８を備えて構成されている。後席用表示装置６は、液晶表示部からなるモニタ部９、リモコン１０からの信号を受信する操作入力手段としてのリモコン受信部１１、モニタ部９を開閉する開閉機構部１２、モニタ部をロックするロック機構部１３、これらの開閉機構部１２及びロック機構部１３の動作を制御する制御部１４を備えて構成されている。

位置検出器２、地図データ取得装置３、メディアプレーヤ４、前席用表示装置５、及び後席用表示装置６は、表示制御手段としてのカーナビゲーション装置１の制御装置１５に接続されている。制御装置１５は、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータからなる制御部１６を主体としてなり、位置検出器２、地図データ取得装置３、メディアプレーヤ４からの信号をインタフェース（Ｉ／Ｆ）１７，１８，１９を介して制御部１６が受信するようになっている。

また、制御装置１５には、制御部１６にて生成された表示用の画像データを格納するためのビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）２１，２２、ＶＲＡＭ２１，２２に格納された画像データを表示用の映像信号に変換して出力する映像信号出力部２３，２４が備えられ、各表示装置５，６のモニタ部７，９は、これらの映像信号出力部２３，２４からの映像信号を受けて画像を表示する。

また、制御装置１５には、制御部１６にて生成された走行案内用の音声データをアナログの音声信号に変換して、車両に別途搭載されたアンプ，スピーカ等からなるオーディオ機器に出力する音声信号出力部２５も備えられている。

このように構成されたカーナビゲーション装置１では、前席で操作部８を操作したり、後席でリモコン１０を操作したりすることにより、制御装置１５に対して各種指令を入力することができる。制御装置１５内の制御部１６は、入力した指令内容に対応した演算処理を実行したり、各モニタ部７，９に道路地図等の走行案内用の画像や、現在地や目的地の設定・変更画面、或いは動作モード設定用のメニュー画面、各種映像等を表示したり、必要に応じて、音声信号出力部２５から走行或いは操作案内のための音声信号、映像に伴う音声信号を出力したりする。

図６は、後席用表示装置６の一部を破断して示す平面図である。この図６において、後席用表示装置６の本体２６の格納部２６ａにはモニタ部９が格納されており、リモコン１０に対する操作によりモニタ部９を開閉可能となっている。

ここで、後席用表示装置６には、図６に示すようにモニタ部９を開閉するための開閉機構部１２が格納部２６ａに隣接した空間部に構成されていると共に、ロック機構部１３が格納部２６ａの後方側に隣接した空間部に構成されており、それらの構造について説明する。

＜開閉機構部１２の説明＞
図１は、開閉機構部１２を示す後席用表示装置６の破断側面図である。この図１において、開閉機構部１２は、開閉用モータ２７、ウォームギヤ（変換手段に相当）２８、歯車群（伝達手段に相当）２９から構成されている。開閉用モータ２７は、モニタ部９の支持軸９ａの軸方向に対して直交した面方向に沿うと共に本体の高さ方向に対して傾斜して配置されている。開閉用モータ２７のシャフトにはウォーム２８ａが取付けられており、そのウォーム２８ａが歯車群２９の一部をなすウォームホイール２８ｂと噛合うことによりウォームギヤ２８が構成されている。ウォームホイール２８ｂの回転は、歯車群２９によりトルクが増大された状態で最終的にモニタ部９の支持軸９ａを回転するように伝達される。これらのウォームギヤ２８及び歯車群２９はポリアセタール（ＰＯＭ）から形成されており、車両からの振動に対して十分に耐えることができる材質が選定されている。

この場合、開閉用モータ２７が正転するのに応じてモニタ部９が格納部２６ａに格納された格納位置（図４参照）から本体２６に対して起上った視認位置（図５参照）に向かって回転し、開閉用モータ２７が逆転するのに応じてモニタ部９が視認位置から格納位置に向かって回転するようになっている。モニタ部９が格納位置及び視認位置に位置したことを検出する図示しない位置センサが設けられており、制御部１６は、それらの位置センサによりモニタ部９の位置を判断して開閉用モータ２７を制御するようになっている。

＜歯車群２９の説明＞
歯車群２９の平面断面を示す図２において、歯車群２９は、上述したウォームホイール２８ｂ、第１〜第５歯車１０１〜１０５、モニタギヤ１０６から構成されている。第１歯車１０１はウォームホイール２８ｂを有して構成されており、ウォームホイール２８ｂの回転に伴って第１〜第５歯車１０１〜１０５、モニタギヤ１０６、ひいてはモニタ部９が回転するようになっている。

第１〜第４歯車１０１〜１０４は、同軸上に大径歯車及び小径歯車を有する同軸歯車であり、前段に位置する歯車の小径歯車が後段に位置する大径歯車と噛み合うことにより開閉用モータ２７のトルクを増大した状態でモニタギヤ１０６を回転するように構成されている。

この場合、第１歯車１０１に関しては、ウォームホイール２８ｂが形成された後述する第１クラッチギヤ１１１が大径歯車に相当し、平歯車１１２ａが形成された第２クラッチギヤ１１２が小径歯車に相当する。また、第２〜第４歯車１０２〜１０４に関しては、大径歯車を符号１０２ａ〜１０４ａ、小径歯車を符号１０２ｂ〜１０４ｂで示した。また、第５歯車１０５は平歯車である。

ここで、第１〜第４歯車１０１〜１０４のうち特に第１〜第３歯車１０１〜１０３は、それらの大径歯車及び小径歯車が車両長さ方向に沿ってそれぞれ千鳥配置となるように連結されており、開閉機構部１２の車両長さ方向のサイズの小形化に加えて車両幅方向のサイズの小形化が図られている。

＜第１歯車１０１の説明＞
第１歯車１０１はクラッチ機構を有しており、その構造について説明する。第１歯車１０１を拡大した平面断面を示す図３において、一方の端部にフランジ部１０７ａが一体に形成されたクラッチシャフト１０７には、他方の端部からＥリング１０８、クラッチワッシャ１０９、クラッチ板１１０、第１クラッチギヤ１１１、有底筒状の第２クラッチギヤ１１２が順に装着されている。第２クラッチギヤ１１２の筒状開口部１１２ｂがクラッチシャフト１０７のフランジ部１０７ａの外側面に回動可能に支持されている。第１クラッチギヤ１１１の外周面には、ウォームギヤ２８を構成するウォームホイール２８ｂが形成されている。第２クラッチギヤ１１２の外周面には平歯車１１２ａが形成されている。第１クラッチギヤ１１１は、クラッチ板１１０と第２クラッチギヤ１１２との間に挟まれた形態となっており、それらの間にフェルト１１３がそれぞれ介在されている。クラッチシャフト１０７のフランジ部１０７ａと第２クラッチギヤ１１２の内底面との間には圧縮コイルバネ１１４が介在されており、クラッチ板１１０と第２クラッチギヤ１１２とに挟まれた第１クラッチギヤ１１１に対して所定大きさの接触摩擦を付与している。

このような構成によりクラッチ機構が構成されるもので、開閉用モータ２７が回転すると、第１クラッチギヤ１１１の回転に伴って第２クラッチギヤ１１２が一体で回転する。この場合、第２クラッチギヤ１１２に大きな負荷が作用した場合は、第１クラッチギヤ１１１と第２クラッチギヤ１１２との間に滑りが発生する。従って、モニタ部９が起き上がった状態でモニタ部９が車両の前方に強く押された場合には、モニタ部９が前方へ回転するようになるので、開閉機構部１２が破損することを防止することができる。また、モニタ部９が開閉用モータ２７の駆動により閉鎖位置に閉まる際にモニタ部９が何らかの物体を挟んだ場合には、モニタ部９がそれ以上閉鎖することが禁止されるので、物体或いは開閉機構部１２が破損することを防止することができる。

以上のような構成の開閉機構部１２により、開閉用モータ２７の回動に応じてモニタ部９が開閉するものであり、本実施例では、このような構成の開閉機構部１２をモニタ部９の格納部２６ａに隣接した空間部に効率よく配置したことを特徴とする。

＜ロック機構部１３の説明＞
図７は、ロック機構部１３を示す斜視図である。この図７において、ロック機構部１３は、ロック用モータ３０、ウォームギヤ３１、複数の歯車からなる歯車群３２、ロックカム３３から構成されている。ロック用モータ３０は、本体２６の前後方向を指向するように配置されている。ロック用モータ３０のシャフトにはウォーム３１ａが取付けられ、そのウォーム３１ａが本体２６に配置されたウォームホイール３１ｂと噛合うことによりウォームギヤ３１が構成されている。ウォームホイール３１ｂの回転は、歯車群３２によりトルクが増大された状態で最終的に本体２６に配置されたロックカム３３に伝達される。このロックカム３３の外周には歯部が形成されており、その歯部に歯車群３２に最終の歯車が噛合うことによりロック用モータ３０の回転がロックカム３３に伝達されるようになっている。ロックカム３３の端部には押圧部３３ａが形成されていると共に、モニタ部９の端面には凹状の係止部３４が形成されており、モニタ部９が格納位置に位置している状態でロックカム３３が回転することにより、図８に示すようにロックカム３３の押圧部３３ａが係止部３４の格納方向側に位置する壁面を押圧するようになっている。これらのウォームギヤ３１、歯車群３２及びロックカム３３はポリアセタール（ＰＯＭ）から形成されており、車両からの振動に対して十分に耐えることができる材質が選定されている。

この場合、ロック用モータ３０が正転するのに応じてロックカム３３がロック位置からアンロック位置に向かって回転し、ロック用モータ３０が逆転するのに応じてロックカム３３がアンロック位置からロック位置に向かって回転する。ロックカム３３がロック位置及びアンロック位置に位置したことを検出する図示しない位置センサが設けられており、制御部１４は、その位置センサによりロックカム３３の位置を判断するようになっている。

一方、本体２６においてモニタ部９の係止部３４に対応した部位が当接する部位、つまりロックカム３３からの押圧力を受ける部位には緩衝部材３５が頭部の突出状態で埋設されている。この緩衝部材３５は、エラストマから形成されており、伸縮性に加えて本体２６及びモニタ部９を形成する樹脂への影響に配慮したものが選定されている。

以上のような構成のロック機構部１３によりモニタ部９をロックするものであり、本実施例では、このような構成のロック機構部１３を用いてモニタ部９をロックすることを特徴とする。

次に、上記構成の作用について説明する。
制御部１４は、リモコン１０に対して閉鎖操作が行われたとき、或いはエンジンＯＦＦで格納動作が設定されている場合にエンジンがＯＦＦされたときは、閉動作処理を実行する。

図１０は、後席用表示装置６の制御部１４によるモニタ部９の閉動作処理を示すフローチャートである。尚、制御部１４によるモニタ部９の開動作処理は、閉動作処理と逆の動作となるので、その説明は省略する。また、後席用表示装置６のモニタ部９は、図５に示すように視認位置に位置しているものとする。

図１０において、制御部１４は、開閉用モータ２７を逆転開始する（Ｓ１）。これにより、開閉用モータ２７が逆転し、それに応じてモニタ部９が視認位置から格納位置に向かって回転する。
モニタ部９が格納位置に位置すると、図示しない位置センサがオンするので（Ｓ２：ＹＥＳ）、開閉用モータ２７を停止する（Ｓ３）。これにより、モニタ部９が格納位置で停止する。

次に、制御部１４は、ロック用モータ３０を逆転開始する（Ｓ４）。これにより、ロック用モータ３０が逆転するのに応じてロックカム３３がアンロック位置からロック位置に向かって回転し、ロックカム３３の押圧部３３ａがモニタ部９を押圧するようになる。そして、ロックカム３３がロック位置に位置したところで図示しない位置センサがオンするので（Ｓ５：ＹＥＳ）、ロック用モータ３０に対する逆転を停止する（Ｓ６）。
以上の動作により、モニタ部９が格納位置に位置すると共に、モニタ部９がロックカム３３により緩衝部材３５に弾性的に受けられた状態となるので、モニタ部９が格納位置に保持される。

このような実施例によれば、モニタ部９を開閉するための開閉機構部１２を格納部２６ａに隣接した空間部に効率よく配置することにより、視認位置に起上ったモニタ部９を後席用表示装置６の前端部に位置させるようにしたので、開閉機構部１２を格納部２６ａの前方の空間部に配置する従来構成に比較して、視認位置に位置したモニタ部９を車両の前方側に位置させることができる。

しかも、開閉用モータ２７によりモニタ部９を回転する構成として、ウォームギヤ２８を利用するようにしたので、車両の振動がモニタ部９に作用するにしても、ウォームギヤ２８の特性により視認位置に位置するモニタ部９ががたついてしまうことはなく、モニタ部９の視認位置への保持状態を確実に維持することができる。

また、開閉機構部１２を構成する歯車群２９により開閉用モータ２７のトルクを増大しながら、歯車群２９を構成する第１〜第３歯車１０１〜１０３の大径歯車及び小径歯車が車両長さ方向にそってそれぞれ千鳥配置となるように連結したので、開閉機構部１２の車両長さ方向のサイズの小形化に加えて車両幅方向のサイズの小形化を図ることができる。
さらに、開閉用モータ２７を本体２６の高さ方向に対して傾斜して配置するようにしたので、本体２６の高さ寸法を抑制することができる。

本発明は、上記実施例に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
開閉用モータ２７の回転方向を変換する手段として、傘歯車を用いるようにしてもよい。
開閉機構部１２を格納部２６ａの両側に設けるようにしてもよい。

本発明の一実施例を示す開閉機構部の側面図開閉機構部の歯車群を示す平面断面図歯車群の第１歯車を拡大して示す平面断面図モニタ部が格納位置にある状態で示す後席用表示装置の斜視図モニタ部が視認位置にある状態で示す図４相当図一部を破断して示す後席用表示装置の平面図ロック機構部の斜視図ロック機構部の側面図カーナビゲーション装置の構成を示す機能ブロック図後席用表示装置の閉動作処理を示すフローチャート

符号の説明

図面中、１はカーナビゲーション装置、９はモニタ部、１２は開閉機構部、１３はロック機構部、１４は制御部、２６は本体、２６ａは格納部、２７は開閉用モータ、２８はウォームギヤ（変換手段）、２９は歯車群（伝達手段）、１０１〜１０３は第１〜第３歯車（同軸歯車）である。

Claims

車両の天井面に取付けられる本体と、この本体に回動可能に支持され、前記本体の格納部に格納された格納位置と前記本体から起上った視認位置との間で開閉されるモニタ部とを備えた車両用天井搭載型表示装置において、
前記本体の前後方向を指向するように前記格納部の側方に配置されたモータと、
このモータの回転方向を直交方向に変換するように前記格納部の側方に配置された変換手段と、
この変換手段の回転に応じて前記モニタ部を開閉するように前記格納部の側方に配置された伝達手段とを備えたことを特徴とする車両用天井搭載型表示装置。
前記変換手段はウォームギヤであることを特徴とする請求項１記載の車両用天井搭載型表示装置。
前記モータは、前記本体の高さ方向に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の車両用天井搭載型表示装置。
前記伝達手段は、同軸上に並列配列された大径歯車及び小径歯車を有する複数の同軸歯車を前記モータのトルクが増大する共に、それらの各同軸歯車の大径歯車及び小径歯車が車両長さ方向に沿ってそれぞれ千鳥配置となるように連結して構成されていることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車両用天井搭載型表示装置。