JP4516277B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のインストルメントパネルに取り付けられ、表示器で表示された情報を反射部材で反射させて、この情報をドライバ等に提供する反射式の車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、乗用車等の車両には、ドライバ等からの視認性を向上させるために、いわゆる反射式の車両用表示装置が用いられることがある。この車両用表示装置では、通常、インストルメントパネルに埋設された虚像用表示器からの情報を所定の反射部材で反射させて、この反射された情報をドライバ等のアイレンジに向けて出射するようにしている。これにより、表示器からアイレンジまでの距離をできるだけ長くして、ウインドシールドを通した前方視界との差を縮めて、装置の小型化を達成しつつ、ドライバ等から上記情報の視認性を向上させている。
【０００３】
ところが、通常、この種の車両用表示装置の最前面には表ガラスが設けられているので、この表ガラスに外光が反射してドライバ等のアイレンジに入るのを防止するために、表ガラスの形状を工夫したり、大きなフードを設けるという、対策を講じる必要があり、装置の複雑化及び大型化を招いていた。この問題を以下に図５を用いて説明を加える。
【０００４】
図５は、従来のこの種の車両用表示装置の内部構造を示す断面図である。この車両用表示装置の外形は、筐体ユニット４１、４２及び４３で形成され、車両のボディＢの一部に固定されてインストルメントパネルＩに埋設されている。筐体内部には、ＶＦＤ（蛍光表示管）等の発光表示型の虚像用表示器５１、及びこの虚像用表示器５１の前方に取り付けられた凹面ミラー６１が配設されている。また、筐体前面の開口部には、筐体内部を保護したり、高級感を醸し出すために、暗黒色系の表ガラス６２が覆設されている。
【０００５】
このような構成において、虚像用表示器５１は、Ｌ０に示すように、車両に関する情報を凹面ミラー６１に向けて出射する。凹面ミラー６１は、虚像用表示器５１が出射さた情報を、Ｌ０′に示すように、ドライバ等のアイレンジＥＲに向かって反射させる。これにより、アイレンジＥＲからは、あたかも、虚像用表示器５１から凹面ミラー６１までの距離分だけ、遠方に上記情報が表示されているように視認される。
【０００６】
その一方で、太陽光等の外光Ｓ０は、ウインドシールドＷを透過して、車両用表示装置の最前面に取り付けられた表ガラス６２に入射する。表ガラス６２が平板状であると、上記アイレンジＥＲにその反射光Ｓ０′が到達する可能性が高いので、表ガラス６２は、アイレンジＥＲからみて、凹面状になるように形成されている。また、上記外光Ｓ０が、表ガラス３３に入射するのを遮るために、アイレンジＥＲ側に延びるフードＨが設けられている。なお、このような従来の車両用表示装置は、特許文献１にも示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１９１８１７号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記説明から明らかなように、太陽光等の外光Ｓ０の表ガラス６２による反射光Ｓ０′が、ドライバ等のアイレンジＥＲにその反射光が到達するのを防止するために、表ガラス６２を凹面状にしたり、フードＨを大型にする必要がある。したがって、装置の複雑化及び大型化を招くという問題があった。
【０００９】
よって本発明は、上述した現状に鑑み、装置の複雑化及び大型化を招くことなく、情報視認性及び安全性を向上させた車両用表示装置を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためになされた請求項１記載の車両用表示装置は、車両に関する情報を表示する虚像用表示器と、車両のウインドシールト゛の下方に配置されたインストルメントパネルに埋設される筐体ユニットにより形成された前記虚像用表示器を収容する筐体と、前記虚像用表示器を内封するように前記筐体の開口部に覆設された、前記虚像用表示器を保護する平板状の表ガラスと、前記虚像用表示器で表示された情報を示す前記表ガラスを透過した表示光を、所定のアイレンジに向けて反射させる反射部材と、を備えた車両用表示装置において、前記反射部材が、前記虚像用表示器が内封される空間の外側に、上端部が下端部よりもアイレンジ側に突出されて下向きに配置されたハーフミラーとされ、前記ハーフミラーの背面には、前記虚像用表示器とは異種の車両に関する情報を発光表示する実像用表示器が配置され、前記ウインドシールドを透過し前記表ガラスに直接的に入射して反射された外光を、前記反射部材に前記アイレンジから外して反射させるとともに、前記ウインドシールドを透過し前記反射部材に直接的に入射して反射された後に前記表ガラスに入射して反射された外光を、前記反射部材に前記アイレンジから外して再度反射させるように、前記反射部材及び前記表ガラスが所定角度をなして配置され、かつ、前記表ガラスが覆設された前記筐体に、前記虚像用表示器で表示された情報を示す前記表示光を略全反射させて、前記ハーフミラーを介して前記アイレンジに向かわせるミラーが内封されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、表ガラスを備えた反射式の車両用表示装置において、表ガラスは、車両のウインドシールト゛の下方に配置されたインストルメントパネルに埋設される筐体ユニットにより形成された虚像用表示器を収容する筐体の開口部に、虚像用表示器を内封するように覆設される。上端部が下端部よりもアイレンジ側に突出されて下向きに配置されたハーフミラーである反射部材は、虚像用表示器が内封される空間の外側に配置され、虚像用表示器で表示された情報を示す表ガラスを透過した表示光を、所定のアイレンジに向けて反射させる。そして、ウインドシールドを透過し表ガラスに直接的に入射して反射された外光を、下向きの反射部材にアイレンジから外して反射させるとともに、ウインドシールドを透過し反射部材に直接的に入射して反射された後に表ガラスに入射して反射された外光を、反射部材にアイレンジから外して再度反射させるように、表ガラス及び下向きの反射部材が所定角度をなして配置される。このように、本来、表ガラスに覆われるべき反射部材を下向きにして、敢えて、平板状の表ガラスの外側に配置することにより、表ガラスに直接的に入射する外光を反射部材に反射させるとともに、反射部材で反射した後に表ガラスに入射する外光もまた反射部材に再度反射させてアイレンジから外すことが可能になり、情報視認性及び安全性が向上する。また、表ガラスが覆設された筐体に、虚像用表示器で表示された情報を略全反射させて、ハーフミラーを介してアイレンジに向かわせるミラーが内封されているので、筐体を大型化することなく、虚像用表示器で表示された情報を下向きのハーフミラーで所定のアイレンジに向けて反射させることができるようになっている。さらに、ハーフミラーの背面の実像用表示器の実像用表示と筐体内の虚像用表示器の虚像表示とが組み合わされた車両用表示装置や、２つのミラーを含んでより視認性を向上させた車両用表示装置等、種々のタイプの反射式の車両用表示装置にも、容易に適用可能である。
【００１５】
なお、表ガラスは平板状であるので、表ガラス及び表ガラスを含めた装置全体の構造がより簡素化される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態の車両用表示装置に係る情報表示例を示す図である。図２は、本発明の一実施形態の車両用表示装置に係る情報表示の原理を説明するための図である。
【００２０】
図１に示すように、この車両用表示装置１は、運転席に着座したドライバ等のアイレンジからみると、図１に示すように、そのハーフミラー３１において、実像２１ａ及び虚像２２ａ′が合成された、車両に関する情報が視認される。ここでは、ハーフミラー３１以外のこの車両用表示装置１に係る構成は示していないが、これらについては後述する。
【００２１】
実像２１ａは、図２に示すように、ハーフミラー３１の背面（アイレンジＥＲ側を前面とする）に配置された実像用表示器２１からの情報を示す表示光Ｌ１が、ハーフミラー３１をアイレンジＥＲ側に透過したものである。一方、虚像２２ａ′は、ハーフミラー３１の下方前面に配置される虚像用表示器２２からの情報を示す表示光Ｌ２が、一旦ミラー３２で反射して、更にハーフミラー３１でアイレンジＥＲ側に反射した表示光Ｌ２′である。なお、ミラー３２は使用されない場合もある。
【００２２】
実像２１ａとしては、例えば、図１に示すように、各種ワーニング意匠や方向指示意匠であり、虚像２２ａ′としては、例えば、図１に示すように、スピードメータ、オドメータ、フューエルメータ、Ａ／Ｔポジションメータ等である。これらの割り当て方は、必ずしもこのように限定されるものではない。
【００２３】
次に、本発明の車両用表示装置の内部構造及び情報表示に係る作用について図３を用いて説明を加える。図３は、本発明の一実施形態の車両用表示装置の内部構造を示す断面図である。図３に示すように、この車両用表示装置１の外形は、筐体ユニット１１、１２、１３及び１４が組み合わされて形成され、車両のボディの一部に固定されてインストルメントパネルＩに埋設されている。各ユニットはネジ１５、１６等で互いに固定されている。インストルメントパネルＩは、周知のように、車室内のフロント部において、ウインドシールドＷの下方に配置されている。筐体ユニット１１の一部、すなわち、図示のように、上端部が下端部よりもアイレンジ側に突出されて下向きに配置されたハーフミラー３１の上端部には、小型のフードＨが取り付けられている。
【００２４】
このような筐体ユニット１１、１２、１３及び１４から外形が構成される車両用表示装置１は、２つの実像用表示器２１、虚像用表示器２２、ハーフミラー３１、ミラー３２、及び表ガラス３３を含んで構成される。詳しくは、表ガラス３３は、図４に示すように、虚像用表示器２２及びミラー３２を内封するように、筐体ユニット１１、１２、１３及び１４により形成された筐体の内側開口部に覆設されている。一方、実像用表示器２１及びハーフミラー３１は、虚像用表示器２２等が内封される空間の外側に配置されている。
【００２５】
実像用表示器２１は、周知のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の発光表示型の表示器である。実像用表示器２１は、ハーフミラー３１の背面に２つ配置されている。実像用表示器２１の表示面２１２には、図１で示した実像２１ａに相当する表示意匠が形成されており、これが所定の制御信号に応答して、光源２１１、２１２で裏面から照明されて発光表示される。
【００２６】
虚像用表示器２２は、周知のＶＦＤ（蛍光表示管）等の発光表示型の表示器である。この虚像用表示器２２は、筐体の最奥部の底面に配置されている。この虚像用表示器２２の表示面には、図１で示した虚像２２ａ′に相当する表示意匠が形成されており、これが所定の制御信号に応答して、発光表示される。
【００２７】
ハーフミラー３１は、周知の反射部材の一種だが、入射した光線の総てを反射せず、その光量の何割かを透過させる性質を持つ。したがって、ハーフミラー３１の背面に配置された上記実像用表示器２１からの情報は、このハーフミラー３１を透過して、アイレンジＥＲに向かう。一方、ミラー３２で反射された虚像用表示器２２からの情報は、このハーフミラー３１で反射されて、アイレンジＥＲに向かう。このハーフミラー３１は、請求項１の反射部材に対応する。
【００２８】
ミラー３２は、周知の反射率９０％程度の平板状の反射部材である。このミラー３２は、表ガラス３３で内封され、筐体内側面に略平行になるように、配置されている。すなわち、このミラー３２は、虚像用表示器２２からの情報を、上記ハーフミラー３１に向けて略全反射させるように、配置されている。
【００２９】
表ガラス３３は、例えば、暗色系半透過性、例えば、周知の透過率９０％程度の平板状のアクリル板で形成される。この表ガラス３３は、上記反射された情報の微妙な色調整、虚像用表示器２２やミラー３２をダスト等から保護する機能等も有する。
【００３０】
このような構成において、まず、この車両用表示装置１における表示光の作用について説明する。すなわち、図３において、所定の制御信号に応答して、実像用表示器２１からのワーニング等の情報を示す表示光Ｌ１が出射されると、この表示光Ｌ１は、ハーフミラー３１を透過して、アイレンジＥＲに向かう。一方、所定の制御信号に応答して、虚像用表示器２２からスピード等の情報を示す表示光Ｌ２が出射されると、この表示光Ｌ２は、ミラー３２で一旦反射されて、表ガラス３３を透過してハーフミラー３１に向かう。ハーフミラー３１では、表示光Ｌ２が再度反射されて、反射光Ｌ２′として、アイレンジＥＲに向かう。これにより、アイレンジＥＲからは、あたかも、虚像用表示器２２からハーフミラー３１までの距離分だけ、遠方にスピード等の情報が表示されているように視認される。したがって、装置全体をいたずらに大型化することなく、虚像用表示器２２からアイレンジまでの距離と、ウインドシールドを通した前方視界との差が縮まり、ドライバ等は焦点をあわせやすくなり、スピード等の情報の視認性が向上する。
【００３１】
また、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３は、車室内やウインドシールドＷを透過してこの車両用表示装置１に入射する外光の反射光が、アイレンジＥＲから外れるように、互いに、所定角度をなして配置されている。これについて、図４を用いて説明する。
【００３２】
図４は、図３に示す車両用表示装置の内部構造において、外光の反射光の作用を示す図である。なお、図４において、図３と共通する部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。図４のＳ１で示すように、ウインドシールドＷを透過した後、フードＨの先端部をかすめて表ガラス３３に直接的に入射する外光の一部は、一旦表ガラス３３で反射された後、ハーフミラー３１で反射されて、Ｓ１′で示すように、略アイレンジＥＲの方向に向かうが、アイレンジＥＲの下方に外れるように、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３が所定角度をなして配置されている。
【００３３】
また、Ｓ２で示すように、ウインドシールドＷを透過した後、Ｓ１とは異なる角度でフードＨの先端部をかすめて表ガラス３３に直接的に入射する外光の一部は、一旦表ガラス３３で反射された後、ハーフミラー３１で反射されて、表ガラス３３の方向に向かうように、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３が所定角度をなして配置されている。
【００３４】
また、Ｓ３で示すように、ウインドシールドＷを透過した後、表ガラス３３の端部に直接的に入射する外光の一部も、一旦表ガラス３３で反射された後、ハーフミラー３１で反射されて、表ガラス３３の方向に向かうように、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３が所定角度をなして配置されている。
【００３５】
なお、Ｓ２′及びＳ３′で示すように、表ガラス３３を透過して内部に向かう光が虚像用表示器２２の表示面の中央部を外すようになる点も考慮されて、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３のなす角度は配置されている。
【００３６】
このように、本来、表ガラス３３に覆われるべきハーフミラー３１を、敢えて、表ガラス３３の外側に配置することにより、表ガラス３３に直接的に入射する外光Ｓ１〜Ｓ３を、ハーフミラー３１に反射させてアイレンジＥＲから外すことが可能になる。したがって、図３及び図４に示すように、フードＨを小型化しつつ、情報の視認性及び安全性が向上する。
【００３７】
更に、Ｓ４で示すように、フードＨの先端部をかすめてハーフミラー３１に直接的に入射する外光の一部は、一旦ハーフミラー３１で反射された後、表ガラス３３で反射されて、Ｓ４′で示すように、略アイレンジＥＲの方向に向かうが、これも、アイレンジＥＲの下方に外れるように、上記ハーフミラー３１及び表ガラス３３が所定角度をなして配置されている。加えて、この反射光Ｓ４′は、既に２度反射し減衰しているので、Ｓ４に起因するアイレンジＥＲに向かう反射光は、実用的にほとんど無視できる。
【００３８】
このように、ハーフミラー３１で反射した後に表ガラス３３に入射する外光Ｓ４もまた、ハーフミラー３１に再度反射させてアイレンジＥＲから外れるように、ハーフミラー３１及び表ガラス３３が配置されるので、情報視認性及び安全性がより向上する。
【００３９】
このように、本発明の車両用表示装置の実施形態によると、本来、表ガラス３３に覆われるべきハーフミラー３１を、敢えて、表ガラス３３の外側に配置することにより、大型のフードや凹面状の表ガラスを用いることなく、外光の反射光を外すことが可能になる。したがって、装置の複雑化及び大型化を招くことなく、情報視認性及び安全性を向上させた車両用表示装置が提供される。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記実施形態で示したミラー３２を持たない反射式の車両用表示装置にも本発明は適用可能である。また、上記実施形態で示した実像用表示器を持たない反射式の車両用表示装置にも本発明は適用可能である。すなわち、本発明は、非常に汎用性が高いともいえる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、表ガラスを備えた反射式の車両用表示装置において、表ガラスは平板状であって、虚像用表示器を内封するように、車両のウインドシールト゛の下方に配置されたインストルメントパネルに埋設される筐体ユニットにより形成された虚像用表示器を収容する筐体の開口部に覆設される。上端部が下端部よりもアイレンジ側に突出されて下向きに配置されたハーフミラーである反射部材は、虚像用表示器が内封される空間の外側に配置され、虚像用表示器で表示された情報を示す表ガラスを透過した表示光を、所定のアイレンジに向けて反射させる。そして、ウインドシールドを透過し表ガラスに直接的に入射して反射された外光を、下向きの反射部材にアイレンジから外して反射させるとともに、ウインドシールドを透過し反射部材に直接的に入射して反射された後に表ガラスに入射して反射された外光を、反射部材にアイレンジから外して再度反射させるように、表ガラス及び下向きの反射部材が所定角度をなして配置される。このように、本来、表ガラスに覆われるべき反射部材を下向きにして、敢えて、平板状の表ガラスの外側に配置することにより、表ガラスに直接的に入射する外光を反射部材に反射させるとともに、反射部材に直接的に入射して反射された後に表ガラスに入射する外光もまた反射部材に再度反射させてアイレンジから外すことが可能になる。したがって、従来のように、大型のフードを装備することなく、情報視認性及び安全性が向上する。また、表ガラスが覆設された筐体に、虚像用表示器で表示された情報を略全反射させて、ハーフミラーを介してアイレンジに向かわせるミラーが内封されているので、筐体を大型化することなく、虚像用表示器で表示された情報を下向きのハーフミラーで所定のアイレンジに向けて反射させることができるようになっている。さらに、ハーフミラーの背面の実像用表示器の実像用表示と筐体内の虚像用表示器の虚像表示とが組み合わされた車両用表示装置や、２つのミラーを含んでより視認性を向上させた車両用表示装置等、種々のタイプの反射式の車両用表示装置にも、容易に適用可能である。すなわち、本発明は、汎用性が非常に高いといえる。
【００４３】
また、表ガラスは平板状であるので、表ガラス及び表ガラスを含めた装置全体の構造がより簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の車両用表示装置に係る情報表示例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の車両用表示装置に係る情報表示の原理を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態の車両用表示装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】図３に示す車両用表示装置の内部構造において、外光の反射光の作用を示す図である。
【図５】従来のこの種の車両用表示装置の内部構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 車両用表示装置
２１ 実像用表示器
２１ａ 実像
２２ 虚像用表示器
２２ａ′ 虚像
３１ ハーフミラー
３２ ミラー
３３ 表ガラス

Claims (1)

1. 車両に関する情報を表示する虚像用表示器と、
   車両のウインドシールト゛の下方に配置されたインストルメントパネルに埋設される筐体ユニットにより形成された前記虚像用表示器を収容する筐体と、
   前記虚像用表示器を内封するように前記筐体の開口部に覆設された、前記虚像用表示器を保護する平板状の表ガラスと、
   前記虚像用表示器で表示された情報を示す前記表ガラスを透過した表示光を、所定のアイレンジに向けて反射させる反射部材と、
   を備えた車両用表示装置において、
   前記反射部材が、前記虚像用表示器が内封される空間の外側に、上端部が下端部よりもアイレンジ側に突出されて下向きに配置されたハーフミラーとされ、
   前記ハーフミラーの背面には、前記虚像用表示器とは異種の車両に関する情報を発光表示する実像用表示器が配置され、
   前記ウインドシールドを透過し前記表ガラスに直接的に入射して反射された外光を、前記反射部材に前記アイレンジから外して反射させるとともに、前記ウインドシールドを透過し前記反射部材に直接的に入射して反射された後に前記表ガラスに入射して反射された外光を、前記反射部材に前記アイレンジから外して再度反射させるように、前記反射部材及び前記表ガラスが所定角度をなして配置され、かつ、
   前記表ガラスが覆設された前記筐体に、前記虚像用表示器で表示された情報を示す前記表示光を略全反射させて、前記ハーフミラーを介して前記アイレンジに向かわせるミラーが内封されている
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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