JP4920805B1 - ヘッドアップディスプレイ及び報知機構 - Google Patents

Abstract

ヘッドアップディスプレイは、光源からの光を表示部に投影し、虚像を形成してユーザに視認させる。ヘッドアップディスプレイは、表示部と光源部との間に設けられた取付部により、例えば車両などの移動体の被取付部、例えば車体側のブラケットなどに対して取り付けられる。ここで、取付部と被取付部との間には、その間隔が所定値より大きくなることで音を生じさせる報知部材が設けられる。報知部材は、例えばワッシャ、ベル部材などとすることができる。よって、取付部と被取付部との間の取付強度が低下し、間隔が大きくなった場合には、それが音により報知される。
【選択図】図４

Description

本発明は、移動体に設置されるヘッドアップディスプレイに関する。

車両の運転席近傍に取り付けられるヘッドアップディスプレイが知られている。例えば、特許文献１は、表示装置とコンバイナとを備え、車両の室内天井部に設置されるヘッドアップディスプレイを開示している。

一般的に、ヘッドアップディスプレイは、車室の天井部において車体側の被取付部に対してネジを用いて固定される。

しかし、車両の走行時には振動が発生し、この振動によりヘッドアップディスプレイを固定しているネジが緩むことがある。よって、ユーザがこのようなネジの緩みに早期に気づくことが望ましい。

特開平５−７７６５７号公報

本発明が解決しようとする課題としては、上記のものが例として挙げられる。本発明は、移動体に対して取り付けられたヘッドアップディスプレイの取付強度の低下をユーザに報知することが可能なヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、表示部に対して光を投影して虚像を形成させる光源部と、前記表示部と前記光源部との間に設けられ、当該ヘッドアップディスプレイを前記移動体の被取付部に対して取り付けるための取付部と、前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値より大きくなることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、ヘッドアップディスプレイであって、被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と、前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値以上となることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、報知機構であって、移動体の被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と前記取付部との間隔が所定値以上となることで、前記取付部又は前記被取付部の少なくともいずれか一方に対して衝突することで音を生じさせる報知部材を有することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、移動体の被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられる報知部材を有する報知機構であって、前記報知部材は、前記被取付部と取付部との間隔が所定値以上となることで、前記報知部材に加えられる振動によって、前記取付部と前記被取付部との間で振動することで音を生じさせることを特徴とする。

実施例に係るヘッドアップディスプレイを車室に設置した状態を模式的に示す図である。 ヘッドアップディスプレイを斜め下方から見た斜視図である。 第１実施例のヘッドアップディスプレイの斜視図である。 第１実施例の報知機構を示す側面図である。 第２実施例のヘッドアップディスプレイの斜視図である。 第２実施例の報知機構を示す側面図である。

本発明の１つの好適な実施形態では、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイは、表示部に対して光を投影して虚像を形成させる光源部と、前記表示部と前記光源部との間に設けられ、当該ヘッドアップディスプレイを前記移動体の被取付部に対して取り付けるための取付部と、前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値より大きくなることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、を有する。

上記のヘッドアップディスプレイは、光源からの光を表示部に投影し、虚像を形成してユーザに視認させる。ヘッドアップディスプレイは、表示部と光源部との間に設けられた取付部により、例えば車両などの移動体の被取付部、例えば車体側のブラケットなどに対して取り付けられる。ここで、取付部と被取付部との間には、その間隔が所定値より大きくなることで音を生じさせる報知部材が設けられる。よって、取付部と被取付部との間の取付強度が低下し、間隔が大きくなった場合には、それが音により報知される。

上記のヘッドアップディスプレイの一態様では、前記報知部材は、当該報知部材に対して加えられる振動によって、前記音を生じさせる。また、前記報知手段は、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以下のときには前記音を生じさせず、前記間隔が前記所定値よりも大きくなることで前記音を生じさせる。

上記のヘッドアップディスプレイの一態様では、前記報知部材は、前記取付部及び前記被取付部の少なくともいずれか一方に対して衝突することで前記音を生じさせる。この場合の好適な例では、ヘッドアップディスプレイは前記被取付部に前記取付部を取り付ける取付ネジを有し、前記報知部材は、前記取付ネジの径よりも大きな貫通孔を有し、前記取付ネジが前記貫通孔に貫通した状態で設けられている。これにより、取付ネジが緩むと、報知部材が振動して取付部や被取付部に衝突して音が発生する。

上記のヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記報知部材はドーム形状をしており、前記ドーム形状の頭頂部が前記被取付部側を向いている。これにより、衝突音がより反響しやすくなる。

上記のヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記報知部材は、金属片と前記金属片を覆う鈴体とから形成されており、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以下の場合には前記鈴体によって前記金属片が挟まれることにより固定されており、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以上の場合には、前記鈴体による前記金属片の固定が解除されることで前記音を生じさせる。

上記のヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記報知部材は、所定の長さを有する弾性部材の一端に固定されて前記取付部と前記被取付部との間に設けられており、前記弾性部材の他端は、前記取付部に固定されている。この場合の好適な例では、前記弾性部材の他端は、前記取付部が前記被取付部に取付けられた際に、前記取付部の前記被取付部と接しない位置に固定されている。取付部と被取付部の間隔が大きくなると、振動により弾性部材が振動し、報知部材から音を発生させる。

本発明の他の好適な実施形態は、ヘッドアップディスプレイであって、被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と、前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値より大きくなることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、を有する。

このヘッドアップディスプレイは、表示部と光源部との間に設けられた取付部により、例えば車両などの移動体の被取付部、例えば車体側のブラケットなどに対して取り付けられる。ここで、取付部と被取付部との間には、その間隔が所定値より大きくなることで音を生じさせる報知部材が設けられる。よって、取付部と被取付部との間の取付強度が低下し、間隔が大きくなった場合には、それが音により報知される。

本発明の他の好適な実施形態は、報知機構であって、取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と前記取付部との間隔が所定値以上となることで、前記取付部又は前記被取付部の少なくともいずれか一方に対して衝突することで音を生じさせる報知部材を有する。この報知機構は、取付部と被取付部との間の取付強度が低下し、間隔が大きくなった場合に被取付部及び／又は取付部に衝突することにより音を発生する。

本発明の他の好適な実施形態は、被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられる報知部材を有する報知機構であって、前記報知部材は、前記被取付部と取付部との間隔が所定値以上となることで、前記報知部材に加えられる振動によって、前記取付部と前記被取付部との間で振動することで音を生じさせる。この報知機構は、取付部と被取付部との間の取付強度が低下し、間隔が大きくなった場合に、被取付部と取付部との間で振動することにより音を発生する。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

図１は、実施例に係るヘッドアップディスプレイを車両の車室内に設置した状態を模式的に示す。図１は、車両１の運転席を側方から見た図であり、運転者７は車室内のシート５に座っている。運転者７の頭上には車両のルーフ２があり、その下方には車室の天井３がある。また、運転者７の前方には車両１のフロントガラス４がある。

ヘッドアップディスプレイ１０は、運転者７の前方斜め上方向に設置される。詳細は後述するが、ヘッドアップディスプレイ１０は、光源部１１とコンバイナ１２とを備える。破線で示すように、光源部１１から出射された光は、コンバイナ１２で反射され、運転者７の目に至る。これにより、運転者７は車両前方の位置に虚像３０を視認する。なお、虚像３０は矢印の先端が上方向を示す。

（第１実施例）
図２は、第１実施例に係るヘッドアップディスプレイ１０を斜め下方向から見た斜視図であり、図３は斜め上方から見た斜視図である。ヘッドアップディスプレイ１０は、光源部１１と、コンバイナ１２と、アーム１３と、取付ステー１４と、保持部材１５とを備える。

取付ステー１４は、ヘッドアップディスプレイ１０を車両に取り付ける際の土台となる部材である。本実施例では、取付ステー１４は細長い平板であり、複数の長穴１４ａが形成されている。取付ステー１４は、車体側に設けられたブラケット２０に対して、ネジ２１により取り付けられる。

光源部１１には、レーザダイオードなどの光源（図示せず）が搭載されている。光源部１１から出射した光はコンバイナ１２へ投射される。コンバイナ１２は、光源部１１から出射された光を運転者７の目の方向へ反射する。

光源部１１は、保持部材１５に対して例えばネジなどにより固定されている。そして、保持部材１５は、取付ステー１４に対してネジにより固定されている。

また、保持部材１５には、アーム１３が取り付けられている。アーム１３は、アーム１３の先端付近、即ち、光源部１１と反対側の端部付近にコンバイナ１２を保持するコンバイナ保持部１３ａが設けられている。

以上の構成において、コンバイナ１２は本発明の表示部の一例であり、取付ステー１４は取付部の一例であり、車体側に設けられたブラケット２０は被取付部の一例であり、ネジ２１は取付ネジの一例である。

次に、第１実施例における報知機構について説明する。第１実施例では、取付ステー１４をブラケット２０に取り付ける際に、図３に示すように、取付ステー１４とブラケット２０との間にワッシャ２２を設けることで報知機構を構成する。

以下、詳しく説明する。図４は、第１実施例の報知機構の構造を示す側面図である。なお、部材の区別を明確にするため、各部材にハッチングを施している。図３及び図４（ａ）に示すように、取付ステー１４の長穴１４ａの位置において、車体側のブラケット２０と取付ステー１４との間にワッシャ２２が配置される。ワッシャ２２は、ネジ２１の径より大きい径を有する貫通孔２２ａを備える。図４（ｂ）に示すように、ネジ２１は、取付ステー１４の長穴１４ａ及びワッシャ２２の貫通孔２２ａを貫通してブラケット２０に設けられたネジ山にねじ込まれる。ブラケット２０に対してネジ２１が十分にねじ込まれた状態では、図４（ｂ）に示すように、ブラケット２０とワッシャ２２と取付ステー１４とは密着している。このとき、ブラケット２０と取付ステー１４とは、ワッシャ２２の厚さと略等しい間隔Ｇｘを有する（この間隔を「所定値Ｇｘ」とする）。

その後、車両の走行時に発生する振動などによりネジ２１が緩むと、図４（ｃ）に示すように、ブラケット２０と取付ステー１４との間の間隔Ｇは、図４（ｂ）に示す所定値Ｇｘよりも大きくなる。このとき、ワッシャ２２は車両の振動により矢印のように振動し、ブラケット２０及び／又は取付ステー１４に衝突して異音が発生する。ユーザは頭上で発生するこの異音により、ネジ２１が緩んでいることを知ることができる。

図４（ａ）〜（ｃ）では、平板型のワッシャ２２を使用しているが、その代わりに図４（ｄ）に示すように、ドーム型のワッシャ２５を使用してもよい。このワッシャ２５もネジ２１の径よりも大きい径を有する貫通孔を有する。ドーム型のワッシャ２５は、その形状により、平板のワッシャ２２よりも衝突音がより反響しやすい構造となっている。好適には、図４（ｄ）に示すように、ドーム型のワッシャ２５はその頭頂部２５ａがブラケット２０側を向き、ドーム形状の開放端２５ｂが取付ステー１４側を向くように配置される。

なお、一般的に、ネジ止め、ボルトとナットによる締結などの場合に座面を安定させるなどの目的でワッシャが用いられるが、その場合はネジやボルトと直接に接触する位置、図４（ａ）の例でいえばネジ２１と取付ステー１４との間にワッシャが配置される。第１実施例におけるワッシャ２２はこれとは異なり、取付強度が低下した場合に振動により異音を発生させる目的で使用されるものであるため、ネジ２１と接触する位置ではなく、ブラケット２０と取付ステー１４との間に配置される。

（第２実施例）
次に、第２実施例に係る報知機構を図５及び６を参照して説明する。図５は第２実施例に係るヘッドアップディスプレイの斜視図であり、図６は第２実施例に係る報知機構を示す側面図である。なお、部材の区別を明確にするため、各部材にハッチングを施している。

図５に示すように、第２実施例では、ワッシャ２２の代わりにベル（すず）部材４０を利用する点で第１実施例と異なるが、ヘッドアップディスプレイ１０の基本的な構造は第１実施例と同様である。

ベル部材４０の詳細な構成を図６（ａ）に示す。ベル部材４０は、弾性を有する板バネ４３と、その板バネ４３の一端に設けられた例えば金属製の楕円形の鈴体４１と、鈴体４１の内部に封入された金属片などの球体４２とを備える。鈴体４１及び球体４２は例えば金属などにより構成される。鈴体４１は多少の弾性を有することが好ましい。球体４２が鈴体４１の内面に衝突することにより、異音が発生する。板バネ４３の他端はネジ４４により取付ステー１４に固定されている。

ヘッドアップディスプレイ１０を正しく固定した状態では、図６（ｂ）に示すように、鈴体４１はブラケット２０と取付ステー１４との間に挟まれて固定される。鈴体４１はある程度の弾性を有するので、ブラケット２０と取付ステー１４とに挟まれて変形し、球体４２を鈴体４１の内面（上下面）で挟んで固定する。この状態では、車両の振動などが発生しても球体４２は振動できず、異音は発生しない。このときのブラケット２０と取付ステー１４との間隔を所定値Ｇｙとする。

その後、車両の振動によりネジ２１が緩むと、図６（ｃ）に示すように、ブラケット２０と取付ステー１４との間隔Ｇが所定値Ｇｙより大きくなり、鈴体４１による球体４２の固定が解除される。車両の振動が板バネ４３を振動させ、その振動が鈴体４１に伝わって球体４２が鈴体４１に衝突し、異音が発生する。なお、ベル部材４０は基本的に鈴体４１と球体４２との衝突により異音を発生するものである。よって、第１実施例とは異なり、鈴体４１がブラケット２０又は取付ステー１４に衝突しなくても、車両の振動により板バネ４３が振動すれば異音が発生する。しかし、鈴体４１がブラケット２０又は取付ステー１４に衝突することで異音を発生させるようにしてもよい。

また、ベル部材の代わりに、ワッシャ２２を板バネ４３で接続するような構成としてもよい。この場合、ワッシャ２２が板バネで振動することで、ブラケット２０又は取付ステー１４に衝突して異音を発生させることになる。

なお、通常、車両の走行により発生する振動は一般的に１０〜３０Ｈｚ程度の周波数であるので、板バネ４３の共振周波数がこの範囲内となるように板バネ４３の長さ、厚さなど調整してバネ定数を決定することにより、板バネ４３をより効率的に振動させて異音を発生しやすくすることができる。

なお、上記の例では、板バネ４３の他端をネジ４４により取付ステー１４に固定しているが、例えばスナップフィットを用いるなど、他の方法により固定しても構わない。

本発明は、車両などの移動体に設置するヘッドアップディスプレイに利用することができる。

１ 車両
３ 天井
４ フロントガラス
７ 運転者
１０ ヘッドアップディスプレイ
１１ 光源部
１２ コンバイナ
１３ アーム
１４ 取付ステー
２０ ブラケット

Claims (12)

1. 移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、
   表示部に対して光を投影して虚像を形成させる光源部と、
   前記表示部と前記光源部との間に設けられ、当該ヘッドアップディスプレイを前記移動体の被取付部に対して取り付けるための取付部と、
   前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値より大きくなることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、
   を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
2. 前記報知部材は、当該報知部材に対して加えられる振動によって、前記音を生じさせることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 前記報知手段は、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以下のときには前記音を生じさせず、前記間隔が前記所定値よりも大きくなることで前記音を生じさせることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
4. 前記報知部材は、前記取付部及び前記被取付部の少なくともいずれか一方に対して衝突することで前記音を生じさせることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
5. 前記被取付部に前記取付部を取り付ける取付ネジを有し、
   前記報知部材は、前記取付ネジの径よりも大きな貫通孔を有し、前記取付ネジが前記貫通孔に貫通した状態で設けられていることを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ。
6. 前記報知部材はドーム形状をしており、前記ドーム形状の頭頂部が前記被取付部側を向いていることを特徴とする請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ。
7. 前記報知部材は、金属片と前記金属片を覆う鈴体とから形成されており、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以下の場合には前記鈴体によって前記金属片が挟まれることにより固定されており、前記被取付部と前記取付部との間隔が前記所定値以上の場合には、前記鈴体による前記金属片の固定が解除されることで前記音を生じさせることが可能となることを特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ。
8. 前記報知部材は、所定の長さを有する弾性部材の一端に固定されて前記取付部と前記被取付部との間に設けられており、
   前記弾性部材の他端は、前記取付部に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ。
9. 前記弾性部材の他端は、前記取付部が前記被取付部に取付けられた際に、前記取付部の前記被取付部と接しない位置に固定されていることを特徴とする請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ。
10. 被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と、
    前記取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と取付部との間隔が所定値以上となることで、前記取付部と前記被取付部との間で音を生じさせる報知部材と、
    を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
11. 移動体の被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられ、前記被取付部と前記取付部との間隔が所定値以上となることで、前記取付部又は前記被取付部の少なくともいずれか一方に対して衝突することで音を生じさせる報知部材を有することを特徴とする報知機構。
12. 移動体の被取付部に対して取付対象物を取り付けるための取付部と前記被取付部との間に設けられる報知部材を有する報知機構であって、
    前記報知部材は、前記被取付部と取付部との間隔が所定値以上となることで、前記報知部材に加えられる振動によって、前記取付部と前記被取付部との間で振動することで音を生じさせることを特徴とする報知機構。

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