JP4949133B2 - 車両用ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、視認性を向上させた車両用ヘッドアップディスプレイの技術分野に属する。

従来のヘッドアップディスプレイでは、インスト内に表示器を埋め込み、フロントウインドシールドまたは別体のコンバイナ上の略透明部分に表示器からの光を反射させ、背景とラップさせてドライバから表示が見える構造にしている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−３５４０６号公報（第２−７頁、全図）

しかしながら、従来の車両用ヘッドアップディスプレイにあっては、フロントウインドシールドまたは、コンバイナ上の略透明部分に反射した光は、背景景色とラップして見えるため、背景の明るさ（明暗）、色調等により視認性が大きく変わり、背景が明るい場合や背景色がヘッドアップディスプレイの表示色と同系色の場合は、視認性が低下し、殆ど見えない場合があり、問題であった。

本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができ、さらに表示を行わない状態の煩わしさを軽減することができる車両用ヘッドアップディスプレイを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明では、表示をフロントウインドシールドの位置付近で反射させ、ドライバに虚像で表示を行う車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、フロントウインドシールドの周縁を覆う着色部分を拡大して、フロントウインドシールドにおけるヘッドアップディスプレイの表示の反射部分を兼ねるよう設けられた拡大着色部と、ドライバ側から貫通した開口部を介して前記拡大着色部を見せるようインストパネル上面を下方に凹ませて設けられたインストパネルの凹部と、ドライバ側から貫通した開口部を介して前記拡大着色部を見せるよう前記凹部の上方を覆って貫通開口部を形成するよう設けられたインストパネルのフード部と、を備えたことを特徴とする。

よって、本発明にあっては、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができ、さらに表示を行わない状態の煩わしさを軽減することができる。

以下、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイを実現する実施の形態を、請求項１，２に係る発明に対応する実施例１と、請求項１，２，３に係る発明に対応する実施例２と、請求項１，２，３，４に係る発明に対応する実施例３と、請求項１，２，３，５に係る発明に対応する実施例４とに基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムの主要構成の説明断面図である。図２は実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムの一部の説明断面図である。

実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムは、ＨＵＤユニット１、マスキング拡大部２、そしてインストパネル３に設けた貫通開口部３１を主要構成としている。
ＨＵＤユニット１は、図１に示すように、車両の車室内とエンジンルームを仕切る隔壁６より後方で、インストパネル３の前側の内部に設けられている。
この位置は、図１に示すように、メータ４、インストパネル３の内部のダクト５より前方位置となる。

ＨＵＤユニット１は、表示部１１を備えている。
表示部１１は、画像を表示し、その輝度により表示を表示光としてマスキング拡大部２へ投光する。
具体例としてバックライトを備えた液晶表示を挙げておく。

さらに、インストパネル３について説明する。
図３は実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイの説明図である。
実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイでは、図１〜図３に示すように、表示部１１からの表示光とマスキング拡大部２でドライバのアイポイントへ向かって反射する光路１００を形成した際、その表示が見える形状の貫通した開口である貫通開口部３１をインストパネル３に形成する。

つまり、インストパネル３の一部を下方へ凹ませた形状の凹部３３を設け、その凹部３３の上部を覆うフード部３２を設け、これにより貫通開口部３１を形成する。

次に実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムのマスキング拡大部について説明する。
図４実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムのマスキング拡大部及びマスキング部の説明図である。

実施例１では、図４に示すように、フロントウインドシールド７の周縁部に、マスキング部２ａ及びマスキング拡大部２を設けている。
このマスキング拡大部２及びマスキング部２ａは、例えば、合わせガラス、つまり２枚のガラス７１，７２を合わせて構成されるフロントウインドシールドにおいて、ガラス７１，７２の車室内側に例えば黒いセラミック塗装部分として、設けるものである（図２参照）。
なお、図３等図面上では、マスキング拡大部２の黒いセラミック塗装部分は、説明上、ハッチングで示すものとする。

また、図４に示すように、フロントウインドシールド７の周縁部に設けるマスキング部２ａの一部の高さを大きくして、マスキング拡大部２を設ける。
このマスキング拡大部２は、ドライバ側よりも車室左右の中央よりも設けるようにして、メータカバーになるインストパネル３の部分やステアリング９により一部が見えなくなるケラレが生じないようにする。
そして、マスキング拡大部２を設けた部分に相当するインストパネル３の部分を下方へ凹ませるようにして、図３に示す横長の略六角形状のマスキング拡大部２を設けるようにする。図３に凹部３３として示す。さらに、この凹部３３を覆う部分をフード部３２とし、貫通開口部３１を形成する。

次に、作用を説明する。
［視認性を非常に向上させる作用］
図５は実施例１の車両ヘッドアップディスプレイの表示状態を示す説明図である。
実施例１の高視認性ヘッドアップディスプレイシステムでは、表示部１１からの表示光は、光路１００によりマスキング拡大部２で反射して、ドライバの目線へむかう。これにより、ドライバからは、図１に示す虚像２０の位置に表示が見えることになる。また、この表示の背景は、マスキング拡大部２となる。

反射された虚像による表示の背景が周辺の景色に関わらず常に黒となるため、周辺環境に左右されることなく、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができる（図５参照）。
また、この表示はメータより高い位置となり、運転中の視線移動が少なく表示認識をドライバが行うことができる。また、この表示は運転視界を妨げないものである。
また、背景が黒い部分に反射表示させるため、略透明部に反射表示させるタイプに比べ、表示部１１の輝度が低くても視認性のよい表示を得ることができる。
このことは、消費電流の低減につながる。

つまり、表示部１１からの光をフロントウインドシールド７または別体のコンバイナ上の略透明部に反射表示させる従来のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）に比べ、表示部１１の輝度を明るくしなくてすむため、表示部１１の光源の負荷を軽減することができる。

[表示を行わない場合の煩わしさを軽減する作用]
実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイでは、使用状態の場合には、背景を黒くした高い視認性のヘッドアップディスプレイとなるが、表示を行わない状態では、マスキング拡大部２は単なる黒く見える部分である。
実施例１のマスキング拡大部２は、フロントウインドシールド７の周縁部に設けるマスキング部２ａの一部を拡大した部分であるため、別に設けた従来のコンバイナに比較すれば、その存在が目立つものではない。

しかしながら、非表示状態における見た目の品質向上を考慮すれば、黒く見える部分が気になる使用者にとっては、煩わしく感じる場合があると考えられる。
実施例１では、インストパネル３の凹部３３とフード部３２により貫通開口部３１を生成するため、マスキング拡大部２をインストパネル３に一体化しているように見せることができる。
これにより、マスキング拡大部２を煩わしく感じることを軽減することができる。

さらに説明する。
図６に示すのは車両用ヘッドアップディスプレイの説明図である。
背景を黒くする車室内表示として、図６に示すようなインストパネル３に設けた穴部の奥に背景を黒くした表示部を設ける構成を考えることができる。
しかし、このような構成では、表示状態、非表示状態において、穴部が設けられていることを強く感じてしまうドライバが、閉塞していると感じて、煩わしいと感じてしまうことがある。

実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイは、図１，図２に示すように、表示を見せるための貫通開口部３１は、貫通した開口であり、解放感を持たせている。そのためドライバが閉塞していると感じさせないようにし、煩わしさを軽減することができる。

効果を説明する。
実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイににあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。

(1)表示をフロントウインドシールド７の位置付近で反射させ、ドライバに虚像で表示を行う車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、フロントウインドシールド７の周縁を覆う着色部分を拡大して、フロントウインドシールド７におけるヘッドアップディスプレイの表示の反射部分を兼ねるよう設けられたマスキング拡大部２と、マスキング拡大部２をさらに拡大するようマスキング拡大部２の位置におけるインストパネル３の上面を下方に凹ませて設けられたインストパネルの凹部３３と、ドライバ側から貫通した開口部を介してマスキング拡大部２を見せるよう凹部３３の上方を覆って貫通開口部３１を形成するよう設けられたインストパネル３のフード部３２を備えたため、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができ、さらに表示を行わない状態の煩わしさを軽減することができる。

(2)貫通開口部３１のマスキング拡大部２の端部となる凹部３３及びフード部３２は、マスキング拡大部２との間に間隙を設ける構成にしたため、解放感を持たせ、ドライバが閉塞していると感じさせないようにし、煩わしさを軽減することができる。

実施例２の車両用ヘッドアップディスプレイは、フード部をゲート状にした例である。
構成を説明する。
図６は実施例２の車両用ヘッドアップディスプレイの説明図である。図７は実施例２の車両ヘッドアップディスプレイの表示状態を示す説明図である。
実施例２では、フード部３４を下方に空間を形成するよう断面が略コ字状にし、マスキング拡大部２をマスキング部２ａから上下に拡げた形状にする。
その他構成は、実施例１と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[視認性を向上させる作用]
実施例２の車両用ヘッドアップディスプレイでは、ゲート形状、つまり下方に空間を形成する略コ字状の断面となるフード部３４を設けることにより、貫通開口部３１を広くし、マスキング拡大部２を広くする。
これにより、より大きく表示を行うことができるようにして、視認性をさらに向上する。

効果を説明する。
実施例２の車両用ヘッドアップディスプレイにあっては、上記(1),(2)に加えて以下の効果を有する。
(3)フード部３４は、凹部３３の上方を覆う面をさらに上方に持ち上げて設ける形状にしたため、貫通開口部３１、ひいてはマスキング拡大部２をさらに広くすることを可能にして、これにより大きな表示で、視認性をさらに向上することができる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

実施例３の車両用ヘッドアップディスプレイは、フード部のドライバ側に点灯部を設けた例である。
構成を説明する。
図８は実施例３の車両ヘッドアップディスプレイの説明図である。
実施例３の車両用ヘッドアップディスプレイは、フード部３４のドライバ側で、図８に示すように貫通開口部３１の上部となる位置の３箇所に、赤く点灯、点滅するインジケータ８を設ける。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[警告に役立てる作用]
実施例３の車両用ヘッドアップディスプレイでは、虚像表示２０の上部でインジケータ８を点灯、あるいは点滅させる。
表示部１１による表示内容が警告の内容の場合には、フード部３４に設けたインジケータ８を点灯または点滅させる。
これにより、よりドライバの注意喚起を促し、警告が有効に行われることに寄与する。

効果を説明する。
実施例３の車両用ヘッドアップディスプレイにあっては、上記(1),(2),(3)に加えて以下の効果を有する。
(4)フード部３４は、警告表示内容に基づいて、虚像表示の上部となる位置で点灯又は点滅を行うインジケータ８を備えたため、よりドライバの注意喚起を促し、警告が有効に行われることに寄与し、車両でドライバへ行う警告に役立てることができる。
その他作用効果は実施例１と同様であるので、説明を省略する。

実施例４の車両用ヘッドアップディスプレイは、フード部にカメラを設けた例である。
構成を説明する。
図９は実施例４の車両ヘッドアップディスプレイの説明図である。
実施例４の車両用ヘッドアップディスプレイは、フード部３４のドライバ側で、図９に示すように貫通開口部３１の上部となる位置に、カメラ１０を設ける。
カメラ１０は、フード部３４から外部に突出しないように設ける。
カメラ１０は、ドライバの視線を検知するものである。
その他構成は実施例１と同様であるので説明を省略する。

作用を説明する。
[視線検知の制度を向上させる作用]
実施例４の車両用ヘッドアップディスプレイの貫通開口部３１を形成するフード部３４は、車両のメータより上方に位置し、ステアリング９によるケラレを防止した位置にある。
そのため視線検知を行うカメラ１０をフード部３４に設けると、ドライバの運転視界に近い位置から検出を行うようにできるため、より良好に視線検知を行うようになる。言い換えると視線検知の精度を向上させる。
検知したドライバの視線は、さらに快適な運転環境をドライバに提供するために使用される。

効果を説明する。
実施例４の車両用ヘッドアップディスプレイにあっては、上記(1),(2),(3)に加えて以下の効果を有する。
(5)フード部３４は、ドライバの視線を検知するためのカメラ１０を備えたため、ドライバの視線を良好に検知させ、さらに快適な運転環境をドライバに提供するのに役立てることができる。

以上、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイを実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
インストパネル３のフード部３２，３４は、インストパネル３と一体に設けられても、別体に設けて取り付けられたものであってもよい。

実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムの主要構成の説明断面図である。 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムの一部の説明断面図である。 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイの説明図である。 実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイシステムのマスキング拡大部及びマスキング部の説明図である。 実施例１の車両ヘッドアップディスプレイの表示状態を示す説明図である。 実施例２の車両用ヘッドアップディスプレイの説明図である。 実施例２の車両ヘッドアップディスプレイの表示状態を示す説明図である。 実施例３の車両ヘッドアップディスプレイの説明図である。 実施例４の車両ヘッドアップディスプレイの説明図である。

符号の説明

１ ＨＵＤユニット
１１ 表示部
２ マスキング拡大部
２ａ マスキング部
３ インストパネル
３１ 貫通開口部
３２ フード部
３３ 凹部
３４ フード部
４ メータ
５ ダクト
６ 隔壁
７ フロントウインドシールド
７１ ガラス
７２ ガラス
８ インジケータ
９ ステアリング
１０ カメラ
２０ 虚像表示（虚像）
１００ 光路

Claims (5)

1. 表示をフロントウインドシールドの位置付近で反射させ、ドライバに虚像で表示を行う車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   フロントウインドシールドの周縁を覆う着色部分を拡大して、フロントウインドシールドにおけるヘッドアップディスプレイの表示の反射部分を兼ねるよう設けられた拡大着色部と、
   ドライバ側から貫通した開口部を介して前記拡大着色部を見せるようインストパネル上面を下方に凹ませて設けられたインストパネルの凹部と、
   ドライバ側から貫通した開口部を介して前記拡大着色部を見せるよう前記凹部の上方を覆って貫通開口部を形成するよう設けられたインストパネルのフード部と、
   を備えたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
2. 請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   前記貫通開口部の前記拡大着色部側の端部となる前記凹部及び前記フード部は、前記拡大着色部との間に間隙を設ける構成にした、
   ことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   前記フード部は、前記凹部の上方を覆う面を前記拡大着色部の左右のインストパネルの高さよりさらに上方に持ち上げて設ける形状にした、ことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   前記フード部は、警告表示内容に基づいて、点灯又は点滅を行う警告点灯部を備えた、ことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイにおいて、
   前記フード部は、ドライバの視線を検知するためのカメラを備えた、ことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ。