JP6008182B2

JP6008182B2 - 車両用警報装置

Info

Publication number: JP6008182B2
Application number: JP2012217083A
Authority: JP
Inventors: 幸恵梅澤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: JP2014069692A

Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される車両用警報装置に関するものである。

従来の車両用警報装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この車両用警報装置は、画像投影素子により発せられ、フロントウィンドウにより反射された光（又は画像）が向かう方向と、スピーカから発せられ、フロントウィンドウにより反射された音が向かう方向とを同一又はほぼ同一にすることにより、車両の乗員にとって虚像が見える方向と、音が聞こえてくる方向とを一致又はほぼ一致させるものである。

特開２０１０−２０２１００号公報

従来の車両用警報装置は、前記スピーカをインストルメントパネル内に内蔵しているために、前記車両用警報装置の体積が大きく、前記スピーカを配置する空間（スペース）を設けることが可能だが、車両のインストルメントパネル上に配設固定する車両用警報装置は小型であり、前記スピーカを設置した場合には前記車両用警報装置の体積が大きくなり、小型化を阻害するとともに、美観を損ねるという問題点があった。

そこで、本発明は、前記問題点を解消し、大型化を抑え、スピーカを設置することが可能な車両用警報装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用警報装置は、視認者が視認する被投影部材に投影される視覚情報を出力する表示器と、聴覚情報を出力する聴覚情報出力手段と、前記表示器と前記聴覚情報出力手段とを収納するとともに前記視覚情報が出射するハウジング開口部を備えたハウジングと、を備えた車両用警報装置において、前記ハウジング開口部６が前記視認者側から前記被投影部材に向かって連続的に拡大する台形状で、前記ハウジング開口部を構成する壁部に前記聴覚情報出力手段を設けたものである。

また、前記壁部には、凹状の前記ハウジング開口部において、開口側へ向かうにつれて開口面積を大きくするように傾斜した内側面を有し、前記内側面に前記聴覚情報出力手段を設けたものである。

また、左右に設けた前記壁部の内、右側の前記壁部に前記視認者の左耳用の前記聴覚情報出力手段を設け、左側の前記壁部に前記視認者の右耳用の前記聴覚情報出力手段を設けたものである。

本発明は、所期の目的を達成することができ、装置の大型化を抑え、スピーカを設置することが可能な車両用警報装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態の車両用警報装置の概略図。同実施形態の車両用警報装置の斜視図。同実施形態の車両用警報装置の斜視図。同実施形態の車両用警報装置の断面図。同実施形態の光路と音響路を示す模式図。同実施形態の車両用警報装置の要部断面図。同実施形態のスピーカ出力バランスの模式図。他の実施形態のスピーカ出力バランスの模式図。

以下に、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

本発明の実施形態による車両用警報装置１は、ヘッドアップディスプレイ装置１であり、図１は、ヘッドアップディスプレイ装置１の全体構成を示している。ヘッドアップディスプレイ装置１は、車両のダッシュボードＤ上に取り付けられる据え置き型のヘッドアップディスプレイ装置１として構成されるものである。

以下の説明では、ヘッドアップディスプレイ装置１が、表示する表示像Ｖを視認する視認者１０１から見て、上方向を「上」、下方向を「下」、前方向を「前」、後ろ方向を「後」として（図５の両端矢印参照）、適宜、ヘッドアップディスプレイ装置１を構成する各部を説明する。

ヘッドアップディスプレイ装置１から出た視覚情報である表示光Ｌは、被投影部材７にて反射し、車両を運転する運転者である視認者１０１に達する。視認者１０１は、被投影部材７の前方に表示される虚像である表示像Ｖを視認するものである。

ヘッドアップディスプレイ装置１は、表示器２と、反射部材３と、ハウジング５と、被投影部材７と、聴覚情報出力手段８とから主に構成されている。

表示器２は、車速、走行距離等の車両に関する情報を含んだ視覚情報を報知するための表示画像を表す表示光Ｌを出射するものであり、例えば、自発光型ディスプレイとして、発光ダイオードを用いた表示素子、又は、液晶パネルとバックライト光源から構成される透過型液晶ディスプレイから構成される。表示器２は、車両に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）などの制御部からの信号に基づいて前記視覚情報を表示光Ｌとして出力するものである。

反射部材３は、鏡であり、表示器２から発せられる表示光Ｌを被投影部材７に反射するものである。本実施形態の反射部材３は、凹面鏡である。反射部材３は、表示器２に対して視認者１０１側、即ち表示光Ｌの出射側に位置し、到達した表示光Ｌを被投影部材７に向けて反射させるものである。

反射部材３は、例えば、アルミ蒸着された樹脂成形品からなり、表示器２からの表示光Ｌを効率良く被投影部材７に反射させる凹状の曲面として構成された反射面を有する（なお、図２、３では、反射面を概略的に平面のように表している）。また、反射部材３の反射面は、被投影部材７の凹面と略対向している。表示像Ｖは、この被投影部材７の凹面により歪みが発生する。反射部材３は、表示器２からの表示光Ｌ（表示像Ｖ）の歪みを補正し、被投影部材７に照射するものである。また、反射部材３は、その反射面が、表示器２の表示面と略対向するように配置されている。表示器２が出射した表示光Ｌは、反射部材３に到達する。そして、反射部材３で補正された表示光Ｌは、ハウジング５のハウジング開口部６を通過して被投影部材７に向かう。

ハウジング５は、ＡＢＳ等の樹脂材料からなる上下に二分割されたハウジング５Ｕ、５Ｌによって構成されており、内部に表示器２と、図示しない回路部品等から構成する回路基板と、反射部材３と、聴覚情報出力手段８を収納している。ハウジング５は、２つの開口部を備えており、表示器２から出た表示光Ｌが、反射部材３に向けて照射される表示開口部４と、反射部材３で反射した表示光Ｌを被投影部材７へ向けて出射するハウジング開口部６とを備えている。また、ハウジング５の外部には、被投影部材７が取り付けられている。

ハウジング５は、その幅は、前方側が大きく、後方側が小さく、ハウジング５を上側から視認すると台形状をしている。すなわち、視認者１０１側の幅を小さくし、ハウジング５を台形にすることにより、パッケージを小型化し、美観を向上させている。そして、ヘッドアップディスプレイ装置１をダッシュボードＤ上に設置した際に、視認者１０１にヘッドアップディスプレイ装置１を大きく感じさせないものである。

ハウジング５に形成したハウジング開口部６は、視認者１０１側（反射部材３側）から被投影部材７に向かって連続的に拡大し、左右に壁部６１Ｌ、６１Ｒを備えた台形状である。このハウジング開口部６は、表示器２や反射部材３からの表示光Ｌ以外による、本来映りこむべきではない迷光を遮断し、ハウジング５内に構成される前記回路基板と、反射部材３と、聴覚情報出力手段８を収納するものである。

また、壁部６１Ｌ、６１Ｒのハウジング開口部６の内側には、内側面６３Ｌ、６３Ｒを備えている。この内側面６３Ｌ、６３Ｒは、ハウジング開口部６において、開口側へ向かうにつれて開口面積を大きくするように傾斜している。この内側面６３Ｌ、６３Ｒは、聴覚情報出力手段８から出力される聴覚情報が通過する貫通孔６２を備えている。

被投影部材７は、表示光Ｌを反射投影するコンバイナであり、例えば、アクリル等の透光性を有し、曲面を有する板状体に表面処理を施してなるものである。本実施形態では、ハウジング５に配設固定され、表示器２の上方に位置している。コンバイナ７は、表示器２からの表示光Ｌを視認者１０１に向けて反射する。表示光Ｌが、視認者１０１に反射されると、視認者１０１は虚像である表示像Ｖと風景とを重ねて視認する。

コンバイナ７は、その凹面が反射部材３の反射面と略対向するようになる。コンバイナ７は、図４に示すように、反射部材３で反射によって、入射する表示光Ｌの光路を変更する。コンバイナ７の凹面は、表示光Ｌを集光し、拡大する機能を有し、光を単純反射させる場合よりも、虚像の表示サイズを大きくし、前遠方（例えば、コンバイナ７より約１ｍ前方）に形成することのできる曲面として構成されている。コンバイナ７は、その前方位置に表示画像の表示像Ｖを形成するとともに、前方からの光を透過し、これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１は、表示像Ｖと前方に実際に存在する外景等の双方を、視認者１０１に視認させることができる。

表示器２から出た表示光Ｌの光路は、表示器２から照射された表示光Ｌが、表示開口部４を通過し、反射部材３にて反射され、ハウジング開口部６からコンバイナ７へ投影されるまでの表示光Ｌの進路である。この光路を通過した表示光Ｌは、コンバイナ７にて反射され、視認者１０１の視野に対し、虚像である表示像Ｖを提供する。

聴覚情報出力手段８は、スピーカであり、本実施形態では、左右一対のスピーカ８を備えている。スピーカ８は、聴覚情報を音として発するものであり、例えば、発せられる音の周波数領域は４００Ｈｚから４ｋＨｚである。ハウジング開口部６の左側の壁部６１Ｌにスピーカ８Ｌを備え（図２参照）、ハウジング開口部６の右側の壁部６１Ｒにスピーカ８Ｒを備えている。なお、スピーカ８は、コンバイナ７への映りこみを考慮した場合、光沢のない黒色の外装部品によって覆うことが好ましく、本実施形態では、ハウジング５内に収めてある。

スピーカ８の固定方法について、図６で示すように、ハウジング開口部６の左側の壁部６１Ｌに設置する場合を例にとって説明する。ハウジング５の下ケース５Ｌ内部に溝５１を設け、この溝５１内にスピーカ８Ｌの一部を挿入し接着剤などで固定する。なお、スピーカ８Ｌの固定方法は、本実施形態に限定されるものではなく、ビス留め、板バネ、フックを用いても良い。

スピーカ８の音は、コンバイナ７によって反射され、視認者１０１の耳に伝達される。

次に、図５を用いて、スピーカ８の配置と、スピーカ８から出力された音の進路（音響路）９について説明する。ハウジング開口部６は、ハウジング５の外形とほぼ相似形であり、コンバイナ７に向かって幅が大きくなるように形成されており、ハウジング開口部６の壁部６１Ｌ、６１Ｒにスピーカ８Ｌ、８Ｒを配設することができる。スピーカ８Ｌ、８Ｒから発せられた聴覚情報は、直進し、コンバイナ７にて反射し、視認者１０１の右耳１０１Ｒへ伝達される。

ハウジング開口部６の左側の壁部６１Ｌに設けられたスピーカ８Ｌから発せられた聴覚情報は、コンバイナ７の右側に向かって直進し、コンバイナ７の右側で反射し、視認者１０１の右耳１０１Ｒへ伝達される音響路９となる。

同様に、ハウジング開口部６の右側の壁部６１Ｒに設けられたスピーカ８Ｒから発せられた聴覚情報は、コンバイナ７の左側に向かって直進し、コンバイナ７の左側で反射し、視認者１０１の左耳１０１Ｌへ伝達される音響路９となる。

このような音響路９であるため、聴覚情報は、表示光Ｌの光路に沿って視認者１０１へ伝達されるため、視覚情報を視認する方向と同一方向から聴覚情報を聴取することができ、視覚情報と聴覚情報との関連を直感的に認識しやすくなる。

また、ハウジング開口部６にスピーカ８を配設することで、専用の取付スペースを確保することなく最適な角度でコンバイナ７に向けて聴覚情報を発することが可能で、ハウジング５の体積を維持したまま美観を損ねることなく省スペースでスピーカ８を配置することができる。

次に、本実施形態のスピーカ８の制御について、図７を用いて説明する。

スピーカ８Ｒとスピーカ８Ｌは、独立に制御され、夫々の警報の種類や注意を促したい方向等に合わせて聴覚情報を出力する。例えば、視覚情報の右方向に注意を促したい場合には、スピーカ８Ｌから聴覚情報を出力し、スピーカ８Ｒは駆動しない。（聴覚情報８Ｒｐ＝０）スピーカ８Ｌからの聴覚情報８Ｌｐは、コンバイナ７で反射し、視認者１０１の右耳１０１Ｒに伝達される。よって、視認者１０１は、（視覚情報の）右側から聴覚情報を得ることとなり、視認者１０１の注意を視覚情報の右側に向けることが容易となる。視認者１０１は、右側からの聴覚情報に基づき、直感的に視覚情報を確認することが可能となる。同様にスピーカ８Ｒから聴覚情報８Ｒｐを出力し、スピーカ８Ｌを使用しないことで、視認者１０１は左側から聴覚情報を得ることとなる。また、夫々のスピーカ８の出力バランス（音圧やタイミング）をコントロールすることで、視認者１０１に対して与える聴覚情報の位置を制御し、直感的な情報提供を可能とする。

次に、図８を用いて、前述した実施形態とは異なるスピーカ８の制御について説明する。

このスピーカ８の制御方法は、スピーカ８の出力音圧を順次変更するものである。例えば、第１警報として、スピーカ８Ｌから８０ｄＢの聴覚情報８Ｌｐを出力する。続いて、第２警報として、スピーカ８Ｌから４０ｄＢ、スピーカ８Ｒから４０ｄＢの聴覚情報８Ｒｐを出力する。第３警報として、スピーカ８Ｒから８０ｄＢの聴覚情報８Ｒｐを出力する。このように従属制御することにより、視認者１０１は、右から左に移動する８０ｄＢで出力された一定音圧の聴覚情報を得ることとなり、注意の対象方向を誘導することができる。

以上の構成によって、スピーカ８から出力された聴覚情報の音響路９が交差し、コンバイナ７で反射し、夫々が視認者１０１の耳１０１Ｌ、１０１Ｒに聴覚情報が提供するため、コンバイナ７で反射した聴覚情報が、多重反射することで発生する音篭りを抑えることができる。

また、スピーカ８が、独立制御され、左右どちらか一方の耳に強調された聴覚情報を提供することができるので、視認者１０１に対し聴覚情報に方向的な情報を付加し、わかりやすく情報提供することができる。

また、スピーカ８が、独立制御され、左右どちらか一方から、反対側へ連続した聴覚情報が移動するので、視認者１０１の注意方向を聴覚情報の移動先へ導くことができる。

本発明は、自動車などの車両に搭載される車両用警報装置に利用可能である。

１車両用警報装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
２表示器
３反射部材
４表示開口部
５ハウジング
５Ｕ上ハウジング
５Ｌ下ハウジング
６ハウジング開口部
７被投影部材（コンバイナ）
８聴覚情報出力手段（スピーカ）
８Ｌ，８Ｒスピーカ
９音響路
６１Ｌ，６１Ｒ壁部
６２貫通孔
６３Ｌ，６３Ｒ内側面
１０１視認者（運転者）
１０１Ｌ左耳
１０１Ｒ右耳
Ｄダッシュボード
Ｌ表示光（視覚情報）
Ｖ表示像（虚像）

Claims

視認者が視認する被投影部材に投影される視覚情報を出力する表示器と、聴覚情報を出力する聴覚情報出力手段と、前記表示器と前記聴覚情報出力手段とを収納するとともに前記視覚情報が出射するハウジング開口部を備えたハウジングと、を備えた車両用警報装置において、
前記ハウジング開口部が前記視認者側から前記被投影部材に向かって連続的に拡大する台形状で、前記ハウジング開口部を構成する壁部に前記聴覚情報出力手段を設けたことを特徴とする車両用警報装置。
前記壁部には、凹状の前記ハウジング開口部において、開口側へ向かうにつれて開口面積を大きくするように傾斜した内側面を有し、前記聴覚情報出力手段から出力される聴覚情報が通過する貫通孔を前記内側面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用警報装置。
左右に設けた前記壁部の内、右側の前記壁部に前記視認者の左耳用の前記聴覚情報出力手段を設け、左側の前記壁部に前記視認者の右耳用の前記聴覚情報出力手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車両用警報装置。