JP6308666B2

JP6308666B2 - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP6308666B2
Application number: JP2014121231A
Authority: JP
Inventors: 高橋　伸幸; 伸幸高橋; 中村　剛; 中村　　剛
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-06-12
Filing date: 2014-06-12
Publication date: 2018-04-11
Anticipated expiration: 2034-06-12
Also published as: JP2016000590A

Description

本発明は、車両のフロントガラスに画像を投影する車両用表示装置に関するものである。

従来、車両のフロントガラスへの画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置としての車両用表示装置がインストルメントパネル内に設けられている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された車両用表示装置７００は、図５に示すように、フロントガラスＦとの対向壁Ａに設けられた開口Ｈを有するインストルメントパネルＩ内に取り付けられ、開口Ｈを通じてフロントガラスＦに画像を投影するものである。このような車両用表示装置７００においては、例えば、開口Ｈ内に埃や水分等が入ることを防止するために開口Ｈを塞ぐ透明なカバーＣが設けられることがあるところ、太陽光等の外光がカバーＣに反射されて搭乗者のアイポイントＥＰに向かうことがあり、不快感を与えてしまうことがあった。

そこで、外光が搭乗者のアイポイントＥＰに向かうことを回避する構成として、図６に示す車両用表示装置８００が考えられる。この車両用表示装置８００は、インストルメントパネルＩ内に設けられている。このインストルメントパネルＩにはフロントガラスＦとの対向壁Ａに開口Ｈが形成され、開口Ｈの前方側に設けられた前方ベゼル部分Ｗには、車両の前方側から後方側（図６において左方から右方）に向かうに従い徐々に下方に向かう光透過性の下降壁部Ｗａが形成されている。そして、この開口Ｈには車両の前方側から後方側に向かうに従い徐々に上方に向かうカバーＣが設けられており、車両用表示装置８００は、この開口Ｈを通じてフロントガラスＦに画像を投影する。このような構成では、下降壁部Ｗａが設けられるとともにカバーＣの車両前方側が後方側よりも下方に位置していることから、外光をカバーＣに届きにくくさせることができるとともに、カバーＣで反射された外光が搭乗者のアイポイントＥＰに向かうことを抑制することができる。

特開２００７−１４８０９２号公報

上述した構成では、前方ベゼル部分Ｗにおいて下降壁部Ｗａ近傍に外光が当らないことから、下降壁部Ｗａとその周辺部との明暗差が大きくなり、これにより、フロントガラスＦへの映りこみが目立ってしまうという不都合が考えられる。

本発明の目的は、フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくして搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができるベゼル体及び車両用表示装置を提供することにある。

上述した課題を解決するためになされた請求項１記載の発明は、車両のインストルメントパネル内に配置され、表示光を発生する表示源が搭載された基板と、前記インストルメントパネルに嵌め込まれ、前記表示源からの表示光を通してフロントガラスに投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材と、を備え、前記ベゼル部材において前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分が、前記車両の後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至るように設けられた光透過性の下降壁部を有する車両用表示装置であって、前記下降壁部の下方に配置された第１の導光部材と、前記基板上に搭載された光源と、前記光源からの光を前記第１の導光部材に導く第２の導光部材と、をさらに備えたことを特徴とする車両用表示装置である。

請求項２記載の発明は、外部の照度を検出する照度センサと、前記照度センサの検出結果に基づいて前記光源の輝度を調整する調整手段と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置である。

請求項３記載の発明は、前記前方ベゼル部分は、前記車両の前方側の端部が前記インストルメントパネルとの間に隙間をあけるように当該インストルメントパネルよりも上方に配置され、前記第１の導光部材は、前記隙間から入射される光を導光して前記下降壁部を照明するとともに前記第２の導光部材から入射された光を導光して前記下降壁部を照明することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置である。

以上説明したように請求項１記載の発明によれば、光源からの光が第２の導光部材によりベゼル部材の下降壁部の下方に配置された第１の導光部材に導かれる。導かれた光は第１の導光部材によって下降壁部に向けて照射され、下降壁部を照明できる。しかも、表示源が搭載された基板に光源を搭載することができ、表示源用の基板と光源用の基板とを別々に設ける必要がない。したがって、安価に下降壁部のフロントガラスへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

請求項２記載の発明によれば、外部の明るさに応じて光源の輝度を調整することができるので、より一層、フロントガラスへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

請求項３記載の発明によれば、前方ベゼル部分の前方側の端部がインストルメントパネルとの間に隙間をあけるようにインストルメントパネルよりも上方に配置されるとともに、第１の導光部材が前方ベゼル部分の下方に設けられていることから、フロントガラスを通して前方側から車両内に照射される外光を第１の導光部材の前方側の端面から取り込むとともに、この外光を第１の導光部材によって下降壁部に向けて照射できる。これにより、光源からの光と合わせることによってなお一層、映りこみを目立ちにくくすることができる。

本発明の実施形態に係る車両用表示装置を示す斜視図である。図１の車両用表示装置を車両の前方側から見た図である。前記車両用表示装置のＩＩ−ＩＩ線断面図である。前記車両用表示装置の要部を拡大して示す拡大断面図である。従来技術の車両用表示装置を示す断面図である。他の従来技術の車両用表示装置を示す断面図である。

本発明の一実施形態に係る車両用表示装置を、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態の車両用表示装置１は、図１〜図３に示すように、車両ＶのインストルメントパネルＩに取り付けられ、フロントガラスＦに対して画像の投影を行うヘッドアップディスプレイ装置として用いられるものである。なお、本実施形態における車両Ｖの前後方向、左右方向、前後方向における前方側及び後方側、並びに、上方及び下方は、図１及び図３に示す通りとする。

車両用表示装置１は、図３などに示すように、表示光を発生する表示源としての表示デバイス２が搭載された基板３と、表示デバイス２からの光を反射してフロントガラスＦに投影させるための折返しミラー４及び非球面ミラー５と、これら基板３及びミラー４、５を収容する筐体６と、を備えている。

また、車両用表示装置１は、インストルメントパネルＩに嵌め込まれ、表示デバイス２からの表示光を通してフロントガラスＦに投影するための開口７ａの周縁の全部を形成するベゼル部材７と、開口７ａを覆うカバー８と、ベゼル部材７の下方に配置された第１の導光部材９と、基板３に搭載された光源１０と、光源１０からの光を第１の導光部材９に導く第２の導光部材１１と、照度センサ１２と、を備えている。

基板３は、上記表示デバイス２及び光源１０が搭載され、表示デバイス２及び光源１０を車両Ｖの後方側斜め上に向けるように筐体６内に配置されている。折返しミラー４は、表示デバイス２からの表示光は非球面ミラー５に向けて反射する。非球面ミラー５は、折返しミラー４からの光を、開口７ａを通ってフロントガラスＦに向かうように反射する。これにより、車両Ｖの搭乗者において、フロントガラスＦ上に表示された画像として視認される。

筐体６は、図３などに示すように、上壁部６ａと、上壁部６ａに対向配置された下壁部６ｂと、上壁部６ａ及び下壁部６ｂの周縁に連接された周壁部６ｃと、周壁部６ｃのうち車両Ｖの前方側に配置される前方周壁部６ｄの上端から突出するケース部６ｅと、を有している。上壁部６ａには、その中央に後述するベゼル部材７の開口７ａと重ねて配置される開口６ｆと、前方側の端部に設けた後述する第２の導光部材１１を通すための開口６ｇと、が設けられている。

前方周壁部６ｄには、その下方側に上記基板３を嵌め込むための開口６ｈが設けられている。また、前方周壁部６ｄは、上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成され、後述する第２の導光部材１１を下方から支持する。ケース部６ｅも、上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成され、後述する第１の導光部材９を支持する。また、ケース部６ｅの前方側の端部６ｅ１は、インストルメントパネルＩの上面と略同じ高さになるように設けられている。

ベゼル部材７は、例えば、半透光性（光透過性）の合成樹脂製で、中央に開口７ａを有する平面視環状を有している。また、ベゼル部材７は、外周縁から内周縁に向かうにしたがって徐々に下方に向かうとともに、内周縁に近づくにしたがってその傾きが大きくなるように湾曲して設けられている。このベゼル部材７は、インストルメントパネルＩに設けた孔に嵌め込まれ、当該インストルメントパネルＩ内に配置された表示デバイス２がフロントガラスＦに画像を投影するための開口７ａの周縁の全部を形成している。

ベゼル部材７において開口７ａよりも車両Ｖの前方側に配置された前方ベゼル部分７１は、車両Ｖの前方側の端部７１ａがインストルメントパネルＩとの間に隙間Ｓをあけるように当該インストルメントパネルＩよりも上方に配置される。また、前方ベゼル部分７１は、車両Ｖの前方側から後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい開口７ａに至るとともに、開口７ａに近づくに従ってその傾きが大きくなるように湾曲した下降壁部７２を有している。

ベゼル部材７は、インストルメントパネルＩに嵌め込まれると、ベゼル部材７の外周縁における前方側の一部分（即ち、前方ベゼル部分７１の車両Ｖの前方側の端部７１ａ）がインストルメントパネルＩよりも上方に配置され（図２）、外周縁の当該一部分以外の他部分がインストルメントパネルＩに滑らかに連なるように配置される（図１）。また、このとき、ベゼル部材７の開口７ａと表示デバイス２を収容した筐体６の開口６ｆとが上下方向に重なって配置される。また、ベゼル部材７は、インストルメントパネルＩのフロントガラスＦへの映りこみの差が目立たないようにするために、例えば、インストルメントパネルＩと同様の見た目とする色合いの調整や表面加工などが行われている。

カバー８は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネート等の合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて薄板状に形成されており、ベゼル部材７の開口７ａを塞ぐように当該開口７ａの周縁に固定して設けられている。カバー８は、車両の前方側から後方側に向かうにしたがって上方に向かうように配置されている（図３）。これにより、カバー８に当たった光が搭乗者のアイポイントに直接向かうことを抑制できる。

第１の導光部材９は、例えば、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて、平面視略矩形板状に形成されている。第１の導光部材９は、前方ベゼル部分７１の下方に配置され、上述した隙間Ｓから入射される光を導光して前方ベゼル部分７１（即ち下降壁部７２）に向けて照射し、照明する。この第１の導光部材９は、前後方向の断面視（図４）において、前方側は厚く形成され、後方側は薄く形成され、厚く形成された部分と薄く形成された部分の間の部分は前方から後方に向かうにしたがって徐々に薄くなるように形成されている。具体的には、第１の導光部材９における下方を向く面は平面状に形成され、上方を向く面は前後方向の中間部分において、前方から後方に向かうにしたがって徐々に下降する傾斜面が形成されている。

第１の導光部材９は、前方側が上述したケース部６ｅによって下方が支持され、後方側がケース部６ｅよりも上方に配置されている。上述したようにケース部６ｅの前方側の端部６ｅ１は、インストルメントパネルＩの上面と略同じ高さに設けられ、第１の導光部材９の前方側の端面９ａが上記隙間Ｓに対向するように配置されている。これにより、フロントガラスＦを通して前方側から照射される外光を、この隙間Ｓを通して第１の導光部材９の前方側の端面９ａから取り込むことができるようになっている。第１の導光部材９は、端面９ａから取り込んだ外光を後方側まで導くとともに、下降壁部７２に向けて光を出射する。

第２の導光部材１１は、第１の導光部材９と同様に、ガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの合成樹脂等の透明度の高い材料を用いて、板状に形成されている。第２の導光部材１１は、ケース部６ｅ及び前方周壁部６ｄに沿って上方に向かうにしたがって徐々に前方に向かうように形成されている。第２の導光部材１１の後方側の端部には、基板３上の光源１０に向かって突出する入射部１１ａが設けられている。光源１０からの光は入射部１１ａから第２の導光部材１１に入射される。

また、第２の導光部材１１の後方側の端部の上面には、入射部１１ａから入射した光を前方に向けて反射する反射面１１ｂが設けられている。第２の導光部材１１の前方側の端部は、ケース部６ｅと第１の導光部材９との間に配置されていて、反射面１１ｂで前方に向けて反射された光は第１の導光部材９に導かれる。また、第２の導光部材１１上面において反射面１１ｂと第１の導光部材９の下面に重ねられる部分を除いた部分には、遮光部１１ｃを形成し、表示デバイス２側への光漏れを防ぐ。

照度センサ１２は、外部の照度を検出するセンサであり、車両Ｖ前方のインストルメントパネルＩ上に設置されている。上記基板３上には光源１０の輝度を制御する制御手段としての図示しない制御部も搭載されていて、照度センサ１２からの検出結果が制御部に入力されるようになっている。制御部は、照度センサ１２からの検出結果に基づいて例えば外部が明るければ光源１０の輝度を上げ、外部が暗ければ光源１０の輝度を小さくするように制御する。

次に、第１の導光部材９に取り込まれた外光がベゼル部材７に向かって出射する過程について図４を参照して説明する。まず、フロントガラスＦを通して隙間Ｓから入射された外光は、第１の導光部材９に前方側の端面９ａから入射する。この光は、上面又は下面に到達すると、入射角が所定値よりも小さい場合には上面又は下面から出射し、所定値以上である場合には全反射して第１の導光部材９内を後方側に向かって進行する。上面から出射する光は、上方の前方ベゼル部分７１に向かい、下面から出射する光はケース部６ｅで反射されて再び第１の導光部材９に入射する。これにより、第１の導光部材９の後方側端部において出向する光の量を確保できる。

一方、光源１０から出射された光は、第２の導光部材１１に入射部１１ａから入射され、反射面１１ｂで前方に向かって反射される。反射面１１ｂで反射された光は、上面に到達すると、入射角が所定値以上である場合には全反射して第１の導光部材９側、つまり第２の導光部材１１の前方側に向かって進行する。上面に到達した光のうち入射角が所定値よりも小さい場合は、遮光部１１ｃによって吸収又は反射されて再び第２の導光部材１１に入射される。

また、反射面１１ｂで反射された光は、下面に到達すると、入射角が所定値以上である場合には全反射して第１の導光部材９側、つまり、第２の導光部材１１の前方側に向かって進行する。下面に到達した光のうち入射角が所定値よりも小さい場合は、前方周壁部６ｄで反射されて再び第１の導光部材９に入射する。よって、光源１０から出射された光は、第２の導光部材１１によって導光されて第１の導光部材９の後端側に入射される。

第１の導光部材９の後端側に入射された光は、外光と同様に、上面又は下面を全反射しながら前方に進みながら、第１の導光部材９の上面から前方ベゼル部分７１に向かって出射される。

上述した本実施形態によれば、光源１０からの光が第２の導光部材１１によりベゼル部材７の下降壁部７２の下方に配置された第１の導光部材９に導かれる。導かれた光は第１の導光部材９によって下降壁部７２に向けて照射することができる。しかも、表示デバイス２が搭載された基板３に光源１０を搭載することができ、表示デバイス２用の基板３と光源１０用の基板３とを別々に設ける必要がない。したがって、安価に下降壁部７２のフロントガラスＦへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

上述した本発明の実施形態によれば、基板３に搭載された図示しない制御部が、照度センサ１２の検出結果に基づいて光源１０の輝度を調整する。これにより、外部の明るさに応じて光源１０の輝度を調整することができるので、より一層、フロントガラスＦへの映りこみを目立ちにくくし、搭乗者に与える不快感を効果的に抑制することができる。

また、上述した実施形態によれば、前方ベゼル部分７１の前方側の端部７１ａがインストルメントパネルＩとの間に隙間ＳをあけるようにインストルメントパネルＩよりも上方に配置されるとともに、第１の導光部材９が前方ベゼル部分７１の下方に設けられていることから、フロントガラスＦを通して前方側から車両内に照射される外光を第１の導光部材９の前方側の端面９ａから取り込むとともに、この外光を第１の導光部材９によって下降壁部７２に向けて照射することができる。これにより、光源１０からの光と合わせることで、なお一層映りこみを目立ちにくくすることができる。

なお、上述した実施形態によれば、前方ベゼル部分７１の前方側の端部７１ａとインストルメントパネルＩとの間に隙間Ｓを開けて、外光が第１の導光部材９に入射されるようにしていたが、これに限ったものではない。隙間Ｓを設けずに、外光を第１の導光部材９に入射させないようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、第１の導光部材９と第２の導光部材１１とを別体に設けていたが、これに限ったものではない。第１の導光部材９と第２の導光部材１１とを一体に設けることも考えられる。この場合、前方ベゼル部分７１の下方側に配置される前方部分が第１の導光部材９となり、上方に前方ベゼル部分７１が配置されていない後方部分が第２の導光部材１１となる。

また、上述した実施形態によれば、ケース部６ｅは筐体６に一体形成していたが、これに限ったものではない。例えば、ケース部６ｅを筐体６とは別体に設けて、筐体６に固定するようにしてもよい。

また、上述した実施形態によれば、ベゼル部材７が、平面視環状に形成され、前方ベゼル部分７１を有する構成であったが、これに限ったものではない。例えば、ベゼル部材７の前方ベゼル部分７１のみで構成され、開口７ａの車両Ｖの前方側の周縁のみ形成し、開口７ａの残りの周縁についてはインストルメントパネルＩで形成する構成等としてもよい。

また、上述した実施形態によれば、ベゼル部材７全体が光透過性の合成樹脂で形成されていたが、これに限ったものではない。少なくとも下降壁部７２が光透過性であればよい。

また、上述した実施形態によれば、照度センサ１２の検出結果に応じて光源１０の輝度を制御していたが、これに限ったものではない。例えば、ライトスイッチがオンされていないとき、昼間で明るいと判断して光源１０の輝度を上げ、ライトスイッチがオンされたとき、夜間で暗いと判断して光源１０を消灯又は輝度を下げるようにしてもよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１車両用表示装置
２表示デバイス（表示源）
３基板
７ベゼル部材
７ａ開口
９第１の導光部材
１１第２の導光部材
１２照度センサ
７１前方ベゼル部分
７２下降壁部
Ｆフロントガラス
Ｉインストルメントパネル
Ｓ隙間
Ｖ車両

Claims

車両のインストルメントパネル内に配置され、表示光を発生する表示源が搭載された基板と、前記インストルメントパネルに嵌め込まれ、前記表示源からの表示光を通してフロントガラスに投影するための開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル部材と、を備え、前記ベゼル部材において前記開口に対して前記車両の前方側に配置された前方ベゼル部分が、前記車両の後方側に向かうにしたがって徐々に下方に向かい前記開口に至るように設けられた光透過性の下降壁部を有する車両用表示装置であって、
前記下降壁部の下方に配置された第１の導光部材と、
前記基板上に搭載された光源と、
前記光源からの光を前記第１の導光部材に導く第２の導光部材と、
をさらに備えたことを特徴とする車両用表示装置。
外部の照度を検出する照度センサと、
前記照度センサの検出結果に基づいて前記光源の輝度を調整する調整手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記前方ベゼル部分は、前記車両の前方側の端部が前記インストルメントパネルとの間に隙間をあけるように当該インストルメントパネルよりも上方に配置され、
前記第１の導光部材は、前記隙間から入射される光を導光して前記下降壁部を照明するとともに前記第２の導光部材から入射された光を導光して前記下降壁部を照明する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置。