JP6373107B2

JP6373107B2 - 画像投影機及び車両用表示装置

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Publication number: JP6373107B2
Application number: JP2014149636A
Authority: JP
Inventors: 高橋　伸幸; 伸幸高橋
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2034-07-23
Also published as: JP2016022877A

Description

本発明は、インストルメントパネルに形成された開口を通してフロントガラスに画像を投影する画像投影機及びその画像投影機を備えた車両用表示装置に関する。

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では、図６に示すように、インストルメントパネルＩ内に配置された画像投影機７０１が、インストルメントパネルＩのうちフロントガラスＦとの対向壁Ａに形成された開口Ｈを通してフロントガラスＦに画像を投影している。

特開２００７−１４８０９２号公報

上述のような従来の車両用表示装置７００においては、投影する画像が開口Ｈの周縁を形成するベゼル体７０２によって遮られないように、画像投影機７０１とベゼル体７０２との相対関係（相対位置及び相対角度）を高精度で設定することが求められ、作業工数の増大の要因となっていた。さらに、画像投影機は、故障時やメンテナンス時に取り出して作業後に再び設置する必要があるものの、このときインストルメントパネル全体を車両から取り外さなければならず、作業が大掛かりになってしまうという不都合があった。

本発明の目的は、作業工数を低減しつつ高精度で設置することができるとともに、インストルメントパネルから容易に取り出して再設置可能な画像投影機及び車両用表示装置を提供することにある。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、車両のインストルメントパネル内に配置されるとともに、該インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に形成された開口を通して該フロントガラスに画像を投影する画像投影機であって、前記対向壁に嵌め込まれて前記開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル体によって支持されるベゼル被支持部を備え、前記ベゼル被支持部が、前記車両の後方側からの作業によって前記ベゼル体に着脱可能に構成されていることを特徴とする画像投影機である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載の発明において、前記インストルメントパネル内に配置された車両の構造物に支持される構造物被支持部をさらに備え、前記構造物被支持部が、前記車両の後方側からの作業によって前記構造物に着脱可能に構成されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、車両のインストルメントパネル内に配置されるとともに該インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に形成された開口を通して該フロントガラスに画像を投影する画像投影機と、前記対向壁に嵌め込まれて前記開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル体と、を備えた車両用表示装置であって、前記画像投影機が、請求項１又は２に記載の画像投影機で構成されていることを特徴とする車両用表示装置である。

請求項４に記載された発明は、請求項３に記載の発明において、前記ベゼル体が、前記対向壁に固定される被固定部を備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、画像投影機がベゼル被支持部においてベゼル体に支持されることから、ベゼル被支持部によって画像投影機と一体化されたベゼル体を対向壁に嵌め込むことによって、ベゼル体との相対関係を容易に高精度に設定しつつ画像投影機をインストルメントパネル内に収容することができ、画像投影機とベゼル体とをそれぞれ独立にインストルメントパネルや車両の構造物に取り付けて相対関係を高精度に設定する構成と比較して、作業工数を削減することができる。

さらに、ベゼル被支持部が車両の後方側からの作業によってベゼル体に着脱可能に構成されていることから、インストルメントパネルにおいて搭乗者と対向するパネル部分（例えば、スピードメータ等の計器が設けられたパネル）を取り外し、このパネルを取り外した後方開口部から作業して画像投影機をベゼル体に着脱することができる。このとき、画像投影機を、この後方開口部を通過可能な寸法を有するように構成することで、画像投影機をインストルメントパネルから容易に取り出して再設置することができる。

請求項２に記載された発明によれば、画像投影機が構造物被支持部において車両の構造物に支持されることで、画像投影機を強固に固定することができ、車両の走行時の振動や発車及び停車時の慣性力による位置ずれを防ぐことができる。また、構造物被支持部が車両の後方側からの作業によって構造物に着脱可能に構成されていることから、前述のように後方開口部から作業することによって、画像投影機を構造物に着脱することができ、画像投影機をインストルメントパネルから容易に取り出して再設置することができる。

請求項３に記載された発明によれば、画像投影機がベゼル被支持部においてベゼル体に支持されるとともに、ベゼル被支持部が車両の後方側からの作業によって着脱可能に構成されていることから、作業工数を低減しつつ画像投影機とベゼル体との相対関係を高精度で設定することができるとともに、画像投影機をインストルメントパネルから容易に取り出して再設置することができる。

請求項４に記載された発明によれば、ベゼル体を対向壁に嵌め込むだけでなく被固定部によって固定することにより、ベゼル体とインストルメントパネルとの密着性を向上させることができ、ベゼル体がインストルメントパネルから浮いて設置されてしまったり、これらの間に隙間が生じてしまったりすることを抑制し、意匠性を向上させることができる。

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ＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１の車両用表示装置をインストルメントパネルに取り付ける様子を示す断面図である。図１の車両用表示装置の画像投影機を前記インストルメントパネルから取り出す様子を示す断面図である。変形例の車両漂表示装置を示す断面図である。従来の車両用表示装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態の車両用表示装置１は、図１〜３に示すように、車両のインストルメントパネルＩ内に配置される画像投影機２と、インストルメントパネルＩにおけるフロントガラスＦとの対向壁Ａに形成された開口Ｈの周囲に設けられるベゼル体３と、を備え、例えば速度等の車両の走行状態や道路状況を画像としてフロントガラスＦに投影する装置である。なお、本実施形態における車両の前後方向、左右方向、前後方向における前方側及び後方側、並びに、上側及び下側は、図１及び図２に示す通りとする。

画像投影機２は、ベゼル体３の後述する左右ベゼル部分３１Ｃに支持されるベゼル被支持部２１と、インストルメントパネルＩ内に配置された車両の構造物としてのリンフォースＲに支持される構造物被支持部２２と、後述する支持部材３３に固定される前方固定部２３と、を備え、開口Ｈにおいて露出した上面２ＡからフロントガラスＦに向けて画像を投影する。このとき、搭乗者が運転時に遠方に焦点を合わせていても自然に画像を認識できるように、画像投影機２は、搭乗者の遠方において画像が結像するようにする。また、画像投影機２は、後述するメータパネルＰをインストルメントパネルＩから取り外した後方開口部ＰＨを通過可能な寸法を有している。

ベゼル被支持部２１は、画像投影機２の左右方向の両端に設けられ、図３に示すビス等の固着部材４を前後方向に挿通可能な貫通孔２１Ａを有して形成されている。

構造物被支持部２２は、画像投影機２の下端に設けられ、固着部材４を前後方向に挿通可能な貫通孔２２Ａを有して形成されている。

前方固定部２３は、図３に示すように、画像投影機２の前面から前方に向かって突出するとともに支持部材３３の下側に沿うように形成されることで、支持部材３３に固定可能に構成されている。

ベゼル体３は、開口Ｈの周縁を構成するベゼル部材３１と、後述する前方ベゼル部分３１Ａの下方に設けられる導光部材３２と、導光部材３２を下方から支持する支持部材３３と、を備える。

ベゼル部材３１は、例えば対向壁Ａと略同一色の樹脂によって構成され、前方側の前方ベゼル部分３１Ａと、後方側の後方ベゼル部分３１Ｂと、左右方向の両端において前方ベゼル部分３１Ａと後方ベゼル部分３１Ｂとの間に設けられる左右ベゼル部分３１Ｃと、を有して対向壁Ａに嵌め込まれる。各ベゼル部分３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、それぞれ別体に形成されていてもよいし、一体に形成されていてもよい。

前方ベゼル部分３１Ａは、前方側の端部が対向壁Ａとの間に隙間をあけるように対向壁Ａから浮き上がって配置されて対向壁Ａとの間に図３に示す採光部３４を形成するとともに、下方からの光を上方に透過可能に構成されている。

導光部材３２は、例えばガラスや樹脂等の透明かつ高屈折率な部材から構成され、前方ベゼル部分３１Ａと支持部材３３との間において前後方向に延びる板状に形成され、採光部３４から取り入れた外光を後方側へ導光するように構成されている。

支持部材３３は、上面が光を反射可能に形成されるとともに、対向壁Ａに固定されて上面に導光部材３２を支持している。

以上のようなベゼル体３において、フロントガラスＦを通過した外光が、採光部３４から取り込まれ、導光部材３２によって後方側に導光されつつ上方に向かい、前方ベゼル部分３１Ａを通過してフロントガラスＦに向かうことで、前方ベゼル部分３１Ａは、上面に外光が当たりにくい場合でもフロントガラスＦに暗く映りこんで目立つことが抑制されている。

左右ベゼル部分３１Ｃは、下側に延びてベゼル被支持部２１と固着されることで画像投影機２を支持する支持部３１１と、図２に示すように固着部材５によって対向壁Ａに固定される被固定部３１２と、を備える。

支持部３１１には、固着部材４を固定する（固着部材がネジ状であれば螺合し、圧入ピンであれば圧入される）ための図示しない固定用穴が形成されている。また、リンフォースＲにも支持部３１１と略同様の固定用穴が形成されている。

被固定部３１２は、インストルメントパネルＩ内で固定可能なようにベゼル体３の下側に設けられるとともに、固着部材５を前後方向に挿通可能な貫通穴３１２Ａを有して形成されている。さらに、固着部材５を固定するための固定用穴Ａ１が対向壁Ａに形成されており、後方側からの作業によって被固定部３１２を対向壁Ａに固定することができるようになっている。ベゼル体３がこのような被固定部３１２を備えることから、ベゼル体を単に対向壁に嵌め込む構成と比較して、ベゼル体３とインストルメントパネルＩとの密着性を向上させることができ、ベゼル体３がインストルメントパネルＩから浮いて設置されてしまったり、これらの間に隙間が生じてしまったりすることを抑制し、意匠性を向上させることができる。さらに、被固定部３１２は、インストルメントパネルＩ内で固定され、搭乗者から見えないように設けられていることから、意匠性の低下を抑制することができる。

次に、車両用表示装置１をインストルメントパネルＩに取り付ける方法について説明する。まず、図３に示すように、搭乗者に対向するとともにスピードメータ等が設けられたメータパネルＰがインストルメントパネルＩに取り付けられておらず、後方開口部ＰＨが形成された状態とする。次に、固着部材４をベゼル被支持部２１の貫通孔２１Ａに挿通するとともに支持部３１１の固定用穴に固定することでベゼル部材３１と画像投影機２とを一体化し、導光部材３２を支持した支持部材３３と前方固定部２３とを固定することで導光部材３２及び支持部材３３と画像投影機２とを一体化することにより、ベゼル体３全体と画像投影機２とを一体化する。

次に、図３（Ａ）に示すように、支持部材３３の前方側の端部を対向壁Ａに合わせて位置決めし、この前方側の端部を中心に、一体化された画像投影機２とベゼル体３とを図３における時計回りに回動させ、図３（Ｂ）に示すように、ベゼル体３を対向壁Ａに嵌め込むとともに画像投影機２をインストルメントパネルＩ内に収容する。このとき、構造物被支持部２２がリンフォースＲに後方側から当接する。以降の作業は後方開口部ＰＨを通して行われる。

固着部材５によって左右ベゼル部分３１Ｃの被固定部３１２を対向壁Ａに固定する。さらに、構造物被支持部２２の貫通孔２２Ａに後方側から固着部材４を挿通し、リンフォースＲの固定用穴に固定する。以上のように、一体化されたベゼル体３及び画像投影機２をインストルメントパネルＩ及びリンフォースＲに固定した後、後方開口部ＰＨにメータパネルＰを取り付けることで、車両用表示装置１のインストルメントパネルＩへの取り付けが完了する。

次に、画像投影機２が故障した場合や、定期メンテナンスを行う際に、画像投影機２をインストルメントパネルＩから取り出す方法について説明する。まず、インストルメントパネルＩからメータパネルＰを取り外して後方開口部ＰＨを形成するとともに、この後方開口部ＰＨから作業することで、図４（Ａ）に示すように固着部材４を取り外し、画像投影機２のベゼル被支持部２１と左右ベゼル部分３１Ｃの支持部３１１との固定、及び、構造物被支持部２２とリンフォースＲとの固定を解除するとともに、前方固定部２３と支持部材３３との固定を解除する。次に、図４（Ｂ）に示すように、固定が解除された画像投影機２を、後方開口部ＰＨを通過させ、インストルメントパネルＩの外側に取り出す。取り出した画像投影機２に対して修理やメンテナンス等の作業を行った後、再び後方開口部ＰＨを通過させてインストルメントパネルＩ内に収容し、固着部材４によってベゼル部材３１及びリンフォースＲに固定するとともに、前方固定部２３と支持部材３３とを固定する。その後、インストルメントパネルＩにメータパネルＰを取り付けることで画像投影機２の再設置が完了する。

このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。即ち、上記のように画像投影機２と一体化されたベゼル体３を対向壁Ａに嵌め込むことによって、ベゼル体３との相対関係を容易に高精度に設定しつつ画像投影機２をインストルメントパネルＩ内に収容することができ、画像投影機とベゼル体とをそれぞれ独立にインストルメントパネルや車両の構造物に取り付けて相対関係を高精度に設定する構成と比較して、作業工数を削減することができる。

さらに、上記のようにインストルメントパネルＩの後方側に形成された後方開口部ＰＨからの作業によって、ベゼル被支持部２１が左右ベゼル部分３１Ｃに着脱され、構造物被支持部２２がリンフォースＲに着脱されるとともに、画像投影機２が後方開口部ＰＨを通過可能な寸法を有していることから、画像投影機２をインストルメントパネルＩから容易に取り出して再設置することができ、インストルメントパネルＩを車両から取り外す必要がない。

さらに、画像投影機２が構造物被支持部２２においてリンフォースＲに支持されることで、画像投影機２を強固に固定することができ、車両の走行時の振動や発車及び停車時の慣性力による位置ずれを防ぐことができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施形態では、画像投影機２が構造物被支持部２２によってリンフォースＲに固定されるものとしたが、画像投影機は、リンフォース以外の車両の構造物に固定可能な構造物被支持部を備えてもよいし、ベゼル被支持部による固定強度が充分に高ければ、構造物被支持部が省略されて車両の構造物に固定されない構成であってもよい。

また、前記実施形態では、ベゼル部材３１が、後方側からの作業によって対向壁Ａに固定される被固定部３１２を備えるものとしたが、被固定部は、後方側からの作業によって固定可能に構成されていなくてもよく、例えば、図５に示すように、ベゼル部材３１と対向壁Ａとが重なる方向（左右方向から斜め上方に向かう方向）に沿って固着部材５が挿通されるような被固定部３１２Ｂであってもよい。このような被固定部３１２Ｂとした場合におけるベゼル体３のインストルメントパネルＩへの固定手順は、例えば、前記実施形態と同様に一体化した画像投影機２及びベゼル体３を、車両に組み付ける前のインストルメントパネルＩに対して被固定部３１２Ｂによって固定した後、このインストルメントパネルＩを車両に組み付けるような手順であればよい。

このような構成によれば、前記実施形態のように前後方向に固着部材５を挿通して固定する構成よりも、ベゼル部材３１と対向壁Ａとの密着性を向上させることができ、その上面においてベゼル部材３１に浮きが生じたり、ベゼル部材３１と対向壁Ａとの間に隙間が形成されたりすることをさらに抑制することができる。また、ベゼル部材と対向壁とが充分に密着すれば、被固定部が省略されるとともに嵌め込みによってベゼル体が対向壁に固定される構成であってもよい。

また、前記実施形態では、ベゼル被支持部２１及び構造物被支持部２２が固着部材４によって固定されるものとしたが、固着部材を用いない構成であってもよく、例えば、ベゼル被支持部や構造物被支持部に突起部が形成され、この突起部がベゼル部材やリンフォースに形成された固定用穴に挿通されて固定されるとともに、後方側から固定を解除可能な構成であってもよい。

また、前記実施形態では、フロントガラスＦを通過した外光が採光部３４から取り込まれ、導光部材３２によって導光されて前方ベゼル部分３１Ａを通過するものとしたが、ベゼル部材のフロントガラスへの映り込みが目立たない構成であれば、導光部材及び支持部材が省略され、採光部が形成されず、前方ベゼル部分が光を透過しなくてもよい。

また、前記実施形態では、画像投影機２の上面２Ａが開口Ｈから露出するものとしたが、この上面の上側にカバー等が設けられ、画像投影機が水分や埃等から保護される構成であってもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１車両用表示装置
２画像投影機
３ベゼル体
２１ベゼル被支持部
２２構造物被支持部
３１２被固定部
Ｉインストルメントパネル
Ａ対向壁
Ｈ開口
Ｆフロントガラス
Ｒリンフォース（構造物）

Claims

車両のインストルメントパネル内に配置されるとともに、該インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に形成された開口を通して該フロントガラスに画像を投影する画像投影機であって、
前記対向壁に嵌め込まれて前記開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル体によって支持されるベゼル被支持部を備え、
前記ベゼル被支持部が、前記車両の後方側からの作業によって前記ベゼル体に着脱可能に構成されていることを特徴とする画像投影機。
前記インストルメントパネル内に配置された車両の構造物に支持される構造物被支持部をさらに備え、
前記構造物被支持部が、前記車両の後方側からの作業によって前記構造物に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像投影機。
車両のインストルメントパネル内に配置されるとともに該インストルメントパネルにおけるフロントガラスとの対向壁に形成された開口を通して該フロントガラスに画像を投影する画像投影機と、前記対向壁に嵌め込まれて前記開口の周縁の一部又は全部を形成するベゼル体と、を備えた車両用表示装置であって、
前記画像投影機が、請求項１又は２に記載の画像投影機で構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
前記ベゼル体が、前記対向壁に固定される被固定部を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。