JP6590045B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両への搭載性に優れるヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来の車両のインストルメントパネルに搭載されるヘッドアップディスプレイ装置は、例えば特許文献１に開示されるように、表示光が出射する筐体の窓部を、透光性カバーで覆い筐体内に塵が混入しないように構成する。また、窓部を覆う透光性カバーは、太陽光の反射によって車両の内外の人を眩惑しないように、入射した太陽光を車両のインストルメントパネルの壁部に反射する傾斜角度で車両の前後方向に湾曲させて構成する。

特開２００４−１７７０８号公報

しかしながら、車両のインストルメントパネルは、車両の中央より外側へ低くなるように設計されることが多く、太陽光が車両のインストルメントパネルの壁部に反射するように透光性カバーを車両の前後方向に湾曲させるにあたって、車両のインストルメントパネルの壁部の最も低い位置を基準に湾曲形状を定めると、ヘッドアップディスプレイ装置をインストルメントパネル内に深い位置に収容しなければならない場合があり、車両への搭載性に改善の余地があった。

本発明は、上述した課題を鑑みてなされたものであり、車両への搭載性に優れるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
車両のインストルメントパネルＰＮＬに搭載され、
湾曲面を有する透光性カバー４２を有する筐体４に表示光Ｌを発する表示手段１を収容して、前記表示手段１が発した前記表示光Ｌを前記透光性カバー４２から出射するヘッドアップディスプレイ装置Ｈであって、
前記透光性カバー４２の前記湾曲面は、前記車両の前方外側に位置する第１隅部４２ＯＦ、前記車両の前方内側に位置する第２隅部４２ＣＦ、前記車両の後方内側に位置する第３隅部４２ＣＢ、前記車両の後方外側に位置する第４隅部４２ＯＢ、を有し、
前記第１隅部４２ＯＦが前記第１〜第４隅部の中で最も低い位置にあり、前記第３隅部４２ＣＢが前記第１〜第４隅部の中で最も高い位置にある。

また、好ましくは、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
前記湾曲面の最も低くなる一隅部４２ＯＦ周辺に排水手段４４を有する。

また、好ましくは、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記透光性カバー４２の前記湾曲面は、前記湾曲面で反射した外光を前記インストルメントパネルＰＮＬの壁部に向けて反射する湾曲面である。

本発明によれば、車両への搭載性に優れるヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。

本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す概略図である。（ａ）は車両の側方から見た場合における概略図であり、（ｂ）は搭乗者の視点から見た場合における概略図である。 同実施形態の構成概略図である。 同実施形態の斜視図である。（ａ）はヘッドアップディスプレイ装置全体斜視図であり、（ｂ）は透光性カバーの斜視図である。 同実施形態の要部拡大斜視図である。（ａ）は排水手段として排水口を設ける実施例を示し、（ｂ）は排水手段として排水溝を設ける実施例を示す。 同実施形態と従来構成の車両のインストルメントパネルへの搭載構成の比較を示す概略図である。（ａ）は車両の側方から見た場合における概略図であり、（ｂ）は車両の後方から見た場合における従来構成の概略図であり、（ｃ）は車両の後方から見た場合における本実施形態における概略図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明を車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適用した実施形態を説明する。また各図面おいて、車両の前方をＦ、車両の後方をＢ、車両の内側をＣ、車両の外側をＯとして説明する。

本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置Ｈは、表示光Ｌを発する表示器（表示手段）１と、表示器１を制御する制御基板２と、反射鏡３と、それらを収容する筐体４と、によって主に構成される。ヘッドアップディスプレイ装置Ｈは、制御基板２の制御に応じて表示器１から発せられる表示光Ｌを反射鏡３に反射させた後、筐体４の透光性カバー（出射口）４３から車両のフロントガラス（被投射部材）ＦＮＴに投射することで、フロントガラスＦＮＴの前方に虚像Ｖが結像する。ヘッドアップディスプレイ装置Ｈは、制御基板２の制御によって車両の走行速度などの車両情報を表示光Ｌとして表示器１から発することで、車外風景と虚像Ｖで表示される車両情報とを重畳して搭乗者Ｄに視認させる。

表示器１は、例えば、ＬＥＤなどの光線を発する発光素子からなるバックライト光源と、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶層を封入した液晶セルの前後両面に偏光板を貼着した表示パネルと、を有する液晶表示器である。表示器１は、表示パネル上に表示した画像をバックライト光源によって照らして、表示パネルの前面から表示光Ｌを発する。表示器１は、有機ＥＬ表示器などで構成してもよい。

制御基板２は、例えば記憶装置と演算装置と入出力インターフェースが実装されたリジット回路基板である。制御基板２は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）からなる車内通信網に接続し、車内通信網から入力される車両の各種情報（例えば、車両の走行速度やエンジン回転数、残燃料量など）を画像として構成し、表示器１に前記画像を表示光Ｌとして出力させる。

反射鏡３は、平面鏡３０と凹面鏡３１からなる。平面鏡３０は、表示器１からフロントガラスＦＮＴまでの光路距離を調整するために設けられ、光路距離を長くすることで虚像Ｖを、より車両前方に結像させる。凹面鏡３１は、フロントガラスＦＮＴの湾曲形状による歪みを補正すると共に、表示光Ｌを拡大してフロントガラスＦＮＴに投射する湾曲面を有する反射鏡である。

筐体４は、下ケース４０と、上ケース４１と、透光性カバー４２と、遮光壁４３と、によって主に構成される。

下ケース４０は、例えば、アルミニウムを金型鋳造したケース体からなり、表示器１，制御基板２，反射鏡３が固定される。

上ケース４１は、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂製ケース体からなる。上ケース４１と下ケース４０とは嵌合し両ケースによって表示器１，制御基板２，反射鏡３を収容する。

上ケース４１には、表示光Ｌが出射する窓部が形成されており、この窓部にアクリル樹脂などの透光性樹脂からなる略四辺形の透光性カバー４２が配設されている。上ケース４１内部には、上部から斜め下方に垂下する遮光壁４３が設けられており、窓部から入射した太陽光ＳＬなどの外光が表示器１に入射し虚像Ｖが見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。

透光性カバー４２の各隅部について、車両前方内側を４２ＣＦ、車両前方外側を４２ＯＦ、車両後方内側を４２ＣＢ、車両後方外側を４２ＯＢとしたとき、透光性カバー４２は、辺４２ＣＢ４２ＯＢ（車両の後方側Ｂ）が辺４２ＣＦ４２ＯＦ（車両の前方側Ｆ）よりも高くなるような凹面の湾曲面を有する。この湾曲面によって、太陽光ＳＬなどの外光が透光性カバー４２の表面を反射した光がインストルメントパネルＰＮＬの壁部へ反射して、透光性カバー４２の反射光によって車両内外の人を眩惑しない。
また、透光性カバー４２の湾曲面は、インストルメントパネルＰＮＬの形状に合わせて、辺４２ＣＦ４２ＣＢ（車両の内側Ｃ）が辺４２ＯＦ４２ＯＢ（車両の外側Ｏ）よりも高くなるように車両の左右内外方向に傾斜しており、隅部４２ＯＦが最も低くなっている。透光性カバー４２の湾曲面は、透光性カバー４２の湾曲面からインストルメントパネルＰＮＬに反射するそれぞれの光路距離が車両の左右内外方向において等しくなるように設計することが好ましい。

上ケース４１の透光性カバー４２の隅部４２ＯＦの周辺には、排水手段４４が形成されている。排水手段４４は、透光性カバー４２上に液体が溜まらないように外部に排水するものであり、例えば、図４（ａ）に示すように、車両外あるいはインストルメントパネルＰＮＬ内部に繋がった排水口４４ａからなる。
また、上ケース４１には、透光性カバー４２の周囲を囲うようにインストルメントパネルＰＮＬまで延びる立壁４５が形成されている。この立壁４５は、ヘッドアップディスプレイ装置Ｈを車両のインストルメントパネルＰＮＬに配設するにあたってインストルメントパネルＰＮＬと接し、外部からインストルメントパネルＰＮＬ内が視認されない。また、この立壁４５によって、透光性カバー４２に例えば水などの液体が放たれても、液体は適切に透光性カバー４２の最も低い隅部４２ＯＦに流れ、隅部４２ＯＦの周辺に配設された排水手段４４を介して車外へ排出される。
なお、排水手段４４は、図４（ｂ）に示すように、透光性カバー４２の周囲を囲うようにインストルメントパネルＰＮＬまで延びる立壁４５の隅部４２ＯＦの周辺を切り欠いて排水溝４４ｂとして構成して、透光性カバー４２上に液体が溜まらないように外部に液体を排水してもよい。

以上、本発明の実施形態を説明した。このように構成することで、インストルメントパネルＰＮＬの形状に合わせて透光性カバー４２を反射した太陽光ＳＬなどの外光が車両内外の人を眩惑しない適切な湾曲形状となるため、図５（ｂ）に示すような車両の左右内外方向（水平方向）に水平な従来のヘッドアップディスプレイ装置に比べ、図５（ｃ）に示すように本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、ヘッドアップディスプレイ装置をインストルメントパネルＰＮＬ内に深い位置に収容する必要がなくなるため、車両への搭載性に優れる。

また、透光性カバー４２の最も低くなる一隅４２ＯＦの周辺に、排水手段４４を設けることで、透光性カバー４２上に水などの液体が放たれた場合においても、排水手段４４に液体が適切に集まって流れるため排水性が高まる。なお、透光性カバー４２の周囲を囲む立壁４５によって排水手段４４以外の箇所から液体が流れ出る虞が低減される。

なお、本発明を要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに設計の変更が可能であり、例えば、被投射部材は、車両のフロントガラスＦＮＴに限らず、コンバイナなどであってもよい。

本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置として好適である。

１ ：表示器（表示手段）
２ ：制御基板（制御手段）
３ ：反射鏡
４ ：筐体
４０ ：下ケース
４１ ：上ケース
４２ ：透光性カバー
４３ ：遮光壁
４４ ：排水手段
４４ａ ：排水口
４４ｂ ：排水溝
４５ ：立壁
Ｄ ：搭乗者
ＦＮＴ ：フロントガラス（被投射部材）
Ｌ ：表示光
ＰＮＬ ：インストルメントパネル
Ｖ ：虚像

Claims (3)

1. 車両のインストルメントパネルに搭載され、
   湾曲面を有する透光性カバーを有する筐体に表示光を発する表示手段を収容して、前記表示手段が発した前記表示光を前記透光性カバーから出射するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記透光性カバーの前記湾曲面は、前記車両の前方外側に位置する第１隅部、前記車両の前方内側に位置する第２隅部、前記車両の後方内側に位置する第３隅部、前記車両の後方外側に位置する第４隅部、を有し、
   前記第１隅部が前記第１〜第４隅部の中で最も低い位置にあり、前記第３隅部が前記第１〜第４隅部の中で最も高い位置にある
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記湾曲面の最も低くなる一隅部周辺に排水手段を有する
   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装置。
3. 前記透光性カバーの前記湾曲面は、前記湾曲面で反射した外光を前記インストルメントパネルの壁部に向けて反射する湾曲面である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
   

Images