JPH0538965A - 鉄道車両用ヘツドアツプデイスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の間隔で常時表示される目盛表示部と、
その目盛上における指示値をバーグラフ表示用の複数の
点滅グラフィックセグメントを用いて表示する指示値表
示部とが設けられたヘッドアップディスプレイにおい
て、前記指示値表示部で表示された指示値を素早く正確
に読み取れるようにすること。 【構成】 前記目盛表示部１１は、目盛上の数値を示す
目盛数値表示部１４とその目盛数値に対応する目盛位置
を示す目盛位置表示部１５とを備え、前記目盛位置表示
部１５には、前記グラフィックセグメント１２aの各々
に対応して配置されるとともに目盛整数値に対応して配
置された常時点灯表示セグメント１５bが配設されてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両等の乗物の操
縦者が前方外界の情景を見ながら操縦する際に、その操
縦者が見ている前方の外界の情景に種々の情報を重ねて
表示するヘッドアップディスプレイに関する。このよう
なヘッドアップディスプレイを用いれば、操縦者は一々
外界から視線をそらせて計器類を見る必要がなくなるの
で、外界から視線をそらせている間に生じる不慮の事故
を防ぐことができる。

【０００２】

【従来の技術】前記従来のヘッドアップディスプレイ
は、普通、操縦者の視野前方にハーフミラー等のコンバ
イナを配置し、そのコンバイナは外界の情景から出射し
た光線を操縦者の方向に透過させるとともに操縦室内側
から前記コンバイナに入射した速度情報やブレーキ圧情
報等の情報表示光を操縦者の方向に反射または回折させ
るように構成されている。そして、前記情報表示光をコ
ンバイナに入射させる情報投射装置は、液晶ディスプレ
イ、プラズマディスプレイまたは発光ダイオードディス
プレイ等の光学的情報表示手段とこの光学的情報表示手
段から出射した光を前記コンバイナに入射させる光学部
材とを備えている。そして、前記光学部材は、普通リレ
ーレンズ系および反射鏡等から構成されており、前記情
報表示光を操縦者が正面の視野の中に視認できるように
構成されている。

【０００３】ところで、前記ヘッドアップディスプレイ
で表示される情報の中には、前記速度情報またはブレー
キ圧情報のように、所定の範囲の数値の中のある特定の
値を指示するものがある。このような情報を表示する場
合、所定の範囲の数値に対応する目盛とその目盛上にお
ける指示値とを表示する光学式（印刷表示した目盛盤上
に動く指針が配設された光反射式ではなく、表示光を出
射する形式）のアナログメータが知られている。

【０００４】図５は従来の典型的な光学式のアナログメ
ータの一例を示す図である。図５に示すような速度表示
を行うアナログメータは、目盛表示部０１と、指示値表
示部０２と、単位表示部０３とを有している。前記目盛
表示部０１には、単位がＫｍ／ｈの速度の数値「０」、
「１０」，「２０」，…，「１２０」を示す目盛数値表
示部０４aと、その目盛数値にそれぞれ対応して配置さ
れるとともに、その目盛数値が目盛全体の中のどの位置
に対応するかを示す目盛位置表示セグメント１５aから
構成される目盛位置表示部０５とが設けられている。ま
た、前記指示値表示部０２にはそのとき検出されている
速度が表示される。図５のように、目盛と指示値とを同
時に表示すると、現在の値（たとえば現在の速度）が目
盛全範囲（たとえば０〜１２０ｋｍ／ｈ）の中のどの位
置にあるのかを一目で認識することができるので都合が
よい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
５に示すアナログメータの目盛位置表示セングメント０
４aは、表示される各目盛数値に対応した位置にのみ設
けられており、表示される各目盛数値は間隔が離れた数
値であるので、１つの目盛位置表示セグメント０４aと
それに隣接する目盛位置表示セグメント０４aとの中間
には目盛が表示されない。このような場合、前記指示値
表示部０２において、前記目盛位置表示セグメント０４
aとそれに隣接する目盛位置表示セグメント０４aとの間
の指示値が表示された場合、その指示値を正確に読取る
ことは難しい。本発明は前述の事情に鑑み、前記指示値
表示部で表示された指示値を素早く正確に読み取れるよ
うにすることを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記してい
る。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説
明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、
本発明の範囲を実施例に限定するためではない。前記課
題を解決するために、本発明の鉄道車両用ヘッドアップ
ディスプレイ（Ｈ）は、表示信号出力手段（Ｕ）から出
力される表示信号に応じた情報が表示される表示面を有
する光学的情報表示手段（Ｄ）と前記表示面から出射し
た情報表示光（Ｌ）を所定の方向に投射する光学部材
（Ａ）とを備えた情報投射装置（Ｋ）と、操縦者（Ｐ）
の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の情景を操縦者
（Ｐ）が視認できるように前記外界からの光線を前方か
ら後方に透過させるとともに、前記情報投射装置（Ｋ）
から投射された情報表示光（Ｌ）を操縦者（Ｐ）が視認
できる方向に反射または回折するコンバイナ（Ｃ）と、
を備え、前記表示面には、所定の間隔で常時表示される
目盛表示部（１１）と、その目盛上における指示値をバ
ーグラフ表示用の複数のグラフィックセグメント（１２
a）を用いて表示する指示値表示部（１２）とが設けら
れ、前記目盛表示部（１１）は、目盛上の数値を示す目
盛数値表示部（１４）とその目盛数値に対応する目盛位
置を示す目盛位置表示部（１５）とを備えた鉄道車両用
ヘッドアップディスプレイにおいて、前記目盛位置表示
部（１５）には、前記グラフィックセグメント（１２
a）の各々に対応して配置されるとともに目盛整数値に
対応して配置された常時点灯表示セグメント（１５b）
が配設されたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】前述の構成を備えた本発明の鉄道車両用ヘッド
アップディスプレイ（Ｈ）においては、前記目盛位置表
示部（１５）に、前記指示値表示用のグラフィックセグ
メント（１２a）の各々および目盛整数値に対応して常
時点灯表示セグメント（１５b）が配設されている。こ
のように目盛整数値に対応して常時点灯表示セグメント
（１５b）が配設されている場合、表示された目盛整数
値に対応する常時点灯表示セグメント（１５b）の目盛
の値は直ちに読み取ることができる。また、表示された
目盛整数値とそれに隣接する目盛整数値との間に配設さ
れた各常時点灯表示セグメント（１５b）は目盛整数値
に対応して配設されているので、その目盛を容易に読み
取ることができる。そして、前記グラフィックセグメン
ト（１２a）で表示された指示値が前記目盛整数値に対
応して配置された常時点灯表示セグメント（１５b）の
どの位置に対応しているかは容易に読取ることができ
る。したがって、前記グラフィックセグメント（１２a）
で表示された指示値の整数値を正確に読み取ることがで
きる。このように正確な数値の把握が可能となること
は、高速化のため制限速度に近い速度で走行することが
要求される最近の鉄道車両にとっては重要な要件とな
る。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例を説明す
る。図１において、鉄道車両１の前端部には運転室２が
設置されている。この運転室２には、操縦者Ｐ用の座席
３の前方に計器盤４が配設されている。また、前記運転
室２の前方には鉄道車両１の車体下部５と天井６との間
にコンバイナとしてのフロントガラスＣが配設されてい
る。このフロントガラスＣは前方に行くに従って下方に
傾斜するように配置されている。前記運転室２の計器盤
４には光学部材Ａおよび光学的情報表示手段Ｄが配設さ
れている。この光学的情報表示手段Ｄは、透過型の液晶
表示パネルＤ1と、その背面に配設された光源Ｄ2とから
構成されている。そして、前記液晶表示パネルＤ1の表
示面には、必要な情報（たとえば、速度情報またはブレ
ーキ圧情報等）が表示されるとともに、その表示輝度の
制御は、前記光源Ｄ2の輝度を制御することにより行わ
れる。なお、前記光学的情報表示手段Ｄは、前記液晶デ
ィスプレイＤ1および光源Ｄ2から構成する代わりに、Ｃ
ＲＴ表示管、プラズマディスプレイまたは発光ダイオー
ドディスプレイ等を採用することも可能である。前記光
学部材Ａは、レンズ系Ａ1、ミラーＡ2 および凸レンズ
Ａ3 等から構成されており、前記光学的情報表示手段Ｄ
から出射した情報表示光Ｌを前記フロントガラスＣに入
射させるように配置されている。前記フロントガラスＣ
は前記光学部材Ａから入射した情報表示光Ｌの一部を透
過させるとともに残部を前記操縦者Ｐに向けて反射させ
るように配置されており、操縦者Ｐは図３に示すように
鉄道線路表面を背景にして情報表示光Ｌを視認できるよ
うになっている。

【０００９】図４は前記光学的情報表示手段Ｄの表示面
に表示される速度表示画像を示す図である。前記表示面
には、円弧に沿って配設された目盛表示部１１および指
示値表示部１２が設けられている。また、それらの表示
の中央部には常時表示される目盛単位（Ｋｍ／ｈ）表示
部１３が設けられている。前記目盛表示部１１は、目盛
上の数値を示す目盛数値表示部１４と、その目盛数値に
対応する目盛位置を示す目盛位置表示部１５とを備えて
いる。前記目盛数値表示部１４には、単位がＫｍの数値
が所定の間隔で常時表示される。前記目盛位置表示部１
５には、前記目盛数値表示部１４の数値に対応して間隔
を置いて配設された数値対応目盛１５aと、目盛の最下
位から最上位までの所定の整数値に対応して連続的に配
設された複数の常時点灯表示セグメント１５bとが配設
されている。そして、前記数値対応目盛１５aは前記常
時点灯表示セグメント１５bのいずれかに対応して配設
されている。前記指示値表示部１２は、前記目盛表示部
の常時点灯表示セグメント１５bに対応して円弧に沿っ
て配設された複数のグラフィックセグメント１２aから
構成されている。

【００１０】また、フロントガラスＣは外部の情景等か
ら入射した外部光Ｊの一部を反射するとともに残部を前
記操縦者Ｐに向けて透過させるように配置されている。
すなわち、この実施例のフロントガラスＣはそれ自体が
コンバイナとしての機能を備えている。なお、コンバイ
ナは、フロントガラスとは別体に構成することも可能で
ある。前記光学部材Ａおよび光学的情報表示手段Ｄから
情報投光装置Ｋが構成されており、また、前記コンバイ
ナとして機能するフロントガラスＣ、前記情報投光装置
Ｋおよび後述の表示信号出力手段Ｕ等からヘッドアップ
ディスプレイＨ（図２参照）が構成されている。

【００１１】図２において、ヘッドアップディスプレイ
Ｈの前記液晶表示パネルＤ1の液晶駆動信号を出力する
表示信号出力手段Ｕは、速度情報、ブレーキ圧情報、時
刻情報等の運行情報が入力されるとともに表示信号を出
力する表示情報制御部Ｕ1と、前記表示信号が入力され
たときそれに応じた液晶駆動信号を出力するＬＣＤ駆動
回路Ｕ2とを備えている。

【００１２】次に、前述の構成を備えた本発明の一実施
例の作用について説明する。図１中左側に在る外界から
フロントガラスＣに向って進んで来た光線Ｊは、一部は
フロントガラスＣで外界に反射し、残部はそのままフロ
ントガラスＣを透過して直進し、操縦者Ｐの眼に至る。
これにより操縦者Ｐは外界の情景をそのまま視認するこ
とができる。一方、前記情報投射装置Ｋの液晶ディスプ
レイＤ1から出射した情報表示光Ｌはレンズ系Ａを透過
してフロントガラスＣに入射する。そして、フロントガ
ラスＣに入射した情報表示光Ｌは、一部はフロントガラ
スＣを透過して外界に出射されるが、残部は反射して操
縦者Ｐの眼に至る。これにより操縦者Ｐは情報表示光Ｌ
を視認することができる。

【００１３】図３，４に示すこの実施例の表示例、すな
わち、速度情報の表示例において、前記目盛表示部１１
の目盛数値表示部１４および目盛位置表示部１５と、目
盛単位表示部１３とは常時点灯されている。そして、前
記複数のグラフィックセグメント１２aは車両の走行速
度に応じて消灯または点灯される。例えば、車両の走行
速度が０の場合は全てのグラフィックセグメント１２a
が消灯される。

【００１４】前記数値対応目盛１５aは前記常時点灯表
示セグメント１５bのいずれかに対応して配設されてい
る。したがって、前記数値対応目盛１５aに対応する常時
点灯表示セグメント１５bの目盛数値は直ちに読み取る
ことができる。そして、隣接して配設された数値対応目
盛１５a間に存在する常時点灯表示セグメント１５bは目
盛整数値に対応して配設されているので、それらの常時
点灯表示セグメント１５bに対応するは目盛数値が表示
されていなくてもその値は容易に読み取ることができ
る。

【００１５】たとえば、図４に示す例では、前記複数の
グラフィックセグメント１２aの各々に対応して配置さ
れた複数の常時点灯表示セグメント１５bの１セグメン
ト、すなわち１目盛は２Ｋｍ／ｈに相当している。この
常時点灯表示セグメント１５bに対応して配設されてい
る前記グラフィックセグメント１２aの点灯数から、こ
の図４に示す例では車両速度が２６Ｋｍ／ｈであること
を素早く正確に読み取ることができる。このように現在
の車両速度を素早く正確に読み取れることは、定められ
た速度での走行を要求される場合等には極めて都合がよ
い。前述の実施例によれば、前記常時点灯表示セグメン
ト１５bは目盛整数値に対応して配設され且つ前記目盛
数値が直ちに分かる数値対応目盛１５aに対応して配設
されているので、各々の常時点灯表示セグメント１５b
の目盛整数値を素早く正確に読み取ることができる。

【００１６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設
計変更を行うことが可能である。例えば、本発明は、速
度情報以外の情報たとえばブレーキ圧情報、時刻情報、
エンジン回転数、油温等を個別にまたは同時に表示する
ことも可能であり、また、液晶ディスプレイ以外の各種
ディスプレイたとえばＬＥＤディスプレイ、プラズマデ
ィスプレイ、等を使用することも可能である。さらに、
バーグラフ表示用の複数のグラフィックセグメントの配
置形状は円弧状に限らず、円形、楕円形、または直線状
を採用することも可能である。

【００１７】

【発明の効果】前述の本発明の鉄道車両用ヘッドアップ
ディスプレイは、前記目盛位置表示部に、前記各指示値
表示用のグラフィックセグメントおよび目盛整数値に対
応して常時点灯表示セグメントが配設されている。した
がって、前記グラフィックセグメントで表示された指示
値を素早く正確に読み取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明のヘッドアップディスプレイの
一実施例が鉄道車両に設置された状態を示す図である。

【図２】 図２は本発明のヘッドアップディスプレイの
一実施例の全体説明図である。

【図３】 図３は同実施例の情報表示例の説明図であ
る。

【図４】 図４は前記図３の表示を行う液晶ディスプレ
イＤ1の表示面の説明図である。

【図５】 図５は従来例の説明図である。

【符号の説明】

Ａ…光学部材、Ｃ…コンバイナ、Ｄ…光学的情報表示手
段、Ｈ…ヘッドアップディスプレイ、Ｋ…情報投射装
置、Ｌ…情報表示光、Ｐ…操縦者、Ｕ…表示信号出力手
段、１１…目盛表示部、１２…指示値表示部、１２a…
グラフィックセグメント、１４…目盛数値表示部、１５
…目盛位置表示部、１５b…常時点灯表示セグメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木下 泰行 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会社島津製作所三条工場内 (72)発明者 北山 茂 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 小林 和彦 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目１番４号 東海旅客鉄道株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示信号出力手段から出力される表示信
   号に応じた情報が表示される表示面を有する光学的情報
   表示手段と前記表示面から出射した情報表示光を所定の
   方向に投射する光学部材とを備えた情報投射装置と、操
   縦者の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の情景を操
   縦者が視認できるように前記外界からの光線を前方から
   後方に透過させるとともに、前記情報投射装置から投射
   された情報表示光を操縦者が視認できる方向に反射また
   は回折するコンバイナと、を備え、 前記表示面には、所定の間隔で常時表示される目盛表示
   部と、その目盛上における指示値をバーグラフ表示用の
   複数のグラフィックセグメントを用いて表示する指示値
   表示部とが設けられ、 前記目盛表示部は、目盛上の数値を示す目盛数値表示部
   とその目盛数値に対応する目盛位置を示す目盛位置表示
   部とを備えた鉄道車両用ヘッドアップディスプレイにお
   いて、 前記目盛位置表示部には、前記グラフィックセグメント
   の各々に対応して配置されるとともに目盛整数値に対応
   して配置された常時点灯表示セグメントが配設されたこ
   とを特徴とする鉄道車両用ヘッドアップディスプレイ。