(57)【要約】【課題】部品点数の低減、省スペース、省コストを図ることができる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】メーターユニット２のメーター基盤６には、ヘッドアップディスプレイ装置５の一部を構成する発光体９と、メーターおよび発光体９を制御するメーターＥＣＵ７と、メータユニット２のデバイスと発光体９で発生した熱を放熱する放熱器８が設けられ、インストルメントパネル１内に光路１２が設けられ、インストルメントパネル１のフロントウィンドウ４近くに拡散板１１が設置され、発光体９から発せられた光は、光路１２、拡散板１１を通って、フロントウィンドウ４に照射され、フロントウィンドウ４上に表示される。フロントウィンドウ４に照射された光が反射して乗員の目に入射すると、乗員はフロントウィンドウ４越しにフラッシュ発光像Ｆを視認する。【選択図】図１
2010167830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有し発光により情報を出力する情報出力手段と、
前記情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ上に照射する光学手段と、
を備え、前記フロントウィンドウ上に前記情報出力手段から出力された情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記情報出力手段は、乗員により直接視認される車両のメーターユニットに設けられていることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記情報出力手段は、前記メーターユニット内の基板上もしくは該メーターユニットのハウジングの上面もしくは該ハウジングの背面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光学手段は、前記メーターユニットの上面もしくは背面から前記情報出力手段により出射された光をインストルメントパネル上に設けられた投光部へ照射することにより該光を車両のフロントウィンドウ上に照射することを特徴とする請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記光源からの熱を放熱する放熱手段を備え、該放熱手段は前記メーターユニット内の他のデバイスから発生する熱を放熱する放熱手段と共用されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記光源は前記メーターユニットのメーターの制御を行う制御手段により発光制御が行われることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光学手段の一部は前記メーターユニットのハウジングに取り付けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記光学手段は導光手段もしくは反射手段からなることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のフロントウィンドウ上に情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと略す）や発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略す）等を含む投光部をユニット化して投光ユニットを構成し、これをインストルメントパネル内に設置している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１８５０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インストルメントパネル内はデフロスタのダクトやステアリング機構などが相当の容積を占めており、ヘッドアップディスプレイ装置の投光ユニットを収容するスペースを確保するのが困難であった。
また、投光ユニットは光源を有するため、光源が発生する熱を放熱する必要があるが、この放熱性を確保するのも困難であった。
また、ヘッドアップディスプレイ装置に専用の制御装置やハーネスが必要になるなど、部品点数が増大し、コストアップとなった。
【０００５】
そこで、この発明は、部品点数の低減、省スペース、省コストを図ることができる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
請求項１に係る発明は、光源を有し発光により情報を出力する情報出力手段（例えば、後述する実施例における発光体９）と、前記情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ（例えば、後述する実施例におけるフロントウィンドウ４）上に照射する光学手段（例えば、後述する実施例における光路１２、反射体１３、凸レンズ１５）と、を備え、前記フロントウィンドウ上に前記情報出力手段から出力された情報を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置（例えば、後述する実施例におけるヘッドアップディスプレイ装置５）であって、前記情報出力手段は、乗員により直接視認される車両のメーターユニット（例えば、後述する実施例におけるメーターユニット２）に設けられていることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記情報出力手段は、前記メーターユニット内の基板（例えば、後述する実施例におけるメーター基盤６）上もしくは該メーターユニットのハウジング（例えば、後述する実施例におけるハウジング２ａ）の上面（例えば、後述する実施例における上面２ｃ）もしくは該ハウジングの背面（例えば、後述する実施例における背面２ｂ）に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、前記光学手段は、前記メーターユニットの上面もしくは背面から前記情報出力手段により出射された光をインストルメントパネル上に設けられた投光部（例えば、後述する実施例における投光窓１０と拡散板１１）へ照射することにより該光を車両のフロントウィンドウ上に照射することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記光源からの熱を放熱する放熱手段（例えば、後述する実施例における放熱器８）を備え、該放熱手段は前記メーターユニット内の他のデバイスから発生する熱を放熱する放熱手段と共用されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明において、前記光源は前記メーターユニットのメーターの制御を行う制御手段（例えば、後述する実施例におけるメーターＥＣＵ７）により発光制御が行われることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記光学手段の一部（例えば、後述する実施例における凸レンズ１５）は前記メーターユニットのハウジングに取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の発明において、前記光学手段は導光手段もしくは反射手段（例えば、後述する実施例における反射体１３）からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、情報出力手段をメーターユニットに設けるので、インストルメントパネル内には光路を確保すればよいだけとなり、インストルメントパネル内においてヘッドアップディスプレイ装置が占有するスペースを小さくすることができる。
請求項２に係る発明によれば、情報出力手段をメーターユニットに容易に設置可能となる。
請求項３に係る発明によれば、インストルメントパネル内の光路を介して光による情報をフロントウィンドウ上に表示することができる。
請求項４に係る発明によれば、新たな構成を追加することなしに、光源からの熱を放熱することができ、部品点数の低減および省コストを図ることができる。
請求項５に係る発明によれば、新たな構成を追加することなしに、光源の発光制御を行うことができ、部品点数の低減および省コストを図ることができる。
請求項６に係る発明によれば、光学手段の一部を容易に設置することが可能となる。
請求項７に係る発明によれば、光路の設計自由度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例１における概略構成図である。
【図２】実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によりフロントウィンドウ上に表示される警報表示の一例を示す図である。
【図３】この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例２における概略構成図である。
【図４】この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例３における概略構成図である。
【図５】この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例４における概略構成図である。
【図６】車両用ヘッドアップディスプレイ装置により表示される情報の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例を図１から図６の図面を参照して説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
初めに、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例１を図１および図２の図面を参照して説明する。なお、以下の説明において前後方向は車体の前後方向に一致する。
実施例１における車両用ヘッドアップディスプレイ装置は警報用表示装置としての態様であり、例えば、赤外線カメラにより道路上の障害物（例えば前方車両）を検知したときに、フロントウィンドウ上に間欠的にフラッシュ発光を行って乗員に対し注意喚起を行うものである。
【００１７】
図２は、運転席から車両前方を見たときの車室内を示す図である。この車両は右ハンドル仕様の車両であり、インストルメントパネル１において運転席の正面に位置する部位には、スピードメーター等を含むメーターユニット２が設置され、運転者はハンドル３を透してメーターユニット２の各メーターを直接視認することができる。
【００１８】
また、図２において符号Ｆは、この発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ヘッドアップディスプレイ装置）により表示されるフラッシュ発光像を示しており、フラッシュ発光像Ｆは、運転者が車両正面に視線を向けたときの正面視線上であってフロントウィンドウ４の前方所定位置に表示されるように設定されている。つまり、運転者は、メーターユニット２の若干上方においてフロントウィンドウ４を透してフラッシュ発光像Ｆを認識する。
【００１９】
次に、図１を参照してヘッドアップディスプレイ装置５の構成を説明する。
メーターユニット２は、その前部をインストルメントパネル１内に挿入されるようにして固定されており、インストルメントパネル１の前端はフロントウィンドウ４に達している。
【００２０】
メーターユニット２のハウジング２ａ内の前部にはメーター基盤６が内装されており、メーター基盤６の後面にはメーターを制御するメーターＥＣＵ（制御手段）７が実装され、メーター基盤６の前面にはメーターＥＣＵ７などメーター基盤６に実装されたデバイスで発生した熱を放熱する放熱器（放熱手段）８が設けられている。
【００２１】
さらに、メーター基盤６の上部には発光体（光源）９が取り付けられており、発光体９はメーター基盤６を介してメーターＥＣＵ７に接続され、メーターＥＣＵ７によって発光を制御されるように構成されている。なお、発光の制御とは、例えば、発光の周期、発光継続時間、発光輝度等の制御である。
【００２２】
また、発光体９は放熱器８に熱的に接続されており、発光体９で発生した熱を放熱器８を介して放熱することができるように構成されている。すなわち、発光体９からの熱を放熱する放熱手段と、メーターユニット２から発生する熱を放熱する放熱手段とを共用している。
【００２３】
インストルメントパネル１においてメーターユニット２よりも前方のフロントウィンドウ４に接近した位置には投光窓１０が開口し、投光窓１０には拡散板１１が設置されている。発光体９はこの投光窓１０に指向して取り付けられている。なお、拡散板１１に代えて透明板を設置することも可能である。この実施例１において、投光窓１０と拡散板１１は投光部を構成する。
【００２４】
そして、インストルメントパネル１内には、発光体９から発せられた光を直線的に投光窓１０に導く光路（光学手段）１２が設けられている。この光路１２は、単なる空間であってもよいが、光の損失を抑制することができる光ファイバーや導光樹脂で構成するのが好ましい。
なお、図１において符号２０はピラートゥピラーパイプを示す。
【００２５】
このヘッドアップディスプレイ装置５では、例えば、赤外線カメラにより道路上の障害物を検知したときに、乗員に警報を行うためにメーターＥＣＵ７によって発光体９の発光制御が行われ、発光体９から発せられた光が光路１２を通過し、拡散板１１を透過して、フロントウィンドウ４に照射され、フロントウィンドウ４上に表示される。そして、フロントウィンドウ４に照射された光がフロントウィンドウ４において反射し乗員の目に入射すると、乗員はフロントウィンドウ４越しにあるかのようにフラッシュ発光像Ｆを視認する。
【００２６】
この実施例１において、発光体９は、発光により情報を出力する情報出力手段を構成し、この場合の情報はフラッシュ発光による警報情報である。また、光路１２は、情報出力手段から発せられた光を車両のフロントウィンドウ上に照射する光学手段を構成する。
【００２７】
この実施例１のヘッドアップディスプレイ装置５によれば、発光体９をメーターユニット２のメーター基盤６に設けているので、インストルメントパネル１内には光路１２を設けるだけで済み、インストルメントパネル１内においてヘッドアップディスプレイ装置５が占有するスペースを小さくすることができ、ヘッドアップディスプレイ装置５の設置が容易になるとともに、インストルメントパネル１内を他のデバイスのために有効に利用することが可能になる。
また、発光体９をメーターユニット２に取り付けているので、メーターユニット２の車体への設置により発光体９の光軸が決定される。したがって、発光体９のメーターユニット２への精確な取り付けと、メーターユニット２の車体への精確な取り付けにより、発光体９の光軸を精確に設定することができ、光軸合わせのための機構などを設ける必要がない。
【００２８】
また、発光体９に専用の放熱器を設けなくても、発光体９で発生した熱を放熱器８を介して放熱することができるので、部品点数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
さらに、発光体９の発光制御を行う専用の制御装置を設けず、メーターＥＣＵ７によって発光体９の発光制御を行っているので、部品点数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。
【００２９】
＜実施例２＞
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例２を図３を参照して説明する。
実施例２のヘッドアップディスプレイ装置５では、光路１２がインストルメントパネル１内において略直角に屈曲しており、その屈曲部に鏡あるいはプリズムなどからなる反射体（光学手段）１３が設けられている。そして、発光体９は反射体１３に指向してメーター基盤６に設置されている。このように反射体１３を用いると、光路設計の自由度が拡大する。
その他の構成については実施例１のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
＜実施例３＞
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例３を図４を参照して説明する。
実施例３のヘッドアップディスプレイ装置５では、発光体９がメーター基盤６ではなく、メーターユニット２のハウジング２ａの背面２ｂの上部に設けられ、ハーネス１４およびメーター基盤６を介してメーターＥＣＵ７に接続されている。
なお、インストルメントパネル１内の光路１２の設計などの関係により、発光体９をハウジング２ａの上面２ｃに設けることも可能である。
その他の構成については実施例２のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３１】
＜実施例４＞
次に、この発明に係る車両用ヘッドアップディスプレイ装置の実施例４を図５を参照して説明する。
実施例４のヘッドアップディスプレイ装置５では、メーター基盤６に設置された発光体９の光路上に凸レンズ（光学手段）１５が配置されていて、この凸レンズ１５がメーターユニット２のハウジング２ａの背面２ｂに取り付けられている。このようにすると、凸レンズ１５の位置決めが容易にできる。
その他の構成については実施例２のものと同じであるので、同一態様部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、前述した各実施例では、ヘッドアップディスプレイ装置５によってフロントウィンドウ４上に表示される発光による情報を警報情報としたが、これに限るものではなく、例えば図６に示されるような種々の情報表示が可能である。
図６（Ａ）は、赤外線カメラで検出した歩行者を歩行者情報としてシルエット表示する例であり、図６（Ｂ）は燃費情報をデジタル表示およびグラフ表示する例であり、図６（Ｃ）は車速情報をデジタル表示するとともに車間距離をイメージ表示する例であり、図６（Ｄ）は外気温度情報をデジタル表示する例であり、図６（Ｅ）はシートベルト未着用情報をアイコン表示する例であり、図６（Ｆ）は燃料残量低下情報をアイコン表示する例であり、図６（Ｇ）は方位情報をシンボル表示するとともに文字表示する例である。
なお、これら情報を表示する場合には、光源とＬＣＤ、ＬＥＤ、有機ＥＬパネルなどによって情報出力手段を構成すればよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  インストルメントパネル
２  メーターユニット
２ａ  ハウジング
２ｂ  背面
２ｃ  上面
４  フロントウィンドウ
５  ヘッドアップディスプレイ装置
６  メーター基盤
７  メーターＥＣＵ（制御手段）
８  放熱器（放熱手段）
９  発光体（光源、情報出力手段）
１０  投光窓（投光部）
１１  拡散板（投光部）
１２  光路（光学手段）
１３  反射体（光学手段）
１５  凸レンズ（光学手段）
【図１】
2010167830.tif 000003
【図２】
2010167830.tif 000004
【図３】
2010167830.tif 000005
【図４】
2010167830.tif 000006
【図５】
2010167830.tif 000007
【図６】
2010167830.tif 000008