(57)【要約】【課題】質量の増加およびコストアップを招くことなく、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の情報表示と、インパネ上での情報表示とを行うことができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置Ｗは、フロントウィンドシールド２０に形成されたコンバイナ２１と、コンバイナ２１に相対向させて配置した表示パネル１０と、表示パネル１０の上方に傾動自在に保持される姿勢角度の制御が可能な下面にミラー２ａが形成されたルーバ２とを有する。インパネ３０は、運転席と相対向する部位に、透明カバー４で覆われた開口部３２が形成されている。また、ルーバ２の姿勢位置を制御することで、表示パネル１０の画像をコンバイナ２１に向けて照射してフロントウィンドシールド２０に画像を表示したり、画像を鏡面２ａに反射させて透明カバー２ａに照射し、カバー２ａを介してアイポイント４０に到達させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントウィンドシールドに形成されているコンバイナと、
インストルメントパネルの内側において、前記コンバイナに相対向させて配置されている画像を表示する表示パネルと、
前記インストルメントパネルの内側において、前記表示パネルの前方に傾動自在に保持されている姿勢角度の制御が可能になされた、一方面に鏡面が形成されたルーバとを備え、
前記インストルメントパネルは、運転席と相対向する部位に、透明なカバーで覆われた開口部が形成され、
前記ルーバの姿勢角度を制御することで、前記表示パネルに表示された画像を前記コンバイナに向けて照射させて前記フロントウィンドシールド上に画像を表示する第１表示と、該画像を前記ルーバの鏡面に反射させて前記カバーに照射し、該カバーを透過させて運転者のアイポイントに到達させる第２表示とを選択的に行うことができるように構成されていることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記ルーバは、前記第１表示を行う場合、前記表示パネルの前方を開放する姿勢角度に制御され、前記第２表示を行う場合、前記鏡面が前記表示パネルと相対向する姿勢角度に制御されることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関し、例えば、ヘッドアップディスプレイの情報表示と、インストルメントパネル上での情報表示とを行うことができる車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両のフロントウィンドシールド上に車速等の運転情報を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている。
このＨＵＤは、自動車の運転席の前方に設けられた表示装置で表示した車速等を示した画像を、車両のフロントウィンドシールド（または、フロントウィンドシールドに組み込まれたコンバイナ）に反射させ、運転者の前方視野或いはその近傍の前景と重畳し、運転者が運転状態からほとんど視野を動かすことなく情報を読み取れるようにしたものである。
そして、特許文献１には、図３に示すように、インストルメントパネルに設けられた表示領域上での情報表示と、ＨＵＤの情報表示とを一枚の表示パネル（ＴＦＴパネル）により実現している車両用表示装置が開示されている。
【０００３】
具体的には、図３に示すように、車両用表示装置１００は、２つに区画された表示領域１１１、１１２を有する表示パネル１１０と、フロントウィンドシールド１４４に形成されたコンバイナ１４３に向けて、表示領域１１２に表示された画像を照射させるための複数の第１ミラー１４１、１４２と、運転者のアイポイント１６２に向けて表示領域１１２に表示された画像を反射させるための第２ミラー１３１とを備えている。なお、第２ミラー１３１は、インストルメントパネルに、運転者と相対向させて配置されて取り付けられている。
【０００４】
そして、車両用表示装置１００では、表示パネル１１０の表示領域１１１に表示された画像が、第２ミラー１３１で反射され、運転者のアイポイント１６２に到達するようになされている。
また、表示パネル１１０の表示領域１１２に表示された画像が、第１ミラー１４１、１４２で反射し、フロントウィンドシールド１４４上に適切な増反射処理を施したコンバイナ１４３で更に反射されて、運転者のアイポイント１６２に到達するようになされている。
すなわち、上記の構成により、運転者は、フロントウィンドシールド１４４の前方にて表示領域１１２に表示された画像を虚像である反射像１１６として視認することができるようになされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１０３５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された車両用表示装置は、その構造上、ミラーの数が多くなるため、装置全体の質量が大きくなると共に、コストアップを招くという技術的課題を有している。
また、上述した特許文献１に記載された車両用表示装置は、１枚の表示パネルの中に２つの画像領域を設けて、インストルメントパネル用の表示と、ＨＵＤ用の表示とを行うようにしているため、表示パネルの表示制御が複雑になり、コストアップの要因となっていた。
【０００７】
本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、質量の増加およびコストアップを招くことなく、ヘッドアップディスプレイの情報表示と、インストルメントパネル上での情報表示とを行うことができる車両用表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた本発明は、車両用表示装置において、車両のフロントウィンドシールドに形成されているコンバイナと、インストルメントパネルの内側において、前記コンバイナに相対向させて配置されている画像を表示する表示パネルと、前記インストルメントパネルの内側において、前記表示パネルの前方に傾動自在に保持されている姿勢角度の制御が可能になされた、一方面に鏡面が形成されたルーバとを備え、前記インストルメントパネルは、運転席と相対向する部位に、透明なカバーで覆われた開口部が形成され、前記ルーバの姿勢角度を制御することで、前記表示パネルに表示された画像を前記コンバイナに向けて照射させて前記フロントウィンドシールド上に画像を表示する第１表示と、該画像を前記ルーバの鏡面に反射させて前記カバーに照射し、該カバーを透過させて運転者のアイポイントに到達させる第２表示とを選択的に行うことができるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、本発明の車両用表示装置は、表示パネルの上方に姿勢角度の制御が可能になされた、一方面に鏡面が形成されているルーバが設けられている。
そして、本発明の車両用表示装置は、上記のルーバの姿勢角度を制御することで、表示パネルで表示された画像をコンバイナに向けて照射してフロントウィンドシールドに画像を表示する第１表示（ヘッドアップディスプレイの情報表示）と、前記画像を前記ルーバの鏡面に反射させて前記カバーに照射して、当該カバーを透過させて運転者のアイポイントに到達させる第２表示（インストルメントパネル（インパネ）上での情報表示）とを選択的に行うことができるように構成されている。
すなわち、本発明によれば、複数のミラーを配置することなく、ヘッドアップディスプレイの情報表示と、インパネ上での情報表示とを行うことができるため、上述した従来技術のようにコストアップや質量増加を招くことはない。
また、本発明の車両用表示装置は、上述した従来技術と異なり、表示パネル上で２画面表示を行う構成を採用していないため、表示パネルの表示制御を簡略化することができる。
【００１０】
また、前記ルーバは、前記第１表示を行う場合、前記表示パネルの前方を開放する姿勢角度に制御され、前記第２表示を行う場合、前記鏡面が前記表示パネルと相対向する姿勢角度に制御されることが望ましい。
このように、本発明によれば、一方面に鏡面が形成されたルーバを設ける構成を採用することにより、１つの表示デバイスにより、２種類の情報表示を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、質量の増加およびコストアップを招くことなく、ヘッドアップディスプレイの情報表示と、インストルメントパネル上での情報表示とを行うことができる車両用表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態の車両用表示装置の断面を示した模式図である。
【図２】本発明の実施形態の車両用表示装置の主要構成を示したブロック図である。
【図３】従来技術の車両用表示装置の断面を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の車両用表示装置について図１および図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態の車両用表示装置の断面を示した模式図である。また、図２は、本発明の実施形態の車両用表示装置の主要構成を示したブロック図である。
なお、図１において、符号２０は、車両のフロントウィンドシールドを示し、符号３０は、インストルメントパネル（以下、「インパネ」という）を示し、符号４０は運転者のアイポイントを示している。
【００１４】
図示するように、本実施形態の車両用表示装置Ｗは、車速等の運転情報を示した画像を表示する表示パネル１０を備えた表示デバイス１と、表示パネル１０の前方（上方）に配置され且つ下面にミラー（鏡面）２ａが形成されているルーバ２と、表示デバイス１およびルーバ２の駆動を制御するコントローラ３（図２参照）と、フロントウィンドシールド２０に形成されているホログラムやハーフミラー等からなるコンバイナ２１とを有している。
また、コントローラ３は、車両用表示装置Ｗの各種操作を受け付ける入力部（図示せず）に接続され、前記入力部を介して、ユーザからの各種要求を受け付け、車両用表示装置Ｗの駆動を制御するようになされている。
【００１５】
また、本実施形態の車両用表示装置Ｗは、フロントウィンドシールド２０上に運転情報を虚像表示させる「ＨＵＤ表示モード」と、インパネ３０上に運転情報を表示させる「インパネ表示モード」とを備え、「ＨＵＤ表示モード」による表示と、「インパネ表示モード」による表示とを選択的に行うことができるようになされている。
【００１６】
具体的には、図１に示すように、表示デバイス１は、運転席の前方のインパネ３０の内側において、表示パネル１０がフロントウィンドシールド２０のコンバイナ２１に相対向するように配置されて取り付けられている（例えば、車体ボディにブラケットを介して取り付けられている）。
また、表示デバイス１は、各種車両信号（車速信号、エンジン回転数信号、ＦＵＥＬ信号等）を取得できるように構成され、取得した各種車両信号を用いて、運転情報（車速やエンジン回転数等の情報）を示す画像を生成し、表示パネル１０に当該画像を表示できるようになされている。
【００１７】
また、ルーバ２は、板状に形成されており、インパネ３０の内側において、表示パネル１の前方（図１に示す上方）に配置されている。
また、ルーバ２は、一端部がモータやプーリ等により構成されている駆動機構（図示せず）の回転支持部５０により傾動自在に保持されており、前記駆動機構により姿勢角度の調節ができるようになされている。
具体的には、ルーバ２は、コントローラ３からの制御信号にしたがい前記駆動機構を駆動させて、表示パネル１０の上方を覆う位置に配置したり、表示パネル１０の前方を開放する位置に配置したりできるようになされている。
【００１８】
また、インパネ３０は、上面部３０ａのうち表示パネル１０と相対向する部位に、表示パネル１０に表示された運転情報を示す画像（光）を通過させるための所定の大きさ寸法の第１開口部３１が形成されている。
なお、第１開口部３１は、透光性を有するカバーで覆われていることが望ましい。このようにカバーで覆うことで、表示パネル１０の上に物が落ちることが防止される。
また、インパネ３０のうち運転席と相対向する前面部には、所定の大きさ寸法の第２開口部３２が形成され、その第２開口部３２が透明ガラス等で形成される透明パネル４により塞がれている。
【００１９】
そして、車両用表示装置Ｗは、「ＨＵＤ表示モード」に設定されている場合、ルーバ２の位置（姿勢角度）を調節して表示パネル１０の上面を開放する。この場合、表示パネル１０に表示された運転情報を示す画像は、コンバイナ２１に照射され、更に、コンバイナ２１で反射して、運転者のアイポイント４０に到達するようになされている。
【００２０】
また、車両用表示装置Ｗは、上述した「インパネ表示モード」に設定されている場合には、ルーバ２の位置（姿勢角度）を調節して、ルーバ２の下面のミラー２ａを表示パネル１０に相対向させる。この場合、表示パネル１０に表示された画像は、ルーバ２のミラー２ａに向けて照射されると共に、ミラー２ａで反射してインパネ３０に設けられた透明パネル４に入射し、その後、透明パネル４を透過して、運転者のアイポイント４０に到達するようになされている。
【００２１】
次に、コントローラ３と表示デバイス１の機能について、図２を用いて説明する。
具体的には、コントローラ３は、上述したように、ユーザからの各種要求を受け付ける入力部（図示せず）に接続されている。
なお、前記入力部は、インパネ３０に設けられた操作パネルや操作スイッチなどにより構成され、前記表示モードの設定や、車両用表示装置Ｗで表示させる画像の各種設定（表示させる運転情報の種類、輝度等の指定）を受け付けることができるようになされている。
【００２２】
そして、コントローラ３は、前記入力部を介して、表示モードの設定（「ＨＵＤ表示モード」および「インパネ表示モード」）を受け付けると、ルーバ２の前記駆動機構に制御信号を送信し、当該駆動機構を駆動させて、ルーバ２の位置（姿勢角度）を制御する。
また、コントローラ３は、前記入力部を介して、画像の各種設定を受け付けると、表示デバイス１に、受け付けた各種設定に基づいた画像を表示させる制御信号を送信する。
なお、コントローラ３は、例えば、上述した機能を実現するために設計された専用回路（ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により構成されている。
【００２３】
また、表示デバイス１は、ＴＦＴパネル等の液晶パネルにより構成される表示パネル１０と、表示パネル１０に電力を供給するＬＣＤ電源１１と、表示パネル１０に表示する画像を生成し、表示パネル１０に生成した画像を表示させる表示パネル描画用回路１２と、表示デバイス１全体を制御するＣＰＵを備えた制御回路１３とを備えている。
また、表示パネル描画用回路１２は、グラフィックＬＳＩ、画像補正回路、ビデオデコーダ、その他の画像を表示するための回路素子により構成されている。
なお、本実施形態では、表示デバイス１が、液晶パネルで構成された表示パネル１０を有する液晶表示装置である場合を示すが、あくまでもこれは一例に過ぎない。
【００２４】
そして、制御回路１３は、コントローラ３から送信される制御信号（表示する画像の内容や画質を指定する情報）と、取得した各種車両信号とを用いて演算処理を実行し、表示パネル１０に画像を表示させるための描画命令を生成し、表示パネル描画用回路１２に、生成した描画命令を送信する。
なお、制御回路１３は、例えば、車両に搭載された電子制御ユニット（ＥＣＵ）から各種車両信号を取得する（或いは、速度センサ等の各センサからそれぞれ車両信号を取得する）。
また、描画命令には、表示パネル１０に表示させる運転情報（車速、エンジン回転数、水温や燃料残量等の車両状態を示す情報）や、表示させる画像の輝度等の設定情報が含まれている。
【００２５】
また、表示パネル描画用回路１２は、制御回路１３からの描画命令を受信すると、その描画命令を用いて、表示パネル１０に表示させる運転情報を示す画像を生成し、その生成した運転情報を示す画像を表示パネ１０に表示させる。
なお、表示パネル描画用回路１２が表示パネル１０に表示させる運転情報を示す画像は、鏡像表示されているものとする。
そして、表示パネル１０に表示された運転情報を示す画像は、後述するように、設定された表示モードにしたがい、ＨＵＤ表示されたり、インパネ３０の前面の透明パネル４に表示されたりする。
【００２６】
次に、本実施形態の車両用表示装置Ｗによる表示処理について説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、表示デバイス１の表示パネル１０からは、運転情報を示す画像６０が表示されているものとする。
【００２７】
最初に、「ＨＵＤ表示モード」について説明する。
運転者は、ＨＵＤの表示をさせるときには、図示しない入力部を介して、コントローラ３に「ＨＵＤ表示モード」の設定を入力する。
コントローラ３は、前記入力部を介して「ＨＵＤ表示モード」の設定を受け付けると、ルーバ２の前記駆動機構を制御して、ルーバ２を垂直状態（ルーバ２の下面のミラー２ａがＹ方向（図１参照）と略平行になる状態）にして、インパネ３０の内部において、表示パネル１０の前面（上方）を開放する（この場合、ルーバ２は、前記駆動機構により、図１に示す破線の位置で保持される）。
【００２８】
そして、表示パネル１０に表示された運転情報を示す画像６０は、インパネ３０の上面３０ａの第１開口部３１を通過して、フロントウィンドシールド２０に形成されたコンバイナ２１に入射される。すなわち、表示パネル１０に表示された画像６０は、図１に示す光路７０を通って、コンバイナ２１に入射される。
コンバイナ２１に入射された運転情報を表示する画像６０は、コンバイナ２１で反射して、運転者のアイポイント４０に到達する。この結果、運転者の視点からはフロントウィンドシールド２０の前方空間内に画像６０の虚像である反射像６１が存在するように見える。
【００２９】
また、運転者は、インパネ３０上に運転情報を表示させるときには、図示しない入力部を介して、コントローラ３に「インパネ表示モード」の設定を入力する。
コントローラ３は、前記入力部を介して「インパネ表示モード」の設定を受け付けると、ルーバ２の前記駆動機構を制御して、ルーバ２の下面のミラー２ａを表示パネル１０と相対向させる。なお、この場合、ルーバ２は、表示パネル１０に対して所定の角度で傾斜した状態で回転支持部５０に保持される（ルーバ２が図１に示す実線の位置で保持される）。
【００３０】
そして、表示パネル１０に表示された運転情報を示す画像６０は、ルーバ２の下面のミラー２ａで反射し、その反射した光がインパネ３０の前面に設けられた透明パネル４を通過して、運転者のアイポイント４０に到達する。すなわち、運転情報を示す画像６０は、光路７１を通って、運転者のアイポイント４０に到達する。
この結果、運転者の視点に、インパネ３０に設けられた透明パネル４に、画像６０の反射像６２が見える。
【００３１】
このように、本実施形態の車両用表示装置Ｗは、ルーバ２の姿勢角度を制御することで、表示パネル１０で表示された画像をコンバイナ２１に向けて照射してフロントウィンドシールド２０に画像を表示させたり、当該画像をルーバ２の鏡面２ａに反射させて透明パネル４を介して運転者のアイポイント４０に到達させたりすることができる。
すなわち、本実施形態によれば、ＨＵＤの情報表示と、インパネ３０上での情報表示とを選択的に行うことができるようになる。
また、本実施形態によれば、複数のミラーを配置することなく、ＨＵＤの情報表示と、インパネ内での情報表示とを行うことができるため、上述した従来技術の車両用表示装置のように、質量の増加およびコストアップを招くことがない。
【００３２】
また、本実施形態の車両用表示装置Ｗは、表示パネル１０で２画面表示を行う構成を採用していないため、上述した従来技術のように、表示パネル１０の表示制御が複雑化することがない。
また、本実施形態の車両用表示装置Ｗは、一方面にミラー２ａが形成されたルーバ２を設けるという比較的に簡単な構造により、１つの表示デバイスにより、２種類の情報表示を行うことが可能になる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。
【００３３】
具体的には、上述した実施形態では、表示デバイス１が液晶表示装置である場合を示したが、あくまでもこれは一例である。表示デバイス１は、運転情報を示す画像を表示することができるものであれば、どのようなものでもかまわない。例えば、表示デバイス１が有機ＥＬディスプレイにより構成されていてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、表示デバイス１が、車速等の各種車両信号を取得して、車速等を示す画像を表示しているが特にこれに限定されるものではない。例えば、表示デバイス１は、車両に搭載されたナビゲーション装置から各種情報を取得できるように構成され、当該ナビゲーション装置から取得した各種情報を表示するように構成されていてもよい。
【００３５】
また、表示デバイス１は、「ＨＵＤ表示モード」の場合に表示する画像の輝度が「インパネ表示モード」の場合に表示する画像の輝度に比べて高くなるように構成されていてもよい。
また、車両用表示装置Ｗは、「ＨＵＤ表示モード」の場合に表示する画像の内容と、「インパネ表示モード」の場合に表示する画像の内容とが異なるようになされていてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
Ｗ      車両用表示装置
１      表示デバイス
１０    表示パネル（表示デバイス）
１１    ＬＣＤ電源（表示デバイス）
１２    表示パネル描画用回路（表示デバイス）
１３    制御回路（表示デバイス）
２      ルーバ
２ａ    ミラー（ルーバ）
３      コントローラ
４      透明パネル
２０    フロントウィンドシールド
２１    コンバイナ（フロントウィンドシールド）
３０    インストルメントパネル（インパネ）
３０ａ  上面部（インストルメントパネル）
３１    第１開口部（インストルメントパネル）
３２    第２開口部（インストルメントパネル）
【図１】
2010274803.tif 000003
【図２】
2010274803.tif 000004
【図３】
2010274803.tif 000005