(57)【要約】【課題】一部の情報を虚像で表示する車両用表示装置において、外来光により虚像の視認性が低下することを防止する。【解決手段】車両用表示装置１は、インスツルメントパネル３、およびインスツルメントパネル３に設けられる第１表示窓３１と第２表示窓３２、およびインスツルメントパネル３の背後に配置される表示器２と反射手段４，５により構成される。表示器２の表示画面の一部２１は、第１表示窓３１を通して反射手段４，５により虚像として運転者に視認させ、この表示画面の残部２２は、第２表示窓３２を通して直接実像として運転者に視認させる。インスツルメントパネル３の一部は、第１表示窓３１に外来光が入射することを阻止するヒサシ３３を構成する。【選択図】  図３
2006007935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インスツルメントパネルと、
前記インスツルメントパネルに運転者に対向して設けられた第１表示窓および第２表示窓と、
前記インスツルメントパネルの背後に配置された表示器と、
前記インスツルメントパネルの背後に配置された反射手段とを備え、
前記表示器の表示画面の一部は、前記第１表示窓を通して前記反射手段により結像される反射虚像として運転者に視認され、
前記表示画面の残部は、前記第２表示窓を通して直接実像として運転者に視認され、
前記インスツルメントパネルは、前記第１表示窓に外来光が入射することを阻止する遮光部材を備えることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記第１表示窓は、前記第２表示窓よりも上方に配置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。
【請求項３】
前記反射手段は、鏡から構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記鏡の少なくとも一つは凹面鏡であることを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
当該車両の外部を撮影する撮像手段を備え、
前記表示画面の前記一部には、前記撮像手段により撮影された映像が表示されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記撮像手段は当該車両の左右側の映像を撮像するものであり、
前記表示画面の前記一部は、前記左右の映像に対応して左右一対として構成され、
前記第１表示窓は、前記左右一対の前記表示画面の前記一部に対応して左右一対として構成されていることを特徴とする請求項５に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記撮像手段は当該車両の左右後方の映像を撮像するものであることを特徴とする請求項６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、一部の情報を虚像で表示し、残部の情報を実像で表示する車両用表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両用表示装置において、見映えのある斬新な視認性を確保するため、様々な方法が採られている。例えば、表示器の表示画面の一部を、虚像に変換して表示し、この表示画面の残部を、実像のまま表示するものが開示されている（特許文献１を参照）。
【０００３】
これにより、運転者に対して、遠近感をもたせて視認させることができるため、見映えのある斬新な視認性を与えることができる。これは、虚像表示は、実像表示に比べて、運転者から見て、遠方表示されるからである。
【０００４】
さらに、運転中に、運転者は、遠方情景を見ていて、表示画面の一部を、虚像として、遠方で見ることができるため、焦点合わせが容易となる。
【特許文献１】特開平８−２６８１１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１では、半透過性の投影部材で反射させて、表示画面の一部を虚像表示するため、外来光、例えば、太陽光や夜間の街路灯の光により虚像の視認性が低下し易い。これにより、上述の表示器において、表示画面の残部に比較して、表示画面の一部を高輝度に設定する必要があり、このため、これらのバック光源を共通化できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、外来光により虚像の視認性が低下することを防止できる車両用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の車両用表示装置は、インスツルメントパネルと、インスツルメントパネルに運転者に対向して設けられた第１表示窓および第２表示窓と、インスツルメントパネルの背後に配置された表示器および反射手段とを備え、表示器の表示画面の一部は、第１表示窓を通して反射手段により結像される反射虚像として運転者に視認され、表示画面の残部は第２表示窓を通して直接実像として運転者に視認され、インスツルメントパネルは第１表示窓に外来光が入射することを阻止する遮光部材を備える構成とする。
【０００９】
この構成では、遮光部材によって、第１表示窓に外来光が入射することを阻止できるため、表示画面の一部の虚像の視認性が、外来光により低下することを防止できる。これにより、表示画面の残部の輝度を、表示画面の一部の輝度より、特に高く設定する必要がなく、これらのバック光源を共通化等でき、車両用表示装置の製造コストを低減できる。
【００１０】
請求項２に記載の車両用表示装置は、第１表示窓が第２表示窓よりも上方に配置される構成とする。
【００１１】
この構成では、遠方に虚像表示する第１表示窓を、運転中に遠方情景を見るウィンドシールドガラスに、近接して配置する。これにより、運転中に、運転者は、共に遠方を見る第１表示窓とウィンドシールドガラスに対する視点移動が少なくて済み、運転者への負担を低減できる。
【００１２】
請求項３に記載の車両用表示装置は、反射手段が鏡から構成される構成とする。
【００１３】
この構成では、反射手段を鏡で構成するため、低コストで上述の効果を得ることができる。
【００１４】
請求項４に記載の車両用表示装置は、少なくとも一つの鏡が凹面鏡である構成とする。
【００１５】
この構成では、拡大された虚像を、運転者に視認させるため、視認性を向上できる。
【００１６】
請求項５に記載の車両用表示装置は、自車両の外部を撮影する撮像手段を備え、表示画面の一部には、撮像手段により撮影された映像が表示される構成とする。
【００１７】
この構成では、撮像手段の映像を、虚像で運転者に視認させるため、実像表示に比べて、運転者から見て、遠方表示される。運転中、運転者は、遠方情景を見ていて、撮像手段の映像を、虚像として、遠方で見ることができるため、焦点合わせが容易となる。
【００１８】
請求項６に記載の車両用表示装置は、撮像手段が自車両の左右側の映像を撮像するものであり、表示画面の一部がその左右の映像に対応して左右一対として構成され、第１表示窓が左右一対の表示画面の一部に対応して左右一対として構成される構成とする。
【００１９】
この構成では、車両左右側の映像が左右一対の第１表示窓から視認されるので、運転者は映像が撮像された位置を直感的に判断することができる。
【００２０】
請求項７に記載の車両用表示装置は、撮像手段が車両の左右後方の映像を撮像する構成とする。
【００２１】
この構成では、自車両の左右後方の映像を左右一対の第１表示窓から視認されるので、運転者は視線を正面に向けた状態で左右後方の映像を確認することができ、運転操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による車両用表示装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータに適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明の第１実施形態による車両用表示装置としてのコンビネーションメータ１を、運転席から見た外観を示す説明図である。
【００２４】
図２は、液晶パネル２を示す正面図である。
【００２５】
図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００２６】
車両用表示装置であるコンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方に配置されて当該自動車に関する情報を表示している。
【００２７】
コンビネーションメータ１は、図１，３に示すように、インスツルメントパネル３、第１表示窓３１、第２表示窓３２、表示器である液晶パネル２、および反射手段であるミラー４，５により構成されている。第１表示窓３１と第２表示窓３２は、図１に示すように、インスツルメントパネル３に設けられ、液晶パネル２とミラー４，５は、図３に示すように、インスツルメントパネル３の背後に配置されている。
【００２８】
液晶パネル２の表示画面は、図２に示すように、表示器の表示画面の一部である第１表示部２１と表示器の表示画面の残部である第２表示部２２に分けられている。
【００２９】
第１表示部２１には、自動車の速度をデジタル表示する速度計２１ａが表示される。第２表示部２２には、エンジン回転数を表示する回転計２２ａと，残存燃料量を表示する燃料計２２ｂと、６個のインジケータにより構成されるマルチメッセージ部２２ｃとが表示される。なお、第２表示窓３２を、想像線の２点鎖線で表す。
【００３０】
液晶パネル２は、電圧無印加時には透光性となり、電圧印加時には遮光性となるものを使用する。液晶パネル２では、第１表示部２１と第２表示部２２が、セグメントとして形成されている。
【００３１】
液晶パネル２の背後には、図３に示すように、液晶パネル２の第１表示部２１と第２表示部２２とを透過照明するバック光源として、白色発光ダイオード６が複数個配置されている。これらの発光ダイオード６は、プリント基板８上に実装されている。また、上述の液晶パネル２も、このプリント基板８にリード線（図示せず）等により接続されている。
【００３２】
液晶パネル２と発光ダイオード６の間には、拡散板７が配置されている。拡散板７は、液晶パネル２の第１表示部２１と第２表示部２２とを透過照明する発光ダイオード６の光を拡散して、第１表示部２１と第２表示部２２の表示に濃淡が生じないようにするものである。
【００３３】
第１表示部２１は、運転者が第１表示部２１を直接視認できないように、インスツルメントパネル３で覆われている。ミラー４，５は、平面鏡であり、第１表示窓３１は、インスツルメントパネル３に開口部を設け、その開口部に透明カバーをはめこんで形成されている。
【００３４】
第１表示窓３１は、第１表示部２１の速度計２１ａの画像を、ミラー４，５により反射させて虚像として運転者に視認させるものであり、第２表示窓３２は、第２表示部２２の回転計２２ａ等の画像を、直接実像として運転者に視認させるものである。
【００３５】
第１表示窓３１の上側（図３の上側）には、第１表示窓３１に外来光、例えば、太陽光や夜間の街路灯の光が入射することを阻止する遮光部材であるヒサシ３３が設けられている。ヒサシ３３は、インスツルメントパネル３と樹脂材料で一体成型で形成されるが、別部材として形成して、接着剤等でインスツルメントパネル３に固定しても良い。
【００３６】
なお、第２表示窓３２は、図１に示すように、ステアリングホイール１５によって視認が妨げられない位置に配置されている。
【００３７】
図４は、本発明の第１実施形態による車両用表示装置の電気回路構成を説明する模式図である。制御装置９は、マイクロコンピュータ等から構成され、制御装置９には、常時バッテリ１４から電力が供給され、イグニッションスイッチ１３が、そのＯＮ／ＯＦＦを検出可能に接続されている。
【００３８】
また、制御装置９には、速度センサ１０、図示しないエンジンの回転数を計測する回転センサ１１、図示しない燃料タンクの燃料液面を計測する燃料液面センサ１２等が接続されている。さらに、これらの各種センサ１０−１２からの信号に応じて制御装置９により駆動される液晶パネル２と発光ダイオード６が、制御装置９に接続されている。
【００３９】
（作動）
上述したように構成された、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の作動について、特に視認状態について説明する。
【００４０】
運転者によってイグニッションスイッチ１３がＯＮされると、図４に示すように、制御装置９はそれを検出して作動を開始する。
【００４１】
すなわち、発光ダイオード６を点灯させると共に、液晶パネル２を駆動する。これにより、液晶パネル２の第１表示部２１および第２表示部２２に表示画像が形成され、それらが発光ダイオード６が発する光により透過照明されて、運転者に視認される。
【００４２】
以下に、制御装置９の作動と液晶パネル２の表示状態について詳しく述べる。
【００４３】
制御装置９は、速度センサ１０からの出力信号に基づき、当該自動車の車速を算出し、それを第１表示部２１にデジタル表示するように液晶パネル２を駆動する。なお、図２は、時速５５ｋｍ／ｈであることを示している。
【００４４】
第１表示部２１の表示像は、図３中の矢印Ｐ１の光路に従って進行し、ミラー４，５で反射して、虚像として視認される。
【００４５】
この時、第１表示窓３１の上側（図３の上側）には、図３に示すように、ヒサシ３３が設けられているので、外来光Ｃ（太陽光線等）は、第１表示窓３１の内、詳しくは、ミラー５の表面に入射しない。従って、運転者は、第１表示部２１の表示画像、つまり、速度計２１ａを、明確に視認することができる。
【００４６】
これにより、第１表示部２１の表示像の輝度を、特に高く設定しなくても、虚像として、運転者に十分に視認させることができる。即ち、第２表示部２２の表示像に比較して、第１表示部２１の表示像を高輝度に設定する必要がなく、これらのバック光源としての発光ダイオード６を共通化するか、あるいは、同種類の発光ダイオード６を用いることができる。
【００４７】
又、制御装置９は、回転センサ１１と燃料液面センサ１２の出力信号に基づき、当該自動車のエンジン回転数および燃料タンク（図示せず）内の残存燃料量を算出して、それらを、第２表示部２２の回転計２２ａと燃料計２２ｂにそれぞれ表示するように、液晶パネル２を駆動する。
【００４８】
なお、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、回転計２２ａと燃料計２２ｂは、いずれも、図２に示すように、アナログ指針計器として画像形成されている。
【００４９】
又、制御装置９は、図示しない各種センサあるいはスイッチの検出信号に基づき、第２表示部２２のマルチメッセージ部２２ｃを駆動する。
【００５０】
本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、正常状態または作動状態にある項目は、黒地に白色で表示され、異常状態が検出された項目または非作動状態にある項目は、白地に黒色で表示される。なお、図２は、オーバードライブ使用中、つまり図示しないオーバードライブスイッチ４がＯＮ状態であることを示している。
【００５１】
以上説明した本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、液晶パネル２の表示画面の一部である第１表示部２１を運転者に虚像として視認させる為、インスツルメントパネル３に第１表示窓３１を設け、この上方に、ヒサシ３３を設けている。
【００５２】
これにより、外来光が第１表示窓３１に入射して、虚像の視認性が低下する不具合を確実に阻止して、良好な視認性が得られるコンビネーションメータを実現することができる。又、液晶パネル２を透過照明するバックライトは、液晶パネル２の第１表示部２１と第２表示部２２とで共通とすることができる。
【００５３】
なお、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ミラー４，５として、平面鏡を使用しているため、矢印Ｐ１の光路において、虚像は、拡大表示されないが、２枚のミラー４，５の内、少なくともどちらかを、凹面鏡にすれば、虚像を拡大表示することができる。この場合は、図１において，第１表示窓３１を大きく形成する。
【００５４】
また、２枚のミラー４，５を使用しているため、第１表示窓３１から視認される虚像は、反転しない。但し、設計上の必要から、例えば、１枚のミラーしか使用できない場合は、表示窓２１ａから視認される虚像は、反転するが、第１表示部２１の表示像を、反転させておけば問題はない。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明による第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、図５、６に示すように、第１実施形態に対して、液晶パネル２の第１表示部２１に表示する表示内容および第１表示窓３１の個数を変更している。
【００５６】
即ち、本発明の第２実施形態によるコンビネーションメータ１では、第１表示部２１に当該自動車の後方画像を２つ、つまり左側後方画像２１ｂおよび右側後方画像２１ｃを形成すると共に、左右に並べて配置した第１表示窓３１ａ，３１ｂを通して、上述の各後方画像を視認可能としている。なお、この左右に並べて配置した第１表示窓３１ａ，３１ｂは、運転者が正面を向いた状態で運転者の視野範囲内に配置されており、これら第１表示窓３１ａ，３１ｂは運転者の首を動かさずに視線を僅かに左右移動させる程度、あるいは運転者の首を僅かに左右に振る程度で視認できるように配置設定されている。
【００５７】
この場合、左側後方画像２１ｂは、図示しない左サイドミラー近傍に設置されたカメラの映像を表示したものであり、右側後方画像２１ｂは、図示しない右サイドミラー近傍に設置されたカメラの映像を表示したものである。なお、これらカメラが撮像手段を構成する。
【００５８】
そして、左側後方画像２１ｂと右側後方画像２１ｃとを、上述したように、ミラーで導いて、虚像として、それぞれ、左右の表示窓窓３１ａ，３１ｂに、虚像表示する。これにより、左カメラの映像を、左表示窓３１ａで、虚像表示し、右カメラの映像を、右表示窓３１ｂで、虚像表示する。
【００５９】
その結果、映像を撮像した位置が直感してわかり易くなり、運転者は、視線を正面からずらすことなく、すばやい対応操作等をすることが可能となる。
【００６０】
なお、以上説明した本発明の第１実施形態および第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、表示器として液晶パネル２を用いているが、液晶パネル２に限る必要はなく、他の表示器を用いても良い。例えば、ブラウン管、電界発光ディスプレイ等を用いても良い。
【００６１】
また、以上説明した本発明の第１実施形態および第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、回転計２２ａと燃料計２２ｂとマルチメッセージ部２２ｃとを表示しているが、これに限る必要はなく、他の計器に置き換えたり、他の計器を追加しても良い。
【００６２】
また、以上説明した本発明の第１実施形態および第２実施形態によるコンビネーションメータ１においては、第１表示部２１を、液晶パネル２の上側中央部の１箇所に設けたが、これに限る必要はなく、たとえば、左右両端の２箇所、上下両端の２箇所、または中央部の１箇所に設けても良い。
【００６３】
また、第２実施形態においては、車両の左右後方側の映像を撮像するようにしたが、例えば車両の左右前方側等、運転者の死界に属する範囲内の映像を撮像するようにしても勿論よい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１を示す外観図である。
【図２】図２は、第１実施形態によるコンビネーションメータ１の液晶パネル２の正面図である。
【図３】図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータ１の電気回路構成を説明する模式図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態による車両用表示装置であるコンビネーションメータ１を示す外観図である。
【図６】図６は、第２実施形態によるコンビネーションメータ１の液晶パネル２の正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１    コンビネーションメータ（車両用表示装置）
２    液晶パネル（表示器）
２１    第１表示部（表示画面の一部）
２１ａ    速度計
２１ｂ    左側後方画像
２１ｃ    右側後方画像
２２    第２表示部（表示画面の残部）
２２ａ    回転計
２２ｂ    燃料計
２２ｃ    マルチメッセージ部
３    インスツルメントパネル
３１、３１ａ、３１ｂ    第１表示窓
３２    第２表示窓
３３    ヒサシ（遮光部材）
４、５    ミラー（鏡、凹面鏡、反射手段）
６    発光ダイオード
７    拡散板
８    プリント基板
９    制御装置
１０    速度センサ
１１    回転センサ
１２    燃料液面センサ
１３    イグニッションスイッチ
１４    バッテリ
１５    ステアリングホイール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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