(57)【要約】【課題】  本発明は、インストルメントパネル内ディスプレイの表示とＨＵＤの表示を一枚の表示パネルで兼用し、コストを抑制することができる車両用表示装置の提供を目的とする。【解決手段】  乗員に提供する情報を表示する表示パネル１を備える車両用表示装置において、表示パネル１の表示領域は二つに区画され、ヘッドアップディスプレイ用のミラー４１が表示領域１２に対向し、インストルメントパネル内ディスプレイとしてのミラー３１が表示領域１３に対向することを特徴とする車両用表示装置。【選択図】  図１
2006103589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員に提供する情報を表示する表示パネルを備える車両用表示装置において、
前記表示パネルの表示領域は二つに区画され、ヘッドアップディスプレイ用の第１のミラーが一方の表示領域に対向し、インストルメントパネル内ディスプレイとしての第２のミラーが他方の表示領域に対向することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルは、前記第１のミラー及び前記第２のミラーの上方または下方のいずれか一方に位置する請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記第２のミラーはハーフミラーであって、
該ハーフミラーにおける前記表示パネルとの対向面の反対面にメータ表示板が対向する請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記一方の表示領域の輝度は、前記他方の表示領域の輝度より大きい請求項１記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記一方の表示領域への表示と前記他方の表示領域への表示は、一つの制御ユニットによってそれぞれ独立に制御される請求項１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、より詳しくは、ヘッドアップディスプレイ及びインストルメントパネル内ディスプレイによって情報を表示する車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フロントウィンドシールドの前方に車速等の運転情報を表示し、運転情報に対する運転者の視認性を向上させる車両用ヘッドアップディスプレイが知られている（例えば、特許文献１）。本車両用ヘッドアップディスプレイは、限られた搭載スペースにヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤという）の光学系を実現するために、メータ表示板の背面にメータ表示に必要な部分と完全に分離・遮断された空間を形成し、その空間にＨＵＤ用の表示器及び光源を配置し、車両の車幅方向の光路をメータアッセンブリ内に構築したものである。
【０００３】
また、車両のインストルメントパネル内に情報表示を行うインパネスクリーン及びヘッドアップディスプレイを備えた車両用表示装置が知られている（例えば、特許文献２）。本車両用表示装置は、インストルメントパネル内のインパネスクリーンの表示とヘッドアップディスプレイの表示を一つの表示素子で行うものである。
【特許文献１】実開平５−１５５５号
【特許文献２】特開２００２−１９６２７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で開示された技術は、搭載スペースの限られたインストルメントパネル内にＨＵＤの光路を構成する方法としては有効であるが、ＨＵＤ専用の表示器（表示パネル）とメータ専用の表示器とが別々に用意されていることを前提としている。すなわち、メータアッセンブリとＨＵＤ光路を一体に構成して空間効率を上げるというメリットはあるが、ＨＵＤ専用の表示器が別に存在している以上、そのメリットは薄らいでしまう。
【０００５】
また、特許文献２で開示された技術は、表示パネル上の画像をインパネスクリーンに投影する背面投射タイプの技術である。したがって、メータ表示板の乗員側に配置されたハーフミラーに表示パネル上の画像を反射させることによってメータ表示板とその画像が重ね合って見える重合タイプや、メータ表示をミラーの反射のみで行うタイプには、適用することができない。
【０００６】
ところで、近年、前記両タイプをはじめ、メータ内にＴＦＴ−ＬＣＤ（薄膜トランジスタ方式液晶ディスプレイ）等を用いた高精細なマルチディスプレイを搭載する車両が増えてきている。一方、ＨＵＤにおいても、高度化する表示内容に対応して同様に高精細なドットマトリックス表示により自由なパターンを表示するニーズも発生している。
【０００７】
しかしながら、このような高度な商品性を車両の仕様として兼ね備える表示系構成においては、一般に、マルチディスプレイとＨＵＤのそれぞれに必要な高精細表示パネルをそれぞれ用意し、それぞれに必要なドライバ等のハードウェア、描画されるデータや描画条件等のソフトウェアを用意しなければならず、非常に高価で大規模なものとなってしまう。
【０００８】
そこで、本発明は、インストルメントパネル内ディスプレイの表示とＨＵＤの表示を一枚の表示パネルで兼用し、コストを抑制することができる車両用表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、乗員に提供する情報を表示する表示パネルを備える車両用表示装置において、前記表示パネルの表示領域は二つに区画され、ヘッドアップディスプレイ用の第１のミラーが一方の表示領域に対向し、インストルメントパネル内ディスプレイとしての第２のミラーが他方の表示領域に対向することを特徴とする車両用表示装置が提供される。また、前記表示パネルは前記第１のミラー及び前記第２のミラーの上方または下方のいずれか一方に位置することが好ましい。また、前記第２のミラーはハーフミラーであって、該ハーフミラーにおける前記表示パネルとの対向面の反対面にメータ表示板が対向し、前記一方の表示領域の輝度は前記他方の表示領域の輝度より大きく、前記一方の表示領域への表示と前記他方の表示領域への表示は一つの制御ユニットによってそれぞれ独立に制御されることが好ましい。
【００１０】
このような本発明の車両用表示装置によれば、インストルメントパネル内ディスプレイの表示とＨＵＤの表示を一枚の表示パネルで行うことができ、コスト効率の良いパネルサイズを選択することができる。ＴＦＴ−ＬＣＤに代表される表示パネルは一般的に大規模な装置産業であり、量産数の多いものほど単位面積当たりのコスト効率が良い。例えば、現時点（２００４年頃）では、ナビ用パネルで多く用いられている７ｉｎなどがコスト的に有利な表示パネルである。ところが、メータ内にレイアウト可能な表示パネルは，ナビ用パネルに対し一般に小型のため、量産数の少ないパネルまたは専用に新設したパネルとなり、コスト的に不利な場合も発生する。しかしながら、本発明によれば、メータ上面等の比較的面積の確保しやすいスペースに表示パネルを配置することができる。
【００１１】
その比較的面積の確保しやすいスペースにコスト的に有利な表示パネルを配置して、メータ表示に必要な部分のみを反射させることもできるが、大きなパネルの一部のみを使用することになるので無駄が生じる。しかしながら、本発明によれば、このような配置で無駄になりかねない表示パネルの残り部分をＨＵＤ用の表示パネルとして利用することによって有効利用することができ、表示パネルサイズによるコスト削減をすることができる。
【００１２】
さらに、このような本発明の車両用表示装置によれば、表示パネル制御ユニットを共有にすることができる。一般に、ＨＵＤ用の表示パネルとハーフミラー用の表示パネルは別体である。したがって、それらを駆動・制御するためには、図２のように、ＣＰＵ、描画用回路（グラフィックＬＳＩやその他の回路素子）、電源、信号線からなる制御ユニットがそれぞれに必要である。しかし、図２からも明らかなように、両者に共通するものが多く、部品構成、開発規模等において無駄が多い。そこで、本発明によれば、図３に示すように、ＨＵＤ用とハーフミラー用の表示パネルを共用にし、一つの制御ユニットにより制御することによって、無駄がなくコスト的にも非常に有利にすることができる。前述の表示パネルサイズによるコスト削減に加え、この重複部分のコスト削減ができ、二重のコスト削減効果を得ることができる。
【００１３】
さらに、このような本発明の車両用表示装置によれば、搭載性を向上させることができる。一般にメータ、ＨＵＤの搭載される運転席前のインストルメントパネル内空間はステアリングの支持構造やダクト類が存在し非常に搭載スペースの厳しい場所である。これに対し、本発明は前述のように大型の表示パネルを搭載するスペースを創出する。また前述の重複部分の共有化によって、基板実装面積の削減等、各々の小型化の効果が生じることも更に搭載性を有利にしている。
【００１４】
さらに、このような本発明の車両用表示装置によれば、ヘッドアップディスプレイの輝度を十分に保ち視認性がよくなるとともに、インストルメントパネル内ディスプレイ表示も眩しくなることなく視認性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インストルメントパネル内ディスプレイの表示とＨＵＤの表示を一枚の表示パネルで兼用し、コストを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明の車両用表示装置の一実施例の断面図である。インストルメントパネル６内のディスプレイ３１にハーフミラーを用いたメータ３とその上部に略水平に配置された大型のＴＦＴパネル１（例えば、７ｉｎ）を有する。ＴＦＴパネル１は、バックライトユニット２により透過照明にて表示される。また、メータ３の背面よりＨＵＤ用ミラーユニット４が嵌合した構成となっている。
【００１７】
ＴＦＴパネル１は、インストルメントパネル６内のディスプレイ３１（以下、ハーフミラー３１という）用の表示領域１１とＨＵＤ用の表示領域１２に車両前後方向で区画されている。また、ＴＦＴパネル１のそれぞれの表示領域１１及び１２に対応するように、バックライト２は互いに遮光された領域２１，２２に分割されている。領域２２は、高輝度が要求されるＨＵＤの光源となるため、多連高輝度ＬＥＤの直接透過等の高輝度を出せる構造である。それに対し、領域２１は一般的な光源（例えば、ＬＥＤサイドライト等）となっている。なお、表示領域１１及び１２は物理的に２つに区画されているわけではなく、ソフトウェア的に２つに区画されたものである。
【００１８】
表示領域１１への表示と表示領域１２への表示は、上述したように従来の二つの制御ユニットではなく、一つの制御ユニットによってそれぞれ独立に制御される。図２は、ＨＵＤ用の制御ユニットとハーフミラー用の制御ユニットがそれぞれ独立に存在することを示す図である。図２に示されるように、ＬＣＤがＨＵＤ用とハーフミラー用の二つあり、そのそれぞれに対し、ＣＰＵ、描画用回路、電源、信号線からなる制御ユニットが存在する。ＨＵＤ用ＬＣＤの表示内容とハーフミラー用ＬＣＤの表示内容に応じた各種車両信号がそれぞれの制御ユニットのＣＰＵに入力される。これに対し、本発明では、これらの制御ユニットを一つにすることができる。図３は、この一つの制御ユニットを示す図である。ＣＰＵ１７は、描画用回路１８を駆動しＴＦＴパネル１に画像を表示させるために、各種車両信号を取得し演算処理する。車両信号には、車速信号、エンジン回転数信号、水温信号、ＦＵＥＬ信号、ナビゲーション装置からの信号等がある。描画用回路１８は、ＣＰＵ１７からの駆動信号を受けて、ＴＦＴパネル１に画像を表示させる。描画用回路１８には、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等が含まれる。ＴＦＴパネル１は、電源１９から電源を供給され、ハーフミラー３１用の表示領域１１とＨＵＤ用の表示領域１２にそれぞれ独立に画像を表示する。画像の内容は、車両の仕様や商品性によって任意に設定されるものである。例えば、ＨＵＤ用の表示領域１２には車速やエンジン回転数が表示され、ハーフミラー３１用の表示領域１１にはナビゲーション用の地図や、水温等の車両状態や、ドライバーへの警告が表示されてよい。
【００１９】
メータ３は、ハーフミラー３１を有する。ＴＦＴパネル１の表示領域１１に鏡像表示された画像がハーフミラー３１にて反転反射され、メータ３は実際のメータ表示板５の表示（透過光）と重ね合わせて表示する。表示領域１１は、例えば、対角５ｉｎ程度の正方形に近い領域である。この際の光路は５１のようになる。なお、図１に示されるように、メータ表示板５は、ハーフミラー３１におけるＴＦＴパネル１との対向面の反対面に対向している。
【００２０】
つまり、バックライトユニット２の領域２１から発せられた光は、ＴＦＴパネル１の表示領域１１を透過して、表示領域１１上の表示１３（図では「矢印」を表示されたものとしている）を表示する。そして、表示１３を表す光は、メータ３のハーフミラー３１で反射し、運転者のアイポイント５２に到達する。この結果、運転者は、ハーフミラー３１を通してメータ表示板５の表示を実像として見ることができるとともに、表示１３の虚像である像１４を見ることができる。バックライトユニット２の領域２１から光が発せられていない場合には、運転者はハーフミラー３１を通してメータ表示板５の表示を実像として見ることができるが、像１４が見えることはない。なお、アイポイント５２は、その存在を模式的に表したものである。また、後述のアイポイント６２は、図の表現上分けて描かれているだけであり、同一のものである。
【００２１】
ＨＵＤ用ミラーユニット４はメータ３の背面より結合し、主に、車両前後方向、上下方向の折り返し光路によりＨＵＤ像をフロントウィンドシールド４４の前方の空間に描画する。この際の光路は６１のようになる。
【００２２】
つまり、バックライトユニット２の領域２２から発せられた光はＴＦＴパネル１の表示領域１２を透過して、表示領域１２上の表示１５（図では「矢印」を表示されたものとしている）を表示する。そして、表示１５を表す光は、ＨＵＤ用ミラーユニット４のミラー４１，４２で反射し、フロントウィンドシールド４４上に適切な増反射処理を施したコンバイナ４３で更に反射され、運転者のアイポイント６２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４４の前方空間内に表示１５の虚像である反射像１６が存在するように見える。バックライトユニット２の領域２２から光が発せられていない場合には、運転者の視点からは反射像１６が見えることはない。なお、ミラー４１，４２は全て平面鏡で構成することも、凹面鏡や凸面鏡を組み合わせて使用することも可能である。本実施例においては、ミラー４１を光の方向を変えるだけの平面鏡、ミラー４２を像サイズ及び投影距離を拡大し、フロントウィンドシールド４４の３次曲面による像歪を補正するための非球面凹面鏡とした。
【００２３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００２４】
図４は、図１の変形例であり、ＴＦＴパネル１とバックライトユニット２をメータ３の下方に配置したものである。ハーフミラー３１とＨＵＤ用ミラーユニット４内のミラー４１若しくは４２の向きを変更することにより、図１の実施例と同じ効果が得られる。なお、図１と図４の各要素がすべて対比するため、同一の番号を付番している。
【００２５】
また、インストルメントパネル６内のディスプレイ３１をハーフミラーにするのではなく、両面透過しない単なるミラーにしてもよい。つまり、メータ表示をミラーの反射のみで行うタイプにも本発明は適用可能である。このときのメータ表示はＴＦＴパネル１の表示領域１１に表示される。
【００２６】
また、上述した実施例においては、ＴＦＴパネルを例に挙げたが、自発光タイプのＥＬ（Electro Luminescence）パネルやＶＦＤ（蛍光表示管）、ＬＥＤランプであってもよい。所望の輝度を満たす自発光タイプの表示パネルにすることによって、バックライトユニット２を削除することができ、さらなる搭載性の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の車両用表示装置の一実施例の断面図である（ＴＦＴパネル１をメータ上方に配置）。
【図２】ＨＵＤ用とハーフミラー用の表示パネル制御ユニットがそれぞれ独立に存在することを示す図である。
【図３】ＨＵＤ用とハーフミラー用の表示パネル制御ユニットを共有にしたことを示す図である。
【図４】本発明の車両用表示装置の一実施例の断面図である（ＴＦＴパネル１をメータ下方に配置）。
【符号の説明】
【００２８】
１  ＴＦＴパネル
２  バックライトユニット
３  メータ
４  ＨＵＤ用ミラーユニット
５  表示板
６  インストルメントパネル
１１，１２  表示領域
３１  インストルメントパネル内ディスプレイ（ハーフミラー）
４１，４２  ＨＵＤ用ミラー
４３  コンバイナ
４４  フロントウィンドシールド
【図１】
2006103589.tif 000003
【図２】
2006103589.tif 000004
【図３】
2006103589.tif 000005
【図４】
2006103589.tif 000006