(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のビーム光を発する複数の半導体レーザを有し、該半導体レーザからのビーム光を走査して画像を投影するプロジェクタを備えた車載表示装置であって、
前記複数の半導体レーザは夫々３色のビーム光の１つを発するものであり、
前記プロジェクタの姿勢を変更する姿勢変更機構と、
該姿勢変更機構を駆動制御する姿勢制御手段と、
フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスの何れかに設けた半透明のスクリーンと、
該スクリーンに前記プロジェクタから投影する画像を正逆反転する画像反転手段とを備え、
前記スクリーンは、前記フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスのうち、車両に外部から給電する給電部に近い側に位置するガラスにおける前記給電部に近い側の端部に設けてあり、
前記画像は前記給電部への給電に係る情報を示す画像であること
を特徴とする車載表示装置。
【請求項２】
前記プロジェクタの位置を移動させる移動機構と、
該移動機構を駆動制御する位置制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の車載表示装置。
【請求項３】
前記姿勢変更機構は前記プロジェクタを保持するための保持部を有し、
前記プロジェクタは前記保持部に脱着自在な被保持部を備えること
を特徴とする請求項１又は２に記載の車載表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車内のフロントガラス、リアガラス等に画像を表示する車載表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の半導体レーザを備え、各半導体レーザからのビーム光を走査して画像を投影するプロジェクタにより、カメラで撮像した車両周囲の画像、車速及びエンジン回転数等の運転補助（アシスト）情報の画像等を車内に表示する車載表示装置が記載されている。この車載表示装置では、プロジェクタを天井に設けたレールに沿って移動させるか、あるいは、天井に固定したプロジェクタからの光を投影するレンズ系を駆動することにより、フロントガラス、リアガラス等の複数の投影箇所に画像を投影している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９８２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の車載表示装置では、画像の投影箇所を変更するのに応じてプロジェクタの位置を車内で移動させる形態の場合は、複雑で大型の移動機構が必要である。また、プロジェクタを固定して投影レンズを駆動する形態の場合は画像の投影箇所の変更範囲があまり広くないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、小型で簡素な機構により、プロジェクタによる画像の投影箇所を広い範囲に変更することができる車載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】
【０００６】
本発明に係る車載表示装置は、異なる色のビーム光を発する複数の半導体レーザを有し、該半導体レーザからのビーム光を走査して画像を投影するプロジェクタを備えた車載表示装置であって、前記複数の半導体レーザは夫々３色のビーム光の１つを発するものであり、前記プロジェクタの姿勢を変更する姿勢変更機構と、該姿勢変更機構を駆動制御する姿勢制御手段と、フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスの何れかに設けた半透明のスクリーンと、該スクリーンに前記プロジェクタから投影する画像を正逆反転する画像反転手段とを備え、前記スクリーンは、前記フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスのうち、車両に外部から給電する給電部に近い側に位置するガラスにおける前記給電部に近い側の端部に設けてあり、前記画像は前記給電部への給電に係る情報を示す画像であることを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、夫々３色のビーム光の１つを発する複数の半導体レーザからのビーム光を走査して画像を投影するプロジェクタの姿勢が姿勢変更機構を駆動制御することによって変更され、プロジェクタによる画像の投影箇所が変更される。また、フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスの何れかに設けた半透明のスクリーンに車内で見る画像を表示する場合と車外から見る画像を表示する場合とで、プロジェクタから投影する画像を正逆反転させて投影する。これにより、車内に設置したプロジェクタによる投影画像を車内で見る画像の他に、車外から見易い画像として投影することができる。更に、給電部に対して外部から給電している場合に、フロントガラス、リアガラス及びサイドガラスのうち給電部に近い側に位置するガラスに、プロジェクタからの画像が投影され、車外から画像を見ることができる。この場合に、給電時に知りたい情報を表示することにより、給電操作を円滑に行うことができる。
【０００８】
本発明に係る車載表示装置は、前記プロジェクタの位置を移動させる移動機構と、該移動機構を駆動制御する位置制御手段とを備えていることを特徴とする。
本発明にあっては、プロジェクタの位置を移動させる移動機構が駆動制御され、プロジェクタの姿勢変更に加えて位置の移動により、画像の投影箇所の変更が更に広い範囲になされる。
【０００９】
本発明に係る車載表示装置は、前記姿勢変更機構は前記プロジェクタを保持するための保持部を有し、前記プロジェクタは前記保持部に脱着自在な被保持部を備えていることを特徴とする。
本発明にあっては、プロジェクタが備える被保持部を姿勢変更機構が有する保持部に装着することにより、プロジェクタが姿勢変更機構に保持され、車載用のプロジェクタとしての使用が可能になる。プロジェクタが備える被保持部を姿勢変更機構が有する保持部から離脱させることにより、プロジェクタが姿勢変更機構から分離し、プロジェクタ単独での使用が可能になる。本プロジェクタは光源として３色の半導体レーザを備え、小型に構成しているので、搬送及び使用に便利である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プロジェクタの姿勢を変更するための小型で簡素な姿勢変更機構を駆動制御することにより、プロジェクタによる画像の投影箇所を広い範囲に変更することができる車載表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る車載表示装置を搭載した自動車を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明に係る車載表示装置の実施の形態１を示す自動車の天井部分の側面図である。
【図３】本発明に係る車載表示装置に備えるプロジェクタの光学系の概要を示す図である。
【図４】プロジェクタからの投影箇所を示すフロントガラスの図である。
【図５】プロジェクタからの投影箇所を示すリアガラスの図である。
【図６】本発明に係る車載表示装置の制御構成のブロック図である。
【図７】表示画像の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る車載表示装置の実施の形態２を示す自動車の天井部分の側面図である。
【図９】図８に示す車載表示装置の制御構成のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る車載表示装置の実施の形態について図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は本発明に係る車載表示装置を搭載した自動車を模式的に示す側面図、図２は本発明に係る車載表示装置の実施の形態１を示す自動車の天井部分の側面図、図３は本発明に係る車載表示装置に備えるプロジェクタの光学系の概要を示す図、図４はプロジェクタからの投影箇所を示すフロントガラスの図、図５はプロジェクタからの投影箇所を示すリアガラスの図である。尚、この実施の形態では、電気自動車又はプラグインハイブリッド自動車を例に説明する。
【００１５】
車体１は、前側の左右側部に夫々後方を撮像するサイドカメラ２を備えている。車内の左右及び前後の略中央位置の天井３に、姿勢変更機構４を介してプロジェクタ５が吊り下げ支持されている。車内の後部側には後方を撮像するサイドカメラ８を備えている。サイドカメラ２，８はカラーのビデオカメラである。車体１の後部側面には、外部から車体に備えた二次電池に給電するための給電口９が設けてある。
【００１６】
姿勢変更機構４は天井３に取り付けた受部４Ｃと、該受部４Ｃの下方に伸びる円柱状の部分に縦軸心Ｙ回りに回転自在に保持される直方体状の回転部４Ａと、回転部４Ａに対して横軸心Ｘ回りに回転して傾斜自在な傾斜部４Ｂとを有している。傾斜部４Ｂは左右の側板４Ｂ２及び底板４Ｂ１を有し、正面視で略コの字状をなしている。回転部４Ａは首振モータ１８を内蔵し、傾斜部４Ｂは傾斜モータ１９を内蔵している。図２に二点鎖線で傾斜部４Ｂが傾斜した状態を示す。
【００１７】
傾斜部４Ｂの底板４Ｂ１に貫通孔４Ｂ１ａを開けている。プロジェクタ５は上面部にネジ穴５ａを有している。底板４Ｂ１の貫通孔４Ｂ１ａに上側から通した止めネジ７をプロジェクタ５の上部のネジ穴５ａにネジ止めすることにより、プロジェクタ５が傾斜部４Ｂの下側に固定される。止めネジ７を緩めると、プロジェクタ５が傾斜部４Ｂから外れるのでプロジェクタ５を車外に持ち出してプロジェクタ単体として使用できる。
【００１８】
プロジェクタ５は、赤色のビーム光を発する半導体レーザ１０ａと、緑色のビーム光を発する半導体レーザ１０ｂと、青色のビーム光を発する半導体レーザ１０ｃを備えている。各半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃからのビーム光はハーフミラー１１ａ，１１ｂによって同軸に軸合わせされた後、走査用ミラー１２によって２次元に走査するように角度が変更され、外部に投射される。
【００１９】
フロントガラス１３には、運転席の前方下部に横長の半透明のスクリーン１３ａが張り付けてあり、左右両端部に縦長の半透明のスクリーン１３ｂ、１３ｃが張り付けてある。また、リアガラス１４には、前記給電口９に近い側の端部に縦長の半透明のスクリーン１４ａが張り付けてあり、上部の左右中央に横長の半透明のスクリーン１４ｂが張り付けてある。
【００２０】
次に、本発明に係る車載表示装置の制御構成について説明する。図６は本発明に係る車載表示装置の制御構成のブロック図である。
【００２１】
演算部、記憶部、入出力部等を備えたマイクロコンピュータが内蔵された制御部１５が設けられている。制御部１５に、サイドカメラ２，８の撮像信号と、給電口９の蓋の開閉を検出する給電口センサ９ａの検出信号が入力されている。また、左右のウインカランプの点灯信号を検出するウインカスイッチ１６の検出信号、及び、シフトレバーがバック（後進）に操作されたことを検出するバックスイッチ１７の検出信号が制御部１５に入力されている。尚、図示はしないが、制御部１５には、走行速度、エンジン回転数、シフトレバー位置等の各種検出情報が入力され、記憶部に記憶されている。
【００２２】
制御部１５から、各半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動する駆動信号と、走査用ミラー１２を駆動するミラー駆動部１２ａに対する制御信号と、姿勢変更機構４の回転部４Ａに設けてある首振モータ１８に対する回転駆動信号と、姿勢変更機構４の傾斜部４Ｂに設けてある傾斜モータ１９に対する傾斜駆動信号とが出力されている。
【００２３】
次に、制御部１５の制御作動及びプロジェクタ５による投影画像について説明する。
前進走行時は、制御部１５は首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して右向きにし、傾斜モータ１９を駆動してプロジェクタ５の向きを下向きにして、フロントガラス１３の下部のスクリーン１３ａに運転者が確認できるアシスト情報を表示する。前進走行時のアシスト情報として、例えば、走行速度、エンジン回転数、シフトレバー位置等の情報を表示する。この場合、３つの半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃによる色を使い分けて、各情報を単色（赤色、青色又は緑色）の画像で表示する。
【００２４】
左折時には、左折を示すウインカスイッチ１６の検出信号に基づいて、制御部１５は首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して左向きにし、フロントガラス１３の左側端部スクリーン１３ｂに左側を向いた運転者が確認し易いアシスト情報を表示する。左折時のアシスト情報として、左側のサイドミラー（ドアミラー）では見えない車体左側の状況（死角）を撮像したサイドカメラ２の撮像画像を表示する。この場合、３つの半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動し、カラーの画像を表示する。
【００２５】
同様に、右折時には、右折を示すウインカスイッチ１６の検出信号に基づいて、制御部１５は首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して右向きにし、フロントガラス１３の右側端部スクリーン１３ｃに右側を向いた運転者が確認し易いアシスト情報を表示する。右折時のアシスト情報として、右側のサイドミラー（ドアミラー）では見えない車体右側の状況を撮像した車体右側のサイドカメラ２の撮像画像を表示する。この場合、３つの半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動し、カラーの画像を表示する。
【００２６】
バック運転時は、シフトレバーのバックへの切り替えを示すバックスイッチ１７の検出信号に基づいて、制御部１５は首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して後方向きにし、運転者から見えにくい車体後方の状況（死角）を撮像する車体後側のカメラ８の撮像画像をリアガラス１４の上部のスクリーン１４ｂに後側を向いた運転者が確認し易いアシスト情報として表示する。この場合、３つの半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動し、カラーの画像を表示する。
【００２７】
給電時は、給電口センサ９ａの検出信号の検出信号に基づいて、制御部１５は首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して左後方向きにし、リアガラス１４のスクリーン１４ａに、給電時のアシスト情報を表示する。図７は表示画像の一例を示す図であり、車外から見たものである。給電時のアシスト情報として、電池残量、充電終了時刻、充電料金（課金情報）等が表示される。この場合、３つの半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃによる色を使い分けて、各情報を単色（赤色、青色又は緑色）の画像で表示する。また、リアガラス１４のスクリーン１４ａに表示される画像は、車内側から確認する場合の画像と異なり、左右を反転した画像であるため、車外側から容易に確認することができる。尚、図示はしないが、制御部１５には、時計が内蔵され、充電料金を計算するための課金表が記憶され、また、電池残量、充電速度等の各種検出情報が入力され、記憶部に記憶されている。
【００２８】
（実施の形態２）
図８は本発明に係る車載表示装置の実施の形態２を示す自動車の天井部分の側面図、図９は図８に示す車載表示装置の制御構成のブロック図である。
【００２９】
実施の形態２では、車内の左右中央の天井３に前後方向に沿ってレール２０が設置してあり、受部４Ｃに代えてレール２０に移動自在に支持された移動台６を設け、移動台６が移動モータ２１を内蔵している他は実施の形態１と同様な構成である。移動モータ２１には制御部１５から駆動信号が出力されている。移動台６は姿勢変更機構及び移動機構を構成する。
【００３０】
次に、実施の形態２における制御部１５の制御作動について説明する。
前進走行時は、制御部１５は移動モータ２１を駆動して移動台６を車内の前側に移動させ、首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して右向きにし、傾斜モータ１９を駆動してプロジェクタ５の向きを下向きにして、フロントガラス１３の下部のスクリーン１３ａに前進走行時のアシスト情報を表示する。
【００３１】
左折時には、左折を示すウインカスイッチ１６の検出信号に基づいて、制御部１５は移動台６が車内の前側に移動した状態で、首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して左向きにし、フロントガラス１３の左側端部スクリーン１３ｂに左折時のアシスト情報を表示する。同様に、右折時には、右折を示すウインカスイッチ１６の検出信号に基づいて、制御部１５は移動台６が車内の前側に移動した状態で、首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して右向きにし、フロントガラス１３の右側端部スクリーン１３ｃに右折時のアシスト情報を表示する。
【００３２】
バック運転時は、シフトレバーのバックへの切り替えを示すバックスイッチ１７の検出信号に基づいて、制御部１５は移動モータ２１を駆動して移動台６を車内の後側に移動させ、首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して後方向きにし、リアガラス１４のスクリーン１４ｂにバック運転時のアシスト情報を表示する。
【００３３】
給電時は、給電口センサ９ａの検出信号の検出信号に基づいて、制御部１５は移動モータ２１を駆動して移動台６を車内の後側に移動させ、首振モータ１８を駆動してプロジェクタ５の向きを進行方向に対して左後方向きにし、リアガラス１４のスクリーン１４ａに、給電時のアシスト情報を表示する。
【００３４】
次に、本発明に係る車載表示装置の別の実施形態について説明する。
（１）進行方向の前方側及び周囲を撮像する赤外線カメラを設け、ヘッドライトの点灯に連動させて、フロントガラス１３の下部のスクリーン１３ａに赤外線カメラによる画像を表示する。夜間視界が悪い場合に安全走行のためのアシスト情報となる。
（２）プロジェクタ５から投射される半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの光を分散させるレンズを設け、停止時にドアの開きと連動させて半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを駆動し、車内灯として用いる。
（３）キースイッチを使わない車内への不法侵入が確認された場合に、半導体レーザ１０ａ，１０ｂ，１０ｃをオンオフ駆動してフラッシュ光を発生させ、防犯灯として用いる。
【００３５】
上記の実施の形態では、本発明に係る車載表示装置を電気自動車又はプラグインハイブリッド車に搭載した例を説明したが、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジン等の自動車にも適用することができる。
【符号の説明】
【００３６】
４        姿勢変更機構
４Ｂ１ａ  貫通孔（保持部）
５        プロジェクタ
５ａ      ネジ穴（被保持部）
６        移動台（姿勢変更機構、移動機構）
７        止めネジ（保持部）
１０ａ    半導体レーザ
１０ｂ    半導体レーザ
１０ｃ    半導体レーザ
１３      フロントガラス
１３ａ    スクリーン
１３ｂ    スクリーン
１３ｃ    スクリーン
１４      リアガラス
１４ａ    スクリーン
１５      制御部（姿勢制御手段）
１５      制御部（位置制御手段）
【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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【図７】
0005699706.tif 000008
【図８】
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【図９】
0005699706.tif 000010