(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を表す第１表示光を発する表示器と、
第２表示光を発する光源と、
前記第１表示光を主面に受けて前記主面の所定領域に虚像表示し、下端の入射部から入射した前記第２表示光を前記主面の上端に位置する他の領域から出射して光輝するコンバイナと、
前記虚像表示をする第１の位置と前記虚像表示をしない第２の位置との間で前記コンバイナを移動させる移動手段と、
を備え、
前記コンバイナが前記第２の位置にあり、所定の条件を満たすときに、前記光源から前記第２表示光を発し、
前記第２表示光を発した後に、前記コンバイナを前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させて前記虚像表示をする
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記コンバイナを支持すると共に前記光源を収容するコンバイナホルダを有し、
前記移動手段は、前記コンバイナホルダを移動させることにより、前記コンバイナと前記光源とを共に移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記第２表示光が、車両の警告情報あるいは経路案内情報を報知する、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記コンバイナを前記第１の位置に移動させて前記虚像表示を所定時間した後に、前記コンバイナを前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の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】
本発明は、コンバイナを備えたヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置とも言う）として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。このＨＵＤ装置は、異なる表示光を発する２つの光源と、コンバイナと、を備え、一方の表示光をコンバイナに反射させて虚像を表示させ、他方の表示光をコンバイナ内部に導光して所定箇所から出射させることにより光輝させ、コンバイナ上の虚像が表示される領域以外においても情報表示を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２３００７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、特許文献１に開示されるＨＵＤ装置を、虚像表示と所定箇所の光輝とを併用した表示と、虚像表示を必要とせず所定箇所の光輝のみ表示することを使い分けるにあたって、見た目が単調であり、商品性の向上にはなお改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、情報表現力に富み、商品性を向上できるヘッドアップディスプレイ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示画像を表す第１表示光Ｌ１を発する表示器２と、
第２表示光Ｌ２を発する光源３２０と、
前記第１表示光Ｌ１を主面に受けて前記主面の所定領域３００に虚像表示し、下端の入射部３０１から入射した前記第２表示光Ｌ２を前記主面の上端に位置する他の領域３０３から出射して光輝するコンバイナ３０と、
前記虚像表示をする第１の位置と前記虚像表示をしない第２の位置との間で前記コンバイナ３０を移動させる移動手段３３と、
を備え、
前記コンバイナ３０が前記第２の位置にあり、所定の条件を満たすときに、前記光源３２０から前記第２表示光Ｌ２を発し、
前記第２表示光Ｌ２を発した後に、前記コンバイナ３０を前記第２の位置から前記第１の位置へ移動させて虚像表示をする
ことを第１の特徴とする。

【０００７】
また、本発明に係る第１の特徴を有するヘッドアップディスプレイ装置は、
前記コンバイナ３０を支持すると共に前記光源３２０を収容するコンバイナホルダ３１を有し、
前記移動手段３３は、前記コンバイナホルダ３１を移動させることにより、前記コンバイナ３０と前記光源３２０とを共に移動させる
ことを第２の特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る第１の特徴または第２の特徴を有するヘッドアップディスプレイ装置は、
前記第２表示光が、車両の警告情報あるいは経路案内情報を報知する
ことを第３の特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る第３の特徴を有するヘッドアップディスプレイ装置は、
前記コンバイナ３０を前記第１の位置に移動させて前記虚像表示を所定時間した後に、前記コンバイナ３０を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる
ことを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、情報表現力に富み、商品性を向上できるヘッドアップディスプレイ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置のコンバイナが第１の位置にあるときの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図２】本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置のコンバイナが第２の位置にあるときの正面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図３】本発明のコンバイナ３０の上端および下端の要部拡大図である。
【図４】本発明の第２モードにおける制御手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を適用したヘッドアップディスプレイ装置１を、図面を参照して説明する。以下の説明において、図１，２の両端矢印に示すように、ＨＵＤ装置１が表示する虚像Ｖを視認する視認者Ｅから見て、上方向を「上」、下方向を「下」、前方向を「前」、後ろ方向を「後」、右方向を「右」、左方向を「左」として定義し、適宜、ＨＵＤ装置１を構成する各部を説明する。
【００１３】
ＨＵＤ装置１は、図１に示すように、表示器２と、コンバイナユニット３と、制御基板４と、ケース体５と、を有する。
ＨＵＤ装置１は、車両のダッシュボード上（例えば、インストルメントパネル上方）に取り付けられており、表示器２が発した第１表示光Ｌ１を虚像Ｖとしてコンバイナユニット３に表示させると、虚像Ｖがコンバイナユニット３越しに車両前方の風景と重畳して視認者Ｅから見える。
ＨＵＤ装置１は、図１に示すコンバイナユニット３を起立させた第１の位置と、図２に示すコンバイナユニット３を倒した第２の位置と、を移動可能に構成される。ＨＵＤ装置１は、車両の運転の際に常に第１の位置にコンバイナ３を置いて虚像Ｖを表示する第１モードと、通常時はコンバイナ３を第２の位置に移動させて虚像Ｖを表示させず、所定条件を満たしたときのみコンバイナ３を第１の位置に移動させて虚像Ｖを表示させる第２モードと、を選択可能に構成される。
【００１４】
表示器２は、車速や経路案内情報などの表示情報を報知するための表示画像を表す第１表示光Ｌ１を表示面から出射するものであり、例えば、液晶ディスプレイや、有機ＥＬパネル等から構成される。
【００１５】
コンバイナユニット３は、コンバイナ３０と、コンバイナホルダ３１と、第２表示光Ｌ２を発する光源基板３２と、電動機３３と、から主に構成される。
【００１６】
コンバイナ３０は、曲面を有する板状の被投射部材であり、主面（表示器１の表示面と略対向する面）に半透過反射層が成膜された透光性樹脂成型品からなるハーフミラーにより構成されている。コンバイナ３０は、図１に示すように、主面の所定領域３００に表示器２が発した第１表示光Ｌ１を受けると、視認者Ｅに虚像Ｖを表示する。
また、コンバイナ３０は、図３に示すように、下端部に凹曲面状の入射部３０１と、裏面（主面と対向する面）の上端部に上端が後側に位置し下端が前側に位置する傾斜部３０２と、を有する。コンバイナ３０は、光源基板３２が発した第２表示光Ｌ２を入射部３０１から入射すると、第２表示光Ｌ２がコンバイナ３０内部に導びかれて傾斜部３０２で反射した後、主面の他の領域３０３から出射して光輝する。傾斜部３０２は、表面に微細な凹凸を形成する、または、鏡面加工を施して、光の反射率を高めると尚よい。
【００１７】
コンバイナホルダ３１は、図３に示すように、コンバイナ３０と光源基板３２を支持する支持体であり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂成型品から構成される。コンバイナホルダ３１の側方には、図１（ａ）に示すように、軸部３１０が形成されている。
【００１８】
光源基板３２は、図３に示すように、コンバイナ３０の下端側に位置し、コンバイナホルダ３１に収容された回路基板である。光源基板３２の上面側には、第２表示光Ｌ２を発するＬＥＤ３２０がコンバイナ３０の下端面に沿って複数個実装されている。
【００１９】
電動機３３は、コンバイナユニット３を第１の位置と第２の位置との間を移動可能とする移動手段であり、例えばステッピングモータなどから構成される。電動機は、回転軸がコンバイナホルダ３１の軸部３１０に挿通されており、回転軸が回動して、コンバイナホルダ３１を軸部３１０を中心に回動させる。
【００２０】
制御基板４は、演算装置と記憶装置と入出力装置を備えたマイクロコントローラが実装された回路基板から構成される。制御基板４は、表示器２と、光源基板３２と、電動機３３と、車両コントロールユニット等の外部装置（図示せず）と、ハーネス等により電気的に接続して相互に通信可能に構成されており、外部機器から伝送される車速やエンジン回転数などの車両の状態情報に応じて、表示器２と光源基板３２と電動機３３とを制御する。
また、制御手段４は、視認者Ｅの操作に応じて、車両の運転の際に常に第１の位置にコンバイナユニット３を置いて虚像Ｖを表示する第１モードと、通常時はコンバイナユニット３を第２の位置に移動させて虚像Ｖを表示させず、所定条件を満たしたときのみコンバイナ３を第１位置に移動させて虚像Ｖを表示させる第２モードと、切り替えることができる。
【００２１】
ケース体５は、下ケース５０と上ケース５１と、から構成される。上ケース５１には、ケース体５からコンバイナ３０を突出させるための開口と、表示器２が発した第１表示光Ｌ１をコンバイナ３０の主面へ出射するための開口と、が開けられており、下ケース５０の適宜箇所に表示器２とコンバイナユニット３と制御基板４が固定した後、下ケース５０に上ケース５１を被せることでこれらをケーシングしている。
【００２２】
次に、第１モードと第２モードの各モードにおける制御基板４の制御手順について説明する。
【００２３】
第１モードは、車両の運転の際に常に第１の位置にコンバイナユニット３を置いて虚像Ｖを表示する。
第１モードに設定されている場合における制御基板４は、コンバイナユニット３を第１の位置に移動させた状態で、外部機器から伝送される車速やエンジン回転数などの車両の状態情報を、表示器２に第１表示光Ｌ１として発させて、コンバイナ３０の所定領域３００に虚像Ｖを表示させる。また、虚像Ｖの表示を装飾するために、光源基板３２のＬＥＤ３２０に第２表示光Ｌ２を発させて、コンバイナ３０の他の領域３０３を、適宜、光輝させる。
【００２４】
第２モードは、車両の警告情報や経路案内（ナビゲーション）情報などを状況に応じてコンバイナユニット３を第１の位置あるいは第２の位置に移動させて表示するモードであり、通常時はコンバイナユニット３を第２の位置に移動させて虚像Ｖを表示させず、所定条件を満たしたときのみコンバイナ３を第１位置に移動させて虚像Ｖを表示する。
【００２５】
（第１の表示例）
第２モードの第１の表示例として、他車両が自車両に所定距離近接した旨を報知する手順を、図４（ａ）に基づいて以下に説明する。
【００２６】
（ステップＳ１）
制御基板４は、第２モードに選択されると、コンバイナユニット３を第２の位置に移動させた状態で表示器２および光源基板３２から表示光Ｌ１，Ｌ２を出さず待機する。
【００２７】
（ステップＳ２）
制御基板４は、外部機器から伝送される車両の状態情報によって、他車両が自車両に所定距離近接したことを検出すると、ステップＳ３に進み、そうでない場合は、ステップＳ１に戻る。
【００２８】
（ステップＳ３）
制御基板４は、光源基板３２のＬＥＤ３２０に第２表示光Ｌ２を発させて、コンバイナ３０の他の領域３０３を光輝させる。この光輝は、複数のＬＥＤ３２０を一斉に点灯あるいは点滅させる、または、複数のＬＥＤ３２０の右方あるいは左方から順に点灯あるいは点滅、あるいは、複数のＬＥＤ３２０の中央から左右に向けて順に点灯あるいは点滅する。
また、他車両が自車両に対してどの方向にいるかに応じて、複数のＬＥＤ３２０の点灯順を変更することによって識別できるようにすることが好ましい。例えば、他車両が自車両の正面前方あるいは正面後方に近接していることを報知する場合においては、複数のＬＥＤ３２０の中央から左右に向けて順に点灯あるいは点滅し、他車両が自車両の右方あるいは右後方に近接していることを報知する場合においては、複数のＬＥＤ３２０の右方から左方へ順に点灯あるいは点滅し、他車両が自車両の左方あるいは左後方に近接していることを報知する場合においては、複数のＬＥＤ３２０の左方から右方へ順に点灯あるいは点滅する、ことによって自車両に近接した他車両の方向を識別しやすくなる。
また、他車両が自車両に対してどの程度近接しているかに応じて、ＬＥＤ３２０の発光輝度を変更すること、あるいは、発光色を変更することによって識別できるようにすることが好ましい。例えば、他車両が自車両に近接するほどＬＥＤ３２０の発光輝度を高くする、あるいは、他車両が自車両に近接するほど赤に近い色を発し、他車両が自車両から遠くなるほど青または緑に近い色を発するようにする、ことによって自車両のどの程度近接しているかが識別しやすくなる。
【００２９】
（ステップＳ４）
制御基板４は、ステップＳ３において所定時間、他の領域３０３を光輝させた後、電動機３４を回動させてコンバイナユニット３を第２の位置から第１の位置へ移動させる。
【００３０】
（ステップＳ５）
制御基板４は、ステップＳ３での他の領域３０３の光輝による報知の関連する情報を、表示器２から第１表示光Ｌ１を発させて虚像Ｖとして所定時間表示する。
例えば、ステップＳ３において、他車両が自車両の右後方に近接していた場合、虚像Ｖとして、「右後方に車両が近づいているので注意してください。」等の文字列を、当該文字列を連想させるシンボル図形と共に表示する。また、自車両が右の車線に進路変更すべく右ウィンカーを点灯させている最中に他車両が自車両の右後方に近接を検出した場合においては、虚像Ｖとして、「右後方に車両がいるので進路変更できません。」等の注意を促す表示とすることで、効果的な報知ができる。
また、例えば、ステップＳ３において、他車両が自車両の正面前方に近接していた場合、虚像Ｖとして、「前方車両と衝突する虞があります。ブレーキを踏んでください。」等の運転操作を促す表示をすることであってもよい。
【００３１】
（ステップＳ６）
制御手段４は、ステップＳ５において所定時間虚像Ｖを表示した後、電動機３４を回動させてコンバイナユニット３を第１の位置から第２の位置へ移動させ、再びステップＳ１で待機する。
【００３２】
以上のステップＳ１からステップＳ６の手順を繰り返すことによって、第２モードに設定されている制御手段４は、他車両が自車両に所定距離近接した旨を報知する。
【００３３】
（第２の表示例）
第２モードの第２の表示例として、経路案内情報を表示する手順を、図４（ｂ）に基づいて以下に説明する。
【００３４】
（ステップＳ１１）
制御基板４は、第２モードに選択されると、コンバイナユニット３を第２の位置に移動させた状態で所定時間待機する。
【００３５】
（ステップＳ１２）
制御手段４は、他の領域３０３の光輝によって次の進路（次の分岐点における進路）を表示すべく、光源基板３２の複数のＬＥＤ３２０を順に光輝させる。
制御手段４は、複数のＬＥＤ３２０を順に点灯あるいは点滅させることで次の進路の方向を識別可能に表示する。例えば、次の進路が右折の場合、複数のＬＥＤ３２０の左方から右方へ順に点灯あるいは点滅し、且つ、右方のＬＥＤ３２０の点灯時間を左方のＬＥＤ３２０の点灯時間よりも長くする。また、次の進路が直進の場合、複数のＬＥＤ３２０の中央から左右へ順に点灯あるいは点滅し、且つ、中央のＬＥＤ３２０の点灯時間を左右のＬＥＤ３２０の点灯時間よりも長くする。このように点灯順と点灯時間の違いにより次の進路の方向を識別しやすくなる。
また、制御手段４は、ＬＥＤ３２０の発光輝度を変更すること、あるいは、発光色を変更することによって、次の分岐点までの距離を表示する。例えば、次の分岐点までの距離が近いほど、ＬＥＤ３２０の発光輝度を高くする、あるいは、次の分岐点までの距離が遠いほど青または緑に近い色を発するようにし、次の分岐点までの距離が近いほど赤に近い色を発するようにする、ことによって次の分岐点までの距離を表示する。
【００３６】
（ステップＳ１３）
制御基板４は、次の分岐点までの距離が所定距離（例えば、１０ｍ）未満となると、ステップＳ１４に進み、そうでない場合は、ステップＳ１２に戻る。
【００３７】
（ステップＳ１４）
制御手段４は、電動機３４を回動させてコンバイナユニット３を第２の位置から第１の位置へ移動させる。
【００３８】
（ステップＳ１５）
制御手段４は、ステップＳ１２で他の領域３０３の光輝によって表示した次の進路の詳細情報を、表示器２から第１表示光Ｌ１を発させて虚像Ｖとして表示する。
次の進路の詳細情報の表示は、例えば、交差点地図を図示しながら次の進路を示す等の表示である。この詳細情報の表示は、所定時間、または、交差点から所定距離離れるまでの間行われる。
【００３９】
（ステップＳ１６）
制御手段４は、ステップＳ１５において虚像Ｖを表示した後、電動機３４を回動させてコンバイナユニット３を第１の位置から第２の位置へ移動させ、再びステップＳ１１に戻る。
【００４０】
以上のステップＳ１１からステップＳ１６の手順を繰り返すことによって、第２モードに設定されている制御手段４は、経路案内情報を表示する。
【００４１】
以上の構成からなるＨＵＤ装置１の第１の特徴は、表示画像を表す第１表示光Ｌ１を発する表示器２と、第１表示光Ｌ１を主面に受けて虚像表示するコンバイナ３０と、虚像表示をする第１の位置と前記虚像表示をしない第２の位置との間でコンバイナ３０を移動させる移動手段３３と、第２の位置にあるコンバイナ３０の入射部３０１に第２表示光Ｌ２を発する光源３２０と、を備えることである。
これによれば、コンバイナ３０が第１の位置にあるときは表示器２が第１表示光Ｌ１を発して虚像Ｖを表示し、虚像Ｖの表示を必要としないときはコンバイナ３０を第２の位置に移動させて光源３２０に第２表示光Ｌ２を発することで報知できるため、情報表現力に富み商品性が高いヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
【００４２】
また、第１の特徴を有するＨＵＤ装置１は、コンバイナ３０を支持すると共に光源３２０を収容するコンバイナホルダ３１を有し、移動手段３３は、コンバイナホルダ３１を移動させることにより、コンバイナ３０と光源３２０とを共に移動させるという第２の特徴を有する。
これによれば、移動手段３３は、コンバイナ３０を支持すると共に光源３２０を収容するコンバイナホルダ３１を移動させることにより、コンバイナ３０と光源３２０との相対的な位置関係を変更することなくコンバイナ３０を移動するので、移動手段３３によってコンバイナ３０がどの位置に移動されていても同様に他の領域３０３を光輝できる。
【００４３】
また、第１の特徴または第２の特徴を有するＨＵＤ装置１は、コンバイナ３０が第２の位置にあるときに、所定の条件を満たすと光源３２０から第２表示光Ｌ２を発し、第２表示光Ｌ２を発した後に、コンバイナ３０を第２の位置から第１の位置へ移動させて虚像表示をするという第３の特徴を有する。
これによれば、段階的に情報表示ができると共に、コンバイナ３０の移動による誘目性が高く効果的な表示となる。
【００４４】
また、第３の特徴を有するＨＵＤ装置１は、コンバイナ３０を第１の位置に移動させて虚像表示を所定時間した後に、コンバイナ３０を第１の位置から前記第２の位置に移動させるという第４の特徴を有する。
これによれば、コンバイナ３０の移動による誘目性の高い表示の終了を直観的に視認者Ｅに通知できる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではなく、上記実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。
【００４６】
上述した実施形態においては、第２モードに設定されている場合における他車両が自車両に所定距離近接した旨の報知手順を示したが、これに限られず種々の警告を報知することに適用してもよい。
例えば、車両に搭載されたエアバックシステムに異常が検出された、または、車両のエンジンを冷却する冷却水の水温が所定値以上となったことを検出しエンジンがオーバーヒートする虞がある旨を報知すること、などの各種車両警告に適用してもよい。
【００４７】
また、車両の走行を開始するとコンバイナユニット３を第２の位置から第１の位置へ移動させ、車両の走行を終了するとコンバイナユニット３を第１の位置から第２の位置へ移動させるように設定し、コンバイナユニット３が第２の位置に移動した後に他の領域３０３を光輝させて、車両の走行開始や走行終了の演出表現に適用することもできる。
【００４８】
また、例えば、ＨＵＤ装置１を、電話機能やメール機能を有する携帯端末と通信可能とし、当該携帯端末がメールを着信したことを第２の位置にあるときに他の領域３０３を光輝させることにより通知し、その後、第２の位置から第１の位置に移動させて虚像Ｖにより着信したメールの詳細情報（送り主の名前や写真、メール題名や本文）を段階的に表示する、などの表示表現に適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置として好適である。
【符号の説明】
【００５０】
１      ：ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）
２      ：表示器
３      ：コンバイナユニット
３０    ：コンバイナ
３００  ：所定領域
３０１  ：入射部
３０２  ：傾斜部
３０３  ：他の領域
３１    ：コンバイナホルダ
３１０  ：軸部
３２    ：光源基板
３２０  ：ＬＥＤ（光源）
３３    ：電動機（移動手段）
４      ：制御基板
５      ：ケース体
５０    ：下ケース
５１    ：上ケース
Ｅ      ：視認者
Ｌ１    ：第１表示光
Ｌ２    ：第２表示光
Ｖ      ：虚像
【図１】
0006455713.tif 000002
【図２】
0006455713.tif 000003
【図３】
0006455713.tif 000004
【図４】
0006455713.tif 000005