(57)【要約】【課題】  非常にコントラストの高い表示視認性と奥行き感を得ることができると同時に、運転者の利便性を配慮した車両用ヘッドアップディスプレイ装置の提供。【解決手段】  表示部８の表示像をフロントウインドシールドに反射させて、この反射した表示像の虚像１５を運転者１６に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、フロントウインドシールド１０に透明状態あるいは不透明状態に切り替え可能な反射スクリーン２を設け、表示部８の表示像を不透明状態の反射スクリーン２に反射させて、この反射した表示像の虚像１５を運転者１６に見せるようにした。【選択図】      図１
2008209724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器の表示像をフロントウインドシールドに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
前記フロントウインドシールドに透明状態あるいは不透明状態に切り替え可能な反射スクリーンを設け、
前記表示器の表示像を不透明状態の反射スクリーンに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにした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】
請求項１記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
前記反射スクリーンを複数のエリアに分割して設け、
インストルメントパネルの上縁部を下方へ凹となるように切欠した切欠部分を形成すると共に、この切欠部分の形状に合わせて反射スクリーンの下エリアを配置し、
前記下エリアを常に不透明状態としたことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、
前記虚像を車速に比例して車両上方位置へ表示させることを特徴とする車両用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、車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インストルメントパネルに表示器を設けると共に、この表示器の表示像をフロントウインドシールド（またはコンバイナ）に直接反射させて、この反射した表示像の虚像を前方視界である背景と重ねた状態で運転者に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置の技術が公知になっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２６４４１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の発明にあっては、フロントウインドシールドに反射した表示像の虚像は背景と重なって見えるため、背景の明るさ（明暗）、色調等により視認性が大きく変わり、例えば、背景が明るい場合や背景色がＨＵＤの表示色と同系色の場合は、視認性が低下してしまうという問題点があった。
【０００４】
そこで、表示像を背景が透過しない反射体に反射させることが考えられるが、この場合、運転者が反射体を煩わしく感じて利便性が損なわれるという問題が生じる。なお、反射体を進退可能に設けた場合には、表示までに時間が掛かって応答性に劣る上、製造コストが大幅に増加してしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができると同時に、運転者の利便性を配慮した車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の発明では、表示器の表示像をフロントウインドシールドに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、前記フロントウインドシールドに透明状態あるいは不透明状態に切り替え可能な反射スクリーンを設け、前記表示器の表示像を不透明状態の反射スクリーンに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の請求項１記載の発明にあっては、表示器の表示像をフロントウインドシールドに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、前記フロントウインドシールドに透明状態あるいは不透明状態に切り替え可能な反射スクリーンを設け、前記表示器の表示像を不透明状態の反射スクリーンに反射させて、この反射した表示像の虚像を運転者に見せるようにしたため、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができると同時に、運転者の利便性を配慮した車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００９】
以下、実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の主要構成の説明断面図、図２は本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の制御ブロック構成を示す図である
【００１０】
図３は本実施例１のフロントウインドシールドのマスキング部及び反射スクリーンを説明する図、図４は本実施例１のフロントウインドシールドのマスキング部及び反射スクリーンの説明断面図、図５は本実施例１の反射スクリーンの配置を説明する図である。
【００１１】
図６は本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の作動の一例を説明するフローチャート、図７〜１０は本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示の一例を示す図（ａ）とそれに対応する表示部の表示像（ｂ）である。
【００１２】
先ず、全体構成を説明する。
図１に示すように、本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、ＨＵＤユニット１と、反射スクリーン２が備えられている。
ＨＵＤユニット１は、車両の車室内とエンジンルームを仕切る隔壁３より後方で、且つ、メータ４及びダクト５の前方のインストルメントパネル６内部に設けられている。
【００１３】
ＨＵＤユニット１は、制御部７、表示部８（請求項の表示器に相当）、光源９が備えられている。
表示部８は、制御部７に格納されるＶＲＡＭの画像データの設定に応じた画像を多数のドット表示により液晶表示するようになっている。
光源９は、表示部８のバックライトとして投光を行い、虚像表示に充分な輝度を持たせるようになっている。
【００１４】
図２に示すように、制御部７の制御回路部Ａ１には、例えばカーナビゲーション装置等の各装置や、操舵角センサ、ブレーキセンサ等の各センサから得られる車両情報が入力され、この車両情報に基づいて反射スクリーン２の制御を行う反射スクリーン部Ａ２、表示部８及び光源９の制御を行うＨＵＤ制御部Ａ３、後述する表示位置調整ＳＷの制御を行う表示位置調整ＳＷ部Ａ４へ命令を出力して、これらを制御するようになっている。
また、制御部７は車両バッテリから電源が供給され、イグニッション（ＩＧＮ）のＯＮ／ＯＦＦにリンクして開始／終了するようになっている。
【００１５】
図３に示すように、フロントウインドシールド１０の外周縁部には、マスキング部１１及び反射スクリーン２が設けられている。
【００１６】
マスキング部１１は、２枚のガラス10a,10bを合わせて構成されるフロントウインドシールド１０において、ガラス10a,10bの間に黒いセラミック塗装部分として設けられている。なお、図３において、黒いセラミック塗装部分は縁のみを図示する。
【００１７】
そして、マスキング部１１の略中央下方の一部は省略されて、ここにガラス１０ｂの車室内側に設けられたフィルム状の液晶パネルで構成される反射スクリーン２が設けられている。
【００１８】
図４、５に示すように、反射スクリーン２は上エリア１２、中エリア１３、下エリア１４の３つに分割される他、下エリア１４はインストルメントパネル６の上縁部を下方へ凹となるように切欠した切欠部分６ａの形状に合わせて設けられている。
【００１９】
また、反射スクリーン２は制御部７の指令により、各エリア１２〜１４を無通電時に透明状態とし、通電時に不透明（黒）状態に切り替えることができるようになっている。
【００２０】
これにより、図１に示すように、表示部８の表示像を反射スクリーン２における不透明状態のいずれかのエリア１２〜１４に反射させて、この反射した表示像の虚像１５を運転者１６に見せるようになっている。
【００２１】
この際、虚像１５による表示の背景が周辺の景色に関わらず常に黒となるため、周辺環境に左右されることなく、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができる。
【００２２】
また、背景が黒いエリア１２〜１４に反射表示させるため、略透明部に反射表示させるタイプに比べ、表示部８の輝度が低くても視認性のよい表示を得ることができる。このことは、消費電流の低減につながる。
【００２３】
つまり、従来の発明のように、表示部の光をフロントウインドシールドまたは別体のコンバイナ上の略透明部に反射表示させる場合に比べ、表示部８の輝度を明るくしなくてすむため、表示部８または光源９の負荷を軽減することができる。
【００２４】
次に、作用を説明する。
次に、本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の作動の一例を図６のフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】
先ず、ステップＳ１ではイグニッション（ＩＧＮ）がＯＮになることにより、この制御が開始する。
【００２６】
ステップＳ２では、上エリア１２及び中エリア１３が透明状態となる一方、下エリア１４が不透明状態となると共に、下エリア１４に位置調整用の表示像を表示する。
また、これ以後、下エリア１４は、表示部８の表示状態に関わらず、常に不透明状態となり、これにより、下エリア１４をマスキング部１１の一部として兼用できる。
【００２７】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２にて下エリア１４に位置調整用の表示像を表示してから所定時間内に、運転者１６が表示位置調整ＳＷを操作したかどうかを判定し、操作した場合にはステップＳ４に移行して、この操作量に応じた虚像１５の表示位置の調整を行った後、ステップＳ５に移行する。
これにより、運転者１６は自分の目の高さに合った位置に虚像１５を調整して表示でき、インストルメントパネル６やハンドル等に表示が妨げられるのを防止して、良好な視認を確保できる。なお、表示位置調整ＳＷの位置や操作方法は任意である。
【００２８】
一方、ステップＳ３において、運転者１６が表示位置調整ＳＷを操作しなかった場合にはステップＳ５に移行して、下エリア１４を不透明状態、上エリア１２及び中エリア１３を透明状態として、下エリア１４に表示位置調整終了用の表示像を所定時間だけ表示する。
【００２９】
次に、ステップＳ６では、車速Ｖを検知して、低速（例えばＶ≦４０ｋｍ／ｈ）である場合には、ステップＳ７に移行する。
【００３０】
ステップＳ７では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、下エリア１４を不透明状態、上エリア１２及び中エリア１３を透明状態とし、下エリア１４に車速や経路誘導等の車両情報を表示した後、ステップＳ１０に移行する。
この際、下エリア１４のみを用いて表示を行うため、インストルメントパネル６の上縁部と下エリア１４の上縁部が一致してデザイン的な違和感を払拭できる。
また、上エリア１２及び中エリア１３を背景と透過させて運転者１６の良好な視界を確保でき、従来の発明に比べて運転者１６は表示像の虚像１５を煩わしく感じることがない。
なお、本実施例１では、図７（ｂ）に示すように、表示部８の表示像を黒色の背景に白抜きの描写としているが、この限りではない。
また、表示部８における上エリア１２及び中エリア１３に対応する範囲を黒色としているが、暗い色としても良い。
【００３１】
一方、ステップＳ６において、車速Ｖが中速（例えば４０ｋｍ／ｈ<Ｖ<８０ｋｍ／ｈ）の場合には、ステップＳ８に移行して、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、中エリア１３及び下エリア１４を不透明状態、上エリア１２を透明状態とし、中エリア１３及び下エリア１４を用いて車両情報を低速時よりも上方位置に表示した後、ステップＳ１０に移行する。
【００３２】
一方、ステップＳ６において、車速Ｖが高速（例えばＶ≧８０ｋｍ／ｈ）の場合には、ステップＳ９に移行して、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、全てのエリア１２〜１４を不透明状態とし、上エリア１２に車両情報を表示した後、ステップＳ１０に移行する。
【００３３】
次に、ステップＳ１０では、車両が緊急状態かどうか判定し、緊急状態と判定した場合にはステップＳ１１に移行し、緊急状態でないと判定した場合にはステップＳ６に戻る。
【００３４】
ステップＳ１１では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、中エリア１３及び下エリア１４に車両情報を表示すると同時に、上エリア１２に例えば「ＢＲＡＫＥ！」等の緊急状態に応じた表示を表示した後、ステップＳ６に戻る。
これにより、運転者１６に車両情報と緊急状態の表示を素早く気付かせて伝達でき、好適となる。
この際、緊急状態に応じた表示を他の色で彩色したり点滅させることにより、一層強調させて表示することもできる。
【００３５】
なお、イグニッション（ＩＧＮ）がＯＦＦになることにより、この制御は終了する。
【００３６】
このような本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置を用いると、ＩＧＮがＯＮになって表示位置の調整が完了した後（ステップＳ１〜Ｓ５）、車速が低速の際には、下エリア１４のみで車両情報の表示を行い、車速が中速の際には、中エリア１３及び下エリア１４を用いて低速時よりも上方位置で車両情報の表示を行い、車速が高速の際には、上エリア１２で車両情報の表示を行うこととなる（ステップＳ６→ステップＳ７、ステップＳ６→ステップＳ８、ステップＳ６→ステップＳ９参照）。
【００３７】
従って、車両情報の表示位置を車速に比例して車両上方に移動させて表示することにより、車速が大きくなるにつれて狭くなる運転者１６の有効視界エリアに配慮した表示が可能となり、利便性が向上する。
加えて、特に低速時には運転者１６の良好な視界を確保でき、これにより、運転者が表示を煩わしく感じることがない。
【００３８】
さらに、車両が緊急状態となると、表示を上エリア１２に表示することにより、運転者１６へ確実に注意を促すことができる（ステップＳ１０→ステップＳ１１参照）。
【００３９】
なお、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の作動は、上述した本実施例１に限定されるものではない。
例えば、本実施例１では車両情報が常に表示されるようにしたが、特に表示させる必要性がない場合には、上エリア１２及び中エリア１３を透明状態とし、下エリア１４を不透明状態にしておくことは当然考えられる。
【００４０】
また、本実施例１では、反射スクリーン２を上・中・下の３つのエリア１２〜１４に分割したが、分割の方向、分割数、大きさ、同時に表示させる範囲、表示のタイミング、色、表示内容等については適宜設定でき、これらを変更・追加・組み合わせたものは全て本発明の範疇となる。
【００４１】
次に、効果を説明する。
以上、説明したように、本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置にあっては、表示部８の表示像をフロントウインドシールドに反射させて、この反射した表示像の虚像１５を運転者１６に見せるようにした車両用ヘッドアップディスプレイ装置において、フロントウインドシールド１０に透明状態あるいは不透明状態に切り替え可能な反射スクリーン２を設け、表示部８の表示像を不透明状態の反射スクリーン２に反射させて、この反射した表示像の虚像１５を運転者１６に見せるようにしたため、非常にコントラストの高い表示視認性を得ることができると同時に、運転者１６の利便性を配慮した車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
【００４２】
また、反射スクリーン２を上エリア１２、中エリア１３、下エリア１４に分割して設け、インストルメントパネル６の上縁部を下方へ凹となるように切欠した切欠部分６ａを形成すると共に、この切欠部分６ａの形状に合わせて反射スクリーン２の下エリア１４を配置し、下エリア１４を常に不透明状態としたため、下エリア１４をマスキング部１１の一部として兼用できる上、デザイン的な違和感を払拭できる。
【００４３】
また、虚像１５を車速に比例して車両上方位置へ表示させるため、車速に比例して狭くなる運転者１６の有効視界エリアに配慮した表示を行うことができ、好適となる。
【００４４】
以上、本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、反射スクリーン２はガラス10a,10bの間に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の主要構成の説明断面図である。
【図２】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の制御ブロック構成を示す図である。
【図３】本実施例１のフロントウインドシールドのマスキング部及び反射スクリーンを説明する図である。
【図４】本実施例１のフロントウインドシールドのマスキング部及び反射スクリーンの説明断面図である。
【図５】本実施例１の反射スクリーンの配置を説明する図である。
【図６】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の作動の一例を説明するフローチャートである。
【図７】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示の一例を示す図（ａ）とそれに対応する表示部の表示像（ｂ）である。
【図８】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示の一例を示す図（ａ）とそれに対応する表示部の表示像（ｂ）である。
【図９】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示の一例を示す図（ａ）とそれに対応する表示部の表示像（ｂ）である。
【図１０】本実施例１の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の表示の一例を示す図（ａ）とそれに対応する表示部の表示像（ｂ）である。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ１  制御回路部
Ａ２  反射スクリーン部
Ａ３  ＨＵＤ制御部
Ａ４  表示位置調整ＳＷ部
１  ＨＵＤユニット
２  反射スクリーン
３  隔壁
４  メータ
５  ダクト
６  インストルメントパネル
６ａ  切欠部分
７  制御部
８  表示部
９  光源
１０  フロントウインドシールド
１０ａ、１０ｂ  ガラス
１１  マスキング部
１２  上エリア
１３  中エリア
１４  下エリア
１５  虚像
１６  運転者
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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