JP2015113088A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】見栄えを改善することのできるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ダッシュボード１０の上面に開口する穴１１の底部に配置されたディスプレイ装置１２からフロントガラス１３に像を投映して情報表示を行うように構成されたヘッドアップディスプレイ装置において、その非使用時に、穴１１の底部を遮蔽するシャッターシート２４を備えるようにした。【選択図】図１

Description

本発明は、ダッシュボードの上面に開口する穴の底部に配置されたディスプレイ装置からフロントガラスに像を投映して情報表示を行うヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来、車両の前景に重ねて情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載する）として、特許文献１に記載の装置が知られている。図８に示すように、同文献に記載のＨＵＤ装置は、ダッシュボード５０の上面に開口する穴５１の底部に配置されたディスプレイ装置５２を備え、そのディスプレイ装置５２からフロントガラス５３の表示領域Ａに像を投映することで、情報表示を行う。なお、近年、こうしたＨＵＤ装置では、フロントガラス５３における表示領域Ａの大型化が進められており、それに伴ってダッシュボード５０に開口される穴５１も大型化する傾向にある。

特開２００８−２６８８８３号公報

ところで、フロントガラス５３には、ディスプレイ装置５２の設置用の穴５１が開口されたダッシュボード５０の上面が映り込む。このとき、ダッシュボード５０の表面とディスプレイ装置５２の表面とは色や反射率が異なるため、ディスプレイ装置５２の表面部分がフロントガラス５３に映り込むと、図９に示すように、その部分が周囲から浮いて見栄えが悪くなる。また、ダッシュボード５０の上面に開いた大きな穴５１が車両乗降時や車外から見えてしまうのは、見栄え上、そもそも好ましいものではない。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、見栄えを改善することのできるヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。

上記課題を解決するヘッドアップディスプレイ装置は、ダッシュボードの上面に開口する穴の底部に配置されたディスプレイ装置からフロントガラスに像を投映して情報表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、当該ヘッドアップディスプレイ装置の非使用時に、上記穴を遮蔽するシャッターを備えるようにしている。

こうしたヘッドアップディスプレイ装置では、その非使用時に、ダッシュボードの上面に開口した、ディスプレイ装置設置用の穴がシャッターにより遮蔽されるため、見栄えの悪化が改善される。なお、遮蔽時に車室に露出するシャッターの表面は、ダッシュボードの表面素材と同じ素材で構成することが望ましい。

また、こうしたシャッターは、例えばイグニッションスイッチがオフ操作されたときに上記穴の底部を遮蔽し、同イグニッションスイッチがオン操作されたときにその遮蔽を解除するように、動作させるようにしても良い。

ディスプレイ装置の表面に埃やゴミが溜まると、それらにより投影光が遮られて、ヘッドアップディスプレイ装置の表示が乱されてしまう。一方、車室の清掃はイグニッションスイッチを切った状態、すなわちヘッドアップディスプレイ装置が非使用の状態で行われることが多いため、上記のようなシャッターを設けた場合、ディスプレイ装置の表面に溜まった埃やゴミを放置したまま、ＨＵＤ装置の使用が継続される虞がある。その点、ディスプレイ装置設置用の穴におけるシャッターの奥側の部分に、ディスプレイ装置の表面を清掃する清掃手段を設ければ、ディスプレイ装置の表面に溜まった埃やゴミによる表示の乱れを抑えられる。

ちなみに、そうした清掃手段を、シャッターに取り付けられて、同シャッターの動作に応じてディスプレイ装置の表面を払拭するように構成すれば、シャッターの動作に応じて自動的にディスプレイ装置の表面が清掃されるようになる。また、そうした場合には、清掃手段の駆動のための動力源の追加設置も不要である。

第１実施形態のＨＵＤ装置の側面断面構造を示す断面図。 図１のＨＵＤ装置に設置されたシャッター機構の平面図。 図２のシャッター機構の側部断面図。 図１のＨＵＤ装置の遮蔽時におけるダッシュボード上面およびフロントガラスの状態を示す斜視図。 第２実施形態のＨＵＤ装置の側面断面構造を示す断面図。 第２実施形態の変形例におけるＨＵＤ装置の側面断面構造を示す断面図。 第２実施形態のもう一つの変形例におけるＨＵＤ装置の側面断面構造を示す断面図。 従来のＨＵＤ装置の設置態様を示す図。 従来のＨＵＤ装置が設置されたダッシュボード上面の状態およびそのフロントガラスの映り込みの状態を示す図。

（第１実施形態）
以下、ヘッドアップディスプレイ装置の第１実施形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。なお、本明細書の各図に記載の矢印Ｕｐは車体上方を、矢印Ｄｗは車体下方を、矢印Ｆｒは車体前方を、矢印Ｒｒは車体後方を、矢印Ｌｈは車幅方向左方を、矢印Ｒｈは車幅方向右方を、それぞれ示している。

図１に示すように、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載する）は、ダッシュボード１０の上面に開口する穴１１の底部に配置されたディスプレイ装置１２を備え、そのディスプレイ装置１２からフロントガラス１３に像を投映することで情報表示を行うよう構成される。

本実施形態のＨＵＤ装置は更に、その非使用時に、穴１１を遮蔽するシャッター機構２０を備える。シャッター機構２０は、穴１１の開口とディスプレイ装置１２の間の部分に配置される。

図２に示すように、シャッター機構２０は、穴１１の車幅方向両側にそれぞれ配置される２本のレール２１を備える。両レール２１は、その延伸方向が車体前後方向となるように設置されている。また、各レール２１の長さは、穴１１の車体前後方向の幅よりも長くされている。

それらレール２１の車体後方の端部には、固定ローラー２２が回転可能に軸支されている。また、両レール２１における固定ローラー２２の車体前方の部分には、可動部材２３が、それらレール２１に案内されて車体前後方向に移動可能に設置されている。可動部材２３の移動範囲は、同図に実線で示される位置から同図に二点鎖線で示される位置までとなっている。すなわち、穴１１の車体後方の縁よりも車体後方の位置から穴１１の車体前方の縁よりも車体前方の位置までが、可動部材２３の移動範囲となっている。

固定ローラー２２および可動部材２３には、車体幅方向における穴１１の幅と同じか、それよりも広い幅を有する、シート状のシャッター（シャッターシート２４）の車体前後方向の端部がそれぞれ固定されている。固定ローラー２２は、図示しないバネにより、シャッターシート２４を巻き取る方向に付勢されている。そのため、車体前方に引っ張り受けていないときのシャッターシート２４は、固定ローラー２２に巻き取られる。なお、固定ローラー２２に巻き取られたときに、同固定ローラー２２の径方向外側となる方のシャッターシート２４の表面は、上記穴１１の周辺部分におけるダッシュボード１０の表面素材と同じ素材で構成されている。

また、シャッター機構２０は、可動部材２３を両レール２１に沿って車体前後方向に往復動させるための駆動部２５を備える。駆動部２５は、モーター、減速機構、駆動プーリー、従動プーリーおよびベルトにより構成される。モーターの回転を減速して出力する減速機構の出力軸には、駆動プーリーが一体回転可能に取り付けられる。この駆動プーリーと、各レール２１の車体後方の端部にそれぞれ回転可能に軸支された２つの従動プーリーとの間には、両レール２１の内部を通ってベルトがそれぞれ架け渡されている。そして、それらのベルトは、両レール２１の内部において、可動部材２３の両端にそれぞれ連結されている。

駆動部２５の動作制御は、イグニッションスイッチのオフ操作に応じて、可動部材２３をその移動範囲の車体前方の端に移動させ、イグニッションスイッチのオン操作に応じて、可動部材２３をその移動範囲の車体後方の端に移動させるように行われる。こうした駆動部２５の動作制御は、例えば車両制御用のコンピューターにより行われる。

次に、本実施形態のＨＵＤ装置の作用を説明する。
イグニッションスイッチがオフ操作されると、図３に示すように、駆動部２５によって可動部材２３がその移動範囲の車体前方の端まで移動される。このときのシャッターシート２４は、穴１１を車体前後方向に横断するように、固定ローラー２２から巻き出される。そのため、図４に示すように、ディスプレイ装置１２が配置された穴１１の底部は、シャッターシート２４により遮蔽される。このときのシャッターシート２４における、車室への露出表面は、ダッシュボード１０の上面の表面素材と同じ素材で構成されているため、車外等から見たときに、穴１１の開口部分は目立ち難くなる。また、穴１１の開口部分とダッシュボード１０の上面との色や反射率の違いがなくなるため、フロントガラス１３の映り込みにおいても、穴１１の開口部分は目立ち難くなる。

一方、イグニッションスイッチがオン操作させると、駆動部２５によって可動部材２３がその移動範囲の車体後方の端まで移動される。このときのシャッターシート２４は、固定ローラー２２に巻き取られて、穴１１内から退避される。その結果、ディスプレイ装置１２からの投映によるフロントガラス１３への情報表示が許容される。

以上説明した本実施形態のＨＵＤ装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）ＨＵＤ装置の非使用時に、ディスプレイ装置１２が配置された穴１１の底部を遮蔽するシャッター機構２０を備えている。そのため、ＨＵＤ装置の非使用時にダッシュボード１０の上面における穴１１の開口部分が目立ち難くなり、見栄えが改善される。

（２）穴１１の遮蔽時に車室に露出するシャッターシート２４の表面が、ダッシュボード１０の表面素材と同じ素材で構成されているため、より効果的に上記見栄えの改善を図ることができる。

（第２実施形態）
次に、ヘッドアップディスプレイ装置の第２実施形態を、図５を併せ参照して詳細に説明する。なお本実施形態にあって、上記実施形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。

ディスプレイ装置１２の表面に埃やゴミが溜まると、それらにより投影光が遮られて、ＨＵＤ装置の表示が乱されてしまう。一方、車室の清掃はイグニッションスイッチを切った状態、すなわちＨＵＤ装置が非使用の状態で行われることが多い。そのため、上記のようなシャッター機構２０を備えるＨＵＤ装置では、ディスプレイ装置１２の表面に溜まった埃やゴミが放置されたまま、その使用が継続される虞がある。

そこで、本実施形態のＨＵＤ装置では、ディスプレイ装置１２が配置される穴１１における、シャッターシート２４による遮蔽が行われる位置よりも奥側の部分に、ディスプレイ装置１２の表面を清掃する清掃手段を設けるようにしている。

図５に、本実施形態のＨＵＤ装置の側面断面構造を示す。同図に示すように、本実施形態のＨＵＤ装置のシャッター機構２０に設けられた可動部材２３には、そのディスプレイ装置１２側の部分に、清掃手段としての刷毛２６が固定されている。刷毛２６は、その車体幅方向の幅がディスプレイ装置１２の車体幅方向の幅と同程度とされており、その先端部分がディスプレイ装置１２の表面に当接するように配置される。

以下、本実施形態のＨＵＤ装置により奏せられる作用および効果を記載する。
（１）本実施形態のＨＵＤ装置では、シャッターシート２４による穴１１の底部の遮蔽、およびその解除のための固定ローラー２２の移動に応じて、その固定ローラー２２に固定された刷毛２６が、ディスプレイ装置１２の表面を車体前後方向に横断して、ディスプレイ装置１２の表面に付着した埃やゴミを払拭する。そのため、シャッター機構２０により、ディスプレイ装置１２が配置された穴１１の底部が非使用時に遮蔽されることから、ディスプレイ装置１２の表面を清掃する機会が限られるＨＵＤ装置においても、ディスプレイ装置１２の表面の汚れを抑えることができる。

（２）清掃のための刷毛２６がシャッター機構２０の可動部材２３に取り付けられており、穴１１の底部の遮蔽およびその解除のためのシャッター機構２０の動作に応じてディスプレイ装置１２の表面を払拭するため、ディスプレイ装置１２の表面の清掃を自動で行うことができる。また、清掃のための格別な動力源等が不要なため、刷毛２６を追加するだけの簡単な構成の変更のみでそうした自動清掃を実現できる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・図６に示すように、刷毛２６に代えてゴムブレード２７を清掃手段として設置することでも、第２実施形態のＨＵＤ装置と同様に、ディスプレイ装置１２の表面を清掃することができる。ゴムブレード２７は、その車体幅方向の幅がディスプレイ装置１２の車体幅方向の幅と同程度とされており、その先端部分がディスプレイ装置１２の表面に当接するように配置される。

・図７に示すように、穴１１におけるシャッターシート２４の遮蔽位置よりも奥側の部分に、ディスプレイ装置１２の表面に空気を吹き付けるブロワー２８を清掃手段として設置することでも、ディスプレイ装置１２の表面の清掃を行うことは可能である。

・上記実施形態では、固定ローラー２２の移動のための動力伝達を、ベルト機構を用いて行うように駆動部２５が構成されていたが、ベルトの代わりにワイヤーを用いたり、ボールネジなどの他の機構を用いたりして、そうした動力伝達を行うようしても良い。また、駆動部２５の動力源にモーター以外の動力源を用いるようにしても良い。

・上記実施形態では、イグニッションスイッチがオフ操作されたときに穴１１の底部を遮蔽し、イグニッションスイッチがオン操作されたときに該遮蔽を解除するようにシャッター機構２０を動作させていたが、そうした動作のタイミングは、適宜変更しても良い。例えば、車両の走行中にも、ＨＵＤ装置による情報の表示、非表示が切り替えられるのであれば、その切り替えのタイミングでシャッター機構２０を動作させるようにしても良い。

・上記実施形態では、遮蔽時に車室に露出するシャッターシート２４の表面を、穴１１の周辺部分におけるダッシュボード１０の表面素材と同じ素材で構成していたが、それらの素材を異ならせるようにしても良い。そうした場合にも両者に、色合いや反射率の近い素材をそれぞれ採用すれば、ＨＵＤ装置の非使用時に穴１１の開口部分を目立ち難くすることができる。

・上記実施形態では、シート状のシャッター（シャッターシート２４）を用いていたが、これに代えて板状のシャッターを用いるようにすることもできる。そうした場合にも、遮蔽時に車室に露出するシャッターの表面は、穴１１の周辺部分におけるダッシュボード１０の表面素材と同じ素材、あるいはその表面素材と色合いや反射率が近い素材で構成することが望ましい。

１０…ダッシュボード、１１…穴、１２…ディスプレイ装置、１３…フロントガラス、２０…シャッター機構、２１…レール、２２…固定ローラー、２３…可動部材、２４…シャッターシート（シャッター）、２５…駆動部、２６…刷毛（清掃手段）、２７…ゴムブレード（清掃手段）、２８…ブロワー（清掃手段）、５０…ダッシュボード、５１…穴、５２…ディスプレイ装置、５３…フロントガラス。

Claims (5)

1. ダッシュボードの上面に開口する穴の底部に配置されたディスプレイ装置からフロントガラスに像を投映して情報表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、
   当該ヘッドアップディスプレイ装置の非使用時に、前記穴の底部を遮蔽するシャッターを備える、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 遮蔽時に車室に露出する前記シャッターの表面が、前記穴の周辺部分における前記ダッシュボードの表面素材と同じ素材で構成された、
   請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記シャッターは、イグニッションスイッチがオフ操作されたときに前記穴の底部を遮蔽し、同イグニッションスイッチがオン操作されたときに該遮蔽を解除する、
   請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記穴における前記シャッターの遮蔽位置よりも奥側の部分に、前記ディスプレイ装置の表面を清掃する清掃手段が設けられた、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記清掃手段は、前記シャッターに取り付けられて、同シャッターの動作に応じて前記ディスプレイ装置の表面を払拭する、
   請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。