JP2019182224A - ヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 部品の取付作業性を向上させたヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を提供する。【解決手段】 ヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造は、上ケース５０と下ケース４０と構成され、複数の部品が収容される筺体３０を備える。この筺体構造では、上ケース５０と下ケース４０との合わせ部４３，５３は、下ケース４０の底部から所定の高さの第１縁部４３ａ，５３ａと、下ケース４０の底部から、第１縁部４３ａ，５３ａより高い第２縁部４３ｂ，５３ｂと、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造に関する。

従来、ヘッドアップディスプレイ装置は、上ケースと下ケースから構成される筐体内に複数の部材が配設される（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、上ケースと下ケースとが組み合わされて、箱状の筐体を形成し、この筺体が、表示光を射出する表示部と、表示部からの表示光を透光部材に反射する反射部を収容する構成が開示されている。

特開２０１７−１７１０４１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の筺体構造では、上ケースと下ケースが合わさって当接する合わせ面が、１つの平面上に形成されている。そのため、特許文献１に記載の筺体構造では、筺体内に収容される部品を保護するために、最も高さのある部品に合わせて、合わせ面を設定する必要があり、各部品を下ケースに取り付ける際の作業性が悪化する、という問題がある。

そこで、本発明は、部品の取付作業性を向上させたヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、上ケースと下ケースと構成され、複数の部品が収容される筺体を備え、前記上ケースと前記下ケースとの合わせ部は、前記下ケースの底部から所定の高さの第１縁部と、前記下ケースの前記底部から前記第１縁部より高い第２縁部を有することを特徴とする。

このように構成された本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、部品の取付作業性を向上させることができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した状態を示す側面図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体に収容される部品を簡略化して示す斜視図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成を示す斜視図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成を示す側面図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の下ケースと収容される部品を示す断面図である。 実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の下ケースと収容される部品を簡略化して示す斜視図である。

以下、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を実現する実施形態を実施例１に基づいて説明する。

実施例１におけるヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造は、自動車などの車両の車室内のインストルメントパネルに備わったヘッドアップディスプレイ装置に適用される。

［ヘッドアップディスプレイ装置の構成］
図１は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した状態を示す側面図である。図２は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の筺体に収容される部品を簡略化して示す斜視図である。以下、図１及び図２に基づいて、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の構成を説明する。

なお、方向については、ヘッドアップディスプレイ装置２を車両１に搭載した状態を基準として説明する。車両前後方向Ｘは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略前後方向又は奥行方向とする。車幅方向Ｙは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略幅方向とする。車両１の上下方向Ｚは、ヘッドアップディスプレイ装置２の略上下方向とする。但し、ヘッドアップディスプレイ装置２は、傾けた状態で車両１に搭載する場合もあるので、これらの方向は、それぞれ、ある程度ズレてもよい。

ヘッドアップディスプレイ装置２は、正面を向いて運転している乗員７に大きな視線移動を起こさせることなく運転情報３を視認させる。ヘッドアップディスプレイ装置２は、車室１ａの前部に設けられたインストルメントパネル１２の内部に設置される。

ヘッドアップディスプレイ装置２は、運転情報３を表示可能な表示装置４と、表示装置４からの運転情報（表示画像）３を車室１ａの前方へ向けて反射する反射部材６と、防塵カバー１５と、表示装置４と反射部材６を内部に収容する筺体３０と、を備える。

筺体３０の上面やインストルメントパネル１２の上面には、運転情報３を通す開口部１３，１４が設けられる。開口部１３，１４の少なくとも一方には、透明又は半透明の防塵カバー１５を設置する。防塵カバー１５は、開口部１３，１４に対して開閉可能に設けてもよい。防塵カバー１５は、側方から見て下方に凹んだ凹形状として、フロントウィンドウ１６への防塵カバー１５の映り込みを防止する。なお、防塵カバー１５は、平坦なものとしてもよい。

開口部１３，１４を通った運転情報３は、表示手段としてのフロントウィンドウ１６に反射されることで、乗員７に虚像１８として視認される。なお、運転情報３は、開口部１３，１４の前側に設置された専用の表示手段としての反射板（コンバイナと称される）に反射させてもよい。運転情報３を反射させるために、フロントウィンドウ１６には、少なくとも運転情報３が投影される所要範囲に、反射膜や細かい反射面などを設ける。

運転情報３は、運転の支援となる情報全般のことである。運転情報３には、例えば、速度情報や、道路情報（例えば、車線表示や、先行車表示や、対向車表示や、歩行者表示や、障害物表示など）や、進路情報（例えば、交差点情報や右左折表示など）や、目的地情報（例えば、到着時刻や目的地までの走行距離など）や、渋滞情報や、サービス情報（例えば、駐車場情報や、ガソリンスタンド情報や、周辺施設案内）や、その他の表示などがある。

表示装置４は、液晶パネルとすることができる。この液晶パネルの背面側には、バックライトとなる照明装置４ａが設けられる。なお、表示装置４には、レーザー光又は、ＬＥＤ照射光をマイクロミラーで反射させるＤＬＰユニットを用いたプロジェクターなどを用いることができる。また、表示装置４には、有機ＥＬパネルなどを用いることもできる。表示装置４の運転情報３は、制御部４ｂによって制御される。

車室１ａは、車両１における乗員７が搭乗する空間である。反射部材６は、反射鏡などの光学部品であり、表示装置４からの運転情報３を等倍で反射する平面鏡や、拡大して反射する曲面鏡（凹面鏡）などとする。反射部材６は、車両前後方向Ｘに、二枚設けられている。なお、反射部材６は、単数枚又は複数枚設けられてもよい。

一方の反射部材６Ａは、車両前後方向Ｘで筺体３０の後方に、筺体３０の内部に直接固定される。他方の反射部材６Ｂは、車両前後方向Ｘで筺体３０の前方に、支持構造２０によって回動するように設置される。

支持構造２０は、図２に示すように、反射部材６Ｂを回動可能に支持する。支持構造２０によって支持された反射部材６Ｂは、可動機構２５によって、自動的に回動する。

可動機構２５は、アーム部２６と、アーム部２６を介して反射部材６Ｂを回動させるアクチュエータが取り付けられた取付ブラケット２８を備えている。なお、可動機構２５をリンク機構としてもよい。この場合、アーム部２６をシリンダなどのアクチュエータで動かすようにする。

アクチュエータにはモータを使用する。アクチュエータは、取付ブラケット２８を介して筺体３０に固定される。

［ヘッドアップディスプレイ装置の筺体の構成］
図３は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０の構成を示す斜視図である。図４は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０の構成を示す側面図である。図５は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の下ケース４０と収容される部品を示す断面図である。図６は、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置の下ケース４０と収容される部品を簡略化して示す斜視図である。以下、図３〜図６（特に図５）に基づいて、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０の構成を説明する。

ヘッドアップディスプレイ装置２の筺体３０は、図３及び図４に示すように、下ケース４０と上ケース５０で構成される。

図５に示すように、下ケース４０は、例えばアルミダイキャスト製であり、底部４１と、底部４１の縁から起立する側壁４２から構成され、上方が開口した箱状に形成される。下ケース４０をアルミダイキャスト製とすることで、下ケース４０は耐熱性と放熱性を有する。

底部４１は、第１底部４１ａと、第１底部４１ａより上方に形成される第２底部４１ｂと、第２底部４１ｂより上方に形成される第３底部４１ｃと、第１底部４１ａより下方に形成される第４底部４１ｄを備える。第２底部４１ｂには、可動機構２５が配置される。第３底部４１ｃには、支持構造２０が配置され、支持構造２０に反射部材６Ｂが支持される。第４底部４１ｄには、表示装置４が配置される。

上ケース５０は、下ケース４０より比重の軽い材料（実施例１では、樹脂製とする）で形成される。上ケース５０は、側壁５２から構成され、上方と下方が開口した略筒状に形成される。上ケース５０上方の開口は、防塵カバー１５が設置される開口部１４となる。

下ケース４０の側壁４２の上方側の先端（縁部）は、上ケース５０と合わさる合わせ部４３として構成される。上ケース５０の側壁５２の下方側の先端（縁部）は、下ケース４０と合わさる合わせ部５３として構成される。上ケース５０は、図３に示すように、複数のビス９１によって、上ケース５０の合わせ部５３と下ケース４０の合わせ部４３とが合わさった状態で、下ケース４０に取り付けられる。

合わせ部４３，５３は、図４及び図５に示すように、第１縁部４３ａ，５３ａと、第２縁部４３ｂ，５３ｂと、第３縁部４３ｃ，５３ｃと、から構成され、段差を形成する。

（第１縁部４３ａ，５３ａ）
第１縁部４３ａ，５３ａは、車両前後方向Ｘで、ヘッドアップディスプレイ装置２の後側に形成される。第１縁部４３ａ，５３ａは、下ケース４０の第１底部４１ａから所定の高さＨ１に形成される。第１縁部４３ａ，５３ａは、取付ブラケット２８に取り付けられたアクチュエータの回転軸より、やや上方に配置される。下ケース４０の第１縁部４３ａは、第１縁部４３ａを形成する側壁４２ａの先端に形成される。上ケース５０の第１縁部５３ａは、第１縁部５３ａを形成する側壁５２ａの先端に形成される。

下ケース４０の第１縁部４３ａには、フランジ４４が形成される。上ケース５０の第１縁部５３ａには、フランジ５４が形成される。

（第２縁部４３ｂ，５３ｂ）
第２縁部４３ｂ，５３ｂは、車両前後方向Ｘで、ヘッドアップディスプレイ装置２の前側に形成される。下ケース４０の第２縁部４３ｂを形成する側壁４２ｂは、反射部材６Ｂの背面６ａと両側面６ｂを囲む（図６参照）。第２縁部４３ｂ，５３ｂは、下ケース４０の第１底部４１ａから、高さＨ１より高い高さＨ２に形成される。第２縁部４３ｂ，５３ｂは、下ケース４０に取り付けられた反射部材６Ｂの上部の高さより、低く形成される。すなわち、反射部材６Ｂは、反射部材６Ｂの一部が第２縁部４３ｂ，５３ｂから上方に突出した状態で設けられる。

下ケース４０の第２縁部４３ｂは、第２縁部４３ｂを形成する側壁４２ｂの端面となる。上ケース５０の第２縁部５３ｂは、第２縁部５３ｂを形成する側壁５２ｂの端面となる。すなわち、フランジ４４を有する第１縁部４３ａ，５３ａの幅は、フランジを有しない第２縁部４３ｂ，５３ｂの幅より広く形成される。

（第３縁部４３ｃ，５３ｃ）
第３縁部４３ｃ，５３ｃは、第１縁部４３ａ，５３ａと第２縁部４３ｂ，５３ｂを接続するように、傾斜面として形成される。なお、第３縁部４３ｃ，５３ｃは、垂直面としてもよい。下ケース４０の第３縁部４３ｃは、第３縁部４３ｃを形成する側壁４２ｃの先端に形成される。上ケース５０の第３縁部５３ｃは、第３縁部５３ｃを形成する側壁５２ｃの先端に形成される。

下ケース４０の第３縁部４３ｃは、第３縁部４３ｃを形成する側壁４２ｃの端面となる。上ケース５０の第３縁部５３ｃは、第３縁部５３ｃを形成する側壁５２ｃの端面となる。

上ケース５０の第１縁部５３ａと、第２縁部５３ｂと、第３縁部５３ｃを、下ケース４０の第１縁部４３ａと、第２縁部４３ｂと、第３縁部４３ｃに合わさった状態で、ビス９１によって、上ケース５０が下ケース４０に取り付けられる（図３参照）。

次に、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造の作用を説明する。実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、上ケース５０と下ケース４０で構成され、複数の部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）が収容される筺体３０を備え、上ケース５０と下ケース４０との合わせ部４３，５３は、下ケース４０の底部４１から所定の高さの第１縁部４３ａ，５３ａと、下ケース４０の底部４１から第１縁部４３ａ，５３ａより高い第２縁部４３ｂ，５３ｂを有する（図５）。

これにより、筺体３０内に収容される各部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）に合わせて、合わせ部の位置を設定することができる。そのため、各部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）を下ケース４０に取り付ける際に、下ケース４０の側壁４２が邪魔にならない。そして、作業者は、各部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）を摘まんだ指等を下ケース４０の側壁４２に干渉させずに、各部品を下ケース４０に取り付けることができる。その結果、各部品の下ケース４０への取付作業性を向上させることができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造は、下ケース４０は、上ケース５０より重い比重の材料（アルミニウム）で形成される（図５）。

これにより、上ケース５０より比重の重い下ケース４０の合わせ部の位置を、筺体３０内に収容される部品（表示装置４，反射部材６，支持構造２０，可動機構２５）のうち、最も高さのある部品に合わせて設定する必要がなくなる。その結果、上ケース５０より比重の重い方の下ケース４０の重量を低減することができ、車両の走行に伴う振動による影響を低減することができる。

ところで、インストルメントパネル１２の内部に設けられたヘッドアップディスプレイ装置２では、反射部材６が表示装置４より上方に設けられ、表示装置４から発した運転情報３を、フロントウィンドウ１６に向けて反射するようにしている。そのため、上ケースと下ケースが合わさって当接する合わせ部が同一平面に形成される場合、反射部材６を下ケース４０によって保護するために、反射部材６の位置に合わせて、合わせ部を設定する必要がある。その結果、上ケース５０より比重の重い下ケース４０の体積が増加し、ヘッドアップディスプレイ装置２の重量が増加する、という問題がある。

これに対して、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、筺体３０に収容される部品は、表示装置４からの表示画像（表示情報３）を表示手段（フロントウィンドウ１６）に向けて反射する回転可能な反射部材６を含み、第２縁部４３ｂを形成する側壁４２ｂは、反射部材６の背面６ａと両側面６ｂを囲む（図５）。

これにより、下ケース４０に設置される他の部品（表示装置４，支持構造２０，可動機構２５）より上方に設置される反射部材６は、下ケース４０の第２縁部４３ｂを構成する側壁４２ｂにより保護される。一方、反射部材６より下方に設置される部品（表示装置４，支持構造２０，可動機構２５）は、下ケース４０の第１縁部４３ａを構成する側壁４２ａに取り囲まれて保護される。そのため、比重の重い下ケース４０の重量を低減することができ、車両１の走行に伴う振動による影響を低減することができる。

実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、反射部材６は、反射部材６の一部が第２縁部４３ｂ，５３ｂから上方に突出した状態で設けられる（図５）。

これにより、反射部材６を下ケース４０に取り付けた状態で、第２縁部４３ｂ，５３ｂから上方に突出した部分を作業者は掴むことができる。そのため、反射部材６の取り付けが容易となる。さらに、反射部材６を下ケース４０に取り付けた状態で、反射部材６の取付角度を簡単に調整することができる。

ところで、部品の材料が異なれば、部品の形状精度も異なる。そのため、材料の異なる部品同士を合わせる場合、合わせ部の精度が悪くなり、車両１の走行に伴う振動による打音が発生する、という問題がある。

これに対し、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置２の筺体構造では、第１縁部４３ａ，５３ａの幅は、第２縁部４３ｂ，５３ｂの幅より広く形成される（図５）。

これにより、第１縁部で、上ケース５０を下ケース４０にしっかりと固定し、第２縁部４３ｂ，５３ｂで、上ケース５０と下ケース４０の形状精度のバラつきを吸収する。そのため、車両１の走行に伴うヘッドアップディスプレイ装置２の振動により、下ケース４０と上ケース５０との間で発生する打音を防止することができる。

以上、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造を実施例１及び実施例２に基づき説明してきた。しかし、具体的な構成については、これら実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１及び実施例２では、下ケース４０がアルミダイキャスト製とし、上ケース５０を樹脂製とする例を示した。しかし、この態様に限定されず、下ケースの比重が上ケースの比重より重ければよい。

実施例１及び実施例２では、本発明を、運転情報３の虚像１８をフロントウィンドウ１６に映し出すヘッドアップディスプレイ装置２に適用した。しかし、本発明は、運転情報３の虚像１８を開口部１３，１４の前側に設置された専用の反射板に反射させるヘッドアップディスプレイ装置に適用することができる。

１ 車両
２ ヘッドアップディスプレイ装置
３ 表示情報（表示画像の一例）
４ 表示装置
６ 反射部材
１６ フロントウィンドウ（表示手段の一例）
３０ 筺体
４０ 下ケース
４１ 底部
４３ａ 第１縁部
５０ 上ケース
５３ａ 第２縁部

Claims (5)

1. 上ケースと下ケースで構成され、複数の部品が収容される筺体を備え、
   前記上ケースと前記下ケースの合わせ部は、前記下ケースの底部から所定の高さの第１縁部と、前記下ケースの前記底部から前記第１縁部より高い第２縁部を有する
   ことを特徴とする、ヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
2. 前記下ケースは、前記上ケースより重い比重の材料で形成される
   ことを特徴する、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
3. 前記筺体に収容される前記部品は、表示装置からの表示画像を表示手段に向けて反射する回転可能な反射部材を含み、
   前記第２縁部を形成する側壁は、前記反射部材の背面と両側面を囲む
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
4. 前記反射部材は、前記反射部材の一部が前記第２縁部から上方に突出した状態で設けられる
   ことを特徴とする、請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。
5. 前記第１縁部の幅は、前記第２縁部の幅より広く形成される
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置の筺体構造。