JP2021100841A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の透明部材に透明な表示パネルが搭載され、当該表示パネルの制御部の信頼性が向上した車載用表示装置を実現する。【解決手段】透明な表示パネル２が車両の透明部材に搭載されてなる車載用表示装置１において、表示パネル２の駆動制御を実行する制御部４は、車両のうち透明部材が取り付けられている車体部品とは異なる位置に配置される。制御部４は、車両のうち外気と車室との境界とは異なる位置であって可動できない部分に搭載されており、結露および乗員の乗り降りによる振動の影響が低減されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両における透明部材に映像を表示する車載用表示装置に関する。

従来、ディスプレイの分野では、透光性のある基板上に発光層を含む機能層が形成され、全体として透明な構成とされた透明な表示パネルが知られている。この種の表示パネルを有する表示パネルとしては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。

特許文献１に記載の表示パネルは、透光性の基板上に、透光性の一対の電極層と、当該一対の電極層の間に配置される発光層とが形成された有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）によりなる表示パネルを備える。

特開２０１９−９１６４０号公報

近年、この種の表示パネルが自動車等の車両における透明部材、例えば、ウィンドシールドやサイドウィンドウ等に搭載された車載用表示装置が提案されている。この透明な表示パネルをサイドウィンドウに搭載し、サイドウィンドウディスプレイ装置を構成する場合は、当該表示パネルを駆動するための駆動回路および制御用ＥＣＵ（Electronic Control Unitの略）をドア部材に配置することが想定される。

しかしながら、この場合、サイドウィンドウの上下運動を可能とするためにサイドウィンドウおよびその駆動部を収容するスペースをドア部材に確保しなければならないが、制御用ＥＣＵの設置スペースが限られるため、その配置が制限される。また、乗員により開閉されるドア部材のように可動が前提の車体部材に制御用ＥＣＵを配置した場合、振動に対する制御用ＥＣＵの信頼性低下が懸念される。さらに、ドア部材のように、車両のうち外気と車室との境界に位置する部材に制御用ＥＣＵを配置すると、外部と車室との気温差により結露が生じるおそれがあるため、結露対策が必要となる。また、ドア部材等のように制御用ＥＣＵ等の精密部品を搭載するスペースが限られる場合には、上記の振動や結露等の対策をすることは困難である。

本発明は、上記の点に鑑み、透明な表示パネルが車両の透明部材に搭載されてなり、当該表示パネルの表示制御等を行う制御部の信頼性を確保可能な車載用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の車載用表示装置は、車両の透明部材（Ｖ１１）に映像を表示する車載用表示装置（１）であって、透光性のある表示パネル（２）と、表示パネルの駆動回路（３）と、駆動回路に映像信号を入力する制御部（４）と、を備え、表示パネルは、透明部材と重ねて配置され、駆動回路は、車両のうち透明部材が取り付けられる車体部材（Ｖ１２）に固定されており、制御部は、車両のうち外部と車室との境界とは異なる部分に位置し、かつ可動しない非可動部材に搭載されている。

これによれば、表示パネルの駆動制御を実行する制御部が、外部と車室との境界とは異なる位置であって、表示パネルおよび駆動回路が取り付けられた車体部材とは異なり、かつ可動しない非可動部材に搭載された構成の車載用表示装置となる。制御部が外部と車室との境界とは異なる位置に配置されることにより、結露影響が抑制され、かつ制御部が非可動部材に搭載されることにより、乗員の乗り降り等による振動影響が抑制されるため、制御部の信頼性が向上する。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

実施形態に係る車載用表示装置の構成を説明するための説明図である。 実施形態に係る車載用表示装置の構成例を示すブロック図である。 図１のIII-III間のサイドウィンドウの断面構成を示す断面図である。 表示パネルの映像表示領域の一例を示す図である。 表示パネルの映像表示領域の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（実施形態）
実施形態に係る車載用表示装置１について、図１〜図４Ｂを参照して説明する。車載用表示装置１は、例えば、図１に示すように、自動車等の車両における透明部材、特にサイドウィンドウＶ１１に映像を重ねて表示するサイドウィンドウディスプレイ装置として適用されると好適である。本明細書では、サイドウィンドウディスプレイ装置とされた場合を代表例として説明するが、この例に限定されるものではない。

図１では、説明の便宜上、紙面における上下方向をそれぞれ「上」および「下」として、これらの方向を矢印で示している。本明細書における「上」および「下」とは、特に断りがない場合、図１に示す方向を意味する。図１では、見易くするため、後述するサイドウィンドウＶ１１、駆動回路３、配線５およびケーブル６のうちドア部材Ｖ１の外部から見えない部分を破線で示すと共に、サイドウィンドウＶ１１を上下運動させるための駆動装置等を省略している。図１、図４Ａ、図４Ｂでは、見易くするため、表示パネル２が取り付けられる車体部材、例えばドア部材Ｖ１の一部を省略すると共に、表示パネル２の外郭を二点鎖線で示している。また、図４Ａ、図４Ｂでは、見易くするため、断面を示すものではないが、後述する映像表示領域ＰＡにハッチングを施している。

以下、説明の便宜上、図１に示すようにサイドウィンドウＶ１１の上端がドア部材Ｖ１に当接し、これらの間に隙間がない状態を「全閉状態」と称する。また、全閉状態においてサイドウィンドウＶ１１のうち外部から目視可能な領域を「目視可能領域」と称し、外部から目視できない領域を「目視不可領域」と称する。

車載用表示装置１は、図１に示すように、車両のドア部材Ｖ１のうちサイドウィンドウＶ１１に重畳配置される透明な表示パネル２と、駆動回路３と、制御部４とを備える。車載用表示装置１は、ドア部材Ｖ１に表示パネル２およびその駆動回路３が搭載され、駆動回路３に接続される制御部４がドア部材Ｖ１とは異なる箇所に配置されてなる。

表示パネル２は、サイドウィンドウＶ１１に重畳配置される透明ディスプレイであり、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイとされる。表示パネル２は、例えば、透光性および可撓性のある任意のフィルム基材上に複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によりなるＴＦＴ層および複数のＯＬＥＤ素子によりなるＯＬＥＤ層が積層されてなるフレキシブルな構成とされる。

なお、ＴＦＴ層は、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を備え、ゲート電極の電圧調整により電流のオンオフの制御が可能な複数のＴＦＴ素子が平面方向に繰り返し配列されてなる。ＴＦＴ層は、例えば、ＴＦＴ素子のうちドレイン電極がＯＬＥＤ層とＴＦＴ層との間に配置される層間絶縁層に設けられたビアホールを介してＯＬＥＤ素子の一対の電極の一方に電気的に接続され、ＯＬＥＤ素子の駆動制御に用いられる。ＯＬＥＤ層は、例えば、一対の電極間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が順次積層されてなり、当該一対の電極間に電圧を印加することで発光する複数のＯＬＥＤ素子がＴＦＴ層上において平面方向に繰り返し配列されてなる。ＯＬＥＤ層は、例えば赤色、緑色および青色の発光色の異なる３つの副画素を有してなる主画素が、平面視にてある一方向および当該一方向に交差する交差方向に沿って繰り返し配列されてなる。ＯＬＥＤ層は、任意の基板上に形成されるＴＦＴ層を覆うように形成されると共に、水分透過率が低い材料によりなる封止層により覆われてなる。ＯＬＥＤ層、ＴＦＴ層および封止層並びにＯＬＥＤディスプレイの構成やこれらの材料等については、公知であるため、本明細書ではそれらの詳細の説明を省略する。また、ＯＬＥＤ層の構成については上記した例に限られず、任意の構成が採用され得る。

表示パネル２は、例えば、図３に示すように、サイドウィンドウＶ１１を構成する２つのガラス基板Ｖ１１１の間に配置され、図示しないＯＣＲ（Optical Clear Resinの略）等の光学接着剤によりオプティカルボンディングされている。つまり、表示パネル２は、サイドウィンドウＶ１１が図示しない駆動装置により上下運動をする場合、サイドウィンドウＶ１１と共に上下運動をする。

例えば図４Ａまたは図４Ｂに示すように、表示パネル２のうち映像を表示するために用いられる画素群が配置される領域を「映像表示領域ＰＡ」として、映像表示領域ＰＡは、適宜変更される。映像表示領域ＰＡは、例えば図４Ａに示すように、サイドウィンドウＶ１１の目視可能領域の一部を占めるサイズであってもよいし、例えば図４Ｂに示すように、サイドウィンドウＶ１１の目視可能領域のほぼ全域を占めるサイズであってもよい。

なお、表示パネル２は、意匠性の観点から、映像表示領域ＰＡが目視可能領域の一部（例えば目視可能領域の半分）であっても、図１に示すように、表示パネル２の端部が目視可能領域の端部近傍に位置するような平面サイズおよび配置とされることが好ましい。また、サイドウィンドウＶ１１の端部のうち乗員が視認可能な領域を「視認可能端部」として、表示パネル２は、同様の観点から、サイドウィンドウＶ１１の視認可能端部の近傍に位置する部分が折り曲げられた状態であることが好ましい。これらは、サイドウィンドウＶ１１の視認可能端部のほか、表示パネル２の外郭が目立つことによる見栄えの悪化を防ぎ、意匠性を向上させるためである。なお、表示パネル２の外郭のうちサイドウィンドウＶ１１の視認可能端部の近傍に位置する部分が折り曲げられていなくても、表示機能等への支障はない。

また、表示パネル２が透明ＯＬＥＤディスプレイである場合、太陽光に含まれる紫外線影響による劣化を低減するため、サイドウィンドウＶ１１の外表面に任意のＵＶカットフィルムを配置することが好ましい。なお、ＵＶカットフィルムを配置する場合において、ＵＶカットフィルムが吸収させる紫外線の波長域は、３６０ｎｍ以下のみであってもよいし、４２０ｎｍ以下であってもよく、適宜変更される。

表示パネル２は、例えば、サイドウィンドウＶ１１のうち目視不可領域に位置する部分に、図示しないＴＦＴ層およびＯＬＥＤ層に接続された図示しない端子部が形成されており、当該端子部にＦＰＣ等の任意のフレキシブルな配線５が接続されている。表示パネル２は、配線５を介して駆動回路３に接続されている。

なお、配線５は、少なくともサイドウィンドウＶ１１の上下運動における移動寸法よりも長い寸法とされる。また、配線５は、表示パネル２の図示しない端子部の配置や数に応じて、接続箇所や数が適宜変更される。

駆動回路３は、例えば、図示しない回路基板上にＴ−ＣＯＮ、ＲＯＭやＲＡＭが搭載されてなり、制御部４からの映像信号に応じた駆動信号を表示パネル２に出力する駆動用ＩＣを備える電子制御ユニットである。駆動回路３は、例えば図１に示すように、ドア部材Ｖ１のうちサイドウィンドウＶ１１が収容される収容スペース内に配置され、固定されている。駆動回路３は、例えば、高速差動伝達用のＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signalingの略）ケーブル等の任意の通信用のケーブル６により制御部４に接続されており、制御部４から映像信号等が入力される。

なお、ケーブル６は、制御部４の搭載位置に応じて長さや引き回しが適宜変更されるが、表示パネル２にフレームレートが短い映像を表示する場合には、出来る限り短くされることが好ましい。また、ケーブル６の本数や駆動回路３での接続箇所については、任意である。

制御部４は、例えば、図２に示すように、プロセッサ４１とメモリ４２とを有するマイクロコンピュータを構成する電子制御ユニットであり、ＨＣＵ（ＨＭＩ（Human Machine Interface）Control Unitの略）とされる。制御部４は、車両のうち外部と車室との境界と異なる箇所に位置し、かつ表示パネル２が搭載される車体部材（例えばドア部材Ｖ１）とは異なる部材であって、可動しない非可動部材に搭載される。これは、外気と車室内との温度差による結露が生じず、かつドア部材Ｖ１のように可動しない部位に配置することで、制御部４の信頼性を向上させるためである。

非可動部材としては、例えば、インストルメントパネル等が挙げられるが、外気との温度差が生じにくく、かつ乗員が動かしたり、変形させたりすることのない部材であればよく、これに限定されない。言い換えると、非可動部材とは、乗員により形状、向きや配置等が変更されることのない車体部材である。

制御部４は、例えば、図２に示すように、駆動回路３のほか、任意の車内ネットワーク７を介して車載センサ８や車載機器９等に接続されている。制御部４は、例えば、車載センサ８や車載機器９からの出力信号やメモリ４２の記憶情報に基づいて、駆動回路３に映像信号を入力し、表示パネル２の表示制御や駆動制御等の各種制御を実行可能な構成とされる。

なお、車載センサ８としては、近接センサ、温度センサ、加速度センサ、ジャイロセンサや測距センサ等の車両に搭載され得る任意のセンサが挙げられるが、これらに限定されない。車載機器９としては、ナビゲーション装置、カーエアコン、車載カメラ、オーディオ装置や通信機器等の任意の電子機器やスイッチ、ダイヤル、ペダルやタッチパッドといった操作機器等の車両に搭載され得る各種装置類が挙げられるが、これらに限定されない。また、制御部４は、車載センサ８および車載機器９の少なくとも一方に接続され、これらの出力信号に基づいて表示パネル２の表示制御を実行する構成であってもよい。

例えば、制御部４は、車載用表示装置１が搭載された車両にユーザが近づいた場合、近接センサ等の車載センサ８から所定の出力信号が入力されると、所定のプログラムに基づき、駆動回路３に映像信号を出力し、表示パネル２に所定映像を表示させる制御を行う。このように、制御部４は、メモリ４２に表示パネル２への映像表示用の各種プログラムやデータテーブル等が格納され、外部からの出力信号に基づいて、プロセッサ４１がこれらの各種プログラムの実行を行う構成とされる。

以上が、車載用表示装置１の基本的な構成である。つまり、車載用表示装置１は、車両に搭載された各種の車載機器９を統合するシステムの一部とされた制御部４を介して、車両の透明部材に搭載された表示パネル２に映像信号が入力される構成となっている。

本実施形態によれば、表示パネル２の表示制御を行う制御部４が、車両のうち表示パネル２が搭載される車体部品とは異なる箇所であって、外部と車室との境界でなく、かつ可動しない非可動部材に搭載された車載用表示装置１となる。よって、車載用表示装置１は、制御部４の配置の自由度が高くなり、振動や結露の影響が低減されることで制御部４の信頼性が向上する。

（他の実施形態）
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。

（１）例えば、上記実施形態では、制御部４がＨＣＵとされた例について説明したが、制御部４は、表示パネル２の駆動制御を実行可能な構成であればよく、ＨＣＵに限られず、制御用ＥＣＵであってもよい。

（２）上記実施形態では、表示パネル２が透明ＯＬＥＤディスプレイである例について説明したが、透光性のあるディスプレイであればよく、ＯＬＥＤディスプレイに限られず、液晶ディスプレイであってもよい。

また、表示パネル２がサイドウィンドウＶ１１を構成する２つのガラス基板Ｖ１１１の間に配置された例について説明したが、これに限られず、サイドウィンドウＶ１１のうち車室側の表面に貼り付けられてもよい。

（３）上記実施形態では、表示パネル２がサイドウィンドウＶ１１に重畳されたサイドウィンドウディスプレイ装置を構成する例について説明したが、表示パネル２がリアウィンドウに重畳されたリアウィンドウディスプレイ装置を構成してもよい。車両のうちリアウィンドウが取り付けられる被取付部品の近傍に制御部４を配置した場合には、結露による信頼性低下が生じ得るが、制御部４を当該被取付部品とは異なる箇所に搭載することで、結露影響を受けにくくなり、その信頼性が向上する。

なお、リアウィンドウは、曇りの防止または解消のため、デフロスターで送風されることがある。特に、冬場などは、高温での送風がなされることが想定され、この場合、表示パネル２の温度が上昇してしまう。このとき、ＯＬＥＤディスプレイとされた表示パネル２における温度上昇を例えば制御部４にフィードバックして電流の補正を行う構成とすれば、制御部４の信頼性を向上させつつ、表示パネル２の補正精度および信頼性が向上することとなる。

（４）本開示に記載の制御部４及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部４及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部４及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１ 車載用表示装置
２ 表示パネル
３ 駆動回路
４ 制御部
４１ プロセッサ
４２ メモリ
８ 車載センサ
９ 車載機器
Ｖ１１ 透明部材
Ｖ１１１ ガラス基材
Ｖ１２ 車体部材

Claims (5)

1. 車両の透明部材（Ｖ１１）に映像を表示する車載用表示装置（１）であって、
   透光性のある表示パネル（２）と、
   前記表示パネルの駆動回路（３）と、
   前記駆動回路に映像信号を入力する制御部（４）と、を備え、
   前記表示パネルは、前記透明部材と重ねて配置され、
   前記駆動回路は、前記車両のうち前記透明部材が取り付けられる車体部材（Ｖ１２）に固定されており、
   前記制御部は、前記車両のうち外部と車室との境界とは異なる部分に位置し、かつ可動しない非可動部材に搭載されている、車載用表示装置。
2. 前記透明部材は、サイドウィンドウであり、
   前記車体部材は、ドア部材である、請求項１に記載の車載用表示装置。
3. 前記表示パネルは、可撓性のあるＯＬＥＤディスプレイであって、前記透明部材を構成する２つのガラス基板（Ｖ１１１）の間に配置されている、請求項２に記載の車載用表示装置。
4. 前記制御部は、プロセッサ（４１）とメモリ（４２）とを有してなるＨＣＵである、請求項１または２に記載の車載用表示装置。
5. 前記制御部は、前記車両に搭載された車載センサ（８）および車載機器（９）の少なくとも一方に接続され、前記車載センサまたは前記車載機器からの出力信号に基づいて、前記表示パネルの表示制御を実行する、請求項４に記載の車載用表示装置。
   

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