JP4987549B2 - Display unit for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両のダッシュボード、インストルメントパネル等に設けられる車両用表示ユニットに関するものである。 The present invention relates to a vehicle display unit provided on a dashboard, an instrument panel, or the like of a vehicle.
近年、運転者が運転に際して求める情報の増加や多角化に伴って、メータユニット内ではスペースの関係上表示しきれない情報を、フロントガラス上に虚像を表示させ、それを透して視認させる車両の前景と重畳視認させる、ヘッドアップディスプレイ装置(HUD)と呼ばれる投射型表示ユニットが採用されている。 In recent years, with the increase and diversification of information required by the driver during driving, a vehicle that displays a virtual image on the windshield and visually displays information that cannot be displayed due to space in the meter unit A projection display unit called a head-up display device (HUD), which is superimposed on the foreground, is employed.
また、車両には車両速度、エンジン回転、燃料残量、温度等の計測値を表示する複数の表示器を有するコンビネーションメータを搭載していることから、該コンビネーションメータの狭スペース上に投影型表示ユニットによる表示を行うことが検討されてきた。そして、画像を投影表示する表示方法としては、特許文献1に示す車両用表示装置が知られている。この車両用表示装置は、光源を備えた第1の表示手段により、凸曲面状のスクリーンの画面全体に画像を投影表示すると共に、レーザを備えた第2の投影手段により、第1の投影手段による画像の特定部位に重ね合わせるように画像を表示している。
しかしながら、コンビネーションメータの表面等のように狭スペース上に投射表示を行おうとした場合、その表示エリアが限定されたり、目的の表示の大きさを得ることが困難であるという問題があった。特に、構成の一部にレーザを用いる場合、スペース、光路長等により表示エリアがより一層限定されてしまいという問題があった。また、投影する表示器としてLCD等を用いる場合、その表示画面の全てがコンビネーションメータの表面等に表示されるため、狭スペースにピンポイントで表示するのは困難であった。 However, when projection display is performed on a narrow space such as the surface of a combination meter, the display area is limited, and it is difficult to obtain the desired display size. In particular, when a laser is used as part of the configuration, there is a problem that the display area is further limited due to space, optical path length, and the like. In addition, when an LCD or the like is used as a display for projection, the entire display screen is displayed on the surface of the combination meter or the like, so that it is difficult to display pinpoints in a narrow space.
よって本発明は、上述した問題点に鑑み、レーザ光を走査して狭スペースに所望の表示サイズで情報を表示することができる車両用表示ユニットを提供することを課題としている。 Therefore, in view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a vehicle display unit that can scan laser light and display information in a desired display size in a narrow space.
上記課題を解決するため本発明によりなされた請求項1記載の車両用表示ユニットは、意匠部材と、前記意匠部材に一体に設けられ且つ前記意匠部材の前面側に車両に関する第1情報を表示する表示器と、を有し、前記車両に取り付けられる車両用表示ユニットにおいて、前記意匠部材の前方に設けられ且つ前記意匠部材の前面の所望領域にレーザ光を走査するように照射して、前記表示器の表示対象とは異なる第2情報を表示するレーザ表示手段を有することを特徴とする。 The vehicle display unit according to claim 1, which is made according to the present invention to solve the above-described problems, is provided integrally with the design member and the design member, and displays first information about the vehicle on the front side of the design member. A display unit for a vehicle attached to the vehicle, wherein the display is provided so as to scan a desired area on the front surface of the design member and scan a laser beam on the front surface of the design member. It has a laser display means which displays the 2nd information different from the display object of a vessel.
請求項2記載の車両用表示ユニットは、請求項1に記載の車両用表示ユニットにおいて、前記レーザ表示手段が照射するレーザ光の走査可能な画角よりも大きな画角となるように前記レーザ光を補正する補正手段を有することを特徴とする。 The vehicle display unit according to claim 2 is the vehicle display unit according to claim 1, wherein the laser beam has a field angle larger than a scanable field angle of the laser beam emitted by the laser display unit. It has the correction means which corrects.
請求項3記載の車両用表示ユニットは、請求項2に記載の車両用表示ユニットにおいて、前記補正手段は、前記レーザ表示手段が照射するレーザ光の前記所定領域に向かう光路長の差により生じる前記第2情報の歪みを補正する手段であることを特徴とする。 The vehicular display unit according to claim 3 is the vehicular display unit according to claim 2, wherein the correction unit is caused by a difference in optical path length of the laser beam emitted from the laser display unit toward the predetermined region. It is a means for correcting the distortion of the second information.
請求項4記載の車両用表示ユニットは、請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用表示ユニットにおいて、前記表示器は、前記意匠部材の前面側に付された指標と、前記前面側に設けられ且つ計測量に応じて回動して前記指標と協働して前記所望の表示を行う指針とを有し、前記指針の指示位置を検出する指示位置検出手段を有し、そして、前記レーザ表示手段は、前記指示位置検出手段が検出した指針の指示位置からずれるように前記第2情報を表示する手段であることを特徴とする。 The vehicle display unit according to claim 4 is the vehicle display unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the indicator includes an indicator attached to a front side of the design member, and the front surface. A pointer that is provided on the side and rotates in accordance with the measurement amount and performs the desired display in cooperation with the indicator, and has an indicated position detection means for detecting the indicated position of the pointer, and The laser display means is a means for displaying the second information so as to deviate from the indicated position of the pointer detected by the indicated position detecting means.
以上説明したように請求項1に記載した本発明の車両用表示ユニットによれば、レーザ表示手段を意匠部材の前方を設け、該意匠部材の前面の所望領域にレーザ光を走行するように照射して、第2情報を表示するようにしたことから、所望領域が意匠部材の前面における狭スペースとなり、表示エリアが限定されても、第2情報を所望領域にピンポイントで表示することができる。また、レーザ光を用いているため、第2情報の焦点距離を考慮する必要が無くなり、車種毎に異なる意匠部材の前面までの距離に容易に対応することができる。さらに、意匠部材と表示器とレーザ表示手段を一体にユニット化することで、車両に対する組付性の向上を図ることができる。従って、運転者等に提供する情報量の増加や多角化に容易に対応することができる。 As described above, according to the vehicle display unit of the present invention described in claim 1, the laser display means is provided in front of the design member, and the laser beam is irradiated so as to travel to a desired region on the front surface of the design member. Since the second information is displayed, the desired area becomes a narrow space on the front surface of the design member, and even if the display area is limited, the second information can be displayed on the desired area in a pinpoint manner. . Further, since the laser light is used, it is not necessary to consider the focal length of the second information, and it is possible to easily cope with the distance to the front surface of the design member that is different for each vehicle type. Furthermore, by assembling the design member, the display, and the laser display unit as a unit, it is possible to improve the assembling property with respect to the vehicle. Therefore, it is possible to easily cope with an increase in the amount of information provided to the driver or the like and diversification.
請求項2に記載した本発明の車両用表示ユニットによれば、請求項1の効果に加え、意匠部材の前面に照射するレーザ光の走査可能な画角よりも大きな画角とする補正手段を設けるようにしたことから、ダッシュボードが狭くてレーザ表示手段から意匠部材の前面までの距離を確保できない場合でも、意匠部材の前方にレーザ表示手段を配置することができるため、運転者等にレーザ光が向かうことを確実に防止することができる。 According to the vehicle display unit of the present invention described in claim 2, in addition to the effect of claim 1, the correcting means for making the angle of view larger than the scanable angle of view of the laser light irradiated on the front surface of the design member. Even if the dashboard is narrow and the distance from the laser display means to the front surface of the design member cannot be secured, the laser display means can be arranged in front of the design member, so that the driver can It is possible to reliably prevent the light from heading.
請求項3に記載した本発明の車両用表示ユニットによれば、請求項2の効果に加え、レーザ光の前記所定領域に向かう光路長の差により生じる前記第2情報の歪みを補正手段によって補正するようにしたことから、レーザ光を意匠部材に垂直に入射できなくても、所望の形状で第2情報を表示することができるため、意匠部材が曲面等であっても表示を行うことができる。 According to the vehicle display unit of the present invention described in claim 3, in addition to the effect of claim 2, the distortion of the second information caused by the difference in the optical path length of the laser beam toward the predetermined region is corrected by the correcting means. Since the second information can be displayed in a desired shape even if the laser beam cannot be incident on the design member perpendicularly, the display can be performed even if the design member is a curved surface or the like. it can.
請求項4に記載した本発明の車両用表示ユニットによれば、請求項1〜3の何れか1項の効果に加え、表示器の指針の指示位置を検出し、その指示位置からずれるように第2情報を表示するようにしたことから、意匠部材の前面が狭スペースで表示エリアが限定されても、より多くの第2情報を所望領域にピンポイントで表示することができる。 According to the vehicle display unit of the present invention described in claim 4, in addition to the effect of any one of claims 1 to 3, the indication position of the pointer of the indicator is detected and deviated from the indication position. Since the second information is displayed, even if the front surface of the design member is a narrow space and the display area is limited, more second information can be pinpointed in the desired area.
以下、本発明に係る車両用表示ユニットの一実施の形態を、図1〜図5の図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a display unit for a vehicle according to the present invention will be described with reference to the drawings of FIGS.
図1〜図4において、車両用表示ユニット1は、意匠部材10と、前記意匠部材10に一体に設けられ且つ前記意匠部材10の前面側に車両に関する第1情報を表示する複数の表示器20と、レーザ表示手段30と、補正手段40と、ケース50と、表ガラス60と、を有している。
1 to 4, the vehicle display unit 1 includes a
意匠部材10は、運転者等から視認可能に該運転者等の前方に、意匠パネルとして設けられる。意匠部材10は、後述する表示器20の意匠が付された複数(図1中では4つ)の文字板11と、該文字板11の縁部を覆い且つ意匠部材10の外形を形成する見返し12と、を有している。即ち、本実施例では、文字板11と見返し12とを一体の板状に形成する場合について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、意匠部材10を見返し12のみで形成し、表示器20の組み付けに応じて表示器側文字板を見返し12に組み込むなど製品の構成に応じて種々異なる実施形態とすることができる。
The
文字板11は、例えば、速度計20A、回転計20B、水温計20C、燃料計20D等の各々に対応した目盛及び数字、文字または記号等の指標13がその表面に付されている。即ち、意匠部材10の前面とは、運転者等から視認される文字板11及び見返し12の表面となっている。
The
表示器20は、上述した文字板11の前面側に配置される指針22と、計測量に応じて指針22を駆動する内機23と、回路パターンが設けられ内機23が固定される配線板24と、配線板24に設けられた制御部25と、を有している。
The
指針22は、指標13を指示する透光性の指針本体12aと、指針本体12aの基部を覆う不透光性の指針キャップ12bと、を有している。指針本体12aは、内機23の出力軸に固着されることで、計測量に応じて指示位置に回動される。また、指針本体12aは、その指示部の底面には着色層が設けられており、前記指示部の内部を指針用光源(図示せず)からの光を導光することで、前記着色層を光輝させて指示部を発光させている。
The
内機23は、周知であるステッパモータ、クロスコイルムーブメント等が用いられ、制御部25によって制御されることで、出力軸を所定の方向に所定の角度分だけ回動する。配線板24は、意匠部材10の裏側に設けられて、内機23及び制御部25が実装される。そして、配線板24は、内機23及びレーザ表示手段30と制御部25とを電気的に接続する配線パターンを有している。
The
制御部25は、図示しないが、CPU(中央処理装置)、ROM(読み出し専用メモリー)、及びRAM(随時書き込み読み出しメモリー)を含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、CPUは、ROMに記憶されている制御プログラムにしたがって表示器20の表示を制御するとともに、レーザ表示手段30の表示を制御する。制御部25は、車両用バッテリ等に接続された定電圧電源から供給される電力により駆動する。
Although not shown, the
制御部25は、車両のイグニッション(IGN)スイッチが入力/出力回路を介して接続されると共に、速度センサ、回転センサ等の各種機器に接続されている。そして、制御部25は、速度計20A、回転計20B、水温計20C、燃料計20D等とレーザ表示手段30の車両用表示ユニット1全体の制御を司っている。また、ROM等には、指針22の指示位置を検出する指示位置検出手段や表示器22及びレーザ表示手段30を制御する手段として制御部25を機能させるためのプログラム等を記憶している。
The
このような表示器20は、指針22が計測量に対応した指示位置に回動されることで、第1情報P1を表示している。即ち、本実施形態において第1情報P1とは、速度計20A、回転計20B、水温計20C、燃料計20D等の各文字板11と指針22が協働して指示する情報を意味している。
Such a
次に、レーザ表示手段30は、意匠部材10の前方のダッシュボード5内の上方に設けられ且つ意匠部材10の前面の所望領域にレーザ光を走査するように照射して、表示器20の表示対象とは異なる第2情報を表示する。レーザ表示手段30は、レーザ光を2次元的に走査して照射するレーザ照射装置30等が用いられる。
Next, the laser display means 30 irradiates a desired region on the front surface of the
レーザ表示手段30は、公知である超小型の半導体レーザ等が用いられ、その明るさ変調、レーザ光の照射のON−OFF、レーザ光の走査等が上述した制御部25により制御される。レーザ表示手段30は、図示しないスキャナを有し、該スキャナとしては、ポリゴンミラーや、ミラーをモータで振動(回転)させるもの、静電力によってミラー角度を変化させるもの、ホログラム(回析格子)を利用するもの、ピエゾ素子を用いて常に振動走査するものなどを用いる。
As the laser display means 30, a known ultra-small semiconductor laser or the like is used, and brightness modulation, ON / OFF of laser light irradiation, laser light scanning, and the like are controlled by the
補正手段40は、レンズ、プリズム、反射ミラー等が用いられ、ホルダ41によってレーザ表示手段30の照射光軸L上に位置付けられて、ケース50に設けられる。補正手段40は、図4に示すように、照射するレーザ光の走査可能な画角E2よりも大きな画角E1となるようにレーザ光を補正する拡大系の形状で形成されている。また、画角E1は、意匠部材10の速度計10A及び回転計10Bに対応した文字板11の全てを覆うような画角に拡大されている。このように画角E1を形成することで、文字板11と見返し12の任意の所定領域に第2情報P2を表示できる構成となっている。
The correction means 40 is a lens, a prism, a reflection mirror, or the like. The correction means 40 is positioned on the irradiation optical axis L of the laser display means 30 by the
なお、本実施形態では、ターンフラッシュとシフトポジション、「右折」を表示するための第2情報P2を速度計10A及び回転計10Bの間の見返し12の表面に、且つ、ブレーキを表示するための第2情報P2を速度計10Aの文字板11の表面に、且つ、ハイビームを表示するための第2情報P2を回転計10Bの文字板11の表面にそれぞれ表示する構成となっている。そして、速度計10A及び回転計10Bに表示する各第2情報P2は、制御部25によって指針22の指示位置からずれるように表示される、もしくは、指針22の回動範囲外となるように表示される。
In the present embodiment, the second information P2 for displaying the turn flash, the shift position, and the “right turn” is displayed on the surface of the
また、レーザ表示手段30は意匠部材10の前方上方に設けられていることから、画角E2に向かうレーザ光L1,L2は、図2に示すように、意匠部材10の表面に対して垂直に入射させることができない。そのため、特殊な処理を行わない限り、図4に示すように画角E2は台形となってしまう。そこで、補正手段40は、レーザ表示手段30が照射するレーザ光の前記所定領域における光路長(L1<L2)の差により生じる第2情報P2の歪みを補正するような形状に形成されている。
Further, since the laser display means 30 is provided on the upper front side of the
このように構成した補正手段40は、レーザ表示手段30から画角E2に向かって出射されたレーザ光が入射すると、拡大し且つ形状が画角E1となるように補正して意匠部材10の表面に向かって出射する。
When the laser light emitted from the laser display means 30 toward the angle of view E2 is incident, the correction means 40 configured in this way is corrected so that the shape expands and the shape becomes the angle of view E1, and the surface of the
ケース50は、意匠部材10と複数の表示器20を収容し且つレーザ表示手段30を位置付けて固定するように合成樹脂、金属部材等によって筐体として形成されている。表ガラス60は、ケース50の前方(運転者)側を覆うことで、ケース50とともにユニットを形成する。そして、車両用表示ユニット1は、車両のダッシュボード5に組み込まれる。
The
次に、上述した本発明に係る車両用表示ユニット1の動作(作用)の一例を説明する。 Next, an example of the operation (action) of the vehicle display unit 1 according to the present invention described above will be described.
上述した制御部25は、内蔵プログラムを実行することで、速度計20A、回転計20B、水温計20C、燃料計20D等の各々の表示対象に対応する各種センサ等からのセンサ出力をサンプリングし、そのセンサ値を指示するように指針22を内機23に回動させることで、第1情報P1を表示することになる。
The
また、制御部25は、第2情報P2を生成するための各種データを取得して、第2情報P2を更新すると、意匠部材10における画角E2に対応した表面において、第2情報P2に対応した表示位置にのみレーザ光が向かうように、レーザ表示手段30のレーザ光照射のON/OFF及び走査を制御することで、第2情報P2に対応する意匠部材10の表面にレーザ光が走査するように照射される。これにより第2情報P2は、図2に示すように、意匠部材10の表面における所望の表示位置に表示されることになる。
Moreover, if the
さらに、回転計20Bにおいては第2情報P2を指針22の回動範囲内に表示することから、制御部25は、回転計20Bに対応する表示器20の指示位置データ、制御データ等を取得し、それらのデータと予め記憶している画角E2のマップ情報等に基づいて、文字板11における指示位置を特定し、その指示位置からずれるように画角E2における第2情報P2を表示位置を規定し、その位置のみに第2情報P2に対応したレーザ光が走行されるようにレーザ表示手段31を制御する。これにより、回転計20Bにおいては、指針22の回動に応じて、第2情報P2も狭スペースを移動しながら表示されることになる。
Furthermore, since the second information P2 is displayed in the rotation range of the
以上説明した車両用表示ユニット1によれば、レーザ表示手段30を意匠部材10の前方を設け、該意匠部材10の前面の所望領域にレーザ光を走行するように照射して、第2情報P2を表示するようにしたことから、所望領域が意匠部材10の前面における狭スペースとなり、表示エリアが限定されても、第2情報P2を所望領域にピンポイントで表示することができる。また、レーザ光を用いているため、第2情報P2の焦点距離を考慮する必要が無くなり、車種毎に異なる意匠部材10の前面までの距離に容易に対応することができる。さらに、意匠部材10と表示器20とレーザ表示手段30を一体にユニット化することで、車両に対する組付性の向上を図ることができる。従って、運転者等に提供する情報量の増加や多角化に容易に対応することができる。
According to the vehicle display unit 1 described above, the laser display means 30 is provided in front of the
また、意匠部材10の前面に照射するレーザ光の走査可能な画角E2よりも大きな画角E1とする補正手段40を設けるようにしたことから、ダッシュボード5が狭くてレーザ表示手段30から意匠部材10の前面までの距離を確保できない場合でも、意匠部材の前方にレーザ表示手段30を配置することができるため、運転者等にレーザ光が向かうことを確実に防止することができる。
In addition, since the correction means 40 is provided to make the angle of view E1 larger than the scanable angle of view E2 of the laser beam irradiated on the front surface of the
さらに、レーザ光の前記所定領域に向かう光路長の差により生じる前記第2情報P2の歪みを補正手段40によって補正するようにしたことから、レーザ光を意匠部材10に垂直に入射できなくても、所望の形状で第2情報P2を表示することができるため、意匠部材10が曲面等であっても表示を行うことができる。
Further, since the correction means 40 corrects the distortion of the second information P2 caused by the difference in the optical path length of the laser beam toward the predetermined region, even if the laser beam cannot be incident on the
また、表示器20の指針22の指示位置を検出し、その指示位置からずれるように第2情報P2を表示するようにしたことから、意匠部材10の前面が狭スペースで表示エリアが限定されても、より多くの第2情報P2を所望領域にピンポイントで表示することができる。
Further, since the indication position of the
なお、上述した本実施形態では、第2情報P2を画角E1内の意匠部材10の表面における所望位置に表示する場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、種々異なる表示形態とすることができる。
In addition, although this embodiment mentioned above demonstrated the case where the 2nd information P2 was displayed on the desired position in the surface of the
例えば、図5に示すように、速度計20A、水温計20C、燃料計20Dに対応した表示器20のみを設け、速度計20Aと水温計20Cとの間に表示専用エリアE3を意匠部材10に形成し、該表示専用エリアE3にナイトビジョン、カーナビゲーション、バックモニタ等の第2情報P2を表示する、さらに上述した回転計20Bを第2情報P2として表示することもできる。また、上述した画角E1内の全てを第2情報P2として表示することもできる。
For example, as shown in FIG. 5, only the
また、上述した本実施形態では、レーザ表示手段30をダッシュボード5の上方前方側に設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定するものではなく、ダッシュボード5の下方前方側など種々異なる実施形態とすることができる。
Further, in the present embodiment described above, the case where the laser display means 30 is provided on the upper front side of the
このように上述した実施例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 As described above, the above-described embodiments are merely representative forms of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiments. That is, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 車両用表示ユニット
10 意匠部材
20 表示器
30 レーザ表示手段
40 補正手段
50 ケース
60 表ガラス
L1,2 レーザ光
P1 第1情報
P2 第2情報
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display unit for
Claims (4)
前記意匠部材の前方に設けられ且つ前記意匠部材の前面の所望領域にレーザ光を走査するように照射して、前記表示器の表示対象とは異なる第2情報を表示するレーザ表示手段を有することを特徴とする車両用表示ユニット。 In a display unit for a vehicle that has a design member and a display unit that is provided integrally with the design member and displays first information about the vehicle on the front side of the design member, and is attached to the vehicle.
Laser display means is provided in front of the design member and irradiates a desired region on the front surface of the design member so as to scan with laser light and displays second information different from the display target of the display. A vehicle display unit.
前記指針の指示位置を検出する指示位置検出手段を有し、そして、
前記レーザ表示手段は、前記指示位置検出手段が検出した指針の指示位置からずれるように前記第2情報を表示する手段であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の車両用表示ユニット。 The indicator includes an indicator attached to the front side of the design member, and a pointer that is provided on the front side and rotates according to a measurement amount to cooperate with the indicator to perform the desired display. Have
A pointing position detecting means for detecting a pointing position of the pointer, and
The said laser display means is a means to display said 2nd information so that it may shift | deviate from the instruction | indication position of the pointer | guide detected by the said instruction | indication position detection means, The one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Display unit for vehicles.
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