JP7183865B2 - ヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置の取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置の取付構造に関する。

下記特許文献１には、ヘッドアップディスプレイ装置において、ハウジング（以下、「筐体」という）の側壁部の下部から突出し車体側に設けられたブラケットと結合する固定部材が設けられた技術が開示されている。当該固定部材は、ブラケットに支持される支持部と、ブラケットと締結される締結部と、支持部と筐体の側壁部とを連結する連結部と、を有しており、連結部には溝部が形成され、溝部の底部側は薄肉部とされている。

この薄肉部は、筐体に所定の外力が加わると破断するようになっており、薄肉部の破断により、当該筐体とブラケットの結合関係が解除されるように設定されている。このため、当該薄肉部が破断すると、ヘッドアップディスプレイ装置は車両上下方向の下方側へ移動し、これにより、フロントウインドシールド等が車両上下方向の下方側へ移動して、衝撃エネルギーの吸収が可能とされる。

一方、下記特許文献２には、ヘッドアップディスプレイ装置において、筐体の下部を構成するロアケースの隅部、段部等に、肉厚が薄く形成された脆弱部（以下、「薄肉部」という）が複数形成された技術が開示されている。そして、当該ヘッドアップディスプレイ装置では、車両上方からの衝撃荷重の入力に対して、複数の薄肉部が破断し筐体が潰れることにより衝撃エネルギーの吸収が可能とされる。

以上のように、これらの先行技術では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体を支持する固定部材、又はヘッドアップディスプレイ装置のロアケースに薄肉部が設けられ、当該薄肉部を破断させることによって、衝撃エネルギーの吸収を可能としている。

特開２０１０－０６４７０９号公報 特開２０１４－１５６２１９号公報

一般に、ヘッドアップディスプレイ装置の下部側（ロアケース側）には、画像情報を投光する光源部が配設されている。このため、以上のように、ヘッドアップディスプレイ装置の固定部材、又はロアケースに薄肉部を形成して脆弱化させた場合、路面入力等、走行時における車両の振動により、当該光源から投光される画像情報が揺れてしまう可能性がある。

本発明は、上記事実を考慮し、車両の走行時における画像情報の揺れを抑制すると共に、車両上方側からの衝撃荷重の入力に対して衝撃エネルギーを吸収可能なヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置の取付構造を得ることが目的である。

請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、インストルメントパネルの内部に設けられ、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設された筐体と、前記凹面鏡の車両上下方向の下方側に設けられ、車両上下方向の上方側から前記凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに前記筐体の下壁部に形成された開口部を通じて、前記筐体の車両上下方向の下方側に当該筐体の下壁部と対向して配置されかつ前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保する対向壁側へ前記凹面鏡を案内する退避部と、を有している。

請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、インストルメントパネルの内部にヘッドアップディスプレイ装置の筐体が設けられており、さらに、筐体には、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設されている。

ここで、例えば、比較例として、車両上下方向の上方側から凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに、当該凹面鏡がそのままの状態で保持されて車両上下方向の下方側へ移動しない場合を考えると、この場合、凹面鏡による反力によってヘッドアップディスプレイ装置の筐体の変形は抑制される。

上記比較例のように、筐体の変形が抑制される場合、フロントウィンドシールドガラス及びインストルメントパネル等の車両上下方向の下方側への移動（変形）は抑制されることとなる。したがって、比較例におけるヘッドアップディスプレイ装置では、車両上下方向の上方側からの衝撃荷重の入力に対して、衝撃エネルギーを充分に吸収することができない可能性がある。

これに対して、本発明では、凹面鏡の車両上下方向の下方側に、当該凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避部が設けられている。退避部には、開口部が設けられており、当該開口部は筐体の下壁部に形成されている。一方、筐体の車両上下方向の下方側には対向壁が設けられている。この対向壁は、当該筐体の下壁部と対向して配置されており、当該凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保している。これにより、車両上下方向の上方側から凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに、当該開口部を通じて凹面鏡は対向壁側へ案内され、車両上下方向の下方側への移動が可能とされる。

すなわち、本発明では、凹面鏡によって阻害されることなくフロントウィンドシールドガラス及びインストルメントパネル等の車両上下方向の下方側への変形が可能とされる。このように、凹面鏡を車両上下方向の下方側へ移動させ、フロントウィンドシールドガラス及びインストルメントパネル等を充分に変形させることによって、本発明では、衝撃エネルギーの吸収を効果的に行うことが可能となる。

したがって、筐体を脆弱部で破断させることで衝撃エネルギーを吸収するように設定されたヘッドアップディスプレイ装置とは異なり、本発明では、フロントウィンドシールドガラス及びインストルメントパネル等を変形させることによって、衝撃エネルギーを吸収する。このため、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体自体の剛性を担保することが可能となる。その結果、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置において、車両の走行時における画像情報の揺れを抑制することができる。

以上のことから、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置において、車両の走行時における画像情報の揺れを抑制すると共に、車両上下方向の上方側からの衝撃荷重の入力に対して衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。

請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、前記筐体は、前記筐体の上部を構成するアッパーケースと、前記筐体の下部を構成し、前記光源が配設されたロアケースと、を含んで構成され、前記開口部は、前記ロアケースの下壁部に形成されている。

請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体は、当該筐体の上部を構成するアッパーケースと、筐体の下部を構成するロアケースと、を含んで構成されており、ロアケースには光源が配設されている。そして、凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避部は、ロアケースの下壁部に形成された開口部を含んで構成されている。このように、ロアケースの下壁部に開口部が形成されることにより、当該筐体が変形しつつ凹面鏡が車両上下方向の下方側へ移動するときに、凹面鏡が開口部内を通過可能とされる。

ここで、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体は、車両上下方向の上方側から衝撃荷重が入力されると変形する。つまり、筐体は上部側から下部側へ向かって潰れる（変形する）。このとき、当該筐体の変形に伴って、凹面鏡が車両上下方向の下方側へ移動しようとするが、ロアケースの下壁部に形成された開口部を通じて、凹面鏡が車両上下方向の下方側へ移動することで、筐体は凹面鏡によって阻害されることなく変形することが可能となる。

請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、前記筐体は、前記ロアケースの一部を構成し、車両上下方向に沿って形成された第１縦壁部と、前記アッパーケースの一部を構成し、車両上下方向に沿って形成され、かつ前記第１縦壁部の外側に重なる第２縦壁部と、前記第１縦壁部の車両上下方向の上端部と第２縦壁部の車両上下方向の下端部を結合し、車両上下方向の上方側から前記筐体に衝撃荷重が入力されると破断する結合具と、をさらに含んで構成されている。

請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、ロアケースの一部を構成する第１縦壁部は、車両上下方向に沿って形成されている。一方、アッパーケースの一部を構成する第２縦壁部は、車両上下方向に沿って形成されており、アッパーケースの第２縦壁部は、ロアケースの第１縦壁部の外側に重なるように配置されている。そして、ロアケースの第１縦壁部の車両上下方向の上端部とアッパーケースの第２縦壁部の車両上下方向の下端部とは、結合具によって結合されるようになっている。

ここで、当該結合具は、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体に車両上下方向の上方側から衝撃荷重が入力されると破断するように設定されている。前述のように、アッパーケースの第２縦壁部は、ロアケースの第１縦壁部の外側に重なるように配置され、当該結合具は、ロアケースの第１縦壁部の上端部とアッパーケースの第２縦壁部の下端部を結合させている。このため、結合具が破断すると、アッパーケースはロアケース側（車両上下方向の下方側）へ向かって移動することとなる。これにより、凹面鏡が車両上下方向の下方側へ向かって移動する。

すなわち、本発明では、ロアケースとアッパーケースとを入力荷重に対してせん断方向に重ね合わせて結合させた上で、結合具を破断させる構成を採ったので、筐体の嵩を低くすることができる。その結果、フロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル等の変形量（変形ストローク）を増やし、衝撃エネルギーの吸収量を増大させるというものである。

したがって、例えば、筐体を脆弱部で破断させることによって衝撃エネルギーを吸収するように設定されたヘッドアップディスプレイ装置と異なり、本発明では、車両上方側からの衝撃荷重の入力に対してフロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル等を変形させることで衝撃エネルギーを吸収する。つまり、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体自体の剛性は、担保することが可能となる。

請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、請求項１～請求項３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、前記開口部の内縁からは、車両上下方向の下方側へ向かってリブが突出している。

請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、開口部の内縁から、車両上下方向の下方側へ向かってリブが突出しており、開口部周辺の剛性を向上させている。これにより、筐体の変形に伴う開口部の変形を抑制することが可能となる。

請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造は、インストルメントパネルの内部に設けられ、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設された筐体を備えたヘッドアップディスプレイ装置と、前記フロントウィンドシールドガラスの車両前後方向の前方側において車両幅方向に沿って延在され、かつ前記ヘッドアップディスプレイ装置における車両前後方向の前部を当該ヘッドアップディスプレイ装置の外側から覆うカウルパネルと、を含んで構成され、前記ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部に形成され、車両上下方向の上方側から前記凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに当該凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する開口部と、前記カウルパネルの一部を構成すると共に前記下壁部の車両上下方向の下方側に配置され、当該下壁部との間に前記開口部を通過した前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保する対向壁と、を有している。

請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造では、インストルメントパネルの内部にヘッドアップディスプレイ装置が設けられている。ヘッドアップディスプレイ装置の筐体には、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設されている。

一方、フロントウィンドシールドガラスの車両前後方向の前方側には、カウルパネルが車両幅方向に沿って延在されており、当該カウルパネルはヘッドアップディスプレイ装置における車両前後方向の前部を外側から覆っている。

ここで、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部に開口部が形成されている。この開口部は、車両上下方向の上方側から凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに、当該凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する。また、カウルパネルの一部を構成しヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部の車両上下方向の下方側に形成される対向壁は、当該筐体の下壁部との間に、開口部を通過した凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保している。つまり、本発明では、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部とカウルパネルの対向壁との間には、開口部を通過した凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースが設けられている。

このように、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部とカウルパネルの対向壁との間に退避スペースが設けられることによって、当該退避スペースが設けられていない場合と比較して、退避スペースが設けられた分、凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動がさらに許容される。その結果、フロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル、カウルパネル等の車両上下方向の下方側への変形量が増え、その分、衝撃エネルギーの吸収量が増大する。

請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造は、請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造において、前記対向壁には、前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するいなし面が形成されている。

請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造では、カウルパネルの対向壁には、いなし面が形成されている。このいなし面は、凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するように設定されている。ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部の車両上下方向の下方側には、カウルパネルの対向壁が設けられており、前述のように、当該筐体の下壁部とカウルパネルの対向壁との間には、退避スペースが設けられている。

ここで、フロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル、カウルパネル等の車両上下方向の下方側への変形量を増大させるには、当該退避スペースを大きく確保すればよい。つまり、筐体の下壁部とカウルパネルの対向壁を大きく離間させればよい。しかし、この場合、カウルパネルは大型化し、その分、車両重量が増加してしまう。

これに対し、本発明では、カウルパネルの対向壁にいなし面が形成され、凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するように設定されている。これにより、車両上下方向において必要最小限の退避スペースでフロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル、カウルパネル等を効果的に車両上下方向の下方側へ変形させるようにすることが可能となる。

以上説明したように、請求項１に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両の走行時における画像情報の揺れを抑制すると共に、車両上方側からの衝撃荷重の入力に対して衝撃エネルギーを吸収することができる、という優れた効果を有する。

請求項２に係るヘッドアップディスプレイ装置は、ロアケースに形成された開口部を通じて凹面鏡を車両上下方向の下方側へ移動させ、筐体を変形させることができる、という優れた効果を有する。

請求項３に係るヘッドアップディスプレイ装置は、車両上方側からの衝撃荷重の入力に対して衝撃エネルギーを吸収すると共に、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体自体の剛性を担保することができる、という優れた効果を有する。

請求項４に係るヘッドアップディスプレイ装置は、開口部の変形を抑制し、当該開口部を通じて、凹面鏡を車両上下方向の下方側へ移動させることができる、という優れた効果を有する。

請求項５に係るヘッドアップディスプレイ装置の取付構造は、車両の走行時における画像情報の揺れを抑制すると共に、車両上方側からの衝撃荷重の入力に対して衝撃エネルギーを吸収することができる、という優れた効果を有する。

請求項６に係るヘッドアップディスプレイ装置の取付構造は、必要最小限の退避スペースでフロントウィンドシールドガラス、インストルメントパネル、カウルパネル等を効果的に変形させることができる、という優れた効果を有する。

本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の車室の前部において、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断した状態を示す断面図である。 本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の車室の前部を示す平面図である。 本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す平面図である。 本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す下面図である。 本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の車室の前部において、衝撃荷重が入力された前後における車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断した状態を示す動作図である。

以下、図面を用いて、本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置について説明する。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは、車両前後方向前側を示しており、矢印ＵＰは、車両上下方向上側を示している。また、矢印ＯＵＴは、車両幅方向の外側を示している。

（全体構成）
まずは、ヘッドアップディスプレイ装置１２が搭載される車両１０について説明する。 図１には、車両１０の車室１４の前部１４Ａにおいて、車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断したときの断面図が示されている。この図に示されるように、車両１０の車室１４の前部１４Ａには、インストルメントパネル１６が設けられている。

当該インストルメントパネル１６は、図示はしないが、車両１０における車両幅方向の両端に設けられたフロントピラー間に架け渡された略円柱状のインパネリインフォースメントに取り付けられるようになっており、ステアリングコラム等を車両上下方向上側から覆っている。

当該インストルメントパネル１６の上側には、フロントウィンドシールドガラス１８が設けられている。このフロントウィンドシールドガラス１８は、インストルメントパネル１６の前側において車両幅方向の略全域に亘って設けられたカウル２０と、車両１０における車両幅方向の両端に配置されたフロントピラーの上部と、フロントピラーの上方側において車両幅方向に沿って延在された図示しないフロントヘッダパネルと、によって支持されている。

ここで、例えば、カウル２０は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の前部１２Ａをヘッドアップディスプレイ装置１２の外側から覆い、かつ当該カウル２０の後部２０Ａを構成する鋼板製のカウルパネル２２を備えている。当該カウルパネル２２は、車両側面視でクランク状に形成されたブラケット２４等を介して、車両上下方向かつ車両幅方向に沿って延在され車両１０のパワーユニットが収容されるパワーユニットルーム２６と車室１４とを区画する鋼板製のダッシュパネル２８の上端部２８Ａに対して溶接（結合）されている。

また、カウル２０の前部２０Ｂには、カウルパネル２２と共に、車両側面視で閉断面部３０を構成するカウルパネル３２が設けられている。なお、ここでの「閉断面部３０」については、必ずしも完全な閉断面構造である必要はない。

また、カウルパネル３２は、例えば、カウルパネル３２の上部を構成し樹脂で形成されたカウルアッパー３４と、カウルパネル３２の下部を構成し金属で形成されたカウルロア３６と、を含んで構成されている。なお、当該カウルアッパー３４は、フロントウィンドシールドガラス１８の車両前方側に設けられたカウルルーバ３８の一部を成している。

ところで、カウルパネル２２は、前述のように、ヘッドアップディスプレイ装置１２の前部１２Ａをヘッドアップディスプレイ装置１２の外側から覆うように形成されている。このため、カウルパネル２２は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の上壁部４０、側壁部４２及び下壁部４４と対向するように形成され、車両側面視において車両後方側が開口された略Ｃ字状を成している。

具体的に説明すると、カウルパネル２２の上部２２Ａには、ヘッドアップディスプレイ装置１２の上壁部４０と対向し、フロントウィンドシールドガラス１８の下端部１８Ａを車両下方側から支持する支持部４６が設けられている。なお、支持部４６には、フロントウィンドシールドガラス１８を当該カウルパネル２２に接合させる接合部４７が設けられている。

また、カウルパネル２２の車両上下方向の中央部２２Ｂには、ヘッドアップディスプレイ装置１２の側壁部４２と対向し、車両前方側へ向かって折曲された折曲部４８、５０がカウルパネル２２の上下に形成されており、当該折曲部４８、５０を起点として車両前方側へ向かって折曲げ可能とされている。このように、カウルパネル２２において、複数の折曲部４８、５０が設けられ、当該折曲部４８、５０を起点として折曲げられることによって、カウルパネル２２の変形による衝撃エネルギーの吸収を効果的に行うことが可能となる。

また、カウルパネル２２の下部２２Ｃには、ヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４と対向する対向壁５２が設けられている。当該対向壁５２は、車両後方側へ向かうにつれて車両上下方向の下方側へ向かって傾斜しており、後述するヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４との間には、退避部５３の一部を構成する退避スペース５４が設けられている。また、当該対向壁５２の後部５２Ａ側には、いなし面５６が設けられている。このいなし面５６は、対向壁５２の前部５２Ｂよりも水平面に対して傾斜角度が緩やかに形成されている。

また、カウルパネル２２の対向壁５２の後端には、前述したブラケット２４の下部２４Ａが締結されている。そして、ブラケット２４の上部２４Ｂが、ダッシュパネル２８の上端部２８Ａに溶接される。なお、ヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４には、当該ブラケット２４の上部２４Ｂ及びダッシュパネル２８の上端部２８Ａとの干渉を回避するため、段部７１が形成されている。但し、この段部７１は必ずしも必要ではない。

一方、図２には、車両１０の車室１４の前部１４Ａにおいて、図１に示すインストルメントパネル１６及びフロントウィンドシールドガラス１８の図示が省略された平面図が示されている。なお、図２では、当該車両１０は、いわゆる左ハンドル仕様車となっているが、右ハンドル仕様車であってもよい。

ここで、図２に示されるように、カウルパネル２２には、車両後方側において、ヘッドアップディスプレイ装置１２を間に置いて、カウルリインフォースメント５８、６０がそれぞれ車両幅方向に沿って設けられている。そして、当該ヘッドアップディスプレイ装置１２は、これらのカウルリインフォースメント５８、６０の長手方向の一端部５８Ａ、６０Ａに対して後述する固定部７０Ｃ、７０Ｄ（図３参照）を介して固定されると共に、ダッシュパネル２８に対してブラケット７３を介して締結されている。なお、図３には、ヘッドアップディスプレイ装置１２の平面図が示されている。

（ヘッドアップディスプレイ装置の構成）
次に、ヘッドアップディスプレイ装置１２の構成について説明する。

図１に示されるヘッドアップディスプレイ装置１２は、簡単に説明すると、ＬＥＤ等により構成された光源部（光源）６２から画像として車両情報（以下、「画像情報」という）が投光され、当該画像情報が、ヘッドアップディスプレイ装置１２の上壁部４０に設けられた透過ガラス６４及びインストルメントパネル１６の開口部１６Ａを通って、フロントウィンドシールドガラス１８に虚像として映し出される構成とされている。

ここで、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６は、当該筐体６６の上部６６Ａを構成するアッパーケース６８と、筐体６６の下部６６Ｂを構成するロアケース７０と、を含んで構成されている。アッパーケース６８及びロアケース７０は、車両幅方向を長手方向として平面視で略矩形状を成しており、それぞれ樹脂で形成されている。

図１に示されるように、アッパーケース６８は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の上壁部４０（図中左側）を構成する蓋体部６８Ａ（図中右側）と、当該蓋体部６８Ａの外縁から垂下されヘッドアップディスプレイ装置１２の側壁部４２（図中左側）を構成する縦壁部（第２縦壁部）６８Ｂ（図中右側）と、を備えている。一方、ロアケース７０は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４（図中左側）を構成する底壁部７０Ａ（図中右側）と、当該底壁部７０Ａの外縁から起立する縦壁部（第１縦壁部）７０Ｂと、を備えている。

なお、ヘッドアップディスプレイ装置１２の上壁部４０とアッパーケース６８の蓋体部６８Ａ、ヘッドアップディスプレイ装置１２の側壁部４２とアッパーケース６８の縦壁部６８Ｂとは、説明の便宜上、符号及び部位名を変えて説明しているが、両者はそれぞれ同じ部位を示すものである。これと同様に、ヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４とロアケース７０の底壁部７０Ａも同じ部位を示すものである。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６では、アッパーケース６８の外形寸法は、ロアケース７０の外形寸法よりも若干大きくなるように設定されており、アッパーケース６８は、当該アッパーケース６８の縦壁部６８Ｂがロアケース７０の縦壁部７０Ｂの外側に重なるようにして、ロアケース７０に対して結合可能とされる。

具体的に説明すると、当該ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６では、アッパーケース６８の縦壁部６８Ｂの下縁からは、結合片（縦壁部６８Ｂの車両上下方向の下端部）７２が垂下されており、当該結合片７２が、ロアケース７０の縦壁部７０Ｂの車両上下方向の上端部７０Ｂ１に対して外側に重なるようになっている。図示はしないが、結合片７２に形成された結合孔とロアケース７０の縦壁部７０Ｂに形成された結合孔とが対応した状態で、ビス（結合具）７４を介して、アッパーケース６８がロアケース７０に固定される。

そして、当該ビス７４は、ビス７４を介してアッパーケース６８がロアケース７０に固定された状態でヘッドアップディスプレイ装置１２に車両上下方向の上方側から一点鎖線Ｐに沿って衝撃荷重Ｆが入力されると、せん断力により破断するように設定されている。

なお、衝撃荷重Ｆは、例えば、日本国の自動車アセスメント（ＪＮＣＡＰ）において規定されている歩行者頭部保護性能試験に基づいて設定される。すなわち、大人又は子供の頭部を模擬した衝突体である頭部インパクタ７６を試験機からフロントウィンドシールドガラス１８に作用する（入力される）荷重が衝撃荷重Ｆとされている。

ところで、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０には、光源部６２、平面鏡７８、凹面鏡８０が少なくとも配設されており、光源部６２及び平面鏡７８は、ロアケース７０に設けられた収容部８２内に収容されている。一方、凹面鏡８０は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の前部１２Ａ側、かつフロントウィンドシールドガラス１８を支持する支持部４６を通り頭部インパクタ７６による荷重入力方向（一点鎖線Ｐ）に沿った当該支持部４６の車両上下方向の下方側に配置されている。

ここで、図４には、ヘッドアップディスプレイ装置１２の下面図が示されている。図３、図４に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１２の収容部８２には、複数の通気孔８４が形成されており、収容部８２内の熱を逃がすように設定されている。なお、この通気孔８４は、放熱可能かつ塵埃等の侵入を抑制する図示しないシート等によって塞がれている。

また、図１に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１２では、収容部８２はカバー８６によって塞がれており、収容部８２内に塵埃が侵入しないようにしている。一方、カバー８６には、透過ガラス８７が設けられており、光を透過可能としている。そして、光源部６２から出射された光（画像情報）は、平面鏡７８によって屈曲され、透過ガラス８７を透過し、図示しない反射鏡等によって、凹面鏡８０へ入射される。

なお、この凹面鏡８０は、ポリカーボネート（ＰＣ）等、透明性の高い樹脂やガラスが用いられる。そして、当該凹面鏡８０によって投影された光（画像情報）が、前述したように、フロントウィンドシールドガラス１８へ向けて透過され、フロントウィンドシールドガラス１８に虚像が形成される。

以上のように、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０には、画像情報を投光する光源部６２が配設されている。このため、振動等による影響を考慮して、当該ロアケース７０では、高い剛性が得られるように板厚、材質等が設定される。一方、アッパーケース６８は、当該ロアケース７０よりも剛性が低くなるように設定されている。

例えば、アッパーケース６８は、ロアケース７０よりも板厚が薄くなるように形成され、又は、ロアケース７０よりもヤング率が低い材料で形成されている。なお、これらの両方を満足させるようにアッパーケース６８が形成されてもよい。また、本実施形態では、アッパーケース６８及びロアケース７０は樹脂で形成されているが、これに限らず、それぞれ金属で形成されてもよい。さらには、ロアケース７０は金属で形成され、アッパーケース６８は樹脂で形成されてもよい。

さらに、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０の底壁部７０Ａには、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側に、退避部５３の他の一部を構成し、車両幅方向を長手方向とする略矩形状の開口部８８が形成されている。また、当該開口部８８の内縁からは、車両上下方向の下方側へ向かってリブ８８Ａが突出している。

なお、当該凹面鏡８０は、略平面視で車両前方側へ向かって凸状に膨らむ形状を成している。このため、当該凹面鏡８０の形状に合わせて、図４に示されるように、開口部８８の車両前後方向の前方側には、略平面視で車両前方側へ向かって凸状に膨らむ湾曲部８８Ｂが形成されている。これにより、必要最小限の開口部８８の大きさで、凹面鏡８０の通過を可能としている。

一方、図３、図４に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０には、固定部７０Ｃ、７０Ｄが設けられている。固定部７０Ｃ、７０Ｄは、ボルト等の締結部材を介して、当該固定部７０Ｃがカウルリインフォースメント５８（図２参照）に固定されると共に、当該固定部７０Ｄが、カウルリインフォースメント６０（図２参照）に固定されている。

また、図４に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０には、長板状のブラケット７３の長手方向の一端部７３Ａが固定されている。そして、ブラケット７３の長手方向の他端部７３Ｂは、ダッシュパネル２８（図２参照）に固定されている。

つまり、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２は、図２に示すカウルリインフォースメント５８、６０及びダッシュパネル２８に固定されている（支持されている）。なお、ヘッドアップディスプレイ装置１２の支持方法はこれに限るものではなく、例えば、図示はしないが、ブラケット等を介してインパネリインフォースメントに支持されるように設定されてもよい。

以上のような構成により、図１に示されるように、ロアケース７０を介してヘッドアップディスプレイ装置１２がインストルメントパネル１６の内部１７に設けられた状態で、当該ロアケース７０に形成された開口部８８の下方側には、カウルパネル２２の対向壁５２が設けられている。そして、ロアケース７０の底壁部７０Ａ（ヘッドアップディスプレイ装置１２の下壁部４４）とカウルパネル２２の対向壁５２との間には退避スペース５４が設けられている。

（ヘッドアップディスプレイ装置の作用及び効果）
ここで、ヘッドアップディスプレイ装置１２の作用及び効果について説明する。

図１に示されるように、ヘッドアップディスプレイ装置１２は、インストルメントパネル１６の内部１７に設けられており、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６には、光源部６２から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラス１８に投影させる凹面鏡８０が配設されている。

一方、本実施形態では、当該凹面鏡８０の車両上下方向の下方側に退避部５３が設けられている。この退避部５３は、フロントウィンドシールドガラス１８を介してヘッドアップディスプレイ装置１２に車両上方側から衝撃荷重Ｆ（図５参照）が入力されたときに、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する構成として設けられている。

例えば、比較例として、図示はしないが、ヘッドアップディスプレイ装置１２に車両上方側から衝撃荷重Ｆが入力されたときに、凹面鏡８０がそのままの状態で保持され車両上下方向の下方側へ移動しない場合、凹面鏡８０による反力によってヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６の変形は抑制される。

このように、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６の変形が抑制される場合、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の車両上下方向の下方側への移動（変形）は抑制されることとなる。したがって、この比較例では、フロントウィンドシールドガラス１８の車両上方側からの衝撃荷重Ｆの入力に対して、衝撃エネルギーを充分に吸収することができない可能性がある。

これに対して、図１に示される本実施形態では、前述のように、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側に、当該凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避部５３が設けられている。これにより、図５に示されるように、フロントウィンドシールドガラス１８を介してヘッドアップディスプレイ装置１２に車両上下方向の上方側から衝撃荷重Ｆが入力されたときに、凹面鏡８０は車両上下方向の下方側への移動が可能とされる。

なお、図５は、車両１０の車室１４の前部１４Ａにおいて、衝撃荷重Ｆが入力された前後における車両上下方向かつ車両前後方向に沿って切断した状態を示す動作図である。二点鎖線では衝撃荷重Ｆが入力される前の状態が示されており、実線では衝撃荷重Ｆが入力された後の状態が示されている。

すなわち、本実施形態では、図５に示されるように、凹面鏡８０によって阻害されることなくフロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の車両上下方向の下方側への変形が可能とされる。このように、本実施形態では、凹面鏡８０を車両上下方向の下方側へ移動させ、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等を充分に変形させることによって、衝撃エネルギーの吸収を効果的に行うことが可能となる。

このため、例えば、比較例として、図示はしないが、筐体を脆弱部で破断させることによって衝撃エネルギーを吸収するように設定されたヘッドアップディスプレイ装置と異なり、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６自体の剛性を担保することが可能となる。したがって、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２において、車両１０の走行時における画像情報の揺れを抑制することができる。

以上のことから、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２において、車両１０の走行時における画像情報の揺れを抑制すると共に、車両上下方向の上方側からの衝撃荷重Ｆの入力に対して衝撃エネルギーを吸収することが可能となる。このように、衝撃エネルギーを吸収することで、本実施形態では、歩行者に対する反力を低減し、歩行者に作用する衝撃を緩和することができる。

特に、ヘッドアップディスプレイ装置１２全体がカウルパネル２２等の金属で覆われた場合、ヘッドアップディスプレイ装置１２全体を車両上下方向の下方側へ移動させることは困難である。このため、少なくとも凹面鏡８０だけでも車両上下方向の下方側への移動を可能にすることで、歩行者の頭部への衝撃低減効果を期待することが可能となる。

つまり、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６において、画像情報の揺れを抑制するための高剛性化と歩行者を保護するための低剛性化とで背反する二つの性能の両立化が可能となる。

ここで、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動について具体的に説明する。本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６が、当該筐体６６の上部を構成するアッパーケース６８と、当該筐体６６の下部を構成するロアケース７０と、を含んで構成され、退避部５３は、ロアケース７０の底壁部７０Ａに形成された開口部８８を含んで構成されている。このように、ロアケース７０の底壁部７０Ａに開口部８８を形成することによって、当該筐体６６が変形し凹面鏡８０が車両上下方向の下方側へ移動するときに、当該凹面鏡８０がロアケース７０に形成された開口部８８内を通過可能とされる。

図５に示されるように、フロントウィンドシールドガラス１８を介して車両上方側から衝撃荷重Ｆが入力されると、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６は変形する。つまり、当該筐体６６は上部側から下部側へ向かって変形する。このとき、当該筐体６６の変形に伴って、凹面鏡８０が車両上下方向の下方側へ移動しようとするが、ロアケース７０の底壁部７０Ａに形成された開口部８８を通じて、当該凹面鏡８０が車両上下方向の下方側へ移動することで、筐体６６は、凹面鏡８０によって阻害されることなく変形することが可能となる。

さらに、本実施形態では、開口部８８の内縁からは、車両上下方向の下方側へ向かってリブ８８Ａが突出している。これにより、開口部８８周辺の剛性を向上させている。したがって、筐体６６の変形に伴う開口部８８の変形を抑制することができる。

また、当該リブ８８Ａを開口部８８の内縁から車両上下方向の下方側へ向かって突出させることによって、凹面鏡８０が開口部８８内を通過するときに、当該リブ８８Ａに沿って凹面鏡８０をカウルパネル２２側へ向かってガイドすることができる。なお、当該リブ８８Ａは、必ずしも必要ではない。

一方、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２のアッパーケース６８の外形寸法は、ロアケース７０の外形寸法よりも若干大きくなるように設定されている。そして、アッパーケース６８の縦壁部６８Ｂから垂下された結合片７２が、ロアケース７０の縦壁部７０Ｂの上端部７０Ｂ１の外側に重なるようにして、ロアケース７０に対して結合されている。また、アッパーケース６８とロアケース７０を結合させるビス７４は、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６に車両上方側から衝撃荷重Ｆが入力されるとせん断力により破断するように設定されている。

前述のように、アッパーケース６８の縦壁部６８Ｂは、ロアケース７０の縦壁部７０Ｂの外側に重なるように配置され、ビス７４によって結合されている。このため、当該ビス７４が破断すると、アッパーケース６８はロアケース７０側（車両上下方向の下方側）へ向かって移動することとなる。これにより、凹面鏡８０が車両上下方向の下方側へ向かって移動する。

すなわち、本実施形態では、ロアケース７０とアッパーケース６８を結合させるビス７４を破断させ、筐体６６の嵩を低くすることによって、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の変形量（変形ストローク）を増やし、衝撃エネルギーの吸収量を増大させている。

したがって、例えば、比較例として、図示はしないが、筐体を脆弱部で破断させることによって衝撃エネルギーを吸収するように設定されたヘッドアップディスプレイ装置と異なり、本実施形態では、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の変形させることで衝撃エネルギーを吸収する。このため、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６自体の剛性は、担保することができる。

ところで、本実施形態では、フロントウィンドシールドガラス１８の車両前後方向の前方側には、カウル２０が車両幅方向に沿って延在されており、当該カウル２０はヘッドアップディスプレイ装置１２の前部１２Ａを外側から覆っている。

ここで、前述のように、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２のロアケース７０の底壁部７０Ａには、退避部５３の一部を構成する開口部８８が形成されている。この開口部８８は、凹面鏡８０に車両上方側から衝撃荷重Ｆが入力されたときに、当該凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する。

一方、カウル２０の一部を構成しロアケース７０の底壁部７０Ａの車両上下方向の下方側に形成される対向壁５２は、ロアケース７０の底壁部７０Ａとの間に、開口部８８を通過した凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避部５３の他の一部を構成する退避スペース５４を確保している。

つまり、本実施形態では、ロアケース７０の底壁部７０Ａとカウル２０の対向壁５２との間には、開口部８８を通過した凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペース５４が設けられている。

このように、ロアケース７０の底壁部７０Ａとカウル２０の対向壁５２との間に退避スペース５４が設けられることによって、図示はしないが、当該退避スペース５４が設けられていない場合と比較して、退避スペース５４が設けられた分、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動がさらに許容される。その結果、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の車両上下方向の下方側への変形量が増え、その分、衝撃エネルギーの吸収量が増大する。

さらに、本実施形態では、カウル２０の対向壁５２には、いなし面５６が形成されている。このいなし面５６は、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するように設定されている。ロアケース７０の底壁部７０Ａの車両上下方向の下方側には、カウル２０の対向壁５２が設けられており、前述のように、ロアケース７０の底壁部７０Ａとカウル２０の対向壁５２との間には、退避スペース５４が設けられている。

ここで、フロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等の車両上下方向の下方側への変形量を増大させるには、当該退避スペース５４を大きく確保すればよい。つまり、ロアケース７０の底壁部７０Ａとカウル２０の対向壁５２を大きく離間させればよい。しかし、この場合、カウル２０は大型化し、その分、車両重量が増加してしまう。

これに対し、本実施形態では、カウル２０の対向壁５２にいなし面５６が形成され、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するように設定されている。これにより、車両上下方向において必要最小限の退避スペース５４でフロントウィンドシールドガラス１８、インストルメントパネル１６及びカウルパネル２２等を効果的に車両上下方向の下方側へ変形させるようにすることが可能となる。但し、このいなし面５６は、必ずしも必要ではない。

（本実施形態の補足）
なお、本実施形態では、図１に示されるように、退避部５３として、ロアケース７０の底壁部７０Ａに開口部８８が形成されているが、車両上方側から衝撃荷重Ｆが入力されたときに、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を阻害しなければよいため、これに限るものではない。

例えば、当該開口部８８は必ずしも開口である必要はなく、塵埃等の侵入を抑制するため、テープや薄板等、ロアケース７０よりも強度の低い部材によって塞がれていてもよい。開口部８８の内縁にリブ８８Ａが形成されている場合は、当該リブ８８Ａの先端にテープや薄板等が設けられる。

さらに、退避部５３として、ロアケース７０の底壁部７０Ａにおいて、必ずしも開口部８８が形成される必要はない。例えば、図示はしないが、ロアケース７０の底壁部７０Ａにおいて、車両上下方向の下方側へ向かって突出し、凹面鏡８０の車両上下方向の下方側への移動を許容する凹部が形成されてもよい。

また、本実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１２の筐体６６において、アッパーケース６８は、蓋体部６８Ａ及び縦壁部６８Ｂを含んで構成され、ロアケース７０は、底壁部７０Ａ及び縦壁部７０Ｂを含んで構成されている。しかし、ロアケース７０に対してアッパーケース６８が車両上下方向の下方側へ移動可能となればよいため、形状、構成等についてはこれに限るものではない。例えば、ロアケース７０において、縦壁部７０Ｂは必ずしも必要ではない。

さらに、本実施形態では、結合具として、ビス７４を介して、アッパーケース６８がロアケース７０に固定されるようになっている。しかし、ヘッドアップディスプレイ装置１２に衝撃荷重Ｆが入力されると、結合具が破断するようになっていればよいため、必ずしもビス７４に限るものではない。例えば、ビス７４の代わりに、破断により外れるクリップ等が用いられてもよい。

さらには、必ずしも当該結合具に限るものではない。例えば、図示はしないが、アッパーケース６８の縦壁部６８Ｂに爪部が形成され、当該爪部がロアケース７０の縦壁部７０Ｂ側に係止されるようになっており、衝撃荷重Ｆが入力されると当該爪部が破断するように設定されてもよい。

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 車両
１２ ヘッドアップディスプレイ装置
１２Ａ 前部（ヘッドアップディスプレイ装置における車両前後方向の前部）
１６ インストルメントパネル
１７ 内部（インストルメントパネルの内部）
１８ フロントウィンドシールドガラス
２２ カウルパネル
４４ 下壁部（ロアケースの下壁部）
５２ 対向壁
５３ 退避部
５４ 退避スペース（退避部）
５６ いなし面
６２ 光源部（光源）
６６ 筐体
６８ アッパーケース
６８Ｂ 縦壁部（第２縦壁部）
７０ ロアケース
７０Ａ 底壁部（ロアケースの下壁部）
７０Ｂ 縦壁部（第１縦壁部）
７０Ｂ１ 上端部（第１縦壁部の車両上下方向の上端部）
７２ 結合片（第２縦壁部の車両上下方向の下端部）
７４ ビス（結合具）
８０ 凹面鏡
８８ 開口部（退避部）
８８Ａ リブ
Ｆ 衝撃荷重

Claims (6)

1. インストルメントパネルの内部に設けられ、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設された筐体と、
   前記凹面鏡の車両上下方向の下方側に設けられ、車両上下方向の上方側から前記凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに前記筐体の下壁部に形成された開口部を通じて、前記筐体の車両上下方向の下方側に当該筐体の下壁部と対向して配置されかつ前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保する対向壁側へ前記凹面鏡を案内する退避部と、
   を有するヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記筐体は、前記筐体の上部を構成するアッパーケースと、前記筐体の下部を構成し、前記光源が配設されたロアケースと、を含んで構成され、
   前記開口部は、前記ロアケースの下壁部に形成されている請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記筐体は、
   前記ロアケースの一部を構成し、車両上下方向に沿って形成された第１縦壁部と、
   前記アッパーケースの一部を構成し、車両上下方向に沿って形成され、かつ前記第１縦壁部の外側に重なる第２縦壁部と、
   前記第１縦壁部の車両上下方向の上端部と第２縦壁部の車両上下方向の下端部を結合し、車両上下方向の上方側から前記筐体に衝撃荷重が入力されると破断する結合具と、
   をさらに含んで構成されている請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記開口部の内縁からは、車両上下方向の下方側へ向かってリブが突出している請求項１～請求項３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. インストルメントパネルの内部に設けられ、光源から投光された画像情報をフロントウィンドシールドガラスに投影させる凹面鏡が配設された筐体を備えたヘッドアップディスプレイ装置と、
   前記フロントウィンドシールドガラスの車両前後方向の前方側において車両幅方向に沿って延在され、かつ前記ヘッドアップディスプレイ装置における車両前後方向の前部を当該ヘッドアップディスプレイ装置の外側から覆うカウルパネルと、
   を含んで構成され、
   前記ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の下壁部に形成され、車両上下方向の上方側から前記凹面鏡に衝撃荷重が入力されたときに当該凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する開口部と、
   前記カウルパネルの一部を構成すると共に前記下壁部の車両上下方向の下方側に配置され、当該下壁部との間に前記開口部を通過した前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を許容する退避スペースを確保する対向壁と、
   を有するヘッドアップディスプレイ装置の取付構造。
6. 前記対向壁には、前記凹面鏡の車両上下方向の下方側への移動を車両前後方向の後方側への移動に変換するいなし面が形成されている請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置の取付構造。

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