JP5338789B2

JP5338789B2 - 車両用ヘッドアップディスプレイ装置

Info

Publication number: JP5338789B2
Application number: JP2010253071A
Authority: JP
Inventors: 良鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2010-11-11
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2030-11-11
Also published as: DE102011055156A1; JP2012101718A; DE102011055156B4

Description

本発明は、車両用のヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）に関する。

従来、車両情報を表す発光像を投射口から車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該発光像の虚像を表示させるＨＵＤ装置が、知られている。一般に、ＨＵＤ装置の投射口は、車両においてフロントウインドシールと向き合うインストルメントパネルの上面に開口させられるため、当該上面の見栄えを低下させることが懸念される。

そこで、特許文献１には、インストルメントパネルの上面に開口するデフロスタグリル内において、フロントウインドシールドに吹き付ける空気が流通するデフロスタ通路に対し、投射口を並んで配設させたＨＵＤ装置が、開示されている。このようにしてデフロスタ通路と並ぶことで投射口がデフロスタグリル内に収められることによれば、インストルメントパネル上面の見栄えを損なうことないので、車両内の意匠性を高め得るのである。

特開平１１−３４６５２号公報

しかし、特許文献１に開示のＨＵＤ装置において投射口は、デフロスタグリル内にて車幅方向にデフロスタ通路と並んで配設されているため、フロントウインドシールドのうち投射口からの発光像の投射領域に対して、デフロスタ通路の出口部を向き合わせることができない。こうした構成では、デフロスタ通路の流通空気を投射領域に吹き付けて曇りを防止及び除去することが困難となるため、当該曇りの領域に投射された発光像の虚像表示は不鮮明となり、車両情報の視認性の低下を招いてしまうおそれがあった。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両情報の判読性と車両内の意匠性とを共に高めたＨＵＤ装置を、提供することにある。

請求項１に記載の発明は、発光像を投射口から車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該発光像の虚像を表示させるＨＵＤ装置であって、車両のインストルメントパネルの上面に開口するデフロスタグリル内において、フロントウインドシールドに吹き付ける空気が流通するデフロスタ通路に対し、投射口が車両の前後方向に並んで配設されるヘッドアップディスプレイ装置は、フロントウインドシールドのうち発光像の投射領域側へ向かってデフロスタ通路の流通空気を整流する整流板により、車幅方向に複数区画に仕切られるデフロスタグリル内において、整流板の間の各区画毎にデフロスタ通路及び投射口が個別に配設されるように、複数設置されることを特徴とする。

この発明によると、インストルメントパネル上面に開口するデフロスタグリル内において、車両前後方向にＨＵＤ装置の投射口と並ぶデフロスタ通路の出口部は、フロントウインドシールドのうち当該投射口からの発光像の投射領域に対して、向き合い得る。これによれば、投射領域にデフロスタ通路の流通空気が吹き付けられて、曇りの防止作用乃至は除去作用が発揮されることになるので、当該領域に投射された発光像の虚像表示を鮮明なものとして、車両情報の判読性を高めることができる。しかも、投射口がデフロスタ通路と並ぶことでデフロスタグリル内に収められることによれば、インストルメントパネル上面の見栄えを損なうことがないので、車両内の意匠性を高めることもできるのである。

また、請求項１に記載の発明のように、デフロスタグリル内を仕切る整流板により、フロントウインドシールドのうち発光像の投射領域側へ向かって整流されるデフロスタ通路の流通空気は、当該投射領域に確実に吹き付けられ得る。しかも、投射口が間に配設される整流板は、当該投射口の近くにて空気を整流し得るので、当該投射口からの発光像の投射領域に空気の吹き付け領域を正確に合わせ易い。これらによれば、投射領域の曇りに対する防止作用及び除去作用の発揮を確固たるものとして、虚像表示の鮮明さ、ひいては車両情報の判読性を高めることができるのである。

請求項２に記載の発明は、投射口を形成するハウジングを備え、ハウジングの外面は、デフロスタ通路に露出することにより、フロントウインドシールドのうち発光像の投射領域側へ向かって当該デフロスタ通路の流通空気を整流する。この発明のように、デフロスタ通路が露出するハウジングの外面により、フロントウインドシールドのうち発光像の投射領域側へ向かって整流されるデフロスタ通路の流通空気は、当該投射領域に確実に吹き付けられ得る。しかも、投射口を形成するハウジングの外面は、当該投射口の近くにて空気を整流し得るので、当該投射口からの発光像の投射領域に空気の吹き付け領域を正確に合わせ易い。これらによれば、投射領域の曇りに対する防止作用及び除去作用の発揮を確固たるものとして、虚像表示の鮮明さ、ひいては車両情報の判読性を高めることができるのである。

請求項３に記載の発明によると、デフロスタグリル内において、インストルメントパネルの上面よりも下方に投射口が配設される。この発明のように、インストルメントパネル上面に開口するデフロスタグリル内にて当該上面よりも下方の投射口は、車両内の乗員により視認され難い。故に、インストルメントパネル上面の見栄え、ひいては車両内の意匠性を高めることができるのである。

本発明の第一実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す断面図である。本発明の第一実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す斜視図である。本発明の第二実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す断面図である。本発明の第二実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す斜視図である。本発明の第三実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す断面図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１，２は、本発明の第一実施形態によるＨＵＤ装置１０の車両１への搭載状態を示している。

車両１内において運転席前方のインストルメントパネル２には、デフロスタグリル３が装着されている。樹脂により矩形筒状に形成されているデフロスタグリル３は、インストルメントパネル２の上面２ａのうち車両１のフロントウインドシールド４と向き合う箇所に、開口している。デフロスタグリル３内は、車幅方向に所定間隔をあけて並ぶ複数の整流板３ａにより、仕切られている。デフロスタグリル３内において各整流板３ａ間には、車両のデフロスタダクト５と連通するデフロスタ通路６が、それぞれ個別に形成されている。ここで特に本実施形態では、各整流板３ａの表面を含むデフロスタグリル３の内面３ｂにより、各デフロスタ通路６の全体が区画されている。

このような各デフロスタ通路６は、車両１の空調装置（図示しない）により温度調節されてデフロスタダクト５から送られてくる空気を、それら各デフロスタ通路６を挟む整流板３ａの表面に沿って流通させる。このとき各デフロスタ通路６の流通空気は、デフロスタグリル３の上方のフロントウインドシールド４のうち、それら各デフロスタ通路６の出口部６ａと向き合う領域側へ向かって整流されることにより、当該領域へと吹き付けられる。したがって、温度調節された空気の吹付領域においては、フロントウインドシールド４に曇りが生じるのを防止することや、フロントウインドシールド４の曇りが生じていても除去することが、できるのである。

車両１においてＨＵＤ装置１０は、デフロスタグリル３内のうち各デフロスタ通路６の後方に、それぞれ個別に設置されている。第一実施形態において各ＨＵＤ装置１０の構成は、実質的に互いに同一であるので、以下では、一つのＨＵＤ装置１０の構成を代表して説明する。

ＨＵＤ装置１０は、ハウジング１１、光源１２及びカバーレンズ１３を備えている。樹脂により中空箱状に形成されているハウジング１１は、ＨＵＤ装置１０に対応するデフロスタ通路６の後方において、デフロスタグリル３に装着されている。ハウジング１１は、デフロスタグリル３内のうちインストルメントパネル２の上面２ａよりも下方においてフロントウインドシールド４と向き合う上部１１ａに、投射口１１ｂを形成している。これにより、本実施形態の投射口１１ｂは、デフロスタグリル３内において車両の前後方向にデフロスタ通路６と並ぶ形態に、且つインストルメントパネル２の上面２ａよりも下方に、配設されている。

光源１２は、本実施形態では発光ダイオード（ＬＥＤ）からなり、ハウジング１１の内部空間１１ｃに収容されている。光源１２は、車両１の表示制御回路（図示しない）により通電制御されて発光することで、所定色の光を出射する。樹脂により板状に形成されているカバーレンズ１３は、ハウジング１１の投射口１１ｂに装着されている。カバーレンズ１３は、所定の車両情報を図柄や文字等により表すインジケータを、形成している。図１の矢印の如く、カバーレンズ１３が光源１２からの出射光により透過照明されることで、インジケータの発光像が投射口１１ｂから上方のフロントウインドシールド４へ投射される。このとき特に本実施形態では、ＨＵＤ装置１０に対応するデフロスタ通路６を挟んだ整流板３ａが空気を整流する側に、フロントウインドシールド４における発光像の投射領域４ａが位置するようになっている。こうしてフロントウインドシールドに投影される発光像は、車両１において当該シールド４の前方にて結像されることで、図１の矢印の如く、虚像として運転席側へと向かって表示されることになる。

以上説明の第一実施形態によると、デフロスタグリル３内にて各ＨＵＤ装置１０の投射口１１ｂと車両前後方向に並ぶ各デフロスタ通路６の出口部６ａは、フロントウインドシールド４のうち、それら投射口１１ｂからの発光像の投射領域４ａに対して向き合う状態となる。これによれば、各ＨＵＤ装置１０による発光像の投射領域４ａに各デフロスタ通路６の流通空気が吹き付けられて、曇りの防止作用及び除去作用が発揮されることで、それら発光像の虚像表示が鮮明となるので、車両情報の判読性を高めることができるのである。

また、第一実施形態によると、デフロスタグリル３内の整流板３ａは、各ＨＵＤ装置１０による発光像の投射領域４ａ側へ向かって各デフロスタ通路６の流通空気を整流するので、それら投射領域４ａには、各デフロスタ通路６の流通空気が確実に吹き付けられ得る。しかも、投射口１１ｂが間に配設される各整流板３ａは、当該投射口１１ｂの近くにて空気を整流し得るので、当該投射口１１ｂからの発光像の投射領域４ａに空気の吹き付け領域を正確に合わせ易い。これらによれば、各ＨＵＤ装置１０による発光像の投射領域４ａの曇りに対して、防止作用及び除去作用の発現を確固たるものとして、虚像表示の鮮明さ、ひいては車両情報の判読性を高めることができるのである。

さらに第一実施形態によると、各ＨＵＤ装置１０の投射口１１ｂは、各デフロスタ通路６と並んでデフロスタグリル３内に収められると共に、インストルメントパネル２の上面２ａよりも下方に配設されているので、車両１内の乗員から視認され難い。これによれば、インストルメントパネル２の上面２ａの見栄えを損なうことがないので、車両１内の意匠性も高めることができる。

（第二実施形態）
図３，４に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。車両１において各ＨＵＤ装置２１０は、デフロスタグリル３内のうち各デフロスタ通路２０６の前方に、それぞれ個別に設置されている。それと共に、各ＨＵＤ装置２１０のハウジング２１１の外面２１１ｄは、各整流板３ａの表面を含むデフロスタグリル３の内面３ｂと共同して、各デフロスタ通路２０６を区画している。

このような構成により各ＨＵＤ装置２１０では、対応するデフロスタ通路２０６に露出する外面２１１ｄが、フロントウインドシールド４のうち発光像の投射領域４ａ側へと向かう整流作用を、当該対応通路２０６の流通空気に与え得る。したがって、各ＨＵＤ装置２１０による発光像の投射領域４ａには、各整流板３ａによる整流作用と相俟って、各デフロスタ通路２０６の流通空気が確実に吹き付けられ得る。しかも、各ＨＵＤ装置２１０において投射口１１ｂを形成するハウジング２１１の外面２１１ｄは、当該投射口１１ｂの近くにて空気を整流し得るので、当該投射口１１ｂからの発光像の投射領域４ａに空気の吹き付け領域を正確に合わせ易い。これらによれば、各ＨＵＤ装置２１０による発光像の投射領域４ａの曇りに対して、防止作用及び除去作用の発現を確固たるものとして、虚像表示の鮮明さ、ひいては車両情報の判読性を高めることができるのである。

（第三実施形態）
図５に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。各ＨＵＤ装置３１０は、ハウジング３１１の一部がデフロスタグリル３外に張り出すことにより、当該ハウジング３１１の内部空間３１１ｃが拡大された形となっている。それと共に、各ＨＵＤ装置３１０は、ハウジング３１１の内部空間３１１ｃに収容される反射鏡３１４を、さらに備えている。この反射鏡３１４は、光源１２からの出射光を一旦反射してカバーレンズ１３へ入射させることにより、当該カバーレンズ１３を透過照明することとなる。

このような構成の各ＨＵＤ装置３１０にあっても、デフロスタグリル３内にて投射口１１ｂが車両前後方向に各デフロスタ通路６と並んでいるので、第一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に第一〜第三実施形態では、ＨＵＤ装置１０，２１０，３１０をデフロスタグリル３内に一つだけ配設してもよく、またその場合等には、デフロスタグリル３に整流板３ａを形成しない構成を、採用してもよい。さらに、第一〜第三実施形態では、デフロスタグリル３内においてインストルメントパネル２の上面２ａと実質同一平面上に、ＨＵＤ装置１０，２１０，３１０の投射口１１ｂを配設してもよい。またさらに、第一〜第三実施形態では、各ＨＵＤ装置１０，２１０，３１０のハウジング１１，２１１，３１１の構成として、例えば液晶モニタ等に表示した画像の発光像を投射口１１ｂから投射するための構成を、採用してもよい。

加えて、第二実施形態に準じて第一及び第三実施形態では、デフロスタグリル３内のうち各デフロスタ通路６の前方に各ＨＵＤ装置１０，３１０を設置してもよい。さらに加えて、第一実施形態に準じて第二実施形態では、デフロスタグリル３内のうち各デフロスタ通路２０６の後方に各ＨＵＤ装置２１０を設置してもよい。またさらに加えて、第三実施形態に準じて第二実施形態では、各ＨＵＤ装置２１０のハウジング２１１の一部をデフロスタグリル３外に張り出させて、例えば反射鏡３１４等の光学系を当該ハウジング２１１の内部空間１１ｃに収容させてもよい。

１車両、２インストルメントパネル、２ａ上面、３デフロスタグリル、３ａ整流板、３ｂ内面、４フロントウインドシールド、４ａ投射領域、５デフロスタダクト、６，２０６デフロスタ通路、６ａ出口部、１０，２１０，３１０ＨＵＤ装置、１１，２１１，３１１ハウジング、１１ａ上部、１１ｂ投射口、１１ｃ，３１１ｃ内部空間、１２光源、１３カバーレンズ、２１１ｄ外面、３１４反射鏡

Claims

車両情報を表す発光像を投射口から車両のフロントウインドシールドへ投射することにより、当該発光像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記車両のインストルメントパネルの上面に開口するデフロスタグリル内において、前記フロントウインドシールドに吹き付ける空気が流通するデフロスタ通路に対し、前記投射口が前記車両の前後方向に並んで配設されるヘッドアップディスプレイ装置は、
前記フロントウインドシールドのうち前記発光像の投射領域側へ向かって前記デフロスタ通路の流通空気を整流する整流板により、車幅方向に複数区画に仕切られる前記デフロスタグリル内において、
前記整流板の間の各区画毎に前記デフロスタ通路及び前記投射口が個別に配設されるように、複数設置されることを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
前記投射口を形成するハウジングを備え、
前記ハウジングの外面は、前記デフロスタ通路に露出することにより、前記フロントウインドシールドのうち前記発光像の投射領域側へ向かって当該デフロスタ通路の流通空気を整流することを特徴とする請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
前記デフロスタグリル内において、前記インストルメントパネルの上面よりも下方に前記投射口が配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。