JP4647663B2 - ディスプレイ開閉角度検出機構 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車両の天井等に取り付けられ、使用時は開き、収納時は閉じるというように開閉動作を可能にしたディスプレイの開閉角度を検出してディスプレイの制御を行うディスプレイ開閉角度検出機構に関する。

車室の天井に表示手段としてのビデオディスプレイを開閉可能に取り付けた構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる従来技術において、矩形状をしたディスプレイはヒンジを介してハウジングに接続されていて、固定支点を中心に回動可能な支持構造である。収納時はディスプレイの画面が天井に沿う閉じ状態になるし、使用時は視認者に見やすいように画面が略鉛直に近い状態になるまで変位し所謂開いた状態になる。この視認状態では、ディスプレイは固定支点から下側に略ディスプレイの縦寸法分の空間を占めるため、大型化したディスプレイや車室天井が低いスポーティタイプ車やサンルーフ車などでは運転者のルームミラーによる後方視界が遮られるとの問題を生じ得る。

また、自動車の天井部分にセットされ、モニターユニットがチルトできる機能を有する車載用ＡＶ装置において、モニターをチルトさせるチルト用駆動機構を有する駆動手段と、モニターの収納位置にあるどうかを検出する位置検出スイッチと、位置検知スイッチの信号に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段などを有する車載用ＡＶ装置の保持機構が知られている（例えば、特許文献２参照）。

かかる技術においてモニターの回動軸が変位することの開示はなく、また、モニターの収納位置（つまり閉状態となった場合）を検出する構造だけを述べており、例えば、モニターが開動作を行いながら回動軸を移動させる機能をもつ装置について、モニターの任意の開角度を検出することの開示がなく、このため、例えば、モニターが視認角以上開いた場合にディスプレイが運転者の視覚に入る場合にモニターの表示をオフにするなど安全対策ができない。仮に所定の視認角度以上にモニターを開くことができないようにモニターの回動がロックされる構成を採用したとしても、今度は、モニターに接触した人への衝撃が緩和されないという問題が残る。

特開２００２−１９３０４５号公報 特開２００２−２０４４０９号公報

従来の車載ディスプレイ装置では、ディスプレイの大型化等に伴いルームミラーによる運転者の後方視界が遮られることがあり、また、何らかの理由で視認角以上にディスプレイが開き運転者の視覚にディスプレイが入った場合等で、かかる視認角以上になったことを検知する検知手段がないため、自動的にディスプレイをオフにするなど安全策を講じることができないとの課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、ディスプレイの設置に伴ない運転者に作用する運転注意疎外要因を低減することができるディスプレイ開閉角度検出機構を提供することを目的とする。

この発明に係るディスプレイ開閉角度検出機構は、車両の天井に取り付けられ回動軸を支点にかつ該回動軸と一体的に開閉方向に回動するディスプレイと、前記回動軸を支える支持手段と、前記ディスプレイの前記回動に応じて前記支持手段に対して前記回動軸を上下に変位させる回動軸移動手段と、前記回動軸と一体的に上下に変位しかつ回動する凹凸形状部を有する回転体と、この回転体の複数の回動位置で前記凹凸形状部により押し動かされるレバーと、このレバーの動作により作動して前記ディスプレイ制御用の信号を得るスイッチを備えた。

この発明によれば、ディスプレイの設置に伴ない運転者に作用する運転注意疎外要因を低減することができるディスプレイ開閉角度検出機構を提供することができる。

車室天井に配置されたディスプレイの開閉状態を説明した図である。 ディスプレイ装置の斜視図である。 ディスプレイ装置の斜視図である。 図４（ａ）は収納状態にあるディスプレイ及び回動軸移動手段の概略正面図、図４（ｂ）は収納状態にあるディスプレイ及びスイッチを動作させる部材の概略正面図である。 図５（ａ）は開動作中のディスプレイ及び回動軸移動手段の概略正面図、図５（ｂ）は開動作中のディスプレイ及びスイッチを動作させる部材の概略正面図である。 図６（ａ）は視認状態でのディスプレイ及び回動軸移動手段の概略正面図、図６（ｂ）は視認状態でのディスプレイ及びスイッチを動作させる部材の概略正面図である。 図７（ａ）は視認角オーバー状態でのディスプレイ及び回動軸移動手段の概略正面図、図７（ｂ）は視認角オーバー状態にあるディスプレイ及びスイッチを動作させる部材の概略正面図である。 案内溝中の摺動駒を説明した図である。 円筒軸の斜視図である。 本発明のディスプレイと従来のディスプレイとを比較して説明した図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面にしたがって説明する。なお、同一部材及び同一機能のものについては同一符号で表している。
実施の形態１．
図１乃至図３、図４（ａ）において、ディスプレイ１は矩形板状をしていて、該ディスプレイ１と一体的な回動軸３を支点として回動可能である。回動軸３は支持手段としての回動軸ホルダー４に支持されている。回動軸３はディスプレイ１の一端部に同心で突き出ていて、各図の紙面に垂直な裏側についても図示された側での支持構造と同じ支持構造となっている。回動軸ホルダー４は車室の天井に取り付けられるベースプレート１６に固定されている。

図１乃至図３において実線で示したディスプレイ１は開いた開状態にあり、画面が鉛直面に対して角度をなして垂れたごとき位置を占めている。収納する際には、ディスプレイ１の下端部に手を掛けて車両後方側に引いたのち、引き上げる動作をする。これにより、ディスプレイ１は回動軸３を中心に回動すると共に、ディスプレイ１の回動に応じて回動軸ホルダー４に対して回動軸３を斜め上下方向に変位させる回動軸移動手段１８（後述）により回動軸３が上方に変位して最終的に図１に２点鎖線で、また図４に示すように、ディスプレイ１がベースプレート１６と略平行な閉状態にすることができる。この閉状態はディスプレイの収納状態である。

図１において、ディスプレイ１は実線で示した開状態のもとで、後方シート２０に掛けた視認者はディスプレイ１を良好に視認できる。一方、前方に位置したドライバーシート２２の運転者はルームミラー３１により後方を確認する際、ディスプレイ１の下端部レベルＬ１は運転者の視界を遮らない位置まで退避している。

図１において、ディスプレイ１が開状態にあるときと、閉状態にあるときで、回動軸３の位置が斜め鉛直に対して傾斜した方向に変位している。かかる回動軸３の変位は、回動軸３と回動軸ホルダー４との連結部に設けられたラック２３とピニオン２４の組み合わせ機構を含む回動軸移動手段１８により行なわれる。

回動軸移動手段１８について、図４により説明する。ピニオン２４は回動軸３に一体的に固定されている。回動軸ホルダー４には斜め上下方向に長溝からなる案内溝２５が形成されている。回動軸３は案内溝２５を貫通して回転かつ該案内溝２５に沿って移動可能に係合されている。これにより案内溝２５は回動軸３の変位方向を斜め上下方向に限定する。さらに、回動軸ホルダー４には案内溝２５と平行に、ピニオン２４と噛み合うラック２３が固定されている。

ピニオン２４、案内溝２５、ラック２３などは回動軸移動手段１８の主要な構成部材として含まれており、かかる構成により、回動軸移動手段１８はディスプレイ１を閉状態から開状態まで回動した場合に、ディスプレイ１の表示画面が視認者から見て上方向に所定距離移動するように前記回動軸３を変位させることができる。また、逆の動作により閉状態に戻すことができる。

動作を説明すると、図４（ａ）に示すように、また図１に２点鎖線で示すようにディスプレイ１が閉状態にあるとき、ディスプレイ１を矢印２６で示すように時計回りの向きに回動させるとピニオン２４も回動軸３と一体に同方向に回転し同時に、ラック２３に回動力が伝達されることにより、回動軸３は案内溝２５により移動方向を限定されていることから矢印２７で示す斜め上方向に変位する。この変位の途中経過を図５（ａ）に示す。

そして、最終的に、ディスプレイ１を図６、図１に実線で示す開状態にする。この状態では、回動軸３は図４における位置よりも斜め上方に変位している。図６に示すディスプレイ１の開状態のもとで、ディスプレイ１を反時計回りの向きに回転させることで、図４に示すディスプレイ１の閉状態に戻すことができる。

ここで、ディスプレイ１の回動角と回動軸３のシフト量とは対応関係にあり、ディスプレイ１を閉状態から開状態までの所定角度回動させたときに、回動軸３を所定の斜め上方向へ、ディスプレイ１の下端部が運転者の視界を遮らない位置に相当する所定距離変位するように歯車条件を設定しておく。

なお、案内溝２５に対する回動軸３の係合を安定させて回転とシフトがスムーズに行なわれるように、例えば、図８に示すように回動軸３を矩形ブロックからなる摺動駒２８に軸支した上で、この摺動駒２８を案内溝２５に摺動可能に嵌合させることもできる。

本実施の形態における回動軸移動手段１８によるルームミラー後方視界への影響改善について図１０により説明する。
ディスプレイ１は前記したように、ピニオン２４、案内溝２５、ラック２３を含む回動軸移動手段１８を具備し、ディスプレイ１００は従来型で固定回動軸９０を支点軸として回動する。これらのディスプレイ１、１００が共に開状態にあるとき、上下方向での回動軸３と回動軸９０との間隔（＝ディスプレイ１と１００の各下端部間の距離）はｔ８である。

従来型のディスプレイ１００はルームミラー３１の後方視界１９に入って高さｔ８の量で後方視界を遮っているが、本実施の形態例におけるディスプレイ１は後方視界１９に入ることなく、後方視界への影響はない。本実施の形態例では、収納状態において回動軸３が開状態よりも下がるので、厚みのあるディスプレイを従来型と同等レベルで天井と平行の態位に置くことができる。

本発明は、以上に述べた特徴を有する、回動軸が上下に変位する構成のディスプレイにおいて、該ディスプレイ１の開閉態位を収納位置（つまり閉状態）だけでなく、他の開閉態位にある場合についてもこれを検出できるようにした。以下にその構成と動作を説明する。

図２はディスプレイ１の開閉態位を検出する手段を説明するために、該説明に不要な部品構成を省略して示した図であり、図３は図２と全く同じ状態、構成の図を説明上、部材の一部を破断して示した図である。これらの図において、回動軸３は破断されており、実際は手前側に延びた部位が回動軸ホルダー４の案内溝２５に嵌合している。

回動軸３と同心一体的にかつ該回動軸３よりも大径の円筒軸３０がディスプレイ１の外方であって回動軸ホルダー４の内側にある。円筒軸３０はその先端部が図９に示すように筒の一部を軸方向に長さを有する円弧状の突起部３０ａを残して切り落とした如き形状をしており、円周方向に辿れば凹凸形状部をなしている。円筒軸３０は、回動軸３と一体的に上下方向に変位しかつ回動する凹凸形状部を有する回転体であり、突起部３０ａは凹凸形状部の一部であり凸形状部ともいう。

図２において、この凹凸形状部を間にして上下に板状の部材が位置している。この板状の部材のうち、下の部材は凹凸検知部７であり、上の部材は凹凸検知部８である。凹凸検知部７は凹凸検知部８よりも左右方向の長さが長い。凹凸検知部７、凹凸検知部８はそれぞれの端部を連結板６で連結されて全体で略コの字状をしていて、このコの字の間に突起部３０ａが位置している。

連結板６の中間部には凹凸伝達レバー９の一端部が固定されている。凹凸伝達レバー９の他端部はレバー軸１２と一体化されていて、レバー軸１２はベースプレート１６に固定されプリント回路板１５を覆っているカバー部材１７と一体のレバーホルダー１３に軸支されている。凹凸伝達レバー９はレバー軸１２を支点にして揺動可能であり、突起部３０ａにより押し動かされる。

凹凸伝達レバー９と一体かつ平行にスイッチ押圧レバー１０が併設されている。このスイッチ押圧レバー１０は凹凸伝達レバー９を基端部としてスイッチ押圧レバー１０の略半分の長さである。図２では凹凸伝達レバー９およびスイッチ押圧レバー１０により隠れて見えないが、図３でこれら凹凸伝達レバー９およびスイッチ押圧レバー１０の一部を破断して示すことにより明らかなように、プリント回路板１５上であってスイッチ押圧レバー１０と対向する位置に、スイッチ１４が設けられている。また、スイッチ押圧レバー１０には、スイッチ１４と対向する位置に突起状のスイッチ押圧部１１が設けられている（図６（ｂ）等）。

なお、レバー軸１２は、凹凸検知部７、凹凸検知部８に外力が作用しない状態（例えば、突起部３０ａが干渉しない状態）では、スイッチ押圧部１１をスイッチ１４から離間した中立位置に復元されるように構成されている。スイッチ１４のオン、オフ情報は当該ディスプレイを制御する制御用の信号であり、この制御用信号がディスプレイの制御部に伝えられることでディスプレイ１の画像情報の表示がオン、オフされる。

以下に、ディスプレイ１の開閉動作に連動して行われる開閉位置の検出プロセスについて図４乃至図７により説明する。これらの図において、（ａ）は回動軸移動手段１８とディスプレイ１の開閉状態との関係を示し、（ｂ）はディスプレイ１の開閉状態と回動軸３、突起部３０ａ、凹凸検知部７、凹凸検知部８、凹凸伝達レバー９、スイッチ押圧レバー１０スイッチ１４などの関係を示し、各図における（ａ）と（ｂ）とは対応している。

ディスプレイ収納状態：図４（ａ）、（ｂ）に示す。ディスプレイ１は収納状態（閉じ状態）にあり、回動軸３は案内溝２５の下端に位置している。レバー凹凸検知部７は突起部３０ａの右端部（回転中心からみて）に押動されて凹凸伝達レバーを通じレバー軸１２を回動させている。これにより、スイッチ１４は収納状態ではディスプレイ１を見ることはないので、スイッチ押圧部１１に押されてオンになっている。このオン信号を受けて、ディスプレイ１の制御部はディスプレイ１をオフ状態にしている。

ディスプレイ開動作中：図５（ａ）、（ｂ）に示す。ディスプレイ１は収納状態（閉じ状態）から６０°程回動している。回動軸３は案内溝２５の中間に位置している。凹凸検知部７は突起部３０ａから離間しており、これにより、スイッチ押圧部１１はスイッチ１４から離間した中立位置に復元保持されている。スイッチ１４はディスプレイ回動動作中ではオフになっている。このオフ信号を受けて、ディスプレイ開動作中、つまり、設計上最も好ましいとされる正規の視認状態になるまでの途中状態でもディスプレイ１を見ることはあり得るので、ディスプレイ１の制御部はディスプレイ１をオン状態（見える状態）にしている。

ディスプレイ視認状態：図６（ａ）、（ｂ）に示す。ディスプレイ１は正規の視認状態（視認角θ＝１２０度。θ：ベースプレート１６からのディスプレイ１の角度）にあり、ディスプレイ１を観るに適した角度である。回動軸３は案内溝２５の上方に位置しているが、安全のため視認角以上の開き状態を確保するため、案内溝２５の上方にゆとりをもたせている。突起部３０ａは凹凸検知部８に接触する直前の状態にある。したがって、スイッチ押圧部１１はスイッチ１４から離間した中立位置に復元保持されている。スイッチ１４はディスプレイ１が視認状態にあるときオフになっている。このオフ信号を受けて、ディスプレイ１を視認中は、ディスプレイ１の制御部はディスプレイ１をオン状態（見える状態）にしている。

ディスプレイ視認角オーバー状態：図７（ａ）、（ｂ）に示す。ディスプレイ１が正規の視認角度であるときに、乗員がディスプレイ１に触れるなどすることがある。この場合でもディスプレイ１がさらに開くこと、つまり、オーバー回動を許容することで、乗員の受ける衝撃を緩和し乗員を保護するようにしている。ベースプレート１６からのディスプレイ１の角度θが視認に適する角度である１２０度を越えた場合には、突起部３０ａは凹凸検知部８を押動し凹凸伝達レバー９を通じレバー軸１２を回動させている。これにより、スイッチ１４はスイッチ押圧部１１に押されてオンになっている。このオン信号を受けて、ディスプレイ１の制御部はディスプレイ１をオフ状態にしている。

かかる視認角オーバー状態では、図１に実線で示した位置よりもさらにディスプレイ１は矢印の向きに回動するため、ディスプレイ１が運転者の視覚に直接、入ることがあるため、運転者の注意を損なわないためにディルプレイ１をオフにすることとしたのである。

このように、回転体である円筒軸３０、より詳しくは突起部３０ａの複数の回転位置で凹凸伝達レバー９、スイッチ押圧レバー１０などを制御するようにしたので、収納位置だけでなく、視認角オーバー状態でもスイッチ１４をオンにすることができる。そして、ディスプレイ制御用の信号が該ディスプレイの画面表示のオン・オフ信号であるので、ディスプレイ１をオフにすることで、ディスプレイが視覚に入ることにより運転者に作用する運転注意疎外要因を低減することができる。

この発明は、自動車等の天井に取り付けられた液晶テレビ、カーナビゲーション装置等の車載ＡＶ装置の保持機構に幅広く適用することができる。

Claims (3)

1. 車両の天井に取り付けられ回動軸を支点にかつ該回動軸と一体的に開閉方向に回動するディスプレイと、前記回動軸を支える支持手段と、前記ディスプレイの前記回動に応じて前記支持手段に対して前記回動軸を上下に変位させる回動軸移動手段と、
   前記回動軸と一体的に上下に変位しかつ回動する凹凸形状部を有する回転体と、この回転体の複数の回動位置で前記凹凸形状部により押し動かされるレバーと、このレバーの動作に応じて作動して前記ディスプレイ制御用の信号を得るスイッチを備えたことを特徴とするディスプレイ開閉角度検出機構。
2. 前記回転体の複数の位置が、前記ディスプレイ収納状態の位置と、前記ディスプレイの視認角度を越えて開いた位置であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ開閉角度検出機構。
3. 前記ディスプレイ制御用の信号が該ディスプレイの画面表示のオン・オフ信号であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ開閉角度検出機構。

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