JP4790708B2

JP4790708B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4790708B2
Application number: JP2007517783A
Authority: JP
Inventors: 孝浩幾波
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-26
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2026-05-16
Also published as: CN101163613A; US7639477B2; CN101163613B; JPWO2006126424A1; DE112006000764T5; DE112006000764T8; US20080170358A1; DE112006000764B4; WO2006126424A1

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表示装置に関する。

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。この開いた状態では、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。

近年、ディスプレイは大型化の傾向がある。ディスプレイの縦寸法が大きくなるに従って、この大型化したディルプレイが、運転者のルームミラーによる後方視界を遮るようになり、安全性の観点から問題となっている。スポーティタイプ車や、サンルーフ仕様車は一般車よりも車室天井が低いため、ディスプレイが後方視界を遮らないようにするにはディスプレイのサイズを小型化して配置するしかなかった。
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であって、モータ駆動による直線移動板と前記表示手段との間を引き上げアームで連結し、前記直線移動板の直線運動を前記引き上げアームを介して前記表示手段の回動運動にする構造が知られている（例えば、特許文献２参照）。
かかる従来技術では、前記引き上げアーム自体が意匠的に邪魔となるだけでなく、斜めからの視認時などではディスプレイに一部掛かって見えないことがあるため、その取り付け位置と運転席の配置によっては運転者のルームミラーによる後方視界を遮るようになり、安全性の観点から問題となるおそれがある。また、前記引き上げアームがその作動時に隙間が変位するため誤って指を挟む危険がある。

特開２００２−１９３０４５号公報特開２００４−１８２０４９号公報

従来の表示手段支持構造は固定支点であるため、ディスプレイの大型化に伴い運転者のルームミラーによる後方視界を遮ることから安全性の観点から懸念があり、或いは後方視界を遮らない程度にディスプレイを小型化した場合には情報伝達機能の観点から視認者に満足感を与えることができず、それぞれ解決すべき課題があった。

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、大型ディスプレイを使用しても運転者のルームミラーによる後方視界を遮ることがない改良された表示装置を提供することを目的とする。

この発明に係る表示装置は、開閉方向に回動可能な表示手段と、前記表示手段の回動軸と、前記回動軸の支持手段を備えた表示装置において、前記回動軸を中心に前記表示手段を所定角度回動させた場合に、前記回動軸支持手段に対して前記回動軸を所定方向へ所定距離シフトさせる回動軸移動手段を備え、前記回動軸移動手段は、前記表示手段閉状態から開状態まで回動した場合に、前記表示手段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をシフトさせることとした。

この発明によれば、表示手段を開くに従い回動軸が変位するので、この変位相当分、後方視界を広げることができ、安全を確保しつつ大型表示装置の使用が可能になる。或いは、回動軸をギアを介してモータ駆動するので、後方視界を遮るおそれのある引き上げアームの如き部材は不要となる。

ディスプレイおよびその支持機構の斜視図である。車室内におけるディスプレイの変位状態とドライバーの後方視界を説明した図である。ディスプレイおよびその支持機構の正面図である。ディスプレイおよびその支持機構の一部断面平面図である。ディスプレイ閉状態でのラックとピニオンの噛み合い位置を説明した図である。ディスプレイ開状態でのラックとピニオンの噛み合い位置を説明した図である。摺動駒部材を説明した図である。閉状態におけるディスプレイを示した正面図である。閉状態から開状態に移項する途中の状態を示した正面図である。閉状態から開状態に移項する途中の状態を示した正面図である。閉状態におけるディスプレイを示した正面図である。後方視界への影響を従来技術と比較して示した図である。閉状態におけるディスプレイを示した正面図である。閉状態から開状態に移項する途中の状態を示した正面図である。閉状態から開状態に移項する途中の状態を示した正面図である。閉状態におけるディスプレイを示した正面図である。閉状態におけるディスプレイの位置を実施の形態１、２間で比較して示した図である。開状態におけるディスプレイの斜視図である。ディスプレイの電動開閉機構を説明した正面図である。ディスプレイの電動開閉機構を説明した側面図である。制動手段を説明した要部断面図である。ルームミラー後方視界への影響説明図である。開状態におけるディスプレイの斜視図である。ディスプレイの電動開閉機構を説明した正面図である。ディスプレイの回動軸移動動作を段階的に説明した図である。ディスプレイの回動軸移動動作を段階的に説明した図である。ルームミラー後方視界への影響説明図である。

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、添付の図面に従って説明する。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において、表示手段の一例としてのディスプレイ１は横（左右方向）に長い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２を支点として回動可能である。回動軸２は支持手段としてのブラケット３に支持されている。回動軸２はディスプレイ１の左右方向端に同心で突き出ていて、図１の右側についても上記左側での支持構造と同じ支持構造となっている。ブラケット３は車室の天井を構成するプレート４に固定されている。

図１はディスプレイ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後方に引いたのち、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２を中心に回動すると共に、後述する回動軸移動手段１８により回動軸２が上方に変位して最終的に画面がプレート４と略平行な閉状態にすることができる。

図２において、ディスプレイ１の開き状態を実線で、ディスプレイ１の閉状態を２点鎖線でそれぞれ示す。実線で示した開状態のもとで、後方シート５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６の運転者はルームミラー７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２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２の位置が所定方向（本実施の形態１では鉛直方向）に所定量（本実施の形態１では運転者の後方視界を遮らない位置を確保できる最小の移動量）シフトしている。かかる回動軸２のシフトは、回動軸２とブラケット３との連結部に設けられたラック１４とピニオン９の組み合わせ機構を含む回動軸移動手段により行なわれる。

回動軸移動手段について、図３、図４により説明する。図３において、プレート４は車両の屋根部材１０の内側に設けられた内装部材である天井板１１と、該屋根部材１０とに固定されている。閉状態にあるディスプレイ１は天井板１１に設けられた意匠パネル１２に収納されている。

ピニオン９は回動軸２に一体的に固定されている。ブラケット３には上下方向に長溝からなる案内溝１３が形成されている。回動軸２は案内溝１３を貫通して回転かつ溝に沿って移動可能に係合されている。これにより、案内溝１３は回動軸３のシフト方向を上下方向に限定する。さらに、ブラケット３には案内溝１３と平行に、ピニオン９と噛み合うラック１４が固定されている。

ピニオン９、案内溝１３、ラック１４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、前記表示手段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をシフト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５、図８に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１５で示すように時計回りの向きに回動させるとピニオン９も回動軸２と一体に同方向に回転し同時に、ラック１４に回動力が伝達されることにより、回動軸２は案内溝１３により移動方向を限定されていることから矢印１６で示す上方向（鉛直）にシフトする。このシフトの途中経過を図９、図１０に示す。

そして、最終的に、ディスプレイ１を図６、図１１に示す開状態にする。この状態では、回動軸２は図５における位置よりも上方にシフトしている。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５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２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２を所定方向である上方へ、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シフトするように歯車条件を設定しておく。

なお、案内溝１３に対する回動軸２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７に示すように回動軸２を矩形ブロックからなる摺動駒１７に軸支した上で、この摺動駒１７を案内溝１３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１２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９、案内溝１３、ラック１４を含む回動軸移動手段１８を具備し、ディスプレイ１００は従来型でありディスプレイ１００の回動軸９０は位置固定の支点支持となっている。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２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７の後方視界１９に入って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。

実施の形態２．
本実施の形態２では、ディスプレイ１の回動軸２のシフト方向を鉛直に対して傾けた点に特徴がある。図１３〜図１７において、ディスプレイ１を支持する構成部材については実施の形態１におけると同じ符号にダッシュ（’）を付して示す。本実施の形態２では、回動軸２’のシフト方向が鉛直に対して傾くようにしてある。具体的には、案内溝１３’の方向を傾けていて、該傾きの方向は実施の形態１におけるディスプレイ１の開状態での傾きと同じである。

動作を説明すると、図１３に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’を時計回りの向きに回動させるとピニオン９’も回動軸２’と一体に同方向に回転し同時に、ラック１４’に回動力が伝達されることにより、回動軸２’は案内溝１３’により移動方向を限定されていることから斜め右上方向にシフトする（図１４、１５）。そして、最終的には図１６、１７に示すように、ディスプレイ１はプレート４に入り込んだ位置まで移動する（図１６）。

図１７において、ディスプレイ１’は開ききった位置（開状態）では水平移動距離ｔ９だけ実施の形態１におけるディスプレイ１よりもプレート４’側へ入り込むため、水平移動距離ｔ９だけディスプレイ１開状態での外形寸法をコンパクトにできる。

以上により、従来はディスプレイの回動軸が固定支点軸となっていたためにディスプレイのサイズを大型にするとルームミラーの後方視界を遮る問題があり、該ディスプレイのサイズ大型化に限界があったのに対して、本実施の形態例によればディスプレイの回動軸を車室天井近くまで移動するようにしたことで、ディスプレイの大型化が可能になった。また、ディスプレイの回動軸を機器本体の内側まで入り込むように斜め上方に移動させることでディスプレイ開状態時のスペースを小さくすることができ、乗員の居住空間をさらに増すことが可能となる。さらに、ドライバー席から離れる後方に位置することとなるので、よりドライバーの後方視界が広がる。

実施の形態３.
図１８〜図２０において、ディスプレイ１は、該ディスプレイ１と一体的な回動軸２０を支点として回動可能である。プレート４には回動軸２０の支持手段としてのブラケット３０が垂下固定されており、このブラケット３０に回動軸２０が軸支されている。回動軸２はディスプレイ１の左右方向端に同心で突き出ていて、図示される反対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。ブラケット３０は車室の天井を構成するプレート４に固定されている。

回動軸２０には従動ギア３１が固定され、この従動ギア３１には駆動ギア３２が噛み合っている。駆動ギア３２はモータ３３の軸３３ａの軸端部に固定されている。軸３３ａはブラケット３０を貫通しており該貫通部をブラケット３０に軸支されている。モータ３３はプレート４に固定されている。軸３３ａモータ駆動の駆動ギアとを有する

かかる構成において、モータ３３を駆動することによる駆動ギア３２の回転に応じて従動ギア６が回転し、従ってディスプレイ１も回動軸２０を中心に回動する。つまり、ディスプレイ１の開閉動作を電動で行うことができる。

駆動ギア３２と従動ギア６との減速比を大きく設定すれば、大型のディスプレイでもスムーズに開閉動作可能となり、また、モータ３３の回転運動をディスプレイの回動運動にギアを介して伝達する構成であり、特許文献２におけるような運動変換手段としての引き上げアームは不要であり、運転者等の後方視界を妨げるおそれはない。ディスプレイ１の開閉角度は、モータ３３のスイッチ操作で回転の停止タイミングを決めることで安全且つ容易に任意に定めることができる。

本実施例では、モータ３３の軸３３ａに駆動ギア３３を直接取り付けた構成としているが、モータ３３の駆動性能によっては、変速ギアで駆動力を変化させて伝達することもできる。ただ、モータ３３はそれ自体回転軸に対する制動機能を備えているのでディスプレイ１の回動位置は保持されたとしても、ギアの噛み合い部におけるバックラッシ分の揺動は避けられない。このため、車両走行時の振動に起因してディスプレイ１が細かく振動（揺動）してディスプレイ１の表示画像が見にくくなりやすい。また、同じ原因により周期的な異音を生じやすい。

これを避けるため、本実施の形態では、さらに、図２１に該当部を拡大して示したように、軸３３ａに段部を形成しておき、この段部とブラケット３０との間に皿状の板ばね３４を介在させて、軸３３ａに制動を加える構成としている。ここで、板ばね３４による制動能力は、少なくともディスプレイ１の自重モーメントによる回転を止めることのできる程度は必要である。

なお、モータ３３は、かかる制動がかかっているにも拘わらず回転可能なトルクを有し、回転可能とする。これにより、車両走行時の振動に起因してディスプレイ１が細かく揺動することがなくなり、ディスプレイ１の表示画像が見やすくなる。また、周期的な異音も生じなくなる。ディスプレイ１の収納時は、図１８に示す開き状態から、回動軸２０を中心に該ディスプレイ１が略水平になるまで反時計まわりの向きに回動させ、プレート４の切り欠き４ａ内にディスプレイ１を収める。

以上において、ディスプレイ１が図２２（ａ）に示した開き角度でルームミラー７の後方視界１９に入って後方視界を遮ったとき、モータ３３を駆動することにより、図２２（ｂ）に示した開き角度にして、ディスプレイ１の端部をルームミラー７の後方視界１９の外に退避させることで、間隔ｔ１だけ変位させることで後方視界を確保することができる。

かかるディスプレイ１の位置は人によって目の高さが異なることから、シートに座る人ごとに開閉角度の調整を行う必要があるが、板ばね３４を設けた構成ではディスプレイ１の回動抵抗が大きくなっているので、手動操作にはかなりの操作力を必要とする。
この点、本例では、モータ駆動としたので容易に調整可能である。また、モータ駆動としたことにより、ディスプレイ１まで手が届かない子供でもリモコンのスイッチ操作でディスプレイ１の開閉か駆動調整が可能となる。さらに、リモコン操作による電動駆動とすることにより高級感を出すことができる。

実施の形態４．
図２３に、ディスプレイ１が開いた状態を示す。本実施の形態４では、ディスプレイ１が切り欠き４ａに収納された状態から回動軸３５を中心に回動して開いた状態を示す。ディスプレイ１を開くのに応じて、回動軸３５は、プレート４に垂下固定されたブラケット３６に形成された円弧状のガイドスリット３７に案内されて上に移動（シフト）している。また、ディスプレイ１を閉じるのに応じて、回動軸３５は、ガイドスリット３７に案内されて下に移動する。

このように、本実施の形態４では、図２３に示したように、ディスプレイ１と一体的な回動軸３５を中心にディスプレイ１を所定角度回動させた場合に、回動軸３５の支持手段としてのブラケット３６に対して回動軸３５を所定方向へ所定距離シフトさせる回動軸移動手段３８を備えた構成に特徴がある。

図２４は回動軸移動手段３８を図２４（ａ）に示す本体側（プレート４側）と図２４（ｂ）に示すディスプレイ１側とに分解して示した図である。図２４（ａ）において、ブラケット３６には図示しないモータにより駆動される駆動ギア３２’が軸支されている。

ガイドスリット３７は、駆動ギア３２’の軸心と同一中心の円弧状をしたスリットであり、回動軸３５が摺動可能に嵌合できる大きさを有している。ガイドスリット３７よりもひとまわり小さい円弧状をしていて、駆動ギア３２’の軸心と同一中心のラックギア３９がブラケット３６に固定されている。図２４（ｂ）において、回動軸３５はディスプレイ１に固定されており、回動軸３５には従動ギア３１’とピニオン４０が同軸一体に構成されている。

ディスプレイ１をブラケット３６に組み立てた図２４（ｃ）に示した状態では、回動軸３５がガイドスリット３７に嵌合し、ピニオン４０がラックギア３９に噛み合い、従動ギア３１’が駆動ギア３２’に噛み合っている。

以下（１）〜（４）において、ディスプレイ１の開閉時の状態と、この開閉時の状態に対応する回動軸３５の回転及びシフト（移動）について説明する。なお、図２６（ａ）、図２６（ｂ）におけるギア３２’及びギア３１’を説明の都合上、単に取り外した状態で示したのが図２６（ｂ）、図２６（ｂ’）である。
（１）収納状態
図２５（ａ）に示すように、ディスプレイ１は切り欠き４ａ内に収納されている。このとき、図２６（ａ）において回転軸３５は回転を停止しており、図２６（ａ’）において回動軸３５はガイドスリット３７の下端部に位置している。

（２）開動作
図２６（ａ）において、図示しないモータを駆動することにより、駆動ギア３２’が矢印に示す向きに回転すると駆動ギア３２’に噛み合う従動ギア３１’が回転し、同時に、該従動ギア３１’と一体の回動軸３５が回転してディスプレイ１が図２５（ａ）及び図２６（ａ）、（ａ’）に示す収納状態（閉状態）から開動作に移る。この開動作中におけるディスプレイ１の状態を図２５（ｂ）に示す。かつ、回動軸３５の回転により回動軸３５と一体のピニオン４０が回転し、該ピニオン４０が回転しながらラックギア３９上を回転軸３５と共にガイドスリット３７及びラックギア３９の円弧に沿って上にシスト（移動）する。

（３）視認状態
回動軸３５はその回動と共にガイドスリット３７にガイドされて円弧に沿う軌跡で上方に移動し、かつ、回動軸３５の回動と共にディスプレイ１も回動し、回動動作中（図２５（ｂ））を経て、図２５（ｃ）及び図２６（ａ）、図２６（ａ’）に示す視認に適した視認状態に至る。この視認状態に至るまでは、駆動ギア３２’の回転が従動ギア３１’に伝わりディスプレイ１が開いていく。また、図２６（ｂ’）に示すように従動ギア３１’の回転に伴いピニオン４０が回転して回動軸３５がガイドスリット３７に沿って上昇していく。

（４）開動作上限
視認状態におけるディスプレイ１の角度は、ディスプレイ１を利用する人のディスプレイ1に対する位置や目の高さなどにより一様ではない。ディスプレイ１の角度は回動軸３５がガイドスリット３７の端部上限（図２５（ｄ））に突き当たるまで調整可能であり、回動軸３５がガイドスリット３７の端部上限に突き当たる位置がディスプレイ１の開動作の上限位置である。

図示しないモータを逆転させることにより、駆動ギア３２’は逆転し、ディスプレイ１は図２５（ａ）及び図２６（ａ）、図２６（ａ’）に示すディスプレイ収納状態に復元する。以上のように、ディスプレイ１を開く動作に応じて、回動軸３５が上昇移動し、ディスプレイ１を閉じる動作に応じて、回動軸３５が下降移動するのが本実施の形態４の特徴である。

実施の形態３と実施の形態４について、ルームミラー７後方視界への影響について比較した図２７において、ディスプレイ１の開き動作に応じて、実施の形態３では回動軸２の位置がブラケット３０上で変化しないのに対して、実施の形態４では回動軸３５の位置がブラケット３６上で上に移動する違いがあります。

その結果、実施の形態３と実施の形態４について鉛直に対してディスプレイ１が同じ傾き角まで開いたとき、ディスプレイ１の後端の高さ方向の位置が、実施の形態４ではルームミラー７の後方視界１９の外に退避しているのに対して、実施の形態３では後方視界１９の中に位置しており、「回動軸３５と回動軸２５の上下方向での間隔」＝「ディスプレイ１の後端部の上下方向での間隔」＝「ｔ２」の差がある。

従って、同じ視認角度をとるとき、実施の形態４の方がルームミラー７の後方視界を妨げないといえる。なお、本実施の形態例３において、図示は省略されているが、実施の形態例３における例に準じた板ばねなどによる制動手段を設けることでディスプレイ１の振動や振動音の防止など同様の利益を得ることができる。

Claims

開閉方向に回動可能な表示手段と、前記表示手段の回動軸と、前記回動軸の支持手段を備えた表示装置において、
前記回動軸を中心に前記表示手段を所定角度回動させた場合に、前記回動軸支持手段に対して前記回動軸を所定方向へ所定距離シフトさせる回動軸移動手段を備え、
前記回動軸移動手段は、前記表示手段閉状態から開状態まで回動した場合に、前記表示手段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をシフトさせることを特徴とする表示装置。
前記回動軸移動手段は、前記回動軸と前記回動軸支持手段の連結部に設けられたラックとピニオンの組み合わせ機構を介して前記回動軸をシフトさせることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記ピニオンは前記回動軸と一体的に構成されていて、前記回動軸は前記回動軸のシフト方向を限定する案内溝に回転かつ移動可能に係合されていることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
前記ピニオンは前記回動軸と一体的に構成されていて、前記回動軸は前記回動軸のシフト方向を限定する案内溝に回転かつ移動可能に係合されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記シフト方向が鉛直に対して傾いていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
開閉方向に回動可能な表示手段と、前記表示手段の回動軸と、前記回動軸の支持手段を備えた表示装置において、
前記回動軸と一体の従動ギアと、
前記従動ギアと噛み合うモータ駆動の駆動ギアと、
前記回動軸を中心に前記表示手段を所定角度回動させた場合に、前記回動軸支持手段に対して前記回動軸を所定方向へ所定距離シフトさせる回動軸移動手段とを備え、
前記回動軸移動手段は前記従動ギアと同軸一体のピニオンと、前記駆動ギアと同心の円弧状をなし、前記ピニオンと噛み合うラックギアを含み、これらピニオンとラックギアの組み合わせ機構を介して前記回動軸をガイドに沿わせてシフトさせることを特徴とする表示装置。
前記回動軸に対し、少なくとも前記表示手段の自重モーメントによる回転を止めることのできる制動手段を有することを特徴とする請求項６記載の表示装置。