JP2010208632A

JP2010208632A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2010208632A
Application number: JP2010076494A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nagano; 恵一永野
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2010-03-30
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】表示像の位置調整が容易な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両用表示器（ヘッドアップディスプレイ）１は、所定の表示像を形成する表示光を発する表示器３を備える。前記表示光を運転者に向けて反射させてこの運転者に前記表示像を認識させる反射部材を備える。前記反射部材に照射される前記表示光の照射方向を変えることにより前記表示像の表示位置を移動させる移動手段（モータ）７を備える。移動手段７の駆動を許可する操作手段（コントロールユニット）１４を備える。操作手段１４の操作時に前記表示像の表示範囲全体を発光表示させる制御手段１１を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関わり、特に、所定の情報がフロントガラス上の表示領域に表示される車両用表示装置に関する。

従来、例えば自動車等の車両用表示装置において、運転者が運転中に表示を見る際の視認性を高めることなどを目的とした、所謂ヘッドアップディスプレイが知られている。斯かるヘッドアップディスプレイは、フロントガラス下部に設置された発光表示器から発せられた表示光を、前記フロントガラスの面上に形成された薄膜状のコンバイナ（反射部材）あるいはコンバイナ処理されたフロントガラス（反射部材）で運転者に向けて反射することにより、運転者は前記フロントガラスを通して前方の景色に虚像である表示像を重ねて認識する構成となっている。

斯かる構成を取ることにより、運転者は、インストルメントパネル内の所定箇所にはめ込まれた従来の表示装置（メータ装置）を見る場合と比較して、前記フロントガラスを通して前方を眺めることと表示情報を視認することとを交互に行うことによる視線の移動量が著しく減少するため視認性を向上させることが可能となる。また、前記フロントガラス上に投影される前記表示像は、運転者がフロントガラスを通して前方を眺める場合と目の焦点を大きく変えることなく認識できることから、表示情報を認識するのに要する時間が短縮されると共に前方視界を見ながら表示情報を確認でき、運転時の安全性を高めることが可能となる。

特開平７−２６６９２５号公報

ところで、斯かるヘッドアップディスプレイにおいて、運転者は、前記フロントガラスを通して前方の景色に虚像である前記表示像を重ねて認識することから、自らの視点に合わせて前記表示像の位置を変更する必要がある。

一般的には、運転者は、前記表示器内の反射鏡を回転移動させるためのコントロールスイッチを操作することによって前記表示像を上下移動させて自らの視点に合致した前記表示像の位置を選択する。

しかし、運転者が前記表示像の位置調整を行う際に点灯する表示は全点灯した場合の表示の一部であるため、運転者は前記表示像の位置調整をする際に前記表示像の全体範囲を認識することができないままに前記表示像の位置を調整しなければならず、前記表示像の位置調整を正確に行うことが困難であるという問題点があった。

こうした問題点の解決を目指すものとして、特許文献１には、イグニッション・オン直後の車両停止時に、ヘッドアップディスプレイを全面点灯モードとすると共にその表示輝度を最大値に設定するものが知られている。

しかしながら、斯かるヘッドアップディスプレイにおいては、イグニッション・オン直後であり、かつ、ギアがパーキングである時にのみ表示が全面点灯モードとなる構成であるため、表示像の位置調整を容易に行うことのできる機会が限定されていた。また、昼間においては表示を最大輝度としても視認性を向上させることができないという問題点があり、昼夜を問わずより容易に前記表示像の位置調整を行うことが可能なヘッドアップディスプレイが望まれている。

本発明は、こうした問題点に着目して、表示像の位置調整を行う機会を限定することなく表示像を運転者の視点に合致した位置により容易に調整することが可能となる車両用表示装置の提供を目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、所定の表示像を形成する表示光を発する表示器と、前記表示光を運転者に向けて反射させてこの運転者に前記表示像を認識させる反射部材と、前記反射部材に照射される前記表示光の照射方向を変えることにより前記表示像の表示位置を移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を許可する操作手段と、前記操作手段の操作時に前記表示像の表示範囲全体を発光表示させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする。

また、前記制御手段は、表示範囲全体を発光表示する時に発光輝度を前記表示像の発光輝度よりも減少させてなることを特徴とする。

本発明の車両用表示装置によれば、表示像の表示範囲を認識することができ、運転者は表示像の位置調整を行う機会を限定することなく表示像を運転者の視点に合致した位置に容易に調整することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態であるヘッドアップディスプレイを示す全体構成図。同上の電気的構成を示すブロック図。同上における表示像例を示す図。同上における表示例を示す図。本発明の第２の実施の形態であるヘッドアップディスプレイにおける表示例を示す図。本発明の第３の実施の形態であるヘッドアップディスプレイにおける表示例を示す図。

以下、本発明を添付図面に基づいて説明する。

図１において、ヘッドアップディスプレイ１は、光源２と、表示器３と、反射鏡４と、フロントガラス５と、コンバイナ（反射部材）６と、モータ（移動手段）７と、を備えている。

光源２は、後で詳述する表示器３に向けて発光を行うものである。

表示器３は、ドットマトリクス型の液晶表示素子からなり車速，エンジン回転数等の運転情報を示す所定の表示パターンが設けられるものであり、光源２の前方に配設される。また、表示器３は、光源２から発せられた光を透過することで所定の表示光３ａである前記表示パターンを発するものである。

反射鏡４は、表示器３から発せられた表示光３ａを後で詳述するコンバイナ６に反射させるものであり、表示光を反射する反射面４ａと、反射鏡４を後で詳述するモータ７の軸部に装着される歯車７ａと歯合する歯車部４ｂとを備える。

コンバイナ６は、フロントガラス５の室内側面上に形成される薄膜状の反射部材であり、表示光３ａを運転者に向けて反射させるものである。

モータ７は、反射鏡４を回転移動させて反射面４ａの角度を変えることにより、表示光３ａの反射方向を上下に移動させるための移動手段である。例えば運転者の視点が視点８の位置にある場合、モータ７を介して反射鏡４の角度を調整することにより、視点９と合致する方向に設定されている表示光３ａの反射方向を自己の視点８と合致する反射方向に調整して反射光３ａが運転者に向けられるようにする。表示光３ａを向けられた運転者は、フロントガラス５を通して前方の景色に虚像である表示像１０を重ねて認識する。これにより、運転者は、自己の見やすい位置において表示像１０を認識することが可能となる。

次に、図２を用いてヘッドアップディスプレイ１の電気的構成について説明する。

ヘッドアップディスプレイ１は、制御手段１１であるマイクロコンピュータ１２と、スピードセンサ等のセンサ１３と、操作手段であるコントロールユニット１４と、反射鏡４に備えられるモータ７とから主に構成されている。

制御手段１１は所定のプログラムを実行する演算手段であるマイクロコンピュータ１２であり、車両速度等の車両の走行状態に応じた走行信号がセンサ１３を介して入力されると、この車両信号に応じて所定の演算が行われ、この演算結果に応じた制御信号を駆動回路（図示しない）を介して表示器３に出力することで車両の走行状態に応じた速度表示である表示パターンが得られるものである。

また、制御手段１１は、コントロールユニット１４からの操作信号の入力に基づいて、後で詳述する表示器３における表示像１０の位置調整及び後述するマーク表示に関わる処理を実行するものである。

コントロールユニット１４は、押しボタンスイッチ等からなる複数のスイッチ群を有し、表示像１０の表示位置を調整すると共に、ヘッドアップディスプレイ１自体のオン／オフや表示輝度等を運転者の好みに応じて調整するものである。

次に、図３及び図４を用いて、本発明の第１の実施の形態における表示像１０の位置調整及び表示像１０の表示範囲を示すマークの表示方法について説明する。

まず、表示像１０の位置調整について説明する。表示像１０は、図１に示すように、視点９に合致するように調整されている場合、視点８からは図３（ｃ）のように認識され、表示像１０の表示範囲Ａ全体を認識することはできない（斜線部は運転者の認識範囲外を示す）。ここでいう表示範囲Ａとは、表示器３において前記液晶表示素子が形成されるすべての範囲を含む領域を示すものであり、全面点灯状態において表示がされうる範囲である。運転者は、自己の視点が視点８の位置にある場合、図３（ｂ）の状態となるように、コントロールユニット１４の操作によりモータ７を駆動させて反射鏡４の反射面４ａの角度を変えることによって表示像１０の位置を調整する。しかしながら、運転者は、全点灯時である図３（ａ）と比較して通常点灯時においては表示像１０の表示範囲Ａを把握することが困難である。

よって、ヘッドアップディスプレイ１においては、運転者がコントロールユニット１４の操作を行うことでコントロールユニット１４の入力信号が制御手段１１に入力されると、モータ７が作動するのと同時に表示器３における表示像１０の表示範囲Ａを認識可能とすべく制御信号を表示器３に出力してマークＢを表示させる。マークＢは、図４に示すように、表示範囲Ａを示す枠状マークである（図４（ａ））。また、この枠状マークの形状としては、表示範囲Ａの周囲を囲む上下のみ位置して左右にはない断続する枠（図４（ｂ））または表示範囲Ａのコーナに位置する括弧（図４（ｃ））としても良い。

また、制御手段１１に入力されるコントロールユニット１４の入力信号が表示像１０を上方に移動させるものである場合、制御手段１１はマークＢを表示させると共に、図４に示すように表示像１０の移動方向に対応した第１の表示部Ｂ１を他の表示部である第２の表示部Ｂ２と異ならせて表示させるべく点滅表示させる。制御手段１１に入力されるコントロールユニット１４の入力信号が表示像１０を下方に移動させるものである場合は、マークＢの下方に位置する表示部が表示像１０の移動方向に対応した第１の表示部となり点滅表示される。

また、第１の表示部Ｂ１を他の表示部である第２の表示部Ｂ２と異ならせて表示させる表示方法としては、第１の表示部Ｂ１を第２の表示部Ｂ２とは異なる色で表示させるもの、あるいは、点滅表示と異なる色での表示の組み合わせ等であっても良い。

斯かるヘッドアップディスプレイ１は、制御手段１１によって、運転者がコントロールユニット１４を操作すると同時に表示像１０の表示範囲Ａを示すマークＢを表示させることにより、表示像１０の位置調整を行う機会を限定することなく運転者の視点に合致した位置に容易に調整することが可能となる。

また、表示手段１１によって、コントロールユニット１４の操作による表示像１０の移動方向に対応したマークＢの第１の表示部Ｂ１を第２の表示部Ｂ２と異ならせて表示させることにより、運転者に対して表示像１０の移動方向を明瞭に認識させることができ、より容易に表示像の位置を運転者の視点に合致した位置に調整することが可能となる。

特に、表示像１０の表示範囲Ａを示すマークとして表示範囲Ａの周囲を囲むように設けられる枠状マークであるマークＢを用いる場合、表示像１０に対してシンプルなデザインによって表示像１０の表示を妨げることなく表示範囲Ａを運転者に認識させることが可能となる。

次に、図５を用いて、本発明の第２の実施の形態における表示像１０の表示範囲Ａを示す表示方法について説明するが、前述した本発明の第１の実施の形態と同一もしくは相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。

本発明の第２の実施の形態であるヘッドアップディスプレイ１において、前述した本発明の第１の実施の形態と異なる点は、運転者がコントロールユニット１４の操作を行うことでコントロールユニット１４の入力信号が制御手段１１に入力されると、モータ７が作動するのと同時に表示器３における表示像１０の表示範囲Ａを認識可能とするため、表示像１０の表示範囲Ａにおいて、表示像１０である発光箇所と表示像１０以外の非発光箇所とを反転して表示させるべく制御信号を表示器３に出力する点である。

図５において、通常点灯時に表示範囲Ａは表示像１０の内側部分が発光箇所となり表示像１０の外側部分である背景部分が非発光箇所となるポジ表示によって表示像１０を表示する。（図５（ａ））。運転者がコントロールユニット１４の操作を行うことでコントロールユニット１４の入力信号が制御手段１１に入力されると、制御手段１１は、モータ７が作動するのと同時に表示範囲Ａを表示像１０の前記内側部分を非発光箇所とすると共に表示像１０の前記外側部分である前記背景部分を発光箇所とするネガ表示に反転して表示像１０を表示させる（図５（ｂ））。表示像１０におけるネガ表示において、運転者への視認性を考慮すると、表示範囲Ａにおける前記背景部分の発光輝度を表示像１０における通常点灯時の発光輝度よりも減少することが望ましい。

斯かるヘッドアップディスプレイ１において、コントロールユニット１４の操作時に表示範囲Ａにおける発光箇所と非発光箇所とを反転して表示させることにより、表示範囲Ａを示す特別な表示を設けることなく表示範囲Ａを運転者に認識させることができ、より簡単な構成によって表示像１０の位置を運転者の視点に合致した位置に容易に調整することが可能となる。

また、表示範囲Ａにおける発光箇所と非発光箇所とを反転して表示させる際の発光輝度を反転前の表示における発光輝度よりも減少させるものであり、反転表示によって発光箇所の面積が反転前よりも拡大しても、運転者が認識する表示の明るさが過剰となることを抑制することが可能となり、運転者に対する視認性を向上させることが可能となる。

次に、図６を用いて、本発明の第３の実施の形態における表示像１０の表示範囲Ａを示す表示方法について説明するが、前述した本発明の第１，第２の実施の形態と同一もしくは相当箇所には同一符号を付してその詳細な説明は省く。

図６において、通常点灯時に表示範囲Ａは表示像１０の内側部分が発光箇所となり表示像１０の外側部分である背景部分が非発光箇所となるポジ表示によって表示像１０を表示する（図６（ａ））。運転者がコントロールユニット１４の操作を行うことでコントロールユニット１４の入力信号が制御手段１１に入力されると、制御手段１１は、モータ７が作動するのと同時に表示範囲Ａのすべての領域を発光表示させる（図６（ｂ））。表示範囲Ａのすべての領域の発光表示において、運転者への視認性を考慮すると、表示範囲Ａにおける発光表示の発光輝度を表示像１０における通常点灯時の発光輝度よりも減少することが望ましい。

斯かるヘッドアップディスプレイ１において、コントロールユニット１４の操作時に表示範囲Ａ全体を発光表示させることにより、表示範囲Ａを示す特別な表示を設けることなく表示範囲Ａを運転者に認識させることができ、より簡単な構成によって表示像１０の位置を容易に運転者の視点に合致した位置に調整することが可能となる。

また、表示範囲Ａ全体を発光表示させる際の発光輝度を通常点灯時の表示における発光輝度よりも減少させるものであり、全体発光表示によって発光箇所の面積が通常点灯時よりも拡大しても、運転者が認識する表示の明るさが過剰となることを抑制することが可能となり、運転者に対する視認性を向上させることが可能となる。

尚、本発明は、表示器３を電界発光素子（ＥＬＤ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の自発光素子とする構成であっても良く、この場合、光源２を省くことが可能となる。

１ヘッドアップディスプレイ（車両用表示装置）
２光源
３表示器
３ａ表示光
４反射鏡
５フロントガラス
６コンバイナ（反射部材）
７モータ（移動手段）
８視点
９視点
１０表示像
１１制御手段
１２マイクロコンピュータ
１３センサ
１４コントロールユニット（操作手段）
Ａ表示範囲
Ｂ枠状マーク（マーク）
Ｂ１第１の発光部
Ｂ２第２の発光部

Claims

所定の表示像を形成する表示光を発する表示器と、前記表示光を運転者に向けて反射させてこの運転者に前記表示像を認識させる反射部材と、前記反射部材に照射される前記表示光の照射方向を変えることにより前記表示像の表示位置を移動させる移動手段と、前記移動手段の駆動を許可する操作手段と、前記操作手段の操作時に前記表示像の表示範囲全体を発光表示させる制御手段と、を備えてなることを特徴とする車両用表示装置。
前記制御手段は、表示範囲全体を発光表示する時に発光輝度を前記表示像の発光輝度よりも減少させてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。