JP2023176232A - display device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両用等の表示装置に関する。 The present disclosure relates to a display device for vehicles and the like.
車両等に搭載される表示装置は、運転者等の視認者に必要な情報を視覚的に伝達する。表示装置の一つに、ウインドシールド等の投影部材に表示光を投影し、反射光を投影部材の前方で、虚像として視認させるものがある。 A display device mounted on a vehicle or the like visually communicates necessary information to a viewer such as a driver. Some display devices project display light onto a projection member such as a windshield and display reflected light as a virtual image in front of the projection member.
走行中においては、外部に何かしらの情報を伝達する際、クラクション(警笛)やハザードランプ等の点灯、点滅による方法が採用されることが一般的である。車両の安全な運行の観点から、情報を伝達するための多様な手法が更に求められており、例えば上述した虚像を視認させるような表示装置も車両外の者(人物)への情報伝達に活用できれば有用である。 While driving, when transmitting some information to the outside world, it is common to use methods such as turning on or flashing a horn, hazard lamps, etc. From the perspective of safe vehicle operation, there is a growing need for a variety of methods for transmitting information, and for example, display devices that allow the virtual images mentioned above to be viewed can also be used to transmit information to people outside the vehicle. Hopefully useful.
本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、搭載先の外部の者への情報伝達が可能な表示装置を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a display device that can transmit information to a person outside the mounting location.
本開示の表示装置は、上述した課題を解決するために、開口を有する搭載先内に収容され、表示光を発光する光源を有し、前記表示光を前記開口から出射し、投影部材で前記表示光を反射させて、前記投影部材の後方に位置する第一視認者に前記投影部材の前方で前記表示光を虚像として視認させる表示器と、前記光源と前記投影部材との間に配置され、前記表示光を第一透過率、又は前記第一透過率より低い透過率であって前記第一透過率で前記表示光が透過する際よりも前記表示光を拡散させて透過させる第二透過率で前記表示光を透過させるスクリーンと、前記第一視認者に前記表示光を虚像として視認させる場合、前記スクリーンを第一透過率に制御し、前記投影部材の前方に位置する第二視認者に前記スクリーンに投影された前記表示光を実像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第二透過率に制御する制御部と、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a display device of the present disclosure includes a light source that is housed in a mounting location having an opening and emits display light, emits the display light from the opening, and projects the display light from the projection member. a display device that reflects display light and allows a first viewer located behind the projection member to view the display light as a virtual image in front of the projection member; and a display device disposed between the light source and the projection member. , a second transmittance that transmits the display light at a first transmittance, or a transmittance that is lower than the first transmittance and that diffuses and transmits the display light more than when the display light is transmitted at the first transmittance; a screen that transmits the display light at a transmission rate; and a second viewer located in front of the projection member that controls the screen to have a first transmission rate when the first viewer is to view the display light as a virtual image; and a control unit that controls the screen to have the second transmittance when the display light projected onto the screen is visually recognized as a real image.
本開示の表示装置においては、搭載先の外部の者への情報伝達が可能である。 In the display device of the present disclosure, information can be transmitted to a person outside the mounting location.
本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される表示装置に適用することができる。本実施形態においては、表示装置が車両に搭載され、車両から取得した各種情報等に基づいて所要の情報を表示する表示装置である例を用いて説明する。 Embodiments of a display device of the present disclosure will be described based on the accompanying drawings. The display device of the present disclosure can be applied to, for example, a display device mounted on a vehicle such as an automobile or a motorcycle, a ship, an agricultural machine, or a construction machine. The present embodiment will be described using an example in which the display device is mounted on a vehicle and displays required information based on various information acquired from the vehicle.
図1は、本実施形態における表示装置10のシステム構成例を示す説明図である。
図2は、表示装置10の車両1への搭載例を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a system configuration of a
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of mounting the
以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」及び「左」は、図1、図2、図4、図5及び図7における定義「Fr.」、「Re.」、「To.」、「Bo.」、「R」及び「L」に従う。 In the following explanation, "front", "rear", "upper", "lower", "right" and "left" are defined as "Fr." in FIGS. 1, 2, 4, 5 and 7. , "Re.", "To.", "Bo.", "R" and "L".
表示装置10は、搭載先としての車両1のインストルメントパネル5内に収容される。インストルメントパネル5は、図2に示すように、ウインドシールド3の下辺に平行3aに、左右方向に亘って形成されるライン状の開口6を有する。
The
表示装置10は、LEDユニット11(表示器)と、筐体12と、拡散板13と、液晶スクリーン20(スクリーン)と、制御部30と、を有する。
The
LEDユニット11は、光源としての複数のLED(Light Emitting Diode)と、ドライバーと、を有する。光源は、発光し表示光Lを出射する。光源は、例えば直交する二方向に複数列ずつ配列されており、点灯の組み合わせにより任意の形状(意匠)を形成できる。ドライバーは、制御部30の指示に基づいて、各LEDの点灯の有無及び輝度を制御する。尚、ドライバーは制御部30が兼ねていてもよい。
The
筐体12は、LEDユニット11を収容する。筐体12は、光源から出射される表示光Lを筐体12外に出射する開口を有する。拡散板13は、この開口を覆う。開口から出射した表示光Lは、車両1上のウインドシールド3(投影部材)を照射する。車両1の運転者2(第一視認者)は、表示光Lの反射光を虚像Vとして視認する。すなわち、運転者2は、ウインドシールド3の前方(車両1の前方)で虚像Vを視認する。
The
液晶スクリーン20は、拡散板13(光源)とウインドシールド3との間であって、インストルメントパネル5に形成される開口6を覆うように配置される。すなわち、液晶スクリーン20は、図2に示すように車両1の前後方向に直交する左右方向に沿ってライン状(帯状)に形成される。液晶スクリーン20は、後述する車外通知処理において説明するように車外の者に対して液晶スクリーン20に投影された実像を表示するため、車外の者が表示面を視認可能なように、車外の者に面するようにやや前方に傾きを有しているのが好ましい。
The
液晶スクリーン20は、第一透過率で表示光Lを透過させる透明状態と、第二透過率で表示光Lを透過させる白濁状態と、の二つの状態に変化し得る。具体的には、液晶スクリーン20は、電圧のON及びOFFにより、液晶の向きを制御することができ、電圧がONの場合は透明状態となり、第一透過率で表示光Lを透過させる。液晶スクリーン20は、電圧がOFFの場合は白濁状態となり、第一透過率より低い第二透過率で表示光Lを透過させる。白濁状態の場合には、液晶スクリーン20は、透明状態の場合に比べて表示光Lを拡散させて透過させるため、透明状態である場合に比べて運転者2に到達する光量が少なくなる。
The
尚、液晶スクリーン20は、例えば開口6の形状に対応する四角形状を有していてもよいし、特定の意匠の形状を有していてもよい。また、液晶スクリーン20は、その全領域が透明状態及び白濁状態に切替可能となっていてもよいし、特定の領域のみが切替可能となっていてもよい。すなわち、液晶スクリーン20は、セグメント毎に透過率を可変とするか否かを決定でき、第一透過率と第二透過率との間で透過率が可変である領域と、可変ではない領域とを有していてもよい。この場合、液晶スクリーン20は、透過率が可変な領域が、所定の意匠の形状(例えば矢印形状等)を有していてもよい。また、開口6を覆う特定の領域のみが透過率が可変な液晶スクリーン20であり、その他の領域は液晶スクリーン20以外の透過率の高いカバー部材等であってもよい。
Note that the
制御部30は、例えば後述する車両1の車両ECU40から取得する情報等に基づいてLEDユニット11及び液晶スクリーン20を制御する。制御部30による制御の詳細は、後述する。
The
車両1は、表示装置10の他に、車両ECU(Electronic ControL Unit)40を有する。車両ECU40と制御部30とは、例えばCAN(Controller Area Network)バス41を介して接続されている。車両ECU40は、車両1に設けられた各種センサから車速やエンジン回転数等の車両1の走行に必要な車両情報を取得し、車両1の動作を制御する。
In addition to the
このような本実施形態における表示装置10は、通常時、光源から出射された表示光Lに係る虚像Vを運転者2(又は車両1の同乗者、第一視認者)に視認させることにより、所要の情報を運転者2に伝達する。また、表示装置10は、透過率が可変な液晶スクリーン20を有することにより、液晶スクリーン20に投影され表示光Lに係る実像を車外の歩行者7や他車両8の運転者である車外の者(第二視認者)に視認させることにより、所要の情報を車外の者にも伝達することができる。以下、二つの車外通知処理の具体例を用いて、表示光Lに係る運転者2及び車外の者に対する情報の通知処理を詳細に説明する。
The
図3は、表示装置10により実行される第一車外通知処理を説明するフローチャートである。第一車外通知処理及び後述する第二車外通知処理は、例えば車両1のイグニッションスイッチがONされた後に開始され、ONの間、繰り返し実施される処理である。また、第一車外通知処理及び第二車外通知処理の開始時においては、液晶スクリーン20は、透明状態に制御されているものとする。
FIG. 3 is a flowchart illustrating the first external notification process executed by the
図4は、図3の第一車外通知処理が実行される状況を説明する図である。図4の例は、車両1から車外の者としての歩行者7に対して通知を行う状況の例である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a situation in which the first outside notification process of FIG. 3 is executed. The example in FIG. 4 is an example of a situation in which the
ステップS1において、制御部30は、車両ECU40から得られる情報に基づいて、ブレーキが作動したか否かを判定する。また、制御部30は、車両1に設けられる所定のセンサにより、前方に歩行者7を検知したか否かを判定する。制御部30は、例えば図4に示すように、プレーキが作動し、且つ歩行者7を検知した場合には、歩行者7への通知が必要であると判断する。尚、ステップS1においては、ブレーキの作動の有無及び歩行者7の検知の有無の何れか一方を判断してもよい。
In step S1,
制御部30は、ブレーキが作動していないと判定した場合、又は歩行者7を検知していないと判定した場合(ステップS1のNO)、ブレーキが作動し且つ歩行者7を検知したと判定されるまで待機する。一方、制御部30はブレーキが作動し、且つ歩行者7を検知したと判定した場合(ステップS1のYES)、ステップS2において、液晶スクリーン20を白濁状態へ切り替え、液晶スクリーン20の透過率を第二透過率にする。すなわち、制御部30(表示装置10)は、歩行者7に液晶スクリーン20に投影された表示光Lを実像として視認させるため、液晶スクリーン20を第二透過率に制御する。
If the
ここで、図5は、液晶スクリーン20が白濁状態である場合の表示光Lの様子を説明する図である。
Here, FIG. 5 is a diagram illustrating the state of the display light L when the
上述したとおり、液晶スクリーン20が白濁状態に切り替えられると、透過率が低下する。これにより、表示光Lは、液晶スクリーン20に入射した後に透明状態のときよりも拡散し、表示光Lは車外の者である歩行者7の方向を含む方向に向い液晶スクリーン20を透過することになる。その結果、歩行者7は、液晶スクリーン20を介して表示光Lによる通知Rが視認可能となる。
As described above, when the
ステップS3において、制御部30は、所要の通知を行うためにLEDユニット11を発光させる。制御部30は、例えば歩行者7に対して、車両1が停止する意思があり、歩行者7に歩行を促すような色彩(例えば赤色)や点灯状態でLEDユニット11を発光させる。これにより歩行者7は、液晶スクリーン20を介して表示光Lを自身への通知Rとして視認し、車両1の前方の安全な横断が可能であることを認識する。また、表示光Lの液晶スクリーン20を直進し透過した成分は、通常時と同様にウインドシールド3で反射し、運転者2に到達する。これにより、歩行者7に視認される通知Rと同様の通知を、運転者2も虚像Vとして視認する。
In step S3, the
ステップS4において、制御部30は、液晶スクリーン20を透明状態へ切り替え、液晶スクリーン20の透過率を第一透過率にする。すなわち、制御部30(表示装置10)は、運転者2のみに液晶スクリーン20を透過した表示光Lを虚像Vとして視認させるため、液晶スクリーン20を第一透過率に制御する。その後処理はステップS1に戻り、繰り返される。
In step S4, the
次に、第二車外通知処理について説明する。 Next, the second external notification process will be explained.
図6は、表示装置10により実行される第二車外通知処理を説明するフローチャートである。図7は、図6の第二車外通知処理が実行される状況を説明する図である。図7の例は、車両1から車外の者としての他車両8の運転者に対して通知を行う状況の例である。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the second external notification process executed by the
ステップS11において、制御部30は、車両ECU40から得られる情報に基づいて、表示光Lにより車外へ通知する指示を受け付けたか否かを判定する。制御部30は、例えばステアリングホイール4に設けられた入力ボタン等を介して指示を受け付ける。制御部30は、指示を受け付けていないと判定した場合(ステップS11のNO)、指示を受け付けるまで待機する。一方、制御部30は指示を受け付けたと判定した場合(ステップS11のYES)、ステップS12において、第一車外通知処理のステップS2同様、液晶スクリーン20を白濁状態へ切り替え、液晶スクリーン20の透過率を第二透過率にする。すなわち、制御部30(表示装置10)は、他車両8の運転者に液晶スクリーン20に投影された表示光Lを実像として視認させるため、液晶スクリーン20を第二透過率に制御する。
In step S11, the
ステップS13において、制御部30は、所要の通知を行うためにLEDユニット11を発光させる。制御部30は、例えば車両1の前方で、信号のない交差点や駐車場から出ようとして一時停止中の他車両8の運転者に対して、他車両8に対して道を譲る意思があり、発進を促すことを示すような色彩(例えば緑色)や点灯状態でLEDユニット11を発光させる。制御部30は例えば、矢印形状からなる意匠を形成するように発光させる。これにより他車両8の運転者は、液晶スクリーン20を介して表示光Lを通知Rとして視認し、走行が可能であることを認識する。また、表示光Lの液晶スクリーン20を直進し透過した成分は、通常時と同様にウインドシールド3で反射し、運転者2に到達する。これにより、他車両8の運転者に視認される通知Rと同様の通知を、運転者2も虚像Vとして視認する。
In step S13, the
ステップS14は、第一車外通知処理のステップS4と同様であるため、ここでは説明を省略する。その後処理はステップS11に戻り、繰り返される。 Step S14 is the same as step S4 of the first outside notification process, so a description thereof will be omitted here. After that, the process returns to step S11 and is repeated.
このような本実施形態における表示装置10は、運転者2等の車内の視認者のみならず、表示光Lを介した通知Rにより車外の者へも情報伝達を行うことができる。これにより、表示装置10は、従来クラクションやハザードランプ等を用いた車外の者への情報伝達手段に加えて使用されることができ、点灯状態や色彩等を可変にすることにより、多様な情報伝達が可能である。
The
また、表示装置10は、液晶スクリーン20を左右方向にライン状にする等任意の形状にしたり、透過率が可変な領域を所定の意匠の形状にしたり、発光する光源により意匠を形成したりすることにより、多様な形態で車外の者への通知を行うことができる。
In addition, the
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば、表示装置は、表示器とスクリーンとの間に平面鏡や凹面鏡からなるリレー光学系を用い、LEDユニット11のみからなる本実施形態における表示器よりも多様な情報の表示が可能なヘッドアップディスプレイを適用してもよい。
For example, the display device uses a relay optical system consisting of a plane mirror or a concave mirror between the display device and the screen, and is a head-up display capable of displaying more diverse information than the display device in this embodiment consisting of only the
投影部材がウインドシールド3である例を説明したが、これに変えて別途設けられるコンバイナであってもよい。
Although the example in which the projection member is the
1 車両
2 運転者(第一視認者)
3 ウインドシールド(投影部材)
4 ステアリングホイール
5 インストルメントパネル
6 開口
7 歩行者(第二視認者)
8 他車両
10 表示装置(表示器)
11 LEDユニット(光源)
12 筐体
13 拡散板
20 液晶スクリーン(スクリーン)
30 制御部
40 車両ECU
41 CANバス
L 表示光
R 通知
V 虚像
1
3 Windshield (projection member)
4
8
11 LED unit (light source)
12
30
41 CAN bus L Display light R Notification V Virtual image
Claims (7)
前記光源と前記投影部材との間に配置され、前記表示光を第一透過率、又は前記第一透過率より低い透過率であって前記第一透過率で前記表示光が透過する際よりも前記表示光を拡散させて透過させる第二透過率で前記表示光を透過させるスクリーンと、
前記第一視認者に前記表示光を前記虚像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第一透過率に制御し、前記投影部材の前方に位置する第二視認者に前記スクリーンに投影された前記表示光を実像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第二透過率に制御する制御部と、を備える表示装置。 A light source that is housed in a mounting location having an opening and emits display light, emits the display light from the opening, reflects the display light on a projection member, and a light source that is located behind the projection member. a display device that allows a viewer to visually recognize the display light as a virtual image in front of the projection member;
disposed between the light source and the projection member, transmitting the display light at a first transmittance, or a transmittance lower than the first transmittance than when the display light is transmitted at the first transmittance. a screen that transmits the display light at a second transmittance that diffuses and transmits the display light;
When the first viewer is to view the display light as the virtual image, the screen is controlled to the first transmittance, and the display projected on the screen is shown to the second viewer located in front of the projection member. A display device comprising: a control unit that controls the screen to have the second transmittance when the light is viewed as a real image.
前記スクリーンは、前記インストルメントパネルに形成される前記開口に配置される、請求項1記載の表示装置。 The mounting location is an instrument panel,
The display device according to claim 1, wherein the screen is arranged in the opening formed in the instrument panel.
The display device according to claim 1, wherein the screen has an inclination to face the second viewer.
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