JP2004314860A - Indicating device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲の明るさを検出する外光検出手段を備え、前記外光検出手段からの検出信号に基づいて表示手段からの表示光を調光し、表示像の表示輝度(発光輝度)を調整する表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、蛍光表示管等の発光型表示器(表示手段)から発せられる表示光の輝度を周囲の明るさに応じて自動調整する表示装置がある。例えば、ヘッドアップディスプレイからなる表示装置は、車両のフロントガラス上に前記表示光が照射されることにより得られる表示像の背景となる車両前方の明るさ(照度)をフォトトランジスタ等の外光検出手段で検出し、この検出結果に基づいて前記表示像の表示輝度を制御するもので、周囲が明るい場合には、表示輝度を強くし、また暗い場合には、表示輝度を弱くして、前記車両の運転者に表示像を見やすくするものである(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
実開昭61−42333号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる表示装置の自動調光制御は、前記外光検出手段によって前記表示像の背景となる車両前方の明るさを検出し、前記表示器からの表示光の輝度を調整するものであるが、例えば昼間であるにも係わらず、陰を検出し前記表示光を暗くしたり、また夜間であるにも係わらず、前方車両のブレーキランプ及びテールランプ灯等を検出し前記表示光を明るくする誤った調整を行うことがあり、車両の運転者が視認する自動調光された表示像が必ずしも運転者の最適な表示輝度にならないといった問題点を有していた。
【0005】
そこで、本発明は上述した問題に着目してなされたものであり、昼夜を問わず運転者にとって最適な発光輝度の表示像を得ることができる表示装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示装置は、前記課題を解決するため、請求項1に記載したように、表示手段から発せられる表示光を車両のフロントガラスもしくは反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を背景と重畳させて視認する表示装置であって、周囲の明るさを検出する少なくとも2つの外光検出手段を備え、一方の外光検出手段によって前記背景の明るさを検出し、他方の外光検出手段によって前記背景以外の周囲の明るさを検出してなるものである。
【0007】
また、請求項2に記載した表示装置は、表示手段から発せられる表示光を車両のフロントガラスもしくは反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を背景と重畳させて視認する表示装置であって、前記背景の明るさを検出する第1の外光検出手段と、前記背景以外の周囲の明るさを検出する第2の外光検出手段と、前記第2の外光検出手段からの検出信号に基づいて前記表示手段から発せられる表示光を調光し、前記表示像の明るさを調整する第1の調光制御機能と、前記第1の外光検出手段からの検出信号に基づいて前記表示手段から発せられる表示光を調光し、背景に対する前記表示像の明るさを調整する第2の調光制御機能とを有する制御手段と、を備えてなるものである。
【0008】
また、請求項3に記載した表示装置は、請求項1もしくは請求項2に記載した表示装置において、前記各外光検出手段は、それぞれ異なる指向特性を有してなるものである。
【0009】
また、請求項4に記載した表示装置は、請求項2もしくは請求項3に記載の表示装置において、前記第1の外光検出手段によって前記背景となる前記車両前方の明るさを検出し、また前記第2の外光検出手段によって前記第1の外光検出手段で検出する以外の周囲の明るさを検出するように、前記第1,第2の外光検出手段が前記表示手段のケース体に備えられてなるものである。
【0010】
また、請求項5に記載した表示装置は、請求項2から請求項4の何れかに記載の表示装置において、前記第1の外光検出手段が有する指向特性は、前記第2の外光検出手段が有する指向特性よりも狭く設定されてなるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0012】
図1に示すように、Aは、ヘッドアップディスプレイ装置としての表示ユニット(表示装置)であり、この表示ユニットAは車両のダッシュボード1内に配設されており、表示ユニットAが投射する表示光Lはフロントガラス2により観察者である運転者3の方向に反射され、運転者3は表示像4を風景と重畳させて観察することができる。
【0013】
図2は表示ユニットAの断面図である。5は複数の発光ダイオードからなる発光素子群であり、この発光素子5群の照明方向側には液晶表示素子6を有しており表示光Lを発する。7は回路基板であり、この回路基板7は発光素子5群や液晶表示素子6と接続されている。8は放熱部材であり、この放熱部材8は多数の放熱フィン9を有している。放熱部材8は発光素子5の裏面側に回路基板7とシリコーン系の熱伝達部材10とを介して設けられている。
【0014】
11はハウジング(ケース体)であり、このハウジング11には発光素子5群,回路基板7等が収容される。ハウジング11には表示光Lが出射する開口部12が設けられており、この開口部12には透光性樹脂(例えばアクリル)からなる透光性カバー13が配設されている。14は反射鏡であり、この反射鏡14は表示光Lを開口部12の方向に反射させる。15は遮光壁であり、この遮光壁15はハウジング11と一体に形成されており、太陽光等の外光が液晶表示素子6に入射し表示像4が見えにくくなること(ウォッシュアウト)を防止している。遮光壁15には後述する光センサに対向する個所に形成された貫通孔16が設けられている。
【0015】
17は、フォトトランジスタ等からなる外光検出手段であり、第1,第2の光センサ17a,17bを有している。第1の光センサ17aは、例えば±6°の狭い指向特性(検出範囲)を有し、図1で示す表示像4の背景となる車両前方の明るさを検出するもので、フロントガラス2及び透光性カバー13を透過し、また遮光壁15に設けられた貫通孔16を通過した光を検出する。また第2の光センサ17bは、例えば±55°の広い指向特性を有し、ダッシュボード1(フロントガラス2)上の明るさ、即ち前記背景以外の周囲の明るさを検出するもので、フロントガラス2及び透光性カバー13を透過した光を検出する。(図1参照)。第1,第2の光センサ17a,17bは、遮光壁15の後方に配設された回路基板7と電気的に接続される。
【0016】
次に、図3を用いて表示ユニットAの電気的構成について説明する。17は、外光検出手段であり、第1,第2の光センサ17a,17bを備え、前述した通り表示ユニットA内に配設される。第1,第2の光センサ17a,17bは、各指向特性に基づいて設定される検出範囲内において周囲の明るさを検出し、この周囲の明るさに応じたアナログ信号である検出信号を後述する制御手段へ出力する。
【0017】
20は、マイクロコンピュータから主に構成される制御手段である。制御手段20は、外光検出手段17からの各検出信号に基づいて演算処理を行うとともに、後述する処理を実行する手段としてのCPU(中央処理装置)20aと、CPU20aにおける演算処理結果を一時記憶する読出し及び書換え可能な作業用メモリなるRAM(記憶部)20bと、制御プログラムを記憶した読出し専用のプログラムメモリなるROM20cと、後述する処理の判定処理を行う場合に用いられる基準値や設定値等が記憶されたEEPROMやバックアップRAM等からなる記憶部20dとを備え、前記各部はバスによって接続されている。尚、制御手段20は、外光検出手段17から出力される検出信号をデジタル信号に変換するA/D変換部を備えた入力インターフェイス(図示しない)を備えるととともに、発光素子5群及び液晶表示素子6を駆動するための後述する出力インターフェイス(図示しない)を備えている。また、制御手段20は、車両に搭載されるECUや各種センサから車両情報を入力して液晶表示素子6に所定の表示形態を表示させる処理が実行される。
【0018】
21,22は、発光素子5及び液晶表示素子6をそれぞれ駆動する各駆動回路であり、制御手段20からの各制御信号によって、発光素子5の発光輝度が可変され、また液晶表示素子6によって所定の表示形態が表示される。
【0019】
発光素子5群は、各発光ダイオードの各々が制御手段20によるPWM制御によって輝度調整可能な状態にて、また所定個数の発光ダイオードがグループ単位で制御手段20によるPWM制御によって輝度調整可能な状態にて回路基板7に実装されている。尚、発光素子5群は、制御手段5からの制御信号を駆動回路21を介して入力することで発光輝度の調整がなされるものである。
【0020】
液晶表示素子6は、制御手段20からの制御信号を駆動回路22を介し入力することで、車速,エンジン回転数,ターンシグナル及び車両誘導情報等の所定の車両情報を表示する。駆動回路22は、制御手段20からの制御信号を入力することで、所定の表示形態を得るための駆動信号に変換する。上述した発光素子5群と液晶表示素子6とによって表示手段23が構成される。
【0021】
次に、図4を用いて、表示ユニットAの輝度調整方法について説明する。
【0022】
制御手段20は、指向特性が広い第2の光センサ17bからの周囲の明るさに応じた検出信号を入力し(ステップS1)、周囲の明るさに応じた輝度データを所定の演算処理によって求めるとともに、前記輝度データの大きさ及び前記輝度データの継続時間等の所定の輝度情報から昼夜判定を行う(ステップS2)。制御手段20は、前記輝度データが予め定められる基準値より大きく、かつ前記基準値よりも大きい輝度データが所定時間以上、連続して得られる(継続時間)場合は、輝度調整レベルを周囲が明るい際の日中(昼間)調整モードに設定し(ステップS3)、また前記輝度データが前記基準値以下で、かつ前記基準値以下の輝度データが所定時間以上、連続して得られる場合は、周囲の明るさが暗い際の夜間調整モードに設定する(ステップS4:第1の調光制御機能)。尚、車両がトンネル内に入った際も前記昼夜判定は実行される。
【0023】
即ち、制御手段20は、前記日中調整モードにおいて、周囲が明るい場合の背景と表示像4(液晶表示素子6からの表示光Lの発光輝度)とのコントラストが良好に得られるように、表示光Lの発光輝度を前記夜間調整モードよりも高くなるように設定し、また、前記夜間調整モードにおいて、周囲が暗い場合の背景と表示像4とのコントラストが良好に得られるように、表示光Lの発光輝度を前記日中調整モードよりも低くなるように設定(減光設定)するものである。
【0024】
次に、制御手段20は、前記日中調整モード及び前記夜間調整モードに設定後に、指向特性の狭い第1の光センサ17aからの車両前方の明るさ(表示像4の背景の明るさ)に応じた検出信号を入力し(ステップS5)、前記検出信号に応じて輝度データを所定の演算処理によって求めるとともに、背景に対する表示像4の明るさが予め定められた適正の明るさ(背景と表示像4とのコントラストが最適となる)になるように、発光素子5群を調光制御するものである(ステップS6:第2の調光制御機能)。
【0025】
尚、ステップS6において、例えば本願出願が特願2003−94021号及び特願2003−94022号等にて提案している表示装置によって、背景と表示像とのコントラストが最適となる調光制御を得ることができる。
【0026】
以上のステップS1からステップS6までの処理を繰り返すことによって、前記日中調整モードと前記夜間調整モードとを切換ながら、各調整モードにおける調光制御が可能となるものである。
【0027】
かかる表示ユニットAは、液晶表示素子6及び発光素子5群から構成される表示手段23から発せられる表示光Lを車両のフロントガラス2に照射し、この照射によって得られた表示像4を背景に重畳して視認する表示装置に関するもので、周囲の明るさを検出する少なくとも2つの光センサ17a,17bを備えることに特徴を有し、表示像4の背景の明るさを検出する第1の光センサ17aと、前記背景以外の周囲の明るさを検出する第2の光センサ17bと、第2の光センサ17bからの検出信号に基づいて表示手段23から発せられる表示光Lを調光し、表示像4の明るさを大きく変化させる日中,夜間調整モードに切り換えるとともに、日中,夜間調整モード以降の微調整なる調光制御において、第1の光センサ17bからの検出信号に基づいて表示手段23から発せられる表示光Lを調光し、背景に対する表示像4の明るさを調整する調光制御モードによって、表示像4の明るさを調整可能とする制御手段20と、を備えてなるものである。また、第1,第2の光センサ17a,17bは、それぞれ異なる指向特性を有し、また、第1の光センサ17aによって前記背景となる前記車両の前方の明るさを検出し、また、第2の光センサ17bによって第1の光センサ17aで検出する以外の周囲の明るさを検出するよに、第1,第2の光センサ17a,17bが表示ユニットAのハウジング11に備えられるものである。従って、表示像の背景となる車両前方の明るさを単一の光センサで検出し、表示像の表示輝度を調整していた従来の表示装置に比べ、陰や前方車両等の外的要件の影響を受けづらくなるため、昼夜における調光制御を正確に行うことが可能となる。
【0028】
また、第1,第2の光センサ17a,17bにおいて、指向特性をそれぞれ異ならせ、第1の光センサ17aの指向特性を第2の光センサ17bの指向特性に比べ狭く設定することで、前記日中,夜間調整モード以降の微調整なる調光制御において、表示像4の背景の明るさ以外の周囲を明るさを検出することがなくなるため、背景に対する表示像4の明るさを正確に調光制御することが可能となる。
【0029】
尚、本発明の実施の形態では、フロントガラス2に表示光Lを投射する表示ユニットAを例に挙げて説明したが、本発明にあっては、フロントガラス2に表示光Lを良好に運転者3方向に反射させるコンバイナフィルムを設けたり、あるいはフロントガラス2とは別の専用の反射部材に表示光Lを投射する表示装置であっても良い。
【0030】
【発明の効果】
本発明は、表示手段から発せられる表示光を車両のフロントガラスもしくは反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を背景と重畳させて視認する表示装置に関し、昼夜を問わず運転者にとって最適な発光輝度の表示像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における車両に搭載された表示ユニットを示す図。
【図2】同上実施の形態を示す表示ユニットの断面図。
【図3】同上実施の形態を示すブロック図。
【図4】同上実施の形態におけるマイコンの処理手順を示す流れ図。
【符号の説明】
2 フロントガラス
3 運転者
4 表示像
5 発光素子
6 液晶表示素子
11 ハウジング(ケース体)
17 外光検出手段
17a 第1の光センサ
17b 第2の光センサ
20 制御手段
23 表示手段
A 表示ユニット
L 表示光[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention includes external light detection means for detecting ambient brightness, dims display light from a display means based on a detection signal from the external light detection means, and displays a display image (display luminance). The present invention relates to a display device that adjusts the distance.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a display device that automatically adjusts the brightness of display light emitted from a light emitting display (display means) such as a fluorescent display tube according to the surrounding brightness. For example, a display device including a head-up display detects the brightness (illuminance) in front of the vehicle as a background of a display image obtained by irradiating the display light on a windshield of the vehicle with an external light such as a phototransistor. Means, and controls the display brightness of the display image based on the detection result.When the surroundings are bright, the display brightness is increased, and when the surroundings are dark, the display brightness is reduced, and This is intended to make it easier for the driver of the vehicle to see the display image (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Application Laid-open No. Sho 61-42333
[Problems to be solved by the invention]
However, the automatic dimming control of such a display device involves detecting the brightness in front of the vehicle, which is the background of the display image, by the external light detecting means, and adjusting the brightness of the display light from the display. For example, even if it is daytime, the shade is detected and the display light is darkened.Also, even if it is nighttime, the brake light and tail lamp light of the preceding vehicle are detected and the display light is brightened. Adjustment may be performed, and there is a problem that the automatically adjusted display image visually recognized by the driver of the vehicle does not always have the optimum display luminance of the driver.
[0005]
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problem, and has as its object to provide a display device capable of obtaining a display image with an optimum light emission luminance for a driver regardless of day or night. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a display device of the present invention irradiates display light emitted from a display means to a windshield or a reflecting member of a vehicle, and a display image obtained by the irradiation. Is a display device that visually recognizes the background by superimposing the background on the background, comprising at least two external light detecting means for detecting ambient brightness, detecting the brightness of the background by one external light detecting means, The brightness of the surroundings other than the background is detected by the light detecting means.
[0007]
A display device according to a second aspect is a display device that irradiates display light emitted from a display unit onto a windshield or a reflecting member of a vehicle and visually recognizes a display image obtained by the irradiation by superimposing the display image on a background. A first external light detecting means for detecting the brightness of the background, a second external light detecting means for detecting a surrounding brightness other than the background, and a second external light detecting means. A first dimming control function for dimming display light emitted from the display unit based on the detection signal and adjusting the brightness of the display image; and a detection signal from the first external light detection unit. Control means for dimming display light emitted from the display means and adjusting the brightness of the display image with respect to the background.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first or second aspect, each of the external light detecting means has a different directional characteristic.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the second or third aspect, the first external light detecting means detects the brightness in front of the vehicle as the background, and The first and second external light detecting means are provided on the case body of the display means so that the second external light detecting means detects the ambient brightness other than that detected by the first external light detecting means. It is provided for.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the display device according to any one of the second to fourth aspects, the directional characteristic of the first external light detecting means is the second external light detecting means. The directional characteristics are set narrower than the directivity characteristics of the means.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
As shown in FIG. 1, A is a display unit (display device) as a head-up display device. This display unit A is disposed in the
[0013]
FIG. 2 is a sectional view of the display unit
[0014]
Reference numeral 11 denotes a housing (case body), in which the
[0015]
[0016]
Next, the electrical configuration of the display unit A will be described with reference to FIG.
[0017]
[0018]
[0019]
The group of light emitting
[0020]
The liquid
[0021]
Next, a method of adjusting the luminance of the display unit A will be described with reference to FIG.
[0022]
The control means 20 inputs a detection signal according to the surrounding brightness from the second
[0023]
That is, in the daytime adjustment mode, the control means 20 performs display so as to obtain a good contrast between the background when the surroundings are bright and the display image 4 (the emission luminance of the display light L from the liquid crystal display element 6). The emission brightness of the light L is set to be higher than that in the night adjustment mode, and in the night adjustment mode, the display light is adjusted so that the contrast between the background when the surroundings are dark and the
[0024]
Next, after setting the daytime adjustment mode and the nighttime adjustment mode, the control means 20 reduces the brightness in front of the vehicle (the brightness of the background of the display image 4) from the first
[0025]
In step S6, for example, dimming control that optimizes the contrast between the background and the display image is obtained by the display device proposed by the present application in Japanese Patent Application Nos. 2003-94021 and 2003-94022. be able to.
[0026]
By repeating the processing from step S1 to step S6, the dimming control in each adjustment mode can be performed while switching between the daytime adjustment mode and the nighttime adjustment mode.
[0027]
The display unit A irradiates the
[0028]
Further, the directional characteristics of the first and second
[0029]
In the embodiment of the present invention, the display unit A for projecting the display light L on the
[0030]
【The invention's effect】
The present invention relates to a display device that irradiates display light emitted from a display unit onto a windshield or a reflecting member of a vehicle and superimposes a display image obtained by this irradiation on a background to be visually recognized by a driver regardless of day or night. It is possible to obtain a display image having an optimum light emission luminance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a display unit mounted on a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the display unit according to the embodiment;
FIG. 3 is a block diagram showing the embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of a microcomputer in the embodiment.
[Explanation of symbols]
2
17 external
Claims (5)
周囲の明るさを検出する少なくとも2つの外光検出手段を備え、一方の外光検出手段によって前記背景の明るさを検出し、他方の外光検出手段によって前記背景以外の周囲の明るさを検出してなることを特徴とする表示装置。A display device that irradiates display light emitted from a display unit onto a windshield or a reflecting member of a vehicle, and visually recognizes a display image obtained by the irradiation by superimposing the display image on a background,
At least two external light detecting means for detecting ambient brightness, one external light detecting means detecting the brightness of the background, and the other external light detecting means detecting ambient brightness other than the background. A display device, comprising:
前記背景の明るさを検出する第1の外光検出手段と、
前記背景以外の周囲の明るさを検出する第2の外光検出手段と、
前記第2の外光検出手段からの検出信号に基づいて前記表示手段から発せられる表示光を調光し、前記表示像の明るさを調整する第1の調光制御機能と、前記第1の外光検出手段からの検出信号に基づいて前記表示手段から発せられる表示光を調光し、背景に対する前記表示像の明るさを調整する第2の調光制御機能とを有する制御手段と、
を備えてなることを特徴とする表示装置。A display device that irradiates display light emitted from a display unit onto a windshield or a reflecting member of a vehicle, and visually recognizes a display image obtained by the irradiation by superimposing the display image on a background,
First external light detection means for detecting the brightness of the background,
Second external light detection means for detecting the surrounding brightness other than the background,
A first dimming control function for dimming display light emitted from the display unit based on a detection signal from the second external light detection unit and adjusting brightness of the display image; Control means having a second dimming control function for dimming display light emitted from the display means based on a detection signal from the external light detection means and adjusting the brightness of the display image with respect to a background;
A display device comprising:
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