JP2006001377A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多くの情報を前方視界を良好に確保しつつ、運転者に知らせることができる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】ヘッドアップディスプレイは、第１情報を表す第１画像を生成する第１画像生成手段１１と、第２情報を表す第２画像を生成する第２画像生成手段１２とを備える。車両のウィンドシールドガラス２０において、第１画像を、自車両の走行中に運転者が頻繁に注視する視界範囲である運転視界領域２３よりも下方に、虚像として運転者に視認させ、第２画像を、運転視界領域２３よりも上方に、虚像として運転者に視認させる。これにより、多くの情報を前方視界を良好に確保しつつ、運転者に知らせることが可能なヘッドアップディスプレイを実現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両のウィンドシールドガラス上で表示器の画像を反射させて、この画像を、運転者に虚像で視認させる車両用表示装置に関するものである。

近年、技術の発展により、利用可能な車両に関連する情報が増加し、この多くの情報を、運転者にわかり易く知らせ、かつ速く理解させることが望まれる。

一方、車両用表示装置として、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を利用したものがある。この種のＨＵＤを利用した車両用表示装置は、運転者前方のウィンドシールドガラス（フロントガラス）上で、表示器の画像を反射させて、この画像を拡大して、運転者に虚像で視認させる。ＨＵＤは、表示器の画像を、運転者前方の視界内に虚像表示するため、視認し易いといったメリットがある（特許文献１を参照）。

また、ＨＵＤではないが、液晶表示器を、ウィンドシールドガラス上で、上下に分割して設置する車両用表示装置が、提案されている。即ち、液晶表示器を、運転者にとって煩わしさを感じるウィンドシールドガラス中央領域を避けて、設置するものである（特許文献２を参照）。
特開平１１−１５４２０号公報 実開昭５７−１４８５３０号公報

しかし、特許文献１に開示されるＨＵＤを利用した車両用表示装置においては、車両に関連する情報を運転者の前方にある運転視界領域に表示する場合、走行時に運転者の視界が妨げられる。一方、この情報を、運転視界領域を避けて、ウィンドシールドガラスの下領域のみに表示する場合、多くの情報を運転者に知らせることができない。

特許文献２に開示される車両用表示装置では、液晶表示器を、ウィンドシールドガラスに、上下に分割して設置するため、運転者に煩わしさを与えないで、多くの情報を、運転者に知らせることができる。しかし、この車両用表示装置は、ＨＵＤではないため、この情報を、拡大表示できない。その結果、ウィンドシールドガラスに、大型または複数の液晶表示装置を形成する必要があり、車両用表示装置の製造コストが増加する。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、虚像の表示方法に工夫を凝らして、多くの情報を前方視界を良好に確保しつつ、運転者に知らせることができる車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用表示装置は、第１情報を表す第１画像を生成する第１画像生成手段と、第２情報を表す第２画像を生成する第２画像生成手段とを備え
第１画像を、ウィンドシールドガラスにおいて、自車両の走行中に運転者が頻繁に注視する視界範囲である運転視界領域よりも下方に、虚像として運転者に視認させ、
第２画像を、ウィンドシールドガラスにおいて、運転視界領域よりも上方に、虚像として運転者に視認させることを特徴とする。

この場合、運転者に対して、情報を第１情報と第２情報に分けて、運転視界領域の上下に、虚像で視認させる。これにより、ヘッドアップディスプレイを利用することで簡素に構成できる車両用表示装置において、多くの情報を、前方視界を良好に確保しつつ、運転者に知らせることができる。

請求項２に記載の車両用表示装置は、請求項１に記載の車両用表示装置において、第１情報と第２情報は、互いに、関連性を有することを特徴とする。この場合、第１情報と第２情報は、互いに、関連性を有するため、互いに関連性を有する多くの情報を、上下に分けて、運転者にわかり易く知らせることができる。

請求項３に記載の車両用表示装置は、請求項２に記載の車両用表示装置において、第１情報は、自車両に関する物理量の実測値であり、
第２情報は、自車両に関する物理量の目標値または規制値であることを特徴とする。

この場合、第１情報は、自車両に関する物理量の実測値であり、第２情報は、この物理量の目標値または規制値である。これにより、自車両に関する物理量を、実測値と目標値または規制値とに分けて、運転者にわかり易く知らせることができる。

自車両に関する物理量には、車速センサにより計測される車速や液面センサよって検出される燃料タンク内の残存燃料量等が該当する。

請求項４に記載の車両用表示装置は、請求項２に記載の車両用表示装置において、第１情報は、自車両に関する異常内容を告知する情報であり、
第２情報は、自車両に関する異常への対応処置内容を告知する情報であることを特徴とする。

この場合、第１情報は、自車両に関する異常内容を告知する情報であり、第２情報は、この異常への対応処置内容を告知する情報である。これにより、自車両に関する異常を、異常内容を告知する情報と、この異常への対応処置内容を告知する情報とに分けて、運転者にわかり易く知らせることができる。

自車両に関する異常内容を告知する情報には、ドア警告やオーバーヒート警告等が該当し、この異常への対応処置内容を告知する情報には、それらの危険レベルに応じた異常対処に関する情報等が該当する。

請求項５に記載の車両用表示装置は、請求項２に記載の車両用表示装置において、第１情報は、自車両の現在位置と最終行き先地を表す情報であり、
第２情報は、自車両の走行中の道路に関連する情報であることを特徴とする。

この場合、第１情報は、自車両の現在位置と最終行き先地を表す情報であり、第２情報は、自車両の走行中の道路に関連する情報である。これにより、自車両の走行に関する情報を、自車両の現在位置と最終行き先地を表す情報と自車両の走行中の道路に関連する情報とに分けて、運転者にわかり易く知らせることができる。

自車両の現在位置と最終行き先地を表す情報には、地図等が該当し、自車両の走行中の道路に関連する情報には、案内標識や車線情報等が該当する。

請求項６に記載の車両用表示装置は、請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の車両用表示装置において、第１情報と第２情報の少なくとも一方は、複数の情報から構成されることを特徴とする。

この場合、第１情報と第２情報との内、少なくとも一方は、複数の車両情報を有する。即ち、１個の主な情報を第１情報とし、これに対応する複数の副次的情報を第２情報として表示したり、あるいは、複数の主な情報を第１情報とし、この内の１個の主な情報に対応する１個の副次的情報を第２情報として表示する。または、共に複数の情報で表示したりするものである。これにより、多くの情報を、例えば、重要度に区分けする等して、運転者に、わかり易く知らせることができる。

（第１実施形態）
本発明による車両用表示装置を、コンビネーションメータに適用した場合を例に、以下、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態における車両用表示装置の全体構成を示す模式図である。

図２は、車室内前方のインスツルメントパネル３１およびウィンドシールドガラス２０部分を示す模式図である。

図３は、本実施形態によるコンビネーションメータの電気回路構成を説明する模式図である。

図２に示すように、ウィンドシールドガラス２０の車室内側表面には、運転者の前方にある運転視界領域２３の下方と上方に、コンバイナ（反射部材）として機能する表面処理が施されて、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２が形成される。

なお、本発明の運転視界領域は、運転視界領域２３に対応し、運転視界領域２３は、ＪＩＳ規格におけるＲ３２１２規定（運転者の視界確保を優先する領域）で定められた透視域と略同等または若干広めの領域である。即ち、運転視界領域２３は、自車両の走行中に、運転者が頻繁に注視する視界範囲である。

また、表示領域２１，２２は、運転者の正面領域に限らず、図２に示すような運転視界領域２３の下方または上方であればインスツルメントパネル３１の中央部もしくは中央寄りに設定してもよい。

図１において、第１の表示部１１と第２の表示部１２の画像は、ミラー１３−１５で２回反射した後、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２で反射して、虚像２１ａ，２２ａとして、運転者に視認される。それにより、運転席に着座する運転者は、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２に投影される画像２１ａ，２２ａを、自車両前方の実際の風景と重ねて視認できる。

第１の表示部１１と第２の表示部１２は、液晶表示器１０として、一体に形成され、ミラー１４，１５としては、画像２１ａ，２２ａを拡大するため、凹面鏡が用いられる。これに限らず、ミラー１３またはミラー１３−１５の全てを、凹面鏡としても良い。

なお、本発明の第１画像生成手段は、第１の表示部１１に対応し、本発明の第２画像生成手段は、第２の表示部１２に対応する。第１画像生成手段と第２画像生成手段が、液晶表示器１０に対応する。本発明の第１画像は、第１の表示部１１の画像に対応し、本発明の第２画像は、第２の表示部１２の画像に対応する。

図３に示すように、マイクロコンピュータ等から構成される制御装置４０には、バッテリ４３から電力が常時供給されている。制御装置４０には、イグニッションスイッチ４２が、その作動状態（ＯＮまたはＯＦＦ）を検出可能に接続され、燃料タンク（図示せず）内の残存燃料量を計測する液面センサ４１等が検出信号を入力可能に接続されている。また、液面センサ４１等からの信号に応じて制御装置４０により駆動される液晶表示器１０（表示部１１、１２）が、制御装置４０に接続される。

図４は、本実施形態の表示例を示す。第１の表示領域２１に車両の異常を伝える情報を表示し、第２の表示領域２２にその異常情報の異常対処に関する情報を表示する。

４個のインジケータの内、ドア警告、オーバーヒート警告とバッテリ電圧警告の３個のインジケータを、第１の表示領域２１に緑色表示する。そして、網線で示した燃料警告２１ｂを、赤色表示することによって、燃料が少ないことを警告し、そのレベルに応じて、第２の表示領域２２に異常対処に関する情報を表示する。図４では、最も少ないレベルとして、「速やかに.給油してください！」を、第２の表示領域２２に表示している。

なお、図４において、本発明の第１情報は、第１の表示領域２１に表示される燃料警告２１ｂの赤色表示に対応し、本発明の第２情報は、第２の表示領域２２に表示される「速やかに給油してください！」に対応する。

上記構成において本実施形態の作動を説明する。

先ず、イグニッションスイッチ４２がＯＮされ、ウィンドシールドガラス２０において、第１の表示領域２１に表示したい第１の表示対象と第２の表示領域２２に表示したい第２の表示対象とが、図示しない操作装置によって選択される。

図４においては、第１の表示対象として、４個のインジケータが選択され、第２の表示対象として、第１の表示領域２１で赤色表示されたインジケータに対応する異常対処に関する情報が選択されている。

そして、液面センサ４１により検出された燃料タンク（図示せず）内の残存燃料量が所定値以下であるため、燃料警告２１ｂが赤色表示される。さらに、その検出レベルが、最も少ないレベルに達したため、「速やかに給油してください！」を、第２の表示領域２２に表示する。

その検出レベルが所定値以下であっても、そのレベルが速やかに給油しなくても良いレベルである場合は、第２の表示領域２２には、「給油することをお勧めします」等を表示する。

図４の第１の表示領域２１に表示される画像が、図１において、第１の表示部１１に、実像表示され、図４の第２の表示領域２２に表示される画像が、図１において、第２の表示部１２に、実像表示される。第１の表示部１１と第２の表示部１２の画像は、ミラー１３−１５で２回反射した後、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２で反射して、虚像２１ａ，２２ａとして、運転者に視認される。

３個のインジケータと赤色表示された燃料警告２１ｂがその虚像２１ａとして、「速やかに給油してください！」の表示がその虚像２２ａとして、図４に示すように表示される。運転席に着座する運転者は、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２に投影されるこれらの虚像２１ａ，２２ａを、自車両前方の実際の風景と重ねて視認できる。

尚、第１の表示領域２１において、２個のインジケータで、警告される場合は、２個のインジケータが赤色表示される。そして、これらに対応して、第２の表示領域２２に、それらの異常情報に関連した異常対処に関する２個の情報を、左右に並べて表示する。

以上のように、本実施形態では、各インジケータに関連する多くの情報を、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２に分けて表示し、必要に応じて、赤色表示したり、必要な情報のみ選択して表示する等して、多様に表示することができる。その結果、多くの情報を、運転者に、わかり易く知らせることができる。

上述の例では、第１の表示対象として、４個のインジケータが選択され、第２の表示対象として、第１の表示領域２１で赤色表示されたインジケータに対応する異常対処に関する情報が選択されたが、これに限る必要はない。例えば、第１の表示対象として、車速やエンジン回転数を選択し、第２の表示対象として、制限速度や燃費に対応する警告表示などを選択しても良い。

（第２実施形態）
第１実施形態では、本発明による車両用表示装置を、コンビネーションメータに適用したが、これに限るものではない。本実施形態では、本発明による車両用表示装置を、ナビゲーション表示装置に適用する。

図３において、制御装置４０は、さらに、地図データベース（以下、地図ＤＢ）を備える。この地図ＤＢには、道路に関するデータや施設に関するデータ等によって構成される地図データが、記憶されている。なお、道路に関するデータには、例えば、方面と方向を予告する案内標識や地図等の、ウィンドシールド２０の表示領域２１，２２に表示する表示形状や表示色等のデータが含まれる。

制御装置４０には、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナ、速度センサ、方位センサ等が接続される。ＧＰＳアンテナは、周知のＧＰＳ衛星から送信される電波を受信するためのアンテナであり、方位センサは、周知の地磁気センサやジャイロスコープ等によって構成される。

制御装置４０は、ＧＰＳアンテナ、車速センサ、及び方位センサからの信号に基づいて、ウィンドシールド２０上に設定される表示領域２１，２２に表示する画像の生成を行う。

図５は、本実施形態の表示例を示す。図５に示すように、ステアリングホイール３２の上方に位置する第１の表示領域２１に、自車両が現在走行している近辺の地図像２１ｃを、自車両が地図像２１ｃ上を走行しているように、つまり、臨場感が増すように表示する。即ち、自車両の進行方向に向かって、地図像２１ｃの縮尺を小さく設定している。この小さくなる度合いを、高速になるに従って、大きくするように制御すれば、さらに臨場感が増す。

また、現在の自車両の位置２１ｄを、地図像２１ｃ上に表示することで、運転者は、運転中に、現在の自車両の位置を認識することができる。

一方、運転視界領域２３に小さく見える案内標識２３ａを、第２の表示領域２２に、案内標識像２２ｂとして表示する。そして、自車両が、案内標識２３ａに近づくに従って、案内標識像２２ｂを案内標識像２２ｃまで、矢印２２ｄの方向に移動させ、かつ、徐々に大きくするように制御する。これにより、運転者に、臨場感が与えられ、案内標識２３ａを見逃す恐れも少なくなる。

案内標識像２２ｂが、運転視界領域２３から消えた後もしばらく、案内標識像２２ｃを表示させるよう制御すれば、案内標識２３ａを見逃す恐れが、さらに少なくなる。

以上のように、本実施形態では、ナビゲーションシステムによって得られる多くの情報を、互いに関連する２つの情報に分けて、第１の表示領域２１と第２の表示領域２２に分けて表示する。これにより、多くの情報を、運転者にわかり易く知らせることができる。

上述の例では、案内標識２３ａを、第２の表示領域２２に表示したが、これに限るものではなく、例えば、飲食店を、和食、フランス料理、高級料理、食材などの情報と共に表示しても良い。同様に、自車両が、飲食店に近づくに従って、飲食店の表示像を移動させ、かつ、徐々に大きくするように制御する。これにより、運転者に、臨場感が与えられ、飲食店を見逃す恐れも少なくなる。

図６に示すように、第２の表示領域２２に車線情報を表示しても良い。この場合は、車線像２２ｅは、その位置とサイズを変化させても良いが、変化させなくても良い。

また、第１の表示領域２１には、地図以外の情報を表示しても良い。

又、図５に示す表示を行っている状態で、車両の異常が発生した時に、図４に示すように、その異常情報とそれに関連した異常対処に関する情報を、割り込みで表示するようにしても良い。

上述したように、本発明は、運転視界領域２３を避けた上下の領域２１，２２に、多くの情報を分けて表示することを特徴とする。従って、上下の領域２１，２２に分けて表示される多くの情報は、互いに関連性を有する必要はない。例えば、コンビネーションメータの情報を上下の領域２１，２２に、単に分けて、羅列して表示しても良い。第１の表示領域２１に、重要性の高い情報を表示し、第２の表示領域２２に、重要性の低い情報を表示しても良い。

尚、上述したように、第１の表示部１１と第２の表示部１２は、液晶表示器１０として、一体化されていたが、別体として設けても良い。

また、液晶表示器１０の代わりに、透過型の指針計器を用いても良い。

図１は、本発明の第１実施形態による車両用表示装置の全体構成を示す模式図である。 図２は、車室内前方のインスツルメントパネル３１およびウィンドシールドガラス２０部分を示す模式図である。 図３は、本発明の第１実施形態によるコンビネーションメータの電気回路構成を説明する模式図である。 図４は、本発明の第１実施形態による車両用表示装置の表示例を示す写真図である。 図５は、本発明の第２実施形態による車両用表示装置の表示例を示す写真図である。 図６は、本発明の第２実施形態による車両用表示装置の他の表示例を示す写真図である。

符号の説明

１０ 液晶表示器（第１画像生成手段、第２画像生成手段）
１１ 第１の表示部（第１画像生成手段）
１２ 第２の表示部（第２画像生成手段）
１３−１５ ミラー
２０ ウィンドシールドガラス
２１ 第１の表示領域
２２ 第２の表示領域
２３ 運転視界領域

Claims (6)

1. 第１情報を表す第１画像を生成する第１画像生成手段と、
   第２情報を表す第２画像を生成する第２画像生成手段とを備え
   前記第１画像を、ウィンドシールドガラスにおいて、自車両の走行中に運転者が頻繁に注視する視界範囲である運転視界領域よりも下方に、虚像として運転者に視認させ、
   前記第２画像を、前記ウィンドシールドガラスにおいて、前記運転視界領域よりも上方に、虚像として運転者に視認させることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記第１情報と前記第２情報は、互いに、関連性を有することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記第１情報は、前記自車両に関する物理量の実測値であり、
   前記第２情報は、前記自車両に関する前記物理量の目標値または規制値であることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記第１情報は、前記自車両に関する異常内容を告知する情報であり、
   前記第２情報は、前記自車両に関する前記異常への対応処置内容を告知する情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
5. 前記第１情報は、前記自車両の現在位置と最終行き先地を表す情報であり、
   前記第２情報は、前記自車両の走行中の道路に関連する情報であることを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
6. 前記第１情報と前記第２情報の少なくとも一方は、複数の情報から構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

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