JP2006330254A

JP2006330254A - 表示機器システム

Info

Publication number: JP2006330254A
Application number: JP2005152258A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sasaki; 喜好佐々木
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2005-05-25
Filing date: 2005-05-25
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】表示機器システムにおいて、表示機器の視認性を向上させる。
【解決手段】自車の車速等の情報内容を表す表示部１２とこの表示部１２に表された情報内容を拡大像として認識させるフレネルレンズ１３（拡大光学系）とが筐体１１に配設されたメータモジュール１０（表示機器）と、乗員の概略視点位置を検出する視点位置検出手段２０と、フレネルレンズ１３も含めてメータモジュール１０の全体を、その傾斜角度を変化させるように回動させるモータ４０（駆動手段）と、視点位置検出手段２０によって検出された概略視点位置に応じて予め設定された角度だけ、メータモジュール１０の傾斜角度を変化させるようにモータ４０を制御する制御部３０（制御手段）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示機器システムに関し、詳細には、表示機器に表示された内容を拡大して乗員による視認性を高めるフレネルレンズ等の拡大光学系を備えた表示機器の視認性の改良に関するものである。

車両をはじめとした乗り物は、その移動速度や各種機器の動作状況等を視覚的に表示する計器等の表示機器を備えている。

また、この表示機器には、表示部に表された情報内容を拡大像として乗員に認識させる拡大光学系が設けられており、情報内容の視認性を高めている（特許文献１）。
特開２００１−１３４５１号公報

ところで、乗員の視点位置（アイポイント）は、その乗員の身体的特徴に応じて異なるものであり、また乗員が着座しているシートのポジションによっても変化するものである。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、表示機器の視認性を一層向上させることができる表示機器システムを提供することを目的とする。

本発明に係る表示機器システムは、情報内容を表す表示部と該表示部に表された情報内容を拡大する拡大光学系とが筐体に配設された表示機器と、乗員の概略視点位置を検出する視点位置検出手段と、前記表示機器のうち少なくとも前記拡大光学系の傾斜角度を変化させる駆動手段と、前記視点位置検出手段によって検出された前記概略視点位置に応じて、該概略視点位置に対応付けられて設定された角度だけ、前記少なくとも拡大光学系の傾斜角度を変化させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

ここで、表示機器としては、盤面上に数字や文字等が表された表示板とこの盤面に表された数字等を指し示す指針等とを備えたいわゆる計器類や、液晶、プラズマ、有機ＥＬ等の薄型モニタなども含む。また、拡大光学系としては、例えば、フレネルレンズ等である。

なお、視点位置検出手段は、乗員の概略視点位置を直接的に検出するものである必要はない。すなわち、例えば、乗員に向けて光等を照射し、その反射光等を分析して眼球位置を割り出すことにより直接的に視点位置を検出するような高精度の視点検出手段であってもよいが、視点位置の代替えとなるような他の状態量を検出することによって、間接的に視点位置を検出する（推定的に検出することを含む。）ものであってもよい。

そのような他の状態量としては、例えば、乗員が着座するシートの前後スライド位置、シートバックの傾斜量（傾斜角度等）、シートバックへの負荷重量の分布などを適用することができる。

例えば、シートの前後スライド位置が前側に位置している場合には、視点位置と表示機器とを結ぶ線分と水平線とのなす角度は、前後スライド位置が後側に位置している場合のそれよりは大きな角度となる。

そして、制御手段は、シートの前後スライド位置が前側に位置しているときは、表示機器の傾斜角度が大きくなるように駆動手段を制御し、シートの前後スライド位置が後側に位置しているときは、表示機器の傾斜角度が小さくなるように駆動手段を制御する。

また、シートバックが立ち気味の（鉛直に近い）傾斜量のときは、視点位置と表示機器とを結ぶ線分と水平線とのなす角度は、シートバックが寝気味の（浅い）傾斜量の場合のそれよりは大きな角度となる。

そして、制御手段は、シートバックが立ち気味のときは、表示機器の傾斜角度が大きくなるように駆動手段を制御し、シートバックが寝気味のときは、表示機器の傾斜角度が小さくなるように駆動手段を制御する。

また、シートバックの上側部分にも下側部分にも負荷重量が分布しているとき（乗員の座高が高い、と推定される。）は、視点位置と表示機器とを結ぶ線分と水平線とのなす角度は、シートバックの下側部分に負荷重量が偏って分布しているとき（乗員の座高が低い、と推定される。）のそれよりは大きな角度となる。

そして、制御手段は、シートバックの上側部分にも下側部分にも負荷重量が分布しているときは、表示機器の傾斜角度が大きくなるように回転手段を制御し、シートバックの下側部分に負荷重量が偏って分布しているときは、表示機器の傾斜角度が小さくなるように駆動手段を制御する。

なお、これらの状態量をそれぞれ単独で適用した場合は、制御手段による駆動手段への制御内容は上述したものでよいが、これら状態量を２以上組み合わせた場合は、制御内容をさらに細分化してもよい。

本発明に係る表示機器システムによれば、視点位置検出手段が乗員の視点位置を検出し、この視点位置検出手段によって検出された乗員の視点位置に基づいて、制御手段が、駆動手段による少なくとも拡大光学系の傾斜角度を制御するため、乗員の個人差やシートポジション等の差に応じて、乗員の視点位置に適合するように拡大光学系の傾斜角度が変化し、表示機器の表示部の視認性を一層向上させることができる。

以下、本発明に係る表示機器システムの最良の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る表示機器システム１００の概略構成を示す図である。図示の表示機器システム１００は、自車の車速等の情報内容を表す表示部１２とこの表示部１２に表された情報内容を拡大像として認識させるフレネルレンズ１３（拡大光学系）とが筐体１１に配設されたメータモジュール１０（表示機器）と、乗員の概略視点位置を検出する視点位置検出手段２０と、フレネルレンズ１３も含めてメータモジュール１０の全体を、その傾斜角度を変化させるように回動させるモータ４０（駆動手段）と、視点位置検出手段２０によって検出された概略視点位置に応じて予め設定された角度だけ、メータモジュール１０の傾斜角度を変化させるようにモータ４０を制御する制御部３０（制御手段）と、を備えた構成である。

ここで、視点位置検出手段２０は、本実施形態においては、視点位置を直接検出するものではなく、視点位置の代替えとなるような他の状態量を検出することによって、間接的に視点位置を検出するものである。

すなわち、乗員が着座するシート５０の前後スライド位置を検出するシート前後位置検出センサ２３と、シートバック５２の傾斜量（傾斜角度等）の大小を検出する角度センサ２２と、シートバック５２への負荷重量の分布が上半分であるか下半分であるかを検出するシートバック荷重センサ２１とによって検出された検出結果を以て、視点位置を間接的に特定するものである。

なお、この視点位置の特定処理は、制御部３０において行われるため、制御部３０も視点位置検出手段２０の一部を構成しているということができる。

制御部３０も含めた視点（アイポイント）位置の検出は、図２に示した機能ブロック図と、図３に示した、各センサ２１，２２，２３と視点位置との対応関係を表す模式図とを参照し、以下の処理によって行われる。

すなわち、シートクッション５１に乗員が着座すると、シートクッション５１の内部に設けられた着座センサ２４に負荷がかかり、着座センサ２４から着座を検出した旨の情報が制御部３０に入力される。

また、乗員はシート５０に着座すると、通常はシートバック５２にもたれかかるため、シートバック５２の内部に設けられた荷重センサ２１が、乗員の荷重を検出するが、このとき荷重の検出範囲が、シートバック５２の上側部分５２ａのみであるか、下側部分５２ｂのみであるか、両方５２ａ，５２ｂであるか、全く検出されていない（着座していない状態）か、の別を検出し、検出結果は制御部３０に入力される。

ここで、シートバック５２の上側部分５２ａにも下側部分５２ｂにも負荷重量が分布しているときは、乗員の座高が高い（アイポイントが高い）と推定される。

一方、シートバック５２の下側部分５２ｂにのみ負荷重量が分布しているときは、乗員の座高は低い（アイポイントが低い）と推定される。なお、上側部分にのみ負荷重量が分布しているときは、座高が高いと推定される。

また、乗員はシート５０に着座した後に、シート５０のポジションを自己の体格や嗜好等に適合させるべく、シート５０は車体の前後（Ｆｒ・Ｒｒ）方向にスライド調整され、この調整後のシート前後位置はシート前後位置検出センサ２３によって検出され、この検出結果は制御部３０に入力される。

また、乗員はシート５０に着座した後に、シートバック５２の傾斜角度の調整も行うが、この調整後のシートバック５２の傾斜量（傾斜角度等）が角度センサ２２によって検出され、この検出結果は制御部３０に入力される。

制御部３０のアイポイント位置格納メモリ（図２参照）には、図３（ｂ）に示すように、（i），（ii），（iii），（iv）という４つのアイポイント位置が予め設定されており、位置（i）は、車体前後方向の前側（メータ１０に近い側）であって、上下方向の高い側であり、位置（ii）は、車体前後方向の前側であって、上下方向の低い側であり、位置（iii）は、車体前後方向の後側（メータ１０から遠い側）であって、上下方向の高い側であり、位置（iv）は、車体前後方向の後側であって、上下方向の低い側である。

そして、制御部３０は、上述した各センサ２１，２２，２３の検出結果に基づいて、乗員のアイポイント位置を、図３（ｂ）に示したアイポイント位置（i）〜（iv）のうちいずれか一つに分類する。

この制御部３０による、センサ２１，２２，２３の検出結果に基づくアイポイント位置（i），（ii），（iii），（iv）への分類は、アイポイント位置格納メモリに予め格納されている参照テーブル（図４参照）にしたがって行われる。

なお、図示の参照テーブルにおいて、最も左側の列は、シート前後位置検出センサ２３による検出結果（シート５０の前後スライド位置が、所定位置（例えばスライド可能範囲の中央位置）よりも前か後か、の別）を表し、左側から第２列目は、角度センサ２２による検出結果（シートバック５２の傾斜角度が、所定の角度位置（例えば鉛直方向に対して２０度の傾斜角度）よりも大きいか小さいか、の別）を表し、左側から第３列目は、シートバック負荷センサ２１による検出結果（シートバック５２の上側５２ａのみへの負荷であるか、下側５２ｂのみへの負荷であるか、上下５２ａ，５２ｂともに負荷があるか、あるいは、上下５２ａ，５２ｂともに負荷がないか、の別）を表し、最も右側の列は、左側３列の検出結果の組合せに対応して分類される、図３（ｂ）に示したアイポイント位置（i），（ii），（iii），（iv）を表している。

以上の作用により、制御部３０は、いずれかのアイポイント位置（i）〜（iv）を設定するが、この設定されたアイポイント位置（i）〜（iv）と、メータモジュール１０に対するモータ４０による回転角度との対応関係を示す参照テーブルは、制御部３０のメータ傾き位置格納メモリに予め格納されている。

この参照テーブルに設定されたアイポイント位置と回転角度位置との対応関係は、例えば図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すものとなっている。

すなわち、メータ１０は破線で示す基準角度位置にあるとき、アイポイント位置（i）が対応するように設定されている。このアイポイント位置（i）にある乗員の視点からメータ１０を視たとき、フレネルレンズ１３を介して表示部１２を適切に視認することができる。これに対して、他のアイポイント位置（ii），（iii），（iv）にある乗員の視点からメータ１０を視ても、フレネルレンズ１３を介して表示部１２を適切に視認することはできない。

一方、図５（ａ）の実線で示した回転角度位置に回転されたメータ１０を、アイポイント位置（iii）にある乗員の視点から視たとき、フレネルレンズ１３を介して表示部１２を適切に視認することができる。

同様に、図５（ｂ）の実線で示した回転角度位置に回転されたメータ１０を、アイポイント位置（ii）にある乗員の視点から視たとき、フレネルレンズ１３を介して表示部１２を適切に視認することができ、図５（ｃ）の実線で示した回転角度位置に回転されたメータ１０を、アイポイント位置（iv）にある乗員の視点から視たとき、フレネルレンズ１３を介して表示部１２を適切に視認することができる。

以上のように、参照テーブルは、アイポイント位置（i）に対して、メータ１０の回転角度位置は図５（ａ）（（ｂ），（ｃ）も同様）の破線で示した位置（姿勢）が対応付けられ、アイポイント位置（ii）に対して、メータ１０の回転角度位置は図５（ｂ）の実線で示した位置（姿勢）が対応付けられ、アイポイント位置（iii）に対して、メータ１０の回転角度位置は図５（ａ）の実線で示した位置（姿勢）が対応付けられ、アイポイント位置（iv）に対して、メータ１０の回転角度位置は図５（ｃ）の実線で示した位置（姿勢）が対応付けられている。

そして、このように設定された参照テーブルの対応関係にしたがって、制御部３０がモータ４０の駆動を制御し、メータ１０を図５（ａ）〜（ｃ）の破線または実線で示した姿勢に回転制御する。

以上説明したように、本実施形態に係る表示機器システム１００によれば、視点位置検出手段２０が乗員の視点位置を間接的に検出し、この視点位置検出手段２０によって検出された乗員の視点位置に基づいて、制御部３０が、モータ４０によるメータ１０の傾斜角度を制御するため、乗員の個人差やシート５０のポジション等の差に応じて、乗員の視点位置に適合するようにメータ１０の傾斜角度が変化し、メータ１０の表示部１２の視認性を一層向上させることができる。

なお、上述実施形態においては、モータ４０が、メータ１０全体を回転させるものとして説明したが、本発明に係る表示機器システムはこの形態に限定されるものではなく、メータ１０のうち、フレネルレンズ１３のみを回転させるようにしてもよく、このようにフレネルレンズ１３のような光学系のみを回転させる構成によっても、上述した実施形態と略同様の作用効果を得ることができ、しかも、光学系のみを回転させる構成はメータ１０の全体を回転させる構成よりも、モータ４０の電力量を低減させることができ、省エネルギの観点から、より好ましい。

なお、本実施形態における視点位置検出手段２０は、視点位置を直接検出するものではなく、シート５０のポジションやシートバック５２の傾斜角度等に基づいて間接的に検出する（推定して特定することも含む。）ものであるが、乗員の視点位置を直接的に検出するものであってもよいことはいうまでもない。

すなわち、例えば、乗員に向けて光等を照射し、その反射光等を分析して眼球位置を割り出すことにより直接的に視点位置を検出するものであってもよい。この場合視点位置の検出結果は、非常に高精度なものとなるため、このようにして得られた視点位置に基づいて、メータ１０の傾斜角度を変化させることにより、一層の視認性向上を実現することができる。

図６は、車載時において、より実践的な処理内容を含めた制御処理のフローチャートを示す図である。

すなわち、車両のイグニッションスイッチがＯＮに切り換えられるのを待ち（Ｓ１；ステップ１）、ＯＮに切り換えられると、図２に示した停車情報および調整モード情報か否かを判定し（Ｓ２）、停車状態かつ調整モードのときは、シート位置情報および荷重位置情報（着座情報を含む）を取得し（Ｓ３）、これらシート位置情報および荷重位置情報に基づいて、アイポイント位置を確定する（Ｓ４）。

その後、上述したように、アイポイント位置に基づいてメータ１０の傾斜角度を調整し（Ｓ５）、イグニッションスイッチがＯＦＦに切り換えられるまで、上述したステップを繰り返す（Ｓ６）。

一方、ステップ２において、停車状態でないか、または調整モードではない場合は、ステップ６までショートカットして、イグニッションスイッチがＯＦＦに切り換えられるまで、上述したステップを繰り返す（Ｓ６）。

イグニッションスイッチがＯＮに切り換えられると、メータ１０の傾斜角度は基準位置（i）に戻されて（Ｓ７）、処理は終了する。

本発明の一実施形態に係る表示機器システムの概略構成を示す図である。図１に示した表示機器システムの機能を示す機能ブロック図である。センサとアイポイント位置との対応関係を示す模式図である。センサの検出結果とアイポイント位置との対応関係を示す参照テーブルを示す図である。アイポイント位置とメータの回転角度位置との対応関係を示す図である。車載時において、より実践的な処理内容を含めた制御処理のフローチャートを示す図である。

符号の説明

１０メータモジュール（表示機器）
１１筐体
１２表示部
１３フレネルレンズ（拡大光学系）
２０視点位置検出手段
３０制御部（制御手段）
４０モータ（駆動手段）
１００表示機器システム

Claims

情報内容を表す表示部と該表示部に表された情報内容を拡大する拡大光学系とが筐体に配設された表示機器と、乗員の概略視点位置を検出する視点位置検出手段と、前記表示機器のうち少なくとも前記拡大光学系の傾斜角度を変化させる駆動手段と、前記視点位置検出手段によって検出された前記概略視点位置に応じて、該概略視点位置に対応付けられて設定された角度だけ、前記少なくとも拡大光学系の傾斜角度を変化させるように前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする表示機器システム。