JP2013147200A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 インストール・パネル上方でドライバーの前方視界を遮る位置に情報が表示される場合でもあっても、ドライバーがその前方の視界をより広く視認できる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 車両用表示装置は、車両のインストールメント・パネル3上面で、インストールメント・パネル3上の車外前方視界を遮る位置に配置された表示手段53と、遮られた車外前方視界を撮像可能な撮像手段51と、車両情報を取得可能で、この車両情報を表示手段に表示させるとともに、表示した車両情報の背景に撮像手段で得た遮られた車外前方視界を表示させる制御手段54と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、各種情報を表示してドライバーに認識させることが可能な車両用表示装置に関する。

従来、ドライバーの前方のフロント・ガラス等に各種情報を表示する車両用表示装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
この従来の車両用表示装置は、ヘッド・アップ・ディスプレイ装置として知られており、車両のダッシュボード内に配置された表示機に各種情報の表示像を表示させ、同じくダッシュボード内に配置された第１ホログラムにて、表示機の表示像を、フロント・ガラスに設けた第２ホログラム（コンバイナとして用いられる）に向けて光を上方へ屈折させる。第２ホログラムでは第１ホログラムから来た表示像の光をドライバーに向けて車両後方側へ屈折させる。

特開平１０−５４９５５号公報

上記従来の車両用表示装置では、ドライバーがその都度インストールメント・パネル内のメータなどの表示部をみるため顔を下向けることなく、運転に必要な情報等を前方視界中にみることが可能となり、安全性を高めることができる。
しかしながら、この従来の車両用表示装置にあっては、情報を表示するための第２ホログラムからなるコンバイナをフロント・ガラスに設けることとなるため、ドライバーとコンバイナとを結ぶ線上において第２ホログラムの背景とこの前方の視界部分とが重なり合うことより、前方の視界が見えなくなるといった問題が発生する。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、インストール・パネル上方でドライバーの前方視界を遮る位置に情報が表示される場合でもあっても、ドライバーがその前方の視界をより広く視認できるようにした車両用表示装置を得ることにある。

この目的のため、請求項１に記載の本発明による車両用表示装置は、
車両のインストールメント・パネル上面で、インストールメント・パネル上の車外前方視界を遮る位置に配置された表示手段と、
遮られた車外前方視界を撮像可能な撮像手段と、
車両情報を取得可能で、この車両情報を表示手段に表示させるとともに、表示した車両情報の背景に撮像手段で得た遮られた車外前方視界を表示させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明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、
表示手段が、スマート・フォンの表示画面であり、
撮像手段が、スマート・フォンのカメラである、
ことを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の車両用表示装置は、
請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置において、
表示される車両情報が、この車両情報の背景の輝度に応じて決定された色で表示される、
ことを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の車両用表示装置は、
請求項１乃至請求項３のうちの１項に記載の車両用表示装置において、
表示される車両情報が、この周辺領域が前記車両情報の背景の補色で表示される、
ことを特徴とする

請求項１に記載の本発明による車両用表示装置にあっては、インストール・パネル上方でドライバーの前方視界を遮る位置に情報が表示される場合でもあっても、ドライバーがその前方の視界をより広く視認できるようになる。

請求項２に記載の本発明の車両用表示装置にあっては、既存のスマート・フォンにアプリケーション・ソフトを入れるだけでそのまま利用することができるので、安価かつ簡単に車両用表示装置を得ることができる。

請求項３に記載の本発明の車両用表示装置にあっては、表示する情報をこの周り背景からよりクリアに視認し易い色で表示することができる。

請求項４に記載の本発明の車両用表示装置にあっては、表示した情報の周辺領域を背景の補色とすることで、情報をさらにクリアに認識し易くすることができる。

本発明の実施例１の車両用表示装置および車両前方の状況をドライバーの視点からみた図である。 実施例１の車両用表示装置の機能ブロック図である。 実施例１の車両用表示装置で実行される情報表示処理プログラムを示す図である。 実施例１の車両用表示装置による表示例を示す図である。 表示における文字と背景の関係を説明するための図である。 表示する文字のポイント数と補色ピクセルとの関係を用いて表示方法を決定するやり方を説明するための図である。 表示する文字の色の決め方を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

まず、実施例１の車両用表示装置の全体構成を説明する。
この実施例１の車両用表示装置は、図１に示すように、車両1のフロント・ガラス2の右側下方位置、より詳しくは、インストールメント・パネル3の上面で、ドライバー席のステアリング・ホイール4の前方位置の部分に着脱可能に配置されたスマート・フォン（高性能携帯電話）5と、車両1に搭載されているボディ・コントロール・モジュール6と、を備えている。

スマート・フォン5は、図２に示すように、カメラ51と、グラフィックRAM(Random Access Memory)52と、表示画面53と、中央演算装置（CPU：Central processing Unit）54と、RAM55と、無線送受信機56と、を備えている。

カメラ51は、たとえば電荷結合素子（CCD：Charge-Coupled Device）で構成され、スマート・フォン5の一方の面に設けられて、その外側、すなわちスマート・フォン5がインストールメント・パネル3に設置された状態で車両前方の映像を撮像可能である。なお、カメラ51は、本発明の撮像手段に相当する。

グラフィックRAM52は、カメラ51およびCPU54に接続され、カメラ51で撮像された車外前方の映像のデータを記憶し、このデータをCPU54が読み取り後述するように表示のために処理した変換データをさらに記憶し、この処理したデータを表示画面53に送るためのメモリである。処理した情報とは、表示する文字のフォント情報や色情報、またこの文字周りに関して変更した周辺領域の色の情報、またカメラ51で撮像された車外映像の映像情報等であり、これらについては後で説明する。

表示画面53は、液晶画面（LCD：Liquid Crystal Display）にて構成され、カメラ51とは反対側の面に設けられて（ただし図２では便宜上カメラ51と同じ面に描いてある）、スマート・フォン5がインストールメント・パネル3に設置された状態でカメラ51の撮像方向とは逆方向、すなわちドライバー側に向けて表示可能である。なお、表示画面53は、本発明の表示手段に相当する。

CPU54は、カメラ51、表示画面53、無線送受信機56の動作を制御するとともに、グラフィックRAM52やRAM55へのデータの割り当てやデータの記憶・消去を行い、またこれらのRAM52や55からのデータの読み出しを行って各種の演算処理を行う。なお、CPU54は、本発明の制御手段に相当する。

RAM55は、無線送受信機56から得た車両情報を記憶したり、CPU54の演算のために必要なデータ（車両情報やフォント情報など）を読み出したり、CPU54で演算処理したデータ（車両情報やフォント情報など）を記憶したりするためのメモリである。なお、RAM５５には、表示する文字のフォント情報が記憶されている。

無線送受信機56は、ボディ・コントロール・モジュール6の無線送受信機63との間でシリアル通信を行うもので、車両情報等を受け取ることが可能である。

一方、ボディ・コントロール・モジュール6は、通信送受信機61と、中央演算部(CPU)と、無線送受信機63と、を有し、車両１に取り付けられている。

通信送受信機61は、車両1の車内LAN（Local Area Network）であるCAN（Controller Area Network）に接続されており、車載の他の機機からの情報（車速などの車両情報）を取得したり、自身が有する情報をCANに流したりするものである。

CPU62は、通信送受信機61や無線送受信機63の動作を制御するものである。
無線送受信機63は、通信送受信機61から得た車両情報を無線でスマート・フォン5の無線送受信機56へ送信したり、逆に無線送受信機56からの情報要求信号等を受信したりするものである。

スマート・フォン5のCPU54では、表示文字およびその周辺領域の色の決定を行って表示画面53に表示するための処理を行う。この処理は、図３のフローチャートにしたがって以下のように実行される。

すなわち、図１に示すように、スマート・フォン5がインストールメント・パネル3の上部に設置されて、車両情報の表示機として使用するためのアイコンをクリックすると、図３の処理フローチャートにしたがって、CPU54が作動を開始する。

まず、ステップS1で、スマート・フォン5のCPU54が無線送受信機56から車両情報を要求する信号をボディ・コントロール・モジュール6の無線送受信機63へ送る。
この信号を受けると、ボディ・コントロール・モジュール6のCPU62は、通信送受信機61を作動させてCANから必要な車両情報、たとえば車速を取り込み、無線送受信機63からこの取得情報を送信してスマート・フォン5の無線送受信機56へ送る。
無線送受信機56で受信した車速の車両情報は、RAM55に記憶される。この車速の車両情報は、CPU54がRAM55から読み込む。
次いで、ステップS2に進む。

ステップS2では、CPU54がステップS1で読み込んだ車速の車両情報を文字画像に変換するため、RAM55からさらに、車両情報に応じて決定される表示文字のフォント情報および文字のポイント数（文字の大きさを表すもの）を読み込む。
次いで、ステップS3に進む。

ステップS3では、CPU54が、カメラ51からグラフィックRAM52に取り込んだ車両前方の車外前方（スマート・フォン5の設置でドライバーの視界が遮られた部分）の映像データを取り込み、ステップS2で得た文字を車外映像に重ねる周辺領域を算出する。この処理については後でより詳しく説明する。
次いで、ステップS4に進む。

ステップS4では、CPU54が、ステップS3で算出した周辺領域につき、この部分の車外前方の映像の平均輝度を算出してこの値の補色となる周辺領域の色を計算し、次いでここで決定された色となるように周辺領域の色を変更して、グラフィックRAM52に送る。
また、後で説明するように表示する文字の色も、背景（車外前方の映像）全体の輝度を計算してこの値に基づいて決められる。
これらのデータは、グラフィックRAM52から表示画面53に送られ、車速の文字情報が上記のように決定された色で、また文字の周辺領域が上記のように変更した色で、スマート・フォン5の前方視界の背景とともに、それぞれ表示画面53に表示される。

この表示例を図４に拡大して示す。図１にあるように、スマート・フォン5をドライバー席の前方で、インストールメント・パネル３の上面に横にしておくと、前方の歩行者Pの下半身や路面Rの中心線Roの一部などがスマート・フォン5で隠れてしまうことになる。
しかしながら、スマート・フォン5の表示画面53には、図４に示すように、車両情報としての車速である「３５Km/h」の文字がたとえば赤字で表示されるとともに、この表示画面53にはさらにスマート・フォン5で隠れた前方視界がカメラ51で捉えられて車外前方の映像として文字の背景に映し出される。

すなわち、図４に示すように、表示画面53には、前方の歩行者映像P'の下半身や路面映像R'の中心線Ro'の一部がスマート・フォン5に映し出されるが、この場合、車両情報である文字の周りとなる周辺領域も背景の補色、たとえば青色で文字を縁取って表示される。

この文字一部の拡大部分を図５に示す。同図中、赤色で表示された文字Lの周りの下部分の縁Fをたとえば青色で表示し、文字Lの周りの横部分の縁F'はこれらとは別の色あるいは縁Fと同じ青色で表示することで、文字情報と前方視界の背景との境目がクリアになり、文字情報が視認し易くする。
なお、このように縁FとF'とで補色の色が変わり得るのは、後で説明するように周辺領域の部分のピクセルは、このピクセルを囲む背景の輝度の平均値により決定されるため、背景の輝度の平均値によっては、周辺領域の部分、部分によって色が変わり得ることになるためである。

次に、上記文字表示とこの縁（周辺領域）の表示の方法の詳細について、図６および図７に基づき説明する。
まず、図３のフローチャート中のステップS2で、車両情報を文字情報に変換するが、この場合、文字の大きさであるポイント数は、表示する車両情報の内容に応じてあらかじめ決めてあるので、車両情報により決定されることになる。
この場合、スマート・フォン5の表示画面53での表示位置も車両情報の内容に応じてあらかじめ決めてある。その結果、図６(a)に一部拡大して示すように、決められたポイント数の文字画像に相当するピクセルが決定される。

また、ステップS3〜S4で上記文字画像の色とその周辺領域を算出するが、これらは以下のようにして行う。
まず文字の周辺領域は、あらかじめ文字のポイント数に応じてその周囲の補色ピクセル数をいくつにするかが、たとえば図６（ｄ）のように、テーブルの形でグラフィックRAM52に記憶されているので、これを用いる。たとえば、図６(a)の文字のポイントが１６に決定されたとすれば、これを縁取る補色のピクセル数は２個となり、図６（ｂ）に示すような周辺領域（補色ピクセルの相当部分）が決定される。

また、図６（ｃ）に示すように、濃い色で示した４つのピクセルで囲まれた位置にある補色ピクセルの色は、濃い色で示した４つのピクセルにおける背景（前後左右の車外映像）の輝度の平均値からこの値の補色となる色に決定する。これにより、背景と文字との境目がクリアとなり、文字情報を容易に視認できるようになる。

一方、文字の色は、図７（ａ）に示すように、表示画面53に横にｎ個のピクセル、縦にｍ個のピクセルがあるとすると、背景全体、すなわちｍ×ｎ個のピクセル全体の輝度の平均値Intを次式に基づいて計算する。

ここで、D(j,i)は、横ｊ番目、縦i番目のピクセルに相当する背景の輝度を表す。

次いで、あらかじめ設定した、図７（ｂ）の平均値Intと文字輝度との関係を用いて、上式から求めた背景全体の輝度の平均値Intから、これに相当する輝度の文字色を決定し、表示画面53にその文字色で文字を表示する。これにより、文字と背景との区別が容易になり、文字情報をドライバーが容易に視認し易くなる。

以上の説明から分かるように、実施例１の車両用表示装置にあっては、スマート・フォン5をインストールメント・パネル3の上面に設置して車両情報等を表示させる場合に、スマート・フォン5で車両側のボディ・コントロール・モジュール6から車両情報を取り入れこれをスマート・フォン5の表示画面53に表示するとともに、スマート・フォン5のカメラ51で撮像した車外前方の背景を取り込み、表示画面53に車両情報の背景として表示するようにした。
したがって、車両情報を表示している場合であっても、スマート・フォン5の設置でその前方の車外視界がドライバーから遮られても、その遮られた部分の車外視界が車両情報の背景となって表示画面53に表示されるので、遮られる視界を少なくすることができ、安全な運転が可能となる。

また、表示機としてスマート・フォン5を用いるので、安価に車両情報表示を行うことが可能となる。

また、上記車両情報の表示にあっては、その情報（たとえば文字）を背景全体の輝度の平均値に基づいてその表示色を決定するので、情報を見やすくすることが可能となる。

また、上記車両情報の表示にあっては、表示する情報部分の周辺領域を、その部分の背景の輝度の平均値から、その補色となる色を決定し、周辺領域をその補色の色で表示するので、車両情報をさらに見やすくすることが可能となる。

以上、本発明を上記各実施例に基づき説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更等があった場合でも、本発明に含まれる。

たとえば、車両情報は車速等に限られない。また、車両情報の表示は、文字に限られず、記号や絵のようなものであってもよい。

表示する情報は、背景全体の輝度の平均値を算出してその表示色を決定したが、表示する情報の周辺だけの輝度の平均値を用いてもよい。また周辺領域の色もピクセルごとに決定するのではなく、周辺領域の複数のピクセルの部分、あるいは全体を用いて得た輝度の平均値に基づいて決定するものであってもよい。

また、実施例では、スマート・フォンを用いたが、これに限られず、必要な情報が表示できるものであればよい。また、車外前方の視界を撮像するのに、スマート・フォンのカメラを用いたが、別の撮像手段を用いてもよく、さらに表示器で遮られた車外前方の視界を撮像できれば、撮像手段はどの部位に設けてもよい。

P 歩行者
R 道路
1 車両
2 フロント・ガラス
3 インストールメント・パネル
4 ステアリング・ホイール
5 スマート・フォン
6 ボディ・コントロール・モジュール
7 CAN
51 カメラ（撮像手段）
52 グラフィックRAM
53 表示画面（表示手段）
54 CPU（制御手段）
55 RAM
56 無線送受信機
61 通信送受信機
62 CPU
63 無線送受信機

Claims (4)

1. 車両のインストールメント・パネル上面で、該インストールメント・パネル上の車外前方視界を遮る位置に配置された表示手段と、
   前記遮られた車外前方視界を撮像可能な撮像手段と、
   車両情報を取得可能で、該車両情報を前記表示手段に表示させるとともに、表示した前記車両情報の背景に前記撮像手段で得た遮られた車外前方視界を表示させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両用表示装置。
2. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記表示手段は、スマート・フォンの表示画面であり、
   前記撮像手段は、前記スマート・フォンのカメラである、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置において、
   前記表示される車両情報は、該車両情報の背景の輝度に応じて決定された色で表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項１乃至請求項３のうちの１項に記載の車両用表示装置において、
   前記表示される車両情報は、この周辺領域が前記車両情報の背景の補色で表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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