JP2014172495A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型かつ安価で、表示全体を短時間で確実に視認でき、かつその表示部に対するタッチ操作を容易に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、インストルメントパネル4に脱着自在に設置可能でタッチ操作画面を有する表示器1aと、表示器1aと操作者との間でインストルメントパネル4から立設された拡大レンズ2と、拡大レンズ2の操作者側の面に設けられたタッチセンサ2aと、タッチセンサ2aへのタッチ位置を表示器1aの画面上の位置に対応づける位置対応設定手段1gと、ここで検出した位置情報に基づいて、拡大レンズ2上に操作者がタッチしたタッチ位置に相当する操作入力を、表示器1aに対応する表示位置にタッチした場合の操作入力に変換してこの操作入力に対応する内容を表示器1aに表示させる操作変換手段1h、1cと、備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、ドライバ等の操作者に伝えたい車両情報等を、視認性よく表示可能にした車両用表示装置に関する。

従来の車両用表示装置としては、車両のフロントガラスの周囲に形成されている遮光マスク部のうち下側の遮光マスク部分とインストルメントパネルの前部とで挟まれた間の領域に車両前方からの光が透過せず日陰となる遮光領域を形成し、この遮光領域のドライバが視認できる位置の車両情報を表示する発光表示部を配設し、下側遮光マスク部分を遮光フードとして機能させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２８０２４７号公報

しかしながら、上記従来の車両用表示装置には以下に説明するような問題がある。
すなわち、上記従来の車両用表示装置にあっては、ドライバ等操作者の体格や座る姿勢によりアイポイント（目の位置）が上下することから、この位置が低くなるとメータフードの盛上り部分により表示部の一部が見えなくなるといった問題がある。

また、操作者のアイポイントと表示部との距離は通常の車両（自動車）の場合、９００ｍｍ〜1000ｍｍ前後と結構距離があるため、操作者が発光表示部（表示部）に表示された文字や図形を容易かつ短時間で視認しようとすると、これらの文字や図形は一定以上の大きさでなければならず、このような大きさで表示しようとすると、表示部が大きくなって製造コストが増大するだけでなく、車両前方の視界を遮ってしまうことになる。

また、上記従来の車両用表示装置にあっては、表示部をタッチ操作が可能な、たとえば携帯型を用いて、その操作性をよくようとしても、表示器とドライバとの距離が大きすぎてタッチ操作ができなくなると言った問題がある。

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、表示部の大きさおよび製造コストを抑えながら、操作者が表示部による表示全体を短時間で確実に視認できるようにし、かつその表示部に対するタッチ操作を容易にできるようにした車両用表示装置を提供することにある。

この目的のため本発明による車両用表示装置は、
フロントガラスの車室内側下方位置のインストルメントパネルの上側部分に脱着自在に設置可能で、タッチ操作可能なタッチ操作画面を有する表示器と、
設置した表示器と操作者との間に配置され、インストルメントパネルの上側部分から立設され、表示器より車両後方側に設置されて表示器による表示をドライバに拡大して見せる拡大レンズと、
拡大レンズの操作者側の面に設けられたタッチセンサと、
このタッチセンサへのタッチ位置を表示器の画面上の位置に対応づける位置対応設定手段と、
位置対応設定手段で検出した位置情報に基づいて、拡大レンズ上に操作者がタッチしたタッチ位置に相当する操作入力を、表示器の対応する表示位置にタッチした場合の操作入力に変換してこの操作入力に対応する内容を表示器に表示させる操作変換手段と、
を備えたことを特徴とする。

また、好ましくは、位置対応設定手段が、表示器又はこの表示器の近傍から拡大レンズを通してカメラで撮像した操作者の目の位置に基づいて、拡大レンズ上でタッチされたタッチ位置と表示器上の対応位置との対応データを算出する、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、位置対応設定手段が、初期設定として、表示器のタッチ操作画面上に表示した複数個所の操作目標と、このとき操作者がタッチした拡大レンズ上のそれぞれの位置との対応データを算出する、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、位置対応設定手段が、カメラを用いて上記対応データの算出を行う場合、操作者の拡大レンズへのタッチ操作後に目が動いても対応データの算出を変更しない、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、位置対応設定手段が、上記初期設定時に、操作者がタッチした拡大レンズの操作位置に対応する位置を、操作者が拡大レンズへのタッチ操作をやめてから所定時間又は所定操作を終えるまで、表示器に表示させる、
ことを特徴とする。

また、好ましくは、位置対応設定手段が、上記初期設定時における拡大レンズへのタッチ操作位置に対応する位置表示を表示器に表示する場合、拡大レンズに軽くタッチした場合には表示器上の位置表示を表示してタッチ操作で移動操作可能とし、拡大レンズに強くタッチした場合には、この拡大レンズ上の強いタッチによる操作位置と表示器上の表示位置との対応データを算出する、
ことを特徴とする。

本発明の車両用表示装置にあっては、タッチ操作が可能な表示器と操作者との間に拡大レンズを設置し、この拡大レンズに操作者のタッチ操作が可能なタッチパネルを設け、表示器の操作位置と拡大レンズの操作位置との対応データを算出する位置対応設定手段と、拡大レンズのタッチ操作時の操作入力を、位置対応手段で対応させた表示器のタッチ操作画面の位置での操作入力に変換して表示器に送信する操作変換手段と、を設けた。
したがって、本発明の車両用表示装置は、表示部の大きさおよび製造コストを抑えながら、操作者が表示部による表示全体を容易かつ短時間かつ確実に視認できるようにし、かつその表示部でのタッチ操作を拡大レンズ側で行うことで容易に行うことができる。

また、位置対応設定手段が、カメラで撮像した操作者の目の位置に基づいて、拡大レンズ上でタッチされた位置と表示器上の対応位置との対応データを算出するようにする。
したがって、この場合、拡大レンズ上の操作位置と表示器上での操作位置との対応を初期時に容易に設定することが可能となる。また、初期的な補正の必要はなくなる。

また、位置対応設定手段が、初期設定として、表示器のタッチ操作画面上に表示した複数個所の操作目標と、このとき操作者がタッチした拡大レンズ上のそれぞれの操作位置との対応データを算出するようにする。
したがって、この場合、拡大レンズ上の操作位置と表示器上での操作位置との対応を初期時に容易に設定することが可能となる。

また、カメラを用いて対応データの算出を行う場合、操作者の拡大レンズへのタッチ操作後に目が動いても対応データの算出を変更しないようにする。
したがって、この場合、タッチ後の目の移動により対応データが間違って修正されることがない。

また、位置対応設定手段が、上記初期設定時に、操作者がタッチした拡大レンズの操作位置に対応する位置を、操作者が拡大レンズへのタッチ操作をやめてから所定時間又は所定操作を終えるまで、表示器に表示するようにする。
したがって、この場合、初期補正時に、タッチ時にこの操作位置が操作者の指先で隠れていても、指先を拡大レンズから離すこと、あるいは顔を横などにずらすことで、タッチした位置が分かる。

また、位置対応設定手段が、上記初期設定時に、軽いタッチ操作でとりあえず拡大レンズ上の操作位置（タッチ位置）と表示器上の対応表示位置との対応を確認して、これら間にずれがあれば操作位置を拡大レンズ上でドロウするなどして移動して、その後、強くタッチすることで操作位置を確定することができる。

本発明の実施例１に係る車両用表示装置の構成を示す側面図である。 実施例１に係る車両用表示装置の構成を示す平面図である。 実施例１の車両用表示装置の表示器をこの表示部側からみた図である。 実施例１の車両用表示装置を構成する表示器と車載側の信号処理回路との信号の流れを示す機能ブロック図である。 実施例１の車両用表示装置を構成する表示器に付属しているカメラからドライバの目と拡大レンズにタッチしているドライバの指先を撮像した画像を示す図である。 実施例１の車両用表示装置で初期設定をするときの表示部の表示位置と拡大レンズへのタッチ位置との関係を説明する図である。 上記初期設定時に表示部に表示される画面およびこの画面にタッチしているドライバの指先を示す図である。 初期設定後の利用時において初期補正を行う際にカメラで捉えたドライバの目と操作位置を示す図である。 初期補正により目の移動量、移動方向に基づいて実施する位置補正を説明する図である。 本発明の実施例２に係る車両用表示装置において、ドライバの目の位置が初期設定時の位置と変わらない状態で中央位置にタッチしている場合を説明する図である。 実施例２の車両用表示装置において、ドライバの目の位置が初期設定時の位置と変わらない状態で、タッチ位置が左側にずれた位置でタッチしている場合を説明する図である。 実施例２の車両用表示装置において、ドライバの目の位置が初期設定時の位置から左側にずれた状態で中央位置にタッチしている場合を説明する図である。 実施例２の車両用表示装置において、ドライバの目の位置が初期設定時の位置から左側にずれた状態で、タッチ位置が左側にずれた位置でタッチしている場合を説明する図である。

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。
なお、各実施例にあっては同じ構成のものには同じ番号を付し、それらの説明を省略する。また、各図において便宜上、拡大レンズを透過する光の光路は、実際の場合とは異なり、屈折していないように描いてある

まず、実施例１の車両用表示装置の全体構成を、図１および図２に基づき説明する。
図１および図２に示すように、この実施例１の車両用表示装置は、車両側に脱着およびタッチ操作可能な携帯型通信機器1と、タッチセンサ2aを設けた車両側の拡大レンズ2と、拡大レンズ2に設けたタッチセンサ2aからの信号を処理する車両側に搭載した信号処理回路3と、を備えている。

携帯型通信機器1は、図３に示すように、情報を表示可能な表示画面およびタッチ操作が可能なタッチ操作画面としての機能を有する表示部1aを備えたもので、たとえばスマートフォンなどで構成される。この携帯型通信機器1の表示部1a側の面には、少なくともカメラ1bが備えられている。
なお、表示部１aは、本発明の表示器に相当する。

携帯型通信機器1は、図１に示すように、インストルメントパネル4のメータフードの上側面で、かつフロントガラス5の下端部に近い部分に、本実施例では横置き状態で、容易に脱着自在に設置できるようにされている。携帯型通信機器1をインストルメントパネル4取り付けた時は、携帯型通信機器1は、インストルメントパネル4の上面から略垂直の角度で上方へ突出するようになり、ドライバ（操作者でもある）がメータフード越しに表示部1aの全体とカメラ1bとの両方を見ることが可能な位置とされている。

また、この携帯型通信機器1の設置時には、携帯型通信機器1と車載側の制御部3との間で情報の無線送信が可能である。
なお、これに限られず、携帯型通信機器1と制御部3との間の情報のやり取りは、携帯型通信機器1のインストルメントパネル4への設置時に、これらの接続部が互いに接続されて有線で情報のやり取りが可能になるようにしてもよい。
また、上記情報のやり取りに加え、車両側から携帯型通信機器1への電力供給が可能なようにすることが望ましい。

ここで、携帯型通信機器1の機能ブロックを図４の右半部に示す。なお、同図の左半部には信号処理回路3の機能ブロックを示すが、こちらについては後で説明する。
同図に示すように、携帯型通信機器1は、表示部1aと、カメラ1bと、表示制御部1cと、目位置検出部1dと、を備えている。

表示部1aは、液晶パネルで構成され、操作者に伝える表示内容を表示するとともに、タッチ操作が可能なタッチパネルが表示部1aに設けてある。
表示制御部1cは、表示内容を表示するため表示部1aを制御する。
カメラ1bは、表示部１側に設けられ、インストルメントパネル4に設置したとき、拡大レンズ2を通して少なくともドライバの目を含むドライバの顔を撮像可能である。
表示制御部1cは、後述の、操作位置補正部1hおよび機能選択部1iからの信号に応じて表示部1aの表示を制御する。なお、表示制御部1cは、機能選択部1iからの信号のみに応じて表示部1aの表示を制御するようにしてもよい。
目位置検出部1dは、カメラ1bで撮像したデータに基づいて拡大レンズ2を通したドライバの両目DEの位置、あるいは両目DEの中心位置Eoを検出する。

携帯型通信機器1は、さらに、アンテナ1eと、通信インターフェース1fと、タッチ位置換算部1gと、操作位置補正部1hと、機能選択部1iと、を備えている。
ここで、タッチ位置換算部1gは、本発明の位置対応設定手段に相当し、操作位置補正部1hと表示制御部1cとは、本発明の操作変換手段に相当する。

アンテナ1eは、車載の信号処理回路3のアンテナ3dから送信されてきた信号を受信する。この受信信号は、信号送受信の方法（プロトコル）を決める通信インターフェース1fを介してタッチ位置換算部1ｇに送られる。
タッチ位置換算部1ｇは、アンテナ1eで受けた拡大レンズ2上でのタッチ位置信号と目位置検出部1dで検出したドライバの目の位置とから、タッチ位置が表示部１上のどの位置に対応するかを換算しこれら間の対応関係のデータを記憶する。

操作位置補正部1ｈは、タッチ位置換算部1ｇで換算された換算タッチ位置と目位置検出部1dで検出したドライバの目の位置との関係から、拡大パネルのタッチセンサ2aへの走者者のタッチ位置と操作者が意図する機能への表示部1a側のタッチ相当位置との関係を調整し補正し、表示部1aに信号を送信する。この補正内容については、後で詳しく述べる。
機能選択部1iは、操作位置補正部1ｈから入力された操作位置信号に基づいてこの信号に対応する機能を選択実行する。なお、このとき、同時に、その選択された機能に関わる内容を表示制御部1cへ送り、その内容を表示部1aに表示させる。

拡大レンズ2は、携帯型通信機器1とドライバの目DEを結ぶ線上に立設されて、携帯型通信機器1の表示部1a上に表示された表示内容を、光学的に拡大してドライバが見ることができるようにするものである。その表示部1aの表示像1a'は、図１および図２に示すように、フロントガラス5の車両前方側の位置に見ることができる。言い換えれば、表示部1aから出た光は、カメラ1bと拡大レンズ2へのタッチ点を結ぶ直線L3（鎖線で示す）上を拡大レンズ2まで直線的に進み、ここで下方側へ屈折されてタッチ点とドライバの目DEを結ぶ直線L1（一点鎖線で示す）上を直線的進んでドライバの目DEに入る。逆に、目DEからは、表示部1aの像1a'は、直線L1上の奥側（車両前方側）に見えることになる。

このため、拡大レンズ2の幅は、携帯型通信機器1の幅より大きく設定されてドライバから表示部1aの全体が見えるようにされている。これにより、体格が異なるドライバが利用しても、拡大レンズ1のサイズに起因して携帯型通信機器1の表示像がケラレることを防ぎ、またドライバの目DEの位置がある程度動いても表示像がレンズによりケラレることを防ぐことができるようにしている。
なお、ここでケラレとは、光が届かず表示像の一部が見えなくなることを意味する。
また、カメラ1bにとって、体格が異なるドライバであっても必ず拡大レンズ2を通してドライバの目DEを撮像できる大きさに拡大レンズ2を設定してある。

拡大レンズ2のドライバ側の面には、透明のタッチセンサ2aが設けられている。このタッチセンサ2aは、本実施例ではたとえば静電容量方式のものを用いて多点検出を可能とするが、この方式に限られない。タッチセンサ2aの出力は、信号処理回路3に入力される。

信号処理回路3は、車載のマイクロコンピュータで構成されて拡大レンズ２上のタッチセンサ2aに接続され、図４の左半部に示すように、タッチセンサ信号処理回路3aと、タッチ位置検出部3bと、通信インターフェース3cと、アンテナ3dと、を備えている。

タッチセンサ信号処理回路3aは、拡大レンズ2のタッチセンサ2aに接続されて、たとえば本実施例ではこのタッチセンサ2aにてドライバの指先とタッチセンサ2aの導電膜の間での静電容量の変化を捉えるためのタッチセンサ2aからの入力信号処理を行う。
タッチ位置検出部3bは、タッチセンサ信号処理回路3bからの処理信号に基づきそのときのタッチ位置を検出する。
通信インターフェース3cは、タッチ位置検出部3bで検出したタッチ位置情報をアンテナ3dから送信させるための信号送受信の方法を決めるためのものである。

以上のように構成した車両用表示装置の作用について、以下に説明する。
運転に先だって、携帯型通信機器1が、図３に示すよう状態、すなわち横置きにしてインストルメントパネル4に取り付けられる。
この設置により、携帯型通信機器1のカメラ1bは、ドライバ側を向き、図１および図２中に示す撮像限界線L2〜L2の範囲内で、拡大レンズ2を通して撮像することが可能である。
したがって、カメラ1bは、拡大レンズ2がドライバの目DEおよび拡大レンズ2のタッチセンサ2aへタッチしているドライバの指先6が図５に示すように、画像７として映し出すことになる。ただし、拡大レンズ2で光が曲げられるので、カメラ1bからは目DEが図１中の鎖線L3上の目DE'の位置にあるように映る。

ところで、携帯型通信機器1を設置した後、ドライバが希望する機能を実行させるためには、携帯型通信機器1に対し所定の操作をしなければならない。
携帯型通信機器1だけの利用であれば、表示部1aとこの表示部1aに設けられたタッチパネルとが同形状であって、表示部1a上の表示位置とタッチパネルでのタッチ検出位置とが一致するので、特に問題はない。
これに対し、携帯型通信機器1とドライバとの間に拡大レンズ2を配置して表示の視認性を向上させる本実施例の車両用表示装置を利用する場合には、ドライバは、携帯型通信機器1に手が届かないので、拡大レンズ2を通して見える表示部1aの表示像1a'を見ながら拡大レンズ2上のタッチセンサ2aにタッチすることとなる。

ところが、表示部1aでの表示位置とこの表示位置が見える拡大レンズ2上の位置（タッチセンサ2aの操作位置に相当）とが離れた位置にある上、拡大レンズ2によってここを通過する光が屈折する。
このため、表示部1a上の表示位置と拡大レンズ2上のタッチセンサ2aの操作位置との関係は、操作を行うドライバの体格、特に目の位置により変化してしまい、そのままではこれらの位置は一致しない。

そこで、本実施例の車両用表示装置の利用にあっては、この利用前に、表示部1a上の表示位置と拡大レンズ2上のタッチセンサ2aの操作位置との対応関係を知る必要がある。
すなわち、この対応関係の確定にあっては、本実施例にあっては、初期設定を行う。この初期設定では、表示器1aの表示中心点に相当する拡大レンズ2上での操作中心点の対応関係の確定と、表示器1aの表示画面とこれに対応する拡大レンズ2上での操作範囲との対応関係の把握と、を行うことになる。

初期設定は、具体的には、以下のようにして行う。
まず、携帯型通信機器1に初期設定を行う旨の表示内容を表示させ、その表示部1aの中心に表示中心点を表示する。そうすると、ドライバは、拡大レンズ2を通して、図７に示すように、携帯型通信機器1の表示部1aの像1a'やその表示部1a上の中心位置に表示された表示中心点MKの像MK'を見えることができる。なお、これと同時にカメラ1bの像1b'も見ることができる。

この表示中心点MKの表示に合わせて、ドライバが拡大レンズ2上に見える、表示中心点の像MK'の位置へ指先6をタッチすると、このタッチ位置に対応するタッチセンサ2aの部分での出力値が変化する。この結果、この変化値をもとに信号処理回路3bおよびタッチ位置検出部3bでタッチセンサ2a上でのタッチ位置を検出することができる。
したがって、上記操作により、上記表示部1aでの表示中心点の位置MKと、この像MK'が見える位置に合わせて拡大レンズ２上にタッチしたタッチセンサ2aのタッチ位置とを、対応付けることで、中心点同士に関する対応関係のデータを得るができる。

このように表示部1a上の表示中心点MKとタッチセンサ2a上でのその対応タッチ位置（操作中心点となる）との対応関係が特定できれば、続いてタッチセンサ2aの操作中心点を表示座標の中心点として、タッチセンサ2a上での操作範囲Rを設定することが可能となる。この操作範囲Sは、（表示部1aの表示サイズ）×（拡大レンズ2の拡大率）から算出する。

このようにして設定された操作範囲からタッチセンサ2a上での操作原点を設定し、以後、操作点の位置（座標）は、操作原点Coを基準として検出されることになる。すなわち、以上で表示器1aの表示画面とこれに対応する拡大レンズ2上での操作範囲との対応関係が確定できたことになる。
この結果、操作範囲内の任意の操作点、たとえば図６中の操作点S1は、表示部1aの表示部分S1'に対応付けられる。
なお、操作原点Coは、座標上の任意の位置に設定可能だが、本実施例では、図６の表示範囲の左下の角としている。

また、上記初期設定時にあっては、上記表示中心点に相当する操作位置とともに、携帯型通信機器1のカメラ1bで拡大レンズ2を通してドライバの両目DEの像DE'あるいは両眼DEの像DE'を撮像して、これらの目の像DE'の位置あるいは両目の像DE'の中心位置Eo'を同時に記憶する。なお、以降の説明では、両眼DEの中心位置Eoも両眼DEの位置も、便宜上、併せて目DEの位置として説明する。

その後の操作時にあっては、操作位置補正部1hが、初期設定で記憶したドライバの目DEの像DE'の位置とその後の操作時にカメラ1bで図８に示すように検出した目の像DE'位置とを比較し、目の像DE'の移動量および目の像DE'の移動方向を算出する。 この算出結果に合わせて、それら間にずれがあれば、図９の矢印で示すように、タッチセンサ2a上の操作範囲を、初期設定時の操作範囲Rの位置から補正した操作範囲R₁まで、上記ずれと同じ量分、また上記ずれと同じ方向へ移動させる。
このように操作範囲の設定を移動させることで、ドライバが拡大レンズ2をみる目DEの位置が移動して表示位置が移動した場合でも、表示位置拡大レンズ2上の操作範囲の位置を補正して表示部1aの表示位置との対応関係を維持することが可能となる。

このとき、カメラ1bが拡大レンズ2を通してドライバ側を撮像したとき、ドライバの両目がともに映っていない場合には、ドライバには表示部1aの表示が一部しか見えていない恐れがあるため、タッチセンサ2aでの操作位置の検出を中止する。
一方、片方の目しか映っていない場合には、初期補正時に記憶した両目の位置関係から、両目の位置を推察してドライバの目DEの位置とする。
なお、以上の操作を含め、車両用表示装置でのタッチ操作は、車両が停止しているときだけその操作を許可するようにして、安全を確保する。

ドライバは、所定の機能、たとえば自車のナビゲーション機能を所望するとき、表示画面に表示されたナビゲーション選択のための表示を拡大レンズ2を通してみた、拡大レンズ2上のその像の位置にタッチする。そうすると、拡大レンズ2のタッチセンサ2aのその部分が静電容量変化を起こす。タッチセンサ2aのすべてのセンサからの出力は、信号処理回路3へ入力される。
信号処理回路3では、タッチセンサ2aからの入力をタッチセンサ信号処理回路1aで各センサ信号での値が得られるように信号処理を行った信号をもとに、タッチ位置検出部3bでそのときのタッチ位置を検出する。
この検出されたタッチ位置は、通信インターフェース1cおよびアンテナ1dを介して携帯型通信機器1へ送られる。

携帯型通信機器1では、アンテナ1eから入力されたタッチ位置信号は、通信インターフェース5dを経てタッチ位置換算部1ｇに入力される。
ここでは、入力された拡大レンズ2上でのタッチ位置から、表示位置とタッチ位置と対応置関係にもとづいて、そのタッチ位置に対応する表示部1aの表示位置へ換算する。

一方、携帯型通信機器1のカメラ1bが初期設定時にドライバの目DEの位置を記憶しているので、今回カメラ1bで撮像した画像データに基づき、目位置検出部1dで検出した目DEの位置が、初期設定時に記憶した目DEの位置に対しずれがある場合には、操作位置補正部1hで操作範囲がずれと同じ量分、同じ方向へ移動するようにしてタッチセンサ2a上での操作位置を補正する。
このように補正した操作範囲・操作位置で検出したタッチ位置は、補正された座標上での位置として検出され、ずれがある場合には、初期設定時のタッチ位置に対応する機能とは別の機能を実行する操作位置として補正される。

この結果、この補正された操作位置に対応する表示部1a上の表示位置に対応する別の機能が機能選択部1iにより選択・実行される。機能選択部1iからの出力は、表示制御部1cへ送られ、ここで選択された機能に関する表示内容を表示部1aへ表示させるように、表示器1aを制御する。

以上、説明したように、実施例１の車両用表示装置は、以下の効果を得ることができる。
携帯型通信機器1を脱着自在にインストルメントパネルに取り付けることができるようにしたので、携帯型通信機器1を車外では自身の機能用として、車内ではその自動車用機能を発揮させることが可能となる。
また、携帯型通信機器1とドライバとの間に、拡大レンズ2を設けたので、安価な装置で携帯型通信機器1の表示部1aに表示される表示内容の視認性を大きく向上させることができる。

また、拡大レンズ２上にタッチセンサ2aを設け、このタッチセンサ2aの操作位置と携帯型通信機器1での表示位置とを対応づけるようにしたので、ドライバの手が届かない位置であっても、また拡大レンズ2が邪魔になる位置であっても、携帯型通信機器1の所望の機能をタッチセンサ2aへのタッチ操作で簡単に実行することができる。
また、一端初期設定を終えると、ドライバの目の位置が移動した場合でも、拡大レンズ2上のタッチセンサ2aの操作位置・操作範囲を移動させることができ、ずれによる不具合の発生を抑制することができる。

次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

次に、本発明の実施例２に係る車両用表示装置について、以下に説明する。
この実施例２の車両用表示装置も、実施例１と同様に図４に示した機能ブロックで構成されるが、操作位置補正部1hでの作用、初期設定のやり方等が若干異なる。

すなわち、実施例２の車両用表示装置では、ドライバの目DEの位置と拡大レンズ2上のタッチ位置との関係から、そのタッチ位置が携帯型通信機器1の表示部1aのどの表示位置に対応するか推察する。
初期設定は、実施例１と同様に行ってもよいが、実施例２ではカメラ1bを利用するので、タッチセンサ2aの信号でタッチ位置を検出する代わりに、カメラ1bで撮像したドライバのタッチする指先6の検出位置を利用する。

実施例１と同様に初期設定の表示を行い、次いで表示中心点を表示器1aに表示する（図７と同様）。
ドライバは、拡大レンズ2を通して見える表示中心点の像MK'に合わせて指先6を拡大レンズ２上の位置にタッチする。このとき、タッチしたことを拡大レンズ2上のタッチセンサ2aで検出する。このタッチ操作を検出したら、携帯型通信機器1のカメラ1bが、この撮像画像データから図５に示したようなドライバの指先6のタッチ位置と目DEの位置とを検出し、携帯型通信機器1のメモリに記憶する。
ここでは、タッチセンサ2aは、ドライバの拡大レンズ2へのタッチを検出できればよく、実施例１のようにタッチ位置まで検出可能なタッチセンサでなくてよい。

表示部1aの表示位置、ドライバの指先6のタッチ位置、および目DEの位置の関係から拡大レンズ2上のどの位置に表示部1aの表示中心点MKに対応する操作中心点MK'があるかを算出し、表示器1a上の表示中心点MKと拡大レンズ2上の操作中心点MK'との位置の対応関係を記憶することになる。
また、実施例１の場合と同様にして、拡大レンズ２上の操作範囲を設定する。

上記初期設定を終了した後の車両用表示装置の利用は、以下のように行われる。
すなわち、実施例２の車両用表示装置にあっては、カメラ1bでそれぞれ捉えたドライバの目の像DE'の位置と拡大レンズ2へのタッチ位置との関係から、タッチした位置が表示部1aのどの位置に相当するかを算出し、またその選択された位置に対応する機能を実行する。

この場合、目の像DE'の位置が同じで拡大レンズ2へタッチした操作位置が初期設定時の位置から別の位置に移っている場合には、拡大レンズ2越しの表示位置は変わっていないので、別の機能を選択したと判定し、その別の機能を実行する。
これに対し、同じ位置をタッチしているにもかかわらず、カメラ1bでとらえたドライバの目の像DE'の位置が初期設定時の位置から異なっている場合には、拡大レンズ2越しにドライバが見ている表示位置がずれていると判定し、その位置に相当する別の機能を実行する。

これらの判定および機能の実行をより具体的に説明する。
まず、図１０、図１１に示すように、表示部1a上には、たとえば縦横に３個ずつ並べて表示A〜Iからなる９個の選択項目が表示される。
このとき、図１０(a)に示すようにドライバが中央のEをタッチした場合、ドライバの目DEの位置が初期設定位置から変わらなければ、図１０(b)に示すようにドライバの両目DEの中央位置Eoと指先6のタッチ位置を結ぶ直線L1上に表示Eがあることになる。したがって、操作位置補正部1hがその操作位置と表示部1a上の表示Eとは対応していると判定し、機能選定部1iで表示Eに対応する機能を選択し、表示制御部1cにて表示部1aにその機能に関する内容を表示させる。

一方、上記選択時にあって、ドライバの目DEの位置が変わらないが、図１１(a)に示すように指先6の操作位置が初期設定時の位置から左側にずれる場合には、図１１(b)に示すように、カメラ1bで捕らえた目の像DE'の中心位置と指先6のタッチ位置を結ぶ線L1aは、図１０(b)の直線L1のときに比べ左側にずれることになる。
したがって、この場合には、操作位置補正部1hはその操作位置が表示部1a上の表示Eより左側にある表示Dに対応していると判定し、機能選定部1iで表示Dに対応する、表示Eに対応する機能とは別の機能を選択し、表示制御部1cにて表示部1aにその別の機能に関する内容を表示させる。

また、上記選択時にあって、ドライバの目DEの位置が変わらないが、指先6の操作位置が初期設定時の位置から右側にずれる場合には、表示Fを選択しているものと操作位置補正部1hが判定し、表示部1aにその判定に対応するさらに別の機能に関する内容を表示する。
同様に、操作位置が左上にずれれば表示Ａを、真上にずれれば表示Ｂを、右上にずれれば表示Ｃを、左下にずれれば表示Ｇを、真下にずれれば表示Ｈを、右下にずれれば表示Ｉをそれぞれ選択していると判定し、それらに対応する機能を実行する。

上記の場合とは異なり、目DEの位置が初期設定時の位置から移動した場合について、以下に説明する。
カメラ1bで捉えたドライバの目DEの像DE'の位置と初期設定時に記憶した目の像の位置を比較したとき、これらに有意な差が認められたとき、ドライバの目DEが初期設定時のときから移動した状態にあると判定する。
この場合、初期設定時とその後の利用時における初期補正時の目の移動量および移動方向を算出する。

この算出結果をもとに、拡大レンズ2上でのドライバの指先6の像のタッチ位置を、表示部1a上の表示位置と拡大レンズ2上のタッチ位置との対応関係を補正する。
すなわち、図１２ (b)に示すように、初期補正時にドライバが初期設定時より左側にδだけ目DEの位置がずれていて、同図(a)に示すように拡大レンズ2上に見える中央位置の表示Eの像にタッチした場合、そのときのドライバの目DEの位置とタッチ位置を結ぶ直線L１bは直線L1の左側でずれ目DEから拡大レンズ2に向かうにしたがってずれが大きくなるようになる。
このとき実際の表示部1a上の表示Dは、ここから直線L1cに沿ってタッチ位置へ向かい、その後直線L1b上に沿って目DEに至る。一方、表示器1aの像1a'は直線L1b上で表示器1aよりさらに奥（車両前方側）にある。
これからわかるように、そのタッチ位置は図１０(a)の場合から左側にずれて検出されるものの、上記補正により表示器1a上の中央位置の表示Eに対応すると判定されて、表示Eに対応する機能が実施される。

一方、目DEが図１３(b)に示すように図１２(b)の場合と同じように初期設定時の位置より左側に同じ量だけずれているとき、タッチ位置が図１２の場合よりさらに左側に位置しているとカメラ1bでの撮像データから検出された場合、すなわち目DEとタッチ位置とを結ぶ直線L1dがさらに左側に傾いているとされた場合には、表示器1a上の表示Eの左側の表示Dが選択されたと判定・対応され、この表示Dに対応する機能が実施される。
なお、同様に左右上下のずれを検出してそれぞれの表示位置に対応づけられる。

以上、説明したように、実施例２の車両用表示装置は、実施例１の効果に加え、さらに以下の効果を得ることができる。
タッチセンサ2aは、複数の位置をそれぞれ検出するセンサではなく、拡大レンズ2上にタッチしたか否かだけを検出すれば済むので安価なセンサを採用することが可能となる。

次に、本発明の実施例３に係る車両用表示装置について説明する。
実施例３の車両用表示装置は、実施例１のものと初期設定の方法が若干異なるだけである。
すなわち、実施例１の車両用表示装置では初期設定に表示中心点の１点だけに合わせてドライバの指先6を拡大レンズ2上のタッチセンサ2aにタッチさせ、このときの操作位置にもとづいて操作中心点および操作範囲を決めていたが、実施例２の車両用表示装置では２点を表示し、拡大レンズ2を通して見えるその２点にドライバがタッチするようにする。
なお、この２点のうちの１点は表示部1aの中心点とし、残りの１点は中心点からできるだけ離れた位置にするのが望ましい。

すなわち、２点以上の点で初期設定を行うには、携帯型通信機器1の表示器1a上に２点の位置表示を行い、ドライバが拡大レンズ2を通して上記２点の像がドライバに見えるようにする。
この状態で、ドライバに２点の像が見える拡大レンズ2上の二つの位置をそれぞれタッチさせる。この２点のタッチ位置から、拡大レンズ２上の操作中心点を決めるとともに、表示器上の２点間の距離と上記２つのタッチ位置間の距離との比を求め、この比から拡大レンズ2上での操作範囲を算出する。
すなわち、操作範囲は、（携帯型通信機器1の表示部1aの表示サイズ×表示器1a上と拡大レンズ2上での２点間距離の比）となる。
タッチセンサ2a上での操作点は、操作原点からの相対位置（相対座標）を、初期設定時の２点間の距離比で割った値に変換することにより、携帯型通信機器の表示部1a上の操作相当点（座標）とする。

このようにして、表示部1a上の表示位置と、拡大レンズ2上のタッチ位置との対応関係のデータを記憶し、また拡大レンズ2上に操作範囲を決めて初期設定を完了する。
その後の利用にあたっては、実施例１あるいは実施例２で説明した初期補正を行って、ドライバが拡大レンズ2上のタッチ位置に対応するよう補正した表示部1a上の表示位置に応じた機能を実行する。

以上から明らかなように、実施例３の車両用表示装置は、実施例１の効果に加え、２点による初期設定を行うようにしたので、初期設定の精度を向上させることができる。

以上、本発明を上記実施例に基づき説明してきたが、本発明は上記実施例に限られず、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、初期設定のやり方とその後の利用時における初期設定のやり方は実施例１〜実施例３のそれぞれのやり方を入れ替えてもよいことは言うまでもない。
また、タッチ位置換算部1gおよび操作位置補正部1h、あるいはタッチ位置換算部1gは、携帯型通信機器1に持たせるのではなく、車載した信号処理回路3側に持たせるようにしてもよい。

また、実施例３では、２点による初期設定を行ったが、さらに多くの複数点で行うようにしてもよい。たとえば、表示器1aの四角の四隅とするようにしてもよい。
また、操作者は、実施例のようにドライバに限られない。

1 携帯型通信機器
1a 表示部（表示器）
1b カメラ
1c 表示制御部（操作変換手段）
1d 目位置検出部
1e アンテナ
1f 通信インターフェース
1g タッチ位置換算部（位置対応設定手段）
1h 操作位置補正部（操作変換手段）
1i 機能選択部（操作変換手段）
2 拡大レンズ
2a タッチセンサ
3 信号処理回路
3a タッチセンサ信号処理回路
3b タッチ位置検出部
3d アンテナ
4 インストルメントパネル
5 フロントガラス
6 指先

Claims (6)

1. フロントガラスの車室内側下方位置のインストルメントパネルの上側部分に脱着自在に設置可能で、タッチ操作可能なタッチ操作画面を有する表示器と、
   設置した前記表示器と操作者との間に配置され、前記インストルメントパネルの上側部分から立設され、前記表示器より車両後方側に設置されて該表示器による表示をドライバに拡大して見せる拡大レンズと、
   該拡大レンズの操作者側の面に設けられたタッチセンサと、
   該タッチセンサへのタッチ位置を前記表示器の画面上の位置に対応づける位置対応設定手段と、
   該位置対応設定手段で検出した位置情報に基づいて、前記拡大レンズ上に操作者がタッチしたタッチ位置に相当する操作入力を、前記表示器の対応する表示位置にタッチした場合の操作入力に変換してこの操作入力に対応する内容を前記表示器に表示させる操作変換手段と、
   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、
   前記位置対応設定手段は、前記表示器又は該表示器の近傍から前記拡大レンズを通して前記カメラで撮像した操作者の目の位置に基づいて、前記拡大レンズ上でタッチされたタッチ位置と前記表示器上の対応位置との対応データを算出する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 請求項１に記載の車両用表示装置において、
   前記位置対応設定手段は、初期設定として、前記表示器のタッチ操作画面上に表示した複数個所の操作目標と、このとき操作者がタッチした前記拡大レンズ上のそれぞれの位置との対応データを算出する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 請求項２に記載の車両用表示装置において、
   前記位置対応設定手段は、前記カメラを用いて前記対応データの算出を行う場合、操作者の前記拡大レンズへのタッチ操作終了後に目が動いても前記対応データの算出を変更しない、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
5. 請求項３に記載の車両用表示装置において、
   前記位置対応設定手段は、前記初期設定時に、操作者がタッチした前記拡大レンズの操作位置に対応する位置を、操作者が前記拡大レンズへのタッチ操作をやめてから所定時間又は所定操作を終えるまで、前記表示器に表示させる、
6. 請求項３又は５に記載の車両用表示装置において、
   前記位置対応設定手段は、前記初期設定時における前記拡大レンズへのタッチ操作位置に対応する位置表示を前記表示器に表示する場合、前記拡大レンズに軽くタッチした場合には表示器上の位置表示を表示してタッチ操作で移動操作可能とし、前記拡大レンズに強くタッチした場合には、該拡大レンズ上の強いタッチによる操作位置と前記表示器上の表示位置との対応データを算出する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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