JP2015054598A - 車両用表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両前方視認時と車両後方視認時との間の焦点差異および視線移動量を低減する。
【解決手段】車両用表示装置１０は、車両１の運転者の眼の位置から車両前方に第１距離の位置に第１虚像Ａａを表示する第１虚像表示装置１２と、運転者の眼の位置から車両前方に第１距離よりも短い第２距離の位置に第２虚像Ｂａを表示する第２虚像表示装置１３と、を備える。第１虚像表示装置１２は、車両１の外界を撮像する撮像装置１６から出力される撮像画像を第１虚像Ａａとして表示する。撮像装置１６は、運転者が車両１のドアミラーによって視認可能な車両１の後側方の外界領域の撮像画像を出力する。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両用表示装置に関する。
従来、助手席側のドアミラーに取り付けられたカメラによって撮影された映像を、運転席を中心に運転席側のドアミラーと左右対称な位置に移動可能な表示画面に表示する車載用表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８−２１３７５９号公報
ところで、上記従来技術に係る車載用表示装置の表示画面は助手席側のドアミラーよりも運転者の手前側に配置されているので、この表示画面によって車両後方を確認する場合には、助手席側のドアミラーに比べて、車両前方視認時と車両後方視認時との焦点差異が増大するという問題が生じる。また、表示装置本体を移動させる可動機構を備える必要があり、装置構成が複雑化するという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両前方視認時と車両後方視認時との間の焦点差異および視線移動量を低減することが可能な車両用表示装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る車両用表示装置は、車両の運転者の眼の位置から車両前方に第１距離の位置に第１虚像を表示する第１表示装置（例えば、実施形態での第１虚像表示装置１２）と、前記運転者の眼の位置から車両前方に前記第１距離よりも短い第２距離の位置に第２虚像を表示する第２表示装置（例えば、実施形態での第２虚像表示装置１３）と、を備え、前記第１表示装置は、前記車両の外界を撮像する撮像装置（例えば、実施形態での撮像装置１６）から出力される撮像画像を前記第１虚像として表示する。
（２）上記（１）に記載の車両用表示装置では、前記第１表示装置は、前記運転者から見て前記第２虚像を中心とする左右にほぼ線対称な位置に１対の虚像を前記第１虚像として表示してもよい。
（３）上記（２）に記載の車両用表示装置では、前記第１表示装置は、前記１対の虚像を前記車両の前後方向のほぼ同一位置に表示してもよい。
（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の車両用表示装置では、前記撮像装置は、前記運転者が前記車両のドアミラーによって視認可能な車両後側方の外界領域の前記撮像画像を出力してもよい。
上記（１）に記載の態様に係る車両用表示装置によれば、第１虚像および第２虚像を優先順位などに応じて立体的に重畳表示することができ、実際の空間距離を必要とせずに遠方表示が可能であり、装置が大型化することを防止することができる。さらに、車両の外界の撮像画像を第１虚像として運転者から見て第２虚像よりも遠方に表示し、外視界に近づけることによって、撮像画像を実体的に見せることができるとともに、前方視界と撮像画像（第１虚像）との間の焦点差異および視線移動を軽減することができる。
さらに、上記（２）または（３）の場合、車両の左右の外界の撮像画像を１対の左右の虚像として表示することにより、左右の外界の撮像画像を運転者に認識させ易くすることができる。
さらに、上記（４）の場合、撮像画像の第１虚像を運転者から見て前方側にドアミラーよりも遠方に表示し、外視界に近づけることによって、撮像画像を実体的に見せることができるとともに、前方視界と撮像画像との間の焦点差異および視線移動を軽減することができる。
本発明の実施形態に係る車両用表示装置の構成図であり、運転者により視認される第１虚像および第２虚像の位置を示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の斜視図であり、運転者により視認される第１虚像および第２虚像の位置を示す図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の第１虚像および第２虚像の位置を示す図であり、図３（Ａ）は平面図であり、図３（Ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の動作状態の一例を示す図であり、図４（Ａ）は断面図であり、図４（Ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の動作状態の一例を示す図であり、図５（Ａ）は断面図であり、図５（Ｂ）は斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両用表示装置の動作状態の一例を示す図であり、図６（Ａ）は断面図であり、図６（Ｂ）は斜視図である。
以下、本発明の一実施形態に係る車両用表示装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用表示装置１０は、図１および図２に示すように、車両１の運転座席（図示略）の正面に設けられたインストルメントパネル２に設置されている。車両用表示装置１０は、実像表示装置１１と、第１虚像表示装置１２と、第２虚像表示装置１３と、制御装置１４と、を備えている。
実像表示装置１１は、例えばＴＦＴ（thin film transistor）液晶などによる液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａを備えている。液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａは、運転座席に着座した運転者が視認可能な車両前方の所定方向Ｐの所定位置において、運転者の正面を向くように配置されている。実像表示装置１１は、例えば、注意喚起情報、警報情報、および娯楽関連情報などを実像として液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａに表示する。
液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａは、例えば、運転者から見て奥側の部分を運転者に視認させないように、さらに、表示領域に対する遮光性を確保するために、背景が透けて見えない（つまり、非透過性の）液晶により構成されている。
なお、ＴＦＴ液晶は、背景が透けて見える液晶であってもよい。
第１虚像表示装置１２および第２虚像表示装置１３は、例えばハーフミラーなどによる共通のミラー部材１５を備えている。ミラー部材１５は、所定方向Ｐにおいて液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａよりも運転者手前側の位置において、運転座席に着座した運転者から見て液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａがミラー部材１５の背後に位置するように配置されている。ミラー部材１５は、下部よりも上部が運転者手前側に向かい突き出すように傾斜した表面１５Ａを備えている。ミラー部材１５は、運転者手前側から表面１５Ａに入射する光を反射するとともに、運転者奥側から裏面１５Ｂに入射する光を運転者手前側に向かい透過させる。
第１虚像表示装置１２は、例えばＴＦＴ（thin film transistor）液晶などによる１対の第１虚像液晶ディスプレイ（Ａ，Ａ）１２ａ，１２ａを備えている。１対の第１虚像液晶ディスプレイ（Ａ，Ａ）１２ａ，１２ａは、ステアリングコラム３を中心とする左右にほぼ線対称な位置において、表示画像をミラー部材１５の表面１５Ａに投射可能に配置されている。１対の第１虚像液晶ディスプレイ（Ａ，Ａ）１２ａ，１２ａは、各々の表示画像が、ミラー部材１５の表面１５Ａによって運転座席に着座した運転者の眼の位置に向かい反射され、運転者から見て液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａの背後に設定された１対の左右の第１位置の各虚像（第１虚像）Ａａとして運転者に視認されるように配置されている。
第１虚像表示装置１２は、例えば、車両１の外界を撮像する撮像装置１６から出力される撮像画像を、１対の第１虚像液晶ディスプレイ（Ａ，Ａ）１２ａ，１２ａの各々に表示する。車両１の外界は、例えば、運転者が車両１のドアミラー（図示略）によって視認可能な車両１の後側方の外界領域、または、他のミラーを介してもしくは直接的に視認可能または死角となる車両１の後方もしくは周囲の外界領域などである。
第２虚像表示装置１３は、例えばＴＦＴ（thin film transistor）液晶などによる第２虚像液晶ディスプレイ（Ｂ）１３ａを備えている。第２虚像液晶ディスプレイ（Ｂ）１３ａは、運転座席に着座した運転者から見てステアリングコラム３の背後の位置において、表示画像をミラー部材１５の表面１５Ａに投射可能に配置されている。第２虚像液晶ディスプレイ（Ｂ）１３ａは、表示画像がミラー部材１５の表面１５Ａによって運転座席に着座した運転者の眼の位置に向かい反射され、運転者から見て液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａの背後に設定された第２位置の虚像（第２虚像）Ｂａとして運転者に視認されるように配置されている。
第２虚像表示装置１３は、例えば、車両１のエンジン回転数、速度、燃料残量、およびエンジン水温メータなどの車両１の情報を、第２虚像液晶ディスプレイ（Ｂ）１３ａに表示する。
１対の第１虚像液晶ディスプレイ（Ａ，Ａ）１２ａ，１２ａは第２虚像液晶ディスプレイ（Ｂ）１３ａよりもミラー部材１５の表面１５Ａから遠方に離間して配置されている。これにより、所定方向Ｐにおいて１対の第１位置の各々は第２位置よりも運転者奥側に液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａから遠方に離間して設定されている。例えば、所定方向Ｐにおいて液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａから各第１位置までの距離Ｘに対して、第２位置は各第１位置から距離ＸＡＢだけ運転者手間側にずれているので、液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａから第２位置までの距離は（Ｘ−ＸＡＢ）となっている。
すなわち、液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａの手前側に配置されるミラー部材１５によって外界の撮像画像および車両１の情報などが虚像として生成される。これにより、液晶ディスプレイ（Ｃ）１１ａの警告表示などが外界の撮像画像および車両１の情報よりも手前側に見えるように、かつ警告表示に対して外界の撮像画像および車両１の情報が透けて見えるように設定されている。
また、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、運転者から見て１対の左右の第１位置の１対の第１虚像Ａａ，Ａａは、車両１の仮想的な左右のドアミラーＤ，Ｄよりも左右方向の中央部かつ車両１の前後方向の前方側に配置されている。１対の第１虚像Ａａ，Ａａは、車両１の左右のドアミラーの左右方向の間隔よりも狭い所定間隔をおいて車両１の左右方向に離間配置されている。また、運転者から見て第２位置の第２虚像Ｂａは、車両１の左右方向において１対の第１虚像Ａａ，Ａａ間の中心の位置に配置されている。
制御装置１４は、実像表示装置１１、第１虚像表示装置１２、および第２虚像表示装置１３の各々の表示を制御する。また、制御装置１４は、撮像装置１６の撮像を制御する。
本実施形態による車両用表示装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用表示装置１０の表示動作による表示例について説明する。
例えば、運転者の運転操作に応じた車両１の走行中においては、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、オン状態の第１虚像表示装置１２は、撮像装置１６から出力される車両１の左右の後側方の撮像画像を１対の第１虚像Ａａ，Ａａとして１対の第１位置に表示する。オン状態の第２虚像表示装置１３は、車両１の速度、燃料残量およびエンジン水温メータなどの車両１の情報を第２虚像Ｂａとして第２位置に表示する。これにより、第１虚像表示装置１２および第２虚像表示装置１３は、所定方向Ｐにおいて、１対の第１虚像Ａａ，Ａａと第２虚像Ｂａとを、立体的に積層表示する。この場合、運転者は、前方視界と撮像画像の第１虚像Ａａとの間で視線を大きく移動させる必要無しに運転に集中することができる。
例えば、定速走行や車線逸脱防止などの各種の運転支援の作動による半自動運転での車両１の走行中においては、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、実像表示装置１１および第１虚像表示装置１２はオフ状態とされ、第２虚像表示装置１３はオン状態とされる。オン状態の第２虚像表示装置１３は、作動中の運転支援の種別および車両１の速度などの車両１の情報とともに、車両１の走行路の情報（例えば、工事区間の有無など）を、第２虚像Ｂａとして第２位置に表示する。第１虚像表示装置１２は、例えば、危険状態の発生時などにおいてオン状態となり、車両１の外界の撮像画像を第１虚像Ａａとして第１位置に表示する。
例えば、車両１の停車中においては、図６（Ａ），（Ｂ）に示すように、第２虚像表示装置１３は停止し、実像表示装置１１は、娯楽関連情報を実像として表示する。第１虚像表示装置１２は、娯楽関連情報に対する詳細情報および付随情報を１対の左右の第１虚像Ａａ，Ａａとして１対の左右の第１位置に表示する。
上述したように、本実施の形態による車両用表示装置１０によれば、第１虚像Ａａおよび第２虚像Ｂａを優先順位などに応じて立体的に重畳表示することができ、実際の空間距離を必要とせずに遠方表示が可能であり、装置が大型化することを防止することができる。さらに、車両１の外界の撮像画像を第１虚像Ａａとして運転者から見て第２虚像Ｂａよりも遠方に表示し、外視界に近づけることによって、撮像画像を実体的に見せることができるとともに、撮像画像が外視界に関連した情報であることを感覚的に認識させることができる。そして、前方視界と撮像画像（第１虚像）との間の焦点差異および視線移動を軽減することができる。また、例えば、第１虚像Ａａを車外に表示し、第２虚像Ｂａを車内に表示する場合には、第１虚像Ａａおよび第２虚像Ｂａによって表示する情報のゾーニング（表示位置に応じた情報の区分）を行なうことができる。
さらに、車両１の左右の外界の撮像画像を１対の左右の虚像として表示することにより、左右の外界の撮像画像を運転者に認識させ易くすることができる。
さらに、撮像画像の第１虚像を運転者から見てドアミラーよりも正面側かつドアミラーよりも遠方に表示することによって、実際にドアミラーを視認させる場合に比べて、前方視界との間の視線移動量（例えば、見下げ角および左右角の変化量など）を小さくすることができる。さらに、前方視界との間の焦点の差異を小さくすることができる。
また、車両１の運転状態に応じて第１虚像Ａａおよび第２虚像Ｂａの表示有無および表示内容を変更可能であり、適切な運転支援を行なうことができる。
以上、説明した本実施形態は、本発明を実施するうえでの一例を示すものであり、本発明が前記した実施形態に限定して解釈されるものではないことは言うまでもない。
１０ 車両用表示装置
１１ 実像表示装置
１２ 第１虚像表示装置（第１表示装置）
１３ 第２虚像表示装置（第２表示装置）
１４ 制御装置
１５ ミラー部材
１６ 撮像装置

Claims (4)

  1. 車両の運転者の眼の位置から車両前方に第１距離の位置に第１虚像を表示する第１表示装置と、
    前記運転者の眼の位置から車両前方に前記第１距離よりも短い第２距離の位置に第２虚像を表示する第２表示装置と、
    を備え、
    前記第１表示装置は、前記車両の外界を撮像する撮像装置から出力される撮像画像を前記第１虚像として表示する、
    ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記第１表示装置は、前記車両の左右方向において前記第２虚像を中心とする左右にほぼ線対称な位置に１対の虚像を前記第１虚像として表示する、
    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表示装置は、前記１対の虚像を前記車両の前後方向のほぼ同一位置に表示する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の車両用表示装置。
  4. 前記撮像装置は、前記運転者が前記車両のドアミラーによって視認可能な車両後側方の外界領域の前記撮像画像を出力する、
    ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両用表示装置。
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