JP2017189998A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の周囲の対象体に報知する各種の情報を透明なウインドに表示させる構成に比べて、車両の自動運転中に対象体に車両の情報を伝えると共に乗員が煩わしいと感じるのを抑制することができる車両用表示装置を得る。
【解決手段】車両用表示装置２０は、光透過ガラス４４と、調光部材２４と、表示部３２と、検知部３４と、制御部４０とを有する。光透過ガラス４４は、車両１０に設けられている。調光部材２４は、光透過ガラス４４の透明状態と不透明状態とを切り替える。表示部３２は、光透過ガラス４４に情報を表示する。検知部３４は、光透過ガラス４４と対向する対象体を検知する。制御部４０は、車両１０の自動運転状態において、検知部３４により対象体が検知されたときに、調光部材２４を調光して光透過ガラス４４を不透明状態とし、表示部３２により光透過ガラス４４に情報を表示させる制御を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

特許文献１には、フロントウインドシールドに取り付けられ車両の周囲の人に各種の情報を報知する表示部を備えた車載装置が開示されている。表示部を駆動させると、表示部の表示内容が車外から視認可能となる。

特開２０１５−１７４５４１号公報

ところで、車両の自動運転中に、車両の周囲の人に報知する各種の情報を透明なウインドに表示させる構成では、車室内の乗員の視界に表示が入るため、乗員が煩わしいと感じる可能性がある。つまり、車両の自動運転中に乗員が煩わしいと感じるのを抑制するには、改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の周囲の対象体に報知する各種の情報を透明なウインドに表示させる構成に比べて、車両の自動運転中に対象体に車両の情報を伝えると共に乗員が煩わしいと感じるのを抑制することができる車両用表示装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車両用表示装置は、自動運転が可能な車両に設けられた透明なウインドと、前記ウインドよりも車室内側に設けられ、前記ウインドを透過する光を調光して前記ウインドの透明状態と不透明状態とを切り替える調光部材と、前記ウインドよりも車室外側又は前記ウインドに設けられ、前記ウインドに前記車両の状態を示す情報を表示する表示手段と、前記ウインドと対向する対象体を検知する検知手段と、前記車両の自動運転状態において、前記検知手段により前記対象体が検知されたときに、前記調光部材を調光して前記ウインドを不透明状態とし、前記表示手段により前記ウインドの車室外側に前記情報を表示させる制御を行う制御手段と、を有する。

請求項１に記載の本発明に係る車両用表示装置では、車両の自動運転状態において、検知手段によりウインドと対向する対象体（人や他の車両等）が検知されたときに、制御手段が、調光部材を調光してウインドを不透明状態とする。さらに、制御手段が、表示手段によりウインドの車室外側に情報を表示させる制御を行う。情報には、例えば、「自動運転中」等の車両の運転状態に関する情報がある。

調光部材はウインドよりも車室内側に設けられており、表示手段はウインドよりも車室外側に設けられている。このため、調光部材がウインドを不透明状態としても、表示手段によりウインドの車室外側に情報を表示させることができる。また、車室内の乗員がウインドを見たときに、ウインドが不透明状態でかつ情報がウインドの車室外側に表示されているので、乗員がウインドの情報を視認することがなくなる。これにより、車両の周囲の対象体に報知する各種の情報を透明なウインドに表示させる構成に比べて、車両の自動運転中に対象体に車両の情報を伝えると共に乗員が煩わしいと感じるのを抑制することができる。

以上説明したように、本発明は、車両の周囲の対象体に報知する各種の情報を透明なウインドに表示させる構成に比べて、車両の自動運転中に対象体に車両の情報を伝えると共に乗員が煩わしいと感じるのを抑制することができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両に設けられた車両用表示装置の構成を示す説明図である。 本実施形態に係る車両用表示装置によってフロントウインドシールドガラスに情報が表示される状態を示す説明図である。 本実施形態に係る車両用表示装置によってフロントウインドシールドガラスに表示された情報が車両の前方の人に認識される状態を示す説明図である。 （Ａ）本実施形態の第１変形例に係る車両用表示装置によってサイドウインドシールドガラスに表示された情報が車両の側方の人に認識される状態を示す説明図である。（Ｂ）本実施形態の第２変形例に係る車両用表示装置によってリアウインドシールドガラスに表示された情報が車両よりも後方の人に認識される状態を示す説明図である。

本実施形態の車両用表示装置２０について説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは車両前方（進行方向）を示しており、矢印ＵＰは車両上方を示しており、矢印ＲＲは車両後方を示しており、矢印Ｗは車両幅方向を示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の車両幅方向の左右を示すものとする。

図１に示すように、車両１０は、一例として、車室１３を有する車体１２と、インストルメントパネル１４と、操舵装置１６と、シート１８と、車両用表示装置２０とを含んで構成されている。なお、シート１８に着座した運転者Ｐ（乗員）はダミーで示されている。また、運転者Ｐの視線は、破線の矢印Ｋで示されている。以下、車室１３における内側を車室内側、車室１３における外側を車室外側と称する。

車両用表示装置２０は、一例として、フロントウインドシールドガラス２２と、調光部材２４と、電圧印加部２６と、ＨＵＤ装置２８と、表示部３２と、検知部３４と、スイッチ３６と、制御部４０とを有している。ＨＵＤは、Ｈｅａｄ−Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙの略称である。表示部３２は、表示手段の一例である。検知部３４は、検知手段の一例である。制御部４０は、制御手段の一例である。

＜フロントウインドシールドガラス＞
フロントウインドシールドガラス２２は、車両１０の車室内側の前方に設けられている。車室内側に車両前方側へ向けて着座した運転者Ｐは、フロントウインドシールドガラス２２越しに車両前方の風景を視認することができる。また、フロントウインドシールドガラス２２は、一例として、車室内側に配置された光透過ガラス４２と、車両前後方向において光透過ガラス４２よりも車室外側に間隔をあけて配置された光透過ガラス４４とを合せた合わせガラスで構成されている。光透過ガラス４４は、ウインドの一例である。

光透過ガラス４２及び光透過ガラス４４は、透明なガラスである。本実施形態における透明状態とは、一例として、可視域の波長の光の透過性が８０〔％〕以上である状態を指している。また、不透明状態とは、一例として、可視域の波長の光の透過性が８０〔％〕よりも低い状態を指している。光の透過性とは、部材に入射した光の光量に対する透過した光の光量の比率である。

＜調光部材＞
調光部材２４は、一例として、液晶シートで構成されている。また、調光部材２４は、光透過ガラス４２と光透過ガラス４４との間に設けられている。言い換えると、調光部材２４は、光透過ガラス４４よりも車室内側に設けられている。さらに、調光部材２４は、車両前後方向に見て、フロントウインドシールドガラス２２の周縁部を除く領域に設けられている。

調光部材２４は、電圧が印加された場合に、液晶分子が整列することで光を透過させる性質を有する。また、調光部材２４は、電圧が印加されない場合に、液晶分子が不規則に並ぶことで光を拡散させる性質を有する。つまり、調光部材２４は、光透過ガラス４４を透過する光を調光して、光透過ガラス４４の透明状態と不透明状態とを切り替え可能とされている。

＜電圧印加部＞
電圧印加部２６は、調光部材２４に図示しない配線を介して電気的に接続されている。また、電圧印加部２６は、後述する制御部４０からの指令により調光部材２４への電圧の印加を開始し又は調光部材２４への電圧の印加を停止するようになっている。調光部材２４に印加する電圧の値は、調光部材２４（光透過ガラス４４）の透明状態と不透明状態とが切り替わるように予め設定されている。

＜ＨＵＤ装置＞
ＨＵＤ装置２８は、車室内側における車両前方側に設けられたインストルメントパネル１４に設けられている。インストルメントパネル１４には、車両上方に向けて開口した図示しない開口部が形成されている。また、ＨＵＤ装置２８は、インストルメントパネル１４の図示しない開口部を通して光透過ガラス４２の一部に情報を投影することで、光透過ガラス４２に情報を表示するようになっている。

ＨＵＤ装置２８によって光透過ガラス４２に投影される表示内容は、車両前方の実空間の風景に重ねて表示が可能とされている。つまり、光透過ガラス４２に投影される表示内容は、運転者Ｐが視認可能となっている。なお、ＨＵＤ装置２８によって投影される情報の一例としては、車両１０の走行速度、シフトポジション等がある。

＜表示部＞
表示部３２は、車体１２における光透過ガラス４４よりも車室外側に設けられている。車体１２の車両前方側は、図示しないエンジンフードにより覆われている。図示しないエンジンフードには、光透過ガラス４４に向けて開口した図示しない開口部が形成されている。そして、表示部３２は、図示しないエンジンフードの開口部を通して光透過ガラス４４の一部に情報を投影することで、光透過ガラス４４に情報を表示するようになっている。

表示部３２によって光透過ガラス４４の車室外側に投影される表示内容は、調光部材２４により光透過ガラス４４が不透明状態にされた場合に、車両１０の周囲から視認が可能となっている。つまり、光透過ガラス４４に投影される表示内容は、車両１０の周囲の対象体から視認可能となっている。対象体の一例としては、歩行者等の人Ｍ（図３参照）や対向車の乗員がある。なお、表示部３２によって投影（表示）される情報としては、例えば、「自動運転中です」、「直進します」、「停止します」、「バックします」等の車両１０の運転状態を示すメッセージや図柄等がある。

＜検知部＞
検知部３４は、車両１０の周囲環境がどのような状況であるかを表す情報を取得する図示しない周囲状況取得部の一部を構成している。周囲状況取得部は、検知部３４の他に、例えば、ＧＰＳ装置、車載通信機、後方撮影カメラ、側方撮影カメラ、ナビゲーションシステム等を含んで構成されている。ＧＰＳは、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍの略称である。

また、検知部３４は、一例として、ミリ波レーダ及び超音波ソナーの少なくとも一方を含み、車両１０の車室外側（周囲）の他の車両、人Ｍ（図３参照）、店舗及び障害物等の物体の位置及び移動速度を検知する。検知部３４による物体（対象体含む）の検知範囲には、車両１０の側方のうち運転者Ｐから死角となる範囲も含まれている。検知部３４は、後述する制御部４０に電気的に接続されており、検知部３４で検知された車両１０の周囲の情報が、制御部４０に送られるようになっている。

＜スイッチ＞
スイッチ３６は、後述する制御部４０に電気的に接続されている。また、スイッチ３６は、一度押されたときに点灯してＯＮ状態を示し、ＯＮ状態で再度押されたときに消灯してＯＦＦ状態を示すようになっている。なお、スイッチ３６のＯＮ状態では、制御部４０において自動運転モードがＯＮとなる。また、スイッチ３６のＯＦＦ状態では、制御部４０において自動運転モードがＯＦＦ（手動運転モードがＯＮ）となる。車両１０の手動運転状態とは、運転者Ｐが操舵装置１６を操作する運転状態を意味する。また、車両１０の自動運転状態とは、制御部４０に設定された自動運転プログラムにより行われる運転を意味する。

＜制御部＞
制御部４０は、操舵装置１６や図示しないブレーキＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等と電気的に接続されている。そして、制御部４０は、スイッチ３６により自動運転状態に切り替えられた場合に、検知部３４等によって検知された周囲情報に基づいて、運転者Ｐが操舵装置１６を操作することなく車両１０の走行を制御できるように構成されている。言い換えると、車両１０は、自動運転制御を含む高度運転支援が可能な車両とされている。このように、車両１０では、一例として、運転者Ｐ（乗員）がスイッチ３６を操作することで、手動運転状態と自動運転状態との切り替えが行われるようになっている。

なお、手動運転状態と自動運転状態との切り替え方法は、運転者Ｐがスイッチ３６を操作する方法に限らない。例えば、対話型の車両エージェント（音声認識によるスイッチ）を用いて行う方法や、予め制御部４０に設定された自動運転プログラムにより自動で切り替える方法であってもよい。

また、制御部４０は、電圧印加部２６と、ＨＵＤ装置２８と、表示部３２とに電気的に接続されている。そして、制御部４０は、車両１０の自動運転状態において、検知部３４により対象体が検知されたときに、調光部材２４を調光して光透過ガラス４４を不透明状態とする制御を行う。具体的には、電圧印加部２６から調光部材２４への電圧の印加を停止させる。さらに、制御部４０は、光透過ガラス４４の不透明状態において、表示部３２により光透過ガラス４４に車両１０の運転状態に関する情報を表示させる制御を行うようになっている。

また、制御部４０は、スイッチ３６により手動運転状態に切り替えられた場合に、電圧印加部２６により調光部材２４に電圧を印加させるようになっている。さらに、制御部４０は、ＨＵＤ装置２８により光透過ガラス４２に各種情報を表示させる制御を行うようになっている。

〔作用及び効果〕
次に、本実施形態の車両用表示装置２０の作用及び効果について説明する。

図１に示す車両１０において、手動運転状態では、制御部４０の指令により電圧印加部２６から調光部材２４に電圧が印加されることで、光透過ガラス４２及び光透過ガラス４４が透明状態となる。これにより、運転者Ｐは、光透過ガラス４２及び光透過ガラス４４を通して車両１０の車室外側を視認可能となる。また、手動運転状態では、制御部４０の指令によりＨＵＤ装置２８が動作することで、光透過ガラス４２に走行速度、図示しないシフトレバーのシフトポジション等の情報が表示される。そして、これらの情報を運転者Ｐが視認する。

運転者Ｐがスイッチ３６を押すことにより、車両１０が自動運転状態に切り替わる。自動運転状態では、制御部４０が、車両１０を自動的に走行させるために、検知部３４等から得られる車両１０の周囲の情報及び自車両の情報に基づいて、アクセル量、ブレーキ量及び操舵角等を制御する。

車両１０の自動運転状態において、例えば、検知部３４により車両の１０の前方の人Ｍ（図３参照）が検知されたときに、制御部４０の指令により電圧印加部２６から調光部材２４への電圧の印加が停止される。これにより、図２に示すように、光透過ガラス４４が、車室内側から見て不透明状態となる。さらに、光透過ガラス４４の不透明状態において、制御部４０の指令により、表示部３２が光透過ガラス４４に情報を表示（投影）する。表示される情報は、既述のように、「自動運転中です」、「直進します」、「停止します」等、車両１０の運転状態に関する情報である。

ここで、調光部材２４は、光透過ガラス４４よりも車室内側に設けられており、表示部３２は、光透過ガラス４４よりも車室外側に設けられている。このため、車両１０では、調光部材２４が光透過ガラス４４を不透明状態にしても、表示部３２により光透過ガラス４４に情報を表示させることができる。これにより、図３に示すように、人Ｍに車両１０の運転状態の情報（一例として、一点鎖線で示す領域ＩＦ内の情報）を伝えることができる。

さらに、図２に示す車両１０では、運転者Ｐが光透過ガラス４２及び光透過ガラス４４を見たときに、光透過ガラス４４が不透明状態となっている。このため、車室内側の運転者Ｐは、光透過ガラス４４に表示された情報を視認しなくて済むので、透明状態の光透過ガラス４４に情報を表示させる構成に比べて、運転者Ｐが煩わしいと感じるのを抑制することができる。

続いて、検知部３４により対象体が検知されない状態となった場合は、一例として、制御部４０の指令により電圧印加部２６から調光部材２４へ電圧が印加される。これにより、調光部材２４（光透過ガラス４４）が透明状態となるので、運転者Ｐは、自動運転中に車両１０の車室外側の風景を視認することができる。なお、自動運転状態では、検知部３４により対象体が検知されない状態となった場合でも、光透過ガラス４４の不透明状態を維持させてよい。

運転者Ｐがスイッチ３６を押すことにより、車両１０は自動運転状態から手動運転状態に切り替わる。そして、手動運転状態では、既述のように、ＨＵＤ装置２８が動作することで、光透過ガラス４２に走行速度、図示しないシフトレバーのシフトポジション等の情報が表示される。なお、図示しないスイッチを動作させることで、ＨＵＤ装置２８による情報の表示を停止させてもよい。

〔変形例〕
本発明は上記の実施形態に限定されない。

＜第１変形例＞
車両１０において、車両用表示装置２０を設けて各種情報の表示を行う部位は、フロントウインドシールドガラス２２に限らず、図４（Ａ）に示すように、サイドウインドシールドガラス５２であってもよい。サイドウインドシールドガラス５２は、フロントウインドシールドガラス２２（図２参照）と同様の構成とされており、２枚の光透過ガラスを合せた構成とされている。２枚の光透過ガラスの間には、調光部材２４（図２参照）が設けられている。

表示部３２は、ドアアウタパネル５４に設けられており、サイドウインドシールドガラス５２における車室外側の光透過ガラスに情報を表示させるようになっている。ここで、車両１０の自動運転状態において、検知部３４（図１参照）が人Ｍを検知したときに、サイドウインドシールドガラス５２が不透明状態とされ、サイドウインドシールドガラス５２における車室外側の光透過ガラスに情報が表示される。なお、図４（Ａ）では、左側のサイドウインドシールドガラス５２に車両用表示装置２０を設けた状態を示しているが、右側のサイドウインドシールドガラス５６に車両用表示装置２０を設けてもよい。

＜第２変形例＞
車両１０において、車両用表示装置２０を設けて各種情報の表示を行う部位は、図４（Ｂ）に示すように、リアウインドシールドガラス６２であってもよい。リアウインドシールドガラス６２は、フロントウインドシールドガラス２２（図１参照）と同様の構成とされており、２枚の光透過ガラスを合せた構成とされている。２枚の光透過ガラスの間には、調光部材２４（図１参照）が設けられている。

表示部３２は、ラゲージドア６４の車両前後方向前端部の付近で車体１２（図１参照）に設けられており、リアウインドシールドガラス６２における車室外側の光透過ガラスに向けて情報を表示するようになっている。ここで、車両１０の自動運転状態（バックしている状態）において、検知部３４が人Ｍを検知したときに、リアウインドシールドガラス６２が不透明状態とされ、リアウインドシールドガラス６２における車室外側の光透過ガラスに情報が表示される。

＜他の変形例＞
車両１０において、車両用表示装置２０をフロントウインドシールドガラス２２、サイドウインドシールドガラス５２、５６及びリアウインドシールドガラス６２のうち少なくとも１つに設けてよい。例えば、フロントウインドシールドガラス２２、サイドウインドシールドガラス５２、５６及びリアウインドシールドガラス６２の全てに車両用表示装置２０を設けて、自動運転状態において、全てのウインドシールドガラスを不透明状態にしてもよい。全てのウインドシールドガラスを不透明状態にする場合は、室内灯を点灯させればよい。

各ウインドシールドガラスにおいて、表示部３２により情報を表示する領域は、調光部材２４により不透明状態とされる領域の一部に限らず、不透明状態とされた領域の全体であってもよい。また、表示部３２により表示される情報は、静止画、動画のいずれであってもよい。

車両１０において、ＨＵＤ装置２８を取り除き、手動運転状態（ウインドシールドガラスの透明状態）において、表示部３２によりウインドシールドガラスの車室内側に、走行速度、図示しないシフトレバーのシフトポジション等の情報を表示させてもよい。

各ウインドシールドガラスが不透明状態でかつ表示部３２により情報が表示されているときに、ＨＵＤ装置２８を動作させて光透過ガラス４２に走行速度、図示しないシフトレバーのシフトポジション等の情報を表示させてもよい。

対象体は、人Ｍに限らず、車両１０の対向車の乗員（運転者）であってもよい。

光透過ガラス４４を透過型ディスプレイに置き換えて、車両１０の運転状態の情報を制御部４０の指令により透過型ディスプレイに表示させてもよい。つまり、表示手段は、ウインドに設けられた構成であってもよい。なお、表示手段がウインドに設けられた構成とは、表示手段がウインドとは別体で設けられた構成だけでなく、表示手段がウインドを兼ねた一体の構成も含む。

以上、本発明の実施形態及び各変形例に係る車両用表示装置について説明したが、これらの実施形態及び各変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０ 車両
１３ 車室
２０ 車両用表示装置
２４ 調光部材
３２ 表示部（表示手段の一例）
３４ 検知部（検知手段の一例）
４０ 制御部（制御手段の一例）
４４ 光透過ガラス（ウインドの一例）
Ｍ 人（対象体の一例）

Claims (1)

1. 自動運転が可能な車両に設けられた透明なウインドと、
   前記ウインドよりも車室内側に設けられ、前記ウインドを透過する光を調光して前記ウインドの透明状態と不透明状態とを切り替える調光部材と、
   前記ウインドよりも車室外側又は前記ウインドに設けられ、前記ウインドに前記車両の状態を示す情報を表示する表示手段と、
   前記ウインドと対向する対象体を検知する検知手段と、
   前記車両の自動運転状態において、前記検知手段により前記対象体が検知されたときに、前記調光部材を調光して前記ウインドを不透明状態とし、前記表示手段により前記ウインドの車室外側に前記情報を表示させる制御を行う制御手段と、
   を有する車両用表示装置。

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