JP2020047433A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバ視野の輝度分布をより正確に検出して、表示部の適切な表示輝度制御を可能とする車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両に関連する情報を表示する表示部１１０の表示輝度を制御する制御部１４０を備える車両用表示装置において、制御部は、車両の外からドライバに至る光の輝度を、カメラ１２０によって撮影された画像から算出する輝度算出部１４２と、表示部の表示面における表示面照度を、照度センサ１３０によって得られる信号から算出する照度算出部１４４と、を有しており、輝度算出部によって算出された光の輝度と、照度算出部によって算出された表示面照度とに基づいて、表示部の表示輝度を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用表示装置に関するものである。

従来の車両用表示装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の車両用表示装置（調光制御システム）は、車外の光を検知する第１センサと、表示部（メータ装置）に入射する光を検知する第２センサと、ドライバを照らす光を検知する第３センサと備えている。そして、第１〜第３センサによって得られた各光の情報と、ヘッドランプスイッチのオンオフ情報とに基づいて表示部の使用環境を判断し、使用環境に応じた参照情報に基づいて、表示部の照度を制御するようになっている。

特開２０１２−１４４１６５号公報

しかしながら、特許文献１の車両用表示装置においては、光を検知するセンサとして、照度を検知する照度センサを用いている。照度センサを用いる場合であると、例えば、ドライバを照らす光において、照度センサは、ドライバの視野内における感度値を検出するものであって、輝度分布については検出できない。よって、ドライバから見た視野の輝度と照度センサの検出照度とが、一致しないケースが想定され、その場合、ドライバに対して表示部の適切な輝度を設定することができない。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、ドライバ視野の輝度分布をより正確に検出して、表示部の適切な表示輝度制御を可能とする車両用表示装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

本発明では、車両に搭載されて、
車両に関連する情報を表示する表示部（１１０）の表示輝度を制御する制御部（１４０）を備える車両用表示装置において、
制御部は、
車両の外からドライバに至る光の輝度を、カメラ（１２０）によって撮影された画像から算出する輝度算出部（１４２）と、
表示部の表示面における表示面照度を、照度センサ（１３０）によって得られる信号から算出する照度算出部（１４４）と、を有しており、
輝度算出部によって算出された光の輝度と、照度算出部によって算出された表示面照度とに基づいて、表示部の表示輝度を制御することを特徴としている。

この発明によれば、輝度算出部（１４２）によって、ドライバ視野における輝度分布を正確に算出することができる。そして、輝度算出部（１４２）にて算出された光の輝度と、照度算出部によって算出された表示面照度とに基づいて、表示部（１１０）の表示輝度を適切に制御することが可能となる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態の車両用表示装置の全体構成を示す説明図である。 表示面照度、および前方視野輝度と、ディスプレイの表示輝度との関係を示すグラフである。 第２実施形態の車両用表示装置の全体構成を示す説明図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態における車両用表示装置１００について図１、図２を用いて説明する。以下、車両用表示装置１００を単に表示装置１００と呼ぶことにする。表示装置１００は、車両に搭載されて、車両に関連する各種情報を表示するようになっている。表示装置１００は、図１に示すように、表示部１１０、カメラ１２０、照度センサ１３０、および制御部１４０等を備えている。

表示部１１０は、例えば、薄膜状のトランジスタを利用したＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶ディスプレイ、あるいは有機化合物を用いた層状の構造体から成る有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等が使用されている。ディスプレイの型式は、限定されるものではない。表示部１１０は、車両のインストルメントパネルの運転者（ドライバ）と対向する位置、あるいはインストルメントパネルの車両幅方向の概ね中央位置等に配置されている。

表示部１１０は、表示面に画像形成することで、運転者に対して各種情報を表示するようになっている。表示部１１０は、例えば、各種車両情報（車速やエンジン回転数等）を表示するコンビネーションメータ、地図や目的地案内情報等を表示するカーナビゲーション装置用ディスプレイ、あるいは、空調装置の作動状況を表示する空調ディスプレイ等となっている。

カメラ１２０は、運転者の前方側を撮像する撮像部（前方カメラ）であり、例えば、車室内のルームミラー部分等に設けられている。カメラ１２０としては、例えば、ＣＣＤカメラが使用されており、カメラ１２０によって撮像された画像データは、後述する制御部１４０（輝度算出部１４２）に出力されるようになっている。

尚、カメラ１２０は、上記のように設定された専用の前方カメラに限らず、例えば、衝突防止機能や、車線逸脱検知機能を有するＡＤＡＳ（先進運転支援システム）のカメラを兼用するようにしてもよい。

照度センサ１３０は、表示部１１０の表示面における照度を示す信号（以下、照度信号）を検出するセンサである。照度センサ１３０は、１つ以上のセンサを有している。照度センサ１３０は、表示部１１０の表示面の照度を把握するにあたって、表示面に対して、より近傍に配置されるのが好ましい。本実施形態では、照度センサ１３０は、表示部１１０の周囲に配置されている。照度センサ１３０によって検出された照度信号は、後述する制御部１４０（照度算出部１４４）に出力されるようになっている。

制御部１４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、および記憶媒体等を有しており、カメラ１２０からの画像データ、および照度センサ１３０からの照度信号を基に、表示部１１０の表示面における表示輝度を制御するようになっている。制御部１４０は、カメラ特性記憶部１４１、輝度算出部１４２、照度センサ特性記憶部１４３、照度算出部１４４、最適輝度算出部１４５、映像信号生成部１４６等を有している。

カメラ特性記憶部１４１は、カメラ１２０による画像データにおける階調値分布、およびカメラ１２０による撮影設定情報（絞り値、ＩＳＯ感度、およびシャッタスピード等に伴う露光値）と、光の輝度分布との相関特性が記憶された部位となっている。

輝度算出部１４２は、カメラ１２０によって撮像された画像データ、およびカメラ特性記憶部１４１における相関特性を用いて、カメラ１２０によって撮影された画像データから運転者前方の光の輝度分布を算出する部位となっている。輝度算出部１４２は、算出した輝度分布の情報を最適輝度算出部１４５に出力するようになっている。運転者の前方の光の輝度分布は、本発明の車両の外から運転者に至る光の輝度に対応する。

照度センサ特性記憶部１４３は、照度センサ１３０によって検出された照度信号、および表示部１１０に対する照度センサ１３０の設定位置と、表示部１１０における表示面照度との相関特性が記憶された部位となっている。

照度算出部１４４は、照度センサ１３０によって検出された照度信号、および照度センサ特性記憶部１４３における相関特性を用いて、表示部１１０における表示面照度を算出する部位となっている。照度算出部１４４は、算出した表示面照度の情報を最適輝度算出部１４５に出力するようになっている。

最適輝度算出部１４５は、輝度算出部１４２で算出された運転者前方の光の輝度分布の情報と、照度算出部１４４で算出された表示面照度の情報とから、運転者にとって、最適となる表示部１１０における表示輝度値を算出する部位となっている。

映像信号生成部１４６は、表示部１１０における表示輝度が、最適輝度算出部１４５によって算出された最適な表示輝度となるように、表示部１１０に対する映像信号を生成して、表示部１１０に出力する（表示部１１０に画像表示させる）部位となっている。

本実施形態の表示装置１００は、上記のような構成となっており、以下、その作動および作用効果について、図２を加えて説明する。

カメラ１２０によって撮像された画像データ（運転者前方の画像）は、輝度算出部１４２に出力される。輝度算出部１４２では、カメラ特性記憶部１４１に記憶された相関特性が用いられて、画像データにおける階調値分布および、カメラ１２０による撮影設定情報から運転者前方の光の輝度分布が算出される。算出された輝度分布の情報は、最適輝度算出部１４５に出力される。

また、照度センサ１３０によって検出された照度信号は、照度算出部１４４に出力される。照度算出部１４４では、照度センサ特性記憶部１４３に記憶された相関特性が用いられて、相関特性に照度信号が適用され、表示部１１０の表示面における表示面照度が算出される。算出された表示面照度の情報は、最適輝度算出部１４５に出力される。

そして、最適輝度算出部１４５において、輝度算出部１４２で算出された運転者前方の光の輝度分布の情報と、照度算出部１４４で算出された表示面照度の情報とから、運転者にとって最適となる、表示面における表示輝度値が算出される。

図２に示すように、最適輝度算出部１４５においては、表示面照度（表示面照度Ｌ_Ｓ）に対して、複数の運転者前方の光の輝度分布（前方視野輝度Ｌ_ＦＮ）をパラメータにした場合の表示面における最適な輝度（ディスプレイ表示輝度Ｌ_Ｄ）を決定するための特性図（テーブル）が予め設けられている。最適輝度算出部１４５では、この特性図によって、運転者前方の光の輝度分布の情報と、表示面照度の情報とから、ディスプレイ表示輝度Ｌ_Ｄが決定されるようになっている。具体的には、特性図に表示面照度の情報と、運転者前方の輝度分布の情報とが代入されることで、ディスプレイ表示輝度Ｌ_Ｄが決定される。決定されたディスプレイ表示輝度Ｌ_Ｄの情報は、映像信号生成部１４６に出力される。

映像信号生成部１４６では、表示部１１０における表示輝度が、最適輝度算出部１４５によって算出された最適な表示輝度となるように、表示部１１０に対する映像信号が生成されて、表示部１１０に出力され、表示部１１０に画像が表示される。

以上のように、本実施形態では、カメラ１２０によって撮影された画像データから、輝度算出部１４２によって運転者前方の光の輝度分布を算出して、算出された光の輝度と、照度算出部１４４によって算出された表示部１１０の表示面照度とに基づいて、表示部１１０の表示輝度を制御（最適な輝度決定）するようにしている。

これにより、輝度算出部１４２によって、運転者の視野における輝度分布を正確に算出することができる。そして、輝度算出部１４２にて算出された光の輝度と、照度算出部１４４によって算出された表示面照度とに基づいて、表示部１１０の表示輝度を適切に制御することが可能となる。

また、照度センサ１３０を表示部１１０の周囲に配置するようにしているので、表示部１１０におけるより正確な照度を検出することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態の表示装置１００Ａを図３に示す。第２実施形態の表示装置１００Ａは、上記第１実施形態の表示装置１００に対して、視線検知センサ１３５、および視線方向算出部１４７を追加したものである。

視線検知センサ１３５は、運転者の視線方向を示す信号（以下、視線信号）を検出するセンサである。視線検知センサ１３５によって検出された視線信号は、視線方向算出部１４７に出力されるようになっている。

視線方向算出部１４７は、視線検知センサ１３５によって検出された視線信号から、運転者の視線方向を算出する部位となっている。視線方向算出部１４７は、算出した視線方向の情報を輝度算出部１４２に出力するようになっている。

輝度算出部１４２においては、上記第１実施形態に対して、視線方向算出部１４７で算出された運転者の視線方向における領域の輝度分布を算出するようになっている。

これにより、運転者における輝度分布をより正確に把握することができるので、表示部１１０における輝度を、運転者に対して最適なものにすることが可能となる。

（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、カメラ１２０として、前方カメラが用いられており、運転者の前方の光の輝度が算出されるものとした。これに代えて、カメラ１２０としては、車両後方を撮影する後方カメラ、あるいは、車両の周辺（側方周辺）を撮影する周辺カメラ等としてもよい。

後方カメラや周辺カメラを使用することにより、車両後方からの光の輝度、あるいは車両側方からの光の輝度に基づいて、表示部１１０の表示輝度を調整すること可能となる。よって、車両後方からの太陽光、後続車の前照灯、あるいは車両周辺の外光等の影響があっても、表示部１１０の表示を鮮明にすることが可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態において、照度センサ１３０は、表示部１１０の周囲に配置されるものとして説明したが、これに限定されることなく、表示部１１０に対して所定の位置に配置されるようにしてもよい。この場合、照度センサ特性記憶部１４３における相関特性を、所定の位置を基に照度を算出するものとすればよい。

１００、１００Ａ 車両用表示装置
１１０ 表示部
１２０ カメラ
１３０ 照度センサ
１３５ 視線検知センサ
１４０ 制御部
１４２ 輝度算出部
１４４ 照度算出部
１４７ 視線方向算出部

Claims (3)

1. 車両に搭載されて、
   前記車両に関連する情報を表示する表示部（１１０）の表示輝度を制御する制御部（１４０）を備える車両用表示装置において、
   前記制御部は、
   前記車両の外からドライバに至る光の輝度を、カメラ（１２０）によって撮影された画像から算出する輝度算出部（１４２）と、
   前記表示部の表示面における表示面照度を、照度センサ（１３０）によって得られる信号から算出する照度算出部（１４４）と、を有しており、
   前記輝度算出部によって算出された前記光の輝度と、前記照度算出部によって算出された前記表示面照度とに基づいて、前記表示部の前記表示輝度を制御する車両用表示装置。
2. 視線検知センサ（１３５）によって得られる信号から前記ドライバの視線方向を算出する視線方向算出部（１４７）を備え、
   前記輝度算出部は、前記視線方向算出部によって算出された前記視線方向における、前記光の輝度を算出する請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記照度センサは、前記表示部の周囲に配置された請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。

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