JP2021109596A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】透過型表示部と調光フィルムとを積層した表示器に向かうドライバーの視線上でドライバーが見る画像または対象物の視認性を向上させる技術を提供する。【解決手段】本開示の１つの態様による車載用表示装置は、表示器２０と制御部５２とを備える。表示器は、光を通し画像を表示する透過型表示部４０と、透過型表示部に対してドライバーと反対側で透過型表示部に積層され、光を通す光透過率を調整する調光部３０とを有する。制御部は、透過型表示部に表示する画像と調光フィルムの光透過率との少なくとも一方を制御することにより、表示器に向かうドライバーの視線上において、透過型表示部に表示される画像または調光フィルムに表示される画像または表示器を通してドライバーが見る対象物のいずれかの視認性を向上させる。【選択図】図１

Description

本開示は、透過型表示部と調光フィルムとを積層した表示器を備える車載用表示装置に関する。

透過型表示部と調光フィルムとを積層した表示器により画像を表示する技術が知られている。例えば、下記の特許文献１には、透過型表示部と調光フィルムとを積層して車両用のバイザーを構成する技術が記載されている。

特許文献１に記載の技術では、車外の光がバイザーを通して車両の搭乗者の目に入射する場合、バイザーを通過する光の位置を算出し、算出した光の通過位置の調光フィルムの光透過率を低下させ、透過率を低下させた光の通過位置を避けて透過型表示部に画像を表示させている。

特開２０１８−１７７０５４号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献１に記載の技術では、透過率を低下させた光の通過位置を避けて透過型表示部に表示させた画像が、例えば車外の風景と重なると、表示させた画像の視認性が低下するという課題が見出された。

本開示の１つの局面は、透過型表示部と調光フィルムとを積層した表示器に向かうドライバーの視線上でドライバーが見る画像または対象物の視認性を向上させる技術を提供することが望ましい。

本開示の１つの態様による車載用表示装置は、表示器（２０）と制御部（５２）とを備える。
表示器は、光を通し画像を表示する透過型表示部（４０）と、透過型表示部に対してドライバーと反対側で透過型表示部に積層され、光を通す光透過率を調整する調光部（３０）とを有する。

制御部は、透過型表示部に表示する画像と調光フィルムの光透過率との少なくとも一方を制御することにより、透過型表示部に表示される画像または調光フィルムに表示される画像または表示器を通してドライバーが見る対象物のいずれかの視認性を向上させる。

このような構成によれば、ドライバーの視線が表示器のどの位置にあっても、透過型表示部に表示される画像または調光フィルムに表示される画像または表示器を通してドライバーが見る対象物のいずれかの視認性が向上する。

第１実施形態の車載用表示装置を示すブロック図。 見た表示器に表示される画像の視認性向上の１例を示す模式図。 図２の表示器を示す模式的断面図。 表示器に表示される画像の視認性向上の他の例を示す模式的断面図。 表示器に表示される画像の視認性向上の他の例を示す模式的断面図。 表示器に表示される画像の視認性向上の他の例を示す模式的断面図。 速度計の前に設置された表示器を示す模式図。 図７をドライバー側から見た画像の表示例を示す図。 表示器を通してドライバーが見る先行車両の強調表示を示す模式図。 表示器を通してドライバーが見る車線内の走行位置を示す模式図。 第２実施形態の表示器を示す模式的断面図。

以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す車載用表示装置１０は、表示器２０とコントローラ５０とを備えている。表示器２０は、例えば車両のダッシュボードの上部に取り付けられている。表示器２０とコントローラ５０とは、フレキシブルワイヤまたはハードワイヤ等により電気的に接続されている。これに対し、表示器２０とコントローラ５０とが一体となって車載用表示装置１０を構成してもよい。

表示器２０は、調光フィルム３０と透過ＯＬＥＤモジュール４０とを有している。ＯＬＥＤは、Organic Light Emitting Diodeの略である。調光フィルム３０と透過ＯＬＥＤモジュール４０とは積層されている。

調光フィルム３０には、例えば液晶が使用されている。調光フィルム３０にはバックライトがなく、任意の位置に電圧が加わることにより調光フィルム３０の光透過率が調整される。

調光フィルム３０として、加える電圧のオン、オフにより透明状態とすりガラス状態とが切り替わって光透過率を調整する構成の液晶フィルムを使用してもよいし、加える電圧のオン、オフにより光を通過させるか遮断するかが切り替わる液晶フィルムを使用してもよい。調光フィルム３０が光を遮断する部分は、黒い画像になる。

透過ＯＬＥＤモジュール４０は、電流を流すことにより発光して半透明の画像を表示する。電流が流れない部分は、透明であり光を通過させる。
コントローラ５０は、制御部５２と位置検出部５４とを備えている。制御部５２は、調光フィルム３０を制御して、調光フィルム３０の任意の位置の光透過率を調整する。調光フィルム３０の光透過率に応じて、車外から調光フィルム３０を通り透過ＯＬＥＤモジュール４０に入射する光量が変化する。

制御部５２は、透過ＯＬＥＤモジュール４０を制御して任意の位置のＯＬＥＤを発光させることにより、透過ＯＬＥＤモジュール４０に画像を表示させる。
位置検出部５４は、外部カメラ２から取得する自車両前方を撮像した画像に基づいて、自車両に対する自車両前方の対象物の位置を検出する。また、位置検出部５４は、内部カメラ４から取得する車内のドライバー２００を撮像した画像に基づいて、ドライバー２００の眼の位置と視線の方向とを検出する。

そして、位置検出部５４は、自車両に対する自車両前方の対象物の位置と、ドライバー２００の眼の位置と視線の方向とに基づいて、ドライバー２００が対象物を見る表示器２０上の位置を検出する。

［１−２．表示］
図２の上段に示すように、ＯＬＥＤを発光させて透過ＯＬＥＤモジュール４０に画像４２を表示する場合、画像４２の光は、図３の上段に示すように、画像４２の調光フィルム３０側と調光フィルム３０と反対側のドライバー２００側との両方に照射される。そして、車外の光は、画像４２を含み表示器２０の全体を一様に通過するので、ドライバー２００が表示器２０を見ると、画像４２と画像４２の周囲とを含み、表示器２０の背景は透けて見える。

この場合、車外の照度が所定値以上であると、図３の上段に示すように、調光フィルム３０に入射して透過ＯＬＥＤモジュール４０を通過する光量が多いので、画像４２と画像４２の周囲とのコントラストが低くなる。その結果、画像４２の視認性が低下する。

そこで、制御部５２は、照度センサ６の検出結果に基づいて、照度が所定値以上の場合、図３の下段に示すように、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示する画像４２の背後の調光フィルム３０をすりガラス化することにより、調光フィルム３０に光透過率が低下する透過率低下部３２を生成する。

これにより、図３の下段に示すように、車外から、透過率低下部３２に入射する光は、すりガラス化された透過率低下部３２で拡散する。さらに、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示する画像４２の背後の透過率低下部３２で画像４２の光が反射して画像４２を照らす。したがって、画像４２の背景が透けて見えることが低減される。

その結果、図２の下段に示すように、画像４２の輝度が画像４２の周囲の輝度よりも高くなり、画像４２と画像４２の周囲とのコントラストが大きくなるので、画像４２の視認性が向上する。

制御部５２は、画像４２の視認性を向上させるために、少なくとも画像４２の背後の調光フィルム３０をすりガラス化することに代えて、少なくとも画像４２の背後の調光フィルム３０の光透過率を低下させて黒色化してもよい。この場合も、すりガラス化と同様に、光透過率を低下させることにより、画像４２の背景が透けて見えることが低減される。その結果、画像４２と画像４２の周囲とのコントラストが大きくなるので、画像４２の視認性が向上する。

例えば、図４に示すように、画像４２の背後だけでなく、調光フィルム３０全体に透過率低下部３２を生成して調光フィルム３０全体の光透過率を低下させてもよい。この場合、透過率低下部３２は、すりガラス化、黒色化のいずれによって光透過率を低下させてもよい。

調光フィルム３０全体に透過率低下部３２を生成することにより、調光フィルム３０を通して車外の景色が見えにくくなるので、画像４２の視認性が向上する。特に、車外の景色が看板等のように複数の色が使用され、複雑な画像構成の場合、調光フィルム３０を通して車外の景色が見えにくくすることは、画像４２の視認性が向上する点で効果的である。

また、図５に示すように、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示する画像４２の周囲を囲むように調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成することも考えられる。これにより、画像４２が縁取られて表示されるので、画像４２の視認性が向上する。

また、透過ＯＬＥＤモジュール４０はＯＬＥＤ自体が発光することにより画像を表示するので、黒色を表示することが困難である。一方、調光フィルム３０は、黒く表示したい
部分を遮光することにより、文字等の黒い画像を表示できる。

しかし、調光フィルム３０は液晶自体が発光しないので、車外の照度が低下し所定値未満になると、調光フィルム３０で遮光する部分の照度と、遮光しない部分の照度との差が小さくなる。つまり、調光フィルム３０で遮光する部分の暗さと、遮光しない部分の暗さとの差が小さくなるので、調光フィルム３０で黒く表示した部分の視認性が低下する。

そこで、制御部５２は、少なくとも車外の照度が所定値未満の場合、図６に示すように、調光フィルム３０で遮光して黒く表示した透過率低下部３２の周囲４４の透過ＯＬＥＤモジュール４０を発光させる。制御部５２は、車外の照度が所定値以上であっても、調光フィルム３０で遮光して黒く表示した透過率低下部３２の周囲４４の透過ＯＬＥＤモジュール４０を発光させてもよい。

これにより、調光フィルム３０で黒く表示した透過率低下部３２とその周囲とのコントラストが大きくなるので、黒い透過率低下部３２の視認性が向上する。黒い透過率低下部３２は、例えば文字として表示される。

また、図７および図８に示すように、インストルメントパネルに設置した速度計６０の前面に表示器２０を設置してもよい。この場合、制御部５２は、例えば、ナビゲーション装置から車両が現在走行している道路の最高速度を取得し、透過ＯＬＥＤモジュール４０に最高速度の位置を示す画像４２を表示してもよい。

このとき、表示器２０を通して見える速度計６０の針６２以外の部分がドライバー２００の視線上で邪魔にならないように、針６２以外の部分の調光フィルム３０の光透過率を低下させることが望ましい。

また、図９では、制御部５２は、自車両の前方を走行する対象物である先行車両７０の周囲を囲むように、図５と同様に調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成する。さらに、制御部５２は、透過率低下部３２の枠内の透過ＯＬＥＤモジュール４０を先行車両７０に重ねて着色する。これにより、先行車両７０が強調表示されるので、先行車両７０の視認性が向上する。
先行車両は、ドライバー２０の視線上の車両であってもよいし、自動運転中に自動運転システムが注目している車両であってもよい。

調光フィルム３０に先行車両７０の周囲を囲む透過率低下部３２を表示し、透過ＯＬＥＤモジュール４０を先行車両７０に重ねて着色するためには、先行車両７０の位置と、ドライバーの眼の位置と視線の向きとを検出する必要がある。制御部５２は、外部カメラ２が撮像する車両前方の画像から、自車両に対する先行車両７０の位置を検出する。さらに、制御部５２は、内部カメラ４が撮像するドライバーの表情の画像から、ドライバーの眼の位置と視線の向きとを検出する。

そして、制御部５２は、自車両に対する先行車両７０の位置とドライバーの眼の位置と視線の向きとに基づいて、ドライバーが表示器２０上で見る先行車両７０の位置を算出する。制御部５２は、ドライバーが表示器２０上に見る先行車両７０の位置に基づいて、調光フィルム３０に先行車両７０の周囲を囲む透過率低下部３２を表示し、透過ＯＬＥＤモジュール４０を先行車両７０に重ねて着色する。

制御部５２は、先行車両７０に重ねて透過ＯＬＥＤモジュール４０を着色する代わりに先行車両７０に重ねて車両であることを示す画像を透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示して、先行車両７０を強調表示してもよい。

また、走行車線を白線８０が仕切っている場合、制御部５２は、ドライバーの視線上の対象物である白線８０の輪郭に対応する部分の調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成し、透過率低下部３２の前面の透過ＯＬＥＤモジュール４０を白く着色して仮想白線４６を表示してもよい。

また、図１０に示すように、白線のない道路の場合には、制御部５２は、自車両が走行する車線の幅に該当するドライバーの視線上の位置の調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成し、透過率低下部３２の前面の透過ＯＬＥＤモジュール４０を白く着色して仮想白線４６を表示してもよい。

さらに、制御部５２は、仮想白線４６に対し、自車両の左右のタイヤの位置または自車両の最大幅を示す走行位置４８を透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示して、自車両がどこを走行しているかを表示器２０に表示してもよい。

［１−３．効果］
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１ａ）図２〜図４に示すように、調光フィルム３０を制御して、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示した画像４２の少なくとも背後の調光フィルム３０の光透過率を低下させることにより、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示した画像４２の視認性を向上させることができる。

（１ｂ）図５に示すように、調光フィルム３０を制御して、透過ＯＬＥＤモジュール４０に表示する画像４２の周囲を囲むように調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成することにより、画像４２の視認性を向上させることができる。

（１ｃ）図６に示すように、透過ＯＬＥＤモジュール４０を制御して、調光フィルム３０で黒く表示した透過率低下部３２の周囲４４の透過ＯＬＥＤモジュール４０を発光させ、黒く表示した透過率低下部３２とその周囲４４とのコントラストを大きくすることにより、黒く表示した透過率低下部３２の視認性を向上させることができる。

（１ｄ）図７および図８に示すように、表示器２０を通して見える速度計６０の針６２以外の部分の調光フィルム３０の光透過率を低下させることにより、速度計６０の針の視認性を向上させることができる。

（１ｅ）図９に示すように、先行車両７０の外周に対応する位置の調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成し、さらに、先行車両７０に対応する位置の透過ＯＬＥＤモジュール４０を着色することにより、先行車両７０が強調表示される。

また、白線８０に対応する部分の調光フィルム３０に透過率低下部３２を生成し、透過率低下部３２の前面の透過ＯＬＥＤモジュール４０を白く着色して仮想白線４６を表示することにより、白線８０が強調表示される。

これにより、調光フィルム３０と透過ＯＬＥＤモジュール４０とを通してドライバーが見る先行車両７０や白線８０等の対象物の視認性を向上させることができる。
第１実施形態では、調光フィルム３０が調光部に対応し、透過ＯＬＥＤモジュール４０が透過型表示部に対応し、先行車両７０と白線８０とが対象物に対応する。また、調光フィルム３０で遮光して黒く表示した透過率低下部３２の周囲４４の透過ＯＬＥＤモジュール４０を発光させる場合の透過率低下部３２が画像に対応し、画像４２だけでなく仮想白線４６と走行位置４８とが画像に対応する。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。

前述した第１実施形態では、１個の調光フィルム３０と１個の透過ＯＬＥＤモジュール４０とを積層して表示器２０が形成された。これに対し、図１１に示すように、第２実施形態の車載用表示装置９０では、１個の透過ＯＬＥＤモジュール４０の両面に調光フィルム３０を積層して表示器１００が形成される点で、第１実施形態と相違する。尚、図１１では、車載用表示装置９０のコントローラ５０は図示を省略されている。

［２−２．表示］
制御部５２は、透過ＯＬＥＤモジュール４０に対しドライバー２００側の調光フィルム３０は透明にし、ドライバーと反対側の調光フィルム３０と透過ＯＬＥＤモジュール４０とに対して、第１実施形態と同様の制御を実行する。これにより、表示器１００の表示または表示器１００を通してドライバー２００が見る対象物の視認性を向上させる。

これに対し、車外の歩行者２０２に対して表示器１００の表示の視認性を向上させる場合、制御部５２は、ドライバーと反対側の調光フィルム３０は透明にし、ドライバー側の調光フィルム３０の全面に透過率低下部３２を生成して表示器１００の車内側を遮光する。そして、例えば、車両がタクシーであれば、制御部５２は、透過ＯＬＥＤモジュール４０に料金等を表示する。

［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、ドライバー２００が表示器１００を見るときには、前述した第１実施形態の効果（１ａ）〜（１ｅ）と同様の効果を得ることができる。さらに第２実施形態では、以下の効果を得ることができる。

（２ａ）透過ＯＬＥＤモジュール４０に対しドライバー側とドライバーと反対側とに調光フィルム３０を積層して表示器１００が形成されるので、表示器１００に表示される画像を車外の歩行者２０２が見るときの視認性を向上させることができる。

［３．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。

（３ａ）上記実施形態では、ダッシュボード上またはインストルメントパネルに車載用表示装置１０、９０を設置したが、これに限定されるものではない。例えば、フロントガラスに本実施形態の車載用表示装置１０、９０を設置してもよい。

（３ｂ）上記実施形態では、調光部として液晶フィルムを使用したが、これに限るものではない。例えば、調光部としてＳＰＤフィルムを使用してもよい。ＳＰＤは、Suspended Particle Deviceの略である。
また、上記実施形態では、透過型表示器として透過ＯＬＥＤモジュールを使用したが、これに限るものではなく、透過型表示器として無機ＥＬモジュールを使用してもよい。

（３ｃ）本開示に記載の車載用表示装置１０、９０のコントローラ５０およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された１つ乃至は複数の機能を実行するように
プログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の車載用表示装置１０、９０のコントローラ５０およびその手法は、１つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の車載用表示装置１０、９０のコントローラ５０およびその手法は、１つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと１つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された１つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。車載用表示装置１０、９０のコントローラ５０およびその手法は、コントローラ５０に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、１つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。

（３ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。

（３ｅ）上述した車載用表示装置１０、９０の他、当該車載用表示装置１０、９０を構成要素とするシステム、当該車載用表示装置１０、９０としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、車載用表示方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。

１０、９０：車載用表示装置、２０、１００：表示器、３０：調光フィルム（調光部）、３２：透過率低下部、４０：透過ＯＬＥＤモジュール（透過型表示器）、４２：画像、４６：仮想白線（画像）、４８：走行位置（画像）、５０：コントローラ、５２：制御部、５４：位置検出部、７０：先行車両（対象物）、８０：白線（対象物）

Claims (8)

1. 光を通し画像を表示する透過型表示部（４０）と、前記透過型表示部に対してドライバーと反対側で前記透過型表示部に積層され、光を通す光透過率を調整する調光部（３０）とを有する表示器（２０）と、
   前記透過型表示部に表示する画像と前記調光部の光透過率との少なくとも一方を制御することにより、前記透過型表示部に表示される画像または前記調光部に表示される画像または前記表示器を通して前記ドライバーが見る対象物のいずれかの視認性を向上させるように構成された制御部（５２）と、
   を備える車載用表示装置。
2. 請求項１に記載の車載用表示装置であって、
   前記制御部は、少なくとも前記透過型表示部に表示される前記画像の背後の前記調光部の光透過率を低下させることにより、前記透過型表示部に表示される前記画像の視認性を向上させるように構成されている、
   車載用表示装置。
3. 請求項１に記載の車載用表示装置であって、
   前記制御部は、前記透過型表示部に表示される前記画像の背後よりも前記画像の周囲の前記調光部の光透過率を低下させることにより、前記透過型表示部に表示される前記画像の視認性を向上させるように構成されている、
   車載用表示装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の車載用表示装置であって、
   前記制御部は、前記調光部に黒い画像を表示する場合、前記黒い画像の周囲の前記透過型表示部を発光させることにより、前記黒い画像の視認性を向上させるように構成されている、
   車載用表示装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車載用表示装置であって、
   前記車両に対する前記対象物の位置とドライバーの視線とに基づいて、前記ドライバーが前記対象物を見る前記表示器上の前記対象物の位置を検出するように構成された位置検出部（５４）をさらに備え、
   前記制御部は、前記位置検出部が検出する前記表示器上の前記対象物の位置において、前記対象物を強調する画像を前記透過型表示部に表示するように構成されている、
   車載用表示装置。
6. 請求項５に記載の車載用表示装置であって、
   前記制御部は、前記調光部において前記対象物の周囲の光透過率を低下させ、前記対象物の周囲を縁取るように構成されている、
   車載用表示装置。
7. 請求項５に記載の車載用表示装置であって、
   前記制御部は、前記透過型表示部を制御して前記透過型表示部上の前記対象物の位置に前記対象物を示す画像を表示し、前記調光部を制御して前記対象物を示す画像の背後を遮光するように構成されている、
   車載用表示装置。
8. 請求項１に記載の車載用表示装置であって、
   前記調光部を第１の調光部とし、
   前記透過型表示部に対し前記第１の調光部（３０）と反対側に積層される第２の調光部（３０）をさらに備え、
   前記制御部は、前記表示器に向かう車外の人物の視線上において、前記透過型表示部に表示される画像の視認性を向上させる場合、前記第１の調光部の光透過率を低下させ、前記表示器に向かう前記ドライバーの視線上において、前記透過型表示部に表示される画像の視認性を向上させる場合、前記第２の調光部の光透過率を低下させるように構成されている、
   車載用表示装置。

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