JP2022137325A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外光による表示器の温度上昇を抑制する車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置１は、車両１００に設けられたウインドシールド１０３に投影される表示画像を表示光Ｌとして出射する表示器５と、表示器５からウインドシールド１０３までの表示光Ｌの光路上に少なくとも１つ配置され、表示光Ｌを反射する反射ミラー３と、外部と内部空間２ｂとを連通する開口２ａから入射した外光ＳＬを検出する光学センサ２４と、表示器５の温度を検出する温度センサ２３と、表示光Ｌの光路上に配置された調光部材６と、調光部材６を第１透過率の状態と第１透過率よりも小さい第２透過率の状態とに切り替える制御部７とを備える。制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された場合、または、温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、自動車等の車両には、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置を搭載するものがある。ヘッドアップディスプレイ装置は、表示器に表示される表示画像を、反射ミラー等を介してウインドシールドまたはコンバイナに投影することで、ドライバに虚像として視認させるものである。ヘッドアップディスプレイ装置では、筐体内の表示器に表示された表示画像を筐体外のウインドシールド等に投影させる場合、筐体の上部に開口を設けている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－２２８４４２号公報

ところで、太陽光等が外部から開口を介して内部に入射し、反射ミラー等を介して表示器に到達すると、反射ミラー等の集光作用により表示器の温度が上昇し、表示器の性能や耐久性が低下するおそれがあることから改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、外光による表示器の温度上昇を抑制する車両用表示装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、車両用表示装置の外部に設けられた被投影部材に投影される表示画像を表示光として出射する表示器と、前記表示器から前記被投影部材までの前記表示光の光路上に少なくとも１つ配置され、前記表示光を反射する反射ミラーと、太陽光を含む外光が前記表示器に照射されているか否かを示す照射情報を取得する照射情報取得部と、前記表示光の光路上に配置された調光部材と、前記照射情報に基づいて、前記調光部材の透過率を切り替える調光制御部と、を備え、前記調光制御部は、前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていることを示す場合、前記調光部材を第１透過率の状態から前記第１透過率よりも小さい第２透過率の状態に切り替える、ことを特徴とする。

本発明に係る車両用表示装置によれば、外光による表示器の温度上昇を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両用表示装置を搭載した車両の概略構成を示す模式図である。 図２は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す模式図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、実施形態に係る制御部により実行される調光部材の透過率切り替え処理の一例を示すフローチャート図である。 図４（Ａ）は、実施形態に係る調光部材の外光未検出時の透過領域を示す模式図、図４（Ｂ）は、車両用表示装置により投影される外光未検出時の虚像の表示例を示す模式図である。 図５（Ａ）は、実施形態に係る調光部材の外光検出時の透過領域を示す模式図、図５（Ｂ）は、車両用表示装置により投影される外光検出時の虚像の表示例を示す模式図である。 図６（Ａ）は、実施形態の第１変形例に係る調光部材の外光未検出時の透過領域を示す模式図、図６（Ｂ）は、第１変形例に係る車両用表示装置により投影される外光未検出時の虚像の表示例を示す模式図である。 図７（Ａ）は、実施形態の第１変形例に係る調光部材の外光検出時の透過領域を示す模式図、図７（Ｂ）は、第１変形例に係る車両用表示装置により投影される外光検出時の虚像の表示例を示す模式図である。 図８は、実施形態の第２変形例に係る車両用表示装置の概略構成を示す模式図である。

以下に、本発明に係る車両用表示装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

［実施形態］
車両用表示装置１は、図１に示すように、例えば自動車等の車両１００に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１は、車両１００において、インストルメントパネル１０２の内側にメータ１０４と共に配置され、ウインドシールド１０３に表示画像を投影する。車両用表示装置１は、被投影部材であるウインドシールド１０３に表示画像を投影して、ドライバＤのアイポイントＥＰの前方に虚像Ｓを表示する。ウインドシールド１０３は、入射する光の一部を反射し、他の一部を透過させる半透過性を有することから、車両１００の前景を透過させながら、車両用表示装置１から投影される表示画像を表示光ＬとしてドライバＤのアイポイントＥＰに向けて反射する。ウインドシールド１０３は、車両用表示装置１の外部に設けられており、例えばインストルメントパネル１０２の上方に配置されている。アイポイントＥＰは、ドライバＤの視点位置として予め想定される。ドライバＤは、ウインドシールド１０３によって反射された表示画像を虚像Ｓとして認識する。虚像Ｓは、ドライバＤにとって、ウインドシールド１０３よりも前方に認識される。車両用表示装置１は、車両１００内のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）１０５に接続されており、ＥＣＵ１０５からの制御信号に応じて駆動する場合がある。ＥＣＵ１０５は、例えば、インストルメントパネル１０２上に配置された照度センサ１０６に接続されている。車両１００は、例えば、当該車両１００の周囲の明るさに合わせてヘッドライト（不図示）の点灯／消灯を自動的に行うオートライト機能を有する。ＥＣＵ１０５は、例えば、照度センサ１０６の検出結果により、周囲の照度が１０００ルクス未満であると判断するとヘッドライトを点灯し、周囲の照度が７０００ルクス以上であると判断するとヘッドライトを消灯する。本実施形態の車両用表示装置１は、図２に示すように、筐体２と、２つの反射ミラー３と、表示器５と、調光部材６と、制御部７とを含んで構成される。

筐体２は、例えば、合成樹脂材料を箱状に成形したものであり、内部に内部空間２ｂを有する。筐体２は、図２に示すように、内部空間２ｂに、上述した表示器５、２つの反射ミラー３、及び制御部７を収容し、これらを支持している。筐体２は、車両用表示装置１の外部と内部空間２ｂとの間を連通する開口２ａを有する。開口２ａは、筐体２において、ウインドシールド１０３に対向する位置に設けられる。開口２ａは、調光部材６で閉塞されている。本実施形態の車両用表示装置１は、筐体２から調光部材６を介してウインドシールド１０３に向けて表示光Ｌを出射する。表示光Ｌは、表示器５から出射され、反射ミラー３により反射された光である。

２つの反射ミラー３は、図２に示すように、表示器５からウインドシールド１０３までの表示光Ｌの光路上に配置され、表示器５から出射された表示光Ｌをウインドシールド１０３に向けて反射する。本実施形態の２つの反射ミラー３は、平面ミラー８と、凹面ミラー９とで構成される。

平面ミラー８は、反射面が平面で形成され、表示器５と対向する位置に配置される。平面ミラー８は、表示器５から出射された表示光Ｌを反射面で凹面ミラー９に向けて全反射させる。

凹面ミラー９は、反射面が凹状曲面（または凸状曲面）で形成され、平面ミラー８と対向する位置に配置される。凹面ミラー９は、平面ミラー８で反射した表示光Ｌを、調光部材６を介してウインドシールド１０３に向けて全反射させる。本実施形態の凹面ミラー９は、拡大ミラーとしての機能を有する。すなわち、凹面ミラー９は、当該凹面ミラー９にて反射する前の表示光Ｌが表す表示画像と比較して当該凹面ミラー９にて反射した後の表示光Ｌが表す表示画像が相対的に大きくなるように当該表示画像を拡大して反射する。ここで外光ＳＬは、調光部材６を介して筐体２内に入射する太陽光である。外光ＳＬは、拡大ミラーとして機能する凹面ミラー９に反射することで集光される。そのため、凹面ミラー９を介して表示器５に向かう外光ＳＬは、集光された光である。

表示器５は、ウインドシールド１０３に投影される表示画像を表示光Ｌとして出射するものである。表示器５は、液晶表示ユニット２１と、バックライトユニット２２と、温度センサ２３と、光学センサ２４とを含んで構成される。

液晶表示ユニット２１は、いわゆる液晶パネルであり、例えば光透過型または光半透過型のＴＦＴ液晶（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等から成る。液晶表示ユニット２１は、裏面側から照明されることで表面側の表示面が発光する。液晶表示ユニット２１は、バックライトユニット２２から出射された光の光路上に配置され、裏面側から照明されることで表面側の表示面が発光する。液晶表示ユニット２１は、平面ミラー８を介して入射する外光ＳＬを透過する機能を有する。液晶表示ユニット２１は、例えば、入射した外光ＳＬを屈折させることなく、光学センサ２４に向けて透過させる。

バックライトユニット２２は、液晶表示ユニット２１を裏面側から照明するものである。バックライトユニット２２は、反射ミラー３のうちの平面ミラー８と対向して配置される。バックライトユニット２２は、例えば、車両１００内のバッテリー（不図示）から得られる電力により駆動する。

温度センサ２３は、照射情報取得部の一例であり、表示器５の温度を検出するものであり、例えば、サーミスタや熱電対、測温抵抗体（ＲＴＤ：ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＤＥＴＥＣＴＯＲ）、ＩＣ温度センサ等で構成される。温度センサ２３は、表示器５の内部空間に配置され、液晶表示ユニット２１またはバックライトユニット２２の近傍に配置される。温度センサ２３は、制御部７に電気的に接続されており、例えば検出値（検出温度）を一定の間隔で制御部７に出力する。照射情報取得部としての温度センサ２３は、制御部７に対して照射情報として検出値を出力する。

光学センサ２４は、照射情報取得部の一例であり、筐体２の外部から調光部材６を透過し、反射ミラー３を介して表示器５に入射する外光ＳＬを検出するものである。光学センサ２４は、表示器５に入射する外光ＳＬの光路上で、バックライトユニット２２を挟んで液晶表示ユニット２１の反対側に配置される。光学センサ２４は、例えば、赤外線センサで構成され、外光ＳＬの赤外領域の光（赤外線）を検出する。具体的には、光学センサ２４は、外光ＳＬの赤外領域の光（赤外線）を受光して電気信号に変換し、当該電気信号を検出信号として制御部７に出力する。照射情報取得部としての光学センサ２４は、外光ＳＬを検出している場合、制御部７に対して照射情報として検出信号を出力し、外光ＳＬを検出しなくなった場合は、制御部７に対して検出信号を出力しない。

調光部材６は、表示光Ｌの光路上に配置され、光の透過率を電気的に可変できるものである。調光部材６は、印加電圧の電圧値を変えると、例えば最小透過率と最大透過率との間で透過率の状態を変更することができる。最小透過率は、例えば０％とすることができるが、任意の値に設定することもできる。透過率が０％の場合、非透過状態である。一方、最大透過率は、例えば１００％とすることができるが、任意の値に設定することができる。本実施形態の調光部材６は、制御部７により印加される電圧値に応じて、第１透過率の状態と、第１透過率より小さい第２透過率の状態とに切り替えることができる。第１透過率は、最大透過率であってもよいし、任意の値であってもよい。第２透過率は、最小透過率であってもよいし、任意の値であってもよい。調光部材６は、平板状またはフィルム状に形成されており、例えば、開口２ａを閉塞する位置に配置される。なお、調光部材６は、制御部７により印加される電圧値に応じて、第１透過率、第２透過率以外の任意の透過率に切り替えることも可能である。

制御部７は、調光制御部の一例であり、図２に示すように、表示器５に電気的に接続され、表示器５の動作を制御する。制御部７は、光学センサ２４による外光ＳＬの検出結果、または、温度センサ２３による検出値に基づいて、調光部材６における透過率を切り替える。制御部７は、例えばＩＣチップ等で構成され、車両１００内のバッテリーから得られる電力により駆動する。制御部７は、車両１００内のＥＣＵ１０５と電気的に接続され、当該ＥＣＵ１０５との間で信号のやりとりを行っている。

制御部７は、外光ＳＬが表示器５に照射されているか否かを示す照射情報に基づいて、調光部材６の透過率を切り替える。例えば、制御部７は、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていることを示す場合、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。具体的には、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された場合、当該光学センサ２４から照射情報として検出信号を受信し、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。また、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された後、外光ＳＬが検出されなくなった場合、光学センサ２４から照射情報としての検出信号を受信しなくなることから、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。つまり、制御部７は、調光部材６が第２透過率に切り替わった状態で、光学センサ２４から検出信号を受信しなくなった場合、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。

また、制御部７は、温度センサ２３による検出値が閾値を超えた場合、温度センサ２３から照射情報として検出値を受信し、当該検出値と閾値とを比較して検出値が閾値を超えたと判定した場合、調光部材６の透過率を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。閾値は、例えば、液晶表示ユニット２１が破損するおそれがある温度（ここでは限界温度とする。）であってもよいし、任意の温度であってもよい。例えば、閾値が５０℃、第１透過率が１００％の場合、制御部７は、第２透過率である７５％に切り替える。また、閾値が７５℃、第１透過率が１００％の場合、制御部７は、第２透過率である５０％に切り替える。また、閾値が１００℃以上、第１透過率が１００％の場合、制御部７は、第２透過率である０％に切り替える。また、制御部７は、温度センサ２３の検出値が閾値を超えた後、温度センサ２３により新たに検出された検出値が閾値以下に低下した場合、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。つまり、制御部７は、調光部材６が第２透過率に切り替わった状態で、温度センサ２３から照射情報として受信した新たな検出値が閾値以下であると判定した場合、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。

次に、車両用表示装置１における虚像表示動作について説明する。まず、表示器５から出射された表示光Ｌは、平面ミラー８に向かう。平面ミラー８は、表示器５から入射した表示光Ｌを凹面ミラー９に向けて反射する。凹面ミラー９は、平面ミラー８から入射する表示光Ｌを、凹状の反射面により、調光部材６を介してウインドシールド１０３に向けて反射させる。これにより、ウインドシールド１０３に表示光Ｌに対応する表示画像が投影され、ドライバＤのアイポイントＥＰの前方に虚像Ｓが表示される。

次に、車両用表示装置１における調光部材６の透過率の状態変化について図３の（Ａ）、図３の（Ｂ）を参照して説明する。まず、調光部材６を透過して筐体２の内部空間２ｂに入射した外光ＳＬは、凹面ミラー９により一部または全部が平面ミラー８に向けて反射する。平面ミラー８は、凹面ミラー９からの外光ＳＬの一部または全部を表示器５に向けて反射する。平面ミラー８から表示器５に向かう外光ＳＬは、液晶表示ユニット２１及びバックライトユニット２２を透過して光学センサ２４に向かう。図３の（Ａ）において、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。光学センサ２４により外光ＳＬが検出されたと判定した場合、制御部７は、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える（ステップＳ２）。一方、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されていない場合、ステップＳ１を繰り返す。

次に、制御部７は、ステップＳ２の後において、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されなくなったか否かを判定する（ステップＳ３）。光学センサ２４により外光ＳＬが検出されなくなったと判定した場合、制御部７は、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替えて（ステップＳ４）、本処理を終了する。なお、ステップＳ４の後に本処理を終了しているが、ステップＳ１へ移行してもよい。凹面ミラー９を介して表示器５に向かう外光ＳＬは、当該凹面ミラー９により集光されることから表示器５に照射されると当該表示器５の温度が急上昇する。そこで、調光部材６の透過率が第１透過率から当該第１透過率よりも小さい第２透過率に切り替わることで、反射ミラー３を介して表示器５に照射される外光ＳＬを低減し、外光ＳＬによる表示器５の温度上昇を抑制することができる。

図３の（Ｂ）において、制御部７は、温度センサ２３の検出値が閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ１０）。温度センサ２３の検出値が閾値を超えたと判定した場合、制御部７は、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える（ステップＳ１１）。一方、温度センサ２３の検出値が閾値を超えていない場合、ステップＳ１０を繰り返す。次に、制御部７は、調光部材６が第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替えられた後、温度センサ２３の検出値が閾値以下となったか否かを判定する（ステップＳ１２）。温度センサ２３の検出値が閾値以下となったと判定した場合、制御部７は、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替えて（ステップＳ１３）、本処理を終了する。なお、ステップＳ１３の後に本処理を終了しているが、ステップＳ１０へ移行してもよい。

表示器５は、制御部７による制御に応じて、細分化された複数の表示領域３３毎にコンテンツ４０を表示するコンテンツ表示状態と、コンテンツ４０を表示しないコンテンツ非表示状態とに切り替える。そのため、表示器５により表示される虚像Ｓでは、図４の（Ｂ）、図５の（Ｂ）に示すように、連結された複数の表示領域３３ａには、所望の形状を有するコンテンツ４０が表示され、複数の表示領域３３ｂには、コンテンツ４０が表示されない。

調光部材６は、図４の（Ａ）、図５の（Ａ）に示すように、表示光Ｌの透過方向から視て、複数の透過領域１０に細分化されている場合、透過領域１０毎に第１透過率の状態と第２透過率の状態とに切り替えることが可能である。なお、調光部材６は、例えば透過率の変更が可能な調光フィルムを、想定される透過領域の数に応じて複数枚設けることで実現することが可能である。

制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されていない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態で維持し、かつ、コンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。一方、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替え、かつ、コンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。具体的には、光学センサ２４が外光ＳＬを検出した場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、調光部材６は、図４の（Ａ）に示す外光未検出時の状態から図５の（Ａ）に示す外光検出時の状態に変化する。調光部材６は、光学センサ２４が外光ＳＬを検出していない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、透過領域１０ａが第１透過率の状態で維持され、透過領域１０ｂが第２透過率の状態で維持される。一方、光学センサ２４が外光ＳＬを検出した場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、虚像Ｓは、図４の（Ｂ）に示す外光未検出時の状態から図５の（Ｂ）に示す外光検出時の状態に変化する。虚像Ｓは、光学センサ２４が外光ＳＬを検出していない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、表示領域３３ａが第１透過率の状態で維持され、表示領域３３ｂが第２透過率の状態で維持される。

以上説明した車両用表示装置１は、車両１００のウインドシールド１０３に投影される表示画像を表示光Ｌとして出射する表示器５と、表示光Ｌの光路上に配置された調光部材６と、照射情報取得部により取得された照射情報に基づいて、調光部材６を第１透過率の状態と第１透過率よりも小さい第２透過率の状態とに切り替える制御部７とを備える。制御部７は、取得された照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていることを示す場合、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。例えば、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された場合、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。また、制御部７は、温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、調光部材６を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替える。

上記構成により、調光部材６の透過率を小さくすることで調光部材６を透過して表示器５に照射される外光ＳＬを低減し、調光部材６が第１透過率の状態にある場合と比較して第２透過率の状態における表示器５の温度上昇を抑制するので、外光ＳＬによる表示器５の温度上昇を抑制することができる。また、従来は、外光ＳＬによる表示器５の温度上昇を抑制するために、表示器５を消灯または反射ミラー３の角度変更を行うと、表示されるべき速度や警告等に関するコンテンツ４０が一時的に表示されない場合があるが、必要なコンテンツ４０の表示を継続させつつ表示器５の温度上昇を抑制することが可能となる。また、反射ミラー３の角度変更を行うためにモータ等で駆動すると駆動音が生じてドライバＤが煩わしさを感じる可能性があるが、ドライバＤが駆動音を聞くことなく、表示器５の温度上昇を抑制することが可能となる。さらに、従来と比較して反射ミラー３の角度変更に必要なスペースが不要となり、装置の小型化を図ることができる。また、第２透過率を非透過状態にする設定することで、虚像Ｓを一時的に非表示にすることもでき、従来であったパークポジションの代わりとすることができる。

また、車両用表示装置１では、制御部７は、調光部材６が第２透過率に切り替わった状態で、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されなくなったとき、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。または、制御部７は、調光部材６が第２透過率に切り替わった状態で、温度センサ２３により新たに検出された検出値が閾値以下に低下したときは、調光部材６を第２透過率の状態から第１透過率の状態に切り替える。このように、外光ＳＬの照射状態、及び、表示器５の温度状態に合わせて調光部材６の透過率を切り替えることで、表示器の温度上昇が収まったときには、調光部材６の透過率を大きくして、虚像Ｓの視認性の低下を抑制することができる。

また、車両用表示装置１では、制御部７は、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていないを示す場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態で維持し、かつ、コンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。一方、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていることを示す場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替え、かつ、コンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。これにより、必要なコンテンツ４０の表示を維持しつつ、外光ＳＬによる表示器５の温度上昇を抑制できるため、表示器５の消灯や減光が不要となり、虚像Ｓの視認性を向上させることができる。

（変形例）
実施形態の第１変形例に係る表示器５は、複数の表示領域３３で構成され、少なくとも一部がコンテンツ表示状態を常時維持するコンテンツ常時表示領域群３２と、コンテンツ常時表示領域群３２以外の表示領域３３で構成され、少なくとも一部がコンテンツ表示状態を一時的に維持するコンテンツ一時表示領域群３１とを有する。コンテンツ一時表示領域群３１における表示領域３３ａに表示されるコンテンツ４０は、例えば車両１００の進行方向を案内するアイコンや横断歩道があることを示すアイコン等が含まれる。一方、コンテンツ常時表示領域群３２における表示領域３３ａに表示されるコンテンツ４０は、例えば車両１００の速度を示す情報や警告を示す情報等が含まれる。

制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出されていない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ常時表示領域群３２におけるコンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態で維持し、かつ、コンテンツ常時表示領域群３２におけるコンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。一方、制御部７は、光学センサ２４により外光ＳＬが検出された場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ一時表示領域群３１におけるコンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替え、かつ、コンテンツ一時表示領域群３１におけるコンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。具体的には、光学センサ２４が外光ＳＬを検出した場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、調光部材６は、図６の（Ａ）に示す外光未検出時の状態から図７の（Ａ）に示す外光検出時の状態に変化する。調光部材６は、光学センサ２４が外光ＳＬを検出していない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、透過領域１０ａが第１透過率の状態で維持され、透過領域１０ｂが第２透過率の状態で維持される。一方、光学センサ２４が外光ＳＬを検出した場合または温度センサ２３の検出値が閾値を超えた場合、虚像Ｓは、図６の（Ｂ）に示す外光未検出時の状態から図７の（Ｂ）に示す外光検出時の状態に変化する。虚像Ｓは、光学センサ２４が外光ＳＬを検出していない場合または温度センサ２３の検出値が閾値以下である場合、表示領域３３ａが第１透過率の状態で維持され、表示領域３３ｂが第２透過率の状態で維持される。

また、第１変形例に係る車両用表示装置１では、表示器５は、複数の表示領域３３で構成され、少なくとも一部がコンテンツ表示状態を常時維持するコンテンツ常時表示領域群３２と、コンテンツ常時表示領域群３２以外の表示領域３３で構成され、少なくとも一部がコンテンツ表示状態を一時的に維持するコンテンツ一時表示領域群３１とを有する。調光部材６は、細分化された複数の透過領域１０毎に第１透過率の状態と第２透過率の状態とに切り替えが可能である。制御部７は、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていないを示す場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ常時表示領域群３２におけるコンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態で維持し、かつ、コンテンツ常時表示領域群３２におけるコンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。制御部７は、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていることを示す場合、複数の透過領域１０のうち、コンテンツ一時表示領域群３１におけるコンテンツ表示状態の表示領域３３ａに対応する領域を第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替え、かつ、コンテンツ一時表示領域群３１におけるコンテンツ非表示状態の表示領域３３ｂに対応する領域を第２透過率の状態で維持する。

上記構成により、第１透過率の状態が維持されるコンテンツ常時表示領域群３２の表示領域３３ａは、コンテンツ４０が表示された状態において、第１透過率から第２透過率の状態に切り替わった場合と比較して、コンテンツ４０の視認性を維持することができる。一方、第１透過率の状態から第２透過率の状態に切り替わるコンテンツ一時表示領域群３１の表示領域３３ａは、第１透過率の状態が維持された場合と比較して、表示器５の温度上昇を抑制することができる。従って、コンテンツ４０の視認性を維持しつつ、表示器５の温度上昇を抑制することができる。また、表示領域３３ａと表示領域３３ｂとで調光部材６の透過率の状態が異なるので、領域間のコントラストが明確になる。また、調光部材６が、細分化された複数の透過領域１０毎に第１透過率の状態と第２透過率の状態とに切り替えが可能であれば、コンテンツ４０の表示状態の変化に追従して透過率の状態を迅速に切り替えることができる。

図８は、実施形態の第２変形例に係る車両用表示装置の概略構成を示す模式図である。変形例に係る車両用表示装置１Ａは、図８に示すように、調光部材６の配置位置が上記車両用表示装置１と異なる。

車両用表示装置１Ａでは、調光部材６は、表示光Ｌの光路上にあって、反射ミラー３と表示器５の間に配置されている。開口２ａは、表示光Ｌを透過させる透明カバー５０で閉塞されている。透明カバー５０は、開口２ａを閉塞することで、外部から筐体２内へのホコリ等の侵入を防止する。調光部材６は、図示のように、表示器５と離間して配置してもよいし、表示器５に接触させて配置してもよい。これにより、調光部材６の厚み方向と直行する平面方向のサイズを小さくすることができる。また、調光部材６の各透過領域のサイズと表示器５の表示画面のサイズが略同一にできることから、調光部材６を開口２ａに配置する場合に比べて、コンテンツの表示位置の設計が容易になる。

また、上記実施形態の他の変形例として、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から受信した位置情報や方位情報に基づいて太陽の位置を推定し、推定した太陽の位置に基づいて外光ＳＬの照射による表示器５の温度上昇等を推定する構成であってもよい。例えば、ＥＣＵ１０５は、照射情報取得部の一例として機能し、ＧＰＳ衛星からの位置情報等を照射情報として取得する。制御部７は、ＥＣＵ１０５により取得された照射情報に基づいて調光部材６の透過率を切り替えるものとする。なお、上記他の変形例の場合、ＥＣＵ１０５が、照射情報取得部の一例として機能しているが、これに限定されず、制御部７が照射情報取得部の一例として機能してもよい。

なお、上記実施形態及び変形例では、表示器５は、液晶方式であるが、他の方式、例えばレーザ方式やＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式、プロジェクタ方式であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、温度センサ２３は、表示器５の内部に配置されているが、これに限定されず、筐体２の内部空間２ｂにあって表示器５の外部に配置されていてもよい。例えば、図８に示すように、温度センサ２３Ａは、制御部７を構成する基板上に配置されてもよい。また、温度センサ２３は、複数の位置にそれぞれ配置されていてもよい。例えば、温度センサ２３が表示器５の内部に配置され、温度センサ２３Ａが筐体２の内部空間２ｂにあって表示器５の外部に配置される構成であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、温度センサ２３は、検出値を制御部７に直接出力しているが、これに限定されるものではない。例えば、温度センサ２３は、検出値をメータ１０４または車両１００内のＥＣＵ１０５を介して制御部７に出力する構成であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、光学センサ２４は、表示器５の内部に配置されているが、これに限定されず、筐体２の内部空間２ｂにあって表示器５の外部に配置されていてもよい。例えば、図８に示すように、光学センサ２４Ａは、透明カバー５０の周辺であって外光ＳＬを検出可能な位置に配置されていてもよい。また、光学センサ２４は、複数の位置にそれぞれ配置されていてもよい。例えば、光学センサ２４が表示器５の内部に配置され、光学センサ２４Ａが筐体２の内部空間２ｂにあって表示器５の外部に配置される構成であってもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、光学センサ２４は、赤外線センサであるが、外光ＳＬを検出できるものであれば、例えば、照度センサであってもよい。光学センサ２４が照度センサである場合、光学センサ２４は、外光ＳＬの可視領域の光（可視光線）を受光して電気信号に変換し、当該電気信号を制御部７に出力する。また、光学センサ２４は、赤外線センサ及び照度センサのいずれか一方が配置されていてもよいし、赤外線センサ及び照度センサの両方が配置されていてもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、調光部材６は、開口２ａを閉塞する位置に配置されていたり、表示光Ｌの光路上にあって、反射ミラー３と表示器５の間に配置されているが、これに限定されるものではない。平面ミラー８に適用してもよい。この場合、透過率ではなく反射率を切り替える。

また、上記実施形態及び変形例では、照射情報取得部として、車両用表示装置１の内部に配置された温度センサ２３，２３Ａ、光学センサ２４，２４Ａについて説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、照射情報取得部が車両１００に搭載された照度センサ１０６であってもよい。この場合、照度センサ１０６による検出信号をＥＣＵ１０５を介して制御部７が受信し、当該検出信号（照射情報）に基づいて制御部７が調光部材６の透過率を切り替える構成となる。例えば、照射情報取得部が車両１００に搭載された室温センサ（不図示）であってもよい。この場合、室温センサによる検出値をＥＣＵ１０５を介して制御部７が受信し、当該検出値（照射情報）に基づいて制御部７が調光部材６の透過率を切り替える構成となる。なお、照射情報取得部として、車両用表示装置１の内部に配置された温度センサ２３，２３Ａと、車両１００に搭載された照度センサ１０６とを組み合わせてもよいし、車両１００に搭載された室温センサと、車両用表示装置１の内部に配置された光学センサ２４，２４Ａとを組み合わせてもよい。また、車両１００に搭載された室温センサと、車両１００に搭載された照度センサ１０６とを組み合わせてもよい。

また、上記実施形態及び変形例に係る車両用表示装置１，１Ａでは、制御部７は、照射情報が、表示器５に外光ＳＬが照射されていることを示す場合か、そうでない場合かにより切り替えを行っているが、照射情報を受信したか否かで切り替えを行うように構成してもよい。

また、上記実施形態及び変形例に係る車両用表示装置１，１Ａでは、温度センサ２３及び光学センサ２４の両方を備えているが、いずれか一方であってもよい。また、制御部７は、光学センサ２４の検出結果を優先して切り替えを行うように構成されていてもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、車両用表示装置１，１Ａは、２つの反射ミラー３を有しているが、これに限定されず、１つの反射ミラー３を有していてもよいし、３つ以上の反射ミラー３を有していてもよい。平面ミラー８は、凹面ミラーであってもよいし、例えば、凸面ミラー、非球面ミラー、球面ミラー、自由曲面ミラー等であってもよい。凹面ミラー９は、例えば、凸面ミラー、非球面ミラー、球面ミラー、自由曲面ミラー等であってもよい。また、凹面ミラー９は、拡大ミラーとしての機能を有するが、これに限定されず、補正ミラーとしての機能を有してもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、車両用表示装置１，１Ａは、表示画像を車両１００のウインドシールド１０３に投影しているが、これに限定されず、例えばコンバイナ等に投影してもよい。

また、上記実施形態及び変形例では、車両用表示装置１，１Ａは、自動車等の車両１００に適用されているが、これに限定されず、例えば車両１００以外の船舶や航空機等に適用してもよい。

１，１Ａ 車両用表示装置
２ 筐体
２ａ 開口
２ｂ 内部空間
３ 反射ミラー
５ 表示器
６ 調光部材
７ 制御部
１０，１０ａ，１０ｂ 透過領域
２３ 温度センサ
２４ 光学センサ
３１ コンテンツ一時表示領域群
３２ コンテンツ常時表示領域群
３３，３３ａ，３３ｂ 表示領域
４０ コンテンツ
１００ 車両
１０３ ウインドシールド
Ｌ 表示光
Ｓ 虚像
ＳＬ 外光

Claims (5)

1. 車両用表示装置の外部に設けられた被投影部材に投影される表示画像を表示光として出射する表示器と、
   前記表示器から前記被投影部材までの前記表示光の光路上に少なくとも１つ配置され、前記表示光を反射する反射ミラーと、
   太陽光を含む外光が前記表示器に照射されているか否かを示す照射情報として取得する照射情報取得部と、
   前記表示光の光路上に配置された調光部材と、
   前記照射情報取得部により取得された前記照射情報に基づいて、前記調光部材の透過率を切り替える調光制御部と、を備え、
   前記調光制御部は、
   前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていることを示す場合、前記調光部材を第１透過率の状態から前記第１透過率よりも小さい第２透過率の状態に切り替える、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記照射情報取得部は、前記表示器の内部または外部に配置され、かつ入射した外光を検出する光学センサであり、
   前記調光制御部は、
   前記光学センサにより前記外光が検出された場合、前記調光部材を前記第１透過率の状態から前記第２透過率の状態に切り替え、
   前記光学センサにより前記外光が検出された後、前記外光を検出しなくなったときは、前記調光部材を前記第２透過率の状態から前記第１透過率の状態に切り替える、
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記照射情報取得部は、前記表示器の内部または外部に配置され、前記表示器の温度を検出する温度センサであり、
   前記調光制御部は、
   前記温度センサの検出値が閾値を超えた場合、前記調光部材を前記第１透過率の状態から前記第２透過率の状態に切り替え、
   前記温度センサの検出値が前記閾値を超えた後、前記温度センサにより新たに検出された検出値が前記閾値以下に低下した場合、前記調光部材を前記第２透過率の状態から前記第１透過率の状態に切り替える、
   請求項１に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示器は、
   細分化された複数の表示領域毎にコンテンツを表示するコンテンツ表示状態と、前記コンテンツを表示しないコンテンツ非表示状態とに切り替え、
   前記調光部材は、
   細分化された複数の透過領域毎に前記第１透過率の状態と前記第２透過率の状態とに切り替えが可能であり、
   前記調光制御部は、
   前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていないことを示す場合、複数の前記透過領域のうち、前記コンテンツ表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第１透過率の状態で維持し、かつ、前記コンテンツ非表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第２透過率の状態で維持し、
   前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていることを示す場合、複数の前記透過領域のうち、前記コンテンツ表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第１透過率の状態から前記第２透過率の状態に切り替え、かつ、前記コンテンツ非表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第２透過率の状態で維持する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記表示器は、
   細分化された複数の表示領域毎にコンテンツを表示するコンテンツ表示状態と、前記コンテンツを表示しないコンテンツ非表示状態とに切り替え、
   複数の前記表示領域で構成され、少なくとも一部が前記コンテンツ表示状態を常時維持するコンテンツ常時表示領域群と、前記コンテンツ常時表示領域群以外の表示領域で構成され、少なくとも一部が前記コンテンツ表示状態を一時的に維持するコンテンツ一時表示領域群と、を有し、
   前記調光部材は、
   細分化された複数の透過領域毎に前記第１透過率の状態と前記第２透過率の状態とに切り替えが可能であり、
   前記調光制御部は、
   前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていないことを示す場合、複数の前記透過領域のうち、前記コンテンツ常時表示領域群における前記コンテンツ表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第１透過率の状態で維持し、かつ、前記コンテンツ常時表示領域群における前記コンテンツ非表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第２透過率の状態で維持し、
   前記照射情報が、前記表示器に前記外光が照射されていることを示す場合、複数の前記透過領域のうち、前記コンテンツ一時表示領域群における前記コンテンツ表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第１透過率の状態から前記第２透過率の状態に切り替え、かつ、前記コンテンツ一時表示領域群における前記コンテンツ非表示状態の前記表示領域に対応する領域を前記第２透過率の状態で維持する、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
   

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