JP3624465B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車の空調操作スイッチ、オーディオ操作スイッチ、電話操作スイッチ等の画像をフロントガラス前方に結像させて表示する自動車用のヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のインストルメントパネルのメータ等を表示する装置として、メータ等の画像をフロントガラスに投射し、フロントガラスで反射した画像を運転者の目に入射させることにより、フロントガラスの外側前方にその像を結像させ、運転者が目をそらさずにメータ等を視認することができるヘッドアップディスプレイ装置が知られている。
【０００３】
ところで、自動車のインストルメントパネルやコンソールボックスには、空調操作スイッチ、オーディオ操作スイッチ、電話操作スイッチ等、各種の操作スイッチ類が配置されるが、運転者は、運転中にこれらの操作スイッチを操作する際、スイッチの位置を視認するために、一旦視線を前方から下方に移すことになり、運転操作に支障を来す不具合があった。
【０００４】
そこで、ヘッドアップディスプレイ装置において、オーディオ操作スイッチや電話操作スイッチの画像をフロントガラスの前方に表示することにより、運転者が視線を前方から移さずに、スイッチ操作ができるようにした表示装置が、従来提案されている（特開平４−３４２６１９号公報等参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の従来のヘッドアップディスプレイ装置では、オーディオ操作スイッチや電話操作スイッチの操作パネルの全体像を表示するため、表示像を小さく表示すると、各スイッチ像が細かくなって見にくく、また、表示像を大きく表示した場合には、表示器や光学系等が大形化すると共に、運転者にとっては、前方視界の大きな部分に操作パネルが表示されるため、良好な前方視界が阻害されやすい問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、表示器や光学系等が大形化せず、操作スイッチの像やその操作状態を非常に見やすく表示することができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、操作スイッチ等の画像を表示する表示器と、表示器から放射された表示光を反射する光学反射板と、を有し、その画像をフロントガラスの内側或はそこに設けられたコンバイナで反射させ、フロントガラスの外側前方に表示画像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、車内に配置された操作スイッチへの使用者の接触を検出する接触検出手段と、接触検出手段の操作スイッチへの接触検出時、接触した操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を前記表示器に表示させると共に、接触した操作スイッチを第一強調態様で他の関連スイッチより拡大表示させる第一表示制御手段と、使用者が操作スイッチに触れた後、操作スイッチをオン操作した際、操作スイッチを第一強調態様のままで、第二強調態様で他の関連スイッチに対し、明度を反転して、或いは色を変えて強調表示させる第二表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、第一強調態様としては、操作スイッチを他の関連スイッチに対し明度を反転して、或は色を変えて強調表示することができ、第二強調態様としては、第一強調態様とは相違して、操作スイッチの明度を反転し、或いは色を変えて強調表示することができる。
【００１０】
【作用・効果】
このような構成のヘッドアップディスプレイ装置では、運転者等が操作スイッチに触れると、そのスイッチ上の接触検出手段がそれを検出し、その検出時、第一表示制御手段は、操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を表示器に表示し、且つ操作スイッチを第一強調態様で他の関連スイッチより強調して表示する。
【００１１】
これにより、表示器から放射された表示光が光学反射板で反射され、さらにフロントガラスの内側或はコンバイナで反射されて運転者等の視線に入り、運転者等はフロントガラスの外側前方に、運転者が触れた操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を見ることができる。
【００１２】
このとき、空調操作パネルやオーディオ操作パネル等に配置された多数の操作スイッチが全て表示されるのではなく、触れた操作スイッチとその関連するスイッチのみが表示されるため、表示部分が小形であっも、スイッチ画像を比較的大きく表示することができ、運転者等にとっては非常に見やすくなる。
【００１３】
また、運転者等が触れた操作スイッチについては、拡大、明度反転、色違いなどの態様で、他のスイッチに対し強調して表示されるため、運転者等は、実際に触れたスイッチを容易に且つ明確に視認することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１はヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図を示し、１はその本体部であり、自動車のダッシュボードの内部に取付けられる。箱形ケース状に形成された本体部１内の右端には、液晶ディスプレイ（バックライト付き）、ＥＬ表示器、ＣＲＴ等からなる表示器２が取付けられ、後述の表示コントローラ１０による駆動制御により、表示器２には、自動車の速度画像、操作スイッチパネル画像等が表示される。
【００１６】
本体部１内の左端に、表示器２から放射される光を受ける位置に光学反射板３が傾斜して取付けられる。本体部１の上部には、光学反射板３で反射された光が放出される開口部が形成され、光学反射板３で反射された光は、上方に進み、上方に位置するフロントガラス５の内側に付着したコンバイナ４で反射され、運転者の目に入射するように、本体部１等の位置が設定される。
【００１７】
フロントガラス５内側のコンバイナは、酸化チタン等の蒸着膜を半透過性の反射膜としてガラス面に付着して形成されるが、蒸着膜を付着せずにそのガラス面上に反射面をつくるようにしてもよい。また、フロントガラス内側のダッシュボード上に専用の板ガラスを設け、そのガラス面にコンバイナを形成することもできる。光学反射板３には、特定波長の光のみを反射する光反射特性を有する共に、軸外し放物面凹面鏡等を記録したホログラムを使用することもできる。
【００１８】
図２は、表示器２を駆動制御する表示コントローラ１０を含む表示制御系のブロック図を示している。表示コントローラ１０はＣＰＵ等から構成され、後述のように、通常時は表示器２に車速表示を行い、空調操作パネル等の操作スイッチに使用者の手が触れたとき、操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を表示器２に表示させ、さらに、そのオン操作時にはその操作スイッチのみを拡大・白黒反転表示するように動作する。
【００１９】
１１は自動車の車速に応じた周波数のパルス信号を出力する車速センサ、１２は車速センサ１１から送られた車速信号をカウントし車速を演算する車速演算回路であり、演算した車速データは表示コントローラ１０に送られる。
【００２０】
図３は自動車のインストルメントパネル等に配置された空調操作パネルＰの正面図を示し、この空調操作パネルＰには、吹出し口切換スイッチ６、内外気切換スイッチ７、ブロワスイッチ８、自動モードスイッチ９等が設けられる。
【００２１】
各吹出し口切換スイッチ６、内外気切換スイッチ７、ブロワスイッチ８、自動モードスイッチ９には、各々、押込み式の操作スイッチＳ１〜Ｓｎが設けられると共に、各操作スイッチＳ１〜Ｓｎの上には、使用者の接触を感知するタッチセンサＴＳ１〜ＴＳｎが設けられている。タッチセンサＴＳ１〜ＴＳｎには静電容量変化式或は導電フィルムを用いた抵抗変化式等のセンサを使用することができる。
【００２２】
これらの操作スイッチＳ１〜Ｓｎは図示しない空調制御回路に接続されると共に、操作スイッチＳ１〜ＳｎとタッチセンサＴＳ１〜ＴＳｎは図２に示す如く表示コントローラ１０に接続される。
【００２３】
このように構成されたヘッドアップディスプレイ装置は、通常時、表示器２に車速が表示され、図１に示すように、表示器２から放射された車速画像の光が、本体部１内の光学反射板３に入射し、光学反射板３で反射された光が開口部から上方に進み、フロントガラス５の内側のコンバイナ４で反射され、運転者の目に入射する。このため、運転者の目には、表示器２に表示された車速画像がフロントガラス５の前方に投影された像として視認される。
【００２４】
この状態で、運転者が、例えば空調の吹出し口切換え操作を行うために、空調操作スイッチ６における左端のスイッチに触れると、その上のタッチセンサＴＳ１がその接触を感知し、接触感知信号を表示コントローラ１０に送る。このとき、表示コントローラ１０は、図４のフローチャートのステップ１００からステップ１１０に進み、運転者が触れた吹出し口切換スイッチ６の画像（図５Ａ）を表示器２に表示させ、特に、実際に触れた左端のスイッチを拡大して表示する。
【００２５】
表示器２の表示動作により、空調操作パネルにおける吹出し口切換スイッチ６の画像がフロントガラス５の前方に投影されるため、運転者は視線を下方に移すことなく、触れたスイッチを容易に認識することができる。
【００２６】
この状態で、運転者は触れた吹出し口切換スイッチ６の左端の操作スイッチＳ１を押込んでオン操作すると、ステップ１２０からステップ１３０に進み、表示コントローラ２は、その吹出し口切換スイッチ６の左端の操作スイッチの画像を白黒反転して、表示器２に図６Ａ１のように表示する。
【００２７】
ところで、オン操作された吹出し口切換スイッチが左から２つ目のスイッチであった場合、表示コントローラ２は、その吹出し口切換スイッチの左から２つ目の操作スイッチの画像を拡大及び白黒反転して、表示器２に図６Ａ２のように表示する。
【００２８】
そして同時に、操作スイッチのオン操作によって、図示しない空調制御回路が吹出し口の切換えを行うように制御し、指示通りに吹出し口は切換えられる。
【００２９】
一方、運転者が自動モードスイッチ９の「ＡＵＴＯ」に触れた場合、表示コントローラ２は、そのスイッチの画像のみを図５Ｂに示すように、表示器２に表示すると共に、「ＡＵＴＯ」を拡大して表示する。そして、運転者が「ＡＵＴＯ」の操作スイッチを押した場合には、図６Ｂ１のように、「ＡＵＴＯ」の画像を白黒反転して表示する。また、「ＯＦＦ」の操作スイッチを押した場合には、図６Ｂ２のように、「ＯＦＦ」の画像を拡大・白黒反転して表示器２に表示する。
【００３０】
同様に、運転者がブロワスイッチ８の「ＬＯ」に触れた場合、表示コントローラ２は、そのスイッチの画像のみを図５Ｃに示すように、表示器２に表示すると共に、「ＬＯ」を拡大して表示する。そして、運転者が「ＬＯ」の操作スイッチを押した場合には、図６Ｃ１のように、「ＬＯ」の画像を白黒反転して表示する。また、「□」の操作スイッチを押した場合、図６Ｃ２のように、「□」の画像を拡大・白黒反転して表示器２に表示する。
【００３１】
このように、押込み操作した操作スイッチのみが、図６Ａ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１、Ｃ２に示すように、白黒反転し拡大されて表示されるため、運転者は操作したスイッチを極めて容易に視認することができる。
【００３２】
そして、一定時間（例えば数秒間）経過後、ステップ１５０に進み、表示コントローラ２は再び表示器２の表示を車速画像に切換えるように動作する。
【００３３】
なお、上記実施例では、操作スイッチに触れた際、その関連する複数スイッチのみを表示すると共に、触れたスイッチを拡大して表示したが、白黒反転して表示することもでき、その後、操作スイッチを押した際に拡大表示することもできる。また、操作スイッチに触れた際、図７Ａ、Ｂ、Ｃに示すように、拡大或は白黒反転せずに、その関連する複数スイッチのみを表示し、その後、操作スイッチを押した際に、拡大或は白黒反転表示することもできる。
【００３４】
さらに、白黒反転表示は、明度の反転であってもよく、また、有彩色で着色表示した画像の色や段調を変えて表示することもできる。
【００３５】
さらに、上記実施例では、空調操作パネルを例にして説明したが、オーディオ操作パネル、電話操作パネル、ナビゲーション操作パネル等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すヘッドアップディスプレイ装置の断面概略構成図である。
【図２】表示制御系のブロック図である。
【図３】空調操作パネルＰの正面図である。
【図４】表示コントローラ１０の表示制御を示すフローチャートである。
【図５】タッチ時のスイッチの表示画像を示す説明図である。
【図６】オン操作時のスイッチの表示画像を示す説明図である。
【図７】他の実施例のタッチ時のスイッチの表示画像を示す説明図である。
【符号の説明】
１−本体部、
２−表示器、
３−光学反射板、
４−コンバイナ、
５−フロントガラス、
１０−表示コントローラ、
Ｓ１〜Ｓｎ−操作スイッチ、
ＴＳ１〜ＴＳｎ−タッチセンサ。

Claims (4)

  1. 操作スイッチ等の画像を表示する表示器と、該表示器から放射された表示光を反射する光学反射板と、を有し、その画像をフロントガラスの内側或はそこに設けられたコンバイナで反射させ、フロントガラスの外側前方に表示画像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、
    車内に配置された操作スイッチへの使用者の接触を検出する接触検出手段と、
    該接触検出手段の操作スイッチへの接触検出時、該接触した操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を前記表示器に表示させると共に、該接触した操作スイッチを第一強調態様で他の関連スイッチより拡大表示させる第一表示制御手段と、
    使用者が前記操作スイッチに触れた後、該操作スイッチをオン操作した際、該操作スイッチを前記第一強調態様のままで、第二強調態様で前記他の関連スイッチに対し、明度を反転して、或いは色を変えて強調表示させる第二表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 操作スイッチ等の画像を表示する表示器と、該表示器から放射された表示光を反射する光学反射板と、を有し、その画像をフロントガラスの内側或はそこに設けられたコンバイナで反射させ、フロントガラスの外側前方に表示画像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、
    車内に配置された操作スイッチへの使用者の接触を検出する接触検出手段と、
    該接触検出手段の操作スイッチへの接触検出時、該接触した操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を前記表示器に表示させると共に、該接触した操作スイッチを第一強調態様で他の関連スイッチに対し、明度を反転して、或いは色を変えて強調表示させる第一表示制御手段と、
    使用者が前記操作スイッチに触れた後、該操作スイッチをオン操作した際、該操作スイッチを第二強調態様で前記他の関連スイッチに対し拡大して強調表示させる第二表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 操作スイッチ等の画像を表示する表示器と、該表示器から放射された表示光を反射する光学反射板と、を有し、その画像をフロントガラスの内側或はそこに設けられたコンバイナで反射させ、フロントガラスの外側前方に表示画像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、
    車内に配置された操作スイッチへの使用者の接触を検出する接触検出手段と、
    該接触検出手段の操作スイッチへの接触検出時、該接触した操作スイッチとその関連するスイッチのみの画像を拡大、或いは明度を反転して、或いは色を変えずに前記表示器に表示させる第一表示制御手段と、
    使用者が前記操作スイッチに触れた後、該操作スイッチをオン操作した際、該操作スイッチを前記他の関連スイッチに対し拡大、或いは明度を反転して、或いは色を変えて強調表示させる第二表示制御手段と、
    を備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 前記ヘッドアップディスプレイ装置は自動車に適用されるものであり、前記第一表示制御手段及び第二制御表示手段を有する表示コントローラを備えており、該表示コントローラには車速演算データが入力されるように設定されており、前記表示器は前記表示コントローラに基づいて車速の画像を表示するように設定されており、前記表示コントローラは、前記操作スイッチをオン操作し、一定時間経過後、前記表示器の表示を車速画像に切り換えるように動作することを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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