JP4293049B2 - 車載用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車に搭載されてカーナビゲーション情報を含む所定の情報を表示する車載用表示装置に関するものである。

近年、電子技術の発展に伴い、自動車内部での情報表示の内容も多岐にわたっており、表示内容の種類が増大するに従って、その視認性の向上が一つの課題となっている。このように表示装置の視認性を向上するためのひとつの手段として、周囲の明るさに応じて表示装置の明るさを調整することが行われている。

これらの技術はいずれも、表示装置の使用環境が明るいときには表示装置の表示も明るくし、使用環境が暗いときには表示装置の表示も暗くするようにすることで、昼間に見にくかったり、夜間に眩しすぎたりするといった事態を自動的に防いでいる。

上述の方法では、周囲の明るさを検出するためにセンサを配して行っていたが、センサを配するためのコストが発生していただけでなく、取り付けるセンサが光を感知して動作するものであるから、その取り付け場所がダッシュ・ボードの表面付近等の所定位置に限定されるため、取り付け機構等を施すのに多くの費用を要していた。即ち、センサから明るさを調整するための制御部に電気信号を送信するためのハーネスの費用発生やダッシュ・ボード単価も上昇する等の問題も生ずる。

上記の問題を解決するために、時刻の認識により昼夜を判断するとともに、カーナビゲーション装置により走行位置を判断することで周囲の明暗環境を判断し、これらの判断結果に基づいて表示画面の明るさを自動的に調整する車載用表示装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、従来の車両用表示装置にあっては、高度情報化に伴いドライバー等の乗員に提供すべき情報量が増加する一方、高齢化や女性ドライバーの増加等で情報を受け取る側の画像情報処理能力のバラツキが増加しており、加えて画像情報処理能力は、走行状態や環境等でも変化するため、多くの人、走行、環境等の状況に対応した認識しやすい適切な情報表示の提供が難しいという問題点もある。

上記の問題を解決するために、高齢者や女性を含む多くの画像観察者に対し、走行、環境等の状況に応じた認識しやすい画像情報表示に精度よく制御することができて、画像情報を混乱したり、見誤ることなく、欲しい情報を容易に取得することができる車両用表示装置が考案されている（特許文献２参照）。

特開平１１−１８４４４６号公報 特開平１１−０１６０９１号公報

特許文献１の例では、車両が日陰と日向を繰り返すような道路を走行する場合には、時刻の認識および周囲の明暗環境による表示装置の明るさの調整が追従できず、かえって画面が見づらくなってしまうという問題がある。

また、特許文献２の例では、車両の速度に応じて表示装置の明るさの調整を行なっているが、これは画面に表示される情報量を減らすためのものであって、利用者にとって必要時な情報が表示されないという問題が発生する。さらに、利用者の個人情報を入力する必要があり、操作量が多く使いづらいものとなっている。

上記事情を背景とし、本発明の課題は、表示装置の画面が明滅して見づらくなく、かつ必要な情報が表示される車載用表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、上記課題を解決するための車載用表示装置を提供することにある。即ち、車両に搭載されてカーナビゲーション情報を含む所定の情報を表示する車載用表示装置であって、所定の情報を表示する表示装置と、表示装置の輝度を調節する輝度調節手段と、車両の速度を検出する車速検出手段と、車両の運転席周辺の明るさを検出する照度検出手段とを備え、輝度調節手段は、運転席周辺の明るさおよび車両の速度に基づいて表示装置の輝度を調節することを前提とする。

本発明は上記問題点に対して、車両の走行時に車両の周車両の辺の明るさの変化が早くなるのは車両の速度の変化に比例することに着目して、車速に基づいて車両の周辺の明るさの変化に対する画面の変化の幅と変化する速度を調整することにより、画面の明滅を解決するものである。上記構成によって、車両の周辺の明るさの変化に対して光センサが過敏に反応し、画面が明滅して表示装置を見づらくなることを防止できる。

また、本発明の車載用表示装置における輝度調節手段は、車両が高速で移動している場合は表示装置の輝度の変化量を小さくする、あるいは表示装置の輝度の変化の速度を遅くする構成をとることができる。本構成によって、例えば日陰と日向を走行する場合に光センサが過敏に反応し、画面が明滅することなく、表示装置の輝度は略一定となりで表示装置を見づらくなることを防止できる。

また、本発明の車載用表示装置における輝度調節手段は、車両が低速で移動している場合は表示装置の輝度の変化量を大きくする、あるいは表示装置の輝度の変化の速度を速くする構成をとることができる。本構成によって、例えば交差点や駐車場などで停止している場合には外部の明るさに対して変化を大きくし、画面の明るさを適切な値にすばやく制御することで表示装置を見づらくなることを防止できる。

車載用表示装置において、表示装置の画面が明滅して見づらくなく、かつ必要な情報が表示されるようにするという目的を、車速に基づいて周辺の明るさの変化に対する画面の変化の幅と変化する速度を調整することにより実現した。

以下、本発明の実施例の第１の形態である車載用表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の車載用表示装置を車両用ナビゲーション装置に適用したものの全体構成を示すブロック図である。なお、本発明の車載用表示装置の適用の範囲を車両用ナビゲーション装置に限定するものではない。

本ナビゲーション装置１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行なうスピーカ１５，外部メモリ９，表示装置１０，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２を備えている。

位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，ジャイロスコープ３，距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳのためのＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部センサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ等を用いてもよい。

地図データ入力器６は、位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む各種データを記憶媒体１８から入力するための装置である。記憶媒体としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ，ハードディスクドライブ（以降、ＨＤＤと称する）を用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。

操作スイッチ群７は、例えば表示装置１０と一体になったタッチスイッチもしくはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表示装置１０の画面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。また、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。これら操作スイッチ群７およびリモコン端末１２によって、種々の指示を入力することが可能である。

表示装置１０はカラー液晶表示器により構成されており、表示装置１０の画面には位置検出器１から入力された車両現在位置マークと、地図データ入力器６から入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内や画面の切り換え操作を行なうためのメニューボタンが表示される。

送受信機１３は、情報センタ１４との通信を行なうための装置である。この送受信機１３を介して外部から受け取った情報は、制御回路８において処理する。また、通信ユニット１９に携帯電話機１７あるいは自動車電話機等の移動体通信機器を接続することによっても、外部ネットワークとの接続が可能で、インターネット等に接続することができる。さらに、ＥＴＣ（自動料金収受システム，ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）車載器１６と通信することにより、ＥＴＣ車載器１６がＥＴＣ路上器から受信した、料金情報などを本ナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１６によって外部ネットワークと接続することも可能である。これら携帯電話機１７あるいはＥＴＣ車載器１６を介して情報センタ１４との通信を行なう構成を採ってもよい。

制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２およびＲＡＭ８３に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行なう。ＲＯＭ８２は、プログラム格納領域８２ａとデータ記憶領域８２ｂとを有している。プログラム格納領域８２ａにはナビゲーションプログラム（以下、ナビプログラムと称する）８２ｐが格納される。データ記憶領域８２ｂにはナビプログラム８２ｐの動作に必要なデータが格納されている。また、ナビプログラム８２ｐは、ＲＡＭ８３上にてナビプログラム用ワークメモリ８３ｗを作業領域とする形で作動する。なお、地図データ入力器６にＨＤＤを用いる場合は、ＲＯＭ８２およびＲＡＭ８３の機能をＨＤＤによって実施してもよい。なお、制御回路８が本発明における輝度調節手段に相当する。

さらに、外部メモリ９には、本ナビゲーション装置の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、外部メモリ９は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態（即ち、ナビゲーション装置１００がオフ状態）になっても、記憶内容が保持されるようになっている。

このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム８２ｐが起動されると、運転者が操作スイッチ群７あるいはリモコン端末１２を操作して、表示装置１０上に表示されるメニューから目的地経路を表示装置１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。即ち、運転者が表示装置１０上の地図に基づいて目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機５から得られる衛星のデータに基づき車両の現在地が求められ、現在地から目的地までの最適な経路を求める処理が行われる。そして、表示装置１０上の道路地図に誘導経路を重ねて表示し、運転者に適切な経路を案内する。また、本発明の報知手段である表示装置１０およびスピーカ１５によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの送出を行なう。

２０は車両周辺の照度を検出する光センサ（本発明の照度検出手段）で、周知の硫化カドミウム（ＣｄＳ）を用いた光導電センサを含み構成され、光の強弱による電気的抵抗値の変化を利用するものである。検出された照度データは制御回路８（ＣＰＵ８１）に送られる。

２１は、車両の速度を検出する車速センサ（本発明の車速検出手段）で、周知のレゾルバあるいはロータリエンコーダ等の回転検出部を含んで構成される。検出された車速データは制御回路８（ＣＰＵ８１）に送られる。

光センサ２０および車速センサ２１からのデータは、これらのセンサから直接取り込む方法以外に、車内ＬＡＮ（Local Area Network）２２を介して他の制御装置から取り込んだデータを受信する方法を採ってもよい。

図２は、ナビゲーション装置１００において表示装置の輝度の調整に関連する部分を抜粋したブロック図である。光センサ２０，車速センサ２１からのデータがＣＰＵ８１に入力され、これらのデータに基づいて表示装置１０の輝度が演算されて表示装置１０に含まれる輝度調整回路１０ａ（本発明の輝度調節手段）に指令が送られ、輝度調整回路１０ａは該指令に基づいた輝度でバックライト１０ｂを点灯する。なお、輝度調整回路１０ａは、周知のプッシュプル式インバータ回路を用い、入力する直流電圧の値を変化することで交流出力側に接続された冷陰極蛍光ランプ（バックライト１０ｂ）を点灯する。また、入力する直流電圧はＣＰＵ８１から出力されるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）デューティ信号に基づいた値を入力する。例えば、デューティが１００％のときにバックライト１０ｂを最大輝度とし、デューティが０％のときにバックライト１０ｂを最小輝度とする。

図３のフロー図を用いて、ＣＰＵ８１において実行されるナビプログラム８２ｐの輝度調整処理について説明する。なお、この処理はナビゲーション装置１００が動作中にナビゲーション装置の他の処理とともに繰り返し行われる。まず、車速センサ２１から現在の車速のデータを読み込む（Ｓ１）。

次に、現在の車速が所定の速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）を上回る場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）は、高速で走行していると判断して光センサ２０からの照度データ読み込み回数（サンプリング回数）をＮ３回とする（Ｓ５）。また、現在の車速が所定の速度範囲（例えば６０ｋｍ／ｈから１５ｋｍ／ｈ）にある場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）は、低速で走行していると判断して光センサ２０からの照度データ読み込み回数（サンプリング回数）をＮ２回とする（Ｓ６）。さらに、現在の車速が所定の速度（例えば１５ｋｍ／ｈ）を下回る場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）は、停止していると判断して光センサ２０からの照度データ読み込み回数（サンプリング回数）をＮ１回とする（Ｓ７）。

車両が高速で走行している場合は、表示装置１０の輝度が変化する速度を遅くするために照度データのサンプリングの間隔を長くし、低速で走行している場合は表示装置１０の輝度が変化する速度を速くするために照度データのサンプリングの間隔を短くする。即ち、光センサからの照度データ読み込みを一定時間の間隔で行なうとすると、車両が高速で移動しているときのサンプリング回数Ｎ３を１０回，低速で移動しているときのサンプリング回数Ｎ２を５回，停止しているときのサンプリング回数Ｎ１を３回というように設定する。

そして、光センサ２０から照度データを読み込む（Ｓ８）。読み込み回数が設定されたサンプリング回数を一致したら（Ｓ９：Ｙｅｓ）、次のステップ（Ｓ１０）へ進む。

光センサ２０から照度データに基づいてバックライト１０ｂの輝度を決定するための調整値Ａを求め、これを設定輝度とする（Ｓ１０）。調整値Ａは、照度データに応じて所定の値を持つものであり、予め外部メモリ９等にマップデータとして記憶されている。

車両が高速で走行している場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）は、以下の式により設定輝度を求め、バックライト１０ｂの輝度を決定する。
設定輝度＝（調整値Ａ）×（輝度変化幅Ｂ）/（輝度変化幅の最大値Ｃ）×（輝度変化速度Ｄ）
ここで、輝度変化幅Ｂは車速において変化させるバックライト１０ｂの輝度の変化幅で、車速が大きくなるほど変化幅が小さくなる傾向を有する。また、輝度変化の最大幅Ｃは車速においてバックライト１０ｂの輝度の変化幅の許容される最大値を設定するもので、車速が大きくなるほど小さくなる傾向を有する。そして、輝度変化速度Ｄは車速においてバックライト１０ｂの輝度を変化させる速度で、車速が大きくなるほど変化速度が小さくなる傾向を有する。これら輝度変化幅Ｂ，輝度変化の最大幅Ｃ，および輝度変化速度Ｄの値は、予め外部メモリ９等にマップデータとして記憶されている。なお、これら調整値Ａ，輝度変化幅Ｂ，輝度変化の最大幅Ｃ，および輝度変化速度Ｄ（パラメータ）の値を運転者が変更可能とする構成を採ってもよい。つまり、運転者が操作スイッチ群７あるいはリモコン端末１２を操作して、表示装置１０上に表示されるメニューから変更したいパラメータについて値を入力するものである。入力された値は外部メモリ９に上書きして記憶される。また、輝度調整処理を実施するか否かを運転者が設定可能とする構成を採ってもよい。設定方法はパラメータを変更する場合と同様である。

このようにして、車両が高速で走行している場合はバックライト１０ｂの輝度の変化の幅を小さくし、また変化の速度を遅くする制御を実現でき、日陰と日向を交互に走行する場合に光センサが過敏に反応し、画面の明滅を起こすことを防ぐことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

本発明の一実施例としての車両用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図。 輝度調節関連部分の詳細を示すブロック図。 輝度調節処理を説明するためのフロー図。

符号の説明

１００ ナビゲーション装置
７ 操作スイッチ群
８ 制御回路（輝度調節手段）
９ 外部メモリ
１０ 表示装置
１０ａ 輝度調整回路（輝度調節手段）
１０ｂ バックライト
１２ リモコン端末
２０ 光センサ（照度検出手段）
２１ 車速センサ（車速検出手段）

Claims (2)

1. 車両に搭載されてカーナビゲーション情報を含む所定の情報を表示する車載用表示装置であって、
   前記所定の情報を表示する表示装置と、
   前記表示装置の輝度を調節する輝度調節手段と、
   前記車両の速度を検出する車速検出手段と、
   前記車両の運転席周辺の明るさを検出する照度検出手段と、
   を備え、
   前記輝度調節手段は、前記運転席周辺の明るさおよび前記車両の速度に基づいて前記表示装置の輝度を調節するもので、前記車両が高速で移動している場合は前記表示装置の輝度の変化量を小さくする、あるいは前記表示装置の輝度の変化の速度を遅くすることを特徴とする車載用表示装置。
2. 前記輝度調節手段は、前記車両が低速で移動している場合は前記表示装置の輝度の変化量を大きくする、あるいは前記表示装置の輝度の変化の速度を速くするものである請求項１に記載の車載用表示装置。

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