JP5232713B2 - 車載表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、車載表示装置に関するものである。

従来から、液晶パネル等の表示装置とバックライトとを用いて車両のウインドシールドに画像を投射する車載表示装置が知られている。この種の車載表示装置においては、低温時に液晶パネルの立ち上がりが遅れることから、液晶パネルとバックライトとの起動完了のタイミングが揃うように、イグニッションオンから液晶パネルへ給電を開始するのに対し、バックライトへの給電開始タイミングをこの液晶パネルへの給電開始タイミングよりも遅らせるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２８１０１２号公報

しかしながら、上述した従来の車載表示装置は、液晶パネル（ＬＣＤ）への給電タイミングに対してバックライトへの給電開始タイミングを遅延させているだけなので、例えばユーザが手動で表示機能を一時的に停止させていた場合など、急に警報発生の表示が必要となった場合に、図８に示すように、バックライトを点灯させたとしても液晶パネルの描画が遅れてしまい、警報表示が遅れてしまうという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、警報発生時に即座に警報の表示を行うことができる車載表示装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、警報手段（例えば、実施形態における警報手段２４）により発せられる警報に応じて表示画像（例えば、実施形態における「Ｗａｒｎｉｎｇ」）を表示する表示装置（例えば、実施形態における表示装置１３）と、該表示装置に光を照射して前記表示画像を投影させる投光装置（例えば、実施形態における投光装置１４）とを有し、前記警報の発生に伴って前記表示装置および前記投光装置を駆動制御する制御手段（例えば、実施形態における制御手段２６）を備えた車載表示装置において、警報の発生を予測する予測手段（例えば、実施形態における予測手段２８）を備え、前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記表示装置および前記投光装置のうち起動に要する時間が相対的に長い一方の装置の駆動制御を開始し、前記警報が発生した場合に、前記表示装置および前記投光装置のうち起動に要する時間が相対的に短い他方の装置の駆動制御を開始することを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記警報手段は、緊急度に応じた警報レベルを判定可能であり、前記予測手段は、前記警報手段により判定された警報レベルが、予め設定された緊急度が低い所定の警報レベルに達した場合に前記警報の発生を予測することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記起動に要する時間は、前記投光装置よりも前記表示装置の方が長く、前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記表示装置の駆動制御を開始するとともに、前記警報の発生までの間、前記表示装置に前記警報に応じた所定の画像を表示させておくことを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、警報音を出力する警報音出力装置（例えば、実施形態における警報音出力装置３０）を備え、該警報音出力手段は、音色を変化させるための蓄電手段（例えば、実施形態における蓄電手段Ｃ）を備え、前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記蓄電手段への蓄電を開始することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、予測手段によって警報の発生が予測された場合に、表示装置と投光装置とのうち起動に要する時間が相対的に長い装置の駆動制御を開始して、起動に要する時間が相対的に短い装置よりも長い装置を早いタイミングで駆動制御を開始することで、警報の発生に伴い、即座に表示装置と投光装置との両方の装置を定常的な駆動状態にすることができる。したがって、警報の発生に遅れることなしに警報に応じた表示画面を表示することができるため、商品性の向上を図ることができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、警報手段による警報レベルが予め設定された緊急度が低い所定の警報レベルである場合に、予測手段によって警報の発生を予測することができるため、警報の発生をより確実に予測することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、予測手段によって警報の発生が予測された場合に、表示装置の駆動制御を開始して予め警報に応じた所定の画像を表示させておくことで、投光装置の駆動制御を開始したときに即座に警報に応じた所定の画像を投影させることができるため、表示要求に対する応答性を高めることができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項の効果に加え、予測手段により警報の発生が予測された場合に警報音出力装置の蓄電手段に対しての蓄電を開始するため、警報発生時に蓄電を完了していない場合と比較して立ち上がり特性が急峻な音色による警報音を出力可能となるため、警報音の選択自由度が向上してより効果的に警報を行うことができる効果がある。

本発明の実施形態における車載表示装置の配置を示す断面図である。 本発明の実施形態における車載表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態における警報音出力装置の回路図である。 本発明の実施形態における警報音出力装置のトランジスタのＯＮ／ＯＦＦとブザー音の波形の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態における制御手段による制御処理のタイミングチャートである。 本発明の実施形態における警報音出力装置による制御処理のタイミングチャートである。 本発明の実施形態における車載表示装置の表示例を示す図である。 従来の車載表示装置の表示例を示す図である。

次に、この発明の実施形態における車載表示装置１０について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態の車載表示装置１０は、図１に示すように、自動車等の車両のウインドシールド１１に画像を投影するいわゆるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を構成するものであり、表示スクリーンであるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等からなる表示装置１３と、この表示装置１３のバックライトである投光装置１４とを備えて構成される。

これら表示装置１３と投光装置１４とは、筐体１５に収納されて運転席前方のインスツルメントパネル１７の上部に配置される。そして、相対的に上方に配置される表示装置１３に画像が表示されて、この表示装置１３の下方に配置された投光装置１４により光が照射されることで、筐体１５の上方に位置するウインドシールド１１に表示装置１３に表示された画像が投影されて、その虚像がＨＵＤ表示としてユーザに視認される。

また車載表示装置１０は、図２に示すように、上述した表示装置１３、投光装置１４に加えて、警報手段２４、制御手段２６、予測手段２８、および、警報音出力装置３０を備えて構成されている。

警報手段２４は、例えば、車両の前方の障害物までの距離を検出するミリ波等を用いたレーダ装置２０、車両の速度を検出する車速センサ２１、および、ステアリング舵角を検出する舵角センサ２２等の各種センサ類の出力に基づき自車両と障害物との衝突可能性を判定し、警報レベルとして例えば、障害物と自車両との相対速度等を求めて障害物への衝突余裕時間（Time To Collision；以下、単にＴＴＣと称す）を求め、このＴＴＣを緊急度を示す警報レベルの情報として予測手段２８へ出力する。なお、ＴＴＣが小さい値になるほど緊急度は高くなり、ＴＴＣが大きい値になるほど緊急度は低くなる。

さらに警報手段２４は、ＴＴＣに基づき緊急度が高く警報が必要と判定した場合に警報情報を制御手段２６および警報音出力装置３０へ出力する。ここで、上記警報が必要か否かの判定は、警報レベルを示すＴＴＣが、予め設定された緊急度が高い所定のＴＴＣに達したか否かによって行われる。

予測手段２８は、上述した警報が間もなく行われること（警報の発生）を予測するものであり、警報手段２４より入力されたＴＴＣが、予め設定された緊急度が比較的低い所定のＴＴＣに達したか否かを判定し、この判定の結果、所定のＴＴＣに達した場合に警報の発生を予測する。そして、予測手段２８は、警報の発生が予測されると、この予測情報を制御手段２６および警報音出力装置３０へ出力する。なお、上記警報手段２４および予測手段２８においてＴＴＣにより警報の要否、および、警報の予測を行う場合について説明したが、ＴＴＣを、緊急度を直接的に示すパラメータに置き換え、このパラメータに基づき警報の要否を判定するようにしてもよい。

制御手段２６は、上述した表示装置１３および投光装置１４の駆動制御を行うもので、予測手段２８により予測情報が入力された場合に、表示装置１３および投光装置１４のうち、起動に要する時間が相対的に長い一方の装置の駆動制御を開始する。そして、予測情報が入力された後に、警報手段２４より警報情報が入力されると、表示装置１３および投光装置１４のうち、起動に要する時間が相対的に短い他方の装置の駆動制御を開始する。

ここで、表示装置１３の起動に要する時間はＬＣＤの起動に要する時間に依存する。ＬＣＤは、温度が低いほど起動に要する時間が長くなる傾向がある。また、投光装置１４の起動に要する時間は、投光装置１４のバックライトとして、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）を用いた場合の方がＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いた場合よりも起動に要する時間が長くなる。そして、ＬＣＤ、ＣＣＦＬ、および、ＬＥＤのそれぞれの起動時間は、同一条件下で、ＣＣＦＬ＞ＬＣＤ＞ＬＥＤの関係になる。

つまり、制御手段２６は、ＣＣＦＬバックライトが投光装置１４に適用された場合には、投光装置１４の方が起動に時間を要するため、予測情報が入力された際に投光装置１４の駆動制御を開始し、警報情報が入力された際に表示装置１３の駆動制御を開始する。
一方、ＬＥＤバックライトが投光装置１４に適用された場合には、表示装置１３の方が起動に時間を要するため、予測情報が入力された際に表示装置１３の駆動制御を開始し、警報情報が入力された際に投光装置１４の駆動制御を開始する。そして予測情報が入力された際には、予測される警報に応じた画像（例えば、「Ｗａｒｎｉｎｇ」等）を警報の発生までの間すなわち警報情報が入力されるまでの間に表示装置１３に表示させておく。

警報音出力装置３０は、様々な音色で警報音を含む音出力を行うものであり、図３に示すように、電源−アース間に直列接続された２つのトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２と、トランジスタＴｒ１のエミッタとトランジスタＴｒ２のコレクタとの間に介装されたブザー３２と、トランジスタＴｒ１のエミッタとアースとの間に接続された蓄電手段Ｃと、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うマイコン３１とを備えて構成される。ここで、ブザー３２に印加される電圧の波形の変化とりわけ立ち上がりや立ち下がりの特性に応じてブザー音の音色を変化させることが可能となっており、上述した警報の発生時の警報音としては、立ち上がりが急峻な電圧が印加されることによって得られる立ち上がりが急峻な波形のブザー音が用いられる。

上記蓄電手段Ｃは、ブザー３２に印加される電圧の立ち上がりおよび立ち下がりを、その蓄電特性に応じて遅れさせるものであり、トランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ２とを適宜の開閉タイミングで制御することでブザー３２へ印加される電圧の立ち上がりおよび立ち下がりが遅れるようになっている。例えば、図４に示すように、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２を同時にＯＮした場合に、ブザー３２へ印加される電圧の立ち上がりが遅れてブザー音の立ち上がりが緩やかになる。なお、図４ではトランジスタＴｒ１とトランジスタＴｒ２を同時にＯＦＦする場合を示しているが、トランジスタＴｒ２のＯＦＦタイミングをトランジスタＴｒ１のＯＦＦタイミングよりも若干遅らせることで、ブザー３２へ印加される電圧の立ち下がりを遅らせてブザー音の立下りを緩やかにすることができる。
そして、これら立ち上がりおよび立ち下がりが緩やかになった波形の音色は、主に警報の発生以外の音色として用いられる。

次に、上述した構成を備えた車載表示装置１０の作用について、図５，６のタイミングチャートを参照しながら説明する。なお、図５（ａ）、図６（ａ）はＴＴＣの一例を示しており、前方の障害物が自車両に接近してきた後に危険が回避されたか、または障害物が自車両から遠ざかる方向へ相対移動した場合を示している。また、この作用の説明では投光装置１４の光源としてＬＥＤを用いた場合を一例に説明する。

まず、車両走行中に車両前方の障害物が検出されると、車両と障害物との距離、相対速度、ステアリング舵角等に基づき衝突の可能性が判定されＴＴＣが算出される。このＴＴＣが徐々に減少して図５に示す時刻ｔ１で緊急度が比較的低いＴＴＣの閾値（図中、５ｓｅｃ）に達すると、予測手段２８により警報が予測される。そして、予測手段２８の予測情報に基づき、図５（ｂ）に示すように制御手段２６により表示装置１３の駆動制御が開始されて、図７に示すように警報に応じた表示画面が事前に表示される（ＬＣＤ表示「ＯＮ」）。

さらにＴＴＣが減少して時刻ｔ２で緊急度が比較的高いＴＴＣの閾値（図中、４ｓｅｃ）に達すると、警報手段２４による警報の発生が判定される。そして、この警報手段２４の警報情報に基づき、投光装置１４の駆動制御が開始されて投光装置１４のＬＥＤが点灯され（図６中、ＬＥＤ点灯「ＯＮ」）、図７に示すように、このＬＥＤの点灯によりウインドシールド１１（図１参照）に表示画面が投影されて、警報報知（表示）がなされる（警報報知「ＯＮ」）。

一方、図６（ｂ）に示すように、上述した時刻ｔ１において、警報音出力装置３０に予測情報が入力されるとトランジスタＴｒ１がマイコン３１によってＯＮ制御され、次いで、上述した時刻ｔ２において、警報音出力装置３０に警報情報が入力される。すると、トランジスタＴｒ２がマイコン３１によってＯＮ制御されてブザー３２への通電が開始されてブザー３２から警報音が発せられる（ブザー音ＯＮ）。この際、上記蓄電手段Ｃの蓄電が時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に完了されるようになっているため、時刻ｔ２におけるブザー３２への印加電圧はトランジスタＴｒ２のＯＮと共に急峻に立ち上がり、警報音として立ち上がりが急峻な波形のブザー音が出力されることとなる。

次いで、緊急度の低下に応じてＴＴＣが増加した場合、時刻ｔ３において予め設定された緊急度が比較的高いＴＴＣの閾値（４ｓｅｃ）に達しなくなったときに、警報の発生が解除されて、表示装置１３および投光装置１４の駆動制御が停止される（図５参照）とともに、トランジスタＴｒ１，Ｔｒ２がＯＦＦ制御されて、警報に応じた表示画面およびブザー３２からの警報音が停止される（図６参照）。なお、警報の発生の解除を、警報の発生を判定するためのＴＴＣの閾値を用いる場合について説明したが、解除専用のＴＴＣの閾値を設定するようにしてもよい。

したがって、上述した構成を備える車載表示装置１０によれば、予測手段２８によって警報の発生が予測された場合に、表示装置１３と投光装置１４とのうち起動に要する時間が相対的に長い装置の駆動制御を開始して、起動に要する時間が相対的に短い装置よりも長い装置を早いタイミングで駆動制御を開始することで、警報の発生に伴い、即座に表示装置１３と投光装置１４との両方の装置を定常的な駆動状態にすることができる。この結果、警報の発生に遅れることなしに警報に応じた表示画面を表示することができるため、商品性の向上を図ることができる。

警報手段２４による警報レベルすなわちＴＴＣが予め設定された緊急度が低い所定のＴＴＣである場合に、予測手段２８によって警報の発生を予測することで、警報の発生をより確実に予測することができる。
予測手段２８によって警報の発生が予測された場合に、表示装置１３の駆動制御を開始して予め警報に応じた画像を表示させておくことで、投光装置１４の駆動制御を開始したときに即座に警報に応じた画像を投影させることができるため、表示要求に対する応答性を高めることができる。

なお、上述した実施形態の車載表示装置１０として、画像をウインドシールド１１に投影するいわゆるヘッドアップディスプレイを一例に説明したが、この構成に限られず、例えば、車両のメータパネル内に配置されるマルチインフォメーションディスプレイや、カーナビゲーション装置のディスプレイなど、警報に応じた画像を表示可能な車載表示装置であればよい。

１０ 車載表示装置
１３ 表示装置
１４ 投光装置
２４ 警報手段
２６ 制御手段
２８ 予測手段
３０警報音出力装置

Claims (4)

1. 警報手段により発せられる警報に応じて表示画像を表示する表示装置と、該表示装置に光を照射して前記表示画像を投影させる投光装置とを有し、前記警報の発生に伴って前記表示装置および前記投光装置を駆動制御する制御手段を備えた車載表示装置において、
   警報の発生を予測する予測手段を備え、
   前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記表示装置および前記投光装置のうち起動に要する時間が相対的に長い一方の装置の駆動制御を開始し、前記警報が発生した場合に、前記表示装置および前記投光装置のうち起動に要する時間が相対的に短い他方の装置の駆動制御を開始することを特徴とする車載表示装置。
2. 前記警報手段は、緊急度に応じた警報レベルを判定可能であり、
   前記予測手段は、前記警報手段により判定された警報レベルが、予め設定された緊急度が低い所定の警報レベルに達した場合に前記警報の発生を予測することを特徴とする請求項１に記載の車載表示装置。
3. 前記起動に要する時間は、前記投光装置よりも前記表示装置の方が長く、
   前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記表示装置の駆動制御を開始するとともに、前記警報の発生までの間、前記表示装置に前記警報に応じた所定の画像を表示させておくことを特徴とする請求項１又は２に記載の車載表示装置。
4. 警報音を出力する警報音出力装置を備え、
   該警報音出力手段は、音色を変化させるための蓄電手段を備え、
   前記制御手段は、前記予測手段により警報の発生が予測された場合に、前記蓄電手段への蓄電を開始することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車載表示装置。

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