JP5292142B2 - 車両用情報表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、フロントウインドシールド上に虚像で情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、インストルメントパネル上に輝度変化により情報を表示する表示手段と、前記ヘッドアップディスプレイ装置および前記表示手段を並行して作動させる制御手段とを備える車両用情報表示装置に関する。

インストルメントパネルに設けたメータパネルのマルチインフォメーションディスプレイに種々の情報を表示するための車両用情報表示装置において、乗員に報知すべき緊急の報知情報が複数発生した場合に、それらを優先順位に応じて一覧可能に多重表示するものが、下記特許文献１により公知である。

特開平１１−２１７０３０号公報

ところで、メータパネルのマルチインフォメーションディスプレイにＬＥＤや液晶パネルで表示される情報は、高輝度で表示可能であるために乗員の視線を引き付けて確実に報知できる利点があるが、逆に乗員の視線がマルチインフォメーションディスプレイに表示される情報に強く引き付けられ過ぎると、視線の方向が下がってフロントウインドシールドを通しての前方視界の確認が疎かになる可能性がある。

またフロントウインドシールドに虚像で情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られており、このヘッドアップディスプレイ装置を用いれば、乗員はフロントウインドシールドを通して前方視界を確認しながら、同じフロントウインドシールド上に表示された情報を同時に認識することができる。

ところで、例えば先行車との車間距離が過小になったときに追突を防止すべく運転者にブレーキ操作を促す情報は、法規によって音および表示によって報知することが義務付けられているが、フロントウインドシールド上の表示では必ず見えることが保証できないため、並行してインストルメントパネル上にも情報を表示することが必要である。この同じ情報を、インストルメントパネル上の表示と並行してヘッドアップディスプレイ装置によりフロントウインドシールド上に表示した場合、乗員の視線がインストルメントパネル上の表示に引き付けられてしまうと、ヘッドアップディスプレイ上の表示から視線が外れてフロントウインドシールドを通しての前方視界の確認が不充分になる可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、フロントウインドシールド上およびインストルメントパネル上に同じ情報を並行して表示するときに、インストルメントパネル上に表示される情報よりもフロントウインドシールド上に表示される情報に対して、運転者の視線を優先的に誘導することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、フロントウインドシールド上に虚像で情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、インストルメントパネル上に輝度変化により情報を表示する表示手段と、前記ヘッドアップディスプレイ装置および前記表示手段を並行して作動させる制御手段とを備える車両用情報表示装置において、前記ヘッドアップディスプレイ装置による表示と前記表示手段による表示とが同じ情報であり、且つそれらの表示のうち前記ヘッドアップディスプレイ装置による表示に乗員の視線誘導を促す場合には、前記制御手段は、前記ヘッドアップディスプレイ装置による表示の開始から第１の所定時間経過後かつ第２の所定時間経過前に前記表示手段による表示を開始するようにし、前記第１の所定時間は、該第１の所定時間以前に前記表示手段による表示が行われると乗員の前記ヘッドアップディスプレイ装置への視線誘導が阻害されてしまう時間であり、前記第２の所定時間は、前記第１の所定時間から該第２の所定時間までの間に前記表示手段による表示が行われてもサッケード抑制によって該表示が乗員に視認されない時間であることを特徴とする車両用情報表示装置が提案される。

なお、本発明において「サッケード抑制」とは、周辺視野で視覚刺激が呈示された場合に、その呈示された視覚刺激の方向に視線が移動する現象（サッケード）によって、一時的に視覚が途絶えて見えなくなることをいう。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第１の所定時間は約０．２秒であり、前記第２の所定時間は約０．６秒であることを特徴とする車両用情報表示装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記表示手段は、メータパネル内に設けられたマルチインフォメーションディスプレイ、あるいはナビゲーションシステムのディスプレイであることを特徴とする車両用情報表示装置が提案される。

尚、実施の形態のマルチインフォメーションディスプレイ１５は本発明の表示手段に対応し、実施例の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。

請求項１の構成によれば、フロントウインドシールド上に虚像で情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、インストルメントパネル上に輝度変化により情報を表示する表示手段とに同じ情報を並行して表示するとき、該表示のうちのヘッドアップディスプレイ装置による表示に乗員の視線誘導を促す場合には、ヘッドアップディスプレイ装置による表示の開始から第１の所定時間経過後かつ第２の所定時間経過前に表示手段による表示を開始するようにし、前記第１の所定時間は、該第１の所定時間以前に表示手段による表示が行われると乗員のヘッドアップディスプレイ装置への視線誘導が阻害されてしまう時間であり、前記第２の所定時間は、前記第１の所定時間から該第２の所定時間までの間に表示手段による表示が行われてもサッケード抑制によって該表示が乗員に視認されない時間である。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置による表示の開始から第１の所定時間経過前に表示手段による表示が開始されないようにし、ヘッドアップディスプレイ装置による表示への運転者の視線誘導が遅れるのを防止するとともに、ヘッドアップディスプレイ装置による表示の開始から第２の所定時間経過後に表示手段による表示が開始されないようにし、一旦ヘッドアップディスプレイ装置の表示に移動した運転者の視線が表示手段の表示に奪われるのを防止して、運転者の視線をヘッドアップディスプレイ装置の表示に確実に誘導することができる。

また請求項２の構成によれば、第１の所定時間を約０．２秒とし、第２の所定時間を約０．６秒としたので、インストルメントパネル上の表示手段による表示が、ヘッドアップディスプレイ装置による表示への運転者の視線誘導を阻害するのを確実に阻止することができる。

また請求項３の構成によれば、メータパネル内に設けられたマルチインフォメーションディスプレイ、あるいはナビゲーションシステムのディスプレイで表示手段を構成することで、インストルメントパネル上に表示を行うことができる。

運転者から見たフロントウインドシールド上の表示およびマルチインフォメーションディスプレイ上の表示を示す図。 ヘッドアップディスプレイの構造を示す図。 サッケード抑制期間の説明図。 視線誘導刺激および妨害刺激の効果を測定する実験装置の説明図。 妨害刺激が無効になる期間の説明図。 サッケード潜時の説明図。 被験者の年齢によるサッケード潜時の変化を示す図。 視線の回転角に応じたサッケード期間の変化を示す図。 マルチインフォメーションディスプレイ上に情報を表示するタイミングを示す図。

以下、図１〜図９に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、運転者の前方のインストルメントパネル１１に配置されたメータパネル１２には、スピードメータ１３およびタコメータ１４以外に、オッドメータ、トリップメータ、水温計、気温計、各種の情報等を表示するマルチインフォメーションディスプレイ１５が設けられる。インストルメントパネル１１の上方に連なるフロントウインドシールド１６には、後述するヘッドアップディスプレイ装置により情報が表示される。図において表示されている情報１７Ａ，１７Ｂは、衝突被害軽減ブレーキ装置が作動していることを乗員に報知するものである。フロントウインドシールド１６に情報１７Ａが表示されるとき、マルチインフォメーションディスプレイ１５には同じ情報１７Ｂが表示される。

図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１８は、インストルメントパネル１１の内部に配置された映像出力手段１９と反射鏡２０とを備えており、映像出力手段１９が出力した映像が反射鏡２０に反射した後に、フロントウインドシールド１６のハーフミラー部に反射することで、運転者は情報１７Ａをフロントウインドシールド１６の前方にある虚像として視認することができる。

メータパネル１２およびヘッドアップディスプレイ装置１８の作動を制御する電子制御ユニットＵは、フロントウインドシールド１６による情報１７Ａの表示およびマルチインフォメーションディスプレイ１５による情報１７Ｂの表示を異なるタイミングで開始する。その理由は、運転者の視線がマルチインフォメーションディスプレイ１５による情報１７Ｂに誘導されることなく、ヘッドアップディスプレイ装置１８によるフロントウインドシールド１６上の情報１７Ａに優先的に誘導されるようにし、フロントウインドシールド１６を通して見える前方の視界をヘッドアップディスプレイ装置１８による情報１７Ａと同時に認識できるようにするためである。

次に、フロントウインドシールド１６の情報１７Ａの表示およびマルチインフォメーションディスプレイ１５の情報１７Ｂの表示を開始するタイミングを決めるサッケード抑制について説明する。

サッケード（跳躍性眼球運動）とは、周辺視野で視覚刺激が呈示された場合に、その呈示された視覚刺激の方向に視線が移動する現象を言い、そのサッケードによって一時的に視覚が途絶えて見えなくなることがサッケード抑制である。図３において、網かけを施した期間がサッケード期間であり、そのサッケード期間の所定時間前（通常、４０ｍｓｅｃ程度）から所定時間後（通常、６０ｍｓｅｃ程度）までが、視覚が抑制されて何も見えなくなるサッケード抑制期間となる。

図４は、視線を目標の方向に誘導する誘導刺激の効果と、それを妨害する妨害刺激の効果とを調べる実験の手法を示すものである。前記誘導刺激は、運転者の視線をフロントウインドシールド１６に誘導するヘッドアップディスプレイ装置１８の情報１７Ａに対応し、前記妨害刺激は運転者の視線をフロントウインドシールド１６から奪うマルチインフォメーションディスプレイ１５の情報１７Ｂに対応する。

「＋」で示す注視点の両側に「８」字状の図形が左右対称に表示されており、その左右一方の図形が、その下方で発光による視線誘導刺激が発生すると同時に「８」字状から「Ｅ」字状に変化する。注視点に視線を合わせた被験者が、右側の図形が変化したときには右側の矢印キーを押し、左側の図形が変化したときには左側の矢印キーを押すことで、視線誘導刺激が発生して図形が変化した時点から矢印キーを押すまでの反応時間を測定する。図５に示すように、視線誘導刺激だけを発生させた場合の反応時間は、平均で６５０ｍｓｅｃである。

次に、視線誘導刺激が発生して図形が変化した時点から所定時間遅れて変化しない方の図形の下方で発光による視線誘導刺激を発生させ、上述したのと同様に視線誘導刺激が発生して図形が変化した時点から被験者が矢印キーを押すまでの反応時間を測定する。図５に示すように、視線誘導刺激が発生して図形が変化してから妨害刺激が発生するまでの時間が２００ｍｓｅｃまでの領域では、妨害刺激の影響で反応時間が妨害刺激が無い場合の平均値である６５０ｍｓｅｃよりも長くなる。しかしながら、視線誘導刺激が発生して図形が変化してから妨害刺激が発生するまでの時間が２００ｍｓｅｃを超える領域では、妨害刺激の影響は殆ど無くなり、反応時間が妨害刺激が無い場合の平均値である６５０ｍｓｅｃに近くなる。

従って、フロントウインドシールド１６に情報１７Ａ（視線誘導刺激）を表示してから２００ｍｓｅｃ以内にマルチインフォメーションディスプレイ１５に情報１７Ｂ（妨害刺激）を表示すると、運転者のフロントウインドシールド１６への視線誘導が阻害されることが分かる。

図６に示すように、視線誘導刺激の呈示からサッケード（跳躍性眼球運動）が開始するまでの遅れ時間がサッケード潜時と定義される。図７に示すように、サッケード潜時は年齢の増加に伴い増加する傾向にあるが、最大値で３５０ｍｓｅｃ程度であることが知られている。

図８に示すように、サッケードの開始から終了までの期間であるサッケード期間は、眼球の回転角、つまり視線の回転角の増加に応じて増加する。自動車を運転する際の運転者の視線の回転角は±６０°程度であり、その場合のサッケード期間は２００ｍｓｅｃ程度である。

サッケード潜時の３５０ｍｓｅｃと、サッケード期間は２００ｍｓｅｃと、サッケードが終了してから視覚が回復するまでの期間の６０ｍｓｅｃ（図３および図６参照）とを加算すると６１０ｍｓｅｃとなる。即ち、フロントウインドシールド１６に情報１７Ａ（視線誘導刺激）を表示してから約６００ｍｓｅｃ以内にマルチインフォメーションディスプレイ１５に情報１７Ｂ（妨害刺激）を表示すれば、その妨害刺激は視認されないため、視線誘導刺激による視線誘導が阻害されることが防止される。

図９は以上のことを纏めたものであり、フロントウインドシールド１６に情報１７Ａを表示してから２００ｍｓｅｃ以内は、マルチインフォメーションディスプレイ１５に情報１７Ｂを表示しないことで、その情報１７Ｂによりフロントウインドシールド１６の情報１７Ａへの運転者の視線誘導が遅れるのを阻止することができる。またフロントウインドシールド１６に情報１７Ａを表示してから６００ｍｓｅｃ以上が経過した後にマルチインフォメーションディスプレイ１５に情報１７Ｂを表示しないことで、一旦フロントウインドシールド１６の情報１７Ａに誘導された運転者の視線がマルチインフォメーションディスプレイ１５の情報１７Ｂに奪われるのを阻止することができる。

つまり、フロントウインドシールド１６に情報１７Ａを表示してから２００ｍｓｅｃ以上、かつ６００ｍｓｅｃ未満の期間にマルチインフォメーションディスプレイ１５に同じ情報１７Ｂを表示すれば、マルチインフォメーションディスプレイ１５の情報１７Ｂの影響を受けずに、フロントウインドシールド１６に運転者の視線を確実に誘導することができる。これにより、運転者はフロントウインドシールド１６の情報１７Ａと自車前方の状況の両方を同時に認識することができ、先行車に対する異常接近や障害物との接触を効果的に防止することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、本発明の表示手段は、メータパネル１２内に設けられたマルチインフォメーションディスプレイ１５に限定されず、インストルメントパネル１１に設けられたナビゲーションシステムのディスプレイや、インストルメントパネル１１に設けられた発光可能なスイッチ類であっても良い。

１１ インストルメントパネル
１５ マルチインフォメーションディスプレイ（表示手段）
１６ フロントウインドシールド
１８ ヘッドアップディスプレイ装置
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）

Claims (3)

1. フロントウインドシールド（１６）上に虚像で情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置（１８）と、インストルメントパネル（１１）上に輝度変化により情報を表示する表示手段（１５）と、前記ヘッドアップディスプレイ装置（１８）および前記表示手段（１５）を並行して作動させる制御手段（Ｕ）とを備える車両用情報表示装置において、
   前記ヘッドアップディスプレイ装置（１８）による表示と前記表示手段（１５）による表示とが同じ情報であり、且つそれらの表示のうち前記ヘッドアップディスプレイ装置（１８）による表示に乗員の視線誘導を促す場合には、前記制御手段は、前記ヘッドアップディスプレイ装置（１８）による表示の開始から第１の所定時間経過後かつ第２の所定時間経過前に前記表示手段（１５）による表示を開始するようにし、
   前記第１の所定時間は、該第１の所定時間以前に前記表示手段（１５）による表示が行われると乗員の前記ヘッドアップディスプレイ装置（１８）への視線誘導が阻害されてしまう時間であり、前記第２の所定時間は、前記第１の所定時間から該第２の所定時間までの間に前記表示手段（１５）による表示が行われてもサッケード抑制によって該表示が乗員に視認されない時間であることを特徴とする車両用情報表示装置。
2. 前記第１の所定時間は約０．２秒であり、前記第２の所定時間は約０．６秒であることを特徴とする、請求項１に記載の車両用情報表示装置。
3. 前記表示手段は、メータパネル（１２）内に設けられたマルチインフォメーションディスプレイ（１５）、あるいはナビゲーションシステムのディスプレイであることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両用情報表示装置。

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