JP5686053B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングに設けられたスイッチの操作に関連した操作情報を表示する表示装置に関する。

車両の乗員に各種情報を提供するために、車両には、図６（ａ）に示すように、ステアリングの前方に配置され各種メータ等を表示するメータディスプレイ１０１、運転席と助手席との間の前方に配置され、ナビゲーションやオーディオ等の各種車載機器やアプリケーションの表示画面として使用されるセンタディスプレイ（ナビ画面）１０２、ドライバ前方のウィンドシールドに各種情報を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）１０３等の各種表示装置が搭載されている。

そして、通常、各種アプリケーションの実行時には、センタディスプレイ１０２に操作ガイド等が表示され、センタディスプレイ１０２の周囲に設けられた各種スイッチを利用して入力操作が行われる。

なお、入力操作を行う際には、ナビ画面に表示された操作ガイドや操作するスイッチに注意を払う必要があり、運転中に安全に操作を行うことが困難であるという問題がある。
これに対して、ステアリングを握ったまま操作することが可能なステアリングスイッチを設け、このステアリングスイッチを用いて各種機器を操作することも行われている（例えば、特許文献１参照）。

実開平５−６７５７４号公報

このような、ステアリングスイッチを使用した場合、車両を運転中であってもスイッチ操作を安全に行うことができる。しかし、スイッチの数が限られているため、操作対象となる機器やアプリケーションに応じて、各スイッチに割り当てられる機能は、様々に異なったものとなり、その全てを覚えておくことは困難である。

そこで、アプリケーション用の画面として使用されているセンタディスプレイ１０２に、スイッチの割り当てを表示することも考えられるが、走行中にドライバがセンタディスプレイ１０２を確認することは困難である。このため、結局は、車両の停止時にセンタディスプレイ１０２の表示を確認しながら操作することになり、使い勝手が悪いという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、様々な機器やアプリケーションの操作をステアリングスイッチによって安全かつ容易に操作することを可能とする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なされた本発明の表示装置は、車両のステアリングに設けられ、右手で操作される右スイッチ部および左手で操作される左スイッチ部を備えたステアリングスイッチを入力装置として利用するアプリケーションの作動時に、該ステアリングスイッチの操作に関連した操作情報を予め設定された表示領域に表示する。

また、本発明の表示装置は、車両のドライバが正面を見ている時に視界に入る範囲を正面視界範囲として、その正面視界範囲内に表示領域を有し、右スイッチ部についての操作情報が、左スイッチ部についての操作情報より右側に位置するように操作情報の表示を行う。

このように構成された本発明の表示装置では、操作情報を確認するために視線を大きく逸らせる必要がないため、運転中のドライバに操作情報の内容を安全に確認させることができ、しかも、右スイッチ部または左スイッチ部のどちらを操作すればよいのか、直感的に認識させることができ、使用頻度が少ない機器やアプリケーションであっても簡単に操作することができる。
また、本発明の表示装置は、操作情報として、右スイッチ部および左スイッチ部の少なくとも一方への操作に対応づけられた音声認識機能が利用可能な状態であるか否かを示すアイコンとして、音声認識の準備ができていないことを表す発話不可アイコンまたは音声認識の準備ができていることを表す発話可能アイコンを表示する。これにより本発明の表示装置によれば、音声認識機能を利用可能な状態であるか否かをドライバに認識させることができ、操作しても機能を利用できないことによりドライバを苛立たせてしまうことを防止することができる。

ところで、ステアリングスイッチを構成する右スイッチ部および左スイッチ部のうち、一方が、互いに位置の異なる複数の押下点を有するキースイッチからなる場合、操作情報として、押下点への操作のそれぞれに対応づけられた機能を示すアイコンまたは文字を、その押下点の配置と相似した位置関係で表示してもよいし、キースイッチをスクロールキーとして使用した時のスクロール方向に沿って、選択可能な機能を示すアイコンまたは文字をリスト表示してもよい。

いずれの場合も、所望の機能を実現するためにはどのような操作すればよいのかをドライバに、直感的に認識させることができる。

ところで、正面視界範囲は、ドライバの正面方向を０°として、垂直方向に０〜−３０°、水平方向に±１０°であることが望ましい。この数値は、ドライバの視野に関する研究（例えば、小松原明哲著「ヒューマンエラー」丸善、２７頁参照）における、垂直方向は視覚表示器の最適視認範囲、水平方向は数文字語（ワード）の認識限界に基づくものである。

なお、図６（ｂ）は、ドライバの視野と、メータディスプレイ，センタディスプレイ，ヘッドアップディスプレイの表示領域との位置関係を示すものであり、太線で囲った矩形の範囲が、正面視界範囲である。

図示されているように、メータディスプレイおよびヘッドアップディスプレイの表示領域が正面視界範囲内に位置するため、これらのいずれかを用いて、操作情報を表示することが望ましい。

また、操作情報は、メータディスプレイに直接表示いさせてもよいが、メータディスプレイを背景として虚像表示するように構成してもよい。

表示制御システムの全体構成を示すブロック図。 ステアリングスイッチの配置および構成を示す説明図。 メータディスプレイ上の表示例（基本画面／機能選択画面）を示す説明図。 信号処理部が実行する機能選択処理の内容を示すフローチャート。 機能選択処理によって変化するメータディスプレイ上の表示を例示する説明図。 車両に搭載される各種表示装置の表示画面の位置関係を示す説明図。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜全体構成＞
図１は、本発明が適用された表示制御システム１の全体構成を示すブロック図である。

表示制御システム１は、図１に示すように、車両の乗員からの指令入力の受け付けや、ドライバに対する情報提供を制御するＨＭＩ制御部１０と、ＨＭＩ制御部１０を介した制御の対象となる各種車載機器（オーディオ，カーエアコン，カーナビゲーション等）からなる車載機器群２０と、車両の状態を検出する各種センサ（車速センサ，エンジン回転数センサ，冷却水の水温センサ，燃料残量センサ等）からなるセンサ群３０とを備えている。

ＨＭＩ制御部１０は、車両の乗員が発した音声を入力するためのマイクからなる音声入力部１１と、音声入力部１１を介して入力された音声が、予め記憶されている語彙のいずれに該当するかを判断する音声認識部１２と、警報音や各種音声ガイダンス等を発生させるスピーカからなる音声出力部１３とを備えている。

また、ＨＭＩ制御部１０は、ステアリングホイールに設けられたステアリングスイッチ１４と、ステアリングの前方に配置され、車両の乗員（主にドライバ）に対して文字情報や画像情報を提供する表示ユニット１５と、センサ群３０から取得した情報を表示ユニット１５や音声出力部１３を介して提供する処理や、ＨＭＩ制御部１０を車載機器群２０の中のいずれかの車載機器の入出力装置として作動させる処理等を実行する信号処理部１６とを備えている。

＜ステアリングスイッチ＞
ここで、図２は、ステアリングスイッチ１４の配置および構成を示す説明図である。
図２に示すように、ステアリングスイッチ１４は、ステアリングホイール３の左側（ステアリングを握ったまま左手で操作可能な領域）に配置された左スイッチ部１４Ｌと、ステアリングホイール３の右側（ステアリングを握ったまま右手で操作可能な領域）に配置された右スイッチ部１４Ｒとからなる。

このうち、左スイッチ部１４Ｌは、選択を確定する時等に操作される決定キーと、決定キーを中心として上下左右の４箇所に配置された方向キーとからなる。つまり、複数（５個）の押下点を有したキースイッチ（十字キー）によって構成されている。また、右スイッチ部１４Ｒは、押下する毎にオン／オフ状態を切り替える操作に使用可能な単一の押下点を有したキースイッチによって構成されている。

＜表示ユニット＞
図１に戻り、表示ユニット１５は、光源（バックライト）から発せられた光を部分的に遮ったり透過させたりすることによって表示を行う周知の透過型液晶パネルからなるメータディスプレイ（図６の符号１０１参照）の表示を制御するメータ表示器１５１と、メータディスプレイの前面に配置された透明な板状の部材に映像を投影することによって虚像表示を行う虚像表示器１５２と、ドライバ前方のウィンドシールド（図６の符号１０３参照）に映像を投影することによって表示を行うＨＵＤ表示器１５３とを備えている。

ここで、図３は、メータ表示器１５１および虚像表示器１５２によるメータディスプレイ５上の表示例を示す説明図であり、（ａ）がメータ表示器１５１によって表示される基本画面、（ｂ）が虚像表示器１５２により基本画面上に機能選択画面が重畳表示された状態を示す。

図３（ａ）に示すように、メータディスプレイ５の表示領域は、左右方向に３つの部分に分割され、車両の走行速度を示す速度計の表示領域（以下「中央エリア」という）５Ｃと、エンジンの回転数を示す回転計の表示領域（以下「左エリア」という）５Ｌと、エンジンの冷却水温度を示す水温計や燃料の残量を示す燃料計の表示領域（以下「右エリア」という）５Ｒとからなる。

そして、メータディスプレイ５は、左エリア５Ｌ，中央エリア５Ｃ，右エリア５Ｒのエリア毎にバックライトの光量を調整できるように構成されている。
虚像ディスプレイ１５２は、図３（ｂ）に示すように、メータディスプレイ５の左エリア５Ｌおよび右エリア５Ｒのバックライトを消した状態または光量を低下させた状態で、これら左エリア５Ｌおよび右エリア５Ｒの前面に各種情報を虚像表示する。図では、左エリア５Ｌに、選択可能なコマンドおよびコマンドに対応するアイコンの一覧、右エリア５Ｒに、音声によるコマンド入力（音声認識入力）が可能な状態であるか否かを示すアイコンが示されている。

なお表示ユニット１５を構成する各表示器１５１，１５２，１５３の表示領域は、いずれも、車両のドライバが正面を見ている時に視界に入る範囲である正面視界範囲（ドライバの正面方向を０°として、垂直方向に０〜−３０°、水平方向に±１０°）内に存在するように配置されている。

＜信号処理部＞
信号処理部１６は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏおよびこれらを相互に接続するバスライン等からなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。

そして、信号処理部１６は、センサ群３０から取得した情報（車速、エンジン回転数，冷却水温度、燃料残量）に基づいて、メータ表示器１５１に、メータディスプレイ５の基本画面（速度計、回転計、水温計、燃料計）を表示させる表示処理の他、虚像表示器１５２によって機能選択画面を表示させ、音声入力部１１やステアリングスイッチ１４からの入力に従って、制御対象とする機器や起動するアプリケーションを選択する機能選択処理を少なくとも実行する。

なお、メイン表示処理は、イグニションキーをオンしている間実行され、機能選択処理は、基本画面が表示されている状態で、ステアリングスイッチ１４の右スイッチ部１４Ｒが操作されると起動する。

＜機能選択処理＞
ここで機能選択処理の詳細を図４に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、Ｓ１１０では、音声出力部１３を介して、制御対象となる機能を選択する操作についての音声ガイダンスを再生し、続くＳ１２０では、左エリア５Ｌおよび右エリア５Ｒのバックライトを消すと共に、虚像表示器１５２によって、音声認識の準備ができていないことを表す発話不可アイコンを右エリア５Ｒに表示する。この時のメータディスプレイ５の表示を、図５（ａ）に示す。

Ｓ１３０では、音声入力部１１や音声認識部１２を起動し、音声認識が可能な状態になると、Ｓ１４０では、虚像表示器１５２によって、左エリア５Ｌに、左スイッチの方向キーの位置関係と相似した形式で、その方向キーの操作に対応するコマンドの名称を、そのコマンドに対応づけられたアイコンと共に表示すると共に、右エリア５Ｒに音声認識の準備ができていることを表す発話可能アイコンを表示する。なお、左エリア５Ｌに表示されるコマンドの名称は、音声認識の対象となる単語のリストとなる。この時のメータディスプレイ５の表示を、図５（ｂ）に示す。図では、決定キーの上側に位置する方向キーと「オーディオ」、右側に位置する方向キーと「ナビ」、下側に位置する方向キーと「モバイル」、左側に位置する方向キーと「エアコン」が、それぞれ対応関係にあることが示唆される配置で表示されている。

Ｓ１５０では、左スイッチ部１４Ｌの方向キーが操作されるか、または、左エリア５Ｌに表示されたコマンド（リスト内の単語）のいずれかが音声認識部１２にて認識されるかしたか否か、即ち、コマンド選択入力があったか否かを判断する。

コマンド選択入力があった場合は、Ｓ１６０にて、虚像表示器１５２によって、左エリア５Ｌの表示中で、その入力操作に対応するコマンドの部位を強調する選択確認表示を行って、Ｓ１５０に戻る。この時のメータディスプレイ５の表示を図５（ｃ）に示す。ここでは、上側の方向キーが操作されるか、「オーディオ」との音声が認識された場合を示す。

Ｓ１５０にて、コマンドの入力がないと判断した場合は、Ｓ１７０にて、Ｓ１６０の処理による強調表示がなされた状態であり、かつ、左スイッチ１４Ｌの決定キーが操作されるか、または選択の決定を指示する音声コマンド（例えば「決定」という単語）が音声認識部１２にて認識されるかしたか否か、即ち、コマンド決定入力があったか否かを判断する。

コマンド決定入力があった場合は、Ｓ１８０に進み、強調表示されたコマンドを実行（アプリケーションの起動等）して、本処理を終了する。
なお、実行されたのが「オーディオ」コマンドであった場合、図５（ｄ）に示すように、左エリア５Ｌに、オーディオ制御に関するコマンド（ここでは、音量，音質など）が上下方向に一列にリスト表示され、上下方向の方向キーの操作（選択確認表示を上下方向に移動させるスクロールキーとして使用する）または音声入力によって、先のＳ１６０〜Ｓ１７０に示した場合と同様に、コマンド選択入力、コマンド決定入力を行うことによって、所望のコマンドが実行されることになる。

Ｓ１７０にて、コマンド決定入力がないと判断した場合は、Ｓ１９０に進み、右スイッチ部１４Ｒが操作されるか、または処理の終了を指示する音声コマンド（例えば「終了」という単語）が音声認識部１２にて認識されるかしたか否か、即ち、操作終了入力があったか否かを判断する。

操作終了入力がなければ、Ｓ１５０に戻り、操作終了入力があれば、Ｓ２００にて、虚像表示器１５２による虚像表示を止めると共に、左エリア５Ｌおよび右エリア５Ｒのバックライトを点灯することで、メータディスプレイ５の表示を基本画面（図３（ａ）参照）に戻して本処理を終了する。

＜効果＞
以上説明したように、表示制御システム１では、ステアリングスイッチ１４を入力装置として利用する処理（アプリケーション）の作動時に、左スイッチ部１４Ｌを操作することで選択されるコマンド（およびコマンドに対応したアイコン）や、右スイッチ部１４Ｒに割り当てられた機能が利用可能であるか否かを示すアイコンを、正面視界範囲内に位置する表示領域に、各スイッチ部１４Ｌ，１４Ｒの配置や、スイッチを構成するキー（押下点）の配置と相似した位置関係を有するように表示している。

従って、表示制御システム１によれば、ステアリングスイッチ１４の操作に必要な情報（操作情報）を確認するために視線を大きく逸らせる必要がないため、運転中のドライバに操作情報の内容を安全に確認させることができ、しかも、左スイッチ部１４Ｌまたは右スイッチ部１４Ｒのどちらを操作すればよいのか、更にはどのキーを操作すればよいのかを、直感的にドライバに認識させることができる。

なお、本実施形態では、ＨＭＩ制御部１０が本発明の表示装置、虚像表示器１５２によって表示する情報が操作情報に相当する。
＜他の実施形態＞
以上本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。

例えば、上記実施形態では、メータディスプレイ５上に虚像表示を行う虚像表示器１５２に、機能選択画面を表示させているが、この表示は、ドライバの正面視界範囲内であればよく、例えば、ＨＵＤ表示器を用いて、機能選択画面を表示させるように構成してもよい。

１…表示制御システム ３…ステアリングホイール ５…メータディスプレイ ５Ｌ…左エリア ５Ｃ…中央エリア ５Ｒ…右エリア １０…ＨＭＩ制御部 １１…音声入力部 １２…音声認識部 １３…音声出力部 １４…ステアリングスイッチ １４Ｌ…左スイッチ部 １４Ｒ…右スイッチ部 １５…表示ユニット １６…信号処理部 ２０…車載機器群 ３０…センサ群 １５１…メータ表示器 １５２…虚像表示器 １５３…ＨＵＤ表示器

Claims (6)

1. 車両のステアリングに設けられ、右手で操作される右スイッチ部および左手で操作される左スイッチ部を備えたステアリングスイッチを入力装置として利用するアプリケーションの作動時に、該ステアリングスイッチの操作に関連した操作情報を予め設定された表示領域に表示する表示装置であって、
   前記車両のドライバが正面を見ている時に視界に入る範囲を正面視界範囲として、該正面視界範囲内に前記表示領域を有し、
   前記右スイッチ部についての前記操作情報が、前記左スイッチ部についての前記操作情報より右側に位置するように前記操作情報の表示を行い、
   前記操作情報として、前記右スイッチ部および左スイッチ部の少なくとも一方への操作に対応づけられた音声認識機能が利用可能な状態であるか否かを示すアイコンとして、音声認識の準備ができていないことを表す発話不可アイコンまたは音声認識の準備ができていることを表す発話可能アイコンを表示することを特徴とする表示装置。
2. 前記右スイッチ部および左スイッチ部の一方が、互いに位置の異なる複数の押下点を有するキースイッチからなり、
   前記操作情報として、前記押下点への操作のそれぞれに対応づけられた機能を示すアイコンまたは文字を、該押下点の配置と相似した位置関係で表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記右スイッチ部および左スイッチ部の一方が、互いに位置の異なる複数の押下点を有するキースイッチからなり、
   前記操作情報として、選択可能な機能を示すアイコンまたは文字を、前記キースイッチをスクロールキーとして使用した時のスクロール方向に沿ってリスト表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記正面視界範囲は、ドライバの正面方向を０°として、垂直方向に０〜−３０°、水平方向に±１０°であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項の記載の表示装置。
5. 前記表示領域が、メータディスプレイ上に位置することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記操作情報を虚像表示することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。

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