JP5903319B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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本発明は、車両用表示装置に関するものである。
運転者の前方で視認可能に配置された車両用表示装置として、機械式のメータに代えて、車両の走行速度や、エンジンの回転数等の車両状態画像を液晶画面等に表示した、いわゆるディスプレイメータを備えたものが知られている。
例えば、特許文献1に示されるディスプレイメータは、ステアリングホイールのチルト角度、あるいはバックミラーの角度、すなわち運転者のアイポイントに応じて、メータ画像のうち一部の車両状態画像の表示位置をステアリングホイールの内側、あるいは外側へと変更することで、運転者が車両状態画像を視認する際に、ステアリングホイールが障害とならないように構成されている。
特開昭63−90446号公報
しかしながら、上述した特許文献1の構成において、ステアリングホイールのチルト角度やバックミラーの角度と、運転者のアイポイントと、の相関性は、運転者の運転姿勢や体格等によって大きく変動するため、ステアリングホイールのチルト角度や、バックミラーの角度に基いて適切な表示位置を決定することは困難である。
また、ディスプレイメータを用いる場合、車両状態画像の他に車両の後側方の映像や地図情報等、表示画面上に多数の表示コンテンツ(画像)を配置することが考えられる。ところが、表示画面上において、表示コンテンツの配置を過密にすると、画像のレイアウト性が低下するとともに、一部の画像の表示位置の移動に伴って、他の画像も移動させる必要が生じる。その結果、運転者の所望する情報が、表示画面上のどの位置に表示されているかを瞬時に把握できなくなる虞がある。
そこで、本発明は、上述した事情に考慮してなされたもので、利便性、及び画像の視認性を運転姿勢等に関わらず向上させることができる車両用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、請求項1に記載した発明は、運転者に把持されるリム部(例えば、実施形態におけるリム部12)を有するステアリングホイール(例えば、実施形態におけるステアリングホイール3)を備えた車両における、前記運転者及び前記ステアリングホイールの前方に視認可能に配置されて、前記運転者の正面視で所定の領域ごとに区分される複数の画像(例えば、実施形態における画像31〜33)を表示する表示画面(例えば、実施形態における表示画面2)と各前記画像を前記表示画面における任意位置に表示可能であるとともに、各前記画像のうち少なくとも一部の画像である所定画像(例えば、実施形態における撮像画像33)の表示位置を、前記表示画面上で前記運転者の正面視における前記リム部の内側と外側との間で変更可能な表示制御手段(例えば、実施形態における表示制御手段4)と、を備える車両用表示装置(例えば、実施形態における車両用表示装置1)において、前記運転者による少なくとも二方向への操作入力が可能であるとともに、該操作入力に応じた方向信号を出力する操作手段(例えば、実施形態における操作手段21)を備え、前記表示制御手段は、前記方向信号に応じて、前記所定画像の少なくとも一部を表示した状態で、当該所定画像の表示位置を、前記リム部を跨ぐ所定方向の一直線(例えば、実施形態における第1直線L1、及び第2直線L2)上でのみ移動可能とするとともに、前記直線上を移動する前記所定画像の軌跡上となる前記表示画面の領域には、各前記画像のうち前記所定画像を除く前記画像の配置を禁止する禁止領域(例えば、実施形態における禁止領域D1,D2)を設定したことを特徴とする。
請求項2に記載した発明では、前記所定画像は、前記運転者の正面視で前記ステアリングホイールの中心軸を通る前記車両上下方向の対称線に対して線対称となる位置に複数配置され、前記表示制御手段は、前記方向信号に応じて各前記所定画像を前記線対称に移動させることを特徴とする。
請求項3に記載した発明では、前記所定方向は、前記表示画面の角部のうち、前記車両上下方向の上側、かつ前記ステアリングホイールに対して車幅方向の外側に位置する角部と、前記ステアリングホイールの中心軸(例えば、実施形態における中心軸O)と、を結ぶ方向であることを特徴とする。
請求項4に記載した発明では、前記表示画面の角部のうち、前記車両上下方向の上側、かつ前記ステアリングホイールに対して車幅方向の外側に位置する角部と、前記所定画像を除く各前記画像のうち、前記表示画面上で前記運転者の正面視における前記リム部の内側に表示される内側表示画像(例えば、実施形態における車両情報画像31)の基準位置と、を結ぶ方向であることを特徴とする。
請求項5に記載した発明では、前記車両の後側方を撮像して撮像画像(例えば、実施形態における撮像画像33)を出力する撮像手段(例えば、実施形態における撮像手段27)を備え、前記表示制御手段は、前記撮像画像を前記所定画像として表示することを特徴とする。
請求項6に記載した発明では、前記表示制御手段は、前記表示画面上において前記所定画像の拡大及び縮小を可能とし、前記禁止領域は、前記所定画像の最大拡大時における前記軌跡上の領域に設定されていることを特徴とする。
請求項7に記載した発明では、前記操作手段は、前記ステアリングホイールに配設されるとともに、前記運転者の指が接触した状態での環状のスライド操作、または物理的な回転操作を検知可能に構成されていることを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、直線上における運転者の任意の位置に所定画像を移動することができるため、運転姿勢等に関わらずステアリングホイール(リム部)と重ならないように所定画像を配置することができ、利便性を向上させることができる。
また、表示画面上における所定画像の移動領域を、他の画像を配置しない禁止領域に設定したため、表示画面上に表示される画像の密度の増加を抑制できる。これにより、表示画面上において、画像のレイアウト性を向上できるとともに、所定画像の移動に伴い他の画像を移動させる等の必要がないので、画像の視認性を向上させることができる。
特に、リム部を跨ぐ一直線上でのみ所定画像を移動可能としたため、所定画像を表示した状態で表示位置を移動させる場合であっても、例えば所定画像を二次元平面上のあらゆる方向に移動可能に構成する場合に比べて、運転者の正面視において所定画像がリム部に遮蔽される時間を短縮することができる。すなわち、運転者の正面視において、所定画像の移動領域(禁止領域)のうち、リム部に遮蔽される領域を最小限に抑えることができる。
また、所定画像を二次元平面上のあらゆる方向に移動可能に構成する場合に比べて、所定画像の移動領域(禁止領域)を縮小できるため、表示画面上でのレイアウト性を向上させることができる。
請求項2に記載した発明によれば、ステアリングホイールの中心軸を通り、車両上下方向に沿う対称線に対して線対称な位置に複数の所定画像を配置するとともに、これら各所定画像を線対称に移動させることで、各所定画像を対称線に対して規則正しく表示できる。そのため、所定画像の視認性を確実に向上させることができる。
請求項3に記載した発明によれば、所定画像が、表示画面の角部のうち、車両上下方向の上側、かつステアリングホイールに対して車幅方向の外側に位置する角部と、ステアリングホイールの中心軸と、を結ぶ方向に沿って移動可能に構成されているため、表示画面とリム部との間の面積を最大限確保できる。その結果、所定画像をより大きい状態で移動させることができ、所定画像の視認性を向上させることができる。
請求項4に記載した発明によれば、ステアリングホイールと内側表示画像との相対位置に関わらず、表示画面上で所定方向を設定できるため、設計の自由度を向上させることができる。
請求項5に記載した発明によれば、常時表示しておく必要がある撮像画像を表示画面上で移動可能とすることで、利便性をさらに向上できる。
請求項6に記載した発明によれば、所定画像を拡縮可能にした場合であっても、禁止領域を適切に確保できる。
請求項7に記載した発明によれば、運転者の運転姿勢を保った状態で、かつ所定画像の移動を視認しながら、操作を行うことができるので、所定画像の表示位置をより適切に設定できるとともに、利便性を向上させることができる。
本実施形態における車両用表示装置であって、運転席から車両前方を見た正面図である。 車両用表示装置のブロック図である。 本実施形態における車両用表示装置の動作を説明するための説明図である。 本実施形態における車両用表示装置であって、運転席から車両前方を見た正面図である。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態における車両用表示装置であって、運転席から車両前方を見た正面図である。図2は、車両用表示装置のブロック図である。以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。
図1,図2に示すように、本実施形態の車両用表示装置1は、ステアリングホイール3を備えた車両において、ステアリングホイール3及び運転者の前方に視認可能に配置された表示画面2と、表示画面2に表示される画像を制御する表示制御手段4と、を備えている。
まず、ステアリングホイール3は、図示しないステアリングシャフトに固定されるボス部11と、運転者が把持する円環状のリム部12と、リム部12とボス部11とを連結する複数のスポーク部13と、を備えている。
各スポーク部13のうち、ステアリングホイール3が中立位置にある場合に、左右方向に延びるスポーク部13には、操作手段21が配設されている。操作手段21は、スポーク部13に配設されて運転者により接触操作(例えば、押圧操作や、スライド操作、ジェスチャ操作等)される操作部22と、操作部22での操作入力を検出する操作検出部23と、を備えている。
操作部22は、例えば静電容量センサを用いる円形のタッチパッド等であって、スポーク部13のうち、運転者がリム部12を把持した際に、運転者の指(例えば、親指)によって操作可能な位置に配設されている。そして、操作部22は、運転者の指による接触操作に応じた信号を、操作検出部23に向けて出力する。
また、本実施形態の操作部22は、例えば操作項目の選択から、選択した操作項目の調整に至るまで階層の移行を伴う操作入力が行えるようになっている。具体的に、操作部22には、例えば周方向に沿う所定領域ごとに複数の操作項目が対応付けられるとともに、周方向の両側への環状のスライド操作が可能に構成されている。本実施形態では、表示画面2に表示される画像31〜33の輝度や、文字の大きさ、表示画面2のレイアウト選択、後述する撮像画像(所定画像)33の位置調整の4つの操作項目が、操作部22において周方向に沿う90度の角度領域ごとに対応付けられている。そして、所望の操作項目が対応付けられた領域に指を接触させた状態で、環状にスライド操作することで、選択した操作項目の調整が行えるようになっている。
操作検出部23は、操作部22の操作入力に応じた操作信号を受信し、表示制御手段に向けて出力する。
表示画面2は、車室内に設けられたインスツルメントパネル25内に収容された液晶ディスプレイであって、正面視においてステアリングホイール3よりも車幅方向に大きく形成されている。具体的には、車幅方向において、表示画面2の外側端部からステアリングホイール3(リム部12)の中心軸Oまでの長さは、表示画面2の内側端部からステアリングホイール3の中心軸Oまでの長さに比べて短く形成されている。
表示画面2には、車両の走行速度や、回転速度、走行距離等の車両情報画像31や、図示しないナビゲーション装置の地図画像32、後述する撮像手段27から出力される車両の後側方の撮像画像(所定画像)33等、複数の画像31〜33が所定の領域ごとに区分されて表示される。なお、撮像手段27は、例えば車両の両サイドミラー等に取り付けられた車外カメラ等により構成され、運転者が両サイドミラーで視認する領域、すなわち車両の後側方(右後方及び左後方)を撮像するようになっている。そして、撮像手段27は、撮像した撮像画像33(左後方画像33a、及び右後方画像33b)のデータ信号を、表示制御手段4に向けて出力するようになっている。
表示制御手段4は、表示画面2に表示される複数の画像31〜33の表示情報を制御するとともに、例えば上述した操作検出部23から出力された検出結果の信号(例えば、方向信号)に応じて、撮像画像33の表示位置を制御するものである。
ここで、本実施形態の表示画面2上には、運転者の正面視において、リム部12の内側領域(インホイール領域)に車両情報画像31が表示され、リム部12の外側領域(アウトホイール領域)のうち、車幅方向に沿う中央部寄りに地図画像32が表示されている。
また、表示画面2上における車両情報画像31に対して左側には左後方画像33aが表示され、車両情報画像31に対して右側には右後方画像33bが表示されている。これら撮像画像33は、それぞれ正面視で矩形状に区画され、ステアリングホイール3の中心軸Oを通る車両上下方向の対称線に対して線対称となる位置に表示されている。
図3は、本実施形態における車両用表示装置の動作を説明するための説明図である。
図1、図3に示すように、表示制御手段4は、運転者の正面視において、表示画面2上におけるリム部12の内側領域とリム部12の外側領域との間で、各撮像画像33の表示位置をそれぞれ変更可能としている。具体的に、表示制御手段4は、リム部12を跨ぐように所定方向に延びる第1,2直線L1,L2上に沿って各撮像画像33を、それぞれ表示したままで移動可能としている。
この場合、第1直線L1は、表示画面2の角部のうち、車両上下方向の上側、かつステアリングホイール3に対して車幅方向に沿う外側に位置する角部と、ステアリングホイール3の中心軸Oと、を結んで設定されている。また、第2直線L2は、ステアリングホイール3(リム部12)の中心軸Oを通る車両上下方向の対称線に対して、第1直線L1と線対称に設定されている。これにより、表示制御手段4は、上述した操作手段21(操作検出部23)からの方向信号に応じて各撮像画像33を線対称に移動させる。なお、本実施形態では、操作部22での周方向に沿うスライド操作に応じて、各撮像画像33が同期して移動するように構成されている。すなわち、各撮像画像33は、操作部22を周方向の一方側へ操作した場合に、ステアリングホイール3に接近するように移動し、周方向の他方側へ操作した場合に、ステアリングホイール3から離間するように移動する。
また、表示制御手段4は、表示画面2上において、各撮像画像33が通る領域(第1,2直線L1,L2上を移動する撮像画像33の軌跡上となる領域)を、禁止領域D1,D2に設定しており、各撮像画像33以外の画像(例えば、上述した車両情報画像31や地図画像32等)の配置を禁止している。
次に、本実施形態の車両用表示装置1の動作について説明する。なお、以下の説明では、表示画面2上において各撮像画像33を移動させる場合について説明する。また、本実施形態の車両用表示装置1は、初期状態として、撮像画像33がステアリングホイール3の外側領域に表示されている状態(図1に示す状態)から説明する。
まず、図1に示すように、運転者はステアリングホイール3のリム部12を把持して、操作部22を操作する。具体的に、操作部22で選択できる操作項目のうち、撮像画像33の位置調整を選択した状態で、操作部22の周方向に沿う一方側に向けて指をスライド操作する。すると、操作検出部23は、スライド操作された方向の方向信号を表示制御手段4に向けて出力する。
図4は、車両用表示装置を運転席から車両前方を見た正面図である。
表示制御手段4は、操作検出部23からの方向信号を受信すると、表示画面2上の第1,2直線L1,L2に沿って各撮像画像33を、それぞれ表示させたままステアリングホイール3に接近する方向に向けて移動させる。これにより、図4に示すように、運転者が所望する位置(ステアリングホイール3の内側領域)に各撮像画像33を配置することができる。
このように、本実施形態によれば、第1,2直線L1,L2上における運転者の任意の位置に撮像画像33を移動することができるため、運転姿勢等に関わらずステアリングホイール3(リム部12)と重ならないように撮像画像33を配置することができ、利便性を向上させることができる。
また、表示画面2上において、撮像画像33の移動領域を、他の画像31,32を配置しない禁止領域D1,D2に設定したため、表示画面2上に表示される画像31〜33の密度の増加を抑制できる。これにより、表示画面2上において、画像31〜33のレイアウト性を向上できるとともに、撮像画像33の移動に伴い他の画像31,32を移動させる等の必要がないので、画像31〜33の視認性を向上させることができる。
特に、リム部12を跨ぐ一直線上(第1,2直線L1,L2上)でのみ撮像画像33を移動可能としたため、撮像画像33を表示した状態で表示位置を移動させる場合であっても、例えば撮像画像33を二次元平面上のあらゆる方向に移動可能に構成する場合に比べて、運転者の正面視において撮像画像33がリム部12で遮蔽される時間を短縮することができる。すなわち、運転者の正面視において、撮像画像33の移動領域(本実施形態の禁止領域D1,D2)のうち、リム部12で遮蔽される領域を最小限に抑えることができる。
また、撮像画像33を二次元平面上のあらゆる方向に移動可能に構成する場合に比べて、撮像画像33の移動領域(禁止領域D1,D2)を縮小できるため、表示画面2上でのレイアウト性を向上させることができる。
また、本実施形態のように、ステアリングホイール3の中心軸Oを通り、車両上下方向に沿う対称線に対して線対称な位置に各撮像画像33を配置するとともに、これら各撮像画像33を線対称に移動させることで、各撮像画像33を対称線に対して規則正しく表示できる。そのため、撮像画像33の視認性を確実に向上させることができる。
さらに、撮像画像33のうち左後方画像33aが、ステアリングホイール3の中心軸Oと、表示画面2の角部と、を結ぶ第1直線L1上に沿って移動可能に構成されているため、表示画面2とリム部12との間の面積を最大限確保できる。その結果、撮像画像33をより大きい状態で移動させることができ、撮像画像33の視認性を向上させることができる。
また、常時表示しておく必要がある撮像画像33を表示画面2上で移動可能とすることで、利便性をさらに向上できる。
さらに、ステアリングホイール3に操作部22を配置することで、運転者の運転姿勢を保った状態で、かつ撮像画像33の移動を視認しながら、操作を行うことができるので、撮像画像33の表示位置をより適切に設定できるとともに、利便性を向上させることができる。
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、車両情報画像31や、地図画像32、撮像画像33等を表示画面2上に表示する構成について説明したが、表示画面2上に表示する画像や、表示画面2上での画像のレイアウトは適宜選択可能である。すなわち、各画像33は、表示画面2上の任意の位置に表示することができる。また、上述したように操作部22の操作によって、表示画面2上に表示される複数の画像31〜33のレイアウトを変更したり、表示画面2上におけるステアリングホイール3の内側領域または外側領域に、撮像画像33を予め大まかに表示できるように選択したりしても構わない。
さらに、運転者が所有するFOB等の携帯機に、撮像画像33の表示位置を予め記憶させておき、乗車時に撮像画像33が携帯機に記憶された表示位置に表示されるようにしても構わない。
また、上述した実施形態では、車両の後側方を撮像した撮像画像33を表示画面2上で移動可能に構成したが、これに限らず、表示画面2上に表示される画像のうち少なくとも一部の画像を移動可能に構成していれば構わない。
また、上述した実施形態では、撮像画像33(所定画像)を全画面表示した状態で移動可能にする構成としたが、これに限らず、撮像画像33の少なくとも一部(例えば、撮像画像33の角部等)が表示された状態で移動可能に構成されていれば構わない。
さらに、撮像画像33を拡大、または縮小するような構成にしても構わない。この場合、表示画面2上における禁止領域D1,D2は、最大拡大時における撮像画像33の移動領域に設定することが好ましい。これにより、撮像画像33を拡縮可能にした場合であっても、禁止領域D1,D2を適切に確保できる。
また、上述した実施形態では、ステアリングホイール3の中心軸Oと、表示画面2の角部と、を結ぶ第1直線L1を、左後方画像33aの軌跡としたが、これに限られない。例えば、表示画面2の角部(車両上下方向の上側、かつステアリングホイール3に対して車幅方向に沿う外側に位置する角部)と、リム部12の内側領域に表示される内側表示画像(例えば、車両情報画像31)の基準位置と、を結ぶ直線上を左後方画像33aの軌跡としても構わない。なお、内側表示画像の基準位置としては、内側表示画像の車幅方向の外側に位置する端部のうち、左後方画像33aが内側端部に配置されたときに、左後方画像33aとの距離が最も近い部分や、内側表示画像の中心部等、適宜設定することが可能である。
この構成によれば、ステアリングホイール3と内側表示画像との相対位置等に関わらず、表示画面2上で撮像画像33の移動方向を設定できるため、設計の自由度を向上させることができる。
さらに、上述した実施形態では、スポーク部13に操作部22を設けた場合を例にして説明したが、スポーク部13以外のリム部12やボス部11等に設けても構わない。
また、操作部22は、少なくとも二方向への操作入力が可能であれば、上述した実施形態のようなタッチパッドに限定されず、例えば、トラックボールやタッチパネル、ジョイスティック等のように多方向の入力が可能なポインティングデバイスや、多方向及び押圧方向の入力が可能なフォースセンサのような構成であってもよい。また、ジョグダイヤル等、物理的な回転操作を検知する構成であっても構わない。
また、上述した実施形態では、左後方画像33aと右後方画像33bとを同期させて移動させる構成について説明したが、これに限らず、それぞれ独立して移動させても構わない。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
1…車両用表示装置 2…表示画面 3…ステアリングホイール 4…表示制御手段 12…リム部 21…操作手段 27…撮像手段 31〜33…画像 31…車両情報画像 33…撮像画像(所定画像) D1,D2…禁止領域 L1…第1直線(直線) L2…第2直線(直線) O…中心軸

Claims (7)

  1. 運転者に把持されるリム部を有するステアリングホイールを備えた車両における、前記運転者及び前記ステアリングホイールの前方に視認可能に配置されて、前記運転者の正面視で所定の領域ごとに区分される複数の画像を表示する表示画面と
    各前記画像を前記表示画面における任意位置に表示可能であるとともに、各前記画像のうち少なくとも一部の画像である所定画像の表示位置を、前記表示画面上で前記運転者の正面視における前記リム部の内側と外側との間で変更可能な表示制御手段と、を備える車両用表示装置において、
    前記運転者による少なくとも二方向への操作入力が可能であるとともに、該操作入力に応じた方向信号を出力する操作手段を備え、
    前記表示制御手段は、前記方向信号に応じて、前記所定画像の少なくとも一部を表示した状態で、当該所定画像の表示位置を、前記リム部を跨ぐ所定方向の一直線上でのみ移動可能とするとともに、前記直線上を移動する前記所定画像の軌跡上となる前記表示画面の領域には、各前記画像のうち前記所定画像を除く前記画像の配置を禁止する禁止領域を設定したことを特徴とする車両用表示装置。

  2. 前記所定画像は、前記運転者の正面視で前記ステアリングホイールの中心軸を通る前記車両上下方向の対称線に対して線対称となる位置に複数配置され、
    前記表示制御手段は、前記方向信号に応じて各前記所定画像を前記線対称に移動させることを特徴とする請求項1記載の車両用表示装置。
  3. 前記所定方向は、前記表示画面の角部のうち、前記車両上下方向の上側、かつ前記ステアリングホイールに対して車幅方向の外側に位置する角部と、前記ステアリングホイールの中心軸と、を結ぶ方向であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両用表示装置。
  4. 前記所定方向は、前記表示画面の角部のうち、前記車両上下方向の上側、かつ前記ステアリングホイールに対して車幅方向の外側に位置する角部と、前記所定画像を除く各前記画像のうち、前記表示画面上で前記運転者の正面視における前記リム部の内側に表示される内側表示画像の基準位置と、を結ぶ方向であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両用表示装置。
  5. 前記車両の後側方を撮像して撮像画像を出力する撮像手段を備え、
    前記表示制御手段は、前記撮像画像を前記所定画像として表示することを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記表示制御手段は、前記表示画面上において前記所定画像の拡大及び縮小を可能とし、
    前記禁止領域は、前記所定画像の最大拡大時における前記軌跡上の領域に設定されていることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の車両用表示装置。
  7. 前記操作手段は、前記ステアリングホイールに配設されるとともに、前記運転者の指が接触した状態での環状のスライド操作、または物理的な回転操作を検知可能に構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の車両用表示装置。
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