JP6023421B2

JP6023421B2 - 車両用表示システム

Info

Publication number: JP6023421B2
Application number: JP2011266657A
Authority: JP
Inventors: 新村　敏志; 敏志新村; 芳秀佐藤; 雄一伊藤
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2011-12-06
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2016-11-09
Anticipated expiration: 2031-12-06
Also published as: JP2013119268A

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイによって投影表示を行う車両用表示システムに関する。

従来より、夜間等の視界不良時にドライバの視認性を向上させるために、赤外線カメラで撮った車両前方の道路等の画像を表示器に表示する技術が提案されている。かかる車両用表示システムの従来例が図６及び図７に示されている。

この車両用表示システム５０は、図６に示すように、ドライバの前方位置のインストルメントパネル５１に配置された車両用計器５２を有する。車両用計器５２は、図７に示すように、車両情報を表示する速度計５３、エンジン回転計５４等と共にマルチ画面表示部５５とを有する。マルチ画面表示部５５にカメラで撮影した車両前方の道路等の画像を表示する。

しかしながら、この従来例では、ドライバが実際に目視できる道路等の位置とは異なる位置（車両用計器５２の位置）に車両前方の道路等の画像が表示されるため、視認性に問題がある。

また、他の従来例として特許文献２に示す車両用表示システムが提案されている。この車両用表示システムは、車両前方を撮影する暗視用撮像手段と、暗視用撮像手段で取得した車両前方の道路等の画像を前面ウインドゥに投影表示するヘッドアップディスプレイと、暗視用撮像手段の撮影を指示する操作スイッチとを備えている。ドライバが操作スイッチをオンすると、車両前方の画像がヘッドアップディスプレイによって前面ウインドに映し出される。この他の従来例では、実際に目視できる道路等の位置と同じ位置に車両前方の道路等の画像が表示されるため、この点では視認性が良い。

特開２００９−１０１７３２号公報

しかしながら、暗視操作スイッチを操作しなければ車両前方の道路等の画像が前面ウインドゥに投影表示されない。そのため、暗視操作スイッチの操作忘れや、暗視操作スイッチ自体の認識欠如等によってドライバの視認性を確実に確保できないという問題がある。

また、車内照明が点灯している場合には、前面ウインドゥの投影表示が見えにくいという問題がある。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、外部視界不良時には確実に車両前方の画像が投影表示され、且つ、視認性の向上を図ることができる車両用表示システムを提供することを目的とする。

本発明は、車両外部の前方を撮影する高感度カメラと、車両外部の後方を撮影する赤外線カメラとから構成される撮像手段と、車両情報と前記撮像手段により取得した車両外部の画像、或いは前記車両外部の画像情報のみをドライバーの前方に投影表示できるヘッドアップディスプレイと、外部視界の良否を判別する制御部とを備え、前記ヘッドアップディスプレイは、車両情報を映す小型の第１表示器と、車両外部の画像を映す大型の第２表示器とを備え、前記第１表示器の投影表示位置は、第２表示器の投影表示位置の近傍位置に設定され、前記第２表示器による道路等の投影画像は、現実に目視される道路等の位置にオーバーラップする位置で表示され、前記制御部は、雨が降ってきたか否かを検出する雨滴センサまたは道路情報等の外部通信データのいずれか１つ以上の情報に基づいて外部視界の良否を判別し、前記制御部が外部視界良好であると判別した場合には、前記ヘッドアップディスプレイが車両情報を表示し、前記制御部が外部視界が不良であると判別した場合には、前記ヘッドアップディスプレイが車両情報と車両外部の画像情報或いは車両外部の画像情報のみを表示すると共に、室内灯の明るさを所定以下にする車両用表示システムである。

前記ヘッドアップディスプレイの投影輝度を可変できるディスプレイ用照明部を備え、前記制御部が外部視界不良であると判別した場合には、車内照度に応じて前記ディスプレイ用照明部の輝度を調光することが好ましい。

前記ヘッドアップディスプレイは、車両情報を映す小型の第１表示器と、車両外部の画像を映す大型の第２表示器とを備えることが好ましい。

本発明によれば、外部視界良好時には、ヘッドアップディスプレイによって車両情報が投影表示され、外部視界不良時には、ヘッドアップディスプレイによって車両情報と共に車両外部の画像或いは車両外部の画像情報のみが投影表示される。従って、外部視界不良時には、ドライバが何ら操作しなくても自動的に車両外部の画像が投影表示される。又、室内灯の明るさによって投影表示された車両外部の画像が見えにくいという事態を防止できる。以上より、外部視界不良時には確実に車両外部の画像が投影表示され、且つ、視認性が向上する。

本発明の一実施形態を示し、車両用表示システムの概略配置図である。本発明の一実施形態を示し、ヘッドアップディスプレイの概略構成図である。本発明の一実施形態を示し、車両用表示システムの回路ブロック図である。本発明の一実施形態を示し、車両用表示システムの制御フローチャートである。従来例を示し、車両用表示システムの概略配置図である。従来例を示し、車両用表示システムの正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の一実施形態を示す。図１に示すように、車両用表示システム１は、車両の前方部に配置された撮像手段である赤外線カメラ２と、車両の上面部に配置された雨滴センサ３と、インストルメントパネル２０に配置されたヘッドアップディスプレイ４と、制御部（ＣＰＵ：中央演算処理部）１０とを備えている。

赤外線カメラ２は、照射した赤外線の反射光を検出し、車両外部である車両前方を撮影する。

雨滴センサ３は、車両外部の降雨を検出する。雨滴センサ３は、静電容量の変化、光学的計測等によって雨量を検出する。

ヘッドアップディスプレイ４は、図２に詳しく示すように、小型の第１表示器５と、大型の第２表示器６と、第１表示器５及び第２表示器６の射出画像を前面ウインドゥ２１に反射するミラー７と、前面ウインドゥ２１の内面に表面処理によって形成されたコンバイナ（図示せず）とを備えている。

第１表示器５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）にて形成されている。第１表示器５は、車両情報である車両速度、エンジン回転数等のデータを画像として出力する。第１表示器５の投影表示位置は、第２表示器６の投影表示位置の近傍位置に設定されている。

第２表示器６は、大型ＴＦＴ（ｔｈｉｎｆｉｌｍｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）液晶ディスプレイにて形成されている。第２表示器６は、赤外線カメラ２で取得した車両前方の道路等の画像として出力する。ここで、道路等の画像は、現実に目視される道路等の位置にオーバーラップする位置で表示される。

図３に示すように、制御部１０には、赤外線カメラ２の画像信号、雨滴センサ３の雨量データ、速度データ（ＣＡＮ信号）、イグニッションキーの情報（オン・オフ等）等が入力される。制御部１０は、ＬＣＤドライバ１１を介して第１表示器５、及び、ＧＤＩ（ｇｒａｐｈｉｃｄｅｖｉｃｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２を介して第２表示器６をそれぞれ制御する。制御部１０は、第１表示器５と第２表示器６の各ディスプレイ用照明部である照明ＬＥＤ１３，１４の輝度等を制御する。これにより、第１表示器５と第２表示器６の各投影輝度がそれぞれ変更される。

制御部１０は、室内灯制御部（図示せず）に制御指示を出力し、室内灯制御部を介して室内灯１５（図１に示す）の制御を行う。制御部１０は、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅＲＯＭ）１６の読み出し等ができる。ＥＥＰＲＯＭ１６には、雨滴センサ３の値と比較する所定値、警告データ等が格納されている。雨滴センサ３の値と比較する所定値は、ドライバにとって視界アシストが必要と考えられる最低雨量値に設定されている。つまり、雨は、車両の前方視界に悪影響を及ぼし、雨量が増加すると悪影響の度合いが増す。最低雨量値は、実験データなどより設定されている。

制御部１０は、図４に示す制御プログラムを実行する。制御プログラムの詳細については、車両用表示システム１の作動の箇所で説明する。

次に、車両用表示システム１の作動を説明する。図４に示すように、制御部１０は、イグニッションキー（図示せず）の状態を常にチェックする（ステップＳ１）。イグニションキーがオンされると（ステップＳ１）、速度等の車両情報を取り込み、この取り込んだ車両情報に基づく表示データを第１表示器５に送信し、且つ、第１表示器５の照明ＬＥＤ１３をオンする（ステップＳ２〜Ｓ４）。これにより、第１表示器５が車両情報の画像を射出し、この画像（図２の投影画像１）が前面ウインドゥ２１に投影表示される。

次に、雨滴センサ３の雨量情報を取り込むと共にＥＥＰＲＯＭ１６の所定値を読み出し、雨滴センサ３の値と所定値を比較する（ステップＳ５）。つまり、制御部１０は、雨滴センサ３の値に基づいて外部視界の良否を判別する。

雨滴センサ３の値が所定値を超えた値であれば（ステップＳ５）、外部視界が不良であると判別する。そして、車内灯制御部（図示せず）に室内灯１５をオフするよう制御指示する（ステップＳ６）。これにより、室内灯１５が点灯中であれば、強制的に消灯される。次に、赤外線カメラ２の撮像データを取り込み、ＥＥＰＲＯＭ１６の警告データを読み出し、この撮像データ、警告データに基づく表示データを第２表示器６に送信し、且つ、第２表示器６の照明ＬＥＤ１４をオンする（ステップＳ６〜Ｓ１０）。これにより、第２表示器６が警告データが付いた車両前方の道路等の画像を射出し、この画像（図２の投影画像２）が前面ウインドゥ２１に投影表示される。前面ウインドゥ２１には第１表示器５による車両情報の画像（図２の投影画像１）と、第２表示器６による車両前方の道路等の画像（図２の投影画像２）が共に映し出される。

雨滴センサ３の値が所定値以下であれば（ステップＳ５）、外部視界が良好であると判別する。そして、第２表示器６が投影表示中であれば、第２表示器６の照明ＬＥＤ１４をオフし、警告データの読み出しを停止し、第２表示器６への表示データの送信を停止し、赤外線カメラ２の撮像データの取り込みを停止する（ステップＳ１４〜Ｓ１７）。これにより、第２表示器６による車両前方の道路等の画像の射出が停止され、第１表示器５による車両情報の画像のみが前面ウインドゥ２１に投影表示される。

イグニッションキーがオンからオン以外の状態に切り替えられると（ステップＳ１）、第１表示器５の照明ＬＥＤ１３をオフし、第１表示器５への表示データの送信を停止し、速度等の車両情報の取り込みを停止する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。又、第２表示器６による投影表示中であれば、上記したステップ１４〜Ｓ１７を実行する。これにより、第１表示器５と第２表示器６による投影表示が全て終了する。

以上より、雨滴センサ３の値が所定値以下の場合、つまり、外部視界良好時には、ヘッドアップディスプレイ４によって車両情報が投影表示され、雨滴センサ３の値が所定値を超えた値の場合、つまり、外部視界不良時には、ヘッドアップディスプレイ４によって車両情報と共に車両前方の道路等の画像が投影表示される。従って、視界不良時には、ドライバが何ら操作しなくても自動的に車両前方の画像が投影表示される。又、外部視界不良時には、室内灯１５がオフされる。従って、室内灯１５の明るさによって前面ウインドゥ２１に投影表示された車両前方の道路等の画像が見えにくいという事態を防止できる。以上より、外部視界不良時には確実に車両前方の画像が投影表示され、且つ、視認性が向上する。

ドライバは、外部視界良好時と外部視界不良時共に、車両前方の視界情報と車両情報をほとんど目線移動なく取得できるため、ドライバの運転操作性が良い。

この実施形態では、制御部１０が外部視界不良と判別した場合に、室内灯１５をオフするようにしたが、雨滴センサ３の値に基づいて室内灯１５の明るさを所定以下に落とすようにしても良い。

また、制御部１０が外部視界不良であると判別した場合には、車内照度に応じて照明ＬＥＤ１３，１４の輝度を調光するよう構成しても良い。つまり、前面ウインドゥ２１に投影表示された車両前方の道路等の画像は、同じ輝度でも車内照度によって見えやすい場合とそうでない場合があるため、画像が見えやすい輝度に調光する。例えば、車内照明を暗くする場合には、照明ＬＥＤ１３，１４の輝度調整を行わないが、昼間など元々明るく、室内照明を暗くする効果がない場合には、照明ＬＥＤ１３，１４の輝度を通常表示よりも上げる。照明ＬＥＤ１３，１４の輝度は、室内灯１５とは別個独立に制御する。

雨滴センサ３の値に基づいて外部視界の良否を判別したが、車両外部の明るさを検出する照度センサ、あるいは、道路情報等の外部通信データに基づいて外部視界の良否判別に用いても良い。つまり、制御部１０は、雨が降ってきたか否かを検出する雨滴センサ３、車両外部の照度を検出する照度センサ、道路情報等の外部通信データのいずれか１つ以上の情報に基づいて外部視界の良否を判別するようにしても良い。例えば、この実施形態のように雨滴センサ３の値のみで判別する場合には、仮に車両外部が十分に明るくても、雨粒や霧等によって車両前方の視界を十分に確保できない場合に有効である。又、照度センサの値のみで判別する場合には、夜間等で外部照度不足によって車両前方の視界を十分に確保できない場合に有効である。道路情報等の外部通信データで判別する場合には、予め予測される視界不良等に対処できる。例えば、雨滴センサ３と照度センサの双方の値に基づいて外部視界の良否を判別することによって、雨粒や霧等による車両前方の視界不良と外部の照度不足による車両前方の視界不良の双方に対応可能である。

ヘッドアップディスプレイ４は、車両情報を映す小型の第１表示器５と、車両前方の道路等の画像を映す大型の第２表示器６とを備えている。従って、車両前方の道路等の画像を高解像度で、しかも、大きく前面ウインドゥ２１に映し出すことができるため、ドライバは車両前方の視界を確保し易い。

撮像手段は、赤外線カメラ２にて形成されているが、高感度カメラにて形成しても良い。

前記実施形態にあって、速度データ等によって車両停止を検出した場合や、走行速度が所定速度以下である場合には、警告データの表示を停止するようにしても良い。これにより、現状況に適しない警告が表示されることを防止できる。

前記実施形態では、第１表示器５は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）にて形成されているが、蛍光表示管、反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ）、ホログラフィック光学素子等にて形成しても良い。

第２表示器６は、大型ＴＦＴ液晶ディスプレイにて形成されているが、これ以外のものにて形成しても良い。

前記実施形態では、制御部１０が外部視界不良であると判別した場合には、ヘッドアップディスプレイ４によって車両情報と共に車両前方の道路等の画像を投影表示したが、車両前方の道路等の画像を投影表示しても良い。

前記実施形態では、赤外線カメラ２は、車両前方を撮影するが、別の赤外線カメラで車両後方も撮影し、後進運転時にあって車両後方の視覚を確保するようにしても良い。

１車両用表示システム
２赤外線カメラ（撮像手段）
３雨滴センサ
４ヘッドアップディスプレイ
５第１表示器
６第２表示器
１０制御部
１３，１４照明ＬＥＤ（ディスプレイ用照明部）
１５室内灯

Claims

車両外部の前方を撮影する高感度カメラと、車両外部の後方を撮影する赤外線カメラとから構成される撮像手段と、
車両情報と前記撮像手段により取得した車両外部の画像、或いは前記車両外部の画像情報のみをドライバーの前方に投影表示できるヘッドアップディスプレイと、
外部視界の良否を判別する制御部とを備え、
前記ヘッドアップディスプレイは、車両情報を映す小型の第１表示器と、車両外部の画像を映す大型の第２表示器とを備え、
前記第１表示器の投影表示位置は、第２表示器の投影表示位置の近傍位置に設定され、
前記第２表示器による道路等の投影画像は、現実に目視される道路等の位置にオーバーラップする位置で表示され、
前記制御部は、雨が降ってきたか否かを検出する雨滴センサまたは道路情報等の外部通信データのいずれか１つ以上の情報に基づいて外部視界の良否を判別し、
前記制御部が外部視界良好であると判別した場合には、前記ヘッドアップディスプレイが車両情報を表示し、
前記制御部が外部視界が不良であると判別した場合には、前記ヘッドアップディスプレイが車両情報と車両外部の画像情報或いは車両外部の画像情報のみを表示すると共に、室内灯の明るさを所定以下にすることを特徴とする車両用表示システム。
請求項１記載の車両用表示システムであって、
前記ヘッドアップディスプレイの投影輝度を可変できるディスプレイ用照明部を備え、
前記制御部が外部視界不良であると判別した場合には、車内照度に応じて前記ディスプレイ用照明部の輝度を調光することを特徴とする車両用表示システム。