JP6076017B2 - 車両用表示装置 - Google Patents
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Description
(1) 可視情報を表示する表示部と、前記表示部に表示される可視情報を含む光を所定の光反射部材で反射し、その反射光を車両のフロントウインドシールドの後方且つ前記車両のインストルメントパネルの上方に固定配置されたコンバイナで反射して前記コンバイナの後方の所定の視点位置に投影する光投影部とを備え、前記可視情報を、前記視点位置から見て前記コンバイナを透過した前記コンバイナの前方の結像位置にて虚像として表示する車両用表示装置であって、
前記光反射部材で反射した反射光が前記コンバイナに入射する前記コンバイナ上の位置である入射位置を、上下方向の2種類の位置に切り替え可能な光路調整機構と、
前記虚像の視認に影響を及ぼす外光の強度を検出する照度検出部と、
前記照度検出部が検出した照度の大小に応じて、前記光路調整機構によって前記入射位置を制御することで、前記虚像の結像位置を外光の影響を受けにくい第1の位置または影響を受けやすい第2の位置に切り替える結像位置制御部と
を備え、
前記第1の位置は、前記視点位置から見て前記コンバイナを透過した前記コンバイナの前方であって前記フロントウインドシールドの下端よりも下側にあり、前記第2の位置は、前記視点位置から見て前記コンバイナ及び前記フロントウインドシールドを透過した前記フロントウインドシールドの前方であって前記フロントウインドシールドの下端よりも上側にあり、
前記結像位置制御部は、前記虚像の結像位置が外光の影響を受けやすい前記第2の位置にある状態で所定値以上の照度が検出された場合には、前記結像位置を外光の影響を受けにくい前記第1の位置に切り替え、前記虚像の結像位置が前記第1の位置にある状態で照度が前記所定値未満になった状態が検出された場合には、前記結像位置を前記第2の位置に戻し、
前記虚像の結像位置が前記第2の位置にある状態では、前記所定値未満の照度が検出されている限り、前記虚像の結像位置が前記第2の位置に維持される
こと。
(2) 上記(1)の構成の車両用表示装置であって、
前記第1の位置は、前記視点位置から見て前記インストルメントパネルと重なる位置にある
こと。
(3) 上記(1)又は上記(2)の構成の車両用表示装置であって、
前記結像位置制御部は、前記虚像の結像位置の切り替えに伴って、少なくとも一時的に、位置の切り替えを表す情報を表示する前記可視情報の内容に反映する
こと。
加えて、上記(1)及び上記(2)の構成の車両用表示装置によれば、前記虚像の結像位置を外光の影響を受けにくい第1の位置に切り替えた後であっても、照度が所定未満になると自動的に結像位置が前記第2の位置に戻るので、視認性を確保できるだけでなく、運転者の視点移動や焦点調節の機会を最小限に抑制できる。
更には、上記(1)及び上記(2)の構成の車両用表示装置によれば、車両のフロントウインドシールドの下端よりも下側にある第1の位置に前記虚像を結像することにより、外光の影響を十分に低減することができ、視認性の確保が容易になる。
上記(3)の構成の車両用表示装置によれば、前記虚像を投影する位置の切り替えに関する情報を運転者に容易に伝達することができる。
本実施形態におけるHUD(ヘッドアップディスプレイ)装置本体100の電気回路の構成例を図1に示す。図1に示すように、HUD装置本体100の電気回路は、制御回路110とこれに接続された液晶表示器(LCD)15および電気モータ16により構成されている。
車両の側方から見たHUD装置の配置状態および光路の具体例を図2に示す。また、図2に示したHUD装置の虚像の表示位置を切り替えた状態を図3に示す。なお、図2および図3において、右側が車両の進行方向前方を表し、左側が進行方向後方を表す。
運転者が見る虚像が図2に示す虚像60(1)の位置にある場合には、フロントウインドシールド51を透過して見える前方の風景(あるいはボンネット52)と、液晶表示器15の表示内容とが虚像として重なって見える。従って、液晶表示器15の表示内容を確認する際に、運転者は視点をほとんど動かす必要がなく、目の焦点調節も不要であるため非常に良好な視認性が得られる。但し、太陽光などの外光が強い場合には、虚像60(1)の光量が外光に比べて小さくなるため、視認性が極端に低下する可能性がある。
図2に示したHUD装置に備わっている液晶表示器15の外観の具体例を図4に示す。図4に示すように、この液晶表示器15には温度計表示部15a、速度計表示部15b、および燃料計表示部15cが備わっている。
図1に示した制御回路110の主要な動作を図5に示す。図1に示したマイクロコンピュータ10が所定のプログラムを実行することにより、図5に示す動作が実現する。図5に示す各ステップについて以下に説明する。
インストルメントパネルの一部分53aを通過するような「インパネ角度(図3の状態)θ1」に、ミラー101の傾きを調整する。ここでは、図3状態における虚像60(2)の位置を第1の位置とする。なお、ミラー101の傾きが既に「インパネ角度θ1」になっている時にはS16では角度の調整はしない。
制御回路110が図5に示した制御を実行することにより、以下に説明するような結果になる。
<位置の切り替えの通知>
図5に示した制御においては、虚像60の位置を切り替えたことを運転者に通知するためにS15、S17で表示を一定時間点滅しているが、点滅の代わりに表示の輝度を一時的に上げるように制御しても良い。点滅する領域や輝度を上げる領域については、表示の全体であっても良いし、一部の領域だけに限定しても良い。また、虚像60の位置を切り替える際に、切り替えの方向を表す可視情報を虚像60以外の箇所、例えば一般的なメータユニット(計器板装置)の表示部に表示しても良い。
図3に示した例では、虚像60(2)の位置(前記第1の位置)は、視点位置EPから見てインストルメントパネル(53a)と重なる位置に割り当ててある。しかし、フロントウインドシールド51の下端よりも下方の位置であれば、インストルメントパネル53以外の部材と重なる位置に虚像60(2)を配置しても良い。すなわち、このような位置は、視点位置EPから見て外光の影響を受けにくい暗部であるため、虚像60(2)に関して十分な視認性を確保することができる。
図2、図3に示したHUD装置本体100においては、ミラー101を支持する角度調整機構102を駆動することにより光路を変更し虚像60の位置を切り替えている。このような機構については、ミラー101の代わりにコンバイナ103等の他の光学部材の傾きを調整するものであっても良い。あるいは、車両に対してHUD装置本体100の筐体全体を傾斜させて光路を切り替えるように変更しても良い。
(1) 図1〜図3に示した車両用表示装置(100,103)は、可視情報を表示する表示部(15)と、前記表示部に表示される可視情報を含む光を所定の光反射部材(101)で反射して所定の観察領域(103またはEP)に投影する光投影部(101,103)とを備え、前記可視情報を虚像(60)として表示する。
また、この車両用表示装置は、前記観察領域で視認可能な前記虚像の結像位置を、少なくとも上下方向の2種類の位置に切り替え可能な光路調整機構(102,16)と、前記虚像の視認に影響を及ぼす外光の強度を検出する照度検出部(11)と、前記照度検出部が検出した照度の大小に応じて前記光路調整機構を自動的に制御し、前記虚像の結像位置を外光の影響を受けにくい第1の位置(60(2))または影響を受けやすい第2の位置(60(1))に切り替える結像位置制御部(10)とを備えている。
10a A/D変換処理部
10b CAN通信処理部
11 照度センサ
12 入出力インタフェース
13 LCDドライバ
14 モータドライバ
15 液晶表示器
15a 温度計表示部
15b 速度計表示部
15c 燃料計表示部
16 電気モータ
51 フロントウインドシールド
52 ボンネット
53 インストルメントパネル
54 ステアリングホイール
60 虚像
100 HUD装置本体
101 ミラー
102 角度調整機構
103 コンバイナ
110 制御回路
EP 視点位置
Claims (3)
- 可視情報を表示する表示部と、前記表示部に表示される可視情報を含む光を所定の光反射部材で反射し、その反射光を車両のフロントウインドシールドの後方且つ前記車両のインストルメントパネルの上方に固定配置されたコンバイナで反射して前記コンバイナの後方の所定の視点位置に投影する光投影部とを備え、前記可視情報を、前記視点位置から見て前記コンバイナを透過した前記コンバイナの前方の結像位置にて虚像として表示する車両用表示装置であって、
前記光反射部材で反射した反射光が前記コンバイナに入射する前記コンバイナ上の位置である入射位置を、上下方向の2種類の位置に切り替え可能な光路調整機構と、
前記虚像の視認に影響を及ぼす外光の強度を検出する照度検出部と、
前記照度検出部が検出した照度の大小に応じて、前記光路調整機構によって前記入射位置を制御することで、前記虚像の結像位置を外光の影響を受けにくい第1の位置または影響を受けやすい第2の位置に切り替える結像位置制御部と
を備え、
前記第1の位置は、前記視点位置から見て前記コンバイナを透過した前記コンバイナの前方であって前記フロントウインドシールドの下端よりも下側にあり、前記第2の位置は、前記視点位置から見て前記コンバイナ及び前記フロントウインドシールドを透過した前記フロントウインドシールドの前方であって前記フロントウインドシールドの下端よりも上側にあり、
前記結像位置制御部は、前記虚像の結像位置が外光の影響を受けやすい前記第2の位置にある状態で所定値以上の照度が検出された場合には、前記結像位置を外光の影響を受けにくい前記第1の位置に切り替え、前記虚像の結像位置が前記第1の位置にある状態で照度が前記所定値未満になった状態が検出された場合には、前記結像位置を前記第2の位置に戻し、
前記虚像の結像位置が前記第2の位置にある状態では、前記所定値未満の照度が検出されている限り、前記虚像の結像位置が前記第2の位置に維持される
ことを特徴とする車両用表示装置。 - 前記第1の位置は、前記視点位置から見て前記インストルメントパネルと重なる位置にある
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記結像位置制御部は、前記虚像の結像位置の切り替えに伴って、少なくとも一時的に、位置の切り替えを表す情報を表示する前記可視情報の内容に反映する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用表示装置。
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