JP6330611B2 - ウィンドウ表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のウィンドウに設けられた表示画面にシェードを出し入れ自在に表示できるようにしたウィンドウ表示装置に関するものである。

特許文献１に記載されたシェード装置おいては、サンルーフの開口の室内側にシェードパネルがスライド可能に設けられ、各シェードパネルには遮光パターンが設けられている。そして、シェードパネルを適宜に移動させることにより、審美的な視覚効果を得るとともに、光の透過率を変化できるとしている。

特開２００９−９０８３２号公報

特許文献１のシェード装置においては、シェードパネルだけではなく、シェードパネルの移動を案内するためのレールも必要となり、従って、部品点数が増えるだけではなく、シェードパネルやレールのためのスペースが必要となって、車室内の空間が狭くなる。そして、特許文献１のように、サンルーフと対応する位置においてシェードパネルを移動させる構成においては、サンルーフと同じ大きさ、あるいはサンルーフ以上の大きさのシェードパネルを用いなければ、サンルーフの開口全体を覆うことができず、邪魔になりにくい小さなシェードパネルでは、適切な遮光を行ない得ない場合がある。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、車室内の部品点数が増えることなく、車両のウィンドウを適切にシェードできるウィンドウ表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、車両の透明なウィンドウガラスに透明な表示画面を設け、操作手段に対する操作に基づいて前記表示画面にシェードを開閉移動可能に表示させる制御手段を設けたことを特徴としている。

ここで、透明とは、半透明を含むものとする。
従って、表示画面によってウィンドウガラスにシェードを設けることができる。従って、車室内にパネル状のシェードを設ける必要がないため、部品点数を減らすことができるとともに、シェードの設置スペースが不要になり、車室内のスペースを広くすることができる。また、ウィンドウ全体を隙間なくシェードできるため、適切な遮光を実現できる。

本発明によれば、部品点数を減らして構成を簡素化できるとともに、車室内のスペースを広くすることができ、適切な遮光を行なうことができる。

車両の斜視図。 リヤサイドガラスの断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、光の透過度の調節態様を示す正面図。 上方からのシェードの引き下げ状態を示す正面図。 （ａ）〜（ｄ）は、シェードの開口の形成態様を示す正面図。 ウィンドウ表示装置のブロック回路図。 表示装置の初期画面モードの処理を示すフローチャート。 表示装置の初期画面モードを示す画面説明図。 シェードの濃淡調節の処理を示すフローチャート。 シェード開閉モードの処理を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、シェード開閉モードを示す画面説明図。 シェード全閉モードの処理を示すフローチャート。 シェード全閉モードを示す画面説明図。 シェード全開モードの処理を示すフローチャート。 クリップ機能の処理を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、クリップ機能を示す画面説明図。 開口移動モードの処理を示すフローチャート。 （ａ），（ｂ）は、開口移動モードを示す画面説明図。 開口拡縮モードを示すフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、開口拡縮モードを示す画面説明図。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、車両３１のリヤサイドドア３２におけるリヤサイドウィンドウ３３にはウィンドウガラスとしてのリヤサイドガラス３４が昇降可能に設けられている。

図２に示すように、前記リヤサイドガラス３４は、室内側ガラス３５と室外側ガラス３６とを備え、それらのガラス３５，３６の間に、各種画像を表示するためのカラー液晶表示シート（以下、単に液晶という）３７が介在されている。この液晶３７によって表示画面６１が構成される。室内側ガラス３５の室内側の面には静電容量の変化を感知する表面型静電容量方式のシートセンサ３８が貼着されている。このシートセンサ３８に人体等が接触すると同センサ３８の接触された部分の静電容量が変化し、その接触や接触位置の変位が検出される。シートセンサ３８の室内側の面には保護被膜３９が設けられている。

室外側ガラス３６の外側面には導光部材４０が貼着され、その外側面には保護被膜４１が設けられている。室外側ガラス３６の下端には同ガラス３６の前後方向に延在する発光体４２が設けられている。そして、発光体４２からの光が導光部材４０を介して前記液晶３７に対してバックライトとして照射される。前記液晶３７は、車外が明るい場合は、その車外の光を利用して表示画像を可視化し、車外が暗い場合は前記バックライトにより表示画像を可視化する。バックライトを形成するための発光体４２は、図示しない光センサからの出力により、前記液晶３７が表示動作されている場合であって、かつ車外が暗い場合に自動的に点灯する。

なお、図示はしないが、リヤサイドガラス３４外周部には、前記液晶３７の液晶分子群の配向を変化させるための電圧付与用の電極と、前記シートセンサ３８の静電容量の変化を電圧の変化として取り出すための電極とが設けられている。

前記室内側ガラス３５，室外側ガラス３６，シートセンサ３８，導光部材４０及び保護被膜３９，４１は透明に形成されている。液晶３７は電圧が印加された初期状態においては透明状態に維持される。そして、液晶３７は、その画面６１に画像を表示できるとともに、画面６１全体が透明状態，黒の不透明状態及びグレーの半透明状態に遷移可能である。言い換えれば、液晶３７は光の透過度を変更できる。従って、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、液晶３７すなわち表示画面６１は、不透明状態，半透明状態及び透明状態に設定され、液晶３７の透明状態及び半透明状態においては、リヤサイドガラス３４を通して車外の景色を透視できる。

液晶３７の作動状態においては、図３（ａ）に示すように、その画面６１の側端部にコントロール部７９が設定される。このコントロール部７９には、全開ボタン７２，全閉ボタン７３，クリップボタン７４，復帰ボタン７５及びスライドスイッチ７６が表示される。全開ボタン７２がオン操作されることにより、画面６１の全開モードが設定され、全閉ボタン７３がオン操作されることにより、画面６１の全開モードが設定され、クリップボタン７４がオン操作されることにより、クリップモードがそれぞれ設定される。これらの各モードの動作については後述する。また、後述のクリップモードに際しては、図１６（ａ）に２点鎖線で示すように、液晶３７の画面６１の隅部にクリップカーソル７７が表示される。スライドスイッチ７６は液晶３７の光透過度を調整するためのもので、この調整に従って幅が拡縮され、光透過度が多くなるのに従って幅が広くなる。復帰ボタン７５がオン操作されることにより、設定されたモードがキャンセルされるとともに、画面６１が設定以前の状態に復帰される。これらのボタンやスイッチ等は、それらと対応する部分のシートセンサ３８の静電容量の変化によって切換え動作される。なお、前記コントロール部７９の領域を示す枠や背景等の表示は行なわれない。前記コントロール部を構成するボタンやスイッチは、車両の搭乗者が操作可能な位置に適宜な形態で配置されていればよく、例えばドアトリム上や、アームレスト上、あるいはリモートコントローラ上に設けたり、さらには、多機能携帯端末，いわゆるスマートホンがコントロール部を構成したりするようにしてもよい。

本実施形態では、指がシートセンサ３８に接触することによる静電容量変化の把握を意図しているため、以後の説明においては、静電容量の変化を指の動作として説明するが、静電容量が変化すれば液晶３７の表示を動作させることができるため、指の動作に限定されるものではなく、例えばタッチペン等を用いてもよい。

車両３１の外側の前面，側面，後面の位置にはそれぞれ車両３１の外側の景色を撮影するためのカメラ４３が設けられている。これらのカメラ４３で撮影された車外の景色が画面６１に表示される。

図６は本実施形態のウィンドウ表示装置の作動を制御する制御部５１が備えられた制御回路と、その関連構成とを示す。記憶部５２は本実施形態のウィンドウ表示装置を作動させるためのプログラムや画像データを格納するとともに、テンポラリデータを記憶する。制御部５１には前記シートセンサ３８からの検出信号及びカメラ４３からの画像データが入力される。制御部５１には起動スイッチ５５からのスイッチ信号が入力される。起動スイッチ５５は、車室のコンソール等に設けられ、ウィンドウ表示装置をオン・オフさせるためのものである。制御部５１は駆動部５６を介して表示液晶３７を作動させるとともに、同じく駆動部５７を介して前記発光体４２を発光動作させる。

図６に示すように、前記記憶部５２は、液晶３７によって形成される四角形の実際の画面６１に対応する画面記憶エリア６１１と、画面６１の四辺に連続する実際には存在しない仮想の４面の画面６２に対応する仮想画面記憶エリア６２１とを備えている。そして、各種の画像を備えたレイヤが前記プログラムに従って前記各エリア６１１，６２１上に適宜に設定されて、レイヤ上の画像データが画像として液晶３７上に表示される。

次に、本実施形態の作用について説明する。図７以降に示された各フローチャートは、前記記憶部５２に格納されたプログラムが制御部５１の制御のもとに実行されるものである。

図６に示す表示装置の起動スイッチ５５がオンされていないときは、液晶３７が表示動作されず、黒色状態を維持する。起動スイッチ５５がオンされると、以下の各モードが実行される。

（初期画面モード）
前記起動スイッチ５５がオンされると、液晶３７には透明な初期画面が表示され、リヤサイドガラス３４は図３（ｃ）に示す透明状態を維持する。従って、リヤサイドガラス３４は液晶３７や導光部材４０等を有しない一般のリヤサイドガラスと同様に機能する。

この初期画面設定モードにおいては、図７に示すステップ（以下、単にＳという）１において、記憶部５２における画面６１の記憶エリア６１１に、各ボタン７２〜７５，スライドスイッチ７６のためのコントロール部７９を形成するレイヤと、クリップカーソル７７のためのレイヤとが設定される。また、記憶部５２における４箇所の仮想画面６２の記憶エリア６２１にシェード７１のためのレイヤが設定される。そして、Ｓ２において、画面６１の記憶エリア６１１の各レイヤにコントロール部７９の各ボタン７２〜７５及びスライドスイッチ７６のデータが設定されて、それらが画面６１に表示される。

また、図８に示すように、画面６１の四辺の仮想画面６２にシェード７１が配置される。各シェード７１は、濃淡調整可能なシェード部７１１の周囲に無色透明の透明部７１２を備えており、シェード７１の引き込み状態でその透明部７１２が画面６１の四辺に位置する。この初期画面設定モードにおいては、クリップカーソル７７は表示されない。

（濃淡調整モード）
図３（ａ）〜（ｃ）に示す画面６１の透明度を示す濃淡の調整は液晶分子のＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）データの輝度が調整されることにより行なわれる。

すなわち、図９のＳ１１において、操作者の指がスライドスイッチ（図９では単にスライドと記す）７６上に位置したことが確認され、Ｓ１２においてスライドスイッチ７６上の指位置の移動の有無が確認される。このＳ１２により、操作者の指がスライドスイッチ７６上を移動したか否か、すなわち操作者の濃淡調整の意思があるか否か確認される。そして、Ｓ１３において移動後の指の位置のＹ軸（縦軸）方向の座標が取得されて、記憶部５２に記憶される。

次いで、Ｓ１４及びＳ１５において、指の移動後における指のＹ軸方向における位置が判別される。指の位置がスライドスイッチ７６の上端の上方に位置する場合は、Ｓ１６において図３（ｃ）に示すように、画面６１及び全シェード７１が透明に設定される。指がスライドスイッチ７６の下端より下方に位置する場合は、Ｓ１７において図３（ａ）に示すように、画面６１及び全シェード７１が不透明の黒に設定される。指がスライドスイッチ７６上に位置している場合は、図３（ｂ）に示すように、その上下位置に応じたグレーの半透明の透明度に画面６１及び全シェード７１が設定される。以上のようにして画面６１，すなわちリヤサイドガラス３４の透明度が調節される。また、この透明度の調整に応じてスライドスイッチ７６の幅が変更される。

Ｓ１９において、他のスイッチの操作等が判別されると、濃淡調整モードが終了されて、設定された透明度が維持される。
（シェード開閉モード）
図４及び図１１（ａ）〜（ｃ）に示すシェード７１の開閉は以下のようにして行なわれる。

すなわち、４枚のシェード７１のうちのいずれかのシェード７１の開放状態あるいは表示状態を初期状態として、図１０のＳ２１において、指が４箇所のシェード７１のいずれかの透明部７１２あるいはシェード部７１１上にあることが判断される。つまり、４枚のシェード７１のうちの１枚のシェード７１が操作者によって指定されると、Ｓ２２において、その指の前記指定シェード７１の指示位置からのシェード引き出し方向あるいはシェード引き込み方向への移動の有無が判別される。そして、Ｓ２３において指定シェード７１に対する指示位置からの指の移動量のデータが取得されて記憶部５２に記憶される。

次いで、Ｓ２４において、指の移動量に応じた指定シェード７１の移動量が算出される。そして、Ｓ２５において、Ｓ２４における算出結果に基づく移動終了時のシェード７１の画面６１側の端の座標が画面６１の端を越えるか否かが判別され、越えない場合は、Ｓ２７においてシェード７１が前記移動量分だけ引き出し方向あるいは引き込み方向へ移動され、画面６１の端を越える場合はシェード７１の端が画面端に設定される。そして、Ｓ２８において他のボタン等の操作の有無によるシェード開閉モードの終了が判別される。

このように、操作者が４枚のうちの１枚の所要のシェード７１を選択して、そのシェード７１の引き出し操作あるいは引き込み操作を実行すれば、所要の位置に透明度が調整されたシェード７１を表示して配置できる。

（シェード全閉モード）
全閉ボタン７３がオン操作されると、図１３に示すように、４枚のシェード７１のうちの１枚のシェード７１（実施形態においては、トップ位置のシェード７１３）によって画面６１が覆われて、シェード７１の全閉状態となる。

すなわち、図１２のＳ３１においてシェード７１３の下端の現在の座標が取得され、Ｓ３２において画面６１の下端までの前記下端の移動量が算出される。次いで、Ｓ３３において後述の覗き窓的な機能を有する開口７８の存在が判別され、存在する場合はＳ３４において開口７８が削除される。次いで、Ｓ３５においてトップシェード７１３の下端が移動範囲の下端に位置しているか否かが判別され、位置している場合は、すでに全閉状態であるため、プログラムが終了する。シェード７１３の下端が移動範囲の下端に位置していない場合は、シェード７１３の下端がＳ３６及びＳ３７において画面６１の下端に至るまで操作者がシェードを手動で閉鎖するごとく透明度が調整されたシェード７１の表示が徐々に移動し、全閉状態となる。

（シェード全開モード）
全開ボタン７２がオン操作されると、図１４のＳ４１において、４枚のシェード７１の画面６１側における端の現在位置の座標が取得され、Ｓ４２において、各シェード７１の初期化位置，つまり最後退位置までの移動量が算出される。次いで、Ｓ４３において開口７８の存在の有無が判別され、存在する場合はＳ４４において全ての開口７８が削除される。そして、Ｓ４５において、各シェード７１が初期化位置にあるか否かが判別され、初期化位置にあって画面６１が開放状態にある場合にはプログラムが終了する。初期化位置以外の位置、つまり、少なくとも１枚のシェード７１が画面６１上にある場合には、Ｓ４６及びＳ４７において、操作者がシェードを除々に開放するごとくシェード７１の表示が初期化位置まで徐々に移動して画面６１が透明な全開状態になる。

（クリップモード）
画面６１の不透明状態または半透明状態においてクリップボタン７４がオン操作されると、図１５に示すクリップモードが開始される。

すなわち、Ｓ５１において、図１６（ａ）に２点鎖線で示すように、画面６１の隅部にシェード７１に開口７８を形成するための切開位置を示すクリップカーソル７７が表示される。次いで指が画面上にあるか否かのＳ５２における判断を経て、指が画面６１上にある場合、Ｓ５３において指位置を示すＸ軸方向及びＹ軸方向の座標が設定されるとともに、その座標の位置がコントロール部７９であるか否かが判断され、コントロール部７９である場合には、プログラムがＳ５２に戻る。

指がコントロール部７９以外の位置にある場合には、Ｓ５５において取得された座標のデータが保持されるとともに、クリップカーソル７７が座標の位置に移動される。次いで、Ｓ５６において指が継続して画面６１上に位置していることが確認され、図１６（ａ）に示すように、Ｓ５７において指でなぞられた軌跡上に線が描画される。このとき、クリップカーソル７７が線の先端の移動に追従する。そして、Ｓ５８において画面６１上の指の存在が確認されるとともに、Ｓ５９において描画された線の交差が待たれる。

そして、描画線が交差されると、Ｓ６０において描画された線が消去される。次いで、Ｓ６１において開口７８の位置と形状のデータが算出される。この場合、描画された線内の領域の左右幅に対する上下幅の比が算出され、その比が一定値以上の場合，すなわち描画線が円から離れた形状の場合に開口７８は楕円になり、一定値未満の場合，すなわち描画線が円に近い場合に開口７８は円となる。そして、Ｓ６２において開口７８のためのレイヤが設定されて、図１６（ｂ）に示すように、線描画の位置における画面６１に覗き窓的な開口７８が表示され、Ｓ６３においてクリップカーソル７７が非表示とされる。

以上のようにして、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、円形や楕円形の開口７８を形成するためのクリップモードが実行される。
（開口移動モード）
図１８（ａ）に示すように、開口７８が画面６１に表示された状態で、図１７に示すＳ７１において、画面６１上に接触している指の位置の移動が確認されると、Ｓ７２及びＳ７３において、指の縦横（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）の移動量が取得されて、その移動量が算出される。そして、図１８（ｂ）に示すように、開口７８が移動され、Ｓ７５により指の移動停止が判断されるまで、開口７８が指の動きに追従する。

（開口拡縮モード）
開口７８の表示状態において、図２０（ａ）に示すように、図１９のＳ８１において複数本の指の接触位置の移動による画面６１上のピンチ・ストレッチが検出されると、Ｓ８２，Ｓ８３において、ピンチ・ストレッチによる拡大・縮小量のデータが取得され、その拡大・縮小量に基づいて図２０（ｂ），（ｃ）に示すように、開口７８の大きさが変更される。そして、Ｓ８４のピンチ・ストレッチの継続の有無の判別を経て、Ｓ８５において指定された開口７８のサイズがゼロか否か判別され、サイズがゼロの場合は、開口７８が消去され、操作終了にともない、処理が終了する。

なお、リヤサイドガラス３４の昇降動作時や、開放（一部開放を含む）時には、本実施形態の表示装置の作動が停止するように構成することが望ましい。また、図示しない操作部に対する操作により、カメラ４３によって撮影された車外の景色を画面６１に表示できる。発光体４２からの光を導光部材４０を介して液晶３７に照射すれば、夜間においても車外の景色を見ることができる。

以上のように具体化された本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）画面６１にシェード７１が表示されて遮光が可能になるため、車室内にシェードパネルを設ける必要がなく、部品点数を減らすことができるとともに、シェードパネルやレールのための車室内の設置スペースが不要になり、車室内のスペースを広くすることができる。

（２）シェード７１を全閉状態にすれば、ウィンドウ全体を隙間なくシェードできるため、適切な遮光を行なうことができる。
（３）シェード７１による閉鎖位置や画面６１の透明度合いを指の動きだけで自在に調節できるため、季節や天候に合わせて車室内を快適に保つことができるとともに、車室内のプライバシーを保ちつつ、シェード状態でも半透明のウィンドウを介して車外を見ることができる。

（４）シェード部分に開口７８を形成できるため、車室内のプライバシーを保ちつつシェード状態でも車外の景色を覗き見状態で見ることができる。しかも、開口７８の大きさや位置を任意に変更できるため、興趣を高めることができる。

（５）カメラ４３で車外の景色を撮影して画面６１において映像化できるため、夜間であっても、車外の景色を見ることができる。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することもできる。

・前記実施形態では、液晶３７をリヤサイドガラス３４に設けたが、他のウィンドウ，例えばリヤウィンドウやクォータウィンドウに設けること。リヤウィンドウに設けた場合には、画面の表示により、後続車に視覚メッセージを送ることも可能になる。

・落書き機能を設けること。すなわち、シートセンサ３８上を指でなぞった場合に、その指の移動軌跡を線で表示すること。この場合、線を平滑化処理したり、線で囲まれた領域に色付け処理したりすることにより、落書きされた絵や文字を見栄え良くできる。

・図５（ｄ）に示すように、開口７８を円形や楕円形以外の形状、例えば四角形となるようにすること。
・図６に示す制御装置にテレビチューナーやＤＶＤプレーヤー、あるいはナビゲーション装置等を接続して、テレビ番組や映画、あるいはナビゲーション画面を画面６１に表示できるようにすること。

・前記シェード７１や開口７８等に関する操作機能の外に、例えば、選曲、テレビ及びラジオチューニング、エアコンディショナー等の操作画面を画面６１に表示して、それらを操作できるようにすること。

・表示画面として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等、液晶以外の表示媒体を用いること。
・指の動きを検出するセンサとして、静電容量センサ以外のシートセンサ，例えば抵抗膜方式の感圧シートセンサやタッチペンを用いる電磁誘導方式のシートセンサ等を用いること。

・画面表示を操作するための操作手段を他の位置、例えばリモートコントロール装置に設けること。

３１…車両、３４…リヤサイドガラス、３７…液晶、３８…シートセンサ、４０…導光部材、４２…発光体、５０…制御部、５２…記憶部、６１…画面、７１…シェード、７８…開口。

Claims (7)

1. 車両の透明なウィンドウガラスに透明な表示画面と操作手段を設け、前記表示画面の四辺に対応する仮想画面にシェードがそれぞれ配置されており、前記操作手段に対する操作に基づいて選択されたシェードを前記表示画面に開閉移動可能に表示させる制御手段を設けたウィンドウ表示装置。
2. 前記操作手段は、前記ウィンドウガラスの室内側の面に設けられたシートセンサである請求項１に記載のウィンドウ表示装置。
3. 前記制御手段は前記シートセンサに対する接触に基づいて前記表示画面の透明度を変更する請求項２に記載のウィンドウ表示装置。
4. 前記制御手段は前記シートセンサに対する接触の検出に基づいて前記表示画面に位置するシェードに開口を表示する請求項２に記載のウィンドウ表示装置。
5. 前記制御手段は、前記シートセンサに対する接触位置の移動に前記開口を追従させる請求項４に記載のウィンドウ表示装置。
6. 前記制御手段は、前記シートセンサに対する複数の接触位置の移動によるピンチ・ストレッチにより前記開口の大きさを変更させる請求項４または５に記載のウィンドウ表示装置。
7. 前記表示画面の背面側に導光部材を設けるとともに、導光部材を介して表示画面に対してバックライトを照射する発光体を設けた請求項１に記載のウィンドウ表示装置。