JP7005115B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、ドライバと対向して配置された反射部に表示光を投射する車両用表示装置がある。特許文献１には、画像を映し出すモニターと、モニター画像を反射させて車両乗員へ反射画像を見せるミラーと、を備えた車両用表示装置が開示されている。

特開２００９－１２００８０号公報

ここで、表示光が開口部を経由して反射部に向けて投射される場合、ドライバの目の位置がずれてしまうと、表示光が遮られてしまうことがある。その結果、ドライバが画像の一部を視認できなくなる可能性がある。

本発明の目的は、ドライバが画像の全体を視認できる目の位置の範囲を拡大させることができる車両用表示装置を提供することである。

本発明の車両用表示装置は、画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて開口部を経由して表示光を投射する投射装置と、前記ドライバの目の位置を取得する取得部と、前記投射装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、取得した前記目の位置に応じて、表示される画像の全体を前記ドライバが視認可能なように前記表示面における画像表示領域を設定することを特徴とする。

本発明に係る車両用表示装置は、画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて開口部を経由して表示光を投射する投射装置と、ドライバの目の位置を取得する取得部と、投射装置を制御する制御部と、を備える。制御部は、取得した目の位置に応じて、表示される画像の全体をドライバが視認可能なように表示面における画像表示領域を設定する。本発明に係る車両用表示装置によれば、ドライバが画像の全体を視認可能なように画像表示領域が設定される。よって、ドライバが画像の全体を視認できる目の位置の範囲を拡大させることができるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す斜視図である。 図２は、実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。 図３は、目の位置から表示面までの光路を簡略化して示した図である。 図４は、右方向にずれた目の位置を示す図である。 図５は、右方向にずれた目の位置を示す他の図である。 図６は、画像を視認することができない目の位置を示す図である。 図７は、実施形態に係る画像表示領域を説明する図である。 図８は、全画面表示の画像を示す図である。 図９は、縮小表示の画像を示す図である。 図１０は、限界目の位置および境界目の位置を説明する図である。 図１１は、意匠の大きさおよび位置を算出する方法の説明図である。 図１２は、実施形態の第１変形例において一部の意匠が省略された画像を示す図である。 図１３は、実施形態の第１変形例において一部の意匠が省略された画像を示す他の図である。 図１４は、実施形態の第１変形例において縮小された意匠を示す図である。 図１５は、実施形態の第２変形例における画像表示領域を説明する図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１から図１１を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す斜視図、図２は、実施形態に係る車両用表示装置のブロック図、図３は、目の位置から表示面までの光路を簡略化して示した図、図４は、右方向にずれた目の位置を示す図、図５は、右方向にずれた目の位置を示す他の図、図６は、画像を視認することができない目の位置を示す図、図７は、実施形態に係る画像表示領域を説明する図、図８は、全画面表示の画像を示す図、図９は、縮小表示の画像を示す図、図１０は、限界目の位置および境界目の位置を説明する図、図１１は、意匠の大きさおよび位置を算出する方法の説明図である。

図１に示すように、実施形態に係る車両用表示装置１は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１は、ドライバ２００の前方に虚像１１０を表示する。車両用表示装置１は、図１および図２に示すように、筐体１０、投射装置１１、制御部１６、および取得部１７を有する。車両用表示装置１の筐体１０は、車両１００のダッシュボード１０１の内側に配置されている。ダッシュボード１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。車両用表示装置１は、この開口部１０１ａを介してウインドシールド１０２に画像を投影する。開口部１０１ａの形状は、例えば、矩形である。

ウインドシールド１０２は、車両１００におけるドライバ２００と対向して配置された反射部である。ウインドシールド１０２は、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置１から入射する光をドライバ２００側に向けて反射する。ドライバ２００は、ウインドシールド１０２によって反射された画像を虚像１１０として認識する。ドライバ２００にとって、虚像１１０はウインドシールド１０２よりも前方に存在するかのように認識される。

なお、本明細書において、特に記載しない限り、「前後方向」は車両用表示装置１が搭載された車両１００の車両前後方向を示すものとする。また、特に記載しない限り、「横方向Ｗ」は車両１００の車幅方向を示し、「上下方向」は車両１００の車両上下方向を示すものとする。

車両用表示装置１の筐体１０は、略直方体形状に形成されている。筐体１０は、ダッシュボード１０１の内部において固定されている。投射装置１１は、例えば、筐体１０の内部に配置されている。筐体１０は、投射装置１１によって投射される表示光を通過させる開口部を有している。筐体１０の開口部は、光を透過させるカバー等によって閉塞されていてもよい。筐体１０の開口部を通過した表示光は、ダッシュボード１０１の開口部１０１ａを経由してウインドシールド１０２に向けて進む。

投射装置１１は、表示装置１２およびミラー１３を有する。本実施形態の表示装置１２は、ＴＦＴ－ＬＣＤ（Thin Film Transistor－Liquid Crystal Display）等の液晶表示装置である。表示装置１２は、光透過性の液晶表示部１２ａおよびバックライトユニット１２ｃを有する。バックライトユニット１２ｃは、液晶表示部１２ａに対して背後から光を照射する。バックライトユニット１２ｃの光によって、液晶表示部１２ａの表示面１２ｂから表示光が出射される。

ミラー１３は、表示面１２ｂと対向して配置されており、表示面１２ｂから出射する表示光をウインドシールド１０２に向けて反射する。ミラー１３によって反射された表示光は、開口部１０１ａを経由してウインドシールド１０２に投射される。つまり、投射装置１１は、ウインドシールド１０２に向けて開口部１０１ａを介して表示光を投射する。本実施形態のミラー１３は、自由曲面ミラーである。ミラー１３は、表示光を拡大してウインドシールド１０２に向けて反射する凹面鏡である。また、ミラー１３の反射面の形状は、ドライバ２００によって視認される画像において歪みが生じないように、画像の形状を補正する形状である。

本実施形態のミラー１３は、可動式である。投射装置１１は、ミラー１３の傾斜角度を変化させるミラー駆動部１４を有する。ミラー駆動部１４は、制御部１６によって制御される。制御部１６は、例えば、後述する取得部１７によって取得されたドライバ２００の目の位置ＶＰに応じてミラー１３の傾斜角度を調節する。

制御部１６は、表示装置１２およびミラー駆動部１４を制御する。本実施形態の制御部１６は、筐体１０の内部に配置された基板１５に配置されている。制御部１６は、基板１５に形成された制御回路であってもよく、基板１５に実装されたマイクロコンピュータや集積回路等であってもよい。制御部１６は、プログラムを記憶しており、このプログラムに従って本実施形態の動作を行う。

制御部１６は、液晶表示部１２ａおよびバックライトユニット１２ｃを制御する。制御部１６は、例えば、液晶表示部１２ａに対して、表示面１２ｂに表示する画像を指令する。また、制御部１６は、液晶表示部１２ａにおける画像表示領域１２ｇ（図７等参照）を設定する。本実施形態の車両用表示装置１は、以下に説明するように、画像表示領域１２ｇをドライバ２００から視認可能な領域に設定する。これにより、本実施形態の車両用表示装置１は、表示された情報をドライバ２００が視認できなくなることを抑制することができる。

取得部１７は、ドライバ２００の目の位置を取得する。本実施形態の取得部１７は、車室内におけるドライバ２００の目を撮影可能な位置、または目の位置を推測するために必要な顔の一部または全体が撮影可能な位置に配置されたドライバモニタ１０３からドライバ２００の目の位置ＶＰに関する情報を取得する。ドライバモニタ１０３は、例えば、メータ装置やインストルメントパネル、オーバーヘッドコンソール、ピラー等に配置されている。ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の顔を前方から撮像する。ドライバモニタ１０３は、撮像したドライバ２００の画像に基づいて、ドライバ２００の目の位置およびドライバ２００の顔の向き、視線方向を検出する。

ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の目の位置ＶＰとして、例えば、ドライバ２００の左目２０１Ｌの位置および右目２０１Ｒの位置を検出する。ドライバモニタ１０３は、目の位置ＶＰを代表する情報として、ドライバ２００の顔の位置を検出してもよく、ドライバ２００の眉間の位置を検出してもよい。以下の説明では、目の位置ＶＰとして眉間の位置、言い換えると左目２０１Ｌと右目２０１Ｒとの中間位置が算出される場合を例に説明する。

ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の視線方向、顔の向きを検出する。取得部１７は、ドライバモニタ１０３と通信可能に接続されており、ドライバモニタ１０３からドライバ２００の目の位置ＶＰおよび視線方向、顔の向きについての情報を取得する。取得部１７は、取得した情報を制御部１６に提供する。

本実施形態の車両用表示装置１は、ドライバ２００の両眼が予め定められたアイボックス内にある場合にドライバ２００が両眼で虚像１１０を視認できるように構成されている。アイボックスは、標準的な目の位置を含む空間である。車両用表示装置１は、ドライバ２００の目の位置ＶＰにおいて両眼がアイボックス内にある場合に、表示面１２ｂに全画面表示された画像の全体をドライバ２００が視認できるように構成されている。

ここで、ドライバ２００の片眼または両眼がアイボックスから外れてしまった場合、表示面１２ｂに表示された情報の一部がドライバ２００から視認できなくなったり、情報の視認性が低下したりする可能性がある。ドライバ２００の目の位置ＶＰがずれる状況としては、例えば、ドライバ２００が疲労を感じたときや、渋滞時に低速走行および停車を繰り返すときが挙げられる。こうした状況では、ドライバ２００の姿勢が崩れ、ドライバ２００の目の位置がアイボックスから外れてしまう可能性がある。

図３には、ドライバ２００の目の位置ＶＰから表示装置１２の表示面１２ｂまでの光路が簡略化されて表示されている。実際の光路はウインドシールド１０２およびミラー１３によって反射されることで屈曲するが、図３では光路が直線状に描かれている。言い換えると、図３に示す光路は、図１に示す仮想の開口部１０１ｉを介してドライバ２００が虚像１１０を見るときの光路である。仮想の開口部１０１ｉは、ダッシュボード１０１の開口部１０１ａに対応している。

図３に示す目の位置ＶＰは、表示装置１２から開口部１０１ａを経由する表示光の光路の中心軸Ｃ１上にある。この場合、ドライバ２００は、両眼（左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒ）によって、表示面１２ｂに表示される画像の全体を視認することができる。目の位置ＶＰが中心軸Ｃ１を含む横方向Ｗの所定の範囲内にあれば、ドライバ２００は両眼によって画像の全体を視認することができる。

図４に示す目の位置ＶＰは、中心軸Ｃ１に対して右方向にずれている。図４に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００の左目２０１Ｌは、表示面１２ｂに表示される画像の全体を視認することができる。一方、ドライバ２００の右目２０１Ｒは、表示面１２ｂに表示される画像の一部を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂにおける画像右側の領域１２ｅから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、右目２０１Ｒに届かない。つまり、ドライバ２００の右目２０１Ｒは、この領域１２ｅから投射される表示光を視認することができない。

図５に示す目の位置ＶＰは、図４に示す目の位置ＶＰよりも更に右方向にずれている。図５に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００の左目２０１Ｌは、表示面１２ｂに表示される画像の一部を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂにおける画像右側の領域１２ｆから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒの何れにも届かない。つまり、ドライバ２００は、この領域１２ｆから投射される表示光を両眼の何れによっても視認することができない。

図６に示す目の位置ＶＰは、図５に示す目の位置ＶＰよりも更に右方向にずれている。図６に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００は、表示面１２ｂに表示される画像を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒの何れにも届くことがない。

本実施形態の車両用表示装置１は、図５に示すような状況において、表示される画像の全体をドライバ２００が視認可能なように画像表示領域１２ｇを設定する。ここで、画像表示領域１２ｇは、表示面１２ｂにおいて画像を表示可能な全領域のうち、実際に画像を表示する領域である。図７には、目の位置ＶＰに応じて設定された画像表示領域１２ｇが示されている。本実施形態の画像表示領域１２ｇは、表示面１２ｂのうち、視認不能な領域１２ｆを除いた領域である。つまり、ドライバ２００の両眼の何れによっても視認不能な領域１２ｆを除いた領域が画像表示領域１２ｇとして設定される。画像表示領域１２ｇによって投射される表示光は、少なくともドライバ２００の左目２０１Ｌに届く。つまり、ドライバ２００は、少なくとも左目２０１Ｌによって、画像表示領域１２ｇに表示された画像４０の全体を視認することができる。これにより、本実施形態の車両用表示装置１は、表示する画像４０の全体をドライバ２００から視認可能である範囲を横方向Ｗに拡大することができる。

ここで、画像表示領域１２ｇの大きさに応じた画像の調整方法について説明する。図８には、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂの全領域である場合の画像３０の一例が示されている。本明細書では、表示面１２ｂの全領域を画像表示領域１２ｇとして画像を表示することを「全画面表示」と称する。図９には、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂの一部の領域である場合の画像４０の一例が示されている。図９の画像表示領域１２ｇは、図８の画像表示領域１２ｇに対して、画像横方向に縮小されている。一方、図８の画像表示領域１２ｇにおける画像縦方向の高さと、図９の画像表示領域１２ｇにおける画像縦方向の高さとは等しい。以下の説明では、表示面１２ｂの一部の領域を画像表示領域１２ｇとして画像４０を表示することを「縮小表示」と称する。

図８に示す画像３０は、標識意匠３１、車速意匠３２、およびナビゲーション意匠３３を含む。図９に示す画像４０は、標識意匠４１、車速意匠４２、およびナビゲーション意匠４３を含む。

標識意匠３１，４１は、交通標識を模した意匠である。本実施形態の標識意匠３１，４１は、速度制限標識を模した意匠である。標識意匠３１，４１は、画像表示領域１２ｇにおける左側に表示される。

車速意匠３２，４２は、車両１００の走行速度を示す意匠である。本実施形態の車速意匠３２，４２は、走行速度の数字と走行速度の単位とを組み合わせた意匠である。車速意匠３２，４２は、画像表示領域１２ｇにおける中央部に表示される。

ナビゲーション意匠３３，４３は、ナビゲーション情報の意匠である。本実施形態のナビゲーション意匠３３，４３は、分岐点における進行方向を示す矢印と、分岐点までの距離とを組み合わせた意匠である。ナビゲーション意匠３３，４３は、画像表示領域１２ｇにおける右側に表示される。

本実施形態の制御部１６は、画像表示領域１２ｇを表示面１２ｂにおける一部の領域に制限する場合、意匠の大きさ、意匠同士の間隔、および意匠の表示位置を調節し、画像表示領域１２ｇに全ての意匠（標識意匠４１、車速意匠４２、ナビゲーション意匠４３）を表示させる。より詳しくは、制御部１６は、画像４０の各意匠４１，４２，４３の大きさを、画像３０の各意匠３１，３２，３３の大きさよりも小さくする。言い換えると、制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、意匠を縮小させる。

また、制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、意匠同士の間隔を狭める。より詳しくは、制御部１６は、画像４０の各意匠４１，４２，４３における意匠同士の間隔Ｇｐ３，Ｇｐ４を、画像３０の各意匠３１，３２，３３における意匠同士の間隔Ｇｐ１，Ｇｐ２よりも狭くする。間隔Ｇｐ１は、画像３０における標識意匠３１と車速意匠３２との画像横方向における間隔である。間隔Ｇｐ２は、画像３０における車速意匠３２とナビゲーション意匠３３との画像横方向における間隔である。間隔Ｇｐ３は、画像４０における標識意匠４１と車速意匠４２との画像横方向における間隔である。間隔Ｇｐ４は、画像４０における車速意匠４２とナビゲーション意匠４３との画像横方向における間隔である。

制御部１６は、間隔Ｇｐ１，Ｇｐ２に対する間隔Ｇｐ３，Ｇｐ４の縮小度合いを、画像表示領域１２ｇの縮小度合いよりも大きくする。すなわち、制御部１６は、下記式（１）および式（２）の関係が成立するように意匠の間隔を縮小する。ここで、Ｗｄ１：画像３０に係る画像表示領域１２ｇの横幅、Ｗｄ２：画像４０に係る画像表示領域１２ｇの横幅である。つまり、制御部１６は、意匠同士の隙間を圧縮する圧縮率を画像表示領域１２ｇの圧縮率よりも高い圧縮率とする。
Ｗｄ２／Ｗｄ１＞Ｇｐ３／Ｇｐ１…（１）
Ｗｄ２／Ｗｄ１＞Ｇｐ４／Ｇｐ２…（２）

また、制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像縦方向における各意匠の位置を互いにずらしても良い。全画面表示の画像３０では、標識意匠３１、車速意匠３２、およびナビゲーション意匠３３は、画像縦方向の中央寄りに表示されている。また、各意匠３１，３２，３３は、画像横方向に沿って直線状に配列されている。

縮小表示の画像４０では、標識意匠４１が画像上側に表示されている。一方、ナビゲーション意匠４３は、画像下側に表示されている。車速意匠４２は、画像縦方向の中央に配置されている。つまり、各意匠４１，４２，４３は、画像表示領域１２ｇの対角線方向に沿って直線状に配置されている。各意匠４１，４２，４３の位置が画像縦方向に沿ってずれていることで、各意匠４１，４２，４３の視認性が向上する。例えば、車速意匠４２に対して標識意匠４１およびナビゲーション意匠４３がそれぞれ別の意匠であることが認識しやすくなる。

本実施形態において画像表示領域１２ｇを縮小するときの縮小率について説明する。図１０に示す目の位置ＶＰ１は、全画面表示における画像３０の全体をドライバ２００が片眼によって視認できる限界の位置である。以下の説明では、この目の位置ＶＰ１を「限界目の位置ＶＰ１」と称する。限界目の位置ＶＰ１では、ドライバ２００は左目２０１Ｌによって画像３０の全体を視認できるが、右目２０１Ｒでは画像３０の全体を視認することはできない。また、限界目の位置ＶＰ１よりも目の位置が右側に移動すると、ドライバ２００は画像３０の全体を視認することができない。なお、限界目の位置ＶＰ１は、横方向Ｗの左側にも存在している。

図１０に示す目の位置ＶＰ２は、予め定められた境界位置である。本実施形態の車両用表示装置１は、目の位置ＶＰが限界目の位置ＶＰ１よりも外側に移動すると、画像表示領域１２ｇを縮小する。ここで、画像表示領域１２ｇを狭くしすぎると、画像４０の視認性が低下してしまうと考えられる。そこで、画像表示領域１２ｇの横幅に下限値が定められている。図１０に示す下限幅Ｗｄｘは、画像表示領域１２ｇの横幅の最小値である。下限幅Ｗｄｘは、例えば、表示面１２ｂの横幅の半分程度の値とされてもよい。図１０に示す目の位置ＶＰ２は、画像表示領域１２ｇの横幅を下限幅Ｗｄｘとしたときに、画像４０の全体を視認することができる境界の目の位置ＶＰである。以下の説明では、この目の位置ＶＰ２を「境界目の位置ＶＰ２」と称する。なお、境界目の位置ＶＰ２は、横方向Ｗの左側にも設定されている。

本実施形態では、取得された目の位置ＶＰが限界目の位置ＶＰ１から境界目の位置ＶＰ２までの位置である場合に、画像の縮小表示がなされる。以下の説明では、取得部１７によって取得された目の位置ＶＰを「取得目の位置ＶＰｒ」と称する。取得目の位置ＶＰｒは、ドライバ２００の実際の目の位置ＶＰに相当する。また、限界目の位置ＶＰ１から境界目の位置ＶＰ２までの横方向Ｗに沿った距離を最大移動量Ｄｒと称し、限界目の位置ＶＰ１から取得目の位置ＶＰｒまでの横方向Ｗに沿った距離を取得移動量Ｅｒと称する。

制御部１６は、最大移動量Ｄｒおよび取得移動量Ｅｒに基づいて、変化率αを算出する。変化率αは、縮小表示の意匠４１，４２，４３の大きさや位置において、全画面表示の意匠３１，３２，３３の大きさや位置に対する変化率である。制御部１６は、例えば、取得した目の位置ＶＰおよび視線方向と、基準となる目の位置ＶＰおよび視線方向との差に応じて、変化率αを定める。変化率αは、例えば、下記式（３）によって算出される。ここで、α０は、意匠の大きさや位置を最も変化させる場合の限界値である。限界の変化率α０は、例えば、取得目の位置ＶＰｒが境界目の位置ＶＰ２である場合に、画像表示領域１２ｇの幅が下限幅Ｗｄｘとなるように定められる。
α＝（Ｄｒ－Ｅｒ）／Ｄｒ＋α０…（３）

図１１には、意匠の大きさおよび位置を算出する方法の一例が示されている。図１１において、意匠３４は全画面表示の意匠であり、意匠４４は縮小表示の意匠である。座標Ｐｔ１（xref，yref）は、全画面表示の意匠３４における代表位置の座標である。座標Ｐｔ２（x1，y1）は、縮小表示の意匠４４における代表位置の座標である。代表位置は、例えば、意匠３４，４４において最も原点に近い点である。なお、xref、x1は、画像横方向の座標値であり、yref、y1は、画像縦方向の座標値である。本実施形態では、画像における左上の隅が座標値の原点である。また、hrefおよびvrefは、全画面表示の意匠３４における画像横方向の幅および画像縦方向の幅である。h1およびv1は、縮小表示の意匠４４における画像横方向の幅および画像縦方向の幅である。

座標Ｐｔ２の各座標値x1，y1は、例えば、下記式（４）および式（５）によって算出される。
x1＝α×xref…（４）
y1＝α×yref…（５）

また、意匠４４の幅h1およびv1は、例えば、下記式（６）および式（７）によって算出される。
h1＝α×href…（６）
v1＝α×vref…（７）

図１１を参照して説明した方法によれば、画像表示領域１２ｇの画像を均等に縮小させることができる。また、同様の方法により、画像表示領域１２ｇを拡大する場合には画像表示領域１２ｇの画像を均等に拡大させることができる。

なお、画像表示領域１２ｇを縮小または拡大する場合に、意匠の縦横比を変化させてもよい。例えば、画像４０の各意匠４１，４２，４３を画像３０の各意匠３１，３２，３３と比較して縦長または横長としてもよい。この場合、制御部１６は、下記式（８）によって画像横方向の幅h1を算出してもよく、下記式（９）によって画像縦方向の幅v1を算出してもよい。なお、Δは、変化率αに対する補正量である。
h1＝（α±Δ）×href…（８）
v1＝（α±Δ）×vref…（９）

制御部１６は、縮小表示を行う場合の各意匠４１，４２，４３を、全画面表示の各意匠３１，３２，３３に対して均等に縮小することに加えて、あるいは均等に縮小することに代えて、縦横比を変更してもよく、傾斜させてもよい。例えば、画像表示領域１２ｇを画像横方向に向けて縮小する場合、各意匠４１，４２，４３の縦横比を各意匠３１，３２，３３の縦横比よりも縦長としてもよい。意匠を縦長とするときの変形量や、意匠を傾斜させるときの変形量（傾斜角度）は、変化率αに応じて定められてもよい。

制御部１６は、縮小表示を行う場合の各意匠４１，４２，４３を、全画面表示の各意匠３１，３２，３３に対してデフォルメさせ、かつ縮小してもよく、各意匠４１，４２，４３をアイコン化してもよい。

なお、本実施形態の車両用表示装置１は、目の位置ＶＰが左側にずれた場合にも上記と同様の方法で画像４０の全体をドライバ２００が視認できるように画像表示領域１２ｇを設定する。この場合には、表示面１２ｂにおける画像左側の視認不能な領域を除いて画像表示領域１２ｇが設定される。

以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、投射装置１１と、取得部１７と、制御部１６と、を有する。投射装置１１は、画像を表示する表示面１２ｂを有し、ドライバ２００と対向して配置されたウインドシールド１０２に向けて開口部１０１ａを経由して表示光を投射する。取得部１７は、ドライバ２００の目の位置ＶＰを取得する。制御部１６は、投射装置１１を制御する。

制御部１６は、取得した目の位置ＶＰ（取得目の位置ＶＰｒ）に応じて、表示される画像の全体をドライバ２００が視認可能なように表示面１２ｂにおける画像表示領域１２ｇを設定する。本実施形態の車両用表示装置１によれば、ドライバ２００が画像４０の全体を視認できる目の位置ＶＰの範囲を拡大させることができる。言い換えると、本実施形態の車両用表示装置１によれば、ドライバ２００がより広い範囲から画像４０の全体を視認できるようになる。

本実施形態の制御部１６は、表示面１２ｂにおける一部の領域１２ｆから投射される表示光がドライバ２００の両眼の何れによっても視認不能である場合、表示面１２ｂにおける一部の領域１２ｆを除いた領域を画像表示領域１２ｇとする。これにより、ドライバ２００が少なくとも片眼によって画像４０の全体を視認することが可能となる。

本実施形態の制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像に含まれる意匠同士の間隔を縮小させる。これにより、意匠を可能な限り大きく表示することが可能となり、意匠の視認性が向上する。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像に含まれる意匠の縦横比を変化させてもよい。画像表示領域１２ｇが画像横方向に沿って縮小される場合、意匠の縦横比が縦長とする側の値に変更されてもよい。画像表示領域１２ｇが画像縦方向に沿って縮小される場合、意匠の縦横比が横長とする側の値に変更されてもよい。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像に含まれる意匠を傾斜させてもよい。例えば、複数ある意匠のうち一部の意匠が傾斜して表示されてもよい。意匠を傾斜させることで、意匠の視認性を向上させることができる。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像に含まれる意匠の縮小度合いを画像表示領域１２ｇの縮小度合いよりも少なくしてもよい。これにより、意匠を極力大きく表示することが可能となる。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像に含まれる意匠を簡略化してもよい。意匠が簡略化されることで、意匠の視認性が向上する。

本実施形態の車両用表示装置１において、画像表示領域１２ｇを縮小させる方向は、画像横方向である。この場合、ドライバ２００が画像４０の全体を視認できる目の位置ＶＰの範囲を画像横方向に沿って拡大させることができる。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを変更する場合、画像表示領域１２ｇの画像を均等に縮小または拡大させてもよい。この場合、全画面表示による画像３０と縮小表示による画像４０とを相似な画像とすることができる。

制御部１６は、表示される画像４０の全体をドライバ２００が少なくとも片眼によって視認可能なように表示面１２ｂにおける画像表示領域１２ｇを設定してもよい。つまり、少なくとも片眼によって画像４０の全体が視認できるように画像表示領域１２ｇを縮小する。これにより、両眼で視認できるように画像表示領域１２ｇを設定する場合と比較して、画像表示領域１２ｇを可能な限り大きくして画像４０の視認性を向上させることができる。

［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図１２は、実施形態の第１変形例において一部の意匠が省略された画像を示す図、図１３は、実施形態の第１変形例において一部の意匠が省略された画像を示す他の図、図１４は、実施形態の第１変形例において縮小された意匠を示す図である。実施形態の第１変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、縮小表示の画像において優先順位の低い意匠が省略される点である。

実施形態の第１変形例では、縮小表示の画像４０において、意匠４１，４２，４３に表示の優先順位が設定されている。三つの意匠４１，４２，４３のうち、ナビゲーション意匠４３の優先順位が最も高く、標識意匠４１の優先順位が最も低い。第１変形例の制御部１６は、縮小表示を行う場合に、画像表示領域１２ｇの大きさに応じて、優先順位が低い意匠の表示を省略する。

三つの意匠４１，４２，４３の優先順位は、緊急性、重要性、およびドライバ２００の嗜好性の高さ、の少なくとも一つに基づいて定められる。車両用表示装置１によって表示される三つの意匠４１，４２，４３のうちで最も重要性が高い情報の意匠は、例えば、ナビゲーション意匠４３であってもよい。ナビゲーション意匠４３は、三つの意匠４１，４２，４３のうちでドライバ２００の嗜好性が最も高い情報の意匠であってもよい。なお、ドライバ２００の嗜好性は、例えば、ドライバ２００が意匠４１，４２，４３を見る頻度や意匠４１，４２，４３を見る時間の長さであってもよい。例えば、ドライバ２００が三つの意匠４１，４２，４３のうちでナビゲーション意匠４３を見る頻度が最も多い場合にナビゲーション意匠４３の優先順位が一位とされてもよい。あるいは、ドライバ２００が三つの意匠４１，４２，４３のうちでナビゲーション意匠４３を見る時間が最も長い場合にナビゲーション意匠４３の優先順位が一位とされてもよい。なお、本変形例において例示する優先順位は一例である。

図１２に示す目の位置Ｖｐ３は、横方向Ｗにおいて中心軸Ｃ１から見て限界目の位置ＶＰ１よりも遠い目の位置である。目の位置Ｖｐ３では、ドライバ２００が表示面１２ｂの一部を視認することができない。この場合、制御部１６は、表示面１２ｂにおけるドライバ２００が視認可能な領域を画像表示領域１２ｇとする。第１変形例の制御部１６は、画像表示領域１２ｇが狭い場合、優先順位が低い意匠の表示を省略する。意匠の表示を省略するか否かは、例えば、画像表示領域１２ｇが全ての意匠４１，４２，４３を表示できるだけの広さを有しているか否かに基づいて判断される。

第１変形例の制御部１６は、縮小表示において、原則として意匠４１，４２，４３を全画面表示の意匠３１，３２，３３と同じ大きさで表示させる。以下の説明では、意匠４１，４２，４３を全画面表示の意匠３１，３２，３３と同じ大きさで表示することを「意匠の等倍表示」と称する。制御部１６は、意匠の等倍表示を行うために、優先順位の低い意匠の表示を省略する。例えば、制御部１６は、意匠同士の間隔Ｇｐ３，Ｇｐ４（図９参照）を調整することにより全ての意匠４１，４２，４３を画像表示領域１２ｇに表示可能であるかを判定する。制御部１６は、全ての意匠４１，４２，４３を画像表示領域１２ｇに表示可能であれば、画像表示領域１２ｇに意匠４１，４２，４３を表示させる。

なお、制御部１６は、意匠同士の間隔Ｇｐ３，Ｇｐ４を狭くする場合、意匠４１，４２，４３を傾斜させたり、画像上下方向における意匠４１，４２，４３の位置を互いに異ならせたりすることにより、各意匠４１，４２，４３の視認性を確保してもよい。

一方、画像表示領域１２ｇに全ての意匠４１，４２，４３を等倍表示することができない場合、制御部１６は、優先順位の低い意匠の表示を省略する。例えば、図１２に示す画像表示領域１２ｇは、全ての意匠４１，４２，４３を等倍表示することはできないが、車速意匠４２およびナビゲーション意匠４３を等倍表示することが可能な広さを有する。この場合、制御部１６は、画像表示領域１２ｇに車速意匠４２およびナビゲーション意匠４３を等倍表示させ、標識意匠４１は表示させない。つまり、画像４０において、最も優先順位の低い標識意匠４１の表示が省略される。第１変形例の車両用表示装置１は、このように表示する意匠を優先順位の高い意匠４２，４３に限定することで、画像４０の視認性を向上させることができる。

第１変形例の制御部１６は、画像表示領域１２ｇの幅が狭くなるに従って、画像表示領域１２ｇに表示する意匠の数を少なくする。例えば、図１３に示す目の位置Ｖｐ４は、図１２の目の位置Ｖｐ３よりも横方向Ｗにおいて中心軸Ｃ１から遠い位置にある。従って、図１３に示す画像表示領域１２ｇの横幅は、図１２の画像領域１２ｇの横幅よりも狭い。図１３の画像表示領域１２ｇでは、ナビゲーション意匠４３を等倍表示することが可能だが、車速意匠４２およびナビゲーション意匠４３の両方を等倍表示することはできない。この場合、制御部１６は、画像表示領域１２ｇにナビゲーション意匠４３を等倍表示させ、標識意匠４１および車速意匠４２の表示を省略する。

第１変形例の制御部１６は、画像表示領域１２ｇの幅が更に狭くなると、意匠の大きさを縮小させる。図１４に示す目の位置Ｖｐ５は、図１３の目の位置Ｖｐ４よりも横方向Ｗにおいて中心軸Ｃ１から遠い位置にある。従って、図１４の画像表示領域１２ｇの横幅は、図１３の画像表示領域１２ｇの横幅よりも狭い。図１４の画像表示領域１２ｇは、ナビゲーション意匠４３を等倍表示することができるだけの広さを有していない。この場合、制御部１６は、画像表示領域１２ｇにナビゲーション意匠４３を縮小して表示させる。制御部１６は、画像表示領域１２ｇに表示可能なようにナビゲーション意匠４３の大きさを調整する。

制御部１６は、ナビゲーション意匠４３を全画面表示のナビゲーション意匠３３に対して画像縦方向および画像横方向に沿って同じ比率で縮小させてもよい。制御部１６は、ナビゲーション意匠４３の縦横比を縦長の比率とするようにナビゲーション意匠４３を縮小させてもよい。制御部１６は、ナビゲーション意匠４３の縮小度合いを画像表示領域１２ｇの縮小度合いよりも少なくしてもよい。この場合、画像４０においてナビゲーション意匠４３の周囲の余白を狭くしてもよい。制御部１６は、ナビゲーション意匠４３を簡略化してもよい。例えば、制御部１６は、ナビゲーション意匠４３を縮小する場合に、ナビゲーション意匠４３の視認性を確保できるように、ナビゲーション意匠４３の形状等を簡略化してもよい。

以上説明したように、実施形態の第１変形例の制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像表示領域１２ｇの縮小後に画像４０に含まれる意匠の個数を画像表示領域１２ｇの縮小前と比較して少なくする。表示する意匠の個数が減少することで、各意匠の大きさを確保しつつ各意匠を表示することが可能となる。よって、実施形態の第１変形例に係る車両用表示装置１は、画像４０の視認性の低下を抑制することができる。

実施形態の第１変形例では、画像４０に含まれる意匠の優先順位において、ナビゲーション意匠４３の順位が他の意匠４１，４２の順位よりも高い。つまり、画像表示領域１２ｇが縮小される場合に、車両１００のルート案内に関する情報が可能な限り表示される。よって、実施形態の第１変形例に係る車両用表示装置１は、ドライバ２００にとって必要な情報を提供し続けることができる。なお、画像４０における意匠の優先順位は、ドライバ２００による指示や車両１００の走行状態等に応じて変更されてもよい。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを縮小する場合、画像４０において優先順位が高い意匠を等倍表示しつつ、優先順位が低い意匠を縮小してもよい。例えば、図１２のように車速意匠４２およびナビゲーション意匠４３を表示する場合に、ナビゲーション意匠４３を等倍表示しつつ、車速意匠４２を全画面表示の車速意匠３２よりも小さく表示させてもよい。この場合、画像表示領域１２ｇが狭くなるに従って車速意匠４２が小さくされてもよい。画像表示領域１２ｇが更に狭くなり、車速意匠４２を表示するスペースが確保できなくなると、画像４０において車速意匠４２が省略される。

［実施形態の第２変形例］
画像３０，４０に含まれる意匠は、例示した意匠３１，３２，３３，４１，４２，４３には限定されない。画像３０，４０は、任意の意匠を含むことができる。開口部１０１ａは、ダッシュボード１０１に形成されたものには限定されない。例えば、開口部１０１ａは、筐体１０に形成されていてもよい。ドライバ２００に対向して配置される反射部は、ウインドシールド１０２には限定されない。反射部として、コンバイナ等が用いられてもよい。

取得部１７は、外部から目の位置ＶＰおよび顔向き、視線方向を取得することに代えて、外部から取得した情報に基づいて目の位置ＶＰおよび視線方向を算出してもよい。例えば、取得部１７は、カメラから取得したドライバ２００の顔の画像に基づいて、目の位置ＶＰおよび顔向き、視線方向を算出してもよい。

制御部１６は、ドライバ２００が両眼によって画像４０の全体を視認できるように画像表示領域１２ｇを設定してもよい。

制御部１６は、目の位置ＶＰと視線方向または顔向きの情報を組み合わせて表示の制御を行っても良い。図１５を参照して、実施形態の第２変形例における画像表示領域１２ｇについて説明する。図１５に示す目の位置Ｖｐ６は、中心軸Ｃ１上の位置である。図１５において、方向Ｖｄ１は、ドライバ２００の中心視野Ｃｖの主方向（以下、単に「主方向」と称する。）である。主方向Ｖｄ１は、例えば、中心視野Ｃｖの中心線である。中心視野Ｃｖおよび主方向Ｖｄ１は、ドライバ２００の視線方向または顔の向きに基づいて推定される。図１５に示す主方向Ｖｄ１は、中心軸Ｃ１に対して左側に傾斜している。つまり、ドライバ２００は、左前方を見ている。表示面１２ｂにおいて、一部の領域１２ｈは、中心視野Ｃｖの範囲外にある。

実施形態の第２変形例に係る制御部１６は、表示面１２ｂにおける中心視野Ｃｖの範囲内に画像表示領域１２ｇを設定する。その結果、表示される画像４０の全体が中心視野Ｃｖの範囲内に表示される。よって、第２変形例に係る車両用表示装置１は、表示される画像４０の視認性を向上させることができる。

なお、表示装置１２は、液晶表示装置には限定されない。表示装置１２は、例えば、多数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって画像を生成するＬＥＤディスプレイであってもよい。

制御部１６による制御は、ドライバ２００の目の位置ＶＰが、アイボックス外の制御に限定されない。制御部１６は、例えば、ドライバ２００の目の位置ＶＰがアイボックス内であっても、ドライバ２００の目の位置ＶＰに応じて表示の位置、表示の大きさ等の制御をしても良い。

ドライバ２００の目の位置ＶＰが上下方向に沿ってずれる場合について、上記実施形態と同様の制御を行ってもよい。例えば、制御部１６は、取得した目の位置ＶＰに応じて、表示される画像４０の全体をドライバ２００が視認可能なように、表示面１２ｂにおいて、画像表示領域１２ｇの画像上下方向における幅を設定してもよい。

制御部１６は、表示面１２ｂにおいて画像上下方向の一部の領域から投射される表示光がドライバ２００の両眼の何れによっても視認不能である場合、表示面１２ｂにおける当該一部の領域を除いた領域を画像表示領域１２ｇとしてもよい。

制御部１６は、画像表示領域１２ｇを画像上下方向に沿って縮小させる場合、画像に含まれる意匠同士の画像上下方向の間隔を縮小させてもよい。

制御部１６は、表示される画像４０の全体をドライバ２００が少なくとも片眼によって視認可能なように、表示面１２ｂにおいて、画像上下方向における画像表示領域１２ｇの位置を設定してもよい。

取得部１７は、ドライバモニタ１０３以外の目の位置検出器からドライバ２００の目の位置、ドライバ２００の顔の向き、ドライバ２００の視線方向等を取得してもよい。

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 車両用表示装置
１０ 筐体
１１ 投射装置
１２ 表示装置
１２ａ 液晶表示部
１２ｂ 表示面
１２ｃ バックライトユニット
１２ｇ 画像表示領域
１３ ミラー
１４ ミラー駆動部
１５ 基板
１６ 制御部
１７ 取得部
３０，４０ 画像
３１，４１ 標識意匠
３２，４２ 車速意匠
３３，４３ ナビゲーション意匠
３４ 全画面表示の意匠
４４ 縮小表示の意匠
１００ 車両
１０１ ダッシュボード
１０１ａ 開口部
１０２ ウインドシールド
１０３ ドライバモニタ
１１０ 虚像
２００ ドライバ
２０１Ｌ 左目
２０１Ｒ 右目
Ｄｒ 最大移動量
Ｅｒ 取得移動量
ＶＰ 目の位置
ＶＰ１ 限界目の位置
ＶＰ２ 境界目の位置
ＶＰｒ 取得目の位置
Ｗｄ１，Ｗｄ２ 画像表示領域の横幅
Ｗｄｘ 下限幅
α 変化率

Claims (10)

1. 画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて開口部を経由して表示光を投射する投射装置と、
   前記ドライバの目の位置を取得する取得部と、
   前記投射装置を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、取得した前記目の位置に応じて、表示される画像の全体を前記ドライバが視認可能なように前記表示面における画像表示領域を設定し、
   前記制御部は、前記表示面における画像横方向の一部の領域から投射される表示光が前記ドライバの両眼の何れによっても視認不能である場合、前記表示面における前記一部の領域を除いた領域を前記画像表示領域とし、
   前記画像表示領域は、前記ドライバの一方の眼から視認可能で、かつ前記ドライバの他方の眼から視認不能な領域を含む
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、画像に含まれる意匠同士の間隔を縮小させる
   請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、画像に含まれる意匠の縦横比を変化させる
   請求項１または２に記載の車両用表示装置。
4. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、画像に含まれる意匠を傾斜させる
   請求項１から３の何れか１項に記載の車両用表示装置。
5. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、画像に含まれる意匠の縮小度合いを前記画像表示領域の縮小度合いよりも少なくする
   請求項１から４の何れか１項に記載の車両用表示装置。
6. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、画像に含まれる意匠を簡略化する
   請求項１から５の何れか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記制御部は、前記画像表示領域を縮小する場合、前記画像表示領域の縮小後に画像に含まれる意匠の個数を前記画像表示領域の縮小前と比較して少なくする
   請求項１から６の何れか１項に記載の車両用表示装置。
8. 画像に含まれる意匠の優先順位において、緊急性、重要性またはドライバの嗜好性が高い情報の意匠の順位が他の意匠の順位よりも高い
   請求項７に記載の車両用表示装置。
9. 前記制御部は、前記画像表示領域を変更する場合、前記画像表示領域の画像を均等に縮小または拡大させる
   請求項１に記載の車両用表示装置。
10. 前記制御部は、複数の意匠を有する画像の前記画像表示領域を画像横方向に沿って縮小する場合、複数の意匠を縮小後の前記画像表示領域の対角線方向に沿って直線状に配置する
    請求項１に記載の車両用表示装置。

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