JPH07117559A

JPH07117559A - 車載用表示装置の調光装置

Info

Publication number: JPH07117559A
Application number: JP5267232A
Authority: JP
Inventors: Koji Kishi; 浩司岸
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-26
Filing date: 1993-10-26
Publication date: 1995-05-09
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3063490B2

Abstract

(57)【要約】【目的】運転者の瞳孔調節機能にあった自動調光を行
うことにより、周囲の明るさの変化に応じ最適の画面照
度を提供する。【構成】外界の明るさが明から暗へと変化したときに
はゆっくり開く一方、暗から明へと変化したときには素
早く閉じるという人間の瞳孔の特性に合った画面輝度制
御を行う。昼間の走行時において、照度センサ１６は表
示部１１の周囲照度を時系列的に３点検出し、照度デー
タ記憶部１８に記憶する。画面輝度制御部１４は、３つ
の照度データを比較することにより、日照条件が変化し
たのか、あるいは車両がトンネル等の人工物の影に入っ
たのかを判定し、人工物の影に入ったと判定した場合に
は、表示部１１の画面輝度の昼用高輝度表示から夜用低
輝度表示への変更を遅らせる一方、車両が人工物の影か
ら出た場合には直ぐに夜用低輝度表示から昼用高輝度表
示へと変更させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車載用表示装置に係わ
り、特に、周囲の照度に応じて表示の照明を調節可能な
調光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のインストルメントパネルには各
種の表示装置が備えられている。一般にこれらの表示装
置には照明ランプが付属され、夜間時等のように周囲が
暗い場合にその表示画面を照明できるようになってい
る。また、液晶等を用いた透過型の表示画面の場合に
は、昼夜を問わず光源を点灯させ、その光源の輝度を調
節できるものがある。このようなものとしては、例えば
ライティングスイッチのオン状態で調光つまみを操作す
ることにより、照明ランプの輝度を任意に変えることが
できるものが多い。

【０００３】しかしながら、昼間走行時において、例え
ばトンネルに入った場合には、運転者の目は周囲の明る
さの急激な変化に追随できないため、ライティングスイ
ッチをオンさせて照明ランプを点灯させても、表示面が
通常の（夜間時の）明るさでは見にくい。従って、運転
者は、調光つまみを調節して一旦輝度を上げて昼間走行
時用の輝度レベルにし、その後目が慣れて（暗順応し
て）くるに従って輝度を低くするという操作を行わなけ
ればならい。このため、調光操作が煩雑となり、安全運
転上も問題があった。

【０００４】この問題を解決すべく、例えば実開昭５９
−４２７３８号には、自動調光スイッチを設け、自動調
光スイッチをオンした状態でライティングスイッチをオ
ンしたときには自動的に表示面の明るさを一旦所定の明
るさまで増加させたのち所定の割合で減光させるように
した自動調光装置が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この調
光装置では、自動調光スイッチをオン状態にしておいて
も、トンネルに入ったときにライティングスイッチをオ
ンさせなければ上記のような自動調光が行われないの
で、例えばトンネルを断続的に通過する場合や、陸橋下
を通過する場合には、その都度ライティングスイッチを
オンしなければならず、依然として煩雑であった。この
場合、自動調光スイッチとともにライティングスイッチ
をもオンのままにしておく方法もあるが、この場合に
は、トンネルや陸橋下の通過の度に画面の明るさが明・
暗・明・暗……と目まぐるしく変化してしまい、却って
視認性を損なう結果を招くという問題があった。

【０００６】この発明は、係る課題を解決するためにな
されたものであり、運転者の瞳孔調節機能にあった自動
調光を行うことにより、周囲の明るさの変化に応じ最適
の画面照度を提供することができる車載用表示装置の調
光装置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る車載用表示装置の調光装置は、照明装置を備えた車載
用表示装置において、前記表示装置の周囲の照度を測定
する照度測定手段と、この照度測定手段により測定され
た照度値と予め設定した閾値とを比較する比較手段と、
前記照明装置が昼間の周囲照度に対応する第１の輝度レ
ベルに保持された状態において、前記比較手段による比
較の結果、前記照度測定手段により所定の時間間隔で測
定された複数の照度値がすべて前記閾値より小であった
とき、前記照明装置の輝度を夜間の周囲照度に対応する
第２の輝度レベルに低下させる輝度変更手段と、を具備
することを特徴とするものである。

【０００８】請求項２記載の発明に係る車載用表示装置
の調光装置は、請求項１において、さらに、前記照度測
定手段により測定された照度値と予め設定した第２の閾
値とを比較する第２の比較手段と、前記照明装置が前記
第２の輝度レベルに保持された状態において、前記第２
の比較手段による比較の結果、前記照度測定手段により
測定された照度値が前記第２の閾値より大であったと
き、直ちに前記照明装置の輝度を前記第１の輝度レベル
に増加させる第２の輝度変更手段と、を具備することを
特徴とするものである。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明では、照明装置が昼間用高
輝度レベル（第１の輝度レベル）に保持されている場合
において、表示装置の周囲の現照度レベルが一定値より
小となった場合には、過去の複数の時系列照度データも
すべて一定値より小であった場合に限って、照明装置の
輝度を夜間用輝度レベル（第２の輝度レベル）に低下さ
せる調節が行われる。

【００１０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
作用に加えて、さらに、照明装置が夜間用高輝度レベル
に保持されている場合において、表示装置の周囲の現照
度レベルが一定値より大となった場合には、直ちに前記
照明装置の輝度を昼間用輝度レベルに増加させる調節が
行われる。

【００１１】

【実施例】以下図面に基づき本発明を詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明の一実施例における調光装
置を備えた車載用表示装置の概略を表わしたものであ
る。この装置には、少なくとも画面輝度制御部１４と表
示情報加工部１５とを含む画面制御部１２が設けられて
いる。画面輝度制御部１４は、表示部１１の画面輝度を
制御するためのものであり、表示情報加工部１５は、表
示情報作成部１３から入力された表示情報を表示部１１
に表示可能な形態（文字、図形等）に加工するためのも
のである。

【００１３】照度センサ１６は表示部１１の周囲照度
（外界照度）を検出するためのもので、その出力はＡ／
Ｄ変換器１７でディジタル変換されて照度データ記憶部
１８に入力されるようになっている。照度データ記憶部
１８は画面制御部１２の画面輝度制御部１４に接続され
ている。

【００１４】図２は、図１の車載用表示装置の外観を表
したものである。表示ユニット２１内には、上記した画
面制御部１２、表示情報作成部１３、Ａ／Ｄ変換器１７
及び照度データ記憶部１８が一体に収納されている。ま
た、表示部１１は表示ユニット２１の前面に設けられ、
照度センサ１６は表示ユニット２１の側面部に設けられ
ている。

【００１５】以上のような構成の車載用表示装置の調光
装置の動作を説明する。

【００１６】照度センサ１６が表示ユニット２１の周囲
の照度に応じた電圧を出力すると、この出力電圧はＡ／
Ｄ変換器１７でディジタル変換されて照度データ記憶部
１８に順次記憶される。このときのサンプリングは例え
ば１秒ごとに行われ、照度データ記憶部１８には少なく
とも過去３０秒分のデータが記憶される。

【００１７】画面制御部１２の画面輝度制御部１４は、
照度データ記憶部１８から入力される照度データに基づ
き、表示部１１の画面全体の表示輝度を制御する。表示
情報加工部１５は、表示情報作成部１３から入力される
表示情報を加工し、図形または文字として表示部１１に
表示する。

【００１８】次に、画面輝度制御部１４の動作を説明す
る。本実施例において、画面輝度制御部１４は、基本的
に人間の瞳孔開閉調節機能に合った自動調光を行う。す
なわち、人間の瞳孔は、外界の明るさが明から暗へと変
化したときにはゆっくり開くが、暗から明へと変化した
ときには素早く閉じるようになっている。従って、本実
施例では、昼間の走行時において、表示部１１の周囲照
度を時系列的に３点検出し、その照度データ変化量を比
較することにより、車両がトンネル等の人工物の影に入
ったか否かを判定し、人工物の影に入ったと判定した場
合には、表示部１１の画面輝度の昼用高輝度表示から夜
用低輝度表示への変更を遅らせる一方、車両が人工物の
影から出た場合には直ぐに夜用低輝度表示から昼用高輝
度表示へと変更するようにする。

【００１９】以下、図３とともに画面輝度制御部１４の
動作を詳細に説明する。

【００２０】画面輝度制御部１４は、まず、３０秒前の
照度データＸ（３０）、１秒前の照度データＸ（１）、
及び現在の照度データＸ（０）をリセットしたのち（ス
テップＳ１０１）、照度データ記憶部１８から最新のＸ
（３０）、Ｘ（１）、Ｘ（０）を読み込む（ステップＳ
１０２）。

【００２１】次に画面輝度制御部１４は、表示部１１の
現在の画面が昼用の高輝度表示状態になっているか、あ
るいは夜用の低輝度表示状態になっているかを判定する
（ステップＳ１０３）。

【００２２】ここで、表示部１１の画面が夜用低輝度状
態であった場合には（ステップＳ１０３；Ｎ）、現在の
照度データＸ（０）と基準値ａとの比較を行う（ステッ
プＳ１０４）。ここで、基準値ａは、夜用低輝度表示か
ら昼用高輝度表示への変更を行うか否かを判定するため
の閾値であり、例えば２００ルクス（Ｌｘ）に設定され
る。比較の結果、Ｘ（０）が基準値ａより大きい場合に
は（ステップＳ１０４；Ｙ）、夜用低輝度表示から昼用
高輝度表示に変更し（ステップＳ１０５）、Ｘ（０）が
基準値ａ以下の場合には（ステップＳ１０４；Ｎ）、夜
用低輝度表示を維持する（ステップＳ１０６）。

【００２３】一方、ステップＳ１０３において、表示部
１１の画面が昼用高輝度状態であった場合には（ステッ
プＳ１０３；Ｙ）、３つの照度データＸ（０）、Ｘ
（１）及びＸ（３０）と基準値ｂとの比較をそれぞれ行
う（ステップＳ１０７〜Ｓ１０９）。ここで、基準値ｂ
は、昼用高輝度表示から夜用低輝度表示への変更を行う
か否かを判定するための閾値であってｂ＜ａの関係を有
し、例えば１００ルクスに設定される。比較の結果、Ｘ
（０）、Ｘ（１）、Ｘ（３０）のすべてが基準値ｂに満
たない場合には（ステップＳ１０７；Ｙ、Ｓ１０８；
Ｙ、かつＳ１０９；Ｙ）、昼用高輝度表示から夜用低輝
度表示に変更し（ステップＳ１１０）、Ｘ（０）、Ｘ
（１）、Ｘ（３０）のいずれか１つが基準値ｂ以上の場
合には（ステップＳ１０７；Ｎ、Ｓ１０８；Ｎ、または
Ｓ１０９；Ｎ）、昼用高輝度表示を維持する（ステップ
Ｓ１１１）。

【００２４】以上のステップＳ１０１からＳ１１１まで
の処理は、エンジンＯＦＦとなるまで（ステップＳ１１
２；Ｙ）、繰り返し行われる。

【００２５】図４は、上記したステップによって行われ
る表示輝度制御の一例を表したものである。この図で、
（Ａ）は外界照度の時間変化を示し、（Ｂ）は画面輝度
の時間変化を示す。この図に示すように、３０秒前の照
度データＸ（３０）、１秒前の照度データＸ（１）、及
び現在の照度データＸ（０）がすべて基準値ｂより小さ
い場合に初めて昼用高輝度表示から夜用低輝度表示への
変更が行われる。このように、１秒前の照度データをも
考慮するのは、偶然の照度変化に対するフェールセーフ
のためである。

【００２６】夜用低輝度表示に切り換えられた後は、基
準値ａに達しない照度変化（ピークＰ１，Ｐ２）があっ
たとしても昼用高輝度表示に変更されることはなく、基
準値ａを越えたところで（ピークＰ３）昼用高輝度表示
に変更される。また、昼用高輝度表示状態で基準値ｂ以
下の外界照度が続いた場合において、その間に瞬間的な
照度変化（ピークＰ４）があったとしても、３０秒前の
照度データＸ′（３０）、１秒前の照度データＸ′
（１）、及び現在の照度データＸ′（０）がすべて基準
値ｂより小さい限り、昼用高輝度表示から夜用低輝度表
示への変更が行われる。従って、図７（Ｂ）に示すよう
に、短いトンネルや陸橋下等を断続的に通過して外界照
度が短いサイクルで変化した場合であっても、明から暗
への外界照度変化の際には画面輝度の変更が遅延される
ため、画面の明るさが明・暗・明……と目まぐるしく変
化することがない。また、図７（Ａ）に示すように、比
較的長いトンネル内に入った場合、運転者の眼が暗順応
する前に表示画面が暗くなってしまうことがなく、運転
者の瞳孔調節機能にあった自動調光が可能となる。

【００２７】なお、以上の実施例では夜用低輝度表示か
ら夜用低輝度表示への変更の基準値ａを２００ルクスと
して説明したが、これに限るものではなく、必要に応じ
て他の値を採用することはもちろん可能である。

【００２８】次に、本発明の他の実施例を説明する。

【００２９】図５は、本発明の第２の実施例における調
光装置の動作を表したものである。本実施例は、日照条
件をも考慮して、昼用高輝度表示から夜用低輝度表示へ
の変更速度を２段階に分けて輝度変更を行うようにした
ものである。

【００３０】画面輝度制御部１４は、まず、３０秒前の
照度データＸ（３０）、１秒前の照度データＸ（１）、
及び現在の照度データＸ（０）をリセットしたのち（ス
テップＳ２０１）、照度データ記憶部１８から最新のＸ
（３０）、Ｘ（１）、Ｘ（０）を読み込む（ステップＳ
２０２）。

【００３１】次に画面輝度制御部１４は、表示部１１の
現在の画面が昼用の高輝度表示状態になっているか、あ
るいは夜用の低輝度表示状態になっているかを判定する
（ステップＳ２０３）。

【００３２】ここで、表示部１１の画面が夜用低輝度状
態であった場合には（ステップＳ２０３；Ｎ）、現在の
照度データＸ（０）が基準値ａを越えているか否かを判
定する（ステップＳ２０４）。ここで、基準値ａは、夜
用低輝度表示から昼用高輝度表示への変更を行うか否か
を判定するための閾値であり、例えば２００ルクスに設
定される。この判定の結果、Ｘ（０）が基準値ａより大
きい場合には（ステップＳ２０４；Ｙ）、夜用低輝度表
示から昼用高輝度表示に素早く変更し（ステップＳ２０
５）、Ｘ（０）が基準値ａ以下の場合には（ステップＳ
２０４；Ｎ）、夜用低輝度表示を維持する（ステップＳ
２０６）。

【００３３】一方、ステップＳ２０３において、表示部
１１の画面が昼用高輝度状態であった場合には（ステッ
プＳ２０３；Ｙ）、照度データＸ（０）と基準値ｂ１と
の比較、Ｘ（１）と基準値ｂ２との比較、及びＸ（３
０）と基準値ｂ１，ｂ２との比較を行う（ステップＳ２
０７〜Ｓ２１０）。ここで、基準値ｂ１，ｂ２は、昼用
高輝度表示から夜用低輝度表示への変更を行うか否かを
判定するための閾値であってｂ１＜ｂ２＜ａの関係を有
し、例えばａ＝２００ルクス、ｂ２＝１５０ルクス、ｂ
１＝１００ルクスに設定される。比較の結果、Ｘ（０）
≦ｂ１、Ｘ（１）≦ｂ２、かつＸ（３０）≦ｂ１の場合
には（ステップＳ２０７；Ｙ、Ｓ２０８；Ｙ、Ｓ２０
９；Ｙ、かつＳ２１０；Ｙ）、昼用高輝度表示から夜用
低輝度表示にゆっくり変更し（ステップＳ２１１）、Ｘ
（０）≦ｂ１、Ｘ（１）≦ｂ２、かつｂ１＜Ｘ（３０）
≦ｂ２の場合には（ステップＳ２０７；Ｙ、Ｓ２０８；
Ｙ、Ｓ２０９；Ｙ、かつＳ２１０；Ｎ）、昼用高輝度表
示から夜用低輝度表示に素早く変更する（ステップＳ２
１２）。また、Ｘ（０）＞ｂ１、Ｘ（１）＞ｂ２、かつ
Ｘ（３０）＞ｂ２の場合には（ステップＳ２０７；Ｎ、
Ｓ２０８；Ｎ、またはＳ２０９；Ｎ）、昼用高輝度表示
を維持する（ステップＳ２１３）。

【００３４】以上のステップＳ２０１からＳ２１３まで
の処理は、エンジンＯＦＦとなるまで（ステップＳ２１
４；Ｙ）、繰り返し行われる。

【００３５】図６は、上記した第２の実施例に係るステ
ップによって行われる表示輝度制御の一例を表したもの
である。この図で、（Ａ）は外界照度の時間変化を示
し、（Ｂ）は画面輝度の時間変化を示す。この図に示す
ように、３０秒前の照度データＸ（３０）、１秒前の照
度データＸ（１）、及び現在の照度データＸ（０）がす
べて基準値ｂ１より小さい場合に初めて昼用高輝度表示
から夜用低輝度表示への変更が行われる点は、第１の実
施例（図３、図４）と同様であるが、本実施例ではその
場合の輝度変更をゆっくり行う。これは、Ｘ（３０）≦
ｂ１が成立する場合には、トンネル等に入ったことによ
って外界が瞬時に暗くなったものと考えられ、運転者の
瞳孔もまだ十分に開いていないと考えられることから、
画面輝度をゆっくり下げるのが好適だからである。ま
た、ｂ１＜Ｘ′（３０）≦ｂ２が成立する場合には、画
面輝度を昼用高輝度表示から夜用低輝度表示へとやや速
く変更する。この場合には、図７（Ｃ）に示すように、
日照の変化によって外界照度がゆっくり変化していると
考えられ、運転者の瞳孔も既にかなり開いていると考え
られるため、比較的速く輝度変更をするのが好適だから
である。

【００３６】なお、以上の実施例のほか、次のような方
法によって画面輝度調節を行うことも可能である。すな
わち、３０秒前の照度データＸ（３０）、１５秒前の照
度データＸ（１５）、及び現在の照度データＸ（０）を
比較し、その時系列的な照度低下量が一定量以下（変化
の傾きが一定値以上）であれば、日没に伴う照度低下に
よって運転者の瞳孔も既に開いていると判断して、画面
輝度をやや速く低下させる一方、Ｘ（０）、Ｘ（１）、
Ｘ（３０）が一様に低く殆ど差が認められない場合に
は、３０秒以前にトンネル等に入ったことによる急速な
照度低下によって瞳孔はまだ十分に開いていないと判断
して、画面輝度をゆっくり下げるよう調節する。

【００３７】また、第２の実施例では、昼用高輝度表示
から夜用低輝度表示への画面輝度変更を２つの値ｂ１、
ｂ２を基準値として行うこととしたが、これに限るもの
ではなく、３以上の基準値を用いて昼用高輝度表示から
夜用低輝度表示への画面輝度変更を行うようにしてもよ
い。

【００３８】また、基準値ｂ１、ｂ２をそれぞれ１００
ルクス、１５０ルクスとして説明したが、これに限るも
のではなく、他の値に設定することはもちろん可能であ
る。また、上記２つの実施例では、時系列的に取得する
照度データを３個として説明したが、これに限るもので
はなく、２個、あるいは４個以上であってもよい。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、照明装置が昼間用高輝度レベルに保持され
ている場合において、表示装置の周囲の現在の照度レベ
ルが一定値より小となった場合であっても直ぐに画面輝
度を低下させるのではなく、時系列的に測定された過去
の複数の照度データがすべて一定値より小となった場合
に限って、画面輝度を低下させることとしたので、短い
トンネルや陸橋下等を断続的に通過することで外界照度
が短いサイクルで変化した場合であっても、明から暗へ
の外界照度変化の際には画面輝度の変更が遅延される。
このため、画面の明るさが外界照度変化に追随して明・
暗・明……と目まぐるしく変化することがなくなり、表
示装置の画面の視認性を良好に保つことができるという
効果がある。

【００４０】また、比較的長いトンネル内に入った場合
においても、従来のように運転者の眼が暗順応する前に
表示画面が暗くなってしまうことがなく、運転者の瞳孔
調節特性（暗順応の応答性の悪さ）にあった自動調光が
可能となり、この点でも表示装置の画面の視認性の確保
に寄与し得るという効果がある。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、さらに、照
明装置が夜間用高輝度レベルに保持されている場合にお
いて、表示装置の周囲の現照度レベルが一定値より大と
なった場合には、直ちに前記照明装置の輝度を昼間用輝
度レベルに増加させる調節を行うこととしたので、請求
項１記載の発明による効果に加えて、外界照度の暗から
明への変化に対する運転者の瞳孔の順応（明順応）の応
答性の良さに対応した画面輝度変更が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における調光装置を備えた車
載用表示装置の概略を示すブロック図である。

【図２】図１の車載用表示装置の外観を示す斜視図であ
る。

【図３】図１の画面輝度制御部１４の動作の第１の実施
例を示す流れ図である。

【図４】上記第１の実施例における表示輝度制御の一例
を示すタイミング図である。

【図５】図１の画面輝度制御部１４の動作の第２の実施
例を示す流れ図である。

【図６】上記第２の実施例における表示輝度制御の一例
を示すタイミング図である。

【図７】表示部の外界照度の各種の変化パターンを示す
説明図である。

【符号の説明】

１１表示部１２画面制御部１３表示情報作成部１４画面輝度制御部１５表示情報加工部１６照度センサ１８照度データ記憶部２１表示ユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明装置を備えた車載用表示装置におい
て、前記表示装置の周囲の照度を測定する照度測定手段と、この照度測定手段により測定された照度値と予め設定し
た閾値とを比較する比較手段と、前記照明装置が昼間の周囲照度に対応する第１の輝度レ
ベルに保持された状態において、前記比較手段による比
較の結果、前記照度測定手段により所定の時間間隔で測
定された複数の照度値がすべて前記閾値より小であった
とき、前記照明装置の輝度を夜間の周囲照度に対応する
第２の輝度レベルに低下させる輝度変更手段と、を具備することを特徴とする車載用表示装置の調光装
置。
【請求項２】請求項１において、さらに、前記照度測定手段により測定された照度値と予め設定し
た第２の閾値とを比較する第２の比較手段と、前記照明装置が前記第２の輝度レベルに保持された状態
において、前記第２の比較手段による比較の結果、前記
照度測定手段により測定された照度値が前記第２の閾値
より大であったとき、直ちに前記照明装置の輝度を前記
第１の輝度レベルに増加させる第２の輝度変更手段と、を具備することを特徴とする車載用表示装置の調光装
置。