JPH0789371A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示光を車両のフロントガラスに投影してド
ライバーの視線位置に向けて反射させることによりドラ
イバーがフロントガラスの前方にその虚像を視認させる
車両用表示装置に関し、走行中のドライバーの注視目標
を常に車速に応じて安全な位置に設定できるようにす
る。 【構成】 車速が所定値以上の高速の車速に比例した安
全走行確保のための注視目標位置を求め該注視目標位置
に対応した角度だけ該回転手段を前後に回転させ、必要
に応じてウィンカー信号に基づいて該回転手段を所定角
だけ左右に回転させて、表示光の虚像位置を車両前方に
誘導する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用表示装置に関し、
特に表示手段からの表示光を車両のフロントガラスに投
影してドライバーの視線位置に向けて反射させることに
よりドライバーがフロントガラスの前方にその虚像を視
認させる所謂ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）と称
される車両用表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このようなヘッドアップディスプレイと
して知られた車両用表示装置としては、従来より例えば
特開昭63-258233 号公報に開示されたものがあり、この
装置においては、投影装置からの表示光を反射する第一
のミラーを車室天井に設け、この第一のミラーからの反
射光をフロントガラスに向かって反射する第二のミラー
をダッシュボード上に設置し、第二のミラーからの反射
光をフロントガラスにより運転席側に反射させフロント
ガラス前方に生じる表示光の虚像をドライバーに視認さ
せるようにしていた。

【０００３】ところが、上記特開昭63-258233 号公報に
開示された装置では、表示光のフロントガラスへの反射
位置が一定となっているため、ドライバーの目の高さが
変動してもそれに対応できないという不具合が有り、こ
の不具合を解決している従来例としては実開昭62-66822
号公報に開示されたものがある。

【０００４】この装置においては、表示手段とフロント
ガラスとの間に回動調整自在の反射鏡を設け、この反射
鏡の角度を調整することにより表示光のフロントガラス
への反射投影位置をドライバー（車両）が静止状態の時
のドライバーの視線位置に合わせるようにしているの
で、ドライバーが替わる等の理由によりドライバーの視
線位置が変わっても表示光のフロントガラスへの投影位
置が該視線位置からずれてしまうことを防止していた。

【０００５】また、特開平3-182716号では、車両の移動
速度に応じてドライバーの外界目視位置がそのように変
化しても、これに追従して情報表示位置を変化させ、表
示情報を目視するための視度調節の必要性を取り除いて
いる。

【０００６】更に、実開昭63-12438号では、ハンドル操
作により車両進行方向を右又は左に変更したときに右又
は左に移動する視線に合わせてＨＵＤ装置の表示装置を
ハンドル操作に応じてそれぞれ右又は左に移動させ、視
線方向に常に表示が存在するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、人間は遠方を見
ている場合、視界が広くなり近くで何かあった場合でも
瞬時に対応する能力があるが、細かい部分まで判別する
ことはできない。逆に、一点を集中して見た場合、細部
まではっきり確認をする事は出来るようになるが視界は
非常に狭くなってしまう。

【０００８】ドライバーの視線は通常、大まかな状況を
確認するために遠方を目視し、その中で必要なものに関
しては、近くで再度細かい情報を収集している。この繰
り返しによって視線は移動を続けている。

【０００９】高速道路では、自車の速度が高速となるた
め視線はなるべく遠方（７０〔ｍ〕前後）に向けるよう
にしなければならない。これは、より早く道路状況など
の情報を収集するためである。

【００１０】しかしながら、前方車両などが近くに存在
する場合、視線は遠方と前方車両との間を移動する。ド
ライバーは心理的に前方車両との距離感がつかみ易い位
置まで接近し前方車両に追従しようとする。そうするの
がもっとも視線が安定し、神経が疲れないためである。

【００１１】この場合、乗用車においては、視線はほぼ
水平となるため路面は圧縮された形となり実際よりも距
離感が詰まって短く感じるため、前方車両に接近し過ぎ
ることは少ないが、大型トラックの場合は車幅が広いた
め、乗用車に比べ視線の移動距離が長くなり、視界は横
長の広い範囲になってしまう。

【００１２】また、高速走行に慣れたり疲れてくると次
第に視線の移動距離が短くなり視界は徐々に狭まり始め
る。運転席の高さも手伝って徐々に視線が下向きとな
り、前方車両が存在すればなおさら視界に占める路面の
割合が広くなって来る。

【００１３】この視界に占める路面の割合が或る程度確
保されていれば多少前方視界が悪くても大型車のドライ
バーは余り苦痛を感じることなく運転を続けてしまい、
自然と車間距離が詰まってしまう。

【００１４】集団走行の場合は、比較的安定した視界を
保ち易いが、単独走行の場合は情報が少ないために注視
目標も定め難く、心理的にも不安であまり速度の保持に
意識を集中できない。また、路面を意識しすぎると、自
然に状態が前傾して視線が下向きとなり、速度感が鈍り
実際の速度より早く走っているような錯覚に陥ってしま
う。そのため、障害物の発見が遅れたり、前方車両との
距離が詰まっても気付くのが遅れたりしてしまう。

【００１５】さらに、車線変更をする際、遠方を見なが
ら車線変更をした場合は、スムーズな車線変更が出来る
が、近くを見ながら車線変更をした場合は、どうしても
急激な変更になりがちである。そのため、高速走行時に
急激なハンドル操作を行うと横転事故に発展してしま
う。

【００１６】以上のように、車速によってドライバーの
注視目標が安定しないと上記のような問題点が発生して
しまう。実際には、車速に応じて安定した視点位置に常
時視点を合わせておくことは困難なことであり精神的に
も非常に苦痛なことである。

【００１７】また、上記の特開平3-182716号や実開昭63
-12438号に開示された車両用表示装置では、単にヘッド
アップディスプレイの車両情報を運転中の見易い前方位
置に表示するためのものであり、ドライバーに車速に応
じた安全走行を誘導することととは無関係な前方位置に
表示されてしまうという問題点があった。

【００１８】従って本発明は、走行中のドライバーの注
視目標を常に車速に応じて安全な位置に設定できる車両
用表示装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用表示装置は、表示手段からの表
示光を車両のフロントガラスのドライバーの視線位置に
向けて反射する反射手段を回転させる手段と、車速検出
手段と、該車速が所定値以上のとき該車速に比例した安
全走行確保のための注視目標位置を求めメモリに記憶さ
れている該注視目標位置に対応した角度だけ該回転手段
を前後に回転させ該表示光の虚像位置を該車両の前方に
誘導する制御手段と、を備えている。

【００２０】また上記の本発明では、該制御手段が、ウ
ィンカー信号に基づいて該回転手段を所定角だけ左右に
回転させ該表示光の虚像位置を該ウィンカー信号の示す
前方に誘導することもできる。

【００２１】

【作用】本発明に係る車両用表示装置において、制御手
段は、まず、車速検出手段による車速が所定値以上の高
速走行時において、この車速に比例した安全走行確保の
ための車両前方の注視目標位置を求める。

【００２２】この注視目標位置とは、高速走行時にドラ
イバーが視線を合わせて前方を目視することにより、い
ち早く危険を察知し、安全に回避行動をとらせることを
目的とした目視点（例えば、時速８０km/h以上の時７０
〔ｍ〕前方で自車の中心となる様な位置。更に高速にな
れば更に遠方の位置）である。

【００２３】そして、この注視目標位置に表示手段から
の表示光の虚像が映し出されるようにするための角度を
メモリから求めて回転手段に与える。

【００２４】これにより、回転手段は反射手段をその角
度だけ前後方向に回転させるので、表示光は反射手段で
反射された後、車両のフロントガラスのドライバーの視
線位置に照射されるので、上記の注視目標位置に表示光
の虚像が得られる。

【００２５】このような注視目標位置でドライバーの視
線位置をアシストすることにより、視線が安定し、以て
視界も安定するので、快適且つ安全に高速走行ができる
ようになる。

【００２６】また、ドライバーがウィンカーを操作した
ときには、制御手段は、そのウィンカー信号に基づいて
該回転手段を所定角だけ左右方向に回転させ該表示光の
虚像位置を該ウィンカー信号の示す前方に誘導すること
もできる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明に係る車両用表示装置の実施例
の構成を示した図であり、例えば車両キャブを側面から
見たときの面を示している。

【００２８】図において、１は注視目標位置ポイントを
表示する手段としての光源部、２は光源部１からの表示
光、３はフロントガラス、４はフロントガラス３の内面
に設けた表示光２の投影部としてのコンバイナ、５は表
示光２をコンバイナ４に投影する反射手段の一実施例と
して凹面鏡を利用した反射鏡、６は反射鏡５を回転させ
る回転手段としての回転装置、７はドライバーシート、
８は車速センサ、９はウィンカー、そして１０はセンサ
８の車速信号及びウィンカー９からのウィンカー信号を
読み込み光源部１及び回転装置６に駆動信号を送出する
制御手段としてのＣＰＵ(Central Processing Unit) で
ある。

【００２９】尚、本実施例においては図示のように、反
射鏡５の回転角φを、水平線に対する角度としている。

【００３０】図２は車室内から見たときの注視目標位置
ポイントを示したものであり、図１に示したたコンバイ
ナ４は図示の如く３個のコンバイナ４−１〜４−３で構
成されフロントガラス３の内側に設けられている。これ
らのコンバイナの内、コンバイナ４−２はフロントガラ
ス３のほぼ中央に設けられ、コンバイナ４−１と４−３
はコンバイナ４−２の中心線から同じ所定角度θだけ離
れている。尚、これらのコンバイナ４−１〜４−３に表
示される像の形状は図示の如く円形が好ましい。

【００３１】次に、図３及び図４は本発明に係る車両用
表示装置に使用する反射鏡５と回転装置６との組合せ機
構部分の実施例をそれぞれ概略的に示した正面図及び側
面図である。

【００３２】図において、６１はＣＰＵ１０からの信号
により回転するサーボモータ、６２はサーボモータ６１
の軸上に設けた駆動ギア、６３は駆動ギア６２と噛み合
うよう設置され反射鏡５を軸６４を中心として前後方向
に回転（回動）させる半月形状の減速ギヤ、６５はＣＰ
Ｕ１０からの信号により回転する別のサーボモータ、６
６はサーボモータ６５の軸上に設けた駆動ギア、６７は
駆動ギア６６と噛み合うよう設置され回転装置６全体を
軸６８を中心として左右方向に回転させる半月形状の減
速ギヤである。

【００３３】図５は図１に示したＣＰＵ１０に記憶され
且つ実行されるプログラムのフローチャート図であり、
以下、この図に基づき図１〜図４に示した実施例の動作
を説明する。

【００３４】このプログラムがスタートすると、ＣＰＵ
１０は、車速センサ８の出力から車速を読み込むと共に
ウィンカー９からのウィンカー信号を読み込む（図５の
ステップＳ０）。

【００３５】次に、車速が８０km/h以下か否かを判定し
（ステップＳ１）、８０km/h以下であるときには高速走
行時ではないとして光源部１を駆動せずディスプレイ表
示は行わない（ステップＳ２）。

【００３６】ステップＳ１において車速が８０km/h以上
であることが判明したときには、今度は車速が７５km/h
以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

【００３７】このとき、ステップＳ１で車速は８０km/h
以上であることが既に判定されているので当然７５km/h
以上でありステップＳ４に進む。言い換えると、車速が
７５km/h以下となるまで表示を続けることを意味してい
る。

【００３８】ステップＳ４においては、８０km/hを越え
た車速差分（車速−８０）をｘとし（ステップＳ４）、
この車速差分ｘを７０〔ｍ〕に加え、注視目標位置Ｙ＝
７０＋ｘ〔ｍ〕とする（ステップＳ５）。

【００３９】これは、高速走行時のドライバーの視線位
置として最適と思われる距離は、８０km/hを基準とした
とき７０〔ｍ〕前後とされていることに鑑みて、８０km
/hを越えた分ｘを７０〔ｍ〕の視線位置に加えたもので
ある。

【００４０】このようにして求めた注視目標位置Ｙの地
点にポイント表示を行う。

【００４１】このときの動作を例を挙げて説明すると、
まず、現在の車速が８０km/hでＹ＝７０＋ｘ＝７０＋０
＝７０〔ｍ〕の場合、ＣＰＵ１０は、図６に示したメモ
リマップ（注視目標位置Ｙと反射鏡５の角度φとの関係
を予め実験等により求めて記憶した内蔵メモリ（図示せ
ず）のマップ）から反射角φ＝４６．１３度として読み
出す。

【００４２】そして、ＣＰＵ１０はこの反射角φに相当
する駆動信号をモータ６１に与える。これにより、反射
鏡５は駆動ギヤ６２及び減速ギヤ６３を介して回転させ
られる。

【００４３】これと共に、Ｙ＝７０〔ｍ〕に注視目標位
置表示を行うため、ＣＰＵ１０は光源部１を駆動して表
示光２を出力させる。この表示光２は反射鏡５で反射さ
れコンバイナ４のポイントに照射される。このコンバイ
ナ４を見るドライバーは点線で示した車両前方７０
〔ｍ〕の位置Ａにおいて表示光２が結像することとな
る。

【００４４】従って、ドライバーはこの注視目標位置Ａ
を視線位置とすることにより安定した前方視界を得るこ
とができる。

【００４５】また、現在の車速が１００km/hの場合に
は、車速差分ｘは２０となり、注視目標位置Ｙ＝７０＋
２０＝９０〔ｍ〕となる。

【００４６】この場合、ＣＰＵ１０は、図６に示したメ
モリマップ反射角φ＝４６．１５度として読み出す。

【００４７】そして、ＣＰＵ１０はこの反射角φに相当
する駆動信号をモータ６１に与えて反射鏡５を回転さ
せ、実線で図示したようにＹ＝９０〔ｍ〕の注視目標位
置Ｂに表示光２を結像させる。この位置Ｂは上記のＹ＝
７０〔ｍ〕の場合の位置Ａより上方となる。

【００４８】従って、ドライバーは車速１００km/hにお
いて、この注視目標位置Ｂを視線位置とすることにより
安定した前方視界を得ることができる。

【００４９】ステップＳ６の後はステップＳ７が実行さ
れ、ウィンカー９が操作されてそのウィンカー信号がＯ
Ｎになったか否かが判定される。この結果、ウィンカー
信号がＯＦＦのとき（不操作）にはステップＳ０に戻
る。

【００５０】このときの注視目標位置Ａは図２の例で
は、車両が直進するものとして車室の中央部分における
コンバイナ４−２を介して表示光２−２によりドライバ
ーは視認することができる。

【００５１】また、ウィンカー信号がＯＮのときには、
該ウィンカー信号が右操作を示す「Ｒ方向」か又は左操
作を示す「Ｌ方向」かが判定される（ステップＳ８）。

【００５２】この判定の結果、「Ｒ方向」であることが
分かったときにはステップＳ６で求めた注視目標位置を
図２に示すように所定角θ（例えば３０〜３５度）だけ
右方向に回転させる。

【００５３】この動作は、ＣＰＵ１０が、回転装置６に
おけるモータ６５に対応する駆動信号を与える。する
と、このモータ６５は駆動ギヤ６６を介して減速ギヤ６
７を駆動するので、減速ギヤ６７は軸６８を中心として
回転し回転装置６を車両の右方向に回転させることとな
る。

【００５４】従って、このときにはドライバーは図２に
示したコンバイナ４−３に視線を移し表示光２−３によ
りコンバイナ４−３からＹ〔ｍ〕（上記の例では７０
〔ｍ〕又は９０〔ｍ〕）だけ離れた位置を注視目標位置
とすることとなる（ステップＳ９）。

【００５５】このような動作はウィンカー信号がＯＦＦ
となるまで（ステップＳ１０）実行される。

【００５６】一方、ステップＳ８においてウィンカー信
号が「Ｌ方向」であることが分かったときには、ステッ
プＳ６で求めた注視目標位置を図２に示すように所定角
θ（例えば３０〜３５度）だけ左方向に回転させる。

【００５７】この動作は、ＣＰＵ１０が、回転装置６に
おけるモータ６５に対応する駆動信号を与え、モータ６
５が駆動ギヤ６６を介して減速ギヤ６７を駆動すること
により回転装置６を車両の左方向に回転させることとな
る。

【００５８】従って、このときにはドライバーは図２に
示したコンバイナ４−１に視線を移し表示光２−１によ
りコンバイナ４−１からＹ〔ｍ〕だけ離れた位置を注視
目標位置とすることとなる（ステップＳ１１）。

【００５９】このような動作はウィンカー信号がＯＦＦ
となるまで（ステップＳ１２）実行される。

【００６０】このような各ステップを実行した後、車速
が７５km/h以下となると、上記の表示は行われなくなる
（ステップＳ２）。これは速度の微妙な変化によって起
こる光源のＯＮ・ＯＦＦによる劣化を防ぐとともに、緩
い登り坂での速度低下の警告にもなる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用表示装置では、車速が所定値以上の高速の車速に比例
した安全走行確保のための注視目標位置を求め該注視目
標位置に対応した角度だけ該回転手段を回転させ、必要
に応じてウィンカー信号に基づいて該回転手段を所定角
だけ左右に回転させて、表示光の虚像位置を車両前方に
誘導するように構成したので、車間距離の詰め過ぎによ
る追突事故の防止、急激な車線変更による横転事故、緩
い登り坂時の自然減速の防止、ドライバーの疲労防止な
どを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用表示装置の実施例の構成図
である。

【図２】本発明に係る車両用表示装置において、車室内
から見た時の注視目標位置を示した図である。

【図３】本発明に係る車両用表示装置の反射鏡と回転装
置とを組み合わせた機構部分の実施例を示した正面図で
ある。

【図４】本発明に係る車両用表示装置の反射鏡と回転装
置とを組み合わせた機構部分の実施例を示した側面図で
ある。

【図５】本発明に係る車両用表示装置のＣＰＵにおいて
実行されるプログラムのフローチャート図である。

【図６】本発明に係る車両用表示装置における反射鏡の
回転角と注視目標位置との関係を示したメモリマップ図
である。

【符号の説明】

１ 光源部 ２（２−１〜２−３） 表示光 ３ フロントガラス ４（４−１〜４−３） コンバイナ ５ 反射鏡 ６ 回転装置 ９ ＣＰＵ 図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (72)発明者 川島 慶輔 神奈川県藤沢市土棚８番地 株式会社い すゞ中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示手段からの表示光を車両のフロント
   ガラスのドライバーの視線位置に向けて反射する反射手
   段を回転させる手段と、車速検出手段と、該車速が所定
   値以上のとき該車速に比例した安全走行確保のための注
   視目標位置を求め該注視目標位置に対応した角度だけ該
   回転手段を前後に回転させ該表示光の虚像位置を該車両
   の前方に誘導する制御手段と、を備えたことを特徴とす
   る車両用表示装置。
2. 【請求項２】 該制御手段が、ウィンカー信号に基づい
   て該回転手段を所定角だけ左右に回転させ該表示光の虚
   像位置を該ウィンカー信号の示す前方に誘導することを
   特徴とした請求項１に記載の車両用表示装置。