JPH0876050A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両に搭載される表示装置の視点移動を減少
させる。 【構成】 車両のフロントガラス１の半透明用反射板２
に情報を表示するヘッドアップディスプレイ１０を有す
る車両用表示装置に、ヘッドアップディスプレイ１０に
より車両内で使用される複数のスイッチを半透明用反射
板２に表示し、その表示される複数のスイッチのそれぞ
れにレーザビームを照射し反射レーザビームを受信する
レーザビーム発生／受信部２０を備え、レーザビームが
遮断されたスイッチを検出し、そのスイッチの動作を行
わせる。さらに、車両の前方を映すカメラ３０を備え、
カメラ３０の映像を解析し、目的位置を認識し、その目
的位置に、ヘッドアップディスプレイ１０により目的位
置を示す指示像を半透明用反射板２に形成する。また、
障害物を検出し、障害物を検出した場合には、警告表示
を半透明用反射板２に形成する。複数のカメラにより、
正確に位置表示ができる。

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す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両に搭載される電子装置の一例
としてナビゲーション装置がある。このナビゲーション
装置の表示装置としてＬＣＤ(Liquid-Crystal Display)
等が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記表
示装置ではドライバーがナビゲーション情報を得るため
にはどうしても視点移動する必要があるので、安全面で
問題があった。一方、一部の情報については、音声認識
・合成を用いることにより視点移動を伴わない情報入出
力が可能であるが、現状ではナビゲーション情報のすべ
てを音声で伝達することは困難であるという問題があ
る。地図情報等を得るためには視点移動が生じるためで
ある。

【０００４】したがって、本発明は上記問題点に鑑み、
運転中の視点移動を少なくできる車両用表示装置を提供
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、車両のフロントガラスの半透明用反射
板に情報を表示するヘッドアップディスプレイを有する
車両用表示装置に、ヘッドアップディスプレイにより車
両内で使用される複数のスイッチを半透明用反射板に表
示し、その表示される複数のスイッチのそれぞれにレー
ザビームを照射し反射レーザビームを受信するレーザビ
ーム発生／受信部が設けられる。レーザビームが遮断さ
れたスイッチを検出すると、そのスイッチの動作が行わ
れる。

【０００６】車両のフロントガラスの半透明用反射板に
情報を表示するヘッドアップディスプレイを有する車両
用表示装置に、情報を半透明用反射板に投影する表示像
を形成する表示デバイスの後段に表示デバイスが形成す
る表示像と半透明用反射板までの距離を調整する移動可
能な凸レンズが設けられる。自車の位置を道路地図に表
すナビゲーション装置が形成する自車から目的位置まで
の距離に応じて前記凸レンズを移動して目的位置を示す
指示像が半透明用反射板に形成される。

【０００７】車両のフロントガラスの半透明用反射板に
情報を表示するヘッドアップディスプレイを有する車両
用表示装置に、車両の前方を映すカメラが設けられる。
カメラの映像を解析し、目的位置を認識し、その目的位
置に、ヘッドアップディスプレイにより目的位置を示す
指示像が半透明用反射板に形成される。車両のフロント
ガラスの半透明用反射板に情報を表示するヘッドアップ
ディスプレイを有する車両用表示装置に、車両の前方を
映すカメラが設けられる。車両に取り付けられたカメラ
の映像を解析し、障害物を検出し、障害物を検出した場
合には、警告表示が半透明用反射板に形成される。

【０００８】複数の前記カメラが運転者の見る範囲をカ
バーするように配置される。

【０００９】

【作用】本発明のヘッドアップディスプレイにより車両
内で使用される複数のスイッチを半透明用反射板に表示
し、その表示される複数のスイッチのそれぞれにレーザ
ビームを照射し反射レーザビームを受信するレーザビー
ム発生／受信部が設けられる。レーザビームが遮断され
たスイッチを検出すると、そのスイッチの動作が行われ
る。このため、運転者は操作したいスイッチ画像が見え
る空間に指をおくことによりレーザビームが遮断されて
スイッチ操作を行うことができ、運転中に視点を移動す
る必要がなくなる。さらにオーディオスイッチの空間の
削減が可能になる。

【００１０】情報を半透明用反射板に投影する表示像を
形成する表示デバイスの後段に表示デバイスが形成する
表示像と半透明用反射板までの距離を調整する移動可能
な凸レンズが設けられる。自車の位置を道路地図に表す
ナビゲーション装置が形成する自車から目的位置までの
距離に応じて前記凸レンズを移動して目的位置を示す指
示像が半透明用反射板に形成される。このため、運転者
がフロントガラス１から見る風景にオーバーラップする
ことにより視点移動の伴わない情報伝達が可能になる。

【００１１】車両の前方を映すカメラが設けら、カメラ
の映像を解析し、目的位置を認識し、その目的位置に、
ヘッドアップディスプレイにより目的位置を示す指示像
が半透明用反射板に形成されることにより、運転者がフ
ロントガラス１から見る風景にオーバーラップすること
により視点移動の伴わない情報伝達が可能になる。車両
の前方を映すカメラが設けられ、車両に取り付けられた
カメラの映像を解析し、障害物を検出し、障害物を検出
した場合には、警告表示が半透明用反射板に形成される
ことにより、警告メッセージを運転者に伝えることが可
能になる。

【００１２】前記カメラが複数設けられることにより、
正確な位置に表示を行うことでき、さらに、障害物の検
出を正確に行うことができる。

【００１３】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係る車両用表示装置
の概略を示す図である。本図に示すように、車両用表示
装置は、車両のフロントガラスに道路情報、スイッチ情
報等を表示するヘッドアップディスプレイ１０、フロン
トガラスに表示されるスイッチの動作を制御するための
レーザビーム発生／受信部２０と、前方の風景を解析し
て、フロントガラスに道路表示をオーバーラップし、障
害物を検知するために車両に取り付けられるカメラ３０
と、道路情報を提供するナビゲーション装置４０と、制
御すべきオーディオのスイッチ５０と、これらを制御す
る制御部６０とを具備する。

【００１４】図２は図１のヘッドアップディスプレイ１
０、レーザビーム発生／受信部２０の概略配置例を示す
図である。本図に示すように、ヘッドアップディスプレ
イ１０は、運転席前方のウインドシールド下部のインス
トルメントパネル内に設けられる。そして車両のフロン
トガラス１に半透明用反射板２が設けられる。ヘッドア
ップディスプレイ１０からの表示光が、半透明用反射板
２で反射されて、車両前方に現れる虚偽表示が形成さ
れ、運転者はこの虚偽表示を視認する。レーザビーム発
生／受信部２０の配置は、運転者が指でレーザビームを
遮断し易い位置に配置される。

【００１５】次に、レーザビーム発生／受信部２０は、
車室内に複数のレーザビームを半透明用反射板２に出力
する複数のビーム発生部２１と、半透明用反射板２で反
射された複数のレーザビームを受信する複数の受信部２
２とを具備する。図３はヘッドアップディスプレイ１０
の概略を示す図である。本図に示すように、ヘッドアッ
プディスプレイ１０は光源１１と、光源１１により照明
されて表示像を形成する表示デバイス１２と、表示デバ
イス１２に形成される表示像と半透明用反射板２までの
距離を調整する凸レンズ１３からなる。表示デバイス１
２としては、蛍光表示管、ＬＥＤ液晶セルなどが一般的
に用いられる。

【００１６】図４は図２の半透明用反射板２への表示を
説明する図である。本図に示すように、半透明用反射板
２には、ヘッドアップディスプレイ１０の表示デバイス
１２により、例えば、後述するように、建物を指示し、
道路案内を行う「矢印」の画像表示を行う画像表示領
域、スイッチ画像ＳＷ１、ＳＷ２、…、ＳＷｎを表示す
るスイッチ画像領域等がある。スイッチ画像ＳＷ１、Ｓ
Ｗ２、…、ＳＷｎには、図示するように、レーザビーム
が照明される。

【００１７】図５は図２のスイッチ画像へのレーザビー
ム遮断を検出する回路例を示す図である。本図に示すよ
うに、複数のレーザビーム発生部２１からのレーザビー
ムは複数の受信部２２により受信され、受信信号はそれ
ぞれ複数の比較器６１に出力される。レーザビームが運
転者の指で遮断されると受信信号のレベルが低下し比較
器６では基準レベルよりも小さくなり、比較器６の出力
信号は「Ｈ（high) 」から「Ｌ（low)」になり、レーザ
ビームの遮断が検出される。それぞれ比較器６１のそれ
ぞれの出力がオーディオのスイッチ制御部６２に接続さ
れ、オーディオのスイッチ制御部６２は、オーディオの
スイッチ５０をオン／オフの動作を制御する。ここに、
比較器６１及びオーディオのスイッチ制御部６２は制御
部６０に設けられる。

【００１８】図６は図４のオーディオのスイッチ制御部
６２の制御動作を説明するフローチャートである。ステ
ップＳ１において、ヘッドアップディスプレイ１０が動
作しているか否かを判断する。この判断が「ＹＥＳ」な
ら出処理を行い、「ＮＯ」ならステップＳ２に進む。

【００１９】ステップＳ２において、ｊ＝１とする。ス
テップＳ３において、ｊ番目の比較器６１の出力が
「Ｌ」であるか否かの判断する。この判断が「ＮＯ」な
らステップＳ４に進み、「ＹＥＳ」ならステップＳ６に
進む。ステップＳ４において、ｊ＝ｎか否かを判断す
る。この判断が「ＮＯ」ならステップＳ５に進み、「Ｙ
ＥＳ」なら出処理に進む。

【００２０】ステップＳ５において、ｊ＝ｊ＋１とし
て、ステップＳ３に進む。ステップＳ６において、オー
ディオスイッチ５０の動作が行われる。本実施例によれ
ば、ヘッドアップディスプレイを用いて、フロントガラ
ス上に投影した空間スイッチ機能により、運転者は操作
したいスイッチ画像が見える空間に指をおくことにより
レーザビームが遮断されてスイッチ操作を行うことがで
き、運転中に視点を移動する必要がなくなる。さらにオ
ーディオスイッチの空間の削減が可能になる。

【００２１】なお、オーディオのスイッチ５０だけでな
く、車両の制御、例えば、パワーウインドウの開閉のス
イッチ、エアコンディションのスイッチ等の制御に使用
してもよい。次にナビゲーション装置４０の情報を基に
ヘッドアップディスプレイ１０の制御を説明する。

【００２２】図７は表示像の形成位置を示す図であり、
図８はフロントガラス１に映る実像に表示する矢印像を
示す図である。ナビゲーション装置４０が「５０ｍ先の
交差点を左折」との情報を形成すると、制御部６０を介
して、ヘッドアップディスプレイ１０は凸レンズ１３
（図３参照）の距離を調整して、表示デバイス１２によ
る矢印の表示像が、図７に示すように、５０ｍ先に形成
されるようにする。すなわち、目的位置である交差点が
刻々と近づくにつれて目的位置を示す指示像である矢印
の表示像の位置を交差点に合わせて移動する。交差点が
非常に近くなったら、不要となるのでこの表示を消す。

【００２３】本実施例によれば、図８に示すように、運
転者がフロントガラス１から見る風景にオーバーラップ
することにより視点移動の伴わない情報伝達が可能にな
る。次に、カメラ３０の情報を基にヘッドアップディス
プレイ１０の制御を説明する。カメラ３０は、例えばＣ
ＣＤ（Charge Couple Device）からなり、とらえた映像
を解析し、既知の映像解析技術を用いて交差点、目的場
所等を判断する。例えば、交差点は、とらえた映像デー
タから道路の十字形状、赤、黄色、青の信号機を抽出し
て、判断される。建物等の目的場所等は看板の文字を抽
出しこれを認識し判断される。

【００２４】カメラ３０のとらえる前方の風景の範囲
と、ヘッドアップディスプレイ１０の表示デバイス１２
（図３参照）が矢印を表示する前方の風景の範囲とを予
め一致させておく。そして、カメラ３０の映像の位置
と、ヘッドディスプレイ１０の表示デバイス１２の表示
位置とが一対一に対応するようにしておく。カメラ３０
が、ナビゲーション装置からの情報を基に、交差点、目
的場所の建物を判断したら、その位置に対応してヘッド
ディスプレイ１０の表示デバイス１２は、図８に示すよ
うに、矢印を表示する。この場合表示デバイス１２が形
成する矢印の表示する寸法は、交差点が近づくにしたが
って、大きくする。交差点に非常に近くなったら、前述
と同様に、この表示を消す。

【００２５】本実施例によれば、図８に示すように、運
転者がフロントガラス１から見る風景にオーバーラップ
することにより視点移動の伴わない情報伝達が可能にな
る。図９はカメラ３０の映像を基に障害物の検知を説明
する図である。本図に示すように、カメラ３０の映像を
解析し道路上の白線を認識する既知の技術により自車の
走行レーンが検知される。つぎに、自車走行レーン内の
物体を検知し、自車レーン内の物体の動きがベクトルと
して求められる。例えば、自車走行レーン内に静止した
障害物がある場合、自車を基準にした場合自車方向に走
行速度で障害物が近づいてくることになる。

【００２６】図１０は障害物の移動ベクトルを基にヘッ
ドアップディスプレイ１０による警告表示を説明する図
である。本図に示すように、移動ベクトルがある閾値を
越えたときこの物体を障害物であると認識し、ヘッドア
ップディスプレイ１０により運転者に対してフロントガ
ラス１に警告表示、例えば「注意！！前方に障害物」を
行う。この閾値は自車と物体との距離により変化するよ
うにし、すなわち、距離が近いとき閾値が小さくなるよ
うにする。

【００２７】なお、渋滞時などに不必要な警告表示が行
われないに、走行速度がある閾値より小さければ警告表
示が出力されないようにする。本実施例によれば、カメ
ラ３０の映像を用いて異常事態、緊急事態の検出を行
い、警告メッセージを運転者に伝えることができる。図
１１は自車と平行に移動しない障害物の移動ベクトルを
基にヘッドアップディスプレイ１０による警告表示を説
明する図である。本図に示すように、例えば、人が道路
を横切るときに、移動ベクトルをｘ軸（自車走行方向と
垂直軸）、ｙ軸（自車走行方向軸）に分けて、ｙ軸のベ
クトルを用いて上記と同様の処理を行ってもよい。ｙ軸
の移動ベクトルがある閾値を越えたときこの物体を障害
物であると認識し、ヘッドアップディスプレイ１０によ
り運転者に対してフロントガラス１に警告表示「注意！
！前方に障害物」を行う。またｙ軸のベクトルが自車に
近づいていても、それより充分大きくｘ軸ベクトルが自
車から遠ざかる場合は、警告を出さないという処理を行
うことも可能である。この閾値は自車と物体との距離に
より変化するようにし、すなわち、距離が近いとき閾値
が小さくなるようにする。渋滞時などに不必要な警告表
示が行われないに、走行速度がある閾値より小さければ
警告表示が出力されないようにする。

【００２８】図１２は複数のカメラ３０を用いて映像の
解析を行う例を示す図である。本図（ａ）に示すよう
に、１つのカメラを用いる場合、運転者の視点とカメラ
が同じ位置にない限り、カメラ３０がとらえた映像と運
転者が見ている実像が全く同一のものとはならない。こ
のため、カメラがとらえた実像を解析してナビゲーショ
ン情報を映して位置ずれをおこす可能性がある。また、
障害物をとらえることができない場合がある。

【００２９】一方、本図（ｂ）に示すように、２つのカ
メラ３０Ａ、３０Ｂを用いれば、すなわち複数のカメラ
を用いれば、運転者の見る範囲をカバーでき、各々のカ
メラ位置でとらえた映像を分析すれば、位置の違いによ
る映像のずれが判定できる。したがって、この映像の位
置ずれの情報を用いて運転者の位置での実像を推定でき
るため、たとえ運転者の視点と同じ位置にカメラが無く
ても正確な位置にナビゲーション情報を投影でき、か
つ、障害物を正確にとらえることができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッドアップディスプレイにより車両内で使用される複数
のスイッチを半透明用反射板に表示し、その表示される
複数のスイッチのそれぞれにレーザビームを照射し反射
レーザビームを受信するレーザビーム発生／受信部が設
けられ、レーザビームが遮断されたスイッチを検出する
と、そのスイッチの動作が行われるので、運転者は操作
したいスイッチ画像が見える空間に指をおくことにより
レーザビームが遮断されてスイッチ操作を行うことがで
き、運転中に視点を移動する必要がなくなる。さらにオ
ーディオスイッチの空間の削減が可能になる。情報を半
透明用反射板に投影する表示像を形成する表示デバイス
の後段に表示デバイスが形成する表示像と半透明用反射
板までの距離を調整する移動可能な凸レンズが設けら
れ、自車の位置を道路地図に表すナビゲーション装置が
形成する自車から目的位置までの距離に応じて凸レンズ
を移動して目的位置を示す指示像が半透明用反射板に形
成されるので、運転者がフロントガラス１から見る風景
にオーバーラップすることにより視点移動の伴わない情
報伝達が可能になる。車両の前方を映すカメラが設け
ら、カメラの映像を解析し、目的位置を認識し、その目
的位置に、ヘッドアップディスプレイにより目的位置を
示す指示像が半透明用反射板に形成されるので、運転者
がフロントガラス１から見る風景にオーバーラップする
ことにより視点移動の伴わない情報伝達が可能になる。
車両の前方を映すカメラが設けられ、車両に取り付けら
れたカメラの映像を解析し、障害物を検出し、障害物を
検出した場合には、警告表示が半透明用反射板に形成さ
れるので、警告メッセージを運転者に伝えることが可能
になる。カメラが複数設けられることにより、正確な位
置に表示を行うことでき、さらに、障害物の検出が正確
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両用表示装置の概略を
示す図である。

【図２】図１のヘッドアップディスプレイ１０、レーザ
ビーム発生／受信部２０の概略配置例を示す図である。

【図３】ヘッドアップディスプレイ１０の概略を示す図
である。

【図４】図２の半透明用反射板２への表示を説明する図
である。

【図５】図２のスイッチ画像へのレーザビーム遮断を検
出する回路例を示す図である。

【図６】図４のオーディオのスイッチ制御部６２の制御
動作を説明するフローチャートである。

【図７】表示像の形成位置を示す図である。

【図８】フロントガラス１に映る実像に表示する矢印像
を示す図である。

【図９】カメラ３０の映像を基に障害物の検知を説明す
る図である。

【図１０】障害物の移動ベクトルを基にヘッドアップデ
ィスプレイ１０による警告表示を説明する図である。

【図１１】自車と平行に移動しない障害物の移動ベクト
ルを基にヘッドアップディスプレイ１０による警告表示
を説明する図である。

【図１２】複数のカメラ３０を用いて映像の解析を行う
例を示す図である。

【符号の説明】

１…フロントガラス ２…半透明用反射板 １０…ヘッドアップディスプレイ １２…表示デバイス １３…凸レンズ ２０…レーザビーム発生／受信部 ３０…カメラ ４０…ナビゲーション ５０…オーディオのスイッチ ６０…制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 育恵 兵庫県神戸市兵庫区御所通１丁目２番28号 富士通テン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両のフロントガラス（１）の半透明用
   反射板（２）に情報を表示するヘッドアップディスプレ
   イ（１０）を有する車両用表示装置において、 ヘッドアップディスプレイ（１０）により車両内で使用
   される複数のスイッチを半透明用反射板（２）に表示
   し、その表示される複数のスイッチのそれぞれの近傍に
   接近する障害物を検出するためのビーム発生／受信部
   （２０）を備え、 ビームが遮断されたスイッチを検出し、そのスイッチの
   動作を行わせることを特徴とする車両用表示装置。
2. 【請求項２】 車両のフロントガラス（１）の半透明用
   反射板（２）に情報を表示するヘッドアップディスプレ
   イ（１０）を有する車両用表示装置において、 情報を半透明用反射板（２）に投影する表示像を形成す
   る表示デバイス（１２）の後段に表示デバイス（１２）
   が形成する表示像と半透明用反射板（２）までの距離を
   調整する移動可能な凸レンズ（１３）を備え、 自車の位置を道路地図に表すナビゲーション装置が形成
   する自車から目的位置までの距離に応じて前記凸レンズ
   （１３）を移動して目的位置を示す指示像を半透明用反
   射板（２）に形成することを特徴とする車両用表示装
   置。
3. 【請求項３】 車両のフロントガラス（１）の半透明用
   反射板（２）に情報を表示するヘッドアップディスプレ
   イ（１０）を有する車両用表示装置において、 車両の前方を映すカメラ（３０）を備え、 カメラ（３０）の映像を解析し、目的位置を認識し、そ
   の目的位置に、ヘッドアップディスプレイ（１０）によ
   り目的位置を示す指示像を半透明用反射板（２）に形成
   することを特徴とする車両用表示装置。
4. 【請求項４】 車両のフロントガラス（１）の半透明用
   反射板（２）に情報を表示するヘッドアップディスプレ
   イ（１０）を有する車両用表示装置において、 車両の前方を映すカメラ（３０）を備え、 車両に取り付けられたカメラ（３０）の映像を解析し、
   障害物を検出し、障害物を検出した場合には、警告表示
   を半透明用反射板（２）に形成することを特徴とする車
   両表示装置。
5. 【請求項５】 複数の前記カメラ（３０）が車両の運転
   者の見る範囲をカバーするように配置されることを特徴
   とする、請求項３又は４に記載の車両用表示装置。