JP2014201213A - 車載用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのディスプレイをインパネディスプレイ用およびＨＵＤ用に兼用でき、コスト増を抑制しつつインパネディスプレイの情報量を多くすることが可能な「車載用表示装置」を提供する。【解決手段】表示エリア１０ａの全体が第１の空間５１に位置するように液晶ディスプレイ１０を移動させたときは、表示エリア１０ａの全体にインパネディスプレイ用の情報を表示させる一方、表示エリア１０ａが第１の空間５１と第２の空間５２とに跨る位置に液晶ディスプレイ１０を移動させたときは、第１の表示エリア１０ａ１にインパネディスプレイ用の情報を表示させるとともに、第２の表示エリア１０ａ２にＨＵＤ用の情報を表示させることにより、大画面タイプのディスプレイを用いなくても、状況に応じて表示エリア１０ａの全体に情報を表示させることによってインパネディスプレイの情報量を多くできるようにする。【選択図】図３

Description

本発明は、車載用表示装置に関し、特に、インストルメントパネル内のディスプレイとヘッドアップディスプレイとを備えた車載用表示装置に用いて好適なものである。

従来、ダッシュボードに組み付けられたインストルメントパネル（以下、インパネという）を液晶表示装置により構成した車両が存在する。インパネに設けられた車載ディスプレイ（以下、インパネディスプレイという）には、例えば、走行速度、エンジン回転速度、燃料の残量といった車両の走行に必要なメータ情報のほかに、シフトポジションを表す情報や、重要機器が故障した場合に点灯する警告灯などが表示される。また、ナビゲーション装置による走行案内情報を表示するようになされたインパネディスプレイも存在する。

また、近年では、運転者の視線移動を最少とし、運転中に必要な情報を見やすく表示するためのヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）の普及が進んでいる。ヘッドアップディスプレイは、車両のフロントガラスへ画像を投影するようにしたものである。運転者は、運転中にフロントガラス越しに見る前方の実世界からわずかに視線を移動させるだけで、フロントガラス上に画像として映し出された様々な情報を見ることができる。車両のフロンガラス側に「コンバイナ」と呼ばれる半透明のスクリーンを設置し、表示情報をこのコンバイナに反射させて運転者の視界に入れるようにしたものもある。

また、通常のディスプレイから任意に特定された表示像を前方視界内に投影するミラー部と、車速に応じてミラー部を切替駆動する駆動部とを備え、表示源からの表示が高速度においてはヘッドアップディスプレイに、低速度においては通常のディスプレイに切り替わるように構成した表示装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、インパネディスプレイとＨＵＤとの両方を備え、両ディスプレイに対する表示情報を制御するようにした技術も提案されている。この種の表示装置に関して、液晶ディスプレイを２つの表示領域に分け、一方の表示領域をインパネディスプレイ用に使用し、他方の表示領域をＨＵＤ用に使用することにより、インパネディスプレイの表示とＨＵＤの表示とを１つの液晶ディスプレイで兼用するようにした技術も提案されている（例えば、特許文献２，３参照）。

特開昭６０−８８３１５号公報 特開平１０−１３３５７１号公報 特開２００６−１０３５８９号公報

しかしながら、上記特許文献２，３に記載の技術では、インパネディスプレイ用の表示領域とＨＵＤ用の表示領域との２つに液晶ディスプレイを常に区画しているので、インパネディスプレイに表示することが可能な情報量が少なくなってしまうという問題があった。通常よりも大画面タイプの液晶ディスプレイを用いればインパネディスプレイに表示する情報量を増やすことができるが、コスト増や電力増につながるという問題があった。

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、１つのディスプレイをインパネディスプレイ用およびＨＵＤ用に兼用でき、コスト増や電力増を抑制しつつインパネディスプレイにできるだけ多くの情報を表示することが可能な車載用表示装置を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明では、ディスプレイを移動させる移動手段と、ディスプレイに対する情報の表示を制御する表示制御手段とを備える。表示制御手段は、表示エリアの全体がインパネディスプレイ用の第１の空間に位置するようにディスプレイが移動されたときは、表示エリアの全体に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させる。また、表示制御手段は、表示エリアがインパネディスプレイ用の第１の空間とヘッドアップディスプレイ用の第２の空間との両方に跨るような位置にディスプレイが移動されたときは、表示エリアを第１の表示エリアと第２の表示エリアとに分割し、第１の表示エリアに対してインパネディスプレイ用の情報を表示させるとともに、第２の表示エリアに対してヘッドアップディスプレイ用の情報を表示させるようにしている。

上記のように構成した本発明によれば、状況に応じてディスプレイを移動させることにより、ディスプレイの表示エリアの全体に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させたり、インパネディスプレイ用の情報とヘッドアップディスプレイ用の情報とを第１の表示エリアと第２の表示エリアとに分割して表示させたりすることができる。これにより、大画面タイプのディスプレイを用いなくても、１つのディスプレイをインパネディスプレイ用およびＨＵＤ用に兼用しながら、状況に応じてディスプレイの表示エリアの全体に対して情報を表示させることによってインパネディスプレイの情報量を多くすることができる。したがって、大画面タイプのディスプレイを用いることによるコスト増や電力増を回避しつつ、インパネディスプレイにできるだけ多くの情報を表示することができる。

本実施形態による車載用表示装置の構成例を示す図である。 本実施形態の車載用表示装置が備えるマイコンの機能構成例を示す図である。 本実施形態の液晶ディスプレイが移動した２つの状態を示す図である。 本実施形態によるインパネディスプレイおよびＨＵＤの表示イメージを示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による車載用表示装置の構成例を示す図である。また、図２は、本実施形態の車載用表示装置が備えるマイコンの機能構成例を示す図である。

図１に示すように、本実施形態の車載用表示装置は、筐体１００の中に液晶ディスプレイ１０（本発明のディスプレイに相当）、マイコン２０、反射ミラー３０、透明のスクリーンであるコンバイナ４０および仕切り１０１を備えて構成されている。また、図２に示すように、本実施形態のマイコン２０は、その機能構成として、車速検出部２１、移動制御部２２、回動制御部２３および表示制御部２４を備えている。本実施形態の車載用表示装置は、１つの液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ用およびＨＵＤ用に兼用するものである。

図１に示すように、仕切り１０１は、筐体１００の内部空間を上下の２つの空間に仕切るものである。仕切り１０１の下側に作られた第１の空間５１は、液晶ディスプレイ１０の表示情報をインパネディスプレイの情報として運転者の視界に入れるように成された空間である。仕切り１０１の上側に作られた第２の空間５２は、液晶ディスプレイ１０の表示情報をＨＵＤの情報として運転者の視界に入れるように成された空間である。反射ミラー３０およびコンバイナ４０は、第２の空間５２に設けられている。

図２に示す移動制御部２２は、図示しない移動機構の駆動を制御することにより、液晶ディスプレイ１０を上下方向に移動させる。ここで、液晶ディスプレイ１０の移動軸ＭＡは斜めに設定されている。そのため、液晶ディスプレイ１０は、第１の空間５１から第２の空間５２の方向（下側から上側に向かう方向）に移動するにつれて、反射ミラー３０から遠ざかる方向に斜めに移動する。移動制御部２２および図示しない移動機構により、本発明の移動手段が構成される。

図３は、液晶ディスプレイ１０が移動した２つの状態を示す図である。図３（ａ）は、液晶ディスプレイ１０が最も下側に移動して停止した状態を示している。この状態では、液晶ディスプレイ１０の表示エリア１０ａの全体が第１の空間５１に位置している。これにより、表示エリア１０ａの表示像がインパネディスプレイの情報として運転者の視界に入れられるようになっている。

一方、図３（ｂ）は、液晶ディスプレイ１０が最も上側に移動して停止した状態を示している。この状態では、液晶ディスプレイ１０の表示エリア１０ａが第１の空間５１と第２の空間５２との両方に跨るように位置している。表示エリア１０ａのうち、第１の空間５１に面する部分を第１の表示エリア１０ａ_１、第２の空間５２に面する部分を第２の表示エリア１０ａ_２とする。

図２に示す回動制御部２３は、図示しない回動機構の駆動を制御することにより、コンバイナ４０を回動させる。具体的には、回動制御部２３は、液晶ディスプレイ１０が図３（ａ）に示す位置に移動されたときは、コンバイナ４０を図３（ａ）に示す待機角度に回動させる。本実施形態では、待機角度は、筐体１００の上面に対して０度の角度である。

一方、回動制御部２３は、液晶ディスプレイ１０が図３（ｂ）に示す位置に移動されたときは、コンバイナ４０を図３（ｂ）に示す反射用角度に回動させる。反射用角度とは、反射ミラー３０で反射した液晶ディスプレイ１０の表示像を更に反射させるための角度であり、その大きさはあらかじめ決められている。回動制御部２３および図示しない回動機構により、本発明の回動手段が構成される。

液晶ディスプレイ１０が図３（ｂ）に示す位置に移動されたとき、反射ミラー３０は、液晶ディスプレイ１０の第２の表示エリア１０ａ_２に対する表示像を反射させる。また、反射用角度に回動されたコンバイナ４０は、反射ミラー３０で反射された表示像を更に反射させる。これにより、第２の表示エリア１０ａ_２の表示像が第２の空間５２を通じてＨＵＤの情報として運転者の視界に入れられるようになっている。このとき同時に、第１の表示エリア１０ａ_１の表示像が第１の空間５１を通じてインパネディスプレイの情報として運転者の視界に入れられるようになっている。

図４は、インパネディスプレイおよびＨＵＤの表示イメージを示す図である。図４（ａ）は、液晶ディスプレイ１０が図３（ａ）に示す位置に移動されて、表示エリア１０ａの全体の表示像がインパネディスプレイ４１の情報として表示された状態を示している。図４（ｂ）は、液晶ディスプレイ１０が図３（ｂ）に示す位置に移動されて、第１の表示エリア１０ａ_１の表示像がインパネディスプレイ４１の情報として表示されるとともに、第２の表示エリア１０ａ_２の表示像がＨＵＤ４２の情報として表示された状態を示している。

表示制御部２４は、本発明の表示制御手段に相当するものであり、液晶ディスプレイ１０に対する情報の表示を制御する。具体的には、表示制御部２４は、液晶ディスプレイ１０が図３（ａ）に示す位置に移動されたときは、表示エリア１０ａの全体に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させる。一方、表示制御部２４は、液晶ディスプレイ１０が図３（ｂ）に示す位置に移動されたときは、表示エリア１０ａを第１の表示エリア１０ａ_１と第２の表示エリア１０ａ_２とに分割し、第１の表示エリア１０ａ_１に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させるとともに、第２の表示エリア１０ａ_２に対してＨＵＤ用の情報を表示させる。

なお、液晶ディスプレイ１０が図３（ａ）に示す位置に移動されたときに表示エリア１０ａの全体に対してどんな情報を表示させるかについては、任意に設定しておくことが可能である。また、液晶ディスプレイ１０が図３（ｂ）に示す位置に移動されたとき第１の表示エリア１０ａ_１と第２の表示エリア１０ａ_２とに対してそれぞれどんな情報を表示させるかについても、任意に設定しておくことが可能である。

図２に示す車速検出部２１は、本発明の車速検出手段に相当するものであり、例えば車載ＬＡＮ等の車内ネットワーク（図示せず）を介して入力される車速パルスに基づいて車両の速度を検出する。車速検出部２１により車速が所定速度より小さいことが検出されたとき、上述の移動制御部２２は、液晶ディスプレイ１０を図３（ａ）に示す位置に移動させる。また、回動制御部２３は、コンバイナ４０を図３（ａ）に示す待機角度に回動させる。さらに、表示制御部２４は、表示エリア１０ａの全体に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させる。これにより、図４（ａ）のようにインパネディスプレイ４１にのみ情報が表示される。

一方、車速検出部２１により車速が所定速度以上であることが検出されたとき、移動制御部２２は、液晶ディスプレイ１０を図３（ｂ）に示す位置に移動させる。また、回動制御部２３は、コンバイナ４０を図３（ｂ）に示す反射用角度に回動させる。さらに、表示制御部２４は、第１の表示エリア１０ａ_１に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させるとともに、第２の表示エリア１０ａ_２に対してＨＵＤ用の情報を表示させる。これにより、図４（ｂ）のようにインパネディスプレイ４１およびＨＵＤ４２の両方にそれぞれ情報が表示される。このように、車速が所定速度以上で高速走行をしているときは、運転者がよく見る情報をＨＵＤ４２に表示させることにより、運転者の視線をできるだけフロントガラスの方向から離さないようにすることができる。

以上詳しく説明したように、本実施形態の車載用表示装置によれば、車速に応じて液晶ディスプレイ１０を移動させることにより、表示エリア１０ａの全体に対してインパネディスプレイ用の情報を表示させたり、インパネディスプレイ用の情報とＨＵＤ用の情報とを第１の表示エリア１０ａ_１と第２の表示エリア１０ａ_２とに分割して表示させたりすることができる。

これにより、大画面タイプのディスプレイを用いなくても、１つの液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ用およびＨＵＤ用に兼用しながら、低速走行をしているときは液晶ディスプレイ１０の表示エリア１０ａの全体に対して情報を表示させることによってインパネディスプレイの情報量を多くすることができる。

したがって、大画面タイプのディスプレイを用いることによるコスト増や電力増を回避しつつ、インパネディスプレイ４１にできるだけ多くの情報を表示することができる。低速走行をしているときは、運転者は視線をある程度移動させてインパネディスプレイ４１を見る余裕が高速走行時よりも大きいので、走行速度、エンジン回転速度、燃料の残量といった車両の走行に必要なメータ情報の他、ナビゲーション装置による走行案内情報などの多くの情報を見て様々な判断をすることができる。

また、上記実施形態では、液晶ディスプレイ１０の移動軸ＭＡを斜めに設定し、液晶ディスプレイ１０を斜めに移動させるようにしている。これにより、液晶ディスプレイ１０の第２の表示エリア１０ａ_２と反射ミラー３０との距離ができるだけ長くなるようにし、虚像距離を長くしてＨＵＤ４２の表示像をできるだけ遠方視界とすることができる。これにより、高速走行時に半透明のコンバイナ４０を見る運転者の視線ができるだけ遠方を向くようにすることができる。

また、上記実施形態では、コンバイナ４０を回動可能に構成し、液晶ディスプレイ１０をＨＵＤ４２として使用するときにのみコンバイナ４０を開き、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１としてのみ使用するときはコンバイナ４０を閉じるようにしている。液晶ディスプレイ１０をＨＵＤ４２として用いないときはコンバイナ４０を閉じることにより、外光が筐体１００内に入り込みにくいようにすることができる。これにより、外光が反射ミラー３０で反射して液晶ディスプレイ１０に照射されることを抑制でき、液晶ディスプレイ１０の表示パネルの外光による焼き付けを抑制することができる。

なお、上記実施形態では、車速に応じて液晶ディスプレイ１０を上下方向に移動させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両前方の混雑度を判定し、当該混雑度に応じて液晶ディスプレイ１０を上下方向に移動させるようにしてもよい。

例えば、車両前方を車載カメラで撮影し、撮影画像内に他車両や歩行者が所定数以上写っていることを画像認識したときに、車両前方の混雑度が所定値以上であると判定する。そして、混雑度が所定値以上のときは液晶ディスプレイ１０を図３（ａ）の位置に移動させ、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１としてのみ用いるようにする。車両前方が混雑しているときは低速走行している可能性が高く、ＨＵＤ４２に情報を表示させても、フロントガラス越しに見える実像と重なってしまい情報が見にくくなるからである。逆に、混雑度が所定値より小さいときは、液晶ディスプレイ１０を図３（ｂ）の位置に移動させる。

なお、車両前方の混雑度は、撮影画像の全体を対象として判定するようにしてもよいし、ＨＵＤ４２の位置と重なる領域およびその周辺領域のみを対象として判定するようにしてもよい。

また、ナビゲーション装置より出力されるナビゲーション情報に基づいて一般道路を走行中か高速道路を走行中かを判定し、その判定結果に応じて液晶ディスプレイ１０を移動させるようにしてもよい。例えば、一般道路を走行中のときは液晶ディスプレイ１０を図３（ａ）の位置に移動させ、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１としてのみ用いるようにする。一方、高速道路を走行中のときは液晶ディスプレイ１０を図３（ｂ）の位置に移動させ、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１およびＨＵＤ４２として用いるようにする。

また、車載ＬＡＮ等の車内ネットワークを介して入力されるハンドルの舵角情報に基づいてハンドル操作の頻度（一定時間当たりのハンドルの操作回数）を判定し、ハンドル操作の頻度に応じて液晶ディスプレイ１０を移動させるようにしてもよい。ここでカウントするハンドル操作は、所定の舵角以上のハンドル操作に限定してもよい。

例えば、ハンドル操作の頻度が所定値以上のときは液晶ディスプレイ１０を図３（ａ）の位置に移動させ、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１としてのみ用いるようにする。一方、ハンドル操作の頻度が所定値より小さいときは液晶ディスプレイ１０を図３（ｂ）の位置に移動させ、液晶ディスプレイ１０をインパネディスプレイ４１およびＨＵＤ４２として用いるようにする。

また、上記実施形態では、液晶ディスプレイ１０を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、リアプロジェクションディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）など、他のフラットパネルディスプレイを用いてもよい。

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１０ 液晶ディスプレイ
１０ａ 表示エリア
１０ａ_１ 第１の表示エリア
１０ａ_２ 第２の表示エリア
２０ マイコン
２１ 車速検出部
２２ 移動制御部
２３ 回動制御部
２４ 表示制御部
３０ 反射ミラー
４０ コンバイナ（半透明のスクリーン）
４１ インパネディスプレイ
４２ ＨＵＤ
５１ 第１の空間
５２ 第２の空間

Claims (8)

1. １つのディスプレイをインパネディスプレイ用およびヘッドアップディスプレイ用に兼用するように構成した車載用表示装置であって、
   上記ディスプレイを移動させる移動手段と、
   上記ディスプレイの表示情報を上記インパネディスプレイの情報として運転者の視界に入れるように成された第１の空間と、
   上記ディスプレイの表示情報を上記ヘッドアップディスプレイの情報として運転者の視界に入れるように成された第２の空間と、
   上記ディスプレイに対する情報の表示を制御する表示制御手段とを備え、
   上記表示制御手段は、上記ディスプレイの表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記移動手段により上記ディスプレイが移動されたときは、上記表示エリアの全体に対して上記インパネディスプレイ用の情報を表示させる一方、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記移動手段により上記ディスプレイが移動されたときは、上記表示エリアを第１の表示エリアと第２の表示エリアとに分割し、上記第１の表示エリアに対して上記インパネディスプレイ用の情報を表示させるとともに、上記第２の表示エリアに対して上記ヘッドアップディスプレイ用の情報を表示させることを特徴とする車載用表示装置。
2. 車両の速度を検出する車速検出手段を更に備え、
   上記移動手段は、上記車速検出手段により上記車両の速度が所定速度より小さいことが検出されたとき、上記表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記ディスプレイを移動させる一方、上記車速検出手段により上記車両の速度が所定速度以上であることが検出されたとき、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記ディスプレイを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
3. 車両前方の混雑度を判定する混雑度判定手段を更に備え、
   上記移動手段は、上記混雑度判定手段により上記車両前方の混雑度が所定値以上であることが検出されたとき、上記表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記ディスプレイを移動させる一方、上記混雑度判定手段により上記車両前方の混雑度が所定値より小さいことが検出されたとき、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記ディスプレイを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
4. 車両が一般道路を走行中か高速道路を走行中かを判定する走行道路判定手段を更に備え、
   上記移動手段は、上記走行道路判定手段により上記車両が一般道路を走行中であることが検出されたとき、上記表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記ディスプレイを移動させる一方、上記走行道路判定手段により上記車両が高速道路を走行中であることが検出されたとき、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記ディスプレイを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
5. 車両のハンドル操作の頻度を判定するハンドル操作頻度判定手段を更に備え、
   上記移動手段は、上記ハンドル操作頻度判定手段により上記ハンドル操作の頻度が所定値以上であることが検出されたとき、上記表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記ディスプレイを移動させる一方、上記ハンドル操作頻度判定手段により上記ハンドル操作の頻度が所定値より小さいことが検出されたとき、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記ディスプレイを移動させることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
6. 上記第２の空間には、上記第２の表示エリアに対する表示像を反射させる反射ミラーと、
   上記反射ミラーで反射された上記表示像を更に反射させて運転者の視界に入れるように成された半透明のスクリーンとが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。
7. 上記スクリーンを回動させる回動手段を更に備え、
   上記回動手段は、上記ディスプレイの表示エリアの全体が上記第１の空間に位置するように上記移動手段により上記ディスプレイが移動されたときは、上記スクリーンを所定の待機角度に回動させる一方、上記表示エリアが上記第１の空間と上記第２の空間との両方に跨る位置に上記移動手段により上記ディスプレイが移動されたときは、上記表示像を反射させるための反射用角度に上記スクリーンを回動させることを特徴とする請求項６に記載の車載用表示装置。
8. 上記ディスプレイは、上記第１の空間から上記第２の空間の方向に移動するにつれて、上記反射ミラーから遠ざかる方向に斜めに移動することを特徴とする請求項６に記載の車載用表示装置。

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