JP7217299B2 - ヘッドアップディスプレイ制御システム及びヘッドアップディスプレイ表示方法 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ制御システム及びヘッドアップディスプレイ表示方法 Download PDF

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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ制御システム及びヘッドアップディスプレイ表示方法に関する。
例えば、特許文献１には、偏心ステアリングの奥側であって、インストルメントパネルの運転席の前面位置に、表示パネルを設置する構造が開示されている。
この表示パネルは、例えば、切換スイッチの切換操作によって、車両速度等の現在の運転状況の表示と、ナビゲーション画面の表示等を適宜切り換え可能に設けられている。
特開２０２０－１７５７６１号公報
ところで、従来から、例えば、フロントウインドウに運転者向けの基本的な情報に関する画像を表示するヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤ（Head Up Display）装置という）を備えた車両が知られている。
特許文献１に開示された表示パネルに代替して、例えば、タブレット等の携帯端末機を偏心ステアリングの奥側に設置した場合、設置される携帯端末機のサイズ（大きさ）によってこの携帯端末機の設置領域とＨＵＤ装置の表示領域とが重畳するおそれがある。また、インストルメントパネル上に携帯端末機用のホルダを設置した場合にも、ホルダに設置される携帯端末機のサイズ（大きさ）によっては、同様の問題が生じるおそれがある。
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、携帯端末機の設置領域とヘッドアップディスプレイ装置の表示領域とが重畳することを回避することが可能なヘッドアップディスプレイ制御システム及びヘッドアップディスプレイ表示方法を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明は、車両に設置され、ウインドウに重なる位置に表示情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、車室内の前記ウインドウ近傍部位に設置された端末機ホルダと、携帯端末機が前記端末機ホルダに設置されたか否かを検知する携帯端末設置検知部と、前記ヘッドアップディスプレイ装置を制御する制御部と、を備え、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記表示情報の表示位置を変更する表示位置変更部を有し、前記制御部は、前記携帯端末設置検知部によって前記携帯端末機の設置が検知された際に、前記表示位置を第１表示位置から第２表示位置に変更することを特徴とする。
さらに、本発明は、ヘッドアップディスプレイ制御システムを用いたヘッドアップディスプレイ表示方法であって、前記携帯端末設置検知部によって、前記携帯端末機が前記端末機ホルダに設置されたか否かを検知する工程と、前記携帯端末機が前記端末機ホルダに対して設置されたことを前記端末ホルダ設置検知部によって検知した際、制御部は、前記ヘッドアップディスプレイ装置からの表示位置を変更する表示位置変更信号を前記ヘッドアップディスプレイ装置に対して出力する工程と、を有することを特徴とする。
本発明では、携帯端末機の設置領域とヘッドアップディスプレイ装置の表示領域とが重畳することを回避することが可能なヘッドアップディスプレイ制御システム及びヘッドアップディスプレイ表示方法を得ることができる。
本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ制御システムのブロック構成図である。 図１に示すヘッドアップディスプレイ装置を構成する光学系の表示原理を示す模式図である。 図１に示す端末機ホルダに対して携帯端末機が設置された状態を示す一部仮想斜視図である。 （ａ）は、図３に示す端末機ホルダに対して携帯端末機が設置された状態を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）に示す端末機ホルダを投影したホルダ投影領域の面積Ｓ１と、（ａ）に示す携帯端末機を投影した端末投影領域の面積Ｓ２との関係を示す説明図である。 他の端末機ホルダに対して他の携帯端末機が設置された状態を示す斜視図、（ｂ）は、他の端末機ホルダを投影したホルダ投影領域の面積Ｓ１と、他の携帯端末機３６を投影した端末投影領域の面積Ｓ２との関係を示す説明図である。 （ａ）は、携帯端末機が端末機ホルダに設置されていない状態において、ヘッドアップディスプレイ装置の虚像の第１表示位置Ｐ１を示す模式図、（ｂ）は、携帯端末機が端末機ホルダに設置された状態において、ヘッドアップディスプレイ装置の虚像の第２表示位置Ｐ１を示す模式図である。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図３及び図４において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）を、それぞれ示している。
図１に示されるように、本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ制御システム１０は、ヘッドアップディスプレイ装置１２（以下、ＨＵＤ装置１２という）と、端末機ホルダ１４と、携帯端末設置検知部１６と、制御部１８とを備えて構成されている。
ＨＵＤ装置１２は、例えば、車両の車速、シフト位置、進行案内、警告表示、運転支援機能の作動状況等を、ウインドウに重なる位置に表示情報を表示するものである。具体的には、例えば、運転者の車両前方位置に浮かんでいるように虚像２０としてフロントウインドウ（ウインドウ）２２の下側に表示するものである。このＨＵＤ装置１２は、光学系２４と、表示位置変更部２６とを有する（図１参照）。
図２に示されるように、光学系２４は、光源２８と、反射ミラー（平面鏡）３０、凹面鏡（拡大鏡）３２とを備えて構成されている。この光学系２４は、例えば、運転者の車両前方に位置するインストルメントパネルの裏側のスペースに搭載されている。光源２８は、例えば、冷陰極管や発光ダイオードからなり、運転者に視認させる虚像２０に対応する可視光を出力する。光源２８から照射された可視光（情報）は、反射ミラー３０で折り返されて凹面鏡３２で拡大される。凹面鏡３２で拡大された表示がフロントウインドウ２２に反射して、運転者は、虚像２０として視認することができる。
ＨＵＤ装置１２は、該ＨＵＤ装置１２の表示情報（虚像２０）の表示位置を変更する表示位置変更部２６を有する。この表示位置変更部２６は、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の通常の表示位置である第１表示位置Ｐ１と、携帯端末機が端末機ホルダに設置されたことを携帯端末設置検知部によって検知された際、虚像２０の表示位置を、第１表示位置Ｐ１から携帯端末機と重畳しない他の位置に虚像を表示する第２表示位置Ｐ２へ切り換えるものである（Ｐ１→Ｐ２）。第１表示位置Ｐ１から第２表示位置Ｐ２の切り換えは、図１に示されるスイッチ機構や、例えば、反射ミラー（平面鏡）３０、又は、凹面鏡（拡大鏡）３２を駆動する図示しないアクチュエータによって遂行される。
端末機ホルダ１４は、車室内のフロントウインドウ２２の近傍部位であって、インストルメントパネルの後側で、ステアリングホイール４０の奥側（前側）に配置されている。図３に示されるように、この端末機ホルダ１４は、運転者が視認可能な前面（正面）に表示画面３４を有する携帯端末機３６の背面を支持することで、携帯端末機３６が設置される。
端末機ホルダ１４は、車両後方から見て水平方向に沿って横長の矩形状を呈し、車両のステアリング機構３８を構成する環状のステアリングホイール４０の背後（車両前方側）に配置されている。この設置された携帯端末機３６は、表示画面３４がステアリングホイール４０内から車両後方側に露出する状態となる。すなわち、運転者がステアリングホイール４０内から表示画面３４を直視可能な状態に携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に対して設置される。この端末機ホルダ１４は、車幅方向に沿った両端部が後記する一対のアーム部５２、５２によって支持されている（図３参照）。
シャフト４２は、ステアリングハンガ４６の車両前後方向に延在する筒部４８に対して挿通されている。筒部４８の上方には、筒部４８と直交してステアリングハンガ４６の棒状部（ステアリングハンガパイプ）５０が固定されている。棒状部５０は車幅方向に沿って延在し、筒部４８との直交位置から左右両側に等距離離間した位置に一対のアーム部５２、５２が固定されている。
各アーム部５２は、車両前方側に突き出して延在している。この延在する一対のアーム部５２、５２の先端の支持部５４、５４によって、端末機ホルダ１４が支持されている。筒部４８と反対側のシャフト４２の先端部には、円盤部４４が固定されている。この円盤部４４は、端末機ホルダ４４とクリアランスを介して離間するように配置されている。
図４（ａ）に示されるように、端末機ホルダ１４に携帯端末機３６を設置した場合において、携帯端末機３６の表示画面３４に平行な平面に対して端末機ホルダ１４を投影したホルダ投影領域５６の面積（Ｓ１）は、携帯端末機３６を平面に投影した端末投影領域５８の面積（Ｓ２）よりも小さくなっている（Ｓ１＜Ｓ２）（図４（ｂ）参照）。
なお、図５（ａ）に示されるように、インストルメントパネル上に固定された他の端末機ホルダ１４ａに対して、他の携帯端末機３６ａが上下方向で挟持されて設置した場合も同様である。すなわち、携帯端末機３６ａの表示画面３４に平行な平面に対して端末機ホルダ１４ａを投影したホルダ投影領域５６の面積（Ｓ１）は、携帯端末機３６ａを平面に投影した端末投影領域５８の面積（Ｓ２）よりも小さくなっている（Ｓ１＜Ｓ２）（図５（ｂ）参照）。
第１表示位置Ｐ１は、車両前後方向でホルダ投影領域５６に重ならず、且つ、端末投影領域５８に重なる位置となっている（図６（ａ）及び図４（ｂ）参照）。第２表示位置Ｐ２は、車両前後方向でホルダ投影領域５６及び端末投影領域５８にそれぞれ重ならない位置となっている（図６（ｂ）及び図４（ｂ）参照）。
なお、第１表示位置Ｐ１、第２表示位置Ｐ２は、例えば、操作者が予め手動で設定してもよいし、車両に設置した図示しない撮像センサで携帯端末機３６の大きさを検出し、その検出情報を用いて制御部１８が第２表示位置Ｐ２を自動で決定してもよい。
携帯端末設置検知部１６は、携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に設置されたか否かを検知するものである。この携帯端末設置検知部１６は、例えば、機械的手段によって設置を検知するもの、センサ等の電気的手段や磁気的手段によって設置を検知するものが含まれる。機械的手段としては、例えば、携帯端末機３６の背面と接触する端末機ホルダ１４の前面や、携帯端末機３６の下面と接触する端末機ホルダ１４の下面に導電性を有する図示しない板バネを装着し、端末機ホルダ１４に設置された携帯端末機３６によって押圧されて板バネが弾性変形し、板バネの近傍部位に配置された導電性金属プレートと接触することで、スイッチがオフ状態からオン状態に切り換わるスイッチ機構を設けるようにしてもよい。
また、電気的手段としては、例えば、図示しない近接スイッチ（近接センサ）等を端末機ホルダ１４に装着し、この近接スイッチから出力される検知信号によって携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に設置されたことを検知するようにしてもよい。
制御部１８は、ＨＵＤ装置１２を制御するものである。この制御部１８は、携帯端末設置検知部１６によって携帯端末機３６の設置が検知された際に、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置を第１表示位置Ｐ１から第２表示位置Ｐ２に変更するものである。
このように、携帯端末設置検知部１６によって端末機ホルダ１４に対して携帯端末機３６の設置が検知された際、制御部１８は、ステアリングホイール４０から離間する方向に虚像２０の表示位置を変更することができる。
本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ制御システム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
先ず、本実施形態では、携帯端末設置検知部１６によって、携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に設置されたか否かを検知する。携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に設置されていない状態では、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置は、通常位置である第１表示位置Ｐ１に保持されている。
携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に対して設置されたことを携帯端末設置検知部１６によって検知した際、携帯端末設置検知部１６は、制御部１８に対して検知信号を出力する。制御部１８に対して検知信号が入力されると、制御部１８は、ＨＵＤ装置１２から虚像２０の表示位置を第１表示位置Ｐ１から第２表示位置Ｐ２に変更する表示位置変更信号をＨＵＤ装置１２に対して出力する。これにより、例えば、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置は、通常位置であるフロントウインドウ２２の下側の第１表示位置Ｐ１から、通常位置よりも上方に虚像２０が表示される第２表示位置Ｐ２に切り換わる。
この結果、本実施形態では、携帯端末機３６が端末機ホルダ１４に対して設置された場合であっても、携帯端末機３６の設置領域とＨＵＤ装置１２の表示領域（虚像２０）とが重畳することを好適に回避することができる。
さらに、本実施形態において、図４（ａ）に示されるように端末機ホルダ１４に携帯端末機３６を設置した場合において、携帯端末機３６の表示画面３４に平行な平面に対して端末機ホルダ１４を投影したホルダ投影領域５６の面積（Ｓ１）は、携帯端末機３６を平面に投影した端末投影領域５８の面積（Ｓ２）よりも小さくなっている（Ｓ１＜Ｓ２）（図４（ｂ）参照）。
本実施形態では、端末機ホルダ１４に対する携帯端末機３６の設置前において、携帯端末機３６の表示画面３４に平行な平面に対して端末機ホルダ１４を投影したホルダ投影領域５６の面積（Ｓ１）が携帯端末機３６を平面に投影した端末投影領域５８の面積（Ｓ２）と比較して小さく、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示領域を阻害する可能が低いため、ＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置を通常位置に表示することができる（図６（ａ）参照）。この結果、本実施形態では、通常位置（第１表示位置）に表示されるＨＵＤ装置１２の虚像２０と、位置変更された第２表示位置に表示されるＨＵＤ装置１２の虚像２０との両方を視認する運転者にとって違和感を感じさせにくくなっている。
また、本実施形態において、第１表示位置Ｐ１は、車両前後方向でホルダ投影領域５６に重ならず、且つ、端末投影領域５８に重なる位置となっている（図６（ａ）及び図４（ｂ）参照）。本実施形態において、第２表示位置Ｐ２は、車両前後方向でホルダ投影領域５６及び端末投影領域５８にそれぞれ重ならない位置となっている（図６（ｂ）及び図４（ｂ）参照）。これにより、本実施形態では、通常の第１表示位置Ｐ１に表示されるＨＵＤ装置１２の虚像２０、及び、位置変更された第２表示位置Ｐ２に表示されるＨＵＤ装置１２の虚像２０を視認する運転者にとってそれぞれ違和感を感じさせにくくなっている。
さらにまた、本実施形態において、端末機ホルダ１４は、インストルメントパネルの車両後方側で、ステアリングホイール４０の奥側に配置されている。また、携帯端末設置検知部１６によって端末機ホルダ１４に対して携帯端末機３６の設置が検知された際、制御部１８は、ステアリングホイール４０から離間する方向にＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置を変更する。
本実施形態では、インストルメントパネルの車両後方側でステアリングホイール４０の奥側（裏側）に配置された端末機ホルダ１４に対して携帯端末機３６を設置することが可能な車両において、端末機ホルダ１４に対する携帯端末機３６の設置時にＨＵＤ装置１２の虚像２０の表示位置をステアリングホイール４０から離間する方向に変更することができる。この結果、本実施形態では、ステアリング機構３８を操作する運転者の視認性を確保することができると共に、ＨＵＤ装置１２の虚像に対する視認性をより向上させることができる。
なお、「ウインドウに重なる位置」として、本実施形態では、ＨＵＤ装置１２の虚像２０をフロントウインドウ２２に直接的に表示する場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、例えば、インストルメントパネル上に固定され、フロントウインドウ２２の前に設置された図示しないハーフミラーに対してＨＵＤ装置１２の表示情報を表示する場合も含まれる。
１０ ヘッドアップディスプレイ制御システム
１２ ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）
１４、１４ａ 端末機ホルダ
１６ 携帯端末設置検知部
１８ 制御部
２０ 虚像
２２ フロントウインドウ（ウインドウ）
２６ 表示位置変更部
３６、３６ａ 携帯端末機
Ｐ１ 第１表示位置
Ｐ２ 第２表示位置
Ｓ１ ホルダ投影領域の面積
Ｓ２ 端末投影領域の面積

Claims (3)

  1. 車両に設置され、ウインドウに重なる位置に表示情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、
    車室内の前記ウインドウ近傍部位に設置された端末機ホルダと、
    携帯端末機が前記端末機ホルダに設置されたか否かを検知する携帯端末設置検知部と、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置を制御する制御部と、
    を備え、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記表示情報の表示位置を変更する表示位置変更部を有し、
    前記端末機ホルダに前記携帯端末機を設置した場合において、前記携帯端末機の表示画面に平行な平面に対して前記端末機ホルダを投影したホルダ投影領域の面積は、前記携帯端末機を前記平面に投影した端末投影領域の面積よりも小さく、
    前記制御部は、前記携帯端末設置検知部によって前記携帯端末機の設置が検知された際に、前記表示位置を、車両前後方向で前記ホルダ投影領域に重ならず、且つ、前記端末投影領域に重なる位置である第１表示位置から、車両前後方向で前記ホルダ投影領域及び前記端末投影領域にそれぞれ重ならない位置である第２表示位置に変更することを特徴とするヘッドアップディスプレイ制御システム。
  2. 車両に設置され、ウインドウに重なる位置に表示情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置と、
    車室内の前記ウインドウ近傍部位に設置された端末機ホルダと、
    携帯端末機が前記端末機ホルダに設置されたか否かを検知する携帯端末設置検知部と、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置を制御する制御部と、
    を備え、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記表示情報の表示位置を変更する表示位置変更部を有し、
    前記ウインドウは、フロントウインドウであり、
    前記端末機ホルダは、インストルメントパネルの車両後方側で、ステアリングホイールの奥側に配置され、
    前記携帯端末設置検知部によって前記端末機ホルダに対して前記携帯端末機の設置が検知された際、前記制御部は、前記ステアリングホイールから離間する方向に前記表示位置を変更することを特徴とするヘッドアップディスプレイ制御システム。
  3. 請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ制御システムを用いたヘッドアップディスプレイ表示方法であって、
    前記携帯端末設置検知部によって、前記携帯端末機が前記端末機ホルダに設置されたか否かを検知する工程と、
    前記携帯端末機が前記端末機ホルダに対して設置されたことを前記端末ホルダ設置検知部によって検知した際、制御部は、前記ヘッドアップディスプレイ装置からの表示位置を変更する表示位置変更信号を前記ヘッドアップディスプレイ装置に対して出力する工程と、
    を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ表示方法。
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