JP3711864B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車室内前方に表示画面が設置され、この表示画面上に各種情報を表示する車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、例えば自車位置をその周辺地図とともに表示するナビゲーションシステム用として使用されるディスプレイを搭載する車両が増えつつある。このようなディスプレイは、テレビのモニタとして使用したり、あるいはディスプレイをタッチパネル式としてエアコンやオーディオなどの各種機器を操作できるようにしたものもある。
【０００３】
このような各種情報の表示を行うディスプレイは、表示される情報量が多いため、比較的大きな表示面積を必要とし、通常では運転席と助手席との間のインストルメントパネルなどに設置されているものの、運転者にとっては、表示が煩わしく感じられる場合がある。特に夜間においてはこの問題が顕著になるため、従来では、例えば特開平９−２４４００３号公報に記載されているような装置が提案されている。
【０００４】
これは、ライティングのオンによって、周囲が暗いことを判定し、かつ左フラッシャのオンで、車両が左方向に旋回することを判定することで、運転者の視線が左方向に向くことを推定し、この推定結果に基づいて、バックライトの輝度を減少させ、明るいディスプレイが運転者の視界に入ることによる表示の煩わしさを防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような従来の車両用表示装置にあっては、表示画面全体を表示領域として使用しているため、運転者の体格に応じた情報の表示が充分ではなく、改善が望まれている。
【０００６】
例えば身長の低い運転者がシートスライドを前方に設定して着座した場合には、表示画面が近くなることから、輝度が下がっても、画面全体表示による煩わしさが解消できるものではなく、情報表示が不充分なものとなる。
【０００７】
そこで、この発明は、運転者の体格に応じた画面表示を適切に行えるようにすることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、運転席前方より助手席側の車室内前方に表示画面が設置され、この表示画面上に各種情報を表示する車両用表示装置において、運転者の目の位置を検出する目の位置検出手段と、この目の位置検出手段が検出した運転者の目の位置が前上方へ移動するに従って、表示画面全体に対する前記各種情報の表示領域を、小さくかつ運転席側上方に変化させる表示制御手段とを有する構成としてある。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明の構成において、表示制御手段は、表示領域に対する運転者の視角が常に適正な一定値に保たれるように、表示領域を変化させる構成としてある。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１の発明の構成において、表示制御手段は、表示領域に対する運転者の視角が、あらかじめ設定した閾値を越えたときに、常に適正な一定値に保たれるように、表示領域を変化させる構成としてある。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の発明の構成において、目の位置検出手段が検出した運転者の目の位置が、所定位置より後方にあるときに、表示画面全体を表示領域とする構成としてある。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明の構成において、目の位置検出手段は、運転者が着座するシートの車両前後方向へのスライド位置を検出するシートスライド位置検出手段で構成されている。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、運転者の目の位置が前上方へ移動するに従って、表示画面全体に対する各種情報の表示領域を、小さくかつ運転席側上方に変化させるようにしたので、例えば身長の低い運転者がシートスライドを前方に設定して着座するなどで運転者が表示画面に近づいたとしても、運転者は、表示画面の煩わしさを感ずることがなく、表示画面上の表示領域を確実に見ることができ、表示領域の情報を、運転者の体格に拘わらず適切に表示することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、運転者の表示画面に対する視角が常に適正な一定値に保たれるよう表示領域を変化させるようにしたので、運転者は、表示画面上の表示領域を確実に見ることができ、表示領域の情報を、運転者の体格に応じて適切に表示することができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、表示領域に対する運転者の視角が、あらかじめ設定した閾値を越えたときに、常に適正な一定値に保たれるよう表示領域を変化させるようにしたので、運転者が表示画面に近づいて表示画面に対する視角が閾値より大きくなったときには、この視角がそれ以上大きくならないよう表示領域が一定となるよう変化し、これにより運転者は、表示画面上の表示領域を確実に見ることができ、表示領域の情報を、運転者の体格に応じて適切に表示することができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、運転者の目の位置が、所定位置より後方にあるときに、表示画面全体を表示領域とするようにしたので、例えば シートスライドを後方に移動させて着座する、ある程度体格の大きな運転者については、大きな表示領域となって見やすい表示とすることができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、運転者が着座するシートの車両前後方向へのスライド位置を検出することで、運転者の目の位置を検出するようにしたので、例えば身長の低い運転者がシートスライドを前方に設定して着座することで、この運転者の目の位置が前上方に移動することが検出でき、これに応じて表示画面全体に対する各種情報の表示領域を、小さくかつ運転席側上方に変化させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３１】
図１は、この発明の第１の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図で、図２は、表示画面としてのディスプレイ１１が設置された車室内のインストルメントパネル１３の正面図である。このディスプレイ１１は、例えばＧＰＳや地磁気センサなどの現在位置検出手段により検出した車両の現在位置から、目的地に至る経路を、あらかじめ記憶された道路地図情報を参照して探索し、前記した経路を周辺地図および自車位置とともに表示するナビゲーションシステムに使用したり、あるいはエアコンなどの操作状況を表示する際に使用されるもので、図２に示すように、ステアリング１５を備えた運転席Ｄと助手席Ａとの間のインストルメントパネル１３の左右方向ほぼ中央に設置されている。
【００３２】
上記した車両用表示装置は、ディスプレイ１１のほか、運転者の目の位置を検出する目の位置検出手段としてのシートスライド位置検出部１７と、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等の周辺部品を備えたマイクロコンピュータで構成されるコントローラ１９とを備えている。ＣＰＵは、表示制御手段を構成しており、シートスライド検出部１７の検出値とＲＡＭに記憶されている既知のデータとを用い、ＲＯＭに記憶された制御プログラムを実行し、ディスプレイ１１に対して制御信号を出力する。
【００３３】
シートスライド位置検出部１７は、運転者が着座するシートの車両前後方向へのスライド位置を検出する位置検出器である。運転者が着座するシートを前後へスライドさせることで、運転者の目の位置が車両前後方向へ移動するので、運転者の目の位置を検出する手段としてシートスライドの前後位置を検出する方法を採用している。
【００３４】
コントローラ１９は、シートスライド位置検出部１７で検出した運転者の目の位置に応じ、ディスプレイ１１における表示領域を、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）のように変化させるよう制御する。図３（ａ）はシートスライド位置が最後端の場合であり、表示領域がディスプレイ１１の全面となっている。図３（ｂ）はシートスライド位置が中央付近、同図（ｃ）はシートスライド位置が最前端の場合であり、シートスライド位置が車両前方に移動するに従って表示領域が小さくかつ運転席側上方に移動するように表示領域が制御される。
【００３５】
図４は、上記したコントローラ１９におけるＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであり、図５はＣＰＵの制御動作、すなわちプログラムを動作毎に分けて示した機能ブロック図である。運転者がシートに着座してシートスライド位置を調節すると、シートスライド位置検出部１７がその位置を検出し、この検出値を取込んでＲＡＭに一旦記憶する（ステップ４０１）。
【００３６】
次に、前回ＲＡＭに記憶したシートスライド位置と、今回取込んだシートスライド位置とを、スライド位置判断部２１により比較し（ステップ４０３）、一致している場合には、目の位置の変化がないとしてディスプレイ１１の表示領域はそのままで、一致していない場合、すなわち目の位置に変化がある場合には、図６に示す既知のシートスライド位置と目の位置との関係に基づいて、運転者の目の位置を計算する（ステップ４０５）。
【００３７】
図６（ａ）は目の位置の側面図で、同図（ｂ）は目の位置の平面図である。これによれば、シートスライド位置が車両前方側に移動するほど目の位置が上方に移動していることがわかる。図６におけるシートスライド位置と目の位置との関係は、ＲＯＭにあらかじめ記憶されている。
【００３８】
次に、図７（ａ），（ｂ）に示す下方角αと側方角βで定義されるディスプレイ１１に対する運転者の画角（視角）を、上記計算された目の位置座標Ｐとディスプレイ表示領域の助手席Ａ側の下端角部の位置座標とを用い、画角計算部２３により計算する（ステップ４０７）。このディスプレイ表示領域の助手席Ａ側の下端角部の位置座標は、あらかじめＲＯＭに記憶されている。なお、図７中で、符号Ｍは運転者を示している。
【００３９】
下方角αは、図７（ａ）に示すように、目の位置Ｐ点とディスプレイ１１の下端とを結ぶ直線ａが車両前後方向の水平線ｈに対してなす角度であり、側方角βは、図７（ｂ）に示すように、目の位置Ｐ点とディスプレイ１１の助手席Ａ側の端部とを結ぶ直線ｂが車両前後方向の水平線ｙに対してなす角度である。
【００４０】
上記した下方角αと側方角βとで定義される適正な画角は、図７に示すように、目の位置Ｐ点が矢印Ｂ方向に移動しても常に一定となる適正値があらかじめＲＯＭに記憶されており、この適正値と上記計算した画角とを比較して、画角が適正値となるように、ディスプレイ１１における表示領域の助手席Ａ側の端部と同下端部の位置を、表示位置計算部２５により計算する（ステップ４０９）。
【００４１】
表示領域における助手席Ａ側の端部および下端部の位置は、ディスプレイ１１における運転席Ｄ側の上端角部を運転席側端点とし、下方角αと側方角βとで定義される適正な一定の画角が確保されるように、図８に示すあらかじめＲＯＭに記憶されている既知の表示領域の面積により求める。図８に示すディスプレイ１１における表示領域の面積は、シートスライド位置が前方に移動するほど小さくなるよう設定されている。
【００４２】
次に、求めた表示領域の面積となるように、ディスプレイ１１の表示領域の変更を、画面表示制御部２７により行う（ステップ４１１）。これにより、前記図３に示したように、シートスライド位置（目の位置）が後端位置（ａ）から前端位置（ｃ）まで移動するに従って、ディスプレイ１１における斜線部で示す表示領域が１１ａ，１１ｂ，１１ｃと徐々に小さくかつ運転席Ｄ側の上方に移動することになる。そして最後に、前記ステップ４０１で今回取り込んだシートスライド位置をＲＡＭに記憶して更新する（ステップ４１３）。
【００４３】
このように、運転者のシートスライド位置が前方に移動するに従って、ディスプレイ１１の表示領域を小さくかつ前上方に移動するよう変更することにより、例えば身長の低い運転者がシートスライドを前方に設定して着座するなどで運転者がディスプレイ１１に近づいたとしても、運転者は、表示画面の煩わしさを感ずることがなく、ディスプレイ１１上の表示領域を確実に見ることができ、したがって本車両用表示装置によれば、ディスプレイ１１における表示領域の情報が、運転者の体格に応じて適切に表示されることになる。また、目の位置を考慮して表示領域を縮小しかつ移動させることにより、ステアリング１５が邪魔になって表示領域が見えにくくなる問題が解消される場合もある。
【００４４】
なお、上記した実施形態では、運転者の目の位置検出手段として、シートスライド位置を検出する構成としたが、ルームミラーやドアミラーなどの設定位置を検出したり、直接目の位置を何らかの画像処理により認識するなどの方法を採用してもよい。また、ディスプレイ１１は、フロントウインドウに表示情報を投写して表示するヘッドアップディスプレイとしてもよい。
【００４５】
図９は、この発明の第２の実施形態に係わる、シートスライド位置とディスプレイ１１における表示領域の面積の関係を示している。これは、前記図４のフローチャートにおけるステップ４０９の動作、すなわち表示領域の助手席Ａ側の端部と下端部の位置の計算を行う際に、図７に示す下方角αと側方角βとで定義されるディスプレイ１１の画角を、シートスライド位置が最前端から最後端にわたり一定とせず、シートスライド位置のほぼ中央位置Ｎより後方にシートスライド位置がある場合には、表示領域を全画面表示とするようにしたものである。中央位置Ｎより前方にシートスライド位置がある場合には、第１の実施形態と同様に、シートスライド位置が前方に移動するに従ってディスプレイ１１における表示領域の面積を徐々に小さくする。
【００４６】
これは、シードスライド位置が中央位置Ｎにある状態での運転者の表示画面に対する画角を最大として、この最大の画角を閾値としてあらかじめ設定しておき、この閾値より画角が大きい場合、つまりシードスライド位置が中央位置Ｎより前方に移動した場合には、運転者にとって画角（視角）が大きすぎることになるので、前記閾値による画角を一定に維持するように、表示領域が小さくなるよう変化させるものである。
【００４７】
このようにすることで、上記第２の実施形態の車両用表示装置では、特にシートスライド位置を前方に近い位置とする小さい体格の運転者については、目の位置を考慮してディスプレイ１１の表示領域を変化させるので、表示画面に近づくことによる煩わしさを感ずることがなく、ディスプレイ１１上の表示領域を確実に見ることができる一方、シートスライド位置が中央位置Ｎから最後部となる標準から大きめの体格の運転者については、表示領域の面積を最大とすることにより、見やすい表示を呈示するものである。
【００４８】
なお、図９においては、表示領域の最大面積と最小面積との間でのシートスライドの移動量が図８の例に比べて少ないので、表示領域の変化が緩やかとなるよう曲線状として、運転者にとって違和感のない表示変更を行うようにしている。
【００４９】
図１０は、この発明の第３の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図である。この車両用表示装置は、前記図１におけるシートスライド検出部１７に代えて、車外の明るさを検出する明るさ検出手段として明るさ検出部２９を設けたものであり、この明るさ検出部２９が検出した車外の明るさに応じて、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等の周辺部品を備えたマイクロコンピュータで構成されるコントローラ３１がディスプレイ１１に対して表示領域の制御を行うものである。なお、ここでの明るさ検出部２９は、車外に設置した照度センサとする。
【００５０】
図１１は、上記第３の実施形態におけるＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであり、図１２はＣＰＵの制御動作をその動作毎に分けて示した機能ブロック図である。まず、明るさ検出部２９により検出した車外の明るさを取込みＲＡＭに記憶する（ステップ１１０１）。
【００５１】
次に、この取込んだ明るさがＲＯＭに記憶されている規定の明るさを越えているかどうか、つまり規定の明るさより明るいかどうかを、明るさ判断部３３により判断する（ステップ１１０３）。ここで、規定の明るさを越えていれば、ディスプレイ１１の表示領域は変更せずそのままとし、図１３（ａ）のようにディスプレイ１１の全画面を用いた表示領域１１ａを維持する。逆に、規定の明るさより暗い場合には、画面表示制御部３５により、図１３（ｂ）に示すように、ＲＯＭに記憶されているあらかじめ決められた表示領域１１ｂまで縮小するよう表示領域の面積を変更する（ステップ１１０５）。
【００５２】
これにより、車外が規定の明るさより暗い場合には、ディスプレイ１１における表示領域の面積が小さくなるので、運転者はディスプレイ１１の明るさによる煩わしさを回避することができる。
【００５３】
なお、上記第３の実施形態においては、図１３に示すように全画面表示（ａ）と縮小表示（ｂ）の２段階表示としているが、車外の明るさに応じて表示領域の面積を徐々に変化させるようにしてもよく、さらに第１の実施形態のように、縮小された画面を運転席側の上方に移動させてもよい。
【００５４】
また、第３の実施形態において、明るさ検出部２９として、照度センサに代えて前照灯のスイッチのオン・オフを検出するスイッチ検出器を利用してもよい。前照灯のスイッチをオンとする時点で車外が暗くなったと判断し、これに基づきディスプレイ１１における表示領域の面積を小さくする。
【００５５】
図１４は、この発明の第４の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図である。この車両用表示装置は、ステアリング１５を操作する頻度を検出する操舵頻度検出手段としての操舵頻度検出部３７および、ステアリング１５を操作する際の操舵角度を検出する操舵角度検出手段としての操舵角度検出部３９の各検出信号を、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等の周辺部品を備えたマイクロコンピュータで構成されるコントローラ４１がディスプレイ１１に対して表示領域の制御を行うものである。
【００５６】
なお、ここでの操舵頻度検出部３７は、ステアリング１５をある角度以上に左右のいずれかに回転させた状態を検出するものでよく、また、操舵角度検出部３９は、ステアリングの回転角を検出する舵角センサでよい。
【００５７】
図１５は、上記第４の実施形態におけるＣＰＵの制御動作を示すフローチャートであり、図１６はＣＰＵの制御動作をその動作毎に分けて示した機能ブロック図である。まず、操舵頻度検出部３７により検出した操舵頻度を取込んでＲＡＭに記憶し（ステップ１５０１）、操舵頻度判断部４３により、上記検出動作が例えば所定時間内に規定回数以上発生したかどうかで、規定の操舵頻度を越えているかどうかを判断する（ステップ１５０３）。
【００５８】
この結果、操舵頻度が、あらかじめＲＯＭに記憶された設定値よりも低い場合は、図１７（ａ）に示すように、ディスプレイ１１の全画面を用いた表示領域１１ａを維持し、逆に上記設定値よりも高い場合には、画面表示制御部４５により、図１７（ｂ）に示すように、ＲＯＭに記憶されているあらかじめ決められた表示領域１１ｂまで縮小するよう表示領域の面積を変更する（ステップ１５０５）。このとき、表示領域１１ｂを第１の実施形態と同様に運転席側上方に移動させているが、図１３（ｂ）のように、ディスプレイ１１の中央にて縮小表示してもよい。
【００５９】
また、操舵角度検出部３９により検出した操舵角度を取込んでＲＡＭに記憶し（ステップ１５０７）、上記検出信号に基づく操舵方向が助手席Ａ側の場合には、表示位置計算部４７により、表示領域を操舵角度に応じて操舵方向、すなわち助手席Ａ側へ移動させる移動量を計算する（ステップ１５０９）。この移動量に応じて、画面表示制御部４５により、図１７（ｂ）のように縮小した表示領域１１ｂを、図１７（ｃ）に示すように表示領域１１ｃとなるよう操舵方向すなわち助手席Ａ側へ移動させる（ステップ１５１１）。
【００６０】
以上より、第４の実施形態によれば、操舵頻度が低い直線に近い道路を走行している場合には、ディスプレイ１１の全体を用いた表示を行い、操舵頻度が高くなる山岳路のような道路を走行している場合には、ディスプレイ１１における表示領域の面積を小さくすることで、全画面表示による運転の煩わしさを解消することができる。さらに、操舵時においては運転者の視線は、操舵方向へ移動するため、操舵方向へ表示領域を移動させることで、より効果的な情報の表示を運転操作に応じて適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図である。
【図２】第１の実施形態におけるディスプレイが設置された車室内のインストルメントパネルの正面図である。
【図３】第１の実施形態におけるディスプレイによる表示領域の説明図で、（ａ）は全画面表示、（ｂ）は（ａ）の表示領域を縮小したもの、（ｃ）は（ｂ）の表示領域をさらに縮小したものである。
【図４】第１の実施形態におけるコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図５】図４の制御動作を動作毎に分けて示した機能ブロック図である。
【図６】第１の実施形態におけるシートスライド位置と目の位置との相関図である。
【図７】第１の実施形態における目の位置と画角との相関図で、（ａ）は下方角を示す側面図、（ｂ）は側方角を示す平面図である。
【図８】第１の実施形態におけるシートスライド位置とディスプレイの表示領域の面積との相関図である。
【図９】この発明の第２の実施形態におけるシートスライド位置とディスプレイの表示領域の面積との相関図である。
【図１０】この発明の第３の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図である。
【図１１】第３の実施形態におけるコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の制御動作を動作毎に分けて示した機能ブロック図である。
【図１３】第３の実施形態におけるディスプレイによる表示領域の説明図で、（ａ）は全画面表示、（ｂ）は（ａ）の表示領域を縮小したものである。
【図１４】この発明の第４の実施形態を示す車両用表示装置のブロック図である。
【図１５】第４の実施形態におけるコントローラの制御動作を示すフローチャートである。
【図１６】図１５の制御動作を動作毎に分けて示した機能ブロック図である。
【図１７】第４の実施形態におけるディスプレイによる表示領域の説明図で、（ａ）は全画面表示、（ｂ）は（ａ）の表示領域を縮小したもの、（ｃ）は（ｂ）の表示領域を操舵方向へ移動したものである。
【符号の説明】
Ｄ 運転席
Ａ 助手席
Ｐ 目の位置
Ｍ 運転者
１１ ディスプレイ（表示画面）
１７ スライド位置検出部（目の位置検出手段）
１９，３１，４１ コントローラ（表示制御手段）
２９ 明るさ検出部（明るさ検出手段）
３７ 操舵頻度検出部（操舵頻度検出手段）
３９ 操舵角度検出部（操舵角度検出手段）

Claims (5)

1. 運転席前方より助手席側の車室内前方に表示画面が設置され、この表示画面上に各種情報を表示する車両用表示装置において、運転者の目の位置を検出する目の位置検出手段と、この目の位置検出手段が検出した運転者の目の位置が前上方へ移動するに従って、表示画面全体に対する前記各種情報の表示領域を、小さくかつ運転席側上方に変化させる表示制御手段とを有することを特徴とする車両用表示装置。
2. 表示制御手段は、表示領域に対する運転者の視角が常に適正な一定値に保たれるように、表示領域を変化させることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
3. 表示制御手段は、表示領域に対する運転者の視角が、あらかじめ設定した閾値を越えたときに、常に適正な一定値に保たれるように、表示領域を変化させることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
4. 目の位置検出手段が検出した運転者の目の位置が、所定位置より後方にあるときに、表示画面全体を表示領域とすることを特徴とする請求項３記載の車両用表示装置。
5. 目の位置検出手段は、運転者が着座するシートの車両前後方向へのスライド位置を検出するシートスライド位置検出手段で構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用表示装置。

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