JP5495355B2 - 自動車用ステアリングホイール用ディスプレイシステム - Google Patents
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Description
第1に、運転者がステアリングホイールを操作している際に表示された場合、表示部位がステアリングホイールの上位位置でなくなるため、良好な視認性が得られない。
第2に、運転者がステアリングホイールを半回転以上操作した場合、表示が示す方向が運転者から見て左右逆転した位置に表示されるため、誤解をもたらす恐れがある。
1)ステアリングホイール外周に情報を表示することで、運転者の視認性が良い場所での情報提供が可能となる。
2)カーブなどのような走行路を走行時、運転者がステアリングホイールを角回転する操作をしても、表示位置は常にステアリングホイールの最上端または所望する任意の位置となり、視認性が良い。
3)照射により情報を表示することで、ステアリングホイールの操舵に関係なく、任意の位置に表示するために操舵角センサや演算手段などを使用する必要がないため、シンプルで安価なシステムの実現が可能である。
4)ステアリングホイールの位置調整時にも照射手段の光軸調整が不要である。
5)ステアリングホイールの回転部位に電装品がなく、車両実装の作業効率が高い。
本発明によるディスプレイシステムは、車両情報を取得する車両情報取得手段と、ステアリングコラム12に設置された照射手段14と、ステアリングホイール10の外周に設置された照射光表示手段16と、車両情報取得手段により取得された車両情報を基に照射表示される内容、時期、範囲および、または表示速度を制御する表示制御手段18を含めて構成される。
車両情報取得手段は、表示制御手段18と信号交換が可能となるように連結される車線維持装置20、車線逸脱警報装置22、駐車支援装置24、ナビゲーション装置26、計器盤上の情報を制御する計器盤制御装置28を含む。
図2に示す通り、照射手段14は、ステアリングホイール10の回転の影響を受けないステアリングコラム12に設置され、その照射方向はステアリングホイール10の最上端部に向かうようにする。
即ち、照射手段14から照射された光は、ステアリングホイール10外周の全部または一部に設置された照射光表示手段16で受光表示させ、運転者の操舵状況に関係なく、常にステアリングホイール10の上部または任意の位置(所望する位置)に表示させることができる。
照射光表示手段16は、ステアリングホイール10外周の全部または一部に設置され、図4に示す通り、ステアリングホイール10の中立、左側操舵時、右側操舵時にも照射手段14は常にステアリングホイール10の上部を照射し、照射光表示手段16の表示は常にステアリングホイール10の上部で行われる。
即ち、照射光表示手段16は、ステアリングホイール10全体の断面が光透過部材30で構成されたもの(図7(a)参照)、ステアリングホイール10を直線で横断する区間に光透過部材30を設置したもの(図7(b)参照)、ステアリングホイール10を曲線で横断する区間に光透過部材30を設置したもの(図7(c)参照)、ステアリングホイール10の内周面に光透過部材30を設置したもの(図7(d)参照)、ステアリングホイール10を二重に形成させると同時にその間に光透過部材30を設置したもの(図7(e)参照)のうち選択されたいずれか一つの形態で設置することができる。
照射光表示範囲を広くする具体的な方法としては、照射手段から出力された光源を可動式レンズ等を使用して光軸制御する方法、照射手段自体を稼動して光軸制御する方法、予め異なる光軸となるように設置された複数の照射手段を使用する方法などがある。
図5に示す通り、照射手段14をステアリングホイール10の回転の影響を受けないステアリングコラム12に設置し、ステアリング位置調整機構(例えば、ステアリングホイール10の角度調節のためのチルト機構および、または長さ調節のためのテレスコピック機構)によるステアリングホイール10の角度または長さ調節時、照射手段14がステアリングホイール10と連動して移動するようにして、照射手段14の光軸調整を排除させることができる。
表示制御手段18から情報を受けた照射手段は、表示内容を照射光に変換した後、照射光表示手段16に照射する。
照射光表示手段16は照射光を受光し、その光源または画像を投影して運転者に情報提供する。
また、実際に情報が表示される部位は、操舵状況によりステアリングホイールの外周広範囲に亘るが、ステアリングホイール外周に設置される照射光表示手段は、光透過材または半透過材による表示部材であるため、一般的に高価な表示デバイスは、ステアリングコラムに設置される照射手段にのみ使用されるため安価なコストで実現が可能である。
また、照射光表示手段16に表示される内容は、図6に示すように、運転者がこれから操作すべき操舵情報だけでなく、各種警告表示や車速情報、エンジン回転数情報およびパワーメーターやエコメーター等の車両状態を照射表示する。
更に、照射光表示手段16をカラー照射表示が可能な表示デバイスを使用することで、状況に応じた色彩を用いることができる。
従って、照射光表示手段16の構造例として、前述のように、ステアリングホイール10全体に光透過部材30を使用(図7(a))、照射光の光路であるステアリングホイール10断面の一部分のみ光透過部材を使用(図7(b)および(c))、またはステアリングホイール10の内周部に光透過部材30を設置(図7(d))、ステアリングホイール10を二重にしたその間に光透過部材30を設置する(図7(e))等の方法を採択することができる。
表示制御手段(b)は表示部位演算手段(d)の演算結果を考慮して表示手段(a)に表示する。
本発明において、表示部位演算手段(d)は、現在の操舵情報を考慮し、表示手段(a)の任意基準点からのオフセット量を算出する。
例えば、運転者がステアリングホイールを右側方向に90°操作した場合、表示手段(a)に表示される部位は基準点からA方向に1/4の距離ほどオフセットしたことを意味する。
このように、本発明においては運転者のステアリング操作に関係なく、常にステアリングホイールの上方位置への表示が可能であるため良好な視認性を確保することができる。
図14(a)および図14(b)には本発明の操舵方向による表示手段移動状態図を示す。
即ち、右操舵を表示する場合は、図14(a)のように発光表示する部位を表示手段(a)の左側から右側に移動させ、左操舵を表示する場合は、図14(b)のように発光表示する部位を表示手段(a)の右側から左側に移動させる。
これまでの説明は、消灯している表示部位を発光させた際の制御方法を記述したものであるが、反対に、表示手段(a)の全部または大部分を予め発光させた状態で非発光表示部位を図14(a)および図14(b)のように制御しても良い。
本発明において、運転者がこれから操作しなければならない操舵量もしくは操舵時期の表示方法のうち発光表示部位の移動速度を利用する方法は下記の通りである。
本発明の操舵量“大→小”に従って発光表示部位の移動速度を遅くさせ、また、操舵時期までの距離“遠→近”に従って発光表示部位の移動速度を早くさせる。
運転者がこれから操作しなければならない操舵量もしくは操舵時期の表示方法のうち発光表示範囲を利用する方法は下記の通りである。
図16(a)または図16(c)のように、操舵量“大→小”に従って発光表示範囲を連続的または段階的に小さくするか、または、図16(b)または図16(d)のように、操舵時期までの距離“遠→近”に従って発光表示範囲を連続的または段階的に大きくする。
そして図17(c)には、発光表示部位の移動速度の変化と発光表示範囲を段階的に制限することで操舵量を表示する例を、図17(d)には、発光表示部位の移動速度の変化と発光表示範囲を段階的に制限することで操舵時期を表示する例を示す。
図18(a)から図18(e)には、本発明の具体的な情報を表示する例を示すが、図18(a)は警告表示を具体的に表したものであり、図18(b)は車速を具体的に表したものであり、図18(c)から図18(e)までは、車速を予め設置したスレショルド値と比較することにより状態を段階的に表示したものである。
12 ステアリングコラム
14 照射手段
16 照射光表示手段
18 表示制御手段
20 車線維持装置
22 車線逸脱警報装置
24 駐車支援装置
26 ナビゲーション装置
28 計器盤制御装置
30 光透過部材
Claims (11)
- 車両の情報を取得する車両情報取得手段と、
ステアリングコラムに設置された照射手段と、
ステアリングホイールの外周に設置され、前記照射手段から照射された光を受光し、運転者から見たステアリングホイールの裏側から運転者側となるステアリングホイールの表側に光を導く光透過部材からなる照射光表示手段と、
前記車両情報取得手段により取得した車両情報を基に照射表示する内容、時期、範囲および、または表示速度を制御する表示制御手段と、を含めて構成され、
前記照射手段がステアリングホイールの回転の影響を受けないステアリングコラムに設置されて車両情報を照射光に変換して照射すると共に、該照射光が受光されステアリングホイールに設けられた前記照射光表示手段に投影された車両情報がステアリングホイールの操舵角度に関係なく、常にステアリングホイールの上部または任意の部位に表示されるようにしたことを特徴とする自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射手段をステアリングホイールの回転の影響を受けないステアリングコラムに設置し、ステアリング位置調整(チルトおよび、またはテレスコピック)機構によるステアリングホイールの角度または長さを調整する際、前記照射手段がステアリングホイールと連動して移動できるようにすることで、照射手段の光軸調整を排除させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射手段はステアリングホイールの最上部位置または任意の位置もしくは範囲に照射することを特徴とする請求項1または請求項2記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射手段は一つまたは複数のレーザーダイオード、高輝度発光ダイオード、および、または高輝度薄型パネルによる表示器の中から選択されたいずれか一つであることを特徴とする請求項1または請求項2記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射光表示手段は、
ステアリングホイールの円周方向と直交する方向の断面で見て、該断面の全体が光透過部材で構成されたもの、該断面を直線で横断するように光透過部材を設置したもの、該断面を曲線で横断するように光透過部材を設置したもの、ステアリングホイールの内周面に光透過部材を設置したもの、ステアリングホイールを二重に形成させると同時に、その間に光透過部材を設置したものの中から選択されたいずれか一つであり、ステアリングホイールの最上部位置を中心とした左右対称の範囲に設置されることを特徴とする請求項1記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射光表示手段に表示される内容は、運転者がこれから操作すべき操舵情報および、または操舵量もしくは操舵時期であり、これらの内容は前記照射光表示手段の表示範囲および、または表示速度が変更されながらディスプレイされることを特徴とする請求項1または請求項5記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記車両情報取得手段は、前記表示制御手段と信号交換が可能となるように連結される車線維持装置、車線逸脱警報装置、駐車支援装置、ナビゲーション装置および計器盤上の情報を制御する計器盤制御装置を含むことを特徴とする請求項1記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射光表示手段は車両情報取得手段から提供され、表示制御手段で制御された各種警告表示、車速、エンジン回転数、パワーメーター、エコメーターの情報を表示することを特徴とする請求項6記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記表示制御手段は、予め入力された少なくとも一つ以上の基準値との比較結果に基づいて、前記照射光表示手段の表示範囲および、または表示速度を変更することを特徴とする請求項8記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記照射手段はステアリングコラムの前後の位置の内、運転者側に近接した位置に設置することを特徴とする請求項1記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
- 前記ステアリングコラムの照射手段の設置位置には、運転者に対する光漏れ防御壁または窪みを設け、この防御壁の車両前方側または窪みの内部に前記照射手段を設置することを特徴とする請求項1または請求項10記載の自動車のステアリングホイール用ディスプレイシステム。
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