JP2011107382A

JP2011107382A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2011107382A
Application number: JP2009261846A
Authority: JP
Inventors: Yukie Umezawa; 幸恵梅澤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2011-06-02

Abstract

【課題】注視点変化に対応する視認性の良い車両用表示装置を提供する。
【解決手段】液晶表示パネル１０は、左目用画像及び右目用画像を時分割表示する。照明手段４は、左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒを有し、液晶表示パネル１０を透過照明する照明光を発する。速度検出手段２７は、自車速度を検出し、速度データを出力する。制御手段４０は、左目用画像及び右目用画像を液晶表示パネル１０に表示させる。制御手段４０は、左目用虚像ＶＬ及び右目用虚像ＶＲから立体虚像Ｖまでの距離が変わるように、速度データに応じて、左目用画像ＶＬ及び右目用画像ＶＲを液晶表示パネル１０に表示させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、立体的な映像を表示する車両用表示装置に関するものである。

従来より、特殊な眼鏡を用いずに立体映像を表示する表示装置が種々提案されており、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。斯かる表示装置は、左目用画像及び右目用画像を時分割で液晶表示パネルに表示させると共に、その左目用画像及び右目用画像に同期させて左目用光源及び右目用光源を発光させて、立体映像を表示するものである。一方、特許文献３には、左目用虚像及び右目用虚像を用いて、表示内容により表示距離を変更する車両用表示装置が開示されている。また、表示文献４には、焦点光学系を駆動した像点調節機構を用いて、表示距離を変更する車両用表示装置が開示されている。

特開２０００−２３６５６１号公報特開２０００−４４５２号公報特開２００５−３０１１４４号公報特開平１１−１１９１４７号公報

しかしながら、特許文献３に開示された車両用表示装置では、スピードや時計表示等の常時提供すべき情報が所定の距離に固定され、ドライバーの注視点は自車速度が高くなるにつれて遠方となるため、注視点からの焦点移動が必要になり、必ずしも視認性が良いとは言えない。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、注視点変化に対応する視認性の良い車両用表示装置を提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するため、左目用画像及び右目用画像を表示する液晶表示パネルと、左目用発光素子及び右目用発光素子を有し前記液晶表示パネルを透過照明する照明光を発する照明手段と、自車速度を検出し速度データを出力する速度検出手段と、前記左目用画像及び前記右目用画像を前記液晶表示パネルに時分割表示させる制御手段と、を備え、左目用虚像及び右目用虚像で立体虚像を視認させる車両用表示装置であって、前記制御手段は、前記速度検出手段から出力された前記速度データに応じて、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの距離が変わるように、前記左目用画像及び前記右目用画像を前記液晶表示パネルに表示させるものである。

また、本発明は、前記自車速度が大きくなる程、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離が大きくなるものである。

また、本発明は、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離は、前記自車速度が第一の速度までは一定であるものである。

また、本発明は、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離は、前記自車速度が第一の速度を超過したときは連続的に変化するものである。

自車速度に応じて左目用虚像及び右目用虚像から立体虚像まで表示距離を変更することにより、視認性が良好になる。

本発明の実施形態を示す概観図。同上実施形態を示すブロック図。同上実施形態を示す表示距離の説明図。同上実施形態を示す表示距離の線図。他の実施形態を示す表示距離の線図。

以下、添付図面に基づいて、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態を説明する。

１は照明手段であり、この照明手段１は、左目用発光素子２Ｌ，右目用発光素子２Ｒを有している。左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒは発光ダイオードからなるものである。４は光軸制御手段であり、この光軸制御手段４は、マスク５，アクチュエータ６を有している。マスク５には、開口部５ａ，５ｂが形成されており、夫々、左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒが発した光を通過させる。アクチュエータ６は、後述するアクチュエータ制御部により駆動され、マスク５を左右に移動させるものである。７は凸レンズであり、この凸レンズ７は、照明手段１から発せられマスク５の開口部５ａ，５ｂを通過した照明光を集光させる。

１０は液晶表示パネルであり、この液晶表示パネル１０は、左目用画像及び右目用画像を時間的に交互に表示する。液晶表示パネル１０は、ＯＣＢモードの液晶表示素子からなるものである。１１はコールドミラーであり、このコールドミラー１１は、液晶表示パネル１０から発せられた表示光を反射させ、後述する発光素子から発せられた赤外光を透過させる。１２は凹面鏡であり、この凹面鏡１２は表示光をフロントガラス１３に投影するものである。１５は撮像カメラであり、この撮像カメラ１５はコールドミラー１１，凹面鏡１２及びウィンドシールド１３を介して、ドライバー１６を撮像する。１７は発光素子であり、この発光素子１７は赤外光を発し、コールドミラー１１，凹面鏡１２及びウィンドシールド１３を介して、ドライバー１６を照明する。撮像カメラ１５及び発光素子１７は、コールドミラー１１の後側に配置されている。

左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒが発した照明光はマスク５に入射し、照明光の一部はマスク５の開口部５ａ，５ｂを通過する。マスク５の開口部５ａ，５ｂから出た照明光は凸レンズ７によって屈折し、液晶表示パネル１０を透過して、コールドミラー１１で反射された後、凹面鏡１２で拡大されてフロントガラス１３に投射される。凹面鏡１２にて反射された表示光のうち、フロントガラス１３で更に反射された表示光がドライバー１６の左目１６Ｌ及び右目１６Ｒに届く。

左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒは交互に点灯するものであり、左目用発光素子２Ｌが点灯している時には液晶表示パネル１０に左目用画像を表示し、右目用発光素子２Ｒが点灯している時は液晶表示パネル１０に右目用画像を表示する。液晶表示パネル１０と、左目用発光素子２Ｌ及び右目用発光素子２Ｒとを同期して制御することにより、左目１６Ｌ及び右目１６Ｒに夫々異なる左目用画像及び右目用画像を映すことのできる光を照射することができ、立体映像をドライバー１６に知覚させることができる。

図２は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置の電気的構成を示すブロック部である。制御手段２０は、視点検出処理部２１，描画処理部２２，時分割制御部２３，アクチュエータ制御部２４を有している。視点検出処理部２１は、撮像カメラ１５で得られた撮像データからドライバー１６の視点位置を検出し、描画処理部２２及びアクチュエータ制御部２４に視点位置データを出力する。アクチュエータ制御部２４は、前記視点位置データに基づき、マスク５をアクチュエータ６によって水平方向に平行移動させる。速度センサ（速度検出手段）２７は、自車速度を検出し、速度データを制御手段２０に出力する。

描画処理部２２は、視点検出処理部２１で得られた視点位置データと、速度センサ２７から出力された速度データとに基づいて、左目１６Ｌと右目１６Ｒ夫々の視点による画像を生成し、さらにフロントガラス１３の湾曲形状に基づく投影時の歪み補正加工を行い、左右夫々の画像を液晶表示素子１０に時分割表示する。また、描画処理部２２は、視点位置データに基づいて液晶表示パネル１０に表示する画像の視点位置を変換する。ドライバー１６は拡大された左目用虚像ＶＬと右目用虚像ＶＲとを見ることができ、奥行きのある立体虚像Ｖを知覚することができる。なお、液晶表示パネル１０に表示させる左目用画像と右目用画像とを切り替える周期は左右夫々６０Ｈｚ以上であることが望ましく、眼精疲労を防止することができる。

制御手段２０は、速度センサ２７から出力される速度データに基づいて、液晶表示パネル１０に表示する左目用画像と右目用画像の間隔を変化させることにより、自車速度の変化による注視点変化に基づいて、立体虚像Ｖを表示する。例えば、図４に示すように、自車速度が大きくなる程、左目用画像と右目用画像の間隔を広くすることで、立体虚像Ｖをより遠方に表示する。ドライバー１６の視線位置や注視距離は自車速度によって異なり、一般的に高速になる程、視認できる範囲は狭くなることが知られている。つまり、注視点が近傍にある市街地と、遠方にある高速域ではドライバー１６が良好に見える表示位置が異なる。自車速度によって最適な表示距離にすることにより、視認時間を短縮することが可能になる。これにより、立体虚像Ｖは表示距離Ｄ１〜Ｄ２の範囲で移動することができる。

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、図５に示す他の実施形態のように、自車速度が６０ｋｍ／ｈまでは表示距離Ｄ３で一定であり、自車速度が６０ｋｍ／ｈを超過したときは、表示距離が連続的に変化させても良い。

市街地においては、走行する道路状況，前方車両，歩行者など注意すべき対象が自車両に近い位置にある。また、交差点等により、速度変化が頻繁に起こり得る。このような場合は、表示距離Ｄ３に固定し、立体虚像Ｖが移動することで感じられる煩わしさを低減する。一方、高速域では、注視点が無限上となるため、表示距離Ｄ４にすることで、幅輳角の変化を少なくした表示が可能となり、視認時間を短縮するという効果が得られる。

１照明手段
２Ｌ左目用発光素子
２Ｒ右目用発光素子
４光軸制御手段
５マスク
６アクチュエータ駆動部
１０液晶表示パネル
１５撮像カメラ
１６ドライバー
２１視点検出処理部
２２描画処理部
２７速度センサ（速度検出手段）

Claims

左目用画像及び右目用画像を表示する液晶表示パネルと、左目用発光素子及び右目用発光素子を有し前記液晶表示パネルを透過照明する照明光を発する照明手段と、自車速度を検出し速度データを出力する速度検出手段と、前記左目用画像及び前記右目用画像を前記液晶表示パネルに時分割表示させる制御手段と、を備え、左目用虚像及び右目用虚像で立体虚像を視認させる車両用表示装置であって、
前記制御手段は、前記速度検出手段から出力された前記速度データに応じて、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの距離が変わるように、前記左目用画像及び前記右目用画像を前記液晶表示パネルに表示させることを特徴とする車両用表示装置。
前記自車速度が大きくなる程、前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離は、前記自車速度が第一の速度までは一定であることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記左目用虚像及び前記右目用虚像から前記立体虚像までの前記距離は、前記自車速度が第一の速度を超過したときは連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。