JPH0740426Y2 - 車輌用調光装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、所謂ヘッドアップディスプレイと称する表示
装置の表示像の発光輝度を適切に調整する車輌用調光装
置に係るものである。

〔従来の技術〕

ヘッドアップディスプレイは第２図に示すように、車
速、走行距離、燃料残量または時刻などの運転情報を前
方視界から大きく視線を移動させなくてすむように運転
車１前方の投影部材２例えばフロントガラスの反射部材
に光学系３により投影させることにより、表示像４をフ
ロントガラスの外側の前方視界内に結像させ、視界内の
風景５と重なるようにして見えるようにした表示装置６
である。

このヘッドアップディスプレイにおいて、昼間の非常に
明るいときには外光の明るさと表示像４の明るさ（外光
と表示像４との合成された明るさ）とのコントラスト比
が小さくなり過ぎて表示像４の視認性が悪くなったり、
これを解決するために表示像４の輝度を高めると逆に夜
間においては表示像４が明る過ぎてまぶしく見えること
になったりするため、表示像４を適切なコントラスト比
に保つように外光の明るさを検出する外光検出部７を設
け、この外光検出部７により検出された外光の明るさに
応じて、輝度調整信号を制御して表示装置６の発光輝度
を調整する既存のCPUを用いた制御部８を備えた調光装
置なるものが周知となっている。（実願昭63−113212
号） この従来の調光装置は第５図に示すように、外光の明る
さを検知してそれに応じた検出電圧９を出力する外光検
出部７にA/D変換器10を介して検出電圧９の変化に応じ
て矩形波11を出力する制御部８を接続し、この制御部８
に矩形波をアナログ信号に変換するD/A変換器12を介し
て表示装置６を接続し、外光の明るさに応じて表示装置
６の発光輝度を調整するものであった。

従って、例えば制御部８が4bitのCPUを用いる場合は、A
/D変換器10が検出電圧９を4bitから生成される16通りの
デジタル信号の１つに対応させてCPUに出力し、CPUから
出力される矩形波11のデューティー比を変化させ、この
矩形波11を出力して調整していた。

第６図は、外部の明るさを便宜上０〜160［lx］の範囲
として処理を行ったときのデューティー比を2⁴＝16段階
に変化させたものを示した例である。

外光の明るさを外光検出部７によって検出してその明る
さに対応した検出電圧９をA/D変換器10へ出力する。

A/D変換器10では検出電圧９を16段階のデジタル信号に
分割し、それぞれのデジタル信号に対応するデューティ
ー比が制御部８から出力されるようになっている。

この例では、例えば外部の明るさが40［lx］以上50［l
x］未満のときにはデューティー比は31.25％、50［lx］
以上60［lx］未満のときは37.5％といった様に段階的に
設定されるようになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、外光の明るさが明るいときでは、外光が10
［lx］変化する毎に発光輝度（デューティー比）を変化
させても外光の明るさに対して輝度の変化の割合が小さ
いため輝度が大まかに断続的に変化するよう感じられる
ことはない。

しかし、外光の明るさが暗いとき、外光が明るいときと
同様外光が10［lx］変化する毎に発光輝度を同量変化を
させていたのでは、外光の明るさに対して輝度の変化の
割合が大きくなり、輝度の変化が断続的に変化している
と感じられる。

また、第６図の場合では16通りの処理信号で調整するか
ら までは全く調整不能となってしまう欠点があった。

従って、スムーズな輝度調整を行うためには、制御部８
のデューティー比を頻繁に変化させ外光の明るさに対す
る輝度の変化の割合を小さく保ちながら変化させるよう
にすればよい。

これにはCPUの分解能を高めてA/D変換器10のbit数を増
やしてやることで解決するが、この解決方法はCPUその
ものが高価となってしまい最良の解決となっていない。

〔課題を解決するための手段〕

添付図面を参照して詳述すると次の通りである。

表示像４を運転者１前方に投影する投影部材２を備えた
表示装置６の発光輝度を調整する車輌用表示装置におい
て、運転者１前方からの外光の明るさを検出してそれに
応じた検出信号９を出力する外光検出部７と、この外光
検出部７の検出信号９をデジタル処理するA/D変換器10
と、このデジタル信号に対応したデューティー比の矩形
波11を出力する制御部８と、任意に設定した基準電圧値
と前記外光検出部７から出力される検出電圧９とを比較
するコンパレータ14と、このコンパレータ14の比較処理
により前記外光検出部７の検出電圧９のＭ倍の検出電圧
９として前記A/D変換器10に出力する第１の積算器16
と、この第１の積算器16の処理と並行して前記制御部８
から出力されるデューティー比の1/M倍のデューティー
比を持つ矩形波11を前記表示装置６に出力する第２の積
算器16′と、から構成され、前記コンパレータ14により
任意に設定した基準電圧値と前記外光検出部７からの検
出電圧９とが比較されて、前記検出電圧９が前記基準電
圧値より低い場合に、前記第１の積算部16により前記検
出電圧９がＭ倍され、且つ、前記第２の積算部16′によ
り前記制御部８から出力されるデューティー比が1/M倍
されるように構成したことを特徴とする車輌用調光装置
に係るものである。

〔作用〕

外光検出部７から出力された外光の明るさの変化に応じ
た検出信号９がコンパレータ14に出力される。

コンパレータ14においてこの出力された検出信号９の値
と任意に設定した基準値が比較され、検出信号９の方が
低い場合はＭ倍された検出信号９がA/D変換器10によっ
てデジタル処理され、制御部８に出力される。

検出信号９の方が基準値に比べ高い場合は、制御部８に
検出信号９が前記A/D変換器10を介して制御部８に出力
される。

制御部８においては、検出信号９の変化に応じて出力さ
れるA/D変換器10のデジタル信号に対応する処理信号に
設定した所定のデューティー比の矩形波11を出力する
が、コンパレータ14が検出信号９をＭ倍させた場合、こ
の結果出力される矩形波11′のデューティー比を第２の
積算器16′によって1/M倍にしてD/A変換器12を介して表
示装置６に出力する。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本考案の一実施例を示すものであ
り、これに基づいて詳述するが、従来例と同一若しくは
同等の作用をするものには同一符号を付してある。

尚、第２図のヘッドアップディスプレイについての概略
説明は従来例で述べたので省略する。

第１図は本考案のブロック図である。

外光検出部７はコンパレータ14と第１の積算器16に接続
されている。

この第１の積算器16はコンパレータ14の命令によって外
光検出部７の検出電圧９に、後述する所定の処理を行
う。

第１積算器16はA/D変換器10に接続され、検出電圧９を
デジタル信号へ変換する。

A/D変換器10は制御部８に接続され、デジタル変換され
た検出電圧９を所定処理した後検出電圧９に対応するデ
ューティー比の矩形波11に変換する。

この矩形波11に変換する処理は制御部８内のCPU15によ
って行われる。

CPU15は、前記コンパレータ14の命令により第１の積算
器16と並行して後述する処理を行う第２の積算器16′を
介してA/D変換器12に接続される。

次に動作について説明する。

コンパレータ14は内部に設定した基準電圧値と外光検出
部７の検出電圧９との比較を行い、検出電圧９が基準電
圧より高い場合、検出電圧９をそのままA/D変換器10へ
出力してデジタル変換し、CPU15の所定の処理によっ
て、検出電圧９に対応するデューティー比に設定された
矩形波11を第２の演算器16′、D/A変換器12を介して出
力し、表示装置６の輝度調整信号18としている。

しかし、検出電圧９が基準電圧値より低い場合、コンパ
レータ14は第１の積算器16に出力される検出電圧９をＭ
倍する命令13を第１の積算器16へ出力し、Ｍ倍された検
出電圧９はCPU15の所定の処理によって所定のデューテ
ィー比に設定された矩形波11′を出力する。

さらに前記コンパレータ14は、この矩形波11′のデュー
ティー比を1/M倍する命令17を第２の積算器16′に出力
し、1/M倍されたデューティー比をD/A変換器12を介して
表示装置６の輝度調整信号18としている。

次に、第３図、第４図を参照して具体的に説明する。こ
こでは制御部８のCPU15に4bitのものを用いている。

また説明を簡単にするため従来例同様外光の明るさを16
0［lx］までとし、定数Ｍを10とおいた。

コンパレータ14に設定される基準電圧は、外光の変化に
対して輝度の変化の割合が大きくなり、輝度の変化が断
続的に変化し始めると感じられたときに外光検出部７か
ら出力される検出電圧９の値と同値に設定してある。

ここではその値を外光の明るさが10［lx］のとき外光検
出部７から出力される値に設定した。

第３図は、外光検出部７の検出電圧９が基準電圧より高
い場合、すなわち外光の明るさが10［lx］以上の場合に
ついての処理を示したものである。

即ち、第６図に示す従来例とは異なり、10〜160［lx］
の範囲で、16通りの処理信号を対応させ、 即ち9.375［lx］の分解能で矩形波11のデューティー比
を出力変化させることとなる。

この場合はコンパレータ14は検出電圧９を10倍及び1/10
倍する命令13・17を第１及び第２の積算器16・16′へは
出力せず検出電圧９の出力を直接処理信号に変換し、そ
れに対応した処理を行っている。

しかし検出電圧９が基準電圧値より低い場合、即ち外光
の明るさが０〜10［lx］となった場合、前記した処理と
は他の処理を行いデューティー比を設定する。

この場合の処理を第４図を参照にして説明する。

外光の明るさが０〜10［lx］の範囲のとき、この範囲に
対応する外光検出部７の検出電圧９をこの実施例では10
倍してA/D変換器12へ出力する。（この19倍する装置は
第１の積算器16であり、その命令はコンパレータ14によ
って行なわれることは前述した。）すると、外光の明る
さが10［lx］以下のときに外光検出部７によって検出さ
れた電圧値は外光の明るさが１〜100［lx］のときに外
光検出部７によって検出される電圧値に換算される。

例えば外光の明るさが５［lx］で、それに対応して出力
される検出電圧９が５［mV］だとしたとき、10倍し50
［mV］の電圧に変換する。

この50［mV］の電圧はA/D変換器10によってデジタル処
理され、CPU15に出力される。

CPU15内での処理は、入力したデジタル信号をデューテ
ィー比に変換するだけであるので第３図のグラフを参照
し、50［mV］を表すデジタル信号に対応するデューティ
ー比31.25［％］の矩形波11′を設定しようとするが、
この後にコンパレータ14が第１の積算器16に検出電圧９
を10倍する命令13を出力しているので、第２の積算器1
6′にも並行して前記CPU15で設定されたデューティー比
31.25［％］を1/10倍する命令17を出力する。

その結果デューティー比は3.125［％］のデューティー
比の矩形波11に変換され、D/A変換器12を介して表示装
置６へ出力される。

同様の処理を繰り返すと第４図が完成する。

これを第６図の従来例と比較すると、外光の明るさが０
〜10［lx］のときは従来例よりはるかに分解能が高めら
れているのが分かる。

即ち特に外光の明るさが暗いとき、外光の明るさに対し
ての輝度（デューティー比）の変化は小さいものとな
り、ほぼ連続変化し、外光の明るさに最適な輝度で調整
することが可能となる。

即ちbit数を増加させることなく分解能を高めることが
できた訳である。

尚、コンパレータ14からは直接検出電圧９をＭ倍したＭ
倍出力電圧を出力して、積算器16の代わりに検出電圧９
とこのＭ倍出力電圧を切り替え出力する切替器を設けて
もよい。

また、この第２積算器16′は制御部８外に設け、直接出
力された矩形波11のデューティー比を1/M倍にせしめる
ように設計してもよい。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように構成したから特に外光の明るさの
弱い細かな発光輝度調整を必要とする範囲について、制
御部の処理信号を増やすことなく良好な表示装置の表示
像の発光輝度調整を行うことができる車輌用調光装置と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示すブロック図、第２図は
ヘッドアップディスプレイの概略説明図、第3,4図は本
考案の一実施例の説明図、第５図は従来例のブロック
図、第６図は従来例の説明図である。 １……運転者、２……投影部材、４……表示像、６……
表示装置、７……外光検出部、８……制御部、９……検
出信号，検出電圧、10……A/D変換器、11……矩形波、1
4……コンパレータ、16……第１の積算器、16′……第
２の積算器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小林 久隆 新潟県長岡市東蔵王２丁目２番34号 日本 精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−50239（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】表示像を運転者前方に投影する投影部材を
   備えた表示装置の発光輝度を調整する車輌用表示装置に
   おいて、運転者前方からの外光の明るさを検出してそれ
   に応じた検出信号を出力する外光検出部と、この外光検
   出部の検出信号をデジタル処理するA/D変換器と、この
   デジタル信号に対応したデューティー比の矩形波を出力
   する制御部と、任意に設定した基準電圧値と前記外光検
   出部から出力される検出電圧とを比較するコンパレータ
   と、このコンパレータの比較処理により前記外光検出部
   の検出電圧のＭ倍の検出電圧として前記A/D変換器に出
   力する第１の積算器と、この第１の積算器の処理と並行
   して前記制御部から出力されるデューティー比の1/M倍
   のデューティー比を持つ矩形波を前記表示装置に出力す
   る第２の積算器と、から構成され、前記コンパレータに
   より任意に設定した基準電圧値と前記外光検出部からの
   検出電圧とが比較されて、前記検出電圧が前記基準電圧
   値より低い場合に、前記第１の積算部により前記検出電
   圧がＭ倍され、且つ、前記第２の積算部により前記制御
   部から出力されるデューティー比が1/M倍されるように
   構成したことを特徴とする車輌用調光装置。