JP6973141B2

JP6973141B2 - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP6973141B2
Application number: JP2018020510A
Authority: JP
Inventors: 敦子小林; 典孝遠山; 啓子永冨; 圭祐伊藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2018-02-07
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2038-02-07
Also published as: CN110116675A; US10698207B2; JP2019137146A; US20190243132A1

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

車両のフロントガラスを、映像を表示するための表示装置として用いる技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２００８−２６５４７５号公報

しかしながら、上記した従来例においてフロントガラスに表示された映像を乗員が見る際には、インストルメントパネル等、その映像との関連性が低い内装部品も乗員の視界に入ることが考えられる。

本発明は、フロントガラスに映像を表示可能な車両用表示装置において、映像の臨場感を高めることを目的とする。

第１の態様に係る車両用表示装置は、非手動運転状態において、フロントガラスの車室内側に主映像を表示する第１表示装置と、非手動運転状態において、前記主映像の内容に対応し前記主映像に広がりを持たせるように生成される仮想的な副映像をインストルメントパネルに表示する第２表示装置と、を有する。

この車両用表示装置では、非手動運転状態において、主映像が、第１表示装置により、フロントガラスの車室内側に表示される。また、非手動運転状態において、主映像の内容に対応し主映像に広がりを持たせるように生成される仮想的な副映像が、第２表示装置により、インストルメントパネルに表示される。この主映像に副映像を組み合わせることにより、映像に広がりを持たせることができる。また、乗員がインストルメントパネルを内装部品として意識することを抑制できる。

なお、主映像が表示される「フロントガラスの車室内側」とは、フロントガラスの車室内側に設けられた投影用のスクリーン、又は自ら画面表示を行うディスプレイである。また、「非手動運転状態」とは、車両が停止しかつ動き出さない状態、又は運転の不要な自動運転状態を意味する。

第２の態様は、第１の態様に係る車両用表示装置において、前記第１表示装置及び前記第２表示装置が、前記主映像を前記フロントガラスの車室内側に投影すると共に、前記副映像を前記インストルメントパネルに投影するプロジェクタである。

この車両用表示装置では、第１表示装置及び第２表示装置としてのプロジェクタにより、主映像がフロントガラスの車室内側に投影され、副映像がインストルメントパネルに投影される。第１表示装置及び第２表示装置として、同種の機器であるプロジェクタを用いているため、構成が簡素となる。なお、プロジェクタは、１台でも複数台であってもよい。

第３の態様は、第２の態様に係る車両用表示装置において、車外から車室内側への外光の入力を遮る遮光装置を有する。

この車両用表示装置では、車外が明るいときでも、遮光装置により車外から車室内側への外光の入力を遮ることで、プロジェクタにより投影された主映像と副映像を乗員が見ることができる。車外が暗いときには、遮光装置を用いなくても、投影された主映像と副映像を乗員が見ることができる。

第４の態様は、第２又は第３の態様に係る車両用表示装置において、前記プロジェクタが１台で構成されている。

この車両用表示装置では、プロジェクタが１台で構成されているので、構成がより簡素となる。

第５の態様は、第１の態様に係る車両用表示装置において、前記第１表示装置が、前記フロントガラスに設けられた第１ディスプレイであり、前記第２表示装置が、前記インストルメントパネルに設けられた第２ディスプレイである。

この車両用表示装置では、フロントガラスに設けられた第１ディスプレイに主映像が表示され、インストルメントパネルに設けられた第２ディスプレイに副映像が表示される。つまり、フロントガラス及びインストルメントパネルの領域に映像が直接的に表示される。

第１の態様によれば、フロントガラスに映像を表示可能な車両用表示装置において、映像の臨場感を高めることができる。

第２の態様によれば、簡素な構成により映像の臨場感を高めることができる。

第３の態様によれば、車外の明るさにかかわらず、映像の臨場感を高めることができる。

第４の態様によれば、より簡素な構成により映像の臨場感を高めることができる。

第５の態様によれば、映像をより明瞭にしつつ、臨場感を高めることができる。

本実施形態に係る車両用表示装置の一例を示す断面図である。本実施形態に係る車両用表示装置の他の例を示す断面図である。本実施形態に係る車両用表示装置を、テレビ会議に用いた例を示す正面図である。本実施形態に係る車両用表示装置を、映像の表示に用いた例を示す正面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。図面において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＲＨは車両右方向を示している。

図１において、本実施形態に係る車両用表示装置１０は、車両１２に設けられる表示装置であり、第１表示装置及び第２表示装置の一例としてのプロジェクタ１４を有している。この車両用表示装置１０は、例えば車両１２の座席１６の車両前方に映像を表示するための装置であり、座席１６に着座した乗員１８が、その映像を見ることができるようになっている。

第１表示装置としてのプロジェクタ１４は、非手動運転状態において、フロントガラス２０の車室内側に主映像２２を投影して表示するようになっている（図３、図４）。第２表示装置としてのプロジェクタ１４は、非手動運転状態において、主映像２２の内容に対応した副映像２４をインストルメントパネル２６に投影して表示するようになっている（図３、図４）。つまり、１台のプロジェクタ１４が、主映像２２をフロントガラス２０の車室内側に投影すると共に、副映像２４をインストルメントパネル２６に投影するようになっている。主映像２２及び副映像２４の投影には、プロジェクションマッピングの技術を用いることができる。プロジェクタ１４は、例えば天井内装材３６の下面に取り付けられているが、車室内側への張出しを抑制するために、ルーフパネル３４と天井内装材３６との間に取り付けられていてもよい。

ここで、主映像２２が表示される「フロントガラス２０の車室内側」とは、フロントガラス２０の車室内側に設けられた投影用のスクリーン、又は自ら画面表示を行うディスプレイである。自ら画面表示を行うディスプレイとは、例えば図２に示される第１ディスプレイ３１である。

主映像２２は、図３に示されるテレビ会議の映像や、図４に示される静止画又は動画といった各種映像である。副映像２４は、主映像２２の内容に対応し、主映像２２に広がりを持たせるような映像である。この副映像２４は、図示しない制御部により生成される仮想的な映像である。例えば、図３に示される例では、主映像２２がテレビ会議の映像であり、参加者４０や会議室のテーブル４２の映像が含まれている。図４に示される例では、主映像２２が風景の静止画又は動画であり、陸４４や海４６の映像が含まれている。制御部は、このような主映像２２と同じような仮想的な映像を生成し、この映像を副映像２４として出力するようになっている。

「非手動運転状態」とは、車両１２が停止しかつ動き出さない状態、又は運転の不要な自動運転状態を意味する。「車両１２が停止しかつ動き出さない状態」に該当する例として、次の２つが考えられる。第１の例は、車両１２がオートマチックトランスミッションを有する場合において、シフトレバーがＰレンジにあり、かつパーキングブレーキが作動している状態である。第２の例は、車両がマニュアルトランスミッションを有する場合において、シフトレバーがニュートラルにあり、かつパーキングブレーキが作動している状態である。

フロントガラス２０の車室内側に主映像２２を投影して表示できるようにするため、フロントガラス２０の車室内側には、例えば投影用のスクリーン２８を配置できるようになっている。このスクリーン２８は、車両１２の天井部に設けられた巻取り部２９により巻取り可能とされている。つまり、スクリーン２８は、プロジェクタ１４の使用時に、フロントガラス２０の車室内側に配置でき、プロジェクタ１４の非使用時に巻取り部２９により巻き取って収納可能とされている。巻取り部２９は、例えばルーフパネル３４と天井内装材３６との間の空間に設けられている。スクリーン２８は、天井内装材３６に設けられた開口部又は貫通部を通じて、フロントガラス２０の車室内側に配置されるようになっている。スクリーン２８の繰出し（引出し）及び巻取りは、手動でも自動でもよい。

なお、第１表示装置として、スクリーン２８の代わりに、フロントガラス１８の車室内側に透明液晶ディスプレイ（図示せず）を設け、該透明液晶ディスプレイの作動により、フロントガラス１８の領域をスクリーンとして使用できるようにしてもよい。

プロジェクタ１４は、１台に限られず、複数台であってもよい。複数台のプロジェクタ（図示せず）が用いられる場合、各々のプロジェクタが１箇所にまとめて配置されていてもよいし、複数箇所に分散して配置されていてもよい。

昼間のように車外が明るい場合、プロジェクタ１４が投影した主映像２２及び副映像２４が見え難い場合があり得るため、車両用表示装置１０は、車外から車室内側への外光の入力を遮る遮光装置３０を有している。図３、図４において、遮光装置３０は、サイドガラス３８を遮光するために、該サイドガラス３８の内側に設けられている。この遮光装置３０として、カーテンや、透明液晶ディスプレイ（図示せず）を用いることができる。遮光装置３０は、フロントガラス１８やリヤガラス（図示せず）等、他の窓部に設けられていてもよい。

なお、第１表示装置及び第２表示装置は、プロジェクタ１４には限られない。図２に示される例において、第１表示装置は、フロントガラス２０に設けられた第１ディスプレイ３１である。この第１ディスプレイ３１は、例えばフロントガラス２０の車室内側に重ねて設けられている。また、第２表示装置は、インストルメントパネル２６に設けられた第２ディスプレイ３２である。この第２ディスプレイ３２は、インストルメントパネル２６の表面に重ねて設けられている。また、第２ディスプレイ３２は、インストルメントパネル２６の形状に沿って湾曲していてもよく、複数のパネルを並べて配置したものであってもよい（図示せず）。

第１ディスプレイ３１として、例えば透明液晶ディスプレイを用いてもよい。第２ディスプレイ３２として、透明液晶ディスプレイ、透明でない液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等を用いてもよい。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図３において、本実施形態に係る車両用表示装置１０では、非手動運転状態において、主映像２２が、第１表示装置としてのプロジェクタ１４により、フロントガラス２０の車室内側に表示される。この主映像２２はテレビ会議の映像であり、参加者４０や会議室のテーブル４２の映像を含んでいる。また、この非手動運転状態において、主映像２２の内容に対応した副映像２４が、第２表示装置としてのプロジェクタ１４により、インストルメントパネル２６に表示される。この主映像２２に副映像２４を組み合わせることにより、映像に広がりを持たせることができる。

具体的には、主映像２２におけるテーブル４２のエッジ４２Ａが、主映像２２の下端で途切れていることを認識し、その延長線４２Ｂを生成して副映像２４に含める。また、制御部が主映像２２の下縁部の色彩を認識し、同じ色彩の領域を副映像２４に含める。具体的には、テーブル４２の色彩は、副映像２４のうち両側の延長線４２Ｂの間の領域２４Ａに付される。テーブル４２が木目調であれば、領域２４Ａも木目調とされる。テーブル４２が白色であれば、領域２４Ａも白色とされる。また、延長線４２Ｂの車幅方向外側の領域２４Ｂには、参加者４０の周囲の色彩（会議室の背景の色彩）が付される。これにより、テレビ会議の相手方の風景が、インストルメントパネル２６まで広がっているように見える。このため、映像の臨場感を高めることができる。

図４に示される例では、主映像２２が風景の静止画又は動画であり、陸４４や海４６の映像を含んでいる。制御部は、陸４４と海４６との境界線４５Ａが主映像２２の下端で途切れていることを認識し、その延長線４５Ｂを生成して副映像２４に含める。また、制御部は、主映像２２の下縁部の色彩を認識し、同じ色彩の領域を副映像２４に含める。具体的には、海４６の色彩は、副映像２４のうち海４６の車両下方と、延長線４５Ｂの車両下方の領域２４Ｃに付される。また、陸４４の色彩は、副映像２４のうち、延長線４５Ｂの車両上方の領域２４Ｄに付される。これにより、風景の主映像２２が、インストルメントパネル２６まで広がっているように見える。このため、映像の臨場感を高めることができる。

この他、副映像２４をインストルメントパネル２６に表示することにより、乗員１８がインストルメントパネル２６を内装部品として意識することを抑制できる。更に、第１表示装置及び第２表示装置として、同種の機器であるプロジェクタ１４を用いているため、構成が簡素となる。本実施形態では、プロジェクタ１４が１台で構成されているので、構成がより簡素となる。

また、車外が明るいときでも、遮光装置３０により車外から車室内側への外光の入力を遮ることで、プロジェクタ１４により投影された主映像２２と副映像２４を乗員１８が見ることができる。車外が暗いときには、遮光装置３０を用いなくても、投影された主映像２２と副映像２４を乗員１８が見ることができる。したがって、車外の明るさにかかわらず、映像の臨場感を高めることができる。

図２に示される例では、フロントガラス２０に設けられた第１ディスプレイ３１に主映像２２（図３、図４）が表示され、インストルメントパネル２６に設けられた第２ディスプレイ３２に副映像２４（図３、図４）が表示される。つまり、フロントガラス２０及びインストルメントパネル２６の領域に、映像が直接的に表示される。これにより、映像をより明瞭にしつつ、臨場感を高めることができる。第１ディスプレイ３１及び第２ディスプレイ３２の表示が明るい場合、車外が明るくても主映像２２及び副映像２４を見ることができるため、遮光装置３０（図３、図４）を用いなくてもよい。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

制御部が、主映像２２に基づいて副映像２４を生成するものとしたが、副映像２４を予め用意しておいてもよい。換言すれば、主映像２２が副映像２４の情報を含んでいてもよい。更に、主映像２２の例として、テレビ会議の映像や、風景の映像を例示したが、本実施形態に係る車両用表示装置１０は、映画、テレビ番組等の各種動画や静止画も表示可能である。

１０車両用表示装置
１４プロジェクタ（第１表示装置、第２表示装置）
２０フロントガラス
２２主映像
２４副映像
２６インストルメントパネル
３０遮光装置
３１第１ディスプレイ（第１表示装置）
３２第２ディスプレイ（第２表示装置）

Claims

非手動運転状態において、フロントガラスの車室内側に主映像を表示する第１表示装置と、
非手動運転状態において、前記主映像の内容に対応し前記主映像に広がりを持たせるように生成される仮想的な副映像をインストルメントパネルに表示する第２表示装置と、
を有する車両用表示装置。
前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、前記主映像を前記フロントガラスの車室内側に投影すると共に、前記副映像を前記インストルメントパネルに投影するプロジェクタである請求項１に記載の車両用表示装置。
車外から車室内側への外光の入力を遮る遮光装置を有する請求項２に記載の車両用表示装置。
前記プロジェクタは、１台で構成されている請求項２又は請求項３に記載の車両用表示装置。
前記第１表示装置は、前記フロントガラスに設けられた第１ディスプレイであり、
前記第２表示装置は、前記インストルメントパネルに設けられた第２ディスプレイである請求項１に記載の車両用表示装置。
前記主映像における境界線が前記主映像の下端で途切れていることを認識し、その延長線を生成して前記副映像に含める請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両用表示装置。