特開 2023-176232 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023176232

(43)【公開日】2023-12-13

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 35/00 20060101AFI20231206BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20231206BHJP

【ＦＩ】

B60K35/00 A

G02B27/01

B60K35/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022088402

(22)【出願日】2022-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】縄田 優

(72)【発明者】

【氏名】矢澤 啓太

【テーマコード（参考）】

2H199

3D344

【Ｆターム（参考）】

2H199DA03

3D344AA19

3D344AB01

3D344AC25

3D344AD01

(57)【要約】      （修正有）

【課題】搭載先の外部の者への情報伝達が可能な表示装置を提供する。
【解決手段】本実施形態における表示装置１は、ウインドシールド３で表示光Ｌを反射させて、ウインドシールド３の後方に位置する運転者２にウインドシールド３の前方で表示光Ｌを虚像Ｖとして視認させるＬＥＤユニット１１と、ＬＥＤユニット１１とウインドシールド３との間に配置され、表示光Ｌを第一透過率、又は第一透過率より低い透過率であって第一透過率で表示光Ｌが透過する際よりも表示光Ｌを拡散させて透過させる第二透過率で表示光Ｌを透過させる液晶スクリーン２０と、運転者２に表示光Ｌを虚像Ｖとして視認させる場合、液晶スクリーン２０を第一透過率に制御し、ウインドシールド３の前方に位置する歩行者７に液晶スクリーン２０に投影された表示光Ｌを実像として視認させる場合、液晶スクリーン２０を第二透過率に制御する制御部と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口を有する搭載先内に収容され、表示光を発光する光源を有し、前記表示光を前記開口から出射し、投影部材で前記表示光を反射させて、前記投影部材の後方に位置する第一視認者に前記投影部材の前方で前記表示光を虚像として視認させる表示器と、
前記光源と前記投影部材との間に配置され、前記表示光を第一透過率、又は前記第一透過率より低い透過率であって前記第一透過率で前記表示光が透過する際よりも前記表示光を拡散させて透過させる第二透過率で前記表示光を透過させるスクリーンと、
前記第一視認者に前記表示光を前記虚像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第一透過率に制御し、前記投影部材の前方に位置する第二視認者に前記スクリーンに投影された前記表示光を実像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第二透過率に制御する制御部と、を備える表示装置。

【請求項2】

前記搭載先は、インストルメントパネルであり、
前記スクリーンは、前記インストルメントパネルに形成される前記開口に配置される、請求項１記載の表示装置。

【請求項3】

前記スクリーンが前記第二透過率に制御された場合、前記表示光は前記第一視認者にも前記虚像として視認される、請求項１記載の表示装置。

【請求項4】

前記スクリーンは、前記第一透過率と前記第二透過率との間で前記透過率が可変である領域と、可変ではない領域とを有する、請求項１記載の表示装置。

【請求項5】

前記スクリーンの前記透過率が可変な領域は、所定の意匠の形状を有する、請求項４記載の表示装置。

【請求項6】

前記スクリーンは、前後方向に直交する左右方向に沿ってライン状に形成される、請求項１記載の表示装置。

【請求項7】

前記スクリーンは、前記第二視認者側に面するような傾きを有する、請求項１記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両用等の表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等に搭載される表示装置は、運転者等の視認者に必要な情報を視覚的に伝達する。表示装置の一つに、ウインドシールド等の投影部材に表示光を投影し、反射光を投影部材の前方で、虚像として視認させるものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－８３５９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

走行中においては、外部に何かしらの情報を伝達する際、クラクション（警笛）やハザードランプ等の点灯、点滅による方法が採用されることが一般的である。車両の安全な運行の観点から、情報を伝達するための多様な手法が更に求められており、例えば上述した虚像を視認させるような表示装置も車両外の者（人物）への情報伝達に活用できれば有用である。

【0005】

本開示はこのような事情を考慮してなされたもので、搭載先の外部の者への情報伝達が可能な表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の表示装置は、上述した課題を解決するために、開口を有する搭載先内に収容され、表示光を発光する光源を有し、前記表示光を前記開口から出射し、投影部材で前記表示光を反射させて、前記投影部材の後方に位置する第一視認者に前記投影部材の前方で前記表示光を虚像として視認させる表示器と、前記光源と前記投影部材との間に配置され、前記表示光を第一透過率、又は前記第一透過率より低い透過率であって前記第一透過率で前記表示光が透過する際よりも前記表示光を拡散させて透過させる第二透過率で前記表示光を透過させるスクリーンと、前記第一視認者に前記表示光を虚像として視認させる場合、前記スクリーンを第一透過率に制御し、前記投影部材の前方に位置する第二視認者に前記スクリーンに投影された前記表示光を実像として視認させる場合、前記スクリーンを前記第二透過率に制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示の表示装置においては、搭載先の外部の者への情報伝達が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態における表示装置のシステム構成例を示す説明図。

【図2】表示装置の車両への搭載例を示す説明図。

【図3】表示装置により実行される第一車外通知処理を説明するフローチャート。

【図4】図３の第一車外通知処理が実行される状況を説明する図。

【図5】液晶スクリーンが白濁状態である場合の表示光の様子を説明する図。

【図6】表示装置により実行される第二車外通知処理を説明するフローチャート。

【図7】図６の第二車外通知処理が実行される状況を説明する図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の表示装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示の表示装置は、例えば自動車や二輪車等の車両や、船舶、農業機械、建設機械に搭載される表示装置に適用することができる。本実施形態においては、表示装置が車両に搭載され、車両から取得した各種情報等に基づいて所要の情報を表示する表示装置である例を用いて説明する。

【0010】

図１は、本実施形態における表示装置１０のシステム構成例を示す説明図である。
図２は、表示装置１０の車両１への搭載例を示す説明図である。

【0011】

以下の説明において、「前」、「後」、「上」、「下」、「右」及び「左」は、図１、図２、図４、図５及び図７における定義「Ｆｒ．」、「Ｒｅ．」、「Ｔｏ．」、「Ｂｏ．」、「Ｒ」及び「Ｌ」に従う。

【0012】

表示装置１０は、搭載先としての車両１のインストルメントパネル５内に収容される。インストルメントパネル５は、図２に示すように、ウインドシールド３の下辺に平行３ａに、左右方向に亘って形成されるライン状の開口６を有する。

【0013】

表示装置１０は、ＬＥＤユニット１１（表示器）と、筐体１２と、拡散板１３と、液晶スクリーン２０（スクリーン）と、制御部３０と、を有する。

【0014】

ＬＥＤユニット１１は、光源としての複数のＬＥＤ（Ｌight Emitting Diode）と、ドライバーと、を有する。光源は、発光し表示光Ｌを出射する。光源は、例えば直交する二方向に複数列ずつ配列されており、点灯の組み合わせにより任意の形状（意匠）を形成できる。ドライバーは、制御部３０の指示に基づいて、各ＬＥＤの点灯の有無及び輝度を制御する。尚、ドライバーは制御部３０が兼ねていてもよい。

【0015】

筐体１２は、ＬＥＤユニット１１を収容する。筐体１２は、光源から出射される表示光Ｌを筐体１２外に出射する開口を有する。拡散板１３は、この開口を覆う。開口から出射した表示光Ｌは、車両１上のウインドシールド３（投影部材）を照射する。車両１の運転者２（第一視認者）は、表示光Ｌの反射光を虚像Ｖとして視認する。すなわち、運転者２は、ウインドシールド３の前方（車両１の前方）で虚像Ｖを視認する。

【0016】

液晶スクリーン２０は、拡散板１３（光源）とウインドシールド３との間であって、インストルメントパネル５に形成される開口６を覆うように配置される。すなわち、液晶スクリーン２０は、図２に示すように車両１の前後方向に直交する左右方向に沿ってライン状（帯状）に形成される。液晶スクリーン２０は、後述する車外通知処理において説明するように車外の者に対して液晶スクリーン２０に投影された実像を表示するため、車外の者が表示面を視認可能なように、車外の者に面するようにやや前方に傾きを有しているのが好ましい。

【0017】

液晶スクリーン２０は、第一透過率で表示光Ｌを透過させる透明状態と、第二透過率で表示光Ｌを透過させる白濁状態と、の二つの状態に変化し得る。具体的には、液晶スクリーン２０は、電圧のＯＮ及びＯＦＦにより、液晶の向きを制御することができ、電圧がＯＮの場合は透明状態となり、第一透過率で表示光Ｌを透過させる。液晶スクリーン２０は、電圧がＯＦＦの場合は白濁状態となり、第一透過率より低い第二透過率で表示光Ｌを透過させる。白濁状態の場合には、液晶スクリーン２０は、透明状態の場合に比べて表示光Ｌを拡散させて透過させるため、透明状態である場合に比べて運転者２に到達する光量が少なくなる。

【0018】

尚、液晶スクリーン２０は、例えば開口６の形状に対応する四角形状を有していてもよいし、特定の意匠の形状を有していてもよい。また、液晶スクリーン２０は、その全領域が透明状態及び白濁状態に切替可能となっていてもよいし、特定の領域のみが切替可能となっていてもよい。すなわち、液晶スクリーン２０は、セグメント毎に透過率を可変とするか否かを決定でき、第一透過率と第二透過率との間で透過率が可変である領域と、可変ではない領域とを有していてもよい。この場合、液晶スクリーン２０は、透過率が可変な領域が、所定の意匠の形状（例えば矢印形状等）を有していてもよい。また、開口６を覆う特定の領域のみが透過率が可変な液晶スクリーン２０であり、その他の領域は液晶スクリーン２０以外の透過率の高いカバー部材等であってもよい。

【0019】

制御部３０は、例えば後述する車両１の車両ＥＣＵ４０から取得する情報等に基づいてＬＥＤユニット１１及び液晶スクリーン２０を制御する。制御部３０による制御の詳細は、後述する。

【0020】

車両１は、表示装置１０の他に、車両ＥＣＵ（Electronic ControＬ Unit）４０を有する。車両ＥＣＵ４０と制御部３０とは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）バス４１を介して接続されている。車両ＥＣＵ４０は、車両１に設けられた各種センサから車速やエンジン回転数等の車両１の走行に必要な車両情報を取得し、車両１の動作を制御する。

【0021】

このような本実施形態における表示装置１０は、通常時、光源から出射された表示光Ｌに係る虚像Ｖを運転者２（又は車両１の同乗者、第一視認者）に視認させることにより、所要の情報を運転者２に伝達する。また、表示装置１０は、透過率が可変な液晶スクリーン２０を有することにより、液晶スクリーン２０に投影され表示光Ｌに係る実像を車外の歩行者７や他車両８の運転者である車外の者（第二視認者）に視認させることにより、所要の情報を車外の者にも伝達することができる。以下、二つの車外通知処理の具体例を用いて、表示光Ｌに係る運転者２及び車外の者に対する情報の通知処理を詳細に説明する。

【0022】

図３は、表示装置１０により実行される第一車外通知処理を説明するフローチャートである。第一車外通知処理及び後述する第二車外通知処理は、例えば車両１のイグニッションスイッチがＯＮされた後に開始され、ＯＮの間、繰り返し実施される処理である。また、第一車外通知処理及び第二車外通知処理の開始時においては、液晶スクリーン２０は、透明状態に制御されているものとする。

【0023】

図４は、図３の第一車外通知処理が実行される状況を説明する図である。図４の例は、車両１から車外の者としての歩行者７に対して通知を行う状況の例である。

【0024】

ステップＳ１において、制御部３０は、車両ＥＣＵ４０から得られる情報に基づいて、ブレーキが作動したか否かを判定する。また、制御部３０は、車両１に設けられる所定のセンサにより、前方に歩行者７を検知したか否かを判定する。制御部３０は、例えば図４に示すように、プレーキが作動し、且つ歩行者７を検知した場合には、歩行者７への通知が必要であると判断する。尚、ステップＳ１においては、ブレーキの作動の有無及び歩行者７の検知の有無の何れか一方を判断してもよい。

【0025】

制御部３０は、ブレーキが作動していないと判定した場合、又は歩行者７を検知していないと判定した場合（ステップＳ１のＮＯ）、ブレーキが作動し且つ歩行者７を検知したと判定されるまで待機する。一方、制御部３０はブレーキが作動し、且つ歩行者７を検知したと判定した場合（ステップＳ１のＹＥＳ）、ステップＳ２において、液晶スクリーン２０を白濁状態へ切り替え、液晶スクリーン２０の透過率を第二透過率にする。すなわち、制御部３０（表示装置１０）は、歩行者７に液晶スクリーン２０に投影された表示光Ｌを実像として視認させるため、液晶スクリーン２０を第二透過率に制御する。

【0026】

ここで、図５は、液晶スクリーン２０が白濁状態である場合の表示光Ｌの様子を説明する図である。

【0027】

上述したとおり、液晶スクリーン２０が白濁状態に切り替えられると、透過率が低下する。これにより、表示光Ｌは、液晶スクリーン２０に入射した後に透明状態のときよりも拡散し、表示光Ｌは車外の者である歩行者７の方向を含む方向に向い液晶スクリーン２０を透過することになる。その結果、歩行者７は、液晶スクリーン２０を介して表示光Ｌによる通知Ｒが視認可能となる。

【0028】

ステップＳ３において、制御部３０は、所要の通知を行うためにＬＥＤユニット１１を発光させる。制御部３０は、例えば歩行者７に対して、車両１が停止する意思があり、歩行者７に歩行を促すような色彩（例えば赤色）や点灯状態でＬＥＤユニット１１を発光させる。これにより歩行者７は、液晶スクリーン２０を介して表示光Ｌを自身への通知Ｒとして視認し、車両１の前方の安全な横断が可能であることを認識する。また、表示光Ｌの液晶スクリーン２０を直進し透過した成分は、通常時と同様にウインドシールド３で反射し、運転者２に到達する。これにより、歩行者７に視認される通知Ｒと同様の通知を、運転者２も虚像Ｖとして視認する。

【0029】

ステップＳ４において、制御部３０は、液晶スクリーン２０を透明状態へ切り替え、液晶スクリーン２０の透過率を第一透過率にする。すなわち、制御部３０（表示装置１０）は、運転者２のみに液晶スクリーン２０を透過した表示光Ｌを虚像Ｖとして視認させるため、液晶スクリーン２０を第一透過率に制御する。その後処理はステップＳ１に戻り、繰り返される。

【0030】

次に、第二車外通知処理について説明する。

【0031】

図６は、表示装置１０により実行される第二車外通知処理を説明するフローチャートである。図７は、図６の第二車外通知処理が実行される状況を説明する図である。図７の例は、車両１から車外の者としての他車両８の運転者に対して通知を行う状況の例である。

【0032】

ステップＳ１１において、制御部３０は、車両ＥＣＵ４０から得られる情報に基づいて、表示光Ｌにより車外へ通知する指示を受け付けたか否かを判定する。制御部３０は、例えばステアリングホイール４に設けられた入力ボタン等を介して指示を受け付ける。制御部３０は、指示を受け付けていないと判定した場合（ステップＳ１１のＮＯ）、指示を受け付けるまで待機する。一方、制御部３０は指示を受け付けたと判定した場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、ステップＳ１２において、第一車外通知処理のステップＳ２同様、液晶スクリーン２０を白濁状態へ切り替え、液晶スクリーン２０の透過率を第二透過率にする。すなわち、制御部３０（表示装置１０）は、他車両８の運転者に液晶スクリーン２０に投影された表示光Ｌを実像として視認させるため、液晶スクリーン２０を第二透過率に制御する。

【0033】

ステップＳ１３において、制御部３０は、所要の通知を行うためにＬＥＤユニット１１を発光させる。制御部３０は、例えば車両１の前方で、信号のない交差点や駐車場から出ようとして一時停止中の他車両８の運転者に対して、他車両８に対して道を譲る意思があり、発進を促すことを示すような色彩（例えば緑色）や点灯状態でＬＥＤユニット１１を発光させる。制御部３０は例えば、矢印形状からなる意匠を形成するように発光させる。これにより他車両８の運転者は、液晶スクリーン２０を介して表示光Ｌを通知Ｒとして視認し、走行が可能であることを認識する。また、表示光Ｌの液晶スクリーン２０を直進し透過した成分は、通常時と同様にウインドシールド３で反射し、運転者２に到達する。これにより、他車両８の運転者に視認される通知Ｒと同様の通知を、運転者２も虚像Ｖとして視認する。

【0034】

ステップＳ１４は、第一車外通知処理のステップＳ４と同様であるため、ここでは説明を省略する。その後処理はステップＳ１１に戻り、繰り返される。

【0035】

このような本実施形態における表示装置１０は、運転者２等の車内の視認者のみならず、表示光Ｌを介した通知Ｒにより車外の者へも情報伝達を行うことができる。これにより、表示装置１０は、従来クラクションやハザードランプ等を用いた車外の者への情報伝達手段に加えて使用されることができ、点灯状態や色彩等を可変にすることにより、多様な情報伝達が可能である。

【0036】

また、表示装置１０は、液晶スクリーン２０を左右方向にライン状にする等任意の形状にしたり、透過率が可変な領域を所定の意匠の形状にしたり、発光する光源により意匠を形成したりすることにより、多様な形態で車外の者への通知を行うことができる。

【0037】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0038】

例えば、表示装置は、表示器とスクリーンとの間に平面鏡や凹面鏡からなるリレー光学系を用い、ＬＥＤユニット１１のみからなる本実施形態における表示器よりも多様な情報の表示が可能なヘッドアップディスプレイを適用してもよい。

【0039】

投影部材がウインドシールド３である例を説明したが、これに変えて別途設けられるコンバイナであってもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 車両
２ 運転者（第一視認者）
３ ウインドシールド（投影部材）
４ ステアリングホイール
５ インストルメントパネル
６ 開口
７ 歩行者（第二視認者）
８ 他車両
１０ 表示装置（表示器）
１１ ＬＥＤユニット（光源）
１２ 筐体
１３ 拡散板
２０ 液晶スクリーン（スクリーン）
３０ 制御部
４０ 車両ＥＣＵ
４１ ＣＡＮバス
Ｌ 表示光
Ｒ 通知
Ｖ 虚像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】