(57)【要約】【課題】画像の視認性の低下を抑制することができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置は、画像を表示する表示面１２ｂを有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて表示光を投射する投射装置と、ドライバの目の位置ＶＰを取得する取得部と、投射装置を制御する制御部と、を備え、制御部は、取得した目の位置が表示光の中心軸Ｃ１から離れた位置にある場合、取得した目の位置が中心軸に近い位置にある場合と比較して表示光の輝度を高輝度とし、かつ取得した目の位置と中心軸との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度とする。【選択図】図４
2020168985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて表示光を投射する投射装置と、
前記ドライバの目の位置を取得する取得部と、
前記投射装置を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、取得した前記目の位置が前記表示光の中心軸から離れた位置にある場合、取得した前記目の位置が前記中心軸に近い位置にある場合と比較して前記表示光の輝度を高輝度とし、かつ取得した前記目の位置と前記中心軸との距離が大きいほど前記表示光の輝度を高輝度とする
ことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記投射装置は、開口部を経由して前記反射部に向けて前記表示光を投射し、
前記制御部は、前記表示面の一部の領域に表示される画像が前記ドライバの片眼からしか視認できない場合、前記表示面の全領域に表示される画像を前記ドライバが両眼で視認可能な場合と比較して、前記表示光の輝度を高輝度とする
請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記一部の領域の前記表示光の輝度を、前記表示面のうち前記一部の領域を除く領域の前記表示光の輝度よりも高輝度とする
請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記表示面において前記ドライバから視認可能な領域および視認不能な領域がある場合、前記視認不能な領域の前記表示光の輝度を前記視認可能な領域の前記表示光の輝度よりも低輝度とする
請求項２または３に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記目の位置に応じて、表示される画像の全体を前記ドライバが視認可能なように前記表示面における画像表示領域を設定し、
前記制御部は、前記画像表示領域が小さい場合、前記画像表示領域が大きい場合と比較して画像に含まれる意匠の大きさを小さくし、
前記制御部は、前記意匠を小さく表示する場合、前記意匠を大きく表示する場合と比較して、前記表示光の輝度を高くすること、または前記意匠の色を明るい色とすることの少なくとも一方を実行する
請求項１から４の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記意匠を小さくするに従って、前記表示光の輝度をより高くすること、または前記意匠の色をより明るい色とすることの少なくとも一方を実行する
請求項５に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記投射装置は、複数の光源を有するバックライトユニットと、前記バックライトユニットの光によって前記表示光を投射する光透過式の表示部と、を有し、
前記制御部は、前記光源の輝度制御により前記表示光の輝度を調節する
請求項１から６の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライバと対向して配置された反射部に表示光を投射する車両用表示装置がある。特許文献１には、画像を映し出すモニターと、モニター画像を反射させて車両乗員へ反射画像を見せるミラーと、を備えた車両用表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１２００８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、表示光が開口部を経由して反射部に向けて投射される場合、ドライバの目の位置がずれてしまうと、表示光が遮られてしまうことがある。その結果、画像の輝度が低くなり、視認性が低下してしまうことがある。
【０００５】
本発明の目的は、画像の視認性の低下を抑制することができる車両用表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用表示装置は、画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて表示光を投射する投射装置と、前記ドライバの目の位置を取得する取得部と、前記投射装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、取得した前記目の位置が前記表示光の中心軸から離れた位置にある場合、取得した前記目の位置が前記中心軸に近い位置にある場合と比較して前記表示光の輝度を高輝度とし、かつ取得した前記目の位置と前記中心軸との距離が大きいほど前記表示光の輝度を高輝度とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用表示装置は、画像を表示する表示面を有し、ドライバと対向して配置された反射部に向けて表示光を投射する投射装置と、ドライバの目の位置を取得する取得部と、投射装置を制御する制御部と、を備える。制御部は、取得した目の位置が表示光の中心軸から離れた位置にある場合、取得した目の位置が中心軸に近い位置にある場合と比較して表示光の輝度を高輝度とし、かつ取得した目の位置と中心軸との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度とする。本発明に係る車両用表示装置によれば、画像の視認性の低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。
【図３】図３は、目の位置から表示面までの光路を簡略化して示した図である。
【図４】図４は、右方向にずれた目の位置を示す図である。
【図５】図５は、右方向にずれた目の位置を示す他の図である。
【図６】図６は、画像を視認することができない目の位置を示す図である。
【図７】図７は、第一の限界目の位置を示す図である。
【図８】図８は、バックライトユニットの領域分けを示す図である。
【図９】図９は、バックライトユニットの領域分けを示す他の図である。
【図１０】図１０は、バックライトユニットの指向特性を説明する図である。
【図１１】図１１は、実施形態の第一の位置から第四の位置を示す図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係るバックライトユニットの調光テーブルを示す図である。
【図１３】図１３は、輝度ＵＰ率の補間方法を説明する図である。
【図１４】図１４は、実施形態の第１変形例において設定される画像表示領域を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態の第１変形例における輝度ＵＰ率を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態の第１変形例における表示色の変更を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１０】
［実施形態］
図１から図９を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置関する。図１は、実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す斜視図、図２は、実施形態に係る車両用表示装置のブロック図、図３は、目の位置から表示面までの光路を簡略化して示した図、図４は、右方向にずれた目の位置を示す図、図５は、右方向にずれた目の位置を示す他の図、図６は、画像を視認することができない目の位置を示す図、図７は、第一の限界目の位置を示す図、図８は、バックライトユニットの領域分けを示す図、図９は、バックライトユニットの領域分けを示す他の図、図１０は、バックライトユニットの指向特性を説明する図、図１１は、バックライトユニットの指向特性を説明する図、図１２は、実施形態に係るバックライトユニットの調光テーブルを示す図、図１３は、輝度ＵＰ率の補間方法を説明する図である。
【００１１】
図１に示すように、実施形態に係る車両用表示装置１は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１は、ドライバ２００の前方に虚像１１０を表示する。車両用表示装置１は、図１および図２に示すように、筐体１０、投射装置１１、制御部１６、および取得部１７を有する。車両用表示装置１の筐体１０は、車両１００のダッシュボード１０１の内側に配置されている。ダッシュボード１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。車両用表示装置１は、この開口部１０１ａを介してウインドシールド１０２に画像を投影する。開口部１０１ａの形状は、例えば、矩形である。
【００１２】
ウインドシールド１０２は、車両１００におけるドライバ２００と対向して配置された反射部である。ウインドシールド１０２は、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置１から入射する光をドライバ２００側に向けて反射する。ドライバ２００は、ウインドシールド１０２によって反射された画像を虚像１１０として認識する。ドライバ２００にとって、虚像１１０はウインドシールド１０２よりも前方に存在するかのように認識される。
【００１３】
なお、本明細書において、特に記載しない限り、「前後方向」は車両用表示装置１が搭載された車両１００の車両前後方向を示すものとする。また、特に記載しない限り、「横方向Ｗ」は車両１００の車幅方向を示し、「上下方向Ｈ」は車両１００の車両上下方向を示すものとする。
【００１４】
車両用表示装置１の筐体１０は、略直方体形状に形成されている。筐体１０は、ダッシュボード１０１の内部において固定されている。投射装置１１は、例えば、筐体１０の内部に配置されている。筐体１０は、投射装置１１によって投射される表示光を通過させる開口部を有している。筐体１０の開口部は、光を透過させるカバー等によって閉塞されていてもよい。筐体１０の開口部を通過した表示光は、ダッシュボード１０１の開口部１０１ａを経由してウインドシールド１０２に向けて進む。
【００１５】
投射装置１１は、表示装置１２およびミラー１３を有する。本実施形態の表示装置１２は、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin  Film  Transistor−Liquid  Crystal  Display）等の液晶表示装置である。表示装置１２は、光透過性の液晶表示部１２ａおよびバックライトユニット１２ｃを有する。バックライトユニット１２ｃは、液晶表示部１２ａに対して背後から光を照射する。バックライトユニット１２ｃの光によって、液晶表示部１２ａの表示面１２ｂから表示光が出射される。本実施形態のバックライトユニット１２ｃは、画像縦方向および画像横方向に沿って配列された複数の光源を有する。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）である。バックライトユニット１２ｃは、各光源を任意の輝度で点灯させることができる。従って、バックライトユニット１２ｃは、表示面１２ｂのうち一部の領域に照射する光の輝度と、他の領域に照射する光の輝度とを異ならせることができる。
【００１６】
ミラー１３は、表示面１２ｂと対向して配置されており、表示面１２ｂから出射する表示光をウインドシールド１０２に向けて反射する。ミラー１３によって反射された表示光は、開口部１０１ａを経由してウインドシールド１０２に投射される。つまり、投射装置１１は、ウインドシールド１０２に向けて開口部１０１ａを介して表示光を投射する。本実施形態のミラー１３は、自由曲面ミラーである。ミラー１３は、表示光を拡大してウインドシールド１０２に向けて反射する凹面鏡である。また、ミラー１３の反射面の形状は、ドライバ２００によって視認される画像において歪みが生じないように、画像の形状を補正する形状である。
【００１７】
本実施形態のミラー１３は、可動式である。投射装置１１は、ミラー１３の傾斜角度を変化させるミラー駆動部１４を有する。ミラー駆動部１４は、制御部１６によって制御される。制御部１６は、例えば、後述する取得部１７によって取得されたドライバ２００の目の位置ＶＰに応じてミラー１３の傾斜角度を調節する。
【００１８】
制御部１６は、表示装置１２およびミラー駆動部１４を制御する。本実施形態の制御部１６は、筐体１０の内部に配置された基板１５に配置されている。制御部１６は、基板１５に形成された制御回路であってもよく、基板１５に実装されたマイクロコンピュータや集積回路等であってもよい。制御部１６は、プログラムを記憶しており、このプログラムに従って本実施形態の動作を行う。
【００１９】
制御部１６は、液晶表示部１２ａおよびバックライトユニット１２ｃを制御する。制御部１６は、例えば、液晶表示部１２ａに対して、表示面１２ｂに表示する画像を指令する。また、制御部１６は、取得部１７によって取得された目の位置ＶＰに応じてバックライトユニット１２ｃの輝度を調節する。これにより、本実施形態の車両用表示装置１は、表示する画像の視認性を向上させることができる。
【００２０】
取得部１７は、ドライバ２００の目の位置を取得する。本実施形態の取得部１７は、車室内におけるドライバ２００の目を撮影可能な位置、または目の位置を推定するために必要な顔の一部または全体が撮影可能な位置に配置されたドライバモニタ１０３からドライバ２００の目の位置ＶＰに関する情報を取得する。ドライバモニタ１０３は、例えば、メータ装置やインストルメントパネル、オーバーヘッドコンソール、ピラー等に配置されている。ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の顔を前方から撮像する。ドライバモニタ１０３は、撮像したドライバ２００の画像に基づいて、ドライバ２００の目の位置およびドライバ２００の視線方向を検出する。
【００２１】
ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の目の位置ＶＰとして、例えば、ドライバ２００の左目２０１Ｌの位置および右目２０１Ｒの位置を検出する。ドライバモニタ１０３は、目の位置ＶＰを代表する情報として、ドライバ２００の顔の位置を検出してもよく、ドライバ２００の眉間の位置を検出してもよい。以下の説明では、目の位置ＶＰとして眉間の位置、言い換えると左目２０１Ｌと右目２０１Ｒとの中間位置が算出される場合を例に説明する。
【００２２】
ドライバモニタ１０３は、ドライバ２００の視線方向として、例えば、ドライバ２００の顔の向きを検出する。取得部１７は、ドライバモニタ１０３と通信可能に接続されており、ドライバモニタ１０３からドライバ２００の目の位置ＶＰおよび視線方向についての情報を取得する。取得部１７は、取得した情報を制御部１６に提供する。
【００２３】
本実施形態の車両用表示装置１は、ドライバ２００の両眼が予め定められたアイボックス内にある場合にドライバ２００が両眼で虚像１１０を視認できるように構成されている。アイボックスは、標準的な目の位置を含む空間である。車両用表示装置１は、ドライバ２００の目の位置ＶＰにおいて両眼がアイボックス内にある場合に、表示面１２ｂに全画面表示された画像の全体をドライバ２００が視認できるように構成されている。
【００２４】
ここで、ドライバ２００の片眼または両眼がアイボックスから外れてしまった場合、ドライバ２００から見た場合の画像の輝度が低くなり、画像の視認性が低下する可能性がある。ドライバ２００の目の位置ＶＰがずれる状況としては、例えば、ドライバ２００が疲労を感じたときや、渋滞時に低速走行および停車を繰り返すときが挙げられる。こうした状況では、ドライバ２００の姿勢が崩れ、ドライバ２００の眼の位置がアイボックスから外れてしまう可能性がある。
【００２５】
図３には、ドライバ２００の目の位置ＶＰから表示装置１２の表示面１２ｂまでの光路が簡略化されて表示されている。実際の光路はウインドシールド１０２およびミラー１３によって反射されることで屈曲するが、図３では光路が直線状に描かれている。言い換えると、図３に示す光路は、図１に示す仮想の開口部１０１ｉを介してドライバ２００が虚像１１０を見るときの光路である。仮想の開口部１０１ｉは、ダッシュボード１０１の開口部１０１ａに対応している。
【００２６】
図３に示す目の位置ＶＰは、表示装置１２から開口部１０１ａを経由する表示光の光路の中心軸Ｃ１上にある。この場合、ドライバ２００は、両眼（左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒ）によって、表示面１２ｂに表示される画像の全体を視認することができる。目の位置ＶＰが中心軸Ｃ１を含む横方向Ｗの所定の範囲内にあれば、ドライバ２００は両眼によって画像の全体を視認することができる。
【００２７】
図４に示す目の位置ＶＰは、中心軸Ｃ１に対して右方向にずれている。図４に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００の左目２０１Ｌは、表示面１２ｂに表示される画像の全体を視認することができる。一方、ドライバ２００の右目２０１Ｒは、表示面１２ｂに表示される画像の一部を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂにおける画像右側の領域１２ｅから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、右目２０１Ｒに届かない。つまり、ドライバ２００の右目２０１Ｒは、この領域１２ｅから投射される表示光を視認することができない。
【００２８】
図５に示す目の位置ＶＰは、図４に示す目の位置ＶＰよりも更に右方向にずれている。図５に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００の左目２０１Ｌは、表示面１２ｂに表示される画像の一部を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂにおける画像右側の領域１２ｆから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒの何れにも届かない。つまり、ドライバ２００は、この領域１２ｆから投射される表示光を両眼の何れによっても視認することができない。
【００２９】
図６に示す目の位置ＶＰは、図５に示す目の位置ＶＰよりも更に右方向にずれている。図６に示す目の位置ＶＰの場合、ドライバ２００は、表示面１２ｂに表示される画像を視認することができない。より詳しくは、表示面１２ｂから投射される表示光は、ダッシュボード１０１によって遮られてしまい、左目２０１Ｌおよび右目２０１Ｒの何れにも届くことがない。
【００３０】
本実施形態の車両用表示装置１は、図４や図５に示すような状況において、バックライトユニット１２ｃの輝度を通常よりも高輝度とする輝度制御を行う。つまり、車両用表示装置１は、表示面１２ｂにおいてドライバ２００が片眼でしか視認できない領域がある場合に、ドライバ２００が全領域を両眼で視認できる場合と比較して、バックライトユニット１２ｃの輝度を増加させる。これにより、本実施形態の車両用表示装置１は、画像の視認性を向上させることができる。
【００３１】
画像の視認性が低下する状況について説明する。例えば、図４に示す状況では、ドライバ２００は、領域１２ｅから投射される表示光を左目２０１Ｌのみで視認する。従って、領域１２ｅに表示されている画像が暗くなり、見にくくなってしまう。また、図５に示す状況では、ドライバ２００は、表示面１２ｂから投射される表示光の略全部を左目２０１Ｌのみで視認する。従って、画像全体が暗くなり、画像が見にくくなってしまう。
【００３２】
本実施形態の車両用表示装置１は、表示面１２ｂにおける一部の領域をドライバ２００が片眼でしか視認できない場合に、バックライトユニット１２ｃの輝度を増加させる。本明細書では、表示面１２ｂにおける一部の領域をドライバ２００が片眼でしか視認できない場合にバックライトユニット１２ｃの輝度を増加させる制御を「視認性向上制御」と称する。
【００３３】
本実施形態の制御部１６は、デューティ制御によってバックライトユニット１２ｃの輝度を制御する。制御部１６は、バックライトユニット１２ｃが有する複数の光源のそれぞれについて、デューティ比を定める。バックライトユニット１２ｃは、指令されたデューティ比に応じて各光源に対する調光信号を変化させる。調光信号に応じて、各光源に対する供給電流の実効値が増減され、各光源の輝度が変化する。調光信号は、例えば、ＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）信号等である。
【００３４】
図７を参照して、視認性向上制御について説明する。図７に示す目の位置ＶＰ１は、表示面１２ｂの全領域の画像をドライバ２００が両眼によって視認できる限界の位置である。以下の説明では、この目の位置ＶＰ１を「第一の限界目の位置ＶＰ１」と称する。第一の限界目の位置ＶＰ１よりも目の位置が右側に移動すると、ドライバ２００は表示面１２ｂの全領域の画像を両眼で視認することができない。つまり、ドライバ２００の右目２０１Ｒは、表示面１２ｂに表示された画像の少なくとも一部を視認することができない。なお、第一の限界目の位置ＶＰ１は、横方向Ｗの左側にも存在している。
【００３５】
図４に示す目の位置ＶＰを「第二の限界目の位置ＶＰ２」と称する。第二の限界目の位置ＶＰ２は、ドライバ２００が表示面１２ｂに表示された画像の全体を視認できる限界の位置である。つまり、目の位置ＶＰが第二の限界目の位置ＶＰ２よりも右側にずれると、ドライバ２００が画像の一部を視認できなくなる。なお、第二の境界目の位置ＶＰ２は、横方向Ｗの左側にも存在している。
【００３６】
制御部１６は、取得部１７から取得した目の位置ＶＰおよび視線方向に基づいて視認性向上制御を実行する。以下の説明では、取得部１７から取得した目の位置を「取得目の位置ＶＰｒ」と称する。制御部１６は、ドライバ２００が両眼で画像の全体を視認できる場合、視認性向上制御を実行しない。つまり、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが中心軸Ｃ１から第一の限界目の位置ＶＰ１（図７参照）までの範囲にある場合、視認性向上制御を実行しない。この場合、制御部１６は、車両１００の周辺の輝度や、画像の背景の輝度に応じてバックライトユニット１２ｃの輝度を設定する。以下の説明では、視認性向上制御を実行しない場合のバックライトユニット１２ｃの輝度を「通常輝度」と称する。
【００３７】
制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが第一の限界目の位置ＶＰ１よりも外側にある場合、視認性向上制御を実行する。制御部１６は、バックライトユニット１２ｃの輝度を通常輝度よりも高輝度に設定する。制御部１６は、例えば、バックライトユニット１２ｃの全体の輝度を通常輝度よりも高輝度とする。これにより、画像全体の輝度が通常輝度よりも高輝度となり、画像の視認性が向上する。
【００３８】
なお、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが第二の限界目の位置ＶＰ２よりも外側にある場合、バックライトユニット１２ｃの輝度を更に高輝度としてもよい。すなわち、取得目の位置ＶＰｒが第二の限界目の位置ＶＰ２よりも外側にある場合、取得目の位置ＶＰｒが第一の限界目の位置ＶＰ１と第二の限界目の位置ＶＰ２との間にある場合よりもバックライトユニット１２ｃの輝度が高輝度とされてもよい。
【００３９】
なお、制御部１６は、視認性向上制御において、バックライトユニット１２ｃの一部の輝度を向上させてもよい。例えば、図４に示すようにドライバ２００が片眼でしか視認できない領域１２ｅがある場合に、制御部１６はこの領域１２ｅが投射する表示光の輝度を向上させてもよい。図８には、バックライトユニット１２ｃの出射面１８が示されている。出射面１８は、液晶表示部１２ａの背面と対向している面である。出射面１８の全領域は、表示面１２ｂの全領域と対応している。バックライトユニット１２ｃは、画像縦方向および画像横方向に沿って配列された複数の光源１９を有する。
【００４０】
図８において、出射面１８の領域１８ｅは、図４の領域１２ｅと対応する領域である。つまり、領域１２ｅは、出射面１８の領域１８ｅの光によって表示光を投射する。制御部１６は、視認性向上制御において、領域１８ｅの輝度を通常輝度よりも高輝度とする。一方、制御部１６は、領域１８ｅを除く領域１８ａの輝度を通常輝度とする。これにより、表示面１２ｂに表示される画像のうち、ドライバ２００が両眼で視認できる部分の輝度を通常輝度とし、ドライバ２００が片眼でしか視認できない部分の輝度を高輝度とすることができる。
【００４１】
制御部１６は、視認性向上制御において、ドライバ２００が視認できない領域の光源１９を減光させ、または消灯させてもよい。例えば、図５に示すように表示面１２ｂの一部の領域１２ｆから投射される表示光がドライバ２００の両眼の何れによっても視認されないとする。この場合、制御部１６は、バックライトユニット１２ｃにおいて、領域１２ｆに対応する領域の光源１９を減光させ、または消灯させてもよい。
【００４２】
図９において、出射面１８の領域１８ｆは、図５の領域１２ｆと対応する領域である。制御部１６は、視認性向上制御において、領域１８ｆの光源１９の輝度を通常輝度よりも低輝度とし、または領域１８ｆの光源１９を消灯させる。一方、制御部１６は、領域１８ｆを除いた領域１８ｂの輝度を通常輝度よりも高輝度とする。このような制御により、画像の視認性を向上させつつ消費電力の増加を抑制することが可能となる。制御部１６は、例えば、視認性向上制御におけるバックライトユニット１２ｃの消費電力が、通常時の消費電力を超えないように、領域１８ｆの光源１９を減光させてもよい。
【００４３】
本実施形態の制御部１６は、更に、以下に説明する視認性平準化制御を実行する。視認性平準化制御は、目の位置ＶＰが変化した場合に画像の明るさが変化してしまうことを抑制する制御である。制御部１６は、バックライトユニット１２ｃの指向特性に基づいて視認性平準化制御を行う。
【００４４】
まず、バックライトユニット１２ｃの指向特性について説明する。図１０に示すように、バックライトユニット１２ｃは、複数の光源１９および光学部材２１を有する。光源１９から照射された光は、光学部材２１を介して液晶表示部１２ａに入射する。光学部材２１は、例えば、集光レンズおよび拡散板を含む。この場合、光源１９から照射された光は、集光レンズによって集光されて拡散板に入射する。拡散板は、集光レンズから入射する光を拡散させて液晶表示部１２ａに向けて出射する。
【００４５】
バックライトユニット１２ｃの指向特性は、例えば、光学部材２１に応じて決まる。言い換えると、液晶表示部１２ａから投射される表示光が所望の指向特性を有するように光学部材２１が構成される。図１０には、バックライトユニット１２ｃの指向特性を示す指標として、等輝度線２２が示されている。等輝度線２２は、バックライトユニット１２ｃから照射された光が等しい輝度となる位置をつないだ曲線である。
【００４６】
図１０に示すように、光路の中心軸Ｃ１を中心とする所定の範囲Ｗ１では、等輝度線２２が横方向Ｗに沿って延在している。つまり、所定の範囲Ｗ１内では、目の位置ＶＰが横方向Ｗに沿って移動したとしても、ドライバ２００から見える画像の明るさがあまり変化しない。一方、目の位置ＶＰが所定の範囲Ｗ１から外れると、ドライバ２００から見える画像が暗くなってしまい、画像の視認性が低下することがある。
【００４７】
本実施形態の制御部１６は、目の位置ＶＰが所定の範囲Ｗ１から外れた場合に、目の位置ＶＰが所定の範囲Ｗ１内にある場合よりもバックライトユニット１２ｃの輝度を高輝度とする。これにより、ドライバ２００が画像を視認しやすい範囲が横方向Ｗに沿って広がる。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、画像の視認性の低下を抑制することができる。
【００４８】
図１１に示すように、本実施形態では、横方向Ｗに沿って、第一の位置ＶＰ１１、第二の位置ＶＰ１２、第三の位置ＶＰ１３、および第四の位置ＶＰ１４が設定されている。各位置ＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ１３，ＶＰ１４は、左右両側に中央位置ＶＰ０に関して対称に設定されている。中央位置ＶＰ０は、光路の中心軸Ｃ１上の位置である。第一の位置ＶＰ１１は、所定の範囲Ｗ１の端部の位置である。第二の位置ＶＰ１２は、第一の位置ＶＰ１１よりも横方向Ｗの外側に位置している。第三の位置ＶＰ１３は第二の位置ＶＰ１２よりも外側に位置し、第四の位置ＶＰ１４は第三の位置ＶＰ１３よりも外側に位置している。
【００４９】
第四の位置ＶＰ１４は、例えば、第一の限界目の位置ＶＰ１と同じ位置か、第一の限界目の位置ＶＰ１よりも中心軸Ｃ１に近い位置とされてもよい。この場合、所定の範囲Ｗ１では視認性平準化制御がなされ、所定の範囲Ｗ１の外側では視認性向上制御がなされることになる。ただし、第四の位置ＶＰ１４は、第一の限界目の位置ＶＰ１よりも中心軸Ｃ１から遠い位置とされてもよい。この場合には、視認性向上制御および視認性平準化制御の両方が実行される。
【００５０】
各位置ＶＰ１１，ＶＰ１２，ＶＰ１３，ＶＰ１４は、バックライトユニット１２ｃの指向特性に基づいて定められている。バックライトユニット１２ｃの輝度を同一とし、かつ表示装置１２から第一の位置ＶＰ１１に到達する光の輝度を１００［％］とした場合に、第二の位置ＶＰ１２に到達する光の輝度は８０［％］、第三の位置ＶＰ１３に到達する光の輝度は５０［％］、第四の位置ＶＰ１４に到達する光の輝度は２０［％］である。
【００５１】
以下の説明では、横方向Ｗに沿った第一の位置ＶＰ１１から第二の位置ＶＰ１２までの範囲を「第一範囲Ｋ１」と称し、横方向Ｗに沿った第二の位置ＶＰ１２から第三の位置ＶＰ１３までの範囲を「第二範囲Ｋ２」と称し、横方向Ｗに沿った第三の位置ＶＰ１３から第四の位置ＶＰ１４までの範囲を「第三範囲Ｋ３」と称する。第一範囲Ｋ１の幅Ｌ１は、第二範囲Ｋ２の幅Ｌ２よりも大きい。第二範囲Ｋ２の幅Ｌ２は、第三範囲Ｋ３の幅Ｌ３よりも大きい。
【００５２】
制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが所定の範囲Ｗ１の外側にある場合、取得目の位置ＶＰｒが所定の範囲Ｗ１の内側にある場合よりもバックライトユニット１２ｃの輝度を増加させる。以下の説明では、取得目の位置ＶＰｒが所定の範囲Ｗ１の内側にある場合のバックライトユニット１２ｃの輝度を基準輝度として、基準輝度に対する輝度の増加率を「輝度ＵＰ率」と称する。
【００５３】
図１２には、輝度ＵＰ率の一例が示されている。制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが図１１に示すように第一範囲Ｋ１にある場合、輝度ＵＰ率を２０％とする。また、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが第二範囲Ｋ２および第三範囲Ｋ３にある場合、輝度ＵＰ率をそれぞれ５０％、８０％とする。このように、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが中央位置ＶＰ０から遠くなると、取得目の位置ＶＰｒが中央位置ＶＰ０に近い場合よりも輝度ＵＰ率を大きくする。また、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒと中央位置ＶＰ０との距離が大きいほど輝度ＵＰ率を大きくして表示光の輝度を高輝度とする。
【００５４】
なお、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒに応じて、輝度ＵＰ率を線型的に変化させてもよい。図１３には、視認性平準化制御において輝度ＵＰ率を線型的に変化させる例が示されている。図１３において、横軸は輝度ＵＰ率、縦軸は目の位置を示す。制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒに応じて輝度ＵＰ率を線型的に補間する。
【００５５】
制御部１６は、例えば、下記式（１）によって取得目の位置ＶＰｒの輝度ＵＰ率の値Ｂｒを算出する。なお、Ｌｒ：第一の位置ＶＰ１１から取得目の位置ＶＰｒまでの横方向Ｗの距離、Ｂ１１：第一の位置ＶＰ１１における輝度ＵＰ率の値、Ｂ１２：第二の位置ＶＰ１２における輝度ＵＰ率の値である。図１３に示す例では、Ｂ１１＝０％、Ｂ１２＝２０％であり、これらを下記式（１）に代入すると、下記式（２）が得られる。なお、制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが他の区間Ｋ２，Ｋ３にある場合も同様に輝度ＵＰ率を補間する。
Ｂｒ＝Ｂ１１＋（Ｂ１２−Ｂ１１）×Ｌｒ／Ｌ１…（１）
Ｂｒ＝２０×Ｌｒ／Ｌ１…（２）
【００５６】
以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、投射装置１１と、取得部１７と、制御部１６と、を有する。投射装置１１は、画像を表示する表示面１２ｂを有し、ウインドシールド１０２に向けて表示光を投射する。ウインドシールド１０２は、ドライバ２００と対向して配置された反射部の一例である。制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが表示光の中心軸Ｃ１から離れた位置にある場合、取得目の位置ＶＰｒが中心軸Ｃ１に近い位置にある場合と比較して表示光の輝度を高輝度とする。
【００５７】
制御部１６は、例えば、取得目の位置ＶＰｒが中心軸Ｃ１から見て第一の限界目の位置ＶＰ１よりも離れた位置にある場合、視認性向上制御を実行する。これにより、取得目の位置ＶＰｒが第一の限界目の位置ＶＰ１よりも中心軸Ｃ１から離れた位置にある場合、取得目の位置ＶＰｒが第一の限界目の位置ＶＰ１よりも中心軸Ｃ１に近い位置にある場合と比較して表示光の輝度が高輝度とされる。
【００５８】
制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒが中心軸Ｃ１から見て第一の位置ＶＰ１１よりも離れた位置にある場合、視認性平準化制御を実行する。これにより、取得目の位置ＶＰｒが第一の位置ＶＰ１１よりも中心軸Ｃ１から離れた位置にある場合、取得目の位置ＶＰｒが第一の位置ＶＰ１１よりも中心軸Ｃ１に近い位置にある場合と比較して表示光の輝度が高輝度とされる。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、画像の視認性の低下を抑制することができる。
【００５９】
本実施形態の制御部１６は、取得目の位置ＶＰｒと中心軸Ｃ１との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度とする。制御部１６は、視認性向上制御において、取得目の位置ＶＰｒと中心軸Ｃ１との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度としてもよい。制御部１６は、視認性平準化制御において、取得目の位置ＶＰｒと中心軸Ｃ１との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度としてもよい。制御部１６は、視認性向上制御および視認性平準化制御の両方において、取得目の位置ＶＰｒと中心軸Ｃ１との距離が大きいほど表示光の輝度を高輝度としてもよい。本実施形態の車両用表示装置１は、画像の視認性の低下を適切に抑制することができる。
【００６０】
本実施形態の投射装置１１は、開口部１０１ａを経由してウインドシールド１０２に向けて表示光を投射するように構成されている。制御部１６は、表示面１２ｂの一部の領域に表示される画像がドライバ２００の片眼からしか視認できない場合、表示面１２ｂの全領域に表示される画像をドライバ２００が両眼で視認可能な場合と比較して、表示光の輝度を高輝度とする。よって、本実施形態の車両用表示装置１は、ドライバ２００によって視認される表示光の輝度が低下してしまうことを抑制できる。
【００６１】
本実施形態の制御部１６は、一部の領域（表示される画像がドライバ２００の片眼からしか視認できない一部の領域）の表示光の輝度を、表示面１２ｂのうち上記一部の領域を除く領域の表示光の輝度よりも高輝度とする。これにより、画像の視認性が低下しやすい一部の領域において表示光の輝度を高輝度とし、画像の視認性を向上させることができる。
【００６２】
本実施形態の制御部１６は、表示面１２ｂにおいてドライバ２００から視認可能な領域および視認不能な領域がある場合、視認不能な領域の表示光の輝度を視認可能な領域の表示光の輝度よりも低輝度とする。よって、画像の視認性が低下してしまうことの抑制と、消費電力の抑制とを両立させることが可能となる。視認不能な領域の表示光の輝度を低輝度とすることには、減光することだけでなく、視認不能な領域の光源１９を消灯することも含まれる。
【００６３】
［実施形態の第１変形例］
実施形態の第１変形例について説明する。図１４は、実施形態の第１変形例において設定される画像表示領域を示す図、図１５は、実施形態の第１変形例における輝度ＵＰ率を示す図、図１６は、実施形態の第１変形例における表示色の変更を説明する図である。実施形態の第１変形例において、上記実施形態と異なる点は、例えば、ドライバ２００の目の位置ＶＰに応じて画像表示領域１２ｇおよび意匠の大きさが変更される点である。
【００６４】
実施形態の第１変形例に係る制御部１６は、図１４に示すように、表示される画像４０の全体をドライバ２００が視認可能なように画像表示領域１２ｇを設定する。ここで、画像表示領域１２ｇは、表示面１２ｂにおいて画像を表示可能な全領域のうち、実際に画像を表示する領域である。図１４には、目の位置ＶＰに応じて設定された画像表示領域１２ｇが示されている。第１変形例の画像表示領域１２ｇは、表示面１２ｂのうち、視認不能な領域１２ｆを除いた領域である。つまり、ドライバ２００の両眼の何れによっても視認不能な領域１２ｆを除いた領域が画像表示領域１２ｇとして設定される。
【００６５】
画像表示領域１２ｇによって投射される表示光は、少なくともドライバ２００の左目２０１Ｌに届く。つまり、ドライバ２００は、少なくとも左目２０１Ｌによって、画像表示領域１２ｇに表示された画像４０の全体を視認することができる。制御部１６によって設定される画像表示領域１２ｇは、表示面１２ｂのうち、ドライバ２００が少なくとも片眼によって視認可能な領域である。
【００６６】
制御部１６は、画像表示領域１２ｇの大きさに応じて画像４０における意匠の大きさを調整する。画像表示領域１２ｇに表示される画像４０は、標識意匠４１、車速意匠４２、およびナビゲーション意匠４３を含む。標識意匠４１は、交通標識を模した意匠であり、例えば、速度制限標識を模した意匠である。車速意匠４２は、車両１００の走行速度を示す意匠である。ナビゲーション意匠４３は、ナビゲーション情報の意匠である。本変形例の制御部１６は、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂにおける一部の領域である場合、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂの全領域である場合と比較して、意匠４１，４２，４３の大きさを小さくする。つまり、制御部１６は、画像表示領域１２ｇが小さい場合、画像表示領域１２ｇが大きい場合と比較して意匠４１，４２，４３を縮小する。
【００６７】
制御部１６は、意匠４１，４２，４３を小さく表示する場合、意匠４１，４２，４３を大きく表示する場合と比較して、表示光の輝度を高くすること、または意匠４１，４２，４３の色を明るい色とすることの少なくとも一方を実行する。以下の説明では、意匠４１，４２，４３を小さく表示する場合に表示光の輝度を高くすることを「縮小時の輝度変更」と称し、意匠４１，４２，４３を小さく表示する場合に意匠４１，４２，４３の色を明るい色とすることを「縮小時の色変更」と称する。
【００６８】
図１５を参照して、縮小時の輝度変更について説明する。図１５において、横軸は意匠４１，４２，４３の大きさを示し、縦軸は意匠４１，４２，４３の輝度ＵＰ率を示す。意匠４１，４２，４３の大きさは、例えば、意匠４１，４２，４３の幅や高さである。意匠４１，４２，４３の大きさの最大値Ｓ０は、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂの全領域である場合の意匠４１，４２，４３の大きさである。輝度ＵＰ率の値Ｂｒ０は、意匠４１，４２，４３の大きさが最大値Ｓ０である場合の輝度ＵＰ率の値である。
【００６９】
縮小時の輝度変更では、図１５に示すように、意匠４１，４２，４３の大きさが小さくなるに従って輝度ＵＰ率の値が大きくされる。輝度ＵＰ率の値は、例えば、意匠４１，４２，４３の大きさの変化に対して線形に変化する。意匠４１，４２，４３が小さくなるに従って表示光の輝度が増加することで、画像４０の視認性が向上する。制御部１６は、縮小時の輝度変更において、バックライトユニット１２ｃが有する複数の光源１９のうち、画像表示領域１２ｇに対応する光源１９の輝度を高輝度とすることが好ましい。制御部１６は、視認不能な領域１２ｆに対応する光源１９の輝度を低下させ、または消灯してもよい。
【００７０】
制御部１６は、縮小時の輝度変更において、意匠４１，４２，４３に対応する光源１９の輝度を高輝度としてもよい。この場合、制御部１６は、画像表示領域１２ｇに対応する光源１９のうち、意匠４１，４２，４３に対応する光源１９を除く光源１９の輝度は高輝度に変化させなくてもよい。
【００７１】
図１６を参照して、縮小時の色変更について説明する。図１６において、横軸は意匠４１，４２，４３の色を示し、縦軸は、それぞれの色に対する輝度（明度）を示す。つまり、横軸に沿って原点に近い位置の色は暗い色であり、原点から遠い位置の色は明るい色である。意匠４１，４２，４３が明るい色で表示される場合、暗い色で表示される場合と比較して意匠４１，４２，４３の視認性が高くなる。意匠４１，４２，４３の色Ｃｏ０は、画像表示領域１２ｇが表示面１２ｂの全領域である場合の意匠４１，４２，４３の色である。言い換えると、色Ｃｏ０は、意匠４１，４２，４３の大きさが最大値Ｓ０である場合の意匠４１，４２，４３の表示色である。
【００７２】
縮小時の色変更では、図１６に示すように、意匠４１，４２，４３の大きさが小さくなるに従って意匠４１，４２，４３の色が明るい色とされる。意匠４１，４２，４３が小さくなるに従って意匠４１，４２，４３の色が明るくされることで、画像４０の視認性が向上する。制御部１６は、縮小時の色変更において、意匠４１，４２，４３の色を同じ色相で明るい色に変化させてもよい。制御部１６は、縮小時の色変更において、意匠４１，４２，４３の色を異なる色相でかつ明るい色に変化させてもよい。制御部１６は、縮小時の色変更において、背景と意匠４１，４２，４３との明度差を大きくするように、背景の色を変更してもよい。
【００７３】
制御部１６は、縮小時の輝度変更および縮小時の色変更の両方を実行してもよい。制御部１６は、意匠４１，４２，４３の大きさが小さくなるに従って表示光の輝度をより高輝度とし、かつ意匠４１，４２，４３の色をより明るい色としてもよい。
【００７４】
以上説明したように、実施形態の第１変形例の制御部１６は、目の位置ＶＰに応じて、表示される画像４０の全体をドライバ２００が視認可能なように表示面１２ｂにおける画像表示領域１２ｇを設定する。制御部１６は、画像表示領域１２ｇが小さい場合、画像表示領域１２ｇが大きい場合と比較して画像４０に含まれる意匠４１，４２，４３の大きさを小さくする。制御部１６は、意匠４１，４２，４３を小さく表示する場合、意匠４１，４２，４３を大きく表示する場合と比較して、表示光の輝度を高くすること、および意匠４１，４２，４３の色を明るい色とすることの少なくとも一方を実行する。実施形態の第１変形例に係る車両用表示装置１は、意匠４１，４２，４３を小さく表示する場合の視認性の低下を抑制することができる。
【００７５】
［実施形態の第２変形例］
実施形態の第２変形例について説明する。ドライバ２００に対向して配置される反射部は、ウインドシールド１０２には限定されない。反射部として、コンバイナ等が用いられてもよい。
【００７６】
取得部１７は、外部から目の位置ＶＰおよび視線方向を取得することに代えて、外部から取得した情報に基づいて目の位置ＶＰおよび視線方向を算出してもよい。例えば、取得部１７は、カメラから取得したドライバ２００の顔の画像に基づいて、目の位置ＶＰおよび視線方向を算出してもよい。
【００７７】
表示装置１２は、液晶表示装置には限定されない。表示装置１２は、例えば、多数のＬＥＤによって画像を生成するＬＥＤディスプレイであってもよい。この場合、制御部１６は、各ＬＥＤの輝度を制御して視認性向上制御や視認性平準化制御を実行する。
【００７８】
制御部１６によるバックライトの輝度制御は、デューティ制御には限定されない。例えば、外部にバックライトの電流または電圧制御回路を用いた制御であっても良い。この場合、制御部１６は、これらの回路に対し所定の電流または電圧の切り替え制御を実行する。
【００７９】
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  車両用表示装置
１０  筐体
１１  投射装置
１２  表示装置
１２ａ  液晶表示部
１２ｂ  表示面
１２ｃ  バックライトユニット
１２ｇ  画像表示領域
１３  ミラー
１４  ミラー駆動部
１５  基板
１６  制御部
１７  取得部
１９  光源
２１  光学部材
２２  等輝度線
４０  画像
４１：標識意匠、  ４２：車速意匠、  ４３：ナビゲーション意匠
１００  車両
１０１  ダッシュボード
１０１ａ  開口部
１０２  ウインドシールド
１０３  ドライバモニタ
１１０  虚像
２００  ドライバ
２０１Ｌ  左目
２０１Ｒ  右目
Ｃ１  光路の中心軸
Ｗ１  所定の範囲
ＶＰ  目の位置
ＶＰ１  第一の限界目の位置
ＶＰ２  第二の境界目の位置
ＶＰｒ  取得目の位置
ＶＰ１１  第一の位置
ＶＰ１２  第二の位置
ＶＰ１３  第三の位置
ＶＰ１４  第四の位置
【図１】
2020168985.tif 000003
【図２】
2020168985.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020168985.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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