(57)【要約】【課題】乗員がディスプレイの面倒な角度調整操作を行うことなく、乗員に合わせて最適な視角となるようにディスプレイを調整可能な「車載表示装置の視角調整装置および視角調整方法」を提供する。【解決手段】乗員が後部座席に着座したときに重量センサ２０に荷重される重量を検出する重量検出部１１と、重量情報と乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報を記憶した視点高度変換テーブル記憶部１２と、重量検出部１１にて検出した重量に対応する乗員の視点高度を視点高度変換テーブル情報から取得する視点高度取得部１３と、当該取得した視点高度にある仮想視点に対して最適な視角となるように車載表示装置３０の角度を調整する視角調整部１４とを備え、乗員の体重から一意に想定される視点高度に合った視角となるように車載表示装置３０の角度を自動的に調整する。【選択図】図１
2010195130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後部座席用に設けられた表示装置の視角を調整する視角調整装置であって、
上記車両の後部座席に設けられた重量センサから出力される荷重の大きさを表す荷重信号に基づいて、上記車両の後部座席に乗員が着座することによって上記後部座席に荷重される重量を検出する重量検出部と、
上記後部座席に荷重される重量情報と上記乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報を記憶した視点高度変換テーブル記憶部と、
上記重量検出部により検出された重量に応じて、上記視点高度変換テーブル記憶部に記憶されている上記視点高度変換テーブル情報を参照し、上記重量検出部により検出された重量に対応する視点高度情報を取得する視点高度取得部と、
上記視点高度取得部により取得された視点高度情報に基づいて、当該視点高度にある仮想視点に対して所定の視角となるように上記表示装置を調整する視角調整部とを備えたことを特徴とする車載表示装置の視角調整装置。
【請求項２】
上記重量検出部は、上記車両の後部座席に設けられた複数の重量センサから上記荷重信号がそれぞれ出力された場合に、上記複数の重量センサより出力された荷重信号により示される各重量の平均値を求め、その平均値を上記後部座席に荷重された重量として検出することを特徴とする請求項１に記載の車載表示装置の視角調整装置。
【請求項３】
車両の後部座席に設置された重量センサから出力される信号によって、上記車両の後部座席に乗員が着座することによって上記後部座席に荷重された重量を検出する第１のステップと、
上記第１のステップで検出された重量に応じて、上記後部座席に荷重される重量情報と上記乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報を記憶した視点高度変換テーブル記憶部にアクセスして上記視点高度変換テーブル情報を参照し、上記第１のステップで検出された重量に対応する視点高度情報を取得する第２のステップと、
上記第２のステップで取得した視点高度情報に基づいて、当該視点高度にある仮想視点に対して所定の視角となるように、上記車両の後部座席に設置された表示装置を調整する第３のステップとを有したことを特徴とする車載表示装置の視角調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載表示装置の視角調整装置および視角調整方法に関し、特に、車両に搭載されたリアエンタテイメントシステムが備えるリア・ディスプレイの視角を調整する装置に用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の後部座席用にリア・ディスプレイを設置し、テレビやＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の映像ソースを再生して後部座席の乗員が楽しめるようにしたリアエンタテイメントシステムが提供されている。通常、リア・ディスプレイは、前部座席の裏側や後部座席寄りの天井などの固定位置に取り付けられる。それに対して、後部座席に着座する乗員は様々である。そのため、リア・ディスプレイに対する視角は乗員によって変わる。
【０００３】
このような状況に鑑みて、リア・ディスプレイは角度調整機構を備えていることが多い。角度調整機構があれば、乗員は自分の視線に合わせて映像ソースが見やすくなるように、リア・ディスプレイの角度を適宜調整することが可能である。しかしながら、このリア・ディスプレイの角度調整は、従来は乗員が手動で行っていた。そのため、後部座席乗員が頻繁に変わるようなケースでは、乗員が搭乗する度にリア・ディスプレイの角度を調整しなければならなくなり、乗員に面倒をかけるという問題があった。
【０００４】
なお、車両の前部座席用に設置される操作パネルの角度調整ではあるが、運転者の視線および助手席乗員の視線を検出し、検出した視線の方向に操作パネルの向きを傾斜させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４５２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の場合は、操作パネルを単純に運転席側に向けるか助手席側に向けるかの角度調整しか行っていない。そのため、操作パネルの向きが固定されているよりは視認性がよくなるという程度に過ぎず、必ずしも運転者や助手席乗員にとって最適な視角となるように操作パネルの向きが調整されるとは限らないという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、乗員がディスプレイの面倒な角度調整操作を行うことなく、乗員に合わせて最適な視角となるようにディスプレイを調整できるようにすることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明では、人間の体重と座高とがほぼ一定の関係を有するという性質に注目し、乗員が後部座席に着座することによって荷重される重量情報と乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報をあらかじめ生成して記憶しておく。そして、乗員が後部座席に着座したときに荷重される重量を検出し、検出した重量に対応する乗員の視点高度を視点高度変換テーブル情報から取得して、当該取得した視点高度にある仮想視点に対して所定の視角となるように、車両の後部座席に設置されている表示装置を調整するようにしている。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように構成した本発明によれば、乗員によって異なる体重に応じて、当該体重から一意に想定される視点高度に合った視角となるように表示装置が自動的に調整されることとなる。これにより、乗員が表示装置の面倒な角度調整操作を行うことなく、乗員に合わせて最適な視角となるように表示装置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態による視角調整装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】重量センサと車載表示装置の設置例および視点高度を説明するための図である。
【図３】体重と座高との関係を示す図である。
【図４】重量センサへの荷重と視点高度との関係を示す図である。
【図５】本実施形態の視角調整部による角度調整方法を説明するための図である。
【図６】本実施形態による視角調整装置の動作例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態による視角調整装置１０の構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態の視角調整装置１０は、車両の後部座席用に設置したリア・ディスプレイで後部座席乗員が所望の映像ソースを視聴できるようにしたリアエンタテイメントシステムに適用される。
【００１２】
図１に示すように、本実施形態の視角調整装置１０は、その機能構成として、重量検出部１１、視点高度変換テーブル記憶部１２、視点高度取得部１３および視角調整部１４を備えて構成される。視角調整装置１０は、重量センサ２０および車載表示装置（リア・ディスプレイ）３０と配線により接続されている。なお、視角調整装置１０は、実際にはコンピュータのＣＰＵまたはＭＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを備えて構成され、ＲＡＭやＲＯＭに記憶されたプログラムが動作することによって上述の各機能構成が実現される。
【００１３】
図２は、重量センサ２０および車載表示装置３０の設置例を示す図である。図２に示すように、重量センサ２０は、車両の後部座席４０のシートセンターに埋め込み設置される。後部座席４０が例えば３人乗りのシートの場合、重量センサ２０は、乗員１００が着座する位置の３ヶ所にそれぞれ設置される。また、車載表示装置３０は、後部座席４０寄りの天井に、ディスプレイ画面が後部座席４０を向くように設置される。この車載表示装置３０は、チルト方向にディスプレイ画面を回転させる角度調整機構（図示せず）を備えている。
【００１４】
視角調整装置１０の重量検出部１１は、重量センサ２０から出力される荷重の大きさを表す信号（荷重信号）に基づいて、後部座席４０に乗員１００が着座することによって後部座席４０に荷重された重量を検出する。上述のように、重量センサ２０が後部座席４０の３ヶ所に設置されている場合、重量検出部１１は、少なくとも１個の重量センサ２０から出力された荷重信号に基づいて、後部座席４０に荷重された重量を検出する。ここで、複数の重量センサ２０から荷重信号が出力された場合、重量検出部１１は、複数の荷重信号により示される各重量の平均値を求め、これを後部座席４０に荷重された重量として検出する。
【００１５】
視点高度変換テーブル記憶部１２は、後部座席４０に荷重される重量情報と乗員１００の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報を記憶している。図２は、乗員１００の視点高度を説明するための図でもある。図２に示すように、視点高度とは、乗員１００が後部座席４０に着座したときにおける、床面から乗員１００の視点１０１までの高さをいう。視点高度Ａは、後部座席４０の床面からのシート高さＢと、乗員１００の座高Ｃと、乗員１００の頭の頂点から目までの額長Ｄとを用いて、次の（式１）により求められる。
視点高度（Ａ）＝シート高さ（Ｂ）＋座高（Ｃ）−額長（Ｄ）・・・（式１）
【００１６】
統計上、人間の体重と座高との間には、図３に示すような一定の関係があることが知られている。また、人間工学により、後部座席４０のシートセンターにかかる荷重は、体重の約８５％となっている。つまり、重量センサ２０を通じて重量検出部１１により検出される重量は、乗員１００の体重の約８５％ということである。したがって、重量検出部１１により検出された重量を体重に換算すれば、図３に示す関係から乗員１００の座高Ｃが分かる。
【００１７】
また、これも統計上、人間の顔の長さ（頭の頂点から顎までの長さ）は個人による差異が少なく、成人男性で約２４ｃｍ、成人女性で約２３ｃｍであることが知られている。頭の頂点から目までの長さ（額長Ｄ）は更に個人による差異が少なく、約１２ｃｍの固定値と考えて差し支えない。さらに、後部座席４０のシート高さＢは既知の値である。したがって、後部座席４０に荷重される重量が重量検出部１１により検出されれば、視点高度Ａは一意に決まる。
【００１８】
図４は、重量検出部１１により検出される重量（重量センサ２０への荷重）と、それから一意に決まる乗員１００の視点高度Ａとの関係を示す図である。視点高度変換テーブル記憶部１２は、この図４に示すような重量と視点高度Ａとの関係を表す視点高度変換テーブル情報をあらかじめ記憶している。
【００１９】
視点高度取得部１３は、重量検出部１１により検出された重量に応じて、視点高度変換テーブル記憶部１２に記憶されている視点高度変換テーブル情報を参照し、重量検出部１１により検出された重量に対応する視点高度情報を取得する。視角調整部１４は、視点高度取得部１３により取得された視点高度情報に基づいて、視点高度Ａにある乗員１００の仮想視点１０１に対して所定の視角となるように車載表示装置３０の角度を調整する。
【００２０】
図５は、視角調整部１４による角度調整方法を説明するための図である。視角調整部１４が調整する車載表示装置３０の角度は、鉛直方向に対する車載表示装置３０の傾き角度である。なお、図５の例では、半時計周りを正方向の回転としている。
【００２１】
図５において、視点高度Ａにある乗員１００の仮想視点１０１と車載表示装置３０との間の水平距離をＥ、車載表示装置３０の床面からの高さをＦとする。通常、後部座席４０はシート位置が固定されており、リクライニング機能もないことから、仮想視点１０１の水平位置は個人によらず固定と考えてよい。したがって、仮想視点１０１と車載表示装置３０との間の水平距離Ｅは既知の値である。また、表示装置高度Ｆも既知の値である。これらの水平距離Ｅおよび表示装置高度Ｆは、図示しないメモリにあらかじめ格納されている。
【００２２】
これらの視点高度Ａ、水平距離Ｅおよび表示装置高度Ｆを用いて、車載表示装置３０の最適角度φは次の（式２）により求めることができる。
最適角度（φ）＝ｔａｎ−１｛（表示装置高度（Ｆ）−視点高度（Ａ））／水平距離（Ｅ）｝・・・（式２）
なお、最適角度φは、図５に示すように、鉛直方向を基準とする車載表示装置３０の傾き角度が仮想視点１０１から見て最適となる角度のことをいう。最適な角度とは、乗員１００の視線（仮想視点１０１から車載表示装置３０の画面を見る方向）と車載表示装置３０の画面とが垂直に交わる角度である。
【００２３】
車載表示装置３０は、乗員１００が後部座席４０に着座する前は初期角度θだけ傾くように調整されている。視角調整部１４は、乗員１００の仮想視点１０１に対して車載表示装置３０が最適な視角となるような車載表示装置３０の最適角度φを求め、次の（式３）のように最適角度φと初期角度θとの差分を補正すべき角度Ψとして算出する。なお、初期角度θは固定値であり、図示しないメモリにあらかじめ格納されている。
補正角度（Ψ）＝最適角度（φ）−初期角度（θ）・・・（式３）
【００２４】
視角調整部１４は、（式３）により算出した補正角度情報を車載表示装置３０の角度調整機構に出力することにより、角度調整機構のモータを駆動し、車載表示装置３０を最適視角方向に回転させる。
【００２５】
次に、上記のように構成した本実施形態による視角調整装置１０の動作を説明する。図６は、本実施形態による視角調整装置１０の動作例を示すフローチャートである。図６に示すフローチャートは、例えば、リアエンタテイメントシステムの電源がオンにされたときに開始する。
【００２６】
図６において、まず視角調整部１４は、初期角度θだけ傾くように車載表示装置３０の角度を初期設定する（ステップＳ１）。次に、重量検出部１１は、後部座席４０に設置された重量センサ２０から荷重信号が出力されたか否か、すなわち、後部座席４０に乗員１００が着座することによって後部座席４０に荷重された重量が検出されたか否かについて判定する（ステップＳ２）。後部座席４０での荷重が検出されていない場合は、ステップＳ２の判定処理を繰り返す。
【００２７】
一方、後部座席４０での荷重が検出された場合、重量検出部１１は、複数の重量センサ２０から荷重信号が出力されているか否かについて判定する（ステップＳ３）。複数の重量センサ２０から荷重信号が出力されている、すなわち、後部座席４０に複数の乗員１００が着座したと判断した場合、重量検出部１１は、複数の重量センサ２０より出力された荷重信号により示される各重量の平均値を算出し、その平均値を後部座席４０に荷重された重量とする（ステップＳ４）。
【００２８】
一方、複数の重量センサ２０から荷重信号が出力されていない、すなわち、１つの重量センサ２０から荷重信号が出力されていると判断した場合は、ステップＳ４の処理は行わない。この場合は、ステップＳ２で重量検出部１１が検出した重量をそのまま以降の計算に使用する。重量検出部１１が後部座席４０に荷重された重量を検出すると、次に視点高度取得部１３は、視点高度変換テーブル記憶部１２にアクセスして視点高度変換テーブル情報を参照し、重量検出部１１により検出された重量に対応する視点高度情報を取得する（ステップＳ５）。
【００２９】
さらに、視角調整部１４は、視点高度取得部１３により取得された視点高度情報に基づいて、視点高度Ａにある乗員１００の仮想視点１０１に対して最適な視角となるように車載表示装置３０の角度を調整する。具体的には、視角調整部１４は、上述した（式２）および（式３）に従って車載表示装置３０の補正角度Ψを求め（ステップＳ６）、求めた補正角度情報を車載表示装置３０の角度調整機構に出力することにより、車載表示装置３０を最適視角方向に回転させる（ステップＳ７）。
【００３０】
以上詳しく説明したように、本実施形態では、乗員１００が後部座席４０に着座することによって荷重される重量情報と乗員の視点高度情報とを対応付けて成る視点高度変換テーブル情報をあらかじめ生成して視点高度変換テーブル記憶部１２に記憶しておく。そして、乗員１００が後部座席４０に着座したときに重量センサ２０に荷重される重量を重量検出部１１にて検出し、検出した重量に対応する乗員１００の視点高度を視点高度取得部１３が視点高度変換テーブル情報から取得する。さらに、当該取得した視点高度にある仮想視点１０１に対して最適な視角となるように視角調整部１４が車載表示装置３０の角度を調整するようにしている。
【００３１】
このように構成した本実施形態によれば、乗員１００の個人差によって異なる体重に応じて、当該体重から一意に想定される視点高度に合った視角となるように車載表示装置３０の角度が自動的に調整されることとなる。これにより、乗員１００が車載表示装置３０の面倒な角度調整操作を行うことなく、乗員１００に合わせて最適な視角となるように車載表示装置３０を調整することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、車載表示装置３０を角度調整機構により機械的に回転させることによって視角の調整を行う例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車載表示装置３０を液晶表示装置で構成し、液晶に加える電圧の大きさを変化させることによって視野角を調整するようにしても良い。すなわち、液晶表示装置では液晶分子に電圧をかけ、分子を動かすことにより光の進行方向を変えて画像を表示する。この液晶分子に加える電圧の大きさを変えることにより、分子の配光方向を変え、視野角を調整することが可能である。
【００３３】
また、上記実施形態では、重量センサ２０で検出した重量を乗員１００の視点高度に換算する例について説明している。これに代えて、車載カメラで後部座席４０を撮影することによって得られる撮影画像を処理することにより、乗員１００の視点高度を検出する方法も考えられる。しかし、この場合は画像認識処理という負荷の大きい処理が必要となる。演算負荷が小さいという点で、重量センサ２０を用いるのが好ましい。
【００３４】
また、上記実施形態では、図４のような関係を有する視点高度変換テーブル情報を視点高度変換テーブル記憶部１２に記憶し、視点高度変換テーブル情報から直接的に視点高度情報を取得する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、重量検出部１１により検出された重要を座高に変換する変換テーブル情報を記憶し、当該変換テーブル情報から取得した座高情報を用いて（式１）の演算を行うことによって視点高度情報を取得するようにしても良い。
【００３５】
また、上記実施形態では、車載表示装置３０をチルト方向に回転させる例について説明したが、これに加えてパン方向にも回転させるようにしても良い。例えば、車載表示装置３０が天井のセンターに設置されるとともに、重量センサ２０が後部座席４０の３ヶ所に設置されている場合において、何れか１つの重量センサ２０にて重量が検出されたときに、重量が検出された重量センサ２０の位置において算出された仮想視点１０１に対して最適な視角となるように、車載表示装置３０をチルト方向およびパン方向に回転させるようにしても良い。
【００３６】
また、上記実施形態では、後部座席４０に乗員が着座していないときに車載表示装置３０の角度を初期角度θとなるように調整しているが、リアエンタテイメントシステムの電源が前回オフにされたときに設定されていた角度（前回角度）をそのまま維持するようにしても良い。この場合、視角調整部１４は、次の（式４）に従って補正角度Ψを算出する。
補正角度（Ψ）＝最適角度（φ）−前回角度・・・（式３）
【００３７】
また、上記実施形態では、車載表示装置３０を後部座席寄りの天井に設置する場合を例に挙げて説明したが、前部座席の裏側に設置するようにしても良い。
【００３８】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０  視角調整装置
１１  重量検出部
１２  視点高度変換テーブル記憶部
１３  視点高度取得部
１４  視角調整部
２０  重量センサ
３０  車載表示装置
【図１】
2010195130.tif 000003
【図２】
2010195130.tif 000004
【図３】
2010195130.tif 000005
【図４】
2010195130.tif 000006
【図５】
2010195130.tif 000007
【図６】
2010195130.tif 000008