(57)【要約】【課題】昼間の時間帯に道路地図その他の画像を表示しながら車両を走らせる場合、日射方向が変化しても表示画像を人為的操作なしに常時良好に視認し得る車載用画像表示装置を提供する。【解決手段】電力供給により発光する表示面ｄを有して車両内の所定位置に姿勢調節可能に配置される表示パネル２と、表示面ｄの発光輝度を調節する輝度調節部１Ｄと、表示パネル２の姿勢を調節する角度調節機構３およびその駆動源４と、ＧＰＳ衛星からの送信データを受信するＧＰＳ受信部１１と、前記車両の水平面に対する前後方向の傾斜角を検出する検出部１２と、ＧＰＳ受信部１１による受信データおよび検出部１２により検出された車両の傾斜角データに基づいて前記車両の進行方向に対する日射方向を算定する演算部１Ｂと、演算部１Ｂにより算定された日射方向に基づいて輝度調節部１Ｄおよび駆動源４を制御する制御部１Ａと、を備える。【選択図】図１
2008162332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給により発光する表示面を有して車両内の所定位置に姿勢調節可能に配置される表示パネルと、
前記表示面の発光輝度を調節する調光手段と、
前記表示パネルの姿勢を調節する姿勢調節手段と、
ＧＰＳ衛星からの送信データを受信するＧＰＳ受信部と、
前記ＧＰＳ受信部による受信データに基づいて前記車両の進行方向に対する日射方向を算定する演算部と、
前記演算部により算定された日射方向に基づいて前記調光手段および前記姿勢調節手段の少なくとも一方を制御する制御部と、
を有することを特徴とする車載用画像表示装置。
【請求項２】
前記車両の水平面に対する前後方向の傾斜角を検出する検出部を有し、
前記演算部は、前記検出部により検出された車両の傾斜角データと前記ＧＰＳ受信部による受信データとに基づいて前記車両の進行方向に対する日射方向を算定するものであることを特徴とする請求項１記載の車載用画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の経路誘導や車内でテレビ／ビデオ鑑賞するのに用いられる車載用画像表示装置に係わり、特に太陽光の影響で表示画像の視認性が低下するのを抑制できるようにした装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＧＰＳ衛星を利用したカーナビゲーションシステムの普及が顕著である。同システムは、現在地周辺の道路地図を画面表示しながら、その地図上に車両の現在地や目的地などを重畳表示するものであるが、ナビゲーション機能を利用しない場合には同一表示面上にビデオ画像を表示することも可能であるほか、車体に取り付けたカメラによる車外の撮影画像を表示したり、車載テレビチューナで受信した映像信号を表示出力して再生したりする事も可能となっている。
【０００３】
ここに、画像を表示する表示装置としては薄型の液晶ディスプレイ、それも再生機器本体などとは筐体を共有しないパネル型が多用される。そして、その種の表示装置（表示パネル）は、非使用時に車両のダッシュボード内に格納したり、再生用のビジュアル情報を記録した媒体の挿入口を隠顕したりするため、上下方向に旋回可能に支持されて姿勢（配置角度）を変更できるよう構成されるものが一般的であるが、これによる表示画像は時間帯によって視認性が変化する。つまり、表示面の輝度が常時同一であると、昼間において表示画像を視認し難くなり、夜間においては眩惑する。
【０００４】
このため、多くはディマー機能を備えている。その一例として、車両の照明スイッチに連動して表示面の輝度が増減するものが知られる。しかし、昼間でもヘッドライトを点灯したまま走行する場合もあるので、上記のような方式は必ずしも有効でない。
【０００５】
又、照度センサを用いて輝度を制御するという提案もあるが、照度センサを車両の随所に配置するにもスペースの制約を受ける上、係る照度センサは外光を検出するべく露出状態に設ける必要があることから体裁を損なうという問題を惹起する。
【０００６】
そこで、ＧＰＳ受信部、時計回路部、及びカレンダ回路部を備えた車載用ナビゲーション装置にして、上記各部から得られる経緯度データと、現在時刻データと、カレンダデータとの相関に基づいて、表示面の輝度を制御するという提案がされている（例えば、特許文献１）。
【０００７】
そして、特許文献１では、その効果として季節的に変化する日照時間、日の出日の入り時刻に正確に対応し、表示輝度を昼用設定／夜用設定に切り換えられるとしている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２９２１９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１によれば、季節的に変化する日照時間に対応して現時点が昼間であるか否かを人為的操作なしに高精度で自動検出することが可能であるものの、昼間の時間帯であっても表示画像の視認性は一様でなく、その視認性は太陽光の影響で大きく変化するので、昼間の時間帯に対応して輝度が高レベルで一定とされる「昼用設定」のままに維持されると、表示画像を視認できなくなる可能性がある。
【００１０】
例えば、車両の進行方向に太陽が位置して当該車両に前方から太陽光が入射した場合、前方を見ながら運転するドライバの目は太陽光を受けて瞳が縮小した状態にあるから、その状態で視線を車室内の表示面に移すと、表示画像が暗く見難いものとなり、逆に太陽を背にしての走行中、太陽光が表示面を直射した場合などには、その反射光を受けて眩惑することになる。
【００１１】
本発明は以上のような事情に鑑みて成されたものであり、その目的は昼間の時間帯に道路地図その他の画像を表示しながら車両を走らせる場合、日射方向が変化しても表示画像を人為的操作なしに常時良好に視認し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、
電力供給により発光する表示面ｄを有して車両内の所定位置に姿勢調節可能に配置される表示パネル２と、
前記表示面ｄの発光輝度を調節する調光手段（輝度調節部１Ｄ）と、
前記表示パネル２の姿勢を調節する姿勢調節手段（角度調節機構３および駆動源４）と、
ＧＰＳ衛星からの送信データを受信するＧＰＳ受信部１１と、
前記ＧＰＳ受信部１１による受信データに基づいて前記車両の進行方向に対する日射方向を算定する演算部１Ｂと、
前記演算部１Ｂにより算定された日射方向に基づいて前記調光手段および前記姿勢調節手段の少なくとも一方を制御する制御部１Ａと、
を有することを特徴とする車載用画像表示装置を提供する。
【００１３】
加えて、
前記車両の水平面に対する前後方向の傾斜角を検出する検出部１２を有し、
前記演算部１Ｂは、前記検出部１２により検出された車両の傾斜角データと前記ＧＰＳ受信部１１による受信データとに基づいて前記車両の進行方向に対する日射方向を算定するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車載用画像表示装置によれば、車両の進行方向に対する日射方向の変化に応じて、表示パネルの表示面の発光輝度や表示パネルの姿勢が自動調節される構成としていることから、太陽光の影響で表示画像の視認性が大きく低下してしまうことがなく、車内に太陽光が射し込む場合でも、表示画像を運転しながらも眩惑することなく良好に視認することが可能となる。
【００１５】
特に、太陽光の影響で視認性が低下したとき表示パネルの姿勢や発光輝度を手動で調節するものに比べ、わき見運転することが回避されるので交通安全に大きく貢献できる。
【００１６】
又、照度センサを車内の随所に配置するものに比べ、車内の体裁を損なわず、設置に当ってスペース上の大きな制約も受けない。
【００１７】
加えて、車両の水平面に対する前後方向の傾斜角を検出する検出部を有し、これにより検出された車両の傾斜角データとＧＰＳ受信部による受信データとに基づいて車両の進行方向に対する日射方向を算定する構成としていることから、上り坂や下り坂を走行するときに変化する太陽光の入射仰角までも把握して、現実に即した適切な制御を行えるようになるという効果を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明について詳しく説明すれば、係る車載用画像表示装置は車両の経路誘導を行うためのカーナビゲーション装置として好適に用いられるほか、バック走行時にカメラによる車両後方の撮影画像を表示したり、車内でテレビ／ビデオを鑑賞したりする際に用いて好適である。
【００１９】
図１は、係る装置の構成例を示したブロック図である。図１において、１はマイクロコンピュータを構成する信号処理装置であり、その信号処理装置１にはビジュアル情報を表示するための表示パネル２などが導電接続される。
【００２０】
信号処理装置１は、制御部１Ａ、演算部１Ｂ、記憶部１Ｃ、並びに輝度調節部１Ｄなどから構成されるもので、このうち記憶部１Ｃには信号処理装置１に内蔵される図示せぬタイマによる計時情報（ｈｈ／ｍｍで表されるシステム時間）や、その計時情報から算定される日付情報（ｍｍ／ｄｄで表されるシステム日付）などが格納される。尚、システム時間およびシステム日付は後述する操作部を操作することにより必要に応じて補正することができる。
【００２１】
一方、表示パネル２は、例えば表示面が自発光しないＬＣＤパネル（液晶ディスプレイ）で成り、その内部には表示面を発光させるためのバックライト用光源２Ａが配置される。尚、係る表示パネル２は、光源２Ａとして発光ダイオードや冷陰極管などを液晶モジュールの背面側に配置する直下方式、あるいは光源２Ａを側面側に配置するエッジライト方式とされるが、光源２Ａに面状光源を用いる面状光源方式としてもよい。そして、係る表示パネル２は車両の車室内におけるダッシュボードに組み付けられ、その表示面が光源２Ａへの電力供給による該光源２Ａの点灯により発光するほか、その発光輝度が輝度調節部１Ｄによる光源２Ａの輝度調節により段階的に増減可能とされる。
【００２２】
ここに、本例では、表示面の発光輝度がレベル１（低輝度）、レベル２（中輝度）、レベル３（高輝度）、レベル４（超高輝度）の４段階に切り換えられるものとする。
【００２３】
尚、輝度調節部１Ｄは、調光手段として表示パネル２の表示面の発光輝度を調節するべく光源２Ａを駆動する電気回路を構成するもので、当該輝度調節部１Ｄが制御部１Ａで制御されることにより光源２Ａの輝度、ひいては表示パネル２における表示面の発光輝度が増減するようになっている。
【００２４】
ここで、表示パネル２は角度調節機構３により上下方向に旋回可能に支持され、その角度調節機構３が駆動源４（モータ）により駆動されることにより表示パネル２の姿勢（上下方向の角度）が調節可能とされる。つまり、角度調節機構３とその駆動源４は表示パネル２の姿勢を調節する姿勢調節手段を構成するもので、その駆動源４を制御部１Ａで制御することにより表示パネル２の傾きが調節されるようになっている。
【００２５】
ここに、表示パネル２の姿勢は、後方に若干傾斜した状態を起立姿勢として、該起立姿勢とそれより傾斜角が大きくなる傾斜姿勢（例えば４５度傾斜）とに調節されるものとする。
【００２６】
又、図１に示すように、信号処理装置１にはカメラ５、テレビチューナ６、再生機７、スピーカ８、及び操作部９が導電接続される。このうち、カメラ５は当該カメラを配置した車両の後方を撮影するもので、これによる撮影画像データが制御部１Ａから表示パネル２に入力されて再生されるようになっている。又、テレビチューナ６で受信した映像データも制御部１Ａから表示パネル２に入力して再生できるようになっている。一方、再生機７は地図データや娯楽映像データなどを記録したＤＶＤなどの記録媒体１０を駆動してその記録情報を読み取るもので、これにより読み取られたデータも制御部１Ａから表示パネル２に入力されて再生可能とされる。
【００２７】
尚、テレビチューナ６で受信されるデータや、記録媒体１０から読み出されるデータには音声データが含まれるが、これは制御部１Ａからスピーカ８に入力されて再生される。又、操作部９は、表示パネル２に表示される画像の取得源をカメラ５、テレビチューナ６、及び再生機７の中から選択する操作スイッチを有するものであり、これはスピーカ８と共に表示パネル２に組み付けられるが、係る操作部９をリモートコントローラとして表示パネル２から切り離すこともできる。
【００２８】
特に、操作部９では、表示パネル２の姿勢と表示面の発光輝度を手動で設定入力することができるが、本発明に係る装置は、操作部９により「自動制御モード」を選択することにより、該操作部９を操作せずして、後述するＧＰＳ受信部１１の受信データや検出部１２による検出データに基づいて表示パネル２の姿勢と表示面の発光輝度が自動的に調節されるようにしてある。尚、操作部９により再生機７が選択され、その再生機７により地図データを記録した記録媒体１０が駆動されて表示パネル２に道路地図が表示されているとき、その表示画像上には公知の如くＧＰＳ受信部１１から得られる車両の位置や進行方向が重畳表示される。
【００２９】
ＧＰＳ受信部１１は、ＧＰＳ衛星からの送信データを受信する公知のナビゲーション用受信機で、これによる受信データには当該ＧＰＳ受信部１１を搭載した車両の位置を示す経緯度データや世界標準時データ（グリニッジ時間）が含まれる。ここに、経緯度とその取得時における世界標準時が判明すれば、自車位置（経緯度）及びその位置における現在時刻が判り、ひいては車両の進行方向に対する太陽の位置（方位角θ）から太陽光の入射方向（日射方向）を求めることができる。よって、本例によれば、ＧＰＳ受信部１１による受信データ（経緯度データおよび世界標準時データ）を所定の時間間隔で記憶部１Ｃに随時書き込み、その受信データが更新される度に演算部１Ｂが車両の進行方向に対する日射方向（θ）を算定するための演算を実行する構成としている。尚、記憶部１Ｃには上記のようにシステム日付も格納されるので、そのシステム日付とＧＰＳ受信部１１による受信データとの双方を利用すれば、太陽の仰角φも正確に算定できるので、車両の進行方向に対する日射方向（θ，φ）を得ることもできる。
【００３０】
一方、検出部１２は、水平面に対する車両の前後方向の傾斜角（車両の前部が上向きのとき＋δ、下向きのとき−δとして出力するほか、車両の前後に対応して＋δ１，−δの正負２信号を同時出力）を検出するもので、本例ではこれにジャイロセンサが用いられる。そして、当該検出部１２による検出データは記憶部１Ｃに逐次書き込まれ、これが制御部１Ａにより逐次読み出されるようになっている。
【００３１】
ここで、制御部１Ａは、演算部１Ｂにより算定された日射方向（太陽の方位角θのみならず仰角φを用いる場合、その仰角φから車両の傾斜角δを減算した数値で示される）に基づいて調光手段を構成する輝度調整部１Ｄおよび姿勢調節手段を構成する駆動源４を制御するのであり、これにより表示パネル２における表示面の発光輝度が増減されると共に、表示パネルの姿勢（上下方向の角度）が変更されるようになっている。
【００３２】
例えば、図２のように、太陽が車両の進行方向正面側にあって、車両の進行方向に対する太陽の方位角θ１，θ２が０〜３０度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面の発光輝度が上述のレベル４（超高輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の起立姿勢とされる。又、太陽が車両の進行方向背面側にあって、車両の進行方向に対する太陽の方位角θ３，θ４が０〜１５度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面の発光輝度が上述のレベル２（中輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の傾斜姿勢とされる。
【００３３】
一方、図３(ａ)のように車両が上り坂を走行している場合、太陽が車両の進行方向正面側にあって、例えば車両の進行方向に対する太陽の方位角θ１，θ２（図２参照）が上記の範囲内で、太陽の仰角φ１から車両の傾斜角（車両前部の傾斜角δ１を適用）を減算した値（φ１−δ１）が０〜４５度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面ｄの発光輝度が上述のレベル４（超高輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の起立姿勢とされる。
【００３４】
又、太陽が車両の進行方向背面側にあって、例えば車両の進行方向に対する太陽の方位角θ３，θ４（図２参照）が上記の範囲内で、太陽の仰角φ２から車両の傾斜角（車両後部の傾斜角−δ１を適用）を減算した値（φ２−（−δ１））が０〜２０度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面ｄの発光輝度が上述のレベル２（中輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の傾斜姿勢とされる。
【００３５】
他方、図３(ｂ)のように車両が下り坂を走行している場合、太陽が車両の進行方向正面側にあって、例えば車両の進行方向に対する太陽の方位角θ１，θ２（図２参照）が上記の範囲内で、太陽の仰角φ３から車両の傾斜角（車両前部の傾斜角−δ２を適用）を減算した値（φ１−（−δ２））が０〜４５度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面ｄの発光輝度が上述のレベル４（超高輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の起立姿勢とされる。
【００３６】
又、太陽が車両の進行方向背面側にあって、例えば車両の進行方向に対する太陽の方位角θ３，θ４（図２参照）が上記の範囲内で、太陽の仰角φ４から車両の傾斜角（車両後部の傾斜角δ２を適用）を減算した値（φ４−δ２）が０〜２０度の範囲内にあると算定されたとき、表示パネル２における表示面ｄの発光輝度が上述のレベル２（中輝度）とされると共に、表示パネル２の姿勢が上述の傾斜姿勢とされる。
【００３７】
ここで、図１および図４により「自動制御モード」による制御例を説明すれば、先ず操作部９により「自動制御モード」が選択されると、「初期モード」として、表示パネル２が起立姿勢とされると共に、その表示面の発光輝度が上述のレベル３（高輝度）とされるほか、後述のフラグに例えば「０」が設定される。
【００３８】
その後、ＧＰＳ受信部１１による受信データとして車両の位置を示す経緯度データと世界標準時データが記憶部１Ｃに所定の時間間隔で格納されるほか（ステップＳ１）、検出部１２による検出データとして車両の前後方向の傾斜角データが所定の時間間隔で格納される（ステップＳ２）。
【００３９】
そして、演算部１Ｂでは記憶部１Ｃに格納された最新の経緯度データ、世界標準時データ、及びシステム日付を基に、現時点が昼／夜の何れであるか、すなわち日照時間であるか否かを判定するための演算が実行される（ステップＳ３）。
【００４０】
ステップＳ４では、ステップＳ３による算出結果から現時点が日照時間であるか否かを判定し、これにより日照時間でないと判定された場合には「夜間モード」に移行する。尚、「夜間モード」では表示パネル２が直立姿勢とされると共にその表示面の発光輝度が上述のレベル１（低輝度）とされる。
【００４１】
一方、ステップＳ４で日照時間と判定された場合には、更に演算部１Ｂにより現時点における車両の傾斜角データを加味して車両の進行方向に対する日射方向（θ，φ−δ）を特定するための演算が実行される（ステップＳ５）。
【００４２】
ステップＳ６では、ステップＳ５の算出結果から、逆光状態（太陽が車両の進行方向正面側にあって太陽光が前方の所定角度範囲内から入射している状態）であるか否かを判定し、逆光状態と判定された場合には、記憶部１Ｃに記憶されるフラグ（初期値＝０）を照会し（ステップＳ７）、これが例えば「１」でなかったときに、逆光モード設定として上記フラグに「１」を設定した後（ステップＳ８）、ステップＳ９として制御部１Ａにより輝度調節部１Ｄを制御して表示パネル２の表示面の発光輝度を上述のレベル４（超高輝度）とする一方、ステップＳ１０として駆動源４を制御して表示パネル２を直立姿勢とする。尚、ステップＳ６で複数回連続して逆光状態と判定された場合、２回目以降はフラグに逆光モードを示す「１」の値が既に設定されているので、表示パネルの姿勢やその表示面の発光輝度は先に変更された逆光モードの状態に維持されてステップ１に戻ることとなる。
【００４３】
又、ステップＳ６において、「逆光状態」と判定されなかった場合には、ステップＳ１１に移行し、順光状態（太陽が車両の進行方向背面側にあって太陽光が後方の所定角度範囲内から入射している状態）であるか否かを判定し、順光状態と判定された場合には、記憶部１Ｃに記憶されるフラグを照会し（ステップＳ１２）、これが例えば「２」でなかったときに、順光モード設定として上記フラグに「２」を設定した後（ステップＳ１３）、ステップＳ１４として制御部１Ａにより輝度調節部１Ｄを制御して表示パネル２の表示面の発光輝度を上述のレベル２（中輝度）とする一方、ステップＳ１５として駆動源４を制御して表示パネル２を傾斜姿勢とする。尚、ステップＳ１１で複数回連続して順光状態と判定された場合、２回目以降はフラグに順光モードを示す「２」の値が既に設定されているので、表示パネルの姿勢やその表示面の発光輝度は先に変更された順光モードの状態に維持されてステップ１に戻ることとなる。又、ステップＳ１１で順光状態と判定されなかった場合は、ステップＳ１６として表示パネル２の発光輝度、姿勢を上述の「初期モード」としてステップステップＳ１に戻ることとなる。
【００４４】
尚、昼間でも雨天や曇天時には太陽光による影響を受けないので、この場合には操作部９により「自動制御モード」を解除して表示パネル２の姿勢、発光輝度を手動設定すればよいが、外部から気象データを取り込み、これを上記ステップＳ４の日照時間の判定に利用し、晴天時以外の場合に上述の「初期モード」にするような制御方式を採用することもできる。
【００４５】
又、曲がりくねった山道などを走行する場合、車両の進行方向に対する日射方向が激しく変動し、これにより表示パネル２の姿勢が頻繁に変えられて運転に集中できなくなる可能性があるところ、これは演算部１Ｂによる日射方向の算出時間の間隔を長くすること（例えば１０秒間隔）により解決することができる。
【００４６】
以上、本発明に係る車載用画像表示装置の構成例を説明したが、表示パネル２はＬＣＤパネルに限らず、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、ＳＥＤ（表面電界ディスプレイ）パネル、又は有機ＥＬパネルなどでもよい。
【００４７】
又、上記例では、日射方向の算出にＧＰＳ受信部１１で得られる経緯度データと世界標準時データを利用するものとしたが、これに上記経緯度データと内蔵タイマによるシステム時間を利用するようにしてもよい。
【００４８】
又、上記例では日射方向の算出に、ジャイロセンサやシステム日付を利用して車両の進行方向に対する太陽光の入射仰角も算定するものとしたが、ジャイロセンサやシステム日付を利用せずして太陽の方位角のみを制御データとして利用するようにしてもよく、これにはＧＰＳ受信部１１により得られる経緯度データと世界標準時データがあれば足りる。
【００４９】
又、上記例では、太陽が車両の正面側や背面側に位置する場合に表示パネル２の姿勢などを自動調節するものとしたが、車両の全方位を対象にして日射方向に基づく精細な制御を行うこともできる。
【００５０】
又、上記例では、車両の進行方向に対する日射方向に基づいて表示パネル２の姿勢と表示面ｄの発光輝度が自動調節されるようにしたが、表示面ｄの発光輝度を調節する調光手段および表示パネル２の姿勢を調節する姿勢調節手段のいずれか一方に制御対象を限定するようにしてもよい。
【００５１】
更に、上記例では順光時に表示パネル２が後方に傾斜するものとしたが、これが前方に傾斜して表示面ｄが下向きになるようにすることもできるし、表示パネル２が左右方向に動作するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る車載用画像表示装置の構成例を示すブロック図
【図２】車両の太陽光が入射する状態を示す平面図
【図３】車両の傾きにより日射方向が変化する状態を示す説明図
【図４】本発明に係る車載用画像表示装置の制御処理を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５３】
１  信号処理装置
１Ａ  制御部
１Ｂ  演算部
１Ｃ  記憶部
１Ｄ  輝度調節部（調光手段）
２  表示パネル
２Ａ  光源
３  角度調節機構（姿勢調節手段）
４  駆動源（姿勢調節手段）
７  再生機
９  操作部
１１  ＧＰＳ受信部
１２  検出部（ジャイロセンサ）
【図１】
2008162332.tif 000003
【図２】
2008162332.tif 000004
【図３】
2008162332.tif 000005
【図４】
2008162332.tif 000006