JP3394584B2 - Vehicle display device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両の表示装置に係わ
り、特に、車室前側のフロントガラス上に表示領域が設
定され、この表示領域に情報が表示される車両の表示装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle display device, and more particularly to a vehicle display device in which a display area is set on a windshield in front of a passenger compartment and information is displayed in the display area.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えば自動車等の車両の表示装置
として、ドライバが運転中に表示を見る際における視認
性を高めることなどを目的として、表示領域が車両のフ
ロントガラス上に設定され、表示されるべき情報がこの
フロントガラス上に投影された表示像として表示される
ように構成した、所謂、ヘッドアップディスプレイ装置
が、一般的に知られている。このようなタイプの表示装
置を採用することにより、車両運転中、フロントガラス
を通して前方を眺めていたドライバが表示情報を視認す
る際における視線の移動量が、インストルメントパネル
内の所定個所にはめ込まれた従来タイプの表示装置(メ
ータ表示装置)を見る場合に比べて著しく小さくて済む
ようになり、視認性が向上すると共に、前方視界を見な
がら表示情報を確認できるので、車両運転時の安全性を
高めることができる。また、このタイプの表示装置とし
て、特開平3−90439号公報には、背景輝度に応じ
てヘッドアップディスプレイ装置の表示輝度を変更する
ようにしたものが開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a display device for a vehicle such as an automobile, a display area is set on a windshield of a vehicle for the purpose of improving visibility when a driver views the display while driving. A so-called head-up display device is generally known in which information to be displayed is displayed as a display image projected on the windshield. By adopting such a type of display device, the amount of movement of the line of sight when the driver viewing the front through the windshield visually recognizes the display information while driving the vehicle is fitted into a predetermined position in the instrument panel. Compared with the conventional type of display device (meter display device), it is much smaller than the conventional display device, which improves visibility and allows you to check the displayed information while looking at the front field of view. Can be increased. Further, as a display device of this type, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-90439 discloses a display device in which the display brightness of a head-up display device is changed according to the background brightness.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したヘッドアップ
ディスプレイ装置である車両の表示装置は、車両が通常
の走行状態であれば、ドライバが前方視界を見ながらフ
ロントガラス上の表示情報を同時に確認できるので、運
転時の安全性を高めるために極めて有効なものである。
一方、車室内外の温度差が大きな場合や、湿度が高い場
合には、フロントガラス内側面が水滴等により曇りが生
じる。このフロントガラス内側面の曇りは、ヘッドアッ
プディスプレイ装置には、致命的なものであり、表示が
見えなくなるという問題が発生する。また、ヘッドアッ
プディスプレイ装置の保護ガラス上にほこりが積もった
り、ヘッドアップディスプレイ装置の上に地図などの障
害物を載せると当然のことながら、ヘッドアップディス
プレイ装置による表示が見えなくなる。そこで本発明
は、従来の技術の欠点を解決するためになされたもので
あり、フロントガラス上の曇り等の汚れを容易に検知す
ることができる車両の表示装置を提供することを目的と
している。In the vehicle display device which is the above-mentioned head-up display device, when the vehicle is in a normal traveling state, the driver can simultaneously confirm the display information on the windshield while looking at the front view. Therefore, it is extremely effective in improving safety during driving.
On the other hand, when the temperature difference between the inside and outside of the vehicle is large or the humidity is high, the inner surface of the windshield becomes cloudy due to water droplets or the like. The fog on the inner surface of the windshield is fatal to the head-up display device and causes a problem that the display becomes invisible. Moreover, if dust is accumulated on the protective glass of the head-up display device or if an obstacle such as a map is placed on the head-up display device, the display by the head-up display device cannot be seen. Therefore, the present invention has been made to solve the drawbacks of the conventional techniques, and an object of the present invention is to provide a display device for a vehicle that can easily detect dirt such as fogging on the windshield.
【0004】また、本発明は、装置の上方に載せられた
障害物を容易に検知することができる車両の表示装置を
提供することを目的としている。さらに、また、本発明
は、フロントガラスの汚れを検知し自動的にその汚れを
防止することができる車両の表示装置を提供することを
目的としている。It is another object of the present invention to provide a display device for a vehicle which can easily detect an obstacle placed above the device. Still another object of the present invention is to provide a display device for a vehicle capable of detecting dirt on a windshield and automatically preventing the dirt.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため本発明は、所定の光成分を有する光を光源か
らフロントガラス上に設定された表示領域に情報を投影
してその表示像を表示する車両の表示装置において、背
景輝度を検出する背景輝度検出手段及びフロントガラス
からの反射を検知する反射検知手段の両方を兼ねた光セ
ンサと、この背景輝度検出手段としての光センサにより
検出された背景輝度の値に応じて表示輝度を設定しこの
表示輝度により情報を表示する表示手段と、反射検知手
段としての光センサが検知した乱反射を示す光源の光成
分によりフロントガラスの曇りを検知する曇り検知手段
と、この曇り検知手段が曇りを検知した場合にフロント
ガラスの曇りを防止するように自動的に作動する曇り防
止手段と、を有することを特徴としている。このように
構成された本発明においては、光センサ(反射検知手
段)がフロントガラスの乱反射を示す光源の光成分を検
知した場合、曇り検知手段がこの乱反射を示す光源の光
成分によりフロントガラスの曇りを検出するようにして
いる。また、曇り防止手段が検出されたフロントガラス
の曇りを防止するように自動的に作動する。この結果、
問題であるフロントガラスの曇りを容易に検知してこの
曇りを防止することができる。In order to achieve the above object, the present invention projects light having a predetermined light component from a light source onto a display area set on a windshield to display information thereon. In a display device of a vehicle that displays, a light sensor that serves both as a background brightness detecting means for detecting background brightness and a reflection detecting means for detecting reflection from a windshield, and an optical sensor as the background brightness detecting means The display means for setting the display brightness according to the value of the background brightness that has been displayed and the information displayed by this display brightness, and the light component of the light source indicating the diffuse reflection detected by the optical sensor as the reflection detecting means detect the fog on the windshield. And a fog preventing means that automatically operates to prevent fog on the windshield when the fog detecting means detects fog. It is characterized in that. In the present invention thus configured, when the optical sensor (reflection detecting means) detects the light component of the light source exhibiting diffused reflection on the windshield, the fog detecting means detects the light component of the light source exhibiting diffused reflection on the windshield. I am trying to detect fog. Further, the anti-fogging means automatically operates to prevent the detected fogging of the windshield. As a result,
The problem of windshield fogging can be easily detected and prevented.
【0006】また、本発明は、所定の光成分を有する光
を光源からフロントガラス上に設定された表示領域に情
報を投影してその表示像を表示する車両の表示装置にお
いて、背景輝度を検出する背景輝度検出手段と、検出さ
れた背景輝度の値に応じて表示輝度を設定しこの表示輝
度により情報を表示する表示手段と、この表示手段上に
障害物がある場合にその障害物からの反射を検知する反
射検知手段と、この反射検知手段が検知した乱反射を示
す光源の光成分により障害物を検知する障害物検知手段
と、この障害物検知手段が障害物を検知した場合にアラ
ームを発するアラーム発生手段と、を有し、背景輝度検
出手段及び反射検知手段が光センサにより兼ねられてお
り、この光センサは上方に向いていることを特徴として
いる。このように構成された本発明においては、上方を
向いた光センサ(反射検知手段)が表示手段上にある障
害物からの反射を検知し、障害物検知手段が光センサ
(反射検知手段)が検知した乱反射を示す光源の光成分
により障害物を検知し、さらに、アラーム発生手段が障
害物検知手段が障害物を検知した場合にアラームを発す
るようになっている。この結果、表示手段上に障害物が
ある場合この障害物を容易に検知し、この望ましくない
状態を解決することができる。Further, the present invention detects background brightness in a vehicle display device that projects information having a predetermined light component from a light source onto a display area set on a windshield to display the display image. Background brightness detection means, display means for setting display brightness according to the value of the detected background brightness, and displaying information by this display brightness, and if there is an obstacle on this display means, A reflection detecting means for detecting reflection, an obstacle detecting means for detecting an obstacle by a light component of a light source showing diffuse reflection detected by the reflection detecting means, and an alarm when the obstacle detecting means detects an obstacle. An alarm generating unit for emitting the alarm is provided, and the background luminance detecting unit and the reflection detecting unit also serve as an optical sensor, and the optical sensor is directed upward. In the present invention thus configured, the optical sensor (reflection detecting means) facing upward detects the reflection from the obstacle on the display means, and the obstacle detecting means is the optical sensor (reflection detecting means). An obstacle is detected by the light component of the light source indicating the diffuse reflection detected, and further, when the obstacle detecting means detects the obstacle, an alarm is issued. As a result, if there is an obstacle on the display means, this obstacle can be easily detected and this undesirable condition can be resolved.
【0007】[0007]
【実施例】以下、本発明の車両の表示装置について添付
図面を参照して説明する。図1は本発明の車両の表示装
置の実施例を示す全体構成図である。この図1におい
て、1は、ヘッドアップディスプレイ装置の全体を示
し、このヘッドアップディスプレイ装置1は、以下のよ
うに構成されている。先ず、車両のフロントガラス2の
室内側の面上には、表示領域を形成する薄膜状のコンバ
イナ4が形成されている。また、6は光源であり、この
光源6の前方には、表示器8が設けられている。この表
示器8により、車速、前方車両との車間距離等の表示さ
れるべき複数の運転情報のパターンが設定される。10
は、反射ミラーであり、表示器8を通過した光源6から
の光をその反射面にて所定の角度反射させるためのもの
である。12は、背景輝度及び後述する乱反射を検出す
るための光センサである。また、装置の上部には、保護
ガラス13が設けられている。上記表示器8に表示され
た運転情報の表示光は、反射ミラー10で反射され、フ
ロントガラス1のコンバイナ4の所定の領域に投影さ
れ、その運転情報が表示される。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle display device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a vehicle display device of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes the entire head-up display device, and the head-up display device 1 is configured as follows. First, a thin-film combiner 4 that forms a display area is formed on the indoor side surface of the windshield 2 of the vehicle. 6 is a light source, and a display 8 is provided in front of the light source 6. The display 8 sets a plurality of patterns of driving information to be displayed, such as the vehicle speed and the distance to the preceding vehicle. 10
Is a reflection mirror for reflecting the light from the light source 6 that has passed through the display 8 at a predetermined angle on its reflection surface. Reference numeral 12 is an optical sensor for detecting background brightness and diffused reflection described later. A protective glass 13 is provided on the upper part of the device. The display light of the driving information displayed on the display 8 is reflected by the reflection mirror 10 and projected on a predetermined area of the combiner 4 of the windshield 1 to display the driving information.
【0008】これにより、運転席に着座したドライバ
は、そのアイレンジ(ドライバの目の位置の移動範囲)
14から、コンバイナ4に表示された運転情報の表示光
によってフロントガラス1の外側前方位置に結像された
情報の正立虚像である表示像を、上記フロントガラス1
の外側前方の風景と重ねて視認することができる。この
ようなヘッドアップディスプレイ装置を備えることによ
り、車両運転中、フロントガラス1を通して前方を眺め
ていたドライバが運転情報を視認する際には、この情報
を表示した表示器がインストルパネル内の所定個所には
め込まれていた従来のタイプのものに比べて、ドライバ
の視線の移動量が小さくて済むようになり、視認性が向
上すると共に、前方視界を見ながら表示された運転情報
を確認できるので、車両運転時における安全性が高めら
れる。図2は、フロントガラス2のコンバイナ4上に水
滴16が付き、コンパイナ4で乱反射を起こしている状
態を示した図である。図3は、ヘッドアップディスプレ
イ装置1上に障害物18が載せられた状態を示した図で
ある。この図2及び図3の状態における光センサ12の
出力状態を図4により説明する。図4において、Aは、
フロントガラス2のコンバイナ4上に水滴16もなくヘ
ッドアップディスプレイ装置1上に障害物18もない正
常な状態での光センサ12を出力状態を示し、光センサ
12は、外界の光成分のみを出力している。一方、B
は、フロントガラス2のコンバイナ4上に水滴16が付
いて乱反射を起こしている際の光センサ12の出力状態
を示し、光センサ12は、外光と乱反射に起因するヘッ
ドアップディスプレイ装置の出力成分の合成値を出力す
る。この出力値は、乱反射していることを示す特定の周
波数成分を含んでいる。As a result, the driver seated in the driver's seat has its eye range (the range of movement of the driver's eye position).
The display image, which is an upright virtual image of the information, is formed from 14 on the outside front position of the windshield 1 by the display light of the driving information displayed on the combiner 4.
It can be seen by overlapping with the scenery in front of. By providing such a head-up display device, when a driver who is looking forward through the windshield 1 visually recognizes driving information while driving the vehicle, a display device that displays this information is displayed at a predetermined location in the instrument panel. Compared with the conventional type that was embedded in the driver, the amount of movement of the driver's line of sight will be smaller, visibility will be improved, and the displayed driving information can be checked while looking at the front view. The safety when driving the vehicle is improved. FIG. 2 is a diagram showing a state in which water droplets 16 are attached to the combiner 4 of the windshield 2 and diffuse reflection is caused by the combiner 4. FIG. 3 is a diagram showing a state in which the obstacle 18 is placed on the head-up display device 1. The output state of the optical sensor 12 in the states of FIGS. 2 and 3 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, A is
The output state of the optical sensor 12 in a normal state where there are no water droplets 16 on the combiner 4 of the windshield 2 and no obstacle 18 on the head-up display device 1 is shown, and the optical sensor 12 outputs only the optical component of the outside world. is doing. On the other hand, B
Indicates the output state of the optical sensor 12 when water droplets 16 are attached to the combiner 4 of the windshield 2 and causing irregular reflection. The optical sensor 12 indicates the output component of the head-up display device due to external light and irregular reflection. The composite value of is output. This output value contains a specific frequency component that indicates diffuse reflection.
【0009】また、Cは、ヘッドアップディスプレイ装
置1上に障害物18が載せられた状態での光センサ12
の出力状態を示し、光センサ12は、乱反射に起因する
ヘッドアップディスプレイ装置の出力成分のみを出力す
る。この出力値は、乱反射していることを示す特定の周
波数成分のみからなる。図5は、本発明の実施例による
制御内容を示すフローチャートである。この図5におい
て、Sは各ステップを表している。図5に示すように、
先ず、S1において、光センサからの出力信号が入力さ
れる。次に、S2において、この出力信号に光源の光成
分に乱反射していることを示す特定の周波数成分がのっ
ているか否かを判定する(図4参照)。YESであれ
ば、S4に進み、フロントガラスが曇っている又は障害
物があると判定する。次にSにおいて、デフロスタを作
動させる、アラームを発する、及び/又は、表示輝度を
高める。S2において、NOであれば、S5に進み、ヘ
ッドアップディスプレイ装置の表示輝度を、光センサに
より検出された背景輝度に基づき所定のコントラスト比
になるように、調整する。次に上記実施例の動作を説明
する。通常の場合には、ヘッドアップディスプレイ装置
の表示輝度は、背景輝度と所定のコントラスト比(表示
輝度/背景輝度)となるように、背景輝度に基づいて設
定される。この背景輝度は、光センサ12により検出さ
れる。Further, C is the optical sensor 12 with the obstacle 18 placed on the head-up display device 1.
The optical sensor 12 outputs only the output component of the head-up display device due to diffused reflection. This output value consists only of a specific frequency component that indicates diffuse reflection. FIG. 5 is a flowchart showing the control contents according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, S represents each step. As shown in FIG.
First, in S1, the output signal from the optical sensor is input. Next, in S2, it is determined whether or not the output signal has a specific frequency component indicating that the light component of the light source is irregularly reflected (see FIG. 4). If YES, the process proceeds to S4, and it is determined that the windshield is cloudy or there is an obstacle. Next, at S, the defroster is activated, an alarm is issued, and / or the display brightness is increased. If NO in S2, the process proceeds to S5, and the display brightness of the head-up display device is adjusted so as to have a predetermined contrast ratio based on the background brightness detected by the optical sensor. Next, the operation of the above embodiment will be described. In a normal case, the display brightness of the head-up display device is set based on the background brightness so as to have a predetermined contrast ratio (display brightness / background brightness) with the background brightness. This background brightness is detected by the optical sensor 12.
【0010】一方、上述したように、フロントガラス2
のコンバイナ4上に水滴16が付いて曇りコンパイナ4
で乱反射を起こしている状態や、ヘッドアップディスプ
レイ装置1上に障害物18が載せられた状態が発生した
場合に、既存の光センサ12を利用して、光源の光成分
の検知状態から、フロントガラスの曇りや障害物を極め
て容易に検出することができる。また、フロントガラス
の曇りや障害物を検出した場合には、デフロスタを作動
させる、アラームを発する、及び/又は、表示輝度を高
めることにより、容易にこのような望ましくない状態を
解決できる。On the other hand, as described above, the windshield 2
Cloudy combiner 4 with water droplets 16 on combiner 4
In the case where the diffuse reflection is caused in the head up display device or the obstacle 18 is placed on the head-up display device 1, the existing light sensor 12 is used to detect the light component of the light source from the front. Fogging of glass and obstacles can be detected very easily. Further, when the windshield is clouded or an obstacle is detected, such an undesired state can be easily solved by operating the defroster, issuing an alarm, and / or increasing the display brightness.
【0011】[0011]
【発明の効果】以上説明したように本発明の車両の表示
装置によれば、フロントガラス上の曇り等の汚れを容易
に検知することができる。As described above, according to the vehicle display device of the present invention, it is possible to easily detect dirt such as fogging on the windshield.
【図1】 本発明の車両の表示装置の実施例を示す全体
構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a vehicle display device of the present invention.
【図2】 フロントガラス上に水滴が付き乱反射を起こ
している状態を示し[Fig. 2] Shows a state where water drops are attached to the windshield to cause diffuse reflection.
【図3】 装置上に障害物が載せられた状態を示した図FIG. 3 is a diagram showing a state in which an obstacle is placed on the device.
【図4】 図2及び図3の状態における光センサの出力
状態を示す線図FIG. 4 is a diagram showing an output state of the optical sensor in the states of FIGS. 2 and 3.
【図5】 本発明の車両の表示装置の実施例による制御
内容を示すフローチャートFIG. 5 is a flowchart showing the control contents according to the embodiment of the vehicle display device of the present invention.
1 ヘッドアップディスプレイ装置 2 フロントガラス 4 コンバイナ 6 光源 8 表示器 10 反射ミラー 12 光センサ 13 保護ガラス 16 水滴 18 障害物 1 Head-up display device 2 windshield 4 combiner 6 light source 8 display 10 reflective mirror 12 Optical sensor 13 Protective glass 16 water drops 18 obstacles
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−264487(JP,A) 特開 昭63−121530(JP,A) 特開 平1−134232(JP,A) 特開 平5−38967(JP,A) 実開 平2−129931(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60K 35/00 G02B 27/02 G09F 9/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-4-264487 (JP, A) JP-A-63-121530 (JP, A) JP-A-1-134232 (JP, A) JP-A-5- 38967 (JP, A) Actual Kaihei 2-129931 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B60K 35/00 G02B 27/02 G09F 9/00
Claims (2)
ントガラス上に設定された表示領域に情報を投影してそ
の表示像を表示する車両の表示装置において、 背景輝度を検出する背景輝度検出手段及びフロントガラ
スからの反射を検知する反射検知手段の両方を兼ねた光
センサと、 この背景輝度検出手段としての光センサにより検出され
た背景輝度の値に応じて表示輝度を設定しこの表示輝度
により情報を表示する表示手段と、 上記反射検知手段としての光センサが検知した乱反射を
示す光源の光成分によりフロントガラスの曇りを検知す
る曇り検知手段と、 この曇り検知手段が上記曇りを検知した場合にフロント
ガラスの曇りを防止するように自動的に作動する曇り防
止手段と、 を有することを特徴とする車両の表示装置。1. In a display device of a vehicle for projecting information having a predetermined light component from a light source onto a display area set on a windshield to display the display image, background brightness detection for detecting background brightness. Means and the reflection sensor for detecting the reflection from the windshield, and the display luminance is set according to the value of the background luminance detected by the optical sensor as the background luminance detecting means. Display means for displaying information by means of diffused reflection detected by the optical sensor as the reflection detection means.
Fog detecting means for detecting fogging of the windshield by the light component of the light source shown , and fogging preventing means that automatically operates to prevent fogging of the windshield when the fogging detecting means detects the above-mentioned fogging. A display device for a vehicle having:
ントガラス上に設定された表示領域に情報を投影してそ
の表示像を表示する車両の表示装置において、 背景輝度を検出する背景輝度検出手段と、 検出された背景輝度の値に応じて表示輝度を設定しこの
表示輝度により情報を表示する表示手段と、 この表示手段上に障害物がある場合にその障害物からの
反射を検知する反射検知手段と、 この反射検知手段が検知した乱反射を示す光源の光成分
により上記障害物を検知する障害物検知手段と、 この障害物検知手段が障害物を検知した場合にアラーム
を発するアラーム発生手段と、を有し、 上記背景輝度検出手段及び反射検知手段が光センサによ
り兼ねられており、この光センサは上方に向いているこ
とを特徴とする車両の表示装置。2. In a display device of a vehicle for displaying information by projecting light having a predetermined light component from a light source onto a display area set on a windshield to detect a background brightness. Means, display means for setting display brightness according to the value of the detected background brightness, and displaying information by this display brightness, and detecting the reflection from the obstacle when there is an obstacle on this display means. Reflection detecting means and light component of the light source showing diffuse reflection detected by the reflection detecting means
And an alarm generating means for issuing an alarm when the obstacle detecting means detects an obstacle, wherein the background luminance detecting means and the reflection detecting means are optical sensors. The display device for a vehicle is characterized in that the optical sensor faces upward.
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