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JP7270339B2 - 車両用ディスプレー装置、車両用ディスプレー装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

車両用ディスプレー装置、車両用ディスプレー装置の制御方法およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、車両用ディスプレー装置、車両用ディスプレー装置の制御方法およびプログラムに関する。
従来から、運転者が操作する通常の車両では、車両の走行状態を車両周囲の他車両や歩行者等に対して示すために、停止灯や尾灯・方向指示器等を手動で操作していた。近年になって、車両の自動運転技術が著しく発展してきており、車両に備えた情報処理手段によって車両の各種操作を代替する状況が発生しうる環境が整いつつある。自動運転技術では、各種センサの検出結果に基づいて情報処理手段が車両を操作するため、複雑な情報を瞬時に処理することが可能であり、画像表示装置を用いて走行状態等を他車両や歩行者等に対して示すことも可能である。
また、広告表示や装飾目的など、走行状態以外の情報についても車両の外部に向けて表示することが望まれている。特許文献１には、車両に画像表示装置を備えて各種情報を車両外部に対して表示する技術が提案されている。
特開２００１－０４３４９３号公報
特許文献１のように車両の外装にディスプレー装置を設置した場合、外部環境において車両に照射される光の強度によって視認性が大きく変化するという問題がある。夜間の走行では、車両及びディスプレー装置に照射される光が弱く、画面を良好に視認するためにはディスプレー装置が１００～３００ｃｄ／ｍ２程度の輝度で発光することが適している。反面、日中の走行ではディスプレー装置に照射される光が強く、２，０００～１０，０００ｃｄ／ｍ２程度の輝度で発光する必要がある。特に、ディスプレー装置に直接太陽光が照射されるような状況では、さらに高輝度で発光させなくては画面の視認が困難であった。
ディスプレー装置としてバックライト付きの透過型液晶表示装置や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置などの自発光型表示装置を用い、日中と夜間に必要な輝度を得て、画面の視認性を確保することも可能である。しかし一般的に自発光型表示装置では、輝度値に比例して消費電力が高くなり、画面の焼付きや発光効率の低下などが生じて寿命も短くなる傾向があるため、日中に高輝度の画面表示を継続することは好ましくない。
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能な車両用ディスプレー装置、車両用ディスプレー装置の制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車両用ディスプレー装置は、車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置であって、光源からの光を外部に照射する自発光型表示部と、外部からの光を反射する反射型表示部と、車両外部の環境情報を取得する情報取得部と、前記環境情報に基づいて、前記自発光型表示部と前記反射型表示部の表示を切り替える制御部を備え、前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、前記制御部は、前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とする。
このような本発明の車両用ディスプレー装置では、制御部が車両外部の環境情報に基いて自発光型表示部と反射型表示部を切り替えるため、日中の明るい環境では反射型表示部による画面表示で電力消費を抑制し、夜間の暗い環境では自発光型表示部による画面表示で視認性を確保でき、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能となる。
また本発明の一態様では、前記情報取得部は、前記環境情報を測定するセンサである。
また本発明の一態様では、前記情報取得部は、前記車両との情報通信を行う通信部であり、前記通信部を介して前記環境情報を取得する。
また本発明の一態様では、前記環境情報は、前記車両の外部から表示面に対して照射される外光の輝度を含み、前記制御部は、前記環境情報に基づいて前記自発光型表示部の輝度を変化させる。
また本発明の一態様では、前記反射型表示部の反射部は、前記光源よりも表層側に配置されている。
また上記課題を解決するために、本発明の車両用ディスプレー装置の制御方法は、車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置の制御方法であって、光源からの光を外部に照射する自発光型表示部を用いて画面表示を行う自発光描画工程と、外部からの光を反射する反射型表示部を用いて画面表示を行う反射描画工程と、情報取得部を用いて車両外部の環境情報を取得する環境情報取得工程と、前記環境情報に基づいて前記自発光描画工程と前記反射描画工程とを切り替える制御工程を備え、前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とする。
また上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置の駆動制御をコンピュータにより実行させるプログラムであって、光源からの光を外部に照射する自発光型表示部を用いて画面表示を行う自発光描画工程と、外部からの光を反射する反射型表示部を用いて画面表示を行う反射描画工程と、情報取得部を用いて車両外部の環境情報を取得する環境情報取得工程と、前記環境情報に基づいて前記自発光描画工程と前記反射描画工程とを切り替える制御工程とを実行させ、前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とする。
本発明では、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能な車両用ディスプレー装置、車両用ディスプレー装置の制御方法およびプログラムを提供することができる。
第１実施形態における車両用ディスプレー装置１００の構成を示すブロック図である。 表示部５０における自発光型表示部３０と反射型表示部４０の配置を示す模式図であり、図２（ａ）はマトリクス状に配置した例であり、図２（ｂ）はストライプ状に配置した例である。 表示部５０の構造例を示す模式断面図であり、図３（ａ）は有機ＥＬ素子と反射型液晶表示装置の組み合わせの例を示し、図３（ｂ）は反射型液晶表示装置とバックライトの組み合わせの例を示し、図３（ｃ）は反射型液晶表示装置と外部ライトの組み合わせの例を示している。 情報取得部２０としてセンサ２１を備えた例を示すブロック図である。 第１実施形態における車両用ディスプレー装置１００の概略を示す模式平面図である。 車両用ディスプレー装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。 第１実施形態における切替制御の境界を示すグラフであり、図７（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図７（ｂ）は雰囲気温度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示している。 第２実施形態における切替制御の境界を示すグラフであり、図８（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図８（ｂ）は雰囲気温度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示している。 第３実施形態における自発光型表示部３０の制御を示すグラフであり、図９（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図９（ｂ）は雰囲気温度と標識灯部分の輝度の関係を示し、図９（ｃ）は雰囲気温度と標識灯部分面積の関係を示し、図９（ｄ）は雰囲気温度と標識灯部分の光度値の関係を示している。 第４実施形態における車両用ディスプレー装置１１０の構成を示すブロック図である。 第５実施形態における車両用ディスプレー装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。 第６実施形態における表示部５０を示す模式図であり、同図（ａ）は、表示部５０の構成の一例を示すものであり、同図（ｂ）は他の例を示すものである。 第６実施形態における表示部５０の画素における色の並びを示す模式図であり、同図（ａ）は、ストップ・テールランプ表示部６１における画素の色の並びを示し、同図（ｂ）は、ターンシグナル表示部６２における画素の色の並びの一例を示し、同図（ｃ）は、一般表示部６３における画素の色の並びの一例を示すものである。
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、第１実施形態における車両用ディスプレー装置１００の構成を示すブロック図である。車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置１００は、制御部１０と、情報取得部２０と、自発光型表示部３０と、反射型表示部４０を備えており、自発光型表示部３０と反射型表示部４０により表示部５０が構成されている。
制御部１０は、各種演算装置や内部記憶装置、外部記憶装置、情報通信手段等を備えた情報処理手段（コンピュータ）である。制御部１０は、車両用ディスプレー装置１００の内部に備えた情報処理手段として構成してもよく、車両用ディスプレー装置１００の外部に設けるとしてもよく、例えば車両の運転制御を行う情報処理手段の一部としてもよい。情報処理手段である制御部１０は、各種演算装置や内部記憶装置、外部記憶装置、情報通信手段等を用いてプログラムを実行し、情報取得部２０で取得した外部の環境情報に基づいて、自発光型表示部３０と反射型表示部４０の表示を切替制御する。また制御部１０は、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を含む表示部５０の画像表示を制御する。
情報取得部２０は、車両用ディスプレー装置１００の外部における環境についての各種情報を環境情報として取得し、制御部１０に環境情報を伝達する部分である。情報取得部２０で取得する環境情報としては、例えば車両用ディスプレー装置１００の表面における輝度、温度、緯度と経度を含む位置情報、日時情報、車両の進行方向情報、車両の速度情報、車両用灯具の点灯状況などである。具体的な情報取得部２０の構成としては、後述して説明するように、各種情報を測定するセンサや外部との通信を行う通信部が挙げられる。
自発光型表示部３０は、車両用ディスプレー装置１００内部に設けられた図示しない光源からの光を外部に照射するとともに、その照射光を利用して画像を表示する部分である。自発光型表示部３０の構成としては、例えば背光源からの光を透過する透過型液晶表示装置や、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）表示装置、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を複数配置した表示装置、電界放出ディスプレー（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置等が挙げられる。
反射型表示部４０は、車両用ディスプレー装置１００の外部からの光を反射するとともに、その反射光を利用して画像を表示する部分である。反射型表示部４０の構成としては、例えば背面に反射鏡を配置した反射型液晶表示装置や、電子ペーパー装置等が挙げられる。
表示部５０は、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を含んで構成され、１つの画像を表示する部分である。表示部５０による画像表示は制御部１０によって制御され、自発光型表示部３０を用いて画像表示をする自発光描画と、反射型表示部４０を用いて画像表示をする反射描画とが切り替えられる。自発光型表示部３０と反射型表示部４０で表示される画像を同一とすると、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を切り替えても同一の画像を視認することができる。表示部５０で表示される画像は、静止画像であっても経時的に変化する動画であってもよい。
自発光型表示部３０と反射型表示部４０を混在させる表示部５０の例としては、例えば透過型液晶表示装置と反射型液晶表示装置を組み合わせた半透過型液晶表示装置や、反射型液晶表示装置の反射電極に開口部を設けて裏面に設けた有機ＥＬ表示装置からの光を透過するハイブリッド型ディスプレー装置などが挙げられる。図２は、表示部５０における自発光型表示部３０と反射型表示部４０の配置を示す模式図であり、図２（ａ）はマトリクス状に配置した例であり、図２（ｂ）はストライプ状に配置した例である。
図２（ａ）に示した表示部５０では、画素５１がマトリクス状に配置されており、画素５１毎に自発光型表示部３０の自発光画素５１ａと反射型表示部４０の反射画素５１ｂが含まれて、互いに隣接して配置されている。各画素５１における自発光画素５１ａと反射画素５１ｂは、表示部５０で表示される画像の同一箇所を構成している。したがって、自発光画素５１ａの集合でも１つの画面を構成し、反射画素５１ｂの集合でも１つの画面を構成している。
図２（ｂ）に示した表示部５０では、自発光型表示部３０の行方向に並んだ自発光画素群５２ａと、反射型表示部４０の行方向に並んだ反射画素群５２ｂが、列方向に交互に配置されている。自発光画素群５２ａと反射画素群５２ｂは、それぞれ自発光型表示部３０と反射型表示部４０を構成する画素が行方向に並んだストライプであり、表示部５０で表示される画像の行方向要素を表示する。したがって、自発光画素群５２ａの集合でも１つの画面を構成し、反射画素群５２ｂの集合でも１つの画面を構成している。図２（ａ）では自発光画素群５２ａと反射画素群５２ｂが列方向に並んだ例を示したが、大きなストライプ状の画素を交互に並べるとしてもよい。
図３は、表示部５０の構造例を示す模式断面図であり、図３（ａ）は有機ＥＬ素子と反射型液晶表示装置の組み合わせの例を示し、図３（ｂ）は反射型液晶表示装置とバックライトの組み合わせの例を示し、図３（ｃ）は反射型液晶表示装置と外部ライトの組み合わせの例を示している。図３（ａ）では自発光素子として有機ＥＬ素子を示したが、ＬＥＤをマトリクス状に並べた表示装置を用いてもよい。
図３（ａ）は、有機ＥＬ素子と反射型液晶表示装置の組み合わせた表示部５０の構造例を示す模式断面図である。この例の表示部５０は、透明基板５３ａ，５３ｂと、有機ＥＬ層５４と、駆動回路層５５と、反射電極５６と、液晶層５７と、カラーフィルター層５７ａとを備えている。
透明基板５３ａ，５３ｂは、光を透過する平板状部材であり、他の部材を保持できる程度の剛性を備えている。透明基板５３ａは、他の部材を保持することができれば不透明な材料で構成されてもよい。有機ＥＬ層５４は、図示しない電極や有機ＥＬ素子構造を備えて有機ＥＬ素子として自発光する薄板状の部分である。駆動回路層５５は、液晶層５７の動作を制御する。反射電極５６は駆動回路層５５上に部分的に設けられており、光を反射する金属で形成されている。液晶層５７は、駆動回路層５５と透明基板５３ｂの間に液晶材料が充填された層であり、印加される電圧に応じて液晶の配向が変化し、光の透過率が制御される。カラーフィルター層５７ａは、液晶層５７を透過してきた光の波長を選択して透過する層であり、画素ごとにＲＧＢ各色のフィルタが設けられている。
有機ＥＬ層５４で発光した光は、反射電極５６が形成されていない領域を通過し、液晶層５７と透明基板５３ｂを透過して外部に取り出される。したがって、反射電極５６が形成されていない領域が自発光型表示部３０として機能することになる。
表示部５０の外部から照射された光は、透明基板５３ｂと液晶層５７を透過して反射電極５６に到達して反射され、再び液晶層５７と透明基板５３ｂを透過して外部に取り出される。したがって、反射電極５６が形成された領域が反射型表示部４０として機能することになる。
図３（ｂ）は反射型液晶表示装置とバックライトの組み合わせた表示部５０の構造例を示す模式断面図である。この例の表示部５０は、透明基板５３ｂと、駆動回路層５５と、反射電極５６と、液晶層５７と、カラーフィルター層５７ａと、バックライト５８を備えている。
バックライト５８で発光された光は、反射電極５６が形成されていない領域を通過し、液晶層５７と透明基板５３ｂを透過して外部に取り出される。したがって、反射電極５６が形成されていない領域が自発光型表示部３０として機能することになる。反射型表示部４０としての機能は図３（ａ）と同様である。
図３（ｃ）は反射型液晶表示装置と外部ライトの組み合わせた表示部５０の構造例を示す模式断面図である。この例の表示部５０は、透明基板５３ｂと、駆動回路層５５と、反射電極５６と、液晶層５７と、カラーフィルター層５７ａと、外部ライト５９を備えている。
外部ライト５９から照射された光は、透明基板５３ｂと液晶層５７を透過して反射電極５６に到達して反射され、再び液晶層５７と透明基板５３ｂを透過して外部に取り出される。したがって、外部ライト５９が点灯している場合には、反射電極５６が形成された領域が反射型表示部４０として機能することになる。反射型表示部４０としての機能は図３（ａ）と同様である。
図４は、情報取得部２０としてセンサ２１を備えた例を示すブロック図である。図５は、第１実施形態における車両用ディスプレー装置１００の概略を示す模式平面図である。図４，５に示すように車両用ディスプレー装置１００は、自発光型表示部３０と反射型表示部４０で構成される表示部５０の周囲に、情報取得部２０としてセンサ２１を備えている。
センサ２１は、表示部５０の周囲に配置されて外部環境の情報を取得する手段であり、例えば輝度センサ、温度センサ、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）装置などである。センサ２１は制御部１０と情報通信可能に接続されており、測定した外部の環境情報を制御部１０に伝達し、制御部１０は得られた環境情報に基づいて表示部５０に含まれる自発光型表示部３０と反射型表示部４０の表示を切替制御する。図５ではセンサ２１を表示部５０とは別体として周囲に配置した例を示したが、自発光型表示部３０に含まれる画素を外光センサとして用いるとしてもよく、表示部５０の表示領域内にセンサ２１を配置するとしてもよい。
図６は、車両用ディスプレー装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。車両用ディスプレー装置１００では、制御部１０により実行可能なプログラムが読み込まれ、車両用ディスプレー装置１００の駆動制御が実行される。
ステップＳ１は環境情報取得工程であり、制御部１０は情報取得部２０から車両外部の環境情報を取得する。この工程では、制御部１０が情報取得部２０を制御して環境情報を取得するとしてもよく、情報取得部２０が定期的または不定期に環境情報を取得して制御部に伝達するとしてもよい。制御部１０が環境情報を取得した後には、ステップＳ２に移行する。
ステップＳ２は切替制御工程であり、制御部１０は環境情報取得工程で取得した環境情報に基づいて、自発光型表示部３０による画像表示と反射型表示部４０による画像表示のどちらを用いるかを判定する。この工程では、制御部１０に予め記録された判定条件と環境情報を比較し、自発光型表示部３０を用いた表示が好ましいとする自発光判定となった場合にはステップＳ３に移行し、反射型表示部４０を用いた表示が好ましいとする反射判定となった場合にはステップＳ４に移行する。例えば、環境情報が車両の外部から表示面に対して照射される外光の輝度である場合には、外光の輝度が予め定められた所定値以上である場合には日中であると判断して自発光判定し、輝度が所定値未満である場合には夜間であると判断して反射判定する。
ステップＳ３は自発光描画工程であり、制御部１０は自発光型表示部３０を用いて画像表示を行う。このとき、環境情報に基づいて自発光型表示部３０での画像表示の輝度を制御するとしてもよい。例えば、環境情報が車両の外部から表示面に対して照射される外光の輝度である場合には、外光の輝度に比例して自発光型表示部３０での発光を強くして高輝度の画像表示を行うとしてもよい。自発光型表示部３０を用いた自発光描画の輝度としては例えば３００ｃｄ／ｍ２程度であり、標識灯よりも低い輝度として法規での要求を満たすことが好ましい。自発光型表示部３０での画像表示を実行した後に、再度ステップＳ１に移行する。
ステップＳ４は反射描画工程であり、制御部１０は反射型表示部４０を用いて画像表示を行う。反射型表示部４０での画像表示を実行した後に、再度ステップＳ１に移行する。
図７は、第１実施形態における切替制御の境界を示すグラフであり、図７（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図７（ｂ）は雰囲気温度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示している。本実施形態では、センサ２１として輝度センサと温度センサを用い、環境情報として表示部５０の表示面に照射される外光の輝度（表面輝度）と、表示部５０の周囲における雰囲気温度を測定する。
図７（ａ）は、縦軸が自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表面輝度を示している。表面輝度が予め定められた所定値よりも低い領域は自発光型領域であり、自発光型表示部３０の輝度を一定として画像表示を行う。表面輝度が所定値以上の領域は反射型領域であり、自発光型表示部３０の輝度値を０にして反射型表示部４０での画像表示を行う。
図７（ｂ）は、縦軸が自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表示部５０の雰囲気温度を示している。図７（ｂ）に示すように、雰囲気温度に依らず図７（ａ）で求められた輝度で自発光型表示部３０による画像表示を行う。
制御部１０は、図６に示した切替制御工程において、図７（ａ）（ｂ）に示した判定基準と環境情報との比較を行い、車両用ディスプレー装置１００の環境が自発光型領域に含まれるか反射型領域に含まれるかを判定する。自発光型領域に含まれる場合には、自発光判定となり自発光描画工程で自発光型表示部３０を用いて画像表示を行う。このとき、自発光型表示部３０の光源から外部に照射される光の輝度は、図７（ａ）に示したように一定であってもよく、表面輝度に応じて自発光型表示部３０の輝度を変化させるとしてもよい。
上述したステップＳ１～Ｓ４の制御ループを繰り返すことで、車両用ディスプレー装置１００では、車両の外部における環境情報に基づいて自発光型表示部３０での自発光描画と、反射型表示部４０での反射描画を切り替えることができる。これにより、日中の明るい環境では反射型表示部４０による画面表示で電力消費を抑制し、夜間の暗い環境では自発光型表示部３０による画面表示で視認性を確保でき、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能となる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図８を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図８は、第２実施形態における切替制御の境界を示すグラフであり、図８（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図８（ｂ）は雰囲気温度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示している。本実施形態でも、センサ２１として輝度センサと温度センサを用い、環境情報として表示部５０の表示面に照射される外光の輝度と、表示部５０の周囲における雰囲気温度を測定する。
図８（ａ）は、縦軸が自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表面輝度を示している。表面輝度が予め定められた所定値よりも低い領域は自発光型領域であり、自発光型表示部３０を用いて画像表示を行う。このとき、第１の表面輝度値までは自発光型表示部３０の輝度値を一定とし、第１の表面輝度値から第２の表面輝度値までは自発光型表示部３０の輝度値を減少させる。第２の表面輝度値以上の領域は反射型領域であり、自発光型表示部３０の輝度値を０にして反射型表示部４０での画像表示を行う。
図８（ｂ）は、縦軸が自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表示部５０の雰囲気温度を示している。図８（ｂ）に示すように、雰囲気温度が所定値までは図８（ａ）で求められた輝度で自発光型表示部３０による画像表示を行い、所定の雰囲気温度以上では図８（ａ）で求められた輝度値に係数を乗じて減少させる。
制御部１０は、図６に示した切替制御工程において、図８（ａ）（ｂ）に示した判定基準と環境情報との比較を行い、車両用ディスプレー装置１００の環境が自発光型領域に含まれるか反射型領域に含まれるかを判定する。自発光型領域に含まれる場合には、自発光判定となり自発光描画工程で自発光型表示部３０を用いて画像表示を行う。このとき、表面輝度が高くなり第２の表面輝度値を超えた場合と、雰囲気温度が高くなり図８（ｂ）で求められる自発光型表示部３０の輝度値が０になった場合には、反射判定となり反射型表示部４０を用いた表示に切替制御される。
本実施形態でも、日中の明るい環境では反射型表示部４０による画面表示で電力消費を抑制し、夜間の暗い環境では自発光型表示部３０による画面表示で視認性を確保でき、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能となる。また、車両用ディスプレー装置１００の雰囲気温度が高い場合には、自発光型表示部３０での表示輝度の上限が低くなるため、自発光型表示部３０が高温環境下で大電流駆動されることを防止し、表示部５０の劣化を防止することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図９を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。本実施形態では、表示部５０で表示する画像の一部を標識灯として利用する。また、情報取得部２０が取得した環境情報に応じて、自発光型表示部３０における標識灯部分の面積と輝度を変化させる。表示部５０のうち標識灯として利用しない領域は、第１実施形態または第２実施形態と同様に制御を行う。
図９は、第３実施形態における自発光型表示部３０の制御を示すグラフであり、図９（ａ）は表面輝度と自発光型表示部３０の輝度の関係を示し、図９（ｂ）は雰囲気温度と標識灯部分の輝度の関係を示し、図９（ｃ）は雰囲気温度と標識灯部分面積の関係を示し、図９（ｄ）は雰囲気温度と標識灯部分の光度値の関係を示している。本実施形態でも、センサ２１として輝度センサと温度センサを用い、環境情報として表示部５０の表示面に照射される外光の輝度と、表示部５０の周囲における雰囲気温度を測定する。
図９（ａ）は、縦軸が自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表面輝度を示している。表面輝度が予め定められた所定値よりも低い領域は自発光型領域であり、自発光型表示部３０の輝度を一定として画像表示を行う。表面輝度が所定値以上の領域は反射型領域であり、自発光型表示部３０の輝度値を０にして反射型表示部４０での画像表示を行う。
図９（ｂ）は、縦軸が標識灯部分の自発光型表示部３０の輝度を示し、横軸が表示部５０の雰囲気温度を示している。図９（ｂ）に示すように、所定の雰囲気温度までは標識灯部分である自発光型表示部３０の輝度値を一定とし、所定の雰囲気温度以上では当該部分での輝度値を減少させる。
図９（ｃ）は、縦軸が標識灯部分の自発光型表示部３０の面積を示し、横軸が表示部５０の雰囲気温度を示している。図９（ｃ）に示すように、所定の雰囲気温度までは標識灯部分である自発光型表示部３０の表示面積を一定とし、所定の雰囲気温度以上では当該部分の面積を増加させる。
図９（ｄ）は、縦軸が標識灯部分の自発光型表示部３０の光度値を示し、横軸が表示部５０の雰囲気温度を示している。自発光型表示部３０における標識灯部分の光度値は、輝度と面積を乗じた値であるので、雰囲気温度に依らず光度値を一定とすることができる。このとき、光度値が法規要件を満たすように設定する。
制御部１０は、図６に示した自発光描画工程において、図９（ａ）～（ｄ）に示した判定基準と環境情報との比較を行い、自発光型表示部３０における標識灯部分が占める面積と輝度を変化させる。表面輝度が高い場合には、輝度を一定にして標識灯部分の面積を拡大することで、法規要件である光度を満足させるとともに、日中の太陽光下においても視認性を確保する。また、輝度を一定にしたまま光度を確保できるため、自発光型表示部３０の単位面積あたり消費電力が増大せず、劣化を防止して耐久性を向上させて長寿命化を図る。
雰囲気温度が高い場合には、標識灯部分の面積を拡大するとともに、自発光型表示部３０の輝度を下げて法規要件である光度を満足させるとともに、劣化を防止して耐久性を向上させて長寿命化を図る。
本実施形態でも、日中の明るい環境では反射型表示部４０による画面表示で電力消費を抑制し、夜間の暗い環境では自発光型表示部３０による画面表示で視認性を確保でき、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能となる。また、表示部５０の一部を標識灯として利用し、標識灯部分の面積と輝度を環境情報に基づいて制御するため、標識灯部分での法規要件を満たして視認性を確保しながら、消費電力の抑制と長寿命化を図ることができる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図１０を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図１０は、第４実施形態における車両用ディスプレー装置１１０の構成を示すブロック図である。本実施形態でも第１実施形態と同様に、車両用ディスプレー装置１１０は、制御部１０と、通信部２２と、表示部５０を備えている。
通信部２２は、車両用ディスプレー装置１１０の内部に搭載され、外部と情報通信を行って車両外部の環境情報を取得して制御部１０に伝達し、本発明における情報取得部２０に相当している。通信部２２と外部および制御部１０の間は、情報を伝達できる手段で接続されていればよく、有線接続であっても無線接続であってもよい。また、通信部２２に対して環境情報を伝達する情報源としては、車両に搭載された外光センサや時計、ＧＰＳ装置、車両の運転を制御するコンピュータ等が挙げられる。
本実施形態でも図６と同様に、車両用ディスプレー装置１１０の制御部１０により実行可能なプログラムが読み込まれ、車両用ディスプレー装置１１０の駆動制御が実行される。本実施形態では、情報取得部２０は通信部２２であり、ステップＳ１の環境情報取得工程において、制御部１０は通信部２２を介して車両から環境情報を取得する。制御部１０が環境情報を取得した後には、ステップＳ２に移行する。他の工程は第１実施形態と同様である。
本実施形態でも、日中の明るい環境では反射型表示部４０による画面表示で電力消費を抑制し、夜間の暗い環境では自発光型表示部３０による画面表示で視認性を確保でき、視認性を向上させつつ消費電力を低減することが可能となる。また、環境情報の測定手段は車両用ディスプレー装置１１０の外部に設けられており、通信部２２を介して環境情報を取得するため、車両用ディスプレー装置１１０の部品点数を削減し、軽量化および薄型化を図ることができる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１１を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図１１は、本実施形態における車両用ディスプレー装置１００の駆動方法を示すフローチャートである。本実施形態では、自発光判定であっても自発光型表示部３０と反射型表示部４０を併用して表示を行う。
ステップＳ１１は環境情報取得工程であり、制御部１０は情報取得部２０から車両外部の環境情報を取得する。制御部１０が環境情報を取得した後には、ステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２は切替制御工程であり、制御部１０は環境情報取得工程で取得した環境情報に基づいて、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を併用する画像表示と、反射型表示部４０のみ用いる画像表示のどちらを用いるかを判定する。この工程では、制御部１０に予め記録された判定条件と環境情報を比較し、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を併用する表示が好ましいとする自発光判定となった場合にはステップＳ１３に移行し、反射型表示部４０のみを用いた表示が好ましいとする反射判定となった場合にはステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１３は反射描画工程であり、制御部１０は反射型表示部４０を用いて画像表示を行う。反射型表示部４０での画像表示を実行した後に、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は自発光描画工程であり、制御部１０は自発光型表示部３０を用いて画像表示を行う。自発光型表示部３０での画像表示を実行した後に、再度ステップＳ１に移行する。ステップＳ１３の反射描画工程とステップＳ１４の自発光描画工程は順序が逆であってもよい。
ステップＳ１５は反射描画工程であり、制御部１０は反射型表示部４０を用いて画像表示を行う。この工程では、反射型表示部４０のみを用いて画像表示を行ってもよく、反射型表示部４０での画像表示と併せて自発光型表示部３０での画像表示を行うとしてもよい。反射型表示部４０での画像表示を実行した後に、再度ステップＳ１に移行する。
本実施形態では、切替制御工程で自発光判定となった場合に、反射型表示部４０を用いた反射描画工程と自発光型表示部３０を用いた自発光描画工程を実行し、自発光型表示部３０と反射型表示部４０を併用した画像表示が行われる。これにより、外光が不十分であっても反射型表示部４０での画像表示を補助的に利用して、表示部５０全体の光量を確保でき、自発光型表示部３０での消費電力を抑制することができる。
（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について図１２、１３を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。
図１２は、本実施形態における表示部５０を示す模式図であり、同図（ａ）は、表示部５０の構成の一例を示すものであり、同図（ｂ）は他の例を示すものである。
第３実施形態等において、表示部５０の一部を標識灯として利用することを説明した。ここで、停止灯や方向指示器等の標識灯は、法規要件を満たす光度を出力する必要があり、環境に関係なく安定した出力を確保するために、自発光画素５１ｂが用いられる。また、標識灯は後続車両にブレーキングや車幅、進行方向等を示すもので、常に特定画素の特定色だけを発光する。また車両運転中に頻繁に点灯されるものである。したがって、標識灯に使用される自発光画素５１ｂは、常に十分な光度を出力せねばならず、他の部分に比較して劣化が進みがちである。場合によっては経年劣化によって他の部分よりも暗くなる場合があった。
そこで、本実施形態では、表示部５０のうち、常に標識灯に使う部分を標識灯部分として固定し、標識灯部分については自発光画素５１ａのみで構成する。表示部５０のうち、標識灯以外の目的で使う部分については、自発光画素５１ａと反射画素５１ｂとを組み合わせて構成し、昼間等、表示部表面付近が明るい時は反射画素５１ｂを用い、夜間等、表示部表面付近が暗い時は自発光画素５１ａを用いて表示する。具体的には、次のように構成する。
図１２（ａ）に示すように、本実施形態では、表示部５０が、標識灯専用であるストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２と、標識灯以外の内容を表示する一般表示部６３とに分かれている。ストップ、テールランプ表示部６１は、ストップランプ（停止灯）、テールランプ（車幅灯）として機能し、機能色である赤色のみを発光する。ターンシグナル表示部６２に、方向指示器として機能し、機能色であるアンバー色のみを発光する。一般表示部６３は、停止灯、テールランプ、方向指示器以外の目的での表示を行い、表示対象に合わせて様々な色を発光する。そして、標識灯の機能を担うストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２は、自発光表示部３０として機能するのみであり、一般表示部６３は、外光の状況に応じて、自発光表示部３０と反射型表示部４０とに機能が切り替わる。
言い換えると、本実施形態の車両用ディスプレー装置は、自発光表示部３０には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分であるストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２が含まれていることとなる。
なお、図１２（ａ）は、表示部５０に標識灯の機能を担う領域と一般表示を担う領域とを分けた一例を示すものであり、他にも図１２（ｂ）で示す分け方であってもよいし、他の分け方であってもよい。
一般表示部６３は、先に図２（ａ）、（ｂ）で示したように、画素が自発光画素５１ａと反射画素５１ｂとによって構成されている。そして、その構造は、例えば、図３（ａ）に示すものである。一般表示部６３はＲＧＢ３色のカラーフィルター層５７を具える。色の並びについては、図１３（ｃ）に模式的に示すように、サブピクセル単位でＲＧＢが割り当てられ、３色がほぼ均等に配置されている。表示対象に応じてＲＧＢ３色を加法混色することにより、白色を含めた複数色を発光する。色の並びについて、図１３（ｃ）は一例であり、３色が略均等に分散していれば他の並びであってもよい。
一方、ストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２の画素は、自発光画素５１ａのみで構成されている。したがって、その構造は、例えば、図３（ａ）に示す有機ＥＬ層を具えるものから反射電極５６を有しない形となっている。
カラーフィルター層５７については、ストップ、テールランプ表示部６１は、常に赤色の光を発光するので、Ｒのみであり、色の並びについては、図１３（ａ）で模式的に示すように、いずれのサブピクセルもＲとなる。ターンシグナル表示部６２は、常にアンバー色を発光するので、カラーフィルター層５７についてはＲとＧを具え、Ｂは具えない。また色の並びは、図１３（ｂ）で模式的に示すように、ＲとＧが交互に（市松模様に）配置されている。図１３（ｂ）は一例であり、行単位でＲとＧが配置されているものなど、他の並びであってもよい。
なお、ストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２は自発光画素５１ａのみであるため、上述したようにカラーフィルター層５７で色分けするものに限らず、有機ＥＬ素子の発光色で色分けする形であってもよい。要するに、ストップ、テールランプ表示部６１は、Ｒのみを発光し、赤色のみを出力する形態、ターンシグナル表示部６２は、ＲとＧを発光し、両者を混色して全体としてアンバー色のみを出力する形態であれば、様々な公知の有機ＥＬ素子による自発光型表示装置が適用可能である。例えば、ストップ、テールランプ表示部６１は複数の画素から構成されるものに限らず、所定領域が一体のＲの有機ＥＬ層で構成されたものであってもよい。また、発光体は有機ＥＬ素子に限らず、ＬＥＤ素子であってもよい。すなわち、ストップ、テールランプ表示部６１は、ＲのＬＥＤ素子のみで構成し、ターンシグナル表示部６２は、ＲとＧのＬＥＤ素子で構成する形であってもよい。
本実施形態では、停止灯を点灯する場合は、ストップ、テールランプ表示部６１を構成する画素を発光する。図１３（ａ）及び（ｃ）に示すように、単位面積Ｋ当たりのＲの数は、ストップ、テールランプ表示部６１は、一般表示部６３に比べて多くなる。つまり、Ｒの密度が高いため、サブピクセル単位、１画素単位の光度が少なくても、単位面積Ｋ当たりの光度は、法規要件を十分に満たすことができる。一方、仮に、ＲＧＢ３色が配置された一般表示部６３でストップ・テールランプ表示部６１と同じ表示をしようとすると、単位面積Ｋ当たりのＲが少ないため、Ｒそれぞれは、ストップ・テールランプ表示部６１よりも光度を大きくしなければならない。このように、ストップ・テールランプ表示部６１は、Ｒの密度が高いため、サブピクセル単位、１画素単位で一般表示部６３に比べ少ない電流値で、単位面積Ｋ当たりの光度は、法規要件を満たすものを出力できる。したがって、１画素当たりの電流値、消費電力を低減でき、自発光画素５１ａの劣化を抑制することができる。
同じく、ターンシグナル表示部６２についても、単位面積Ｋ当たりのＲ、Ｇの数が多く、Ｒ、Ｇの密度が高いため、少ない電流値で法規要件を満たす光度を確保でき、１画素当たりの電流値を低減でき、同じく、自発光画素５１の劣化を抑制できる。
また、ストップ、テールランプ表示部６１、ターンシグナル表示部６２は、自発光画素５１ａのみで構成されているため、外光に左右されることなく、常に一定の光度を出力できる。一方で、一般表示部６３は、自発光画素５１ａと反射画素５１ｂを日中と夜間とで使い分けるため、視認性を向上させつつ、消費電力を低減することが可能となる。
なお、表示部５０の構造として、発光体として有機ＥＬ層を具えるものを用いて説明したが、図３（ｂ）に示すようなバックライトを用いる透過型の表示部等であってもよい。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
１００，１１０…車両用ディスプレー装置
１０…制御部
２０…情報取得部
２１…センサ
２２…通信部
３０…自発光型表示部
４０…反射型表示部
５０…表示部
５１…画素
５１ａ…自発光画素
５１ｂ…反射画素
５２ａ…自発光画素群
５２ｂ…反射画素群
５３ａ，５３ｂ…透明基板
５４…有機ＥＬ層
５５…駆動回路層
５６…反射電極
５７…液晶層
５７ａ…カラーフィルター層
５８…バックライト
５９…外部ライト
６１…ストップ、テールランプ表示部
６２…ターンシグナル表示部
６３…一般表示部

Claims (7)

  1. 車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置であって、
    光源からの光を外部に照射する自発光型表示部と、
    外部からの光を反射する反射型表示部と、
    車両外部の環境情報を取得する情報取得部と、
    前記環境情報に基づいて、前記自発光型表示部と前記反射型表示部の表示を切り替える制御部を備え、
    前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、
    前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、
    前記制御部は、前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とする車両用ディスプレー装置。
  2. 請求項１に記載の車両用ディスプレー装置であって、
    前記情報取得部は、前記環境情報を測定するセンサであることを特徴とする車両用ディスプレー装置。
  3. 請求項１に記載の車両用ディスプレー装置であって、
    前記情報取得部は、前記車両との情報通信を行う通信部であり、前記通信部を介して前記環境情報を取得することを特徴とする車両用ディスプレー装置。
  4. 請求項１から３の何れか一つに記載の車両用ディスプレー装置であって、
    前記環境情報は、前記車両の外部から表示面に対して照射される外光の輝度を含み、
    前記制御部は、前記環境情報に基づいて前記自発光型表示部の輝度を変化させることを特徴とする車両用ディスプレー装置。
  5. 請求項１から４の何れか一つに記載の車両用ディスプレー装置であって、
    前記反射型表示部の反射部は、前記光源よりも表層側に配置されていることを特徴とする車両用ディスプレー装置。
  6. 車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置の制御方法であって、
    光源からの光を外部に照射する自発光型表示部を用いて画面表示を行う自発光描画工程と、
    外部からの光を反射する反射型表示部を用いて画面表示を行う反射描画工程と、
    情報取得部を用いて車両外部の環境情報を取得する環境情報取得工程と、
    前記環境情報に基づいて前記自発光描画工程と前記反射描画工程とを切り替える制御工程を備え、
    前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、
    前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、
    前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とする車両用ディスプレー装置の制御方法。
  7. 車両の外部に搭載される車両用ディスプレー装置の駆動制御をコンピュータにより実行させるプログラムであって、
    光源からの光を外部に照射する自発光型表示部を用いて画面表示を行う自発光描画工程と、
    外部からの光を反射する反射型表示部を用いて画面表示を行う反射描画工程と、
    情報取得部を用いて車両外部の環境情報を取得する環境情報取得工程と、
    前記環境情報に基づいて前記自発光描画工程と前記反射描画工程とを切り替える制御工程とを実行させ、
    前記環境情報は、前記車両用ディスプレー装置の周囲における雰囲気温度を含み、
    前記自発光型表示部には、標識灯として必要な機能色のみを発光する標識灯部分が含まれ、
    前記環境情報に基づいて前記標識灯部分の面積および輝度を変化させることを特徴とするプログラム。
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