JP4362991B2 - 車載ディスプレイ防眩機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたディスプレイの防眩機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、画像情報や文字情報などを表示する表示装置を搭載したもの、あるいは車両購入後に搭載されるものがある。このように車両に搭載される表示装置は、その表示面の角度を上下方向（チルト方向）や左右方向に変更できるものがある。この種の表示装置において、電動タイプのものは、一般にチルト動作や左右方向への動作を行わせるための駆動機構と、その作動スイッチとを備えており、乗員が適宜スイッチを操作することで表示面の角度が変更できるように構成されている。
実用新案登録第２５０６０２０号には、表示装置にライン状の光センサを配置し、このセンサの出力分布（光量差）から車室内に入射する外来光の方向を検知し、この入射方向に応じて表示装置の表示面の角度を自動的に変更し、表示面で反射する反射光が乗員の視野に入らないようにした表示装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
実用新案登録第２５０６０２０号では、車内に入射する外来光の方向を知るのにライン状に配置した光センサを用いているので、センサ出力の誤差がそのまま入射方向の誤差となり、表示面の移動角度にズレが生じ易い。また、ライン状の光センサからの出力分布を判断するので、制御系が複雑になる。
本発明は、簡素な構成で車内に入射する入射光の方向を検出し、車室内への入射光の入射方向に関係なく表示面を良好に見られる車載ディスプレイ防眩機構を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる車載ディスプレイ防眩機構は、車室内に設けられた表示装置の表示面の角度をチルト方向および左右方向にそれぞれ可変する駆動機構と、表示装置に設けられ表示面への日射を検出する表示面日射検出手段と、車室内への日射の入射方向と太陽高度とを算出する算出手段と、表示面日射検出手段の検出値が閾値を超えた場合に算出手段で太陽高度と日射の入射方向を求め、その結果に基づき検出値が閾値より低くなるまで駆動機構の動作を制御する防眩制御部とを備えている。このため、表示装置の表示面は、表示面日射検出手段の検出値が閾値より低くなるまで駆動機構によってその角度が変えられる。
【０００５】
防眩制御部において、算出手段で求めた太陽高度が、日射が表示面に当たる範囲である所定範囲にないときに、駆動機構の動作を制御して表示面の角度を初期位置に復帰させると、太陽高度が所定範囲になければ表示面の角度を防眩のために変更する必要はないので、日射が当たらない状態で乗員が見やすい位置に調整した初期位置に戻すことができる。
【０００６】
本発明にかかる車載ディスプレイ防眩機構は、車室内への日射を検出する天候検知用日射検出手段を有し、防眩制御部が、天候検知用日射検出手段の検出値が閾値以下である状態が所定時間を超えるまでは、駆動機構の動作によって変更された表示面の角度を保持するように構成されている。このため、一時的に日射量の変化した場合には、変更された表示面の角度が保持されることになる。
【０００７】
本発明の別な態様としては、車室内への日射を検出する天候検知用日射検出手段を有する場合、天候検知用日射検出手段の検出値が閾値以下である状態が所定時間を超えると、防眩制御部で駆動機構を制御して表示面の角度を初期位置に復帰させるように構成してもよい。
表示面日射検出手段の検出値が閾値を超えた場合に算出手段で太陽高度と日射の入射方向を求め、その結果に基づき検出値が閾値より低くなるよう駆動機構を制御した後に、表示面が最大可動角度となると防眩制御部で駆動機構の動作を停止する。このように制御すると、最大可動角度以上に表示面が移動しなくなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
図１において、車載ディスプレイ防眩機構は、車室内５０に設けられた表示装置１と、表示装置１に設けられた液晶画面２の表示面２ａへの日射を検出する表示面日射検出手段としての第１日射センサ３と、車室内５０への日射の入射方向と太陽高度とを算出する算出手段４と、防眩制御部５と、図２に示す駆動機構１９，２０とを備えている。
【０００９】
表示装置１は、車室内５０の運転席１０の前方に設けられたインストルメントパネル７の中央部に配置されている。このインストルメントパネル７の上部には、車室内５０への日射を検出する天候検知用日射検出手段としての第２日射センサ６が、フロントガラス９近傍に配置されている。符号１１は運転席に座る乗員１１を示し、符号１２は乗員の視線を示す。符号１４は助手席１３側のサイドウインド、符号１５は運転席１０側のサイドウインドを示す。
【００１０】
図２に示すように、液晶画面２は額縁状の枠１６の内部に、表示面２ａが乗員側に位置するように設けられている。液晶画面２は、図３に示すように、枠１６の上辺１６ａと下辺１６ｂの中央部に、軸線Ａ上に配置されたピン２１，２１によって回動可能に支持され、左右方向Ｒにその角度が変更可能とされている。下辺１６ｂに支持されるピン２１の一部には歯車が形成されている。各ピンは、上辺１６ａと下辺１６ｂに設けられた軸受２２，２２によって支持されている。
【００１１】
駆動機構１９は、表示装置１の表示面２ａの角度を矢印Ｒで示す左右方向（以下「左右方向Ｒ」と記す）に可変するものである。駆動機構１９は、ピン２１の歯車に噛合する図示しないラックと、このラックを駆動する駆動モータ１８から構成されている。本形態において駆動モータ１８にはステッピングモータが採用されている。このため表示面２ａの角度θは、ステッピングモータ１８のステップ数から検出することができる。
【００１２】
枠１６の側辺１６ｃ、１６ｄには、図４に示すように、上下方向に延びる長孔４０がそれぞれ形成されていて、これら長孔４０を介してアーム２５、２５がそれぞれ取り付けられている（図４は一方の側辺を示す）。各アーム２５の一端２５ａは、インストルメントパネル７に形成された空間部３０内の側壁３２に揺動自在に支持されている。各アーム２５の他端２５ｂは、側辺１６ｃ、１６ｄに、それぞれ図２に示す軸線Ｂに配置されてピン結合されている。枠１６は、アーム２５，２５によって軸線Ｂをチルト方向Ｑに揺動自在に支持されている。
【００１３】
駆動機構２０は、表示装置１の表示面２ａの角度を矢印Ｑで示すチルト方向（以下「チルト方向Ｑ」と記す）に可変するものである。駆動機構２０は、図５に示すように、ピニオン歯車２３を回転させる駆動モータ１７と、ピニオン歯車２３が噛合するラック２４とを備えている。ラック２４は、車両の前後方向Ｓに延設され、その一端２４ａを枠１６の下辺１６ｂにピン結合されて空間部３０の底部３１に摺動自在に取り付けられている。本形態において駆動モータ１７にはステッピングモータが採用されている。このため、枠１６に取り付けられた液晶画面２の表示面２ａは、駆動モータ１７が駆動されてラックが図５において前後方向Ｓに移動することで、軸線Ｂを中心にしてチルト方向Ｑにその角度が変更可能とされている。このため表示面２ａの角度θ１は、ステッピングモータ１７のステップ数から検出することができる。
【００１４】
図２に示すように、算出手段４には、周知のマイクロコンピュータであって、第１日射センサ３と第２日射センサ６と図示しないＧＰＳアンテナが接続されている。ＧＰＳアンテナは、周知のナビゲーションシステムに使用されているもので、人口衛星からの情報を受信するためのものである。第１日射センサ３、第２日射センサ６、ＧＰＳアンテナで検出される情報は、算出手段４へ送信される。本形態においては、車両位置情報となる緯度や経度、車両の進行方向情報や日時情報等を受信する。算出手段４は、これら情報を基にして、太陽高度と車室内に照射される太陽光の入射方向などを算出する。算出手段４としては、所謂カーナビゲーシンシステムのコンピュータを利用してもよい。
【００１５】
防眩制御部５は、主に駆動モータ１７，１８の駆動を制御するものである。防眩制御部５には、図２に示すように、算出手段４と駆動モータ１７，１８とタイマ３３が配線によって接続されている。この防眩制御部５は、図示しないメモリを有し、このメモリには、第１日射センサ３の検出値である検出値Ｐとの比較に用いる閾値Ｉｔｈ、駆動モータ１７，１８のステップ数に応じた表示面２ａの角度情報、表示面２ａの左右方向への最大可動角度θｍａｘやチルト方向への最大可動角度θ１ｍａｘ、第２日射センサ６の検出値Ｐ１との比較に用いる所定値Ｍ、太陽高度の所定高度ｈ１，ｈ２及び、第２日射センサ６の検出値Ｐ１の出力時間Ｔとの比較に用いる所定時間Ｔ等が予め設定されている。
【００１６】
閾値Ｉｔｈは、表示面２ａに照たる光が、太陽光（日射）であるか室内光であるかを識別するためのもので、具体的にはある所定の光量値とされている。最大可動角度θｍａｘ、θ１ｍａｘは、運転席１０に座った乗員１１から表示面２ａが良好に見られる範囲である。このつまり、
本形態にかかる表示装置１は、非使用時には図４，５に示す空間部３０内に倒れた状態で収納され、使用時には空間部３０内から外部に飛び出して第１日射センサ３が下方に位置するように起立状態を占めるインダッシュ方式のものである。本形態において、表示面２ａ（表示装置１）初期位置とは、起立状態のことをいう。を防眩制御部５による制御と個別に駆動モータ１７、１８の動作を制御する場合には、駆動モータ１７，１８を直接駆動／停止することができる作動スイッチをそれぞれ設ければよい。この場合には、これら作動スイッチを乗員１１が操作して、表示面２ａを起立状態から自らの好みの角度に調整し、この調整後の位置を初期位置としても良い。
【００１７】
このような構成の防眩制御部５による制御動作を、図６に示すフローチャートを基に説明する。この制御動作は、図示しないスイッチが操作されて表示装置１が収納状態から図１に示すように起立状態を占めたときにスタートする。
図６のステップＤ１では、防眩制御フラグの状態が判断され、フラグオフであるとステップＤ２に進んで表示面２ａの現在の左右方向Ｒへの角度情報θとチルト方向Ｑへの角度情報θ１を読込んでステップＤ３に進む。ステップＤ３では第１日射センサ３の検出値Ｐと閾値Ｉｔｈと比較判断する。そして検出値Ｐが閾値Ｉｔｈを超えていなければ、表示面２ａに対して日射が照たっていないものとしてステップＤ１に戻り、監視体制となる。
【００１８】
ステップＤ３において検出値Ｐが閾値Ｉｔｈを超えると、表示面２ａに日射が照たっているものとして、ステップＤ４に進み、ＧＰＳアンテナで受信した車両位置、進行方向、日時等の情報を読込む。ステップＤ５ではステップＤ４で読み込んだ情報から太陽高度と日射の表示面２ａへの入射方向を算出し、ステップＤ６において入射方向の判断が行われる。ステップＤ６で入射方向がサイドウインド１４またはサイドウインド１５からであると、ステップＤ７で現在の角度情報θが左右方向Ｒへの最大可動角度θｍａｘに達しているか否かを判断し、リアガラス又はサンルーフなどからであるとステップＤ９に進む。
【００１９】
ステップＤ７で現在の角度情報θが最大可動角度θｍａｘに達していなければ、ステップＤ８に進んで駆動モータ１８を駆動し、表示面２ａの左右方向Ｒへの角度を変更してステップＤ１１に進む。ステップＤ１１では変更後の第１日射センサ３の検出値Ｐと閾値Ｉｔｈとを比較し、検出値Ｐが閾値Ｉｔｈよりも低くなっている場合には、角度変更により表示面２ａへの日射がなくなったものとしてステップＤ１２に進む。
【００２０】
ステップＤ９では、現在の角度情報θ１がチルト方向Ｑへの最大可動角度θ１ｍａｘに達しているか否かを判断する。角度情報θ１が最大可動角度θ１ｍａｘに達していなければ、ステップＤ１０に進んで駆動モータ１７を駆動し、表示面２ａのチルト方向Ｑへの角度を変更してステップＤ１１に進む。ステップＤ１１では変更後の第１日射センサ３の検出値Ｐと閾値Ｉｔｈとを比較し、検出値Ｐが閾値Ｉｔｈよりも低くなっている場合には、角度変更により表示面２ａへの日射がなくなったものとしてステップＤ１２に進む。
【００２１】
ステップＤ１１において、検出値Ｐが閾値Ｉｔｈよりも低くなっていなければ、今だ表示面２ａに日射が照たっているものとしてステップＤ４に戻り、表示面２ａの角度制御を継続する。ステップＤ９において、現在の角度情報θ１が最大可動角度θ１ｍａｘに達していると、チルト方向Ｑの角度変更は無理であるので、ステップＤ１２に進む。ステップＤ１２では、駆動中の駆動モータ１７または駆動モータ１８の駆動を停止し、防眩制御フラグをオンしてステップＤ１に戻る。
【００２２】
ステップＤ１２からステップＤ１に戻って防眩制御フラグがオンとなるとステップＤ１３に進む。ステップＤ１３では、ＧＰＳアンテナで受信した車両位置、進行方向、日時等の情報を読込み、ステップＤ１４で読み込んだ情報から太陽高度と日射の表示面２ａへの入射方向を算出してステップＤ１５に進む。
【００２３】
ステップＤ１５では、算出した太陽高度が所定範囲であるｈ１〜ｈ２の範囲にあるか否かを判断し、所定範囲内にない場合には、表示面２ａに日射が照たることがない太陽高度であるとしてステップＤ１９に進む。ステップＴ１９では表示面２ａが初期位置となるまで各駆動モータの駆動して防眩制御フラグをオフして、この制御を終了する。太陽高度が所定範囲内にある場合には、ステップＤ１６に進み、第２日射センサ６からの検出値Ｐ１の判定を行う。ここで検出値Ｐ１が設定値Ｍを超えていると、車室内５０に十分な日射があるものとしてステップＤ１に戻る。検出値Ｐ１が設定値Ｍを超えていないと、ステップＤ１７に進んで検出値Ｐ１の低出力状態の時間Ｔをカウントし、ステップＤ１８に進む。
【００２４】
ステップＤ１８では、検出値Ｐ１の低出力状態の時間Ｔが所定時間Ｔ１に達したか否かが判断され、所定時間Ｔ１を経過しなければ、すなわち制限時間以内であるとステップＤ１６に戻る。時間Ｔが所定時間Ｔ１（制限時間）を過ぎていると、トンネルや地下、あるいはビルの影等の直接日射が入らない状態に車両があったり、太陽が一時的に翳ったものとしてステップＤ１９に進む。ステップＤ１９では表示面２ａが初期位置となるまで各駆動モータの駆動して防眩制御フラグをオフして、この制御を終了する。
【００２５】
このように、車両に射し込む日射の方向や太陽高度を光センサからの出力で求めるのではなく、衛星から送信されるデータを基に算出するので、日射の入射方向や太陽高度を正確に算出することができる。第１日射センサ３からの検出値Ｐが閾値Ｉｔｈを下回るまで駆動モータ１７，１８を駆動して表示面２ａの角度変更を行う。このため、表示面２ａに対する日射がなくなるまで表示面２ａの向きが変更するので、入射方向が車両の移動とともに変化しても、乗員１１が表示面２ａを良好に見ることができる。本形態では、表示装置１にライン状の光センサを用いることなく、１つの第１日射センサ３を用いて表示面２ａに対する日射を判断するので、制御系の構成を簡素化することができる。
【００２６】
第１日射センサ３からの検出値Ｐが閾値Ｉｔｈを下回ると駆動モータ１７，１８の駆動が停止するので、表示面２ａの角度変更が乗員の視線１２に対して行過ぎることがない。さらに、表示面２ａの角度変更中に最大可動角度θ１、θ２を超えるような場合には、駆動モータ１７，１８を停止するので、過度な移動が防止され、駆動機構１９，２０や装置全体の耐久性が良くなる。太陽高度が所定範囲にない場合には、日射の表示面２ａに照たらないものとして表示面２ａを初期位置に戻すので、防眩制御前の最適な位置で表示面２ａを見ることができる。第２日射センサ６の検出値Ｐ２の低くなる時間Ｔが所定時間Ｔ１内の場合、例えばビルの影やトンネルに一時的に入ったような暫定的な日射遮断状態の場合には、表示面２ａは初期位置には戻らず、防眩制御が継続状態とされるので、変更された表示面２ａの角度が保持され、過敏な表示面２ａの角度変更が抑えられて見やすさが向上する。
【００２７】
本発明にかかる表示装置１としては、上述したインダッシュ方式のものに限定されるものではなく、インストルメントパネル７上に設置するタイプのものであってもよいし、インストルメントパネル７の外面に沿うように表示面２ａが設けられるタイプのものであってもよい。
【００２８】
本形態では、乗員１０が運転席１１に座って表示装置１の表示面２ａを見た時の表示面２ａの視認性を考慮しているが、表示装置１が例えば車両の後部座席等に座る乗員を対象としている場合にも無論適用可能である。この場合、表示装置１は、インスルトメントパネル７に配置した上述の形態であっても良いし、運転席１０や助手席１１のシートバックに設ける形態、後部座席用のセンターコンロールに配置した形態、あるいは車室内５０の天井から吊り下げる形態であっても良い。つまり本発明は、乗員の表示面２ａを見る位置や表示装置１の配置場所を限定するものでない。
【００２９】
本形態では最大可動角度θｍａｘ、θ１ｍａｘを、運転席１０に座った乗員１１から表示面２ａが良好に見られる範囲としているが、表示面２ａを乗員の位置が運転的１０以外の場合も想定されるので、このような場合には、表示面２ａを見る対象となる乗員から表示面２ａが良好に見られる範囲とすればよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、表示装置の表示面の角度が、表示面日射検出手段の検出値が閾値より低くなるまで駆動機構によって変えられので、簡素な構成で車内に入射する入射光の方向を検出でき、車室内への入射光の入射方向に関係なく表示装置の表示面を良好に見ることができる。また、天候検知用日射検出手段の検出値が所定時間を超えるまでは、駆動機構の動作によって変更された表示面の角度を保持されるので、一時的に日射量が変化した場合でも、変更された表示面の角度が保持されることになり、過敏な表示面の角度変更が抑えられて見やすさを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車載ディスプレイ防眩機構を有する車室内の概略図である。
【図２】車載ディスプレイ防眩機構の概略構成を示す図である。
【図３】左右方向用の駆動機構の構成を示す表示装置の縦断面図である。
【図４】表示装置の支持状態を示す側面図である。
【図５】チルト用の駆動機構の構成を示す表示装置の縦断面図である。
【図６】防眩制御の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 表示装置
２ａ 表示面
３ 表示面日射検出手段
４ 算出手段
５ 防眩制御部
６ 天候検知用日射検出手段
１９，２０ 駆動機構
５０ 車室内
Ｉｔｈ 閾値
Ｐ 表示面日射検出手段の検出値
Ｑ チルト方向
Ｒ 左右方向
θ，θ１ 表示面の角度
ｈ１〜ｈ２ 所定範囲
Ｔ１ 所定時間

Claims (2)

1. 車室内に設けられた表示装置と、
   前記表示装置の表示面の角度をチルト方向および左右方向にそれぞれ可変する駆動機構と、
   前記表示装置に設けられ前記表示面への日射を検出する表示面日射検出手段と、
   前記車室内への日射の入射方向と太陽高度とを算出する算出手段と、
   前記車室内への日射を検出する天候検知用日射検出手段を有し、
   前記表示面日射検出手段３の検出値が閾値を超えた場合に前記算出手段で太陽高度と日射の入射方向を求め、その結果に基づき前記検出値が前記閾値よりも低くなるまで前記駆動機構の動作を制御するとともに、前記天候検知用日射検出手段６の検出値が閾値以下である状態が所定時間を超えるまでは、前記駆動機構の動作によって変更された表示面の角度を保持する防眩制御部とを備えたことを特徴とする車載ディスプレイ防眩機構。
2. 請求項１記載の車載ディスプレイ防眩機構において、
   前記防眩制御部は、前記算出手段で求めた太陽高度が所定範囲にないときに、前記駆動機構の動作を制御して前記表示面の角度を初期位置に復帰させること特徴とする車載ディスプレイ防眩機構。

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