JP2005119465A - Vehicular display device by three-dimensional image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の運行に伴う運転者のための表示装置に関するもので、より詳しくは三次元画像のアニメーションを用いて運行前・運行時・故障時等の運行に伴う各種点検・モニタ・操作等の情報を表示するための三次元画像による車両用表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device for a driver accompanying the operation of a vehicle, and more specifically, various inspections, monitoring, and operations associated with the operation before operation, during operation, at the time of failure, etc. using animation of a three-dimensional image. The present invention relates to a vehicle display device using a three-dimensional image for displaying such information.
近年、車両の電子制御化が進み、車両の運転操作を直接支援する各種車両用装備の他に、運行に伴う運転者のための表示装置についても、温度等の対環境特性の改善が計られ各種表示デバイスが使用可能になり、その表示形態も様々な工夫が施されたものが採用されている。
計器盤（インストルメントパネル）を用いて車両の運行に伴う状態変化を通知する方法としては、特許文献１のような、メータパネルの発色モードで車両の走行状態等を瞬時かつ容易に確認でき、また警戒走行状態等を瞬時に視認し、安全走行状態等を速やかに回復させることができるようにした車両用メータ装置が開示されている。
In recent years, electronic control of vehicles has progressed, and in addition to various vehicle equipment that directly supports driving operations of vehicles, improvements to environmental characteristics such as temperature have also been made for display devices for drivers accompanying driving. Various display devices can be used, and various display devices have been used.
As a method of notifying the state change accompanying the operation of the vehicle using the instrument panel (instrument panel), the running state of the vehicle can be confirmed instantaneously and easily in the coloring mode of the meter panel as in Patent Document 1, Further, a vehicular meter device is disclosed in which a warning driving state or the like can be instantly visually recognized and a safe driving state or the like can be quickly recovered.
また、運転者の好みや運行内容に応じて計器盤のレイアウトをカスタマイズできるようにしたものとして、特許文献２には、車両運行管理の多様化に適した表示装置に関し、必要に応じて運転者や事業者が固有の任意レイアウト表示画面を選択的に表示できる車両用情報表示装置を実現することを目的としたものが開示されている。
In addition,
しかしながら、表示デバイスや表示方法のバリエーション、さらには各種センサの開発によって表示できる情報が増え、業界内で共通のアイコン表示によるインジケータを用いる等の工夫はしているものの、分かり易さという点では必ずしも満足できるものとはいえなかった。また、全ての運転者が操作中の車両に熟知しているわけではなく、計器盤やそのインジケータが意味するものを理解できるとは限らないという背景から、いざ故障といった場合にどのように対処して良いかがわからないという問題もあった。 However, information that can be displayed has increased due to variations in display devices and display methods, as well as the development of various sensors, and while measures such as using an indicator with a common icon display in the industry have been devised, it is not necessarily easy to understand It was not satisfactory. Also, not all drivers are familiar with the vehicle they are operating, and it is not always possible to understand the meaning of the instrument panel and its indicators. There was also a problem of not knowing what to do.
以上のような問題を解決するために本発明では、車両の自己診断機能による運行前点検、運行時の車両状態のモニタ・異常検出、故障時の対処方法を示す操作ガイド等を、三次元画像のアニメーション表示によって、運転者が車両の運行に伴う状態や操作を容易に把握することができる三次元画像による車両用表示装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a three-dimensional image including a pre-operation inspection by a vehicle self-diagnosis function, monitoring / abnormality detection of the vehicle state during operation, an operation guide indicating a coping method at the time of failure, etc. An object of the present invention is to provide a display device for a vehicle using a three-dimensional image that allows the driver to easily grasp the state and operation associated with the operation of the vehicle.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両の運行前点検、運行時モニタ、運行時及び故障時における操作ガイドを少なくとも含む車両の運行に伴う各種情報を処理し表示する三次元画像及び三次元画像のアニメーションを用いたコンピュータシステムによる車両用表示装置であって、
運転者の前方に位置し車両の運行に伴う前記各種情報を三次元画像及び三次元画像のアニメーションにより表示するための画像表示装置と、少なくとも車輪速センサを含む車両用各種センサの情報を収集し処理するセンサ情報処理手段と、前記センサ情報処理手段の処理情報に基づいて車両の運行に伴う前記各種情報を前記画像表示装置に表示するための表示情報制御手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２に記載の前記画像表示装置への車両の自己診断機能を含む前記運行前点検に伴う表示及び／又は前記運行時モニタの際の表示は、前記表示情報制御手段によって、前記センサ情報処理手段により処理された前記車輪速センサの車両停止情報に基づき表示制御されることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、前記画像表示装置への前記運行前点検に伴う表示の際に、前記表示情報制御手段によって、少なくとも三次元画像及び三次元画像のアニメーションにより表示される車両と、該車両の点検部位の表示及び該点検部位の名称とを表示することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a tertiary that processes and displays various information associated with the operation of the vehicle, including at least a vehicle operation check, an operation monitor, and an operation guide at the time of operation and failure. A display device for a vehicle by a computer system using an animation of an original image and a three-dimensional image,
It collects information on various sensors for vehicles, including an image display device for displaying the various information accompanying the operation of the vehicle located in front of the driver by a three-dimensional image and an animation of the three-dimensional image, and at least a wheel speed sensor. Sensor information processing means for processing, and display information control means for displaying on the image display device the various information associated with the operation of the vehicle based on processing information of the sensor information processing means. .
The display associated with the pre-operation inspection including the vehicle self-diagnosis function for the image display device according to
The invention according to
請求項４に記載の発明は、前記画像表示装置への前記運行時モニタの表示の際に、前記表示情報制御手段によって、三次元画像及び三次元画像のアニメーションにより表示されるモニタ対象の全体と、該車両のモニタ部位の表示及び該モニタ部位の値及び／又は状態とを表示することを特徴とする。
請求項５に記載の前記画像表示装置への車両の運行時及び故障時における前記操作ガイドの表示は、前記表示情報制御手段によって、前記センサ情報処理手段により処理された前記車輪速センサの車両停止情報に基づき表示制御されることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記画像表示装置への前記操作ガイドの表示の際に、前記表示情報制御手段によって、三次元画像及び実操作に基づく三次元画像のアニメーションにより操作対象となる車両の操作部位の操作に伴う表示を行うことを特徴とする。
請求項７に記載の前記画像表示装置は、少なくとも車両の速度計を含む計器盤を構成していることを特徴とする。
請求項８に記載の前記画像表示装置は、車両の速度計を構成するステップモータ制御の指針部と単位変更可能な数値表示を含む他のデジタル表示部とにより構成されていることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the display information control means displays the three-dimensional image and the entire three-dimensional image displayed by the display information control means when the operation time monitor is displayed on the image display device. The display of the monitor part of the vehicle and the value and / or state of the monitor part are displayed.
The vehicle speed of the wheel speed sensor processed by the sensor information processing means is displayed by the display information control means by the display information control means when the vehicle is operating on the image display device according to claim 5 and when the vehicle is out of order. The display is controlled based on the information.
According to a sixth aspect of the present invention, when the operation guide is displayed on the image display device, the display information control means causes the vehicle to be operated by an animation of a 3D image and a 3D image based on an actual operation. The display according to the operation of the operation part is performed.
The image display device according to claim 7 constitutes an instrument panel including at least a vehicle speedometer.
The image display device according to claim 8 is configured by a step motor control pointer portion constituting a speedometer of a vehicle and another digital display portion including a numerical display capable of changing a unit. .
本発明の三次元画像による車両用表示装置によれば、車両の運行に伴う状態の情報表示や故障時の操作方法等を、各種センサからの情報を基に三次元画像のアニメーション表示によって運転者に示すように構成したので、運転者にとって分かり易いというだけでなく、視認性や注意喚起といった面からも、運転者による車両の運行を補助するという効果が大きい。 According to the display device for a vehicle using a three-dimensional image of the present invention, the driver displays the information display of the state accompanying the operation of the vehicle, the operation method at the time of failure, etc. by displaying the animation of the three-dimensional image based on the information from various sensors. Therefore, not only is it easy for the driver to understand, but also the effect of assisting the driver in driving the vehicle is great in terms of visibility and alerting.
次に、本発明に係る三次元画像による車両用表示装置の、実施の形態の具体例を、図面を参照しながら説明する。
図１は、一般的な車両の電子制御システムの構成を示す概略図である。
図１に示すように、車両の電子制御システムの構成は、各種センサ２３からの情報を入力しその情報を処理する学習機能を備えた車両制御のためのＥＣＵ（エレクトロニック・コントロール・ユニット）１０を中心にして、主に運転者が操作する各種スイッチ類２１、運転者に運行中の状態を示すための表示装置２２、パワー素子（図示せず）により車両の各種装備を電気的に駆動するアクチュエータ２４が接続され、ＥＣＵ１０、センサ２３、アクチュエータ２４を含むこれらのデバイスのためのパワーマネジメント機能を有する電源回路２６、及びこれらに電源を供給するバッテリ２５等から構成されている。また、ＥＣＵは必要に応じて車両内に分散配置され、他のＥＣＵ２７とは、Ｉ／Ｏ（入出力）ポート、システムバス、或いはＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車両内通信ネットワークにより接続され、必要な情報は各ＥＣＵにおいて適宜共有されその処理に用いられる。
Next, a specific example of an embodiment of a vehicle display device using a three-dimensional image according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a general electronic control system for a vehicle.
As shown in FIG. 1, the configuration of the vehicle electronic control system includes an ECU (Electronic Control Unit) 10 for vehicle control having a learning function for inputting information from
ＥＣＵ１０は、センサから送られてくる各種情報をマイクロコンピュータによって瞬時に計算し、車両の状態を維持・是正するために最適な制御を行うもので、その制御情報はパワー素子を介し各種アクチュエータに伝えられる。こうしたパワー素子の駆動やシステム全体の給電の管理等には様々なアナログ・デジタル素子が用いられている。
ＥＣＵ１０は、図１に示すように、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１を心臓部として、各種処理プログラムや各種データを記憶するためのＲＯＭ／ＲＡＭ１２、スイッチ２１、センサ２３、アクチュエータ２４、表示部２２、及び他のＥＣＵ２７等と情報をやりとりするための通信制御部を含むＩ／Ｏ（入出力）インターフェイス１３、システム全体を監視するウォッチドグタイマやウェイクアップタイマを含む各種タイマ１４、各種アナログ入出力デバイスとＭＰＵでのデジタル処理との間には周波数−電圧変換等を含む各種のＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換１５、Ｄ／Ａ（デジタル−アナログ）変換１６によるアナログ・デジタル変換部、及びこれらの各種入出力デバイスの情報を処理する入力処理部１７と出力処理部１８等から構成されている。
The
As shown in FIG. 1, the
車両内に用いられるセンサとしては、各種の位置センサ、速度センサ、加速度センサ、角速度センサ、ジャイロ、車輪速センサ、操舵角センサ、空気量センサ、酸素センサ、圧力センサ、温度センサ、タイヤ空気圧センサや、さらにはカメラ、ミリ波レーダー、等々も使用されており、ホール素子、圧電素子、レーザ、をはじめとする様々な種類のセンサ素子が用いられている。
アクチュエータは、吸・排気系、燃料系、駆動系等に用いられるもので、各種ソレノイド、モータ、圧電素子等が油圧・空気圧、ギヤ等と組み合わせて用いられる。
Sensors used in the vehicle include various position sensors, speed sensors, acceleration sensors, angular velocity sensors, gyros, wheel speed sensors, steering angle sensors, air volume sensors, oxygen sensors, pressure sensors, temperature sensors, tire pressure sensors, In addition, cameras, millimeter wave radars, and the like are also used, and various types of sensor elements including Hall elements, piezoelectric elements, and lasers are used.
The actuator is used for an intake / exhaust system, a fuel system, a drive system, and the like, and various solenoids, motors, piezoelectric elements, etc. are used in combination with hydraulic pressure / pneumatic pressure, gears, and the like.
車両の電子制御システムを構成するセンサ２３を含むこれらのデバイスは、図１に示すような各ブロックとして明確に分けられているわけではなく、例えばセンサは、微弱信号を扱う場合が多く、ノイズの影響や相互干渉、信号電送時の劣化等を避けるためにセンサ信号を処理するためのＩＣと一体に形成することが一般的であり、ＥＣＵ１０内の各ブロックに使用されるデバイスも、ソフトウェア処理による場合はＭＰＵ、デジタルフィルタやＣＯＤＥＣ（符号化復号化）等の繰返し演算を必要とする場合にはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、消費電力や待機電力を抑えたい場合はハードウェアロジックをマスク化したＩＣ、等々、開発期間やコスト等を含む様々な要因による組合せのバリエーションがあり、これらのデバイスは必要に応じてそれぞれの関連部分がまとめられシステムＩＣ化されている。
These devices including the
図２は、本発明の実施の形態における三次元画像による車両用表示装置の一実施例を示す概略構成図であり、図１で示した電子制御システムの一部を構成するもので、以下に説明する機能ブロックを抜き出したものである。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of a vehicle display device using a three-dimensional image according to an embodiment of the present invention, which constitutes a part of the electronic control system shown in FIG. The functional blocks to be explained are extracted.
本実施例における車両用表示装置１は、車輪速センサ３等からのセンサ情報を監視して、センサ情報処理手段４によって逐次収集・処理し、車両の電源投入によって、予めＲＯＭ等に記録された一連の手順に則り、アニメーション処理を伴った三次元画像を、運転者の前方に備えられた画像表示装置２に、センサ情報処理手段４によって処理されたセンサからの情報に基づいて表示制御する表示情報制御手段５によって、車両の運行状態に応じた情報を適宜自動的に表示するように構成されている。６は、画像表示装置２を車両の計器盤の背景画像に使用した場合の、従来型のアナログ速度計の指針部を駆動するステップモータである。
The vehicle display device 1 in this embodiment monitors sensor information from the
画像表示装置２に用いられる表示デバイスとしては、車両における温度や振動等の環境条件を満たす必要はあるが、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＦＬＤ（蛍光表示管）、ＬＣＤ（液晶表示素子）、有機・無機ＥＬＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、等が挙げられ、これらを単体で或いは組み合わせて使用することができる。
なお、運転者が必要に応じて画面表示に伴い操作するスイッチ類は、一般的なワイパー、方向指示器、ステアリング、計器盤周り、ダッシュボード等に設けられたスイッチ類の中に設けられており、その説明は省略する。
As a display device used for the
In addition, the switches that the driver operates according to the screen display as necessary are provided in switches provided on general wipers, direction indicators, steering, instrument panel, dashboard, etc. The description is omitted.
運転者によって車両のイグニッションスイッチがＯＮにされると、画像表示装置２には、図３（ａ）〜（ｈ）に示すように、運転する車両が３次元画像のアニメーションによって回転しながら次第に大きくなって表示され、車両の運行前点検のための自己診断を開始する。自己診断時の表示画面には、「ＤＩＡＧＮＯＳＩＳ」の表示と共に、オドメータによる総走行距離「１２３０００」、トリップメータによるリセット後の距離「１２３．４」、とシフト位置「Ｐ」、「Ｒ」、「Ｎ」、「Ｄ」、「Ｍ」、が表示され、現在のシフト位置のパーキング「Ｐ」がハイライトされている。
When the ignition switch of the vehicle is turned on by the driver, the
車両の運行前点検における自己診断の結果は、図４（ａ）に示すように車両上側面を表示して、診断箇所（又は点検部位）と共にその名称を半円弧状に表示する。図４（ｂ）も（ａ）同様にして車両正面を表示し、診断箇所と共にその名称を半円弧状に表示する。自己診断により異常が見つかった場合は、図示していないが、運転者に、異常箇所及びその名称部分を色や明るさの変更或いは表示点滅によって注意を促し、その後異常箇所の詳細表示と対処を指示する操作画面を表示する。 As a result of the self-diagnosis in the vehicle pre-operation inspection, the upper side surface of the vehicle is displayed as shown in FIG. 4A, and the name is displayed in a semicircular arc shape together with the diagnosis portion (or inspection portion). FIG. 4B also displays the front of the vehicle in the same manner as in FIG. If an abnormality is found by self-diagnosis, although not shown in the figure, the driver is alerted by changing the color or brightness or blinking the display to indicate the abnormal part and its name, and then display the details of the abnormal part and take corrective action. Display the operation screen to be instructed.
診断箇所としては、タイヤの空気圧「ＴＩＲＥ ＡＩＲ」、車両が路面を滑り出さないように車輪のロックを制御するＡｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ「ＡＢＳ」、エンジンオイルの残量「ＯＩＬ ＬＥＶＥＬ」、バッテリ電圧「ＢＡＴＴ． ＶＯＬＴＡＧＥ」、車両衝突の際に作動するエアバッグ「ＡＩＲ ＢＡＧ」、４輪駆動の作動状態「４×４ ＳＹＳＴＥＭ」、車高制御部「ＨＥＩＧＨＴ ＣＯＮＴＲＯＬ」、尾灯「ＴＡＩＬ ＬＩＧＨＴ」、横滑り防止装置「ＶＳＣ」、車間距離検知装置「ＣＲＥＡＲＡＮＣＥ ＳＯＮＡＲ」、夜間走行時の運転者の視覚をサポートするナイトビュー等を有する前照灯「ＨＥＡＤ ＬＩＧＨＴ」、補助タンクの冷却水を含む冷却器「ＲＡＤＩＡＴＯＲ」、設定した車速で車間距離を保ちながら追従走行するブレーキ制御付「ＲＡＤＡＲ ＣＬＵＩＳＥ」、視認性向上のための「ＦＯＧ ＬＩＧＨＴ」、等である。 Diagnosis points include tire pressure “TIRE AIR”, anti-lock break system “ABS” that controls the locking of the wheels so that the vehicle does not slide off the road surface, engine oil remaining amount “OIL LEVEL”, battery voltage “ BATT. VOLTAGE ”, airbag“ AIR BAG ”that operates in the event of a vehicle collision, four-wheel drive operation state“ 4 × 4 SYSTEM ”, vehicle height control unit“ HEIGHT CONTROL ”, taillight“ TAIL LIGHT ”, skid prevention device "VSC", inter-vehicle distance detection device "CREANANCE SONAR", headlight "HEAD LIGHT" with night view that supports the driver's vision when driving at night, cooler "RADIATOR" containing cooling water in the auxiliary tank, Keep the distance between cars at the set speed Follow-up traveling with a brake control "RADAR CLUISE", "FOG LIGHT" for improving visibility, and the like.
運転者によるパーキングブレーキの解除及びアクセル操作によって車両が動き出すと、センサ情報処理手段４によって処理されたシフト位置及び車輪速センサ３の情報を基に、画像表示装置２の表示画面は、表示情報制御手段５によって自己診断の画面表示を終了し、速度計、エンジン回転数計等を表示する計器盤としての表示に自動的に変化する。
When the vehicle starts to move due to the release of the parking brake and the accelerator operation by the driver, the display screen of the
図５は、計器盤として機能する画像表示装置２のデジタル表示部の画像を示しており、（ａ）には、駐車時のシフト位置「Ｐ」におけるエンジン回転数が半円弧状のバーグラフで５００ＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）付近に表示され、そのフルスケールは７０００ＲＰＭである。また、図には示していないが、本実施例では、従来型のアナログ速度計の指針部がステップモータ６により駆動され、表示情報制御手段５によって背景画像として表示される速度目盛と一体となって速度計が構成されている。（ａ）では１３０ＭＰＨ（Ｍｉｌｅｓ Ｐｅｒ Ｈｏｕｒ）がフルスケールである。
FIG. 5 shows an image of the digital display unit of the
図５（ｂ）では、運行時のシフト位置「Ｄ」におけるエンジン回転数が半円弧状のバーグラフで３２００ＲＰＭ付近に表示され、そのフルスケールは（ａ）と同じ７０００ＲＰＭであるが、速度計のフルスケールは２２０ｋｍ／ｈとなっており、速度表示の単位もＭＰＨからｋｍ／ｈへの変更が可能となっている。同様にして（ｃ）では速度計のフルスケールが１８０ｋｍ／ｈ、（ｄ）では、エンジン回転数のフルスケールが６０００ＲＰＭの場合の一例を示している。スケールの数値及びこれらの単位や目盛は予め定められた中から選択可能で、ＭＰＨとｋｍ／ｈの表示単位は運転者による切替えが可能となっている。 In FIG. 5B, the engine speed at the shift position “D” during operation is displayed in the vicinity of 3200 RPM with a semicircular bar graph, and its full scale is 7000 RPM, the same as (a). The full scale is 220 km / h, and the speed display unit can be changed from MPH to km / h. Similarly, (c) shows an example when the full scale of the speedometer is 180 km / h, and (d) shows an example when the full scale of the engine speed is 6000 RPM. The numerical value of the scale and these units and scales can be selected from predetermined ones, and the display units of MPH and km / h can be switched by the driver.
図６は、計器盤内に表示された車両の車高及びサスペンション調整の際の画像で、運転席周りに配設されたスイッチ（図示せず）によって車高やサスペンションの調整が可能となっており、車高の調整位置に従って、（ａ）の車両への乗り降りや荷物の積み降ろしの際等に用いられる車高ロー「ＬＯＷ」、（ｂ）のオールラウンドな走行の際の車高ノーマル「ＮＯＲＭＡＬ」、（ｃ）の凹凸が激しい路面を走行する場合の車高ハイ「ＨＩＧＨ」、に示す画像が車両の画像を伴って表示される。
（ｄ）は、コンピュータ制御によって４輪独立でショックアブソーバの減衰力を自動調整するシステム「ＴＥＭＳ」の、乗り心地と操縦安定性とを調整する際の表示画像で、柔らかめ「ＣＯＭＦＯＲＴ」が選択された様子を示しており、これらの調整は走行時にも可能である。
FIG. 6 is an image of the vehicle height and suspension adjustment displayed on the instrument panel, and the vehicle height and suspension can be adjusted by a switch (not shown) arranged around the driver's seat. According to the adjustment position of the vehicle height, (a) vehicle height low “LOW” used when getting on and off the vehicle and loading / unloading luggage, (b) vehicle height normal “ The image shown in “NORMAL” and the vehicle height “HIGH” when traveling on a road surface with severe irregularities in (c) is displayed together with the image of the vehicle.
(D) is a display image when adjusting the ride comfort and handling stability of the system “TEMS” that automatically adjusts the damping force of the shock absorber independently of the four wheels by computer control. Softer “COMFORT” is selected. These adjustments are also possible during travel.
図７も走行時において計器盤内に表示することが可能な車両の傾斜度合を示す表示画像で、地磁気センサ、多軸加速度センサ等からの情報を処理することでその傾斜度合が得られ、この例では、「ＧＲＡＤＩＥＮＴ」の表示と共に、上下左右１８０度の進行方向に対して全方位の傾斜度合を示す後背面から見た車両の画像の方向が三次元画像のアニメーションによりほぼリアルタイムに変化して表示される。 FIG. 7 is also a display image showing the degree of inclination of the vehicle that can be displayed in the instrument panel during traveling, and the degree of inclination is obtained by processing information from a geomagnetic sensor, a multi-axis acceleration sensor, etc. In the example, along with the display of “GRADIENT”, the direction of the vehicle image viewed from the rear and back showing the degree of inclination in all directions with respect to the traveling direction of 180 degrees up, down, left and right changes almost in real time by the animation of the three-dimensional image. Is displayed.
図８も走行時において計器盤内に表示することが可能な車両の進行方位を示す画像で、地磁気センサ、方位センサ、車輪速センサ、或いは後述するＧＰＳ（Ｇｒｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｙｔｅｍ）等の情報を基に進行方位が得られ、この例では、「ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ」の表示と共に、後上面から見た車両の画像を中心として、北「Ｎ」、東「Ｅ」、南「Ｓ」、西「Ｗ」、の方位及び方位を示す楕円が回転し、車両の進行方位を示している。 FIG. 8 is also an image showing the traveling direction of the vehicle that can be displayed in the instrument panel during traveling, and is based on information such as a geomagnetic sensor, a direction sensor, a wheel speed sensor, or GPS (Global Positioning System) described later. In this example, the display of “DIRECTION” and the image of the vehicle viewed from the rear upper surface are used as the center for the north “N”, the east “E”, the south “S”, and the west “W”. An ellipse indicating the azimuth and the azimuth rotates to indicate the traveling azimuth of the vehicle.
図９は、図６〜図８と同様、走行時において計器盤内に表示され、車両の進行方向を運転者に指示している画像である。
車両の行先を指示するシステムはカーナビゲーションシステムとして知られており、予め運行経路を入力しておき、ＧＰＳや車輪速センサ、地磁気センサ、方位センサ等の情報を組合せ、地図と照合するマップマッチング等の手法により自車両の位置を得てＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）等と組み合わせることで、例えば交差点の手前で曲がる方向等を指示するものである。
図９では、「２ ＭＩＬＥＳ ＡＨＥＡＤ ＴＵＲＮ ＲＩＧＨＴ」の表示と共に、後上面から見た車両と交差点及び進行方向を指示する矢印との画像が表示され、２マイル先の交差点を右に曲がる指示がされている。
FIG. 9 is an image that is displayed in the instrument panel during traveling and instructs the driver in the traveling direction of the vehicle, as in FIGS. 6 to 8.
A system for instructing the destination of a vehicle is known as a car navigation system. Map matching or the like is performed by previously inputting an operation route and combining information such as a GPS, a wheel speed sensor, a geomagnetic sensor, and a direction sensor with a map. In this way, the position of the vehicle is obtained and combined with VICS (Vehicle Information and Communication System) or the like, thereby instructing the direction of turning before the intersection, for example.
In FIG. 9, an image of a vehicle viewed from the rear upper surface and an arrow indicating an intersection and a traveling direction is displayed together with a display of “2 MILES AHEAD TURN RIGHT”, and an instruction to turn right at an
図１０は、画像表示装置に表示された車両内温度の画像で、図６〜図９と同様、車両走行時に計器盤と共に表示することも可能であるが、この例は、半円弧状のバー表示で車両の速度表示をする代りに、デジタル値「５５ＭＰＨ」で車両の速度を表したものである。
運転席まわりに配設されたスイッチ（図示せず）により車両内温度調節を選択すると、「ＣＬＩＭＡＴＥ ＣＯＮＴＲＯＬ」の表示と共に、（ａ）に示す車両内の座席が回転しながら３次元画像によるアニメーションを伴って次第に大きくなりながら出現し、最後は（ｂ）に示すように、後上部から見た座席の画像と共に車両内外の温度をモニタしている各部位の温度が表示される。（ｂ）の画面上部には外気温華氏８６度を示す「ＯＵＴＳＩＤＥ ８６°Ｆ」が表示され、運転席、助手席、後部座席の２箇所が、それぞれ「７６°Ｆ」、「７７°Ｆ」、「７４°Ｆ」、「７５°Ｆ」、で示され空調ファンの強さを示すバーグラフと共に表示されている。
FIG. 10 is an image of the temperature inside the vehicle displayed on the image display device, and can be displayed together with the instrument panel when the vehicle is running, as in FIGS. Instead of displaying the vehicle speed by display, the vehicle speed is represented by a digital value “55 MPH”.
When the temperature control in the vehicle is selected by a switch (not shown) arranged around the driver's seat, an animation based on a three-dimensional image is displayed while the seat in the vehicle shown in (a) is rotated together with the display of “CLIMATE CONTROL”. Along with the appearance, the temperature gradually increases, and finally, as shown in (b), the temperature of each part monitoring the temperature inside and outside the vehicle is displayed together with the image of the seat viewed from the rear upper part. In the upper part of the screen of (b), “OUTSIDE 86 ° F” indicating an outside temperature of 86 ° F. is displayed, and the driver seat, the passenger seat, and the rear seat are “76 ° F.” and “77 ° F.”, respectively. , “74 ° F.”, “75 ° F.”, and a bar graph indicating the strength of the air conditioning fan.
図１１は、計器盤内に、トリップコンピュータによる計算結果の一覧を表示したもので、各種センサ及び車両の電子制御装置から得られた情報を基に算出した車両の移動平均速度「３２ＭＰＨ」、移動距離「１２３ＭＩＬＥ」、移動範囲「２１５ＭＩＬＥ」、全体平均速度「１４．７ＭＰＧ」、全体移動範囲での現在の速度「１７．３ＭＰＧ」が表示されている一例である。 FIG. 11 shows a list of calculation results obtained by the trip computer in the instrument panel. The vehicle moving average speed “32 MPH” calculated based on information obtained from various sensors and the electronic control device of the vehicle, This is an example in which a distance “123MILE”, a movement range “215MILE”, an overall average speed “14.7 MPG”, and a current speed “17.3 MPG” in the entire movement range are displayed.
図１２は、車両の走行中に計器盤内に表示されたドア・オープンを示す注意表示の画像で、「ＣＡＵＴＩＯＮ！」の表示と共に、運転席側のオープン箇所の部位を示す車両上面からの画像と「ＤＯＯＲ ＯＰＥＮ！」とが表示されている。 FIG. 12 is an image of a caution display showing the door opening displayed in the instrument panel while the vehicle is running, and an image from the top surface of the vehicle showing the location of the open position on the driver's seat along with the display of “CAUTION!” And “DOOR OPEN!” Are displayed.
図１３も、車両の走行中に計器盤内に表示された注意表示の画像で、タイヤの空気圧低下を示しており、「ＣＡＵＴＩＯＮ！」の表示と共に、車両側面から見た当該箇所の部位の画像を表示しており、この例では後部左のタイヤ空気圧が不足していることを示している。
タイヤ空気圧の警報装置は米国ＴＲＥＤ法による義務づけもあって必須の装置になりつつあるもので、ＴＰＭＳ（直接式タイヤ空気圧警報システム）と、これまでも一部車種に取り付けられていたＤＤＳ（間接式タイヤ空気圧警報システム）がある。
FIG. 13 is also an image of a caution display displayed in the instrument panel while the vehicle is running, and shows a decrease in tire air pressure. Along with the display of “CAUTION!”, An image of the part of the part viewed from the side of the vehicle In this example, the tire pressure at the rear left is insufficient.
Tire pressure warning devices are becoming indispensable because they are obligated by the US TRED Act. TPMS (direct tire pressure warning system) and DDS (indirect type) that have been installed in some models until now. Tire pressure warning system).
ＴＰＭＳはタイヤのバルブ部分にセンサユニットを搭載し、４輪全てを個別に監視するシステムであるが、駐車中の監視や精度の高いモニタリングができるという反面、コストアップやタイヤ内部の環境を考慮したデバイスの信頼性等の課題がある。
ＤＤＳは、ＴＰＭＳに比べ精度は劣るものの、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ−ｌｏｃｋ Ｂｒａｋｅ Ｓｙｓｔｅｍ）等に使用される車輪速センサの情報を処理することによって、そのパワースペクトル密度における共振特性の変化等からタイヤ空気圧の変化を推定・監視するもので、既存のデバイスを用いソフトウェア処理によって実現できるという利点がある。
TPMS is a system that mounts a sensor unit on the valve part of the tire and monitors all four wheels individually. However, while it is possible to monitor while parking and with high accuracy, it considers the cost increase and the environment inside the tire. There are issues such as device reliability.
DDS is less accurate than TPMS, but by processing the information of wheel speed sensors used in ABS (Anti-lock Bracket System) etc., changes in tire air pressure from changes in resonance characteristics in its power spectral density, etc. This has an advantage that it can be realized by software processing using an existing device.
図１４は、画像表示装置に表示されたタイヤ・バーストの際の画像で、タイヤ空気圧の監視で異常が発見された場合、車両走行中であればタイヤ・バーストの警告が計器盤内に表示された後に、停車中であれば自己診断の後に、「ＴＲＯＵＢＬＥ ＳＨＯＯＴＩＮＧ！」の表示と共に表示される画面である。この例では、車両側面から見たバースト箇所が表示されている。 FIG. 14 is an image of a tire burst displayed on the image display device. When an abnormality is detected by monitoring the tire air pressure, a tire burst warning is displayed in the instrument panel when the vehicle is running. If the vehicle is stopped, the self-diagnosis screen is displayed together with “TROUBLE SHOOTING!”. In this example, the burst portion viewed from the side of the vehicle is displayed.
図１５、１６は、タイヤ・バーストの際に表示される画面で、スイッチ操作によって、或いは所定の時間経過後に自動的に遷移表示する画面である。図１５では予備タイヤ及び備え付けのレンチやジャッキ等の工具の収納箇所が、図１６ではジャッキアップ位置が、車両のどこにあるかわかるように車両の周辺部位と共に表示されている。 FIGS. 15 and 16 are screens that are displayed during a tire burst, and are screens that are automatically displayed by a switch operation or after a predetermined time has elapsed. In FIG. 15, the storage locations of the spare tire and the tools such as the attached wrench and jack are displayed, and in FIG. 16, the jack-up position is displayed together with the peripheral portion of the vehicle so that the location of the vehicle can be seen.
図１７は、タイヤ・バースト時における操作手順を（ａ）〜（ｄ）に示したもので、備え付けの工具によってタイヤを取り外し、予め取り出しておいた予備タイヤを取り付ける迄の操作手順が３次元画像のアニメーションによって表示される様子である。 FIG. 17 shows the operation procedure at the time of tire burst in (a) to (d). The operation procedure from removing the tire with the provided tool and attaching the spare tire taken out in advance is a three-dimensional image. It is a state that is displayed by the animation.
上述した実施例は、三次元画像による車両用表示装置を計器盤の中に構成したものであるが、本発明は、計器盤として一体化するものに限らず、カーナビゲーションシステムやＡＶ（オーディオ・ビジュアル）装置に組み込むことも可能である。ナビゲーションシステムに組み込む場合は、運転者への注意喚起という面では多少劣る部分もあるが、販売店でのオプション装備とすることが可能になり、工場で組み込まなくても良いというメリットは大きい。
その際に使用するセンサ情報は、車両用の電子制御装置内で処理した情報でも、センサから得た情報を直接処理したものでも構わないが、相互の整合性を考慮すると車両用の電子制御装置内で処理した情報を用いる方が望ましい。
In the above-described embodiment, the vehicle display device based on the three-dimensional image is configured in the instrument panel. However, the present invention is not limited to being integrated as an instrument panel, and is not limited to being integrated as an instrument panel. It can also be incorporated into a (visual) device. When it is incorporated in a navigation system, there are some inferior parts in terms of alerting the driver, but it is possible to make it optional equipment at a dealer, and there is a great merit that it does not have to be incorporated at the factory.
The sensor information used at that time may be information processed in the vehicle electronic control device or information directly obtained from the sensor, but in consideration of mutual consistency, the vehicle electronic control device It is better to use the information processed in the.
１ 三次元画像による車両用表示装置
２ 画像表示装置
３ センサ（車輪速センサ）
４ センサ情報処理手段
５ 表示情報制御手段
６ ステップモータ
１０ ＥＣＵ
１１ ＭＰＵ
１２ ＲＯＭ／ＲＡＭ
１３ Ｉ／Ｏ
１４ タイマ
１５ Ａ／Ｄ変換
１６ Ｄ／Ａ変換
１７ 入力処理
１８ 出力処理
２１ スイッチ
２２ 表示
２３ センサ
２４ アクチュエータ
２５ バッテリ
２６ 電源回路
２７ 他のＥＣＵ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display apparatus for vehicles by three-
4 Sensor information processing means 5 Display information control means 6
11 MPU
12 ROM / RAM
13 I / O
14 Timer 15 A / D Conversion 16 D /
Claims (8)
運転者の前方に位置し車両の運行に伴う前記各種情報を三次元画像及び三次元画像のアニメーションにより表示するための画像表示装置と、
少なくとも車輪速センサを含む車両用各種センサの情報を収集し処理するセンサ情報処理手段と、
前記センサ情報処理手段の処理情報に基づいて車両の運行に伴う前記各種情報を前記画像表示装置に表示するための表示情報制御手段と、を備えることを特徴とする三次元画像による車両用表示装置。 For vehicles using computer systems using 3D images and 3D image animations that process and display various information associated with vehicle operations, including at least inspection checks during operation, monitoring during operation, and operation guides during operation and failure. A display device,
An image display device for displaying the various information accompanying the operation of the vehicle located in front of the driver by a three-dimensional image and an animation of the three-dimensional image;
Sensor information processing means for collecting and processing information of various sensors for vehicles including at least a wheel speed sensor;
Display information control means for displaying on the image display device the various information associated with the operation of the vehicle based on the processing information of the sensor information processing means; .
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