JP2009101861A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性を向上できる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両用表示装置１は、自車両に備わる機器の動作状況と自車両の走行モードとのいずれかを知らせるインジケータと、機器の動作異常を知らせるウォーニングとのいずれかのマークを表すマーク部７１とマーク部７１の背景を表す背景部７２とを有するマーク画像７を表示可能な表示パネル２と、マーク画像７を表示可能なように液晶パネル２の表示状態を制御する制御手段３，４とを備え、制御手段３，４が、マーク部７１の明度より高い明度で背景部７２を液晶パネル２に表示させる。これにより、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性を向上できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、インジケータとウォーニングのいずれかを表すマーク画像を表示する車両用表示装置に関するものである。

近年、車両用表示装置で表示される情報の個数が増加し、インジケータやウォーニングの各表示面積を小さくしている。インジケータは、自車両に備わる機器の動作状況や自車両の走行モードを知らせる表示あり、ウォーニングは、自車両に備わる機器の動作異常を知らせる表示である。また、マトリックス状に複数の画素が形成されている液晶パネル等の表示パネルを備え、インジケータとウォーニングのいずれかを表すマーク画像を表示パネルに表示させる車両用表示装置が開示されている（特許文献１を参照）。

この車両用表示装置は、走行状況に応じて、マーク画像を含めて複数の情報画像の内から所望の情報画像を選択し、この情報画像を所定の表示面積で表示パネルに表示させる。例えば、自車両に乗り込みイグニッションスイッチをオンした際、所望のインジケータを表すマーク画像と、所望のウォーニングを表すマーク画像とを、それぞれ、所定の表示面積で表示する。この際、大きな表示面積を必要とする当該車両の速度や当該車両のエンジン回転数を表す情報画像等を表示しないため、所望のインジケータやウォーニングを表す各マーク画像の表示面積を大きくできる。これにより、各マーク画像の視認性を向上している。
特開平９−１２３８４８号公報

しかし、上述の従来技術では、走行状況に応じて選択されていないマーク画像を表示させなければならない場合があるため、各マーク画像を確実に表示させる点で一定の限界がある。一方、所望のマーク画像を選択して大きな表示面積で表示させることをやめれば、マーク画像の表示面積が小さくなり、このため、マーク画像の視認性が低下する。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性を向上できる車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するため、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の車両用表示装置は、自車両に備わる機器の動作状況と自車両の走行モードとのいずれかを知らせるインジケータと、機器の動作異常を知らせるウォーニングとのいずれかのマークを表すマーク部とマーク部の背景を表す背景部とを有するマーク画像を表示可能な表示パネルと、マーク画像を表示可能なように表示パネルの表示状態を制御する制御手段とを備え、制御手段が、マーク部の明度より高い明度で背景部を表示パネルに表示させることを特徴とする。

この構成では、マーク画像がマーク部と背景部とを有し、マーク部の明度より高い明度で背景部を表示する。これにより、マーク部より表示面積が大きい背景部をマーク部の明度より高い明度で表示するため、マーク部と背景部との明度差によりマーク部の視認性を確保しつつ、マーク画像の平均明度を高めることができる。このため、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性を向上できる。

請求項２に記載の車両用表示装置は、制御手段が、３次元コンピュータグラフィックによって背景部を表示パネルに表示させることを特徴とする。３次元コンピュータグラフィックによって背景部を強調してマーク画像を表示できるため、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性をより向上できる。

請求項３に記載の車両用表示装置は、所定時間の動画でマーク画像を表示パネルに表示した後に静止画でマーク画像を表示パネルに表示させることによって、マークが表す情報を知らせることを特徴とする。所定時間の動画によってマーク画像を強調して表示できるため、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性をより向上できる。

以下、本発明による車両用表示装置を図面に基づいて説明する。

図１に示す車両用表示装置１は、電力により駆動力を発生する電動機と内燃機関により駆動力を発生するエンジンとを併用して走行するハイブリッド電気自動車（ハイブリッド車両）に搭載される。車両用表示装置１は、表示パネルである液晶パネル２と、制御手段であるＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）３と描画ＩＣ（集積回路）４と、ＲＯＭ（リード・オンリー・メモリ）３１と、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）３４と、画像メモリ４１とを備える。

マトリックス状に複数の画素が形成されている液晶パネル２は、図示しない薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって駆動されるタイプのアクティブマトリックス方式の液晶パネルである。また、各画素は、赤色画素と緑色画素と青色画素を内蔵し、ＴＦＴのゲートに電圧を印加することによって各画素において赤色画素と緑色画素と青色画素に印加する電圧を制御し、これにより、各画素において赤色画素と緑色画素と青色画素の各光透過率を制御する。図示しない白色光を発する発光ダイオードが、液晶パネル２の背後に配置されて液晶パネル２を透過照明する。赤色画素と緑色画素と青色画素の各光透過率が制御されている各画素を発光ダイオードが透過照明することによって、液晶パネル２にフルカラー表示をさせる。

ＣＰＵ３は、当該ハイブリッド車両のハイブリッド制御装置（ＨｙｂｒｉｄＥＣＵ）１０からパワー信号と速度信号とインジケータ／ウォーニング（Ｉ／Ｗ）信号とを取り込み、描画ＩＣ４に入力させる。ＣＰＵ３は、当該自動車のイグニッションスイッチ１１を介してバッテリ１２から給電されて動作する。

なお、パワー信号は、当該ハイブリッド車両の電動機の電動パワーを表す信号であり、電動パワーには、電動機から電動パワーが出力される場合（当該ハイブリッド車両の駆動輪を駆動する場合）と、電動機へ電動パワーが吸収される場合（回生発電の場合）とがある。また、速度信号は、当該ハイブリッド車両の車速を表す信号である。

Ｉ／Ｗ信号は、当該ハイブリッド車両に備わる機器の動作状況や当該ハイブリッド車両の走行モードを知らせるインジケータ情報や、当該ハイブリッド車両に備わる機器の動作異常を知らせるウォーニング情報を表す信号である。例えば、Ｉ／Ｗ信号は、当該ハイブリッド車両の走行モードを表す信号や、当該ハイブリッド車両のトランスミッションのギヤシフト位置を表す信号や、電動機を駆動するための高圧バッテリの電圧異常を表す信号等を有する。

ＲＯＭ３１は、ポリゴンデータ記憶部３２と画像データ記憶部３３とを備え、図２に示す画像５，６，７−９のポリゴンデータがポリゴンデータ記憶部３２に記憶され、画像５，６，７−９の画像データが画像データ記憶部３３に記憶されている。ポリゴンデータは、画像５，６，７−９の表示空間を分割した複数のポリゴン（一般には、３角形の平面）からなり、画像データは、各ポリゴンに貼り付けられるテクスチャからなる。即ち、画像データの各テクスチャを、ポリゴンデータの各ポリゴンに貼り付けることによって、画像５，６，７−９が液晶パネル２に描画される。

ＣＰＵ３からの指示により、ポリゴンデータがポリゴンデータ記憶部３２からＲＡＭ３４に転送され、画像データが画像データ記憶部３３から画像メモリ４１へ転送され、描画ＩＣ４は、ＲＡＭ３４のポリゴンデータと、画像メモリ４１の画像データと、入力したパワー信号と速度信号とＩ／Ｗ信号とに基づいて、各画素において赤色画素と緑色画素と青色画素に印加する電圧を制御し、複数の画素の各表示状態を制御する。この表示状態は、複数のフレームの画像を連続的に切り替えて制御され、具体的には、１秒間に３０フレームの画像を連続的に切り替えて制御され、これにより、後述するマーク画像８，９の動きが表示される。

なお、ポリゴンデータをＲＡＭ３４に転送しないで、且つ、画像データを画像メモリ４１へ転送しないで、ポリゴンデータ記憶部３２のポリゴンデータと、画像データ記憶部３３の画像データとに基づいて、描画ＩＣ４が複数の画素の各表示状態を制御する構成とすることも可能である。以上の構成により、図２に示すように、画像５，６，７−９を液晶パネル２に表示させる。

パワーメータ画像５は、電動機の電動パワーを表し、パワー信号に応じて回動する指針を表す指針画像５１と、目盛を表す目盛画像５２と、文字を表す文字画像５３とを備える。速度メータ画像６は、当該ハイブリッド車両の車速を表し、速度信号に応じて回動する指針を表す指針画像６１と、目盛を表す目盛画像６２と、文字を表す文字画像６３とを備える。例えば、指針画像５１、６１を黄緑色で表示し、目盛画像５２、６２と文字画像５３、６３を白色で表示し、これらの背景を黒色で表示する。

マーク画像７は、図３において、マーク部７１と、マーク部７１の背景を表す背景部７２とを有する。マーク部７１は、当該ハイブリッド車両に備わる機器であるトランスミッションの動作状況であるギヤシフト位置を知らせるインジケータのマークである文字「Ｐ，Ｒ，Ｄ，Ｓ３」を表す。なお、図３は、ドライビング位置のマーク「Ｄ」を表示するマーク画像７を示し、図２において、文字「Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｓ３」を表示しない。

図３において、マーク部７１の明度より高い明度で背景部７２を表示する。例えば、マーク部７１を黒色で表示し、黒色より明度が高い黄緑色で背景部７２を表示する。これにより、マーク部７１より表示面積が大きい背景部７２をマーク部７１の明度より高い明度で表示するため、マーク部７１と背景部７２との明度差によりマーク部７１の視認性を確保しつつ、マーク画像７の平均明度を高めることができる。このため、マーク画像７の表示面積を大きくしないでマーク画像７の視認性を向上できる。

マーク画像８は、図４（ｂ）において、マーク部８１ａと、マーク部８１ａの背景を表す背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃとを有する。マーク部８１ａは、当該ハイブリッド車両に備わる機器である高圧バッテリの動作異常である電圧異常を知らせるウォーニングのマークを表す。背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、３次元コンピュータグラフィックによって、液晶パネル２において３次元の仮想空間に表示される。

具体的に、マーク画像８の表示空間を分割した複数のポリゴンを、ポリゴンデータ記憶部に記憶しておき、マーク部８１ａをテクスチャとして画像データ記憶部３３に記憶しておく。マーク部８１ａを表すテクスチャを、各ポリゴンに貼り付けることによって、図４（ｂ）に示すように、３次元コンピュータグラフィックによって液晶パネル２において３次元の仮想空間に表示されたマーク画像８を表示できる。背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃが３次元コンピュータグラフィックによって表示されるため、背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃを強調してマーク画像８を表示できる。このため、マーク画像８の表示面積を大きくしないでマーク画像８の視認性を向上できる。

ここで、高圧バッテリの電圧異常を知らせるためにマーク画像８を表示する際、図４（ａ）に示すようにマーク部８１ｂと背景部８２ｄとを有するマーク画像８０を表示し、この後、図４（ｂ）において矢印Ｇ１にしたがって、マーク部８１ａが形成された背景部８２ａを移動させるとともに、背景部８２ｂ、８２ｃを伸張させてマーク画像８を表示する。即ち、マーク画像８を、図４（ａ）に示すマーク画像８０から図４（ｂ）に示すマーク画像８に変化する所定時間の動画として表示し、この後、マーク画像８の静止画として表示する。

具体的には、１秒間に３０フレームの画像を連続的に切り替え、これにより、マーク画像８を、マーク画像８０からマーク画像８に変化する例えば１秒間の動画として表示し、この後、マーク画像８の静止画を表示する。この動画によってマーク画像８を強調して表示できるため、マーク画像８の表示面積を大きくしないでマーク画像８の視認性を向上できる。

図４において、マーク部８１ａ，８１ｂの明度より高い明度で背景部８２ａ−８２ｄを表示する。例えば、マーク部８１ａ，８１ｂを黒色で表示し、黒色より明度が高い黄緑色で背景部８２ａ−８２ｄを表示する。これにより、マーク部８１ａ，８１ｂより表示面積が大きい背景部８２ａ−８２ｄをマーク部８１ａ，８１ｂの明度より高い明度で表示するため、マーク部８１ａ，８１ｂと背景部８２ａ−８２ｄとの明度差により８１ａ，８１ｂの視認性を確保しつつ、マーク画像８の平均明度を高めることができる。このため、マーク画像８の表示面積を大きくしないでマーク画像８の視認性を向上できる。

なお、図４（ｂ）において、背景部８２ａ−８２ｃの立体感を高めるため、背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃの順に明度が低くなるように、背景部８２ａ、８２ｂ、８２ｃを表示する。

マーク画像９は、図５（ａ）において、マーク部９１ａ、９１ｂと、マーク部９１ａ、９１ｂの背景を表す背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃとを有する。マーク部９１ａ、９１ｂは、当該ハイブリッド車両の走行モード知らせるインジケータのマークである文字「ＮＯＲＭＡＬ，ＥＣＯ」を表す。文字「ＥＣＯ」は、瞬間燃費が高いエコノミー・エコロジー（エコ）走行モードを表し、文字「ＮＯＲＭＡＬ」は、通常走行モードを表す。図５（ａ）に示すマーク画像９は、エコ走行モードであることを示し、図５（ｂ）に示すマーク画像９０は、通常走行モードであることを示す。背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、３次元コンピュータグラフィックによって、液晶パネル２において３次元の仮想空間に表示される。

具体的に、マーク画像９、９０の表示空間を分割した複数のポリゴンを、ポリゴンデータ記憶部に記憶しておき、マーク部９１ａ、９１ｂをテクスチャとして画像データ記憶部３３に記憶しておく。マーク部９１ａ、９１ｂを表すテクスチャを、各ポリゴンに貼り付けることによって、図５（ａ）と図５（ｂ）に示すように、３次元コンピュータグラフィックによって液晶パネル２において３次元の仮想空間に表示されたマーク画像９，９０を表示できる。背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃが３次元コンピュータグラフィックによって表示されるため、背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃを強調してマーク画像９、９０を表示できる。このため、マーク画像９，９０の表示面積を大きくしないでマーク画像９，９０の視認性を向上できる。

ここで、マーク画像９が示すエコ走行モードからマーク画像９０が示す通常走行モードへのモード変更を知らせるため、図５（ａ）において矢印Ｇ２にしたがって、マーク部９１ｂが形成されている背景部９２ｂを背景部９２ａの位置へ９０度回転させるようにマーク画像９を回転させて、図５（ｂ）に示すマーク画像９０を表示する。即ち、マーク画像９、９０を、図５（ａ）に示すマーク画像９から図５（ｂ）に示すマーク画像９０に変化する所定時間の動画として表示し、この後、マーク画像９０の静止画として表示する。

具体的には、１秒間に３０フレームの画像を連続的に切り替え、これにより、マーク画像９、９０を、マーク画像９からマーク画像９０に変化する例えば１秒間の動画として表示し、この後、マーク画像９０の静止画を表示する。この動画によってマーク画像９、９０を強調して表示できるため、マーク画像９，９０の表示面積を大きくしないでマーク画像９，９０の視認性をより向上できる。

一方、マーク画像９０が示す通常走行モードからマーク画像９が示すエコ走行モードへのモード変更を知らせるため、マーク画像９、９０を、図５（ｂ）に示すマーク画像９０から図５（ａ）に示すマーク画像９に変化する動画として表示し、この後、マーク画像９の静止画として表示する。

図５において、マーク部９１ａ，９１ｂの明度より高い明度で背景部９２ａ−９２ｃを表示する。例えば、マーク部９１ａ，９１ｂを黒色で表示し、黒色より明度が高い黄緑色で背景部９２ａ−９２ｃを表示する。これにより、マーク部９１ａ，９１ｂより表示面積が大きい背景部９２ａ−９２ｃをマーク部９１ａ，９１ｂの明度より高い明度で表示するため、マーク部９１ａ，９１ｂと背景部９２ａ−９２ｃとの明度差によりマーク部９１ａ，９１ｂの視認性を確保しつつ、マーク画像９，９０の平均明度を高めることができる。

なお、図５において、背景部９２ａ−９２ｃの立体感を高めるため、背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃの順に明度が低くなるように、背景部９２ａ、９２ｂ、９２ｃを表示する。

次に、マーク画像７−９，９０の表示においてＣＰＵ３が実行する制御フローを、エコ走行モードから通常走行モードへモード変更した場合のマーク画像９，９０の表示を例にして、図６に基づいて説明する。

イグニッションスイッチ１１がオンされて制御フローがスタートし、ステップＳ１０でＣＰＵ３は、ハイブリッド制御装置１０からＩ／Ｗ信号を入力する。ステップＳ２０で、ステップＳ１０で入力したＩ／Ｗ信号に基づいて、エコ走行モードから通常走行モードへモード変更したか否かを判定する。

ステップＳ２０がＮＯの場合、即ち、エコ走行モードから通常走行モードへモード変更がされていない場合、この制御フローを終了し、マーク画像９を表示し続ける。一方、ステップＳ２０がＹＥＳの場合、即ち、エコ走行モードから通常走行モードへモード変更がされた場合、ステップＳ３０で、マーク画像９からマーク画像９０に変化する動画と、マーク画像９０の静止画とを表示するため必要なポリゴンデータと画像データとをセットする。

ステップＳ４０で、ＣＰＵ３からの指示により、描画ＩＣ４は、ステップＳ３０でセットされたポリゴンデータの各ポリゴンに画像データの各テクスチャを貼り付けて、フレーム毎に、マーク画像９からマーク画像９０に変化する画像を液晶パネル２に描画する。これにより、マーク画像９からマーク画像９０に変化する動画を表示し、この後、マーク画像９０の静止画を表示する。

以上、本実施形態による車両用表示装置１は、自車両に備わる機器の動作状況と自車両の走行モードとのいずれかを知らせるインジケータと、機器の動作異常を知らせるウォーニングとのいずれかのマークを表すマーク部７１，８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂとマーク部７１，８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂの背景を表す背景部７２，８２ａ−８２ｄ，９２ａ−９２ｃとを有するマーク画像７，８，８０，９，９０を表示可能な表示パネルである液晶パネル２と、マーク画像７，８，８０，９，９０を表示可能なように液晶パネル２の表示状態を制御する制御手段であるＣＰＵ３と描画ＩＣ４とを備え、ＣＰＵ３と描画ＩＣ４が、マーク部７１，８１ａ，８１ｂ，９１ａ，９１ｂの明度より高い明度で背景部７２，８２ａ−８２ｄ，９２ａ−９２ｃを液晶パネル２に表示させる。これにより、マーク画像の表示面積を大きくしないでマーク画像の視認性を向上できる。

（変形例）
上述の例では、高圧バッテリの電圧異常を知らせるためにマーク画像８を表示する際、図４において、マーク画像８０からマーク画像８に変化する１秒間の動画として表示し、この後、マーク画像８の静止画を表示したが、これに限らない。例えば、２秒間の動画とすることも可能であり、マーク画像８０と動画を無くしてマーク画像８の静止画のみを表示することも可能である。

また、上述の例では、エコ走行モードから通常走行モードへのモード変更を知らせるため、マーク画像９、９０を、図５（ａ）に示すマーク画像９から図５（ｂ）に示すマーク画像９０に９０度回転する１秒間の動画として表示し、この後、マーク画像９０の静止画として表示したが、これに限らない。例えば、マーク画像９からマーク画像９０に３回転する２秒間の動画として表示し、この後、マーク画像９０の静止画として表示することも可能であり、マーク画像９からマーク画像９０に１フレームで、即ち、１／３０秒で切り替えるようにすることも可能である。

また、上述の例では、図６のステップＳ４０で、描画ＩＣ４は、ステップＳ３０でセットされたポリゴンデータの各ポリゴンに画像データの各テクスチャを貼り付けて、マーク画像９からマーク画像９０の動画と、マーク画像９０の静止画を表示したが、これに限らない。図６のステップＳ４０で、描画ＩＣ４は、ステップＳ３０でセットされた画像データを用いて、マーク画像９からマーク画像９０の動画とマーク画像９０の静止画を表示を行うことも可能である。

この場合、図１において、ポリゴンデータ記憶部３２を用いない構成とし、マーク画像９からマーク画像９０の動画とマーク画像９０の静止画を表示するために必要な画像データを、画像データ記憶部３３に記憶しておき、ステップＳ３０で、この画像データをセットする。ステップＳ４０で、描画ＩＣ４は、ステップＳ３０でセットされた画像データを用いて、マーク画像９からマーク画像９０の動画とマーク画像９０の静止画を表示を行う。これによっても上述と同様の効果を得ることができる。

また、上述の例では、車両用表示装置１をハイブリッド車両に使用したが、エンジンのみによって走行する自動車に使用することも可能である。

また、液晶パネル２を、フルカラー表示をしないモノクロ液晶パネルとすることも可能である。

また、受光型（非発光型）の表示パネルである液晶パネル２の代わりに、発光型の表示パネルであるＥＬ（エレクトロ・ルミネセンス）表示パネルを使用することも可能である。

また、上述した例に限らないで、これらの組み合わせや、他の種々の変形例が考えられる。

図１は、本発明の一実施形態による車両用表示装置1の回路構成図である。 図２は、図１に示す液晶パネル２の正面図である。 図４は、図１に示すマーク画像７の表示を説明するための拡大図である。 図４は、図１に示すマーク画像８の表示を説明するための拡大図である。 図５は、図１に示すマーク画像９の表示を説明するための拡大図である。 図６は、図１中のＣＰＵ３が実行する制御フローを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両用表示装置、２ 液晶パネル（表示パネル）、３ ＣＰＵ（制御手段）
３１ ＲＯＭ、３２ ポリゴンデータ記憶部、３３ 画像データ記憶部、３４ ＲＡＭ
４ 描画ＩＣ（制御手段）、４１ 画像メモリ、５ パワーメータ画像、５１ 指針画像
５２ 目盛画像、５３ 文字画像、６ 速度メータ画像、６１ 指針画像
６２ 目盛画像、６３ 文字画像、７−９ マーク画像、７１−９１ マーク部
７２−９２ 背景部、１０ ハイブリッドＥＣＵ、１１ イグニッションスイッチ
１２ バッテリ

Claims (3)

1. 自車両に備わる機器の動作状況と前記自車両の走行モードとのいずれかを知らせるインジケータと、前記機器の動作異常を知らせるウォーニングとのいずれかのマークを表すマーク部と前記マーク部の背景を表す背景部とを有するマーク画像を表示可能な表示パネルと、
   前記マーク画像を表示可能なように前記表示パネルの表示状態を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記マーク部の明度より高い明度で前記背景部を前記表示パネルに表示させることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記制御手段は、３次元コンピュータグラフィックによって前記背景部を前記表示パネルに表示させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記制御手段は、所定時間の動画で前記マーク画像を前記表示パネルに表示した後に静止画で前記マーク画像を前記表示パネルに表示させることによって、前記マークが表す情報を知らせることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。

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