JP5025414B2 - 車載用画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車速やエンジンの回転数などの車両情報を表示する車載用画像表示装置に関する。

スピードメータやタコメータを有機ＥＬパネルに表示させる車載用表示モジュールが従来技術として知られている（たとえば、特許文献１）。この車載用表示モジュールでは、以下の２通りの方法でスピードメータやタコメータの画像を作成する。１つの方法は、所定角度ずつ位置が異なる多数の指針データを用意し、車速やエンジンの回転数に応じた指針データを読み出し、読み出した指針データを背景画像データに重ね合わせている。他の１つの方法は、車速やエンジンの回転数に応じた角度位置の指針の画像データを作成し、作成した指針の画像データを背景画像データに重ね合わせている。
特開２００６−２４８４０６号公報

特許文献１に記載の車載用表示モジュールでは、所定角度ずつ位置が異なる多数の指針データを用意した場合、予めＲＯＭなどに格納しておく画像データの量が多くなるという問題点がある。また、車速やエンジンの回転数に応じた角度位置の指針の画像データを生成する場合、作成の処理に時間がかかるという問題点がある。

（１）請求項１の発明の車載用画像表示装置は、描画データに基づいて、車両の運転操作や運転状況に関する画像を表示する表示器と、車両情報を検出する検出手段と、表示器で表示される画像の背景となる背景画像データを記憶する第１記憶手段と、背景画像データに重畳され、車両情報に応じて動的に変化する動的画像データの原画像データを記憶する第２記憶手段と、検出手段で検出した車両情報に基づいて、第２記憶手段に記憶した原画像データから動的画像データを抽出する抽出手段と、第１記憶手段から読み出した背景画像データに、抽出手段で抽出した動的画像データを重畳して描画データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする。
（２）請求項２の発明は、請求項１に記載の車載用画像表示装置において、第２記憶手段に記憶した動的画像データの原画像データが圧縮して記憶されている第３記憶手段と、第３記憶手段に記憶した原画像データを解凍して第２記憶手段に記憶する解凍手段とを備えることを特徴とする。
（３）請求項３の発明は、請求項１または２に記載の車載用画像表示装置において、第１および第２記憶手段は、原画像データをビットマップ形式で記憶することを特徴とする。

本発明によれば、車両情報に応じて動的に変化させて乗員に提示する表示画面を迅速に描画することができるので、表示画面の更新時間間隔を短くすることができる。

−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態による車載用画像表示装置１を示す。車載用画像表示装置１は、エンジンの回転数、出力およびトルクを表示することができる。車載用画像表示装置１は、制御回路１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、表示モニタ１４および入力装置１５を有している。車載用画像表示装置１は、不図示のエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からエンジンの回転数、出力およびトルクなどの車両情報を取得している。

制御回路１１は、マイクロプロセッサ及びその周辺回路からなり、ＲＡＭ１３を作業エリアとしてＲＯＭ１２に格納された制御プログラムを実行して各種の制御を行う。ＲＯＭ１２は、上述の制御プログラムのほかに、表示モニタ１４に表示するための画像データ（以下、表示画像データと呼ぶ）を作成する元の画像データ（以下、原画像データと呼ぶ）を格納する。原画像データのフォーマットは、たとえば、ＰＮＧ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）である。

ＲＡＭ１３は、所定のメモリ領域に表示画像データを格納する。また、ＲＡＭ１３は、他のメモリ領域に解凍した原画像データを格納する。表示画像データは、制御回路１１において適宜生成される。表示画像データを生成する生成処理の詳細については後述する。

表示モニタ１４は、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、あるいは有機ＥＬディスプレイなどから構成される。表示モニタ１４は、エンジンの回転数、出力、トルクなどの車両情報を画面表示としてユーザに提供する。入力装置１５は、ユーザが各種コマンドの設定などのために操作される操作キーを有し、操作パネル上のボタンスイッチやパネル周囲のハードスイッチなどによって実現される。

次に、図２〜図１０を参照して、本発明の第１実施形態における表示画像データの生成処理を説明する。本発明の第１の実施形態による車載用画像表示装置１は、エンジンの回転数、エンジンの出力およびエンジンのトルクを表示モニタ１４に表示する。

本発明の車載用画像表示装置１は、エンジンの出力およびエンジンのトルクを色彩で表示する。図２は、エンジンの出力およびエンジンのトルクを表示する表示色を説明するための図である。以下、図２において、符号２０で表される図を出力トルク表示色図と呼ぶ。エンジンの出力の表示色について説明する。図２の出力トルク表示色図２０において、エンジンの回転数が０ｒ．ｐ．ｍのときのエンジンの出力を表示する表示色を紫色とする。そして、エンジンの回転数が大きくなるにしたがって、エンジンの出力を表示する表示色を紫色から青色、緑色、黄色、橙色と徐々に変える。そして、エンジンの回転数が７５００ｒ．ｐ．ｍのとき、エンジンの出力を赤色で表示する。つまり、エンジンの回転数が大きくなるにしたがってエンジンの出力を表示する表示色は、白色光のスペクトルのような色彩のグラディエーションで、紫、青、緑、黄色、橙色、赤と徐々に変化していく。

次に、エンジンのトルクを表示する表示色について説明する。図２の出力トルク表示色図２０において、エンジンの回転数が０ｒ．ｐ．ｍのときのエンジンのトルクを表示する表示色を紫色とする。そして、エンジンの回転数が大きくなるにしたがって、エンジンの出力を表示する表示色を紫色から青色、緑色、黄色、橙色と徐々に変える。そして、エンジンの回転数が４６００ｒ．ｐ．ｍのとき、エンジンの出力を赤色で表示する。エンジンの回転数が４６００ｒ．ｐ．ｍを越えると、エンジンの回転数が大きくなるにしたがって、エンジンのトルクを表示する表示色を、橙色、黄色、緑色、青色へと徐々に変える。

この実施の形態では、後述するように、図２に示すようなエンジンの出力およびトルクを表示する表示色の原画像データが圧縮されＲＯＭ１２に予め記録されている。制御回路１１は、エンジンの回転数を検出し、エンジンの出力およびトルクを表示する表示色の原画像データから検出回転数に応じた回転数範囲画像データをそれぞれ切り出す。それぞれ切り出した回転数範囲画像データを用いて、エンジンの回転数−出力−トルク表示画面（たとえば図３参照）を描画して表示モニタ１４に表示する。このように、エンジンの出力およびトルクを表示する表示色の原画像データは、車両情報に応じて動的に変化する回転数範囲画像データを表示するために使用される。

なお、この実施の形態では、エンジンの出力およびトルクを表示する表示色の原画像データから、検出したエンジンの回転数±１０００ｒ．ｐ．ｍの回転数範囲に対応した回転数範囲画像データを切り出すものとする。

たとえば、エンジンの回転数が３５００ｒ．ｐ．ｍのときに表示モニタ１４に表示される回転数−出力−トルク表示画面３１を図３に示す。出力トルク表示色図２０における２５００ｒ．ｐ．ｍ〜４５００ｒ．ｐ．ｍまでの切り出し範囲２１に対応するビットマップ形式の原画像データをＲＡＭ１３から読み出し（切り出し）、読み出した画像データを、後述するように背景画像データに重畳して（貼り付けて）、回転数−出力−トルク表示画面３１を描画し、表示モニタ１４に表示する。

図４は、エンジンの回転数が４５００ｒ．ｐ．ｍのときに表示モニタ１４に表示される回転数−出力−トルク表示画面３１を説明するための図である。エンジンの回転数が３５００ｒ．ｐ．ｍから増加するに伴って、図３の出力トルク表示色図２０に示す切り出し範囲２１を高回転数側にシフトする。そして、エンジンの回転数が４５００ｒ．ｐ．ｍになると、図４に示すように、３５００ｒ．ｐ．ｍ〜５５００ｒ．ｐ．ｍまでの切り出し範囲２２になる。その結果、切り出し範囲２２に対応するビットマップ画像データをＲＡＭ１３から読み出し（切り出し）、読み出した画像データを、後述するように背景画像データに重畳して（貼り付けて）、図４に示すように、表示モニタ１４に表示する回転数−出力−トルク表示画面３１の表示用画像データが描画される。

なお、回転数−出力−トルク表示画面３１の更新タイミングは、本実施の形態では５０ｍ秒である。

図５は、ＲＡＭ１３のメモリ領域を説明するための図である。ＲＡＭ１３の表示用メモリ領域に生成された表示画像データが、回転数−出力−トルク表示画面３１として表示モニタ１４に表示される。ＲＡＭ１３には、表示画像データを格納する２つのメモリ領域（ＶＲＡＭ）１３１，１３２と、ＲＯＭ１２に格納された原画像データを解凍して格納するメモリ領域１３３とが確保される。ＲＯＭ１２に格納されたＰＮＧ形式の原画像データは、ＢＭＰ形式に解凍され、メモリ領域１３３に格納される。

メモリ領域１３１に格納された表示画像データと、メモリ領域１３２に格納された表示画像データとを交互に使用して回転数−出力−トルク表示画面３１が表示モニタ１４に表示される。

上述したように、メモリ領域１３３に解凍されたＲＯＭ１２の原画像データが格納される。そして、図５に示すように、メモリ領域１３３の解凍された原画像データの一部１３３ａをコピーし、コピーした画像データ１３２ａをメモリ領域１３１，１３２に貼り付ける。

メモリ領域１３１，１３２に描画される表示画像データは、以下の（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）を用いて描画される。
（ｉ）ＲＯＭ１２に格納されている原画像データを解凍してメモリ領域１３３にいったん格納し、回転数−出力−トルク表示画面３１の表示コマンドにより、メモリ領域１３３からコピー・アンド・ペーストで格納された背景画像データ
（ｉｉ）制御回路１１が車両情報に基づいて描画したエンジンの回転数の表示画像データ
（ｉｉｉ）ＲＯＭ１２に格納されている原画像データを解凍してメモリ領域１３３にいったん格納し、回転数−出力−トルク表示画面３１の表示更新コマンドにより、検出回転数に応じてメモリ領域１３３から切り出された回転数範囲画像データ１３２ａ

図６は、回転数−出力−トルク表示画面３１の表示画像データを生成するために、メモリ領域１３３に格納された原画像データを説明するための図である。メモリ領域１３３には、回転数−出力−トルク表示画面３１におけるエンジンの出力やトルクを表示するための矩形図形４１，４２の原画像データが格納される。これらの矩形図形４１，４２の一部または全部をコピーし、コピーした矩形図形４１，４２をメモリ領域１３１，１３２に貼り付ける。ＲＡＭ１３のメモリ領域１３３は、図６に示すように、ＸＹ平面として仮想的に表し、コピーする範囲をＸＹ座標の座標点で指定する。たとえば、図６に示すように、矩形図形４１において、点（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）、（Ｘ３，Ｙ３）、（Ｘ４，Ｙ４）を指定して、コピーする範囲を指定する。メモリ領域１３３を効率的に使用するためと、矩形図形４１，４２へのアクセス時間を短くするため、矩形図形４１，４２は、１箇所にまとめて格納される。

図７〜図１０を参照して、検出したエンジンの回転数が３５００ｒ．ｐ．ｍのときに行う回転数−出力−トルク表示画面３１の表示画像データを生成する処理を説明する。図７（ａ）に示すように、ＲＡＭ１３に格納されている回転数−出力−トルク表示画面３１の背景画像データ（ビットマップデータ）をメモリ領域１３３からコピーしてメモリ領域１３２に貼り付ける。次に、図７（ｂ）に示すように、エンジンの回転数に応じて、回転数を表す数字および目盛を描画する。

その後、検出回転数に基づいて、図６に示す矩形図形４１，４２から切り出す領域を指定し、その領域内の画像データを回転数範囲画像データとしてコピーする。コピーした出力およびトルクの回転数範囲画像データを、図７（ｂ）に示す出力およびトルクの矩形枠内のそれぞれに貼り付けて背景画像データに回転数範囲画像データを重畳する。

具体的に説明すると以下のとおりである。図８に示すように、メモリ領域１３３に格納されている矩形図形４１の中から、検出回転数によって指定された回転数範囲の図形４１ａをコピーし、予めメモリ領域１３２に描画した背景画像データの出力表示枠内に貼り付ける。

次に、図９に示すように、メモリ領域１３３に格納されている矩形図形４２の中から、検出回転数によって指定された回転数範囲の図形４２ａをコピーし、メモリ領域１３２に描画した背景画像データのトルク表示枠内に貼り付ける。

以上のようにして、図１０に示すように、回転数−出力−トルク表示画面３１の画像データがメモリ領域１３２に生成される。そして、メモリ領域１３２に生成した表示画像データを表示モニタ１４に表示して、回転数−出力−トルク表示画面３１を表示する。メモリ領域１３２における画像データの生成が完了すると、次に表示する回転数−出力−トルク表示画面３１の表示画像データがメモリ領域１３１において同様に生成される。そして、５０ｍ秒後に、メモリ領域１３１において生成された表示画像データを用いて表示モニタ１４に回転数−出力−トルク表示画面３１が表示される。このように、メモリ領域１３１において生成された表示画像データとメモリ領域１３２において生成された表示画像データとを交互に使用して表示モニタ１４に回転数−出力−トルク表示画面３１が表示される。上述したように、回転数−出力−トルク表示画面３１は５０ｍ秒ごとに更新されるので、５０ｍ秒未満の時間で、回転数−出力−トルク表示画面３１の表示画像データを生成する。

以上の第１の実施の形態による車載用画像表示装置１は次のような作用効果を奏する。
（１）車両の運転状況に応じて動的に変化するエンジンの出力およびトルクを表示するために使用する原画像データ４１，４２をＲＡＭ１３に格納して、原画像データ４１，４２の中からエンジンの回転数に応じた範囲の画像データをコピーし、背景を表す画像データに貼り付けて、回転数−出力−トルク表示画面３１を生成するようにした。したがって、所定回転数ずつエンジンの回転数が異なった多数の回転数−出力−トルク表示画面３１の原画像データを予めＲＯＭ１２に格納する必要がなく、ＲＯＭ１２に格納する画像データのデータ量を少なくすることができる。また、回転数−出力−トルク表示画面３１をエンジンの回転数に応じて最初から全て描画する必要がなく、回転数−出力−トルク表示画面３１の表示画像データの生成の処理時間を短くすることができる。

（２）単一のＲＡＭ１３に、表示画像データを格納するメモリ領域１３１，１３２と、ＲＯＭ１２に格納された原画像データを解凍して格納するメモリ領域１３３とを設けるようにした。したがって、単一のＲＡＭ１３内の処理で、回転数範囲を示す原画像データの中からエンジンの回転数に応じた範囲の画像データをコピーして背景画像データに貼り付けることができるので、表示画像データの生成処理を速くすることができる。

−第２の実施形態−
本発明の第２の実施形態による車載用画像表示装置１Ａについて説明する。本発明の第２の実施形態による車載用画像表示装置１Ａは、エンジンの回転数を表示モニタ１４に表示することができる。車載用画像表示装置１Ａの構成は、第１の実施形態による車載用画像表示装置１Ａと同様であるので、説明は省略する。

次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の第２の実施形態における表示画像データの生成処理を説明する。本発明の第２の実施形態による車載用画像表示装置１Ａは、エンジンの回転数をタコメータ画面として表示モニタ１４に表示する。

図１１は、タコメータ画面５０を説明するための図である。タコメータ画面５０には、タコメータ５１が表示される。タコメータ５１において、エンジンの回転数を表示する扇図形５２の中心角はエンジンの回転数に応じて変わる。

次に、図１２および図１３を参照して、タコメータ画面５０の表示画像データの生成処理を説明する。タコメータ画面５０は、図１２（ａ）に示す背景画像データ６１と、背景画像データ６１に貼り付けてタコメータ５１の表示画像データを生成する図１２（ｂ）に示す動的画像データ（以下、扇形図形）６２とにより生成される。

背景画像データ６１と動的画像データ６２の原画像データは、ＲＯＭ１２に圧縮して記憶され、所定のタイミングで解凍されてメモリ領域１３３にビットマップデータとして格納される。エンジンの回転数に応じて扇形図形６２のコピー範囲（θ）が決定される。

図１３を参照して、タコメータ画面５０の表示画像データの生成処理を説明する。図１３（ａ）に示すように、ＲＡＭ１３のメモリ領域１３３に格納されているタコメータ画面５１の背景画像データをメモリ領域１３２に貼り付ける。次に、メモリ領域１３３に格納されている扇形図形６２の中から、車両情報であるエンジン回転数に応じた切出角θで規定される領域の画像データ（扇形図形）６２ａをコピーし、メモリ領域１３２の背景画像データに貼り付ける。

以上のようにしてメモリ領域１３２に生成した表示画像データを表示モニタ１４に表示することによって、タコメータ画面５０を表示する。メモリ領域１３２における表示画像データの生成が完了すると、次のタコメータ画面５０の表示画像データの生成がメモリ領域１３１において開始される。

以上の第２の実施の形態による車載用画像表示装置１Ａは次のような作用効果を奏する。
ＲＡＭ１３に予め記憶したビットマップ形式の扇形原画像データ６２の中から、エンジン回転数に応じた切り出し角θで規定した領域の画像データ６２ａをコピーする。コピーした画像データ６２ａを背景画像データに貼り付けて、タコメータ画面５０の表示画像データを生成した。したがって、所定回数ずつエンジンの回転数が異なった多数のタコメータ画面５０の原画像データを予めＲＯＭ１２に格納する必要がなく、予めＲＯＭ１２に予め格納する画像データの量を少なくすることができる。また、制御回路１１が、タコメータ画面をエンジンの回転数に応じて最初から全て描画するわけではないので、タコメータ画面の表示画像データを生成する処理時間を短くすることができる。

車載用画像表示装置１Ａにおいて、タコメータ画面５０の表示画像データは、以下のように生成してもよい。この場合もメモリ領域１３３には、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、タコメータ５１の画像データを生成するために必要な背景の原画像データ６１と動的に変化する原画像データ６２が解凍され、格納される。さらに、図１４（ｃ）に示すように、重ねて貼り付けられた画像データのうち、上に貼り付けられた画像データを透過して、下に貼り付けられた画像データを表示する扇形図形６３がメモリ領域１３３に格納される。エンジンの回転数に応じて扇形図形６３のコピー範囲（θ）が決定され、扇形図形６３の一部の扇形図形６３ａがコピーされる。

図１５を参照して、図１４に示す画像データを使用してタコメータ画面５０の表示画像データを生成する処理について説明する。図１５（ａ）に示すように、ＲＯＭ１２に格納されているタコメータ画面５１の背景画像データ６１をメモリ領域１３３に解凍して記憶する。メモリ領域１３３に解凍して記憶された扇形図形６２の中からエンジン回転数に応じた切り出し角度θで規定した領域の画像データをコピーし、メモリ領域１３２の背景画像データに貼り付ける。そして、図１５（ｃ）に示すように、メモリ領域１３３に解凍して格納された扇形図形６３の中からエンジン回転数に応じた切り出し角度θで規定した領域の透過用画像データ６３ａをコピーし、メモリ領域１３２の背景画像データに貼り付ける。１５（ｃ）に示すように、透過用画像データ６３ａが貼り付けられた部分には、タコメータ５０の背景の画像が表示される。

以上のようにしても、所定回数ずつエンジンの回転数が異なった多数のタコメータ画面５０の原画像データを予めＲＯＭ１２に格納する必要がなく、ＲＯＭ１２のデータ量を少なくすることができる。また、制御回路１１が、タコメータ画面をエンジンの回転数に応じて最初から全て描画するわけではないので、タコメータ画面の表示画像データを生成する処理時間を短くすることができる。

以上では、回転数−出力−トルク表示画面３１およびタコメータ画面５０を表示モニタ１４に表示する場合について説明した。しかし、本発明は、車両情報に応じて動的に変動する車両の運転操作や運転状況に関する画像データをコピーして背景画像データに貼り付けて描画する表示画面であれば、どのような情報を表示する画面にも適用することができる。たとえば、スピードメータ、燃料計、水温計などを表示するようにしてもよい。

回転数−出力−トルク表示画面３１でエンジンの出力およびトルクを色彩のグラディエーションで表示したが、濃淡のグラディエーションで表示するようにしてもよい。たとえば、エンジンの回転数が大きくなるにしたがって、エンジンの出力を表示する表示色が濃くなるようにしてもよい。また、回転数−出力−トルク表示画面３１のように多数の色ではなく、２色の色彩で、一方の色から他方の色へ移り変わるようなグラディエーションでもよい。

以上の説明はあくまで一例であり、発明は、上記の実施形態に何ら限定されるものではない。

特許請求の範囲の要素と実施の形態との対応関係を説明する。
本発明の検出手段は制御回路１１に対応し、第１の記憶手段と第２の記憶手段とはＲＡＭ１３に対応する。抽出手段と生成手段は制御回路１１に対応し、第３の記憶手段はＲＯＭ１２に対応する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係になんら限定されるものではない。

本発明の実施形態の車載用画像表示装置の構成を示すブロック図である。 エンジンの出力およびエンジンのトルクを表示する表示色を説明するための図である。 エンジンの回転数が３５００ｒ．ｐ．ｍのときに表示モニタに表示される回転数−出力−トルク表示画面を説明するための図である。 エンジンの回転数が４５００ｒ．ｐ．ｍのときに表示モニタに表示される回転数−出力−トルク表示画面を説明するための図である。 ＲＡＭのメモリ領域を説明するための図である。 回転数−出力−トルク表示画面の表示画像データを生成するために、メモリ領域に格納された原画像データを説明するための図である。 回転数−出力−トルク表示画面の表示画像データを生成する生成処理を説明するための図である。 回転数−出力−トルク表示画面の表示画像データを生成する生成処理を説明するための図である。 回転数−出力−トルク表示画面の表示画像データを生成する生成処理を説明するための図である。 回転数−出力−トルク表示画面の表示画像データを生成する生成処理を説明するための図である。 タコメータ画面を説明するための図である。 タコメータ画面の表示画像データを生成するために、メモリ領域に解凍された原画像データを説明するための図である。 タコメータ画面の表示画像データの生成処理を説明するための図である。 他の実施形態におけるタコメータ画面の表示画像データを生成するために、メモリ領域に解凍された原画像データを説明するための図である。 他の実施形態におけるタコメータ画面の表示画像データの生成処理を説明するための図である。

符号の説明

１，１Ａ 車載用画像表示装置
１１ 制御回路
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ 表示モニタ
１３１，１３２，１３３ メモリ領域

Claims (3)

1. 描画データに基づいて、車両の運転操作や運転状況に関する画像を表示する表示器と、
   車両情報を検出する検出手段と、
   前記表示器で表示される前記画像の背景となる背景画像データを記憶する第１記憶手段と、
   前記背景画像データに重畳され、車両情報に応じて動的に変化する動的画像データの原画像データを記憶する第２記憶手段と、
   前記検出手段で検出した車両情報に基づいて、前記第２記憶手段に記憶した前記原画像データから前記動的画像データを抽出する抽出手段と、
   前記第１記憶手段から読み出した背景画像データに、前記抽出手段で抽出した動的画像データを重畳して前記描画データを生成する生成手段とを備えることを特徴とする車載用画像表示装置。
2. 請求項１に記載の車載用画像表示装置において、
   前記第２記憶手段に記憶した前記動的画像データの原画像データが圧縮して記憶されている第３記憶手段と、
   前記第３記憶手段に記憶した前記原画像データを解凍して前記第２記憶手段に記憶する解凍手段とを備えることを特徴とする車載用画像表示装置。
3. 請求項１または２に記載の車載用画像表示装置において、
   前記第１および第２記憶手段は、原画像データをビットマップ形式で記憶することを特徴とする車載用画像表示装置。
   

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