JP5207538B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車、特殊車両、船舶、航空機などの車両に搭載され、運転操作に必要な、該車両の走行状況に関する情報を表示するために利用可能な車両用表示装置に関する。

例えば自動車用の計器板については、一般的に車速、エンジン回転数、水温、燃料残量など運転に必要な情報を表示したり、様々な異常の発生をランプ等を用いて警告するためのウォーニングの機能が備わっている。

また、このような計器板の様々な表示機能を実現するために一体的に構成された車両用表示装置においては、運転者の視認性を考慮して、例えば車速を表示するための文字板の表示領域内にウォーニングの表示部を設置する場合が多い（特許文献１参照）。しかし、このような文字板の平面内はスペースが限られるので、ウォーニングとして表示する情報の数（種類）が多い場合には、ウォーニングの表示位置を考慮する必要がある。

また、近年では大型の液晶表示器を搭載した車両用表示装置が増えているが、ウォーニングについては他の表示よりも優先的に運転者が認知できるように表示する必要があり、大型の液晶表示器自体にウォーニングの表示機能を組み込むことができないのが実情であり、ウォーニングの表示機能に関する設置スペースを十分に確保するのが難しい。

例えば、特許文献２に開示された従来技術においては、サブディスプレーとして透過反射型表示パネルをステアリングコラム上に設置し、計器板の位置に配置された車両用表示装置の表示内容がステアリングコラム上の透過反射型表示パネルを透過して運転者から見えるように構成してある。
特開２００８−１２８７１６号公報 特開昭６１−１５１６８１号公報

しかし、特許文献２に開示されているような技術を採用する場合には、車両用表示装置とサブディスプレーとが独立しているので、表示装置全体の製造コストや装置の設置に伴う作業のコストが増えるのは避けられない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、限られた設置可能な空間の中でウォーニング等の表示に利用可能な十分な空間の確保を容易にすると共に、装置の製造コストや設置コストの増大を抑制することが可能な車両用表示装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、下記（１）を特徴としている。
（１） 車両の運転席に着座した運転者の前方のダッシュボードに設置される、該車両の走行状況に関する情報を表示する車両用表示装置であって、
該車両用表示装置の筐体内の表示領域に、メータ類の情報を表示する主表示部の主表示部表示面と、該主表示部表示面の下方に配置された、図形情報を表示する複数の副表示部の副表示部表示面と、を備え、
複数の前記副表示部表示面は、前記主表示部表示面の位置から運転席側に突出するとともに、その突出量が前記副表示部表示面のそれぞれで異なり、前記突出量が大きい副表示部表示面程、下側に大きくずれて、複数の前記副表示部表示面が階段状に配置され、
前記複数の副表示部表示面の配置位置は、運転席に着座した運転者が前記副表示部表示面を視たとき、前記複数の副表示部表示面が前記主表示部表示面と重ならずに全て見え、且つ、隣り合う前記副表示部表示面の間に隙間が無いように見える位置であり、
前記副表示部に表示する図形情報が表示制御部により制御され、前記表示制御部は、複数の前記副表示部表示面を前記運転者が視た際の該副表示部表示面の位置関係に応じて、表示すべき図形を複数の領域に分割し、その分割した領域のそれぞれを複数の前記副表示部に割り当てて、表示する、
こと。

上記（１）の構成の車両用表示装置によれば、従来は利用されていない空間を利用して効果的にウォーニング等の表示を行うことが可能になる。すなわち、速度計等の文字板を含む主表示部の周縁部にはケース等として奥行きを有する空間が存在するが、この空間は、運転者の視点から見た場合の視認性の悪化や、外光の映り込みなどの影響を考慮して従来は利用されていなかった。しかし、この箇所に前記副表示部を配置することにより、視認性の良好な表示が可能になる。前記副表示部の表示面を前記主表示部の表示面よりも突出させて運転者側に近づけることにより視認性が改善される。また、前記主表示部と前記副表示部とを一体に構成することにより、装置の製造コストや設置コストの増大を抑制できる。
また、複数の副表示面を設けるので、運転者から見た奥行き方向の空間を利用して、より多くの表示空間を確保できる。文字板の位置から離れるに従って、各表示面と運転者との奥行き方向の距離が近くなるように各副表示面を配置できるので、視認性の低下を防止できる。
また、隣り合う複数の副表示部によって一つの表示面を形成することができるため、より大きな表示対象を表示することができる。
また、前記複数の副表示面のそれぞれの表示を組み合わせて、全体として表示面積の大きい１組の表示情報を運転者に提供することができ、ウォーニング等の視認性の改善に役立つ。

以上のように、本発明によれば、限られた設置可能な空間の中でウォーニング等の表示に利用可能な十分な空間の確保を容易にすると共に、装置の製造コストや設置コストの増大を抑制することが可能になる。

本発明の車両用表示装置に関する具体的な実施の形態について、図１〜図８を参照しながら以下に説明する。

図１は実施の形態における車両用表示装置の主要部の構成を示し、図２は図１に示した車両用表示装置を正面側から見た外観を表し、図３は図１に示した車両用表示装置電気回路に関する主要部の構成例を示し、図４は図３に示した表示制御部の動作例を示す。また、図５は図４に示した動作において使用する情報の具体例を示し、図６〜図８はそれぞれ図１に示した車両用表示装置の副表示部における表示例を示している。

図１及び図２に示した表示装置５０は、計器板として自動車に搭載される装置であり、自動車を運転席に着座した運転者の前方に位置するダッシュボード内に設置される。図２に示すように、この表示装置５０の筐体を構成するケース５１の内側の表示部は、主表示部５４と副表示部５５とに区分されている。

主表示部５４にはスピードメータ５２やタコメータ５３が設けられている。副表示部５５は主表示部５４下方の周辺部に配置されている。また、副表示部５５には情報表示部５６及びウォーニング表示部５７、５８が設けられている。更に、情報表示部５６は３つの独立した表示領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃを有している。

図１に示すように、この表示装置５０は鉛直方向（図の上下方向）に対して少し傾斜した軸（矢印Ｙで示す方向）と平行な方向に向けて自動車上に設置される。ケース５１の前方側（矢印Ｄの方向）にスピードメータ５２の文字板５２ｂ等が固定されており、文字板５２ｂの面は矢印Ｙの方向と平行に配置されている。また、ケース５１の背面側（矢印Ｄ方向の反対側）には平板状のベース配線板２０が固定されている。指針５２ａは文字板５２ｂ上に配置されている。なお、文字板５２ｂが主表示部５４の表示面を形成する。

表示装置５０の上方側には見返し４１やフード４３が配置されており、表示装置５０の前方側（矢印Ｄの方向）には曲面状に形成された光透過性の表ガラス４２が配置されている。この表示装置５０と対向する位置（矢印Ｄの方向）に運転者が存在することになる。なお、図１において、表示装置５０を視る運転手の視線方向を点線で表している。

文字板５２ｂの下側には、文字板５２ｂの面の位置に対して段差を有する３つの位置に、３つの独立した平板状の液晶表示器１１、１２、１３がそれぞれ設置されており、これら３つの液晶表示器１１、１２、１３はケース５１上に階段状に配置されている。これらの液晶表示器１１、１２、１３が、複数の副表示部５５の各表示面を形成する。また、液晶表示器１１、１２、１３の各面は文字板５２ｂの表示面と平行に配置されている。液晶表示器１１、１２、１３は、それぞれ図２に示した表示領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃに相当する表示を行うものである。

なお、文字板５２ｂの下方側に配置された液晶表示器１１、１２、１３については、各表示面の傾きを文字板５２ｂの面の向きよりも大きくして運転者の視点の方向に近づけることも考えられるが、傾斜を大きくすると外来光が液晶表示器１１、１２、１３等の面で反射して運転者の目に映り込む可能性が高くなり、視認性が低下する可能性があるので、文字板５２ｂの面と平行に液晶表示器１１、１２、１３を配置するのが望ましい。

図１に示すように、液晶表示器１１、１２、１３が文字板５２ｂより視線方向手前に配置されている。より具体的には、文字板５２ｂの面の位置から矢印Ｄ方向に突出した位置に液晶表示器１１が配置されており、更に液晶表示器１１の面の位置から矢印Ｄ方向に少し突出した位置に液晶表示器１２が配置されており、更に液晶表示器１２の面の位置から矢印Ｄ方向に少し突出した位置に液晶表示器１３が配置されている。なお、液晶表示器１１、１２、１３は、表示装置５０を運転手が視線方向から視た際に、この視線方向に対して、液晶表示器１１、１２、１３および文字板５２ｂのいずれか一つが前記視線方向に対して交差するように、つまり、液晶表示器１１、１２、１３と文字板５２ｂが重複することがないように、配置される。

また、矢印Ｙで示す方向の位置に関しては、液晶表示器１２は液晶表示器１１よりも少し下側（矢印Ｙと反対方向）にずれた位置に配置され、液晶表示器１３は液晶表示器１２よりも少し下側にずれた位置に配置されている。従って、文字板５２ｂの面と、液晶表示器１１の面と、液晶表示器１２の面と、液晶表示器１３の面とが階段状になっている。更に、３つの液晶表示器１１、１２、１３は矢印Ｙ方向の位置が互いに少しずつ重なるような位置にそれぞれ配置されている。すなわち、液晶表示器１２はその上端部が液晶表示器１１の下端部よりも少し上側（矢印Ｙ方向）にずれた位置に配置され、液晶表示器１３はその上端部が液晶表示器１２の下端部よりも少し上側（矢印Ｙ方向）にずれた位置に配置されている。このように、３つの液晶表示器１１、１２、１３を部分的に互いに重ねて配置することにより、比較的表示面積の大きい表示部を狭い空間内に配置することが可能になる。

前方側（矢印Ｄ方向）から３つの液晶表示器１１、１２、１３の表示面を見る場合には、これらの面が部分的に重なっているので、液晶表示器１１、１２の全ての領域を見ることはできない。しかし、実際の運転者の視線方向は、矢印Ｄ方向よりも少し上側から３つの液晶表示器１１、１２、１３のそれぞれの表示面を見ることが多い。このため、例えば図１に示すように、矢印Ｄの軸に対してある角度θ１だけ傾斜した方向から見る場合には、液晶表示器１１、１２、１３のいずれか一つが視線方向に対して交差するため、つまり、液晶表示器１１、１２、１３の表示面が重複することがないため、液晶表示器１１、１２、１３の表示面全てを見ることが可能である。さらに、矢印Ｄの軸に対してある角度θ１だけ傾斜した方向から視た際には、隣り合う液晶表示器１１、１２、１３の表示面に間隙が形成されないように配置することによって、後述するように、液晶表示器１１、１２、１３のそれぞれの表示面を一つの表示面として形成することもできる。この結果、より大きな表示対象を副表示部５５によって表示することができる。

液晶表示器１１、１２、１３はそれぞれ透過型の表示器であり、表示内容が見えやすくなるように、背面側から照明を行う必要がある。そこで、液晶表示器１１と対向する背面側の位置に光源（例えば発光ダイオード）を搭載したサブ配線板１７が設けてあり、液晶表示器１２と対向する背面側の位置に光源を搭載したサブ配線板１８が設けてあり、液晶表示器１３と対向する背面側の位置に光源を搭載したサブ配線板１９が設けてある。また、照明光が均一に照射されるように、液晶表示器１１、１２、１３の裏面側にはそれぞれ拡散板１４、１５、１６が設けてある。

また、液晶表示器１１、１２、１３の照明光や表示光が互いに干渉しないように、これらの間の空間は遮光性の隔壁によって仕切られている。例えば、文字板５２ｂの下端側と液晶表示器１１の上端側とを繋ぐ仕切り壁３１や、液晶表示器１１の下端側と液晶表示器１２の上端側とを繋ぐ仕切り壁３２や、液晶表示器１２の下端側と液晶表示器１３の上端側とを繋ぐ仕切り壁３３が設けてある。

また、各仕切り壁３１、３２、３３の向きについては、矢印Ｄで示される軸の方向に対して、所定角度θ２だけそれぞれ傾斜させてある。この角度θ２は、運転者が見ると予想される所定方向（視点の方向）の傾斜角度θ１よりも大きく定めてある。従って、運転者が液晶表示器１２の表示面を見る際に、表示内容の一部分が仕切り壁３３によって遮られるのを防止することができ、同様に、運転者が液晶表示器１１の表示面を見る際に、表示内容の一部分が仕切り壁３２によって遮られるのを防止することができる。

図１に示した液晶表示器１３の電気回路、サブ配線板１９の電気回路、液晶表示器１２の電気回路、サブ配線板１８の電気回路、液晶表示器１１の電気回路、サブ配線板１７の電気回路は、所定のフレキシブルケーブルを介してベース配線板２０上の電気回路と接続されている。情報表示部５６の表示を制御するための電気回路がベース配線板２０上に設けてある。

運転者側から表示装置５０を見る場合には、運転者の正面に図２に示すように表示装置５０が見えるので、運転者は主表示部５４の下側に配置されている副表示部５５の表示内容も見ることができる。液晶表示器１１の表示内容は表示領域５６ａに表示され、液晶表示器１２の表示内容は表示領域５６ｂに表示され、液晶表示器１３の表示内容は表示領域５６ｃに表示されるので、情報表示部５６の表示内容については、運転者は液晶表示器１１の表示内容と、液晶表示器１２の表示内容と、液晶表示器１３の表示内容とを上下方向に組み合わせた状態で見ることができる。

図１、図２に示した表示装置５０の副表示部５５の表示を制御するための電気回路の構成例が図３に示されている。図３に示す表示制御部１００、メモリ１１０、ドライバ１２１、１２２は、図１に示したベース配線板２０上に設けてある。図３に示す光源２１、２２、２３は、それぞれ図１に示したサブ配線板１７、１８、１９上に設けてある。

図３に示すように、液晶表示器１１、１２、１３はドライバ１２１を介して表示制御部１００と接続されている。また、光源２１、２２、２３はドライバ１２２を介して表示制御部１００と接続されている。表示制御部１００は、マイクロプロセッサのような制御要素であり、予め定めたプログラムの内容とそのときにの状況とに応じて、液晶表示器１１１２、１３の表示内容や光源２１、２２、２３を制御する。

表示制御部１００の入力には、表示制御に関係する様々な情報が外部の装置から入力される。例えば、警告が必要な何らかの異常が発生したことを表すイベント信号や、表示の更新を指示するためのイベント信号や、表示のスクロールを指示するためのイベント信号や、表示対象として利用可能な各種測定値（車速、エンジン回転数、水温、外気温、車内温度、燃費、車間距離等）などが外部から表示制御部１００に入力される。

メモリ１１０は、データの書き込み及び読み出しが可能な記憶回路であり、表示制御部１００によって制御される。メモリ１１０上には、表示制御の際に利用する情報として、例えば図５に示すような情報を保持することができる。

図５に示す図形情報リストは、「警告表示マーク」や「車間距離表示情報」など複数の表示項目のそれぞれについて、複数の領域Ａ１、Ａ２、Ａ３（この領域Ａ１、Ａ２、Ａ３は、各液晶表示器１１、１２、１３に対応する）の各々に対応付けた表示情報（Ｄ１〜Ｄ３、Ｄ４〜Ｄ６、・・・：予め決定した固定情報）を保持している。

また、図５に示す表示候補リストは、平均車速、燃費、車外温度、車内温度、冷却水温度、車間距離など複数の表示対象項目のそれぞれについて、数値を含む表示データと表示順位を表す情報とを保持している。表示候補リストの内容については逐次最新の情報に更新される。

表示制御部１００の動作例について図４を参照しながら説明する。
表示に関する何らかのイベント発生を表す信号が外部から表示制御部１００に入力されると、表示制御部１００の処理はステップＳ１１からステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、入力された信号のイベントが「警告表示」に対応付けられたものか否かを識別する。例えば、何らかの故障の発生が検出されたような場合に「警告表示」のイベントが発生する。「警告表示」に対応付けられたイベントの信号が入力された場合には、ステップＳ１２からステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、表示制御部１００はメモリ１１０にアクセスし、今回のイベントに対応する「警告表示マーク」の分割情報Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を図５に示す図形情報リストから取得する。

ステップＳ１４では表示制御部１００はステップＳ１３で取得した情報Ｄ１を副表示面Ａ１に表示し、ステップＳ１５ではステップＳ１３で取得した情報Ｄ２を副表示面Ａ２に表示し、ステップＳ１３で取得した情報Ｄ３を副表示面Ａ３に表示する。ここで、副表示面Ａ１は液晶表示器１１の表示面に相当し、副表示面Ａ２は液晶表示器１２の表示面に相当し、副表示面Ａ３は液晶表示器１３の表示面に相当する。

つまり、「警告表示マーク」は、事前に、複数の液晶表示器１１、１２、１３を視線方向から視た際の該液晶表示器１１、１２、１３の位置関係に応じて、複数の領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割されて情報Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３として登録されている。そして、その「警告表示マーク」の表示内容として予め用意されている情報Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のそれぞれを、割り当てられた液晶表示器１１、１２、１３に表示する。これにより、情報表示部５６で例えば図６に示すような表示を行うことができる。図６に示す表示例では、三角形の図形の内部に感嘆符の記号が含まれるパターンで構成される大きな「警告表示マーク」の表示情報を表示するために、上下３つの表示領域５６ａ、５６ｂ、５６ｃの表示内容を組み合わせて１組の情報として表示している。つまり、表示領域５６ａに情報Ｄ１の内容が表示され、表示領域５６ｂに情報Ｄ２の内容が表示され、表示領域５６ｃに情報Ｄ３の内容が表示される。

同様に、車間距離の警告に関する表示を行う場合には、図５に示す図形情報リストの内容を利用することにより、図７に示すような表示を行うことが可能である。図７に示す表示例においては、運転者の視点から前方を見た状態と同様の表示になるように、表示領域５６ａには前方車両に相当する図形（Ｄ４）が表示され、表示領域５６ｂには距離測定を表す図形（Ｄ５）が表示され、表示領域５６ｃには自車両を表す図形（Ｄ６）が、距離を考慮した大きさで表示されている。

各表示領域５６ｃ、５６ｂ、５６ａに対応する液晶表示器１３、１２、１１の位置とこれらを見る運転者との各距離については、図１に示すように「液晶表示器１３の距離」、「液晶表示器１２の距離」、「液晶表示器１１の距離」の順に大きくなっているので、図７に示すような表示を行う場合には、運転者の感じる距離感と液晶表示器１３、１２、１１の各表示内容とが一致することになり、運転者にとって理解しやすい表示が実現する。

一方、「表示スクロール」を指示するイベントが表示制御部１００に入力された場合には、図４に示すステップＳ１２からステップＳ１７を通りステップＳ１８の処理に進む。ステップＳ１８では、表示制御部１００は表示候補リストにおける各データの表示順位を更新する。

例えば、図５に示す表示候補リストの例では平均車速、燃費、車外温度、車内温度、冷却水温度、車間距離の各項目の表示順位がそれぞれ１、２、３、４、５、６になっているが、「表示スクロール」のイベント発生に伴って、これらの表示順位をそれぞれ２、３、４、５、６、７のように１つずつずらす。

ステップＳ１９では、表示候補リストの中で表示順位が１番目の項目のデータを取り出してこれを副表示面Ａ１に相当する液晶表示器１１に表示する。同様に、次のステップＳ２０では表示候補リストの中で表示順位が２番目の項目のデータを取り出してこれを副表示面Ａ２に相当する液晶表示器１２に表示し、ステップＳ２１では表示候補リストの中で表示順位が３番目の項目のデータを取り出してこれを副表示面Ａ３に相当する液晶表示器１３に表示する。

これにより、例えば図８に示すような表示が実現する。図８に示す表示例においては、液晶表示器１１の表示に相当する表示領域５６ａに平均車速の情報が表示され、液晶表示器１２の表示に相当する表示領域５６ｂに燃費の情報が表示され、液晶表示器１３の表示に相当する表示領域５６ｃに車外温度の情報が表示されている。また、例えば運転者が所定のボタン等を操作することにより、あるいは定期的に発生する信号により表示スクロールのイベントが発生し、そのたびにステップＳ１８が実行されるので、表示候補リストにおける各項目の表示順位が変更され、これらの表示位置が切り替わる。例えば、「平均車速」、「燃費」の表示順位がそれぞれ２、３に切り替わると、「燃費」の表示が表示領域５６ｂから表示領域５６ｃに移動し、「平均車速」の表示が表示領域５６ａから表示領域５６ｂに移動し、表示領域５６ａには「平均車速」以外の情報が表示される。つまり、情報表示部５６の表示内容を順次にスクロールすることができる。

なお、図２に示したウォーニング表示部５７、５８については、透明な、あるいは着色された光透過性の材料（例えば樹脂）で構成された表示面に予め定めたマークなどが印刷されており、背面側に配置された光源（ランプ等）をオンオフして照明光を制御することにより、各ウォーニング表示の点灯／消灯を切り替えることができる。

以上のように本発明の車両用表示装置は、例えば自動車の計器板などに利用することができ、ケースの下端部などのように比較的狭い空間を有効に利用して、比較的面積の大きい表示空間を確保することができる。また、主表示部（５４）と副表示部（５５）との間に段差を設けたり副表示部を階段状に構成することにより、視認性を改善したり、表示面積を拡大することが可能になる。また、主表示部と副表示部とが一体に構成されているので、装置の製造コストや設置に伴うコストの増大を抑制できる。更に、複数の表示面の表示を組み合わせて図６に示すようにサイズの大きい表示を行うことも可能であるし、図７に示すように距離感のある表示も可能である。

実施の形態における車両用表示装置の主要部の構成を示す断面図である。 図１に示した車両用表示装置を正面側から見た外観図である。 図１に示した車両用表示装置電気回路に関する主要部の構成例を示すブロック図である。 図３に示した表示制御部の動作例を示すフローチャートである。 図４に示した動作において使用する情報の具体例を示す模式図である。 図１に示した車両用表示装置における表示例（１）を示す正面図である。 図１に示した車両用表示装置における表示例（２）を示す正面図である。 図１に示した車両用表示装置における表示例（３）を示す正面図である。

符号の説明

１１〜１３ 液晶表示器
１４〜１６ 拡散板
１７〜１９ サブ配線板
２０ ベース配線板
２１〜２３ 光源
３１〜３３ 仕切り壁
４１ 見返し
４２ 表ガラス
４３ フード
５０ 表示装置
５１ ケース
５２ スピードメータ
５２ａ 指針
５２ｂ 文字板
５３ タコメータ
５４ 主表示部
５５ 副表示部
５６ 情報表示部
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ 表示領域
５７，５８ ウォーニング表示部
１００ 表示制御部
１１０ メモリ
１２１，１２２ ドライバ

Claims (1)

1. 車両の運転席に着座した運転者の前方のダッシュボードに設置される、該車両の走行状況に関する情報を表示する車両用表示装置であって、
   該車両用表示装置の筐体内の表示領域に、メータ類の情報を表示する主表示部の主表示部表示面と、該主表示部表示面の下方に配置された、図形情報を表示する複数の副表示部の副表示部表示面と、を備え、
   複数の前記副表示部表示面は、前記主表示部表示面の位置から運転席側に突出するとともに、その突出量が前記副表示部表示面のそれぞれで異なり、前記突出量が大きい副表示部表示面程、下側に大きくずれて、複数の前記副表示部表示面が階段状に配置され、
   前記複数の副表示部表示面の配置位置は、運転席に着座した運転者が前記副表示部表示面を視たとき、前記複数の副表示部表示面が前記主表示部表示面と重ならずに全て見え、且つ、隣り合う前記副表示部表示面の間に隙間が無いように見える位置であり、
   前記副表示部に表示する図形情報が表示制御部により制御され、前記表示制御部は、複数の前記副表示部表示面を前記運転者が視た際の該副表示部表示面の位置関係に応じて、表示すべき図形を複数の領域に分割し、その分割した領域のそれぞれを複数の前記副表示部に割り当てて、表示する、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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