JP6220151B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を表示する表示装置に関する。

従来、液晶表示器等の表示デバイスに自動車用メータを画像で表示させ、その画像表示を制御するグラフィックメータが知られている。

また、アナログ式のメータには、指針の先端から装飾リングに向けて光が照射されるものがあり、操作性が高められている。

また、文字、目盛りの機能を果たす円弧状のバー表示部、及び指針を備え、車両の計測項目を表示する計器が知られている（特許文献１参照）。この計器は、指針の近傍に陰影を表示する。

特開２０１２−２１０８２８号公報（段落００２０）

しかしながら、昨今、更なる装飾性の高いメータを呈示することが求められている。

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、更なる装飾性の高いメータを呈示できる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、本発明に係る表示装置は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１） 表示面に各種情報が表示される表示部と、
前記表示部に表示される表示内容を制御する制御部と、
状態量を入力する入力部と、
を備え、
前記制御部は、
前記入力部に入力された状態量に対応する位置に先端が移動する指針と、前記指針の先端付近に置かれる照射画像と、を第１のレイヤに描画し、
前記指針の位置を表すための、目盛りと、数値と、前記目盛り及び前記数値を囲む外形と、を、前記第１のレイヤと異なる第２のレイヤに描画し、
前記照射画像の範囲を、所定の条件に従って変化させる、
こと。
（２） 上記（１）の構成の表示装置であって、
前記制御部は、前記照射画像の範囲を、前記指針の位置に応じて変化させる、
こと。
（３） 上記（１）の構成の表示装置であって、
操作を受け付ける受付部を備え、
前記制御部は、前記受付部で受け付けた操作に従って、前記照射画像の範囲を変化させる、
こと。
（４） 上記（１）から（３）のいずれか１つの構成の表示装置であって、
前記照射画像の範囲は、前記指針の延在方向と直交する方向における前記照射画像の長さである、
こと。

上記（１）から（４）の構成の表示装置によれば、指針の先端から光が照射されたようなイメージを持つ照射画像を、その表示パターンを変化させて表示する。

本発明によれば、指針の先端から光が照射されたようなイメージを持つ照射画像を、その表示パターンを変化させて表示するので、更なる装飾性の高いメータを呈示できる。また、指針と照射画像を同一のレイヤに描画するので、レイヤ切り替え等が不要となり、指針と、この先端付近に置かれる照射画像とを連動させた表示制御が簡単になる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、実施の形態におけるグラフィックメータ１００のハードウェアの構成を示す図である。 図２は、グラフィックメータ１００の液晶表示器１１１に表示されるグラフィック表示画面１１１ａを示す図である。 図３（Ａ）から図３（Ｅ）は、グラフィック表示画面１１１ａを生成する液晶表示器１１１のレイヤ構造を説明する図である。 図４は、表示動作手順を示すフローチャートである。 図５は、図４のステップＳ４における指針レイヤ表示手順を示すフローチャートである。 図６は、ＥＥＰＲＯＭ１０２内の照射画像登録メモリ１０２ａに登録された照射画像パターンを示す図である。 図７は、第２の実施形態のステップＳ４における指針レイヤ表示手順を示すフローチャートである。 図８は、ＥＥＰＲＯＭ１０２内の照射画像登録メモリ１０２ａに登録された照射画像パターンを示す図である。

以下、本実施形態に係る表示装置について図面を用いて説明する。本実施形態の表示装置は、車室内のインストルメントパネルに設置されたグラフィックメータに適用される。
（第１の実施形態）

図１は第１の実施形態におけるグラフィックメータ１００のハードウェアの構成を示す図である。図１に示すように、グラフィックメータ１００は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）１０１、読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）１０２、インタフェース１０３、インタフェース１０４、ＣＰＵ電源部１０５、グラフィックコントローラ１０６、フレームメモリ１０７、Ｘドライバ１０８、Ｙドライバ１０９、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）電源部１１０、及び液晶表示器（ＴＦＴ−ＬＣＤ：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）１１１を備えている。

マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０１は、予め用意されたプログラムを実行し、グラフィックメータ１００の機能を実現するために必要な様々な処理を行う。例えば、後述するフローチャートに示した処理をマイクロコンピュータ１０１（制御部）が行う。

読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１０２は、マイクロコンピュータ１０１が実行するプログラムの内容や、予め用意された環状の表示要素やメータ初期画像等の画像データや固定データなどを保持している。また、ＥＥＰＲＯＭ１０２には、後述する照射画像の表示パターンが登録された照射画像登録メモリ１０２ａが設けられている。

インタフェース１０３は、車両側のイグニッションスイッチの状態を表す信号（ＩＧＮ＋）をマイクロコンピュータ１０１に入力する。

インタフェース１０４は、マイクロコンピュータ１０１と車両側の各種制御装置（ＥＣＵ：Electric Control Unit）との間で、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格による通信を行うために利用される。具体的には、現在の車両の走行速度、エンジン回転速度、冷却水温、燃料量、クラッチ接続の有無等の現在の様々な車両状態を表すデータが、ほぼリアルタイムのデータとして車両側からインタフェース１０４を介してマイクロコンピュータ１０１に入力される。

例えば、インタフェース１０４（入力部）は、車両が所定量移動する毎に当該車両側に搭載された速度センサから出力される車速パルス信号を受け付け、現在の車両の走行速度の値を表す走行速度情報（状態量）としてマイクロコンピュータ１０１に出力する。

また、インタフェース１０４は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数（ＮＥ）センサから出力されるパルス信号を受け付け、エンジン回転数情報（状態量）としてマイクロコンピュータ１０１に出力する。また、インタフェース１０４は、燃料センサによって検出された燃料量の情報を受け付け、マイクロコンピュータ１０１に出力する。また、インタフェース１０４は、ラジエータ内の冷却水の温度を検出する水温センサからの信号を受け付け、冷却水温情報としてマイクロコンピュータ１０１に出力する。

インタフェース１１５（受付部）は、液晶表示器１１１に表示されるグラフィック画面に関する操作等を指示するスイッチ（例えば、ステアリングスイッチや後部座席のスイッチ）に接続され、使用者からの操作を受け付け、マイクロコンピュータ１０１に出力する。

ＣＰＵ電源部１０５は、車両側のプラス側電源ライン（＋Ｂ）から供給される直流電力を入力してマイクロコンピュータ１０１の動作に必要な直流電圧（Ｖｃｃ）を生成する。また、必要に応じてリセット信号を生成したり、マイクロコンピュータ１０１から出力されるスリープ信号に従って電力供給を抑制するための動作も行う。

液晶表示器１１１は、液晶デバイスにより構成された多数の微小表示セルをＸ方向およびＹ方向に並べて配置されたカラーの２次元表示画面を有している。多数の微小表示セルの表示状態をセル毎に個別に制御することにより、２次元表示画面上に図形、文字、画像等の所望の情報をグラフィック表示することができる。

液晶表示器１１１（表示部）は、２次元画面表示によってグラフィックメータ（単に、メータともいう）１００のグラフィック表示画面（表示面）１１１ａを表示する。

図２はグラフィックメータ１００の液晶表示器１１１に表示されるグラフィック表示画面１１１ａを示す図である。グラフィック表示画面１１１ａは、表示される領域がそれぞれ異なる、第１の表示領域（図中、左側の領域）３１と第２の表示領域（図中、中央の領域）３２と第３の表示領域（図中、右側の領域）３３に大別される。

第１の表示領域３１には、現在の車両の走行速度を表示する速度計４１、及び現在の燃料量を表示する燃料計４２が一部重なるように表示される。速度計４１は、速度スケール４５と指針４６と距離計４４を有し、指針４６が速度スケール４５上の目盛り位置を指し示すことで、現在の車両の走行速度を表す。また、指針４６の先端付近には、指針４６の先端から照射されたようなイメージを持つ照射画像４９が表示される。

また、燃料計４２は、燃料量スケール４７と指針４８を有し、指針４８が燃料量スケール４７上の位置を指し示すことで、現在の燃料残量を表す。

第２の表示領域３２は、各種の画像が切り替え可能に表示される領域である。第２の表示領域３２には、通常、デフォルト画像として、装飾画像７１である、正面上部から見た車両を模した画像（車両画像）が表示される。

第３の表示領域３３には、現在のエンジン回転速度を表示する回転計５１、及び現在の冷却水温を表示する水温計５２が一部重なるように表示される。回転計５１は、回転速度スケール５５と指針５６を有し、指針５６が回転速度スケール５５上の目盛り位置を指し示すことで、現在のエンジンの回転速度を表示する。また、指針５６の先端付近には、指針５６の先端から照射されたようなイメージを持つ照射画像６９が描画される。

また、水温計５２は、温度スケール５７と指針５８を表示し、指針５８が温度スケール５７上の位置を指し示すことで、現在の冷却水温を表す。

図３（Ａ）から図３（Ｅ）はグラフィック表示画面１１１ａを生成する液晶表示器１１１のレイヤ構造を説明する図である。ここでは、図３（Ａ）に示す速度計４１を描画する場合を例に挙げる。本実施形態では、図３（Ｂ）に示すように、液晶表示器１１１は、指針レイヤ１１１Ａ、計器レイヤ１１１Ｂ及びＯＤＯレイヤ１１１Ｃの３つのレイヤを積層した状態で表示する。

指針レイヤ１１１Ａには、図３（Ｃ）に示すように、走行速度に対応する位置に先端が移動する指針４６と、指針４６の先端付近に置かれる照射画像４９が描画される。指針４６と照射画像４９の両画像が同一のレイヤに描画されるので、走行中、絶えず変化する指針４６と照射画像４９を連動させた表示制御が簡単になる。計器レイヤ１１１Ｂには、図３（Ｄ）に示すように、指針４６の位置を表すための、目盛り６１、装飾リング６２（外形）及び数値６３が描画される。これらの画像は、走行中、変化しない固定した画像である。ＯＤＯレイヤ１１１Ｃには、図３（Ｅ）に示すように、距離計（ＯＤＯ／ＴＲＩＰメータ）４４が描画される。この画像は走行中に数値が更新される画像である。

液晶表示器１１１の表示画面のＹ方向の走査位置は、Ｙドライバ１０９の出力により順次に切り替わる。Ｙドライバ１０９は、グラフィックコントローラ１０６から出力される垂直同期信号に同期して、Ｙ方向の走査位置を順次に切り替える。

Ｘドライバ１０８は、グラフィックコントローラ１０６から出力される水平同期信号に同期して液晶表示器１１１の表示画面のＸ方向の走査位置を順次に切り替える。また、Ｘドライバ１０８はグラフィックコントローラ１０６から出力されるＲＧＢ各色の画像データを走査位置の表示セルに与えて画面中の表示内容を制御する。

液晶表示器１１１の表示画面のＹ方向の走査位置は、Ｙドライバ１０９の出力により順次に切り替わる。Ｙドライバ１０９は、指針レイヤ、計器レイヤ、ＯＤＯレイヤの全てに対し、グラフィックコントローラ１０６から出力される垂直同期信号に同期して、Ｙ方向の走査位置を順次に切り替える。

Ｘドライバ１０８は、指針レイヤ、計器レイヤ、ＯＤＯレイヤの全てに対し、グラフィックコントローラ１０６から出力される水平同期信号に同期して、液晶表示器１１１の表示画面のＸ方向の走査位置を順次に切り替える。また、Ｘドライバ１０８は、指針レイヤ、計器レイヤ、ＯＤＯレイヤ毎に、グラフィックコントローラ１０６から出力されるＲＧＢ各色の画像データを走査位置の表示セルに与えて画面中の表示内容を制御する。

グラフィックコントローラ１０６は、マイクロコンピュータ１０１から入力される様々な命令に従って、様々なグラフィック要素を液晶表示器１１１の画面上に表示する。実際には、各レイヤの画素毎の表示内容を保持するフレームメモリ１０７に対して、マイクロコンピュータ１０１又はグラフィックコントローラ１０６が表示データを書き込み、グラフィックの描画を行う。

また、グラフィックコントローラ１０６は、液晶表示器１１１の画面を２次元走査するための垂直同期信号及び水平同期信号を生成し、これらの同期信号に同期したタイミングでフレームメモリ１０７上の各レイヤ毎に該当するアドレスに格納されている表示データを液晶表示器１１１に与える。

ＬＣＤ電源部１１０は、車両側のプラス側電源ライン（＋Ｂ）から供給される直流電力を入力して、液晶表示器１１１の表示に必要とされる所定の直流電力を生成し、液晶表示器１１１等に供給する。

グラフィックコントローラ１０６は、マイクロコンピュータ１０１から入力される様々な命令に従って、様々なグラフィック要素を液晶表示器１１１の画面上に表示する。実際には、画素毎の表示内容を保持するフレームメモリ１０７に対して、マイクロコンピュータ１０１又はグラフィックコントローラ１０６が表示データを書き込みグラフィックの描画を行う。また、液晶表示器１１１の画面を２次元走査するための垂直同期信号及び水平同期信号を生成し、これらの同期信号に同期したタイミングでフレームメモリ１０７上の該当するアドレスに格納されている表示データを液晶表示器１１１に与える。

ＬＣＤ電源部１１０は、車両側のプラス側電源ライン（＋Ｂ）から供給される直流電力を入力して、液晶表示器１１１の表示に必要とされる所定の直流電力を生成する。

上記構成を有するグラフィックメータ１００の表示動作を示す。本実施形態のグラフィックメータ１００はグラフィック表示画面１１１ａを生成する。図４は表示動作手順を示すフローチャートである。この動作プログラムは、読み出し専用メモリ１０２に記憶されており、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１０１によって実行される。

イグニッションスイッチがオンに操作されると、マイクロコンピュータ１０１に直流電圧（Ｖｃｃ）が供給される。マイクロコンピュータ１０１は、運転者によるスイッチ操作を受け付けると、第１の表示領域３１〜第３の表示領域３３における各種情報の表示制御を開始する。

マイクロコンピュータ１０１は、インタフェース１０４を介して走行速度、エンジン回転数、燃料量、冷却水温等の車両データを取得する（ステップＳ１）。マイクロコンピュータ１０１は、取得した車両データ（状態量）をもとに、指針レイヤに描画される指針の角度、つまり指針先端の位置を表す角度を設定する（ステップＳ２）。具体的に、取得した走行速度から、指針レイヤに描画される指針４６の角度が設定される。また、取得したエンジン回転数から、指針レイヤに描画される指針５６の角度が設定される。ここでは、速度計４１を描画する場合を代表して説明するが、回転計５１を描画する場合も同様である。

マイクロコンピュータ１０１は、取得した走行速度と走行時間を乗算することにより得られる走行距離を算出し、ＯＤＯレイヤに描画されるＯＤＯ値（積算走行距離）及びＴＲＩＰ値（走行距離）を設定する（ステップＳ３）。

マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ２で設定された指針４６の角度を用い、指針レイヤに指針４６及び照射画像４９を描画する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理の詳細については後述する。

マイクロコンピュータ１０１は、ＥＥＰＲＯＭ１０２に記憶された、固定データである目盛り６１、装飾リング６２及び数値６３の各画像を計器レイヤに描画する（ステップＳ５）。マイクロコンピュータ１０１は、ステップＳ３で設定されたＯＤＯ値及びＴＲＩＰ値を用い、ＯＤＯレイヤに距離計（ＯＤＯ／ＴＲＩＰメータ）４４を描画する（ステップＳ６）。

ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ６で各レイヤに画像が描画されると、グラフィック表示画面１１１ａには、これらの画像が一括で表示される。この後、マイクロコンピュータ１０１はステップＳ１の処理に戻る。

図５はステップＳ４における指針レイヤ表示手順を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ１０１は、照射画像登録メモリ１０２ａに登録された複数の照射画像４９の表示パターンの中から、ステップＳ１で取得した走行速度に対応する照射画像４９の表示パターンを選択する（ステップＳ１１）。

マイクロコンピュータ１０１は、指針レイヤに指針４６を描画するとともに、この指針４６の先端付近に、ステップＳ１１で選択された表示パターンを有する照射画像４９を描画する（ステップＳ１２）。この後、マイクロコンピュータ１０１は元の処理に復帰する。

図６はＥＥＰＲＯＭ１０２内の照射画像登録メモリ１０２ａに登録された照射画像４９の表示パターンを示す図である。照射画像登録メモリ１０２ａに登録される、走行速度の値に対応する表示パターンは任意に設定可能である。ここでは、表示パターンとして、照射範囲と色と輝度が設定される。例えば、走行速度が０ｋｍ／ｈ以上〜４０ｋｍ／ｈ未満の範囲にある場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が短く、色が緑色で、輝度が低いものとなる。走行速度が４０ｋｍ／ｈ以上〜８０ｋｍ／ｈ未満の範囲にある場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が普通の長さで、色が黄色で、輝度が中くらいものとなる。走行速度が８０ｋｍ／ｈ以上である場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が長く、色が赤色で、輝度が高いものとなる。

第１の実施形態の表示装置によれば、指針の先端から光が照射されたようなイメージを持つ照射画像を、その表示パターンを変化させて表示するので、更なる装飾性の高いメータを呈示できる。また、指針と照射画像を同一のレイヤに描画するので、レイヤ切り替え等が不要となり、指針と、この先端付近に置かれる照射画像とを連動させた表示制御が簡単になる。また、指針の位置に応じて、照射画像の表示パターンが変化するので、指針が指し示す位置が大まかに分かり易くなる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の表示装置は第１の実施形態とほぼ同一の構成を有する。前記第１の実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略する。また、図４のフローチャートに示す表示動作手順は、第２の実施形態においても同じである。

図７は第２の実施形態のステップＳ４における指針レイヤ表示手順を示すフローチャートである。マイクロコンピュータ１０１は、インタフェース１１５を介して、使用者によって設定されたスイッチ操作の設定値を入力する（ステップＳ２１）。

マイクロコンピュータ１０１は、照射画像登録メモリ１０２ａに登録された複数の照射画像４９の表示パターンの中から、スイッチ操作の設定値に対応する照射画像４９の表示パターンを選択する（ステップＳ２２）。

マイクロコンピュータ１０１は、指針レイヤに指針４６を描画するとともに、この指針４６の先端付近に、ステップＳ２２で選択された表示パターンを有する照射画像４９を描画する（ステップＳ２３）。この後、マイクロコンピュータ１０１は元の処理に復帰する。

図８はＥＥＰＲＯＭ１０２内の照射画像登録メモリ１０２ａに登録された照射画像パターンを示す図である。スイッチ操作として、ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３の３つのスイッチの組み合わせによって、照射範囲と色と輝度が任意に設定可能である。具体的に、ＳＷ１が値１、ＳＷ２が値１、ＳＷ３が値１である場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が普通の長さであり、青色で、輝度の低いものとなる。

また、ＳＷ１が値２、ＳＷ２が値３、ＳＷ３が値２である場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が長く、緑色で、輝度が中くらいのものとなる。ＳＷ１が値３、ＳＷ２が値４、ＳＷ３が値３である場合、照射画像４９の表示パターンは、照射範囲が短く、赤色で、輝度の高いものとなる。

第２の実施形態のグラフィックメータ１００によれば、使用者は照射画像のパターンを任意に選択することができ、自由度があって顧客満足度が向上する。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、本実施形態の構成が持つ機能を達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、速度計及び回転計に照射画像を表示する場合を示したが、燃料計、水温計等の他のメータに適用してもよいことは勿論である。

また、表示パターンとして、照射範囲、色、輝度のいずれもが変化する場合を示したが、少なくとも１つ変化することでもよい。また、これらに限らず、照射画像の形状を、例えば、丸形、だ円形、角丸形矩形、矩形等に変化させるようにしてもよい。これにより、より装飾性の高いメータを呈示できる。

また、所定の条件として、走行速度、あるいはスイッチ操作の設定値に応じて表示パターンを選択する場合を示したが、これらに限られず、例えば連続走行時間等に応じて表示パターンを選択するようにしてもよい。

また、グラフィック表示画面の少なくとも一部を、使用者がタッチ操作可能なタッチパネルで構成してもよく、この場合、使用者は、グラフィック表示画面を直接タッチして、照射画像のパターンを選択することが可能となる。

本発明は、画像を表示する際、更なる装飾性の高いメータを呈示でき、有用である。

３１ 第１の表示領域
３２ 第２の表示領域
３３ 第３の表示領域
４１ 速度計
４２ 燃料計
４３ 装飾リング
４４ 距離計
４５ 速度スケール
４６、４８、５６、５８ 指針
４７ 燃料量スケール
４９、６９ 照射画像
５１ 回転計
５２ 水温計
５５ 回転速度スケール
５７ 温度スケール
６１ 目盛り
６２ 装飾リング
６３ 数値
１００ グラフィックメータ
１０１ マイクロコンピュータ
１０２ 読み出し専用メモリ
１０２ａ 照射画像登録メモリ
１０３、１０４、１１５ インタフェース
１０５ ＣＰＵ電源部
１０６ グラフィックコントローラ
１０７ フレームメモリ
１０８ Ｘドライバ
１０９ Ｙドライバ
１１０ ＬＣＤ電源部
１１１ 液晶表示器
１１１Ａ 指針レイヤ
１１１Ｂ 計器レイヤ
１１１Ｃ ＯＤＯレイヤ
１１１ａ グラフィック表示画面

Claims (4)

1. 表示面に各種情報が表示される表示部と、
   前記表示部に表示される表示内容を制御する制御部と、
   状態量を入力する入力部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記入力部に入力された状態量に対応する位置に先端が移動する指針と、前記指針の先端付近に置かれる照射画像と、を第１のレイヤに描画し、
   前記指針の位置を表すための、目盛りと、数値と、前記目盛り及び前記数値を囲む外形と、を、前記第１のレイヤと異なる第２のレイヤに描画し、
   前記照射画像の範囲を、所定の条件に従って変化させる、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記制御部は、前記照射画像の範囲を、前記指針の位置に応じて変化させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 操作を受け付ける受付部を備え、
   前記制御部は、前記受付部で受け付けた操作に従って、前記照射画像の範囲を変化させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
4. 前記照射画像の範囲は、前記指針の延在方向と直交する方向における前記照射画像の長さである、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示装置。

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