JP6244157B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、計器画像が画面に表示される車両用表示装置に関する。

従来、車両用表示装置として、車両情報を表示する情報表示領域の周囲に、発光表示可能なアンビエント表示領域を確保したグラフィックメータが知られている。
この種の先行技術として、特許文献１には、アンビエント表示領域の発光色によらずグラデーションの見え方を安定させる車両用表示装置が示されている。

特開２０１２−１４４１４６号公報

しかしながら、従来のアンビエント表示領域では、発光色のみが着目されており、運転者が現在の速度やハンドルの舵角が適切であるかのような車両の走行状態を感覚的に表現することはできなかった。

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、車両の走行状態を感覚的に表現することができる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）〜（６）を特徴としている。
（１） 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両の速度を取得し、
前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
前記エフェクト画像は、前記画面の奥から手前の方向に移動するように、且つ、前記車両の速度が大きいほどその移動が速くなるように表示される、
ことを特徴とする車両用表示装置。
（２） 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両の速度を取得し、
前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
前記エフェクト画像は、前記画面の上部から下向きに移動するように、且つ、前記車両の速度が大きいほどその移動が速くなるように表示される、
ことを特徴とする車両用表示装置。
（３） 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両の速度を取得し、
前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
前記エフェクト画像は、前記車両の速度が大きいほど、前記画面内における前記エフェクト画像が描画されない領域が狭くなるように表示される、
ことを特徴とする車両用表示装置。
（４） 前記エフェクト画像が描画されない領域は、前記計器画像の中心位置をその中心位置とし且つその中心位置から連続して広がる領域であり、
前記エフェクト画像は、前記エフェクト画像が描画されない領域の周囲の前記画面内の全域に亘って描画される、
ことを特徴とする上記（３）に記載の車両用表示装置。
（５） 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両の速度を取得し、
前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
前記エフェクト画像は、前記計器画像の外周縁に環状に表示され、且つ、前記車両の速度が大きいほどその密度が大きくなるように表示される、
ことを特徴とする車両用表示装置。
（６） 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両のハンドルの舵角を取得し、
前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得されたハンドルの舵角に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
前記エフェクト画像は、前記画面における前記計器画像の上部にて、前記ハンドルの舵角の変化に応じて、前記ハンドルの舵角に応じた前記画面の左右方向の位置まで、前記画面の左右方向に沿って直線的に移動するように表示される、
ことを特徴とする車両用表示装置。

上記（１）〜（５）の構成の車両用表示装置によれば、走行状態に応じてエフェクト画像を変化させるので、車両の走行状態を感覚的に表現することができる。
更に、現在の車両の速度がどうなっているのかを感覚的に分かり易くできる。
上記（６）の構成の車両用表示装置によれば、走行状態に応じてエフェクト画像を変化させるので、車両の走行状態を感覚的に表現することができる。
更に、現在の車両の向きがどうなっているのかを感覚的に分かり易くできる。

本発明によれば、画面に表示される計器画像のアンビエント表示領域に表示するエフェクト画像を、走行状態に応じて変化させるので、車両の走行状態を感覚的に表現することができる。

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は実施形態における車両用表示装置であるグラフィックメータ１００のハードウェアの構成を示すブロック図である。 図２はアンビエント表示領域における表示動作手順を示すフローチャートである。 図３（Ａ）及び図３（Ｂ）それぞれは、速度に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。 図４（Ａ）及び図４（Ｂ）それぞれは、変形例１における速度に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。 図５（Ａ）から図５（Ｃ）それぞれは、変形例２における舵角に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。 図６（Ａ）から図６（Ｃ）それぞれは、変形例３におけるアンビエント表示領域の表示内容として前景が変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。 図７（Ａ）及び図７（Ｂ）それぞれは、変形例４におけるアンビエント表示領域の表示内容として背景が変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。 図８（Ａ）及び図８（Ｂ）それぞれは、変形例５におけるアンビエント表示領域の表示内容としてメータ背景板１６６ａが変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。 図９（Ａ）及び図９（Ｂ）それぞれは、変形例６におけるアンビエント表示領域の表示内容としてメータリング（環状体）１６６ｂの変化を示す図である。

本発明の実施形態における車両用表示装置について図面を用いて説明する。本実施形態の車両用表示装置は、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。

図１は実施形態における車両用表示装置であるグラフィックメータ１００のハードウェアの構成を示すブロック図である。グラフィックメータ１００は、ＣＰＵ１１０、グラフィックＣＰＵ１３０、液晶表示器１５０及びメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１１７を有する。

ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３及びネットワーク部（ＣＡＮ）１１５を内蔵する。ＲＯＭ１１２には、制御プログラム等が格納される。ＲＡＭ１１３はワークエリアとして使用される。

ネットワーク部１１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）規格に則って、通信Ｉ／Ｆ１２４を介して他の機器と通信を行い、各種の車両情報を入力する。また、ネットワーク部１１５は、通信Ｉ／Ｆ１２４に接続された他の機器である、速度センサ１４２、舵角センサ１４４、エフェクト機能スイッチ（ＳＷ）１４６等の情報を入力する。速度センサ１４２は車両の速度（車速）を検出する。舵角センサ１４４は、ハンドルの舵角を検出する。エフェクト機能ＳＷ１４６は、運転者等が操作可能なスイッチ（例えばステアリングスイッチ）であり、後述するエフェクトアニメーションの機能の実行をオンまたはオフにする。

ＣＰＵ１１０には、入力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１２２を介してイグニッションスイッチ（ＩＧＮ＋）の信号が入力される。また、ＣＰＵ１１０には、バッテリ（＋Ｂ）から電力が供給され、電源電圧Ｖｃｃ及びリセット電圧を出力する電源回路１２１が接続される。

グラフィックＣＰＵ１３０は、ＣＰＵ１１０から入力される命令に従って、グラフィック要素を液晶表示器１５０の画面上に表示する。グラフィックＣＰＵ１３０には、グラフィック描画プログラムが格納されたＲＯＭ１３２、及び、画素毎の表示内容を保持するフレームメモリであるＲＡＭ１３３が接続される。

実際には、ＣＰＵ１１０がＲＡＭ１３３に表示データを書き込み、グラフィックＣＰＵ１３０は、ＲＡＭ１３３に書き込まれた表示データを用いて、後述するエフェクトアニメーション機能を実行し、生成された表示データを液晶表示器１５０に与えてグラフィックの描画を行う。また、グラフィックＣＰＵ１３０は、液晶表示器１５０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する。表示データは、これらの同期信号に同期したタイミングで液晶表示器１５０に与えられる。

液晶表示器１５０（表示部）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方向及びＹ方向に並べて配置されたカラーの２次元表示画面（グラフィック表示画面）を有する。液晶表示器１５０は、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、画像等の各種情報をグラフィカルに表示する。

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。図２はアンビエント表示領域における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、ＣＰＵ１１０内のＲＯＭ１１２に格納されており、ＣＰＵ１１０によって実行される。

ＣＰＵ１１０は、車両の走行状態を検出する（ステップＳ１）。本実施形態では、車両の走行状態を表す車両データとして、速度センサ１４２で検出される速度、または舵角センサ１４４で検出されるハンドルの舵角が検出される。

さらに、ＣＰＵ１１０は、エフェクト機能ＳＷ１４６の状態を判別する（ステップＳ２）。エフェクト機能ＳＷ１４６がオンである場合、ＣＰＵ１１０は、車両の走行状態に対応するエフェクトアニメーション機能を実行する（ステップＳ３）。このエフェクトアニメーション機能では、液晶表示器１５０のグラフィック表示画面のアンビエント表示領域に、エフェクト画像として、効果的なアニメーション（エフェクトアニメーション）が表示される。アンビエント表示領域には、以下に説明するように、発光色のみによって運転環境を通知する従来の手法とは異なり、運転環境を通知するための情報が様々な態様にて表示される。本明細書では、運転環境を通知するための情報が表示される、液晶表示器１５０のグラフィック表示画面上の一部の領域を、アンビエント表示領域と称する。

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）それぞれは、速度に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。本実施形態では、液晶表示器１５０のグラフィック表示画面上に、速度計１６２及び回転計１６４を含むメータ画像１６６（計器画像）が定位置で略楕円形に表示される。また、グラフィック表示画面では、メータ画像１６６のアンビエント表示領域として、その背景には、幾何学的な格子１７２が遠近感を持って表示される。格子１７２は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、画面の奥から手前の方向に移動するようなアニメーションで表現され、車速が大きい程、格子１７２が密になり、かつその移動が早くなるように表示される。これにより、運転者は、格子の密度及び移動の速さから、感覚的に現在の速度を把握することができる。さらに、運転手は、格子の密度及び移動の速さから、画面中央に位置する速度計１６２及び回転計１６４へ注目するよう促される。

ＣＰＵ１１０は、ステップＳ３でエフェクトアニメーション機能を実行した後、ステップＳ１の処理に戻る。一方、ステップＳ２でエフェクト機能ＳＷ１４６がオフである場合、ＣＰＵ１１０は、エフェクトアニメーション機能を実行することなく、ステップＳ１の処理に戻る。

（変形例１）
図４（Ａ）及び図４（Ｂ）それぞれは、変形例１における速度に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。変形例１のグラフィック表示画面では、メータ画像１６６の背景として、画面の上部から葉１７４が落ちてくるアニメーションで表現される。葉１７４は、図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示すように、車速が大きい程、その数が多くかつ落下が早くなるように表示される。これにより、運転者は、葉の数及び落下の速さから、感覚的に現在の速度を把握することができる。さらに、運転手は、葉の落下方向に位置する速度計１６２及び回転計１６４へ注目するよう促される。

（変形例２）
図５（Ａ）から図５（Ｃ）それぞれは、変形例２における舵角に応じてアンビエント表示領域の表示内容が変化するグラフィック表示画面を示す図である。変形例２のグラフィック表示画面では、メータ画像１６６の背景として、画面の上部にある雲１８２が舵角に対応した水平方向の位置に移動するアニメーションで表現される。図５（Ａ）、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）に示すように、運転者がハンドル操作を行い、ハンドルの舵角が変化すると、図中楕円の点線枠ａで囲まれる雲１８２は、舵角に追従するように、水平方向の位置を変えながら表示される。ここでは、図５（Ｂ）の表示状態から右方向にハンドル操作を行うと、図５（Ａ）に示すように、雲１８２は右側に流れるように変化し、一方、左方向にハンドル操作を行うと、図５（Ｃ）に示すように、雲１８２は左側に流れるように変化する。また、運転者が急ハンドルの操作を行った場合、雲１８２の動きは早くなる。これにより、運転者は、雲１８２の水平方向の位置から、感覚的に現在のハンドルの舵角を把握することができる。

本実施形態のグラフィックメータによれば、車両の走行状態を感覚的に表現することができる。また、エフェクト画像を車両の速度に応じて変更することで、現在のスピードがどのくらい出ているのか感覚的に分かり易くできる。また、異常な速度である場合、格子や葉の色を変える等の表示処理を行ってもよく、このような注意喚起のアニメーションを表示することで、運転者に注意を促し、走行の安全性を向上できる。

また、エフェクト画像をハンドルの舵角に応じて変更することで、現在の車両の向きがどうなっているのかを感覚的に分かり易くできる。また、メータの背景にエフェクトアニメーションが表示されるので、メータの視認性を十分に確保できる。

また、エフェクト機能ＳＷのオンまたはオフによって、エフェクトアニメーションの表示がオンまたはオフに切り替えられるので、運転者の意図を反映できる。

（変形例３）
図６（Ａ）から図６（Ｃ）それぞれは、変形例３におけるアンビエント表示領域の表示内容として前景が変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。変形例３では、メータ画像１６６の前景として、メータ画像１６６の中央から放射状に延びた複数本の線（放射状の線）１８５がアニメーションで表現される。速度が小さい場合、図６（Ａ）に示すように、メータ画像１６６から空隙を介して画面いっぱいに放射状の線１８５が表示される。速度が上がると、図６（Ｂ）に示すように、空隙が小さくなって、画面いっぱいに放射状の線１８５が表示される。さらに、速度が大きくなると、図６（Ｃ）に示すように、メータ画像１６６上に放射状の線１８５が重畳され、画面いっぱいに放射状の線１８５が表示される。

このように、放射状の線１８５が描画されない画面内の領域が速度に応じて変化するとともに、放射状の線１８５の本数が速度に応じて変化する。これにより、運転者は、放射状の線１８５が表示されている領域の大きさ及びその本数から、感覚的に車速を把握できる。また、メータ画像の前景として、エフェクトアニメーションが表示されるので、運転者は車速の変化を把握し易い。さらに、運転手は、放射状の線１８５の密度及び移動の速さから、画面中央に位置する速度計１６２及び回転計１６４へ注目するよう促される。

（変形例４）
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）それぞれは、変形例４におけるアンビエント表示領域の表示内容として背景が変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。変形例４では、図６（Ａ）から図６（Ｃ）と同様、放射状の線１８５が描画される画面内の領域が速度に応じて変化するが、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示すように、放射状の線１８５がメータ画像１６６の背景として変化する。つまり、速度が大きくなった場合、放射状の線１８５が描画されない領域は狭くなるが、その一部はメータ画像１６６に隠れる。これにより、メータ画像１６６の視認性が十分に確保される。さらに、運転手は、速度が大きくなった場合、メータ画像１６６の外形が浮き上がるように視認されるため、画面中央に位置する速度計１６２及び回転計１６４へ注目するよう促される。

（変形例５）
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）それぞれは、変形例５におけるアンビエント表示領域の表示内容としてメータ背景板１６６ａが変化する場合のグラフィック表示画面を示す図である。変形例５では、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示すように、速度計１６２及び回転計１６４を取り巻く周囲の画像を変化させる環境マッピングとして、メータ画像１６６のうち、速度計１６２、回転計１６４を除くメータ背景板１６６ａ上に放射状の線１８５が映り込むように表示される。放射状の線１８５の描画されない領域は、図６（Ａ）から図７（Ｂ）と同様、速度に応じて変化する。

このように、環境マッピングとして、メータ背景板に映り込むようにエフェクト画像が表示されるので、斬新な表現が可能である。さらに、運転手は、速度が大きくなるほど、メータ画像１６６の外形が広範囲で視認されるようになるため、画面中央に位置する速度計１６２及び回転計１６４へ注目するよう促される。

（変形例６）
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）それぞれは、変形例６におけるアンビエント表示領域の表示内容としてメータリング（環状体）１６６ｂの変化を示す図である。変形例６では、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示すように、速度計１６２及び回転計１６４を取り巻く周囲の画像を変化させる環境マッピングとして、放射状の線１８５は、速度計１６２やは回転計１６４のメータリング１６６ｂに映り込むように表示される。また、速度が大きくなった場合、メータリング１６６ｂに映り込むように表示される放射状の線１８５の数は、速度が小さい場合と比べて多くなる。この場合、放射状の線１８５が描画されない領域は、速度に応じて変化しない。このため、運転手は、速度が大きくなった場合、メータリング１６６ｂ内部に位置する計器へ注目するよう促される。

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、車両の走行状態として、速度及び舵角を例に挙げたが、エンジン回転数、アクセル開度等であってもよい。

また、上記実施形態では、車両の走行状態として、車速または舵角のどちらかが予め選択されていたが、車速と舵角それぞれに閾値を設定しておき、例えば閾値を超える頻度が高い方を、アンビエント表示領域に表示される車両の走行状態として選択するようにしてもよい。これにより、閾値を超えるような異常な速度あるいは異常なハンドル操作に対し、エフェクトアニメーションで注意喚起が可能となる。

また、アンビエント表示領域に表示されるエフェクトアニメーションは、２次元に限らず、３次元で描画されてもよい。また、エフェクトアニメーションには、ブラー効果を適用してもよい。

本発明は、車両用表示装置において、車両の走行状態を感覚的に表現することができ、有用である。

ここで、上述した本発明に係る車両用表示装置の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［７］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
車両の走行状態を取得し（速度センサ１４２、舵角センサ１４４）、
前記画面に表示される計器画像（メータ画像１６６）に対応するアンビエント表示領域に、前記走行状態が視認可能な態様でエフェクト画像（格子１７２、葉１７４、雲１８２、放射状の線１８５）を表示する（液晶表示器１５０）、
ことを特徴とする車両用表示装置。
［２］ 前記アンビエント表示領域に、前記計器画像への注目を促す態様で前記エフェクト画像を表示する、
ことを特徴とする［１］に記載の車両用表示装置。
［３］ 前記エフェクト画像は前記計器画像の背景として表示される、
ことを特徴とする［２］に記載の車両用表示装置。
［４］ 前記エフェクト画像は前記計器画像の前景として表示される、
ことを特徴とする［２］に記載の車両用表示装置。
［５］ 前記エフェクト画像は前記計器画像の特定部分に環境マッピングとして表示される、
ことを特徴とする［２］に記載の車両用表示装置。
［６］ 前記エフェクト画像は前記計器画像中央から延びる放射状の線（１８５）として表示される、
ことを特徴とする［１］から［５］のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
［７］ 前記走行状態は、前記車両の速度またはハンドルの舵角である、
ことを特徴とする［１］から［６］のいずれか１項に記載の車両用表示装置。

１００ グラフィックメータ
１１０ ＣＰＵ
１１２、１３２ ＲＯＭ
１１３、１３３ ＲＡＭ
１１７ ＥＥＰＲＯＭ
１２１ 電源回路
１２２ 入力Ｉ／Ｆ
１２４ 通信Ｉ／Ｆ
１３０ グラフィックＣＰＵ
１４２ 速度センサ
１４４ 舵角センサ
１４６ エフェクト機能スイッチ（ＳＷ）
１５０ 液晶表示器
１６２ 速度計
１６４ 回転計
１６６ メータ画像
１６６ａ メータ背景板
１６６ｂ メータリング
１７２ 格子
１７４ 葉
１８２ 雲
１８５ 放射状の線

Claims (6)

1. 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
   車両の速度を取得し、
   前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
   前記エフェクト画像は、前記画面の奥から手前の方向に移動するように、且つ、前記車両の速度が大きいほどその移動が速くなるように表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
2. 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
   車両の速度を取得し、
   前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
   前記エフェクト画像は、前記画面の上部から下向きに移動するように、且つ、前記車両の速度が大きいほどその移動が速くなるように表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
3. 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
   車両の速度を取得し、
   前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
   前記エフェクト画像は、前記車両の速度が大きいほど、前記画面内における前記エフェクト画像が描画されない領域が狭くなるように表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
4. 前記エフェクト画像が描画されない領域は、前記計器画像の中心位置をその中心位置とし且つその中心位置から連続して広がる領域であり、
   前記エフェクト画像は、前記エフェクト画像が描画されない領域の周囲の前記画面内の全域に亘って描画される、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用表示装置。
5. 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
   車両の速度を取得し、
   前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得された車両の速度に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
   前記エフェクト画像は、前記計器画像の外周縁に環状に表示され、且つ、前記車両の速度が大きいほどその密度が大きくなるように表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。
6. 計器画像が画面に表示される車両用表示装置であって、
   車両のハンドルの舵角を取得し、
   前記画面に表示される計器画像に対応するアンビエント表示領域に、前記取得されたハンドルの舵角に応じて表示態様が変化するように、エフェクト画像を表示し、
   前記エフェクト画像は、前記画面における前記計器画像の上部にて、前記ハンドルの舵角の変化に応じて、前記ハンドルの舵角に応じた前記画面の左右方向の位置まで、前記画面の左右方向に沿って直線的に移動するように表示される、
   ことを特徴とする車両用表示装置。

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