JP2007248965A - グラフィック表示装置及びグラフィック表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用計器などの計器装置において、指針表示の画像の乱れを無くして違和感のない表示を行う。
【解決手段】グラフィックコントローラ６から、垂直同期信号をＹドライバ８２に、水平同期信号と１走査ライン分の画像データをＸドライバ８１に出力する。Ｙドライバ８２は各走査ラインに対応する表示信号を順次出力し、Ｘドライバ８１は垂直同期信号の１走査ラインの各画素に対応する表示信号を順次出力し、ドットマトリクス型表示器８でラスタースキャン方式の表示とする。ＣＰＵ１は、車両の走行状態に応じた各種検出信号を入力し、画像データを生成する。グラフィックコントローラ６からの垂直同期信号をＣＰＵ１に入力する。ＣＰＵ１は垂直同期信号に同期して１画面分の画像データをグラフィックコントローラ６に出力する。ドットマトリクス型表示器８における表示画像の更新を垂直同期信号に同期させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばドットマトリクス型の液晶ディスプレイ等により文字盤と指針とをグラフィック表示することで運転情報等を表示するのに適したグラフィック表示装置及びグラフィック表示方法に関するものである。

従来、車両用計器では、例えば文字盤と指針などからなるアナログ式の計器が好まれている。しかし、従来の機械式（メカ式）の計器では奥行きが大きくなったり部品点数が多くなるという問題がある。これに対して、例えば特開２０００−２２１９１５号公報（特許文献１）に開示された車両用電子メータのように、液晶パネルの表示面においてアナログ式の計器のグラフィック表示を行うものがある。このような車両用電子メータによれば、奥行きの省スペースも図れるとともに、機械部品等が少なくすることができる。

図５はこのようなグラフィック表示を行う従来のグラフィック表示装置の要部を示すシステムブロック図である。図１において、車両用計器は、メインＣＰＵ１１、イグニションＩ／Ｏ回路２、データＩ／Ｏ回路３，ＣＰＵ電源４、ＥＥＰＲＯＭ５、グラフィックコントローラ６、ＬＣＤ電源７、ドットマトリクス型表示器８から構成される。ドットマトリクス型表示器８は、たとえば、ＴＦＴ−ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）からなる。ドットマトリクス型表示器８は、フルグラフィックメータとして働き、車両側から供給される各種検出信号に基づいて、走行速度を示す速度計、エンジン回転数を示す回転計、燃料残量を示す燃料計等のメータを表示画面に画像表示する。

メインＣＰＵ１１は、車両側のノードから車両の走行状態を検出した各種検出信号、たとえば走行速度信号（ＳＰＥＥＤ）をデータＩ／Ｏ回路３を介して、ＣＡＮ通信部で受信する。ＣＡＮ通信部は、通信プロトコルとしてＣＡＮ（Controller Area Network ）を用いている。そして、メインＣＰＵ１１は、受信した走行速度信号（ＳＰＥＥＤ）等の各種検出信号を演算処理して複数の画像レイヤ構造を有する画像データを生成し、その画像データをグラフィックコントローラ６へ供給する。

グラフィックコントローラ６は、垂直同期信号をドットマトリクス型表示器８のＹドライバ８２に出力し、水平同期信号を１走査ライン分の画像データとともにドットマトリクス型表示器８のＸドライバ８１に出力する。Ｙドライバ８２は垂直同期信号の１周期の間に各走査ラインに対応する表示信号を順次出力し、Ｘドライバ８１は垂直同期信号の１周期の間に１走査ラインの各画素に対応する表示信号を順次出力する。

すなわち、グラフィックコントローラ６内では、ＲＧＢ信号、階調データ等に変換された表示信号が、Ｘドライバ８１を介して水平同期信号に同期してドットマトリクス型表示器８の各画素に送られる。一方、Ｙドライバ８２にて垂直同期信号に同期し、各画素に表示信号が送られ、Ｘドライバ８１とＹドライバ８２との表示信号の交点部の画素が表示状態となる。さらに、Ｘドライバ８１及びＹドライバ８２が一定時間で走査されることにより、ドットマトリクス型表示器８の表示面に全体としの１画面分の画像が形成される。すなわちラスタースキャン方式の表示となる。

このように、グラフィックコントローラ６に供給される画像データは、例えば、図１に示すように、指針画像レイヤ、目盛表示画像データ、背景画像データ、ウォーニング画像データ…などの、複数の画像レイヤ構造を有する画像データであり、このような構造の画像データに対して処理を行うので、文字盤の背景、目盛、数字、指針等の重なり部分の表現（処理）の自由度があり、後述のような重なり部分（重畳領域）の処理を行うことが容易になる。
特開２０００−２２１９１５号公報

しかしながら、従来のグラフィック表示装置では、グラフィックコントローラ６はフレームメモリ６１の画像データを水平同期信号及び垂直同期信号に同期して読み出して、自動的に表示を行う。一方、ＣＰＵ１１は、１画面（１フレーム）分の画像データを生成したタイミングでグラフィックコントローラ６に画像データを出力するので、次のような問題がある。

図６に示したように、ＣＰＵ１１がタイミングＴ１，Ｔ２，Ｔ３でそれぞれ１画面分の画像データＡ１，Ａ２，Ａ３を出力したとすると、画面上のＩの範囲の走査ラインでは画像データＡ１による画像が表示され、IIの範囲の走査ラインでは画像データＡ２による画像が表示され、III の範囲の走査ラインでは画像データＡ３による画像が表示されることになる。

すなわち、ドットマトリクス型表示器８の表示画面は垂直同期信号間の走査ラインで構成されるが、この１画面にタイミングの異なる画像データによる画像が分割して混在することになる。例えば画面上のIVの範囲に表示すべき指針があるとすると、その指針の画像は画像データＡ２と画像データＡ３とに分割されて表示される。このため、指針が止まっている場合には問題ないが、指針が特に早く動く場合は、例えば図７に示したように指針表示１０は、画像データＡ２による部分と画像データＡ３による部分とが混在し、指針表示の画像に乱れが生じ、視認しにくく運転者に違和感を与える表示となる。このことは、指針に限らず動画を表示する場合にも生じる問題である。

本発明は、上述の課題を解決すべくなされたもので、ラスタースキャン方式の表示手段で動画をグラフィック表示する際に、画像の乱れをなくして違和感のない表示を行えるグラフィック表示装置及びグラフィック表示方法を提供することを課題とする。

請求項１のグラフィック表示装置は、表示画面の画素に対応するアドレスで構成された画像メモリを有し、該画像メモリの画像データを読み出して水平同期信号に基づく走査ラインの画像を形成するとともに、垂直同期信号に基づく複数の走査ラインの画像で１フレームの画像を形成するようにしたラスタースキャン方式の表示手段と、動画の１フレーム毎の画像データを生成して該１フレーム毎の画像データ前記表示手段の画像メモリに出力する表示制御手段とを備え、前記表示手段の垂直同期信号を前記表示制御手段に入力し、該表示制御手段は該垂直同期信号に同期して前記１フレームの画像データを前記画像メモリに出力するようにしたことを特徴とする。

請求項２のグラフィック表示装置は、請求項１に記載のグラフィック表示装置であって、前記表示制御手段が生成する動画の画像データが、指針及び文字盤を含む計器の画像であることを特徴とする。

請求項３のグラフィック表示装置は、請求項１または２に記載のグラフィック表示装置であって、前記表示手段の表示画面は、ドットマトリクス型の表示パネルであることを特徴とする。

請求項４のグラフィック表示装置は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のグラフィック表示装置であって、前記表示制御手段が生成する動画の画像データが、車用アナログメータの画像データであることを特徴とする。

請求項５のグラフィック表示方法は、表示画面の画素に対応するアドレスで構成された画像メモリの画像データを読み出して水平同期信号に基づく走査ラインの画像を形成するとともに、垂直同期信号に基づく複数の走査ラインの画像で１フレームの画像を形成するようにしたラスタースキャン方式のグラフィック表示方法であって、表示制御手段により動画の１フレーム毎の画像データを生成し、前記垂直同期信号に同期して前記１フレームの画像データを前記画像メモリに出力するようにしたことを特徴とする。

請求項１のグラフィック表示装置によれば、表示制御手段が生成する画像データは１フレームに対応しており、このＩフレームの画像データが垂直同期信号に同期して出力され、かつ垂直同期信号に同期して画面に表示されるので、異なるタイミングの画像が混在するなどの画像の乱れがなく、違和感のない表示を行うことができる。

請求項２のグラフィック表示装置によれば、請求項１の効果に加えて、車両用電子計器などに適した指針に乱れのない表示を行うことができる。

請求項３のグラフィック表示装置によれば、請求項１または２の効果に加えて、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のドットマトリクス型の表示パネルを用いるので、表示装置自体を小型化することができる。

請求項４のグラフィック表示装置によれば、車両用電子計器を構成して、請求項１乃至３の何れか一項の効果が得られる。

請求項５のグラフィック表示方法によれば、請求項１と同様な効果が得られる。

次に、本発明に係るグラフィック表示装置の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明に係るグラフィック表示装置の実施の形態を適用した車両用計器の構成を示すシステムブロック図、図２は同車両用計器のの表示制御の処理を説明するフローチャート、図３は同車両用計器におけるタイミングチャートの一例を示す図、図４は同車両用計器における表示例を示す図である。

図１に示した実施形態の車両用計器と図５に示した車両用計器との違いは、図１におけるＣＰＵ１と図５におけるＣＰＵ１１とは処理が異なる点、図１においてはグラフィックコントローラ６の垂直同期信号の出力線がＣＰＵ１に接続されている点である。なお、図１において図５と同符号を付記した同様な構成については詳細な説明は適宜省略する。また、グラフィックコントローラ６及びドットマトリクス型表示器８が表示手段に相当する。

メインＣＰＵ１は、車両の走行状態に応じた前記各種検出信号を入力し、各種演算処理をして複数の画像レイヤ構造を有する画像データを生成する。この画像データを生成する処理はグラフィックコントローラ６からの垂直同期信号に同期する。すなわち、グラフィックコントローラ６は、垂直同期信号をドットマトリクス型表示器８のＹドライバ８２と共にメインＣＰＵ１にも出力し、ＣＰＵ１はこの垂直同期信号に同期して１画面分の画像データを生成し、図示しないＲＡＭに一時記憶する。そして、ＣＰＵ１は次の垂直同期信号が検出されると、ＲＡＭ内の１画面分の画像データをグラフィックコントローラ６に出力する。グラフィックコントローラ６は、前記同様に、メインＣＰＵ１から供給された複数の画像レイヤ構造を有する画像データを合成し、フレームメモリ６１に取り込み、垂直同期信号と水平同期信号とに同期してＲＧＢ画素データをドットマトリクス型表示器８に出力する。

メインＣＰＵ１は図２の処理を行い、先ず、ステップＳ１でイニシャライズを行い、ステップＳ２で、速度、エンジン回転数等のデータを取り込む入力処理を行う。次に、ステップＳ３で画像データ処理を行う。すなわち、取り込んだデータに基づいて各種演算処理を行って画像データを生成し、その画像データをＲＡＭに記憶する。そして、ステップＳ４でグラフィックコントローラ６からの垂直同期信号が検出されるかを監視し、垂直同期信号が検出されると、ステップＳ６でＲＡＭ内の１画面分（１フレーム分）の画像データをグラフィックコントローラ６に出力し、ステップＳ２に戻る。なお、破線で示したように、ステップＳ６でグラフィックコントローラ６による表示処理の制御をＣＰＵ１が行うようにしてもよい。

図３に示すように、ＣＰＵ１は垂直同期信号に同期してタイミングＴ１，Ｔ２でそれぞれ１画面分の画像データＡ１，Ａ２を出力する。グラフィックコントローラ６は、画面上の走査ライン番号１〜１６２による１画面全体の走査ライン、すなわち１フレームの画像を画像データＡ１により表示する。同様に画像データＡ２も１フレームの画像の表示に用いられる。なお、図３に示したように、グラフィックコントローラ６は１走査ライン毎に水平同期信号を出力し、Ｘドライバ８１は、水平同期信号間で１走査ライン中の各画素に対応するデータと、このデータを各画素に書き込むための書込信号を順次出力する。

このように、１画面毎に出力される垂直同期信号に同期した画像データにより表示を行うので、例えば図４に示したように、指針表示１０は乱れの無い見易い表示となる。なお、画像表示処理は垂直同期信号に同期して繰り返されることになるが、垂直同期信号の周期は１／３０秒程度であるので、計器の表示の時間的な解像度としては十分である。

なお、実施の形態では表示手段としてドットマトリクス型表示器８を用いているので、車両用計器自体を小型化することができる。

以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。たとえば、上述の実施の形態では、表示手段としてドットマトリクス型のＬＣＤを用いているが、有機ＥＬやプラズマディスプレイ等の他の表示手段を用いても良い。

また、実施の形態の車両用計器のように運転に係る計器において視認性が向上することは、快適な運転環境を提供できるので、好適な実施の形態となっているが、本発明はこれに限らずその他の計器に適用することもできる。

本発明に係るグラフィック表示装置の実施の形態を適用した車両用計器の構成を示すシステムブロック図である。 同車両用計器のの表示制御の処理を説明するフローチャートである。 同車両用計器におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 同車両用計器における表示例を示す図である。 従来の技術に係る車両用計器の構成を示すシステムブロック図である。 従来の車両用計器におけるタイミングチャートの一例を示す図である。 従来の車両用計器における表示例を示す図である。

符号の説明

１ メインＣＰＵ（表示制御手段）
６ グラフィックコントローラ（表示手段）
８ ドットマトリクス型表示器（表示手段）
１０ 指針表示

Claims (5)

1. 表示画面の画素に対応するアドレスで構成された画像メモリを有し、該画像メモリの画像データを読み出して水平同期信号に基づく走査ラインの画像を形成するとともに、垂直同期信号に基づく複数の走査ラインの画像で１フレームの画像を形成するようにしたラスタースキャン方式の表示手段と、
   動画の１フレーム毎の画像データを生成して該１フレーム毎の画像データ前記表示手段の画像メモリに出力する表示制御手段とを備え、
   前記表示手段の垂直同期信号を前記表示制御手段に入力し、該表示制御手段は該垂直同期信号に同期して前記１フレームの画像データを前記画像メモリに出力するようにしたことを特徴とするグラフィック表示装置。
2. 請求項１に記載のグラフィック表示装置であって、前記表示制御手段が生成する動画の画像データが、指針及び文字盤を含む計器の画像であることを特徴とするグラフィック表示装置。
3. 請求項１または２に記載のグラフィック表示装置であって、
   前記表示手段の表示画面は、ドットマトリクス型の表示パネルであることを特徴とするグラフィック表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載のグラフィック表示装置であって、
   前記表示制御手段が生成する動画の画像データが、車用アナログメータの画像データであることを特徴とするグラフィック表示装置。
5. 表示画面の画素に対応するアドレスで構成された画像メモリの画像データを読み出して水平同期信号に基づく走査ラインの画像を形成するとともに、垂直同期信号に基づく複数の走査ラインの画像で１フレームの画像を形成するようにしたラスタースキャン方式のグラフィック表示方法であって、
   表示制御手段により動画の１フレーム毎の画像データを生成し、
   前記垂直同期信号に同期して前記１フレームの画像データを前記画像メモリに出力するようにしたことを特徴とするグラフィック表示方法。

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