JP2009103477A - 車載機、そのメータ表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メータ画像をリアルタイムに表示する車載機において、メータ画像の見栄えを損なうことなく、その処理負担を軽減する。
【解決手段】測定値を表示する車載機であって、画像を表示するための表示装置と、表示装置に表示するメータ画像を生成するための、互いに異なる配色がなされた背景画像と前景画像とを含むメータ画像データを予め記憶する記憶手段と、表示すべき測定値を取得する手段と、前景画像に透過領域を設定する透過領域設定手段と、前景画像を、透過領域を透過させて背景画像に重ね、メータ画像を生成するメータ画像生成手段と、メータ画像を表示装置に表示する表示手段とを備える。そして、透過領域設定手段は、メータ画像の目盛り上の測定値に対応する位置に、透過領域と非透過領域との境界が位置するように、透過領域を設定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車載機に関する。

車載用のメータ（計測器）として、速度メータ、タコメータ、ブーストメータ、水温メータ、残燃料メータなどがある。また、特許文献１には、液晶ディスプレイなどの画像表示装置を備えた車載機が、これらのメータを画像により表示する技術が開示されている。このような車載機は、機械式のメータの目盛り盤を模した画像に、センサから取得した測定値を示す指針画像を重ねて、メータ画像を生成し、表示装置に表示する。そして、リアルタイムに測定値を表示するために、描画処理を定期的に繰り返す。

特開平８−２４０４４７号公報

メータ画像は、視認性の点から、さまざまな装飾がなされる。例えば、目盛り盤の背景色に装飾を施したり、測定値を示す指針画像にグラデーションを施したりすることで見栄えを良くすることが考えられる。しかし、短い間隔で頻繁に複雑な画像を生成し描画するのは、車載機のようにメモリ容量が少ない装置ではその処理負担が大きい。

そこで、本発明の目的は、メータ画像を表示する車載機において、メータ画像の見栄えを損なうことなく、その処理負担を軽減することにある。

上記課題を解決すべく、本発明のナビゲーション装置は、予め記憶しておいた前景画像と背景画像とからメータ画像を構成するようにして、前景画像に透過領域を設定し、背景画像に重ね、両者の境界により測定値を表示する。

例えば、本発明は、測定値を表示する車載機であって、画像を表示するための表示装置と、前記表示装置に表示するメータ画像を生成するための、互いに異なる配色がなされた前景画像と背景画像とを含むメータ画像データを予め記憶する記憶手段と、表示すべき測定値を取得する手段と、前記前景画像に透過領域を設定する透過領域設定手段と、前記前景画像を、前記透過領域を透過させて前記背景画像に重ね、前記メータ画像を生成するメータ画像生成手段と、前記メータ画像生成手段で生成したメータ画像を前記表示装置に表示する表示手段とを備える。そして、前記透過領域設定手段は、前記メータ画像の目盛り上の前記測定値に対応する位置に、前記透過領域と非透過領域との境界が位置するように、前記透過領域を設定する。

これにより、前景画像と背景画像とを予め用意すれば、測定値が変更されても、透過領域を設定して、重ね合わせるだけなので、描画処理の負担が軽減される。すなわち、前景画像及び背景画像を見栄えの良い複雑な画像としても、描画負担を軽減できる。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

なお、本実施形態は、図９に示すように、扇型の円弧上に目盛りが刻まれたメータ画像３００を表示するものである。メータ画像３００のうち、目盛り３０１が刻まれた、メータの背景部分を「目盛り盤」という。また、扇形の目盛り盤の中心Ｏを「目盛り盤中心」という。また、目盛り３０１に付された値３０２を「目盛り値」という。目盛り値３０２は、時計回り方向に増加するものとする。

また、本実施形態で表示されるメータは、後述するように背景画像２２３に前景画像２２２を重ねて生成される。前景画像２２２の一部として、「測定値指示画像３０３」が描画される。測定値指示画像３０３は、目盛り盤中心Ｏを中心位置とした所定の幅を備えた円弧状の画像であり、測定値の増加とともに、目盛りの最小値の位置から徐々に時計回り方向に広がる。そして、測定値指示画像３０３と背景画像２２３との境界３０６により、測定値３０５が示される。

図１は、本発明の一実施形態が適用された車載機１００の概略構成図である。以下、必要に応じて他の図面を参照しながら説明する。

図１に示すように車載機１００は、演算装置１１０と、入力装置１２０と、記憶装置１３０と、表示装置１４０とを備えている。

入力装置１２０は、ユーザからの要求を受け付けるための装置であり、キーボード、ハードスイッチ、タッチパネルなどで構成される。

表示装置１４０は、ユーザに対して表示すべき情報を画像により出力する装置であり、液晶ディスプレイ装置などで構成される。

記憶装置１３０は、車載機１００で用いる様々な情報を記憶するための装置である。記憶装置１３０は、不揮発性メモリで構成することができる。記憶装置１３０には、各種の処理のためのプログラムのほか、メータ情報２１０と、メータ画像データベース（ＤＢ）２２０と、が予め格納されている。

メータ情報２１０は、メータの種類ごとに、その表示態様に関する情報を含んでいる。メータ情報２１０には、図２に示すように、メータの種類２１１ごとに、目盛り値範囲（最小値、最大値）２１２と、更新頻度２１３とが格納されている。

目盛り値範囲２１２の最小値と最大値は、メータ画像３００において、目盛りの最小値又は最大値として表示される値である。

更新頻度２１３は、メータの種類に応じた測定値の表示の更新頻度を規定する情報である。例えば、「１００ミリ秒ごと」などの時間間隔が記憶されている。

メータ画像ＤＢ２２０は、メータ画像３００の描画態様を規定する情報を含んでいる。メータ画像ＤＢ２２０は、図３に示すように、メータサイズ２２１ごとに、前景画像２２２と、背景画像２２３と、開始角２２４と、中心角２２５とを含んでいる。

開始角２２４は、基準方向（本実施形態では、６時の方向）を基準とした、目盛り３０１の最小値の位置方向の角度θｉである。中心角２２５は、扇形の目盛り盤の中心角θａであり、目盛りの最小値の位置から最大値の位置までの方向の角度差である。本実施形態では、「大」サイズのメータにおいて、開始角θｉは６０°であり、中心角θａは２４０°である。「中」サイズのメータにおいて、開始角θｉは９０°であり、中心角θａは１８０°である。

図４は、前景画像２２２と背景画像２２３とを示す図である。後述するように、メータ画像３００は、測定値に応じた透過領域が設定された前景画像２２２を、背景画像２２３に重ねることで、生成される。透過領域は、元の前景画像２２２のうち、透過処理が施される領域である。したがって、前景画像２２２の元々の測定値指示画像３０３は、目盛りの最小値から最大値までのどの部分でも測定値を表示できるようにするために、目盛り範囲の全域に相当する領域に渡って配色された扇形の画像である。

前景画像２２２は、測定値指示画像３０３の部分を含めて、様々な装飾を施した画像とすることができる。

背景画像２２３は、前景画像２２２の透過部分において、背景となる画像である。すなわち、背景画像２２３の透過領域に相当する領域は、メータ画像３００を構成する画像として表示される。したがって、背景画像２２３は、透過領域が設定される可能性がある領域全体に渡って配色された画像である。また、図９に示したように、背景画像２２３と、前景画像２２２の測定値指示画像３０３と、の境界により、測定値が現される。したがって、境界が明確になるように、背景画像２２３は、前景画像２２２の測定値指示画像３０３と、互いに異なる配色が成されている必要がある。

背景画像２２３は、前景画像２２２と同様に、様々な装飾を施した画像とすることができる。

図１に戻って説明する。演算装置１１０は、様々な処理を行う中心的ユニットである。演算装置１１０は、数値演算及び各デバイスを制御するといった様々な処理を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)と、記憶装置１３０から読み出したプログラム、データなどを格納するメモリ、外部との情報の送受を行うインターフェースとを備えるコンピュータシステムにより達成される。なお、演算装置１１０は、各処理を専用に行う専用のＤＳＰ（Digital Signal Processor）を備えていてもよい。また、描画用メモリ（ＶＲＡＭ）を備えていてもよい。

演算装置１１０は、その特徴的な機能部として、主制御部１１１と、メータ種類設定部１１２と、測定値取得部１１３と、透過領域設定部１１４と、メータ画像生成部１１５と、表示処理部１１６と、とを備えている。

主制御部１１１は、各機能部の制御を行う。例えば、入力装置１２０から入力されたユーザの要求を受け付け、要求に応じた処理が行われるように各機能部を制御する。

メータ種類設定部１１２は、表示すべきメータの種類、サイズを設定する処理を行う。具体的には、ユーザから入力装置１２０を介して入力された、表示すべきメータの種類及びサイズに従って、表示装置１４０に表示するメータの種類、サイズを設定し、透過領域設定部１１４やメータ画像生成部１１５に通知する。

測定値取得部１１３は、透過領域設定部１１４からの指示に従って、メータ種類設定部１１２に設定された、表示すべきメータの種類に対応する測定対象の測定値（センサ値）を取得する。例えば、車内ＬＡＮやＥＣＵ（エンジン制御装置）から、車速、エンジン回転数、ブースト値、水温、油圧、燃費等を取得する。

透過領域設定部１１４は、測定値取得部１１３により取得された測定値に基づいて、前景画像２２２に透過領域を設定する。このとき、非透過領域の前景画像２２２と透過領域の背景画像２２３との境界３０６が、測定値に位置するように、透過領域を生成する。具体的には、透過領域設定部１１４は、最終的に表示される測定値指示画像３０３の中心角が、測定値の増加に伴い、目盛り値の最小値の位置から時計回りに増大するように、透過領域を設定する。

また、透過領域設定部１１４は、表示すべきメータの種類に応じた更新頻度２１３で、透過領域を設定し直す。これにより、リアルタイムに測定値が表示されることになる。

メータ画像生成部１１５は、メータ画像３００を生成する。具体的には、まず、メータ画像ＤＢ２２０から、表示すべきメータのサイズに対応する背景画像２２３を取得する。そして、透過領域設定部１１４で透過領域が設定された前景画像２２２を、透過領域が透過するように、背景画像２２３に重ねる。さらに、メータ情報２１０から、表示すべきメータの種類に対応する目盛り範囲２１２を取得し、各目盛り３０１に対応する目盛り値３０２を求め、目盛り値３０２を付与したメータ画像３００を得る。

表示処理部１１６は、メータ画像生成部１１５で生成されたメータ画像３００を表示装置１４０に表示する処理を行う。

次に、上記のように構成される車載機のメータ画像表示処理について説明する。

図５は、メータ画像表示処理のフロー図である。また、図６は、かかる処理における、メータ画像が生成される様子を示す図である。

なお、主制御部１１１は、予めユーザから、表示すべきメータの種類、その表示サイズについて入力装置１２０を介して指示を受け付けているものとする。

まず、メータ種類設定部１１２は、主制御部１１１の指示に従って、表示すべきメータの種類及びそのサイズを設定する（Ｓ１０１）。

次に、測定値取得部１１３は、表示すべきメータの種類に応じた測定値を外部センサ等から取得する（Ｓ１０２）。

次に、透過領域設定部１１４は、図６に示すように、前景画像２２２に対する透過領域２２２ｎを設定する（Ｓ１０３）。具体的には、まず、メータ画像ＤＢ２２０から、表示すべきメータの種類、サイズに対応する前景画像２２２を取得する。そして、測定値に応じた透過領域の中心角を求め、前景画像２２２に設定する。

ここで、透過領域２２２ｎは、元々の前景画像２２２の目盛り範囲全域に設定されている測定値指示画像３０３を切り抜く領域となる。最終的に表示されるメータ画像３００では、測定値を示す測定値指示画像３０３は、測定値の増加に伴い、目盛りの最小値側から時計回り方向に面積が広がる扇形である。したがって、透過領域２２２ｎは、その逆に、測定値が最小値の場合に、その中心角θｔ＝目盛り盤の中心角θａとなり、測定値の増加に伴って、時計回り方向に、最大値側の方向に中心角θｔが減少する。

具体的には、図７に示すように、透過領域設定部１１４は、扇形の透過領域２２２ｎの中心角θｔを、下記式により求める。
（透過領域の中心角θｔ）＝（目盛り盤の中心角θａ）−（表示されるべき測定値指示画像３０３の中心角θｍ）
ここで、θｍ＝（目盛り盤の中心角θａ）・｛（測定値）−（目盛り値の最小値）｝／｛（目盛り値の最大値）−（目盛り値の最小値）｝ である。

透過領域設定部１１４は、こうして求めた中心角θｔを備える透過領域２２２ｎを前景画像２２２に設定する。

次に、メータ画像生成部１１５は、メータ画像３００を生成する（Ｓ１０５）。具体的には、メータ画像生成部１１５は、まず、メータ画像ＤＢ２２０から、表示すべきメータのサイズに対応する背景画像２２３を取得する。そして、透過領域２２２ｎが設定された前景画像２２２ａを、透過領域２２２ｎにおいて透過処理を施して、背景画像２２３に重ねる。すなわち、最終的なメータ画像３００において、透過領域２２２ｎにおいては背景画像２２３が表示され、非透過領域においては前景画像２２２が表示されるように、合成画像を生成する（図６参照）。

さらに、メータ画像生成部１１５は、メータ情報２１０から、表示すべきメータの種類に対応する目盛り範囲２１２を取得し、各目盛り３０１に対応する目盛り値３０２を求め、メータ画像３００に目盛り値を付与する。

そのため、メータ画像生成部１１５は、図８に示すように、目盛り角度２５１と、目盛り値２５２を対応つけた目盛り値対応テーブル２５０を作成する。前景画像２２２の目盛りは、目盛り盤の中心角θａ（例えば、２４０°）に対して、所定の間隔で付されている。そこで、メータ画像生成部１１５は、各目盛り３０１に付加すべき目盛り値３０２を、図８に示す算出式で求めることができる。

次に、表示処理部１１６は、こうして生成されたメータ画像３００を、図９に示すように、表示装置１４０に表示する（Ｓ１０６）。

その後、透過領域設定部１１４は、更新タイミングか否か監視し（Ｓ１０７）、更新タイミングである場合は、Ｓ１０２に戻って処理を続行する。なお、透過領域設定部１１４は、予め、メータ情報２１０から、表示すべきメータの種類の更新頻度２１３を取得しておく。そして、前回透過領域を設定した時刻からの経過時間が、更新頻度２１３に到達したか否かによって、更新タイミングか否か判定する。

なお、測定値が更新されていない場合は、メータ画像３００を更新する必要がないので、更新タイミングでないと判定するようにしてもよい。具体的には、透過領域設定部１１４は、Ｓ１０７において、更新頻度２１３から更新タイミングと判定された場合に、さらに、測定値取得部１１３から測定値を取得して、測定値に変化があった場合にのみ、Ｓ１０２（またはＳ１０３）に移行するようにする。

以上、図５のメータ画像表示処理について説明した。

上記実施形態によれば、画像容量や処理負担を軽減しつつ、リアルタイムに測定値が表示されるメータ画像３００を表示することができる。

すなわち、メータ画像は、前景画像と背景画像とで構成され、透過領域の設定により測定値を表示する。前景画像と背景画像自体は、予め記憶されているものをそのまま用いるだけでよく、測定値が変わっても画像データを生成する必要がない。したがって、前景画像及び背景画像を、複雑な装飾を施した画像とした場合でも、処理負担を増加させない。

仮に、本発明を適用せずに、測定値を示すために、測定値の増加とともに、最小値の目盛り位置から徐々に中心角が広がっていく画像（本実施形態では、図９の測定値指示画像３０３に相当）を表示する場合を考える。かかる場合、本発明を適用しないならば、測定値が変わるごとに、その画像の描画データを更新していく必要があり、演算の処理負担、メモリ容量の消費が大きくなる。特に、メータ画像に複雑な模様を施したい場合や、同時に複数のメータを表示させたい場合に問題となる。

これに対して、本実施形態によれば、前景画像及び背景画像の描画データを更新する必要がなく、測定値が変わった場合には、透過領域を設定し直すだけなので、処理負担が軽減される。

上記実施形態は、様々な変形が可能である。

例えば、複数のメータを同時に表示することもできる。かかる場合、図５のメータ画像生成処理を、各メータの種類ごとに、行えばよい。そして、表示処理部１１６は、図１０に示すように、複数のメータ画像３００、３３０を同一画面に表示する。また、図１０に示すように、複数のメータ画像を同時に表示する場合に、メータサイズの異なる（目盛り盤の中心角θａが異なる）メータ画像を同時に表示してもよい。複数のメータ画像を表示する場合、１つのメータ画像を小さく表示する必要がある。そこで、複数のメータ画像を同時に表示する場合、メータ種類設定部１１２は、表示を要求されたメータごとに、メータサイズを調整する。例えば、２つのメータを表示する場合、１つのメータのサイズを「大」にして、他方を「中」にする。

本発明の車載機は、車載用の様々な機器に適用できる。例えば、車載用ナビゲーション装置と一体に構成されていてもよい。

本発明の一実施形態が適用された車載機の概略構成図である。 メータ情報の構成を示す図である。 メータ画像ＤＢの構成を示す図である。 前景画像と背景画像とを示す図である。 メータ画像生表示処理のフロー図である。 メータ画像表示処理の手順を示す図である。 透過領域の設定の方法を説明するための図である。 目盛り値対応テーブルの構成を示す図である。 メータ画像の表示例を示す図である。 メータ画像の表示例を示す図である。

符号の説明

１００・・・車載機、
１１０・・・演算装置、１２０・・・入力装置、１３０・・・記憶装置、１４０・・・表示装置、
１１１・・・主制御部、１１２・・・メータ種類設定部、１１３・・・測定値取得部、１１４・・・透過領域設定部、１１５・・・メータ画像生成部、１１６・・・表示処理部、
２１０・・・メータ情報、２２０・・・メータ画像ＤＢ

Claims (5)

1. 測定値を表示する車載機であって、
   画像を表示するための表示装置と、
   前記表示装置に表示するメータ画像を生成するための、互いに異なる配色がなされた前景画像と背景画像とを含むメータ画像データを予め記憶する記憶手段と、
   表示すべき測定値を取得する手段と、
   前記前景画像に透過領域を設定する透過領域設定手段と、
   前記前景画像を、前記透過領域を透過させて前記背景画像に重ね、前記メータ画像を生成するメータ画像生成手段と、
   前記メータ画像生成手段で生成したメータ画像を前記表示装置に表示する表示手段とを備え、
   前記透過領域設定手段は、
   前記メータ画像の目盛り上の前記測定値に対応する位置に、前記透過領域と非透過領域との境界が位置するように、前記透過領域を設定する
   ことを特徴とする車載機。
2. 請求項１に記載の車載機であって、
   前記透過領域設定手段は、
   前記測定値が更新されるごとに、前記透過領域を設定し直す
   ことを特徴とする車載機。
3. 請求項１または２に記載の車載機であって、
   前記記憶手段は、
   計測対象ごとに更新頻度を記憶しており、
   前記透過領域設定手段は、
   表示中のメータ画像の計測対象に対応した更新頻度で、前記透過領域を設置し直す
   ことを特徴とする車載機。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載機であって、
   前記メータ画像の目盛りは、表示画面の所定の位置を中心とした円弧上に配されており、
   前記透過領域設定手段は、
   前記所定の位置を中心とした前記測定値に応じた中心角の扇形領域を、前記透過領域として設定することを特徴とする車載機。
5. 測定値を表示する車載機のメータ表示方法であって、
   前記車載機は、
   画像を表示するための表示装置と、
   前記表示装置に表示するメータ画像を生成するための、互いに異なる配色がなされた前景画像と背景画像とを含むメータ画像データを予め記憶する記憶手段と、を備え、
   表示すべき測定値を取得するステップと、
   前記前景画像に透過領域を設定する透過領域設定ステップと、
   前記前景画像を、前記透過領域を透過させて前記背景画像に重ね、前記メータ画像を生成するメータ画像生成ステップと、
   前記メータ画像生成ステップで生成したメータ画像を前記表示装置に表示する表示ステップとを行い、
   前記透過領域設定ステップは、
   前記メータ画像の目盛り上の前記測定値に対応する位置に、前記透過領域と非透過領域との境界が位置するように、前記透過領域を設定する
   ことを特徴とする車載機のメータ表示方法。

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