JP2015020498A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示状態の遷移に運転者が気付き易い表示装置を提供する。【解決手段】表示部１１１は、当該表示部１１１の表示状態が、仮想車両６１を表示する第１の状態から、仮想車両６１を用いて自車両に関する情報を呈示する第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、仮想車両６１の可動部（６５ａ、６５ｂ）が動作するように仮想車両６１を表示する。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば速度計や燃料計等の計器類を表示する車両用のメータユニット等に利用可能な表示装置に関し、特にグラフィック表示が可能な表示装置に関する。

近年では、液晶表示器等の表示デバイスを用いて、自動車用メータを画面に表示する画像表示式のグラフィックメータが知られている。

また、メータ上に車両の外観を表す仮想車両を表示し、当該仮想車両の一部を指し示すこと等により、メータが搭載された自車両の故障箇所を呈示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１には、仮想車両を３次元的に表示し、この仮想車両を用いて異常発生箇所を示す表示装置が開示されている。

特開平５−１１２１６１号公報

しかしながら、特許文献１に開示された表示装置では、故障箇所が単に画面に表示されるだけであるので、故障発生を認識した場合には故障発生箇所が分かり易くなるものの、故障の発生自体を運転者に認識させるには、インパクト性に欠けていた。このため、表示装置の表示状態が故障発生箇所を表示する状態へと遷移したことに運転者が気付かないおそれがあった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、表示状態の遷移に運転者が気付き易い表示装置を提供することを目的とする。

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の点を特徴としている。
（１） 仮想車両を含む各種表示要素を表示する表示部を備え、自車両に搭載されて用いられる表示装置であって、
前記表示部は、当該表示部の表示状態が、前記仮想車両を表示する第１の状態から、前記仮想車両を用いて前記自車両に関する情報を呈示する第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両の可動部が動作するように前記仮想車両を表示する。
（２） 上記（１）に記載の表示装置であって、
前記可動部が、前記仮想車両の開閉可能なドア部である。
（３） 上記（１）及び（２）のいすれか１つに記載の表示装置であって、
前記表示部は、当該表示部の表示状態が前記第１の状態から前記第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両が回転するように前記仮想車両を表示する。
（４） 上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の表示装置であって、
前記表示部は、前記第２の状態においては、前記仮想車両を用いて前記自車両の故障箇所を呈示する。

上記（１）の構成の表示装置では、第１の状態から第２の状態に遷移するまでの間の一時間帯において仮想車両の可動部が動作するので、当該可動部の動作により運転者の注意を引き付けることができる。このため、表示部の表示状態が第２状態に遷移して自車両に関する情報が呈示されていることに運転者が気付き易い。自車両に関する情報としては、仮想車両を用いて呈示可能なものであれば、任意の情報を採用できる。例えば、仮想車両の一部を指し示すことにより自車両の故障箇所を呈示することができるし、或いは仮想車両のドア部を開閉することにより自車両のドアが開いたままになっていることを報知することができる。また、可動部としては、仮想車両における動作可能な任意の箇所を利用できる。例えば、フロントドアやリアドア、ボンネット等のドア部が開閉してもよいし、サイドミラーやタイヤ等が動作しても構わない。
上記（２）の構成の表示装置によれば、仮想車両のドア部を開閉させることにより、運転者の注意を引き付けることができる。
上記（３）の構成の表示装置によれば、仮想車両を回転させることにより、運転者の注意を引き付けることができる。
上記（４）の構成の表示装置によれば、表示部の表示状態が第２状態に遷移して自車両の故障箇所が呈示されていることに運転者が気付き易い。

本発明によれば、表示状態の遷移に運転者が気付き易い表示装置を提供できる。

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、実施形態に係る表示装置のハードウェアの構成例を示した図である。 図２（Ａ）〜図２（Ｃ）は、表示部に表示されるグラフィック表示領域及びその表示内容の遷移を示す図である。 図３（Ｄ）〜図３（Ｆ）は、表示部に表示されるグラフィック表示領域及びその表示内容の遷移を示す図である。 図４は、表示装置の表示動作手順を示すフローチャートである。

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。

＜ハードウェア構成＞
図１は、実施形態に係る表示装置１００のハードウェアの構成例を示した図である。図１に示すように、表示装置１００は、制御部（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、及び表示部（液晶表示器、ＴＦＴ−ＬＣＤ：Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）１１１を備えている。

制御部１０１は、例えばマイクロコンピュータであり、予め用意されたプログラムを実行し、表示装置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、後述する図４のフローチャートに示した処理等を制御部１０１が行う。

読み出し専用メモリ１０２は、制御部１０１が実行するプログラムの内容や、各計器の画像データ（後述する速度計４１、燃料計５２、回転計５１、水温計４２の画像データ。）や、仮想車両６１の画像データ等を保存している。

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＋）を制御部１０１に入力する。

インタフェース１０４は、制御部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、燃料残量、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を介して制御部１０１に入力される。また、インタフェース１０４は、車載式故障診断システム（ＯＢＤ（On Board Diagnostic System））における情報の出力部であるＯＢＤコネクタからの情報を得るために用いることもできる。

例えば、インタフェース１０４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として制御部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として制御部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残量に関する情報を受け付け、制御部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、冷却水情報として制御部１０１に出力する。

また、インタフェース１０４は、車両に設けられた操作部（図示せず。）からの操作入力を受け付けるためにも用いられる。本実施形態では、インタフェース１０４は、後述するように、故障箇所表示状態を解除して通常表示状態に遷移させるための解除入力を受け付け可能に構成されている。

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制御部１０１の動作に必要な直流電圧（Ｖｃｃ）を生成する。また、ＣＰＵ電源部１０５は、必要に応じてリセット信号を生成したり、制御部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。

表示部１１１は、例えば液晶表示器であり、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。

このように、表示部１１１は、２次元画面表示によって表示装置１００のグラフィック表示領域１１１ａを表示する。また、表示部１１１の表示内容の制御は、後述するように制御部１０１によって実行される。

表示部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表示部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。

グラフィックコントローラ１０６は、制御部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表示部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、制御部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、表示部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表示部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、表示部１１１の表示に必要とされる所定の直流電力を生成する。

＜表示画面の具体例＞
図２（Ａ）〜図２（Ｃ）（以下、これらを纏めて図２と総称する場合がある。）及び図３（Ｄ）〜図３（Ｆ）（以下、これらを纏めて図３と総称する場合がある。）は、表示装置１００の表示部１１１に表示されるグラフィック表示領域１１１ａ、及びその表示内容の遷移を示す図であり、図２（Ａ）、図２（Ｂ）、図２（Ｃ）、図３（Ｄ）、図３（Ｅ）、図３（Ｆ）の順に表示内容が遷移する。グラフィック表示領域１１１ａには、概略的には、図２（Ａ）に示す通常表示状態（第１の状態）においては、速度計４１、燃料計５２、回転計５１、水温計４２、ターンインジケータ７１、７２及び仮想車両６１がそれぞれ表示される。図３（Ｆ）に示す故障箇所表示状態（第２の状態）においては、仮想車両６１を用いて故障箇所が呈示される。なお、これらの各表示要素は、多数の表示画素の集合により表現されるグラフィック表示要素として実現されている。表示状態の遷移の詳細については後述する。

速度計４１は、車両の状態に関する情報として現在の走行速度（車速：ｋｍ／ｈ）を呈示するための円形状の表示要素である。本実施形態では、一般的なアナログ計器と同様に、速度計４１は、円環状の速度スケール４５と、速度スケール４５の中心近傍に配置され、速度スケール４５の一部を指し示して現在の車速を呈示する指針４６と、を含んで構成されている。速度計４１は、グラフィック表示領域１１１ａにおける一端側（図２、図３中右端側）に配置されている。

水温計４２は、車両の状態に関する情報として現在の車両の冷却水の温度を呈示するための円形状の表示要素である。本実施形態では、一般的なアナログ計器と同様に、水温計４２は、上記速度スケール４５よりも径が小さい円環状の水温スケール４７と、該水温スケール４７の中心近傍に配置され、水温スケール４７の一部を指し示して現在の冷却水の温度を呈示する指針４８と、を含んで構成されている。水温計４２は、グラフィック表示領域１１１ａにおいて、速度計４１と重複する部分を有するように、当該速度計４１よりも回転計５１側に配置されている。また、当該重複部分には、水温計４２は表示されず、速度計４１が表示されている。

回転計５１は、車両の状態に関する情報として現在のエンジンの回転速度（×１０００ｒｐｍ）を呈示するための円形状の表示要素である。本実施形態では、一般的なアナログ計器と同様に、回転計５１は、上記速度スケール４５と略同一形状の円環状の回転速度スケール５５と、該回転速度スケール５５の中心近傍に配置され、回転速度スケール５５の一部を指し示して現在の回転速度を呈示する指針５６と、を含んで構成されている。回転計５１は、グラフィック表示領域１１１ａにおいて、速度計４１が配置された一端側とは反対側の他端側（図２、図３中左端側）に、速度計４１と対向して配置されている。

燃料計５２は、車両の状態に関する情報として現在の車両の燃料残量を呈示するための円形状の表示要素である。本実施形態では、一般的なアナログ計器と同様に、燃料計５２は、上記燃料スケール５７と略同一形状の円環状の燃料スケール５７と、燃料スケール５７の中心近傍に配置され、燃料スケール５７の一部を指し示して現在の燃料残量を呈示する指針５８と、を含んで構成されている。燃料計５２は、速度計４１よりも表示面積が小さい。また、燃料計５２は、グラフィック表示領域１１１ａにおいて、回転計５１と重複する部分を有するように、当該回転計５１よりも速度計４１側に配置されている。また、当該重複部分には、燃料計５２は表示されず、回転計５１が表示されている。

これら回転計５１及び燃料計５２は、通常表示状態においては表示され、後述するように故障箇所を表示する際に消去される。即ち、通常表示状態においてこれら回転計５１及び燃料計５２が表示される領域は、故障箇所表示状態においては、仮想車両６１を拡大して表示するための故障表示領域として用いられる。

仮想車両６１は、車両の外観を表す表示要素であり、グラフィック表示領域１１１ａにおいては中央装飾画像として画面の中央部に配置されている。即ち、仮想車両６１は、通常時には、一端側に配置された速度計４１及び水温計４２と、他端側に配置された回転計５１及び燃料計５２との間に配置されている。この仮想車両６１は、３次元画像として立体的に表現されている。

また、３次元画像である仮想車両６１は、連続的に動作するように描画される。即ち、仮想車両６１は、２次元で描画された複数枚の車両画像を用意しておき、これらの画像を適宜入れ替えることで仮想車両６１が連続的に動作するように表示されてもよいし、或いは、仮想車両６１の３Ｄデータを保存しておき、表示角度等を逐次計算することにより描画されてもよい。

＜表示動作＞
上記構成を有する表示装置１００の表示動作について説明する。図４は、表示装置１００の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、制御部１０１によって実行される。

まず、運転手は、イグニッションスイッチをオンにする。直流電圧（Ｖｃｃ）が供給された制御部１０１は、グラフィック表示領域１１１ａへの表示を開始する。

制御部１０１は、表示を開始すると、通常表示状態（第１の状態）としてのメータ表示処理を行う（Ｓ１）。この処理では、図２（Ａ）に示すように、制御部１０１は、グラフィック表示領域１１１ａの表示内容が自動車用の通常のメータユニットとして機能するように、表示制御を実施する。即ち、制御部１０１は、最新の車速の情報を、インタフェース１０４を介して取得し、この車速を速度計４１の指針４６の表示位置及び向きに反映するように表示内容を更新する。また、最新のエンジン回転速度の情報をインタフェース１０４を介して取得し、このエンジン回転速度を回転計５１の指針５６の表示位置及び向きに反映するように表示内容を更新する。燃料計５２、水温計４２等の他の表示要素についても同様である。さらに、制御部１０１は、回転計５１及び燃料計５２と、速度計４１及び水温計４２との間に、装飾画像である仮想車両６１を立体的（３次元的）に表示する。

ステップＳ２では、制御部１０１は、インタフェース１０４を介して故障情報が入力されるまで待つ。故障情報を受け付けると、制御部１０１は、故障表示領域と重なる、回転計５１及び燃料計５２の表示を徐々に薄くしつつ、図２中左側に向けて画面外まで移動させ、図２（Ｂ）に示すように画面から消去する（ステップＳ３）。なお、ここで回転計５１及び燃料計５２を消去しているのは、法規制上、速度計４１は常に表示しておく必要があるからである。

制御部１０１は、図２（Ｃ）に示すように、回転計５１及び燃料計５２の表示が消去された故障表示領域に仮想車両６１を移動させた後、Ｃ軸を中心に矢印ａで示す方向に仮想車両６１を所定の第１角度だけ回転させる（ステップＳ４）。図２（Ｃ）では第１角度だけ回転した後の仮想車両６１を示しており、グラフィック表示領域１１１ａには、仮想車両６１の前部が図中略左方向に向いた仮想車両６１が表示されている。図２及び図３の例では、左前（助手席）側のタイヤがパンクしている例を想定している。即ち、上述した図２（Ｃ）では、故障箇所である左前側のタイヤが一旦表示されるように、仮想車両６１が表示されている。

続いて、制御部１０１は、図３（Ｄ）に示すように、仮想車両６１がＣ軸周りに所定の第２角度だけ回転した状態で一旦動作を停止させ、運転席側のフロントドア６５ａ（可動部、ドア部。）が開いた状態となるように仮想車両６１を表示する（ステップＳ５）。この第２角度だけ回転した状態では、仮想車両６１の前部は図中略右方向に向いている。さらに、制御部１０１は、図３（Ｅ）に示すように、フロントドア６５ａを閉じた後、Ｃ軸周りの回転を再開し、所定の第３角度回転した状態で一旦動作を停止させ、今度はリアドア６５ｂ（可動部、ドア部。）が開いた状態となるように表示する。

続いて、制御部１０１は、フロントドア６５ａ及びリアドア６５ｂを閉じた状態にし、仮想車両６１をＣ軸周りに逆回転させた、つまり矢印ａとは反対の矢印ｂ方向に回転させた仮想車両６１を表示する（ステップＳ６）。

そして、制御部１０１は、ステップＳ２で受け付けた故障情報に基づき、仮想車両６１の故障部位が表示される位置にあるか否かを判別する（ステップＳ７）。故障部位が表示される位置にない場合、制御部１０１は、ステップＳ６の処理に戻る。

一方、故障部位が表示される位置に達すると、制御部１０１は、図３（Ｆ）に示すように、仮想車両６１における故障箇所を着色して或いは表示濃度を濃くして表示する（ステップＳ８）。ここでは、故障情報により左前（助手席）側のタイヤがパンクしている例を想定しているので、仮想車両６１の左前輪のタイヤ６５ｃが着色或いは濃く表示されている。

その後、制御部１０１は、インタフェース１０４を介して解除入力が入力されるまで待つ。制御部１０１は、解除入力を受け付けるまで、Ｓ８の処理を繰り返し実施し、解除入力を受け付けると、表示部１１１の表示状態を、上記ステップＳ３〜Ｓ８までとは逆の過程を経て通常表示状態に戻す。そして、ステップＳ１の処理に戻り、通常時における表示処理を再開する。

このように、本実施形態の表示装置１００は、故障箇所が発生したことを運転者に報知する際に、回転計５１等を消去した領域に、仮想車両６１を移動させて表示し、この仮想車両６１を回転させ、その回転途中で運手席側のフロントドア６５ａ及びリアドア６５ｂを開閉する表示を行った後、故障箇所を表示する。これにより、仮想車両６１を目立たせることができ、故障が発生したことを、インパクトのある表示で運転者に報知することができる。したがって、表示部１１１の表示状態が故障箇所表示状態に遷移して自車両に関する情報が呈示されていることに運転者が気付き易い。

また、フロントドア６５ａ及びリアドア６５ｂからなる２箇所のドア部を開閉させるように表示するので、運転者の注意を引き付けることができる。さらに、仮想車両６１を回転させるように表示することによっても、運転者の注意を引き付けることができる。

なお、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で種々の変形や改良等を伴うことができる。

例えば、上記実施形態では、故障箇所の表示として、タイヤがパンクした場合の表示の例を示したが、これに限らず、バッテリ上がり、ワイパーの故障等、種々の故障を表示することができる。

また、上記実施形態では、車両に関する情報として故障箇所を呈示する構成としたが、車両に関する情報としては、仮想車両６１を用いて呈示可能なものであれば、任意の情報を採用できる。例えば、車載器が緊急情報を受信したことや、ガソリン切れ（ガス欠）が近づいていること等を報知するために仮想車両６１を用いることもできる。

また、上記実施形態では、可動部として、フロントドア６５ａ及びリアドア６５ｂのドア部を用いた場合について説明したが、可動部は仮想車両６１における動作可能な部位であれば、任意の箇所を利用できる。例えば、ボンネット等の他のドア部が開閉してもよいし、サイドミラーやタイヤ等が動作しても構わない。

また、上記実施形態では、仮想車両６１が図２及び図３中のＣ軸周りの矢印ａ方向及び矢印ｂ方向の双方向に回転した後で、故障箇所を表示する構成としたが、いずれか１方向のみに回転させた後に故障箇所を表示してもよいし、更に異なる方向に回転させて構わない。

また、上記実施形態では、仮想車両６１が立体的に（３次元的に）表示される構成としたが、車両を平面視した仮想車両を表示して、表示画面上において平面的に（２次元的に）表される構成としても構わない。

また、上記実施形態では、回転計５１及び燃料計５２の表示を徐々に薄くしつつ、画面外まで移動させて消去する構成としたが、回転計５１及び燃料計５２の表示は、表示を徐々に薄くしていきそのまま消去させる、又は薄くせずに移動だけして消去させるようにしてもよい。

以下では、本実施形態に係る表示装置１００について纏める。
（１） 表示装置１００は、仮想車両６１を含む各種表示要素を表示する表示部１１１を備え、自車両に搭載されて用いられる表示装置である。前記表示部１１１は、当該表示部１１１の表示状態が、前記仮想車両６１を表示する第１の状態（通常表示状態）から、前記仮想車両６１を用いて前記自車両に関する情報を呈示する第２の状態（故障箇所表示状態）まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両６１の可動部（６５ａ、６５ｂ）が動作するように前記仮想車両６１を表示する。
（２） 表示装置１００では、前記可動部が、前記仮想車両６１の開閉可能なドア部（フロントドア６５ａ、リアドア６５ｂ）である。
（３） 表示装置１００では、前記表示部１１１は、当該表示部１１１の表示状態が前記第１の状態から前記第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両６１が回転するように前記仮想車両６１を表示する。
（４） 表示装置１００では、前記表示部１１１は、前記第２の状態においては、前記仮想車両６１を用いて前記自車両の故障箇所を呈示する。

６１ 仮想車両
６５ａ フロントドア（可動部）
６５ｂ リアドア（可動部）
１００ 表示装置
１０１ 制御部
１１１ 表示部

Claims (4)

1. 仮想車両を含む各種表示要素を表示する表示部を備え、自車両に搭載されて用いられる表示装置であって、
   前記表示部は、当該表示部の表示状態が、前記仮想車両を表示する第１の状態から、前記仮想車両を用いて前記自車両に関する情報を呈示する第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両の可動部が動作するように前記仮想車両を表示する、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記可動部が、前記仮想車両の開閉可能なドア部である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記表示部は、当該表示部の表示状態が前記第１の状態から前記第２の状態まで遷移する間における少なくとも一時間帯において、前記仮想車両が回転するように前記仮想車両を表示する、
   ことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の表示装置。
4. 前記表示部は、前記第２の状態においては、前記仮想車両を用いて前記自車両の故障箇所を呈示する、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。

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