JP2015129729A - 車両用表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両のヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握することのできる車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両の左右輪のトルク差により生じるヨーモーメントの状態をグラフィック表示するヨーモーメント表示部500と、ヨーモーメントの発生状態に応じてヨーモーメント表示部の表示を制御する表示制御手段5とを備える車両用表示装置であって、表示制御手段は、ヨーモーメントが無い状態の場合にはヨーモーメント表示部の内側を無表示の状態とし、時計回りのヨーモーメントM2が生じている場合にはヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第2象限部501aと第4象限部501dの少なくとも一部を点灯し、反時計回りのヨーモーメントM1が生じている場合にはヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第1象限部501dと第3象限部501cの少なくとも一部を点灯するように制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両用表示装置に係り、特に、ヨーモーメントを表示する車両用表示装置に関する。
従来から、自動車等の車両の運転席の前面に配置される計器盤において、スピードメータやタコメータ等の近傍に設置され、各車輪に現在配分されているトルクの大きさをグラフィック表示する表示装置が知られている。
例えば特許文献1に示すように、エンジンのトルクを前輪および後輪に配分可能な四輪駆動車両において、各車輪に現在配分されているトルクの大きさを、発光するLEDセグメントの数により表示する技術などが開示されている。
実開昭63−42435号公報
一方で、車輪にトルク差を生じると車体にはヨーモーメント(車両の重心を中心にその車両の先端を左右に振らせようとする力)が発生するが、このヨーモーメントの発生状態を視認性良く表示する車両用表示装置は未だ開発されていなかった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両のヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握することのできる車両用表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、車両の左右輪のトルク差により生じるヨーモーメントの状態をグラフィック表示するヨーモーメント表示部と、ヨーモーメントの発生状態に応じて前記ヨーモーメント表示部の表示を制御する表示制御手段とを備える車両用表示装置であって、前記表示制御手段は、ヨーモーメントが無い状態の場合には前記ヨーモーメント表示部の内側を無表示の状態とし、時計回りのヨーモーメントが生じている場合には前記ヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第2象限部と第4象限部の少なくとも一部を点灯し、反時計回りのヨーモーメントが生じている場合には前記ヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第1象限部と第3象限部の少なくとも一部を点灯するように制御することを特徴とする。
これにより、車両のヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握するようにできる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両用表示装置において、前記ヨーモーメント表示部は、円形の外形を有することを特徴とする。
これにより、ヨーモーメントのベクトルが円周方向であることと相俟って、車両のヨーモーメントの発生状態をより一層分り易く表示することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の車両用表示装置において、 前記表示制御手段は、ヨーモーメントを表示する際に、前記四分領域から成る所定の表示領域の面積使用率を最大とすることを特徴とする。
これにより、同等の表示領域を得るのに最小の外形で済み、TFT液晶パネル等で構成される表示領域を小さくすることができ、コストを低廉化することができる。
本発明によれば、車両のヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握することのできる車両用表示装置を提供することができる。
実施の形態に係る車両用表示装置の機能構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態に係る車両用表示装置の回路構成の例を示す回路図である。 本実施の形態に係る車両用表示装置を備える計器盤の構成例を示す平面図であ ヨーモーメントの表示態様の遷移状態を示す図である。 本実施の形態に係る車両用表示装置におけるヨーモーメント等の表示例を示す説明図である。 実施の形態に係る車両用表示装置で実行される表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。 比較例に係るヨーモーメントの表示態様を示す図である。 他の実施例に係るヨーモーメントの表示態様を示す図である。
図1〜図6を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
(車両用表示装置の機能構成について)
図1は、本実施の形態に係る車両用表示装置1の機能構成を示す機能ブロック図である。
本実施の形態に係る車両用表示装置1は、例えば四輪駆動車などのトルク配分を変更可能な車両の駆動輪に発生しているトルク量をグラフィック表示するトルク表示部100と、車両の左右輪のトルク差により生じるヨーモーメントの状態をグラフィック表示するヨーモーメント表示部500と、トルクの変化状態に応じてトルク表示部100の表示を制御し、ヨーモーメントの発生状態に応じてヨーモーメント表示部500の表示を制御するマイクロコンピュータ等で構成される表示制御部(表示制御手段)5を備える。
なお、本実施の形態において、ヨーモーメント表示部500は円形の外形部501を有する。これにより、ヨーモーメントのベクトルが円周方向であることと相俟って、車両のヨーモーメントの発生状態をより一層分り易く表示することができる。但し、ヨーモーメント表示部500の外形は円形に限定されず、矩形、長方形など種々の形状としてもよい。
ヨーモーメント表示部500は、例えばバックライトを備えたTFT方式の液晶表示器(TFT−LCD)で構成することができる。TFT−LCDを用いたヨーモーメント表示部500の構成例については後述する。また、具体的な表示態様についても後述する。
なお、ヨーモーメント表示部500は、TFT方式の液晶表示器で構成する場合に限らず、LED表示器や面発光装置などで構成するようにしてもよい。
そして、表示制御部5は、ヨーモーメントが無い状態の場合にはヨーモーメント表示部500の内側501を無表示の状態(後述の図5(a)参照)とし、時計回りのヨーモーメントが生じている場合にはヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第2象限部501aと第4象限部501bを点灯(後述する図5(c)参照)し、反時計回りのヨーモーメントが生じている場合にはヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第1象限部501dと第3象限部501cを点灯(後述する図5(b)参照)するように制御する。
なお、表示制御部5は、発生しているヨーモーメントの強さに応じて表示色が変化するように制御するようにできる。例えば、ヨーモーメントが徐々に強くなるように変化する場合には、ヨーモーメント表示部500の点灯色を赤系統や橙系統等の強調色(あるいは暖色系の色)にグラデーションで変化させるようにできる。
また、表示制御部5は、発生しているヨーモーメントの強さに応じて同一系統の色で、表示色の濃淡が変化するように制御するようにしてもよい。例えば、ヨーモーメントが徐々に強くなるように変化する場合には、ヨーモーメント表示部500の点灯色が徐々に濃くなるように変化させるようにできる。
これにより、視認性を一層向上させ、ヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握することが可能となる。
また、図1および図5では、第1象限部501d、第3象限部501c等の全領域を点灯させる場合を示すが、これに限らず、第1象限部501d、第3象限部501c等の一部の領域を点灯するようにしてもよい。
一方、トルク表示部10は、印刷あるいはLED等によって表示される所定の基準部101から上方向および下方向に配置され、表示制御部5の制御によって選択された位置の表示セグメント3a〜3f、4a〜4fのみが点灯される表示セグメント群2A、2Bを備える。
表示制御部5は、駆動輪に発生しているトルクの変化量がプラスの場合には、基準部101から上方向に配置された表示セグメント群2Aのうち、トルク量に対応する表示セグメント3a〜3fを選択して点灯させるように制御する。
また、駆動輪に発生しているトルクの変化量がマイナスの場合には、基準部101から下方向に配置された前記表示セグメント群2Bのうち、トルク量に対応する表示セグメント4a〜4fを選択して点灯させるように制御する。
これにより、車輪のトルク状態を視覚的に瞬時に把握することが可能となる。
表示セグメント群2A、2Bは、例えばバックライトを備えたTFT方式の液晶表示器(TFT−LCD)で構成することができる。TFT−LCDを用いた表示セグメント群2A、2Bの構成例については後述する。また、具体的な表示態様についても後述する。
なお、表示セグメント群2A、2Bは、TFT方式の液晶表示器で構成する場合に限らず、LED表示器や面発光装置などで構成するようにしてもよい。
また、トルク表示部100の表示セグメント群2A、2Bを構成する表示セグメント3a〜3f、4a〜4fは、駆動輪に発生しているトルクの変化量に応じて表示色が変化するように構成してもよい。
また、トルク表示部100の表示セグメント群2A、2Bを構成する表示セグメント3a〜3f、4a〜4fは、駆動輪に発生しているトルクの変化量に応じて表示色の濃淡が変化するように構成してもよい。
例えば、駆動輪に発生しているトルク量の増減(プラスまたはマイナス)に関わりなく、表示セグメント3a〜3fまたは4a〜4fの点灯色について、トルクの変化量が大きいほど濃い色、トルクの変化量が小さいほど薄い色となるように変化させることができる。
(車両用表示装置の回路構成について)
図2は、本実施の形態に係る車両用表示装置1の回路構成の例を示す回路図である。
車両用表示装置1は、車両のメータパネルの一部を構成する表示パネル11、グラフィックコントローラ13、CPU15およびこのCPU15に接続される各種のI/Oインタフェース17〜18を有する。
表示パネル11は、図1に示すヨーモーメント表示部500および表示セグメント群2A、2Bを構成し、グラフィック表示を行うカラーTFT液晶パネル(TFT−LCD)で構成される。
この表示パネル11は、水平同期信号に応じた電圧を印加するXドライバ21および垂直同期信号に応じた電圧を印加するYドライバ23によって駆動される。
また、表示パネル11には、LCD電源28からの印加電圧によって照度が調節されるバックライト11a(照明部)が設けられている。バックライト11aには、例えば、LED(Light Emitting Diode)、またはEL(Electro Luminescence)照明を用いることができる。このバックライト11aの照度を調節することで、表示パネル11に表示される画像(表示セグメント3a〜3e、4a〜4e)の輝度が変更される。
グラフィックコントローラ13は、表示セグメントなど各種の画像データが格納されるフレームメモリ13aを有し、このフレームメモリ13aに格納された画像データを表示パネル11に伝送する。また、グラフィックコントローラ13は、Xドライバ21に水平同期信号を出力し、Yドライバ23に垂直同期信号を出力する。
また、グラフィックコントローラ13は、CPU15からの指示に従って、画像データの値を変更することによりLCD透過率や色度を調節し、夜間点灯時、表示パネル11に表示される表示セグメント3a〜3f、4a〜4fの表示を調整する。LCD透過率や色度を用いることで各表示セグメントの表示色や濃淡の調整が容易となる。
CPU15には、EEPROM25が外付けされている。CPU15は、EEPROM25に格納された表示制御プログラムを実行し、表示パネル11に表示される表示セグメント3a〜3e、4a〜4e等の画像データを生成し、グラフィックコントローラ13に伝送する。
I/Oインタフェース17には、バッテリ(電源)51のプラス(+)に接続されたイグニッションスイッチ(IGN)52が接続され、イグニッションスイッチ52のON/OFFが入力される。
また、I/Oインタフェース18には、トルクデータ等が入力される。
また、CPU15には、バッテリ51に接続されたCPU電源27から電力が供給される。同様に、表示パネル11には、バッテリ51に接続されたLCD電源28から電力が供給される。LCD電源28は、TFT液晶11の各電極に電圧を印加するとともに、バックライト11aに電圧を印加する。
また、CPU15は、表示パネル11に表示させるヨーモーメントを算出する処理を実行する。
例えば、図示しないヨーレートセンサ等によって、車両のヨーレートを検出する。即ち、車両の旋回方向の回転角が変化する速度が検出される。そして、CPU15は、検出されたヨーレートから車両に働くヨーモーメントを算出する。
具体的なヨーモーメントの算出は、既存の種々の算出方法を適用して行うことができる(例えば、特開2010−247563号公報、特開2011−73534号公報等に詳しい)。
(計器盤の構成例)
図3は、本実施の形態に係る車両用表示装置1を備え、自動車等の車両の運転席の前面に配置される計器盤200の構成例を示す平面図である。
図3に示す計器盤200においては、中央部に本実施の形態に係る車両用表示装置1が配置され、その左側に円形の速度計(スピードメータ)201が配置され、右側に円形の回転計(タコメータ)202が配置されている。また、ターンL表示部203、ターンR表示部204等が配置されている。
図3に示す車両用表示装置1は、中央部に車両のヨーモーメントの状態を示すヨーモーメント表示部500が配置され、このヨーモーメント表示部500の左右にトルクの配分状態を示す表示セグメント群2A(2A1、2A2)、2B(2B1、2B2)が配置されている。
図3に示す例では、左側の上方の表示セグメント群2A1の表示セグメント3aと、右側の上方の表示セグメント群2A2の表示セグメント3bとが点灯されると共に、ヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第2象限部501aと第4象限部501bが点灯されている状態を示している。
ここで、図4を参照して、ヨーモーメント表示部500の点灯態様(点灯パターン)について説明する。
図4は、ヨーモーメント表示部500の点灯態様の遷移状態を示す。
図4に示す例では、図1、図3等における表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501の第2象限部501aの点灯態様について説明する。
図1に示す表示制御部5の制御により、時計回りのヨーモーメントが生じている場合にはヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第2象限部501a(および第4象限部501b)が点灯される。
そして、ヨーモーメントが徐々に強くなるように変化する場合には、図4(a)に示すように、第2象限部501aの点灯色を赤系統や橙系統等の強調色(あるいは暖色系の色)にグラデーションで変化させる。
また、図4(a)に示すように、第2象限部501aの点灯色が徐々に濃くなるように変化させるようにできる。
なお、他の象限部(第1象限部501d、第3象限部501c、第4象限部501b)の点灯態様についても第2象限部501aと同様である。
これにより、視認性を一層向上させ、ヨーモーメントの発生状態を視覚的に瞬時に把握することが可能となる。
(ヨーモーメント等の表示例)
図5は、本実施の形態に係る車両用表示装置1におけるヨーモーメント等の表示例を示す説明図である。
図5(a)は、右側に図示するように、車両CがD1方向に直線走行している場合のヨーモーメント等の表示例である。
図5(a)に示す表示例では、モーメントの状態を示すモーメント表示部500の左右に、左車輪および右車輪に発生するトルクが、駆動側の表示セグメント群2A1の表示セグメント3bと、駆動側の表示セグメント群2A2の表示セグメント3bとの点灯によって表示されている。即ち、車両Cが駆動されるD1方向に直線走行している場合の左右車輪のトルク差は「0」となるので、上述のような表示態様となる。
また、このような左右車輪のトルク差は「0」の状況ではヨーモーメントは発生しないので、図5(a)に示すように、ヨーモーメント表示部500の内側501は無表示の状態となる。
図5(b)は、右側に図示するように、車両Cに反時計回り(矢印M1方向)のモーメントが生じた場合、即ち、左右車輪に制動力が加わった場合のヨーモーメント等の表示例である。
図5(b)に示す表示例では、モーメントの状態を示すモーメント表示部500の左右に、左車輪および右車輪に発生するトルクが、制動側の表示セグメント群2B1の表示セグメント4dと、制動側の表示セグメント群2B2の表示セグメント4bとの点灯によって表示されている。即ち、仮に車両Cが右方向に旋回している場合で、且つ、左車輪の制動力が右車輪の制動力より大きい状態となった場合には、上述のような表示態様となる。
また、反時計回りのヨーモーメントが生じているので、ヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第1象限部501dと第3象限部501cが点灯される。
なお、ヨーモーメントが徐々に強くなるように変化する場合には、第1象限部501dと第3象限部501cの点灯色を赤系統や橙系統等の所謂危険色にグラデーションで変化させるようにしてもよい。
また、第1象限部501dと第3象限部501cの点灯色が徐々に濃くなるように変化させるようにしてもよい。
図5(c)は、右側に図示するように、車両Cに時計回り(矢印M2方向)のモーメントが生じた場合、即ち、左右車輪に駆動力が加わった場合のヨーモーメント等の表示例である。
図5(c)に示す表示例では、モーメントの状態を示すモーメント表示部500の左右に、左車輪および右車輪に発生するトルクが、駆動側の表示セグメント群2A1の表示セグメント3aと、制動側の表示セグメント群2A2の表示セグメント3bとの点灯によって表示されている。即ち、仮に車両Cが右方向に旋回している場合で、且つ、左車輪のトルクが右車輪のトルクより大きい状態となった場合には、上述のような表示態様となる。
また、時計回りのヨーモーメントが生じているので、ヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち第2象限部501aと第4象限部501bが点灯される。
なお、ヨーモーメントが徐々に強くなるように変化する場合には、第2象限部501aと第4象限部501bの点灯色を赤系統や橙系統等の所謂危険色にグラデーションで変化させるようにしてもよい。
また、第2象限部501aと第4象限部501bの点灯色が徐々に濃くなるように変化させるようにしてもよい。
また、図5では、第1象限部501d、第3象限部501c等の全領域を点灯させる場合を示すが、これに限らず、第1象限部501d、第3象限部501c等の一部の領域を点灯するようにしてもよい。
また、図5では、ヨーモーメント表示部500は円形の外形部501を有するので、ヨーモーメントのベクトルが円周方向(M1、M2等)であることと相俟って、車両のヨーモーメントの発生状態をより一層分り易く表示することができる。但し、ヨーモーメント表示部500の外形は円形に限定されず、矩形、長方形など種々の形状とすることもできる。
(表示処理制御)
図6に示すフローチャートを参照して、本実施の形態に係る車両用表示装置1で実行される表示制御処理の処理手順の例について説明する。
まず、ステップS10では、車両が備える所定のセンサ等から左右トルクの移動量を取得してステップS11に移行する。
ステップS11では、左右トルクの移動量に基いて左右にトルク差が有るか否かが判定され、「No」の場合にはステップS10に戻り、「Yes」の場合にはステップS12に移行する。
ステップS12では、所定の計算式に基いてヨーモーメントを算出してステップS13に移行する。
ステップS413では、算出されたヨーモーメントに基いてヨーモーメント表示部500に表示して処理を終了する。
これにより、ヨーモーメントの変化状態を視覚的に瞬時に把握することが可能となる。
(比較例)
図7を参照して、比較例に係る車両用表示装置600の表示態様の例について簡単に説明する。
比較例に係る車両用表示装置600では、円形の表示領域をX軸とY軸からなる境界線で仕切り、車両に例えば時計回りのヨーモーメントM2が発生した場合には、左上領域と右下領域に表示される扇型の表示部601a、601bを点灯させている。
また、車両に例えば時計回りのヨーモーメント(図示せず)が発生した場合には、右上領域と左下領域に表示される扇型の表示部を点灯させる。
そして、ヨーモーメントM2等の強さは、扇型の表示部601a、601b等の面積で表していた。
この比較例では、車両の運転者は、ヨーモーメントの発生状態を把握するために点灯位置と面積を認識する必要があり、ヨーモーメント発生状態の把握に若干時間を要していた。
これに対して、本実施の形態に係る車両用表示装置1では、図5等に示すように、ヨーモーメントの発生状態に応じて、ヨーモーメント表示部500をX軸とY軸とで四等分した四分領域501のうち所定の象限部(501a〜501d)が点灯され、ヨーモーメントの大きさに応じて点灯色や濃度が変化して表現するので、車両の運転者は、ヨーモーメント発生状態を瞬時に把握することができるというメリットがある。
以上、本発明の車両用表示装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
例えば、図8(a)に示すように、矩形状の所定の象限部(502a〜502d)の一部を点灯させてヨーモーメント発生状態を表示するようにしてもよい。
また、図8(b)に示すように、矩形状の所定の象限部(503a〜503d)の矩形領域全体を点灯させてヨーモーメント発生状態を表示するようにしてもよい。
また、図8(c)に示すように、表示部が円形の外形を有する場合において、所定の象限部(504a〜504d)の円形領域の一部を点灯させてヨーモーメント発生状態を表示するようにしてもよい。
1…車両用表示装置
2A(2A1、2A2)…表示セグメント群
2B(2B1、2B2)…表示セグメント群
3a〜3e…表示セグメント
4a〜4f…表示セグメント
5…表示制御部
10…トルク表示部
11…液晶表示パネル(TFT液晶)
11a…バックライト
13…グラフィックコントローラ
13a…フレームメモリ
15…CPU
17〜18…インタフェース
21…Xドライバ
23…Yドライバ
25…EEPROM
27…CPU電源
28…LCD電源
51…バッテリ
52…イグニッションスイッチ
100…トルク表示部
101…基準部
200…計器盤
500…ヨーモーメント表示部
501…外形部
501d、502d、503d、504d…第1象限部
501a、502a、503a、504a…第2象限部
501c、502c、503c、504c…第3象限部
501b、502b、503b、504b…第4象限部
600…車両用表示装置
601a…表示部
C…車両
M1、M2…ヨーモーメント

Claims (3)

  1. 車両の左右輪のトルク差により生じるヨーモーメントの状態をグラフィック表示するヨーモーメント表示部と、ヨーモーメントの発生状態に応じて前記ヨーモーメント表示部の表示を制御する表示制御手段とを備える車両用表示装置であって、
    前記表示制御手段は、ヨーモーメントが無い状態の場合には前記ヨーモーメント表示部の内側を無表示の状態とし、時計回りのヨーモーメントが生じている場合には前記ヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第2象限部と第4象限部にて両領域の少なくとも一部を点灯し、反時計回りのヨーモーメントが生じている場合には前記ヨーモーメント表示部をX軸とY軸とで四等分した四分領域のうち第1象限部と第3象限部にて両領域の少なくとも一部を点灯するように制御すると共に、ヨーモーメントの大きさに応じて、点灯される領域の大きさを変えることなく、表示色が変化するように制御することを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記ヨーモーメント表示部は、円形の外形を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記表示制御手段は、ヨーモーメントを表示する際に、前記ヨーモーメント表示部を囲繞する外形線と、前記四分領域の第2象限部と第4象限部または第1象限部と第3象限部とで形成される全領域を点灯させるように制御することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用表示装置。
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