JP2016057581A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】アナログ式表示装置の画像をコンピュータグラフィックスで描画する表示システムにおいて、画像の動きの滑らかさと高精度な表示とが両立した表示システムを提供する。【解決手段】表示装置における画像同期時点Ｔｓｙｎｃ以前において、Ｔｓｙｎｃに最も近い表示データの受信時点をＴｎｅｗ、その１つ前の受信時点をＴｐｒｅとし、ＴｓｙｎｃとＴｎｅｗの差分をＴと置く。そしてＴｐｒｅとＶｐｒｅに対応する点Ａ１と、ＴｎｅｗとＶｎｅｗに対応する点Ａ２とを補間する点のうちで、点Ａ１から横軸でＴだけ右方の位置の点をＣ１として、Ｃ１の縦軸の値を補間値とする。この補間値を示す指針を描画してＴｓｙｎｃの時点で表示する。【選択図】図４

Description

本発明は表示システムに関する。

例えば車両に備えられた表示装置に関して、より優れた表示の提案が各種行われてきている。例えば下記特許文献１では、アナログ式のメータ表示をコンピュータグラフィックスで描画する表示装置において、指針周辺の領域のみを他の領域とは異なる色で表示する技術が開示されている。同文献ではこれにより指針の視認性が向上するとされている。

特開２０１２−２６２９号公報

一般にコンピュータグラフィックスによる描画では周期的な画像同期信号に従って画像全体を更新（再描画）する。例えばメータ表示の場合、指針が速い速度で移動する際に、できるだけ滑らかで高精度に表示されることが望ましい。しかし従来技術では滑らかかつ高精度に表示されない場合がある。その例が図３に示されている。

図３は、文字盤と指針とを備えたアナログ式表示装置の画像をコンピュータグラフィックスで描画して、所定の数値データを車両の表示装置で表示する例を示している。図３では、横軸を時間ｔとして、受信値Ａ、表示値Ｂ、表示値Ｄを示している。受信値Ａは、車内通信を通じて逐次送信されてきた数値データ（例えば車速やエンジン回転数）が、描画や表示を司るＥＣＵで受信された数値である。表示値Ｂ、Ｄは、逐次受信した受信値に基づいて描画や表示を司るＥＣＵが逐次算出する数値であり、この表示値を示すように指針の画像が描画される。（表示値Ｃに関しては後述する。）

図３に示すように受信値Ａは所定の通信周期（ＤＴｃｏｍ）ごとに受信される。表示値Ｂ、Ｄは所定の画像更新周期（ＤＴｓｙｎｃ）ごとに発信される画像同期信号に応じて算出される。（なお図３ではドットが受信値や表示値を示し、プロットの見易さのためにドット間が直線的に繋がれている。）表示値Ｂは各画像同期時点で直近の受信値をそのまま表示値としたものである。表示値Ｄは各画像同期時点までの受信値の加重平均（後ろの時点ほど重みを大きくする）を表示値としたものである。

仮にＤＴｃｏｍとＤＴｓｙｎｃとが同じであれば、あきらかに表示値Ｂのように各画像同期時点において直近の受信値をそのまま表示値とすれば、応答性もよく滑らかな表示となって好適である。しかし図３の例ではＤＴｃｏｍがＤＴｓｙｎｃより長い。したがって時点Ｔ１とＴ２のように２つの画像同期時点が１つの通信周期内に含まれている。よって表示値ＢはＴ１とＴ２では同じ数値となる。これにより表示値Ｂに従って指針を描画した場合、時点Ｔ２のところで指針の運動があたかも何かにひっかかったかのような不自然な動画像となってしまう。

また表示値Ｄの場合、表示値Ｂのようなひっかかりは発生しないが、加重平均を行うことにより応答性が悪化してしまい、高精度な指針位置とはならなくなる。以上のように従来技術による表示値Ｂでは動画像の滑らかさが達成できず、表示値Ｄでは高精度な表示が達成できない。したがって滑らかさと高精度と両立するような画像表示の開発が望まれる。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記に鑑み、アナログ式表示装置の画像をコンピュータグラフィックスで描画する表示システムにおいて、画像の動きの滑らかさと高精度な表示とが両立した表示システムを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る表示システムは、所定の第１周期により繰り返す取得時点ごとに数値情報を取得する取得手段と、前記第１周期と異なる第２周期ごとに繰り返す更新時点ごとに表示画像を更新して表示する表示手段と、前記更新時点に最も近い前記取得時点とその１つ前の前記取得時点とにおいて前記取得手段が取得した数値の補間数値を算出する算出手段と、前記表示手段によって表示される表示画像として前記算出手段が算出した補間数値を示す画像を描画する描画手段と、を備えたことを特徴とする。この発明によれば、表示画像の更新時点に最も近い時点で取得した数値とその１つ前の時点で取得した数値とを補間する数値を画像更新時点で描画するので、数値の取得周期と画像更新周期とが異なっていても、従来のような画像の引っかかりや応答性の低さが回避された表示システムが実現できる。

また前記第１周期は前記第２周期よりも長いとしてもよい。この発明によれば、表示画像の更新時点に最も近い時点で取得した数値とその１つ前の時点で取得した数値とを補間する数値を画像更新時点で描画するので、数値の取得周期が画像更新周期より長い場合でも、従来のような画像の引っ掛かりや応答性の低さが回避された表示システムが実現できる。

また前記補間数値は、前記更新時点と前記更新時点に最も近い取得時点との間隔が小さいほど、前記更新時点に最も近い取得時点で取得された数値に近くなるように補間する数値であるとしてもよい。このような具体的な補間数値の算出方法によって、従来のような画像の引っかかりや応答性の低さが回避された表示システムが実現できる。

また前記表示手段は車両のメータ表示装置であるとしてもよい。この発明によれば、車両のメータ表示装置において数値の取得周期と画像更新周期とが異なっていても、従来のような画像の引っかかりや応答性の低さが回避されたメータ表示システムが実現できる。

また前記描画手段が描画する描画物にはメータ表示における指針が含まれるとしてもよい。この発明によれば、車両のメータ表示装置において数値の取得周期と画像更新周期とが異なっていても、従来のような指針画像の引っかかりや指針画像の応答性の低さが回避されたメータ表示システムが実現できる。

本発明の表示システムの一実施例における構成図。 本発明における処理手順の例を示すフローチャート。 本発明と従来技術とによる受信値や表示値のプロットの例を示す図。 補間値算出の詳細を示す図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明の一実施例に係る車両の表示システム１（システム）の装置構成の概略図である。システム１は車両のメータ表示に係る構成の例であり、メータＥＣＵ２とディスプレイ３とを備え、表示される情報の送信元としてエンジンＥＣＵ４や速度センサ５を備える。

メータＥＣＵ２はディスプレイ３に表示すべき画像を作成する電子制御ユニットであり、通常のコンピュータと同様の構成すなわち各種演算や指令を行うＣＰＵや、ＣＰＵの作業領域としての機能や各種データやプログラムの記憶のためのメモリ２０を備える。なおメモリ２０はＲＡＭや各種の不揮発性記憶部をまとめて模式的に示したものとする。

ディスプレイ３は車両のメータ表示のための表示部である。ディスプレイ３は、例えば液晶ディスプレイなどの表示領域や、その表示を制御する表示制御部などを備えるとすればよい。またエンジンＥＣＵ４はエンジン回転数の情報を車内通信を通じて逐次送出し、メータＥＣＵ２はその情報を逐次受け取る。速度センサ５は車速の情報（あるいはその元となるクランク回転角度の情報）を車内通信を通じて逐次送出し、メータＥＣＵ２はその情報を逐次受け取る（あるいは受け取った情報から車速を算出する）。以上の構成が車内通信によってつながれて相互にデータの受け渡しが可能となっている。

以上の構成のもとでシステム１は、例えば図２の処理手順に従って画像表示処理を実行する。図２の手順は予めプログラム化しておいて例えばメモリ２０に記憶しておき、メータＥＣＵ２が呼び出して自動的に実行すればよい。以下ではエンジン回転数の表示の例で説明する。すなわちシステム１では、エンジンＥＣＵ４からエンジン回転数のデータがメータＥＣＵ２へ逐次送信されて、受信した数値に基づいてメータＥＣＵ２で文字盤や指針を含むアナログ式表示装置の画像をコンピュータグラフィックスで描画してディスプレイ３で表示させる。

図２の手順ではまずＳ１０でメータＥＣＵ２は受信タイミング（受信時点）がきたか否かを判別する。受信タイミングとは、エンジンＥＣＵ４からエンジン回転数の数値データが車内通信を通じて送信されてメータＥＣＵ２で受信されるタイミングである。受信タイミングは上述の図３の例ではＤＴｃｏｍを周期として繰り返し訪れる。受信タイミングがきた場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）はＳ２０へ進み、受信タイミングがきていない場合（Ｓ１０：ＮＯ）はＳ４０へ進む。

図１の実施形態ではエンジンＥＣＵ４から送信されてメータＥＣＵ２で受信されたデータ（つまり上述の受信値）のうち、メータＥＣＵ２では直近の２つの数値をメモリ２０に、Ｖｎｅｗ２１とＶｐｒｅ２２として記憶する。ここでＶｎｅｗ２１は新たに受信した受信値であり、Ｖｐｒｅ２２はその１つ前の受信時点で受信した受信値である。そこでＳ２０に進んだらメータＥＣＵ２は、それまで変数Ｖｎｅｗに格納されていた数値を変数Ｖｐｒｅに移す。そしてＳ３０で新たに受信した数値を変数Ｖｎｅｗに格納する。

次に、Ｓ４０に進んだらメータＥＣＵ２は画像同期タイミングであるか否かを判別する。画像同期タイミングとは、ディスプレイ３における画像同期信号が発信されるタイミングである。画像同期タイミングは上述の図３の例ではＤＴｓｙｎｃを周期として繰り返し訪れる。画像同期タイミングである場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）はＳ５０に進み、画像同期タイミングでない場合（Ｓ４０：ＮＯ）はＳ７０に進む。

Ｓ５０に進んだらメータＥＣＵ２は、その時点でメモリ２０に記憶されているＶｎｅｗ２１とＶｐｒｅ２２とを補間する数値（補間値）を算出する。その算出方法の例が図４に示されている。図４では、横軸を時間ｔ、縦軸を受信値や補間値としている。またＳ４０が肯定判断（ＹＥＳ）となった時点をＴｓｙｎｃで示している。そしてＴｓｙｎｃ以前で最も近い受信時点をＴｎｅｗで、その１つ前の受信時点をＴｐｒｅで示している。つまり、Ｔｎｅｗ、ＴｐｒｅはそれぞれＴｓｙｎｃの時点でメモリ２０に記憶されているＶｎｅｗ、ＶｐｒｅがメータＥＣＵ２で受信された時点である。

Ｓ５０での補間値の算出ではまず、ＴｓｙｎｃとＴｎｅｗの差分をＴと置く。そしてＴｐｒｅとＶｐｒｅに対応する点Ａ１と、ＴｎｅｗとＶｎｅｗに対応する点Ａ２とを直線補間する点のうちで、点Ａ１から横軸でＴだけ右方の位置の点をＣ１として、Ｃ１の縦軸の値を補間値とする。すなわち式で表せば、補間値Ｖは次の式（Ｅ１）から（Ｅ３）で求められる。
Ｖ＝（Ｔ／ＤＴｃｏｍ）＊ＤＶ＋Ｖｐｒｅ （Ｅ１）
ＤＶ＝Ｖｎｅｗ−Ｖｐｒｅ （Ｅ２）
Ｔ＝Ｔｓｙｎｃ−Ｔｎｅｗ （Ｅ３）

以上のように補間値が算出されたら、次にＳ６０へ進んでディスプレイ３での表示処理を実行する。その際、図４に点Ｃ２で示すように、点Ｃ１における縦軸の値をＴｓｙｎｃにおける表示値とする。Ｓ６０では、この表示値を示すような指針、さらには文字盤などをコンピュータグラフィックスで描画してディスプレイ３で表示する（表示画面全体を更新する）。

Ｓ７０に進んだらメータＥＣＵ２は車両がイグニッションオフ（ＩＧ−ＯＦＦ）であるか否かを判別する。イグニッションオフとなった場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）は図２の処理を終了し、まだイグニッションオンの場合（Ｓ７０：ＮＯ）は図１０に戻って上記処理を繰り返す。以上が図２の処理手順である。

図２の処理手順を実行した場合の表示値が既述の図３にＣとしてプロットされている。あきらかに表示値Ｃでは従来の表示値Ｂの場合に発生したひっかかりは発生していない。また従来の表示値Ｄと比較すると応答性が良好で精度良い表示値となっている。したがって図２の処理によって表示画像の滑らかさや高精度が達成できている。なお上記ではエンジン回転数の表示の例を述べたが、例えば車速表示の場合も上記で速度センサ５からのデータ送信に変更するのみでよい。

なお図４からあきらかなように、Ｓ５０での補間値Ｖの算出では、Ｔが大きいほど補間値ＶがＶｎｅｗに近い値となる、つまりＴｓｙｎｃにより近い時点での受信値に近づくこととなっている。これにより補間値Ｖは、（例えばＶｎｅｗとＶｐｒｅとを一定の比率で補間する場合と比較して）Ｔに応じたより高精度な表示値となる。またＳ５０ではＶｎｅｗとＶｐｒｅとの補間値を求めており外挿はしていないが、これは、表示すべきデータがエンジン回転数や車速のように人間の操作を反映した数値なので、人間の操作の予測は困難であり行わないとの考え方によるものである。

上記実施例は特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更してよい。例えば上記例では車両のメータ表示の例を示したが、本発明はメータ表示以外、さらには車両以外の表示装置でもよく、要するに表示すべきデータの受信周期と表示画像の同期信号の周期（更新周期）とが異なる（さらには受信周期が更新周期より長い）ような表示装置に任意に適用できる。

１ 表示システム
２ メータＥＣＵ
３ ディスプレイ

Claims (5)

1. 所定の第１周期により繰り返す取得時点ごとに数値情報を取得する取得手段と、
   前記第１周期と異なる第２周期ごとに繰り返す更新時点ごとに表示画像を更新して表示する表示手段と、
   前記更新時点に最も近い前記取得時点とその１つ前の前記取得時点とにおいて前記取得手段が取得した数値の補間数値を算出する算出手段と、
   前記表示手段によって表示される表示画像として前記算出手段が算出した補間数値を示す画像を描画する描画手段と、
   を備えたことを特徴とする表示システム。
2. 前記第１周期は前記第２周期よりも長い請求項１に記載の表示システム。
3. 前記補間数値は、前記更新時点と前記更新時点に最も近い取得時点との間隔が大きいほど、前記更新時点に最も近い取得時点で取得された数値に近くなるように補間する数値である請求項１又は２に記載の表示システム。
4. 前記表示手段は車両のメータ表示装置である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示システム。
5. 前記描画手段が描画する描画物にはメータ表示における指針が含まれる請求項４に記載の表示システム。

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