JP2017149182A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でユーザの頭部の位置移動を推測し、その移動に応じて装飾表示を変動させる。【解決手段】制御装置４は、ディスプレイ２の画面に、スピードメータ３をアナログ式メータとして表示する。装飾表示として、スピードメータ３の最外周部のリング部１９に光沢部２１を表示し、奥行表示部２０及び光沢部２２を表示する。制御装置４は、車載センサとしての、運転席の荷重センサ１３、Ｇセンサ１４及びジャイロセンサ１５、電動式シート１６の動作信号に基づき、ユーザ（運転者）の頭部位置の移動を推測し、その移動に応じた形態にスピードメータ３の装飾表示を変動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載され、ユーザに対しディスプレイの画面に情報表示を行う車両用表示装置に関する。

一般に、車両（自動車）の運転席の前部には、メータ部が設けられ、車速やエンジン回転数などの各種の情報が表示される。近年では、メータ部にＬＣＤなどのデジタル表示可能なディスプレイを採用し、そのディスプレイの画面に、アナログ型のメータ、例えばスピードメータやタコメータ等の画像を表示することが行われている。このとき、メータを画像で表示する際に、立体感や高級感を出すために、光沢や奥行（３Ｄ表示）を表現することも行われている。

ところで、上記のような画像に光沢や奥行といった装飾的な表示を行う場合、装飾表示が固定された単調なものであるとすると、ユーザの頭部（視点）の位置が移動した場合でも、画像の光沢位置や奥行の表現に変化がない不自然なものとなり、本来目的としている立体感や高級感が十分に得られなくなる。そこで、従来では、カメラによってユーザの顔の位置を検出すると共に、その背景画像を取込み、ディスプレイ上の画像表示の光沢を付与する位置を変更させたり、背景画像を映り込ませたりすることが考えられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２３３７０１号公報

しかしながら、上記した特許文献１の技術では、ユーザの顔の位置を検出するためにカメラを用意する必要があるため、システム全体としてのコストアップにつながる不具合がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成でユーザの頭部の位置移動を推測し、その移動に応じて装飾表示を変動させることが可能な車両用表示装置を提供するにある。

上記目的を達成するために、本発明の車両用表示装置（１）は、車両に搭載され、ユーザに対しディスプレイ（２）の画面に情報表示を行うものであって、前記ディスプレイ（２）における前記情報表示に、光沢及び／又は奥行を表現する装飾表示を付加する装飾表示手段（４）、車載センサ（１３，１４，１５，１６）の信号に基づいてユーザの頭部位置の移動を間接的に推測する推測手段（４）と、前記推測手段（４）がユーザの頭部位置の移動を推測したときに、当該移動に応じた形態に装飾表示の表示状態を変動させる装飾表示変動手段（４）とを備えるところに特徴を有する（請求項１の発明）。

これによれば、ディスプレイ（２）の画面に情報表示を行うにあたって、装飾表示手段（４）によって光沢及び／又は奥行を表現する装飾表示が付加され、高級感や立体感が得られる。そして、推測手段（４）により、ユーザの頭部位置の移動が推測され、ユーザの頭部位置の移動が推測されたときには、装飾表示変動手段（４）により、装飾表示の表示状態が、その移動に応じた形態に変動されるようになる。これにより、ユーザの頭部（視点）の移動に伴って装飾表示も変動するので、より自然な装飾表示を行うことが可能となる。

この場合、カメラを用いてユーザの頭部位置を直接的に検出するのではなく、推測手段（４）は、車載センサ（１３，１４，１５，１６）の信号に基づいてユーザの頭部位置の移動を間接的に推測するので、カメラ等の高価な構成は不要となる。従って、請求項１の発明によれば、簡単な構成でユーザの頭部の位置移動を推測し、その移動に応じて装飾表示を変動させることができるという優れた効果を得ることができる。

本発明の一実施形態を示すもので、車両用表示装置の構成を概略的に示すブロック図 制御装置が実行する装飾表示に関する表示制御の処理手順を示すフローチャート メータ部の画像の具体例を示すもので、装飾表示が標準状態にある様子を示す図 装飾表示が上寄り状態（ａ）及び下寄り状態（ｂ）にある様子を示す図 装飾表示が右寄り状態（ａ）及び左寄り状態（ｂ）にある様子を示す図

（１）一実施形態
以下、本発明を具体化した一実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態では、車両用表示装置として、運転席の前方部に配置されるメータ部（コンビネーションメータ）に適用している。図１は、車両（自動車）に搭載される本実施形態に係る車両用表示装置としてのメータ部１の全体のハードウエア的構成を概略的に示しており、メータ部１は、各種の情報表示を行うＬＣＤからなるディスプレイ２を備えている。

図３〜図５に一部を示すように、ディスプレイ２の画面には、車速を示すスピードメータ３がアナログ式メータとして表示されるようになっている。このスピードメータ３の表示に関しては、後述する。また、図示はしないが、ディスプレイ２の画面には、それ以外にも、エンジン回転数を示すタコメータ、燃料計、水温計、外気温計、距離計、時計、シフトポジション表示、シートベルトやドア等の各種警告表示といった複数の情報表示部が設けられる。更には、車載カメラのモニタ画面や、ナビゲーションにおける地図画面、ハイブリッド自動車におけるエネルギーフロー画面等も表示することが可能である。

図１に示すように、メータ部１には、前記ディスプレイ２の表示を、描画部５を介して制御するための制御装置（メータＥＣＵ）４が設けられる。描画部５は、例えば描画ＬＳＩからなり、グラフィックメモリ６が接続されている。制御装置４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するコンピュータを主体として構成され、次に述べるボデー系ＥＣＵ８から取得した車両情報に基づいて、描画データを作成し、描画部５に送信する。描画部５は、描画データを取得すると、グラフィックメモリ６上で画像を合成し、ディスプレイ２に出力する。尚、制御装置４には、後述する装飾表示変動機能のオン・オフを設定するための操作スイッチ７が接続され、操作スイッチ７からの信号が入力される。

前記制御装置４は、例えばＣＡＮバス９からなる車内ネットワークを介して、前記ボデー系ＥＣＵ８や図示しない他のＥＣＵ等と接続されている。前記ボデー系ＥＣＵ８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有するコンピュータを主体として構成され、各種センサやアクチュエータが、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のネットワークにより接続されている。前記制御装置４は、ボデー系ＥＣＵ８から、メータ部１のディスプレイに表示させるための情報を取得するようになっている。

より具体的には、ボデー系ＥＣＵ８には、車速を検出する車速センサ１０が接続されると共に、その他のセンサ１１が接続されている。また、ボデー系ＥＣＵ８には、各種操作スイッチ１２が接続されている。詳しく図示はしないが、前記その他のセンサ１１としては、エンジン回転数センサ、燃料残量検出センサ、水温センサ、シフトポジション検出センサ等が含まれる。

更に、本実施形態では、ボデー系ＥＣＵ８には、車載センサとして、荷重センサ１３、Ｇセンサ１４、ジャイロセンサ１５、電動式シート１６からの信号が入力されるようになっている。そのうち荷重センサ１３は、運転席のシートのシートクッションに作用する荷重を検知するもので、ユーザ（運転者）運転席に着座しているかどうかの判定に用いられる。Ｇセンサ１４は、車体に作用する上下、前後、左右の加速度を検出するものである。ジャイロセンサ１５は、車体に作用する垂直軸周りの回転角速度を検出するものである。これらＧセンサ１４及びジャイロセンサ１５は、車体の振動を検知する振動検知用のセンサとしても機能する。

また、前記電動式シート１６は、ユーザ（運転者）によるスイッチ操作に従ってモータを駆動源とした位置調整機構を動作させ、運転席のシートクッションの高さ（上下）を調整したり、前後位置を調整したり、シートバック（背もたれ）の傾き角度を調整したりするものである。この電動式シート１６が動作した際の動作信号が、ボデー系ＥＣＵ８に入力されるようになっており、ボデー系ＥＣＵ８が、運転席の電動式シートの位置の変動を検出する検出手段としても機能する。

さて、上記したように、前記制御装置４は、ディスプレイ２の画面に、車速情報を示すスピードメータ３を、アナログ式メータとして表示する。図３〜図５に示すように、スピードメータ３の画像は、円形の目盛盤１７及び指針１８を有しており、制御装置４は、前記車速センサ１０の検出に基づき、指針１８が目盛盤１７中の現在の車速を指し示すように表示する。さらに、制御装置４は、ディスプレイ２の画面に、前記スピードメータ３の周囲に位置して、次のような装飾表示を行う。

即ち、スピードメータ３の最外周部には、細幅の金属リングを表現するリング部１９が、例えば銀色又は金色で表示され、その内周部の目盛盤１７との間には、奥行（立体感）を表現する奥行表示部２０が表示される。奥行表示部２０は、遠近法を用いて、リング部１９から目盛盤１７までの間が次第に奥方に凹むような、つまり奥に行くほど径小となるようなテーパ面（円錐面）を表現するものである。また、リング部１９には、２個所に位置して光沢を表現する光沢部２１が表示され、奥行表示部２０にも、２個所に位置して光沢を表現する光沢部２２が表示される。従って、制御装置４が、情報表示に装飾表示を付加する装飾表示手段として機能する。

このとき、次の作用説明でも述べるように、制御装置４は、そのソフトウエア的構成により、前記ボデー系ＥＣＵ８を介して得られる車載センサの信号に基づいて、ユーザ（運転者）の頭部位置（ディスプレイ２の画面に対する視線の位置）の移動を間接的に推測する。そして、ユーザの頭部位置の移動を推測したときに、前記ディスプレイ２におけるスピードメータ３の装飾表示の表示状態を、その移動に応じた形態に変動させるようになっている。従って、制御装置４は、推測手段及び装飾表示変動手段としても機能する。

具体的には、本実施形態では、制御装置４は、運転席のシートに加わる荷重を検知する荷重センサ１３の検知に基づき、例えばユーザ（運転者）がシートクッション上の着座位置を前方に移動させた場合には、荷重センサ１３の検知する荷重が小さくなるので、ユーザの頭部の位置が上方に移動したと推測する。逆に、荷重センサ１３の検知する荷重が大きくなった場合には、ユーザの頭部の位置が下方（後方）に移動したと推測する。

また、前記Ｇセンサ１４及びジャイロセンサ１５の検出に基づき、車体の振動を検知することができ、車体の上下又は前後の振動が検知されると、制御装置４は、ユーザの頭部の位置が上下方向に振動していると推測する。Ｇセンサ１４及びジャイロセンサ１５の検出に基づき、車体の左右方向の振動が検知されると、制御装置４は、ユーザの頭部の位置が左右方向に振動していると推測する。尚、上記荷重センサ１３の検知荷重が、上下に繰り返して変動した場合も、上下に振動したと推測することができる。

更に、前記電動式シート１６が動作した際の動作信号に基づき、運転席の電動式シート１６の位置の変動が検出されると、制御装置４は、それに応じてユーザの頭部の位置が移動したと推測する。即ち、シートクッションの高さ（上下）位置や前後位置が変動された場合には、ユーザの頭部の位置が上下方向に移動したと推測される。シートバック（背もたれ）の傾き角度の調整された場合も、例えばシートバックを後ろに倒したときに頭部が下方に移動した等、ユーザの頭部の位置が上下方向に移動したと推測される。

そして、装飾表示を変動させるにあたっては、制御装置４は、車両の運転（走行）開始時等の通常状態においては、スピードメータ３の装飾表示を、図３に示すような、標準状態で表示する。この標準状態は、奥行きのあるアナログメータ３を、あたかも真正面から見た如き形態を表現するように、奥行表示部２０が全周に渡って均等な幅で表示され、更に、光源がやや上部後方からアナログメータ３を照らしているような、やや下寄りに位置して光沢部２１，２２が表示される。

これに対し、通常状態からユーザの頭部の位置が上方又は前方に移動したと推測された場合には、制御装置４は、スピードメータ３の装飾表示を、図４（ａ）に示すような、上寄り状態で表示する。この上寄り状態では、奥行きのあるアナログメータ３を、あたかも上部から下向きに見た如き形態を表現するように、奥行表示部２０が、下側で幅広になり、上側で幅狭になる。これと共に、光沢部２１，２２が、共に下方に変動する。通常状態からユーザの頭部の位置が下方又は後方に移動したと推測された場合には、制御装置４は、スピードメータ３の装飾表示を、図４（ｂ）に示すような、下寄り状態で表示する。この下寄り状態では、奥行表示部２０が、上側で幅広になり、下側で幅狭になる。これと共に、光沢部２１，２２が、共に上方に変動する。

また、制御装置４は、車体の振動の検知により、ユーザの頭部の位置が上下方向（又は前後方向）に振動していると推測した場合には、スピードメータ３の装飾表示を、例えば、上記標準状態から、上寄り状態、標準状態、下寄り状態、標準状態の順に変化させて上下に振動した如き表示の変動を小刻みに繰返して行う。振動が停止した場合には、標準状態に戻すようにする。

更に、制御装置４は、車体の振動の検知により、ユーザの頭部の位置が左右方向に振動していると推測した場合には、スピードメータ３の装飾表示を、例えば、上記標準状態から、右寄り状態（図５（ａ）参照）、標準状態、左寄り状態（図５（ｂ）参照）、標準状態の順に変化させて左右に振動した如き表示の変動を小刻みに繰返して行う。この場合も、振動の停止に伴い標準状態に戻すようにする。図５（ａ）に示すように、右寄り状態では、奥行表示部２０が、左側で幅広になり、右側で幅狭になる。これと共に、光沢部２１，２２が、共に時計回り方向に変動する。図５（ｂ）に示すように、左寄り状態では、奥行表示部２０が、右側で幅広になり、左側で幅狭になる。これと共に、光沢部２１，２２が、共に反時計回り方向に変動する。

尚、上記したように、ユーザは、操作スイッチ７を操作することにより、装飾表示変動機能のオン・オフを設定することが可能となっている。ユーザが、装飾表示の変動が煩わしいと感じるような場合には、操作スイッチ７により装飾表示変動機能をオフしておけば、メータ部３においては、装飾表示が標準状態に固定された形態で表示される。

次に、上記構成の作用について、図２も参照して述べる。図２のフローチャートは、操作スイッチ７により装飾表示変動機能がオンされている場合の、制御装置４が実行する、スピードメータ３の装飾表示に関する表示制御の処理手順を示している。ユーザ（運転者）は、車両に乗り込んでエンジン等を起動させると共に、実際に走行を開始するまでにシートの位置調整等を行う。このとき、荷重センサ１３は、運転席のシートに所定の荷重が加わっていることを検知している。スピードメータ３の表示制御が開始されると、ステップＳ１にて、標準状態（図３参照）で装飾表示が表示される。

ステップＳ２では、車両が停車中かどうかが判断される。停車中でないつまり走行中の場合には（ステップＳ２にてＮｏ）、ステップＳ３にて、車体に対する振動が検知されたかどうかが判断される。この振動検知は、上記のようにＧセンサ１４及びジャイロセンサ１５の検出に基づいて行われ、振動があった場合にその方向（前後、上下、左右）についても検知される。振動が検知されない場合には（ステップＳ３にてＮｏ）、ステップＳ２に戻る。振動が検知された場合には（ステップＳ３にてＹｅｓ）、ステップＳ４にて、検知された振動方向に応じて、装飾表示が変動される。

上記したように、車体の上下（前後）の振動が検知された場合には、装飾表示が、上寄り状態（図４（ａ）参照）、標準状態、下寄り状態（図４（ｂ）参照）、標準状態の順に上下方向に繰返し変動される。車体の左右の振動が検知された場合には、装飾表示が右寄り状態（図５（ａ）参照）、標準状態、左寄り状態（図５（ｂ）参照）、標準状態の順に左右方向に繰返し変動される。振動が検知されなくなったら（ステップＳ３にてＮｏ）、装飾表示の振動が停止されて標準状態に戻り、ステップＳ２からの処理が繰返される。

これに対して、車両が停車中である場合には（ステップＳ２にてＹｅｓ）、ステップＳ５にて、運転席の荷重センサ１３の出力（検知荷重）に変動があるかどうかが判断される。荷重センサ１３の出力に変化がない場合には（ステップＳ５にてＮｏ）、そのままステップＳ７に進む。荷重センサ１３の出力に変化があった場合には（ステップＳ５にてＹｅｓ）、ステップＳ６にて、荷重センサ１３の出力変化に応じて、装飾表示の表示状態が変動される。

この場合、上記したように、荷重センサ１３の検知する荷重が小さくなった場合には、ユーザの頭部の位置が上方に移動したと推測され、例えば、装飾表示が標準状態から上寄り状態に変動される。荷重センサ１３の検知する荷重が大きくなった場合には、ユーザの頭部の位置が下方に移動したと推測され、例えば、装飾表示が標準状態から下寄り状態に変動される。ステップＳ６にて装飾状態を変動させた後、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７では、電動式シート１６により、運転席のシートの位置調整があるかどうかが判断される。シートの位置調整があった場合には（ステップＳ７にてＹｅｓ）、ステップＳ８にて、シートの位置の変動に応じて、装飾表示の表示状態が変動される。この場合、上記したように、シートクッションの高さが上がった場合、前方にスライド移動した場合、シートバックを前方に起こす方向に移動させた場合には、ユーザの頭部の位置が上方に移動したと推測され、例えば、装飾表示が標準状態から上寄り状態に変動される。シートクッションの高さが下がった場合、後方にスライド移動した場合、シートバックを後方に倒す方向に移動させた場合には、ユーザの頭部の位置が下方に移動したと推測され、例えば、装飾表示が標準状態から下寄り状態に変動される。

このようにステップＳ８にて装飾状態を変動させた後、ステップＳ９に進む。電動式シート１６による運転席のシートの位置調整がなかった場合にも（ステップＳ７にてＮｏ）、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、車両の動力源（エンジン）がオフされたかどうかが判断され、オフされていない場合には（ステップＳ９にてＮｏ）、ステップＳ２からの処理が繰返される。エンジンがオフされた場合（ステップＳ９にてＹｅｓ）、処理が終了する。

上記したような本実施形態によれば、次のような作用・効果を得ることができる。即ち、制御装置４が、ディスプレイ２の画面にスピードメータ３の表示を行うにあたって、奥行きを表現する奥行表示部２０や、光沢部２１，２２という装飾表示を付加することにより、スピードメータ３表示に、高級感や立体感を得ることができる。そして、制御装置４は、ユーザの頭部位置の移動が推測されたときには、その移動に応じた形態に装飾表示の表示状態を変動させるので、ユーザの視点の移動に伴う、より自然な装飾表示を行うことが可能となる。

この場合、カメラを用いてユーザの頭部位置を直接的に検出するものと異なり、元々車両に搭載されている、運転席の荷重センサ１３、Ｇセンサ１４及びジャイロセンサ１５、運転席の電動式シート１６の動作信号に基づいて、ユーザの頭部位置の移動や振動を間接的に推測する。従って、高価な構成は不要となり、構成の追加に伴うコストアップを抑制することができる。この結果、本実施形態によれば、簡単な構成でユーザの頭部の位置移動を推測、その移動に応じて装飾表示２０，２１，２を変動させることができるという優れた効果を得ることができる。

また、特に本実施形態では、装飾表示変動手段の機能のオン・オフを設定するための操作スイッチ７を設けるようにしたので、ユーザが装飾表示の変動を好まない場合にはオフしておけるなど、ユーザの嗜好を反映させることが可能となる。

（２）その他の実施形態
尚、本発明は上記した一実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような様々な拡張・変更が可能である。

即ち、上記実施形態では、ユーザの頭部位置の移動の推測に用いる車載センサとして、荷重センサ１３、Ｇセンサ１４及びジャイロセンサ１５、電動式シート１６を採用するようにしたが、それらのうちいずれか１個又は複数を利用してユーザの頭部位置の移動を推測するように構成しても良い。

運転席シートに加わる荷重を検知する荷重センサにおいては、単純に荷重の大小を検知するものだけでなく、複数箇所に荷重センサを設けたものや、感圧フィルムを使ったものなど、シートクッション上の前後左右の荷重（圧力）の分布までも検知できるセンサがある。そのような前後左右に関する荷重分布まで検知できる荷重センサを採用した場合には、検知荷重分布の変化により、運転者の着座位置（重心位置）が前後又は左右に移動したことが検知でき、推測手段により、ユーザの頭部の位置が上下又は左右に移動したと推測し、それに応じて装飾表示を変動させるように構成することができる。例えば上記一実施形態の装飾表示にあっては、着座位置ひいてはユーザの頭部が右に移動したと推測される場合には、標準状態から右寄り状態に変動させることができる。

また、振動を検知する場合も、Ｇセンサ１４やジャイロセンサ１５に限らず、振動を直接的に検出する振動センサを採用したり、車載カメラの画像情報から振動を検出したりすることも可能である。ジャイロセンサ１５によるカーブ走行の検出に基づいて、装飾表示を標準状態から右寄り状態或いは左寄り状態に変動させるように構成することもできる。更に、電動式シート１６の動作信号を用いるものに限らず、シートの位置や角度（又はそれらの変動）を直接的に検出できるセンサからの信号を用いて、ユーザの頭部の位置の移動を推測する構成とすることも可能である。これであれば、手動調整式のシートでも適用することができる。

上記一実施形態では、装飾表示を行う対象として、ディスプレイ２の画面に、情報表示としてアナログ式メータであるスピードメータ３の画像を表示するように構成したが、タコメータ等の他のアナログ式メータについても、同様に装飾表示及びその変動を行うようにしても良い。メータ部以外の車載表示器、例えばマルチメディア用表示部やエアコン等の車載器の操作パネルにおいても、操作ボタン表示等に対する例えば奥行を表現する装飾表示を行い、その装飾表示を変動させるように構成することができる。

上記実施形態では、装飾表示として標準状態の他４種類の表示を変動させるように構成したが、ユーザの頭部が一方向に移動した場合でも、複数段階で段階的に或いはリニアに装飾表示を変動させるように構成するといったことも可能である。その他、ディスプレイはＬＣＤに限らず、プラズマディスプレイやＥＬディスプレイ等であっても良く、装飾表示の種類や態様などについても、様々な変形が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。

図面中、１はメータ部（車両用表示装置）、２はディスプレイ、３はスピードメータ（情報表示）、４は制御装置（装飾表示手段、推測手段、装飾表示変動手段）、７は操作スイッチ、１３は荷重センサ（車載センサ）、１４はＧセンサ（車載センサ）、１５はジャイロセンサ（車載センサ）、１６は電動式シート（車載センサ）、２０は奥行表示部（装飾表示）、２１，２２は光沢部（装飾表示）を示す。

Claims (6)

1. 車両に搭載され、ユーザに対しディスプレイ（２）の画面に情報表示を行う車両用表示装置（１）であって、
   前記ディスプレイ（２）における前記情報表示に、光沢及び／又は奥行を表現する装飾表示を付加する装飾表示手段（４）と、
   車載センサ（１３，１４，１５，１６）の信号に基づいてユーザの頭部位置の移動を間接的に推測する推測手段（４）と、
   前記推測手段（４）がユーザの頭部位置の移動を推測したときに、当該移動に応じた形態に装飾表示の表示状態を変動させる装飾表示変動手段（４）とを備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記車載センサは、運転席のシートに加わる荷重を検知する荷重センサ（１３）を含んでいることを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
3. 前記車載センサは、車体の振動を検知する振動検知用のセンサ（１４，１５）を含んでいることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用表示装置。
4. 前記車載センサは、運転席の電動式シート（１６）の位置の変動を検出する検出手段を含んでいることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
5. 前記ディスプレイ（２）の画面に、情報表示としてアナログ式メータの画像が表示されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用表示装置。
6. 前記装飾表示変動手段（４）の機能のオン・オフを設定するための操作スイッチ（７）を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の車両用表示装置。