JP5423987B2 - 計器装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示器などのフラットパネルディスプレイと呼ばれる表示器を備えた計器装置に関する。

従来の計器装置としては、液晶表示器などのフラットパネルディスプレイと呼ばれる第一の表示器と、この第一の表示器の前方に配設される第二の表示器とを備え、所定の情報に基づいて前記第二の表示器を移動させ、前記第一の表示器の表示面積を確保して所定の情報を表示するものがあった。かかる計器装置によれば、前記第二の表示器としてのアナログ式計器によって車速やエンジン回転数を表示し、フラットパネルディスプレイに夜間に車両前方を撮像した画像や車両後方を撮像した画像、瞬間燃費や平均燃費あるいはナビゲーション画面等の運転支援情報を表示することができる。

特開２００６−２０１１４０号公報

このような計器装置にあっては、前記第一の表示器に目盛や数字からなる指標部を含む画像を表示し、前記第二の表示器として配設される実体メータと重ね合わせて指示計器を構成するように実体と画像とを合わせて１つの表示意匠を構成する場合には、前記画像と前記実体メータとを垂直方向から見て互いの位置関係が合致するように前記画像の表示位置を定めることが通常考えられる。しかしながら、実際の利用者の視点は計器装置に対してズレがあるため実際に利用者が表示意匠を視認した場合に前記実体メータと前記画像とが重ならず表示の見栄えを損なうという問題点があった。また、利用者が異なれば視点もことなるほか、同一の利用者であっても座席の角度などによっては視点は一点に定まらず、前記実体メータと前記画像との位置関係を一意に定めることは困難であった。

そこで、本発明は、前述した問題点に着目し、画像と実体とを重ね合わせる表示形態において、実際の利用者の視点に応じた表示意匠を実現し表示の見栄えを向上させることが可能な計器装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、車両情報を構成する画像を表示する表示器と、前記表示器の前面側に配設され前記表示器の表示領域を画定する表示仕切り部と、前記表示器に前記表示仕切り部の位置に応じて前記画像を表示させる制御手段と、を備えた計器装置であって、
利用者の視点を検出する視点検出手段を備え、
前記制御手段は、前記視点検出手段の検出結果に基づいて定められる前記視点から視認したときに前記表示仕切り部と前記画像との位置関係が重なるように前記表示器に前記画像の表示位置を前記表示仕切り部に対して前記視点と反対方向に所定量ずらして表示させてなることを特徴とする。

本発明によれば、所期の目的を達成でき、画像と実体とを重ね合わせる表示形態において、実際の利用者の視点に応じた表示意匠を実現し表示の見栄えを向上させることが可能となる。

本発明の実施例である計器装置の第一の表示形態を示す正面図 同上計器装置の第二の表示形態を示す正面図。 同上計器装置の断面図。 同上計器装置の断面図。 同上計器装置の移動機構部分の正面図。 同上計器装置の移動機構部分の背面図。 同上計器装置の電気的構成を示すブロック図。 同上計器装置の第一の表示器における表示例を示す図。 同上計器装置における画像のずらし量の算出方法を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

本発明の一実施例としての計器装置は、第一の表示器１と第二の表示器としてのアナログ表示器２，３とこれらの表示器１〜３を支持する支持体４を備えている。アナログ表示器２，３は、移動機構５によって移動可能に保持されている。また、計器装置は、第一の表示器１，アナログ表示器２，３，支持体４及び移動機構５の各部を前面ケース６と背面カバー７とで収納している。

第一の表示器１とアナログ表示器２，３とは、前面ケース６に設けた開口６ａから露出している。計器装置は、２つのアナログ表示器２，３を中央位置に近接配置した第一の表示形態（図１参照）と、アナログ表示器２，３をそれぞれ両端位置に離間して配置した第二の表示形態（図２参照）と、を切り替え可能になっている。

第一の表示器１は、いわゆるフラットパネルディスプレイと称される表示器であり、液晶表示パネルや有機ＥＬパネル等からなる。第一の表示器１は、ドットマトリクスタイプであることが望ましく、車両情報を構成する画像を表示する。本実施形態では、前記画像として、アナログ表示器２，３の後述する指針により指示される目盛や文字などからなる指標部１ａ，１ｂや後述する背景部１ｃ，１ｄあるいは警告情報１ｅを表示することができる。

アナログ表示器２，３は、図３，４に示すように、それぞれ指針２ａ，３ａと指針用電動機２ｂ，３ｂと支持部材２ｃ，３ｃとで主に構成される。なお、本実施例においては図１中の右側に位置するアナログ表示器２が車両の速度を示す速度計を構成し、同左側に位置するアナログ表示器３が車両のエンジン回転数を示す回転計を構成する。

指針２ａ，３ａは、第一の表示器１で表示した指標部１ａ，１ｂをそれぞれ指示するものである。この指針２ａ，３ａは、前部支持部材２ｃ１，３ｃ１に回動可能に支持されている。なお、この指針２ａ，３ａ内には、磁石が内蔵されている。

指針用電動機２ｂ，３ｂは、交差コイル式電動機やステッピングモータなどであり、指針２ａ，３ａを回転駆動するものである。この指針用電動機２ｂ，３ｂは、後部支持部材２ｃ２，３ｃ２に固定されている。この指針用電動機２ｂ，３ｂは、回転軸２ｂ１，３ｂ１を備えており、この回転軸２ｂ１，３ｂ１の端部に磁石２ｂ２，３ｂ２を備えている。指針２ａ，３ａと指針用電動機２ｂ，３ａとの間には、第一の表示器１と支持体４とが位置しているが、指針２ａ，３ａに設けた前記磁石と、指針用電動機２ｂ，３ｂの磁石２ｂ２，３ｂ２とは、磁力によって連結しており、指針用電動機２ｂ，３ｂの回転軸２ｂ１，３ｂ１の回転を指針２ａ，３ａに伝達し、指針２ａ，３ａを回転駆動させることができる。

支持部材２ｃ，３ｃは、指針２ａ，３ａと指針用電動機２ｂ，３ｂとを支持するものであり、前部支持部材２ｃ１，３ｃ１と後部支持部材２ｃ２，３ｃ２とで構成されている。

前部支持部材２ｃ１，３ｃ１は、透明な合成樹脂からなり、前面ケース６の開口６ａから視認可能な個所が略円板状となるように形成されている。また、円板状個所の外周には前面側に突出するリング状の表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３が設けられている。表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３は、第一の表示器１の指標部１ａ，１ｂをそれぞれ囲み、第一の表示器１の表示領域を画定するものである。また、第一の表示器１の表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３との対向個所には表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と略同形状の背景部１ｃ，１ｄがそれぞれ前記画像として表示されており、表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３が光輝しているような見栄えを示している。

後部支持部材２ｃ２，３ｃ２は、金属製である。この後部支持部材２ｃ２，３ｃ２は、ベルト５ａを保持している。

前部支持部材２ｃ１，３ｃ１と後部支持部材２ｃ２，３ｃ２とは、図４中、第一の表示器１の上側でネジなどの適宜手段によって固定されている。

支持体４は、金属からなり、その主要部が平板形状である。本実施形態では、支持体４は、放熱や重量などの点から、アルミニウム合金にて形成されている。

支持体４は、３本のガイドレール４ａ，４ｂ及び４ｃを有する。この３本のガイドレール４ａ，４ｂ及び４ｃは、図５に示すように取付部４ｄによって支持体４に固定されている。ガイドレール４ａは、支持体４の指針２ａ，３ａ側（図４中左側）であり、他のガイドレール４ｂ及び４ｃは、支持体４の指針用電動機２ｂ，３ｂ側（図４中右側）に設けられている。このガイドレール４ａ〜４ｃは、計器装置の表示面に対して、平行方向に設けられている。アナログ表示器２，３は、この３本のガイドレール３ａ〜３ｃによって移動可能に支持体４に支持されている。具体的には、支持部材２ｃ，３ｃの前部支持部材２ｃ１，３ｃ１がガイドレール４ａに接触しており、後部支持部材２ｃ２，３ｃ２をガイドレール４ｂ及び４ｃが貫通している。

移動機構５は、図６に示すように、ベルト５ａ，電動機５ｂ及び滑車５ｃによって主に構成されている。ベルト５ａは、前述したように、その一部が支持部材２ｃ，３ｃに固定されている。電動機５ｂ及び滑車５ｃは支持体４に固定されており、この電動機５ｂと滑車５ｃとにベルト５ａが掛け渡してある。なお、ベルト５ａの内周には、図示しない歯が設けられており、また、電動機５ｂには、ベルト５ａの歯に噛み合う図示しない歯が設けられており、電動機５ｂの歯とベルト５ａの歯とが噛み合うことで電動機５ｂがベルト５ａを動かし、アナログ表示器２，３を第一の表示器１の表示面に対して平行方向に移動させる。

前面カバー６は、合成樹脂からなり、その内側にボス６ｂを備えている。前面カバー６は、ボス６ｂをネジ６ｃによって支持体４に固定することで支持体４に支持されている。

背面カバー７は、前面カバー６と同様に合成樹脂からなり、適宜手段によって前面カバー６あるいは支持体４に固定されている。

図７は計器装置及び各種センサの電気的構成を示すブロック図である。１０はマイコン（制御手段）であり、このマイコン１０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を有している。

１１は速度センサであり、この速度センサ１１は車両速度を検出し、マイコン１０に車速データを出力する。

１２は回転センサであり、この回転センサ１２はエンジン回転数を検出し、マイコン１０に回転数データを出力する。

１３はシートベルト検出器であり、このシートベルト検出器１３は車両ドライバーがシートベルトを着用しているか否かを検出するものである。

１４は視点検出センサ（視点検出手段）であり、利用者（主に運転者）の目の位置（視点）を検出し、マイコン１０に視点データを出力する。視点検出センサ１４は、例えばＣＣＤカメラ（撮像手段）、超音波センサあるいは座席位置検出センサ及び傾斜角センサ（着座状態検出手段）等からなる。ＣＣＤカメラを用いる場合は撮像された画像中の利用者の目を認識し、認識した目の位置及び大きさから視点データを算出する。また、超音波センサを用いる場合は利用者との間の距離情報から視点データを算出する。また、座席位置検出センサ及び傾斜角センサを用いる場合は座席の前後上下方向の固定位置及び背もたれ部の傾斜角度から視点データを算出する。なお、視点データの算出は前述の方法を単独で用いても複数用いてもよい。また、視点検出センサ１４は、画像，距離情報あるいは固定位置及び傾斜角度をマイコン１０に出力し、マイコン１０で視点データを算出するものであってもよい。

マイコン１０は、速度センサ１１及び回転センサ１２からの入力信号に基づいて車速データ及び回転数データを算出し、この車速データ及び回転数データに基づいて指針用電動機２ｂ，３ｂを駆動し、指針２ａ，３ａを回動させて第一の表示器１の指標部１ａ，１ｂを指示させることで車速及びエンジン回転数を表示する。

マイコン１０は、通常は前記第一の表示形態にて第一の表示器１及びアナログ表示器２，３に車両情報として車速及びエンジン回転数を表示させ、シートベルト検出器１３によりシートベルトが外れていることが検出されたときには前記第二の表示形態に移行し、第一の表示器１の画面中央に「シートベルトを締めて下さい」なる警告情報１ｅを新たな車両情報として表示する。

マイコン１０は、視点検出センサ１４から入力される視点データから利用者の視点の位置を定め、この視点と表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と第一の表示器１との位置関係に基づいて、前記視点から計器装置を見たときに表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と第一の表示器１に表示される前記画像のうちアナログ表示器２，３の文字板意匠を構成する指標部１ａ，１ｂ及び背景部１ｃ，１ｄとが調和した位置関係となるように、指標部１ａ，１ｂ及び背景部１ｃ，１ｄを表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３に対して前記視点と反対方向に所定量（距離）ずらして表示させる。すなわち、指標部１ａ，１ｂについては基準表示位置は表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３で画定される円状の表示領域内であり、背景部１ｃ，１ｄについては基準表示位置は表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３の直下位置であるが、前記視点に応じて指標部１ａ，１ｂ及び背景部１ｃ，１ｄをこれら基準表示位置から前記視点と逆方向に所定量ずらした位置に表示させる。図８は、前記視点が計器装置に対して右方向に位置する場合に、指標部１ａ及び背景部１ｃを表示仕切り部２ｃ３に対して前記視点と反対方向すなわち左方向に所定量ずらして表示する表示例を示している。なお、図８は、右側のアナログ表示器２（速度計）に対応する指標部１ａ及び背景部１ｃのみを示しているが、左側のアナログ表示器３（回転計）に対応する指標部１ｂ及び背景部１ｄについても同様に所定量ずらして表示される。また、図８では指標部１ａ及び背景部１ｃが左右方向にずらして表示される例を示したが、前記視点の位置によっては上下方向や斜め方向にずらして表示される場合があることは言うまでもない。

ここで、指標部１ａ及び背景部１ｃ、指標部１ｂ及び背景部１ｄの表示位置をずらす所定量（以下、ずらし量Ｌという）は、以下のように算出することができる。すなわち、図９に示すように、視点Ｃと、視点Ｃから第一の表示器１への垂線の足Ｂと、視点Ｃと例えば表示仕切り部２ｃ３、３ｃ３の中点からなる基準点Ｃ’とを結ぶ線分の延長線と第一の表示器１との交点Ａとで構成される三角形ＡＢＣは、線分ＡＢと線分ＢＣとが成す角度が直角である直角三角形であること、また、基準点Ｃ’と、基準点Ｃ’から第一の表示器１への垂線の足Ｂ’と、点Ａとで構成される三角形ＡＢ’Ｃ’と相似関係となることから、視点Ｃが定まることで線分ＢＣと線分ｄがわかるならば、ずらし量Ｌは以下の数式１〜６によって求められる。

なお、上記数式１〜６において、θは線分ＡＢと線分ＡＣとが成す角度であり、ｄは基準点Ｃ’から第一の表示器１への垂線である。上記の数式１〜６で算出されるずらし量Ｌは、配置位置の異なる表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３のそれぞれについてずらし量Ｌ１，Ｌ２として求め、表示仕切り部２ｃ３に対応する指標部１ａ及び背景部１ｃからなる速度計の文字板意匠の画像を表示仕切り部２ｃ３に対して前記視点と反対方向へずらし量Ｌ１だけずらして表示し、表示仕切り部３ｃ３に対応する指標部１ｂ及び背景部１ｄからなる回転計の文字板意匠の画像を表示仕切り部３ｃ３に対して前記視点と反対方向へずらし量Ｌ２だけずらして表示する。

このように、利用者の前記視点に応じて表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と１つの表示意匠を構成する指標部１ａ，１ｂ及び背景部１ｃ，１ｄを表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３に対して前記視点と反対方向に所定量Ｌ１，Ｌ２ずらして表示することによって、利用者の視点が第一の表示器１に対して垂直方向に位置しない場合や利用者の視点位置が変化する場合であっても、実際の視点から見た場合に、実体である表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と画像である指標部１ａ，１ｂ及び背景部１ｃ，１ｄとの重なりがずれることなく調和した位置関係とすることができ、視認性及び見栄えを向上させることができる。特に、表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３を透光性とし第一の表示器１に表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と重ねて背景部１ｃ，１ｄを表示させる場合には表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３と背景部１ｃ，１ｄとのズレが利用者に認識されやすいが、背景部１ｃ，１ｄを前記視点と反対方向にずらして表示することによって背景部１ｃ，１ｄが表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３から視点方向にはみ出して視認されることを防止して利用者の違和感を低減させ、視認性及び見栄えを向上させることができ好適である。また、指標部１ａ，１ｂについても同様に表示仕切り部２ｃ３，３ｃ３によって画定される表示領域から視点方向にはみ出して視認されることを防止して利用者の違和感を低減させ、視認性及び見栄えを向上させることができる。

本発明は、液晶表示パネルなどのフラットパネルディスプレイと称される表示器を備えた計器装置に適用可能である。

１ 第一の表示器
１ａ、１ｂ 指標部
１ｃ、１ｄ 背景部
１ｅ 警告情報
２ アナログ表示器（第二の表示器）
２ａ 指針
２ｂ 指針用電動機
２ｃ 支持部材
２ｃ１ 前部支持部材
２ｃ２ 後部支持部材
２ｃ３ 表示仕切り部
３ アナログ表示器（第二の表示器）
３ａ 指針
３ｂ 指針用電動機
３ｃ 支持部材
３ｃ１ 前部支持部材
３ｃ２ 後部支持部材
３ｃ３ 表示仕切り部
４ 支持体
５ 移動機構
６ 前面ケース
７ 背面カバー
１０ マイコン（制御手段）
１４ 視点検出センサ（視点検出手段）

Claims (6)

1. 車両情報を構成する画像を表示する表示器と、前記表示器の前面側に配設され前記表示器の表示領域を画定する表示仕切り部と、前記表示器に前記表示仕切り部の位置に応じて前記画像を表示させる制御手段と、を備えた計器装置であって、
   利用者の視点を検出する視点検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記視点検出手段の検出結果に基づいて定められる前記視点から視認したときに前記表示仕切り部と前記画像との位置関係が合うように前記表示器に前記画像の表示位置を前記表示仕切り部に対して前記視点と反対方向に所定量ずらして表示させてなることを特徴とする計器装置。
2. 前記表示仕切り部は透光性であり、前記画像は前記表示仕切り部と重ねて表示される背景部を含むことを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
3. 前記表示仕切り部は指針が配置された透光性の支持部材に設けられ、前記画像は前記指針によって指示される指標部を少なくとも含むことを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
4. 前記視点検出手段は撮像手段を含み、
   前記制御手段は、少なくとも前記撮像手段によって撮像された前記利用者の目の位置及び大きさに基づいて前記視点を定めることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
5. 前記視点検出手段は超音波センサを含み、
   前記制御手段は、少なくとも前記超音波センサによって得られた前記利用者との距離情報に基づいて前記視点を定めることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
6. 前記視点検出手段は座席の前後上下方向の固定位置及び背もたれ部の傾斜角度を測定する着座状態検出手段を含み、
   前記制御手段は、少なくとも前記着座状態検出手段によって得られた前記座席の前後上下方向の固定位置及び前記背もたれ部の傾斜角度に基づいて前記視点を定めることを特徴とする請求項１に記載の計器装置。
   

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