JP5565754B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、指標画像と指針画像とを同時表示させることにより予め定められた車両情報を表示する車両用表示装置に関する。

車両のメーター表示などの車両用表示装置においては、１つの画面上で、指標画像（数字や目盛の画像）と指針画像とを同時表示させ、これにより、予め定められた車両情報を表示するようなデジタル式の表示装置がある（特許文献１）。

特許４４０４１３５号公報

こうしたデジタル式の車両用表示装置においては、指針画像による指示位置の視認性が重要となるが、一方でアナログ式の表示装置を使い慣れている者にとっては、同一画面上で同一色の指針画像と指標画像とが重なるような表示がなされると、従来との見え方が異なり、違和感を覚えやすいという課題がある。即ち、従来のアナログ式の表示装置の場合は、目盛や数値といった指標上を、手前に位置する指針が立体的に通過していくため、指標と指針の交差時に違和感が無いのに対し、昨今のデジタル式の表示装置の場合は、同一画面上で指針画像と指標画像が一体的につながって見えてしまうため、アナログ式の表示装置を使い慣れている者は、視覚的な違和感を覚えてしまう。

一方で、指針画像内部にデザイン的な強調部分を設けて、指針全体を強調する技術もありうる。ところが、指針画像への余計なデザインの追加は、特に従来のアナログ式の表示装置を使い慣れている者にとっては、下手をすると指針の指示をかえって分かり難くする要因ともなる。例えば、指針画像の内側に指針の長さ方向に延びるライン画像を追加するなどすると、指針が細く見えてしまって、かえって指針が強調されなくなり、結果として指針指示を分かり難くすることにもなりうる。

本発明の課題は、指針指示が明確になされ、なおかつアナログ指針表示を見慣れたユーザーが違和感なく指針表示を認識できる車両用表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の車両用表示装置は、
表示手段と、表示手段における同一画面上に指標画像と可動する指針画像とを同時に表示させる表示制御手段とを備える車両用表示装置であって、
表示制御手段は、指針画像と指標画像とを単一色でベタ塗り表示させるとともに、指標画像に指針画像が重なる場合には、該指針画像を、もともとの外形形状、大きさ、及び内部表示状態のいずれにも変化を生じさせることなく表示させ、かつ該指標画像を、当該指針画像に重なって部分的に隠蔽される隠蔽部分を除いた非隠蔽部分のみ目視されるよう表示させ、かつ当該指針画像の外周縁外側のうち指標画像に重なる所定幅の領域に、指針画像と指標画像とは異なる単一色を用いた影画像を表示させることを特徴とする。

上記本発明の構成によれば、位置を移り変わる指針の周辺に、影となる領域が出現することで、指針画像が指標画像よりも手前にあるかのような立体感を演出できる上に、位置を移り変わる中で指針の形状が何一つ変わらないことから、指針は常に一定の強調レベルで認識することができ、指針による指標の指示が分かり難くなることもない。また、単一色でベタ塗り表示される指針画像は、デザイン的な特徴がないことが逆に視認性を増す結果につながるため、指標の指示の分かり易さに大きく貢献する。

上記本発明において、表示制御手段は、指針画像及び指標画像は同一色となる第一色で表示される一方、それら指針画像及び指標画像の背景色はそれら指針画像及び指標画像とは少なくとも彩度及び明度のいずれか又は双方が異なる別の第二色で表示されるように構成できる。このように、影画像を、第一色および第二色に対し少なくとも彩度及び明度のいずれか又は双方が中間となる第三色（色相等の色種別は変更してもよい）で表示するようにすると、よりリアルな影画像とすることができ、立体感を強調できる。例えば、第一色と第二色とには、彩度及び明度のいずれかのみ又は双方のみが互いに異なるような色とすると、基本となる色種別（有彩色の各色相の色と無彩色を含む色の種類のこと）は変化しないものの、第三色が第一色と第二色との間の中間のトーン（色の調子）となっているため、影画像が指針画像や指標画像よりも強調されることなく、かといって指針画像の影としての機能も十分に果たした形での表示が可能となる。より具体的に言えば、第一色および第二色を無彩色にする、特に、第一色は白、第二色は黒とすれば、背景画像上で指針画像及び指標画像は極めて見やすくなり、これに第三色としてグレーの影画像が表示されれば、指針と指標との間により明確な立体感が付与される。

上記本発明における影画像は、指針画像と指標画像との境界となる領域のみに出現するものとすることができる。従来のアナログ式の指針表示において立体感を感じるのは指針と指標が重なった時であり、背景と指針との間では特に立体感を感じるものではなかった。このため、指針画像と指標画像が重なった時のみ、指針画像と指標画像との間に影画像を出現させ、指針画像と背景画像との間には出現させないようにすることで、従来のアナログ式の表示に表示状態が近くなり、違和感を大きく軽減できる。特に、背景画像の色がベタ塗りの黒である場合、黒色の上に影が表示されることには多少の違和感が出てくる。この場合は、黒とは異なる色（例えば白）で表示される指針画像と指標画像との間のみに影画像を表示することで、黒に影を付ける違和感は排除できる。

上記本発明においては、日中と夜間を特定するための昼夜特定手段を備えて構成することができる。この場合、表示制御手段は、夜間が特定された場合には日中にて表示設定されている第一色と第二色とを入れ替えて表示するように構成できる。日中と夜間において、明度と彩度を逆とすることで視認性をよくすることができる。特に明度については、日中は背景を高く（明るく）、指針・指標画像を低く（暗く）し、逆に夜間の明度については、背景を低く（暗く）、指針・指標画像を高く（明るく）することで、視認性が増す。なお、昼夜の特定については、日射量を検出して、その検出量が所定レベルを超えた時を日中、超えていない時を夜間とするようにしてもよいし、日中と夜間を時間帯で特定するようにしてもよい。

本発明において、指標画像は、回転動作する指針画像の回転中心周りの円弧領域又は円環領域上に所定間隔おきに配列される複数の基準目盛画像を含んだ目盛画像を有し、それら基準目盛画像は、回転動作する指針画像の先端部と重なる位置にそれぞれが配置されるとともに、それぞれの配列方向の幅が、指針画像とその回転方向両側で隣接する双方の影画像のうち少なくとも一方とを含んだ領域の幅よりも広くなるようにすることができる。これにより、基準目盛画像上に指針画像が重なって表現されるときには常に、背景側に位置するべき指標画像上に影画像を確実に形成できる。また、各基準目盛画像の配列方向の幅が、指針画像とその回転方向両側で隣接する双方の影画像とを含んだ領域の幅よりも広ければ、基準目盛画像上に指針画像が重なって表現されるときには常に、背景側に位置するべき指標画像上に影画像をより明確に形成できる。

本発明における影画像（第三色）は有彩色とし、指針画像から遠ざかるに従い背景色である第二色に色が接近していくように描画してもよい。例えば、指針画像と指標画像とが有彩色である場合には、影画像（第三色）はそれらとは異なる色相を有する色とし、指針画像に近づくに従い第一色に色が近づき、遠ざかるに従い背景色である第二色に色が近づくように色相を調整するように描画することができる。また、指針画像と指標画像とが無彩色である場合には、指針画像に近づくに従い第一色に色が近づき、遠ざかるに従い背景色である第二色に色が近づくように彩度及び明度のいずれか又は双方を調整するように描画することができる。これにより、立体感のある特徴的な影画像を描写できる。

本発明の一実施形態である車両用表示装置の構成を簡略的に示すブロック図。 本発明においてなされる画面表示の第一例。 本発明においてなされる画面表示の第二例。 本発明においてなされる画面表示の第三例。 本発明においてなされる画面表示の第四例。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態である車両用表示装置１の構成を簡略的に示すブロック図である。図１の車両用表示装置１は、例えば車載用の表示装置として使用され、表示手段をなす液晶パネル２と、そのバックライト３と、主制御部（ＣＰＵ）４と、描画ＩＣ５と、ＲＯＭ等の記憶部６と、記憶データの書き換えが可能な画像メモリ７とを備える。この主制御部（ＣＰＵ）４及び描画ＩＣ５が、液晶パネル２における同一画面２０上に指標画像９１と可動する指針画像９２とを同時に表示させる表示制御手段として機能する。

液晶パネル２は、フラットディスプレイをなす液晶表示装置の表示部であって、マトリックス状に複数の画素が形成されているドットマトリクス型の表示部（表示パネル）である。本実施形態では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって駆動されるタイプのアクティブマトリックス方式の液晶パネルが使用されている。各画素は、赤、緑、青の３画素で構成され、それら３画素への印加電圧を制御することによって各画素における光透過率を制御する。液晶パネル２の背後にはバックライト３が設けられており、液晶パネル２を透過照明する光源として機能する。

主制御部４は、自車両（例えば自動車）における予め定められた車両状態情報を検出する検出手段８と接続しており、それら検出手段８から入力される車両状態情報を描画ＩＣ５に入力する。検出手段８としては、例えば車両の車速を検出する車速センサやエンジン回転数を検出する回転センサ、自車両の異常を検出するウォーニングセンサ等を例示できる。本実施形態においては、検出されたこれらの車両状態情報が、表示制御手段である主制御部（ＣＰＵ）４及び描画ＩＣ５により、計器画像９０として液晶パネル２の画面２０上に表示される。ここでの計器画像９０は、液晶パネル２における同一画面２０上に同時表示される指標画像９１と可動する指針画像９２とを有した画像であり、可動する指針画像９２が指標画像９１を指し示す形で所定の車両状態が示される。

記憶部６には、指標画像９１及び指針画像９２等の画像データが記憶されている。これらの画像データは、主制御部４からの表示指令に基づいて記憶部６から画像メモリ７へ転送され、描画ＩＣ５は、画像メモリ７の画像データと、入力される所定の車両状態情報に基づいて、液晶パネル２の各画素における赤、緑、青の３画素への印加電圧を制御することにより、液晶パネル２の表示状態を制御する。

図２は、本実施形態において、主制御部（ＣＰＵ）４及び描画ＩＣ５により表示制御される形で液晶パネル２に表示された計器画像９０の一例であり、車両の車速を表示する速度メーターを表す画像（速度メーター画像）である。なお、本発明においては、図２のような速度メーター画像でなくともよく、例えば車両のエンジン回転数を示す回転メーターを表す画像（回転メーター画像）等のように、可動する指針画像９２が指標画像９１に重なる形で車両状態（検出手段８による検出結果）を表示するものであれば適用可能である。他のインジケータ画像やウォーニング画像が同時に表示されていてもよい。

図２の計器画像９０において、指標画像９１は、回転動作する指針画像９２の回転中心周りに円弧領域又は円環領域上に所定間隔おきに配列される複数の基準目盛画像９１ｍを有してなる目盛画像９１Ｍと、所定の基準目盛画像９１ｍに対応して配置された文字記号画像９１Ｌとを含んで構成されており、背景画像９４の所定領域上に重なって見える形で表示されている。本実施形態における目盛画像９１Ｍは、少なくとも各基準目盛画像９１ｍが単一色でベタ塗り表示された画像であり、例えば、図２には存在しないが、各基準目盛画像９１ｍをつなぐ連結画像を有していてもよい。本実施形態では目盛画像９１Ｍ全体が単一色のベタ塗り表示画像となっている。

目盛画像Ｍは、回転動作する指針画像９２の先端部９２Ｂに対し少なくとも各基準目盛画像９１ｍが重なるような背景画像９４上の領域に配列表示される。図２の基準目盛画像９１Ｍは各々が長方形状をなし、指針画像９２の回転中心周りに放射状に配列表示されており、回転動作する指針画像９２により指示される際には、その回転中心側が指針画像９２の先端部９２Ｂに対し重なって見えるように表示される。

図２の指針画像９２は、検出手段８の検出値に応じて回動する画像であり、単一色でベタ塗り表示された棒状の画像である。ここでの指針画像９２は、一方の端部９２Ａ側の所定位置を回転中心９２Ｏとして回転し、他方の端部９２Ｂ側が三角形状に尖って指標画像９１を指し示す形で移動表示されるが、回転移動に際して外形形状、大きさ、及び内部表示状態のいずれにも変化は生じることなく、所定の棒状形態を維持する。回転移動表示中には、指標画像９１と重なる表示状態を形成する場合もあるが、この重なる表示状態となった場合にも、指針画像９２のもともとの外形形状、大きさ、及び内部表示状態のいずれにも変化を生じさせることはない。ただし、この重なる表示状態となった場合には、指針画像９２の外側の領域、具体的に言えば指針画像９２の外周縁外側に隣接する所定幅ｄ３の領域に、指針画像９２と指標画像９１とは異なる単一色を用いた影画像９３を表示させる。これにより、指針画像９２が指標画像９１よりも手前に視認される立体感が表現され、従来の指針式計器と同じ見栄えとなり、違和感を感じることはない。

図２において、指針画像９２及び指標画像９１は、同一色となる第一色で表示される一方、それら指針画像９２及び指標画像９１の背景となる背景画像９４は、それら指針画像及び指標画像（上記第一色）とは彩度及び明度のいずれか又は双方が異なる別の第二色で表示される。そして、影画像９３は、上記の第一色および第二色に対し彩度及び明度のいずれか又は双方が中間となる第三色で表示される。これにより、影画像９３が指針画像９２の影としてよりリアルなものとなり、立体感を強調できる。このとき、例えば上記の第一色と第二色とを、彩度及び明度のいずれかのみ又は双方のみが互いに異なるような色とすると、基本となる色種別（有彩色の各色相の色と無彩色を含む色の種類のこと）は変化しないものの、第三色が第一色と第二色との間の中間のトーン（色の調子）となる。このため、影画像９３が指針画像９２や指標画像９１よりも強調されることはなく、指針画像の影としての機能も十分に果たした形での表示となる。本実施形態においては、第一色および第二色が無彩色であり、図２においては特に、第一色は白、第二色は黒となっている。即ち、第三色によるグレーの影画像９３が表示され、これによって指針と指標との間により明確な立体感が付与されている。

また、本実施形態の影画像９３は、単一色でベタ塗り表示された画像であり、図２においては、指針画像９２と指標画像９１との境界となる領域のみに出現し、指針画像９２と背景画像９４との境界となる領域には出現していない。特に図２の場合は、背景画像９４が黒色でベタ塗り表示されているため、黒色の上に影を表示するという違和感が生じていない。

なお、各基準目盛画像９１ｍの配列方向の幅ｄ１が、指針画像９２とその回転方向両側で隣接する双方の影画像９３のうち少なくとも一方とを含んだ領域の幅ｄ２＋ｄ３よりも広い（ｄ１＞ｄ２＋ｄ３）。これにより、各基準目盛画像９１ｍ上に指針画像９２が重なって表現されるときには常に、背景側（見る者に対する奥側）に位置するべきその基準目盛画像９１ｍ上に影画像９３が確実に表示される。

本実施形態において言えば、各基準目盛画像９１ｍの配列方向の幅ｄ１は、指針画像９２とその回転方向両側で隣接する双方の影画像９３とを含んだ領域の幅ｄ２＋ｄ３×２よりも広く定められている（ｄ１＞ｄ２＋ｄ３×２）。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、影画像９３は、図２に示すように、指針画像９２と指標画像９１との境界となる領域のみに出現しているが、図３に示すように、指針画像９２と背景画像９４との境界となる領域にも出現させてもよい。

また、上記実施形態においては、図２に示すように、第一色（指針画像９２及び指標画像９１）および第二色（背景画像９４）が無彩色であったが、互いに異なる有彩色としてもよいし、いずれか一方を無彩色、他方を有彩色としてもよい。特に第二色を無彩色の黒とする場合、影画像９３は、指針画像９２と指標画像９１との境界となる領域のみに出現させるとよい。

上記実施形態においては、第一色（指針画像９２及び指標画像９１）が白、第二色（背景画像９４）が黒であり、明度の高い方が第二色となっているが、図３及び図４に示すように、これを逆転させてもよい。図４は、指針画像９２と指標画像９１との境界となる領域のみに影画像９３を出現させているが、図５は、指針画像９２と背景画像９４との境界となる領域にも影画像９３を出現させている。

また、上記実施形態において、日中と夜間を特定するための昼夜特定手段９を主制御部４に接続する形で設け、表示制御手段をなす主制御部４及び描画ＩＣ５にて、夜間が特定された場合には予め定められていた第一色と第二色とを入れ替えて表示するようにしてもよい。日中と夜間において、明度と彩度を逆とすることで視認性をよくすることができる。特に明度については、日中は背景を高く（明るく）、指針・指標画像を低く（暗く）し、逆に夜間の明度については、背景を低く（暗く）、指針・指標画像を高く（明るく）することで、視認性が増す。例えば図２を夜間、図４を日中に表示するようにしたり、あるいは図３を夜間、図５を日中に表示するようにする。なお、昼夜特定手段９には、例えば日射量を検出する日射センサを適用し、その検出量が所定レベルを超えた時を日中、超えていない時を夜間と判断するようにしてもよいし、時刻情報に基づいて日中と夜間を時間帯で定義し、特定するようにしてもよいし、車両のライト点灯信号を用いてもよい。

また、上記実施形態において、影画像９３は単一色でベタ塗りの画像とされているが、例えば、影画像（第三色）９３を有彩色（例えば赤）とし、指針画像９１から遠ざかるに従い背景色である第二色に色が接近していくように描画されてもよい。例えば、指針画像９１と指標画像９２とが有彩色である場合には、影画像（第三色）はそれらとは異なる色相を有する色とし、指針画像９１に近づくに従い第一色に色が近づき、遠ざかるに従い背景色である第二色に色が近づくように色相を調整する形で描画するように構成できる。また、指針画像９１と指標画像９２とが無彩色である場合には、指針画像９１に近づくに従い第一色に色が近づき、遠ざかるに従い背景色である第二色に色が近づくように彩度及び明度のいずれか又は双方を調整する形で描画することができる。日中と夜間を特定し、夜間が特定された場合には日中における第一色と第二色とを入れ替えて表示する場合には、影画像９３の色変化もこれに対応するようにする。即ち、入れ替わり後の第一色及び第二色に対し、影画像（第三色）９３が、指針画像９１に近づくに従いその第一色に色が近づき、指針画像９１から遠ざかるに従い背景色であるその第二色に色が接近していくように描画する。

１ 車両用表示装置
２ 液晶パネル（表示パネル：表示手段）
３ バックライト
４ 主制御部（ＣＰＵ：表示制御手段）
５ 描画ＩＣ（表示制御手段）
６ 記憶部
７ 画像メモリ
８ 検出手段
９ 昼夜特定手段
９０ 計器画像
９１ 指標画像
９１Ｌ 文字記号画像
９１Ｍ 目盛画像
９１ｍ 基準目盛画像
９２ 指針画像
９２Ａ 指針画像の回転中心側端部
９２Ｂ 指針画像の指示側先端部
９２Ｏ 指針画像の回転中心
９３ 影画像
９４ 背景画像
ｄ１ 各基準目盛画像の幅
ｄ２ 指針画像の幅
ｄ３ 影画像の幅

Claims (8)

1. 表示手段と、前記表示手段における同一画面上に指標画像と可動する指針画像とを同時に表示させ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、前記指針画像と前記指標画像とを単一色でベタ塗り表示させるとともに、前記指標画像に前記指針画像が重なる場合には、該指針画像を、もともとの外形形状、大きさ、及び内部表示状態のいずれにも変化を生じさせることなく表示させ、かつ該指標画像を、当該指針画像に重なって部分的に隠蔽される隠蔽部分を除いた非隠蔽部分のみ目視されるよう表示させ、かつ当該指針画像の外周縁外側のうち前記指標画像に重なる所定幅の領域に、前記指針画像と前記指標画像とは異なる単一色を用いた影画像を表示させることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記表示制御手段は、前記指針画像及び前記指標画像は同一色となる第一色で表示される一方、それら指針画像及び指標画像の背景色はそれら指針画像及び指標画像とは彩度及び明度のいずれか又は双方が異なる別の第二色で表示されており、前記影画像は、前記第一色および前記第二色に対し少なくとも彩度及び明度のいずれか又は双方が中間となる第三色で表示される請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記第一色と前記第二色とには、彩度及び明度のいずれかのみ又は双方のみが互いに異なるような色とされている請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記第一色は白、前記第二色は黒である請求項２に記載の車両用表示装置。
5. 前記第三色は有彩色であり、前記指針画像と前記指標画像とが有彩色である場合にはそれらとは異なる色相を有し、前記指針画像から遠ざかるに従い前記第二色に色が接近していくように描画されている請求項２又は請求項３に記載の車両用表示装置。
6. 日中と夜間を特定するための昼夜特定手段を備え、
   前記表示制御手段は、前記夜間が特定された場合には前記第一色と前記第二色とを入れ替えて表示する請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
7. 前記指標画像は、回転動作する前記指針画像の回転中心周りに円弧領域又は円環領域に所定間隔おきに配列される複数の基準目盛画像を含んでなる目盛画像を有し、それら基準目盛画像は、回転動作する前記指針画像の先端部と重なる位置にそれぞれが配置されるとともに、それぞれの配列方向の幅が、前記指針画像とその回転方向両側で隣接する双方の前記影画像のうち少なくとも一方とを含んだ領域の幅よりも広い請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の車両用表示装置。
8. 各前記基準目盛画像の配列方向の幅は、前記指針画像とその回転方向両側で隣接する双方の前記影画像とを含んだ領域の幅よりも広い請求項７に記載の車両用表示装置。