JP6506789B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用表示装置に関する。
従来、画像表示領域の一部を囲む枠部材を有する車両用表示装置がある。特許文献1には、ディスプレイ上に配置され、第1の表示領域を取り囲み、第1の表示領域とそれ以外の表示領域とを仕切る表示仕切り部材を備えた車両用表示装置の技術が開示されている。
特開2007−137261号公報
車両用表示装置において、演出効果を向上させることについて、なお改良の余地がある。例えば、枠部材が可動式である場合に、枠部材の移動と画像表示装置による画像との組み合わせにより奥行き感を演出することができれば、演出効果が向上する。
本発明の目的は、立体的な演出効果を向上させることができる車両用表示装置を提供することである。
本発明の車両用表示装置は、車両における運転者の前方に配置され、画像を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置に対して前記運転者側に配置され、前記画像表示装置における画像表示領域の一部を囲む枠部材と、前記枠部材を前記画像表示領域に沿って前記画像表示装置に対して相対移動させる駆動装置と、を備え、前記画像表示装置は、前記枠部材から前記画像表示領域における予め定められた収束点へ向けて収束していく所定画像を表示し、前記画像表示装置は、前記駆動装置が前記枠部材を移動させるときに、前記収束点を固定したままで、前記枠部材の移動に追随するように前記所定画像を変形させるアニメーション表示を行うことを特徴とする。
本発明に係る車両用表示装置は、車両における運転者の前方に配置され、画像を表示する画像表示装置と、画像表示装置に対して運転者側に配置され、画像表示装置における画像表示領域の一部を囲む枠部材と、枠部材を画像表示領域に沿って画像表示装置に対して相対移動させる駆動装置と、を備える。画像表示装置は、枠部材から画像表示領域における予め定められた収束点へ向けて収束していく所定画像を表示する。画像表示装置は、駆動装置が枠部材を移動させるときに、収束点を固定したままで、枠部材の移動に追随するように所定画像を変形させるアニメーション表示を行う。
本発明に係る車両用表示装置によれば、所定画像が枠部材の移動に追随するように変形し、かつ収束点は固定されていることで、三次元的な奥行き感が演出される。よって、本発明に係る車両用表示装置は、立体的な演出効果を向上させることができるという効果を奏する。
図1は、実施形態に係る車両用表示装置の正面図である。 図2は、実施形態の車両用表示装置においてリングが第二の位置にある状態を示す正面図である。 図3は、実施形態に係る画像表示装置の正面図である。 図4は、リングが第一の位置にあるときの表示画像の一例を示す図である。 図5は、リングが第二の位置に向けて移動する途中の状態を示す図である。 図6は、リングの移動が完了した状態を示す図である。 図7は、所定画像の設計例を説明する図である。 図8は、所定画像の設計例を説明する他の図である。
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
[実施形態]
図1から図8を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図1は、実施形態に係る車両用表示装置の正面図、図2は、実施形態の車両用表示装置においてリングが第二の位置にある状態を示す正面図、図3は、実施形態に係る画像表示装置の正面図、図4は、リングが第一の位置にあるときの表示画像の一例を示す図、図5は、リングが第二の位置に向けて移動する途中の状態を示す図、図6は、リングの移動が完了した状態を示す図である。
図1に示すように、本実施形態に係る車両用表示装置1は、筐体2、画像表示装置3、リング4、文字板5、および駆動装置8を有する。本実施形態の車両用表示装置1は、車両用のメータ装置としての表示機能を有している。車両用表示装置1は、車両における運転者の前方に配置され、例えば、インストルメントパネルに配置される。
筐体2は、画像表示装置3、リング4、および文字板5を含む部材や装置を内部に収容して保持する。筐体2は、開口21を有する。筐体2は、開口21を運転者側に向けて、言い換えると車両後方に向けて配置される。以下では、車両用表示装置1の説明において車両前後方向の後側を「前面側」と称し、車両前後方向の前側を「背面側」と称する。車両用表示装置1は、前面側を運転者に向けて配置されている。運転者は、開口21を介して画像表示装置3、リング4、および文字板5を視認する。
図1に示すように、正面から見た場合の筐体2の形状は、車幅方向Wの長さが車両上下方向Hの長さよりも長い矩形状である。筐体2は、金属や合成樹脂等によって形成されている。筐体2の前面には、開口21から前面側に向けて突出する見返し22が設けられている。見返し22は、筒状の構成部であり、筐体2の本体部分と一体に形成されている。見返し22の前面側は、透明なカバーによって閉塞される。
文字板5は、板状の部材であり、開口21を背面側から閉塞するように配置されている。文字板5は、例えば、合成樹脂で形成されている。文字板5は、筐体2に対して固定されている。文字板5の中央部には、窓51が設けられている。窓51は、光を透過させる部分である。窓51は、文字板5を貫通する貫通孔であってもよく、文字板5に設けられた透光性の領域であってもよい。窓51の形状は、車幅方向Wの長さが車両上下方向Hの長さよりも長い横長の形状である。本実施形態の窓51の形状は、矩形の短辺部分を車幅方向Wに向けて円弧状に突出させた形状である。窓51の円弧部分の形状は、リング4の形状と対応している。
車幅方向Wにおける窓51の両側には、表示意匠領域52,53が設けられている。表示意匠領域52は、窓51に対して車幅方向Wの一方側に配置され、表示意匠領域53は、窓51に対して車幅方向Wの他方側に配置されている。表示意匠領域52,53には、それぞれ複数の表示意匠54が配置されている。表示意匠54は、車両に関する各種の情報を示す図形や文字である。表示意匠54は、例えば、文字板5に対する印刷の中抜き領域であり、透光性の領域である。表示意匠領域52,53の背面側には、それぞれの表示意匠54に対して光源が配置されている。表示意匠54は、対応する光源が点灯されることにより文字または図形を表示する。
画像表示装置3は、文字板5の背面側に配置されている。本実施形態の画像表示装置3は、TFT−LCD(Thin Film Transistor−Liquid Crystal Display)等の液晶表示装置である。図3に示すように、画像表示装置3は、液晶表示部31および枠部材32を有する。枠部材32は、液晶表示部31の縁部を囲み、液晶表示部31を支持している。
画像表示装置3は、液晶表示部31を前面側に向けて配置されている。液晶表示部31の背面側には、バックライトユニットが配置されている。また、画像表示装置3は、液晶表示部31およびバックライトユニットを制御する制御部を有している。液晶表示部31は、制御部の指令に応じて任意の画像を表示する。液晶表示部31に表示された画像は、バックライトユニットが照射する光によって前面側に向けて投影される。
文字板5の窓51の大きさは、液晶表示部31の大きさよりも小さい。窓51は、液晶表示部31の主要部と対向している。運転者側からは、窓51を介して液晶表示部31の主要部を視認可能である。文字板5は、窓51の周辺部分によって液晶表示部31の縁部や液晶表示部31を保持する枠部材32を運転者側から遮蔽している。液晶表示部31において、窓51に対応する領域を「画像表示領域31a」(図3参照)と称する。画像表示領域31aは、各種の画像が表示される領域であり、運転者側から視認可能な領域である。
図1に戻り、リング4は、文字板5の前面側に配置された部材である。本実施形態のリング4の形状は、円環形状である。リング4の外径D1は、開口21の車両上下方向Hにおける最大幅H1よりもわずかに小さい。リング4の内径D2は、窓51の車両上下方向Hの幅H2よりも小さい。リング4の上端は、窓51の上端よりも車両上側に位置しており、リング4の下端は、窓51の下端よりも車両下側に位置している。
本実施形態のリング4は、文字板5および画像表示装置3に対して車幅方向Wに相対移動可能である。より詳しくは、車両用表示装置1は、駆動装置8を有する。駆動装置8は、上側保持部材9を介してリング4の上端部に連結されている。上側保持部材9は、筐体2に取り付けられたカバー部材6によって運転者側から遮蔽されている。また、リング4の下端部は、下側保持部材10を介して案内部に接続されている。下側保持部材10は、筐体2に取り付けられたカバー部材7によって運転者側から遮蔽されている。案内部は、車幅方向Wに沿って延在するガイドレール等である。案内部によって車幅方向Wにおけるリング4の可動範囲が規定されてもよい。
駆動装置8は、モータ等の動力源およびギア等の駆動機構を有する。駆動装置8は、モータが発生する回転トルクを駆動機構によって車幅方向Wの駆動力に変換して上側保持部材9に伝達する。車幅方向Wの駆動力により、上側保持部材9、リング4、および下側保持部材10が車幅方向Wに移動する。つまり、駆動装置8は、車幅方向Wの駆動力によって、リング4を画像表示領域31aに沿って画像表示装置3に対して相対移動させる。駆動装置8は、モータの回転方向を切り替えることによりリング4を車幅方向Wの左側LSあるいは右側RSに向けて移動させる。
本実施形態のリング4は、図1に示す第一の位置と図2に示す第二の位置との間で車幅方向Wに移動可能である。第一の位置は、リング4の可動範囲における最も車両左側LSの位置である。第二の位置は、リング4の可動範囲における最も車両右側RSの位置である。
本実施形態における第一の位置は、開口21における車幅方向Wの中央部である。第一の位置は、窓51における車幅方向Wの中央部でもある。本実施形態における第二の位置は、開口21における車両右側RSの端部寄りの位置である。第二の位置は、窓51における車両右側RSの端部である。より具体的には、第二の位置にあるリング4は、図2に示すようにその右端部42が窓51の右端部と重なる。
リング4は、画像表示領域31aの一部を囲む枠部材である。本実施形態では、画像表示領域31aのうち、リング4によって囲まれた領域を内側領域31bと称する。リング4は、第一の位置および第二の位置の何れにおいても画像表示領域31aの一部を囲む。また、第一の位置および第二の位置は、リング4の内側の領域が画像表示領域31aから外れないように定められている。言い換えると、リング4の内側の領域全体に画像が表示可能であるように、第一の位置および第二の位置が定められている。
図4には、リング4が第一の位置にあるときの表示画像の一例が示されている。図4に示すように、画像表示装置3は、画像表示領域31aに目盛り画像61、指針画像62、車速画像63、シフトポジション画像64等を表示する。画像表示装置3は、画像61,62,63,64をリング4よりも内側の領域である内側領域31bに表示する。
目盛り画像61は、車両に搭載された駆動源の出力速度に対応する物理量の指標として表示される。本実施形態では、駆動源がエンジンであり、出力速度に対応する物理量がエンジン回転速度[RPM]である。目盛り画像61は、目盛り線画像61aおよび文字画像61bを有する。目盛り線画像61aは、エンジン回転速度の各値を示す線である。目盛り線画像61aは、リング4の内周面に沿って等間隔で配置されている。文字画像61bは、指標の値を示す数字の画像である。文字画像61bは、目盛り線画像61aよりも内側に表示される。
指針画像62は、エンジン回転速度の現在値を示す指針として表示される。より具体的には、指針画像62は、周方向に沿って配置された複数の目盛り画像61のうち、現在のエンジン回転速度に対応する位置の目盛り画像61を指し示すように表示される。
車速画像63は、車両の現在の走行速度を示す数字の画像である。車速画像63は、内側領域31bにおける中心よりも画像上下方向の上側の位置に表示される。シフトポジション画像64は、現在のシフトポジションを示す画像である。シフトポジション画像64は、画像横方向における車速画像63の右側に表示される。
本実施形態の車両用表示装置1では、画像表示装置3の前面側に立体的な加飾部材であるリング4が配置されている。リング4は、画像表示装置3を含む表示部の立体感を向上させている。
本実施形態の車両用表示装置1は、更に、移動するリング4と画像表示装置3による画像とを協調させる演出により、自然な奥行き感やレイヤー感を実現する。図4から図8を参照して、本実施形態の車両用表示装置1による演出について説明する。図4に示すように、画像表示装置3は、所定画像70を表示する。本実施形態の所定画像70は、円筒の内周面を表現した画像である。より具体的には、所定画像70は、リング4から画面の奥行き方向に向けて延在する円筒を表現している。所定画像70によって表現される円筒は、リング4と同心上にある。所定画像70は、運転者にとって、リング4から背面側に向けて延在する円筒であるかのように見える。
所定画像70は、輪郭部71およびパース線72を含む。輪郭部71は、所定画像70の輪郭を示す部分である。本実施形態の輪郭部71は、円形である。輪郭部71は、所定画像70によって表現される円筒の奥側の端部を表現している。輪郭部71は、線画像であっても、色や明るさが変化する境界線であってもよい。本実施形態では、輪郭部71を境界として、輪郭部71よりもリング4側の領域73に背景66の色とは異なる色が表示される。この色は、円筒の内周面を表現している。領域73の色には、グラデーションが施されてもよい。例えば、リング4へ近づくに従って領域73の色が薄くされてもよい。例えば、背景66の色を黒等の濃色とし、領域73の色を青色としてもよい。
パース線72は、所定画像70の立体感を演出する線画像である。パース線72は、予め定められた収束点80を中心として放射状に描かれる。収束点80は、例えば、消失点であり、画像表示領域31aにおける無限遠方を示す点である。なお、収束点80は、説明のために図示されているだけであり、実際には画面に表示されない。パース線72は、リング4の周方向に沿って所定の間隔で複数描かれる。
輪郭部71およびパース線72によって、リング4から収束点80に向けて収束していく円筒が表現される。図4には、リング4が第一の位置にあるときの所定画像70が示されている。リング4が第一の位置にある場合、リング4と輪郭部71の円は同心上にある。このように、本実施形態の収束点80は、リング4が第一の位置にあるときのリング4の中心の位置である。リング4が第一の位置にある場合、車速画像63およびシフトポジション画像64は、輪郭部71で囲まれる円形の領域に表示される。
本実施形態のパース線72の位置は、目盛り線画像61aの延長線上の位置である。複数のパース線72は、収束点80へ向かうに従って互いの間隔が狭くなるように描かれている。パース線72は、目盛り線画像61aから収束点80へ向かう線分の画像である。このようなパース線72が表示されることで、内側領域31bにおいて奥行き感が演出される。また、所定画像70は、運転者に画面内の三次元空間を意識させる。よって、車両用表示装置1は、運転者に対して、円筒の内側の空間に車速画像63やシフトポジション画像64が浮かんでいるかのような印象を与えることができる。
本実施形態の画像表示装置3は、以下に説明するように、駆動装置8がリング4を移動させる場合、収束点80を固定したままで、リング4の移動に追随するように所定画像70を変形させるアニメーション表示を行う。図5には、リング4が第一の位置から第二の位置に向けて移動する途中の状態が示されている。図5では、リング4が車両右側RSに向けて移動している。画像表示装置3は、目盛り画像61、指針画像62、車速画像63、シフトポジション画像64をリング4と共に車両右側RSに移動させる。
図5に示すように、輪郭部71は、リング4の移動と連動して車両右側RSに向けて移動していく。輪郭部71の移動量は、リング4の移動量よりも少ない。従って、車両左側LSにおける輪郭部71とリング4との間隔G1は、車両右側RSにおける輪郭部71とリング4との間隔G2よりも狭くなる。つまり、所定画像70の全体形状はリング4の移動に応じて変形する。
輪郭部71とリング4との相対変位に応じて、パース線72が変形していく。例えば、車両右側RSのパース線72aは、リング4の移動に伴って画像横方向に伸びる。一方、画像縦方向に延在するパース線72bは、半径方向の外側の部分の移動量Y1が内側の部分の移動量Y2よりも大きくなるように傾斜しながら車両右側RSに向けて移動していく。各パース線72は、目盛り線画像61aと収束点80とを結ぶ直線上に描かれる。つまり、リング4が移動したとしても、所定画像70が収束点80に向けて収束している。従って、所定画像70は、収束点80に向けて収束していくという拘束条件の下でリング4の移動に追随する。
図6には、リング4の移動が完了した状態が示されている。図6では、リング4が第二の位置に到達して第二の位置で停止している。車両左側LSにおける輪郭部71とリング4との間隔G3は、図5の間隔G1よりも更に狭くなっている。車両右側RSにおける輪郭部71とリング4との間隔G4は、図5の間隔G2よりも更に広くなっている。また、各パース線72は、輪郭部71とリング4との相対変位に応じて図5に示す位置から更に変位している。
このような所定画像70のアニメーション表示により、車両表示装置1において自然な奥行き感やレイヤー感が演出される。よって、本実施形態の車両用表示装置1は、立体的な演出効果を向上させることができる。
図7および図8を参照して、所定画像70の設計例について説明する。所定画像70は、例えば、3Dグラフィックを作成するソフトウエアによって設計される。ソフトウエア上の三次元空間には、リング4、円筒11、収束点80、およびアイポイントEPが設定される。アイポイントEPは、運転者の目視位置である。リング4の座標は、アイポイントEPと対向するように定められる。図7に示すリング4の位置は、第一の位置である。
円筒11の位置は、リング4よりも奥行き方向DPにおける奥側の位置である。リング4および円筒11の中心軸線C1は、アイポイントEPと収束点80とを結ぶ線上にある。収束点80は固定されており、座標値は変化しない。円筒11は、リング4の内周面4aから奥行き方向DPの奥側に向けて延在している。円筒11の奥側の端部11aは、所定画像70における輪郭部71に対応している。
図8には、ソフトウエア上の空間においてリング4を車両右側RSに向けて移動させた状態が示されている。円筒11は、リング4の移動に追随するように車両右側RSに向けて移動し、かつ変形する。円筒11におけるリング4側の端部11bは、リング4と同じ移動量だけ車両右側RSに向けて移動する。一方、円筒11における奥側の端部11aの移動量は、リング4側の端部11bの移動量よりも小さい。円筒11の各部の変位量は、円筒11の中心軸線C2が収束点80を通るように計算される。
本実施形態では、円筒11は蛇腹のごとく変形可能なものとされている。従って、円筒11は、図8に示すように、上面視した場合の形状が平行四辺形となるように変位する。言い換えると、円筒11は、収束点80を中心として回転すると共に、車幅方向Wにせん断変形する。ソフトウエアは、この変位後の円筒11の形状、および運転者の視線方向V1,V2の変化等に基づいて所定画像70を設計する。図8において、視線方向V1はリング4が移動を開始する前の視線方向であり、視線方向V2は、移動するリング4を目視(注視)する視線方向である。
以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置1は、画像表示装置3と、リング4と、駆動装置8とを有する。画像表示装置3は、車両における運転者の前方に配置され、画像を表示する装置である。リング4は、画像表示装置3に対して運転者側に配置され、画像表示装置3における画像表示領域31aの一部を囲む枠部材の一例である。駆動装置8は、リング4を画像表示領域31aに沿って画像表示装置3に対して相対移動させる装置である。
画像表示装置3は、リング4から収束点80へ向けて収束していく所定画像70を表示する。収束点80は、画像表示領域31aにおいて予め定められた点であり、例えば、消失点である。画像表示装置3は、駆動装置8がリング4を移動させる場合、収束点80を固定したままでリング4の移動に所定画像70を追随させるアニメーション表示を行う。収束点80が固定されたままで所定画像70がリング4の移動に追随するように変形することで、所定画像70が三次元的に変化する。これにより、自然な奥行き感やレイヤー感が表現される。
本実施形態の所定画像70は、目盛り画像61、指針画像62、車速画像63およびシフトポジション画像64を含む情報画像の背景として表示される。図6等に示すように、画像表示装置3は、車速画像63やシフトポジション画像64が所定画像70よりも前面側にあるものとして画像を合成する。画像表示装置3は、所定画像70と車速画像63やシフトポジション画像64とが重なる部分では、車速画像63やシフトポジション画像64を表示するように画像を合成する。これにより、情報画像と所定画像70に三次元的視差が発生する。よって、自然な奥行き感やレイヤー感が表現される。実空間上にあるリング4の移動と連動して所定画像70が三次元的に変化する。これにより、画像表示装置3による映像の中で実空間と同期した自然な三次元空間をユーザーに意識させることができる。
また、本実施形態において、枠部材は、リング形状のリング4である。所定画像70は、リング4から画面の奥行き方向の奥側に向けて延在する円筒11の内周面を表現した画像である。所定画像70の断面形状がリング4の形状と対応していることで、リング4と所定画像70との連続性や一体性が増す。よって、車両用表示装置1の立体的な演出効果が向上する。
また、リング4の移動範囲は、収束点80がリング4によって囲まれた領域内に位置するように定められてもよい。図4から図6に示すように、収束点80は、リング4によって囲まれた内側領域31b内に位置する。リング4の位置にかかわらず収束点80がリング4の内側にあることで、所定画像70がリング4の内側で変形する。その結果、立体的な演出効果が向上する。
[実施形態の変形例]
実施形態の変形例について説明する。所定画像70の形状、配置、構成要素等は例示したものには限定されない。例えば、所定画像70は、パース線72を含まなくてもよい。また、所定画像70において、明確な輪郭部71が存在していなくてもよい。例えば、所定画像70は、収束点80まで延在するパース線72によって構成され、輪郭部71が存在しない画像であってもよい。
枠部材は、リング4には限定されない。枠部材は、リング4の一部を欠いた形状、すなわち正面視における形状がC字形状やU字形状の部材であってもよい。リング4の移動方向や移動範囲は、例示したものには限定されない。例えば、リング4は、第一の位置から車両左側LSに向けて移動してもよい。
上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
1 車両用表示装置
2 筐体
3 画像表示装置
4 リング(枠部材)
5 文字板
6,7 カバー部材
8 駆動装置
9 上側保持部材
10 下側保持部材
11 円筒
11a,11b 端部
21 開口
22 見返し
31 液晶表示部
31a 画像表示領域
31b 内側領域
32 枠部材
42 右端部
51 窓
52,53 表示意匠領域
54 表示意匠
61 目盛り画像
61a 目盛り線画像
61b 文字画像
62 指針画像
63 車速画像
64 シフトポジション画像
66 背景
70 所定画像
71 輪郭部
72 パース線
73 領域
80 収束点
D1 外径
D2 内径
H 車両上下方向
W 車幅方向

Claims (3)

  1. 車両における運転者の前方に配置され、画像を表示する画像表示装置と、
    前記画像表示装置に対して前記運転者側に配置され、前記画像表示装置における画像表示領域の一部を囲む枠部材と、
    前記枠部材を前記画像表示領域に沿って前記画像表示装置に対して相対移動させる駆動装置と、
    を備え、
    前記画像表示装置は、前記枠部材から前記画像表示領域における予め定められた収束点へ向けて収束していく所定画像を表示し、
    前記画像表示装置は、前記駆動装置が前記枠部材を移動させるときに、前記収束点を固定したままで、前記枠部材の移動に追随するように前記所定画像を変形させるアニメーション表示を行う
    ことを特徴とする車両用表示装置。
  2. 前記枠部材の形状は、リング形状であり、
    前記所定画像は、前記枠部材から画面の奥行き方向の奥側に向けて延在する円筒の内周面を表現した画像である
    請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記枠部材の移動範囲は、前記収束点が前記枠部材によって囲まれた領域内に位置するように定められており、
    前記画像表示装置は、前記所定画像を前記枠部材によって囲まれた領域内に表示する
    請求項1または2に記載の車両用表示装置。
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