JPH01207629A - 自動車用多次元量相関表示装置 - Google Patents

自動車用多次元量相関表示装置

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JPH01207629A
JPH01207629A JP63032349A JP3234988A JPH01207629A JP H01207629 A JPH01207629 A JP H01207629A JP 63032349 A JP63032349 A JP 63032349A JP 3234988 A JP3234988 A JP 3234988A JP H01207629 A JPH01207629 A JP H01207629A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自然現象あるいは人為現象から抽出された部分
現象を多次元量として把握し、これを表示画面に相関的
にリアルタイム表示する多次光量相関表示方法と、これ
を適用した自動車用の多次元量相関表示装置に関するも
のである。
〔従来の技術〕
工場のプロセス制御盤、航空機の操縦席などで見られる
如く、技術の高度化、複雑化に伴ない、制御する人間が
制御対象を監視し、その状態を把握するためのデータは
多種多様になっている。また、例えば自動車の大衆化に
伴なう安全確保の必要性から、運転のためのデータを正
確かつ迅速に認識できるようにすることが求められてい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の表示手法では前述の部分現象は個
別的に表示することを旨とし、その相関関係の把握は人
間の判断に委ねられていた。例えば、火力発電プラント
について説明すると、監視盤で表示されるデータはター
ビン回転数、蒸気圧、送電電力、燃料供給量など多種多
様にわたり、これらは電磁式回転指示計、ディジタル表
示器、ランプなどで個別に表示されている。このため、
制御を担当する人間はこれらを全体的にリアルタイムに
把握し、全般的かつ大局的にみていかなる状況下にある
のかを、経験によって随時判断しなければならなかった
。従って、いったんトラブルが発生すると、これに対す
る適確な対処をとることが容易でなかった。
一方、このような自然現象あるいは人為現象を抽出して
得られる部分現象(例えば前述のタービン回転数、蒸気
圧など)を、CRT管面でリアルタイムで表示する試み
もある。しかしながら、これによっても上記の部分現象
は時分割で切り換えてCRT表示され、あるいはCRT
上に複数の部分現象が並列的に表示されるだけであり、
リアルタイムでこれら多次元量を相関的に把えて現象を
大局的に把握することは容易ではなかった。
そこで本発明は、自然現象、人為現象あるいはこれらが
混在した現象の大局的傾向を、リアルタイムで容易に把
握できるようにした多次元量相関表示方式と、これを適
用した自動車用の多次元量相関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〕
本発明に係る多次元量相関表示方式は、自然現象、人為
現象から少なくとも二次元の部分現象を、その変化に追
従してリアルタイムに抽出する第1のステップと、少な
くとも二次元の部分現象のそれぞれを、表示画面上に表
示される図形の輪郭およびこの輪郭内部の色合を含む視
覚要素に対応させる第2のステップと、部分現象の変化
に追従して視覚要素の相関関係を変化させてリアルタイ
ム表示する第3のステップとを備えることを特徴とする
また、本発明に係る自動車用の多次元量相関表示装置は
、車速、エンジン回転数、操舵角およびシフトの状態を
検出して車速データ、エンジン回転数データ、操舵角デ
ータおよびシフトデータを出力するセンサ部と、車速デ
ータなどにもとづいて始動時用の第1の図形パターンと
走行時用の第2の図形パターンのいずれを選択するかを
判定するパターン判定部と、シフトデータに対応した第
3の図形パターンを発生するパターン発生部と、第1、
第2および第3の図形パターンを表示するためのディス
プレイと、第1の図形パターンが選択されているときは
、当該第1の図形パターンの輪郭の外側への広がりをエ
ンジン回転数データに応じて変化させると共に、第3の
図形パターンを操舵角データに応じて向きを変えて第1
の図形パターンに重ね、これらをディスプレイに表示し
、第2の図形パターンが選択されているときは、当該第
2の図形パターンの一方の側の輪郭の外側への広がりを
エンジン回転数データに応じて変化させると共に、他の
側の輪郭の外側への広がりを車速データに応じて変化さ
せて表示するディスプレイコントローラとを備えること
を特徴とする。
さらに、本発明に係る自動車の別の多次元量相関表示装
置は、エンジン回転数、エンジンの冷却水温、操舵角お
よびシフトの状態を検出してエンジン回転数データ、水
温データ、操舵角データおよびシフトデータを出力する
センサ部と、エンジン回転数データおよび水温データに
対応した第1の図形パターンを発生する第1のパターン
発生部と、シフトデータに対応した第2の図形パターン
を発生する第2のパターン発生部と、第1および第2の
図形パターンを表示するためのディスプレイと、第1の
図形パターンの輪郭の外側への広がりをエンジン回転数
データに応じて変化させると共に、第2の図形パターン
を操舵角データに応じて向きを変えて第1の図形パター
ンに重ね、これらをディスプレイに表示し、かつ第1お
よび第2の図形パターンの少なくともいずれか一方の輪
郭の内部の色合いを水温データに応じて変化させて表示
するディスプレイコントローラとを備えることを特徴と
する。
〔作用〕
本発明の多次光量相関表示方法によれば、リアルタイム
に抽出された多次元量は表示画面上の図形の視覚要素に
対応づけられて相関関係が付与され、かつこの相関関係
は部分現象の変化に追従してリアルタイムで変化されて
表示される。
また、本発明の多次元量相関表示装置によれば、自動車
の始動時にはエンジン回転数、操舵角およびシフトの状
態(望ましくは冷却水温含めて)が相関的に表示され、
走行時にはエンジン回転数および車速(望ましくは冷却
水温も含めて)が相関的に表示されるので、この表示を
見るだけで運転に必要な状況を大局的に把握することが
できる。
さらに、本発明の別の多次元量相関表示装置によれば、
エンジン回転数、冷却水温、操舵角およびシフトという
始動時の重要データが相関的に表示されることになる。
〔実施例〕
以下、添付図面の第1図ないし第7図を参照して、本発
明の詳細な説明する。なお、図面の説明において同一要
素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
第1図は本発明の多次光量相関表示方式の基本的実施例
を、従来方式と対比させて説明する図である。図示の通
り、この場合には現象を三次元の部分現象に抽出し、リ
アルタイムに表示している。
従来の個別表示方式(図の左側の表示方式)では、三次
元の部分現象は2個のアナログメータ1,2と1個のデ
ィジタルディスプレイ3で表示している。本発明では、
これを第1図の右側半分に示すように、円形の図形パタ
ーン4と、正方形の図形パターン5と、パターン中の色
合い6に対応させる。すなわち、アナログメータ1の指
示値を円形パターン4の上下方向直径に対応させ、アナ
ログメータ2の指示値を円形パターン4の水平方向直径
に対応させ、ディジタルディスプレイ3の指示値を方形
パターン5と円形パターン4の間の色合い6に対応させ
る。すると、第1図(a)〜(d)の左側の個別表示に
対する相関表示は同図(a)〜(d)の右側のようにな
る。これにより、自然あるいは人為現象から抽出された
部分現象の全体的傾向を、大局的に図形の上で視覚によ
り把握できる。
本発明による多次光量相関表示方式の基本的構成要件を
まとめると、次のようになる。
まず、第1に観察対象である現象(自然現象、人為現象
あるいはこれらが混在した現象)から、観察すべき部分
現象を抽出する。具体的には、例えば各種のセンサを配
置して個々の部分現象データ(多次元量)を求める。こ
の抽出データとしては、電流、電圧、温度、速度、蒸気
圧など、対象に応じて各種のものがある。そして、この
データの抽出はリアルタイムに行なう。これにより、現
象の変化に追従した多次元量(データ)が得られる。
次に、第2にこの多次元データを図形の視覚要素に割り
当てる。具体的には、例えば多次元データのうちのある
データを図形パターンの輪郭の頂点位置に割り当てる。
すると、多次元データのリアルタイムな変化は頂点位置
の座標のリアルタイムな変化に対応するので、図形パタ
ーンの形状や輪郭の広がりから、多次元データの現状と
その変化を視覚的に把えることができる。なお、この輪
郭頂点位置は輪郭が四角形であるときには、最大で4つ
の座標となり、個々に変化を与えることが可能であるの
で、表現できるデータは1個以上(四角形では4個)と
なる。また、多次元データのうちの他の1つのデータは
上記輪郭内部の色合いに割り当てる。すると、このデー
タのリアルタイムな変化は輪郭内部の色合いのリアルタ
イムな変化(変色)に対応するので、図形パターンの色
およびその変化から、当該データの現状とその変化を視
覚的に把えることができる。なお、この色合いもシェー
ディング等の手法を用いることにより、複数の部分現象
を割り当てることができる。
さらに、多次元データのうちの更に他の1つのデータは
、図形間の関係特性に割り当てる。すなわち、複数の図
形の上下関係、隠蔽関係あるいは混合関係などを定量的
に部分現象に対応させ、図形の表示の優先度や透過度の
組み合せなどで変化を表現する。
第3に、上記のようにして多次元データを割り当てた図
形の視覚要素を、多次元データのリアルタイムな変化に
応じて変化させる。これは、センサにより得られた多次
元データを個々にリアルタイムでディジタル処理すれば
よい。
第4に、望ましくは画面の切り換えを予め設定しておく
。例えば、切り換え用の座標を予め設定しておき、多次
元データに対応した輪郭頂点が、この座標を越えたとき
には、異なる画面に切り換えることとする。このように
すれば、現象の変化に追従して最適な表示に切り換えて
いくことができる。
次に、自動車用の多次元量相関表示装置の一例を説明す
る。
第2図はその構成を示すブロック図である。エンジン回
転数センサ11は自動車のエンジンの回転数を検出する
もので、タイヤ回転数センサ12は例えば前輪の回転数
を検出して、車速に応じた信号を出力する。水温センサ
13はエンジンの冷却水の温度を検出するもので、操舵
角センサ14は例えば前輪の操舵角を検出して、ステア
リングに応じた信号を出力する。また、シフトセンサ1
5はシフト(ギヤ)の状態を検知するもので、例えば中
立にュートラル)、駐車(パーキング)、後進(バック
)、前進(フォワード)としてのロウ、セカンド、サー
ド、トップなどに対応した信号を出力する。
これらの出力信号は図示しないA/D変換部などを介し
て、車載のコントローラに与えられる。
コントローラはディスプレイコントローラ16、パター
ン判定部17、カラー変換部18、パターン発生部19
および座標変換部20を有し、これらはハードウェアに
よって、あるいはファームウェアやソフトウェアによっ
て実現されている。ここで、パターン判定部17はディ
スプレイされる図形パターンとして、いずれを選択する
か判定するもので、この判定はエンジン回転数センサ1
1からのエンジン回転数データおよびタイヤ回転数セン
サ12からの車速データによって行なう。カラー変換部
18は水温センサ13からの水温データを例えば256
階調の色合いに変換するもので、低温のときには青色系
統、高温のときには赤色系統に変換する。パターン発生
部19は後述のシフトパターンを発生するもので、その
出力(シフトパターン)は座標変換部20に与えられる
。座標変換部20はパターン発生部19からのシフトパ
ターンの座標を変換するもので、操舵角に応じて座標変
換されたシフトパターンはディスプレイコントローラ1
6に与えられる。ディスプレイコントローラ16はエン
ジン回転数センサ11、タイヤ回転数センサ12、パタ
ーン判定部17、カラ ′−変換部18および座標変換
部20からのデータにもとづき、ディスプレイ21で多
次元データが相関表示されるよう、これをリアルタイム
に制御する。ディスプレイ21は例えばCRTにより実
現されるが、液晶パネル、プラズマディスプレイなどで
あってもよい。
次に、上記具体例の作用について、順次に説明する。
第3図は第2図のディスプレイ21で表示される図形の
一例であり、同図(a)は始動(アイドリングおよび低
速走行)時を示し、同図(b)は通常の走行時を示して
いる。同図(a)において表示図形パターンAはシフト
の状態とステアリングの状態を示している。すなわち、
第4図(a)のような上向き矢印のシフトパターンはシ
フトが前進(フォワード)になっていることを示し、同
図(b)のような下向き矢印シフトパターンのときはシ
フトが後進(バック)になっていることを示し、同図(
C)のような長方形ブロックのときはシフトが中立にュ
ートラル)になっていることを示し、同図(d)のよう
な両向き矢印(但し、矢は小さい)になっているときは
シフトが駐車(パーキング)であることを示す。そして
、この表示図形パターンAの輪郭の内側は所定の色づけ
がされているが、この色合いを変えることにより、例え
ば前進のロウ、セカンド、サードおよびトップを区別し
てもよい。
また、第3図(a)において、表示図形パターンBはエ
ンジン回転数と冷却水の水温を示している。すなわち、
頂点b  、b  、b  、b  で形成される輪郭
のうち、頂点b 、b4は固定であす、頂点す、b2は
左右方向(図中の矢印方向)■ に変位する。また、表示図形パターンBの内部の色合い
31は水温センサー3からのデータに応じて変化する。
具体的には、アクセルを踏むことによりエンジン回転数
センサー1からの出力が大きくなると表示図形パターン
Bは右方向に広がり、エンジン回転数センサー1からの
出力が小さくなると表示図形パターンBは左方向に縮む
。また、エンジンが冷えているときは色合い31は青味
がかっており、エンジンが熱くなると色合い31は徐々
に赤味を帯びてくる。
ここで、第3図(a)において表示されない固定の判定
用固定パターンDと、表示図形パターンBに応じて形状
の変わる判定用可変パターンCを設定する。判定用固定
パターンDの頂点d1〜、d は固定であり、頂点d、
d3の間が傾斜し4ま た辺をなしている。判定用可変パターンCの頂点c  
−c  のうち、頂点c、c4は固定であり、頂点c4
は表示図形パターンBの頂点b3と一致している。一方
、頂点c 、C2の座標は可変であり、頂点c1は表示
図形パターンBの頂点b2と一致し、しかも頂点C−C
2は表示図形パタ−ンBの可変頂点す、b2と共に左右
に動く。
■ このように判定用可変パターンCおよび判定用固定パタ
ーンD設定すると、頂点b 2  (c t )が判定
用固定パターンDの頂点d  、d  を結ぶ辺を越え
て上側に来たときには、判定用可変パターンCは判定用
固定パターンDからはみ出すことになる。
そこで、判定用可変パターンCが判定用固定パターンD
の内側に収まっているときの状態値を“0“とし、外側
にはみ出したときの状態値を“1”とすると、状態値−
“0#のときは始動時であり、状態値−“1“のときは
走行時であるとすることができる。走行時の表示パター
ンは第3図(b)に示す通りであり、状態値が′0”か
ら“1′に変ったときに同図(a)のパターンから同図
(b)のパターンに変る。
第3図(b)において、表示図形パターンEはエンジン
回転数、車速および冷却水温を示している。すなわち、
表示図形パターンEの頂点el。
C2はエンジン回転数センサ11の出力に応じて左右に
動き、高速回転時には右側に大きく広がったパターンと
なる。表示図形パターンEの頂点el、e3はタイヤ回
転数センサ12の出力に応じて上乍、に動き、高速走行
時には上側に大きく広がったパターンとなる。なお、色
合い31は同図(a)と同様に変色する。ここで、図中
の判定用固定パターンFは同図(a)と同図(b)のパ
ターンの切り換え判定に用いられるもので、表示図形パ
ターンEの頂点et〜e3のいずれかがこの判定用固定
パターンF中に入ったとき、表示は同図(b)から同図
(a)に切り換わる。
第5図は第3図(a)に示す始動時パターンを、3枚の
仮想平面で説明している。同図において、表示図形パタ
ーンAの斜きθは操舵角センサ14で検出された操舵角
を示し、色合い31は水温センサ13で検出された冷却
水温を示し、表示図形パターンBの底辺の長さl1lB
はエンジン回転数センサ11で検出されたエンジン回転
数を示す。また、第6図は第3図(b)に示す走行時パ
ターンを、2枚の仮想平面で説明している。同図におい
て、表示図形パターンEの底辺の長さ” Elはエンジ
ン回転数センサ11の検出値に対応し、側辺の長さΩ。
2はタイヤ回転数センサ12の検出値に対応し、色合い
31は水温センサ13の検出値を示している。
第7図は自動車を駐車している状態から、通常の走行状
聾に至るまで運転したときの、表示パターンの変化を示
している。
まず、キーを差し込んでエンジンを始動すると、同図(
a)のパターンが現れる。このとき、パターン中の色合
い31は青色となっており、エンジンが冷えていること
がわかる。また、表示図形パターンAによりシフトがパ
ーキング状態になっており、ハンドルが左に切られてい
ることがわかる。
なお、この間のアイドル状態ではエンジン回転数はアク
セルの踏み込み量に応じて変化し、従って、表示図形パ
ターンBの右側輪郭はリアルタイムに変位する。
アイドル状態を続けるとエンジンは徐々に暖まり、色合
い31が赤味を帯びてくる。そこで、シフトレバ−をパ
ーキングからニュートラルに切り換えながらハンドルを
右に切ると、表示は第7図(b)のようになる。次に、
シフトをバックに切り換え上目動車を駐車場から出すこ
とになるが、操舵方向は表示図形パターンAによって認
識できるので、窓から顔を出して前輪の向きを視認する
必要はない。また、シフトがニュートラルからバックに
変ったことは、表示図形パターンAによって第7図(C
)のように確認できる。
次に、一定量だけ自動車をバックさせた後で、シフトを
バックからフォワードに切り換え、ハンドルを左に切る
。このときにも、エンジンは徐々に暖まっているので、
色合い31は更に赤味がかってくる。駐車場から出した
後は、道路上での走行入り、第3図(a)の判定用可変
パターンCが判定用固定パターンDからはみ出するよう
になると、表示画面は同図(a)から(b)に切り換わ
る。すなわち、表示は第7図(e)の如くなり、表示図
形パターンAは表示されなくなる。その後、シフトをセ
カンドからサードへと切り換えるに従い、そのときのエ
ンジン回転数と車速が第7図(f)〜(h)のように示
されることになる。目的地に到着して自動車が減速し、
第3図(b)の表示図形パターンEが判定用固定パター
ンFの中に入るようになると、表示は再び第3図(a)
に戻る。
本発明の多次元量相関表示装置は上記実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。
例えば、車速データは表示図形パターンBの右方向の広
がりと対応させてもよく、表示図形パターンAのパター
ンも種々変更できる。また、第3図(a)、(b)のパ
ターンの切り換えに関しても、例えばタイヤ回転数セン
サ12の出力だけで行なうようにしてもよく、マニュア
ル切り換え用のスイッチを付加してもよい。さらに、こ
のような切り換え自体を行なわないようにしてもよい。
具体的には、表示を第3図(a)のようなもののみとし
、表示図形パターンAの上方向の広がりを車速データに
対応させてもよい。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明方式によれば、リアルタイムに抽出
された多次元量は表示画面上の図形の視覚要素に対応づ
けられて相関関係が付与され、かつこの相関関係は部分
現象の変化に追従してリアルタイムで変化されて表示さ
れる。従って、現象の大局的傾向を容易かつ迅速に認識
することができる。 また、本発明の多次元量相関表示
装置によれば、自動車の始動時にはエンジン回転数、操
舵角およびシフトの状態(望ましくは冷却水温含めて)
が相関的に表示され、走行時にはエンジン回転数および
車速(望ましくは冷却水温も含めて)が相関的に表示さ
れるので、この表示を見るだけで運転に必要な状況を大
局的に把握することができる。さらに、別の多次元量相
関表示装置によっても、状況の大局的把握を容易に行な
うことができるので、自動車の安全性の向上などに寄与
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る多次光量相関表示方式の基本例を
説明する図、第2図は本発明に係る自動車用の多次元量
相関表示装置の構成を示すブロック図、第3図は第2図
における相関表示のパターンの平面図、第4図は第3図
に示す表示図形パターンAの説明図、第5図は始動時の
パターンを仮想平面で説明する図、第6図は走行時のパ
ターンを仮想平面で説明する図、第7図は表示パターン
の変化の説明図である。 11・・・エンジン回転数センサ、12・・・タイヤ回
転数センサ、13・・・水温センサ、14・・・操舵角
センサ、15・・・シフトセンサ、16・・・ディスプ
レイコントローラ、17・・・パターン判定部、18・
・・カラー変換部、19・・・パターン発生部、20・
・・座標変換部、21・・・ディスプレイ、31・・・
色合い、A、B、E・・・表示図形パターン、C・・・
判定用可変パターン、D、F・・・判定用固定パターン
。 特許出願人   中  野     眉間      
  鈴   木   茂   昭代理人弁理士   長
谷用  芳  樹リ       ゞ 表示図形パターン 第4図 始動時のパターン 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、自然現象、人為現象から少なくとも二次元の部分現
    象を、その変化に追従してリアルタイムに抽出する第1
    のステップと、 前記少なくとも二次元の部分現象のそれぞれを、表示画
    面上に表示される図形の輪郭およびこの輪郭内部の色合
    を含む視覚要素に対応させる第2のステップと、 前記部分現象の変化に追従して前記視覚要素の相関関係
    を変化させてリアルタイム表示する第3のステップと を備えることを特徴とする多次元量相関表示方式。 2、前記表示画面上の図形はそれぞれ選択的に表示され
    る少なくとも2つの互いに異なる図形を含み、 前記第2のステップは前記第1のステップによる抽出デ
    ータの少なくとも1つにもとづいて前記少なくとも2つ
    の図形から1つの図形を選択するステップと、前記抽出
    データをこの選択された図形の輪郭およびこの輪郭内部
    の色合を含む視覚要素に対応させるステップとを含むこ
    とを特徴とする請求項1記載の多次元量相関表示方式。 3、車速、エンジン回転数、操舵角およびシフトの状態
    を検出して車速データ、エンジン回転数データ、操舵角
    データおよびシフトデータを出力するセンサ部と、 前記車速データおよびエンジン回転数データの少なくと
    もいずれかにもとづいて始動時用の第1の図形パターン
    と走行時用の第2の図形パターンのいずれを選択するか
    を判定するパターン判定部と、 前記シフトデータに対応した第3の図形パターンを発生
    するパターン発生部と、 前記第1、第2および第3の図形パターンを表示するた
    めのディスプレイと、 前記第1の図形パターンが選択されているときは、当該
    第1の図形パターンの輪郭の外側への広がりを前記エン
    ジン回転数データに応じて変化させると共に、前記第3
    の図形パターンを前記操舵角データに応じて向きを変え
    て前記第1の図形パターンに重ね、これらを前記ディス
    プレイに表示し、前記第2の図形パターンが選択されて
    いるときは当該第2の図形パターンの一方の側の輪郭の
    外側への広がりを前記エンジン回転数データに応じて変
    化させると共に、他の側の輪郭の外側への広がりを前記
    車速データに応じて変化させて表示するディスプレイコ
    ントローラと を備えることを特徴とする自動車用の多次元量相関表示
    装置。 4、前記センサ部はエンジンの冷却水温を検出して水温
    データを出力し、 前記ディスプレイコントローラは少なくとも前記第1の
    図形パターンの色合いを前記水温データに応じて変化さ
    せて表示する請求項3記載の多次元量相関表示装置。 5、エンジン回転数、エンジンの冷却水温、操舵角およ
    びシフトの状態を検出してエンジン回転数データ、水温
    データ、操舵角データおよびシフトデータを出力するセ
    ンサ部と、 前記エンジン回転数データに対応した第1の図形パター
    ンを発生する第1のパターン発生部と、前記シフトデー
    タに対応した第2の図形パターンを発生する第2のパタ
    ーン発生部と、 前記第1および第2の図形パターンを表示するためのデ
    ィスプレイと、 前記第1の図形パターンの輪郭の外側への広がりを前記
    エンジン回転数データに応じて変化させると共に、前記
    第2の図形パターンを前記操舵角データに応じて向きを
    変えて前記第1の図形パターンに重ね、これらを前記デ
    ィスプレイに表示し、かつ前記第1および第2の図形パ
    ターンの少なくともいずれか一方の輪郭の内部の色合い
    を前記水温データに応じて変化させて表示するディスプ
    レイコントローラと を備えることを特徴とする自動車用の多次元量相関表示
    装置。
JP63032349A 1988-02-15 1988-02-15 自動車用多次元量相関表示装置 Expired - Lifetime JPH0760101B2 (ja)

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