JPWO2016181492A1 - 車両用表示制御装置および車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

電源供給を受けていない場合、プロジェクタ（１００）から表示コンテンツが投影されないので、ユーザには機械式メータ（１１０）が見える。電源供給を受けている場合、プロジェクタから表示コンテンツが投影され、指針画像（１０３）、目盛画像（１０４）および枠画像（１０５）が機械式メータ上に重なって見える。

Description

この発明は、メータを表示する車両用表示制御装置および車両用表示装置に関するものである。

コンピュータ・グラフィックス技術を用いて仮想的にメータを描画し、自動車の運転席の前面に搭載された液晶ディスプレイ等に表示する車両用コンビネーションメータが提案されている。コンピュータ・グラフィックス技術を用いてメータを描画することで、ソフトウエアの変更によりメータのデザインを容易に変更できるため、自由度が高く、斬新なデザインのメータを提示できる。

例えば、特許文献１に係る車両用表示装置は、車両の車室内に配置された表示部と、車両に装備された計測手段による計測値を表示する仮想的な立体の計器の画像を表示部において表示するように制御する表示制御部とを備えている。表示制御部は、仮想空間内に仮想的な計器を配置し、仮想光源から仮想的な光を照射して、計器の枠部に反射光または陰影を形成させて、それを仮想視点から見た立体的な画像を表示させることが可能である。

また、例えば特許文献２に係る表示装置は、表示部として、ユーザの前方側で平面状を成して対面する平面部と、平面部の周囲からユーザ側に向けてすり鉢状に拡がるすり鉢状面とを備えている。制御部が車速などの基本的な情報を平面部に表示し、その他の情報をすり鉢状面に表示することにより、ユーザは、その他の情報があたかも平面部から手前側における円錐状の３次元空間に漂っているかのごとく、立体的なイメージをもって見ることができる。

特開２０１１−１２１５４４号公報 特開２０１４−８３９２１号公報

しかしながら、上記のような従来の表示装置は、液晶ディスプレイまたはプロジェクタなど、表示の際に電力を必要とする機器のみでメータを表現しているため、車両からの電力供給を受けられない場合には機械式メータのような実物の立体感を再現できない。一方、機械式メータのみでは、デザインの変更が容易ではない。
そのため、電力供給を受けられない場合でも立体的なメータ表示ができ、かつ、電力供給を受けられる場合にはメータのデザインを容易に変更するという要求を同時に満たすことができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、電源供給を受けられない場合でもメータの立体感を表現可能、かつ、電源供給を受けられる場合にはメータのデザインを容易に変更可能とすることを目的とする。

この発明に係る車両用表示制御装置は、車両の情報を取得する車両情報取得部と、機械的に動作する指針を有する機械式メータから指針の角度を取得する針角度取得部と、車両情報取得部で取得した情報を用いて、機械式メータを含む表示領域に表示する表示コンテンツを生成する表示コンテンツ生成部と、針角度取得部で取得した指針の角度に基づいて、表示コンテンツ生成部で生成した表示コンテンツの指針が存在する指針領域に指針画像を描画する表示コンテンツ加工部と、表示コンテンツ加工部で加工した表示コンテンツをプロジェクタから投影させて表示領域に表示させる表示制御部とを備えるものである。

この発明によれば、プロジェクタから機械式メータを含む表示領域へ表示コンテンツを投影させるようにしたので、電源供給を受けられない場合でも機械式メータにより立体感を表現でき、かつ、電源供給を受けられる場合には表示コンテンツの変更により表示領域のデザインを容易に変更できる。

この発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の概要を説明する図である。 実施の形態１に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。 指針領域Ａと表示領域Ｂの一例を示す図であり、図３（ａ）は機械式メータの側面図、図３（ｂ）は正面図である。 実施の形態１の表示コンテンツ生成部が生成する表示コンテンツの例を示す図である。 実施の形態１の表示コンテンツ生成部が生成する表示コンテンツの別の例を示す図である。 実施の形態１においてユーザから見た機械式メータの見た目を示す図であり、実際の指針より大きい指針領域が設定された表示コンテンツの例である。 実施の形態１においてユーザから見た機械式メータの見た目を示す図であり、実際の指針より小さい指針領域が設定された表示コンテンツの例である。 実施の形態１においてユーザから見た機械式メータの見た目を示す図であり、実際の指針より大きい指針領域に指針の残像が描画された表示コンテンツの例である。 実施の形態１においてユーザから見た機械式メータの見た目を示す図であり、実際の指針より大きい指針領域が指針の影が描画された表示コンテンツの例である。 実施の形態１においてユーザから見たインストルメントパネルの見た目を示す図である。 実施の形態１の車両用表示制御装置の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１の車両用表示制御装置の動作を説明するフローチャートである。 実施の形態１に係る車両用表示制御装置のハードウエア構成図である。 この発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態３においてユーザから見たインストルメントパネルの見た目を示す図である。 この発明の実施の形態４に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態４においてユーザから見た機械式メータの見た目を示す図であり、指針画像の歪みを示す。 実施の形態４の機械式メータの上面図と歪み補正に用いる補正テーブルの例を示す図である。 実施の形態４の歪み補正部による歪み補正方法を説明する図であり、図２０（ａ）は補正前の表示コンテンツ、図２０（ｂ）は補正テーブル、図２０（ｃ）は補正後の表示コンテンツを示す。 実施の形態４において補正テーブルの算出方法を説明する図である。

以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る車両用表示装置の概要を説明する図である。図１（ａ）と図１（ｄ）に示すように、車両用表示装置は、例えば自動車の運転席前のダッシュボード１０２に設置されたプロジェクタ１００、機械式メータ１１０、およびプロジェクタ１００から機械式メータ１１０へ投影させる表示コンテンツを制御する車両用表示制御装置１２０を備えており、車両用メータとして用いられる。なお、プロジェクタ１００の配置は図１の例に限定されるものではなく、ダッシュボード１０２の上または横に配置してもよい。また、例えば図１のプロジェクタ１００の位置にミラーを配置し、プロジェクタ１００はダッシュボード１０２に内蔵して映像をミラーで反射して機械式メータ１１０へ投影する構成にしてもよい。

図１（ａ）、図１（ｂ）、および図１（ｃ）は、車両用表示装置が車両から電源供給を受けていない場合の車両用表示装置の側面図、プロジェクタ１００が投影する表示コンテンツ、および運転者等のユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示す。電源供給を受けていない場合、プロジェクタ１００の電源はオフ状態であるため、プロジェクタ１００から機械式メータ１１０へ表示コンテンツの映像が投影されず、ユーザには図１（ｃ）に示すような機械式メータ１１０のみ見える。機械式メータ１１０には、軸１１１ａを中心に回転する指針１１１が設置されているので、プロジェクタ１００から表示コンテンツが投影されていなくとも立体的に見える。

図１（ｄ）、図１（ｅ）、および図１（ｆ）は、車両用表示装置が車両から電源供給を受けている場合の車両用表示装置の側面図、プロジェクタ１００が投影する表示コンテンツ、およびユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示す。電源供給を受けている場合、プロジェクタ１００の電源はオン状態であるため、プロジェクタ１００から機械式メータ１１０へ図１（ｅ）に示すような表示コンテンツの映像が投影され、図１（ｆ）に示すように機械式メータ１１０に表示コンテンツが重なって見える。なお、図１（ｆ）では実際の指針１１１に対して表示コンテンツである指針画像１０３が重ねて投影されている。また、指針１１１の周囲に、表示コンテンツである円弧状の目盛画像１０４、および円環状の枠画像１０５が投影されている。表示コンテンツの画像を変更することにより、機械式メータ１１０のデザインを容易に変更できる。

これにより、車両用表示装置は、電源供給を受けられない場合でも機械式メータ１１０により立体感を表現でき、かつ、電源供給を受けられる場合には車両用表示制御装置１２０における表示コンテンツの変更によりデザインを容易に変更することができる。

図２は、実施の形態１に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態１に係る車両用表示装置は、プロジェクタ１００、機械式メータ１１０および車両用表示制御装置１２０を備えている。

機械式メータ１１０は、図１（ａ）に示したような機械的に動作する指針１１１を有する。また機械式メータ１１０は、この指針１１１の動作を制御するために、車両情報取得部１１２、針角度算出部１１３、針用アクチュエータ制御部１１４および針用アクチュエータ１１５を備えている。

車両情報取得部１１２は、車両に搭載されている車両センサ１０１から車両の情報を取得し、針角度算出部１１３へ出力する。
針角度算出部１１３は、車両情報取得部１１２から受け取った車両の情報を用いて、機械式メータ１１０の指針１１１の角度の目標値を算出し、針用アクチュエータ制御部１１４へ出力する。
針用アクチュエータ制御部１１４は、針角度算出部１１３から指針１１１の角度を受け取り、指針１１１を現在の角度から受け取った角度へ回転させる回転量を算出し、この回転量だけ指針１１１を回転動作させるよう針用アクチュエータ１１５を制御する。
針用アクチュエータ１１５は、針用アクチュエータ制御部１１４の制御に従い、軸１１１ａを中心に指針１１１を回転動作させる。針用アクチュエータ１１５は、例えばステッピングモータである。

車両センサ１０１は、車両に関する情報を機械式メータ１１０と車両用表示制御装置１２０へ出力するものであり、車両センサ１０１の情報は、機械式メータ１１０の指針１１１を動作させるため、および機械式メータ１１０に投影する表示コンテンツを生成するために用いられる。車両センサ１０１は、例えば、車両の車速を検出するセンサ、エンジンの回転数を検出するセンサ、エンジン冷却水の水温を検出するセンサ、燃料もしくはバッテリの残量を検出するセンサ、シフトレバーと連動した変速機のギヤ位置を検出するセンサ、または車両に接近する障害物を検出するセンサ等である。また、上記センサ以外の情報であってもよく、オートクルーズもしくはレーンキープアシスト等の運転モードの情報、エンジン油圧異常、ブレーキ異常、ドア異常、シートベルト未装着異常、方向指示器が指示する方向、ヘッドランプ点灯有無、ハイビーム点灯有無、またはフォグランプ点灯有無等の情報がある。さらに、上記センサ以外の情報として、車両に搭載されたナビゲーション装置の地図情報もしくは誘導案内情報、オーディオ装置の楽曲再生状態を示す情報、またはラジオ受信装置が受信中のラジオ番組の情報等でもよい。なお、自車両から得られる情報に限定されるものではなく、例えば路車間通信または車車間通信等により外部から得られる情報であってもよい。

例えば、車両用表示装置を速度計として用いる場合、車両情報取得部１１２は、車両センサ１０１である車速センサから車速の情報を取得し、針角度算出部１１３が車速に対応する指針１１１の角度を算出する。なお、指針１１１の角度と車速を示す目盛との対応関係は、針角度算出部１１３に予め定められているものとする。針用アクチュエータ制御部１１４は、針角度算出部１１３が算出した角度へ指針１１１を回転させる回転量を算出し、針用アクチュエータ１１５がこの回転量だけ指針１１１を回転動作させる。これにより、車両の速度に応じて指針１１１が回転する。
なお、車両用表示装置は、速度計の他、エンジン回転数を示す回転計、エンジン冷却水の水温を示す水温計、または燃料の残量を示す燃料計等として用いてもよい。
以下では、車両用表示装置を速度計として用いる場合を例に挙げて説明する。

図３に、指針領域Ａと表示領域Ｂの一例を示す。図３（ａ）は機械式メータ１１０の側面図、図３（ｂ）は機械式メータ１１０の正面図である。
指針領域Ａは、指針１１１のユーザ側を向いた面であり、図３（ｂ）に斜線で示す。指針領域Ａは、実際の指針１１１に追従する。また、指針領域Ａの大きさは可変とし、実際の指針１１１の大きさと同じでもよいし、大きくてもよいし、小さくてもよい。指針領域Ａの大きさの変更については後述する。指針領域Ａには、表示コンテンツのうちの指針画像１０３が投影される。
表示領域Ｂは、機械式メータ１１０のユーザ側を向いた面であり、少なくとも指針１１１を表現した指針画像１０３が投影される可能性がある領域、つまり指針領域Ａが設定される可能性がある指針表示領域Ｃを含む。なお、表示領域Ｂは、機械式メータ１１０のユーザ側を向いた面だけでなく、この機械式メータ１１０が設置されているダッシュボード１０２のインストルメントパネルを含んでもよい。表示領域Ｂには、表示コンテンツである目盛画像１０４および枠画像１０５等が投影される。

車両用表示制御装置１２０は、機械式メータ１１０に投影する表示コンテンツを生成してプロジェクタ１００へ出力するものであり、針角度取得部１２１、車両情報取得部１２２、表示コンテンツ生成部１２３、表示コンテンツ加工部１２４および表示制御部１２５を備える。なお、プロジェクタ１００と車両用表示制御装置１２０とを一体に構成してもよいし、図１（ａ）に示したように別体で構成してもよい。

針角度取得部１２１は、機械式メータ１１０の針角度算出部１１３から、軸１１１ａを中心に回転する指針１１１の角度の目標値を取得し、表示コンテンツ加工部１２４へ出力する。
車両情報取得部１２２は、車両に搭載されている車両センサ１０１から車両の情報を取得し、表示コンテンツ生成部１２３へ出力する。
表示コンテンツ生成部１２３は、車両情報取得部１２２から受け取った車両の情報を用いて、機械式メータ１１０の指針１１１を含む表示領域Ｂに表示する表示コンテンツを生成し、表示コンテンツ加工部１２４へ出力する。

ここで、図４と図５を用いて、表示コンテンツ生成部１２３による表示コンテンツの生成例を説明する。
例えば、車両用表示装置を速度計として用いる場合、表示コンテンツ生成部１２３は、速度計の目盛を表現した目盛画像１０４と、速度計の枠を表現した枠画像１０５とを配置した表示コンテンツを生成する。この表示コンテンツを図４に示す。速度計の表示コンテンツとなる目盛画像１０４および枠画像１０５は、表示コンテンツ生成部１２３に予め定められていているものとする。

また、速度計に他の計器を組み合わせてコンビネーションメータにする場合、表示領域Ｂに他の計器の画像を配置してもよい。図５では、機械式の速度計の表示領域Ｂに燃料計を画像として表示する場合の表示コンテンツを示す。この場合、表示コンテンツ生成部１２３は、車両情報取得部１２２から現在の燃料残量を示す情報を受け取り、バッテリ残量計画像１０６を生成する。その際、表示コンテンツ生成部１２３は、バッテリ残量計画像１０６を表示領域Ｂの予め定められた位置に配置する。また、表示コンテンツ生成部１２３は、バッテリ残量計画像１０６に目盛画像１０４または枠画像１０５が重ならないよう、目盛画像１０４と枠画像１０５を小さくした目盛画像１０４ａと枠画像１０５ａを配置する。
なお、表示領域Ｂに画像として表示する計器は、バッテリ残量計の他、回転計または水温計等としてもよい。また、計器ではなく、ギヤ位置、運転モード、障害物検知、エンジン油圧異常等の警告、地図情報、楽曲再生状態、ラジオ番組情報等を表す画像でもよい。

表示コンテンツ加工部１２４は、針角度取得部１２１から受け取った指針１１１の角度に基づいて、表示コンテンツ生成部１２３から受け取った表示コンテンツのうちの実際の指針１１１が存在する指針領域Ａに指針画像１０３を描画し、表示制御部１２５へ出力する。
表示制御部１２５は、表示コンテンツ加工部１２４から受け取った表示コンテンツをプロジェクタ１００へ出力し、プロジェクタ１００から機械式メータ１１０へ表示コンテンツの映像を投影させて表示させる。

ここで、表示コンテンツ加工部１２４による表示コンテンツの加工例を説明する。
例えば、車両用表示装置を速度計として用いる場合、表示コンテンツ加工部１２４は、目盛画像１０４と枠画像１０５からなる表示コンテンツを表示コンテンツ生成部１２３から受け取る。また、表示コンテンツ加工部１２４は、針角度取得部１２１から受け取った指針１１１の角度に基づいて、表示領域Ｂのうちの指針１１１が存在する指針領域Ａを設定する。そして表示コンテンツ加工部１２４は、表示コンテンツである目盛画像１０４と枠画像１０５のうちの指針領域Ａとして設定した部分を予め定められた色で塗りつぶす等して、指針画像１０３を描画する。つまり、表示コンテンツのうち、予め定められた色で塗りつぶされた指針領域Ａが、実際の指針１１１に投影される指針画像１０３となる。

なお、表示コンテンツ加工部１２４に予め定められた色とは、何色でもよく、指針領域Ａとそれ以外の領域とを区別して指針１１１を強調できる色であればよい。また、予め定められた色とは一色でも多色でもよく、グラデーション等の演出がなされてもよい。

また、表示コンテンツ加工部１２４は、指針１１１の角度に基づいて指針領域Ａを設定する際、実際の指針１１１より大きな面積にしてもよい。これにより、指針１１１を大きく見せることができ、太い指針または長い指針などを演出できる。反対に、指針領域Ａを実際の指針１１１より小さな面積にしてもよい。これにより、指針１１１を小さく見せることができ、細い指針または短い指針などを演出できる。

図６は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示し、実際の指針１１１より大きい指針領域Ａが設定された表示コンテンツの例である。実際の指針１１１より大きい指針領域Ａを塗りつぶした指針画像１０３が指針１１１に投影されるため、実際より太く長い指針を演出できる。例えば、表示コンテンツ加工部１２４は、表示コンテンツ生成部１２３を介して車両情報取得部１２２から車速の情報を受け取り、車速が予め定められた閾値を超えた場合に速度計の指針領域Ａを大きくしたり、車速が大きくなるほど指針領域Ａを大きくしたりして、スピードが出ているときに指針１１１が目立つよう演出する。
あるいは、表示コンテンツ加工部１２４は、表示コンテンツ生成部１２３を介して車両情報取得部１２２から障害物検知または警告等の情報を受け取った場合に、速度計の指針領域Ａを大きくして指針１１１が目立つよう演出し、ユーザに気づきを与えてもよい。

図７は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示し、実際の指針１１１より小さい指針領域Ａが設定された表示コンテンツの例である。実際の指針１１１より小さい指針領域Ａを塗りつぶした指針画像１０３が指針１１１に投影されるため、実際より細く短い指針を演出できる。例えば、表示コンテンツ加工部１２４は、速度計とは関係ないバッテリ残量計画像１０６を表示する際、目盛画像１０４ａと枠画像１０５ａの大きさに合わせて指針領域Ａを短くし、指針画像１０３がバッテリ残量計画像１０６を邪魔しないようにする。

図８は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示し、実際の指針１１１より大きい指針領域Ａが設定された表示コンテンツの例である。この例では、表示コンテンツ加工部１２４は、実際の指針１１１より大きく設定した指針領域Ａに、指針を表す指針画像１０３だけでなく、指針の残像を表す残像画像１０３ａを描画している。これにより、指針１１１の軌跡を表現できる。

図９は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示し、実際の指針１１１より大きい指針領域Ａが設定された表示コンテンツの例である。この例では、表示コンテンツ加工部１２４は、実際の指針１１１より大きく設定した指針領域Ａに、指針を表す指針画像１０３だけでなく、指針の影を表す影画像１０３ｂを描画している。これにより、指針１１１の立体感を強調し、仮想的な光源から指針１１１を照らしたような演出ができる。なお、表示コンテンツ加工部１２４は、機械式メータ１１０に対して仮想的な光源の位置を設定し、機械式メータ１１０への光の当たり方を推定して、指針１１１の影の位置および大きさを算出し、影画像１０３ｂを生成すればよい。また、表示コンテンツ加工部１２４は、枠画像１０５などについても光の当たり方に応じた陰影または光沢などの演出を加えてもよい。

また、図示は省略するが、表示コンテンツ加工部１２４は、指針１１１の縁をぼかすような指針画像１０３を生成したり、指針１１１の厚みを表現するような指針画像１０３を生成したり、実際の指針１１１とは形状が異なる指針を描画した指針画像１０３を生成したりしてもよい。さらに、表示コンテンツ加工部１２４は、表示コンテンツ生成部１２３を介して車両情報取得部１２２から受け取った情報に基づいて指針領域Ａを塗りつぶす色を変更してもよい。

なお、上記説明では、表示コンテンツ加工部１２４が、車両情報取得部１２２が車両センサ１０１から取得した情報を基に指針画像１０３の形態を変更する構成であったが、これに限定されるものではなく、例えばユーザからの指示を基に変更する構成にしてもよい。また、例えばユーザが予め、運転モードがオートクルーズの場合と、レーンキープアシストの場合と、ユーザ自身が運転する場合のそれぞれについて指針画像１０３の形態を表示コンテンツ加工部１２４に設定しておき、表示コンテンツ加工部１２４が運転モードに応じて指針画像１０３の形態を変更するといったことも可能である。

また、上記説明では、表示コンテンツ生成部１２３が目盛画像１０４等の大きさを変更する構成であったが、これに限定されるものではなく、表示コンテンツ加工部１２４が変更する構成にしてもよい。
ここで、図１０を用いて、表示領域Ｂを機械式メータ１１０だけでなくその周辺のインストルメントパネル１０８まで拡大した場合の表示コンテンツの例を説明する。この図１０においては、インストルメントパネル１０８に設定された表示領域Ｂに投影する表示コンテンツとして、目盛画像１０４、枠画像１０５、バッテリ残量計画像１０６および地図画像１０７が配置されている。

表示コンテンツ加工部１２４は、表示コンテンツ生成部１２３から図１０（ａ）に示すような表示コンテンツを受け取り、指針１１１の角度に基づき指針画像１０３を描画する。
車速が変化して指針１１１の角度が変化することにより指針画像１０３が地図画像１０７から遠のいた場合、表示コンテンツ加工部１２４は、図１０（ｂ）に示すように地図画像１０７を大きくして、速度計の目盛画像１０４および枠画像１０５の上に重ねてもよい。地図画像１０７を大きくする際、地図の縮尺を変えずに表示する範囲を広げてもよいし、表示する範囲を変えずに地図の縮尺を大きくしてもよい。

次に、図１１と図１２のフローチャートを用いて、実施の形態１に係る車両用表示制御装置１２０の動作を説明する。なお、車両用表示制御装置１２０は、車両のエンジンがオンされて電源供給が開始されてから、エンジンがオフされて電源供給が停止されるまでの間、図１１と図１２のフローチャートに示された動作をそれぞれ繰り返す。

図１１のフローチャートにおいて、車両情報取得部１２２は、車両センサ１０１から車両の情報を取得する（ステップＳＴ１０１）。表示コンテンツ生成部１２３は、車両情報取得部１２２で取得した情報を用いて、機械式メータ１１０の指針１１１を含む表示領域Ｂに表示する表示コンテンツを生成し、表示コンテンツ加工部１２４へ出力する（ステップＳＴ１０２）。

図１２のフローチャートにおいて、針角度取得部１２１は、機械式メータ１１０の針角度算出部１１３から指針１１１の角度を取得し、表示コンテンツ加工部１２４へ出力する（ステップＳＴ１１１）。表示コンテンツ加工部１２４は、図１１のフローチャートにおいて生成された表示コンテンツを表示コンテンツ生成部１２３から受け取り、針角度取得部１２１で取得した指針１１１の角度に基づく指針１１１が存在する指針領域Ａに指針画像１０３を描画するよう、表示コンテンツ生成部１２３で生成した表示コンテンツを加工し、表示制御部１２５へ出力する（ステップＳＴ１１２）。表示制御部１２５は、表示コンテンツ加工部１２４で加工した表示コンテンツをプロジェクタ１００から投影させて、機械式メータ１１０の表示領域Ｂに表示させる（ステップＳＴ１１３）。

次に、図１３を用いて、実施の形態１に係る車両用表示制御装置１２０のハードウエア構成を説明する。
針角度取得部１２１および車両情報取得部１２２は、受信装置１である。表示コンテンツ生成部１２３、表示コンテンツ加工部１２４および表示制御部１２５は、メモリ３に記憶されたプログラムを実行するプロセッサ２により、実現される。プロセッサ２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の処理回路である。メモリ３には、上記プログラムの他、指針画像１０３、目盛画像１０４および枠画像１０５等の表示コンテンツの基になる情報が記憶されていてもよい。なお、複数のプロセッサおよび複数のメモリが連携して上記機能を実行してもよい。

以上より、実施の形態１によれば、車両用表示制御装置１２０は、車両の情報を取得する車両情報取得部１２２と、機械的に動作する指針１１１を有する機械式メータ１１０から指針１１１の角度を取得する針角度取得部１２１と、車両情報取得部１２２で取得した情報を用いて機械式メータ１１０を含む表示領域Ｂに表示する表示コンテンツを生成する表示コンテンツ生成部１２３と、針角度取得部１２１で取得した指針１１１の角度に基づいて表示コンテンツ生成部１２３で生成した表示コンテンツの指針１１１が存在する指針領域Ａに指針画像１０３を描画する表示コンテンツ加工部１２４と、表示コンテンツ加工部１２４で加工した表示コンテンツをプロジェクタ１００から投影させて表示領域Ｂに表示させる表示制御部１２５とを備える構成にしたので、電源供給を受けられない場合でも機械式メータ１１０により立体感を表現でき、かつ、電源供給を受けられる場合には表示コンテンツの変更により表示領域Ｂのデザインを容易に変更することができる。

また、実施の形態１によれば、表示コンテンツ加工部１２４は、指針領域Ａの大きさを指針１１１の大きさより大きく、または小さく設定するようにしたので、実際の指針１１１よりも太い指針、長い指針、細い指針、または短い指針等を演出でき、デザイン性を向上させることができる。

実施の形態２．
図１４は、この発明の実施の形態２に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態２に係る車両用表示装置は、プロジェクタ１００、機械式メータ１１０および車両用表示制御装置１２０を備えている。上記実施の形態１では図２に示したように機械式メータ１１０が車両情報取得部１１２と針角度算出部１１３と針用アクチュエータ制御部１１４とを備えて指針１１１の動作を制御していたが、本実施の形態２では車両用表示制御装置１２０が針制御部２００を備えて指針１１１の動作を制御する。
実施の形態２の図１４において、図２と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

実施の形態２の機械式メータ１１０は、指針１１１と針用アクチュエータ１１５を備えている。実施の形態２の車両用表示制御装置１２０は、車両情報取得部１２２、表示コンテンツ生成部１２３、表示コンテンツ加工部２２４、および表示制御部１２５に加え、針制御部２００として針角度算出部１１３および針用アクチュエータ制御部１１４を備えている。針制御部２００の機能は、図１３に示したプロセッサ２がメモリ３に記憶されているプログラムを実行することにより、実現される。

針制御部２００の針角度算出部１１３は、車両情報取得部１２２から受け取った車速等の情報を用いて、上記実施の形態１と同様に機械式メータ１１０の指針１１１の角度の目標値を算出し、針用アクチュエータ制御部１１４へ出力する。また、針角度算出部１１３は、算出した指針１１１の角度の目標値を、表示コンテンツ加工部２２４へ出力する。
表示コンテンツ加工部２２４は、針角度算出部１１３から受け取った指針１１１の角度を用いて、上記実施の形態１と同様に表示コンテンツ生成部１２３から受け取った表示コンテンツを加工する。

針制御部２００の針用アクチュエータ制御部１１４は、上記実施の形態１と同様に、針角度算出部１１３から指針１１１の角度を受け取り、指針１１１を現在の角度から受け取った角度へ回転させる回転量を算出し、この回転量だけ指針１１１を回転動作させる指示を、針用アクチュエータ１１５へ出力する。
機械式メータ１１０の針用アクチュエータ１１５は、車両用表示制御装置１２０の針用アクチュエータ制御部１１４から受け取った指示に従い、指針１１１を回転動作させる。

実施の形態２に係る車両用表示制御装置１２０は、指針１１１の動作を制御する針制御部２００を備えているため、機械式メータ１１０からの角度取得が不要になり、表示コンテンツ加工部２２４が直接角度を参照できる。
なお、図１４の例では針用アクチュエータ１１５とプロジェクタ１００と車両用表示制御装置１２０とを別体で構成しているが、針用アクチュエータ１１５またはプロジェクタ１００を車両用表示制御装置１２０と一体に構成してもよい。

以上より、実施の形態２によれば、車両用表示制御装置１２０は、車両の情報を取得する車両情報取得部１２２と、車両情報取得部１２２で取得した情報を用いて機械式メータ１１０が有する機械的に動作する指針１１１の角度を算出し指針１１１の動作を制御する針制御部２００と、車両情報取得部１２２で取得した情報を用いて機械式メータ１１０を含む表示領域Ｂに表示する表示コンテンツを生成する表示コンテンツ生成部１２３と、針制御部２００で算出した指針１１１の角度に基づいて表示コンテンツ生成部１２３で生成した表示コンテンツの指針１１１が存在する指針領域Ａに指針画像１０３を描画する表示コンテンツ加工部２２４と、表示コンテンツ加工部２２４で加工した表示コンテンツをプロジェクタ１００から投影させて表示領域Ｂに表示させる表示制御部１２５とを備える構成にしたので、上記実施の形態１と同様に、電源供給を受けられない場合でも機械式メータ１１０により立体感を表現でき、かつ、電源供給を受けられる場合には表示コンテンツの変更により表示領域Ｂのデザインを容易に変更することができる。また、上記実施の形態１で必要だった機械式メータ１１０からの角度取得が不要になる。

実施の形態３．
図１５は、この発明の実施の形態３に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態３に係る車両用表示装置は、プロジェクタ１００、機械式メータ１１０、車両用表示制御装置１２０、およびメータ用アクチュエータ３００を備えている。本実施の形態３では、メータ用アクチュエータ３００が機械式メータ１１０の位置を移動させることができる。
実施の形態３の図１５において、図２および図１４と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

実施の形態３の車両用表示制御装置１２０は、メータ用アクチュエータ３００を制御するメータ位置制御部３０１を備えている。メータ位置制御部３０１は、車両情報取得部１２２から車両の情報を受け取り、その情報に基づいて機械式メータ１１０の位置を判定し、機械式メータ１１０を現在の位置から判定した位置へ移動させる指示を、メータ用アクチュエータ３００へ出力する。また、メータ位置制御部３０１から表示コンテンツ生成部３２３と表示コンテンツ加工部３２４へ、機械式メータ１１０の位置を示す情報を出力する。メータ位置制御部３０１の機能は、図１３に示したプロセッサ２がメモリ３に記憶されているプログラムを実行することにより、実現される。

メータ用アクチュエータ３００は、車両用表示制御装置１２０のメータ位置制御部３０１から受け取った指示に従い、機械式メータ１１０を移動させる。例えば、機械式メータ１１０または指針１１１のみをダッシュボード天板からインストルメントパネルへ吊り下げて取り付け、メータ用アクチュエータ３００が吊り下げ部材を移動させることにより、機械式メータ１１０の位置を制御する。あるいは、インストルメントパネルに指針１１１の軸を通すスリットをあけ、メータ用アクチュエータ３００がスリットに沿って指針１１１の軸を移動させることにより、機械式メータ１１０の位置を制御してもよい。機械式メータ１１０の移動方法は上記の例に限定されるものではない。

ここで、図１６を用いて、機械式メータ１１０の位置を変更する例を説明する。１６（ａ）と図１６（ｂ）は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示しており、速度計である機械式メータ１１０−１と回転計である１１０−２の２つがインストルメントパネル１０８に設置されている。表示領域Ｂはインストルメントパネル１０８全体に設定されており、指針領域Ａは指針１１１−１と指針１１１−２のそれぞれに対して個別に設定されるものとする。メータ位置制御部３０１は、車両情報取得部１２２から受け取った情報の中にナビゲーション装置からの地図情報が含まれていない場合、図１６（ａ）に示すようにインストルメントパネル１０８の中央部に機械式メータ１１０−１，１１０−２を並べて配置するよう位置を制御する。他方、車両情報取得部１２２から受け取った情報の中にナビゲーション装置からの地図情報が含まれている場合、メータ位置制御部３０１は、図１６（ｂ）に示すようにインストルメントパネル１０８の左右両脇に機械式メータ１１０-１，１１０−２を移動させる。

表示コンテンツ生成部３２３は、メータ位置制御部３０１から機械式メータ１１０−１，１１０−２の位置を示す情報を受け取り、その位置に合わせて目盛画像１０４−１，１０４−２および枠画像１０５−１，１０５−２等を配置した表示コンテンツを生成する。また、表示コンテンツ生成部３２３は、車両情報取得部１２２から地図情報を受け取ると、地図画像１０７を生成して表示領域Ｂの予め定められた位置、つまり図１６（ｂ）の例では表示領域Ｂであるインストルメントパネル１０８の中央部に配置する。

表示コンテンツ加工部３２４は、表示コンテンツを加工する際、メータ位置制御部３０１から機械式メータ１１０−１，１１０−２の位置を示す情報を受け取ると共に、針角度算出部１１３から指針１１１−１，１１１−２の角度を示す情報を受け取る。表示コンテンツ加工部３２４は、受け取った位置と角度に基づいて、指針１１１−１の指針領域Ａを設定して指針画像１０３−１を描画すると共に、指針１１１−２の指針領域Ａを設定して指針画像１０３−２を描画する。

以上より、実施の形態３によれば、車両用表示制御装置１２０は、機械式メータ１１０の位置を移動させるメータ用アクチュエータ３００を制御するメータ位置制御部３０１を備え、表示コンテンツ加工部３２４は、メータ位置制御部３０１から機械式メータ１１０の位置を取得し、この指針１１１の位置と針制御部２００で算出した指針１１１の角度とに基づいて指針領域Ａを設定する構成にしたので、デザイン性を向上させることができる。

実施の形態４．
図１７は、この発明の実施の形態４に係る車両用表示装置の構成例を示すブロック図である。実施の形態４に係る車両用表示装置は、プロジェクタ１００、機械式メータ１１０、車両用表示制御装置１２０、およびメータ用アクチュエータ３００を備えている。
実施の形態４の図１７において、図２、図１４および図１５と同一または相当する部分は、同一の符号を付し説明を省略する。

実施の形態４の車両用表示制御装置１２０は、機械式メータ１１０とプロジェクタ１００との位置関係に基づいて表示コンテンツの歪みを補正する歪み補正部４００と、歪み補正部４００が歪み補正に用いる補正テーブルを記憶している補正テーブル記憶部４０１とを備えている。歪み補正部４００は、表示コンテンツ加工部３２４から加工済みの表示コンテンツと、指針１１１の角度を示す情報を受け取り、指針１１１の角度に該当する補正テーブルを補正テーブル記憶部４０１から選択して、表示コンテンツの歪みを補正する。歪み補正部４００の機能は、図１３に示したプロセッサ２がメモリ３に記憶されているプログラムを実行することにより、実現される。補正テーブル記憶部４０１はメモリ３である。

図１８〜図２１を用いて、歪み補正部４００による歪み補正方法を説明する。
図１８（ａ）、図１８（ｂ）、および図１８（ｃ）は、ユーザから見た機械式メータ１１０の見た目を示す正面図、側面図、および上面図である。指針１１１は、機械式メータ１１０より高さｈだけプロジェクタ１００側に設置されているため、指針画像１０３を実際の指針１１１に投影した場合に歪み、指針１１１と指針画像１０３とがずれとして視認される場合がある。そこで、歪み補正部４００が、指針画像１０３のピクセルを、補正テーブルに設定されている補正値だけ移動させることにより、歪みを補正する。

図１９は、機械式メータ１１０の上面図であり、歪み補正部４００により補正された表示コンテンツの投影面を太線で示す。また、指針１１１とその背後の機械式メータ１１０との境界部分に投影される表示コンテンツの横軸方向のピクセル列Ｐについて、補正テーブル記憶部４０１に記憶されている補正テーブルの例を示す。
図２０（ａ）は、補正前の表示コンテンツの横軸方向のピクセル列を示し、指針画像１０３を太線、目盛画像１０４等の背景画像を細線で示す。また、ピクセル列ＰのピクセルＰ１〜Ｐ１４の色を数字で示す。この例では、目盛画像１０４等の背景画像のピクセルの色を「０」としてある。図２０（ｂ）はピクセル列Ｐの補正テーブルの例である。図２０（ｃ）は、補正後のピクセル列とピクセルの色を示す。

ピクセル列ＰのピクセルＰ１０〜Ｐ１４は機械式メータ１１０に投影される部分であり、目盛画像１０４等の背景画像をそのまま使用すればよいため、補正値は「０」である。つまり、歪み補正部４００はピクセルＰ１０〜Ｐ１４の歪み補正を行わない。

ピクセルＰ６〜Ｐ９は、補正前は指針１１１に投影する指針画像１０３に含まれているが、歪みにより、実際には機械式メータ１１０に投影される部分である。そのため、歪み補正部４００は、補正テーブルの補正値を用いて、ピクセルＰ６〜Ｐ９に対して背景画像を引き伸ばす補正を行う。例えば、補正前の指針画像１０３においてピクセルＰ７は指針を表現する色「１６」で塗りつぶされているが、このピクセルＰ７の補正値は「３．０」であるため、３ピクセル分右のピクセルＰ１０の色「０」に補正される。

ピクセルＰ１〜Ｐ５は、指針１１１に投影される部分ではあるが、歪みにより、実際の投影位置が指針領域Ａで想定されていた位置からずれる部分である。例えば、補正前の指針画像１０３においてピクセルＰ３は指針を表現する色「１２」で塗りつぶされているが、このピクセルＰ３の補正値は「４．１」であるため、４．１ピクセル分右のピクセルＰ７，Ｐ８の色「１６」「１７」を混合した色「１６．１」に補正される。

以上の歪み補正処理により、ピクセル列Ｐの歪みが補正され、プロジェクタ１００から投影したときに実際の指針１１１とのずれが解消される。

図２１に、補正テーブルの算出方法の例を説明する。図２１は、機械式メータ１１０の上面図である。
図１９と図２０に示した補正テーブルのうち、指針１１１に投影されるピクセルＰ１〜Ｐ５の補正値は、式（１）により算出される。ｘは補正値、ｈは指針１１１が機械式メータ１１０からプロジェクタ１００側へ飛び出ている高さ、θはプロジェクタ１００から対象ピクセルへの入射角度である。事前に、式（１）によりピクセルＰ１〜Ｐ５のそれぞれの補正値が算出され、補正テーブル記憶部４０１に記憶される。
ｘ＝ｈ×ｔａｎθ （１）

なお、上記では、歪み補正部４００が表示コンテンツの横軸方向の歪み補正を実施する場合について説明したが、縦軸方向の歪み補正についても同様に実施すればよい。
また、図１６に示したように機械式メータ１１０が移動する場合、機械式メータ１１０の位置ごと、かつその位置での指針１１１の角度ごとに補正値が異なるため、機械式メータ１１０の位置と機械式メータ１１０の角度との組み合わせに対応した補正テーブルを補正テーブル記憶部４０１に記憶させておく。歪み補正部４００は、表示コンテンツ加工部３２４から受け取る機械式メータ１１０の位置および指針１１１の角度に該当する補正テーブルを補正テーブル記憶部４０１から選択して、表示コンテンツの歪みを補正する。

また、歪み補正部４００は、指針１１１だけでなく、機械式メータ１１０に投影する表示コンテンツ全体の歪み補正についても同様に実施すればよい。図１８に示したように、機械式メータ１１０が平面状であると、機械式メータ１１０の端へいくほどプロジェクタ１００からの距離が大きくなり歪みが大きくなるので、この歪みを補正する補正テーブルを補正テーブル記憶部４０１に記憶させておき、歪み補正部４００に補正を実施させればよい。

以上より、実施の形態４によれば、車両用表示制御装置１２０は、機械式メータ１１０とプロジェクタ１００との位置関係に基づいて、表示コンテンツ加工部３２４で加工した表示コンテンツの歪みを補正する歪み補正部４００を備える構成にしたので、デザイン性を向上させることができる。

なお、実施の形態４で説明した歪み補正部４００と補正テーブル記憶部４０１を、上記実施の形態１，２に適用して、指針１１１の角度に応じて指針画像１０３の歪みを補正する構成にしてもよい。

上記実施の形態１〜４において、プロジェクタ１００から機械式メータ１１０へ表示コンテンツの映像を投影すると、指針１１１の角度によっては機械式メータ１１０上に指針１１１の影が生じる。
この影を抑制するために、例えば、プロジェクタ１００からの光を分光して、指針１１１の影ができる部分に照射する。または、指針１１１の裏面に発光ダイオードなどを設置してもよい。発光ダイオードの発光色を目盛画像１０４等の背景画像に合わせて変更すると、デザイン性が向上する。
あるいは、影ができにくくなるように、指針１１１を機械式メータ１１０に近づけて設置したり、指針１１１をプロジェクタ１００の正面に設置したりしてもよい。

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

この発明に係る車両用表示装置は、デザイン性を向上させたので、車両用コンビネーションメータなどに用いるのに適している。

１ 受信装置、２ プロセッサ、３ メモリ、１００ プロジェクタ、１０１ 車両センサ、１０２ ダッシュボード、１０３，１０３−１，１０３−２ 指針画像、１０３ａ 残像画像、１０３ｂ 影画像、１０４，１０４ａ，１０４−１，１０４−２ 目盛画像
１０５，１０５ａ，１０５−１，１０５−２ 枠画像、１０６ バッテリ残量計画像、１０７ 地図画像、１０８ インストルメントパネル、１１０，１１０−１，１１０−２ 機械式メータ、１１１，１１１−１，１１１−２ 指針、１１１ａ 軸、１１２ 車両情報取得部、１１３ 針角度算出部、１１４ 針用アクチュエータ制御部、１１５ 針用アクチュエータ、１２０ 車両用表示制御装置、１２１ 針角度取得部、１２２ 車両情報取得部、１２３，３２３ 表示コンテンツ生成部、１２４，２２４，３２４ 表示コンテンツ加工部、１２５ 表示制御部、２００ 針制御部、３００ メータ用アクチュエータ、３０１ メータ位置制御部、４００ 歪み補正部、４０１ 補正テーブル記憶部、Ａ 指針領域、Ｂ 表示領域、Ｃ 指針表示領域、Ｐ ピクセル列、Ｐ１〜Ｐ１４ ピクセル。

Claims (9)

1. 車両の情報を取得する車両情報取得部と、
   機械的に動作する指針を有する機械式メータから前記指針の角度を取得する針角度取得部と、
   前記車両情報取得部で取得した情報を用いて、前記機械式メータを含む表示領域に表示する表示コンテンツを生成する表示コンテンツ生成部と、
   前記針角度取得部で取得した前記指針の角度に基づいて、前記表示コンテンツ生成部で生成した表示コンテンツの前記指針が存在する指針領域に指針画像を描画する表示コンテンツ加工部と、
   前記表示コンテンツ加工部で加工した表示コンテンツをプロジェクタから投影させて前記表示領域に表示させる表示制御部とを備える車両用表示制御装置。
2. 車両の情報を取得する車両情報取得部と、
   前記車両情報取得部で取得した情報を用いて、機械式メータが有する機械的に動作する指針の角度を算出し、前記指針の動作を制御する針制御部と、
   前記車両情報取得部で取得した情報を用いて、前記機械式メータを含む表示領域に表示する表示コンテンツを生成する表示コンテンツ生成部と、
   前記針制御部で算出した前記指針の角度に基づいて、前記表示コンテンツ生成部で生成した表示コンテンツの前記指針が存在する指針領域に指針画像を描画する表示コンテンツ加工部と、
   前記表示コンテンツ加工部で加工した表示コンテンツをプロジェクタから投影させて前記表示領域に表示させる表示制御部とを備える車両用表示制御装置。
3. 前記表示コンテンツ加工部は、前記指針領域の大きさを前記指針の実際の大きさより大きく、または小さく設定することを特徴とする請求項１記載の車両用表示制御装置。
4. 前記表示コンテンツ加工部は、前記指針領域の大きさを前記指針の実際の大きさより大きく、または小さく設定することを特徴とする請求項２記載の車両用表示制御装置。
5. 前記機械式メータの位置を移動させるアクチュエータを制御するメータ位置制御部を備え、
   前記表示コンテンツ加工部は、前記メータ位置制御部から前記機械式メータの位置を取得し、前記機械式メータの位置と前記針制御部で算出した前記指針の角度とに基づいて前記指針領域を設定することを特徴とする請求項２記載の車両用表示制御装置。
6. 前記指針と前記プロジェクタとの位置関係に基づいて、前記表示コンテンツ加工部で加工した表示コンテンツの歪みを補正する歪み補正部を備えることを特徴とする請求項１記載の車両用表示制御装置。
7. 前記指針と前記プロジェクタとの位置関係に基づいて、前記表示コンテンツ加工部で加工した表示コンテンツの歪みを補正する歪み補正部を備えることを特徴とする請求項２記載の車両用表示制御装置。
8. 請求項１記載の車両用表示制御装置と、
   前記車両用表示制御装置から受け取った表示コンテンツを、機械式メータを含む表示領域に投影するプロジェクタとを備えることを特徴とする車両用表示装置。
9. 請求項２記載の車両用表示制御装置と、
   前記車両用表示制御装置から受け取った表示コンテンツを、機械式メータを含む表示領域に投影するプロジェクタとを備えることを特徴とする車両用表示装置。

Images