WO2009142056A1 - 画像情報生成装置、並びにこれを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体 - Google Patents

Abstract

　ＤＰＦコントローラ（２１）は、画像情報として、液晶表示装置（１１）に表示すべき画像のレイアウトを特定するレイアウト識別子（ＭＥＮ）と、前記レイアウト中の要素画像の表示態様を特定する要素画像識別子（ＳＥＮ）とを生成する。ＳＥＮが新たに決定された際に、新たに決定されたＳＥＮが前回決定されたＳＥＮと同じである場合は、新たに決定されたＳＥＮを描画コントローラ（２２）へ出力しない。

Description

画像情報生成装置、並びにこれを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体

　本発明は、ドットマトリクス方式の表示装置を用いて、自動車等の移動体の操縦等に必要な画像を操縦者に提示する技術に関し、特に、上記の画像を表示装置に表示するための画像情報を生成するための画像情報生成装置と、これを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体に関する。

　旧来、自動車等の計器盤には、アナログ式またはカウンタ式のメータ類や、例えば電球やＬＥＤ等を用いたインジケータランプ類が用いられることが多かった。また、数字のディジタル表示やインジケータ表示のために、セグメント方式の液晶表示器も一般的に用いられていた。

　ところが近年になり、液晶パネルディスプレイ装置等のドットマトリクス方式の画像表示装置も、自動車等の計器盤に用いられるようになってきた。すなわち、計器盤の少なくとも一部を、任意のパターン表示が可能なドットマトリクス方式の画像表示装置で構成し、スピードメータ等のメータ類や各種インジケータ等を画像として表示するのである。

　このように、自動車等の計器盤にドットマトリクス方式の画像表示装置を用いることにより、計器盤の表示にさまざまなパターンを持たせることができる。例えば、表示するメータやインジケータ等の種類や、それらの配置または大きさを、必要に応じて動的に変更することができる。また、メータ類の画像と、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像装置等により撮影された車外の風景画像や、ナビゲーション用画像等を並べて表示する等、計器盤の画像以外の画像を合成して表示することも可能となる。

　例えば、国際公開第２００７／１１４１６６号パンフレットの図１には、自動車等の移動体の各部の状態（機械的動作状態や各部の物理的状態等）を表す状態情報を検出し、検出された状態情報に基づいて、移動体の操縦等に必要な画像を表示装置に表示する情報表示システムが開示されている。このシステムにおいては、前記状態情報に基づいて、ＤＰＦコントローラが画像情報（ＭＥＮ，ＳＥＮ）を生成する。生成された画像情報は、描画コントローラへ与えられる。そして、描画コントローラが、その画像情報に対応するコマンドリストをコマンドテーブルから読み出して実行することにより、移動体の状態に応じた画面が表示されることとなる。なお、描画コントローラは、例えば画像処理ＬＳＩである。このように、画面描画を画像処理ＬＳＩで実行することにより、ＤＰＦコントローラの負荷を軽減できるので、ＤＰＦコントローラを低価格の組込用マイコンで実現できるという利点があった。

　なお、前記従来の情報表示システムにおいて用いられる画像情報のうち、ＭＥＮ（Main Event Number）とは、全画面の書き換えのためのコマンドリストを読み出すための番号である。一方、ＳＥＮ（Sub Event Number）とは、画面の一部分の書き換えのためのコマンドリストを読み出すための番号である。なお、前記のＭＥＮとＳＥＮとを総称してＳＤＮ（Scene Design Number）と呼ぶ。従来の情報表示システムにおいては、画像情報として上記のＭＥＮとＳＥＮとの２種類を生成することにより、移動体の状態または発生したイベントに適合したレイアウト画面および要素画像を表示できるようになっていた。

　図１０（ａ）および（ｂ）は、ＭＥＮとＳＥＮで定義される情報表示システムの画面例である。図１０（ａ）は、通常走行画面の表示例であり、図１０（ｂ）はバック走行画面の表示例である。図１０（ａ）の通常走行画面と、図１０（ｂ）のバック走行画面のそれぞれには、個別のＭＥＮが定義されている。

　また、例えば、図１０（ａ）の通常走行画面は、左ウィンカーランプ２０１、右ウィンカーランプ２０２、スピードメータ２０３、ナビ画面２０４、ナビ画面枠２０５等の要素画像を含んでいる。また、図１０（ｂ）のバック走行画面は、左ウィンカーランプ２０１、右ウィンカーランプ２０２、スピードメータ２０３、後方ＣＣＤカメラ画面２０６等の要素画像を含んでいる。これらの要素画像のそれぞれには、表示態様毎に固有のＳＥＮが割り当てられている。例えば、左ウィンカーランプ２０１については、ＯＮ状態とＯＦＦ状態との２種類の表示態様があり、ＯＮ状態を表す要素画像と、ＯＦＦ状態を表す要素画像にはそれぞれ異なる値のＳＥＮが割り当てられる。

　なお、表示に用いられるＭＥＮおよびＳＥＮは、ＤＰＦコントローラにおいて、移動体の各部から収集される状態情報を、所定の規則と対照することによって決定される。

　上記したような従来の情報表示システムでは、移動体の状態が変化する「イベント」が発生するたびに、ＳＤＮ（ＭＥＮ，ＳＥＮ）が決定しなおされる。例えば、従来の情報表示システムでは、移動体（例えば車）の走行スピードが変化するごとに、ＤＰＦコントローラがその状態情報を受け取り、ＳＥＮの決定を行う。決定されたＳＤＮ（ＭＥＮ，ＳＥＮ）は画像処理ＬＳＩへ送られ、画像処理ＬＳＩは、新しく決定されたＳＤＮにしたがって要素画像をリフレッシュ表示する。これは、移動体の操縦者に、移動体の状態に応じた最新の情報をリアルタイムに提示するためである。

　しかし、従来の情報表示システムでは、ＳＤＮ（特にＳＥＮ）の値が以前の状態から変化したか否かに関わらず、要素画像をリフレッシュ表示させるようになっていた。このため、ＳＤＮの値に変化がない場合であっても、毎回、ＤＰＦコントローラから送られたＳＤＮにしたがって画像処理ＬＳＩが表示処理を行う。したがって、表示態様に変化がない場合でも要素画像の描画処理が繰り返され、画像処理ＬＳＩに負荷がかかるという問題があった。

　また、ＤＰＦコントローラから画像処理ＬＳＩへ頻繁にＳＤＮが発行されると、画像処理ＬＳＩが前のＳＤＮに基づく描画処理を実行中である場合、すぐには新たなＳＤＮにしたがった描画処理を実行できないことがある。このような場合、新たなＳＤＮをＤＰＦコントローラのメモリキューに保存しておき、画像処理ＬＳＩにおける前の描画処理が終わるまで待つことはできる。ただし、多くのイベントが連続して発生すると、キューが溢れて必要なＳＤＮが捨てられるか、イベントが発生してから描画が行われるまでにタイムラグが生じる可能性がある。そのような場合、画面が、設計者の意図しない表示態様になることがあるという問題もあった。

　本発明は、上記の問題を鑑み、表示態様に変化がない要素画像のリフレッシュを回避することにより、画像処理ＬＳＩの負荷を軽減することを可能とする画像情報生成装置と、これを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成するために、本発明にかかる画像情報生成装置は、移動体の各部から収集された状態情報を受け取り、ドットマトリクス方式の表示装置に当該移動体の状況に応じた画像を表示するための画像情報を生成し、前記表示装置に表示すべき画像を合成する画像描画処理装置へ出力する画像情報生成装置であって、前記画像情報は、前記表示装置に表示すべき画像のレイアウトを特定するレイアウト識別子と、前記レイアウト中の要素画像の表示態様を特定する要素画像識別子とを含み、前記画像情報生成装置は、前記状態情報と前記レイアウト識別子との対応関係と、前記状態情報と前記要素画像識別子との対応関係と、前記レイアウト識別子と前記要素画像識別子との対応関係とを定義した識別子テーブルを記憶した識別子記憶部と、移動体の各部から収集された状態情報を取得し、取得した状態情報と前記識別子テーブルとを対照することにより、当該状態情報が収集されたときの移動体の状況に応じたレイアウト識別子および要素画像識別子を決定する識別子決定部と、前記レイアウト中において前記要素画像を含む部分領域に対して、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を一時的に記憶する表示管理情報記憶部とを備え、前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、新たに決定された要素画像識別子が前回決定された要素画像識別子と同じである場合は、新たに決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力しないことを特徴とする。

　この構成によれば、識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、新たに決定された要素画像識別子が前回決定された要素画像識別子と同じである場合は、新たに決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力しないことにより、表示態様に変化がない要素画像のリフレッシュを回避することにより、画像処理ＬＳＩの負荷を軽減することができる。

　また、本発明にかかる表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体は、上記の本発明にかかる画像情報生成装置を備えている。

　本発明によれば、表示態様に変化がない要素画像のリフレッシュを回避することにより、画像処理ＬＳＩの負荷を軽減できる画像情報生成装置と、これを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体を提供できる。

図１は、本実施形態にかかる車両等用情報表示システムの機能的構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態にかかる車両等用情報表示システムを組み込んだ自動車用コックピットモジュール（操縦席用モジュール）の外観を示す正面図である。 図３は、本実施形態の自動車用情報表示システムにおいて液晶表示装置１１の表示に用いられる複数のレイアウト間の遷移を示す状態遷移図である。 図４は、図３に示した状態遷移を実現するための、ＭＥＮ遷移テーブルの定義例を示す説明図である。 図５（ａ）は、レイアウト画面の一例（通常走行画面）の説明図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のレイアウト画面上に定義される部分領域を示す説明図である。 図６（ａ）～（ｄ）は、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブルに記録されているデータの一例を示す説明図である。 図７（ａ）～（ｄ）は、ナビ画面およびナビ枠が表示される様子を示す説明図である。 図８は、状態管理テーブルに記録されたデータの一例を示す説明図である。 図９は、ＤＰＦコントローラが行うＳＤＮ発行処理の手順を示すフローチャートである。 図１０（ａ）および（ｂ）は、従来の情報表示システムの画面例である。

　本発明の一実施形態にかかる画像情報生成装置は、上述のとおり、特に、識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、新たに決定された要素画像識別子が前回決定された要素画像識別子と同じである場合は、新たに決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力しないことを特徴とする構成である。

　また、上記の構成にかかる画像情報生成装置において、前記表示管理情報記憶部が、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力したことを表す完了フラグを記憶する領域を備え、前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、前記完了フラグに基づき、前回決定された要素画像識別子が前記画像描画処理装置へ出力されていないと判断した場合、新たに決定された要素画像識別子を破棄することが好ましい。この構成によれば、表示を更新すべきイベントが頻繁に発生した場合に、途中の表示は省略されるが、タイムラグのない表示が可能となる。

　あるいは、上記の構成にかかる画像情報生成装置において、前記表示管理情報記憶部が、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を複数個記憶可能なキュー領域と、前記キュー領域内の要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力したことを表す完了フラグを記憶する領域とを有し、前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、前記完了フラグに基づき、前回決定された要素画像識別子が前記画像描画処理装置へ出力されていないと判断した場合、新たに決定された要素画像識別子を前記キュー領域へ記憶する構成とすることも好ましい。この構成によれば、表示を更新すべきイベントが頻繁に発生した場合に、タイムラグは生じるが、移動体の状態の変化に関する情報を、省略せずに表示することができる。

　なお、前記部分領域は、これに限定されないが、例えば矩形である。

　以下、図面を参照しながら、自動車（乗用車）に本発明を適用した場合の、本発明の一実施形態についてさらに具体的に説明する。なお、本発明の適用対象は自動車のみに限定されない。本発明は、自動車の他にも、自動二輪車、自動三輪車、特殊車両、鉄道車両その他の路面車両、水陸両用車、航空機、または船舶等の、種々の乗り物（移動手段または移送手段）に適用することが可能である。さらに、上述のような移動または移送を主目的とする乗り物に限らず、上述した各種の乗り物の操縦を疑似体験させるシミュレータにも本発明を適用可能である。本願では、上述したような乗り物やシミュレータ等を包括して「移動体」と称する。

　図２は、本実施形態にかかる車両等用情報表示システムを組み込んだ自動車用コックピットモジュール（操縦席用モジュール）の概観を示す正面図である。図２に示すように、本実施形態にかかる自動車用コックピットモジュール１０は、スピードメータやタコメータ等の旧来のアナログ計器や、ＬＥＤ等で構成されていたインジケータランプ等を含む旧来の自動車用計器盤の代わりに、自動車用計器盤の合成画像を表示する液晶表示装置１１を備えている。

　なお、液晶表示装置１１は、旧来の自動車においても多く用いられていたセグメント方式の液晶表示器ではなく、ドットマトリクス方式の液晶パネルディスプレイ装置である。液晶表示装置１１は、任意のパターンの画像を表示することが可能であるので、各種の計器やインジケータランプ等の各種要素画像を組み合わせた合成画像を表示することにより、自動車用情報表示装置として機能する。また、液晶表示装置１１には、計器盤の画像だけでなく、自動車の後部または側方に設置された車載カメラによる撮影画像や、ナビゲーション画像、あるいはテレビジョン放送の受信画像や車載ＤＶＤプレイヤ等の再生画像等を併せて表示することも可能である。

　液晶表示装置１１は、ステアリングホイール（図示省略）の裏側に位置するよう、コックピットモジュール１０の枠体であるインストルメントパネル１２に取り付けられている。コックピットモジュール１０は、液晶表示装置１１の他に、空調ユニット（図示省略）、空調ユニットからの空気を車内に導入する空調ダクト１３、オーディオモジュール１４、ランプスイッチ１５、ステアリング機構（図示省略）、エアバッグモジュール（図示省略）等を含んでいる。

　なお、図２に示したコックピットモジュールの構成はあくまで一例であり、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、図２の例では、液晶表示装置１１が運転者に正対するよう配置されているが、これに限らず、液晶表示装置１１が、インストルメントパネルの中央部、すなわち運転席と助手席との間などに配置された構造であっても良い。

　図１は、本実施形態にかかる自動車用情報表示システムの機能的構成の一例を示すブロック図である。液晶表示装置１１における表示は、図１に示すＤＰＦ（Display Platform）－ＥＣＵ２０によって制御される。ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、自動車に搭載された多数のＥＣＵの一つである。ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、ＤＰＦコントローラ２１（識別子決定部）、描画コントローラ２２（画像描画処理装置）、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３（識別子記憶部）、コマンドテーブル２５、画像メモリ２６（画像記憶部）、および表示制御回路２７を備えている。ここで、ＤＰＦコントローラ２１とＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３とが、本発明にかかる画像情報生成装置の一実施形態であり、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０が、本発明にかかる表示制御装置の一実施形態である。

　なお、図１は、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０の内部構成を機能的なブロックとして示しているが、これらの各ブロックのハードウェア上への実装態様としては、様々な態様が考えられる。例えば、図１に示した全ての機能ブロックが１つの回路基板上に搭載された構成としても良いし、図１に示した機能ブロックを、例えば複数の半導体集積回路に分けて搭載することも可能である。後者の場合、例えば、ＤＰＦコントローラ２１とＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３とを、他の機能ブロックとは独立した半導体集積回路で構成することも可能である。ただし、描画コントローラ２２を画像処理ＬＳＩで構成すれば、ＤＰＦコントローラ２１を比較的安価なマイクロコントローラで構成することができるという点で有利である。

　ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、車内ＬＡＮ７０を介して自動車の各部に設けられた種々のＥＣＵ３０，４０，５０，６０・・・と接続されている。ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、車内ＬＡＮ７０を介して、ＥＣＵ３０，４０，５０，６０・・・から、自動車の各部の状態を表す情報（状態情報）Ｄ_１～Ｄ_４・・・（以降、特に必要のある場合を除いて、状態情報Ｄと総称する。）を、所定の周期で取得する。なお、「所定の周期」は、車内ＬＡＮ７０の仕様等に応じて任意の長さに設定される。また、各ＥＣＵからの状態情報Ｄ_１～Ｄ_４・・・の送信周期が互いに異なる場合もある。この場合は、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０における状態情報Ｄ_１～Ｄ_４・・・のサンプリング周期を、それぞれの状態情報の送信周期に合わせれば良い。ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、取得した状態情報に基づき、自動車の状態等を運転者に分かりやすく提示するための、自動車用計器盤等の合成画像を生成する。生成された画像は、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０から液晶表示装置１１へ送られて表示される。

　「状態情報」とは、上述したとおり、自動車の各部の状態を表す情報であるが、自動車の各部の機械的動作状態に関する情報（例えば、走行速度やエンジン回転数等）以外に、各部の機械的動作とは直接的には関係がない状態に関する情報（例えば、燃料残量や室内温度等）等の、種々の情報を含み得る。状態情報としては、これらはあくまでも乗用車の場合の例にすぎず、本発明を限定するものではないが、例えば、エンジンの回転数、走行速度、セレクトポジション、シフトポジション、方向指示器の稼働状態、ライト類の点灯状態、ドアやトランクの開閉状態、ドア施錠の状態、タイヤの状態、エアバッグの異常の有無、シートベルトの装着状態、空調機からの吹き出し温度、室温、外気温、車載ＡＶ機器の状態、自動操縦機能の設定状態、ワイパーの稼働状態、燃料残量、電池残量、エンジンとバッテリの依存度合（ハイブリッド車の場合）、オイル残量、ラジエータ温度、エンジン温度、などがある。

　ＤＰＦコントローラ２１は、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０の全体動作を制御するマイクロコンピュータである。また、ＤＰＦコントローラ２１は、状態情報ＤとＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３とを対照することにより、その時点の自動車の状態に応じて、どのような画像を生成すべきかを指定する表示識別子（ＭＥＮ，ＳＥＮ）を生成し、描画コントローラ２２へ送る識別子決定部としても機能する。ＤＰＦコントローラ２１が生成する表示識別子（ＭＥＮ，ＳＥＮ）については、後に詳述する。

　描画コントローラ２２は、ＤＰＦコントローラ２１から与えられる表示識別子に基づき、画像メモリ２６およびコマンドテーブル２５を参照し、液晶表示装置１１で表示すべき画像を生成する。また、ＤＰＦ－ＥＣＵ２０は、自動車に備え付けられたハードディスク等の記憶装置（図示せず）から、ナビゲーション画像等の動画を入力することもできる。これにより、描画コントローラ２２は、必要に応じて、合成画像の中に動画を組み込むこともできる。

　表示制御回路２７は、液晶表示装置１１の表示を制御する各種の回路であり、例えば、電源回路、階調電圧発生回路、液晶表示装置１１の各種ドライバ駆動回路、バックライト制御回路等を含む。ただし、ドライバ駆動回路等は、液晶表示装置１１の液晶パネルに形成されていても良い。

　ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３は、車内ＬＡＮ７０を介してＥＣＵ３０，４０，５０，６０・・・から得られる状態情報Ｄに基づいて、表示識別子であるＭＥＮ（主イベント番号：Main Event Number）とＳＥＮ（副イベント番号：Sub Event Number）とを決定するために用いられるテーブルである。

　ここで、表示識別子であるＭＥＮとＳＥＮについて説明する。ＭＥＮは、液晶表示装置１１に表示すべき画像のレイアウトを特定する識別子である。一方、ＳＥＮは、ＭＥＮで特定されたレイアウト中の個々の要素画像の表示態様を特定する識別子である。ＭＥＮとＳＥＮの値は、状態情報Ｄの取り得る様々な値に応じて、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３に定義されている。ＤＦＰコントローラ２１は、車内ＬＡＮ７０から状態情報Ｄを取得するたびに、取得した状態情報ＤとＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３とを対照比較することにより、状態情報Ｄに応じたＭＥＮおよびＳＥＮの値を決定し、描画コントローラ２２へ出力する。

　ＭＥＮによって特定されるそれぞれのレイアウトは、液晶表示装置１１の表示画面において、どの部分にどのような画像を表示すべきかを定義するものである。本実施形態の自動車用情報表示システムでは、状態情報Ｄの内容から判断される様々な状況に対して、互いに異なるＭＥＮの値を定義しておくことにより、その時の自動車の状況に応じた適切な情報表示を実現する。

　例えば、自動車が走行している場合は、スピードメータやタコメータの表示が必要であるが、エンジンを切って停止している場合は、それらのメータの表示は不要であり、むしろ、ナビゲーション画像等が必要とされることが多い。従って、前者の場合は、例えばスピードメータやタコメータ等の計器類を表示するレイアウト画面を用いるが、後者の場合は、メータ類を表示せず、ナビゲーション画像等を表示する領域が大きく確保されたレイアウト画面を用いることが好ましい。また、例えば、自動車の後方や側方に、車外の様子を撮影可能なカメラが備え付けられている車種の場合は、後進や縦列駐車の際に、それらのカメラによる撮影画像の表示領域を含むレイアウト画面を用いることが好ましい。従って、本実施形態の自動車用情報表示システムは、その時の自動車の状態を状態情報Ｄから判断し、その時の自動車の状態に適したレイアウト画面を用いて液晶表示装置１１に情報を表示することにより、運転者に対して必要な情報を見やすく提供する。

　ＤＰＦコントローラ２１によって決定されたＭＥＮとＳＥＮは、ＤＰＦコントローラ２１から描画コントローラ２２へ送られる。描画コントローラ２２は、ＭＥＮとＳＥＮのそれぞれをインデックスとして用いて、コマンドテーブル２５を参照する。コマンドテーブル２５には複数種類のコマンド群が予め登録されている。これらのコマンド群のそれぞれは、ＭＥＮおよびＳＥＮの取り得る値のそれぞれに一意に対応付けられている。すなわち、ＭＥＮが取り得る値のそれぞれに対応付けて、レイアウト画像を生成するためのコマンド群が対応付けられている。また、ＳＥＮが取り得る値のそれぞれに対応付けて、要素画像を生成するためのコマンド群が対応付けられている。

　描画コントローラ２２は、ＭＥＮおよびＳＥＮのそれぞれに対応するコマンド群をコマンドテーブル２５から読み出して実行する。描画コントローラ２２がＭＥＮに対応するコマンド群を実行することにより、ＭＥＮで特定されるレイアウトの画像が生成される。また、描画コントローラ２２がＳＥＮのそれぞれに対応するコマンド群をそれぞれ実行することにより、描画コントローラ２２に与えられたＳＥＮの個数に応じた数の要素画像が、それぞれのＳＥＮの値に応じて生成される。なお、レイアウト画像と要素画像とは、オーバーレイ画像を構成するための、互いに異なる複数のプレーン上にそれぞれ生成される。そして、これら複数のプレーンを重ね合わせることにより、レイアウト画像と要素画像とを組み合わせた合成画像が生成され、液晶表示装置１１に表示される。なお、レイアウト画像と要素画像とを組み合わせた合成画像の生成方法は、これにのみ限定されない。例えば、レイアウト画像および要素画像のうち、いずれかの１つの画像を１つのプレーンに生成し、このプレーン上で他の画像のαブレンディング処理を必要に応じて繰り返すことによっても、複数の静止画の重ね合わせを行うことができる。

　コマンドテーブル２５のコマンド群は、自動車の各部の状態に適した表示を実現するべく、予め作成され、登録されている。これらのコマンドの例としては、レイアウト画像および要素画像のそれぞれのデータ（ビットマップデータ）を画像メモリ２６から読み出すコマンド、要素画像の表示位置や大きさを指定するコマンド、要素画像を拡大または縮小するためのコマンド、要素画像の回転角度を指定するコマンド、オーバーレイ画像の各プレーンに画像を転送するためのコマンド等が含まれている。

　ここで、ＭＥＮおよびレイアウト画面の遷移条件について、図３および図４を参照しながら説明する。図３は、本実施形態の自動車用情報表示システムにおいて液晶表示装置１１の表示に用いられる複数のレイアウト画面間の遷移を示す状態遷移図である。

　図３に示すような状態遷移図は、自動車用情報表示システムの設計時に、状態情報Ｄに応じて、液晶表示装置１１の表示をどのように遷移させるかを決定する際に作成されるものである。図３の状態遷移図においては、ＭＥＮ＝１～１２で示される１２種類のレイアウト画面が存在する。

　図３の状態遷移図中に示す矢印は、レイアウト画面間の遷移関係を示し、矢印上に記載されている条件が、その遷移が生じるために満たされるべき遷移条件である。遷移条件は、状態情報Ｄの各種パラメータの値と、所定の値との比較式として表される。例えば、ＭＥＮ＝１の「ＯＦＦ画面」のレイアウト画面から、ＭＥＮ＝２の「ＡＣＣ画面」のレイアウト画面への遷移が生じるためには、状態情報Ｄの１つである「イグニッション」というパラメータの値が「ＯＦＦ」と等しくないという遷移条件が成立する必要がある。

　なお、ＤＰＦコントローラ２１が、車内ＬＡＮ７０から状態情報Ｄを取得する毎に遷移先のレイアウト画面を決定する場合、直前のレイアウト画面がどのレイアウト画面であったかに関わらず、必ず、図３に示す「遷移開始」の状態から、遷移条件の判定を開始する。なお、「遷移開始」の状態に対応するレイアウト画面はないが、便宜上、「遷移開始」の状態にＭＥＮ＝０を割り当てている。

　図４は、図３に示した状態遷移を実現するための、遷移条件の定義例を示す説明図である。図４に示した遷移条件テーブルは、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３に記憶されている。なお、図４は、説明を分かりやすくするために、状態遷移に関する情報の記述のみを概念的に整理して表したものであって、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３における実際のデータフォーマットを表すものではない。

　図４に示すように、遷移条件テーブルには、レイアウト画面のそれぞれについて、そのレイアウト画面からの遷移先であるレイアウト画面のＭＥＮと、その遷移が生じるための遷移条件とが定義されている。

　図４に示すように、例えば、ＭＥＮ＝０が割り当てられている「遷移開始」の状態において、「イグニッション」の状態を表す状態情報Ｄの値が「ＯＦＦ」であるという遷移条件が成立した場合、ＭＥＮ＝１で特定されるレイアウト画面への遷移が生じることが定義されている。なお、ＭＥＮ＝１で特定されるレイアウト画面は、図３の例では「ＯＦＦ画面」のレイアウト画面である。

　また、あるレイアウト画面から別のレイアウト画面への遷移が生じる遷移条件を、２つ以上の条件のＡＮＤまたはＯＲ条件として表すことも可能である。例えば、図３の例では、ＭＥＮ＝０の「遷移開始」の状態から、ＭＥＮ＝３の「コーナーセンサ」のレイアウト画面への遷移条件は、「コーナーセンサ」の状態を表す状態情報Ｄの値が「ＯＮ」であるという条件と、「セレクトポジション」の状態を表す状態情報Ｄの値が「Ｐ」ではないという条件とが共に満たされることである（図４のＭＥＮ＝０の欄を参照）。また、図３の例では、ＭＥＮ＝３の「コーナーセンサ」のレイアウト画面から、ＭＥＮ＝６の「低速走行」のレイアウト画面への遷移条件は、「コーナーセンサ」の状態を表す状態情報Ｄの値が「ＯＦＦ」であるという条件と、「セレクトポジション」の状態を表す状態情報Ｄの値が「Ｐ」であるという条件とのいずれかが満たされることである（図４のＭＥＮ＝３の欄を参照）。

　以上のとおり、ＤＰＦコントローラ２１は、状態情報Ｄを受け取ると、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３に記憶されている遷移条件を参照することにより、受け取った状態情報Ｄの値に応じたＭＥＮの値を決定することができる。

　また、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３には、レイアウト画面のそれぞれに含まれる要素画像についての定義も記憶されている。

　ここで、図５（ａ）に、液晶表示装置１１に表示される画像の具体例を示す。図５（ａ）の例は、通常走行画面（ＭＥＮ＝７）のレイアウト画面であり、要素画像として、左ウィンカーランプ２０１、右ウィンカーランプ２０２、スピードメータ２０３、ナビ画面２０４、ナビ画面枠２０５を含んでいる。この通常走行画面においては、図５（ｂ）に示すように、上記の要素画像のそれぞれを含む矩形状の部分領域２０１ａ～２０５ａが定義されている。図５（ｂ）においては、説明の便宜上、部分領域２０１ａ～２０５ａの輪郭線を破線で示しているが、実際の表示画面にこの破線が表示されるわけではない。部分領域２０１ａは、左ウィンカーランプ２０１の要素画像を含む矩形である。同様に、部分領域２０２ａ，２０３ａ，２０４ａ，２０５ａのそれぞれは、右ウィンカーランプ２０２、スピードメータ２０３、ナビ画面２０４、ナビ画面枠２０５の要素画像をそれぞれ含む領域である。部分領域２０１ａ～２０５ａのそれぞれには、それぞれの領域を特定する領域識別子が割り当てられている。ここでは、部分領域２０１ａの領域識別子が“１”、部分領域２０２ａの領域識別子が“２”、部分領域２０３ａの領域識別子が“３”、部分領域２０４ａの領域識別子が“４”、部分領域２０５ａの領域識別子が“５”であるものとする。これらの領域識別子は、以下に説明する要素画像の切替条件と共に、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３内に記憶されている。

　すなわち、図６（ａ）～（ｄ）は、本実施形態において、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３内に記憶されている要素画像に関する定義の一例を示す図である。なお、図６（ａ）～（ｄ）は、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３内に記憶されているデータの内容を概念的に表したものであって、もちろん、実際のデータフォーマットはこのとおりではない。

　図６（ａ）に示すように、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３には、レイアウト画面毎に、そのレイアウト画面に割り当てられたＭＥＮと、そのレイアウト画面に含まれる要素画像のそれぞれに割り当てられたＳＥＮと、ＭＥＮとＳＥＮとの組み合わせ毎に一意に割り当てられたＳＤＮとが記憶されている。なお、図６（ａ）においては、説明を分かりやすくするために、レイアウト画面の名称および要素画像の名称も示したが、実際のＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３にはこれらの名称は必ずしも記憶されない。

　図６（ａ）におけるＳＥＮ＝１の「左ウィンカー［ＯＮ］」は、図６（ｂ）に示すように、状態情報Ｄに含まれるＬＥＦＴ＿ＴＵＲＮというパラメータの値がＯＮの場合に選択される要素画像である。また、ＳＥＮ＝２の「左ウィンカー［ＯＦＦ］」は、図６（ｂ）に示すように、前記のＬＥＦＴ＿ＴＵＲＮというパラメータの値がＯＦＦの場合に選択される要素画像である。これらのＳＥＮ＝１，２の要素画像に対して、部分領域２０１ａを表す領域識別子“１”が対応付けて記憶されている。同様に、図６（ｂ）に示すように、ＳＥＮ＝３，４の要素画像（右ウィンカー）に対しては、部分領域２０２ａを示す領域識別子“２”が対応付けて記憶されている。

　また、図６（ａ）におけるＳＥＮ＝５の「スピードメータ背景１」は、図６（ｃ）に示すように、状態情報Ｄに含まれるＳＰＥＥＤというパラメータの値が時速２５ｋｍより大きく時速８０ｋｍよりも小さい場合に選択される要素画像である。同様に、図６（ａ）におけるＳＥＮ＝６，７の「スピードメータ背景２」および「スピードメータ背景３」も、前記のＳＰＥＥＤというパラメータの値に応じて選択される要素画像である。スピードメータ背景１～３のそれぞれは、例えば、スピードメータ２０３の背景（計器盤）を互いに異なる色で表示するものである。これらのＳＥＮ＝５～７の要素画像に対しては、部分領域２０３ａを表す領域識別子“３”が対応付けて記憶されている。

　図６（ａ）におけるＳＥＮ＝８～１０の「ナビ画面」およびＳＥＮ＝１１，１２の「ナビ枠」は、状態情報Ｄに含まれるＴＩＭＥＲというパラメータの値に応じて選択される要素画像である。このＴＩＭＥＲというパラメータは、運転者が、ナビ画面の表示ボタンを押したときにゼロから起動される。したがって、表示ボタン押下から１０秒までは、図６（ｄ）の切替規則にしたがって「ナビ［小］」の要素画像（ＳＥＮ＝８）が選択され、例えば図７（ａ）に示すように、「ナビ［小］」画面２０６ａが表示される。同様にして、１０秒後から２０秒までは図７（ｂ）に示すように「ナビ［中］」画面２０６ｂが表示され、２０秒後から３０秒までは図７（ｃ）に示すように「ナビ［大］」画面２０６ｃが表示される。また、３０秒を経過すると、図７（ｄ）に示すように「ナビ［大］」画面２０６ｃに加えて、「ナビ枠」２０６ｄがさらに表示される。

　また、本実施形態においては、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３内に、図８に示すように、表示管理テーブル（表示管理情報記憶部）が設けられている。この表示管理テーブルは、部分領域２０１ａ～２０５ａを表す領域識別子のそれぞれに対応させて、これらの部分領域のそれぞれに対して決定された最新のＳＤＮと、そのＳＤＮによって特定される画像の表示が完了したか否かを表す表示完了フラグとが記憶されている。例えば、図８の例では、領域識別子“１”で表される部分領域２０１ａについては、状態情報Ｄに基づいて決定された最新のＳＤＮが１０１（ＭＥＮ＝７，ＳＥＮ＝２）であり、これに基づく表示が完了していることを表す。

　本実施形態においては、ＤＰＦコントローラ２１は、ＥＣＵ３０等から状態情報Ｄを受け取るたびに、受け取った状態情報Ｄに基づいてＳＤＮ（ＭＥＮ，ＳＥＮ）を決定するが、決定したＳＤＮを描画コントローラ２２へ出力するか否かを、この表示管理テーブルを参照して決定する。そして、今回決定されたＳＤＮが前回に出力されたＳＤＮと同じであれば、そのＳＤＮを描画コントローラ２２へ出力しない。これにより、レイアウト画面および要素画像に変化がない場合に、無駄なリフレッシュ表示がなされることを抑制し、描画コントローラ２２の負荷を軽減することができる。

　ここで、図９に、ＤＰＦコントローラ２１が行うＳＤＮ発行処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０等から状態情報Ｄを受け取った際に起動される。

　まず、ＤＰＦコントローラ２１は、図４に示した遷移条件テーブルを検索し、受け取った状態情報Ｄに応じたＳＤＮ（ＭＥＮ，ＳＥＮ）を決定する（ステップＳ１）。次に、ＤＰＦコントローラ２１は、ＭＥＮ／ＳＥＮ判定テーブル２３内の表示管理テーブルを参照し、ステップＳ１の処理にて前回とは異なるＭＥＮが決定されたか否かを判断する（ステップＳ２）。そして、前回とは異なるＭＥＮが決定された場合は、表示管理テーブルを初期化する（ステップＳ３）。そして、描画コントローラ２２がビジー状態の間は待機し（ステップＳ４）、描画コントローラ２２が処理可能な状態となれば、描画コントローラ２２へステップＳ１で決定されたＭＥＮを出力する（ステップＳ５）。

　一方、ステップＳ２において、ＭＥＮが更新されていないと判断した場合は、ＤＰＦコントローラ２１は、変数ｎに初期値１を代入する（ステップＳ６）。この変数ｎは、以降の処理において処理対象とする部分領域の領域識別子を表す。次に、領域識別子ｎで表される部分領域（以降、部分領域ｎと称する）について、ステップＳ１の処理にて前回とは異なるＳＥＮが決定されたか否かを判断する（ステップＳ７）。前回とは異なるＳＥＮが決定された場合は、表示管理テーブルの表示完了フラグを参照し、部分領域ｎにおいて前回のＳＥＮを用いた表示が完了しているか否かを判断する（ステップＳ８）。前回のＳＥＮを用いた表示が完了していれば、ステップＳ１にて決定した最新のＳＤＮを、表示管理テーブルにおいて部分領域ｎのＳＤＮとして記憶すると共に、部分領域ｎの表示完了フラグをＯＦＦにする（ステップＳ９）。そして、描画コントローラ２２がビジー状態の間は待機し（ステップＳ１０）、描画コントローラ２２が処理可能な状態となれば、描画コントローラ２２へステップＳ１で決定された最新のＳＥＮを出力する（ステップＳ１１）。最新のＳＥＮを出力したら、表示管理テーブルにおいて部分領域ｎの表示完了フラグをＯＮにする（ステップＳ１２）。なお、本実施形態においては、ＤＰＦコントローラ２１で決定されたＳＥＮを描画コントローラ２２へ出力したことにより、当該ＳＥＮを用いた表示が完了したものとして表示完了フラグをＯＮにするが、実際の表示の完了を描画コントローラ２２から通知されることをもって、表示完了フラグをＯＮにする構成としても良い。

　一方、ステップＳ７において、前回と同じＳＥＮが決定されたと判断された場合は、上記のステップＳ８～Ｓ１２をスキップし、ステップＳ１３へ進む。また、ステップＳ８において、前回のＳＥＮを用いた表示が完了していないと判断された場合も、ステップＳ９～Ｓ１２をスキップし、ステップＳ１３へ進む。

　ステップＳ１３では、全ての部分領域（ｎ＝１～Ｎ）について処理が完了したか否かを判断し、処理が完了していなければ、変数ｎの値を１だけインクリメントし（ステップＳ１４）、ステップＳ７以降の処理を繰り返す。

　以上の処理により、前回決定されたＳＥＮと今回決定されたＳＥＮとが同じであった場合は、今回決定されたＳＥＮを描画コントローラ２２へ出力しないので、描画コントローラ２２の負荷を軽減することができる。

　なお、図９に例示した処理では、ステップＳ８において、前回のＳＥＮの表示が完了していないと判断された場合、ステップＳ９～Ｓ１２をスキップすることにより、新たに決定されたＳＥＮは利用されることなく破棄される。このような処理は、自動車の状況変化に伴って複数のイベントが連続して発生した場合に、途中のイベントの状況が必ずしも表示されなくても差し支えない場合には問題がない。例えば、シフトレバーをニュートラル（Ｎ）のポジションから、後進（Ｒ）のポジションを通過してパーキング（Ｐ）の位置へ動かす場合、シフトポジションが（Ｒ）になったことを表す状態情報Ｄが生成される。この場合、シフトポジションが一時的に（Ｒ）になったことは重要な情報ではないので、表示されなくても問題はない。

　しかし、タイムラグがあっても表示すべき情報については、前回のＳＤＮに基づく表示が完了するのを待って、その要素画像を表示することが好ましい。その場合は、表示管理テーブルにおいて、少なくとも２つのＳＤＮを記憶可能なキュー領域を設け、前回のＳＤＮの表示が未完了であれば、そのＳＤＮを用いた表示が完了してから、次のＳＤＮをキュー領域から描画コントローラ２２へ出力する構成としても良い。

　なお、上述の実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の具体例では、液晶表示装置１１に表示される画面は、１つのＭＥＮによって特定されるレイアウトと、１つまたは複数のＳＥＮによって特定される要素画像とを組み合わせることによって構成されるものとしたが、例えば、液晶表示装置１１の画面を複数に分割した表示を行う場合や、液晶表示装置１１の視野角によって互いに異なる画像を表示する場合等には、複数のレイアウトを用いることも可能である。従って、この場合は、複数のＭＥＮを決定することとなる。また、上記の実施形態では、１つのＭＥＮに対して１つまたは複数のＳＥＮが決定される例を説明したが、１つのＳＥＮに対して、さらに１つまたは複数のＳＥＮが複合化されることもある。

　また、上述の実施形態では、表示識別子としてＭＥＮおよびＳＥＮの２種類を用いる例を示したが、表示識別子の数および種類は、この具体例のみに限定されない。また、表示識別子を決定するために用いられる識別子テーブルの具体例を示したが、これらはあくまでも一具体例に過ぎず、識別子テーブルの構成は様々に考えられる。

　さらに、上述の実施形態では液晶表示装置を用いたが、本発明の適用対象は液晶表示装置を用いた情報表示システムに限定されない。少なくとも、状態情報に応じた合成画像を表示する箇所がドットマトリクス方式の表示装置であれば、任意の表示装置を用いることができる。

　また、本発明の適用対象は、前述したような、インストルメントパネルに組み込まれる情報表示システムのみに限定されない。例えば、車両等の操縦席前面の窓に画像を表示または投影するタイプの表示装置や、操縦者の身体に装着されるタイプの表示装置を用いた情報表示システムとしても良い。

　また、本発明にかかる移動体用情報表示システムは、車両等の移動体の状態を表示するだけでなく、例えば、車両外部の景色を撮影した映像、車両等に備え付けられた記憶媒体に記憶されている映像や、外部との通信によって得られる映像等、その他の任意の画像（静止画または動画）および文字情報等の付加的な情報を、併せて表示することが可能である。

　本発明は、自動車等の移動体の各部の状態を表す状態情報から、この移動体の操縦等に必要な画像を表示装置に表示するための画像情報を生成することが可能な画像情報生成装置と、これを備えた表示制御装置、移動体用情報表示システム、操縦席用モジュール、および移動体として利用可能である。

Claims (10)

1. 　移動体の各部から収集された状態情報を受け取り、ドットマトリクス方式の表示装置に当該移動体の状況に応じた画像を表示するための画像情報を生成し、前記表示装置に表示すべき画像を合成する画像描画処理装置へ出力する画像情報生成装置であって、
   　前記画像情報は、前記表示装置に表示すべき画像のレイアウトを特定するレイアウト識別子と、前記レイアウト中の要素画像の表示態様を特定する要素画像識別子とを含み、
   　前記画像情報生成装置は、
   　前記状態情報と前記レイアウト識別子との対応関係と、前記状態情報と前記要素画像識別子との対応関係と、前記レイアウト識別子と前記要素画像識別子との対応関係とを定義した識別子テーブルを記憶した識別子記憶部と、
   　移動体の各部から収集された状態情報を取得し、取得した状態情報と前記識別子テーブルとを対照することにより、当該状態情報が収集されたときの移動体の状況に応じたレイアウト識別子および要素画像識別子を決定する識別子決定部と、
   　前記レイアウト中において前記要素画像を含む部分領域に対して、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を一時的に記憶する表示管理情報記憶部とを備え、
   　前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、新たに決定された要素画像識別子が前回決定された要素画像識別子と同じである場合は、新たに決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力しないことを特徴とする画像情報生成装置。
2. 　前記表示管理情報記憶部が、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力したことを表す完了フラグを記憶する領域を備え、
   　前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、前記完了フラグに基づき、前回決定された要素画像識別子が前記画像描画処理装置へ出力されていないと判断した場合、新たに決定された要素画像識別子を破棄する、請求項１に記載の画像情報生成装置。
3. 　前記表示管理情報記憶部が、前記識別子決定部により決定された要素画像識別子を複数個記憶可能なキュー領域と、前記キュー領域内の要素画像識別子を前記画像描画処理装置へ出力したことを表す完了フラグを記憶する領域とを有し、
   　前記識別子決定部により要素画像識別子が新たに決定された際に、前記完了フラグに基づき、前回決定された要素画像識別子が前記画像描画処理装置へ出力されていないと判断した場合、新たに決定された要素画像識別子を前記キュー領域へ記憶する、請求項１に記載の画像情報生成装置。
4. 　前記部分領域が矩形である、請求項１～３のいずれか一項に記載の画像情報生成装置。
5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の画像情報生成装置と、
   　前記レイアウト識別子のそれぞれに対応するレイアウト画像と、前記要素画像識別子のそれぞれに対応する要素画像とを記憶した画像記憶部と、
   　前記画像情報生成装置から出力されるレイアウト識別子および要素画像識別子を取得し、前記レイアウト識別子に対応するレイアウト画像と、前記要素画像識別子に対応する要素画像とを前記画像記憶部から抽出して合成することにより、前記表示装置に表示させる画像を生成する画像描画処理装置とを備えたことを特徴とする表示制御装置。
6. 　請求項５に記載の表示制御装置と、
   　前記表示制御装置の画像描画処理装置により生成された画像を表示する表示装置とを備えたことを特徴とする移動体用情報表示システム。
7. 　前記表示装置が液晶表示装置である、請求項６に記載の移動体用情報表示システム。
8. 　移動体の操縦席まわりに取り付けられる操縦席用モジュールであって、
   　請求項６または７に記載の移動体用情報表示システムを備えたことを特徴とする操縦席用モジュール。
9. 　請求項６または７に記載の移動体用情報表示システムを備え、
   　前記表示装置が、少なくとも操縦席から視認可能な位置に取り付けられたことを特徴とする移動体。
10. 　前記移動体が自動車であり、
    　前記状態情報は、前記自動車の各部に設けられたＥＣＵから送信され、車内ネットワークを介して前記画像情報生成装置へ収集される、請求項９に記載の移動体。

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