JP2011105253A

JP2011105253A - 表示装置

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Publication number: JP2011105253A
Application number: JP2009264860A
Authority: JP
Inventors: Yukio Oishi; 志雄大石
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-06-02
Anticipated expiration: 2029-11-20
Also published as: CN102656047A; WO2011062001A1; EP2501581A1; US9463693B2; US20120223964A1; EP2501581A4; JP5336330B2; EP2501581B1

Abstract

【課題】指示手段の移動状況と指標の関係を視認性よくかつ明確に表示できる表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置１は、複数の数値目盛３５が並んだ意匠パターン３１と、複数の数値目盛３５に沿って移動して移動体の計測量に応じた位置を指示する指針３２と、指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びた残像３３を表示する表示部１５と、表示部１５を制御して残像３３を表示させるＣＰＵと、を備えている。指針３２の先端部３２ａは、数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なっている。ＣＰＵ１０は、残像３３を、指針３２の先端部３２ａから延びて数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なりかつ数値目盛３５を目視可能なように表示させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の移動体に搭載され、意匠パターンを形成する複数の指標と移動体の計測量に応じた位置を指示する指示手段とが協働して移動体の計測量を表示する表示装置に関し、特に、指示手段の残像を表示させるようにした表示装置に関する。

自動車や船舶等の移動体には、各種の計測手段が計測した情報を移動体の乗員に対し表示するために、表示装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された表示装置は、外縁部に複数の目盛が並んだ文字板と、これら目盛に沿って移動して移動体の計測量に応じた位置を指示する指針と、を備え、複数の目盛と指針とが協働して移動体の計測量を表示している。

さらに、特許文献１に記載された表示装置においては、指針の移動方向と反対方向に延びる当該指針の残像を表示する表示手段と、この表示手段を制御して指針の残像を表示させる表示制御手段と、を備えている。表示手段は、文字板の中央部に設けられた複数のプリズムと、各プリズムの裏面側に配された複数のＬＥＤと、を備えている。複数のプリズムは、それぞれ平面視扇形状に形成され、指針の移動方向に沿って並んでより大きな扇形を形成している。

表示制御手段は、各ＬＥＤの点灯及び消灯を指針の移動方向に応じて制御し、各プリズムを指針の移動方向に応じて光輝させて、指針の残像を表示させる。このように指針の残像を表示することによって、指針の移動方向を表示装置に表示することができる。

特開平１１−２０５０７号公報

しかしながら、前述した表示装置においては、文字板の中央部にプリズムが設けられ、文字板の外縁部に複数の目盛が並んでいるので、指針の残像と目盛が離れて表示されていた。このため、残像と目盛が比較的広い範囲に表示されて視認性が悪く、また、指針の移動方向と目盛の関係を明確に把握しづらいといった問題があった。

本発明は、このような問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、指示手段の移動状況と指標の関係を視認性よくかつ明確に表示できる表示装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、複数の指標が並んだ意匠パターンと、前記複数の指標に沿って移動し移動体の計測量に応じた位置を指示することで前記複数の指標と協働して前記計測量を表示する指示手段と、前記指示手段の当該指示手段の移動方向と反対方向に延びた残像を表示する表示手段と、前記表示手段を制御して前記残像を表示させる表示制御手段と、を備えた表示装置において、前記指示手段の一部が前記複数の指標の並ぶ領域に重なるとともに、前記表示制御手段が、前記残像を、前記指示手段の前記一部から延びて前記複数の指標の並ぶ領域に重なりかつ前記指標を目視可能なように表示させることを特徴とした表示装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された表示装置において、前記表示制御手段が、前記残像を、前記指示手段から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させて表示させることを特徴とした表示装置である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載された表示装置において、前記指針の一定時間あたりの移動量を算出する移動量算出手段を備え、前記表示制御手段が、前記残像を、前記移動量算出手段の算出した前記指針の前記移動量に比例した大きさに表示させることを特徴とした表示装置である。

請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載された表示装置において、前記表示手段が、前記意匠パターンを表示するとともに、前記複数の指標のうち前記指示手段が最も近接した指標を特定する指標特定手段を備え、前記表示制御手段が、前記指標特定手段の特定した指標を他の指標よりも強調して表示させることを特徴とした表示装置である。

請求項１に記載された発明によれば、指示手段の残像が指標の並ぶ領域に重なっているので、残像と指標をより狭い範囲に表示できて視認性がよく、また、指示手段の移動方向と指標との関係をより明確に表示できる。

請求項２に記載された発明によれば、残像を指示手段から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させて表示するので、指示手段の移動方向をより直感的に視認でき、指示手段の移動方向を明確に表示できる。

請求項３に記載された発明によれば、残像を指示手段の一定時間あたりの移動量に比例した大きさに表示するので、残像の大小によって、指示手段の一定時間あたりの移動量、即ち移動体の計測量の一定時間あたりの変化量を表示できる。

請求項４に記載された発明によれば、指示手段の最も近接した指標を他の指標よりも強調して表示するので、指示手段の近接した指標を明確に表示できる。また、複数の指標が拡大して表示された場合であっても、残像との組み合わせによって、指示手段の移動方向側の指標を明確にすることができる。

本発明の一実施形態にかかる表示装置のシステムブロック図である。図１に示された表示装置に表示される速度計の正面図である。図２に示された状態よりも速度変化が小さな場合の速度計の正面図である。図１に示されたＣＰＵが実行する表示制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置１を図１ないし図４を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる表示装置１は、自動車等の移動体に搭載され、移動体の乗員に対して当該移動体の状況をグラフィック表示する装置である。

表示装置１は、図１に示すように、予め定められたプログラムに従って各種の処理や制御等を行うＣＰＵ１０（Central Processing Unit、表示制御手段に相当する）と、ＣＰＵ１０に電力を供給するＣＰＵ電源１１と、ＣＰＵ１０のためのプログラム等を格納したＥＥＰＲＯＭ１２（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）と、各種のデータを格納するとともにＣＰＵ１０の処理作業に必要なエリアを有するＲＡＭ（図示せず）と、グラフィックコントローラ１４と、表示部（表示手段に相当する）１５と、表示部１５に電力を供給するＬＣＤ電源１６と、イグニッションＩ／Ｏ回路１７と、データＩ／Ｏ回路１８と、を備えている。

ＣＰＵ１０には、イグニッションＩ／Ｏ回路１７とデータＩ／Ｏ回路１８とが、各種データの入出力が可能なように接続されている。また、ＣＰＵ１０には、ＥＥＰＲＯＭ１２とＲＡＭとグラフィックコントローラ１４とが、各種データの入出力が可能なように接続されている。

ＣＰＵ１０は、移動体の走行状況等に基づいて演算処理を行い、グラフィックコントローラ１４からの後述の垂直同期信号に同期して、図１に示す指針画像レイヤ２ａ、目盛画像レイヤ２ｂ、背景画像レイヤ２ｃ、ウォーニング画像レイヤ２ｄ等の複数の画像レイヤを備えた多層画像データ２を生成してＲＡＭに一時記憶する。そして、ＣＰＵ１０は、次の垂直同期信号が検出されると、ＲＡＭ内の多層画像データ２をグラフィックコントローラ１４に出力する。

ＥＥＰＲＯＭ１２は、表示装置１の処理全体を制御するためのプログラム等を記憶している。ＣＰＵ１０は、前記プラグラムを実行することで、所望の表示画面３の表示要求をグラフィックコントローラ１４に出力して、表示部１５を制御する。即ち、ＥＥＰＲＯＭ１２は、ＣＰＵ１０を請求項中の表示制御手段として機能させるための表示制御処理プログラム等の各種プログラムを記憶している。

グラフィックコントローラ１４は、ＣＰＵ１０から入力された多層画像データ２を合成した合成画像データを取り込むフレームメモリ１４ａを備えている。グラフィックコントローラ１４は、指針画像レイヤ２ａと目盛画像レイヤ２ｂと背景画像レイヤ２ｃとウォーニング画像レイヤ２ｄとを、この順番で順に背面側に並べて１フレームの合成画像データを生成し、フレームメモリ１４ａに格納する。

また、グラフィックコントローラ１４には、表示部１５が、各種データの入出力が可能なように接続されている。グラフィックコントローラ１４は、ＣＰＵ１０から表示要求を受けると、フレームメモリ１４ａの合成画像データに基づいたＲＧＢ画像データ、垂直同期信号や水平同期信号を表示部１５に出力して図１に示す表示画面３を表示部１５に描画して、表示部１５に表示画面３を表示させる。また、グラフィックコントローラ１４は、垂直同期信号をＣＰＵ１０にも同時に出力する。なお、ＣＰＵ１０の代わりにグラフィックコントローラ１４を表示制御手段として機能させてもよい。

表示部１５は、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ）からなる。表示部１５は、移動体の乗員から目視可能な箇所に配されて、その目視可能な表面が表示画面３として機能する。表示部１５は、ドットマトリクス表示が可能な表示手段であり、Ｘドライバ１５ａ及びＹドライバ１５ｂを備えている。表示部１５は、これらＸドライバ１５ａ及びＹドライバ１５ｂを介して、縦横の行列に並んでいる表示単位（画素）をＯＮ／ＯＦＦして数値、図形等を表示画面３上に描く。表示部１５は、グラフィックコントローラ１４の制御によりＸドライバ１５ａ及びＹドライバ１５ｂが各画素をＯＮ／ＯＦＦして、表示画面３を表示する。

表示画面３は、図１に示すように、車速を示す速度計３ａと、エンジン回転数を示す回転計３ｂと、燃料残量を示す燃料計３ｃと、冷却水の温度を示す温度計３ｄと、走行距離のデジタル表示３ｅと、ウォーニング表示３ｆ等をグラフィック表示する。

速度計３ａは、全体として円形状に表示されている。速度計３ａは、図２及び図３に要部を拡大して示すように、意匠パターン３１と、指針（指示手段に相当する）３２と、指針３２の残像３３と、を備えている（表示している）。即ち、表示部１５は、意匠パターン３１と指針３２と残像３３とを表示している。

意匠パターン３１は、複数の外縁目盛３４と、外縁目盛３４の内側に配された複数の数値目盛（指標に相当する）３５と、を備えている。外縁目盛３４と数値目盛３５とは、それぞれ、速度計３ａの内縁部に円弧状に並んでいる。なお、図２及び図３中で二本の一点鎖線に挟まれた領域は、数値目盛３５の並ぶ領域３６を示している。

また、複数の数値目盛３５のうち、回転移動する指針３２に最も近接した数値目盛３５ａは、他の数値目盛３５ｂよりも拡大して表示されて、他の数値目盛３５ｂよりも強調して表示されている。図２及び図３では、指針３２に最も近接した数値目盛３５ａである「６０」が、他の数値目盛３５ｂである「２０」「４０」「８０」よりも拡大して表示されている。

指針３２は、棒状に表示されている。指針３２は、一端部が速度計３ａの中心に配されて、一端部を中心に回転して移動する。指針３２の他端部即ち先端部（請求項中の一部に相当する）３２ａは、数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なり、並んだ数値目盛３５に沿って数値目盛３５上を移動して移動体の計測量に応じた位置を指示する。

残像３３は、指針３２の先端部３２ａから指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びて数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なっている。残像３３は、図２及び図３中にドットで示すように、透過性を有したデータとして形成されているとともに、指針３２から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させるように表示されている。また、残像３３は、速度の一定時間あたりの変化量、即ち、指針３２の一定時間あたりの移動量、に比例した大きさに表示され、前記移動量が大きいほど長く表示されるようになっている。

図面を参照すると、図２は移動体が減速する際の速度計３ａを示しており、指針３２は移動方向Ｍに移動するので、残像３３は指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びている。一方、図３は移動体が加速する際の速度計３ａを示しており、指針３２は移動方向Ｍに移動するので、残像３３は図２と反対方向に延びて、指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びている。また、図２は図３よりも速度の一定時間あたりの変化量が大きな場合を示しており、図２中の残像３３は図３中の残像３３よりも長く表示されている。

前述した速度計３ａは、指針３２と残像３３が多層画像データ２の指針画像レイヤ２ａに形成され、意匠パターン３１が指針画像レイヤ２ａの背面側の目盛画像レイヤ２ｂに形成されている。このため、残像３３は、数値目盛３５の前面側に配されることになるが、透過性を有したデータとして形成されているので数値目盛３５と重なっても数値目盛３５を目視可能となっている。なお、別途設けた透過レイヤに透過性の残像３３を形成してもよいし、目盛画像レイヤ２ｂの背面側のレイヤに非透過性の残像３３を形成してもよい。

回転計３ｂ、燃料計３ｃ、及び温度計３ｄは、速度計３ａと略同一の構成であるので、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態では、指針３２の残像３３の表示や数値目盛３５の拡大表示は速度計３ａで行われているが、回転計３ｂ等に行ってもよいことは勿論である。

イグニッションＩ／Ｏ回路１７は、イグニッションスイッチと接続され、イグニッションスイッチがオンされてエンジンが始動すると所定の信号をＣＰＵ１０に対して出力する。データＩ／Ｏ回路１８は、移動体に搭載された図示しない速度計測センサ、エンジン回転数計測センサ、燃料残量計測センサ及び冷却水温度計測センサ等と接続されている。データＩ／Ｏ回路１８は、これら計測センサが計測した各計測量に応じた各信号をＣＰＵ１０に対して出力する。ＣＰＵ１０は、入力された各信号をＣＡＮ（Controller Area Network）通信部で受信し、当該信号から各種計測量を算出する。

次に、前述した表示装置１のＣＰＵ１０が実行する表示制御処理の一例を、図４に示すフローチャートを参照して説明する。なお、説明を簡略化するために、ここでは表示部１５の速度計３ａの表示制御に関する処理概要のみを説明する。

まず、ステップＳ１１で、データＩ／Ｏ回路１８から入力された速度計測センサからの信号に基づいて移動体の速度の現在値を算出し、前記現在値を指示する指針３２の回転角データ（今回の回転角データ）を算出して、ＲＡＭに記憶する。回転角データとは、例えば、現在値を指示する指針３２の、数値目盛３５の「０」を指示する指針３２に対する回転角を示すデータである。

ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出した今回の回転角データから前回取得してＲＡＭに記憶されている前回の回転角データを差し引いて、一定時間あたりの指針３２の移動量（移動角度）データを算出し、ＲＡＭに記憶する。

ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した指針３２の移動量データに基づいて、表示すべき残像３３の長さを示す残像３３の長さデータを算出してＲＡＭに記憶する。残像３３の長さデータは、指針３２の移動量データ等から残像３３の長さデータを算出する算出式や、指針３２の移動量データと残像３３の長さデータとを対応させたテーブル等を用いて決定され、指針３２の移動量データの絶対値の大きさに比例するものである。

また、ステップＳ１４では、ステップＳ１１で算出した今回の回転角データと速度計３ａの意匠パターン３１のデータとを比較して、複数の数値目盛３５のうち指針３２が最も近接した１つの数値目盛３５ａを特定し、ＲＡＭに記憶する。なお、例えば指針３２が複数の数値目盛３５の中間に位置する場合、例えば図２に示す速度計３ａで指針３２が「５０」を指示する場合は、両側の「４０」、「６０」の２つを数値目盛３５ａとして特定する。そして、ステップＳ１５では、目盛画像レイヤ２ｂ上に数値目盛３５を描画し、ステップＳ１４で特定された１つまたは２つの数値目盛３５ａを他の数値目盛３５ｂよりも拡大して描画する。

また、ステップＳ１６では、指針画像レイヤ２ａ上に、ステップＳ１１で算出した今回の回転角データに基づいて指針３２を描画するとともに、今回の回転角データ及びステップＳ１３で算出した残像３３の長さデータに基づいて残像３３を描画する。残像３３は、指針３２の先端部３２ａから指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びて目盛画像レイヤ２ｂ上の数値目盛３５の並ぶ領域３６と重なるように描画され、また、指針３２から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させるように描画される。

なお、残像３３の延びる方向は、指針３２の移動量データの正負によって決定できる。指針３２の移動量データが正値の場合には、今回の回転角データからより小さい回転角に向かう方向に延びるように描画し、指針３２の移動量データが負値の場合には今回の回転角データからより大きな回転角に向かう方向に延びる方向に描画する。

その後、ステップＳ１７では、残りの背景画像レイヤ２ｃとウォーニング画像レイヤ２ｄを描画して多層画像データ２をＲＡＭに生成してグラフィックコントローラ１４に出力した後、多層画像データ２から合成画像データを生成して表示部１５の表示画面３に表示する。

ステップＳ１８では、終了要求が発生しているか否かが判定され、終了要求が発生していないと判定された場合、ステップＳ１１に戻り、一連の処理が一定時間毎に繰り返される。一方、終了要求が発生していると判断された場合、処理を終了する。

以上の説明からも明らかなように、ＣＰＵ１０は請求項中の表示制御手段、移動量算出手段、指標特定手段として機能している。

次に、前述した表示装置１の動作の一例を、図２及び図３を参照して説明する。表示装置１は、移動体のイグニッションスイッチのＯＮ等に応じて起動されると、一定時間毎に速度計測センサからの信号をサンプリングして、移動体の速度を表示画面３の速度計３ａに表示する。

図３に示すように、移動体が加速していって速度が５５ｋｍ／ｈに到達すると、指針３２の先端部３２ａから指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びて、数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なるように指針３２の残像３３が表示される。この残像３３は、指針３２の一定時間あたりの移動量に比例した長さで、また、指針３２から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させて表示される。さらに、速度が５５ｋｍ／ｈであるので、指針３２が最も近接した数値目盛３５ａである「６０」が、他の数値目盛３５ｂよりも拡大して表示される。

また、図２に示すように、移動体が減速していって速度が５５ｋｍ／ｈに到達すると、図３と反対方向に延びて、指針３２の移動方向Ｍと反対方向Ｍ’に延びた残像３３が表示される。また、図２は、図３よりも指針３２の一定時間あたりの移動量、即ち速度の一定時間あたりの変化量が大きな場合を示しているので、図３よりも長い残像３３が表示される。さらに、図３と同様、指針３２が最も接近した数値目盛３５ａである「６０」が、他の数値目盛３５ｂよりも拡大して表示される。

本実施形態によれば、指針３２の残像３３が数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なっているので、残像３３と数値目盛３５をより狭い範囲に表示できて視認性がよく、また、指針３２の移動方向Ｍと数値目盛３５との関係をより明確に表示できる。また、指針３２の先端部３２ａから残像３３が延びているので、指針３２の中央部や基端部から残像３３が延びる場合よりも長い残像３３を表示でき、指針３２の移動方向Ｍをより明確に表示できる。

また、残像３３を指針３２から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させて表示するので、指針３２の移動方向Ｍをより直感的に視認でき、指針３２の移動方向Ｍを明確に表示できる。

また、残像３３を指針３２の一定時間あたりの移動量に比例した大きさに表示するので、残像３３の長短（大小）によって、指針３２の一定時間あたりの移動量、即ち移動体の計測量の一定時間あたりの変化量を表示できる。

また、指針３２の最も近接した数値目盛３５ａを他の数値目盛３５ｂよりも拡大して表示するので、指針３２の近接した数値目盛３５ａを明確に表示できる。また、複数の数値目盛３５ａが拡大して表示された場合であっても、残像３３との組み合わせによって、指針３２の移動方向Ｍ側の数値目盛３５ａを明確にすることができる。

前述した実施形態においては、表示装置１が移動体の状況をグラフィック表示する装置であったが、ムーブメントによって回転する指針や目盛が形成された文字板を備えた機械式（メカ式）の表示装置であってもよい。また、表示装置１の表示部１５はＴＦＴ−ＬＣＤであったが、有機ＥＬ（Electro Luminescence）やプラズマディスプレイ等であってもよい。

また、前述した実施形態においては、指針３２の先端部３２ａが数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なっていたが、指針３２の先端部３２ａ以外が領域３６に重なるようにしてもよい。また、残像３３が数値目盛３５の並ぶ領域３６に重なっていたが、外縁目盛３４の並ぶ領域に重なっていてもよい。また、前述した実施形態においては、数値目盛３５を拡大して強調表示していたが、例えば色を変えたりする等、他の方法で強調表示してもよい。

なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１表示装置
１０ＣＰＵ（表示制御手段、移動量算出手段、指標特定手段）
１５表示部（表示手段）
３１意匠パターン
３２指針（指示手段）
３２ａ先端部（一部）
３３残像
３５，３５ａ，３５ｂ数値目盛（指標）
３６領域
Ｍ指針の移動方向
Ｍ’ 指針の移動方向と反対方向

Claims

複数の指標が並んだ意匠パターンと、前記複数の指標に沿って移動し移動体の計測量に応じた位置を指示することで前記複数の指標と協働して前記計測量を表示する指示手段と、前記指示手段の当該指示手段の移動方向と反対方向に延びた残像を表示する表示手段と、前記表示手段を制御して前記残像を表示させる表示制御手段と、を備えた表示装置において、
前記指示手段の一部が前記複数の指標の並ぶ領域に重なるとともに、
前記表示制御手段が、前記残像を、前記指示手段の前記一部から延びて前記複数の指標の並ぶ領域に重なりかつ前記指標を目視可能なように表示させることを特徴とする表示装置。
前記表示制御手段が、前記残像を、前記指示手段から離れるにしたがって徐々に明度を減衰させて表示させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記指針の一定時間あたりの移動量を算出する移動量算出手段を備え、
前記表示制御手段が、前記残像を、前記移動量算出手段の算出した前記指針の前記移動量に比例した大きさに表示させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
前記表示手段が、前記意匠パターンを表示するとともに、
前記複数の指標のうち前記指示手段が最も近接した指標を特定する指標特定手段を備え、
前記表示制御手段が、前記指標特定手段の特定した指標を他の指標よりも強調して表示させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか一項に記載の表示装置。