車載表示装置
【課題】 表示画面の明るさによらず必要な情報をユーザに知らせることのできる車載表示装置を提供する。
【解決手段】 表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置として提供可能である。
【解決手段】 表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置として提供可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて種々の情報を表示する車載表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の計器パネルの表示装置として、従来の機械式メータの他に液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等の画像表示装置も用いられている。この画像表示装置には、表示のデザインやレイアウトを自在に設定できるという利点がある。そこで、従来のメータ表示に加えて、この画像表示装置において車載用ナビゲーション装置の画面表示を行なう車両用表示装置も考案されている。（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５７４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用表示装置等に用いられるカラー液晶表示器では、表示画面全体の明るさの調節は、バックライトの明るさで調節されている。また、有機ＥＬ（Electro Luminescence）などの自発光の表示器では、全体の出力電圧（または、電流）を一律に抑えることで明るさの調節を行っている。しかし、警告表示等のユーザにいち早く知らせるべき情報を表示する場合でも、その表示についても表示画面と同じ明るさで表示されるため、表示画面が暗いとユーザがその情報に気付かないという問題がある。
【０００５】
上記問題を背景として、本発明の課題は、表示画面の明るさによらず必要な情報をユーザに知らせることのできる車載表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための車載表示装置を提供するものである。すなわち、請求項１によれば、表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置として構成される。
【０００７】
例えばバックライトの輝度を調節することで表示器の画面の明るさを調節する液晶表示器では、従来は図３のようなバックライトに印加する電圧によりバックライトの輝度を変化させる方法が広く用いられ、印加電圧はＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）のＤｕｔｙ比により変化させている。そして、例えばバックライト輝度の段階（明るさ）によって、昼間モード（明るさ５）／夜間モード（明るさ３）等が設定される。
【０００８】
一方、本発明の構成では、図４のようにバックライトの輝度は一定であるが、表示器の画面の明るさを可変とできる。これは、同じ赤色でも「明るい赤」，「暗い赤」というように色の階調を調節すれば色の明暗を表現可能となることによるものである。上記構成によって、表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する車載表示装置を構成することが可能となる。また、バックライトの輝度を一定にすることで、ＰＷＭのようなバックライトへの印加電圧を可変とする回路は不要となり、その分のコストを低減できる。また、バックライトは概ね印加する電圧（輝度）を下げると寿命が延びる傾向にあるので、本発明の構成のようにバックライトの輝度をユーザが表示器の画面を視認できる範囲で最小とするような電圧を印加すればバックライトの寿命を延ばすことも可能である。
【０００９】
請求項２によれば、本発明の車載表示装置における明るさ制御手段は、表示器の画面に表示される表示情報の種別に応じて当該表示情報の表示領域の明るさを可変とする構成をとることができる。
【００１０】
上記構成によって、例えば夜モード（図４の明るさ３）のような表示器の画面の明るさが暗い場合にも、例えば警告表示のようなユーザにいち早く知らせるべき表示を、その表示領域のみを最大の明るさ（図４の明るさ５）で表示することができる。また、従来液晶表示器等とは独立して設置されていたランプ，ＬＥＤによる各種警告灯を、液晶表示器の表示画面上に表示領域を設定することが可能となる。これによって、ランプ，ＬＥＤおよびその配線が不要となり、部品コスト，配線コスト等を低減することができる。また、ランプ，ＬＥＤを表示器に集約することで表示器の占有スペースも少なくでき、車内の意匠設計の自由度が高くなる。
【００１１】
請求項３によれば、本発明の車載表示装置は、表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応した階調を記憶する階調記憶手段を有し、明るさ制御手段は、記憶された階調により当該表示情報を表示する構成をとることができる。
【００１２】
一般に色は１６階調，２５６階調というように色の濃さの段階（階調）で表現される。上記構成によって、明るさの段階に対応した階調を記憶しておけば当該表示情報の明るさを決定する処理の時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
請求項４によれば、本発明の車載表示装置は、表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応して、表示情報を表示するための階調を演算する階調演算手段を有する構成をとることができる。
【００１４】
上記構成によって、明るさの段階に対応した階調を記憶しない構成でも当該表示情報の明るさを決定することが可能となる。
【００１５】
請求項５によれば、本発明の車載表示装置における階調演算手段は基準となる階調に表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応した所定の係数を乗ずる構成をとることができる。
【００１６】
所定の係数は例えば光の３原色であるＲＧＢ（赤，緑，青）のような色を表現するための原色と表示器の画面の明るさによって定義されるので、少なくとも（原色の数）×（画面の明るさの段階の数）の分の記憶領域があればよい。上記構成によって、記憶するための領域を低減することができ、当該表示情報の明るさを決定する処理の時間をさらに短縮することが可能となる。
【００１７】
請求項６によれば、本発明の車載表示装置は、外部機器から表示情報を取得する情報取得手段を有する構成をとることができる。
【００１８】
車両には種々のセンサ，車載機器が設置されている。上記構成によって、これらセンサ，車載機器からの情報でユーザにいち早く知らせるべきものは、明るさを最大にして表示することでユーザが気付きやすくすることができる。また、センサ，車載機器からの情報を一つの表示器で表示できるので、ユーザは、該表示器の表示にのみ注意を払えばよく、運転中の視線移動回数も減少する。また、表示器の占有スペースも少なくでき、車内の意匠設計の自由度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
表示画面の明るさによらず必要な情報をユーザに知らせることのできる車載表示装置を提供するという目的を、所定の情報を表示する色の階調を他の表示領域よりも明るいものとして表示する構成により実現した。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照しながら説明する。図１は本発明の車載表示装置を車載用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称する）１００に適用した場合の構成を示すブロック図である。なお、本発明の車載表示装置の適用範囲を車載用ナビゲーション装置（１００）に限定するものではなく、例えば、車両の計器パネルに設置される表示装置に適用してもよい。また、車両の計器パネルに設置される表示装置にナビゲーション画面を含む構成としてもよい。
【００２１】
ナビゲーション装置１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行なう音声合成回路２４およびスピーカ１５，不揮発メモリ９，表示器１０，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２を備えている。
【００２２】
位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，ジャイロスコープ３，距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ例えば車速センサ２３等を用いてもよい。
【００２３】
操作スイッチ群７は、例えば表示器１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。タッチパネル２２は、表示器１０の画面上にガラス基盤と透明なフィルムにスペーサと呼ばれる隙間を介してＸ軸方向、Ｙ軸方向に電気回路が配線され、フィルム上をユーザがタッチすると、押された部分の配線がショートして電圧値が変わるため、これを２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する、いわゆる抵抗膜方式が広く用いられる。その他に、透明な導電性基盤のガラス面に電気信号を受ける物質を塗布し、指をガラス面に近づけると静電容量の変化を電気信号としてセンサで検知する、いわゆる静電容量方式を用いてもよい。メカニカルスイッチの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。
【００２４】
また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、マイク３１から入力された音声信号を、音声認識ユニット３０において周知の隠れマルコフモデル等の音声認識技術により処理を行ない、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。これら操作スイッチ群７、リモコン端末１２、マイク３１によって、種々の指示を入力することが可能である。
【００２５】
本発明の情報取得手段である送受信機１３は、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）センタ１４から道路交通情報を受信するための装置である。
【００２６】
また、ＥＴＣ（自動料金収受システム，ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）車載器１６と通信することにより、ＥＴＣ車載器１６がＥＴＣ路上器（図示せず）から受信した料金情報などを本ナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１６によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４との通信を行なう構成をとってもよい。
【００２７】
本発明の明るさ制御手段，階調演算手段である制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行なう。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ８１によって行なわれる。Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。ＲＯＭ８２に、ＨＤＤ２１が故障した場合にナビゲーション機能のうちで必要最低限の動作を行なうためのプログラムを記憶しておいてもよい。
【００２８】
描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された表示用のデータや表示色のデータから表示器１０に表示させるための描画データを生成する。
【００２９】
本発明の階調記憶手段でもあるＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。
【００３０】
また、ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他にユーザが独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。これらのユーザデータ２１ｕは、操作スイッチ群７，タッチパネル２２およびリモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって内容の書き換えが可能である。また、ナビゲーション装置１００の動作に必要なデータや各種情報をデータベース２１ｄとして記憶してもよい。
【００３１】
また、地図データ２１ｍおよびユーザデータ２１ｕは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行なうことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、外部ネットワークからダウンロードする構成としてもよい。
【００３２】
不揮発メモリ９はＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書き換え可能な半導体メモリによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、不揮発メモリ９は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態すなわち、ナビゲーション装置１００がオフ状態になっても、記憶内容が保持されるようになっている。
【００３３】
また、不揮発メモリ９の代わりにナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをＨＤＤ２１に記憶してもよい。さらに、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータを不揮発メモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。
【００３４】
表示器１０はカラー、または、モノクロの階調表示ができる液晶表示器であり、ＴＦＴ（Thin Film Transistors：薄膜トランジスタ）からなる液晶パネル７５（図２参照）と、バックライト（図示せず）を含んで構成される。液晶パネル７５で画像が表示され、その画像がバックライトにより背面から照射されることでユーザはその画像を見ることができる。
【００３５】
スピーカ１５は制御回路８のＩ／Ｏ８４に接続される周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データを音声合成回路２４においてアナログ音声に変換したものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき、必要に応じて繋ぎあわせる録音編集方式などがある。
【００３６】
車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両の速度に換算して、車両の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両の走行区間毎の平均車速を算出する。
【００３７】
本発明の情報取得手段であるＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６は車内ＬＡＮ２７を介してセンサあるいは他の車載機器とのデータの遣り取りを行なうためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６を介して車速センサ２３からのデータ取り込み、あるいはＥＴＣ車載器１６との接続を行なってもよい。
【００３８】
このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニューから目的地経路を表示器１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。
【００３９】
すなわち、ユーザが地図上の任意の地点あるいは施設検索や住所検索、ユーザが設定した登録地などから地点を選択して目的地として設定すると、位置検出器１により車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、表示器１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、表示器１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行なう。
【００４０】
また、表示灯２５はランプ，ＬＥＤおよびこれらの駆動回路で構成されており、表示器１０とは独立して設置される。表示灯２５は警告等の各種情報を表示する。表示内容は、例えば、ウィンカー、ハイビーム等の灯火状態，シートベルト未装着警告，半ドア警告等の表示器１０が動作していない場合でもユーザに通知を行なわなければならないものである。灯火状態，シートベルト装着状態，半ドア状態等は車内ＬＡＮ２７を介して他の車載機器から取得する。
【００４１】
図２は、表示器１０に含まれる駆動回路の概略構成を示したブロック図である。駆動回路は、液晶駆動電源回路４０，基準電位発生回路５０，ソースドライバ６０，走査ドライバ７０，液晶パネル７５等を含んで構成される。なお、図２においては、これら構成要素を統括的に制御するコントローラおよびバックライトユニットの図示を省略している。
【００４２】
液晶駆動電源回路４０は、ソースドライバ６０に供給する駆動電源電圧Ｖdcdcと、基準電位発生回路５０に与える最高位基準電位ＶrefHとを生成する。また、基準電位発生回路５０は、液晶駆動電源回路４０から与えられた最高位基準電位ＶrefHに基づいて、例えば抵抗分割により、ソースドライバ６０において階調電圧を生成するのに必要な複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを生成する。
【００４３】
ソースドライバ６０は、液晶駆動電源回路４０から供給された駆動電源電圧Ｖdcdcを電源とし、制御回路８から入力されたデジタル画像データＤ0〜Ｄmをラッチするラッチ回路６６と、ラッチ回路６６によってラッチされたデジタル画像データＤ0〜Ｄmを基準電位発生回路５０から与えられた複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを用いてアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ６４と、Ｄ／Ａコンバータ６４から出力されたアナログ信号をバッファリングして複数のアナログ画像信号Ｙ0〜Ｙkとして出力する出力回路６２とを備えて構成される。
【００４４】
走査ドライバ７０は、所定の周期の走査信号Ｘ0〜Ｘiを出力する。液晶パネル７５は、マトリクス状に配列された複数の画素セルによって構成され、例えば、各画素セルのオン／オフをＴＦＴによって制御するアクティブマトリクス駆動の液晶ディスプレイである。また、液晶パネル７５は、ソースドライバ６０のアナログ画像信号Ｙ0〜Ｙkと走査ドライバ７０の走査信号Ｘ0〜Ｘiとによって定まる画像を表示する。
【００４５】
以下に、液晶駆動電源回路４０の構成および動作について説明する。ソースドライバ６０用の駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHは、液晶パネル７５の設計や液晶材料の特性で決まる電圧が必要であり、液晶駆動電源回路４０自体の駆動に必要な電源電圧ＶCCとは異なった電圧である。そのため、液晶駆動電源回路４０では、電源電圧ＶCCから駆動電源電圧Ｖdcdcを生成するために、効率を考慮して、多くの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。なお、ここでは、それら駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHは、液晶駆動電源回路４０の電源電圧Ｖccよりも高い値であるとする。そこで、液晶駆動電源回路４０は、ソースドライバ６０用の駆動電源電圧Ｖdcdcを生成するために、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ４５と、そのＤＣ／ＤＣコンバータ４５を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路４１とを備えている。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路４１は、ＰＷＭ変換部４２と、内部基準電圧発生部４３と、誤差増幅部４４とを備えて構成される。また、液晶駆動電源回路４０は、内部基準電圧発生部４３によって生成された内部基準電圧ＶREFを抵抗分割するための抵抗Ｒ１１およびＲ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５から出力された駆動電源電圧Ｖdcdcを抵抗分割するための抵抗Ｒ１３およびＲ１４とを備えている。
【００４７】
誤差増幅部４４は、抵抗Ｒ１１およびＲ１２によって抵抗分割された電圧を非反転入力とし、抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割された電圧を反転入力として、両電圧の差を演算する。また、ＰＷＭ変換部４２は、誤差増幅部４４から出力された差電圧の大きさに応じたパルス幅の発振信号ＶOUTを出力する。
【００４８】
よって、駆動電源電圧Ｖdcdcが目標とする大きさである場合に、抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割される電圧と、抵抗Ｒ１１およびＲ１２によって抵抗分割される電圧とが等しくなるようにそれら抵抗の値を設計しておけば、実際に出力される駆動電源電圧Ｖdcdcと上記目標とする大きさとの間で生じた差を０にする帰還制御を実現することができる。この帰還制御によって、液晶駆動電源回路４０は、上記目標とする大きさに一致した駆動電源電圧Ｖdcdcを安定して出力することができる。
【００４９】
また、液晶駆動電源回路４０は、安定化電源回路４６を備えている。この安定化電源回路４６は、例えば２％の精度を持つ電源レギュレータであり、液晶駆動電源回路４０の電源電圧Ｖccから最高位基準電位ＶrefHを生成する。
【００５０】
なお、最高位基準電位ＶrefHの生成は、図２に示したような安定化電源回路４６によらないで、液晶駆動電源回路４０のＤＣ／ＤＣコンバータ４５から出力される駆動電源電圧Ｖdcdcを抵抗分割して生成することもできる。
【００５１】
上記方法の他に、Ｄ／Ａコンバータ６４を用いずアナログ信号に変換せずにデジタル画像データＤ0〜Ｄmをデジタル画像信号として出力する構成を用いてもよい。
【００５２】
画素セルは光の３原色であるＲＧＢ（赤，緑，青）を一組として構成され、ＲＧＢの色の組み合わせにより一つの色を表現している。また、各原色に濃淡をつければ、この濃さの段階すなわち色調を持つことにより数多くの色を表現できる。
【００５３】
また、表示器１０として有機ＥＬ表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。有機ＥＬ表示器は、例えばＲＧＢそれぞれの色に発光する有機分子を順番に配置して画素セルを構成し、ＲＧＢそれぞれの有機分子に印加する電圧を変化させることによってＲＧＢの色の階調を変化させて当該表示領域の明るさを可変とすることができる。
【００５４】
プラズマ表示器の画面はＲＧＢの三つのドットの集まりからできている。それぞれのドットは、厚さ３mm程度の二枚のガラス基板に挟まれたセル構造をしている。電極からこのセル内に封入したガスに電流を流して放電させるとプラズマが生じる。このとき紫外線が生じるが、この紫外線がそれぞれのセルの蛍光体にぶつかって、ＲＧＢそれぞれの可視光を発する。ＲＧＢの各ドットに印加する電圧を変えれば流れる電流も変化し、ＲＧＢの色の階調が変化して当該表示領域の明るさを可変とすることができる。
【００５５】
上述のように、画素セルに印加される電圧によって明るさが変化する有機ＥＬ表示器，プラズマ表示器等のいわゆる自発光型ディスプレイにおいても、本発明の構成が適用可能で、印加される電圧が低く画面表示が暗い場合でも、ユーザにいち早く知らせたい情報がある場合には当該情報の表示領域の画素セルに印加される電圧を変化させて色の階調を明るいものとすることで当該情報の表示領域を他の領域よりも明るく見せることが可能となる。
【００５６】
（明るさ調節処理１）
図５，図７を用いて、表示器１０の表示画面の明るさ調節処理について説明する。なお、本処理はナビプログラム２１ｐに含まれ、ナビプログラム２１ｐの他のプログラムとともに繰り返し実行される。まず、ＲＡＭ８３あるいは不揮発メモリ９の所定の領域に記憶されている、表示器１０の表示画面の明るさ情報を取得する（Ｓ１）。
【００５７】
表示器１０の表示画面の明るさは、ユーザの操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって設定される。また、車幅灯，前照灯などの点灯／消灯を行なう図示しないライトスイッチの操作によって、いわゆる昼間モード／夜間モードの切り替えが行なわれる際にも表示器１０の表示画面の明るさが変化する。
【００５８】
描画部８７でユーザの操作に対応する描画データが作成されると、背景，文字，図形等のそれぞれについて、図７のパレットテーブルを参照して、先に取得した表示器１０の表示画面の明るさ情報を基に階調のデータを取得する（Ｓ２）。そして、取得された階調のデータに基づいて表示を行なう（Ｓ３）。階調のデータを含む描画データは、制御回路８からデジタル画像データＤ0〜Ｄmとして表示器１０（ラッチ回路６６）に送られる。
【００５９】
図７のパレットテーブルは、背景，文字，図形等の表示種別と、表示器１０の表示画面の明るさとの関係を、当該表示を行なう画素セルのＲＢＧの階調で表したもので、ＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶される。図７の例では、階調は０〜Ｆの１６段階で、表示器１０の明るさの段階に応じて階調の値が増減する。また、警告表示（青，赤，橙）については、表示器１０の表示画面の明るさに関係なく一定の階調となっている。
【００６０】
警告表示すなわち表示器１０の明るさによらず最大の明るさで表示する内容は、以下のうちの一つ以上を含む。
（１）送受信機１３を介して取得した交通情報，天候情報のうち、位置検出器１で検出される車両の現在位置の所定の距離内に含まれる情報。
（２）表示灯２５で表示される内容。
（３）車内ＬＡＮ２７を介して取得したセンサあるいは他の車載機器の情報のうち、センサあるいは他の車載機器が異常と推定される情報（計器パネルの警告表示内容など）。
（４）ナビゲーション装置の動作異常に関する情報。
（５）経路案内の右左折地点等の案内情報。
【００６１】
（明るさ調節処理２）
図６，図８を用いて、表示器１０の表示画面の明るさ調節処理の別の例について説明する。まず、ＲＡＭ８３の所定の領域に記憶されている、表示器１０の表示画面の明るさ情報を取得する（Ｓ１１）。
【００６２】
描画部８７でユーザの操作に対応する描画データが作成されると、背景，文字，図形等のそれぞれについて、表示色情報を取得する（Ｓ１２）。表示色情報とは、例えば図７でいえば、明るさ５に相当し、該当する表示色を最大の明るさで表示する階調である。表示色情報はＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶されている。
【００６３】
表示色情報が取得された背景，文字，図形等のそれぞれについて、表示種別を調べ、例えば警告表示等の所定の表示種別である場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、取得された表示色情報の階調（すなわち、最大の明るさ）に基づいて表示を行なう（Ｓ１５）。
【００６４】
一方、例えば警告表示の所定の表示種別でない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、図８の係数テーブルを参照して、表示器１０の表示画面の明るさ情報に基づいた係数を選択し、取得された表示色情報の階調に該係数を乗じて表示階調を決定する（Ｓ１４）。そして、決定された表示階調に基づいて表示を行なう（Ｓ１５）。階調のデータを含む描画データは、制御回路8からデジタル画像データＤ0〜Ｄmとして表示器１０（ラッチ回路６６）に送られる。
【００６５】
図８の係数テーブルは、表示器１０の表示画面の明るさ情報に対応した画素セルのＲ，Ｂ，Ｇそれぞれの係数ｒｎ，ｇｎ，ｂｎを定義したもので、ＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶される。図８の例では、表示色情報は明るさ５の時の各画素の色Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）に相当する。なお、（ｘ，ｙ）は表示器１０の表示画面上の各画素の位置を表す座標である。
【００６６】
表示器１０の表示画面の明るさがｎのときの各画素の色Ｒｎ（ｘ，ｙ）、Ｇｎ（ｘ，ｙ）、Ｂｎ（ｘ，ｙ）は、それぞれの係数を乗じてＲ（ｘ，ｙ）×ｒｎ、Ｇ（ｘ，ｙ）×ｇｎ、Ｂ（ｘ，ｙ）×ｂｎと求められる。また、警告表示等のような所定の表示種別の場合には、明るさｎの値によらず、Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）となる。図８において、明るさ５のときの係数をそれぞれ１．０と定義して演算処理を行なってもよい。
【００６７】
図９，図１０は上記の表示器１０の表示画面の明るさ調節処理１あるいは２を用いた場合の表示器１０における画面表示例である。図９は最も明るい明るさ５の表示例、図１０は最も暗い明るさ１の表示例である。図１０では背景１０ａが明るさに対応して暗い階調となっていて、文字表示領域１０ｇが視認しにくくなっているが、警告表示領域１０ｂ〜１０ｅは図９の同領域と同様の階調（明るさ５）で表示されるので、表示器１０の明るさによらず視認しやすくなっている。
【００６８】
図９，図１０の画面表示において、警告表示領域１０ｂ〜１０ｅの表示を、映像に文字や絵を重ねる公知のスーパーインポーズを用いて行なってもよい。
【００６９】
図９，図１０では車両に設置された図示しない燃料センサから得られる燃料消費量と位置検出器１による車両の現在位置の推移とから得られる走行距離とによって求められる燃費を表示しているが、表示器１０に地図を表示して経路案内を行なう場合においても、予め設定された右左折等の案内地点に到達した場合に案内メッセージを表示する場合、地図上の案内地点を強調表示する場合、あるいは走行経路上の交通情報を取得して地図に重ね合わせて表示する場合に、地図表示よりも明るさを明るくして（色の階調を明るいものとして）表示してユーザに注意を喚起することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００７１】
例えば、本発明は車載用ナビゲーション装置（１００）の表示器（１０）に限定されるものではなく、例えば図１１のように液晶表示器にメータ表示領域９１〜９５とナビゲーション表示領域９６とを同時に表示する車載表示システムにおいて、メータ表示における各種表示（車速（９２），エンジン回転数（９４），水温（９１），油温，燃料（９５），シートベルト装着有無，パーキングブレーキ，シフトレンジ（９３）等）に本発明の明るさ調節を適用することができる。例えば燃料の残量が所定の量を下回った場合、燃料計（９５）自体あるいは燃料警告表示の表示色の階調を他の表示領域よりも明るいものとしてユーザに注意を喚起することができる。
【００７２】
また、このメータ表示領域９１〜９５とナビゲーション表示領域９６との相互の明るさ調節に本発明の明るさ調節を適用することができる。このような車載表示システムによれば、ナビゲーション表示領域９６の明るさを落としてもメータ表示領域９１〜９５において特に法規上の理由から明るさを落とせない表示部分に本発明の明るさ調節を適用すれば、表示色の階調により表示の明るさを調整できるので、好都合である。
【００７３】
上記の車載表示システムは、例えば、車両に取り付けられたセンサや他の車載機器から取得した情報の表示制御等を行なう図示しないメータＥＣＵと、車載用ナビゲーション装置１００が車内ＬＡＮ２７によってネットワーク接続され、車載用ナビゲーション装置１００で作成され送信されるデータをナビゲーション表示領域９６で表示する。車載用ナビゲーション装置１００から送られたデータを、図示しないメータＥＣＵで加工したものを表示する方法でもよい。
【００７４】
また、車載用ナビゲーション装置，メータ液晶表示器等の他に、各種の走行情報を表示する車載モニタ、車両の後退時に車両の後方等を表示して運転の支援を行なういわゆるバックモニタ、車載用音響映像機器等の表示器にも本発明の明るさ調節を適用でき、表示する情報の優先度に応じて明るさ（表示色の階調）を調節して、該情報をユーザに確実に伝えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図。
【図２】表示器に含まれる駆動回路の概略構成を示したブロック図。
【図３】従来技術による明るさ調節方法を説明するための図。
【図４】本発明による明るさ調節方法を説明するための図。
【図５】明るさ調節処理１を説明するためのフロー図。
【図６】明るさ調節処理２を説明するためのフロー図。
【図７】パレットテーブルの一例を示す図。
【図８】係数テーブルの一例を示す図。
【図９】明るさ５における画面の表示例を示す図。
【図１０】明るさ１における画面の表示例を示す図。
【図１１】車載表示システムの表示例を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
８ 制御回路（明るさ制御手段，階調演算手段）
９ 不揮発メモリ
１０ 表示器
１３ 送受信機（情報取得手段）
２１ ハードディスク装置（階調記憶手段）
２６ ＬＡＮ Ｉ／Ｆ（情報取得手段）
８７ 描画部
１００ 車載用ナビゲーション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて種々の情報を表示する車載表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の計器パネルの表示装置として、従来の機械式メータの他に液晶（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等の画像表示装置も用いられている。この画像表示装置には、表示のデザインやレイアウトを自在に設定できるという利点がある。そこで、従来のメータ表示に加えて、この画像表示装置において車載用ナビゲーション装置の画面表示を行なう車両用表示装置も考案されている。（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１５７４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の車両用表示装置等に用いられるカラー液晶表示器では、表示画面全体の明るさの調節は、バックライトの明るさで調節されている。また、有機ＥＬ（Electro Luminescence）などの自発光の表示器では、全体の出力電圧（または、電流）を一律に抑えることで明るさの調節を行っている。しかし、警告表示等のユーザにいち早く知らせるべき情報を表示する場合でも、その表示についても表示画面と同じ明るさで表示されるため、表示画面が暗いとユーザがその情報に気付かないという問題がある。
【０００５】
上記問題を背景として、本発明の課題は、表示画面の明るさによらず必要な情報をユーザに知らせることのできる車載表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための車載表示装置を提供するものである。すなわち、請求項１によれば、表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置として構成される。
【０００７】
例えばバックライトの輝度を調節することで表示器の画面の明るさを調節する液晶表示器では、従来は図３のようなバックライトに印加する電圧によりバックライトの輝度を変化させる方法が広く用いられ、印加電圧はＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）のＤｕｔｙ比により変化させている。そして、例えばバックライト輝度の段階（明るさ）によって、昼間モード（明るさ５）／夜間モード（明るさ３）等が設定される。
【０００８】
一方、本発明の構成では、図４のようにバックライトの輝度は一定であるが、表示器の画面の明るさを可変とできる。これは、同じ赤色でも「明るい赤」，「暗い赤」というように色の階調を調節すれば色の明暗を表現可能となることによるものである。上記構成によって、表示器の画面に表示される色の階調を調節することで表示器の画面の明るさを調節する車載表示装置を構成することが可能となる。また、バックライトの輝度を一定にすることで、ＰＷＭのようなバックライトへの印加電圧を可変とする回路は不要となり、その分のコストを低減できる。また、バックライトは概ね印加する電圧（輝度）を下げると寿命が延びる傾向にあるので、本発明の構成のようにバックライトの輝度をユーザが表示器の画面を視認できる範囲で最小とするような電圧を印加すればバックライトの寿命を延ばすことも可能である。
【０００９】
請求項２によれば、本発明の車載表示装置における明るさ制御手段は、表示器の画面に表示される表示情報の種別に応じて当該表示情報の表示領域の明るさを可変とする構成をとることができる。
【００１０】
上記構成によって、例えば夜モード（図４の明るさ３）のような表示器の画面の明るさが暗い場合にも、例えば警告表示のようなユーザにいち早く知らせるべき表示を、その表示領域のみを最大の明るさ（図４の明るさ５）で表示することができる。また、従来液晶表示器等とは独立して設置されていたランプ，ＬＥＤによる各種警告灯を、液晶表示器の表示画面上に表示領域を設定することが可能となる。これによって、ランプ，ＬＥＤおよびその配線が不要となり、部品コスト，配線コスト等を低減することができる。また、ランプ，ＬＥＤを表示器に集約することで表示器の占有スペースも少なくでき、車内の意匠設計の自由度が高くなる。
【００１１】
請求項３によれば、本発明の車載表示装置は、表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応した階調を記憶する階調記憶手段を有し、明るさ制御手段は、記憶された階調により当該表示情報を表示する構成をとることができる。
【００１２】
一般に色は１６階調，２５６階調というように色の濃さの段階（階調）で表現される。上記構成によって、明るさの段階に対応した階調を記憶しておけば当該表示情報の明るさを決定する処理の時間を短縮することが可能となる。
【００１３】
請求項４によれば、本発明の車載表示装置は、表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応して、表示情報を表示するための階調を演算する階調演算手段を有する構成をとることができる。
【００１４】
上記構成によって、明るさの段階に対応した階調を記憶しない構成でも当該表示情報の明るさを決定することが可能となる。
【００１５】
請求項５によれば、本発明の車載表示装置における階調演算手段は基準となる階調に表示器の画面の明るさおよび表示情報の種別に対応した所定の係数を乗ずる構成をとることができる。
【００１６】
所定の係数は例えば光の３原色であるＲＧＢ（赤，緑，青）のような色を表現するための原色と表示器の画面の明るさによって定義されるので、少なくとも（原色の数）×（画面の明るさの段階の数）の分の記憶領域があればよい。上記構成によって、記憶するための領域を低減することができ、当該表示情報の明るさを決定する処理の時間をさらに短縮することが可能となる。
【００１７】
請求項６によれば、本発明の車載表示装置は、外部機器から表示情報を取得する情報取得手段を有する構成をとることができる。
【００１８】
車両には種々のセンサ，車載機器が設置されている。上記構成によって、これらセンサ，車載機器からの情報でユーザにいち早く知らせるべきものは、明るさを最大にして表示することでユーザが気付きやすくすることができる。また、センサ，車載機器からの情報を一つの表示器で表示できるので、ユーザは、該表示器の表示にのみ注意を払えばよく、運転中の視線移動回数も減少する。また、表示器の占有スペースも少なくでき、車内の意匠設計の自由度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
表示画面の明るさによらず必要な情報をユーザに知らせることのできる車載表示装置を提供するという目的を、所定の情報を表示する色の階調を他の表示領域よりも明るいものとして表示する構成により実現した。
【実施例】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照しながら説明する。図１は本発明の車載表示装置を車載用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称する）１００に適用した場合の構成を示すブロック図である。なお、本発明の車載表示装置の適用範囲を車載用ナビゲーション装置（１００）に限定するものではなく、例えば、車両の計器パネルに設置される表示装置に適用してもよい。また、車両の計器パネルに設置される表示装置にナビゲーション画面を含む構成としてもよい。
【００２１】
ナビゲーション装置１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行なう音声合成回路２４およびスピーカ１５，不揮発メモリ９，表示器１０，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２を備えている。
【００２２】
位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，ジャイロスコープ３，距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部のセンサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサ例えば車速センサ２３等を用いてもよい。
【００２３】
操作スイッチ群７は、例えば表示器１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。タッチパネル２２は、表示器１０の画面上にガラス基盤と透明なフィルムにスペーサと呼ばれる隙間を介してＸ軸方向、Ｙ軸方向に電気回路が配線され、フィルム上をユーザがタッチすると、押された部分の配線がショートして電圧値が変わるため、これを２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する、いわゆる抵抗膜方式が広く用いられる。その他に、透明な導電性基盤のガラス面に電気信号を受ける物質を塗布し、指をガラス面に近づけると静電容量の変化を電気信号としてセンサで検知する、いわゆる静電容量方式を用いてもよい。メカニカルスイッチの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。
【００２４】
また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、マイク３１から入力された音声信号を、音声認識ユニット３０において周知の隠れマルコフモデル等の音声認識技術により処理を行ない、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。これら操作スイッチ群７、リモコン端末１２、マイク３１によって、種々の指示を入力することが可能である。
【００２５】
本発明の情報取得手段である送受信機１３は、例えばＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム）センタ１４から道路交通情報を受信するための装置である。
【００２６】
また、ＥＴＣ（自動料金収受システム，ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）車載器１６と通信することにより、ＥＴＣ車載器１６がＥＴＣ路上器（図示せず）から受信した料金情報などを本ナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１６によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４との通信を行なう構成をとってもよい。
【００２７】
本発明の明るさ制御手段，階調演算手段である制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行なう。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ８１によって行なわれる。Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。ＲＯＭ８２に、ＨＤＤ２１が故障した場合にナビゲーション機能のうちで必要最低限の動作を行なうためのプログラムを記憶しておいてもよい。
【００２８】
描画部８７は、ＨＤＤ２１等に記憶された表示用のデータや表示色のデータから表示器１０に表示させるための描画データを生成する。
【００２９】
本発明の階調記憶手段でもあるＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶するとともに、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。
【００３０】
また、ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他にユーザが独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。これらのユーザデータ２１ｕは、操作スイッチ群７，タッチパネル２２およびリモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって内容の書き換えが可能である。また、ナビゲーション装置１００の動作に必要なデータや各種情報をデータベース２１ｄとして記憶してもよい。
【００３１】
また、地図データ２１ｍおよびユーザデータ２１ｕは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行なうことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。また、外部ネットワークからダウンロードする構成としてもよい。
【００３２】
不揮発メモリ９はＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の書き換え可能な半導体メモリによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、不揮発メモリ９は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態すなわち、ナビゲーション装置１００がオフ状態になっても、記憶内容が保持されるようになっている。
【００３３】
また、不揮発メモリ９の代わりにナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをＨＤＤ２１に記憶してもよい。さらに、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータを不揮発メモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。
【００３４】
表示器１０はカラー、または、モノクロの階調表示ができる液晶表示器であり、ＴＦＴ（Thin Film Transistors：薄膜トランジスタ）からなる液晶パネル７５（図２参照）と、バックライト（図示せず）を含んで構成される。液晶パネル７５で画像が表示され、その画像がバックライトにより背面から照射されることでユーザはその画像を見ることができる。
【００３５】
スピーカ１５は制御回路８のＩ／Ｏ８４に接続される周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データを音声合成回路２４においてアナログ音声に変換したものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき、必要に応じて繋ぎあわせる録音編集方式などがある。
【００３６】
車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両の速度に換算して、車両の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両の走行区間毎の平均車速を算出する。
【００３７】
本発明の情報取得手段であるＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６は車内ＬＡＮ２７を介してセンサあるいは他の車載機器とのデータの遣り取りを行なうためのインターフェース回路である。また、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ２６を介して車速センサ２３からのデータ取り込み、あるいはＥＴＣ車載器１６との接続を行なってもよい。
【００３８】
このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示器１０上に表示されるメニューから目的地経路を表示器１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。
【００３９】
すなわち、ユーザが地図上の任意の地点あるいは施設検索や住所検索、ユーザが設定した登録地などから地点を選択して目的地として設定すると、位置検出器１により車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、表示器１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、表示器１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行なう。
【００４０】
また、表示灯２５はランプ，ＬＥＤおよびこれらの駆動回路で構成されており、表示器１０とは独立して設置される。表示灯２５は警告等の各種情報を表示する。表示内容は、例えば、ウィンカー、ハイビーム等の灯火状態，シートベルト未装着警告，半ドア警告等の表示器１０が動作していない場合でもユーザに通知を行なわなければならないものである。灯火状態，シートベルト装着状態，半ドア状態等は車内ＬＡＮ２７を介して他の車載機器から取得する。
【００４１】
図２は、表示器１０に含まれる駆動回路の概略構成を示したブロック図である。駆動回路は、液晶駆動電源回路４０，基準電位発生回路５０，ソースドライバ６０，走査ドライバ７０，液晶パネル７５等を含んで構成される。なお、図２においては、これら構成要素を統括的に制御するコントローラおよびバックライトユニットの図示を省略している。
【００４２】
液晶駆動電源回路４０は、ソースドライバ６０に供給する駆動電源電圧Ｖdcdcと、基準電位発生回路５０に与える最高位基準電位ＶrefHとを生成する。また、基準電位発生回路５０は、液晶駆動電源回路４０から与えられた最高位基準電位ＶrefHに基づいて、例えば抵抗分割により、ソースドライバ６０において階調電圧を生成するのに必要な複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを生成する。
【００４３】
ソースドライバ６０は、液晶駆動電源回路４０から供給された駆動電源電圧Ｖdcdcを電源とし、制御回路８から入力されたデジタル画像データＤ0〜Ｄmをラッチするラッチ回路６６と、ラッチ回路６６によってラッチされたデジタル画像データＤ0〜Ｄmを基準電位発生回路５０から与えられた複数の基準電位Ｖref0〜Ｖrefnを用いてアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ６４と、Ｄ／Ａコンバータ６４から出力されたアナログ信号をバッファリングして複数のアナログ画像信号Ｙ0〜Ｙkとして出力する出力回路６２とを備えて構成される。
【００４４】
走査ドライバ７０は、所定の周期の走査信号Ｘ0〜Ｘiを出力する。液晶パネル７５は、マトリクス状に配列された複数の画素セルによって構成され、例えば、各画素セルのオン／オフをＴＦＴによって制御するアクティブマトリクス駆動の液晶ディスプレイである。また、液晶パネル７５は、ソースドライバ６０のアナログ画像信号Ｙ0〜Ｙkと走査ドライバ７０の走査信号Ｘ0〜Ｘiとによって定まる画像を表示する。
【００４５】
以下に、液晶駆動電源回路４０の構成および動作について説明する。ソースドライバ６０用の駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHは、液晶パネル７５の設計や液晶材料の特性で決まる電圧が必要であり、液晶駆動電源回路４０自体の駆動に必要な電源電圧ＶCCとは異なった電圧である。そのため、液晶駆動電源回路４０では、電源電圧ＶCCから駆動電源電圧Ｖdcdcを生成するために、効率を考慮して、多くの場合、ＤＣ／ＤＣコンバータが使用される。なお、ここでは、それら駆動電源電圧Ｖdcdcと最高位基準電位ＶrefHは、液晶駆動電源回路４０の電源電圧Ｖccよりも高い値であるとする。そこで、液晶駆動電源回路４０は、ソースドライバ６０用の駆動電源電圧Ｖdcdcを生成するために、昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ４５と、そのＤＣ／ＤＣコンバータ４５を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路４１とを備えている。
【００４６】
ＤＣ／ＤＣコンバータ制御回路４１は、ＰＷＭ変換部４２と、内部基準電圧発生部４３と、誤差増幅部４４とを備えて構成される。また、液晶駆動電源回路４０は、内部基準電圧発生部４３によって生成された内部基準電圧ＶREFを抵抗分割するための抵抗Ｒ１１およびＲ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４５から出力された駆動電源電圧Ｖdcdcを抵抗分割するための抵抗Ｒ１３およびＲ１４とを備えている。
【００４７】
誤差増幅部４４は、抵抗Ｒ１１およびＲ１２によって抵抗分割された電圧を非反転入力とし、抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割された電圧を反転入力として、両電圧の差を演算する。また、ＰＷＭ変換部４２は、誤差増幅部４４から出力された差電圧の大きさに応じたパルス幅の発振信号ＶOUTを出力する。
【００４８】
よって、駆動電源電圧Ｖdcdcが目標とする大きさである場合に、抵抗Ｒ１３およびＲ１４によって抵抗分割される電圧と、抵抗Ｒ１１およびＲ１２によって抵抗分割される電圧とが等しくなるようにそれら抵抗の値を設計しておけば、実際に出力される駆動電源電圧Ｖdcdcと上記目標とする大きさとの間で生じた差を０にする帰還制御を実現することができる。この帰還制御によって、液晶駆動電源回路４０は、上記目標とする大きさに一致した駆動電源電圧Ｖdcdcを安定して出力することができる。
【００４９】
また、液晶駆動電源回路４０は、安定化電源回路４６を備えている。この安定化電源回路４６は、例えば２％の精度を持つ電源レギュレータであり、液晶駆動電源回路４０の電源電圧Ｖccから最高位基準電位ＶrefHを生成する。
【００５０】
なお、最高位基準電位ＶrefHの生成は、図２に示したような安定化電源回路４６によらないで、液晶駆動電源回路４０のＤＣ／ＤＣコンバータ４５から出力される駆動電源電圧Ｖdcdcを抵抗分割して生成することもできる。
【００５１】
上記方法の他に、Ｄ／Ａコンバータ６４を用いずアナログ信号に変換せずにデジタル画像データＤ0〜Ｄmをデジタル画像信号として出力する構成を用いてもよい。
【００５２】
画素セルは光の３原色であるＲＧＢ（赤，緑，青）を一組として構成され、ＲＧＢの色の組み合わせにより一つの色を表現している。また、各原色に濃淡をつければ、この濃さの段階すなわち色調を持つことにより数多くの色を表現できる。
【００５３】
また、表示器１０として有機ＥＬ表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。有機ＥＬ表示器は、例えばＲＧＢそれぞれの色に発光する有機分子を順番に配置して画素セルを構成し、ＲＧＢそれぞれの有機分子に印加する電圧を変化させることによってＲＧＢの色の階調を変化させて当該表示領域の明るさを可変とすることができる。
【００５４】
プラズマ表示器の画面はＲＧＢの三つのドットの集まりからできている。それぞれのドットは、厚さ３mm程度の二枚のガラス基板に挟まれたセル構造をしている。電極からこのセル内に封入したガスに電流を流して放電させるとプラズマが生じる。このとき紫外線が生じるが、この紫外線がそれぞれのセルの蛍光体にぶつかって、ＲＧＢそれぞれの可視光を発する。ＲＧＢの各ドットに印加する電圧を変えれば流れる電流も変化し、ＲＧＢの色の階調が変化して当該表示領域の明るさを可変とすることができる。
【００５５】
上述のように、画素セルに印加される電圧によって明るさが変化する有機ＥＬ表示器，プラズマ表示器等のいわゆる自発光型ディスプレイにおいても、本発明の構成が適用可能で、印加される電圧が低く画面表示が暗い場合でも、ユーザにいち早く知らせたい情報がある場合には当該情報の表示領域の画素セルに印加される電圧を変化させて色の階調を明るいものとすることで当該情報の表示領域を他の領域よりも明るく見せることが可能となる。
【００５６】
（明るさ調節処理１）
図５，図７を用いて、表示器１０の表示画面の明るさ調節処理について説明する。なお、本処理はナビプログラム２１ｐに含まれ、ナビプログラム２１ｐの他のプログラムとともに繰り返し実行される。まず、ＲＡＭ８３あるいは不揮発メモリ９の所定の領域に記憶されている、表示器１０の表示画面の明るさ情報を取得する（Ｓ１）。
【００５７】
表示器１０の表示画面の明るさは、ユーザの操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって設定される。また、車幅灯，前照灯などの点灯／消灯を行なう図示しないライトスイッチの操作によって、いわゆる昼間モード／夜間モードの切り替えが行なわれる際にも表示器１０の表示画面の明るさが変化する。
【００５８】
描画部８７でユーザの操作に対応する描画データが作成されると、背景，文字，図形等のそれぞれについて、図７のパレットテーブルを参照して、先に取得した表示器１０の表示画面の明るさ情報を基に階調のデータを取得する（Ｓ２）。そして、取得された階調のデータに基づいて表示を行なう（Ｓ３）。階調のデータを含む描画データは、制御回路８からデジタル画像データＤ0〜Ｄmとして表示器１０（ラッチ回路６６）に送られる。
【００５９】
図７のパレットテーブルは、背景，文字，図形等の表示種別と、表示器１０の表示画面の明るさとの関係を、当該表示を行なう画素セルのＲＢＧの階調で表したもので、ＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶される。図７の例では、階調は０〜Ｆの１６段階で、表示器１０の明るさの段階に応じて階調の値が増減する。また、警告表示（青，赤，橙）については、表示器１０の表示画面の明るさに関係なく一定の階調となっている。
【００６０】
警告表示すなわち表示器１０の明るさによらず最大の明るさで表示する内容は、以下のうちの一つ以上を含む。
（１）送受信機１３を介して取得した交通情報，天候情報のうち、位置検出器１で検出される車両の現在位置の所定の距離内に含まれる情報。
（２）表示灯２５で表示される内容。
（３）車内ＬＡＮ２７を介して取得したセンサあるいは他の車載機器の情報のうち、センサあるいは他の車載機器が異常と推定される情報（計器パネルの警告表示内容など）。
（４）ナビゲーション装置の動作異常に関する情報。
（５）経路案内の右左折地点等の案内情報。
【００６１】
（明るさ調節処理２）
図６，図８を用いて、表示器１０の表示画面の明るさ調節処理の別の例について説明する。まず、ＲＡＭ８３の所定の領域に記憶されている、表示器１０の表示画面の明るさ情報を取得する（Ｓ１１）。
【００６２】
描画部８７でユーザの操作に対応する描画データが作成されると、背景，文字，図形等のそれぞれについて、表示色情報を取得する（Ｓ１２）。表示色情報とは、例えば図７でいえば、明るさ５に相当し、該当する表示色を最大の明るさで表示する階調である。表示色情報はＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶されている。
【００６３】
表示色情報が取得された背景，文字，図形等のそれぞれについて、表示種別を調べ、例えば警告表示等の所定の表示種別である場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、取得された表示色情報の階調（すなわち、最大の明るさ）に基づいて表示を行なう（Ｓ１５）。
【００６４】
一方、例えば警告表示の所定の表示種別でない場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、図８の係数テーブルを参照して、表示器１０の表示画面の明るさ情報に基づいた係数を選択し、取得された表示色情報の階調に該係数を乗じて表示階調を決定する（Ｓ１４）。そして、決定された表示階調に基づいて表示を行なう（Ｓ１５）。階調のデータを含む描画データは、制御回路8からデジタル画像データＤ0〜Ｄmとして表示器１０（ラッチ回路６６）に送られる。
【００６５】
図８の係数テーブルは、表示器１０の表示画面の明るさ情報に対応した画素セルのＲ，Ｂ，Ｇそれぞれの係数ｒｎ，ｇｎ，ｂｎを定義したもので、ＨＤＤ２１あるいは描画部８７の図示しないメモリに記憶される。図８の例では、表示色情報は明るさ５の時の各画素の色Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）に相当する。なお、（ｘ，ｙ）は表示器１０の表示画面上の各画素の位置を表す座標である。
【００６６】
表示器１０の表示画面の明るさがｎのときの各画素の色Ｒｎ（ｘ，ｙ）、Ｇｎ（ｘ，ｙ）、Ｂｎ（ｘ，ｙ）は、それぞれの係数を乗じてＲ（ｘ，ｙ）×ｒｎ、Ｇ（ｘ，ｙ）×ｇｎ、Ｂ（ｘ，ｙ）×ｂｎと求められる。また、警告表示等のような所定の表示種別の場合には、明るさｎの値によらず、Ｒ（ｘ，ｙ）、Ｇ（ｘ，ｙ）、Ｂ（ｘ，ｙ）となる。図８において、明るさ５のときの係数をそれぞれ１．０と定義して演算処理を行なってもよい。
【００６７】
図９，図１０は上記の表示器１０の表示画面の明るさ調節処理１あるいは２を用いた場合の表示器１０における画面表示例である。図９は最も明るい明るさ５の表示例、図１０は最も暗い明るさ１の表示例である。図１０では背景１０ａが明るさに対応して暗い階調となっていて、文字表示領域１０ｇが視認しにくくなっているが、警告表示領域１０ｂ〜１０ｅは図９の同領域と同様の階調（明るさ５）で表示されるので、表示器１０の明るさによらず視認しやすくなっている。
【００６８】
図９，図１０の画面表示において、警告表示領域１０ｂ〜１０ｅの表示を、映像に文字や絵を重ねる公知のスーパーインポーズを用いて行なってもよい。
【００６９】
図９，図１０では車両に設置された図示しない燃料センサから得られる燃料消費量と位置検出器１による車両の現在位置の推移とから得られる走行距離とによって求められる燃費を表示しているが、表示器１０に地図を表示して経路案内を行なう場合においても、予め設定された右左折等の案内地点に到達した場合に案内メッセージを表示する場合、地図上の案内地点を強調表示する場合、あるいは走行経路上の交通情報を取得して地図に重ね合わせて表示する場合に、地図表示よりも明るさを明るくして（色の階調を明るいものとして）表示してユーザに注意を喚起することができる。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【００７１】
例えば、本発明は車載用ナビゲーション装置（１００）の表示器（１０）に限定されるものではなく、例えば図１１のように液晶表示器にメータ表示領域９１〜９５とナビゲーション表示領域９６とを同時に表示する車載表示システムにおいて、メータ表示における各種表示（車速（９２），エンジン回転数（９４），水温（９１），油温，燃料（９５），シートベルト装着有無，パーキングブレーキ，シフトレンジ（９３）等）に本発明の明るさ調節を適用することができる。例えば燃料の残量が所定の量を下回った場合、燃料計（９５）自体あるいは燃料警告表示の表示色の階調を他の表示領域よりも明るいものとしてユーザに注意を喚起することができる。
【００７２】
また、このメータ表示領域９１〜９５とナビゲーション表示領域９６との相互の明るさ調節に本発明の明るさ調節を適用することができる。このような車載表示システムによれば、ナビゲーション表示領域９６の明るさを落としてもメータ表示領域９１〜９５において特に法規上の理由から明るさを落とせない表示部分に本発明の明るさ調節を適用すれば、表示色の階調により表示の明るさを調整できるので、好都合である。
【００７３】
上記の車載表示システムは、例えば、車両に取り付けられたセンサや他の車載機器から取得した情報の表示制御等を行なう図示しないメータＥＣＵと、車載用ナビゲーション装置１００が車内ＬＡＮ２７によってネットワーク接続され、車載用ナビゲーション装置１００で作成され送信されるデータをナビゲーション表示領域９６で表示する。車載用ナビゲーション装置１００から送られたデータを、図示しないメータＥＣＵで加工したものを表示する方法でもよい。
【００７４】
また、車載用ナビゲーション装置，メータ液晶表示器等の他に、各種の走行情報を表示する車載モニタ、車両の後退時に車両の後方等を表示して運転の支援を行なういわゆるバックモニタ、車載用音響映像機器等の表示器にも本発明の明るさ調節を適用でき、表示する情報の優先度に応じて明るさ（表示色の階調）を調節して、該情報をユーザに確実に伝えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】車載用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図。
【図２】表示器に含まれる駆動回路の概略構成を示したブロック図。
【図３】従来技術による明るさ調節方法を説明するための図。
【図４】本発明による明るさ調節方法を説明するための図。
【図５】明るさ調節処理１を説明するためのフロー図。
【図６】明るさ調節処理２を説明するためのフロー図。
【図７】パレットテーブルの一例を示す図。
【図８】係数テーブルの一例を示す図。
【図９】明るさ５における画面の表示例を示す図。
【図１０】明るさ１における画面の表示例を示す図。
【図１１】車載表示システムの表示例を示す図。
【符号の説明】
【００７６】
８ 制御回路（明るさ制御手段，階調演算手段）
９ 不揮発メモリ
１０ 表示器
１３ 送受信機（情報取得手段）
２１ ハードディスク装置（階調記憶手段）
２６ ＬＡＮ Ｉ／Ｆ（情報取得手段）
８７ 描画部
１００ 車載用ナビゲーション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器の画面に表示される色の階調を調節することで前記表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置。
【請求項２】
前記明るさ制御手段は、前記表示器の画面に表示される表示情報の種別に応じて当該表示情報の表示領域の明るさを可変とする請求項１に記載の車載表示装置。
【請求項３】
前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応した階調を記憶する階調記憶手段を有し、
前記明るさ制御手段は、前記記憶された階調により当該表示情報を表示する請求項１または２に記載の車載表示装置。
【請求項４】
前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応して、前記表示情報を表示するための階調を演算する階調演算手段を有する請求項１または２に記載の車載表示装置。
【請求項５】
前記階調演算手段は基準となる階調に前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応した所定の係数を乗ずる請求項４に記載の車載表示装置。
【請求項６】
外部機器から前記表示情報を取得する情報取得手段を有する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の車載表示装置。
【請求項１】
表示器の画面に表示される色の階調を調節することで前記表示器の画面の明るさを調節する明るさ制御手段を有することを特徴とする車載表示装置。
【請求項２】
前記明るさ制御手段は、前記表示器の画面に表示される表示情報の種別に応じて当該表示情報の表示領域の明るさを可変とする請求項１に記載の車載表示装置。
【請求項３】
前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応した階調を記憶する階調記憶手段を有し、
前記明るさ制御手段は、前記記憶された階調により当該表示情報を表示する請求項１または２に記載の車載表示装置。
【請求項４】
前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応して、前記表示情報を表示するための階調を演算する階調演算手段を有する請求項１または２に記載の車載表示装置。
【請求項５】
前記階調演算手段は基準となる階調に前記表示器の画面の明るさおよび前記表示情報の種別に対応した所定の係数を乗ずる請求項４に記載の車載表示装置。
【請求項６】
外部機器から前記表示情報を取得する情報取得手段を有する請求項２ないし５のいずれか１項に記載の車載表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−９１０３０（Ｐ２００７−９１０３０Ａ）
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８２７３９（Ｐ２００５−２８２７３９）
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１２日（２００７．４．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２８日（２００５．９．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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