JP2005326546A - 表示制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示デバイスが様々な組み合わせによって使用される場合でも、表示デバイスを制御するプログラム作成に要する工数の増加を抑制することができる表示制御装置を提供する。
【解決手段】 コントローラ２１は、複数の装置間において共通化された制御プログラム２４を備えると共に、自身が制御対象とするＬＣＤバックライト１３の輝度特性に応じて、外部より送信される調光制御データを補正するための補正データテーブル３１備える。そして、調光制御データを受信すると、当該データを補正データテーブル３１に基づき補正してＬＣＤバックライト１３に出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、外部より送信された調光制御データに基づいて表示デバイスを制御する表示制御装置に関する。

例えば、車両のインストルメントパネルには、カーエアコンやオーディオ装置などを操作するための様々なスイッチや表示器が配置されている。そして、それらのスイッチや表示器は、車両の種類が異なれば装備される機能が異なり、また、インストルメントパネルの意匠自体も変更されるのが通常であるから、車種毎に夫々異なっている。
図１２は、一般的なインストルメントパネルの構成例を示すものである。インストルメントパネル１には、例えば可変抵抗器などからなるアナログスイッチ２，二相のエンコーダ信号によって回転方向並びに回転位置をデジタル的に出力する位相差式スイッチ３，単にオン，オフの二値情報だけをデジタル的に出力するプッシュスイッチ４，５などの各種スイッチが配置されている。そして、それらのスイッチ２〜５の操作信号は、当該パネル１の構成に対応した専用のコントローラ６に与えられている。

また、インストルメントパネル１には、様々な情報を表示するためのＬＣＤ表示部７や、ＬＥＤ表示部８，９も配置されており、それらもコントローラ６にＬＣＤ駆動部１１，ＬＥＤ駆動部１２を介して接続されている。また、コントローラ６には、動作用電源（車両のバッテリ）電圧が与えられていると共に輝度調整信号が入力されている。また、コントローラ６からは、ＰＷＭ制御信号のデューティを指定するための調光制御信号が、ＬＣＤバックライト１３に出力されるようになっている。

コントローラ６は、車両のボディーＥＣＵ（Electronic Control Unit）などのホストシステム１０との間で、例えば車内ＬＡＮ（Local Area Network）などの通信規格で通信を行うようになっており、ホストシステム１０は、コントローラ６より送信された操作情報が何れのスイッチに関するものであるかを制御プログラムにより判別し、判別したスイッチの操作に対応した制御を行うと共に、必要に応じて表示部７〜９等に表示を行わせるための制御指令を送信するようになっている。

ところで、コントローラ６は、表示部７〜９等に表示を行わせる場合、電源電圧の変動やユーザの好みによる設定に応じてそれらの表示輝度を設定するようになっている。その制御処理の一例を、図１３に示す。即ち、コントローラ６は、電源電圧レベルをＡ／Ｄ変換して読み込むと、対応した補正値（固定）をデータテーブルより取得し、電圧レベルの変動に応じて輝度を補正するためのデューティ（Ａ）を決定する（ステップＡ１）。

次に、コントローラ６は、例えばユーザの設定により輝度調整信号が与えられている場合は、その輝度調整信号に基づくデューティ（Ｂ）を決定する（ステップＡ２）。それから、固定値として与えられる基本減光率（例えば、昼間／夜間の時間帯に応じて設定される減光率）に、デューティ（Ａ），（Ｂ）を乗じることで最終的な出力デューティを演算し（ステップＡ３）、調光制御信号をＬＣＤバックライト１３に出力する（ステップＡ４）。

尚、上記従来技術は極めて一般的なものであり、出願人は、特に提示すべき先行技術文献を探すことはできなかった。

ところで、車両においては、車種によってインストルメントパネルのデザインは多様に変更されるため、インストルメントパネルに使用される表示デバイスの種類も、デザインの変更に応じて夫々異なる場合がある。しかしながら、上記の構成では、コントローラ６は、表示デバイスの仕様や種類が変わると、それに応じてステップＡ１，Ａ２における補正率を変更しなければならず、制御プログラムを一々書き換える必要があった。制御プログラムの書換え作業が煩わしい場合には、固定された補正率のデータを一貫して使用することになり、表示デバイスの相違に応じて輝度を適切に補正することができなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示デバイスが様々な組み合わせによって使用される場合でも、表示デバイスを制御するプログラム作成に要する工数の増加を抑制することができる表示制御装置を提供することにある。

請求項１記載の表示制御装置によれば、複数の装置間において共通化された制御プログラムを備えると共に、自身が制御対象とする表示デバイスの輝度特性に応じて、外部より送信される調光制御データを補正するための補正データテーブルを備える。そして、調光制御データを受信すると、当該データを補正データテーブルに基づき補正して表示デバイスに出力する。従って、表示制御装置に接続される表示デバイスの種類が異なる場合でも、制御プログラムは変更することなく、夫々の種類に応じた補正データテーブルを用意すれば良いので、表示制御装置の開発効率を向上させることができる。

請求項２記載の表示制御装置によれば、補正データテーブルは、昼時間帯の補正データと夜時間帯の補正データとを夫々備えるので、基本的な減光率を大きく変化させる必要があるこれらの時間帯について、各表示デバイスの種類に応じた最適な輝度補正を行うことができる。

請求項３記載の表示制御装置によれば、表示デバイスを、車両のインストルメントパネルに配置される表示器とする。即ち、車両においては、様々な車種によってインストルメントパネルのデザインが異なり、それに伴って当該パネルに配置される表示器群も様々に変更される。従って、本発明の表示制御装置を極めて有効に適用することができる。

以下、本発明を、車両のインストルメントパネルに配置される表示器群に適用した場合の一実施例について図１乃至図１１を参照して説明する。尚、図１２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。図１は、図１２相当図であり、コントローラ６はコントローラ（表示制御装置）２１に、ホストシステム１０はホストシステム（上位制御装置）２２に夫々置き換わっている。

コントローラ２１は、ＣＰＵ２３，制御プログラム２４や意匠情報テーブル２５，補正データテーブル３１が記憶されているＲＯＭ２６，ＲＡＭ２７，周辺機能２８などで構成されている。また、ＲＯＭ２６側とＲＡＭ２７，周辺機能２８側とでバスが分離されており、前者側がＣＰＵ２３のローカルバスとして使用され、後者側がシステムバスとして使用される。

尚、インストルメントパネル１に配置されているスイッチ２〜５，表示部（表示デバイス）７〜９及びＬＣＤバックライト（表示デバイス）１３は図１２と同様である。アナログスイッチ２によって出力されるアナログデータは、Ａ／Ｄ変換器２９を介してシステムバスに出力される。また、位相差式スイッチ３によって出力されるデータは、データバッファ（ＢＵＦ）３０を介してシステムバスに出力される。

図２は、ＬＣＤ表示部７の表示制御を行うための回路構成である。ＬＣＤ表示部７はセグメント表示を行うようになっており、例えば、全２０個のセグメントに対して大別される表示部分を４つに分け、それら４つの共通電極ＣＯＭ０〜３をグランド側として、ＳＥＧ００〜１９にハイレベル信号を出力することで個別に表示を行う。

図３は、コントローラ２１とホスト２２との間で行われる通信に使用されるデータフレームの構成例を示すものである。図３（ｂ）は、ホスト２２よりスイッチ要求コマンドが送信された場合に、コントローラ２１側よりホスト２２側に送信されるデータフレームである。このデータフレームはＤＡＴＡ１〜４の４フレームで構成され、１フレームは３バイト（アドレス０ｘ２８〜０ｘ２Ａ）で計１２バイト構成となっている。データ「０」となっているのは未使用ビットであり、１〜３ビットのフラグは各スイッチのオンオフ状態が格納される。また、８ビットの領域は、温度データや設定データが格納される。

一方、図３（ａ）は、ホスト２２側よりコントローラ２１側に送信されるデータフレームであり、同様に１２バイト構成である。第１〜第３バイトのアドレスは、０ｘ２１〜０ｘ２３となっている。そして、図３において、通信ＩＤ：０ｘ２１，０ｘ２２，０ｘ２８，０ｘ２９は、車両の前席側（インストルメントパネル１）に対応した表示及びスイッチ操作に関する通信フレームであり、通信ＩＤ：０ｘ２３，０ｘ２Ａは、車両の後席側に対応した表示及びスイッチ操作に関する通信フレームであるものとする。尚、図３（ａ），（ｂ）の通信フレームフォーマットは、インストルメントパネル１の意匠情報テーブル２５等に対応して予め決定されるものである。

次に、本実施例の作用について図４乃至図１１も参照して説明する。図４は、コントローラ２１が表示を行うための意匠情報テーブル２５Ｃの一例を示す。「通信データ」は、４ビットで表現される１６値データを示している。例えば、ホスト２２側よりコントローラ２１側に対して制御データ「３」が通信ＩＤ０ｘ２１で送信されたものとする。この場合、「オフセット」は、（０ｘ０２４）×３＝０ｘ０６Ｃであり（各領域は３６バイト）、ブロワレベル（風量）「３」の表示を行うデータであることを示している。
各通信データに対して、ＬＥＤ表示部８，９によって表示を行うための設定領域ＬＥＤＢＵＦと、ＬＣＤ表示部７によって表示を行うための設定領域ＬＣＤＢＵＦとが設けられている。これらに設定を行うことで、ＬＣＤ表示部７，ＬＥＤ表示部８，９の何れか一方若しくは双方で表示を行うことが可能である。

上述のように、ホスト２２が、図３（ａ）に示す通信ＩＤ：０ｘ２１／ＤＡＴＡ４の下位４ビットでデータ「３」を送信すると、コントローラ２１側は、意匠情報テーブル２５Ｃを参照して表示データを出力する。例えば、ＬＥＤが３（１〜３）×５（Ａ〜Ｅ）のマトリクスで表示を行うように構成されており、「風量３」に対応して２行Ｃ列のＬＥＤを点灯させる場合には、意匠情報テーブル２５ＣのＬＥＤＢＵＦ１〜３（ＢＵＦ０は使用しない）にデータをセットしておく。

即ち、意匠情報テーブル２５ＣのＬＥＤＢＵＦ１〜３は、ＬＥＤ点灯制御の第１〜第３行に対応する３バイトの領域である。各１バイトは、上位３ビットで行１〜３を指定し、下位５ビットで列Ａ〜Ｅを指定するようになっている。従って、２行Ｃ列のＬＥＤを点灯させる場合には、ＬＥＤＢＵＦ２においてデータ
「０１００１００」
を設定する。すると、その設定データに応じて２行Ｃ列のＬＥＤが点灯する。

また、図５は、同様にホスト２２より制御データ「３」が送信された場合に、コントローラ２１が、ＬＣＤ表示部７に表示を行わせる処理を示す。意匠情報テーブル２５Ｃには、ＬＣＤＢＵＦ０〜３として、図５（ａ）に示すようにＣＯＭ０〜３に対応する６４ビット×４の領域が用意されている。
図５（ｃ）に示すように表示を行わせる場合は、風量１〜３に対応するセグメント４１〜４３、フレームに対応する表示するセグメント４４、ファンに対応するセグメント４５を夫々表示させる。そして、図５（ｂ）に示すように、セグメント４１〜４３はコモン１（ＬＣＤＢＵＦ０）のビット８〜１０に対応し、セグメント４４はコモン３（ＬＣＤＢＵＦ２）のビット５９に対応し、セグメント４５はコモン２（ＬＣＤＢＵＦ１）のビット１０に対応する。このように意匠情報テーブル２５Ｃに基づいて制御データを設定することで、所期の表示を行うことができる。

また、図６は、パネル１の表示出力処理に関してホスト２２とコントローラ２１との間で行なわれる処理内容を示すフローチャートである。ホスト２２は、表示データを図３（ａ）に示す通信フレームのフォーマットに応じて設定し（ステップＢ１１）、その表示要求フレームをコントローラ２１に送信する（ステップＢ１２）。すると、コントローラ２１は、送信された通信フレームの各ビットデータとパネル１の意匠情報テーブル２５Ｃに基づいて図５（ｂ）のように制御データを設定し、表示部７〜９等が接続されている端子にデータを出力する（ステップＢ１３）。
また、コントローラ２１は、通信フレームで送信された調光制御指定データを、補正データテーブルに基づいて補正すると（ステップＢ１４）、補正した調光制御指令をＰＷＭ信号の形式でＬＣＤバックライト１３に出力する（ステップＢ１５）。

ここで、ステップＢ１４における調光制御の補正について図７乃至図１１を参照して説明する。図７は、電源電圧に応じて輝度を指定するＰＷＭ信号のデューティを補正する一例（昼間用）を示すものであり、図８は、図７の補正曲線をデータテーブル３１Ａとして示すものである。電圧が１０Ｖ以下ではＰＷＭデューティを上限９０％とし、電圧が１６Ｖ以上ではＰＷＭデューティを下限２０％として、それらの間で電圧に応じてデューティを変化させることで、電源電圧が変動する場合でも表示輝度を一定に維持するように制御する。

図８において、電源電圧を８ビットでＡ／Ｄ変換（０〜２５５）する場合、電圧範囲０Ｖ〜２５．５Ｖに対応させると、例えば電圧が１１ＶであればＡ／Ｄ変換結果は「１１０」となる。補正データテーブル３１Ａのオフセット計算を、
｛（Ａ／Ｄ変換結果）−１００｝×２
で行うものと定めると、電圧が１１Ｖの場合のオフセットは、２０（０ｘ１４）となる。

図８の補正データテーブル３１Ａでは、時間帯が昼間の場合と夜間の場合とに対応するデューティが設定されており、電圧が１１Ｖの場合、時間帯が昼間であればデューティは４４％、夜間であればその１／２の２２％となる。即ち、夜間の場合は、表示器の輝度を昼間の場合より低下させても視認性に問題はないからである。また、時間帯が昼間であるか夜間であるかの判断は、例えば、インストルメントパネル１に設置されている図示しないリアルタイムクロックＩＣのデータに基づいて判断するか、或いは車外の照度を検出する照度センサ（図示せず）のセンサ信号によって行うか、或いは車両のヘッドライトの点灯／消灯状態に基づいて行うようにする。

尚、本実施例の場合、電源は車両のバッテリであるから、電圧１０Ｖ以下、１６Ｖ以上の領域については実質的に不要である。従って、これらの領域については補正データテーブル３１Ａのオフセットを一律０ｘ００，０ｘ７８として、上述したように、対応するデューティを一律９０％，２０％（昼間の場合）とすることで、テーブルの容量を削減している。

また、図９は、ユーザによる輝度調整の入力操作が行なわれた場合に対応してデューティを補正する一例を示すものである。尚、図中の例１（直線）は、実質的に補正を行なわない場合である。例２の補正曲線は、コントローラ２１に実際に接続されているＬＣＤバックライト１３の輝度特性に応じて決定されるものであり、この場合、例えばユーザによってデューティ３０％が指定されると、実際のデューティは１０％となるように補正される。そして、図１０は、図９に対応する補正データテーブル３１Ｂであり、（ａ）は例１の直線、（ｂ）は例２の曲線に対応している。

図１１は、コントローラ２１のＣＰＵ２３によって行われる調光制御処理の内容を中心として示すフローチャートである。ＣＰＵ２３は、先ず電源電圧をＡ／Ｄ変換して取得し、図８に示す補正データテーブル３１Ａより補正デューティ（Ａ）を決定する（ステップＣ１）。また、ＣＰＵ２３は、ホスト２２より送信された輝度調整データフレーム（図３（ａ））を受信すると（ステップＣ２）、その受信データに対応した補正デューティ（Ｂ）を図１０に示す補正データテーブル３１Ｂより決定する（ステップＣ３）。

そして、ＣＰＵ２３は、ステップＣ１，Ｃ３で得た補正デューティ（Ａ），（Ｂ）を乗じることで最終的な出力デューティを演算すると（ステップＣ４）、その時点で収集している最新のスイッチ入力データ（即ち、スイッチ２〜５等のオンオフ情報）を、図３（ｂ）に示す通信データフレームによってホスト２２側に送信する（ステップＣ５）。それから、ＣＰＵ２３は、ステップＣ４で演算した調光制御信号（ＰＷＭデューティ）を、ＬＣＤバックライト１３に出力する（ステップＣ６）。すると、ＬＣＤバックライト１３は、コントローラ２１より与えられたＰＷＭデューティに応じた輝度でＬＣＤ表示部７のバックライトを点灯させる。

以上のように本実施例によれば、コントローラ２１は、複数の装置間において共通化された制御プログラム２４を備えると共に、自身が制御対象とするＬＣＤバックライト１３の輝度特性に応じて、外部より送信される調光制御データを補正するための補正データテーブル３１備える。そして、調光制御データを受信すると、当該データを補正データテーブル３１に基づき補正してＬＣＤバックライト１３に出力するようにした。従って、コントローラ２１に接続される表示デバイスの種類が異なる場合でも、制御プログラム２４は変更することなく、夫々の種類に応じた補正データテーブル３１を用意すれば良いので、コントローラ２１の開発効率を向上させることができる。

また、補正データテーブル３１Ａは、昼時間帯の補正データと夜時間帯の補正データとを夫々備えるので、基本的な減光率を大きく変化させる必要があるこれらの時間帯について、各表示デバイスの種類に応じた最適な輝度補正を行うことができる。そして、表示デバイスを、車両のインストルメントパネル１に配置される表示器群とするので、様々な車種に応じてインストルメントパネル１のデザインが異なりそれに伴って当該パネル１に配置される表示器群が様々に変更される場合でも、コントローラ２１の基本的な構成を共通化することができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、次のような変形または拡張が可能である。
例えば、ＬＥＤ表示部８，９についても、ＰＷＭデューティに応じて通電時間を変化させることで輝度制御を行っても良い。
補正データテーブル３１は、３１Ａ，３１Ｂの何れか一方のみであっても良い。

また、補正データテーブル３１Ａには、昼間の時間帯に対応するデータのみを備えておき、ステップＣ４における演算にて、図１３のステップＡ３に示すように、基本減光率（昼間：１００％，夜間５０％）を乗じるようにしても良い。
また、夜間の減光率は、必ずしも昼間の１／２に設定する必要はない。
図１１のフローチャートで、ホストより通信データフレームで送信される輝度調整データを用いるものに限らず、コントローラ２１に直接ＰＷＭ信号波形が入力されることで指定されるデューティを用いても良い。

通信フレームのフォーマットは一例であり、図３に示すものに限ることはない。そして、通信フレームには、実際に使用されるスイッチや表示部に対応するものだけではなく、拡張性も考慮する場合には、将来的に使用が想定されるスイッチや表示部に対応したフレームも予め用意し、実際に使用しないものについてはブランクとして扱えば良い。
コントローラ２１とホスト２２との間においては、必ずしも車内ＬＡＮなどによって通信を行う必要はなく、両者間をアドレス，データバス等で接続し、共通にアクセス可能なメモリを介して通信を行っても良い。そして、制御機能の指定はメモリアドレスによって行えば良い。

表示デバイスは、車両のインストルメントパネルに配置される表示器群に限ることなく、一般的な表示部の制御系に適用することができる。

本発明を、車両のインストルメントパネルに配置される表示器群を制御するコントローラに適用した場合の一実施例であり、制御系の構成を示す機能ブロック図 ＬＣＤ表示部の表示制御を行うための回路構成を示す図 （ａ）はホストよりコントローラに送信されるデータフレーム、（ｂ）はホストよりスイッチ要求コマンドが送信された場合に、コントローラよりホストに送信されるデータフレームを示す図 表示出力に関する意匠情報テーブルの一例を示す図 （ａ）は送信データにおけるＬＣＤ表示制御用の６４ビット×４の領域、（ｂ）は（ａ）の領域に具体的なデータを設定した状態、（ｃ）は（ｂ）の設定データに対応したＬＣＤ表示部の表示状態を示す図 インストルメントパネルの表示出力処理に関してホストとコントローラとの間で行なわれる処理内容を示すフローチャート 電源電圧に応じて輝度を指定するＰＷＭ信号のデューティを補正する一例（昼間用）を示す図 図７の補正曲線に対応する補正データテーブルを示す図 ユーザによる輝度調整の入力操作が行なわれた場合に対応してデューティを補正する一例を示す図 図９に対応する補正データテーブルを示す図 コントローラのＣＰＵによって行われる調光制御処理の内容を中心として示すフローチャート 従来技術を示す図１相当図 図１１相当図

符号の説明

図面中、１はインストルメントパネル、７はＬＣＤ表示部（表示デバイス）、８，９はＬＥＤ表示部（表示デバイス）、１３はＬＣＤバックライト（表示デバイス）、２１はコントローラ（表示制御装置）、２２はホストシステム（上位制御装置）、２３はＣＰＵ、２５は意匠情報テーブル、３１は補正データテーブルを示す。

Claims (3)

1. 複数の装置間において共通化された制御プログラムと、
   自身が制御対象とする表示デバイスの輝度特性に応じて外部より与えられる調光制御データを補正するための補正データテーブルとを備え、
   前記調光制御データを受信すると、前記調光制御データを前記補正データテーブルに基づき補正して前記表示デバイスに出力することを特徴とする表示制御装置。
2. 前記補正データテーブルは、昼時間帯の補正データと、夜時間帯の補正データとを夫々備えていることを特徴とする請求項１記載の表示制御装置。
3. 前記表示デバイスは、車両のインストルメントパネルに配置される表示器であることを特徴とする請求項１又は２記載の表示制御装置。
   
   

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