JP2007155614A - 液晶ディスプレイメータ - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネル面の温度に応じて画面の表示方法を切り替え、低温下であっても車両状態を適切に表示する液晶ディスプレイメータを提供すること。
【解決手段】液晶ディスプレイメータ１００は、車両状態を検出する車両状態検出手段１０と、検出された車両状態を液晶ディスプレイに表現する第１車両状態表現手段１１と、第１車両状態表現手段１１より粗い分解能で車両状態を液晶ディスプレイに表現する第２車両状態表現手段１２と、第１車両状態表現手段１１と第２車両状態表現手段１２とを切り替える表現手段切り替え手段１３と、所定位置における温度を測定する温度測定手段５と、を備え、表現手段切り替え手段１３は、温度測定手段５により測定された温度が所定値以下の場合に、車両状態表現手段を第２車両状態表現手段１２に切り替えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイメータに関し、より詳細には、液晶パネル面の温度に応じて画面の表示方法を切り替える液晶ディスプレイメータに関する。

車両の走行速度、エンジンの回転数または冷却水の水温等の車両状態を表示するスピードメータ、タコメータまたは水温形等には、液晶ディスプレイやＬＥＤを用いてデジタル表示を行うデジタル計器や、スピードセンサ等からの信号をモータによる針の回転に変換してアナログ表示を行うアナログ計器がある。

ここで、「アナログ」とは、データが温度や音や光等の時間的または空間的に連続して変化する量で表されていることをいい、また、それらを連続的に変化する物理量（水銀柱の長さや電圧等をいう。）で表現することをアナログ表現という。

また、「デジタル」とは、データが有限桁で、かつ、非連続的に変化する値で表されていることをいい、また、非連続的な値で表現することをデジタル表現という。

アナログ表現とデジタル表現とは、視認性において互いに異なる特性を有し、例えば、走行速度を表現する場合、アナログ表現は、メータを注視しなくてもその針の形成する角度から大体の速度を把握できる点で優れ、一方、デジタル表現は、正確な走行速度を一意に把握できる点で優れている。そのため、アナログ表現は、加減速が比較的頻繁に行われる市街地や山間部等での走行に適し、デジタル表現は、一定速度が保たれる高速道路等での走行に適するので、計器としては、両表現を切り替えられるようにすることが望ましい。

そこで、デジタル表現とアナログ表現とを切り替えることができるよう、2枚のガラス板の間に液晶を封入し、電圧をかけることによって液晶分子の向きを変え、光の透過率を増減させる液晶パネルを備え、光の透過率を制御することにより、液晶パネルの背後にある冷陰極放電管により発光されたアナログ式スピードメータを透過表示させ、また、液晶ディスプレイの対面にある蛍光表示管により発光されたデジタル式スピードメータを反射表示させるようにした２モード切り替え式コンビネーションメータが知られている。

しかし、液晶パネルは、パネル面温度が低下すると液晶の粘度が上昇し表示応答速度が低下するので、上述の２モード切り替え式コンビネーションメータは、低温下では光の透過率を迅速に切り替えることができず、アナログ表現とデジタル表現とを迅速に切り替えることができない。

そこで、低温下でもデジタル表現とアナログ表現とを切り替えることができるよう、液晶パネルの代わりに光透過率の低いブラックフェイスガラスを備え、冷陰極放電管で発光されたアナログ式スピードメータを透過表示させ、また、蛍光表示管で発光されたデジタル式スピードメータを反射表示させるようにした車両用表示装置も知られている（例えば、特許文献１参照。）。

一方、液晶パネル（ディスプレイ）は、ＬＥＤやアナログ計器と異なり、液晶ディスプレイの表示内容を変更することにより様々な情報を表示させることが可能な表示装置であり、表示色の変更等により表現力を高めることも可能である。さらに、液晶ディスプレイは、デジタル計器の他、アナログ計器を模した表現を用いて車両状態を表示させることも可能である。
特開平５−２０１２７３号公報

しかしながら、特許文献１の発明は、液晶パネルの代わりにブラックフェイスガラスを用いるのみで、液晶パネルのパネル面温度の低下による表示応答速度の低下により低温下での液晶パネルの使用が制限されるという課題については言及していない。

上記課題に鑑み、本発明は、液晶パネル面の温度に応じて画面の表示方法を切り替え、低温下であっても車両状態を適切に表示する液晶ディスプレイメータを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第１の発明に係る液晶ディスプレイメータは、車両状態を検出する車両状態検出手段と、検出された車両状態を液晶ディスプレイに表現する第１車両状態表現手段と、前記第１車両状態表現手段より粗い分解能で車両状態を液晶ディスプレイに表現する第２車両状態表現手段と、前記第１車両状態表現手段と前記第２車両状態表現手段とを切り替える表現手段切り替え手段と、所定位置における温度を測定する温度測定手段と、を備え、前記表現手段切り替え手段は、前記温度測定手段により測定された温度が所定値以下の場合に、車両状態表現手段を前記第２車両状態表現手段に切り替えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係る液晶ディスプレイメータにおいて、前記第１車両状態表現手段は、前記車両状態を略連続的に表現する実質的なアナログ表現を用い、前記第２車両状態表現手段は、前記第１車両状態表現手段と比較して、前記車両状態を非連続的に表現するデジタル表現を用いることを特徴とする。

また、第３の発明は、第１の発明に係る液晶ディスプレイメータにおいて、前記第２車両状態表現手段は、前記第１車両状態表現手段と比較して、表示の更新間隔が長いことを特徴とする。

また、第４の発明は、第１の発明に係る液晶ディスプレイメータにおいて、前記表現手段切り替え手段は、前記温度測定手段が所定値以下の温度を測定した場合であって、該所定値以下の温度を測定してから所定時間を経過したときに、車両状態表現手段を前記第１車両状態表現手段に切り替えることを特徴とする。

上記手段により、本発明は、液晶パネル面の温度に応じて画面の表示方法を切り替え、低温下であっても車両状態を適切に表示する液晶ディスプレイメータを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、いくつかの実施例に分けて、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る液晶ディスプレイメータの構成を示すブロック図である。液晶ディスプレイメータ１００は、制御部１および表示部２から構成され、車速センサ３、エンジン回転センサ４および温度センサ５に接続される。

制御部１は、車両状態検出手段１０、第１車両状態表現手段１１、第２車両状態表現手段１２および表現手段切り替え手段１３を有し、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）（図示せず。）等の記憶手段に記憶されたプログラムをＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）（図示せず。）に展開してＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（図示せず。）に上記手段を実行させる。

ここで、「車両状態」とは、従来のインストルメントパネルにおいて数値（デジタル表現）や計器の指針（アナログ表現）により表現される車両の状態をいい、例えば、車両の走行速度、エンジンの回転数、走行距離、または、冷却水の水温等をいう。また、「車両状態表示」とは、実際に表示画面上に表示される表示画像であって、車両状態を示す数値、グラフ、表示色等をいう。

表示部２は、液晶ディスプレイであり、例えば、パネル面温度が０℃以上の場合に１０乃至４０ミリ秒程度の応答速度を実現するが、パネル面温度が０℃以下の場合には、温度が低下するにつれて応答速度が低下（延長）する表示装置である。ここで、「応答速度」とは、画面表示の命令が出てから画面を描き終わるまでに必要な時間のことをいう。

車速センサ３は、例えば、車輪と共に回転する磁石による磁界の変化をＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子が電気抵抗として取り出し車輪の回転速度を検出するセンサである。また、車速センサ３は、検出した車輪の回転速度を制御部１に送信する。

エンジン回転センサ４は、例えば、イグニッションパルスを利用してエンジン回転数を検出するセンサである。また、エンジン回転センサ４は、エンジンのシリンダヘッド部等に装着され燃焼時の回転振動を利用してエンジン回転数を検出するセンサであってもよい。また、エンジン回転センサ４は、検出したエンジン回転数を制御部１に送信する。

温度センサ５は、例えば、表示部２のパネル面の温度を測定するために表示部２内に配置されるサーミスタ等の温度測定手段であり、測定した温度を制御部１に送信する。また、温度センサ５は、車室内の温度を測定する内気温センサであってもよく、車外の温度を測定する外気温センサであってもよい。

車両状態検出手段１０は、車速センサ３およびエンジン回転センサ４からの信号を受信し、車速データ及びエンジン回転数データを異なる分解能で第１車両状態表現手段１１または第２車両状態表現手段１２に出力する。車両状態検出手段１０は、例えば、１ｋｍ／ｈ刻みで車速を出力してもよく（例えば、２３．４ｋｍ／ｈの場合、２３ｋｍ／ｈとする。）、５ｋｍ／ｈ刻みで車速を出力してもよい（例えば、２３．４ｋｍ／ｈの場合、２０ｋｍ／ｈとする。）。ここで、「分解能」とは、読み取り可能な測定値の最小変化であって、測定の細かさの限界（識別限界）をいう。

第１車両状態表現手段１１は、車両状態検出手段１０から取得した車速データ及びエンジン回転数データを表示部２に車両状態表示として表示する。第１車両状態表現手段１１は、例えば、車両状態検出手段１０から取得した１ｋｍ／ｈ刻みの車速データを図２に示す擬似的なアナログ計器の態様で表示部２の画面上に表現する。図２に示す擬似的なアナログ計器は、液晶ディスプレイ上に表示される画像であり、１ｋｍ／ｈ刻みの非連続（デジタル）的な車速データを用いて、車速データが略連続（アナログ）的に変化するように車速データを擬似的にアナログ表現する。なお、第１車両状態表現手段１１は、０．１ｋｍ／ｈ刻みまたはそれより小さい刻み幅の車速データを車両状態検出手段１０から取得して、より厳密な速度表示を行ってもよい。図２に示す擬似的なアナログ計器は、車両状態検出手段１０から取得する車速データの刻み幅が小さい（分解能が密）ほど、よりアナログ表現に近い表現が可能となるからである。なお、第１車両状態表現手段１１は、図３に示すように７つのセグメントで１桁の数値を表現するデジタル計器の態様により、非連続(デジタル)的な速度データおよびエンジン回転数データを、そのまま非連続（デジタル）的に表現するようにしてもよい。

また、第１車両状態表現手段１１は、例えば、２０ミリ秒間隔で表示部２の表示画面を更新する。

第２車両状態表現手段１２は、第１車両状態表現手段１１と同様、車両状態検出手段１０から取得した車速データ及びエンジン回転数データを表示部２に車両状態表示として表示する。但し、第２車両状態表現手段１２は、刻み幅のより大きい（分解能のより粗い）車速データを車両状態検出手段１０から取得する点において第１車両状態表現手段１１と異なる。

第２車両状態表現手段１２は、例えば、車両状態検出手段１０から取得した５ｋｍ／ｈ刻みの車速データを図３に示すデジタル計器の態様で表示部２の画面上に表現する。セグメントの表示非表示の頻繁な切り替わりを抑え、車両状態表示の変化を低減するためである。また、デジタル計器を使用するのは、図２に示す擬似的なアナログ計器で大きな刻み幅（粗い分解能）を使用した場合には車速データを示す指針の動きが段階的となって滑らかさを失うのに対し、図３に示すデジタル計器は刻み幅を大きく（分解能を粗く）しても車速データの表現に大きな差がないからである。なお、第２車両状態表現手段１２は、分解能の粗い、例えば、５ｋｍ／ｈ刻みの車速データに基づいて図２に示す擬似的なアナログ計器の態様で車速データを表現するようにしてもよい。

また、第２車両状態表現手段１２は、第１車両状態表現手段１１と同様、例えば、２０ミリ秒間隔で表示部２の表示画面を更新してもよく、パネル面温度が低い場合には、例えば、４００ミリ秒間隔で表示部２の表示を更新するようにしてもよい。上記と同様に、車両状態表示を形成する画素の表示非表示の頻繁な切り替わりを抑え、車両状態表示の変化を低減するためである。

表現手段切り替え手段１３は、温度センサ５から受信した温度情報に基づいて第１車両状態表現手段１１および第２車両状態表現手段１２の切り替えを行う。表現手段切り替え手段１３は、寒冷地でエンジンを起動する際等、温度センサ５が、例えば、マイナス１０℃を下回るパネル面温度を検出している間は、第２車両状態表現手段１２を用いて車速データやエンジン回転数データを表示部２に表示させる。表現手段切り替え手段１３は、その後、パネル面温度が、例えば、０℃まで上昇したことを温度センサ５が検出した場合に、表現手段を第２車両状態表現手段１２から第１車両状態表現手段１１に切り替える。液晶ディスプレイのパネル面温度が低く応答速度が低下している状態（以下、「低温始動状態」という。）であっても、追従性の悪さが目立たないように車両状態表示を表現するためである。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、低温始動状態の場合には、刻み幅を大きくしても（分解能を粗くしても）違和感のない表現が可能なデジタル計器を用い、低温始動状態を脱した場合には、刻み幅を小さくして（分解能を密にして）略連続的なデータ表現が可能な擬似的なアナログ計器を用いることにより、低温始動状態においては、追従性の悪さが目立たないようにし、応答速度が回復した場合には、追従性良くデータを表現できるという効果が得られる。

また、液晶ディスプレイパネル１００は、図示しない操作ボタン等により、車両状態の表現手段として図３に示すデジタル計器を用いるか、或いは、図２に示す擬似的なアナログ計器を用いるかをドライバに選択させるようにしてもよい。通常使用する表現手段として擬似的なアナログ計器をドライバが選択している場合には、表現手段切り替え手段１３は、デジタル計器から擬似的なアナログ計器への切り替えを行うこととし、一方、通常使用する表現手段としてデジタル計器をドライバが選択している場合には、表現手段切り替え手段１３は、デジタル計器から擬似的なアナログ計器への切り替えを行わず、刻み幅（分解能）および更新間隔のうちの少なくとも１つを切り替えるようにしてもよい。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、低温始動状態においては、追従性の悪さが目立たないように車両状態表示をデジタル表現し、応答速度が回復した場合にもドライバの選択したデジタル計器をそのまま表示させることで計器が突然変わるという違和感を無くすことができるという効果が得られる。この構成による効果は、ドライバが通常使用する表現手段として擬似的なアナログ計器を選択し、低温始動状態において擬似的なアナログ計器を使用するよう設定した構成の場合も同様である。

また、低温始動状態にデジタル計器を表示させるよう設定した場合であって、低温始動状態が検出された場合、その後イグニッションスイッチをオフにするまでは、応答速度が回復した場合であっても、そのままデジタル計器を表示させるようにしてもよい。同様に、低温始動状態に擬似的なアナログ計器を表示させるよう設定した場合であって、低温始動状態が検出された場合、その後イグニッションスイッチをオフにするまでは、応答速度が回復した場合であっても、そのまま擬似的なアナログ計器を表示させるようにしてもよい。この構成により、計器が突然変わるという違和感を無くすことができるという効果が得られる。

さらに、低温始動状態にデジタル計器を使用するよう設定した場合であって、低温始動が行われた後、応答速度が回復した場合に、擬似的なアナログ計器の表示が可能になったことを液晶ディスプレイメータ１００上に表示し、ドライバが選択的に計器を切り替えられるようにしてもよい。この構成により、計器が突然変わるという違和感を無くすことができるという効果が得られる。

また、表現手段切り替え手段１３は、車室内の温度を測定する温度センサ５’の温度データに基づいて表現手段の切り替えを行ってもよく、外気温を測定する温度センサ５”の温度データに基づいて表現手段の切り替えを行ってもよい。また、表現手段切り替え手段１３は、上述のように内気温や外気温を測定することにより、パネル面温度を直接測定しない場合には、図示しないタイマを使用し、温度センサ５’または５”により所定の温度（例えばマイナス１０℃）が測定された時（例えば、エンジン始動時）からの時間を計測し、経過時間が、例えば、５分を超えたときに表現手段を第２車両状態表現手段１２から第１車両状態表現手段１１に切り替えるようにしてもよい。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、液晶パネル面の温度を直接測定できない場合であっても、車室内の温度や外気温を測定することにより液晶パネル面が低温始動状態であることを間接的に判断し、低温始動状態の追従性の悪さが目立たないように車両状態表示を表現することができ、また、エンジンを始動してから所定時間経過後は、液晶パネル面の温度も低温始動状態を脱していると判断し、より精密な分解能による車両状態表示を表現することができるという効果が得られる。

なお、表現手段切り替え手段１３は、車速やエンジン回転数等の車両状態に応じて自動的に表現手段を切り替えるようにしてもよい。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、例えば、市街地や山間部等での走行時には擬似的なアナログ計器を表示させ、高速道路走行時にはデジタル計器を表示させる等、走行環境に応じて計器を切り替えることができるという効果が得られる。

次に、表現手段の切り替え方法について説明する。図４は、液晶ディスプレイメータ１００がパネル面温度に基づいて表現手段を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、制御部１は、温度センサ５からの信号を受信し、表示部２のパネル面における温度を検出する（ステップＳ１）。

次に、制御部１は、検出したパネル面の温度を閾値（例えば、マイナス１０℃とする。）と比較し（ステップＳ２）、パネル面の温度がマイナス１０℃以上である場合には、パネル面は低温になっておらず応答速度に影響は無いとして（ステップＳ２のＮＯ）、第１車両状態表現手段１１により図２に示す擬似的なアナログ計器の態様で車両状態を表示部２に表示させる（ステップＳ３）。

一方、パネル面の温度がマイナス１０℃を下回った場合には、パネル面の温度が低温で応答速度が低下しているとして（ステップＳ２のＹＥＳ）、第２車両状態表現手段１２により図３に示すデジタル計器の態様で車両状態を表示部２に表示させる（ステップＳ４）。この際、表示される車速データおよびエンジン回転数データの刻み幅は、第１車両状態表現手段１１のものよりも大きくなるようにする（例えば、車速データにおいて、第１車両状態表現手段１１の刻み幅が１ｋｍ／ｈなのに対し、第２車両状態表現手段１２の刻み幅を５ｋｍ／ｈとする。）。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、液晶ディスプレイのパネル面温度が低く応答速度が低下している状態であっても、応答速度の低下に応じて刻み幅を大きくすることにより、追従性の悪さが目立たないように車両状態表示を表現することができる。

次に、表現手段の別の切り替え方法について説明する。図５は、液晶ディスプレイメータ１００が外気温に基づいて表現手段を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

最初に、制御部１は、イグニッションスイッチをＯＮにすると、車外に取り付けられた温度センサ５からの信号を受信して外気温を検出し、また、その時点からの経過時間の計測を開始する（ステップＳ１１）。

次に、制御部１は、検出した外気温を閾値（例えばマイナス１５℃とする。）と比較し（ステップＳ１２）、外気温がマイナス１５℃以上である場合には、パネル面は低温になっておらず応答速度に影響は無いと判定して（ステップＳ１２のＮＯ）、第１車両状態表現手段１１により表示の更新間隔を２０ミリ秒として車両状態を表示部２に表示させる（ステップＳ１３）。

一方、制御部１は、外気温がマイナス１５℃を下回った場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）には、イグニッションスイッチをＯＮにしてから経過した時間を参照する（ステップＳ１４）。イグニッションスイッチをＯＮにしてから所定時間が経過していない場合には（ステップＳ１４のＮＯ）、制御部１は、パネル面が低温で応答速度が低下していると判定して（ステップＳ１２のＹＥＳ）、第２車両状態表現手段１２により表示の更新速度を４００ミリ秒として車両状態を表示部２に表示させる（ステップＳ１５）。

外気温がマイナス１５℃を下回った場合であっても、イグニッションスイッチをＯＮにしてから所定時間が経過したことを認識した場合には（ステップＳ１４のＹＥＳ）、制御部１は、パネル面がもはや低温でなく応答速度に問題はないと判定して、第２車両状態表現手段１２により表示の更新間隔を４００ミリ秒から５０ミリ秒に切り替えて車両状態を表示部２に表示させる（ステップＳ１６）。なお、制御部１は、この場合、または、さらに別の所定時間が経過した場合、第１車両状態表現手段１１により表示の更新間隔を２０ミリ秒に切り替えて車両状態を表示部２に表示させるようにしてもよい。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、応答速度の低下に応じて更新間隔を長くすることにより、追従性の悪さが目立たないように車両状態表示を表現できるという効果が得られる。

このように、液晶ディスプレイメータ１００は、車両の所定位置で測定された温度により車両状態の表現手段を切り替えるので、液晶ディスプレイのパネル面温度が低く応答速度が低下している場合であっても、追従性の悪さが目立たないように車両状態表示を表現することができる。

また、液晶ディスプレイメータ１００は、低温下においてアナログ計器を表示させたときに、スピードメータの指針が見えなくなったり、指針の残像が尾を引いてしまったりするのを防止でき、あるいは、デジタル計器を表示させたときに、全てのセグメントが点灯してどの数値を表しているか分からなくなるのを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、車両の所定位置で測定された温度が閾値以下か否かで表現手段を切り替えているが、測定された温度に応じて表示の更新速度や刻み幅を多段階或いは無段階で制御するようにしてもよい。この構成により、液晶ディスプレイメータ１００は、変化する応答速度に応じた最適な更新間隔または分解能を用いることにより、追従性の悪さを目立たせない限りにおいて最も応答性が高く正確な車両状態表示を表現できるという効果が得られる。

本発明に係る液晶ディスプレイメータの構成を示すブロック図である。 液晶ディスプレイメータ上に表示される擬似的なアナログ計器を示す図である。 液晶ディスプレイメータ上に表示されるデジタル計器を示す図である。 液晶ディスプレイメータがパネル面温度に基づいて表現手段を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。 液晶ディスプレイメータが外気温に基づいて表現手段を切り替える処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御部
２ 表示部
３ 車速センサ
４ エンジン回転センサ
５、５’、５” 温度センサ
１０ 車両状態検出手段
１１ 第１車両状態表現手段
１２ 第２車両状態表現手段
１３ 表現手段切り替え手段

Claims (4)

1. 車両状態を検出する車両状態検出手段と、
   検出された車両状態を液晶ディスプレイに表現する第１車両状態表現手段と、
   前記第１車両状態表現手段より粗い分解能で車両状態を液晶ディスプレイに表現する第２車両状態表現手段と、
   前記第１車両状態表現手段と前記第２車両状態表現手段とを切り替える表現手段切り替え手段と、
   所定位置における温度を測定する温度測定手段と、を備え、
   前記表現手段切り替え手段は、前記温度測定手段により測定された温度が所定値以下の場合に、車両状態表現手段を前記第２車両状態表現手段に切り替える、
   ことを特徴とする液晶ディスプレイメータ。
2. 前記第１車両状態表現手段は、前記車両状態を略連続的に表現する実質的なアナログ表現を用い、
   前記第２車両状態表現手段は、前記第１車両状態表現手段と比較して、前記車両状態を非連続的に表現するデジタル表現を用いる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイメータ。
3. 前記第２車両状態表現手段は、前記第１車両状態表現手段と比較して、表示の更新間隔が長いことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイメータ。
4. 前記表現手段切り替え手段は、前記温度測定手段が所定値以下の温度を測定した場合であって、該所定値以下の温度を測定してから所定時間を経過したときに、車両状態表現手段を前記第１車両状態表現手段に切り替える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の液晶ディスプレイメータ。

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