JP2010089763A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動状態における電力消費の低減が可能な車両用表示装置を提供。
【解決手段】車両において車両情報を表示する表示手段８を制御する制御回路９１と、制御回路９１が車両情報を取得するために、車両情報に係わるセンサ９７またはセンサスイッチ１７からの信号を受信し、当該信号を制御回路９１に出力する入力回路９２と、少なくとも制御回路９１及び入力回路９２に電力供給する電源回路９３と、を備える車両用表示装置１において、入力回路９２と電源回路９３との間に設けられ、入力回路９２への給電及び給電停止を切換える切換え手段であって、制御回路９１の車両情報の取得要求に応じて給電する切換え手段９４を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車両用表示装置としては、「入力回路」としての入力信号インターフェース回路と、制御回路とを有し、表示器に車両情報としての燃料残量やドア状態などを表示するものが知られている（特許文献１参照）。

この種の表示装置では、入力信号インターフェース回路は、上記車両情報を示すセンサやセンサスイッチ（以下、単に「センサ」という）からの信号を受信し、当該受信した信号を、制御回路に出力する。そのような入力信号インターフェース回路及び制御回路には、双方の回路を駆動するための電源供給がなされており、制御回路が設定する所定のサンプリングタイミングに基づいて当該信号が制御回路に取り込まれる。
特開平６−１２９８７７号公報

自動車等の車両の燃費向上につながる車載機器の電源利用効率化ため、当該機器の消費電流を低減することが望まれている。

上記従来技術では、少なくとも制御回路の作動時において入力信号インターフェース回路には常時電源供給がなされているため、上記センサからの信号を待ち受ける待機状態を維持することが可能となる。しかしながら、そのような入力信号インターフェース回路では、サンプリングタイミングにおける信号取得の時間以外の時間にも、不要な電流を消費し続けるという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、作動状態における電力消費の低減が可能な車両用表示装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至４に記載の発明では、車両において車両情報を表示する表示手段を制御する制御回路と、制御回路が車両情報を取得するために、車両情報に係わるセンサまたはセンサスイッチからの信号を受信し、当該信号を制御回路に出力する入力回路と、少なくとも制御回路及び入力回路に、電力供給する電源回路と、を備える車両用表示装置において、
入力回路と電源回路との間に設けられ、入力回路への給電及び給電停止を切換える切換え手段であって、制御回路の車両情報の取得要求に応じて給電する切換え手段を備えていることを特徴とする。

これによると、電源回路から入力回路への給電及び給電停止を切換える切換え手段を備える構成とするので、入力回路へ間欠的に給電され、従って入力回路を間欠的に駆動することができる。それ故に、従来技術のように制御回路の作動時において入力回路には常時電源供給されることはないので、不要な電流の消費を回避することができる。

さらに、上記構成に加えて、上記切換え手段は、制御回路の車両情報の取得要求に応じて入力回路に給電する構成とするため、制御回路の取得要求時において入力回路が間欠的に駆動されるので、当該入力回路から出力される車両情報に係わる信号を、制御回路が適時に取り込めるようにすることができる。

以上の請求項１に記載の発明によれば、車両用表示装置の作動状態において電力消費の低減を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明では、制御回路は、切換え手段の給電及び停止の切換えを制御し、当該給電期間を、取得要求に対応し入力回路からの信号を取得する取得期間に重畳させることを特徴とする。

ここで、制御回路は、この制御回路の取得要求を実現するために、所定時間からなる取得期間を有するサンプリングタイミング条件を設定している。この所定時間からなる取得期間内において、入力回路が駆動状態にない、または取得期間の一部のみが駆動されている場合があると、入力回路からの信号を制御回路が取り込めない可能性がある。

これに対し請求項２に記載の発明では、制御回路は、切換え手段の給電及び停止の切換えを制御するように構成すると共に、給電期間を、制御回路の取得期間に重畳させる構成としているので、取得期間内にセンサまたはセンサスイッチから信号が出力されていれば、間欠駆動される入力回路を介して制御回路は、当該信号を確実に取り込むことができる。

また、請求項３に記載の発明では、入力回路は、センサまたはセンサスイッチからの信号を複数受信すると共に、その受信した信号に基づいて制御回路へ出力する信号を生成することを特徴とする。

これによると、受信した信号に基づいて制御回路へ出力する信号を生成する構成としているので、入力回路がセンサまたはセンサスイッチからの信号を複数受信する場合であっても、受信した複数の信号が同時に出力処理されることはない。これにより、入力回路が複数の信号を受信した場合であっても、入力回路を間欠的に駆動しつつ、制御回路において異なる車両情報に係わる複数の信号を区分けして取り込むことが可能となる。

また、請求項４に記載の発明では、表示手段は、液晶表示器と、液晶表示器を透過照明する照明手段と、液晶表示器に表示する画像を形成する描画手段とを備えていることを特徴とする。

かかる発明では、液晶表示器に表示する画像を発光表示するために、例えばＴＦＴ透過液晶パネルなどの液晶表示器を透過照明する、バックライトといった照明手段を用いるので、照明手段へ電源供給する駆動電流や、画像形成ための描画回路などの描画手段へ電源供給する駆動電流が比較的大きいため、車両用表示装置の作動状態において電力を消費し易い。

これに対し請求項１から請求項４に記載のいずれかの発明を適用する請求項４に記載の車両用表示装置では、車両用表示装置の作動状態において電力消費を低減することができる。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
図１〜図４は、本実施形態による車両用表示装置（以下、単に「表示装置」と呼ぶ）１を適用したコンビネーションメータを示している。図１、及び図２は表示装置１の構成要素を模式的に示すものである。また、図３、及び図４は表示装置１の電気回路構成、その特徴的な回路構成を模式的に示すものである。

図１〜３に示すように、エンジンの回転速度を表示する回転計２、車両の走行速度（以下、車速という）を表示する速度計３、燃料の残量を表示する燃料計４などの指針を備えた計器が設けられている。上記各計器間には、車両の走行状況、例えばバッテリ異常、エンジンオイル異常等、車両の乗員に注意を喚起する情報を、絵文字、図案、記号等のシンボルで表示する表示灯５が複数個配置されている。また、速度計３の左右には、図示しない方向指示器レバーの操作に応じて点滅する方向指示灯６が配置されている。

速度計３の下方には、「表示手段」としての液晶表示素子からなる表示器８が設けられている。表示器８は、液晶パネル８０、「照明手段」としてのバックライト８２、「描画手段」としての描画部７０、メイン制御部９０等から構成されている。

液晶パネル８０はＴＦＴ透過液晶パネルであり、画面８１が車両の運転席側を向くようにして当該運転席の前方に設置される。この液晶パネル８０は、マトリクス状に配された複数の画素を有するドットマトリクス型であり、それら各画素が駆動されることによって画像表示を実現する。ここで液晶パネル８０の各画素は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタがそれぞれ配設された三色のサブ画素から構成されており、画面８１において画像のフルカラー表示が可能となっている。

ここで、本実施形態による表示器８の液晶パネル８０は、複数の画素からなり文字情報画像を表示する文字情報画素領域を有している。なお、本実施形態による液晶パネル８０は、文字情報画素領域という一つの画素領域を有するものに限らず、文字情報画素領域、複数の画素からなり警告画像を表示する警告表示画素領域などの複数の画素領域を有するものであってもよい。

文字情報画像は、車両を運転する利用者にとって必要な情報を文字により表示する画像であって、外気温、平均車速、走行時間、走行可能距離、燃費、及びドアの開閉状態などの車両情報を表示する。また、上記文字情報画像としては、上記車両情報において情報表示する数値範囲、表示位置、あるいは表示の大きさなどの表示条件を設定する設定画面を含んでいてもよい。

また、表示器８の画面８１に表示される上記各車両情報は、それらの車両情報のうち、特定の情報が画面上で順次切替え表示される。なお、切替え表示される車両情報として、オドメータ、トリップメータなどの累積走行距離を含んでいてもよい。

上記表示器８の画面８１に表示される上記各車両情報は、表示器８の周囲に設けられたスイッチ７、１７によって操作される。このスイッチ７、１７は請求範囲に記載のセンサスイッチに相当し、画面８１に表示する車両情報の切換えに対し許可状態及び禁止状態のいずれかの状態を示す状態スイッチである。

具体的には、操作スイッチ７を操作することにより、画面８１上に多重表示される複数の文字情報画像のうち、特定の文字情報画像に切替えられ、画面８１上に特定文字情報画像を表示する。

そして、リセットスイッチ１７を操作することにより、特定文字情報画像が上記累積走行距離である場合において、オドメータ、トリップメータを切替えたり、トリップメータをリセットしたりする。なお、上記構成に限らず、上記リセットスイッチ１７の機能を、操作スイッチ７で兼ねるようにする構成としてもよい。

上記画面８１上には文字情報画像を表示するものとして説明したが、これに限らず、画面８１上に警告画像と共に文字情報画像を表示する場合には、文字情報画像を警告画像のうち、画面８１上に現に表示される特定の警告画像に対応した警告内容を、文字情報で示す警告文からなる画像で形成されるものであってもよい。また、画面８１上に表示する警告画像と文字情報画像とは、異なる車両情報を喚起する警告、注意内容であってもよい。

図２、３に示すように、バックライト８２は、発光ダイオード８３及び拡散板８４を備えている。発光ダイオード８３はチップタイプであり、車両において液晶パネル８０の斜め後方に設置されている。発光ダイオード８３はメイン制御部９０と電気接続されており、メイン制御部９０から与えられる発光駆動信号に従い駆動されることで光を放射する。拡散板８４は光透過性の樹脂で平板状に形成されており、液晶パネル８０の後方に当該パネル８０と平行に配置されている。拡散板８４は、隣接して位置する発光ダイオード８３からの入射光を拡散して液晶パネル８０側の発光面８６から出射することにより、発光面８６における発光輝度をその全域に亘って略均一にする。以上によりバックライト８２は、発光面８６からの光により、液晶パネル８０の全体を後方から透過照明する。

図２、３に示すように描画部７０は描画回路７２及び画像メモリ７４を備えている。描画回路７２はＡＳＩＣ等のＩＣチップからなり、車両において発光ダイオード８３の後方に設置されて液晶パネル８０及びメイン制御部９０と電気接続されている。画像メモリ７４はＥＥＰＲＯＭからなり、描画回路７２と電気接続されている。画像メモリ７４には、装置１の工場出荷前等において文字情報画像及び警告画像などの情報画像が画像情報として予め記憶されている。以上により描画回路７２は、メイン制御部９０からの表示指令信号に応答して画像メモリ７４から文字情報画像などの所定の情報画像を読み出し、当該表示指令信号に従って文字情報画素領域の各構成画素を駆動することによって所定の情報画像を画面８１に表示させる。

メイン制御部９０は、ＭＰＵなどの制御回路９１と、ＲＡＭ、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭなどの記憶部とを有する周知のマイクロコンピュータからなり、車両において発光ダイオード８３の後方に設置されている。上記制御回路９１は、バックライト８２の発光ダイオード８３、描画部７０の描画回路７２、「車両情報取得部」としての各種センサ９７、及びスイッチ７、１７と電気接続されている。ここで上記センサ９７は、車両の走行情報の状態値を検知する状態値センサと、車両の異常情報を検知する異常センサとを含んでいる。

なお、上記制御回路９１と、センサ９７またはスイッチ７、１７との間の電気的構成の詳細については後述する。

メイン制御部９０は、各種センサ９７より、エンジン回転数情報、車速情報、燃料残量情報、バッテリ容量警告情報、エンジンオイル量警告情報、方向指示器操作情報、及び切替えスイッチ７、１７による切替え情報などを受け、所定の演算処理を行い、表示器８、表示灯５、方向指示灯６、エンジン回転計２、速度計３および燃料計４を制御する。

以上、表示装置１の基本構成を説明した。以下、表示装置１の特徴的構成について説明する。図４は、表示装置１の電気回路構成の特徴的構成を示している。また、図５は図４中のメイン制御部９０内で実行される制御処理を説明するタイムチャートを示しており、図５（ａ）は制御回路９１が切換え手段９４へ出力する駆動許可信号、図５（ｂ）は制御回路９１への信号入力するサンプリングタイミング、図５（ｃ）は制御回路９１が取得するセンサ状態、図５（ｄ）はセンサからのセンサ状態を示す信号を示すものである。

（特徴的構成）
メイン制御部９０は、図４に示すように、上記制御回路９１、インターフェース回路（図４中のＩ/F回路）９２、電源回路９３、及び「切換え手段」としてのスイッチ回路（以下、ＳＷ回路）９４を有している。

電源回路９３は、車両の車載バッテリ１０３に接続されており、車載バッテリ１０３から例えば「１２Ｖ」の直流電圧が常時給電される。この電源回路９３は、少なくとも制御回路９１及びインターフェース回路９２に給電する機能を有しており、表示装置１の図示しない他の構成要素に給電する内部電源として機能する。

制御回路９１は、インターフェース回路９２に接続されており、表示装置１の外部にあるセンサ９７のオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態（図５（ｄ）参照）を、インターフェース回路９２を介して検出する。

ここで、センサ９７は、例えば車両のドアのハンドルに設けられたアンロックスイッチであり、アンロックスイッチのオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態を示す信号が、アンロックスイッチからインターフェース回路９２に出力される。

制御回路９１は、第１状態と第２状態とを切換えるＳＷ回路９４に接続されており、ＳＷ回路９４の第１状態及び第２状態の切換えを制御する。

インターフェース回路９２と、電源回路９３との間には、上位ＳＷ回路９４が設けられており、インターフェース回路９２は、ＳＷ回路９４を介して電源回路９３に接続している。ＳＷ回路９４で切換えられる第１状態、及び第２状態は、それぞれ、電源回路９３からインターフェース回路９２への給電、及び給電停止に設定される。

このようなインターフェース回路９２は、制御回路９１によるＳＷ回路９４の第１状態及び第２状態の切換え制御により、電源回路９３からの給電、及び給電停止が行なわれる。これにより、少なくとも制御回路の作動状態においてインターフェース回路９２は、常時給電されるのではなく、間欠的に給電され、従ってインターフェース回路９２が間欠的に駆動する。

具体的には、インターフェース回路９２は、制御回路９１がＳＷ回路９４を制御し第２状態から第１状態に切換えると、インターフェース回路９２が駆動する。インターフェース回路９２の駆動時において、センサ９７からのオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態を示す信号がインターフェース回路９２で受信される。そして、当該受信した信号をインターフェース回路９２が制御回路９１側へ出力する。

一方、制御回路９１の制御によりＳＷ回路９４の状態が第１状態から第２状態に切換えられると、インターフェース回路９２の駆動が停止し、インターフェース回路９２の駆動停止時において、センサ９７からのオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態を示す信号がインターフェース回路９２で受信される場合があっても、その信号が制御回路９１側へ出力されることはない。

さらに、本実施形態では、制御回路９１は、ＳＷ回路９４側へ出力する第２状態から第１状態に切換える指令信号、言い換えると、図５に示すようにインターフェース回路９２の駆動を許可する許可信号（以下、駆動許可信号）を出力するタイミングを、以下の制御回路９１の信号取得のためのサンプリングタイミングに重ね合わせるように設定されている。

具体的には、制御回路９１からＳＷ回路９４へ駆動許可信号が出力されると、駆動許可信号期間のみにおいて、インターフェース回路９２は電源回路９３からの給電を受ける給電区間が設定され、この区間のみインターフェース回路９２が駆動する。一方、給電区間以外の給電停止区間ではインターフェース回路９２は給電を受けないので駆動停止する。

制御回路９１は、車両情報に係わる複数の信号を入力するため、信号ごとに制御回路９１への入力を許可するサンプリングタイミング（図５（ｂ）参照）を設定している。図５（ｂ）では、模式的にピンポイントの黒点で表したが、信号の入力ばらつき時間幅等に基づいて、所定の時間からなる周知の信号取得期間が設定されている。

そこで、本実施形態では、制御回路９１は、インターフェース回路９２への駆動許可信号期間、即ち給電区間を、上記サンプリングタイミングにおいて信号取得期間に重畳させるように設定している。ここで、駆動許可信号期間、並びに給電区間は請求範囲に記載の給電期間に相当し、信号取得期間は請求範囲に記載の取得期間に相当する。また、駆動許可信号は請求範囲に記載の取得要求に対応し、設定されるＳＷ回路への切換え信号に相当する。

これにより、間欠駆動されるインターフェース回路９２を介して制御回路９１はセンサ９７からの信号を確実に取り込むことができる。

以上説明した本実施形態では、電源回路９３からインターフェース回路９２への給電及び給電停止を切換えるＳＷ回路９４を備える構成とするので、インターフェース回路９２へ間欠的に給電され、従ってインターフェース回路９２を間欠的に駆動することができる。それ故に、従来技術のように制御回路の作動時においてインターフェース回路には常時電源供給されることはないので、不要な電流の消費を回避することができる。

さらに、上記構成に加えて、上記ＳＷ回路９４は、取得要求に対応し、制御回路９１で設定されるＳＷ回路への切換え信号、即ち駆動許可信号に応じてインターフェース回路に給電する構成としている。それ故に、制御回路９１が取得要求するサンプリングタイミングにおいてインターフェース回路９２が間欠的に駆動されるので、当該インターフェース回路９２から出力される上記センサ９７からの信号を、制御回路９１が適時に取り込めるようにすることができる。

以上の本実施形態によれば、車両用表示装置の作動状態において電力消費の低減を図ることができる。

また、以上説明した本実施形態では、制御回路９１は、ＳＷ回路へ出力する上記駆動許可信号と、制御回路９１が信号を入力するサンプルタイミングの双方が重ね合うように、設定している。言い換えると、制御回路９１は、インターフェース回路９２への駆動許可信号期間、即ち給電区間を、上記サンプリングタイミングにおける信号取得期間に重畳させるように設定している。

これにより、上記信号取得期間内にセンサ９７から信号が出力されていれば、間欠駆動されるインターフェース回路９２を介して制御回路９１は、当該信号を確実に取り込むことができる。

また、以上説明した本実施形態による表示装置１は、液晶パネル８０を有する表示器８と、液晶パネル８０を透過照明するバックライト８２と、液晶パネル８０に画像を形成する描画回路７２を有する描画部７０とを備えている。

ここで、バックライト８２や描画回路７２の構成要素においては、それら構成要素への電源供給時に駆動電流が比較的大きいので、表示装置１の表示器８を作動時において電力を消費し易い。

これに対し、本実施形態による表示装置１では、インターフェース回路９２を間欠駆動させることができるので、表示装置１の作動状態においてインターフェース回路９２を常時駆動する場合に比べて電力消費を低減することができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を図６に示す。第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態では、制御回路９１がインターフェース回路９２を介して取り込む信号を、表示装置1の外部のセンサ９７に代えて、表示装置1内のセンサ１７とする一例を示すものである。図６は、表示装置１の電気回路構成の特徴的構成を示している。

センサ１７は、第１実施形態の図３中のリセットスイッチであり、表示器８に累積走行距離を表示時において、リセットスイッチのオン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態を示す信号が、リセットスイッチからインターフェース回路９２に出力される。

このような構成であっても、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用可能である。

（１）以上説明した本実施形態では、インターフェース回路９２を介して制御回路９１が取得する信号として、オン（ＯＮ）・オフ（ＯＦＦ）状態を示す信号を出力する状態スイッチで説明した。これに限らず、状態スイッチなどのセンサスイッチ、外気温センサなどのアナログ的な出力特性を有するセンサ、あるいはエンジンの回転速度を検出する回転センサなどの論理信号を出力するセンサであってもよい。

（２）液晶パネル８０を有する表示器８に表示する情報画像を、車両情報においてエンジン回転計２の回転速度情報、速度計３の車速情報以外の車両情報に限定するもので説明したが、エンジン回転計２の回転速度情報、及び速度計３の車速情報を含む情報画像を表示する表示器を有する表示装置としてもよい。

（３）また、以上説明した本実施形態では、制御回路９１を有するメイン制御部９０が、インターフェース回路９２を介して制御回路９１が取得する信号に基づいて、当該信号に係わる特性車両情報を表示器８に表示するように、インターフェース回路９２、ＳＷ回路９４、及び描画部７０等を制御する構成とした。これに限らず、インターフェース回路９２、ＳＷ回路９４、及び例えば速度計３の回転内機を制御する構成としてもよい。

（４）また、以上説明した本実施形態では、インターフェース回路９２が一つのセンサの信号を受信する例で説明したが、これに限らず、インターフェース回路９２が複数のセンサからの信号を受信する構成であってもよい。インターフェース回路９２は受信した信号に基づいて制御回路９１へ出力する信号を生成する。

（５）また、以上説明した本実施形態では、表示器８を、ＴＦＴ透過液晶パネルで説明した。これに限らず、表示器８は、ＴＦＴ、ＳＴＮ、ＤＳＴＮ、及びＡＳＴＮなどの液晶パネル、ＶＦＤ、ＥＬなどの表示素子のいずれであってもよい。

本発明の第１実施形態による車両用表示装置を適用したコンビネーションメータを示す正面図である。 図１中の液晶表示器に係わる構成要素を示す図であって、II-II線断面図である。 本発明の第１実施形態による車両用表示装置の電気回路構成を示すブロック図である。 図３中のVI枠内の回路構成であって、メイン制御部、及びセンサまたはセンサスイッチに係わる回路構成を示すブロック図である。 図４中のメイン制御部内で実行される制御処理を説明するタイミングチャートである。 第２実施形態の車両用表示装置に係わる回路構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 車両用表示装置
７ 操作スイッチ（センサスイッチ）
８ 表示器（液晶表示器、表示手段）
１７ リセットスイッチ（センサスイッチ）
７０ 描画部（描画手段）
７２ 描画回路
７４ 画像メモリ
８０ 液晶パネル
８１ 画面
８２ バックライト
８６ 発光面
９０ メイン制御部
９１ 制御回路（ＭＰＵ）
９２ インターフェース回路（入力回路）
９３ 電源回路
９４ ＳＷ回路（切換え手段）
１０３ 車載バッテリ（電源）

Claims (4)

1. 車両において車両情報を表示する表示手段を制御する制御回路と、
   前記制御回路が車両情報を取得するために、車両情報に係わるセンサまたはセンサスイッチからの信号を受信し、当該信号を前記制御回路に出力する入力回路と、
   少なくとも前記制御回路及び前記入力回路に、電力供給する電源回路と、
   を備える車両用表示装置において、
   前記入力回路と前記電源回路との間に設けられ、前記入力回路への給電及び給電停止を切換える切換え手段であって、前記制御回路の車両情報の取得要求に応じて給電する切換え手段を備えていることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記制御回路は、前記切換え手段の給電及び停止の切換えを制御し、当該給電期間を、前記取得要求に対応し前記入力回路からの前記信号を取得する取得期間に重畳させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記入力回路は、前記センサまたはセンサスイッチからの信号を複数受信すると共に、
   その受信した信号に基づいて前記制御回路へ出力する信号を生成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 前記表示手段は、液晶表示器と、前記液晶表示器を透過照明する照明手段と、前記液晶表示器に表示する画像を形成する描画手段とを備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用表示装置。

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