JP2013127499A - 車両用液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示品質の低下を抑えつつ、画像の切り替えを極力短時間に行うとともに、液晶パネルに表示される画像に応じた表示色とすることができる車両用液晶表示装置の提供。
【解決手段】車両用液晶表示装置１は、印加電圧が制御されることで透過率が変化する複数の画素を有する液晶パネル８、それぞれ色の異なる光を第１表示領域５０ａへ放射する複数の光源１６〜２０を有する照明手段を備える。ＣＰＵ３０が旧画像が消去されるような指令信号の出力し、駆動回路２８がその指令信号に応じて各画素への印加電圧を制御するのと同時期に、ＣＰＵ３０が新画像が表示されるような指令信号を出力し、駆動回路２８がその指令信号に応じて各画素への印加電圧を制御することで、画像を切り替える。更に、ＣＰＵ３０は画像の切り替えの際に、光源１６〜２０を全て消灯させ、所定時間経過後に、新画像に応じた光源１６〜２０を点灯させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用液晶表示装置に関する。

液晶パネルには、透過率を変化させるために目標とする透過率に対応する印加電圧を印加させても、目標透過率に至るまでにある程度の時間を要するという特性がある。このため、例えば、現在表示されている旧画像の消去制御と同時期に、旧画像の次に表示される新画像の表示制御を行うと、画像が切り替る過程において、二つの画像が表す情報が合成したように視認されてしまい、表示品質が損なわれる場合があった。

そういった問題に対し、様々な対策が採られている（特許文献１〜３参照）。特許文献１では、表示されている旧画像を消去し、その後、非表示期間を経て、新画像を表示するように液晶パネルへの印加電圧を制御する。特許文献２では、現在表示されている旧画像を消去するための消去制御と同時期に、新画像を表示するための表示制御を行うものにおいて、当該新画像の表示期間を液晶の応答時間よりも長くすることにより、当該新画像を確実に利用者に視認させる。特許文献３では、画素の透過率が変化する間は、光源を消灯することにより、画像のブレを抑制する。

特許第３１９６４８０号公報 特開２０１０−３９３８７号公報 特開２０１１−７５８００号公報

しかし、特許文献１の技術は、旧画像から新画像に切替える期間中に、液晶パネルの背後に設けられる光源からの光が透過しないような非表示期間を設けているので、新画像に切り替るまでに、時間を要する。

また、特許文献２の技術では、特許文献１の技術とは異なり、非表示期間を設けず、旧画像を消去するとともに、新画像を表示するので、新画像に切り替るまでの時間は、特許文献１のものに比べ短い。しかし、特許文献２の技術では、新画像への切り替えは、光源が点灯されたまま行われるので、表示品質が損なわれるのを抑制することはできない。

ここで、液晶表示装置を車両に搭載した場合、その液晶表示装置の液晶パネルには、平均燃費や走行距離等の車両を運転する上で参考となる内容から、車両異常（シートベルト非着用、燃料残量の低下等）の警報等の車両を運転する上で緊急性の高い内容まで様々な情報を表す画像が表示される。しかし、利用者は、運転中、液晶表示装置を凝視することができない。このような事情があるので、液晶表示装置を車両に用いる場合では、表示されている画像の内容が緊急性の高いものなのか、参考程度のものなのかだけは利用者に判断してもらえるように、画像が表す情報に応じて、表示色を異ならせている。例えば、画像が利用者にとって車両異常を警報する等の緊急性の高い情報であれば、表示色を赤色や黄色とし、平均燃費等の参考程度のものであれば、表示色を白色としている。

特許文献３の技術において光源は、画素の透過率が変化しているときに単に消灯し、その後、点灯するものに過ぎない。よって、表示領域に表示される画像に応じて、表示色を変えることができない。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、表示品質の低下を抑えつつ、画像の切り替えを極力短時間に行うとともに、液晶パネルに表示される画像に応じた表示色とすることができる車両用液晶表示装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、印加電圧が制御されることで透過率が変化する複数の画素を有する液晶パネルと、
液晶パネルの背後に設けられ、それぞれ色の異なる光を液晶パネルに投射する複数の光源を有する照明手段と、
利用者に対して報知すべき所定情報を表す画像を決定し、その画像に応じて複数の画素への印加電圧を制御することで、液晶パネルに当該画像を表示させる表示制御手段と、
液晶パネルに表示される画像に表される所定情報に応じて、複数の光源のいずれかを点灯させる光源制御手段と、を備え、
表示制御手段は、現在、液晶パネルに表示されている画像としての旧画像が消去されるように印加電圧を制御するのと同時期に、旧画像の次に表示される画像としての新画像が表示されるように印加電圧を制御することで、旧画像を新画像に切り替え、
光源制御手段は、画像が旧画像から新画像に切り替えられる際、複数の光源の全てを消灯させ、その消灯から所定時間が経過した後、新画像が表す所定情報に応じた光源を点灯させることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、画像を旧画像から新画像に切り替える際、表示制御手段が、旧画像が消去されるように印加電圧を制御するのと同時期に、新画像が表示されるように印加電圧を制御するので、旧画像の消去動作と、新画像の表示動作とがほぼ同時に行われることとなる。これにより、旧画像の消去開始から新画像の表示が完了するまでの画像の切り替え時間を極力短縮させることができる。

さらに、請求項１の発明によれば、画像が旧画像から新画像に切り替えられる際、所定時間が経過するまでは、全ての光源が光源制御手段により消灯される。これにより、光源の消灯期間中は、二つの画像同士がが合成されたものが視認されてしまうのを抑制することができ、画像切り替えの際の表示品質の低下を抑制できる。加えて、光源制御手段は、光源を所定時間消灯させた後、新画像が表す所定情報に応じた光源を点灯させるので、新画像はその情報に応じた表示色で表示されることとなる。

請求項２の発明は、新画像が表す所定情報が車両の利用者にとって緊急性の高い情報ほど、所定時間が短く設定されることを特徴としている。

車両用液晶表示装置には、利用者にとって緊急性の高い情報の画像から低い情報の画像まで様々なものが表示される。特に、緊急性の高い情報の画像については、極力早く利用者に伝達する必要がある。

請求項２の発明によれば、利用者にとって緊急性の高い情報の画像が新画像として表示されるときほど、所定時間が短く設定されることとなるので、緊急性の高い情報を利用者に極力早く伝達することができる。

請求項３の発明は、新画像として表示される画像として緊急性の異なる少なくとも二種類の画像があり、新画像として表示される画像が緊急性の高い情報を表す画像である場合、旧画像から新画像への切り替えの際の最大透過率から最小透過率に変化する画素及び最小透過率から最大透過率に変化する画素について、これらの画素の透過率が逆転した時点以降が、所定時間の終了時点として設定され、新画像として表示される画像が緊急性の高い情報よりも緊急性の低い情報を表す画像である場合、旧画像の消去が完了した時点以降が、所定時間の終了時点として設定されることを特徴としている。

液晶パネルに所定情報を表す画像の表示は、複数の画素のそれぞれの透過率を異ならせることによりなされる。また、液晶パネルに表示された所定情報を表す画像を消去するには、複数の画素のそれぞれの透過率を全て同じにすることによりなされる。即ち、画像表示の切り替えが行われる際、旧画像の消去が行われるとともに、新画像の表示が行われるので、複数の画像において、最大透過率から最小透過率へ変化する画素と最小透過率から最大透過率へと変化する画素が存在することとなる。

例えば、液晶パネルがネガティブ表示であれば、情報を形作る画素の透過率は背景となる画素の透過率よりも高くなっている。この表示形式において、画像の切り替えが行われると、液晶パネルには、旧画像において情報を形作る画素のうち、透過率が最大透過率から最小透過率へ変化する画素が存在し、新画像において情報を形作る画素のうち、透過率が最小透過率から最大透過率へ変化する画素が存在することとなる。一方、ポジティブ表示であれば、情報を形作る画素の透過率は背景となる画素の透過率よりも低くなっている。この表示形式において、画像の切り替えが行われると、液晶パネルには、旧画像において情報を形作る画素のうち、透過率が最小透過率から最大透過率へ変化する画素が存在し、新画像において情報を形作る画素のうち、透過率が最大透過率から最小透過率へ変化する画素が存在することとなる。

画像の切り替えが行われる際、このようにして画素の透過率が変化するので、最大透過率から最小透過率へ変化する画素と最小透過率から最大透過率へ変化する画素とを比較すると、比較した画素の透過率がある時点で逆転することとなる。例えば、この時点で液晶パネルの背後にある光源が点灯されると、新旧画像が合成されたものが表示されるものの、新画像の方が利用者にとって視認されやすい状態となる。

請求項３の発明にように所定時間の終了時点が設定されることによれば、新画像として緊急性の高い情報を表す画像が表示される場合では、新画像の視認性を確保しつつ、表示品質の低下を抑制できる。また、新画像として緊急性の高い情報よりも緊急性の低い情報を表す画像が表示される場合では、光源が点灯される時点では旧画像の消去は完了しているので、旧画像は視認され難くなり、画像切り替えの際の表示品質の低下を確実なものとすることができる。

ここで、液晶パネルは、液晶パネルの温度によって液晶の反応時間が変化するという特性を一般的に有している。請求項４の発明によれば、液晶パネルの温度によって、所定時間を変化させているため、温度変化によって表示品質の低下抑制効果が変化するの抑制することができる。

請求項５の発明は、表示制御手段により、旧画像が消去されるように印加電圧が制御されるとともに、新画像が表示されるように印加電圧が制御されると、光源制御手段は、複数の光源の全ての消灯をさせることを特徴としている。

請求項１の発明によると、旧画像の消去と新画像の表示の指令信号の出力は同時期に行われるので、当該指令信号が表示制御手段から出力された直後から、旧画像及び新画像のの情報部同士が合成されたものが視認されるおそれがある。

請求項５の発明によれば、旧画像から新画像への切り替えの開始直後から、画素の透過率の変化の過程が視認されるのを抑制できる。その結果、画像切り替えの際の表示品質の低下抑制効果を更に向上させることができる。

本発明の第１実施形態による車両用液晶表示装置の構成を説明するためのシステム図である。 本発明の第１実施形態において、液晶パネルの画面に表示される画像の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、液晶パネルの画面に表示される画像の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、液晶パネルの画面に表示される画像の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態において、ＣＰＵが実行する制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態において、ＣＰＵが図５に示す制御フローを実行したときの液晶パネル、及び光源の状態を示すタイムチャートである。

以下、本発明の第１実施形態による燃料供給システムについて、図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
車両用液晶表示装置１は、図２〜図４に示すように、画面５０上に各種画像４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを表示することにより、車両の状態を利用者（例えば、運転者）に提供する装置である。車両用液晶表示装置１は、例えば、運転席前方に位置するコンビネーションメータに設置される。なお、車両用液晶表示装置１の設置位置は、画像４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの視認が可能な位置であれば良いので、コンビネーションメータでなく、運転席前方に位置するインストルメントパネルに設定されていても良い。

車両用液晶表示装置１は、図１に示すように、ディスプレイ部２及び制御部４等から構成されている。ディスプレイ部２は、画面５０上に各種画像４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを表示する。制御部４は、画面５０への各種画像４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの表示を制御する。

ディスプレイ部２は、ケース６、液晶パネル８、拡散板１０、第１光源１６、第２光源１８、第３光源２０、第４光源２２、回路基板１４、仕切部１２及びサーミスタ２４等から構成されている。ケース６は、コンビネーションメータのケースに支持されるものであり、液晶パネル８、拡散板１０、仕切部１２、回路基板１４、サーミスタ２４を支持する。

液晶パネル８は、マトリクス状に配列された複数の画素を有するドットマトリクス型の透過型液晶パネルであり、透明電極が設置された二枚のガラス基板の間に液晶素子が封入されたものである。各画素に対応する透明電極に後述する駆動回路２８から電圧が印加されることに従って各画素の光の透過率が変化し、階調が変化する。なお、本実施形態の液晶パネル８の階調は２階調となっている。即ち、所定の画素に対応する透明電極に電圧が印加されると、液晶素子の配向が変化し最大透過率となる。電圧の印加が解除されると、液晶素子の配向が変化し最小透過率となる。なお、画素の透過率が最大となると、当該画素は、背後から入射される光のほとんどを利用者側に透過する。また、画素の透過率が最小となると、当該画素は、背後からの光のほとんどを遮断し、利用者側への光の透過を妨げる。

なお、本実施形態の液晶パネル８の表示形式はネガティブ表示である。即ち、図２に示す平均燃費画像４０ａは、所定の透過率となった画素からなる情報部４２ａ、及び情報部４２ａに対応する画素と異なる透過率となった画素からなる背景部４４ａから構成され、平均燃費情報を表す。情報部４２ａに対応する部分の画素は、最大透過率となっており、情報部４２ａ以外の背景を表す背景部４４ａに対応する部分の画素は、最小透過率となっている。図３及び図４に示すシートベルト警報画像４０ｂ及び残量警報画像４０ｃも平均燃費画像４０ａと同様に、情報部４２ｂ、４２ｃ、及び背景部４４ｂ、４４ｃから構成され、それぞれシートベルト非着用警告情報、及び燃料残量警告情報を表す。情報部４２ｂ、４２ｃに対応する部分の画素は、最大透過率となっており、背景部４４ｂ、４４ｃに対応する部分の画素は、最小透過率となっている。また、距離画像４０ｄも、情報部４２ｄ及び背景部４４ｄから構成されており、距離情報を表す。情報部４２ｄに対応する部分の画素は、最大透過率となっており、背景部４４ｄに対応する部分の画素は、最小透過率となっている。

ここで、液晶パネル８の特性について説明する。最小透過率の状態から、最大透過率となるように透明電極に電圧が印加されると、透過率は、電圧の印加から遅れて目標とする最大透過率に至る。反対に、最大透過率の状態から、最小透過率となるように透明電極への電圧の印加が解除されると、透過率は、印加電圧が解除されてから遅れて目標とする最小透過率に至る。また、最小透過率から最大透過率となるときの液晶パネル８の応答時間と、最大透過率から最小透過率となるときの液晶パネル８の応答時間は異なる。また、これらの応答時間は、液晶パネル８の温度によっても変化する。即ち、液晶パネル８の温度が低下するほど、応答時間は長くなる。

液晶パネル８の画面５０は、図２〜図４に示すように第１、第２表示領域５０ａ、５０ｂを有する。第１表示領域５０ａには、例えば、車両の平均燃費を示す平均燃費画像４０ａ、シートベルトの非着用を示すシートベルト警報画像４０ｂ、及び燃料残量が所定の残量を下回ったことを示す残量警報画像４０ｃ等の車両情報が表示され、第２表示領域５０ｂには、車両の走行距離を示す距離画像４０ｄ等の車両情報が表示される。なお、平均燃費画像４０ａの情報及び距離画像４０ｄの情報は、利用者が車両を運転する上において参考程度の情報であり、シートベルト警報画像４０ｂの情報及び残量警報画像４０ｃの情報に比べ緊急性は低い。シートベルト警報画像４０ｂの情報は、利用者が車両を運転する上で非常に重要な情報であり、残量警報画像４０ｃの情報に比べ緊急性が高い。

拡散板１０は、液晶パネル８の背後に設けられ、後述する第１〜第４光源１６〜２２から放射される光を拡散し、その拡散光を液晶パネル８に入射させるものである。

第１〜第３光源１６〜２０は、第１表示領域５０ａを照らす光源であり、第４光源２２は、第２表示領域５０ｂを照らす光源である。第１〜第４光源１６〜２２は、回路基板１４に実装されており、後述する光源制御回路２６からの印加電圧により、異なる色の光を液晶パネル８に投射する。第１〜第４光源１６〜２２は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成されている。

第１光源１６は、拡散板１０及び液晶パネル８を通過した光について、利用者が白色だと認識するような光を放射する。第２光源１８は、拡散板１０及び液晶パネル８を通過した光について、利用者が赤色だと認識するような光を放射する。第３光源２０は、拡散板１０及び液晶パネル８を通過した光について、利用者が黄色だと認識するような光を放射する。

仕切部１２は、第１〜第３光源１６〜２０からの光の第２表示領域５０ｂへの侵入、及び第４光源２２からの光の第１表示領域５０ａへの侵入を阻止するように、拡散板１０と回路基板１４との間に設置される。

サーミスタ２４は、液晶パネル８の温度を検出するものであり、液晶パネル８の近辺に設けられる。サーミスタ２４は、液晶パネル８の温度に応じた温度信号を制御部４に出力する。サーミスタ２４は、液晶パネル８の温度を検出できる位置であれば、ケース６に取り付けることを必須としない。例えば、サーミスタ２４の取り付け位置は、液晶パネル８であっても良い。

制御部４は、駆動回路２８、光源制御回路２６、及び中央演算装置（ＣＰＵ）３０等から構成されている。駆動回路２８は、ＣＰＵ３０からの画像に関する指令信号に従って各画素に対応する透明電極に電圧を印加する。この電圧の印加により、各画素の透過率が制御され、階調が変化する。光源制御回路２６は、ＣＰＵ３０からの画像に関する指令信号に従って第１〜第４光源１６〜２２に電圧を印加する。この電圧の印加に応じて、第１〜第４光源１６〜２２の点灯・消灯が制御される。ＣＰＵ３０には、車両の状態を検出する各種センサや車両を制御する制御装置、及びサーミスタ等が電気的に接続されており、ＣＰＵ３０は車両の状態に関する各種情報を入手することができる。ＣＰＵ３０は、入手した車両の状態に関する情報、サーミスタ２４からの温度信号等の情報を用いて予め記憶されている制御プログラムを実行することにより、液晶パネル８に所定の情報を表す画像を表示させるための指令信号を生成し、それを駆動回路２８に出力する。また、ＣＰＵ３０は、上記情報及び制御プログラムに基づき、第１〜第４光源１６〜２２の点灯・消灯を制御する指令信号を光源制御回路２６に出力する。

例えば、平均燃費画像４０ａ及び距離画像４０ｄを液晶パネル８に表示させる場合、ＣＰＵ３０は、平均燃費情報を表す情報部４２ａ・背景部４４ａ、及び距離情報を表す情報部４２ｄ・背景部４４ｄを液晶パネル８に表示するような指令信号を駆動回路２８に出力する。この指令信号に基づき駆動回路２８は、各画素に電圧を印加して、各画素の透過率を制御する。さらに、ＣＰＵ３０は、画像４０ａ、４０ｄの情報に応じた光源として第１、第４光源１６、２２を点灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。この指令信号に基づき光源制御回路２６は、第１、第４光源１６、２２に電圧を印加する。これらのことにより、第１表示領域５０ａに、情報部４２ａが白色となった平均燃費画像４０ａが表示され、第２表示領域５０ｂに、情報部４２ｄが白色となった距離画像４０ｄが表示される。

また、シートベルト警報画像４０ｂ及び距離画像４０ｄを液晶パネル８に表示させる場合、ＣＰＵ３０は、シートベルト警報情報を表す情報部４２ｂ・背景部４４ｂ、及び距離情報を表す情報部４２ｄ・背景部４４ｄを液晶パネル８に表示するような指令信号を駆動回路２８に出力する。この指令信号に基づき駆動回路２８は、各画素に電圧を印加して、各画素の透過率を制御する。さらに、ＣＰＵ３０は、画像４０ｂ、４０ｄの情報に応じた光源として第２、第４光源１８、２２を点灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。この指令信号に基づき光源制御回路２６は、第２、第４光源１８、２２に電圧を印加する。これらのことにより、第１表示領域５０ａに、情報部４２ｂが赤色となったシートベルト警報画像４０ｂが表示され、第２表示領域５０ｂに、情報部４２ｄが白色となった距離画像４０ｄが表示される。

また、残量警報画像４０ｃ及び距離画像４０ｄを液晶パネル８に表示させる場合、ＣＰＵ３０は、残量警報情報を表す情報部４２ｃ・背景部４４ｃ、及び距離情報を表す情報部４２ｄ・背景部４４ｄを液晶パネル８に表示するような指令信号を駆動回路２８に出力する。この指令信号に基づき駆動回路２８は、各画素に電圧を印加して、各画素の透過率を制御する。さらに、ＣＰＵ３０は、画像４０ｃ、４０ｄの情報に応じた光源として第３、第４光源２０、２２を点灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。この指令信号に基づき光源制御回路２６は、第３、第４光源２０、２２に電圧を印加する。これらのことにより、第１表示領域５０ａに、情報部４２ｃが黄色となった残量警報画像４０ｃが表示され、第２表示領域５０ｂに、情報部４２ｄが白色となった距離画像４０ｄが表示される。

また、ＣＰＵ３０は、ＣＰＵ３０に入力される車両の状態に関する各種情報に応じて、画面５０に表示すべき画像を決定し、決定した画像に応じた指令信号を生成する。例えば、図２に示す平均燃費画像４０ａは、利用者が選択スイッチ等で平均燃費の表示を選択した場合に画面５０に表示される。また、図３に示すシートベルト警報画像４０ｂは、利用者がシートベルトを着用していない場合に画面５０に表示される。たとえ、平均燃費画像４０ａの表示が選択されている場合や、燃料残量が残量警報画像４０ｃが表示される状態であっても、優先して表示される。平均燃費画像４０ａの表示が選択されている場合であっても、燃料残量が所定の残量を下回ったときに、平均燃費画像４０ａが消去され、残量警報画像４０ｃが表示される。以上説明したように、画面５０には、ＣＰＵ３０に入力される様々な情報や表示選択によって種々の画像が切り替えられる。

次に、画像の切り替え動作について説明する。ここでは、図２に示す平均燃費画像４０ａから図３に示すシートベルト警報画像４０ｂに切り替える際の切り替え動作を例に説明する。図２に示す状態において、ＣＰＵ３０にシートベルトが非着用である旨の情報が入力されると、ＣＰＵ３０は、第１光源１６を消灯する指令信号を光源制御回路２６に出力するとともに、平均燃費画像４０ａを消去するための指令信号を駆動回路２８に出力する。この指令信号が入力された駆動回路２８は、情報部４２ａに対応する画素の透過率を背景部４４ａの透過率とするように当該画素を最小透過率となるように各画素へ電圧を印加する。これにより、第１光源１６が消灯されるとともに、情報部４２ａにおいて消去対象となる画素の透過率が最小透過率に向かって徐々に変化する。なお、このとき、第１光源１６は消灯されるため、第１表示領域５０ａに向けて光を放射する光源は全て消灯されることとなる。そして、ＣＰＵ３０は、平均燃費画像４０ａが消去されるような指令信号の出力（各画素へ印加する電圧の制御）と同時期に、次に表示するシートベルト警報画像４０ｂを表示するための指令信号を駆動回路２８に出力する。この指令信号が入力された駆動回路２８は、情報部４２ｂに対応する画素の透過率を最大透過率とするように各画素へ電圧を印加する。これにより、情報部４２ｂに対応する画素の透過率が最大透過率に向かって徐々に変化する。即ち、平均燃費画像４０ａの消去の動作と、シートベルト警報画像４０ｂの表示の動作とがほぼ同時に行われる。図２に示す平均燃費画像４０ａから図４に示す残量警報画像４０ｃに切り替るときも、図３に示すシートベルト警報画像４０ｂから図２又は図４に示す画像４０ａ、４０ｃに切り替るときも同様の動作によって切り替る。なお、このようにして画像の切り替えが行われるので、旧画像においても新画像においても情報部を形成する画素、及び旧画像においても新画像においても背景部を形成する画素について、透過率は画像の切り替えの前後で変化しない。

次に、上で説明した車両用液晶表示装置１の制御について、図５の制御フロー及び図６のタイムチャートを用いて説明する。図５に示す制御フローは、車両のイグニッションスイッチがオンとなったら開始され、イグニッションスイッチがオフとなったら終了する。

ステップＳ１１０では初期化を行う。続く、ステップＳ１２０では、第１表示領域５０ａに表示すべき画像を決定し、決定した画像に応じた指令信号、及び第２表示領域５０ｂに表示する距離画像４０ｄを表示させる指令信号を駆動回路２８に出力する。利用者により平均燃費の表示が選択されており、シートベルトが非着用でなく、また、燃料残量が所定の残量以上となっている場合では、ＣＰＵ３０は、平均燃費画像４０ａを表示させる指令信号を出力する。平均燃費の表示が選択されていたり、燃料残量が所定の残量を下回っている場合でも、シートベルトが非着用の場合では、ＣＰＵ３０は、シートベルト警報画像４０ｂを表示させる指令信号を出力する。燃料残量が所定の残量を下回っている場合では、シートベルトが着用されている場合に限り、ＣＰＵ３０は、残量警報画像４０ｃを表示させる指令信号を出力する。

ステップＳ１３０では、第１表示領域５０ａに表示される画像が表す情報に応じて、第１〜第３光源１６〜２０のいずれかの光源を点灯させるための指令信号、及び第４光源２２を点灯させるための指令信号を光源制御回路２６に出力する。具体的には、平均燃費画像４０ａが表示される場合では、ＣＰＵ３０は、第１光源１６を点灯させる指令信号を出力する。シートベルト警報画像４０ｂが表示される場合では、ＣＰＵ３０は、第２光源１８を点灯させる指令信号を出力する。残量警報画像４０ｃが表示される場合では、ＣＰＵ３０は、第３光源２０を点灯させる指令信号を出力する。

ステップＳ１４０では、第１表示領域５０ａに表示される画像に切り替えの予定があるか否かを判定する。この画像切り替えの予定があるか否かは、現在、第１表示領域５０ａに表示されている画像とは異なる画像に関する指令信号をＣＰＵ３０が生成したか否かによって判定できる。ステップＳ１４０において、現在表示されている画像とは異なる画像の指令信号を生成した場合は、処理はステップＳ１５０に移行し、そうでない場合は、異なった画像の指令信号が生成されるまで処理はステップＳ１４０に留まる。

現在表示されている画像とは異なる画像の指令信号が生成されたときに実行されるステップＳ１５０では、サーミスタ２４からの温度信号により、液晶パネル８の温度を検出する。続く、ステップＳ１６０では、更新時間Ｔを算出する。更新時間Ｔは、現在表示されている画像から次の画像に表示を更新するときの第１〜第３光源１６〜２０の消灯時間である。言い換えると、更新時間Ｔは、現在表示の画像から次の画像への表示の切り替える際に、点灯していた光源を一旦消灯してから、次に表示される画像に対応した光源を点灯するまでの時間である。

次に、更新時間Ｔの算出手順について説明する。更新時間Ｔは、次に表示される画像、及び液晶パネル８の温度に基づいて算出される。以下、次に表示される画像を新画像と呼ぶ。これに対し、現在表示されている画像を旧画像と呼ぶ。

新画像が画像４０ｂ、４０ｃに比べ緊急性の低い平均燃費画像４０ａである場合、ＣＰＵ３０が、旧画像の情報部が消去されるような指令信号及び新画像の情報部が表示されるような指令信号を駆動回路２８に出力し、駆動回路２８が、それら指令信号に応じて各画素へ印加される電圧を制御してから、旧画像において情報部から背景部に変更される画素が背景部に対応する画素の透過率となって消去が完了した時点までの時間を基本時間Ｔｂとして算出する。なお、上記各画素への印加電圧の制御開始から、消去完了までの時間は、液晶パネル８が所定温度のときの時間であり、予め実験等で求められている時間である。その後、本実施形態では、基本時間Ｔｂを液晶パネル８の温度に関連する値によって補正して、更新時間Ｔを算出する。なお、この補正では、液晶パネル８の温度がＣＰＵ３０の想定する温度よりも低ければ、更新時間Ｔは基本時間Ｔｂよりも長くなり、液晶パネル８の温度がＣＰＵ３０の想定する温度よりも高ければ、更新時間Ｔは基本時間Ｔｂよりも短くなる。

新画像が画像４０ａに比べ緊急性の高いシートベルト警報画像４０ｂ又は残量警報画像４０ｃである場合、ＣＰＵ３０が、旧画像の情報部が消去されるような指令信号及び新画像の情報部が表示されるような指令信号を駆動回路２８に出力し、駆動回路２８が、それら指令信号に応じて各画素へ印加される電圧を制御してから、新画像の情報部へと変更される画素の透過率が、旧画像の背景部へと変更される画素の透過率を上回る時点（透過率が逆転する時点）までの時間を基本時間Ｔｂとして算出する。なお、上記各画素への印加電圧の制御開始から、透過率が逆転する時点までの時間は、液晶パネル８が所定温度のときの時間であり、予め実験等で求められている時間である。その後、本実施形態では、基本時間Ｔｂを液晶パネル８の温度に関連する値によって補正して、更新時間Ｔを算出する。なお、この補正では、液晶パネル８の温度がＣＰＵ３０の想定する温度よりも低ければ、更新時間Ｔは基本時間Ｔｂよりも長くなり、液晶パネル８の温度がＣＰＵ３０の想定する温度よりも高ければ、更新時間Ｔは基本時間Ｔｂよりも短くなる。

ステップＳ１７０では、第１〜第３光源１６〜１８の全てを消灯する。そして、ステップＳ１８０では、旧画像から新画像に切り替える制御を実行する。具体的には、ＣＰＵ３０が旧画像を消去するための指令信号を駆動回路２８に出力し、駆動回路２８がその指令信号に応じて各画素への印加電圧を制御するのと同時期に、ＣＰＵ３０が新画像を表示するための指令信号を駆動回路２８に出力し、駆動回路２８がその指令信号に応じて各画素への印加電圧を制御する。

ステップＳ１９０では、ステップＳ１７０の処理が開始してからの時間が、ステップＳ１６０において算出した更新時間Ｔ以上経過したか否かを判定する。この判定により、処理開始からの時間が更新時間Ｔ以上経過した場合は、処理はステップＳ２００に移行し、そうでない場合は、当該時間が更新時間Ｔ以上経過するまで処理はステップＳ１９０に留まる。ステップＳ２００では、新画像に対応する第１〜第３光源１６〜１８のいずれかを点灯する。そして、処理はステップＳ１４０に戻る。

以上、ＣＰＵ３０が実行する制御フローについて説明した。次に、上述の制御フローを実行したときの車両用液晶表示装置１の動作について、図６を用いて説明する。図６は、液晶パネル８の画像の表示状態、及び各光源１６〜２０の点灯・消灯状態を示している。前半の画像切り替えは、図３に示すシートベルト警報画像４０ｂから図２に示す平均燃費画像４０ａへの切り替えを示しており、後半の画像切り替えは、図２に示す平均燃費画像４０ａから図３に示すシートベルト警報画像４０ｂへの切り替えを示している。

まず、シートベルト警報画像４０ｂ（図３参照）から平均燃費画像４０ａ（図２参照）に切り替えるときの動作について説明する。時刻ｔ１までは、ＣＰＵ３０にシートベルトが非着用である旨の情報が入力される。よって、ＣＰＵ３０は第２光源１８を点灯する指令信号を光源制御回路２６に出力するとともに、画面５０にシートベルト警報画像４０ｂを表示するための指令信号を駆動回路２８に出力する。このとき、第１、第３光源１６、２０は消灯されている。したがって、図６に示すように、時刻ｔ１までは、液晶パネル８の第１表示領域５０ａには、情報部４２ｂが赤色となるシートベルト警報画像４０ｂが表示されることとなる（図３参照）。

時刻ｔ１において、シートベルトが着用されたことを示す情報、及び平均燃費画像４０ａの表示が選択されていることを示す情報がＣＰＵ３０に入力されると、ＣＰＵ３０は、現時点での平均燃費を算出し、その算出結果を平均燃費画像４０ａとして表示するための指令信号を生成する。そして、ＣＰＵ３０は、前述したように新画像が平均燃費画像４０ａであることと、入力される液晶パネル８の温度に関する情報に基づき、更新時間Ｔを算出する（図６に示す時刻ｔ１とｔ２との間の時間）。

そして、ＣＰＵ３０は、点灯していた第２光源１８を消灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。これにより、第２光源１８は消灯されるので、液晶パネル８のシートベルト警報画像４０ｂが消えたと利用者は認識する。第２光源１８が消灯するのと同時期にＣＰＵ３０は、画像の切り替え処理を実行する。この切り替え処理の実行により、シートベルト警報画像４０ｂの情報部４２ｂにおいて消去される画素の透過率が下降するとともに、平均燃費画像４０ａの情報部４２ａにおいて表示される画素の透過率が上昇する。これにより、旧画像の消去動作と、新画像の表示動作とがほぼ同時に行われるので、画像の切り替え時間を極力短縮することができる。

時刻ｔ２に至り、つまり更新時間Ｔが経過すると、ＣＰＵ３０は、第１光源１６を点灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。これにより、第１光源１６が点灯する。第１光源１６が点灯されるとき、シートベルト警報画像４０ｂの情報部４２ｂにおいて消去される画素の透過率が最小となっているので、液晶パネル８の第１表示領域５０ａには、図２に示すような平均燃費画像４０ａだけが表示されることとなる。このようにして、平均燃費画像４０ａの表示によれば、画像切り替えの際の表示品質の低下を確実に抑制することができる。また、この例では、シートベルト警報画像４０ｂの消去のための印加電圧制御及び平均燃費画像４０ａの表示のための印加電圧制御に基づいて、第２光源１８を含む全ての光源１６〜２０が消灯されるので、画像切り替え開始直後から、二つの情報部４２ａ、４２ｂが合成されたものが視認されるのを確実に抑制することができ、表示品質の低下抑制効果を高めることができる。加えて、液晶パネル８の温度に応じて、更新時間Ｔを変化させているので、液晶パネル８の温度変化によって表示品質の低下抑制効果が変化するのを抑制できる。

次に、平均燃費画像４０ａからシートベルト警報画像４０ｂに切り替えるときの動作について説明する。時刻ｔ３までは、ＣＰＵ３０に平均燃費の表示が選択されていることを示す情報が入力される。よって、ＣＰＵ３０はそれに従い平均燃費を算出し、その算出結果を平均燃費画像４０ａとして表示するための指令信号を生成する。そして、ＣＰＵ３０は、その生成した指令信号を駆動回路２８に出力するとともに、第１光源１６を点灯させる指令信号を出力する。このとき、第２、第３光源１８、２０は消灯されている。したがって、図６に示すように、液晶パネル８の第１表示領域５０ａには、情報部４２ａが白色となる平均燃費画像４０ａが表示されることとなる（図２参照）。

時刻ｔ３において、シートベルトが非着用となったことを示す情報がＣＰＵ３０に入力されると、ＣＰＵ３０は、シートベルト警報画像４０ｂを表示するための指令信号を生成する。そして、ＣＰＵ３０は、前述したように新画像がシートベルト警報画像４０ｂであることと、入力される液晶パネル８の温度に関する情報に基づき、更新時間Ｔを算出する（図６に示す時刻ｔ３とｔ４との間の時間）。なお、この更新時間Ｔは、平均燃費画像４０ａを新画像として表示する際の更新時間Ｔより短い。

そして、ＣＰＵ３０は、点灯していた第１光源１６を消灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。これにより、第１光源１６は消灯されるので、液晶パネル８の平均燃費画像４０ａが消えたと利用者は認識する。第１光源１６が消灯するのと同時期にＣＰＵ３０は、画像の切り替え処理を実行する。この切替処理の実行により、平均燃費画像４０ａの情報部４２ａにおいて消去される画素の透過率が下降するとともに、シートベルト警報画像４０ｂの情報部４２ｂにおいて表示される画素の透過率が上昇する。これにより、旧画像の消去動作と、新画像の表示動作とがほぼ同時に行われるので、画像の切り替え時間を極力短縮することができる。

時刻ｔ４に至り、つまり更新時間Ｔが経過すると、ＣＰＵ３０は、第２光源１８を点灯させる指令信号を光源制御回路２６に出力する。これにより、第２光源１８が点灯する。第２光源１８が点灯されるとき、シートベルト警報画像４０ｂの情報部４２ｂの画素の透過率は、平均燃費画像４０ａの情報部４２ａにおいて消去される画素の透過率を上回っているので、平均燃費画像４０ａは視認されるものの、シートベルト警報画像４０ｂの方が利用者にとって視認されやすい状態となる。このようなシートベルト警報画像４０ｂの表示によれば、画像切り替えの際の表示品質の低下を抑えつつ、シートベルト警報画像４０ｂのような利用者が車両を運転する上で緊急性の高い情報を極力早く利用者に伝達することができる。また、この例においても、先の例と同様に、平均燃費画像４０ａの消去のための指令信号及びシートベルト警報画像４０ｂの表示のための指令信号の出に基づいて、第１光源１６を含む全ての光源１６〜２０が消灯されるので、画像切り替え開始直後から、二つの情報部４２ａ、４２ｂが合成されたものが視認されるのを確実に抑制することができ、表示品質の低下抑制効果を高めることができる。加えて、この例においても、液晶パネル８の温度に応じて、更新時間Ｔを変化させているので、液晶パネル８の温度変化によって表示品質の低下抑制効果が変化するのを抑制できる。

なお、この実施形態では、基本時間Ｔｂの終了時点は、新画像の情報部へと変更される画素の透過率が、旧画像の背景部へと変更される画素の透過率を上回る時点となっているが、当該上回る時点以降であり、かつ旧画像の消去が完了する時点よりも前であれば良い。このような考えに基づいて基本時間Ｔｂを算出しても、新画像が表す情報を早期に利用者に伝達することができる。

なお、本実施形態において、第１〜第３光源１６〜２０が請求項に記載の「照明手段」に相当し、ステップＳ１２０、Ｓ１８０を実行するＣＰＵ３０、駆動回路２８が請求項に記載の「表示制御手段」に相当し、ステップＳ１３０、Ｓ１７０、Ｓ２００を実行するＣＰＵ３０が請求項に記載の「光源制御手段」に相当する。

（その他の実施形態）
以上、本発明による第１実施形態について説明したが、本発明は、上記先の実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

例えば、先の実施形態においてＣＰＵ３０は、画像切り替え制御を実行（ステップＳ１８０）してから、光源の消灯制御（ステップＳ１７０）を実行しているが、これらの制御は反対であっても良い。

先の実施形態では、画像が表す情報に応じて、第１〜第３光源のうちいずれか一つの光源が点灯されるが、画像の表示色が目的の表示色となるように、複数の光源を点灯させるようにしても良い。例えば、平均燃費画像４０ａの情報部４２ａを白色に発光させる場合において、赤色、青色、黄色の光源を全て点灯することにより、白色による表示を実現するようにしても良い。そのようにすれば、用意する光源の数よりも多くの表示色にて画像を表示することができる。

先の実施形態では、表示形式がネガティブ表示である液晶パネル８について説明した。本発明の効果は、ポジティブ表示の液晶パネル８であっても得られる。液晶パネル８の表示形式をポジティブ表示とする場合、例えば、平均燃費画像４０ａの情報部４２ａに対応する部分の画素は、最小透過率となっており、背景部４４ａに対応する部分の画素は、最大透過率となっている。シートベルト警報画像４０ｂ及び残量警報画像４０ｃも平均燃費画像４０ａと同様に、画像４０ｂ、４０ｃのそれぞれの情報部４２ｂ、４２ｃに対応する部分の画素は、最小透過率となっており、背景部４４ｂ、４４ｃに対応する画素は、最大透過率となっている。

この場合、新画像がシートベルト警報画像４０ｂ又は残量警報画像４０ｃである場合に設定される更新時間Ｔは、以下の要領で設定されることとなる。ＣＰＵ３０が、旧画像の情報部が消去されるような指令信号及び新画像の情報部が表示されるような指令信号を駆動回路２８に出力し、駆動回路２８が、それらの指令信号に応じて、各画素への印加電圧を制御してから、新画像の情報部へと変更される画素の透過率が、旧画像の背景部へと変更される画素の透過率を下回る時点（透過率が逆転する時点）までの時間を基本時間Ｔｂとして算出する。その後、基本時間Ｔｂは、液晶パネル８の温度に関連する値によって補正され、更新時間Ｔが算出される。

また、先の実施形態では、液晶パネル８の階調は２階調であったが、３階調以上の液晶パネルを使用しても、本発明の効果を得ることができる。なお、この場合、新画像がシートベルト警報画像４０ｂ又は残量警報画像４０ｃである場合において、基本時間Ｔｂの終了時点は、旧画像から新画像への切り替えの際の最大透過率から最小透過率に変化する画素及び最小透過率から最大透過率に変化する画素について、これらの画素の透過率が逆転した時点以降が、所定時間の終了時点とされる。

１ 車両用液晶表示装置、２ ディスプレイ部、４ 制御部、６ ケース、８ 液晶パネル、１０ 拡散板、１２ 仕切部、１４ 回路基板、１６ 第１光源（照明手段）、１８ 第２光源（照明手段）、２０ 第３光源（照明手段）、２２ 第４光源、２４ サーミスタ（検出手段）、２６ 光源制御回路、２８ 駆動回路（表示制御手段）、３０ 中央演算装置（ＣＰＵ）（表示制御手段、光源制御手段）、４０ａ 平均燃費画像、４０ｂ シートベルト警報画像、４０ｃ 残量警報画像、４０ｄ 距離画像、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ 情報部、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ 背景部、５０ 画面、５０ａ 第１表示領域、５０ｂ 第２表示領域

Claims (5)

1. 印加電圧が制御されることで透過率が変化する複数の画素を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背後に設けられ、それぞれ色の異なる光を前記液晶パネルに投射する複数の光源を有する照明手段と、
   利用者に対して報知すべき所定情報を表す画像を決定し、その画像に応じて前記複数の画素への印加電圧を制御することで、前記液晶パネルに当該画像を表示させる表示制御手段と、
   前記液晶パネルに表示される画像に表される前記所定情報に応じて、前記複数の光源のいずれかを点灯させる光源制御手段と、を備え、
   前記表示制御手段は、現在、前記液晶パネルに表示されている画像としての旧画像が消去されるように印加電圧を制御するのと同時期に、前記旧画像の次に表示される画像としての新画像が表示されるように印加電圧を制御することで、前記旧画像を前記新画像に切り替え、
   前記光源制御手段は、画像が前記旧画像から前記新画像に切り替えられる際、前記複数の光源の全てを消灯させ、その消灯から所定時間が経過した後、前記新画像が表す前記所定情報に応じた光源を点灯させることを特徴とする車両用液晶表示装置。
2. 前記新画像が表す前記所定情報が車両の利用者にとって緊急性の高い情報ほど、前記所定時間が短く設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両用液晶表示装置。
3. 前記新画像として表示される画像として緊急性の異なる少なくとも二種類の画像があり、
   前記新画像として表示される画像が緊急性の高い情報を表す画像である場合、前記旧画像から前記新画像への切り替えの際の最大透過率から最小透過率に変化する画素及び最小透過率から最大透過率に変化する画素について、これらの画素の透過率が逆転した時点以降が、前記所定時間の終了時点として設定され、
   前記新画像として表示される画像が前記緊急性の高い情報よりも緊急性の低い情報を表す画像である場合、前記旧画像の消去が完了した時点以降が、前記所定時間の終了時点として設定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用液晶表示装置。
4. 液晶パネルの温度を検出する検出手段を備え、
   前記所定時間は、検出手段により検出された温度に応じて変化することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用液晶表示装置。
5. 前記表示制御手段により、前記旧画像が消去されるように印加電圧が制御されるとともに、前記新画像が表示されるように印加電圧が制御されると、前記光源制御手段は、前記複数の光源の全ての消灯をさせることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用液晶表示装置。

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