JP2021118662A

JP2021118662A - 車載装置

Info

Publication number: JP2021118662A
Application number: JP2020012525A
Authority: JP
Inventors: 久光谷平; Hisamitsu Tanihira
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-08-10

Abstract

【課題】急激なバッテリ電圧低下時に昇圧により一定の電圧を生成可能であって、過大な電流の発生を防止することができる車載装置を提供すること。【解決手段】映像表示装置１００は、所定の動作電圧で駆動されて表示動作を行うＯＬＥＤ１２６と、バッテリ電圧を昇圧して動作電圧を生成する昇圧回路１４０と、バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下したときにＯＬＥＤ１２６の消費電流を抑制するバッテリ電圧検出部１５０、制御部１６０、ＰＷＭ制御部１２２とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）を用いて表示を行う車載装置に関する。

従来から、入力電圧の低下時に電圧調整回路の調整電圧を低下させないようにし、入力電圧が正常電圧に戻った直後の大電流の発生を抑えるようにした構成（照明装置）が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この照明装置では、ソフトスタート回路を用いることにより、車載バッテリ電圧を所定の電圧まで昇圧するために用いられるスイッチング用トランジスタの駆動デューディの急激な増加を防止している。

特開２００７−２６９９５号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された照明装置では、アイドリングストップ後の再始動時にバッテリ電圧が急激に減少した際に電圧調整回路の出力電圧が徐々に上昇するため、入力側の大電流の発生を防止することはできるが、一時的な出力電圧の低下が生じてしまうという問題があった。一方で、ソフトスタート回路を用いなければこのような問題は生じないが、この回路を用いる場合の目的である大電流の発生抑制が困難になり、過大な電流が発生することによる部品の損傷や、このような損傷防止のために電流定格が大きい部品の採用によるコスト上昇などが考えられるため望ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、急激なバッテリ電圧低下時に昇圧により一定の電圧を生成可能であって、過大な電流の発生を防止することができる車載装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明の車載装置は、所定の動作電圧で駆動されて表示動作を行う有機発光ダイオードと、バッテリ電圧を昇圧して動作電圧を生成する昇圧手段と、バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下したときに、有機発光ダイオードの消費電流を抑制する電流制限手段とを備えている。

アイドリングストップ後の再起動時等においてバッテリ電圧の急激な低下が生じてバッテリ電圧がしきい値より低くなったときに、有機発光ダイオードの消費電流が減少するため、昇圧手段によって生成する動作電圧を維持した場合であっても、バッテリ電圧の低下に伴ってそれ以後も昇圧手段の入力電流が上昇することを抑制し、昇圧手段やその前段の回路における過大な電流の発生を防止することが可能となる。

また、上述した電流制限手段は、バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下した時点から徐々に有機発光ダイオードの消費電流を減少させることが望ましい。これにより、有機発光ダイオードによって表示される映像の明るさを徐々に暗くすることができ、急に明るさを変える場合に比べて視覚的な違和感の発生を抑制することが可能となる。

また、上述した電流制限手段は、バッテリ電圧がしきい値を超えるまで有機発光ダイオードの消費電流の抑制を維持することが望ましい。これにより、バッテリ電圧の一時的な低下が解消されるまでの間、過大な電流の発生を確実に抑制することが可能となる。

また、上述した電流制限手段は、有機発光ダイオードに印加する動作電圧をＰＷＭ制御することにより、有機発光ダイオードの消費電流の抑制を行うことが望ましい。これにより、有機発光ダイオードの動作電圧を一定に維持しながら消費電流を低減することが可能となる。

また、上述した有機発光ダイオードに表示される映像の明るさを解析する映像解析手段をさらに備え、電流制限手段は、映像解析手段によって解析された映像が明るい場合にしきい値を高くし、暗い場合にしきい値を低く設定することが望ましい。あるいは、上述した有機発光ダイオードに表示される映像の明るさを変更する明るさ変更手段をさらに備え、電流制限手段は、明るさ変更手段によって明るい映像に変更された場合にしきい値を高くし、暗い映像に変更された場合にしきい値を低く設定することが望ましい。

有機発光ダイオードは、映像の明るさに応じて消費電流が変化するため、消費電流が多い明るい映像を表示している場合にはバッテリ電圧が比較的高いうちに消費電流を抑制することにより昇圧手段やその前段回路における過大な電流の発生を確実に抑制し、消費電流が少ない暗い映像を表示している場合にはバッテリ電圧が比較的低くなるまで待って消費電流を抑制しても昇圧手段やその前段回路における過大な電流の発生を抑制することができる。

一実施形態の映像表示装置の構成を示す図である。バッテリ電圧低下時の動作タイミングを示す図である。変形例の映像表示装置の構成を示す図である。他の変形例の映像表示装置の構成を示す図である。

以下、本発明の車載装置を適用した一実施形態の映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。

図１は、一実施形態の映像表示装置の構成を示す図である。図１に示す映像表示装置１００は、例えば、車両に搭載されたヘッドユニットに組み込まれるものであって、ヘッドユニット本体（図示せず）から出力される映像信号に基づく画像表示を行う。

映像表示装置１００は、映像信号受信部１１０、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode、有機発光ダイオード）モジュール１２０、バッテリ回路１３０、昇圧回路１４０、バッテリ電圧検出部１５０、制御部１６０を含んで構成されている。

映像信号受信部１１０は、映像入力端子を介してヘッドユニット本体から入力される所定形式（例えば、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）形式）の映像信号を受信してシリアル／パラレル変換を行ってＲＧＢ形式の映像信号を出力する。

ＯＬＥＤモジュール１２０は、ＰＷＭ制御部１２２、ＯＬＥＤドライバ１２４、ＯＬＥＤ１２６を有している。ＰＷＭ制御部１２２は、制御部１６０によって指定される所定のタイミングで、ＯＬＥＤ１２６を駆動する所定の動作電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御するためのＰＷＭ信号を生成する。この生成されたＰＷＭ信号は、ＯＬＥＤドライバ１２４に入力される。なお、このＰＷＭ信号は、出力開始直後から時間経過にしたがって徐々にオンデューティを低下させるようにしてもよい。ＯＬＥＤドライバ１２４は、映像信号受信部１１０から出力される映像信号に基づいて、所定の動作電圧で各画素に対応するＯＬＥＤ１２６を駆動する。

バッテリ回路１３０は、バッテリ端子ＢＡＴＴを介してバッテリ（図示せず）に接続されており、インダクタ等を用いたノイズ除去を行った後のバッテリ電圧を各部に供給する。

昇圧回路１４０は、バッテリ回路１３０を通して印加されるバッテリ電圧を昇圧して、ＯＬＥＤ１２６の駆動に必要な動作電圧に変換する。

バッテリ電圧検出部１５０は、バッテリ回路１３０から出力されるバッテリ電圧を検出する。

制御部１６０は、バッテリ電圧検出部１５０によって検出されるバッテリ電圧と所定のしきい値とを比較しており、バッテリ電圧がしきい値よりも低下すると、ＯＬＥＤモジュール１２０内のＰＷＭ制御部１２２に対してＰＷＭ信号の生成を指示する。

上述した昇圧回路１４０が昇圧手段に、バッテリ電圧検出部１５０、制御部１６０、ＰＷＭ制御部１２２が電流制限手段にそれぞれ対応する。

図２は、バッテリ電圧低下時の動作タイミングを示す図である。本実施形態では、アイドリングストップ後のエンジン再起動時において発生するバッテリ電圧の低下を想定している。

アイドリングストップ後の時間ｔ０においてエンジンが再起動されると、エンジン起動に必要な大電流が流れるため、バッテリ電圧は低下する。昇圧回路１４０では出力電圧を一定（ＯＬＥＤ１２６の動作電圧）にするように動作するため、入力側のバッテリ電圧の低下に伴って入力電流が増加する。

その後、時間ｔ１においてバッテリ電圧がしきい値よりも低下すると、制御部１６０は、ＰＷＭ信号の生成をＰＷＭ制御部１２２に指示する。これにより、ＯＬＥＤ１２６の消費電流が減少するため、これに伴って昇圧回路１４０の入力電流の上昇が抑制される。なお、図２では、時間ｔ１以降の昇圧回路１４０の入力電流が一定となるように図示されているが、実際には、ＰＷＭ信号のデューティ等に応じて変動する。

その後、時間ｔ２においてエンジンの回転が開始するとバッテリ電圧が上昇するため、昇圧回路１４０の入力電流は減少する。また、時間ｔ３でバッテリ電圧がしきい値を超えると、制御部１６０からＰＷＭ制御部１２２に対してＰＷＭ信号の生成停止が指示される。なお、ＰＷＭ信号の生成停止のタイミングは、必ずしもバッテリ電圧が上昇してしきい値を超えるタイミングに合わせる必要はなく、前後してもよい。

このように、本実施形態の映像表示装置１００では、アイドリングストップ後の再起動時等においてバッテリ電圧の急激な低下が生じてバッテリ電圧がしきい値より低くなったときに、ＯＬＥＤ１２６の消費電流が減少するため、昇圧回路１４０によって生成する動作電圧を維持した場合であっても、バッテリ電圧の低下に伴ってそれ以後も昇圧回路１４０の入力電流が上昇することを抑制し、昇圧回路１４０やその前段の回路における過大な電流の発生を防止することが可能となる。

また、バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下した時点から徐々にＰＷＭ信号のオンデューティを低下させることにより、ＯＬＥＤ１２６の消費電流を徐々に減少させることができる。これにより、ＯＬＥＤ１２６によって表示される映像の明るさを徐々に暗くすることができ、急に明るさを変える場合に比べて視覚的な違和感の発生を抑制することが可能となる。

また、ＯＬＥＤ１２６の消費電流の抑制（ＰＷＭ信号の出力）を、一旦低下したバッテリ電圧が再度上昇してしきい値を超えるまで継続することにより、バッテリ電圧の一時的な低下が解消されるまでの間、過大な電流の発生を確実に抑制することが可能となる。

また、ＯＬＥＤ１２６の動作電圧をＰＷＭ制御することによってＯＬＥＤ１２６の消費電流の抑制を行っているため、ＯＬＥＤ１２６の動作電圧を一定に維持しながら消費電流を低減することが可能となる。

ところで、ＯＬＥＤ１２６は、映像の内容に応じて消費電力が変動する。例えば、映像を構成する各画素の画素値が大きくて映像が明るい場合に消費電流が増加し、反対に各画素の画素値が小さくて映像が暗い場合に消費電流が減少する。このような映像の明るさに応じてＯＬＥＤ１２６の消費電流が変化することを加味してしきい値を可変設定するようにしてもよい。

図３は、変形例の映像表示装置の構成を示す図である。図３に示す映像表示装置１００Ａは、図１に示した映像表示装置１００に対して、映像解析部１１２を追加するとともに、制御部１６０を制御部１６０Ａに置き換えた点が異なっている。映像解析部１１２が映像解析手段に対応する。

映像解析部１１２は、映像受信部１１０から出力される映像信号（映像１画面分に含まれる各画素の画素値）に基づいて、映像１画面の明るさを解析する。制御部１６０Ａは、映像解析部１１２の解析結果に基づいて映像の明るさに対応するしきい値を設定し、バッテリ電圧検出部１５０によって検出されるバッテリ電圧がこのしきい値よりも低下すると、ＯＬＥＤモジュール１２０内のＰＷＭ制御部１２２に対してＰＷＭ信号の生成を指示する。具体的には、映像が明るい場合にはしきい値を高い値に設定し、バッテリ電圧低下時に速やかにＯＬＥＤ１２６の消費電流抑制を開始する。反対に、映像が暗い場合にはしきい値を低い値に設定し、バッテリ電圧低下の程度が大きくなったときにＯＬＥＤ１２６の消費電流抑制を行うようにする。なお、しきい値の可変設定は、２種類のしきい値を２段階に切り替えて設定してもよいが、３種類以上のしきい値を多段階に切り替えて設定したり、映像の明るさに応じてしきい値を連続的に可変設定するようにしてもよい。

また、車載装置として映像表示装置を使用する場合、例えば、夜間に、あるいは利用者の指示に応じて、ＯＬＥＤ１２６の輝度（明るさ）を下げて映像表示を行うことが考えられる。このようなＯＬＥＤ１２６の輝度低下時における消費電流は、輝度非低下時における消費電流よりも少ない。この点を考慮して、上述した映像の明るさに応じてしきい値を可変設定した場合と同様に、夜間や利用者の指示によるＯＬＥＤ１２６の輝度低下の有無に応じてしきい値を可変設定するようにしてもよい。

図４は、他の変形例の映像表示装置の構成を示す図である。図４に示す映像表示装置１００Ｂは、図１に示した映像表示装置１００に対して、制御部１６０を制御部１６０Ｂに置き換えた点が異なっている。制御部１６０Ｂが明るさ変更手段に対応する。

制御部１６０Ｂは、外部から入力される輝度設定指示に応じて、ＯＬＥＤ１２６の輝度を設定するとともに、この設定した輝度に対応するしきい値を設定する。例えば、輝度の設定（変更）は、変更後の輝度に対応するオンデューティを有するＰＷＭ信号の生成をＰＷＭ制御部１２２に対して指示することにより行う。制御部１６０Ｂは、低い輝度に変更した場合（ＯＬＥＤ１２６の消費電流が少ない場合）にはしきい値を低い値に設定し、バッテリ電圧低下の程度が大きくなったときにＯＬＥＤ１２６の消費電流抑制を行うようにする。これに対し、輝度が高い場合にはしきい値を高い値に設定し、バッテリ電圧低下時に速やかにＯＬＥＤ１２６の消費電流抑制を開始する。なお、バッテリ電圧がしきい値よりも低下してＯＬＥＤ１２６の消費電流抑制を開始する時点で、すでにＰＷＭ制御部１２２によるＰＷＭ制御が行われている場合には、その時点よりもさらにＰＷＭ信号のオンデューティを下げてＯＬＥＤ１２６の消費電力を抑制すればよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、ヘッドユニットに組み込まれる映像表示装置１００について本発明を適用したが、他の使用形態についても本発明を適用することができる。

また、アイドリングストップ後の再起動時の動作について本発明を適用したが、その他のバッテリ電圧低下時についても本発明を適用することができる。例えば、エンジン停止時に地図画像や動画再生画像などを表示した状況でエンジンを始動する場合などにもバッテリ電圧の急激な低下が生じるため、このような場合に本発明を適用してもよい。

上述したように、本発明によれば、アイドリングストップ後の再起動時等においてバッテリ電圧の急激な低下が生じてバッテリ電圧がしきい値より低くなったときに、有機発光ダイオードの消費電流が減少するため、昇圧手段によって生成する動作電圧を維持した場合であっても、バッテリ電圧の低下に伴ってそれ以後も昇圧手段の入力電流が上昇することを抑制し、昇圧手段やその前段の回路における過大な電流の発生を防止することが可能となる。

１００、１００Ａ、１００Ｂ映像表示装置
１１０映像信号受信部
１１２映像解析部
１２０ＯＬＥＤモジュール
１２２ＰＷＭ制御部
１２４ＯＬＥＤドライバ
１２６ＯＬＥＤ
１３０バッテリ回路
１４０昇圧回路
１５０バッテリ電圧検出部
１６０、１６０Ａ、１６０Ｂ制御部

Claims

所定の動作電圧で駆動されて表示動作を行う有機発光ダイオードと、
バッテリ電圧を昇圧して前記動作電圧を生成する昇圧手段と、
前記バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下したときに、前記有機発光ダイオードの消費電流を抑制する電流制限手段と、
を備えることを特徴とする車載装置。
前記電流制限手段は、前記バッテリ電圧が所定のしきい値よりも低下した時点から徐々に前記有機発光ダイオードの消費電流を減少させることを特徴とする請求項１に記載の車載装置。
前記電流制限手段は、前記バッテリ電圧が前記しきい値を超えるまで前記有機発光ダイオードの消費電流の抑制を維持することを特徴とする請求項１または２に記載の車載装置。
前記電流制限手段は、前記有機発光ダイオードに印加する前記動作電圧をＰＷＭ制御することにより、前記有機発光ダイオードの消費電流の抑制を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載装置。
前記有機発光ダイオードに表示される映像の明るさを解析する映像解析手段をさらに備え、
前記電流制限手段は、前記映像解析手段によって解析された映像が明るい場合に前記しきい値を高くし、暗い場合に前記しきい値を低く設定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載装置。
前記有機発光ダイオードに表示される映像の明るさを変更する明るさ変更手段をさらに備え、
前記電流制限手段は、前記明るさ変更手段によって明るい映像に変更された場合に前記しきい値を高くし、暗い映像に変更された場合に前記しきい値を低く設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載装置。