JP3323954B2 - 情報表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオードからな
る表示素子を複数個縦横マトリクス状に並べ点綴で文字
あるいは図形を表示する複数の表示ユニットを制御部に
対して直列接続し、制御部からこれら各表示ユニット分
のシリアル入力信号を順次送信することにより所望の情
報を各表示ユニットで表示する情報表示装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から情報表示装置は製作性、保守性
を考慮して図４に示すように、情報表示装置１の表示部
を複数の表示ユニット２で構成するようにしておりその
表示ユニット２は図５に示すように複数の発光ダイオー
ド３を縦横マトリクス状に配列している。図６は表示ユ
ニット２の構成を示すブロック図であり、この表示ユニ
ットは隣接する表示ユニットと接続用のコネクタ４１、
４２で接続され、コネクタ４１からシリアル形式の表示
データ（第１のシリアル入力信号）が入力すると、それ
がシフトレジスタ回路５（第１のシフトレジスタ回路）
に供給される。シフトレジスタ回路５はシリアル形式デ
ータを受けシリアルアウトデータとパラレルアウトデー
タを出力するようになっている。

【０００３】そしてシフトレジスタ回路５のシリアルア
ウトデータは次段のシフトレジスタ回路５に供給され、
パラレルアウトデータはラッチ・ドライブ回路６に供給
されてホールドされ、その負荷として接続されている発
光ダイオード３を駆動するようになっている。シフトレ
ジスタ回路５およびラッチ・ドライブ回路６は組み付け
工数を減らし経済性を向上させたり、信頼性向上のた
め、両回路をまとめてＩＣ化されたものを使用すること
が多い。ここで、図６においてシリアルデータをシフト
するためのシフトクロックやラッチドライブ回路６にデ
ータを記憶させるためのラッチ信号等は周知であるから
記載および説明を省略している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図６において、シフト
レジスタ回路５およびラッチ・ドライブ回路６は通常１
６ビット程度のデータ処理能力を要求されるため、表示
ユニット２全体では２５６ビット程度のデータを転送お
よび記憶する能力を要求されることになり、シフトレジ
スタ回路５およびラッチ・ドライブ回路６は各々１６個
ずつ必要となる。電子回路をＩＣで構成すると故障率は
小さくなるが、その故障率は零ではなくある値を取る。
装置全体では多くのシフトレジスタ回路５およびラッチ
・ドライブ回路６を使用するので、ＩＣ化してもＩＣの
使用個数が増えるに従って装置としての故障率は大きく
なる。またシフトレジスタ回路５は１個でも故障すると
隣接するシフトレジスタ回路５にデータを供給できなく
なるので、それ以後の部分の表示ができなくなる。更
に、雷サージ等によりいずれかのシフトレジスタ回路が
破壊されると、次段のシフトレジスタ回路へ供給される
表示データが異常になり、それ以後の部分の表示が異常
となることがあった。また、このシフトレジスタ回路５
はプリント基板に半田付けされているので、１箇所でも
半田付け不良があると次段のシフトレジスタ回路５に表
示データが転送されず、それ以後の部分の表示ができな
くなる。また、隣接する表示ユニットはコネクタによっ
て接続されているが、この装置は道路脇に設置されるこ
とが多いので、走行車両による振動あるいは排気ガス荷
よってコネクタに接触不良が発生する場合もあり、その
場合は不良コネクタ以後の表示ユニットは表示が行えな
くなるという問題があった。

【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
もので、一つの表示ユニットが異常になってもそれ以後
の表示ユニットの表示に影響を与えないようにしたもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明の情報表示装置は、表示素子として複
数個の発光ダイオードを有しシリアル入力信号に基づき
各発光ダイオードの表示状態を任意に制御する複数の表
示ユニットを制御部に対して直列接続し、制御部からこ
れら各表示ユニット分のシリアル入力信号を順次送信す
ることにより所望の情報を各表示ユニットで表示する情
報表示装置において、各表示ユニットに、シリアル入力
信号として異なる系統で供給された同一内容の第１およ
び第２のシリアル入力信号がいずれも正常であるときは
第１および第２のシリアル入力信号をそれぞれの系統に
対応する第１および第２の出力端子に個別に出力し、い
ずれか一方のシリアル入力信号が異常であるときは正常
と判断された他方のシリアル入力信号を第１および第２
の出力端子へ出力する信号切換回路と、第１の出力端子
からのシリアル入力信号を順次シフトさせることによ
り、各発光ダイオードの表示状態を制御するためのパラ
レル信号を出力するとともに、当該シリアル入力信号と
同一形式の第１のシリアル出力信号をシリアル出力信号
として後段の表示ユニットへ送出する表示制御用の第１
のシフトレジスタ回路と、この第１のシフトレジスタ回
路と同一シフト段数を有し、第２の出力端子からのシリ
アル入力信号を順次シフトして当該シリアル入力信号と
同一形式の第２のシリアル出力信号をシリアル出力信号
として後段の表示ユニットへ送出する信号転送用の第２
のシフトレジスタ回路と、第１の出力端子と第１のシフ
トレジスタ回路との間、および第２の出力端子と第２の
シフトレジスタ回路との間にそれぞれ設けられ、第１お
よび第２のシリアル入力信号のいずれか一方が異常と判
断されたときは、その異常と判断された側の系統に対応
する第１または第２の出力端子からのシリアル入力信号
の論理を反転して出力するデータ反転回路とを設け、制
御部で、各表示ユニットの異常を検出する際、各表示ユ
ニットに対して指令信号を供給し、直列接続された各表
示ユニットのうちの最終段の表示ユニットから取り込ん
だ第１および第２のシリアル出力信号と各表示ユニット
へ先に送信したシリアル出力信号とを比較し、その不一
致に応じて異常な表示ユニットを検出するようにしたも
のである。

【０００７】

【作用】したがって、各表示ユニットにおいて、異なる
系統で供給された第１および第２のシリアル入力信号が
いずれも正常であるときは、信号切換回路により、これ
らシリアル入力信号がそれぞれの系統に対応するデータ
反転回路へ供給され、いずれか一方のシリアル入力信号
が異常であるときは、信号切換回路により、正常と判断
された他方のシリアル入力信号のみがデータ反転回路へ
供給される。データ反転回路では、これらシリアル入力
信号のいずれか一方が異常と判断されたときは、その異
常と判断された側の系統に対応するシリアル入力信号の
論理のみを反転し、それぞれのシリアル入力信号を第１
および第２のシフトレジスタ回路へ出力する。 第１のシ
フトレジスタ回路に取り込まれたシリアル入力信号は、
順次シフトされ、各発光ダイオードの表示状態を制御す
るためのパラレル信号として出力されるとともに、後段
の表示ユニットへ送出される。また、第２のシフトレジ
スタ回路に取り込まれたシリアル入力信号は、順次シフ
トされ、後段の表示ユニットへ送出される。 各表示ユニ
ットの異常を検出する際、各表示ユニットに対して指令
信号が制御部から供給される。そして制御部で、直列接
続された各表示ユニットのうちの最終段の表示ユニット
から取り込んだシリアル出力信号と各表示ユニットへ先
に送信したシリアル出力信号とが比較され、その不一致
に応じて異常な表示ユニットが検出される。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、図６と同一部分は同記号を用いてその説明を省略
している。図１において記号７はシリアルインシリアル
アウトのシフトレジスタ回路（第２のシフトレジスタ回
路）であり、表示用のシフトレジスタ回路５と同一段数
となるように構成されている。このシフトレジスタ回路
７はパラレルアウト出力が不要であることからＩＣ化し
たときのリード線数が少なくてすみ、半田付け不良によ
る障害も起こり難い。またラッチ・ドライブ回路を含ま
ないため発熱量が小さいので信頼性も向上する。そし
て、ＣＭＯＳ等の微小電力で動作する素子を使用してプ
ログラマブルゲートアレイ等で高密度実装することが可
能であるため１個のＩＣで構成することができ、経済性
も良い。このシフトレジスタ回路７の入力にはシフトレ
ジスタ回路５の入力コネクタ４１とは別系の入力コネク
タ５１を設け、表示データをコネクタ４１とコネクタ５
１の２重系で受けるようにし、隣接する後段の表示ユニ
ットへの表示データの出力はシフトレジスタ回路５の出
力コネクタ４２とは別系の出力コネクタ５２を設け、コ
ネクタ４２とコネクタ５２の２重系で表示データ（第１
のシリアル出力信号、第２のシリアル出力信号）を出力
するように構成している。

【０００９】コネクタ４１とコネクタ５１には表示デー
タの正常または異常を判定する判定回路１８、１９をそ
れぞれ設けるとともに、コネクタ４１とコネクタ５１か
らの表示データ（第１のシリアル入力信号、第２のシリ
アル入力信号）はセレクタ１４、１５の端子Ａに入力す
る。セレクタ１４の他方の端子Ｂにはコネクタ５１が接
続され、セレクタ１５の端子Ｂにはコネクタ４１が接続
される。またセレクタ１４、１５の端子Ｓには判定回路
１８、１９の判定出力が各々接続されている。セレクタ
１４、１５は端子Ｓに信号が入力すると端子Ｂからの入
力信号を端子Ｏ（第１の出力端子、第２の出力端子）に
出力し、端子Ｓに信号が入力していないときは端子Ａか
らの入力信号を端子Ｏに出力するようになっている。

【００１０】判定回路１８、１９はコネクタ１０から判
定指令を受けると、コネクタ４１とコネクタ５１からの
表示データの正常あるいは異常を判定し、表示データが
異常の場合は異常判定出力をセレクタ１４あるいはセレ
クタ１５の端子Ｓに出力するようにしている。入力コネ
クタ４１の接触不良あるいは前段の表示ユニットのシフ
トレジスタ回路５の故障等により、判定回路１８に供給
される表示データが異常となった場合に、判定回路１８
がコネクタ１０から判定指令を受けると供給されている
表示データは異常と判定して判定出力をセレクタ１４に
出力する。この結果、セレクタ１４は端子Ｂに供給され
ている表示データをシフトレジスタ回路５に供給し、そ
れを経由して出力コネクタ４２に出力し（第１のシリア
ル出力信号）、隣接する後段の表示ユニットには正常な
表示データを出力することができる。

【００１１】前段の表示ユニット２あるいはコネクタ４
１の接触が不良になっても、コネクタ５１からの表示デ
ータ（第２のシリアル入力信号）は正常であるから、判
定回路１９がコネクタ１０から判定指令を受けても異常
と判定しないことので、判定出力をセレクタ１５に出力
しない。セレクタ１５は端子Ａに供給された表示データ
をシフトレジスタ７を経由してコネクタ４２に出力す
る。コネクタ５１から供給される表示データがそのコネ
クタ５１の接触不良あるいは、前段の表示ユニットのシ
フトレジスタ７の故障等により異常となった場合は、前
述の処理と同様に判定回路１９がコネクタ１０から判定
指令を受けると供給されているデータを異常と判定し
て、判定出力をセレクタ１５に出力する。これによりセ
レクタ１５は端子Ｂに供給されている正常の表示データ
を出力することができ、それがシフトレジスタ回路７を
介してコネクタ５２から出力される。

【００１２】したがって前段の表示ユニットが異常とな
っても表示装置は多数（この例では１０８個）のものが
使用されており、その内の一つの表示ユニットの異常は
表示内容全体としては大きな問題にはならない。しか
し、そのままであると異常となった表示ユニットの表示
状態は正常ではないので、表示内容によっては見苦しく
なることがある。この場合は異常を検出した判定回路の
判定出力を前段の表示ユニットに供給し、その判定出力
により表示を消滅させれば問題は解決する。また、入力
コネクタ４１および５１の両方の表示データが同時に異
常となることもないではないが、そのようなことは極め
て希なことから、装置全体の信頼性は極めて高くなる。

【００１３】表示データの正常、異常の判定方法として
は様々な方法があるが、一つの方法としてコネクタ１０
に判定指令を入力するときに表示データを定められた論
理変化をさせ、定められた論理変化が検出されない場合
を異常とすれば良い。この場合論理変化した内容をその
まま表示すると表示内容は異様な状態になることもあ
る。この場合は、判定指令を入力して表示データを定め
られた論理変化をさせても、その表示データをラッチ・
ドライブ回路に記憶させないようにラッチ信号を入力さ
せないようにすれば発光ダイオードの表示に影響を与え
ないようにして判定を行うことができる。別の方法とし
てコネクタ１０に判定指令を入力するときに表示データ
にチェックサムビットあるいはパリティービット等を付
加し、異常を判定する方法等があり、適宜使い分ければ
良く、特定の方法に限定する必要はない。

【００１４】この例では表示ユニットに対応するように
シフトレジスタ７、判定回路１９、セレクタ１５等を設
けたが、この他の方法として情報表示装置の表示面を表
示に影響を与えない範囲で複数の表示ユニットで構成す
るブロックに分け、複数の表示ユニットに対してそのシ
フトレジスタ段数に対応したシフトレジスタ７、判定回
路１９、セレクタ１５等を設けるようにしても同様の効
果を得られる。なお、判定回路１８および１９、セレク
タ１４および１５は信号切換回路を構成している。

【００１５】次に他の実施例を図２、３により説明す
る。図２において、記号１６、１７はデータ反転回路で
あり、判定回路１８、１９の判定出力を受けると入力さ
れる表示データのうち、一定データの論理「１」「０」
を反転し、シフトレジスタ回路５、７に出力するもので
ある。この場合、表示データの内、一定データの論理
「１」「０」が反転していても前述のようにラッチ・ド
ライブ回路６にデータを記憶させないようにすること
で、データ反転回路１６、１７によるデータの論理反転
が発光ダイオードの表示に影響しないようにする事がで
きる。

【００１６】図３は図２の表示ユニットを用いた情報表
示装置の構成図であり、中央装置１３から伝送線１２を
介して表示指令を受けた制御部１１は、表示ユニット２
のコネクタ４１、５１に表示データを送出して表示させ
る。また、制御部１１は中央装置１３からの指令によ
り、あるいは定期的に表示ユニット２のコネクタ１０に
判定指令を出力するとともに、最終段の表示ユニット２
のコネクタ４２、５２からデータを取り込むデータシフ
ト用のシフトクロックを出力し、全表示ユニット分のデ
ータを取り込み、先に表示ユニット２のコネクタ４１、
５１に出力した表示データと比較する。表示ユニット２
に異常がない場合は不一致は検出されないが、いずれか
の表示ユニット２が異常の場合はデータ反転回路１６あ
るいは１７により、シフトレジスタ回路５またはシフト
レジスタ７系の表示データの論理「１」「０」を反転し
てコネクタ４２、５２から出力することにより、制御部
１１ではコネクタ４１、５１に出力した表示データと比
較することにより、データの反転した表示ユニット、即
ち異常の表示ユニット２を検出する。

【００１７】制御部１１は表示ユニット２の異常を伝送
線１２を介して中央装置１３に知らせることができる。
これにより異常の表示ユニット２の交換処置が容易にで
き、保守性の高い情報表示装置を提供することができ
る。実施例では表示データと表示ユニット２のシリアル
アウトデータの比較を制御部１１で行うこととして説明
したが、表示ユニット２のシリアルアウトデータを伝送
線１２を介して中央装置１３に送り、中央装置１３で表
示データと比較し、表示ユニット２の異常を中央装置１
３で検出するようにしても良い。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、各表示ユ
ニットに、異なる系統で供給された同一内容の第１およ
び第２のシリアル入力信号の正常性を判定し、正常なシ
リアル信号をそれぞれの系統へ出力する信号切換回路
と、この信号切換回路からのシリアル信号のうち異常と
判定された系統のシリアル信号の論理のみを反転して第
１および第２のシフトレジスタ回路へ出力するデータ反
転回路とを設け、第１のシフトレジスタ回路に入力され
たシリアル入力信号を各発光ダイオードの表示状態を制
御するためのパラレル信号として出力するとともに、第
１および第２のシフトレジスタ回路に入力されたシリア
ル信号をそれぞれ隣接する後段の表示ユニットに送出す
るようにしたものである。そして、制御部で、各表示ユ
ニットの異常を検出する際、各表示ユニットに対して指
令信号を供給し、直列接続された各表示ユニットのうち
の最終段の表示ユニットから取り込んだシリアル出力信
号と各表示ユニットへ先に送信したシリアル出力信号と
を比較し、その不一致に応じて異常な表示ユニットを検
出するようにしたものである。 したがって、複数の表示
ユニットが使用され、それらがシリアルに接続されてい
る場合、一つの表示ユニットが異常になってもその異常
がそれ以後の表示ユニットの表示状態に影響を与えない
ので、異常となった表示ユニット以外の表示ユニットの
表示は正常に行え、このため表示の信頼性が向上すると
いう効果を有する。さらに、制御部で異常の表示ユニッ
トを容易に検出でき、保守性のよい情報表示装置を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の第２の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図３】図２の装置を用いた応用例を示すブロック図で
ある。

【図４】表示装置の表示面全体を示す図である。

【図５】図４の表示装置に使用されている表示ユニット
の表示面を示す図である。

【図６】従来の表示ユニットの一例を示すブロック図で
ある。

【符号の説明】

１ 情報表示装置 ２ 表示ユニット ３ 発光ダイオード ５、７ シフトレジスタ回路 ６ ラッチ・ドライブ回路 ８ 比較回路 ９ データ反転回路 １０、４１、４２、５１、５２ コネクタ １１ 制御部 １３ 中央装置 １２ 伝送線 １４、１５ セレクタ １６、１７ データ反転回路 １８、１９ 判定回路

フロントページの続き (73)特許権者 390010054 小糸工業株式会社 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 (72)発明者 関 武久 東京都中央区八丁堀１丁目６番２号 株 式会社ドーシス内 (72)発明者 中島 賛太郎 京都府城陽市寺田新池36番地 星和電機 株式会社内 (72)発明者 小野寺 浩 愛知県海部郡美和町大字篠田字面徳29番 地１号 名古屋電機工業株式会社 美和 工場内 (72)発明者 村田 和久 奈良県大和郡山市美濃庄町492番地 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 酒井 満 神奈川県横浜市戸塚区前田町100番地 小糸工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−296797（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09G 3/32 G09F 9/33

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示素子として複数個の発光ダイオード
   を有しシリアル入力信号に基づき前記各発光ダイオード
   の表示状態を任意に制御する複数の表示ユニットを制御
   部に対して直列接続し、前記制御部からこれら各表示ユ
   ニット分のシリアル入力信号を順次送信することにより
   所望の情報を前記各表示ユニットで表示する情報表示装
   置において、前記各表示ユニットは、 前記シリアル入力信号として異なる系統で供給された同
   一内容の第１および第２のシリアル入力信号がいずれも
   正常であるときは前記第１および第２のシリアル入力信
   号をそれぞれの系統に対応する第１および第２の出力端
   子に個別に出力し、いずれか一方のシリアル入力信号が
   異常であるときは正常と判断された他方のシリアル入力
   信号を前記第１および第２の出力端子へ出力する信号切
   換回路と、 前記第１の出力端子からのシリアル入力信号を順次シフ
   トさせることにより、前記各発光ダイオードの表示状態
   を制御するためのパラレル信号を出力するとともに、当
   該シリアル入力信号と同一形式の第１のシリアル出力信
   号を前記シリアル出力信号として後段の表示ユニットへ
   送出する表示制御用の第１のシフトレジスタ回路と、 この第１のシフトレジスタ回路と同一シフト段数を有
   し、前記第２の出力端子からのシリアル入力信号を順次
   シフトして当該シリアル入力信号と同一形式の第２のシ
   リアル出力信号を前記シリアル出力信号として後段の表
   示ユニットへ送出する信号転送用の第２のシフトレジス
   タ回路と、 前記第１の出力端子と前記第１のシフトレジスタ回路と
   の間、および前記第２の出力端子と前記第２のシフトレ
   ジスタ回路との間にそれぞれ設けられ、前記第１および
   第２のシリアル入力信号のいずれか一方が異常と判断さ
   れたときは、その異常と判断された側の系統に対応する
   第１または第２の出力端子からのシリアル入力信号の論
   理を反転して出力するデータ反転回路とを有し、 前記制御部は、前記各表示ユニットの異常を検出する
   際、前記各表示ユニットに対して前記指令信号を供給
   し、直列接続された前記各表示ユニットのうちの最 終段
   の表示ユニットから取り込んだ第１および第２のシリア
   ル出力信号と前記各表示ユニットへ先に送信したシリア
   ル出力信号とを比較し、その不一致に応じて異常な表示
   ユニットを検出することを特徴とする情報表示装置。