JP3559162B2

JP3559162B2 - Driving method of backlight lamp

Info

Publication number: JP3559162B2
Application number: JP11043298A
Authority: JP
Inventors: 慎也岡本
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2018-04-21
Also published as: JPH11305196A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライト用ランプの駆動方法に係わり、特に、車載用ＬＣＤ表示装置のバックライト用ランプを加熱するヒータを設け、自動車ドアが開いたことによりヒータを通電してランプを加熱すると共に、バッテリー電源より生成した電圧をランプに印加して駆動するバックライト用ランプの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周囲照度に応じて液晶表示器のバックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を所定の値に制御する自動調光装置が知られている。かかる自動調光装置では、ある周囲照度に対して最適のＬＣＤ輝度を予め決めておき、該周囲照度において該ＬＣＤ輝度となるようにＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）値をリアルタイムに決定し、該ＰＷＭ値に基づいてバックライト発生部を構成するＣＣＦＬ（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅ
ＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ）の駆動電圧を制御する。
図６は従来の自動調光装置の構成図であり、１はＬＣＤ（液晶）で構成されたＬＣＤスクリーン、２は液晶表示装置のバックライトを発生するＣＣＦＬ（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ）で印加電圧が大きいほど明るくなる。従って、ＣＣＦＬ駆動電圧をＰＷＭ制御することによりバックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を制御することができる。また、ＣＣＦＬの輝度は周囲温度により変化し、１０^０Ｃ以下の低温時に輝度が極端に低下する。３はＣＣＦＬの管に巻き回わされたヒータ、４はドア開によりオンするスイッチ、５はドアの開閉を検出するドアセンサー、６は周囲照度とＬＣＤ輝度の関係を示す輝度変化曲線を記憶する不揮発性メモリで、例えばＥ^２ＰＲＯＭである。図７は輝度変化曲線の例であり、横軸は周囲照度Ａ（ＬＵＸ）、縦軸はＬＣＤ輝度である。
【０００３】
７は操作部、８は周囲照度を検出する第１のフォトセンサ、９はフォトセンサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、１０はＣＣＦＬの輝度（ＬＣＤ輝度）を検出する第２のフォトセンサー、１１はフォトセンサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、１２は周囲照度に応じたＬＣＤ輝度となるように制御するマイコンである。１３はＰＷＭ値をデューティ０〜１００（％）に変換するもの、１４はデューティに基づいてオン／オフするスイッチ、１５，１５′は自動車のバッテリー電源、１６はエンジン回転数により変動するバッテリー電圧を一定の安定したＤＣ電圧にするＤＣ−ＤＣコンバータ、１７はＤＣ電圧をスイッチ１４によりチョッピングして前記デューティを有する矩形波信号（ＡＣ電圧）を発生するＤＣ−ＡＣコンバータ（いわゆるインバータ）、１８はＤＣ−ＡＣコンバータから出力するＡＣ電圧を数百ボルト程度まで昇圧してＣＣＦＬ２に印加するトランスである。
【０００４】
車載用ＬＣＤ表示装置のバックライト発生用ランプとして用いられる、ＣＣＦＬ２の輝度は低温時に極端に低い。このため、冬の朝などの画像表示時においてスクリーンの絵は暗い。そこで、自動車ドアを開けただけでＣＣＦＬバックライトを点灯し、同時にランプヒータ３を通電してＣＣＦＬ２を暖め、明るい画像表示ができるようになっている。図８はドア開による従来のウォーミングアップ制御のフローである。自動車ドアが開くと、マイコン１２はドアセンサー５よりドア開を検出し（ステップ１０１）、スイッチ４をオンする。これにより、ＣＣＦＬの管に巻き回されたヒータ３が通電する。又、マイコン１２は最大のＰＷＭ値（＝ＰＷＭｍａｘ）を出力し、ＣＣＦＬ２に最大の電圧を印加する（ステップ１０２）。以上のウォーミングアップ制御により、ＣＣＦＬ２は約１０秒程度で暖まり、ＬＣＤスクリーン１に明るい絵を表示できるようになる。マイコン１２は図示しない映像ユニットからＬＣＤスクリーン１に表示すべき画像が入力されたかチェックし（ステップ１０３）、入力されていなければステップ１０２以降の処理を継続する。一方、表示すべき画像が入力されると、マイコン１２は周囲照度に応じたＰＷＭ値を出力し、バックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を制御する。
【０００５】
以後、通常の画像表示中、マイコン１２は周囲の明るさに応じて、常時ＣＣＦＬバックライトの明るさを制御する。すなわち、マイコン１２は、フォトセンサー８により検出された周囲照度に応じたＬＣＤ輝度（目標輝度）をＥ^２ＰＲＯＭ６に記憶された輝度変化曲線より求めると共に、ＣＣＦＬ２の実際の輝度（ＬＣＤ輝度）をフォトセンサー１０よりＡＤコンバータ１１を介して取得する。ついで、マイコン１２は目標輝度と実際のＬＣＤ輝度を比較し、該差が零となるようにＰＷＭ値を決定する。ＤＣ−ＡＣコンバータ１７はこのＰＷＭ値に応じたデューティでＤＣ−ＡＣ変換するため、ＣＣＦＬ２へ印加する単位時間あたりの電圧がデューティすなわちＰＷＭ値に応じて変化し、実際のＬＣＤ輝度が目標輝度に近づく。以後、上記フィードバック制御が行われ、実際のＬＣＤ輝度と目標輝度が等しくなる。従って、周囲温度に関係なく、設定してある輝度変化曲線に応じたＬＣＤ輝度を得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のＬＣＤ表示装置においては自動車ドアを開けただけでＣＣＦＬバックライトをオンし、同時にランプヒータを通電してＣＣＦＬを暖めるため、低温時であっても明るい画像表示ができる。
しかし、次のような問題がある。第１の問題は、バッテリが弱っていてもＣＣＦＬバックライトをオンし、かつ、ヒータを通電するため、バッテリがさらに弱り、エンジン始動が困難になることである。ＣＣＦＬバックライトをオンし、かつ、ヒータを通電すると数アンペアの電流が流れ、バッテリーの消耗が大きい。第２の問題は、周囲が１０（ＬＵＸ）以下の暗やみでＣＣＦＬバックライトをオンすると画像が黒でもＬＣＤのコントラストが有限であるため、画面が灰色に光ってみえることである。このため、暗い中でドアを開けて、画面に何も映っていないのに、画面が灰色に光っており違和感を生じる。
【０００７】
以上から、本発明の目的は、バッテリの消耗を防止でき、又、バッテリが弱っている時に大事なバッテリを更に弱めることがないバックライト用ランプの駆動方法を提供することである。
本発明の別の目的は、暗い中で画面が灰色に光るという違和感をなくすことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明によれば、バッテリー電源電圧が設定レベル以上であれば、自動車ドアが開いたことによりヒータを通電すると共に所定の電圧をランプに印加して駆動し、バッテリー電源電圧が設定レベル以下であれば、自動車ドアが開いてもヒータを通電せず、かつ、電圧をランプ入力しないことにより達成される。すなわち、バッテリーが弱っていないときにＣＣＦＬバックライトをオンし、かつ、ヒータを通電してＣＣＦＬを暖めるため、低温時であっても明るい画像表示ができ、また、バッテリーを極端に弱らすことがない。又、バッテリーが弱っているときにバックライトをオンせず、しかも、ヒータを通電しないため、バッテリーが更に弱ってエンジン始動が困難になることはない。また、ランプ周辺の温度が設定温度以上であればヒータを通電せず、かつ、バックライトをオンしないためバッテリーの消耗を防止することができる。
【０００９】
又、上記目的は本発明によれば、周囲照度が設定レベル以上であれば、自動車ドアが開いたことにより所定の電圧をランプに印加してバックライトをオンし、周囲照度が設定レベル以下であれば、自動車ドアが開いてもバックライトをオンしないことにより達成される。すなわち、周囲照度が暗いときにはバックライトをオンしないから、暗い中で画面が灰色に光るという違和感をなくすことができる。また、ランプ周辺の温度が設定温度以上であれば、バックライトをオンしないから、バッテリーの消耗を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（ａ）構成
図１は本発明のＬＣＤ表示装置の構成図である。
図中、５１はＬＣＤ表示装置、５２は画像をＬＣＤ表示装置に入力して表示する映像ユニットである。
ＬＣＤ表示装置５１において、２１はＬＣＤスクリーン、２２は液晶表示装置のバックライトを発生するＣＣＦＬ（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ）、２３はＣＣＦＬの管に巻き回わされたヒータ、２４はドア開によりオンするスイッチ、２５はドアの開閉を検出するドアセンサー、２６は周囲照度とＬＣＤ輝度の関係を示す輝度変化曲線（図７）を記憶するＥ^２ＰＲＯＭ、２７は操作部、２８は周囲照度を検出する第１のフォトセンサー、２９はフォトセンサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、３０はＣＣＦＬの輝度（ＬＣＤ輝度）を検出する第２のフォトセンサー、３１はフォトセンサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、３２はＣＣＦＬ２の近傍の温度を検出する温度センサー、３３は温度センサー出力をＡＤ変換するＡＤコンバータ、３４はバッテリー電圧Ｅ_Ｂを分圧して出力する電圧分割部、３５はバッテリー電圧をＡＤ変換してマイコンに入力するＡＤコンバータ、３６はマイコンであり、▲１▼ＣＣＦＬのウォーミングアップ制御をすると共に、▲２▼実際のＬＣＤ輝度を周囲照度に応じたＬＣＤ輝度（目標輝度）と一致するように輝度制御する。
【００１１】
３７はマイコンより出力するＰＷＭ値をデューティ０〜１００（％）に変換する変換部である。マイコン３６はＰＷＭ値としてデューティ（％）に比例する数値を用いる。このため、変換部３７はＰＷＭ値をデューティ（％）に変換して出力する。尚、マイコン３６はＰＷＭ値としてデューティ（％）を用いることもでき、かかる場合には変換部３７が不要になる。
３８はデューティに基づいてオン／オフするスイッチ、３９，３９′は自動車のバッテリー電源、４０はエンジン回転数により変動するバッテリー電圧を一定の安定したＤＣ電圧にするＤＣ−ＤＣコンバータ、４１はＤＣ電圧をスイッチ３８によりチョッピングして前記デューティを有する矩形波信号（ＡＣ電圧）を発生するＤＣ−ＡＣコンバータ、４２はＤＣ−ＡＣコンバータから出力するＡＣ電圧を数百ボルト程度まで昇圧してＣＣＦＬ２２に印加するトランス、４３は映像ユニット５２から出力する１画面分の画像を記憶するビデオバッファ、４４は映像ユニット５２とマイコン３６との間で通信を行うためのバスインタフェースである。
【００１２】
（ｂ）ウォーミングアップ制御
（ｂ−１）ウォーミングアップ制御の概略
図２はウォーミングアップ制御の概略を説明する図表である。
▲１▼バッテリー電圧Ｅ_Ｂ
バッテリが弱っているとき、すなわち、バッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以下の時（Ｅ_Ｂ≦１１．５Ｖ）、ドアをあけてもヒータの通電を行わず（ヒータＯＦＦ）、又、ＣＣＦＬに電圧を印加せずバックライトをオンしない（ＣＣＦＬＯＦＦ）。
一方、バッテリが弱っていないとき、すなわち、バッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上の時（Ｅ_Ｂ＞１１．５Ｖ）、ドア開によりヒータを通電し（ヒータＯＮ）、又、ＣＣＦＬに電圧を印加してバックライトをオンする（ＣＣＦＬＯＮ）。
【００１３】
▲２▼周囲照度Ａ
周囲照度が暗いとき、すなわち、周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以下のときは（Ａ≦１０（ＬＵＸ））、ドアをあけてもＣＣＦＬに電圧を印加せずバックライトをオンしない（ＣＣＦＬＯＦＦ）。しかし、周囲照度が明るく、すなわち、周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以上のときは（Ａ＞１０（ＬＵＸ））、ドア開によりＣＣＦＬに電圧を印加してバックライトをオンする（ＣＣＦＬＯＮ）。
尚、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御は、バッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかにより行う。すなわち、Ｅ_Ｂ＞１１．５ＶであればヒータＯＮ、Ｅ_Ｂ≦１１．５ＶであればヒータＯＦＦする。
▲３▼温度Ｔ
温度Ｔが１０（^０Ｃ）以上の場合ＣＣＦＬの輝度はそれほど低下せず、１０（^０Ｃ）以下の場合に輝度が極端に低下する。すなわち、温度Ｔが１０（^０Ｃ）以上の場合、ＣＣＦＬを暖める必要はなく、１０（^０Ｃ）以下の場合にのみＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行う。ウォーミングアップ制御をする場合、ヒータのＯＮ／ＯＦＦはバッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかにより行い、バックライトのＯＮ／ＯＦＦは周囲照度が１０（ＬＵＸ）以上であるか、以下であるかにより行う。
【００１４】
（ｂ−２）第１のウォーミングアップ制御
図３は本発明の第１のウォーミングアップ制御のフローであり、温度Ｔが１０（^０Ｃ）以上の場合ＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行わず、１０（^０Ｃ）以下の場合にのみＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行い、この場合、ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御及びＣＣＦＬバックライトのＯＮ／ＯＦＦ制御をバッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかにより行うものである。
自動車のドアが開くと、マイコン３６はドアセンサー２５の出力によりドア開を検出する（ステップ２０１）。ドア開を検出すると、マイコン３６は温度センサー３２の出力より周囲温度Ｔを読み取り、該温度Ｔが設定温度（＝１０°Ｃ）より大きいかチェックし（ステップ２０２）、大きければ（Ｔ＞１０°Ｃ）、ＣＣＦＬ２２のウォーミングアップはしない。一方、周囲温度Ｔが設定温度以下であれば（Ｔ≦１０^０Ｃ）であれば、バッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかチェックする（ステップ２０３）。Ｅ_Ｂ≦１１．５Ｖであればヒータを通電せず、又、ＣＣＦＬに電圧を印加せず（ヒータＯＦＦ及びＣＣＦＬＯＦＦ、ステップ２０４）、Ｅ_Ｂ＞１１．５Ｖであればヒータを通電すると共にＣＣＦＬに電圧を印加して駆動する（ヒータＯＮ及びＣＣＦＬＯＮ、ステップ２０５）。ヒータＯＮ及びＣＣＦＬＯＮにより、ＣＣＦＬ２２は約１０秒程度で暖まり、ＬＣＤスクリーン２１に明るい絵を表示できるようになる。
【００１５】
マイコン３６は映像ユニット５２からＬＣＤスクリーン２１に表示すべき画像が入力されたかチェックし（ステップ２０６）、入力されていなければステップ２０２以降の処理を継続する。一方、表示すべき画像が入力されると、マイコン３６は後述する輝度制御により周囲照度に応じたＰＷＭ値を出力し、バックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を制御する（ステップ２０７）。
以上のウォーミングアップ制御により、バッテリーが弱っていないとき（Ｅ_Ｂ＞１１．５Ｖ）、ＣＣＦＬバックライトをオンし、かつ、ヒータを通電してＣＣＦＬを暖めるため、低温時であっても明るい画像表示ができ、また、バッテリーを弱めることがない。又、バッテリーが弱っているときに（Ｅ_Ｂ≦１１．５Ｖ）、バックライトをオンせず、しかも、ヒータを通電しないため、バッテリーが更に弱ってエンジン始動が困難になることはない。また、ランプ周辺の温度が設定温度以上であればヒータを通電せず、かつ、バックライトをオンしないためバッテリーの消耗を防止することができる。
【００１６】
（ｂ−３）第２のウォーミングアップ制御
図４は本発明の第２のウォーミングアップ制御のフローであり、温度Ｔが１０（^０Ｃ）以上の場合ＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行わず、１０（^０Ｃ）以下の場合にのみＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行い、この場合、ＣＣＦＬのバックライトのＯＮ／ＯＦＦ制御を周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以上であるか、以下であるかにより行うものである。
自動車のドアが開くと、マイコン３６はドアセンサー２５の出力によりドア開を検出する（ステップ３０１）。ドア開を検出すると、マイコン３６は温度センサー３２の出力より周囲温度Ｔを読み取り、該温度Ｔが設定温度（＝１０^０Ｃ）より大きいかチェックし（ステップ３０２）、大きければ（Ｔ＞１０^０Ｃ）、ＣＣＦＬ２２のウォーミングアップはしない。一方、周囲温度Ｔが設定温度以下であれば（Ｔ≦１０^０Ｃ）、周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以上であるか、以下であるかチェックする（ステップ３０３）。Ａ≦１０（ＬＵＸ）であればＣＣＦＬに電圧を印加せずバックライトをオフし（ＣＣＦＬＯＦＦ、ステップ３０４）、Ａ＞１０（ＬＵＸ）であればＰＷＭ値を最大にしてＣＣＦＬに最大電圧を印加してバックライトをオンする（ＣＣＦＬＯＮ、ステップ３０５）。ＣＣＦＬＯＮにより、ＣＣＦＬ２２は暖まり、ＬＣＤスクリーン２１に明るい絵を表示できるようになる。
【００１７】
マイコン３６は映像ユニット５２からＬＣＤスクリーン２１に表示すべき画像が入力されたかチェックし（ステップ３０６）、入力されていなければステップ３０２以降の処理を継続する。一方、表示すべき画像が入力されると、マイコン３６は後述する輝度制御により周囲照度に応じたＰＷＭ値を出力し、バックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を制御する（ステップ３０７）。
以上のウォーミングアップ制御により、周囲照度が暗いときバックライトをオンしないから、暗い中で画面が灰色に光るという違和感をなくすことができる。また、ランプ周辺の温度が設定温度以上であれば、バックライトをオンしないから、バッテリーの消耗を防止することができる。
【００１８】
（ｂ−３）第３のウォーミングアップ制御
図５は本発明の第３のウォーミングアップ制御のフローであり、第１、第２のウォーミングアップ制御を同時に行う場合である。すなわち、温度Ｔが１０（^０Ｃ）以上の場合ＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行わず、１０（^０Ｃ）以下の場合にのみＣＣＦＬのウォーミングアップ制御を行う。ウォーミングアップ制御を行う場合、（１）ＣＣＦＬのバックライトのＯＮ／ＯＦＦ制御を周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以上であるか、以下であるかにより行い、（２）ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御をバッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかにより行うものである。
自動車のドアが開くと、マイコン３６はドアセンサー２５の出力によりドア開を検出する（ステップ４０１）。ドア開を検出すると、マイコン３６は温度センサー３２の出力より周囲温度Ｔを読み取り、該温度Ｔが設定温度（＝１０^０Ｃ）より大きいかチェックし（ステップ４０２）、大きければ（Ｔ＞１０^０Ｃ）、ＣＣＦＬ２２のウォーミングアップはしない。一方、周囲温度Ｔが設定温度以下であれば（Ｔ≦１０^０Ｃ）、周囲照度Ａが１０（ＬＵＸ）以上であるか、以下であるかチェックする（ステップ４０３）。Ａ≦１０（ＬＵＸ）であればＣＣＦＬに電圧を印加せずバックライトをオフし（ＣＣＦＬＯＦＦ、ステップ４０４）、Ａ＞１０（ＬＵＸ）であればＰＷＭ値を最大にしてＣＣＦＬに最大電圧を印加してバックライトをオンする（ＣＣＦＬＯＮ、ステップ４０５）。
【００１９】
ついで、マイコン３６はバッテリー電圧Ｅ_Ｂが１１．５Ｖ以上であるか、以下であるかチェックする（ステップ４０６）。Ｅ_Ｂ≦１１．５Ｖであればヒータを通電せず（ヒータＯＦＦ、ステップ４０７）、Ｅ_Ｂ＞１１．５Ｖであればヒータを通電する（ヒータＯＮ、ステップ４０８）。ヒータＯＮにより、ＣＣＦＬ２２は約１０秒で暖まり、ＬＣＤスクリーン２１に明るい絵を表示できるようになる。
マイコン３６は映像ユニット５２からＬＣＤスクリーン２１に表示すべき画像が入力されたかチェックし（ステップ４０９）、入力されていなければステップ４０２以降の処理を継続する。一方、表示すべき画像が入力されると、マイコン３６は後述する輝度制御により周囲照度に応じたＰＷＭ値を出力し、バックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を制御する（ステップ４１０）。
【００２０】
（ｃ）輝度制御
マイコン３６は、上記ウォーミングアップ制御後、バックライト輝度（ＬＣＤ輝度）を周囲照度に応じた目標輝度と一致するようにフィードバック制御する。すなわち、マイコン３６は、フォトセンサー２８により検出された周囲照度に応じたＬＣＤ輝度（目標輝度）をＥ^２ＰＲＯＭ２６に記憶された輝度変化曲線より求めると共に、ＣＣＦＬ２２の実際の輝度（ＬＣＤ輝度）をフォトセンサー３０より取得する。ついで、マイコン３６は目標輝度と実際のＬＣＤ輝度を比較し、差が零となるようにＰＷＭ値を決定する。ＤＣ−ＡＣコンバータ４１はこのＰＷＭ値に応じたデューティでＤＣ−ＡＣ変換を行い、ＣＣＦＬ２２へ印加する電圧を制御し、実際のＬＣＤ輝度を目標輝度に近づける。以後、上記フィードバック制御により実際のＬＣＤ輝度を目標輝度に等しくする。以上の制御により、輝度変化曲線に応じたＬＣＤ輝度を得ることができる。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は請求の範囲に記載した本発明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明はこれらを排除するものではない。
【００２１】
【発明の効果】
以上本発明によれば、バッテリーが弱っていないときにＣＣＦＬバックライトをオンし、かつ、ヒータを通電してＣＣＦＬを暖めるため、低温時であっても明るい画像表示ができ、また、バッテリーを極端に弱めることがない。又、本発明によれば、バッテリーが弱っているときにバックライトをオンせず、しかも、ヒータを通電しないため、バッテリーが更に弱ってエンジン始動が困難になることはない。また、本発明によれば、ランプ周辺の温度が設定温度以上であればヒータを通電せず、かつ、バックライトをオンしないためバッテリーの消耗を防止することができる。
又、本発明によれば、周囲照度が暗いときバックライトをオンしないから、暗い中で画面が灰色に光るという違和感をなくすことができる。また、ランプ周辺の温度が設定温度以上であれば、バックライトをオンしないから、バッテリーの消耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＣＤ表示装置の構成図である。
【図２】本発明のウォーミングアップ制御の概略説明図表である。
【図３】本発明の第１のウォーミングアップ制御の流れ図である。
【図４】本発明の第２のウォーミングアップ制御の流れ図である。
【図５】本発明の第３のウォーミングアップ制御の流れ図である。
【図６】従来の自動調光装置の構成図である。
【図７】輝度変化特性図である。
【図８】ドア開による従来のウォーミングアップ制御の流れ図である。
【符号の説明】
２１・・ＬＣＤスクリーン
２２・・ＣＣＦＬ
２５・・ドアセンサー
２８，３０・・フォトセンサー
３２・・温度センサー
３４・・バッテリー電圧分割部
３６・・マイコン
４１・・ＤＣ−ＡＣコンバータ
５１・・ＬＣＤ表示装置
５２・・映像ユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for driving a backlight lamp, and more particularly, to provide a heater for heating the backlight lamp of an in-vehicle LCD display device, and to energize the heater when an automobile door is opened to heat the lamp, The present invention relates to a method for driving a backlight lamp that drives a lamp by applying a voltage generated from a battery power supply to the lamp.
[0002]
[Prior art]
There is known an automatic light control device that controls a backlight luminance (LCD luminance) of a liquid crystal display to a predetermined value according to ambient illuminance. In such an automatic light control device, an optimal LCD luminance is determined in advance for a certain ambient illuminance, and a PWM (Pulse Width Modulation) value is determined in real time so as to have the LCD luminance at the ambient illuminance. (Cold Cathode) constituting a backlight generation unit based on the
The driving voltage of the Fluorescent Lamp is controlled.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional automatic light control device. Reference numeral 1 denotes an LCD screen formed of an LCD (liquid crystal), and reference numeral 2 denotes a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) that generates a backlight of the liquid crystal display device, and a large applied voltage. It becomes brighter. Therefore, the backlight luminance (LCD luminance) can be controlled by PWM controlling the CCFL drive voltage. The luminance of the CCFL varies with ambient temperature, the brightness is extremely lowered at the time 10 0 ^C or less low temperature. 3 is a heater wound around a CCFL tube, 4 is a switch that is turned on when the door is opened, 5 is a door sensor that detects opening and closing of the door, and 6 is a brightness change curve indicating the relationship between ambient illuminance and LCD brightness. A non-volatile memory such as an E ² PROM. FIG. 7 is an example of a luminance change curve, in which the horizontal axis is the ambient illuminance A (LUX) and the vertical axis is the LCD luminance.
[0003]
Reference numeral 7 denotes an operation unit, 8 denotes a first photosensor for detecting ambient illuminance, 9 denotes an AD converter for AD-converting the output of the photosensor, 10 denotes a second photosensor that detects luminance of the CCFL (LCD luminance), and 11 denotes a second photosensor. An AD converter 12 that performs AD conversion of the photosensor output is a microcomputer that controls the LCD brightness according to the ambient illuminance. 13 is a converter for converting a PWM value into a duty of 0 to 100 (%), 14 is a switch for turning on / off based on the duty, 15 and 15 'are a battery power supply of an automobile, and 16 is a battery voltage which varies depending on an engine speed. A DC-DC converter 17 for generating a stable DC voltage, a DC-AC converter (so-called inverter) 17 for chopping the DC voltage by the switch 14 to generate a rectangular wave signal (AC voltage) having the duty, and 18 for DC A transformer for boosting the AC voltage output from the AC converter to about several hundred volts and applying the boosted voltage to the CCFL 2;
[0004]
The brightness of CCFL2, which is used as a backlight generating lamp for an in-vehicle LCD display device, is extremely low at low temperatures. For this reason, the picture on the screen is dark at the time of image display such as in the winter morning. Therefore, the CCFL backlight is turned on just by opening the car door, and at the same time, the lamp heater 3 is energized to warm the CCFL 2, thereby displaying a bright image. FIG. 8 is a flowchart of a conventional warm-up control by opening a door. When the vehicle door opens, the microcomputer 12 detects the door opening from the door sensor 5 (step 101) and turns on the switch 4. Thereby, the heater 3 wound around the CCFL tube is energized. Further, the microcomputer 12 outputs the maximum PWM value (= PWMmax) and applies the maximum voltage to the CCFL 2 (step 102). With the above warm-up control, the CCFL 2 warms up in about 10 seconds, and a bright picture can be displayed on the LCD screen 1. The microcomputer 12 checks whether an image to be displayed on the LCD screen 1 has been input from a video unit (not shown) (step 103), and if not, continues the processing from step 102. On the other hand, when an image to be displayed is input, the microcomputer 12 outputs a PWM value according to the ambient illuminance and controls the backlight luminance (LCD luminance).
[0005]
Thereafter, during normal image display, the microcomputer 12 constantly controls the brightness of the CCFL backlight according to the surrounding brightness. That is, the microcomputer 12 obtains the LCD luminance (target luminance) according to the ambient illuminance detected by the photo sensor 8 from the luminance change curve stored in the E ² PROM 6, and calculates the actual luminance (LCD luminance) of the CCFL 2 by the photo Obtained from the sensor 10 via the AD converter 11. Next, the microcomputer 12 compares the target luminance with the actual LCD luminance, and determines the PWM value so that the difference becomes zero. Since the DC-AC converter 17 performs the DC-AC conversion with the duty according to the PWM value, the voltage applied to the CCFL 2 per unit time changes according to the duty, that is, the PWM value, and the actual LCD luminance approaches the target luminance. . Thereafter, the feedback control is performed, and the actual LCD luminance becomes equal to the target luminance. Therefore, it is possible to obtain the LCD luminance according to the set luminance change curve regardless of the ambient temperature.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional LCD display device, the CCFL backlight is turned on just by opening the automobile door, and at the same time, the lamp heater is energized to warm the CCFL. Therefore, a bright image can be displayed even at a low temperature.
However, there are the following problems. The first problem is that, even if the battery is weak, the CCFL backlight is turned on and the heater is energized, so that the battery is further weakened and it becomes difficult to start the engine. When the CCFL backlight is turned on and the heater is energized, a current of several amps flows, and the battery is greatly consumed. The second problem is that when the CCFL backlight is turned on in a darkness of 10 (LUX) or less, the screen appears to glow gray because the LCD has a finite contrast even if the image is black. For this reason, when the door is opened in the dark and nothing is reflected on the screen, the screen shines in gray, giving a sense of discomfort.
[0007]
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method of driving a backlight lamp that can prevent battery consumption and does not further weaken an important battery when the battery is weak.
Another object of the present invention is to eliminate the discomfort that the screen glows in gray in the dark.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, according to the present invention, if the battery power supply voltage is equal to or higher than a set level, the heater is turned on when the vehicle door is opened, and a predetermined voltage is applied to the lamp to drive the vehicle. The following is achieved by not energizing the heater even when the automobile door is opened and not inputting a voltage to the lamp. That is, when the battery is not weak, the CCFL backlight is turned on and the heater is energized to warm the CCFL, so that a bright image can be displayed even at a low temperature, and the battery is extremely weakened. There is no. In addition, since the backlight is not turned on when the battery is weak and the heater is not energized, the battery is not weakened and the engine is not difficult to start. If the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the heater is not turned on and the backlight is not turned on, so that the consumption of the battery can be prevented.
[0009]
Further, according to the present invention, when the ambient illuminance is equal to or higher than a set level, the backlight is turned on by applying a predetermined voltage to the lamp when the vehicle door is opened, and when the ambient illuminance is equal to or lower than the set level. If so, this is achieved by not turning on the backlight when the car door opens. That is, since the backlight is not turned on when the ambient illuminance is dark, it is possible to eliminate the discomfort that the screen glows in gray in darkness. If the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the backlight is not turned on, so that battery consumption can be prevented.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(A) Configuration FIG. 1 is a configuration diagram of an LCD display device of the present invention.
In the figure, 51 is an LCD display device, and 52 is a video unit for inputting and displaying an image on the LCD display device.
In the LCD display device 51, 21 is an LCD screen, 22 is a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) for generating a backlight of the liquid crystal display device, 23 is a heater wound around a CCFL tube, and 24 is turned on by opening a door. A switch, 25 is a door sensor for detecting opening and closing of the door, 26 is an E ² PROM that stores a luminance change curve (FIG. 7) showing a relationship between ambient illuminance and LCD luminance, 27 is an operation unit, and 28 is ambient illuminance. A first photosensor, 29 is an AD converter for AD-converting the photosensor output, 30 is a second photosensor for detecting CCFL luminance (LCD luminance), 31 is an AD converter for AD-converting the photosensor output, 32 is Temperature sensor for detecting the temperature near CCFL2, 33 is a temperature sensor AD converter for AD converting the output, 34 voltage dividing unit that outputs a battery voltage _{E B} divides, AD converter 35 to input the battery voltage to the AD converter to the microcomputer, 36 is a microcomputer, ▲ 1 ▼ CCFL And (2) brightness control so that the actual LCD brightness matches the LCD brightness (target brightness) corresponding to the ambient illuminance.
[0011]
A conversion unit 37 converts a PWM value output from the microcomputer into a duty of 0 to 100 (%). The microcomputer 36 uses a numerical value proportional to the duty (%) as the PWM value. Therefore, the conversion unit 37 converts the PWM value into a duty (%) and outputs it. Note that the microcomputer 36 can use the duty (%) as the PWM value, and in such a case, the conversion unit 37 becomes unnecessary.
Reference numeral 38 denotes a switch for turning on / off based on duty, reference numerals 39 and 39 'denote a battery power supply for an automobile, reference numeral 40 denotes a DC-DC converter for converting a battery voltage that varies depending on the engine speed to a constant and stable DC voltage, and reference numeral 41 denotes a DC voltage. A DC-AC converter that generates a rectangular wave signal (AC voltage) having the above-mentioned duty by chopping the AC voltage with a switch 38, and boosts the AC voltage output from the DC-AC converter to about several hundred volts and applies it to the CCFL 22. A transformer 43 is a video buffer for storing one screen of image output from the video unit 52, and a bus interface 44 is for performing communication between the video unit 52 and the microcomputer 36.
[0012]
(B) Warming-up control (b-1) Outline of warming-up control FIG. 2 is a chart for explaining an outline of the warming-up control.
▲ 1 ▼ battery voltage _{E B}
When weak battery, i.e., when the battery voltage _{E B} is less than 11.5V _{(E B} ≦ 11.5V), also open the door without the energization of the heater (heater OFF), also the voltage to CCFL Is not applied and the backlight is not turned on (CCFL OFF).
On the other hand, applied when the battery is not weak, i.e., when the battery voltage _{E B} is more than 11.5V _(E B> 11.5V), and energizes the heater by the door opening (heater ON), also the voltage to the CCFL To turn on the backlight (CCFL ON).
[0013]
(2) Ambient illuminance A
When the ambient illuminance is dark, that is, when the ambient illuminance A is 10 (LUX) or less (A ≦ 10 (LUX)), no voltage is applied to the CCFL and the backlight is not turned on even when the door is opened (CCFL OFF). . However, when the ambient illuminance is bright, that is, when the ambient illuminance A is 10 (LUX) or more (A> 10 (LUX)), the backlight is turned on by applying a voltage to the CCFL by opening the door (CCFL ON).
Incidentally, ON / OFF control of the heater, if the battery voltage _{E B} is equal to or higher than 11.5V, carried out by the either less. That _is, the heater ON if E B> 11.5V, heaters OFF if _{E B} ≦ 11.5V.
(3) Temperature T
When the temperature T is equal to or higher than 10 ( ⁰ C), the luminance of the CCFL does not decrease so much. When the temperature T is equal to or lower than 10 ( ⁰ C), the luminance extremely decreases. That is, when the temperature T is equal to or higher than 10 ( ⁰ C), it is not necessary to warm the CCFL, and the warm-up control of the CCFL is performed only when the temperature T is equal to or lower than 10 ( ⁰ C). If the warm-up control, whether ON / OFF of the heater or the battery voltage _{E B} is equal to or higher than 11.5V, carried out by the either less, ON / OFF of the backlight is ambient illuminance is 10 (LUX) or , Depending on whether:
[0014]
(B-2) First Warm-up Control FIG. 3 is a flowchart of the first warm-up control according to the present invention. When the temperature T is 10 ( ⁰ C) or higher, the warm-up control of the CCFL is not performed and 10 ( ⁰ C) is not performed. a warm-up control of the CCFL only if the following, this case, either the oN / OFF control of the oN / OFF control and CCFL backlights heaters battery voltage _{E B} is equal to or higher than 11.5V, the at either less Things.
When the door of the automobile is opened, the microcomputer 36 detects the opening of the door from the output of the door sensor 25 (step 201). When detecting that the door has been opened, the microcomputer 36 reads the ambient temperature T from the output of the temperature sensor 32, checks whether the temperature T is higher than the set temperature (= 10 ° C.) (step 202), and if it is higher (T> 10 °). C), the CCFL 22 is not warmed up. On the other hand, if the long ambient temperature T is below the set temperature (T ≦ ¹⁰ 0 C), the battery voltage _{E B} is either equal to or higher than 11.5V, checks the whether the following (step 203). Does not energize the heater if E _B ≦ 11.5V, also without applying a voltage to the CCFL (heater OFF and CCFL OFF, step _204), as well as energizing the heater if E B> 11.5V CCFL Is driven by applying a voltage (heater ON and CCFL ON, step 205). By the heater ON and the CCFL ON, the CCFL 22 warms up in about 10 seconds, and a bright picture can be displayed on the LCD screen 21.
[0015]
The microcomputer 36 checks whether an image to be displayed on the LCD screen 21 has been input from the video unit 52 (step 206), and if not, continues the processing from step 202. On the other hand, when an image to be displayed is input, the microcomputer 36 outputs a PWM value according to the ambient illuminance by luminance control described later, and controls the backlight luminance (LCD luminance) (step 207).
By the warming-up control described above, when the battery is not weak (E _B > 11.5 V), the CCFL backlight is turned on, and the heater is energized to warm the CCFL. Yes, and does not weaken the battery. When the battery is weak (E _B ≦ 11.5 V), the backlight is not turned on and the heater is not energized, so that the battery is further weakened and it becomes difficult to start the engine. If the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the heater is not turned on and the backlight is not turned on, so that the consumption of the battery can be prevented.
[0016]
(B-3) Second Warming-up Control FIG. 4 is a flowchart of the second warming-up control of the present invention. When the temperature T is 10 ( ⁰ C) or higher, the warming-up control of the CCFL is not performed and 10 ( ⁰ C) is not performed. The warm-up control of the CCFL is performed only in the following cases. In this case, the ON / OFF control of the backlight of the CCFL is performed depending on whether the ambient illuminance A is 10 (LUX) or more.
When the door of the car is opened, the microcomputer 36 detects the opening of the door from the output of the door sensor 25 (step 301). Upon detection of a door opening, the microcomputer 36 reads the ambient temperature T from the output of the temperature sensor 32, the temperature T is the set temperature (= ¹⁰ 0 C) checks whether larger (step 302), is greater (T> 10 ⁰ C), the CCFL 22 is not warmed up. On the other hand, if the ambient temperature T is equal to or lower than the set temperature (T ≦ 10 ⁰ C), it is checked whether the ambient illuminance A is equal to or greater than 10 (LUX) (step 303). If A ≦ 10 (LUX), the backlight is turned off without applying a voltage to the CCFL (CCFL OFF, step 304). If A> 10 (LUX), the PWM value is maximized and the maximum voltage is applied to the CCFL. To turn on the backlight (CCFL ON, step 305). The CCFLON warms the CCFL 22 so that a bright picture can be displayed on the LCD screen 21.
[0017]
The microcomputer 36 checks whether an image to be displayed on the LCD screen 21 has been input from the video unit 52 (step 306), and if not, continues the processing from step 302 on. On the other hand, when an image to be displayed is input, the microcomputer 36 outputs a PWM value according to the ambient illuminance by luminance control described later, and controls the backlight luminance (LCD luminance) (step 307).
With the warm-up control described above, the backlight is not turned on when the ambient illuminance is dark, so that it is possible to eliminate the discomfort that the screen glows gray in darkness. If the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the backlight is not turned on, so that battery consumption can be prevented.
[0018]
(B-3) Third Warm-up Control FIG. 5 is a flowchart of the third warm-up control of the present invention, in which the first and second warm-up controls are performed simultaneously. That is, the temperature T is without warm-up control when the CCFL 10 ⁽⁰ C) or more, performs warm-up control of the CCFL only if 10 ⁽⁰ C) or less. When performing the warm-up control, (1) the ON / OFF control of the backlight of the CCFL is performed depending on whether the ambient illuminance A is 10 (LUX) or more, and (2) the ON / OFF control of the heater is performed by the battery. whether the voltage _{E B} is equal to or higher than 11.5V, it is performed by at either or less.
When the door of the car opens, the microcomputer 36 detects the door opening based on the output of the door sensor 25 (step 401). Upon detection of a door opening, the microcomputer 36 reads the ambient temperature T from the output of the temperature sensor 32, the temperature T is the set temperature (= ¹⁰ 0 C) checks whether larger (step 402), is greater (T> 10 ⁰ C), the CCFL 22 is not warmed up. On the other hand, if the sub-ambient temperature T is the set temperature (T ≦ ¹⁰ 0 C), or at ambient illuminance A is 10 (LUX) above, checks the whether the following (step 403). If A ≦ 10 (LUX), the backlight is turned off without applying a voltage to the CCFL (CCFL OFF, step 404). If A> 10 (LUX), the PWM value is maximized and the maximum voltage is applied to the CCFL. To turn on the backlight (CCFL ON, step 405).
[0019]
Then, the microcomputer 36 is the battery voltage _{E B} is either equal to or higher than 11.5V, checks the whether the following (step 406). Does not energize the heater if E _B ≦ 11.5V (heater OFF, step _407), passing a heater if E B> 11.5V (heater ON, step 408). By turning on the heater, the CCFL 22 warms up in about 10 seconds, and a bright picture can be displayed on the LCD screen 21.
The microcomputer 36 checks whether an image to be displayed on the LCD screen 21 has been input from the video unit 52 (step 409), and if not, continues the processing from step 402 on. On the other hand, when an image to be displayed is input, the microcomputer 36 outputs a PWM value according to the ambient illuminance by luminance control described later, and controls the backlight luminance (LCD luminance) (step 410).
[0020]
(C) After the warm-up control, the brightness control microcomputer 36 performs feedback control so that the backlight brightness (LCD brightness) matches the target brightness corresponding to the ambient illuminance. That is, the microcomputer 36 obtains the LCD luminance (target luminance) according to the ambient illuminance detected by the photo sensor 28 from the luminance change curve stored in the E ² PROM 26, and obtains the actual luminance (LCD luminance) of the CCFL 22 from the photo. Obtained from the sensor 30. Next, the microcomputer 36 compares the target luminance with the actual LCD luminance, and determines the PWM value so that the difference becomes zero. The DC-AC converter 41 performs DC-AC conversion with a duty corresponding to the PWM value, controls the voltage applied to the CCFL 22, and brings the actual LCD luminance closer to the target luminance. Thereafter, the actual LCD luminance is made equal to the target luminance by the feedback control. With the above control, it is possible to obtain the LCD luminance according to the luminance change curve.
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention can be variously modified in accordance with the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude these.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the CCFL backlight is turned on when the battery is not weak, and the heater is energized to heat the CCFL. Never weaken. Further, according to the present invention, the backlight is not turned on when the battery is weak, and the heater is not energized, so that the battery is further weakened and it becomes difficult to start the engine. Further, according to the present invention, when the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the heater is not energized and the backlight is not turned on, so that the consumption of the battery can be prevented.
Further, according to the present invention, since the backlight is not turned on when the ambient illuminance is dark, it is possible to eliminate the uncomfortable feeling that the screen glows gray in darkness. If the temperature around the lamp is equal to or higher than the set temperature, the backlight is not turned on, so that battery consumption can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an LCD display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of warm-up control according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a first warm-up control of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a second warm-up control of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of a third warming-up control of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional automatic light control device.
FIG. 7 is a luminance change characteristic diagram.
FIG. 8 is a flowchart of a conventional warm-up control by opening a door.
[Explanation of symbols]
21 LCD screen 22 CCFL
25 door sensors 28 and 30 photo sensor 32 temperature sensor 34 battery voltage divider 36 microcomputer 41 DC-AC converter 51 LCD display 52 image unit

Claims

A heater for heating a backlight lamp of an in-vehicle LCD display device is provided. When the vehicle door is opened, the heater is energized to heat the lamp, and a voltage generated from a battery power supply is applied to the lamp to drive the lamp. In the driving method of the light lamp,
Detect battery power supply voltage,
If the power supply voltage is equal to or higher than the set level, the heater is energized based on the opening of the vehicle door and a predetermined voltage is applied to the lamp to drive the lamp,
A method of driving a backlight lamp, wherein if a battery power supply voltage is equal to or lower than a set level, a heater is not energized even when an automobile door is opened, and a voltage is not input to the lamp.

Detects the temperature around the lamp,
If the temperature is equal to or higher than the set temperature, the battery power supply voltage is equal to or higher than the set level, and even when the vehicle door is opened, the heater is not energized, and the voltage is not input by a lamp,
2. The method of driving a backlight lamp according to claim 1, wherein a predetermined backlight luminance is generated by applying a voltage according to the ambient illuminance to the lamp when an image is input to the LCD display device.

A heater for heating a backlight lamp of an in-vehicle LCD display device is provided. When the vehicle door is opened, the heater is energized to heat the lamp, and a voltage generated from a battery power supply is applied to the lamp to drive the lamp. In the driving method of the light lamp,
Detects ambient illumination,
If the ambient illuminance is equal to or higher than the set level, the lamp is driven by applying a predetermined voltage to the lamp based on the opening of the car door,
A method for driving a backlight lamp, wherein if the ambient illuminance is equal to or lower than a set level, no voltage is input to the lamp even when the vehicle door is opened.

Detects the temperature around the lamp,
If the temperature is equal to or higher than the set temperature, the ambient illuminance is equal to or higher than the set level, and even when the car door is opened, no voltage is input to the lamp,
4. The method of driving a backlight lamp according to claim 3, wherein a predetermined backlight luminance is generated by applying a voltage according to the ambient illuminance to the lamp when an image is input to the LCD display device.