JP4049295B2 - 車両用液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用液晶表示装置に係り、特に、液晶表示パネルのコントラストが最適になるように、液晶表示パネル温度に応じて液晶駆動電圧を調整する車両用液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置では、液晶駆動電圧が同じであっても周囲の温度環境によって液晶表示パネルのコントラストが変化する。そこで、液晶表示パネルの温度をサーミスタ等の温度センサにより検出し、その検出温度に基づいて液晶駆動電圧を自動調整する液晶表示装置が、特開平１０−３１２０４号公報において提案されている。
【０００３】
すなわち、液晶のコントラストは温度に対しても相関関係があり、液晶が透過状態であるオン時と非透過状態であるオフ時との間の輝度差、即ち液晶のコントラストを高く保つためには、液晶の温度が高くなるほど駆動電圧を低くしなければならない。したがって、上記した従来技術では温度センサによって液晶の周囲温度を検知し、前記周囲温度が低下した場合は駆動電圧を上昇させ、その逆に、周囲温度が上昇した場合は駆動電圧を低下させる温度補償回路を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来技術では、液晶表示パネルの温度を、ハウジング内の温度を検知する温度センサの検知温度で代表している。しかしながら、二輪車のメータパネルに採用される場合のように、直射日光にさらされる機会の多い液晶表示装置では、ハウジング内の雰囲気温度と液晶表示パネルの実温度との間に温度差が生じるために最適な液晶駆動電圧を印加することが難しい。このような技術課題を解決するために、液晶表示パネルに温度センサを設ける技術も提案されている。
【０００５】
しかしながら、液晶表示パネルに温度センサを設けると、この温度センサと回路基板とを接続する電極が新たに必要となるため、部品点数が増えたり製造工程が複雑化するなどの技術課題があった。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、液晶表示パネルに温度センサを設けること無く液晶駆動電圧を正確に制御できるようにした車両用液晶表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、液晶表示パネルと、液晶ドライバを含む回路素子を搭載した回路基板と、前記回路基板上に設けられた温度センサと、前記回路基板上に設けられ、前記温度センサによる検知温度に基づいて液晶駆動電圧を制御する制御回路とを具備し、前記液晶表示パネルと回路基板とが、メーターハウジング内で予定の間隙を設けて平行配置された車両用液晶表示装置において、前記液晶表示パネルの表示面の周囲を覆うように露出した集熱パネルを具備したことを特徴とする。
【０００８】
上記した特徴によれば、太陽光の照射により液晶表示パネルの温度が上昇すると、集熱パネルにより装置内部が加熱され、温度センサにより検知されるハウジング内の雰囲気温度と液晶表示パネルの実温度との差分が略一定に保たれる。したがって、特に液晶駆動電圧の適正範囲が狭くなる高温環境下において、液晶表示パネルの温度を温度センサの検知温度に基づいて正確に判別できるので、温度センサによる検知温度に基づいて駆動電圧を最適値に制御できるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係る車両用液晶表示装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１０】
図８は、本発明の車両用液晶表示装置１を適用した二輪車の要部正面図である。車両用液晶表示装置１はハンドル６１の中央部に装着され、その左右にウインカ３７Ｌ，３７Ｒが張り出すよう配置されている。レッグシールド６２の車体右側には電源キーによって操作可能な電源スイッチ３８が配置されている。
【００１１】
ハンドル６１の右側グリップ６１Ｒには前輪用ブレーキレバー３９が設けられ、左側グリップ６１Ｌには後輪用ブレーキレバー３６が設けられている。ハンドル６１の左右には、それぞれミラー４６Ｌ，４６Ｒが設けられている。
【００１２】
図１は、前記車両用液晶表示装置１の正面図であり、図２は、そのＡ−Ａ線に沿った断面図である。なお、本実施形態の車両用液晶表示装置１は車両に対して前後方向に角度θだけ傾斜して取り付けられるので、図２では、断面図も角度θだけ傾けて示している。
【００１３】
本実施形態では、不透明な支持ケース２０と透明なケースカバー２１とがハウジングを構成し、両者はネジ３１，３２，３３により三カ所で相互に固定されている。ハウジング内では、２枚のガラス板１０ａ，１０ｂ間に液晶を封止した液晶表示パネル１０が液晶ホルダ１６により保持されている。この液晶表示パネル１０には、車速、エンジン回転数、水温、燃料残量などの各種のプロセスデータが表示される。液晶表示パネル１０の露出面側には、その表示面を露出させる開口部１２を有する集熱パネル１１が、液晶表示パネル１０の表示面を囲むように設けられている。
【００１４】
前記集熱パネル１１は、不透明樹脂パネル１１ａと、その裏面で前記開口部１２を囲むように被着された断熱性クッション材１１ｂとから構成される。したがって、ケースカバー２１を透過した太陽光が直接当たる不透明樹脂パネル１１ａと液晶表示パネル１０とは、前記断熱性クッション材１１ｂを介して接することになる。また、前記集熱パネル１１はメーターハウジング内空間を２分割するように配置されるので、両空間の温度変化率が均一となる。
【００１５】
前記液晶ホルダ１６は、その脚部１４，１８によって回路基板１７上に立設されている。回路基板１７上には照明用ＬＥＤ１５が立設され、その発光部の先端は、集熱パネル１１に設けられた開口部から外部に露出している。前記回路基板１７には、液晶表示パネル１０を駆動するＬＣＤドライバ、照明用ＬＥＤ１５を駆動するＬＥＤドライバ（共に図示せず）、回路基板１７の雰囲気温度を検知する温度センサ５１、および前記温度センサ５１により検知された温度情報に基づいて前記ＬＣＤドライバを制御する温度検知回路（図示せず）等の回路素子が搭載されている。前記液晶表示パネル１０と回路基板１７とは、電極５２により電気的に接続されている。
【００１６】
図３，４は、前記液晶表示パネル１０の実温度（Ｔq）と前記温度センサ５１により検知された内部雰囲気温度（Ｔ）とを、それぞれ前記集熱パネル１１を設けない場合（図３）と設けた場合（図４）とについて示している。
【００１７】
時刻ｔ０以前の夜間や日陰の環境下では、液晶表示パネル温度Ｔqと検知温度Ｔとはほぼ等しくなる。これに対して、時刻ｔ０において疑似太陽光を照射し始めると、集熱パネル１１を設けなければ、図３に示したように、液晶表示パネル温度Ｔqと検知温度Ｔとの差が時間経過と共に広がる。したがって、時刻ｔ１における温度差ΔＴ1と時刻Ｔ2における温度差ΔＴ2とに大きな差がある。
【００１８】
これに対して、集熱パネル１１を設ければ、図４に示したように、温度センサ５１の検知温度Ｔが液晶表示パネル温度Ｔqと同様に上昇するため、両者の温度差は時間経過にかかわらずほぼ等しくなる。すなわち、時刻ｔ１における温度差ΔＴ1と時刻Ｔ2における温度差ΔＴ2とはほぼ一致する。
【００１９】
このように、液晶表示パネル１０の周囲を覆うように集熱パネル１１を設ければ、温度センサ５１の検知温度Ｔに対して前記温度差ΔＴ1（＝温度差ΔＴ2）に相当する補償温度ΔＴaddを加算するだけで、液晶表示パネル１０の実温度Ｔqを正確に判別できる。
【００２０】
さらに、ハウジング内部では、集熱パネルや回路素子の発生する熱により暖められた空気が上方へ対流するので、上方の雰囲気温度の方が下方の雰囲気温度よりも液晶表示パネル１０の温度上昇に対する追従性が勝る。そして、上記した本実施形態では、温度センサを、当該車両用液晶表示装置が車両に対して正規に装着された状態で高所となる位置に設けたので、液晶表示パネル１０の温度変化に対する検知温度Ｔの追従性が向上する。
【００２１】
図５は、上記した車両用液晶表示装置１の制御回路のブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２２】
ＬＣＤドライバ５３は、ＣＰＵ５０からの指示に応答して液晶駆動信号を液晶表示パネル（ＬＣＤ）１０へ供給する。ＬＥＤドライバ５４は、ＣＰＵ５０からの指示に応答してＬＥＤ駆動電流をＬＥＤ１５へ供給する。温度検知回路５６は、温度センサ５１（本実施形態では、サーミスタ）の抵抗値を温度情報に変換する。ＣＰＵ５０は、車速やエンジン回転数などのプロセスデータＤを取り込み、そのセグメントデータをＬＣＤドライバ５３へ出力する。ＲＯＭ５５には、各種の制御プログラムや基準値が記憶されている。
【００２３】
図６は、前記制御回路の主要部の構成を機能的に表現したブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００２４】
ＲＯＭ５５の第１記憶部５５１には、ＬＣＤ駆動電圧を温度センサ５１による検知温度Ｔに基づいて適正範囲に制御するための関数ｆ(T)が登録されている。第２記憶部５５２には、液晶表示パネル温度Ｔqと検知温度Ｔとの差分に相当する補償温度ΔＴaddが登録されている。
【００２５】
ＣＰＵ５０の温度補償部５０２は、検知温度Ｔが所定の基準温度Ｔref（本実施形態では、４５℃）に達すると切換信号Ｓchを出力する。加算部５０４は、温度センサ５１による検知温度Ｔと前記補償温度ΔＴaddとを加算する。切換部５０３は駆動電圧決定部５０１に対して、前記温度補償部５０２から切換信号Ｓchが出力されていなければ検知温度Ｔを提供し、切換信号Ｓchが出力されていれば、前記第２記憶部５５２に記憶されている補償温度ΔＴaddと検知温度Ｔとの加算値（ΔＴadd＋Ｔ）を提供する。
【００２６】
デコーダ５０５は、プロセスデータＤをセグメント信号に変換してＬＣＤドタイバ５３へ供給する。駆動電圧決定部５０１は、前記関数ｆ(T)および前記切換部５０３から提供される温度情報に基づいてＬＣＤ駆動電圧を決定し、ＬＣＤドライバ５３を制御する。
【００２７】
このような構成において、温度センサ５１による検知温度Ｔが基準温度Ｔref（４５℃）を超えなければ、切換部５０３により検知温度Ｔ側が選択される。したがって、駆動電圧決定部５０１は、関数ｆ(T)と検知温度Ｔとに基づいてＬＣＤ駆動電圧を決定する。
【００２８】
これに対して、温度センサ５１による検知温度Ｔが基準温度Ｔrefを超えると、切換部５０３により加算部５０４側が選択される。したがって、駆動電圧決定部５０１は、関数ｆ(T)と加算温度（ΔＴadd＋Ｔ）とに基づいてＬＣＤ駆動電圧を決定する。
【００２９】
図７は、本実施形態による液晶表示パネル温度ＴqとＬＣＤ駆動電圧との関係を示した図である。
【００３０】
液晶表示パネル１０は、そのＬＣＤ駆動電圧が適正範囲を超えると黒化し、適正範囲を下回ると白化する。適正範囲の上限電圧Ｖmaxおよび下限電圧Ｖminは、いずれも温度上昇に伴って低下するが、上限電圧Ｖmaxの下降率が下限電圧Ｖminの下降率よりも大きいため、ＬＣＤ駆動電圧の適正範囲は液晶の温度上昇と共に狭まることになる。
【００３１】
これに対して、本実施形態では、前記図４に示したように、温度センサ５１による検知温度Ｔが４５℃を超えるまでは、検知温度Ｔで液晶表示パネル温度Ｔqを正確に代表できるので、前記関数ｆ(T)と検知温度Ｔとに基づいて、ＬＣＤ駆動電圧を適正範囲の中央近傍に設定することができる。
【００３２】
また、検知温度が４５℃を超えると、検知温度Ｔと補償温度ΔＴaddとの加算値（Ｔ＋ΔＴadd）で液晶表示パネル温度Ｔqを正確に代表できるので、前記関数ｆ(T)と加算値（Ｔ＋ΔＴadd）とに基づいて、ＬＣＤ駆動電圧を適正範囲の中央近傍に設定することができる。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)液晶表示パネルの周囲を覆うように集熱パネルを設け、液晶表示パネル温度Ｔqが直射日光の照射により上昇すると、温度センサによる検知温度Ｔも液晶表示パネル温度Ｔqと一定の温度差を保って上昇するようにしたので、検知温度Ｔに対して前記温度差を加算するだけで、液晶表示パネル温度Ｔqを温度センサによる検知温度Ｔに基づいて正確に判別できるようになる。
(2) 温度センサを、車両用液晶表示装置が車両に対して正規に装着された傾斜状態で高所となる位置に設けたので、液晶表示パネル温度Ｔqの変化に対する検知温度Ｔの追従性が向上する。したがって、液晶表示パネル温度Ｔqを温度センサによる検知温度Ｔに基づいてさらに正確に判別できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を適用した車両用液晶表示装置の正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図３】 集熱パネルを設けない場合の液晶表示パネル温度Ｔqと温度センサによる検知温度Ｔとの関係を示した図である。
【図４】 集熱パネルを設けた場合の液晶表示パネル温度Ｔqと温度センサによる検知温度Ｔとの関係を示した図である。
【図５】 車両用液晶表示装置の制御回路のブロック図である。
【図６】 図５の主要部の構成を機能的に表現したブロック図である。
【図７】 液晶表示パネル温度と液晶駆動電圧との関係を示した図である。
【図８】 本発明の車両用液晶表示装置を適用した二輪車の要部正面図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示パネル、１０ａ，１０ｂ…ガラス板、１１…集熱パネル、１１ａ…不透明樹脂パネル、１１ｂ…断熱性クッション材、１２…開口部、１５…照明用ＬＥＤ、１６…液晶ホルダ、１７…回路基板、２０…支持ケース、２１…透明なケースカバー、３１，３２，３３…ネジ、５１…温度センサ、５２…電極

Claims (5)

1. 液晶表示パネルと、
   温度センサと、
   液晶ドライバを含む回路素子を搭載した回路基板と、
   前記回路基板上に設けられ、前記温度センサによる検知温度に基づいて液晶駆動電圧を制御する制御回路とを具備し、
   前記液晶表示パネルと回路基板とが、略密閉空間となるメーターハウジング内で所定の間隙を設けて上下に配置された車両用液晶表示装置において、
   前記温度センサが前記回路基板上に設けられ、
   前記液晶表示パネルの表示面の周囲を覆うように露出し、太陽光を受けてハウジング内部を暖める集熱パネルを具備し、
   前記回路基板は、当該車両用液晶表示装置が車両に対して正規に装着された状態では傾斜し、前記温度センサが、傾斜した回路基板上で高所に位置する領域に設けられたことを特徴とする車両用液晶表示装置。
2. 前記集熱パネルが、断熱部材を介して液晶表示パネルに装着された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. 前記制御回路は、
   液晶表示パネル温度と最適駆動電圧との関係を代表する関数を記憶する関数記憶部と、
   前記温度センサの検知温度と液晶表示パネル温度との差分を補償する補償温度を記憶する補償温度記憶部と、
   前記関数と液晶表示パネル温度とに基づいてＬＣＤ駆動電圧を決定する駆動電圧決定部とを具備し、
   前記駆動電圧決定部は、前記検知温度が所定の基準温度を超えるまでは前記検知温度で液晶表示パネル温度を代表し、前記検知温度が前記基準温度を超えると、前記検知温度と補償温度との和で液晶表示パネル温度を代表することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用液晶表示装置。
4. 前記集熱パネルが、メーターハウジング内の空間を２分割するように配置された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。
5. 前記温度センサにより検知されるメータハウジング内の雰囲気温度と液晶表示パネルの実温度との差分が略一定に保た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。

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