JP5265409B2 - 表示制御システム及び故障検知方法 - Google Patents

Description

本発明はＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等の表示装置を駆動する表示制御システム及び故障検知方法に関する。

ＬＣＤ等の表示装置を駆動する駆動装置として、例えば特許文献１で開示されたものが知られている。特許文献１には、マイクロコントロールユニットのドライブ回路において、ＬＣＤ駆動制御信号生成回路（以下、「表示駆動部」と呼ぶ）がＣＰＵからの表示情報に基づいて、セグメントの点灯・非点灯を制御する２値化駆動制御信号を生成し、アナログスイッチがその２値化駆動制御信号を多値化駆動信号に変換して液晶表示装置を駆動する。一方、前記アナログスイッチからの多値化駆動信号を閾値可変コンパレータが２値化信号に変換し、自己故障検出回路がその２値化信号に基づいて駆動制御信号を生成し、生成した駆動制御信号と前記表示駆動部から出力される２値化駆動制御信号とを比較し、一致していない場合に故障を通知する信号を出力し、ＬＣＤの駆動を停止する技術が開示されている。

ところで、自動車のシフターでは、シフトレバーのトップにシフトレンジを表示するためのＬＣＤが配置されると共に該ＬＣＤの近傍にＬＣＤを駆動する表示駆動部が配置され、表示駆動部に表示情報を与える中央制御部がシフトレバーから離れた場所に配置される。自動車のシフターのように、中央制御部と表示駆動部とが離れて配置される場合には、中央制御部と表示駆動部とを制御線（ハーネス）を介して電気的に接続する。

特開２００５−１３４６５５号公報

ところが、中央制御部と表示駆動部とを電気的に接続する制御線が長くなると、断線や短絡などの故障が発生する可能性が高くなる。制御線の故障は自動車の他の箇所での不具合発生率に比べて比較的発生頻度が高いことが推定されている。自動車のシフターで制御線に断線や短絡などの故障が発生すると、シフトレンジの表示が断線直前の状態のままになってしまい、運転手は誤った判断をしてしまう虞がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＬＣＤ等の表示装置を駆動する表示駆動部と、この表示駆動部に表示情報を与える中央制御部との間を電気的に接続する制御線の断線や短絡などの故障を検出することができ、さらに制御線の故障時に少なくとも誤った表示を行うことのない表示制御システム及び故障検知方法を提供することを目的とする。

本発明の表示制御システムは、表示装置に対して表示データを出力するための多数の出力端子を有する表示駆動部と、前記表示駆動部の所定の出力端子に対する表示データを出力する中央制御部と、前記表示駆動部と前記中央制御部との間を接続する信号伝送ラインとを具備した表示制御システムにおいて、前記表示駆動部の出力端子のうち表示に用いられていない少なくとも一つを信号フィードバック端子として使用し、前記中央制御部が前記信号伝送ラインを介してＨｉｇｈとＬｏｗを繰り返す出力データを前記信号フィードバック端子に出力させるデータを前記表示駆動部に送り、該信号フィードバック端子から出力される出力データを前記信号伝送ライン経由で前記中央制御部へフィードバックし、該中央制御部が信号フィードバック端子からフィードバックされた出力データをチェックし、故障検知した場合は前記表示装置の表示を停止するように動作制御することを特徴とする。

この構成によれば、表示駆動部の多数のデータ端子のうち、少なくとも１つから出力される信号が信号伝送ライン経由で中央制御部へフィードバックされ、中央制御部においてフィードバック信号の状態から表示駆動部及び前記信号伝送ラインの故障を検知することができる。しかも、故障検知した場合は表示装置の表示を停止するように動作制御するので、制御線の故障時に少なくとも誤った表示を行うことを防止できる。

また本発明は、上記表示制御システムにおいて、前記中央制御部は、故障検知した場合、前記表示駆動部に前記表示装置の表示を停止させるように動作制御することを特徴とする。

この構成によれば、信号伝送ラインに異常があれば、表示装置の表示が停止されるので、誤った表示を行うことを確実に防止できる。

また本発明は、上記表示制御システムにおいて、前記中央制御部は、前記表示駆動部に車両のシフトレンジに関する表示を行う表示データを供給し、故障検知した場合、前記表示駆動部に前記表示装置の表示を停止させるように動作制御することを特徴とする。

この構成によれば、信号伝送ラインに異常があると、前記表示駆動部に前記表示装置の表示を停止させるので、信号伝送ラインの故障時に少なくとも誤った表示を行うことがない。

本発明の故障検知方法は、表示装置に対して表示データを出力するための多数の出力端子を有する表示駆動部に対して、中央制御部から信号伝送ラインを介して前記表示駆動部の所定の出力端子に対する表示データを伝送し、前記表示装置に対して前記表示駆動部の所定の出力端子から表示データを出力して情報を表示出力し、前記中央制御部が表示データの出力と共に、前記表示駆動部の出力端子のうち表示に用いられていない少なくとも一つを信号フィードバック端子として使用し、前記信号伝送ラインを介してＨｉｇｈとＬｏｗを繰り返す出力データを前記信号フィードバック端子に出力させるデータを前記表示駆動部に送り、該信号フィードバック端子から出力される出力データを前記信号伝送ライン経由で前記中央制御部へフィードバックし、該中央制御部が信号フィードバック端子からフィードバックされた出力データをチェックし、故障検知した場合は前記表示装置の表示を停止するように動作制御することを特徴とする。

この方法によれば、ＬＣＤ等の表示装置を駆動する表示駆動部と中央制御部との間での信号伝送線の故障を検知することができ、さらに信号伝送線の故障時に少なくとも誤った表示を行うことを防止できる。

本発明によれば、ＬＣＤ等の表示装置を駆動する表示駆動部と中央制御部との間での信号伝送線の故障を検知することができ、さらに信号伝送線の故障時に少なくとも誤った表示を行うことがない表示制御システムを提供できる。

本発明の一実施の形態に係る表示制御システムの概略構成を示すブロック図である。 シフターの外観を示す斜視図である。 シフターの断面図である。 図１の表示制御システムの動作を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示制御システムの概略構成を示すブロック図である。同図において、本実施の形態の表示制御システム１は、自動車のシフター装置の表示部に適用したものであり、ＬＣＤ（表示装置）１００にシフトレンジを表示するための表示データを含むシリアルデータを生成するＣＰＵ（中央制御部）１０と、ＣＰＵ１０で生成された表示データに基づいてＬＣＤ１００を駆動するＬＣＤドライバ（表示駆動部）１１と、ＬＣＤドライバ１１に電源を供給するレギュレータ１２と、ＣＰＵ１０とＬＣＤドライバ１１を電気的に接続する制御線（信号伝送ライン）１３とを備えている。

図２はシフター装置２００の外観を示す斜視図、図３は図２に示すシフター装置２００の模式的な断面図である。なお、図３の断面図ではシフター装置２００の内部の詳細な構造については省略しており、ＬＣＤ１００とＬＣＤドライバ１１の配置関係を示す程度としている。

ＬＣＤドライバ１１はシフター装置２００の基端部内に配設されたＬＣＤドライバ基板３００に実装されており、ＬＣＤ１００はシフター装置２００のシフトレバー先端部内に配設されている。ＣＰＵ１０は、シフター装置２００から離れた場所に設置されたコントロールユニット３１０内のＣＰＵ基板３１０ａに実装されている。シフター装置２００内のＬＣＤ１００の後方にバックライトＬＥＤ基板３２０が配置される。このようにＣＰＵ１０とＬＣＤドライバ１１は離れた位置関係になっている。

図１に戻り、ＣＰＵ１０は、出力端子として、ＩＮＨ（inhibit）端子１０−１、ＣＥ（Chip Enable）端子１０−２、ＣＬ（Clock）端子１０−３及びＤＩ(Data)端子１０−４を有し、ＬＣＤドライバ１１からのフィードバック用の入力端子としてＦＢ端子１０−５を有している。ＬＣＤドライバ１１は、入力端子として、ＩＮＨ端子１１−１、ＣＥ端子１１−２、ＣＬ端子１１−３及びＤＩ端子１１−４を有し、出力端子としてＣＯＭ端子１１−５及びＳＥＧ端子Ｓ１〜Ｓ５４を有している。

ＣＰＵ１０のＩＮＨ端子１０−１とＬＣＤドライバ１１のＩＮＨ端子１１−１、ＣＰＵ１０のＣＥ端子１０−２とＬＣＤドライバ１１のＣＥ端子１１−２、ＣＰＵ１０のＣＬ端子１０−３とＬＣＤドライバ１１のＣＬ端子１１−３、ＣＰＵ１１のＤＩ端子１０−４とＬＣＤドライバ１１のＤＩ端子１１−４、ＣＰＵ１０のＦＢ端子１０−５とＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１が、それぞれ制御線１３によって接続されている。

ＣＰＵ１０のＩＮＨ端子１０−１から出力されるＩＮＨ信号は、ＬＣＤドライバ１１の動作を制御するものであり、ＩＮＨ信号が”Ｌ”になることでＬＣＤドライバ１１の動作が禁止される。ＣＰＵ１０のＣＥ端子１０−２から出力されるＣＥ信号は、デバイス選択信号であり、このＣＥ信号が”Ｈ”になることで、ＣＬ信号及びＤＩが有効になる。

ＣＰＵ１０のＤＩ端子１０−４からは、ＬＣＤ１００のＣＯＭ端子１１−５からコモンデータを、ＳＥＧ端子Ｓ２〜Ｓ１４からセグメントデータをそれぞれ出力させるデータが出力される。特に、ＬＣＤドライバ１００のＳＥＧ端子Ｓ１からのセグメントデータがＨｉとＬｏｗを繰り返すパルスになるようなデータが出力される。本実施の形態では、表示用としてＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ２〜Ｓ１４とＣＯＭ端子１１−５のみ使用している。

ＬＣＤドライバ１１の空き端子であるＳＥＧ端子Ｓ１、Ｓ１５〜Ｓ５４のうちＳＥＧ端子Ｓ１は、前述したＨｉとＬｏｗを繰り返すパルスを出力するために使用される。ＣＰＵ１０は、表示データを一定周期でＬＣＤドライバ１１へ送信するとともに、タイミングをずらして（即ち遅れタイミングで）ＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるパルス（以下、「Ｓ１フィードバックデータ」と呼ぶ）を受信する。

表示データは、ＬＣＤ１００にＰ（パーキングレンジ）、Ｒ（リバースレンジ）、Ｎ（ニュートラルレンジ）、Ｄ（ドライブレンジ）、Ｌ（ロックドレンジ）などのシフトレンジを表示させるためのデータである。なお、ＬＣＤドライバ１１によるＬＣＤ１００の駆動は、ＬＣＤ１００における”８の字型”を構成する７個のセグメントを１つずつ駆動するスタテック駆動方式により行われる。

ＣＰＵ１０は、ＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるＳ１フィードバックデータを受信することで当該データを監視し、ＨｉとＬｏｗを繰り返すパルスかどうか判別する。そして、この監視において、Ｓ１フィードバックデータがＨｉとＬｏｗを繰り返すパルスであれば、シリアルデータ（ＣＥ、ＣＬ、ＤＩ）は正常と判断し、シフトレンジを表示するための表示データをＤＩ端子１１−４から送信する。これに対して、Ｓ１フィードバックデータがＨｉ又はＬｏｗのいずれか一方に固定されたものであれば、シリアルデータ（ＣＥ、ＣＬ、ＤＩ）は異常と判断し、シフトレンジを表示するための表示データを送信しない。また、ＣＰＵ１０はＩＮＨ信号を”Ｌ”にし、ＬＣＤドライバ１１からＬＣＤ１００へのセグメントデータの出力を止める。さらに、レギュレータ１２を制御してＬＣＤドライバ１１への電源供給を止める。即ち、ＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるＳ１フィードバックデータがＨｉ又はＬｏｗのいずれか一方に固定されたものであれば、制御線１３に断線や短絡などの故障が生じたと推定できるので、運転手が誤った判断をしてしまうことがないように、（１）表示データの送信停止、（２）セグメントデータ出力停止、（３）ＬＣＤドライバ１１への電源供給停止を行う。なお、必ずしも（１）〜（３）の全てを行う必要はなく、（１）と（２）のみでもよいし、（３）だけでもよい。

図４は、本実施の形態の表示制御システム１の動作を示すタイミングチャートである。同図において、（ａ）はシリアルデータ（ＣＥ、ＣＬ、ＤＩ）を示し、（ｂ）はＬＣＤ１００の表示を示す。また、（ｃ）はＳ１フィードバックデータを示し、（ｄ）はＩＮＨ信号を示す。また、（ｅ）はＬＣＤドライバ動作／非動作を示し、（ｆ）はＬＣＤバックライトオン／オフを示す。

ＣＰＵ１０から”Ｐ（パーキングレンジ）”を表示する表示データが出力されることで、ＬＣＤ１００に”Ｐ”が表示され、その後、”Ｐ”から、”Ｎ（ニュートラルレンジ）”にレンジ変更が行われると、ＣＰＵ１０から”Ｎ”表示する表示データが出力される。ＣＰＵ１０から表示データが出力される毎にＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１よりＳ１フィードバックデータが送信される。ＣＰＵ１０は、このＳ１フィードバックデータを受信することで当該データを監視し、ＨｉとＬｏｗを繰り返すパルスかどうかを判別する。

例えば、”Ｎ”をレンジ表示している際にシリアルデータに異常が発生した場合、図４（ｃ）に示すように、Ｓ１フィードバックデータがＬｏｗに固定されるので、ＣＰＵ１０は、シリアルデータ（ＣＥ、ＣＬ、ＤＩ）が異常であると判断し、表示データの送信を停止し、またＩＮＨ信号を”Ｌ”にし、またレギュレータ１２を制御してＬＣＤドライバ１１への電源供給を停止して、ＬＣＤドライバ１１を非動作状態にする。さらに、ＬＣＤ１００のバックライトをオフする。これにより、運転手はＬＣＤ１００の表示を確認できなくなるが、誤った情報を運転手に呈示しないことで、安全性の改善が図られる。

なお、シリアルデータに異常が発生した直後にシフトレンジ変更（例えば、”Ｎ”から”Ｄ（ドライブレンジ）”に変更）が行われた場合、一時的に”Ｄ”の表示データが送信されるが、その直後には表示データの送信は行われなくなる。

以上のように本実施の形態の表示制御システム１によれば、ＬＣＤドライバ１１がＳＥＧ端子Ｓ１〜Ｓ５４のうち、ＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるＳ１フィードバックデータを制御線１１経由でＣＰＵ１０へ伝送し、ＣＰＵ１０がＬＣＤドライバ１１に対して所定の信号を出力させる制御を行うと共にＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるＳ１フィードバックデータを取得して、該データがＬＣＤドライバ１１に対して行った制御による所定の信号と合致するか否かを判別し、この判別結果から制御線１１の故障を検知することができる。そして、制御線１１の故障を検知した場合は、シリアルデータ（ＣＥ、ＣＬ、ＤＩ）が異常であると判断して表示データの送信を停止し、またＩＮＨ信号を”Ｌ”にし、またレギュレータ１２を制御してＬＣＤドライバ１１への電源供給を停止してＬＣＤドライバ１１を非動作状態にし、さらにＬＣＤ１００のバックライトをオフする。これにより、運転手はＬＣＤ１００の表示を確認できなくなるが、誤った情報を運転手に呈示しない分、安全性を確保することができる。

ＬＣＤドライバ１１のＳＥＧ端子Ｓ１から出力されるＳ１フィードバックデータは、ハイレベルとローレベルを周期的に繰り返すものとしたので、制御線１３に異常があれば、Ｓ１フィードバックデータがハイレベル又はローレベルのいずれか一方に固定されることから、制御線１３の異常を容易に判別することができる。

なお、上述した実施の形態では、制御線１３の異常を検知するために、ＳＥＧ端子Ｓ１からのみＳ１フィードバックデータを出力させるようにしたが、他の空き端子も使用しても構わない。

また、上述した実施の形態では、Ｓ１フィードバックデータとしてハイレベルとローレベルを周期的に繰り返すデータを使用したが、このようなパターンに限定されるものではない。

本発明は、自動車のシフターなど、表示データを生成するＣＰＵと、ＣＰＵで生成された表示データに基づいてＬＣＤ等の表示装置を駆動するＬＣＤドライバが離れて配置されているような機器に適用可能である。

１ 表示制御システム
１０ ＣＰＵ
１１ ＬＣＤドライバ
１２ レギュレータ
１３ 制御線
１００ ＬＣＤ
２００ シフター
３００ ＬＣＤドライバ基板
３１０ コントロールユニット
３１０ａ ＣＰＵ基板
３２０ バックライトＬＥＤ基板

Claims (4)

1. 表示装置に対して表示データを出力するための多数の出力端子を有する表示駆動部と、
   前記表示駆動部の所定の出力端子に対する表示データを出力する中央制御部と、
   前記表示駆動部と前記中央制御部との間を接続する信号伝送ラインと、
   を具備した表示制御システムにおいて、
   前記表示駆動部の出力端子のうち表示に用いられていない少なくとも一つを信号フィードバック端子として使用し、前記中央制御部が前記信号伝送ラインを介してＨｉｇｈとＬｏｗを繰り返す出力データを前記信号フィードバック端子に出力させるデータを前記表示駆動部に送り、該信号フィードバック端子から出力される出力データを前記信号伝送ライン経由で前記中央制御部へフィードバックし、該中央制御部が信号フィードバック端子からフィードバックされた出力データをチェックし、故障検知した場合は前記表示装置の表示を停止するように動作制御することを特徴とする表示制御システム。
2. 前記中央制御部は、故障検知した場合、前記表示駆動部に前記表示装置の表示を停止させるように動作制御することを特徴とする請求項１記載の表示制御システム。
3. 前記中央制御部は、前記表示駆動部に車両のシフトレンジに関する表示を行う表示データを供給し、故障検知した場合、前記表示駆動部に前記表示装置の表示を停止させるように動作制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示制御システム。
4. 表示装置に対して表示データを出力するための多数の出力端子を有する表示駆動部に対して、中央制御部から信号伝送ラインを介して前記表示駆動部の所定の出力端子に対する表示データを伝送し、
   前記表示装置に対して前記表示駆動部の所定の出力端子から表示データを出力して情報を表示出力し、
   前記中央制御部が表示データの出力と共に、前記表示駆動部の出力端子のうち表示に用いられていない少なくとも一つを信号フィードバック端子として使用し、前記信号伝送ラインを介してＨｉｇｈとＬｏｗを繰り返す出力データを前記信号フィードバック端子に出力させるデータを前記表示駆動部に送り、
   該信号フィードバック端子から出力される出力データを前記信号伝送ライン経由で前記中央制御部へフィードバックし、該中央制御部が信号フィードバック端子からフィードバックされた出力データをチェックし、故障検知した場合は前記表示装置の表示を停止するように動作制御する、
   ことを特徴とする故障検知方法。

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