JP5510246B2 - 車両用画像制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用画像制御装置に関するものである。特に、車室内に設置された画像表示器の制御において、終了信号（シャット信号とも言う）が必要な車両用画像制御装置に関する。

従来、画像表示器を表示状態から非表示状態にしても画像表示器への電力（画像表示器電力）をすぐにオフにしないで、その間に必要な制御（オフシーケンス制御と言う）を実行するための、上記シャット信号を用いた画像表示器として、特許文献１に記載のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を配置したアクティブマトリクス型液晶表示器が知られている。

また、特許文献２に記載のものとして、アクティブマトリクス型液晶表示器が知られている。この技術も同様にシャット信号を必要としており、一つのアクティブマトリクス型液晶表示装置でテレビ画面、または、カーナビゲーション画面を見るというように画面を切替えている。

更に、特許文献３に記載のアクティブマトリクス型液晶表示器が知られている。この技術も同様にシャット信号を必要としており、画像表示器の駆動回路の耐久性を向上することについて記載されている。

特開２００２−４０９９２号公報 特開２００３−４４０１３号公報 特開２００２−２８０８８２号公報

上述のようなＴＦＴを配置した画像表示器を使用した車両用メータ内の画像表示器においては、例えば警告表示や積算走行距離計の表示を停止することが、車両から降車する前に行なわれる。この表示停止に当たって、いきなり画像表示器の電力を切らず、まずシャット信号を送信し、しばらくしてから電力を切り、上記オフシーケンス制御を実行する必要がある。

このために、専門メーカから調達した画像表示器を成す液晶表示器に対して、車両電装品メーカ側にて、上記シャット信号を提供しなければならない。車両メータ内あるいはメータ外に置かれたこの種の画像表示器には、その他にも、ナビゲーションシステムや、空調制御装置、ラジオなどにも使用されており、シャット信号を供給する必要がある。

発明者は、本発明の開発過程において、上述した特許文献１ないし３の技術に基づいて、画像表示器の要求仕様によって、表示終了時のオフシーケンス制御が必要な図８のような車両用画像制御装置を案出した。

つまり、図８は、上記従来技術の考え方を用いて専用のシャット信号をマイクロプロセッサユニット（ＭＰＵ）から成る制御回路で作り、画像表示器である液晶表示器（ＬＣＤ）のモジュール（ＬＣＤモジュール）に供給している状態を示す本発明開発過程での車両用画像制御装置における電気回路図である。また、図９は図８の電気回路図に対応する電力及びシャット信号のタイミングチャートである。

図８において、車両に搭載されたバッテリ１２から直接的に電源回路（ＬＣＤ電源回路）８に電力＋Ｂからの電力が供給されている。また、車両を運転する運転スイッチ（キースイッチ、またはイグニッションスイッチとも呼ばれる）１４がオンされたときに電力が供給される運転信号２０がＬＣＤ電力回路８に供給されている。

そして、ＬＣＤ電力回路８から画像表示器（ＬＣＤモジュール）１に画像表示器電力ＰＳ１が供給されている。また、この場合、メータ用ＭＰＵを成す制御回路６から画像表示器１に専用のシャット信号ＳＹ１が供給される。１３、１５は第１、第２ダイオード、ＰＢはプリント基板、Ｙ２は画像表示器制御信号、Ｙ３はオンオフ制御信号である。

オフシーケンス制御は、図９に示すように画像表示器１の表示終了（ＬＣＤ表示オン終了）後から画像表示器電力オフの間に、シャット信号ＳＹ１をアクティブにし、それに基づき画像表示器１内部の図示しないシステムドライバがオフ制御を開始するものである。

図９ではＬＣＤ表示をオフにするタイミングから、通常は多少の遅れ時間Ｔ０を経て、シャット信号ＳＹ１が立ち上がる。なお、遅れ時間Ｔ０は特に必要なものではない。

このシャット信号ＳＹ１が立ち上がってから、予め決定された待ち時間Ｔｗの間は、画像表示器１のメーカによって、画像表示器電力回路（ＬＣＤ電力回路）８からの画像表示器電力ＰＳ１をオフしないように要求されている。

つまり、待ち時間Ｔｗ（Ｗａｉｔ時間）の後に、画像表示器電力回路８をオフすることが求められている。このように、ＬＣＤ表示を行なわない表示オフ状態になっても、しばらくはＬＣＤ電力回路８から画像表示器電力ＰＳ１を供給し続け、必要なオフシーケンス処理を実行しなければならない。ＬＣＤ電力回路８がオフされた後は、シャット信号ＳＹ１は、オンしていようがオフしていようがどちらでもかまわないＤ．Ｃ．（ドントケアー）状態として制御される。

図８及び図９に示す構成では、シャット信号ＳＹ１は、システムを制御する電装品メーカが用意した、内部にマイクロプロセッサユニットを有した制御回路（ＭＰＵとも呼ばれる）６からの専用線で供給している。

すなわち、制御回路６内にシャット信号ＳＹ１を作るためのソフトウェア及びハードウェアを用意し、シャット信号ＳＹ１が出力されるピン端子を用意している。このピン端子からプリント基板ＰＢ内の配線及びフレキシブル配線を介して画像表示器１にシャット信号ＳＹ１を供給する必要があった。従って、制御回路６のピン端子等のリソースを１つ割り当てる必要があった。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、終了信号（シャット信号とも言う）を制御回路からの専用線以外を用いて画像表示器に供給することができる車両用画像制御装置を提供することを目的とする。

そのために車両においては、運転スイッチを切り、画像表示器での例えば警告表示や積算走行距離計の表示を全面的に停止することが、車両から乗員が降車する前に行なわれる点、または、車両においては車室内が比較的暗く、画像表示器を見るときにバックライト等の照明を点灯して画像表示器の画像を見ることが通常であり、画像を見ないときはバックライト等の照明がオフされる点に発明者は着目した。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、画像表示器の表示終了を指示する終了信号の発生から画像表示器への電力の供給停止までの間に待ち時間が要求される車両用画像制御装置において、画像表示器の画像表示を制御する制御回路、制御回路により制御されて画像表示器に電力を供給する電源回路、及び画像表示器の表示終了時にアクティブ状態から非アクティブ状態に切り替わる切替り信号を、制御回路の外部にて、信号反転させて終了信号を生成し画像表示器に終了信号を供給する反転回路を有し、
画像表示器は照明回路を有し、該照明回路は、画像表示器の表示終了に伴って制御回路から照明制御信号が供給され、切替り信号は照明制御信号からなることを特徴としている。

この発明によれば、画像表示器の表示終了時にアクティブ状態から非アクティブ状態に切り替わる切替り信号を、制御回路の外部にて、信号反転させて終了信号を生成し、画像表示器に終了信号を供給する反転回路を有するから、従来のように制御回路から直接、画像表示器に終了信号を供給する必要が無く、制御回路の専用の出力端子等のデバイスを省略することができる。代わりに、反転回路が必要となるが、このような反転回路は、容易に実装可能であり、混み合った制御回路の専用の出力端子を省略できる効果が大きい。また、照明制御信号が入力されて、該照明制御信号を信号反転させて終了信号を生成し、画像表示器に終了信号を供給する反転回路を有するから、従来のように制御回路から直接的に画像表示器に終了信号を供給する必要が無く、制御回路において専用の出力端子等のデバイスを省略することができる。代わりに、照明制御信号が入力される反転回路が必要となるが、このような反転回路は、容易に実装可能であり、混み合った制御回路の専用の出力端子を省略できる効果が大きい。

請求項２に記載の発明では、反転回路の電力が、待ち時間経過後に電力供給を停止する電源回路から供給されていることを特徴としている。

この発明によれば、反転回路の電力が電源回路から供給されているから、電源回路が電力の供給を停止した後は、反転回路が電力を無駄に消費することが無くなる。

請求項３に記載の発明では、画像表示器の表示の停止に伴って、照明制御信号がアクティブ状態であるハイ信号状態から非アクティブ状態であるロー信号状態に切り替わり、終了信号が逆に非アクティブ状態であるロー信号状態からアクティブ状態であるハイ信号状態に切り替わることを特徴としている。

この発明によれば、画像表示器の表示の停止に伴って照明制御信号がアクティブ状態であるハイ信号状態から非アクティブ状態であるロー信号状態に切り替わる。このようにアクティブ状態でハイ信号となるアクティブハイの状態では、ハイ信号を維持するための反転回路の電力が大きくなるが、反転回路の電力が、待ち時間経過後に電力供給を停止する電源回路から供給されているため、電源回路が電力の供給を停止した後は、反転回路が電力を消費しない効果が大きい。

本発明の第１実施形態における車両用画像制御装置における電力及びシャット信号供給状態を模式的に示す電気回路図である。 図１の画像表示器の模式的構成図である。 図１の電気回路図に対応する電力及びシャット信号等のタイミングチャートである。 図１の電気回路を、車両からの他の信号が図示されるように書き直した全体電気回路図である。 図１の画像表示器の画像表示例を示す表示画像図である。 本発明の第２実施形態を構成する車両用画像制御装置における電力及びシャット信号供給状態を模式的に示す電気回路図である。 図６の電気回路図に対応する電力及びシャット信号等のタイミングチャートである。 従来技術の考え方を用いて構成した本発明開発過程（非公知）での車両用画像制御装置における電力及びシャット信号供給状態を模式的に示す電気回路図である。 図８の電気回路図に対応する電力及びシャット信号等のタイミングチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。

各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図５を用いて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態を構成する車両用画像制御装置における電力及びシャット信号供給状態を模式的に示す電気回路図である。

図２は図１の画像表示器の模式的構成図である。また、図３は図１の電気回路図に対応する電力及びシャット信号等のタイミングチャートである。図４は図１の電気回路を車両からの他の信号が図示されるように一部を書き直した全体電気回路図である。また、図５は図１の画像表示器の画像表示例を示す表示画像図である。

この第１実施形態は、画像表示器の表示オフ時に状態が変化する信号を反転してシャット信号として代用するものであり、表示オフ時に状態が変化する信号として画像表示器を構成する液晶表示器（ＬＣＤモジュールとも呼ばれる）の照明制御信号を利用している。つまり照明制御信号がある場合に、照明制御信号を利用してシャット信号を生成するものである。

図１及び図２において、車両用の画像表示器１を構成する特にアクティブマトリクス型液晶表示器は、図２の画像アレイ部２を有し、該画像アレイ部２には複数の信号線Ｓ１と複数の走査線Ｇ１が互いに交差するように配線されている。なお、図２では夫々一本のみの信号線Ｓ１と走査線Ｇ１のみを図示して他は省略している。

これら信号線Ｓ１と走査線Ｇ１の交差部３には、スイッチング素子としての図示しない画素トランジスタが配設されている。また、信号線駆動回路４を有し、この信号線駆動回路４は、後述する外部駆動回路を含む制御回路６（メータ用マイクロプロセッサユニット、またはメータ用ＭＰＵとも呼ばれる）から供給される各種タイミング信号に従って、対応する信号線Ｓ１に映像信号を順次供給する。

また、走査線駆動回路５を有し、この走査線駆動回路５は、複数の回路部で構成され、上記外部駆動回路を含む制御回路６から供給される各種タイミング信号に従って、走査線Ｇ１に走査信号を順次出力する。

上記外部駆動回路を含む制御回路６から信号線駆動回路４には、水平スタート信号、水平クロック信号を供給し、走査線駆動回路５には垂直スタート信号、垂直クロック信号、表示モード切替信号を供給している。

これらの信号は、図１及び図２において太い矢印Ｙ２で示している。また、信号線駆動回路４には、後述するシャット信号ＳＹ１も供給されている。また、映像信号は、上述の外部駆動回路を経由して（又は経由せずに）、矢印Ｙ２内のビデオバスにより信号線駆動回路４に供給されている。

図１及び図２において、画像表示器１は照明回路７、及び図示しないバックライトが設けられ、制御回路６（ＭＰＵ）からの照明制御信号ＬＳ１によってバックライトを点灯したり消灯したりしている。

バックライトを点灯するのは、タイミング的には、図３のように、画像表示器１を画像表示状態（ＬＣＤ表示オン）にすることに対応する。また、バックライトを消灯するのは画像表示器１を画像非表示状態（ＬＣＤ表示オフ）にすることに対応する。

図１において、車載のバッテリ１２から第１ダイオード１３を介して直接的に、あるいはイグニッションスイッチまたはキースイッチとも呼ばれることのある運転スイッチ１４と第２ダイオード１５を介してバッテリ１２の電力線＋Ｂ及び運転信号（ＩＧ信号）２０が画像表示器電力回路（ＬＣＤ電力回路とも言う）８に供給されている。

画像表示器電力回路８は、制御回路６からの矢印Ｙ３で示すオンオフ制御信号により電源オンと電源オフとが制御され、画像表示器電力ＰＳ１を画像表示器１に提供している。

第１、第２ダイオード１３、１５と、画像表示器電力回路８と、制御回路６と、ロジックＩＣ回路等からなる反転回路１０（論理反転回路、論理否定回路またはＮＯＴ回路とも呼ばれる）は、プリント基板（コントローラとも総称される）ＰＢ内に実装されている。

反転回路１０は、画像表示器電力回路（ＬＣＤ電力回路）８から矢印Ｙ１に示すように電力が供給されている。反転回路１０は、ロー信号「０」が入力されればハイ信号「１」を、「１」が入力されれば「０」を出力する。

図３において、画像表示器１が画像表示状態（ＬＣＤ表示オン）の状態からＬＣＤ表示オフの状態に移行するときに、バックライトを消灯させるために照明制御信号ＬＳ１がオフする。すなわち、ハイ信号からロー信号に切替る。

照明制御信号ＬＳ１を図１の反転回路１０が受けて、反転回路１０の出力としてシャット信号ＳＹ１が生成され、図示しないフレキシブル配線を介して画像表示器１にシャット信号ＳＹ１が供給される。

これにより、画像表示器１内では、ロー信号状態からアクティブ状態であるハイ信号状態に切り替わるシャット信号ＳＹ１（終了信号）によって、画像表示に必要な信号を論理回路で無効にする等の処理を行なうことが出来る。また、画像表示器１内では必要なオフシーケンス処理がなされる。

このオフシーケンス処理がなされる間は、つまり、画像表示器１のメーカからＬＣＤ要求仕様により指定された図３の待ち時間Ｔｗの間は、画像表示器電力回路８が落ちないよう（電力供給が停止されないよう）に制御されている。

画像表示器電力回路８が落ちて、画像表示器電力ＰＳ１がなくなると、図１の反転回路１０にも矢印Ｙ１のように電力が供給されなくなり、シャット信号ＳＹ１も無くなり、無駄にシャット信号ＳＹ１が出力され続けることが無い。また、制御回路６は、シャット信号ＳＹ１を取り出す専用配線ピンを必要としない。

図４及び図５において、画像表示器１を成す液晶表示器の表示画面上には、自動車の走行速度を指示するスピードメータＳ、エンジンの回転速度を指示するタコメータＴ、エンジン冷却水温度を指示する水温計Ｗ、燃料タンク内の残存燃料量を指示するフューエルメータＦ等が形成されている。

さらに、画像表示器１の表示画面上には、自動車各部の状態が運転者に注意を促すべき状態であることが検出されたときに、それを運転者に知らせるための各種警告表示画像が形成されている。

例えば、自動車が備える乗降用ドアが開状態であることを知らせるための、ドアインジケータＤ、ライトコントロールスイッチがアッパービームポジションに切替えられていることを指示するアッパービームインジケータＨ等が表示される。

図５においては、分り易さのために、スピードメータＳ、タコメータＴ、水温計Ｗ、フューエルメータＦ、ドアインジケータＤ、アッパービームインジケータＨをすべて描画しているが、実際は、スピードメータＳ、タコメータＴ、水温計Ｗ、フューエルメータＦは、図１の運転スイッチ（イグニッションスイッチ）１４がオン状態のときのみに表示される。

また、ドアインジケータＤとアッパービームインジケータＨは、それぞれの条件が成立しているときのみ表示される。

この場合、画像表示器１上には警告画像としてのドアインンジケータＤが形成されるとともに、照明回路７によりバックライトが点灯される。それによりドアインジケータＤが発光表示される。

画像表示器１は、その背後に配置された光源であるバックライトにより透過照明されて発光表示される。バックライトは、詳しくは、供給された電力を光に変換する発光ダイオード（図示せず）と発光ダイオードが発する光を、画像表示器１の全域を均一な明るさで照射するように、画像表示器１の背面に導く導光体（図示せず）とから構成されている。

導光体は、透光性材質、たとえば、無色透明のアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂等から形成されている。バックライトが画像表示器１の全域を均一且つ十分な明るさで透過照明するために、発光ダイオードは複数個用いられている。

上述したドアインジケータＤの警告表示は、自動車のドアの開閉状態を検出する検出手段であるドアスイッチ４３ａ〜４３ｅ（図４）から発せられる検出信号に基づいて行われている。ドアスイッチ４３ａ〜４３ｅとしては、たとえば単純な押しボタンスイッチが用いられている。

ドアスイッチ４３ａ〜４３ｅは、自動車が備えるすべての乗降用ドアに対して個別に装着されている。また、自動車によっては、乗降用ドアに加えて荷物用ドアを備えるものがある。この荷物ドアに対してもドアスイッチ４３ｅが装着されている。

コントローラを成すプリント基板ＰＢは、図４に示すように、常時バッテリ１２に接続されている。また、プリント基板ＰＢは、運転スイッチ１４からの信号線が、運転スイッチ１４のオン／オフを検知可能なように接続されている。

また、プリント基板ＰＢへは、自動車の走行速度を検出する車速センサ４５、エンジンの回転速度を検出する回転センサ４６、エンジン冷却水温度を検出する温度センサ４７、燃料タンク内の残存燃料量を検出する液面センサ４８、前照灯がアッパービームで点灯中であることを検出するためのライトコントロールスイッチ４９等が、それぞれの検出信号を入力可能に接続されている。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以降の各実施形態においては、上述した第１実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成および特徴について説明する。

この第２実施形態は、表示オフ時に状態が変化する信号を反転してシャット信号として代用するものであり、表示オフ時に状態が変化する信号として車両の運転信号つまりキースイッチ信号を反転してシャット信号として代用している。

図６は、本発明の第２実施形態を構成する車両用画像制御装置における電力及びシャット信号供給状態を模式的に示す電気回路図である。図７は図６の電気回路図に対応する電力及びシャット信号等のタイミングチャートである。

内燃機関の駆動力で走行する車両の場合には、運転スイッチとして通常はイグニッションスイッチ（以下ＩＧスイッチともいう）が知られている。図６のように、車両の運転スイッチ１４のオフで、図７のようにＬＣＤ表示をオフするような仕様の場合は、運転スイッチ１４からの運転信号（ＩＧ信号）２０を、プリント基板ＰＢ上に実装されたロジックＩＣ回路等から成る反転回路１０で論理反転しシャット信号ＳＹ１として用いれば、運転スイッチ１４オフ時（ＩＧ信号オフ時）に自動的にシャット信号ＳＹ１がアクティブになる。

図６のように、反転回路１０には、画像表示器電力回路８から矢印Ｙ１のように電力が供給されており、運転スイッチ１４からの運転信号２０を論理反転してシャット信号ＳＹ１を形成している。反転回路１０は、シャット信号ＳＹ１を生成するのみならず、電圧レベルを画像表示器（ＬＣＤモジュール）１の要求に適合させるバッファ機能も備えている。

図７に示すように、車両の乗員が降車時等において、運転スイッチ１４をオフし、運転信号２０がオフすると、シャット信号ＳＹ１が立ち上がる。これによって、画像表示器１内では必要なオフシーケンス処理がなされる。

このオフシーケンス処理の間（待ち時間Ｔｗの間）は、画像表示器１に対する電力（ＬＣＤ電力とも言う画像表示器電力ＰＳ１）がオフしないようにすることが、画像表示器１のメーカからのＬＣＤ要求仕様に定められている。従って、待ち時間Ｔｗの間は、画像表示器電力回路８からの画像表示器電力ＰＳ１の電圧が落ちないように（電力オフとならないように）制御されている。

画像表示器電力回路８がオフ状態となり、ＬＣＤ電力ＰＳ１がなくなると、反転回路１０にも電力が供給されなくなり、シャット信号ＳＹ１も無くなる。このようにすれば、制御回路（ＭＰＵ）６は、シャット信号ＳＹ１を取り出す専用配線ピンを必要としない。

（その他の実施形態）
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の実施形態では、画像表示器として、ＴＦＴ液晶を使用した液晶表示器（ＬＣＤ）を使用したが、その他の表示デバイスを用いた表示装置においても、表示オフ時におけるオフシーケンス処理のために、シャット信号が必要な画像表示器であるならば、本発明を適応することができる。また、メータ用表示装置を例に説明したが、車両内の空調制御装置、ナビゲーション装置等、その他の車両用画像制御装置にも使用できることは勿論である。

また、待ち時間Ｔｗは、画像表示器のメーカの仕様時間と一致させる必要は無い。仕様時間以上の長さの待ち時間Ｔｗが設定されればよい。また、シャット信号が出た場合に、必ず画像表示器オフ（ＬＣＤ表示オフ）とする必要は無い。緊急時等において、しばらくシャット信号をブロックしても良い。

また、上記実施形態では、画像表示器の表示停止時にシャット信号がハイ信号となってアクティブとなるアクティブハイの例を示したが、画像表示器の仕様によっては、画像表示器の表示停止時にシャット信号がロー信号となってアクティブとなるアクティブローであっても良い。

１ 画像表示器
２ 画像アレイ部
４ 信号線駆動回路
５ 走査線駆動回路
６ 制御回路
７ 照明回路
８ 画像表示器電力回路（ＬＣＤ電力回路）
１０ 反転回路
１２ バッテリ
１４ 運転スイッチ
２０ 運転信号
Ｇ１ 走査線
ＬＳ１ 照明制御信号
Ｓ１ 信号線
ＳＹ１ 表示終了を指示する終了信号（シャット信号）
Ｔｗ 待ち時間

Claims (3)

1. 画像表示器の表示終了を指示する終了信号の発生から画像表示器への電力の供給停止までの間に待ち時間が要求される車両用画像制御装置において、
   前記画像表示器の画像表示を制御する制御回路、
   前記制御回路により制御されて前記画像表示器に電力を供給する電源回路、及び
   前記画像表示器の表示終了時にアクティブ状態から非アクティブ状態に切り替わる切替り信号を、前記制御回路の外部にて、信号反転させて前記終了信号を生成し前記画像表示器に前記終了信号を供給する反転回路を有し、
   前記画像表示器は照明回路を有し、該照明回路は、前記画像表示器の表示終了に伴って前記制御回路から照明制御信号が供給され、
   前記切替り信号は照明制御信号からなることを特徴とする車両用画像制御装置。
2. 前記反転回路の電力が、前記待ち時間経過後に電力供給を停止する前記電源回路から供給されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用画像制御装置。
3. 前記画像表示器の表示の停止に伴って、前記照明制御信号が前記アクティブ状態であるハイ信号状態から前記非アクティブ状態であるロー信号状態に切り替わり、前記終了信号が逆に前記非アクティブ状態である前記ロー信号状態から前記アクティブ状態である前記ハイ信号状態に切り替わることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用画像制御装置。

Images