JP6046404B2

JP6046404B2 - 表示装置

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Inventors: 和義外村
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Description

本発明は、車両などに搭載可能な表示装置に関し、特に故障の検出のための技術に関する。

例えば、自動車上に計器板として搭載される表示装置は、一般的に車速、冷却水温度、燃料残量など、車両に関する様々な情報を可視情報として運転者に見やすく表示できるように構成されている。

このような表示装置は、コンピュータなどで構成される表示制御部と、表示部とを備えている。表示部には、例えばＬＣＤ（液晶表示器）やＶＦＤ (Vacuum Fluorescent Display：蛍光表示管)などが用いられる場合が多い。車速などの車両の情報は、一般的には車両に搭載されているＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信経路を経由して、他の制御ユニット（ＥＣＵ）から計器板の表示装置に入力される。

計器板の表示制御部は、表示すべき車両の情報を通信経路から逐次取得し、この情報に必要に応じて計算などの変換処理を施す。更に、表示制御部は、表示部が受け付け可能な信号形式に合わせて出力する情報のフォーマットを変換し、変換後の情報を表示部に出力する。

また、上記のような表示装置の表示部は、表示の有無などを個別に制御可能な多数の表示要素を備えている。具体的には、多数の表示セグメントの表示有無の組み合わせにより数値や特定のパターンを表す可視情報を出力したり、あるいは多数のドットの表示有無を組み合わせて任意のパターンを表示できるように構成されている。

多数のドットの表示有無を組み合わせて任意のパターンを表示する装置に関する従来技術が、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１においては、ドット欠陥の有無を能率よく判定するための技術を開示している。具体的には、ドット欠陥判定回路を設けて、多数のドットの欠陥、すなわちスイッチングトランジスタの破損の有無をドット毎に個別に判定できるように構成している。

特開２０００−２８４７４０号公報

特許文献１に開示された技術を採用すれば、各ドットの電極に現れる電圧が全く変化しないような欠陥を検出することが可能である。しかしながら、全てのドットについて欠陥の有無を検査するためには、表示状態及び非表示状態のそれぞれについて、全てのドットの電圧が規定値であるか否かを判定しなければならない。従って、任意の情報を表示する通常の表示状態で検査を実施することはできず、特定のテストパターンの信号を入力した状態で検査しなければならない。つまり、通常の表示動作中に故障が発生した場合には、故障したドットの箇所が特定の表示状態に制御されるとは限らないので、故障を検出することができない可能性がある。また、表示器以外の故障については、特許文献１の技術では検出できない。

例えば、表示制御部と表示部との接続箇所で断線や短絡等の故障が発生した場合や、表示部内で最終段以外のドライバ回路が故障した場合や、外部から侵入した電気ノイズの影響を受けて表示の誤動作が一時的に発生するような状況においては、異常の発生を検出することができない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、様々な要因によって発生する様々な種類の表示の不具合を検出することが可能な表示装置を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、下記（１）〜（４）を特徴としている。
（１）所定の通信経路から入力される第１の表示指示情報に基づいて第２の表示指示情報を生成する主表示制御部と、前記主表示制御部から出力される前記第２の表示指示情報を入力して表示内容に反映する表示出力部とを有する表示装置であって、
前記通信経路から入力される前記第１の表示指示情報に基づいて、前記表示出力部の表示要素毎に、正常な表示状態を表す表示基準情報として、表示状態を表す情報及び非表示状態を表す情報の何れかの情報を生成すると共に、前記表示基準情報を記憶する表示基準情報記憶部と、
前記表示出力部の表示要素毎に、前記表示要素の表示有無を制御する最終段電極に印加される電圧を表示状態電圧として検出する表示状態電圧検出部と、
前記表示出力部の表示要素毎に、前記表示状態電圧が所定の範囲内か否かを表す表示状態情報として、前記表示状態電圧が第１閾値より大きい場合には前記表示状態を表す情報を生成すると共に前記表示状態電圧が前記第１閾値より小さい第２閾値未満の場合には前記非表示状態を表す情報を生成し、前記表示状態情報を記憶する表示状態情報記憶部と、
少なくとも表示状態の異常の有無を識別する表示状態識別部と、
を備え、
前記表示状態識別部は、
前記表示出力部の何れかの表示要素について前記第１閾値以上且つ前記第２閾値以下の前記表示状態電圧を検出した時点で表示状態の異常有を検出し、
前記第１閾値以上且つ前記第２閾値以下の前記表示状態電圧が前記表示出力部の全ての表示要素について検出されなかった場合には、前記記憶されている表示基準情報と前記記憶されている表示状態情報とを前記表示出力部の全ての表示要素についてそれぞれ比較し、前記全ての表示要素について情報が一致したときには表示状態の異常無を検出し、前記表示出力部の何れかの表示要素について情報が一致しないときには表示状態の異常有を検出すること。
（２）上記（１）に記載の表示装置において、
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示動作を停止するための制御信号を出力すること。
（３）上記（１）に記載の表示装置において、
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示状態が異常であることを明示するための制御信号を出力すること。
（４）上記（１）に記載の表示装置において、
更に、不揮発性メモリを備え、
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、発生した異常の種類を表す故障情報を生成し、前記故障情報を前記不揮発性メモリ上に自動的に保存すること。

上記（１）の構成の表示装置によれば、表示要素（セグメント、あるいはドット）毎に、前記主表示制御部が表示しようとしている状態と、実際に前記表示出力部の最終段電極に印加される電圧の状態とを比較するので、様々な種類の表示の異常について、異常の発生を確実に検出できる。また、特別な検査モードを実行しなくても、通常の表示動作中に、故障の有無を自動的に検出できる。
上記（２）の構成の表示装置によれば、故障の発生により正常な情報を表示できないような状況において、異常な情報が表示されるのを防止することができる。
上記（３）の構成の表示装置によれば、故障の発生により正常な情報を表示できないような状況において異常であることを自動的に明示するので、運転者は故障が生じたことを知ることができる。
上記（４）の構成の表示装置によれば、前記不揮発性メモリ上に記録される故障情報の内容から、故障の種類や故障が発生した箇所を特定することが可能になる。また、一時的に発生した短時間の故障の場合であっても故障の記録が残るので、故障の発生状況を確実に把握することが可能になる。

本発明の表示装置によれば、様々な要因によって発生する様々な種類の表示の不具合を検出することが可能である。例えば、ノイズなどの影響によって一時的に生じる表示の異常であっても検出可能である。また、また、特別な検査モードを実行しなくても、通常の表示動作中に、故障の有無を自動的に検出できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、実施形態における表示装置の構成例を示すブロック図である。図２は、図１に示した主表示制御部の主要な動作を示すフローチャートである。図３は、ＶＦＤ表示器の外観の具体例を示す正面図である。図４は、電子制御装置（ＥＣＵ）の構成例を示すブロック図である。図５は、ＶＦＤ表示器及びドライバ部４２の構成例を示す電気回路図である。図６は、ＶＦＤ電源の構成例を示す電気回路図である。

本発明の表示装置に関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜装置の構成＞
＜全体の構成＞
本実施形態における表示装置１００の構成例を図１に示す。図１に示した表示装置１００は、自動車の計器板に搭載されるメータ装置あるいはその一部分として利用することを想定している。

具体的には、表示装置１００は、自動車の冷却水温度を表示する温度計、車速を表示する速度計、及び燃料残量を表示する燃料計の機能を搭載している。本実施形態においては、表示装置１００が表示する温度、車速、及び燃料残量の情報は、同じ車両上に搭載されている電子制御装置（ＥＣＵ）１０によって収集され管理されている。

図１に示すように、表示装置１００はこの車両に搭載されている車載通信網ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して電子制御装置（ＥＣＵ）１０と接続されている。従って、表示装置１００は表示対象の温度、車速、及び燃料残量の情報を車載通信網ＣＡＮを利用して逐次取得することができる。

＜表示装置１００の構成＞
図１に示すように、表示装置１００は主要な構成要素として主表示制御部２０、不揮発性メモリ３０、ＶＦＤ表示部４０、及び電圧検出部５０を備えている。

ＶＦＤ表示部４０は、ＶＦＤ(Vacuum Fluorescent Display：蛍光表示管)表示器４１、ドライバ部４２、及びＶＦＤ電源４３により構成されている。ＶＦＤ表示部４０は、表示出力信号ＳＧ２として主表示制御部２０から出力される信号を入力し、この信号に従って温度、車速、及び燃料残量の情報をＶＦＤ表示器４１に表示する。なお、ＶＦＤ表示器４１の代わりに、例えば液晶表示器や有機ＥＬ表示器を用いることも考えられる。

主表示制御部２０は、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ２）で構成されており、ＣＡＮコントローラ２１、表示制御用出力ポート２２、フィードバック信号用入力ポート２３、内部メモリ（ＲＡＭ）２４などを内蔵している。

また、不揮発性メモリ３０としてＥＥＰＲＯＭが主表示制御部２０の外部に接続されている。この不揮発性メモリ３０は、主表示制御部２０のマイクロコンピュータが利用する様々な定数データを保持したり、故障情報を記憶するために利用される。

電圧検出部５０は、ＶＦＤ表示器４１の各セグメントの表示有無を制御する最終段電極（アノード電極）に印加される電圧を、セグメント電圧信号ＳＧ３として入力し、フィードバック信号ＳＧ４を生成する。このフィードバック信号ＳＧ４が主表示制御部２０に入力される。

主表示制御部２０のマイクロコンピュータは、予め組み込まれているプログラムを実行することにより、主表示制御部２０に必要とされる各種の機能を実現する。具体的には、主表示制御部２０は車載通信網ＣＡＮを介して電子制御装置（ＥＣＵ）１０との間でデータの送信及び受信を行う。また、主表示制御部２０は車載通信網ＣＡＮから受信した情報について、必要な処理を施す。

すなわち、主表示制御部２０はＶＦＤ表示部４０の表示形式と合うように数値の単位の換算を行ったり、ＶＦＤ表示部４０のセグメントの構成や入力信号の形式と一致するようにフォーマットの変換を行い、ＶＦＤ表示情報を生成する。このＶＦＤ表示情報は、ＶＦＤ表示部４０のそれぞれのセグメントを表示／非表示のいずれの状態に制御するかを表す２値データの集合である。また、主表示制御部２０は、生成した前記ＶＦＤ表示情報を、「表示基準情報Ｄ１」として内部メモリ２４上に格納する。また、主表示制御部２０は、生成した前記ＶＦＤ表示情報を、表示出力信号ＳＧ２として表示制御用出力ポート２２から出力する。

更に、主表示制御部２０は表示状態の異常の有無を識別する。この識別を可能にするために、主表示制御部２０はフィードバック信号ＳＧ４をフィードバック信号用入力ポート２３から入力し、この信号の内容を「表示状態情報Ｄ２」として内部メモリ２４上に格納する。そして、主表示制御部２０は、内部メモリ２４上の前記「表示基準情報Ｄ１」と「表示状態情報Ｄ２」とをセグメント毎に比較し、その結果に基づき表示状態の異常の有無を識別する。

また、主表示制御部２０は、前記「表示基準情報Ｄ１」と「表示状態情報Ｄ２」との比較により異常の発生を検出した場合には、ＶＦＤ表示器４１が異常な情報を表示しないように制御すると共に、異常の発生を運転者に知らせるための特別な表示（例えば点滅表示）を行う。また、主表示制御部２０は異常の発生を検出した場合には、その異常の種類や発生した箇所などを表す故障情報を生成し、この情報を不揮発性メモリ３０に書き込み記録する。

＜ＶＦＤ表示器４１の構成＞
ＶＦＤ表示器４１の外観の具体例を図３に示す。図３に示すように、ＶＦＤ表示器４１は、温度計表示部４１ａ、速度計表示部４１ｂ、及び燃料計表示部４１ｃを有している。温度計表示部４１ａは、自動車の冷却水温度を表示するために利用される。速度計表示部４１ｂは、自動車の現在の車速を表示するために利用される。燃料計表示部４１ｃは、燃料残量を表示するために利用される。

温度計表示部４１ａ、速度計表示部４１ｂ、及び燃料計表示部４１ｃは、それぞれバーグラフや数値を表示できるように多数の表示セグメントで構成されている。多数の表示セグメントはそれぞれ独立して表示のオンオフを切り替えることができる。実際には、セグメント毎に独立したアノード（陽極）電極を有している。従って、各セグメントのアノード電極に印加する電圧のオンオフを切り替えることで、セグメント毎に表示のオンオフを制御することができる。

＜電子制御装置（ＥＣＵ）１０の構成＞
電子制御装置（ＥＣＵ）１０の構成例を図４に示す。この電子制御装置１０は、図４に示すようにマイクロコンピュータ（ＣＰＵ１）１１、送信データ格納部１２、中間バッファ１３、及びプロトコル制御部１４を備えている。

マイクロコンピュータ１１は、予め組み込まれているプログラムを実行することにより、この装置を搭載した車両上で様々な情報、すなわち冷却水の温度、車速、燃料残量などの情報を収集して管理する。マイクロコンピュータ１１が収集した情報は、他の装置に送信できるように送信データ格納部１２上に順次に格納される。

送信データ格納部１２を構成するメモリ（ＲＡＭ）は、多数の送信データスロットで構成されている。送信データスロット毎に独立した情報が順番に格納される。プロトコル制御部１４の２つの信号線ＣＴＸ、ＣＲＸは、車載通信網ＣＡＮと接続されている。一方の信号線ＣＴＸは、プロトコル制御部１４が他の装置に対してデータを送信するために利用される。もう一方の信号線ＣＲＸは、プロトコル制御部１４が他の装置からデータを受信するために利用される。

この車載通信網ＣＡＮには、図１に示したように表示装置１００が接続されている。従って、電子制御装置１０は、車載通信網ＣＡＮを介して、表示装置１００との間でデータの送信及び受信を必要に応じてあるいは定期的に行うことができる。このデータ送受信の手順をプロトコル制御部１４が管理する。例えば定期的に、あるいは表示装置１００から要求があった時に、プロトコル制御部１４は送信データ格納部１２に格納されている情報を順番に取り出して、表示装置１００に送信する。送信データ格納部１２から取り出された情報は、一時的に中間バッファ１３上に保持され、プロトコル制御部１４の制御のタイミングに合わせて、中間バッファ１３からプロトコル制御部１４を経由して車載通信網ＣＡＮに送出される。

＜ＶＦＤ表示器４１及びドライバ部４２の電気回路の構成＞
ＶＦＤ表示器４１及びドライバ部４２の電気回路の構成例を図５に示す。ＶＦＤ表示器４１は、図５に示すように１つのカソード（陰極）電極と、グリッド電極と、ｎ個のアノード（陽極）電極４５（１）〜４５（ｎ）とを有している。ｎ個のアノード電極のそれぞれが、表示要素であるセグメントに対応している。ｎ個のアノード電極４５（１）〜４５（ｎ）の各々に印加する電圧のオンオフを切り替えることにより、該当する位置のセグメントの表示のオンオフを個別に制御することができる。

ドライバ部４２は、ドライバの機能を有する集積回路４２ａと、セグメント毎に用意された多数のスイッチング回路４２ｂとで構成されている。集積回路４２ａの入力に、主表示制御部２０から出力される表示出力信号ＳＧ２が印加される。

集積回路４２ａは、入力される表示出力信号ＳＧ２をデコードして、各々のセグメントを制御するための制御信号を生成し、各々の制御信号を該当するセグメントのスイッチング回路４２ｂに印加する。

各々のスイッチング回路４２ｂは、ＶＦＤ表示器４１の該当するアノード電極に印加する電圧のオンオフを切り替える。ドライバ部４２の電源ラインには、ＶＦＤ電源４３から電源電圧Ｖｃｃ及びＶ_ＥＥが印加される。

ＶＦＤ表示器４１のグリッド電極には、ＶＦＤ電源４３から電源電圧Ｖｃｃが印加される。各スイッチング回路４２ｂのスイッチングトランジスタのオンオフに応じて、ＶＦＤ表示器４１の各アノード電極には、電源電圧Ｖｃｃ又はＶ_ＥＥに近い電圧が印加される。また、ＶＦＤ表示器４１のカソード電極に接続された２つの端子には、ＶＦＤ電源４３から電源電圧Ｖ_Ｋ１及びＶ_Ｋ２がそれぞれ印加される。

ＶＦＤ表示器４１のｎ個のアノード電極４５（１）〜４５（ｎ）は、電圧検出部５０の入力端子とそれぞれ接続されている。すなわち、アノード電極４５（１）〜４５（ｎ）の各々の電圧がセグメント電圧信号ＳＧ３として電圧検出部５０に印加される。

セグメント電圧信号ＳＧ３には非常に高い電圧が現れるので、電圧検出部５０は、この電圧を主表示制御部２０が処理可能な低い電圧に変換し、フィードバック信号ＳＧ４として出力する。すなわち、抵抗器で構成される所定の分圧回路が電圧検出部５０の内部に備わっている。セグメント電圧信号ＳＧ３の各電圧は、分圧回路で分圧されてフィードバック信号ＳＧ４になる。

フィードバック信号ＳＧ４は、ＶＦＤ表示器４１のセグメント数と同数のｎ個の独立した信号で構成される。なお、ｎ個の独立した信号をそのままフィードバック信号ＳＧ４としてパラレル信号の形態で出力しても良いが、配線数を減らすために電圧検出部５０の内部でシリアル信号に変換してから出力しても良い。例えば、アナログマルチプレクサを用いてｎ個の独立した信号を順番に選択すれば、フィードバック信号ＳＧ４を出力するために必要な配線の数を大幅に減らすことが可能である。

ｎ個のフィードバック信号ＳＧ４の電圧については、スイッチング回路４２ｂが導通状態の時の電圧の最大値が例えば５Ｖ、スイッチング回路４２ｂが非導通状態の時の電圧の最小値が例えば０Ｖになるように電圧検出部５０内の分圧回路により調整される。

＜ＶＦＤ電源４３の構成＞
ＶＦＤ電源４３の構成例を図６に示す。ＶＦＤ電源４３には、図６に示すようにＤＣ−ＡＣコンバータ４３ａ、昇圧トランス４３ｂ、整流回路４３ｃ、及び平滑回路４３ｄが備わっている。

ＤＣ−ＡＣコンバータ４３ａは、車両側の電源回路から供給される直流（ＤＣ）電圧（通常は１２Ｖ）をスイッチングして交流（ＡＣ）の電圧を生成する。ＤＣ−ＡＣコンバータ４３ａが生成した交流の電圧が昇圧トランス４３ｂの一次側巻線に供給される。昇圧トランス４３ｂの各二次側巻線には、一次側巻線との巻数比に応じて昇圧された交流電圧が誘起される。

昇圧トランス４３ｂの一方の二次側巻線に誘起される電源電圧の交流電圧は、整流回路４３ｃで整流され、平滑回路４３ｄで平滑され、電源電圧Ｖｃｃ及びＶ_ＥＥとして出力される。また、昇圧トランス４３ｂのもう一方の二次側巻線に誘起される低電圧の交流電圧は、電源電圧Ｖ_Ｋ１及びＶ_Ｋ２として出力される。

＜装置の動作＞
図１に示した主表示制御部２０の主要な動作を図２に示す。すなわち、主表示制御部２０のマイクロコンピュータ（ＣＰＵ２）が所定のプログラムを実行することにより、図２に示す動作が実現される。図２に示す動作について以下に説明する。

ステップＳ１１では、主表示制御部２０は、電子制御装置１０が車載通信網ＣＡＮに送信した表示情報（温度、車速、燃料残量）を、受信信号ＳＧ１として入力し、主表示制御部２０の内部メモリ（例えばＲＡＭ２４）に格納する。

ステップＳ１２では、主表示制御部２０は、ステップＳ１１で内部メモリに格納した表示情報に予め定めた変換処理を施すことにより、ＶＦＤ表示部４０に表示される情報に相当する「ＶＦＤ表示情報」を生成する。

実際には、受信信号ＳＧ１は温度、車速、燃料残量等を表す数値であるので、主表示制御部２０は受信した情報を温度、車速、燃料残量のそれぞれに分離する。そして、温度、車速、燃料残量の情報を、ＶＦＤ表示器４１の温度計表示部４１ａ、速度計表示部４１ｂ、燃料計表示部４１ｃにそれぞれ対応付ける。更に、温度の数値を温度計表示部４１ａの複数のセグメントに対応付け、車速の数値を速度計表示部４１ｂの複数のセグメントに対応付け燃料残量の数値を燃料計表示部４１ｃの複数のセグメントに対応付ける。従って、Ｓ１２で生成する「ＶＦＤ表示情報」は、ＶＦＤ表示器４１におけるｎ個のセグメントの各々の表示／非表示（表示オンオフ）を表すｎビットの情報である。

ステップＳ１３では、主表示制御部２０はＳ１２で生成した「ＶＦＤ表示情報」を、「表示基準情報Ｄ１」として内部メモリ２４上に格納する。つまり、主表示制御部２０がこれからＶＦＤ表示器４１に対して表示させようとしている内容が「表示基準情報Ｄ１」であり、「表示基準情報Ｄ１」の各ビットは、ＶＦＤ表示器４１のｎ個のセグメントとそれぞれ対応している。

ステップＳ１４では、主表示制御部２０は、Ｓ１２で生成した「ＶＦＤ表示情報」を表示出力信号ＳＧ２として表示制御用出力ポート２２から出力する。この表示出力信号ＳＧ２は、ＶＦＤ表示器４１の各セグメントのオンオフを表す情報を予め定めた規則に従って順番に並べたシリアルデータ、あるいは複数ビットで構成されるパラレルデータとして符号化したデータである。

ステップＳ１５では、主表示制御部２０は、電圧検出部５０から出力されるフィードバック信号ＳＧ４をフィードバック信号用入力ポート２３から読み取り、「表示状態情報Ｄ２」として内部メモリ２４上に格納する。

実際には、フィードバック信号ＳＧ４はアナログ電圧の信号なので、主表示制御部２０は内蔵されたＡ／Ｄ変換器を用いて、セグメント毎の電圧を表すデジタル信号に変換する。更に、主表示制御部２０はセグメント毎の電圧を予め定めた閾値と比較することにより、各々のセグメントが表示状態か非表示状態かを表す「表示状態情報Ｄ２」を生成する。

例えば、フィードバック信号ＳＧ４の電圧の最大値が５Ｖ、最小値が０Ｖの場合には、最大値よりも小さい閾値ＶＨ（例えば３．５Ｖ）、及び最小値よりも大きい閾値ＶＬ（例えば１Ｖ）とＳＧ４の各電圧とを比較する。（ＳＧ４の電圧＞ＶＨ）の条件を満たす場合は「表示状態」とみなし、（ＳＧ４の電圧＜ＶＬ）の条件を満たす場合は「非表示状態」とみなす。どちらの条件も満たさない場合は故障とみなす。全てのセグメントに関する比較結果を、ｎビットの「表示状態情報Ｄ２」としてＳ１５で内部メモリ（ＲＡＭ）２４に格納する。

ステップＳ１６では、主表示制御部２０は、Ｓ１３で格納した前記「表示基準情報Ｄ１」と、Ｓ１５で格納した前記「表示状態情報Ｄ２」とを内部メモリ（ＲＡＭ）２４から読み込んでこれらを全ビット（全セグメント）について比較する。

Ｓ１６の比較の結果、「表示基準情報Ｄ１」と「表示状態情報Ｄ２」の全ビットが一致した場合には、主表示制御部２０の処理はＳ１７からＳ１１に戻り、一致しないビットを検出した場合には、主表示制御部２０の処理はＳ１７からＳ１８に進む。

通常の状態であれば、主表示制御部２０が出力した表示出力信号ＳＧ２と一致するようにＶＦＤ表示部４０の内部でＶＦＤ表示器４１のｎ個のセグメントの表示／非表示が制御されるが、故障などが生じると一致しない状態が発生する。

つまり、通常は表示出力信号ＳＧ２により表示状態に制御するセグメントについては、対応するスイッチング回路４２ｂが導通状態になって電源電圧Ｖｃｃに近い電圧がアノード電極４５に現れる。また、表示出力信号ＳＧ２により非表示状態に制御するセグメントについては、対応するスイッチング回路４２ｂが非導通状態になって電圧Ｖ_ＥＥに近い電圧がアノード電極４５に現れる。このような電圧がセグメント電圧信号ＳＧ３として電圧検出部５０で検出され、フィードバック信号ＳＧ４として主表示制御部２０に入力される。主表示制御部２０は、Ｓ１６で「表示基準情報Ｄ１」と「表示状態情報Ｄ２」とを比較することにより、表示出力信号ＳＧ２と一致する状態でＶＦＤ表示器４１の各セグメントが制御されているか否かを識別することができる。

例えば、集積回路４２ａやスイッチング回路４２ｂで故障が発生した場合や、外部から侵入したノイズの影響を受けて一時的に誤動作が生じた場合や、複数のセグメントの間で配線の短絡が生じたような場合には、「表示基準情報Ｄ１」と「表示状態情報Ｄ２」とが一致しない状態が発生する。

この不一致が生じた状態は、本来表示すべき主表示制御部２０が受信した表示情報（温度、車速、燃料残量）とは異なる情報がＶＦＤ表示器４１で表示される状態を意味する。このような異常な状態において、ステップＳ１８以降の処理が実行される。

ステップＳ１８では、主表示制御部２０は、表示出力信号ＳＧ２の出力を停止する。すなわち、ＶＦＤ表示部４０に対してＶＦＤ表示器４１の表示を停止するように主表示制御部２０が指示する。

ステップＳ１９では、主表示制御部２０は、表示出力信号ＳＧ２を通常とは異なる特別な状態に制御し、例えばＶＦＤ表示器４１が異常の発生を表す点滅表示を行うように制御する。これにより、運転者に対して異常の発生を知らせることができる。

ステップＳ２０では、主表示制御部２０は、検出した異常の種類や発生した箇所などを表す故障情報を生成し、この情報を不揮発性メモリ３０に書き込み記録する。例えば、故障が生じたセグメントの番号や、表示状態と非表示状態のいずれで生じる異常かを表す種類の情報などを故障情報として記録する。

＜表示装置１００の利点＞
上述の表示装置１００は、次のような異常を検出することができる。すなわち、ＶＦＤ表示部４０の内部回路の故障や、ＶＦＤ表示部４０に外部から侵入したノイズの影響による誤動作によって、主表示制御部２０が出力した表示出力信号ＳＧ２とは異なる情報がＶＦＤ表示器４１に表示される場合に、この異常を検出できる。

また、比較の際の基準となる「表示基準情報Ｄ１」を主表示制御部２０自身が自動的に生成し、内部メモリ２４上に保持しておくので、特別な検査モードに切り替えたり、検査用の表示情報を外部から与えたりする必要がなく、通常の表示動作状態のままで故障の発生を検出できる。また、配線の断線や短絡のような継続的な故障だけでなく、ノイズなどの影響により短時間だけ生じた誤動作についても検出できる。

また、異常が発生すると、図２のステップＳ１８で異常な表示を停止し、ステップＳ１９で異常の発生を表示し、ステップＳ２０で故障情報を故障情報を自動的に記録することができる。

＜変形例＞
図１及び図５に示したフィードバック信号ＳＧ４については、アナログ電圧の信号の代わりにセグメント毎の表示／非表示を表すデジタル信号に変更しても良い。その場合には、各セグメントのセグメント電圧信号ＳＧ３のアナログ電圧を予め定めた閾値電圧と比較して２値信号を生成するアナログ比較器を電圧検出部５０に内蔵すればよい。この場合は、主表示制御部２０の内部にＡ／Ｄ変換器を設ける必要はない。

また、図２に示したステップＳ１５において、いずれかのセグメントについて、表示／非表示のいずれの状態にも属さない規定の範囲外の電圧を検出した場合には、ステップＳ１８以降の処理を実行するように変更しても良い。

また、例えば、主表示制御部２０が定期的に車載通信網ＣＡＮから表示情報（温度、車速、燃料残量）を受信するような場合には、図２に示したステップＳ１１において、受信信号ＳＧ１が所定時間以上入力されない場合は、通信の異常とみなしてＳ１８以降の処理を実行するように動作を変更しても良い。また、図２に示したステップＳ１１において、受信信号ＳＧ１にエラー情報が含まれているような場合にも、通信の異常とみなしてＳ１８以降の処理を実行するように動作を変更することが考えられる。

＜補足説明＞
（１）図１に示した表示装置１００は、所定の通信経路（ＣＡＮ）から入力される第１の表示指示情報（ＳＧ１）に基づいて第２の表示指示情報（ＳＧ２）を生成する主表示制御部（２０）と、前記主表示制御部から出力される前記第２の表示指示情報を入力して表示内容に反映する表示出力部（４０）とを有する表示装置である。
また、図２に示すように、前記通信経路から入力される前記第１の表示指示情報に基づいて、前記表示出力部の表示要素毎の正常な表示状態を表す表示基準情報（Ｄ１）を生成すると共に、前記表示基準情報を記憶する表示基準情報記憶部（Ｓ１３，２４）と、前記表示出力部の表示要素毎に、前記表示要素の表示有無を制御する最終段電極（４５（１）〜４５（ｎ））に印加される電圧（ＳＧ３）を表示状態電圧（ＳＧ４）として検出する表示状態電圧検出部（５０）と、表示要素毎に、前記表示状態電圧が所定の範囲内か否かを表す表示状態情報（Ｄ２）を生成し、前記表示状態情報を記憶する表示状態情報記憶部（Ｓ１５）と、表示要素毎に、前記表示基準情報と前記表示状態情報とを比較して、少なくとも表示状態の異常の有無を識別する表示状態識別部（Ｓ１６，Ｓ１７）とを備えている。

（２）また、図２に示すように、前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示動作を停止するための制御信号（ＳＧ２）を出力する（Ｓ１８）。

（３）また、図２に示すように、前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示状態が異常であることを明示するための制御信号（ＳＧ２）を出力する（Ｓ１９）。

（４）また、表示装置１００は、更に不揮発性メモリ（３０）を備え、前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、発生した異常の種類を表す故障情報を生成し、前記故障情報を前記不揮発性メモリ上に自動的に保存する（Ｓ２０）。

１０電子制御装置（ＥＣＵ）
１１マイクロコンピュータ
１２送信データ格納部
１３中間バッファ
１４プロトコル制御部
２０主表示制御部
２１ＣＡＮコントローラ
２２表示制御用出力ポート
２３フィードバック信号用入力ポート
２４内部メモリ（ＲＡＭ）
３０不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）
４０ＶＦＤ表示部
４１ＶＦＤ表示器
４１ａ温度計表示部
４１ｂ速度計表示部
４１ｃ燃料計表示部
４２ドライバ部
４２ａ集積回路
４２ｂスイッチング回路
４３ＶＦＤ電源
４３ａＤＣ−ＡＣコンバータ
４３ｂ昇圧トランス
４３ｃ整流回路
４３ｄ平滑回路
４５アノード電極
５０電圧検出部
１００表示装置
ＳＧ１受信信号
ＳＧ２表示出力信号
ＳＧ３セグメント電圧信号
ＳＧ４フィードバック信号

Claims

所定の通信経路から入力される第１の表示指示情報に基づいて第２の表示指示情報を生成する主表示制御部と、前記主表示制御部から出力される前記第２の表示指示情報を入力して表示内容に反映する表示出力部とを有する表示装置であって、
前記通信経路から入力される前記第１の表示指示情報に基づいて、前記表示出力部の表示要素毎に、正常な表示状態を表す表示基準情報として、表示状態を表す情報及び非表示状態を表す情報の何れかの情報を生成すると共に、前記表示基準情報を記憶する表示基準情報記憶部と、
前記表示出力部の表示要素毎に、前記表示要素の表示有無を制御する最終段電極に印加される電圧を表示状態電圧として検出する表示状態電圧検出部と、
前記表示出力部の表示要素毎に、前記表示状態電圧が所定の範囲内か否かを表す表示状態情報として、前記表示状態電圧が第１閾値より大きい場合には前記表示状態を表す情報を生成すると共に前記表示状態電圧が前記第１閾値より小さい第２閾値未満の場合には前記非表示状態を表す情報を生成し、前記表示状態情報を記憶する表示状態情報記憶部と、
少なくとも表示状態の異常の有無を識別する表示状態識別部と、
を備え、
前記表示状態識別部は、
前記表示出力部の何れかの表示要素について前記第２閾値以上且つ前記第１閾値以下の前記表示状態電圧を検出した時点で表示状態の異常有を検出し、
前記第２閾値以上且つ前記第１閾値以下の前記表示状態電圧が前記表示出力部の全ての表示要素について検出されなかった場合には、前記記憶されている表示基準情報と前記記憶されている表示状態情報とを前記表示出力部の全ての表示要素についてそれぞれ比較し、前記全ての表示要素について情報が一致したときには表示状態の異常無を検出し、前記表示出力部の何れかの表示要素について情報が一致しないときには表示状態の異常有を検出することを特徴とする表示装置。
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示動作を停止するための制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、前記表示出力部に対して表示状態が異常であることを明示するための制御信号を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
更に、不揮発性メモリを備え、
前記表示状態識別部は、表示状態の異常有を検出した場合に、発生した異常の種類を表す故障情報を生成し、前記故障情報を前記不揮発性メモリ上に自動的に保存する
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。