JP7314737B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

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本発明は、車両用表示装置に関する。
例えば、特許文献1に記載の車両用表示装置は、積算距離計の数値等を表示するために利用される液晶表示パネルと、液晶表示パネルを駆動するための表示ドライバ集積回路と、車両用表示装置の全体を制御し、クロック信号を表示ドライバ集積回路に出力するマイクロコンピュータと、を備える。
特開2012-220380号公報
本願発明者らは、車両のイグニッションがオフされているときにも、液晶表示パネルへの表示を維持することを検討している。この場合、上記特許文献1に記載の車両用表示装置において、車両のイグニッションがオフされているときにも、表示ドライバ集積回路を動作させるために、マイクロコンピュータが表示ドライバ集積回路に動作クロックであるクロック信号を出力する必要がある。よって、マイクロコンピュータの消費電力が問題となる。
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、動作指令信号のオフ時の表示を可能としつつ、消費電力を抑制することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用表示装置は、情報を表示する車両用表示装置であって、所定のリフレッシュレートにて表示を行う表示部と、所定の駆動動作クロックに基づいて前記表示部を駆動するドライバ装置と、前記ドライバ装置を介して前記表示部を駆動することにより前記表示部に前記情報を表示するマイコンと、を備え、前記ドライバ装置は、前記車両用表示装置の動作を指令する動作指令信号がオフのときの前記ドライバ装置の動作クロックである内部クロックを生成する第1クロック生成部を備え、前記マイコンは、前記マイコンの動作クロックであるシステムクロックを生成するとともに、前記動作指令信号がオンのときの前記ドライバ装置の動作クロックである周辺モジュールクロックを生成したうえで前記ドライバ装置に出力する第2クロック生成部を備え、前記表示部は、前記駆動動作クロックに応じた前記リフレッシュレートにて前記情報を表示し、前記ドライバ装置は、前記動作指令信号がオンのときには、前記周辺モジュールクロックを前記駆動動作クロックとして前記表示部を駆動し、前記動作指令信号がオフのときには、前記内部クロックを前記駆動動作クロックとして前記表示部を駆動する。
本発明によれば、車両用表示装置において、動作指令信号のオフ時の表示を可能としつつ、消費電力を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置の正面図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両用表示装置のタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係るマイコン、ドライバ装置、表示部及びバックライトの動作を示すシーケンスチャートである。
本発明に係る車両用表示装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、車両用表示装置1は、情報を示す画像を表示するデジタルメータである。車両用表示装置1は、車両のイグニッション信号がオンのとき、車速情報A1、積算走行距離情報A2及び時刻情報A3等を含む情報画像G1を表示する。
図2に示すように、車両用表示装置1は、車両のイグニッション信号がオフのとき、情報画像G1のうち車速情報A1及び積算走行距離情報A2等の表示を消去し、部分情報の一例である時刻情報A3のみを含む部分情報画像G2を表示する。
図3に示すように、車両用表示装置1は、マイコン10と、リアルタイムクロック18と、ドライバ装置20と、表示部30と、バックライト40と、を備える。
表示部30は、セグメント液晶表示パネルを備える。表示部30は、ドライバ装置20により駆動されることにより情報画像G1を表示する。また、表示部30は、セグメント液晶表示パネルに限らず、TFT(Thin Film Transistor)液晶表示パネルであってもよい。
バックライト40は、表示部30を照明する光源、例えば、複数のLEDを含む。バックライト40は、マイコン10からの指令信号Sdに基づき点灯又は消灯する。バックライト40の光源は、PWM(Pulse Width Modulation)制御に基づいて高速で点滅することで調光されてもよい。バックライト40は、イグニッション信号IGNがオンのときには点灯し、イグニッション信号IGNがオフのときには消灯する。イグニッション信号IGNは、車両のエンジンが起動しているときにはオンとなり、車両のエンジンが停止しているときにはオフとなる。また、バックライト40は、表示部30と光源の間にハーフミラーなどの半反射半透過部材を備えていてもよい。半反射半透過部材は、暗い場所では、光源からの光を多く透過することで表示部30を照明できる。一方、半反射半透過部材は、明るい場所では、表示部40を透過して入射する外光を多く反射することで表示部30を照明できる。
リアルタイムクロック18は、現在の時刻を計測し、この計測した現在の時刻に係る時刻情報Irtをマイコン10に出力する。リアルタイムクロック18は、イグニッション信号IGNがオン及びオフの何れの場合でも常に動作する。
マイコン10は、CPU(Central Processing Unit)、GDC(Graphic Display Controller)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備えるマイクロコンピュータである。マイコン10は車両用表示装置1の全体を制御する。
図3に示すように、マイコン10は、バックライト40及びドライバ装置20を制御する処理部14と、システムクロックCLK2及び周辺モジュールクロックCLK3を生成する第2クロック生成部15と、を備える。
第2クロック生成部15は、システムクロックCLK2を処理部14に出力する。システムクロックCLK2は処理部14の動作に利用される動作クロックである。
また、第2クロック生成部15は、生成した周辺モジュールクロックCLK3をドライバ装置20に出力する。周辺モジュールクロックCLK3は、イグニッション信号IGNがオンのときにドライバ装置20の動作に利用される動作クロックである。
表示部30は、ドライバ装置20に入力される動作クロックの周波数に応じた所定のリフレッシュレートにて表示を更新する。一方、バックライト40がPWM制御に基づいて点灯している場合、バックライト40は所定の点滅レートで点滅する。この2つのレートの差に起因して、表示部30の表示される画像にはフリッカー(ちらつき)が生じるおそれがある。このため、周辺モジュールクロックCLK3はフリッカーを低減するような周波数、もしくは人の目がフリッカーを感じられないような周波数であることが望ましい。
フリッカーの周波数は、50Hz以上が望ましく、更には人間のフリッカー融合頻度以上の周波数であること(例えば70Hz以上、好ましくは100Hz以上)が望ましい。
フリッカーを低減するために調整されるクロックは、設計時に変更が容易なクロック(例えば本開示では周辺モジュールクロックCLK3)であることが望ましい。また、このクロックを生成する発振子は、車両用表示装置1に備わる複数の発振子の中でより発振精度が高い発振子で行われることが望ましい。
処理部14は、CPU及びGDCを含む。処理部14は、バックライト40を点灯又は消灯させるように制御し、ドライバ装置20を介して表示部30に情報画像G1を表示させるように制御する。処理部14は、CAN(Control Area Network)通信を介して車速等の車両情報I1を取得する。また処理部14は、図示しないイグニッションスイッチと電気的に接続されることでイグニッション信号IGNを取得する。処理部14は、イグニッション信号IGNがオンであるとき、車両情報I1を含む画像を表示させるための映像信号Scをドライバ装置20に出力する。
ドライバ装置20は、イグニッション信号IGNのオン期間において、マイコン10からの映像信号Scを入力したとき、映像信号Scに応じた情報画像G1を表示部30に表示させるための駆動信号Sbを表示部30に出力する。また、ドライバ装置20は、イグニッション信号IGNのオフ期間において、マイコン10からの映像信号Scを入力しないときには、部分情報画像G2を表示部30に表示させるための駆動信号Sbを表示部30に出力する。
ドライバ装置20は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)ドライバIC(Integrated Circuit)である。ドライバ装置20は、第1クロック生成部21と、タイミングコントローラ22と、ゲートドライバ23と、ソースドライバ24と、を備える。
第1クロック生成部21は内部クロックCLK1を生成し、生成した内部クロックCLK1をタイミングコントローラ22に出力する。内部クロックCLK1は、イグニッション信号IGNがオフのときに、ドライバ装置20の動作に利用される動作クロックである。イグニッション信号IGNがオフの場合は、マイコン10は、バックライト40を消灯してもよい。バックライト40の消灯時には、バックライト40が点滅しないため、表示部30のリフレッシュレートはフリッカーを考慮したものである必要性が減少する。
ゲートドライバ23は表示部30の図示しない複数のゲートラインに接続され、ソースドライバ24は表示部30の図示しない複数のソースラインに接続される。
タイミングコントローラ22は、マイコン10からの映像信号Scに基づき、ゲートドライバ23及びソースドライバ24を介して、駆動信号Sbを表示部30に出力する。表示部30は、駆動信号Sbを受けて、表示部30の各画素を透過及び不透過の間で切り替える。これにより、表示部30には情報画像G1又は部分情報画像G2が表示される。タイミングコントローラ22は、イグニッション信号IGNがオフのときには内部クロックCLK1に基づき動作し、イグニッション信号IGNがオンのときには周辺モジュールクロックCLK3に基づき動作する。
次に、図6のシーケンスチャートに沿って、マイコン10、ドライバ装置20、表示部30及びバックライト40の動作について説明する。
マイコン10は、イグニッション信号IGNがオンとなると、ドライバ装置20を介して表示部30に画像を表示させる動作モードとなる(ステップS1)。マイコン10は、動作モードにおいては、車両情報I1に基づき映像信号Scを生成し、生成した映像信号Scをドライバ装置20に出力する。また、マイコン10は、動作モードにおいては、第2クロック生成部15を介して周辺モジュールクロックCLK3をドライバ装置20に出力する。さらに、マイコン10は、動作モードにおいては、バックライト40に点灯を指令する旨の指令信号Sdを出力する。
ドライバ装置20は、イグニッション信号IGNがオンとなると、周辺モジュールクロックCLK3に基づき動作し(ステップS2)、映像信号Scに基づき情報画像G1を表示させるための駆動信号Sbを表示部30に出力する。表示部30は、駆動信号Sbに基づき、情報画像G1を表示する(ステップS3)。バックライト40は、点灯を指令する旨の指令信号Sdを受けて点灯する(ステップS4)。これにより、情報画像G1が点灯する。
イグニッション信号IGNのオンが維持されている期間においては、上記ステップS1~S4に係る処理により、車速情報A1等の情報が更新されつつ情報画像G1の表示が継続される。
次に、図4のタイミングチャート及び図6のシーケンスチャートに沿って、車両のイグニッションがオフとなった後のマイコン10、ドライバ装置20、表示部30及びバックライト40の動作について説明する。
マイコン10は、イグニッション信号IGNがオフとなると、動作モードを維持した状態で、ドライバ装置20を介して表示部30にエンディング画像を表示する(図6のステップS5、図4の時刻t1)。
また、マイコン10は、図示しないタイマを通じて、イグニッション信号IGNがオフとされた時刻からイグニッションオフ時間の計測を開始する。
そして、ドライバ装置20は時刻情報A3のみを含む部分情報画像G2を表示部30に表示する(図6のステップS6、図4の時刻t2)。
次に、マイコン10は、消灯を指令する旨の指令信号Sdをバックライト40に出力することにより、バックライト40を消灯する(図6のステップS7、図4の時刻t3)。バックライト40が消灯しているとき、表示部30に表示される部分情報画像G2は外光に基づき視認可能となる。
また、マイコン10は、映像信号Scの出力を停止する(図6のステップS8、図4の時刻t3)。
そして、ドライバ装置20は、動作クロックを周辺モジュールクロックCLK3から内部クロックCLK1に切り替え、動作クロックの切り替えが完了した後、内部クロックCLK1に基づき動作する(図6のステップS9、図4の時刻t4)。
また、マイコン10は、動作モードからスタンバイモードに移行する(図6のステップS10、図4の時刻t5)。マイコン10は、図示しないタイマを通じて、スタンバイモードに移行したときから更新周期に到達するまでの更新時間の計測を開始する。マイコン10は、スタンバイモードにおいては、映像信号Scの出力の停止に加えて、周辺モジュールクロックCLK3及びシステムクロックCLK2の出力を停止する。また、マイコン10は、スタンバイモードにおいては、イグニッション信号IGNを監視し、イグニッションオフ時間及び更新時間の計測を継続する。スタンバイモードは、動作モードよりもマイコン10の消費電力を抑えることができる。マイコン10がスタンバイモードにあるとき、ドライバ装置20は、時刻情報A3を更新せずに、直近の時刻情報A3を維持する。
なお、スタンバイモードにおいて、イグニッション信号IGNがオンに切り替わると、マイコン10は、スタンバイモードから動作モードに移行し、情報画像G1を表示する。
上記ステップS6~S10の順番は変更可能である。
マイコン10は、スタンバイモードにおいて、図示しないタイマを通じて計測した更新時間が更新周期を経過したと判別すると(図6のステップS11)、スタンバイモードから動作モードに移行する(図6のステップS12、図4の時刻t6)。更新周期は、予め設定され、例えば、1分~10分に設定される。時刻情報A3の時刻が分まで表示される場合、更新周期は1分であることが好ましい。
そして、マイコン10は、リアルタイムクロック18を通じて現在の時刻に係る時刻情報Irtを取得し、ドライバ装置20を介して、取得した時刻情報Irtに応じた時刻情報A3に表示を更新する(図6のステップS13、図4の時刻t7)。この更新時においても、ドライバ装置20は内部クロックCLK1に基づき動作する。よって、マイコン10はドライバ装置20に周辺モジュールクロックCLK3を出力しない。マイコン10は、時刻情報A3の表示の更新後、動作モードからスタンバイモードに移行する(図6のステップS14、図4の時刻t8)。
以後、イグニッション信号IGNのオフが維持されていれば、計測されたイグニッションオフ時間が予め設定される規定時間、例えば、24時間に到達するまで、ステップS11~S14の処理が繰り返される。すなわち、更新周期毎に部分情報画像G2が更新され、更新周期の間にてマイコン10からドライバ装置20へのコマンド(例えば映像信号Sc)が停止される。
次に、図5のタイミングチャート及び図6のシーケンスチャートに沿って、イグニッションオフ時間が規定時間に到達した後のマイコン10、ドライバ装置20及び表示部30の動作について説明する。
マイコン10は、イグニッションオフ時間が規定時間に到達したと判別したとき(図6のステップS15、図5の時刻t9)、ドライバ装置20を介して部分情報画像G2の表示を消去し、電荷放出モードに移行することを指令する指令信号Seをドライバ装置20(タイミングコントローラ22)に出力する(図5の時刻t10)。
ドライバ装置20は、指令信号Seを受けると、ノーマルモードから電荷放出モードに移行する(図6のステップS16、図5の時刻t11)。電荷放出モードは、表示部30に溜まった電荷を放出するモードである。ノーマルモードは、表示部30に画像を表示するモードである。マイコン10は、電荷放出モードにおいて表示部30の電荷の放出が完了した後に、ドライバ装置20及び表示部30へ供給される電源をオフとする(図6のステップS17,S18、図5の時刻t12)。そして、マイコン10は、マイコン10の図示しない自己保持電源をオフすることによりマイコン10の電源をオフとする(図6のステップS19、図5の時刻t13)。マイコン10は、マイコン10の電源がオフの状態で、イグニッション信号IGNがオンとなると、動作モードに切り替わり、情報画像G1を表示部30に表示する。
以上で、図6のシーケンスチャートに係る処理の説明が終了となる。
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)情報を表示する車両用表示装置1は、表示部30と、表示部30を駆動するドライバ装置20と、ドライバ装置20を介して表示部30を駆動することにより表示部30に情報を表示するマイコン10と、を備える。ドライバ装置20は、車両用表示装置1の動作を指令する動作指令信号の一例であるイグニッション信号IGNがオフのときのドライバ装置20の動作クロックである内部クロックCLK1を生成する第1クロック生成部21を備える。マイコン10は、マイコン10の動作クロックであるシステムクロックCLK2を生成するとともに、イグニッション信号IGNがオンのときのドライバ装置20の動作クロックである周辺モジュールクロックCLK3を生成したうえでドライバ装置20に出力する第2クロック生成部15を備える。
この構成によれば、イグニッション信号IGNがオフのときには、ドライバ装置20は内部クロックCLK1に基づき動作することにより表示部30に情報を表示する。すなわち、イグニッション信号IGNがオフのときには、マイコン10が周辺モジュールクロックCLK3を出力することが不要となる。よって、車両用表示装置1は、イグニッション信号IGNのオフ時の情報の表示を可能としつつ、マイコン10の消費電力を抑制することができる。
(2)車両用表示装置1は、マイコン10により制御され、点灯することにより液晶表示パネルである表示部30を照明するバックライト40を備える。マイコン10は、イグニッション信号IGNがオンのときにはシステムクロックCLK2に基づき動作することにより表示部30に情報を表示し、バックライト40を点灯し、イグニッション信号IGNがオフのときにはバックライト40を消灯する。ドライバ装置20は、イグニッション信号IGNがオフのときには内部クロックCLK1に基づき動作することにより表示部30に情報(例えば時刻情報A3)を表示する。
この構成によれば、イグニッション信号IGNのオフ時には、バックライト40が消灯され、外光に基づき表示部30に表示される情報が視認者により視認される。よって、イグニッション信号IGNのオフ時の消費電力を抑制することができる。
(3)マイコン10は、イグニッション信号IGNがオンのときには周辺モジュールクロックCLK3及び表示部30に情報画像G1を表示させるための映像信号Scをドライバ装置20に出力する。また、マイコン10は、イグニッション信号IGNがオフのときには映像信号Sc及び周辺モジュールクロックCLK3のドライバ装置20への出力を停止する。ドライバ装置20は、イグニッション信号IGNがオフのときには情報としてイグニッション信号IGNのオン時の情報画像G1の一部情報である時刻情報A3を含む部分情報画像G2の表示を維持し、情報画像G1の時刻情報A3以外の情報(例えば、車速情報A1及び積算走行距離情報A2)の表示を消去する。
この構成によれば、イグニッション信号IGNのオフ時には、情報画像G1よりも情報量が少ない部分情報画像G2が表示される。よって、イグニッション信号IGNのオフ時の画像表示に係る消費電力を抑えることができる。
また、部分情報画像G2が表示される際に、マイコン10が映像信号Sc及び周辺モジュールクロックCLK3を生成及び出力する必要がない。これによっても、マイコン10の消費電力を抑えることができる。
(4)マイコン10は、部分情報画像G2を表示する期間において、更新周期が経過する毎に、映像信号Scをドライバ装置20に出力することにより部分情報画像G2を更新する。
この構成によれば、更新周期の経過毎に、部分情報画像G2が更新されるため、部分情報画像G2の内容の精度が高まる。また、更新周期以外では、マイコン10からの映像信号Sc及び周辺モジュールクロックCLK3の出力が停止される。このため、マイコン10の消費電力を抑えることができる。
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
(変形例)
上記実施形態においては、部分情報画像G2は、時刻情報A3のみを含んでいたが、これに限らず、時刻情報A3に代えて又は時刻情報A3に加えて、外気温情報又はバッテリ残量情報等を含んでいてもよい。
さらに、情報画像G1の時刻情報A3と部分情報画像G2の時刻情報A3で表示位置又は表示形式が異なっていてもよい。
上記実施形態においては、マイコン10は、イグニッション信号IGNがオフのときにはバックライト40を消灯していたが、これに限らず、バックライト40を点灯してもよい。これにより、部分情報画像G2の視認性を高めることができる。イグニッション信号IGNがオフのときのバックライト40の輝度は、イグニッション信号IGNがオンのときのバックライト40の輝度よりも小さく設定されてもよい。
上記実施形態においては、マイコン10は、イグニッション信号IGNがオフ期間において、更新周期が経過する毎に部分情報画像G2の表示を更新していたが、部分情報画像G2の表示を更新しなくてもよい。この場合、ドライバ装置20のタイミングコントローラ22が部分情報画像G2の表示を更新してもよい。
上記実施形態においては、車両用表示装置1は、エンジン車両に搭載され、動作指令信号の一例であるイグニッション信号IGNに基づき動作していた。しかし、これに限らず、車両用表示装置1は、電気自動車又はハイブリッド車に搭載されてもよい。この場合、動作指令信号は、電気自動車又はハイブリッド車を走行可能状態とするために操作される操作スイッチからの操作信号となる。
上記実施形態において、マイコン10は、イグニッション信号IGNがオンとなると、ドライバ装置20を介して表示部30にオープニング画像を表示した後に、情報画像G1を表示してもよい。
1 車両用表示装置
10 マイコン
14 処理部
15 第2クロック生成部
18 リアルタイムクロック
20 ドライバ装置
21 第1クロック生成部
22 タイミングコントローラ
23 ゲートドライバ
24 ソースドライバ
30 表示部
40 バックライト
A1 車速情報
A2 積算走行距離情報
A3,Irt 時刻情報
G1 情報画像
G2 部分情報画像
I1 車両情報
CLK1 内部クロック
CLK2 システムクロック
CLK3 周辺モジュールクロック
IGN イグニッション信号
Sb 駆動信号
Sc 映像信号
Sd,Se 指令信号

Claims (4)

  1. 情報を表示する車両用表示装置であって、
    所定のリフレッシュレートにて表示を行う表示部と、
    所定の駆動動作クロックに基づいて前記表示部を駆動するドライバ装置と、
    前記ドライバ装置を介して前記表示部を駆動することにより前記表示部に前記情報を表示するマイコンと、を備え、
    前記ドライバ装置は、前記車両用表示装置の動作を指令する動作指令信号がオフのときの前記ドライバ装置の動作クロックである内部クロックを生成する第1クロック生成部を
    備え、
    前記マイコンは、前記マイコンの動作クロックであるシステムクロックを生成するとともに、前記動作指令信号がオンのときの前記ドライバ装置の動作クロックである周辺モジュールクロックを生成したうえで前記ドライバ装置に出力する第2クロック生成部を備え
    前記表示部は、前記ドライバ装置の前記駆動動作クロックに応じた前記リフレッシュレートにて前記情報を表示し、
    前記ドライバ装置は、
    前記動作指令信号がオンのときには、前記周辺モジュールクロックを前記駆動動作クロックとして前記表示部を駆動し、
    前記動作指令信号がオフのときには、前記内部クロックを前記駆動動作クロックとして前記表示部を駆動する、
    車両用表示装置。
  2. 前記車両用表示装置は、前記マイコンにより制御され、点灯することにより前記表示部を照明するバックライトを備え、
    前記マイコンは、前記動作指令信号がオンのときには前記システムクロックに基づき動作することにより前記表示部に前記情報を表示し、かつ、前記バックライトを点灯し、前記動作指令信号がオフのときには前記バックライトを消灯する、
    請求項1に記載の車両用表示装置。
  3. 前記バックライト及び前記表示部の間に半反射半透過部材を更に備える、
    請求項2に記載の車両用表示装置。
  4. 前記マイコンは、前記動作指令信号がオンのときには前記周辺モジュールクロック及び前記表示部に前記情報を表示させるための映像信号を前記ドライバ装置に出力し、前記動作指令信号がオフのときには前記映像信号及び前記周辺モジュールクロックの前記ドライバ装置への出力を停止し、
    前記ドライバ装置は、前記動作指令信号がオフのときには前記情報の一部情報を含む部分情報を表示し
    前記マイコンは、前記部分情報を表示している期間において、更新周期が経過する毎に、前記映像信号を前記ドライバ装置に出力することにより前記部分情報を更新し、
    前記マイコンは、前記部分情報の更新後から前記更新周期が経過するまでの間、表示更新動作を行えなく、時間の計測を行える状態であるスタンバイモードに移行する
    請求項に記載の車両用表示装置。
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