JPH0145918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に液晶やエレクトロクロミツク等が
用いられているセグメント形デジタル表示装置の
改良に関するものである。

現在、デジタル表示装置には液晶、エレクトロ
クロミツクなどが用いられているが、これらは表
示の応答速度が温度により大きく変化し、視認性
に影響を与えることが多い。

すなわち、液晶は低温において応答速度が遅
く、又ある種の液晶はON時（点灯時）の応答に
比べOFF時（消灯時）の応答が遅いという欠点
を有している。このため、例えば７セグメントの
液晶表示装置においては、数字表示「〓」が
「〓」に変化する場合過渡的に数字「〓」と「〓」
が重なつて「〓」という表示が現われ、しかも低
温度にはこのような過渡時の表示が比較的長時間
続くので、視認性が悪い上に誤認の原因となつて
しまう。そこで、液晶の応答遅れを一般的にはあ
るセグメントがOFF状態からON状態に変化した
場合、ある時間内に限つてみるとON直前のOFF
状態が長い程上記応答遅れが大きくなる傾向にあ
り、複数のセグメントがOFFからONした場合同
時に視認可能にならず、ランダムに視認可能にな
り結果的には無意味なパターンが表示され視認性
の不良を助長させていた。

このため、従来は表示装置にヒータを設け、所
定温度以下になるとヒータを作動させて表示装置
を所定温度以上に保持していたが、ヒータおよび
ヒータを制御するための制御器が必要で装置を大
型化してしまい、またヒータを作動させるため大
きな電力を必要とし、コストアツプを招いてい
た。さらに、正確な表示を得るためには予熱して
おく必要があり使用性が悪かつた。

本発明は上記不具合を解消するもので、低温時
の表示視認性を向上させたものである。

以下、本発明の実施例について具体的に説明す
る。第１図に示す実施例において、車両のスピー
ドメータは、車速センサ１、演処理装置２、シフ
トレジスタ３、ラツチドライバ４、３桁の７セグ
メント表示よりなるデジタル表示器５、温度検出
器６、Ａ／Ｄ変換器７、一時記憶装置８から成つ
ている。車速センサ１は車両の変速機の出力軸や
車軸等に連動された磁石１０と同磁石１０により
ON―OFF作動させられるリードスイツチ１１と
からなつている。制御部を形成する演算処理装置
２においては、上記車速センサ１からの信号が信
号計測部２００によつて検知され、ON―OFFに
よるパルス数又はパルス間隔から演算部２０１は
車速を算出する。この算出された車速の表示内容
は７セグメントコード変換部２０２によりコード
変換された後、デジタル表示器５の各セグメント
を点消灯させるためシリアルデータ変換部２０３
において、表示セグメントの並びに応じた順序の
シリアルデータに変換された後、点消灯シリアル
出力データ２０として出力される。この点消灯シ
リアルデータ２０はクロツク信号２１に同期して
シフトレジスタ３に送出され、全てのセグメント
についての信号がシフトレジスタ３に送り込まれ
るとラツチ信号２２が発生する。ラツチドライバ
回路４へはシフトレジスタ出力データ３０が入力
されておりラツチ信号２２が発生することにより
シフトレジスタ出力データ３０はラツチ回路４０
にとりこまれる。その結果点消灯信号がラツチ出
力データ４１として出力される。一方液晶からな
るデジタル表示器５を交流駆動するためＩ／Ｏイ
ンタフエース２０４から交流駆動信号２３が出力
されている。この交流駆動信号２３と点消灯信号
としてのラツチ出力データ４１とをExclusive―
OR（排他的加算）ゲート４２に入力することに
よりセグメント駆動信号が発生され、この信号は
セグメント信号出力バツフア４３を介してデジタ
ル表示器５のセグメント電極５０に出力される。
更に前述の交流駆動信号２３が交流駆動信号出力
バツフア４４を介して、デジタル表示器５の共通
電極５１に出力され、前述のセグメント電極５０
と相まつて車速が表示される。ここで演算処理装
置２は10ms毎にデータをシフトレジスタに送り、
かつ500ms毎に表示を更新させるよう動作する。
また温度検出器６はサーミスタであり、デジタル
表示器５の周囲温度のデータはＡ／Ｄ変換器７を
介して演算処理装置２に送られる。Ａ／Ｄ変換は
演算部２０１が変換開始指令をＩ／Ｏインタフエ
ース２０４を介して変換開始信号２４としてＡ／
Ｄ変換器７に出力する。これによりＡ／Ｄ変換器
７は温度検出器６によつて決められるアナログ信
号のデジタル値への変換を開始する。Ａ／Ｄ変換
器７はこの変換が終了すると変換終了信号２５を
出力すると共に、変換されたデジタル値を変換デ
ータ２６として出力する。変換終了信号２５は
Ｉ／Ｏインタフエース２０４を介して演算部２０
１に検知され、これに基き演算部２０１は変換デ
ータ２６をＩ／Ｏインタフエース２０４を介して
入力することによりデジタル表示器５の周囲温度
を検出する。

一方記憶装置８には、デジタル表示器５の×１
の桁と×10の桁の各セグメントの過去から現在ま
での一定時間内の点消灯状態が演算処理装置２か
ら送られ記憶されている。これらの点消灯状態は
表示更新の500ms毎に演算部２０１から出力さ
れ、先ず一時記憶装置８に記憶させるべき番地が
メモリインタフエース２０５を介しアドレスライ
ン８０に出力される。次にその番地に入力すべき
データがメモリインタフエース２０５を介し、デ
ータライン８１に出力されることにより一時記憶
装置８の該当番地に点消灯状態が記憶される。こ
の時選択される一時記憶装置８内の番地は、過去
のデータの内不要となつたデータの番地が遂時使
用される。次にデジタル表示器５へ出力するべき
データを演算部２０１が演算する時は、過去の点
消灯状態を参照するために、演算部２０１がメモ
リインタフエース２０５を介し、参照すべきデー
タが格納された一時記憶装置内の番地をアドレス
ライン８０に出する。これにより一時記憶装置８
からデータライン８１へ点消灯に対応したデータ
が出力され、メモリインタフエース２０５を介し
て演算部２０１にとり込まれる。このように一時
記憶装置８へデータを書き込んだり、読み出した
りするのはコントロールライン８２によつて行わ
れる。

そして周囲温度が高くデジタル表示器５の応答
速度が速いときには、温度検出器６は周囲温度が
高いことをＡ／Ｄ変換器７を介して演算処理装置
２に送り、演算処理装置２では10msecごとに各
セグメントの点消灯信号として同一内容の信号を
出力し、この出力信号を500msecごとに更新し、
デジタル表示器５は10msecごとに同一表示を行
ない、500msecごとに表示を更新している。

また、周囲温度が低くなつた場合には、演算処
理装置２に温度検出器６からの低温信号が送ら
れ、これにより記憶装置８からONにする各セグ
メントの点灯履歴を呼び出し、この点灯履歴によ
り、各セグメントにつき表示更新時毎に駆動タイ
ミングをずらせて演算処理部２からシフトレジス
タ３へデータを転送し、同転送から500msec後に
次の表示更新を行ない、このときにもセグメント
駆動タイミングをずらせ、これを繰り返して作動
する。

したがつて、ONからOFFになるべきデジタル
表示器５のセグメントが実際に消灯を始めるタイ
ミングに合せて、次にONすべきセグメントを点
灯させることができるので、デジタル表示器５の
誤表示時間が視認時間（識別可能時間）よりも短
くなり、正確な視認を実現することができる。な
お、上記実施例では、本発明を自動車のスピード
メータに適用した例が示されているが、温度や点
灯履歴によつて応答速度が変化する表示装置であ
れば本発明を適用することができ、又点灯履歴と
温度とのいずれか一方の影響が大きい表示装置に
おいては影響の大きい要素のみによつて各セグメ
ントを制御すればよい。

また、演算処理部には通常、一時記憶部が設け
られているので、この部分を点灯履歴記憶部とし
て用いても良く、更にＡ―Ｄ変換器も他の目的の
ために既に設置されていることが多いので新たに
設ける必要がなく、従つて小型の部品を付加する
だけで済むので、安価な遅延時間補償付表示装置
を得ることができる。

第２図〜第４図に示す第２実施例は第１実施例
に示すスピードメータを用いて、各セグメントの
点灯履歴時間に応じてOFFからONになるセグメ
ントの点灯のさせ方を具体的に示すものである。
第２図〜第４図において、デジタル表示器５は７
セグメントの液晶を３個並らべて３桁の数字を表
示できるようにしたもので、背面より液晶にラン
プによる光を当てた透過形のものである。

ところで、上記液晶の各セグメントは温度が常
温以下になると、例えば−20℃においては第２図
に示すように前３回の表示がOFFで、今回ONし
ようとするセグメントＡについては第２図で示す
ように表示更新信号が出てラツチドライバが作動
してからTa msec後に背部からの光線が視認可
能になる透過率に達し、さらに前２回の表示が
OFFで、３回前の表示においてONであり、今回
ONにしようとするセグメントＢについては第２
図Ｂで示すように表示更新信号が出てラツチドラ
イバが作動してからTb msec後に背部からの光
線が視認可能になる透過率に達し、さらに前回の
表示がOFFで前々回の表示においてONであり、
今回ONしようとするセグメントＣについては第
２図Ｃで示すように表示更新信号が出てラツチド
ライバが作動してからTc msec後に背部からの
光線が視認可能になる透過率に達するものであ
る。なお、Ta＞Tb＞Tcである。また、このよ
うな特性は温度が高い状態でも認められるがTa
≒Tb≒Tc≒０となるため視認性上影響がなく、
無視できるものである。

そこで、液晶の温度が低いときには点灯履歴に
応じて各セグメントの点灯信号を遅延させて、消
灯から点灯になつた各セグメントを同時に視認可
能にするよう演算処理装置２を作動させるもので
ある。

なお、表示保持時間は表示更新信号が出たとき
から計測される。

まず、温度検出器６はデジタル表示器５または
その周囲の温度の信号をＡ／Ｄ変換器７を介して
演算処理装置２へ送る。演算処理装置２では、こ
の信号から周囲の温度が20℃以上、20℃末満10℃
以上、10℃末満０℃以上、０℃末満−10℃以上、
−10℃末満、−20℃以上、−20℃末満−30℃以上、
−30℃末満の７つの温度範囲を区分識別する。

演算処理装置２は上記セグメントＡ，Ｂ，Ｃの
点灯履歴を有するものについて上記温度範囲にお
いて第３図に示すグラフのように点灯を遅延させ
る。なお、点灯から点灯へ移行するセグメントＤ
は第４図示すように遅延時間はなく点灯を継続す
る。そして、まず第４図に示すようにデジタル表
示器５の周囲の温度が−15℃で、セグメントＤと
セグメントＥとがONとなりデジタル表示器５に
て視認可能になつている。

いま、デジタル表示の更新時において、セグメ
ントＤを点灯したままにし、セグメントＥを消灯
させ、新たにセグメントＡ，Ｂ，Ｃを点灯させよ
うとする。このときセグメントＡ，Ｂ，Ｃは第２
図において説明した各点消灯履歴を有している。
そこで、演算処理装置２は記憶装置８からの上記
点消灯履歴から、セグメントＤを点灯したままに
し、セグメントＥを消灯させる信号をまずシフト
レジスタ３に送り、ただちにこれをラツチドライ
バ４に送つてデジタル表示器５のセグメントＤを
点灯させつづけ、またセグメントＥを消灯させる
よう作動させる。すると、セグメントＥは第４図
Ｅに示すような透過率の変化を示し徐々に光源か
らの光を遮断して行き、約180msec後にはセグメ
ントＥの表示は視認できなくなる。また、セグメ
ントＡは前３回の表示時に消灯されたものである
のでセグメントＥを消灯した時点、すなわち表示
更新時から40msec遅れて演算処理装置２はセグ
メントＡを点灯させる信号をシフトレジスタ３に
送り、シフトレジスタ３は直ちにセグメントＡ点
灯信号をラツチドライバ４に送つて作動させ、セ
グメントＡが点灯するよう電圧を印加する。する
と、セグメントＡは第４図に示すような透過率の
変化を示す。すなわち、セグメントＡは40msec
＋Ta msec後に視認可能になる。またセグメン
トＢは表示更新時から60msec遅れて演算処理装
置２がシフトレジスタ３を介してラツチドライバ
４に点灯信号を送るため、表示更新時から
60msec＋Tb msec後に視認可能になる。さら
に、セグメントＣは表示更新時から80msec遅れ
て演算処理装置２がシフトレジスタ３を介してラ
ツチドライバ４に点灯信号を送るため、表示更新
時から80msec＋Tc msec後に視認可能になる。
なお、ここで40，60，80msecの各値はTa，Tb，
Tcに対する適正補正値であるため、セグメント
Ａ，Ｂ，Ｃは同時に視認可能となるものである。

また、20℃末満では上述と同様に点灯するセグ
メントはその履歴と周囲温度に応じて表示更新時
から第３図に示すように遅れて点灯信号が発生す
るものである。なお、20℃以上ではすべてのセグ
メント出力は表示更新時にしかその内容を変化さ
せない。

したがつて、消灯から点灯するセグメントＡ，
Ｂ，Ｃは同時に視認可能となるので、視認性が向
上し、しかもセグメントＥの透過率が低くなつて
からセグメントＡ，Ｂ，Ｃの透過率が高くなるの
で前回の表示と今回の表示とが重なつて見える時
間が極めて短かく、ほとんど視認できない。よつ
て、車両のスピードメータのように運転者が走行
中一瞥したときに誤表示、誤認をさせるそおれが
なく視認性がすぐれているものである。

なお、上記実施例の遅延時間および温度範囲は
液晶の種類、使用条件によつて任意に変更できる
ものである。また、上記実施例では遅延時間が補
正を20msec毎としたが、ラツチドライバ４へは
10msec毎にセグメント点消灯信号が出力されて
いるので、10msecとすることもでき、さらにほ
ぼ同時に実際の点消灯が起るのであれば、視認性
の悪くならない範囲で10msecの倍数のもつと大
きなきぎみの補正としても良い。また、温度の区
分についても、例えば液晶の場合には、その応答
が低温になるほど指数的に遅くなるから、温度に
応じ低温になる程狭い温度範囲で区切つて補正し
ても良い。加えて、遅延時間をラツチドライバ４
へのセグメント点消灯信号出力サイクルと異なら
せてもよい。なお、このとき視認性の観点から上
記出力サイクルを短くするのが好ましい。

なお、上記実施例において温度が変化すると遅
延時間は変化するが、表示保持時間が一定である
ため、温度に応じて表示更新時から表示更新時ま
での時間が一定であるが、表示更新時間を一定と
し、温度が変化すると、遅延時間と表示保持時間
とが変化するようにしても良いものである。

また、上記実施例においては表示更新時前３回
の点消灯状況を基にして遅延時間を制御したが、
少なくとも前２回の表示状況に基づき遅延時間を
制御すれば良い。

第５図に示す第３実施例は第２実施例において
表示更新時に点灯から点灯へ変るセグメントは温
度には無関係に点灯しつづけているが、これを上
記セグメントに一但消灯信号を出力し、ある遅延
時間経過後再び点灯信号を出力し、表示更新中の
各セグメントの輝度差を少なくすることによつて
視認性の向上を計るものである。

すなわち、点灯から点灯へ変るセグメントＤは
温度の低下による応答遅れが一番少ないので、最
も大きな遅延時間が与えられている。

なお、上記実施例ではマイクロコンピユータに
より演算処理装置２を形成したが、これをLSI等
の組み合せにより形成しても同様の作用効果が得
られるものである。

また、上記各実施例は３桁のスピードメータに
用いたものであるが、このとき百の位の表示は変
化が極めて少ないため、上述のような遅延作動を
行なわなくても実用上問題がないものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す回路図、第
２図は本発明の第２実施例の液晶セグメントの点
消灯履歴による点灯応答遅れを示すグラフ、第３
図は上記第２実施例の液晶セグメントの点消灯履
歴による温度―点灯遅延時間を示すグラフ、第４
図は第２実施例の−15℃における各セグメントの
点消灯時の透過率の変化を示すグラフ、第５図は
本発明の第３実施例を示すグラフである。 １；車速センサ、２；演算処理装置、３；シフ
トレジスタ、４；ラツチドライバ、５；デジタル
表示器、６；温度検出器、７；Ａ／Ｄ変換器、
８；記憶装置、９；磁石、１０；リードスイツ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表示指令に対して表示応答に時間遅れを有す
   る表示要素で各セグメントが構成されたセグメン
   ト形デジタル表示器を有する表示装置において、
   上記表示器の各セグメントの点灯または消灯の履
   歴を記憶する記憶部と、上記表示器の近傍あるい
   は周囲の温度を検出する温度検出器と、上記表示
   器の各セグメントの表示がほぼ同時に行われるよ
   うに上記記憶部からの点灯または消灯の履歴及び
   上記温度検出器からの検出温度のいずれか若しく
   は両者に基づいて上記表示器の各セグメントの駆
   動タイミングを独立に制御する制御部を備えたこ
   とを特徴とする遅延時間補償付表示装置。 ２ 特許請求の範囲の第１項において、各セグメ
   ントを液晶により構成したことを特徴とする遅延
   時間補償付表示装置。 ３ 特許請求の範囲の第１項において、各セグメ
   ントをエレクトロクロミツクにより構成したこと
   を特徴とする遅延時間補償付表示装置。 ４ 特許請求の範囲の第１項において、少なくと
   も前２回の点灯または消灯の履歴に基づいて各セ
   グメントの駆動タイミングを表示更新時より遅ら
   せるよう作動する制御部を有することを特徴とす
   る遅延時間補償付表示装置。 ５ 特許請求の範囲の第４項において、消灯履歴
   が短いセグメントほど遅延時間を大きくしたこと
   を特徴とする遅延時間補償付表示装置。 ６ 特許請求の範囲の第４項において、温度検出
   器からの検出温度が低いほど遅延時間を増大させ
   たことを特徴とする遅延時間補償付表示装置。 ７ 特許請求の範囲の第５項において、温度検出
   器からの検出温度が低いほど遅延時間を増大さ
   せ、かつ消灯から点灯になる各セグメントの視認
   可能時期をほぼ等しくするよう上記遅延時間を設
   定することを特徴とする遅延時間補償付表示装
   置。 ８ 特許請求の範囲の第４項において、表示器の
   表示保持時間を一定にしたことを特徴とする遅延
   時間補償付表示装置。 ９ 特許請求の範囲の第４項において、表示更新
   時からの次の表示更新時までの時間を一定にした
   ことを特徴とする遅延時間補償付表示装置。 １０ 特許請求の範囲の第４項において、表示更
   新時直前に点灯していたセグメントを表示更新に
   より再び点灯させようとするときに、上記セグメ
   ントの表示更新時直前の点灯状態を保持したまま
   表示更新を行う制御部を有することを特徴とする
   遅延時間補償付表示装置。 １１ 特許請求の範囲の第４項において、表示更
   新時直前に点灯していたセグメントを表示更新に
   より再び点灯させようとするときに、表示更新時
   に一旦消灯信号を出力し、温度検出器からの検出
   温度に応じた時間だけ上記表示更新時から遅れて
   点灯信号を発生する制御部を有することを特徴と
   する遅延時間補償付表示装置。 １２ 特許請求の範囲の第１項において、表示更
   新時直前の表示内容とこれから表示しようとする
   表示内容が一致する場合には、表示更新時の前後
   において、セグメント駆動出力を全く変化させず
   に連続させることを特徴とする遅延時間補償付表
   示装置。