WO2015002258A1

WO2015002258A1 - 車両用表示装置

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Publication number: WO2015002258A1
Application number: PCT/JP2014/067746
Authority: WO
Inventors: 昭宏櫻井; 鈴木　裕介
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 2013-07-04
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-01-08
Also published as: JP2015013560A

Abstract

照明制御処理によって装置を保護できるとともに、表示手段(１)の表示を確認することで、照明制御処理状態であることを判別できる車両用表示装置を提供する。車両情報を表示する表示手段(１)と、この表示手段(１)を照明するバックライト(２)とを設ける表示ユニット(Ｂ)と、表示ユニット(Ｂ)の温度を検出する温度検出手段(５)と、表示手段(１)とバックライト(２)とを駆動制御する制御手段(３)とを備えた車両用表示装置において、制御手段(３)は、温度検出手段(５)からの検出値に基づいて、所定温度値よりも高温である場合に、バックライト(２)による照明輝度を低減させる照明制御処理(Ｓ５)と、表示手段(１)による表示色を変更させる表示制御処理(Ｓ４)とを行う。

Description

車両用表示装置

　本発明は、車両用表示装置に関し、特に、バックライトなどの照明手段を設けた車両用表示装置に好適である。

　例えば、特許文献１に開示されるような液晶表示パネルを用いた表示装置がある。これら表示装置は、フルカラー表示を行う液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを透過照明する光源と、前記液晶表示パネルと前記光源とを制御する制御回路と、を備えている。これらの液晶表示パネルは、例えば、外光照度に応じて所望の輝度調整を行うことができ、この際、バックライトとなる光源の光強度を制御することによって実現できる。

　また、液晶表示パネルを用いた表示装置として、特許文献２に開示されるものがあり、液晶表示パネル（液晶表示素子）が使用温度（耐熱）範囲内で使用されるように、バックライトを点灯する点灯回路に供給する電圧を温度によって制御して、高温時にバックライトの輝度、温度を下げるように照明制御処理（ディレーティング処理）していた。

特開２０１０－２７１４３９号公報特開平０５－５３５２２号公報

　上述表示装置によれば、バックライトの輝度を下げることによって、発熱量が減り装置が高温になりにくくなるが、その一方で照明輝度低下によって表示の視認性が低下してしまう欠点があった。しかしながら、利用者は、この照明制御処理状態であることに気付かないまま、通常よりも視認性が低下した状態で表示装置を利用してしまうという問題があった。

　本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、照明制御処理によって装置を保護できるとともに、表示手段の表示を確認することで、照明制御処理状態であることを判別できる車両用表示装置を提供することにある。

　本発明の車両用表示装置は、車両情報を表示する表示手段と、この表示手段を照明する照明手段とを設ける表示ユニットと、前記表示ユニットの温度を検出する温度検出手段と、前記表示手段と前記照明手段とを駆動制御する制御手段とを備えた車両用表示装置において、前記制御手段は、前記温度検出手段からの検出値に基づいて、所定温度値よりも高温である場合に、前記照明手段による照明輝度を低減させる照明制御処理と、前記表示手段による表示色を変更させる表示制御処理とを行うことを特徴とする車両用表示装置。

　また、前記制御手段は、前記高温時における前記表示制御処理として、前記車両情報の表示色、及び背景色を変更して前記表示手段に表示させることを特徴とする。

　本発明は、車両用表示装置に関し、照明制御処理によって装置を保護できるとともに、表示手段の表示を確認することで、照明制御処理状態であることを判別できる。

本発明の実施形態による車載計器の表示例を示す図。同上実施形態による車載計器の断面を示す図。同上実施形態による電気回路構成を示すブロック図。同上実施形態の高温時（第２モードの表示状態）における画像表示例を示す図。同上実施形態による制御手順を示す図。

　以下、本発明の車両用表示装置の実施の形態として、オートバイ用の車載計器に適用したものを例に挙げて図面を用いて説明する。

　図１、２は、本発明の実施形態による車載計器Ａの概略構成を示し、図３は、車載計器Ａの電気回路構成を示している。

　図１～３に示すように、車載計器Ａは、複合計器として機能するものであり、表示手段１、バックライト（照明手段）２、制御手段３、描画手段４、温度検出手段５等から構成されている。

　表示手段１は、ＴＦＴ型の透過液晶パネルであり、表示面１１が車両の運転者側に対向するようにして当該運転席の前方のインストルメントパネルに設置される。この表示手段１は、マトリクス状に配された複数の画素を有するドットマトリクス型であり、それら各画素が駆動されることによって画像表示を実現する。ここで表示手段１の各画素は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のカラーフィルタがそれぞれ配設された三色のサブ画素から構成されており、表示面１１において画像のフルカラー表示が可能となっている。

　この場合、表示手段１は、図１に示すように、複数の画素からなり指針式のメーター画像としての計器画像１２を表示する計器表示画素領域１３と、複数の画素からなり警告画像やインジケータ１４を表示する状態表示画素領域１５とを有している。

　計器画像１２は、車両の走行情報の状態値を車両の乗員へ計測値を指示表示するための画像であり、この場合、車速を示す車速表示画像１２ａ、燃料残量を示す残量表示画像１２ｂ、並びに背景を示す背景画像１２ｃや積算走行距離などの数値画像１２ｄを含んでいる。計器表示画素領域１３には、当該領域１３を構成する各画素の駆動によって計器画像１２（１２ａ～１２ｄ）を表示する。

　また、表示手段１には、車速の状態値を指示する車速表示画像１２ａとして、図１に示すような指針計器画像として表示されている。また、表示画像１には、残量表示画像１２ｂとして、図１に示すようなバー表示計器画像が表示されている。

　上記計器画像１２をアナログ表示する方法としては、これに限らず、車速表示画像１２ａ、残量表示画像１２ｂ、この他、エンジン回転数計や水温計など、全て指針計器画像として表示するように構成してもよい。

　インジケータ１４は、車両の操作状態を報知する画像であり、この場合、変速機のギアポジションを示す状態表示画像（カーソル画像）を含んでいる。なお、この他、方向指示器や前照灯の操作状態を示す画像、警告マーク画像など、操作の有無や異常発生時などに当該領域１５の各構成画素の駆動によって表示し、操作や異常のない通常時には表示しない。

　バックライト２は、導光体２１を介して表示手段１を照明する発光ダイオードを適用できる。バックライト２は表面実装用のチップ部品であり、表示手段１の背面側の回路基板６面に実装されている。バックライト２は、制御手段３と電気接続されており、制御手段３から与えられる制御信号に基づいて駆動されることで照明光を放射出力する。導光体２１はアクリルなど光透過性の合成樹脂で平板状に形成されており、表示手段１の背面側に表示手段１と平行に配置されている。

　導光体２１は、隣接して位置するバックライト２からの入射光を反射、拡散して表示手段１側の出射面から出射することにより、出射面における発光輝度をその全域に亘って略均一にする。以上によりバックライト２は、出射面からの光により、表示手段１の全体を後方から透過照明する。

　これら表示手段１、バックライト２。導光体２１によって、夜間等暗い環境であっても利用者が視認可能なように照明して表示できる表示ユニットＢが構成される。

　制御手段３は、ＣＰＵ及びメモリを有し、所定プログラムを演算することによって、バックライト２や描画手段４などに制御信号を送信して制御する周知のマイクロコンピュータからなり、車載計器Ａの回路基板６に実装されている。制御手段３は、バックライト２、描画手段４、温度検出手段５にそれぞれ接続し、また、車速などを車両情報として入力可能に電気接続（通信接続）されている。ここで車両情報は、ギアポジションや方向指示操作などを含む車両の走行情報や車両の状態、各機器からの異常信号を含んでいる。

　描画手段４は、制御手段３や表示手段１、記憶手段７に接続されている。描画手段４は、回路基板６に実装され表示手段１に表示させる画像を生成するなど描画演算処理を行う半導体部品からなり、回路基板６に実装されて表示手段１及び制御手段３と電気接続されている。

　記憶手段７はフラッシュメモリなどの不揮発性メモリからなり、描画手段４と電気接続されている。記憶手段７には、計器画像１２（１２ａ～１２ｄ）及びインジケータ画像１４など表示手段１に表示させるための画像データが予め格納されている。

　以上により描画手段４は、例えば、制御手段３からの表示指令信号に応答して記憶手段７から所定の計器画像１２を読み出し、当該制御信号に従って計器表示画素領域１３の各構成画素を駆動することによって計器画像１２を表示面１１に表示できる。

　温度検出手段５は、表示ユニットＢの温度を検出して制御手段３へ出力するサーミスタなどのセンサを適用できる。温度検出手段５は、液晶表示パネルの表面に設けてパネル温度を検出するセンサや、高温となるバックライト２の近傍（回路基板６の面上）や液晶表示パネルの近傍の温度を検出することで、制御手段３に表示ユニットＢの各部品温度を推測させることもできる。

　ここで、上記指針計器画像として表示される車速表示画像１２ａに関しては、図１に示す、通常表示のためのアナログ式計器画像１２と、図４に示すように、高温時表示のためのデジタル式計器画像１２０と、後述する報知画像１６を一組とし、上記記憶手段７に格納されている。

　図１に示すアナログ式計器画像１２は、指針と、当該指針が指示する目盛りや数値、文字を示す指標とを有しており、指針と指標とを組み合わせることで、運転者（視認者）が状態値（物理量）を対比判読できる。なお、この場合、計器画像１２は、黒色など暗色の背景画像１２ｃに、白色など明色の指針や指標（車両情報表示）にて表示している。

　図４に示すデジタル式計器画像１２０は、数字と文字とを有しており、数字で状態値（物理量）を表示するものである。この場合、デジタル式計器画像１２０は、特定条件が成立した場合の高温時においてのみ、図４に示す如く計器表示画素領域１３の所定位置に表示されるものとなっている。このとき、通常時の白黒の表示色を反転して表示を行う。即ち、背景画像が暗色から明色に、数値などの車両情報表示を明色から暗色に変えることで、通常の表示に対して大きく変わった印象を利用者に与えることができる。

　また、上記計器画像１２０に併せて表示手段１の画面上部に、「ディスプレイ高温状態」といった文字列からなる報知画像１６を表示することで、車両利用者に通常表示でないことを知らせることもできる。

　また、アナログ式計器画像１２は、上記高温時を除く通常時において、図１に示す如く上記画素領域１３に表示されるものとなっている。なお、図１及び図４では、表示手段１の画面上に計器画像１２，１２０などを表示するものを例に挙げて示すが、これら以外の他の画像の表示は省略されている。

　次に、本実施の形態による車載計器Ａにおける制御手段３の処理手順について、図５を用いて説明する。なお、図１は、上記高温時を除く通常時において第１モードとしてのアナログ式計器画像１２を表示される表示状態を示し、図４は、上記高温時において第２モードとしてのデジタル式計器画像１２０、及び報知画像１６で表示される表示状態を示している。

　Ｓ１（Ｓはステップ）の処理は、表示ユニットＢの温度Ｔが所定温度値以上の高温状態であるか否かを判定する温度判定処理であり、温度Ｔに基づいて上記の「液晶パネル温度Ｔが表示コントラストに影響を及ぼす温度範囲にあること」を満足しているか否かを判定する。

　即ち、Ｓ１では、測定された温度Ｔが、所定温度値未満であるか否かを判定する。この所定温度値は、表示ユニットＢの許容条件における温度範囲の上限温度に設定されており、例えば、摂氏８５度である。なお、所定温度値Ｔｃは、これに限らず、上記上限温度より低い値（例えば上限値に余裕度を加味した値）に設定されるものであってもよい。これにより特定条件の成立、即ち上記高温時におけるアナログ式計器画像１２の視認性低下を回避できる。また、所定温度値は、上昇時と下降時とでヒステリシスを有する値に設定することで、第１，第２モード間の画面ちらつきを抑制することもできる。

　制御手段３は、Ｓ１の温度判定処理において、測定された温度Ｔが、所定温度値Ｔｃ未満であると判定した場合に、図１に示すような、通常の表示形態（第１モード）として、車両情報を表示するように表示制御処理Ｓ２を行う。また、この際、制御手段３は、別途設定される照明輝度になるようにバックライト２に通常の所望電圧が印加されるように照明制御処理Ｓ３を行う。なお、バックライト２の発光輝度は、予め設定される利用者による設定や図示しない照度センサからの検出信号に基づいて、輝度調整されたものを出力できる。

　また、制御手段３は、Ｓ１の温度判定処理において、測定された温度Ｔが、所定温度値Ｔｃ以上であると判定した場合に、図４に示すような、高温時対応の表示形態（第２モード）として、車両情報を表示するように表示制御処理Ｓ４を行う。この際、制御手段３は、Ｓ３の照明制御処理よりも小さな輝度で照明するようにバックライト２を制御する照明制御処理Ｓ５を行う。なお、制御手段３は、パルス幅変調制御によって、バックライト２の輝度出力を調整できる。

　この場合、Ｓ４の表示制御処理によって、制御手段３は、上述のように白黒の色（背景色と、文字や指針などの車両情報の表示色）を入れ替えて表示するようにして表示しており、Ｓ４の照明制御処理によって、照明輝度を小さくしても、比較的視認性の良好な表示を維持できる。また、表示手段１の略全体面積の表示形態が大きく変わるため、通常時でない印象を車両利用者に与えることができる。

　なお、第２モードにて、数字で物理量を表示するデジタル式計器画像１２０を用いるのは、指針と全体の指標との組み合わせで物理量を指示するアナログ式計器画像１２に比べて、同じ面積の表示エリア内に大きく数値表示できるため、見やすく、低輝度であっても視認性が高いからである。

　また、第２モードで表示する場合に、図４に示す報知画像１６、または、温度状態や解決方法などを表示することで、車両利用者に通常表示でないことを知らせることもできる。また、制御手段３は、優先度の低い車両情報について、走行時に表示手段１に表示させることをやめて、車速など優先度の高い車両情報のみを大きく表示させることも考えられる。

　斯かる車載計器は、車両情報を表示する表示手段１と、この表示手段１を照明するバックライト２とを設ける表示ユニットＢと、表示ユニットＢの温度を検出する温度検出手段５と、表示手段１とバックライト２とを駆動制御する制御手段３とを備えた車両用表示装置において、制御手段３は、温度検出手段５からの検出値に基づいて、所定温度値よりも高温である場合に、バックライト２による照明輝度を低減させる照明制御処理Ｓ５と、表示手段１による表示色を変更させる表示制御処理Ｓ４とを行う。

　したがって、表示ユニットＢが高温時にあって、照明制御処理Ｓ５によって装置を保護できるとともに、車両利用者は、表示手段１の表示を確認することで、照明制御処理状態であることを判別できる。なお、上述車載計器Ａは、密閉状態に近い防水用のケースＣに収納されるとともに、直射日光に晒される過酷な温度環境下で使用されるため、本発明に好適である。

　また、制御手段３は、前記高温時における表示制御処理Ｓ４として、前記車両情報の表示色、及び背景色を変更して表示手段１に表示させることによって、表示全体が色変更するため、通常時から表示が変わったことを車両利用者に印象付けできる。

　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施の形態に適用可能である。

　例えば、通常時において指針画像を用いた判読性の優れたアナログ式計器画像１２を表示するものを示したが、通常においても数値による計測値の表示を行う視認性の優れたデジタル計器画像を用いるものであってもよい。

　また、通常時と高温時とで、白黒の色変更を行うものを示したが、文字や指針などの車両情報の表示色と背景色とでコントラストが高ければ、カラー表示やテクスチャを用いた画像表示であってもよく、この場合、通常時と高温時とで、明暗色、あるいは補色関係を入れ替えたり、カラー表示（通常時）から白黒表示（高温時）に変更して表示することで、上述実施の形態と同様の効果を得ることができる。

　本発明は、車両用表示装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両用計器として好適である。

１　表示手段
２　バックライト（照明手段）
３　制御手段
４　描画手段
５　温度検出手段
Ａ　車載計器（車両用表示装置）
Ｂ　表示ユニット

Claims

　車両情報を表示する表示手段と、この表示手段を照明する照明手段とを設ける表示ユニットと、
前記表示ユニットの温度を検出する温度検出手段と、
前記表示手段と前記照明手段とを駆動制御する制御手段とを備えた車両用表示装置において、
前記制御手段は、前記温度検出手段からの検出値に基づいて、所定温度値よりも高温である場合に、前記照明手段による照明輝度を低減させる照明制御処理と、前記表示手段による表示色を変更させる表示制御処理とを行うことを特徴とする車両用表示装置。
　前記制御手段は、前記高温時における前記表示制御処理として、前記車両情報の表示色、及び背景色を変更して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。