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技術 車載表示装置

出願人 日本精機株式会社
発明者 竹之内守松崎英治
出願日 2016年4月12日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2016-079638
公開日 2017年10月19日 (3年4ヶ月経過) 公開番号 2017-190014
状態 特許登録済
技術分野 計器板 車両外部の荷台、物品保持装置
主要キーワード SPI通信 指示信号生成回路 動作テーブル コマンド入力端子 基準周期 初期設定コマンド 車両用メータ コマンド指定
関連する未来課題
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この項目の情報は公開日時点(2017年10月19日)のものです。
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図面 (5)

課題

電源投入されてから表示素子起動するまでの時間が短縮された車載表示装置を提供する。

解決手段

車載表示装置は、表示素子1と、GDC2と、コントローラ3と、EEPROM4と、信号生成部5と、を備える。表示素子1は、起動コマンド受け付けると起動する。コントローラ3およびGDC2は、CAN6から入力される車両情報に基づき、表示素子1に車両情報を含む画像を表示させるための映像信号を表示素子へ出力する。EEPROM4は、起動コマンドを記憶し、起動コマンドを読み出すよう指示するコマンド読み出し信号が入力されると、起動コマンドを読み出して表示素子1へ出力する。信号生成部5は、PLL回路35からクロック信号が入力されると、コマンド読み出し信号を生成してEEPROM4へ出力する。

概要

背景

液晶ディスプレイ等の表示素子と、表示素子へ映像信号を出力するグラフィックコントローラと、グラフィックコントローラへ表示情報を出力するマイクロコンピュータと、を備えた車載用表示装置(以下、「車載表示装置」と称する。)が提案されている(例えば特許文献1参照)。この種の車載表示装置では、マイクロコンピュータから表示素子に設定状態として各種コマンドが入力されたことを契機として表示素子が入力された各種コマンドに応じた動作を実行する構成が一般的である。例えば、車載表示装置への電源投入時においては、マイクロコンピュータが初期化処理等を経て起動した後、マイクロコンピュータから表示素子をオンする旨の起動コマンドが出力され、表示素子はその起動コマンドを受けて起動する。

概要

電源投入されてから表示素子が起動するまでの時間が短縮された車載表示装置を提供する。車載表示装置は、表示素子1と、GDC2と、コントローラ3と、EEPROM4と、信号生成部5と、を備える。表示素子1は、起動コマンドを受け付けると起動する。コントローラ3およびGDC2は、CAN6から入力される車両情報に基づき、表示素子1に車両情報を含む画像を表示させるための映像信号を表示素子へ出力する。EEPROM4は、起動コマンドを記憶し、起動コマンドを読み出すよう指示するコマンド読み出し信号が入力されると、起動コマンドを読み出して表示素子1へ出力する。信号生成部5は、PLL回路35からクロック信号が入力されると、コマンド読み出し信号を生成してEEPROM4へ出力する。

目的

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、電源が投入されてから表示素子が起動するまでの時間が短縮された車載表示装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

コマンドを受け付けると前記コマンドに応じた動作を実行する表示素子と、外部から入力される車両情報に基づき、前記表示素子に前記車両情報を含む画像を表示させるための映像信号を前記表示素子へ出力する制御部と、前記コマンドを記憶し、前記コマンドを読み出すよう指示するコマンド読み出し信号が入力されると、前記コマンドを読み出して前記表示素子へ出力する記憶部と、外部からクロック信号が入力されると、前記コマンド読み出し信号を生成して前記記憶部へ出力する信号生成部と、を備える、ことを特徴とする車載表示装置

請求項2

前記記憶部は、前記コマンド読み出し信号が入力されたときに前記コマンドを読み出す第1動作モードと、読み出された前記コマンドを前記表示素子へ出力する第2動作モードと、のいずれかで動作し、前記信号生成部は、前記車載表示装置に電源投入されたとき、前記コマンド読み出し信号を前記記憶部へ出力した後に、前記記憶部に前記第2動作モードで動作するよう指示する第2動作モード指示信号を前記記憶部へ出力する、請求項1に記載の車載表示装置。

請求項3

前記信号生成部は、前記クロック信号に基づき周期基準周期整数倍である互いに周期が異なる複数の矩形波信号を生成する矩形波信号生成回路と、前記矩形波信号生成回路で生成された前記複数の矩形波信号から前記コマンド読み出し信号を生成するコマンド読み出し信号生成回路と、前記矩形波信号生成回路で生成された前記複数の矩形波信号から前記第2動作モード指示信号を生成する第2動作モード指示信号生成回路と、を備える、請求項2に記載の車載表示装置。

技術分野

0001

本発明は、車載表示装置に関する。

背景技術

0002

液晶ディスプレイ等の表示素子と、表示素子へ映像信号を出力するグラフィックコントローラと、グラフィックコントローラへ表示情報を出力するマイクロコンピュータと、を備えた車載用表示装置(以下、「車載表示装置」と称する。)が提案されている(例えば特許文献1参照)。この種の車載表示装置では、マイクロコンピュータから表示素子に設定状態として各種コマンドが入力されたことを契機として表示素子が入力された各種コマンドに応じた動作を実行する構成が一般的である。例えば、車載表示装置への電源投入時においては、マイクロコンピュータが初期化処理等を経て起動した後、マイクロコンピュータから表示素子をオンする旨の起動コマンドが出力され、表示素子はその起動コマンドを受けて起動する。

先行技術

0003

特開2015−63178号公報

発明が解決しようとする課題

0004

従って、前述の構成の車載表示装置では、車載表示装置への電源投入からディスプレイの起動までに長時間かかることが懸念されていた。具体的には、車載表示装置への電源投入からディスプレイの起動までには、マイクロコンピュータが初期化処理を行うのに要する時間と、起動したマイクロコンピュータから表示素子へ起動コマンドが出力されるのに要する時間と、表示素子が起動コマンドを受けて起動するまでに要する時間とが必要となる。

0005

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、電源投入されてから表示素子が起動するまでの時間が短縮された車載表示装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するため、本発明に係る車載表示装置は、
コマンドを受け付けると前記コマンドに応じた動作を実行する表示素子と、
外部から入力される車両情報に基づき、前記表示素子に前記車両情報を含む画像を表示させるための映像信号を前記表示素子へ出力する制御部と、
前記コマンドを記憶し、前記コマンドを読み出すよう指示するコマンド読み出し信号が入力されると、前記コマンドを読み出して前記表示素子へ出力する記憶部と、
外部からクロック信号が入力されると、前記コマンド読み出し信号を生成して前記記憶部へ出力する信号生成部と、を備える。

発明の効果

0007

本発明によれば、電源が投入されてから表示素子が起動するまでの時間が短縮される。

図面の簡単な説明

0008

本発明の実施の形態に係る車載表示装置のブロック図である。
(A)は実施の形態に係るEEPROMが記憶するデータのアドレスとの対応関係を示す図であり、(B)はコマンド読み出し信号の構造を示す図であり、(C)は実施の形態に係るEEPROMの動作とオペコードとの対応関係を示す図である。
実施の形態に係る車載表示装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
変形例に係る車載表示装置のブロック図である。

実施例

0009

以下、本発明の一実施形態に係る車載表示装置について添付図面を参照しながら説明する。

0010

本実施形態に係る車載表示装置は、例えば自動車に搭載されるものである。車載表示装置は、図1に示すように、表示素子1と、GDC(Graphic Display Controller)2と、コントローラ3と、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory:記憶部)4と、信号生成部5と、を備える。

0011

表示素子1は、EEPROM4にSPI(Serial Peripheral Interface)を介して接続され、EEPROM4から入力されるコマンドを受け付けるとそのコマンドに応じた動作を実行する。表示素子1は、例えば表示素子1の起動を指示する起動コマンドを受け付けると起動する。表示素子1は、例えばTFT(Thin Film Transistor)を用いたアクティブマトリクス型の液晶ディスプレイを有する。また、表示素子1は、クロック端子CL1と、映像信号入力端子VIと、コマンド入力端子DI1と、スレーブセレクト端子SS1と、を有する。クロック端子CL1には、コントローラ3からクロック信号が入力される。映像信号入力端子VIには、GDC2から映像信号が入力される。コマンド入力端子DI1には、EEPROM4から各種コマンドが入力される。表示素子1は、信号生成部5およびEEPROM4の近傍に、例えば、同一のケース内に収容されていてもよい。

0012

表示素子1は、スレーブセレクト端子SS1に「H」レベル電圧信号が入力されている場合、EEPROM4から入力されるコマンドの受付が可能な状態となり、「L」レベルの電圧信号が入力されている場合、コマンドを受け付けない状態となる。ここで、「L」レベルは、例えば0Vに設定され、「H」レベルは、例えば5Vに設定される。また、表示素子1は、クロック端子CL1に入力されるクロック信号で定まるタイミングで、EEPROM4から入力されるコマンドを取得する。

0013

GDC2は、コントローラ3から入力される表示情報から映像信号を生成して表示素子1の映像信号入力端子VIへ出力する。GDC2は、コントローラ3から表示情報が入力される表示情報入力端子GIと、生成した映像信号を出力する映像信号出力端子GOと、を有する。表示素子1は、GDC2から入力される映像信号に基づき車両情報を表示する。

0014

コントローラ3は、CPU(Central Processing Unit)31と、RAM(Random Access Memory)37と、ROM(Read Only Memory)36と、CAN(Controller Area Network)インタフェース32と、通信インタフェース33と、発振器34と、PLL(Phase Locked Loop)回路35と、各部を接続するバス39と、を有する。CANインタフェース32は、CAN6に接続されている。通信インタフェース33は、シリアルインタフェース等から構成され、GDC2に接続されている。CPU31は、CAN6から取得した各種車両情報に基づいて表示情報を生成する。このコントローラ3とGDC2とから、CAN6から入力される車両情報に基づき、表示素子1に車両情報を含む画像を表示させるための映像信号を表示素子へ出力する制御部が構成されている。

0015

発振器34は、例えば三角波発生回路比較器とを組み合わせた回路から構成される。この発振器34は、例えば20MHzの矩形波信号を出力する。PLL回路35は、位相比較器電圧制御発振器分周器とを組み合わせた回路から構成される。PLL回路35は、発振器34から入力される20MHzの信号を100kHzに分周してなるクロック信号を出力する。CANインタフェース32および通信インタフェース33は、PLL回路35から出力されるクロック信号に同期して動作する。また、PLL回路35は、信号生成部5へクロック信号を出力する。

0016

EEPROM4は、表示素子1に各種動作を指示するためのコマンドを記憶する。例えば図2(A)に示すように、起動コマンドは2進数で「00100110」と表され、EEPROM4のアドレス「00000000」番地に格納されている。また、起動コマンド以外の記憶領域には、表示素子1の動作に影響を与えないNOP(No Operation)コマンドが格納されている。EEPROM4は、信号生成部5にSPIを介して接続されている。EEPROM4は、信号生成部5からコマンド読み出し信号が入力されたときにコマンドを読み出す第1動作モードと、読み出されたコマンドを表示素子1へ出力する第2動作モードと、のいずれかで動作する。そして、EEPROM4は、信号生成部5から例えば起動コマンドを読み出すよう指示するコマンド読み出し信号が入力されると、自身に記憶された起動コマンドを読み出して表示素子1へ出力する。

0017

EEPROM4は、図1に示すように、クロック端子CL4と、コマンド信号入力端子DI4と、コマンド出力端子DO4と、スレーブセレクト端子SS4と、を有する。クロック端子CL4は、コントローラ3のPLL回路35に接続され、PLL回路35からクロック信号が入力される。

0018

コマンド信号入力端子DI4には、信号生成部5からコマンド読み出し信号が入力される。コマンド読み出し信号が表す内容は、図2(B)に示すように、8ビットのオペコードと8ビットのアドレスとから構成されている。また、EEPROM4は、図2(C)に示すような、動作とコマンド読み出し信号が表すオペコードとを対応づける動作テーブルを保持し、受け付けたコマンド読み出し信号からオペコードを抽出し動作テーブルを参照することにより、実行すべき動作を特定する。動作テーブルが図2(C)に示す構成の場合、EEPROM4は、コマンド読み出し信号から2進数で「00000011」と表されるオペコードを抽出すると、コマンド読み出し信号から抽出したアドレス(例えば「00000000」)に格納されたコマンド(例えば起動コマンド)の読み出し動作を実行する。

0019

コマンド出力端子DO4は、図1に示すように、表示素子1のコマンド入力端子DI1に接続され、コマンド指定信号により指定された起動コマンドを表示素子1のコマンド入力端子DI1へ出力する。

0020

スレーブセレクト端子SS4には、信号生成部5により「L」レベルまたは「L」レベルよりも高い「H」レベルの電圧信号が入力される。そして、EEPROM4は、スレーブセレクト端子SS4に「H」レベルの電圧信号が入力された場合、第1動作モードで動作する。一方、EEPROM4は、スレーブセレクト端子SS4に「L」レベルの電圧信号(第2動作モード指示信号)が入力された場合、第2動作モードで動作し、読み出したコマンドを表示素子1のコマンド入力端子DI1へ出力する。

0021

信号生成部5は、コントローラ3のPLL回路35からクロック信号が入力されると、コマンド読み出し信号を生成してEEPROM4へ出力する。信号生成部5は、コマンド読み出し信号をEEPROM4へ出力した後に、EEPROM4に第2動作モードで動作するよう指示する第2動作モード指示信号をEEPROM4へ出力する。

0022

信号生成部5は、順序回路の一例であるカウンタ回路矩形波信号生成回路)51と、AND回路52と、インバータ53、55と、NOR回路54と、を有する。信号生成部5と表示素子1、EEPROM4との間のSPI通信において、カウンタ回路51がマスターに相当し、表示素子1およびEEPROM4がスレーブに相当する。カウンタ回路51は、8ビットのバイナリカウンタから構成され、クロック端子CL5と、8つの出力端子TA〜THと、を有する。カウンタ回路51は、周期がクロック信号の周期(基準周期)の整数倍である互いに周期が異なる8つの矩形波信号を生成する。クロック端子CL5は、コントローラ3のPLL回路35に接続され、PLL回路35から出力されるクロック信号が入力される。出力端子TAは、図3に示すように、クロック端子CL5に入力されるクロック信号の周期と同じ周期の矩形波信号を出力する。出力端子TB〜THは、それぞれクロック端子CL5に入力されるクロック信号の周期の2N(N=1、2、・・・7)倍の周期の矩形波信号を出力する。

0023

インバータ53は、その入力端がカウンタ回路51の出力端子TDに接続されている。AND回路52は、その3つの入力端がカウンタ回路51の出力端子TB、TCおよびインバータ53の出力端に接続されている。このインバータ53とAND回路52とから、カウンタ回路51で生成された3つの矩形波信号からコマンド読み出し信号を生成するコマンド読み出し信号生成回路が構成される。

0024

NOR回路54は、その4つの入力端がカウンタ回路51の出力端子TE、TF、TG、THに接続され、出力端がEEPROM4のスレーブセレクト端子SS4およびインバータ55の入力端に接続されている。このNOR回路54は、カウンタ回路51で生成された4つの矩形波信号からEEPROM4のスレーブセレクト端子SS4へ出力される「H」レベルの電圧信号を生成する第2動作モード指示信号生成回路に相当する。インバータ55の出力端は、表示素子1のスレーブセレクト端子SS1に接続されている。

0025

次に、本実施の形態に係る車載表示装置の動作について図3を参照しながら説明する。まず、時刻T0において車載表示装置へ電源が投入されると、コントローラ3のPLL回路35から信号生成部5のカウンタ回路51へのクロック信号の入力が開始される。そうすると、カウンタ回路51の出力端子TA〜THそれぞれからクロック信号の周期の2N(N=0、1、2、・・・7)倍の周期の矩形波信号が出力される。時刻T0からクロック信号の8周期分に相当する時間だけ経過後の時刻T1までの間に、AND回路52からEEPROM4のコマンド信号入力端子DI4へコマンド読み出し信号として2進数「00000011」を表す信号が入力される。その後、時刻T1からクロック信号の8周期分に相当する時間だけ経過後の時刻T2までの間に、AND回路52からEEPROM4のコマンド信号入力端子DI4へ2進数「00000000」を表す信号(読み出す番地を表す信号)が入力される。

0026

すると、EEPROM4は、図2(C)に示す動作テーブルを参照して、アドレス「00000000」番地の起動コマンドを読み出す動作を実行する。そして、時刻T2において、NOR回路54からEEPROM4のスレーブセレクト端子SS4へ「L」レベルの電圧信号が入力されると、EEPROM4は、読み出した起動コマンドをコマンド出力端子DO4から表示素子1へ出力する。

0027

また、時刻T2において、インバータ55から表示素子1のスレーブセレクト端子SS1へ「H」レベルの電圧信号が入力されると、表示素子1は、EEPROM4からコマンド入力端子DI1へ入力される起動コマンドの受付が可能な状態となる。そして、表示素子1は、EEPROM4から入力される起動コマンドを受け付けると起動する。

0028

ところで、本実施形態の比較例として、コントローラ3から表示素子1に起動コマンドが入力されたときに表示素子1が起動する構成の場合、車載表示装置で電源が投入されてからコントローラ3が起動するまでのコントローラ3の初期化等に要する時間だけ表示素子1の起動が待たされることになる。

0029

これに対して、本実施の形態に係る車載表示装置では、信号生成部5は外部からのクロック信号を受けてコマンド信号を生成してEEPROM4へ出力する。EEPROM4はそのコマンド信号が入力されると、起動コマンドを表示素子1へ出力する。これにより、表示素子1は、車載表示装置へ電源が投入されてからコントローラ3の起動を待たずに起動することが可能となるので、車載表示装置へ電源が投入されてから表示素子が起動するまでの時間が短縮される。

0030

また、比較例として、コントローラ3と表示素子1との間に起動コマンド送信用の専用の信号線が接続され表示素子1がコントローラ3から信号線を介して起動コマンドを取得する構成が考えられる。この構成の車載表示装置の場合、コントローラ3の設置場所と表示素子1の設置場所とが離れると、その分、信号線の長さが長くなる。そうすると、信号線を介したノイズの影響により、表示素子1が起動コマンドの読み取りを失敗したりする虞がある。

0031

これに対して、本実施の形態に係る車載表示装置では、信号生成部5およびEEPROM4を表示素子1の近く、例えば同一のケース内に配置することにより、当該ケースとコントローラ3との間の信号線の本数を少なくすることができる。また、EEPROM4と表示素子1とを接続する信号線を短縮することができる。従って、信号線を介したノイズの影響を低減できるので、表示素子1による起動コマンドの読み取りエラーの発生を抑制することができる。

0032

また、本実施の形態に係る車載表示装置では、表示素子1のコマンドの内容が変更になった場合、例えば起動コマンドが「00100110」から「00000001」に変更になった場合でも、EEPROM4が記憶する起動コマンドの内容を変更するだけで済む。従って、前述のコントローラ3から表示素子1に起動コマンドが入力されたときに表示素子1が起動する構成のように、コントローラ3の制御内容を表示素子1の変更後のコマンドに併せて変更する必要がない。

0033

更に、本実施の形態に係る車載表示装置では、表示素子1のコマンドの一部がEEPROM4から入力されるので、その分、コントローラ3から表示素子1へ入力すべきコマンドの数を低減することができる。従って、コントローラ3の処理負担が低減される。

0034

[変形例]
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前述の実施の形態の構成に限定されるものではない。例えば図4に示す車載表示装置のように、専用の発振器234とPLL回路235とを備え、コントローラ3から独立して動作する信号生成部205を備える構成であってもよい。この車載表示装置は、2つの表示素子1、212を備えており、それぞれGDC222の映像信号出力端子GO1、GO2に接続されている。GDC222は、コントローラ3から表示情報入力端子GIに入力される表示情報に基づいて、映像信号出力端子GO1、GO2それぞれから映像信号を出力する。表示素子1は、EEPROM4から入力される起動コマンドにより起動し、表示素子212は、コントローラ3から入力される起動コマンドにより起動する。EEPROM4には、信号生成部205からコマンド読み出し信号が入力される。表示素子212とGDC222とコントローラ3とから、車両用メータ250が構成されている。また、表示素子1とEEPROM4と信号生成部205とから、ヘッドアップディスプレイ装置260が構成されている。

0035

ところで、従来の車両用メータと車両用メータと別体のヘッドアップディスプレイ装置とを備える構成では、2本の信号線で接続された構成が一般的であった。ここで、2本の信号線のうちの一本は、車両用メータが備えるGDCからヘッドアップディスプレイ装置が備える表示素子へ映像信号を送信するための信号線であり、他の一本は、車両用メータが備えるコントローラからヘッドアップディスプレイ装置が備える表示素子にコマンドを送信するための信号線である。

0036

これに対して、図4に示す本構成によれば、車両用メータ250とヘッドアップディスプレイ装置260とが信号線1本で接続されているので、信号線の取り回しが簡易になるという利点がある。

0037

実施の形態では、EEPROM4が起動コマンドを記憶し、表示素子1へ起動コマンドのみを出力する例について説明した。但し、これに限らず、EEPROM4が、起動コマンドの他に表示素子1の輝度等の初期設定動作を指示する初期設定コマンドを記憶していてもよい。そして、信号生成部5が、読み出し動作に対応するオペコードと起動コマンドが格納されているアドレスとを示すコマンド信号を出力した後、読み出し動作に対応するオペコードと初期設定コマンドが格納されているアドレスとを示すコマンド信号を出力するようにしてもよい。この場合、EEPROM4は、表示素子1へ起動コマンドを出力した後、初期設定コマンドを出力する。一方、表示素子1は、起動した後、初期設定動作を実行する。

0038

実施の形態では、カウンタ回路51が8ビットのバイナリ・カウンタから構成される例について説明したが、これに限らず、例えばカウンタ回路51が16ビットのバイナリ・カウンタまたは32ビットのバイナリ・カウンタから構成されるものであってもよい。カウンタ回路51が16ビットカウンタから構成される場合、信号生成部5からEEPROM4へ出力されるコマンド読み出し信号のオペコードおよびアドレスは、それぞれ16桁の2進数で指定することが可能となる。また、カウンタ回路51が32ビットカウンタから構成される場合、信号生成部5からEEPROM4へ出力されるコマンド読み出し信号のオペコードおよびアドレスは、それぞれ32桁の2進数で指定することが可能となる。

0039

1,212:表示素子、2,222:GDC、3:コントローラ、4:EEPROM、5,205:信号生成部、6:CAN、31:CPU、32:CANインタフェース、33:通信インタフェース、34,234:発振器、35,235:PLL回路、36:ROM、37:RAM、39:バス、51:カウンタ回路、52:AND回路、53,55:インバータ、54:NOR回路、250:車両用メータ、260:ヘッドアップディスプレイ装置、CL1,CL4,CL5:クロック端子、DI1:コマンド入力端子、DI4:コマンド信号入力端子、DO4:コマンド出力端子、GI:表示情報入力端子、GO,GO1,GO2:映像信号出力端子、VI:映像信号入力端子、SS1,SS4:スレーブセレクト端子

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