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JP2017177862A - 車両用表示装置 - Google Patents

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圭史 兼松
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Abstract

【課題】省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置の応答速度の低下を改善することを目的とする。【解決手段】液晶表示装置１４と、液晶表示装置１４の温度を検出する温度センサ２２と、外気温センサ２８の検出結果を含む車両情報を取得する他ＥＣＵ２４と、液晶表示装置１４を加熱するヒータ２０と、外気温センサ２８によって０℃以下の外気温度が検出され、かつスマートキー検知部２６によってスマートキーが検知された場合に、予め定めた第１電力でヒータ２０を駆動し、ドア開の又はドアロック解錠が行われて温度センサ２２によって５℃以下の温度が検出された場合に、第１電力より大きい第２電力でヒータ２０を駆動するようにヒータ駆動回路１８を制御するマイコン１６と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されて各種情報や画像等を表示する車両用表示装置に関する。
自動車の計器の照明装置や、液晶表示装置等に用いられる冷陰極蛍光管は、低温時に輝度が低下するために、ヒータを設けて加熱し、低温時における輝度の低下を補償するようにしている。
例えば、 特許文献１では、自動車のドアロックの解錠を検出したときに、ヒータに通電して冷陰極蛍光管を予熱することにより、低温時に輝度が低下する自動車用照明機器において低温時に充分な輝度を確保することが提案されている。
特開平９−４８２８１号公報
ところで、低温時の性能低下としては冷陰極蛍光管に限るものではなく、液晶表示装置に使用される液晶等についても、低温時に液晶の応答速度が低下し、表示が遅れるという問題がある。これに対して特許文献１のようにヒータにより加熱して液晶の応答遅れを補償することが考えられる。
しかしながら、特許文献１では、ドアロックが解錠されたときにヒータに通電するようにしているが、ヒータの消費電力が大きいため、省電力化を考慮すると改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置の応答速度の低下を改善することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、画像を表示する表示部と、前記表示部の温度及び外気温度の少なくとも一方の温度を示す情報を取得する取得部と、前記表示部を加熱するヒータと、前記表示部の応答速度が低下する可能性がある予め定めた温度以下の温度を示す情報が前記取得部によって取得され、かつ前記ヒータの予め定めたプレヒート条件が成立した場合に、予め定めた第１電力で前記ヒータを駆動し、前記ヒータの予め定めた駆動条件が成立した場合に、前記第１電力より大きい第２電力で前記ヒータを駆動するように前記ヒータの駆動を制御する制御部と、を備えている。
請求項１に記載の発明によれば、表示部では、画像を表示する。表示部は、例えば、液晶等を用いて画像を表示する。
取得部では、表示部の温度及び外気温度の少なくとも一方の温度を示す情報が取得され、取得した温度を示す情報から表示部の応答性が低下する温度等を判断することが可能となる。
表示部は、ヒータによって加熱される。例えば、表示部の応答速度が低下する低い温度の場合にヒータによって加熱して応答速度の低下を改善できる。
そして、制御部では、表示部の応答速度が低下する可能性がある予め定めた温度以下の温度を示す情報が取得部によって取得され、かつヒータの予め定めたプレヒート条件が成立した場合に、予め定めた第１電力でヒータを駆動し、ヒータの予め定めた駆動条件が成立した場合に、第１電力より大きい第２電力でヒータを駆動するようにヒータの駆動が制御される。このように２段階の電力でヒータを駆動するので、単一の電力でヒータを駆動する場合に比べて省電力化を図ることができる。従って、省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の表示部の応答速度の低下を改善することができる。
なお、プレヒート条件は、請求項２に記載の発明のように、スマートキーを検知する検知部によってスマートキーが検知された場合に成立する条件を適用してもよい。これにより、乗車前にヒータを駆動することが可能となる。
また、駆動条件は、請求項３に記載の発明のように、予め定めた温度以下の温度を示す情報が取得部によって取得され、かつ乗員の乗車を検知する乗車検知部によって乗員の乗車が検知された場合に成立してもよい。これにより、プレヒート条件成立時よりも表示部を使用する可能性が高い乗車時に第２電力でヒータを駆動して表示部の加熱を促進することが可能となる。
また、制御部は、請求項４に記載の発明のように、ヒータの駆動中に自動車のイグニッションスイッチがオンされた場合に、ヒータに供給する電力を第２電力より大きい第３電力に切り替えてヒータを駆動するように更にヒータの駆動を制御してもよい。これにより、３段階の電力でヒータを駆動することが可能となり、更なる省電力化が可能となる。
また、請求項５に記載の発明のように、取得部が、外気温度を常時検出している外気温検出部の検出結果を外気温度を示す情報として取得してもよい。すなわち、外気温を常時検出している外気温検出部の検出結果を取得することで、表示部に設けた温度センサ等に通電することなく温度を検出することが可能となり、省電力化を図ることができる。
また、制御部は、請求項６に記載の発明のように、第１電力でヒータを駆動しているときに、プレヒート条件が未成立になった場合に、ヒータの駆動を停止するようにヒータの駆動を更に制御してもよい。これにより、無駄な電力消費を防止して更なる省電力化を図ることができる。
さらに、制御部は、請求項７に記載の発明のように、第１電力でヒータを駆動しているときに、予め定めた温度より高い温度が取得部によって取得された場合に、ヒータの駆動を停止するようにヒータの駆動を更に制御してもよい。これによっても無駄な電力消費を防止して更なる省電力化を図ることができる。
以上説明したように本発明によれば、省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置の応答速度の低下を改善することができる、という効果がある。
本実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る車両用表示装置のマイコンで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両用表示装置のマイコンで行われる処理の第１変形例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る車両用表示装置のマイコンで行われる処理の第２変形例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示すブロック図である。
車両用表示装置１０は、図１に示すように、制御装置１２、及び液晶表示装置１４を備えている。
液晶表示装置１４は、低温時の液晶の応答速度の低下を改善するためのヒータ２０が設けられていると共に、液晶表示装置１４の温度を検出する温度センサ２２が設けられている。
ヒータ２０は、制御装置１２の制御によって駆動され、低温時に液晶表示装置１４を加熱して温度低下時の液晶の応答速度の低下を改善する。ヒータ２０は、一端が接地され、他端が制御装置１２に接続され、制御装置１２からバッテリＢＴの電力が供給されることにより発熱する。
温度センサ２２は、ヒータ２０を作動させるか否かを判定するために液晶表示装置１４の温度を検出し、検出した温度を示す情報を制御装置１２に出力する。
液晶表示装置１４及び制御装置１２は、接地端子を有しており、それぞれが接続されて自動車のボディーアース等に接地されている。
制御装置１２は、液晶表示装置１４を制御するためのマイコン１６が設けられていると共に、ヒータ２０を駆動するためのヒータ駆動回路１８が設けられている。
マイコン１６には、ヒータ駆動回路１８、及び液晶表示装置１４に設けられた温度センサ２２が接続されている。
温度センサ２２は、プルアップ抵抗Ｒを介してバッテリＢＴが接続されており、温度センサ２２の検出結果がマイコン１６に入力される。
マイコン１６は、温度センサ２２の検出結果等に基づいて、ヒータ駆動回路１８を制御することにより、ヒータ２０へのバッテリＢＴの電力の供給を制御する。
ヒータ駆動回路１８には、バッテリＢＴがヒータ２０を駆動するための電源として接続され、マイコン１６による通電指示を受けた場合に、ヒータ２０にバッテリＢＴの電力を供給してヒータ２０を駆動する。
また、マイコン１６には、車両に設けられた他ＥＣＵ２４が接続されており、各種情報が他ＥＣＵ２４を介して取得可能とされている。本実施形態では、他ＥＣＵ２４に接続されたスマートキー検知部２６、外気温センサ２８、カーテシスイッチ３０、及びドアロックスイッチ３２の各情報が他ＥＣＵ２４を介してマイコン１６に入力されるようになっている。
スマートキー検知部２６は、乗員が携帯するスマートキーが検知範囲にあるか否かを検知する。外気温センサ２８は、外気温度を検出する。カーテシスイッチ３０は、車両のドア開口部に設けられ、ドアの開閉を検知する。ドアロックスイッチ３２は、ドアロックの解錠及び施錠を検知する。なお、本実施形態では、外気温センサ２８は、他ＥＣＵ２４が検出結果を用いた制御を行うために外気温度を常時検出しているものとする。
本実施形態では、液晶表示装置１４の応答速度が低下する低温時に、マイコン１６が、他ＥＣＵ２４を介してスマートキー検知部２６の検知結果を取得することで、乗員の接近を検知する。そして、マイコン１６が、乗員が乗車する前にヒータ２０を駆動するプレヒートを行うようにヒータ駆動回路１８を制御する。
ここで、プレヒートを行う場合、スマートキーの検知をプレヒート条件成立とすると、乗員の乗車意志が明確ではないので、スマートキーを検知してから車両から離れた場合にプレヒートによる電力が無駄になる可能性がある。そこで、本実施形態では、予め定めた温度以下の温度においてスマートキーを検知してプレヒートを行う際に、ヒータ２０に通電する電力を定格のヒータ２０の駆動電力より小さい第１電力で駆動するようになっている。例えば、ヒータ２０の駆動をＰＷＭ制御で行い、第１電力としてデューティ比５０％でヒータ２０を駆動する。これにより、スマートキーを検知した後に乗員が車から離れても無駄になる電力を極力少なくすることができる。
また、本実施形態では、マイコン１６が、他ＥＣＵ２４を介してカーテシスイッチ３０やドアロックスイッチ３２の情報を取得することにより、乗員の乗車を検知するようになっている。そして、第１電力でヒータ２０を駆動してからドアの開放又はドアロックの解錠を検知したときに、予め定めた温度以下の温度の場合に、第１電力から第２電力に出力を上げてヒータ２０を駆動するようになっている。例えば、ヒータ２０の駆動をＰＷＭ制御で行う場合に、デューティ比を第１電力の５０％から８０％に出力アップして、ヒータ２０による加熱を促進させる。これにより、段階的にヒータ２０を駆動する電力を上げてプレヒートを行うことにより、単一の電力でプレヒートを行う場合に比べて省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置の応答速度の低下を改善することができる。
続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる具体的な処理について説明する。図２は、本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図２の処理は、スマートキー検知部２６によって乗員が携帯するスマートキーを検知した場合に開始する。また、図２の処理は、例えば、マイコン１６に予め記憶されたプログラムを実行することにより行われる。
スマートキー検知部２６によってスマートキーを検知すると、ステップ１００では、マイコン１６が、液晶表示装置１４の応答速度が低下する可能性がある予め定めた温度以下の温度として外気温度が０℃以下か否かを判定する。該判定は、他ＥＣＵ２４を介して外気温センサ２８によって検出した外気温を示す情報をマイコン１６が取得して、液晶表示装置１４の応答速度が低下する温度として外気温度が０℃以下か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０２へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。なお、ステップ１００における判定基準の温度は０℃に限るものではなく、他の値を適用してもよい。
ステップ１０２では、マイコン１６が、ヒータ駆動回路１８を制御して、第１電力でヒータ２０を駆動するように制御してステップ１０４へ移行する。第１電力は、上述したように定格電力より小さい電力で、例えば、デューティ比５０％の電力でヒータ２０を駆動する。
ステップ１０４では、マイコン１６が、他ＥＣＵ２４を介してスマートキー検知部２６の検知結果を取得して、スマートキーを検知中であるか否か判定する。すなわち、スマートキーを一旦検知してから乗員が車から離れずに検知を継続しているか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６へ移行し、否定された場合にはステップ１１８へ移行する。
ステップ１０６では、マイコン１６が、他ＥＣＵ２４を介してカーテシスイッチ３０またはドアロックスイッチ３２の信号を取得して、ドア開放またはドアロック解錠が行われたか否かを判定する。すなわち、乗員の乗車を当該ステップで判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０４に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。
ステップ１０８では、マイコン１６が、温度センサ２２によって検出された温度を示す情報から液晶表示装置１４の応答速度が低下する温度として５℃以下であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１１０へ移行し、否定された場合にはステップ１１８へ移行する。なお、ステップ１００と同様に、外気温センサ２８によって検出した外気温度を示す情報に基づいて判定してもよい。また、ステップ１０８における判定基準の温度は５℃に限るものではなく、他の値を適用してもよい。または、判定基準の温度は、本実施形態では、ステップ１００とステップ１０８とで異なる温度とするが、同じ温度を適用してもよい。
ステップ１１０では、マイコン１６が、第１電力でヒータ２０を駆動中であるか否かを判定する。該判定は、後述のステップ１１２が実行されて第２電力でヒータ２０を駆動しているのではなく、未だ第１電力でヒータ２０を駆動しているか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１１２へ移行し、否定された場合にはステップ１１４へ移行する。
ステップ１１２では、マイコン１６が、ヒータ２０を駆動する出力を上げて、第２電力でヒータ２０を駆動するようにヒータ駆動回路１８を制御してステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返す。第２電力は、上述したように、第１電力より大きい電力で、例えば、デューティ比８０％の電力でヒータ２０を駆動する。
ステップ１１４では、マイコン１６が、出力を維持してヒータ２０を駆動するようにヒータ駆動回路１８を制御してステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返す。
一方、ステップ１１６では、マイコン１６が、ヒータ駆動中であるか否かを判定する。すなわち、スマートキーを検知してステップ１０２が実行されてヒータ２０を駆動している状態か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１１８へ移行し、否定された場合にはそのまま処理を終了する。
ステップ１１８では、マイコン１６が、ヒータ駆動回路１８を制御することによりヒータ２０の駆動を停止して一連の処理を終了する。
このように、マイコン１６が処理を行うことで、乗員が乗車する前に、低温時に液晶表示装置１４のプレヒートを行って液晶の応答速度の低下を改善することができる。そして、２段階の電力でプレヒートを行うので、単一の電力でプレヒートを行う場合に比べて省電力化を図ることができる。従って、省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置１４の応答速度の低下を改善することができる。
また、本実施形態では、プレヒートを開始する前に、ステップ１００において他ＥＣＵ２４等で使用している外気温センサ２８の検出結果を利用して、温度センサ２２を駆動することなく温度を検出するので、温度センサ２２を駆動する電力を省電力化できる。
また、スマートキーを検知してプレヒートを開始しても乗員が乗車せずに離れた場合にはプレヒートを停止するので、無駄な電力を消費することを防止することができる。
次に、本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる処理の第１変形例について説明する。基本的な構成は、上記の実施形態と同一であるため、構成の説明を省略する。図３は、本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる処理の第１変形例を示すフローチャートである。なお、図２の処理と同一処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
上記の実施形態では、スマートキーの検知で第１電力のプレヒートを開始して、ドア開又はドアロック解錠の検知で第２電力のプレヒートを開始するが、第１変形例では、それぞれのプレヒートを開始するプレヒート条件が異なる。
第１変形例では、ドア開又はドアロック解錠の検知で第１電力のプレヒートを開始する。また、車両用シートに設けられた着座センサやシートベルトのバックルに設けられたバックルスイッチ等によって乗員の乗車を検知して第２電力のプレヒートを開始する。すなわち、図示は省略するが、着座センサやバックルスイッチの情報を他ＥＣＵ２４からマイコン１６が取得してプレヒートを行う構成とされている。
第１変形例では、図３に示すように、図２のステップ１０４、１０６の代わりに、ステップ１０３、１０５を行うと共に、ドア開又はドアロック解除を検知した場合に図３の処理を開始する。
すなわち、ステップ１０２においてマイコン１６が第１電力でヒータ２０の駆動を開始すると、ステップ１０３へ移行して、乗車が未検知でドアロック又はドア閉が検知されたか否かを判定する。該判定は、着座センサやバックルスイッチの信号により乗車未検知を判断すると共に、ドアロックスイッチ３２及びカーテシスイッチ３０の信号によりドアロック又はドア閉を検知する。該判定が否定された場合にはステップ１０５へ移行し、肯定された場合には上述のステップ１１８へ移行する。
ステップ１０５では、マイコン１６が、乗員の乗車を検知したか否かを判定する。該判定は、着座センサやバックルスイッチの信号により乗員の乗車を検知し、該判定が肯定された場合には上述のステップ１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１０３に戻って上述の処理を繰り返す。
このようにマイコン１６が処理を行うようにしても上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。
続いて、本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる処理の第２変形例について説明する。基本的な構成は、上記の実施形態と同一であるため、構成の説明を省略する。図４は、本実施形態に係る車両用表示装置１０のマイコン１６で行われる処理の第２変形例を示すフローチャートである。なお、図２の処理と同一処理については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
上記の実施形態及び第１変形例では、ヒータ２０を駆動する電力を２段階としてプレヒートを行う例を説明したが、第２変形例では、ヒータ２０を駆動する電力を３段階としてプレヒートを行うものである。なお、第２変形例では、ヒータ２０を駆動する電力３段階としてプレヒートを行うが、４段階以上としてもよい。例えば、上記の実施形態のプレヒート条件と第１変形例のプレヒート条件等を組み合わせて４段階以上の電力でプレヒートを行ってもよい。
第２変形例では、図４に示すように、図２の処理に対して、ステップ１２０、１２２が追加されている。
すなわち、ステップ１１２またはステップ１１４の実行後にステップ１２０へ移行する。ステップ１２０では、マイコン１６がイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオンされたか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１２２へ移行し、否定された場合にはステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返す。
ステップ１２２では、マイコン１６が、ヒータ駆動回路１８を制御して、フル出力の第３電力（例えば、デューティ比１００％）に切り替えてヒータ２０を駆動するように制御してステップ１０８に戻って上述の処理を繰り返す。
このように、３段階の電力でプレヒートを行うようにしても、省電力化を図りつつ、車両走行開始前までに低温時の液晶表示装置１４の応答速度の低下を改善することができる。
なお、上記の実施形では、ステップ１００において、他ＥＣＵ２４から取得して外気温センサ２８の検出結果から液晶表示装置１４の応答速度が低下する温度として外気温度が０℃以下か否かを判定するようにしたが、これに限るものではない。例えば、液晶表示装置１４の消費電力が増加してしまうが、温度センサ２２の検出結果から液晶表示装置１４の応答速度が低下する温度であるか否かを判定してもよい。或いは、温度センサ２２及び外気温センサ２８の検出結果をそれぞれ取得して、それぞれの温度が予め定めた温度以下であるか否か判定してもよい。
また、上記の実施形態では、表示部として液晶表示装置１４を一例として説明したが、これに限るものではない。すなわち、画像を表示する際の応答速度が低温時に低下する表示装置であれば、他の表示装置を適用してもよい。
また、上記の実施形態におけるマイコン１６で行われる処理は、ソフトウエアの処理として説明したが、これに限るものではない。例えば、ハードウエアで行う処理としてもよいし、ハードウエアとソフトウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。
また、上記の実施形態におけるマイコン１６で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
１０ 車両用表示装置
１２ 制御装置
１４ 液晶表示装置
１６ マイコン
１８ ヒータ駆動回路
２０ ヒータ
２２ 温度センサ
２４ 他ＥＣＵ
２６ スマートキー検知部
２８ 外気温センサ
３０ カーテシスイッチ
３２ ドアロックスイッチ

Claims (7)

  1. 画像を表示する表示部と、
    前記表示部の温度及び外気温度の少なくとも一方の温度を示す情報を取得する取得部と、
    前記表示部を加熱するヒータと、
    前記表示部の応答速度が低下する可能性がある予め定めた温度以下の温度を示す情報が前記取得部によって取得され、かつ前記ヒータの予め定めたプレヒート条件が成立した場合に、予め定めた第１電力で前記ヒータを駆動し、前記ヒータの予め定めた駆動条件が成立した場合に、前記第１電力より大きい第２電力で前記ヒータを駆動するように前記ヒータの駆動を制御する制御部と、
    を備えた車両用表示装置。
  2. 前記プレヒート条件は、スマートキーを検知する検知部によってスマートキーが検知された場合に成立する請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 前記駆動条件は、前記予め定めた温度以下の温度を示す情報が前記取得部によって取得され、かつ乗員の乗車を検知する乗車検知部によって乗員の乗車が検知された場合に成立する請求項１又は請求項２に記載の車両用表示装置。
  4. 前記制御部は、前記ヒータの駆動中に自動車のイグニッションスイッチがオンされた場合に、前記ヒータに供給する電力を前記第２電力より大きい第３電力に切り替えて前記ヒータを駆動するように更に前記ヒータの駆動を制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  5. 前記取得部が、外気温度を常時検出している外気温検出部の検出結果を外気温度を示す情報として取得する請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  6. 前記制御部は、前記第１電力で前記ヒータを駆動しているときに、前記プレヒート条件が未成立になった場合に、前記ヒータの駆動を停止するように前記ヒータの駆動を更に制御する請求項１〜５の何れか１項に記載の車両用表示装置。
  7. 前記制御部は、前記第１電力で前記ヒータを駆動しているときに、前記予め定めた温度より高い温度が前記取得部によって取得された場合に、前記ヒータの駆動を停止するように前記ヒータの駆動を更に制御する請求項１〜６の何れか１項に記載の車両用表示装置。
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