JP2016175617A

JP2016175617A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2016175617A
Application number: JP2015059239A
Authority: JP
Inventors: 竜二斎藤; Ryuji Saito
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2015-03-23
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2016-10-06

Abstract

【課題】制御手段が処理負荷の小さい休止モードのときの省電力化に寄与し、処理負荷の大きい作動モードにあるときのノイズ対策が容易な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る車両用表示装置１Ａは、表示手段１０と、表示手段１０に車両情報を表示させる制御手段１１と、車載バッテリ２の電力を変圧して制御手段１１に電力を供給する定電圧回路１２と、を備え、定電圧回路１２は、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とで電力を供給するスイッチングレギュレータ１２０を有する。定電圧回路１２０は、制御手段１１が表示手段１０に車両情報を表示させる作動モードのときにパルス幅変調方式で電力を供給し、制御手段１１が表示手段１０への車両情報の表示を休止する休止モードのときにパルス周波数変調方式で電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動を休止する休止モードと作動モードとを切り換える車両用表示装置に関する。

この種の車両用表示装置は、例えば特許文献１に開示されるものがある。この車両用表示装置は、車両情報を表示する表示手段（液晶表示装置）と、この表示手段を制御する制御手段（制御部）と、この制御手段に車載バッテリの電力を制御手段に適した電圧で供給する定電圧回路と、を備え、イグニッションスイッチのＯＮとＯＦＦの切替に応じて制御手段の作動を休止する休止モードと作動モードとを切り替えて省電力化を図るものである。

特開２００４−２２４１３２号公報

しかしながら、車載バッテリの電力を制御手段に適した電圧に変換して制御手段に供給する定電圧回路にスイッチング電源回路を用いる場合においては、常に同じ変換方式を用いると、処理負荷の小さい休止モードにあるときに電力の変換効率が落ちたり、処理負荷が変動する作動モードにあるときにスイッチング周波数によるノイズが特定できずノイズ対策が難しくなるという課題があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、制御手段が処理負荷の小さい休止モードのときの省電力化に寄与し、処理負荷の大きい作動モードにあるときのノイズ対策が容易な車両用表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車両用表示装置は、
表示手段と、
前記表示手段に車両情報を表示させる制御手段と、
車載バッテリの電力を変圧して前記制御手段に電力を供給する定電圧回路と、を備え、
前記定電圧回路は、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とで電力を供給するスイッチングレギュレータを有し、
前記定電圧回路は、前記制御手段が前記表示手段に前記車両情報を表示させる作動モードのときに前記パルス幅変調方式で電力を供給し、
前記制御手段が前記表示手段への前記車両情報の表示を休止する休止モードのときに前記パルス周波数変調方式で電力を供給する
ことを第１の特徴とする。

また、本発明に係る車両用表示装置は、
表示手段と、
前記表示手段に車両情報を表示させる制御手段と、
車載バッテリの電力を変圧して前記制御手段に電力を供給する定電圧回路と、を備え、
前記定電圧回路は、パルス幅変調方式で電力を供給するスイッチングレギュレータと、リニアレギュレータと、を有し、
前記定電圧回路は、前記制御手段が前記表示手段に前記車両情報を表示させる作動モードのときに前記スイッチングレギュレータから電力を供給し、
前記制御手段が前記表示手段への前記車両情報の表示を休止する休止モードのときに前記リニアレギュレータから電力を供給する
ことを第２の特徴とする。

また、本発明に係る第１の特徴または第２の特徴を有する車両用表示装置の
前記制御手段は、切り替え信号を前記定電圧回路に出力し、
前記定電圧回路は、前記切り替え信号が入力されると前記制御手段への電力の供給方式を切り替える
ことを第３の特徴とする。

本発明によれば、制御手段が処理負荷の小さい休止モードのときの省電力化に寄与し、処理負荷が変動する作動モードにあるときのノイズ対策が容易な車両用表示装置を提供できる。

本発明の第１実施形態である車両用表示装置の電気的構成図である。同実施形態の車両用表示装置の制御手段への電源供給の切り替えを示す図である。本発明の第２実施形態である車両用表示装置の電気的構成図である。同実施形態の車両用表示装置の制御手段への電源供給の切り替えを示す図である。

以下に、本発明を適用した車両用表示装置の一実施形態を添付図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
本発明を適用した第１実施形態である車両用表示装置１Ａを図１と図２を参照して説明する。
本発明を適用した第１実施形態である車両用表示装置１Ａは、車両に搭載された車載バッテリ２からの電力供給されて駆動し、入力手段３から入力した車両の走行距離やエンジン回転数などの各種車両情報を表示する計器である。

車両用表示装置１Ａは、図１に示すように、表示手段１０と、制御手段１１と、定電圧回路１２と、を備える。

表示手段１０は、例えば、液晶表示器などの画像表示器であり、入力手段３から入力された各種車両情報を表す画像を表示する。

制御手段１１は、車載バッテリ２の出力電圧とは異なる電圧で駆動するマイクロコンピュータが実装された回路基板であり、車両用表示装置１Ａの全体の制御を行う。制御手段１１は、車載ＬＡＮ３から車両の走行速度やエンジン回転数、各種警告情報等からなる車両情報を定期的に受信し、この車両情報を表示手段１０に画像表示させる。

制御手段１１は、作動を休止して消費電力を低減させる休止モードと、作動モードと、を切り替えることができる。制御手段１１は、作動モードとなると、車載ＬＡＮ３から車両の走行速度やエンジン回転数、各種警告情報等からなる車両情報が定期的に入力され、この車両情報を所定の更新周期で表示手段１０に画像表示させる。また、制御手段１１は、休止モードとなると、表示手段１０への画像表示を停止して消費電力を低減する。この作動モードと休止モードとの切替は、車載ＬＡＮ３から起床要求／休止要求が入力されることによって開始され、制御手段１１は、これら要求が入力されると初期化（Initialization）あるいは終了処理（Finalization）を伴って自身を作動モードあるいは休止モードへ切り替える。また、制御手段１１は、作動モードまたは休止モードへの切り替えの際に、電力供給方式の切り替え信号を定電圧回路１２に出力する。この一連の処理については、後に詳述する。

定電圧回路１２は、車載バッテリ２に接続された電源供給回路であり、制御手段１１と同一の回路基板に実装される。定電圧回路１２は、スイッチングレギュレータ１２０と遅延回路１２１とを有する。

スイッチングレギュレータ１２０は、車載バッテリ２から供給される１２Ｖ（ボルト）の電力を、制御手段１１の駆動電圧の５Ｖ（ボルト）に降圧して制御手段１１へ供給する。スイッチングレギュレータ１２０は、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式、または、ＰＦＭ（パルス周波数変調）方式での電力供給と、電力供給の停止と、を選択できる。遅延回路１２１は、入力された信号に時間的遅延を与えて出力する回路であり、制御手段１１から入力された電力供給方式の切り替え信号を遅延させてスイッチングレギュレータ１２０へ出力する。スイッチングレギュレータ１２０は、遅延回路１２１から電力供給方式の切り替え信号が入力されると、制御手段１１への電力供給を、ＰＷＭ方式／ＰＦＭ方式／供給停止のいずれかに切り替える。

制御手段１１の作動モードと休止モードとの切り替えに伴う定電圧回路１２の電源供給方式の切り替えについて、図２を参照して説明する。

休止モードにある制御手段１１は、定電圧回路１２のスイッチングレギュレータ１２０からＰＦＭ方式で電源供給される。スイッチングレギュレータ１２０は、制御手段１１が処理負荷の小さい休止モード時には、ＰＦＭ方式で電源供給することで、ＰＷＭ方式に比べて車載バッテリ２から供給される電力を効率良く変換することができる。ＰＦＭ方式で電源供給するにあたっては、制御手段１１の処理負荷が変動すると、スイッチング周波数が変動してノイズ周波数の特定が困難となるが、制御手段１１が休止モードとなると処理負荷がおよそ一定となるためスイッチング周波数もおよそ一定となり、ノイズ周波数を特定することができる。

休止モードにある制御手段１１は、時刻Ｔ１に車載ＬＡＮ３から起床要求が入力されると、自身を休止モードから作動モードへ切り替えて、初期化処理を行った後、車両情報を所定の更新周期で表示手段１０に画像表示させる計器表示を開始する。初期化処理は、後述する終了処理によって退避された総走行距離や、過去の燃費履歴などの情報を、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから読み込む処理などであり、表示手段１０に「ＷＥＬＣＯＭＥ」などの計器表示の開始を報知する表示を伴って行うことが好ましい。また、制御手段１１は、定電圧回路１２の遅延回路１２１にスイッチングレギュレータ１２０の電源供給方式をＰＦＭ方式からＰＷＭ方式への切り替える切り替え信号を出力する。スイッチングレギュレータ１２０は、遅延回路１２１から入力された切り替え信号に応じて、制御手段１１への電源供給方式をＰＷＭ方式に切り替える。スイッチングレギュレータ１２０は、制御手段１１が作動モード時には、ＰＷＭ方式で電源供給することで、制御手段１１の処理負荷の変動に応答性良く適切な電源供給が行える。また、ＰＷＭ方式で電源供給されるため、電源供給におけるノイズ周波数が特定の周波数帯域に限定されてノイズ対策が容易となる。

作動モードで計器表示を行う制御手段１１は、時刻Ｔ２で、車載ＬＡＮ３から休止要求が入力されると、計器表示を停止させて終了処理を行う。この終了処理は、車載ＬＡＮ３から入力された車両情報から算出した車両の総走行距離や、過去の燃費履歴などをフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに記憶する処理などであり、表示手段１０に「ＧＯＯＤＢＹＥ」などの計器表示の終了を報知する表示を伴って行うことが好ましい。制御手段１１は、終了処理を終えると（時刻Ｔ３）、自身を作動モードから休止モードへ切り替える。また、制御手段１１は、それに伴って、定電圧回路１２の遅延回路１２１にスイッチングレギュレータ１２０の電源供給方式をＰＷＭ方式からＰＦＭ方式への切り替える切り替え信号を出力する。スイッチングレギュレータ１２０は、遅延回路１２１から入力された切り替え信号に応じて、制御手段１１への電源供給方式をＰＦＭ方式に切り替える。

（上述した第１実施形態における作用と効果）
以上の構成からなる本発明を適用した第１実施形態の車両用表示装置１Ａは、表示手段１０と、表示手段１０に車両情報を表示させる制御手段１１と、車載バッテリ２の電力を変圧して制御手段１１に電力を供給する定電圧回路１２と、を備え、定電圧回路１２は、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とで電力を供給するスイッチングレギュレータ１２０を有する。定電圧回路１２０は、制御手段１１が表示手段１０に車両情報を表示させる作動モードのときにパルス幅変調方式で電力を供給し、制御手段１１が表示手段１０への車両情報の表示を休止する休止モードのときにパルス周波数変調方式で電力を供給する。
これによれば、制御手段１１が処理負荷の小さい休止モード時には、スイッチングレギュレータ１２０がＰＦＭ（パルス周波数変調）方式で制御手段１１に電源供給することで、車載バッテリ２から供給される電力を効率良く変換することができる。また、制御手段１１が休止モードとなるときは、処理負荷もほぼ一定となりＰＦＭ方式による電源供給であっても、ノイズ対策が容易となる。また、制御手段１１が作動モード時には、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式で電源供給することで、制御手段１１の処理負荷の変動に応答性良く適切な電源供給が行える。また、ＰＷＭ方式で電源供給されるため、電源供給におけるノイズ周波数が特定の周波数帯域に限定されてノイズ対策が容易となる。これにより、制御手段が処理負荷の小さい休止モードのときの省電力化に寄与し、処理負荷の大きい作動モードにあるときのノイズ対策が容易な車両用表示装置を提供することができた。

以上、本発明を適用した第１実施形態である車両用表示装置１Ａを説明したが、本発明は、以下に示す第２実施形態である車両用表示装置１Ｂとして構成してもよい。

（第２実施形態）
本発明を適用した第２実施形態である車両用表示装置１Ｂを図３と図４を参照して説明する。
車両用表示装置１Ｂは、図３に示すように、上述した第１実施形態である車両用表示装置１Ａの定電圧回路１２と構成が異なる。

定電圧回路１２は、車載バッテリ２に接続された電源供給回路であり、制御手段１１と同一の回路基板に実装される。定電圧回路１２は、スイッチングレギュレータ１２０と遅延回路１２１とリニアレギュレータ１２２を有する。

リニアレギュレータ１２２は、低損失レギュレータ（Low Drop-Out regulator）からなる降圧回路である。

定電圧回路１２は、スイッチングレギュレータ１２０あるいはリニアレギュレータ１２２によって、車載バッテリ２から供給される１２Ｖ（ボルト）の電力を、制御手段１１の駆動電圧の５Ｖ（ボルト）に降圧して制御手段１１へ供給する。この制御手段１１への電源供給元（スイッチングレギュレータ１２０あるいはリニアレギュレータ１２２）の切り替えは、制御手段１１の作動モードと休止モードとの切り替えに伴って行われる。

制御手段１１の作動モードと休止モードとの切り替えに伴う定電圧回路１２の電源供給の切り替えについて、図４を参照して説明する。

制御手段１１が休止モードにあるとき、スイッチングレギュレータ１２０は制御手段１１から出力された切り替え信号に応じて電力供給を停止し、リニアレギュレータ１２２から電力供給される。リニアレギュレータ１２２は、低損失レギュレータからなるため、車載バッテリ２から供給される電力を効率良く変換して制御手段１１へ供給できる。リニアレギュレータ１２２は、ノイズが少なく、実装面積も比較的小さく、安価である。特に、制御手段１１が休止モードにあるときの小さい処理負荷に対応するリニアレギュレータ１２２は、実装面積も小さく安価であることから、導入が容易である。

休止モードにある制御手段１１は、時刻Ｔ１に車載ＬＡＮ３から起床要求が入力されると、自身を休止モードから作動モードへ切り替えて、初期化処理を行った後、車両情報を所定の更新周期で表示手段１０に画像表示させる計器表示を開始する。初期化処理は、後述する終了処理によって退避された総走行距離や、過去の燃費履歴などの情報を、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリから読み込む処理などであり、表示手段１０に「ＷＥＬＣＯＭＥ」などの計器表示の開始を報知する表示を伴って行うことが好ましい。また、制御手段１１は、定電圧回路１２の遅延回路１２１にスイッチングレギュレータ１２０の電源供給方式を電源供給停止からＰＷＭ方式での電源供給の開始への切り替える切り替え信号を出力する。スイッチングレギュレータ１２０は、遅延回路１２１から入力された切り替え信号に応じて、制御手段１１への電源供給をＰＷＭ方式で開始する。これにより、制御手段１１は、リニアレギュレータ１２２による電力供給からスイッチングレギュレータ１２０による電源供給へ切り替える。制御手段１１が作動モードとなると、スイッチングレギュレータ１２０からＰＷＭ方式で電源供給されるため、制御手段１１の処理負荷の変動に応答性良く適切な電源供給が行える。また、ＰＷＭ方式で電源供給されるため、電源供給におけるノイズ周波数が特定の周波数帯域に限定されてノイズ対策が容易となる。

作動モードで計器表示を行う制御手段１１は、時刻Ｔ２で、車載ＬＡＮ３から休止要求が入力されると、計器表示を停止させて終了処理を行う。この終了処理は、車載ＬＡＮ３から入力された車両情報から算出した車両の総走行距離や、過去の燃費履歴などをフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに記憶する処理などであり、表示手段１０に「ＧＯＯＤＢＹＥ」などの計器表示の終了を報知する表示を伴って行うことが好ましい。制御手段１１は、終了処理を終えると（時刻Ｔ３）、自身を作動モードから休止モードへ切り替える。また、制御手段１１は、それに伴って、定電圧回路１２のスイッチングレギュレータ１２０からの電力供給を停止し、再び、リニアレギュレータ１２２からの電源供給へ切り替える。

（上述した第２実施形態における作用と効果）
以上の構成からなる本発明を適用した第２実施形態の車両用表示装置１Ｂは、表示手段１０と、表示手段１０に車両情報を表示させる制御手段１１と、車載バッテリ２の電力を変圧して制御手段１１に電力を供給する定電圧回路１２と、を備え、定電圧回路１２は、パルス幅変調方式で電力を供給するスイッチングレギュレータ１２０と、リニアレギュレータ１２２と、を有する。定電圧回路１２は、制御手段１１が表示手段１０に車両情報を表示させる作動モードのときにスイッチングレギュレータ１２０から電力を供給し、制御手段１１が表示手段１０への車両情報の表示を休止する休止モードのときにリニアレギュレータ１２２から電力を供給する。
これによれば、制御手段１１が処理負荷の小さい休止モード時には、リニアレギュレータ１２２から制御手段１１に電源供給することで、車載バッテリ２から供給される電力を効率良く変換することができる。また、制御手段１１が作動モード時には、スイッチングレギュレータ１２０からＰＷＭ（パルス幅変調）方式で電源供給することで、制御手段１１の処理負荷の変動に応答性良く適切な電源供給が行える。また、ＰＷＭ方式で電源供給されるため、電源供給におけるノイズ周波数が特定の周波数帯域に限定されてノイズ対策が容易となる。これにより、制御手段が処理負荷の小さい休止モードのときの省電力化に寄与し、処理負荷の大きい作動モードにあるときのノイズ対策が容易な車両用表示装置を提供することができた。

以上、本発明を適用した第２実施形態である車両用表示装置１Ｂを説明した。

本発明は、本発明の要旨に逸脱しない範囲で実施形態および図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。

制御手段１１は、車載ＬＡＮ３から入力される休止あるいは起床の要求に応じて、自身を休止モードと作動モードとを切り替えたが、これに限らず、制御手段１１は、車両のイグニッションスイッチの状態や、ドアの開閉や施錠／開錠、あるいは、搭乗者の着座状態などの各種情報に基づいて休止モードと作動モードを切り替えてもよい。

また、定電圧回路１２は、制御手段１１からの入力された切り替え信号に時間的遅延を与えてスイッチングレギュレータ１２０に出力する遅延回路１２１を備えたが、これに限らず、定電圧回路１２は、スイッチングレギュレータ１２０から制御手段１１への電力供給する配線に時間的遅延を与える遅延回路を備えてもよい。これら遅延回路は、制御手段１１が休止モードと作動モードとの切り替えが完了するまでの状態が不定となる期間に、電力供給方式が切り替わることによって生じる不具合を防ぐことに寄与する。

本発明は、車両に搭載される表示装置に好適である。

１Ａ：車両用表示装置
１Ｂ：車両用表示装置
１０：表示手段
１１：制御手段
１２：定電圧回路
１２０：スイッチングレギュレータ
１２１：遅延回路
１２２：リニアレギュレータ
２：車載バッテリ
３：車載ＬＡＮ

Claims

表示手段と、
前記表示手段に車両情報を表示させる制御手段と、
車載バッテリの電力を変圧して前記制御手段に電力を供給する定電圧回路と、を備え、
前記定電圧回路は、パルス幅変調方式とパルス周波数変調方式とで電力を供給するスイッチングレギュレータを有し、
前記定電圧回路は、前記制御手段が前記表示手段に前記車両情報を表示させる作動モードのときに前記パルス幅変調方式で電力を供給し、
前記制御手段が前記表示手段への前記車両情報の表示を休止する休止モードのときに前記パルス周波数変調方式で電力を供給する
ことを特徴とする車両用表示装置。
表示手段と、
前記表示手段に車両情報を表示させる制御手段と、
車載バッテリの電力を変圧して前記制御手段に電力を供給する定電圧回路と、を備え、
前記定電圧回路は、パルス幅変調方式で電力を供給するスイッチングレギュレータと、リニアレギュレータと、を有し、
前記定電圧回路は、前記制御手段が前記表示手段に前記車両情報を表示させる作動モードのときに前記スイッチングレギュレータから電力を供給し、
前記制御手段が前記表示手段への前記車両情報の表示を休止する休止モードのときに前記リニアレギュレータから電力を供給する
ことを特徴とする車両用表示装置。
前記制御手段は、切り替え信号を前記定電圧回路に出力し、
前記定電圧回路は、前記切り替え信号が入力されると前記制御手段への電力の供給方式を切り替える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。