JP7517334B2 - Head-up display device - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device.
例えば車両の運転者に対して、表示光をフロントガラス等の被投射部材に投射することにより虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。例えば、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、液晶表示部と、液晶表示部に光を照射するLED(Light Emitting Diode)と、液晶表示部及びLEDを制御する制御部と、を備える。この制御部は、PWM信号を生成して出力するPWMマイコンと、PWMマイコンからのPWM信号に基づき駆動電流を生成し、生成した駆動電流をLEDに出力するLEDドライバIC(Integrated Circuit)と、を備える。For example, there is known a head-up display device that displays a virtual image to a vehicle driver by projecting display light onto a projection member such as a windshield. For example, the head-up display device described in
一般的に、LEDドライバICは、LED回路のショート又はオープン等の故障を検出する故障検出機能を有している。しかしながら、例えば、電子部品や回路の不具合により、故障検出機能によりショートであると検出されない程度に所望の駆動電流値よりも大きい電流が流れた場合には、LEDドライバICは、故障検出機能を通じて故障を検出できない。Generally, LED driver ICs have a fault detection function that detects faults such as shorts or opens in the LED circuit. However, for example, if a malfunction of an electronic component or circuit causes a current larger than the desired drive current value to flow, to the extent that the fault detection function does not detect a short, the LED driver IC cannot detect the fault through the fault detection function.
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、故障を精度よく検出するヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned situation, and aims to provide a head-up display device that can accurately detect malfunctions.
上記目的を達成するため、本発明の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を被投射部材に投射することにより虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
光源と、前記光源からの光を受けて前記表示光を出射する表示パネルと、前記表示パネルを制御するとともに、第1PWM信号を出力し、前記光源のカソード電圧を取得するマイコンと、前記マイコンからの前記第1PWM信号を受けて、前記第1PWM信号を増幅した第2PWM信号を前記光源に出力することにより前記光源を点灯させる光源ドライバと、を備え、 前記マイコンは、前記カソード電圧と前記第1PWM信号のデューティ比の、前記光源の輝度に関する輝度異常故障がない正常時を含む正常範囲、及び前記第1PWM信号の前記デューティ比に対して前記カソード電圧が前記正常範囲を外れて低くなる高輝度異常範囲を示すデータを記憶する記憶部と、取得された前記カソード電圧と出力された前記第1PWM信号の前記デューティ比により特定される特定点が前記データの前記高輝度異常範囲内に存在する場合に、前記輝度異常故障と判定する処理部と、を備える。
In order to achieve the above object, a head-up display device according to an aspect of the present invention is a head-up display device that displays a virtual image by projecting display light onto a projection member,
the display device includes a light source, a display panel that receives light from the light source and emits the display light, a microcomputer that controls the display panel, outputs a first PWM signal, and acquires a cathode voltage of the light source, and a light source driver that receives the first PWM signal from the microcomputer and outputs a second PWM signal that is an amplified version of the first PWM signal to the light source, thereby turning on the light source, wherein the microcomputer includes a memory unit that stores data indicating a normal range of the cathode voltage and a duty ratio of the first PWM signal, which includes a normal time when there is no luminance abnormality fault related to the luminance of the light source, and a high luminance abnormality range in which the cathode voltage falls outside the normal range with respect to the duty ratio of the first PWM signal, and a processing unit that determines that the luminance abnormality fault has occurred when a specific point identified by the acquired cathode voltage and the duty ratio of the outputted first PWM signal is present within the high luminance abnormality range of the data.
本発明によれば、ヘッドアップディスプレイ装置において、故障を精度よく検出できる。 According to the present invention, malfunctions can be accurately detected in a head-up display device.
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200のダッシュボード内に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200の被投射部材の一例であるフロントガラス201に向けて像を表す表示光Lを出射する。表示光Lはフロントガラス201で反射して視認者1(主に車両200の運転者)に到達する。これにより、虚像Vが視認者1により視認可能に表示される。
An embodiment of a head-up display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
1, the head-up
まず、ヘッドアップディスプレイ装置100の機械的構成について説明する。
図2に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置100は、表示部10と、平面鏡20と、凹面鏡30と、筐体60と、制御部70と、を備える。
First, the mechanical configuration of the head-up
As shown in FIG. 2 , the head-up
表示部10は、制御部70による制御のもと、像を表す表示光Lを出射する。表示部10は、表示パネル14と、照明装置18と、を備える。
平面鏡20は、表示部10が出射した表示光Lを凹面鏡30に向けて反射させる。凹面鏡30は、平面鏡20で反射した表示光Lをフロントガラス201に向けて拡大させつつ反射させる。
The
The
筐体60は、非透光性の樹脂又は金属で形成されるとともに、中空の略直方体をなす。筐体60内には、ヘッドアップディスプレイ装置100の各構成が収納されている。
筐体60には、フロントガラス201に対向する位置に開口部61が形成されている。筐体60は、開口部61を塞ぐ湾曲板状の窓部50を備える。窓部50は、表示光Lが透過するアクリル等の透光性の樹脂からなる。
The
An
表示パネル14は、制御部70により制御されるTFT(Thin Film Transistor)型の液晶表示パネルである。表示パネル14は、照明装置18からの光を受けて表示光Lを出射する。The
照明装置18は、表示パネル14の裏側に位置し、制御部70による制御のもと表示パネル14を照明する複数のLEDからなる複数の光源18aを備える。The
次に、ヘッドアップディスプレイ装置100の電気的構成について説明する。
図3に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置100は、制御部70であるマイコン(マイクロコンピュータ)71及びLEDドライバIC72と、複数の光源18aと、表示パネル14と、コンデンサC1と、平滑部73と、を備える。
マイコン71は、表示パネル14を制御するとともに、LEDドライバIC72を介して光源18aを点灯制御する。マイコン71は、動作プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)からなる処理部71aと、処理部71aの動作プログラム及びテーブルTb等が記憶されるROM(Read Only Memory)71bと、処理部71aのワークエリアとして利用されるRAM(Random Access Memory)71cと、を備える。
マイコン71は、車載されるECU(Electronic Control Unit)からの車両情報に含まれる周囲の明るさを示す外光強度検出信号Saを受けて、外光強度検出信号Saに応じたデューティ比の第1PWM信号Spwm1を生成し、生成した第1PWM信号Spwm1をLEDドライバIC72に出力する。外光強度検出信号Saが示す外光の光強度が高いほど、第1PWM信号Spwm1のデューティ比が高く設定される。
マイコン71は、LEDドライバIC72から後述する故障の有無を示す故障検出信号Sfを入力する。マイコン71は、故障がある旨を示す故障検出信号Sfを入力すると、第1PWM信号Spwm1の出力を停止し、これにより光源18aを消灯させる。
また、マイコン71は、後述するカソード電圧Vk2が入力され、テーブルTbを参照しつつ入力されたカソード電圧Vk2と出力された第1PWM信号Spwm1のデューティ比に基づき虚像Vの輝度異常の有無を判定し、輝度異常があると判定したときに光源18aを消灯する輝度異常判定処理を行う。この輝度異常判定処理については後述する。
Next, the electrical configuration of the head-up
As shown in FIG. 3, the head-
The
The
The
The
LEDドライバIC72は、電圧源Vcからの電圧を受けて、第1PWM信号Spwm1を昇圧(増幅)させた第2PWM信号Spwm2を生成するスイッチ回路である。第2PWM信号Spwm2は、第1PWM信号Spwm1に同期した信号となる。LEDドライバIC72は、第2PWM信号Spwm2を介して直列接続された複数の光源18aに光源電流Iledを供給する。図7に示すように、光源電流Iledは、第2PWM信号Spwm2に同期した信号となる。これにより、第2PWM信号Spwm2のデューティ比に応じた輝度で光源18aが点灯し虚像Vが表示される。The
また、LEDドライバIC72は、光源18aのカソード端子側の電圧であるカソード電圧Vk1が入力される。LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1に基づき光源18aに関する回路のショート故障を検出するショート故障検出部72aと、カソード電圧Vk1に基づき光源18aに関する回路のオープン故障を検出するオープン故障検出部72bと、電圧源Vcからの電圧が低下した低電圧故障を検出する低電圧故障検出部72cと、を備える。
LEDドライバIC72は、ショート故障検出部72a、オープン故障検出部72b及び低電圧故障検出部72cの少なくとも何れかにより故障が検出されたときには、故障がある旨を示す故障検出信号Sfをマイコン71に出力する。
A cathode voltage Vk1, which is the voltage on the cathode terminal side of the
When a fault is detected by at least one of the short circuit
光源18aのアノード端子はLEDドライバIC72に接続され、光源18aのカソード端子はマイコン71及びLEDドライバIC72それぞれに接続される。
コンデンサC1の一端は光源18aのカソード端子とLEDドライバIC72の間に接続され、コンデンサC1の他端はグランドに接続されている。コンデンサC1はカソード電圧Vk1に重畳するノイズを抑制する機能を有する。コンデンサC1は互いに並列に複数設けられていてもよい。
The anode terminal of the
One end of the capacitor C1 is connected between the cathode terminal of the
平滑部73は、光源18aのカソード端子とマイコン71の間に接続され、カソード電圧Vk1のデューティ比に応じた電圧値に定電圧化したカソード電圧Vk2を生成し、生成したカソード電圧Vk2をマイコン71に出力する。
詳しくは、図4に示すように、平滑部73は、コンデンサC2,C3と、ツェナーダイオードZDと、抵抗R1,R2と、を備える。
抵抗R1,R2は、光源18aのカソード端子とマイコン71の間に直列に接続されている。コンデンサC3の一端は2つの抵抗R1,R2の間に接続され、コンデンサC3の他端はグランドに接続されている。
コンデンサC3及び抵抗R1,R2は、カソード電圧Vk1のデューティ比に応じた電圧値に定電圧化したカソード電圧Vk2を生成する機能を有する。
ツェナーダイオードZDのカソード端子は抵抗R2と光源18aのカソード端子の間に接続され、ツェナーダイオードZDのアノード端子はグランドに接続されている。ツェナーダイオードZDは、サージ電流が入力されたときに降伏してサージ電流をグランドに流すことにより、サージ電流がマイコン71に入力されることを抑制する機能を有する。
また、コンデンサC2の一端は抵抗R1とマイコン71の間に接続され、コンデンサC2の他端はグランドに接続されている。コンデンサC2は、カソード電圧Vk2に重畳するノイズを抑制する機能を有する。
The
More specifically, as shown in FIG. 4, the
The resistors R1 and R2 are connected in series between the cathode terminal of the
The capacitor C3 and the resistors R1 and R2 function to generate a constant cathode voltage Vk2 having a voltage value according to the duty ratio of the cathode voltage Vk1.
The cathode terminal of the Zener diode ZD is connected between the resistor R2 and the cathode terminal of the
One end of the capacitor C2 is connected between the resistor R1 and the
図5に示すように、テーブルTbは、正常範囲A1、高輝度異常範囲A2及び低輝度異常範囲A3を備える。
次に、ROM71bに記憶されるテーブルTbの生成方法について説明する。テーブルTbの生成は設計者により行われる。
まず、正常時における第1PWM信号Spwm1のデューティ比とカソード電圧Vk2の関係が図5の三角形の図形で示す点でプロットされ、プロットされた点が線Lnで結ばれる。正常時には、ショート故障、オープン故障、低電圧故障及び後述する輝度異常故障の何れも発生していない。正常範囲A1は、線Lnを中心に第1差分値Th1を下限として、第2差分値Th2を上限とした範囲に設定される。第1差分値Th1及び第2差分値Th2はカソード電圧Vk2の差分値である。低輝度異常範囲A3は第2差分値Th2を超える範囲に設定される。高輝度異常範囲A2は第1差分値Th1未満の範囲に設定される。
第1差分値Th1は第2差分値Th2よりも小さい値に設定されている。よって、高輝度異常範囲A2は、低輝度異常範囲A3に比べて線Lnに近い領域に設定される。
このテーブルTbの利用方法については後述する。
As shown in FIG. 5, the table Tb includes a normal range A1, a high luminance abnormal range A2, and a low luminance abnormal range A3.
Next, a method for generating the table Tb stored in the
First, the relationship between the duty ratio of the first PWM signal Spwm1 and the cathode voltage Vk2 in the normal state is plotted at points shown by a triangular shape in FIG. 5, and the plotted points are connected by a line Ln. In the normal state, none of the short circuit failure, open circuit failure, low voltage failure, and luminance abnormality failure described later occurs. The normal range A1 is set to a range centered on the line Ln, with the first difference value Th1 as the lower limit and the second difference value Th2 as the upper limit. The first difference value Th1 and the second difference value Th2 are the difference values of the cathode voltage Vk2. The low luminance abnormal range A3 is set to a range exceeding the second difference value Th2. The high luminance abnormal range A2 is set to a range less than the first difference value Th1.
The first difference value Th1 is set to a value smaller than the second difference value Th2, so that the high luminance abnormality range A2 is set to an area closer to the line Ln than the low luminance abnormality range A3.
The method of using this table Tb will be described later.
次に、図6のフローチャートを参照しつつ、マイコン71(処理部71a)により実行される輝度異常判定処理について説明する。この輝度異常判定処理は、マイコン71から第1PWM信号Spwm1が出力されている期間においては繰り返し実行される。
まず、マイコン71は、出力している第1PWM信号Spwm1のデューティ比とカソード電圧Vk2を取得する(ステップS101)。そして、マイコン71は、ROM71bに記憶されるテーブルTbを参照し、取得したデューティ比とカソード電圧Vk2により特定される特定点Pが正常範囲A1内に存在しているか否かを判別する(ステップS102)。図5の特定点P1に例示するように、特定点Pが正常範囲A1内に存在していると判別すると(ステップS102:YES)、輝度異常がないと判定し(ステップS103)、当該輝度異常判定処理を終了する。
Next, the luminance abnormality determination process executed by the microcomputer 71 (
First, the
一方、マイコン71は、特定点Pが正常範囲A1内に存在していないと判別すると(ステップS102:NO)、図5の特定点P2に例示するように特定点Pが高輝度異常範囲A2に存在しているとして、又は図5の特定点P3に例示するように特定点Pが低輝度異常範囲A3に存在しているとして、輝度異常故障があると判定する(ステップS104)。
特定点P2が高輝度異常範囲A2に存在する場合には、虚像Vの輝度が所望の値よりも高くなり、視認者1は虚像Vが背景(実風景)に対し明るくなりすぎて眩しく感じるため、視認性が下がる。また、特定点P3が低輝度異常範囲A3に存在する場合には、虚像Vの輝度が所望の値よりも低くなり、視認者1は虚像Vと背景(実像)とのコントラストが低下して視認性が下がる。
On the other hand, when the
When the specific point P2 is in the high luminance abnormal range A2, the luminance of the virtual image V becomes higher than the desired value, and the
マイコン71は、輝度異常故障があると判定すると(ステップS104)、複数の光源18aを消灯し(ステップS105)、当該輝度異常判定処理を終了する。これにより、輝度異常故障となり所望の値と異なった輝度の虚像Vの表示が停止する。When the
上述した輝度異常故障は、LEDドライバIC72によって検出できない故障である。この点について、図7~図10を参照しつつ、説明する。
図7に示すように、正常時には、第2PWM信号Spwm2に同期して光源電流Iledが光源18aに供給される。また、カソード電圧Vk1は、光源18aによって電流が消費されるため、第2PWM信号Spwm2及び光源電流IledのHiとLoを反転させた信号となる。正常時には、カソード電圧Vk1が予め設定される正常範囲C内で変化する。LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1が正常範囲C内であるときに故障検出信号Sfを故障がない旨を示すHi(3.3V)とし、カソード電圧Vk1が正常範囲C外であるときに故障検出信号Sfを故障がある旨を示すLo(0V)とする。
The above-mentioned brightness abnormality failure is a failure that cannot be detected by the
As shown in Fig. 7, during normal operation, the light source current Iled is supplied to the
次に、図8に示すように、ショート故障時には、光源電流Iledは、第2PWM信号Spwm2に同期せずに大電流となる。ショート故障時には、カソード電圧Vk1が正常範囲Cの上限値であるショート閾値Tsを超える。LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1がショート閾値Tsを超えたとき、故障検出信号SfをLoとする。Next, as shown in FIG. 8, in the event of a short circuit failure, the light source current Iled becomes a large current and is not synchronized with the second PWM signal Spwm2. In the event of a short circuit failure, the cathode voltage Vk1 exceeds the short circuit threshold value Ts, which is the upper limit of the normal range C. When the cathode voltage Vk1 exceeds the short circuit threshold value Ts, the
次に、図9に示すように、オープン故障時には、光源電流Iledは、第2PWM信号Spwm2に同期せずにゼロとなる。オープン故障時には、カソード電圧Vk1が正常範囲Cの下限値であるオープン閾値To未満となる。LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1がオープン閾値To未満となったとき、故障検出信号SfをLoとする。Next, as shown in FIG. 9, in the event of an open fault, the light source current Iled becomes zero and does not synchronize with the second PWM signal Spwm2. In the event of an open fault, the cathode voltage Vk1 becomes less than the open threshold value To, which is the lower limit of the normal range C. When the cathode voltage Vk1 becomes less than the open threshold value To, the LED driver IC72 sets the fault detection signal Sf to Lo.
次に、輝度異常故障時について説明する。この輝度異常故障は、一例として、図3に示すコンデンサC1が故障により抵抗を持つことにより、光源電流Iledは正常時よりも大きく、かつショート時よりも小さくなる。
この輝度異常故障時には、図10に示すように、第2PWM信号Spwm2に同期して光源電流Iledが光源18aに供給されるものの、振動する光源電流Iledの波形の中心値が図7に示す正常時の光源電流Iledの波形の中心値よりも大きくなる。よって、光源18aの輝度が高くなる。しかしながら、この輝度異常故障時には、カソード電圧Vk1が正常範囲C内で変化する。LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1が正常範囲C内であるとき、故障検出信号Sfを故障がない旨を示すHiとする。よって、LEDドライバIC72によりこの輝度異常故障が検出されない。このLEDドライバIC72により検出されない輝度異常故障は、上述の輝度異常判定処理により検出される。すなわち、上述の輝度異常判定処理は、LEDドライバIC72により検出されない輝度異常故障の有無を判定し、輝度異常故障があると判定したときに光源18aを消灯できる。
Next, a luminance abnormality failure will be described. In this luminance abnormality failure, for example, the capacitor C1 shown in Fig. 3 has a resistance due to a failure, so that the light source current Iled becomes larger than in a normal state and smaller than when a short circuit occurs.
In the case of this luminance abnormality failure, as shown in FIG. 10, the light source current Iled is supplied to the
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)ヘッドアップディスプレイ装置100は、表示光Lを被投射部材の一例であるフロントガラス201に投射することにより虚像Vを表示する。ヘッドアップディスプレイ装置100は、LEDからなる光源18aと、光源18aからの光を受けて表示光Lを出射する表示パネル14と、表示パネル14を制御するとともに、第1PWM信号Spwm1を出力し、光源18aのカソード電圧Vk2を取得するマイコン71と、マイコン71からの第1PWM信号Spwm1を受けて、第1PWM信号Spwm1を増幅した第2PWM信号Spwm2を光源18aに出力することにより光源18aを点灯させる光源ドライバの一例であるLEDドライバIC72と、を備える。マイコン71は、カソード電圧Vk2と第1PWM信号Spwm1のデューティ比の関係を示し、虚像Vの輝度に関する輝度異常故障がない正常時における正常範囲A1、及び第1PWM信号Spwm1のデューティ比に対してカソード電圧Vk2が正常範囲A1を外れて低くなる高輝度異常範囲A2を有するテーブルTbを記憶する記憶部の一例であるROM71bと、取得されたカソード電圧Vk2と出力された第1PWM信号Spwm1のデューティ比により特定される特定点P2がデータであるテーブルTbの高輝度異常範囲A2内に存在する場合に輝度異常故障と判定する処理部71aと、を備える。処理部71aは、輝度異常故障と判定すると、第1PWM信号Spwm1の出力を停止して光源18aを消灯する。
この構成によれば、ショート故障以外の電子部品の不具合により光源18aに供給される電流値がショート故障時の過電流ほどではないものの所望の値に対して大きくなった場合、取得されたカソード電圧Vk2と出力された第1PWM信号Spwm1のデューティ比により特定される特定点P2がテーブルTbの高輝度異常範囲A2内となる。このとき、処理部71aは輝度異常故障と判定する。よって、ショート故障であると検出されない輝度異常故障が検出可能となり、これにより、故障が精度よく検出可能となる。また、処理部71aは、輝度異常故障と判定すると、第1PWM信号Spwm1の出力を停止して光源18aを消灯する。よって、ショート故障であると検出されない電子部品や回路の不具合により視認者1が眩しさを感じるような虚像Vは表示されない。
(effect)
According to the embodiment described above, the following effects are achieved.
(1) The head-up
According to this configuration, when the current value supplied to the
(2)テーブルTbは、第1PWM信号Spwm1のデューティ比に対してカソード電圧Vk2が正常範囲A1を外れて高くなる低輝度異常範囲A3を有する。処理部71aは、特定点P3がテーブルTbの低輝度異常範囲A3内に存在する場合に輝度異常故障と判定し第1PWM信号Spwm1の出力を停止して光源18aを消灯する。
この構成によれば、オープン故障以外の電子部品の不具合により光源18aに供給される光源電流Iledがオープン故障時ほどではないものの所望の値に対して小さくなった場合、取得されたカソード電圧Vk2と出力された第1PWM信号Spwm1のデューティ比により特定される特定点P3がテーブルTbの低輝度異常範囲A3内となる。このとき、処理部71aは、輝度異常故障と判定し、第1PWM信号Spwm1の出力を停止して光源18aを消灯する。よって、オープン故障であると検出されない電子部品の不具合により虚像Vの輝度が低下することが抑制され、視認性が低下した状態で虚像Vの表示が継続されることが抑制される。
(2) The table Tb has a low luminance abnormal range A3 in which the cathode voltage Vk2 becomes higher than the normal range A1 with respect to the duty ratio of the first PWM signal Spwm1. When the specific point P3 is within the low luminance abnormal range A3 of the table Tb, the
According to this configuration, when the light source current Iled supplied to the
(3)テーブルTbにおける正常時の特定点P1(図5の三角形のプロット)から高輝度異常範囲A2までのカソード電圧Vk2の第1差分値Th1は、正常時の特定点P1から低輝度異常範囲A3までのカソード電圧Vk2の第2差分値Th2よりも小さい。正常時の特定点P1は、例えば、ヘッドアップディスプレイ装置100が製造された初期時のデューティ比とカソード電圧Vk2に基づき定まる。
この構成によれば、電子部品の不具合により虚像Vの輝度が高まった場合には、電子部品の不具合により虚像Vの輝度が低下した場合に比べて、迅速に、光源18aが消灯される。よって、視認者1が眩しさを感じるような虚像Vは表示されない。
(3) A first difference value Th1 of the cathode voltage Vk2 from the specific point P1 (triangular plot in FIG. 5) in the normal state to the high luminance abnormal range A2 in the table Tb is smaller than a second difference value Th2 of the cathode voltage Vk2 from the specific point P1 in the normal state to the low luminance abnormal range A3. The specific point P1 in the normal state is determined based on, for example, the duty ratio and the cathode voltage Vk2 at the initial time when the head-up
According to this configuration, when the luminance of the virtual image V increases due to a malfunction of an electronic component, the
(4)LEDドライバIC72は、カソード電圧Vk1がショート閾値Tsを超えたときに光源18aに関する回路のショート故障を検出するショート故障検出部72aと、カソード電圧Vk1がオープン閾値To未満となったとき光源18aに関する回路のオープン故障を検出するオープン故障検出部72bと、を備える。処理部71aは、ショート故障検出部72aによりショート故障が検出されず、かつ、オープン故障検出部72bによりオープン故障が検出されない状態で、特定点PがテーブルTbの低輝度異常範囲A3内又は高輝度異常範囲A2内に存在する場合に輝度異常故障と判定し第1PWM信号Spwm1の出力を停止して光源18aを消灯する。
この構成によれば、ショート故障検出部72a及びオープン故障検出部72bにより検出できない輝度異常故障が発生した場合でも、特定点Pが高輝度異常範囲A2内又は低輝度異常範囲A3内となり、光源18aが消灯される。
(4) The
According to this configuration, even if a brightness abnormality failure occurs that cannot be detected by the short circuit
なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings. Modifications (including the deletion of components) can be made as appropriate within the scope of the present invention without changing the gist of the invention. An example of a modification is described below.
(変形例)
上記実施形態においては、テーブルTbは、正常範囲A1、高輝度異常範囲A2及び低輝度異常範囲A3を備えていたが、低輝度異常範囲A3が省略されてもよい。
また、上記実施形態においては、第1差分値Th1は第2差分値Th2よりも小さい値に設定されていたが、第1差分値Th1は第2差分値Th2と同一値に設定されてもよいし、第1差分値Th1は第2差分値Th2よりも大きい値に設定されてもよい。
(Modification)
In the above embodiment, the table Tb includes the normal range A1, the high luminance abnormal range A2, and the low luminance abnormal range A3, but the low luminance abnormal range A3 may be omitted.
In addition, in the above embodiment, the first difference value Th1 was set to a value smaller than the second difference value Th2, but the first difference value Th1 may be set to the same value as the second difference value Th2, or the first difference value Th1 may be set to a value larger than the second difference value Th2.
上記実施形態においては、表示部10は、TFT型の液晶表示パネルである表示パネル14を備えていたが、これに限らず、有機EL(Electro-Luminescence)型の表示パネルを備えていてもよい。In the above embodiment, the
上記実施形態においては、LEDドライバIC72は、ショート故障検出部72a、オープン故障検出部72b及び低電圧故障検出部72cを備えていたが、ショート故障検出部72a、オープン故障検出部72b及び低電圧故障検出部72cのうち少なくとも何れか一つが省略されてもよい。In the above embodiment, the
上記実施形態においては、マイコン71は、輝度異常故障があると判定すると(ステップS104)、複数の光源18aを消灯し(ステップS105)、輝度異常判定処理を終了するように構成した。
車両の周囲が暗い状況下(外光強度検出信号Saが示す外光の光強度が低い状況下)において虚像Vの輝度が所望の値よりも高くなる場合には、特に、視認者1が虚像Vを眩しく感じやすく、視認性が低下しやすい。
よって、マイコン71は、外光強度検出信号Saが示す外光の光強度が所定の閾値よりも低く車両の周囲が暗いと判断したときに、輝度異常故障があると判定すると(ステップS104)、複数の光源18aを消灯(ステップS105)することが好ましい。
In the above embodiment, when the
When the brightness of the virtual image V becomes higher than the desired value in a dark situation around the vehicle (a situation in which the intensity of external light indicated by the external light intensity detection signal Sa is low), the
Therefore, when the
上記実施形態において、マイコン71は、輝度異常故障があると判定すると(ステップS104)、複数の光源18aを消灯しつつ、又は複数の光源18aを消灯せずに、輝度異常故障がある旨をインジケータ等の通知手段を通じて視認者1に通知してもよい。In the above embodiment, when the
上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置100は車両200に搭載されていたが、車両200以外の飛行機、船等の乗り物に搭載されていてもよい。また、被投射部材はフロントガラスに限らず、専用のコンバイナであってもよい。In the above embodiment, the head-up
1 視認者
10 表示部
14 表示パネル
18 照明装置
18a 光源
20 平面鏡
30 凹面鏡
50 窓部
60 筐体
61 開口部
70 制御部
71 マイコン
71a 処理部
71b ROM
71c RAM
72 LEDドライバIC
72a ショート故障検出部
72b オープン故障検出部
72c 低電圧故障検出部
73 平滑部
100 ヘッドアップディスプレイ装置
200 車両
201 フロントガラス
A1 正常範囲
A2 高輝度異常範囲
A3 低輝度異常範囲
C 正常範囲
C1,C2,C3 コンデンサ
L 表示光
P,P1,P2,P3 特定点
R1,R2 抵抗
V 虚像
ZD ツェナーダイオード
Sa 外光強度検出信号
Tb テーブル
Sf 故障検出信号
Vc 電圧源
Th1 第1差分値
Th2 第2差分値
Vk1,Vk2 カソード電圧
Ts ショート閾値
To オープン閾値
Iled 光源電流
Spwm1 第1PWM信号
Spwm2 第2PWM信号
REFERENCE SIGNS LIST 1: viewer 10: display unit 14: display panel 18:
71c RAM
72 LED driver IC
72a Short circuit failure detection unit 72b Open circuit failure detection unit 72c Low voltage
Claims (5)
光源と、
前記光源からの光を受けて前記表示光を出射する表示パネルと、
前記表示パネルを制御するとともに、第1PWM信号を出力し、前記光源のカソード電圧を取得するマイコンと、
前記マイコンからの前記第1PWM信号を受けて、前記第1PWM信号を増幅した第2PWM信号を前記光源に出力することにより前記光源を点灯させる光源ドライバと、を備え、
前記マイコンは、
前記カソード電圧と前記第1PWM信号のデューティ比の、前記光源の輝度に関する輝度異常故障がない正常時を含む正常範囲、及び前記第1PWM信号の前記デューティ比に対して前記カソード電圧が前記正常範囲を外れて低くなる高輝度異常範囲を示すデータを記憶する記憶部と、
取得された前記カソード電圧と出力された前記第1PWM信号の前記デューティ比により特定される特定点が前記データの前記高輝度異常範囲内に存在する場合に、前記輝度異常故障と判定する処理部と、を備える、
ヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device that displays a virtual image by projecting display light onto a projection member,
A light source;
a display panel that receives light from the light source and emits the display light;
a microcomputer that controls the display panel, outputs a first PWM signal, and acquires a cathode voltage of the light source;
a light source driver that receives the first PWM signal from the microcomputer and outputs a second PWM signal obtained by amplifying the first PWM signal to the light source, thereby turning on the light source;
The microcomputer is
a storage unit that stores data indicating a normal range including a normal time when there is no luminance abnormality failure related to the luminance of the light source, for the cathode voltage and the duty ratio of the first PWM signal, and a high luminance abnormal range in which the cathode voltage falls outside the normal range and becomes low with respect to the duty ratio of the first PWM signal;
and a processing unit that determines that the luminance abnormality has occurred when a specific point determined by the acquired cathode voltage and the duty ratio of the output first PWM signal is within the high luminance abnormality range of the data.
Head-up display device.
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 When the processing unit determines that a luminance abnormality has occurred, the processing unit stops outputting the first PWM signal to turn off the light source.
The head-up display device according to claim 1 .
前記処理部は、前記特定点が前記データの前記低輝度異常範囲内に存在する場合に前記輝度異常故障と判定し前記第1PWM信号の出力を停止して前記光源を消灯する、
請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 the data includes information on a low luminance abnormal range in which the cathode voltage becomes higher than the normal range with respect to the duty ratio of the first PWM signal,
The processing unit determines that the luminance abnormality has occurred when the specific point is within the low luminance abnormality range of the data, and stops outputting the first PWM signal to turn off the light source.
The head-up display device according to claim 2 .
請求項3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 In the data, a first difference value of the cathode voltage from the specific point to the high luminance abnormal range in the normal state is smaller than a second difference value of the cathode voltage from the specific point to the low luminance abnormal range in the normal state.
The head-up display device according to claim 3 .
前記カソード電圧がショート閾値を超えたときに前記光源に関する回路のショート故障を検出するショート故障検出部と、
前記カソード電圧がオープン閾値未満となったとき前記光源に関する前記回路のオープン故障を検出するオープン故障検出部と、を備え、
前記処理部は、前記ショート故障検出部によりショート故障が検出されず、かつ、前記オープン故障検出部によりオープン故障が検出されない状態で、前記特定点が前記データの前記低輝度異常範囲内又は前記高輝度異常範囲内に存在する場合に前記輝度異常故障と判定し前記第1PWM信号の出力を停止して前記光源を消灯する、
請求項3又は4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The light source driver includes:
a short circuit failure detection unit that detects a short circuit failure in a circuit related to the light source when the cathode voltage exceeds a short circuit threshold;
an open circuit failure detection unit that detects an open circuit failure in the circuit related to the light source when the cathode voltage becomes less than an open circuit threshold;
When the short circuit failure detection unit does not detect a short circuit failure and the open circuit failure detection unit does not detect an open circuit failure, and when the specific point is within the low luminance abnormality range or the high luminance abnormality range of the data, the processing unit determines that the luminance abnormality failure has occurred, stops outputting the first PWM signal, and turns off the light source.
The head-up display device according to claim 3 or 4.
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