車載用表示システム
【課題】表示部自体に故障が発生した場合に、その故障発生を通知するための表示手段を別途設けることなく、ドライバに対して通知を行うことができる車載用表示システムを提供する。
【解決手段】制御部及び映像セレクタ部は、単一又は複数の映像出力機器等より出力される映像信号が、定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部に黒色画像信号を一定時間挿入出力する（ステップＳ６）。制御部は、表示部に表示される画像が、黒色画像と、映像出力機器より出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部に生じる電気的信号の変化状態よって表示部の異常を判定すると（ステップＳ７：異常）、バックライト部を点滅させて異常の報知を行う（ステップＳ１６）。
【解決手段】制御部及び映像セレクタ部は、単一又は複数の映像出力機器等より出力される映像信号が、定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部に黒色画像信号を一定時間挿入出力する（ステップＳ６）。制御部は、表示部に表示される画像が、黒色画像と、映像出力機器より出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部に生じる電気的信号の変化状態よって表示部の異常を判定すると（ステップＳ７：異常）、バックライト部を点滅させて異常の報知を行う（ステップＳ１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の映像信号出力手段より出力される映像信号を切り換えて、表示部に表示させる車載用表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバの運転を支援するための情報を、車室内に配置される１つ以上の表示部に表示させる車載表示機器では、例えばミラーでは死角となる範囲をカバーするように、カメラにより撮像した車両周辺の映像等を表示させるものが普及している。これらの表示内容は、ドライバ並びに同乗者の安全を図ったり、安心を提供することに直結するため、ドライバに対して、正確な情報を表示させるべき場面で確実に表示できる、という信頼性が大変重要となる。
【０００３】
また、カメラから車載表示機器に入力される映像信号が途絶したり、車載表示機器自体に内部回路の異常などが発生し、画像が表示できない状態に陥った場合には、ドライバに対してその旨を通知することも安全上必要である。しかしながら、表示機器に異常が発生すると、上記のような通知を行う手段自体が失われることになる。
例えば特許文献１には、映像機器において、映像を表示する画面とは別に機器の状態を表示する表示部を備え、映像機器について特定の異常状態を検出すると電源をオフし、電源をオフしたことを表示部に表示する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３０７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、異常状態の発生を通知するための表示部を別個に設ける必要があるため、その分だけコストアップすることになる。また、前記表示部自体に故障が発生した場合は、上述のように、やはり通知を行う手段自体が失われてしまうことになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示部自体に故障が発生した場合に、その故障発生を通知するための表示手段を別途設けることなく、ドライバに対して通知を行うことができる車載用表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、映像信号が映像信号出力手段より定常的に出力されるまでの間，及び／又は映像信号が定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部に単一色画像信号を一定時間挿入出力する。そして、異常判定手段は、表示部に表示される画像が、単一色の画像と、映像信号出力手段により出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部に生じる電気的信号の変化及び／又は光学的信号の変化状態より表示部の異常を判定すると、報知手段は、表示部用光源の発光状態を変化させることで異常の報知を行う。したがって、故障発生を通知するための表示手段を別途設けずとも、通常とは異なる表示部用光源の発光状態，すなわち表示部の表示状態により、異常の報知を行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段によって挿入される単一色画像信号を黒色画像信号とする。すなわち、表示部が正常であれば、通常の映像を表示させている状態から黒色画像を表示する状態に切り替わると、電気的又は光学的信号の変化が顕著になる。したがって、表示部が故障した場合には、その変化が小さくなることで異常判定をより容易に行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、電源が投入されて、映像信号出力手段より出力される映像信号の画像が、表示部に最初に表示されるまでの間に単一色画像信号を挿入出力する。したがって、電源が投入される毎に異常判定を行うことができる。
【０００９】
請求項４記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、映像信号出力手段の１つにおいて出力される映像信号のソースが切り換えられる間に、単一色画像信号を挿入出力する。したがって、映像信号出力手段が１つだけ配置されている場合に異常判定を行うことができる。
【００１０】
請求項５記載の車載用表示システムによれば、映像信号出力手段が複数存在する場合に、画像信号挿入手段は、それらより出力される映像信号が、何れか１つから他の１つに切り換えられる間に単一色画像信号を挿入出力する。したがって、映像信号出力手段が複数配置されている場合に異常判定を行うことができる。
【００１１】
請求項６記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部に通電される駆動電流を検出する電流検出手段を備え、駆動電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部が正常である場合の駆動電流は、映像信号出力手段より出力される映像信号が表示されている状態と、単一色画像信号が表示されている状態とで大きく変化するが、異常が発生するとその変化が小さくなる。したがって、駆動電流の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。
【００１２】
請求項７記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部内に配置される発光状態検出手段により、表示部の発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部が正常である場合の発光状態は、請求項６の駆動電流の場合と同様に、映像信号出力手段より出力される映像信号が表示されている状態と、単一色画像信号が表示されている状態とで大きく変化するが、異常が発生するとその変化が小さくなる。したがって、発光状態の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項８記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部に入射する外光による影響の有無を判別する外光判別手段によって、外光による影響が無いと判別された場合に異常を判定する。すなわち、車室内における表示部の配置状態によっては、入射する外光の影響を強く受ける場合もある。したがって、外光による影響が無いと判別された場合に表示部の発光状態の変化に基づく異常を判定すれば、より正確に判定を行うことができる。
【００１４】
請求項９記載の車載用表示システムによれば、外光判別手段は、時刻情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば昼間の時間帯などは表示部に外光が入射し易くなると想定されるので、その時間帯では異常判定を回避することで誤判定を防止できる。
【００１５】
請求項１０記載の車載用表示システムによれば、外光判別手段は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば車両がトンネルや地下道路などを走行している場合には、表示部に外光が入射し難くなると想定されるので、そのような期間に異常を判定することで、判定を正確に行うことができる。
【００１６】
請求項１１記載の車載用表示システムによれば、単一色画像信号を黒色画像信号とした場合に、異常判定手段は、外光判別手段によって外光による影響が有ると判別された場合に異常を判定する。すなわち、表示部に外光が入射している状態から、表示部に黒色画像信号を表示させると、その表示により入射する外光を遮光することができるので、発光状態検出手段がそのような状態変化を検出できなければ異常を判定できる。
【００１７】
請求項１２記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、表示部用光源を、所定間隔で点滅させて報知を行う。したがって、通常とは異なる光源の発光状態により、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。
【００１８】
請求項１３記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、表示部用光源を構成する、複数の単位光源の一部のみ発光させて報知を行う。この場合、表示部における表示領域の一部のみが暗くなるので、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。
【００１９】
請求項１４記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、異常判定手段が異常を判定すると、当該判定の情報を、通信手段を介して他の車載機器にも送信する。したがって、例えば他の車載機器が備えている報知手段を利用することで、異なる形態でも異常報知を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例であり、制御部を中心とする処理内容を示すフローチャート
【図２】映像ソースが切替えられる間に黒色画像が挿入される場合の表示部の画面イメージを示す図
【図３】制御部がステップＳ６，Ｓ７の判断を行う場合のタイミングを示す図
【図４】車載用表示システムの電気的構成を示す機能ブロック図
【図５】表示部の電気的構成を示す図
【図６】反転駆動方式におけるコモン電流の変化状態を示す図
【図７】各映像出力機器の配置状態を示す車両の平面図
【図８】第２実施例であり、表示部及び検出回路を中心とする回路構成を示す図
【図９】液晶画面部の一画素分の断面構造を模式的に示す図
【図１０】図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施例）
以下、第１実施例について図１ないし図７を参照して説明する。図４は、車載用表示システムの構成を示す機能ブロック図である。車載用表示システム１は、複数の映像出力機器（映像信号出力手段）２と、車載用表示装置３とで構成されている。図７は、これらの配置状態を示す車両の平面図であり、映像出力機器２は、車両周辺の画像を撮像するため車室外に設置されており、車載用表示装置３は、車室内のダッシュボード上に配置されている。尚、図４では、複数の映像出力機器２うち２つだけ（Ａ，Ｂ）を図示している。
【００２２】
映像出力機器２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）などで構成されるカメラであり、上記のように配置されることで、車両に配置されているミラーや、ドライバの視野から死角となるエリアの画像を撮像する。車載用表示装置３の映像入力部４Ａ，４Ｂは、映像出力機器２Ａ，２Ｂより出力されるシリアルの画像データをパラレルデータに変換すると、そのデータを映像セレクタ部（画像信号挿入手段）５に出力する。また、映像入力部４Ａ，４Ｂは、映像出力機器２Ａ，２Ｂからの映像信号が途絶したことを判別すると、入力断検出信号を制御部（画像信号挿入手段，異常判定手段，報知手段）６に出力する。
【００２３】
映像セレクタ部（画像信号挿入手段）５は、車載用表示装置３に内蔵されている図示しない映像出力機器より出力される映像ソース、例えばデジタルＴＶやＤＶＤプレーヤより出力される映像信号を表示部７に出力する。また、映像セレクタ部５は、制御部６より出力される映像セレクト信号に応じて、映像入力部４Ａ，４Ｂの何れか一方より出力される画像データ（それぞれ、映像信号（１），（２）とする）や、上記内蔵の映像出力機器からの映像ソース，その他、表示部７が図示しないナビゲーション装置の表示部としても兼用されている場合は、ナビゲーション装置本体より与えられる映像ソースを選択する（したがって、映像セレクタ部５自身や、上記ナビゲーション装置も映像信号出力手段に対応する）。そして、その画像データを高画質化処理したり、制御部６より与えられる制御信号に応じて拡大，縮小，合成等の処理を行うと、表示部７に出力する。
【００２４】
制御部６は、例えばマイクロコンピュータで構成され、車載用表示装置３の全体を制御する。そして、映像セレクタ部５が入力される画像データを切り替える間の期間に、表示部７に黒色画像（単一色画像）を表示させるための映像信号及びコモン信号を出力するようになっている。表示部７は、例えばアクティブマトリクス方式の液晶表示デバイスや、そのデバイスを駆動するための走査電極側駆動回路や信号電極側駆動回路などを備えて構成されている。
【００２５】
映像切替え入力部８は、車載用表示装置３の外部より与えられる（例えば、ユーザの操作による）映像切替え信号を受信して、制御部６に出力する。制御部６は、上述したように、上記映像切替え信号に基づいて映像セレクタ部５に映像セレクト信号を出力する。また、制御部６は、映像セレクタ部５が表示部７に出力する映像信号のソースを切り替える間の期間に、表示部７に、画面全体を黒色にする黒色画像を表示させるための制御信号を、映像セレクタ部５に出力するようになっている。すると、映像セレクタ部５は黒色画像を表示させるための映像信号を表示部７に出力する。
車両ＬＡＮ信号入出力部（通信手段）９は、車載用表示装置３の外部から車両ＬＡＮ通信信号を受信すると、制御部６に対して制御コマンドを出力する。また、制御部６は、車両ＬＡＮ信号入出力部９を介して、車両ＬＡＮで接続されている他の車載機器に通信信号を送信する。
【００２６】
（制御用）電源部１０は、車両のバッテリからの電源を受けて例えば５Ｖ程度の電源を生成し、制御部６や表示部７等の各構成要素に供給する。また、バックライト用電源部１１は、例えばスイッチング電源回路で構成され、同じくバッテリからの電源を受けて昇圧動作を行い、例えば１３Ｖ〜１８Ｖ程度の電源を生成してバックライト部（表示部用光源）１２に供給する。そして、バックライト用電源部１１の動作は、制御部６より与えられる制御信号により制御されるようになっている。バックライト部１２は、表示部７の背面側に配置される光源であり、背面から光を当てて照明することで表示部７の画面表示をユーザに視認させる。
検出回路（電流検出手段，異常判定手段）１３は、映像セレクタ部５が表示部７に出力する映像信号のソースを切り替える間に黒色画像を挿入表示させる場合、画像信号の変化に基づく電気的信号の変化に応じて表示部７の異常や故障を検出する。
【００２７】
図５は、表示部７の電気的構成を示すものである。映像セレクタ部５からは、表示部７に対して、映像信号と共にタイミング信号（垂直同期信号），ゲート信号及びコモン信号が出力される。タイミング信号及び映像信号は信号電極駆動回路１４に出力され、ゲート信号は走査電極駆動回路１５に出力され、コモン信号はコモン電極１６ａに出力される。
【００２８】
液晶画面部１６は、対向する一対のガラス基板（図５では図示せず）の一方のガラス基板表面に複数の画素電極１６ｂ（透明電極、図示せず）がマトリクス状に形成され、他方のガラス基板表面に一つのコモン電極（透明電極）１６ａが形成され、対向するガラス基板間にＴＮ型の液晶１６ｃが注入されて構成されている。画素電極が形成されたガラス基板には、画素電極にドレインを接続した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６ｄが各画素電極と対をなして形成されている。
マトリクスの各行には走査線１６ｅが設けられ、行方向に並ぶＴＦＴ１６ｄのゲートが共通の走査線１６ｅに接続され、マトリクスの各列方向には信号線１６ｆが設けられ、列方向に並ぶＴＦＴ１６ｄのソースが共通の信号線１６ｆに接続されている。また、ＴＦＴ１６ｄ内に生じる寄生容量１６ｇを、図５では、液晶１６ｃに並列接続されたコンデンサのシンボルで示している。
【００２９】
走査電極駆動回路１５は、入力されるゲート信号に基づいて、液晶画面部１６の最上行から各走査線１６ｅに一定間隔でパルス状のゲート信号を順次印加し、各行毎に順次ＴＦＴ１６ｄをオンオフさせる。ここで、液晶表示部１６の最上行から最下行の走査線１６ｅまで１回走査するのに要する時間が１フレーム周期（垂直同期周期）となる。また、信号電極駆動回路１４は、入力されるタイミング信号に基づいて、各行のＴＦＴ１６ｄのオンに同期させながら全信号線１６ｆに映像信号を印加する。また、コモン電極１６ａにはコモン信号が印加される。これにより、画素電極１６ｂ，コモン電極１６ａ間に電荷が蓄積されて液晶１６ｃに電圧が印加されると、各画素毎に液晶分子の配列が変化してバックライトの透過特性が変化し、液晶画面部１６に映像が表示される。尚、液晶画面部１６は、電極間に印加する電圧の極性を、１フレーム周期毎に反転させる反転駆動方式で制御されている（図６参照）。
【００３０】
検出回路１３は、コモン電極１６ａに挿入された検出用抵抗１３ａと、その検出用抵抗１３ａの端子電圧を差動増幅する増幅回路１３ｂ（簡略化してオペアンプのみで示す）とで構成されている。すなわち、検出回路１３は、液晶画面部１６に映像が表示される場合に、コモン電極１６ａに通電される駆動電流（コモン電流）に応じた検出用抵抗１３ａの端子電圧を差動増幅する。そして、増幅回路１３ｂにより増幅された電圧信号は制御部６の入力端子に与えられ、内部のＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換される。
【００３１】
図１は、制御部６を中心とする処理内容を示すフローチャートである。車両のバッテリから電源が投入されると（ステップＳ１，ＡＣＣ ＯＮ）、外部機器や車載用表示装置３の内部回路について、初期設定等の立ち上げ処理が行われる（ステップＳ２）。続いて、制御部６は、映像入力部４Ａ，４Ｂからの映像信号（１），（２）の入力があるか否かを判断し（ステップＳ３，Ｓ４）、何れからも入力があれば、それらの映像信号の入力状態は正常と判断する（ステップＳ５）。
【００３２】
そして、制御部６は、映像切替え入力部８を介して映像切替え信号が入力されたことをトリガとして、映像ソースの切替えに伴う黒色画像の挿入期間の前後に、表示部７の正常／異常を判定する（ステップＳ６，Ｓ７）。ここで、図２は、映像ソースが切替えられる間に黒色画像が挿入される場合の表示部７の画面イメージを示す。この例では、最初にナビゲーション装置より与えられる地図の画像（映像１）が表示されており、黒色画像が挿入された後、映像出力機器２Ｂからの画像（車両後方の映像，映像２）に切り換えられた状態を示している。
【００３３】
また、図３は、制御部６がステップＳ６，Ｓ７の判断を行う場合のタイミングを示す。（ａ）は映像セレクタ部５が表示部７に対して出力する垂直同期信号であり、（ｂ）は映像信号である。（ｃ）は制御部６が検出回路１３の出力信号を参照して判定を行うタイミング（検出）を示しており、（ａ）に示す垂直同期信号から、若干遅れたタイミングで周期的に検出を行う。図３（ｂ）に示すように、通常の映像信号（ソース）が切り換えられる間は黒色画像が挿入され続けるが、通常映像信号と黒色画像とが切り替わる間の電流変化によって、制御部６により正常／異常が判定される。
【００３４】
すなわち、図６に示すように、液晶画面部１６に映像が表示される場合、コモン電極１６ａには液晶１６ｃ及び寄生容量１６ｇを充電する電流が流れるが（一点鎖線）、黒色画像を表示させる場合は、その電流値が通常の映像ソースの場合よりも大きな値を示す（実線）。すなわち、黒色画像を表示させるには、バックライト光を遮光させるため液晶１６ｃにより高い電圧を印加して、充電電流が大きくなるからである。
【００３５】
したがって、制御部６は、検出回路１３より与えられる電圧信号をＡ／Ｄ変換して読み込むと、そのデータ値を所定の閾値と比較することでステップＳ７の判定を行う。つまり、黒色画像を表示した場合の電流値が閾値未満であれば「異常」と判定する。この場合の閾値は、通常の映像ソースが表示される場合の平均的な電流値と、黒色画像が表示された場合の電流値との中間あたりに設定しておく。尚、検出回路１３は、交流的に変化するコモン電流の一方の極性について検出を行えば良い。
【００３６】
再び、図１を参照する。表示部７の動作が正常であれば、映像切替え信号に応じて映像信号（１），（２）の何れかを、映像セレクタ部５を介して選択する（ステップＳ８〜Ｓ１０）。尚、この場合の選択切替えにおいても黒画挿入が行われる。それから、制御部６は、バックライト用電源部１１から電源を供給させてバックライト部１２を点灯させて（ステップＳ１１）、表示部７に通常の表示動作を行わせる（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ７において、表示部７の動作が異常であると判断すると、制御部６は、バックライト用電源部１１から電源を断続的に供給させて（ステップＳ１５）、バックライト部１２を点滅させる（すなわち、発光状態を変化させる）ことで（ステップＳ１６）ユーザ（車両の乗員）に対して異常状態の報知を行う（ステップＳ１７）。
【００３７】
尚、この場合、図４に破線で示すように、バックライト部１２が２つの単位光源１２Ａ，１２Ｂに分けて構成されており、これら２つの単位光源１２Ａ，１２Ｂによって表示部７にバックライト光を照射するようになっているとする。そして、バックライト用電源部１１が、単位光源１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ独立に駆動電源を供給可能となっており、例えば単位光源１２Ｂを消灯させて単位光源１２Ａだけを点灯させれば（部分的点灯）、表示部７の表示は、画面の約１／２が暗くなり、残りの１／２でしか正常に行われなくなる。したがって、このような表示形態で、ステップＳ１７における異常状態の報知を行うこともできる。
【００３８】
また、ステップＳ３又はＳ４において、映像入力部４Ａ，４Ｂの何れかより入力断検出信号が出力された場合には、制御部６は、映像信号（１），（２）の入力異常が生じたと判断する（ステップＳ１３）。そして、車両ＬＡＮ信号入出力部９を介して外部機器に異常の発生を報知する信号を出力する（ステップＳ１４）。例えば、車両側のＥＣＵを介して、インストルメントパネルの警告ランプを点灯させるなどして異常報知を行うことも可能である。それから、ステップＳ１５〜Ｓ１７を実行して、バックライト部１２による異常報知も併せて行うようにする。尚、ステップＳ１４については、ステップＳ７で異常が判定された場合も実行して、外部機器に異常の発生を報知しても良い。
また、映像信号（１），（２）については、映像入力部４Ａ，４Ｂのように独立した機器により出力されるものに限らず、単一の機器より出力される映像信号が、非連続的に切り替わる場合の前後の映像を映像信号（１），（２）として、同様に異常判定を行うこともできる。
【００３９】
以上のように本実施例によれば、制御部６及び映像セレクタ部５は、単一又は複数の映像出力機器２等より出力される映像信号が、定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部７に黒色画像信号を一定時間挿入出力する。そして、制御部６は、表示部７に表示される画像が、黒色画像と、映像出力機器２等より出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部７に生じる電気的信号の変化状態よって表示部７の異常を判定すると、バックライト部１２を点滅させて（或いは単位光源１２Ａ，１２Ｂの一方だけを点灯させて）異常の報知を行うようにした。
【００４０】
したがって、故障発生を通知するための表示手段を別途設けずとも、通常とは異なるバックライト部１２の発光状態，すなわち表示部７の表示状態により、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。また、映像出力機器２等が１つの場合，複数の場合の何れでも表示部７の異常判定を行うことができる。
またこの場合、表示部７に挿入する単一色画像信号を黒色画像とすることで、表示部７が正常であれば、通常の映像を表示させている状態から黒色画像を表示する状態に切り替わると、電気的信号の変化が顕著になる。したがって、表示部７が故障した場合には、その変化が小さくなることで異常判定をより容易に行うことができる。
【００４１】
また、制御部６は、検出回路１３が検出するコモン電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定するので、コモン電流の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。更に、制御部６は、表示部７の異常を判定すると、当該判定の情報を、車両ＬＡＮ信号入出力９を介して他の車載機器にも送信するので、例えば他の車載機器が備えている、インストルメントパネルのＬＥＤ等を報知手段として利用することで、異なる形態でも異常報知を行うことが可能となる。
【００４２】
（第２実施例）
図８ないし図１０は第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例の検出回路は、映像ソースからの通常映像信号と黒色画像信号との切り換わりにおいて、表示部７の各画素について発光状態が変化するレベルを評価して異常を判定する構成となっている。
【００４３】
図８は、表示部７及び検出回路（発光状態検出手段，異常判定手段）２１を中心とする回路構成を示す。表示部７については、液晶画面部１６の一画素分だけ示している。検出回路２１は、各画素に対応して配置されるフォトダイオード２１Ｄ（検出回路の一部を構成する）のアノードにＸ座標側の検出線を接続し、カソードにＹ座標側の検出線を接続しており、これらのアノード，カソード間に逆バイアス電圧を印加している。そして、画素（液晶１６ｃ）が発光するとフォトダイオード（光センサ，受光素子，発光状態検出手段）２１Ｄに逆電流が流れるので、検出回路２１は逆電流が流れたことに基づいて発光を検知する。
【００４４】
この場合、検出回路２１は、外光の影響を受けることがないよう制御部６より検出許可信号が与えられている期間に、映像セレクタ部５が表示部７について行う映像表示処理に同期して各画素の発光検出を行う。黒色画像が表示される期間は、全ての画素が発光しないことになる。そして、黒色画像表示期間に１個以上の画素について発光が検出されると異常と判定しても良いが、例えば液晶画面部１６の全画素の５〜１０％程度に発光が検出された場合に異常と判定しても良い。また、検出結果は、例えば検出回路２１が不良画素数をカウントした結果を制御部６に出力しても良いし、検出回路２１が検出動作を行っている間に、随時判定結果データを例えばパラレルに出力しても良い。
【００４５】
図９は、液晶画面部１６の一画素分の断面構造を模式的に示したものである。バックライト部１２側のＴＦＴガラス２２には、遮光層２３上に、ＴＦＴ１６ｄと共にフォトダイオード２１Ｄが予め作り込まれている。図中下方側に位置するＴＦＴガラス２２の内面と上方側に位置するＣＦ（Color Filter）ガラス２４の内面とには、それぞれ画素電極１６ｂとコモン電極１６ａとが形成されており、それらの間に液晶１６ｃの層が配置されている。
【００４６】
また、ＣＦ（Color Filter）ガラス２４の内面側で、ＴＦＴ１６ｄ及びフォトダイオード２１Ｄが形成されている部位と対向する部分にも遮光層２５が形成されている。そして、遮光層２５のフォトダイオード２１Ｄに対向する部位には、反射層２６が形成されている。反射層２６は、画素電極１６ｂを透過したバックライト光を下方へ反射させて、フォトダイオード２１Ｄに受光させるために配置されている。尚、このように、フォトダイオード２１ＤをＴＦＴ１６ｄと同じ側に形成することで、液晶画面部１６の製造工程が簡単になる。
【００４７】
次に、第２実施例の作用について図１０を参照して説明する。図１０に示すフローチャートは図１に示したものに、ステップＳ２１〜Ｓ２５を追加したものである。ステップＳ１，Ｓ２を実行すると、制御部６は、例えば自身が内蔵するリアルタイムクロックより現在時刻情報を取得すると共に、ナビゲーション装置と通信することで、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた位置情報（道路情報を含む）を取得する（ステップＳ２１）。そして、取得したそれらの情報に基づいて、表示部７に外光が入射し得る状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２２，外光判別手段）。
【００４８】
すなわち、現在時刻より昼間／夜間の時間帯かを判断し、夜間であれば表示部７に外光の入射はないと判断できる。また、昼間であっても、位置情報により自車両の現在位置がトンネルの内部などである場合は、表示部７に入射する外光は、無視できるレベルであると判断できる。ステップＳ２２において、外光の入射が無い（「無視できる」を含む）と判断すると、以降は第１実施例と同様に、ステップＳ３〜Ｓ１７を実行する。この場合、ステップＳ６，Ｓ７における判断は、上述したように、黒色画像挿入期間における各画素の発光の有無によって行う。
【００４９】
一方、ステップＳ２２において外光の入射が有ると判断すると、制御部６は、この外光を利用して異常判定を行う。すなわち、この時点で黒色画像を出力させて（ステップＳ２３）、フォトダイオード２１Ｄの出力状態を確認する（ステップＳ２４）。外光が入射している状態で黒色画像を表示させると、図９に示すように、表示部７に入射する外光が液晶１６ｃによって遮光される。したがって、この状態で外光が検出されなければステップＳ２５で「正常」と判断してステップＳ３に移行し、外光が検出されると「異常」と判断してステップＳ１５に移行する。
【００５０】
以上のように第２実施例によれば、制御部６は、表示部７に配置され、フォトダイオード２１Ｄを用いた検出回路２１により、表示部７の発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部７が正常である場合の各画素の発光状態は、第１実施例における駆動電流の場合と同様に、映像出力機器２等より出力される映像信号が表示されている状態と、黒色画像が表示されている状態とで大きく変化する。具体的には、黒色画像が表示されている場合の画素は発光しない（バックライトを遮光する）ので、その際にフォトダイオード２１Ｄを介して発光状態が検出された場合に、異常判定を確実に行うことができる。
【００５１】
また、制御部６は、表示部７に入射する外光による影響の有無を判別し、外光による影響が無いと判別された場合に異常を判定する。すなわち、車室内における表示部７の配置状態によっては、入射する外光の影響を強く受ける場合があるので、外光による影響が無いと判別された場合に表示部７の発光状態の変化に基づく異常を判定すれば、より正確に判定を行うことができる。
【００５２】
この場合、制御部６は、時刻情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば昼間の時間帯などは表示部７に外光が入射し易くなると想定されるので、その時間帯では異常判定を回避することで誤判定を防止できる。また、制御部６は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば車両がトンネルや地下道路などを走行している場合には、表示部７に外光が入射し難くなると想定されるので、そのような期間に異常を判定することで、判定を正確に行うことができる。
【００５３】
更に、制御部６は、電源が投入されて、映像出力機器２等より出力される映像信号の画像が表示部７に最初に表示されるまでの間に、外光の入射があると判定されると表示部７に黒色画像を挿入出力し、その際に、検出回路２１が入射された外光を検出するか否かによって異常判定を行うようにした。したがって、この場合には、外光を利用して異常判定を行うことができる。
【００５４】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
単一色画像は、黒色画像に限ることなく、その他の色の単一色画像でも良い。
映像信号が、映像出力機器２等より定常的に出力されるまでの間に黒色画像を挿入して、同様に異常判定を行っても良い。すなわち、図１０に示すフローにおいて、ステップＳ２１，Ｓ２２を削除して、これらの代わりにステップＳ２３を実行し、黒色画像から何れかの映像ソースが表示される場合の切り替え時に、ステップＳ７と同様の判断を行うようにすれば良い。
また、映像ソースが切り替わる場合に限らず、表示部７の故障検出を行う目的で、例えば決まった時刻毎に単一色画像を表示させて異常判定を行うようにしても良い。
第１実施例の構成において、第２実施例と同様に、電源投入時に異常判定を行っても良い。
【００５５】
映像信号出力手段は、少なくとも１つあれば良い。
バックライト部を、３つ以上の単位光源で構成しても良い。
車両ＬＡＮ信号入出力部９は、必要に応じて設ければ良い。
第２実施例において、フォトダイオード２１ＤをＣＦガラス２４側に形成しても良い。
フォトダイオード２１Ｄに替えて、フォトトランジスタを用いても良い。
第２実施例の外光判別手段として、外光の照度を検出するための光センサを別途設けても良い。
また、第２実施例において、表示部７が、外光が入射し難い状態で設置されている場合は、外光による影響の有無を判別する処理を行わなくても良い。
第１,第２実施例を組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００５６】
図面中、１は車載用表示システム、２は映像出力機器（映像信号出力手段）、５は映像セレクタ部（画像信号挿入手段）、６は制御部（画像信号挿入手段，異常判定手段，報知手段，外光判別手段）、７は表示部、９は車両ＬＡＮ信号入出力部（通信手段）、１２はバックライト部（表示部用光源）、１３は検出回路（電流検出手段，異常判定手段）、２１は検出回路（発光状態検出手段，異常判定手段）、２１Ｄはフォトダイオード（発光状態検出手段，異常判定手段）を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の映像信号出力手段より出力される映像信号を切り換えて、表示部に表示させる車載用表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバの運転を支援するための情報を、車室内に配置される１つ以上の表示部に表示させる車載表示機器では、例えばミラーでは死角となる範囲をカバーするように、カメラにより撮像した車両周辺の映像等を表示させるものが普及している。これらの表示内容は、ドライバ並びに同乗者の安全を図ったり、安心を提供することに直結するため、ドライバに対して、正確な情報を表示させるべき場面で確実に表示できる、という信頼性が大変重要となる。
【０００３】
また、カメラから車載表示機器に入力される映像信号が途絶したり、車載表示機器自体に内部回路の異常などが発生し、画像が表示できない状態に陥った場合には、ドライバに対してその旨を通知することも安全上必要である。しかしながら、表示機器に異常が発生すると、上記のような通知を行う手段自体が失われることになる。
例えば特許文献１には、映像機器において、映像を表示する画面とは別に機器の状態を表示する表示部を備え、映像機器について特定の異常状態を検出すると電源をオフし、電源をオフしたことを表示部に表示する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３０７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の構成では、異常状態の発生を通知するための表示部を別個に設ける必要があるため、その分だけコストアップすることになる。また、前記表示部自体に故障が発生した場合は、上述のように、やはり通知を行う手段自体が失われてしまうことになる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示部自体に故障が発生した場合に、その故障発生を通知するための表示手段を別途設けることなく、ドライバに対して通知を行うことができる車載用表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、映像信号が映像信号出力手段より定常的に出力されるまでの間，及び／又は映像信号が定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部に単一色画像信号を一定時間挿入出力する。そして、異常判定手段は、表示部に表示される画像が、単一色の画像と、映像信号出力手段により出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部に生じる電気的信号の変化及び／又は光学的信号の変化状態より表示部の異常を判定すると、報知手段は、表示部用光源の発光状態を変化させることで異常の報知を行う。したがって、故障発生を通知するための表示手段を別途設けずとも、通常とは異なる表示部用光源の発光状態，すなわち表示部の表示状態により、異常の報知を行うことができる。
【０００７】
請求項２記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段によって挿入される単一色画像信号を黒色画像信号とする。すなわち、表示部が正常であれば、通常の映像を表示させている状態から黒色画像を表示する状態に切り替わると、電気的又は光学的信号の変化が顕著になる。したがって、表示部が故障した場合には、その変化が小さくなることで異常判定をより容易に行うことができる。
【０００８】
請求項３記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、電源が投入されて、映像信号出力手段より出力される映像信号の画像が、表示部に最初に表示されるまでの間に単一色画像信号を挿入出力する。したがって、電源が投入される毎に異常判定を行うことができる。
【０００９】
請求項４記載の車載用表示システムによれば、画像信号挿入手段は、映像信号出力手段の１つにおいて出力される映像信号のソースが切り換えられる間に、単一色画像信号を挿入出力する。したがって、映像信号出力手段が１つだけ配置されている場合に異常判定を行うことができる。
【００１０】
請求項５記載の車載用表示システムによれば、映像信号出力手段が複数存在する場合に、画像信号挿入手段は、それらより出力される映像信号が、何れか１つから他の１つに切り換えられる間に単一色画像信号を挿入出力する。したがって、映像信号出力手段が複数配置されている場合に異常判定を行うことができる。
【００１１】
請求項６記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部に通電される駆動電流を検出する電流検出手段を備え、駆動電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部が正常である場合の駆動電流は、映像信号出力手段より出力される映像信号が表示されている状態と、単一色画像信号が表示されている状態とで大きく変化するが、異常が発生するとその変化が小さくなる。したがって、駆動電流の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。
【００１２】
請求項７記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部内に配置される発光状態検出手段により、表示部の発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部が正常である場合の発光状態は、請求項６の駆動電流の場合と同様に、映像信号出力手段より出力される映像信号が表示されている状態と、単一色画像信号が表示されている状態とで大きく変化するが、異常が発生するとその変化が小さくなる。したがって、発光状態の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。
【００１３】
請求項８記載の車載用表示システムによれば、異常判定手段は、表示部に入射する外光による影響の有無を判別する外光判別手段によって、外光による影響が無いと判別された場合に異常を判定する。すなわち、車室内における表示部の配置状態によっては、入射する外光の影響を強く受ける場合もある。したがって、外光による影響が無いと判別された場合に表示部の発光状態の変化に基づく異常を判定すれば、より正確に判定を行うことができる。
【００１４】
請求項９記載の車載用表示システムによれば、外光判別手段は、時刻情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば昼間の時間帯などは表示部に外光が入射し易くなると想定されるので、その時間帯では異常判定を回避することで誤判定を防止できる。
【００１５】
請求項１０記載の車載用表示システムによれば、外光判別手段は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば車両がトンネルや地下道路などを走行している場合には、表示部に外光が入射し難くなると想定されるので、そのような期間に異常を判定することで、判定を正確に行うことができる。
【００１６】
請求項１１記載の車載用表示システムによれば、単一色画像信号を黒色画像信号とした場合に、異常判定手段は、外光判別手段によって外光による影響が有ると判別された場合に異常を判定する。すなわち、表示部に外光が入射している状態から、表示部に黒色画像信号を表示させると、その表示により入射する外光を遮光することができるので、発光状態検出手段がそのような状態変化を検出できなければ異常を判定できる。
【００１７】
請求項１２記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、表示部用光源を、所定間隔で点滅させて報知を行う。したがって、通常とは異なる光源の発光状態により、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。
【００１８】
請求項１３記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、表示部用光源を構成する、複数の単位光源の一部のみ発光させて報知を行う。この場合、表示部における表示領域の一部のみが暗くなるので、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。
【００１９】
請求項１４記載の車載用表示システムによれば、報知手段は、異常判定手段が異常を判定すると、当該判定の情報を、通信手段を介して他の車載機器にも送信する。したがって、例えば他の車載機器が備えている報知手段を利用することで、異なる形態でも異常報知を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例であり、制御部を中心とする処理内容を示すフローチャート
【図２】映像ソースが切替えられる間に黒色画像が挿入される場合の表示部の画面イメージを示す図
【図３】制御部がステップＳ６，Ｓ７の判断を行う場合のタイミングを示す図
【図４】車載用表示システムの電気的構成を示す機能ブロック図
【図５】表示部の電気的構成を示す図
【図６】反転駆動方式におけるコモン電流の変化状態を示す図
【図７】各映像出力機器の配置状態を示す車両の平面図
【図８】第２実施例であり、表示部及び検出回路を中心とする回路構成を示す図
【図９】液晶画面部の一画素分の断面構造を模式的に示す図
【図１０】図１相当図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施例）
以下、第１実施例について図１ないし図７を参照して説明する。図４は、車載用表示システムの構成を示す機能ブロック図である。車載用表示システム１は、複数の映像出力機器（映像信号出力手段）２と、車載用表示装置３とで構成されている。図７は、これらの配置状態を示す車両の平面図であり、映像出力機器２は、車両周辺の画像を撮像するため車室外に設置されており、車載用表示装置３は、車室内のダッシュボード上に配置されている。尚、図４では、複数の映像出力機器２うち２つだけ（Ａ，Ｂ）を図示している。
【００２２】
映像出力機器２は、例えばＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）などで構成されるカメラであり、上記のように配置されることで、車両に配置されているミラーや、ドライバの視野から死角となるエリアの画像を撮像する。車載用表示装置３の映像入力部４Ａ，４Ｂは、映像出力機器２Ａ，２Ｂより出力されるシリアルの画像データをパラレルデータに変換すると、そのデータを映像セレクタ部（画像信号挿入手段）５に出力する。また、映像入力部４Ａ，４Ｂは、映像出力機器２Ａ，２Ｂからの映像信号が途絶したことを判別すると、入力断検出信号を制御部（画像信号挿入手段，異常判定手段，報知手段）６に出力する。
【００２３】
映像セレクタ部（画像信号挿入手段）５は、車載用表示装置３に内蔵されている図示しない映像出力機器より出力される映像ソース、例えばデジタルＴＶやＤＶＤプレーヤより出力される映像信号を表示部７に出力する。また、映像セレクタ部５は、制御部６より出力される映像セレクト信号に応じて、映像入力部４Ａ，４Ｂの何れか一方より出力される画像データ（それぞれ、映像信号（１），（２）とする）や、上記内蔵の映像出力機器からの映像ソース，その他、表示部７が図示しないナビゲーション装置の表示部としても兼用されている場合は、ナビゲーション装置本体より与えられる映像ソースを選択する（したがって、映像セレクタ部５自身や、上記ナビゲーション装置も映像信号出力手段に対応する）。そして、その画像データを高画質化処理したり、制御部６より与えられる制御信号に応じて拡大，縮小，合成等の処理を行うと、表示部７に出力する。
【００２４】
制御部６は、例えばマイクロコンピュータで構成され、車載用表示装置３の全体を制御する。そして、映像セレクタ部５が入力される画像データを切り替える間の期間に、表示部７に黒色画像（単一色画像）を表示させるための映像信号及びコモン信号を出力するようになっている。表示部７は、例えばアクティブマトリクス方式の液晶表示デバイスや、そのデバイスを駆動するための走査電極側駆動回路や信号電極側駆動回路などを備えて構成されている。
【００２５】
映像切替え入力部８は、車載用表示装置３の外部より与えられる（例えば、ユーザの操作による）映像切替え信号を受信して、制御部６に出力する。制御部６は、上述したように、上記映像切替え信号に基づいて映像セレクタ部５に映像セレクト信号を出力する。また、制御部６は、映像セレクタ部５が表示部７に出力する映像信号のソースを切り替える間の期間に、表示部７に、画面全体を黒色にする黒色画像を表示させるための制御信号を、映像セレクタ部５に出力するようになっている。すると、映像セレクタ部５は黒色画像を表示させるための映像信号を表示部７に出力する。
車両ＬＡＮ信号入出力部（通信手段）９は、車載用表示装置３の外部から車両ＬＡＮ通信信号を受信すると、制御部６に対して制御コマンドを出力する。また、制御部６は、車両ＬＡＮ信号入出力部９を介して、車両ＬＡＮで接続されている他の車載機器に通信信号を送信する。
【００２６】
（制御用）電源部１０は、車両のバッテリからの電源を受けて例えば５Ｖ程度の電源を生成し、制御部６や表示部７等の各構成要素に供給する。また、バックライト用電源部１１は、例えばスイッチング電源回路で構成され、同じくバッテリからの電源を受けて昇圧動作を行い、例えば１３Ｖ〜１８Ｖ程度の電源を生成してバックライト部（表示部用光源）１２に供給する。そして、バックライト用電源部１１の動作は、制御部６より与えられる制御信号により制御されるようになっている。バックライト部１２は、表示部７の背面側に配置される光源であり、背面から光を当てて照明することで表示部７の画面表示をユーザに視認させる。
検出回路（電流検出手段，異常判定手段）１３は、映像セレクタ部５が表示部７に出力する映像信号のソースを切り替える間に黒色画像を挿入表示させる場合、画像信号の変化に基づく電気的信号の変化に応じて表示部７の異常や故障を検出する。
【００２７】
図５は、表示部７の電気的構成を示すものである。映像セレクタ部５からは、表示部７に対して、映像信号と共にタイミング信号（垂直同期信号），ゲート信号及びコモン信号が出力される。タイミング信号及び映像信号は信号電極駆動回路１４に出力され、ゲート信号は走査電極駆動回路１５に出力され、コモン信号はコモン電極１６ａに出力される。
【００２８】
液晶画面部１６は、対向する一対のガラス基板（図５では図示せず）の一方のガラス基板表面に複数の画素電極１６ｂ（透明電極、図示せず）がマトリクス状に形成され、他方のガラス基板表面に一つのコモン電極（透明電極）１６ａが形成され、対向するガラス基板間にＴＮ型の液晶１６ｃが注入されて構成されている。画素電極が形成されたガラス基板には、画素電極にドレインを接続した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１６ｄが各画素電極と対をなして形成されている。
マトリクスの各行には走査線１６ｅが設けられ、行方向に並ぶＴＦＴ１６ｄのゲートが共通の走査線１６ｅに接続され、マトリクスの各列方向には信号線１６ｆが設けられ、列方向に並ぶＴＦＴ１６ｄのソースが共通の信号線１６ｆに接続されている。また、ＴＦＴ１６ｄ内に生じる寄生容量１６ｇを、図５では、液晶１６ｃに並列接続されたコンデンサのシンボルで示している。
【００２９】
走査電極駆動回路１５は、入力されるゲート信号に基づいて、液晶画面部１６の最上行から各走査線１６ｅに一定間隔でパルス状のゲート信号を順次印加し、各行毎に順次ＴＦＴ１６ｄをオンオフさせる。ここで、液晶表示部１６の最上行から最下行の走査線１６ｅまで１回走査するのに要する時間が１フレーム周期（垂直同期周期）となる。また、信号電極駆動回路１４は、入力されるタイミング信号に基づいて、各行のＴＦＴ１６ｄのオンに同期させながら全信号線１６ｆに映像信号を印加する。また、コモン電極１６ａにはコモン信号が印加される。これにより、画素電極１６ｂ，コモン電極１６ａ間に電荷が蓄積されて液晶１６ｃに電圧が印加されると、各画素毎に液晶分子の配列が変化してバックライトの透過特性が変化し、液晶画面部１６に映像が表示される。尚、液晶画面部１６は、電極間に印加する電圧の極性を、１フレーム周期毎に反転させる反転駆動方式で制御されている（図６参照）。
【００３０】
検出回路１３は、コモン電極１６ａに挿入された検出用抵抗１３ａと、その検出用抵抗１３ａの端子電圧を差動増幅する増幅回路１３ｂ（簡略化してオペアンプのみで示す）とで構成されている。すなわち、検出回路１３は、液晶画面部１６に映像が表示される場合に、コモン電極１６ａに通電される駆動電流（コモン電流）に応じた検出用抵抗１３ａの端子電圧を差動増幅する。そして、増幅回路１３ｂにより増幅された電圧信号は制御部６の入力端子に与えられ、内部のＡ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換される。
【００３１】
図１は、制御部６を中心とする処理内容を示すフローチャートである。車両のバッテリから電源が投入されると（ステップＳ１，ＡＣＣ ＯＮ）、外部機器や車載用表示装置３の内部回路について、初期設定等の立ち上げ処理が行われる（ステップＳ２）。続いて、制御部６は、映像入力部４Ａ，４Ｂからの映像信号（１），（２）の入力があるか否かを判断し（ステップＳ３，Ｓ４）、何れからも入力があれば、それらの映像信号の入力状態は正常と判断する（ステップＳ５）。
【００３２】
そして、制御部６は、映像切替え入力部８を介して映像切替え信号が入力されたことをトリガとして、映像ソースの切替えに伴う黒色画像の挿入期間の前後に、表示部７の正常／異常を判定する（ステップＳ６，Ｓ７）。ここで、図２は、映像ソースが切替えられる間に黒色画像が挿入される場合の表示部７の画面イメージを示す。この例では、最初にナビゲーション装置より与えられる地図の画像（映像１）が表示されており、黒色画像が挿入された後、映像出力機器２Ｂからの画像（車両後方の映像，映像２）に切り換えられた状態を示している。
【００３３】
また、図３は、制御部６がステップＳ６，Ｓ７の判断を行う場合のタイミングを示す。（ａ）は映像セレクタ部５が表示部７に対して出力する垂直同期信号であり、（ｂ）は映像信号である。（ｃ）は制御部６が検出回路１３の出力信号を参照して判定を行うタイミング（検出）を示しており、（ａ）に示す垂直同期信号から、若干遅れたタイミングで周期的に検出を行う。図３（ｂ）に示すように、通常の映像信号（ソース）が切り換えられる間は黒色画像が挿入され続けるが、通常映像信号と黒色画像とが切り替わる間の電流変化によって、制御部６により正常／異常が判定される。
【００３４】
すなわち、図６に示すように、液晶画面部１６に映像が表示される場合、コモン電極１６ａには液晶１６ｃ及び寄生容量１６ｇを充電する電流が流れるが（一点鎖線）、黒色画像を表示させる場合は、その電流値が通常の映像ソースの場合よりも大きな値を示す（実線）。すなわち、黒色画像を表示させるには、バックライト光を遮光させるため液晶１６ｃにより高い電圧を印加して、充電電流が大きくなるからである。
【００３５】
したがって、制御部６は、検出回路１３より与えられる電圧信号をＡ／Ｄ変換して読み込むと、そのデータ値を所定の閾値と比較することでステップＳ７の判定を行う。つまり、黒色画像を表示した場合の電流値が閾値未満であれば「異常」と判定する。この場合の閾値は、通常の映像ソースが表示される場合の平均的な電流値と、黒色画像が表示された場合の電流値との中間あたりに設定しておく。尚、検出回路１３は、交流的に変化するコモン電流の一方の極性について検出を行えば良い。
【００３６】
再び、図１を参照する。表示部７の動作が正常であれば、映像切替え信号に応じて映像信号（１），（２）の何れかを、映像セレクタ部５を介して選択する（ステップＳ８〜Ｓ１０）。尚、この場合の選択切替えにおいても黒画挿入が行われる。それから、制御部６は、バックライト用電源部１１から電源を供給させてバックライト部１２を点灯させて（ステップＳ１１）、表示部７に通常の表示動作を行わせる（ステップＳ１２）。
一方、ステップＳ７において、表示部７の動作が異常であると判断すると、制御部６は、バックライト用電源部１１から電源を断続的に供給させて（ステップＳ１５）、バックライト部１２を点滅させる（すなわち、発光状態を変化させる）ことで（ステップＳ１６）ユーザ（車両の乗員）に対して異常状態の報知を行う（ステップＳ１７）。
【００３７】
尚、この場合、図４に破線で示すように、バックライト部１２が２つの単位光源１２Ａ，１２Ｂに分けて構成されており、これら２つの単位光源１２Ａ，１２Ｂによって表示部７にバックライト光を照射するようになっているとする。そして、バックライト用電源部１１が、単位光源１２Ａ，１２Ｂにそれぞれ独立に駆動電源を供給可能となっており、例えば単位光源１２Ｂを消灯させて単位光源１２Ａだけを点灯させれば（部分的点灯）、表示部７の表示は、画面の約１／２が暗くなり、残りの１／２でしか正常に行われなくなる。したがって、このような表示形態で、ステップＳ１７における異常状態の報知を行うこともできる。
【００３８】
また、ステップＳ３又はＳ４において、映像入力部４Ａ，４Ｂの何れかより入力断検出信号が出力された場合には、制御部６は、映像信号（１），（２）の入力異常が生じたと判断する（ステップＳ１３）。そして、車両ＬＡＮ信号入出力部９を介して外部機器に異常の発生を報知する信号を出力する（ステップＳ１４）。例えば、車両側のＥＣＵを介して、インストルメントパネルの警告ランプを点灯させるなどして異常報知を行うことも可能である。それから、ステップＳ１５〜Ｓ１７を実行して、バックライト部１２による異常報知も併せて行うようにする。尚、ステップＳ１４については、ステップＳ７で異常が判定された場合も実行して、外部機器に異常の発生を報知しても良い。
また、映像信号（１），（２）については、映像入力部４Ａ，４Ｂのように独立した機器により出力されるものに限らず、単一の機器より出力される映像信号が、非連続的に切り替わる場合の前後の映像を映像信号（１），（２）として、同様に異常判定を行うこともできる。
【００３９】
以上のように本実施例によれば、制御部６及び映像セレクタ部５は、単一又は複数の映像出力機器２等より出力される映像信号が、定常的な出力状態から切り換えられる間に、表示部７に黒色画像信号を一定時間挿入出力する。そして、制御部６は、表示部７に表示される画像が、黒色画像と、映像出力機器２等より出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、表示部７に生じる電気的信号の変化状態よって表示部７の異常を判定すると、バックライト部１２を点滅させて（或いは単位光源１２Ａ，１２Ｂの一方だけを点灯させて）異常の報知を行うようにした。
【００４０】
したがって、故障発生を通知するための表示手段を別途設けずとも、通常とは異なるバックライト部１２の発光状態，すなわち表示部７の表示状態により、異常報知を車両の乗員に判り易く行うことができる。また、映像出力機器２等が１つの場合，複数の場合の何れでも表示部７の異常判定を行うことができる。
またこの場合、表示部７に挿入する単一色画像信号を黒色画像とすることで、表示部７が正常であれば、通常の映像を表示させている状態から黒色画像を表示する状態に切り替わると、電気的信号の変化が顕著になる。したがって、表示部７が故障した場合には、その変化が小さくなることで異常判定をより容易に行うことができる。
【００４１】
また、制御部６は、検出回路１３が検出するコモン電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定するので、コモン電流の変化に基づいて異常判定を確実に行うことができる。更に、制御部６は、表示部７の異常を判定すると、当該判定の情報を、車両ＬＡＮ信号入出力９を介して他の車載機器にも送信するので、例えば他の車載機器が備えている、インストルメントパネルのＬＥＤ等を報知手段として利用することで、異なる形態でも異常報知を行うことが可能となる。
【００４２】
（第２実施例）
図８ないし図１０は第２実施例を示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例の検出回路は、映像ソースからの通常映像信号と黒色画像信号との切り換わりにおいて、表示部７の各画素について発光状態が変化するレベルを評価して異常を判定する構成となっている。
【００４３】
図８は、表示部７及び検出回路（発光状態検出手段，異常判定手段）２１を中心とする回路構成を示す。表示部７については、液晶画面部１６の一画素分だけ示している。検出回路２１は、各画素に対応して配置されるフォトダイオード２１Ｄ（検出回路の一部を構成する）のアノードにＸ座標側の検出線を接続し、カソードにＹ座標側の検出線を接続しており、これらのアノード，カソード間に逆バイアス電圧を印加している。そして、画素（液晶１６ｃ）が発光するとフォトダイオード（光センサ，受光素子，発光状態検出手段）２１Ｄに逆電流が流れるので、検出回路２１は逆電流が流れたことに基づいて発光を検知する。
【００４４】
この場合、検出回路２１は、外光の影響を受けることがないよう制御部６より検出許可信号が与えられている期間に、映像セレクタ部５が表示部７について行う映像表示処理に同期して各画素の発光検出を行う。黒色画像が表示される期間は、全ての画素が発光しないことになる。そして、黒色画像表示期間に１個以上の画素について発光が検出されると異常と判定しても良いが、例えば液晶画面部１６の全画素の５〜１０％程度に発光が検出された場合に異常と判定しても良い。また、検出結果は、例えば検出回路２１が不良画素数をカウントした結果を制御部６に出力しても良いし、検出回路２１が検出動作を行っている間に、随時判定結果データを例えばパラレルに出力しても良い。
【００４５】
図９は、液晶画面部１６の一画素分の断面構造を模式的に示したものである。バックライト部１２側のＴＦＴガラス２２には、遮光層２３上に、ＴＦＴ１６ｄと共にフォトダイオード２１Ｄが予め作り込まれている。図中下方側に位置するＴＦＴガラス２２の内面と上方側に位置するＣＦ（Color Filter）ガラス２４の内面とには、それぞれ画素電極１６ｂとコモン電極１６ａとが形成されており、それらの間に液晶１６ｃの層が配置されている。
【００４６】
また、ＣＦ（Color Filter）ガラス２４の内面側で、ＴＦＴ１６ｄ及びフォトダイオード２１Ｄが形成されている部位と対向する部分にも遮光層２５が形成されている。そして、遮光層２５のフォトダイオード２１Ｄに対向する部位には、反射層２６が形成されている。反射層２６は、画素電極１６ｂを透過したバックライト光を下方へ反射させて、フォトダイオード２１Ｄに受光させるために配置されている。尚、このように、フォトダイオード２１ＤをＴＦＴ１６ｄと同じ側に形成することで、液晶画面部１６の製造工程が簡単になる。
【００４７】
次に、第２実施例の作用について図１０を参照して説明する。図１０に示すフローチャートは図１に示したものに、ステップＳ２１〜Ｓ２５を追加したものである。ステップＳ１，Ｓ２を実行すると、制御部６は、例えば自身が内蔵するリアルタイムクロックより現在時刻情報を取得すると共に、ナビゲーション装置と通信することで、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いた位置情報（道路情報を含む）を取得する（ステップＳ２１）。そして、取得したそれらの情報に基づいて、表示部７に外光が入射し得る状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２２，外光判別手段）。
【００４８】
すなわち、現在時刻より昼間／夜間の時間帯かを判断し、夜間であれば表示部７に外光の入射はないと判断できる。また、昼間であっても、位置情報により自車両の現在位置がトンネルの内部などである場合は、表示部７に入射する外光は、無視できるレベルであると判断できる。ステップＳ２２において、外光の入射が無い（「無視できる」を含む）と判断すると、以降は第１実施例と同様に、ステップＳ３〜Ｓ１７を実行する。この場合、ステップＳ６，Ｓ７における判断は、上述したように、黒色画像挿入期間における各画素の発光の有無によって行う。
【００４９】
一方、ステップＳ２２において外光の入射が有ると判断すると、制御部６は、この外光を利用して異常判定を行う。すなわち、この時点で黒色画像を出力させて（ステップＳ２３）、フォトダイオード２１Ｄの出力状態を確認する（ステップＳ２４）。外光が入射している状態で黒色画像を表示させると、図９に示すように、表示部７に入射する外光が液晶１６ｃによって遮光される。したがって、この状態で外光が検出されなければステップＳ２５で「正常」と判断してステップＳ３に移行し、外光が検出されると「異常」と判断してステップＳ１５に移行する。
【００５０】
以上のように第２実施例によれば、制御部６は、表示部７に配置され、フォトダイオード２１Ｄを用いた検出回路２１により、表示部７の発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定する。すなわち、表示部７が正常である場合の各画素の発光状態は、第１実施例における駆動電流の場合と同様に、映像出力機器２等より出力される映像信号が表示されている状態と、黒色画像が表示されている状態とで大きく変化する。具体的には、黒色画像が表示されている場合の画素は発光しない（バックライトを遮光する）ので、その際にフォトダイオード２１Ｄを介して発光状態が検出された場合に、異常判定を確実に行うことができる。
【００５１】
また、制御部６は、表示部７に入射する外光による影響の有無を判別し、外光による影響が無いと判別された場合に異常を判定する。すなわち、車室内における表示部７の配置状態によっては、入射する外光の影響を強く受ける場合があるので、外光による影響が無いと判別された場合に表示部７の発光状態の変化に基づく異常を判定すれば、より正確に判定を行うことができる。
【００５２】
この場合、制御部６は、時刻情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば昼間の時間帯などは表示部７に外光が入射し易くなると想定されるので、その時間帯では異常判定を回避することで誤判定を防止できる。また、制御部６は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて外光による影響の有無を判別する。例えば車両がトンネルや地下道路などを走行している場合には、表示部７に外光が入射し難くなると想定されるので、そのような期間に異常を判定することで、判定を正確に行うことができる。
【００５３】
更に、制御部６は、電源が投入されて、映像出力機器２等より出力される映像信号の画像が表示部７に最初に表示されるまでの間に、外光の入射があると判定されると表示部７に黒色画像を挿入出力し、その際に、検出回路２１が入射された外光を検出するか否かによって異常判定を行うようにした。したがって、この場合には、外光を利用して異常判定を行うことができる。
【００５４】
本発明は上記し又は図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
単一色画像は、黒色画像に限ることなく、その他の色の単一色画像でも良い。
映像信号が、映像出力機器２等より定常的に出力されるまでの間に黒色画像を挿入して、同様に異常判定を行っても良い。すなわち、図１０に示すフローにおいて、ステップＳ２１，Ｓ２２を削除して、これらの代わりにステップＳ２３を実行し、黒色画像から何れかの映像ソースが表示される場合の切り替え時に、ステップＳ７と同様の判断を行うようにすれば良い。
また、映像ソースが切り替わる場合に限らず、表示部７の故障検出を行う目的で、例えば決まった時刻毎に単一色画像を表示させて異常判定を行うようにしても良い。
第１実施例の構成において、第２実施例と同様に、電源投入時に異常判定を行っても良い。
【００５５】
映像信号出力手段は、少なくとも１つあれば良い。
バックライト部を、３つ以上の単位光源で構成しても良い。
車両ＬＡＮ信号入出力部９は、必要に応じて設ければ良い。
第２実施例において、フォトダイオード２１ＤをＣＦガラス２４側に形成しても良い。
フォトダイオード２１Ｄに替えて、フォトトランジスタを用いても良い。
第２実施例の外光判別手段として、外光の照度を検出するための光センサを別途設けても良い。
また、第２実施例において、表示部７が、外光が入射し難い状態で設置されている場合は、外光による影響の有無を判別する処理を行わなくても良い。
第１,第２実施例を組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００５６】
図面中、１は車載用表示システム、２は映像出力機器（映像信号出力手段）、５は映像セレクタ部（画像信号挿入手段）、６は制御部（画像信号挿入手段，異常判定手段，報知手段，外光判別手段）、７は表示部、９は車両ＬＡＮ信号入出力部（通信手段）、１２はバックライト部（表示部用光源）、１３は検出回路（電流検出手段，異常判定手段）、２１は検出回路（発光状態検出手段，異常判定手段）、２１Ｄはフォトダイオード（発光状態検出手段，異常判定手段）を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、映像信号を出力する１つ以上の映像信号出力手段と、
車室内に配置され、前記映像信号出力手段により出力される映像信号に応じた画像を表示する表示部と、
この表示部に画像を表示させるために発光する表示部用光源と、
前記映像信号が前記映像信号出力手段より定常的に出力されるまでの間，及び／又は前記映像信号が定常的な出力状態から切り換えられる間に、前記表示部に単一色画像信号を一定時間挿入出力する画像信号挿入手段と、
前記表示部に表示される画像が、前記単一色の画像と、前記映像信号出力手段により出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、前記表示部に生じる電気的信号の変化及び／又は光学的信号の変化状態より前記表示部の異常を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段が前記異常を判定すると、前記表示部用光源の発光状態を変化させることで、前記異常の報知を行う報知手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システム。
【請求項２】
前記画像信号挿入手段によって挿入される単一色画像信号は、黒色画像信号であることを特徴とする請求項１記載の車載用表示システム。
【請求項３】
前記画像信号挿入手段は、電源が投入されて、前記映像信号出力手段より出力される映像信号の画像が、前記表示部に最初に表示されるまでの間に前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１又は２記載の車載用表示システム。
【請求項４】
前記画像信号挿入手段は、前記映像信号出力手段の１つにおいて出力される映像信号のソースが切り換えられる間に、前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項５】
前記映像信号出力手段が複数存在する場合、
前記画像信号挿入手段は、前記複数の前記映像信号出力手段より出力される映像信号が、何れか１つから他の１つに切り換えられる間に前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項６】
前記異常判定手段は、前記表示部に通電される駆動電流を検出する電流検出手段を備え、前記駆動電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項７】
前記異常判定手段は、前記表示部内に配置され、前記表示部の発光状態を検出する発光状態検出手段を備え、前記発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項８】
前記異常判定手段は、前記表示部に入射する外光による影響の有無を判別する外光判別手段を備え、前記外光による影響が無いと判別された場合に前記異常を判定することを特徴とする請求項７記載の車載用表示システム。
【請求項９】
前記外光判別手段は、時刻情報に基づいて前記外光による影響の有無を判別することを特徴とする請求項８記載の車載用表示システム。
【請求項１０】
前記外光判別手段は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて、前記外光による影響の有無を判別することを特徴とする請求項８又は９記載の車載用表示システム。
【請求項１１】
前記単一色画像信号を黒色画像信号として、
前記異常判定手段は、前記外光判別手段によって外光による影響が有ると判別された場合に、前記異常を判定することを特徴とする請求項８ないし１０の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１２】
前記報知手段は、前記表示部用光源を、所定間隔で点滅させて報知を行うことを特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１３】
前記表示部用光源が、複数の単位光源によって構成される場合、
前記報知手段は、前記表示部用光源を、一部のみ発光させて報知を行うことを特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１４】
車両に搭載される他の車載機器との間で通信を行うための通信手段を備え、
前記報知手段は、前記異常判定手段が前記異常を判定すると、当該判定の情報を前記通信手段を介して前記他の車載機器にも送信することを特徴とする請求項１ないし１３の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１】
車両に搭載され、映像信号を出力する１つ以上の映像信号出力手段と、
車室内に配置され、前記映像信号出力手段により出力される映像信号に応じた画像を表示する表示部と、
この表示部に画像を表示させるために発光する表示部用光源と、
前記映像信号が前記映像信号出力手段より定常的に出力されるまでの間，及び／又は前記映像信号が定常的な出力状態から切り換えられる間に、前記表示部に単一色画像信号を一定時間挿入出力する画像信号挿入手段と、
前記表示部に表示される画像が、前記単一色の画像と、前記映像信号出力手段により出力される映像信号の画像との間で変化する場合に、前記表示部に生じる電気的信号の変化及び／又は光学的信号の変化状態より前記表示部の異常を判定する異常判定手段と、
この異常判定手段が前記異常を判定すると、前記表示部用光源の発光状態を変化させることで、前記異常の報知を行う報知手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システム。
【請求項２】
前記画像信号挿入手段によって挿入される単一色画像信号は、黒色画像信号であることを特徴とする請求項１記載の車載用表示システム。
【請求項３】
前記画像信号挿入手段は、電源が投入されて、前記映像信号出力手段より出力される映像信号の画像が、前記表示部に最初に表示されるまでの間に前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１又は２記載の車載用表示システム。
【請求項４】
前記画像信号挿入手段は、前記映像信号出力手段の１つにおいて出力される映像信号のソースが切り換えられる間に、前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項５】
前記映像信号出力手段が複数存在する場合、
前記画像信号挿入手段は、前記複数の前記映像信号出力手段より出力される映像信号が、何れか１つから他の１つに切り換えられる間に前記単一色画像信号を挿入出力することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項６】
前記異常判定手段は、前記表示部に通電される駆動電流を検出する電流検出手段を備え、前記駆動電流の変化が所定値未満である場合に異常を判定することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項７】
前記異常判定手段は、前記表示部内に配置され、前記表示部の発光状態を検出する発光状態検出手段を備え、前記発光状態の変化が所定値未満である場合に異常を判定することを特徴とする請求項１ないし６の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項８】
前記異常判定手段は、前記表示部に入射する外光による影響の有無を判別する外光判別手段を備え、前記外光による影響が無いと判別された場合に前記異常を判定することを特徴とする請求項７記載の車載用表示システム。
【請求項９】
前記外光判別手段は、時刻情報に基づいて前記外光による影響の有無を判別することを特徴とする請求項８記載の車載用表示システム。
【請求項１０】
前記外光判別手段は、外部の車両用ナビゲーション装置より与えられる自車両の現在位置及び地図データ情報に基づいて、前記外光による影響の有無を判別することを特徴とする請求項８又は９記載の車載用表示システム。
【請求項１１】
前記単一色画像信号を黒色画像信号として、
前記異常判定手段は、前記外光判別手段によって外光による影響が有ると判別された場合に、前記異常を判定することを特徴とする請求項８ないし１０の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１２】
前記報知手段は、前記表示部用光源を、所定間隔で点滅させて報知を行うことを特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１３】
前記表示部用光源が、複数の単位光源によって構成される場合、
前記報知手段は、前記表示部用光源を、一部のみ発光させて報知を行うことを特徴とする請求項１ないし１１の何れかに記載の車載用表示システム。
【請求項１４】
車両に搭載される他の車載機器との間で通信を行うための通信手段を備え、
前記報知手段は、前記異常判定手段が前記異常を判定すると、当該判定の情報を前記通信手段を介して前記他の車載機器にも送信することを特徴とする請求項１ないし１３の何れかに記載の車載用表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１１０２８（Ｐ２０１１−１１１０２８Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６８７３９（Ｐ２００９−２６８７３９）
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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