JP7149058B2 - 車載用のタイミングコントローラおよびそれを用いた自動車 - Google Patents

Description

本発明は、グラフィックコントローラや他の機器からの画像データを受け、ゲートドライバやソースドライバに情報を伝送するタイミングコントローラに関する。

図１は、画像表示システムのブロック図である。画像表示システム１００Ｒは、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどのディスプレイパネル１０２と、ゲートドライバ１０４、ソースドライバ１０６、グラフィックコントローラ１１０およびタイミングコントローラ２００Ｒを備える。グラフィックコントローラ１１０は、ディスプレイパネル１０２に表示すべき画像データを生成する。この画像データに含まれるピクセル（ＲＧＢ）データは、シリアル形式で、タイミングコントローラ２００Ｒに伝送される。

タイミングコントローラ２００Ｒは、画像データを受け、各種の制御信号／タイミング信号（同期信号）を生成する。ゲートドライバ１０４は、タイミングコントローラ２００Ｒからの信号と同期してディスプレイパネル１０２の走査線Ｌ_Ｓを順に選択する。またＲＧＢデータは、ソースドライバ１０６に供給される。

通常、タイミングコントローラ２００Ｒとグラフィックコントローラ１１０の間は、差動シリアルインタフェースで接続される。画像表示システム１００Ｒの起動開始から、タイミングコントローラ２００Ｒとグラフィックコントローラ１１０の間のシリアルインタフェースのリンクが確立するまでの間、画像データの伝送ができず、したがってディスプレイパネル１０２に画像を表示できない。あるいは、一旦リンクが確立した後に、ノイズなどの影響でリンクが切断されると、再びリンクが確立するまでの間、ディスプレイパネル１０２に画像を表示できない。そのほか、ケーブルの抜け、断線が生じた場合、シリアルインタフェースやグラフィックコントローラ１１０の一部が故障した場合も同様である。本明細書において、これらのように、画像が表示できない状態を、「表示不能状態」と称する。

従来のタイミングコントローラ２００Ｒには、表示不能状態において何らかの情報をディスプレイパネル１０２に表示するための機能が実装される場合があった。たとえばタイミングコントローラ２００Ｒは、あらかじめ決められたフェイルセーフ用の表示パターン２０１を保持している。表示パターン２０１としては、カラーバーや単色のスクリーンなどが例示される。そしてタイミングコントローラ２００Ｒは、表示不能状態において、グラフィックコントローラ１１０からの画像データの代替として、フェイルセーフ用の表示パターン２０１をソースドライバ１０６に送信する。

特開２０１０－２２５２３５号公報 特開２００６－２３２１９９号公報

本発明者は、図１の画像表示システム１００Ｒについて検討した結果、以下の課題を認識するに至った。

近年、自動車等の乗り物の機械式の計器類を、電子式、すなわちディスプレイパネルに置き換える動きが進められている。ディスプレイパネルを利用することで、レイアウトの自由度が格段に高まり、あるいは機械式では不可能であったさまざまな演出が可能となる。

自動車のメータパネルには、速度メータ、タコメータ、燃料計、各種警告灯などが含まれる。たとえば速度メータをディスプレイパネルに表示する場合、表示不能状態が発生すると、速度情報を運転者に提示できなくなる。

図１の画像表示システム１００Ｒでは、フェイルセーフ用の表示パターン２０１として、設計段階で決めた情報しか表示できず、したがって速度情報などのリアルタイム性の高い情報を提示することができない。

本発明は係る課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、表示不能状態において、あるいは通常状態において、ディスプレイパネルにリアルタイム性の要求される情報を表示可能なタイミングコントローラの提供にある。

本発明のある態様は、車載用のタイミングコントローラに関する。タイミングコントローラは、画像プロセッサから入力画像データを受信するメイン入力インタフェースと、車両から、車両の状態を示す車両信号を受ける入力ピンと、車両信号にもとづいてサブ画像データを生成するサブ画像発生器と、入力画像データおよびサブ画像データの少なくとも一方にもとづいて、ディスプレイパネルに表示すべき出力画像データを生成する画像処理回路と、を備える。

車両信号は、特定のインタフェース（レシーバ）を必要とせずに受信可能、アクセス可能な信号であってもよい。あるいは車両信号は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などのインタフェースを介してアクセス可能な信号であってもよい。この態様によれば、車両信号にもとづいて、タイミングコントローラが外部のプロセッサに依存せずに、車両情報を示すサブ画像データを生成できる。したがって、表示不能状態（あるいは正常状態）において、ディスプレイパネルにリアルタイム性の要求される情報を表示できる。

タイミングコントローラは、異常を検出する異常検出器をさらに備えてもよい。異常が検出されると、サブ画像発生器がアクティブとなってもよい。
これにより、表示不能状態において、ディスプレイパネルにリアルタイム性の要求される情報を表示できる。

サブ画像発生器は常時アクティブであってもよい。画像処理回路は、入力画像データにサブ画像データを重ね合わせて出力画像データを生成してもよい。
これにより、車両信号から得られる情報に関しては、車両側の処理をバイパスして、タイミングコントローラが直接、画像データを生成することができる。

タイミングコントローラは、画像プロセッサまたは別のプロセッサから、ディスプレイパネルに表示すべきキャラクタを指定する外部制御データを受信するサブ入力インタフェースをさらに含んでもよい。サブ入力インタフェースは、メイン入力インタフェースとは独立している。サブ画像発生器は、サブ入力インタフェースが外部制御データを受信すると、外部制御データにもとづいてサブ画像データを生成してもよい。
これにより、メイン入力インタフェースに異常が生じた場合に、あるいはメイン入力インタフェースが正常であっても状況に応じて、ディスプレイパネルに画像情報を表示できる。

サブ入力インタフェースは、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）またはＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インタフェースであってもよい。これらは広く一般に利用されるインタフェースであるため、実装が容易である。

サブ画像発生器は、複数のキャラクタを記述する複数のキャラクタデータを保持するメモリと、車両信号にもとづいて、ディスプレイパネルに表示すべきキャラクタを指定する内部制御データを生成する情報デコーダと、内部制御データが指定するキャラクタに対応するキャラクタデータをメモリから読出し、キャラクタを描画してサブ画像データを生成する画像デコーダと、を含んでもよい。

キャラクタは、セグメント型キャラクタであってもよい。キャラクタデータは、対応するキャラクタを構成する複数のセグメントに対応する複数のセグメントデータを含んでもよい。
セグメント型キャラクタを利用することにより、複数のアルファベットや数字のキャラクタそれぞれのビットマップ情報を保持する必要がなくなるため、タイミングコントローラ側のメモリも小規模で足りる。本明細書において「セグメント型キャラクタ」には、１６セグメント、１４セグメントや７セグメントなどのキャラクタのほか、複数のドットで構成されるドットマトリクス型キャラクタも含まれる。

車両信号は車速信号を含んでもよい。
車速は、いかなる状態においても最優先で運転者に表示すべき情報の筆頭といえる。一方で多くの車両は、市販の汎用カーナビが車速を取得できるように、車速を示す車速信号（車速信号）に容易にアクセス可能となっている。そこで、タイミングコントローラに車速信号を直接入力することにより、異常が発生したとしても、車速情報をディスプレイパネルに表示することが可能となる。

車両信号はバッテリの電圧を含んでもよい。車両信号は、温度計の出力を含んでもよい。

タイミングコントローラは、出力画像データをデータドライバに出力する出力インタフェースをさらに備えてもよい。

本発明の別の態様もまた、車載用のタイミングコントローラである。このタイミングコントローラは、画像プロセッサから、入力画像データを受信するメイン入力インタフェースと、車両から車速信号を受ける入力ピンと、車速信号にもとづいて車速を計算し、計算された車速を示すサブ画像データを生成するサブ画像発生器と、入力画像データおよびサブ画像データの少なくとも一方にもとづいて、ディスプレイパネルに表示すべき出力画像データを生成する画像処理回路と、を備える。

タイミングコントローラは、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。

本発明の別の態様は自動車である。自動車は、上述のいずれかのタイミングコントローラを備えてもよい。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、表示不能状態あるいは通常状態において、ディスプレイパネルにリアルタイム性の要求される情報を表示できる。

画像表示システムのブロック図である。 第１の実施の形態に係るタイミングコントローラを備える画像表示システムのブロック図である。 図３（ａ）、（ｂ）は、図２のタイミングコントローラの動作を説明する図である。 タイミングコントローラのサブ画像発生器の構成例を示すブロック図である。 図５（ａ）～（ｃ）は、セグメント型キャラクタを説明する図である。 図６（ａ）、（ｂ）は、画像処理回路の構成例を示すブロック図である。 第２の実施の形態に係るタイミングコントローラを備える画像表示システムのブロック図である。 タイミングコントローラのサブ画像発生器の構成例を示すブロック図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、タイミングコントローラの動作を説明する図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施の形態に係るタイミングコントローラ２００Ａを備える画像表示システム１００Ａのブロック図である。このタイミングコントローラ２００Ａは、車載用であり、自動車に搭載される。ディスプレイパネル１０２は、運転席正面のインストルメントパネル（ダッシュボード）に埋め込まれている。ディスプレイパネル１０２には、スピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、距離計など、自動車の走行に不可欠な情報を表示する計器類が、電子的に表示される。またディスプレイパネル１０２には、各種警告灯も表示される。

タイミングコントローラ２００Ａは、図１の画像表示システム１００Ｒと同様に、グラフィックコントローラ１１０からの入力画像データＳ_０を受け、ソースドライバ１０６に出力画像データを供給し、ゲートドライバ１０４およびソースドライバ１０６に制御信号／同期信号を出力する。タイミングコントローラ２００Ａは、ひとつの半導体基板に集積化された機能ＩＣであってもよい。

タイミングコントローラ２００Ａは、メイン入力インタフェース２０２、画像処理回路２０４、出力インタフェース回路２０８、サブ画像発生器２６０、異常検出器２７０を備える。

メイン入力インタフェース２０２、画像処理回路２０４、出力インタフェース回路２０８は、グラフィックコントローラ１１０からの画像データの表示に関する回路ブロックであり、従来のタイミングコントローラ２００Ｒに備わるものと同じでよい。メイン入力インタフェース２０２は、グラフィックコントローラ１１０と第１ライン１１２を介して接続され、入力画像データＳ１を受信する。メイン入力インタフェース２０２とグラフィックコントローラ１１０とのインタフェースには、ＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signaling）などの差動高速シリアルインタフェースを採用することができる。

画像処理回路２０４は、メイン入力インタフェース２０２が受信した入力画像データＳ１に、さまざまな信号処理を施す。画像処理回路２０４の信号処理は特に限定されず、公知技術を用いればよいが、たとえば、γ補正、ＦＲＣ（Frame Rate Control）処理、ＲＧＢマッピングなどが例示される。出力インタフェース回路２０８は、画像処理回路２０４の処理後の出力画像データＳ２を、ソースドライバ１０６に出力する。

以上がタイミングコントローラ２００Ａの基本構成である。タイミングコントローラ２００Ａは、入力画像データＳ１にもとづく画像（以下、メイン画像）に代えて、あるいはそれに加えて、車両信号Ｓ８にもとづく画像（以下、サブ画像）を表示可能となっている。サブ画像の表示に関連して、タイミングコントローラ２００Ａには、入力ピン２５０およびサブ画像発生器２６０が設けられる。

入力ピン２５０には、車両から引き出された配線１１６が接続される。この配線１１６を介して、入力ピン２５０には、車両の状態を示す車両信号Ｓ８が入力される。この車両信号Ｓ８は、ディスプレイパネル１０２に表示すべき情報（車両の状態）のひとつ（特定情報という）と相関を有している。サブ画像発生器２６０は、車両信号Ｓ８にもとづいてサブ画像データＳ５_Ａを生成する。

ディスプレイパネル１０２に表示すべき情報は、上述のように、スピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、距離計、各種警告、方向指示などが例示される。その限りでないが、以下の説明では、特定情報は車速であるものとする。この場合、入力ピン２５０には車速信号が入力される。車速信号は、多くの自動車において容易に取り出し可能である。

画像処理回路２０４は、入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａの少なくとも一方にもとづいて、ディスプレイパネル１０２に表示すべき出力画像データＳ２を生成する。

本実施の形態において、画像処理回路２０４は、正常時には入力画像データＳ１にもとづく出力画像データＳ２を生成し、入力画像データＳ１が受信されない異常状態、すなわち表示不能状態において、サブ画像データＳ５_Ａにもとづく出力画像データＳ２を生成する。

タイミングコントローラ２００Ａはさらに、異常検出器２７０を備えてもよい。異常検出器２７０は、表示不能状態（異常状態）を検出する。異常検出器２７０は、（i）入力画像データＳ０あるいはＳ１を監視することにより、異常状態を検出してもよい。あるいは異常検出器２７０は、タイミングコントローラ２００Ａの外部から、異常状態を示すフラグを受け、このフラグにもとづいて異常を検出してもよい。

サブ画像発生器２６０は、イネーブル状態、ディセーブル状態が切りかえ可能であり、正常状態においてディセーブル化（動作停止）され、異常が検出されると、イネーブル化される。

以上がタイミングコントローラ２００Ａの構成である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、図２のタイミングコントローラ２００Ａの動作を説明する図である。

図３（ａ）は、正常状態におけるディスプレイパネルの表示画面を示す。正常状態では、グラフィックコントローラ１１０によって、スピードメータ５００、タコメータ５０２、シフトインジケータ５０４、方向指示５０６、各種警告５０８を含むメイン画像データがディスプレイパネルに表示される。

図３（ｂ）は、異常状態におけるディスプレイパネルの表示画面を示す。異常状態では、ディスプレイパネルには、サブ画像データが表示される。サブ画像データは、特定情報である速度情報５２０と、異常状態であることを示すアラート５２２と、を含んでいる。サブ画像データは、特定情報を簡易的に示せれば十分であり、特定の文字（たとえば数字およびアルファベット）と、特定の図形情報（アイコン）の組み合わせで構成することができる。

以上がタイミングコントローラ２００Ａの動作である。
このタイミングコントローラ２００Ａによれば、外部のグラフィックコントローラ１１０から画像データを受信できない状況においても、タイミングコントローラ２００Ａが車両信号にもとづいて特定情報を示すサブ画像データを生成して、ディスプレイパネルに表示することができる。これにより速度表示に関して、フェイルセーフ機能を提供できる。

本発明は、図２のブロック図や回路図として把握され、あるいは上述の説明から導かれるさまざまな装置、回路に及ぶものであり、特定の構成に限定されるものではない。以下、本発明の範囲を狭めるためではなく、発明の本質や回路動作の理解を助け、またそれらを明確化するために、より具体的な構成例や変形例を説明する。

図４は、タイミングコントローラ２００Ａのサブ画像発生器２６０の構成例を示すブロック図である。サブ画像発生器２６０は、メモリ２６２、情報デコーダ２６４、画像デコーダ２６６を含む。メモリ２６２は、複数のキャラクタを記述する複数のキャラクタデータＳ１０を保持する。メモリ２６２は、タイミングコントローラ２００Ａに内蔵され、あるいはタイミングコントローラ２００Ａに外付けられる不揮発性メモリである。あるいはメモリ２６２は揮発性メモリであり、タイミングコントローラ２００Ａの起動時に、外部の不揮発性メモリ（不図示）からメモリ２６２にキャラクタデータをロードするようにしてもよい。

情報デコーダ２６４は、車両信号Ｓ８にもとづいて、ディスプレイパネル１０２に表示すべきキャラクタを指定する内部制御データＳ１１を生成する。たとえば車両信号Ｓ８が車速信号である場合には、車速信号のパルスの周波数にもとづいて、車速をデコードする。デコードにより得られた車速の数値が、内部制御データＳ１１となる。たとえば時速８０ｋｍ／ｈである場合には、内部制御データＳ１１は、数字の８と０を指定するコードを含む。

画像デコーダ２６６は、内部制御データＳ１１が指定するキャラクタに対応するキャラクタデータＳ１０をメモリ２６２から読出し、キャラクタを描画してサブ画像データＳ５_Ａを生成する。

キャラクタの画像エンコード方式は特に限定されない。たとえばキャラクタは、ビットマップ（ｂｍｐ）形式であってもよく、キャラクタデータＳ１０は、ビットマップデータであってもよい。この場合、任意の文字や図形を、キャラクタとすることができる。

あるいは任意の文字、図形（キャラクタ）を、ランレングス圧縮して、キャラクタデータＳ１０を生成してもよい。これによりメモリ容量を節約できる。

アルファベットや数字などの、特定の文字に関しては、セグメント型キャラクタを用いてもよい。「セグメント型キャラクタ」には、１６セグメント、１４セグメントや７セグメントなどのキャラクタのほか、複数のドットで構成されるドットマトリクス型キャラクタも含まれる。

この場合、メモリ２６２に格納されるキャラクタデータＳ１０は、（i）セグメント型キャラクタを構成する複数のセグメントの形状を記述する複数のセグメントデータと、（ii）各キャラクタが、いずれのセグメントを含むかを記述するデータと、を含んでもよい。

図５（ａ）～（ｃ）は、セグメント型キャラクタを説明する図である。セグメント型キャラクタ８００は、複数のセグメント８０２のオン、オフの組み合わせで表される。図５（ａ）には、１６セグメント型のキャラクタが示されており、１６個のセグメント８０２には便宜的な識別子Ａ～Ｐが付されている。図５（ｂ）には、１６セグメント型キャラクタを表すコードの一例が示される。１６セグメント型キャラクタは、１６ビット、すなわち２バイトのデータで表すことができ、したがって１キャラクタあたり、２バイトのメモリ領域を用意すれば、表示すべき文字や記号を一意に指定することができる。

図５（ｃ）には、１６セグメント型キャラクタの一例が示されている。図５（ｃ）には、大文字のアルファベット、アラビア数字、その他の記号＋、－、＃、＊が示されるが、そのほかにも、小文字のアルファベットやギリシャ数字、その他の記号、日本語のひらがな、カタカナ、漢字、その他の言語のキャラクタを表現することも可能である。

画像処理回路２０４には、入力画像データＳ１と、セグメントデコーダ２２０が生成したサブ画像データＳ５_Ａが入力される。画像処理回路２０４は、入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａにもとづいて、ディスプレイパネルに表示すべき出力画像データＳ２を生成する。

画像処理回路２０４による処理およびその構成にはいくつかのバリエーションが考えられる。

たとえば画像処理回路２０４は、（i）入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａの一方を選択し、出力画像データＳ２を生成してもよい。図６（ａ）は、画像処理回路２０４の一構成例を示すブロック図であり、画像処理回路２０４は、その入力段に、入力画像データＳ１とサブ画像データＳ５_Ａを受け、制御信号ＳＥＬ１に応じた一方を選択するマルチプレクサ２０５を備えてもよい。後段のプロセッサ２０６は、マルチプレクサ２０５が選択した画像データに対して、所定の信号処理を施す。画像処理回路２０４は、メイン入力インタフェース２０２とグラフィックコントローラ１１０の間のリンクが確立する前において、サブ画像データＳ５_Ａを選択してもよい。またメイン入力インタフェース２０２とグラフィックコントローラ１１０の間のインタフェースが故障している場合に、サブ画像データＳ５_Ａを選択してもよい。入力画像データＳ１が正常に入力されるときには、画像処理回路２０４は入力画像データＳ１を選択する。あるいは画像処理回路２０４は、グラフィックコントローラ１１０からの制御データにもとづいて入力画像データＳ１とサブ画像データＳ５_Ａの一方を選択してもよい。

あるいは画像処理回路２０４は、（ii）入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａを重ね合わせて、出力画像データＳ２を生成してもよい。図６（ｂ）は、画像処理回路２０４の一構成例を示すブロック図であり、入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａを重ね合わせる合成回路２０７を備えてもよい。画像の重ね合わせにはαブレンディングなどの処理を用いることができる。あるいは、所定の領域にサブ画像データＳ５_Ａを描画し、それ以外の領域に入力画像データＳ１を描画してもよい。プロセッサ２０６は、合成回路２０７によって合成された画像に対して所定の信号処理を施す。

あるいはメイン入力インタフェース２０２は、入力画像データＳ１およびサブ画像データＳ５_Ａの一方を選択するモードと、それらを重ね合わせるモードが切り替え可能であってもよい。つまり図６（ａ）と図６（ｂ）の両方の機能を備えてもよい。

（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係るタイミングコントローラ２００Ｂを備える画像表示システム１００Ｂのブロック図である。

画像表示システム１００Ｂは、図２の画像表示システム１００Ａに加えて、マイクロコントローラ（外部のプロセッサ）１０８を備える。マイクロコントローラ１０８は、第１の実施の形態で説明したサブ画像生成機能を利用して、ディスプレイパネル１０２に表示すべきキャラクタなどを指定する外部制御データＳ３を受信する。マイクロコントローラ１０８とグラフィックコントローラ１１０が統合されるシステムでは、外部制御データＳ３と入力画像データＳ０が、同じプロセッサにより生成される。

タイミングコントローラ２００Ｂはサブ入力インタフェース２１０を備える。サブ入力インタフェース２１０は、第２ライン１１４を介してマイクロコントローラ１０８と接続され、外部制御データＳ３を受信する。タイミングコントローラ２００Ｂとマイクロコントローラ１０８とのインタフェースには、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）またはＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インタフェースを用いることができる。

第１ライン１１２と第２ライン１１４の独立性から、第１ライン１１２が故障した状態や、システムの起動時に、メイン入力インタフェース２０２とグラフィックコントローラ１１０のリンクが確立する前の状態においても、サブ入力インタフェース２１０は、グラフィックコントローラ１１０から外部制御データＳ３を受信可能となっている点に留意されたい。

第１の実施の形態と同様に、画像処理回路２０４Ｂは、車両信号Ｓ８にもとづいたサブ画像データＳ５_Ａを生成可能である。それに加えて画像処理回路２０４Ｂは、サブ入力インタフェース２１０が受信した外部制御データＳ３にもとづいて、サブ画像データＳ５_Ｂを生成可能である。

外部制御データＳ３によって表示を制御可能な情報は複数であってもよく、そのうちのひとつは、車両信号Ｓ８が相関を有する特定情報であってもよい。たとえば外部制御データＳ３は、車速に加えて、エンジンの回転数、各種警告灯の点灯の有無を情報として含んでもよい。

図８は、タイミングコントローラ２００Ｂのサブ画像発生器２６０Ｂの構成例を示すブロック図である。サブ画像発生器２６０Ｂは、図４のサブ画像発生器２６０と同様に構成することができる。相違点は、画像デコーダ２６６に外部制御データＳ３が入力されている点である。

外部制御データＳ３は、ディスプレイパネル１０２に表示すべきキャラクタを指定する。画像デコーダ２６６は外部制御データＳ３が入力されると、外部制御データＳ３が指定するキャラクタに対応するキャラクタデータＳ１０を読出し、サブ画像データＳ５_Ｂを生成する。

以上がタイミングコントローラ２００Ｂの構成である。続いてタイミングコントローラ２００Ｂの動作を説明する。

図９（ａ）、（ｂ）は、タイミングコントローラ２００Ｂの動作を説明する図である。図９（ａ）には、正常状態における車載用ディスプレイ６００が示される。この車載用ディスプレイ６００はディスプレイパネル１０２に対応しており、コンソールパネル６０２に埋め込まれる。正常時においては、グラフィックコントローラ１１０が生成する入力画像データＳ０には、スピードメータ６０４、エンジンの回転数を示すタコメータ６０６、燃料の残量６０８、ハイブリッド自動車や電気自動車にあってはバッテリの残量などが含まれる。

図９（ｂ）は、外部制御データＳ３にもとづく画像が示される。入力画像データＳ１が表示できない状況が生ずると、ディスプレイパネル１０２がブラックアウトし、運転に支障をきたす。

そこで、マイクロコントローラ１０８は、入力画像データＳ１が表示できない状況において、それに代替する情報（たとえば車速６１０、エンジンの回転数６１２、燃料の残量、バッテリの残量など）を含む外部制御データＳ３を生成する。これにより、タイミングコントローラ２００Ｂのサブ画像生成機能を利用して、有意な情報をリアルタイムで表示することができる。これにより安全性を高めることができる。

あるいは、自動車のイグニションオンに際して、画像表示システム１００が起動する際に、入力画像データＳ１が表示できるようになるまでの間、”PLEASE WAIT...”や、現在の時刻などの文字列を含む外部制御データＳ３を、タイミングコントローラ２００Ｂに与えることにより、サブ画像データＳ５_Ｂとして表示することが可能となる。

以上がタイミングコントローラ２００Ｂの動作である。このタイミングコントローラ２００Ｂによれば、２重のフェイルセーフを実現できる。すなわち、通常状態では、グラフィックコントローラ１１０が生成した入力画像データＳ０にもとづくメイン画像をディスプレイパネル１０２に表示できる（図９（ａ）、図３（ａ））。

そして、グラフィックコントローラ１１０との通信エラーが発生した場合には、マイクロコントローラ１０８によって、速度やエンジンの回転数などの情報を含む外部制御データＳ３を生成することにより、運転者に重要なリアルタイム情報を提示しつづけることができる（図９（ｂ））。

さらに外部制御データＳ３の生成、あるいは伝送に支障が生じた場合には、タイミングコントローラ２００Ｂが、グラフィックコントローラ１１０やマイクロコントローラ１０８には依存せずに、車両信号Ｓ８にもとづいて、必要最低限のリアルタイム情報を提示し続けることができる（図３（ｂ））。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
実施の形態では、フェイルセーフのために、サブ画像データを用いたがその限りでない。たとえば、グラフィックコントローラ１１０は、スピードメータ５００を除いた入力画像データＳ０を生成してもよい。サブ画像発生器２６０は常時、アクティブ（イネーブル）であり、速度情報を示すサブ画像データＳ５_Ａを生成し、入力画像データＳ_１とサブ画像データＳ５_Ａを合成して、出力画像データＳ２を生成してもよい。

（変形例２）
実施の形態では、車両信号Ｓ８が、車速信号である場合を説明したがその限りでない。たとえば特定情報は車載バッテリに関する情報であり、車両信号Ｓ８はバッテリの電圧であってもよい。車載バッテリは、スターターバッテリであってもよい。ハイブリッド自動車や電気自動車の場合には、リチウムイオン電池の電圧を監視対象としてもよい。これにより、バッテリの電圧低下状態、劣化状態や残量などを、タイミングコントローラ２００の情報デコーダ２６４において判定し、サブ画像として表示することができる。

あるいは特定情報は温度であり、車両信号Ｓ８は、温度計の出力を含んでもよい。これにより、エンジンの温度をサブ画像として表示できる。

ひとつのタイミングコントローラ２００に入力される車両信号Ｓ８の個数は２以上であってもよい。

（変形例３）
実施の形態では、タイミングコントローラ２００とソースドライバ１０６が別個のチップであったが、それらは統合されていてもよい。この場合、出力インタフェース回路２０８が省略される。

（変形例４）
実施の形態では、車両信号Ｓ８が、特定のインタフェース（レシーバ）を必要とせずに受信可能、アクセス可能な信号であったがその限りではない。車両信号Ｓ８は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）などのインタフェースを介してアクセス可能な信号であってもよい。この場合のＣＡＮやＬＩＮのトランシーバを、上述のサブ入力インタフェース２１０と混同してはならない。

サブ入力インタフェース２１０を介して入力される外部制御データは、ディスプレイパネル１０２に表示すべきキャラクタを直接的に指定するデータであるといえる。つまり外部制御データＳ３を生成するマイクロコントローラ１０８は、どのコードを与えると、どのような情報がディスプレイパネルに表示されるかを予め知っており、外部制御データＳ３は、マイクロコントローラ１０８の内部処理を意識して生成されていると言える。一方、ＣＡＮやＬＩＮなどのインタフェースによってアクセス可能な車両信号Ｓ８は、必ずしもキャラクタを直接的に指定するものではない。したがって車両信号Ｓ８は、タイミングコントローラ１０８の内部処理を意識せずに生成されていると言える。

ＣＡＮやＬＩＮなどのトランシーバをタイミングコントローラ２００に実装することにより、サブ画像発生器２６０によって表示可能な特定情報を拡張できる。

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１００…画像表示システム、１０２…ディスプレイパネル、１０４…ゲートドライバ、１０６…ソースドライバ、１０８…マイクロコントローラ、１１０…グラフィックコントローラ、１１２…第１ライン、１１４…第２ライン、２００…タイミングコントローラ、２０１…表示パターン、２０２…メイン入力インタフェース、２０４…画像処理回路、２０５…マルチプレクサ、２０６…プロセッサ、２０７…合成回路、２０８…出力インタフェース回路、２１０…サブ入力インタフェース、２５０…入力ピン、２６０…サブ画像発生器、２６２…メモリ、２６４…情報デコーダ、２６６…画像デコーダ、２７０…異常検出器、Ｓ０，Ｓ１…入力画像データ、Ｓ２…出力画像データ、Ｓ３…外部制御データ、Ｓ５…サブ画像データ、Ｓ８…車両信号、Ｓ１０…キャラクタデータ、Ｓ１１…内部制御データ、５００…スピードメータ、５０２…タコメータ、５０４…シフトインジケータ、６００…車載用ディスプレイ、８００…セグメント型キャラクタ、９００…サブ画像。

Claims (12)

1. 車載用のタイミングコントローラであって、
   画像プロセッサから、車両に関する特定情報を含むメイン画像を表す入力画像データを受信するメイン入力インタフェースと、
   車両から、前記車両に関する前記特定情報を示す車両信号であって、特定のインタフェースを必要とせずに受信可能な車両信号を受ける入力ピンと、
   前記画像プロセッサまたは別のプロセッサから、ディスプレイパネルに表示すべきキャラクタを指定する外部制御データを受信するサブ入力インタフェースと、
   前記サブ入力インタフェースが前記外部制御データを受信すると、前記外部制御データにもとづいて、当該外部制御データが指示する前記キャラクタを含むサブ画像データを生成するとともに、前記外部制御データの生成、または伝送に支障が生じた場合に、前記入力ピンを介して受信した前記車両信号にもとづいて、当該車両信号が示す前記特定情報を表す前記サブ画像データを生成するサブ画像発生器と、
   前記入力画像データおよび前記サブ画像データの少なくとも一方にもとづいて、ディスプレイパネルに表示すべき出力画像データを生成する画像処理回路と、
   を備えることを特徴とするタイミングコントローラ。
2. 異常を検出する異常検出器をさらに備え、
   前記異常が検出されると、前記サブ画像発生器がイネーブルとなることを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
3. 前記サブ画像発生器は常時アクティブであり、
   前記画像処理回路は、前記入力画像データに前記サブ画像データを重ね合わせて前記出力画像データを生成することを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
4. 前記サブ入力インタフェースは、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）またはＩ^２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インタフェースであることを特徴とする請求項１に記載のタイミングコントローラ。
5. 前記サブ画像発生器は、
   複数のキャラクタを記述する複数のキャラクタデータを保持するメモリと、
   前記車両信号にもとづいて、前記ディスプレイパネルに表示すべきキャラクタを指定する制御データを生成する情報デコーダと、
   前記制御データが指定する前記キャラクタに対応するキャラクタデータを前記メモリから読出し、前記キャラクタを描画して前記サブ画像データを生成する画像デコーダと、
   を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
6. 前記キャラクタは、セグメント型キャラクタであり、
   前記キャラクタデータは、対応するキャラクタを構成する複数のセグメントに対応する複数のセグメントデータを含むことを特徴とする請求項５に記載のタイミングコントローラ。
7. 前記車両信号は車速信号を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
8. 前記車両信号はバッテリの電圧を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
9. 前記車両信号は温度を示すことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
10. 前記出力画像データをデータドライバに出力する出力インタフェースをさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
11. ひとつの半導体基板に一体集積化されたことを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載のタイミングコントローラ。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載のタイミングコントローラを備えることを特徴とする自動車。

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