JPH07212961A - 過熱保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶表示器、電子回路等を光源の発熱による
過熱から保護することができる過熱保護装置を提供する
こと。 【構成】 液晶表示器５をバックライト６の発熱による
過熱から保護するための過熱保護装置である。液晶表示
器５の温度を検出するサーミスタｒ_T を備える。ＣＰＵ
３は、サーミスタｒ_T の検出温度に基づいてバックライ
ト６への印加電力を制御し、液晶表示器５の温度がその
液晶転移温度付近の所定温度まで上昇すると、電源回路
８によりバックライト６への印加電力を低減させるよう
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過熱保護装置、詳しく
は、対象物を光源の発熱による過熱から保護するための
過熱保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例え
ば、液晶表示器とバックライトとを構成要素とする車載
用ヘッドアップディスプレイにおいては、バックライト
として高輝度なものが要求されるため、バックライトに
高電力を印加する構成がとられる。このため、バックラ
イトが高熱を発し、通常、車載用製品の使用温度範囲が
例えば−３０°Ｃ〜＋８０°Ｃと広いことから、液晶表
示器の温度がその動作温度範囲である液晶転移温度（例
えば１０３°Ｃ）以上にまで上昇し、液晶表示機能を発
揮できなくなるおそれがある。

【０００３】このような光源の発熱による動作不良は、
インストルメントパネルに配設されるメータ類のよう
な、光源近くに調光用電子回路が配設される表示装置等
についても言えることであり、光源の発熱により電子回
路の温度がその動作温度範囲を超えて上昇すると、電子
回路が熱暴走、破壊等されてしまうおそれがある。

【０００４】本発明は、上記のような問題点を解決し、
液晶表示器、電子回路等の対象物を光源の発熱による過
熱から保護することができる過熱保護装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る過熱保護装置は、対象物を光源の発
熱による過熱から保護するための過熱保護装置であっ
て、前記対象物の温度を検出する温度検出手段と、前記
対象物の検出温度に基づいて前記光源への印加電力を制
御し、前記対象物の温度がその動作温度範囲の上限値付
近の所定温度まで上昇すると、前記光源への印加電力を
低減させるよう制御する電力制御手段と、を備えること
を特徴とする。

【０００６】また、請求項２に係る過熱保護装置は、前
記請求項１に係る過熱保護装置において、前記対象物及
び前記光源がそれぞれ液晶表示器及びバックライトであ
り、前記所定温度が、前記液晶表示器の液晶転移温度近
傍に設定されていることを特徴とする。

【０００７】また、請求項３に係る過熱保護装置は、前
記請求項２に係る過熱保護装置おいて、前記電力制御手
段は、前記液晶表示器の検出温度が前記所定温度より低
い他の所定温度まで下降すると、前記バックライトへの
印加電力を増大させるよう制御することを特徴とする。

【０００８】また、請求項４に係る過熱保護装置は、前
記請求項２又は前記請求項３に係る過熱保護装置におい
て、前記液晶表示器及び前記バックライトが、それぞれ
車載用ヘッドアップディスプレイにおける液晶表示器及
びバックライトであることを特徴とする。

【０００９】

【発明の作用効果】請求項１に係る過熱保護装置による
と、対象物の温度がその動作温度範囲の上限値付近の所
定温度まで上昇すると、光源への印加電力を低減させる
ようにしたため、光源の発熱温度を低下させ、対象物の
温度を動作温度範囲内に抑えることができるようにな
る。従って、光源の発熱による対象物の動作不良を防止
できるようになる。

【００１０】また、請求項２に係る過熱保護装置による
と、対象物及び光源がそれぞれ液晶表示器及びバックラ
イトであり、液晶表示器の温度を、液晶転移温度以下に
抑えることができるため、バックライトの発熱により液
晶表示器が液晶表示機能を発揮できなくなる不具合を防
止できるようになる。

【００１１】また、請求項３に係る過熱保護装置による
と、バックライトへの印加電力を増大させるときの基準
となる液晶表示器の温度を、上記所定温度と一致しない
低い値に設定したため、バックライトへの印加電力の増
減切替によるバックライトの輝度のちらつき現象を防止
できるようになる。

【００１２】また、請求項４に係る過熱保護装置による
と、液晶表示器及びバックライトが、それぞれ車載用ヘ
ッドアップディスプレイにおける液晶表示器及びバック
ライトであるため、バックライトが高熱を発しやすく液
晶表示器が液晶表示機能を発揮できなくなるおそれが強
い車載用ヘッドアップディスプレイにおいて、液晶表示
器を過熱から有効に保護することができるようになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１４】図１は、本発明の適用例である車載用ヘッ
ドアップディスプレイの電気系統を示している。

【００１５】この車載用ヘッドアップディスプレイは、
車速表示用であり、図示しないトランスミッション等に
接続された車速センサ１、Ｉ／Ｆ回路２、ＣＰＵ３、Ｌ
ＣＤ駆動回路４、液晶表示器（ＬＣＤ）５、光源（バッ
クライト）６を構成要素とし、その他、図示を省略した
が、ＬＣＤ５の透過光をフロントガラス前方に虚像とし
て表示させる光学系により構成されている。なお、バッ
クライト６は、ＬＣＤ５の後側に近接して配設され、高
輝度が要求される。

【００１６】ＬＣＤ５の近傍には、ＬＣＤ５の温度を検
出するための温度センサ例えばサーミスタｒ_T が配設さ
れている。サーミスタｒ_T は、プルアップ抵抗Ｒ₀ を介
して直流電源に接続されており、サーミスタｒ_T の端子
電圧Ｖ_T をＬＣＤ５の温度信号としてＣＰＵ３に入力す
る構成としている。

【００１７】ＣＰＵ３は、車速センサ１の車速パルスに
基づく車速演算、表示データ出力等の処理の他、内蔵す
るアナログ／デジタル変換回路で温度信号Ｖ_T をデジタ
ル変換し、後述するような、バックライト６の印加電力
を制御するための基準電圧設定処理を実行し、デジタル
基準電圧Ｄ_REF をデジタル／アナログ変換回路（ＤＡ
Ｃ）７に出力する。

【００１８】バックライト６の電源回路８は、バックラ
イト６の端子電圧Ｖ_L を抵抗Ｒ₁ 、Ｒ₂ の分圧電圧Ｖ_in
により検出し、この分圧電圧Ｖ_inをＤＡＣ７でアナログ
変換された基準電圧Ｖ_REF に一致させるよう電源制御回
路９により電力制御トランジスタＴ_r の動作を制御させ
ることにより、コンデンサＣ₂ の端子電圧即ちバックラ
イト６の印加電圧Ｖ_L を制御する構成としている。な
お、Ｃ₁ は、バッテリ電圧変動吸収用コンデンサ、Ｄ_i
は、チャージアップ用ダイオード、Ｌは、平滑用インダ
クタンスをそれぞれ表わしている。

【００１９】図２〜図５は、ＣＰＵ３が実行する処理を
示し、図２はメインルーチン、図３及び図４は一連の制
御ルーチン、図５は割り込みルーチンである。以下、こ
れらのルーチンを順に説明する。

【００２０】(1) メインルーチン イグニッションスイッチがオンされるとスタートし（ス
テップ１００）、ＲＡＭのクリア、各使用レジスタ、ポ
ート等の初期化を行なう（ステップ１０１）。

【００２１】初期化後は、０．１秒が経過したかどうか
の判定（ステップ１０２）、０．３秒が経過したかどう
かの判定（ステップ１０７）、１０秒が経過したかどう
かの判定（ステップ１１２）を繰り返し行なう。

【００２２】０．１秒が経過したと判定される度に、後
述する更新された車速Ｖ_SPで車速表示を行ない（ステッ
プ１０３）、後述する制御ルーチンにてＭＯＤＥにセッ
トされた印加電力に対応するデジタル基準電圧Ｄ_REF を
出力し（ステップ１０４）、温度信号Ｖ_T を温度データ
Ｔ_ADにデジタル変換し（ステップ１０５）、レジスタＭ
_T の内容に温度データＴ_ADを加算した値を新たなレジス
タＭ_T の内容とする（ステップ１０６）。

【００２３】また、０．３秒が経過したと判定される度
に、後述する割り込みルーチンにて計数された車速パル
ス数データＣＮ_SPをレジスタＭ_SPに退避させ（ステップ
１０８）、車速パルス数データＣＮ_SPをクリアし（ステ
ップ１０９）、レジスタＭ_SPの内容から車速Ｖ_SPを決定
し（ステップ１１０）、車速表示データを上記決定され
た車速Ｖ_SPに更新する（ステップ１１１）。

【００２４】また、１０秒が経過したと判定される度
に、レジスタＭ_T の内容である累計温度データを「１０
０」で徐算して平均温度データＡＶＴ_ADを求め（ステッ
プ１１３）、レジスタＭ_T をクリアし（ステップ１１
４）、図３及び図４に示す制御ルーチンに移る（ステッ
プ２００）。

【００２５】(2) 制御ルーチン 上記平均温度データＡＶＴ_ADから、ＬＣＤ温度Ｔ_LCD を
内部テーブルから求め（ステップ２０１）、ＬＣＤ温度
Ｔ_LCD が１００°Ｃ以上かどうかを判定する（ステップ
２０２）。

【００２６】ＬＣＤ温度Ｔ_LCD が１００°Ｃ以上である
と判定された場合、ＭＯＤＥの内容が現在Ｖ₁₀₀ すなわ
ちバックライト６の印加電力が１００％であるかどうか
を判定し（ステップ２０３）、この判定結果が「ＹＥ
Ｓ」の場合、ＭＯＤＥに８７．５％印加電力Ｖ_87.5をセ
ットし（ステップ２０４）、一方「ＮＯ」の場合、ＭＯ
ＤＥの内容が現在Ｖ_87.5であるかどうかを判定する（ス
テップ２０５）。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、Ｍ
ＯＤＥに７５％印加電力Ｖ₇₅をセットする（ステップ２
０６）。一方「ＮＯ」の場合、現在のＭＯＤＥの内容が
何であるかをＶ₇₅、６２．５％印加電力Ｖ_62.5、５０％
印加電力Ｖ₅₀、３７．５％印加電力Ｖ_37.5、２５％印加
電力Ｖ₂₅、１２．５％印加電力Ｖ_12.5の順に判定し（ス
テップ２０７、２０９、２１１、２１３、２１５、２１
７）、判定結果が「ＹＥＳ」となったＭＯＤＥの内容よ
りも１ランク下位の内容（例えば現在ＭＯＤＥの内容が
Ｖ_{37 .5}の場合にはＶ₂₅）をＭＯＤＥにセットする（ステ
ップ２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１
４、２１６、２１８）。なお、現在ＭＯＤＥの内容が０
％印加電力Ｖ₀ の場合、ＭＯＤＥの内容はＶ₀ のままと
される（ステップ２１９）。

【００２７】このように、ＣＰＵ３は、ＬＣＤ温度Ｔ
_LCD が１００°Ｃ以上のとき、バックライト６の印加電
力を低減させる処理を行なう。

【００２８】一方、ＬＣＤ温度Ｔ_LCD が１００°Ｃ未満
であると判定された場合、図４に示すステップ２２０に
移る。

【００２９】ステップ２２０では、ＬＣＤ温度Ｔ_LCD が
９２．５°Ｃ以下であるかどうかを判定する（ステップ
２２０）。

【００３０】ＬＣＤ温度Ｔ_LCD が９２．５°Ｃを超えて
いると判定された場合、メインルーチンにリターンする
（ステップ２３７）。

【００３１】一方、ＬＣＤ温度Ｔ_LCD が９２．５°Ｃ以
下であると判定された場合、ＭＯＤＥの内容が現在Ｖ
₁₀₀ であるかどうかを判定し（ステップ２２１）、この
判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ＭＯＤＥの内容を更新す
ることなくメインルーチンにリターンする（ステップ２
３７）。一方「ＮＯ」の場合、ＭＯＤＥの内容が現在Ｖ
_87.5であるかどうかを判定し（ステップ２２２）、この
判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ＭＯＤＥにＶ₁₀₀ をセッ
トし（ステップ２２３）、一方「ＮＯ」の場合、ＭＯＤ
Ｅの内容が現在Ｖ₇₅であるかどうかを判定する（ステッ
プ２２４）。この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、ＭＯＤ
ＥにＶ_87.5をセットする（ステップ２２５）。一方「Ｎ
Ｏ」の場合、現在のＭＯＤＥの内容が何であるかをＶ
_62.5、Ｖ₅₀、Ｖ_37.5、Ｖ₂₅、Ｖ_12.5の順に判定し（ステ
ップ２２６、２２８、２３０、２３２、２３４）、判定
結果が「ＹＥＳ」となったＭＯＤＥの内容よりも１ラン
ク上位の内容（例えば現在ＭＯＤＥの内容がＶ_37.5の場
合にはＶ₅₀）をＭＯＤＥにセットする（ステップ２２
７、２２９、２３１、２３３、２３５）。なお、現在Ｍ
ＯＤＥの内容がＶ₀ の場合、ＭＯＤＥの内容はＶ_12.5に
セットされる（ステップ２３６）。そして、メインルー
チンにリターンする（ステップ２３７）。

【００３２】このように、ＣＰＵ３は、ＬＣＤ温度Ｔ
_LCD が９２．５°Ｃ以下のとき、バックライト６の印加
電力を増大させる処理を行なう。また、ＬＣＤ温度Ｔ
_LCD が９２．５°Ｃと１００°Ｃとの間のとき、現在の
印加電力を維持する。

【００３３】(3) 割り込みルーチン 車速パルスの立ち下がり毎に割り込みルーチンが実行さ
れ（ステップ３００）、車速パルス数データＣＮ_SPがイ
ンクリメントされ（ステップ３０１）、メインルーチン
にリターンする（ステップ３０２）。

【００３４】以上説明したように、ＣＰＵ３は、ＬＣＤ
温度Ｔ_LCD が１００°Ｃ以上のときには、バックライト
６の印加電力を低減させる処理を行ない、９２．５°Ｃ
以下のときには、印加電力を増大させる処理を行ない、
９２．５°Ｃと１００°Ｃとの間のときには、現在の印
加電力を維持する処理を行なう。従って、雰囲気温度に
対して通常１００％印加電力で４０°Ｃ上昇するＬＣＤ
温度は、図６に示すように、使用温度範囲（上限８０°
Ｃ）を超えて９５°Ｃまでの雰囲気温度下においても液
晶（ＬＣＤ）転移温度を超えることにはならず、ＬＣＤ
５は、液晶表示機能を担保することができる。

【００３５】また、上記実施例では、雰囲気温度に対す
る光源電力比（印加電力比）は、図７に示すようにな
り、印加電力の切替に２．５°Ｃのヒステリシスをもた
せたため、印加電力の切替によるバックライト６の輝度
のちらつき現象を防止することができる。

【００３６】なお、上記実施例では、印加電力の切替を
８段階かつ均等に設定したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、それより多い段階、少ない段階でもよ
く、また、不均等であってもよい。また、段階的に行な
わずリニアに印加電力を設定してもよい。

【００３７】なお、上記実施例において、サーミスタｒ
_T が温度検出手段、ＣＰＵ３及び電源回路８が電力制御
手段に対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一適用例である車載用ヘッドアップデ
ィスプレイの電気系統図

【図２】ＣＰＵが実行するメインルーチンのフローチャ
ート

【図３】制御ルーチンの前半のフローチャート

【図４】制御ルーチンの後半のフローチャート

【図５】割り込みルーチンのフローチャート

【図６】雰囲気温度に対するＬＣＤ温度を示すグラフ

【図７】雰囲気温度に対する光源電力比を示すグラフ

【符号の説明】

３ ＣＰＵ（電力制御手段） ５ 液晶表示器（対象物） ６ バックライト（光源） ８ 電源回路（電力制御手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物を光源の発熱による過熱から保護
   するための過熱保護装置であって、 前記対象物の温度を検出する温度検出手段と、 前記対象物の検出温度に基づいて前記光源への印加電力
   を制御し、前記対象物の温度がその動作温度範囲の上限
   値付近の所定温度まで上昇すると、前記光源への印加電
   力を低減させるよう制御する電力制御手段と、 を備えることを特徴とする過熱保護装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１において、 前記対象物及び前記光源がそれぞれ液晶表示器及びバッ
   クライトであり、 前記所定温度が、前記液晶表示器の液晶転移温度近傍に
   設定されていることを特徴とする過熱保護装置。
3. 【請求項３】 前記請求項２において、 前記電力制御手段は、前記液晶表示器の検出温度が前記
   所定温度より低い他の所定温度まで下降すると、前記バ
   ックライトへの印加電力を増大させるよう制御すること
   を特徴とする過熱保護装置。
4. 【請求項４】 前記請求項２又は前記請求項３におい
   て、 前記液晶表示器及び前記バックライトが、それぞれ車載
   用ヘッドアップディスプレイにおける液晶表示器及びバ
   ックライトであることを特徴とする過熱保護装置。