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TWI616093B - 顯示系統 - Google Patents

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TWI616093B
TWI616093B TW105136694A TW105136694A TWI616093B TW I616093 B TWI616093 B TW I616093B TW 105136694 A TW105136694 A TW 105136694A TW 105136694 A TW105136694 A TW 105136694A TW I616093 B TWI616093 B TW I616093B
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張誌偉
彭世緯
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矽創電子股份有限公司
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Abstract

本發明揭示一種顯示系統，其包括：一系統主機；一控制模組，藉由一第一傳輸通道及一第二傳輸通道而與該系統主機進行資料傳輸，該控制模組包含一影像處理單元及一影像組合單元，並產生一影像信號；以及一顯示器，依據該影像信號顯示影像；其中，當該第一傳輸通道正常工作時，該系統主機產生影像資料、參數資料及控制信號，並藉由該第一傳輸通道與該第二傳輸通道傳送給該影像處理單元，其將該影像資料與該參數資料進行處理而產生該影像信號；其中，當該第一傳輸通道異常工作時，該系統主機產生應變資料，並藉由該第二傳輸通道將該應變資料傳送給該影像組合單元，其將該應變資料與一預設畫面進行合成而產生該影像信號。

Description

顯示系統
本發明係關於一種顯示系統，特別是關於一種具有多種顯示方式的顯示系統。
一般而言，顯示系統10可包含系統主機11、控制模組12及顯示器13三個主要部分，其系統方塊圖可參閱第1圖；其中，系統主機11依據欲顯示的影像而提供影像資料、參數資料及控制信號給控制模組12，控制模組12通常包含一影像處理單元14，能依據上述影像資料、參數資料及控制信號產生影像信號，而傳送給顯示器13將影像顯示出來。其中，參數資料包含有顯示器13欲將影像資料顯示於其螢幕上所需的參數，例如畫素資料格式，通常透過參數傳輸介面16來傳送；影像資料則包含各個影像畫面的所有畫素資料，其資料量遠超過參數資料，且通常連同時脈信號(CLocK，簡稱CLK)、致能信號(Data Enable，簡稱DE)、水平同步信號(Horizontal Synchronization，簡稱HS)及垂直同步信號(Vertical Synchronization，簡稱VS)等控制信號而透過影像資料傳輸介面15來傳送。
如上所述，由於大量的影像資料及控制信號須經由影像資料傳輸介面15傳送，因此其失效或異常工作的機率亦遠超過參數資料傳輸介面16。當影像資料傳輸介面15失效或異常時，影像資料將無法正常顯示於顯示器13上，如此可能導致使用者在獲取資訊上的損失甚至發生危險。因此，有必要發展具有多種顯示方式的顯示技術，使得在影像資料傳輸介面15失效或異常的狀況下，顯示系統10仍能提供備案，顯示相對重要的資訊給使用者。對於類似的習知技術，另亦可參閱中華民國專利案TW I530184、TW I522885、TW I336584、TW I397028、TW I479432，及美國專利申請案US 2008/0101116，皆完全不同於本案發明技術。
根據本發明的一方面，一實施例提供一種顯示系統，其包括：一系統主機；一控制模組，藉由一第一傳輸通道及一第二傳輸通道而與該系統主機進行資料傳輸，該控制模組包含一影像處理單元及一影像組合單元，並產生一影像信號；以及一顯示器，依據該影像信號顯示影像；其中，當該第一傳輸通道正常工作時，該系統主機產生影像資料、參數資料及控制信號，並藉由該第一傳輸通道與該第二傳輸通道傳送給該影像處理單元，其將該影像資料與該參數資料進行處理而產生該影像信號；其中，當該第一傳輸通道異常工作時，該系統主機產生應變資料，並藉由該第二傳輸通道將該應變資料傳送給該影像組合單元，其將該應變資料與一預設畫面進行合成而產生該影像信號。
10‧‧‧顯示系統
11‧‧‧系統主機
12‧‧‧控制模組
13‧‧‧顯示器
14‧‧‧影像處理單元
15‧‧‧影像資料傳輸介面
16‧‧‧參數傳輸介面
100‧‧‧顯示系統
110‧‧‧系統主機
120‧‧‧控制模組
130‧‧‧顯示器
140‧‧‧影像處理單元
141‧‧‧影像組合單元
150‧‧‧第一傳輸通道
160‧‧‧第二傳輸通道
170‧‧‧選擇單元
500‧‧‧顯示器螢幕
510‧‧‧顯示區
520‧‧‧非顯示區
第1圖為習知技術之顯示系統的系統方塊圖。
第2圖為根據本發明實施例顯示系統的系統方塊圖。
第3圖為內建於該影像組合單元記憶體的預設畫面示意圖(以車用顯示系統為例)。
第4圖為該第一傳輸通道異常工作時，顯示器所顯示的畫面示意圖(以車用顯示系統為例)。
第5圖為本實施例的顯示器螢幕與各個控制信號之間的關係示意圖。
第6圖為本實施例致能信號與顯示器螢幕之水平顯示範圍的比較示意圖。
第7圖為本實施例致能信號與顯示器螢幕之垂直顯示範圍的比較示意圖。
第8圖為本實施例水平同步信號與顯示器螢幕之水平顯示範 圍的比較示意圖。
第9圖為本實施例垂直同步信號與顯示器螢幕之垂直顯示範圍的比較示意圖。
為對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，茲配合圖式詳細說明本發明之實施例如後。在所有的說明書及圖示中，將採用相同的元件編號以指定相同或類似的元件。
在各個實施例的說明中，當一元素被描述是在另一元素之「上方/上」或「下方/下」，係指直接地或間接地在該另一元素之上或之下的情況，其可能包含設置於其間的其他元素；所謂的「直接地」係指其間並未設置其他中介元素。「上方/上」或「下方/下」等的描述係以圖式為基準進行說明，但亦包含其他可能的方向轉變。所謂的「第一」、「第二」、及「第三」係用以描述不同的元素，這些元素並不因為此類謂辭而受到限制。為了說明上的便利和明確，圖式中各元素的厚度或尺寸，係以誇張或省略或概略的方式表示，且各元素的尺寸並未完全為其實際的尺寸。
第2圖為根據本發明實施例顯示系統100的系統方塊圖。該顯示系統100包含：系統主機110、控制模組120及顯示器130，其中，該控制模組120的功能為產生欲輸出給該顯示器130的影像信號，其包含一影像處理單元140及一影像組合單元141，且該顯示器130會依據該控制模組120所提供的影像信號而在其螢幕上顯示影像。
在該顯示系統100正常工作的情況下，該系統主機110會依據欲顯示的影像而提供影像資料、參數資料及控制信號給該控制模組120；而在該控制模組120內部，會由該影像處理單元140來進行資料及信號的處理，以產生上述該影像信號。在此，如同先前技術所述的顯示系統，該影像資料包含各個影像畫面的所有畫素資料，且其通常會連同控制信號，例如時脈信號(CLK)、致能信號(DE)、水平同步信號(HS)及垂直同步信號(VS)等週期性邏輯 信號，而透過一第一傳輸通道150來傳送；例如，實務上可以所謂「影像資料傳輸介面」作為該第一傳輸通道150。此外，該參數資料包含有該顯示器130欲將影像資料顯示於其螢幕上所需的參數，例如畫素資料格式，其資料量遠小於影像資料，並透過一第二傳輸通道160來傳送；例如，實務上可以所謂的「參數傳輸介面」作為該第二傳輸通道160。在本實施例中，該第一傳輸通道150為影像資料傳輸介面，該第二傳輸通道160為參數傳輸介面，二者分屬不同的實體線路；但不以此為限，該第一傳輸通道150與該第二傳輸通道160亦可以相同的實體線路來實現。
由於如上所述大量的影像資料及控制信號須經由該第一傳輸通道150傳送，其失效或異常工作的機率亦遠超過該第二傳輸通道160。當該第一傳輸通道150失效或異常工作時，該影像處理單元140無法正確地產生上述該影像信號，也因此該顯示器130將無法正常地顯示所欲顯示的影像，如此可能導致使用者在獲取資訊上的損失甚至發生危險。此時，在本實施例中，該系統主機110會產生應變資料，並藉由該第二傳輸通道160將該應變資料傳送給該影像組合單元141，其將該應變資料與一預設畫面進行合成而產生上述該影像信號。
以車用顯示系統為例，在該第一傳輸通道150失效或異常工作的情況下，雖然該顯示器130無法將原本欲顯示於其螢幕上的影像顯示出來，但使用者應仍需要關於車輛本身的基本資訊，例如，車行速度、引擎轉速、水箱溫度、油料剩餘量等，則我們可將如第3圖所示的預設畫面先設定於該影像組合單元141的內建記憶體中，使其包含車行速度、引擎轉速、水箱溫度、及油料剩餘量等標示。此時，該第二傳輸通道160很可能仍在正常工作，該系統主機110可產生欲顯示於該預設畫面上適當位置的應變資料，並藉由該第二傳輸通道160傳送給該影像組合單元141，以進行該應變資料與該預設畫面的合成。該應變資料可包含數字(digit)或旗幟(flag)信號，例如，倘若該應變資料為一串數字資料”2”、”5”、”1”、”6”、”8”、”3”、”5”，則該影像組合單元141 可將該應變資料與該預設畫面合成而產生上述該影像信號，提供給該顯示器130而於其螢幕上顯示如第4圖所示的影像畫面。其中，”2”和”5”分別為引擎轉速(其單位為千轉每分鐘(kr/min))的個位數和小數點後一位數，也就是此例子的引擎轉速為2.5kr/min；”1”、”6”、”8”分別為車行速度(其單位為千轉每分鐘(km/hr))的百位數、十位數和個位數，也就是此例子的車行速度為168km/hr；”3”為油料剩餘量介於滿油箱(“F”)與空油箱(“E”)之間的指標箭頭位置，在此例則指標箭頭位於“F”與“E”之間的十分之三高度處；”5”為水箱溫度介於高溫(“H”)與低溫(“C”)之間的指標箭頭位置，在此例則指標箭頭位於“H”與“C”之間的十分之五高度處。
以下將說明該控制模組120如何藉由所接收到的控制信號，包含時脈信號(CLK)、致能信號(DE)、水平同步信號(HS)及垂直同步信號(VS)等，來判斷該第一傳輸通道150是否失效或異常工作。請參考第5圖，其為顯示器螢幕500與各個控制信號之間的關係示意圖。該顯示器螢幕500可分成一顯示區510與環繞該顯示區510的一非顯示區520，該顯示區510的水平顯示範圍和垂直顯示範圍可藉由該等控制訊號定義如下。水平顯示範圍的時間長度可定義為：致能信號(DE)處於邏輯狀態”1”時所包含的H個時脈信號(CLK)週期，或是水平同步信號(HS)的上升緣(rising edge，也就是HS由邏輯狀態”0”變邏輯狀態”1”的瞬間)之後H1個CLK週期開始的H個CLK週期。上述的時間長度可依據不同的螢幕規格而轉換成其所對應的實際空間長度，因此本文只以時間長度來表示各種範圍或空間尺寸。此外，水平同步信號(HS)的週期等於致能信號(DE)的週期，也就是水平掃描的單次週期，其為(H1+H+H2)個CLK週期的時間長度，因此，垂直顯示範圍的時間長度可定義為：垂直同步信號(VS)的上升緣(也就是VS由邏輯狀態”0”變邏輯狀態”1”的瞬間)之後V1個水平掃描週期開始的V個水平掃描週期。
依據時脈信號(CLK)，可判斷該第一傳輸通道150是否失效或異常工作。在影像顯示的技術領域中，時脈信號(CLK)的頻率通常 是1~40MHz，也就是其週期為25ns~1000ns的範圍內。因此，倘若CLK的頻率或週期不落在上述的數值範圍內，甚至CLK已停止(可視為CLK週期無限大)，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為失效或異常工作。
依據致能信號(DE)，亦可判斷該第一傳輸通道150是否失效或異常工作。如第6圖所示，其為致能信號DE1、DE2及DE3與顯示器螢幕500之水平顯示範圍的比較，DE1處於邏輯狀態”1”的時間長度包含H個CLK週期，因此其波形正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為正常工作。反觀DE2與DE3，DE2處於邏輯狀態”1”的時間長度包含多於H個CLK週期，DE3處於邏輯狀態”1”的時間長度包含少於H個CLK週期，其波形皆不正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為失效或異常工作。此外，如第7圖所示，其為致能信號DE1、DE2及DE3與顯示器螢幕500之垂直顯示範圍的比較，該垂直顯示範圍包含V個DE1週期的時間長度，因此其波形正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為正常工作。反觀DE2與DE3，該垂直顯示範圍包含多於V個DE2週期的時間長度，或是少於V個DE3週期的時間長度，其波形皆不正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為失效或異常工作。
依據水平同步信號(HS)及垂直同步信號(VS)，亦可判斷該第一傳輸通道150是否失效或異常工作。如第8圖所示，其為水平同步信號HS1、HS2及HS3與顯示器螢幕500之水平顯示範圍的比較，HS1的單週期時間長度包含(H1+H+H2)個CLK週期，因此其波形正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為正常工作。反觀HS2與HS3，HS2的單週期時間長度包含多於(H1+H+H2)個CLK週期，HS3的單週期時間長度包含少於(H1+H+H2)個CLK週期，其波形皆不正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為失效或異常工作。此外，如第9圖所示，其為垂直同步信號VS1、VS2及VS3與顯示器螢幕500之垂直顯示範圍的比較，VS1的單週期時間長度包含(V1+V+V2)個水 平掃描週期，因此其波形正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為正常工作。反觀VS2與VS3，VS2的單週期時間長度包含多於(V1+V+V2)個水平掃描週期，VS3的單週期時間長度包含少於(V1+V+V2)個水平掃描週期，其波形皆不正確，則該控制模組120會認定該第一傳輸通道150為失效或異常工作。
在一實施例中，該控制模組120進一步包含一選擇單元170，例如多工器(multiplexer)，用以在該影像處理單元140所產生的影像信號以及該影像組合單元141所產生的影像信號中選擇其中一者，作為欲傳送給該顯示器130的影像信號。以上所述依據時脈信號(CLK)、致能信號(DE)、水平同步信號(HS)及垂直同步信號(VS)等週期性邏輯信號來判斷該第一傳輸通道150是否失效或異常工作，該控制模組120可交予其內部的該影像處理單元140來進行，如第2圖所示，該影像處理單元140會將該第一傳輸通道150正常或異常工作的判斷結果，傳送給該選擇單元170或該系統主機110。倘若該第一傳輸通道150正常工作，則該選擇單元170會選擇該影像處理單元140所產生的影像信號作為該控制模組120所產生的影像信號；反之，倘若該第一傳輸通道150失效或異常工作，則該選擇單元170會選擇該影像組合單元141所產生的影像信號作為該控制模組120所產生的影像信號。此外，使用者亦可透過該系統主機110指示其施加一強制命令給該選擇單元170，使其直接選擇該影像處理單元140或該影像組合單元141所產生的影像信號作為欲傳送給該顯示器130的影像信號。
唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不能以之限制本發明的範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。
100‧‧‧顯示系統
110‧‧‧系統主機
120‧‧‧控制模組
130‧‧‧顯示器
140‧‧‧影像處理單元
141‧‧‧影像組合單元
150‧‧‧第一傳輸通道
160‧‧‧第二傳輸通道
170‧‧‧選擇單元

Claims (9)

  1. 一種顯示系統，包括：一系統主機；一控制模組，藉由一第一傳輸通道及一第二傳輸通道而與該系統主機進行資料傳輸，該控制模組包含一影像處理單元及一影像組合單元，並產生一影像信號；以及一顯示器，依據該影像信號顯示影像；其中，當該第一傳輸通道正常工作時，該系統主機產生影像資料、參數資料及控制信號，並藉由該第一傳輸通道與該第二傳輸通道傳送給該影像處理單元，其將該影像資料與該參數資料進行處理而產生該影像信號；其中，當該第一傳輸通道異常工作時，該系統主機產生應變資料，並藉由該第二傳輸通道將該應變資料傳送給該影像組合單元，其將該應變資料與一預設畫面進行合成而產生該影像信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該第一傳輸通道與該第二傳輸通道為相同的實體線路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該第一傳輸通道與該第二傳輸通道為不同的實體線路。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該控制模組進一步包含一選擇單元，其依據一來自該系統主機的命令信號或一來自該影像處理單元的判斷信號，自該影像處理單元與該影像組合單元所產生的影像信號中選出其中一者作為該控制模組所產生的該影像信號。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該應變資料包含數字及旗幟信號的至少其中一者。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該預設畫面包含速度標示、轉速標示、溫度標示、及剩餘油料標示的至少其中一者。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中，該控制信號包 含一時脈信號，當該時脈信號的頻率在一預定範圍內時，該影像處理單元判定該第一傳輸通道正常工作，否則判定該第一傳輸通道異常工作。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示系統，其中，該控制信號更包含一致能信號，其為邏輯信號，當該致能信號處於邏輯狀態”1”的時間長度等於一預定數量的該時脈信號之週期，該影像處理單元判定該第一傳輸通道正常工作，否則判定該第一傳輸通道異常工作。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之顯示系統，其中，該控制信號更包含一水平同步信號，其為邏輯信號，當該水平同步信號的單週期時間長度包含一預定數量的該時脈信號之週期，該影像處理單元判定該第一傳輸通道正常工作，否則判定該第一傳輸通道異常工作。
TW105136694A 2016-06-16 2016-11-10 顯示系統 TWI616093B (zh)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662350926P 2016-06-16 2016-06-16
US62/350,926 2016-06-16

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Publication Number Publication Date
TW201801532A TW201801532A (zh) 2018-01-01
TWI616093B true TWI616093B (zh) 2018-02-21

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ID=60660369

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Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105136694A TWI616093B (zh) 2016-06-16 2016-11-10 顯示系統

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