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TWI881466B - 顯示系統與面板驅動電路 - Google Patents

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TWI881466B
TWI881466B TW112135565A TW112135565A TWI881466B TW I881466 B TWI881466 B TW I881466B TW 112135565 A TW112135565 A TW 112135565A TW 112135565 A TW112135565 A TW 112135565A TW I881466 B TWI881466 B TW I881466B
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panel
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circuit
display
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歐育年
莊竣凱
洪培元
林昱享
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奇景光電股份有限公司
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Abstract

本發明提出一種顯示系統，包括汽車系統、顯示面板以及面板驅動電路。面板驅動電路接收來自汽車系統的畫面，並判斷關於顯示面板的面板錯誤是否發生。如果面板錯誤發生，面板驅動電路用以將畫面的一部份替換為錯誤圖標以產生提示畫面，並將提示畫面傳送至顯示面板。如果沒有發生面板錯誤，面板驅動電路用以將畫面傳送至顯示面板。

Description

顯示系統與面板驅動電路
本揭露是有關於車用顯示系統，特別是關於螢幕上顯示技術。
目前汽車內通常設置了一或多個顯示面板，由汽車系統(automotive system)提供所要顯示的畫面給面板，畫面中可提供關於汽車的任何資訊，例如速度、引擎轉速、油表等。然而，汽車系統與顯示面板之間並沒有統一的傳輸規格，當顯示面板發生錯誤時，汽車系統無法得知發生什麼錯誤，這使得在製造過程中除錯的時間會被拉長。
本揭露的實施例提出一種顯示系統，包括汽車系統、顯示面板以及面板驅動電路。面板驅動電路電性連接至顯示面板與汽車系統，用以接收來自汽車系統的畫面。面板驅動電路用以判斷關於顯示面板的面板錯誤是否發生。如果面板錯誤發生，面板驅動電路用以將畫面的一部份替換為錯誤圖標以產生提示畫面，並將提示畫面傳送至顯示面板。如果沒有發生面板錯誤，面板驅動電路用以將畫面傳送至顯示面板。
在一些實施例中，錯誤圖標是預先儲存在面板驅動電路中，錯誤圖標並不是由汽車系統提供。
在一些實施例中，面板驅動電路包括：傳輸介面，用以電性連接至汽車系統以接收畫面；記憶體，電性連接至傳輸介面，用以儲存畫面；以及螢幕上顯示電路，電性連接至記憶體，其中錯誤圖標儲存在螢幕上顯示電路中。當面板錯誤發生時，螢幕上顯示電路將錯誤圖標寫入記憶體以替換畫面的部份。
在一些實施例中，畫面是由低電壓差分訊號傳送，傳輸介面為行動產業處理器介面。
在一些實施例中，上述的面板錯誤包含一短路錯誤。顯示面板包括多個觸控電極，面板驅動電路透過多條感測線電性連接至觸控電極。面板驅動電路用以傳送訊號至觸控電極，並且判斷每一個觸控電極的充電時間。如果充電時間大於第一時間，面板驅動電路判斷觸控電極之間發生短路錯誤。
在一些實施例中，其中如果充電時間小於第二時間，面板驅動電路判斷其中一條感測線發生一開路錯誤。
在一些實施例中，顯示系統還包括周邊線路，周邊線路的第一端電性連接至面板驅動電路的發射端，周邊線路的第二端電性連接至面板驅動電路的接收端。面板驅動電路從發射端發出測試訊號至周邊線路，如果面板驅動電路沒有從接收端接收到測試訊號，面板驅動電路判斷發生面板破裂錯誤。
在一些實施例中，上述的面板錯誤包括靜電放電事件、面板破裂錯誤、面板電源異常、溫度異常、系統需要重新啟動、開路錯誤、短路錯誤、記憶體寫入或是記憶體寫出。
以另一個角度來說，本揭露的實施例提出一種面板驅動電路，電性連接至顯示面板，面板驅動電路包括。微控制器；傳輸介面，用以電性連接至汽車系統以接收畫面；記憶體，電性連接至傳輸介面，用以儲存畫面；以及螢幕上顯示電路，電性連接至記憶體。微控制器用以判斷關於顯示面板的面板錯誤是否發生。如果面板錯誤發生，螢幕上顯示電路用以將畫面的一部份替換為錯誤圖標以產生提示畫面，微控制器將提示畫面傳送至顯示面板。如果沒有發生面板錯誤，微控制器用以將畫面傳送至顯示面板。
在一些實施例中，面板錯誤包含短路錯誤，顯示面板包括多個觸控電極，面板驅動電路透過多條感測線電性連接至觸控電極。微控制器用以傳送訊號至觸控電極，並且判斷每一個觸控電極的充電時間，如果充電時間大於第一時間，微控制器判斷觸控電極之間發生短路錯誤。 在一些實施例中，如果上述的充電時間小於第二時間，微控制器判斷感測線的其中之一發生一開路錯誤。
在一些實施例中，面板驅動電路還包括：發射端，電性連接至周邊線路的第一端；以及接收端，電性連接至周邊線路的第二端。微控制器從發射端發出測試訊號，如果沒有從接收端接收到測試訊號，微控制器判斷發生面板破裂錯誤。
透過上述內容，從車用的顯示面板上可以直接看到面板錯誤為何，車機的製造商可透過此面板錯誤進行除錯。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
關於本文中所使用之「第一」、「第二」等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
圖1是根據一實施例繪示顯示系統的示意圖。請參照圖1，顯示系統100包括顯示面板110、面板驅動電路120與汽車系統(automotive system)130，其中面板驅動電路120電性連接至顯示面板110與汽車系統130。顯示面板110例如為液晶顯示面板，其中包含了多個觸控電極來提供觸控功能。面板驅動電路120可驅動顯示面板110來顯示特定的畫面，也可以透過觸控電極來偵測觸控位置。因此，面板驅動電路120也可稱為觸控顯示整合驅動器(Touch and Display Driver Integration，TDDI)。在此實施例中，顯示系統100是安裝在車上，例如，顯示面板110可以做為儀表板或是中央控制台，本揭露並不在此限。
面板驅動電路120包括了微控制器121、螢幕上顯示(on-screen display，OSD)電路、記憶體123與傳輸介面124。微控制器121用以執行以下描述的程序與運算。傳輸介面124例如為行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface，MIPI)，但本揭露並不限於此。記憶體123電性連接至螢幕上顯示電路122與傳輸介面124。汽車系統130包括了傳輸介面131、處理器132與記憶體133。傳輸介面131例如為行動產業處理器介面，用以通訊連接至傳輸介面124。汽車系統130會透過傳輸介面131傳輸畫面給面板驅動電路120，例如可透過低電壓差分訊號(Low-Voltage Differential Signaling，LVDS)來傳送畫面。這些畫面透過傳輸介面124儲存在記憶體123中，而面板驅動電路120會驅動顯示面板110來顯示畫面。
在此實施例中，面板驅動電路120與汽車系統130之間事先沒有建立通訊協定(或訊息規格)，兩者之間除了傳送畫面以外難以交換訊息。當汽車系統130偵測到關於車子的錯誤時，可以直接在欲傳送的畫面中加入一些錯誤標示，例如引擎需要修理、車門沒有關閉等等。然而，當面板驅動電路120偵測到錯誤時，並沒有一個通訊協定可以將錯誤訊息傳送給汽車系統130。在此實施例中，面板驅動電路120可透過螢幕上顯示(OSD)的機制在原本欲顯示的畫面中加入錯誤圖標，這樣一來汽車系統130的製造商可以得知顯示面板110發生了什麼錯誤，在一些應用中使用者也可以知道是顯示面板110發生了故障。
圖2是根據一實施例繪示顯示面板中觸控電極的示意圖。請參照圖2，顯示面板110包括了多個觸控電極201~206，面板驅動電路120透過多條感測線211~216分別電性連接至這些觸控電極201~206。在顯示期間，面板驅動電路120會施加一共同電壓至感測線211~216，這些觸控電極201~206也可做為共同電極使用。在觸控感測期間，面板驅動電路120會透過感測線211~216傳送訊號至這些觸控電極201~206進行充電，充電後可量測這些觸控電極201~206的電容變化以偵測觸碰位置。為了簡化起見，圖2並未繪示所有的線路，例如，面板驅動電路120也透過多條資料線電性連接至每個像素中的薄膜電晶體，藉由傳送灰階資料來決定所要顯示的畫面。
圖3根據一實施例繪示由面板驅動電路120所執行的顯示方法的流程圖。請參照圖3，在步驟301，傳送訊號至觸控電極以偵測觸控位置。在步驟302，判斷關於顯示面板的面板錯誤是否發生。此面板錯誤可以是靜電放電事件、面板破裂錯誤、面板電源異常、溫度異常、系統需要重新啟動、開路錯誤、短路錯誤、記憶體寫入或是記憶體寫出等等，以下將再說明這些錯誤。如果步驟302的結果為否，在步驟303，根據觸控電極201~206上的電容變化決定觸控位置。在步驟304，將所計算出的觸控位置傳送給汽車系統130，並且將來自汽車系統130的畫面傳送至顯示面板110。
如果有任何一個面板錯誤發生(步驟302的結果為是)，在步驟305中決定對應的錯誤圖標。圖4是根據一實施例繪示錯誤圖標的範例圖。請參照圖4，錯誤圖標401表示發生了靜電放電事件；錯誤圖標402表示發生了面板破裂錯誤；錯誤圖標403表示面板電源異常；錯誤圖標404表示溫度異常；錯誤圖標405表示系統需要重新啟動；錯誤圖標406表示感測線發生了開路錯誤；錯誤圖標407表示發生了觸控電極發生了短路錯誤；錯誤圖標408表示雜訊保護；錯誤圖標409表示正在將韌體寫入記憶體；錯誤圖標410表示正在將韌體從記憶體中讀出。本揭露並不限於上述的面板錯誤，也不限制所採用的錯誤圖標。
在步驟306，將畫面的一部份替換為錯誤圖標以產生提示畫面，在此可以將錯誤圖標放置在畫面中的任何位置。具體來說，請參照圖1，錯誤圖標是儲存在螢幕上顯示電路122中，當發生面板錯誤時，螢幕上顯示電路122會將對應的錯誤圖標寫入至記憶體123來替換畫面的一部份以產生提示畫面。在步驟307中，將提示畫面傳送至顯示面板，藉此使用者或是汽車系統130的製造商可以看到錯誤圖標。值得一提的是，上述錯誤圖標401~410是預先儲存在面板驅動電路120當中，並不是由汽車系統130所提供，也就是說面板驅動電路120是主動的用螢幕上顯示(OSD)的方式來顯示錯誤圖標。
以下將說明如何偵測短路錯誤、開路錯誤以及面板破裂錯誤。圖5是根據一實施例繪示短路錯誤時的充電時間。請參照圖2與圖5，為了偵測觸控位置，面板驅動電路120會傳送訊號至觸控電極201~206對電容充電，如果觸控電極201~206之間形成短路，則電容會變大，要達到預定電壓的時間會變長，圖5中曲線510代表正常情況下的電壓變化，而曲線520代表有短路情況下的電壓變化。因此，面板驅動電路120可以計算每一個觸控電極201~206的充電時間(電壓到達預定數值)，當充電時間大於第一時間時，則可以判斷對應的觸控電極與鄰近的觸控電極之間發生了短路錯誤。
圖6是根據一實施例繪示開路錯誤時的充電時間。請參照圖2與圖6，當感測線211~216發生斷裂形成開路時，電容會減少，充電時間會縮短。圖6中的曲線610代表正常情況下的電壓變化，而曲線620代表有開路情況下的電壓變化。因此，面板驅動電路120可以計算每一個觸控電極201~206的充電時間(電壓到達預定數值)，當充電時間小於一個第二時間時，可判斷對應的感測線發生了開路錯誤。上述的第一時間與第二時間可經由實驗來決定。
圖7是根據一實施例繪示偵測面板破裂錯誤的示意圖。請參照圖7，在此實施例中顯示面板由保護蓋板700所覆蓋，此保護蓋板700例如為玻璃，在保護蓋板700的下方設置有周邊線路710，周邊線路710的第一端710-1電性連接至面板驅動電路120的發射端721，周邊線路710的第二端710-2電性連接至面板驅動電路120的接收端722。面板驅動電路120透過發射端721發出一測試訊號(可具有特定的波形)至周邊線路710，並嘗試從接收端722接收測試訊號。如果保護蓋板700發生破裂，則周邊線路710會形成開路，面板驅動電路120便無法接收到測試訊號。因此，當沒有接收到測試訊號時，面板驅動電路120判斷發生了面板破裂錯誤。
以上提供了幾個實施例來說明如何偵測短路錯誤、開路錯誤以及面板破裂錯誤，但本揭露並不限於此。在其他實施例中也可以設置任意的感測器或偵測電路，用以偵測各種錯誤。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:顯示系統 110:顯示面板 120:面板驅動電路 121:微控制器 122:螢幕上顯示電路 123:記憶體 124:傳輸介面 130:汽車系統 131:傳輸介面 132:處理器 133:記憶體 201~206:觸控電極 211~216:感測線 301~307:步驟 401~410:錯誤圖標 510,520,610,620:曲線 700:保護蓋板 710:周邊線路 710-1:第一端 710-2:第二端 721:發射端 722:接收端
圖1是根據一實施例繪示顯示系統的示意圖。 圖2是根據一實施例繪示顯示面板中觸控電極的示意圖。 圖3根據一實施例繪示由面板驅動電路120所執行的顯示方法的流程圖。 圖4是根據一實施例繪示錯誤圖標的範例圖。 圖5是根據一實施例繪示短路錯誤時的充電時間。 圖6是根據一實施例繪示開路錯誤時的充電時間。 圖7是根據一實施例繪示偵測面板破裂錯誤的示意圖。
100:顯示系統
110:顯示面板
120:面板驅動電路
121:微控制器
122:螢幕上顯示電路
123:記憶體
124:傳輸介面
130:汽車系統
131:傳輸介面
132:處理器
133:記憶體

Claims (15)

  1. 一種顯示系統，包括： 一汽車系統； 一顯示面板；以及 一面板驅動電路，電性連接至該顯示面板與該汽車系統，用以接收來自該汽車系統的一畫面， 其中該面板驅動電路用以判斷關於該顯示面板的一面板錯誤是否發生， 如果該面板錯誤發生，該面板驅動電路用以將該畫面的一部份替換為一錯誤圖標以產生提示畫面，並將該提示畫面傳送至該顯示面板， 如果沒有發生該面板錯誤，該面板驅動電路用以將該畫面傳送至該顯示面板。
  2. 如請求項1所述之顯示系統，其中該錯誤圖標是預先儲存在該面板驅動電路中，該錯誤圖標並不是由該汽車系統提供。
  3. 如請求項1所述之顯示系統，其中該面板驅動電路包括： 一傳輸介面，用以電性連接至該汽車系統以接收該畫面； 一記憶體，電性連接至該傳輸介面，用以儲存該畫面；以及 一螢幕上顯示電路，電性連接至該記憶體，其中該錯誤圖標儲存在該螢幕上顯示電路中， 其中當該面板錯誤發生時，該螢幕上顯示電路將該錯誤圖標寫入該記憶體以替換該畫面的該部份。
  4. 如請求項3所述之顯示系統，其中該畫面是由低電壓差分訊號傳送，該傳輸介面為行動產業處理器介面。
  5. 如請求項1所述之顯示系統，其中該面板錯誤包含一短路錯誤，該顯示面板包括多個觸控電極，該面板驅動電路透過多條感測線電性連接至該些觸控電極， 其中該面板驅動電路用以傳送訊號至該些觸控電極，並且判斷每一該些觸控電極的一充電時間， 如果該充電時間大於一第一時間，該面板驅動電路判斷該些觸控電極之間發生短路錯誤。
  6. 如請求項5所述之顯示系統， 其中如果該充電時間小於一第二時間，該面板驅動電路判斷該些感測線的其中之一發生一開路錯誤。
  7. 如請求項1所述之顯示系統，還包括一周邊線路，該周邊線路的第一端電性連接至該面板驅動電路的一發射端，該周邊線路的第二端電性連接至該面板驅動電路的一接收端， 其中該面板驅動電路從該發射端發出一測試訊號至該周邊線路， 如果該面板驅動電路沒有從該接收端接收到該測試訊號，該面板驅動電路判斷發生一面板破裂錯誤。
  8. 如請求項1所述之顯示系統，其中該面板錯誤包括一靜電放電事件、面板破裂錯誤、面板電源異常、溫度異常、系統需要重新啟動、開路錯誤、短路錯誤、記憶體寫入或是記憶體寫出。
  9. 一種面板驅動電路，電性連接至一顯示面板，該面板驅動電路包括： 一微控制器； 一傳輸介面，用以電性連接至一汽車系統以接收一畫面； 一記憶體，電性連接至該傳輸介面，用以儲存該畫面；以及 一螢幕上顯示電路，電性連接至該記憶體， 其中該微控制器用以判斷關於該顯示面板的一面板錯誤是否發生， 如果該面板錯誤發生，該螢幕上顯示電路用以將該畫面的一部份替換為一錯誤圖標以產生提示畫面，該微控制器將該提示畫面傳送至該顯示面板， 如果沒有發生該面板錯誤，該微控制器用以將該畫面傳送至該顯示面板。
  10. 如請求項9所述之面板驅動電路，其中該錯誤圖標是預先儲存在該面板驅動電路中，該錯誤圖標並不是由該汽車系統提供。
  11. 如請求項9所述之面板驅動電路，其中該畫面是由低電壓差分訊號從該汽車系統傳送至該面板驅動電路，該傳輸介面為行動產業處理器介面。
  12. 如請求項9所述之面板驅動電路，其中該面板錯誤包含一短路錯誤，該顯示面板包括多個觸控電極，該面板驅動電路透過多條感測線電性連接至該些觸控電極， 其中該微控制器用以傳送訊號至該些觸控電極，並且判斷每一該些觸控電極的一充電時間， 如果該充電時間大於一第一時間，該微控制器判斷該些觸控電極之間發生短路錯誤。
  13. 如請求項12所述之面板驅動電路， 其中如果該充電時間小於一第二時間，該微控制器判斷該些感測線的其中之一發生一開路錯誤。
  14. 如請求項9所述之面板驅動電路，還包括： 一發射端，電性連接至一周邊線路的第一端；以及 一接收端，電性連接至該周邊線路的第二端， 其中該微控制器從該發射端發出一測試訊號， 如果沒有從該接收端接收到該測試訊號，該微控制器判斷發生一面板破裂錯誤。
  15. 如請求項9所述之面板驅動電路，其中該面板錯誤包括一靜電放電事件、面板破裂錯誤、面板電源異常、溫度異常、系統需要重新啟動、開路錯誤、短路錯誤、記憶體寫入或是記憶體寫出。
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