特開 2025-99469 半導体装置および表示システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025099469

(43)【公開日】2025-07-03

(54)【発明の名称】半導体装置および表示システム

(51)【国際特許分類】

   G09G 5/00 20060101AFI20250626BHJP

   G09G 5/377 20060101ALI20250626BHJP

   H04N 17/04 20060101ALI20250626BHJP

   H04N 5/262 20060101ALI20250626BHJP

【ＦＩ】

G09G5/00 530M

G09G5/377 100

G09G5/00 X

H04N17/04 E

H04N5/262

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023216149

(22)【出願日】2023-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(74)【代理人】

【識別番号】100133215

【弁理士】

【氏名又は名称】真家 大樹

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 洋治

【テーマコード（参考）】

5C023

5C182

【Ｆターム（参考）】

5C023AA11

5C023BA11

5C023CA01

5C182AA02

5C182AA03

5C182AB25

5C182AC03

5C182AC13

5C182CA21

5C182CB54

5C182DA44

5C182DA52

5C182DA70

(57)【要約】

【課題】より簡便な構成で、異常に応じたＯＳＤ表示の制御を実現できる半導体装置および表示システムを提供する。
【解決手段】半導体装置１０は、既知のキャラクタが描画され得るビデオデータを受信する入力インタフェース１２０と、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを含むＯＳＤデータを生成するＯＳＤ生成回路１０４と、ＯＳＤデータに基づいて、ビデオデータにＯＳＤキャラクタを重畳するＯＳＤ重畳回路１０６と、ＯＳＤデータに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定する判定器１１０と、判定器による正常性の判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路によるビデオデータへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御する重畳制御器１１８と、を備える。ＯＳＤ生成回路は、ＯＳＤ重畳回路および判定器に、ＯＳＤデータを同期して出力する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

既知のキャラクタが描画され得るビデオデータを受信する入力インタフェースと、
前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤ（On Screen Display）キャラクタを含むＯＳＤデータを生成するＯＳＤ生成回路と、
前記ＯＳＤデータに基づいて、前記ビデオデータに前記ＯＳＤキャラクタを重畳するＯＳＤ重畳回路と、
前記ＯＳＤデータに基づいて、前記既知のキャラクタにおける正常性を判定する判定器と、
前記判定器による前記正常性の判定結果に応じて、前記ＯＳＤ重畳回路による前記ビデオデータへの前記ＯＳＤキャラクタの重畳を制御する重畳制御器と、を備え、
前記ＯＳＤ生成回路は、前記ＯＳＤ重畳回路および前記判定器に、前記ＯＳＤデータを同期して出力する、
半導体装置。

【請求項2】

前記重畳制御器は、前記判定結果に応じて、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記ＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させるか否かを決定する、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項3】

前記重畳制御器は、描画されるべき前記既知のキャラクタに異常があることが前記判定器によって判定された場合には、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させる、
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項4】

前記重畳制御器は、描画されるべき前記既知のキャラクタが正常であることが前記判定器によって判定された場合には、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させない、
請求項２に記載の半導体装置。

【請求項5】

前記判定器は、前記既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域を構成する複数のピクセルに基づいて、前記既知のキャラクタの視認性をさらに判定するように構成され、
前記重畳制御器は、前記判定器による前記視認性の判定結果および前記正常性の判定結果に基づいて、前記ＯＳＤ重畳回路による前記ビデオデータへの前記ＯＳＤキャラクタの重畳を制御する、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項6】

フェイルセーフ用の画像データを生成する画像生成回路をさらに備え、
前記ＯＳＤ重畳回路は、フェイルセーフ時に、前記フェイルセーフ用の画像データに前記ＯＳＤキャラクタを重畳し、
前記判定器は、フェイルセーフ時に、前記ＯＳＤデータに基づいて、前記既知のキャラクタにおける正常性を判定する、
請求項１に記載の半導体装置。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置と、
前記ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータに基づく画像を表示する表示装置と、を備える、
表示システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、半導体装置および表示システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ディスプレイなどの画面上に外部から入力された映像に重ねてアイコンなどを表示するＯＳＤ（On Screen Display）機能が利用されている。たとえば、特許文献１には、車載用の表示装置にＯＳＤ機能をもたせる技術が開示されている。特許文献１には、入力画像データに含まれ得る所定形状を記述する基準図形データおよびその入力画像データに基づいて異常の有無を判定するタイミングコントローラが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１８／００３６６９号

【0004】

［概要］
しかしながら、本発明者らは以下の課題を認識するに至った。すなわち、特許文献１に記載の技術のように異常を検出する回路がＯＳＤの表示を制御する回路と独立して制御されると、回路規模が大きくなる課題があった。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、より簡便な構成で、異常に応じたＯＳＤ表示の制御を実現できる半導体装置および表示システムを提供することにある。

【0006】

本開示のある態様は、半導体装置である。半導体装置は、既知のキャラクタが描画され得るビデオデータを受信する入力インタフェースと、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを含むＯＳＤデータを生成するＯＳＤ生成回路と、ＯＳＤデータに基づいて、ビデオデータにＯＳＤキャラクタを重畳するＯＳＤ重畳回路と、ＯＳＤデータに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定する判定器と、判定器による正常性の判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路によるビデオデータへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御する重畳制御器と、を備える。ＯＳＤ生成回路は、ＯＳＤ重畳回路および判定器に、ＯＳＤデータを同期して出力する。

【0007】

本開示の別の態様は、表示システムである。表示システムは、上記半導体装置と、ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータに基づく画像を表示する表示装置と、を備える。

【0008】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の一実施形態に係る表示システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る半導体装置のブロック図である。

【図3】図３は、本実施形態に係る画像比較器、視認性検出器および最終判定器のブロック図である。

【図4】図４は、画像比較器および視認性検出器の動作の一例を説明するための図である。

【図5】図５は、既知のキャラクタに異常があると判定された場合における、ＯＳＤキャラクタの重畳の一例を説明するための図である。

【0010】

［詳細な説明］
（概要）
本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。

【0011】

一実施形態に係る半導体装置は、既知のキャラクタが描画され得るビデオデータを受信する入力インタフェースと、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを含むＯＳＤデータを生成するＯＳＤ生成回路と、ＯＳＤデータに基づいて、ビデオデータにＯＳＤキャラクタを重畳するＯＳＤ重畳回路と、ＯＳＤデータに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定する判定器と、判定器による正常性の判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路によるビデオデータへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御する重畳制御器と、を備える。ＯＳＤ生成回路は、ＯＳＤ重畳回路および判定器に、ＯＳＤデータを同期して出力する。

【0012】

この構成によれば、より簡便な構成で、異常に応じたＯＳＤ表示の制御を実現できる。

【0013】

一実施形態において、重畳制御器は、判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路に、ＯＳＤキャラクタをビデオデータに重畳させるか否かを決定してよい。

【0014】

一実施形態において、重畳制御器は、描画されるべき既知のキャラクタに異常があることが判定器によって判定された場合には、ＯＳＤ重畳回路に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタをビデオデータに重畳させてよい。

【0015】

一実施形態において、重畳制御器は、描画されるべき既知のキャラクタが正常であることが判定器によって判定された場合には、ＯＳＤ重畳回路に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタをビデオデータに重畳させなくてよい。

【0016】

一実施形態において、判定器は、既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域を構成する複数のピクセルに基づいて、既知のキャラクタの視認性をさらに判定するように構成されてよい。重畳制御器は、判定器による視認性の判定結果および正常性の判定結果に基づいて、ＯＳＤ重畳回路によるビデオデータへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御してよい。

【0017】

一実施形態において、上記半導体装置は、フェイルセーフ用の画像データを生成する画像生成回路をさらに備えてよい。ＯＳＤ重畳回路は、フェイルセーフ時に、フェイルセーフ用の画像データにＯＳＤキャラクタを重畳してよい。判定器は、フェイルセーフ時に、ＯＳＤデータに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定してよい。

【0018】

他の実施形態に係る表示システムは、上記半導体装置と、ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータに基づく画像を表示する表示装置と、を備える。

【0019】

この構成によれば、より簡便な構成で、異常に応じたＯＳＤ表示の制御を実現できる。

【0020】

（実施形態）
以下、好適な実施形態について、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、実施形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。

【0021】

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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0022】

同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に接続された（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、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

【0023】

図１は、本開示の一実施形態に係る表示システム１の構成を示すブロック図である。本実施形態では、表示システム１が自動車に搭載される例を説明する。表示システム１は、半導体装置１０、マイコン１２（マイクロコンピュータ）、外部メモリ１４、グラフィックコントローラ１６および表示装置２０を備える。グラフィックコントローラ１６は、画像処理ボードＢ１に搭載される。半導体装置１０、マイコン１２および外部メモリ１４は、クラスターボードＢ２に搭載される。

【0024】

グラフィックコントローラ１６は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などで構成されてよい。グラフィックコントローラ１６は、ビデオ伝送ラインＬ１を介して半導体装置１０と接続される。グラフィックコントローラ１６は、ビデオデータＤ１を生成する。ビデオデータＤ１は、半導体装置１０に伝送される。

【0025】

半導体装置１０は、タイミングコントローラ、ブリッジ回路、リピータ回路、シリアライザ／デシリアライザ、スプリッタ、リプリケータ、セレクタ、スイッチ、ハブなどを備えてよい。本実施形態では、半導体装置１０は、タイミングコントローラである。

【0026】

半導体装置１０は、通常時において、グラフィックコントローラ１６からビデオデータＤ１を受信し、マイコン１２による制御に応じて、ビデオデータＤ１にＯＳＤキャラクタを重畳する。重畳されるＯＳＤキャラクタは、表示灯および警告灯などを示すキャラクタであってよい。ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータを含む出力画像データＤｏｕｔは、表示装置２０に伝送される。なお、出力画像データＤｏｕｔは、ＯＳＤキャラクタが重畳されていなくてもよい。

【0027】

表示装置２０に表示される表示灯および警告灯は、ドライバにとって重要な情報である。このため、本実施形態のように、グラフィックコントローラ１６とは独立したコントローラ（半導体装置１０）によってＯＳＤ表示が制御されることが好ましい。

【0028】

マイコン１２は、表示システム１を統合的に制御する。マイコン１２と半導体装置１０とは、ビデオ伝送ラインＬ１とは別系統の制御ラインＬ２を介して接続される。制御ラインＬ２には、Ｉ２ＣインタフェースまたはＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）を用いることができる。

【0029】

マイコン１２は、表示装置２０における表示のため各種の信号を半導体装置１０に伝送してよく、たとえばマイコン１２の動作状態を示す信号および半導体装置１０のＯＳＤ機能を制御するための信号などを半導体装置１０に伝送してよい。

【0030】

外部メモリ１４は、ＯＳＤ用のキャラクタに関するデータを格納する。外部メモリ１４は、特に限定されないが、フラッシュメモリまたはＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などであってよい。外部メモリ１４のデータは、データ伝送ラインＬ３を介して、半導体装置１０に伝送される。

【0031】

表示装置２０は、ディスプレイパネル２００、ゲートドライバ２０２およびソースドライバ２０４を備える。ディスプレイパネル２００は、液晶パネルおよび有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルなどで構成されてよい。

【0032】

ディスプレイパネル２００は、ビデオデータＤ１およびＯＳＤ用の画像データに基づく画像を表示する。具体的には、ディスプレイパネル２００は、ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータに基づく画像を表示する。なお、ディスプレイパネル２００は、ＯＳＤキャラクタを含まない画像を表示してもよい。

【0033】

ディスプレイパネル２００は、たとえば液晶パネルなどで構成されてよい。本実施形態に係るディスプレイパネル２００は、自動車に搭載されるメータクラスターパネルで構成され、自動車の運転に必要な各種の情報を表示できる。ディスプレイパネル２００は、たとえば、表示灯および警告灯を表示してよく、また、スピードメータおよび走行距離などを表示してよい。

【0034】

ディスプレイパネル２００は、画素アレイを含む。画素アレイは、複数行複数列に配置された複数の画素回路と、複数行に対応してそれぞれ設けられた複数のゲート線ＧＬと、複数列に対応してそれぞれ設けられた複数のソース線ＳＬと、を有する。

【0035】

ゲートドライバ２０２は、画素アレイの複数のゲート線ＧＬを所定時間ずつ順次選択する。ソースドライバ２０４は、各ソース線ＳＬを介して、ゲートドライバ２０２によって選択されたゲート線ＧＬに対応する各画素回路に、半導体装置１０から送信されたデータに応じたレベルの電圧を書き込む。順次電圧が書き込まれることにより、画像がディスプレイパネル２００に表示される。

【0036】

図２は、本実施形態に係る半導体装置１０のブロック図である。本実施形態に係る半導体装置１０は、ＯＳＤ回路ブロック１００、入力インタフェース１２０、画像生成回路１２２およびセレクタ１２４を備える。

【0037】

入力インタフェース１２０は、既知のキャラクタが描画され得るビデオデータＤ１を受信する。既知のキャラクタは、たとえば表示灯および警告灯などと同じ形状および色を有するキャラクタであってよい。受信したビデオデータＤ１は、ＯＳＤ回路ブロック１００およびセレクタ１２４に伝送される。

【0038】

画像生成回路１２２は、フェイルセーフ用の画像データＤｆｓを生成する。画像データＤｆｓは、セレクタ１２４に入力される。ここで、フェイルセーフは、グラフィックコントローラ１６の異常などによってビデオデータＤ１に基づく表示装置２０の表示ができない状態である。このようなフェイルセーフ時には、画像データＤｆｓに応じた画像が表示装置２０に表示される。フェイルセーフ用の画像データＤｆｓは、たとえば一色（たとえば黒）の画像などを表示するためのデータであってよい。

【0039】

セレクタ１２４は、入力されるビデオデータＤ１および画像データＤｆｓの一方を選択し、ＯＳＤ回路ブロック１００への入力画像データＤｉｎを生成する。セレクタ１２４によって選択されたデータに応じた画像が表示装置２０に表示されるようになる。

【0040】

ＯＳＤ回路ブロック１００は、入力画像データＤｉｎにおける正常性および視認性の判定を実施し、その判定結果に応じてＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳し、出力画像データＤｏｕｔを生成する。

【0041】

ＯＳＤ回路ブロック１００は、内部メモリ１０２、ＯＳＤ生成回路１０４、ＯＳＤ重畳回路１０６、判定器１１０および重畳制御器１１８を有する。

【0042】

内部メモリ１０２は、ＯＳＤ用のキャラクタに関するデータＤｃｍを格納する。内部メモリ１０２は、特に限定されないが、たとえばＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などであってよい。データＤｃｍは、必要に応じてＯＳＤ生成回路１０４によって参照される。

【0043】

ＯＳＤ生成回路１０４は、データＤｃｍに基づいて、画像データＤｉｎに重畳され得るＯＳＤキャラクタを含むＯＳＤ画像データＤｃｉを生成する。より詳細には、ビデオデータＤ１に基づき描画される既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを含むＯＳＤデータを生成する。ＯＳＤキャラクタは、既知のキャラクタと同じ形状および色を有するキャラクタであってよい。

【0044】

ＯＳＤ生成回路１０４は、ＯＳＤ画像データＤｃｉを１フレーム毎に、１ピクセルずつ、同期して、ＯＳＤ重畳回路１０６および判定器１１０に伝送する。これにより、ＯＳＤ重畳回路１０６および判定器１１０は、同時にＯＳＤ画像データＤｃｉに応じた処理を実行できる。

【0045】

ＯＳＤ重畳回路１０６は、重畳制御器１１８からの制御信号Ｓｃｏｎに応じて、ＯＳＤデータに基づいて、入力画像データＤｉｎにＯＳＤキャラクタを重畳する。なお、ＯＳＤ重畳回路１０６がＯＳＤキャラクタを重畳する入力画像データＤｉｎは、ビデオデータＤ１であってよいし、フェイルセーフ用の画像データＤｆｓであってよい。したがって、ＯＳＤ重畳回路１０６は、フェイルセーフ時においても、フェイルセーフ用の画像データＤｆｓにＯＳＤキャラクタを重畳できる。

【0046】

ＯＳＤ画像データＤｃｉに含まれるＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳し、出力画像データＤｏｕｔを生成する。なお、ＯＳＤ重畳回路１０６は、入力画像データＤｉｎにＯＳＤキャラクタを重畳しなくてもよい。

【0047】

判定器１１０は、ビデオデータＤ１に関する判定を実施し、その判定結果を示す信号Ｓｅｒｒを生成する。具体的には、判定器１１０は、ＯＳＤデータＤｃｉに基づいて、ビデオデータＤ１に含まれる既知のキャラクタにおける正常性を判定する。判定器１１０は、フェイルセーフ時に、ＯＳＤデータＤｃｉに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定できる。上述のように、フェイルセーフ時には、フェイルセーフ用の画像データＤｆｓにＯＳＤキャラクタが重畳されるため、本実施形態によれば、表示装置２０にＯＳＤキャラクタを表示させつつ、ビデオデータＤ１に関する正常性などの判定を同時に実施できる。

【0048】

また、本実施形態に係る判定器１１０は、既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域を構成する複数のピクセルに基づいて、既知のキャラクタの視認性をさらに判定するように構成される。判定器１１０は、画像比較器１１２、視認性検出器１１４および最終判定器１１６を有する。

【0049】

画像比較器１１２は、ビデオデータＤ１とＯＳＤ画像データＤｃｉとを比較して、比較結果を示す信号Ｓｉｃを生成する。画像比較器１１２の処理をＩＭＣ（Image Comparison）とも称する。画像比較器１１２は、ＯＳＤ画像データＤｃｉに含まれるＯＳＤキャラクタの各ピクセルと、ビデオデータＤ１に含まれ得る既知のキャラクタを構成する各ピクセルとを比較する。画像比較器１１２は、各ピクセルについて、異常または正常を示す信号Ｓｉｃを生成する。信号Ｓｉｃは、最終判定器１１６に伝送される。

【0050】

視認性検出器１１４は、ビデオデータＤ１における既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域を構成する複数のピクセルについて視認性を検出する。検出結果を示す信号Ｓｖｄは、最終判定器１１６に伝送される。たとえば、視認性検出器１１４は、既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域の色および明度に基づいて、既知のキャラクタの視認性を検出してよい。具体的には、視認性検出器１１４は、基準となる色と対象となる背景領域の色とを１ピクセル毎に比較し、その色差に応じて視認性を検出してよい。

【0051】

最終判定器１１６は、画像比較器１１２および視認性検出器１１４の処理結果に応じたエラー信号ＶＳＢ＿ＥＲＲを生成し、エラー信号ＶＳＢ＿ＥＲＲを重畳制御器１１８に伝送する。

【0052】

重畳制御器１１８は、判定器１１０による既知のキャラクタの正常性の判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路１０６による入力画像データＤｉｎへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御する。本実施形態では、重畳制御器１１８は、エラー信号ＶＳＢ＿ＥＲＲに応じて、制御信号ＳｃｏｎをＯＳＤ重畳回路１０６に伝送し、ＯＳＤ重畳回路１０６の動作を制御する。

【0053】

本実施形態では、重畳制御器１１８は、判定器１１０による判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路１０６に、ＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させるか否かを決定する。このように必要に応じてＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させることにより、表示すべきキャラクタをより確実に表示装置２０に表示させることが可能となる。

【0054】

たとえば、重畳制御器１１８は、描画されるべき既知のキャラクタに異常があることが判定器１１０によって判定された場合には、ＯＳＤ重畳回路１０６に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させてよい。より具体的には、所定数フレーム以上連続して、描画されるべき既知のキャラクタに異常があることが検出された場合には、ＯＳＤ重畳回路１０６に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させてよい。これにより、既知のキャラクタに異常があっても、ＯＳＤキャラクタを表示させることにより、ドライバなどに必要な情報をより確実に提供できる。

【0055】

一方、重畳制御器１１８は、描画されるべき既知のキャラクタが正常であることが判定器１１０によって判定された場合には、ＯＳＤ重畳回路１０６に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させなくてよい。より具体的には、所定数フレーム以上連続して、描画されるべき既知のキャラクタに異常があることが検出されなかった場合には、ＯＳＤ重畳回路１０６に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させなくてよい。これにより、不要にＯＳＤキャラクタが入力画像データＤｉｎに重畳されることが抑制される。

【0056】

また、重畳制御器１１８は、判定器１１０による既知のキャラクタの正常性の判定結果および当該キャラクタの視認性の判定結果に基づいて、ＯＳＤ重畳回路１０６による入力画像データＤｉｎへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御できる。たとえば、重畳制御器１１８は、既知のキャラクタに異常があるフレームが所定数以上連続し、かつ、既知のキャラクタの視認性が悪いフレームが所定数以上連続した場合には、ＯＳＤ重畳回路１０６に、既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを入力画像データＤｉｎに重畳させてよい。既知のキャラクタの正常性に加えて、当該キャラクタの視認性を用いることにより、より適切なＯＳＤキャラクタの重畳の制御が可能となる。

【0057】

図３は、本実施形態に係る画像比較器１１２、視認性検出器１１４および最終判定器１１６のブロック図である。

【0058】

画像比較器１１２は、描画ピクセル抽出部１４０およびピクセル判定部１４２を含む。

【0059】

描画ピクセル抽出部１４０は、ビデオデータＤ１のターゲット領域の中から、既知のキャラクタが描画されるべき描画領域に含まれるピクセルを抽出する。描画ピクセル抽出部１４０は、ＯＳＤデータＤｃｉに含まれるα値（各ピクセルの透明度を示す値）に基づいて、描画領域のピクセルを抽出する。具体的には、ＯＳＤデータＤｃｉのうちのＯＳＤキャラクタが描画される領域は不透明であるため、描画ピクセル抽出部１４０は、所定値以上のα値を有する位置のピクセルを抽出してよい。抽出されたピクセルの画素値をＲｊ，Ｇｊ，Ｂｊとする。

【0060】

ピクセル判定部１４２は、描画領域に含まれる複数のピクセルそれぞれの画素値Ｒｊ，Ｇｊ，Ｂｊと、期待値との誤差に基づいて、各ピクセルのエラーの有無を判定し、判定結果を示す信号Ｓｉｃを最終判定器１１６に伝送する。各ピクセルの期待値をＯＳＤ＿Ｒ，ＯＳＤ＿Ｇ，ＯＳＤ＿Ｂとする。

【0061】

ピクセル判定部１４２は２つの判定モードをサポートしてもよい。第１の判定モードでは、
｜Ｒｊ－ＯＳＤ＿Ｒ｜＞１６×Ｌ
｜Ｇｊ－ＯＳＤ＿Ｇ｜＞１６×Ｌ
｜Ｂｊ－ＯＳＤ＿Ｂ｜＞１６×Ｌ
のいずれかを満たすとき、そのピクセルをエラーと判定する。Ｌは、しきい値を設定するパラメータであり、０～１５の範囲でレジスタによって設定可能である。この判定モードは、キャラクタが正しく点灯していないことをエラーとして検出するものである。

【0062】

第２の判定モードでは、
｜Ｒｊ－ＯＳＤ＿Ｒ｜≦１６×Ｌ
｜Ｇｊ－ＯＳＤ＿Ｇ｜≦１６×Ｌ
｜Ｂｊ－ＯＳＤ＿Ｂ｜≦１６×Ｌ
のすべてを満たすとき、そのピクセルをエラーと判定する。この判定モードは、キャラクタが正しく消灯していないことをエラーとして検出するものである。

【0063】

視認性検出器１１４は、背景ピクセル抽出部１６０、色差エラー検出部１６２、明度差エラー検出部１６４およびＯＲゲート１６６を含む。

【0064】

背景ピクセル抽出部１６０は、ビデオデータＤ１のターゲット領域の中から、背景領域に含まれるピクセルを抽出する。背景ピクセル抽出部１６０は、α値に基づいて背景領域に含まれるピクセルを抽出してよい。たとえば、背景ピクセル抽出部１６０は、所定値未満のα値を有する位置のピクセルを抽出してよい。抽出されたピクセルの画素値をＲｉ，Ｇｉ，Ｂｉとする。

【0065】

画素値（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）は、基準色（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）とともに、色差エラー検出部１６２および明度差エラー検出部１６４に入力される。基準色（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）は、ＯＳＤキャラクタごとに一意に定められた色である。ＯＳＤキャラクタが１色で構成される場合、基準色（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）は、ＯＳＤキャラクタの色と一致してよい。ＯＳＤキャラクタが複数の色で構成される場合、基準色（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）は、複数の色に基づいて決定されてよい。

【0066】

本実施形態において、視認性検出器１０８は、背景色（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）と、基準色（Ｒｒ，Ｇｒ，Ｂｒ）の色差（Color Difference）と、明度差（Brightness Difference）に基づいて、エラーをチェックする。

【0067】

色差エラー検出部１６２は、式（１）に基づいて色差ＣＤｉを算出する。
ＣＤｉ＝｜Ｒｉ－Ｒｒ｜＋｜Ｇｉ－Ｇｒ｜＋｜Ｂｉ－Ｂｒ｜ …（１）
色差エラー検出部１６２は、色差ＣＤｉを色差しきい値Ｔと比較し、ＣＤｉ＜Ｔのときにエラーと判定し、ハイを出力する。

【0068】

明度差エラー検出部１６４は、式（２）に基づいて明度差ＢＤｉを計算する。
ＢＤｉ＝｜Ｒｉ－Ｒｒ｜×ｘ＋｜Ｇｉ－Ｇｒ｜×ｙ＋｜Ｂｉ－Ｂｒ｜×ｚ …（２）
ここで、ｘ、ｙ、ｚは、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１を満たすパラメータである。明度差エラー検出部１６４は、明度差ＢＤｉを明度差しきい値Ｕと比較し、ＢＤｉ＜Ｕのときにエラーと判定し、ハイを出力する。

【0069】

色差しきい値Ｔおよび明度差しきい値Ｕを、
Ｔ＝６４×Ｎ
Ｕ＝１６×Ｍ
のように定めてもよい。Ｎ、Ｍは、レジスタで設定される設定値であり、たとえば０～１５を取り得る。

【0070】

ＯＲゲート１６６は、色差が色差しきい値Ｔより小さいか、あるいは明度差が明度差しきい値Ｕより小さいときに、信号Ｓｖｄがアサートされる。

【0071】

最終判定器１１６は、画像比較器１１２の比較結果および視認性検出器１１４の検出結果に基づいて、ビデオデータＤ１に関する判定を実施する。最終判定器１１６は、第１セレクタ１８０，第２セレクタ１８２、領域判定部１８４およびフレーム判定部１８６を含む。

【0072】

セレクタＳＥＬ１は、１フレーム毎に、画像比較器１１２の出力と視認性検出器１１４の出力とを交互に選択する。たとえば奇数フレームでは、画像比較器１１２が有効となりＩＭＣを行い、偶数フレームでは視認性検出器１１４が有効となり、視認性のチェックを行ってもよい。セレクタＳＥＬ２によって、領域判定部１８４のしきい値Ｐを、フレームごとに、視認性チェック用の値Ｐ＿ＶＤとＩＭＣ用の値Ｐ＿ＩＭＣで切りかえてよい。

【0073】

領域判定部１８４は、ＩＭＣを行う場合には、エラーのあるピクセルの個数をカウントし、カウントしたピクセル数が、ピクセルカウントしきい値ｐ１を超えると、そのフレームにおける既知のキャラクタに異常があると判定し、ＲＮＧ＿ＥＲＲ信号をアサートする。たとえば、ターゲット領域に含まれるキャラクタサイズの全ピクセル数に、係数Ｐ１を乗ずることにより、ピクセルカウントしきい値ｐ１を得ることができる。係数Ｐ１は、エラーを許容する比率を表す。

【0074】

領域判定部１８４は、視認性のチェックを行う場合には、エラーがあるとピクセルの個数をカウントし、カウントしたピクセル数が、ピクセルカウントしきい値ｐ２を超えると、そのフレームにおける既知のキャラクタの視認性が悪いと判定し、ＲＮＧ＿ＥＲＲ信号をアサートする。ターゲット領域に含まれる背景領域の全ピクセル数に、係数Ｐ２を乗ずることにより、ピクセルカウントしきい値ｐ２を得ることができる。係数Ｐ２は、エラーを許容する比率を表す。

【0075】

フレーム判定部１８６は、ＲＧＮ＿ＥＲＲ信号に応じて、最終的なエラー信号ＶＳＢ＿ＥＲＲを出力する。たとえば、フレーム判定部１８６は、ＩＭＣの処理において基準回数連続して既知のキャラクタにエラーがあった場合には、そのキャラクタに異常があると判定してよい。一方、連続して当該基準回数以上のエラーが生じていない場合には、既知のキャラクタが正常であると判定してよい。なお、この基準回数は、視認性のチェックの結果に応じて調整されてよい。たとえば、視認性にエラーが生じている場合には、当該基準回数を基準値よりも小さくしてよい。

【0076】

図４は、画像比較器１１２および視認性検出器１１４の動作の一例を説明するための図である。図４には、ビデオデータＤ１に含まれるフレーム３００、画像比較器１１２がＩＭＣに用いるＯＳＤキャラクタデータ３２０を示す。

【0077】

フレーム３００は、カーナビゲーションなどの背景画像３０８上に既知のキャラクタ３０４が表示されている。既知のキャラクタ３０４が描画される矩形状の領域がターゲット領域３０２である。このターゲット領域３０２について、画像比較および視認性の検出が実施される。

【0078】

画像比較器１１２は、ＯＳＤキャラクタデータ３２０に含まれるＯＳＤキャラクタ３２２と既知のキャラクタ３０４とを１ピクセルずつ比較し、比較結果を出力する。なお、画像比較器１１２は、ターゲット領域３０２のうちの背景領域３０６およびＯＳＤキャラクタデータ３２０の背景領域３２４を比較に用いなくてよい。

【0079】

視認性検出器１１４は、ターゲット領域３０２のうちの背景領域３０６について、基準の色と１ピクセルずつ比較する。たとえば既知のキャラクタ３０４が青一色である場合には、背景領域３０６の色と青色との差分を１ピクセルずつ算出し、その結果を出力する。

【0080】

このようにして画像比較器１１２および視認性検出器１１４によって１ピクセルずつ処理された結果に基づいて、最終判定器１１６は、既知のキャラクタ３０４の正常、異常および視認性を判定する。

【0081】

図５は、既知のキャラクタ３１２に異常があると判定された場合における、ＯＳＤキャラクタ３２２の重畳の一例を説明するための図である。図５の左側には、異常があると判定された既知のキャラクタ３１２が描画されたフレーム３１０を示し、図５の右側には、その判定結果に応じてＯＳＤキャラクタ３２２が重畳された画像データ３５０を示す。

【0082】

図５に示すように、フレーム３１０に含まれる既知のキャラクタ３１２には欠損が生じているため、そのキャラクタ３１２に異常があると判定されている。この場合、フレーム３１０には、既知のキャラクタ３１２に対応するＯＳＤキャラクタ３２２が重畳される。このＯＳＤキャラクタ３２２は、既知のキャラクタ３１２が欠損なく表示された場合と同一の形状および色を有する。これにより、既知のキャラクタ３１２に異常がある場合であっても、ＯＳＤキャラクタ３２２を表示することにより、ドライバなどに必要な情報を適切に提供することが可能となる。

【0083】

以上、本実施形態に係る表示システム１の構成およびその動作の一例を説明した。本実施形態に係る半導体装置１０によれば、ＯＳＤ生成回路１０４は、ＯＳＤ重畳回路１０６および判定器１１０に、ＯＳＤデータＤｃｉを同期して出力する。これに応じて、ＯＳＤ重畳回路１０６がＯＳＤデータＤｃｉに基づいて、入力画像データＤｉｎにＯＳＤキャラクタを重畳するとともに、判定器１１０がＯＳＤデータＤｃｉに基づいて、既知のキャラクタにおける正常性を判定する。重畳制御器１１８は、判定器１１０による正常性の判定結果に応じて、ＯＳＤ重畳回路１０６による入力画像データＤｉｎへのＯＳＤキャラクタの重畳を制御する。これにより、半導体装置１０の外部のコントローラを用いなくとも、重畳制御器１１８によるＯＳＤキャラクタの重畳を制御できる。この結果、より簡便な構成で、異常に応じたＯＳＤ表示の制御を実現できる。

【0084】

（補足）
本開示に係る実施形態について、具体的な用語を用いて説明したが、この説明は、理解を助けるための例示に過ぎず、本開示あるいは請求の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は、請求の範囲によって規定されるものである。また、実施形態のみでなく、ここでは説明しない実施形態、実施例、変形例も、本発明の範囲に含まれる。

【0085】

上記実施形態では、主として液晶クラスタパネルに表示される画像を制御する例を説明したが、これに限らず、ＨＵＤ（Head Up Display）および電子ミラーなどにも本開示の技術は適用できる。

【0086】

上記実施形態では、ＩＭＣと視認性の検出とを交互に実施する例を説明したが、これに限らず、ＩＭＣの処理のみが実施されてよい。この場合、半導体装置１０は、視認性検出器１１４を有しなくてよい。

【0087】

（付記）
本明細書に開示される技術は、一側面において以下のように把握できる。

【0088】

（項目１）
既知のキャラクタが描画され得るビデオデータを受信する入力インタフェースと、
前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤ（Ｏｎ Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）キャラクタを含むＯＳＤデータを生成するＯＳＤ生成回路と、
前記ＯＳＤデータに基づいて、前記ビデオデータに前記ＯＳＤキャラクタを重畳するＯＳＤ重畳回路と、
前記ＯＳＤデータに基づいて、前記既知のキャラクタにおける正常性を判定する判定器と、
前記判定器による前記正常性の判定結果に応じて、前記ＯＳＤ重畳回路による前記ビデオデータへの前記ＯＳＤキャラクタの重畳を制御する重畳制御器と、を備え、
前記ＯＳＤ生成回路は、前記ＯＳＤ重畳回路および前記判定器に、前記ＯＳＤデータを同期して出力する、
半導体装置。

【0089】

（項目２）
前記重畳制御器は、前記判定結果に応じて、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記ＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させるか否かを決定する、
項目１に記載の半導体装置。

【0090】

（項目３）
前記重畳制御器は、描画されるべき前記既知のキャラクタに異常があることが前記判定器によって判定された場合には、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させる、
項目２に記載の半導体装置。

【0091】

（項目４）
前記重畳制御器は、描画されるべき前記既知のキャラクタが正常であることが前記判定器によって判定された場合には、前記ＯＳＤ重畳回路に、前記既知のキャラクタに対応するＯＳＤキャラクタを前記ビデオデータに重畳させない、
項目２に記載の半導体装置。

【0092】

（項目５）
前記判定器は、前記既知のキャラクタが描画されるターゲット領域に含まれる背景領域を構成する複数のピクセルに基づいて、前記既知のキャラクタの視認性をさらに判定するように構成され、
前記重畳制御器は、前記判定器による前記視認性の判定結果および前記正常性の判定結果に基づいて、前記ＯＳＤ重畳回路による前記ビデオデータへの前記ＯＳＤキャラクタの重畳を制御する、
項目１から４のいずれか一項に記載の半導体装置。

【0093】

（項目６）
フェイルセーフ用の画像データを生成する画像生成回路をさらに備え、
前記ＯＳＤ重畳回路は、フェイルセーフ時に、前記フェイルセーフ用の画像データに前記ＯＳＤキャラクタを重畳し、
前記判定器は、フェイルセーフ時に、前記ＯＳＤデータに基づいて、前記既知のキャラクタにおける正常性を判定する、
項目１から５のいずれか一項に記載の半導体装置。

【0094】

（項目７）
項目１から６のいずれか一項に記載の半導体装置と、
前記ＯＳＤキャラクタが重畳されたビデオデータに基づく画像を表示する表示装置と、を備える、
表示システム。

【符号の説明】

【0095】

１ 表示システム、１０ 半導体装置、１２ マイコン、１４ 外部メモリ、１６ グラフィックコントローラ、２０ 表示装置、１００ ＯＳＤ回路ブロック、１０２ 内部メモリ、１０４ ＯＳＤ生成回路、１０６ ＯＳＤ重畳回路、１１０ 判定器、１１２ 画像比較器、１１４ 視認性検出器、１１６ 最終判定器、１１８ 重畳制御器、１４０
描画ピクセル抽出部、１４２ ピクセル判定部、１６０ 背景ピクセル抽出部、１６２ 色差エラー検出部、１６４ 明度差エラー検出部、１６６ ＯＲゲート、１８０ 第１セレクタ、１８２ 第２セレクタ、１８４ 領域判定部、１８６最終判定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】