车用源极驱动电路及其运作方法与流程

1.本发明与源极驱动电路有关，尤其是关于一种车用源极驱动电路及其运作方法。


背景技术：

2.近年来，随着车用安全的重要性愈来愈受到重视以及iso26262规范的普及化，目前市面上的车用系统均需具备iso26262所规范的功能安全。
3.请参照图1，图1为车用源极驱动集成电路sic应用于车用显示面板pl的示意图。一般而言，为了符合iso26262所规范的功能安全并且达成asilb等级以上的硬件量化指标(spfm/lfm/pmhf)，应用于车用显示面板pl的车用源极驱动集成电路sic所包含的各个功能模块均需具有冗余设计或安全机制。
4.在整个车用显示集成电路中，由于车用源极驱动集成电路sic所占面积通常为最大宗，再加上一旦车用显示集成电路出现异常(例如particle、eos、esd
…
等)时，通常亦会造成车用源极驱动集成电路sic的输出异常。
5.然而，传统的车用源极驱动集成电路sic并无任何输出异常的侦测及通知机制，这将会直接违反安全目标，造成无法达到iso26262所规范的功能安全，故亟待进一步改善。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提出一种车用源极驱动电路及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。
7.依据本发明的一具体实施例为一种车用源极驱动电路。于此实施例中，车用源极驱动电路包括多个输出通道及输出电压侦测电路。该多个输出通道耦接车用显示面板，用以输出多个输出电压至车用显示面板。输出电压侦测电路包括判断模块及通知模块。判断模块耦接该多个输出通道，用以于特定期间分别侦测该多个输出通道所输出的该多个输出电压并根据预设输出电压范围判断该多个输出电压是否出现异常。通知模块耦接判断模块。若判断模块的判断结果为是，则通知模块立即输出通知信号以启动安全状态，以符合特定规范。
8.于一实施例中，特定期间是指在车用源极驱动电路开机(power on)后至车用显示面板的正常显示期间之前的时间，并于特定期间内先安插黑画面或白画面。
9.于一实施例中，特定期间是指车用显示面板的正常显示期间内的垂直空白期间(v-blanking)。
10.于一实施例中，输出电压侦测电路还包括多个切换模块，分别耦接于该多个输出通道与判断模块之间，用以根据线位移信号(line shift signal)依序切换部分的输出通道耦接至判断模块。
11.于一实施例中，判断模块包括第一比较器，用以分别比较该多个输出电压与预设输出电压范围的预设输出电压上限。若该多个输出电压中的至少一输出电压高于预设输出电压上限，则判断模块判定该多个输出电压出现异常。
12.于一实施例中，判断模块包括第二比较器，用以分别比较该多个输出电压与预设输出电压范围的预设输出电压下限。若该多个输出电压中的至少一输出电压低于预设输出电压下限，则判断模块判定该多个输出电压出现异常。
13.于一实施例中，通知模块是通过时序控制器控制特定脚位输出具有低位准的通知信号至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态。
14.于一实施例中，通知模块是通过时序控制器控制特定脚位输出具有低位准的通知信号至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态。
15.于一实施例中，特定规范为iso26262规范。
16.依据本发明的另一具体实施例为一种车用源极驱动电路运作方法。于此实施例中，车用源极驱动电路运作方法用以运作车用源极驱动电路。车用源极驱动电路包括多个输出通道，耦接至车用显示面板。车用源极驱动电路运作方法包括下列步骤：(a)通过该多个输出通道输出多个输出电压至车用显示面板；(b)于特定期间分别侦测该多个输出通道所输出的该多个输出电压；(c)根据预设输出电压范围判断该多个输出电压是否出现异常；以及(d)若步骤(c)的判断结果为是，则立即输出通知信号以启动安全状态。
17.相较于现有技术，根据本发明的车用源极驱动电路及其运作方法是提出针对车用源极驱动电路的输出异常的侦测及通知机制，使得当车用源极驱动电路侦测到输出异常时能够即时通知前端系统进入安全状态以符合安全目标，由以达到iso26262规范的功能安全以及asil等级规范的硬体量化指标。
18.关于本发明之优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
19.图1为车用源极驱动集成电路应用于车用显示面板的示意图。
20.图2a为根据本发明的一具体实施例中的车用源极驱动电路的多个输出通道分为第一部分至第四部分的示意图。
21.图2b为以第四部分(输出通道sout1801至sout2400)为例说明车用源极驱动电路的示意图。
22.图3为欲进行电压范围检查的特定期间的时序图。
23.图4为在车用源极驱动电路开机时进行自我检测功能的示意图。
24.图5为根据本发明的另一具体实施例中的车用源极驱动电路运作方法的流程图。
25.图6为根据本发明的又一具体实施例中的车用源极驱动电路运作方法的流程图。
26.主要元件符号说明：
27.pl 车用显示面板
28.da 显示区域
29.sic 车用源极驱动集成电路
30.gic 车用栅极驱动集成电路
31.gp 栅极脉冲信号
32.sdat 数据信号
33.erropb通知信号
34.sout1～sout600 输出通道
35.sout601～sout1200 输出通道
36.sout1201～sout1800 输出通道
37.sout1801～sout2400 输出通道
38.sa 第一部分
39.sb 第二部分
40.sc 第三部分
41.sd 第四部分
42.20 源极驱动模块
43.21 输出电压侦测电路
44.22 切换模块
45.24 极性多工模块
46.26 判断模块
47.28 通知模块
48.pop 第一运算放大器
49.nop 第二运算放大器
50.om1～om300 输出多工器
51.lss 线位移信号
52.sw1～sw600 切换单元
53.pol 极性信号
54.cp1 第一比较器
55.cp2 第二比较器
56.cp3 第三比较器
57.cp4 第四比较器
58.+ 正输入端
59.‑ꢀ
负输入端
60.vhth 预设输出电压上限
61.vhtl 预设输出电压下限
62.vlth 预设输出电压上限
63.vltl 预设输出电压下限
64.tcon 时序控制器
65.con 通知信号
66.vdd 工作电压
67.grb/stbyb 显示开关控制信号
68.f1 第一帧
69.f2 第二帧
70.f3 第三帧
71.f4 第四帧
72.f5 第五帧
73.fn 第n帧
74.fn+1 第n+1帧
75.fn+2 第n+2帧
76.fn+3 第n+3帧
77.fn+4 第n+4帧
78.pm 极性多工模块
79.vh 高电压位准
80.vl 低电压位准
81.s10～s16 步骤
82.s20～s26 步骤
83.hi 高位准
84.lo 低位准
具体实施方式
85.依据本发明的一具体实施例为一种车用源极驱动电路。于此实施例中，车用源极驱动电路可应用于各种不同的车用显示装置，用以驱动车用显示面板进行显示，但不以此为限。
86.首先，请参照图2a，图2a为此实施例中的车用源极驱动电路的多个输出通道分为第一部分至第四部分的示意图。
87.如图2a所示，车用源极驱动电路sic包括多个输出通道sout1～sout2400，用以分别输出多个输出电压至车用显示面板。于实际应用中，该多个输出通道sout1～sout2400可被分为多个部分。
88.举例而言，若将输出通道sout1～sout2400均分为第一部分sa～第四部分sd，则第一部分sa包括输出通道sout1～sout600、第二部分sb包括输出通道sout601～sout1200、第三部分sc包括输出通道sout1201～sout1800及第四部分sd包括输出通道sout1801～sout2400。
89.接着，请参照图2b，图2b为以第四部分sd(亦即输出通道sout1801～sout2400)为例说明车用源极驱动电路的示意图。
90.如图2b所示，车用源极驱动电路包括源极驱动模块20及输出电压侦测电路21。源极驱动模块20包括第四部分sd(亦即多个输出通道sout1801～sout2400)。源极驱动模块20与输出电压侦测电路21彼此耦接。实际上，该多个输出通道sout1801～sout2400可耦接至车用显示面板，用以输出多个输出电压至车用显示面板。
91.于此实施例中，源极驱动模块20包括多对第一运算放大器pop与第二运算放大器nop、多个输出多工器om1～om300及多个输出通道sout1801～sout2400。
92.若以第一对第一运算放大器pop与第二运算放大器nop为例，第一运算放大器pop的一输入端及输出端均耦接至输出多工器om1的一输入端且第二运算放大器nop的一输入端及输出端均耦接至输出多工器om1的另一输入端。输出多工器om1的两输出端分别耦接相对应的两输出通道sout1801及sout1802。
93.同理，若以第二对第一运算放大器pop与第二运算放大器nop为例，第一运算放大器pop的一输入端及输出端均耦接至输出多工器om2的一输入端且第二运算放大器nop的一
输入端及输出端均耦接至输出多工器om2的另一输入端。输出多工器om2的两输出端分别耦接相对应的两输出通道sout1803及sout1804。
94.依此类推，若以第三百对第一运算放大器pop与第二运算放大器nop为例，第一运算放大器pop的一输入端及输出端均耦接至输出多工器om300的一输入端且第二运算放大器nop的一输入端及输出端均耦接至输出多工器om300的另一输入端。输出多工器om300的两输出端分别耦接相对应的两输出通道sout2399及sout2400。
95.于此实施例中，输出电压侦测电路21包括切换模块22、极性多工模块24、判断模块26及通知模块28。切换模块22耦接源极驱动模块20。极性多工模块24耦接切换模块22。判断模块26耦接极性多工模块24。通知模块28耦接判断模块26。
96.切换模块22包括多个切换单元sw1～sw600，分别耦接于该多个输出通道sout1801～sout2400与极性多工模块24之间，用以根据线位移信号(line shift signal)lss依序切换该多个输出通道sout1801～sout2400中之部分的输出通道耦接至极性多工模块24的两输入端。
97.举例而言，切换模块22可根据线位移信号lss切换该多个切换单元sw1～sw600中的第单数个切换单元sw1、sw3、
…
、sw599耦接至极性多工模块24的一输入端且根据线位移信号lss切换该多个切换单元sw1～sw600中的第双数个切换单元sw2、sw4、
…
、sw600耦接至极性多工模块24的另一输入端，但不以此为限。
98.极性多工模块24耦接于切换模块22与判断模块26之间，用以根据极性信号pol切换该多个切换单元sw1～sw600与判断模块26之间的耦接关系，致使该多个输出通道sout1801～sout2400所输出的该多个输出电压可选择性地被传送至判断模块26。
99.判断模块26耦接于极性多工模块24与通知模块28之间。判断模块26用以于特定期间进行电压范围检查，例如分别侦测该多个输出通道sout1801～sout2400所输出的该多个输出电压，并根据预设输出电压范围判断该多个输出电压是否出现异常后输出判断结果至通知模块28。于实际应用中，预设输出电压范围系介于预设输出电压上限与预设输出电压下限之间。
100.请参照图3，图3为欲进行电压范围检查的特定期间的时序图。如图3所示，当车用源极驱动电路开机(power on)启动后，在车用显示面板的正常显示期间(从背光开始启动的第五帧f5开始)之前的第一帧f1及第二帧f2可先安插黑画面且第三帧f3及第四帧f4可先安插白画面，则第一帧f1、第二帧f2、第三帧f3及第四帧f4均可以是欲进行电压范围检查的「特定期间」，但不以此为限。此外，在车用显示面板的正常显示期间(从背光开始启动的第五帧f5开始)之内的垂直空白期间(v-blanking)亦可以是进行电压范围检查的「特定期间」，但不以此为限。
101.于此实施例中，判断模块26可包括多个比较器，例如图2b中的第一比较器cp1至第四比较器cp4，但不以此为限。如图2b所示，若预设输出电压范围介于预设输出电压上限vhth与预设输出电压下限vhtl之间，第一比较器cp1的正输入端+耦接预设输出电压上限vhth，第一比较器cp1的负输入端-与第二比较器cp2的正输入端+均耦接至极性多工模块24的一输出端，第二比较器cp2的负输入端-耦接预设输出电压下限vhtl。第一比较器cp1及第二比较器cp2的输出端均耦接至通知模块28。
102.对第一比较器cp1而言，若其负输入端-从极性多工模块24的输出端所接收到的输
出电压高于其正输入端+所接收的预设输出电压上限vhth，代表此输出电压已在预设输出电压范围之外，则第一比较器cp1将输出电压出现异常的判断结果输出至通知模块28；若其负输入端-从极性多工模块24的输出端所接收到的输出电压并未高于预设输出电压上限vhth，代表此输出电压仍在预设输出电压范围之内，则第一比较器cp1将输出电压并未出现异常的判断结果输出至通知模块28。
103.对第二比较器cp2而言，若其正输入端+从极性多工模块24的输出端所接收到的输出电压低于其负输入端-所接收的预设输出电压下限vhtl，代表此输出电压已在预设输出电压范围之外，则第二比较器cp2将输出电压出现异常的判断结果输出至通知模块28；若其正输入端+从极性多工模块24的输出端所接收到的输出电压并未低于预设输出电压下限vhtl，代表此输出电压仍在预设输出电压范围之内，则第二比较器cp2将输出电压并未出现异常的判断结果输出至通知模块28。
104.同理，若预设输出电压范围介于预设输出电压上限vlth与预设输出电压下限vltl之间，第三比较器cp3的正输入端+耦接预设输出电压上限vlth，第三比较器cp3的负输入端-与第四比较器cp4的正输入端+均耦接至极性多工模块24的另一输出端，第四比较器cp4的负输入端-耦接预设输出电压下限vltl。第三比较器cp3及第四比较器cp4的输出端均耦接至通知模块28。
105.对第三比较器cp3而言，若其负输入端-从极性多工模块24的另一输出端所接收到的输出电压高于其正输入端+所接收的预设输出电压上限vlth，代表此输出电压已在预设输出电压范围之外，则第三比较器cp3将输出电压出现异常的判断结果输出至通知模块28；若其负输入端-从极性多工模块24的输出端所接收到的输出电压并未高于预设输出电压上限vlth，代表此输出电压仍在预设输出电压范围之内，则第三比较器cp3将输出电压并未出现异常的判断结果输出至通知模块28。
106.对第四比较器cp4而言，若其正输入端+从极性多工模块24的另一输出端所接收到的输出电压低于其负输入端-所接收的预设输出电压下限vltl，代表此输出电压已在预设输出电压范围之外，则第四比较器cp4将输出电压出现异常的判断结果输出至通知模块28；若其正输入端+从极性多工模块24的输出端所接收到的输出电压并未低于预设输出电压下限vhtl，代表此输出电压仍在预设输出电压范围之内，则第四比较器cp4将输出电压并未出现异常的判断结果输出至通知模块28。
107.当通知模块28分别接收到来自第一比较器cp1至第四比较器cp4的多个判断结果时，若该些判断结果中至少有一个判断结果为输出电压出现异常，代表该多个输出电压中至少有一个输出电压出现异常，则通知模块28会立即输出通知信号con来启动安全状态，以符合特定规范(例如i so26262规范，但不以此为限)。
108.于实际应用中，通知模块28可通过其时序控制器tcon控制特定脚位输出具有低位准的通知信号con至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态，但不以此为限。
109.请参照图4，图4为可在车用源极驱动电路开机时进行自我检测功能的示意图。如图4所示，在图2b用来侦测源极输出电压的判断模块26中的第一比较器cp1至第四比较器cp4，可在车用源极驱动电路开机启动时进行自我检测功能，其可分别通过输入高电压位准vh与低电压位准vl(反之亦然)至第一比较器cp1至第四比较器cp4的正输入端+及负输入
端-来得到第一比较器cp1至第四比较器cp4的比较结果，并由时序控制器tcon判断第一比较器cp1至第四比较器cp4的比较结果是否符合预期。若时序控制器tcon判定该些比较结果中至少有一个比较结果不符合预期，则时序控制器tcon会输出具有低位准的通知信号con至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态，但不以此为限。
110.依据本发明的另一具体实施例为一种车用源极驱动电路运作方法。于此实施例中，车用源极驱动电路运作方法用以运作车用源极驱动电路。车用源极驱动电路可包括多个输出通道，耦接至车用显示面板，但不以此为限。
111.请参照图5，图5为此实施例中的车用源极驱动电路运作方法的流程图。如图5所示，车用源极驱动电路运作方法可包括下列步骤：
112.步骤s10：通过多个输出通道输出多个输出电压至车用显示面板；
113.步骤s12：于特定期间分别侦测该多个输出通道所输出的该多个输出电压；
114.步骤s14：根据预设输出电压范围判断该多个输出电压是否出现异常；
115.若步骤s14的判断结果为是，代表有输出电压异常之情事发生，则执行步骤s16：立即输出通知信号以启动安全状态。
116.反之，若步骤s14的判断结果为否，代表没有输出电压异常之情事发生，则重新回到步骤s12，继续进行输出电压的侦测。
117.需说明的是，于步骤s12所述的「特定期间」可以是在车用源极驱动电路开机(power on)后且在车用显示面板的正常显示期间之前的多个帧，可用以安插黑画面或白画面，而在该些帧的期间进行电压范围检查，但不以此为限。此外，「特定期间」亦可以是在车用显示面板的正常显示期间内的垂直空白期间(v-blanking)，而在该些垂直空白期间进行电压范围检查，但不以此为限。
118.于实际应用中，步骤s12可根据线位移信号(line shift signal)依序切换该多个输出通道中之部分的输出通道侦测其输出电压，但不以此为限。于步骤s16所述的「特定规范」可以是iso26262规范，但不以此为限。
119.于一实施例中，预设输出电压范围可包括预设输出电压上限及预设输出电压下限。步骤s14可分别比较该多个输出电压与预设输出电压上限。若该多个输出电压中的至少一输出电压高于预设输出电压上限，则可判定有输出电压异常的事情发生。同理，步骤s14可分别比较该多个输出电压与预设输出电压下限。若该多个输出电压中的至少一输出电压低于预设输出电压下限，则可判定有输出电压异常之情事发生。
120.反之，若该多个输出电压均在预设输出电压范围内，亦即该多个输出电压均未高于预设输出电压上限且均未低于预设输出电压下限，则可判定没有输出电压异常的事情发生。
121.于一实施例中，步骤s16可立即通过时序控制器控制特定脚位输出具有低位准的通知信号至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态，但不以此为限。
122.于实际应用中，步骤s14还可在车用源极驱动电路开机(power on)启动时进行自我检测功能，其可通过分别输入高电压位准与低电压位准至各比较器的两输入端以产生比较结果，并由时序控制器判定各比较器的比较结果是否符合预期，但不以此为限。
123.若该些比较结果中至少有一个比较结果为否，代表有至少一个比较器被检测出异
常，则时序控制器会立即控制特定脚位输出具有低位准的通知信号至前端系统，由以通知前端系统使车用源极驱动电路进入安全状态，以符合iso26262的规范。
124.请参照图6，图6为本发明的另一具体实施例中的车用源极驱动电路运作方法的流程图。如图6所示，车用源极驱动电路运作方法可包括下列步骤：
125.步骤s20：开机(工作电压vdd上升)；
126.步骤s21：启动ic上电顺序；
127.步骤s22：输入黑色图样(或其他图样)并检查源极输出电压范围；
128.步骤s23：电压范围检查；
129.若步骤s23的检查结果为通过(pass)，代表输出电压并未出现异常，则输出具有高位准的通知信号(erropb＝hi)；
130.若步骤s23的检查结果为失败(fail)，代表输出电压出现异常，则输出具有低位准的通知信号(erropb＝lo)；
131.接着，在进入正常显示期间后，执行步骤s24：输入正常图样并在垂直空白期间(v-blanking)检查源极输出电压范围；
132.步骤s25：电压范围检查；
133.若步骤s25的检查结果为通过，代表输出电压并未出现异常，则输出具有高位准的通知信号(erropb＝hi)；
134.若步骤s25的检查结果为失败，代表输出电压出现异常，则输出具有低位准的通知信号(erropb＝lo)；以及
135.步骤s26：关机(工作电压vdd下降)。
136.相较于现有技术，本发明的车用源极驱动电路及其运作方法是提出针对车用源极驱动电路的输出异常的侦测及通知机制，使得车用源极驱动电路侦测到输出异常时能够即时通知前端系统进入安全状态以符合安全目标，由以达到iso26262规范的功能安全以及asil等级规范的硬体量化指标。