JP2003335148A

JP2003335148A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2003335148A
Application number: JP2002144356A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Nagano; 恵一永野; Katsue Takato; 克衛高頭; Shigehiko Hara; 滋彦原
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2002-05-20
Publication date: 2003-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】角度センサが必要でない車両用表示装置を提
供する。【解決手段】表示器１１は表示光Ｌを発する。反射部
材１３は表示光Ｌを反射させる。駆動手段１６は反射部
材１３を角度移動させる。制御手段３７は、イグニッシ
ョンスイッチがオンされたときに反射部材１３を原点位
置に角度移動させる。イグニッションスイッチがオンさ
れたときに、反射部材１３を原点位置に角度移動させた
後、メモリ部に記憶された角度位置に反射部材１３を角
度移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用表示装置に
関するものであり、特に、表示器が発する表示光を反射
させる反射部材の角度位置を、視点位置に合うように調
整する車両用表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両のフロントガラス１に表
示ユニット２から表示光Ｌを投射して虚像Ｖを表示する
ヘッドアップディスプレイ装置がある（図７参照）。表
示ユニット２は、蛍光表示管等の表示器３と、この表示
器３が発した表示光Ｌを反射させる反射鏡４と、この反
射鏡４を回動させるモータ５とをハウジング６に収容し
たものである（図８参照）。モータ５の回動軸には歯車
７が取付けられており、この歯車７は、反射鏡４を保持
する保持部材８に固定された歯車部９に噛み合わされて
いる。

【０００３】運転者は、図示しない押ボタンスイッチを
操作することにより、上限位置と下限位置の間の可動範
囲（例えば６°）で反射鏡４の角度位置を設定し、表示
光Ｌをフロントガラス１に投射する方向を調整すること
ができる。例えば、反射鏡４の角度位置を下限位置の近
くに設定すれば、視点位置が高い運転者Ｄ１に合わせる
ことができ、反射鏡４の角度位置を上限位置の近くに設
定すれば、視点位置が低い運転者Ｄ２に合わせることが
できる。なお、図面が煩雑になることを避けるため、図
９においては、上限位置と下限位置の間の角度範囲を拡
大して図示している。

【０００４】このようなヘッドアップディスプレイ装置
において、使用頻度が高い運転者の視点位置に合わせた
反射鏡４の角度位置データをＥＥＰＲＯＭ，フラッシュ
メモリ等の書き換え可能なメモリ部に記憶させることに
より、反射鏡４の角度位置調整の煩わしさを低減するこ
とが提案されており、例えば実用新案登録第２５１７７
８９号公報に開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に開示された車両用表示装置は、反射鏡４の角度位置
をデータとして記憶するため、反射鏡４の角度位置を検
出するエンコーダ等の角度センサが必要であり、コスト
アップの要因になっていた。本発明は、これらの問題に
鑑みなされたものであり、角度センサが必要でない車両
用表示装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、表示光Ｌを発する表示器１１と、前記表示
光Ｌを反射させる反射部材１３と、前記反射部材１３を
角度移動させる駆動手段１６と、イグニッションスイッ
チがオンされたときに前記反射部材１３を原点位置に角
度移動させる制御手段３７と、を有するものである。

【０００７】また、本発明は、前記反射部材１３の角度
位置を記憶するメモリ部３６と、前記角度位置を前記メ
モリ部３６に記憶させるメモリ操作手段２９と、を設け
たものである。

【０００８】また、本発明は、イグニッションスイッチ
３０がオンされたときに、前記反射部材１３を原点位置
に角度移動させた後、前記メモリ部３６に記憶された前
記角度位置に前記反射部材１３を角度移動させるもので
ある。

【０００９】また、本発明は、前記原点位置は、前記反
射部材１３の可動範囲の中間位置であるものである。

【００１０】また、本発明は、前記反射部材１３が前記
中間位置にあることを検出する検出手段２２を設けたも
のである。

【００１１】また、本発明は、前記駆動手段１６はステ
ッピングモータ１７を有するものである。

【００１２】また、本発明は、イグニッションスイッチ
３０がオンされたとき、前記ステッピングモータ１７が
前記可動範囲に相当するステップ数を出力して、前記反
射部材１３を上側及び下側の一方に角度移動させても、
前記反射部材１３が前記原点位置の近傍にあることを前
記検出手段２２が検出しなかった場合、前記制御手段３
７は、前記反射部材１３を上側及び下側の他方に角度移
動させて、前記反射部材１３を原点位置に復帰させるも
のである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて、本
発明をヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施
形態を説明する。１０は表示ユニットであり、この表示
ユニット１０は車両のダッシュボードに配設されてい
る。表示ユニット１０が投射する表示光Ｌはフロントガ
ラスにより運転者の方向に反射される。車両の運転者は
虚像を風景と重畳させて視認することができる。

【００１４】１１は液晶表示器（表示器）であり、この
液晶表示器はＴＦＴ型の液晶表示素子及びバックライト
手段からなるものである。１２は回路基板であり、この
回路基板１２に液晶表示器１１が搭載されている。１３
は反射鏡（反射部材）であり、この反射鏡１３は液晶表
示器１１が発した表示光Ｌをフロントガラスに反射させ
る。反射鏡１３は、ポリカーボネート等の樹脂に、アル
ミニウム等の金属を蒸着させ反射面１３ａを形成したも
のである。反射部材１３の反射面１３ａは凹面になって
おり、液晶表示器１１からの表示光Ｌを拡大してフロン
トガラスに投射することができる。

【００１５】１４は保持部材であり、反射鏡１３は保持
部材１４に両面粘着テープにより固定されている。保持
部材１４は軸部１４ａを有しており、この軸部１４ａは
後述するハウジングに設けられた軸受部に軸支されてい
る。反射鏡１３及び保持部材１４は揺動可能な状態で支
持されており、軸部１４ａを中心にして角度移動する。
また、保持部材１４は突出部１４ｂを有している。１５
はストッパーであり、このストッパー１５に突出部１４
ｂが当接させることにより、反射鏡１３の可動範囲を規
制している。

【００１６】１６は駆動機構（駆動手段）であり、この
駆動機構１６はステッピングモータ１７，歯車１８，歯
車１９及びカム２０を有している。この駆動機構１６
で、上限位置と下限位置の間の角度範囲で反射鏡１３の
角度位置を調整する。歯車１８はステッピングモータ１
７の回動軸に固定されており、歯車１９は歯車１８に噛
み合わされている。カム２０は歯車１９に固定されてお
り、歯車１９の軸を中心にして回動する。保持部材１４
は図示しないコイルバネによりカム２０に押圧されてお
り、カム２０が回動することで保持部材１４と共に反射
鏡１３が角度移動する。

【００１７】２１はストライカーであり、このストライ
カー２１はカム２０と一体形成されている。２２はマイ
クロスイッチであり、このマイクロスイッチ２２は、反
射部材１３が可動範囲の原点位置近傍にあるときにスト
ライカー２１によってオンされる。つまり、マイクロス
イッチ２２は、反射鏡１３が原点位置の近傍にあるか否
かを検出する。

【００１８】２３はハウジングであり、このハウジング
２３には、液晶表示器１１，回路基板１２，反射鏡１
３，駆動機構１６等が収容される。２３ａは遮光壁であ
り、この遮光壁２３ａはハウジング２３と一体に形成さ
れており、太陽光等の外光が液晶表示器１１に入射し虚
像が見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止し
ている。ハウジング２３には表示光Ｌが通過する透光性
カバー２４が配設されている。透光性カバー２４は、ア
クリル等の透光性樹脂からなるものであり、湾曲形状に
なっている。

【００１９】次に、図２に基づいて、反射鏡１３の可動
範囲等について説明する。反射鏡１３の可動範囲は、ア
イレンジと称される運転者の目が位置する領域により適
宜設定されるものであるが、本実施形態においては約６
°であり、ステッピングモータ１７のステップ数に換算
すると、８００ステップである。原点位置は回動範囲の
中心になっており、原点位置から上限位置までの範囲Ｓ
１は４００ステップ、原点位置から下限位置までの範囲
Ｓ２，Ｓ３は４００ステップになっている。マイクロス
イッチ２２がオンされる範囲Ｓ２は原点位置から下限位
置側に１００ステップまでである。

【００２０】図３は、ヘッドアップディスプレイ装置の
電気的構成を示すブロック図である。２５は速度センサ
であり、この速度センサ２５は車両の速度を検出し、速
度信号をマイコン２６に出力する。２７，２８は押ボタ
ンスイッチである。押ボタンスイッチ２７，２８がオン
されると、マイコン２６にスイッチ操作信号が出力さ
れ、マイコン２６は、図示しないドライバ回路を介し
て、ステッピングモータ１７に駆動信号を出力し、ステ
ッピングモータ１８の回動軸を回動させる。ステッピン
グモータ１８は、１ステップで約０．２３°回動し、１
５６０ステップで１回転する。押ボタンスイッチ２７が
オンされると、反射鏡１３は下側に角度移動し、押ボタ
ンスイッチ２８がオンされると、反射鏡１３は上側に角
度移動する。

【００２１】２９はメモリースイッチ（メモリ操作手
段）であり、このメモリースイッチ２９がオンされる
と、スイッチ操作信号がマイコン２６に出力される。メ
モリースイッチ２９が０．５秒以上オンされ続けられる
と、マイコン２６は、その時点での反射鏡１３の角度位
置データを後述するＥＥＰＲＯＭに記憶する。つまり、
メモリースイッチ２９を０．５秒以上押し続けると、そ
の時点での反射鏡１３の角度位置（以下、メモリ位置と
記す）が記憶される。また、メモリースイッチ２９がオ
ンされ０．５秒未満でオフされると、マイコン２６は、
記憶された角度位置データに基づいて、ステッピングモ
ータ１８に駆動信号を出力する。つまり、メモリースイ
ッチ２９を０．５秒未満オンすると、反射鏡１３は既に
記憶されている角度位置に角度移動する。

【００２２】３０はイグニッションスイッチであり、こ
のイグニッションスイッチ３０は、イグニッションがＯ
ＦＦ，ＡＣＣ，ＯＮの何れの位置にあるかを示すイグニ
ッション状態信号をマイコン２６に出力する。マイクロ
スイッチ２２は、反射鏡１３が原点位置（即ち、下限位
置から約３°の位置）の近傍にあるか否かを検出する。
なお、本明細書において、「イグニッションスイッチが
オンされたとき」とは、イグニッションスイッチ３０が
ＡＣＣからＯＮになったときだけでなく、ＯＦＦからＡ
ＣＣになったときを含み、「イグニッションスイッチが
オフされたとき」とは、イグニッションスイッチ３０が
ＯＮからＡＣＣになったときだけでなく、ＡＣＣからＯ
ＦＦになったときを含む。

【００２３】マイコン２６は、ＣＰＵ３２，ＲＯＭ３３
及びＲＡＭ３４を有しており、速度信号に基づいて所定
の演算処理を行い、液晶表示器１１に速度を表示した
り、ステッピングモータ１８を駆動させ、反射鏡１３の
角度調整を行う。３６はＥＥＰＲＯＭ（メモリ部）であ
り、このＥＥＰＲＯＭ３６には、メモリースイッチ２９
を操作することにより記憶された角度位置データが格納
されている。この角度位置データは、中央位置からメモ
リ位置までのステップ数である。制御部３７（制御手
段）は、マイコン２６とＥＥＰＲＯＭ３６とからなるも
のである。

【００２４】次に図４に示すフローチャートに基づい
て、メモリ位置への角度移動について詳述する。マイコ
ン２６は、イグニッションスイッチ３０がオンになった
かどうか監視している（ステップＳ１）。イグニッショ
ンスイッチ３０がオンになったときに、初期化を行う
が、この初期化については後述する。次に、ＥＥＰＲＯ
Ｍ３６から、記憶されている角度位置データを読み込む
（ステップＳ８）。次に、ステップＳ９において、読み
込まれた角度位置データに基づいてステッピングモータ
１８に駆動回路を介して駆動信号を出力し、反射鏡１３
をメモリ位置に角度移動させる（図５参照）。ステップ
Ｓ３の処理が終了した後は、マイコン２６は、速度表示
等の通常処理を行う（ステップＳ９）。イグニッション
スイッチ３０がオフになったときは、ステッピングモー
タ１３に駆動信号を出力して、反射鏡１３を原点位置で
ある中央位置に復帰させる（ステップＳ１１，Ｓ１
２）。

【００２５】次に図５に示すフローチャートに基づい
て、初期化について詳述する。イグニッションスイッチ
３０がオンになったとき、マイコン２６は、ステッピン
グモータ１７に駆動信号を出力して、反射鏡１３を下向
きに角度移動させる（ステップＳ２）。ステップＳ２，
Ｓ３において、マイクロスイッチ２２がオフからオンに
なった場合、及び、ステッピングモータ１７の回動軸が
８００ステップ回動しても、マイクロスイッチ２２がオ
フからオンにならなかった場合は、ステップＳ５に進
む。次に、ステップＳ５，Ｓ６において、反射鏡１３を
上向きに角度移動させ、マイクロスイッチ２２がオンか
らオフになったときに、ステッピングモータ１７を停止
させる。

【００２６】ステッピングモータ１７は、回動させたい
角度に応じたステップ数（駆動パルスの数）を与えるこ
とで、回動軸の回動角度を指定することができるという
利点がある一方、脱調という現象がある。この脱調と
は、ステッピングモータ１７の回動軸は磁気的な安定位
置が無限に存在するため、本来の角度位置を飛び越えて
別の安定位置に移動してしまう現象である（例えば特開
平８−１８２３９２号公報参照）。したがって、本実施
形態では、イグニッションスイッチ３０がオンされたと
きに、反射鏡１３を原点位置に復帰させ、何らかの原因
によって脱調現象があったとしても、反射鏡１３をメモ
リ位置に角度移動させることができる。

【００２７】本実施形態は、反射鏡１３の角度位置をＥ
ＥＰＲＯＭ３６に記憶させておくことにより、反射鏡１
３の角度位置調整の煩わしさを低減することができる。
また、イグニッションスイッチ３０がオンされたとき
に、反射鏡１３を原点位置に復帰させ、この原点位置か
らのステップ数で反射鏡１３を所定の角度位置に合わせ
るものであり、反射鏡１３の角度位置を検出する角度セ
ンサがなくとも、反射鏡１３をメモリ位置に合わせるこ
とができる。

【００２８】本実施形態は、イグニッションスイッチ３
０がオンになったときに、反射鏡１３を、メモリースイ
ッチ２９で記憶させたメモリ位置に角度移動させるもの
であったが、イグニッションスイッチ３０がオフになっ
たときの角度位置を記憶させておき、イグニッションス
イッチ３０がオンになったときに、イグニッションスイ
ッチ３０がオフになったときの角度位置に反射鏡１３を
角度移動させても良い。

【００２９】また、本実施形態では、反射鏡１３の原点
位置は中央位置であったが、例えば下限位置から２°〜
４°であっても良いし、上限位置または下限位置であっ
ても良い。また、本実施形態の表示器は、液晶表示器１
１であったが、例えば、蛍光表示管，有機ＥＬ表示パネ
ルであっても良い。また、駆動機構１６はステッピング
モータ１７を用いるものであったが、例えばサーボモー
タを用いても良い。また、メモリ部はＥＥＰＲＯＭ３６
であったが、例えばフラッシュメモリであっても良い。
また、検出手段はマイクロスイッチ２２であったが、例
えばフォトセンサであっても良い。

【００３０】また、本実施形態では、反射鏡１３の角度
位置データを１個だけ記憶するものであったが、２人以
上のメモリ位置を記憶できるように、角度位置データを
複数記憶しても良い。また、本実施形態はヘッドアップ
ディスプレイであったが、例えば、虚像表示型のコンビ
ネーションメータに適用できることは言うまでもない。
なお、初期化（ステップＳ２〜ステップＳ６）、及び、
原点復帰（ステップ１１，ステップ１２）の間は、液晶
表示器１１をオフさせておくことが望ましい。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、表示光Ｌを発する表示器と、
前記表示光Ｌを反射させる反射部材と、前記反射部材を
角度移動させる駆動手段と、イグニッションスイッチが
オンされたときに前記反射部材を原点位置に角度移動さ
せる制御手段と、を有するものであり、角度センサがな
くても反射部材を所定の角度位置に角度移動させること
ができる。

【００３２】また、本発明は、前記反射部材の角度位置
を記憶するメモリ部と、前記角度位置を前記メモリ部に
記憶させるメモリ操作手段と、を設けたものであり、反
射部材の角度位置を簡単に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す表示ユニットの断面
図。

【図２】同上実施形態を示す反射鏡の可動範囲の説明
図。

【図３】同上実施形態を示すヘッドアップディスプレ
イ装置のブロック図。

【図４】同上実施形態を示すメモリ位置への移動のフ
ロー図。

【図５】同上実施形態を示す初期化のフロー図。

【図６】同上実施形態を示す反射鏡の角度移動の説明
図。

【図７】従来例を示すヘッドアップディスプレイの概
略構成図。

【図８】同上従来例を示す表示ユニットの断面図。

【図９】同上従来例を示す反射鏡の角度移動の説明
図。

【符号の説明】

１１液晶表示器（表示器）１３反射鏡（反射部材）１６駆動機構（駆動手段）１７ステッピングモータ２２マイクロスイッチ（検出手段）２９メモリースイッチ（メモリ操作手段）３０イグニッションスイッチ３６メモリ部３７制御部（制御手段）Ｌ表示光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3D044 BA13 BA28 BB01 BC25 BC27 BD13 5G435 AA01 BB19 GG10 LL17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表示光を発する表示器と、前記表示光を
反射させる反射部材と、前記反射部材を角度移動させる
駆動手段と、イグニッションスイッチがオンされたとき
に前記反射部材を原点位置に角度移動させる制御手段
と、を有することを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】請求項１に記載の車両用表示装置におい
て、前記反射部材の角度位置を記憶するメモリ部と、前
記角度位置を前記メモリ部に記憶させるメモリ操作手段
と、を設けたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項３】請求項２に記載の車両用表示装置におい
て、イグニッションスイッチがオンされたときに、前記
反射部材を原点位置に角度移動させた後、前記メモリ部
に記憶された前記角度位置に前記反射部材を角度移動さ
せることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項４】請求項１に記載の車両用表示装置におい
て、前記原点位置は、前記反射部材の可動範囲の中間位
置であることを特徴とする車両用表示装置。
【請求項５】請求項４に記載の車両用表示装置おい
て、前記反射部材が前記中間位置にあることを検出する
検出手段を設けたことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項６】請求項５に記載の車両用表示装置におい
て、前記駆動手段はステッピングモータを有することを
特徴とする車両用表示装置。
【請求項７】請求項６に記載の車両用表示装置におい
て、イグニッションスイッチがオンされたとき、前記ス
テッピングモータが前記可動範囲に相当するステップ数
を出力して、前記反射部材を上側及び下側の一方に角度
移動させても、前記反射部材が前記原点位置の近傍にあ
ることを前記検出手段が検出しなかった場合、前記制御
手段は、前記反射部材を上側及び下側の他方に角度移動
させて、前記反射部材を原点位置に復帰させることを特
徴とする車両用表示装置。