JP2005208436A

JP2005208436A - 車両用表示装置とその駆動方法

Info

Publication number: JP2005208436A
Application number: JP2004016453A
Authority: JP
Inventors: Sachiro Umezawa; 幸朗梅澤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】反射手段が閉状態であっても短時間で視認可能な状態に変更できる車両用表示装置とその駆動方法を提供する。
【解決手段】開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段１０を備えた車両用表示装置とその駆動方法であって、反射手段１０を第１の速度にて自動的に傾き動作させる処理と、操作者による調整スイッチＫ２の操作に基づいて前記第１の速度よりも遅い第２の速度にて傾き動作させる処理と、を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用表示装置とその駆動方法に関するものであり、特に、発光型表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示する車両用表示装置に関するものである。

従来より、車両用表示装置として、蛍光表示管等の発光型表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。ヘッドアップディスプレイ装置は、図５に示すように、車両のダッシュボード１に配設されており、発光型表示器２が発した表示光Ｌを反射手段（反射ミラー）３で反射させて虚像Ｖを表示させるものである。

また、反射手段３は保持部材４に貼着されており、この保持部材４は回動可能な状態でハウジング５に支持され、反射手段３が開閉できる構成になっている。図６に示すように、保持部材４には歯車６が固定されており、この歯車６にはモータ７の回動軸７ａに固定された歯車８が噛合されている。反射手段３は保持部材４の回動軸４ａを中心にして開閉できるようになっており、ヘッドアップディスプレイ装置を使用しない時には反射手段３を閉じておき、使用する時にモータ７の駆動力により反射手段３を所定の角度位置まで開くことができる。また、運転者の目の高さに応じて反射手段３の角度位置を調整するため、図示しない押ボタンスイッチの操作によってモータ７を駆動し、反射手段３を回動させることができる。
実開昭６３−９０４１号公報

かかるヘッドアップディスプレイ装置においては、使用する際に反射手段３を予め設定された傾き角度に移動することが好ましいが、反射手段３の角度変更は、通常前記スイッチによって調整するためのものであるため、比較的に遅い速度で傾き角度を変化させていた。そのため、反射手段３が閉状態の時から表示を確認できる位置へ移動するまでに時間を要してしまうという問題があった。

そこで本発明の目的とするところは、上述した問題点に着目してなされたものであり、反射手段が閉状態であっても短時間で視認可能な状態に変更できる車両用表示装置とその駆動方法を提供することにある。

本発明の車両用表示装置は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段と、前記反射手段の傾き角度を変化させる駆動手段と、操作者による操作状態を出力信号として発する入力手段と、前記入力手段からの出力信号を入力するとともに前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた車両用表示装置であって、前記制御手段は、前記駆動手段を制御することによって、前記反射手段が予め設定された所望の傾き角度となるように第１の速度にて自動で変化させる処理と、前記入力手段の操作に基づいて前記第１の速度よりも遅い第２の速度にて前記反射手段の傾き角度を変化させる処理と、を行うことを特徴とするものである。

また、請求項２に記載したように、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記反射手段の所望の傾き角度に関する情報を格納する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記記憶手段によって予め格納された前記情報に基づいて、前記反射手段の傾き角度が前記第１の速度にて変化し、前記所望の傾き角度になるように前記駆動手段を制御してなることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載したように、請求項１に記載の車両用表示装置において、前記駆動手段よりも速い速度にて前記反射手段を動作させることが可能な開閉用駆動手段を備えてなることを特徴とするものである。

また、本発明の車両用表示装置の駆動方法は、請求項４に記載したように、開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段を備えた車両用表示装置の駆動方法であって、前記反射手段を第１の速度にて自動的に傾き動作させる処理と、操作者による入力手段の操作に基づいて前記第１の速度よりも遅い第２の速度にて傾き動作させる処理と、を行うことを特徴する。

本発明は、開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射手段に反射させて虚像を表示する車両用表示装置に関し、前記反射手段が閉状態であっても短時間で視認可能な状態に変更できる車両用表示装置とその駆動方法を提供できる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態としてヘッドアップディスプレイ装置を例にあげて説明する。図１，２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置は、反射手段１０，第１の駆動手段（開閉用駆動手段）２０，第２の駆動手段（駆動手段）３０，ハウジング４０，検出素子５０及び検出素子（検出手段）６０、図示しない発光型表示器から主に構成されている。

反射手段１０は、反射部材１１及びこの反射部材１１を保持する保持部材１２を有している。反射部材１１は、ポリカーボネートからなる樹脂基板に反射層を蒸着形成してなるものであり、発光型表示器が発した表示光Ｌを反射させる。保持部材１２は、略円形状の基部１２ａと、基部１２ａの略中央部から突出するように形成されハウジング４０に軸支される軸部１２ｂと、反射部材１１を貼着する保持部１２ｃと、略扇形状の摺動部１２ｄと、を有している。

摺動部１２ｄには、反射手段１０が所定の角度位置まで開いたときに後述するレバーの突出部に対向する凹部１２ｅと、反射手段１０が閉じたときに後述するレバーの突出部によって押圧される当接面１２ｆが形成されている。反射手段１０は、軸部１２ｂによって、回動可能な状態でハウジング４０に支持されている。ハウジング４０の上面には、ゴム等の弾性材料からなる弾性部材４１が設けられている。反射手段１０が閉じた状態では、反射部材１１が弾性部材４１に当接する。

第１の駆動手段２０は、直流モータ２１及びこの直流モータ２１の駆動力を反射手段１０に伝える第１の駆動機構２００を有している。第１の駆動機構２００は、直流モータ２１の回動軸２１ａに固定されたウォーム２４と、このウォーム２４に噛合するウォームホイール部材２５と、このウォームホイール部材２５と同軸に配設されたギヤ部材２６と、このギヤ部材２６に噛合する歯車２３と、を有している。歯車２３は、保持部材１２の軸部１２ｂと同軸に配置され、保持部材１２の基部１２ａに固定されている。

第２の駆動手段３０は、ステッピングモータ３１及びこのステッピングモータ３１の駆動力を反射手段１０に伝える第２の駆動機構３００を有している。第２の駆動機構３００は、ステッピングモータ３１の回動軸３１ａに固定されたカム３２と、横方向にスライド移動可能な状態でハウジング４０に支持されたフレーム部材３３と、このフレーム部材３３がカム３２に当接するようにフレーム部材３３を引っ張るバネ３４と、フレーム部材３３に軸支されたレバー３５と、レバー３５の先端部に設けられたバネ３６と、を有している。この場合、カム３２は、約２７０度の間で回転可能に設けられ、回転限度位置において、後述する検出手段６０に接触するように設けられる。

フレーム部材３３は、バネ３４によって右向きに引っ張られており、当接部３３ａがカム３２に接触している。フレーム部材３３は、カム３２の回動にしたがってスライド移動する。

レバー３５は、側面視で略半円形状の突出部３５ａを有しており、後端部に設けられた軸部３５ｂによって回動可能な状態でフレーム部材３３に軸支されている。レバー３５は、先端部に設けられたバネ３６によって上向きに引っ張られており、突出部３５ａが保持部材１２の摺動部１２ｄに接触している。

検出素子５０は、リミットスイッチ等からなるものであり、レバー３５の突出部３５ａが保持部材１２の凹部１２ｅに嵌まり、反射手段１０が所定の角度位置に開いたことを検出する。

検出素子６０は、リミットスイッチ等からなるものであり、カム３２が所定の回転位置に達した際にスイッチオンされるように設けられ、カム３２が前記所定の回転位置にあることを検出することができる。

次に、反射手段１０の開閉について詳述する。ヘッドアップディスプレイ装置を使用しない時には反射手段１０を閉じておき、使用する時に第１の駆動手段２０によって反射手段１０を所定の角度位置まで開くことができる。反射部材１０を開くときには、直流モータ２１の回動軸２１ａが回り、直流モータ２１の駆動力が第１の駆動機構２００を介して保持部材１２に伝えられる。保持部材１２の摺動部１２ｄは、レバー３５の突出部３５ａに当接しながら左回りに回動し、反射手段１０が所定の角度位置まで起き上がったときに、レバー２５の突出部３５ａが保持部材１２の凹部１２ｅに嵌まり、反射手段１０が位置決めされる。

反射手段１０が閉じられるときには、直流モータ２１の回動軸２１ａが回り、直流モータ２１の駆動力が第１の駆動機構２００を介して保持部材１２に伝わり、保持部材１２の摺動部１２ｄが、レバー３５の突出部３５ａに当接しながら右回りに回動する。反射手段１０が完全に閉じられたときは、レバー３５の突出部３５ａによって摺動部１２ｄの当接面１２ｆが押圧され、反射手段１０に付勢力Ｆが与えられる。反射手段１０は、ハウジング４０に固定された弾性部材４１に押付けられる（図３参照）。

次に、反射手段１０の角度調整について詳述する。反射手段１０が所定の角度位置まで開いているときは、後述する押ボタンスイッチを操作することによって、反射手段１０の角度Ａを調整することができる。反射部材１０の角度Ａを大きくする場合には、ステッピングモータ３１の回動軸３１ａと共にカム３２が左に回り、フレーム部材３３及びレバー３５が左にスライド移動し、保持部材１２が右回りに回動する。

また、反射部材１０の角度Ａを小さくする場合には、ステッピングモータ３１の回動軸３１ａと共にカム３２が右に回り、フレーム部材３３及びレバー３５が右にスライド移動し、保持部材１２が左回りに回動する。

図４は、第１，第２の駆動手段２０，３０を制御するための電気的構成を示すブロック図である。

開閉スイッチＫ１および調整スイッチ（入力手段）Ｋ２は、操作者の指先によって操作可能な押しボタンスイッチからなり、押し圧操作によって、出力信号を発するものである。

検出素子６０は、リミットスイッチ等からなるものであり、カム３２が前記所定の回転位置に達すると、出力信号を発するものである。

制御手段Ｋ３は、マイクロコンピュータを適用でき、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭと、演算値を一時的に記憶するＲＡＭと、前記プログラムを実行するためのＣＰＵと、各スイッチＫ１，Ｋ２、検出素子６０、後述する記憶手段や各機構の駆動系に対して電気的な接続関係をなすための入出力インターフェイス回路と、によって主に構成される。制御手段Ｋ３は、各スイッチＫ１，Ｋ２や検出素子６０からの出力信号に基づいて、後述する駆動手段を制御するための制御手段を発するものである。

記憶手段Ｋ４は、ＥＥＰＲＯＭ等が適用でき、予め設定される各種設定値を記憶することができる。記憶手段Ｋ４は、例えば、調整スイッチＫ２によって運転者の目線位置に応じた調整を行った後、その状態における反射手段１０の傾き角度の情報について格納できる。

第１の駆動手段２０は、直流モータ２１を駆動源として動作するものであり、制御手段Ｋ３からの出力信号に基づいて、直流モータ２１のオン／オフが切り替えられる。この場合、制御手段Ｋ３は、開閉スイッチＫ１の操作状態に基づいて、反射手段１０が開方向、または閉方向に動作するように、第１の駆動手段２０を制御する。この場合、第１の駆動手段２０は、第２の駆動手段３０によって動作する傾き速度よりも速い速度にて反射手段１０を傾けることができるように構成される。

第２の駆動手段３０は、ステッピングモータ３１を駆動源として動作するものであり、制御手段Ｋ３からの出力信号に基づいて、ステッピングモータ３１のオン／オフの切り替えや回転速度などが制御される。この場合、制御手段Ｋ３は、開閉スイッチＫ１や他の機器からの出力信号に応じて、第２の駆動手段３０を動作させることができ、例えば、開閉スイッチＫ１によって、反射手段１０が開いた後、記憶手段Ｋ４にて格納された反射手段の傾き角度に関する情報に基づいて自動的に位置調整することができる。この際、制御手段Ｋ３は、ステッピングモータ３１の仕様範囲内で、比較的に速い速度（第１の速度）にて反射手段１０が傾くように、第２の駆動手段Ｋ３を制御する。

また、制御手段Ｋ３は、調整スイッチＫ２の操作状態に基づいて、前記速度よりも遅い速度（第２の速度）にて反射手段１０が傾くように、第２の駆動手段３０を制御する。この場合、第２の駆動手段３０は、前記第１の速度に対して２分の１程度の速度にて反射手段１０が傾くように制御される。

なお、制御手段Ｋ３は、検出素子６０によって定まるカム３２の回転位置を原点として、第２の駆動手段３０の回転角度によって、反射手段１０を所定の角度に傾けることができる。また、検出素子６０を使用せずに、カム３２の回転可能な角度よりも大きな角度回転させる制御信号を出力し、回転の限界位置にて空転させた後、その位置を原点としてカム３２を回転させることによって、多少位置ずれした場合であっても、初期の位置にリセットし、反射手段１０を所定の角度に傾けることができる。

かかるヘッドアップディスプレイ装置によれば、開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段１０と、反射手段１０の傾き角度を変化させる第２の駆動手段３０と、操作者による操作状態を出力信号として発する調整スイッチＫ２と、調整スイッチＫ２からの出力信号を入力するとともに第２の駆動手段３０を制御する制御手段Ｋ３と、を備えた車両用表示装置であって、制御手段Ｋ３は、第２の駆動手段を制御することにより、反射手段１０が予め設定された所望の傾き角度となるように第１の速度（速い速度）にて自動で変化させる処理と、調整スイッチＫ２の操作があった場合、第１の速度よりも遅い第２の速度（遅い速度）にて反射手段１０の傾き角度を変化させる処理とが用意されてなることによって、反射手段１０が閉状態であっても短時間で視認可能な状態に変更できるとともに、反射手段１０の傾きを調整する際には微妙な傾きを操作することができるように、ゆっくりと反射手段１０を傾き動作させることができる車両用表示装置となる。

また、反射手段１０の所望の傾き角度に関する情報を格納する記憶手段Ｋ４を備え、制御手段Ｋ３は、記憶手段Ｋ４によって予め格納された前記情報に基づいて、反射手段１０の傾き角度が比較的速い速度（第１の速度）にて変化し、前記所望の傾き角度になるように第２の駆動手段３０を制御してなることによって、操作者が好む反射手段１０の傾き角度（所望の傾き角度）に再び調整することなく、自動的にかつ迅速に前記傾き角度を得ることが可能となる。

また、第２の駆動手段よりも速い速度にて反射手段１０を動作させることが可能な第１の駆動手段を備えてなることによって、開閉動作をより迅速に行うことが可能となる。

なお、上述した実施の形態では、制御手段Ｋ３は、開閉スイッチＫ１の操作に基づいて反射手段１０を開閉するものを例に挙げたが、例えば、車両のイグニション、照度センサなどからの信号を入力し、この信号に基づいて反射手段１０が所望の傾き角度になるように第１の駆動手段２０および第２の駆動手段３０を制御することもでき、操作者が操作しなくとも自動的に反射手段１０を開閉し、位置調整することができる。

また、上述した実施の形態の反射手段１０は、反射部材１１を有するものであったが、コンバイナと称される半透過性の反射部材を用いても良い。また、上述の実施の形態のモータは直流モータ２１，ステッピングモータ３１であったが、例えばサーボモータであっても良い。また、上述の実施の形態は、ウォームギヤを用いるものであったが、例えばラック，ピニオンを用いても良い。

本発明の実施形態を示す側面図。同上実施形態の反射手段が開いた状態を示す側面図。同上実施形態の反射手段が閉じた状態を示す側面図。同上実施形態の電気的構成を示すブロック図。従来例を示すヘッドアップディスプレイの概略構成図。同上従来例を示す側面図。

符号の説明

１０反射手段
３０第２の駆動手段（駆動手段）
Ｋ２調整手段
Ｋ３制御手段

Claims

開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段と、前記反射手段の傾き角度を変化させる駆動手段と、操作者による操作状態を出力信号として発する入力手段と、前記入力手段からの出力信号を入力するとともに前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた車両用表示装置であって、
前記制御手段は、前記駆動手段を制御することによって、前記反射手段が予め設定された所望の傾き角度となるように第１の速度にて自動で変化させる処理と、前記入力手段の操作に基づいて前記第１の速度よりも遅い第２の速度にて前記反射手段の傾き角度を変化させる処理と、を行うことを特徴とする車両用表示装置。
前記反射手段の所望の傾き角度に関する情報を格納する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段によって予め格納された前記情報に基づいて、前記反射手段の傾き角度が前記第１の速度にて変化し、前記所望の傾き角度になるように前記駆動手段を制御してなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記駆動手段よりも速い速度にて前記反射手段を動作させることが可能な開閉用駆動手段を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
開閉可能な状態で支持され表示器が発した表示光を反射させる反射手段を備えた車両用表示装置の駆動方法であって、
前記反射手段を第１の速度にて自動的に傾き動作させる処理と、操作者による入力手段の操作に基づいて前記第１の速度よりも遅い第２の速度にて傾き動作させる処理と、を行うことを特徴する車両用表示装置の駆動方法。