JP2009214819A - 表示パネルの駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別し、誤作動を防止する。
【解決手段】表示パネル駆動装置１は、回転可能に設けられた表示パネル１７を回転させる。モータ６は、表示パネル１７を歯車を介して回転させる。速度検出部３は、表示パネル１７の回転速度を検出する。駆動状態検出部７は、モータ６の駆動状態を検出する。制御部４は、モータ６の駆動を制御する。また、制御部４は、速度検出部３による検出結果から表示パネル１７の回転が停止したと判断され、かつ、駆動状態検出部７による検出結果からモータ６の回転が停止したと判断される場合、異物の挟み込みが生じたと判断してモータ６に対する所定の制御を行い、表示パネル１７が停止したと判断され、かつ、モータ６の回転が停止していないと判断される場合、バックラッシュが生じたと判断してモータ６の駆動を継続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネルを駆動するための駆動装置および駆動方法に関し、より特定的には、車両の天井等に取り付けられた表示パネルを開閉させるための駆動装置に関する。

従来、車両には、カーナビゲーションやテレビやＤＶＤ等の映像を表示するために表示パネルが搭載されており、後部座席の乗員用に表示パネルが車両の天井に取り付けられることがある。例えば、特許文献１には、車両の天井に取り付けられる表示パネルを回転駆動させるための装置が開示されている。天井に取り付けられる表示パネルは、回転可能に取り付けられ、不使用時には天井に収納されるように駆動装置によって駆動される。具体的には、表示パネルは、不要な場合には邪魔にならないように、画面が天井に略平行な状態（閉状態）となり、必要な場合には天井に対して（閉状態から）所定の角度を有する状態（開状態）となるように駆動される。
特開２００２−２００９４１号公報

上記のように表示パネルを回転駆動させる駆動装置においては、表示パネルと車両（天井）との間や駆動機構に異物が挟まる場合があり、この場合にモータの動作を停止したり反転させたりする必要がある。ここで、異物の挟み込みを検出する方法としては、表示パネルの回転角度を検知し、表示パネルの回転が停止した場合に異物の挟み込みが生じたと判断する方法が考えられる。しかしながら、表示パネルが天井に回転可能に取り付けられる場合には、上記の方法では、バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別することができないおそれがあった。

表示パネルが天井に回転可能に取り付けられる場合のように、板状の物体（表示パネル）が水平な状態から下方に回転駆動される場合、ギアのバックラッシュにより物体の回動が一時的に停止するおそれがある。すなわち、上記の場合、物体は最初（水平に近い状態）は自重により下方に回動する状態であるのに対して、その後はモータによって回動させられる状態となる。自重により回動する状態からモータによって回動させられる状態へと切り替わる際に、バックラッシュが生じるのである。

上記のようにバックラッシュが生じる場合、上述したような表示パネルの回転角度を単に検知する方法では、バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別できない。そのため、上記方法では、バックラッシュを異物挟み込みと誤判断してしまうことから、表示パネルの回動が停止または反転してしまうという誤動作が起こるおそれがある。

それ故、本発明の目的は、バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別し、誤作動を防止することができる表示パネルの駆動装置を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は次の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、回転可能に設けられた表示パネルを回転させるための表示パネル駆動装置である。表示パネル駆動装置は、モータと、速度検出部と、駆動状態検出部と、制御部とを備えている。モータは、表示パネルを歯車を介して回転させる。速度検出部は、表示パネルの回転速度を検出する。駆動状態検出部は、モータの駆動状態を検出する。制御部は、モータの駆動を制御する。また、制御部は、速度検出部による検出結果から表示パネルの回転が停止したと判断され、かつ、駆動状態検出部による検出結果からモータの回転が停止したと判断される場合、異物の挟み込みが生じたと判断してモータに対する所定の制御を行い、表示パネルが停止したと判断され、かつ、モータの回転が停止していないと判断される場合、バックラッシュが生じたと判断してモータの駆動を継続する。

第２の発明においては、駆動状態検出部は、モータの駆動状態を表す情報としてモータの駆動電流を検出してもよい。このとき、制御部は、モータの駆動電流が所定の閾値以上となる場合、モータの回転が停止したと判断する。

第３の発明においては、駆動状態検出部は、モータの駆動状態を表す情報としてモータの回転角度を所定時間毎に検出してもよい。このとき、制御部は、モータの回転角度から算出される回転速度が所定の閾値以下となる場合、モータの回転が停止したと判断する。

第４の発明においては、制御部は、表示パネルの回転速度が所定の閾値以下である場合、表示パネルの回転が停止したと判断してもよい。

第５の発明においては、表示パネル駆動装置は、モータを駆動させる電圧を検出する電圧検出部をさらに備えていてもよい。このとき、制御部は、電圧検出部によって検出される電圧が低いほど所定の閾値が小さくなるように、当該所定の閾値を当該電圧に応じて設定する。

第６の発明においては、制御部は、第１判定部と、第２判定部とを含んでいてもよい。第１判定部は、速度検出部による検出結果に基づいて、表示パネルの回転が停止したか否かを判定する。第２判定部は、第１判定部によって表示パネルの回転が停止したと判定される場合、駆動状態検出部による検出結果に基づいてモータの回転が停止したか否かを判定する。このとき、制御部は、第２判定部によってモータの回転が停止したと判定される場合、所定の制御を行い、第２判定部によってモータの回転が停止していないと判定される場合、モータの駆動を継続する。

第７の発明においては、表示パネル駆動装置は、表示パネルの回転角度を検出するパネル角検出部をさらに備えていてもよい。このとき、駆動状態検出部は、パネル角検出部によって検出される回転角度が予め定められた所定の範囲内となる場合のみ、モータの駆動状態を検出する。

第８の発明においては、制御部は、所定の動作として、モータの回転を反転または停止する動作を行ってもよい。

第９の発明においては、表示パネルは、車両の天井に取り付けられてもよい。このとき、制御部は、表示パネルの画面が略鉛直上方向を向く角度から、当該画面が下側を向く角度までの範囲で表示パネルを回転させる。

第１の発明によれば、表示パネル駆動装置は、表示パネルの回転およびモータの回転が共に停止したと判断された場合に、異物の挟み込みが生じたと判断し、表示パネルの回転が停止したと判断されても、モータの回転が停止したと判断されない場合には、バックラッシュが生じたと判断する。これによって、表示パネルの停止の原因がバックラッシュによる一時的なものであるのか、異物の挟み込みによるものであるのかを正確に判別することができる。そのため、バックラッシュを異物の挟み込みであると誤って判断した結果、誤作動が行われることを防止することができる。

第２の発明によれば、モータの駆動電流を用いることにより、モータの回転が停止したか否かの判断を簡易な構成で容易に行うことができる。

第３の発明によれば、モータの回転角度を実際に検出することにより、モータの回転が停止したか否かの判断を確実に行うことができる。

第４の発明によれば、表示パネルの回転が停止したか否かを容易に判断することができる。

第５の発明によれば、モータの駆動電圧が変動する場合であっても、駆動電圧に応じて閾値を変化させることができるので、制御部は、駆動電圧の大きさに応じて適切な判断を行うことができる。

第６の発明によれば、制御部は、第１判定部および第２判定部の判定結果に基づき、表示パネルの回転停止の原因がバックラッシュであるのか異物の挟み込みであるのかを正確に判別することができる。

第７の発明によれば、駆動状態検出部は、表示パネルの回転角度が所定の範囲内となる場合にモータの駆動状態を検出する。また、バックラッシュが生じる角度は予め調べておくことができるので、バックラッシュが生じる角度を含むように所定の範囲を定めることによって、必要な場合にのみモータの駆動状態を検出することができ、モータの駆動状態を効率良く検出することができる。

第８の発明によれば、異物の挟み込みが生じた場合に表示パネルを反転または停止させることにより、異物の挟み込みを解消することができる。

第９の発明によれば、車両の天井に取り付けられる表示パネルに対して表示パネル駆動装置を適用することができる。ここで、表示パネルが閉状態（画面が天井面に略平行な状態）において画面が上向きとなるように天井に取り付けられる場合には、表示パネルを回転させる際にバックラッシュが生じる可能性が高いので、異物の挟み込みとバックラッシュとを正確に判別することが特に有効である。

［第１の実施形態］
図１〜図９を参照して、本発明の第１の実施形態に係る表示パネル駆動装置について説明する。図１は、第１の実施形態に係る表示パネル駆動装置の機能的な構成を示すブロック図である。図１に示すように、表示パネル駆動装置１は、パネル角検出部２、速度検出部３、制御部４、モータドライバ５、モータ６、駆動状態検出部７、および電圧検出部８を備えている。表示パネル駆動装置１は、車両に搭載される（具体的には、車両の天井に取り付けられる）表示パネル１７を回転させるものである。以下、表示パネル駆動装置１の各部について説明する。

（表示パネル駆動装置１の構成）
パネル角検出部２は、車両に回転可能に取り付けられる表示パネル１７の回転角度を検出する。なお、第１の実施形態においては、パネル角検出部２はポテンショメータであるとするが、表示パネル１７の回転角度を検出する装置であればどのようなものであってもよい。なお、パネル角検出部２（ポテンショメータ）は電源１５に接続されている。電源１５は、後述する電源１６と同様、車両に搭載される電源（バッテリ）であってもよい。パネル角検出部２によって検出された回転角度を示す情報（パネル角情報と呼ぶ）は、速度検出部３および制御部４へ出力される。パネル角検出部２は、所定時間間隔で、表示パネル１７の回転角度を検出してパネル角情報を出力する。

速度検出部３は、パネル角検出部２からのパネル角情報に基づいて表示パネル１７の回転速度を検出する。速度検出部３によって検出された回転速度を示す情報（パネル速度情報と呼ぶ）は、制御部４へ出力される。速度検出部３は、所定時間間隔で、表示パネル１７の回転速度を検出してパネル速度情報を出力する。なお、本実施形態では、パネル角検出部２および速度検出部３を用いて表示パネル１７の回転速度を検出するものとしたが、当該回転速度を検出する構成はどのようなものであってもよく、例えばロータリエンコーダ等で表示パネル１７の回転速度を検出してもよい。

モータドライバ５は、後述する制御部４の指示に従ってモータ６を駆動させる。すなわち、モータ６を駆動させる指示が制御部４からモータドライバ５に対して行われると、モータドライバ５は、車両に搭載される電源１６からの電力をモータ６に供給することによってモータ６を駆動させる。

モータ６は、モータドライバ５から供給される電力によって駆動する。本実施形態では、モータ６はＤＣモータである。詳細は後述するが、モータ６は表示パネル１７に接続されており、モータ６が駆動することによって表示パネル１７が回動する。

駆動状態検出部７は、モータ６の駆動状態を検出する。第１の実施形態においては、駆動状態検出部７は、モータドライバ５からモータに対して印加される、モータ６の駆動電流を駆動状態として検出する。駆動状態検出部７によって検出された駆動電流を示す情報（電流情報と呼ぶ）は、制御部４へ出力される。駆動状態検出部７は、所定時間間隔で、モータ６の駆動電流を検出して電流情報を出力する。

制御部４は、モータ６の駆動制御を行うことによって、表示パネル１７の回転を制御するものである。また、制御部４は、表示パネル１７を回転させている際に、異物の挟み込みが生じているか否か（表示パネル１７の回転が異物の挟み込みによって妨げられているか否か）を判定する。そして、異物の挟み込みが生じている場合、表示パネル１７を反転させるようにモータ６を制御する。

以下、制御部４の詳細な構成について説明する。図１に示すように、制御部４は、第１比較部１１、判定部１２、第２比較部１３、および、閾値記憶部１４を備えている。

第１比較部１１は、上記パネル速度情報により示される値と、パネル速度閾値とを比較し、比較結果を判定部１２へ出力する回路である。なお、パネル速度閾値は、閾値記憶部１４に記憶されている。詳細は後述するが、第１比較部１１による比較によって、表示パネル１７の回転が停止しているか否かを判定することができる。

第２比較部１３は、上記電流情報により示される値と、電流閾値とを比較し、比較結果を判定部１２へ出力する回路である。なお、電流閾値は、閾値記憶部１４に記憶されている。詳細は後述するが、第２比較部１３による比較によって、モータ６の回転が停止しているか否かを判定することができる。

閾値記憶部１４は、メモリ等の記憶装置を有しており、上述したようにパネル速度閾値および電流閾値を記憶する。また、詳細は後述するが、閾値記憶部１４に記憶されるパネル速度閾値および電流閾値の内容は、電圧検出部８によって変更されることがある。

判定部１２は、所定の処理を行う情報処理回路によって構成され、第１比較部１１および第２比較部１３による比較結果に基づいて、異物の挟み込みの判定を行う。つまり、本実施形態では、速度検出部３による検出結果（速度情報）と駆動状態検出部７による検出結果（電流情報）とに基づいて異物の挟み込みの判定が行われる。詳細は後述するが、本実施形態は、これらの２つの検出結果を用いて異物の挟み込みの判定を行うことによって、（モータ６と表示パネル１７とを接続するギアにおける）バックラッシュと、異物の挟み込みとを正確に判別するものである。

電圧検出部８は、電源１６からモータドライバ５への電力供給ラインに接続されており、モータ６の駆動電圧、すなわち、電源１６の電圧を検出する。なお、電圧の検出は、予め定められた所定のタイミングで行われる。さらに、電圧検出部８は、異物の挟み込みの判定精度をより向上すべく、閾値記憶部１４に記憶されているパネル速度閾値および電流閾値を、検出された電圧に基づいて変化させる。これらの閾値を変化させる処理の詳細については後述する。

（表示パネル１７の回転させるための構成）
次に、図２〜図５を参照して、表示パネル駆動装置１の駆動対象である表示パネル１７について説明する。なお、表示パネル１７は、液晶表示パネル、ＰＤ（Plasma Display）パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示パネル、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネル等の平面表示パネルである。

図２は、モータ６によって表示パネル１７を回転させるための構造を示す図である。図２に示すように、表示パネル駆動装置１は、第１〜第６歯車２１〜２６を備えている。なお、意匠上の観点から、各歯車２１〜２６は、車両の天井面２８の上側（天井の内部）に配置されることが好ましい。

図２に示すように、表示パネル１７とモータ６とは、第１〜第５歯車２１〜２５によって接続されている。これによって、モータ６は、歯車（ギア）を介して表示パネルを回動させることができる。具体的には、図２において、第１歯車２１はモータ６の回転軸６ａに接続される。第１および第２歯車２１および２２によってウォームギアが構成されており、ウォーム（ねじ歯車）である第１歯車とウォームホイールである第２歯車２２とが互いに噛み合っている。さらに、第３歯車２３は第２歯車２２と噛み合っており、第４歯車２４は第３歯車２３と噛み合っており、第５歯車２５は第４歯車２４と噛み合っている。以上の構成によって、第１歯車２１の回転は、第２〜第４歯車２２〜２４を介して第５歯車２５に伝達され、また、第１歯車２１はモータ６に接続されるとともに第５歯車２５は表示パネル１７に接続されているので、モータ６の回転に応じて表示パネル１７が回転する。

また、第６歯車２６は、第５歯車２５と噛み合っている。第６歯車２６には、パネル角検出部２が接続されており、パネル角検出部２は、第６歯車２６の回転角度を検出する。すなわち、パネル角検出部２は、第６歯車２６の回転角度を検出することにより、表示パネル１７の回転角度を検出する。なお、他の実施形態においては、パネル角検出部２は、第５歯車２５の回転角度を検出することにより、表示パネル１７の回転角度を検出するようにしてもよい。

また、第１の実施形態において、表示パネル１７は、少なくとも、閉じた状態（閉状態）から所定の角度に開いた状態（開状態）までの範囲で回転可能である。図３は、閉状態における表示パネル１７の側面図であり、図４は、開状態における表示パネル１７の側面図である。図３に示すように、閉状態とは、板状の表示パネル１７が天井面２８に略平行となる状態である。以下、本明細書では、表示パネル１７の回転角度を、閉状態を基準（０°）とし、表示パネルが下方に開く回転の向き（図３および図４における反時計回りの向き）を正の向きとして表すものとする。なお、第１の実施形態において、表示パネル１７は、閉状態において画面が他の物と接触することを防止する目的で、閉状態において画面が上向きとなるように取り付けられる。ただし、他の実施形態においては、表示パネル１７は閉状態において画面が下向きとなるように取り付けられてもよい。

また、図４に示すように、開状態とは、表示パネル１７が天井面２８に対して（閉状態から）所定の角度を有する状態である。換言すれば、開状態とは、表示パネル１７が使用される（画面に映像が表示される）状態である。図５は、開状態における表示パネル１７の斜視図である。なお、図５においては表示パネル１７のみを示し、歯車２１〜２６等の構成を省略している。上述のように表示パネル１７は車両の天井に取り付けられるので、使用される状態（開状態）においては、画面１７ａはやや下方向を向く角度となる。閉状態においては画面１７ａが上向きとなるので、閉状態から開状態へと回転させる場合、表示パネル１７は９０°以上回転することになる。なお、第１の実施形態では、開状態における表示パネル１７の回転角度を１３０°とする。また、表示パネル駆動装置１は、閉状態から開状態、あるいは、開状態から閉状態へと表示パネル１７を回転させるものとする。なお、ここでは開状態における表示パネル１７の回転角度が１３０°であるとして説明を行うが、当該回転角度は特定の角度に限らず、表示パネル駆動装置１は例えばユーザの指示によって表示パネル１７を任意の角度の開状態にするようにしてもよい。

また、本実施形態では、表示パネル１７にはチルトバネ（図示せず）が取り付けられている。チルトバネは、例えばコイルバネや板バネ等の弾性体であり、上記開状態から閉状態への回転方向に表示パネル１７を付勢する。詳細は後述するが、チルトバネは、バックラッシュが生じる角度を調整するために取り付けられる。なお、他の実施形態においては、表示パネル１７にチルトバネが取り付けられない構成であってもよい。

以上に説明したように、モータ６と表示パネル１７とはギアを介して接続される構成であるので、モータ６によって表示パネル１７を回転させる際にはバックラッシュが生じるおそれがある。以下、図６〜図８を参照して、バックラッシュが生じる理由について説明する。

（バックラッシュが生じる理由）
図２に示す構成においては、モータ６の駆動によるトルクが加えられない状態では、表示パネル１７には、自重によるトルクと、上記チルトバネによるトルクとが加えられる。つまり、表示パネル１７に加えられるトルクの合計（合計トルク）は、自重によるトルクと、上記チルトバネによるトルクとの和となる。図６は、自重によるトルク、チルトバネによるトルク、および合計トルクと、表示パネル１７の回転角度との関係の一例を示す図である。図６においては、縦軸がトルクを示し、横軸が表示パネル１７の回転角度を示している。図６に示されるように、自重によるトルクは、０°〜９０°の範囲では正の向きであり、９０°より大きい範囲では負の向きである。また、チルトバネによるトルクは負の向きである。したがって、モータ６の駆動によるトルクが加えられない状態では、合計トルクは、０°からある角度までの範囲では正の向きとなり、当該ある角度より大きい範囲では負の向きとなる。以下、当該ある角度を「転換角度」と呼ぶ。なお、図６の例においては、転換角度は約４５°である。転換角度は、表示パネルの重さやチルトバネの特性によって変化させることが可能である。なお、本実施形態のように、閉状態（０°）から開状態へ表示パネル１７を回転させるために９０°以上の回転が必要である場合には、閉状態から開状態までの範囲外となるように転換角度を調整することは困難であり、通常は当該範囲内に転換角度が生じてしまう。

ここで、表示パネル１７を閉状態から開状態へ回転させる場合を考える。この場合、最初は（０°から転換角度までの範囲では）合計トルクが正となる。図７は、０°から転換角度までの範囲における第４および第５歯車２４および２５を示す図である。０°から転換角度までの範囲においては、合計トルクが正となるので、モータ６による駆動なしでも表示パネル１７が合計トルクにより回転する。したがって、図７に示すように、出力側の歯車（第５歯車２５）が駆動側の歯車（第４歯車２４）を押す状態となる。

一方、転換角度を過ぎた後は（転換角度から開状態までの範囲では）、合計トルクが負となる。図８は、転換角度から開状態までの範囲における第４および第５歯車２４および２５を示す図である。転換角度から開状態までの範囲においては、合計トルクが負となるので、モータ６の駆動トルクによって表示パネル１７が回転する。したがって、図８に示すように、駆動側の歯車（第４歯車２４）が出力側の歯車（第５歯車２５）を押す状態となる。

以上より、転換角度において、出力側の歯車が駆動側の歯車を押す状態から、駆動側の歯車が出力側の歯車を押す状態へと切り替わり、図７および図８に示したように歯車の当たり面が反転することとなる。このとき、歯車の遊びのために、駆動側の歯車のみが回転して出力側の歯車が回転しない期間があるので、表示パネル１７の回転が一時的に停止する。なお、上記においては第４歯車２４と第５歯車２５との間に生じるについて説明したが、他の歯車の間についても同様に、出力側の歯車が一時的に停止することが起こる。また、上記においては閉状態から開状態へ回転させる場合について説明したが、開状態から閉状態へ回転させる場合も同様に、表示パネル１７の回転が一時的に停止することになる。

以上のように、本実施形態においては、バックラッシュが生じて表示パネル１７の回転が一時的に停止するおそれがある。したがって、表示パネル１７の回転が停止する原因としては、異物の挟み込みの他に、ギアのバックラッシュが考えられる。異物の挟み込みが原因である場合は、表示パネル１７を反転させたり停止させたりする等の措置が必要であるが、ギアのバックラッシュが原因である場合にはそのような措置を行わず、回転を継続するべきである。そこで、本実施形態では、図１に示す構成により、表示パネル１７の回転停止の原因が異物の挟み込みであるのか、ギアのバックラッシュであるのかを正確に判別し、それぞれの原因に対して適切な動作を行うようにしている。以下、表示パネル駆動装置１の詳細な動作について説明する。

（表示パネル駆動装置１の動作）
次に、図９を参照して、表示パネル駆動装置１の詳細な動作について説明する。まず、制御部４の判定部１２によって実行される、表示パネル１７の駆動制御動作について説明する。図９は、制御部４の判定部１２によって実行される駆動制御動作のフローチャートを示す図である。なお、本実施形態では、表示パネル駆動装置１は、上記閉状態から開状態、あるいは、開状態から閉状態へと表示パネル１７を回転させるものとして判定部１２の動作を説明する。図９に示すフローチャートは、表示パネル１７を開閉させるべき所定の条件が満たされたことに応じて実行される。なお、所定の条件としては、例えば、ユーザにより開閉指示があった（例えば図示しない開閉スイッチが押下された等）ことや、表示パネル１７に対して映像の表示をオンまたはオフする指令があったことや、車両の電源がオンにされた（アクセサリ電源またはイグニッションスイッチがオンにされた）こと等が考えられる。

図９においては、まずステップＳ１において、判定部１２は、モータドライバ５に指示を与えることによって、表示パネル１７を回転させる指示を行う。具体的には、判定部１２は、表示パネル１７が閉状態であれば表示パネル１７が開く方向に、表示パネル１７が開状態であれば表示パネル１７が閉じる方向に、表示パネル１７を回転させるようにモータ６を駆動させる。上記ステップＳ１によって、表示パネル１７の回転が開始する。ステップＳ１の次にステップＳ２の処理が実行される。

ステップＳ２において、判定部１２は、表示パネル１７の回転を終了するか否かを判定する。ステップＳ２における判定は、表示パネル１７が閉状態あるいは開状態のいずれかの状態となったか否かによって行われる。すなわち、判定部１２は、パネル角検出部２からパネル角情報を取得し、取得したパネル角情報が０°または開状態における角度（ここでは１３０°）を示すか否かを判定する。ステップＳ２における判定結果が肯定である場合、後述するステップＳ６の処理が実行される。一方、ステップＳ２における判定結果が否定である場合、ステップＳ３の処理が実行される。なお、ステップＳ２の処理は表示パネル１７の回転が終了するまで、所定時間に１回の割合で繰り返し実行される。

ステップＳ３において、判定部１２は、表示パネル１７の回転が停止したか否かを判定する。具体的には、ステップＳ３のタイミングで第１比較部１１が比較処理を行い、判定部１２は第１比較部１１の比較結果を取得して当該比較結果に基づいて判定を行う。すなわち、第１比較部１１は速度検出部３からのパネル速度情報と、閾値記憶部１４に記憶されているパネル速度閾値とを比較する。そして、パネル速度情報により示される値とパネル速度閾値との大小関係を比較結果として判定部１２へ出力する。判定部１２は、第１比較部１１からの比較結果を参照し、パネル速度情報により示される回転速度の値がパネル速度閾値以下である場合、表示パネル１７の回転が停止したと判定する。一方、パネル速度情報により示される回転速度の値がパネル速度閾値よりも大きい場合、表示パネル１７の回転が停止していないと判定する。なお、本実施形態においては、ステップＳ３を実行する判定部１２が請求項に記載の第１判定部に相当する。ステップＳ３における判定結果が肯定である場合、ステップＳ４の処理が実行される。一方、ステップＳ３における判定結果が否定である場合、ステップＳ２の処理が再度実行される。

ステップＳ４において、判定部１２は、モータ６の回転が停止したか否かを判定する。具体的には、ステップＳ４のタイミングで第２比較部１３が比較処理を行い、判定部１２は第２比較部１３の比較結果を取得して当該比較結果に基づいて判定を行う。すなわち、第２比較部１３は駆動状態検出部７からの電流情報と、閾値記憶部１４に記憶されている電流閾値とを比較する。そして、電流情報により示される値と電流閾値との大小関係を比較結果として判定部１２へ出力する。判定部１２は、第２比較部１３からの比較結果を参照し、電流情報により示される電流値が電流閾値以上である場合、モータ６の回転が停止したと判定する。一方、電流情報により示される電流値が電流閾値よりも小さいである場合、モータ６の回転が停止していないと判定する。つまり、第１の実施形態では、モータ６の電流値が通常より大きくなっている場合にはモータ６に負荷がかかっていることから、この場合にはモータ６の回転が停止していると推定している。なお、本実施形態においては、ステップＳ４を実行する判定部１２が請求項に記載の第２判定部に相当する。ステップＳ４における判定結果が肯定である場合、ステップＳ５の処理が実行される。一方、ステップＳ４における判定結果が否定である場合、ステップＳ２の処理が再度実行される。

ステップＳ５において、判定部１２は、表示パネル１７の回転を反転させる指示を行う。すなわち、判定部１２は、それまでのモータ６の回転方向と逆方向にモータ６を回転させるようにモータドライバ５に対して指示を行う。ステップＳ５の次にステップＳ２の処理が再度実行される。

一方、上記ステップＳ２の判定結果が肯定である場合に実行されるステップＳ６において、判定部１２は、回転を停止する指示を行う。すなわち、判定部１２は、モータ６への電力供給を停止するようにモータドライバ５に対して指示を行う。これによって、表示パネル１７は閉状態または開状態で静止することとなる。上記ステップＳ６の完了後、判定部１２は図９に示す動作を終了する。

なお、上記においては、パネル角検出部２が表示パネル１７の回転角度を検出し、判定部１２は検出結果を用いて表示パネル１７の回転角度を（所定の回転角度となるように）制御する場合を例として説明した。具体的には、表示パネル１７が閉状態または所定角度の開状態のいずれかとなるように制御を行う場合を例として説明した。ここで、他の実施形態においては、判定部１２は、ユーザの指示に従って制御を行うようにしてもよい。例えば、他の実施形態においては、表示パネル１７を正の向きに回転させる指示、負の向きに回転させる指示、および、回転を停止する指示を行うためのスイッチを設けることによって、ユーザの所望の角度で表示パネル１７を停止させることができるようにしてもよい。このとき、ステップＳ２においては、判定部１２は、回転を停止する指示が行われた場合、表示パネル１７の回転を終了すると判定すればよい。

以上に説明した判定部１２による動作によれば、表示パネル１７を回転させ始めた（ステップＳ１）の後、回転が終了するまでに（ステップＳ２でＮｏ）表示パネル１７の回転停止が検出された場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、モータ６の回転が停止したか否かが判定され（ステップＳ４）、モータ６の回転停止が検出された場合（ステップＳ４でＹｅｓ）にのみ表示パネル１７の回転が反転させられる（ステップＳ５）。一方、モータ６の回転停止が検出されない場合（ステップＳ４でＮｏ）には、表示パネル１７の回転が継続される。

このように、本実施形態では、表示パネル１７の回転停止が検出され、さらに、モータ６の回転が停止したと判定される場合のみ、異物の挟み込みが生じたと判断される。つまり、表示パネル１７の回転停止が検出された場合であっても、モータ６の回転停止が検出されない場合には、表示パネル１７の回転停止の原因は異物の挟み込みではなくバックラッシュであると判断し、表示パネル１７の回転を継続させるのである。これによれば、表示パネル１７の回転停止の原因が異物の挟み込みであるのかバックラッシュであるのかを正確に判別することができ、それぞれの原因に対して適切な措置をとることができる。

次に、電圧検出部８によって行われる閾値更新動作について説明する。閾値更新動作は、予め定められた所定のタイミングで行われる。例えば、閾値更新動作は、判定部１２による上記駆動制御動作が開始される前に行われてもよい。すなわち、表示パネル１７を開閉させるべき所定の条件が満たされた場合、まず閾値更新動作が行われ、その後、駆動制御動作が開始されてもよい。また、例えば、閾値更新動作は、駆動制御動作中において所定時間間隔で行われてもよい。

閾値更新動作において、電圧検出部８は、まずモータ６の駆動電圧を検出する。次に、電圧検出部８は、検出された駆動電圧に応じた閾値を設定する。すなわち、電圧検出部８は、検出された駆動電圧に基づいて、閾値記憶部１４に記憶されているパネル速度閾値および電流閾値の値を更新する。パネル速度閾値は、駆動電圧が小さいほど小さくなるように設定される。また、電流閾値は、駆動電圧が小さいほど小さくなるように設定される。なお、駆動電圧から各閾値（パネル速度閾値および電流閾値）を決定する方法としては、例えば駆動電圧と各閾値とを関連付けたテーブルを用意しておく方法が考えられる。具体的には、電圧検出部８は、駆動電圧を検出すると、上記テーブルを参照し、検出された駆動電圧に関連付けられた各閾値を閾値記憶部１４に記憶する。テーブルは、例えば、駆動電圧が相対的に高い場合、中程度の場合、および低い場合という３段階の（駆動電圧の）範囲に対して、パネル速度閾値および電流閾値をそれぞれ関連付けたものであってもよい。

以上の閾値更新動作によって、第１および第２比較部１１および１３は、モータ６の駆動電圧、すなわち、電源１６の電圧に応じた閾値を用いて比較処理を行うことができる。つまり、判定部１２は、電源１６の電圧に応じた閾値を用いてステップＳ３およびＳ４の判定を行うことができる。ここで、電源１６（車両に搭載されたバッテリ）は車両に搭載される他の機器においても使用されるので、他の機器の使用状況やバッテリの残量等によってはモータ６に所望の電圧を供給することができず、通常時よりも駆動電圧が低くなることがある。例えば、車両の電源が最初にオンにされた時点では、バッテリ（電源１６）の供給電圧が一時的に低下することがある。駆動電圧が通常時よりも低い場合、モータ６の駆動電流も低くなり、表示パネル１７の回転速度も低くなる。したがって、各閾値（パネル速度閾値および電流閾値）が電源１６の供給電圧に依らずに一定であるとすれば、駆動電圧が通常時よりも低い場合にステップＳ３およびＳ４における判定を正確に行うことができなくなるおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、第１および第２比較部１１および１３は電源１６の電圧に応じた閾値で比較を行うので、電源１６の電圧を考慮して上記判定を正確に行うことができる。

以上のように、第１の実施形態によれば、表示パネル駆動装置１は、表示パネル１７の回転速度およびモータ６の駆動状態（具体的にはモータ６の駆動電流）に基づいて、表示パネル１７が停止した原因が異物の挟み込みであるかバックラッシュであるかを判別する。これによって、表示パネル１７が停止した原因を正確に判別することができるとともに、原因に応じた適切な措置をとることができる。

［第２の実施形態］
図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係る表示パネル駆動装置について説明する。上記第１の実施形態においては、モータ６の駆動状態としてモータ６の駆動電流を検出し、当該駆動電流を用いてモータ６が回転しているか否かの判定を行った。これに対して、第２の実施形態においては、モータ６の駆動状態としてモータ６の回転速度を検出し、当該回転速度を用いて上記判定を行う。以下、第１の実施形態との相違点を中心に、第２の実施形態について説明する。

図１０は、第２の実施形態に係る表示パネル駆動装置の機能的な構成を示すブロック図である。図１０に示すように、第２の実施形態に係る表示パネル駆動装置１は、パネル角検出部２、速度検出部３、制御部４、モータドライバ５、モータ６、駆動状態検出部７、電圧検出部８、およびモータ角検出部３１を備えている。なお、図１０において、図１と同じ構成要素については図１と同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

第２の実施形態においては、図１０に示されるように、モータ角検出部３１が駆動状態検出部７に接続される。モータ角検出部３１は、モータ６の回転角度を検出する。なお、第２の実施形態においては、モータ角検出部３１はポテンショメータであるとするが、モータ６の回転角度を検出する装置であればどのようなものであってもよい。モータ角検出部３１（ポテンショメータ）は電源１５に接続されている。なお、第２の実施形態では、モータ角検出部３１は第２歯車２２に取り付けられ、第２歯車２２の回転角度をモータ６の回転角度として検出する。なお、モータ角検出部３１は、少なくとも、パネル角検出部２が回転角度を検出する歯車よりも駆動側（モータ６側）に位置する歯車の回転角度を検出すればよい。モータ角検出部３１によって検出された回転角度を示す情報（モータ角情報と呼ぶ）は、駆動状態検出部７へ出力される。モータ角検出部３１は、所定時間間隔で、モータ６の回転角度を検出してモータ角情報を出力する。

駆動状態検出部７は、モータ角検出部３１からのモータ角情報に基づいてモータ６の回転速度を検出する。駆動状態検出部７によって検出された回転速度を示す情報（モータ速度情報と呼ぶ）は、制御部４へ出力される。駆動状態検出部７は、所定時間間隔で、モータ６の回転速度を検出してモータ速度情報を出力する。なお、本実施形態では、モータ角検出部３１および駆動状態検出部７を用いてモータの回転速度を検出するものとしたが、当該回転速度を検出する構成はどのようなものであってもよい。

第２の実施形態においては、閾値記憶部１４には、上記電流閾値に代えて上記モータ速度閾値が記憶される。また、第２比較部１３は、駆動状態検出部７からのモータ速度情報とモータ速度閾値とを比較し、比較結果を判定部１２へ出力する。判定部１２は、第１の実施形態と同様、第２比較部１３による比較結果に基づいて、モータ６の回転が停止しているか否かを判定する。このように、第２の実施形態においては、モータ６の駆動状態として、モータ６の回転速度を検出し、当該回転速度を用いてモータ６が回転しているか否かの判定を行う。

第２の実施形態における判定部１２による駆動制御動作は、上記ステップＳ４における判定処理が異なる点を除いて第１の実施形態（図９）と同様である。第２の実施形態におけるステップＳ４においては、判定部１２は、第２比較部１３からの比較結果を参照し、モータ速度情報により示される回転速度の値がモータ速度閾値以下である場合、モータ６の回転が停止したと判定する。逆に、モータ速度情報により示される回転速度の値がモータ速度閾値よりも大きい場合、モータ６の回転が停止していないと判定する。

以上より、第２の実施形態においては、表示パネル１７の回転が停止したと判定され（ステップＳ３でＹｅｓ）、かつ、モータ速度情報により示される回転速度の値がモータ速度閾値以下である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）に、異物の挟み込みが生じたと判断され、表示パネル１７の回転が反転させられる（ステップＳ６）。また、表示パネル１７の回転が停止したと判定された場合であっても、モータ速度情報により示される回転速度の値がモータ速度閾値よりも大きい場合（ステップＳ４でＮｏ）、表示パネル１７の回転が継続される。このように、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様、表示パネル１７の回転停止の原因が異物の挟み込みであるのかバックラッシュであるのかを正確に判別することができ、それぞれの原因に対して適切な措置をとることができる。

また、第２の実施形態における閾値更新動作においては、電圧検出部８は、モータ６の駆動電圧を検出し、閾値記憶部１４に記憶されるパネル速度閾値およびモータ速度閾値を当該駆動電圧に基づいて設定する。ここで、モータ速度閾値は、駆動電圧が小さいほど小さくなるように設定される。電源１６（車両のバッテリ）の電圧が低下すれば、モータ６の回転速度も低下するからである。なお、パネル速度閾値は、第１の実施形態と同様、駆動電圧が小さいほど小さくなるように設定される。以上の閾値更新動作によって、第１の実施形態と同様、第１および第２比較部１１および１３は、モータ６の駆動電圧、すなわち、電源１６の電圧に応じた閾値で判定を行うことができる。

以上に説明したように、第２の実施形態においても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、第１の実施形態の方が第２の実施形態に比べて、回転角度検出手段（ポテンショメータ）の数を減らすことができ、回路構成を簡易にすることができる点でメリットがある。また、上記第１および第２の実施形態のように表示パネル駆動装置が車両に搭載される場合には、第１の実施形態の方が第２の実施形態に比べて耐振動性が高い（振動によって検出精度が悪化するおそれが少ない）点でメリットがある。

（他の変形例）
上述したように、バックラッシュが起こる角度は、表示パネル１７の自重によるトルクおよびチルトバネの特性から予め推測することができる。したがって、他の実施形態においては、駆動状態検出部７は、バックラッシュが起こる可能性がある所定の角度範囲においてのみ、モータ６の駆動状態を検出するようにしてもよい。具体的には、駆動状態検出部７は、パネル角検出部２によって検出される角度が所定の角度範囲内となる場合にのみ、モータ６の駆動状態を検出するようにしてもよい。なお、上記所定の角度範囲は、例えば、前述した転換角度を中心に±１０°の範囲に設定すればよい。これによれば、必要な場合にのみモータの駆動状態を効率良く検出することができる。

また、他の実施形態においては、駆動状態検出部７は、モータ６の駆動電流とモータ６の回転角度との両方を検出してもよい。このとき、第２比較部１３は、駆動電流が電流閾値以上であること、および、回転角度がモータ角閾値以下であることのうち、少なくともいずれか一方が満たされた場合に、モータ６の回転が停止したと判定する。

上記第１および第２の実施形態においては、異物の挟み込みが生じた場合に行うべき所定の制御として、判定部１２は、表示パネル１７の回転を反転させる制御を行った。ここで、他の実施形態においては、異物の挟み込みを解消するための上記所定の制御は、表示パネル１７の回転を反転させる制御に代えて、表示パネル１７の回転を停止させる制御であってもよい。

上記第１および第２の実施形態においては、表示パネル１７を回転させるためのモータが１個である場合を例として説明したが、モータの数はいくつであってもよい。本発明は、バックラッシュ自体を防止することによってバックラッシュによる不都合を防止するのではなく、バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別することによってバックラッシュによる不都合を防止するものであるので、モータが１個であるようなバックラッシュが起こりやすい場合に特に有効である。つまり、本発明によれば、モータの性能によらずバックラッシュによる不都合を防止することができるので、高価なモータを使用する必要がなく、低コスト化を図ることができる。

上記第１および第２の実施形態においては、表示パネル１７が車両に搭載され、車両の天井に取り付けられる場合を例として説明したが、表示パネル１７の取り付け位置はこれに限られず、住宅等に取り付けられるものであってもよい。

以上のように、本発明は、バックラッシュと異物の挟み込みとを正確に判別し、誤作動を防止すること等を目的として、例えば車両に搭載される車載表示パネルを駆動させる表示パネル駆動装置等として利用することができる。

第１の実施形態に係る表示パネル駆動装置の機能的な構成を示すブロック図 モータ６によって表示パネル１７を回転させるための構造を示す図 閉状態における表示パネル１７の側面図 開状態における表示パネル１７の側面図 開状態における表示パネル１７の斜視図 自重によるトルク、チルトバネによるトルク、および合計トルクと、表示パネル１７の回転角度との関係の一例を示す図 ０°から転換角度までの範囲における第４および第５歯車２４および２５を示す図 転換角度から開状態までの範囲における第４および第５歯車２４および２５を示す図 制御部４の判定部１２によって実行される駆動制御動作のフローチャートを示す図 第２の実施形態に係る表示パネル駆動装置の機能的な構成を示すブロック図

符号の説明

１ 表示パネル駆動装置
２ パネル角検出部
３ 速度検出部
４ 制御部
５ モータドライバ
６ モータ
７ 駆動状態検出部
８ 電圧検出部
１１ 第１比較部
１２ 判定部
１３ 第２比較部
１４ 閾値記憶部
１５，１６ 電源
１７ 表示パネル
２１〜２６ 歯車
３１ モータ角検出部

Claims (9)

1. 回転可能に設けられた表示パネルを回転させるための表示パネル駆動装置であって、
   前記表示パネルを歯車を介して回転させるモータと、
   前記表示パネルの回転速度を検出する速度検出部と、
   前記モータの駆動状態を検出する駆動状態検出部と、
   前記モータの駆動を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記速度検出部による検出結果から前記表示パネルの回転が停止したと判断され、かつ、前記駆動状態検出部による検出結果から前記モータの回転が停止したと判断される場合、異物の挟み込みが生じたと判断して前記モータに対する所定の制御を行い、前記表示パネルが停止したと判断され、かつ、前記モータの回転が停止していないと判断される場合、バックラッシュが生じたと判断して前記モータの駆動を継続する、表示パネル駆動装置。
2. 前記駆動状態検出部は、前記モータの駆動状態を表す情報として前記モータの駆動電流を検出し、
   前記制御部は、前記モータの駆動電流が所定の閾値以上となる場合、前記モータの回転が停止したと判断する、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
3. 前記駆動状態検出部は、前記モータの駆動状態を表す情報として前記モータの回転角度を所定時間毎に検出し、
   前記制御部は、前記モータの回転角度から算出される回転速度が所定の閾値以下となる場合、前記モータの回転が停止したと判断する、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
4. 前記制御部は、前記表示パネルの回転速度が所定の閾値以下である場合、前記表示パネルの回転が停止したと判断する、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
5. 前記モータを駆動させる電圧を検出する電圧検出部をさらに備え、
   前記制御部は、前記電圧検出部によって検出される電圧が低いほど前記所定の閾値が小さくなるように、当該所定の閾値を当該電圧に応じて設定する、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の表示パネル駆動装置。
6. 前記制御部は、
   前記速度検出部による検出結果に基づいて、前記表示パネルの回転が停止したか否かを判定する第１判定部と、
   前記第１判定部によって前記表示パネルの回転が停止したと判定される場合、前記駆動状態検出部による検出結果に基づいて前記モータの回転が停止したか否かを判定する第２判定部とを含み、
   前記制御部は、前記第２判定部によって前記モータの回転が停止したと判定される場合、前記所定の制御を行い、前記第２判定部によって前記モータの回転が停止していないと判定される場合、前記モータの駆動を継続する、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
7. 前記表示パネルの回転角度を検出するパネル角検出部をさらに備え、
   前記駆動状態検出部は、前記パネル角検出部によって検出される回転角度が予め定められた所定の範囲内となる場合のみ、前記モータの駆動状態を検出する、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
8. 前記制御部は、前記所定の動作として、前記モータの回転を反転または停止する動作を行う、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。
9. 前記表示パネルは、車両の天井に取り付けられ、
   前記制御部は、前記表示パネルの画面が略鉛直上方向を向く角度から、当該画面が下側を向く角度までの範囲で前記表示パネルを回転させる、請求項１に記載の表示パネル駆動装置。

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