JP2011178380A - 車両用表示システム及びモータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であれ、画像の表示位置に一瞬のずれが生じることを低減することのできる車両用表示システム及びこのシステムに用いられるモータ制御装置を提供する。
【解決手段】ステップモータ１２及びモータ制御装置１３は、電力を常時供給するバッテリ電源Ｂに接続されており、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２の回転子の次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４及び車両のＩＧＳＷ５の少なくともいずれか一方がオフ操作されても、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点に達するまで駆動制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像を反射してウインドシールドにその画像を表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイシステムである車両用表示システム及びこのシステムに用いられるモータ制御装置に関する。

従来、特許文献１に記載の技術が知られている。この特許文献１に記載の技術では、ヘッドアップディスプレイシステム（以下、ＨＵＤシステムとも記載）を構成する表示位置調整用ミラーの反射角度を変更するモータとしてステップモータが用いられている。

ステップモータの駆動方式として、フルステップ駆動方式及びマイクロステップ駆動方式が知られている。このうち、マイクロステップ駆動方式とは、ステップモータを構成する固定子の隣接する鉄歯間、すなわちステップモータの隣接する励磁安定点間を１つのステップ角とし、このステップ角を複数に分割した微小な角度にて、ステップモータの回転子を回転させる駆動方式である。マイクロステップ駆動方式は、ウインドシールドにおける画像の表示位置の調整を滑らかに行なう目的で用いられることが多い。

特許４３０９９０９号公報

ここで、車両のイグニッションスイッチのオフ操作後に画像をフェードアウトさせるＨＵＤシステムのステップモータを上記従来のマイクロステップ駆動方式にて駆動することを考える。このＨＵＤシステムにおいて、画像の表示位置を調整するべく、表示位置調整用スイッチをオン操作すると、モータの回転子はある励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ移動する。

しかしながら、表示位置調整用スイッチ及びイグニッションスイッチはユーザにより任意のタイミングでオフ操作されるため、モータの回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチがオフ操作されることがあり、この場合、ディテントトルク（保持トルク）がモータの回転子に作用し、モータの回転子はどちらかの励磁安定点に引っ張られ、画像の表示位置が一瞬ずれてしまうことがある。

同様に、モータの回転子が次の励磁安定点へ移動する途中にイグニッションスイッチがオフ操作されてモータ電源がオフとされることがあり、この場合、ディテントトルクがモータの回転子に作用し、モータの回転子はどちらかの励磁安定点に引っ張られ、フェードアウト表示されている画像の表示位置が一瞬ずれてしまうことがある。

また、モータの回転子が位置する励磁安定点に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリに記憶するＨＵＤシステムのステップモータを上記従来のマイクロステップ駆動方式にて駆動することを考える。このＨＵＤシステムにおいて、画像の表示位置を調整するべく、表示位置調整用スイッチをオン操作すると、モータの回転子はある励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ移動する。

しかしながら、モータの回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチがオフ操作されたり、イグニッションスイッチがオフ操作されてモータ電源がオフとされたりすることがあり、これらの場合、ディテントトルクがモータの回転子に作用し、モータの回転子はどちらかの励磁安定点に引っ張られ、不揮発性メモリには、モータの回転子が実際に位置する励磁安定点に相当するモータ電気角の象限とずれたモータ電気角の象限が記憶されてしまうことがある。不揮発性メモリに記憶されているモータ電気角の象限は次回の表示位置調整の際にモータ駆動に利用されることから、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれてしまうことがある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その第１の目的は、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であれ、画像の表示位置に一瞬のずれが生じることを低減することのできる車両用表示システム及びこのシステムに用いられるモータ制御装置を提供することにある。

さらに、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その第２の目的は、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であれ、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることを低減することのできる車両用表示システム及びこのシステムに用いられるモータ制御制御装置を提供することにある。

上記第１の目的及び第２の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、画像を反射しその画像をウインドシールドに表示させるミラーと、永久磁石が組み入れられてなる回転子を有し、この回転子の回転に応じてミラーの反射角度を変更するステップモータと、ステップモータの構造から定まるステップ角を複数に分割したマイクロステップ駆動方式にてステップモータを駆動制御するモータ制御装置と、表示位置調整用スイッチとを備え、表示位置調整用スイッチのオン操作に基づいて、ウインドシールドにおける画像の表示位置を調整する車両用表示システムであって、ステップモータ及びモータ制御装置は、電力を常時供給するバッテリ電源に接続されており、モータ制御装置は、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作されても、回転子が次の励磁安定点に達するまで駆動制御することを特徴とする。

車両用表示システムとしての上記構成では、ステップモータ及びモータ制御装置がバッテリ電源に接続されていることから、表示位置調整用スイッチの状態やイグニッションスイッチの状態にかかわらず、モータ制御装置はステップモータを駆動制御することが可能である。そのため、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作されても、回転子が次の励磁安定点に達するまで駆動制御することができるようになる。

これにより、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であっても、回転子は、次の励磁安定点に達するまで駆動制御されることから、ディテントトルクによってどちらかの励磁安定点に引っ張られることがなくなり、画像の表示位置の一瞬のずれを低減することができるようになる。したがって、上記第１の目的を達成することができるようになる。

また、回転子が次の励磁安定点へ移動する中に表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であっても、不揮発性メモリには、モータの回転子が実際に位置する励磁安定点に相当するモータ電気角の象限と一致するモータ電気角の象限が記憶されることから、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることを低減することができるようになる。したがって、上記第２の目的を達成することができるようになる。

上記請求項１に記載の構成においては、請求項２に記載の発明のように、モータ制御装置は、回転子が次の励磁安定点に達するまでステップモータを駆動制御するに当たり、表示位置調整用スイッチまたはイグニッションスイッチのオフ操作時点における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させるとよい。これにより、表示位置調整用スイッチまたはイグニッションスイッチのオフ操作の前後において、回転子の回転速度が同一方向に維持され得るので、ウインドシールドの表示画像は、オフ操作後に瞬間移動することがなく、またオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、システムのユーザに違和感を与える事態を回避できるのである。

あるいは、上記請求項１に記載の構成においては、請求項３に記載の発明のように、モータ制御装置は、回転子が次の励磁安定点に達するまでステップモータを駆動制御するに当たり、表示位置調整用スイッチまたはイグニッションスイッチのオフ操作時点における回転子の回転速度を減速して、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させてもよい。これによっても、表示位置調整用スイッチまたはイグニッションスイッチのオフ操作の前後において、回転子の回転速度が同一方向に維持され得るので、ウインドシールドの表示画像は、オフ操作後に瞬間移動することがなく、またオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、システムのユーザに違和感を与える事態を回避できるのである。

特に、上記請求項２または３に記載の構成においては、請求項４に記載の発明のように、モータ制御装置は、イグニッションスイッチのオン状態で表示位置調整用スイッチがオフ操作された場合に、回転子が次の励磁安定点に達するまでステップモータを駆動制御することが望ましい。これにより、イグニッションスイッチのオン状態で表示位置調整用スイッチがオフ操作される前後において、回転子の回転速度が同一方向に維持または減速され得るので、当該オン状態ではウインドシールドに継続表示される画像は、オフ操作後に瞬間移動することがなく、またオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、継続表示される画像の視認に関してシステムのユーザに違和感を与える事態を、回避できるのである。

さらに、上記請求項２〜４のいずれかに記載の構成において、請求項５に記載の発明のように、画像の表示輝度を制御する輝度制御装置であって、イグニッションスイッチがオフ操作されたとき、電力の供給が維持されることにより、画像の表示輝度を漸減させる輝度制御装置を備えることが望ましい。これにより、イグニッションスイッチがオフ操作される前後において、電力供給の継続により画像の表示輝度が漸減しつつ、回転子の回転速度が同一方向に維持または減速され得るので、当該漸減中はウインドシールドに表示される画像は、オフ操作後に瞬間移動することがなく、またオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、継続表示される画像の視認に関してシステムのユーザに違和感を与える事態を、回避できるのである。

なお、上記請求項５に記載の構成では、輝度制御装置をモータ制御装置とは別体の制御装置にて実現することが可能である。他にも、上記請求項５に記載の構成では、輝度制御装置をモータ制御装置と同一の制御装置にて実現すること、換言すれば、モータ制御装置により輝度制御装置を実現することも可能である。

また、請求項６記載の発明は、上記請求項１〜５のいずれかに記載の車両用表示システムに用いられるモータ制御装置である。

本発明に係る車両用表示システム及びモータ制御装置の第１の実施の形態を含め、全体構成を示す模式図である。 第１の実施の形態の車両用表示システムに用いられるモータ制御装置を含め、ステップモータ、表示位置調整用スイッチ、イグニッションスイッチ等々を示す模式図である。 第１の実施の形態の一動作例について、（ａ）はイグニッションスイッチの状態推移を、（ｂ）は表示用調整用スイッチの状態推移を、（ｃ）及び（ｄ）はステップモータの固定子が有する鉄歯に流れる電流の推移を、（ｅ）はステップモータの回転子の状態推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。 第１の実施の形態の別の動作例について、（ａ）はイグニッションスイッチの状態推移を、（ｂ）は表示用調整用スイッチの状態推移を、（ｃ）及び（ｄ）はステップモータの固定子が有する鉄歯に流れる電流の推移を、（ｅ）はステップモータの回転子の状態推移を、それぞれ示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態について、（ａ）は、回転子の回転角度と時間との関係を示す図であり、（ｂ）は、回転子の回転角度の時間変化率と時間との関係を示す図である。 第３の実施の形態について、（ａ）は、回転子の回転角度と時間との関係を示す図であり、（ｂ）は、回転子の回転角度の時間変化率と時間との関係を示す図である。 第４の実施の形態について、ウインドシールドに表示される画像の表示輝度と時間との関係を示す図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る車両用表示システム及びモータ制御装置の第１の実施の形態について、図１〜図４を参照しつつ説明する。なお、本実施の形態の車両用表示システム１は、表示装置３によって表示された画像をミラー１１に反射してその表示された画像をウインドシールド４に表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイである。はじめに、車両用表示システム１を含めた全体の構成について説明する。

図１及び図２に示されるように、車両用表示システム１は、車両Ｃのインスツルメントパネル（以下、インパネとも記載）２内に配置されており、ミラー１１と、ステップモータ１２と、モータ制御装置１３と、表示位置調整用スイッチ（以下、表示位置調整用ＳＷとも記載）１４とを備えて構成されている。

表示装置３は、例えばバックライト付の液晶ディスプレイ等、公知の表示デバイスによって構成され、インパネ２内に配置されている。なお、本実施の形態では、表示装置３としてバックライト付きの液晶ディスプレイを採用したが、バックライト付きの液晶ディスプレイに限らず、ＦＥ（フィールドエミッション）ディスプレイ、蛍光表示管、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）等々、適宜の表示デバイスを採用してもよい。

ミラー１１は、例えば凹面鏡にて構成され、インパネ２内に配置されているとともに、表示装置３によって表示された画像の表示光Ｌを反射して、その画像をウインドシールド４に表示させる。また、ミラー１１は、上記表示光Ｌを反射する反射角度を変更することができるように、図示しない規制部材によって予め定められた回転範囲内で回転可能に軸支されている。なお、本実施の形態では、ミラー１１として凹面鏡を採用したが、凹面鏡に限らず平面鏡を採用してもよい。

ステップモータ１２は、車両Ｃに搭載される各種車載機器に接続されてこれら各種車載機器に電力を常時供給するバッテリ電源Ｂに接続されており、このバッテリ電源Ｂから電力が常時供給されている。なお、本実施の形態では、ステップモータ１２は、図２に示されるように、モータ制御装置１３を介してバッテリ電源Ｂに接続されているが、モータ制御装置１３を介することなく直接にバッテリ電源Ｂに接続されていてもよい。ここで、バッテリ電源Ｂが電力を常時供給するとは、イグニッションスイッチ（以下、ＩＧＳＷとも記載）５がオン操作された時（ＡＣＣオン時も含む）だけでなく、ＩＧＳＷ５がオフ操作された後も、バッテリ電源Ｂは各種車載機器に電力を供給することを意味する。

また、ステップモータ１２は、ＰＭ形ステップモータにて構成されており、円周方向にＮ極及びＳ極に磁化された永久磁石からなる回転子と、この回転子と対向する内周面に等間隔に位置する複数の鉄歯を有する固定子とを備えている（いずれも図示略）。固定子の鉄歯は、コイルが集中巻されており、励磁コイルとなっている。この励磁コイル（すなわち鉄歯）は、モータ制御装置１３によって電流が流されることで励磁され、Ｎ極及びＳ極のどちらにも変化する。また、モータ制御装置１３によって励磁コイルに電流が流れない無励磁の場合、ディテントトルク（保持トルク）が発生し、回転子のＮ極及びＳ極は、最寄の鉄歯に引き寄せられ、鉄歯と対向した状態で安定する。そのため、鉄歯が設けられた位置が励磁安定点となる。

なお、本実施の形態では、ステップモータ１２としてＰＭ形ステップモータを採用したが、これに限らず、ＨＢ型ステッピングモータやリニアステッピングモータ等、永久磁石が組み入れられてなる回転子を有するステッピングモータを採用することができる。

また、ステップモータ１２は、図示しない伝達部材を介してミラー１１の反射角度を変更することが可能である。詳しくは、ステップモータ１２は、回転子のＮ極（及びＳ極）が固定子の励磁安定点間を移動することで出力を生成し、このステップモータ１２の出力が上記伝達部材によってミラー１１の回転力に変換される。ミラー１１は、この変換された回転力によって回転し、表示光Ｌを反射する反射角度を変更する。そして、この反射角度が変更されることにより、ウインドシールド４に表示される画像は、車両Ｃの運転席に着座した運転者から見て上方向あるいは下方向に移動する。

なお、本実施の形態では、ウインドシールド４に表示される画像は、車両Ｃの運転席に着座した運転者から見て上下方向に調整可能としたが、上下方向に限らず、左右方向に調整可能に構成してもよい。また、上下方向及び左右方向の双方に調整可能に構成してもよい。

モータ制御装置１３は、ＭＰＵ１３ａ、モータ駆動回路１３ｂ、及び例えばフラッシュメモリからなる公知の不揮発性メモリ１３ｃを備えて構成されており、ＩＧＳＷ５、ステップモータ１２、表示位置調整用ＳＷ１４、及び上記バッテリ電源Ｂに接続されている。なお、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２と同様に上記バッテリ電源Ｂに接続されていることから、このバッテリ電源Ｂから電力が常時供給されている。

表示位置調整用ＳＷ１４は、ウインドシールド４に表示される画像の表示位置を調整するためのスイッチであり、公知のプッシュスイッチ等から構成され、車両Ｃの車室内に配置されている。この表示位置調整用ＳＷ１４は、オン操作されると、その旨を示す信号をモータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）に出力する。

また、ＩＧＳＷ５は、車両Ｃに搭載される車載エンジンを始動させるための公知のスイッチであり、車両Ｃの車室内に配置されている。このＩＧＳＷ５は、オン操作あるいはオフ操作されると、その旨を示す信号をモータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）に出力する。

ＭＰＵ１３ａは、不揮発性メモリ１３ｃに記憶されたプログラムに従って各種制御を実行する公知のＭＰＵである。ＭＰＵ１３ａは、上記不揮発性メモリ１３ｃ、上記表示位置調整用ＳＷ１４、上記ＩＧＳＷ５、及びモータ駆動回路１３ｂにそれぞれ接続されており、表示位置調整用ＳＷ１４及びＩＧＳＷ５から入力される信号に応じたマイクロステップ駆動信号をモータ駆動回路１３ｂに出力する。

また、モータ駆動回路１３ｂは、複数のスイッチング素子を有して構成される公知のモータ駆動回路であり、ステップモータ１２に接続されている。そして、モータ駆動回路１３ｂは、ＭＰＵ１３ａから入力されるマイクロステップ駆動信号に応じて、ステップモータ１２の励磁コイルに流す電流を制御する。

上記マイクロステップ駆動信号について詳述する。ＭＰＵ１３ａは、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を出力することで、マイクロステップ駆動方式にてステップモータ１２を駆動制御する。マイクロステップ駆動方式とは、ステップモータ１２の構造、詳しくは固定子の鉄歯数から定まる１ステップ角（本実施の形態では９０度）を複数に分割した微小な角度にてステップモータ１２を駆動する方式である。なお、本実施の形態では、この１ステップ角を５分割しているが、分割数は適宜変更可能である。分割数が多いほどステップモータ１２の回転子を滑らかに回転させることができる。

ＭＰＵ１３ａは、ＩＧＳＷ５からオン操作された旨を示す信号が入力された後であってオフ操作された旨を示す信号が入力される前（すなわち、車載エンジンの運転中）、表示位置調整用ＳＷ１４からオン操作された旨の信号が入力されると、ステップモータ１２の回転子が位置する励磁安定点に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃから読み出し、そのオン操作された旨の信号が入力されている間、ステップモータ１２の回転子が回転するように、マイクロステップ駆動信号をモータ駆動回路１３ｂに対し出力する。すると、ステップモータ１２の回転子は、上記不揮発性メモリ１３ｃから読み出したモータ電気角の象限に対応する励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、その励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、次々と移動（回転）する。そして、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点に到達した際に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作されると、ＭＰＵ１３ａは、その励磁安定点に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃに記憶する。

ただし、表示位置調整用ＳＷ１４及びＩＧＳＷ５はユーザにより任意のタイミングでオフ操作されることから、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点に到達した際に表示位置調整用ＳＷ１４やＩＧＳＷ５がオフ操作されるとは限らず、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作されたり、ＩＧＳＷ５がオフ操作されたりすることがある。このような場合、従来のマイクロステップ駆動方式では、課題の欄に既述したように、画像の表示位置に一瞬のずれが生じたり、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることがあった。

そこで、本実施の形態では、ステップモータ１２及びモータ制御装置１３をバッテリ電源Ｂに接続するとともに、モータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）は、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４及び車両ＣのＩＧＳＷ５の少なくともいずれか一方がオフ操作されても、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点に達するまで駆動制御する。

これにより、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４及び車両ＣのＩＧＳＷ５の少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であっても、回転子は、次の励磁安定点に達するまで駆動制御されることから、ディテントトルクによってどちらかの励磁安定点に引っ張られることがなくなり、画像の表示位置の一瞬のずれを低減することができるようになる。

また、回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４及び車両ＣのＩＧＳＷ５の少なくともいずれか一方がオフ操作された場合であっても、不揮発性メモリ１３ｃには、ステップモータ１２の回転子が実際に位置する励磁安定点に相当するモータ電気角の象限と一致するモータ電気角の象限が記憶されることから、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることを低減することができるようになる。

以下、図３を参照して、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合における車両用表示システム１（詳しくはモータ制御装置１３）の動作を説明する。

図３（ｂ）〜（ｄ）に示されるように、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｄ２から次の励磁安定点Ｄ３へ移動する途中の時刻ｔ１に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作されている。

従来のマイクロステップ駆動方式では、この時刻ｔ１において、モータ制御装置がマイクロステップ駆動信号の出力を停止してステップモータ１２の固定子が無励磁となることから、ステップモータ１２の回転子はディテントトルクによって励磁安定点Ｄ２及び励磁安定点Ｄ３のどちらかに急激に引き寄せられてしまう。そして、課題の欄に既述したように、画像の表示位置に一瞬のずれが生じたり、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることがあった。

しかし、本実施の形態では、図３（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、この時刻ｔ１以後も、回転子が次の励磁安定点Ｄ３に到達するまで、モータ制御装置がマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。そのため、上記従来のマイクロステップ駆動方式で生じていた課題が解決されることになる。

以下、図４を参照して、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動中にＩＧＳＷ５がオフ操作された場合における車両用表示システム１（詳しくはモータ制御装置１３）の動作を説明する。

図４（ａ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示されるように、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｅ２から次の励磁安定点Ｅ３へ移動する途中の時刻ｔ２にＩＧＳＷ５がオフ操作されている。

従来のマイクロステップ駆動方式では、この時刻ｔ２において、モータ制御装置がマイクロステップ駆動信号の出力を停止してステップモータ１２の固定子が無励磁となることから、ステップモータ１２の回転子はディテントトルクによって励磁安定点Ｅ２及び励磁安定点Ｅ３のどちらかに急激に引き寄せられてしまう。そして、課題の欄に既述したように、画像の表示位置に一瞬のずれが生じたり、次回の表示位置調整開始時に画像の表示位置がずれることがあった。

しかし、本実施の形態では、図４（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、この時刻ｔ２以後も、回転子が次の励磁安定点Ｅ３に到達するまで、モータ制御装置がマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。そのため、上記従来のマイクロステップ駆動方式で生じていた課題が解決されることになる。
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、先の図３に記載されているように、モータ制御装置１３は、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合に、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達するまで当該ステップモータ１２を駆動制御し、その際、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点（時刻ｔ１）における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させている。以下、図５を併せ参照して、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。

なお、この第２の実施の形態について、図５（ａ）は、ステップモータ１２の回転子の回転角度と時間との関係を示す図であり、図５（ｂ）は、ステップモータ１２の回転子の回転角度の時間変化率（すなわち回転速度）と時間との関係を示す図である。また、この図５（ａ）及び（ｂ）における時刻ｔ１１は、先の図３の時刻ｔ１に相当しており、図５（ａ）及び（ｂ）の時刻ｔ１２は、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｄ３に到達した時点、すなわちステップモータ１２の例えばＡ相及びＢ相の電気角が励磁安定点Ｄ３に相当する電気角に達した時点を意味する。

モータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）は、ＩＧＳＷ５からオン操作された旨を示す信号が入力された後であってオフ操作された旨を示す信号が入力される前、すなわちＩＧＳＷ５のオン状態で、表示位置調整用ＳＷ１４からオン操作された旨の信号が入力されると、ステップモータ１２の回転子が位置する励磁安定点に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃから読み出す。そして、ＭＰＵ１３ａは、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４からオン操作された旨の信号が入力されている間、ステップモータ１２の回転子が回転するように、マイクロステップ駆動信号をモータ駆動回路１３ｂに対し出力する。すると、ステップモータ１２の回転子は、上記不揮発性メモリ１３ｃから読み出したモータ電気角の象限に対応する励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、その励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、次々と移動（回転）する。

ここで、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動する途中の時刻ｔ１１に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作されると、ＭＰＵ１３ａは、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点、すなわち時刻ｔ１１における回転子の回転速度を維持したまま、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達する時刻ｔ１２まで、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。詳しくは、ＭＰＵ１３ａは、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点におけるステップの時間と同一の時間のステップにて、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。

そして、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｄ３に到達すると、ＭＰＵ１３ａは、その励磁安定点Ｄ３に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃに記憶する。

このようにモータ制御装置１３がステップモータ１２を駆動制御することから、図５（ａ）に実線Ａ１にて示すように、あるいは、図５（ｂ）に実線ａ１にて示すように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までにおける回転子の回転角度の時間変化率は、時刻ｔ１１以前における回転子の回転角度の時間変化率と同一、すなわち一定となる。

以上説明したように、第２の実施の形態では、モータ制御装置１３は、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合に、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点に達するまで当該ステップモータ１２を駆動制御し、その際、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させていた。

これにより、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作される前後において、ステップモータ１２の回転子の回転速度が同一方向に維持されることになるので、ＩＧＳＷ５のオン状態でウインドシールド４に継続表示される画像は、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作後に瞬間移動することがなく、また表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、課題の欄に記載した上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、継続表示される画像の視認に関してシステムのユーザに違和感を与える事態を回避することができるようになる。
（第３の実施の形態）
上記第２の実施の形態では、先の図３に記載されているように、モータ制御装置１３は、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合に、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達するまで当該ステップモータ１２を駆動制御し、その際、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点（時刻ｔ１）における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させていた。

これに対し、この第３の実施の形態では、モータ制御装置１３は、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合に、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達するまで当該ステップモータ１２を駆動制御し、その際、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点（時刻ｔ１）における回転子の回転速度を減速して、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させている。以下、図６を併せ参照して、本発明に係る第３の実施の形態について説明する。

なお、この第３の実施の形態について、図６（ａ）は、ステップモータ１２の回転子の回転角度と時間との関係を示す図であり、図６（ｂ）は、ステップモータ１２の回転子の回転角度の時間変化率（すなわち回転速度）と時間との関係を示す図である。また、この図６における時刻ｔ２１は、先の図３の時刻ｔ１に相当しており、図６の時刻ｔ２２〜ｔ２４は、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｄ３に到達した時点、すなわちステップモータ１２の例えばＡ相及びＢ相の電気角が励磁安定点Ｄ３に相当する電気角に達した時点を意味する。また、対比を容易にするため、図５（ａ）における実線Ａ１を図６（ａ）にも実線Ａ１として記載しており、図５（ｂ）における実線ａ１を図６（ｂ）にも実線ａ１として記載している。

モータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）は、ＩＧＳＷ５からオン操作された旨を示す信号が入力された後であってオフ操作された旨を示す信号が入力される前、すなわちＩＧＳＷ５のオン状態で、表示位置調整用ＳＷ１４からオン操作された旨の信号が入力されると、ステップモータ１２の回転子が位置する励磁安定点に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃから読み出す。そして、ＭＰＵ１３ａは、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４からオン操作された旨の信号が入力されている間、ステップモータ１２の回転子が回転するように、マイクロステップ駆動信号をモータ駆動回路１３ｂに対し出力する。すると、ステップモータ１２の回転子は、上記不揮発性メモリ１３ｃから読み出したモータ電気角の象限に対応する励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、その励磁安定点から隣接する次の励磁安定点へ、次々と移動（回転）する。

ここで、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点へ移動する途中の時刻ｔ２１に表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作されると、ＭＰＵ１３ａは、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点、すなわち時刻ｔ２１における回転子の回転速度を減速して、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達する時刻ｔ２２まで、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。

詳しくは、ＭＰＵ１３ａは、図６（ｂ）に実線ｂ１にて示すように、例えば時刻ｔ２１における回転子の回転速度の「６０［％］」等、時刻ｔ２１における回転子の回転速度よりも小さい範囲で一定の速度にて、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｄ３に達する時刻ｔ２２まで、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。具体的には、ＭＰＵ１３ａは、時刻ｔ２１におけるステップの時間よりも長い一定時間のステップにて、モータ駆動回路１３ｂに対しマイクロステップ駆動信号を継続して出力する。

そして、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｄ３に到達すると、ＭＰＵ１３ａは、その励磁安定点Ｄ３に対応するモータ電気角の象限を不揮発性メモリ１３ｃに記憶する。

このようにモータ制御装置１３がステップモータ１２を駆動制御することから、図６（ａ）に実線Ｂ１にて示すように、あるいは、図６（ｂ）に実線ｂ１にて示すように、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までにおける回転子の回転角度の時間変化率は、時刻ｔ１１以前における回転子の回転角度の時間変化率よりも小さくなる（すなわち減速する）。

以上説明したように、第３の実施の形態では、モータ制御装置１３は、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作された場合に、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点に達するまで当該ステップモータ１２を駆動制御し、その際、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時点における回転子の回転速度を減速して、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させていた。

これにより、ＩＧＳＷ５のオン状態で表示位置調整用ＳＷ１４がオフ操作される前後において、ステップモータ１２の回転子の回転速度が同一方向に減速されることになるので、ＩＧＳＷ５のオン状態でウインドシールド４に継続表示される画像は、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作後に瞬間移動することがなく、また表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、課題の欄に記載した上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、継続表示される画像の視認に関してシステムのユーザに違和感を与える事態を回避することができるようになる。

なお、第３の実施の形態では、ＭＰＵ１３ａは、図６（ｂ）に実線ｂ１にて示したように、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時における回転子の回転速度よりも小さい範囲で一定の速度にて、回転子の回転速度を減速していたが、これに限らない。他に例えば、ＭＰＵ１３ａは、図６（ｂ）に一点鎖線ｂ２にて示すように、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時における回転子の回転速度よりも小さい範囲で一定割合で低下する速度にて、回転子の回転速度を減速してもよい。あるいは、ＭＰＵ１３ａは、図６（ｂ）に二点鎖線ｂ３にて示すように、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時における回転子の回転速度よりも小さい範囲で放物線状に低下する速度にて、回転子の回転速度を減速してもよい。要は、ＭＰＵ１３ａは、表示位置調整用ＳＷ１４のオフ操作時における回転子の回転速度よりも小さい範囲で可変に減速してもよい。
（第４の実施の形態）
上記第１の実施の形態では、先の図４に記載されているように、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｅ３に達するまでステップモータ１２を駆動制御するに当たり、ＩＧＳＷ５のオフ操作時点（時刻ｔ２）における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させている。また、上記第１の実施の形態では、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２の駆動制御を実行するだけでなく、画像の表示輝度を制御する輝度制御装置であって、ＩＧＳＷ５がオフ操作されたとき、電力の供給が維持されることにより、画像の表示輝度を漸減させる輝度制御装置を実現している。以下、先の図７を併せ参照して、本発明に係る第４の実施の形態について説明する。

なお、図７は、この第４の実施の形態について、ウインドシールド４に表示された画像の表示輝度と時間との関係を示す図である。この図７における時刻ｔ３１は、先の図４の時刻ｔ２に相当しており、図７の時刻ｔ３２〜ｔ３４は、ステップモータ１２の回転子が励磁安定点Ｅ３に到達した時点、すなわちステップモータ１２の例えばＡ相及びＢ相の電気角が励磁安定点Ｅ３に相当する電気角に達した時点を意味する。

モータ制御装置１３（詳しくはＭＰＵ１３ａ）は、ＩＧＳＷ５からオン操作された旨を示す信号が入力された後であってオフ操作された旨を示す信号が入力される前、すなわちＩＧＳＷ５のオン状態では、上記バッテリ電源Ｂから電力が供給され、表示装置３のバックライトの輝度を制御するとともに表示装置３にて生成される画像を構成する画素の階調値を制御することにより、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を一定に制御する。これにより、車両Ｃの運転者はウインドシールド４に表示された画像を視認することができる。

また、ＭＰＵ１３ａは、ＩＧＳＷ５からオフ操作された旨を示す信号が入力されても、上記バッテリ電源Ｂから電力の供給が維持される。そして、ＭＰＵ１３ａは、表示装置３のバックライトの輝度の制御及び表示装置３にて生成される画像を構成する画素の階調値の制御を継続し、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を漸減させる。詳しくは、本実施の形態では、ＭＰＵ１３ａは、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を一定の時間変化率にて低下させる。

これにより、図７に実線ｃ１にて示すように、ウインドシールド４に表示された画像の表示輝度は、車両Ｃの運転者が視認可能な表示輝度から視認不能な表示輝度まで一定の時間変化率にて低下し、ウインドシールド４に表示された画像はフェードアウトすることになる。なお、一定の時間変化率としては、ＩＧＳＷ５からオフ操作された旨を示す信号が入力された時刻ｔ３１を起点として例えば「５［秒］」にて、車両Ｃの運転者がウインドシールド４に表示された画像を視認不能になる一定の時間変化比率を採用するとよいが、「５［秒］」に限らず適宜変更してもよい。

以上説明した第４の実施の形態では、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点に達するまでステップモータ１２を駆動制御するに当たり、ＩＧＳＷ５のオフ操作時点における回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ回転子を回転させていた。また、モータ制御装置１３は、ステップモータ１２の駆動制御を実行するだけでなく、画像の表示輝度を制御する輝度制御装置であって、ＩＧＳＷ５がオフ操作されたとき、バッテリ電源Ｂから電力の供給が維持されることにより、画像の表示輝度を漸減させる輝度制御装置を実現していた。

これにより、ＩＧＳＷ５がオフ操作される前後において、電力供給の継続により画像の表示輝度が漸減しつつ、回転子の回転速度が同一方向に維持されるので、当該漸減中はウインドシールド４に表示される画像は、オフ操作後に瞬間移動することがなく、またオフ操作前の表示位置に戻ることもない。したがって、課題の欄に記載した上記第１及び第２の目的を達成するために回転子を次の励磁安定点まで移動させても、継続表示される画像の視認に関してシステムのユーザに違和感を与える事態を回避することができるようになる。

なお、本実施の形態では、ＭＰＵ１３ａは、表示装置３のバックライトの輝度の制御及び表示装置３にて生成される画像を構成する画素の階調値の制御を双方とも行なっていたが、これら制御を双方とも行なう必要はなく、いずれか一方の制御を行なうこととしてもよい。

また、本実施の形態では、ＭＰＵ１３ａは、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を一定の時間変化率にて低下させていたが、一定の時間変化率に限らない。他に例えば、図７に一点鎖線ｃ２にて示すように、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｅ３に近づくほど絶対値が小さくなる時間変化率にて、低下させてもよい。あるいは、図７に二点鎖線ｃ３にて示すように、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を、ステップモータ１２の回転子が次の励磁安定点Ｅ３に近づくほど絶対値が大きくなる時間変化率にて、低下させてもよい。要は、ＭＰＵ１３ａは、ウインドシールド４に表示される画像の表示輝度を可変の時間変化率にて低下させてもよい。
（他の実施の形態）
上記第１〜第４の実施の形態では、モータ制御装置１３にて輝度制御装置を実現していたが、これに限らない。輝度制御装置をモータ制御装置とは別体の制御装置にて実現することも可能である。

１…車両用表示システム、２…インスツルメントパネル、３…表示装置、４…ウインドシールド、５…ＩＧＳＷ、１１…ミラー、１２…ステップモータ、１３…モータ制御装置、１３ａ…ＭＰＵ、１３ｂ…モータ駆動回路、１３ｃ…不揮発性メモリ、１４…表示位置調整用ＳＷ、Ｃ…車両

Claims (6)

1. 画像を反射しその画像をウインドシールドに表示させるミラーと、
   永久磁石が組み入れられてなる回転子を有し、この回転子の回転に応じて前記ミラーの反射角度を変更するステップモータと、
   前記ステップモータの構造から定まるステップ角を複数に分割したマイクロステップ駆動方式にて前記ステップモータを駆動制御するモータ制御装置と、
   表示位置調整用スイッチとを備え、
   前記表示位置調整用スイッチのオン操作に基づいて、前記ウインドシールドにおける前記画像の表示位置を調整する車両用表示システムであって、
   前記ステップモータ及び前記モータ制御装置は、電力を常時供給するバッテリ電源に接続されており、
   前記モータ制御装置は、前記回転子が次の励磁安定点へ移動する途中に前記表示位置調整用スイッチ及び車両のイグニッションスイッチの少なくともいずれか一方がオフ操作されても、前記回転子が次の励磁安定点に達するまで駆動制御することを特徴とする車両用表示システム。
2. 請求項１に記載の車両用表示システムにおいて、
   前記モータ制御装置は、前記回転子が次の励磁安定点に達するまで前記ステップモータを駆動制御するに当たり、前記表示位置調整用スイッチまたは前記イグニッションスイッチのオフ操作時点における前記回転子の回転速度を維持したまま、当該オフ操作時点と同一方向へ前記回転子を回転させることを特徴とする車両用表示システム。
3. 請求項１に記載の車両用表示システムにおいて、
   前記モータ制御装置は、前記回転子が次の励磁安定点に達するまで前記ステップモータを駆動制御するに当たり、前記表示位置調整用スイッチまたは前記イグニッションスイッチのオフ操作時点における前記回転子の回転速度を減速して、当該オフ操作時点と同一方向へ前記回転子を回転させることを特徴とする車両用表示システム。
4. 請求項２または３に記載の車両用表示システムにおいて、
   前記モータ制御装置は、前記イグニッションスイッチのオン状態で前記表示位置調整用スイッチがオフ操作された場合に、前記回転子が次の励磁安定点に達するまで前記ステップモータを駆動制御することを特徴とする車両用表示システム。
5. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の車両用表示システムにおいて、
   前記画像の表示輝度を制御する輝度制御装置であって、前記イグニッションスイッチがオフ操作されたとき、電力の供給が維持されることにより、前記画像の表示輝度を漸減させる輝度制御装置を備えることを特徴とする車両用表示システム。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用表示システムに用いられるモータ制御装置。

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