KR101658743B1

KR101658743B1 - 차량용 헤드업 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR101658743B1
Application number: KR1020157005678A
Authority: KR
Inventors: 다츠야 사사키; 히데유키 나카네
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2013-09-02
Publication date: 2016-09-21
Also published as: US9482868B2; JP5799920B2; US20150226964A1; DE112013004379T5; WO2014038171A1; JP2014052531A; KR20150039839A

Abstract

반사부의 위치 어긋남을 방지 가능하게 함과 함께, 다음회 운전 개시 시에 단시간에 표시상을 볼 수 있는 헤드업 디스플레이 장치를 개시한다. 헤드업 디스플레이 장치의 제어 장치는, 운전자에 의해 요구 위치가 리셋 위치에 근접하는 방향으로 변경된 경우, 다음으로 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 허상의 위치가 리셋 위치로 되도록 스텝 모터를 회전시킨 후, 반사부의 정역 반전 동작 시에 발생하는 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼, 스텝 모터를 역전 작동시켜 둔다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치 {HEADUP DISPLAY DEVICE FOR VEHICLE}

본 출원은, 2012년 9월 7일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-197338호에 기초하는 것이며, 여기에 그 기재 내용을 참조에 의해 원용한다.

본 개시는, 차량의 윈드실드의 투사 영역에, 표시기에 표시된 화상을 반사경에 의해 반사시켜, 투사 영역에 투사되는 화상의 허상과, 차량의 아이 포인트로부터 윈드실드를 통해 시인되는 차량의 전경을 중첩 시인시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 관한 것이다.

종래의 차량용 헤드업 디스플레이 장치로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 특허문헌 1의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(차량용 표시 장치)는, 투사기로부터의 표시광을 차량의 앞유리에 반사시키는 오목 거울과, 위치 조정 스위치로부터의 입력에 따라 오목 거울을 회전시켜 회전 방향의 위치를 변경하는 모터와, 모터의 작동을 제어하는 제어 장치를 구비하고 있다.

헤드업 디스플레이의 사용 중에 있어서, 운전자는, 위치 조정 스위치를 조작함으로써, 오목 거울의 위치를 원하는 회전 위치로 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 즉, 위치 조정 스위치의 입력 신호에 따라, 제어 장치에 의해 모터가 작동되고, 오목 거울의 회전 방향의 위치가 변경된다. 위치 조정이 이루어진 후의 오목 거울의 위치는, 최종 회전 정지 위치로서 제어 장치에 기억된다. 또한, 이그니션 스위치가 오프되면, 제어 장치에 의해 오목 거울의 회전 방향 위치가, 소정의 폐쇄 위치로 이동된다. 또한, 이그니션 스위치가 온되면, 제어 장치에 의해 오목 거울의 회전 방향의 위치가, 먼저 조정된 최종 회전 정지 위치로 복귀되도록 되어 있다.

여기서, 오목 거울의 위치를 폐쇄 위치로부터 최종 회전 정지 위치로 복귀시킬 때에, 오목 거울을 복귀시킬 때의 회전 방향이, 최종 회전 정지 위치를 조정하였을 때의 최후의 회전 방향과 동일한 경우에는, 폐쇄 위치와 최종 회전 정지 위치 사이를 회전시키기 위한 스텝수 Sa가 모터에 부여되어, 오목 거울이 복귀되도록 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 오목 거울의 위치를 폐쇄 위치로부터 최종 회전 정지 위치로 복귀시킬 때에, 오목 거울을 복귀시킬 때의 회전 방향이, 최종 회전 정지 위치를 조정하였을 때의 최후의 회전 방향에 대해 반대의 경우이면, 폐쇄 위치와 최종 회전 정지 위치 사이를 회전시키기 위한 스텝수 Sa에 소정 초과 스텝수 Sb가 더하여진 스텝수가 모터에 부여되어, 일단, 오목 거울이 최종 회전 정지 위치를 넘은 위치까지 회전되고, 또한 역방향으로 회전되어, 최종 회전 정지 위치로 복귀되도록 되어 있다.

이에 의해, 기계적인 가동부의 덜걱거림이나 기어의 백래쉬 등을 저감시키기 위한 특별한 기구를 필요로 하지 않고, 오목 거울의 최종 회전 정지 위치의 위치 어긋남을 방지할 수 있도록 하고 있다.

일본 공개 특허 공보 제2011-145393호(미국 공개 특허 공보 제2011/0170023호에 대응)

그러나, 특허문헌 1에서는, 상기한 바와 같이 오목 거울의 위치 어긋남을 방지하기 위해, 최종 회전 정지 위치를 조정할 때의 최후의 회전 방향에 따라, 모터에는, 스텝수＝스텝수 Sa＋소정 초과 스텝 Sb가 부여되어, 오목 거울은, 일단, 최종 회전 정지 위치를 넘은 위치까지 회전되고, 또한 역방향으로 회전되도록 하고 있으므로, 오목 거울을 최종 회전 정지 위치까지 복귀시키기 위한 처리 시간이 길어져 버린다. 또한, 이 처리를 이그니션 스위치가 온되었을 때에 실시하도록 하고 있으므로, 운전자가 앞유리 너머로 표시상을 볼 수 있는 상태로 될 때까지 시간이 걸린다고 하는 문제가 있었다.

본 개시의 목적은, 상기 문제에 비추어, 반사 수단의 위치 어긋남을 방지 가능하게 함과 함께, 다음회 운전 개시 시에 단시간에 표시상을 볼 수 있는 헤드업 디스플레이 장치를 제공하는 데 있다.

본 개시의 일례에 따르면, 차량에 탑재되고, 표시 정보를 나타내는 표시광을 출사하는 표시기와, 표시기로부터 출사되는 표시광을 윈드실드에 반사시키는 반사부를 구비하고, 표시 정보의 허상을 운전자의 시야 전방에 결상시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치이며, 반사부에 직접적 혹은 간접적으로 접속되어, 반사부를 회전 방향으로 회전시키는 스텝 모터와, 스텝 모터의 회전축에 대해 회전 방향의 일방측으로 가압하는 회전 방향 스프링과, 회전축에 대해 축 방향의 일방측으로 가압하는 축 방향 스프링과, 스텝 모터의 작동을 제어함으로써 반사부의 회전 방향에 있어서의 회전 위치를 제어하는 제어 장치를 구비하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 제어 장치는, 운전자로부터의 요구 신호에 따라, 윈드실드에 대한 허상의 위치가 운전자가 요구하는 요구 위치로 되도록, 반사부의 회전 위치를 조정한다. 또한, 제어 장치는, 이그니션 스위치가 오프되면, 허상의 위치가 미리 정해진 리셋 위치로 되도록, 반사부의 회전 위치를 변경함과 함께, 그 후에 이그니션 스위치가 온되면, 허상의 위치를 요구 위치로부터 리셋 위치로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터를 반전시킴으로써 반사부의 회전 위치를 허상의 요구 위치에 대응하는 위치로 복귀시킨다. 또한, 제어 장치는, 운전자에 의해 요구 위치가 리셋 위치에 근접하는 방향으로 변경된 경우, 다음으로 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 허상의 위치가 리셋 위치로 되도록 스텝 모터를 회전시킨 후, 반사부의 정역 반전 동작 시에 발생하는 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼, 스텝 모터를 역전 작동시킨다.

이러한 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 따르면, 운전자에 의해 요구 위치가 리셋 위치에 근접하는 방향으로 변경된 경우이면, 반사부에 의해 허상의 위치가 요구 위치로 조정되고, 또한 리셋 위치로 변경되는 동안에는, 스텝 모터는 동일한 회전 방향에서 제어되게 된다. 그리고, 다음으로 이그니션 스위치가 온되면, 반사부에 의해 허상의 위치를 리셋 위치로부터 요구 위치로 이동시키기 위해, 스텝 모터는 반전되어 역회전 방향으로 제어되게 된다. 이 반전 동작 시에, 히스테리시스의 영향을 받으므로, 단순하게 반사부를 변경 회전 각도분만큼 요구 위치를 향해 이동시키려고 해도 허상의 위치 어긋남이 발생해 버린다.

따라서, 반사부에 의해 허상의 위치를 요구 위치로부터 리셋 위치로 되도록 스텝 모터를 회전시킨 후, 스텝 모터를 히스테리시스에 수반하는 소정 각도분만큼 미리 역전 작동시켜 둠으로써, 히스테리시스의 영향을 받게 된 상태에서, 다음으로 이그니션 스위치가 온되었을 때에 대비할 수 있다. 따라서, 다음으로 이그니션 스위치가 온되었을 때에는, 허상의 리셋 위치로부터 요구 위치에 대응하는 위치를 향해 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터를 반전시킴으로써, 반사부의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능해진다.

이때, 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 상기 제어가 행해지고, 이그니션 스위치가 온되었을 때에는, 단순하게 스텝 모터를 변경 회전 각도분만큼 반전시킴으로써, 반사부를 허상의 리셋 위치로부터 요구 위치에 대응하는 위치로 복귀시킬 수 있고, 종래 기술과 같이 여분의 조작에 의해 처리 시간이 길어진다고 하는 일이 없이, 운전자는, 바로 허상을 볼 수 있다.

본 개시에 관한 상기 및 다른 목적, 특징이나 이점은, 첨부의 도면을 참조한 하기의 상세한 설명으로부터 보다 명확해진다. 첨부 도면에 있어서
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 전체 구성을 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 반사 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 스텝 모터를 도시하는 사시도이다.
도 4는 리셋 포지션이 하측에 있고, 표시상의 위치를 하측으로 조정한 경우의 표시상의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 5는 리셋 포지션이 하측에 있고, 표시상의 위치를 상측으로 조정한 경우의 표시상의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 6은 히스테리시스를 설명하는 그래프이다.
도 7은 스텝 모터의 1회전에 있어서의 히스테리시스의 위치 관계를 나타내는 설명도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 있어서의 제어 장치가 실시하는 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 히스테리시스 방지를 위한 스텝 모터에의 코일 여자의 요령을 나타내는 설명도이다.
도 10은 좌측부에 있어서 히스테리시스가 발생하는 상황을 나타내고, 우측부에 있어서 히스테리시스가 제거된 상황을 나타내는 설명도이다.
도 11은 제2 실시 형태에 있어서, 리셋 포지션이 상측에 있고, 표시상의 위치를 상측으로 조정한 경우의 표시상의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 있어서, 리셋 포지션이 상측에 있고, 표시상의 위치를 하측으로 조정한 경우의 표시상의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 있어서의 제어 장치가 실시하는 제어 내용을 나타내는 흐름도이다.

이하에, 도면을 참조하면서 실시 형태를 예시한다. 각 형태에 있어서 선행하는 형태에서 설명한 사항에 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 각 형태에 있어서 구성의 일부만을 설명하고 있는 경우에는, 구성의 다른 부분에 대해서는 선행하여 설명한 다른 형태를 적용할 수 있다. 각 실시 형태에서 구체적으로 조합이 가능한 것을 명시하고 있는 부분끼리의 조합뿐만 아니라, 특별히 조합에 지장이 발생하지 않으면, 명시하고 있지 않아도 실시 형태끼리를 부분적으로 조합하는 것도 가능하다.

(제1 실시 형태)

제1 실시 형태에 있어서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(100)를 도 1∼도 11에 기초하여 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 차량용 헤드업 디스플레이(Head-Up Display) 장치(100)는, 자동차에 적용된 것이며, 액정 디스플레이(120)로부터 출사되는 표시 정보를 나타내는 표시광을 차량의 윈드실드(20)의 투사 위치(20a)에 입사시킴과 함께, 운전자와 투사 위치(20a)를 연결하는 선의 차량 전방 연장선 상에, 표시 정보의 표시상(30)을 결상시켜, 표시상(30)을 허상으로서 운전자에게 시인시키는 것이다. 이 차량용 헤드업 디스플레이 장치(100)에 의해, 운전자는, 표시상(30)과, 차량의 전경을 중첩하여 시인할 수 있도록 되어 있다. 이하, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(100)를 HUD(100)라 하는 것으로 한다.

또한, 윈드실드(20)는, 차량의 프론트측의 윈드실드이며, 예를 들어 2매의 유리와 그 중간에 설치되는 중간막으로 형성된 적층 유리가 사용되어 있다. 윈드실드(20)는, 차량 상방에서 본 경우의 좌우 방향, 및 차량 측방에서 본 경우의 윈드실드(20)의 라인을 따르는 방향으로 근소한 곡률을 갖고 있으며, 오목 거울과 동일한 효과에 의해, 표시상(30)을 확대하여 보다 먼 곳에 표시할 수 있도록 되어 있다.

HUD(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 백라이트(110), 액정 디스플레이(120), 반사 장치(130), 위치 조정 스위치(140) 및 제어 장치(150) 등을 구비하고 있다. HUD(100)의 주된 구성 요소로 되는 백라이트(110), 액정 디스플레이(120), 반사 장치(130), 제어 장치(150)는, 윈드실드(20)의 하단부면으로부터 차실 내 후방, 나아가서는 하방으로 연장되는 인스트루먼트 패널(10)의 내측에 배치되어 있다. 또한, 위치 조정 스위치(140)는, 운전자가 조작하기 쉬운 위치, 예를 들어 인스트루먼트 패널(10)의 운전자에 대향하는 면에 설치되어 있다. 또한, 인스트루먼트 패널(10)의 상면에는, 반사 장치(130)로부터의 표시광을 통과시키는 개구부(10a)가 형성되어 있고, 또한 이 개구부(10a)에는 투광성을 갖는 도시하지 않은 방진 커버가 설치되어 있다. 이하, HUD(100)의, 각 구성의 상세에 대해 설명한다.

백라이트(110)는, 통전됨으로써 액정 디스플레이(120)에 대해 광을 출사하는 발광 소자이며, 예를 들어 발광 다이오드(Light Emitting Diode＝LED)가 사용되고 있다. 백라이트(110)는, 액정 디스플레이(120)에 대한 광축을 따르도록 광을 출사하도록 되어 있다.

액정 디스플레이(120)는, 표시 정보를 나타내는 표시광을 출사하는 표시기이며, 제어 장치(150)의 구동 회로에 의해 구동 제어되도록 되어 있다. 액정 디스플레이(120)는, 예를 들어 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor＝TFT)가 사용된 TFT 액정 패널, 듀얼 스캔 타입의 디스플레이(Dual Scan Super Twisted Nematic＝D-STN), TN(Twisted Nematic) 세그먼트 액정 등이 사용된다. 그리고, 액정 디스플레이(120)는, 백라이트(110)로부터 출사되는 광에 의해, 표면에 형성한 표시 정보를 표시광으로서, 백라이트(110)와는 반대측으로 되는 반사 장치(130)를 향해 출사하도록 되어 있다. 액정 디스플레이(120)의 표시광을 출사하는 면은, 예를 들어 수직 방향을 향하고 있고, 또한 표시광의 광축이 차량의 전후 방향을 향하도록(출사 방향이 차량의 전방측을 향하도록) 배치되어 있다.

액정 디스플레이(120)에 의해 형성되는 표시 정보는, 예를 들어 차량용 내비게이션 시스템에 있어서의 지도 정보, 지도 상에 있어서의 자차의 현재 위치 정보, 혹은 목적지에의 안내 정보 등으로 할 수 있다. 혹은, 표시 정보로서는, 차량 주행 시에 있어서의 차량 정보로서의, 차속, 엔진 회전수, 엔진 냉각수온 및 배터리 전압 등의 정보로 해도 된다. 액정 디스플레이(120)는, 상기한 바와 같은 복수 종류의 표시 정보를 1개씩, 혹은, 복수 조합하여, 액정 디스플레이(120)의 표면에 형성할 수 있도록 되어 있다. 운전자는 도시하지 않은 전환 스위치에 의해, 표시 정보를 어느 것으로 할지 선택할 수 있도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 표시 정보는, 도 4의 (2), 도 5의 (3)에 도시하는 바와 같은 목적지에의 안내 정보로 하고 있다.

반사 장치(130)는, 액정 디스플레이(120)로부터의 표시광을, 인스트루먼트 패널(10)의 개구부(10a)를 통해, 윈드실드(20)의 투사 위치(20a)에 반사시키는 장치이다. 반사 장치(130)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 지지체(131), 미러부(132), 스텝 모터(133), 회전 방향 스프링(134) 및 축 방향 스프링(135) 등을 구비하고 있다.

지지체(131)는, 미러부(132), 및 스텝 모터(133)를 지지하는 가로 폭이 넓은 U자 형상으로 형성된 부재이며, 가늘고 긴 금속 판재가 길이 방향의 도중 부위(2개소)에서 절곡되어 형성되어 있다. 지지체(131)는, U자 형상의 저부로 되는 저판부(131a), 및 U자 형상의 양 측부로 되는 세로판부(131b)를 구비하고 있다. 각각의 세로판부(131b)에는, 상단부로부터 하측의 중간 위치를 향해 절제된 오목부(131c)가 형성되어 있다. 지지체(131)는, U자 형상의 폭 방향[세로판부(131b)끼리를 연결하는 방향]이 차량의 폭 방향을 향하도록 배치되어 있다.

미러부(132)는, 반사부의 일례에 상당하는 것이며, 가늘고 긴 사각형의 금속제의 프레임체(132a) 내에, 오목 거울이 내장되어 형성되어 있다. 미러부(132)는, 액정 디스플레이(120)로부터의 표시 정보를 확대하여 윈드실드(20)에 반사시키도록 되어 있다. 미러부(132)는, 길이 방향이 차량의 폭 방향을 향하도록 하여, 지지체(131)의 내측에 배치되어 있다. 미러부(132)의 길이 방향의 일단부측에는, 미러부(132)의 면 상에서 길이 방향으로 연장되는 가상 중심선 L에 일치하도록, 후술하는 스텝 모터(133)의 회전축(133b)이 접속되어 있다. 또한, 미러부(132)의 길이 방향의 타단부측에는, 가상 중심선 L을 따르도록, 외측으로 돌출되는 축부(132b)가 일체적으로 설치되어 있고, 이 축부(132b)가 오목부(131c)에 삽입됨으로써, 축부(132b)[미러부(132)]는, 세로판부(131b)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

스텝 모터(133)는, 도 2, 도 3에 도시하는 바와 같이, 미러부(132)를 회전 방향으로 회전시키는 모터이다. 스텝 모터(133)는, 모터 하우징(133a) 내에 도시하지 않은 회전자, 고정자 및 감속 기구 등이 설치되어 형성되어 있다.

회전자는, 샤프트에 영구 자석이 고정되어 형성되어 있다. 또한, 고정자는, 예를 들어 회전자의 외주측에서 모터 하우징(133a)의 내주면에 설치된 2상의 코일로 형성되어 있고, 스텝 모터(133)는, 2상 모터로 되어 있다. 2상의 코일은, 각각이 또한 2개의 코일(코일 A와 B, 및 코일 C와 D)을 구비하고 있다. 스텝 모터(133)의 샤프트는, 코일 A, B, C, D의 순으로 통전하여 여자시킴으로써, 정방향으로 회전하도록 되어 있고, 반대로, 코일 D, C, B, A의 순으로 통전하여 여자시킴으로써, 역방향으로 회전하도록 되어 있다.

감속 기구는, 직렬로 맞물리는 복수의 감속용 기어에 의해 구성되어 있고, 샤프트의 출력(회전수 및 토크)을, 최종 출력부로 되는 회전축(133b)에, 저회전, 고토크로 되도록 감속하여 전달하도록 되어 있다. 회전축(133b)은, 모터 하우징(133a)의 축 방향 단부측의 면으로부터 돌출되도록 형성되어 있다.

또한, 모터 하우징(133a)에는, 회전축(133b)이 돌출되는 축 방향 단부측으로 되는 단부면(133c)을 따르도록 외경측으로 돌출되는 2개의 장착용 스테이(133d)가 설치되어 있고, 이 장착용 스테이(133d)에 의해, 스텝 모터(133)는, 지지체(131)의 한쪽의 세로판부(131b)에 고정되어 있다. 회전축(133b)은, 오목부(131c)에 삽입되고, 미러부(132)의 길이 방향의 일단부측을 향하고 있다. 그리고, 회전축(133b)은, 상기에서 설명한 바와 같이, 미러부(132)의 길이 방향의 일단부측에 접속되어 있다. 따라서, 스텝 모터(133)의 작동에 의해, 미러부(132)는 지지체(131)[세로판부(131b)]에 대해 가상 중심선 L을 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다.

여기서, 스텝 모터(133)가 정방향으로 회전하면, 미러부(132)는, 도 1, 도 2 중에 있어서, 시계 방향(도면 중의 「정」의 방향)으로 회전하고, 윈드실드(20) 너머로 보이는 표시상(30)은, 윈드실드(20)에 있어서 상측으로 이동하도록 되어 있다. 반대로, 스텝 모터(133)가 역방향으로 회전하면, 미러부(132)는, 도 1, 도 2 중에 있어서, 반시계 방향(도면 중의 「역」의 방향)으로 회전하고, 윈드실드(20) 너머로 보이는 표시상(30)은, 윈드실드(20)에 있어서 하측으로 이동하도록 되어 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 스텝 모터(133) 내에 감속 기구가 설치되고, 최종 출력부가 회전축(133b)으로 되는 스텝 모터(133)에 있어서는, 회전축(133b)이 미러부(132)에 직접적으로 접속된 형태로 된다. 또한, 스텝 모터(133) 내에 감속 기구가 설치되지 않는 경우이며, 스텝 모터(133)에 대해 별체로 되는 감속 기구가 설치되는 경우에 있어서는, 스텝 모터(133)의 샤프트(회전축)는, 감속 기구를 통해, 미러부(132)에 접속됨으로써, 샤프트는 간접적으로 미러부(132)에 접속되는 것으로 된다.

회전 방향 스프링(134)은, 회전축(133b)에 대해 회전 방향의 일방측에 가압하는 탄성체이다. 회전 방향 스프링(134)은, 예를 들어 지지체(131)와 미러부(132) 사이에 설치된 코일 형상의 스프링이며, 회전축(133b)에 대해, 예를 들어 후술하는 드라이버 설정 위치가, 후술하는 리셋 포지션으로부터 이격되는 방향(상기에서 설명한 시계 방향)으로 가압력을 부여하도록 되어 있다. 이 가압력에 의해, 반사 장치(130)에 있어서의 미러부(132)의 회전 방향의 덜걱거림이 억제되도록 되어 있다.

축 방향 스프링(135)은, 회전축(133b)에 대해 축 방향의 일방측에 가압하는 탄성체이다. 축 방향 스프링(135)은, 예를 들어 스텝 모터(133)와는 반대측으로 되는 세로판부(131b)에 설치된 판상의 스프링이며, 회전축(133b)에 대해, 모터 엔드측(도 2 중의 우측)에 가압력을 부여하도록 되어 있다. 이 가압력에 의해, 반사 장치(130)에 있어서의 미러부(132)의 축 방향의 덜걱거림이 억제되도록 되어 있다.

위치 조정 스위치(140)는, 운전자가 입력 조작함으로써 윈드실드(20)에 있어서의 표시상(30)의 위치를, 운전자의 기호에 따라, 상측, 혹은 하측으로 조정하기 위한 요구 신호를 생성하는 입력부로 되어 있다. 위치 조정 스위치(140)는, 예를 들어 운전자에 대향하는 사각형의 스위치면을 갖고 있으며, 이 스위치면의 상측을 압입함으로써, 표시상(30)의 위치를 상측으로 변경하는 요구 신호가 생성되고, 또한 스위치면의 하측을 압입함으로써, 표시상(30)의 위치를 하측으로 변경하는 요구 신호가 생성되도록 되어 있다. 그리고, 생성된 요구 신호는, 제어 장치(150)에 출력되도록 되어 있다.

제어 장치(150)는, 액정 디스플레이(120)의 표시 정보를 제어함과 함께, 위치 조정 스위치(140)로부터의 요구 신호 혹은 이그니션 스위치의 온/오프 신호에 따라 스텝 모터(133)의 작동을 제어하는 제어 수단으로 되어 있다.

제어 장치(150)는, 위치 조정 스위치(140)로부터의 요구 신호에 따라, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)를 회전시킴으로써 회전 방향의 위치(이하, 회전 위치)를 조정한다. 이에 의해, 윈드실드(20)에 대한 표시상(30)의 위치가 상하 방향으로 위치 조정되어, 운전자가 요구하는 드라이버 설정 위치로 조정되도록 되어 있다(상세 후술). 드라이버 설정 위치는, 요구 위치의 일례에 상당한다.

또한, 이그니션 스위치가 오프되면, 제어 장치(150)는, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)를 회전시킴으로써, 윈드실드(20)에 대한 표시상(30)의 위치를, 드라이버 설정 위치로부터, 미리 정해진 리셋 포지션으로 변경하도록 되어 있다(상세 후술). 본 실시 형태에서는, 리셋 포지션은, 도 4의 (2), 도 5의 (3)에 도시하는 바와 같이, 드라이버 설정 위치보다 하측이며, 윈드실드(20)의 하단부측으로 되는 위치로서 설정되어 있다. 리셋 포지션은, 이그니션 스위치가 오프되어, 운전자가 운전하고 있지 않을 때에, 태양광이 미러부(132)에 반사하여, 차량 내부의 모습이 윈드실드(20)에 찍히지 않도록 하기 위해 설정되는 것으로 되어 있다. 리셋 포지션은, 리셋 위치의 일례에 상당한다.

또한, 다음의 운전을 위해 이그니션 스위치가 온되면, 제어 장치(150)는, 상기한 바와 같이 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터(133)를 반전시킴으로써, 미러부(132)의 회전 위치를 표시상(30)의 요구 위치에 대응하는 위치까지 복귀시키도록 되어 있다(상세 후술).

HUD(100)는, 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 이하, 제어 장치(150)에 의한, HUD(100)의 기본적인 작동에 대해 설명한다.

제어 장치(150)는, 차량의 이그니션 스위치가 온되면, 운전자의 지시에 기초하여 표시해야 하는 표시 정보를 결정함과 함께, 구동 회로를 통해 액정 디스플레이(120)에 표시 정보를 형성시킨다. 또한, 제어 장치(150)는, 스텝 모터(133)를 작동시켜 미러부(132)를 회전시킴으로써, 표시상(30)의 위치를 리셋 포지션으로부터, 전회의 운전 시에 운전자에 의해 설정되어 있었던 드라이버 설정 위치로 복귀시킨다.

그러면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액정 디스플레이(120)는, 백라이트(110)로부터 출사되는 광에 의해, 표시 정보를 표시광으로서 미러부(132)에 출사시킨다. 미러부(132)는, 액정 디스플레이(120)로부터 출사된 표시광을, 개구부(10a)(방진 커버)를 통해, 윈드실드(20)의 투사 위치(20a)에 반사시킨다. 투사 위치(20a)에 반사된 표시광(표시 정보)은, 운전자와 투사 위치(20a)를 연결하는 선의 차량 전방 연장선 상(운전자의 시야 전방)에 표시상(30)(허상)으로서 표시(결상)되어, 운전자에게 시인된다.

그리고, 운전자에 의해 위치 조정 스위치(140)가 조작되어, 표시상(30)의 위치를 변경하기 위한 요구 신호가 생성되면, 제어 장치(150)는, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)를 요구 방향으로 회전시켜, 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로 조정한다. 구체적으로는, 요구 신호가 하측의 요구이면, 스텝 모터(133)는, 역방향으로 회전되어, 도 1 중, 미러부(132)의 상단부측이 운전자로부터 이격되는 방향으로 회전되고, 도 4의 (1)에 도시하는 바와 같이, 표시상(30)은 윈드실드(20)에 있어서 하측으로 이동된다. 반대로, 요구 신호가 상측의 요구이면, 스텝 모터(133)는 정방향으로 회전되어, 도 1 중, 미러부(132)의 상단부측이 운전자에 근접하는 방향으로 회전되고, 도 5의 (1)에 도시하는 바와 같이, 표시상(30)은 윈드실드(20)에 있어서 상측으로 이동된다.

또한, 제어 장치(150)는, 이그니션 스위치가 오프되면, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)의 회전 위치를 변경함으로써, 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경시킨다. 또한, 제어 장치(150)는, 이그니션 스위치가 온되면, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)의 회전 위치를 변경함으로써, 표시상(30)의 위치를 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 변경시킨다.

여기서, 반사 장치(130)와 같이 미러부(132)가 스텝 모터(133)에 의해 회전되는 회전체에 있어서는, 도 6, 도 7에 도시하는 바와 같이, 회전 방향을 정방향으로부터 역방향으로, 혹은 역방향으로부터 정방향으로 반전하였을 때에, 소정의 회전 위치로 제어하려고 한 입력 신호에 대해, 회전 각도(회전 방향의 위치)가 어긋나 버린다고 하는 히스테리시스 현상이 발생한다. 예를 들어, 소정의 입력 신호 위치에 있어서, 회전 방향 1의 경우의 회전 각도와, 회전 방향 2의 경우의 회전 각도 사이에, 각도차＝Δθ＋α가 발생해 버린다. 이 각도차가 히스테리시스이다.

Δθ는, 모터의 히스테리시스에 대응하는 것이며, 예를 들어 스텝 모터(133)에 있어서의 자기 히스테리시스, 및 감속 기구(복수의 기어)에 있어서의 백래쉬 등에 수반하여 발생한다. 또한, α는, 그 밖의 히스테리시스에 대응하는 것이며, 예를 들어 회전 방향 스프링(134)의 가압력, 축 방향 스프링(135)의 가압력, 나아가서는 미러부(132)의 중량 등에 따라, 미러부(132)와 지지체(131)[세로판부(131b)] 사이에 있어서 변동하는 마찰 계수 등에 수반하여 발생한다. 따라서, 각도차＝Δθ＋α는, 반사 장치(130) 전체에서 보았을 때에 발생할 수 있는 히스테리시스로서 파악된 것으로 되어 있다.

상기한 바와 같은 HUD(100)의 작동에 있어서는, 리셋 포지션이 드라이버 설정 위치의 하측, 즉, 윈드실드(20)의 하단부측으로 설정되어 있고, 또한 표시상(30)의 위치를 원하는 드라이버 설정 위치로 조정하는 데 있어서, 이그니션 스위치가 오프될 때까지의 최후의 이동 방향이, 도 5의 (1)에 도시하는 바와 같이, 리셋 포지션과는 반대측으로 되는 상측이면(드라이버 설정 위치가 리셋 포지션으로부터 이격되는 방향으로 변경되는 경우), 이하와 같은 스텝 모터(133)의 반전 동작이 발생한다. 즉, 표시상(30)을 드라이버 설정 위치로 조정한 후, 리셋 포지션으로 변경하기 위해 스텝 모터(133)는 한번 반전되고[도 5의 (2)], 또한 다음의 이그니션 스위치의 온 시에, 표시상(30)을 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 복귀시키기 위해 스텝 모터(133)는 다시 반전되게 된다[도 5의 (3)].

이와 같이, 2회의 스텝 모터(133)의 반전 조작이 행해지는 경우이면, 각 반전 시에 각각 히스테리시스가 발생하지만, 이들 히스테리시스는, 서로 상쇄되게 된다. 따라서, 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터(133)를 반전시키면, 표시상(30)의 위치는, 리셋 포지션으로부터 전회의 운전 시에 설정한 드라이버 설정 위치로 복귀되는 형태로 되고[도 5의 (3)], 운전자는 위화감을 느끼는 일이 없다.

그러나, 리셋 포지션이 드라이버 설정 위치의 하측, 즉, 윈드실드(20)의 하단부측으로 설정되어 있고, 또한 표시상(30)의 위치를 원하는 드라이버 설정 위치로 설정하는 데 있어서, 이그니션 스위치의 오프까지에 있어서의 마지막의 이동 방향이, 도 4의 (1)에 도시하는 바와 같이, 리셋 포지션과 동일한 측으로 되는 하측이면(드라이버 설정 위치가 리셋 포지션에 근접하는 방향으로 변경되는 경우), 이하와 같은 스텝 모터(133)의 반전 동작이 발생한다. 즉, 표시상(30)을 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경한 후, 다음의 이그니션 스위치의 온 시에, 표시상(30)을 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 복귀시키기 위해 스텝 모터(133)가 한번 반전되게 된다[도 4의 (3)].

이 경우이면, 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로의 반전 시에 히스테리시스가 한번 발생되게 된다. 이 히스테리시스에 의해, 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터(133)를 반전시킴으로써, 표시상(30)을 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 복귀시켜도, 전회의 운전 시에 설정한 드라이버 설정 위치에 대해 표시상(30)이 어긋난 위치로 복귀되는 형태로 되고, 운전자는 위화감을 느끼게 된다.

이러한 위치 어긋남을 방지하기 위해, 제어 장치(150)는, 도 8에 나타내는 흐름도에 기초하는 스텝 모터(133)[미러부(132)]의 제어를 실행하도록 되어 있다.

우선, 이그니션 스위치가 온되어, 운전 상태에 있을 때, 스텝 S100에서, 제어 장치(150)는 통상의 HUD 조작을 행한다. 이 조작은, 상기한 HUD(100)의 기본 작동에 대해 설명한 내용으로 된다. 즉, 제어 장치(150)는, 액정 디스플레이(120)에 있어서의 표시 정보의 결정과 형성을 위한 제어를 행하고, 또한 위치 조정 스위치(140)로부터의 요구 신호에 기초하여, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)의 회전 위치를 조정한다.

다음으로, 스텝 S110에서, 운전자에 의해 이그니션 스위치가 오프되어 운전이 종료되면, 제어 장치(150)는, 이그니션 스위치 오프의 신호를 취득한다. 그리고, 이 이그니션 스위치 오프의 신호를 취득한 후, 소정 시간(예를 들어 1분) 후에, 스텝 S120에서, 제어 장치(150)는, 이그니션 스위치가 오프될 때까지의 동안에, 운전자로부터의 요구 신호에 기초하여, 최종적으로 표시상(30)의 위치를 조정한 방향이 「상측」이었는지, 「하측」이었는지를 판정한다.

상기 판정이, 하측이면[도 4의 (1)], 제어 장치(150)는, 스텝 S130에서, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)에 의한 표시상(30)의 위치가, 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 되도록, 미러부(132)의 회전 위치를 변경시킨다[도 4의 (2)]. 이때에 미러부(132)가 회전되는 각도는, 변경 회전 각도분이다.

그리고, 스텝 S140에서, 제어 장치(150)는, 상기 스텝 S130에서 스텝 모터(133)를 회전시킨 방향과는 역방향으로 되도록, 미리, 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼 스텝 모터(133)를 역전 작동시킨다[도 4의 (3)]. 소정 각도는, 순수하게는 상기에서 설명한 각도차＝Δθ＋α에 대응하는 것이지만, 본 실시 형태와 같이 4개의 코일 A, B, C, D를 구비하는 스텝 모터(133)에 있어서는, 샤프트는 90도씩 스텝 회전하므로, 각도차＝Δθ＋α를 만족하는 최소의 스텝 회전 각도분이라고 정함으로써, 그 대응이 가능해진다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 소정 각도를 2스텝분의 180도로 설정하였다. 즉, 표시상(30)의 위치가 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경될 때에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 스텝 S130에서 스텝 모터(133)가 코일 A, B, C, D의 순으로 여자되어 회전하였다고 하면, 스텝 S140에서는, 코일 D, C의 순으로 2스텝분의 여자가 행해져, 스텝 모터(133)가 소정 각도분만큼 역전되고, 다음의 이그니션 스위치가 온될 때에 대비하도록 하고 있는 것이다.

그리고, 스텝 S150에서, 다음의 운전을 위해, 다시 이그니션 스위치가 온되면, 제어 장치(150)는, 스텝 S130에 있어서의 변경 회전 각도분만큼, 스텝 모터(133)를, 스텝 S140에서 역전 작동시킨 방향과 동일한 방향으로 회전시킴으로써, 미러부(132)의 회전 위치를 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 복귀시킨다[도 4의 (4)].

한편, 스텝 S120에서, 제어 장치(150)는, 최종적으로 표시상(30)의 위치를 조정한 방향이 「상측」이었다고 판정하면[도 5의 (1)], 스텝 S130과 마찬가지로, 스텝 S160에서, 스텝 모터(133)를 작동시켜, 미러부(132)에 의한 표시상(30)의 위치가, 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 되도록, 미러부(132)의 회전 위치를 변경시킨다[도 4의 (2)]. 그리고, 상기에서 설명한 스텝 S150으로 이행한다[도 5의 (3)].

즉, 스텝 S120에서, 제어 장치(150)가 최종적으로 표시상(30)의 위치를 조정한 방향이 「상측」이었다고 판정한 경우이면, 도 5의 (1)∼(3)에서 도시하는 바와 같이, 스텝 모터(133)의 작동에서 볼 때, 상기에서 설명한 바와 같이 히스테리시스의 영향이 상쇄되므로, 스텝 S160에서 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경시키지만, 스텝 S140에서 설명한 스텝 모터(133)의 역전 작동의 제어는 행하지 않는(금지하는) 것으로 하고 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 운전자에 의해 표시상(30)의 드라이버 설정 위치가 리셋 포지션에 근접하는 방향으로 변경된 경우[드라이버 설정 위치로 조정하였을 때의 미러부(132)의 회전 방향이, 표시상(30)의 위치를 리셋 포지션으로 변경할 때의 미러부(132)의 회전 방향과 동일한 경우]이면, 다음으로 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 표시상(30)의 위치가 리셋 포지션으로 되도록 스텝 모터(133)를 회전시켜 미러부(132)의 회전 위치를 변경함과 함께, 미러부(132)의 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼, 스텝 모터(133)를 역전 작동시키도록 하고 있다(스텝 S140).

이에 의해, 히스테리시스의 영향을 받게 된 상태에서, 다음으로 이그니션 스위치가 온되었을 때에 대비할 수 있다. 따라서, 다음으로 이그니션 스위치가 온되었을 때에는, 표시상(30)의 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치에 대응하는 위치를 향해 변경 회전 각도분만큼 스텝 모터(133)를 반전시킴으로써, 도 10의 (1) 및 (2)에 나타내는 바와 같이, 미러부(132)의 위치 어긋남을 방지하는 것(Δθ＋α≒0)이 가능해진다.

이때, 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 상기 제어가 행해지고, 이그니션 스위치가 온되었을 때에는, 단순하게 스텝 모터(133)를 변경 회전 각도분만큼 반전시킴으로써, 미러부(132)를 표시상(30)의 리셋 위치로부터 드라이버 설정 위치에 대응하는 위치로 복귀시킬 수 있고, 종래 기술과 같이 여분의 조작에 의해 처리 시간이 길어진다고 하는 일이 없이, 운전자는, 바로 표시상(30)을 볼 수 있다.

또한, 스텝 모터(133)를 역전 작동시킬 때의 소정 각도로서는, 스텝 모터(133)의 정역 반전 동작 시에 발생되는, 모터의 히스테리시스분에 상당하는 회전 각도(Δθ)에, 회전 방향 스프링(134)의 가압력, 축 방향 스프링(135)의 가압력, 및 미러부(132)의 중량에 수반하여 발생되는 다른 히스테리시스분에 상당하는 회전 각도(α)를 더한 회전 각도(Δθ＋α)로 하고 있다.

이에 의해, HUD(100)의 전체 구성에 수반하는 히스테리시스분을 고려한 스텝 모터(133)의 역전 작동의 제어가 가능해지므로, 미러부(132)의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 제어 장치(150)는, 운전자에 의해 표시상(30)의 드라이버 설정 위치가 리셋 포지션으로부터 이격되는 방향으로 변경된 경우[드라이버 설정 위치로 조정하였을 때의 미러부(132)의 회전 방향이, 표시상(30)의 위치를 리셋 포지션으로 변경할 때의 미러부(132)의 회전 방향과 반대의 경우]이면, 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 스텝 모터(133)의 역전 작동을 행하지 않도록(금지하도록) 하고 있다.

이 경우이면, 미러부(132)가 드라이버 설정 위치로 조정되고, 또한 리셋 포지션으로 변경되는 동안에, 스텝 모터(133)는 한번 반전되고, 다음으로 이그니션 스위치가 온되면, 미러부(132)를 리셋 포지션으로부터 드라이버 설정 위치로 이동시키기 위해, 스텝 모터(133)는 다시 반전되게 된다. 이와 같이, 스텝 모터(133)는, 리셋 포지션으로의 변경과, 드라이버 설정 위치로의 변경 시에 2회의 반전 동작을 수반하므로, 이 2회의 반전 동작에 의해 히스테리시스에 의한 위치 어긋남의 영향이 상쇄되게 된다. 따라서, 이러한 경우이면, 상기한 역전 작동은 불필요해지므로, 역전 작동의 제어를 금지함으로써, 불필요한 제어를 폐지함과 함께, 확실한 위치 어긋남의 방지가 가능해진다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태의 HUD(100)[표시상(30)의 위치와, 흐름도]를 도 11∼도 13에 나타낸다. 제2 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에 대해, 제어 장치(150)가 행하는 제어 내용을 변경한 것이다.

제2 실시 형태에서는, 리셋 포지션은, 도 11의 (1), 도 12의 (1)에 도시하는 바와 같이, 드라이버 설정 위치보다 상측이며, 윈드실드(20)의 상단부측으로 되는 위치로서 설정되어 있다. 또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 드라이버 설정 위치를 조정하는 데 있어서, 표시상(30)을 상측으로 이동시킨 경우(드라이버 설정 위치가 리셋 포지션에 근접하는 방향으로 변경된 경우)이면, 이 조정 시의 스텝 모터(133)[미러부(132)]의 회전 방향과, 표시상(30)을 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경할 때의 스텝 모터(133)[미러부(132)]의 회전 방향이 동일해진다. 또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 드라이버 설정 위치를 조정하는 데 있어서, 표시상(30)을 하측으로 이동시킨 경우(드라이버 설정 위치가 리셋 포지션으로부터 이격되는 방향으로 변경된 경우)이면, 이 조정 시의 스텝 모터(133)[미러부(132)]의 회전 방향과, 표시상(30)을 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경할 때의 스텝 모터(133)[미러부(132)]의 회전 방향이 반대로 된다.

또한, 도 13에 나타내는 흐름도는, 상기 제1 실시 형태에서 설명한 도 8의 흐름도에 대해, 스텝 S100∼스텝 S130, 스텝 S150, S160에 있어서의 제어 내용은 동일하지만, 스텝 S120에서의 판정 결과가, 「상측」인지, 「하측」인지의 판정 방향이 반대로 되어 있고, 또한 스텝 S140A에서의 역전 작동의 방향이 스텝 S140과는 역방향으로 되어 있다.

따라서, 스텝 S120에서 드라이버 설정 위치 조정을 위해 표시상(30)을 조정한 방향이 상측이면, 스텝 S130, 스텝 S140A를 실행하여, 스텝 S150으로 이행한다. 즉, 도 11의 (2)에 도시하는 바와 같이, 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경한 후에, 도 11의 (3)에 도시하는 바와 같이, 스텝 모터(133)에 미리 히스테리시스분의 역전 작동시켜 둔다. 이에 의해, 다음의 운전 개시 시에, 도 11의 (4)에 도시하는 바와 같이, 표시상(30)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능해진다.

이때, 상기 제1 실시 형태와 마찬가지로, 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 역전 작동의 제어가 행해지고, 이그니션 스위치가 온되었을 때에는, 단순하게 스텝 모터(133)를 변경 회전 각도분만큼 반전시킴으로써, 미러부(132)를 리셋 위치로부터 드라이버 설정 위치로 복귀시킬 수 있으므로, 종래 기술과 같이 여분의 조작에 의해 처리 시간이 길어진다고 하는 일이 없이, 운전자는, 바로 표시상(30)을 볼 수 있다.

또한, 스텝 S120에서 드라이버 설정 위치 조정을 위해 표시상(30)을 조정한 방향이 하측이면, 스텝 S160만을 실행하여, 스텝 S150으로 이행한다. 즉, 도 12의 (2)에 도시하는 바와 같이, 표시상(30)의 위치를 드라이버 설정 위치로부터 리셋 포지션으로 변경한 후, 스텝 모터(133)에 대해 히스테리시스분의 역전 작동의 제어는 행하지 않는다. 이에 의해, 도 12의 (1)로부터 도 12의 (2)에 있어서의 스텝 모터(133)의 반전에 의한 히스테리시스와, 도 12의 (2)로부터 도 12의 (3)에 있어서의 스텝 모터(133)의 반전에 의한 히스테리시스에 의해 양 히스테리시스의 영향이 상쇄되므로, 도 12의 (3)에 도시하는 바와 같이, 다음의 운전 개시 시에 표시상(30)의 위치 어긋남을 방지하는 것이 가능해진다.

(그 밖의 실시 형태)

상기 제1, 제2 실시 형태에서는, 스텝 모터(133)는, 코일 A∼D를 구비하는 2상 모터로 하였지만, 이에 한정하지 않고, 코일 상수를 더 증가시킨 것으로 해도 된다. 코일 상수를 증가시킨 경우에는, 1스텝당 회전 각도를 작게 할 수 있으므로, 역전 작동의 제어를 행할 때의 스텝 모터(133)에 부여하는 각도를, 히스테리시스에 상당하는 소정 각도에 보다 근접시킨 설정이 가능해진다.

또한, 액정 디스플레이(120)로부터의 표시광을 반사 장치(130)에 의해 반사시키는 것으로 하였지만, 액정 디스플레이(120)로부터의 표시광을 예를 들어 평면 거울에서 일단 반사시킨 후에, 반사 장치(130)에 출사시키도록 해도 된다.

또한, 액정 디스플레이(표시기)(120)는, TFT 액정 패널, 듀얼 스캔 타입의 디스플레이, TN 세그먼트 액정 등이 사용되는 것으로서 설명하였지만, 이것에 한정되는 일 없이, 일렉트로루미네센스 등의 자발광식의 표시기로 해도 된다. 또한, 레이저를 스캔하는 레이저 프로젝터로 해도 된다.

또한, 회전 방향 스프링(134)에 의한 회전축(133b)에의 가압력의 방향은, 상기 실시 형태에서는, 드라이버 설정 위치가 리셋 포지션으로부터 이격되는 방향으로 하였지만, 역방향으로 해도 된다.

이상, 본 개시에 관한 실시 형태 및 구성을 예시하였지만, 본 개시에 관한 실시 형태 및 구성은, 상술한 각 실시 형태 및 각 구성에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 형태 및 구성에 각각 개시된 기술적 요소를 적절히 조합하여 얻어지는 실시 형태 및 구성에 대해서도 본 개시에 관한 실시 형태 및 구성의 범위에 포함된다.

Claims

차량에 탑재되고, 표시 정보를 나타내는 표시광을 출사하는 표시기(120)와, 상기 표시기(120)로부터 출사되는 표시광을 윈드실드(20)에 반사시키는 반사부(132)를 구비하고, 상기 표시 정보의 허상(30)을 운전자의 시야 전방에 표시시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
상기 반사부(132)에 직접적 혹은 간접적으로 접속되어, 상기 반사부(132)를 회전 방향으로 회전시키는 스텝 모터(133)와,
상기 스텝 모터(133)의 회전축(133b)에 대해 회전 방향의 일방측으로 가압하는 회전 방향 스프링(134)과,
상기 회전축(133b)에 대해 축 방향의 일방측으로 가압하는 축 방향 스프링(135)과,
상기 스텝 모터(133)의 작동을 제어함으로써 상기 반사부(132)의 회전 방향에 있어서의 회전 위치를 제어하는 제어 장치(150)를 구비하고 있고,
상기 제어 장치(150)는,
운전자로부터의 요구 신호에 따라, 상기 윈드실드(20)에 대한 상기 허상(30)의 위치가 상기 운전자가 요구하는 요구 위치로 되도록, 상기 반사부(132)의 회전 위치를 조정하도록 되어 있고,
또한, 이그니션 스위치가 오프되면, 상기 허상(30)의 위치가 미리 정해진 리셋 위치로 되도록, 상기 반사부(132)의 회전 위치를 변경함과 함께, 그 후에 이그니션 스위치가 온되면, 상기 허상(30)의 위치를 상기 요구 위치로부터 상기 리셋 위치로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 상기 스텝 모터(133)를 반전시킴으로써 상기 반사부(132)의 회전 위치를 상기 허상(30)의 상기 요구 위치에 대응하는 위치로 복귀시키도록 되어 있고,
상기 운전자에 의해 상기 요구 위치가 상기 리셋 위치에 근접하는 방향으로 변경된 경우, 다음으로 상기 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 상기 허상(30)의 위치가 상기 리셋 위치로 되도록 상기 스텝 모터(133)를 회전시킨 후, 상기 반사부(132)의 정역 반전 동작 시에 발생하는 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼, 상기 스텝 모터(133)를 역전 작동시켜 두는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
차량에 탑재되고, 표시 정보를 나타내는 표시광을 출사하는 표시기(120)와, 상기 표시기(120)로부터 출사되는 표시광을 윈드실드(20)에 반사시키는 반사부(132)를 구비하고, 상기 표시 정보의 허상(30)을 운전자의 시야 전방에 표시시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
상기 반사부(132)에 직접적 혹은 간접적으로 접속되어, 상기 반사부(132)를 회전 방향으로 회전시키는 스텝 모터(133)와,
상기 스텝 모터(133)의 회전축(133b)에 대해 회전 방향의 일방측으로 가압하는 회전 방향 스프링(134)과,
상기 회전축(133b)에 대해 축 방향의 일방측으로 가압하는 축 방향 스프링(135)과,
상기 스텝 모터(133)의 작동을 제어함으로써 상기 반사부(132)의 회전 방향에 있어서의 회전 위치를 제어하는 제어 장치(150)를 구비하고 있고,
상기 제어 장치(150)는,
운전자로부터의 요구 신호에 따라, 상기 윈드실드(20)에 대한 상기 허상(30)의 위치가 상기 운전자가 요구하는 요구 위치로 되도록, 상기 반사부(132)의 회전 위치를 조정하도록 되어 있고,
또한, 이그니션 스위치가 오프되면, 상기 허상(30)의 위치가 미리 정해진 리셋 위치로 되도록, 상기 반사부(132)의 회전 위치를 변경함과 함께, 그 후에 이그니션 스위치가 온되면, 상기 허상(30)의 위치를 상기 요구 위치로부터 상기 리셋 위치로 변경하였을 때의 변경 회전 각도분만큼 상기 스텝 모터(133)를 반전시킴으로써 상기 반사부(132)의 회전 위치를 상기 허상(30)의 상기 요구 위치에 대응하는 위치로 복귀시키도록 되어 있고,
상기 운전자에 의해 상기 요구 위치가 상기 리셋 위치에 근접하는 방향으로 변경된 경우, 다음으로 상기 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 상기 허상(30)의 위치가 상기 리셋 위치로 되도록 상기 스텝 모터(133)를 회전시킨 후, 상기 반사부(132)의 정역 반전 동작 시에 발생하는 히스테리시스에 상당하는 소정 각도분만큼, 상기 스텝 모터(133)를 역전 작동시켜 두고,
상기 소정 각도는, 상기 스텝 모터(133)의 정역 반전 동작 시에 발생되는, 모터 히스테리시스분에 상당하는 회전 각도(Δθ)에, 상기 회전 방향 스프링(134)의 가압력, 상기 축 방향 스프링(135)의 가압력, 및 상기 반사부(132)의 중량에 수반하여 발생되는 다른 히스테리시스분에 상당하는 회전 각도(α)를 더한 회전 각도(Δθ＋α)인, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제어 장치(150)는,
상기 운전자에 의해 상기 요구 위치가 상기 리셋 위치로부터 이격되는 방향으로 변경된 경우, 다음으로 상기 이그니션 스위치가 오프되었을 때에, 상기 스텝 모터(133)의 상기 역전 작동을 금지하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전 방향 스프링(134)은, 상기 요구 위치가 상기 리셋 위치로부터 이격되는 방향으로 상기 회전축(133b)을 가압하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.