KR101930188B1 - 헤드업 디스플레이 장치 - Google Patents

헤드업 디스플레이 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101930188B1
KR101930188B1 KR1020177022751A KR20177022751A KR101930188B1 KR 101930188 B1 KR101930188 B1 KR 101930188B1 KR 1020177022751 A KR1020177022751 A KR 1020177022751A KR 20177022751 A KR20177022751 A KR 20177022751A KR 101930188 B1 KR101930188 B1 KR 101930188B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
angle
determination
step angle
control
correction parameter
Prior art date
Application number
KR1020177022751A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170102556A (ko
Inventor
다츠야 사사키
Original Assignee
가부시키가이샤 덴소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 덴소 filed Critical 가부시키가이샤 덴소
Publication of KR20170102556A publication Critical patent/KR20170102556A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101930188B1 publication Critical patent/KR101930188B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/213—Virtual instruments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/65—Instruments specially adapted for specific vehicle types or users, e.g. for left- or right-hand drive
    • B60K35/658—Instruments specially adapted for specific vehicle types or users, e.g. for left- or right-hand drive the instruments being ergonomically adjustable to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/80—Arrangements for controlling instruments
    • B60K35/81—Arrangements for controlling instruments for controlling displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/22—Control of step size; Intermediate stepping, e.g. microstepping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20—Optical features of instruments
    • B60K2360/33—Illumination features
    • B60K2360/334—Projection means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G02B2027/0159—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with mechanical means other than scaning means for positioning the whole image
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G02B2027/0181—Adaptation to the pilot/driver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

이동체에 탑재되고, 투영 부재에 화상을 투영함으로써, 화상을 허상 표시하는 HUD 장치는, 투사부와, 반사경과, 스테핑 모터와, 당해 모터로부터 출력되어 반사경에 전달되는 회전을 감속하는 감속 기어 기구와, 탑승자로부터의 제어 지령에 따라서, 모터의 회전을 제어하는 제어 스텝각을 연산하는 제어부를 구비한다. 제어부는, 금회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 모터에 출력시키는 회전의 출력 방향이, 전회의 회전의 방향과, 동일 방향인지 역방향인지를 판정하는 스텝과, 당해 스텝에 있어서 역방향의 판정이 내려진 경우에, 기준 스텝각과 감속 기어 기구의 백래쉬 상당각의 합 이상이 되는, 역방향의 역스텝각을 제어 스텝각에 가산하는 스텝을 실시한다.

Description

헤드업 디스플레이 장치
본 출원은, 당해 개시 내용이 참조에 의해 본 출원에 포함된, 2015년 2월 19일에 출원된 일본 특허 출원 제2015-30667호를 기초로 하고 있다.
본 개시는, 이동체에 탑재되고, 투영 부재에 화상을 투영함으로써, 화상을 탑승자에 의해 시인 가능하게 허상 표시하는 헤드업 디스플레이 장치(이하, HUD 장치를 약칭으로 함)에 관한 것이다.
종래, 이동체에 탑재되고, 투영 부재에 화상을 투영함으로써, 화상을 탑승자에 의해 시인 가능하게 허상 표시하는 HUD 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 개시된 HUD 장치는, 표시 광을 투사하는 투사부와, 투사부로부터의 표시 광을 투영 부재를 향해 반사하는 반사경과, 회전을 출력하는 스테핑 모터와, 복수의 기어로 이루어지고, 스테핑 모터로부터 출력되어 반사경에 전달되는 회전을 감속하는 감속 기어 기구와, 탑승자의 제어 지령에 따라서, 스테핑 모터의 회전을 제어하는 제어부를 구비하고 있다.
그리고, 탑승자의 제어 지령에 따라서, 허상 표시의 위치가 미세 조정되는 경우, 스텝각이 변화되는 풀 스텝 구동을 하도록 되어 있는 것이다.
일본 특허 공개 제2012-23806호 공보
그런데, 이러한 탑승자의 제어 지령에 있어서, 허상 표시의 위치를 전회와 동일 방향으로 이동시키고 싶은 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 스테핑 모터를 전회와 동일 방향으로 회전시키면, 감속 기어 기구에 있어서 백래쉬의 영향이 없는 상태에서 반사경을 회전시킬 수 있으므로, 탑승자는, 허상 표시의 위치를 뜻대로 이동시킬 수 있다.
한편, 허상 표시의 위치를 전회와는 역방향으로 이동시키고 싶은 경우가 있다. 이 경우에 있어서, 스테핑 모터를 전회와는 역회전시켜도, 감속 기어 기구에 존재할 수 있는 백래쉬의 영향에 의해, 반사경의 회전량이 동일 방향의 경우보다 작아지거나 또는 회전하지 않을 우려가 있다. 이 결과, 탑승자는, 허상 표시의 위치가 뜻대로 이동하지 않는 것에의 위화감을 기억하는 경우가 있다.
본 개시는, 이상의 점에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 허상을 시인하는 탑승자의 위화감을 저감시키는 HUD 장치를 제공하는 데 있다.
본 개시는, 이동체에 탑재되고, 투영 부재에 화상을 투영함으로써, 화상을 탑승자에 의해 시인 가능하게 허상 표시하는 헤드업 디스플레이 장치이며,
표시 광을 투사하는 투사부와,
투사부로부터의 표시 광을 투영 부재를 향해 반사하는 반사경과,
회전을 출력하는 스테핑 모터와,
복수의 기어로 이루어지고, 스테핑 모터로부터 출력되어 반사경에 전달되는 회전을 감속하는 감속 기어 기구와,
탑승자로부터의 제어 지령에 따라서, 스테핑 모터의 회전을 제어하는 제어 스텝각을 연산하는 제어부를 구비하고,
제어부는,
금회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 스테핑 모터에 출력시키는 회전의 출력 방향이, 전회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 스테핑 모터에 의해 출력된 회전의 방향과, 동일 방향인지 역방향인지를 판정하는 판정부와,
판정부에 있어서 동일 방향의 판정이 내려지는 것에 따라서 스테핑 모터를 회전시키는 스텝각을 기준 스텝각으로 하여, 판정부에 있어서 역방향의 판정이 내려진 경우에, 기준 스텝각과 감속 기어 기구의 백래쉬 상당각의 합 이상으로 되는, 역방향의 역스텝각을 제어 스텝각에 가산하는 역방향 가산부를 갖는다.
이러한 개시에 의하면, 스테핑 모터의 회전을 제어하는 제어 스텝각을 연산하는 제어부에 있어서의 판정 결과, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우에는, 기준 스텝각과 감속 기어 기구의 백래쉬 상당각의 합 이상이 되도록, 역방향의 역스텝각이 제어 스텝각에 가산된다. 이러한 제어에 의해, 스테핑 모터는 역스텝각만큼 전회와는 역방향으로 회전한다. 이에 의해, 반사경의 회전량을 확보할 수 있어, 허상 표시의 위치를 확실하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 허상을 시인하는 탑승자는, 허상 표시의 위치를 뜻대로 이동시킬 수 있으므로, 위화감이 저감되는 것이다.
도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 HUD 장치의 개략적 구성을 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 HUD 장치에 있어서의 허상의 표시 위치를 도시하는 모식도이다.
도 3은 도 1의 스테핑 모터 및 감속 기어 기구를 도시하는 확대 단면도이다.
도 4는 도 1의 스테핑 모터 및 감속 기어 기구를 도시하는 확대 사시도이다.
도 5는 도 1의 스테핑 모터에 인가되는 구동 신호에 대해 설명하기 위한 특성도이다.
도 6은 도 1의 HUD 장치에 있어서의 표시 위치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 도 4의 감속 기어 기구의 스토퍼 기어부를 도시하는 평면도이다.
도 8은 도 1의 제어부가 실행하는 흐름도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 있어서의 도 6에 대응하는 도면이다.
도 10은 제2 실시 형태의 제어부가 실행하는 흐름도이다.
이하, 본 개시의 복수의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 실시 형태에 있어서 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 붙임으로써, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 각 실시 형태에 있어서 구성의 일부분만을 설명하고 있는 경우, 당해 구성의 다른 부분에 대해서는, 선행하여 설명한 다른 실시 형태의 구성을 적용할 수 있다. 또한, 각 실시 형태의 설명에 있어서 명시하고 있는 구성의 조합뿐만 아니라, 특별히 조합에 지장이 발생하지 않으면, 명시하고 있지 않아도 복수의 실시 형태의 구성끼리를 부분적으로 조합할 수 있다.
(제1 실시 형태)
도 1에 도시한 바와 같이, 본 개시의 제1 실시 형태에 의한 HUD 장치(100)는, 이동체의 일종인 차량(1)에 탑재되고, 인스트루먼트 패널(2) 내에 수용되어 있다. HUD 장치(100)는, 차량(1)의 투영 부재로서의 윈드 쉴드(3)에 화상을 투영한다. 이에 의해 HUD 장치(100)는, 화상을 차량(1)의 탑승자(5)에 의해 시인 가능하게 허상 표시한다. 즉, 윈드 쉴드(3)에 반사되는 화상의 표시 광이, 차량(1)의 실내에 있어서 탑승자(5)의 눈에 도달하고, 당해 탑승자(5)가 당해 표시 광을 허상(7)으로서 지각한다. 그리고, 탑승자(5)는 허상(7)에 의해 각종 정보를 인식할 수 있다. 화상으로서 허상 표시되는 각종 정보로서는, 예를 들어 차속, 연료 잔량 등의 차량 상태값, 또는 도로 정보, 시계 보조 정보 등의 내비게이션 정보를 들 수 있다.
차량(1)의 윈드 쉴드(3)에 있어서, 실내측의 면은, 화상이 투영되는 투영면(3a)을 만곡하는 오목면 형상 또는 평탄한 평면 형상 등으로 형성되어 있다. 또한, 투영 부재로서, 윈드 쉴드(3) 대신에 차량(1)과 별체로 되어 있는 컴바이너를 차량 내에 설치하여, 당해 컴바이너에 화상을 투영하는 것이어도 된다.
또한, 이하에 있어서 차량(1)의 하부 방향이라 함은, 차량(1)이 평지를 주행할 때, 또는 평지에 정지할 때에 중력이 발생하는 방향을 나타낸다. 또한 차량(1)의 상부 방향이라 함은, 차량(1)의 하부 방향의 반대 방향을 나타낸다.
이 HUD 장치(100)는, 하우징(10), 투사부(20), 반사경(30), 스테핑 모터(40), 감속 기어 기구(50), 지령 스위치(60) 및 제어부(70)를 구비하고 있다.
하우징(10)은, HUD 장치(100)의 다른 요소(20, 30, 40, 50, 70)를 수용하는 중공 형상으로 형성되고, 차량(1)의 인스트루먼트 패널(2) 내에 설치된다. 하우징(10)은, 탑승자(5)가 착좌하는 운전석(1a) 전방에 고정된 윈드 쉴드(3)(도 2도 참조)와 상하 방향에 대향하는 개소에, 표시 광을 투과 가능한 방진 시트(12)를 갖고 있다.
투사부(20)는, 액정식 투사기이다. 투사부(20)는, 내장된 백라이트에 의해 화면(22)이 투과 조명됨으로써, 표시 광을 화상으로서 투사하도록 되어 있다. 또한, 투사부(20)로서, 액정식 대신에, 레이저 광속이 입사하는 주사 미러의 방향을 주사함으로써 스크린 상에 화상을 형성하는 레이저 스캐너 방식 등을 채용하는 것도 가능하다.
반사경(30)은, 합성 수지 내지는 유리 등으로 이루어지는 기재의 표면에 반사면(32)으로서 알루미늄을 증착시키는 것 등에 의해 형성되어 있다. 반사면(32)은, 예를 들어 본 실시 형태에서는, 중심부가 오목해지는 오목면으로서, 매끄러운 곡면 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 반사경(30)은, 투사부(20)로부터의 표시 광을, 방진 시트(12)를 통해 윈드 쉴드(3)를 향해 반사하도록 되어 있다.
또한, 반사경(30)은, 하우징(10)에 의해 회전 가능하게 지지된 회전축(34)을 갖고 있다. 회전축(34)의 회전에 의해 반사경(30)의 반사면(32)의 각도가 회전축(34) 주위로 조정됨으로써, 표시 광에 의한 허상 표시의 위치인 표시 위치 PD는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 소정 방향(본 실시 형태에서는, 차량의 상부 방향 또는 하부 방향)으로 이동한다. 여기서, 회전축(34)은, 표시 위치 PD에 화상이 탑승자(5)로부터 시인 가능한 범위인 표시 범위 RD를 넘어, 탑승자(5)로부터 시인 불가능한 표시 범위 밖 ROD까지, 반사경(30)의 각도를 설정 가능하게 되어 있다.
스테핑 모터(40)는 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 클로우 폴 구조의 영구 자석형 모터이며, 회전을 출력한다. 스테핑 모터(40)는, 케이싱(42), 회전자(44) 및 고정자(46a, 46b)를 갖고 있다. 중공형 케이싱(42)은, 하우징(10)(도 1을 참조)에 의해 보유 지지되고, 스테핑 모터(40)의 다른 요소(44, 46a∼b)를 수용하고 있다. 회전자(44)는, 모터축(40a)의 외주측에 마그넷 로터(44a)를 조립 장착하여 이루어진다. 모터축(40a)은, 케이싱(42)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 모터축(40a)은, 도 4에 나타낸 하부 대응 방향 DD와 상부 대응 방향 DU로 회전한다. 마그넷 로터(44a)는, 상반되는 자극을 각각 복수씩, 영구 자석에 의해 형성하고 있다.
2상의 고정자(46a∼b)는, 회전자(44)의 외주측에서 케이싱(42)에 의해 보유 지지되어 있다. 이 중 A상의 고정자(46a)는, 자성 요크(47a, 47b) 및 코일(47c)을 갖고, 또한 B상의 고정자(46b)는 자성 요크(48a, 48b) 및 코일(48c)을 갖고 있다. A상에 있어서 자성 요크(47a∼b)와 동축 상에 배치되는 코일(47c)과, B상에 있어서 자성 요크(48a∼b)와 동축 상에 배치되는 코일(48c)은, 축 방향에 있어서 서로 어긋나 있다. 이상의 구성에 의해 스테핑 모터(40)는, A, B 각 상의 코일(47c, 48c)이 구동 신호의 인가를 받아 여자됨으로써, 마그넷 로터(44a)와 함께 모터축(40a)을 회전시킨다.
여기서, A상의 코일(47c)에 인가되는 구동 신호는, 도 5의 그래프에 있어서 굵은 실선으로 나타낸 바와 같이, 전기각에 따라서 전압 진폭 V를 교번시키는 코사인 함수에 따르는 것으로 된다. 한편, B상의 코일(48c)에 인가되는 구동 신호는, 도 5의 그래프에 있어서 가느다란 실선으로 나타낸 바와 같이, 전기각에 따라서 전압 진폭 V를 교번시키는 사인 함수에 따르는 것으로 된다. 이러한 구동 신호의 인가에 의해 스테핑 모터(40)에 있어서는, 실질 90도의 전기각마다 전기 안정 점 θs가 현출된다. 또한, 이하의 설명에서는, A, B 각 상의 코일(47c, 48c)에 인가하는 구동 신호를, 단순히 「구동 신호」라고 기재한다.
감속 기어 기구(50)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 케이싱(42) 내에서 복수의 기어(52∼59)를 직렬로 맞물리게 하여 이루어진다. 이들 기어(52∼59)는, 예를 들어 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 수지 등의 합성 수지에 의해 형성되어 있다. 구체적으로, 초단 기어(52)는 모터축(40a)에 형성되어 있다. 제1 아이들러 기어(53)와 제1 피니언 기어(54)는, 케이싱(42)에 의해 일체 회전 가능하게 지지되어 있다. 제1 아이들러 기어(53)는, 초단 기어(52)에 맞물림으로써, 모터축(40a)의 회전을 경감시켜 제1 피니언 기어(54)에 전달한다. 제2 아이들러 기어(55)와 제2 피니언 기어(56)는, 케이싱(42)에 의해 일체 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 아이들러 기어(55)는, 제1 피니언 기어(54)에 맞물림으로써, 당해 기어(54)의 회전을 더욱 감속하여 제2 피니언 기어(56)에 전달한다. 제3 아이들러 기어(57)와 제3 피니언 기어(58)는, 케이싱(42)에 의해 일체 회전 가능하게 지지되어 있다. 제3 아이들러 기어(57)는, 제2 피니언 기어(56)에 감합함으로써 당해 기어(56)의 회전을 더욱 감속하여 제3 피니언 기어(58)에 전달한다. 최종단 기어(59)는, 회전축(34)에 형성되어 제3 피니언 기어(58)와 맞물림으로써, 당해 기어(58)의 회전을 더욱 감속하여 반사경(30)에 전달한다.
이러한 회전 전달 경로를 이루는 감속 기어 기구(50)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 모터축(40a)으로부터 출력되는 하부 대응 방향 DD의 회전을, 반사경(30)까지 감속 전달함으로써, 반사경(30)의 각도에 대응하는 표시 위치 PD를, 예를 들어 차량(1)의 하부 방향으로 이동시킨다. 즉, 하부 대응 방향 DD는, 허상 표시되는 화상을 차량(1)의 하부 방향으로 이동시키는 방향으로 되어 있다. 한편, 감속 기어 기구(50)는, 하부 대응 방향 DD와는 반대측을 향해 모터축(40a)으로부터 출력되는 상부 대응 방향 DU의 회전을, 반사경(30)까지 감속 전달함으로써, 반사경(30)의 각도에 대응하는 표시 위치 PD를 상부 방향으로 이동시킨다. 즉, 상부 대응 방향 DU는, 허상 표시되는 화상을 차량(1)의 상부 방향으로 이동시키는 방향으로 되어 있다.
감속 기어 기구(50)의 각 기어(52∼59) 사이의 각각에는, 클리어런스로서의 백래쉬가 존재하고 있다. 따라서, 모터축(40a)의 회전이 반전되는 경우에는 히스테리시스가 발생하여, 모터축(40a)이 소정 각도 회전할 때까지는, 반사경(30)까지 회전이 전달되지 않는다. 본 실시 형태에서는, 이 백래쉬의 영향에 의한 소정 각도를, 백래쉬 상당각 θb라고 정의한다.
또한 도 7에 나타낸 바와 같이, 기어(52∼59) 중 제1 아이들러 기어(53)에는, 부분 기어 형상의 스토퍼 기어부(53a)가 설치되어 있다. 구체적으로 스토퍼 기어부(53a)는, 제1 아이들러 기어(53) 중 회전 방향으로 360도 미만의 영역에 형성되어 있고, 당해 영역 내에 한하여 복수의 티스(53b)가 연속되어 있다. 이러한 구성에 의해, 하부 대응 방향 DD의 회전이 모터축(40a)으로부터 출력되는 것에 반해, 스토퍼 기어부(53a)의 일단부의 티스(53b)가 초단 기어(52)와 맞물릴 때에는, 반사경(30)의 각도가 표시 범위 밖 ROD(도 6을 참조)에 대응하는 소정 각도에 있어서 정지된다. 한편, 상부 대응 방향 DU의 회전이 모터축(40a)으로부터 출력되는 것에 반해, 스토퍼 기어부(53a)의 타단부의 티스(53b)가 초단 기어(52)와 맞물릴 때에는, 반사경(30)의 각도가 조금 전과는 반대측의 표시 범위 밖 ROD(도 6을 참조)에 대응하는 소정 각도에 있어서 정지된다.
지령 스위치(60)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하우징(10) 외부의, 예를 들어 차량(1)의 스티어링 핸들 등에 설치되고, 운전석 상의 탑승자(5)에 의해 조작 가능하게 되어 있다. 지령 스위치(60)는, 예를 들어 푸시식 등의 2종류의 조작 부재(62, 63)를 갖고 있다. 구체적으로 다운 조작 부재(62)는, 표시 위치 PD를 하부 방향으로 이동시키기 위한 다운 제어 지령을 탑승자(5)의 조작에 따라서 받는다. 한편, 업 조작 부재(63)는, 표시 위치 PD를 상부 방향으로 이동시키기 위한 업 제어 지령을 탑승자(5)의 조작에 따라서 받는다. 이러한 구성의 지령 스위치(60)는, 다운 조작 부재(62)의 조작에 의해 입력되는 다운 제어 지령의 지령 신호와, 업 조작 부재(63)의 조작에 의해 입력되는 업 제어 지령의 지령 신호를, 각각 구별하여 출력한다.
제어부(70)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하우징(10)의 내부에 배치되는, 전기 회로로서의 제어 회로이다. 제어부(70)는, CPU(72)를 주체로 구성되어 있고, 메모리부(74)를 갖고 있다. CPU(72)는, 메모리부(74)에 기억되어 있는 컴퓨터 프로그램을 실행함으로써, 각종 처리를 실시 가능하게 되어 있다. 메모리부(74)는, 상술한 컴퓨터 프로그램 외에도, 제어 스텝각 θc 및 당해 제어 스텝각 θc를 보정하기 위한 보정 파라미터 A 등을 기억하고 있다. 이 중, 본 실시 형태의 제어 스텝각 θc는, 메모리부(74)의 불휘발성 메모리에 의해 기억되고, 보정 파라미터 A는, 메모리부(74)의 휘발성 메모리에 의해 기억되어 있다.
또한, 제어부(70)는, 투사부(20), 지령 스위치(60) 및 스테핑 모터(40)의 코일(47c, 48c)과 전기적으로 접속되어 있다. 제어부(70)는, 투사부(20)로부터의 표시 광의 투사를 제어함과 함께, 지령 스위치(60)를 통한 탑승자로부터의 제어 지령에 따라서, 스테핑 모터(40)의 회전을 제어한다. 구체적으로, 지령 스위치(60)로부터 지령 신호가 입력되면, 제어부(70)는 당해 지령 신호에 기초하여, 스테핑 모터(40)의 회전을 제어하는 제어 스텝각 θc를 연산한다. 그리고, 제어부(70)는, 연산된 제어 스텝각 θc에 따른 구동 신호를 스테핑 모터(40)의 코일(47c, 48c)에 출력한다.
여기서 제어 스텝각 θc라 함은, 스테핑 모터(40)에 있어서의 전기 안정점 θs 사이의 소정 전기각을 단위 스텝각으로 한, 제어 상의 각도이다. 본 실시 형태에서는, 단위 스텝각으로서의 1 스텝각은, 전기각으로 하여 180도에 상당하고, 모터축(40a)을 1 스텝각만큼 회전시키면, 감속 기어 기구(50)가 백래쉬의 영향을 받고 있지 않은 경우, 반사경(30)의 각도가 0.176도 변화되도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 제어 스텝각 θc로서 0∼80의 숫자가, 상부 대응 방향 DU로 진행함에 따라 큰 숫자로 되도록, 제어 상 할당되어 있다. 그리고, 제어 스텝각 θc는, 표시 위치 PD 및 반사경(30)의 각도와 관련된 제어 상의 파라미터로서 기능한다.
또한 제어부는, 차량(1)의 엔진 스위치(4)와도 전기적으로 접속되어 있다. 엔진 스위치(4)가 오프되면, 제어부(70)는 표시 위치 PD가 표시 범위 밖 ROD를 향하는 리셋 방향 DR로, 리셋 위치 PR로서의 소정 각도에 도달할 때까지, 반사경(30)을 회전시키도록 되어 있다. 여기서 제1 실시 형태에서는, 리셋 방향 DR은, 하부 대응 방향 DD로 되어 있다.
다시 엔진 스위치(4)가 온 되면, 표시 범위 밖 ROD로부터 표시 범위 RD의 초기 위치 PI를 향하는 초기 설정 방향 DI로 반사경(30)을 회전시키도록 되어 있다. 이 초기 위치 PI는, 메모리부(74)에 기억된 제어 스텝각 θc에 대응하는 위치로 설정된다. 여기서 제1 실시 형태에서는, 초기 설정 방향 DI는, 상부 대응 방향 DU로 되어 있다.
다음으로, 제1 실시 형태에 있어서의 HUD 장치(100)의 제어부(70)가, 컴퓨터 프로그램의 실행에 의해 실시하는 흐름도를, 도 8을 사용하여 상세하게 설명한다. 전술한 바와 같이, 엔진 스위치(4)가 오프로 되어 있는 상태에서는, 표시 위치 PD가 표시 범위 밖 ROD의 리셋 위치 PR로 되는 반사경(30)의 각도로 되어 있다. 이 반사경(30)의 각도에서는, 가령 투사부(20)가 표시 광을 투사하였다고 해도, 탑승자에게 시인 가능하게는 되지 않으므로, 투사부(20)가 표시 광의 투사를 정지하고 있다. 이러한 상태하에서, 엔진 스위치(4)가 온 되면, 도 8의 흐름도에 기초한 처리가 개시되게 된다.
먼저, 스텝 S10에서는, 표시 위치 PD를 리셋 위치 PR로부터 초기 위치 PI로 이동시킨다. 환언하면, 표시 범위 밖 ROD로부터 초기 위치 PI를 향하는 초기 설정 방향 DI로서의 상부 대응 방향 DU로, 반사경(30)을 회전시키도록, 모터축(40a)을 제어한다. 스텝 S10의 처리 후, 스텝 S20으로 이행한다.
스텝 S20에서는, 초기 위치 PI의 설정을 완료한다. 구체적으로, 반사경(30)의 각도가, 초기 위치 PI에 대응하는 각도에 도달하는, 즉, 메모리부(74)에 기억된 제어 스텝각 θc만큼 회전하면, 투사부(20)에 의한 표시 광의 투사에 의해, 화상의 허상 표시가 시작된다. 스텝 S20의 처리 후, 스텝 S30으로 이행한다.
스텝 S30에서는, 표시 위치 조정 모드로서, 탑승자(5)가 지령 스위치(60)를 조작하는 것에 의한 제어 지령의 지령 신호의 입력을 접수한다. 제어 지령이 입력되면, 스텝 S40으로 이행한다.
스텝 S40에서는, 스텝 S30에서 입력된 금회의 제어 지령의 판정을 행한다. 구체적으로, 금회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 스테핑 모터(40)에 출력되는 회전의 출력 방향이, 전회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 스테핑 모터(40)에 의해 출력된 회전의 방향과, 동일 방향인지 역방향인지를 판정한다. 여기서 전회의 판정 타이밍이라 함은, 본 흐름도의 루프에 있어서 반복되는 본 스텝 S40 중, 전회의 스텝 S40에서 판정이 행해진 타이밍을 나타낸다.
여기서, 금회가 초기 위치 PI의 설정 완료 후의 초회의 스텝 S40인 경우에는, 전회와의 비교 대신에, 금회의 판정 타이밍에 있어서의 제어 지령에 따라서 스테핑 모터(40)에 출력되는 회전의 출력 방향이, 초기 설정 방향 DI와, 동일 방향인지 역방향인지를 판정한다.
이 판정에 있어서 동일 방향의 판정이 내려지면, 스텝 S50으로 이행한다.
한편, 금회의 출력 방향이 역방향이라고 판정된 경우에, 또한 스텝 S40에서는, 당해 출력 방향이, 전회 하부 대응 방향 DD였던 것에 반해, 금회 상부 대응 방향 DU로 된 것인지, 그렇지 않으면 전회 상부 대응 방향 DU였던 것에 반해, 금회 하부 대응 방향 DD로 된 것인지를 판정한다. 이 결과, 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려지면, 스텝 S52로 이행한다. 출력 방향이 하부 대응 방향 DD로부터 상부 대응 방향 DU로 되었다고 판정이 내려지면, 스텝 S54로 이행한다.
또한, 이들 판정은, 예를 들어 제어 스텝각 θc의 추이의 이력을 메모리부(74)에 기억시켜 두고, 당해 이력을 참조함으로써 실현 가능하지만, 출력 방향 자체를 기억해 두는 등의 방법이어도 가능하다.
다음으로, 스텝 S40에서 동일 방향의 판정이 내려진 경우의 스텝 S50에서는, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0을, 제어 스텝각 θc에 가산한다. 즉, 가산 후의 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분을 가산한 것이 된다. 스텝 S50의 처리 후, 스텝 S60으로 이행한다.
스텝 S60에서는, 보정 파라미터 A를 그대로 두고, 스텝 S70으로 이행한다.
스텝 S40에서 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려진 경우의 스텝 S52에서는, 역방향의 역스텝각 θ1을, 제어 스텝각 θc에 가산한다. 즉, 가산 후의 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc에, 역방향의 역스텝각 θ1 분을 가산한 것이 된다. 여기서, 역스텝각 θ1은, 스텝 S40에서 동일 방향의 판정이 내려지는 것에 따라서 스테핑 모터에 출력시키는 스텝각인 기준 스텝각 θ0과, 백래쉬 상당각 θb의 합 이상으로 설정된다. 스텝 S52의 처리 후, 스텝 S62로 이행한다.
스텝 S62에서는, 보정 파라미터 A를, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 재기입한다. 구체적으로 제1 실시 형태에서는, 금회의 출력 방향이 초기 설정 방향 DI와 일치하고 있지 않으므로, 보정 파라미터 A를 백래쉬 상당각 θb분으로 재기입한다. 스텝 S62의 처리 후, 스텝 S70으로 이행한다.
스텝 S40에서 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 하부 대응 방향 DD로부터 상부 대응 방향 DU로 되었다고 판정이 내려진 경우의 스텝 S54에서는, 역방향의 역스텝각 θ1을, 제어 스텝각 θc에 가산한다. 즉, 스텝 S52와 마찬가지로, 가산 후의 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc에, 역방향의 역스텝각 θ1 분을 가산한 것이 된다. 스텝 S54의 처리 후, 스텝 S64로 이행한다.
스텝 S64에서는, 보정 파라미터 A를, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 재기입한다. 구체적으로 제1 실시 형태에서는, 금회의 출력 방향이 초기 설정 방향 DI와 일치하고 있으므로, 보정 파라미터 A를 0으로 재기입한다. 스텝 S64의 처리 후, 스텝 S70으로 이행한다.
스텝 S60, S62, S64 처리 후의 스텝 S70에서는, 표시 위치 PD 조정의 조작을 종료하였는지의 여부를 판정한다. 예를 들어, 설정 시간의 경과에 의해 종료라고 판정해도 되고, 지령 스위치(60) 등에 표시 위치 조정 모드를 종료하는 종료 조작 부재를 설치하고, 당해 종료 조작 부재의 조작에 의한 종료 제어 지령의 입력 유무로 판정하도록 해도 된다. 스텝 S70에서 부정 판정이 내려지면, 다시 스텝 S30으로 되돌아가, 스텝 S30∼S70의 처리를 반복한다. 스텝 S70에서 긍정 판정이 내려지면, 스텝 S72로 이행한다.
스텝 S72에서는, 표시 위치 PD의 조정 종료 처리를 행한다. 구체적으로는, 탑승자(5)가 지령 스위치(60)를 조작하는 것에 의한 제어 지령의 지령 신호의 입력 접수를 종료한다. 스텝 S72의 처리 후, 스텝 S80으로 이행한다.
스텝 S80에서는, 엔진 스위치(4)의 오프에 의해, 운전 종료된 것으로 하여, HUD 장치(100)의 사용 종료로 한다. 구체적으로, 투사부(20)에 의한 표시 광의 투사를 정지시킴과 함께, 표시 위치 PD가 표시 범위 밖 ROD의 리셋 위치 PR로 이동하도록 리셋 방향 DR로서의 하부 대응 방향 DD로 반사경(30)을 회전시킨다. 이들에 의해, 화상의 허상 표시를 리셋한다. 스텝 S80의 처리 후, 스텝 S90으로 이행한다.
스텝 S90에서는, 표시 위치 PD가 리셋 위치 PR로 이동한 후, 보정 파라미터 A에 의해 제어 스텝각 θc를 갱신한다. 구체적으로, 갱신 후의 제어 스텝각 θc는, 갱신 전의 제어 스텝각 θc에, 보정 파라미터 A의 값을 가산한 것이 된다. 스텝 S90에 의해 일련의 처리를 종료한다.
제1 실시 형태의 HUD 장치(100)에 있어서, 이상의 흐름도에 기초하여 제어되는 반사경(30)의 거동을, 이하의 실시예 1, 2에서 더 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
실시예 1에서는, 백래쉬 상당각 θb가 1 스텝각 분이다. 그리고, 기준 스텝각 θ0이 1 스텝각으로 설정되고, 역스텝각 θ1이 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합 이상으로 되는 2 스텝각으로 설정되어 있다. 특히 실시예 1에서는, 역스텝각 θ1이 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합과 동등하게 설정되어 있다.
여기서, 제어 스텝각 θc, 실제의 반사경(30)의 각도 및 보정 파라미터 A의 거동을 표 1에 나타낸다. 표 1에서는, 반복되는 스텝 S30∼S70의 루프에 있어서, 1회의 루프마다 스텝 S70에 도달한 시점에서의 제어 스텝각 θc, 실제의 반사경(30)의 각도 및 보정 파라미터 A를, 1행에 대응시켜 나타내고 있다. 또한 표 1에서는, 실제의 반사경(30)의 각도는, 제어 스텝각 θc의 단위 스텝각에 대응하는 0.176도의 각도 변화를 1 스텝각으로 하는 스텝각 환산으로 나타나 있다.
Figure 112017078539543-pct00001
엔진 스위치(4)가 온 되면, 스텝 S10, S20의 처리가 실행된다. 즉, 모터축(40a)이 상부 대응 방향으로 회전하여, 초기 위치 PI의 설정이 된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 제어 스텝각 θc와 동일한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 설정되어 있다(0회째의 행을 참조). 초기 위치 PI의 설정이 된 시점에서의 감속 기어 기구(50)는, 상부 대응 방향 DU로 히스테리시스가 없는 상태이다.
1회째에서는, 스텝 S30에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S50, S60의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 +1을 가산한, 41로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 제어 스텝각 θc와 동일한 41로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0 그대로이다.
3회째에서는, 스텝 S30에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 역방향, 또한 출력 방향이 상부 대응 방향으로부터 하부 대응 방향으로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S52, S62의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 42에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 -2를 가산한, 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb분 회전하지 않았기 때문에, 제어 스텝각 θc와는 상이한 41로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 백래쉬 상당각 θb분인 +1로 하고 있다.
4회째에서는, 스텝 S30에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S50, S60의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 -1을 가산한, 39로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 3회째에서 발생한 어긋남 그대로, 제어 스텝각 θc와는 상이한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, +1 그대로이다.
5회째에서는, 스텝 S30에서 업 제어 신호가 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 역방향, 또한 출력 방향이 하부 대응 방향 DD로부터 상부 대응 방향 DU로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S54, S64의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 39에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 +2를 가산한, 41로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb 만큼 회전하지 않았기 때문에, 4회째까지 발생하고 있던 어긋남이 상쇄되어, 제어 스텝각 θc와 동일한 41로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 하고 있다.
6회째를 마지막으로 조정 종료가 되고, 스텝 S72, S80, S90의 처리가 실행된다. 6회째의 스텝 S70의 시점에서, 제어 스텝각 θc가 39, 실제의 반사경(30)의 각도가 40, 보정 파라미터 A가 +1로 되어 있지만, S90에서 제어 스텝각 θc가 갱신된다. 즉, 갱신 후의 제어 스텝각 θc는, 갱신 전의 제어 스텝각 θc인 39에, 보정 파라미터 A의 값에 +1을 가산한 40으로 갱신된다.
이러한 실시예 1에서는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우, 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합으로 되어 있는 역방향의 역스텝각 θ1이 제어 스텝각 θc에 가산되었다. 이 때문에, 1회의 제어 지령에 대해, 실제의 반사경(30)의 각도가 확실하게 1 스텝각만큼 변화되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 보정 파라미터 A에 의해 제어 스텝각 θc가 갱신됨으로써, 실제의 반사경(30)의 위치와의 어긋남이 해소되었다. 이에 의해, 다시 엔진 스위치(4)가 온 되었을 때, 제어 스텝각 θc와 실제의 반사경(30)의 각도가 일치한 상태에서 제어가 개시되게 된다.
[실시예 2]
실시예 2에서도, 백래쉬 상당각 θb, 기준 스텝각 θ0, 역스텝각 θ1이 실시예 1과 동일한 값으로 되어 있다. 여기서, 제어 스텝각 θc, 실제의 반사경(30)의 각도 및 보정 파라미터 A의 거동을 실시예 1과 마찬가지로 표 2에 나타낸다.
Figure 112017078539543-pct00002
엔진 스위치(4)가 온 되면, 스텝 S10, S20의 처리가 실행된다. 즉, 모터축(40a)이 상부 대응 방향 DU로 회전하여, 초기 위치 PI의 설정이 된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 제어 스텝각 θc와 동일한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 설정되어 있다(0회째의 행을 참조). 초기 위치 PI의 설정이 된 시점에서의 감속 기어 기구(50)는, 상부 대응 방향 DU에 히스테리시스가 없는 상태이다.
1회째에서는, 스텝 S30에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 역방향, 또한 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S52, S62의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 -2를 가산한, 38로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb만큼 회전하지 않았기 때문에, 제어 스텝각 θc와는 상이한 39로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 백래쉬 상당각 θb 분인 +1로 하고 있다.
2회째에서는, 스텝 S30에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S50, S60의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 38에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 -1을 가산한, 37로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 1회째에서 발생한 어긋남 그대로, 제어 스텝각 θc와는 상이한 38로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, +1 그대로이다.
3회째에서는, 스텝 S30에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S40에서 역방향, 또한 출력 방향이 하부 대응 방향 DD로부터 상부 대응 방향 DU로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S54, S64의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 37에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 +2를 가산한, 39로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb만큼 회전하지 않았기 때문에, 2회째까지 발생하고 있던 어긋남이 상쇄되어, 제어 스텝각 θc와 동일한 39로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 하고 있다.
4회째를 마지막으로 조정 종료가 되어, 스텝 S72, S80, S90의 처리가 실행된다. 4회째의 스텝 S70의 시점에서, 제어 스텝각 θc가 40, 실제의 반사경(30)의 위치가 40이다. 그리고, 보정 파라미터 A가 0으로 되어 있으므로, 실질적으로 제어 스텝각 θc는 갱신되지 않는다.
이러한 실시예 2에서는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우, 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합으로 되어 있는 역방향의 역스텝각 θ1이 제어 스텝각 θc에 가산되어 있다. 이 때문에, 1회의 제어 지령에 대해, 실제의 반사경(30)의 각도가 확실하게 1 스텝각만큼 변화되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에서는, 스텝 S40을 실행하는 제어부(70)가 「판정부」를 구성하고, 스텝 S52, S54를 실행하는 제어부(70)가 「역방향 가산부」를 구성하고, 스텝 S50을 실행하는 제어부(70)가 「동일 방향 가산부」를 구성하고, 스텝 S90을 실행하는 제어부(70)가 「갱신부」를 구성하고, 스텝 S60, S62, S64를 실행하는 제어부(70)가 「재기입부」를 구성하고, 스텝 S80을 실행하는 제어부(70)가 「리셋부」를 구성하고, 스텝 S10, S20을 실행하는 제어부(70)가 「초기 위치 설정부」를 구성한다.
(작용 효과)
이상 설명한 제1 실시 형태의 작용 효과를 이하에 설명한다.
제1 실시 형태에 의하면, 스테핑 모터(40)의 회전을 제어하는 제어 스텝각 θc를 연산하는 제어부(70)에 있어서의 판정 결과, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우에는, 기준 스텝각 θ0과 감속 기어 기구(50)의 백래쉬 상당각 θb의 합 이상으로 되도록, 역방향의 역스텝각 θ1이 제어 스텝각 θc에 가산된다. 이러한 제어에 의해, 스테핑 모터(40)는 역스텝각 θ1만큼, 전회와는 역방향으로 회전한다. 이에 의해, 반사경(30)의 회전량을 확보할 수 있어, 허상 표시의 위치 PD를 확실하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 허상(7)을 시인하는 탑승자(5)는, 허상 표시의 위치 PD를 뜻대로 이동시킬 수 있으므로, 위화감이 저감되는 것이다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 전회와는 동일 방향의 판정이 내려진 경우에는, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0이 제어 스텝각 θc에 가산된다. 이러한 제어에 의해, 스테핑 모터(40)는 기준 스텝각 θ0만큼, 전회와 동일 방향으로 회전한다. 이에 의해, 반사경(30)의 회전량을 확보할 수 있어, 허상 표시의 위치 PD를 확실하게 이동시킬 수 있다. 따라서, 허상(7)을 시인하는 탑승자(5)는, 전회와 동일 방향인 경우에도, 허상 표시의 위치 PD를 뜻대로 이동시킬 수 있으므로, 위화감이 저감되는 것이다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 제어 스텝각 θc 및 보정 파라미터 A를 기억하는 메모리부(74)를 구비하고, 제어부(70)는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우에, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 보정 파라미터 A를 재기입한다. 그리고, 보정 파라미터 A에 의해 제어 스텝각 θc를 보정한다. 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남을 반영한 보정 파라미터 A에 의해, 제어 스텝각 θc가 보정되므로, 백래쉬의 영향에 의한 실제의 반사경(30)의 각도와 제어 스텝각 θc의 어긋남이, HUD 장치(100)의 사용을 거듭하여 축적해 가는 것이 억제된다. 따라서, 제어 상의 표시 위치와 실제의 표시 위치 PD가 어긋나는 것에 의한 위화감을 저감할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 전회와는 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 보정 파라미터 A를 그대로 둔다. 동일 방향인 경우는, 백래쉬의 영향이 없기 때문에, 보정 파라미터 A를 그대로 둠으로써 위화감을 저감할 수 있다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 제어부(70)는, 화상의 표시 범위 밖 ROD를 향하는 리셋 방향 DR로 반사경(30)을 회전시켜, 화상의 표시를 리셋한다. 그리고, 제어부(70)는 표시 범위 밖 ROD로부터 제어 스텝각 θc에 대응하는 초기 위치 PI를 향하는 초기 설정 방향 DI로 반사경(30)을 회전시켜, 화상의 표시를 시작한다. 이러한 제어부(70)에 있어서, 금회, 스테핑 모터(40)에 출력하는 회전의 출력 방향이, 초기 설정 방향 DI와 일치하는 경우에는, 보정 파라미터 A는 0으로 되어 있고, 또한 일치하지 않는 경우에는, 보정 파라미터 A는 백래쉬 상당각 θb 분으로 되어 있다. 즉, 초기 설정 방향 DI와는 반대 방향으로 감속 기어 기구(50)가 회전하는 상황에는, 제어 스텝각 θc가, 이것에 대응하는 실제의 반사경(30)의 각도와는 백래쉬 상당각 θb만큼 어긋난다. 한편, 초기 설정 방향 DI로 감속 기어 기구(50)가 회전하는 상황에는, 이 백래쉬 상당각 θb만큼의 어긋남이 상쇄되는 결과, 제어 스텝각 θc가 실제의 반사경(30)의 각도와 합치하게 된다. 따라서, 이 어긋남이 HUD 장치(100)의 사용을 거듭하여 축적해 가는 것이 억제된다.
또한, 제1 실시 형태에 의하면, 리셋 방향 DR이 하부 대응 방향 DD이고, 초기 설정 방향 DI가 상부 대응 방향 DU인 HUD 장치(100)에 있어서, 제어부(70)는 전회와는 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 보정 파라미터 A를 그대로 둔다. 또한 제어부(70)는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 하부 대응 방향 DD인 경우에, 보정 파라미터 A를 백래쉬 상당각 θb 분으로 하고, 또한 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 상부 대응 방향 DU인 경우에, 보정 파라미터 A를 0으로 한다. 이와 같이 보정 파라미터 A를 설정함으로써, 리셋 방향 DR 및 초기 설정 방향 DI에 대응하여, 실제의 반사경(30)의 각도와 제어 스텝각 θc의 어긋남이, 사용을 거듭하여 축적해 가는 것이 확실하게 억제된다.
(제2 실시 형태)
본 개시의 제2 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제2 실시 형태에 대해, 제1 실시 형태와는 상이한 점을 중심으로 설명한다.
제2 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 리셋 방향 DR은 상부 대응 방향 DU, 초기 설정 방향 DI는 하부 대응 방향 DD로 되어 있다.
다음으로, 제2 실시 형태에 있어서의 HUD 장치(200)의 제어부가, 컴퓨터 프로그램의 실행에 의해 실시하는 흐름도를, 도 10을 사용하여 상세하게 설명한다. 제1 실시 형태와 마찬가지로, 엔진 스위치(4)가 오프로 되어 있는 상태에서는, 표시 위치 PD가 표시 범위 밖 ROD의 리셋 위치 PR로 되는 반사경(30)의 각도로 되어 있다. 이 반사경(30)의 각도에서는, 가령 투사부(20)가 표시 광을 투사하였다고 해도, 탑승자에게 시인 가능하게는 되지 않으므로, 투사부(20)가 표시 광의 투사를 정지하고 있다. 이러한 상태하에서, 엔진 스위치(4)가 온 되면, 도 10의 흐름도에 기초한 처리가 개시되게 된다.
먼저, 스텝 S210에서는, 표시 위치 PD를 리셋 위치 PR로부터 초기 위치 PI로 이동시킨다. 환언하면, 표시 범위 밖 ROD로부터 초기 위치 PI를 향하는 초기 설정 방향 DI로서의 하부 대응 방향 DD로, 반사경(30)을 회전시키도록 모터축(40a)을 제어한다. 스텝 S210의 처리 후, 스텝 S220으로 이행한다.
스텝 S220∼S240의 처리는, 제1 실시 형태의 스텝 S20∼40의 처리와 마찬가지이다.
스텝 S240에서 동일 방향의 판정이 내려진 경우의 스텝 S250, S260의 처리는, 제1 실시 형태의 스텝 S50, S60의 처리와 마찬가지이다. 스텝 S260의 처리 후, 스텝 S270으로 이행한다.
스텝 S240에서 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려진 경우의 스텝 S252의 처리는, 제1 실시 형태의 스텝 S52의 처리와 마찬가지이다. 스텝 S252의 처리 후, 스텝 S262로 이행한다.
스텝 S262에서는, 보정 파라미터 A를, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 재기입한다. 구체적으로 제2 실시 형태에서는, 금회의 출력 방향이 초기 설정 방향 DI와 일치하고 있으므로, 보정 파라미터 A를 0으로 재기입한다. 스텝 S262의 처리 후, 스텝 S270으로 이행한다.
스텝 S240에서 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 하부 대응 방향으로부터 상부 대응 방향으로 되었다고 판정이 내려진 경우의 스텝 S254의 처리는, 제1 실시 형태의 스텝 S54의 처리와 마찬가지이다. 스텝 S254의 처리 후, 스텝 S264로 이행한다.
스텝 S264에서는, 보정 파라미터 A를, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 재기입한다. 구체적으로 제2 실시 형태에서는, 금회의 출력 방향이 초기 설정 방향 DI와 일치하고 있지 않으므로, 보정 파라미터 A를 백래쉬 상당각 θb 분으로 재기입한다. 스텝 S264의 처리 후, 스텝 S270으로 이행한다.
스텝 S260, S262, S264 처리 후의 스텝 S270∼S272의 처리는, 제1 실시 형태의 스텝 S70∼S72의 처리와 마찬가지이다. 스텝 S272의 처리 후, 스텝 S280으로 이행한다.
스텝 S280에서는, 엔진 스위치(4)의 오프에 의해, 운전 종료된 것으로서, HUD 장치(200)의 사용 종료로 한다. 구체적으로, 투사부(20)에 의한 표시 광의 투사를 정지시킴과 함께, 표시 위치 PD가 화상의 표시 범위 밖 ROD의 리셋 위치 PR로 이동하도록, 리셋 방향 DR로서의 상부 대응 방향 DU로 반사경(30)을 회전시킨다. 이들에 의해, 화상의 허상 표시를 리셋한다. 스텝 S280의 처리 후, 스텝 S290으로 이행한다. 제1 실시 형태의 스텝 S90과 마찬가지인 스텝 S290에 의해 일련의 처리를 종료한다.
제2 실시 형태의 HUD 장치(100)에 있어서, 이러한 흐름도에 기초하여 제어되는 반사경(30)의 거동을, 이하의 실시예 3, 4에서 더 구체적으로 설명한다.
[실시예 3]
실시예 3에서는, 백래쉬 상당각 θb가 1 스텝각 분이다. 그리고, 기준 스텝각 θ0이 1 스텝각으로 설정되고, 역스텝각 θ1이 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합 이상으로 되는 2 스텝각으로 설정되어 있다. 특히 실시예 3에서는, 역스텝각 θ1이 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합과 동등하게 설정되어 있다. 여기서, 제어 스텝각 θc, 실제의 반사경(30)의 각도, 및 보정 파라미터 A의 거동을 실시예 1과 마찬가지로 표 3에 나타낸다.
Figure 112017078539543-pct00003
엔진 스위치(4)가 온 되면, 스텝 S210, S220의 처리가 실행된다. 즉, 모터축(40a)이 하부 대응 방향 DD로 회전하여, 초기 위치 PI의 설정이 된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 제어 스텝각 θc와 동일한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 설정되어 있다(0회째의 행을 참조). 초기 위치 PI의 설정이 된 시점에서의 감속 기어 기구(50)는, 하부 대응 방향 DD에 히스테리시스가 없는 상태이다.
1회째에서는, 스텝 S230에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S250, S260의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 -1을 가산한, 39로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 제어 스텝각 θc와 동일한 39로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0 그대로이다.
3회째에서는, 스텝 S230에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 역방향, 또한 출력 방향이 하부 대응 방향 DD로부터 상부 대응 방향 DU로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S254, S264의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 38에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 +2를 가산한, 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb만큼 회전하지 않았기 때문에, 제어 스텝각 θc와는 상이한 39로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 백래쉬 상당각 θb 분인 -1로 하고 있다.
4회째에서는, 스텝 S230에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S250, S260의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 +1을 가산한, 41로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 3회째에서 발생한 어긋남 그대로, 제어 스텝각 θc와는 상이한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, -1 그대로이다.
5회째에서는, 스텝 S230에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 역방향, 또한 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S252, S262의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 41에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 -2를 가산한, 39로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb만큼 회전하지 않았기 때문에, 4회째까지 발생하고 있던 어긋남이 상쇄되어, 제어 스텝각 θc와 동일한 39로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 하고 있다.
5회째를 마지막으로 조정 종료가 되어, 스텝 S272, S280, S290의 처리가 실행된다. 5회째의 스텝 S270의 시점에서, 제어 스텝각 θc가 39, 실제의 반사경(30)의 위치가 39이다. 그리고, 보정 파라미터 A가 0으로 되어 있으므로, 실질적으로 제어 스텝각 θc는 갱신되지 않는다.
이러한 실시예 3에서는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우, 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합으로 되어 있는 역방향의 역스텝각 θ1이 제어 스텝각 θc에 가산되어 있다. 이 때문에, 1회의 제어 지령에 대해, 실제의 반사경(30)의 각도가 확실하게 1 스텝각만큼 변화되어 있는 것을 알 수 있다.
[실시예 4]
실시예 4에서도, 백래쉬 상당각 θb, 기준 스텝각 θ0, 역스텝각 θ1이 실시예 3과 동일한 값으로 되어 있다. 여기서, 제어 스텝각 θc, 실제의 반사경(30)의 각도 및 보정 파라미터 A의 거동을 실시예 1과 마찬가지로 표 4에 나타낸다.
Figure 112017078539543-pct00004
엔진 스위치(4)가 온 되면, 스텝 S210, S220의 처리가 실행된다. 즉, 모터축(40a)이 하부 대응 방향 DD로 회전하여, 초기 위치 PI의 설정이 된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는 40으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 제어 스텝각 θc와 동일한 40으로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 설정되어 있다(0회째의 행을 참조). 초기 위치 PI의 설정이 된 시점에서의 감속 기어 기구(50)는, 하부 대응 방향 DD에 히스테리시스가 없는 상태이다.
1회째에서는, 스텝 S230에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 역방향, 또한 출력 방향이 하부 대응 방향으로부터 상부 대응 방향으로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S254, S264의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 40에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 +2를 가산한, 42로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각만큼 회전하지 않았기 때문에, 제어 스텝각 θc와는 상이한 41로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 백래쉬 상당각 θb분인 -1로 하고 있다.
2회째에서는, 스텝 S230에서 업 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 동일 방향의 판정이 내려져, 스텝 S250, S260의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 42에, 동일 방향의 기준 스텝각 θ0 분인 +1을 가산한, 43으로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향이 없는 동일 방향으로 회전하였기 때문에, 1회째에서 발생한 어긋남 그대로, 제어 스텝각 θc와는 상이한 42로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, -1 그대로이다.
3회째에서는, 스텝 S230에서 다운 제어 지령이 입력된다. 그러면 스텝 S240에서 역방향, 또한 출력 방향이 상부 대응 방향 DU로부터 하부 대응 방향 DD로 되었다고 판정이 내려져, 스텝 S252, S262의 처리가 실행된다. 여기서, 제어 스텝각 θc는, 가산 전의 제어 스텝각 θc인 43에, 역방향의 역스텝각 θ1 분인 -2를 가산한, 41로 설정된다. 실제의 반사경(30)의 각도는, 백래쉬의 영향에 의해, 백래쉬 상당각 θb만큼 회전하지 않았기 때문에, 2회째까지 발생하고 있던 어긋남이 상쇄되어, 제어 스텝각 θc와 동일한 41로 되어 있다. 보정 파라미터 A는, 0으로 하고 있다.
4회째를 마지막으로 조정 종료가 되어, 스텝 S272, S280, S290의 처리가 실행된다. 4회째의 스텝 S270의 시점에서, 제어 스텝각이 40, 실제의 반사경(30)의 위치가 40이다. 그리고, 보정 파라미터 A가 0으로 되어 있으므로, 실질적으로 제어 스텝각 θc는 갱신되지 않는다.
이러한 실시예 4에서는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우, 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합으로 되어 있는 역방향의 역스텝각 θ1이 제어 스텝각 θc에 가산되어 있다. 이 때문에, 1회의 제어 지령에 대해 실제의 반사경(30)의 각도가 확실하게 1 스텝각만큼 변화되어 있는 것을 알 수 있다.
이상 설명한 제2 실시 형태에 있어서도, 제어부(70)는, 스텝 S240에 있어서 역방향의 판정이 내려진 경우에, 기준 스텝각 θ0과 감속 기어 기구(50)의 백래쉬 상당각 θb의 합 이상으로 되는, 역방향의 역스텝각 θ1을 제어 스텝각 θc에 가산한다. 따라서, 제1 실시 형태에 준한 작용 효과를 발휘하는 것이 가능해진다.
또한, 제2 실시 형태에 의하면, 리셋 방향 DR이 상부 대응 방향 DU이고, 초기 설정 방향 DI가 하부 대응 방향 DD의 HUD 장치(100)에 있어서, 제어부(70)는 전회와는 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 보정 파라미터 A를 그대로 둔다. 또한 제어부(70)는, 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 상부 대응 방향 DU인 경우에, 보정 파라미터 A를 백래쉬 상당각 θb 분으로 하고, 또한 전회와는 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 출력 방향이 하부 대응 방향 DD인 경우에, 보정 파라미터 A를 0으로 한다. 이와 같이 보정 파라미터 A를 설정함으로써, 리셋 방향 DR 및 초기 설정 방향 DI에 대응하여, 실제의 반사경(30)의 각도와 제어 스텝각 θc의 어긋남이, 사용을 거듭하여 축적해 가는 것이 확실하게 억제된다.
또한, 제2 실시 형태에서는, 스텝 S240을 실행하는 제어부(70)가 「판정부」를 구성하고, 스텝 S252, S254를 실행하는 제어부(70)가 「역방향 가산부」를 구성하고, 스텝 S250을 실행하는 제어부(70)가 「동일 방향 가산부」를 구성하고, 스텝 S290을 실행하는 제어부(70)가 「갱신부」를 구성하고, 스텝 S260, S262, S264를 실행하는 제어부(70)가 「재기입부」를 구성하고, 스텝 S280을 실행하는 제어부(70)가 「리셋부」를 구성하고, 스텝 S210, S220을 실행하는 제어부(70)가 「초기 위치 설정부」를 구성한다.
(다른 실시 형태)
이상, 본 개시의 복수의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 개시는, 그들 실시 형태에 한정하여 해석되는 것은 아니며, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 실시 형태 및 조합에 적용할 수 있다.
구체적으로 변형예 1로서는, 도 8, 도 10의 흐름도에 기초한 처리의 순서를, 적절한 범위에서 바꾸어도 된다. 예를 들어, 스텝 S50과 S60, S52와 S62, 또는 S54와 S64에 있어서, 처리의 순서를 바꾸는 것이 가능하다. 또한 예를 들어, 스텝 S90에 있어서의 보정 파라미터 A의 갱신을, 스텝 S72 또는 S80 전에 행하는 것이 가능하다.
변형예 2로서는, 역스텝각 θ1은, 기준 스텝각 θ0과 백래쉬 상당각 θb의 합보다 커도 된다. 예를 들어, 기준 스텝각 θ0이 1 스텝각분, 백래쉬 상당각 θb가 예를 들어 1.4 스텝분이면, 스테핑 모터(40)의 전기 안정점 θs에 대응하도록 절상을 행하여, 역스텝각 θ1을 3 스텝분으로 할 수 있다.
변형예 3으로서는, 기준 스텝각 θ0은, 전기각 180도에 대응하는 1 스텝각분 이외의 각도를 채용 가능하다.
변형예 4로서는, 제어부(70)는, 보정 파라미터 A에 의해 제어 스텝각 θc를 갱신하지 않아도 된다. 또한, 제어부(70)는, 역방향의 판정이 내려진 경우에, 제어 스텝각 θc에 대한 백래쉬 상당각 θb로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 보정 파라미터 A를 재기입하지 않아도 된다. 또한, 메모리부(74)는, 보정 파라미터 A를 기억하고 있지 않아도 된다.
변형예 5로서는, 제어부(70)는, 화상의 표시 범위 밖 ROD를 향하는 리셋 방향 DR로 반사경(30)을 회전시켜, 화상의 표시를 리셋하지 않아도 된다.
변형예 6으로서는, 사용 환경 온도를 측정하는 온도 센서를 설치하고, 제어부(70)는 온도 센서에 측정된 온도에 기초하여 역스텝각 θ1을 변동시키도록 해도 된다. 구체예로서, 제어부(70)가, 측정된 온도에 대해 예를 들어 60℃ 및 10℃를 경계값으로 하여 역스텝을 변경한다. 이것에 의하면, 각 기어(52∼59)가 온도에 의해 팽창 또는 수축되어, 백래쉬 상당각 θb가 변화되어도 이것에 대응할 수 있다.
변형예 7로서는, 제어부(70)는, 하우징(10)의 외부에 배치되어 있어도 된다.
변형예 8로서는, 제어부(70)에의 제어 지령의 입력에, 지령 스위치(60) 이외의 방법을 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 카 내비게이션 장치 등의 화상 표시된 스위치에의 터치 입력, 혹은 제스처 등을 인식하는 것에 의한 입력 등을 채용 가능하다.
변형예 9로서는, 투사부(20)와 반사경(30) 사이의 광로 상, 혹은 반사경(30)과 방진 시트(12) 사이의 광로 상에, 다른 반사경, 렌즈, 또는 광학 필터 등의 광학 소자를 추가해도 된다.
변형예 10으로서는, 차량(1) 이외의 선박 내지는 비행기 등의 각종 이동체(수송 기기)에, 본 개시를 적용해도 된다.

Claims (8)

  1. 이동체(1)에 탑재되고, 투영 부재(3)에 화상을 투영함으로써, 상기 화상을 탑승자(5)에 의해 시인 가능하게 허상 표시하는 헤드업 디스플레이 장치이며,
    표시 광을 투사하는 투사부(20)와,
    상기 투사부로부터의 표시 광을 상기 투영 부재를 향해 반사하는 반사경(30)과,
    회전을 출력하는 스테핑 모터(40)와,
    복수의 기어(52∼59)로 이루어지고, 상기 스테핑 모터로부터 출력되어 상기 반사경에 전달되는 회전을 감속하는 감속 기어 기구(50)와,
    상기 탑승자로부터의 제어 지령에 따라서, 상기 스테핑 모터의 회전을 제어하는 제어 스텝각(θc)을 연산하는 제어부(70)를 구비하고,
    상기 제어부는,
    금회의 판정 타이밍에 있어서의 상기 제어 지령에 따라서 상기 스테핑 모터에 출력시키는 회전의 출력 방향이, 전회의 판정 타이밍에 있어서의 상기 제어 지령에 따라서 상기 스테핑 모터에 의해 출력된 회전의 방향과, 동일 방향인지 역방향인지를 판정하는 판정부(S40, S240)와,
    상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려지는 것에 따라서 상기 스테핑 모터를 회전시키는 스텝각을 기준 스텝각(θ0)으로 하여, 상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 기준 스텝각과 상기 감속 기어 기구의 백래쉬 상당각(θb)의 합 이상이 되는, 상기 역방향의 역스텝각(θ1)을 상기 제어 스텝각에 가산하는 역방향 가산부(S52, S54, S252, S254)를 갖는, 헤드업 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 동일 방향의 상기 기준 스텝각을 상기 제어 스텝각에 가산하는 동일 방향 가산부(S50, S250)를 갖는, 헤드업 디스플레이 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 스텝각 및 상기 제어 스텝각을 보정하기 위한 보정 파라미터(A)를 기억하는 메모리부(74)를 더 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 보정 파라미터에 의해 상기 제어 스텝각을 갱신하는 갱신부(S90, S290)와,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 제어 스텝각에 대한 상기 백래쉬 상당각으로부터 추정되는 어긋남에 기초하여 상기 보정 파라미터를 재기입하는 재기입부(S60, S62, S64, S260, S262, S264)를 갖는, 헤드업 디스플레이 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 재기입부는, 상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 보정 파라미터를 그대로 두는, 헤드업 디스플레이 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 화상의 표시 범위 밖(ROD)을 향하는 리셋 방향(DR)으로 상기 반사경을 회전시켜, 상기 화상의 표시를 리셋하는 리셋부(S80, S280)와,
    상기 표시 범위 밖으로부터 초기 위치(PI)를 향하는 초기 설정 방향(DI)으로 상기 반사경을 회전시켜, 상기 화상의 표시를 시작하는 초기 위치 설정부(S10, S20, S210, S220)를 갖고,
    상기 재기입부는,
    상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 보정 파라미터를 그대로 두고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 초기 설정 방향과 일치하는 경우에는, 상기 보정 파라미터를 0으로 하고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 초기 설정 방향과 일치하지 않는 경우에는, 상기 보정 파라미터를 상기 백래쉬 상당각 분으로 하는, 헤드업 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 리셋 방향은, 상기 화상을 상기 이동체의 하부 방향으로 이동시키는 하부 대응 방향(DD)이고,
    상기 초기 설정 방향은, 상기 화상을 상기 이동체의 상부 방향으로 이동시키는 상부 대응 방향(DU)이고,
    상기 재기입부(S60, S62, S64)는,
    상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 보정 파라미터를 그대로 두고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 하부 대응 방향인 경우에, 상기 보정 파라미터를 상기 백래쉬 상당각 분으로 하고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 상부 대응 방향인 경우에, 상기 보정 파라미터를 0으로 하는, 헤드업 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 리셋 방향은, 상기 화상을 상기 이동체의 상부 방향으로 이동시키는 상부 대응 방향이고,
    상기 초기 설정 방향은, 상기 화상을 상기 이동체의 하부 방향으로 이동시키는 하부 대응 방향이고,
    상기 재기입부(S260, S262, S264)는,
    상기 판정부에 있어서 상기 동일 방향의 판정이 내려진 경우에, 상기 보정 파라미터를 그대로 두고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 상부 대응 방향인 경우에, 상기 보정 파라미터를 상기 백래쉬 상당각 분으로 하고,
    상기 판정부에 있어서 상기 역방향의 판정이 내려진 경우이며, 상기 출력 방향이 상기 하부 대응 방향인 경우에, 상기 보정 파라미터를 0으로 하는, 헤드업 디스플레이 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 판정부는, 엔진 스위치가 온인 상태에서, 금회의 판정 타이밍에 있어서의 상기 제어 지령에 따라서 상기 스테핑 모터에 출력시키는 회전의 출력 방향이, 전회의 판정 타이밍에 있어서의 상기 제어 지령에 따라서 상기 스테핑 모터에 의해 출력된 회전의 방향과, 동일 방향인지 역방향인지를 판정하는, 헤드업 디스플레이 장치
KR1020177022751A 2015-02-19 2016-02-05 헤드업 디스플레이 장치 KR101930188B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015030667A JP6406050B2 (ja) 2015-02-19 2015-02-19 ヘッドアップディスプレイ装置
JPJP-P-2015-030667 2015-02-19
PCT/JP2016/000605 WO2016132701A1 (ja) 2015-02-19 2016-02-05 ヘッドアップディスプレイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170102556A KR20170102556A (ko) 2017-09-11
KR101930188B1 true KR101930188B1 (ko) 2018-12-17

Family

ID=56688954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177022751A KR101930188B1 (ko) 2015-02-19 2016-02-05 헤드업 디스플레이 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10139622B2 (ko)
JP (1) JP6406050B2 (ko)
KR (1) KR101930188B1 (ko)
CN (1) CN107250892B (ko)
DE (1) DE112016000830T5 (ko)
SE (1) SE541056C2 (ko)
WO (1) WO2016132701A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6822014B2 (ja) * 2016-08-31 2021-01-27 日本精機株式会社 虚像表示装置
KR102004504B1 (ko) * 2018-08-28 2019-07-26 에스케이텔레콤 주식회사 전방 상향 시현용 광학시스템
US20220155590A1 (en) * 2020-11-13 2022-05-19 Panasonic Automotive Systems Company Of America, Division Of Panasonic Corporation Of North America Temperature variable hud motor control
CN112848425A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 宁波锦辉光学科技有限公司 一种应用于hud的自由反射镜的制造工艺
JP7421535B2 (ja) * 2021-12-14 2024-01-24 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010284015A (ja) 2009-06-05 2010-12-16 Mycom Inc ステッピングモータ駆動装置及びコントローラ
JP2012023806A (ja) 2010-07-12 2012-02-02 Denso Corp 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2014052531A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Denso Corp 車両用ヘッドアップディスプレイ装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4962702B2 (ja) * 2006-06-29 2012-06-27 日本精機株式会社 指針式計器
JP4949487B2 (ja) * 2010-01-13 2012-06-06 本田技研工業株式会社 車両用表示装置
JP5099165B2 (ja) * 2010-03-30 2012-12-12 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
JP5071508B2 (ja) * 2010-03-30 2012-11-14 株式会社デンソー 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2012179935A (ja) * 2011-02-28 2012-09-20 Jvc Kenwood Corp 車両用表示装置
JP5464219B2 (ja) * 2012-02-03 2014-04-09 株式会社デンソー 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP5464222B2 (ja) * 2012-02-08 2014-04-09 株式会社デンソー 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP5799864B2 (ja) * 2012-03-12 2015-10-28 株式会社デンソー 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2014058999A (ja) * 2012-09-14 2014-04-03 Denso Corp ステップモータ
FR2996927B1 (fr) * 2012-10-12 2014-12-26 Airbus Operations Sas Poste de pilotage avec dispositif de visualisation tete haute, notamment pour un aeronef
JP6265601B2 (ja) 2013-01-24 2018-01-24 矢崎総業株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
TWI493226B (zh) * 2013-04-19 2015-07-21 Delta Electronics Inc 抬頭投影系統
JP6111940B2 (ja) * 2013-09-05 2017-04-12 株式会社デンソー 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
KR101558658B1 (ko) * 2013-09-06 2015-10-07 현대자동차주식회사 차량용 헤드업 디스플레이 장치
CN103487941A (zh) * 2013-09-23 2014-01-01 苏州佳视特信息科技有限公司 一种汽车信息显示方法及装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010284015A (ja) 2009-06-05 2010-12-16 Mycom Inc ステッピングモータ駆動装置及びコントローラ
JP2012023806A (ja) 2010-07-12 2012-02-02 Denso Corp 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2014052531A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Denso Corp 車両用ヘッドアップディスプレイ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10139622B2 (en) 2018-11-27
WO2016132701A1 (ja) 2016-08-25
CN107250892A (zh) 2017-10-13
SE541056C2 (en) 2019-03-19
DE112016000830T5 (de) 2017-11-02
SE1750962A1 (en) 2017-07-27
CN107250892B (zh) 2019-11-08
JP6406050B2 (ja) 2018-10-17
US20180017793A1 (en) 2018-01-18
JP2016151749A (ja) 2016-08-22
KR20170102556A (ko) 2017-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101930188B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
KR101704366B1 (ko) 차량용 헤드업 디스플레이 장치
JP5799920B2 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
KR101997414B1 (ko) 헤드업 디스플레이 장치
US8970933B2 (en) Head-up display device for vehicle
JP6160398B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP5099165B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP5093279B2 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
US9036234B2 (en) Head-up display device for vehicle
WO2015029737A1 (ja) 表示装置
JP6468161B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
US10041821B2 (en) Indicating-needle type meter device
JP7564152B2 (ja) 車両用表示装置
JP2019064513A (ja) 虚像表示装置
CN118284839A (zh) 平视显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant