KR20140119034A

KR20140119034A - 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법

Info

Publication number: KR20140119034A
Application number: KR20147020049A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 야마카와; 츠요시 나카하라; 마코토 하다; ? 세키야; 가즈요시 야마다
Original assignee: 닛폰 세이키 가부시키가이샤
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2012-12-05
Publication date: 2014-10-08
Also published as: EP2808723B1; US20150022898A1; CN104081253A; CN104081253B; JP5988074B2; EP2808723A1; WO2013111458A1; EP2808723A4; US9081184B2; JP2013156314A

Abstract

본 발명은 레이저광이 직접 외부에 출력되는 것을 억제할 수 있는 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법을 제공한다. 반사수단(70)은 주사수단(30)에 의해 생성된 화상을 반사하여 케이싱(80)의 외부로 투영하고, 각도조정수단(301)은 반사수단(70)을 원하는 각도가 되도록 조정한다. 차량의 기동스위치가 온된 후, 발광수단(10)은 발광수단(10)이 검사용 레이저광을 출력할 때, 발광수단(10)에 흐르는 전류값을 검출하는 또는 상기 검사용 레이저광의 광강도인 제1 광강도를 검출한다. 그리고, 적어도 발광수단(10)이 검사용 레이저광을 출력하고 나서 소정의 조건이 성립할 때까지의 동안, 반사수단(70)의 위치를, 검사용 레이저광이 케이싱(80) 내에 반사되는 불가시 위치로 하도록 각도조정수단(301)을 제어한다.

Description

차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법{HEAD-UP DISPLAY DEVICE FOR VEHICLE AND SELF-CHECKING METHOD THEREFOR}

본 발명은, 자동차 등에 탑재되어 허상에 의해 차량정보를 표시하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서, 특히 광원에 레이저 다이오드를 사용한 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크 방법에 관한 것이다.

종래, 차량의 윈도 실드 또는 컨바이너라고 불리는 반투과 판에 표시상을 투영하여, 허상을 차량운전자에게 시인시키는 차량용 헤드업 디스플레이 장치가 여러가지 제안되어 있고, 이들 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 예를 들어 도 13에 도시한 바와 같이, 차량의 대시보드 내에 설치되고, 윈도 시일드(2)에 표시광(L)을 조사함으로써, 차량운전자(3)에게 상기 표시상(V)의 허상과 풍경을 중첩하여 시인시킬 수 있는 것이다.

이와 같은 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서 반도체 레이저(LD: Laser Diode)를 광원으로 한 것이 제안되어 있고, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이와 같은 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 광원인 LD, 스크린, 및 레이저광을 스크린에 주사하여 표시화상을 생성시키는 주사계를 구비하여 이루어진 것이다.

일본 공개특허공보 평7-270711호

그러나, 레이저 주사형 차량용 헤드업 디스플레이 장치는 클래스 3B 정도의 광강도의 레이저광을 사용할 필요가 있으며, 예를 들어 스크린이 파손된 경우, 차량 운전자의 눈에 레이저광이 입사하여, 차량 운전자의 눈에 악영향을 미칠 우려가 있었다.

그래서 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 레이저광이 직접 외부에 출력되는 것을 억제할 수 있는 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법을 제공하는 것이다.

그래서 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이하의 수단을 채용했다.

즉 본 발명은, 차량의 기동 스위치가 온된 후, 발광수단이 검사용 구동으로서 검사용 레이저광을 사출하고, 발광수단을 흐르는 전류값 또는 레이저광의 광강도를 검출한다. 적어도 이 검사용 레이저광을 사출하고 나서 발광수단의 안전성을 확인할 수 있을 때까지의 동안, 반사수단의 각도조정을 실시함으로써 검사용 레이저광을 외부로 사출시키지 않도록 하는 것을 그 요지로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해, 제1 발명은 투광부를 갖는 케이싱, 레이저광을 출력하는 발광수단, 상기 발광수단으로부터의 상기 레이저광을 주사하여 화상을 생성하는 주사수단, 상기 주사수단에 의해 생성된 상기 화상을 반사하여 상기 케이싱의 외부로 투영하는 반사수단, 및 상기 반사수단을 원하는 각도가 되도록 조정하는 각도조정수단을 구비하고, 상기 투광부로부터 상기 화상을 투영하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,

차량의 기동스위치가 온된 후, 미리 기록수단에 기록된 검사용 레이저광 출력 데이터에 기초하는 검사용 레이저광을, 상기 발광수단에 출력시키는 검사용 레이저광 출력수단과, 상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력할 때, 상기 발광수단에 흐르는 전류값을 검출하거나 상기 검사용 레이저광의 광강도인 제1 광 강도를 검출하는 광원상태 검출수단과, 적어도 상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력하고 나서 소정의 조건이 성립될 때까지의 동안, 상기 반사수단의 위치를, 상기 검사용 레이저광이 상기 케이싱 내에 반사되는 불가시 위치로 하도록 상기 각도조정수단을 제어하는 불가시 위치유지수단을 구비하는 것이고, 이러한 구성에 의해 레이저광을 발하는 발광수단을 검사할 때, 발광수단으로부터 출력되는 레이저광은 반사수단에 의해 케이싱 내에 반사되므로, 레이저광이 직접 차량 운전자의 눈에 입사되어 차량 운전자의 눈에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제2 발명은 상기 차량의 기동 스위치가 오프된 경우에, 상기 반사수단을, 상기 불가시 위치인 제1 불가시 위치로 각도 조정하는 제1 불가시 위치조정수단을 추가로 구비하고,

상기 불가시 위치유지수단은 상기 반사수단의 위치를, 상기 제1 불가시 위치로 유지하여 이루어진 것이고, 이러한 구성에 의해 기동 스위치가 온되어 차량 헤드업 디스플레이 장치가 기동되었을 때, 반사수단은 이미 레이저광을 외부로 반사하지 않는 불가시 위치에 위치하고 있으므로, 바로 검사용 레이저광을 출력해도 레이저광이 외부로 출사되지 않고, 바로 검사를 개시할 수 있다.

또한, 제3 발명은 상기 차량의 기동 스위치가 오프된 경우에, 상기 반사수단을, 상기 불가시 위치인 제1 불가시 위치로 각도 조정하는 제1 불가시 위치 조정수단을 추가로 구비하고,

상기 불가시 위치유지수단은 상기 반사수단의 위치를, 상기 제1 불가시 위치로부터 상기 불가시 위치내의 상기 제1 불가시 위치와는 다른 제2 불가시 위치로 각도 조정하여 이루어진 것이고, 이러한 구성에 의해 기동 스위치가 온되어 차량용 헤드업 디스플레이 장치가 기동되었을 때, 반사수단은 이미 레이저광을 외부로 반사하지 않는 불가시 위치에 위치하고 있으므로, 곧바로 검사용 레이저광을 출력해도 레이저광이 외부로 출사되지 않고, 바로 검사를 개시할 수 있다.

또한, 제4 발명은, 상기 각도조정수단은 소정의 원점을 기준으로 하는 미리 상기 기록수단에 기록된 각도 조정 데이터를 판독함으로써, 상기 반사수단을 원하는 위치로 각도 조정하는 것이고, 상기 원점은 상기 제1 불가시 위치인 것이며, 이러한 구성에 의해 차량의 기동 스위치가 온되었을 때 반사수단이 위치하는 제1 불가시 위치가 반사수단의 각도조정의 원점이므로, 차량의 기동 스위치가 온되면 곧바로 발광수단의 검사와 반사수단의 각도조정의 원점검출을 실시할 수 있으며, 그 후 반사수단의 각도조정을 정확하게 실시할 수 있다.

또한, 제5 발명은, 상기 각도조정수단이 소정의 원점을 기준으로 하는 미리 상기 기록수단에 기록된 각도 조정 데이터를 판독함으로써, 상기 반사수단을 원하는 위치에 각도 조정하는 것이고, 상기 원점은 상기 제2 불가시 위치인 것이며, 이러한 구성에 의해 차량의 기동스위치가 온되었을 때 반사수단을 레이저광을 외부로 반사하지 않는 불가시 위치에 유지하면서, 반사수단의 원점 검출을 할 수 있다.

또한, 제6 발명은, 상기 제2 불가시 위치가 상기 반사수단이 상기 화상을 상기 투광부 방향으로 반사하는 가시위치로부터 상기 제1 불가시 위치로의 최단방향과 역방향의 위치인 것이며, 이러한 구성에 의해 발광수단의 검사시에 보다 레이저광을 외부로 반사하기 어려운 위치로 반사수단을 조정할 수 있다.

또한, 제7 발명은, 상기 광원상태 검출수단에 의해 검출된 상기 전류값 또는 상기 제1 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 전류값 또는 제1 기준 광강도를 비교하여 전류 보정값을 구하고, 상기 전류 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 전류 보정값 기록수단을 추가로 구비하는 것이며, 발광수단의 검사시에 레이저광을 외부로 출사하지 않고, 안전하게 발광수단이 출력하는 레이저광의 광강도 보정을 실시할 수 있다.

또한, 제8 발명은, 상기 차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 상기 기록수단에 기록된 검사용 주사데이터에 기초하여 상기 주사수단을 검사용 구동하는 검사용 주사수단과, 상기 주사수단이 상기 검사용 구동을 할 때, 상기 주사수단의 수평 구동주파수와 수직 구동주파수를 검출하는 구동주파수 검출수단과, 상기 구동주파수 검출수단에 의해 검출된 상기 수평 구동주파수 및 상기 수직 구동주파수와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 수평 구동주파수 및 기준 수직 구동주파수를 비교하여 주파수 보정값을 구하고, 이 주파수 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 주파수 보정값 기록수단을 추가로 구비하는 것이며, 이러한 구성에 의해 레이저광을 외부에 출사하지 않고 안전하게 주사수단의 구동주파수의 보정을 실시할 수 있다.

또한, 제9 발명은, 상기 차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 상기 기록수단에 기록된 위치 오차 검출용 화상데이터에 기초하여, 상기 발광수단과 상기 주사수단을 구동하고, 위치 오차 검출용 화상을 스크린에 생성하는 위치 오차 검출용 화상생성수단과, 상기 위치 오차 검출용 화상의 소정 부분의 광강도인 제2 광강도를 검출하는 제2 광강도 검출수단과, 상기 제2 광강도 검출수단에 의해 검출된 제2 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 제2 기준 광강도를 비교하여 위치 오차 보정값을 갖고, 이 위치 오차 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 위치 오차 보정값 기록수단을 추가로 구비하는 것이며, 이러한 구성에 의해 레이저광을 외부에 출사하지 않고 안전하게 표시 화상이 투영되는 위치 오차의 보정을 실시할 수 있다.

또한, 제10 발명은, 발광수단에 의해 출력한 레이저광을 주사수단에 의해 주사하여 화상을 생성하고, 상기 화상을 반사수단에 의해 반사하여 투영하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 셀프체크방법에 있어서,

차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 기록수단에 기록된 검사용 레이저광 출력 데이터에 기초하는 검사용 레이저광을, 상기 발광수단에 출력시키는 검사용 레이저광 출력 단계와, 상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력할 때, 상기 발광수단에 흐르는 전류값을 검출하거나 상기 검사용 레이저광의 제1 광강도를 검출하는 광원상태 검출단계와, 상기 광원상태 검출단계에서 검출된 상기 전류값 또는 상기 제1 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 전류값 또는 제1 기준 광강도를 비교하여 전류 보정값을 구하고, 이 전류 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 전류 보정값 기록 단계와, 적어도 상기 발광수단이 검사용 레이저광을 출력하고 나서 소정의 조건이 성립할 때까지의 동안, 상기 반사수단의 위치를, 상기 검사용 레이저광을 상기 케이싱내에 반사하는 불가시 위치로 하도록 상기 각도조정수단을 제어하는 불가시 위치 유지 단계를 구비하는 방법이고, 이러한 방법에 의해 레이저광을 발하는 발광수단을 검사할 때, 발광수단으로부터 출력되는 레이저광은 반사수단에 의해 케이싱내에 반사되므로, 레이저광이 직접 차량 운전자의 눈에 입사되어, 차량 운전자의 눈에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있으며, 또한 레이저광을 외부로 출사하지 않고, 발광수단이 출력하는 레이저광의 광강도를 보정할 수 있다.

또한, 제11 발명은, 상기 차량의 기동 스위치가 온되고 나서 상기 검사용 레이저광 출력 단계 전에, 미리 상기 기록수단에 기록된 검사용 주사데이터에 기초하여 상기 주사수단을 검사용 구동하는 검사용 주사 단계와, 상기 주사수단이 상기 검사용 구동할 때, 상기 주사수단의 수평 구동주파수와 수직 구동주파수를 검출하는 주파수 검출 단계와, 상기 주파수 검출수단에 의해 검출된 상기 수평 구동주파수 및 상기 수직 구동주파수와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 수평 구동주파수 및 기준 수직 구동주파수를 비교하여 주파수 보정값을 구하고, 상기 주파수 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 주파수 보정값 기록 단계를 추가로 구비하는 방법이고, 이러한 구성에 의해 레이저광을 외부에 출사하지 않고 안전하게 주사수단의 구동주파수의 보정을 실시할 수 있다.

또한, 제12 발명은, 상기 검사용 레이저광 출력 단계 후에, 미리 상기 기록수단에 기록된 위치 오차 검출용 화상데이터에 기초하여 상기 발광수단과 상기 주사수단을 구동하고, 위치 오차 검출용 화상을 스크린에 생성하는 위치 오차 검출용 화상생성단계와, 상기 위치 오차 검출용 화상의 소정 부분의 광강도인 제2 광강도를 검출하는 제2 광강도 검출 단계, 및 상기 제2 광강도 검출수단에 의해 검출된 제2 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 제2 기준 광강도를 비교하여 위치 오차 보정값을 구하고, 이 위치 오차 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 위치 오차 보정값 기록 단계를 추가로 구비하는 방법이며, 이러한 구성에 의해 레이저광을 외부에 출사하지 않고 안전하게 표시화상이 투영되는 위치 오차의 보정을 실시할 수 있다.

레이저광이 직접 외부에 출력되는 것을 억제할 수 있는 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 측면도이다.
도 2는 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 발광수단의 설명도이다.
도 3은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 스크린상에 화상이 주사되는 모습을 나타낸 설명도이다.
도 4는 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 구성도이다.
도 5는 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 반사수단의 가시위치를 설명하는 설명도이다.
도 6은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 반사수단의 불가시 위치를 설명하는 설명도이다.
도 7은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 동작 흐름도이다.
도 8은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 MEMS 미러 체크 공정의 흐름도이다.
도 9는 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 LD체크 공정의 흐름도이다.
도 10은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 화상 출력 체크 공정의 흐름도이다.
도 11은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 에러 공정의 흐름도이다.
도 12는 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 제2 불가시 위치의 설명도이다.
도 13은 상기 발명의 차량용 헤드업 디스플레이 장치의 개관도이다.

이하에, 본 발명의 실시예를 도면과 함께 설명한다. 우선 도 1은 본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서의 측면도이고, 도 2는 본 실시형태의 발광수단의 설명도이다.

차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 레이저광 RGB를 출력하는 발광수단(10); 상기 레이저광 RGB를 입력하고 레이저광 RGB의 각각의 광강도인 제1 광강도를 검출하는 컬러센서(제1 광강도 검출수단)(20); 레이저광 RGB를 스크린(40) 방향으로 주사하는 주사수단(30); 이 주사한 광에 의해 표시화상(M)이 투영되는 스크린(40); 스크린(40) 상에 설치되고 주사수단(30)에 의해 주사된 레이저광 RGB의 광강도인 제2 광강도를 검출하는 포토센서(제2 광강도 검출수단)(50); 스크린(40)에 비추어진 표시화상(M)을 나타내는 표시광(L)을 오목면 미러(70)로 되보내는 평면 미러(60); 표시광(L)을 윈도 시일드(2)로 출사하는 오목면 미러(70); 이들 발광수단(10), 칼라 센서(20), 주사수단(30), 스크린(40), 포토센서(50), 평면 미러(60), 및 오목면 미러(70)를 수납하는 케이싱(80); 및 상기 케이싱(80)의 일부에 설치된 투광부(90)를 구비하는 것이고, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)로부터 출사된 표시광(L)은 윈도 시일드(2)에 의해 반사되어 차량 운전자(3)에 의해 허상(V)으로서 시인된다.

발광수단(10)은 도 2에 도시한 바와 같이 레이저 다이오드(이하, LD: Laser Diode)(11, 12, 13), 집광광학계(14), 및 합파수단(15)으로 구성되며, LD(11, 12, 13)으로부터 출력된 레이저광 R, G, B를 합파하여 1개의 레이저광 RGB로서 출력하는 것이다.

LD(11, 12, 13)은 적색의 레이저광(R)을 발하는 적색 LD(11)와, 녹색의 레이저광(G)을 발하는 녹색 LD(12)와, 청색의 레이저광(B)을 발하는 청색 LD(13)로 구성되는 것이고, 후술하는 LD제어부(100)의 LD구동신호에 기초하여 각각 독립하여 발광 강도, 발광 타이밍이 조정된다.

집광광학계(14)는 렌즈 등을 사용하여 레이저광 RGB의 스폿 직경을 작게 하여 수속광으로 하는 것이고, 적색 레이저광(R)을 집광하는 적색 집광부(14a), 녹색 레이저광(G)을 집광하는 녹색 집광부(14b), 및 청색 레이저광(B)을 집광하는 청색 집광부(14c)를 구비하여 이루어진 것이다.

합파수단(15)은 특정 파정의 광을 반사하고 그 밖의 파장의 광은 투과하는 다이크로익 미러 등으로 구성되며, 적색 레이저광(R)을 반사하는 제1 합파부(15a), 적색 레이저광(R)은 투과하고 녹색 레이저광(G)을 반사하는 제2 합파수단(15b)과, 적색 레이저광(R) 및 녹색 레이저광(G)을 투과하고 청색 레이저광(B)을 반사하는 제3 합파수단(15c)으로 구성되는 것이다.

이러한 구성에 의해, 발광수단(10)은 후술하는 LD제어부(100)로부터의 LD구동신호에 기초하여, 복수의 레이저광 RGB를 원하는 광강도로 출력하고, 집광광학계(14)에 의해 각각의 레이저광 RGB를 수속광으로 하고, 합파수단(15)에 의해 각각의 레이저광 RGB를 1개의 레이저광 RGB로 하여 출력하는 것이다.

또한, 발광수단(10)은 레이저광 RGB의 광로상에 설치되는 투과막(21)과, 투과막(21)에 의한 레이저광 RGB의 반사방향으로 설치되는 컬러센서(20)를 구비한다.

투과막(21)은 5% 정도의 반사율을 갖는 투과성 부재로 구성되고, 레이저광 RGB를 투과하여, 레이저광 RGB의 일부를 컬러센서(20)의 방향으로 반사시키는 것이다.

컬러센서(제1 광강도 검출수단)(20)는 투과막(21)으로부터 반사된 레이저광 RGB의 일부를 수광하고, 레이저광 RGB의 제1 광강도(적색 레이저광(R)의 적색 광강도(lr), 녹색 레이저광(G)의 녹색 광강도(lg), 청색 레이저광(B)의 청색 광강도(lb))를 각각 검출하고, A/D변환부를 통하여 후술하는 종합제어부(400)로 출력한다.

제1 광강도 검출수단(20)은 광강도를 검출할 수 있으면 좋으므로, 레이저광 RGB의 광로가 아니고, 적색 레이저광(R), 녹색 레이저광(G), 청색 레이저광(B)을 각각 검출할 수 있는 부분에 각각 설치된 포토다이오드 등으로 구성되어도 좋다.

주사수단(30)은 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 미러로서, 발광수단(10)으로부터의 레이저광 RGB를 수광하고, 후술하는 주사수단 제어부(200)로부터의 주사수단 제어신호에 기초하여 상기 레이저광 RGB를 스크린(40)으로 주사함으로써 스크린(40)상에 표시화상(M)을 생성하는 것이다.

스크린(40)은 MEMS 미러(30)로부터의 표시화상(M)을 배면으로부터 수광하여 투과 확산시켜 전면측에 표시화상(M)을 표시하는 것이고, 예를 들어 홀로그래픽 디퓨져, 마이크로렌즈 어레이, 또는 편광판 등으로 구성된다. 스크린(40)은 도 3에 도시한 바와 같이 평면 미러(60)에 반사되어 차량 운전자(3)에게 허상(V)으로서 시인되는 표시 영역(40a)과, 평면 미러(60)에 반사되지 않는 비표시 영역(40b)으로 분류된다.

포토다이오드(제2 광강도 검출수단)(50)은 스크린(40)의 MEMS 미러(30)측의 스크린(40)의 비표시 영역(40b)의 영역내, 또한 MEMS 미러(30)가 주사 가능한 영역내에 설치되고, MEMS 미러(30)에 의해 주사된 합성 레이저광 RGB의 광강도를 검출하는 것이다.

포토다이오드(50)는 검출한 광강도인 제2 광강도를 아날로그 신호로서 출력하고, A/D 변환부를 통하여 디지털 신호로 변환하여 후술하는 종합제어부(400)로 출력한다.

포토다이오드(50)의 샘플링 주파수와, LD(11, 12, 13)의 변조 주파수를 동기하고 있고, 종합제어수단(400)은 미리 기록부(402)에 기록된 LD(11, 12, 13)의 제2 기준 광강도의 검출 타이밍과, 포토다이오드(50)에서 검출된 제2 광강도의 검출 타이밍으로부터, 실제로 MEMS 미러(20)가 스크린(30)상으로 투영되는 표시화상(M)의 위치와, 표시화상(M)을 투영하고 싶은 목표위치의 위치 오차 보정값을 산출하고, 이 위치 오차 보정값은 후술하는 종합 제어부(400)에 출력되고 기록수단(402)에 기록되어, 위치오차 보정된다(위치오차 보정값 기록수단).

평면 미러(60)는 스크린(40)의 전면(前面)에 투영된 표시화상(M)의 표시광(L)을 오목면 미러(70)측으로 되보내는 평면경이다.

오목면 미러(70)는 평면 미러(60)로부터 반사된 표시광(L)을, 투광부(90)를 통하여 차량의 윈도 미러(2)의 방향으로 출사하는 오목면경이다.

또한, 오목면 미러(70)는 각도 조정하기 위한 모터(301)가 장착되고, 후술하는 반사수단 제어부(300)로부터의 반사수단 제어신호에 기초하여, 모터(301)가 구동함으로써 표시광(L)의 반사방향을 조정할 수 있는 것이다.

케이싱(80)은 발광수단(10), 컬러 센서(20), MEMS미러(30), 스크린(40), 포토다이오드(50), 평면 미러(60), 오목면 미러(70)등을 수납하는 것이고, 차광성의 부재에 의해 형성된다. 또한, 후술하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 전기적인 제어를 실시하는 종합제어부(400)는 케이스(80)내에 구비되어 있어도 좋지만, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 외부에 설치되고, 배선에 의해 전기적으로 접속해도 좋다.

투광부(90)는 후술하는 케이싱(80)에 끼워 맞추어진 것이고, 아크릴 등의 투광성 수지로 이루어지며, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 외부로부터의 외광이 차량 운전자(3)의 방향으로 반사되지 않도록 만곡 형상으로 형성된다.

이상이 본 실시형태에서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 구성인데, 지금부터 도 4를 사용하여 본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 제어에 대해서 설명한다.

차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서의 제어구성으로서는 LD(11, 12, 13)를 구동하는 LD제어부(100), MEMS 미러(30)를 구동하는 주사수단제어부(200), 및 오목면 미러(70)에 부착된 모터(301)를 구동하고 오목면 미러(70)를 이동·회전시키는 반사수단 제어부(300)와, 이들 LD제어부(100), 주사수단 제어부(200), 반사수단제어부(300)를 제어하는 종합제어부(400)를 구비한다.

LD제어부(100)는 적색 LD(11), 녹색 LD(12), 청색 LD(13)를 점등시키기 위한 LD드라이버 회로로 이루어진 LD 출력제어수단(101)과, LD 전류검출수단(102)과, LD(11, 12, 13)에 전원 공급하는 전원회로로 이루어진 LD전원공급수단(103)을 구비한다. LD 전원공급수단(103)은 적색 LD(11), 녹색 LD(12), 청색 LD(13) 각각 독립하여 설치되어도 좋고, 복수의 LD에서 LD전원공급수단(103)을 함께 사용해도 좋다.

LD 출력제어수단(101)은 후술하는 종합제어부(400)가 출력하는 LD 제어데이터를 입력하고, 상기 LD 제어데이터에 기초하여 각각의 LD(11, 12, 13)를 PWM(펄스폭 변조: Pulse Width Modulation) 제어 또는 PAM(펄스 진폭 변조: Pulse Amplitude Modulation) 제어하는 것이다.

또한, LD 출력제어수단(101)은 후술하는 LD 전류검출수단(102)으로부터 각각의 LD(11, 12, 13)에 흐르는 전류값을 나타내는 LD 전류데이터를 입력하고, 과전류 등의 이상 판정을 실시하며, 상기 이상 판정에 기초한 LD전류 에러 신호를 후술하는 종합제어부(400)로 출력한다.

LD 전류검출수단(102)은 적색 LD(11), 녹색 LD(12), 청색 LD(13) 각각에 흐르는 전류값을 검출하고, 상기 전류값을 나타내는 LD 전류데이터를, LD 출력제어수단(101)에 출력하는 것이다. LD 전류검출수단(102)은 항상 LD(11, 12, 13)에 흐르는 전류값을 검출하지만, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 소정의 동작시만의 검출이나, 소정 기간마다의 검출로 해도 좋다.

또한, 본 실시형태에서 LD 출력제어수단(101)이 LD 전류데이터의 이상 판정을 실시하고 있지만, LD 전류검출수단(102)으로부터의 LD 전류데이터를 후술하는 종합제어부(400)에 출력하고, 상기 종합제어부(400)에 의해 LD 전류데이터의 이상 판정을 실시해도 좋고, LD출력제어부(101)와 종합제어부(400)의 쌍방에서 이상 판정을 실시해도 좋다.

LD 전원공급수단(103)은 LD 출력제어수단(101)을 통하여 LD(11, 12, 13)에 전원 공급하는 것이고, 후술하는 종합제어부(400)의 지시에 의해, 전원이 ON/OFF되는 것이다. LD 전류에러 등의 이상이 검출된 경우에는 종합제어부(400)로부터의 LD전원정지신호에 기초하여, 전원을 OFF로 한다. 전원 OFF가 완료된 경우, 종합제어부(400)에 전원 OFF 완료 신호를 출력해도 좋다.

다음에, 주사수단 제어부(200)에 대해서 설명한다.

주사수단 제어부(200)는 MEMS미러(30)를 구동시키는 MEMS미러 구동수단(201)과, MEMS 미러(30)의 위치를 검출하는 미러위치 검출수단(202)을 구비한다.

MEMS미러 구동수단(201)은 MEMS미러(30)의 드라이브 회로에 의해 구성되고, 종합제어부(400)로부터의 MEMS미러 제어데이터에 기초하여 MEMS미러(30)를 구동하는 것이다.

MEMS미러 구동수단(201)은 MEMS미러(30)를 구동시킨 후, 미러위치 검출수단(202)으로부터 출력되는 주사위치 검출데이터를 입력하고, 이 주사위치 검출데이터로부터 피드백 데이터를 산출하고, 상기 피드백 데이터를 종합제어부(400)로 출력한다.

MEMS미러 구동수단(201)으로부터 출력되는 피드백 데이터는 MEMS미러(30)의 미러를 수평방향으로 실제로 움직였을 때의 피에조 소자의 공진주파수인 실측공진주파수, 미러를 수평방향으로 실제로 움직였을 때의 피에조 소자의 수평 주파수인 실측 수직 구동주파수 등의 데이터이다.

미러위치 검출수단(202)은 MEMS미러(30)의 미러를 움직이는 피에조 소자의 시간마다의 진동위치를 검출하고, 주사위치 검출데이터로서 MEMS미러 구동수단(201)에 출력하는 것이다.

다음에, 반사수단 제어부(300)에 대해서 설명한다.

반사수단 제어부(300)는 오목면 미러(70)의 각도를 조정하는 모터(301)와, 모터(301)를 구동하는 모터 구동부(302)와, 오목면 미러(70)의 각도를 검출하는 오목면 미러 상태 검출부(303)를 구비하는 것이고, 종합제어부(400)로부터의 각도 조정 데이터에 기초하여 모터 구동부(302)가 모터(301)를 구동하고, 오목면 미러(70)를 원하는 각도로 조정하는 것이다.

모터(301)는 모터 구동부(302)로부터의 구동신호에 기초하여 오목면 미러(70)의 각도를 조정하는 스테핑 모터 등의 액츄에이터로 구성된다.

모터(301)가 오목면 미러(70)를 조정할 수 있는 각도 영역은 오목면 미러(70)가 표시광(L)을 투광부(90)로부터 외부에 조사하는 가시 위치와, 오목면 미러(70)가 표시광(L)을 투광부(90)로부터 외부에 조사하지 않는 불가시 위치로 분류된다.

가시 위치는 도 5의 (b)에 도시한 바와 같은 본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 통상 동작에서의 오목면 미러(70)의 각도 위치, 또는 도 5의 (a)나 (c)와 같이 오목면 미러(70)가 표시광(L)을 투광부(90)로부터 외부로 조사하는 각도 위치이다.

또한, 가시위치내에서 차량에 탑재되는 누름 버튼 스위치(도시하지 않음)의 조작에 의해 오목면 미러(70)의 각도를 조정함으로써 표시광(L)이 윈도 시일드(2)에 투영되는 위치(허상(V)이 시인되는 위치)를 조정할 수 있다.

불가시 위치는 본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 셀프체크공정(SC) 또는 이상발생시에서의 오목면 미러(70)의 각도 위치이고, 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같은 오목면 미러(70)가 표시광(L)을 투광부(90)로부터 조사하지 않는 각도이다.

본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서 모터(301)를, 오목면 미러(70)의 각도를 가시위치와 불가시 위치로 조정하는 것과, 가시위치내에서 표시광(L)의 윈도 시일드(2)에 대한 투영하는 위치를 조정하는 것을, 공통의 모터로서 도시하고 있지만, 이들은 따로따로 설치되어도 좋다.

또한, 모터(301)는 본 실시형태에서는 오목면 미러(70)의 각도를 조정하는 것이지만, 오목면 미러(70)를 가시위치와 불가시 위치로 이동시키는 것이어도 좋다.

모터 구동부(302)는 스텝핑 모터의 드라이버 회로이고, 종합제어부(400)로부터 출력되는 각도 조정 데이터에 기초하여 모터(301)를 구동하는 것이다.

각도 조정 데이터는 후술하는 오목면 미러(70)의 소정의 원점을 기준으로 하여 각도 조정하기 위한 데이터이고, 기록 수단(402)에 미리 기억되는 것이다.

오목면 미러 상태 검출부(303)는 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 오목면 미러(70)가 원점에 있는지를 검출하는 기계 스위치이고, 오목면 미러(70)의 1점에 의한 접촉, 누름을 검출하는 것이다. 상기 오목면 미러 상태 검출부(303)는 오목면 미러(70)가 원점으로 조정되고, 오목면 미러(70)의 1점이 오목면 미러 상태 검출부(303)에 접촉, 눌러졌을 때 원점검출신호를 종합제어부(400)에 출력한다.

또한, 오목면 미러 상태 검출부(303)는 본 실시형태에서 오목면 미러(70)가 원점에 있는지만을 검출하고 있지만, 각도 센서 등을 사용하여 오목면 미러(70)의 각도 검출을 실시해도 좋다.

다음에, 종합제어부(400)에 대해서 설명한다.

종합제어부(400)는 마이컴, FPGA(Field Programmable Gate Array), ASIC 등으로 구성되고, LD 제어부(100)와, 주사수단 제어부(200)와, 반사수단제어부(300)를 제어하는 CPU(401)와, EEPROM, Flash 등으로 구성되며, CPU(401)를 구동시키는 프로그램이나 데이터를 기록하는 기록수단(402)을 구비하는 것이다.

종합제어부(400)는 차량 ECU(도시하지 않음)으로부터의 차량 정보나 기동 신호, LD 제어부(100)로부터 LD의 이상을 나타내는 LD전류에러신호, LD(11, 12, 13)에 흐르는 전류값을 나타내는 LD전류 데이터와, 제1 광강도 검출수단(20)으로부터의 제1 광강도 데이터와, 제2 광강도 검출수단(50)으로부터의 제2 광강도 데이터와, 주사수단 제어부(200)로부터의 피드백 데이터, MEMS미러(30)의 동작에러를 나타내는 MEMS미러 에러신호와, 반사수단 제어부(300)로부터의 오목면 미러(70)가 원점 위치인 것을 나타내는 원점검출신호를 입력하고, 이들 정보로부터 LD제어부(100)를 구동하는 LD구동 데이터와, 주사수단 제어부(200)를 구동하는 주사수단 제어데이터와, 반사수단 제어부(300)를 구동하는 각도 조정 데이터를 생성·출력하여, 본 실시형태에서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 종합적인 제어를 하는 것이다.

이상이, 본 실시형태의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서의 제어구성이지만, 계속해서 본 실시형태에서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 동작공정에 대해서 도 7을 사용하여 설명한다.

차량의 기동 스위치(이그니션(이하, IGN) 또는 악세사리(이하, ACC) 또는 키 잠금해제(開錠))의 온에 의해, 본 실시형태에서의 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)는 기동된다.

단계(S10)에서 CPU(401)는 모터 구동부(302)를 통하여 모터(301)를 제어함으로써 오목면 미러(70)를 제1 불가시 위치(Parking 위치(이하, P위치))(X)로부터 제2 불가시 위치(원점위치)(Y)로 각도 조정을 개시한다.

P점 위치(제1 불가시 위치)(X)는 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)의 외부로부터의 외광이 투광부(90)로부터 입사되고, 오목면 미러(70)에 의해 평면 미러(60) 또는 스크린(40) 방향으로 반사되지 않는 오목면(70)의 각도이고, 차량이 기동 스위치를 OFF했을 때, 오목면 미러(70)가 설정되는 각도이다. 또한, 상기 P점 위치(X)는 오목면 미러(70)가 투광부(90)로부터 표시광(L)을 외부에 조사하지 않는 불가시 위치이기도 하다.

원점위치(제2 불가시 위치)(Y)는 오목면 미러(70)의 각도 조정을 할 때의 기준이 되는 오목면 미러(70)의 각도이고, 기록수단(402)에 저장되어 있는 각도 조정 데이터는 이 원점위치(Y)를 기준으로 한 각도 조정하는 데이터이다. 또한, 상기 원점위치(Y)는 오목면 미러(70)가 투광부(90)로부터 표시광(L)을 외부에 조사하지 않는 불가시 위치이기도 하다.

오목면 미러(70)가 움직이기 시작하면 CPU(401)는 셀프체크공정(SC)을 개시한다.

셀프체크공정(SC)은 MEMS미러 체크 공정(S20)과, LD 체크공정(S30)과, 포토다이오드 체크공정(S40)에 의해 구성된다.

(MEMS미러 체크공정)

MEMS미러 체크공정(S20)에서 MEMS미러(30)의 수평구동신호와 수직구동신호의 보정과, MEMS 미러(30)의 에러 검출을 실시한다(도 8).

우선, MEMS 미러(30)의 수평구동에서의 에러체크와 수평구동신호의 보정을 실시한다(검출용 주사수단).

단계(S21)에서 CPU(401)는 미리 기록수단(402)에 기록된 검사용 주사수단 구동용 데이터를 판독하고, MEMS미러 구동수단(201)을 통하여 MEMS미러(30)의 검사용 수평주사를 개시한다(검사용 주사수단).

단계(S22)에서 CPU(401)는 MEMS미러 구동수단(201)으로부터 출력된 수평 피드백 데이터(실측 수평 구동주파수(실측 공진주파수))를 A/D 변환회로를 통하여 디지털 데이터로서 입력한다.

단계(S23)에서 CPU(401)는 실측 공진주파수를 올바르게 입력할 수 있었는지를 판정하고, 이상이라고 판정한 경우에는 에러 모드(S70)로 이행한다.

단계(S24)에서 CPU(401)는 실측 공진주파수와 미리 기억수단(402)에 기록된 기준 수평 구동주파수를 비교하여, 주파수 보정값을 산출하고, 상기 주파수 보정값을 기록수단(402)에 기록하며, MEMS미러(30)의 수평구동신호(공진주파수)의 보정을 실시한다(주파수 보정값 기록수단).

계속해서, MEMS 미러(30)의 수직구동에서의 에러체크와 수직구동신호의 보정을 실시한다.

단계(S25)에서 CPU(401)는 미리 기록수단(402)에 기록된 검사용 주사수단 구동용 데이터를 판독하고, MEMS미러 구동수단(201)을 통하여 MEMS미러(30)의 검사용 수직주사를 개시한다(검사용 주사수단).

단계(S26)에서 CPU(401)는 MEMS미러 구동수단(201)으로부터 출력된 수직 피드백 데이터(실측 수직 구동주파수)를 A/D 변환회로를 통하여 디지털 데이터로서 입력한다.

단계(S27)에서 CPU(401)는 실측 수직 구동주파수를 올바르게 입력할 수 있었는지를 판정하고, 이상이라고 판정한 경우에는 에러 모드(S70)로 이행한다.

단계(S28)에서 CPU(401)는 실측 수직 구동주파구와 기준 수직 구동주파수를 비교하여 주파수 보정값을 산출하고, 상기 주파수 보정값을 기록수단(402)에 기록하고, MEMS미러(30)의 수직구동신호의 보정을 실시한다(주파수 보정값 기록수단).

단계(S29)에서 판단부(400)는 수평 피드백 데이터, 수직 피드백 데이터와, 기록수단(402)에 미리 기록된 정상동작 판정기준값과 비교하고, 정상/이상 판정을 실시하고, 이상으로 판정된 경우에는 에러 모드(S70)로 이행한다.

(LD 체크 공정)

MEMS미러 체크 공정(S20)에서 MEMS미러(30)의 수평구동신호와 수직구동신호의 보정과, MEMS미러(30)의 에러검출이 종료된 후, CPU(401)는 LD체크공정(S30)을 개시한다(도 9).

단계(S31)에서 CPU(401)로부터의 전원투입신호에 의해 LD전원공급수단(103)은 LD(11, 12, 13)와, LD 출력제어수단(101)과, LD 전류검출수단(102)에 전원이 투입된다.

단계(S32)에서 LD전원공급수단(103)에서 과전류나 단락 등의 이상검출을 실시하고, 이상으로 판정된 경우에는 에러모드(S70)로 이행한다.

단계(S33)에서 CPU(401)는 미리 기록수단(402)에 기록된 검사용 레이저광 출력 데이터를 판독하고, LD제어부(200)를 통하여 LD(11, 12, 13) 각각을 구동한다(검사용 레이저광 출력수단).

검사용 레이저광은 LD(11, 12, 13)의 전류검출이나 LD의 광강도 검출을 하기 위해 출력되는 레이저광이므로, 화상데이터를 갖고 있지 않아도 좋다. 또한, 차량용 헤드업 디스플레이 장치(1)에서 사용되는 최대 전류값을 흐르게 함으로써 검사용 레이저광을 출력해도 좋다. 이러한 구성에 의해 사용하는 레이저광(R, G, B)의 최대 광강도의 출력시의 에러를 체크하고, 사용하는 범위내에서의 안전성을 확인할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제1 광강도 검출수단(20)을 컬러센서로 하고 있지만, 제1 광강도 검출수단(20)을 포토다이오드로 한 경우, 상기 검출용 레어저광은 광강도를 측정하기 위해 적색 레이저광(R), 녹색 레이저광(G), 청색 레이저광(B)을 시간마다 개별적으로 출력시키는 것이다.

그 동안, 단계(S34)에서 LD 전류검출수단(102)은 LD(11, 12, 13)의 전류값을 검출하고, 상기 전류값을 나타내는 LD 전류데이터를, LD 출력제어수단(101)에 출력한다.

그리고, 단계(S35)에서 LD 출력제어부(101)는 LD 전류데이터의 정상/이상의 판정을 실시하고, 이상이라고 판정된 경우에는 에러 모드(S70)로 이행한다.

단계(S36)에서 CPU(401)는 컬러센서(제1 광강도 검출수단)(20)이 검출한 LD(11, 12, 13)의 광강도(lr, lg, lb)를 A/D 변환부를 통하여 디지털 신호로서 입력한다.

단계(S37)에서 CPU(401)는 LD(11, 12, 13) 각각의 광강도 데이터(lr, lg, lb)와, 미리 기록수단(402)에 기록된 컬러센서 정상동작 판단기준값을 비교하여 정상 동작 범위내인지의 판단을 실시한다. 이상으로 판정된 경우에는 에러모드(S70)로 이행한다.

단계(38)에서 CPU(401)는 검출된 LD전류 데이터 또는 광강도 데이터(제1 광강도)와, 미리 기록수단(402)에 기록된 기준 전류값 또는 제1 기준 광강도를 비교하고, LD(11, 12, 13)가 원하는 광강도가 되도록 전류 보정값을 산출하고, 상기 전류 보정값을 기록수단(402)에 기록하며, LD(11, 12, 13)의 구동전류의 보정을 실시한다.

(화상출력 체크공정)

종합제어부(400)는 LD(11, 12, 13)의 동작 체크가 종료되었을 때, 검출화상 출력 체크공정(S40)에서 표시화상(M)이 스크린(40) 상으로 투영되는 위치의 보정과, 제2 광강도 검출수단(50)의 에러검출을 실시한다.

단계(S41)에서 CPU(401)는 미리 기록수단(402)에 기록된 위치오차 검출용 화상데이터를 판독하고, 위치오차 검출용 화상데이터에 기초하여 LD(11, 12, 13)와 MEMS미러(30)를 구동하여 위치오차 검출용 화상을 스크린(40)에 생성한다(위치오차 검출용 화상생성수단).

단계(S42)에서 포토다이오드(제2 광강도 검출수단)(50)은 위치오차 검출용 화상의 광강도를 검출하고 A/D 변환하여 CPU(401)에 출력한다.

단계(S43)에서 CPU(401)는 포토다이오드(50)로부터의 광강도 데이터와, 기록수단(402)에 미리 기록된 포토다이오드 정상동작 판단기준값을 비교하여 정상동작범위내인지의 판단을 실시한다. 이상이라고 판정된 경우에는 에러 모드(S70)로 이행한다.

단계(S44)에서 CPU(401)는 검출된 제2 광강도 데이터와, 미리 기록수단(420)에 기록된 제2 기준 광강도를 비교하고 위치 오차 검출용 화상이 원하는 위치가 되도록 위치 오차 보정값을 산출하고, 이 위치 오차 보정값을 기록수단(402)에 기록하여 표시화상의 위치 오차 보정을 실시한다(위치 오차 보정값 기록수단).

(원점검출 확인공정)

셀프체크공정(SC)(MEMS미러 에칭공정(S20), LD 체크공정, 출력화상 체크공정(S40))이 이상없이 종료되면, CPU(401)는 오목면 미러 원점 검출부(303)에 의해 오목면 미러(70)가 제2 불가시 위치(원점 위치)(Y)에 도달하고 있는지를 확인하고, 오목면 미러 원점 검출부(303)에 의해 원점 검출이 실시될 때까지 상태를 유지한다(단계(S50)).

또한, 셀프체크처리(SC)가 종료되기 전에, 오목면 미러(70)가 제2 불가시 위치(원점 위치)(Y)에 도달한 경우, CPU(401)는 모터구동부(302)를 통하여 모터(301)를 정지한다.

오목면 미러 원점 검출부(303)가 원점 검출하는 제2 불가시 위치(원점 위치)(Y)는 도 12에 도시한 바와 같이 제1 불가시 위치(Parking 위치(이하 P 위치))(X)로부터 가시위치 각도영역(S)까지의 최단거리(Q)의 각도영역이 아니라, 그 역방향(T)의 각도영역으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 LD의 검사시에 보다 레이저광을 외부로 반사하기 어려운 위치로 오목면 미러(70)를 조정할 수 있다.

CPU(401)는 오목면 미러 원점 검출부(303)로부터 원점 도달 신호를 입력하고 또한 모터(301)가 정지하고 있는 것을 확인하면, 모터 구동부(302)를 통하여 모터(301)를 구동하고, 오목면 미러(70)를 오목면 미러(70)가 표시광(L)을 투광부(90)로부터 외부에 조사하는 가시 위치인 통상 위치로 조절한다. 통상 위치라는 것은 차량 운전자에게 있어 허상(V)을 가장 양호하게 시인할 수 있는 각도이고, 미리 기록수단(402)에 기록되어 있는 표준적인 각도이지만, 차량 운전자에게 맞춘 최적의 각도를 기록수단(402)에 기록시켜 두고, 그 각도를 통상 위치로 해도 좋다.

또한, 제1 불가시 위치(Parking 위치(이하 P위치))(X)를 원점으로 한 경우, 원점검출을 실시할 필요가 없고, 셀프체크공정(SC)시에는 오목면 미러(70)는 기동 스위치가 온해도 제1 불가시 위치(Parking 위치(이하, P위치))(X)의 위치를 그대로 유지한다.

(에러 모드 공정)

다음에, 도 11을 사용하여 에러 모드 공정(S70)에 대해서 설명한다.

에러 모드 공정(S70)이 개시되면 단계(S71)에서 CPU(401)는 LD전원공급수단(103)을 통하여 LD(12, 13, 14)로의 전원공급을 차단한다.

단계(S72)에서 CPU(401)는 모터 구동부(302)를 통하여 오목면 미러(70)를 원점방향으로 이동시킨다.

단계(S73)에서 CPU(401)는 주사수단 제어부(200)로의 구동신호를 OFF로 한다.

단계(S74)에서 종합제어부(400)는 오목면 미러(70)가 원점에서 정지하고 있는지를 검출하고 오목면 미러(70)가 원점에 도달하고 정지할 때까지 이 상태를 유지한다.

오목면 미러(70)가 원점에서 정지한 것을 확인한 경우, 셀프체크(SC)를 개시한다.

이상의 구성에 의해 차량의 기동 스위치가 온된 후, 발광수단(10)이 검사용 구동으로서 검사용 레이저광을 사출하고, 발광수단(10)을 흐르는 전류값 또는 레이저광의 광강도를 검출한다. 적어도 이 검사용 레이저광을 사출하고 나서 발광수단(10)의 안전성을 확인할 수 있을 때까지의 동안, 반사수단(70)의 각도 조정을 실시함으로써 검사용 레이저광을 외부로 사출시키지 않도록 함으로써 레이저광이 직접 외부로 출력되는 것을 억제할 수 있다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명에 관한 차량용 헤드업 디스플레이 장치 및 그 셀프체크방법은 차량에 탑재되고, 차량정보를 도시한 허상을 출력함으로써 차량 운전자에게 차량 정보를 알리는 차량용 헤드업 디스플레이 장치로서 이용 가능하다.

1: 차량용 헤드업 디스플레이 장치 10: 발광수단
11: 적색 LD 12: 녹색 LD
13: 청색 LD 14: 발광 광학계
15: 합파수단 20: 컬러센서(제1 광강도 검출수단)
30: MEMS미러(주사수단) 40: 스크린
50: 포토다이오드(제2 광강도 검출수단)
60: 평면 미러 70: 오목면 미러(반사수단)
80: 케이싱 90: 투광부
100: LD 제어부 101: LD 출력제어수단
102: LD 전류검출수단 103: LD 전원공급수단
200: 주사수단 제어부 201: MEMS미러 구동수단
202: 미러위치 검출수단 300: 반사수단 제어부
301: 모터(각도조정수단) 302: 모터 구동부
303: 오목면 미러 원점 검출부 400: 종합제어부
401: CPU 402: 기록수단

Claims

투광부를 갖는 케이싱,
레이저광을 출력하는 발광수단,
상기 발광수단으로부터의 상기 레이저광을 주사하여 화상을 생성하는 주사수단,
상기 주사수단에 의해 생성된 상기 화상을 반사하여 상기 케이싱의 외부로 투영하는 반사수단, 및
상기 반사수단을 원하는 각도가 되도록 조정하는 각도조정수단을 구비하고, 상기 투광부로부터 상기 화상을 투영하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에 있어서,
차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 기록수단에 기록된 검사용 레이저 광출력 데이터에 기초하는 검사용 레이저광을, 상기 발광수단에 출력시키는 검사용 레이저광 출력수단,
상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력할 때, 상기 발광수단에 흐르는 전류값을 검출하거나 상기 검사용 레이저광의 광강도인 제1 광강도를 검출하는 광원상태 검출수단, 및
적어도 상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력하고 나서 소정의 조건이 성립될 때까지의 동안, 상기 반사수단의 위치를, 상기 검사용 레이저광이 상기 케이싱 내에 반사되는 불가시 위치로 하도록 상기 각도조정수단을 제어하는 불가시 위치유지수단을 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 차량의 기동 스위치가 오프된 경우에, 상기 반사수단을, 상기 불가시 위치인 제1 불가시 위치로 각도 조정하는 제1 불가시 위치 조정수단을 추가로 구비하고,
상기 불가시 위치유지수단은, 상기 반사수단의 위치를, 상기 제1 불가시 위치로 유지하여 이루어지는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 차량의 기동 스위치가 오프된 경우에, 상기 반사수단을 상기 불가시 위치인 제1 불가시 위치로 각도 조정하는 제1 불가시 위치 조정수단을 추가로 구비하고,
상기 불가시 위치유지수단은, 상기 반사수단의 위치를, 상기 제1 불가시 위치로부터 상기 불가시 위치 내의 상기 제1 불가시 위치와는 다른 제2 불가시 위치로 각도 조정하여 이루어지는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 각도조정수단은 소정의 원점을 기준으로 하는 미리 상기 기록수단에 기록된 각도조정 데이터를 판독함으로써, 상기 반사수단을 원하는 위치로 각도 조정하는 것이고, 상기 원점은 상기 제1 불가시 위치인, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 각도조정수단은 소정의 원점을 기준으로 하는 미리 상기 기록수단에 기록된 각도조정 데이터를 판독함으로써, 상기 반사수단을, 원하는 위치로 각도 조정하는 것이고, 상기 원점은 상기 제2 불가시 위치인, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 3 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제2 불가시 위치는 상기 반사수단이 상기 화상을 상기 투광부 방향으로 반사하는 가시 위치로부터 상기 제1 불가시 위치로의 최단방향과 역방향의 위치인, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광원상태 검출수단에 의해 검출된 상기 전류값 또는 상기 제1 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 전류값 또는 제1 기준 광강도를 비교하여 전류 보정값을 구하고, 상기 전류 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 전류 보정값 기록수단을 추가로 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 상기 기록수단에 기록된 검사용 주사 데이터에 기초하여 상기 주사수단을 검사용 구동하는 검사용 주사수단과,
상기 주사수단이 상기 검사용 구동을 할 때, 상기 주사수단의 수평 구동주파수와 수직 구동주파수를 검출하는 구동주파수 검출수단과,
상기 구동주파수 검출수단에 의해 검출된 상기 수평 구동주파수 및 상기 수직 구동주파수와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 수평 구동주파수 및 기준 수직 구동주파수를 비교하여 주파수 보정값을 구하고, 상기 주파수 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 주파수 보정값 기록수단을 추가로 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 상기 기록수단에 기록된 위치오차 검출용 화상데이터에 기초하여, 상기 발광수단과 상기 주사수단을 구동하고, 위치 오차 검출용 화상을 스크린에 생성하는 위치오차 검출용 화상생성수단,
상기 위치오차 검출용 화상의 소정 부분의 광강도인 제2 광강도를 검출하는 제2 광강도 검출수단, 및
상기 제2 광강도 검출수단에 의해 검출된 제2 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 제2 기준 광강도를 비교하여 위치 오차 보정값을 구하고, 이 위치 오차 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 위치 오차 보정값 기록수단을 추가로 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치.
발광수단에 의해 출력한 레이저광을 주사수단에 의해 주사하여 화상을 생성하고, 상기 화상을 반사수단에 의해 반사하여 투영하는 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 셀프체크방법에 있어서,
차량의 기동 스위치가 온된 후, 미리 기록수단에 기록된 검사용 레이저 광출력 데이터에 기초하는 검사용 레이저광을, 상기 발광수단에 출력시키는 검사용 레이저광 출력 단계,
상기 발광수단이 상기 검사용 레이저광을 출력할 때, 상기 발광수단에 흐르는 전류값을 검출하거나 상기 검사용 레이저광의 제1 광강도를 검출하는 광원상태 검출단계,
상기 광원상태 검출단계에서 검출된 상기 전류값 또는 상기 제1 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 전류값 또는 제1 기준 광강도를 비교하여 전류 보정값을 구하고, 상기 전류 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 전류 보정값 기록 단계, 및
적어도 상기 발광수단이 검사용 레이저광을 출력하고 나서 소정의 조건이 성립할 때까지의 동안, 상기 반사수단의 위치를, 상기 검사용 레이저광을 상기 케이싱 내에 반사하는 불가시 위치로 하도록 상기 각도조정수단을 제어하는 불가시 위치 유지 단계를 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 셀프체크방법.
제 10 항에 있어서,
상기 차량의 기동 스위치가 온되고 나서 상기 검사용 레이저광 출력 단계의 전에,
미리 상기 기록수단에 기록된 검사용 주사데이터에 기초하여 상기 주사수단을 검사용 구동하는 검사용 주사 단계,
상기 주사수단이 상기 검사용 구동할 때, 상기 주사수단의 수평 구동주파수와 수직 구동주파수를 검출하는 주파수 검출 단계, 및
상기 주파수 검출수단에 의해 검출된 상기 수평 구동주파수 및 상기 수직 구동주파수와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 기준 수평 구동주파수 및 기준 수직 구동주파수를 비교하여 주파수 보정값을 구하고, 상기 주파수 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 주파수 보정값 기록단계를 추가로 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 셀프체크방법.
제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 검사용 레이저광 출력 단계의 후에,
미리 상기 기록수단에 기록된 위치오차 검출용 화상데이터에 기초하여 상기 발광수단과 상기 주사수단을 구동하고, 위치오차 검출용 화상을 스크린에 생성하는 위치오차 검출용 화상생성단계,
상기 위치오차 검출용 화상의 소정 부분의 광강도인 제2 광강도를 검출하는 제2 광강도 검출단계, 및
상기 제2 광강도 검출수단에 의해 검출된 제2 광강도와, 미리 상기 기록수단에 기록된 모델이 되는 제2 기준 광강도를 비교하여 위치 오차 보정값을 구하고, 이 위치 오차 보정값을 상기 기록수단에 기록하는 위치 오차 보정값 기록 단계를 추가로 구비하는, 차량용 헤드업 디스플레이 장치에서의 셀프체크방법.