(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光を照射する照射装置と、前記表示光を反射する反射板と、前記反射板を待機位置から展開位置に亘って移動自在に保持する支持機構と、前記支持機構に駆動力を与えて前記反射板を移動させるモータと、前記モータに供給する駆動電流を制御して、前記モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備え、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させるために前記モータに駆動電流を供給し続け、前記モータのコイルの励磁を維持するヘッドアップディスプレイ装置において、
前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御する
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させた後、調整操作に応じて前記反射板を移動させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させた後、調整操作に応じて前記反射板を移動させるために前記モータに供給する駆動電流を、前記反射板を展開位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流よりも大きくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記モータ制御手段が、前記反射板を前記待機位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御する
ことを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記モータ制御手段が、前記モータに供給するパルス状の駆動電圧のデューティを制御することによって駆動電流を制御する
ことを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のインストルメントパネル等に取り付けられて、車両情報やナビゲーション情報などを表示するヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の乗員に、ナビゲーション情報等の各種の情報を外景と重畳して視認させるヘッドアップディスプレイ装置が多く提案されている（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
上記ヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を照射する照射装置と、表示光を反射するコンバイナ（反射板）と、を備えている。コンバイナは、図１６（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、例えばインストルメントパネル内に格納され、上昇操作（オン操作）されると、インストルメントパネルから突出する表示位置（展開位置）に移動され、表示位置に保持される。その後、下降操作（オフ操作）されると、再びインストルメントパネル内に格納される。
【０００４】
上記コンバイナの移動は、モータにより行われている。そして、図１６からも明らかなように、従来、モータの駆動トルク設定は、コンバイナが移動しているか、保持（停止）されているか、関係なく、イグニッションオンからオフまで一定に設定されている。上記モータとしては、コンバイナを移動する必要があるため、高トルクで大電流を必要とするモータが使用されている（モータのトルクアップの為に、コイル抵抗を下げ、コイル抵抗に大電流を流すことでトルクをアップさせている）。
【０００５】
従来のヘッドアップディスプレイ装置では、イグニッションオンからオフまで常時大電流をながしているため、モータのコイルが発熱→抵抗増加→電流減少→トルク低減となる恐れがあった。また、モータの発熱により、周囲の樹脂部品の変形などにもつながり、場合によっては動作不良につながる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０８４３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０７４３０号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０７４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、モータの駆動電流を抑えることにより、発熱を抑え、効率の良い制御を可能とするヘッドアップディスプレイ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するための請求項１記載の発明は、表示光を照射する照射装置と、前記表示光を反射する反射板と、前記反射板を待機位置から展開位置に亘って移動自在に保持する支持機構と、前記支持機構に駆動力を与えて前記反射板を移動させるモータと、前記モータに供給する駆動電流を制御して、前記モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備え、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させるために前記モータに駆動電流を供給し続け、前記モータのコイルの励磁を維持するヘッドアップディスプレイ装置において、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置に存する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させた後、調整操作に応じて前記反射板を移動させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御することを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置に存する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記展開位置で保持させた後、調整操作に応じて前記反射板を移動させるために前記モータに供給する駆動電流を、前記反射板を展開位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流よりも大きくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置に存する。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記モータ制御手段が、前記反射板を前記待機位置で保持させるために前記モータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて前記反射板を前記待機位置から前記展開位置まで、及び、前記展開位置から前記待機位置まで移動させるために前記モータに供給する駆動電流よりも小さくするように、前記モータに供給する駆動電流を制御することを特徴とする請求項１〜３何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置に存する。
【００１２】
請求項５記載の発明は、前記モータ制御手段が、前記モータに供給するパルス状の駆動電圧のデューティを制御することによって駆動電流を制御することを特徴とする請求項１〜４何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置に存する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、モータ制御手段が、反射板を展開位置で保持させるためにモータに駆動電流を供給し続け、モータのコイルの励磁を維持するので、大きな静止トルクが発生して、反射板の保持を確実に行うことができる。しかも、モータ制御手段が、反射板を展開位置で保持するためにモータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて反射板を待機位置から展開位置、展開位置から待機位置まで移動させるためにモータに供給する駆動電流よりも小さくするように、モータに供給する駆動電流を制御するので、大きなトルクを必要としない展開位置で保持している間の駆動電流を抑えることにより、発熱を抑え、効率の良い制御を可能とする。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、モータ制御手段が、反射板を展開位置で保持させた後、調整操作に応じて反射板を移動させるためにモータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて反射板を待機位置から展開位置、展開位置から待機位置まで移動させるためにモータに供給する駆動電流よりも小さくなるように、モータに供給する駆動電流を制御するので、大きな駆動電流を流さなくても大きなトルクが発生する調整時の駆動電流を抑えることにより、より一層、効率の良い制御を可能とする。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、モータ制御手段が、反射板を展開位置で保持させた後、調整操作に応じて反射板を移動させるためにモータに供給する駆動電流を、反射板を展開位置で保持させるためにモータに供給する駆動電流よりも大きくするように、モータに供給する駆動電流を制御するので、反射板の保持時よりも大きなトルクを必要とする反射板の調整時に駆動電流を大きくすることができ、確実に反射板を移動させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、モータ制御手段が、反射板を待機位置で保持させるためにモータに供給する駆動電流を、オンオフ操作に応じて反射板を待機位置から展開位置、展開位置から待機位置まで移動させるためにモータに供給する駆動電流よりも小さくするように、モータに供給する駆動電流を制御するので、大きなトルクを必要としない待機位置で保持している間の駆動電流を抑えることにより、発熱を抑え、効率の良い制御を可能とする。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、モータ制御手段が、モータに供給するパルス状の駆動電圧のデューティを制御することによって駆動電流を制御するので、パルスのデューティを制御することにより簡単に駆動電流を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両の室内の斜視図である。
【図２】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】コンバイナが格納位置にあるときのＩ−Ｉ線断面図である。
【図５】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の電気構成図である。
【図６】図５に示すモータの励磁コイルに供給される駆動パルスのデューティの位相図である。
【図７】図５に示すマイコンの第１実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）〜（Ｆ）は第１実施形態におけるイグニッションスイッチのオンオフ、トルク、コンバイナの位置、昇降スイッチのオンオフ、前傾スイッチのオンオフ、後傾スイッチのオンオフのタイムチャートである。
【図９】（Ａ）はトルク１００％のときに励磁コイルに供給される駆動パルスを示すタイムチャートであり、（Ｂ）はトルク５０％のときに励磁コイルに供給される駆動パルスを示すタイムチャートである。
【図１０】図５に示すマイコンの第２実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】（Ａ）〜（Ｆ）は第２実施形態におけるイグニッションスイッチのオンオフ、トルク、コンバイナの位置、昇降スイッチのオンオフ、前傾スイッチのオンオフ、後傾スイッチのオンオフのタイムチャートである。
【図１２】図５に示すマイコンの第３実施形態における処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】（Ａ）〜（Ｆ）は第３実施形態におけるイグニッションスイッチのオンオフ、トルク、コンバイナの位置、昇降スイッチのオンオフ、前傾スイッチのオンオフ、後傾スイッチのオンオフのタイムチャートである。
【図１４】図５に示すモータの励磁コイルに供給される駆動パルスのデューティの位相図である。
【図１５】（Ａ）はトルク１００％のときに励磁コイルに供給される駆動パルスを示すタイムチャートであり、（Ｂ）はトルク５０％のときに励磁コイルに供給される駆動パルスを示すタイムチャートである。
【図１６】（Ａ）〜（Ｆ）は従来におけるイグニッションスイッチのオンオフ、トルク、コンバイナの位置、昇降スイッチのオンオフ、前傾スイッチのオンオフ、後傾スイッチのオンオフのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置（以下「ＨＵＤ装置」と略記する）について図１〜図５を参照して説明する。図１に示すように、ＨＵＤ装置１は、車両のインストルメントパネル２０（以下「インパネ２０」と略記する）内に収容され、車両情報やナビゲーション情報などの表示情報を表示するものである。インパネ２０は、その上面の運転席正面の部分にＨＵＤ装置１を収容するための開口２０ａが設けられている。このＨＵＤ装置１は、この開口２０ａからインパネ２０の内部に収容される。
【００２０】
上記ＨＵＤ装置１は、図３及び図４に示すように、表示光Ｌ１を照射する照射装置２と、表示光Ｌ１を反射することにより画像（表示情報）を表示するコンバイナ３（反射板）と、これら照射装置２及びコンバイナ３などを収容する収容ケース４と、コンバイナ３を図４に示すように収容ケース４内に格納した格納位置（待機位置）から図３に示すように収容ケース４から突出させた表示位置（展開位置）に亘って移動自在に支持する支持機構５と、支持機構５に駆動力を与えてコンバイナ３を移動させるモータ６（図５）と、モータ６に供給する駆動電流を制御して、モータ６の駆動を制御するマイコン７（図５）を備えている。
【００２１】
照射装置２は、周知の液晶表示装置である。照射装置２は、図５に示すように、複数の液晶セルからなる表示素子２１と、表示素子２１の背面から光を照射する光源２２と、から構成されている。上記表示素子２１は、表示駆動部８を介してマイコン７に接続され、光源２２は、インタフェース（以下「Ｉ／Ｆ」と略記）９を介してマイコン７に接続される。マイコン７は、表示素子２１を制御して表示情報を表示させ、光源２２を制御して点灯させて表示素子２１の背面から光を照射することにより、表示情報に対応する表示光Ｌ１を照射させる。
【００２２】
コンバイナ３は、板ガラス（図示しない）と、該板ガラスの一方の面に蒸着された錫や銀などの光半透過膜（図示しない）と、を有する、周知のハーフミラーである。このコンバイナ３は、半透過性を有しており、ドライバーが当該コンバイナ３を通して車両前方を目視できるように形成されている。
【００２３】
収容ケース４は、図３及び図４に示すように、下ケース４１と、上ケース４２と、を備えている。下ケース４１は、上方が開口された箱型に形成されており、照射装置２、コンバイナ３、支持機構５などが収容されている。上ケース４２は、下ケース４１の開口を塞ぐように設けられ、その上面にはコンバイナ３を収容ケース４から突出させて表示位置に位置付けるための第１開口４２Ａと、照射装置２からの表示光Ｌ１を通してコンバイナ３に反射させるための第２開口４２Ｂと、が設けられている。
【００２４】
支持機構５は、コンバイナ３を保持するベース５１と、前記ベース５１を移動自在に保持する一対の狭持板５２と、を備えている。
【００２５】
ベース５１は、図３及び図４に示すように、ベース本体５１Ａと、一対のレールガイド５１Ｂと、一対の第１ピニオン５１Ｃと、第２ピニオン５１Ｄと、中間ギア５１Ｅと、を備えている。ベース本体５１Ａは、略直方体状に形成され、コンバイナ３の下端が挿入され、コンバイナ３を保持固定する保持溝５１Ａ−１と、モータ６を収容するモータ収容部５１Ａ−２と、が設けられている。なお、モータ６の回転軸６Ａは、ベース本体５１Ａの左右方向側面の一方から突出している。
【００２６】
一対のレールガイド５１Ｂは、ベース本体５１Ａの左右方向側面から凸の円柱状に設けられ、後述する狭持板５２に設けた第２レール５２Ｂに挿入される。一対の第１ピニオン５１Ｃは、ベース本体５１Ａの左右方向側面に回転自在に支持されている。一対の第１ピニオン５１Ｃは、後述する狭持板５２に設けた第１レール５２Ａに挿入される。第２ピニオン５１Ｄは、ベース本体５１Ａの左右方向側面から突出している回転軸６Ａに固定されている。中間ギア５１Ｅは、一対の第１ピニオン５１Ｃの一方と第２ピニオン５１Ｄとの間に設けられ、第２ピニオン５１Ｄからの駆動力を第１ピニオン５１Ｃに伝達する。
【００２７】
一対の狭持板５２は、ベース５１の左右方向を狭持して設けられ、第１ピニオン５１Ｃを案内する第１レール５２Ａと、レールガイド５１Ｂを案内する第２レール５２Ｂと、が設けられている。第１レール５２Ａ及び第２レール５２Ｂは、一対の狭持板５２を貫通するスリットであり、車両の前方に向かうに従って上方に近づくように設けられている。第１レール５２Ａの底面には、第１ピニオン５１Ｃと噛み合うラック５２Ｃが設けられる。これにより、第１ピニオン５１Ｃが回転すると、第１ピニオン５１Ｃがラック５２Ｃに沿って移動し、ベース本体５１Ａが移動する。第２レール５２Ｂには、レールガイド５１Ｂが挿入さる。これにより、レールガイド５１Ｂが第２レール５２Ｂに沿って移動するように、ベース本体５１Ａが移動する。
【００２８】
以上の構成によれば、例えば図４に示す格納位置から第１ピニオン５１Ｃが反時計回りに回転すると、第１ピニオン５１Ｃ、レールガイド５１Ｂが第１レール５２Ａ、第２レール５２Ｂに沿って車両前方、かつ、上方に向かって移動する。これにより、コンバイナ３が徐々に起き上がり、図３に示すように、コンバイナ３の上端が収容ケース４の第１開口４２Ａから突出する表示位置となる。また、図３に示す表示位置から第１ピニオン５１Ｃが時計回りに回転すると、第１ピニオン５１Ｃ、レールガイド５１Ｂが第１レール５２Ａ、第２レール５２Ｂに沿って車両後方、かつ、下方に向かって移動する。これにより、コンバイナ３が車両前方に向かって徐々に傾いて倒伏し、図４に示す格納位置となる。
【００２９】
上記モータ６は、周知のステッピングモータであり、図５に示すように、コイルとしてのＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂと、これらＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの励磁状態の変化に追従して回転するマグネットロータ６２と、を備えている。上記Ａ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂは、駆動部１０を介してマイコン７に接続されている。駆動部１０は、マイコン７の制御に応じて駆動パルスをＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂに出力する。駆動部１０は、Ｉ／Ｆ１１を介して車載バッテリＢに接続されていて、車載バッテリＢから供給される電源から駆動パルスを生成する。
【００３０】
上記マイコン７は、電源部１２からの電源供給を受けて動作を行う。電源部１２は、車載バッテリＢからの電源からマイコン７用の電源を生成してマイコン７に供給している。マイコン７は、図６に示すように、周期的にデューティが変化し、その位相が９０°異なる駆動パルスをＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂに供給するように駆動部１０を制御する。
【００３１】
図６について説明すると、横軸の中心Ｏよりも右側がＢ相励磁コイル６１Ｂの＋側に供給される駆動パルスのデューティを示し、中心Ｏよりも左側がＢ相励磁コイル６１Ａの−側に供給される駆動パルスのデューティを示す。また、縦軸の中心Ｏよりも上側がＡ相励磁コイル６１Ａの＋側に供給される駆動パルスのデューティを示し、中心Ｏよりも下側がＡ相コイル６１Ｂの−側に供給される駆動パルスのデューティを示し、トルク１００％又はトルク５０％の円に沿って位相が進む。
【００３２】
ここで、トルク１００％の円に沿ったデューティの駆動パルスをモータ６に供給することを通常トルク駆動と言い、トルク５０％の円に沿ったデューティの駆動パルスをモータ６に供給することを低トルク駆動という。低トルク駆動によりモータ６に供給する駆動電流、モータ６に発生するトルクは、通常トルク駆動時の半分である。また、図６では駆動パルスのデューティは、円に沿って連続的に変化しているが、実際には離散的に変化させている。
【００３３】
また、マイコン７には、Ｉ／Ｆ１３を介してイグニッションスイッチＳＷ１が接続されている。さらに、マイコン７には、コンバイナ３の昇降操作（オンオフ操作）が行われる昇降スイッチＳＷ２と、コンバイナ３の上端を運転者側に向けて傾けるための前傾操作（調整操作）が行われる前傾スイッチＳＷ３と、コンバイナ３の上端を運転者から離れた側に向けて傾けるための後傾操作（調整操作）が行われる後傾スイッチＳＷ４と、が接続されている。
【００３４】
上述した構成のＨＵＤ装置１の動作について図７を参照して説明する。今、コンバイナ３は、図４に示すように格納位置にあるとする。上述したマイコン７は、イグニッションスイッチＳＷ１のオンに応じて処理を開始し、通常トルク駆動でＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの励磁を開始する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、マイコン７は、例えば位相０°から励磁を開始した場合、図６に示すように、トルク１００％の円上の位相０°に示されるデューティの駆動パルスの出力を維持する。即ち、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの＋側にデューティ１００％の駆動パルスを出力し続けると共に、Ｂ相励磁コイル６１Ｂのマイナス側、Ａ相励磁コイル６１Ａにはデューティ０％の駆動パルスの出力を出力し続ける（即ちグランドに接続する）。これにより、コンバイナ３は格納位置で保持される。
【００３５】
昇降スイッチＳＷ２が操作されると（ステップＳ２でＹ）、マイコン７は、図６に示すトルク１００％の円を反時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させる上昇動作を行う（ステップＳ３）。これにより、モータ６の回転軸６Ａが回転し、その駆動力が第２ピニオン５１Ｄ及び中間ギア５１Ｅを介して第１ピニオン５１Ｃに伝達して、第１ピニオン５１Ｃが反時計回りに回転し、第１ピニオン５１Ｃ、レールガイド５１Ｂが第１レール５２Ａ、第２レール５２Ｂに沿って車両前方、かつ、上方に向かって移動する。そして、コンバイナ３が徐々に起き上がり、図３に示すように、コンバイナ３の上端が収容ケース４の第１開口４２Ａから突出する表示位置となる。
【００３６】
ステップＳ３においてマイコン７は、表示位置になるとそのときのデューティを維持した駆動パルスの出力し続け、コンバイナ３を表示位置に保持する。例えば、位相４５°で表示位置になった場合、マイコン７は、図６及び図９（Ａ）に示すように、Ａ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの＋側にデューティ７０％、Ａ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの−側にデューティ０％の駆動パルスを供給し続ける。
【００３７】
その後、マイコン７は、図７に示すように、照射装置２を制御して、表示光Ｌ１を照射させる（ステップＳ４）。次に、マイコン７は、モータ６の駆動を高トルク駆動から低トルク駆動に切り替える（ステップＳ５）。具体的には、マイコン７は、図６及び図９（Ｂ）に示すように、Ａ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの＋側に供給する駆動パルスのデューティを７０％から３５％に切り替える。
【００３８】
次に、マイコン７は、図７に示すように、昇降スイッチＳＷ２が操作されない間は(ステップＳ６でＹ)、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４が操作されると（ステップＳ７でＹ）、その操作に応じてモータ６を回転させる角度調整動作を行う（ステップＳ８）。ステップ８について詳しく説明すると、マイコン７は、前傾スイッチＳＷ３が操作されるとトルク５０％の円を反時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させる。これにより、モータ６の回転軸６Ａが回転し、第１ピニオン５１Ｃが反時計回りに回転し、コンバイナ３が起き上がり、コンバイナ３が運転者側に向かって傾く。
【００３９】
一方、後傾スイッチＳＷ４が操作されるとトルク５０％の円を時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させる。これにより、モータ６の回転軸６Ａが逆回転し、第１ピニオン５１Ｃが時計回りに回転し、コンバイナ３が倒伏し、コンバイナ３が運転者から離れた側に向かって傾く。なお、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じて供給される駆動パルスのデューティの変化周期は、ステップＳ３の上昇動作時、後述するステップＳ１０の下降動作時よりも長く設定してあり、モータ６は低速で回転される。
【００４０】
昇降スイッチＳＷ２が操作されると（ステップＳ６でＮ）、マイコン７は、低トルク駆動から高トルク駆動に切り替える（ステップＳ９）。具体的には、図６に示すように、今までは例えば位相４５°、トルク５０％のデューティを維持していたがトルク１００％のデューティに切り替え、図９に示すようにＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの＋側に供給される駆動パルスのデューティを３５％から７０％に切り替える。その後、マイコン７は、図６に示すトルク１００％の円を時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させる下降動作を行う（ステップＳ１０）。これにより、モータ６の回転軸６Ａが回転し、第１ピニオン５１Ｃが時計回りに回転する。これにより、コンバイナ３が徐々に倒伏して、図４に示すように、収容ケース４内に収容される格納位置となる。
【００４１】
ステップＳ１０においてマイコン７は、格納位置になるとそのときのデューティの駆動パルスの出力を維持し、コンバイナ３を格納位置に保持する。例えば、位相０°で格納位置になった場合、マイコン７は、図６に示すように、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの＋側にデューティ１００％の駆動パルスを供給し続け、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの−側、Ａ相コイル６１Ａにデューティ０％の駆動パルスを供給し続ける。その後、マイコン７は、照射装置２を制御して、表示光Ｌ１を消灯させ（ステップＳ１１）、ステップＳ２に戻る。
【００４２】
以上の動作によれば、マイコン７は、図８に示すように、コンバイナ３を表示位置で保持させるとき、表示位置で保持させた後、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じて角度調整動作を行うときはトルク５０％の低トルク駆動を行い、コンバイナ３の上昇動作、下降動作を行うときは、トルク１００％の通常トルク駆動を行う。
【００４３】
ところで、ＨＵＤ装置１では、コンバイナ３を格納位置から表示位置、表示位置から格納位置に昇降させる際に高いトルクが必要だか、一旦、表示位置まで移動させてしまえば、保持か、コンバイナ３の角度調整動作しか行われない。角度調整動作では、上昇動作や下降動作のように高速でモータ６を回転させないため、上昇動作や下降動作時に比べて低い駆動電流で駆動が可能である（モータ６は回転速度によりトルク特性が変化する。低速回転では高速回転時に比べてトルクが数倍高く、高速回転ではトルクが低下する）。従って、角度調整時及び保持時には、昇降時に必要なトルクの数分の１で制御が可能となるため、デューティを下げて駆動電流を下げることが可能となる。
【００４４】
以上のことに着目し、上述したＨＵＤ装置１においては、マイコン７が、コンバイナ３を表示位置で保持させるためにモータ６に駆動パルスを供給し続け、モータ６の励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの励磁を維持するので、大きな静止トルクが発生して、コンバイナ３の保持を確実に行うことができる。しかも、マイコン７が、コンバイナ３を表示位置で保持させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティを、コンバイナ３の上昇動作、下降動作を行うためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティよりも小さくするように、モータ６に供給する駆動パルスを制御している。従って、大きなトルクを必要としない表示位置で保持している間の駆動パルスのデューティ、即ち駆動電流を抑えることにより、発熱を抑え、効率の良い制御を可能とする。
【００４５】
また、上述したＨＵＤ装置１においてマイコン７が、コンバイナ３を表示位置で保持させた後、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じてコンバイナ３を移動させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューディを、昇降スイッチＳＷ２の操作に応じてコンバイナ３を格納位置から表示位置、表示位置から格納位置まで移動させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティよりも小さくなるように、モータ６に供給する駆動パルスを制御する。従って、大きな駆動電流を流さなくても大きなトルクが発生する調整時の駆動パルスのデューティ、即ち駆動電流を抑えることにより、より一層、効率の良い制御を可能とする。
【００４６】
また、上述したＨＵＤ装置１によれば、マイコン７が、モータ６に供給する駆動パルスのデューティを制御することによって駆動電流を制御するので、駆動パルスのデューティを制御することにより簡単に駆動電流を制御することができる。
【００４７】
第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態におけるＨＵＤ装置１について説明する。第２実施形態におけるＨＵＤ装置１の構成は第１実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。第１実施形態と第２実施形態とで大きく異なる点はＨＵＤ装置１の動作である。第２実施形態におけるＨＵＤ装置１の動作について図１０を参照して説明する。第１実施形態と同様に、コンバイナ３は、図４に示すように格納位置にあるとする。
【００４８】
上述したマイコン７は、イグニッションスイッチＳＷ１のオンに応じて処理を開始し、低トルク駆動でＡ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの励磁を開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、マイコン７は、例えば位相０°から励磁を開始した場合、図６に示すように、トルク５０％の円上の位相０°に示されるデューティの駆動パルスの出力を維持する。即ち、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの＋側にデューティ５０％の駆動パルスを出力し続けると共に、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの−側、Ａ相励磁コイル６１Ａにはデューティ０％の駆動パルスを出力し続ける。これにより、コンバイナ３は格納位置で保持される。
【００４９】
昇降スイッチＳＷ２が操作されると（ステップＳ１３でＹ）、マイコン７は、モータ６のトルクを通常トルク駆動に切り替える（ステップＳ１４）。具体的には、マイコン７は、図６に示すように、今までは位相０°のトルク５０％のデューティを維持していたがトルク１００％のデューティに切り替え、Ａ相励磁コイル６１Ａの＋側に供給される駆動パルスのデューティを５０％から１００％に切り替える。その後、マイコン７は、図７のステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５と同様に上昇動作、照射装置２の点灯、低トルク駆動への切り替えを行う（ステップＳ１５、Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００５０】
その後、ステップＳ１８〜Ｓ２２までは、図７に示すステップＳ６〜Ｓ１０と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。ステップＳ２２の下降動作が終了すると、マイコン７は第１実施形態においては通常トルク駆動を維持していたが、第２実施形態では低トルク駆動に切り替える（ステップＳ２３）。具体的には、例えば位相０°で格納位置になった場合、マイコン７は、Ｂ相励磁コイル６１Ｂの＋側に供給される駆動パルスのデューティを１００％から５０％に切り替える。その後、マイコン７は、照射装置２を制御して、表示光Ｌ１を消灯させ（ステップＳ２４）、ステップＳ１３に戻る。
【００５１】
以上の動作によれば、マイコン７は、図１１に示すように、コンバイナ３を待機位置及び表示位置で維持させるとき、表示位置で保持させた後、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じて角度調整動作を行うときはトルク５０％の低トルク駆動を行い、コンバイナ３の上昇動作、下降動作を行うときは、トルク１００％の通常トルク動作を行う。
【００５２】
即ち、上述したＨＵＤ装置１によれば、マイコン７が、コンバイナ３を格納位置で保持させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティを、昇降スイッチＳＷ２の操作に応じてコンバイナ３を格納位置から表示位置、表示位置から格納位置まで移動させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティよりも小さくするように、モータ６に供給する駆動パルスのデューティを制御する。従って、大きなトルクを必要としない格納位置で保持している間の駆動パルスのデューティ、即ち駆動電流を抑えることにより、発熱を抑え、効率の良い制御を可能とする。
【００５３】
第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態におけるＨＵＤ装置１について説明する。第３実施形態におけるＨＵＤ装置１の構成は第１及び第２実施形態と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。第１及び第２実施形態と第３実施形態とで大きく異なる点はＨＵＤ装置１の動作である。第３実施形態におけるＨＵＤ装置１の動作について図１２を参照して説明する。第１実施形態と同様に、コンバイナ３は、図４に示すように格納位置にあるとする。
【００５４】
上述したマイコン７は、イグニッションスイッチＳＷ１のオンに応じて処理を開始する。ステップＳ２５〜Ｓ３２までは、図１０に示すステップＳ１２〜Ｓ１９と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４が操作されると（ステップＳ１９でＹ）、第１、第２実施形態では低トルク駆動を維持していたが、第３実施形態では通常トルクに切り替える（ステップＳ３３）。具体的には、マイコン７は、図６に示すように、今までは例えば位相４５°のトルク５０％のデューティを維持していたが、トルク１００％のデューティに切り替え、Ａ相、Ｂ相励磁コイル６１Ａ、６１Ｂの＋側に供給される駆動パルスのデューティを３５％から７０％に切り替える。
【００５５】
そして、マイコン７は、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じてモータ６を回転させるか角度調整動作を行う（ステップＳ３４）。ステップＳ３４について詳しく説明すると、マイコン７は、前傾スイッチＳＷ３が操作されるとトルク１００％の円を反時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させ、後傾スイッチＳＷ４が操作されるとトルク１００％の円を時計回りに沿って駆動パルスのデューティを変化させる。
【００５６】
角度調整動作を行った後、マイコン７は、通常トルク駆動から低トルク駆動に切り替えて（ステップＳ３５）、トルク５０％のデューティの駆動パルスを維持することにより、角度調整後のコンバイナ３の表示位置を保持した後、ステップＳ３１に戻る。これに対して、マイコン７は、昇降スイッチＳＷ２が操作されると（ステップＳ３１）、ステップＳ３６〜Ｓ３９を行う。ステップＳ３６〜Ｓ３９は、図１０に示すステップＳ２１〜Ｓ２４と同等であるためここでは詳細な説明を省略する。
【００５７】
以上の動作によれば、マイコン７は、図１３に示すように、コンバイナ３を表示位置、格納位置で保持させるときはトルク５０％で低トルク駆動を行い、コンバイナ３の上昇動作、下降動作、表示位置で保持させた後、前傾、後傾スイッチＳＷ３、ＳＷ４の操作に応じて角度調整動作を行うときはトルク１００％の通常トルク動作を行う。
【００５８】
上述したＨＵＤ装置１によれば、マイコン７が、コンバイナ３を表示位置で保持させた後、調整操作に応じてコンバイナ３を移動させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティを、コンバイナ３を表示位置で保持させるためにモータ６に供給する駆動パルスのデューティよりも大きくするように、モータ６に供給する駆動パルスのデューティを制御する。従って、コンバイナ３の保持時よりも大きなトルクを必要とするコンバイナの角度調整時に駆動パルスのデューティ、即ち駆動電流を大きくすることができ、確実にコンバイナ３を移動させることができる。
【００５９】
なお、上述した第３実施形態によれば、コンバイナ３の上昇動作及び下降動作時と、角度調整動作時と、は同じトルク１００％の通常トルク駆動を行っていたが、本発明はこれに限ったものではない。角度調整時は、コンバイナ３を表示位置で保持しているときよりも駆動パルスのデューティが大きければよく、例えば、トルク５０％とトルク１００％との間になるように駆動パルスのデューティを制御してもよい。
【００６０】
また、上述した第１〜第３実施形態によれば、マイコン７はモータ６に供給する駆動パルスのデューティを制御していたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、マイコン７によってモータ６に供給する駆動電流を制御できるものであれば、直接、駆動電流を制御するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した第１〜第３実施形態によれば、低トルク駆動は、通常トルク駆動の１／２のデューティ（駆動電流）であったが、本発明はこれに限ったものではない。低トルク駆動としては、通常トルク駆動よりもデューティが小さければよく、好ましくは１／３〜１／２のデューティであるとよい。
【００６２】
また、上述した第１〜第３実施形態では、通常トルク駆動でも０％＜デューティ＜１００％の駆動パルスを供給する所謂マイクロステップ制御を行っていたが、本発明はこれに限ったものではない。例えば、図１４及び図１５（Ａ）に示すように、通常トルク駆動では駆動パルスのデューティを１００％と０％とで切り替える所謂フルステップ制御を行い、図１５（Ｂ）に示すように低トルク駆動でデューティを例えばその半分にするようにしてもよい。
【００６３】
また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１      ヘッドアップディスプレイ装置
２      照射装置
３      コンバイナ（反射板）
５      支持機構
６      モータ
７      マイコン（モータ制御手段）
６１Ａ  励磁コイル（コイル）
６１Ｂ  励磁コイル（コイル）
Ｌ１    表示光
【図１】
0005917257.tif 000002
【図２】
0005917257.tif 000003
【図３】
0005917257.tif 000004
【図４】
0005917257.tif 000005
【図５】
0005917257.tif 000006
【図６】
0005917257.tif 000007
【図７】
0005917257.tif 000008
【図８】
0005917257.tif 000009
【図９】
0005917257.tif 000010
【図１０】
0005917257.tif 000011
【図１１】
0005917257.tif 000012
【図１２】
0005917257.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
0005917257.tif 000015
【図１５】
0005917257.tif 000016
【図１６】
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