(57)【要約】【課題】単一のマイコン７１でステッピングモータ５，６と他の制御機器７２とを制御する場合であっても入出力ポートの増加を抑え、コストダウンが可能な制御装置を提供する。【解決手段】ステッピングモータ５，６と、駆動回路７６，７７と、他の制御機器７２と、駆動回路７６，７７を介してステッピングモータ５，６を動作させると共に他の制御機器７２を動作させるマイコン７１とを備えた制御装置７であって、駆動回路７６，７７に接続され、マイコン７１からの出力信号に応じて駆動回路７６，７７を介しステッピングモータ５，６を回転または角度保持するラッチ回路７４と、このラッチ回路７４にステッピングモータ５，６を回転または角度保持させるべくラッチ回路７４に対してイネーブル信号ＬＥを出力する変換回路７３と、マイコン７１とラッチ回路７４と変換回路７３と他の制御機器７２とを接続するバス７５とを備える。【選択図】図２
2008167511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータと、
このステッピングモータを駆動する駆動回路と、
前記ステッピングモータとは異なる他の制御機器と、
前記駆動回路を介して前記ステッピングモータを動作させると共に前記他の制御機器を動作させる制御手段とを備えた制御装置であって、
前記駆動回路に接続され、前記制御手段からの出力信号に応じて前記駆動回路を介し前記ステッピングモータを回転または角度保持するラッチ回路と、
このラッチ回路に前記ステッピングモータを回転または角度保持させるべく前記ラッチ回路に対して信号を出力する変換回路と、
前記制御手段と前記ラッチ回路と前記変換回路と前記他の制御機器とを接続するバスとを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記変換回路には前記バスのバス制御信号及びバスアドレス信号が接続され、前記他の制御機器に対して有効でない前記バス制御信号及び前記バスアドレス信号の組み合わせのときに、前記ステッピングモータを回転させるべく前記ラッチ回路に対して信号を出力することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記第ステッピングモータが所定の表示像を利用者の視界上に表示するヘッドアップディスプレイ装置に組み込まれ、前記表示像の表示位置を調整する調整手段を作動させる駆動源からなることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関し、例えば所定の表示像を利用者の視界上に表示するヘッドアップディスプレイ装置に組み込まれ、ステッピングモータと他の制御機器とを動作させる制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置として、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この制御装置は、所定の表示像を利用者の視界上に表示するヘッドアップディスプレイ装置に組み込まれ、表示像の位置調整を行う調整機構を作動させるステッピングモータを制御するもので、マイクロコンピュータ（以下、マイコン）からなる制御手段の制御のもと、座席（シート）に設置された複数のセンサからの情報に基づいて第１，第２のステッピングモータを動作させて、調整機構による表示像の位置調整（水平方向及び垂直方向）を行い、利用者（ドライバー）の体格や姿勢に応じて表示像の位置を調整するものである。
【０００３】
ところで、このようなヘッドアップディスプレイ装置の制御装置にあっては、例えばＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子（表示器）や、この液晶表示素子を照明するバックライト装置、通信用のインターフェイス等からなる他の制御機器を備えるものであり、一つのマイコンでステッピングモータだけでなく、これら他の制御機器の動作も制御することが望まれている。
【特許文献１】特開昭６１−２６８５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように単一のマイコンで、複数のステッピングモータだけでなく、複数の制御機器の動作も制御する場合、ステッピングモータを作動させるマイコンの入出力ポートが不足してしまうという問題を有している。高価なマイコンを採用すればこの種のポート不足は解消するものの、コストアップは避けられず、最適な解決策とは言い難い。
【０００５】
本発明は、この点に鑑みてなされたもので、その主な目的は、単一の制御手段でステッピングモータと他の制御機器とを制御する場合であっても入出力ポートの増加を抑え、コストダウンが可能な制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記目的を達成するため、ステッピングモータと、このステッピングモータを駆動する駆動回路と、前記ステッピングモータとは異なる他の制御機器と、前記駆動回路を介して前記ステッピングモータを動作させると共に前記他の制御機器を動作させる制御手段とを備えた制御装置であって、前記駆動回路に接続され、前記制御手段からの出力信号に応じて前記駆動回路を介し前記ステッピングモータを回転または角度保持するラッチ回路と、このラッチ回路に前記ステッピングモータを回転または角度保持させるべく前記ラッチ回路に対して信号を出力する変換回路と、前記制御手段と前記ラッチ回路と前記変換回路と前記他の制御機器とを接続するバスとを備えることを特徴とする制御装置。
【０００７】
また本発明は、前記変換回路には前記バスのバス制御信号及びバスアドレス信号が接続され、前記他の制御機器に対して有効でない前記バス制御信号及び前記バスアドレス信号の組み合わせのときに、前記ステッピングモータを回転させるべく前記ラッチ回路に対して信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記ステッピングモータが所定の表示像を利用者の視界上に表示するヘッドアップディスプレイ装置に組み込まれ、前記表示像の表示位置を調整する調整手段を作動させる駆動源からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、単一の制御手段でステッピングモータと他の制御機器とを制御する場合であっても入出力ポートが増加することがなく、コストダウンが可能な制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１から図４は、本発明の一実施形態を示すもので、図１は本発明による制御装置を適用したヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図、図２は同実施形態における制御装置を示すブロック図、図３は同実施形態における変換回路の構成図、図４は同実施形態における変換回路の真理値図である。
【００１１】
図１において、ヘッドアップディスプレイ装置は、例えば自動車に搭載され、フロントグラス上に車速情報やナビゲーション情報を重ねて表示するもので、表示器１（他の制御装置）と、反射部材２と、第１の調整機構３と、第２の調整機構４と、第１のステッピングモータ５と、第２のステッピングモータ６と、制御装置７と、回路基板８と、外装ケース９とで構成されている。
【００１２】
表示器１は、例えばＴＦＴ型の液晶表示装置と、この液晶表示装置を照明するバックライト用の発光ダイオードとからなり、車速情報やナビゲーション情報を発光表示する。なお表示器１は発光型の表示器であれば、表示素子の種類等は問わない。
【００１３】
反射部材２は、例えば凹面鏡（コールドミラー）からなり、表示器１の発光表示像をフロントガラスに向けて反射させる。
【００１４】
第１の調整機構３は、複数のギヤから構成され、表示器１を回転動作させることで発光表示像の回転方向における表示位置を調整する。
【００１５】
第２の調整機構４も複数のギヤから構成され、反射部材２を回転動作させることで発光表示像の上下方向における表示位置を調整する。
【００１６】
第１のステッピングモータ５は、第１の調整機構３を回転させる駆動源であり、本実施形態では、永久磁石からなるロータの周囲に一対のコイルと４枚の櫛歯型ヨークを組み合わせてなる２相クローポール型ステッピングモータからなる。
【００１７】
第２のステッピングモータ６は、第２の調整機構４を回転さる駆動源であり、第１のステッピングモータ５と同種類ものが適用されている。
【００１８】
制御装置７は、第１，第２のステッピングモータ５，６と、表示器１と、表示器１以外の後述する他の制御機器の動作を制御するもので、詳細は後述するが、回路基板８上に搭載されている。
【００１９】
外装ケース９は前述の各構成要素を収納しユニット化するものである。
【００２０】
図２において、制御装置７は、マイコン（制御手段）７１と、他の制御機器７２と、変換回路７３と、ラッチ回路７４と、バス７５と、第１の駆動回路７６と、第２の駆動回路７７と、第１，第２のステッピングモータ５，６とを備えている。
【００２１】
制御手段７１は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信ケーブルと接続されており、このＣＡＮ通信ケーブルを通じて受信する各種入力情報（車速情報やナビゲーション情報、利用者もしくは作業者による入力情報等）等に基づいて表示器１による速度表示動作やナビゲーション表示、ステッピングモータ５，６による表示像の位置調整動作を制御する制御信号を出力する。
【００２２】
また、マイコン７１は、前記入力情報として車速情報及びナビゲーション情報に基づいて表示器１を動作させるための演算処理プログラムや前記入力情報として利用者もしくは作業者の操作による入力情報に基づいてステッピングモータ５，６を動作させるための演算処理プログラムを実行するＣＰＵ（マイクロプロセッサ）と、このＣＰＵにおける演算処理結果等を一時的に格納する読出しおよび書換え可能なＲＡＭと、前記演算処理プログラムやこの演算処理プログラムの実行に必要なデータを格納したＲＯＭから構成される記憶部とを備え、バス７５を通じて他の制御機器７２及び変換回路７３及びラッチ回路７４と接続されている。
【００２３】
さらにマイコン７１は、入出力インターフェイスを備え、この入出力インターフェイスには、表示器１のバックライト用の発光ダイオードが接続されている。
【００２４】
他の制御機器７２としては、表示器１が含まれる他、マイコン７１の制御信号に基づいて表示器１を表示動作させるためのグラフィックコントローラ、このグラフィックコントローラを通じて表示すべき画像データを格納したメモリ素子、ナビゲーション情報を受信するための受信素子があげられ、これらは全て例えばチップ型のＩＣ（集積回路）からなり、それぞれがバス７５を介してマイコン７１と接続されている。
【００２５】
この場合、前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子のそれぞれとマイコン７１とを接続するバス７５は、複数種、複数本の信号線の集まりからなるもので、代表的なものとして例えばＣＳ（チップセレクト）信号線、ＲＥＡＤ（読み込み）信号線、ＷＲＩＴＥ（書き込み）信号線、データ信号線からなるバス制御信号線と、バスアドレス信号線とを含んでいる。なおこれらＣＳ信号線、ＲＥＡＤ信号線、ＷＲＩＴＥ信号線、データ信号線、バスアドレス信号線はそれぞれ複数本あり、またバス７５に含まれる信号線の種類としては、バス制御信号線バスアドレス信号線以外にも例えばＲＥＡＤＹ信号線がある。
【００２６】
変換回路７３は、図３に示すように、一のＯＲゲートと、二つのＮＯＲゲートとを組み合わせてなるデコード回路（例えばＩＣチップからなる）を適用でき、バス７５を通じてマイコン７１から出力される各種信号のうち、一つの前記バスアドレス信号と、前記ＣＳ信号と前記ＷＲＩＴＥ信号からなる２つのバス制御信号の３種類を受信し、受信した３種類の信号の（状態の）組み合わせが前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子に対して有効でない所定の組み合わせのときに（前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子のうち、特定のＩＣの領域外のアドレス領域にデータを書き込もうとした際の前記３種類の信号の状態の組み合わせが所定の組み合わせのときに）、ラッチ回路７４に対して、第１，第２の駆動回路７６，７７を通じて第１，第２のステッピングモータ５，６（何れか一方または双方）の回転を許容するイネーブル信号（回転許容信号）ＬＥを出力し、前記所定の組み合わせでないときには、ラッチ回路７４に第１，第２の駆動回路７６，７７を通じて第１，第２のステッピングモータ５，６の双方を角度保持するイネーブル信号（角度保持信号）ＬＥを出力する。
【００２７】
具体的には、変換回路７３は、図４に示すように、前記ＣＳ信号（第１の制御信号）Ｓ１の状態がロウレベル（０）、前記バスアドレス信号Ｓ２の状態がハイレベル（１）、前記ＷＲＩＴＥ信号（第２の制御信号）Ｓ３の状態がロウレベル（０）のとき、前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子に対して有効でないバス信号の組み合わせとして、ハイレベル（１）なるイネーブル信号（回転許容信号）ＬＥをラッチ回路７４に出力し、それ以外の組み合わせのときには、ロウレベル（０）なるイネーブル信号（角度保持信号）ＬＥをラッチ回路７４に出力する。
【００２８】
このように３種類の信号の（状態の）組み合わせが所定の組み合わせのときにイネーブル信号（回転許容信号）ＬＥを出力することにより、前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子の動作に影響を及ぼすことなく、バス７５を通じて第１，第２のステッピングモータ５，６を制御することができる。
【００２９】
ラッチ回路７４は、ＩＣチップを適用でき、バス７５を介してマイコン７１と接続されているが、この場合、ラッチ回路７４は、バス７５のデータ信号線（複数本）のみを通じてマイコン７１と接続されており、このデータ信号線を通じて、例えば利用者（ユーザもしくはドライバー）がスイッチ等を操作して発光表示像の位置を調整する入力処理を行った場合や作業者が製造ラインにおいて発光表示像の位置を調整する入力処理を行った場合に、これら入力処理に見合ったステップ角度分、第１，第２のステッピングモータ５，６の何れかもしくは双方を作動（回転動作）させるに相当するモータ制御信号が入力される。なお利用者や作業者が前記入力処理を行うと、その入力処理に伴う前記入力信号がＣＡＮ通信端子等を通じてマイコン７１に入力され、マイコン７１は利用者の操作や作業者の処理に見合ったステップ角度分、第１，第２のステッピングモータ５，６の何れかもしくは双方を作動（回転動作）させるための前記モータ制御信号をバス７５のデータ信号としてラッチ回路７４に出力する。
【００３０】
そしてラッチ回路７４には変換回路７３が接続されており、変換回路７３から出力されるイネーブル信号ＬＥに応じて前記モータ制御信号をスルー（回転）もしくはラッチ（角度保持）して第１，第２の駆動回路７６，７７に出力する。
【００３１】
すなわち、利用者や作業者の前記入力処理に伴う前記入力信号に応じて第１，第２のステッピングモータ５，６の何れかまたは双方を作動させる場合、例えば利用者または作業者の前記入力処理に応じて第１のステッピングモータ５を所定のステップ角度分作動させて発光表示像の位置を調整する場合、利用者または作業者の前記入力処理に基づく前記入力信号がマイコン７１に受信され、マイコン７１は、バス７５のデータ信号線を通じて、第１のステッピングモータ５を所定のステップ角度分作動させるための前記モータ制御信号をラッチ回路７４に出力する。またマイコン７１は前記入力信号を受信すると、バス７５を通じて変換回路７３に前記ＣＳ信号Ｓ１の状態がロウレベル（０）、前記バスアドレス信号Ｓ２の状態がハイレベル（１）、前記ＷＲＩＴＥ信号Ｓ３の状態がロウレベル（０）なる組み合わせのバス信号出力を行い、これに伴って変換回路７３は、前記グラフィックコントローラ、及び前記メモリ素子、及び前記受信素子に対して有効でないバス信号の組み合わせとして、ハイレベル（１）なるイネーブル信号（回転許容信号）ＬＥをラッチ回路７４に出力し、ラッチ回路７４は、このイネーブル信号（回転許容信号）ＬＥに基づいて第１のステッピングモータ５を利用者や作業者の前記入力処理に応じたステップ角度分回転させるための前記モータ制御信号を第１の駆動回路７５に出力（スルー出力）し、第１の駆動回路７５はその前記モータ制御信号に基づいて第１のステッピングモータ５を利用者や作業者の前記入力処理に応じたステップ角度分回転させることで、発光表示像の位置が調整される。
【００３２】
なおこのような利用者または作業者の前記入力処理に基づく発光表示像の位置調整は、第１のステッピングモータ５単体を作動させる場合に限らず、第２のステッピングモータ６単体を作動させることも可能であるし、第１，第２のステッピングモータ５，６を同時に作動させることも可能である。
【００３３】
第１，第２の駆動回路７６，７７は、ラッチ回路７４を通じて受信した前記モータ制御信号をパルス電圧に変換して第１，第２のステッピングモータ５，６に印加するもので、ラッチ回路７４の出力がスルー（回転許可）状態の場合は、第１，第２のステッピングモータ５，６の何れかもしくは双方を利用者の操作や作業者の処理に応じたステップ角度分回転させるためのパルス電圧出力を行う。一方、ラッチ回路７４の出力がラッチ（角度維持）状態の場合は、第１，第２のステッピングモータ５，６を角度保持するための電圧出力を行う。
【００３４】
以上のように本実施形態では、第１，第２のステッピングモータ５，６と、これらステッピングモータ５，６を駆動する駆動回路７６，７７と、ステッピングモータ５，６とは異なる他の制御機器７２と、駆動回路７６，７７を介してステッピングモータ５，６を動作させると共に他の制御機器７２を動作させるマイコン７１とを備えた制御装置７であって、駆動回路７６，７７に接続され、マイコン７１からの出力信号に応じて駆動回路７６，７７を介しステッピングモータ５，６を回転または角度保持するラッチ回路７４と、このラッチ回路７４にステッピングモータ５，６を回転または角度保持させるべくラッチ回路７４に対してイネーブル信号ＬＥを出力する変換回路７３と、マイコン７１とラッチ回路７４と変換回路７３と他の制御機器７２とを接続するバス７５とを備えることにより、バス７５を介してステッピングモータ５，６を動作させることができるため、単一のマイコン７１でステッピングモータ５，６と他の制御機器７２とを制御する場合であっても入出力ポートの増加を抑え、コストダウンが可能となる。
【００３５】
なお本実施形態では２つのステッピングモータ５，６を適用したが、単一でもよい。
【００３６】
また本実施形態では、変換回路７３には、バス７５の前記バス制御信号及び前記バスアドレス信号が接続されると共に、変換回路７３は他の制御機器７２として、例えばグラフィックコントローラ、メモリ素子、受信素子からなるＩＣ（集積回路）に対して有効でない前記バス制御信号及び前記バスアドレス信号の組み合わせのときに、第１，第２のステッピングモータ５，６の何れかもしくは双方を回転させるべくラッチ回路７４に対して信号を出力することにより、他の制御機器７２としてのＩＣ（集積回路）に影響を与えることなく、ステッピングモータ５，６を動作させることができる。
【００３７】
また本実施形態では、本発明による制御装置７を所定の発光表示像を利用者の視界上に表示するヘッドアップディスプレイ装置に組み込む例を示したが、本発明による制御装置７は、単一の制御手段でステッピングモータと他の制御機器とを制御する装置に適用されるものであれば、適用対象は任意である。
【００３８】
なお本発明による制御装置７を前記ヘッドアップディスプレイ装置に適用する場合、制御対象の一つであるステッピングモータは、発光表示像の位置を調整する調整機構の駆動源として用いるのに好適であるが、これに限らず、例えば発光表示像が通過する光通路を開閉動作させる開閉機構の駆動源、あるいは反射部材または表示器を倒立、収納する機構を動作させ駆動源として用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による制御装置を適用したヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図。
【図２】同実施形態における制御装置を示すブロック図。
【図３】同実施形態における変換回路の構成図。
【図４】同実施形態における変換回路の真理値図。
【符号の説明】
【００４０】
１  表示器（他の制御装置）
２  反射部材
３  第１の調整機構
４  第２の調整機構
５  第１のステッピングモータ
６  第２のステッピングモータ
７  制御装置
８  回路基板
９  外装ケース
７１  マイコン（制御手段）
７２  他の制御機器
７３  変換回路
７４  ラッチ回路
７５  バス
７６  第１の駆動回路
７７  第２の駆動回路
Ｓ１ ＣＳ信号（第１の制御信号）
Ｓ２ アドレス信号
Ｓ３  ＷＲＩＴＥ信号（第２の制御信号）
ＬＥ  イネーブル信号
【図１】
2008167511.tif 000003
【図２】
2008167511.tif 000004
【図３】
2008167511.tif 000005
【図４】
2008167511.tif 000006