JP5251853B2

JP5251853B2 - ヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置におけるステッピングモータの駆動方法の決定方法

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Publication number: JP5251853B2
Application number: JP2009278828A
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Inventors: 和秀大田; 達也佐々木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
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Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置とも称する）及びヘッドアップディスプレイ装置におけるステッピングモータの駆動方法の決定方法に関するものである。特に、車両用表示装置に好適なＨＵＤ装置に好適なものである。

従来、ＨＵＤ装置の一例として、特許文献１に示す車両用ＨＵＤ装置があった。この車両用ＨＵＤ装置は、運転者の目の位置に基づいて情報像の虚像の表示位置を変更可能なものである。

この車両用ＨＵＤ装置は、液晶表示器や第１反射鏡、第２反射鏡等からなり、ケースに収容されてインストルメントパネル内に配置される表示ユニットと、光反射性と光透過性とを有する例えばハーフミラー層として構成されてフロントガラスの内面に形成されるコンバイナとを備える。

液晶表示器は、例えば走行速度を表す情報画像を表示する。第１反射鏡は、その情報画像の光を、第２反射鏡に向けて反射する。また、第２反射鏡は、回転可能に構成された凹面鏡であり、第１反射鏡からの反射光をコンバイナに向けて反射する。これにより、情報画像は、所定の表示位置に虚像として表示される。

また、第２反射鏡は、シャフトに固定され、シャフトの一端が軸受けに回転自在に固定され、シャフトの他端がステッピングモータなどからなるモータに固定される。このモータは、外部（制御装置など）からの電気信号に対応した角度だけシャフトを時計回り及び反時計回りに回転可能に構成される。そして、このモータで第２反射鏡を回転させることで、虚像の表示位置を変更することができる。

特開２００９−１９６４７３号公報

上述のように、ＨＵＤ装置は、虚像の表示位置を変更するモータとしてステッピングモータを用いることがある。この場合、虚像を表示した状態で、その虚像の表示位置を変更する際に、虚像がスムースに移動してないように見えることがある。つまり、虚像が段階的に移動しているように見えることがある。よって、ＨＵＤ装置は、虚像を表示した状態で、その虚像の表示位置を変更する際には、虚像をスムースに移動させることが要望されている。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、虚像を所定区間内で連続的に移動させて虚像の表示位置を変更する際のスムースさを向上させることができるヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイ装置におけるステッピングモータの駆動方法の決定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、表示ユニットからの画像をコンバイナに投射することにより、その画像の虚像をユーザーが視認可能な位置に表示するものであって、表示ユニットは、画像を表示する表示器と、表示器に表示された画像を反射してコンバイナに投射する反射部と、反射部を回転させることによって、虚像をコンバイナの所定区間内で連続的に移動させて虚像の表示位置を変更するステッピングモータと、ステッピングモータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、
虚像を第１の表示位置（Ａ１）から第２の表示位置（Ａ２）まで連続的に上方に移動させたときの虚像が上方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大速度（アップ時）と虚像の平均移動速度（アップ時）との差を、該平均移動速度（アップ時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（アップ時）と、
虚像を第２の表示位置（Ａ２）から第１の表示位置（Ａ１）まで連続的に下方に移動させたときの当該虚像が下方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大速度（ダウン時）と虚像の平均移動速度（ダウン時）との差を、該平均移動速度（ダウン時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（ダウン時）と
が共に７５よりも小さくなるようにステッピングモータを駆動制御することを特徴とするものである。

本発明者らの鋭意検討の結果、「虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の最大速度と虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の平均速度との差」／「虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の平均速度」で定義されるスムース性パラメータが所定値より小さくなると、虚像の移動はスムースになることが明らかとなった。そこで、請求項１に示すようにすることによって、このスムース性パラメータが所定値より小さくなるようにステッピングモータを駆動制御することによって、虚像を所定区間内で連続的に移動させて虚像の表示位置を変更する際のスムースさを向上させることができる。

また、スムース性パラメータにおける分子は、虚像を所定区間内で連続的に移動させた場合に虚像が移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の「虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の最大速度と虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の平均速度との差」の平均値としてもよい。

なお、本発明者らがスムース性パラメータを変化させてスムース性の評価をしたところ、スムース性パラメータが７５％未満である場合は、段階的に移動することなく、スムースに移動するという結果を得ることができた。従って、所定値は、７５％とすると好ましい。

また、上記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、画像を表示する表示器と、表示器に表示された画像を反射してコンバイナに投射する反射部と、反射部を回転させることによって虚像を前記コンバイナの所定区間内で連続的に移動させて虚像の表示位置を変更するステッピングモータと、ステッピングモータを駆動制御する駆動制御部とを備えるヘッドアップディスプレイ装置におけるステッピングモータの駆動方法の決定方法であって、
虚像を第１の表示位置（Ａ１）から第２の表示位置（Ａ２）まで連続的に上方に移動させ、
当該虚像が上方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大移動速度（アップ時）と虚像の平均移動速度（アップ時）との差の平均値（アップ時）を求め、
前記差の平均値（アップ時）を前記平均移動速度（アップ時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（アップ時）を求め、
虚像を第２の表示位置（Ａ２）から第１の表示位置（Ａ１）まで連続的に下方に移動させ、
当該虚像が下方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大移動速度（ダウン時）と虚像の平均移動速度（ダウン時）との差の平均値（ダウン時）を求め、
前記差の平均値（ダウン時）を前記平均移動速度（ダウン時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（ダウン時）を求め、
前記スムース性パラメータ（アップ時）と前記スムース性パラメータ（ダウン時）が共に７５よりも小さくなるように駆動方法を決定することを特徴とするものである。

本発明者らの鋭意検討の結果、「虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の最大速度と虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の平均速度との差」／「虚像を所定区間内で連続的に移動させたときの虚像の平均速度」で定義されるスムース性パラメータが所定値より小さくなると、虚像の移動はスムースになることが明らかとなった。そこで、請求項２に示すようにすることによって、このスムース性パラメータが所定値よりも小さくなるように駆動方法を決定することによって、虚像を所定区間内で連続的に移動させて虚像の表示位置を変更する際のスムースさを向上させることができる。

また、駆動方法としては、ステッピングモータの駆動形式、駆動電圧、駆動速度を決定するようにしてもよい。

本発明の実施の形態におけるＨＵＤ装置の概略構成を示すイメージ図である。本発明の実施の形態におけるＨＵＤ装置の概略構成を示すブロック図である。ＨＵＤ装置における表示例を示すイメージ図である。表示移動距離（虚像が移動する距離）と時間との関係を示すグラフである。虚像の移動量と時間、虚像の移動速度と時間との関係を示すグラフである。本発明の実施の形態におけるパラメータ算出装置の概略構成を示すブロック図である。スムース性の評価結果を示す表である。スムース性パラメータと評価結果の対応関係を示す表である。虚像の速度変動幅と評価結果の対応関係を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図中の互いに同一若しくは均等である部分に、同一符号を付している。なお、本実施の形態においては、本発明のＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）を車両用ＨＵＤ装置１００に適用した例について説明する。

車両用ＨＵＤ装置１００は、運転手が運転状態からほとんど視線を動かすことなく視認可能な位置に情報を表示するようにしたものである。この車両用ＨＵＤ装置１００にて表示する画像としては、例えば、ナビゲーション装置から演算された進行方向指示を示す画像や、車両の走行速度情報を所定の表示色にて指示する画像、燃料残量情報や車両の冷却水温度情報等の車両情報を示す画像を採用することができる。なお、本実施の形態においては、その一例として、進行方向指示を示す画像を表示する例を説明する。

図１、２に示すように、車両用ＨＵＤ装置１００は、フロントガラス７０の内面（車室内側）の運転席に対向する位置に形成されているコンバイナ７１と、制御部１０、ステッピングモータ２０、表示器３０、スイッチ４０、凹面鏡５０（反射部）、反射鏡６０などを含む表示ユニットとを備える。

表示ユニットにおける制御部１０、ステッピングモータ２０、表示器３０、凹面鏡５０（反射部）、反射鏡６０などは、凹面鏡５０にて反射した光がフロントガラス７０（コンバイナ７１）に投射可能な構成のケースに収容、固定され、例えばインストルメントパネル内に配置される。

制御部１０は、ＣＰＵや、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部などを備えるマイクロコンピュータ等から構成されるものであり、図２に示すように、ステッピングモータ２０、表示器３０、スイッチ４０などが電気的に接続される。制御部１０は、スイッチ４０から出力される信号に応じて、後ほど説明するスムース性パラメータに基づいて設定された駆動方法（駆動形式、駆動電圧、駆動速度）でステッピングモータ２０を駆動制御する（駆動制御部）。なお、この駆動方法に関するデータは、ＥＥＯＲＯＭなどに記憶される。また、制御部１０は、表示器３０に対して表示制御信号を出力することによって、表示器３０を表示制御する。

ステッピングモータ２０は、後ほど説明するスイッチ４０から出力された信号に基づいて制御部１０から出力された信号によって駆動制御されるものである。つまり、ステッピングモータ２０は、制御部１０からの信号に対応した角度だけ、正転方向或いは逆転方向に回転する。また、ステッピングモータ２０の出力軸には、凹面鏡５０の回転軸に設けられる鏡側ギヤ（図示省略）と係合連結するモータ側ギヤ（図示省略）が設けられる。つまり、ステッピングモータ２０と凹面鏡５０とは、モータ側ギヤと鏡側ギヤとが係合連結可能な位置に配置される。

表示器３０は、表示パネル、光源などを備え、制御部１０によって表示制御される。そして、表示器３０は、表示パネルの画面が反射鏡６０側を向くようにして配置されている。表示パネルは、例えば、２次元方向に配された複数の液晶画素から画面が形成されてなるドットマトリクス型のＴＦＴ透過液晶モニタであり、それら画素の駆動によって画像を画面上に表示する。光源は、例えば発光ダイオード等からなり、表示パネルの背後（反射鏡６０とは反対方向）に設置されて表示パネルに光を照射する。

反射鏡６０及び凹面鏡５０は、表示器３０の表示パネルに表示されて光源により透過照明された画像を光学像として、車両のフロントガラス７０（コンバイナ７１）へと投射する。かかる投射により画像は、フロントガラス７０の前方にて結像され、虚像として車両内の運転席側へと表示される。したがって、運転席に着座する乗員は、前方の結像位置に表示された画像（虚像）８０を視認することができる。なお、コンバイナ７１は、光反射性と光透過性とを有する例えばハーフミラー層として形成される。

スイッチ４０は、画像（虚像）８０の表示位置を調整するためのものであり、ユーザーよる操作に応じた信号を制御部１０に出力する。例えば、運転者が交代して運転者の座高が変わったり、運転席の前後位置や、運転席の背もたれの傾斜角度等が変わったりすると、運転者の目の位置が変わることがある。よって、画像（虚像）８０の表示位置が運転者に適切な位置でない場合もある。このような場合、運転者は、スイッチ４０を操作することによって、画像（虚像）８０の表示位置を自身の好みの位置に調整することができる。

このスイッチ４０は、例えば、アップ・スイッチとダウン・スイッチの二つを備える構成を採用することができる。また、スイッチ４０は、アップ・スイッチが単押し（規定時間以内に一回押下）された場合、アップ・スイッチが長押し（規定時間以上押下）された場合、ダウン・スイッチが単押し（規定時間以内に一回押下）された場合、ダウン・スイッチが長押し（規定時間以上押下）された場合で異なる信号を出力する。

凹面鏡５０は、図１に示すように、保持部材５１に回転可能に保持され、保持部材５１と凹面鏡５０との間にはモータ側ギヤと鏡側ギヤ間に設けたバックラッシ（隙間）による振動や音を吸収するためのバネ部材５２が設けられている。また、凹面鏡５０は、回転軸の一端が保持部材５１に回転可能に保持され、回転軸の他端に設けられた鏡側ギヤがモータ側ギヤと係合連結されている。なお、凹面鏡５０は、凹面鏡５０の鏡面で反射した光（表示器３０に表示された画像）がフロントガラス７０（コンバイナ７１）に投射可能な位置に配置される。

そして、凹面鏡５０は、ステッピングモータ２０の回転（正転あるいは逆転）に伴って、回転軸を軸として回転する。このように、ステッピングモータ２０にて凹面鏡５０を回転させることによって、画像（虚像）８０を所定区間内で移動させて画像（虚像）８０の表示位置を変更することができる。本実施の形態においては、図３に示すように、画像（虚像）８０の表示位置は、表示位置Ａ１（移動可能範囲の下限位置）から表示位置Ａ２（移動可能範囲の上限位置）の間で変更することができるものとする。

なお、制御部１０は、スイッチ４０のアップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが単押しされた場合、ステッピングモータ２０を予め決められた回転角度だけ正転もしくは逆転させる。凹面鏡５０は、このステッピングモータ２０の回転に伴って正転もしくは逆転する。よって、画像（虚像）８０は、アップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが一回押下げされると、表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間において予め決められた距離だけ移動して表示位置が変更される（図４参照）。

なお、アップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが一回単押しされた場合に回転させるステッピングモータ２０の回転角度は、アップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが一回単押しされた場合に画像（虚像）８０の表示位置を動かす距離によって予め決められる。つまり、表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間において、画像（虚像）８０の表示位置を何段階に分けて移動させるかによって予め決められる。

また、制御部１０は、スイッチ４０のアップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが長押しされた場合、アップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが押下げされている間、ステッピングモータ２０を正転もしくは逆転させる。凹面鏡５０は、このステッピングモータ２０の回転に伴って正転もしくは逆転する。よって、画像（虚像）８０は、アップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが押下げされている間、表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間で連続的に移動して表示位置が変更される（図４参照）。

なお、車両用ＨＵＤ装置１００においては、画像（虚像）８０を連続的に移動させて表示位置を変更する際に要求される性能は、スムースに移動させることができることである。図５は、ステッピングモータ２０を回転させて、表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで連続的に画像（虚像）８０を移動させたときの画像（虚像）８０の移動量［ｍｍ］と時間［ｍｓ］との関係、及び画像（虚像）８０の移動速度［ｍｍ／ｍｓ］と時間［ｍｓ］との関係を示すグラフである。

車両用ＨＵＤ装置１００は、画像（虚像）８０の表示位置を変更するモータとしてステッピングモータ２０を用いているため、図５に示すように、画像（虚像）８０を表示した状態で表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで連続的に画像（虚像）８０を移動させると、画像（虚像）８０の移動速度は、速度変動によって周期的に変動する。従って、画像（虚像）８０の表示位置を変更する際に、画像（虚像）８０がスムースに移動してないように見えることがある。つまり、虚像が段階的に移動しているように見えることがある。なお、図５の速度変動幅は、画像（虚像）８０の移動速度が変動する際の変動幅である。

また、通常、ＨＵＤ装置においては、スムースさに関する定義もなされていない。なお、画像（虚像）８０の移動速度（平均速度、最大速度）は、後ほど説明するパラメータ算出装置２００などによって算出することができる。また、図５においては、画像（虚像）８０を表示した状態で表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで連続的に画像（虚像）８０を移動させた場合の画像（虚像）８０の移動量と時間、画像（虚像）８０の移動速度と時間との関係を示すグラフを示すが、画像（虚像）８０を表示した状態で表示位置Ａ２から表示位置Ａ１まで連続的に画像（虚像）８０を移動させた場合も略同様な結果になる。

上述のような要求を満たすために、本発明者らの鋭意検討の結果、以下に示す数式１で定義されるスムース性パラメータＡが小さくなると、画像（虚像）８０の移動はスムースになることが明らかとなった。そこで、本発明は、車両用ＨＵＤ装置１００においてスイッチ４０のアップ・スイッチもしくはダウン・スイッチが長押しされている間、画像（虚像）８０を表示した状態で表示位置Ａ１と表示位置Ａ２と間で連続的に画像（虚像）８０を移動させる際のスムースさ（スムース性）を以下に示す数式１で定義して、その数式１で算出されたスムース性パラメータＡが所定値よりも小さくなるステッピングモータの駆動方法（駆動形式、駆動電圧、駆動速度）を決定するものである（ステッピングモータの駆動方法の決定方法）。さらに、本発明における車両用ＨＵＤ装置１００は、画像（虚像）８０を表示した状態で表示位置Ａ１と表示位置Ａ２と間で連続的に画像（虚像）８０を移動させる際に、数式１で算出されたスムース性パラメータＡが所定値よりも小さくなるようにステッピングモータ２０を駆動するものである。なお、この決定した駆動方法でステッピングモータ２０を駆動した際のスムース性パラメータＡは、車両用ＨＵＤ装置１００の仕様値とすることができる。

数式１におけるＸは、［画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの速度変動により生じる周期毎の画像（虚像）８０の最大（移動）速度Ｖ_ｍａｘ］と［画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の平均（移動）速度（速度平均値）Ｖ］との差である。つまり、分子は、速度変動により生じる周期毎の［画像（虚像）８０を所定区間内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の最大（移動）速度Ｖ_ｍａｘ］と［画像（虚像）８０を所定区間内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の平均（移動）速度（速度平均値）Ｖ］との差の平均値である。Ｎは、画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの速度変化の周期数である。なお、図５においては、周期数Ｎは１２であり、ＸはＸ１乃至Ｘ１２である。

なお、数式１においては、［画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの速度変動により生じる周期毎の画像（虚像）８０の最大（移動）速度Ｖ_ｍａｘ］と［画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の平均（移動）速度（速度平均値）Ｖ］との差の相加平均を用いる例を採用しているが、［画像（虚像）８０を所定区間内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の最大（移動）速度Ｖ_ｍａｘ］と［画像（虚像）８０を所定区間（ここでは表示位置Ａ１と表示位置Ａ２との間）内で連続的に移動させたときの画像（虚像）８０の平均（移動）速度（速度平均値）Ｖ］との差を採用するようにしてもよい。

このスムース性パラメータＡは、例えば、図６に示すようなパラメータ算出装置２００で算出することができる（一例）。このパラメータ算出装置２００は、ＣＰＵや、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶部などを備え演算処理を実行するコンピュータ２１０と、このコンピュータ２１０に接続されるものであり、画像（虚像）８０が撮影可能な位置（例えば運転席）に配置されるビデオカメラ２２０とを備える。コンピュータ２１０は、画像（虚像）８０が移動する速度（平均速度、最大速度）を算出する速度算出部２１１と、速度算出部２１１での算出結果に基づいてスムース性パラメータＡを算出するパラメータ算出部２１２とを含む。なお、スムース性パラメータＡとしては、表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで移動させるときのスムース性パラメータＡ（アップ時）と、表示位置Ａ２から表示位置Ａ１まで移動させるときのスムース性パラメータＡ（ダウン時）とを算出する。

ここで、パラメータ算出装置２００を用いたスムース性パラメータの算出方法に関して説明する。スムース性パラメータを算出する際には、スムース性パラメータＡ（アップ時）とスムース性パラメータＡ（ダウン時）のいずれか一方から算出する。なお、スムース性パラメータＡ（アップ時）、スムース性パラメータＡ（ダウン時）のどちらを先に算出してもよい。

まず、スムース性パラメータＡ（アップ時）を算出する場合、車両用ＨＵＤ装置１００のアップ・スイッチを長押しして画像（虚像）８０を表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで移動させる。このように画像（虚像）８０を表示位置Ａ１から表示位置Ａ２まで移動させている間、パラメータ算出装置２００では、ビデオカメラ２２０で画像（虚像）８０の移動を撮影（例えば、キャプチャ間隔４ｍｓ）する。次に、速度算出部２１１は、ビデオカメラ２２０から出力される画像（虚像）８０を撮影した撮影信号から、画像（虚像）８０が移動する速度（平均速度、最大速度）を算出する。そして、パラメータ算出部２１２は、速度算出部２１１の算出結果と数式に基づいてスムース性パラメータＡ（アップ時）を算出する。

また、スムース性パラメータＡ（ダウン時）を算出する場合、車両用ＨＵＤ装置１００のダウン・スイッチを長押しして画像（虚像）８０を表示位置Ａ２から表示位置Ａ１まで移動させる。後は、スムース性パラメータＡ（アップ時）を算出する場合と同様に、ビデオカメラ２２０で画像（虚像）８０の移動を撮影（例えば、キャプチャ間隔４ｍｓ）して、速度算出部２１１にて画像（虚像）８０が移動する速度（平均速度、最大速度）を算出する。そして、パラメータ算出部２１２にて、速度算出部２１１の算出結果と数式に基づいてスムース性パラメータＡ（ダウン時）を算出する。

そして、ステッピングモータ２０の駆動方法（駆動形式、駆動電圧、駆動速度）を切り替えながらスムース性パラメータＡが所定値よりも小さくなるような駆動方法（駆動形式、駆動電圧、駆動速度）を決定する。なお、駆動形式としては、二相励磁形式、マイクロステップ形式などを採用することができる。この駆動形式としてマイクロステップ形式を採用する際には、ステップ数なども決定する。なお、この駆動方法に関するデータはＥＥＯＲＯＭなどに記憶しておく。また、スムース性パラメータＡが所定値よりも小さくなるように駆動方法を切り替える際には、駆動形式（ステップ数など）、駆動電圧、駆動速度の少なくとも一つを切り替えるようにしてもよい。

図７は、ステッピングモータとしてモータＢを用いた場合のスムース性評価の評価結果である。このスムース性評価は、ステッピングモータを何種類かの駆動方式で駆動させて画像（虚像）８０を表示領域Ａ１から表示領域Ａ２、及び表示領域Ａ２から表示領域Ａ１に移動させた場合に、人間が見てスムースに見えたか否かを三段階（○、△、×）で評価したものである。よって、視認性評価とも換言することができる。なお、図７においては、画像（虚像）８０の表示動き方向は、表示領域Ａ１から表示領域Ａ２に移動させる場合をＵＰ、表示領域Ａ２から表示領域Ａ１に移動させる場合をＤＯＷＮと記載している。

また、図８には、図７に示す視認性評価結果から、スムース性パラメータＡと視認性評価結果の対応関係にまとめた表を示す。さらに、図９には、図７に示す視認性評価結果から、速度変動幅と視認性評価結果の対応関係にまとめた表を示す。

図７においては、モータＢに関しては、駆動形式がマイクロステップ（ステップ数５、５分割）、駆動周波数が１１〜１７［ｐｐｓ］であり、駆動電圧を１０〜１５［Ｖ］の間の９段階、平均表示移動速度（駆動速度）を４２〜７１［ｍｍ／ｓ］の間の４段階で切り替えて駆動した際の評価結果を示す。なお、モータＡに関しては、現在採用しているステッピングモータを現在採用している駆動方法で駆動した場合の評価結果である（参考例）。このモータＡは、駆動形式が二相励磁、駆動電圧が１１．５［Ｖ］、平均表示移動速度が５０［ｍｍ／ｓ］、駆動周波数５０［ｐｐｓ］で駆動している。

図７の評価結果、図８の表から明らかなように、スムース性パラメータＡが小さくなるにつれて、評価は×、△、○の順で変化している。つまり、人の目で見てスムースに画像（虚像）８０が動いているように感じやすくすることができる。

そして、図８の表から明らかなように、スムース性パラメータＡが７５％以上８８％未満となるようにモータを駆動した場合は評価が△であり、画像（虚像）８０を比較的滑らかに移動させることができる。換言すると、スムース性パラメータＡが７５％以上８８％未満となるようにモータを駆動した場合は、人の目で見て比較的スムースに画像（虚像）８０が動いているように感じることができる。また、図８の表から明らかなように、スムース性パラメータＡが７５％未満となるようにモータを駆動した場合は評価が○であり、画像（虚像）８０を滑らかに移動させることができる。換言すると、スムース性パラメータＡが７５％未満となるようにモータを駆動した場合は、人の目で見てスムースに画像（虚像）８０が動いているように感じることができる。よって、所定値としては、７５％未満を採用すると好ましい。一方、図９に示すように、速度変動幅は、スムース性との関連性が低いことがわかる。

このように、制御部１０は、車両用ＨＵＤ装置１００のアップ・スイッチ又はダウン・スイッチが長押しされて画像（虚像）８０を連続的に移動させる場合、数式で定義されるスムース性パラメータＡが所定値よりも小さくなるようにステッピングモータ２０を駆動制御する（駆動制御部）ことによって、画像（虚像）８０の表示位置を変更する際のスムースさを向上させることができる。

さらに、制御部１０は、スムース性パラメータＡが７５％未満（所定値として７５％未満を採用）となるようにステッピングモータ２０を駆動制御する（駆動制御部）と画像（虚像）８０をスムースに移動させることができるので好ましい。

また、このように、スムースさ（スムース性）を数式で定義することによって、車両用ＨＵＤ装置１００において画像（虚像）８０の表示位置を連続的に移動させる際のスムースさを数値化することができる。従って、車両用ＨＵＤ装置１００の仕様書などにスムースさを明記することも可能となる。つまり、車両用ＨＵＤ装置１００のスムースさを仕様値として管理することもできる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

１０制御部、２０ステッピングモータ、３０表示器、４０スイッチ、５０凹面鏡（反射部）、６０反射鏡、７０フロントガラス、１００車両用ＨＵＤ装置

Claims

表示ユニットからの画像をコンバイナに投射することにより、当該画像の虚像をユーザーが視認可能な位置に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示ユニットは、
前記画像を表示する表示器と、
前記表示器に表示された前記画像を反射して前記コンバイナに投射する反射部と、
前記反射部を回転させることによって、前記虚像を前記コンバイナの所定区間内で連続的に移動させて当該虚像の表示位置を変更するステッピングモータと、
前記ステッピングモータを駆動制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、
前記虚像を第１の表示位置（Ａ１）から第２の表示位置（Ａ２）まで連続的に上方に移動させたときの当該虚像が上方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大速度（アップ時）と前記虚像の平均移動速度（アップ時）との差を、該平均移動速度（アップ時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（アップ時）と、
前記虚像を前記第２の表示位置（Ａ２）から前記第１の表示位置（Ａ１）まで連続的に下方に移動させたときの当該虚像が下方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大速度（ダウン時）と前記虚像の平均移動速度（ダウン時）との差を、該平均移動速度（ダウン時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（ダウン時）と
が共に７５よりも小さくなるように前記ステッピングモータを駆動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。
画像を表示する表示器と、前記表示器に表示された前記画像を反射して前記コンバイナに投射する反射部と、前記反射部を回転させることによって前記虚像を前記コンバイナの所定区間内で連続的に移動させて当該虚像の表示位置を変更するステッピングモータと、前記ステッピングモータを駆動制御する駆動制御部とを備えるヘッドアップディスプレイ装置における前記ステッピングモータの駆動方法の決定方法であって、
前記虚像を第１の表示位置（Ａ１）から第２の表示位置（Ａ２）まで連続的に上方に移動させ、
当該虚像が上方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大移動速度（アップ時）と前記虚像の平均移動速度（アップ時）との差の平均値（アップ時）を求め、
前記差の平均値（アップ時）を前記平均移動速度（アップ時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（アップ時）を求め、
前記虚像を前記第２の表示位置（Ａ２）から前記第１の表示位置（Ａ１）まで連続的に下方に移動させ、
当該虚像が下方に移動する速度が周期的に変化する際の周期毎の最大移動速度（ダウン時）と前記虚像の平均移動速度（ダウン時）との差の平均値（ダウン時）を求め、
前記差の平均値（ダウン時）を前記平均移動速度（ダウン時）で割った数値に１００を掛けたスムース性パラメータ（ダウン時）を求め、
前記スムース性パラメータ（アップ時）と前記スムース性パラメータ（ダウン時）が共に７５よりも小さくなるように前記ステッピングモータの駆動形式、駆動電圧、駆動速度を決定することを特徴とする駆動方法の決定方法。