BR112019023487A2

BR112019023487A2 - sistema e método hud para geração de imagem hud

Info

Publication number: BR112019023487A2
Application number: BR112019023487-0A
Authority: BR
Inventors: Michele CAPPUCCILLI; Martin Arndt
Original assignee: Saint-Gobain Glass France
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2020-06-30
Also published as: CA3062501A1; WO2018206314A1; MA49082A; RU2019140597A; US11127216B2; EP3621841A1; CN109257939A; US20200126305A1; MX2019013343A

Abstract

A invenção diz respeito a um sistema HUD, compreendendo: pelo menos um primeiro dispositivo HUD, especificamente um dispositivo AR-HUD, compreendendo pelo menos uma primeira fonte de imagem (11) para exibir uma primeira imagem, produzida por meio de pelo menos um holograma, em uma primeira seção de exibição (19) de uma região de exibição; e pelo menos um segundo dispositivo HUD compreendendo pelo menos uma segunda fonte de imagem (12) para exibir uma segunda imagem, produzida usando ópticas de projeção geométrica, em uma segunda seção de exibição (20) da região de exibição.

Description

“SISTEMA E MÉTODO HUD PARA GERAÇÃO DE IMAGEM HUD” Descrição

[0001] Ainvenção compreende um sistema HUD e um método para geração de imagem HUD.

[0002] Visores no para-brisa na linha de visão do motorista (HUDs) são basicamente conhecidos na técnica anterior. Um visor no para-brisa na linha de visão do motorista convencional (HUD) é descrito, por exemplo, em WO 2016/091435 A1. Tais HUDs convencionais são normalmente usados para exibições de estado, tal como uma velocidade (atual). São também conhecidos os assim chamados HUDs de realidade aumentada (a seguir: AR-HUD), nos quais representações analógicas-de contato, tais como instruções de navegação e ACC (onde ACC quer dizer Controle de Cruzeiro Adaptativo), são usadas. Um AR-HUD é descrito, por exemplo, em WO 2016/198678 A1. DE 10 2014 212 186 A1 descreve, dentre outras coisas, ópticas holográficas para várias aplicações, por exemplo, para um visor no para-brisa na linha de visão do motorista convencional, um visor no para-brisa na linha de visão do motorista analógico-de contato, ou similares.

[0003] Afim de prover (simultaneamente) tanto um HUD para exibições de estado quanto um AR-HUD, duas fontes de imagem são, em princípio, necessárias em um HUD-projetor (um para o HUD padrão e um para o AR- HUD). Entretanto, uma vez que as larguras de imagem de HUD padrão e AR- HUD são normalmente significativamente diferentes uma da outra, dois diferentes ângulos de cunha teriam que ser introduzidos em um painel (veículo) a fim de assegurar qualidade de imagem ideal para ambos HUDs. É particularmente problemático que regiões de exibição do HUD padrão e do AR- HUD podem (parcialmente) se sobrepor.

[0004] Além dos HUDs que operam com ópticas convencionais, é também conhecido operar com hologramas. Por exemplo, um sistema HUD é conhecido pela DE 10 2014 224 189 A1, na qual uma imagem geral é realizada usando sub-hologramas. Em DE 10 2014 224 189 A1, é também no geral salientado que uma exibição baseada em holograma pode ser combinada com uma exibição produzida por meio de ópticas de projeção geométrica. Similarmente, EP 2 894 509 A1 descreve múltiplas exibições, a saber, uma combinação de uma exibição de campo de visão de para-brisa e uma exibição de projeção holográfica embutida no para-brisa na região da base de um painel. Entretanto, em princípio, uma exibição usando hologramas (como descrito, por exemplo, em DE 10 2014 224 189 A1) exige um dispêndio não insignificante de maneira tal que sistemas convencionais (que operam sem um holograma) são frequentemente preferidos.

[0005] O objetivo da presente invenção é propor um sistema HUD e um método correspondente capazes de produzir imagens atraentes com o mínimo possível de dispêndio e, em particular, com a mínima exigência de espaço possível, tanto para exibições de estado (tal como a velocidade atual) quanto uma exibição AR.

[0006] Este objetivo é alcançado por um sistema HUD de acordo com a reivindicação 1. Modalidades preferidas surgem das reivindicações dependentes.

[0007] O objetivo é adicionalmente alcançado por um método para geração de imagem de acordo com a reivindicação 11. Um veículo de acordo com a invenção é proposto na reivindicação 10. Modalidades preferidas surgem das reivindicações dependentes.

[0008] O sistema HUD de acordo com a invenção compreende pelo menos um primeiro dispositivo HUD, a saber, um dispositivo AR-HUD, com pelo menos uma primeira fonte de imagem para exibir uma primeira imagem produzida por meio de pelo menos um holograma em uma primeira seção de exibição de uma região de exibição quanto pelo menos um segundo dispositivo HUD para exibir uma segunda imagem produzida (convencionalmente ou em ópticas de projeção geométrica) em uma segunda seção de exibição da região de exibição.

[0009] No contexto da invenção, a expressão "Dispositivo AR-HUD" (visor no para-brisa na linha de visão do motorista de realidade aumentada) significa um assim chamado "dispositivo HUD analógica-de contato", no qual (ao contrário de um HUD convencional) não apenas a informação é projetada em uma região limitada do para-brisa, mas também elementos do ambiente externo são incluídos na representação. Exemplos deste são marcação de um pedestre, exibição da distância a um veículo anterior, ou projeção de dados de navegação diretamente na estrada, por exemplo, para marcar a pista a ser selecionada. Os HUD de analógica-de contato têm, em particular, uma distância de projeção de pelo menos 5 m, ao passo que, com um HUD estático, a distância de projeção é significativamente menor, de forma típica aproximadamente 2 m. No contexto da invenção, a "distância de projeção" se refere à distância entre a imagem virtual e o expectador, isto é, normalmente a cabeça do motorista. A distância de projeção é preferivelmente pelo menos 7 m. A distância de projeção é preferivelmente no máximo 15 m.

[0010] Um conceito básico da invenção consiste em propor um sistema HUD híbrido especial no qual pelo menos imagens AR podem ser produzidas usando pelo menos um holograma e, simultaneamente, imagens podem ser produzidas (em óptica de projeção convencional) sem um holograma, em particular, para uma exibição de estado. Aqui, de acordo com a invenção, foi reconhecido que, por meio de uma combinação como essa, tanto imagens AR-HUD visualmente atrativas quanto também imagens padrões facilmente reconhecíveis, em particular, para exibições de estado, podem ser produzidas. Foi levado em conta que, para imagens AR-HUD autênticas, larguras de projeção relativamente grandes são necessárias (como descrito, por exemplo, em WO 2016/198678 A1). Por outro lado, é também vantajoso (por exemplo, para exibições de estado) ter uma capacidade de exibição de imagens com uma largura de projeção diferente (em particular, menor) (como descrito, por exemplo, em WO 2016/091435 A1). Em particular, foi também reconhecido de acordo com a invenção que, com um uso satisfatório de AR-HUD e HUD padrão (para exibições de estado e similares) com formação de imagem convencional,

dois diferentes ângulos de cunha teriam que ser introduzidos no painel a fim de assegurar qualidade de imagem ideal para ambos os HUDs.

Como já descrito anteriormente, é, entretanto, problemático que as regiões de exibição de HUD padrão e AR-HUD possam também se sobrepor parcialmente.

Para AR-HUD, o uso de hologramas elimina a necessidade de um dispositivo de cunha (por exemplo, película de cunha, vide, por exemplo, WO 2016/091435 A1, referido aqui como camada intermediária termoplástica). Em outras palavras, usando a técnica de holograma, o formato de cunha de um dispositivo de cunha como esse pode ser (idealmente) adaptado ao segundo dispositivo HUD.

A sobreposição das seções de exibição então não é problemática.

Um conceito da invenção também consiste adicionalmente em que tecnologia HUD convencional (sem hologramas) não foi completamente eliminada; mas, certamente, o segundo dispositivo HUD opera em particular mesmo sem hologramas.

Em decorrência disso, uma estrutura relativamente simples e robusta pode ser usada (preferivelmente para exibições de estado). Em princípio, uma exigência de espaço relativamente alta é, certamente, associada com sistemas convencionais.

Entretanto, uma vez que o segundo dispositivo HUD é usado apenas para certas imagens (em particular, exibições de estado), a exigência de espaço continua aceitável, uma vez que é possível ficar dentro de uma faixa de largura de projeção específica (pequena). Dessa forma, como um todo, com o presente sistema, um equilíbrio vantajoso entre a despesa (em particular, na produção) e a exigência de espaço é obtido de maneira tal que um sistema pode ser realizado que é variável e economicamente produtível, que ainda exige pouco espaço de instalação.

Em particular, ele também tira vantagem do fato de que um segundo projetor, que é usado em um HUD convencional, é relativamente barato de implementar (comparado a um segundo holograma). Por causa do dispositivo AR-HUD, geometrias e projetos relativamente complexos da região de exibição (por exemplo, o para-brisa) podem, opcionalmente, ser realizadas.

O raio de curvatura vertical de painéis HUD padrões atuais é 4.000-12.000 mm.

Com O dispositivo AR-HUD, raios (significativamente) abaixo de 4.000 mm podem, opcionalmente, ser realizados (sem distorções sérias na imagem HUD).

[0011] Uma imagem produzida usando ópticas de projeção geométrica é, em particular, uma imagem que é produzida sem o uso de hologramas. Um elemento central de óptica de projeção convencional pode ser um elemento de reflexão (espelhos, em particular, espelhos côncavos) que amplifica a imagem. Em um HUD holográfico, elementos ópticos holográfico individuais (HOEs), por exemplo, podem assumir esta função. O primeiro dispositivo HUD (HOE-HUD) preferivelmente compreende um projetor (por exemplo, no painel de instrumentos do veículo) e um dispositivo holográfico (película) com um holograma armazenado no mesmo, por exemplo, no para-brisa. De uma maneira análoga à de um HUD com óptica convencional, uma imagem pode ser produzida no projetor e, opcionalmente, amplificada por meio de espelhos planos e/ou côncavos, e defletida na região de exibição (painel). Quando esta luz colide na película de holograma preferivelmente integrada na região de exibição (no painel), ela pode ser difratada em padrões de interferência que são armazenados no dispositivo de holograma (película de holograma). Pelo efeito físico de difração, diferentes funções ópticas podem ser assumidas pelo holograma, também incluindo, opcionalmente, a tarefa de lentes complexas, espelhos e/ou prismas. Uma vez, como anteriormente explicado, os HOEs podem assumir a função óptica de um espelho côncavo, o espaço de instalação no painel de instrumentos exigido para um certo tamanho de imagem (virtual) diminui correspondentemente, uma vez que os elementos ópticos (por exemplo, espelhos planos e/ou côncavos) em um projetor AR-HUD pode ser projetado menor do que com um HUD com óptica convencional. Neste caso, o holograma na região de exibição (no para-brisa) pode assumir pelo menos grande parte da ampliação de imagem. Entretanto, pelo efeito de difração, não apenas as funções ópticas podem possivelmente ser assumidas pelo holograma, mas também, opcionalmente, ângulos de incidência e reflexão da luz podem ser desacoplados (com o HUD com óptica convencional, "ângulo de incidência = ângulo de reflexão" sempre se aplica a reflexão no painel, isto é, os dois ângulos são acoplados entre si). Dessa forma, com o AR-HUD (HOE- HUD) de acordo com a invenção, a necessidade de um dispositivo de cunha (por exemplo, película de cunha ou PVB em formato de cunha, onde PVB quer dizer polivinil butiral) é eliminada.

[0012] A primeira e a segunda seção de exibição podem se sobrepor completamente ou parcialmente (em particular, apenas parcialmente). Alternativamente, as primeira e segunda seções de exibição podem ser (completamente) separadas uma da outra. Em uma modalidade específica, uma extremidade inferior da primeira seção de exibição é situada abaixo de uma extremidade inferior da segunda seção de exibição (por exemplo, em um para-brisa). Particularmente no caso de seções de exibição sobrepostas, é especialmente vantajoso usar os primeiro e segundo dispositivos HUD de acordo com a invenção uma vez que, com a combinação proposta dos dispositivos HUD, um único ângulo de cunha pode ser suficiente na região de exibição (para-brisa).

[0013] Opcionalmente, uma sobreposição completa de duas imagens (virtuais) com duas diferentes imagens com pode ser conseguida. Por exemplo, por um lado, uma representação de contato-analógica (baseada em caractere ou baseada em pictograma) pode ser realizada; e, por outro lado, um texto explanatório que sobreposição e dessa forma colocação de legendas no pictograma podem ser realizados.

[0014] Em geral, a região de exibição pode ser definida por uma janela de veículo —(preferiveimente por um para-brisa): Alternativamente, ou adicionalmente, a região de exibição pode ser definida por um outro painel de veículo (por exemplo, painel de janela traseira, janela lateral, e/ou painel de teto).

[0015] A região de exibição pode ser usada em um veículo, em particular, um veículo motorizado, preferivelmente um carro de passageiros e/ou caminhão, em uma embarcação aquática e/ou em um veículo ferroviário (ou

7I14 trem), e/ou em uma aeronave, em particular para transporte de pessoas e/ou carga (por exemplo, um avião e/ou um helicóptero).

[0016] O painel de veículo (para-brisa) pode incluir um painel externo e um painel interno que são, opcionalmente, unidos entre si por meio de uma camada intermediária preferivelmente termoplástica. O painel de veículo (para- brisa) é destinado, em uma abertura de janela de um veículo, a separar o interior do ambiente externo. A expressão "painel interno" se refere ao painel do painel compósito voltado para o interior (interior do veículo). "Painel externo" se refere ao painel voltado para o ambiente externo.

[0017] O painel de veículo (para-brisa) pode ter uma borda superior e uma borda inferior. "Borda superior" se refere à borda lateral que deve apontar para cima na posição instalada. "Borda inferior" se refere à borda lateral que deve apontar para baixo na posição instalada. A borda superior é frequentemente referida como "borda do teto"; e a borda inferior como a "borda do motor". O feixe que se estende entre o projetor e o centro do globo ocular é normalmente referido como o "feixe central". Ele é um feixe de referência característico para o projeto de um arranjo de projeção HUD. O ponto no qual o feixe central colido no painel interno pode ser referido como o ponto de referência de HUD. O ponto de referência de HUD é preferivelmente na região HUD, de forma típica aproximadamente no centro.

[0018] Uma espessura da camada intermediária pode ser variável no curso vertical entre a borda superior e a borda inferior do para-brisa, pelo menos em seções. Aqui, "em seções" significa em particular que o curso vertical entre a borda superior e a borda inferior tem pelo menos uma seção na qual a espessura da camada intermediária muda dependendo da localização, isto é, a camada intermediária tem um ângulo de cunha. A espessura da camada intermediária é preferivelmente variável, pelo menos na região de HUD. À espessura pode, entretanto, também mudar em múltiplas seções ou aumentar monotonicamente por todo o curso, por exemplo, da borda inferior para a borda superior. A expressão "curso vertical" se refere ao curso entre a borda superior e a borda inferior com a direção do curso sendo substancialmente perpendicular à borda superior. Uma vez que, em para-brisas, a borda superior pode desviar bastante de uma linha reta, o curso vertical é mais precisamente alinhado perpendicular à linha de conexão entre os cantos da borda superior. A camada intermediária tem, pelo menos em seções, um ângulo de cunha finito, isto é, um ângulo de cunha maior que 0º, a saber, na seção na qual a espessura é variável.

[0019] "Ângulo de cunha" se refere ao ângulo entre as duas superfícies da camada intermediária. Se o ângulo de cunha não for constante, as tangentes na superfície têm que ser usadas para sua medição em um ponto.

[0020] O ângulo de cunha é preferivelmente variável pelo menos na segunda seção de exibição. Preferivelmente, o ângulo de cunha aumenta no curso vertical de uma extremidade superior da segunda seção de exibição para uma extremidade inferior da segunda seção de exibição, em particular, monotonicamente. Com um perfil de ângulo de cunha como esse, imagens fantasmas resultantes de reflexão dupla da imagem do projetor podem ser efetivamente evitadas para várias posições do olho.

[0021] Aregião de exibição, em particular o painel de veículo (painel externo e/ou painel interno) contém (contêm) preferivelmente vidro, em particular, vidro sodocáucico. Entretanto, a região de exibição, em particular, o painel de veículo (painel externo e/ou painel interno) pode, em princípio, também conter outros tipos de vidro, tais como vidro de quartzo ou vidro de borossilicato, ou mesmo plásticos claros rígidos, em particular, policarbonato ou poli(metacrilato de metila). A espessura da região de exibição, em particular, do painel de veículo (painel externo e/ou painel interno) pode variar (amplamente). Vantajosamente, os painéis individuais têm, em cada caso, uma espessura que é um máximo de 5 mm, preferivelmente um máximo de 3 mm. Preferivelmente, painéis com uma espessura na faixa de 0,8 mm a 5 mm, preferivelmente de 1,4 mm a 2,5 mm, são usados, por exemplo, aqueles com as espessuras padrões de 1,6 mm ou 2,1 mm.

[0022] Acamada intermediária (termoplástica) preferivelmente contém pelo menos um polímero termoplástico, preferivelmente vinil acetato de etileno (EVA), polivinil butiral (PVB), ou poliuretano (PU) ou misturas ou copolímeros ou derivados dos mesmos, de forma particular preferivelmente PVB. A espessura mínima da camada de ligação (termoplástica) (película de ligação) é preferivelmente de 0,2 mm a 2 mm, de forma particular preferivelmente de 0,3 mm a 1 mm. "Espessura mínima" se refere à espessura no ponto mais fino da camada intermediária. A camada intermediária (termoplástica) é preferivelmente formada por pelo menos uma película de ligação termoplástica com espessura variável, uma assim chamada "película de cunha" com um ângulo de cunha variável, pelo menos em seções. A espessura da camada intermediária pode ser constante em seções transversais horizontais (isto é, seções transversais aproximadamente paralelas à borda superior e à borda inferior). Em cada caso, o perfil de espessura na largura do vidro compósito é constante. A espessura pode, entretanto, também ser variável em seções transversais horizontais. Nesse caso, a espessura é variável não apenas no curso vertical mas também no curso horizontal.

[0023] A camada intermediária pode ser implementada por uma única película ou mesmo por mais de uma película. Nesse último caso, pelo menos uma das películas pode ser implementada com o ângulo de cunha. A camada intermediária pode também ser implementada como uma assim chamada "película acústica" que tem um efeito de amortecimento de ruído, ou contém uma película como essa. Tais películas consistem de pelo menos três camadas, em que a camada do meio tem maior plasticidade ou elasticidade do que as camadas externas que a circundam, por exemplo, em decorrência de um maior teor de plastificante.

[0024] A segunda imagem preferivelmente inclui pelo menos uma exibição de estado (tais como uma velocidade, uma quilometragem, uma velocidade do motor, uma temperatura (interna e/ou externa) e/ou um medidor de combustível). A primeira imagem preferivelmente inclui pelo menos uma marcação de um elemento de um ambiente do veículo, tal como um limite de pista, um outro usuário de estrada, por exemplo, um pedestre e/ou um outro veículo, e/ou uma instrução de navegação (diretamente) em uma superfície do ambiente do veículo, em particular, uma pista de tráfego, por exemplo, uma ou mais setas para dados de direção e/ou símbolos de limite de pista de tráfego. A primeira imagem (ou elemento da primeira imagem) pode preferivelmente ser produzida a uma primeira distância de projeção. A segunda imagem (ou um elemento da segunda imagem) pode preferivelmente ser produzida a uma segunda distância de projeção. De forma particular preferivelmente, a primeira distância de projeção é maior que a segunda distância de projeção. "Distância de projeção" significa, em particular, a distância entre a imagem (virtual) (em particular, uma borda inferior ou extremidade da imagem) e o expectador, isto é, normalmente, cabeça do expectador. Uma localização que tem uma distância (horizontal) de (aproximadamente) 1 m do ponto central de uma metade esquerda (opcionalmente, direita) da região de exibição (o para-brisa) pode, por exemplo, ser considerada a localização do expectador (cabeça do expectador).

[0025] Preferivelmente, uma imagem pode ser produzida como a primeira imagem (ou como um elemento da primeira imagem) a uma distância de projeção de pelo menos 5m, preferivelmente pelo menos 10m. Alternativamente, ou adicionalmente, uma imagem pode ser produzida como a segunda imagem (ou como um elemento da segunda imagem) a uma distância de projeção de no máximo 4,5 m, preferivelmente no máximo 2,5 m.xxx

[0026] A distância de projeção da primeira imagem (ou de um elemento da primeira imagem) pode preferivelmente variar (por exemplo, em uma faixa de pelo menos 10 m, isto é, por exemplo, entre 5 e 15 m) ou pode ser constante. A distância de projeção da primeira imagem (ou de um elemento da primeira imagem) pode, opcionalmente, também variar (pelo menos em uma pequena faixa, por exemplo, de 0,5 m, isto é, por exemplo, entre 1,5 e 2,5 m). A distância de projeção da segunda imagem (ou de um elemento da segunda imagem)

pode, entretanto, também ser fixa (por exemplo, em 2 m).

[0027] O primeiro dispositivo HUD pode também ser considerado um dispositivo HUD analógica-de contato. O segundo dispositivo HUD pode também ser considerado um dispositivo HUD estático.

[0028] Em uma modalidade específica, um dispositivo de cunha, em particular uma película de cunha, é introduzido na região de exibição, em particular, pelo menos na segunda seção de exibição.

[0029] Os primeiro e segundo dispositivos HUD podem ser (pelo menos parcialmente) acomodados em uma unidade estrutural comum (em particular, um projetor comum). Alternativamente, ou adicionalmente, os primeiro e segundo dispositivos HUD têm pelo menos um componente comum, tal como, pelo menos um refletor comum, em particular, um espelho esférico comum (último), e/ou pelo menos uma lente comum. Os dispositivos HUD podem diferir em particular através de sua própria fonte de imagem e dispositivo de holograma (por exemplo, película de holograma) em cada caso como um componente do primeiro dispositivo HUD e preferivelmente um espelho côncavo, que é associado apenas com o segundo dispositivo HUD (em que o espelho côncavo, possivelmente, não é atravessado pela luz para gerar a primeira imagem). O dispositivo de cunha (película de cunha) é também, em particular, um componente do segundo dispositivo HUD, que, entretanto, não exclui a possibilidade de que a luz da primeira fonte de imagem possa também atravessar o dispositivo de cunha.

[0030] As primeira e segunda fontes de imagem podem ser acomodadas em uma unidade estrutural comum (por exemplo, um projetor comum). Alternativamente, as primeira e segunda fontes de imagem podem ser espacialmente separadas (por exemplo, ter uma distância entre si de pelo menos 30 cm, ou pelo menos 50 m, ou pelo menos 100 cm). Por exemplo, a primeira fonte de imagem pode ser posicionada sobre ou no teto (revestimento de teto) de um veículo. Em particular, isto é vantajoso para regiões de exibição relativamente abruptas (por exemplo, em um ângulo de menos que 45º ou menos que 20º ou menos que 10º em relação à vertical) (em um caminhão ou outros veículos com um para-brisa relativamente abrupto).

[0031] De acordo com a invenção, um veículo é também proposto, em particular, um veículo motorizado que inclui um sistema HUD do tipo referido. Especificamente, o veículo motorizado pode ser um veículo motorizado com um para-brisa (que então vantajosamente forma ou define a região de exibição).

[0032] O objetivo supramencionado é adicionalmente alcançado por um método para geração de imagem HUD, em particular, usando um sistema HUD, ou um veículo do tipo apresentado, compreendendo as etapas: a. Gerar uma primeira imagem, a saber, uma imagem AR-HUD, usando pelo menos um holograma, e b. Gerar uma segunda imagem, sem usar um holograma.

[0033] Aprimeira imagem (ou um elemento da primeira imagem) é produzida a uma primeira distância de projeção. A segunda imagem (ou um elemento da segunda imagem) é produzida a uma segunda distância de projeção. A primeira distância de projeção é preferivelmente maior que a segunda distância de projeção.

[0034] Preferivelmente, uma imagem é produzida a uma distância de projeção de pelo menos 5 m, preferivelmente pelo menos 10 m, como a primeira imagem (ou como um elemento da primeira imagem). Alternativamente, ou adicionalmente, uma imagem é produzida a uma distância de projeção de no máximo 4,5 m, preferivelmente no máximo 2,5 m, como a segunda imagem (ou comum elemento da segunda imagem).

[0035] Cálculo e determinação da distância de projeção podem, em particular, também ser derivados de WO 2016/198678.

[0036] O dispositivo AR-HUD é preferivelmente adaptado ao lugar de uso individual (por exemplo, veículo), por exemplo, usando cálculos e/ou simulações.

[0037] Ainvenção é explicada em detalhe com referência a um desenho. O desenho é uma representação esquemática e não está em escala. O desenho de maneira nenhuma restringe a invenção.

[0038] Ele representa:

[0039] Fig 1 uma vista esquemática de um sistema HUD de acordo com a invenção.

[0040] Um projetor 10 inclui uma primeira fonte de imagem 11 e uma segunda fonte de imagem 12. A primeira fonte de imagem 11 envia feixes por meio de um primeiro trajeto de feixe 13, representado a título de exemplo, na direção de uma película holográfica 14 em um para-brisa 15 de um veículo (não mostrado em sua totalidade). Um holograma é armazenado na película holográfica (em particular, a película de polímero) 14. De uma maneira análoga à de um sistema HUD com óptica convencional, uma imagem é produzida no projetor 10, amplificada por espelhos planos e côncavos (não mostrados em detalhe), e defletida em direção ao painel. Quando (por exemplo, por meio do trajeto de feixe 13) esta luz colide na película 14 (película de holograma) integrada no painel, ela é difratada em padrões de interferência que são armazenados na película de holograma. Aqui, a película holográfica 14 também assume a função de um espelho côncavo, uma vez que a imagem HUD (virtual) pode ser amplificada muitas vezes. O espaço de instalação (por exemplo, no painel de instrumentos) exigido para um tamanho de imagem específico (virtual) cai correspondentemente, uma vez que os espelhos planos e côncavos no projetor 10 (não mostrados em detalhe) podem ser projetados menores que no caso de um HUD com óptica (puramente) convencional. A película holográfica 14 e o para-brisa 15 ocupam uma grande parte da amplificação de imagem. A cabeça do expectador é esquematicamente ilustrada pelo caractere de referência 18. O uso de um dispositivo de cunha (por exemplo, película de cunha) não é necessário para esta geração de imagem holográfica.

[0041] Em paralelo, uma segunda fonte de imagem 12, para a qual, pelo menos parcialmente, os mesmos espelhos podem ser usados no projetor que para a primeira fonte de imagem 11 (por exemplo, um último espelho esférico),

é também provida no projetor 10. Uma vez que o tamanho de imagem e largura de imagem são relativamente pequenos no HUD padrão, a exigência de espaço de instalação não aumenta (ou dificilmente aumenta). A luz da segunda fonte de imagem 12 é também defletida por meio de um segundo trajeto de feixe 16 no para-brisa 15, e, especificamente, por meio de um espelho côncavo 17. Além disso, um formato de cunha é introduzido no para-brisa 15 (por exemplo, por meio de uma película de cunha, como descrito em WO 2016/198678 A1). Entretanto, este formato de cunha não afeta adversamente a função do HOE- HUD.

[0042] Imagens da primeira fonte de imagem podem ser exibidas em uma primeira seção de exibição 19. Imagens da segunda fonte de imagem podem ser exibidas em uma segunda seção de exibição 20.

[0043] Em decorrência disso, com esta combinação de HOE-HUD e HUD com ópticas convencionais, um HUD híbrido que satisfaz altas exigências pode ser produzido. Lista de Caracteres de Referência:

[0044] 10 projetor

[0045] 11 primeira fonte de imagem

[0046] 12 segunda fonte de imagem

[0047] 13 primeiro trajeto de feixe

[0048] 14 película holográfica

[0049] 15 para-brisa

[0050] 16 segundo trajeto de feixe

[0051] 17 espelho côncavo

[0052] 18 expectador

[0053] 19 primeira seção de exibição

[0054] 20 segunda seção de exibição

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. sistema HUD, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um primeiro dispositivo HUD, a saber, um dispositivo AR-HUD, com pelo menos uma primeira fonte de imagem (11) para exibir uma primeira imagem produzida por meio de pelo menos um holograma em uma primeira seção de exibição (19) de uma região de exibição e pelo menos um segundo dispositivo HUD com pelo menos uma segunda fonte de imagem (12) para exibir uma segunda imagem produzida usando ópticas de projeção geométrica em uma segunda seção de exibição (20) da região de exibição.

2. Sistema HUD de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira (19) e a segunda (20) seções de exibição se sobrepõem parcialmente ou são separadas uma da outra.

3. Sistema HUD de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a região de exibição é definida por uma janela de veículo, em particular um para-brisa (15).

4. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a segunda imagem tem pelo menos uma exibição de estado, tal como uma velocidade, uma quilometragem, uma velocidade do motor, uma temperatura e/ou um medidor de combustível.

5. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira imagem inclui pelo menos uma marcação de um elemento de um veículo ambiente, tal como um limite de pista, um outro usuário de estrada, por exemplo, um pedestre e/ou um outro veículo, e/ou uma instrução de navegação em uma superfície do ambiente do veículo, em particular uma pista de tráfego.

6. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira imagem ou um elemento da primeira imagem pode ser produzido a uma primeira distância de projeção e a segunda imagem ou um elemento da segunda imagem pode ser produzido a uma segunda distância de projeção, em que a primeira distância de projeção é maior que a segunda distância de projeção.

7. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma imagem pode ser produzida a uma distância de projeção de pelo menos 5 m, preferivelmente pelo menos 10 m, como a primeira imagem ou como um elemento da primeira imagem, e/ou uma imagem pode ser produzida a uma distância de projeção de no máximo 4,5 m, preferivelmente no máximo 2,5 m como a segunda imagem ou como um elemento da segunda imagem.

8. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de cunha, em particular uma película de cunha, é introduzido na região de exibição, em particular, pelo menos a primeira seção de exibição (19).

9. Sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os primeiro e segundo dispositivos HUD são acomodados pelo menos parcialmente em uma unidade estrutural comum, em particular, um projetor comum (10) e/ou têm pelo menos um componente comum, tal como pelo menos um refletor comum, em particular um espelho esférico comum (último), e/ou pelo menos uma lente comum.

10. Veículo, caracterizado pelo fato de que incluir um sistema HUD de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores.

11. Método para geração de imagem HUD, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas: - gerar uma primeira imagem, a saber, uma imagem AR-HUD, usando pelo menos um holograma, e - gerar uma segunda imagem, sem usar um holograma.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira imagem ou um elemento da primeira imagem é produzido a uma primeira distância de projeção e a segunda imagem ou um elemento da segunda imagem é produzido a uma segunda distância de projeção, em que a primeira distância de projeção é maior que a segunda distância de projeção.

13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que uma imagem é produzida a uma distância de projeção de pelo menos 5 m, preferivelmente pelo menos 10 m, como a primeira imagem ou como um elemento da primeira imagem, e/ou uma imagem é produzida a uma distância de projeção de no máximo 4,5 m, preferivelmente no máximo 2,5 m, como a segunda imagem ou como um elemento da segunda imagem.