DE10200400A1 - Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug - Google Patents
Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem FahrzeugInfo
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Abstract
Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug, durch welche ein auf einer Anzeigequelle angezeigtes Überlagerungsbild auf eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs projiziert wird, so dass der Vordergrund des Fahrzeugs und ein virtuelles Bild des Überlagerungsbildes genau zusammen gesehen werden, sogar wenn sich eine Sitzposition und ein Körperbau eines Fahrers ändern und wenn sich eine Form einer Windschutzscheibe ändert. Ein inverses Überlagerungsbildlicht, das auf einer Anzeigeoberflächse 5a einer Anzeigeeinheit 5 in einem Armaturenbrett 1 in einem Fahrzeug angezeigt wird, wird auf eine Windschutzscheibe 3 projiziert, so dass der Fahrer den durch die Windschutzscheibe sichtbaren Vordergrund zusammen mit einem virtuellen Bild des inversen Überlagerungsbildes, das auf der Windschutzscheibe 3 vor einem Augenpunkt I reflektiert wird, das heißt, einem virtuellen Bild des originalen Überlagerungsbildes, sieht. Um Verzerrung zu beseitigen, die entstanden ist, wenn das Licht des inversen Überlagerungsbildes auf der Windschutzscheibe 3 reflektiert wird, ist das auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigte inverse Überlagerungsbild im voraus verzerrt als Antwort auf den Inhalt, der in einem in einer Steuereinheit 7 vorgesehenen externen ROM gespeichert ist, der durch einen anderen ROM austauschbar ist, welcher einen unterschiedlichen Inhalt speichert.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für den Einsatz
in einem Fahrzeug und insbesondere eine Anzeigevorrichtung für
den Einsatz in einem Fahrzeug, durch die ein
Überlagerungsbild, das auf einer Anzeigequelle angezeigt ist,
auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert wird, so
dass ein Fahrer den Vordergrund von dem Fahrzeug, der durch
die Windschutzscheibe sichtbar ist, zusammen mit einem
virtuellen Bild des Überlagerungsbildes, welches dem
Vordergrund überlagert ist, sehen kann.
Mit der Zunahme und Diversifikation von Information, die von
einem Fahrer während einer Fahrt benötigt wird, ist in
jüngster Zeit eine Projektionsanzeigeeinheit herangezogen
worden, welche als Aufrechtkopfanzeige (Head-Up-Display)
bezeichnet wird, so dass Informationen, die wegen Platzmangels
nicht in einem Messinstrument angezeigt werden können, auf
einer Windschutzscheibe als ein virtuelles Bild angezeigt
werden, wobei der Fahrer den Vordergrund des Fahrzeugs durch
die Windschutzscheibe zusammen mit dem virtuellen Bild,
welches dem Vordergrund überlagert ist, sehen kann.
Weil eine Windschutzscheibe, auf die ein Bild von einer
Bildquelle projiziert ist, keine plane Oberfläche hat und die
Wölbung und der Neigungswinkel relativ zur horizontalen Ebene
(oder vertikalen Ebene) in Abhängigkeit von der Position auf
der Windschutzscheibe unterschiedlich sind, ist daher in einer
solchen Projektionsanzeigeeinheit das auf die
Windschutzscheibe projizierte virtuelle Bild verzerrt, wodurch
die Sichtbarkeit des virtuellen Bildes beeinflusst wird.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, ist die Korrektur
der Verzerrung des auf eine Windschutzscheibe projizierten
virtuellen Bildes vorgeschlagen worden, indem ein optisches
Element verwendet wird oder die Anzeige gesteuert wird, wie
zum Beispiel in der Offenlegungsschrift der japanischen
Patentanmeldung H3-113413 und H4-283790 offenbart.
Diese Vorschläge berücksichtigen jedoch nicht die folgende
Situation: Eine Sitzposition und ein Körperbau eines Fahrers
ändern sich in Abhängigkeit vom Fahrer, was dazu führt, dass
eine Position auf der Windschutzscheibe, die vom Augenpunkt
aus gesehen werden soll, nicht als eine spezifische Position
bestimmt werden kann, und der Gehalt oder Grad der Verzerrung
eines virtuellen Bildes, das auf der Windschutzscheibe gesehen
werden soll, ändert sich in Abhängigkeit von der Form der
Windschutzscheibe, die sich in Abhängigkeit vom Fahrzeugtyp
ändern kann.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, das oben erwähnte Problem
zu lösen und eine Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem
Fahrzeug zu schaffen, durch welche ein auf einer Anzeigequelle
angezeigtes Überlagerungsbild auf eine nichtplane
Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert wird, so dass der
durch die Windschutzscheibe sichtbare Vordergrund des
Fahrzeugs und ein virtuelles Bild des auf die
Windschutzscheibe projizierten Überlagerungsbildes, welches
dem Vordergrund überlagert ist, zusammen sichtbar sind, und
durch welche die Verzerrung des virtuellen Bildes auf der
Windschutzscheibe angemessen beseitigt werden kann: sogar wenn
eine Sitzposition und ein Körperbau eines Fahrers sich in
Abhängigkeit vom Fahrer ändern, was dazu führt, dass eine
Position auf der Windschutzscheibe, die vom Augenpunkt aus
gesehen werden soll, bei einer spezifischen Position nicht
bestimmt werden kann, und wenn der Gehalt oder Grad der
Verzerrung eines auf der Windschutzscheibe zu sehenden
virtuellen Bildes sich in Abhängigkeit von der Form der
Windschutzscheibe ändert, welche sich in Abhängigkeit vom
Fahrzeugtyp ändert.
Um das obige Ziel zu erreichen, schafft die Erfindung eine
Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug, von
welcher ein Überlagerungsbild, welches auf einer Anzeigequelle
angezeigt ist, auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs
projiziert wird, so dass der Vordergrund von dem Fahrzeug, der
von einem Augenpunkt aus durch die Windschutzscheibe sichtbar
ist, und ein virtuelles Bild des auf die Windschutzscheibe
projizierten Überlagerungsbildes, welches dem Vordergrund
überlagert ist, zusammen gesehen werden, aufweisend: ein
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel, um das Überlagerungsbild im
voraus zu verzerren und das verzerrte Überlagerungsbild auf
der Anzeigequelle anzuzeigen, so dass die aufgrund der
Unebenheit der Windschutzscheibe auftretende Verzerrung im
virtuellen Bild des Überlagerungsbildes, welches vom
Augenpunkt aus gesehen werden soll, beseitigt wird, und ein
Verzerrungsmuster-Einstellmittel, um den Verzerrungsbetrag des
auf der Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes, welcher
von dem Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel erzeugt wird,
einzustellen bezüglich der oberen und der unteren Richtung und
der rechten und der linken Richtung des Fahrzeugs im
virtuellen Bild des Überlagerungsbildes, wobei das
Verzerrungsmuster-Einstellmittel ein von dem Bildverzerrungs-
Erzeugungsmittel erzeugtes Verzerrungsmuster des auf der
Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes in Antwort auf
die Unebenheit der Windschutzscheibe und einer
Positionsbeziehung zwischen der Windschutzscheibe und dem
Augenpunkt zu einem Verzerrungsmuster einstellt.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann die Verzerrung
des virtuellen Bildes des auf die Windschutzscheibe
projizierten Überlagerungsbildes angemessen beseitigt werden.
Vorzugsweise zeigt das Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel ein
verzerrtes Einstell-Gitterbild, in dem ein gerade Linien
aufweisendes Gitterbild verzerrt ist, auf der Anzeigequelle
als das Überlagerungsbild an, wenn das Verzerrungsmuster-
Einstellmittel ein von dem Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel
erzeugtes Verzerrungsmuster des Überlagerungsbildes einstellt,
das auf der Anzeigequelle angezeigt ist.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann das vom
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel erzeugte Verzerrungsmuster
leicht in ein Muster eingestellt werden, welches die
Verzerrung präzise beseitigt, die im virtuellen Bild des vom
Augenpunkt aus gesehenen Überlagerungsbildes wegen der
Unebenheit der Windschutzscheibe aufgetreten ist.
Vorzugsweise weist das Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel auf:
ein Haltemittel, um eine Koordinaten-Konversionstabelle zu
halten, die eine Zuordnung zwischen jedem Pixel eines
Bildsignals des Überlagerungsbildes und jedem Pixel eines
Bildsignals des verzerrten Überlagerungsbildes darstellt,
wobei das Überlagerungsbild im voraus verzerrt ist und auf der
Anzeigequelle angezeigt ist, und ein Signalerzeugungsmittel
für das Erzeugen eines Bildsignals des verzerrten
Überlagerungsbildes, indem Daten für jeden Pixel eines
Bildsignals des Überlagerungsbildes als Daten für jeden
korrespondierenden Pixel im Bildsignal des verzerrten
Überlagerungsbildes auf der Basis der Koordinaten-
Konversionstabelle zugewiesen werden, wobei das
Verzerrungsmuster-Einstellmittel ein durch das
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel erzeugtes Verzerrungsmuster
des auf der Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes
zumindest in Antwort auf eine Änderung im Inhalt der
Koordinaten-Konversionstabelle einstellt.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann die Verzerrung
des virtuellen Bildes des auf die Windschutzscheibe
projizierten Überlagerungsbildes angemessen beseitigt werden.
Vorzugsweise besteht das Haltemittel aus einem austauschbaren
Speichermedium, welches das Verzerrungsmuster-Einstellmittel
bildet.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann die Verzerrung
des virtuellen Bildes des auf die Windschutzscheibe
projizierten Überlagerungsbildes lediglich durch Austausch
eines Speichermediums, welches das Haltemittel bildet,
angemessen beseitigt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von
Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die eine prinzipielle
Anordnung einer Anzeigevorrichtung für den Gebrauch in einem
Fahrzeug nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung darstellt,
Fig. 2 eine Ansicht, die eine Windschutzscheibe, auf welche
ein Bildlicht von einer Anzeigeeinheit in Fig. 1 eingestrahlt
wird, und die Umgebung der Windschutzscheibe darstellt,
Fig. 3 ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der
Steuereinheit in Fig. 1 darstellt,
Fig. 4 ein Flussdiagramm, das einen Programmablauf darstellt,
den die CPU die Digitaldatensteuerung in der
Hochgeschwindigkeits-Digitaldaten-Konversionseinheit in Fig. 3
in Übereinstimmung mit; einem Verarbeitungsprogramm, das im ROM
gespeichert ist, ausführen lässt.
Fig. 5 ein Bild der Information eines Instrumentes, in dem
das Bildsignal erzeugt wird, um auf die in Fig. 1 dargestellte
Windschutzscheibe projiziert zu werden.
Fig. 6 ein virtuelles Bild eines inversen
Überlagerungsbildes, welches auf der Windschutzscheibe gesehen
werden soll, wenn das in Fig. 5 gezeigte visuelle Bild auf der
Anzeigeeinheit in Fig. 1 angezeigt ist,
Fig. 7 ein inverses Überlagerungsbild, das auf der
Anzeigeeinheit in Fig. 1 angezeigt ist, so dass ein Bild ohne
Verzerrung wie ein in Fig. 5 gezeigtes Bild auf der
Windschutzscheibe als ein virtuelles Bild gesehen werden kann,
Fig. 8 ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der
Steuereinheit in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
Fig. 9 ein Flussdiagramm, das einen Programmablauf darstellt,
den die CPU die Digitaldatensteuerung in der
Hochgeschwindigkeits-Digitaldaten-Konversionseinheit in Fig. 8
in Übereinstimmung mit einem Verarbeitungsprogramm, das im ROM
gespeichert ist, ausführen lässt.
Fig. 10 ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der
Steuereinheit in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
Fig. 11 ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau der
Steuereinheit in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht, die eine prinzipielle
Anordnung einer Anzeigevorrichtung für den Gebrauch in einem
Fahrzeug nach einer ersten bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung darstellt. Die Anzeigevorrichtung weist eine
Anzeigeeinheit 5, die in einem Armaturenbrett 1 aufgenommen
ist, und eine Steuereinheit 7 zur Steuerung des Inhaltes des
auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigten Bildes auf.
Die Anzeigeeinheit 5 ist zum Beispiel eine
Eigenlichtvorrichtung (wie eine Feldemissionsanzeige,
Fluoreszenzanzeigeröhre und Elektrolumineszenzanzeige) und
Flüssigkristallanzeige mit Hintergrundlicht. Die
Anzeigeeinheit 5 zeigt leuchtend ein inverses
Überlagerungsbild (nicht in der Figur gezeigt) von
zusätzlichen Informationen, die für die Fahrt benötigt werden,
wie die Information für die Fahrtrichtung durch ein
Navigationssystem und die Fahrgeschwindigkeit, auf einer
Anzeigeoberfläche 5a an, welche nach oben gerichtet angeordnet
ist, wobei die Oberseite des Überlagerungsbildes zur
Fahrzeugrückseite und die Unterseite des Überlagerungsbildes
zur Fahrzeugvorderseite hin angeordnet ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, wird ein Licht des auf der
Anzeigeeinheit 5 angezeigten inversen Überlagerungsbildes auf
eine nichtplane Windschutzscheibe 3 projiziert, welche
oberhalb des Armaturenbrettes 1 angeordnet ist, wobei das
Licht durch eine Öffnung 1b dringt, die auf einer oberen
Oberfläche 1a des Armaturenbrettes 1 ausgebildet ist, wodurch
der durch die Windschutzscheibe 3 sichtbare Vordergrund und
ein virtuelles Bild S des auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigten
inversen Überlagerungsbildes zusammen vom Augenpunkt I eines
Fahrzeugfahrers aus gesehen werden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die Steuereinheit 7 auf:
- - ein Signaleingabegerät 9, in welches ein Signal eingegeben wird von einem von einem Fahrer benötigten Bild, das von einer Instrumenteninformation gesehen werden soll (d. h. eine Information, die von einem Instrument angezeigt wird) wie zum Beispiel Fahrgeschwindigkeit, Motordrehzahl, Restkraftstoffmenge und Kühlwassertemperatur, wobei diese Informationen in einer Instrumenteninformations- Erzeugungseinheit (nicht in der Figur dargestellt) erzeugt werden auf der Basis von mittels unterschiedlicher Sensoren (nicht in der Figur gezeigt) im Fahrzeug detektierten Ergebnissen;
- - ein Synchronisationssignal-Trennschaltkreis 10 zum Trennen eines Synchronisationssignals von den Bildsignalen, welche dem Signaleingabegerät 9 zugeführt werden;
- - ein Analog/Digital(A/D)-Wandler 11, um jeden Pixelwert des dem Signaleingabegerät 9 zugeführten Bildsignaleingangs vom analogen in den digitalen Wert zu wandeln, wobei mit dem Wert begonnen wird, der einen niedrigen Koordinatenwert aufweist; und
- - eine Hochgeschwindigkeits-Digitaldaten-Konversionseinheit (nachfolgend Konversionseinheit) 13 für die Verarbeitung eines digitalen Bildsignals, in das jeder Pixelwert im A/D-Wandler 11 A/D-konvertiert ist.
Die Steuereinheit 7 weist ferner auf:
- - ein externes (d. h.. nicht auf der Platine angeordnetes) ROM 15 (entspricht dem Haltemittel), welches eine Koordinaten- Konversionstabelle vorsieht, die für die Verarbeitung des digitalen Bildsignals durch die Konversionseinheit 13 benötigt wird;
- - ein externes (nicht auf der Platine angeordnetes) RAM 17 als ein Videorahmenspeicher, um vorläufig jeden Pixelwert des digitalen Bildsignals zu speichern, das durch die Konversionseinheit 13 verarbeitet wird;
- - einen D/A-Wandler 19, um jeden Pixelwert des verarbeiteten digitalen Bildsignals, welches vom externen RAM 17 durch die Konversionseinheit 13 ausgelesen wird, vom digitalen in den analogen Wert zu wandeln, wobei mit dem Wert begonnen wird, der einen niedrigen Koordinatenwert aufweist; und
- - ein Signalausgabegerät 21, um das verarbeitete analoge Bildsignal, in welches jeder Pixelwert vom D/A-Wandler 19 D/A-konvertiert wird, zur Anzeigeeinheit 5 als das Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes auszugeben.
Im externen ROM 15 ist die Koordinaten-Konversionstabelle
hinterlegt, in welche der Koordinatenwert jedes Pixels des
Bildsignals von dem zu sehenden Bild, welcher in das
Signaleingabegerät eingegeben wird, in Beziehung steht mit dem
korrespondierenden Koordinatenwert des Bildsignals des
inversen Überlagerungsbildes, welches vom Signalausgabegerät
ausgegeben wird.
Wenn der Fahrer die Windschutzscheibe 3 vom Augenpunkt I als
eine Standardposition aus sieht, verzerrt die Koordinaten-
Konversionstabelle im voraus das inverse Überlagerungsbild,
welches auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt ist, mit einem
Verzerrmuster, welches berücksichtigt: eine Positionsbeziehung
zwischen der Augenposition I und der Windschutzscheibe 3,
Wölbungen der Windschutzscheibe 3 in ihrer horizontalen und
vertikalen Richtung, und einen Neigungswinkel der
Windschutzscheibe 3 relativ zur horizontalen Ebene (oder
vertikalen Ebene), so dass das virtuelle Bild des
Überlagerungsbildes, welches auf der Windschutzscheibe 3
gesehen werden soll, als ein virtuelles Bild ohne Verzerrung
gesehen werden kann.
Wird beispielsweise angenommen, dass das Bild, das gesehen
werden soll und vom Bildsignal, welches in das
Signaleingabegerät 9 eingegeben wird, indiziert ist, ein
Gitter ist, in dem eine Mehrzahl von longitudinalen und
lateralen geraden Linien sich miteinander schneiden, werden im
externen ROM 15 Koordinatenwerte der Pixel, korrespondierend
zu den vier Ecken des Gitters, und Schnittpunkte jeder
longitudinalen oder lateralen geraden Linie im folgenden Fall
(A) und Fall (B) gespeichert, welche untereinander eine
Beziehung aufweisen: Im Fall (A) ist das Gitter, so wie es
ist, auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt; und im Fall (B) ist
ein Gitter, das in die umgekehrte Richtung zu der Richtung
verzerrt ist, in der das Gitter durch Projektion auf die
Windschutzscheibe 3 verzerrt ist, auf der Anzeigeoberfläche 5a
der Anzeigeeinheit 5 angezeigt, so dass das Bild des Gitters,
das auf der Windschutzscheibe 3 von der Augenposition aus
gesehen werden soll, nicht verzerrt ist.
Die Konversionseinheit 13 weist auf:
- - eine Digitaldatensteuerung (nachfolgend DDC) 13a für schnelle Koordinaten-Konversionsverarbeitung, die von einem anwenderspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) gebildet wird;
- - ein RAM 13b, um einen Arbeitsbereich zu schaffen, der für schnelle Koordinaten-Konversionsverarbeitung durch den DDC 13a erforderlich ist;
- - ein ROM 13c, in dem ein Verarbeitungsprogramm installiert ist, welches ausgeführt wird, um den DDC 13a zu veranlassen, die schnelle Koordinaten-Konversionsverarbeitung auszuführen; und
- - eine CPU 13d, um eine Zugangssteuerung des DDC 13a auszuführen bezüglich des Synchronisationssignal-Trennschaltkreises 10, der an dem DDC angeschlossen werden soll, des A/D-Wandlers 11, des externen ROM 15, des externen RAM 17 und des D/A-Wandlers 19.
Fig. 4 ist ein Flussdiagramm der Verarbeitung, die vom DDC
13a nach einem im ROM 13c installierten Verarbeitungsprogramm
ausgeführt wird.
Durch Verwendung eines Synchronisationssignals des in das
Signaleingabegerät 9 eingegebenen Bildsignals von dem zu
sehenden Bild, welches Synchronisationssignal vom
Synchronisationssignal-Trennschaltkreis 10 eingegeben wird,
als ein Abtast-Takt, wird ein korrespondierender
Koordinatenwert im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes, welcher in der Koordinaten-Konversionstabelle,
die im externen ROM 15 installiert ist, in
Bezug steht mit einem Koordinatenwert jedes Pixels im
Bildsignal des zu sehenden Bildes, einer nach dem anderen
ausgelesen, wobei mit einem begonnen wird, der mit einem
niedrigen Koordinatenwert im Bildsignal des zu sehenden Bildes
in Bezug steht (Schritt S1).
Dann werden Daten bei einer Videorahmenposition des
Koordinatenwertes im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes, welcher vom externen ROM 15 im Schritt S1
ausgelesen ist, aus dem externen RAM 17 in Daten des Pixels
des digitalen Bildsignals, das vom A/D-Wandler 11 in dieser
Zeit eingebracht ist, überschrieben (Schritt S3). Dann wird
bezüglich der Pixeldaten einer Bildebene des digitalen
Bildsignals, das vom A/D-Wandler 11 eingebracht ist,
abgefragt, ob ein Überschreiben der Videorahmendaten im
externen RAM 17 abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S5).
Wenn es nicht abgeschlossen ist (N bei Schritt S5), beginnt
die Verarbeitung wieder bei Schritt S1, andererseits, wenn es
abgeschlossen ist (Y bei Schritt S5), werden die im
Videorahmen des externen RAM 17 gespeicherten Pixeldaten für
den Inhalt einer Bildebene ausgelesen, wobei mit dem
korrespondierenden Pixel begonnen wird, welcher einen
niedrigen Koordinatenwert im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes aufweist, und zum D/A-Wandler 19
ausgegeben (Schritt S7), und anschließend kehrt die
Verarbeitung zu Schritt S1 zurück.
In der ersten bevorzugten Ausführungsform korrespondiert eine
Reihe von Signalverarbeitungen, die von der Konversionseinheit
13 nach dem Flussdiagramm in Fig. 4 ausgeführt werden, mit der
Verarbeitung, die vom Signalerzeugungsmittel ausgeführt
werden, die im Anspruch beschrieben sind. Die
Konversionseinheit 13 und das externe ROM 15 bilden das
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel, das im Anspruch beschrieben
ist.
Nachfolgend ist der Betrieb der Anzeigevorrichtung für den
Einsatz in einem Fahrzeug nach der ersten Ausführungsform der
Erfindung erklärt.
Wenn in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem
Fahrzeug nach der ersten Ausführungsform ein Bild einer zu
sehenden Instrumenteninformation auf der Anzeigeeinheit 5
angezeigt ist, dringt ihr Licht durch eine Öffnung 1b, die in
der oberen Oberfläche 1a des Armaturenbrettes 1 gebildet ist,
und strahlt auf eine Windschutzscheibe 3, die oberhalb des
Armaturenbrettes angeordnet ist, wodurch ein virtuelles Bild
des Überlagerungsbildes auf der Windschutzscheibe 3 vor einem
Augenpunkt I gesehen wird.
Weil die Windschutzscheibe 3 uneben gestaltet ist, wobei sie
jede Wölbung bezüglich der horizontalen oder vertikalen
Richtung aufweist, ist der Reflexionswinkel des
Überlagerungsbildlichtes von der Anzeigeeinheit 5, welches auf
die Windschutzscheibe 3 eingestrahlt ist, in Abhängigkeit von
einer Position auf der Windschutzscheibe 3 unterschiedlich.
Daher ist eine optische Weglänge des Überlagerungsbildlichtes,
welches den Augenpunkt I von der Anzeigeeinheit 5 durch die
Windschutzscheibe 3 erreicht, in Abhängigkeit von einer
Koordinaten-Position auf der Anzeigeoberfläche 5a der
Anzeigeeinheit 5 unterschiedlich.
Wird angenommen, dass ein Informationsbild eines Instrumentes,
in dem das Bildsignal in einer Informations-Erzeugungseinheit
(nicht in der Figur gezeigt) erzeugt wird, ein gitterähnliches
Bild ist, das longitudinale und laterale Linien, wie in Fig. 5
gezeigt, aufweist, wenn man die Windschutzscheibe 3 vor dem
Augenpunkt I aus sieht, ist ein inverses, virtuelles Bild, von
dem angenommen wird, dass es auf der Windschutzscheibe 3
gesehen wird, verzerrt, als ob das Bild in die untere rechte
Richtung, wie in Fig. 6 gezeigt, gezogen ist.
Folglich ist die Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem
Fahrzeug nach der ersten bevorzugten Ausführungsform so
gestaltet, um den folgenden Betrieb auszuführen, so dass das
virtuelle Bild des inversen Überlagerungsbildes, das auf der
Windschutzscheibe 3 gesehen werden soll, nicht verzerrt ist,
wenn der Fahrer die Windschutzscheibe 3 vom Augenpunkt I aus
sieht.
Wenn ein Bildsignal des Bildes, das von der
Instrumenteninformation gesehen werden soll, in eine
Instrumenten-Informationserzeugungseinheit (nicht in der Figur
gezeigt) zum Signaleingabegerät 9 eingegeben ist, wird jeder
Pixel des Bildsignals des zu sehenden Bildes durch einen A/D-
Wandler von einem analogen in einen digitalen Wert
konvertiert, wobei mit einem Pixel begonnen wird, der einen
niedrigen Koordinatenwert aufweist, und dann wird der digitale
Wert jedes Pixel des A/D-konvertierten Bildsignals zu einer
Konversionseinheit 13 eingegeben, wobei mit einem Pixel
begonnen wird, der einen niedrigen Koordinatenwert aufweist.
Gleichzeitig, wenn das Bildsignal des zu sehenden Bildes zum
Signaleingabegerät 9 eingegeben ist, wird ein
Synchronisationssignal vom Bildsignal im
Synchronisationssignal-Trennschaltkreis 10 getrennt, und dann
wird das Synchronisationssignal zur Konversionseinheit 13 als
ein Taktsignal durch das Signaleingabegerät 9 eingegeben.
Dann wird als Antwort auf das Synchronisationssignal, das als
das Taktsignal eingegeben wird, in der Konversionseinheit 13
jeder digitale Pixelwert des digitalen Bildsignals des zu
sehenden Bildes, das vom A/D-Wandler 11 eingegeben ist, auf
eine Videorahmen-Position des externen RAM 17 geschrieben,
entsprechend der Koordinatenwert-Position auf der
Anzeigeoberfläche 5a der Anzeigeeinheit 5, welche durch eine
Koordinaten-Konversionstabelle zugewiesen ist, die im externen
ROM 15 installiert ist, wobei mit einem Pixelwert begonnen
wird, der einen niedrigen Koordinatenwert aufweist.
Wenn jeder digitale Pixelwert des digitalen Bildsignals des zu
sehenden Bildes, welcher vom A/D-Wandler 11 eingegeben ist, in
den Videorahmen des externen RAM 17 für eine gesamte Bildebene
des zu sehenden Bildes geschrieben ist, werden anschließend
alle digitalen Pixelwerte für einen Rahmen, welche in den
Videorahmen geschrieben sind, vom externen RAM 17 ausgelesen,
wobei mit jenem Pixelwert begonnen wird, der niedrige
Koordinatenwerte aufweist, dann vom D/A-Wandler 19 vom
digitalen in den analogen Wert konvertiert und dann als ein
analoges Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes von einem
Signalausgabegerät 21 zur Anzeigeeinheit 5 ausgegeben.
Als Ergebnis davon wird ein inverses Überlagerungsbild, das in
einer Form wie in Fig. 7 dargestellt verzerrt ist, in welchem
das imaginäre, virtuelle Bild des in Fig. 6 dargestellten
inversen Überlagerungsbildes um die horizontale Achse gedreht
ist und die unterschiedliche Bildvergrößerung aufgrund der
unterschiedlichen Wölbung für jede horizontale oder vertikale
Richtung der Windschutzscheibe 3 berücksichtigt ist, auf der
Anzeigeoberfläche 5a der Anzeigeeinheit 5 angezeigt.
Wenn ein Licht des inversen Überlagerungsbildes wie oben
beschrieben auf die oberhalb des Armaturenbrettes 1
angeordnete Windschutzscheibe 3 gestrahlt wird, nachdem es
durch die auf der oberen Oberfläche 1a des Armaturenbrettes 1
gebildete Öffnung 1b hindurchgetreten ist, das heißt, das
inverse Überlagerungsbild ist so wie das imaginäre Inversbild
des in Fig. 6 gezeigten Überlagerungsbildes verzerrt, ist eine
schon bestehende Verzerrung in dem auf der Anzeigeeinheit 5
angezeigten inversen Überlagerungsbild durch eine Verzerrung
beseitigt, welche neu entstanden ist, während das Licht die
Windschutzscheibe 3 von der Anzeigeeinheit 5 aus erreicht.
Wenn der Fahrer die Windschutzscheibe 3 vom Augenpunkt I aus
sieht, wird als Ergebnis ein virtuelles Bild des auf der
Windschutzscheibe 3, auf der das Licht des inversen
Überlagerungsbildes reflektiert wird, zu sehenden inversen
Überlagerungsbildes ein Gitterbild, welches ursprünglich
longitudinale und laterale gerade Linien ohne Verzerrung, wie
in Fig. 5 gezeigt, aufweist.
Mit der Konstruktion der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach der ersten bevorzugten Ausführungsform
kann folglich, wenn der Fahrer die Windschutzscheibe 3 vom
Augenpunkt I aus sieht, das virtuelle Bild des zu sehenden
inversen Überlagerungsbildes auf der Windschutzscheibe 3, auf
welcher das Licht des inversen Überlagerungsbildes reflektiert
ist, als ein Bild ohne Verzerrung sowohl in horizontaler als
auch in vertikaler Richtung gleich dem in Fig. 5 gezeigten
gitterähnlichen Bild gesehen werden, sogar, wenn die
Windschutzscheibe 3 eine ungleichmäßige Wölbung in der
horizontalen und vertikalen Richtung und ungleichförmigen
Neigungswinkel relativ zur horizontalen oder vertikalen Ebene
in Abhängigkeit von der Position der Windschutzscheibe 3
aufweist.
Wenn die Position auf der Windschutzscheibe 3, die vom
Augenpunkt I aus gesehen werden soll, nicht durch einen
konstanten Punkt aufgrund der unterschiedlichen Sitzposition
und dem Körperbau des Fahrers spezifiziert ist oder wenn sich
der Grad und Inhalt der Verzerrung des virtuellen Bildes des
auf der Windschutzscheibe 3 zu sehenden Überlagerungsbildes
wegen der Formänderung der Windschutzscheibe 3 in Abhängigkeit
vom Fahrzeugtyp ändert, kann ein externes ROM durch ein
anderes externes ROM einfach ersetzt werden, welches einen
unterschiedlichen Inhalt aufweist.
Das heißt, um in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach der ersten bevorzugten Ausführungsform die
entstandene Verzerrung zu beseitigen, wenn das Licht des
inversen Überlagerungsbildes auf die Windschutzscheibe 3
reflektiert ist, ist das auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigte
inverse Überlagerungsbild im voraus verzerrt in
Übereinstimmung mit dem installierten Inhalt in einem externen
ROM 15, welches durch ein anders externes ROM 15 mit
unterschiedlichem Inhalt austauschbar ist.
Weil das gitterähnliche Bild, das longitudinale und laterale
gerade Linien, wie in Fig. 5 gezeigt, aufweist, in der
Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach der
ersten bevorzugten Ausführungsform auf der Anzeigeeinheit 5 in
einer verzerrten Form, wie in Fig. 7 gezeigt, angezeigt ist,
sind die das Gitter bildenden longitudinalen und lateralen
geraden Linien auf der Anzeigeeinheit 5 geneigt dargestellt.
Um ein derart verzerrtes Bild mit derselben Auflösung wie ein
nicht verzerrtes Bild auf der Anzeigeeinheit 5 darzustellen,
wird ein Abstand zwischen den nebeneinanderliegenden Pixeln in
die zugehörige Richtung, wenn um 45° geneigt, benötigt, um
zwischen den nebeneinanderliegenden Pixeln, welche in der
longitudinalen und lateralen Richtung aneinander angrenzen,
den gleichen Abstand darzustellen.
Das heißt, wird angenommen, dass ein Abstand zwischen den
nebeneinanderliegenden Pixeln in longitudinaler und lateraler
Richtung gleich 1 ist, so ist ein Abstand zwischen den
nebeneinanderliegenden Pixeln in der mit 45° geneigten
Richtung gleich 21/2. Wenn daher die Anzahl der Pixel auf der
Anzeigeeinheit 5 nicht 21/2fach größer ist, als wenn das
nicht-verzerrte Bild darauf angezeigt wird, kann das verzerrte Bild
auf der Anzeigeeinheit 5 nicht mit der gleichen Auflösung wie
bei einem nicht-verzerrten Bild angezeigt werden, was zum
Beispiel dazu führt, dass eine schräge Linie als stufenförmige
longitudinale und laterale Linie angezeigt werden könnte.
Wenn die eine hohe Auflösung aufweisende Anzeigeeinheit 5
verwendet wird, wobei der obige Punkt berücksichtigt ist,
übersteigt die Anzahl der Pixel auf der Anzeigeeinheit 5 die
Pixelzahl des Bildsignals des zu sehenden Bildes, was dazu
führt, dass die Pixelzahl des Bildsignals des auf der
Anzeigeeinheit 5 angezeigten inversen Überlagerungsbildes bis
zur gleichen Pixelzahl der Anzeigeeinheit 5 zunimmt. In einem
solchen Fall, wenn, wie bei der Anzeigevorrichtung für den
Einsatz in einem Fahrzeug nach der ersten bevorzugten
Ausführungsform, die Daten jedes Pixels des zu sehenden
Bildes, die zum Signaleingabegerät eingegeben werden, zu den
Daten jedes Pixels des inversen Überlagerungsbildes zugeordnet
werden, welche vom Signalausgabegerät 21 ausgegeben werden,
indem die im externen ROM 15 installierte Koordinaten-Konversionstabelle
verwendet wird, entstehen Pixel, die keine
Daten aufweisen, im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes.
Daher, als eine logische Folge, wird die Dateninterpolation
bezüglich jedes Pixels des inversen Überlagerungsbildes
erforderlich, in dem kein korrespondierender Pixel im
Bildsignal des zu sehenden Bildes existiert.
Eine Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach
der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die
einer wie oben beschriebenen Situation gerecht wird, wird mit
Bezug auf die Fig. 8 und 9 erklärt.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das einen elektrischen Aufbau
der Steuereinheit in der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung darstellt, in welcher der Inhalt, der im
austauschbaren externen ROM 15A (entspricht dem Haltemittel)
der Steuereinheit 7A installiert ist, und der Inhalt des
Verarbeitungsprogramms, das im ROM 13Ac in der
Konversionseinheit 13A installiert ist, verschieden sind von
den Inhalten im externen ROM 15 bzw. der Konversionseinheit
13.
Die Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach
der zweiten bevorzugten Ausführungsform unterscheidet sich von
der Anzeigevorrichtung der ersten bevorzugten Ausführungsform
darin, dass jeder Pixelwert des digitalen Bildsignals, bevor
er durch die Konversionseinheit 13 verarbeitet ist, vorläufig
im externen RAM 17A der Steuereinheit 7A gespeichert ist.
Im externen ROM 15A der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in
einem Fahrzeug nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform
sind ein Koordinatenwert eines Pixels des zu sehenden Bildes
und ein Koordinatenwert des korrespondierenden Pixels des
inversen Überlagerungsbildes gespeichert, wobei sie eine
Beziehung miteinander bezüglich der Pixel aufweisen, von denen
jeder einen korrespondierenden Pixel im Bildsignal des zu
sehenden Bildes aufweist, welches zum Signaleingabegerät 9
eingegeben wird, außerhalb jedes Pixels des inversen
Überlagerungsbildes, das vom Signalausgabegerät 21 ausgegeben
ist.
Fig. 9 ist ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitung
darstellt, die von einem DDC 13A ausgeführt wird in
Übereinstimmung mit einem Verarbeitungsprogramm, das im ROM
13Ac gespeichert ist.
Zuerst werden die Daten jeder Videorahmenposition des externen
ROM 13Ac auf Daten eines Pixels des gleichen Koordinatenwertes
wie dem des digitalen Bildsignals überschrieben, das vom A/D-
Wandler 11 eingebracht ist (Schritt SA1), dann abgefragt, ob
das Überschreiben der Videorahmendaten des externen RAM 17A
abgeschlossen ist bezüglich der Pixeldaten für eine Bildebene
des digitalen Bildsignals, das vom A/D-Wandler 11 eingebracht
ist (Schritt SA3).
Wenn nicht abgeschlossen (N bei Schritt SA3), kehrt die
Verarbeitung zum Schritt SA1 zurück, wenn andererseits
abgeschlossen (Y bei Schritt SA3), wird der Koordinatenwert
des Bildsignals des zu sehenden Bildes, korrespondierend zum
Koordinatenwert des Bildsignals des inversen
Überlagerungsbildes, auf der im externen ROM 15A installierten
Koordinaten-Konversionstabelle gesucht, wobei mit dem
Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes begonnen wird,
welches einen niedrigen Koordinatenwert aufweist, wodurch
Pixel extrahiert werden, in welchen der korrespondierende
Koordinatenwert des zu sehenden Bildes auf der
Koordinaten-Konversionstabelle nicht existiert (Schritt SA5).
Dann werden alle die korrespondierenden Koordinatenwerte im
Bildsignal des zu sehenden Bildes in der Koordinaten-Konversionstabelle
gesucht, in welcher der korrespondierende
Koordinatenwert des Bildsignals des zu sehenden Bildes in der
Koordinaten-Konversionstabelle nicht existiert und welcher zum
Wert der peripheren Koordinate korrespondiert, welche an die
Koordinate im Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes
angrenzt (Schritt SA7), und dann werden Pixelwerte der
korrespondierenden, so gesuchten Koordinatenwerte im
Bildsignal des zu sehenden Bildes von der korrespondierenden
Videorahmenposition des externen RAM 17A (Schritt SA9)
ausgelesen, und dann wird ein Mittelwert der Pixeldaten
berechnet (Schritt SA11).
Anschließend werden die zum Koordinatenwert im Bildsignal des
inversen Überlagerungsbildes korrespondierenden Pixeldaten,
dessen korrespondierender Koordinatenwert im Bildsignal des zu
sehenden Bildes in der Koordinaten-Konversionstabelle des
externen ROM 15A existiert, von der korrespondierenden
Videorahmenposition des externen RAM 17A ausgelesen,
ausgenommen jener, die im Schritt SAS extrahiert sind, indem
das Synchronisationssignal des Bildsignals des zu sehenden
Bildes verwendet wird, welches zum Signaleingabegerät als ein
Abstast-Takt eingegeben ist (Schritt SA13).
Gleichzeitig werden die zum Koordinatenwert im Bildsignal des
Überlagerungsinversbildes korrespondierenden Pixeldaten,
dessen korrespondierender Koordinatenwert im Bildsignal des zu
sehenden Bildes in der Koordinaten-Konversionstabelle des
externen ROM 15A nicht existiert, mit dem Mittelwert der in
Schritt SA11 berechneten Pixeldaten interpoliert (Schritt
SA15).
Dann werden die Pixeldaten des inversen Überlagerungsbildes
für ein planes Bild nach der Interpolation zum D/A-Wandler 19
ausgegeben, wobei mit den Daten begonnen wird, welche einen
niedrigen Koordinatenwert im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes (Schritt SA17) aufweisen, und dann kehrt
die Datenverarbeitung erneut zum Schritt SA1 zurück.
In der zweiten bevorzugten Ausführungsform ist eine
Verarbeitungsreihe, die durch die Konversionseinheit 13A nach
dem in Fig. 9 gezeigten Flussdiagramm ausgeführt wird, eine
Verarbeitung korrespondierend zu dem im Anspruch beschriebenen
Signalerzeugungsmittel. Die Konversionseinheit 13A und das
externe ROM 15A stellen das im Anspruch beschriebene
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel dar.
In der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug
nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird das
Bildsignal des zu sehenden Bildes einschließlich der
Instrumenteninformation, welche in der
Instrumenteninformations-Erzeugungseinheit (nicht in der Figur
gezeigt) erzeugt und zum Signaleingabegerät 9 eingegeben ist,
durch den A/D-Wandler 11 vom analogen in den digitalen Wert
konvertiert, und dann wird der digitale Wert jedes Pixels des
A/D-konvertierten Bildsignals in eine Videorahmenposition des
korrespondierenden externen RAM 17 geschrieben, wobei mit dem
Wert begonnen wird, der einen niedrigen Koordinatenwert
aufweist.
Anschließend werden die Pixeldaten des Koordinatenwertes im
Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes, dessen
korrespondierender Koordinatenwert im Bildsignal des zu
sehenden Bildes in der im externen ROM 15A installierten
Koordinaten-Konversionstabelle existiert, von der
korrespondierenden Videorahmenposition des externen RAM 17A
durch die Konversionseinheit 13A ausgelesen, indem das
Synchronisationssignal, welches im Synchronisationssignal-
Trennschaltkreis 10 aus den Bildsignalen des zu sehenden
Bildes separiert ist, verwendet wird zum Eingeben in das
Signaleingabegerät 9 als Abtast-Takt.
Gleichzeitig werden die Pixeldaten des anderen
Koordinatenwertes im Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes berechnet, indem die Pixeldaten der
peripheren Koordinatenwerte gemittelt werden, und in die
Pixeldaten interpoliert, die von der korrespondierenden
Videorahmenposition des externen RAM 17A ausgelesen werden.
Der digitale Pixelwert für ein einziges, nach der
Interpolation geglättetes Bild wird ausgelesen, wobei mit dem
Wert begonnen wird, der einen niedrigen Koordinatenwert im
Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes aufweist, dann
durch einen D/A-Wandler 19 vom digitalen in den analogen Wert
gewandelt und dann vom Signalausgabegerät 21 zur
Anzeigeeinheit 5 als ein analoges Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes ausgegeben.
Mit der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug
nach der zweiten bevorzugten Ausführungsform kann die
Verzerrung des virtuellen Bildes des inversen
Überlagerungsbildes auf der Windschutzscheibe 3 zweckmäßig
beseitigt werden, indem der externe ROM 15A durch ein anderes
ROM mit unterschiedlichem Inhalt ausgetauscht wird.
Um das inverse Überlagerungsbild auf der Anzeigeeinheit 5 mit
der gleichen Auflösung wie das zu sehende Bild anzuzeigen,
wenn das zu sehende Bild einschließlich der
Instrumenteninformation bewusst verzerrt ist, um das inverse
Überlagerungsbild zu sein, ist die Pixelanzahl auf der
Anzeigeeinheit 5 erhöht, was dazu führt, dass Pixel im
Bildsignal des inversen Überlagerungsbildes auftreten, für die
kein korrespondierender Pixel im Bildsignal des zu sehenden
Bildes existiert. Mit der Konstruktion der Anzeigevorrichtung
für den Einsatz in einem Fahrzeug nach der zweiten bevorzugten
Ausführungsform werden jedoch die Daten der Pixel des
Bildsignals des inversen Überlagerungsbildes, dessen
korrespondierender Pixel nicht im Bildsignal des zu sehenden
Bildes existiert, interpoliert, wodurch das inverse
Überlagerungsbild auf der Anzeigeeinheit 5 in einem
exzellenten Zustand angezeigt wird.
In der ersten und der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird
das Problem der Verzerrung des virtuellen Bildes des
Überlagerungsinversbildes, das wegen der unterschiedlichen
Sitzposition und des Körperbaus, welche vom Fahrer abhängen,
oder der unterschiedlichen Form der Windschutzscheibe 3,
welche vom Fahrzeugtyp abhängt, auftritt, gelöst, indem das
externe ROM 15 oder 15A durch ein anderes ROM mit
unterschiedlichem Inhalt ausgetauscht wird.
Hinsichtlich der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem
Fahrzeug nach der ersten und der zweiten bevorzugten
Ausführungsform dient daher das austauschbare externe ROM 15
oder 15A als das im Anspruch beschriebene
Verzerrmuster-Einstellmittel.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm, das einen elektrischen
Aufbau der Steuereinheit 7B in der Anzeigevorrichtung für den
Einsatz in einem Fahrzeug nach einer dritten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigt, in dem ein nicht
austauschbarer, aber überschreibbarer nichtlöschender Speicher
(nachfolgend NVM; entspricht dem Haltemittel) 15B anstatt des
austauschbaren externen ROM 15 verwendet wird. Die
Konstruktion der Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem
Fahrzeug nach der dritten bevorzugten Ausführungsform
korrespondiert zur Konstruktion der Anzeigevorrichtung für den
Einsatz in einem Fahrzeug nach der ersten bevorzugten
Ausführungsform.
Fig. 11 zeigt ein Blockdiagramm, das einen elektrischen
Aufbau der Steuereinheit 7C in der Anzeigevorrichtung für den
Einsatz in einem Fahrzeug nach einer vierten bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung zeigt, in der ein nicht
austauschbarer, aber überschreibbarer NVM 15C (entspricht dem
Haltemittel) anstatt des austauschbaren externen ROM 15A
verwendet wird. Die Konstruktion der Anzeigevorrichtung für
den Einsatz in einem Fahrzeug nach der vierten bevorzugten
Ausführungsform korrespondiert zur Konstruktion der
Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach der
zweiten bevorzugten Ausführungsform.
In der dritten und der vierten bevorzugten Ausführungsform ist
das Problem der Verzerrung des virtuellen Bildes des
Überlagerungsbildes, das von der unterschiedlichen
Sitzposition und vom Körperbau, welche vom Fahrer abhängen,
oder der unterschiedlichen Form der Windschutzscheibe 3,
welche vom Fahrzeugtyp abhängt, auftritt, gelöst, indem die
Koordinaten-Konversionstabelle, welche im NVM 15B oder im NVM
15C installiert ist, direkt oder mittels der
Konversionseinheit 13 oder 13A, durch eine andere
überschrieben wird, welche unterschiedlichen Inhalt aufweist,
indem ein Gerät 23 für das Überschreiben verwendet wird
(entspricht dem Verzerrmuster-Einstellmittel), das außerhalb
der Steuereinheit 7 oder 7A angeschlossen ist.
Während das Gerät 23 für das Überschreiben mit dem NVM 15B
oder dem NVM 15C verbunden ist, ist das in Fig. 7 dargestellte
inverse Überlagerungsbild (entspricht dem verzerrten
Einstellgitterbild) auf der Anzeigeoberfläche 5a der
Anzeigeeinheit 5 angezeigt, und das virtuelle Bild des auf der
Windschutzscheibe 3 zu sehenden inversen Überlagerungsbildes
ist am Überschreibegerät 23 durch Cursorbetätigung o. ä.
eingestellt, so dass das virtuelle Bild das gitterähnliche
Bild ist, das longitudinale und laterale gerade Linien, wie in
Fig. 5 gezeigt, aufweist.
Wenn das virtuelle Bild des auf der Windschutzscheibe 3 zu
sehenden inversen Überlagerungsbildes das gitterähnliche Bild
ist, welches longitudinale und laterale gerade Linien wie in
Fig. 5 aufweist, kann der Inhalt der Koordinaten-Konversionstabelle,
durch die das Bildsignal des inversen
Überlagerungsbildes erzeugt ist, welches auf der
Anzeigeoberfläche 5a der Anzeigeeinheit 5 angezeigt ist, vom
Bildsignal des zu sehenden Bildes einschließlich der
Instrumenteninformation, welche in der
Instrumenteninformations-Erzeugungseinheit (in der Figur nicht
gezeigt) erzeugt ist, entweder durch die Konversionseinheit
13, 13A oder das Überschreibegerät 23 gesucht werden. Dann
kann der im NVM 15B oder im NVM 15C installierte Inhalt durch
den durch die Suche erlangten Inhalt der
Koordinaten-Konversionstabelle ausgetauscht werden.
Das heißt, in der dritten und der vierten Ausführungsform
bilden die Konversionseinheit 13 und der NVM 15B, oder die
Konversionseinheit 13A und der NVM 15C, das im Anspruch
beschriebene Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel.
In jeder oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform wird
das auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigte Bildlicht nach einer
Reflektion an der Windschutzscheibe 3 zum Augenpunkt I
gelenkt, daher wird ein Inversbild auf der Anzeigeeinheit 5
angezeigt. Wenn das Bildlicht in ungerader Zahl reflektiert
wird, wird das Inversbild auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt.
Wenn im Gegensatz dazu das Bildlicht mit gerader Anzahl an
Reflexionsstellen reflektiert wird, wird ein aufrecht
stehendes Bild auf der Anzeigeeinheit 5 angezeigt.
In jeder oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform ist
die Anzeigeeinheit 5 im Innern des Armaturenbrettes 1
untergebracht. Statt dessen kann die Anzeigeeinheit 5
außerhalb des Armaturenbrettes 1 angeordnet sein.
Claims (4)
1. Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug, von
welcher ein Überlagerungsbild, welches von einer Anzeigequelle
angezeigt ist, auf eine Windschutzscheibe (3) des Fahrzeugs
projiziert wird, so dass der Vordergrund des Fahrzeugs, der
von einem Augenpunkt (I) aus durch die Windschutzscheibe (3)
sichtbar ist, und ein virtuelles Bild (S) des auf die
Windschutzscheibe (3) projizierten Überlagerungsbildes,
welches dem Vordergrund überlagert ist, zusammen gesehen
werden, aufweisend: ein Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel, um
das Überlagerungsbild im voraus zu verzerren und das verzerrte
Überlagerungsbild von der Anzeigequelle anzuzeigen, so dass
eine aufgrund der Unebenheit der Windschutzscheibe (3)
auftretende Verzerrung im virtuellen Bild (S) des
Überlagerungsbildes, welches vom Augenpunkt (I) aus gesehen
werden soll, beseitigt wird, und ein Verzerrungsmuster-
Einstellmittel, um den Verzerrungsbetrag des von der
Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes, welcher von den
Bildverzerrungs-Erzeugungsmitteln erzeugt ist, einzustellen
bezüglich der oberen Richtung und der unteren Richtung und
rechten Richtung und der linken Richtung des Fahrzeugs im
virtuellen Bild (S) des Überlagerungsbildes, wobei das
Verzerrungsmuster-Einstellmittel ein von dem Bildverzerrungs-
Erzeugungsmittel erzeugtes Verzerrungsmuster des von der
Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes in Antwort auf
die Unebenheit der Windschutzscheibe (3) und auf eine
Positionsbeziehung zwischen der Windschutzscheibe (3) und dem
Augenpunkt (I) zu einem Verzerrungsmuster einstellt.
2. Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach
Anspruch 1, wobei das Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel ein
verzerrtes Einstell-Gitterbild, in dem ein gerade Linien
aufweisendes Gitterbild verzerrt ist, auf der Anzeigequelle
als das Überlagerungsbild anzeigt, wenn das Verzerrungsmuster-
Einstellmittel ein Verzerrungsmuster des Überlagerungsbildes
einstellt, das auf der Anzeigequelle angezeigt ist, welches
von dem Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel erzeugt ist.
3. Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach
Anspruch 1 oder 2, wobei das Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel
aufweist: ein Haltemittel, um eine Koordinaten-
Konversionstabelle zu halten, die eine Zuordnung zwischen
jedem Pixel eines Bildsignals des Überlagerungsbildes und
jedem Pixel eines Bildsignals des verzerrten
Überlagerungsbildes darstellt, wobei das Überlagerungsbild im
voraus verzerrt ist und auf der Anzeigequelle angezeigt ist,
und ein Signalerzeugungsmittel für das Erzeugen eines
Bildsignals des verzerrten Überlagerungsbildes, indem Daten
für jeden Pixel eines Bildsignals des Überlagerungsbildes als
Daten für jeden korrespondierenden Pixel im Bildsignal des
verzerrten Überlagerungsbildes auf der Basis der Koordinaten-
Konversionstabelle zugewiesen werden, wobei das
Verzerrungsmuster-Einstellmittel ein von dem das
Bildverzerrungs-Erzeugungsmittel erzeugtes Verzerrungsmuster
des auf der Anzeigequelle angezeigten Überlagerungsbildes
mindestens in Antwort auf eine Änderung im Inhalt der
Koordinaten-Konversionstabelle einstellt.
4. Anzeigevorrichtung für den Einsatz in einem Fahrzeug nach
Anspruch 3, wobei das Haltemittel aus einem austauschbaren
Speichermedium (15) besteht, welches das Verzerrungsmuster-
Einstellmittel bildet.
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