DE102014213057A1 - Head-Up-Anzeigevorrichtung und Anzeigeeinheit - Google Patents

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Abstract

Ein Paar von ersten Führungslichtern (111a, 111b) wird nebeneinander in Nachbarschaft zu einem HUD-Anzeigebereich (107) mit von ersten Lichtquellen (28a, 28b) emittiertem Licht angezeigt, und ein Paar von zweiten Führungslichtern (111c, 111d) wird außerhalb der entsprechenden ersten Führungslichter (111a, 111b) mit von zweiten Lichtquellen (28c, 28d) emittiertem Licht angezeigt. Die Anzahl, der Leuchtzyklus und die Leuchtreihenfolge der ersten Lichtquellen (28a, 28b) und der zweiten Lichtquellen (28c, 28d) werden in Übereinstimmung mit einem Differenzwert zwischen der aktuellen Geschwindigkeit (Vc) und einer für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, gesetzten Geschwindigkeitsbegrenzung (Vref) geändert.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-144887 vom 10. Juli 2013 und schließt diese unter Bezugnahme vollständig ein.
  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Erfindungsfeld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Head-Up-Anzeigevorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist, und eine Anzeigeeinheit mit der darin enthaltenen Head-Up-Anzeigevorrichtung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Technik zum Warnen vor einer Geschwindigkeitsübertretung des Fahrzeugs.
  • 2. Stand der Technik
  • An Fahrzeugen montierte Head-Up-Anzeigevorrichtungen sind gewöhnlich derart konfiguriert, dass von einer Projektionseinheit emittiertes Anzeigelicht auf ein optisches Glied (Halbspiegel) projiziert wird, das als ein Combiner bezeichnet wird, und dass von einer Fläche des Combiners reflektiertes Licht in einer Sichtrichtung des Fahrers reflektiert und zu einem vorbestimmten Sichtpunkt geführt wird, das eine Sichtposition des Fahrers ist (siehe zum Beispiel die offen gelegte japanische Patentanmeldung Nr. 2006-11122 ). Der Combiner ist an einer Position vor dem Fahrersitz und zum Beispiel über dem Armaturenbrett angeordnet, sodass er einfach durch den Fahrer betrachtet werden kann. Eine vordere Windschutzscheibe kann anstelle des Combiners als die Fläche zum Reflektieren des Anzeigelichts verwendet werden.
  • Die Head-Up-Anzeigevorrichtung bildet ein Anzeigebild als ein virtuelles Bild an einer Position vor dem Combiner in der Fahrzeugvorwärtsrichtung (d. h. weiter hinten in der Sichtrichtung). Dies bietet den Vorteil, dass der Fahrer nur eine geringfügige Fokusanpassung vornehmen muss, um das Anzeigebild zu betrachten. Außerdem gestattet die Head-Up-Anzeigevorrichtung, dass der Fahrer das Anzeigebild vor dem Combiner in der Fahrzeugvorwärtsrichtung überlagert auf eine vor dem Fahrzeug sichtbare Sicht betrachtet. Die Head-Up-Anzeigevorrichtung kann also Informationen auf eine neuartige Weise präsentieren, die sich von der Anzeige unter Verwendung eines gewöhnlichen Anzeigepaneels unterscheidet.
  • Eine derartige Head-Up-Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel für das Anzeigen der Fahrzeugfahrgeschwindigkeit verwendet werden. Die Head-Up-Anzeigevorrichtung ist also für das Anzeigen von sehr wichtigen Informationen wie etwa der Fahrzeuggeschwindigkeit geeignet, weil der Fahrer die Geschwindigkeitsanzeige mit aufrecht gehaltenem Kopf und ohne eine wesentliche Bewegung der Sichtlinie für eine Fokusanpassung betrachten kann.
  • Geschwindigkeitsbegrenzungen werden für Straßen, auf denen Fahrzeuge fahren, aufgrund von Verkehrsregelungen oder ähnlichem gesetzt. Zum Beispiel ist die maximale Geschwindigkeit für Straßen ohne ein Geschwindigkeitsbegrenzungsschild oder eine entsprechende Markierung auf 60 km/h für offene Straßen und auf 100 km/h für Autobahnen gesetzt. Weiterhin werden Geschwindigkeitsbegrenzungen in Übereinstimmung mit entsprechenden Straßenbedingungen gesetzt, wobei derartige Geschwindigkeitsbegrenzungen durch Schilder und Markierungen an der Straße angegeben werden.
  • Der Fahrer eines Fahrzeugs fährt das Fahrzeug normalerweise mit einer Geschwindigkeit innerhalb des Geschwindigkeitsbegrenzungsbereichs, um Verkehrsregelungen und ähnliches nicht zu verletzen. Das heißt, dass der Fahrer die für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, geltende Geschwindigkeitsbegrenzung anhand von Schildern und Markierungen an der Straße erfasst, die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs von der Anzeige eines Tachometers abliest und das Fahrzeug derart fährt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit die Geschwindigkeitsbegrenzung nicht überschreitet.
  • Auch wenn der Fahrer versucht, die Vorkehrungen der Verkehrsregelungen und ähnliches einzuhalten, kann der Fahrer die für die aktuelle Straße gesetzte Geschwindigkeitsbegrenzung unter Umständen nicht erkennen, wenn er ein entsprechendes Schild oder eine entsprechende Markierung übersieht. Außerdem kann der Fahrer die Geschwindigkeitsanzeige unter Umständen falsch erkennen, wenn er auf die Anzeige des Tachometers blickt.
  • Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben genannten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Head-Up-Anzeigevorrichtung, mit der ein Fahrer die Beziehung zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der für eine Straße, auf der das Fahrzeug derzeit fährt, gesetzten Geschwindigkeitsbegrenzung einfach erfassen kann, sowie eine Anzeigeeinheit mit der darin enthaltenen Head-Up-Anzeigevorrichtung anzugeben.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die oben genannte Aufgabe gemäß der Erfindung wird durch die folgenden Konfigurationen gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Head-Up-Anzeigevorrichtung, die für die Verwendung an einem Fahrzeug montiert ist: einen Projektor, der konfiguriert ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds auf eine Reflexionsplatte zu projizieren; ein Paar von ersten Lichtquellen und ein Paar von zweiten Lichtquellen, die konfiguriert sind, um emittiertes Licht auf die Reflexionsplatte zu projizieren; und eine Steuereinrichtung, die mit den ersten Lichtquellen und den zweiten Lichtquellen verbunden ist, wobei das Anzeigelicht von dem Projektor durch die Reflexionsplatte in einer Sichtrichtung reflektiert wird, um einen Anzeigebereich auf der Reflexionsplatte zu definieren, wobei das emittierte Licht von den ersten Lichtquellen durch die Reflexionsplatte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein Paar von ersten Führungslichtern nebeneinander in Nachbarschaft zu dem Anzeigebereich auf der Reflexionsplatte anzuzeigen, wobei das von den zweiten Lichtquellen emittierte Licht durch die Reflexionsplatte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein Paar von zweiten Führungslichtern außerhalb der entsprechenden ersten Führungslichter auf der Reflexionsplatte anzuzeigen, und wobei die Steuereinrichtung die Leuchtzustände der ersten Lichtquellen und der zweiten Lichtquellen steuert, um die Anzahl, den Leuchtzyklus oder die Leuchtreihenfolge der ersten Lichtquellen und der zweiten Lichtquellen in Übereinstimmung mit einem Differenzwert zwischen einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und einer für eine Straße, auf der das Fahrzeug fährt, gesetzten Geschwindigkeitsbegrenzung zu ändern.
  • Wenn gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet, steuert die Steuereinrichtung den Projektor, um ein vorbestimmtes Warnmuster in Bezug auf die Geschwindigkeitsbegrenzung auf dem Anzeigebereich anzuzeigen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich die Länge des optischen Pfads von der Reflexionsplatte zu den ersten Lichtquellen in der Sichtrichtung von der Länge des optischen Pfads von der Reflexionsplatte zu den zweiten Lichtquellen in der Sichtrichtung.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Anzeigeeinheit: die Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem der vorstehend genannten Aspekte; und eine Messeinheit, die einen Anzeigeabschnitt enthält, wobei die Steuereinrichtung den Anzeigeabschnitt dazu veranlasst, eine Warnanzeige anzuzeigen, wenn der Differenzwert einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend kurz beschrieben. Details der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung anhand einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das allgemeine Aussehen einer Anzeigeeinheit von vorne betrachtet zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die das allgemeine Aussehen der Anzeigeeinheit von hinten betrachtet zeigt.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das allgemeine Aussehen der Anzeigeeinheit von der Seite betrachtet zeigt.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anzeigeeinheit mit einem darin aufgenommenen Combiner von vorne betrachtet zeigt.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht, die die Anzeigeeinheit mit dem darin aufgenommenen Combiner von hinten betrachtet zeigt.
  • 6 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte allgemeine Anzeige der Anzeigeeinheit während eines normalen Fahrzustands zeigt.
  • 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die schematisch die allgemeine Konfiguration der Anzeigeeinheit zeigt.
  • 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Konfiguration einer Messunteranordnung zeigt.
  • 9A und 9B zeigen den Combiner und ein Combiner-Beleuchtungssubstrat, wobei 9A eine Vorderansicht ist und 9B eine Seitenansicht ist.
  • 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Konfiguration einer Antriebseinheits-Unteranordnung zeigt.
  • 11 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Hauptsubstratanordnung zeigt.
  • 12 ist eine Seitenansicht, die die Hauptsubstratanordnung zeigt, um die Anordnung von Teilen der Hauptsubstratanordnung zu verdeutlichen.
  • 13 ist eine Seitenansicht, die die Hauptsubstratanordnung und den Combiner zeigt, um einen optischen Pfad eines Führungslichts von einer Umgebungslichtquelle zu verdeutlichen.
  • 14 ist eine Draufsicht, die die Hauptsubstratanordnung und den Combiner zeigt, um den optischen Pfad des Führungslichts von einer Umgebungslichtquelle zu verdeutlichen.
  • 15 ist ein Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration von elektrischen Schaltungen der Anzeigeeinheit zeigt.
  • 16 ist ein Flussdiagramm, das ein erstes Betriebsbeispiel für die Hauptsteuerung der Anzeigeeinheit zeigt.
  • 17 ist ein Flussdiagramm, das ein zweites Betriebsbeispiel für die Hauptsteuerung der Anzeigeeinheit zeigt.
  • 18 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte allgemeine Anzeige der Anzeigeeinheit während einer Geschwindigkeitsüberschreitung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Eine Head-Up-Anzeigevorrichtung und eine Anzeigeeinheit gemäß einer spezifischen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • [Konfiguration des mechanischen Abschnitts]
  • [Allgemeiner Aufbau]
  • 1 bis 3 sind perspektivische Ansichten, die das allgemeine Aussehen einer Anzeigeeinheit 10 zeigen, wobei 1 die Anzeigeeinheit 10 von vorne zeigt, 2 die Anzeigeeinheit 10 von hinten zeigt und 3 die Anzeigeeinheit 10 von der Seite zeigt. 1 bis 3 zeigen einen Benutzungszustand, in dem ein Combiner 17 von einem Gehäuse vorsteht. 4 und 5 sind perspektivische Ansichten, die die Anzeigeeinheit 10 in einer Aufbewahrungsposition zeigen, in welcher der Combiner 17 in dem Gehäuse aufbewahrt wird, wobei 4 die Anzeigeeinheit 10 von vorne zeigt und 5 die Anzeigeeinheit 10 von hinten zeigt. 6 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte Anzeige der Anzeigeeinheit 10 in einem normalen Fahrzustand zeigt.
  • In 1 bis 6 entsprechen die Richtungsangaben „links” und „rechts” der linken und rechten Seite der Anzeigeeinheit 10, die vor dem Fahrersitz eines Fahrzeugs angeordnet ist, von dem Fahrersitz aus gesehen. In 1 bis 6 entsprechen die Richtungsangaben „vorne” und „hinten” der vorderen und hinteren Seite der Anzeigeeinheit 10. Insbesondere bezeichnet „vorne” eine Richtung, in der die Anzeigeeinheit 10 dem auf dem Fahrersitz sitzenden Fahrer zugewandt ist und bezeichnet „hinten” die Rückseite der Anzeigeeinheit 10 von dem Fahrer aus gesehen. Außerdem entsprechen in 1 bis 6 die Richtungsangaben „oben” und „unten” der vertikalen Richtung des Fahrzeugs. In den anderen Zeichnungen als 1 bis 6 werden die Richtungsangaben „links”, „rechts”, „vorne”, „hinten”, „oben” und „unten” in gleicher Weise verwendet.
  • Die Anzeigeeinheit 10 von 1 bis 6 umfasst eine Messeinheit 11, die mit einer Head-Up-Anzeigevorrichtung (HUD-Vorrichtung) 16 integriert ist. Die Anzeigeeinheit 10 ist in dem Armaturenbrett (nicht gezeigt) des Fahrzeugs integriert, wobei ein Teil derselben an der Außenseite des Armaturenbretts freiliegt, sodass sie durch den Fahrer betrachtet werden kann. Insbesondere ist die Anzeigeeinheit 10 derart angeordnet, dass der Combiner 17 der HUD-Vorrichtung 16 in der Nutzungsposition von dem Armaturenbrett vorsteht und in der Aufbewahrungsposition an einer Position unterhalb des Armaturenbretts aufbewahrt wird. Insbesondere ist der Combiner 17 in der Nutzungsposition für den Fahrer sichtbar und in der Aufbewahrungsposition nicht für den Fahrer sichtbar.
  • Wie in 1 bis 3 gezeigt, enthält die Messeinheit 11 zwei Anzeigeabschnitte, nämlich eine linke Anzeige 12 und eine rechte Anzeige 13. Wie in 1 gezeigt, ist die linke Anzeige 12 auf der linken Seite der Messeinheit 11 angeordnet, und ist die rechte Anzeige auf der rechten Seite der Messeinheit 11 angeordnet. Die Messeinheit 11 umfasst weiterhin eine mittlere Anzeige 1 zwischen der linken Anzeige 12 und der rechten Anzeige 13, wobei die mittlere Anzeige 14 ein Anzeigelicht für eine Warnung oder für andere Zwecke anzeigen kann. Diese Elemente werden weiter unten im Detail beschrieben. Die Messeinheit 11 mit diesen Anzeigeabschnitten wird ähnlich wie gewöhnliche Fahrzeugmesseinheiten für das Anzeigen von verschiedenen Typen von Informationen, die für das Fahren von Fahrzeugen nützlich sind, verwendet. Die Messeinheit 11 zeigt zum Beispiel einen Tachometer an, der die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs angibt, und einen Kilometermesser, der die Fahrtdistanz des Fahrzeugs angibt. Die Messeinheit 11 zeigt zum Beispiel auch einen Indikator an, der die Schaltposition eines Gangschaltungshebels angibt, eine Kraftstoffanzeige, die den Pegel des noch verfügbaren Kraftstoffs angibt, und eine Warnanzeige, die vor einem Fehler warnt. Ein Flüssigkristallanzeigepaneel, das eine grafische Anzeige vorsehen kann, wird jeweils für die linke Anzeige 12 und die rechte Anzeige 13 der Messeinheit 11 verwendet, sodass die linke Anzeige 12 und die rechte Anzeige 13 zum Beispiel ein durch eine im Fahrzeug installierte Kamera aufgenommenes Bild (ein Videobild) anzeigen können.
  • Die HUD-Vorrichtung 16 zeigt verschiedene Typen von Informationen an, indem sie ein Anzeigebild auf den plattenförmigen Combiner 17 projiziert, der eine lichtdurchlässige Reflexionsplatte (Halbspiegel) ist. Der Combiner 17 steht in der Nutzungsposition wie in 1 bis 3 gezeigt von der mittleren Anzeige 14 nach oben vor. Deshalb kann der Fahrer, wenn das Anzeigebild auf dem Combiner 17 angezeigt wird, das Anzeigebild betrachten, ohne die Sichtlinie weit aus einer normalen Fahrhaltung zu bewegen. Außerdem bildet die HUD-Vorrichtung 16 das Anzeigebild als ein virtuelles Bild an einer Position, die weiter „hinten” liegt als der Combiner 17. Deshalb muss der Fahrer nur eine kleine Fokusanpassung vornehmen, um die Anzeige zu betrachten. Die HUD-Vorrichtung 16 kann eine gut sichtbare Anzeigefunktion bieten, die nur eine kleine Bewegung der Sichtlinie und nur eine kleine Fokusanpassung für den Fahrer erfordert. Außerdem gestattet die HUD-Vorrichtung 16, dass der Fahrer das auf dem Combiner 17 angezeigte Anzeigebild auf eine durch den Combiner 17 betrachtete Sicht vor dem Fahrzeug überlagert betrachtet. Die HUD-Vorrichtung 16 kann also Informationen auf andere Weise als eine Anzeige unter Verwendung eines gewöhnlichen Anzeigepaneels präsentieren.
  • 6 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte allgemeine Anzeige durch die Anzeigeeinheit während eines normalen Fahrzustands zeigt. Wie in 6 gezeigt, zeigt der Combiner 17 über der mittleren Anzeige 14 Informationen mit einer höheren Priorität wie etwa die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (in Buchstaben oder Zahlen wie etwa 60 km/h) und einen Index, der eine ökologische Bewertung des Fahrens in einem großen und einfach sichtbaren Format als einen HUD-Anzeigeeinheit 94A angibt, an. Auf der linken Anzeige 12 werden zum Beispiel ein Anzeigeelement, das den Zustand eines Hybridsystems angibt, ein Tachometer, eine Kraftstoffanzeige und die Schaltposition einer Gangschaltung als ein linker Anzeigeinhalt 91 angezeigt. Auf der rechten Anzeige 13 wird zum Beispiel ein Anzeigeelement, das den Zustand einer Klimaanlage angibt, als ein rechter Anzeigeinhalt 92A angezeigt. Die mittlere Anzeige 14 zeigt einen mittleren Anzeigeinhalt 93 an. Zum Beispiel blinkt eine rechte Blinkeranzeige 93a, um den Fahrer darüber zu informieren, dass ein entsprechender Blinker blinkt.
  • Die folgende Konfiguration ist beispielhaft für einen anderen Nutzungsmodus der Anzeigeeinheit 10. Dabei zeigt die linke Anzeige 12 der Messeinheit 11 den Tachometer und den Kilometermesser an, zeigt die rechte Anzeige 13 durch im Fahrzeug installierte Kameras aufgenommene Bilder von der rechten hinten und der linken hinteren Seite an und zeigt der Combiner 17 Fahrzeugperipherieinformationen an, die auf die Sicht vor dem Fahrzeug überlagert werden. Die folgende Konfiguration ist beispielhaft für einen weiteren anderen Nutzungsmodus der Anzeigeeinheit 10. Dabei zeigt die linke Anzeige 12 ein durch eine im Fahrzeug installierte Kamera aufgenommenes Bild der linken hinteren Seite an, zeigt die rechte Anzeige 13 ein durch die im Fahrzeug installierte Kamera aufgenommenes Bild der rechten hinteren Seite an und zeigt der Combiner 17 die Fahrzeuggeschwindigkeit an.
  • [Detaillierte Konfigurationen entsprechender Einheiten]
  • 7 zeigt die Anzeigeeinheit 10 in Hauptkomponenten zerlegt.
  • Wie in 7 gezeigt, enthält die Anzeigeeinheit 10 eine Messunteranordnung 21, einen Anzeigelichtprojektor 22, ein Projektorgehäuse 23, eine Antriebseinheitsanordnung 24, eine Hauptsubstratanordnung 25, eine Abdeckung 27, eine Umgebungslichtquelle 28 und eine Umgebungsprismeneinheit 29.
  • [Anzeigelichtprojektor 22]
  • Der Anzeigelichtprojektor 22 kann ein Anzeigelicht mit einem darin enthaltenen Anzeigebild, das durch die HUD-Vorrichtung 16 angezeigt werden soll, auf den Combiner 17 projizieren.
  • Wie in 7 gezeigt, enthält der Anzeigelichtprojektor 22 eine Wärmesenke 22a, eine Wärmeleitungsschicht 22b, ein Hintergrundbeleuchtungssubstrat 22c, eine Linsenanordnung 22d, ein Hintergrundbeleuchtungsgehäuse 22e, eine Diffusionsschicht 22f, eine Flüssigkristallanzeige 22g und ein Abschirmungsgehäuse 22h, die in dieser Reihenfolge von der vorderen Seite her angeordnet sind.
  • Die Flüssigkristallanzeige 22g enthält eine Vielzahl von Anzeigebildpunkten, die zweidimensional angeordnet sind. Die Bildpunkte können einzeln gesteuert werden, um zum Beispiel die Anzeige ein- oder auszuschalten und Farben anzuzeigen. Auf diese Weise kann die Flüssigkristallanzeige 22g beliebige Typen von visuellen Informationen wie etwa Grafiken, Zeichen und Bilder auf einem Bildschirm anzeigen.
  • Die Flüssigkristallanzeige 22g ist ein transparentes Flüssigkristallanzeigepaneel. Indem es von der Rückseite her durch eine Hintergrundbeleuchtung auf dem Hintergrundbeleuchtungssubstrat 22c beleuchtet wird, kann die Flüssigkristallanzeige 22g ein Anzeigelicht mit dem darin enthaltenen zu anzeigenden Anzeigebild auf den Bildschirm projizieren. Das Anzeigelicht wird auf den Combiner 17 durch eine Anzeigelicht-Emissionsöffnung 18a projiziert, die eine in dem Projektorgehäuse 23 wie in 5 und 7 gezeigt ausgebildete Öffnung ist (siehe auch die weiter unten beschriebene 12).
  • Der Combiner 17 ist in der Antriebseinheitsanordnung 24 integriert und wird derart gehalten, dass er vertikal bewegt werden kann. Wenn sich die HUD-Vorrichtung 16 in dem Anzeigezustand befindet, bewegt sich der Combiner 17 zu einer Position, an welcher der Combiner 17 von der Antriebseinheitsanordnung 24 vorsteht, um das von dem Anzeigelichtprojektor 22 emittierte Anzeigelicht zu reflektieren. Das von einer Reflexionsfläche des Combiners 17 reflektierte Licht wird dann zu einem vorbestimmten Sichtpunkt in Entsprechung zu der Position der Augen des Fahrers reflektiert. Das heißt, dass sich das von der Reflexionsfläche des Combiners 17 reflektierte Licht in der Sichtrichtung des Fahrers bewegt. Auf diese Weise kann der Fahrer auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g angezeigte Informationen als ein auf dem Combiner 17 abgebildetes virtuelles Bild betrachten.
  • [Umgebungslichtanzeige]
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann auch anderes Licht als das Anzeigebild der Flüssigkristallanzeige 22g auf eine Fläche des Combiners 17 projiziert und als ein virtuelles Bild angezeigt werden. Zu diesem Zweck ist die Umgebungslichtquelle 28 auf der Hauptsubstratanordnung 25 angeordnet. Außerdem ist die Umgebungsprismeneinheit 29 derart angeordnet, dass sie der Umgebungslichtquelle 28 zugewandt ist. Die Umgebungslichtquelle 28 umfasst eine Vielzahl von Licht emittierenden Dioden (LEDs). Die Umgebungsprismeneinheit 29 enthält eine Vielzahl von Prismen, die jeweils derart angeordnet sind, dass sie einer entsprechenden der LEDs zugewandt sind.
  • Das von der Umgebungslichtquelle 28 emittierte Licht tritt von unten in die Umgebungsprismeneinheit 29 ein, um von einer Fläche in der Nähe des oberen Endes reflektiert zu werden, und wird durch die in dem Projektorgehäuse 23 ausgebildete Umgebungslicht-Emissionsöffnung 18b (siehe 5 und 7) auf den Combiner 17 projiziert. Dieses Umgebungslicht wird auch von der Reflexionsfläche des Combiners 17 reflektiert und bewegt sich in der Sichtrichtung des Fahrers. Wenn also die Umgebungslichtquelle 28 Licht emittiert, kann der Fahrer das Umgebungslicht als ein auf dem Combiner 17 abgebildetes virtuelles Bild betrachten.
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann eine Vielzahl von Umgebungslichtern dreidimensional unter Verwendung einer Differenz in der Länge der optischen Pfade angezeigt werden. Details dieses Aufbaus werden weiter unten erläutert.
  • [Messanordnung 21]
  • Die Messeinheit 11 enthält einen Hauptkörper als Messunteranordnung 21. 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die in Hauptkomponenten unterteilte Messunteranordnung 21 zeigt.
  • Wie in 8 gezeigt, enthält die Messunteranordnung 21 eine hintere Abdeckung 31, ein Substrat 32, ein Gehäuse 33, eine Vielzahl von Diffusionsschichten 34, Linsen 35a, 35b, eine linke Messanzeige 36L, eine rechte Messanzeige 36R, eine Platte 37 und ein vorderes Glas 38, die in dieser Reihenfolge von der Rückseite her angeordnet sind.
  • Das Substrat 32 weist eine rechteckige Form auf, die sich lateral erstreckt. Lichtemitter 32a sind in der Nähe des linken Endes des Substrats 32 angeordnet, und Lichtemitter 32b sind in der Nähe des rechten Endes des Substrats 32 angeordnet. Außerdem sind Lichtemitter 32c zwischen den Lichtemittern 32a und den Lichtemittern 32b angeordnet. Jeder der Lichtemitter 32a, der Lichtemitter 32b und der Lichtemitter 32c enthält eine Vielzahl von unabhängigen LEDs.
  • Das von jedem der Lichtemitter 32a, der Lichtemitter 32b und der Lichtemitter 32c emittierte Licht bewegt sich nach „vorne” und geht nacheinander durch eine Öffnung in dem Gehäuse 33, die Diffusionsschichten 34, die Linsen 35a, 35b und eine Öffnung in der Platte 37 hindurch und erscheint als ein Anzeigelicht für zum Beispiel verschiedene Typen von Warnungen auf der Oberfläche des vorderen Glases 38. Das Anzeigelicht wird auf der weiter oben beschriebenen mittleren Anzeige 14 angezeigt, um durch den Fahrer betrachtet zu werden. Das vordere Glas 38 ist abgedunkelt, um lichtdurchlässig zu sein.
  • Die linke Messanzeige 36L und die rechte Messanzeige 36R sind jeweils unabhängige Farb-Flüssigkristallanzeigepaneele, die eine Vielzahl von zweidimensional angeordneten Anzeigebildpunkten enthalten. Die Bildpunkte der linken Messanzeige 36L und der rechten Messanzeige 36R können individuell gesteuert werden, um zum Beispiel die Anzeige ein- oder auszuschalten und Farben anzuzeigen. Auf diese Weise können die linke Messanzeige 36L und die rechte Messanzeige 36R beliebige Typen von sichtbaren Informationen wie etwa Grafiken, Zeichen und Bilder auf einem Bildschirm anzeigen.
  • Ein Anzeigeinhalt auf dem Bildschirm der linken Messanzeige 36L und der rechten Messanzeige 36R geht durch die Öffnung in der Platte 37 hindurch und wird auf der Oberfläche des vorderen Glases 38 angezeigt. Der Anzeigeinhalt der linken Messanzeige 36L wird auf der weiter oben beschriebenen linken Anzeige 12 angezeigt, um durch den Fahrer betrachtet zu werden, und der Anzeigeinhalt der rechten Messanzeige 36R wird auf der rechten Anzeige 13 angezeigt, um durch den Fahrer betrachtet zu werden.
  • [Konfiguration in der Nähe des Combiners]
  • 9A und 9B zeigen den Combiner 17 und ein Combiner-Beleuchtungssubstrat 43, wobei 9A eine Vorderansicht ist und 9B eine Seitenansicht ist. 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die Hauptkomponenten einer Antriebseinheit-Unteranordnung 40 in der Antriebseinheitanordnung 24 zeigt.
  • Wie in 10 gezeigt, enthält die Antriebseinheit-Unteranordnung 40 den Combiner 17, eine vordere Combiner-Halterung 41, eine hintere Combiner-Halterung 42 und das Combiner-Beleuchtungssubstrat 43. Insbesondere ist der Combiner 17 zwischen der vorderen Combiner-Halterung 41 und der hinteren Combiner-Halterung 42 angeordnet, um gemeinsam mit den Halterungen gehalten zu werden.
  • Das Combiner-Beleuchtungssubstrat 43 weist die Form einer dünnen Schicht auf und ist an einer Position angeordnet, wo es das untere Ende des Combiners 17 hält. Eine Endflächen-Lichtquelle 46 ist auf der oberen Fläche des Combiner-Beleuchtungssubstrats 43 angeordnet. Die Endflächen-Lichtquelle 46 umfasst eine Vielzahl von LEDs, die lateral in einer Reihe angeordnet sind.
  • Wie in 9A, 9B und 10 gezeigt, ist die Endflächen-Lichtquelle 46 auf dem Combiner-Beleuchtungssubstrat 43 derart angeordnet, dass sie der unteren Endfläche des Combiners 17 zugewandt ist. Die untere Endfläche des Combiners 17 weist einen darin ausgebildeten Beleuchtungslicht-Eintrittsteil 17a auf, der das Beleuchtungslicht von der Endflächen-Lichtquelle 46 in das Innere des Combiners 17 führt. Außerdem ist ein Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c an der oberen Endfläche und an lateralen Endflächen des Combiners 17 in den Richtungen orthogonal zu der Dickenrichtung des Combiners 17 ausgebildet. Wie in 9A und 9B gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c auf der oberen Endfläche mit einer Schräge ausgebildet, die derart geneigt ist, dass sie weiter von dem Combiner-Beleuchtungssubstrat 43 entfernt ist. Der Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c an den lateralen Endflächen ist eine Schräge, die derart geneigt ist, dass sie sich nach außen in einer Umfangsrichtung nach vorne hin erweitert. Die Schräge an den Endteilen des Combiners 17 reflektiert das Beleuchtungslicht von der Endflächen-Lichtquelle 46 nach vorne. Es ist zu beachten, dass der Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c des Combiners 17 ausgebildet sein kann, um wie in der vorliegenden Ausführungsform die gesamte oberen und lateralen Endflächen zu bedecken, wobei er jedoch aber auch nur auf einem Teil der Endflächen ausgebildet sein kann. Zum Beispiel kann der Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c auf der oberen Endfläche und einer der lateralen Endflächen ausgebildet sein.
  • Im Folgenden werden Pfade des von dem Anzeigelichtprojektor 22 projizierten Anzeigelichts und des von der Endflächen-Lichtquelle 46 emittierten Beleuchtungslichts beschrieben.
  • Das von dem Anzeigelichtprojektor 22 projizierte Anzeigelicht geht durch die Anzeigelicht-Emissionsöffnung 18a hindurch und tritt in eine Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b ein, die eine Fläche auf einer Seite (vorderen Seite) in der Dickenrichtung des Combiners 17 ist. Das Anzeigelicht wird dann von der Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b reflektiert und zu dem vorbestimmten Sichtpunkt gerichtet, der der Position der Augen des Fahrers entspricht. Auf diese Weise kann der Fahrer das in dem Anzeigelicht enthaltene Anzeigebild betrachten.
  • Wenn die Endflächen-Lichtquelle 46 leuchtet, wird das Beleuchtungslicht von der Endflächen-Lichtquelle 46 durch den Beleuchtungslicht-Eintrittsteil 17a in das Innere des Combiners 17 geführt. Das Beleuchtungslicht geht dann durch den Combiner 17 hindurch und wird durch die Fläche des Beleuchtungslicht-Reflexionsteils 17c reflektiert, um den Sichtpunkt wie in 9B gezeigt zu erreichen. Auf diese Weise kann der Fahrer das Ende des Combiners 17 betrachten, dass wie in 9A gezeigt in einem Band beleuchtet wird. Wie weiter oben beschrieben, kann die HUD-Vorrichtung 16 der Anzeigeeinheit 10 die Endflächen des Combiners 17 beleuchten und dadurch einen neuartigen visuellen Effekt im Vergleich zu der bekannten Einheit erzielen, die das Anzeigebild nur auf die Oberfläche des Combiners 17 projiziert.
  • Die Antriebseinheit-Unteranordnung 40 von 10 ist in der Antriebseinheitanordnung 24 aufgenommen und mit einem Antriebsmechanismus 26 verbunden. Der Antriebsmechanismus 26 kann mit seiner Antriebskraft die Antriebseinheit-Unteranordnung 40 einschließlich des Combiners 17 vertikal bewegen. Der Antriebsmechanismus 26 kann auf diese Weise den Combiner 17 in der aufbewahrten Position, in welcher der gesamte Combiner 17 in der Antriebsseinheit-Unteranordnung 24 aufbewahrt ist, und in der Nutzungsposition, in welcher der Combiner 17 von dem Armaturenbrett nach oben vorsteht, positionieren. Wenn sich der Combiner 17 in der Aufbewahrungsposition befindet, bedeckt eine in 10 gezeigte Armaturenbrett-Abdeckung 44 eine Öffnung des Armaturenbretts.
  • [Umgebungslichtanzeige]
  • 11 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Hauptsubstratanordnung zeigt. 12 bis 14 sind erläuternde Ansichten, wobei 12 eine Seitenansicht ist, die die Hauptsubstratanordnung zeigt, und 13 und 14 jeweils eine Seitenansicht und eine Draufsicht sind, die die Hauptsubstratanordnung und den Combiner zeigen.
  • Wie in 11 gezeigt, enthält die Umgebungsprismeneinheit 29 sechs Prismen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f, die an jeweils verschiedenen Positionen in einer Ebene der Hauptsubstratanordnung 25 angeordnet sind. Die sechs Prismen erstrecken sich vertikal, wobei jeweils ein Ende in der Längsrichtung verbunden ist, sodass sie miteinander integriert sind. Jedes der Prismen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f weist ein spitzes Ende (in der Nähe des Scheitels) auf, um jeweils entsprechende Reflexionsflächen 30a, 30b, 30c, 30d, 30e und 30f zu definieren, die von der weiter unten beschriebenen Umgebungslichtquelle 28 emittiertes Licht zu dem Combiner 17 reflektieren.
  • In der vorliegenden Ausführungsform sind die lateral benachbarten Prismen 29a, 29b gepaart, sind die lateral benachbarten Prismen 29c, 29d gepaart und sind die lateral benachbarten Prismen 29e, 29f gepaart. Wie in 14 gezeigt, ist in der lateralen Richtung die Distanz zwischen den Prismen 29a und 29b die kleinste. Die Prismen 29c und 29d sind außerhalb der Prismen 29a und 29b angeordnet, und die Prismen 29e und 29f sind außerhalb der Prismen 29c und 29d angeordnet. Wie in 14 gezeigt, sind die Paare von Prismen lateral nebeneinander um die gleiche laterale Mitte angeordnet.
  • Wie in 13 gezeigt, sind die drei Paare von Prismen 29a und 29b, 29c und 29d sowie 29e und 29f an jeweils verschiedenen Positionen in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform sind das Paar von Prismen 29a und 29b, das Paar von Prismen 29c und 29d und das Paar von Prismen 29e und 29f in dieser Reihenfolge von der von dem Combiner 17 abgewandten Seite (von der vorderen Seite) her angeordnet.
  • Die Umgebungslichtquelle 28 enthält sechs Lichtquellen 28a bis 28f. Wie in 11 gezeigt, sind die Lichtquellen 28a bis 28f jeweils ein Paar aus einer LED, die rotes Licht emittieren, und einer LED, die grünes Licht emittiert. Die sechs Lichtquellen 28a bis 28f sind an Positionen gegenüber den unteren Endflächen der Prismen 29a bis 29f wie in 11 bis 14 gezeigt angeordnet.
  • Wie in 13 gezeigt, tritt von der Lichtquelle 28a emittiertes Licht ein und geht durch das Prisma 29a hindurch. Das Licht wird dann von der Reflexionsfläche 30a in der Nähe des Scheitels des Prismas 29a reflektiert und durch die Umgebungslicht-Eintrittsöffnung 18b von 12 zu dem Combiner 17 gerichtet (siehe auch 5 und 7). Das Licht wird durch die Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b des Combiners 17 in der Sichtrichtung wie in 13 gezeigt reflektiert und geht zu dem Sichtpunkt, der der Position der Augen des Fahrers entspricht. In diesem Fall betrachtet der Fahrer das Bild durch den Combiner 17 als ein virtuelles Bild 101, das vor dem Combiner 17 positioniert ist.
  • Entsprechend tritt von der Lichtquelle 28c emittiertes Licht ein, geht durch das Prisma 29c und wird von der Reflexionsfläche in der Nähe des Scheitels des Prismas 29c reflektiert, um zu dem Combiner 17 gerichtet zu werden. Das Licht wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert und zu dem Sichtpunkt gerichtet, um durch den Fahrer als ein virtuelles Bild 102 wahrgenommen zu werden. Entsprechend tritt von der Lichtquelle 28e emittiertes licht ein, geht durch das Prisma 29e und wird von der Oberfläche in der Nähe des Scheitels des Prismas 29e reflektiert, um zu dem Combiner 17 gerichtet zu werden. Das Licht wird von dem Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert und zu dem Sichtpunkt gerichtet, um als ein virtuelles Bild 103 durch den Fahrer wahrgenommen zu werden. Dies gilt auch für das von den anderen Lichtquellen 28b, 28d und 28f emittierte Licht.
  • Weil die drei Paare von Prismen 29a und 29b, 29c und 29d sowie 29e und 29f an jeweils verschiedenen Positionen in der Vorne-Hinten-Richtung angeordnet sind, unterscheiden sich die optischen Pfade der von den entsprechenden Lichtquellen emittierten Lichtstrahlen in der Länge voneinander. Insbesondere unterscheiden sich die Distanzen in der Sichtrichtung des Fahrers (in der Vorne-Hinten-Richtung) zwischen jedem der Prismen 29a bis 29f und dem Combiner 17 wie durch die Distanzen D1, D2 und D3 in 13 und 14 angegeben. Dies hat Differenzen in Entsprechung zu den Distanzen D1, D2 und D3 in der Länge des optischen Pfads von jeder der Lichtquellen 28a bis 28f zu dem Sichtpunkt zur Folge.
  • Aufgrund dieser Differenzen in der Länge des optischen Pfads bildet das von den Lichtquellen 28a und 28b emittierte Licht ein Bild an der Position des virtuellen Bilds 101, bildet das von den Lichtquellen 28c und 28d emittierte Licht ein Bild an der Position des virtuellen Bilds 102 und bildet das von den Lichtquellen 28e und 28f emittierte Licht ein Bild an der Position des virtuellen Bilds 103. Insbesondere werden die virtuellen Bilder 101 bis 103 von 13 an verschiedenen Positionen in der Tiefenrichtung von dem Fahrer gebildet, sodass sie durch den Fahrer derart wahrgenommen werden, als ob sie an verschiedenen Positionen in der Vorne-Hinten-Richtung vorhanden wären.
  • Wie in 12 gezeigt ist der Anzeigelichtprojektor 22 hinter der Umgebungslichtquelle 28 angeordnet. Daraus resultiert, dass die Länge des optischen Pfads von dem Anzeigelichtprojektor 22 zu dem Combiner 17 größer als die Distanzen D1, D2, D3 ist. Die virtuellen Bilder 101 bis 103 werden also hinter dem an dem Combiner 17 angezeigten Anzeigebild angezeigt, sodass die Führungslichter 111a bis 111f hinter dem Anzeigebild abgebildet werden.
  • [Konfiguration der elektrischen Schaltung]
  • 15 zeigt die allgemeine Konfiguration der elektrischen Schaltungen der Anzeigeeinheit 10.
  • [Messeinheit 11]
  • Wie in 15 gezeigt, enthält die elektrische Schaltung der Messeinheit 11 eine Hauptsteuereinrichtung 51, eine Nebensteuereinrichtung 52, Speicher 53 bis 55, die linke Messanzeige 36L, die rechte Messanzeige 36R, die Umgebungslichtquelle 28, einen Lichtemitter 59, einen Lautsprecher 60 und Schnittstellen 61, 62.
  • Die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 enthalten jeweils einen unabhängigen Mikrocomputer (zentrale Verarbeitungseinheit: CPU). Der Speicher 53 ist ein elektrisch löschbarer, programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM). Die Speicher 54, 55 sind jeweils Flash-Speicher (F-ROM). Die Speicher 53, 54 speichern ein Computerprogramm, das für den Betrieb der Hauptsteuereinrichtung 51 erforderlich ist, verschiedene Konstanten, Anzeigedaten usw. Der Speicher 55 speichert ein Computerprogramm, das für den Betrieb der Nebensteuereinrichtung 52 erforderlich ist, verschiedene Konstanten, Anzeigedaten usw.
  • Der Lichtemitter 59 bildet ein Element, das die Lichtemitter 32a, 32b, 32c von 8 und die Endflächen-Lichtquelle 46 von 9 und 10 enthält.
  • Die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 sind über eine Kommunikationsleitung verbunden, um miteinander zu kommunizieren. Die Hauptsteuereinrichtung 51 kann also erforderliche Informationen mit der Nebensteuereinrichtung 52 kommunizieren und die Nebensteuereinrichtung 52 steuern.
  • Die elektrische Schaltung der Messeinheit 11 enthält eine Vielzahl von Anschlüssen, die mit der Hauptsteuereinrichtung 51 über die Schnittstelle 61 verbunden sind. Insbesondere sind ein Steckverbinder 71, ein Kommunikations-Eingangsteil 72, ein Eingangsteil 73, ein Ausgangsteil 74 und ein Kamera-Eingangsteil 75 mit der Schnittstelle 61 verbunden. Außerdem enthält die elektrische Schaltung der Messeinheit 11 einen Kommunikations-Eingangsteil 76 und einen Kamera-Eingangsteil 77, die mit der Nebensteuereinrichtung 52 über die Schnittstelle 62 verbunden sind.
  • Der Steckverbinder 71 der Messeinheit 11 ist mit der HUD-Vorrichtung 16 über eine Kommunikationsleitung verbunden. Die Hauptsteuereinrichtung 51 kann also erforderliche Informationen mit der HUD-Vorrichtung 16 kommunizieren und die HUD-Vorrichtung 16 steuern.
  • Der Kommunikations-Eingangsteil 72 und der Kommunikations-Eingangsteil 76 sind jeweils über ein Fahrzeugkommunikationsnetzwerk mit verschiedenen elektronischen Steuereinheiten (ECUs) verbunden, die das Fahrzeug steuern. Auf diese Weise können die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 an der Messeinheit 11 verschiedene Typen von Fahrzeuginformationen von den elektronischen Steuereinheiten des Fahrzeugs empfangen. Zum Beispiel können die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 Informationen zu der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit empfangen. Die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 können weiterhin ein Signal mit Positionsinformationen des Fahrzeugs von einer Positionserfassungseinrichtung wie etwa einem GPS-Empfänger empfangen. Außerdem können die Hauptsteuereinrichtung 51 und die Nebensteuereinrichtung 52 ein Signal mit Mautinformationen von einem im Fahrzeug montierten elektronischen Mautsystem empfangen. Verschiedene Eingabeeinrichtungen wie etwa Schalter und Sensoren können mit dem Eingangsteil 73 der Messeinheit 11 verbunden sein. Außerdem können verschiedene Ausgabeeinrichtungen mit dem Ausgangsteil 74 der Messeinheit 11 verbunden sein.
  • Ein Ausgang einer im Fahrzeug montierten Kamera kann mit dem Kamera-Eingangsteil 75 und dem Kamera-Eingangsteil 77 der Messeinheit 11 verbunden sein. Insbesondere kann ein von den Kameras erhaltenes Videosignal über die Kamera-Eingangsteile 75, 77 in die Messeinheit 11 eingegeben werden.
  • Die Hauptsteuereinrichtung 51 führt verschiedene Typen von Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem zuvor installierten Computerprogramm durch und aktualisiert Informationen für die Anzeige auf dem Bildschirm der linken Messanzeige 36L, während sie verschiedene Typen von Daten sammelt und kommuniziert. Die Hauptsteuereinrichtung 51 kann weiterhin zum Beispiel den Betrieb der Umgebungslichtquelle 28, den Betrieb des Lichtemitters 59, die Ausgabe des Lautsprechers 60, die Nebensteuereinrichtung 52 und die HUD-Vorrichtung 16 steuern.
  • Die Nebensteuereinrichtung 52 führt verschiedene Typen von Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem zuvor installierten Computerprogramm durch und gibt Daten von dem Kommunikations-Eingangsteil 76 und dem Kamera-Eingangsteil 77 ein, um Informationen für die Anzeige auf dem Bildschirm der rechten Messanzeige 36R zu aktualisieren. Außerdem aktualisiert die Nebensteuereinrichtung 52 Informationen für die Anzeige auf dem Bildschirm der rechten Messanzeige 36R in Übereinstimmung mit einem durch die Hauptsteuereinrichtung 51 gegebenen Befehl.
  • [HUD-Vorrichtung 16]
  • Wie in 15 gezeigt, enthält die elektrische Schaltung der HUD-Vorrichtung 16 eine Steuereinrichtung 81, die Flüssigkristallanzeige 22g, einen Speicher 83, einen Elektromotor 84, eine Schnittstelle 85, einen Steckverbinder 86 und einen Eingangsteil 87.
  • Die Steuereinrichtung 81 enthält einen Mikrocomputer (CPU). Der Speicher 83 ist ein Flash-Speicher, der ein Computerprogramm, das für den Betrieb der HUD-Vorrichtung 16 erforderlich ist, verschiedene Konstanten, Anzeigedaten usw. speichert.
  • Der Elektromotor 84 ist ein Schrittmotor, der mit dem Antriebsmechanismus 26 in der Antriebseinheitsanordnung 24 von 7 verbunden ist. Insbesondere gestattet der Betrieb des Elektromotors 84, dass die Antriebseinheits-Unteranordnung 40 mit dem darin enthaltenen Combiner 17 vertikal bewegt wird.
  • Der Steckverbinder 86 und der Eingangsteil 87 sind über die Schnittstelle 85 mit der Steuereinrichtung 81 verbunden. Der Steckverbinder 86 ist über eine Kommunikationsleitung mit der Messeinheit 11 verbunden. Verschiedene Eingabeeinrichtungen wie etwa Schalter und Sensoren können mit dem Eingangsteil 87 verbunden sein. Zum Beispiel ist ein Betätigungsschalter zum Anweisen eines Starts oder Stopps der HUD-Anzeige mit dem Eingangsteil 87 verbunden.
  • Die Steuereinrichtung 81 führt verschiedene Typen von Verarbeitung in Übereinstimmung mit dem zuvor installierten Computerprogramm durch und aktualisiert Informationen für die Anzeige auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g, während sie verschiedene Typen von Daten über den Steckverbinder 86 oder den Eingangsteil 87 sammelt und kommuniziert. Außerdem betreibt die Steuereinrichtung 81 den Elektromotor 84 in Übereinstimmung mit der Anweisung zum Starten oder Stoppen der HUD-Anzeige, um den Combiner 17 an einer vorbestimmten Anzeigeposition oder Aufbewahrungsposition zu positionieren.
  • [Hauptsteuerbetrieb]
  • [Erstes Betriebsbeispiel]
  • 16 zeigt ein erstes Betriebsbeispiel für die Hauptsteuerung der Anzeigeeinheit 10. Insbesondere zeigt 16 eine Anzeigesteuerung zum Informieren des Fahrers darüber, dass die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit die für die Straße gesetzte Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet.
  • 18 zeigt ein spezifisches Beispiel für die Anzeigeinhalte auf dem HUD-Anzeigebildschirm, die auf den Combiner 17 projiziert werden, wenn die Fahrzeugfahrgeschwindigkeit die für die Straße gesetzte Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet. Zuerst werden die in 18 gezeigten Anzeigeinhalte beschreiben, um den Betrieb der Anzeigeeinheit zu verdeutlichen.
  • [Beispielhafte Anzeige]
  • Wie in 18 gezeigt, sind ein HUD-Anzeigebereich 107 (erster Anzeigebereich) und ein Umgebungsanzeigebereich 109 auf einem Anzeigebereich auf der Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b des Combiners 17 definiert. Der HUD-Anzeigebereich 107 ist ein rechteckiger Bereich zum Anzeigen eines HUD-Anzeigeinhalts 94B als einen Anzeigeinhalt, der identisch mit dem Anzeigeinhalt der Flüssigkristallanzeige 22g ist, die durch den Anzeigelichtprojektor 22 projiziert wird. Wie in 18 gezeigt, zeigt der HUD-Anzeigebereich 107 „73 km/h” als Fahrzeuggeschwindigkeit an. Weiterhin zeigt der HUD-Anzeigebereich 107 eine Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 als ein zuvor definiertes Warnmuster an. Details der Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 werden weiter unten beschrieben. Der Umgebungsanzeigebereich 109 ist in Nachbarschaft zu der unteren Seite des HUD-Anzeigebereichs 107 angeordnet.
  • Wie oben beschrieben werden die sechs Führungslichter 111a bis 111f von 18 auf dem Umgebungsanzeigebereich 109 durch das Betreiben der sechs Lichtquellen 28a bis 28f angezeigt, die die Umgebungslichtquelle 28 wie in 11 gezeigt konfigurieren.
  • Zum Beispiel wird das von der Lichtquelle 28a emittierte Licht auf den Combiner 17 über das Prisma 29a projiziert und als das Führungslicht 111a in einem virtuellen Bild auf einem mittleren Teil des Umgebungsanzeigebereichs 109 angezeigt. Entsprechend wird das von den Lichtquellen 28b bis 28f emittierte Licht nebeneinander als die Führungslichter 111b bis 111f in virtuellen Bildern auf dem Umgebungsanzeigebereich 109 angezeigt.
  • Insbesondere werden das Paar von Führungslichtern 111a und 111b nebeneinander in Nachbarschaft zu der unteren Seite des HUD-Anzeigebereichs 107 mit dem von dem Paar von Lichtquellen 28a und 28b emittierten Licht angezeigt. Das Paar von Führungslichtern 111c und 111d wird außerhalb des Paars von Führungslichtern 111a und 111b mit dem von dem Paar von Lichtquellen 28c und 28d emittierten Licht angezeigt. Weiterhin wird das Paar von Führungslichtern 111e und 111f außerhalb des Paars von Führungslichtern 111c und 111d mit dem von dem Paar von Lichtquellen 28e und 28f emittierten Licht angezeigt. In der Ausführungsform werden die Führungslichter 111a bis 111f in der Rechts-Links-Richtung ausgerichtet angezeigt. Die Führungslichter 111a und 111b weisen die größte Länge in der Oben-Unten-Richtung auf, worauf die Führungslichter 111c und 111d und dann die Führungslichter 111e und 111f folgen. In der vorliegenden Ausführungsform sind wie weiter oben beschrieben die Führungslichter 111a und 111b, 111c und 111d sowie 111e und 111f derart konfiguriert, dass sie eine in dieser Reihenfolge jeweils längere Länge des optischen Pfads von der Lichtquelle zu dem Sichtpunkt aufweisen, sodass die Führungslichter 111a, 111c und 111e jeweils hintereinander in dieser Reihenfolge von dem Fahrer wahrgenommen werden.
  • Wie in 18 gezeigt, zeigt die linke Anzeige 12 den linken Bildschirmanzeigeinhalt 91 als den Anzeigeinhalt in dem normalen Zustand von 6 an und zeigt die mittlere Anzeige 14 den mittleren Anzeigeinhalt 93 an. Die rechte Anzeige 13 zeigt eine Warnmitteilung als den rechten Bildschirmanzeigeinhalt 92B an. Details der Warnmitteilung werden weiter unten beschrieben.
  • [Verarbeitung von Fig. 16]
  • Im Folgenden wird die in 16 gezeigte Verarbeitung beschrieben. Die Steuerung zum Verarbeiten von 16 kann vor allem durch die Hauptsteuereinrichtung 51 oder die Nebensteuereinrichtung 52 der Messeinheit 11 oder durch die Steuereinrichtung 81 der HUD-Vorrichtung 16 durchgeführt werden. Für die folgende Beschreibung wird davon ausgegangen, dass vor allem die Hauptsteuereinrichtung 51 die Steuerung durchführt.
  • Wenn zum Beispiel der Zündungsschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, um den Motor zu starten, wird mit der Verarbeitung von 16 begonnen.
  • In dem ersten Schritt S11 veranlasst die Steuerung durch die Hauptsteuereinrichtung 51, dass die Messeinheit 11 und die HUD-Vorrichtung 16 mit einer Anzeigeoperation beginnen. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die linke Anzeige 12, die rechte Anzeige 13 und die mittlere Anzeige 14 jeweils zu aktivierten Anzeigezuständen und veranlasst, dass der Bildschirm auf der linken Anzeige 12 Informationen anzeigt, die den Zustand verschiedener Komponenten des Fahrzeugs wie etwa des Tachometers, der Kraftstoffanzeige und der Schaltposition der Gangschaltung angeben. Eine Warnung oder andere Inhalte werden vor allem auf der mittleren Anzeige 14 angezeigt. Währenddessen wird in der HUD-Vorrichtung 16 der Elektromotor 84 betrieben, um den Combiner 17 zu der Nutzungsposition zu bewegen, in welcher der Combiner 17 von dem Armaturenbrett nach oben vorsteht. Außerdem startet die Hauptsteuereinrichtung 51 den Betrieb der Flüssigkristallanzeige 22g des Anzeigelichtprojektors 22 und beginnt damit, das Anzeigelicht mit dem auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g angezeigten Bild auf den Combiner 17 zu projizieren.
  • In Schritt S12 erhält die Hauptsteuereinrichtung 51 eine Geschwindigkeitsbegrenzung Vref für die Straße, auf der das Fahrzeug derzeit fährt.
  • Im Folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren zum Erfassen der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref beschrieben. Die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref (zum Beispiel 60 km/h) für offene Straßen und die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref (zum Beispiel 100 km/h) für Autobahnen werden als Konstanten in dem Speicher 53 gespeichert. Die Hauptsteuereinrichtung 51 unterscheidet offene Straßen von Autobahnen auf der Basis von Informationen aus der im Fahrzeug installierten Mauteinrichtung, die über den Kommunikations-Eingangsteil 72 empfangen werden. Und die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref für die aktuelle Straße wird aus dem Speicher 53 erhalten.
  • Alternativ hierzu kann das folgende Verfahren verwendet werden. Informationen zu der aktuellen Position des Fahrzeugs werden unter Verwendung von Positionsinformationen auf der Basis eines über den Kommunikations-Eingangsteil 72 empfangenen GPS-Signals erhalten. Eine Straße in Entsprechung zu der aktuellen Position des Fahrzeugs wird dann unter Verwendung einer Kartendatenbank gesucht, und es werden die Geschwindigkeitsbegrenzungsinformationen für die entsprechende Straße erhalten.
  • In Schritt S13 erhält die Hauptsteuereinrichtung 51 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vc von der elektrischen Steuereinrichtung des Fahrzeugs.
  • In Schritt S14 vergleicht die Hauptsteuereinrichtung 51 die Differenz (Vc – Vref) zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsbegrenzung mit einem vorbestimmten Schwellwert (in der Ausführungsform 20 km/h) auf der Basis der in S12 und S13 erhaltenen Informationen. Wenn die Bedingung (Vc – Vref < 20 km/h) erfüllt wird, schreitet der Prozess zu S17 fort. Wenn die Bedingung nicht erfüllt wird, schreitet der Prozess zu S15 fort.
  • In Schritt S15 vergleicht die Hauptsteuereinrichtung 51 die Differenz (Vc – Vref) zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsbegrenzung mit einem vorbestimmten Schwellwert (10 km/h) auf der Basis der in S12 und S13 erhaltenen Informationen. Wenn die Bedingung (Vc – Vref > 10 km/h) erfüllt wird, schreitet der Prozess zu S19 fort. Wenn die Bedingung nicht erfüllt wird, schreitet der Prozess zu S16 fort.
  • In Schritt S16 vergleicht die Hauptsteuereinrichtung 51 die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Geschwindigkeitsbegrenzung auf der Basis der in S12 und S13 erhaltenen Informationen. Wenn die Bedingung (Vc > Vref) erfüllt wird, schreitet der Prozess zu S21 fort. Wenn die Bedingung nicht erfüllt wird, kehrt der Prozess zu S12 zurück.
  • In Schritt S17 weist die Hauptsteuereinrichtung 51 die HUD-Vorrichtung 16 an, die Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 als das vorbestimmte Warnmuster auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g anzuzeigen und das Anzeigebild durch den Anzeigelichtprojektor 22 zu dem HUD-Anzeigebereich 107 des Combiners 17 zu projizieren (siehe 18). Ein Anzeigemuster, das einem die Geschwindigkeitsbegrenzung angebenden Straßenschild ähnlich ist, kann als die Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 angezeigt werden, sodass der Fahrer die Bedingung einfach erfassen kann. Die Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 wird als ein schraffiertes stereoskopisches Bild angezeigt, das sich von der normalen Anzeige unterscheidet, um die Aufmerksamkeit des Fahrers einfach auf sich zu ziehen.
  • In Schritt S18 informiert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Fahrer darüber, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref um 20 km/h oder mehr überschreitet, unter Verwendung des Umgebungsanzeigebereichs 109 des Combiners 17. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Leuchtzustände der Lichtquellen 28a bis 28f der Umgebungslichtquelle 28 von 11 derart, dass alle sechs Führungslichter 111a bis 111f wiederholt in einem Zyklus von 0,5 Sekunden aufleuchten.
  • In Schritt S19 weist die Hauptsteuereinrichtung in gleicher Weise wie in S17 die HUD-Vorrichtung 16 an, das Warnmuster der Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g anzuzeigen und das Anzeigebild durch den Anzeigelichtprojektor 22 auf den HUD-Anzeigebereich 107 des Combiners 17 zu projizieren.
  • In Schritt S20 informiert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Fahrer darüber, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref um 10 km/h oder mehr überschreitet, unter Verwendung des Umgebungsanzeigebereichs 109 des Combiners 17. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Leuchtzustände der Lichtquellen 28a bis 28f der Umgebungslichtquelle 28 von 11 derart, dass alle sechs Führungslichter 111a bis 111f wiederholt in einem Zyklus von 1,0 Sekunden aufleuchten.
  • In Schritt S21 informiert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Fahrer darüber, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref überschreitet und somit die Bedingung (0 km/h < Vc – Vref < 10 km/h) erfüllt wird, unter Verwendung des Umgebungsanzeigebereichs 109 des Combiners 17. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Leuchtzustände der Lichtquellen 28a bis 28f der Umgebungslichtquelle 28 von 11 derart, dass vier der sechs Führungslichter (111a bis 111d oder 111c bis 111f) aufleuchten.
  • Wenn in der Ausführungsform die Führungslichter 111a bis 111f zum Informieren des Fahrers über eine Geschwindigkeitsüberschreitung angezeigt werden, steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Lichtquelle 28a bis 28f, um rotes Licht zu emittieren. Insbesondere werden von den rotes Licht und grünes Licht emittierenden LEDs nur die rotes Licht emittierenden LEDs mit Strom für das Emittieren von Licht versorgt. Die rotes Licht emittierenden LEDs und die grünes Licht emittierenden LEDs können aber auch alternierend mit Strom versorgt werden. Es werden hier keine Beschränkungen hinsichtlich des Leuchtfarbmusters vorgegeben.
  • In Schritt S22 veranlasst die Hauptsteuereinrichtung 51 auf die Schritte S18, S20 und S21 folgend, dass die rechte Anzeige als eine Warnanzeige eine Warnmitteilung anzeigt, die die Werte der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref und der Geschwindigkeitsüberschreitung (Vc – Vref) enthält. Zum Beispiel wird wie in 18 gezeigt der Satz „Geschwindigkeitsbegrenzung bei 60 km/h, Überschritten um 13 km/h” angezeigt. Danach führt die Hauptsteuereinrichtung 51 die Verarbeitung von Schritt S12 erneut aus.
  • Durch die Ausführung der Verarbeitung von 16 kann eine Anzeige durch die Anzeigeeinheit 10 wie in 18 gezeigt erzielt werden. Eine Überschreitung der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref durch die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc und die Überschreitungsgröße können durch die Anzahl von leuchtenden oder in bestimmten Zyklen blinkenden Führungslichtern 111a bis 111f in dem Umgebungsanzeigebereich 109 wiedergegeben werden. Das heißt also, dass die Leuchtzustände der auf dem Combiner 17 mit der vorbestimmten Positionsbeziehung angezeigten Führungslichter 111a bis 111f in Übereinstimmung mit dem Differenzwert zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Fahrzeugs und der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, geändert werden. Auf diese Weise kann der Fahrer einfach Bedingungen wie etwa eine Überschreitung der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref durch die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vc erfassen, indem er die Leuchtzustände der Führungslichter 111a bis 111f betrachtet.
  • Weiterhin kann der Fahrer sehen, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref überschreitet, indem er das Vorhandensein oder die Abwesenheit der Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 (Warnmuster) in dem auf dem Combiner 17 angezeigten Anzeigebild betrachtet.
  • Wie weiter oben beschrieben, unterscheiden sich die Abbildungspositionen der als virtuelle Bilder durch die Umgebungslichtquelle 28 angezeigten Führungslichter 111a bis 111f voneinander in der Tiefenrichtung (Vorne-Hinten-Richtung). Wenn die Führungslichter mit unterschiedlichen Abbildungspositionen blinken, kann der Fahrer diese als ein stereoskopisches Bild mit einer Tiefenwirkung wahrnehmen. Es kann also eine neuartige und von der herkömmlichen Anzeige verschiedene Anzeigeweise erzielt werden, mit welcher der Fahrer einfach die aktuelle Überschreitung der Geschwindigkeitsbegrenzung erfassen kann.
  • Weiterhin kann der Fahrer auch einfach die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc und der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref erfassen, indem er die Warnmitteilung (Warnanzeige) auf der rechten Anzeige 13 als dem Anzeigeabschnitt der Messeinheit 11 betrachtet. Der Fahrer kann also einfach auf die Überschreitung der Geschwindigkeitsbegrenzung aufmerksam gemacht werden und einfach die Überschreitungsgröße erkennen.
  • In der Ausführungsform wird die Reflexionsfläche des Combiners 17 für die Durchführung der HUD-Anzeige verwendet. Anstatt des Combiners 17 kann zum Beispiel ein Teil der vorderen Windschutzscheibe (Fenster) des Fahrzeugs als Reflexionsfläche der HUD-Vorrichtung verwendet werden.
  • [Zweites Betriebsbeispiel]
  • 17 zeigt ein zweites Betriebsbeispiel für die Hauptsteuerung der Anzeigeeinheit 10. Die in 17 gezeigte Steuerung ist eine Variation der in 16 gezeigten Steuerung. In 17 werden gleiche Bezugszeichen wie in 16 verwendet, um gleiche Schritte anzugeben. Im Folgenden werden diejenigen Schritte beschrieben, die in 17 verschieden sind.
  • In Schritt S18B von 17 informiert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Fahrer darüber, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref um 20 km/h oder mehr überschreitet, unter Verwendung des Umgebungsanzeigebereichs 109 des Combiners 17. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Lichtquellen 28a bis 28f der Umgebungslichtquelle 28 von 11 derart, dass jeweils zwei der sechs Führungslichter 111a bis 111f von 18 und insbesondere die Führungslichter 111e und 111f, die Führungslichter 111c und 111d sowie die Führungslichter 111a und 111b in dieser Reihenfolge, von außen nach innen hin leuchten oder blinken.
  • In Schritt S20B informiert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Fahrer darüber, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref um 10 km/h oder mehr überschreitet, unter Verwendung des Umgebungsanzeigebereichs 109 des Combiners 17. Insbesondere steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Lichtquellen 28a bis 28f der Umgebungslichtquelle 28 von 11 derart, dass jeweils zwei der sechs Führungslichter 111a bis 111f von 18 und insbesondere die Führungslichter 111a und 111b, die Führungslichter 111c und 111d sowie die Führungslichter 111e und 111f in dieser Reihenfolge, von innen nach außen hin leuchten oder blinken.
  • Die in 17 gezeigte Steuerung unterscheidet also die Richtung und die Reihenfolge des Leuchtens/Blinkens der Führungslichter 111a bis 111f, damit der Fahrer die Überschreitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc über der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref erfassen kann. In diesem Fall kann der Fahrer bei der HUD-Vorrichtung 16 wie oben beschrieben die Führungslichter 111a und 111b, 111c und 111d sowie 111e und 111f so wahrnehmen, als ob diese vom Fahrer aus gesehen in dieser Reihenfolge näher zu der hinteren Seite hin angeordnet sind. Wenn also die Führungslichter 111a bis 111f nacheinander von der inneren Seite zu der äußeren Seite hin in der Reihenfolge der Führungslichter 111a und 111b, 111c und 111d sowie 111e und 111f leuchten, bewegen sich die Abbildungspositionen der durch den Fahrer betrachteten Führungslichter von der hinteren Seite zur vorderen Seite. Auf diese Weise kann der Fahrer die Richtung von der hinteren Seite zu der vorderen Seite wahrnehmen. Wenn die Führungslichter 111a bis 111f nacheinander von der äußeren Seite zu der inneren Seite leuchten, erkennt der Fahrer die Richtung von der vorderen Seite zu der hinteren Seite, die der oben genannten Richtung entgegengesetzt ist. Daraus resultiert, dass der Fahrer die Überschreitungsgröße der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc über der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref nicht nur anhand der Richtung und der Reihenfolge des Leuchtens/Blinkens der Führungslichter 111a bis 111f auf der Anzeigefläche, sondern auch anhand der Richtung und der Reihenfolge des Leuchtens/Blinkens in der Tiefenrichtung erfassen kann.
  • In Schritt S22B steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 die Leuchtzustände der Endflächen-Lichtquelle 46, um zu veranlassen, dass die Endflächen-Lichtquelle 46 blinkt. Das Beleuchtungslicht der Endflächen-Lichtquelle 46 tritt in den Beleuchtungslicht-Eintrittsteil 17a des Combiners 17 ein, und das durch den Beleuchtungslicht-Reflexionsteil 17c der Endfläche des Combiners 17 reflektierte Beleuchtungslicht bewegt sich zu dem Fahrer. Auf diese Weise kann der Fahrer die Endfläche des Combiners 17 hell beleuchtet wahrnehmen und eine Überschreitung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc über der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref erfassen.
  • Im Folgenden werden die HUD-Vorrichtung 16 und die Anzeigeeinheit 10 gemäß der Ausführungsform zusammengefasst.
    • (1) Die HUD-Vorrichtung 16 in der Ausführungsform ist eine an einem Fahrzeug für eine Verwendung montierte HUD-Vorrichtung. Die HUD-Vorrichtung 16 umfasst: den Anzeigelichtprojektor 22 (Projektor), der konfiguriert ist, um ein Anzeigebild enthaltendes Anzeigelicht auf den Combiner 17 (Reflexionsplatte) zu projizieren; ein Paar von ersten Lichtquellen (28a, 28b) und ein Paar von zweiten Lichtquellen (28c, 28d), die konfiguriert sind, um emittiertes Licht auf den Combiner 17 zu projizieren; und die Hauptsteuereinrichtung 51 (Steuereinrichtung), die mit den ersten Lichtquellen und den zweiten Lichtquellen verbunden ist. Das Anzeigelicht von dem Anzeigelichtprojektor 22 wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung (Sichtpunktrichtung) reflektiert, um den HUD-Anzeigebereich 107 (Anzeigebereich) auf dem Combiner 17 zu definieren. Das emittierte Licht von den ersten Lichtquellen wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, um ein Paar von ersten Führungslichtern (111a, 111b) nebeneinander in Nachbarschaft zu dem HUD-Anzeigebereich 107 auf dem Combiner 17 anzuzeigen. Das emittierte Licht von den zweiten Lichtquellen wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, um ein Paar von zweiten Führungslichtern (111c, 111d) außerhalb der entsprechenden ersten Führungslichter auf dem Combiner 17 anzuzeigen. Die Hauptsteuereinrichtung 51 steuert die Leuchtzustände der ersten Lichtquellen und der zweiten Lichtquellen, um die Anzahl, den Leuchtzyklus oder die Leuchtreihenfolge der ersten Lichtquellen und der zweiten Lichtquellen in Übereinstimmung mit einem Differenzwert zwischen der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Fahrzeugs und der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref für die Straße, auf der das Fahrzeug derzeit fährt, zu ändern.
    • (2) Wenn in der HUD-Vorrichtung 16 gemäß der Ausführungsform die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref überschreitet, steuert die Hauptsteuereinrichtung 51 den Anzeigelichtprojektor 22, um die Geschwindigkeitsbegrenzungsmarkierung 108 als das vorbestimmte Warnmuster in Bezug auf die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref auf dem HUD-Anzeigebereich 107 anzuzeigen.
    • (3) Weiterhin unterscheidet sich in der HUD-Vorrichtung 16 gemäß der Ausführungsform die Länge (D1) des optischen Pfads von dem Combiner 17 zu den ersten Lichtquellen in der Sichtrichtung von der Länge (D2) des optischen Pfads von dem Combiner 17 zu den zweiten Lichtquellen in der Sichtrichtung.
    • (4) Die Anzeigeeinheit 10 gemäß der Ausführungsform umfasst die oben genannte HUD-Vorrichtung 16 und die Messeinheit 11 einschließlich der zwei Anzeigeabschnitte der linken Anzeige 12 und der rechten Anzeige 13. Die Hauptsteuereinrichtung 51 veranlasst den Anzeigeabschnitt, die Warnanzeige auf der rechten Anzeige 13 anzuzeigen, wenn der oben genannte Differenzwert einen vorbestimmten Schwellwert (0 in der oben genannten Ausführungsform) überschreitet.
  • Die Warnnachricht ist in der oben beschriebenen Ausführungsform konfiguriert, um in jedem Fall auf der rechten Anzeige 13 angezeigt zu werden, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsbegrenzung Vref überschreitet. Die Warnnachricht kann jedoch auch nur angezeigt werden, wenn die Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc und der Geschwindigkeitsbegrenzung Vref einen vorbestimmten Schwellwert (20 km/h) überschreitet. Ein Beispiel für die Warnmitteilung in diesem Fall ist ein Satz wie etwa: „Aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet die Geschwindigkeitsbegrenzung beträchtlich.” In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Warnmitteilung konfiguriert, um auf der rechten Anzeige 13 angezeigt zu werden, wobei sie jedoch auch auf der linken Anzeige 12 anstatt oder zusätzlich zu der rechten Anzeige 13 angezeigt werden kann.
  • In der Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die Beleuchtungszustände der auf der Reflexionsplatte mit einer besonderen Positionsbeziehung angezeigten ersten Führungslichter und zweiten Führungslichter in Übereinstimmung mit dem Differenzwert zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Geschwindigkeitsbegrenzung für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, geändert. Auf diese Weise kann der Fahrer den Zustand der aktuellen Fahrgeschwindigkeit relativ zu der Geschwindigkeitsbegrenzung wie etwa eine Geschwindigkeitsüberschreitung erfassen, indem er die Leuchtzustände der ersten Führungslichter und der zweiten Führungslichter betrachtet. Der Fahrer muss also nicht den Zahlenwert der aktuellen Fahrgeschwindigkeit von dem Tachometer ablesen, die für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, gesetzte Geschwindigkeitsbegrenzung erfassen und die aktuelle Fahrgeschwindigkeit mit der Geschwindigkeitsbegrenzung vergleichen, sondern kann die Geschwindigkeitsüberschreitung einfach erfassen. Außerdem wird die Anzeige mittels der Head-Up-Anzeigevorrichtung vorgenommen, sodass der Fahrer den Zustand erfassen kann, ohne seine Sichtlinie weit aus einer normalen Fahrhaltung zu bewegen. Dadurch resultiert, dass die Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt ermöglicht, dass der Fahrer einfach die Beziehung zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der für die Straße, auf der das Fahrzeug fährt, gesetzten Geschwindigkeitsbegrenzung erfassen kann.
  • Mit der Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Fahrer sehen, ob die Fahrgeschwindigkeit die Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet, indem er das Vorhandensein oder die Abwesenheit des Warnmusters in dem Anzeigebild auf der Reflexionsplatte wahrnimmt.
  • In der Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Länge des optischen Pfads der ersten Lichtquellen und der zweiten Lichtquellen verschieden. Deshalb werden die ersten Führungslichter und die zweiten Führungslichter von dem Fahrer aus gesehen auf der vorderen Seite erkannt. Bei dieser Konfiguration kann der Fahrer die ersten und zweiten Führungslichter blinkend als ein stereoskopisches Bild mit einer Tiefenwirkung wahrnehmen. Daraus resultiert, dass die Head-Up-Anzeigevorrichtung eine neuartigen Anzeigeweise erzielen kann, die sich von derjenigen der herkömmlichen Anzeige unterscheidet und dem Fahrer ein einfaches Erfassen einer Überschreitung der Geschwindigkeitsbegrenzung gestattet.
  • Und wenn die ersten Führungslichter und die zweiten Führungslichter nacheinander leuchten, nimmt der Fahrer die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung wahr, weil die Abbildungspositionen der Führungslichter als Sichtziele durch den Fahrer in der Vorne-Hinten-Richtung bewegt werden. Auf diese Weise kann der Fahrer die Überschreitungsgröße der aktuellen Fahrgeschwindigkeit über der Geschwindigkeitsbegrenzung nicht nur anhand der Richtung und Reihenfolge des Leuchtens/Blinkens der Führungslichter auf der Reflexionsfläche (Anzeigefläche), sondern auch anhand der Richtung und Reihenfolge des Leuchtens/Blinkens in der Tiefenrichtung erfassen.
  • Mit der Head-Up-Anzeigevorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Fahrer die Beziehung zwischen der Fahrgeschwindigkeit und der Geschwindigkeitsbegrenzung auch erfassen, indem er die Warnanzeige auf dem Anzeigeabschnitt der Messeinheit betrachtet.
  • Mit der Head-Up-Anzeigevorrichtung und der Anzeigeeinheit gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Fahrer einfach die Beziehung zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Geschwindigkeitsbegrenzung für die Straße, auf der das Fahrzeug derzeit fährt, erfassen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend ausführlich mit Bezug auf spezifische Ausführungsformen beschrieben, wobei die folgenden Ansprüche jedoch nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sind und der Fachmann verschiedene alternative Ausführungsformen realisieren kann, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013-144887 [0001]
    • JP 2006-11122 [0003]

Claims (4)

  1. Head-Up-Anzeigevorrichtung (16), die an einem Fahrzeug für eine Verwendung montiert ist und umfasst: einen Projektor (22), der konfiguriert ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds auf eine Reflexionsplatte (17) zu projizieren, ein Paar von ersten Lichtquellen (28a, 28b) und ein Paar von zweiten Lichtquellen (28c, 28d), die konfiguriert sind, um emittiertes Licht auf die Reflexionsplatte (17) zu projizieren, und eine Steuereinrichtung (51), die mit den ersten Lichtquellen (28a, 28b) und den zweiten Lichtquellen (28c, 28d) verbunden ist, wobei das Anzeigelicht von dem Projektor (22) durch die Reflexionsplatte (17) in einer Sichtrichtung reflektiert wird, um einen Anzeigebereich (107) auf der Reflexionsplatte (17) zu definieren, das emittierte Licht von den ersten Lichtquellen (28a, 28b) durch die Reflexionsplatte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein Paar von ersten Führungslichtern (111a, 111b) nebeneinander in Nachbarschaft zu dem Anzeigebereich (107) auf der Reflexionsplatte (17) anzuzeigen, das von den zweiten Lichtquellen (28c, 28d) emittierte Licht durch die Reflexionsplatte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein Paar von zweiten Führungslichtern (111c, 111d) außerhalb der entsprechenden ersten Führungslichter (111a, 111b) auf der Reflexionsplatte (17) anzuzeigen, und die Steuereinrichtung (51) die Leuchtzustände der ersten Lichtquellen (28a, 28b) und der zweiten Lichtquellen (28c, 28d) steuert, um die Anzahl, den Leuchtzyklus oder die Leuchtreihenfolge der ersten Lichtquellen (28a, 28b) und der zweiten Lichtquellen (28c, 28d) in Übereinstimmung mit einem Differenzwert zwischen einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (Vc) des Fahrzeugs und einer für eine Straße, auf der das Fahrzeug fährt, gesetzten Geschwindigkeitsbegrenzung (Vref) zu ändern.
  2. Head-Up-Anzeigevorrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei wenn die aktuelle Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs die Geschwindigkeitsbegrenzung überschreitet, die Steuereinrichtung (51) den Projektor (22) steuert, um ein vorbestimmtes Warnmuster (108) in Bezug auf die Geschwindigkeitsbegrenzung (Vref) auf dem Anzeigebereich (107) anzuzeigen.
  3. Head-Up-Anzeigevorrichtung (16) nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich die Länge (D1) des optischen Pfads von der Reflexionsplatte (17) zu den ersten Lichtquellen (28a, 28b) in der Sichtrichtung von der Länge (D2) des optischen Pfads von der Reflexionsplatte (17) zu den zweiten Lichtquellen (28c, 28d) in der Sichtrichtung unterscheidet.
  4. Anzeigeeinheit (10), die umfasst: die Head-Up-Anzeigevorrichtung (16) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, und eine Messeinheit (11), die einen Anzeigeabschnitt enthält, wobei die Steuereinrichtung (51) den Anzeigeabschnitt dazu veranlasst, eine Warnanzeige anzuzeigen, wenn der Differenzwert einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
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