DE102014213355A1

DE102014213355A1 - Headup-Display-Vorrichtung und Anzeige-Einheit

Info

Publication number: DE102014213355A1
Application number: DE102014213355.6A
Authority: DE
Inventors: c/o YAZAKI METER Co. Ltd. Takasu Katsutoshi; c/o YAZAKI METER Co. Ltd. Masuda Akira
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2014-07-09
Publication date: 2015-01-15
Anticipated expiration: 2034-07-10
Also published as: DE102014213355B4; US20150015962A1; US9429753B2; JP2015018093A; JP6154227B2

Abstract

An einem Combiner (17) wird ein HUD-Anzeigebereich durch Anzeigelicht von einem Projektor (22) gebildet, und Führungslichter (111a bis 111f) werden angezeigt. Eine optische Weglänge von dem Combiner (17) zu einem Anzeigelicht-Projektor (22), eine optische Weglänge von dem Combiner (17) zu einer ersten Lichtquelle (28a) und eine optische Weglänge von dem Combiner (17) zu einer zweiten Lichtquelle (28c) in einer Sichtrichtung sind jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der in Japan am 10. Juli 2013 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-144890 und bezieht durch Verweis deren gesamten Inhalt ein.
Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Headup-Display-Vorrichtung sowie eine Anzeige-Einheit und insbesondere eine Technologie zum Führen der Sichtlinie eines Fahrers.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Im Allgemeinen ist eine an einem Fahrzeug installierte Headup-Display-Vorrichtung so eingerichtet, dass sie Anzeigelicht, das von einem Projektor emittiert wird, auf ein optisches Element (halbdurchlässiger Spiegel) projiziert, das als ein ”Combiner” bezeichnet wird, und dass sie an einer Fläche des Combiners reflektiertes Licht in Sichtrichtung eines Fahrers reflektiert, um das Licht zu einem Augenpunkt zu leiten, der eine Sichtposition des Fahrers ist (siehe beispielsweise japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2006-011122 ). Der Combiner ist an einer Position, wie beispielsweise an dem Armaturenbrett, vor dem Fahrersitz angeordnet und kann von dem Fahrer leicht gesehen werden. Anstelle des Combiners kann eine Windschutzscheibe als die reflektierende Fläche für das Anzeigelicht genutzt werden.
Die Headup-Display-Vorrichtung erzeugt ein Display- bzw. Anzeigebild als ein virtuelles Bild an einer Position vor dem Combiner in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs (d. h. in der Sichtrichtung hinter dem Combiner), und weist so einen Vorteil dahingehend auf, dass der Fahrer nur geringfügige Fokusanpassung vornehmen muss, um das Anzeigebild zu sehen. Die Headup-Display-Vorrichtung ermöglicht auch Sicht auf ein Objekt vor dem Fahrzeug, das durch den Combiner und das in Fahrtrichtung vorn überlappend erzeugte Anzeigebild zu sehen ist, und kann so Informationen auf neue Weise anders als ein Display bzw. eine Anzeigeeinrichtung zeigen, bei dem/der ein gewöhnliches Anzeigefeld eingesetzt wird.
Eine derartige Headup-Display-Vorrichtung kann beispielsweise dazu dienen, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs anzuzeigen. Der Fahrer kann die Geschwindigkeitsanzeige ohne große Bewegung der Sichtlinie oder Fokusanpassung nach vorn gewandt sehen, so dass die Headup-Display-Vorrichtung dazu geeignet ist, wichtige Informationen, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, anzuzeigen.
Obwohl eine Vielzahl von Informationen an dem Combiner der Headup-Display-Vorrichtung angezeigt werden können, werden in wenigen Fällen jeweils viele Einzelinformationen angezeigt. Beispielsweise ist es, wenn eine Fehlfunktion, wie z. B. ein Ausfall, an dem Fahrzeug auftritt, häufig so, dass nur eine Warnhinweis-Anzeige mittels eines Symbols, wie beispielsweise eines Ausrufezeichens, angezeigt wird und keine Informationen, wie beispielsweise Text, zum Erläutern der Art der Fehlfunktion angezeigt werden. Damit soll verhindert werden, dass der Fahrer beim Fahren aufgrund von Blockierung des Sichtfeldes des Fahrers gestört wird oder die Aufmerksamkeit vom Blick nach vorn abgelenkt wird.
Daher ist es vorstellbar, dass, wenn eine Fehlfunktion auftritt, die Warnhinweis-Anzeige auf dem Combiner angezeigt wird und gleichzeitig die Information, wie beispielsweise ein Text, zur Erläuterung des Inhalts auf einem anderen Anzeigeabschnitt, beispielsweise einer Instrumenten-Einheit, angezeigt wird. Im Allgemeinen sind jedoch der Combiner und der Anzeigeabschnitt, beispielsweise die Instrumenten-Einheit, an Positionen angeordnet, die voneinander in der vertikalen und/oder der horizontalen Richtung entfernt sind (d. h. in einer Richtung senkrecht zu der Sichtrichtung), so dass der Fahrer möglicherweise nicht wahrnimmt, dass die Information zum Erläutern der Art der Fehlfunktion auf dem Anzeigeabschnitt, beispielsweise der Instrumenten-Einheit, angezeigt wird.
Während der Anzeigeabschnitt der Instrumenten-Einheit die Informationen an einer Anzeigefläche derselben anzeigt, wird das durch die Headup-Display-Vorrichtung angezeigte virtuelle Bild in der Sichtrichtung hinter dem Combiner erzeugt und von dem Fahrer gesehen. Das heißt, die Bilderzeugungspositionen des Anzeigebildes an der Headup-Display-Vorrichtung und dem Anzeigebildschirm der Instrumenten-Einheit sind in der Sichtrichtung voneinander entfernt. Dies kann auch bewirken, dass der Fahrer nicht wahrnimmt, dass die Information zum Erläutern der Art der Fehlfunktion auf dem Anzeigeabschnitt, beispielsweise der Instrumenten-Einheit, angezeigt wird.
So muss die Sichtlinie von dem Combiner zu dem Anzeigeabschnitt, beispielsweise der Instrumenten-Einheit, geführt werden, um den Blick des Fahrers, der den Combiner betrachtet, zu dem Anzeigeabschnitt, beispielsweise der Instrumenten-Einheit, zu führen.
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der oben beschriebenen Umstände gemacht worden, und eine Aufgabe derselben besteht darin, eine Headup-Display-Vorrichtung und eine Anzeige-Einheit zu schaffen, mit denen die Sichtlinie eines Fahrers einfach geführt werden kann.
Die oben beschriebene Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit den im Folgenden aufgeführten Konstruktionen erfüllt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bei der herkömmlichen Technologie auftretenden Probleme wenigstens teilweise zu lösen.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Headup-Display-Vorrichtung, die zum Einsatz an einem Fahrzeug installiert ist, einen Projektor, der so eingerichtet ist, dass er Anzeigelicht, das ein Anzeigebild enthält, auf eine reflektierende Platte projiziert, sowie eine erste Lichtquelle und eine zweite Lichtquelle, die so eingerichtet sind, dass sie emittiertes Licht auf die reflektierende Platte projizieren, wobei das Anzeigelicht von dem Projektor durch die reflektierende Platte in einer Sichtrichtung reflektiert wird und einen ersten Anzeigebereich an der reflektierenden Platte bildet, das emittierte Licht von der ersten Lichtquelle durch die reflektierende Platte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein erstes Führungslicht an einer Position anzuzeigen, die an den ersten Anzeigebereich auf der reflektierenden Platte angrenzt, das emittierte Licht von der zweiten Lichtquelle durch die reflektierende Platte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein zweites Führungslicht außerhalb des ersten Führungslichtes an der reflektierenden Platte anzuzeigen, und eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu dem Projektor, eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu der ersten Lichtquelle und eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu der zweiten Lichtquelle in der Sichtrichtung jeweils größer sind als die vorhergehende in dieser Reihenfolge.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, eine Sichtlinie in einer ersten Führungsrichtung von dem ersten Anzeigebereich über das erste Führungslicht in einer ersten Führungsrichtung zu dem zweiten Führungslicht nach außen zu führen, die erste Lichtquelle das erste Führungslicht an, und danach zeigt die zweite Lichtquelle das zweite Führungslicht. an.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Anzeige-Einheit die Headup-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 sowie eine Instrumenten-Einheit, die so eingerichtet ist, dass sie einen Anzeigeabschnitt einschließt, an dem ein zweiter Anzeigebereich ausgebildet ist, wobei der Anzeigeabschnitt in der Sichtrichtung vor der reflektierenden Platte angeordnet ist und des Weiteren so angeordnet ist, dass der zweite Anzeigebereich, aus der Sichtrichtung gesehen, in der ersten Führungsrichtung außerhalb des zweiten Führungslichtes liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Warnhinweis-Anzeige angezeigt wird, ein Element zum Informieren über einen Warnhinweis, mit dem über einen Warnhinweis informiert wird, an dem ersten Anzeigebereich angezeigt, und ein Element zum Erläutern eines Inhaltes, mit dem ein Inhalt des Warnhinweises erläutert wird, wird an dem zweiten Anzeigebereich angezeigt, und die erste Lichtquelle zeigt das erste Führungslicht an, und danach zeigt die zweite Lichtquelle das zweite Führungslicht an.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Instrumenten-Einheit des Weiteren eine erste Instrumentenseiten-Lichtquelle, die ein erstes Instrumentenseiten-Führungslicht anzeigt, und das erste Instrumentenseiten-Führungslicht befindet sich in der Sichtrichtung zwischen der reflektierenden Platte und dem Anzeigeabschnitt und ist so eingerichtet, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, zwischen dem zweiten Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich befindlich gesehen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält die Instrumenten-Einheit des Weiteren eine zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle, die ein zweites Instrumentenseiten-Führungslicht anzeigt, und das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht befindet sich in der Sichtrichtung zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem Anzeigeabschnitt, und ist so eingerichtet, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich befindlich gesehen wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung von dem ersten Anzeigebereich nach außen zu führen, die erste Lichtquelle das erste Führungslicht an, dann zeigt die zweite Lichtquelle das zweite Führungslicht an, danach zeigt die erste Instrumentenseiten-Lichtquelle das erste Instrumentenseiten-Führungslicht an und dann zeigt die zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht an.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Headup-Display-Vorrichtung des Weiteren eine dritte Lichtquelle sowie eine vierte Lichtquelle, die so eingerichtet sind, dass sie emittiertes Licht auf die reflektierende Platte projizieren, wobei das emittierte Licht von der dritten Lichtquelle durch die reflektierende Platte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein drittes Führungslicht an einer Position anzuzeigen, die an den ersten Anzeigebereich an der reflektierenden Platte angrenzt, das emittierte Licht von der vierten Lichtquelle durch die reflektierende Platte in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein viertes Führungslicht außerhalb des dritten Führungslichtes an der reflektierenden Platte anzuzeigen, 5die optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu dem Projektor, eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu der dritten Lichtquelle und eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte zu der vierten Lichtquelle in der Sichtrichtung jeweils größer sind als die in dieser Reihenfolge vorhergehende, und die erste Führungsrichtung eine zweite Führungsrichtung kreuzt, die durch das dritte Führungslicht und das vierte Führungslicht hindurch verläuft.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung von dem ersten Anzeigebereich nach außen zu führen, die erste Lichtquelle das erste Führungslicht an, und danach zeigt die zweite Lichtquelle das zweite Führungslicht an, oder, wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der zweiten Führungsrichtung von dem ersten Anzeigebereich über das dritte Führungslicht zu dem vierten Führungslicht hin nach außen zu führen, die dritte Lichtquelle das dritte Führungslicht an, und danach zeigt die vierte Lichtquelle das vierte Führungslicht an.
Damit ist die vorliegende Erfindung kurz erläutert worden. Die Details der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform (im Folgenden als die ”Ausführungsform” bezeichnet) unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter verdeutlicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Perspektivansicht, die ein äußeres Erscheinungsbild einer gesamten Anzeige-Einheit von der Vorderseite her gesehen darstellt;
2 ist eine Perspektivansicht, die das äußere Erscheinungsbild der gesamten Anzeige-Einheit von der Rückseite her gesehen darstellt;
3 ist eine Perspektivansicht, die das äußere Erscheinungsbild der gesamten Anzeigeeinheit von einer Längsseite her gesehen darstellt;
4 ist eine Perspektivansicht, die die Anzeigeeinheit von der Vorderseite her gesehen darstellt, wobei ein Combiner eingefahren ist;
5 ist eine Perspektivansicht, die die Anzeigeeinheit von der Rückseite her gesehen darstellt, wobei der Combiner eingefahren ist;
6 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte Anzeige der gesamten Anzeigeeinheit in einem normalen Fahrzustand darstellt;
7 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die einen Überblick über einen Aufbau der gesamten Anzeigeeinheit darstellt;
8 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die einen Aufbau einer Instrumenten-Teilbaugruppe darstellt;
9A und 9B sind Ansichten, die den Combiner und ein Combiner-Beleuchtungssubstrat darstellen, wobei 9A eine Vorderansicht ist und 9B eine Seitenansicht ist;
10 ist eine auseinander gezogene Perspektivansicht, die einen Aufbau einer Antriebseinheit-Teilbaugruppe darstellt;
11 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Hauptsubstrat-Baugruppe darstellt;
12 ist ein der Erläuterung dienendes Schema, anhand dessen ein Zustand der Anordnung der Hauptsubstrat-Baugruppe erläutert wird, und bei dem es sich um eine Seitenansicht handelt, die die Haupt-Substratbaugruppe darstellt;
13 ist ein der Erläuterung dienendes Schema, anhand dessen Lichtwege von Führungslichtern unter Verwendung einer Umgebungslichtquelle erläutert werden, und bei dem es sich um eine Seitenansicht handelt, die die Haupt-Substratbaugrppe sowie den Combiner darstellt;
14 ist ein der Erläuterung dienendes Schema, anhand dessen die Lichtwege der Führungslichter unter Verwendung der Umgebungslichtquelle erläutert werden, und bei dem es sich um eine Draufsicht handelt, die die Haupt-Substratbaugruppe sowie den Combiner darstellt;
15 ist ein Blockdiagramm, das einen Aufbau eines Stromkreises der gesamten Anzeigeeinheit darstellt;
16 ist ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Funktionsablauf für Hauptsteuerung der Anzeigeeinheit darstellt;
17 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte Anzeige der gesamten Anzeigeeinheit in einem Warnhinweis-Anzeigezustand darstellt;
18A und 18B sind der Erläuterung dienende schematische Darstellungen, anhand derer ein Anordnungszustand der jeweiligen Führungslichter erläutert wird, die zum Führen der Sichtlinie dienen, wobei 18A eine Darstellung ist, die schematisch den Zustand der Anzeigeeinheit aus der Sichtrichtung gesehen darstellt, und 18B eine Draufsicht ist, die Bilderzeugungspositionen der jeweiligen Teile in 18A darstellt; und
19A bis 19E sind der Erläuterung dienende schematische Ansichten, die den Übergang von Leuchtzuständen der jeweiligen Führungslichter in dem Warnhinweis-Anzeigezustand darstellen.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Im Folgenden wird eine spezielle Ausführungsform einer Headup-Display-Vorrichtung sowie einer Anzeige-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Aufbau des mechanischen Abschnitts
Erläuterung der Gesamtanordnung
1 bis 3 zeigen Perspektivansichten, die ein äußeres Erscheinungsbild einer Anzeige-Einheit 10 als Ganzes von der Vorderseite, der Rückseite bzw. einer Längsseite gesehen zeigen. 1 bis 3 stellen einen Funktionszustand dar, in dem ein Combiner 17 aus einem Gehäuse vorsteht. 4 und 5 zeigen Perspektivansichten der Anzeige-Einheit 10 in einem eingefahrenen Zustand, in dem der Combiner 17 in das Gehäuse eingefahren ist, von der Vorderseite bzw. der Rückseite aus gesehen. 6 ist eine Vorderansicht, die eine beispielhafte Anzeige der gesamten Anzeige-Einheit in einem normalen Fahrzustand darstellt.
Die in 1 bis 6 dargestellten Richtungen ”links” und ”rechts” entsprechen der Links- und der Rechts-Richtung bei Sicht auf die vor dem Fahrersitz eines Fahrzeugs angeordnete Anzeige-Einheit 10 von dem Fahrersitz aus. Die in 1 bis 6 dargestellten Richtungen ”vorn” und ”hinten” entsprechen der Vorn- bzw. der Hinten-Richtung der Anzeige-Einheit 10. Das heißt, die dem auf der Seite des Fahrersitzes sitzenden Fahrer zugewandte Richtung wird als ”vorn” dargestellt, und die von dem Fahrer aus gesehen hintere Seite der Anzeige-Einheit 10 wird als ”hinten” dargestellt. Die in 1 bis 6 dargestellten Richtungen ”oben” und ”unten” entsprechen der Oben- und Unten-Richtung des Fahrzeugs. In den anderen Zeichnungen (weiter unten erläutert) neben 1 bis 6 werden die Richtungen auf die gleiche Weise mit ”Links”, ”Rechts”, ”Vorn”, ”Hinten”, ”Oben” sowie ”Unten” angegeben.
Die in 1 bis 6 dargestellte Anzeige-Einheit 10 ist eine Vorrichtung, die entsteht, wenn eine Instrumenten-Einheit 11 und eine Headup-Display-Vorrichtung (HUD) 16 integral verbunden werden. Die Anzeige-Einheit 10 ist in ein Armaturenbrett (nicht dargestellt) des Fahrzeugs eingebettet und so angeordnet, dass sie von dem Armaturenbrett nach außen freiliegt und so für den Fahrer teilweise sichtbar ist. Das heißt, die Anzeige-Einheit 10 ist so angeordnet, dass der Combiner 17 der HUD-Vorrichtung 16 in dem Funktionszustand von dem Armaturenbrett vorsteht, und so, dass der Combiner 17 in dem eingefahren Zustand unter dem Armaturenbrett eingefahren ist. Das heißt, der Combiner 17 ist für den Fahrer in dem Funktionszustand sichtbar und in dem eingefahren Zustand für den Fahrer nicht sichtbar.
Die Instrumenten-Einheit 11 enthält, wie in 1 bis 3 dargestellt, zwei Anzeigeabschnitte, d. h. eine Anzeige 12 der linken Seite sowie eine Anzeige 13 der rechten Seite. Die Anzeige 12 der linken Seite ist, wie in 1 dargestellt, an der linken Seite der Instrumenten-Einheit 11 angeordnet, und die Anzeige 13 der rechten Seite ist an der rechten Seite der Instrumenten-Einheit 11 angeordnet. Die Instrumenten-Einheit 11 enthält des Weiteren zwischen der Anzeige 12 der linken Seite und der Anzeige 13 der rechten Seite eine mittlere Anzeige 14, die Anzeigeleuchten, beispielsweise für einen Warnhinweis, anzeigen kann. Details dieser Teile werden weiter unten beschrieben. Die Instrumenten-Einheit 11, die diese Anzeigeabschnitte enthält, dient dazu, eine Vielzahl von Informationen anzuzeigen, die beim Fahren des Fahrzeugs von Nutzen sind, d. h. auf gleiche Weise wie übliche Instrumenten-Einheiten für Fahrzeuge. Beispielsweise werden ein Tachometer zum Anzeigen der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs sowie ein Kilometerzähler zum Anzeigen einer Fahrstrecke desselben an der Instrumenten-Einheit 11 angezeigt. Des Weiteren werden ein Anzeiger zum Anzeigen einer Schaltposition eines Ganghebels, eine Kraftstoffanzeige zum Anzeigen der verbleibenden Kraftstoffmenge sowie ein Warnhinweis-Anzeigeabschnitt zum Anzeigen des Auftretens verschiedenartiger Störungen an der Instrumenten-Einheit 11 angezeigt. Für die Anzeige 12 der linken Seite und die Anzeige 13 der rechten Seite werden LCD-Displays eingesetzt, die Grafikanzeige ermöglichen und damit beispielsweise auch ein Bild (ein Video) anzeigen können, das mit einer am Fahrzeug installierten Kamera aufgenommen wird. Das heißt, ein Anzeigebereich ist an einer Anzeigefläche der Anzeige 12 der linken Seite sowie der Anzeige 13 der rechten Seite ausgebildet. Im Folgenden wird der Anzeigebereich der Anzeige 13 der rechten Seite als ein zweiter Anzeigebereich 13a bezeichnet, und der Anzeigebereich der Anzeige 12 der linken Seite wird als ein dritter Anzeigebereich 12a bezeichnet (siehe 6).
Die HUD-Vorrichtung 16 projiziert ein Anzeigebild auf den plattenartigen Combiner 17, bei dem es sich um eine transparente reflektierende Platte (halbdurchlässiger Spiegel) handelt, um eine Vielzahl von Informationen anzuzeigen, und der Combiner 17 steht in dem in 1 bis 3 dargestellten Funktionszustand oberhalb der mittleren Anzeige 14 von ihr vor. Dadurch kann, wenn das Anzeigebild auf dem Combiner 17 angezeigt wird, der Fahrer das Anzeigebild sehen, ohne die Sichtlinie erheblich gegenüber einer Position in dem normalen Fahrzustand zu verändern. Die HUD-Vorrichtung 16 erzeugt das Anzeigebild als ein virtuelles Bild an einer Position jenseits der Position des Combiners 17 nach ”hinten” hin, so dass der Fahrer nur geringe Fokusanpassung vornehmen muss, um die Anzeige zu sehen. So kann die HUD-Vorrichtung 16 eine Anzeigefunktion erfüllen, durch die die Verschiebung der Sichtlinie und die Fokusanpassung durch den Fahrer reduziert werden und gute Sichtbarkeit gewährleistet ist. Die HUD-Vorrichtung 16 ermöglicht auch Sicht auf ein Objekt vor dem Fahrzeug, das durch den Combiner 17 und das auf dem Combiner 17 überlappend angezeigte Anzeigebild zu sehen ist und kann so die Informationen anders als ein Display zeigen, bei dem ein gewöhnliches Anzeigefeld eingesetzt wird.
6 ist eine Vorderansicht, die die beispielhafte Anzeige der gesamten Anzeige-Einheit in dem normalen Fahrzustand darstellt. Der oberhalb der mittleren Anzeige 14 positionierte Combiner 17 zeigt, wie in 6 dargestellt, Informationen hoher Priorität, wie beispielsweise die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (Buchstaben oder Zahlen, wie z. B. 60 km/h), sowie einen Anzeiger, der einen Umweltfreundlichkeits-Wert des Fahrstils angibt, als einen HUD-Anzeigeinhalt 94A groß und gut sichtbar an. Die Anzeige 12 der linken Seite befindet sich an der unteren linken Seite des Combiners 17, und an dem Anzeigebereich 12a der Anzeige 12 der linken Seite werden beispielsweise Anzeigeelemente, die den Status eines Hybrid-Systems angeben, der Tachometer, die Kraftstoffanzeige sowie die Schaltposition des Ganghebels als ein Anzeigeinhalt 91 des linken Bildschirms angezeigt. Die Anzeige 13 der rechten Seite befindet sich an der unteren rechten Seite des Combiners 17, und an dem zweiten Anzeigebereich 13a der Anzeige 13 der rechten Seite werden Anzeigeelemente, die den Status der Klimaanlage angeben, als Anzeigeinhalt 92A des rechten Bildschirms angezeigt. An der mittleren Anzeige 14 wird ein Anzeigeinhalt 93 der mittleren Anzeige angezeigt, und beispielsweise blinkt daran eine Rechtsabbiege-Anzeige 93a, um den Fahrer darüber zu informieren, dass der Richtungsanzeiger blinkt.
Während 6 einen Zustand darstellt, in dem eine Vielzahl von Führungslichtern 111a bis 111f (weiter unten beschrieben) nicht angezeigt werden, sind die Führungslichter 111a bis 111f so eingerichtet, dass sie an Positionen an dem Combiner 17 angezeigt werden können, die in 6 mit unterbrochenen Linien angedeutet sind. An der Instrumenten-Einheit 11 werden Führungslichter 112a und 112b sowie Führungslichter 113a und 113b jeweils an einer Zwischenposition zwischen der Anzeige 13 der rechten Seite und dem Combiner 17 sowie an einer Zwischenposition zwischen der Anzeige 12 der linken Seite und dem Combiner 17 angezeigt. Die Anzeigeeinheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform nutzt diese Führungslichter, um die Sichtlinie des Fahrers zu führen. Vorgänge zum Führen der Sichtlinie werden weiter unten beschrieben.
Ausführliche Erläuterung des Aufbaus jeweiliger Einheiten
7 stellt einen Zustand dar, in dem die Anzeige-Einheit 10 in Hauptkomponenten zerlegt worden ist.
Die Anzeige-Einheit 10 enthält, wie in 7 dargestellt, eine Instrumenten-Baugruppe 21, einen Anzeigelicht-Projektor 22, ein Projektor-Gehäuse 23, eine Antriebseinheit-Baugruppe 24, eine Hauptsubstrat-Baugruppe 25, eine Abdeckung 27, eine Umgebungslichtquelle 28 sowie eine Umgebungs-Prismeneinheit 29 für Umgebungslicht.
Erläuterung von Anzeigelicht-Projektor 22 Eine Funktion des Anzeigelicht-Projektors 22 besteht darin, Anzeigelicht, das das durch die HUD-Vorrichtung 16 angezeigte Anzeigebild enthält, zu dem Combiner 17 hin zu projizieren.
Der Anzeigelicht-Projektor 22 enthält, wie in 7 dargestellt, der Reihe nach von der Vorderseite her eine Wärmesenke 22a, eine Wärmeleitplatte 22b, ein Hintergrundbeleuchtungs-Substrat 22c, eine Linsenanordnung 22d, ein Hintergrundbeleuchtungs-Gehäuse 22e, eine Diffusorplatte 22f, eine Flüssigkristallanzeige 22g sowie ein Abschirmgehäuse 22h.
Die Flüssigkristallanzeige 22g weist eine Vielzahl zweidimensional angeordneter Anzeige-Pixel auf und kann individuell beispielsweise einen An- und Aus-Zustand der Anzeige sowie die Anzeigefarbe jedes der Pixel steuern. Die Flüssigkristallanzeige 22g kann so beliebige sichtbare Informationen, wie beispielsweise Grafik, Text, sowie Bilder auf einem Bildschirm anzeigen.
Die Flüssigkristallanzeige 22g ist ein transmissiver Flüssigkristallbildschirm und kann das Anzeigelicht, das das auf dem Bildschirm angezeigte Anzeigebild enthält, projizieren, indem sie von der Rückseite her mit einer Hintergrundbeleuchtung beleuchtet wird, die auf dem Hintergrundbeleuchtungs-Substrat 22c angeordnet ist. Das Anzeigelicht wird, wie in 5 und 7 dargestellt, über eine Anzeigelicht-Ausgabeöffnung 18a, die eine an dem Projektorgehäuse 23 vorhandene Öffnung ist, auf den Combiner 17 zu projiziert (siehe auch 12, die weiter unten erläutert wird).
Der Combiner 17 ist in die Antriebseinheit-Baugruppe 24 eingebaut und ist daran so gelagert, dass er in der vertikalen Richtung bewegt werden kann. In einem Anzeigezustand der HUD-Vorrichtung 16 bewegt sich der Combiner 17 an eine Position, an der er von der Antriebseinheit-Baugruppe 24 vorsteht, und reflektiert das von dem Anzeigelicht-Projektor 22 emittierte Anzeigelicht. Das an einer reflektierenden Fläche des Combiners 17 reflektierte Licht gelangt zu einem vorgegebenen Augenpunkt, der einer Position von Augen des Fahrers entspricht. Das heißt, das an der reflektierenden Fläche des Combiners 17 reflektierte Licht breitet sich in einer Sichtrichtung des Fahrers aus. Dadurch kann der Fahrer die auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g angezeigten sichtbaren Informationen als ein virtuelles Bild sehen, das an dem Combiner 17 angezeigt wird.
Erläuterung des Grundaufbaus der Umgebungslicht-Anzeige
Mit der vorliegenden Erfindung kann durch die Flüssigkristallanzeige 22g neben dem Anzeigebild anderes Licht als ein virtuelles Bild angezeigt werden, indem das Licht auf die Oberfläche des Combiners 17 projiziert wird. Für diesen Zweck ist die Umgebungslichtquelle 28 an der Hauptsubstrat-Baugruppe 25 vorhanden. Die Umgebungs-Prismeneinheit 29 für Umgebungslicht befindet sich an einer der Umgebungslichtquelle 28 zugewandten Position. Die Umgebungslichtquelle 28 wird durch eine Vielzahl von Leuchtdioden (LED) gebildet. Die Umgebungs-Prismeneinheit für Umgebungslicht wird durch eine Vielzahl von Prismen gebildet, die sich an Positionen befinden, die den jeweiligen Leuchtdioden zugewandt sind.
Das durch Emission von Licht der Umgebungslichtquelle 28 erzeugte Licht tritt in die Umgebungs-Prismeneinheit 29 für Umgebungslicht von unten ein, wird dann an Flächen in der Nähe des oberen Endes derselben reflektiert und wird über Umgebungslicht-Ausgabeöffnungen 18b, die an dem Projektorgehäuse 23 (siehe 5 und 7) vorhanden sind, auf den Combiner 17 zu projiziert. Dieses Umgebungslicht wird auch an der reflektierenden Fläche des Combiners 17 reflektiert und breitet sich in der Sichtrichtung des Fahrers aus. So kann der Fahrer, wenn die Umgebungslichtquelle 28 Licht emittiert, dieses Licht ebenfalls als ein virtuelles Bild sehen, das an dem Combiner 17 angezeigt wird.
Hinsichtlich der Anzeige einer Vielzahl derartiger Umgebungslichtstrahlen ist die vorliegende Ausführungsform so eingerichtet, dass sie dreidimensionale Anzeige unter Nutzung unterschiedlicher optischer Weglängen ermöglicht. Mit dieser Umgebungslicht-Anzeige können die jeweiligen Führungslichter 111a bis 111f an dem in 6 dargestellten Combiner 17 angezeigt werden. Details dieser Konstruktion werden weiter unten beschrieben.
Erläuterung von Instrumenten-Baugruppe 21
Ein Hauptkörper der Instrumenten-Einheit 11 ist als die Instrumenten-Baugruppe 21 ausgebildet. 8 stellt einen Zustand dar, in dem die Instrumenten-Baugruppe 21 in Hauptbestandteile zerlegt worden ist.
Die Instrumenten-Baugruppe 21 enthält, wie in 8 dargestellt, der Reihe nach von der Rückseite her eine hintere Abdeckung 31, ein Substrat 32, ein Gehäuse 33, eine Vielzahl von Diffusorplatten 34, Hinweisanzeige-Linsen 35a und 35b, eine linke Instrumenten-Anzeige 36L sowie eine rechte Instrumenten-Anzeige 36R, eine Verkleidungsplatte 37, sowie eine Glasverkleidung 38.
Das Substrat 32 hat eine rechteckige Form, die sich in der Querrichtung erstreckt und weist Licht-Emissionseinrichtungen 132a (erste Instrumentenseiten-Lichtquelle) und 132b (zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle), die in der Nähe des rechten Endes desselben angeordnet sind, sowie Licht-Emissionseinrichtungen 133a (dritte Instrumentenseiten-Lichtquelle) und 133b (vierte Instrumentenseiten-Lichtquelle) auf, die in der Nähe des linken Ende desselben angeordnet sind. Die Licht-Emissionseinrichtungen 132b und 133b sind außerhalb der Licht-Emissionseinrichtungen 132a und 133a angeordnet. Die Licht-Emissionseinrichtungen 32a sind in der Querrichtung nebeneinander zwischen der rechten und der linken Licht-Emissionseinrichtung angeordnet. Diese Licht-Emissionseinrichtungen werden durch eine Vielzahl unabhängiger Leuchtdioden gebildet. Jede dieser Licht-Emissionseinrichtungen wird durch ein Paar Leuchtdioden gebildet, von denen eine rotes Licht emittiert und die andere grünes Licht emittiert.
Ausgabelicht von den jeweiligen Licht-Emissionseinrichtungen wird nach ”vorn” emittiert, und, nachdem es nacheinander durch Öffnungen des Gehäuses 33, die Diffusorplatten 34, die Anzeigelinsen 35a und 35b sowie Öffnungen der Verkleidungsplatte 37 hindurchgetreten ist, als Anzeigelicht beispielsweise für verschiedene Warnhinweise an einer Oberfläche der Glasverkleidung 38 angezeigt. Das Anzeigelicht von den Licht-Emissionseinrichtungen 32c wird an der oben beschriebenen mittleren Anzeige 14 angezeigt und als Hinweisanzeige von dem Fahrer gesehen. Die Glasverkleidung 38 ist so eingefärbt, dass sie transparent ist.
Wenn die Licht-Emissionseinrichtung 132a leuchtet, kann das Führungslicht 112a (erstes Instrumentenseiten-Führungslicht) angezeigt werden, das in 6 dargestellt ist. Wenn die Licht-Emissionseinrichtung 132b leuchtet, kann das in 6 dargestellte Führungslicht 112b (zweites Instrumentenseiten-Führungslicht) angezeigt werden. Auf die gleiche Weise kann, wenn die Licht-Emissionseinrichtungen 133a leuchten, das Führungslicht 113a angezeigt werden, und wenn die Licht-Emissionseinrichtungen 133b leuchten, kann das Führungslicht 113b angezeigt werden.
Von den Diffusorplatten 34, die als Streupositionen für das Ausgabelicht von den jeweiligen Licht-Emissionseinrichtungen dienen, sind, wie in 8 dargestellt, diejenigen für die Licht-Emissionseinrichtungen 132a und 133a sowie diejenigen für die Licht-Emissionseinrichtungen 132b und 133b an unterschiedlichen Positionen in der Längsrichtung angeordnet. Das heißt, es sind abgesetzte Abschnitte 33a an dem Gehäuse 33 vorhanden, und die Diffusorplatten 34 für die Licht-Emissionseinrichtungen 132b und 133b sind vor den Diffusorplatten 34 für die Licht-Emissionseinrichtungen 132a und 133a angeordnet. Dadurch werden die Führungslichter 112a und 113a, die durch das Ausgabelicht von den Licht-Emissionseinrichtungen 132a und 133a angezeigt werden, von dem Fahrer als hinter den Führungslichtern 112b und 113b leuchtend gesehen, die durch das Ausgabelicht von den Licht-Emissionseinrichtungen 132b und 133b angezeigt werden.
Die linke Instrumenten-Anzeige 36L und die rechte Instrumenten-Anzeige 36R sind unabhängige Farb-Flüssigkristallbildschirme und weisen eine Vielzahl zweidimensional angeordneter Anzeige-Pixel auf. Jedes der zweidimensional angeordneten Anzeige-Pixel der linken Instrumenten-Anzeige 36L und der rechten Instrumenten-Anzeige 36R kann individuell gesteuert werden, um beispielsweise einen An- und Aus-Zustand der Anzeige zu zeigen und die Anzeigefarbe zu ändern. Die linke Instrumenten-Anzeige 36L und die rechte Instrumenten-Anzeige 36R können so beliebige sichtbare Informationen, wie beispielsweise Grafik, Text und Bilder auf Bildschirmen derselben anzeigen.
Anzeigeinhalte der jeweiligen Bildschirme der linken Instrumenten-Anzeige 36L und der rechten Instrumenten-Anzeige 36R werden über die Öffnungen der Verkleidungsplatte 37 an der Oberfläche der Glasverkleidung 38 angezeigt. Ein Anzeigeinhalt der linken Instrumenten-Anzeige 36L wird auf der oben beschriebenen Anzeige 12 der linken Seite angezeigt und von dem Fahrer gesehen, und ein Anzeigeinhalt der rechten Instrumenten-Anzeige 36R wird auf der oben beschriebenen Anzeige 13 der rechten Seite angezeigt und von dem Fahrer gesehen.
Konstruktion in der Nähe des Combiners
9A und 9B zeigen Ansichten des Combiners 17 sowie eines Combiner-Beleuchtungssubstrats 43 von der Vorderseite bzw. einer Längsseite aus gesehen. 10 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die Hauptkomponenten einer Antriebseinheit-Teilbaugruppe 40 darstellt, die in der Antriebseinheit-Baugruppe 24 aufgenommen ist.
Die Antriebseinheit-Teilbaugruppe 40 enthält, wie in 10 dargestellt, den Combiner 17, einen vorderen Combiner-Halter 41, einen hinteren Combiner-Halter 42 sowie das Combiner-Beleuchtungssubstrat 43. Das heißt, der Combiner 17 ist zwischen dem vorderen Combiner-Halter 41 und dem hinteren Combiner-Halter 42 eingeschlossen und wird von diesen Elementen integral gehalten.
Das plattenartige Combiner-Beleuchtungssubstrat 43 ist an einer Position angeordnet, an der es das untere Ende des Combiners 17 trägt. Eine Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 ist an der oberen Fläche des Combiner-Beleuchtungssubstrates 43 vorhanden. Die Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 wird durch eine Vielzahl von Leuchtdioden gebildet, die in einer Reihe in der Querrichtung angeordnet sind.
Dadurch ist die Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 des Combiner-Beleuchtungssubstrats 43 in einer Positionsbeziehung angeordnet, in der sie der unteren Endfläche des Combiners 17 zugewandt ist, wie dies in 9A, 9B und 10 dargestellt ist. Ein Beleuchtungslicht-Eintritttsabschnitt 17a, der Beleuchtungslicht der Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 in das Innere des Combiners 17 leitet, befindet sich an der unteren Endfläche des Combiners 17. Ein Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c befindet sich an der oberen Endfläche und Endflächen in der Querrichtung, die einem Ende in Richtungen senkrecht zu der Breitenrichtung des Combiners 17 entsprechen. In der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 9A und 9B dargestellt, der Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c an der oberen Endfläche eine schräge Fläche, die so geneigt ist, dass sie zu der Vorderseite hin weiter von dem Combiner-Beleuchtungssubstrat 43 entfernt ist. Der Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c an den Endflächen in der Querrichtung bildet schräge Flächen, die so geneigt sind, dass sie sich in der Umfangsrichtung zu der Vorderseite hin nach außen aufweiten. Die schrägen Flächen, die sich am Ende des Combiners 17 befinden, reflektieren das Beleuchtungslicht von der Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 nach vorn. Der an dem Combiner 17 befindliche Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c kann wie bei der vorliegenden Ausführungsform über den gesamten Endflächen an der oberen Seite sowie in der Querrichtung des Combiners 17 vorhanden sein, oder kann teilweise an den Endflächen vorhanden sein. Der Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c kann beispielsweise nur entweder an der oberen Endfläche oder den Endflächen in der Querrichtung vorhanden sein.
Es folgt eine Beschreibung von Wegen des von dem Anzeigelicht-Projektor 22 projizierten Anzeigelichtes sowie des von der Stirnseiten-Lichtquelle 46 emittierten Beleuchtungslichtes.
Das von dem Anzeigelicht-Projektor 22 projizierte Anzeigelicht tritt durch die Anzeigelicht-Ausgangsöffnung 18a hindurch, und breitet sich, nachdem es auf eine Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b aufgetroffen ist, die eine Fläche an einer Seite (Vorderseite) in der Breitenrichtung des Combiners 17 ist, und an dieser Fläche reflektiert worden ist, zu dem vorgegebenen Augenpunkt hin aus, der der Position von Augen des Fahrers entspricht. Dadurch sieht der Fahrer das in dem Anzeigelicht enthaltene Anzeigebild.
Wenn die Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 Licht emittiert, wird das durch die Lichtemission der Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 erzeugte Beleuchtungslicht über den Beleuchtungslicht-Eintritttsabschnitt 17a in den Combiner 17 geleitet, und nachdem es in dem Combiner 17 durchgelassen und an der Oberfläche des Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitts 17c reflektiert worden ist, breitet es sich, wie in 9B dargestellt, zu dem Augenpunkt hin aus. Dadurch sieht der Fahrer einen Zustand, in dem das Ende des Combiners 17, wie in 9A dargestellt, in Bandform beleuchtet ist. So kann die HUD-Vorrichtung 16 der Anzeige-Einheit 10 im Unterschied zu herkömmlichen HUD-Vorrichtungen, die das Anzeigebild nur auf die Oberfläche des Combiners 17 projizieren, die seitlichen Endflächen des Combiners 17 beleuchten und damit einen neuartigen visuellen Effekt erzielen.
Die in 10 dargestellte Antriebseinheit-Unterbaugruppe 40 ist in der Antriebseinheit-Baugruppe 24 aufgenommen und ist mit einem Antriebsmechanismus 26 verbunden. Der Antriebsmechanismus 26 kann die Antriebseinheit-Unterbaugruppe 40, die den Combiner 17 einschließt, mit einer Antriebskraft derselben in der vertikalen Richtung bewegen und kann die Antriebseinheit-Unterbaugruppe 40 in eine Position des eingefahrenen Zustandes, in dem der gesamte Combiner 17 in der Antriebseinheit-Baugruppe 24 aufgenommen ist, sowie in eine Position bringen, in der der Combiner 17 über dem Armaturenbrett vorsteht. Wenn sich der Combiner 17 in der Position des eingefahrenen Zustandes befindet, deckt eine in 10 dargestellte Armaturenbrett-Abdeckung 44 eine Öffnung des Armaturenbretts ab.
Ausführliche Erläuterung der Umgebungslicht-Anzeige
11 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Hauptsubstrat-Baugruppe darstellt, und 12 bis 14 sind der Erläuterung dienende schematische Darstellungen, wobei 12 eine Seitenansicht ist, die die Hauptsubstrat-Baugruppe darstellt, und 13 sowie 14 eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht sind, die die Hauptsubstrat-Baugruppe und den Combiner darstellen.
Die Umgebungs-Prismeneinheit 29 für Umgebungslicht besteht, wie in 11 dargestellt aus sechs Prismen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f, die an voneinander verschiedenen Position in der Ebene der Hauptsubstrat-Baugruppe 25 angeordnet sind. Die sechs Prismen erstrecken sich in der vertikalen Richtung und sind an ihren Längsenden verbunden, so dass sie als Ganzes integral ausgebildet sind. Die anderen Enden (in der Nähe der Oberseiten) der jeweiligen Prismen laufen in einem spitzen Winkel zu und bilden lichtreflektierende Flächen 30a, 30b, 30c, 30d, 30e und 30f, die das Ausgangslicht von der Umgebungslichtquelle 28 (weiter unten beschrieben) zu dem Combiner 17 hin reflektieren.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Prismen 29a und 29b an Positionen angeordnet, die in der Querrichtung aneinandergrenzen und ein Paar bilden, und auf die gleiche Weise bilden die Prismen 29c und 29d ein weiteres Paar, und die Prismen 29e und 29f bilden noch ein weiteres Paar. In der Querrichtung ist, wie in 14 dargestellt, der Abstand zwischen den Prismen 29a und 29b am kleinsten, und die Prismen 29c und 29d sind jeweils an der Außenseite der Prismen 29a und 29b angeordnet. Die Prismen 29e und 29f sind jeweils an der Außenseite der Prismen 29c und 29d angeordnet. Die Prismen jedes Paars sind, wie in 14 dargestellt, in der Querrichtung so nebeneinander angeordnet, dass sich ihre Mittelpunkte in der Querrichtung decken.
Die drei Paare von Prismen 29a und 29b, 29c und 29d sowie 29e und 29f sind, wie in 13 dargestellt, an Positionen angeordnet, die zueinander in der Längsrichtung verschoben sind. In der vorliegenden Ausführungsform sind die drei paarigen Prismen von der von dem Combiner 17 am weitesten entfernten Seite (von der Vorderseite) her in der aus den Prismen 29a und 29b, 29c und 29d sowie 29e und 29f bestehenden Reihenfolge angeordnet.
Die Umgebungslichtquelle 28 besteht aus sechs Lichtquellen 28a bis 28f. Jede der Lichtquellen 28a bis 28f besteht, wie in 11 dargestellt, aus einem Paar Leuchtdioden, von denen eine rotes Licht emittiert und die andere grünes Licht emittiert. Die sechs Lichtquellen 28a bis 28f sind, wie in 11 bis 14 dargestellt, an Positionen angeordnet, die den unteren Endflächen der Prismen 29a bis 29f zugewandt sind.
Das von der Lichtquelle 28a emittierte Licht tritt, wie in 13 dargestellt, in das Prisma 29a ein, tritt dann durch das Innere des Prismas 29a hindurch, wird an der lichtreflektierenden Fläche 30a reflektiert, die sich in der Nähe des oberen Endes des Prismas 29a befindet, und breitet sich über eine der in 12 dargestellten Umgebungslicht-Ausgangsöffnungen 18b (siehe auch 5 und 7) zu dem Combiner 17 hin aus. Dieses Licht wird, wie in 13 dargestellt, in der Sichtrichtung an der Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b des Combiners 17 reflektiert und breitet sich zu dem Augenpunkt hin aus, der der Position der Augen des Fahrers entspricht. In diesem Fall wird das durch die Augen des Fahrers gesehene Bild über den Combiner 17 als ein virtuelles Bild 101 gesehen, das sich an einer Position jenseits des Combiners 17 befindet.
Auf die gleiche Weise tritt das von der Lichtquelle 28c emittierte Licht in das Prisma 29c ein, tritt dann durch das Innere des Prismas 29c hindurch, wird an der reflektierenden Fläche in der Nähe des oberen Endes des Prismas 29c reflektiert und breitet sich zu dem Combiner 17 hin aus. Dieses Licht wird in der Sichtrichtung an dem Combiner 17 reflektiert, breitet sich dann zu dem Augenpunkt hin aus und wird von dem Fahrer als ein virtuelles Bild 102 gesehen. Das von der Lichtquelle 28e emittierte Licht tritt in das Prisma 29e ein, tritt dann durch das Innere des Prismas 29e hindurch, wird an der Fläche in der Nähe des oberen Endes des Prismas 29e reflektiert und breitet sich zu dem Combiner 17 hin aus. Dieses Licht wird in der Sichtrichtung an dem Combiner 17 reflektiert, breitet sich dann zu dem Augenpunkt hin aus und wird von dem Fahrer als ein virtuelles Bild 103 gesehen. Das Gleiche gilt für das Ausgangslicht der anderen Lichtquellen 28b, 28d und 28f.
Da die drei Paare von Prismen 29a und 29b, 29c und 29d sowie 29e und 29f an den in der Längsrichtung zueinander verschobenen Positionen angeordnet sind, haben optische Wege, die das Ausgangslicht der drei Paare von Prismen durchlaufen, voneinander verschiedene optische Weglängen. Das heißt, Abstände zwischen den jeweiligen Prismen 29a bis 29f und dem Combiner 17 in der Sichtrichtung des Fahrers (Längsrichtung) unterscheiden sich, wie dies mit den in 13 und 14 gezeigten Abständen D1, D2 und D3 angegeben ist, so dass diese Unterschiede entsprechend den Abständen D1, D2 und D3 auch hinsichtlich der Länge der optischen Wege gelten, über die die von den Lichtquellen 28a und 28b, 28c und 28d sowie 28e und 28f emittierten Lichtstrahlen laufen, bis sie den Augenpunkt erreichen.
Entsprechend diesen unterschiedlichen optischen Weglängen erzeugen die von den Lichtquellen 28a und 28b emittierten Lichtstrahlen Bilder an der Position des virtuellen Bildes 101, erzeugen die von den Lichtquellen 28c und 28d emittierten Lichtstrahlen Bilder an der Position des virtuellen Bildes 102 und erzeugen die von den Lichtquellen 28e und 28f emittierten Lichtstrahlen Bilder an der Position des virtuellen Bildes 103. Das heißt, die in 13 dargestellten virtuellen Bilder werden an Positionen erzeugt, die sich, von dem Fahrer aus gesehen, hinsichtlich der Tiefenrichtung voneinander unterscheiden und dadurch als an unterschiedlichen Positionen in der Längsrichtung leuchtend gesehen werden.
Die in 6 dargestellten Führungslichter 111a bis 111f können mit den virtuellen Bildern 101, 102 und 103 angezeigt werden. Dadurch sind die Bilderzeugungspositionen der Führungslichter 111a bis 111f zueinander in der Längsrichtung verschoben.
Der Anzeigelicht-Projektor 22 ist, wie in 12 dargestellt, hinter der Umgebungslichtquelle 28 angeordnet. Dadurch ist die optische Weglänge von dem Anzeigelicht-Projektor 22 zu dem Combiner 17 größer als die Abstände D1, D2 und D3. Dadurch wiederum werden die virtuellen Bilder 101 bis 103 hinter dem an dem Combiner 17 angezeigten Anzeigebild erzeugt, so dass die Bilderzeugungspositionen der Führungslichter 111a bis 111f hinter dem Anzeigebild liegen.
Aufbau des Stromkreises
15 stellt einen Aufbau eines Stromkreises der gesamten Anzeige-Einheit 10 dar.
Erläuterung von Instrumenten-Einheit 11
Der Stromkreis der Instrumenten-Einheit 11 enthält, wie in 15 dargestellt, eine Haupt-Steuereinrichtung 51, eine Neben-Steuereinrichtung 52, Speicher 53 bis 55, die linke Instrumenten-Anzeige 36L, die rechte Instrumenten-Anzeige 36R, die Umgebungslichtquelle 28, eine Licht-Emissionseinrichtung 59, einen Lautsprecher 60 sowie Schnittstellen 61 und 62.
Die Haupt-Steuereinrichtung 51 sowie die Neben-Steuereinrichtung 52 bestehen jeweils aus einem unabhängigen Mikrocomputer (zentrale Verarbeitungseinheit [CPU]). Der Speicher 53 ist ein elektrisch überschreibbarer Festwertspeicher (elektrisch löschbarer programmierbarer Festwertspeicher [EEPROM]). Die Speicher 54 und 55 sind Flash-Speicher (F-ROM). Die Speicher 53 und 54 speichern beispielsweise im Voraus Programme, verschiedene Konstanten sowie Daten zur Anzeige, die für den Betrieb der Haupt-Steuereinrichtung 51 erforderlich sind. Der Speicher 55 speichert im Voraus beispielsweise Programme, verschiedene Konstanten und Daten zur Anzeige, die für die Funktion der Neben-Steuereinrichtung 52 erforderlich sind.
Die Licht-Emissionseinrichtung 59 ist eine Komponente, die die in 8 dargestellten Licht-Emissionseinrichtungen 132a, 132b, 133a, 133b und 32a sowie die in 9A, 9B und 10 dargestellte Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 einschließt.
Die Haupt-Steuereinrichtung 51 und die Neben-Steuereinrichtung 52 sind über eine Kommunikationsleitung miteinander verbunden, so dass sie miteinander kommunizieren können. Dadurch kann die Haupt-Steuereinrichtung 51 erforderliche Informationen mit der Neben-Steuereinrichtung 52 austauschen und die Neben-Steuereinrichtung 52 steuern.
Der Stromkreis der Instrumenten-Einheit 11 schließt eine Vielzahl von Anschlüssen ein, die über die Schnittstelle 61 mit der Haupt-Steuereinrichtung 51 verbunden sind. Das heißt, ein Verbinder 71, ein Kommunikations-Eingangsteil 72, ein Eingangsteil 73, ein Ausgangsteil 74 und ein Kamera-Eingangsteil 75 sind mit der Schnittstelle 61 verbunden. Der Stromkreis der Instrumenten-Einheit 11 enthält des Weiteren einen Kommunikations-Eingangsteil 76 sowie einen Kamera-Eingangsteil 77, die über die Schnittstelle 62 mit der Neben-Steuereinrichtung 52 verbunden sind.
Der Verbinder 71 der Instrumenten-Einheit 11 ist über eine Kommunikationsleitung mit der HUD-Vorrichtung 16 verbunden. Dadurch kann die Haupt-Steuereinrichtung 51 erforderliche Informationen mit der HUD-Vorrichtung 16 austauschen und die HUD-Vorrichtung 16 steuern.
Jeder der jeweiligen Kommunikations-Eingangsteile 72 und 76 ist mit verschiedenen elektronischen Steuereinheiten (ECU) verbunden, die das Fahrzeug über ein Kommunikationsnetz an dem Fahrzeug steuern. Dadurch können die Haupt-Steuereinrichtung 51 und die Neben-Steuereinrichtung 52 an der Instrumenten-Einheit 11 eine Vielzahl von Informationen über das Fahrzeug von den elektronischen Steuereinheiten an dem Fahrzeug empfangen. Beispielsweise können die Haupt-Steuereinrichtung 51 und die Neben-Steuereinrichtung 52 Informationen über die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit sowie Signale empfangen, die Positionsinformationen des eigenen Fahrzeugs des Fahrers von einer Positionserfassungsvorrichtung, wie beispielsweise einem GPS-Empfänger, einschließen, und sie können auch Signale empfangen, die Informationen über Mauterhebung von am Fahrzeug installierten Einrichtungen eines ETC-Systems (electronic toll collection system) empfangen. Der Eingangsteil 73 der Instrumenten-Einheit 11 kann mit verschiedenen Eingangsvorrichtungen, wie beispielsweise verschiedenen Schaltern und Sensoren, verbunden sein, die einen weiter unten beschriebenen Lösch-Schalter (nicht dargestellt) einschließen, jedoch nicht darauf beschränkt sind. Der Ausgangsteil 74 der Instrumenten-Einheit 11 kann mit verschiedenen Ausgangsvorrichtungen verbunden sein.
Die Kamera-Eingangsteile 75 und 77 der Instrumenten-Einheit 11 können mit jeweiligen Ausgängen am Fahrzeug installierter Kameras 97B verbunden sein. Das heißt, Videosignale, die durch Fotografieren mit den Kameras gewonnen werden, können über die Kamera-Eingangsteile 75 und 77 in die Instrumenten-Einheit 11 eingegeben werden.
Die Haupt-Steuereinrichtung 51 führt verschiedene Prozesse entsprechend den bereits integrierten Programmen durch und aktualisiert die auf dem Bildschirm der linken Instrumenten-Anzeige 36L angezeigten Informationen, während sie gleichzeitig Erfassung und Übertragung verschiedener Typen von Daten durchführt. Die Haupt-Steuereinrichtung 51 kann des Weiteren beispielsweise Beleuchtungssteuerung der Umgebungslichtquelle 28, Beleuchtungssteuerung der Licht-Emissionseinrichtung 59, Ausgangssteuerung des Lautsprechers 60, Steuerung der Neben-Steuereinrichtung 52 sowie Steuerung der HUD-Vorrichtung 16 durchführen.
Die Neben-Steuereinrichtung 52 führt verschiedene Prozesse entsprechend den bereits integrierten Programmen durch, empfängt Daten von dem Kommunikations-Eingangsteil 76 sowie dem Kamera-Eingangsteil 77 und aktualisiert die auf dem Bildschirm der rechten Instrumenten-Anzeige 36R angezeigten Informationen. Die Neben-Steuereinrichtung 52 aktualisiert auch die auf dem Bildschirm der rechten Instrumenten-Anzeigeeinrichtung 36R angezeigten Informationen entsprechend Befehlen von der Haupt-Steuereinrichtung 51.
Erläuterung von HUD-Vorrichtung 16
Der Stromkreis der HUD-Vorrichtung 16 enthält, wie in 15 dargestellt, eine Steuereinheit 81, die Flüssigkristallanzeige 22g, einen Speicher 83, einen Elektromotor 84, eine Schnittstelle 85, einen Verbinder 86 sowie einen Eingangsteil 87.
Die Steuereinheit 81 besteht aus einem Mikrocomputer (CPU). Der Speicher 83 ist ein Flash-Speicher (F-ROM) und speichert im Voraus beispielsweise Programme, verschiedene Konstanten sowie Daten zur Anzeige, die zum Betrieb der HUD-Vorrichtung 16 erforderlich sind.
Der Elektromotor 84 ist ein Schrittmotor und ist mit dem Antriebsmechanismus 26 gekoppelt, der in die in 7 dargestellte Antriebseinheit-Baugruppe 24 eingebaut ist. Das heißt, durch Antrieb des Elektromotors 84 kann die Antriebseinheit-Teilbaugruppe 40, die den Combiner 17 einschließt, in der vertikalen Richtung bewegt werden.
Der Verbinder 86 und der Eingangsteil 87 sind über die Schnittstelle 85 mit der Steuereinheit 81 verbunden. Der Verbinder 86 ist mit der Instrumenten-Einheit 11 über die Kommunikationsleitung verbunden. Der Eingangsteil 87 kann mit verschiedenen Eingangsvorrichtungen, wie beispielsweise verschiedenen Schaltern und Sensoren, verbunden sein. Beispielsweise ist der Eingangsteil 87 mit einem Betätigungsschalter verbunden, mit dem Start/Stopp des HUD-Display angewiesen wird.
Die Steuereinheit 81 führt verschiedene Prozesse entsprechend den bereits integrierten Programmen durch und aktualisiert die auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g angezeigten Informationen, während sie gleichzeitig Erfassung und Übertragung verschiedenartiger Daten über den Verbinder 86 oder den Eingangsteil 87 durchführt. Des Weiteren steuert die Steuereinheit 81 den Elektromotor 84 entsprechend der Anweisung für Start/Stopp des HUD-Display an und stellt so die Position des Combiners 17 auf eine vorgegebene Anzeigeposition oder eine vorgegebene eingefahrene Position ein.
Erläuterung des Haupt-Steuerungsvorgangs
16 stellt einen beispielhaften Funktionsablauf bei Hauptsteuerung der Anzeige-Einheit 10 dar. Das heißt, 16 stellt Details der Steuerung zum Anzeigen eines Warnhinweises dar, wenn das System erfasst hat, dass ein Problem, wie beispielsweise ein Ausfall, in dem Fahrzeug aufgetreten ist.
17 stellt eine beispielhafte Anzeige der gesamten Anzeige-Einheit 10 dar, die angezeigt wird, wenn das Problem, wie beispielsweise ein Ausfall, in dem Fahrzeug aufgetreten ist. Durch Ausführung des in 16 dargestellten Prozesses wird der Zustand der Anzeige der Anzeige-Einheit 10 zu dem in 17 dargestellten geändert. Um das Verständnis der Funktion der Anzeige-Einheit 10 zu erleichtern, wird zunächst der in 17 dargestellte Anzeigeinhalt im Überblick beschrieben.
Erläuterung der beispielhaften Anzeige
Ein HUD-Anzeigebereich 107 (erster Anzeigebereich) und ein Umgebungs-Anzeigebereich 109 sind, wie in 17 dargestellt, in einem Anzeigebereich ausgebildet, der sich an der Anzeigelicht-Reflexionsfläche 17b des Combiners 17 befindet. Der Umgebungs-Anzeigebereich 109 ist ein Bereich, der unterhalb des HUD-Anzeigebereiches 107 angeordnet ist und an diesen angrenzt. Die Führungslichter 111a bis 111f werden in dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 angezeigt.
Der HUD-Anzeigebereich 107 ist ein rechteckiger Bereich, wobei ein Anzeigeinhalt desselben mit dem Anzeigeinhalt der Flüssigkristallanzeige 22g übereinstimmt, der durch den Anzeigelicht-Projektor 22 projiziert wird. Ein HUD-Anzeigeinhalt 94B, bei dem es sich um einen Anzeigeinhalt während einer Warnhinweis-Anzeige handelt, wird in dem HUD-Anzeigebereich 107 angezeigt. In 17 wird ein Element zum Informieren über einen Warnhinweis (dreieckiges Muster, das als Symbol ein Ausrufezeichen ”!” enthält) 108, bei dem es sich um ein Anzeigeelement handelt, mit dem über das Auftreten einer Störung informiert wird, anstelle des Anzeigers angezeigt, der ein Niveau der Umweltfreundlichkeit anzeigt.
Bei dem in 17 dargestellten Beispiel wird eine Situation angenommen, in der eine Störung, wie beispielsweise ein Ausfall, aufgetreten ist, und im Unterschied zu dem Normalzustand wird eine Warnmeldung MSG1 (Element zum Erläutern von Inhalt) als ein rechter Bildschirm-Anzeigeinhalt 92B in dem zweiten Anzeigebereich 13a der Anzeige 13 der rechten Seite angezeigt. Der konkrete Inhalt der Warnmeldung MSG1 ist beispielsweise der im Folgenden beschriebene.
”'!' Funktion von Bremse möglicherweise gestört. Fahrzeug sofort an sicherer Stelle zum Halten bringen.”
Das heißt, auf der Anzeige 13 der rechten Seite werden der Text, der den Inhalt des Warnhinweises des Elementes 108 zum Informieren über einen Warnhinweis beschreibt, der in dem HUD-Anzeigebereich 107 angezeigt wird, sowie Verhaltensanweisungen entsprechend dem Warnhinweis als die Warnmeldung MSG1 angezeigt. Wie in dem in 6 dargestellten Normalzustand werden auf dem dritten Anzeigebereich 12a der Anzeige 12 der linken Seite beispielsweise die Anzeigeelemente, die den Status des Hybrid-Systems angeben, der Tachometer, die Kraftstoffanzeige sowie die Schaltposition des Ganghebels als der linke Bildschirm-Anzeigeinhalt 91 angezeigt.
Im Folgenden werden die Führungslichter 111a bis 111f beschrieben. Wenn drei der Lichtquellen 28a, 28c und 28e leuchten, die die in 11 dargestellte Umgebungslichtquelle 28 bilden, werden, wie oben beschrieben, jeweils drei der Führungslichter 111a, 111c und 111e an der Seite rechts von der Mitte des Umgebungs-Anzeigebereiches 109 angezeigt. Wenn drei der Lichtquellen 28b, 28d und 28f leuchten, die die Umgebungslichtquelle 28 bilden, werden jeweils drei der Führungslichter 111b, 111d und 111e an der Seite links von der Mitte des Umgebungs-Anzeigebereiches 109 angezeigt.
Beispielsweise wird das von der Lichtquelle 28a emittierte Licht über das Prisma 29a auf den Combiner 17 projiziert und als das Führungslicht 111a, das ein virtuelles Bild ist, in der Mitte des Umgebungs-Anzeigebereiches 109 angezeigt. Auf die gleiche Weise wird das Licht von der Lichtquelle 28c als das Führungslicht 111c angezeigt, das ein virtuelles Bild ist, und wird das Licht von der Lichtquelle 28e als das Führungslicht 111e angezeigt, das ein virtuelles Bild ist. Das heißt, die drei Führungslichter 111a, 111c und 111e werden in dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 nebeneinander angezeigt. Die drei Führungslichter 111a, 111c und 111e sind in dieser Reihenfolge in einer Richtung Y1 (erste Führungsrichtung) angeordnet, in der eine gerade Linie verläuft, die den HUD-Anzeigebereich 107 und die Anzeige 13 der rechten Seite verbindet, und die drei Führungslichter 111b, 111d und 111f sind in dieser Reihenfolge in einer Richtung Y2 (zweite Führungsrichtung) angeordnet, in der eine gerade Linie verläuft, die den HUD-Anzeigebereich 107 und die Anzeige 12 der linken Seite verbindet.
Da die vorliegende Ausführungsform so eingerichtet ist, dass die optische Weglänge von jeder der Lichtquellen zu dem Augenpunkt in der Reihenfolge der Führungslichter 111a, 111c und 111e jeweils größer wird, werden, wie oben beschrieben, die Führungslichter 111a, 111c und 111e von dem Fahrer aus als in dieser Reihenfolge weiter hinten liegend gesehen. Das Gleiche gilt für die Führungslichter 111b, 111d und 111f.
Wenn die in 8 dargestellten Licht-Emissionseinrichtungen 132a und 132b leuchten, können die Führungslichter 112a bzw. 112b angezeigt werden. Desgleichen können, wenn die in 8 dargestellten Licht-Emissionseinrichtungen 133a und 133b leuchten, die Führungslichter 113a bzw. 113b angezeigt werden.
Wie die oben beschriebenen Führungslichter 111a, 111c und 111e in dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 sind die Führungslichter 112a und 112b in der ersten Führungsrichtung Y1 nebeneinander angeordnet. Wie die oben beschriebenen Führungslichter 111b, 111d und 111f in dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 sind die Führungslichter 113a und 113b in der zweiten Führungsrichtung Y2 nebeneinander angeordnet. Die erste Führungsrichtung Y1 und die zweite Führungsrichtung Y2 schneiden einander. Das Führungslicht 112a wird, wie oben beschrieben, als hinter dem Führungslicht 112b liegend gesehen, und das Führungslicht 113a wird als hinter dem Führungslicht 113b liegend gesehen.
Die Bilderzeugungspositionen der Führungslichter werden unter Bezugnahme auf 18A und 18B weitergehend beschrieben. 18A und 18B sind der Erläuterung dienende schematische Darstellungen, anhand derer der Anordnungszustand der jeweiligen Führungslichter erläutert wird, die zum Führen der Sichtlinie dienen, wobei 18A eine schematische Darstellung ist, die den Zustand der Anzeige-Einheit, aus der Sichtrichtung gesehen, schematisch darstellt, und 18B eine Draufsicht ist, die Bilderzeugungspositionen der jeweiligen Teile in 18A darstellt. 18A stellt die Leuchtpositionen der Führungslichter 111a bis 111f, 112a, 112b, 113a und 113b unter Verwendung jeweiliger Bezugszeichen derselben schematisch dar. 18B stellt schematisch die Bilderzeugungsposition von Anzeigelicht, das den HUD-Anzeigebereich 107 bildet, unter Verwendung von Bezugszeichen C, die Bilderzeugungspositionen der Führungslichter 111a 111c, 111e, 112a und 112b unter Verwendung der Bezugszeichen R1, R2, R3, R4 bzw. R5 sowie die Bilderzeugungspositionen der Führungslichter 111b, 111d, 111f, 113a und 113b unter Verwendung der Bezugszeichen L1, L2, L3, L4 bzw. L5 dar.
Die Bilderzeugungsposition des Anzeigelichtes befindet sich, wie in 18A dargestellt, hinter den Bilderzeugungspositionen der Führungslichter 111a bis 111f. Dies ist darauf zurückzuführen, dass, wie oben beschrieben, die optische Weglänge von dem Combiner 17 zu dem Anzeigelicht-Projektor 22 in der Sichtrichtung (Längsrichtung) größer ist als die optischen Weglängen D1 bis D3 von dem Combiner 17 zu den jeweiligen Lichtquellen 28a bis 28f. Das heißt, die optische Weglänge von dem Combiner 17 zu dem Anzeigelicht-Projektor 22, die optische Weglänge D1 von dem Combiner 17 zu den Lichtquellen 28a und 28b, die optische Weglänge D2 von dem Combiner 17 zu den Lichtquellen 28c und 28d sowie die optische Weglänge D3 von dem Combiner 17 zu den Lichtquellen 28e und 28f sind jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende.
Die Anzeige 12 der linken Seite und die Anzeige 13 der rechten Seite sind, wie in 18B dargestellt, in der Sichtrichtung (Längsrichtung) vor dem Combiner 17 angeordnet. Die Anzeige 13 der rechten Seite ist, wie in 18A dargestellt, so angeordnet, dass der zweite Anzeigebereich 13a in der ersten Führungsrichtung Y1 aus der Sichtrichtung (Längsrichtung) gesehen, außerhalb der Führungslichter 111a, 111c und 111e liegt. Desgleichen ist die Anzeige 12 der linken Seite so angeordnet, dass der dritte Anzeigebereich 12a in der zweiten Führungsrichtung Y2, aus der Sichtrichtung (Längsrichtung) gesehen, außerhalb der Führungslichter 111b, 111d und 111f liegt.
Das Führungslicht 112a ist so angeordnet, dass es in der Sichtrichtung (Längsrichtung) als zwischen dem Combiner 17 und der Anzeige 13 der rechten Seite liegend und aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 1118 und dem zweiten Anzeigebereich 13a liegend gesehen wird. Das Führungslicht 112b ist so angeordnet, dass es in der Sichtrichtung (Längsrichtung) als zwischen dem Führungslicht 112a und der Anzeige 13 der rechten Seite und, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 112a und dem zweiten Anzeigebereich 13a liegend gesehen wird. Desgleichen ist das Führungslicht 113a so angeordnet, dass es in der Sichtrichtung (Längsrichtung) als zwischen dem Combiner 17 und der Anzeige 12 der linken Seite liegend und, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 111f und dem dritten Anzeigebereich 12a liegend gesehen wird, und ist das Führungslicht 113b so angeordnet, dass es in der Sichtrichtung (Längsrichtung) als zwischen dem Führungslicht 113a und der Anzeige 12 der linken Seite liegend und, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 113a und dem dritten Anzeigebereich 12a liegend gesehen wird.
Erläuterung der in Fig. 16 dargestellten Verarbeitung
Im Folgenden wird der Prozess in 16 beschrieben. Der in 16 dargestellte Steuerungsprozess kann hauptsächlich durch die Haupt-Steuereinrichtung 51 oder die Neben-Steuereinrichtung 52 der Instrumenten-Einheit 11 durchgeführt werden oder kann hauptsächlich durch die Steuereinheit 81 der HUD-Vorrichtung 16 durchgeführt werden. Für die folgende Beschreibung wird ein Fall angenommen, in dem hauptsächlich die Haupt-Steuereinrichtung 51 die Steuerung durchführt.
Beim Anschalten des Zündschalters des Fahrzeugs beginnt Wiederholung des in 16 dargestellten Prozesses.
Unmittelbar nach dem Anschalten des Zündschalters wird ein Initialisierungsvorgang (nicht dargestellt) durchgeführt, mit dem die Anzeigevorgänge der HUD-Vorrichtung 16 und der Instrumenten-Einheit 11 in Gang gesetzt werden. Das heißt, die Haupt-Steuereinrichtung 51 steuert die Anzeige 12 der linken Seite, die Anzeige 13 der rechten Seite und die mittlere Anzeige 14 der Instrumenten-Einheit 11 so, dass sie sich in einem Zustand befinden, in dem Anzeige möglich ist, und zeigt Informationen, die Zustände verschiedener Teile des Fahrzeugs des Fahrers, wie beispielsweise den Anzeigewert des Tachometers, den Anzeigewert der Kraftstoffanzeige sowie die Schaltposition des Ganghebels angeben, an dem dritten Anzeigebereich 12a der Anzeige 12 der linken Seite an. Darstellungen, wie beispielsweise Warnhinweise, werden auf der mittleren Anzeige 14 angezeigt. In der HUD-Vorrichtung 16 wird der Elektromotor 84 angetrieben, um den Combiner 17 an die Position des Funktions- bzw. Einsatzzustandes zu bewegen, an der er über dem Armaturenbrett vorsteht. Des Weiteren setzt die Haupt-Steuereinrichtung 51 den Anzeigevorgang der Flüssigkristallanzeige 22g des Anzeigelicht-Projektors 22 in Gang und setzt die Projektion des auf dem Bildschirm der Flüssigkristallanzeige 22g angezeigten Anzeigelichtes auf den Combiner 17 in Gang.
In Schritt S11 in 16 stellt die Haupt-Steuereinrichtung 51 fest, ob eine Interrupt-Meldung angefordert wird. Wenn eine Anforderung für eine Interrupt-Meldung erfasst wird, führt die Haupt-Steuereinrichtung 51 die nächste Verarbeitung in Schritt S12 durch, und wenn keine Anforderung erfasst wird, endet der Prozess in 16.
Im Folgenden wird die Interrupt-Meldung erläutert. Das Fahrzeug ist mit einem Motor und verschiedenen elektrischen Komponenten ausgestattet, und es enthält eine Vielzahl elektronischer Steuereinheiten (ECU), die den Motor und die elektrischen Komponenten steuern. Die elektronischen Steuereinheiten überwachen ständig auf das Auftreten von Ausfällen oder Problemen beispielsweise der elektrischen Komponenten, die von den elektronischen Steuereinheiten verwaltet werden, und erzeugen, wenn beispielsweise ein Ausfall erfasst wird, eine Anforderung für eine Interrupt-Meldung über einen entsprechenden Warnhinweis. Diese Anforderung wird beispielsweise von dem in 15 dargestellten Kommunikations-Eingabeteil 72 oder 76 über das Kommunikations-Netzwerk an dem Fahrzeug in die Haupt-Steuereinrichtung 51 eingegeben. Wenn diese Anforderung einer Interrupt-Meldung erzeugt wird, wird mit der vorliegenden Ausführungsform festgestellt, dass ein Ereignis aufgetreten ist, bei dem die Sichtlinie außerhalb der ersten Führungsrichtung Y1 zu führen ist, und ein Vorgang zum Führen der Sichtlinie mit den Führungslichtern durchgeführt, wie er weiter unten beschrieben ist.
In Schritt S12 beleuchtet die Haupt-Steuereinrichtung 51 beispielsweise die Hinweisanzeige (nicht dargestellt) unter Verwendung der mittleren Anzeige 14, um über das Auftreten einer Störung in dem Fahrzeug zu informieren. Dadurch kann der Fahrer die Hinweisanzeige auf der mittleren Anzeige 14 sehen und bemerkt so, dass das Auftreten einer Störung gemeldet wird. In Schritt S12 lässt die Haupt-Steuereinrichtung 51 auch die Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 blinken, indem sie den Beleuchtungszustand der Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 steuert. Dadurch tritt das Beleuchtungslicht der Stirnseiten-Beleuchtungsquelle 46 über den Beleuchtungslicht-Eintritttsabschnitt 17a des Combiners 17 ein, und das Beleuchtungslicht wird an dem Beleuchtungslicht-Reflexionsabschnitt 17c an der Endfläche des Combiners 17 reflektiert und breitet sich zu dem Fahrer hin aus. Dies ermöglicht es dem Fahrer, da er den Zustand sieht, in dem die Endfläche des Combiners 17, wie in 9A dargestellt, in einer Bandform hell erleuchtet ist, zu bemerken, dass das Auftreten einer Störung gemeldet wird.
In dem nächsten Schritt S13 weist die Haupt-Steuereinrichtung 51 die HUD-Vorrichtung 16 an, das Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis anzuzeigen. Die HUD-Vorrichtung 16 ändert ihren Anzeigeinhalt entsprechend dieser Anweisung. Das heißt, die HUD-Vorrichtung 16 ändert den Anzeigeinhalt von dem in 6 dargestellten HUD-Anzeigeinhalt 94A im Normalzustand zu dem in 17 dargestellten HUD-Anzeigeinhalt 94B. Die HUD-Vorrichtung 16 zeigt also, wie in 17 dargestellt, das Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis in dem HUD-Anzeigebereich 107 an den Combiner 17 an.
In Schritt S14 stellt die Haupt-Steuereinrichtung 51 unter Bezugnahme auf die aktuellste Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit fest, ob das Fahrzeug angehalten hat. Wenn das Fahrzeug des Fahrers angehalten hat, geht der Prozess von S14 zu S18 über, und wenn das Fahrzeug fährt, geht der Prozess zu S15 über.
In Schritt S15 erteilt die Haupt-Steuereinrichtung 51 der Neben-Steuereinrichtung 52 eine Anweisung zum Anzeigen der Warnhinweis-Meldung MSG1 auf dem Bildschirm der rechten Instrumenten-Anzeige 36R, d. h. auf der Anzeige 13 der rechten Seite. Das heißt, die Neben-Steuereinrichtung 52 ändert den Anzeigeinhalt von dem in 6 dargestellten rechten Bildschirm-Anzeigeinhalt 92A im Normalzustand zu dem in 17 dargestellten rechten Bildschirm-Anzeigeinhalt 92B.
In Schritt S16 führt die Haupt-Steuereinrichtung 51 Führungs-Steuerung zum Führen der Sichtlinie des Fahrers von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu der Anzeige 13 der rechten Seite durch. Das heißt, die Haupt-Steuereinrichtung 51 lässt, wie in 19A bis 19E dargestellt, die Führungslichter 111a, 111c, 111e, 112a und 112b sequenziell nach rechts nacheinander aufleuchten. Nachdem, wie in 19E dargestellt, alle diese fünf Führungslichter leuchten, schaltet die Haupt-Steuereinrichtung 51 diese wieder ab und lässt anschließend die Führungslichter 111a bis zu den Führungslichtern 112b sequenziell nacheinander aufleuchten. Die Haupt-Steuereinrichtung 51 führt diese Vorgänge wiederholt durch.
In Schritt S17 wartet die Haupt-Steuereinrichtung 51 auf eine Betätigung des Lösch-Schalters (nicht dargestellt). Der Lösch-Schalter ist ein Schalter, der von dem Fahrer betätigt werden kann, und er wird von dem Fahrer betätigt, wenn der Fahrer die Warnhinweis-Meldung MSG1 gesehen hat und lesen konnte. Die Betätigung des Lösch-Schalters durch den Fahrer bewirkt, dass der Prozess von S17 zu S18 übergeht. Wenn der Lösch-Schalter nicht betätigt wird, führt die Haupt-Steuereinrichtung 51 wiederholt die Verarbeitung in Schritt S17 durch und wartet auf die Betätigung des Lösch-Schalters.
In Schritt S18 erteilt die Haupt-Steuereinrichtung 51 der Neben-Steuereinrichtung 52 eine Anweisung zum Anzeigen einer vorgegebenen Warnhinweis-Meldung MSG2 (nicht dargestellt) auf dem Bildschirm der rechten Instrumenten-Anzeige 36R, d. h. an dem zweiten Anzeigebereich 13a der Anzeige 13 der rechten Seite. Ein konkretes Beispiel für die Warnhinweis-Meldung MSG2 ist das im Folgenden beschriebene.
”'!' Fehler im Bremssystem. Fahrt unterbrechen und sofort prüfen lassen.”
So führt beispielsweise beim Auftreten eines Ausfalls in dem Fahrzeug dies zu dem in 17 dargestellten Anzeigezustand, und der Fahrer sieht zuerst das auf dem HUD-Anzeigebereich 107 angezeigte Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis, das am besten sichtbar ist. Der Fahrer erfährt so, dass eine bestimmte Störung aufgetreten ist, weiß jedoch in diesem Stadium nicht, welche Art Störung aufgetreten ist oder wie er sich verhalten soll. Anschließend werden die fünf Führungslichter 111a, 111c, 111e, 112a und 112b sequenziell zum Leuchten gebracht, so dass die Sichtlinie des Fahrers allmählich von dem Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis zu der Anzeige 13 der rechten Seite geführt wird. Dann sieht der Fahrer die an dem zweiten Anzeigebereich 13a der Anzeige 13 der rechten Seite angezeigte Warnhinweis-Meldung MSG1. Dadurch erfährt der Fahrer, wenn er die Warnhinweis-Meldung MSG1 sieht, Genaues über die Art der Störung und das erforderliche Verhalten.
Obwohl mit dem oben beschriebenen Prozess die Sichtlinie geführt wird, indem die fünf Führungslichter 111a, 111c, 111e, 112a und 112b sequenziell zum Leuchten gebracht werden, ist es lediglich notwendig, dass die Sichtlinie geführt wird, und die Reihenfolge des Aufleuchtens ist nicht auf diese Reihenfolge beschränkt. Beispielsweise ist eine Ausführung möglich, bei der der Prozess wiederholt durchgeführt wird, mit dem die Führungslichter 111a, 111c und 111e gleichzeitig zum Leuchten gebracht und dann abgeschaltet werden und die Führungslichter 112a und 112b gleichzeitig zum Leuchten gebracht und dann abgeschaltet werden.
Wenn die fünf Führungslichter 111a, 111c, 111e, 112a und 112b angezeigt werden, wird mit dem oben beschriebenen Prozess die Farbe der ihnen entsprechenden Lichtquellen 28e, 28c, 28a und 32b so gesteuert, dass sie rot leuchten. Das heißt, von den roten und grünen Leuchtdioden werden nur die roten Leuchtdioden angeschaltet und emittieren Licht. Die Ausführung kann so sein, dass die roten und grünen Leuchtdioden abwechselnd aufleuchten, und hinsichtlich des Musters der Leuchtfarben bestehen keine Einschränkungen.
Obwohl der oben beschriebene Prozess den Fall darstellt, in dem die Sichtlinie von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu der Anzeige 13 der rechten Seite hin geführt wird, kann die Warnhinweis-Meldung zum Erläutern des Inhaltes der Warnmeldung auf dem dritten Anzeigebereich 12a der Anzeige 12 der linken Seite angezeigt werden, und die Sichtlinie kann von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu der Anzeige 12 der linken Seite hin geführt werden. Das heißt, durch sequenzielles Aufleuchten der fünf Führungslichter 111b, 111d, 111f, 113a und 113b in dieser Reihenfolge kann die Sichtlinie von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu dem dritten Anzeigebereich 12a der Anzeige 12 der linken Seite geführt werden.
Dadurch kann die Haupt-Steuereinrichtung 51 die Führungsrichtung in Abhängigkeit von der Situation entsprechend umschalten. Das heißt, wenn die Haupt-Steuereinrichtung 51 ein Signal erfasst hat, das für ein Ereignis steht, bei dem die Sichtlinie von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a hin zu führen ist, führt die Haupt-Steuereinrichtung 51 die Sichtlinie unter Verwendung der Führungslichter 111a, 111c, 111e, 112a und 112b, die sich an der rechten Seite befinden. Wenn die Haupt-Steuereinrichtung 51 ein Signal erfasst hat, das für ein Ereignis steht, bei dem die Sichtlinie von dem HUD-Anzeigebereich 107 zu dem dritten Anzeigebereich 12a zu führen ist, führt die Haupt-Steuereinrichtung 51 die Sichtlinie unter Verwendung der Führungslichter 111b, 111d, 111f, 113a und 113b, die sich an der linken Seite befinden.
Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform die reflektierende Fläche des Combiners 17 genutzt wird, um die HUD-Anzeige durchzuführen, kann beispielsweise ein Teil der Windschutzscheibe (Fensterglas) des Fahrzeugs anstelle des Combiners 17 als eine reflektierende Platte für die HUD-Vorrichtung eingesetzt werden.
Im Folgenden werden Funktionen und Effekte der HUD-Vorrichtung 16 und der Anzeige-Einheit 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(1) Die HUD-Vorrichtung 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält den Anzeigelicht-Projektor 22, der das Anzeigelicht, das das Anzeigebild enthält, auf den Combiner 17 projiziert, sowie eine erste Lichtquelle (wie beispielsweise die Lichtquelle 28a) und eine zweite Lichtquelle (wie beispielsweise die Lichtquelle 28c), die das Ausgangslicht auf den Combiner 17 projizieren, und sie wird eingesetzt, indem sie an dem Fahrzeug installiert wird. Das Anzeigelicht von dem Anzeigelicht-Projektor 22 wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, so dass der Umgebungs-Anzeigebereich 109 (erster Anzeigebereich) an dem Combiner 17 gebildet wird. Das Ausgangslicht von der Lichtquelle 28a wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, so dass das Führungslicht 111a (erstes Führungslicht) an einer an den Umgebungs-Anzeigebereich 109 angrenzenden Position an dem Combiner 17 angezeigt wird. Das Ausgangslicht von der Lichtquelle 28c wird in der Sichtrichtung durch den Combiner 17 reflektiert, so dass das Führungslicht 111c (zweites Führungslicht) außerhalb des Führungslichtes 111a an dem Combiner 17 angezeigt wird. Die optische Weglänge von dem Combiner 17 zu dem Anzeigelicht-Projektor 22, die optische Weglänge (D1) von dem Combiner 17 zu der Lichtquelle 28a und die optische Weglänge (D2) von dem Combiner 17 zu der Lichtquelle 28b in der Sichtrichtung sind jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende.

Die HUD-Vorrichtung 16 kann die Sichtlinie des Fahrers unter Verwendung der Führungslichter 111a und 111c in einer bestimmten Richtung führen. Wenn das Führungslicht 111c nach dem Anzeigen des Führungslichtes 111a angezeigt wird, kann damit die Sichtlinie des Fahrers in der ersten Führungsrichtung Y1 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 über das Führungslicht 111a zu dem Führungslicht 111c hin geführt werden. Damit kann die Sichtlinie des Fahrers von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 an dem Combiner 17, an dem das Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis angezeigt wird, dass ein einfaches Bild ist, zu der Anzeige 13 der rechten Seite der Instrumenten-Einheit 11 geführt werden, an der die detaillierte Warnhinweis-Meldung MSG1 angezeigt wird, die sich auf das Element 108 zum Informieren über eine Warnmeldung bezieht. Das heißt, in der HUD-Vorrichtung 16 sind die optische Weglänge des Anzeigelicht-Projektors 22, die optische Weglänge der Lichtquelle 28a und die optische Weglänge der Lichtquelle 28b jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende. Dadurch werden die Führungslichter 111a und 11b, von dem Fahrer aus gesehen, an dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 als vor dem Anzeigebild liegend gesehen, und das Führungslicht 111a wird von dem Fahrer aus als hinter dem Führungslicht 111c liegend gesehen. So leuchtet, wenn die Lichtquelle 28c nach dem Aufleuchten der Lichtquelle 28a aufleuchtet, das Führungslicht 111c nach dem Führungslicht 111a auf, so dass sich die Fokusposition des Fahrers der Reihe nach von dem Anzeigebild an dem Umgebungs-Anzeigebereich 109, das als am weitesten hinten gesehen wird, dem Führungslicht 111a und dem Führungslicht 111c von hinten nach vorn bewegt. Dadurch wird, wenn sich in der Richtung der Sichtlinie der Combiner 17 an der hinteren Seite befindet und sich die Anzeige 13 der rechten Seite an der vorderen Seite befindet, durch Anzeigen des Führungslichtes 111a und des Führungslichtes 111c in dieser Reihenfolge die Sichtlinie des Fahrers, von dem Combiner 17 zu der Anzeige 13 der rechten Seite verschoben, ohne dass dies als unangenehm empfunden wird. So führt die HUD-Vorrichtung die Sichtlinie des Fahrers auf einfache Weise.
Obwohl die oben stehende Beschreibung von der Annahme ausgeht, dass die Lichtquelle 28a die erste Lichtquelle ist und die Lichtquelle 28c die zweite Lichtquelle ist, kann angenommen werden, dass die Lichtquelle 28c die erste Lichtquelle ist und die Lichtquelle 28e die zweite Lichtquelle ist.

(2) Bei der HUD-Vorrichtung 16 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn ein Ereignis auftritt, bei dem die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung Y1 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 über das Führungslicht 111a zu dem Führungslicht 111c zu führen ist, die Lichtquelle 28a das Führungslicht 111a an und anschließend zeigt die Lichtquelle 28b das Führungslicht 111c an.

So kann, da das Führungslicht 111c angezeigt wird, nachdem das Führungslicht 111a angezeigt wird, die Sichtlinie des Fahrers in der ersten Führungsrichtung Y1 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 nach außen geführt werden.

(3) Die Anzeige-Einheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die HUD-Vorrichtung 16 sowie die Instrumenten-Einheit 11, die die Anzeige 13 der rechten Seite enthält, an der der zweite Anzeigebereich 13a ausgebildet ist. Die Anzeige 13 der rechten Seite ist in der Sichtrichtung vor dem Combiner 17 angeordnet und des Weiteren so angeordnet, dass der zweite Anzeigebereich 13a in der ersten Führungsrichtung Y1 des Führungslichtes 111c, aus der Sichtrichtung gesehen, außen liegt.

Dadurch wird, wenn das Führungslicht 111a und das Führungslicht 111c in dieser Reihenfolge angezeigt werden, die Fokusposition des Fahrers von hinten nach vorn verschoben, und wird die Sichtlinie des Fahrers von dem in der Sichtrichtung an der hinteren Seite befindlichen Combiner 17 zu der an der vorderen Seite befindlichen Anzeige 13 der rechten Seite verschoben, ohne dass dies unangenehm empfunden wird, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a hin geführt werden kann.

(4) Bei der Anzeige-Einheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn die Warnhinweis-Anzeige angezeigt wird, das Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis, mit dem über den Warnhinweis informiert wird, an den Umgebungs-Anzeigebereich 109 angezeigt, und die Warnhinweis-Meldung MSG1, die das Element zum Erläutern von Inhalt ist, mit dem der Inhalt des Warnhinweises erläutert wird, wird an dem zweiten Anzeigebereich 13a angezeigt, und nachdem die Lichtquelle 28a das Führungslicht 111a anzeigt, zeigt die Lichtquelle 28c das Führungslicht 111c an.

Damit kann die Sichtlinie des Fahrers von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 an dem Combiner 17, an dem das Element 108 zum Informieren über einen Warnhinweis angezeigt wird, zu der Anzeige 13 der rechten Seite geführt werden, an der die Warnhinweis-Meldung MSG1 angezeigt wird, die das Element zur Erläuterung eines Inhaltes ist.

(5) Bei der Anzeige-Einheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Instrumenten-Einheit 11 des Weiteren die Licht-Emissionseinrichtung 132a (erste Instrumentenseiten-Lichtquelle), die das Führungslicht 112a (erstes Instrumentenseiten-Führungslicht) anzeigt. Das Führungslicht 112a ist so eingerichtet, dass es in der Sichtrichtung als zwischen dem Combiner 17 und der Anzeige 13 der rechten Seite liegend und, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 111c und dem zweiten Anzeigebereich 13a liegend gesehen wird.

Dadurch kann, wenn das Führungslicht 111a und dann das Führungslicht 111c angezeigt werden und dann das Führungslicht 112a aufleuchtet, die Sichtlinie des Fahrers von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a geführt werden. Das heißt, die Bilderzeugungspositionen sind von hinten aus der Reihe nach an dem Umgebungs-Anzeigebereich 109, dem Führungslicht 111a, dem Führungslicht 111c, dem Führungslicht 112a, dem Führungslicht 112b und dem zweiten Anzeigebereich 13a angeordnet, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a geführt werden kann.

(6) Bei der Anzeige-Einheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Instrumenten-Einheit 11 des Weiteren die Licht-Emissionseinrichtung 132b (zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle), die das Führungslicht 112b (zweites Instrumentenseiten-Führungslicht) anzeigt. Das Führungslicht 112b ist so eingerichtet, dass es in der Sichtrichtung als zwischen dem Führungslicht 112a und der Anzeige 13 der rechten Seite befindlich und, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem Führungslicht 112a und dem zweiten Anzeigebereich 13a liegend gesehen wird.

Dadurch kann, wenn das Führungslicht 111a und dann das Führungslicht 111c angezeigt werden und dann das Führungslicht 112b aufleuchtet, nachdem das Führungslicht 112a aufleuchtet, die Sichtlinie des Fahrers von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a hin geführt werden. Das heißt, die Bilderzeugungspositionen sind von hinten aus der Reihe nach an dem Umgebungs-Anzeigebereich 109, dem Führungslicht 111a, dem Führungslicht 111c, dem Führungslicht 112a, dem Führungslicht 112b und dem zweiten Anzeigebereich 13a angeordnet, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a geführt werden kann.

(7) Bei der Anzeige-Einheit 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, wenn ein Ereignis auftritt, bei dem die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung Y1 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 nach außen zu führen ist, die Lichtquelle 28a das Führungslicht 111a an, dann zeigt die Lichtquelle 28c das Führungslicht 111c an, anschließend zeigt die Licht-Emissionseinrichtung 132a das Führungslicht 112a an und dann zeigt die Licht-Emissionseinrichtung 132b das Führungslicht 112b an.

Dadurch kann, da die Lichtquelle 28a, die Lichtquelle 28c, die Licht-Emissionseinrichtung 132a und die Licht-Emissionseinrichtung 132b sequenziell aufleuchten, die Sichtlinie des Fahrers von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 zu dem zweiten Anzeigebereich 13a geführt werden.

(8) Die HUD-Vorrichtung 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält des Weiteren die Lichtquelle 28b (dritte Lichtquelle) sowie die Lichtquelle 28d (vierte Lichtquelle), die das Ausgangslicht auf den Combiner 17 projizieren. Das Ausgangslicht von der Lichtquelle 28b wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, so dass das Führungslicht 111b (drittes Führungslicht) an einer an den Umgebungs-Anzeigebereich 109 angrenzenden Position an dem Combiner 17 angezeigt wird. Das Ausgangslicht von der Lichtquelle 28d wird durch den Combiner 17 in der Sichtrichtung reflektiert, so dass das Führungslicht 111d (viertes Führungslicht) an einer an den Umgebungs-Anzeigebereich 109 angrenzenden Position an dem Combiner 17 angezeigt wird. Die optische Weglänge von dem Combiner 17 zu dem Anzeigelicht-Projektor 22, die optische Weglänge (D1) von dem Combiner 17 zu der Lichtquelle 28b und die optische Weglänge (D2) von dem Combiner 17 zu der Lichtquelle 28d in der Sichtrichtung sind jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende. Die erste Führungsrichtung Y1 schneidet die zweite Führungsrichtung Y2, die über das dritte und das vierte Führungslicht verläuft.

Dadurch kann die Sichtline des Fahrers unter Verwendung der Führungslichter 111b und 111d in der zweiten Führungsrichtung Y2 geführt werden, die über das dritte und das vierte Führungslicht verläuft. Die zweite Führungsrichtung Y2 schneidet die erste Führungsrichtung Y1, die durch die Führungslichter 111a und 111c gebildet wird. Dadurch kann die Sichtlinie des Fahrers sowohl in der ersten Führungsrichtung Y1 als auch in der zweiten Führungsrichtung Y2 geführt werden, die einander schneiden.

(9) Bei der HUD-Vorrichtung 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, wenn ein Ereignis auftritt, bei dem die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung Y1 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 nach außen zu führen ist, die Lichtquelle 28a das Führungslicht 111a an, und dann zeigt die Lichtquelle 28c das Führungslicht 111c an, oder, wenn ein Ereignis auftritt, bei dem die Sichtlinie in der zweiten Führungsrichtung Y2 von dem Umgebungs-Anzeigebereich 109 über das Führungslicht 111b zu dem Führungslicht 111d zu führen ist, zeigt die Lichtquelle 28b das Führungslicht 111b an und dann zeigt die Lichtquelle 28d das Führungslicht 111d an.

Dadurch kann die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung Y1 nach außen geführt werden, indem die Führungslichter 111a und 111c sequenziell aufleuchten, und kann auch in der zweiten Führungsrichtung Y2 nach außen geführt werden, wenn die Führungslichter 111b und 111d sequenziell aufleuchten.
Mit der oben beschriebenen Headup-Display-Vorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sichtlinie des Fahrers unter Verwendung des ersten und des zweiten Führungslichtes in einer bestimmten Richtung geführt werden. Beispielsweise kann, wenn das zweite Führungslicht angezeigt wird, nachdem das erste Führungslicht angezeigt wird, die Sichtlinie des Fahrers in der Richtung von dem ersten Anzeigebereich über das erste Führungslicht zu dem zweiten Führungslicht hin geführt werden. Damit kann die Sichtlinie des Fahrers beispielsweise von dem ersten Anzeigebereich an der reflektierenden Platte, an dem ein einfaches Bild, wie beispielsweise die Warnhinweis-Anzeige, angezeigt wird, zu dem Anzeigeteil der Instrumenten-Einheit geführt werden, an dem eine detaillierte Meldung bezüglich des einfachen Bildes angezeigt wird. Das heißt, bei dem Headup-Display gemäß Punkt 1 sind die optische Weglänge des Projektors, die optische Weglänge der ersten Lichtquelle und die optische Weglänge der zweiten Lichtquelle jeweils größer als die in dieser Reihenfolge vorhergehende, so dass das erste und das zweite Führungslicht von dem Fahrer aus als vor dem Anzeigebild an dem ersten Anzeigebereich liegend gesehen werden und das erste Führungslicht von dem Fahrer aus als hinter dem zweiten Führungslicht liegend gesehen wird. So leuchtet, wenn die zweite Lichtquelle aufleuchtet, nachdem die erste Lichtquelle aufleuchtet, das zweite Führungslicht nach dem ersten Führungslicht auf, so dass sich die Fokusposition des Fahrers der Reihe nach von dem ersten Anzeigebild an dem ersten Anzeigebereich, das als am weitesten hinten liegend gesehen wird, dem ersten Führungslicht und dem zweiten Führungslicht von hinten nach vorn bewegt. Dadurch wird, wenn in der Richtung der Sichtlinie die reflektierende Platte an der hinteren Seite angeordnet ist und der Anzeigeteil der Instrumenten-Einheit an der vorderen Seite angeordnet ist, durch Anzeigen des ersten Führungslichtes und des zweiten Führungslichtes in dieser Reihenfolge die Sichtlinie des Fahrers von der reflektierenden Platte zu dem Anzeigeteil der Instrumenten-Einheit verschoben, ohne dass dies als unangenehm empfunden wird. Dadurch wird mit dem Headup-Display gemäß Punkt 1 die Sichtlinie des Fahrers auf einfache Weise geführt.
Die oben beschriebene Headup-Displayvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt das zweite Führungslicht nach dem Anzeigen des ersten Führungslichtes an und kann so die Sichtlinie des Fahrers in der ersten Führungsrichtung von dem ersten Anzeigebereich nach außen führen.
Die oben beschriebene Anzeige-Einheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung verschiebt, wenn das erste Führungslicht und das zweite Führungslicht in dieser Reihenfolge angezeigt werden, die Fokusposition des Fahrers von hinten nach vorn und verschiebt die Sichtlinie des Fahrers von der in der Sichtrichtung an der hinteren Seite befindlichen reflektierenden Platte zu dem an der vorderen Seite befindlichen Anzeigeteil, ohne dass dies als unangenehm empfunden wird, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich hin geführt werden kann.
Mit der oben beschriebenen Anzeige-Einheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sichtlinie des Fahrers von dem ersten Anzeigebereich an der reflektierenden Platte, an dem das Element zum Informieren über einen Warnhinweis angezeigt wird, zu dem Anzeigeteil der Instrumenten-Einheit führen, an dem das Element zum Erläutern eines Inhaltes angezeigt wird.
Bei der oben beschriebenen Anzeige-Einheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung befindet sich das erste Instrumentenseiten-Führungslicht in der Sichtrichtung zwischen der reflektierenden Platte und dem Anzeigeteil, und es ist so eingerichtet, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem zweiten Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich befindlich gesehen wird. Dadurch kann, wenn das erste Führungslicht und dann das zweite Führungslicht angezeigt werden und anschließend das erste Instrumentenseiten-Führungslicht aufleuchtet, die Sichtlinie des Fahrers von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich hin geführt werden. Das heißt, Bilderzeugungspositionen sind von hinten aus der Reihe nach an dem ersten Anzeigebereich, dem ersten Führungslicht, dem zweiten Führungslicht, dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich angeordnet, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich geführt werden kann.
Bei der oben beschriebenen Anzeige-Einheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht in der Sichtrichtung zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem Anzeigeteil angeordnet und so eingerichtet, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich befindlich gesehen wird. Dadurch kann, wenn das erste Führungslicht und dann das zweite Führungslicht angezeigt werden und dann das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht aufleuchtet, nachdem das erste Instrumentenseiten-Führungslicht aufleuchtet, die Sichtlinie des Fahrers von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich hingeführt werden. Das heißt, die Bilderzeugungspositionen sind von hinten aus der Reihe nach an dem ersten Anzeigebereich, dem ersten Führungslicht, dem zweiten Führungslicht, dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht, dem zweiten Instrumentenseiten-Führungslicht und dem zweiten Anzeigebereich angeordnet, so dass die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich geführt werden kann.
Bei der oben beschriebenen Anzeige-Einheit gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung leuchten sequenziell die erste Lichtquelle, die zweite Lichtquelle, das erste Instrumentenseiten-Führungslicht und das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht auf, und so kann die Sichtlinie des Fahrers sicher von dem ersten Anzeigebereich zu dem zweiten Anzeigebereich geführt werden.
Mit der oben beschriebenen Headup-Display-Vorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sichtlinie des Fahrers unter Verwendung des dritten und des vierten Führungslichtes in der zweiten Führungsrichtung geführt werden, die über das dritte und das vierte Führungslicht verläuft. Die zweite Führungsrichtung schneidet die erste Führungsrichtung, die durch das erste und das zweite Führungslicht vorgegeben ist. Dadurch kann die Sichtlinie des Fahrers sowohl in der ersten als auch in der zweiten Führungsrichtung geführt werden, die einander schneiden.
Mit der Headup-Display-Vorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung nach außen geführt werden, wenn das erste und das zweite Führungslicht sequenziell aufleuchten, und kann die Sichtlinie auch in der zweiten Führungsrichtung nach außen geführt werden, wenn das dritte und das vierte Führungslicht sequenziell aufleuchten.
Die Headup-Display-Vorrichtung sowie die Anzeige-Einheit gemäß der vorliegenden Erfindung können als eine Headup-Display-Vorrichtung sowie eine Anzeige-Einheit geschaffen werden, mit denen die Sichtlinie eines Fahrers auf einfache Weise geführt werden kann.
Obwohl die Erfindung im Sinne einer vollständigen und klaren Offenbarung hinsichtlich bestimmter Ausführungsformen beschrieben worden ist, sind die beigefügten Ansprüche nicht darauf zu beschränken, sondern so zu verstehen, dass sie alle Abwandlungen und alternativen Konstruktionen umfassen, die für einen Fachmann vorstellbar sind und gänzlich unter die hier dargelegten Lehren fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2013-144890 [0001]
JP 2006-011122 [0003]

Claims

Headup-Display-Vorrichtung (16), die zum Einsatz an einem Fahrzeug installiert ist, wobei sie umfasst: einen Projektor (22), der so eingerichtet ist, dass er Anzeigelicht, das ein Anzeigebild enthält, auf eine reflektierende Platte (17) projiziert; und eine erste Lichtquelle (28a) sowie eine zweite Lichtquelle (28c), die so eingerichtet sind, dass sie emittiertes Licht auf die reflektierende Platte (17) projizieren, wobei das Anzeigelicht von dem Projektor (22) durch die reflektierende Platte (17) in einer Sichtrichtung reflektiert wird und einen ersten Anzeigebereich (109) an der reflektierenden Platte (17) bildet, das emittierte Licht von der ersten Lichtquelle (28a) durch die reflektierende Platte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein erstes Führungslicht (111a) an einer an den ersten Anzeigebereich (109a) angrenzenden Position an der reflektierenden Platte (17) anzuzeigen, das emittierte Licht von der zweiten Lichtquelle (28c) durch die reflektierende Platte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein zweites Führungslicht (111c) außerhalb des ersten Führungslichtes (111a) an der reflektierenden Platte (17) anzuzeigen, und eine optische Weglänge von der reflektierenden Platte (17) zu dem Projektor (22), eine optische Weglänge (D1) von der reflektierenden Platte (17) zu der ersten Lichtquelle (28a) und eine optische Weglänge (D2) von der reflektierenden Platte (17) zu der zweiten Lichtquelle (28c) in der Sichtrichtung jeweils größer sind als die in dieser Reihenfolge vorhergehende.
Headup-Display-Vorrichtung (16) nach Anspruch 1, wobei wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, eine Sichtlinie in einer ersten Führungsrichtung (Y1) von dem ersten Anzeigebereich (109) über das erste Führungslicht (111a) zu dem zweiten Führungslicht (111c) nach außen zu führen, die erste Lichtquelle (28a) das erste Führungslicht (111a) anzeigt und danach die zweite Lichtquelle (28c) das zweite Führungslicht (111c) anzeigt.
Anzeige-Einheit (10), die umfasst: die Headup-Display-Vorrichtung (16) nach Anspruch 1 oder 2; und eine Instrumenten-Einheit (11), die so eingerichtet ist, dass sie einen Anzeigeabschnitt enthält, an dem ein zweiter Anzeigebereich (13a) ausgebildet ist, wobei der Anzeigeabschnitt in der Sichtrichtung vor der reflektierenden Platte (17) angeordnet ist und des Weiteren so angeordnet ist, dass der zweite Anzeigebereich (13a), aus der Sichtrichtung gesehen, in der ersten Führungsrichtung (Y1) außerhalb des zweiten Führungslichtes (111c) liegt.
Anzeige-Einheit (10) nach Anspruch 3, wobei wenn eine Warnhinweis-Anzeige angezeigt wird, ein Element (108) zum Informieren über einen Warnhinweis, mit dem über einen Warnhinweis informiert wird, an dem ersten Anzeigebereich (109) angezeigt wird, und ein Element (MSG1) zum Erläutern eines Inhaltes, mit dem ein Inhalt des Warnhinweises erläutert wird, an dem zweiten Anzeigebereich (13a) angezeigt wird, und die erste Lichtquelle (28a) das erste Führungslicht (111a) anzeigt und anschließend die zweite Lichtquelle (28c) das zweite Führungslicht (111c) anzeigt.
Anzeige-Einheit (10) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Instrumenten-Einheit (11) des Weiteren eine erste Instrumentenseiten-Lichtquelle (132a) enthält, die ein erstes Instrumentenseiten-Führungslicht (112a) anzeigt, und sich das erste Instrumentenseiten-Führungslicht (112a) in der Sichtrichtung zwischen der reflektierenden Platte (17) und dem Anzeigeabschnitt befindet und so eingerichtet ist, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem zweiten Führungslicht (111c) und dem zweiten Anzeigebereich (13a) befindlich gesehen wird.
Anzeige-Einheit (10) nach Anspruch 5, wobei die Instrumenten-Einheit (11) des Weiteren eine zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle (132b) enthält, die ein zweites Instrumentenseiten-Führungslicht (112b) anzeigt, und das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht (112b) in der Sichtrichtung zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht (112a) und dem Anzeigeabschnitt angeordnet ist und so eingerichtet ist, dass es, aus der Sichtrichtung gesehen, als zwischen dem ersten Instrumentenseiten-Führungslicht (112a) und dem zweiten Anzeigebereich (13a) befindlich gesehen wird.
Anzeige-Einheit (10) nach Anspruch 6, wobei wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung (Y1) von dem ersten Anzeigebereich (109) nach außen zu führen, die erste Lichtquelle (28a) das erste Führungslicht (111a) anzeigt und dann die zweite Lichtquelle (28c) das zweite Führungslicht (111c) anzeigt, danach die erste Instrumentenseiten-Lichtquelle (132a) das erste Instrumentenseiten-Führungslicht (112a) anzeigt und dann die zweite Instrumentenseiten-Lichtquelle (132b) das zweite Instrumentenseiten-Führungslicht (112b) anzeigt.
Headup-Display-Vorrichtung (16) nach Anspruch 1 oder 2, die des Weiteren umfasst: eine dritte Lichtquelle (28b) und eine vierte Lichtquelle (28d), die so eingerichtet sind, dass sie emittiertes Licht auf die reflektierende Platte (17) projizieren, wobei das emittierte Licht von der dritten Lichtquelle (28b) durch die reflektierende Platte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein drittes Führungslicht (111b) an einer an den ersten Anzeigebereich (109) angrenzenden Position an der reflektierenden Platte (17) anzuzeigen, das emittierte Licht von der vierten Lichtquelle (28d) durch die reflektierende Platte (17) in der Sichtrichtung reflektiert wird, um ein viertes Führungslicht (111d) außerhalb des dritten Führungslichtes (111b) an der reflektierenden Platte (17) anzuzeigen, die optische Weglänge von der reflektierenden Platte (17) zu dem Projektor (22), eine optische Weglänge (D1) von der reflektierenden Platte (17) zu der dritten Lichtquelle (28b) und eine optische Weglänge (D2) von der reflektierenden Platte (17) zu der vierten Lichtquelle (28d) in der Sichtrichtung jeweils größer sind als die in dieser Reihenfolge vorhergehende, und die erste Führungsrichtung (Y1) eine zweite Führungsrichtung (Y2) schneidet, die über das dritte Führungslicht (111b) und das vierte Führungslicht (111d) verläuft.
Headup-Display-Vorrichtung (16) nach Anspruch 8, wobei wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der ersten Führungsrichtung (Y1) von dem ersten Anzeigebereich (109) nach außen zu führen, die erste Lichtquelle (28a) das erste Führungslicht (111a) anzeigt und danach die zweite Lichtquelle (28c) das zweite Führungslicht (111c) anzeigt, oder wenn ein Ereignis aufgetreten ist, das es erforderlich macht, die Sichtlinie in der zweiten Führungsrichtung (Y2) von dem ersten Anzeigebereich (109) über das dritte Führungslicht (111b) zu dem vierten Führungslicht (111d) hin nach außen zu führen, die dritte Lichtquelle (28b) das dritte Führungslicht (111b) anzeigt und danach die vierte Lichtquelle (28d) das vierte Führungslicht (111d) anzeigt.