DE112020000436T5

DE112020000436T5 - Head-Up-Display-Vorrichtung

Info

Publication number: DE112020000436T5
Application number: DE112020000436.8T
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Furusawa
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2020-01-09
Publication date: 2021-09-23
Also published as: DE202020005792U1; WO2020145330A1; JPWO2020145330A1; CN113302077A

Abstract

Eine Verringerung der Anzeigequalität eines virtuellen Bildes, die durch das von einem Lichtabschirmteil reflektierte Licht verursacht wird, wird durch ein Lichtabschirmteil unterdrückt, das verhindert, dass eine Anzeige direkt mit dem Außenlicht bestrahlt wird. Eine Head-Up-Display-Vorrichtung 1 der vorliegenden Offenbarung ist in einem Fahrzeug eingebaut und umfasst ein Anzeigeteil 10, das ein Anzeigelicht L abgibt, Gehäuse 13, 14, die eine Austrittsöffnung 15 zum Ausstrahlen des Anzeigelichts L aufweisen und das Anzeigeteil 10 aufnehmen, und ein Lichtabschirmteil 16, das ein von der Austrittsöffnung 15 zum Anzeigeteil 10 gerichtetes Außenlicht abdeckt, wobei die Vorrichtung das Anzeigelicht L auf eine Windschutzscheibe WS projiziert und ein virtuelles Bild V des Anzeigelichts L anzeigt, und wobei am Lichtabschirmteil 16 mehrere vorstehende Streifen 17 gebildet sind.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Head-Up-Display-Vorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist.
Technischer Hintergrund
Eine Head-Up-Display-Vorrichtung mit einem Lichtabschirmteil, das verhindert, dass ein Anzeigegerät unmittelbar mit einem Außenlicht wie Sonnenlicht usw. bestrahlt wird, ist in Patentdokumenten 1 und 2 offenbart. Wie in diesen Dokumenten gezeigt, besteht die Möglichkeit, dass die Anzeigequalität eines virtuellen Bildes durch das vom Lichtabschirmteil reflektierte Licht verringert wird. Es wird daher gewünscht, die Reflexion des Lichts am Lichtabschirmteil zu unterdrücken.
Bei der in Patentdokument 1 offenbarten Head-Up-Display-Vorrichtung wird die Reflexion des Lichts dadurch unterdrückt, dass das Lichtabschirmteil mit einer Mattlackierung angestrichen ist.
Bei der in Patentdokument 2 offenbarten Head-Up-Display-Vorrichtung wird die Reflexion des Lichts dadurch unterdrückt, dass eine reflexionsarme Folie am Lichtabschirmteil angeklebt ist.
Dokumente zum Stand der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 2009-067352 A
Patentdokument 2: JP 2017-003897 A

Zusammenfassung der Erfindung
Zu lösende Aufgabe der Erfindung
Es ist jedoch schwierig, nur durch das Anstreichen mit der Mattlackierung gemäß Patentdokument 1 die Reflexion des Lichts zu unterdrücken. Beim Aufbau gemäß Patentdokument 2, bei dem eine reflexionsarme Folie angeklebt ist, nimmt ferner die Anzahl an Bauteilen zu, so dass sich die Produktkosten erhöhen.
Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Head-Up-Display-Vorrichtung bereitzustellen, bei der die Verringerung der Anzeigequalität eines virtuellen Bildes, die durch das vom Lichtabschirmteil reflektierte Licht verursacht wird, unterdrückt wird, ohne die Anzahl an Bauteilen zu vermehren.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Die Head-Up-Display-Vorrichtung (1) der vorliegenden Offenbarung ist in einem Fahrzeug eingebaut und umfasst
ein Anzeigeteil (10), das ein Anzeigelicht L abgibt,
Gehäuse (13, 14), die eine Austrittsöffnung 15 zum Ausstrahlen des Anzeigelichts (L) aufweisen und das Anzeigeteil 10 aufnehmen, und
ein Lichtabschirmteil (16), das ein von der Austrittsöffnung (15) zum Anzeigeteil (10) gerichtetes Außenlicht abdeckt,
wobei die Vorrichtung das Anzeigelicht (L) auf eine Windschutzscheibe (WS) projiziert und ein virtuelles Bild (V) des Anzeigelichts (L) anzeigt, und wobei am Lichtabschirmteil (16) mehrere vorstehende Streifen (17) gebildet sind.
Vorteile der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Verringerung der Anzeigequalität des virtuellen Bildes unterdrückt werden, die durch das vom Lichtabschirmteil reflektierte Licht verursacht wird, ohne die Anzahl an Bauteilen zu vermehren.
Figurenliste

[1] ist eine schematische Ansicht des Aufbaus, die die Anzeige eines virtuellen Bildes der in einem Fahrzeug eingebauten Head-Up-Display-Vorrichtung erläutert.
[2] ist eine perspektivische Ansicht des Äußeren der Head-Up-Display-Vorrichtung.
[3] ist eine perspektivische Ansicht, die den inneren Aufbau der Head-Up-Display-Vorrichtung zeigt.
[4] ist ein perspektivisches Schnittbild des oberen Gehäuses der Head-Up-Display-Vorrichtung.
[5] ist ein Schnittbild der am oberen Gehäuse gebildeten Abschirmwand.

Ausführungsform der Erfindung
Die Head-Up-Display-Vorrichtung der vorliegenden Offenbarung wird anhand der beigefügten Figuren (1 bis 5) erläutert. Die Richtung X in jeder Figur zeigt die Querrichtung des Fahrzeugs, die Richtung Y zeigt die Vertikalrichtung des Fahrzeugs und die Richtung Z zeigt die Längsrichtung des Fahrzeugs.
Die Erläuterung erfolgt anhand der 1. Die Head-Up-Display-Vorrichtung 1 der vorliegenden Offenbarung ist ein Messinstrument für ein Fahrzeug, das in einer Instrumententafel auf der Seite des Fahrersitzes des Fahrzeugs aufgenommen ist. Die Head-Up-Display-Vorrichtung 1 strahlt ein Anzeigelicht L von einer Austrittsöffnung 15 auf eine Windschutzscheibe WS an der Vorderseite des Fahrersitzes des Fahrzeugs. Erreicht das von der Windschutzscheibe WS reflektierte Anzeigelicht L einen am Fahrersitz des Fahrzeugs sitzenden Fahrer (Fahrzeuginsasse) D, sieht der am Fahrersitz des Fahrzeugs sitzende Fahrer (Fahrzeuginsasse) D ein virtuelles Bild V des Anzeigelichts L an der Vorderseite der Windschutzscheibe WS. Das Anzeigelicht L, das die Head-Up-Display-Vorrichtung 1 ausstrahlt, besteht aus Nummern und Zeichen, die z. B. Informationen über das Fahrzeug wie Fahrgeschwindigkeit, Motordrehzahl, Routenführungsinformationen usw. zeigen.
Die Erläuterung erfolgt anhand der 2 und 3. Die Head-Up-Display-Vorrichtung 1 umfasst ein Anzeigeteil 10, das das Anzeigelicht L abgibt, einen Planspiegel 11, einen Hohlspiegel 12, ein unteres Gehäuse 13, ein oberes Gehäuse 14 und eine Steuerschaltplatine (nicht dargestellt).
Das Anzeigeteil 10 ist ein Bildanzeigegerät wie z. B. ein Flüssigkristall-Anzeigegerät, ein organisches Elektrolumineszenz-Anzeigegerät usw. Das Anzeigeteil 10 zeigt an der Anzeigefläche Nummern und Zeichen an, die die Informationen über das Fahrzeug zeigen, und gibt das Anzeigelicht L von der Anzeigefläche zum Planspiegel 11 ab.
Der Planspiegel 11 ist z. B. ein Spiegel, bei dem an der Oberfläche des Grundkörpers aus Kunstharz eine Reflexionsmembran gebildet ist. Der Planspiegel 11 reflektiert das vom Anzeigeteil 10 abgegebene Anzeigelicht L zum Hohlspiegel 12. Ein längerer Lichtweg kann in der Head-Up-Display-Vorrichtung 11 dadurch gewährleistet werden, dass der Lichtweg des Anzeigelichts L durch den Planspiegel 11 umgelenkt wird.
Der Hohlspiegel 12 ist z. B. ein Spiegel, bei dem eine Reflexionsmembran an der Oberfläche des eine Hohlfläche aufweisenden Grundkörpers aus Kunstharz gebildet ist. Der Hohlspiegel 12 weist die Funktion eines Vergrößerungsglases auf und kann das virtuelle Bild V vergrößert anzeigen.
Das untere Gehäuse 13 ist ein impermeables Gehäuse aus Kunstharz und stützt das Anzeigeteil 10, den Planspiegel 11, den Hohlspiegel 12 und die Steuerschaltplatine ab.
Das obere Gehäuse 14 ist ein impermeables Gehäuse aus Kunstharz, das in das untere Gehäuse 13 eingepasst ist. D. h.: Das untere Gehäuse 13 und das obere Gehäuse 14 sind die Gehäuse, die das Anzeigeteil 10, den Planspiegel 11, den Hohlspiegel 12 und die Steuerschaltplatine aufnehmen. Am oberen Gehäuse 14 ist eine Austrittsöffnung 15 zum Ausstrahlen des Anzeigelichts L gebildet. Diese Austrittsöffnung 15 ist mit einem lichttransparenten Staubschutzdeckel wie einem Film aus Acrylharz bedeckt.
Am oberen Gehäuse 14 ist eine Abschirmwand 16 einstückig gebildet, die die obere Seite des vom unteren Gehäuse 13 abgestützten Anzeigeteils 10 bedeckt und das direkt zum Anzeigeteil 10 gerichtete Licht aus dem von der Austrittsöffnung 15 einfallenden Außenlicht wie Sonnenlicht abdeckt.
Die Steuerschaltplatine ist eine Schaltplatine, an der eine Steuerschaltung wie eine Mikrosteuerung usw. zum Steuern des Anzeigeteils 10 montiert ist.
Die Erläuterung erfolgt anhand der 4 und 5. An der Abschirmwand 16 sind mehrere vorstehende Streifen (Erhöhungen) 17 in einem bestimmten Abstand gebildet. Diese vorstehenden Streifen 17 sind so gebildet, dass mehrere sich in Längsrichtung (X-Richtung) der Austrittsöffnung 15 des oberen Gehäuses 14 linienförmig erstreckenden Konvexitäten in Querrichtung (Z-Richtung) der Austrittsöffnung 15 im bestimmten Abstand nebeneinander angeordnet sind.
Der vorstehende Streifen 17 ist aus einem Boden 170, einem vom Boden 170 hervorstehenden ersten Reflexionsteil 171 und einem zweiten Reflexionsteil 172 ausgebildet.
Der erste Reflexionsteil 171 ist eine Wand der oberen Seite des oberen Gehäuses 14, die der Windschutzscheibe WS des Fahrzeugs gegenüberliegt und vom Boden 170 hervorsteht. Der erste Reflexionsteil 171 reflektiert das zur Abschirmwand 16 gerichtete Licht aus dem von der Austrittsöffnung 15 einfallenden Außenlicht wie Sonnenlicht zur Windschutzscheibe WS in einem Winkel, in dem das Licht den Fahrer D nicht erreicht.
Der zweite Reflexionsteil 172 ist eine Wand der unteren Seite des oberen Gehäuses 14, die vom ersten Reflexionsteil 171 zum Boden 170 geneigt ist. Der zweite Reflexionsteil 172 reflektiert das zur Abschirmwand 16 gerichtete Licht aus dem vom Hohlspiegel 12 reflektierten Anzeigelicht L in die Gehäuse 13, 14 derart, dass das Licht den Fahrer D nicht erreicht.
Die Höhe h und der Abstand p der vorstehenden Streifen 17 sind so eingestellt, dass aus dem zum Boden 170 gerichteten Einfallwinkel θ, der aus einer Simulation oder dgl. erworben wurde, eine Formel Abstand p = Höhe h / tanθ erfüllt wird. Es handelt sich beim zum Boden 170 gerichteten Licht sowohl um das zur Abschirmwand 16 gerichtete Licht aus dem von der Austrittsöffnung 15 einfallenden Außenlicht wie Sonnenlicht als auch um das zur Abschirmwand 16 gerichtete Licht aus dem vom Hohlspiegel 12 reflektierten Anzeigelicht L. Durch diese Einstellung des Abstands p kann unterdrückt werden, dass das sich zum Boden 170 richtende Licht vom ersten Reflexionsteil 171 oder vom zweiten Reflexionsteil 172 reflektiert wird und den Fahrer D erreicht.
Bezugszeichenliste

1:: Head-Up-Display-Vorrichtung
10:: Anzeigeteil
11:: Planspiegel
12:: Hohlspiegel
13:: Unteres Gehäuse
14:: Oberes Gehäuse
15:: Austrittsöffnung
16:: Abschirmwand
17:: Vorstehende Streifen
170:: Boden
171:: Erstes Reflexionsteil
172:: Zweites Reflexionsteil
D:: Fahrer
WS:: Windschutzscheibe
L:: Anzeigelicht
V:: Virtuelles Bild

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2009067352 A [0004]
JP 2017003897 A [0004]

Claims

Head-Up-Display-Vorrichtung, die in einem Fahrzeug eingebaut ist, umfassend - ein Anzeigeteil, das ein Anzeigelicht abgibt, - Gehäuse, die eine Austrittsöffnung zum Ausstrahlen des Anzeigelichts aufweisen und das Anzeigeteil aufnehmen, und - ein Lichtabschirmteil, das ein von der Austrittsöffnung zum Anzeigeteil gerichtetes Außenlicht abdeckt, wobei die Vorrichtung das Anzeigelicht auf eine Windschutzscheibe des Fahrzeuges projiziert und ein virtuelles Bild des Anzeigelichts anzeigt, und wobei am Lichtabschirmteil mehrere vorstehende Streifen gebildet sind.
Head-Up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die vorstehenden Streifen sich in Längsrichtung der Austrittsöffnung erstrecken.
Head-Up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die vorstehenden Streifen einen Reflexionsteil aufweisen, der das zum Lichtabschirmteil gerichtete Anzeigelicht ins Gehäuse reflektiert.
Head-Up-Display-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der Spiegel vorgesehen sind, die das vom Anzeigeteil abgegebene Anzeigelicht reflektieren, wobei die Gehäuse die Spiegel aufnehmen.