DE112022004477T5

DE112022004477T5 - Head-up-Display-Vorrichtung

Info

Publication number: DE112022004477T5
Application number: DE112022004477.2T
Authority: DE
Inventors: Kozo Nishizawa; Yuji Inosaka; Kazunari Hamada
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2021-09-21
Filing date: 2022-08-30
Publication date: 2024-07-18
Also published as: WO2023047897A1; CN117980801A; JPWO2023047897A1

Abstract

Die Verzerrung eines Aufnahmebildes bei der Head-up-Display-Vorrichtung mit einer Funktion zum Anzeigen eines Bildes (virtuellen Bildes) und einer Funktion zur Bildaufnahme eines Körperteils (Auge usw.) eines Fahrpersonals wird reduziert und die Erfassungsgenauigkeit des Körperteils wird erhöht. Sie weist einen Gehäusekörper 116, eine lichttransparente Abdeckung 112, ein Anzeigeteil 102 zum Anzeigen des Bildes, eine Optik 108 und ein Bildaufnahmeteil 110 auf, das im Gehäusekörper außerhalb eines Wegs eines Anzeigelichts des Bildes vorgesehen wird und mit einem Lichtemissionselement 113 und einem Bildaufnahmeelement 115 versehen ist, wobei der Gehäusekörper in Draufsicht von oben gesehen zwischen der Sitzposition des Fahrpersonals und dem lichttransparenten Reflexionsbauteil angeordnet ist, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung einen Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1, durch den das Anzeigelicht hindurchgeht, und einen Bildaufnahmeelementbereich Zr einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Bildaufnahmeelement 115 entspricht, und wobei der Bildaufnahmeelementbereich Zr vom Fahrpersonal 5 aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der von der zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Head-up-Display (HUD)-Vorrichtung usw., die z. B. in ein Fahrzeug wie Kraftfahrzeug usw. eingebaut wird.
Technischer Hintergrund
In Patentdokument 1 ist angegeben, dass ein Gesichtspunkt eines Fahrers mittels einer Infrarotkamera erfasst wird und diese Infrarotkamera an einer Lenksäule (Wellenteil eines Lenkrads) angeordnet wird ([0018] und 4 des Patentdokuments 1).
Wird die Kamera an der Lenksäule angebracht, dreht sich die Kamera entsprechend der Drehung des Lenkrads, so dass die Verzerrung bei einem Aufnahmebild entsteht. In Patentdokument 1 ist deshalb ein Mittel zum elektrischen Ausgleich der Verzerrung des Aufnahmebildes vorgesehen.
Dokument zum Stand der Technik
Patentdokument
Patentdokument 1: JP 2019-026198 A
Zusammenfassung der Erfindung
Zu lösende Aufgabe der Erfindung
Der Erfinder hat untersucht, dass die Infrarotkamera (einschließlich Nah-InfrarotKamera) z. B. in einem Gehäuse (Gehäusekörper) einer HUD-Vorrichtung vorgesehen wird. Gemäß diesem Aufbau können die Kamera und ein Gesichtspunkterfassungsteil in die HUD-Vorrichtung aufgenommen werden, in der das Gesichtspunkterfassungsteil und ein HUD-Steuerteil z. B. durch Verbindung mit einer kurzen Leitung verwendet werden, so dass eine Signalverzögerung und eine Vermischung von Telekommunikationsgeräuschen unterdrückt werden können.
Der Erfinder hat ferner untersucht, dass die Infrarotkamera (nachstehend ggf. lediglich als Kamera bezeichnet) außerhalb eines Wegs eines Anzeigelichts zum Anzeigen eines Bildes vorgesehen wird. Gemäß diesem Aufbau kann die Anordnung usw. der Kamera unabhängig von einer Optik für das Anzeigelicht frei bestimmt werden, so dass sich der Freiheitsgrad der Auslegung erhöht. Darüber hinaus ist es nicht mehr notwendig, dass ein optisches Element (Reflexionsspiegel usw.) sowohl mit einem sichtbaren Licht als auch mit einem Infrarotlicht korrespondiert, so dass der Aufbau (Struktur) des optischen Elements (der Optik) vereinfacht werden kann und in diesem Punkt kostengünstig ist.
Aufgrund der Untersuchung des vorliegenden Erfinders wurden jedoch die folgenden neuen Aufgaben klargestellt.

(1) Die Erfassungsgenauigkeit einer Position eines Körperteils (z. B. Auge (Gesichtspunkt)) einer Person ist entsprechend der Anordnungsposition der Kamera unterschiedlich.

Das Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht usw.) kehrt über eine Windschutzscheibe (im weiteren Sinn: lichttransparentes Reflexionsbauteil, das Reflektivität/Durchlässigkeit des Lichts gleichzeitig aufweist) in die Kamera zurück, so dass es erforderlich ist, vorher zu untersuchen, in welchem Winkel das Bildaufnahmelicht an der Windschutzscheibe reflektiert wird, und eine angemessene Anordnungsposition der Kamera zu bestimmen. Die Form der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe (des lichttransparenten Reflexionsbauteils) ist jedoch nicht gleichmäßig und z. B. entsteht die Tendenz, dass die Veränderung der gekrümmten Fläche auf der zentralen Seite des Fahrzeugs mäßig ist und an Enden (am linken und rechten Ende) steil ist. Je nachdem, welcher Bereich zur Reflexion des Bildaufnahmelichts verwendet wird, entstehen Unterschiede im Grad der Verzerrung des Aufnahmebildes.
Folglich ist es unter Berücksichtigung des oben beschriebenen Punktes erforderlich, ein Lichtemissionselement (z. B. LED, die das Infrarot abgibt) und die Kamera (z. B. Festkörperbildaufnahmeelement wie CCD usw.) an einer angemessenen Position so anzuordnen, dass die Verzerrung des Aufnahmebildes unterdrückt werden kann. Darüber hinaus ist es wünschenswert, dass auch die Richtung des Aufnahmelichts, das das Lichtemissionselement abgibt, angemessen konfiguriert wird.
(2) Darüber hinaus ist es wünschenswert, nicht nur zu berücksichtigen, dass die Verzerrung des Aufnahmebildes reduziert wird, sondern auch, dass die Verkleinerung des Gehäusekörpers der Head-up-Display (HUD)-Vorrichtung nicht verhindert wird. Wie in Punkt (1) beschrieben, ist es erforderlich, die Kamera so anzuordnen, dass die Verzerrung des Aufnahmebildes reduziert wird. Wenn die Position der Kamera an einer Position liegt, die von der Optik für das Anzeigelicht zum Anzeigen des Bildes entfernt ist, vergrößert sich der Gehäusekörper unvermeidlich. In diesem Fall widerspricht dies dem Erfordernis der Verkleinerung der HUD-Vorrichtung. Folglich ist es wünschenswert, die Positionen des Lichtemissionselements und der Kamera unter Berücksichtigung des Erfordernisses der Verkleinerung der HUD-Vorrichtung zu bestimmen.
(3) Darüber hinaus wird das Bildaufnahmelicht über eine lichttransparente Abdeckung, die an einem Öffnungsteil des Gehäusekörpers der HUD-Vorrichtung vorgesehen wird, in Richtung auf die Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil) emittiert. In einem anderen Aspekt bedeutet dies, dass eine Möglichkeit besteht, dass das Außenlicht von einer oberen Seite in Höhenrichtung des Fahrzeugs über die lichttransparente Abdeckung eintritt, und eine Möglichkeit besteht, dass eine Person über die lichttransparente Abdeckung ein unterhalb von ihr liegendes Lichtemissionselement (z. B. LED, die das Infrarot abgibt) bzw. eine Kamera (z. B. Festkörperbildaufnahmeelement wie CCD usw.) mit den Augen sehen kann.
Folglich ist es wünschenswert, dass auch eine Maßnahme zum Unterdrücken des Außenlichts und eine Maßnahme zum Unterdrücken des Entstehens des unangenehmen Gefühls aufgrund des Sehens mit den Augen der Person (mit anderen Worten: Verminderung der Vermarktbarkeit der HUD-Vorrichtung) berücksichtigt werden.
(4) Darüber hinaus wird ein Teil des vom Lichtemissionselement (z. B. LED usw.) emittierten Bildaufnahmelichts von der lichttransparenten Abdeckung reflektiert, und sein Reflexionslicht (Streulicht) fällt in die Kamera (z. B. Festkörperbildaufnahmeelement usw.) ein, was ggf. zu einem Bildaufnahmefehler führen kann. Folglich ist es wünschenswert, auch die Gegenmaßnahme gegen dieses Streulicht zu berücksichtigen.
Diese neuen Aufgaben wurden vom Erfinder oder dgl. klargestellt. Diese Aufgaben sind in oben angeführtem Patentdokument 1 nicht angegeben und auch keine Angabe hinsichtlich der Gegenmaßnahme dagegen ist vorhanden.
Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, bei der Head-up-Display-Vorrichtung mit einer Funktion zum Anzeigen des Bildes (virtuellen Bildes) und einer Funktion zur Bildaufnahme eines Körperteils (Auge usw.) eines Fahrpersonals die Verzerrung des Aufnahmebildes zu reduzieren und die Erfassungsgenauigkeit des Körperteils zu erhöhen.
Sonstige Ziele der vorliegenden Erfindung werden unter Berücksichtigung der folgenden als Beispiele gezeigten Ausgestaltungen und der besten Ausführungsformen sowie der beigefügten Figuren für den Fachmann klargestellt.
Mittel zum Lösen der Aufgabe
Im Folgenden werden Ausgestaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung beispielhaft gezeigt, um das Verstehen des Wesentlichen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
Die Head-up-Display-Vorrichtung bei der ersten Ausgestaltung ist eine solche, welche ein Anzeigelicht eines Bildes auf ein in einem Fahrzeug vorgesehenes lichttransparentes Reflexionsbauteil, das Reflektivität und Durchlässigkeit eines Lichts gleichzeitig aufweist, strahlt und einem Fahrpersonal des Fahrzeugs ein virtuelles Bild anzeigt,
ein Bildaufnahmelicht auf einen Körperteil des Fahrpersonals strahlt, ein Reflexionslicht vom Körperteil über das lichttransparente Reflexionsbauteil empfängt und somit ein Bild des Körperteils aufnimmt,
und in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen zwischen dem Fahrpersonal und dem lichttransparenten Reflexionsbauteil angeordnet wird, wobei sie einen Gehäusekörper,
eine am Gehäusekörper vorgesehene lichttransparente Abdeckung,
ein im Gehäusekörper vorgesehenes Anzeigeteil zum Anzeigen des Bildes,
eine Optik, die im Gehäusekörper vorgesehen ist und ein optisches Element einschließt, das das Anzeigelicht über die lichttransparente Abdeckung in Richtung auf das lichttransparente Reflexionsbauteil strahlt, und
ein Bildaufnahmeteil, das im Gehäusekörper außerhalb eines Wegs eines Anzeigelichts des Bildes vorgesehen ist sowie mit einem Lichtemissionselement zur Abgabe des Bildaufnahmelichts und einem Bildaufnahmeelement zum Empfangen des Reflexionslichts, das über das lichttransparente Reflexionsbauteil kommt, versehen ist, aufweist,
wobei der Gehäusekörper in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen
zwischen einer Sitzposition des Fahrpersonals und dem lichttransparenten Reflexionsbauteil angeordnet ist,
wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung einen Anzeigelichtdurchgangsbereich, durch den das Anzeigelicht hindurchgeht, und
einen Bildaufnahmeelementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Bildaufnahmeelement entspricht, und
wobei der Bildaufnahmeelementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von einer zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Bei der ersten Ausgestaltung kann die HUD-Vorrichtung z. B. auf der Vorderseite des Fahrpersonals (Bildaufnahmegegenstand) vor der Windschutzscheibe (in der Nähe oder dgl. von der Windschutzscheibe) angeordnet werden. Das Anzeigelicht zum Anzeigen des Bildes und das Bildaufnahmelicht zur Aufnahme des Körperteils des Fahrpersonals werden von der HUD-Vorrichtung abgegeben.
Das vom Lichtemissionselement abgegebene Bildaufnahmelicht wird über die Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil) auf das Fahrpersonal gestrahlt, wobei sein Reflexionslicht in die Windschutzscheibe einfällt, reflektiert wird und von einer an einer vorgegebenen Position angeordneten Kamera (Bildaufnahmeelement) empfangen wird, wodurch die Bildaufnahme erfolgt.
Zur möglichst genauen Bildaufnahme des Körperteils (z. B. Gesicht, Auge usw.) der Person ist die Bildaufnahme von der Front vorteilhaft. Wird z. B. ein Viereck von vorne gesehen, wird es als Viereck gesehen. Wird es schräg gesehen, wird es jedoch als Parallelogramm oder Trapez gesehen. Dass sich das Bild verzerrt, erfährt man täglich.
Das Fahrpersonal (z. B. als Fahrer angesehen) liegt bei einem Linkslenker auf der linken Endseite in Breitenrichtung des Fahrzeugs und bei einem Rechtslenker auf der rechten Endseite. Darüber hinaus ist die Veränderung der Form der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe im Allgemeinen auf der Endseite des Fahrzeugs steil (mit anderen Worten: Die Krümmung ist groß und der Krümmungsradius ist klein), auf der zentralen Seite mäßig (mit anderen Worten: Die Krümmung ist klein und der Krümmungsradius ist groß).
Wird das Licht dabei an der Stelle auf der Endseite des Fahrzeugs, deren Form der gekrümmten Fläche steil ist, reflektiert, ist es möglich, das Licht in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs im spitzeren Winkel zu reflektieren. Dass die Reflexion im spitzen Winkel möglich ist, ist dafür nützlich, dass das Anzeigelicht während der Annäherung an die Front des Fahrpersonals (Fahrer) gestrahlt wird, und ist ferner dafür nützlich, dass das Reflexionslicht des Bildaufnahmelichts vom Fahrpersonal (Fahrer) an einer zur Front näheren Position reflektiert wird und zur Kamera (Bildaufnahmeelement), die in der Nähe vom Lichtemissionselement liegt, zurückgeführt wird. Dadurch, dass die Bildaufnahme an der Position in der Nähe von der Front verwirklicht wird, wird die Verzerrung des Aufnahmebildes reduziert.
Das bedeutet mit anderen Worten: Das Bildaufnahmeelement wird gegenüber dem lichttransparenten Reflexionsbauteil an einer Position angeordnet, an der die Verdrehung einer Lichtachse des Bildaufnahmeelements klein ist, so dass die Verzerrung des Aufnahmebildes verkleinert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit der Position des Auges eines Benutzers erhöht werden kann.
Wird die oben beschriebene Reflexion im spitzen Winkel benutzt, kann darüber hinaus eine optische Weglänge des Rückgangslichtwegs des Reflexionslichts des Bildaufnahmelichts verkürzt werden. Dieser Punkt ist nützlich, um z. B. die Vergrößerung der Verzerrung zu unterdrücken, die durch die Reflexion des Bildaufnahmelichts an der Windschutzscheibe entsteht. Auch in diesem Punkt ist die Reduzierung der Verzerrung des Aufnahmebildes möglich.
Darüber hinaus kann das Reflexionslicht an der Position, die der Front in Breitenrichtung des Fahrzeugs näher ist, empfangen werden (mit anderen Worten: Das Bildaufnahmeelement wird der Frontposition weiter angenähert und angeordnet.). Je größer der Abstand zwischen der Frontposition und der Anordnungsposition des Bildaufnahmeelements ist, desto breiter muss die Größe des Gehäusekörpers in Links-Rechts-Richtung (Breitenrichtung des Fahrzeugs) sein, so dass die HUD-Vorrichtung vergrößert werden muss. Beim Aufbau, bei dem die Reflexion im spitzen Winkel effektiv benutzt wird, kann daher auch ein Effekt zum Unterdrücken der Vergrößerung der Größe des Gehäusekörpers erwartet werden.
Bei der ersten Ausgestaltung wurde ein Layoutaufbau unter diesem Gesichtspunkt ausgewählt, bei dem der Bereich (Bildaufnahmeelementbereich), an dem das Bildaufnahmeelement angeordnet wird, näher zur Endseite (von der zentralen Seite abgewandte Seite) in Breitenrichtung des Fahrzeugs als der Anzeigelichtdurchgangsbereich, durch den das Anzeigelicht (oder dessen breiterer Strahlenbündel) hindurchgeht, vorgesehen wird und die Stelle auf der Endseite der Windschutzscheibe (lichttransparenten Reflexionsbauteils), an der die Veränderung der gekrümmten Fläche groß ist, leicht benutzt werden kann.
Somit ist die Unterdrückung (Reduzierung) der Verzerrung des Aufnahmebildes möglich, wobei die hohe Erfassungsgenauigkeit der Position des Körperteils (z. B. Gesicht, Auge oder dgl.) der Person erhalten werden kann. Darüber hinaus kann auch die Verkleinerung des Gehäusekörpers der HUD-Vorrichtung verwirklicht werden.
Bei einer zweiten Ausgestaltung, die von der ersten Ausgestaltung abhängig sein kann, kann das Anzeigelicht ein sichtbares Licht sein, wobei das Bildaufnahmelicht ein Infrarotlicht sein kann,
wobei sie ein Filterteil aufweisen kann, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen wird, das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt,
wobei in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen ein dem Filterteil entsprechender Filterteilbereich in einem Bereich der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen sein kann, und
wobei der Bildaufnahmeelementbereich im Filterteilbereich vorgesehen sein kann.
Bei der zweiten Ausgestaltung wird das Filterteil, das das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt, unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen. Für dieses Filterteil kann z. B. ein mehrschichtiger Langpassfilter (das bedeutet konkret: IR-Filter, der an der Rückseite der lichttransparenten Abdeckung angeklebt wird, usw.) aus einem Material verwendet werden, das das sichtbare Licht absorbiert und das Infrarotlicht durchlässt.
Das Bildaufnahmeelement wird an der diesem Filterteil entsprechenden Position angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten: Der Layoutaufbau, bei dem in Draufsicht, bei der die lichttransparente Abdeckung von oben gesehen wird, der Bildaufnahmeelementbereich im dem Filterteil entsprechenden Filterteilbereich vorgesehen wird, wird ausgewählt.
Das bedeutet mit anderen Worten: In einer Schnittstruktur des Gehäusekörpers ist das Filterteil oberhalb des Bildaufnahmeelements vorhanden. Folglich wird das Außenlicht, das in die lichttransparente Abdeckung von oben einfällt, durch das Filterteil verhindert. Folglich kann die Senkung der Bildaufnahmegenauigkeit aufgrund des Außenlichts unterdrückt werden.
Darüber hinaus wird auch der Blick der Person von oben ebenfalls durch das Filterteil gesperrt. Folglich kann das Entstehen des unangenehmen Gefühls aufgrund des Sehens mit den Augen der Person (mit anderen Worten: Verminderung der Vermarktbarkeit der HUD-Vorrichtung) unterdrückt werden.
Bei einer dritten Ausgestaltung, die von der ersten oder der zweiten Ausgestaltung abhängig sein kann,
liegt ein Kreuzungspunkt einer Lichtachse des Bildaufnahmeelements und des lichttransparenten Reflexionsbauteils an einer Position, die höher ist als ein Reflexionspunkt eines Hauptlichtstrahls des Anzeigelichts am lichttransparenten Reflexionsbauteil.
Um die Bildaufnahme des Körperteils wie Auge usw. des Fahrpersonals (Fahrers usw.) möglichst von der Front zu ermöglichen, wird bei der dritten Ausgestaltung die Position, an der der Hauptlichtstrahl des Bildaufnahmelichts (einschließlich sowohl des Strahllichts, das vom Lichtemissionselement in Richtung auf die Windschutzscheibe gestrahlt wird, als auch des Reflexionslichts vom Körperteil der Person) durch die Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil) reflektiert wird, auf eine Position konfiguriert, die höher ist als die Position, an der der Hauptlichtstrahl des Anzeigelichts des Bildes reflektiert wird.
Der „Hauptlichtstrahl des Bildaufnahmelichts“ ist mit anderen Worten ein zentraler Lichtstrahl (Dies wird als Hauptlichtstrahl bezeichnet.), der entlang der Lichtachse des Bildaufnahmeelements vorwärts geht. Folglich kann die „Reflexionsposition des Hauptlichtstrahls des Bildaufnahmelichts an der Windschutzscheibe“ als „Position des Kreuzungspunktes der Lichtachse des Bildaufnahmeelements und der Windschutzscheibe“ ausgedrückt werden.
Z. B. ein Gesicht (insbesondere Auge) der Person liegt oberhalb eines Armaturenbretts und eines Lenkrads. Entsprechend der Höhe des Gesichts, der Augen usw. wird die Kreuzungspunktposition der Lichtachse des Bildaufnahmelichts und der Windschutzscheibe auf eine Position konfiguriert, die höher ist als die Position des Reflexionsbereichs des Anzeigelichts des Bildes, so dass die Bildaufnahme des Körperteils (z. B. Gesicht, Augen usw.) der Person in einem Winkel, der der Front näher ist, ermöglicht wird. Somit kann die Verzerrung des Aufnahmebildes unterdrückt werden, wobei die hohe Erfassungsgenauigkeit der Position des Gesichts oder des Auges erhalten werden kann.
Darüber hinaus wird die Sachlage, bei der das Bildaufnahmelicht durch das Armaturenbrett bzw. das Lenkrad blockiert wird und damit der Körperteil der Person nicht aufgenommen werden kann, sicher vermieden. Folglich kann die Verringerung der Zuverlässigkeit der Bildaufnahmefunktion, die die HUD-Vorrichtung umfasst, unterdrückt werden.
Bei einer vierten Ausgestaltung, die von einer der ersten bis dritten Ausgestaltungen abhängig sein kann,
kann ein Bereich der lichttransparenten Abdeckung, die am Gehäusekörper vorgesehen wird,
in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließen, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht,
wobei der Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von einer zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sein kann.
Die vierte Ausgestaltung zeigt ein vorteilhaftes Beispiel des Layoutaufbaus des Lichtemissionselementbereichs. Bei der vierten Ausgestaltung ist der Lichtemissionselementbereich gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer Endseite des Fahrzeugs (auf der von der zentralen Seite abgewandten Seite) vorgesehen.
Das bedeutet mit anderen Worten: Der „Lichtemissionselementbereich“ ist auf der gleichen Seite (Endseite des Fahrzeugs in Bezug auf den Anzeigelichtdurchgangsbereich) wie der in der ersten Ausgestaltung gezeigte „Bildaufnahmeelementbereich“ angeordnet. Wird dieser Layoutaufbau ausgewählt, ist z. B. ein Effekt erzielbar, dass das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement, die in der Nähe zueinander angeordnet sind, als eine Bildaufnahmeeinheit behandelt werden können. Das bedeutet konkret: Dadurch, dass das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement in ein gemeinsames Paket aufgenommen und vereinheitlicht werden, wird die Behandlung im Vergleich mit dem Fall, in dem jedes Element getrennt behandelt wird, erleichtert.
Darüber hinaus kann auch ein Fall angenommen werden, in dem die Schwankung der relativen Position jedes Elements als problematisch betrachtet wird, wenn das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement getrennt vorgesehen werden. Der Fall, in dem sie als eine Einheit vorgesehen werden, weist auch einen Vorteil auf, dass der Fehler der relativen Position jedes Elements aufgrund der Layoutgenauigkeit jedes Elements im Herstellungsschritt der Einheit bestimmt wird und von der Positionsabweichung bei der Montage nicht abhängig ist.
Bei einer fünften Ausgestaltung, die von einer der ersten bis dritten Ausgestaltungen abhängig sein kann,
kann ein Bereich der lichttransparenten Abdeckung, die am Gehäusekörper vorgesehen wird, in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließen, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht,
wobei der Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sein kann.
Die fünfte Ausgestaltung zeigt ein anderes vorteilhaftes Beispiel des Layoutaufbaus des Lichtemissionselementbereichs. Bei der fünften Ausgestaltung ist der Lichtemissionselementbereich gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der zentralen Seite des Fahrzeugs vorgesehen.
Das bedeutet mit anderen Worten: Der „Lichtemissionselementbereich“ ist in Bezug auf den Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der vom „Bildaufnahmeelementbereich“ abgewandten Seite (zentralen Seite des Fahrzeugs) angeordnet. Da der Anzeigelichtdurchgangsbereich zwischen dem Lichtemissionselementbereich und dem Bildaufnahmeelementbereich vorhanden ist, können Abstände zwischen jedem Bereich in diesem Umfang weit zur Verfügung gestellt werden.
Wird das vom Lichtemissionselement abgegebene Bildaufnahmelicht von der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung (bzw. Filterteil) reflektiert, entsteht das Streulicht. Fällt dieses Streulicht ins Bildaufnahmeelement ein, führt dies zu einer Ursache des Bildaufnahmefehlers.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement entfernt angeordnet, so dass der Einfall des Streulichts ins Bildaufnahmeelement ausreichend unterdrückt wird. Der Layoutaufbau der vorliegenden Ausgestaltung ist wie oben beschrieben als Gegenmaßnahme gegen das Streulicht nützlich.
Dadurch, dass das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement entfernt angeordnet sind, kann entsprechend der Situation ein Fall bestehen, dass die Lichtintensität des Bildaufnahmelichts, das vom Körperteil der Person reflektiert wird und ins Bildaufnahmeelement zurückkehrt, im Vergleich mit dem Fall zunimmt, in dem jedes Element auf der gleichen Seite angeordnet ist. Der Layoutaufbau der vorliegenden Ausgestaltung ist nützlich auch im Punkt der Verwirklichung des Layouts des Elements, das entsprechend der Situation einen höheren Freiheitsgrad aufweist.
Bei einer sechsten Ausgestaltung, die von einer der ersten bis dritten Ausgestaltungen abhängig sein kann,
kann ein Bereich der lichttransparenten Abdeckung, die am Gehäusekörper vorgesehen wird,
in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließen, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht,
ein erstes und zweites Lichtemissionselement als Lichtemissionselement aufweisen, wobei der Lichtemissionselementbereich einen dem ersten Lichtemissionselement entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich und einen zweiten Lichtemissionselementbereich aufweisen kann,
wobei der erste Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sein kann, und
wobei der zweite Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von der zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen werden kann.
Bei der sechsten Ausgestaltung werden das erste und zweite Lichtemissionselement verwendet. Das erste Lichtemissionselement wird gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der zentralen Seite des Fahrzeugs vorgesehen. Das zweite Lichtemissionselement wird gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der Endseite des Fahrzeugs vorgesehen.
Das bedeutet mit anderen Worten: Da der Anzeigelichtdurchgangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Lichtemissionselement vorhanden ist, sind die Abstände zwischen jedem Element weit, wobei die Anordnungsposition jedes Elements erheblich unterschiedlich ist. Folglich können z. B. ein Lichtweg (erster Lichtweg) in einem Fall, in dem das vom ersten Lichtemissionselement abgegebene Bildaufnahmelicht von der Windschutzscheibe reflektiert wird und auf den Körperteil der Person gestrahlt wird, und ein Lichtweg (zweiter Lichtweg) in einem Fall, in dem das vom zweiten Lichtemissionselement abgegebene Bildaufnahmelicht von der Windschutzscheibe reflektiert wird und auf den Körperteil der Person gestrahlt wird, unterschiedlich sein.
Dadurch, dass unter Berücksichtigung dieses Punktes zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) umgeschaltet und verwendet werden bzw. zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) gleichzeitig verwendet werden, kann ein negativer Einfluss aufgrund des Streulichts ggf. unterdrückt werden, das in einem Fall leicht entsteht, in dem z. B. die Person (Fahrer) eine Sonnenbrille trägt.
Z. B. eine ungewöhnliche Reflexion (diffuse Reflexion oder dgl.) des Bildaufnahmelichts entsteht ggf. an einer Oberfläche der vom Fahrer getragenen Sonnenbrille und ihr ungewöhnliches Reflexionslicht wird ggf. von der Windschutzscheibe reflektiert und ins Bildaufnahmeelement zurückgeführt. In diesem Fall wird es nicht über den gewöhnlichen Lichtweg geleitet, so dass sich die Verzerrung des Bildes ggf. vermehrt.
In diesem Fall werden zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) wie oben beschrieben umgeschaltet und verwendet bzw. zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) gleichzeitig verwendet, wodurch der Lichtweg (mit anderen Worten: Einfallswinkel) zum Bestrahlen des Körperteils der Person mit dem Bildaufnahmelicht etwas geändert werden kann bzw. eine Schnittform des Lichtbündels des Lichts zum Bestrahlen des Körperteils der Person geändert werden kann oder ihre Fläche vergrößert werden kann. Somit kann das oben beschriebene Streulicht ggf. reduziert werden.
Z. B. kann ein Fall bestehen, in dem sich der Einfallswinkel des zurückkehrenden Streulichts ins Bildaufnahmeelement ändert und es schwer wahrnehmbar wird. Darüber hinaus kann auch ein Fall bestehen, in dem das gewöhnliche (ordentliche) zurückkehrende Licht zunimmt und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird.
Folglich kann der Aufbau der vorliegenden Ausgestaltung eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht im Fall sein, in dem die Person (Fahrer) die Sonnenbrille trägt oder dgl.
Darüber hinaus ist die vorliegende Ausgestaltung auch im Punkt nützlich, dass die Lichtintensität des ins Bildaufnahmeelement zurückkehrenden Bildaufnahmelichts vermehrt wird und die Erfassungsempfindlichkeit erhöht wird.
Bei einer siebten Ausgestaltung, die von einer der ersten bis dritten Ausgestaltungen abhängig sein kann,
kann ein Bereich der lichttransparenten Abdeckung, die am Gehäusekörper vorgesehen wird,
in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließen, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht, und ein erstes und zweites Lichtemissionselement als Lichtemissionselement aufweisen,
wobei der Lichtemissionselementbereich einen dem ersten Lichtemissionselement entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich und einen zweiten Lichtemissionselementbereich aufweisen kann,
wobei der erste Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sein kann, und
wobei der zweite Lichtemissionselementbereich
vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs und an einer Position vorgesehen sein kann, deren Abstand vom Anzeigelichtdurchgangsbereich ferner ist als der erste Lichtemissionselementbereich.
Bei der siebten Ausgestaltung werden das erste und zweite Lichtemissionselement (Lichtquellen für die Bildaufnahme) ebenfalls wie die sechste Ausgestaltung vorgesehen und jedes Lichtemissionselement wird umgeschaltet und verwendet bzw. zwei Lichtemissionselemente werden gleichzeitig verwendet, wodurch eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht vorgenommen wird bzw. die Lichtintensität des ins Bildaufnahmeelement zurückkehrenden Bildaufnahmelichts vermehrt wird.
Während bei der siebten Ausgestaltung das erste und zweite Lichtemissionselement gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der voneinander entgegengesetzten Seite vorgesehen sind, sind bei der vorliegenden Ausgestaltung das erste und zweite Lichtemissionselement zusammen auf der zentralen Seite (gleichen Seite) vorgesehen. Darüber hinaus ist das zweite Lichtemissionselement an einer Position vorgesehen, deren Abstand vom Anzeigelichtdurchgangsbereich ferner ist als das erste Lichtemissionselement. Der Abstand oder dgl. zwischen dem ersten und zweiten Lichtemissionselement kann angemessen fein eingestellt werden.
Der Fachmann kann leicht verstehen, dass die Ausgestaltungen gemäß den vorliegenden Erfindungen, die beispielhaft gezeigt wurden, ohne Abweichung vom Gedanken der vorliegenden Erfindung weiter geändert werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[1] 1 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Aufbaus einer HUD-Vorrichtung zeigt, und 1 (B) ist eine Ansicht, die zeigt, dass bei einem Bereich einer lichttransparenten Abdeckung zwischen einem ersten Bereich (Anzeigelichtdurchgangsbereich), durch den ein Anzeigelicht als sichtbares Licht hindurchgeht, und einem zweiten Bereich (Filterteilbereich), der das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht nicht durchlässt, unterschieden werden kann.
[2] 2 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Layouts einer Bildaufnahmeeinheit mit einem Lichtemissionselement und einem Bildaufnahmeelement zeigt, und 2 (B) ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Layouts der Bildaufnahmeeinheit zeigt.
[3] 3 (A) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel der HUD-Vorrichtung beim Linkslenker, ein Beispiel der Lichtwege des sichtbaren Lichts (Anzeigelicht) und des Infrarotlichts (Bildaufnahmelicht) usw. zeigt, und 3 (B) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Bildaufnahmeteils (Bildaufnahmeeinheit) bei der HUD-Vorrichtung zeigt.
[4] 4 (A) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel der HUD-Vorrichtung beim Rechtslenker, ein Beispiel der Lichtwege des sichtbaren Lichts (Anzeigelicht) und des Infrarotlichts (Bildaufnahmelicht) usw. zeigt, und 4 (B) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Bildaufnahmeteils (Bildaufnahmeeinheit) bei der HUD-Vorrichtung zeigt.
[5] 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Vorteils der Anordnung des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich) auf der Endseite des Fahrzeugs gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich.
[6] 6 ist eine Ansicht, die ein vorteilhaftes Beispiel der Lichtwege (Wege) des Anzeigelichts und des Bildaufnahmelichts zeigt.
[7] 7 (A), (B) sind Ansichten zur Erläuterung des Absperrungseffekts des Außenlichts und des Blicks durch das Filterteil.
[8] 8 (A) - (C) sind Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels der vorteilhaften Anordnung des Lichtemissionselements (Lichtemissionselementbereich) und des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich), bei der das Streulicht berücksichtigt ist, das an der lichttransparenten Abdeckung (bzw. Filterteil, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen ist) entsteht.
[9] 9 (A) - (C) sind Ansichten zur Erläuterung eines anderen Beispiels der vorteilhaften Anordnung des Lichtemissionselements (Lichtemissionselementbereich) und des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich), bei der das Streulicht berücksichtigt ist, das an der lichttransparenten Abdeckung (bzw. Filterteil, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen ist) entsteht.
[10] 10 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem das Lichtemissionselement (Lichtemissionselementbereich) vom Fahrer aus gesehen auf der rechten Seite des Anzeigelichtdurchgangsbereichs angeordnet ist und das Bildaufnahmeelement (Bildaufnahmeelementbereich) vom Fahrer aus gesehen auf der linken Seite angeordnet ist, und 10 (B) ist eine Ansicht, die den Streulichtunterdrückungseffekt zeigt.
[11] 11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Layoutaufbaus zeigt, bei dem das erste und zweite Lichtemissionselement verwendet sind.
[12] 12 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Layoutaufbaus zeigt, bei dem das erste und zweite Lichtemissionselement verwendet sind.

Ausführungsformen der Erfindung
Die besten Ausführungsformen, die im Folgenden erläutert werden, werden zum Erleichtern des Verstehens der vorliegenden Erfindung benutzt. Folglich sollte der Fachmann darauf achten, dass die vorliegende Erfindung durch die im Folgenden erläuterten Ausführungsformen nicht ungerecht beschränkt wird.
(Erste Ausführungsform)
1 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Aufbaus einer HUD-Vorrichtung zeigt und 1 (B) ist eine Ansicht, die zeigt, dass bei einem Bereich einer lichttransparenten Abdeckung zwischen einem ersten Bereich (Anzeigelichtdurchgangsbereich), durch den ein Anzeigelicht als sichtbares Licht hindurchgeht, und einem zweiten Bereich (Filterteilbereich, der das Infrarotlicht durchlässt), der das Infrarotlicht als Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht nicht durchlässt, unterschieden werden kann.
Wie in 1 (A) gezeigt, weist eine Head-up-Display (HUD)-Vorrichtung 100 eine Funktion auf, dass sie ein Anzeigelicht L1 eines Bildes auf eine in ein Fahrzeug 1 einmontierte Windschutzscheibe 2 als ein lichttransparentes Reflexionsbauteil, das Reflektivität und Durchlässigkeit des Lichts gleichzeitig aufweist, strahlt und einem Fahrpersonal 5 (Es wird hier als Fahrer bestimmt.) 5 des Fahrzeugs 1 ein virtuelles Bild V an einer Anzeigefläche PS des virtuellen Bildes anzeigt.
Darüber hinaus weist diese HUD-Vorrichtung 100 auch die Funktion auf, dass sie ein Bildaufnahmelicht L2 über die Windschutzscheibe 2 auf den Körperteil (Gesicht, Auge oder dgl.; Er wird hier als Auge (Gesichtspunkt) 7 bestimmt.) des Fahrpersonals (Fahrer) 5 strahlt, ein Reflexionslicht L3 vom Körperteil über die Windschutzscheibe 2 empfängt und somit das Bild des betreffenden Körperteils aufnimmt.
Basierend auf dem aufgenommenen Bild wird die Position des Auges (Gesichtspunktes) erfasst. Basierend auf der erfassten Gesichtspunktposition können z. B. Gesichtspunktpositionsnachfolge-Beleuchtung, Gesichtspunktpositionsnachfolge-Verzerrung usw. ausgeführt werden.
Wie in 3 (A), 4 (A) gezeigt, wird darüber hinaus die HUD-Vorrichtung 100 z. B. in Draufsicht in Höhenrichtung (Y-Richtung) des Fahrzeugs 1 von oben gesehen an einer Position zwischen dem Fahrpersonal (Fahrer) 5 (bzw. Lenkrad 8) und der Windschutzscheibe 2 als lichttransparentem Reflexionsbauteil und auf der vom Fahrer 5 aus gesehenen Vorderseite (und an der unteren Stelle) angeordnet.
Das bedeutet konkret: Die HUD-Vorrichtung 100 ist in einem Armaturenbrett 4 in der Nähe von der Windschutzscheibe 2 aufgenommen.
Wie in 1 (A) gezeigt, weist die HUD-Vorrichtung 100 einen Gehäusekörper 116, eine am Gehäusekörper vorgesehene lichttransparente Abdeckung 112, ein im Gehäusekörper vorgesehenes Anzeigeteil 102 (mit einer Anzeigetafel 104 wie Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder dgl.) zum Anzeigen des Bildes, eine Optik (einschließlich Flachspiegel 106), die im Gehäusekörper vorgesehen ist und ein optisches Element (gekrümmten Spiegel 108 wie Hohlspiegel oder dgl.) einschließt, das das Anzeigelicht L1 über die lichttransparente Abdeckung 112 in Richtung auf die Windschutzscheibe 2 als lichttransparentes Reflexionsbauteil strahlt, und ein Bildaufnahmeteil (Es wird ggf. als Bildaufnahmeeinheit bezeichnet.) 110 im Gehäusekörper 1 auf, das außerhalb eines Wegs des Anzeigelichts L1 des Bildes vorgesehen ist und ein Lichtemissionselement (in 1 nicht dargestellt; Bezugszeichen 113 in 2 usw.) zur Abgabe des Bildaufnahmelichts L2 und ein Bildaufnahmeelement (in 1 nicht dargestellt; Bezugszeichen 115 in 2 usw.) zum Empfangen eines über die Windschutzscheibe 2 kommenden Reflexionslichts L3 des Bildaufnahmelichts aufweist. Beim Beispiel gemäß 1 (A) gibt das Lichtemissionselement 113 das Bildaufnahmelicht über die lichttransparente Abdeckung 112 an die Windschutzscheibe 2 ab. Es besteht jedoch keine Beschränkung darauf und das Lichtemissionselement 113 kann auch so ausgebildet werden, dass es das Bildaufnahmelicht nicht über die Windschutzscheibe 2 direkt auf das Fahrpersonal (Fahrer oder dgl.) strahlt.
Das Anzeigelicht L1 ist ein sichtbares Licht und das Bildaufnahmelicht L2 (und dessen Reflexionslicht L3, das vom Körperteil der Person reflektiert wird und ins Bildaufnahmeteil 110 zurückkehrt) ist ein Infrarotlicht (einschließlich Nahinfrarot). Dies ist jedoch ein Beispiel und ein Licht in einem anderen Wellenbereich kann verwendet werden.
Darüber hinaus weist die HUD-Vorrichtung 100 ein Filterteil 114 auf, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 vorgesehen wird, das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt.
Dieses Filterteil 114 weist Funktionen auf, den Einfall des Außenlichts ins Bildaufnahmeteil 110 zu verhindern bzw. zu verhindern, dass die Person mit den Augen das Bildaufnahmeteil 110 über die lichttransparente Abdeckung 112 sieht.
Für das Filterteil 114 kann z. B. ein mehrschichtiger Langpassfilter aus einem Material, das das sichtbare Licht absorbiert und das Infrarotlicht durchlässt (das bedeutet konkret: IR-Filter oder dgl., der an der Rückseite der lichttransparenten Abdeckung 112 angeklebt wird, usw.), verwendet werden.
Wie in 1 (B) gezeigt, kann bei dem Bereich der lichttransparenten Abdeckung 112 zwischen einem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 (Er wird ggf. als erster Bereich bezeichnet.), der das Anzeigelicht (sichtbares Licht) durchlässt, und einem Filterteilbereich (Bereich, der dem Filterteil 114 entspricht; Er wird ggf. als zweiter Bereich bezeichnet.) Z2, der das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt, unterschieden werden.
Der erste Bereich Z1 kann auch als „Anzeigelicht (Sichtbares Licht)-Durchlassbereich“ bezeichnet werden. Darüber hinaus kann der zweite Bereich Z2 auch als „Infrarotlichtdurchlassbereich“ bezeichnet werden.
In 1 (B) ist jeder Bereich Z1, Z2 der Erleichterung der Erläuterung halber so dargestellt, als ob er entlang der Vor- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Tatsächlich wird er jedoch entlang der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs 1 angeordnet (Dieser Punkt wird nachher erläutert.).
Anschließend wird auf 2 verwiesen. 2 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Layouts einer Bildaufnahmeeinheit mit einem Lichtemissionselement und einem Bildaufnahmeelement zeigt, und 2 (B) ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Layouts der Bildaufnahmeeinheit zeigt. Den Teilen in 2, die mit denjenigen gemäß 1 gemeinsam sind, sind dieselben Bezugszeichen gegeben (Dies gilt auch für die folgenden Figuren.).
2 (A), (B) zeigen Anordnungsbeispiele bei einem Linkslenker (vgl. 3 (A)).
Wie in 2 (A), (B) gezeigt, ist die HUD-Vorrichtung 100 an einer Position zwischen dem Fahrpersonal (Fahrer) 5 (bzw. Lenkrad 8) und der Windschutzscheibe 2 als lichttransparentem Reflexionsbauteil und auf der vom Fahrer 5 aus gesehenen Vorderseite (und an der unteren Stelle) angeordnet.
Darüber hinaus liegt die am Gehäusekörper 116 vorgesehene lichttransparente Abdeckung 112 in 2 (A), (B) zur Seite der Windschutzscheibe 2 frei. Das Anzeigelicht L1 und das Bildaufnahmelicht L2 werden über diese lichttransparente Abdeckung 112 abgegeben und das Reflexionslicht L3 des Bildaufnahmelichts L2 vom Körperteil der Person kehrt zurück und das betreffende Reflexionslicht L3 wird vom Bildaufnahmeelement (Festkörperbildaufnahmeelement: Kamera im weiteren Sinn) 115 empfangen.
Der Bereich (Bereich Z0 der lichttransparenten Abdeckung), in dem die lichttransparente Abdeckung 112 vorhanden ist, ist ein in Draufsicht in Höhenrichtung (Y-Richtung) des Fahrzeugs 1 von oben gesehen rechteckiger Bereich und ist in der Figur mit einer dicken durchgehenden Linie gezeigt.
In diesem Bereich Z0 der lichttransparenten Abdeckung sind ein Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 (bzw. Anzeigelichtdurchlassbereich), durch den das Anzeigelicht (oder dessen Lichtbündel) L1 hindurchgeht, ein Lichtemissionselementbereich (Lichtquellenbereich im weiteren Sinn) Ze, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 liegenden Lichtemissionselement (Infrarotleuchtdiode oder dgl.: Lichtquelle im weiteren Sinn) entspricht, und ein Bildaufnahmeelementbereich (Kamerabereich im weiteren Sinn) Zr, der dem ebenfalls unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 liegenden Bildaufnahmeelement (CCD usw.: Kamera im weiteren Sinn) entspricht, vorgesehen.
Das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 sind Bestandteile der Bildaufnahmeeinheit (Bildaufnahmeteil) 110. Die Bildaufnahmeeinheit (Bildaufnahmeteil) 110 ist unterhalb des Filterteils 114 angeordnet. Der Layoutaufbau, bei dem in Draufsicht von oben gesehen der Bildaufnahmeeinheitsbereich (Bildaufnahmeteilbereich) im dem Filterteil 114 entsprechenden Filterteilbereich Z2 angeordnet wird, ist ausgewählt.
Das Bezugszeichen 106 zeigt einen Flachspiegel als Bestandteil der Optik der HUD-Vorrichtung 100.
In 2 (A), (B) ist der Bildaufnahmeelementbereich Zr vom Fahrpersonal (Fahrer) 5 aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf einer von einer zentralen Seite abgewandten Endseite (mit anderen Worten: vom Fahrer 5 aus gesehen auf der linken Seite) des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet.
Aufgrund der Auswahl dieser Anordnung ist es vorteilhaft im Punkt der Reduzierung der Verzerrung des Aufnahmebildes bzw. im Punkt der Verkleinerung des Gehäusekörpers (Dies wird nachher erläutert.).
Darüber hinaus sind das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 in 2 (A) entlang der Vor- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten: Das Lichtemissionselement 113 ist auf der Hinterseite angeordnet und das Bildaufnahmeelement 115 ist auf der Vorderseite angeordnet. Wird diese Anordnung ausgewählt, ist es dahingehend vorteilhaft, dass ein negativer Einfluss des Streulichts aufgrund der Reflexion des Infrarotlichts an der lichttransparenten Abdeckung 112 unterdrückt werden kann (Dieser Punkt wird nachher erläutert.).
Darüber hinaus sind das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 in 2 (B) entlang der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs angeordnet. Das bedeutet mit anderen Worten: Das Lichtemissionselement 113 ist vom Fahrer 5 aus gesehen auf der rechten Seite angeordnet und das Bildaufnahmeelement 115 ist auf der linken Seite angeordnet. Wird diese Anordnung ausgewählt, ist es dahingehend vorteilhaft, dass ein negativer Einfluss des Streulichts aufgrund der Reflexion des Infrarotlichts an der lichttransparenten Abdeckung 112 unterdrückt werden kann (Dieser Punkt wird nachher erläutert.).
Eine der Anordnungen der 2 (A) und (B) kann so gewählt werden, dass das Streulicht unter Berücksichtigung des Entstehungsstands des Streulichts usw. weiter reduziert werden kann.
Anschließend wird auf 3 verwiesen. 3 (A) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel der HUD-Vorrichtung beim Linkslenker, ein Beispiel der Lichtwege des sichtbaren Lichts (Anzeigelicht) und des Infrarotlichts (Bildaufnahmelicht) usw. zeigt, und 3 (B) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Bildaufnahmeteils (Bildaufnahmeeinheit) bei der HUD-Vorrichtung zeigt.
In 3 ist die in 2 (A) gezeigte Anordnung gewählt. Darüber hinaus ist das Fahrzeug 1, wie in 3 (A) gezeigt, ein Linkslenker, wobei der Fahrer 5 auf der Seite des linken Endes (zweiten Endes) des Fahrzeugs 1 liegt. Das Bezugszeichen 91 zeigt einen rechten Seitenspiegel und 93 einen linken Seitenspiegel.
Darüber hinaus zeigt eine in 3 (A) mit einer gestrichelten Linie eingeklammerte Stelle P1 an der Windschutzscheibe 2 eine Reflexionsposition des das Bild anzeigenden Anzeigelichts (sichtbaren Lichts) L1 in Breitenrichtung des Fahrzeugs. Darüber hinaus zeigt eine Stelle P2 eine Reflexionsposition eines Abgabelichts L2 des Bildaufnahmelichts (Infrarotlichts) und des Reflexionslichts (bzw. eines Rückkehrlichts, das auf das Bildaufnahmeelement 115 zurückkehrt) L3 vom Körperteil der Person in Breitenrichtung des Fahrzeugs.
Die Stelle P1 liegt auf der zentralen Seite (nahe zur Mitte) in Breitenrichtung des Fahrzeugs und die Stelle P2 liegt auf der Endseite (nahe zum Ende).
Die Veränderung der gekrümmten Fläche (Grad der Krümmung) der Windschutzscheibe 2 ist an der Stelle P1 mäßig und die Veränderung der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe 2 ist an der Stelle P2 erheblich steil. Durch Benutzung dieser steil gekrümmten Fläche wird das Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht) L2, L3 im spitzen Winkel reflektiert, was die Aufnahme des Fahrers 5 von einer möglichst der Front nahen Position ermöglicht und ein Effekt zum Unterdrücken der Vergrößerung des Gehäusekörpers ist erzielbar (Die Einzelzeiten dieses Punktes werden nachher beschrieben.).
Wie in 3 (B) gezeigt, schließt die Bildaufnahmeeinheit (Bildaufnahmeteil) 110 das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 ein. In 3 (B) ist der Filterteilbereich Z2 ausgelassen.
Darüber hinaus ist der Lichtemissionselementbereich Ze in 3 (B) in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs 1 von oben gesehen dem Lichtemissionselement 113 entsprechend vorgesehen, wobei der Bildaufnahmeelementbereich Zr dem Bildaufnahmeelement 115 entsprechend vorgesehen ist.
Darüber hinaus liegt der Bildaufnahmeelementbereich Zr gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der vom Fahrer 5 aus gesehen linken Seite, mit anderen Worten auf der Endseite in Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs 1.
Anschließend wird auf 4 verwiesen. 4 (A) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel der HUD-Vorrichtung beim Rechtslenker, ein Beispiel der Lichtwege des sichtbaren Lichts (Anzeigelicht) und des Infrarotlichts (Bildaufnahmelicht) usw. zeigt, und 4 (B) ist eine Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel des Bildaufnahmeteils (Bildaufnahmeeinheit) bei der HUD-Vorrichtung zeigt. Den Teilen in 4, die mit denjenigen gemäß 3 gemeinsam sind, sind dieselben Bezugszeichen gegeben.
Wie in 4 (A) gezeigt, ist das Fahrzeug 1 ein Rechtslenker, wobei der Fahrer 5 auf der Seite des rechten Endes (ersten Endes) des Fahrzeugs 1 liegt. Dementsprechend ist auch die HUD-Vorrichtung auf der rechten Endseite in Breitenrichtung des Fahrzeugs 1 vorgesehen.
Die vorher hinsichtlich der 3 (A), (B) erläuterten Sachen können auch für 4 (A), (B) gelten.
Anschließend wird auf 5 verwiesen. 5 ist eine Ansicht zur Erläuterung des Vorteils der Anordnung des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich) auf der Endseite des Fahrzeugs gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich. In 5 ist der in 3 gezeigte Linkslenker angenommen.
Das Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht) geht tatsächlich einen komplizierten Weg. In 5 ist der Verlaufsweg jedoch in Draufsicht in Höhenrichtung (Y-Richtung) des Fahrzeugs von oben gesehen vereinfacht dargestellt. Hier wird der Gesichtspunkt insbesondere auf den Einfallswinkel/Reflexionswinkel des Bildaufnahmelichts (Infrarotlichts) gegenüber der Windschutzscheibe 2 in Breitenrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs gesetzt.
Das vom Lichtemissionselement 113 abgegebene Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht) L2 wird über die Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil) 2 auf das Fahrpersonal 5 gestrahlt (vgl. 3 (A)), wobei sein Reflexionslicht L3 in die Windschutzscheibe 2 einfällt, reflektiert wird und von einer an einer vorgegebenen Position angeordneten Kamera (Bildaufnahmeelement) 115 empfangen wird, wodurch die Bildaufnahme erfolgt.
Zur möglichst genauen Bildaufnahme des Körperteils (z. B. Gesicht, Auge usw.) der Person ist die Bildaufnahme von der Front vorteilhaft. Wird z. B. ein Viereck von vorne gesehen, wird es als Viereck gesehen. Wird es schräg gesehen, wird es jedoch als Parallelogramm oder Trapez gesehen. Dass sich das Bild verzerrt, erfährt man täglich. Folglich ist es wünschenswert, dass die Bildaufnahme von der der Front möglichst nahen Position erfolgt.
In 5 zeigt eine gestrichelte Gerade G1 eine Sagittalebene des Fahrers 5. Die Richtung entlang dieser Sagittalebene G1 ist die Frontrichtung und ein Kreuzungspunkt zwischen dieser Sagittalebene G1 und der Windschutzscheibe 2 kann als Frontposition bezeichnet werden.
Im Folgenden wird eine wünschenswerte Anordnung des Bildaufnahmeelements (Kamera) 115 erläutert. Das Bildaufnahmeteil (Bildaufnahmeeinheit) 110 mit dem Lichtemissionselement 113 und dem Bildaufnahmeelement 115 ist in der Nähe vom Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 so angeordnet, dass der Verlauf des Anzeigelichts L2 (L3) nicht verhindert wird und die Überlagerung auf dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 nicht erfolgt.
Wie aus 5 ersichtlich ist, kann das Bildaufnahmeelement an einer beliebigen Position der linken Seite oder der rechten Seite des Anzeigelichtdurchgangsbereichs Z1 angeordnet werden. In 5 wird das Bezugszeichen 115 dem auf der linken Seite angeordneten Bildaufnahmeelement gegeben, wobei das Bezugszeichen 115' dem auf der rechten Seite angeordneten Bildaufnahmeelement gegeben wird, wodurch die Beiden unterschieden sind. Darüber hinaus sind auch die Lichtstrahlen usw., die mit dem Bildaufnahmeelement 115' im Zusammenhang stehen, mit „'“ angegeben, wodurch das Unterscheiden erfolgt.
In 5 werden Hauptlichtstrahlen L3, L3' zweier Reflexionslichter angenommen, die vom Auge (Es wird als Gegenstand behandelt, der an der Mitte des Gesichts des Fahrers liegt.) des Fahrers 5 reflektiert werden.
Das Reflexionslicht L3 wird vom Fahrer 5 aus gesehen zur linken schrägen Vorderseite im Winkel θ1 reflektiert und das Reflexionslicht L3' wird vom Fahrer 5 aus gesehen zur rechten schrägen Vorderseite im gleichen Winkel θ1 reflektiert. Der Reflexionswinkel beträgt gemeinsam θ1.
Die Hauptlichtstrahlen L3, L3' zweier Reflexionslichter fallen jedoch in die Windschutzscheibe 2 in einem unterschiedlichen Winkel ein. Der Einfallswinkel (und Reflexionswinkel) des Hauptlichtstrahls L3 beträgt θ2 und der Einfallswinkel (und Reflexionswinkel) des Hauptlichtstrahls L3' beträgt θ3, wobei es θ2 < θ3 ist.
Der Fahrer 5 liegt beim Linkslenker auf der linken Endseite in Breitenrichtung des Fahrzeugs 1. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist die Veränderung der Form der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe 2 darüber hinaus auf der Endseite des Fahrzeugs 1 steil (mit anderen Worten: Wenn die Form der Windschutzscheibe 2 ein Teilkreisbogen ist, ist bei dem Kreisbogen die Krümmung groß und der Krümmungsradius klein.), auf der zentralen Seite mäßig (mit anderen Worten: Die Krümmung an diesem Teilkreisbogen ist klein und der Krümmungsradius ist groß).
Wird das Licht dabei an der Stelle (Stelle P2 in 5) auf der Endseite des Fahrzeugs 1 reflektiert, deren Veränderung hinsichtlich der Form der gekrümmten Fläche steil ist, ist es möglich, das Licht in Bezug auf die Breitenrichtung des Fahrzeugs im spitzeren Winkel (im Winkel θ2) zu reflektieren. Dass die Reflexion im spitzen Winkel möglich ist, ist dafür nützlich, dass das Anzeigelicht L2 während der Annäherung an die Front des Fahrers 5 gestrahlt wird, und ist ferner dafür nützlich, dass das Reflexionslicht L3 des Bildaufnahmelichts am Fahrer 5 an einer zur Front näheren Position (Position in der Nähe von der Sagittalebene G1) reflektiert wird und ins Bildaufnahmeelement (Kamera) 115, das in der Nähe vom Lichtemissionselement 113 liegt, zurückgeführt wird. Dadurch, dass die Bildaufnahme an der Position in der Nähe von der Front verwirklicht wird, wird die Verzerrung des Aufnahmebildes reduziert.
Das bedeutet mit anderen Worten: Das Bildaufnahmeelement 115 wird gegenüber der Windschutzscheibe (lichttransparenten Reflexionsbauteil) 2 an einer Position angeordnet, an der die Verdrehung der Lichtachse des Bildaufnahmeelements klein ist, so dass die Verzerrung des Aufnahmebildes verkleinert werden kann und die Erfassungsgenauigkeit der Position des Auges eines Benutzers erhöht werden kann.
Wird die oben beschriebene Reflexion im spitzen Winkel benutzt, kann eine optische Weglänge des Lichtwegs zur Zurückführung des Reflexionslichts (Hauptlichtstrahl L3 gemäß 5) des Bildaufnahmelichts verkürzt werden. Dieser Punkt ist dafür nützlich, dass z. B. die Vergrößerung der Verzerrung, die durch die Reflexion des Bildaufnahmelichts an der Windschutzscheibe 2 entsteht, unterdrückt wird. Auch in diesem Punkt ist die Reduzierung der Verzerrung des Aufnahmebildes möglich.
Darüber hinaus kann das Reflexionslicht an der Position, die der Front in Breitenrichtung des Fahrzeugs näher ist, empfangen werden (mit anderen Worten: Das Bildaufnahmeelement kann der Frontposition (Kreuzungspunktposition zwischen der Sagittalebene G1 und der Windschutzscheibe 2) weiter angenähert und angeordnet werden.).
Je größer der Abstand zwischen der Frontposition und der Anordnungsposition des Bildaufnahmeelements 113 ist, desto breiter muss die Größe des Gehäusekörpers 116 in Links-Rechts-Richtung (Breitenrichtung des Fahrzeugs) sein, so dass die HUD-Vorrichtung 100 vergrößert werden muss. Beim Aufbau, bei dem die Reflexion im spitzen Winkel effektiv benutzt wird, kann daher auch ein Effekt zum Unterdrücken der Vergrößerung der Größe des Gehäusekörpers erwartet werden.
Wie aus 5 ersichtlich ist, ist das Bildaufnahmeelement (Kamera) 115 in der Nähe vom Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 angeordnet, was zur Verkleinerung des Gehäusekörpers 116 der HUD-Vorrichtung 100 beiträgt.
Hinsichtlich des Reflexionslichts L3' beträgt dagegen der Einfallswinkel (und der Reflexionswinkel) θ3 und ist erheblich groß. Dies bedeutet, dass der Körperteil des Fahrers 5 im Wesentlichen entfernt von der Frontposition erheblich schräg aufgenommen wird und die Verzerrung des Aufnahmebildes groß wird.
Darüber hinaus wird die optische Weglänge des Reflexionslichts L3' größer als das Reflexionslicht L3. Diesbezüglich wird der Fehler mit gewisser Wahrscheinlichkeit vergrößert. Darüber hinaus muss das Bildaufnahmeelement 115' an einer vom Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 entfernten Position angeordnet werden, um das Reflexionslicht L3' zu empfangen. Folglich wird der Gehäusekörper 116 vergrößert, was dem Erfordernis der Verkleinerung der HUD-Vorrichtung 100 widerspricht.
Bei den vorliegenden Ausführungsformen wurde ein Layoutaufbau unter diesem Gesichtspunkt ausgewählt, bei dem der Bildaufnahmeelementbereich Ze (vgl. 3 (B)), an dem das Bildaufnahmeelement 115 angeordnet wird, auf der Endseite (von der zentralen Seite abgewandten Seite) in Breitenrichtung des Fahrzeugs weiter als der Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1, durch den das Anzeigelicht L1 (oder dessen Lichtbündel) hindurchgeht, vorgesehen ist und die Stelle auf der Endseite der Windschutzscheibe (lichttransparenten Reflexionsbauteils) 2, an der die Veränderung der gekrümmten Fläche groß ist, leicht benutzt werden kann.
Somit ist die Unterdrückung (Reduzierung) der Verzerrung des Aufnahmebildes möglich, wobei die hohe Erfassungsgenauigkeit der Position des Körperteils (z. B. Gesicht, Auge oder dgl.) der Person erhalten werden kann. Darüber hinaus kann auch die Verkleinerung des Gehäusekörpers der HUD-Vorrichtung verwirklicht werden.
Anschließend wird auf 6 verwiesen. 6 ist eine Ansicht, die ein wünschenswertes Beispiel der Lichtwege (Wege) des Anzeigelichts und des Bildaufnahmelichts zeigt. Den Teilen in 6, die mit denjenigen gemäß den vorher gezeigten Figuren gemeinsam sind, sind dieselben Bezugszeichen gegeben. Die Erläuterung jedes Teils, der in 6 gezeigt wird, wird ausgelassen. In 6 ist der in Fig. (A) gezeigte Linkslenker angenommen (Dies gilt auch für die folgenden Figuren.).
Wie vorher erläutert, ist es wünschenswert, dass die Bildaufnahme des Körperteils wie Auge usw. des Fahrpersonals (Fahrers usw.) möglichst von der Front erfolgt. Beim Beispiel gemäß 6 wird dieser Punkt berücksichtigt, wobei eine Position (Position in Höhenrichtung des Fahrzeugs) YB, an der der Hauptlichtstrahl R2 des Bildaufnahmelichts L2 (Es wird als Strahllicht bestimmt, das vom Lichtemissionselement 113 auf die Windschutzscheibe 2 gestrahlt wird.) durch die Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil) 2 reflektiert wird, auf eine Position konfiguriert ist, die höher ist als die Position (Position in Höhenrichtung) YA, an der der Hauptlichtstrahl R1 des Anzeigelichts L1 des Bildes reflektiert wird.
Der „Hauptlichtstrahl des Bildaufnahmelichts“ ist mit anderen Worten ein zentraler Lichtstrahl geht (Dies wird als Hauptlichtstrahl bezeichnet.), der entlang der „Lichtachse“ des Bildaufnahmeelements vorwärts. Wird dies berücksichtigt, kann der „Hauptlichtstrahl R2 des Bildaufnahmelichts L2“ als „Lichtachse R2 des Bildaufnahmeelements 115“ ausgedrückt werden.
Folglich kann die „Reflexionsposition YB des Hauptlichtstrahls R2 des Bildaufnahmelichts L2 an der Windschutzscheibe 2“ als „Position YB des Kreuzungspunktes der Lichtachse R2 des Bildaufnahmeelements 115 und der Windschutzscheibe 2“ ausgedrückt werden.
Z. B. das Gesicht (insbesondere Auge) der Person liegt oberhalb des Armaturenbretts 4 und des Lenkrads 8. Entsprechend der Höhe des Gesichts, der Augen usw. wird die Kreuzungspunktposition YB der Lichtachse R2 des Bildaufnahmelichts L2 und der Windschutzscheibe 2 auf eine Position konfiguriert, die höher ist als die Reflexionsposition YA des Anzeigelichts L1 des Bildes an der Windschutzscheibe 2, so dass die Bildaufnahme des Körperteils (z. B. Gesicht, Auge usw.) der Person in einem Winkel, der der Front näher ist, ermöglicht wird.
Somit kann die Verzerrung des Aufnahmebildes unterdrückt werden, wobei die hohe Erfassungsgenauigkeit der Position des Gesichts oder des Auges erhalten werden kann.
Darüber hinaus wird die Sachlage, bei der das Bildaufnahmelicht L2 durch das Armaturenbrett 4 und das Lenkrad 8 blockiert wird und damit der Körperteil der Person nicht aufgenommen werden kann, sicher vermieden. Folglich kann die Verringerung der Zuverlässigkeit der Bildaufnahmefunktion, die die HUD-Vorrichtung 100 umfasst, unterdrückt werden.
Anschließend wird auf 7 verwiesen. 7 (A), (B) sind Ansichten zur Erläuterung des Absperrungseffekts des Außenlichts und des Blicks durch das Filterteil. 7 (A) ist eine Wiedererscheinung der vorher gezeigten 2 (A). 7 (B) ist ein Schnitt entlang der Linie A - A gemäß 7 (A).
Wie hinsichtlich der 2 (A) erläutert, wird das Filterteil (Es wird ggf. lediglich als Filter bezeichnet.) 114, das das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt (einschließlich Absorbieren), unterhalb der am Gehäusekörper 116 befestigten (bzw. am Gehäusekörper 116 einstückig vorgesehenen) lichttransparenten Abdeckung 112 vorgesehen.
Für dieses Filterteil 114 kann z. B. ein mehrschichtiger Langpassfilter (das bedeutet konkret: IR-Filter, der an der Rückseite der lichttransparenten Abdeckung angeklebt wird, usw.) aus einem Material verwendet werden, das das sichtbare Licht absorbiert und das Infrarotlicht durchlässt.
Der dem Filterteil 114 entsprechende Filterteilbereich Z2 wird im Bereich (Bereich der lichttransparenten Abdeckung) vorgesehen (vgl. z. B. 3 (A)), in dem die lichttransparente Abdeckung 2 in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen vorhanden ist.
In diesem Filterteilbereich Z2 wird der dem Bildaufnahmeelement 115 entsprechende Bildaufnahmeelementbereich Zr vorgesehen.
Das Bildaufnahmeelement 115 wird an der diesem Filterteil 114 entsprechenden Position angeordnet. Wie in 7 (B) gezeigt, ist das Filterteil 114 an einer oberen Position (oberhalb) des Bildaufnahmeelements 115 im Gehäusekörper 116 der HUD-Vorrichtung 100 so vorgesehen, dass es das Bildaufnahmeelement 115 bedeckt.
Das bedeutet mit anderen Worten: Der Layoutaufbau, bei dem in Draufsicht, bei der die lichttransparente Abdeckung 112 von oben gesehen wird, der Bildaufnahmeelementbereich Zr im dem Filterteil 114 entsprechenden Filterteilbereich Z2 vorgesehen wird, wird ausgewählt.
α in 7 (B) zeigt einen Bereich (Winkelbereich), in den das Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht) abgegeben wird, und β zeigt einen Bereich (Winkelbereich), in den das Reflexionslicht (Rückkehrlicht) des Bildaufnahmelichts (Infrarotlichts) vom Körperteil der Person einfällt.
In einer Schnittstruktur des Gehäusekörpers 116 ist, wie oben beschrieben, das Filterteil 114 oberhalb des Bildaufnahmeelements 115 vorhanden. Folglich wird das Außenlicht (z. B. Außenlicht, das über die Windschutzscheibe 2 kommt: Es wird in 7 (B) mit einem Pfeil der dicken gestrichelten Linie gezeigt.), das in die lichttransparente Abdeckung 112 von oben einfällt, wie in 7 (B) gezeigt, durch das Filterteil 114 verhindert. Folglich kann die Senkung der Bildaufnahmegenauigkeit aufgrund des Außenlichts unterdrückt werden.
Darüber hinaus wird auch der Blick (Er wird in 7 (B) mit einem Pfeil der dicken gestrichelten Linie gezeigt.) der Person (Fahrer 5 usw.) von oben ebenfalls durch das Filterteil 114 gesperrt. Folglich kann das Entstehen des unangenehmen Gefühls aufgrund des Sehens mit den Augen der Person (mit anderen Worten: Verminderung der Vermarktbarkeit der HUD-Vorrichtung 100) unterdrückt werden.
Anschließend wird auf 8 verwiesen. 8 (A) - (C) sind Ansichten zur Erläuterung eines Beispiels der vorteilhaften Anordnung des Lichtemissionselements (Lichtemissionselementbereich) und des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich), bei der das Streulicht berücksichtigt ist, das an der lichttransparenten Abdeckung (bzw. Filterteil, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen ist) entsteht.
8 (A) ist eine Wiedererscheinung der vorher gezeigten 2 (A). 8 (B) ist ein Schnitt entlang der Linie A - A gemäß 8 (A) und 8 (C) ist ein Schnitt, der ein Vergleichsbeispiel (Beispiel, bei dem ein Layout gewählt ist, bei dem das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement umgekehrt angeordnet sind) zeigt.
Wie in 8 (A) gezeigt, liegt die Bildaufnahmeeinheit 110 in Draufsicht von oben gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der vom Fahrer 5 aus gesehenen linken Seite (Endseite des Fahrzeugs 1).
Das bedeutet mit anderen Worten: Nicht nur das Bildaufnahmeelement (Kamera) 115, sondern auch das Lichtemissionselement (Festkörperbildaufnahmeelement oder dgl. wie CCD) 113 liegt gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der vom Fahrer 5 aus gesehenen linken Seite (Endseite des Fahrzeugs 1).
Der Lichtemissionselementbereich Ze ist gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich z1 auf der Endseite des Fahrzeugs 1 (auf der von der zentralen Seite abgewandten Seite) vorgesehen. Das bedeutet mit anderen Worten: Der „Lichtemissionselementbereich Ze“ ist auf der gleichen Seite (Endseite des Fahrzeugs in Bezug auf den Anzeigelichtdurchgangsbereich z1) wie der „Bildaufnahmeelementbereich Zr“ angeordnet. Wird dieser Layoutaufbau ausgewählt, wird z. B. ein Effekt erzielt, dass das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115, die in der Nähe zueinander angeordnet sind, als eine Bildaufnahmeeinheit 110 behandelt werden können. Das bedeutet konkret: Dadurch, dass das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 in ein gemeinsames Paket aufgenommen und vereinheitlicht werden, wird die Behandlung im Vergleich mit dem Fall, in dem jedes Element getrennt behandelt wird, erleichtert.
Darüber hinaus kann auch ein Fall angenommen werden, in dem die Schwankung der relativen Position jedes Elements als problematisch betrachtet wird, wenn das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 getrennt vorgesehen werden. Der Fall, in dem sie als eine Einheit vorgesehen werden, weist auch einen Vorteil auf, dass der Fehler der relativen Position jedes Elements aufgrund der Layoutgenauigkeit jedes Elements im Herstellungsschritt der Einheit bestimmt wird und von der Positionsabweichung bei der Montage nicht abhängig ist.
Darüber hinaus sind das Bildaufnahmeelement 115 und das Lichtemissionselement 113 entlang der Vor- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs 1 in der Nähe zueinander angeordnet. Das Bildaufnahmeelement 115 ist auf der Seite (Vorderseite) in der Nähe von der Windschutzscheibe 2 angeordnet und das Lichtemissionselement 113 ist auf der Seite (Hinterseite) in der Nähe vom Lenkrad 8 (bzw. Fahrer 5) angeordnet.
Wird dieses Layout ausgewählt, kann der negative Einfluss aufgrund des Streulichts N2, wie in 8 (B) gezeigt, reduziert werden.
Wie in 8 (B) gezeigt, weist die lichttransparente Abdeckung 112 im Schnitt entlang der Vor- und Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs eine Form der kreisbogenförmigen gekrümmten Fläche (teilweise kreisbogenförmige Form) auf, die nach unten ragt. Diese teilweise kreisbogenförmige Form ist schräg so vorgesehen, dass die Höhenposition des Endes der Hinterseite höher ist als die Höhenposition des Endes der Vorderseite.
Darüber hinaus sind das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 gemeinsam in Bezug auf die Höhenrichtung (Y-Richtung) des Fahrzeugs schräg zur Hinterseite (rechts an der Papierfläche gemäß 8 (B)) vorgesehen, wobei das Lichtemissionselement 113 das Bildaufnahmelicht zur oberen Hinterseite (schräg nach rechts und oben an der Papierfläche gemäß 8 (B)) abgibt.
α in 8 (B) zeigt einen Bereich (Winkelbereich), in den das Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht) abgegeben wird, und β zeigt einen Bereich (Winkelbereich), in den das Reflexionslicht (Rückkehrlicht) des Bildaufnahmelichts (Infrarotlichts) vom Körperteil der Person einfällt.
Wie in 8 (B) gezeigt, wird ein Teil des vom Lichtemissionselement 113 abgegebenen Bildaufnahmelichts durch die lichttransparente Abdeckung 2 (bzw. Filterteil 114, das unter der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen wird) reflektiert. Folglich entstehen die Streulichter N1, N2. Dabei ist das Streulicht N2 problematisch. Das Streulicht N2 entsteht durch Reflexion des an der dem Bildaufnahmeelement nächsten Position liegenden Lichts des Lichtbündels des Bildaufnahmelichts.
Gemäß 8 (B) geht das Streulicht N2 jedoch abweichend vom Lichtempfangsbereich β des Bildaufnahmeelements 115 vorwärts, so dass der Einfluss auf den Lichtempfang (Bildaufnahme) des Bildaufnahmeelements 115 ausreichend unterdrückt werden kann.
Angenommen, dass, wie in 8 (C) gezeigt, das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 116 an der umgekehrten Position liegen, kehrt das Streulicht N4 ggf. direkt ins Bildaufnahmeelement 115 zurück. Folglich vermindert sich das Signal-Rausch-Verhältnis des Aufnahmebildes mit gewisser Wahrscheinlichkeit.
Wie oben beschrieben, ist der Aufbau gemäß 8 (A) ein Layoutaufbau, bei dem auch eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht getroffen wurde, das durch Reflexion eines Teils des Bildaufnahmelichts an der lichttransparenten Abdeckung entsteht.
Anschließend wird auf 9 verwiesen. 9 (A) - (C) sind Ansichten zur Erläuterung eines anderen Beispiels der vorteilhaften Anordnung des Lichtemissionselements (Lichtemissionselementbereich) und des Bildaufnahmeelements (Bildaufnahmeelementbereich), bei der das Streulicht berücksichtigt ist, das an der lichttransparenten Abdeckung (bzw. Filterteil, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen ist) entsteht.
9 (A) ist eine Wiedererscheinung der vorher gezeigten 2 (B). 9 (B) ist ein Schnitt entlang der Linie B - B gemäß 9 (A) und 9 (C) ist ein Schnitt, der ein Vergleichsbeispiel (Beispiel, bei dem ein Layout gewählt ist, bei dem das Lichtemissionselement und das Bildaufnahmeelement umgekehrt angeordnet sind) zeigt.
In 9 (A) sind das Lichtemissionselement (Lichtquellenteil) 113 und das Bildaufnahmeelement (Kamera) 115 entlang der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs in der Nähe zueinander angeordnet. Dieser Punkt ist ein Unterschied zu 8 (A).
Wie in 9 (A) gezeigt, liegt die Bildaufnahmeeinheit 110 in Draufsicht von oben gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der vom Fahrer 5 aus gesehenen linken Seite (Endseite des Fahrzeugs 1). Wie hinsichtlich der 8 (A) vorher erläutert, besteht ein Vorteil, dass die Behandlung pro Einheit möglich ist.
In 9 (B) entstehen die Streulichter N5, N6. Dabei ist das Streulicht N6 problematisch. Das Streulicht N6 weicht jedoch vom Einfallbereich des Lichts beim Bildaufnahmeelement 115 ab. Folglich kann die Senkung der Bildaufnahmegenauigkeit aufgrund des Streulichts N6 ausreichend unterdrückt werden.
Angenommen, dass, wie in 9 (C) gezeigt, das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 an der umgekehrten Position liegen, wird die Rückkehr des Streulichts N6 in eine Lichtempfangsfläche des Bildaufnahmeelements 115 erleichtert. Folglich wird die Senkung der Bildaufnahmegenauigkeit befürchtet.
Wie oben beschrieben, ist der Aufbau gemäß 9 (A) ein Layoutaufbau, bei dem ebenfalls wie der Fall gemäß 8 (A) auch eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht getroffen wurde, das durch Reflexion eines Teils des Bildaufnahmelichts an der lichttransparenten Abdeckung entsteht.
(Zweite Ausführungsform)
Anschließend wird auf 10 verwiesen. 10 (A) ist eine Ansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem das Lichtemissionselement (Lichtemissionselementbereich) vom Fahrer aus gesehen auf der rechten Seite des Anzeigelichtdurchgangsbereichs angeordnet ist und das Bildaufnahmeelement (Bildaufnahmeelementbereich) vom Fahrer aus gesehen auf der linken Seite angeordnet ist, und 10 (B) ist eine Ansicht, die den Streulichtunterdrückungseffekt zeigt.
Beim Beispiel gemäß 10 (A) schließt der Bereich der am Gehäusekörper 116 vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung 112 in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen den Lichtemissionselementbereich Ze ein, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 liegenden Lichtemissionselement 113 entspricht.
Dieser Lichtemissionselementbereich Ze ist vom Fahrer (im weiteren Sinn Fahrpersonal) aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs (mit anderen Worten: auf der Seite, die von der Seite (Endseite des Fahrzeugs) abgewandt ist, auf der das Bildaufnahmeelement 115 vorgesehen ist,) vorgesehen.
Der Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 ist zwischen dem Lichtemissionselement 113 und dem Bildaufnahmeelement 115 vorhanden und der Abstand zwischen jedem Element ist in diesem Umfang weit.
10 (B) ist ein Schnitt entlang der Linie C - C gemäß 10 (A). Wie in 10 (B) gezeigt, ist der Layoutaufbau ausgewählt, bei dem in einem dreidimensionalen Raum der Weg (dreidimensionaler Raum, der dem Lichtbündel entspricht) Ea, durch den das Anzeigelicht (sichtbares Licht) hindurchgeht, durch das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 geklemmt wird.
Als Layout (flaches Layout) in Draufsicht von oben gesehen ist es der Layoutaufbau, bei dem der Durchgangsbereich Z1 des Anzeigelichts (sichtbaren Lichts) durch den Lichtemissionselementbereich Ze und den Bildaufnahmeelementbereich Zr geklemmt wird.
Wie aus 10 (A), (B) ersichtlich ist, ist der Lichtemissionselementbereich Ze in Bezug auf den Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der vom Bildaufnahmeelementbereich Zr abgewandten Seite (zentralen Seite des Fahrzeugs) angeordnet. Da der Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 zwischen dem Lichtemissionselementbereich Ze und dem Bildaufnahmeelementbereich Zr vorhanden ist, kann ein Abstand zwischen jedem Bereich in diesem Umfang weit zur Verfügung gestellt werden.
Wird das vom Lichtemissionselement 113 abgegebene Bildaufnahmelicht, wie in 10 (B) gezeigt, durch die am Gehäusekörper 116 vorgesehene lichttransparente Abdeckung 112 (bzw. Filterteil 114) reflektiert, entstehen die Streulichter N9, N10. Fällt insbesondere das Streulicht N10 ins Bildaufnahmeelement 115 ein, wird dies zu einer Ursache des Bildaufnahmefehlers.
Das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 sind jedoch, wie in 10 (B) gezeigt, entfernt voneinander angeordnet, so dass der Einfall des Streulichts N10 ins Bildaufnahmeelement 115 ausreichend unterdrückt wird. Der Layoutaufbau gemäß 10 ist wie oben beschrieben als Gegenmaßnahme gegen das Streulicht nützlich.
Dadurch, dass das Lichtemissionselement 113 und das Bildaufnahmeelement 115 entfernt voneinander angeordnet sind, kann entsprechend der Situation auch ein Fall bestehen, dass die Lichtintensität des Bildaufnahmelichts, das vom Körperteil der Person reflektiert wird und ins Bildaufnahmeelement zurückkehrt, im Vergleich mit dem Fall, in dem jedes Element 113, 115 auf der gleichen Seite angeordnet ist, zunimmt. Der Layoutaufbau gemäß 10 (B) ist nützlich auch im Punkt der Verwirklichung des Layouts des Elements, das entsprechend der Situation einen höheren Freiheitsgrad aufweist.
(Dritte Ausführungsform)
Anschließend wird auf 11 verwiesen. 11 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Layoutaufbaus zeigt, bei dem das erste und zweite Lichtemissionselement verwendet sind.
Wie in 11 gezeigt, schließt der Bereich (rechteckiger Bereich, der in der Figur mit einer dicken durchgehenden Linie gezeigt wird: Bereich der lichttransparenten Abdeckung) der am Gehäusekörper 116 vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung 112 in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen den Lichtemissionselementbereich Ze ein, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 liegenden Lichtemissionselement 113 entspricht.
Die HUD-Vorrichtung 100 der 11 weist ein erstes Lichtemissionselement 113a und ein zweites Lichtemissionselement 113b als Lichtemissionselemente auf.
Dementsprechend wird ein Layoutaufbau ausgebildet, bei dem der Lichtemissionselementbereich Ze einen dem ersten Lichtemissionselement 113a entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich Zea und einen dem zweiten Lichtemissionselement 113b entsprechenden zweiten Lichtemissionselementbereich Zeb aufweist.
Auch hinsichtlich des Filterteils (und Filterteilbereich) werden darüber hinaus ein erster Filterteil 114a (erster Filterteilbereich Z2a) und ein zweiter Filterteil 114b (zweiter Filterteilbereich Z2b) getrennt vorgesehen.
Der erste Lichtemissionselementbereich Zea ist vom Fahrer 5 aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der zentralen Seite (rechts: oben an der Papierfläche gemäß 11) des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen.
Der zweite Lichtemissionselementbereich Zeb ist vom Fahrer 5 aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der von der zentralen Seite abgewandten Endseite (links: unten an der Papierfläche gemäß 11) des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen.
Beim Beispiel gemäß 11 kann jedes des ersten und zweiten Lichtemissionselements 113a, 113b selektiv geschaltet verwendet werden bzw. jedes Lichtemissionselement 113a, 113b kann zur gleichzeitigen Lichtemission verwendet werden.
Das erste Lichtemissionselement 113a (und der erste Lichtemissionselementbereich Zea) wird gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der zentralen Seite (rechts vom Fahrer 5 aus gesehen) des Fahrzeugs vorgesehen. Das zweite Lichtemissionselement 113b (und der zweite Lichtemissionselementbereich Zeb) wird gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 auf der Endseite (links vom Fahrer aus gesehen) des Fahrzeugs vorgesehen.
Das bedeutet mit anderen Worten: Da der Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 zwischen dem ersten und zweiten Lichtemissionselement 113a, 113b vorhanden ist, sind die Abstände zwischen jedem Element weit, wobei die Anordnungsposition jedes Elements erheblich unterschiedlich ist.
Folglich können z. B. ein Lichtweg (erster Lichtweg) in einem Fall, in dem das vom ersten Lichtemissionselement 113a abgegebene Bildaufnahmelicht von der Windschutzscheibe 2 reflektiert wird und auf den Körperteil (Gesicht, Auge usw.) der Person 5 gestrahlt wird, und ein Lichtweg (zweiter Lichtweg) in einem Fall, in dem das vom zweiten Lichtemissionselement 113b abgegebene Bildaufnahmelicht von der Windschutzscheibe 2 reflektiert wird und auf den Körperteil (Gesicht, Auge usw.) der Person 5 gestrahlt wird, voneinander unterschiedlich sein.
Dadurch, dass unter Berücksichtigung dieses Punktes zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) 113a, 113b angemessen umgeschaltet und verwendet werden bzw. zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) 113a, 113b gleichzeitig verwendet werden, kann ein negativer Einfluss aufgrund des Streulichts ggf. unterdrückt werden, das in einem Fall leicht entsteht, in dem z. B. die Person (Fahrer) 5 eine Sonnenbrille trägt.
Z. B. eine ungewöhnliche Reflexion (diffuse Reflexion oder dgl.) entsteht ggf. an einer Oberfläche der vom Fahrer 5 getragenen Sonnenbrille und ein diesbezügliches ungewöhnliches Reflexionslicht wird ggf. von der Windschutzscheibe 2 reflektiert und ins Bildaufnahmeelement zurückgeführt. In diesem Fall wird es nicht über den gewöhnlichen Lichtweg geleitet, so dass dies eine Ursache der Vermehrung der Verzerrung des Bildes sein kann.
In diesem Fall werden zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) wie oben beschrieben umgeschaltet und verwendet bzw. zwei Lichtemissionselemente (Lichtquellen für die Bildaufnahme) gleichzeitig verwendet, wodurch der Lichtweg (mit anderen Worten: Einfallswinkel) zum Strahlen des Bildaufnahmelichts auf den Körperteil der Person etwas geändert werden kann, eine Schnittform des Lichtbündels des Lichts zum Bestrahlen des Körperteils der Person geändert werden kann bzw. ihre Fläche vergrößert werden kann. Somit kann das Streulicht ggf. reduziert werden.
Z. B. kann ein Fall bestehen, in dem sich der Einfallswinkel des zurückkehrenden Streulichts ins Bildaufnahmeelement ändert und es schwer zu erkennen ist. Darüber hinaus kann auch ein Fall bestehen, in dem das gewöhnliche (ordentliche) zurückkehrende Licht zunimmt und das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert wird.
Folglich kann der Aufbau gemäß 11 eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht im Fall usw. sein, in dem die Person (Fahrer) die Sonnenbrille oder dgl. trägt.
Darüber hinaus ist der Aufbau gemäß 11 auch im Punkt nützlich, dass die Lichtintensität des ins Bildaufnahmeelement zurückkehrenden Bildaufnahmelichts vermehrt wird und die Erfassungsempfindlichkeit erhöht wird.
(Vierte Ausführungsform)
Anschließend wird auf 12 verwiesen. 12 ist eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des Layoutaufbaus zeigt, bei dem das erste und zweite Lichtemissionselement verwendet sind.
Wie in 12 gezeigt, schließt der Bereich Z0 (rechteckiger Bereich, der in der Figur mit einer dicken durchgehenden Linie gezeigt wird: Bereich der lichttransparenten Abdeckung) der am Gehäusekörper 116 vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung 112 in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen den Lichtemissionselementbereich Ze ein, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung 112 liegenden Lichtemissionselement 113 entspricht.
Die HUD-Vorrichtung 100 der 12 weist ein erstes Lichtemissionselement 113a und ein zweites Lichtemissionselement 113b als Lichtemissionselemente auf.
Das erste und zweite Lichtemissionselement 113a, 113b sind als Bestandteile der Lichtemissionselementeinheit 117 vorgesehen.
Dementsprechend wird ein Layoutaufbau ausgebildet, bei dem der Lichtemissionselementbereich Ze einen dem ersten Lichtemissionselement 113a entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich Zea und einen dem zweiten Lichtemissionselement 113b entsprechenden zweiten Lichtemissionselementbereich Zeb aufweist.
Auch hinsichtlich des Filterteils (und Filterteilbereich) werden darüber hinaus ein erster Filterteil 114a (erster Filterteilbereich Z2a) und ein zweiter Filterteil 114b (zweiter Filterteilbereich Z2b) getrennt vorgesehen.
Das erste Lichtemissionselement 113a und das zweite Lichtemissionselement 113b (und der erste Lichtemissionselementbereich Zea und der zweite Lichtemissionselementbereich Zeb) sind in Bezug auf den Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 vom Fahrer (Fahrpersonal) 5 aus gesehen auf der zentralen Seite (oben an der Papierfläche gemäß 12) des Fahrzeugs entlang der Breitenrichtung (Links-Rechts-Richtung) des Fahrzeugs in der Nähe zueinander angeordnet.
Der dem zweiten Lichtemissionselement 113a entsprechende zweite Lichtemissionselementbereich Zeb ist jedoch an einer Position vorgesehen, deren Abstand vom Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 ferner ist als der erste Lichtemissionselementbereich Zea. Gemäß 12 ist der Abstand (Abstand in Breitenrichtung des Fahrzeugs) des ersten Lichtemissionselementbereichs Zea vom Anzeigelichtdurchgangsbereich Z1 „D1“ und der Abstand des zweiten Lichtemissionselementbereichs Zeb „D2“, wobei D2 > D1 konfiguriert ist.
Dass beim Beispiel gemäß 12 ebenfalls wie das Beispiel gemäß 11 das erste und zweite Lichtemissionselement (Lichtquellen für die Bildaufnahme) 113a, 113b vorgesehen werden und jedes Lichtemissionselement umgeschaltet und verwendet wird bzw. zwei Lichtemissionselemente gleichzeitig verwendet werden, kann eine Gegenmaßnahme gegen das Streulicht sein bzw. die Lichtintensität des ins Bildaufnahmeelement zurückkehrenden Bildaufnahmelichts vermehren. Es besteht auch ein Vorteil, dass die Lichtintensität der in der gleichen Richtung abgegebenen Lichter effektiv vermehrt werden kann, wenn z. B. das erste und zweite Lichtemissionselement 113a, 113b gleichzeitig verwendet werden, da sie in der Nähe zueinander angeordnet sind.
Darüber hinaus kann der Abstand oder dgl. zwischen dem ersten und dem zweiten Lichtemissionselement 113a, 113b angemessen fein eingestellt werden.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können, wie oben erläutert, die Verzerrung des Aufnahmebildes bei der Head-up-Display-Vorrichtung mit einer Funktion zum Anzeigen des Bildes (virtuellen Bildes) und einer Funktion zur Bildaufnahme eines Körperteils (Auge usw.) eines Fahrpersonals reduziert und die Erfassungsgenauigkeit des Körperteils erhöht werden.
Darüber hinaus kann die Vergrößerung des Gehäusekörpers der Head-up-Display-Vorrichtung unterdrückt werden.
Bei der vorliegenden Beschreibung kann der Begriff Fahrzeug im weiteren Sinn als Verkehrsmittel aufgefasst werden. Auch die Begriffe (z. B. Zeichen usw.) über die Navigation werden z. B. auch unter Berücksichtigung des Standpunktes usw. der Navigationsinformationen im weiteren Sinn, die für die Fahrt des Fahrzeugs nützlich sind, im weiteren Sinn aufgefasst. Darüber hinaus schließen die HUD-Vorrichtung bzw. Anzeigegerätvorrichtung (und im weiteren Sinne Anzeigevorrichtung) auch die Vorrichtungen ein, die als Simulator (z. B. Simulator für Flugzeuge, Simulator als Videospielkonsole oder dgl.) verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung wird nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt und der Fachmann könnte die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen in einem Umfang, den die Patentansprüche umfassen, leicht ändern.
Bezugszeichenliste
1 ... Fahrzeug, 2 ... Windschutzscheibe (lichttransparentes Reflexionsbauteil), 4 ... Armaturenbrett, 5 ... Fahrpersonal (Fahrer oder dgl.), 7 ... Körperteil (Gesicht, Auge usw.) der Person als Aufnahmegegenstand, 8 ... Lenkrad, 102 ... Anzeigeteil, 104 ... Anzeigetafel (Flüssigkeitskristallanzeigevorrichtung oder dgl.), 106 ... Flachspiegel, 108 ... Spiegel mit der gekrümmten Fläche (Hohlspiegel oder dgl.), 100 ... HUD-Vorrichtung, 110 ... Bildaufnahmeteil (Bildaufnahmeeinheit), 112 ... lichttransparente Abdeckung, 113 ... Lichtemissionselement (Infrarot-LED oder dgl.), 114 ... Filterteil (Filter, durch den das Infrarotlicht hindurchgeht und der das sichtbare Licht sperrt), 115 ... Bildaufnahmeelement (Festkörperbildaufnahmeelement wie CCD oder dgl.; Kamera im weiteren Sinn), 116 ... Gehäusekörper, L1 ... Anzeigelicht (sichtbares Licht) des Bildes, L2 ... Bildaufnahmelicht (Infrarotlicht: Strahllicht, das auf den Körperteil der Person gestrahlt wird), L3 ... Reflexionslicht, das vom Körperteil der Person reflektiert wurde, Z0 ... Bereich der lichttransparenten Abdeckung, Z1 ... Anzeigelichtdurchgangsbereich, Z2 ... Filterteilbereich, Ze ... Lichtemissionselementbereich, Zr ... Bildaufnahmeelementbereich
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 2019026198 A [0004]

Claims

Head-up-Display-Vorrichtung, die ein Anzeigelicht eines Bildes auf ein in einem Fahrzeug vorgesehenes lichttransparentes Reflexionsbauteil, das Reflektivität und Durchlässigkeit eines Lichts gleichzeitig aufweist, strahlt und einem Fahrpersonal des Fahrzeugs ein virtuelles Bild anzeigt, ein Bildaufnahmelicht auf einen Körperteil des Fahrpersonals strahlt, ein Reflexionslicht vom Körperteil über das lichttransparente Reflexionsbauteil empfängt und somit ein Bild des Körperteils aufnimmt, und in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen zwischen dem Fahrpersonal und dem lichttransparenten Reflexionsbauteil angeordnet wird, aufweisend einen Gehäusekörper, eine am Gehäusekörper vorgesehene lichttransparente Abdeckung, ein im Gehäusekörper vorgesehenes Anzeigeteil zum Anzeigen des Bildes, eine Optik, die im Gehäusekörper vorgesehen ist und ein optisches Element einschließt, das das Anzeigelicht über die lichttransparente Abdeckung in Richtung auf das lichttransparente Reflexionsbauteil strahlt, und ein Bildaufnahmeteil, das im Gehäusekörper außerhalb eines Wegs eines Anzeigelichts des Bildes vorgesehen ist sowie mit einem Lichtemissionselement zur Abgabe des Bildaufnahmelichts und einem Bildaufnahmeelement zum Empfangen des Reflexionslichts, das über das lichttransparente Reflexionsbauteil kommt, versehen ist, wobei der Gehäusekörper in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen zwischen einer Sitzposition des Fahrpersonals und dem lichttransparenten Reflexionsbauteil angeordnet ist, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung einen Anzeigelichtdurchgangsbereich, durch den das Anzeigelicht hindurchgeht, und einen Bildaufnahmeelementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Bildaufnahmeelement entspricht, und wobei der Bildaufnahmeelementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von einer zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Anzeigelicht ein sichtbares Licht ist und das Bildaufnahmelicht ein Infrarotlicht ist, wobei sie ein Filterteil aufweist, das unterhalb der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen wird, das Infrarotlicht durchlässt und das sichtbare Licht sperrt, wobei in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen ein dem Filterteil entsprechender Filterteilbereich in einem Bereich der lichttransparenten Abdeckung vorgesehen ist, und wobei der Bildaufnahmeelementbereich im Filterteilbereich vorgesehen ist.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Kreuzungspunkt einer Lichtachse des Bildaufnahmeelements und des lichttransparenten Reflexionsbauteils an einer Position liegt, die höher ist als ein Reflexionspunkt eines Hauptlichtstrahls des Anzeigelichts am lichttransparenten Reflexionsbauteil.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht, und wobei der Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von einer zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht, und wobei der Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht, und ein erstes und zweites Lichtemissionselement als Lichtemissionselement aufweist, wobei der Lichtemissionselementbereich einen dem ersten Lichtemissionselement entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich und einen zweiten Lichtemissionselementbereich aufweist, wobei der erste Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist, und wobei der zweite Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer von der zentralen Seite abgewandten Endseite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist.
Head-up-Display-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bereich der am Gehäusekörper vorgesehenen lichttransparenten Abdeckung in Draufsicht in Höhenrichtung des Fahrzeugs von oben gesehen einen Lichtemissionselementbereich einschließt, der dem unterhalb der lichttransparenten Abdeckung liegenden Lichtemissionselement entspricht, und ein erstes und zweites Lichtemissionselement als Lichtemissionselement aufweist, wobei der Lichtemissionselementbereich einen dem ersten Lichtemissionselement entsprechenden ersten Lichtemissionselementbereich und einen zweiten Lichtemissionselementbereich aufweist, wobei der erste Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf einer zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei der zweite Lichtemissionselementbereich vom Fahrpersonal aus gesehen gegenüber dem Anzeigelichtdurchgangsbereich auf der zentralen Seite des Fahrzeugs in Breitenrichtung des Fahrzeugs liegt, und an einer vom Anzeigelichtdurchgangsbereich ferneren Position so vorgesehen ist, dass ein Abstand vom Anzeigelichtdurchgangsbereich in Breitenrichtung des Fahrzeugs größer ist als ein Abstand vom Anzeigelichtdurchgangsbereich des ersten Lichtemissionselementbereichs.