DE202019106172U1

DE202019106172U1 - Head-up-Display für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE202019106172U1
Application number: DE202019106172.3U
Authority: DE
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2019-11-06
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2029-11-07
Also published as: US11199704B2; CN211592393U; US20200142192A1; KR20200052581A

Abstract

Head-up-Display für ein Fahrzeug, das Folgendes aufweist:ein Gehäuse mit einem darin ausgebildeten Innenraum, wobei an einer Seite des Gehäuses ein Eingang ausgebildet ist;eine Haltereinheit mit einem an eine Seite der Haltereinheit angekoppelten Combiner, wobei der Combiner durch den Eingang eintritt oder austritt;eine Bewegungseinheit, die im Innenraum des Gehäuses positioniert ist, drehbar mit der Haltereinheit gekoppelt ist und hin- und herbewegbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Hin- und Herbewegung der Bewegungseinheit im Innenraum des Gehäuses aufgenommen wird oder durch den Eingang des Gehäuses nach außen hinausbewegt wird;eine Antriebseinheit, die mit der Bewegungseinheit gekoppelt und zum Bewegen der Bewegungseinheit konfiguriert ist; undeine Neigungseinheit, die gleitfähig mit der Bewegungseinheit gekoppelt ist und mit der Antriebseinheit gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Bewegung der Neigungseinheit durch die Antriebseinheit zum Bilden einer Zykloidenbahn auf Basis einer virtuellen Mittelachse, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert, geneigt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Die vorliegende Anmeldung beansprucht unter 35 U.S.C. § 119(a) Priorität aus der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2018-0135687 , angemeldet am 7. November 2018 im koreanischen Amt für geistiges Eigentum, die durch Bezugnahme vollumfänglich hierin eingebunden ist.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung betreffen ein Head-up-Display für ein Fahrzeug und spezieller ein Head-up-Display für ein Fahrzeug, das einem Benutzer Fahrzeuginformationen bereitstellen kann.
Verwandte Technik
Ein Head-up-Display (im Folgenden als „HUD“ bezeichnet) zeigt allgemein verschiedene Arten von Fahrzeuginformationen über die Frontscheibe eines Fahrzeugs in der Form eines virtuellen Bilds an. Des Weiteren kann ein Fahrer Fahrzeuginformationen kontrollieren, während er beim Fahren des Fahrzeugs ununterbrochen nach vorn blickt.
Eine HUD des Combinertyps kann auf verschiedene Weisen betrieben werden und kann zum Beispiel so betrieben werden, dass ein Combiner in einem Fahrzeug aufgenommen ist und bei Bedarf ausgefahren wird. Der Combinertyp HUD umfasst ein HUD des horizontalen Combinertyps und ein HUD des vertikalen Combinertyps je nach der Anordnung einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Raum, in dem das HUD in einem Fahrzeug positioniert ist.
Speziell wird in einem konventionellen Combiner-HUD des horizontalen Typs ein Combiner mithilfe einer Gewindespindel horizontal bewegt und ausgefahren. In diesem Fall wird die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit des Combiners von der Größe der Steigung der Gewindespindel und einer Motordrehzahl bestimmt. Dementsprechend gibt es insofern Probleme, als die Ausfahrgeschwindigkeit des Combiners nicht schnell ist und ein Winkel des Combiners in Abhängigkeit von der Größe der Steigung der Gewindespindel und dem Winkel eines Schrittmotors eingestellt wird.
16 ist eine Darstellung, die eine Drehungsverlagerung eines Combiners in einem konventionellen HUD für ein Fahrzeug veranschaulicht. In 16 ist E die Position eines Auges eines Benutzers und G1 und G2 sind Lichtwege von Anzeigelicht, das durch eine Beleuchtungsvorrichtung V abgestrahlt wird.
Bei dem HUD mit konventionellem Combiner-HUD in Bezug auf 16 ist eine Mittelachse AX, um die sich ein Combiner M dreht, am Boden des Combiners M positioniert. Daher kann, wenn sich der Combiner M in dem Zustand, in dem die Beleuchtungsvorrichtung V Anzeigelicht zum Combiner M ausgibt, zu einer optimalen Position des Auges des Benutzers hin dreht, die Position, an der das Anzeigelicht reflektiert wird, vorwärts und rückwärts und auf und ab geändert werden.
In diesem Fall kann eine Vorwärts-Rückwärts-Änderung und eine Auf-Ab-Änderung der Spiegelungsposition des Anzeigelichts D1 bzw. D2 sein. Die Phase des virtuellen Bilds kann, wie oben beschrieben, aufgrund der Drehung des Combiners M nach links und nach rechts um D1 und aufwärts und abwärts um D2 verformt werden und kann dann in das Auge des Benutzers fallen.
Dementsprechend gibt es ein insofern ein Problem, als ein Benutzer ein verzerrtes virtuelles Bild nicht richtig erkennt, weil der Benutzer das verzerrte virtuelle Bild sieht, oder er kann leicht eine Augenbelastung bemerken, weil der Benutzer weiterhin das verzerrte virtuelle Bild beobachtet.
Der allgemeine Stand der Technik der vorliegenden Offenbarung wird im koreanischen Patent Nr. 10-1558658 (angemeldet am 1. Oktober 2015) mit dem Titel „Head Up Display Device For Vehicle“ offenbart.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es richten sich verschiedene Ausführungsformen auf die Bereitstellung eines HUD für ein Fahrzeug, wobei ein Combiner um den Mittelpunkt des Combiners, nicht sein unteres Ende, geneigt werden kann.
In einer Ausführungsform beinhaltet ein Head-up-Display für ein Fahrzeug ein Gehäuse mit einem darin ausgebildeten Innenraum, wobei an einer Seite des Gehäuses ein Eingang ausgebildet ist, eine Haltereinheit mit einem an eine Seite der Haltereinheit angekoppelten Combiner, wobei der Combiner durch den Eingang eintritt oder austritt, eine Bewegungseinheit, die im Innenraum des Gehäuses positioniert ist, drehbar mit der Haltereinheit gekoppelt ist und hin- und herbewegbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Hin- und Herbewegung der Bewegungseinheit im Innenraum des Gehäuses aufgenommen wird oder durch den Eingang des Gehäuses nach außen hinausbewegt wird, eine Antriebseinheit, die mit der Bewegungseinheit gekoppelt und zum Bewegen der Bewegungseinheit konfiguriert ist, und eine Neigungseinheit, die gleitfähig mit der Bewegungseinheit gekoppelt ist, und mit der Antriebseinheit gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Bewegung der Neigungseinheit durch die Antriebseinheit zum Bilden einer Zykloidenbahn auf Basis einer virtuellen Mittelachse, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert, geneigt wird.
Die Haltereinheit beinhaltet eine an der Bewegungseinheit montierte Halterwelle, ein mit der Halterwelle gekoppeltes Halterdrehelement, ein Halterelement, an das der Combiner gekoppelt ist, und ein Neigungsführungselement, das mit der Halterwelle gekoppelt ist und zum Führen des Neigens des Halteelements konfiguriert ist.
Die Halterwelle arbeitet in Verbindung mit der Bewegungseinheit durch die Bewegungseinheit, wobei beide Enden der Halterwelle Vierkantformen haben und am Halterdrehelement bzw. dem Neigungsführungselement montiert sind.
Das Halterdrehelement enthält eine erste Halterdrehungseinheit, an der die Halterwelle montiert ist, und eine zweite Halterdrehungseinheit, die in der ersten Halterdrehungseinheit positioniert ist, wobei das Halterelement in die zweite Halterdrehungseinheit eingesetzt ist, um die Neigung des Halterelements zu beschränken.
Das Halterelement enthält eine Haltereinheit, mit der der Combiner gekoppelt ist, eine Bogeneinheit, durch die die Halterwelle dringt, eine Bogenvorsprungseinheit, die von der Bogeneinheit vorspringt und in das Halterdrehelement eingesetzt ist, und eine Getrieberadeinheit, die sich von der Haltereinheit nach unten erstreckt, eine an einer Krümmung der Getrieberadeinheit ausgebildete Verzahnung hat und mit der Neigungseinheit in Eingriff ist.
Das Neigungsführungselement enthält eine erste Neigungsführungseinheit, mit der die Halterwelle gekoppelt ist, eine zweite Neigungsführungseinheit, die sich von beiden Enden der ersten Neigungsführungseinheit nach oben erstreckt, eine dritte Neigungsführungseinheit, die mit beiden Enden mit der zweiten Neigungsführungseinheit gekoppelt ist, und eine vierte Neigungsführungseinheit, in die die dritte Neigungsführungseinheit eindringt und die drehbar am Halterelement montiert ist.
Die Haltereinheit enthält einen Führungsbolzen, der von der Außenseite des Halterdrehelements vorsteht, und in einem Teil des Gehäuses ist eine Führungsnut für Eintritt und Austritt, die mit dem Führungsbolzen in Kontakt kommt, gebildet und stellt einen Bewegungsweg des Halterdrehelements bereit.
Die Neigungseinheit enthält ein Gleitelement, das gleitfähig mit der Bewegungseinheit gekoppelt ist, von der Antriebseinheit in einem Zustand, in dem eine Bewegung der Bewegungseinheit angehalten worden ist, bewegt wird und zum Anwenden einer äußeren Kraft auf das Halterelement, so dass das Halterelement geneigt wird, konfiguriert ist.
Das Gleitelement enthält eine Gleitplatteneinheit, die von der Antriebseinheit bewegt wird, und eine Zahnstangeneinheit, die von der Gleitplatteneinheit vorsteht und mit dem Halterelement in Zahneingriff ist.
Im Gleitelement ist eine zweite Führungsnut, durch die die Antriebseinheit dringt, ausgebildet. Die zweite Führungsnut enthält einen zweiten Bewegungsweg, der am Rand des Gleitelements ausgebildet ist und konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass sich das Gleitelement beim Bewegen der Antriebseinheit zusammen mit dem Bewegungselement bewegt, und einen Neigungsweg, der mit dem zweiten Bewegungsweg verbunden ist und einen Krümmungsradius hat, der von einem Krümmungsradius einer Bewegungsbahn der Antriebseinheit verschieden ist.
Eine virtuelle Mittelachse, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert, ist eine Achse, die verhindert, dass eine Position, in der Anzeigelicht gespiegelt wird, in einer Reflexionsebene des Combiners geändert wird, obwohl der Combiner geneigt wird.
Die Antriebseinheit enthält einen Drehungsmotor, ein vom Drehungsmotor gedrehtes Drehelement und einen Antriebsbolzen, der an einer Seite des Drehelements positioniert ist und zum Durchdringen der Bewegungseinheit und der Neigungseinheit positioniert ist.
Die Bewegungseinheit enthält ein Bewegungselement, das gleitfähig mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei eine erste Führungsnut, durch die der Antriebsbolzen dringt, im Bewegungselement ausgebildet ist.
Die erste Führungsnut enthält einen ersten Bewegungsweg, der am Rand des Bewegungselements ausgebildet ist und konfiguriert ist, um es dem Bewegungselement zu ermöglichen, sich in einer Richtung zu bewegen, während der Antriebsbolzen bewegt wird, und einen Halteweg, der mit dem ersten Bewegungsweg verbunden ist und einen Krümmungsradius hat, der einem Krümmungsradius einer Bewegungsbahn des Antriebsbolzens entspricht.
Das Head-up-Display enthält ferner eine Sensoreinheit, die im Innenraum des Gehäuses positioniert ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist. Die Sensoreinheit erkennt auf Basis der erkannten Lage der Bewegungseinheit, dass der Combiner im Innenraum des Gehäuses aufgenommen ist oder aus dem Gehäuse nach außen hinausbewegt worden ist.
Die Sensoreinheit enthält ein erstes Positionserkennungselement, das an eine Seite des Innenraums des Gehäuses angekoppelt ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist, und ein zweites Positionserkennungselement, das an die andere Seite des Innenraums des Gehäuses gekoppelt ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die ein HUD für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch veranschaulicht.
2 ist eine Darstellung, die den Zustand, in dem ein Gehäuse in 1 eingebaut ist, schematisch veranschaulicht.
3 ist eine Darstellung, die den Zustand, in dem ein Combiner im Gehäuse von 2 aufgenommen worden ist, schematisch veranschaulicht.
4 ist eine Darstellung, die eine Haltereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
5 ist eine perspektive Explosivdarstellung der Haltereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
6 ist eine Darstellung, die den offenen Zustand des Combiners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch veranschaulicht.
7 ist eine Darstellung, die den Neigungszustand des Combiners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch veranschaulicht.
8 ist eine Darstellung, die einen Ausschnitt eines Halterelements von 7 veranschaulicht.
9 ist eine Darstellung, die eine Bewegungseinheit und eine Neigungseinheit, vom Gehäuse getrennt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
10 ist eine Draufsicht, die einen Ausschnitt einer Bewegungseinheit, Neigungseinheit und Antriebseinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
11 ist eine Darstellung, die einen Prozess zum Bewegen eines Bewegungselements durch einen Antriebsbolzen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
12 ist eine Draufsicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem der Antriebsbolzen am Halteweg des Bewegungselements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung entlanggeführt wird.
13 ist eine Seitenansicht eines Teils, an dem eine Sensoreinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung positioniert ist.
14 ist eine Darstellung, die eine Verlagerung auf Basis der Neigung des Combiners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
15 ist eine Darstellung, die die Zykloidenkurve des Combiners gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung schematisch veranschaulicht.
16 ist eine Darstellung, die eine Drehungsverlagerung eines Combiners in einem konventionellen HUD für ein Fahrzeug veranschaulicht.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen eines HUD für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben. In einem derartigen Prozess wurde die Dicke von Linien oder die Größe von Elementen, die in den Zeichnungen veranschaulicht werden, möglicherweise der Deutlichkeit der Beschreibung und der Einfachheit halber übertrieben. Unten zu beschreibende Begriffe wurden durch Berücksichtigung ihrer Funktionen in der vorliegenden Offenbarung definiert und können je nach der Absicht oder Praxis eines Bedieners verschieden sein. Dementsprechend sollten derartige Begriffe auf Basis des Inhalts dieser Patentbeschreibung insgesamt ausgelegt werden.
Ein HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, mit Bezug auf die 1 bis 15, enthält ein Gehäuse 100, eine Haltereinheit 200, eine Bewegungseinheit 300, eine Antriebseinheit 400 und eine Neigungseinheit 500.
Das Gehäuse 100 kann ein Erscheinungsbild und Körper des HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform sein. Im Gehäuse 100 kann ein Innenraum ausgebildet sein. Die Haltereinheit 200, die Bewegungseinheit 300, die Antriebseinheit 400 und die Neigungseinheit 500 können im Innenraum des Gehäuses 100 angeordnet sein.
An einer Seite des Gehäuses 100 kann ein Eingang 101 ausgebildet sein. Ein Combiner C kann durch den Eingang 101 aus dem Gehäuse 100 nach außen hinausbewegt werden oder im Gehäuse 100 aufgenommen werden. Das Gehäuse 100 kann im Armaturenbrett (nicht dargestellt) eines Fahrzeugs positioniert sein. Der Eingang 101 kann eine Seite des Combiners C in einer Form, die der einen Seite entspricht, durchdringen.
An einer Seite des Gehäuses 100 kann ein Anzeigemodul 10 (siehe 14) positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann das Anzeigemodul 10 im Armaturenbrett eines Fahrzeugs positioniert sein. Das Anzeigemodul 10 erzeugt ein Bild oder Video und strahlt es zum Combiner C aus.
Das Anzeigemodul 10 ist mit einem elektronischen Steuergerät (ECU) (nicht dargestellt) zum Durchführen einer allgemeinen elektronischen Steuerfunktion in einem Fahrzeug verbunden und kann ein Bild oder Video durch Empfangen verschiedener Informationselemente mit Bezug auf das Fahrzeug, wie die Fahrgeschwindigkeit und den Motorzustand des Fahrzeugs, erzeugen. Falls zum Beispiel das Anzeigemodul 10 mit einer Vorrichtung wie einem Navigationsgerät verbunden ist, kann das Anzeigemodul 10 ein Bild oder Video durch Empfangen verschiedener Positionsinformationen mit Bezug auf einen Bewegungsweg zu einem spezifischen Ziel erzeugen.
Ein vom Anzeigemodul 10 erzeugtes Bild oder Video kann von einem Spiegel (nicht dargestellt) reflektiert werden, vom Combiner C erneut reflektiert werden und kann dann nach außen gegeben werden. Dementsprechend kann ein Fahrer Fahrzeuginformationen selbst ohne eine Vorrichtung wie ein Navigationsgerät kontrollieren. Der Combiner C kann zum Beispiel ein halbtransparentes Reflexionselement mit einer flächigen Form sein und kann ein Fahrzeuginformationsbild oder -video deutlich nach außen abstrahlen.
Der Combiner C kann an eine Seite der Haltereinheit 200 angekoppelt sein. Der Combiner C kann durch den Eingang 101 ein- oder austreten. Die Haltereinheit 200 kann durch die unten zu beschreibende Bewegungseinheit 300 bewegt oder geneigt werden und kann durch die Neigungseinheit 500 exakt geneigt werden. Die Haltereinheit 200 wird an späterer Stelle ausführlich beschrieben.
Die Bewegungseinheit 300 ist im Innenraum des Gehäuses 100 positioniert und kann drehbar mit der Haltereinheit 200 gekoppelt sein. Des Weiteren kann die Bewegungseinheit 300 hin- und herbewegungsfähig mit dem Gehäuse 100 gekoppelt sein.
Beim Hin- und Herbewegung der Bewegungseinheit 300 im Innenraum des Gehäuses 100 durch die unten zu beschreibende Antriebseinheit 400 kann der Combiner C durch den Eingang 101 des Gehäuses 100 im Innenraum des Gehäuses 100 aufgenommen werden oder er kann nach außen ausgefahren werden. Die Bewegungseinheit 300 wird an späterer Stelle ausführlich beschrieben.
Die Antriebseinheit 400 ist mit der Bewegungseinheit 300 gekoppelt und kann die Bewegungseinheit 300 bewegen. Des Weiteren kann die Antriebseinheit 400 auch die unten zu beschreibende Neigungseinheit 500 bewegen. Als die Antriebseinheit 400 kann alles verwendet werden, das Triebkraft erzeugen kann. Ein Beispiel für die Antriebseinheit 400 wird an späterer Stelle beschrieben.
Die Neigungseinheit 500 ist gleitfähig mit der Bewegungseinheit 300 gekoppelt, und kann mit der Antriebseinheit 400 gekoppelt sein. Beim Bewegen der Neigungseinheit 500 durch die Antriebseinheit 400 macht die Neigungseinheit 500 es möglich, dass der Combiner C geneigt wird, um eine Zykloidenbahn auf Basis einer virtuellen Mittelachse P1 zu bilden, die den Combiner C nach links und nach rechts durchquert.
Das heißt, die virtuelle Mittelachse P1 ist eine Gerade, die beim Drehen des Combiners C zum Mittelpunkt wird. Spezieller kann die virtuelle Mittelachse P1, die den Combiner C nach links und nach rechts durchquert, eine Achse sein, die verhindert, dass die Position, an der Anzeigelicht reflektiert wird, in der Reflexionsebene des Combiners C verändert wird, obwohl der Combiner C geneigt wird.
Dementsprechend, wenn sich der Combiner C in dem Zustand, in dem das Anzeigemodul 10 Anzeigelicht zum Combiner C ausgibt, in Richtung auf eine optimale Position des Auges eines Benutzers dreht, kann die Position, an der das Anzeigelicht reflektiert wird, nicht geändert werden. Die Neigungseinheit 500 für eine derartige Funktion wird an späterer Stelle ausführlich beschrieben.
Die Haltereinheit 200 kann zum Beispiel eine Halterwelle 210, ein Halterdrehelement 220, ein Halterelement 240, ein Neigungsführungselement 260 und ein elastisches Element 270 enthalten.
Die Halterwelle 210 ist an der Bewegungseinheit 300 montiert. Die Halterwelle 210 hat zum Beispiel eine Stabform. Zwei Halterwellen 210 können an einer in der Bewegungseinheit 300 ausgebildeten Bewegungs-Halterungseinheit 301 voneinander beabstandet und montiert sein. Die Halterwelle 210 wird in Verbindung mit der Bewegungseinheit 300 betrieben. Beide Enden der Halterwelle 210 können mit dem Halterdrehelement 220 und dem Neigungsführungselement 260 gekoppelt sein.
Das Halterdrehelement 220 kann mit der Halterwelle 210 gekoppelt sein. Das Halterdrehelement 220 kann mit der Halterwelle 210 gedreht werden. Zum Beispiel kann ein Teil des Endes der Halterwelle 210 in einer Vieleckform ausgebildet sein. Ein Teil, der zum Halterdrehelement 220 gehört und in den die Halterwelle 210 eingesetzt ist, kann in einer Form ausgespart sind, die dem Ende der Halterwelle 210 entspricht. Dementsprechend können die Halterwelle 210 und das Halterdrehelement 220 zusammengedreht werden.
Das Halterdrehelement 220 enthält eine erste Halterdrehungseinheit 221 und eine zweite Halterdrehungseinheit 222. Die erste Halterdrehungseinheit 221 ist am Ende der Halterwelle 210 montiert. Das Halterelement 240 ist drehbar in die zweite Halterdrehungseinheit 222 der ersten Halterdrehungseinheit 221 eingesetzt, wodurch die Neigung beschränkt wird. Zum Beispiel hat die zweite Halterdrehungseinheit 222 eine Lochform mit einer Kurvenlänge. Das Halterelement 240 bewegt sich um die Länge der zweiten Halterdrehungseinheit 222, wodurch ein Neigungswinkel beschränkt wird.
Das Halterelement 240 kann den Combiner C halten. Das Halterelement 240 kann mit der unten beschriebenen Neigungseinheit 500 auf Zahnstangentriebweise in Eingriff sein und kann an einem Kurvenweg entlangbewegt werden. Das Halterelement 240 enthält eine Haltereinheit 241, eine Bogeneinheit 242, eine Bogenvorsprungseinheit 243 und eine Getrieberadeinheit 244.
Der Combiner C kann mit der Haltereinheit 241 gekoppelt sein. An einer Seite der Haltereinheit 241 kann eine Nut (nicht dargestellt), in die der Combiner C eingesetzt sein kann, ausgebildet sein. Verschiedene Verfahren, wie Klebstoffe, Presspassung und Schraubenbefestigung, können als ein Verfahren zum Koppeln der Haltereinheit 241 und des Combiners C verwendet werden und das Verfahren ist nicht auf ein spezifisches Verfahren begrenzt.
Wenigstens ein Teil der Bogeneinheit 242 hat eine Bogenform und die Bogeneinheit 242 kann an einer Seite der Haltereinheit 241 ausgebildet sein. In diesem Fall kann der Radius R der Krümmung der Bogeneinheit 242 zum Beispiel etwa eine Hälfte (1/2) der Höhe H des Combiners C sein. Die Bogeneinheit 242 hat einen gürtelförmigen Abschnitt. In der Bogeneinheit 242 ist ein freier Raum gebildet und die Halterwelle 210 kann so die Bogeneinheit 242 durchdringen.
Die Bogenvorsprungseinheit 243 springt von der Bogeneinheit 242 vor und ist in das Halterdrehelement 220 eingesetzt. Zum Beispiel ist die Bogenvorsprungseinheit 243 in die zweite Halterdrehungseinheit 222 eingesetzt und kann innerhalb des Bereichs der zweiten Halterdrehungseinheit 222 bewegt werden.
Die Getrieberadeinheit 244 erstreckt sich von der Haltereinheit 241 nach unten. An der Krümmung der Getrieberadeinheit 244 ist eine Verzahnung ausgebildet, so dass die Getrieberadeinheit 244 mit der Neigungseinheit 500 in Eingriff ist. Zum Beispiel kann am unteren Ende der Getrieberadeinheit 244 eine gekrümmte Oberfläche ausgebildet sein und an der gekrümmten Oberfläche kann eine Verzahnung ausgebildet sein.
Das Neigungsführungselement 260 ist mit der Halterwelle 210 verbunden und führt die Neigungsbewegung des Halterelements 240. Zum Beispiel kann das am Ende von jeder der Halterwellen 210 montierte Neigungsführungselement 260 das Halterelement 240 führen, so dass das Neigen des Combiners C auf einem Betriebsweg stabil durchgeführt wird.
Das Neigungsführungselement 260 kann eine erste Neigungsführungseinheit 261, eine zweite Neigungsführungseinheit 262, eine dritte Neigungsführungseinheit 263 und eine vierte Neigungsführungseinheit 264 enthalten.
Die erste Neigungsführungseinheit 261 kann so gebildet sein, dass sie eine Länge in der Verlaufsrichtung der Bewegungseinheit 300 hat. In der ersten Neigungsführungseinheit 261 ist ein Vierkantloch ausgebildet, so dass die Halterwelle 210 in das Vierkantloch eingesetzt werden kann.
Die zweite Neigungsführungseinheit 262 erstreckt sich an beiden Enden der ersten Neigungsführungseinheit 261 nach oben. Die zweite Neigungsführungseinheit 262 kann so positioniert sein, dass sie einander zugekehrt sind.
Beide Enden der dritten Neigungsführungseinheit 263 sind mit der zweiten Neigungsführungseinheit 262 gekoppelt. Zum Beispiel hat die dritte Neigungsführungseinheit 263 eine Vierkantstabform und kann so ausgebildet sein, dass sie eine Länge in der Fortbewegungsrichtung der Bewegungseinheit 300 hat.
Die dritte Neigungsführungseinheit 263 durchdringt die vierte Neigungsführungseinheit 264 und die vierte Neigungsführungseinheit 264 ist drehbar am Halterelement 240 montiert. Zum Beispiel kann die vierte Neigungsführungseinheit 264 ein oberes Ende haben, das durch einen Bolzen mit der Haltereinheit 241 gekoppelt ist und gedreht werden kann. Die dritte Neigungsführungseinheit 263 kann das untere Ende der vierten Neigungsführungseinheit 264 durchdringen.
Die Haltereinheit 200 kann einen Führungsbolzen 223 enthalten. Der Führungsbolzen 223 kann an der Außenseite der ersten Halterdrehungseinheit 221 des Halterdrehelements 220 vorstehen. Des Weiteren kann eine Führungsnut 102 (siehe 1) für Eintritt und Austritt zum Bereitstellen eines Bewegungswegs zum Halterdrehelement 220 in einem Teil ausgebildet sein, der zum Gehäuse 100 gehört und mit dem Führungsbolzen 223 in Kontakt kommt.
Die Bewegungseinheit 300 kann durch die Antriebseinheit 400 bewegt werden. Die Haltereinheit 200 kann durch die Bewegungseinheit 300 bewegt werden. In diesem Verlauf kann der Führungsbolzen 223 durch die Führungsnut 102 für Eintritt und Austritt geführt werden. Die Führungsnut 102 für Eintritt und Austritt kann an der Innenseite des Gehäuses 100 ausgebildet sein.
Die Führungsnut 102 für Eintritt und Austritt kann in einer ersten Richtung nach unten geneigt werden. In dem Zustand, in dem der Combiner C im Gehäuse 100 aufgenommen ist, kann der Führungsbolzen 223 auf einer Höhe ähnlich der Unterseite der in der Haltereinheit 200 und dem Gehäuse 100 eingeschlossenen Halterwelle 210 positioniert sein. Während sich die Haltereinheit 200 in der ersten Richtung bewegt, kann sich der Führungsbolzen 223 verglichen mit der Halterwelle 210 der Halteeinheit 200 relativ nach unten bewegen.
Des Weiteren können das Halterdrehelement 220 und das Halterelement 240 der Haltereinheit 200 um die Halterwelle 210 gedreht werden. Dementsprechend kann der Combiner C so positioniert werden, dass er durch den Eingang 101 des Gehäuses 100 nach außen hinausbewegt wird und etwa orthogonal zum Gehäuse 100 wird.
Außerdem kann das elastische Element 270 zum elastischen Stützen des Halterdrehelements 220 und des Halterelements 240 positioniert sein. Wenn eine auf das Halterelement 240 angewendete äußere Kraft aufgehoben wird, ermöglicht es das elastische Element 270, dass das Halterelement 240 in die vor dem Neigen des Halterelements 240 eingenommene Stellung zurückkehrt.
Das elastische Element 270 kann zum Beispiel eine Torsionsfeder sein. Ein Wicklungsteil der Torsionsfeder kann die Halterwelle 210 umgeben. Des Weiteren kann ein Ende der Torsionsfeder von einem Teil des Halterelements 240 getragen werden und das andere Ende der Torsionsfeder kann von einem Teil des Halterdrehelements 220 getragen werden. Das heißt, die Torsionsfeder kann das Halterelement 240 und das Halterdrehelement 220 elastisch tragen, so dass das Halterelement 240 und das Halterdrehelement 220 relativ zueinander gedreht werden und dann in ihre anfänglichen Stellungen zurückgeführt werden.
Des Weiteren durchdringt die Halterwelle 210 ein Distanzstück 280. Das Distanzstück 280 kann eine Bewegung des elastischen Elements 270 einschränken. Das Distanzstück 280 kann zwischen dem elastischen Element 270 und der Bewegungs-Halterungseinheit 301 positioniert sein.
Wenn eine äußere Kraft auf das Halterelement 240 der Haltereinheit 200 angewendet wird, kann der Combiner C geneigt werden. Die auf das Halterelement 240 angewendete äußere Kraft kann von der Neigungseinheit 500 erzeugt werden. Zu diesem Zweck kann die Neigungseinheit 500 zum Beispiel ein Gleitelement 510 enthalten.
Das Gleitelement 510 kann gleitfähig mit der Bewegungseinheit 300 gekoppelt sein. Das Gleitelement 510 kann in dem Zustand, in dem eine Bewegung der Bewegungseinheit 300 angehalten worden ist, durch die Antriebseinheit 400 bewegt werden. Das Gleitelement 510 ermöglicht bei Anwendung einer äußeren Kraft auf das Halterelement 240, das das Halterelement 240 geneigt wird.
Insbesondere kann die Neigungseinheit 500 beim Betrieb der Antriebseinheit 400 zusammen mit der Bewegungseinheit 300 im ersten Abschnitt des Innenraums des Gehäuses 100 bewegt werden. Danach kann die Bewegung der Bewegungseinheit 300 angehalten werden, wenn die Antriebseinheit 400 weiterläuft. Die Neigungseinheit 500 kann im zweiten Abschnitt des Innenraums des Gehäuses 100 zur Haltereinheit 200 hin bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Combiner C geneigt werden.
Im Gegensatz dazu kann beim Rückwärtsbetrieb der Antriebseinheit 400 in dem Zustand, in dem eine Bewegung der Bewegungseinheit 300 angehalten worden ist, die Neigungseinheit 500 sich von der Haltereinheit 200 entfernen. Zu diesem Zeitpunkt kann der Combiner C in die Stellung zurückkehren, die er einnahm, bevor er geneigt wurde. Des Weiteren kann die Neigungseinheit 500 zusammen mit der Bewegungseinheit 300 in der zweiten Richtung bewegt werden, in der sie sich von der Haltereinheit 200 entfernt. In diesem Fall werden ein Prozess zum Bewegen des Gleitelements 510 und der Bewegungseinheit 300 durch die Antriebseinheit 400 und die Antriebseinheit 400 an späterer Stelle ausführlich beschrieben.
Wie oben beschrieben, ist die Neigungseinheit 500 so gestaltet, dass sie das durch die Antriebseinheit 400 bewegte Gleitelement 510 aufweist. Das Gleitelement 510 kann eine Gleitplatteneinheit 511 und eine Zahnstangeneinheit 512 enthalten.
Die Gleitplatteneinheit 511 wird durch die Antriebseinheit 400 bewegt. Die Zahnstangeneinheit 512 ragt aus der Gleitplatteneinheit 511 heraus und ist mit dem Halterelement 240 in Zahneingriff. Zum Beispiel kann ein Paar der Zahnstangeneinheiten 512, die vom vorderen Ende der Gleitplatteneinheit 511 vorspringen, mit den Getrieberadeinheiten 244 in Zahneingriff sein.
Die Antriebseinheit 400 kann zum Beispiel einen Drehungsmotor 410, ein Drehelement 420 und den Antriebsbolzen 430 enthalten.
Der Drehungsmotor 410 kann Drehmoment erzeugen. Der Drehungsmotor 410 kann in einem Einbauraum 103 im Gehäuse 100 positioniert sein. In einigen Ausführungsformen kann der Drehungsmotor 410 außerhalb des Gehäuses 100 positioniert sein, die vorliegende Offenbarung ist aber nicht darauf beschränkt.
Das Drehungselement 420 kann durch den Drehungsmotor 410 gedreht werden. Das Drehungselement 420 kann zum Beispiel eine Stabform haben. Des Weiteren kann ein Mittelpunkt P2 des Drehungselements 420 mit der Drehwelle des Drehungsmotors 410 gekoppelt sein. Das Drehungselement 420 kann an den Boden des Gehäuses 100 angrenzend positioniert sein.
Der Antriebsbolzen 430 kann an einer Seite des Drehungselements 420 ausgebildet sein. Spezieller kann der Antriebsbolzen 430 von der Oberseite eines Endes des Drehungselements 420 mit einer Stabform nach oben positioniert sein. Der Antriebsbolzen 430 kann in das Drehungselement 420 integriert sein.
Der Antriebsbolzen 430 kann so positioniert sein, dass er in die Bewegungseinheit 300 und die Neigungseinheit 500 dringt. Das Drehungselement 420 kann vom Drehungsmotor 410 gedreht werden. Zu diesem Zeitpunkt kann der Antriebsbolzen 430 die Bewegungseinheit 300 und die Neigungseinheit 500 gleichzeitig bewegen, kann nur die Bewegungseinheit 300 bewegen oder kann nur die Neigungseinheit 500 bewegen, während er sich in einem bestimmten Winkel zusammen mit dem Drehungselement 420 dreht.
Die Antriebseinheit 400 kann das Drehungselement 420 drehen, so dass die Bewegungseinheit 300 sich wiederholt geradlinig hin- und herbewegt. Des Weiteren kann der Combiner C durch Erhalten des Drehmoments des Drehungselements 420 schnell aus- oder eingefahren werden.
Ein Prozess zum Bewegen der Bewegungseinheit 300 durch die Drehung des Antriebsbolzens 430 wird unten ausführlich beschrieben.
Die Bewegungseinheit 300 kann ein Bewegungselement 310 enthalten. Das Bewegungselement 310 kann gleitfähig mit dem Gehäuse 100 gekoppelt sein. Das Bewegungselement 310 kann sich in der ersten Richtung oder in der zweiten Richtung geradlinig hin- und herbewegen. Dementsprechend kann der Combiner C aus dem Gehäuse 100 nach außen hinausbewegt werden oder in dem Gehäuse 100 aufgenommen werden.
Im Bewegungselement 310 kann eine erste Führungsnut 320 ausgebildet sein. Der Antriebsbolzen 430 kann in die erste Führungsnut 320 eindringen. Dementsprechend kann sich das Bewegungselement 310 bewegen, während der Antriebsbolzen 430 um den Bezugspunkt des Drehungselements 420 gedreht wird. Zu diesem Zweck kann die erste Führungsnut 320 einen Teil des Bewegungselements 310 nach oben und unten durchdringen, so dass der Antriebsbolzen 430 durch die erste Führungsnut 320 verläuft.
Die erste Führungsnut 320 kann zum Beispiel einen ersten Bewegungsweg 330 und einen Halteweg 340 enthalten.
Der erste Bewegungsweg 330 kann am Rand des Bewegungselements 310 ausgebildet sein. Beim Bewegen des Antriebsbolzen 430 ermöglicht der erste Bewegungsweg 330, dass sich das Bewegungselement 310 in einer Richtung bewegt. Der erste Bewegungsweg 330 kann zum Beispiel eine geradlinige Form haben, die zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements 310 orthogonal ist, aber nicht darauf beschränkt ist. Der erste Bewegungsweg 330 kann verschiedene modifizierte Beispiele enthalten, so dass er so ausgebildet ist, dass er einen bestimmten Winkel zur Bewegungsrichtung des Bewegungselements 310 hat.
Der Halteweg 340 kann mit dem ersten Bewegungsweg 330 verbunden sein. Des Weiteren kann der Halteweg 340 einen Krümmungsradius haben, der einem Krümmungsradius der Bewegungsbahn des Antriebsbolzens 430 entspricht. Das heißt, der Halteweg 340 kann den gleichen Krümmungsradius wie die Bewegungsbahn des Antriebsbolzens 430 haben. Dementsprechend kann das Bewegungselement 310 in einem Prozess für die Bewegung des Antriebsbolzens 430 entlang des Haltewegs 340, d.h. eines bestimmten Winkelbereichs A (siehe 12), auf einer aktuellen Position bleiben, ohne sich in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung zu bewegen.
Im Gleitelement 510 kann eine zweite Führungsnut 520, die der Antriebsbolzen 430 durchdringt, ausgebildet sein. Die zweite Führungsnut 520 kann zum Beispiel einen zweiten Bewegungsweg 530 und einen Neigungsweg 540 enthalten.
Der zweite Bewegungsweg 530 kann am Rand der Gleitplatteneinheit 511 des Gleitelements 510 ausgebildet sein. Beim Bewegen des Antriebsbolzens 430 ermöglicht es der zweite Bewegungsweg 530, dass sich das Gleitelement 510 zusammen mit dem Bewegungselement 310 bewegt.
Der zweite Bewegungsweg 530 kann zum Beispiel eine geradlinige Form haben, die zur Bewegungsrichtung des Gleitelements 510 orthogonal ist, ist aber nicht darauf beschränkt. Der zweite Bewegungsweg 530 kann verschiedene modifizierte Beispiele beinhalten, so dass er so ausgebildet ist, dass er einen bestimmten Winkel zur Bewegungsrichtung des Gleitelements 510 hat.
Der Neigungsweg 540 kann mit dem zweiten Bewegungsweg 530 verbunden sein. Der Neigungsweg 540 kann so gebildet sein, dass die Strecke der geradlinigen Bewegung des Gleitelements 510 beim Drehen des Antriebsbolzens 430 konstant zunimmt. Der Neigungsweg 540 kann einen anderen Krümmungsradius als den der Bewegungsbahn des Antriebsbolzens 430 haben. Zum Beispiel kann der Krümmungsradius des Neigungswegs 540 größer als der der Bewegungsbahn des Antriebsbolzens 430 sein.
Dagegen kann der Krümmungsradius des Neigungswegs 540 aber auch kleiner als der der Bewegungsbahn des Antriebsbolzens 430 sein. Das heißt, der Neigungsweg 540 kann eine Form haben, die beim Entfernen des Neigungswegs 540 vom zweiten Bewegungsweg 530 näher am Mittelpunkt P2, das heißt, dem Mittelpunkt der Drehung des Drehungselements 420, als am Halteweg 340 ist.
Wie oben beschrieben, kann die Bogenform der zweiten Führungsnut 520 verglichen mit der Bogenform der ersten Führungsnut 320 näher am Mittelpunkt P2 sein. Dementsprechend bewegt sich das Bewegungselement 310 nicht am Halteweg 340 der ersten Führungsnut 320 entlang und das Gleitelement 510 kann verglichen mit dem Bewegungselement 310 in der ersten Richtung bewegt werden. In diesem Fall ist die Form des Neigungswegs 540 nicht darauf beschränkt und er kann jedwede Form haben, solange sich das Gleitelement 510 nur in einem Prozess zur Bewegung des Antriebsbolzens 430 am Halteweg 340 entlang bewegt.
In einem Prozess zur Bewegung des Antriebsbolzens 430 am Neigungsweg 540 entlang kann das Bewegungselement 310 einen Haltezustand beibehalten und das Gleitelement 510 kann in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung bewegt werden.
Dementsprechend kann, wenn das Bewegungselement 310 und das Gleitelement 510 vom Antriebsbolzen 430 zur Haltereinheit 200 hin bewegt werden, das Bewegungselement 310 durch den ersten Bewegungsweg 330 bewegt werden und das Gleitelement 510 kann zusammen mit dem Bewegungselement 310 durch den zweiten Bewegungsweg 530 bewegt werden. Danach kann, wenn der Antriebsbolzen 430 weitergedreht wird, das Bewegungselement 310 den Haltezustand durch den Halteweg 340 beibehalten und das Gleitelement 510 kann durch den Neigungsweg 540 zur Haltereinheit 200 hin bewegt werden. Das heißt, das Bewegungselement 310 bewegt sich nicht und nur das Gleitelement 510 kann präzise bewegt werden.
Im HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Gleitelement 510 sich jeweils um L bewegen, wenn das Drehungselement 420 um einen bestimmten Winkel (deg) gedreht wird. Dies wird durch die folgende Gleichung dargestellt:
$d_{n} = d_{n - 1} + L, wobei n > 1, d_{1} = L$
Dementsprechend kann die Bewegungsstrecke des Gleitelements 510 gemäß einem Drehungswinkel der Antriebseinheit 400 auf Basis des Neigungswegs 540 genau vorhergesagt werden. Der Combiner C kann auf einen Entwurfswinkel auf Basis der Bewegungsstrecke des Gleitelements 510 eingestellt werden.
Das HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform kann ferner eine Sensoreinheit 600 enthalten.
Die Sensoreinheit 600 kann im Innenraum des Gehäuses 100 positioniert sein, um eine Position der Bewegungseinheit 300 zu erkennen, und kann auf Basis der erkannten Position der Bewegungseinheit 300 indirekt erkennen, dass der Combiner C im Innenraum des Gehäuses 100 aufgenommen worden ist oder aus dem Gehäuse 100 nach außen hinausbewegt worden ist.
Die Sensoreinheit 600 kann zum Beispiel ein erstes Positionserkennungselement 610 und ein zweites Positionserkennungselement 620 enthalten.
Das erste Positionserkennungselement 610 ist an eine Seite des Innenraums des Gehäuses 100 angekoppelt und kann eine Position der Bewegungseinheit 300 erkennen. Das zweite Positionserkennungselement 620 ist an die andere Seite des Innenraums des Gehäuses 100 angekoppelt und kann eine Position der Bewegungseinheit 300 erkennen.
Das erste Positionserkennungselement 610 und das zweite Positionserkennungselement 620 können durch eine Steuereinheit (nicht dargestellt) elektrisch gekoppelt sein. Die Steuereinheit kann den aufgenommenen oder ausgefahrenen Zustand des Combiners C auf Basis dessen, welches von dem ersten Positionserkennungselement 610 und dem zweiten Positionserkennungselement 620 die Position der Bewegungseinheit 300 erkannt hat, indirekt ermitteln.
Das erste Positionserkennungselement 610 und das zweite Positionserkennungselement 620 können zum Beispiel in Schalterweise konfiguriert sein, sind aber nicht darauf beschränkt und können verschiedene modifizierte Ausführungsformen, wie etwa eine Kontaktsensorweise, bei der ein elektrisches Signal erzeugt wird, wenn das Positionserkennungselement mit der Bewegungseinheit 300 in Kontakt kommt, beinhalten.
Zum Beispiel können das erste Positionserkennungselement 610 und das zweite Positionserkennungselement 620 in Schalterweise konfiguriert sein. Des Weiteren kann die Bewegungseinheit 300 einen Vorsprung zur Positionskontrolle enthalten, der von einem Ende des Bewegungselement 310 vorsteht.
Das Bewegungselement 310 kann beim Bewegen mit dem ersten Positionserkennungselement 610 oder dem zweiten Positionserkennungselement 620 in Kontakt kommen. Wenn das erste Positionserkennungselement 610 mit dem Vorsprung zur Positionskontrolle in Kontakt kommt, kann das Steuergerät (nicht dargestellt) bestimmen, dass der Combiner C aus dem Gehäuse 100 nach außen hinausbewegt worden ist. Im Gegensatz dazu kann, wenn das zweite Positionserkennungselement 620 mit dem Vorsprung zur Positionskontrolle in Kontakt kommt, das Steuergerät (nicht dargestellt) bestimmen, dass der Combiner C im Gehäuse 100 aufgenommen worden ist.
Das HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ferner eine Schieneneinheit 700 enthalten.
Die Schieneneinheit 700 ermöglicht es der Bewegungseinheit 300, sich im Gehäuse 100 reibungsarm zu bewegen. Zu diesem Zweck kann die Schieneneinheit 700 zum Beispiel ein Schienenelement 710 und einen Schienenblock 720 enthalten.
Das Schienenelement 710 kann zum Beispiel eine Schienenform haben. Das Schienenelement 710 kann im Gehäuse 100 positioniert sein. Das Schienenelement 710 kann in das Gehäuse 100 integriert sein.
Der Schienenblock 720 kann so mit dem Schienenelement 710 gekoppelt sein, dass er sich am Schienenelement 710 entlangbewegt. Der Bewegungseinheit 300 kann mit dem Schienenblock 720 gekoppelt sein. Die Bewegungseinheit 300 kann durch die Schieneneinheit 700 im Gehäuse 100 reibungsärmer bewegt werden. Zu diesem Zweck ist die Form des Schienenelements 710 und des Schienenblocks 720 nicht auf eine spezifische Form beschränkt und kann jedwede Form beinhalten, wenn die Schieneneinheit 700 der Bewegungseinheit 300 die reibungsarme Bewegung im Gehäuse 100 ermöglicht.
Ein Betriebsverfahren des HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unten beschrieben. In diesem Fall wurde ein ausführliches Betriebsverfahren jeder der Einheiten oben beschrieben und daher wird eine ausführliche Beschreibung jeder Einheit hierin weggelassen.
Wenn ein Benutzer das HUD 1 für ein Fahrzeug benutzen will, bedient der Benutzer eine im Armaturenbrett (nicht dargestellt) positionierte Bedientaste (nicht dargestellt). Die Antriebseinheit 400 kann als Reaktion auf ein Bediensignal vom Steuergerät (nicht dargestellt) angetrieben werden. Das Drehungselement 420 wird durch den Drehungsmotor 410 gedreht und die Bewegungseinheit 300 und die Neigungseinheit 500 können im ersten Abschnitt zusammen bewegt werden. Zu diesem Zeitpunkt kann beim Drehen der gesamten Haltereinheit 200 der Combiner C aus dem Gehäuse 100 nach außen hinausbewegt werden.
Wenn die Antriebseinheit 400 weiterläuft, hält die Bewegungseinheit 300 den Zustand bei, in dem sie im zweiten Abschnitt angehalten wurde. Die Neigungseinheit 500 kann zur Haltereinheit 200 hin bewegt werden. Das Halterelement 240 kann im Verhältnis dazu, wie weit die Neigungseinheit 500 das Halterelement 240 gedrückt hat, geneigt werden und der Combiner C kann so geneigt werden.
Wenn der Benutzer das HUD 1 für ein Fahrzeug nicht benutzt, bedient der Benutzer aber wieder die im Armaturenbrett positionierte Bedientaste. In dem Zustand, in dem die Antriebseinheit 400 in Betrieb ist und die Haltereinheit 200 und die Bewegungseinheit 300 angehalten worden sind, kann nur die Neigungseinheit 500 zur Bewegungseinheit 300 hin bewegt werden.
Wenn die Neigungseinheit 500 eine gegebene Strecke weit bewegt wird, wird der Kontakt zwischen dem Halterelement 240 und der Neigungseinheit 500 aufgehoben und der Combiner C kann in eine vor dem Neigen eingenommene Stellung zurückkehren. Danach können die Neigungseinheit 500 und die Haltereinheit 200 zusammen mit der Bewegungseinheit 300 in der zweiten Richtung bewegt werden. Dementsprechend kann der Combiner C während des Drehens der gesamten Haltereinheit 200 im Gehäuse 100 aufgenommen werden.
In 14 ist E die Position des Auges eines Benutzers, L1 und L2 sind Lichtwege von durch das Anzeigemodul 10 ausgestrahltem Anzeigelicht und CS ist die Reflexionsebene des Combiners C, von der ein virtuelles Bild reflektiert wird. Im HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform, Bezug nehmend auf 14, wird der Combiner C in Bezug auf die Mittelachse P1 geneigt und eine Bewegungsbahn S unter dem Combiner C kann daher ein Bogen mit einem Radius Q werden, der in seiner Mitte eine Mittelachse P1 hat.
Dementsprechend kann, obwohl der Winkel des Combiners C geändert wird, die Verzerrung in einem vom Benutzer gesehenen virtuellen Bild minimal gehalten werden, weil die Reflexionsposition von durch das Anzeigemodul 10 ausgestrahltem Anzeigelicht in einer Reflexionsebene CS selten geändert wird. Die vorliegende Offenbarung kann daher zu sicherem Fahren beitragen, weil verhindert wird, dass ein Benutzer eine Augenbelastung bemerkt, die durch falsches Erkennen eines verzerrten virtuellen Bilds oder das Betrachten eines verzerrten virtuellen Bilds verursacht wird. Des Weiteren können die Herstellungskosten des HUD für ein Fahrzeug verringert werden, weil ein kostspieliger asphärischer Combiner, der eine Verzerrung in einem virtuellen Bild korrigieren kann, nicht notwendig ist.
Das heißt, wie oben beschrieben, dass der Combiner C im HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform um die virtuelle Mittelachse P1 gedreht werden kann, die den Combiner C nach links und nach rechts durchquert. Dementsprechend kann im HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform ein Lichtweg, an dem entlang sich ein durch das Anzeigemodul erzeugtes und durch den Combiner C reflektiertes virtuelles Bild bewegt, leicht gesteuert werden. Dementsprechend kann ein Fahrer das durch den Combiner C reflektierte virtuelle Bild deutlicher sehen.
Des Weiteren kann im HUD 1 für ein Fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung das Gleitelement 510 der Neigungseinheit 500 durch die Antriebseinheit 400 präzise bewegt werden. Des Weiteren kann das Halterelement 240 mit dem Gleitelement 510 auf Zahnstangentriebweise gekoppelt sein und exakt geneigt werden, während es am Neigungsführungselement 260 entlanggeführt wird. Dementsprechend kann die Auflösung des Combiners C verglichen mit einem konventionellen HUD für ein Fahrzeug wesentlich verbessert werden.
Die Getrieberadeinheit 244 und die Zahnstangeneinheit 512, Bezug nehmend auf die 14 und 15, sind so positioniert, dass der Combiner C auf einer Zykloidenkurve DD nahe der Bewegungsbahn S betrieben werden kann, in der der Combiner C auf Basis der Mittelachse P1 geneigt wird. Das heißt, das untere Ende der Getrieberadeinheit 244 wird ein Getrieberad mit einer Bogenform. Wenn die Zahnstangeneinheit 512 durch das Antreiben der Neigungseinheit 500 geradlinig bewegt wird und mit der Getrieberadeinheit 244 in Eingriff kommt, kann der Combiner C auf der Zykloidenkurve DD nahe der Bewegungsbahn S geneigt werden, in der er auf Basis der Mittelachse P1 geneigt wird.
Während ein virtueller Kreis A gedreht wird, wird eine Zykloidenkurve D auf Basis einer oberen Grundlinie B gezogen. Die Zykloidenkurve DD, die zur Zykloidenkurve D gehört und die nahe der Bewegungsbahn S ist, in der der Combiner C auf Basis der Mittelachse P1 geneigt wird, kann realisiert werden. In diesem Fall bedeutet K die Mittellinie des virtuellen Kreises A, der sich horizontal bewegt, und kann dem mittleren Teil der Drehung der Getrieberadeinheit 244 entsprechen.
Im HUD für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform kann der Combiner um eine virtuelle Mittelachse gedreht werden, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert. Dementsprechend kann im HUD für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform ein Lichtweg, an dem entlang sich ein durch das Anzeigemodul erzeugtes und durch den Combiner reflektiertes virtuelles Bild bewegt, leicht gesteuert werden und ein Fahrer kann das vom Combiner reflektierte virtuelle Bild deutlicher sehen.
Des Weiteren kann im HUD für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform das Gleitelement der Neigungseinheit durch die Antriebseinheit präzise bewegt werden. Des Weiteren kann die Auflösung des Combiners gegenüber einem konventionellen HUD für ein Fahrzeug bedeutend verbessert werden, weil das Halterelement in einer Zahntriebweise mit dem Gleitelement gekoppelt sein kann und exakt geneigt werden kann, während es am Neigungsführungselement entlanggeführt wird.
Es wurden zwar einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, die Zeichnungen und die ausführliche Beschreibung der vorliegenden Offenbarung sind aber nur veranschaulichend und sie werden nur zum Beschreiben der vorliegenden Offenbarung verwendet und werden nicht zum Beschränken ihrer Bedeutungen oder des im Anspruch niedergeschriebenen Bereichs der vorliegenden Offenbarung verwendet. Dementsprechend werden fachkundige Personen verstehen, dass verschiedene Modifikationen und andere äquivalente Ausführungsformen von den Ausführungsformen her möglich sind. Der wahre technische Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung sollte dementsprechend durch den technischen Sinn der folgenden Ansprüche bestimmt werden.
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

KR 1020180135687 [0001]
KR 101558658 [0010]

Claims

Head-up-Display für ein Fahrzeug, das Folgendes aufweist: ein Gehäuse mit einem darin ausgebildeten Innenraum, wobei an einer Seite des Gehäuses ein Eingang ausgebildet ist; eine Haltereinheit mit einem an eine Seite der Haltereinheit angekoppelten Combiner, wobei der Combiner durch den Eingang eintritt oder austritt; eine Bewegungseinheit, die im Innenraum des Gehäuses positioniert ist, drehbar mit der Haltereinheit gekoppelt ist und hin- und herbewegbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Hin- und Herbewegung der Bewegungseinheit im Innenraum des Gehäuses aufgenommen wird oder durch den Eingang des Gehäuses nach außen hinausbewegt wird; eine Antriebseinheit, die mit der Bewegungseinheit gekoppelt und zum Bewegen der Bewegungseinheit konfiguriert ist; und eine Neigungseinheit, die gleitfähig mit der Bewegungseinheit gekoppelt ist und mit der Antriebseinheit gekoppelt ist, wobei der Combiner bei Bewegung der Neigungseinheit durch die Antriebseinheit zum Bilden einer Zykloidenbahn auf Basis einer virtuellen Mittelachse, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert, geneigt wird.
Head-up-Display nach Anspruch 1, wobei die Haltereinheit Folgendes aufweist: eine an der Bewegungseinheit montierte Halterwelle; ein mit der Halterwelle gekoppeltes Halterdrehelement; ein Halterelement, an das der Combiner gekoppelt ist; und ein Neigungsführungselement, das mit der Halterwelle gekoppelt ist und zum Führen des Neigens des Halteelements konfiguriert ist.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei die Halterwelle in Verbindung mit der Bewegungseinheit durch die Bewegungseinheit arbeitet, wobei beide Enden der Halterwelle Vierkantformen haben und am Halterdrehelement bzw. dem Neigungsführungselement montiert sind.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei das Halterdrehelement Folgendes aufweist: eine erste Halterdrehungseinheit, an der die Halterwelle montiert ist, und eine zweite Halterdrehungseinheit, die in der ersten Halterdrehungseinheit positioniert ist, wobei das Halterelement in die zweite Halterdrehungseinheit eingesetzt ist, um die Neigung des Halterelements zu beschränken.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei das Halterelement Folgendes aufweist: eine Haltereinheit, mit der der Combiner gekoppelt ist; eine Bogeneinheit, durch die die Halterwelle dringt; eine Bogenvorsprungseinheit, die von der Bogeneinheit vorspringt und in das Halterdrehelement eingesetzt ist; und eine Getrieberadeinheit, die sich von der Haltereinheit nach unten erstreckt, eine an einer Krümmung der Getrieberadeinheit ausgebildete Verzahnung hat und mit der Neigungseinheit in Eingriff ist.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei das Neigungsführungselement Folgendes aufweist: eine erste Neigungsführungseinheit, mit der die Halterwelle gekoppelt ist; eine zweite Neigungsführungseinheit, die sich von beiden Enden der ersten Neigungsführungseinheit nach oben erstreckt; eine dritte Neigungsführungseinheit, die mit beiden Enden mit der zweiten Neigungsführungseinheit gekoppelt ist, und eine vierte Neigungsführungseinheit, in die die dritte Neigungsführungseinheit eindringt und die drehbar am Halterelement montiert ist.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei: die Haltereinheit einen Führungsbolzen aufweist, der von der Außenseite des Halterdrehelements vorsteht, und in einem Teil des Gehäuses eine Führungsnut für Eintritt und Austritt, die mit dem Führungsbolzen in Kontakt kommt, gebildet ist und einen Bewegungsweg des Halterdrehelements bereitstellt.
Head-up-Display nach Anspruch 2, wobei die Neigungseinheit ein Gleitelement aufweist, das gleitfähig mit der Bewegungseinheit gekoppelt ist, von der Antriebseinheit in einem Zustand, in dem eine Bewegung der Bewegungseinheit angehalten worden ist, bewegt wird und zum Anwenden einer äußeren Kraft auf das Halterelement, so dass das Halterelement geneigt wird, konfiguriert ist.
Head-up-Display nach Anspruch 8, wobei das Gleitelement Folgendes aufweist: eine Gleitplatteneinheit, die von der Antriebseinheit bewegt wird; und eine Zahnstangeneinheit, die von der Gleitplatteneinheit vorsteht und mit dem Halterelement in Zahneingriff ist.
Head-up-Display nach Anspruch 8, wobei: in dem Gleitelement eine zweite Führungsnut, durch die die Antriebseinheit dringt, ausgebildet ist und die zweite Führungsnut Folgendes aufweist: einen zweiten Bewegungsweg, der an einem Rand des Gleitelements ausgebildet ist und konfiguriert ist, um zu ermöglichen, dass sich das Gleitelement beim Bewegen der Antriebseinheit zusammen mit dem Bewegungselement bewegt, und einen Neigungsweg, der mit dem zweiten Bewegungsweg verbunden ist und einen Krümmungsradius hat, der von einem Krümmungsradius einer Bewegungsbahn der Antriebseinheit verschieden ist.
Head-up-Display nach Anspruch 8, wobei eine virtuelle Mittelachse, die den Combiner nach links und nach rechts durchquert, eine Achse ist, die verhindert, dass eine Position, in der Anzeigelicht gespiegelt wird, in einer Reflexionsebene des Combiners geändert wird, obwohl der Combiner geneigt wird.
Head-up-Display nach Anspruch 1, wobei die Antriebseinheit Folgendes aufweist: einen Drehungsmotor; ein vom Drehungsmotor gedrehtes Drehungselement; und einen Antriebsbolzen, der an einer Seite des Drehelements positioniert ist und zum Durchdringen der Bewegungseinheit und der Neigungseinheit positioniert ist.
Head-up-Display nach Anspruch 12, wobei die Bewegungseinheit ein Bewegungselement enthält, das gleitfähig mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei eine erste Führungsnut, durch die der Antriebsbolzen dringt, im Bewegungselement ausgebildet ist.
Head-up-Display nach Anspruch 13, wobei die erste Führungsnut Folgendes aufweist: einen ersten Bewegungsweg, der an einem Rand des Bewegungselements ausgebildet ist und konfiguriert ist, um es dem Bewegungselement zu ermöglichen, sich in einer Richtung zu bewegen, während der Antriebsbolzen bewegt wird, und einen Halteweg, der mit dem ersten Bewegungsweg verbunden ist und einen Krümmungsradius hat, der einem Krümmungsradius einer Bewegungsbahn des Antriebsbolzens entspricht.
Head-up-Display nach Anspruch 1, das ferner eine Sensoreinheit aufweist, die im Innenraum des Gehäuses positioniert ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist; wobei die Sensoreinheit auf Basis der erkannten Lage der Bewegungseinheit erkennt, dass der Combiner im Innenraum des Gehäuses eingeführt ist oder aus dem Gehäuse nach außen hinausbewegt worden ist.
Head-up-Display nach Anspruch 15, wobei die Sensoreinheit Folgendes aufweist: ein erstes Positionserkennungselement, das an eine Seite des Innenraums des Gehäuses angekoppelt ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist; und ein zweites Positionserkennungselement, das an die andere Seite des Innenraums des Gehäuses gekoppelt ist und zum Erkennen einer Lage der Bewegungseinheit konfiguriert ist.