DE4037879C2

DE4037879C2 - Helm mit Vorrichtung zur Anzeige von Informationen

Info

Publication number: DE4037879C2
Application number: DE4037879A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ichikawa; Yoshiyuki Furuya; Makoto Takashima; Masao Suzuki; Kazuhiro Itami
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1995-11-02
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: US5266930A; GB2238627A; GB2238627B; DE4037879A1; GB9025712D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Helm mit einer vorderen Öffnung, die von einem lichtdurchlässigen Visier bedeckt ist, mit einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Helm ist aus der DE 23 31 772 C2 bekannt.

Die vorgenannte Druckschrift beschreibt eine an einem Helm tragbare Anzeigevorrichtung mit einer Lichtquelle und einer halbdurchlässigen optischen Überlagerungsvorrichtung, mit deren Hilfe das von der Lichtquelle ausgehende Bild in das Gesichts feld des Helmträgers eingespiegelt wird. Die Überlagerungsvor richtung besteht aus einem Schirm, der derart gewölbt ist, daß auftreffende Strahlen zu einem Brennpunkt abgelenkt werden, und die Lichtquelle ist derart angeordnet, daß ihr Bild vom Brenn punkt zu kommen scheint und auf den Schirm trifft. Der Helm ist als Fliegerhelm ausgebildet und enthält demzufolge keinen Kinn schutz.

Aus der EP 0 179 124 B1 ist eine an einem Helm montierte bino kulare, polografische Anzeigeeinrichtung bekannt, mit der eine Information in das Auge des Helmträgers gespiegelt werden kann. Die Helmausbildung selbst ist aus dieser Druckschrift nicht zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Helm der ein gangs genannten Art anzugeben, der den heutigen Sicherheits standards für die Verwendung im Straßenverkehr entspricht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 4 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Ge genstand der jeweils abhängigen Ansprüche.

Durch die Erfindung wird ein Helm mit Kinnschutz geschaffen, bei dem die Anzeigevorrichtung das Tragegefühl des Helms nicht beeinträchtigt. Die Erfindung ermöglicht eine Anpassung der An zeigevorrichtung an verschiedene Blickwinkel des Helmträgers. Durch Weiterbildungen der Erfindung kann Information auch dann mit geeigneter Lichtstärke angezeigt werden, wenn sich die Um gebungsbeleuchtung ändert. Auch dieses dient der Sicherheit des Trägers.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeich nungen anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Helms gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anzeigeeinrichtung;

Fig. 3 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt der Kinnabdeckung des in Fig. 1 gezeigten Helms;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht der Kinnabdeckung des in Fig. 1 gezeigten Helms;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Anzeigeeinheit der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 6 ein Blockschaltbild für die Erläuterung einer Steuervorrichtung der in Fig. 1 gezeigten Anzei gevorrichtung;

Fig. 7 eine Seitenansicht eines weiteren Helms, in den eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist;

Fig. 8 eine schematische Ansicht des optischen Systems einer Anzeigeeinheit der in Fig. 7 gezeigten An zeigevorrichtung;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Einbaumecha nismus für die in Fig. 8 gezeigte Anzeigeein heit;

Fig. 10 eine Seitenansicht des in Fig. 9 gezeigten Ein baumechanismus;

Fig. 11 eine Vorderansicht des in Fig. 9 gezeigten Ein baumechanismus;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht für die Erläuterung eines Mechanismus zur Bewegung der lichtemittie renden Diode (LED) der in Fig. 7 gezeigten An zeigevorrichtung;

Fig. 13 eine schematische Ansicht für die Erläuterung des Bewegungsbereichs der in Fig. 12 gezeigten LED;

Fig. 14 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung der in Fig. 7 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 15 ein Flußdiagramm für die Erläuterung der Funktion der in Fig. 7 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 16 eine schematische Darstellung für die Erläuterung der Winkelkorrektur der in Fig. 7 gezeigten An zeigevorrichtung;

Fig. 17 eine weitere schematische Darstellung für die Er läuterung der Winkelkorrektur der in Fig. 7 ge zeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 18 eine schematische Seitenansicht einer Anzeigevor richtung gemäß einer modifizierten Ausführungsform;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Lichtsammel platte der in Fig. 18 gezeigten Anzeigevorrich tung;

Fig. 20 eine Seitenansicht eines weiteren Helms, in den eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist;

Fig. 21 einen vergrößerten vertikalen Querschnitt eines Teils der Anzeigeeinheit der in Fig. 20 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 22 einen vergrößerten Querschnitt der in Fig. 20 ge zeigten Anzeigevorrichtung entlang der Linie X-X in Fig. 26;

Fig. 23 eine Vorderansicht eines Teils der in Fig. 21 ge zeigten Anzeigeeinheit;

Fig. 24 eine vergrößerte Vorderansicht eines Emblems der in Fig. 23 gezeigten Anzeigeeinheit;

Fig. 25 einen vergrößerten Querschnitt eines Emblems der in Fig. 23 gezeigten Anzeigeeinheit;

Fig. 26 eine Seitenansicht eines weiteren Helms, in den eine Abwandlung der in Fig. 20 gezeigten Anzeige vorrichtung eingebaut ist;

Fig. 27 eine Vorderansicht eines weiteren Helms, in den eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist;

Fig. 28 eine schematische Darstellung für die Erläuterung des optischen Systems der in Fig. 27 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 29 eine schematische Vorderansicht für die Erläute rung der räumlichen Beziehung zwischen dem Helm und dem optischen System der in Fig. 27 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 30 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht ei nes weiteren Helms, in dem eine Anzeigevorrich tung eingebaut ist;

Fig. 31 eine perspektivische Teilansicht einer Sonnenbat terie der in Fig. 30 gezeigten Anzeigevorrich tung;

Fig. 32 eine schematische Unteransicht eines Teils des in Fig. 30 gezeigten Helms;

Fig. 33 eine Seitenansicht eines Teils eines Motorrades;

Fig. 34 eine perspektivische Ansicht der Ladeanschlüsse für die elektrische Verbindung zwischen der Bat terie des in Fig. 33 gezeigten Motorrades und der in Fig. 33 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 35 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung zwischen der Batterie des in Fig. 33 gezeigten Motorrades und einer Antriebssteuerschaltung der in Fig. 33 gezeigten Anzeigevorrichtung;

Fig. 36 ein Flußdiagramm für die Erläuterung der Lei stungsversorgungssteuerung der in Fig. 35 gezeig ten Antriebssteuerschaltung und

Fig. 37 ein weiteres Flußdiagramm für die Erläuterung der Leistungsversorgungssteuerung der in Fig. 35 ge zeigten Antriebssteuerschaltung.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

In Fig. 1 ist ein Helm 5 gezeigt, in den eine Anzeigevorrichtung eingebaut ist. Der Helm 5 ist so ausgebildet, daß er vom Fahrer eines Motorrades oder ähnlichem getragen werden kann. Der Helm 5 besitzt eine an seiner Vorderseite ausgebildete Öffnung 10, so daß ein den Helm 5 tragender Benutzer durch diese Öffnung 10 ein äußeres Blickfeld übersehen kann. Am Helm 5 ist ein durchsichtiges Visier 6 angebracht, das die Öffnung 10 bedeckt.

An der Innenseite eines vorderen Bereichs des Helms 5 ist eine Anzeigeeinheit 11 (Fig. 2) mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt so angeordnet, daß deren obere und untere Endbereiche am vorderen Bereich des Helms 5 positioniert werden können.

Ein als Anzeigeelement dienendes Flüssigkristallelement 12 zur Anzeige einer gewünschten Anzeigeinformation ist am unteren Endbereich der Anzeigeeinheit 11 angeordnet. Das Flüssigkristallelement 12 ist aus einer großen Anzahl von matrixförmig angeordneten Flüssigkristallzellen zu sammengesetzt; wenn an eine Zelle eine Spannung angelegt wird, wird die Zelle lichtdurchlässig. Wenn daher eine Spannung an entsprechend einer gewünschten Information ausgewählte Flüssigkristallzellen des Flüssigkristallele mentes 12 angelegt wird, wird das Licht von einer (nicht gezeigten), hinter dem Flüssigkristallelement 12 angeord neten Lichtquelle durch diese Zellen hindurchgelassen, so daß ein der Information entsprechendes Anzeigebild ge schaffen wird. An der Innenseite des gekrümmten Bereichs der Anzeigeeinheit 11 ist eine Reflektorplatte 13 ange ordnet, während am oberen Endbereich der Anzeigeeinheit 11 eine eine Mehrzahl von Linsen enthaltende optische Einheit 14 angeordnet ist, um auf der Innenseite des Vi siers 6 ein Bild der Anzeigeinformation vom Flüssigkri stallelement 12 abzubilden.

Es wird festgestellt, daß die Anzeigeinformation an das Flüssigkristallelement 12 durch geeignete Mittel wie etwa ein Signalkabel oder über Radiowellen übertragen werden kann.

Während des Betriebs wird das von einer Lichtquelle aus gesandte Licht auf die Rückseite des Flüssigkristallele mentes 12 gestrahlt. Wenn an entsprechend der gewünschten Anzeigeinformation ausgewählte Zellen des Flüssigkristall elementes 12 eine Spannung angelegt wird, wird der An zeigebereich des Flüssigkristallelementes 12 lichtdurch lässig. Folglich wird das Licht von der Lichtquelle durch den lichtdurchlässigen Bereich des Flüssigkristallelemen tes 12 hindurchgelassen, wodurch ein Anzeigebild geschaf fen wird. Dann wird das Licht des Anzeigebildes von der Reflektorplatte 13 reflektiert und über die optische Ein heit 14 an die Innenseite des Visiers 6 geleitet. Daher wird an einer vorgegebenen Position an der Außenseite des Visiers 6 ein virtuelles Bild erzeugt, das ein Beobachter beobachten kann und dabei das Anzeigebild erkennt. Wenn in diesem Zustand die Beleuchtung des Umgebungslichtes hoch ist, etwa bei klarem Himmel oder unter einer Gegen lichtbedingung, kann auf das Flüssigkristallelement 12 Licht einer in bezug auf die Beleuchtung des Umgebungs lichtes geeigneten Intensität gestrahlt werden, indem die Beleuchtung der Lichtquelle auf einen hohen Pegel einge stellt wird.

Da das Anzeigebild durch die Belichtung der Rückseite des Flüssigkristallelementes 12 geschaffen wird, kann das An zeigebild gut beobachtet werden. Da die Anzeigeeinheit 11 ferner im wesentlichen einen L-förmigen Aufbau besitzt und das Flüssigkristallelement 12 an der Vorderseite des Helms 5 angeordnet ist, so daß das Anzeigebild mittels der Reflektorplatte 13 auf das Visier 6 reflektiert wer den kann, besitzt die Anzeigevorrichtung im Helm 5 kein Bauteil, das für einen Träger des Helms 5 im Kinnbereich ein Hindernis darstellen kann. Außerdem wird die Sicher heit erhöht, ohne daß das Tragegefühl des Helms 5 beein trächtigt wird.

Es wird festgestellt, daß die optische Einheit 14 der An zeigeeinheit 11 weggelassen werden kann, wenn auf dem Vi sier 6 des Helms 5 eine Hologrammplatte vorgesehen wird, so daß das Anzeigebild vom Flüssigkristallelement 12 auf die Hologrammplatte gestrahlt werden kann, damit ein Helmträger das Hologrammbild beobachten kann.

Der Kinnbereich des Helms 5, der der Abdeckung des Kinns des Helmträgers dient, ist als getrenntes Bauteil oder als Kinnabdeckung 22 ausgebildet (Fig. 1). An der Innenseite der Kinnabdeckung 22 ist ein Führungssteg 23 ausgebildet, der sich nach innen erstreckt. An seinem unteren Ende ist ein Visier 6 angebracht, das mittels eines Stifts 22a an der Kinnabdeckung 22 angelenkt ist. Das Visier 6 um faßt zwei Stifte 6a an gegenüberliegenden Seitenbereichen des Visiers 6, während an gegenüberliegenden Seitenwänden des Helms 5 jeweils gekrümmte Schlitze 5′b ausgebildet sind, in denen die Stifte 6a gleitend aufgenommen sind, wodurch das Visier 6 am Helm 5 gehalten wird. Im Helm 5 ist an der Innenseite des Visiers 6 ein Nasenschutz 24 angeordnet, der in gleitendem Ein griff mit dem Führungssteg 23 (Fig. 3) gehalten wird. Wenn der Führungssteg 23 entlang des Nasenschutzes 24 gleitend be wegt wird, kann die Kinnabdeckung 22 in bezug auf den Helm 5 nach vorne oder nach hinten bewegt werden. Dabei wird das Visier 6, der Kinnabdeckung 22 folgend, bewegt, wobei die an ihm angebrachten Stifte 6a entlang der gekrümmten Schlitze 5′b des Helms 5 geführt werden, wodurch sich die Neigung des Visiers 6 ändert. An der In nenfläche der Kinnabdeckung 22 ist eine Zahnstange 25 an gebracht (Fig. 4); ferner befindet sich ein Abtriebsritzel 27 ei nes am Helm 5 angebrachten Kinnabdeckungsmotors 26 mit der Zahnstange 25 in Eingriff.

Wie insbesondere in Fig. 5 gezeigt, ist eine Anzeigeein heit 11 schematisch so an einem an gegenüberliegenden Seitenflächen des oberen Frontbereichs des Helms 5 befestigten Halte stifts 28 angebracht, daß sie nach vorwärts und nach rückwärts geschwenkt werden kann. Dabei ist eine kreisbo genförmige Zahnstange 29 an der Seitenfläche der Anzeige einheit 11 angebracht. Mit der Zahnstange 29 ist ein Ab triebsritzel 31 eines am Helm 5 angebrachten Anzeigeein heitsmotors 30 angebracht.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist ein Geschwindigkeitssensor 33, der an der Karosserie eines Fahrzeugs wie etwa eines Motorrades vorgesehen ist, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu ermitteln, mit einer Steuerschaltung 32 ei ner im Inneren des Helms 5 vorgesehenen (nicht gezeig ten) Steuervorrichtung verbunden, während außerdem ein Flüssigkristallelement 12 der Anzeigeeinheit 11 mit der Steuerschaltung 32 verbunden ist, so daß entsprechend der Geschwindigkeitsinformation vom Geschwindigkeitssensor 33 ein Anzeigebild des Flüssigkristallelementes 12 gebildet werden kann. Ferner sind der Kinnabdeckungsmotor 26 und der Anzeigeeinheitsmotor 30 mit der Steuerschaltung 32 verbunden, so daß sie aufgrund der Geschwindigkeitsinfor mation vom Geschwindigkeitssensor 33 angetrieben werden können.

Mit der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, in das die Anzei gevorrichtung eingebaut ist, durch den Geschwindigkeits sensor 33 ermittelt und an die Steuerschaltung 32 über tragen. Damit steuert die Steuerschaltung 32 das Flüssig kristallelement 12 der Anzeigeeinheit 11, um an der In nenseite des Visiers 6 ein Anzeigebild zu erzeugen, so daß es vom Träger des Helms 5 beobachtet werden kann. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorgegebenen, festen Wert übersteigt, werden der Kinnab deckungsmotor 26 und der Anzeigeeinheitsmotor 30 unter der Steuerung der Steuerschaltung 32 eingeschaltet, damit die Kinnabdeckung 22 nach vorne verschoben wird, um die An zeigeeinheit 11 mittels der Abtriebsritzel 27 und 31 und der Zahnstangen 25 bzw. 29 um den Haltestift 28 nach vorne zu schwenken. Daher wird die Neigung des Visiers 6 geändert, so daß die Position des Anzeigebildes nach oben verschoben wird. Wenn folglich der Blick des Trägers des Helms 5 auf einen entfernten Punkt gerichtet wird, etwa bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, kann das Anzeigebild an einer dem entfernten Blickpunkt entsprechenden Posi tion abgebildet werden, wodurch das Ausmaß der erforder lichen Änderung der Blickrichtung verringert wird, wenn das Anzeigebild beobachtet werden soll. Dies hat zum Er gebnis, daß das Anzeigebild ohne Sicherheitseinbuße und mit hoher Zuverlässigkeit beobachtet werden kann.

In Fig. 7 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Anzeigevorrichtung ist in einen Helm 5 eingebaut und umfaßt ein lichtdurchlässiges Tastenfeld 40, das an der Außenseite eines Visiers 6 des Helms 5 an geordnet ist und das dann, wenn es durch einen Finger oder ähnliches gedrückt wird, der Ermittlung der Position dieses gedrückten Bereiches dient. Es wird darauf hinge wiesen, daß das Visier 6 und das Tastenfeld 40 in Fig. 7 zum Teil gestrichelt gezeigt sind.

Das Tastenfeld 40 kann vom Typ einer Matrix sein, in der eine große Anzahl von aus lichtdurchlässigen Elektroden ausgebildeten Kontaktschaltern matrixförmig angeordnet sind, wobei die Koordinateninformation eines gedrückten Bereiches dadurch erhalten wird, daß der am gedrückten Bereich befindliche Kontaktschalter in einen leitenden Zustand gebracht wird. Das Tastenfeld 40 kann jedoch auch vom Analogtyp sein, in dem zwischen ein Paar von einander gegenüberliegenden, lichtdurchlässigen, leitenden dünnen Schichten eine Spannung angelegt wird und das Potential eines gedrückten Bereiches ermittelt wird, um die Koordi nateninformation des gedrückten Bereiches zu ermitteln.

An der Innenseite einer Kinnabdeckung oder eines Kinnbe reichs 5a des Helms 5 ist eine L-förmige Anzeigeeinheit 11 angeordnet, derart, daß das aus dessen oberen Ende austretende Anzeigelicht durch das Visier 6 ins Innere des Helms 5 reflektiert wird. Dann kann von einem Beob achtungspunkt E im Helm 5 durch das Visier 6 im Vorwärts blickfeld ein virtuelles Bild I eines Anzeigebildes beob achtet werden.

In der Kinnabdeckung 5a sind verschiedene Elemente ange ordnet, einschließlich eines Anzeigeeinheit-Antriebsme chanismus 54 für die im folgenden beschriebene Änderung der Orientierung der Anzeigeeinheit 11, eines Paars von Winkelsensoren 55 zum Ermitteln der Orientierung der An zeigeeinheit 11 und einer Steuerschaltung 56 für die Steuerung des Anzeigeeinheit-Antriebsmechanismus 54 ent sprechend den Signalen vom Tastenfeld 40 und den Winkel sensoren 55.

Wenn auf dem Tastenfeld 40 ein Bereich gedrückt wird, identifiziert die Steuerschaltung 56 die Position des ge drückten Bereiches in bezug auf das Visier 6, wie im fol genden beschrieben wird, und führt eine Ermittlung der Winkel mittels der Winkelsensoren 55 und eine Steuerung des Anzeigeeinheit-Antriebsmechanismus 54 aus, um die An zeigeeinheit 11 auf den auf diese Weise identifizierten gedrückten Bereich zu richten.

In Fig. 8 ist das optische System der Anzeigeeinheit 11 gezeigt. Das gezeigte optische System umfaßt ein Anzeige element 41, etwa eine am inneren Bodenbereich der Anzei geeinheit 11 angeordnete Fluoreszenzbildröhre, und einen Reflektorspiegel 42, der an der Innenseite eines Krüm mungsbereichs der Anzeigeeinheit 11 angeordnet ist. Fer ner ist in der Nähe der oberen Öffnung 11a der Anzeige einheit 11 ein Linsensystem 43, das etwa eine konvexe Linse enthält, angeordnet. Das vom Anzeigeelement 41 aus gesandte Anzeigelicht wird durch den Reflektorspiegel 42 reflektiert und durch das Linsensystem 43 auf das Visier 6 gerichtet. Das Anzeigeelement 41 ist so eingestellt, daß dessen Anzeigeoberfläche innerhalb der Brennweite des Linsensystems 43, d. h. zwischen dem Linsensystem 43 und einem Brennpunkt des Linsensystems 43, positioniert wer den kann, so daß beim Überblicken der Öffnung 11a ein An zeigebild des Anzeigeelementes 41 im Vergleich zu einem tatsächlichen Anzeigemuster auf dem Anzeigelement 41 durch die Vergrößerungswirkung des Linsensystems 43 ver größert wirkt und an einer Position, die optisch weniger weit oder weiter als das Anzeigeelement 41 entfernt ist, beobachtet werden kann.

Insbesondere wird auf der Verlängerung der optischen Achse L des Linsensystems 43 ein virtuelles Bild des An zeigebildes des Anzeigeelementes 41 geschaffen. Wenn ein Beobachter dieses virtuelle Bild mittels des Visiers 6 beobachtet, beobachtet er ein entferntes Anzeigebild. Da her wird die Fokussierung des Auges für den Benutzer er leichtert, so daß die Anzeigevorrichtung eine gute Beob achtbarkeit aufweist.

Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn auf diese Weise ein entfernt angeordnetes, vergrößertes Anzeigebild erhalten wird, der Bereich, innerhalb dessen das gesamte virtuelle Bild beobachtet werden kann (Beobachtungsfläche), in Ab hängigkeit von der Größenbeziehung zwischen der oberen Öffnung 11a der Anzeigeeinheit 11 und in Abhängigkeit vom Abstand des virtuellen Bildes von der Öffnung 11a ab nimmt. Wenn sich daher der Beobachtungspunkt weder auf der Verlängerung der optischen Achse L noch in der Umge bung der optischen Verlängerung befindet, kann nicht das gesamte virtuelle Bild beobachtet werden. Somit besteht die Notwendigkeit, die Position der Anzeigeein heit 11 einzustellen.

Nun wird mit Bezug auf die Fig. 9 bis 11 ein Einbaume chanismus für die Anzeigeeinheit 11 beschrieben. In der Kinnabdeckung 5a ist ein unbeweglicher Kasten 49 ausge bildet, an dessen oberen Endbereich eine die Anzeigeein heit 11 haltende Anzeigeeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 befestigt ist, die eine Pendelbewegung nach links oder nach rechts um einen Haltestift 51a, der an der Vorder wand des festen Kastens 49 in der Nähe eines freien Endes der Kinnabdeckung 5a angebracht ist, ausführen kann. Die Anzeigeeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 stellt in Verbin dung mit einem X-Achsen-Antriebsmechanismus 52 und einem Y-Achsen-Antriebsmechanismus 53 einen Anzeigeeinheit-An triebsmechanismus 54 dar.

An gegenüberliegenden Enden des oberen Bereichs der An zeigeeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 sind ein Paar von nach vorne vorspringenden Haltearmen 51b₁ bzw. 51b₂ aus gebildet. Die Anzeigeeinheit 11 wird an bzw. zwischen den Haltearmen 51b₁ und 51b₂ gehalten, damit sie um eine ge meinsame Achse eines Paars von an gegenüberliegenden Sei tenwänden der Anzeigeeinheit 11 in der Nähe der oberen Öffnung 11a befestigten Tragewellen 57₁ und 57₂ eine Pen delbewegung nach vorne und nach hinten ausführen kann.

Die Schwenkachse X des Haltestifts 51a, an dem die Anzei geeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 für eine Schwenkbewe gung gehalten wird, und eine Schwenkachse Y der Tragewel len 57₁ und 57₂, die von den Haltearmen 51b₁ bzw. 51b₂ drehbar gehalten werden, erstrecken sich in zwei zueinan der senkrechten Richtungen, so daß die Orientierung der Anzeigeeinheit 11 um einen Drehpunkt O, der durch den Schnittpunkt der Schwenkachsen X und Y definiert ist, in bezug auf den festen Kasten 49 und folglich in bezug auf den Helm 5 geändert werden kann.

Wie insbesondere in Fig. 10 gezeigt, schwenkt der X-Ach sen-Antriebsmechanismus 52 nach dem Einschalten eines Mo tors 52a für den X-Achsen-Antrieb den Haltestift 51a mit tels eines Reduktionsgetriebes 52b, so daß die Anzeige einheit 11, wie durch den in zwei Richtungen zeigenden Pfeil in Fig. 11 gezeigt, geschwenkt wird. Andererseits dreht der Y-Achsen-Antriebsmechanismus 53 nach dem Ein schalten eines weiteren Motors 53a für den Y-Achsen-An trieb, der an der Anzeigeeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 befestigt ist, ein Ritzel 53b, so daß eine an einer der Seitenwände der Anzeigeeinheit 11 angebrachte und mit dem Ritzel 53b in Eingriff gehaltene, kreisbogenförmige Zahn stange 53c bewegt wird, um die Anzeigeeinheit 11, wie durch den in zwei Richtungen zeigenden Pfeil in Fig. 10 gezeigt, geschwenkt wird.

Einer der Winkelsensoren 55, d. h. der X-Winkel-Sensor 55₁, ist in der Nähe des Reduktionsgetriebes 52b des Y-Achsen-Antriebsmechanismus 53 angeordnet, während der an dere Winkelsensor 55, d. h. der Y-Winkel-Sensor 55₂, in der Nähe der Tragewelle 57₁ und des Haltearms 51b₁ der Anzeigeeinheit-Kopplungsvorrichtung 51 angeordnet ist.

Entsprechend der geschwenkten Position der Anzeigeeinheit 11 ermitteln der X-Winkel-Sensor 55₁ und der Y-Winkel- Sensor 55₂ den Winkel der Schwenkbewegung um die Schwenkachse X bzw. den Winkel der Schwenkbewegung um die Schwenkachse Y in bezug auf eine im voraus festgesetzte Position. Die Ermittlungsergebnisse werden in Form von Signalen einzeln in die Steuerschaltung 56 eingegeben. Derartige Winkelsensoren 55₁ und 55₂ können durch Poten tiometer realisiert werden, die über das Reduktionsge triebe 52b und die Tragewelle 51₁ betätigt werden.

Wie in Fig. 9 gezeigt, ist an einer Wand der Anzeigeein heit 11 in der Nähe der Öffnung 11a gegenüber dem Halte stift 51a ein mechanischer Abschnitt 44 in Form eines verdickten Bereichs des Gehäuses ausgebildet. Aus diesem mechanischen Abschnitt 44 erstreckt sich ein Haltesteg 45 in die Öffnung 11a; auf der Oberseite eines Endes dieses Haltestegs 45 ist eine lichtemittierende Diode (LED) 48 angebracht, die als Referenzlichtquelle dient, die im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Wie in Fig. 12 gezeigt, ist im Innenraum des mechanischen Abschnittes 44 ein LED-Bewegungsmotor 47 mit einer Dreh welle 45a des Haltestegs 45 über ein Reduktionsgetriebe 46 gekoppelt, so daß der Haltesteg 45, wie durch den nach zwei Seiten weisenden Pfeil in Fig. 12 gezeigt, ge schwenkt werden kann, wenn der Motor 47 eingeschaltet wird. Der Bereich der Schwenkbewegung wird entsprechend der Drehrichtung des Motors 47 und eines im voraus einge stellten Antriebsbetrages festgesetzt. Wie in Fig. 13 ge zeigt, wird der Bereich zwischen einer Position, in der die LED 48 am Ende des Haltestegs 45 im Mittelpunkt der Öffnung 11a positioniert ist (durchgezogene Linie in Fig. 13) und einer weiteren Position, in der die LED 48 vom Gehäuse der Anzeigeeinheit 11 aufgenommen wird (gestrichelte Linien in Fig. 13) auf 90° festgesetzt. Ferner wird die Position der LED 48 so festgesetzt, daß sie dann, wenn der Haltesteg 45 in den Mittelpunkt der Öffnung 11a geschwenkt wird, mit dem Schnittpunkt der Schwenkachsen X und Y, d. h. mit dem Drehpunkt O überein stimmt.

In Fig. 14 ist die elektrische Schaltung der in Fig. 7 gezeigten Anzeigevorrichtung gezeigt. Obwohl in Fig. 14 nicht im einzelnen gezeigt, kann die Steuerschaltung 56 der Anzeigevorrichtung durch einen Mikrocomputer, durch Treiberschaltungen zum unabhängigen Antreiben der einzel nen Notoren 52a, 53a und 47, durch eine Treiberschaltung zum Einschalten und Ausschalten der LED 48, durch eine Eingabeschaltung für die Eingabe der Koordinaten eines gedrückten Bereiches des Tastenfeldes 40, durch eine wei tere Eingabeschaltung für die Eingabe von Winkelsignalen vom X-Winkel-Sensor 55₁ und vom Y-Winkel-Sensor 55₂ usw. gebildet werden. Die Motoren 52a, 53a und 47, die LED 48, das Tastenfeld 40, der X-Winkel-Sensor 55₁, der Y-Winkel- Sensor 55₂, eine Leistungsquellenschaltung 58 und ein Handschalter 59, der bei Beginn des Winkeleinstellvor gangs betätigt wird, sind mit der Steuerschaltung 56 ver bunden.

Nun wird mit Bezug auf Fig. 15 ein Flußdiagramm des Steu erablaufs beschrieben, der vom Mikrocomputer der Steuer schaltung 56 ausgeführt wird. Der Steuerablauf wird bei Auftreten einer Unterbrechung, die durch die Betätigung des Handschalters 59 bewirkt wird, begonnen.

Wenn der Handschalter 59 eingeschaltet wird, wird der Mo tor 47 angetrieben, damit dieser die LED 48 in die Posi tion des Drehpunktes O bewegt und dort angehalten wird (Schritt S₁). Dann wird die LED 48 eingeschaltet (Schritt S₂), woraufhin die Eingabe vom Tastenfeld 40 überwacht wird (Schritt S₃).

Wenn das Tastenfeld 40 in einem Bereich gedrückt wird und eine Eingabe festgestellt wird, werden aus dem Eingabesi gnal die Koordinatenwerte des gedrückten Bereiches auf dem Tastenfeld 40 gelesen (Schritt S₄).

Dann wird die Richtung zwischen einem dem gedrückten Be reich entsprechenden Punkt auf dem Visier 6 und dem Dreh punkt O, also die Blickrichtung, entsprechend den gelese nen Koordinatenwerten des gedrückten Bereiches auf dem Tastenfeld und den im voraus im Mikrocomputer gespeicher ten Koordinatenwerten des Drehpunktes O bestimmt (Schritt S₅). Es wird festgestellt, daß die Blickrichtung als Win kel um die Schwenkachse X und als Winkel um die Schwenkachse Y in bezug auf die Richtung der optischen Achse L bestimmt wird, wenn die Anzeigeeinheit 11 in ei ner voreingestellten Richtung, d. h. in einer Referenz richtung der optischen Achse orientiert ist.

Nun werden vom X-Winkel-Sensor 55₁ und vom Y-Winkel-Sen sor 55₂ Winkelsignale empfangen, so daß die momentane Richtung der optischen Achse L der Anzeigeeinheit 11 als Winkel um die Drehachse X und als Winkel um die Drehachse Y in bezug auf die Referenzrichtung der optischen Achse bestimmt wird (Schritt S₆).

Danach wird der Winkel der momentanen Richtung der opti schen Achse L, der im Schritt S₆ bestimmt worden ist, vom Winkel der im Schritt S₅ bestimmten Blickrichtung subtra hiert, um die Korrekturwinkel um die Drehachse X bzw. um die Drehachse Y zu bestimmen (Schritt S₇).

Dann werden die Motoren 52a und 53a angetrieben, damit sie sich unabhängig voneinander in vorgegebenen Richtun gen entsprechend den im Schritt S₇ erhaltenen Korrektur winkeln drehen, so daß die optische Achse L mit der Blickrichtung übereinstimmt (Schritt S₈). Während die Winkelsignale vom X-Winkel-Sensor 55₁ und vom Y-Winkel- Sensor 55₂ eingegeben werden (Schritt 5₉), wird die Koin zidenz zwischen den momentanen Winkeln der optischen Achse L und den Winkeln der Blickrichtung um die Drehachse X bzw. um die Drehachse Y beobachtet (Schritt S₁₀ und Schritt S₁₂).

Wenn eine Übereinstimmung der Winkel um die Drehachse X festgestellt wird, wird der Motor 52a angehalten (Schritt S₁₁); wenn eine Übereinstimmung der Winkel um die Drehachse Y festgestellt wird, wird der Motor 53a ange halten (Schritt S₁₃).

Nachdem beide Motoren 52a und 53a angehalten worden sind, so daß die Winkelkorrektur abgeschlossen ist, wird die LED 48 ausgeschaltet und der Motor 47 eingeschaltet, da mit er die LED 48 nun in der Gegenrichtung in das Gehäuse der Anzeigeeinheit 11 bewegt (Schritt S₁₄).

Nun wird mit Bezug auf Fig. 16 und 17 die oben beschrie bene Winkelkorrektur beispielhaft anhand einer Winkelkor rektur um die Drehachse Y beschrieben.

Wenn die optische Achse L der Anzeigeeinheit 11 vor Aus führung einer Winkelkorrektur so orientiert ist, daß sie die Anforderung für eine Reflexion auf der Oberfläche des Visiers 6 in bezug auf den Beobachtungspunkt E nicht er füllt, kann ein Benutzer ein Bild der LED 48, die am Ort des Drehpunktes O Licht emittiert, an einem Punkt P beob achten, an dem die Forderung der Reflexion auf dem Visier 6 erfüllt ist.

Wenn daher der Benutzer einen dem Punkt P entsprechenden Bereich auf dem Tastenfeld 40 niederdrückt, während er das Bild der LED 48 beobachtet, wird eine Steuerung, wie sie oben beschrieben worden ist, ausgeführt, so daß die optische Achse L der Anzeigeeinheit 11 um einen Korrek turwinkel G gedreht wird. Folglich wird die optische Achse L auf den Punkt P gerichtet, wie in Fig. 17 gezeigt ist. Da nun die optische Achse L durch die Position der LED 48 (Beobachtungspunkt O) verläuft, wenn der Benutzer das Tastenfeld gedrückt hat, ist die optische Achse L auf den Beobachtungspunkt E optisch ausgerichtet. Wenn daher die Beobachtung vom Beobachtungspunkt E erfolgt, kann ein geeignetes Anzeigebild auf der Anzeigeeinheit 11 beobach tet werden. Auf analoge Weise kann eine Winkelkorrektur um die Drehachse X, d. h. eine Bewegung der Anzeigeposi tion nach links oder nach rechts, ausgeführt werden.

Daher wird eine Ausrichtung der Anzeigeeinheit 11 nur dann automatisch ausgeführt, wenn ein Benutzer auf einen Bereich drückt, an dem die Position der LED 48 beobachtet wird, so daß ein geeignetes Anzeigefeld entsprechend der Beobachtungsposition beobachtet werden kann. Da eine sol che Einstellung einfach ist, kann in der Anzeigevorrich tung sogar eine Anzeigeeinheit verwendet werden, bei der stets nur ein Ausschnitt der Anzeige sichtbar ist, ferner kann die Öffnung des optischen Systems verkleinert wer den, so daß die Größe der Anzeigeeinheit verringert wer den kann. Schließlich wird aufgrund der Verkleinerung der Öffnung der Effekt erzielt, daß das Umgebungslicht nur sehr schwer in die Anzeigeeinheit eindringen kann.

Während in der obigen Ausführungsform als Referenzlicht quelle eine einzige LED 48, die an der Position des Dreh punktes O Licht emittiert, verwendet wird, kann jedoch innerhalb des Umfangs der Erfindung jegliche Referenz lichtquelle verwendet werden, die einem Benutzer über ein am Visier reflektiertes Bild die Position des Drehpunktes O anzeigen kann. Beispielsweise kann eine Mehrzahl von Punktlichtquellen um die Anzeigeeinheit 11 herum mit dem Drehpunkt O als Mittelpunkt angeordnet werden, derart, daß sie die Öffnung 11a umgeben, so daß vom Benutzer die Bilder der Mehrzahl der Punktlichtquellen, die durch das Visier reflektiert werden, beobachtet werden können. Dann kann der Benutzer auf den Mittelpunktsbereich der Mehr zahl der Bilder drücken, um eine Winkelkorrektur, wie sie oben beschrieben worden ist, auszuführen. Alternativ dazu kann auch ein der Öffnung 11a entsprechender Rahmen als Referenzlichtquelle dienen.

In den Fig. 18 und 19 ist eine modifizierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der an der Vorderseite des Helms 5 eine Lichtsam melplatte 62, die aus fluoreszierendem Plastikmaterial oder ähnlichem hergestellt ist, so angebracht ist, daß sie einen Bereich der Vorderseite des Helms 5, der nicht vom Visier 6 abgedeckt wird, bedeckt. Die Lichtsammelplatte 62 besitzt eine weitere Öffnung 61, die etwas größer als die an der Vorderseite des Helms 5 ausgebildete Öffnung 10 ist, wie insbesondere in Fig. 19 gezeigt ist. Im Mit telbereich des unteren Endes der Lichtsammelplatte 62 ist ein lichtemittierender Bereich 63 ausgebildet, der das auf die Lichtsammelplatte 62 auftreffende Licht sammelt und konzentriert emittiert; dieser lichtemittierende Be reich 63 erstreckt sich von der Unterkante des Helms 5 nach innen.

In der Nähe des lichtemittierenden Bereichs 63 der Licht sammelplatte 62 ist an der Innenseite des Helms 5 ein Flüssigkristallelement 64 vorgesehen, das als Anzeigeele ment für die Anzeige der gewünschten Anzeigeinformation dient. Das Flüssigkristallelement 64 ist von einer Bauart mit von hinten einfallendem Licht. Das vom lichtemit tierenden Bereich 63 der Lichtsammelplatte 62 emittierte Licht wird als Hintergrundlicht für das Flüssigkristall element 64 verwendet. An der Innenseite des Helms 5 ist in der Nähe der Öffnung 10 eine Linse 65 angeordnet, der art, daß das Bild einer Anzeigeinformation des Flüssig kristallelementes 64 auf die Innenseite des Visiers 6 ab gebildet wird.

Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird durch die Lichtsammelplatte 62 Umgebungslicht gesam melt und vom lichtemittierenden Bereich 63 der Lichtsam melplatte 62 auf die Rückseite des Flüssigkristallelemen tes 64 geleitet. Dieses Licht wird teilweise entsprechend einem an das Flüssigkristallelement 64 angelegten Anzei gesignal durch das Flüssigkristallelement 64 hindurchge lassen, so daß an der Innenseite des Visiers 6 über die Linse 65 ein Bild der Anzeigeinformation abgebildet wird. Daher kann von einem Beobachter oder Träger des Helms 5 ein virtuelles Bild 66 der Anzeigeinformation beobachtet werden.

In diesem Fall kann von der Lichtsammelplatte 62 mögli cherweise sehr intensives Licht gesammelt werden, wenn die Stärke des Umgebungslichtes hoch ist, wie dies etwa bei klarem Himmel oder unter einer Gegenlichtbedingung oder ähnlichem der Fall ist. In einem solchen Fall ist auch die Stärke des vom lichtemittierenden Bereich 63 ab gestrahlten Lichtes hoch. Wenn andererseits die Stärke des Umgebungslichtes niedrig ist, etwa bei bewölktem oder regnerischem Himmel, wird nur dieses schwache Licht von der Lichtsammelplatte 62 gesammelt, so daß auch die Stärke des vom lichtemittierenden Bereich 63 abgestrahl ten Lichtes niedrig ist. Dies hat zum Ergebnis, daß bei der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform stets Licht mit geeigneter Intensität in bezug auf die Beleuch tung durch das Umgebungslicht auf das Flüssigkristallele ment 64 gestrahlt werden kann.

Wenn hingegen kein Umgebungslicht gesammelt werden kann, etwa bei Nacht, wird das Licht mittels einer (nicht ge zeigten) Lichtquelle auf das Flüssigkristallelement 64 gestrahlt. In diesem Fall emittiert die aus fluoreszie rendem Plastikmaterial hergestellte Lichtsammelplatte 62, wie sie oben beschrieben worden ist, Licht von der Licht quelle, so daß der Helm 5 ohne weiteres von außen erkannt werden kann, was die Sicherheit beträchtlich erhöht.

Somit kann in der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausfüh rungsform Licht mit in bezug auf die Beleuchtung des Um gebungslichtes geeigneter Intensität auf das Flüssigkri stallelement 64 gestrahlt werden. Daher kann mit der An zeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform eine Licht stärke von 30 000 Cd/m² erzielt werden, während die Lichtstärke herkömmlicher Anzeigevorrichtungen, die eine CRT oder eine LED verwenden, bei 9000 bis 10 000 Cd/m² liegt. Folglich kann mit dieser Anzeigevorrichtung die Anzeigeinformation mit einer geeigneten Lichtstärke auf dem Visier 6 angezeigt werden, so daß das virtuelle Bild 66 der Anzeigeinformation gut beobachtet werden kann.

In den Fig. 20 bis 25 ist eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Anzeigevorrichtung ist in einen Helm 5 eingebaut und umfaßt eine Lichtsammelplatte 62, die aus einem ein fluoreszierendes Material enthaltenden Harz wie etwa Acrylharz hergestellt ist. Die Lichtsammel platte 62 ist auf der gesamten Fläche der Außenseite des Helms 5 angebracht, während der lichtemittierende Bereich 63, der das auf die Lichtsammelplatte 62 gestrahlte und gesammelte Licht konzentriert emittiert, in einem mitti gen Bereich am unteren Ende der Lichtsammelplatte 62 aus gebildet ist und sich von einer Unterkante des vorderen Bereichs des Helms 5 nach innen erstreckt. In der Nähe des lichtemittierenden Bereichs 63 der Lichtsammelplatte 62 ist eine röhrenförmige Lichtquelle 67 angeordnet, der art, daß das Licht von der Lichtquelle 67 durch die Lichtsammelplatte 62 hindurchgehen kann und sowohl vom lichtemittierenden Bereich 63 als auch von der Außenseite des Helms 5 bestrahlt werden kann.

An der Innenseite der vorderen Wand des Helms 5 ist in der Nähe des lichtemittierenden Bereichs 63 der Lichtsam melplatte 62 eine Anzeigeeinheit 68 mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt angeordnet, so daß deren obere und untere Endbereiche an der Vorderseite des Helms 5 posi tioniert werden können. Am unteren Endbereich der Anzei geeinheit 68 ist ein Flüssigkristallelement 64 angeord net, das als Anzeigeelement für die Anzeige der gewünsch ten Anzeigeinformation dient. Dieses Flüssigkristallele ment 64 ist ebenfalls von einer Bauart mit von hinten einfallendem Licht, derart, daß das vom lichtemittieren den Bereich 63 der Lichtsammelplatte 62 abgestrahlte Licht als Hintergrundlicht für das Flüssigkristallelement 64 verwendet wird. An der Innenseite eines Krümmungsbe reichs der Anzeigeeinheit 68 ist eine Reflektorplatte 69 angeordnet, während am oberen Ende der Anzeigeeinheit 68 eine (nicht gezeigte) optische Einheit mit einer Mehrzahl von Linsen so angeordnet ist, daß an der Innenseite des Visiers 6 ein Bild der Anzeigeinformation vom Flüssigkri stallelement 64 abgebildet werden kann.

Wie insbesondere in Fig. 23 gezeigt, können an einer be liebigen Stelle auf der Oberfläche der Lichtsammelplatte 62 ein oder mehrere Embleme 70, die jeweils die Form ei nes Buchstabens, einer Figur oder ähnlichem besitzen, ausgebildet werden, indem auf der Oberfläche der Licht sammelplatte 62 eine Rille 71 ausgespart wird, wie insbe sondere in den Fig. 24 und 25 gezeigt ist. Das oder die Embleme 70 werden angezeigt, indem das von der Licht quelle 67 abgestrahlte Licht bei der Lichtsammelplatte 62 die Emission von Licht bewirkt, wobei die Rille 71 der Lichtsammelplatte 62 Licht konzentriert emittiert, der art, daß das oder die Embleme 70 vom dunklen Hintergrund abgehoben werden.

Bei der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird das Umgebungslicht von der Lichtsammelplatte 62 ge sammelt, um die Rückseite des Flüssigkristallelementes 64 der Anzeigeeinheit 68 mit Licht vom lichtemittierenden Bereich 63 der Sammelplatte 62 zu bestrahlen. Dieses Licht wird teilweise - entsprechend dem vom Flüssigkri stallelement 64 anzuzeigenden Bild, das durch ein ange legtes Anzeigesignal bestimmt wird - durch das Flüssig kristallelement 64 hindurchgelassen. Dieses Anzeigebild wird durch den Reflektorspiegel 69 reflektiert und bildet über die optische Einheit auf der Innenseite des Visiers 6 ein Bild ab. Daher kann vom Beobachter ein virtuelles Bild der Anzeigeinformation beobachtet werden.

Da in der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform Licht mit einer in bezug auf die Beleuchtungsstärke des Umgebungslichtes geeigneten Beleuchtungsstärke auf das Flüssigkristallelement 64 ähnlich wie in der oben be schriebenen Ausführungsform gestrahlt wird, kann die An zeigeinformation mit einer geeigneten Lichtstärke an der Innenseite des Visiers 6 angezeigt werden, so daß die An zeigeinformation gut beobachtet werden kann. Ferner wird in dem Fall, in dem kein Licht gesammelt werden kann, Licht von der Lichtquelle 67 auf die Lichtsammelplatte 62 gestrahlt, so daß das Licht vom lichtemittierenden Be reich 63 der Lichtsammelplatte 62 auf das Flüssigkristal lelement 64 gestrahlt werden kann. Da in diesem Fall auch die Lichtsammelplatte 62 zum Emittieren von Licht von der Lichtquelle 67 veranlaßt wird, kann der Helm 5 von außen gut erkannt werden, was die Sicherheit beträchtlich er höht.

In Fig. 26 ist eine Abwandlung der Anzeigevorrichtung der in Fig. 20 gezeigten Ausführungsform gezeigt. Die abge wandelte Anzeigevorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 20 gezeigten Anzeigevorrichtung nur dadurch, daß die Lichtquelle 67 an einem unteren Endbereich eines hinteren Bereichs des Helms 5 angeordnet ist.

Da auch mit der abgewandelten Anzeigevorrichtung Licht mit einer in bezug auf die Beleuchtung durch das Umge bungslicht geeigneten Intensität abgestrahlt werden kann, kann die Anzeigeinformation mit einem geeigneten Licht stärkegrad auf die Innenseite des Visiers 6 abgebildet werden, so daß die Anzeigeinformation gut beobachtet wer den kann. Ferner kann Licht vom (nicht gezeigten) lichte mittierenden Bereich der Lichtsammelplatte 62 abgestrahlt werden, indem das Licht von der Lichtquelle 67 auf die Lichtsammelplatte 62 gestrahlt wird, wobei in diesem Fall auch die Lichtsammelplatte 62 zur Emission von Licht ver anlaßt wird. Folglich kann der Helm 5 von außen ohne wei teres erkannt werden, so daß die Sicherheit beträchtlich erhöht wird.

In Fig. 27 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der aus der Oberseite der Anzeigeeinheit 73 austre tendes Anzeigelicht auf eine linksseitige Anzeigepo sition A_L und auf eine rechtsseitige Anzeigeposition A_R gerichtet wird, die auf dem Visier 6 mittels eines Paars von Öffnungen 74a und 74b, die im Nasenschutz 74 des Helms 5 ausgebildet sind, symmetrisch zueinander festgesetzt wer den. Das von der linksseitigen Anzeigeposition A_L und das von der rechtsseitigen Anzeigeposition A_R reflektierte Licht wird an einen linken bzw. einen rechten Beobach tungspunkt E_L bzw. E_R gerichtet, die sich im Inneren des Helms 5 befinden.

In Fig. 28 ist das optische System der die Anzeigeeinheit 73 enthaltenden Anzeigevorrichtung im einzelnen gezeigt. Das optische System umfaßt ein Anzeigeelement 731 von ei ner Eigenlicht emittierenden Bauart etwa ein Flüssigkri stallelanzeigeelement mit von hinten einfallendem Licht oder eine Anzeige-Fluoreszenzröhre, das in einem Gehäu sekörper 73a der Anzeigeeinheit 73 angeordnet ist. Das Anzeigeelement 731 emittiert Licht eines Anzeigemusters beispielsweise für die Anzeige einer Geschwindigkeit.

In der Nähe einer vorderen oder Anzeigeoberfläche des An zeigeelementes 731 ist eine konvexe Linse 732 so angeord net, daß deren optische Achse L in bezug auf die Anzei geoberfläche des Anzeigeelementes 731 den richtigen Win kel bildet; auf der optischen Achse L der konvexen Linse 732 ist ein Strahlteiler 733, etwa ein Halbspiegel, so angeordnet, daß er in bezug auf die optische Achse L einen Winkel von 45° bildet. Es wird darauf hingewiesen, daß der Strahlteiler 733 so ausgebildet ist, daß sowohl der Reflexionsfaktor als auch der Transmissionsfaktor be zogen auf das Licht von der konvexen Linse 732 bei etwa 50% liegt.

In einem Weg des vom Strahlteiler 733 reflektierten Lichtes ist ein erster Reflektorspiegel 734 angeordnet, während in einem Weg des durch den Strahlteiler 733 hin durchgelassenen Lichtes ein zweiter Reflektorspiegel 735 angeordnet ist. In einem Weg des vom zweiten Reflektor spiegel 735 reflektierten Lichtes ist ein dritter Reflek torspiegel 736 angeordnet.

In einem Weg des vom ersten Reflektorspiegel 734 reflek tierten Lichtes ist in der Nähe einer Öffnung des Paars von Öffnungen 739, die im Gehäusekörper 73a der Anzeige einheit 73 ausgebildet sind, ein optisches Korrektursy stem 737 angeordnet. In dem Weg des vom dritten Reflektor spiegel 736 reflektierten Lichtes ist in der Nähe der an deren Öffnung des Paars von Öffnungen 739 ein weiteres optisches Korrektursystem 738 angeordnet. Es wird festge stellt, daß die optischen Korrektursysteme 737 und 738 für die Korrektur der Verzeichnung eines Anzeigebildes, die durch die Krümmung des Visiers 6 bewirkt wird, vorge sehen sind.

Die Lichtstrahlen von den optischen Korrektursystemen 737 und 738 werden auf die Anzeigeposition A_L bzw. A_R auf dem Visier gerichtet, außerdem werden der linke und der rechte Beobachtungspunkt E_L bzw. E_R auf den Wegen der von den Anzeigepositionen A_L bzw. A_R reflektierten Licht strahlen positioniert. Die Verlängerungen der optischen Achsen, die die Beobachtungspunkte E_L und E_R mit den An zeigepositionen A_L bzw. A_R verbinden, schneiden sich in einem Punkt in Vorwärtsrichtung des Visiers 6; in diesem Schnittpunkt wird ein virtuelles Bild I des vom Anzeigee lement 731 gelieferten Anzeigebildes abgebildet, so daß dieser Schnittpunkt eine Kopplungsposition B für das vir tuelle Bild darstellt.

Wenn der Abstand vom Strahlteiler 733 zum ersten Reflek torspiegel 734 durch a, der Abstand vom Strahlteiler 733 zum zweiten Reflektorspiegel 735 durch b₁, der Abstand vom zweiten Reflektorspiegel 735 zum dritten Reflektor spiegel 736 durch b₂, der Abstand des optischen Weges vom ersten Reflektorspiegel 734 zum Kopplungspunkt B des vir tuellen Bildes durch l_R und der Abstand des anderen opti schen Weges vom dritten Reflektorspiegel 736 zum Kopp lungspunkt B des virtuellen Bildes durch l_R dargestellt werden, gilt der folgende Ausdruck:

l_R + a = l_R + b₁ + b₂

Die konvexe Linse 732 und die optischen Korrektursysteme 737 und 738 werden individuell so eingestellt, daß ein virtuelles Bild eines Anzeigebildes des Anzeigeelementes 731 auf die Position des Kopplungspunktes B des virtuel len Bildes abgebildet wird. Es wird festgestellt, daß die räumliche Beziehung zwischen dem oben beschriebenen opti schen System und dem Helm 5 so beschaffen ist, wie sie in Fig. 29 gezeigt ist. Die Beobachtungspunkte E_L und E_R werden auf die Positionen des linken bzw. des rechten Au ges eines den Helm 5 tragenden Benutzers eingestellt.

Folglich kann ein den Helm 5 tragender Benutzer in einem Blickfeld des Visiers 6 ein virtuelles Bild I eines An zeigebildes mit zwei Augen beobachten, so daß das virtu elle Bild I dem Benutzer das Gefühl gibt, daß es sich tatsächlich an der Kopplungsposition B des virtuellen Bildes vor dem Visier 6 befindet. Da die Anzeigeeinheit 73 ferner in der Kinnabdeckung 5a untergebracht ist, stellt es für den Benutzer kein Hindernis dar. Außerdem ist die Anzeigevorrichtung so aufgebaut, daß nur einfache optische Systeme wie etwa ein Reflektorspiegel, eine kon vexe Linse usw. kombiniert werden, so daß die gesamte Vorrichtung einen einfachen Aufbau und geringes Gewicht besitzt.

In Fig. 30 ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, bei der an der Vorderseite der Anzeigeeinheit 11 eine An triebssteuerschaltung 85 angeordnet ist, die die Anzeigeeinheit 11 an treibt. Außerdem sind auf den oberen Bereich der Außenseite des Helms 5 Sonnenbatterien 86 aufgeklebt, von denen jede die Form eines flexiblen, dünnen Rings, wie er in Fig. 31 gezeigt ist, besitzt. An einem hinteren Bereich im Innern des Helms 5 ist auf einer stoßabsorbie renden Einlage 87, die an der Innenseite des Helms 5 vor gesehen ist, eine interne Batterie 88 angeordnet. Wie in Fig. 32 gezeigt, ist im Inneren des Helms 5 ein Ladean schluß 89 angebracht.

In den Fig. 33 bis 35 ist ein weiterer Ladeanschluß 91 gezeigt, der so beschaffen ist, daß er mit dem Ladean schluß 89 des Helms 5 verbunden werden kann. Dieser Lade anschluß 91 ist an einer (nicht gezeigten) Helmhalterung angeordnet, die in der Nähe eines Sitzes 90a eines Motor rades 90 vorgesehen ist. Der Ladeanschluß 91 ist mit ei ner Fahrzeugbatterie 92 des Motorrades 90 verbunden.

Wie in Fig. 35 gezeigt, sind die Sonnenbatterie 86, die interne Batterie 88 und der Ladeanschluß 89 einzeln mit der Antriebssteuerschaltung 85 verbunden. Durch die An triebssteuerschaltung 85 wird aufgrund der Ausgangsspan nung der Sonnenbatterie 86 zwischen der Sonnenbatterie 86 und der internen Batterie 88 umgeschaltet, so daß unun terbrochen eine ausreichende Leistung geliefert werden kann. Wenn der Ladeanschluß 89 des Helms 5 mit der Lade elektrode 91 des Motorrades 90 verbunden ist, kann die interne Batterie 88 durch die Fahrzeugbatterie 92 des Mo torrades 90 aufgeladen werden, wenn der Ladezustand der internen Batterie 88 dies angeraten erscheinen läßt.

In der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform wird von der (nicht gezeigten) Lichtquelle Licht auf die Rückseite des Flüssigkristallelementes 12 gestrahlt, fer ner wird eine Spannung an ausgewählte Zellen des Flüssig kristallelementes 12 entsprechend der gewünschten Anzeig einformation angelegt, um ein entsprechendes Anzeigebild zu schaffen. Folglich wird das Licht von der Lichtquelle entsprechend dem Anzeigebild durch das Flüssigkristall element 12 hindurchgelassen. Dann wird das Anzeigelicht des Anzeigebildes durch die Reflektorplatte 13 reflek tiert und über die optische Einheit 14 auf die Innenseite des Visiers 6 projiziert. Folglich wird an einer vorgege benen Position an der Außenseite des Visiers 6 ein virtu elles Bild erzeugt, das ein Beobachter gut beobachten kann und somit das Anzeigebild erkennt. Wenn hierbei die Lichtstärke des Umgebungslichtes hoch ist, wie dies etwa bei Tageslicht der Fall ist, wird Licht mit einer in be zug auf die Lichtstärke des Umgebungslichtes geeigneten Intensität auf das Flüssigkristallelement 12 gestrahlt, indem die Lichtstärke der Lichtquelle auf einen hohen Pe gel eingestellt wird.

Nun wird auf Fig. 36 Bezug genommen. Wenn die Lichtstärke des Umgebungslichtes, etwa bei Tag, so hoch ist, daß die Anzeigeeinheit 11 nur mit der Ausgangsspannung der Son nenbatterie 86 betrieben werden kann, wird unter der Steuerung der Antriebssteuereinheit 85 Leistung von der Sonnenbatterie 86 an die Anzeigeeinheit 11 geliefert, da mit die Anzeigeeinheit 11 betrieben werden kann. Wenn die Lichtstärke des Umgebungslichtes, etwa bei Nacht, so niedrig ist, daß die Anzeigeeinheit 11 nicht ausschließ lich mit der Ausgangsspannung der Sonnenbatterie 86 be trieben werden kann, wird von der internen Batterie 88 Leistung an die Anzeigeeinheit 11 geliefert, während die Ausgangsspannung von der Sonnenbatterie 86 an die interne Batterie 88 geliefert wird.

Wenn andererseits der Helm 5 an der Helmhalterung des Mo torrades 90 angebracht ist, wie dies in Fig. 33 gezeigt ist, wird der Ladeanschluß 89 des Helms 5 mit dem Ladean schluß 91 des Motorrades 90 verbunden, wie dies durch den Pfeil in Fig. 34 angezeigt ist. Folglich wird die interne Batterie 88 des Helms 5 durch die Fahrzeugbatterie 92 des Motorrades 90 und außerdem durch die Sonnenbatterie 86 des Helms 5 aufgeladen. Wenn die interne Batterie 88 des Helms 5 bereits aufgeladen ist, wird die Ausgabe der Son nenbatterie 86 über die Ladeanschlüsse 89 und 91 in die Fahrzeugbatterie 92 eingespeist.

Da bei der Anzeigevorrichtung gemäß dieser Ausführungs form ein Anzeigebild durch die Bestrahlung der Rückseite des Flüssigkristallelementes 12 mit Licht einer Licht quelle gebildet wird, kann das Anzeigebild gut beobachtet werden.

Da Leistung sowohl bei vorhandenem Tageslicht als auch bei Dunkelheit von der Sonnenbatterie 86 oder von der in ternen Batterie 88 geliefert wenden kann und die interne Batterie 88 auch dann von der Sonnenbatterie 86 oder der Fahrzeugbatterie 92 aufgeladen wird, wenn der Helm nicht getragen wird, ist stets eine stabile und ausreichende Leistung sichergestellt. Dies hat zum Ergebnis, daß ein Kabel für die Leistungsversorgung unnötig ist; da deshalb der Fahrer beim Steuern des Fahrzeugs durch den Helm nicht behindert wird und außerdem die Batterie oder ähn liches nicht ausgetauscht werden muß, wird die Benutzer freundlichkeit des Helms sehr stark verbessert.

Claims

1. Helm mit einer vorderen Öffnung, die von einem lichtdurchlässigen Visier bedeckt ist, mit einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen, die eine Anzeigeeinheit umfaßt, die die Informationen in Form von Licht abgibt und an der Innenseite des Helms derart angeordnet ist, daß das von ihr ausgesendete Licht an der Innenseite des Visiers in das Auge des Helmträgers reflektiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Helm (5) eine Kinnabdeckung (22) umfaßt, die mit dem Visier (6) gekoppelt ist und zwischen zwei Positionen in bezug auf den restlichen Teil des Helms (5) verschiebbar ist und an deren Innenseite die Anzeigeeinheit (11) schwenkbar angebracht ist, und daß Einrichtungen (29, 30, 31, 32) vorgesehen sind, die bei einer Verstellung der Kinnabdeckung (22) zwischen den zwei Positionen die Anzeigeeinheit (11) so verschwenken, daß die Veränderung des Reflexionswinkels der von der Anzeigeeinheit (11) ausgesendeten Lichtinformationen am Visier (6) kompensiert wird.

2. Helm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Stellantriebe (26, 30) zum Verstellen des Kinnbereichs (22) und der Anzeigeeinheit (11) enthält, die durch ein von außen zugeführtes Signal steuerbar sind.

3. Helm nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal ein Geschwindigkeitssignal ist, das die Geschwindigkeit eines vom Helmträger gefahrenen Fahrzeugs darstellt.

4. Helm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Helm (5) aufweist:
eine Kinnabdeckung (22), an deren Innenseite die Anzeigeeinheit (11) angeordnet ist,
Mittel (15) zum schwenkbaren Halten der Anzeigeeinheit (11) in einer um einen Drehpunkt (O) schwenkbaren Position, der sich an einem festen Punkt auf oder in der Nähe der optischen Achse (L) des Anzeigelichts von der Anzeigeeinheit (11) befindet,
einen Stellantrieb (54) zum Verstellen der Anzeigeeinheit (11) um den Drehpunkt (O),
eine Referenzlichtquelle (48), die an der Anzeigeeinheit (11) angeordnet ist und Referenzlichtstrahlen auf das Visier (6) richtet, um mittels eines Punktes (P) auf dem Visier, an dem die Referenzlichtstrahlen reflektiert werden, eine Position des Drehpunktes (O) anzugeben, wenn das Visier betrachtet wird,
Winkelerfassungsmittel (55) für die Ermittlung der Stellung der Anzeigeeinheit (11),
ein lichtdurchlässiges Tastenfeld (40), das an der Außenseite des Visiers (6) angeordnet ist und auf dem ein Punkt einen zu drückenden Bereich kennzeichnet, und
eine Steuereinrichtung (56), die den gedrückten Bereich auf dem Tastenfeld (40) identifizieren und entsprechend dem identifizierten gedrückten Bereich und der durch die Winkelerfassungsmittel (55) erfaßten Stellung der Anzeigeeinheit (11) den Stellantrieb (54) so steuern, daß die optische Achse (L) des Anzeigelichts von der Anzeigeeinheit (11) auf die Position (P) des identifizierten gedrückten Bereiches auf dem Tastenfeld (40) geschwenkt wird.

5. Helm nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen (51a, 51b₁, 51b₂, 57₁, 57₂) zum Halten der Anzeigeeinheit (11) derart, daß sie um zwei zueinander senkrechte, sich schneidende Achsen um den Drehpunkt (O) geschwenkt werden kann.

6. Helm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb (54) einen ersten und einen zweiten Motor (52, 53) umfaßt, mit denen die Anzeigeeinheit (11) um eine erste (X) und um eine zweite (Y) Achse verschwenkbar ist, und daß die Winkelerfassungsmittel (55) einen ersten und einen zweiten Winkelmesser (55₁, 55₂) enthalten.

7. Helm nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzlichtquelle (48) eine Punktlichtquelle ist, die so angeordnet ist, daß sie in eine Position am Drehpunkt (O) oder in die Nähe desselben oder von dieser weg bewegt werden kann.

8. Helm nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (68) von einer Bauart mit von hinten einfallendem Licht ist und an der Außenseite des Helms (5) eine Lichtsammelplatte (62) angebracht ist, die Umgebungslicht sammelt und dieses gesammelte Umgebungslicht an die Rückseite der Anzeigeeinheit (68) führt.

9. Helm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsammelplatte (62) an einem die vordere Öffnung (11) umgebenden Bereich des Helms (5) angebracht ist und eine Öffnung (61) aufweist, die im wesentlichen mit der vorderen Öffnung (10) des Helms (5) übereinstimmt.

10. Helm nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtsammelplatte (62) an der gesamten Außenfläche des Helms (5) angebracht ist und eine Öffnung (61) aufweist, die im wesentlichen mit der vorderen Öffnung (10) des Helms (5) übereinstimmt.

11. Helm nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (67), die am hinteren Bereich des Helms (5) in der Nähe eines Randes der Lichtsammelplatte (62) angeordnet ist und Licht aussendet, das in die Lichtsammelplatte (62) geleitet wird.

12. Helm nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine in der Nähe der Anzeigeeinheit (68) angeordnete Lichtquelle (67), die Licht aussendet, das ebenfalls auf die Rückseite der Anzeigeeinheit (68) gestrahlt wird.

13. Helm nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Lichtsammelplatte (62) ein Emblem (70) angeordnet ist, das Licht aussendet, wenn die Lichtquelle (67) erregt wird.

14. Helm nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Helm (5) weiterhin umfaßt:
einen Strahlteiler (733) zum Aufteilen des Anzeigelichts von der Anzeigeeinheit (73) in zwei Lichtstrahlen,
einen ersten Reflektorspiegel (734) zum Reflektieren eines der Lichtstrahlen zwischen dem Strahlteiler (733) und dem Visier (6),
einen zweiten Reflektorspiegel (735) zum Reflektieren des anderen Lichtstrahls zwischen dem Strahlteiler (733) und dem Visier (6) und
einen dritten Reflektorspiegel (736) zum Reflektieren des vom zweiten Reflektorspiegel (735) reflektierten Lichtstrahls gegen das Visier (6), wobei
die Lichtstrahlen vom ersten (734) bzw. vom dritten (736) Reflektorspiegel an einen vorgegebenen linken bzw. rechten Ort (A_L, A_R) auf dem Visier (6), die symmetrisch angeordnet sind, reflektiert werden, so daß sich die optischen Achsen der vom Visier (6) reflektierten Lichtstrahlen in einem vorgegebenen Punkt (P) vor dem Visier (6) schneiden, an dem das virtuelle Bild geschaffen wird.

15. Helm nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine konvexe Linse (732), die zwischen ein Anzeigeelement (731) der Anzeigeeinheit (73) und den Strahlteiler (733) eingesetzt ist, wobei das Anzeigeelement (731) so angeordnet ist, daß sich seine Anzeigeoberfläche zwischen der konvexen Linse (732) und deren Brennpunkt befindet, so daß das virtuelle Bild in einem Abstand angezeigt werden kann.

16. Helm nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß er umfaßt:
eine Sonnenbatterie (86), die an der Außenseite des Helms (5) angeordnet ist, um an die Anzeigeeinheit (11) Leistung zu liefern, eine interne Batterie (88), die im Helm (5) angeordnet ist, um Leistung zu liefern, wenn die Ausgangsspannung der Sonnenbatterie (86) niedriger als die Betriebsspannung der Anzeigeeinheit (11) ist, und
einen Ladeanschluß (89), der mit einer externen Batterie verbunden werden kann, um die interne Batterie (88) zu laden, wenn der Helm (5) nicht getragen wird.

17. Helm nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenbatterie (86) wenigstens ein flexibles, dünnes, ringförmiges Sonnenbatterieelement umfaßt, das an der Außenseite des Helms (5) angebracht ist.

18. Helm nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die interne Batterie (88) zwischen der Innenseite des Helms (5) und einer stoßabsorbierenden Einlage (87), die an der Innenseite des Helms (5) angebracht ist, angeordnet ist.