EP1668400A1 - Vorrichtung zur darstellung von seitlichen und rückwärtigen umgebungsbildern eines fahrzeuges - Google Patents

Vorrichtung zur darstellung von seitlichen und rückwärtigen umgebungsbildern eines fahrzeuges

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EP1668400A1
EP1668400A1 EP04766561A EP04766561A EP1668400A1 EP 1668400 A1 EP1668400 A1 EP 1668400A1 EP 04766561 A EP04766561 A EP 04766561A EP 04766561 A EP04766561 A EP 04766561A EP 1668400 A1 EP1668400 A1 EP 1668400A1
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EP
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vehicle
mirror
image
imaging unit
electronic image
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Ceased
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EP04766561A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert BÖSINGER
Werner Gutsch
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Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
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    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Definitions

  • the invention relates to a device for displaying lateral and rear surrounding images of a vehicle. It is known from the prior art to mount external rear-view mirrors on vehicles, in particular motor vehicles, so that a driver can also perceive the side and rear traffic events. These exterior side mirrors widen the vehicle and thus require an increased space for passing places. Damage often occurs, especially in narrow city centers and on narrow country roads, since the available space is insufficient. In addition, the exterior mirrors cause increased fuel consumption due to the unfavorable aerodynamics and ultimately disrupt the design.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for displaying lateral and rear surrounding images of a vehicle, which does not unnecessarily increase the width of the vehicle and does not unnecessarily increase fuel consumption.
  • the device has an electronic image recording device, that it has an electronic image generating device, that it has an optical image enlarging device, that that can be displayed by the electronic image capturing device after capturing the information on the electronic image generating device, and with the image enlarging device can be enlarged and projected onto a first mirror inside the vehicle, so that a driver of the vehicle can perceive the information displayed with the electronic image generation device as a virtual image.
  • This ensures that no outside the mirror is required and thus the width of the vehicle can be significantly reduced, since the electronic image capture device can be integrated into the outer contour of the motor vehicle and, if at all, only insignificantly broadens the motor vehicle.
  • the representation of the image information comes very close to the previously used optical rear-view mirror arranged outside the vehicle.
  • the fact that the mirror or mirrors are arranged in the area of an A-pillar within the vehicle means that a driver does not have to get used to it, since he would also be looking for a rear-view mirror arranged outside the vehicle in this area.
  • the fact that the image generation device and part of the image enlargement device are combined to form an imaging unit means that a compact structure can be achieved. Because the imaging unit is arranged in the dashboard, a compact, inconspicuous structure can be achieved.
  • the imaging unit is arranged in the roof area of the vehicle, this unit can be accommodated particularly well in motor vehicles and commercial vehicles because of the space available there and no installation space is required in the dashboard. Because the imaging unit can be used to generate a plurality of partial images which can be projected onto a first mirror in each case, it is possible to provide a plurality of first mirrors with image information using only a single imaging unit. In this way, for example, a left, a middle and a right mirror can be supplied and thus give a familiar impression to a driver. It is possible here for the partial images to partially overlap, so that parts of the image information can be displayed simultaneously on two different first mirrors. If there are several imaging units, they can be very compact.
  • the electronic imaging device can be a liquid crystal talldisplay (LCD), digital mirror device (DMD), a liquid crystal on silicon (LCOS) or an electron tube.
  • LCD liquid crystal talldisplay
  • DMD digital mirror device
  • LCOS liquid crystal on silicon
  • electron tube an electron tube.
  • the first three imaging devices mentioned can be constructed very compactly.
  • Fig. 2 shows a second embodiment
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the invention.
  • the imaging unit 1 shows an imaging unit 1, a first mirror 2 and an eye E of a driver.
  • the imaging unit 1 has an image generation device consisting of a transmissive TFT display 3a and a light source 3b. Furthermore, the imaging unit 1 has a second mirror 4, which is part of the magnification device. The first mirror is also arched and is therefore part of the magnification device. Light rays S of the image generated by means of the TFT display 3a are reflected into the eye E of a driver via the second mirror and the first mirror. As a result, he can perceive the image shown on the transmissive TFT display 3a as a virtual image P.
  • the imaging unit 1 can be integrated, for example, in the dashboard or roof of the vehicle.
  • FIG. 2 shows an imaging unit 5 and two first mirrors 6a, ⁇ b and two eyes E1, E2, of a driver.
  • the imaging unit has an image generation device 7, consisting of a transmissive TFT display 7a and a light source 7b.
  • the imaging unit 5 has two second mirrors 8a, 8b and two third mirrors 9a, 9b.
  • the light rays of the in the transmissive TFT Displays 7 of the generated image are reflected by the third mirrors 9a, 9b onto the second mirrors 8a, 8b and from there via the first mirrors 6a, 6b into the eyes E1, E2 of the motorist, so that each of them has a virtual image Pl, P2 can perceive (of course also with two eyes), provided he looks into the respective first mirror.
  • the beam path is selected such that half of the image shown on the transmissive TFT display is perceptible on the first mirror 6a or 6b. It is also possible to design the beam path in such a way that parts of the image shown on the transmissive TFT display can be displayed simultaneously on the first mirror 6a and the first mirror ⁇ b.
  • FIG. 3 shows two imaging units 1a, 1b, two first mirrors 6a, 6b, a windshield 10, a dashboard 11 and a steering wheel 12 of a motor vehicle which is otherwise not shown.
  • the first mirrors 6a, 6b are arranged in the region of the A pillars of the motor vehicle.
  • the imaging units 1 a, 1 b are integrated in the dashboard 11 and radiate the image information from the transmissive TFT display 3 a, or 7 a onto the first mirror 6 a, 6 b, from where they are reflected into the eyes of a driver, so that the driver enters can perceive a virtual image of the image generated on the transmissive TFT display 3a, 7a behind the first mirror 6a, 6b.
  • the first mirrors 6a, 6b, the second mirrors 8a, 8b and / or the third mirrors 9a, 9b are advantageously arranged so that the virtual images P1, P2 can be perceived by every driver regardless of their size. This adjustability can be implemented manually or electromechanically.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Darstellung von seitlichen und druckfertigen Umgebungsbildern eines Fahrzeugs ist vorgesehen, dass sie eine elektronische Bilderfassungseinrichtung aufweist, dass sie eine elektronische Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) aufweist, dass sie eine optische Bildvergrösserungseinrichtung (2, 4, 6a, 6b, Ba, Bb) aufweist, dass die von der Bildelektronischen Bilderfassungseinrichtung erfasste Information auf der elektronischen Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) darstellbar und mit der Bildvergrösserungseinrichtung (2, 4, 6a, 6b, 8a, 8b) vergrösserbar und auf einen ersten Spiegel innerhalb des Fahrzeugs projizierbar ist, so dass für einen Fahrer des Fahrzeugs die mit der Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) dargestellte Information als virtuelles Bild (P, P1, P2) wahrnehmbar ist.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Darstellung von seitlichen und rückwärtigen Umgebungsbildern eines Fahrzeuges
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung von seitlichen und rückwärtigen Umgebungsbildern eines Fahrzeuges. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, außen liegende Rückspiegel an Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen zu montieren, damit ein Fahrer auch das seitliche und rückwärtige Verkehrsgeschehen wahrnehmen kann. Diese außen liegenden Seitenspiegel verbreitern das Fahrzeug und fordern so einen erhöhten Platz zum Passieren von Stellen. Insbesondere in engen Stadtkernen und auf engen Landstraßen kommt es häufig zu Beschädigungen, da der zur Verfügung stehende Platz nicht ausreicht. Außerdem bewirken die außen liegenden Spiegel durch die ungünstige Aerodynamik einen erhöhten Kraftstoffverbrauch und stören schließlich das Design.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Darstellung von seitlichen und rückwärtigen Umgebungsbildern eines Fahrzeugs anzugeben, die die Breite des Fahrzeuges nicht unnötig vergrößert und den Kraftstoffverbrauch nicht unnötig erhöh .
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung eine elektronische Bilderf ssungseinrichtung aufweist, dass sie eine elektronische Bilderzeugungseinrichtung aufweist, dass sie eine optische Bildvergrößerungseinrichtung aufweist, dass die von der elektronischen Bilderfassungseinrichtung nach Erfassen der Information auf der elektronischen Bilderzeugungseinrichtung darstellbar ist, und mit der Bildvergrößerungseinrichtung vergrößerbar und auf einen ersten Spiegel innerhalb des Fahrzeugs projizierbar ist, so dass für einen Fahrer des Fahrzeugs die mit der elektronischen Bilderzeugungssein- richtung dargestellte Information als virtuelles Bild wahr- nembar ist. Hierdurch wird erreicht, dass kein außen liegen- der Spiegel erforderlich ist und somit die Breite des Fahrzeugs deutlich reduziert werden kann, da die elektronische Bilderfassungseinrichtung in die Außenkontur des Kraftfahrzeugs integriert werden kann und wenn überhaupt nur unwesent- lieh das Kraftfahrzeug verbreitert.
Durch die Darstellung der Bildinformation als virtuelles Bild kommt die Darstellung der Bildinformation dem bisher verwendeten optischen, außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Rück- spiegel sehr nahe. Dadurch, dass der oder die Spiegel im Bereich einer A-Säule innerhalb des Fahrzeugs angeordnet sind, muss sich ein Fahrer nicht umgewöhnen, da er in diesem Bereich auch einen außerhalb des Fahrzeugs angeordneten Rückspiegel suchen würde. Dadurch, dass die Bilderzeugungsein- richtung und ein Teil der Bildvergrößerungseinrichtung zu einer Bildgebenden Einheit zusammengefasst sind, ist ein kompakter Aufbau realisierbar. Dadurch, dass die Bildgebende Einheit im Armaturenbrett angeordnet ist, ist ein kompakter unauffälliger Aufbau realisierbar. Wenn die Bildgebende Ein- heit im Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet ist, kann diese Einheit insbesondere in Kraft- und Nutzfahrzeugen wegen des dort vorhandenen Platzes gut untergebracht werden und es wird kein Bauraum im Armaturenbrett benötigt. Dadurch, dass mit der Bildgebenden Einheit mehrere Teilbilder erzeugbar sind, die auf jeweils einen ersten Spiegel projizierbar sind, ist es möglich mit nur einer einzigen Bildgebenden Einheit mehrere erste Spiegel mit Bildinformationen zu versehen. Hierdurch kann beispielsweise ein linker, ein mittlerer und ein rechter Spiegel versorgt werden und so einem Kraftfahrer eine bekann- te Anmutung vermitteln. Es ist hierbei möglich, dass sich die Teilbilder teilweise überlappen und so Teile der Bildinformationen auf zwei verschiedenen ersten Spiegeln gleichzeitig darstellbar sind. Sofern mehrere Bildgebende Einheiten vorhanden sind können diese sehr kompakt aufgebaut sein. Außer- dem ist der Strahlengang einfacher zu realisieren als bei nur einer Bildgebenden Einheit mit mehreren ersten Spiegeln. Die elektronische Bilderzeugungseinrichtung kann ein Flüssigkris- talldisplay (LCD) , Digital Mirror Device (DMD) , ein Liquide Cristal on Silicon (LCOS) oder durch eine Elektronenröhre realisiert sein. Insbesondere die ersten drei genannten Bilderzeugungseinrichtungen lassen sich sehr kompakt aufbauen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In Figur 1 erkennt man eine Bildgebende Einheit 1, einen ersten Spiegel 2 und ein Auge E eines Kraftfahrers. Die Bildgebende Einheit 1 weist eine Bilderzeugungseinrichtung, bestehend aus einem transmissiven TFT Display 3a und einer Lichtquelle 3b auf. Weiterhin weist die Bildgebende Einheit 1 ei- nen zweiten Spiegel 4 auf, der Teil der Vergrößerungseinrichtung ist. Auch der erste Spiegel ist gewölbt aufgebaut und somit Teil der Vergrößerungsvorrichtung. Lichtstrahlen S des mittels des TFT Displays 3a erzeugten Bildes werden über den zweiten Spiegel und den ersten Spiegel in das Auge E eines Kraftfahrers reflektiert. Dadurch kann er ein das auf dem transmissiven TFT Display 3a dargestelltes Bild als virtuelles Bild P wahrnehmen. Die Bildgebende Einheit 1 kann beispielsweise im Armaturenbrett oder Dach des Fahrzeuges integriert sein.
In Figur 2 erkennt man eine Bildgebende Einheit 5 und zwei erste Spiegel 6a, βb und zwei Augen El, E2, eines Kraftfahrers. Die Bildgebende Einheit weist eine Bilderzeugungseinrichtung 7, bestehend aus einem transmissiven TFT Display 7a und einer Lichtquelle 7b auf. Weiterhin weist die Bildgebende Einheit 5 zwei zweite Spiegel 8a, 8b und zwei dritte Spiegel 9a, 9b auf. Die Lichtstrahlen des in dem transmissiven TFT Displays 7 erzeugten Bildes werden über die dritten Spiegel 9a, 9b jeweils auf die zweiten Spiegel 8a, 8b reflektiert und von dort über die ersten Spiegel 6a, 6b in die Augen El, E2 des Kraftfahrers, so dass er jeweils ein virtuelles Bild Pl, P2 wahrnehmen kann (natürlich auch mit zwei Augen) , sofern er in die jeweiligen ersten Spiegel blickt. Der Strahlengang ist derart ausgewählt, dass jeweils die Hälfte des auf dem transmissiven TFT Display dargestellten Bildes auf dem ersten Spiegel 6a bzw. 6b wahrnehmbar ist. Es ist auch möglich, den Strahlengang so auszugestalten, dass Teile des auf dem transmissiven TFT Display dargestellten Bildes sowohl gleichzeitig auf dem ersten Spiegel 6a und dem ersten Spiegel βb darstellbar sind.
In Figur 3 erkennt man zwei Bildgebende Einheiten la, 1b, zwei erste Spiegel 6a, 6b, eine Windschutzscheibe 10, ein Armaturenbrett 11 und ein Lenkrad 12 eines ansonsten nicht dargestellten Kraftfahrzeuges. Die ersten Spiegel 6a, 6b sind im Bereich der A-Säulen des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Bild- gebenden Einheiten la, lb sind im Armaturenbrett 11 integriert und strahlen die Bildinformation des transmissiven TFT Displays 3a, bzw. 7a auf die ersten Spiegel 6a, 6b, von wo sie in die Augen eines Kraftfahrers reflektiert werden, so dass der Kraftfahrer ein virtuelles Bild des auf dem trans- missiven TFT Display 3a, 7a erzeugten Bildes hinter dem ersten Spiegel 6a, 6b wahrnehmen kann.
Damit die virtuellen Bilder Pl, P2 von jedem Kraftfahrer unabhängig von seiner Größe wahrnehmbar sind, sind vorteilhaf- ter weise die ersten Spiegel 6a, 6b, die zweiten Spiegel 8a, 8b und/oder die dritten Spiegel 9a, 9b verstellbar angeordnet. Diese Verstellbarkeit kann manuell oder elektromecha- nisch realisiert werden.
Es ist auch möglich, in der Bildgebenden Einheit 1, 5 alternativ oder zusätzlich als Teil einer Vergrößerungsoptik eine oder mehrere Linsen oder eine Kombination von Spiegeln und Linsen vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Darstellung von seitlichen und rückwärtigen Umgebungsbildern eines Fahrzeugs, da dur c g e k e n n z e i c h n e t , dass sie eine elektronische Bilderfassungseinrichtung aufweist, dass sie eine elektronische Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) aufweist, dass sie eine optische Bildvergrößerungseinrichtung (2, 4, 6a, 6b, 8a, 8b) aufweist, dass die von der ektronischen Bilderfassungseinrichtung erfasste Information auf der elektronischen Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) darstellbar und mit der Bildvergrößerungseinrichtung (2, 4, 6a, 6b, 8a, 8b) vergrößerbar und auf einen ersten Spiegel (2, 6a, 6b) innerhalb des Fahrzeugs projizierbar ist, so dass für einen Fahrer des Fahrzeugs die mit der Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) dargestellte Information als virtuelles Bild (P, Pl, P2) wahrnehmbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadur ch ge kennz e i chnet , dass der erste Spiegel (2, 6a, 6b) im Bereich einer A-Säule innerhalb des Fahrzeugs angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn z eichnet , dass die elektronische Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) und ein Teil der Bildvergrößerungseinrichtung (4, 8a, 8b) zu einer Bildgebenden Einheit (1, 5) zusammengefasst sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, da dur ch gekennz e i chnet , dass die Bildgebende Einheit (1, 5) in einem Armaturenbrett 11 angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennz ei chn et , dass die Bildgebende Einheit (1, 5) im Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a - du r ch gekenn z ei chnet , dass mit der Bildgebenden Einheit (5) mehrere Teilbilder erzeugbar sind, die auf jeweils einen ersten Spiegel (6a, 6b) projizier- bar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a - du r ch ge kennz ei chne t , dass sie mehrere Bildgebenden Einheiten (1) aufweist, mit denen jeweils auf separate erste Spiegel {6a, 6b) ein virtuelles Bild (Pl, P2) erzeugbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorstehendem Ansprüche, da durch ge kenn z ei chne t , dass die elektronische Bilderzeugungseinrichtung (3, 7) ein LCD (3a, 3b) , ein DMD, ein LCOS oder eine Elektronenröhre aufweist
9. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da dur ch ge kenn z e i chne t , dass der erste Spiegel (2, 6a, 6b), der zweite Spiegel (4, 8a, 8b) und/oder der dritte Spiegel (9a, 9b) verstellbar ange- ordnet sind.
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