DE3812650C2

DE3812650C2 -

Info

Publication number: DE3812650C2
Application number: DE3812650A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Suzuki; Kunimitsu Susono Shizuoka Jp Aoki
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1987-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1991-09-26
Also published as: GB2204421A; US4978196A; GB2204421B; GB8808683D0; DE3812650A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für Meßwerte in Fahrzeugen, umfassend eine Einrichtung zum Projizieren von Meßwerten, welche von der Anzeigeeinrichtung geliefert werden, eine Einrichtung zum visuellen Übertragen einer äußeren Landschaft vor der Frontscheibe des Fahrzeuges, und eines virtuellen Bildes der Anzeigewerte, einen ersten Spiegel zum Reflektieren von Licht von der Anzeigeeinrichtung und einen zweiten Spiegel zum Reflektieren von Licht, welches von dem ersten Spiegel reflektiert worden ist, auf die Einrichtung zum visuellen Überlagern des Bildes der Landschaft und des Bildes der Anzeigewerte.

Aus JP-Abstract 61-2 68 534 (A) ist eine Verstelleinrichtung für einen Spiegel in einem Fahrzeug bekannt, bei der der Spiegel zur Darstellung von Anzeigeeinrichtungen auf dem Armaturenbrett des Fahrzeuges dient. Der Spiegel wird durch die Verstelleinrichtung gemäß einer Augenposition des Fahrers verstellt.

Aus JP-Abstract 62-31 531 (A) ist eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser sendet eine Anzeigevorrichtung Licht aus, das durch einen halbdurchlässigen Spiegel auf einen weiteren Spiegel fällt, dann auf den halbdurchlässigen Spiegel zurückreflektiert wird und von dort auf die Windschutzscheibe geworfen wird, auf der eine weitere halbdurchlässige Spiegelfläche angebracht ist.

Weil bei unterschiedlichen Fahrern mit verschiedener Größe auch verschiedene Augenpositionen vorliegen, ist es notwendig, eine Anpassung an die Augenpositionen durch Verstellen der Vorrichtung vorzunehmen. Bei den bekannten Vorrichtungen ist aber eine Verstellung nur schwierig zu bewerkstelligen oder mit großem Aufwand verbunden. Es ist außerdem notwendig, das erzeugte virtuelle Bild vor der Frontscheibe in einer vorbestimmten, entfernten Position sichtbar zu machen. Die sichtbare Position des virtuellen Bildes soll unabhängig von der Größe des Fahrers erreicht werden können.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, wobei die Einstellbarkeit des lichtreflektierenden Teils vereinfacht sein soll.

Die Aufgabe wird durch eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst.

Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung für Fahrzeuge ist vorteilhaft, da sie mit geringen Kosten hergestellt werden kann und ausgezeichnete Sichtbarkeit hat. Es ist vorteilhaft, daß die Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug eine zweite Spiegeleinrichtung zum Reflektieren des Lichtes aufweist, welches von der ersten Spiegeleinrichtung in Richtung auf die Frontscheibe reflektiert worden ist, wobei das von der zweiten Spiegeleinrichtung reflektierte Licht von der Frontscheibe zur Seite des Fahrersitzes reflektiert wird, so daß das virtuelle Bild des Anzeigemusters vor der Frontscheibe sichtbar gemacht wird.

In Weiterbildungen der Erfindung kann die Einstellung des Anbringungswinkels des lichtreflektierenden Teiles vereinfacht, die Anzahl der Teile verringert und der lichtreflektierende Teil der Anzeigevorrichtung derart ausgeführt werden, daß die Vorrichtung bequem und leicht hergestellt und zusammengebaut werden kann. Die Anbringung des lichtreflektierenden Teils kann derart ausgeführt werden, daß die Kosten der Vorrichtung verringert sind.

In einer Ausbildung der Erfindung kann der Anbringungswinkel eines Halbspiegels durch Drehung lediglich einer einzigen Schraube eingestellt werden, und zwar in Vorwärts-Rückwärts-Richtung und in Rechts-Links-Richtung, wodurch die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung verbessert ist.

Da weiterhin nur eine einzige Feststellschraube als Betätigungseinrichtung vorgesehen ist, ist im Vergleich zu üblichen Vorrichtungen, die mit zwei solcher Schrauben versehen sind, die Anzahl der Teile verringert, so daß die Ausführung vereinfacht und die Vorrichtung bequem und einfach hergestellt und zusammengebaut werden kann. Dadurch sind auch die Kosten verringert.

Die Anzeigevorrichtung kann weiterhin eine Einrichtung aufweisen zum Einstellen der Winkelposition der Spiegeleinrichtung mit Bezug auf die Vorwärt-Rückwärts-Richtung und/oder die Rechts-Links-Richtung.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Figurenbeschreibung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Erfindung,

Fig. 2 und 3 schematische Ansichten von Anzeige vorrichtungen gemäß anderen Ausführungs formen der Erfindung,

Fig. 4 eine Ansicht der Einrichtung zum Anbringen des ersten Spiegels bei den verschiedenen Aus führungsformen gemäß der Erfindung,

Fig. 5 eine Ansicht des Aussehens des ersten Spie gels gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer anderen Aus führungsform der Erfindung,

Fig. 7 einen Teilschnitt einer Ein richtung zum Anbringen eines lichtreflektierenden Teiles gemäß der Erfindung,

Fig. 8 den Querschnitt nach Linie XI-XI der Fig. 7,

Fig. 9 einen Längsschnitt der Anbringungsein richtung und

Fig. 10 eine auseinandergezogene schaubildliche Ansicht der Anbringungseinrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Anzeigevorrichtung gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung. Ein Projektor 106 ist an einer mittleren Konsole 109 angebracht, die an einem unteren Seitenteil eines Fahrersitzes 101 vorgesehen ist und in der eine Lichtquelle, eine Anzeigeeinrichtung usw., die nicht dargestellt sind, aufgenommen sind. Ein erster Spiegel 111 ist am Dachhimmel 110 vor dem Fahrersitz 101 befestigt, und er ist ein Spiegel mit Totalreflektion. Ein zweiter Spiegel 112 ist an der oberen Fläche eines Arma turenbrettes 102 angebracht, und er ist als Halbspiegel ausgeführt.

Licht vom Projektor 106 wird durch den ersten Spiegel 111 reflektiert und erreicht danach den zweiten Spiegel 112, wobei der Fahrer das vom zweiten Spiegel 112 reflektierte Licht sehen kann. Demgemäß ist das Bild des Anzeigemusters als ein virtuelles Bild 108 vor dem zwei ten Spiegel 112 gebildet, und der Fahrer überlagert das virtuelle Bild 108 dem Bild der äußeren Landschaft visuell durch den zweiten Spiegel 112 hindurch, der als Halbspie gel ausgebildet ist.

In diesem Fall ist die Länge des optischen Weges vom Pro jektor 106 bis zu dem zweiten Spiegel 112 die Summe einer Strecke a vom Projektor 106 zum ersten Spiegel 111, und einer Strecke b vom ersten Spiegel 111 zum zweiten Spiegel 112. Demgemäß ist eine Strecke d vom zweiten Spiegel 112 zum vorderen virtuellen Bild 108 gleich der Strecke a+b. In Überstimmung damit ist mit Bezug auf die Relation der Positionen der mittleren Konsole 109, des Dachhimmels 110 und des Armaturen brettes 102 in einem üblichen Fahrzeug das virtuelle Bild 108 in einer Position von etwa 1,5 bis 2,0 m vor einer Frontscheibe 107, wobei diese Position nahe der Position der äußeren Landschaft liegt.

Die Fig. 2 und 3 zeigen jeweils eine andere Ausführungs form der vorliegenden Erfindung. Bei der Anzeigevorrich tung gemäß Fig. 2 ist der Projektor 106 an einer Stelle unter der Vorderfläche des Armaturenbrettes 102 in einer Position angebracht, in der beispielsweise ein Aschenbecher angeordnet ist.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, der Projektor 106 unter der Vorderfläche des Armaturenbrettes 102 angeordnet, und der am Dachhimmel 110 angeordnete erste Spiegel 111 besteht aus zwei Spiegeln 111a und 111b, die wiederum als Spie gel mit Totalreflektion ausgebildet sind.

Auch bei den gerade genannten Ausführungsformen ist der optische Weg vom Projektor 106 zum zweiten Reflektions spiegel 112 relativ lang, so daß das virtuelle Bild 108 des Anzeigemusters vor der Frontscheibe 107 nahe der äußeren Landschaft gebildet werden kann.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei welcher die Anbringungsposition des ersten Spiegels 111 gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsformen eingestellt werden kann.

Der erste Spiegel 111 ist an einer Spiegelbasis 113 angebracht, die an einem Ende durch eine Basis 115 über einen Tragschaft 114 drehbar abgestützt ist. Eine Nut 113a ist am anderen Ende der Spiegelbasis 113 gebildet, und eine die Nut 113 durchsetzende Schraube 116 ist in einem Schraubenauf nahmeteil 115a der Basis 115 eingeschraubt. Ein Einstell kopf 116a ermöglicht deren Verstellen von Hand der Schraube 116.

Eine Schraubenfeder 117 ist rund um den Außenumfang der Schraube 116 zwischen der Spiegelbasis 113 und dem Schraubenaufnahmeteil 115a angeordnet und spannt die Spie gelbasis 113 dauernd in Richtung gegen den Einstellkopf 116a vor.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen befindet sich der obere Rand des an der oberen Fläche des Armaturenbrettes 102 angeordneten zweiten Spiegels 112 nahe der Frontscheibe 107 und ist so vom Fahrer weggerichtet, wodurch die Sicherheit des Fahrers erhöht ist.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird Licht von einem Projektor 206 von einem ersten Spiegel 211, der am Dach himmel 210 angebracht ist, reflektiert und erreicht einen zweiten Spiegel 212, und das vom zweiten Spiegel 212 re flektierte Licht wird weiterhin durch eine Frontscheibe 207 reflektiert und erreicht die Augen des Fahrers.

Auf diese Weise wird ein Bild 208 aus dem Anzeigemuster einer Anzeigeeinrichtung als ein virtuelles Bild vor der Frontscheibe 207 gebildet, so daß der Fahrer dieses virtuelle Bild 208 der äußeren Landschaft virtuell über lagert.

Bei dieser Ausführungsform ist die Länge des optischen Weges vom Projektor 206 bis zur Frontscheibe 207 als Projektionsfläche die Summe der Strecke a vom Projektor 206 zum ersten Spiegel 211, der Strecke b vom ersten Spiegel 211 zum zweiten Spiegel 212, und einer Strecke c vom zweiten Spiegel 212 zur Frontscheibe 207. Somit ist die Strecke d von der Frontscheibe 207 zur Position des virtuellen Bildes 208 gleich der Summe der Strecken a, b und c und einer Änderung d, hervorgerufen durch Linseneffekte als Folge der Krümmung der Frontscheibe 207. Demgemäß wird das virtuelle Bild 208 in einem Abstand von etwa 1,8 bis 2,3 m vor der Frontscheibe 207 gebildet.

Bei dieser Ausführungsform wird der zweite Spiegel 212 am Armaturenbrett 202 nicht als Projektionsfläche ver wendet, und er ist annähernd horizontal angeordnet, so daß der zweite Spiegel 212 das vordere Sichtfeld des Fahrers nicht verkleinert und der Fahrer nicht das Ge fühl hat, daß sich dort ein Hindernis befindet.

Der Projektor ist bei der dargestellten Ausführung in einer mittleren Konsole 209 angeordnet, jedoch kann er auch in einem unteren Teil der Vorderfläche des Armaturenbrettes 202 auf der Seite des Fahrers angeordnet sein.

Der erste Spiegel 211 ist am Dachhimmel 210 angebracht, und er besteht aus einem einzigen Spiegel, jedoch kann er aus einer Mehrzahl von Spiegeln zusammengesetzt sein, so daß das Licht aufeinanderfolgend von der Mehr zahl von Spiegeln und zum zweiten Spiegel 212 am Arma turenbrett 202 reflektiert wird.

Demgemäß kann der optische Weg vom Projektor 206 zur Projektionsfläche länger sein, so daß das virtuelle Bild 208 des Anzeigemusters in größerer Entfernung ge bildet werden kann. Auf diese Weise kann der Fahrer das virtuelle Bild 208 gut betrachten, weil der Brenn punkt des virtuellen Bildes 208 nahe der äußeren Land schaft liegt, so daß die Sichtbarkeit verbessert und die Ermüdung der Augen des Fahrers verringert sind. Wei terhin können die Kosten der Vorrichtung verringert wer den, da keine Linse in dem Projektor 206 verwendet ist, um eine entfernt liegende Landschaft darzustellen.

Die Fig. 7 bis 10 zeigen eine Einrichtung zum An bringen eines lichtreflektierenden Teiles in einer An zeigevorrichtung für ein Fahrzeug. Eine solche Einrich tung kann bei den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.

Ein vertikaler Tragschaft 320 hat einen Stufenteil 320a, und er ist durch Muttern 321 an der oberen Fläche des Armaturenbrettes 301a nahe der Front scheibe angebracht.

Ein stangenförmiger horizontaler Schaftteil 322 hat einen mittleren Abschnitt 322′ großen Durchmessers und ein Loch 322a, welches sich durch den mittleren Ab schnitt 322′ großen Durchmessers erstreckt und den vertikalen Tragschaft 320 aufnimmt. Der horizontale Schaftteil 322 ist von dem Stufenteil 320a des verti kalen Tragschaftes 320 drehbar getragen, und er be sitzt Schaftabschnitte 322b und 322c kleinen Durch messers, die an seinen beiden Enden gebildet sind.

Ein zylindrischer Begrenzungsteil 323 ist auf den Abschnitt 322′ großen Durchmessers des hori zontalen Schaftteiles 322 in dessen Axialrichtung verschiebbar aufgepaßt, und er hat ein mittleres Loch 323a in Ausrichtung mit dem Loch 322a des horizontalen Schaftteiles 322. Der vertikale Tragschaft 320 ist in das Loch 323a drehbar eingesetzt.

Die Bezugszeichen 324a und 324b bezeichnen Anbringungs elemente des reflektierenden Teiles, und das Anbringungs element 324a hat ein durchgehendes Loch 324a₁, welches den Schaftabschnitt 322b des horizontalen Schaftteiles 322 drehbar aufnimmt, während das andere Anbringungs element 324b ein Loch 324b₁ hat, welches den Abschnitt 322c des horizontalen Schaftteiles 322 aufnimmt.

Eine Verbindungsstange 325 verbindet die Anbringungs elemente 324a und 324b miteinander, und enthält eine Nut 325a, in die eine untere Kante 307a eines Halbspiegels 307 eingepaßt ist. Wie in Fig. 10 dargestellt, sind Schrauben 326 in Schraubenlöcher 324a₂ und 324b₂ eingeschraubt, die in den Anbringungselemen ten 324a und 324b gebildet sind, und zwar sind die Schrauben 326 durch Löcher 325b der Verbindungsstange 325 hindurchgeschraubt, wenn der Halbspiegel 307 ange ordnet ist. Auf diese Weise ist der Halbspiegel 307 an den Anbringungselementen 324a und 324b befestigt, und die Anbringungselemente 324a und 324b werden dann miteinander verbunden.

Eine Rändelmutter 327 ist als Betätigungsteil ist auf einen Gewindeteil 322b₁ ge schraubt, der an einem Ende des Schaftabschnittes 322b gebildet ist.

Wenn bei der Ausführung gemäß Fig. 9 die Mutter 327 angezogen wird, wird das Anbringungselement 324a in Richtung des Pfeiles B gedrückt und berührt dann das äußere Ende 323b des Begrenzungs teiles 323. Demgemäß wird auch der Begrenzungsteil 323 in Richtung des Pfeiles B bewegt, und der Innenumfang 323c des Loches 323a berührt den Außenumfang des ver tikalen Tragschaftes 320, wodurch die Bewegung des Begrenzungsteiles 323 und des Anbringungselementes 323b in Richtung des Pfeiles B begrenzt wird. Wenn in diesem Zustand die Schraube 327 weiter angezogen wird, wird der horizontale Schaftteil 322 in Richtung des Pfeiles A bewegt, so daß der Innenumfang 322e des Loches 322a den Außenumfang des vertikalen Tragschaftes 320 berührt. Demgemäß werden durch starkes Anziehen der Schraube 327 das Anbringungselement 324a und der Begrenzungsteil 323 gedrückt und zwischen dem vertikalen Tragschaft 320 und der Schraube 327 gehalten, wodurch die Drehung des hori zontalen Schaftteiles 322 mit Bezug auf den vertikalen Tragschaft 320, und die Drehung des Anbringungselementes 324a mit Bezug auf den horizontalen Schaftteil 322 be grenzt ist. Auf diese Weise kann der Halbspiegel 307, der an den Anbringungselementen 324a und 324b über die Verbin dungsstange 325 angebracht ist, weder in Rechts-Links- Richtung noch in Vorwärts-Rückwärts-Richtung gedreht oder bewegt werden.

Wen die Mutter 327 gelöst wird, wird der Klemmzustand des Anbringungselementes 324a und des Begrenzungsteiles 323 zwischen der Mutter 327 und dem vertikalen Tragschaft 320 aufgehoben, und die Anbringungselemente 324a und 324b können um die Schaftabschnitte 322b und 322c des horizontalen Schaft teiles 322 gedreht werden, und der horizontale Schaft teil 322 kann um den vertikalen Tragschaft 320 gedreht werden.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsfom werden zwei Anbringungselemente 324a und 324b verwendet, um die An bringung des Halbspiegels 307 zu stabilisieren, jedoch kann eines der Anbringungselemente, beispielsweise das Element 324b, fortgelassen werden, wenn der Halbspiegel 307 nur an dem anderen Anbringungselement 324a ange bracht wird.

Claims

1. Anzeigeeinrichtung für Meßwerte in Fahrzeugen, umfassend

- eine Einrichtung zum Projizieren von Meßwerten, welche von der Anzeigeeinrichtung geliefert werden,
- eine Einrichtung zum visuellen Überlagern einer äußeren Landschaft vor der Frontscheibe des Fahrzeuges, und eines virtuellen Bildes der Anzeigewerte,
- einen ersten Spiegel zum Reflektieren von Licht von der Anzeigeeinrichtung und einen zweiten Spiegel zum Reflektieren von Licht, welches von dem ersten Spiegel reflektiert worden ist, auf die Einrichtung zum visuellen Überlagern des Bildes der Landschaft und des Bildes der Anzeigewerte,

dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (111) am Dachhimmel (110) des Fahrzeuges, und der zweite Spiegel (112) an dem Armaturenbrett (102) vor dem Fahrersitz (101) angebracht ist, um den Abstand zwischen der Anzeigeeinrichtung und dem zweiten Spiegel (112) zu vergrößern, so daß die äußere Landschaft und die projizierten Anzeigewerte fokussiert werden können, ohne daß eine Anpassung der Fokussierung der Augen des Fahrers nötig ist.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel (112) als Halbspiegel ausgeführt ist.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Spiegel als Vollspiegel (212) ausgeführt ist.

4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Spiegel (111) einen Spiegeltragteil (113) zum Abstützen des Spiegels, eine am Dachhimmel (110) angebrachte Basis (115) zum schwenkbaren Abstützen des Spiegeltragteiles, und eine Einrichtung (115a, 116, 116a, 117) aufweist zum Einstellen des Winkels des Spiegeltragteiles (113) mit Bezug auf die Basis (115).

5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung einen vertikalen Trageschaft (320), einen horizontalen Schaftteil (322), der an dem vertikalen Tragschaft drehbar angebracht ist, eine Anbringungseinheit (324 bis 326) zum Anbringen der lichtreflektierenden Einrichtung an dem horizontalen Schaftteil, einen Begrenzungsteil (323), der an dem horizontalen Schaftteil in dessen axialer Richtung verschiebbar angebracht ist, und eine Stellschraube (327) aufweist, die in den horizontalen Schaftteil geschraubt ist.

6. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbringungseinheit an dem horizontalen Schaftteil (322) drehbar und in dessen Axialrichtung verschiebbar angebracht ist.

7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungsteil (323) und die Anbringungseinheit zwischen dem vertikalen Tragschaft (320) und der Einstellschraube (327) durch Anziehen dieser Schraube gedrückt und gehalten sind.