DE102018220243A1

DE102018220243A1 - Messvorrichtung und mit der Messvorrichtung versehene Messeinheit

Info

Publication number: DE102018220243A1
Application number: DE102018220243.5A
Authority: DE
Inventors: Kentaro Otomo; Yukio Suzuki
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-11-26
Publication date: 2019-05-29
Also published as: JP2019095389A; JP6652544B2; US20190160945A1; CN109835189A; CN109835189B; US11110796B2

Abstract

Eine Messvorrichtung enthält eine Drehwelle, einen Zeiger, der an einem Endabschnitt der Drehwelle vorgesehen ist und sich einteilig mit der Drehwelle dreht, eine Beleuchtungslichtquelle, die sichtbare Strahlen zu dem Zeiger ausgibt, eine Lichtquelle der Infrarotstrahlen, die zu der Beleuchtungslichtquelle parallel angeordnet ist und die Infrarotstrahlen zu dem Zeiger ausgibt, und einen Reflexionsabschnitt, der an dem Zeiger vorgesehen ist, um die sichtbaren Strahlen in den Zeiger zu reflektieren und die Infrarotstrahlen von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers weiterzuleiten und auszugeben.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
<Gebiet der Erfindung>
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Messvorrichtung und eine mit der Messvorrichtung versehene Messeinheit.
<Beschreibung des Standes der Technik>
Die Patentliteratur 1 offenbart z. B. eine Technik, die eine „Anzeigevorrichtung“ schafft, die ein Bildaufnahmeelement enthält, das einer Entwurfseigenschaft oder einem schönen Aussehen nicht schadet.
Ferner ist in einem Fahrzeug, in dem ein Fahrerüberwachungssystem angebracht ist, eine Kameraeinheit in einem hinteren Abschnitt einer Lenkung, gesehen von einer Fahrerseite, installiert, um ein Bild des Auges oder einen Zustand eines Augenliedes des Fahrers durch die Kameraeinheit aufzunehmen und einen Halbschlaf des Fahrers aus den aufgenommenen Bilddaten zu detektieren, wie in der Patentliteratur 1 offenbart ist. Vor dem Fahrer ist eine Instrumententafel, in der Messgeräte, wie z. B. ein Geschwindigkeitsmesser, angeordnet sind, installiert. In einem unteren Abschnitt der Instrumententafel ist eine exklusive Kameraeinheit befestigt. In der Kameraeinheit sind ein Bildaufnahmeelement und mehrere LED-Lichtquellen, die Infrarotstrahlen ausgeben, untergebracht, um das Bild des Gesichts des Fahrers sogar nachts mit Sicherheit aufzunehmen.
[Patentliteratur 1] JP-A-2014-31140
Wenn gemäß einem Stand der Technik eine LED, die einen Infrarotstrahl ausgibt, in einer Instrumententafel vorgesehen ist, in der verschiedenen Arten von Messgeräten oder Anzeigern angeordnet sind, sind die Messgeräte oder die Anzeiger kaum mit einem guten Ausgleich in einem eingeschränkten Raum der Instrumententafel angeordnet, um einer Entwurfseigenschaft zu schaden.
Ferner ist die LED, die die Infrarotstrahlen ausgibt, so angeordnet, dass sie die Infrarotstrahlen (einschließlich der Strahlungen im nahen Infrarot) über einer Lenkung auf ein Gesicht eines Fahrers anwendet, wobei sie unabhängig Licht emittiert. Entsprechend gibt es eine Befürchtung, dass die LED zum Anwenden der Infrarotstrahlen, die unabhängig Licht emittiert, in der Instrumententafel in den Blick des Fahrers kommt, um dem Fahrer Unbehagen zu bereiten.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine oder mehrere Ausführungsformen schaffen eine Messvorrichtung und eine mit der Messvorrichtung versehene Messeinheit, die durch das ausgestrahlte Licht einem Fahrer kein Unbehagen bereiten und die in einem eingeschränkten Raum installiert sein können und eine gute Entwurfseigenschaft sicherstellen.
In einem Aspekt (1) schaffen eine oder mehrere Ausführungsformen eine Messvorrichtung, die eine Drehwelle, einen Zeiger, der an einem Endabschnitt der Drehwelle vorgesehen ist und sich einteilig mit der Drehwelle dreht, eine Beleuchtungslichtquelle, die sichtbare Strahlen zu dem Zeiger ausgibt, eine Lichtquelle der Infrarotstrahlen, die zu der Beleuchtungslichtquelle parallel angeordnet ist und die Infrarotstrahlen zu dem Zeiger ausgibt, und einen Reflexionsabschnitt, der an dem Zeiger vorgesehen ist, um die sichtbaren Strahlen in den Zeiger zu reflektieren und die Infrarotstrahlen von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers weiterzuleiten und auszugeben.
In einem Aspekt (2) sind die Beleuchtungslichtquelle und die Lichtquelle der Infrarotstrahlen einer ersten Stirnfläche auf einer Seite eines Basisendabschnitts der Drehwelle gegenüberliegend angeordnet. Die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen gehen durch die Drehwelle hindurch und erreichen den Reflexionsabschnitt.
In einem Aspekt (3) umfasst die Messvorrichtung ferner ein röhrenförmiges Lichtführungselement, in das die Drehwelle eingesetzt ist. Die Beleuchtungslichtquelle und die Lichtquelle der Infrarotstrahlen sind einer zweiten Stirnfläche auf einer Seite eines Basisendabschnitts des Lichtführungselements gegenüberliegend angeordnet. Die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen gehen durch das Lichtführungselement hindurch und erreichen den Reflexionsabschnitt.
In einem Aspekt (4) enthält der Zeiger einen Lichtführungsabschnitt, der zu der Beleuchtungslichtquelle und der Lichtquelle der Infrarotstrahlen vorsteht und Lichteingangsflächen aufweist, die es ermöglichen, dass die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen einfallen.
In einem Aspekt (5) ist eine Streulinse, die die Infrarotstrahlen zerstreut und ausgibt, bei dem Zeiger vorgesehen.
In einem Aspekt (6) schaffen eine oder mehrere Ausführungsformen eine Messeinheit, die die Messvorrichtung gemäß dem Aspekt (1), eine Kamera, die ein Bild eines bestrahlten Elements, das mit den Infrarotstrahlen bestrahlt wird, aufnimmt, und eine Instrumententafel, in der die Messvorrichtung und die Kamera installiert sind, enthält.
Weil gemäß dem Aspekt (1) ermöglicht ist, dass ein Zeiger Licht emittiert und durch sichtbare Strahlen beleuchtet wird, kann die Sichtbarkeit des Zeigers verbessert werden. Weil ferner Infrarotstrahlen von dem Zeiger ausgegeben werden, werden die Infrarotstrahlen z. B. auf das Gesicht des Fahrers angewendet, um das Gesicht des Fahrers durch eine Kamera zu photographieren, so dass die Orientierung des Gesichts oder eine Richtung der Sichtlinie des Fahrers zufriedenstellend detektiert werden kann. Weil zu diesem Zeitpunkt die angewendeten Infrarotstrahlen von einem zentralen Abschnitt einer Drehung des Zeigers, der durch die sichtbaren Strahlen beleuchtet ist, ausgegeben werden, kann eine Befürchtung, dass dem Fahrer durch die Infrarotstrahlen möglicherweise ein Unbehagen bereitet werden kann, mehr als in einer Struktur unterdrückt werden, in der die Infrarotstrahlen von einer separat vorgesehenen Lichtquelle der Infrarotstrahlen angewendet werden. Ferner kann die Messvorrichtung leicht in einem eingeschränkten Raum installiert werden, so dass ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden kann und eine Entwurfseigenschaft verbessert werden kann.
Gemäß dem Aspekt (2) können die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen von der Beleuchtungslichtquelle und der Lichtquelle der Infrarotstrahlen durch eine Drehwelle effektiv zu einem Reflexionsabschnitt des Zeigers geführt werden.
Gemäß dem Aspekt (3) können die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen von der Beleuchtungslichtquelle und der Lichtquelle der Infrarotstrahlen durch ein Lichtführungselement effektiv zu dem Reflexionsabschnitt des Zeigers geführt werden.
Gemäß dem Aspekt (4) kann verursacht werden, dass die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen von der Beleuchtungslichtquelle und der Lichtquelle der Infrarotstrahlen von einer Lichteingangsfläche eines Lichtführungsabschnitts, der in dem Zeiger vorgesehen ist, einfallen und durch den Lichtführungsabschnitt effektiv zu dem Reflexionsabschnitt des Zeigers geführt werden.
Weil gemäß dem Aspekt (5) die abgehenden Infrarotstrahlen durch eine Streulinse zerstreut und ausgegeben werden, können die Infrarotstrahlen gleichmäßig z. B. auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden. Folglich kann die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera effektiv detektiert werden.
Gemäß dem Aspekt (6) können die von der Messvorrichtung ausgegebenen Infrarotstrahlen auf ein bestrahltes Element, wie z. B. das Gesicht des Fahrers, angewendet werden, um das Gesicht des Fahrers durch die Kamera zu photographieren und die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers effektiv zu detektieren, so dass die Messeinheit für ein sicheres Fahren verwendet werden kann. Weil zu diesem Zeitpunkt die Infrarotstrahlen von einem zentralen Abschnitt einer Drehung eines Zeigers, der Licht emittiert und beleuchtet wird, ausgegeben werden, kann ein Unbehagen des Fahrers aufgrund der Infrarotstrahlen unterdrückt werden. Ferner kann ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden und können die Messvorrichtung und die Kamera mit einem guten Ausgleich in einem eingeschränkten Raum einer Instrumententafel installiert werden, um eine gute Entwurfseigenschaft sicherzustellen.
Gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können eine Messvorrichtung und eine mit der Messvorrichtung versehene Messeinheit geschaffen werden, die einem Fahrer durch das eingestrahlte Licht kein Unbehagen bereiten und die in einem eingeschränkten Raum installiert sein können und eine gute Entwurfseigenschaft sicherstellen.
Die vorliegende Erfindung ist oben kurz beschrieben worden. Wenn ferner die Arten zum Ausführen der Erfindung, die im Folgenden beschrieben werden, bezüglich der beigefügten Zeichnungen gelesen werden, wird eine Einzelheit der vorliegenden Erfindung weiter verdeutlicht.
Figurenliste

1 ist eine schematische Vorderansicht einer Messeinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Messeinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
3 ist eine Schnittansicht einer Messvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
4 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Messvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
5 ist eine Schnittansicht einer Messvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel 1.
6 ist eine Schnittansicht einer Messvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel 2.
7 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Messvorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel 2.
8 ist eine Vorderansicht eines Lichtführungsabschnitts, der in einem Zeiger vorgesehen ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden spezifische beispielhafte Ausführungsformen bezüglich der Zeichnungen beschrieben.
<Ein Strukturbeispiel der Messeinheit>
Anfangs wird eine Messeinheit im Folgenden beschrieben. 1 ist eine schematische Vorderansicht einer Messeinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Messeinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, enthält die Messeinheit 10 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform als die Hauptkomponenten einen Messgeräte-Anzeigeabschnitt 11 auf der linken Seite, einen zentralen Messgeräte-Anzeigeabschnitt 12, einen Messgeräte-Anzeigeabschnitt 13 auf der rechten Seite, einen Anzeiger-Anzeigeabschnitt 14 und eine Kamera 15. Die Messeinheit 10 ist an einem Fahrzeug angebracht und an einer vorderen Position eines Fahrers, der im Fahrersitz des Fahrzeugs sitzt, gemäß einem derartigen Zustand angeordnet, dass sie durch den Fahrer leicht visuell erkannt wird. Die Richtungen einer X-Achse und einer Y-Achse in 1 entsprechen jeweils einer Richtung nach rechts und links und einer Richtung nach oben und unten des Fahrzeugs.
Die Messeinheit 10 enthält ein Messgerät-Gehäuse 2, in dem eine Leiterplatte 1 untergebracht ist, an der ein Motor oder dergleichen angebracht ist. Das Messgerät-Gehäuse 2 weist eine Rückseite auf, die mit einer Abdeckung 3 abgedeckt ist. Eine Vorderseite des Messgerät-Gehäuses 2 ist als eine Instrumententafel 4 ausgebildet. An der Instrumententafel 4 sind in der Reihenfolge eine Zeichenplatte 5, eine innere Platte 6 und ein Anzeigeglas 7 befestigt.
An einer Vorderseite der Zeichenplatte 5 sind die Zeiger 22, die den Messgeräte-Anzeigeabschnitt 11 auf der linken Seite, den zentralen Messgeräte-Anzeigeabschnitt 12 und den Messgeräte-Anzeigeabschnitt 13 auf der rechten Seite bilden, befestigt.
Der Messgeräte-Anzeigeabschnitt 11 auf der linken Seite, der zentrale Messgeräte-Anzeigeabschnitt 12 und der Messgeräte-Anzeigeabschnitt 13 auf der rechten Seite werden z. B. als ein Kraftmaschinen-Umdrehungszähler (ein Drehzahlmesser), ein Tachometer oder eine Kraftstoffanzeige verwendet.
Der Messgeräte-Anzeigeabschnitt 11 auf der linken Seite, der zentrale Messgeräte-Anzeigeabschnitt 12 und der Messgeräte-Anzeigeabschnitt 13 auf der rechten Seite sind jeweils mit den Messvorrichtungen 20 versehen. Die Messvorrichtungen 20 sind mit den Zeigern 22 versehen. Die Zeiger 22 sind an der Vorderseite der Zeichenplatte 5 angeordnet. Auf der Zeichenplatte 5 sind Zeichen, numerische Zeichen, Symbole und Maßstäbe vorgesehen. Ferner sind dekorative Elemente 8, wie z. B. dekorative Ringe, befestigt.
In dem Messgeräte-Anzeigeabschnitt 11 auf der linken Seite, dem zentralen Messgeräte-Anzeigeabschnitt 12 und dem Messgeräte-Anzeigeabschnitt 13 auf der rechten Seite drehen sich die Zeiger 22 der Messvorrichtungen 20, so dass die Zeiger 22 die Zeichen, die numerischen Zeichen, die Symbole und die Maßstäbe auf der Zeichenplatte 5 angeben.
Der Anzeiger-Anzeigeabschnitt 14 ist als ein Bereich einer langgestreckten rechteckigen Form in einer Oberseite des Messgeräte-Anzeigeabschnitts 11 auf der linken Seite, des zentralen Messgeräte-Anzeigeabschnitts 12 und des Messgeräte-Anzeigeabschnitts 13 auf der rechten Seite in der Instrumententafel 4 angeordnet. Der Anzeiger-Anzeigeabschnitt 14 ist ein Bereich, der normalerweise verwendet wird, um einen Anzeiger anzuzeigen. Als ein typisches Beispiel sind pfeilförmige Anzeiger, die jeweils die Betriebszustände des rechten und linken Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs zeigen, in dem Anzeiger-Anzeigeabschnitt 14 angeordnet.
In der Instrumententafel 4 ist ein Anzeigeabschnitt (dessen Veranschaulichung weggelassen ist) vorgesehen, der mit Anzeigen ausgebildet ist, die z. B. einen Drehzahländerungszustand eines Automatikgetriebes, einen Ein-/Auszustand einer Feststellbremse, einen Beleuchtungszustand eines Frontscheinwerfers, einen Beleuchtungszustand einer Fahrzeugbreitenleuchte oder mehrerer Leuchten zeigt.
In einem in 1 gezeigten Beispiel ist die Kamera 15 an einer Position in demselben Bereich wie dem des Anzeiger-Anzeigeabschnitts 14, gesehen vom Augenpunkt des Fahrers, angeordnet. Die Kamera 15 ist in einer derartigen Weise angeordnet, dass eine Photographierrichtung gemäß einem Zustand, dass der Photographierbereich so eingestellt ist, um eine Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers zu detektieren, zu dem Gesicht des Fahrers gerichtet ist. Die Kamera 15 weist eine Detektionseigenschaft auf, die es möglich macht, Infrarotstrahlen als Licht einer Wellenlänge eines Infrarotstrahlenbereichs (IR-Bereichs) zu photographieren. Die Kamera 15 ist auf einem Substrat des Anzeiger-Anzeigeabschnitts 14, das innerhalb der Instrumententafel 4 oder auf einer Rückseite der Instrumententafel 4, um nicht durch den Fahrer bemerkt zu werden, angeordnet ist, vorgesehen. In der Kamera 15 ist vorzugsweise ein Schneidfilter für sichtbare Strahlen an einer Vorderseite installiert, um einen Einfluss störenden Lichts zu verringern.
In der Messeinheit 10, die die oben beschriebene Struktur aufweist, ist wenigstens eine der Messvorrichtungen 20 des Messgeräte-Anzeigeabschnitts 11 auf der linken Seite, des zentralen Messgeräte-Anzeigeabschnitts 12 und des Messgeräte-Anzeigeabschnitts 13 auf der rechten Seite mit einer Infrarotstrahl-Anwendungsfunktion zum Anwenden der Infrarotstrahlen (einschließlich der Strahlungen im nahen Infrarot) als das Licht der Wellenlänge des Infrarotstrahlenbereichs (IR-Bereichs) zu der Richtung des Gesichts des Fahrers versehen.
<Ein Strukturbeispiel der Messvorrichtung>
Nun wird im Folgenden die Messvorrichtung 20, die die Infrarotstrahl-Anwendungsfunktion aufweist, beschrieben.
3 ist eine Schnittansicht der Messvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Messvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 3 und 4 gezeigt ist, enthält die Messvorrichtung 20, die die Infrarotstrahl-Anwendungsfunktion aufweist, eine Beleuchtungslichtquelle 31, eine Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen, eine Drehwelle 34, zu der eine Antriebskraft eines Motors, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist und in dem Messgerät-Gehäuse 2 aufgenommen ist, übertragen wird, um sie zu drehen, einen Zeiger 22, der einen Verbindungsabschnitt 35 aufweist, der einteilig vorgesehen ist, der an einem Endabschnitt der Drehwelle 34 angebracht ist, eine Kappe 37, mit der ein Basisabschnitt des Zeigers 22 abgedeckt ist, einen Reflexionsabschnitt 38, der in der Kappe 37 ausgebildet ist, und eine Streulinse 39, die an der Kappe 37 befestigt ist.
Die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 für Infrarotstrahlen sind z. B. mit einer Leuchtdiode (LED: Leuchtdiode) ausgebildet und zueinander parallel angeordnet. Die Beleuchtungslichtquelle 31 gibt sichtbare Strahlen L1 als Beleuchtungslicht aus. Die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen gibt Infrarotstrahlen L2 aus. Die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen weisen jeweils ihre Lichtemissionsabschnitte einer Stirnfläche 34a auf einer Seite eines Basisendabschnitts der Drehwelle 34 gegenüberliegend auf. Es wird bewirkt, dass die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2, die von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen ausgegeben werden, von der Stirnfläche 34a auf der Seite des Basisendabschnitts der Drehwelle 34 einfallen.
Als die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen wird vorzugsweise eine Lichtquelle, die keine Richtungsabhängigkeit eines Phasenwinkels in dem Ausgangslicht aufweist und die eine gleiche Ausgabeeigenschaft aufweist, verwendet. Die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen weisen nämlich vorzugsweise eine Lichtmengenverteilungseigenschaft auf, in der eine im Wesentlichen gleiche Lichtmenge über einen gesamten Umfang von 360° bezüglich einer Richtung einer horizontalen Ebene (einer X-Y-Ebene) zu der Drehwelle 34 ausgegeben wird. Als die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen ist eine Lichtquelle nicht besonders auf die LED eingeschränkt, wobei sie vorzugsweise eine kleine Punktlichtquelle ist, die eine geringe verbrauchte elektrische Leistung aufweist.
In dem Messgerät-Gehäuse 2 sind sowohl der Motor, ein Zwischengetriebe und ein Abtriebsritzel, die in der Zeichnung nicht gezeigt sind, als auch die Drehwelle 34 vorgesehen. Die Drehwelle 34 wird durch die von dem Motor übertragene Antriebskraft gedreht und ist aus einem lichtdurchlässigen Material mit einer im Querschnitt im Wesentlichen massiven Kreisform ausgebildet. Der Motor dient dazu, den Zeiger 22 zu drehen, wobei er die Drehwelle 34 durch das Zwischengetriebe und das Abtriebsritzel verzögert und dreht. Folglich wird der Zeiger 22 sicher entlang der Oberfläche der Zeichenplatte gedreht, um verschiedene Arten notwendiger Informationen anzugeben. Die Drehwelle 34 weist den Basisendabschnitt auf, der durch ein in dem Messgerät-Gehäuse 2 vorgesehenes Lager 33A gestützt ist, um sich frei zu drehen. Die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen, die parallel angeordnet sind, sind der Stirnfläche 34a auf der Seite des Basisendabschnitts der Drehwelle 34 gegenüberliegend.
Wie in 3 gezeigt ist, ist die Seite des Endabschnitts der Drehwelle 34 an einem röhrenförmigen Loch 35A des Verbindungsabschnitts 35, der einteilig mit dem Zeiger 22 ausgebildet ist, angebracht. Der Zeiger 22, der den einteilig vorgesehenen Verbindungsabschnitt 35 aufweist, ist durch das Anbringen der Drehwelle 34 an dem röhrenförmigen Loch 35A des Verbindungsabschnitts 35 an der Drehwelle 34 befestigt. In einer derartigen Weise ist der Verbindungsabschnitt 35 einteilig an der Drehwelle 34 befestigt, die durch die Dreh- und Antriebskraft des Motors gedreht wird, wobei er zusammen mit der Drehwelle 34 gedreht wird.
Die Stirnfläche 34a der Drehwelle 34 ist so vorgesehen, dass sie sich genau über der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen befindet. Wenn die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen auf die Drehwelle 34 einfallen, werden die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 in die Drehwelle 34 geführt und zu dem Endabschnitt ausgebreitet. In der Drehwelle 34 wird nämlich das meiste der sichtbaren Strahlen L1 und der Infrarotstrahlen L2 an einer Grenze zu einem äußeren Feld (Luft) an einer äußeren Umfangsfläche totalreflektiert und zu dem Endabschnitt geführt.
Der Verbindungsabschnitt 35 ist mit einem Material ausgebildet, dessen Lichtdurchlässigkeit gut ist, und erstreckt sich von einem Basisabschnitt als ein Drehmittelpunkt des Zeigers 22, durch den eine Achse O hindurchgeht, einteilig nach unten. Eine Oberseite 35B, die einem Boden des röhrenförmigen Lochs 35A entspricht, das an einem unteren Ende des Verbindungsabschnitts 35 geöffnet ist, weist eine flache Form auf, die zu einer horizontalen (X-Y-) Richtung parallel ist, um das Austreten der sichtbaren Strahlen L1 und der Infrarotstrahlen L2, die in der Drehwelle 34 durchgelassen und von einer Stirnfläche 34b auf einer Seite eines Endabschnitts ausgegeben werden, soweit wie möglich einzuschränken. Ferner weist eine Oberseite 35C als eine der Oberseite 35B des Verbindungsabschnitts 35 gegenüberliegende Oberfläche in der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ähnlich eine flache Form auf.
Der Zeiger 22 dreht sich entlang der Oberfläche der Zeichenplatte 5 durch den Verbindungsabschnitt 35 zusammen mit der Drehwelle 34, um die numerischen Zeichen oder die Maßstäbe, die in Zeichenplatte 5 vorgesehen sind, anzugeben. Der Zeiger 22 weist eine derartige Beleuchtungsstruktur auf, um es soweit wie möglich einzuschränken, dass das zu einem inneren Abschnitt geführte Licht direkt auf das Auge eines Betrachters einfällt und das Auge reizt, und gleichzeitig ein einzigartiges äußeres Aussehen, eine Wahrnehmung einer höheren Qualität oder eine Wahrnehmung der Neuheit zu repräsentieren.
Der Zeiger 22 weist einen Hauptkörperabschnitt 23 auf, der mit einem geeigneten Material ausgebildet ist, das keine Durchlässigkeit und eine Halbdurchlässigkeit aufweist. Der Hauptkörperabschnitt 23 ist im Querschnitt in einer invertierten gleichschenkligen Trapezform ausgebildet, um soweit wie möglich indirektes Beleuchtungslicht zu einer Oberfläche als eine Oberseite 22B, die durch den Betrachter visuell erkannt wird, auszugeben und Licht zu emittieren. In dem Hauptkörperabschnitt 23 sind Reflexionsabschnitte 24 an drei Oberflächen außer der Oberfläche als die Oberseite 22B vorgesehen. Die Reflexionsabschnitte 24 sind mit einem gewöhnlichen Metallmaterial, z. B. einem aufgedampften Al- oder Ag-Material, einem mit Al oder Ag gestrichenen oder plattierten Material, einem aufgedampften dielektrischen mehrschichtigen Filmmaterial, einem Material, das vorher mit einem vorgeschriebenen Lichtabschirmungsmaterial gebildet wird, oder einem Material, auf den ein Heißstempel angewendet worden ist, ausgebildet. In dem Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 ist ein Lochabschnitt 23C, der in einer Richtung der Dicke (Z) hindurchgeht, im Drehmittelpunkt des Zeigers 22 gebohrt. Ferner ist in dem Reflexionsabschnitt 24 ein Durchgangsloch 24A, das mit dem Lochabschnitt 23C in Verbindung steht, in einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers 22 ausgebildet.
Die Kappe 37 ist mit einem Material ausgebildet, das eine Durchlässigkeit oder eine Halbdurchlässigkeit aufweist. Die Kappe 37 ist am Drehmittelpunkt des Zeigers 22 vorgesehen, nämlich auf eine Achse O ausgerichtet, die durch die Mitte des Lochabschnitts 23C hindurchgeht, und an seinem oberen Abschnitt vorgesehen. Die Kappe 37 weist einen Scheibenabschnitt 41, einen Reflexionsvorsprung 42 und ein Paar von Eingriffsstücken 43 auf. Der Reflexionsvorsprung 42 und die Eingriffsstücke 43 sind auf einer Befestigungsseite des Zeigers 22 ausgebildet.
Der Reflexionsvorsprung 42 ist mit einem konischen Vorsprung ausgebildet, wobei ein Reflexionsabschnitt 38 auf seiner Oberfläche vorgesehen ist. Der Reflexionsabschnitt 38 ist mit einem dielektrischen mehrschichtigen Filmspiegel ausgebildet, der eine derartige Funktionen aufweist, um z. B. wie ein Kaltlichtspiegel die sichtbaren Strahlen L1 zu reflektieren und die Infrarotstrahlen L2 durchzulassen. Die Eingriffsstücke 43 sind so angeordnet, dass sie einander gegenüberliegen, um den Reflexionsvorsprung 42 zu umgeben. Die Kappe 37 ist an dem Zeiger 22 befestigt, um den Zeiger 22 zwischen den Eingriffsstücken 43 anzubringen, so dass sich die Eingriffsstücke 43 mit beiden Seitenabschnitten des Zeigers 22 in Eingriff befinden. Folglich ist die Kappe 37 an dem Zeiger 22 befestigt. Der Reflexionsvorsprung 42, der den Reflexionsabschnitt 38 aufweist, ist in dem Lochabschnitt 23C des Hauptkörperabschnitts 23 durch das Befestigen der Kappe 37 an dem Zeiger 22 angeordnet. Als der Reflexionsvorsprung 42, der den Reflexionsabschnitt 38 aufweist, kann ebenso wie die konische Form eine Pyramidenform, wie z. B. eine quadratische Pyramide oder eine polygonale Pyramide, die in einer spitzen Form zu einer Unterseite 22A des Zeigers 22 vorsteht, verwendet werden.
Die Streulinse 39 ist auf einer dem Reflexionsvorsprung 42 in dem Scheibenabschnitt 41 der Kappe 37 gegenüberliegenden Seite befestigt. Die Streulinse 39 ist durch ein Klebstoffmaterial, dessen Lichtdurchlässigkeit gut ist, an dem Scheibenabschnitt 41 befestigt. In der Streulinse 39 ist eine der Befestigungsseite an dem Scheibenabschnitt 41 gegenüberliegende Seite als eine Streufläche 39a ausgebildet, die in einer sphärischen Form anschwillt. Die Streulinse 39 ist mit einem geeigneten Material, das Durchlässigkeit aufweist, ausgebildet. Auf der Streufläche 39a der Streulinse 39 sind z. B. auf einer Oberfläche feine Unregelmäßigkeiten ausgebildet. Die Streufläche 39a zerstreut das ausgegebene Licht.
Nun wird im Folgenden ein Betrieb der Messvorrichtung 20 und der Messeinheit 10 gemäß der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Als die Messvorrichtung 20 wird ein Fall, in dem der Tachometer des Fahrzeugs verwendet wird, beispielhaft genannt und erklärt.
Wenn das Fahrzeug beginnt, sich zu bewegen, und eine Geschwindigkeit durch einen in der Zeichnung nicht gezeigten Geschwindigkeitssensor detektiert wird, beginnt der in dem Messgerät-Gehäuse 2 vorgesehene Motor in Übereinstimmung mit einem gemäß der gegenwärtigen Geschwindigkeit ausgegebenen Sensorsignal, sich zu drehen und anzutreiben. Folglich wird der Zeiger 22 um einen vorgeschriebenen Winkel gedreht, um die spezifischen Maßstäbe oder numerischen Zeichen, die auf der Zeichenplatte 5 ausgebildet sind, anzugeben.
Die Drehwelle 34 dreht sich nämlich mit einer Winkelgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit entspricht, durch eine Antriebskraft des in der Zeichnung nicht gezeigten Motors. Folglich wird der an dem Endabschnitt der Drehwelle 34 angebrachte Zeiger 22 gedreht, um die spezifischen Maßstäbe oder numerischen Zeichen auf der Zeichenplatte 5 durch ein Ende des Zeigers 22 anzugeben. In einer derartigen Weise kann die gegenwärtige Geschwindigkeit analog angezeigt werden und dem Fahrer angegeben werden oder dergleichen.
In der Messvorrichtung 20, die eine derartige Geschwindigkeitsanzeige ausführt, werden die von der Beleuchtungslichtquelle 31 ausgegebenen sichtbaren Strahlen L1 und die von der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 an der Grenze zu dem äußeren Feld an der äußeren Umfangsfläche an der Drehwelle 34 totalreflektiert und nach oben ausgebreitet. Dann, wenn die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 den Endabschnitt der Drehwelle 34 erreichen, werden die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Stirnfläche 34b auf der Seite des Endabschnitts der Drehwelle 34 ausgegeben, um durch den Verbindungsabschnitt 35 zu einem oberen Loch 22C des Zeigers 22 weiterzugehen.
Die sichtbaren Strahlen L1 werden auf der Oberfläche des Reflexionsabschnitts 38 durch den Reflexionsvorsprung 42 reflektiert, der eine konische Form aufweist, der in den Lochabschnitt 23C eingesetzt ist. Das meiste der sichtbaren Strahlen, deren weitergehender optischer Weg im Wesentlichen um 90° abgelenkt wird, fällt auf den Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 ein, wird allmählich absorbiert oder gedämpft, geht zum Ende des Hauptkörperabschnitts 23 weiter, emittiert Licht und führt eine Beleuchtung aus. Folglich kann der Zeiger 22 Licht indirekt emittieren. Weil die sichtbaren Strahlen L1 an den drei Oberflächen, an denen die Reflexionsabschnitte 24 ausgebildet sind, teilweise reflektiert werden, während die sichtbaren Strahlen L1 in dem Hauptkörperabschnitt 23 weitergehen, werden die sichtbaren Strahlen L1 von der Oberfläche des Hauptkörperabschnitts 23 unter einem Zustand ausgegeben, dass eine Leuchtdichte verringert ist. Entsprechend tritt bei dem Fahrer, der den Zeiger 22 visuell erkennt, das Beleuchtungslicht, das eine hohe Leuchtdichte und eine starke Reizung aufweist, nicht in die Augen ein, so dass eine Ermüdung der Augen unterdrückt werden kann.
Die Infrarotstrahlen L2 gehen durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurch, der mit dem Kaltlichtspiegel des konischen Reflexionsvorsprungs 42 ausgebildet ist, der in den Lochabschnitt 23C eingesetzt ist. Die Infrarotstrahlen L2, die durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurchgehen, gehen durch die Kappe 37 hindurch, werden zu der Streulinse 39 geführt, werden von der Streufläche 39a der Streulinse 39 zerstreut und werden zu einer Außenseite ausgegeben. Folglich wird das Gesicht des Fahrers gleichmäßig mit den von der Messvorrichtung 20 ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 bestrahlt. Entsprechend kann die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera 15 effektiv detektiert werden, die eine Detektionseigenschaft aufweist, die es möglich macht, das Licht mit der Wellenlänge des Infrarotstrahlenbereichs (IR-Bereichs) zu photographieren.
Weil die Infrarotstrahlen L2 tatsächlich ein vorgeschriebenes Frequenzband aufweisen, das den Bereich der nahen Infrarotstrahlung enthält, können die Infrarotstrahlen L2 durch den Fahrer visuell erkannt werden. Weil jedoch die Infrarotstrahlen L2, die von der Messvorrichtung 20 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden, teilweise von dem Zeiger 22 ausgegeben werden, der durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, wird eine Befürchtung unterdrückt, das dem Fahrer durch die Infrarotstrahlen L2 möglicherweise ein Unbehagen bereitet werden kann.
Weil es gemäß der Messvorrichtung 20 der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform ermöglicht ist, dass der Zeiger 22 Licht emittiert und durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, wie oben beschrieben worden ist, kann die Sichtbarkeit des Zeigers 22 verbessert werden. Weil ferner die Infrarotstrahlen L2 von der Stirnseite der Drehwelle 34 ausgegeben werden, können die Infrarotstrahlen L2 auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden, um das Gesicht des Fahrers durch die Kamera 15 zu photographieren, wobei die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera effektiv detektiert werden kann. Weil zu diesem Zeitpunkt die angewendeten Infrarotstrahlen L2 von einem zentralen Abschnitt der Drehung der Drehwelle 34 mit dem vorgesehenen Zeiger 22 ausgegeben werden, der durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, kann eine Befürchtung, dass dem Fahrer durch die Infrarotstrahlen L2 möglicherweise ein Unbehagen bereitet werden kann, mehr als in einer Struktur unterdrückt werden, in der die Infrarotstrahlen von einer separat vorgesehenen Lichtquelle der Infrarotstrahlen angewendet werden. Ferner kann die Messvorrichtung leicht in einem eingeschränkten Raum installiert werden, so dass ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden kann und eine Entwurfseigenschaft verbessert werden kann.
Ferner sind gemäß der Struktur die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen so angeordnet, dass sie der Stirnfläche 34a auf der Seite des Basisendabschnitts der Drehwelle 34 gegenüberliegen, so dass die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen durch die Drehwelle 34 effektiv zu dem Reflexionsabschnitt 38 des Zeigers 22 geführt werden können.
Weil ferner die abgehenden Infrarotstrahlen L2 durch die Streulinse 39 zerstreut und ausgegeben werden, können die Infrarotstrahlen L2 gleichmäßig auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden. Folglich kann die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera 15 effektiv detektiert werden.
Gemäß der Messeinheit 10, die die Messvorrichtung 20 aufweist, können die von der Messvorrichtung 20 ausgegebenen Infrarotstrahlen auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden, um das Gesicht des Fahrers durch die Kamera 15 zu photographieren und die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers effektiv zu detektieren, so dass die Messeinheit für ein sicheres Fahren verwendet werden kann. Ferner kann ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden und können die Messvorrichtung 20 und die Kamera 15 mit einem guten Ausgleich in einem eingeschränkten Raum der Instrumententafel 4 installiert werden, um eine gute Entwurfseigenschaft sicherzustellen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen eingeschränkt und kann geeignet modifiziert und verbessert werden. Zusätzlich dazu sind die Materialien, Formen, Abmessungen, Zahlen, Anordnungspositionen oder dergleichen der Komponenten in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beliebig und sind nicht eingeschränkt, solange wie die vorliegende Erfindung erreicht werden kann.
Nun werden modifizierte Beispiele der Messvorrichtung im Folgenden beschrieben.
Die gleichen Bestandteile wie jene in der Messvorrichtung 20 gemäß der oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsform sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei ihre Erklärung weggelassen wird.
(Das modifizierte Beispiel 1)
5 ist eine Schnittansicht einer Messvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel 1.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die Messvorrichtung 20A gemäß dem modifizierten Beispiel 1 mit einem Lichtführungselement 40 versehen. Das Lichtführungselement 40 ist mit einem lichtdurchlässigen Harz, z. B. transparentem PMMA oder transparentem PC, ausgebildet. Das Lichtführungselement 40 ist in einer Röhrenform ausgebildet, die ein Einsetzloch 44 aufweist. Das Lichtführungselement 40 ist in der nach oben anschwellenden Form ausgebildet. In das Einsetzloch 44 des Lichtführungselements 40 ist ein Verbindungsabschnitt 35 eines Zeigers 22, an dem eine Drehwelle 34, die durch einen auf einer Leiterplatte 1 vorgesehenen Motor M gedreht wird, angebracht ist, eingesetzt. In dem Lichtführungselement 40 sind eine Beleuchtungslichtquelle 31 und eine Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen, die an der Leiterplatte 1 angebracht und zueinander parallel angeordnet sind, einer ringförmigen Stirnfläche 40a vollständig entgegengesetzt, die auf einer Seite eines Basisendabschnitts ausgebildet ist. Die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2, die von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen emittiert werden, fallen von der Stirnfläche 40a auf der Seite des Basisendabschnitts des im Wesentlichen zylindrischen Lichtführungselements 40 ein, dessen Durchmesser größer ist, wenn der Durchmesser näher zu der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen kommt. Wenn die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen auf das Lichtführungselement 40 einfallen, wird das meiste der sichtbaren Strahlen L1 und der Infrarotstrahlen L2 an einem Grenzabschnitt zu einem äußeren Feld (der Luft) an einer gebogenen äußeren Umfangsfläche und einem Grenzabschnitts zu einem äußeren Feld (der Luft) an einer gebogenen inneren Umfangsfläche des Lichtführungselements 40 totalreflektiert, konvergiert und zu einem Endabschnitt geführt. Dann werden die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von einer Stirnfläche 40b auf der Seite des Endabschnitts des Lichtführungselements 40 ausgegeben.
In der Messvorrichtung 20A ist in einem Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 kein Lochabschnitt 23C vorgesehen. Ferner ist eine dem Verbindungsabschnitt 35, an dem die Drehwelle 34 angebracht ist, gegenüberliegende Seite als ein nach außen anschwellender gebogener Abschnitt 23D ausgebildet. In dem Zeiger 22 ist auf einer Oberfläche des gebogenen Abschnitts 23D des Hauptkörperabschnitts 23 ein Reflexionsabschnitt 38, der mit einem Kaltlichtspiegel ausgebildet ist, vorgesehen. In dem Hauptkörperabschnitt 23 ist in wenigstens einem Teil, der der Stirnfläche 40b auf der Seite des Endabschnitts des Lichtführungselements 40 gegenüberliegt, kein Reflexionsabschnitt 24 vorgesehen. Folglich werden die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2, die von der Stirnfläche 40b auf der Seite des Endabschnitts des Lichtführungselements 40 ausgegeben werden, zu dem Hauptkörperabschnitt 23 geführt.
Ferner ist in der Messvorrichtung 20A eine Kappe 37, die keinen Reflexionsvorsprung 42 aufweist, an dem Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 befestigt. Folglich ist in dem Zeiger 22 der gebogene Abschnitt 23D des Hauptkörperabschnitts 23 mit der Kappe 37 abgedeckt. An der Kappe 37 ist eine Streulinse 39 befestigt.
In der Messvorrichtung 20A gemäß dem modifizierten Beispiel, die die oben beschriebene Struktur aufweist, fallen die von der Beleuchtungslichtquelle 31 ausgegebenen sichtbaren Strahlen L1 und die von der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 von der Stirnfläche 40a auf einer Seite eines unteren Endabschnitts des Lichtführungselements 40 auf das Lichtführungselement 40 ein, werden an den Grenzen zu den äußeren Feldern an der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche des Lichtführungselements 40 totalreflektiert und nach oben ausgebreitet. Wenn die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 den Endabschnitt des Lichtführungselements 40 erreichen, werden dann die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Stirnfläche 40b auf der Seite des Endabschnitts ausgegeben, wobei sie auf den Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 einfallen.
Die sichtbaren Strahlen L1 werden an der Oberfläche des Reflexionsabschnitts 38 des gebogenen Abschnitts 23D des Hauptkörperabschnitts 23 reflektiert. Das meiste der sichtbaren Strahlen L1, deren weitergehender optischer Weg im Wesentlichen um 90° abgelenkt wird, wird allmählich absorbiert oder gedämpft und zum Ende des Hauptkörperabschnitts 23 geführt, um Licht zu emittieren und eine Beleuchtung auszuführen. Folglich kann der Zeiger 22 eine indirekte Lichtemission ausführen.
Die Infrarotstrahlen L2 gehen durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurch, der mit dem Kalklichtspiegel des gebogenen Abschnitts 23D ausgebildet ist. Die durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurchgehenden Infrarotstrahlen L2 gehen durch die Kappe 37 hindurch, werden zu der Streulinse 39 geführt, von einer Streufläche 39a der Streulinse 39 zerstreut und zu einem äußeren Abschnitt ausgegeben. Folglich wird das Gesicht des Fahrers mit den von der Messvorrichtung 20A ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 gleichmäßig bestrahlt. Entsprechend kann eine Orientierung des Gesichts oder eine Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch eine Kamera 15 effektiv detektiert werden, die eine Detektionseigenschaft aufweist, die es möglich macht, das Licht einer Wellenlänge eines Infrarotstrahlenbereichs (IR-Bereichs) zu photographieren.
Weil außerdem in dem Fall der Messvorrichtung 20A die auf das Gesicht des Fahrers angewendeten Infrarotstrahlen L2 von einem Abschnitt des Zeigers 22 ausgegeben werden, der durch die sichtbaren Strahlen L2 beleuchtet wird, wird ferner eine Befürchtung unterdrückt, dass dem Fahrer durch die Infrarotstrahlen L2 möglicherweise ein Unbehagen bereitet werden kann.
Weil gemäß der Messvorrichtung 20A des modifizierten Beispiels ermöglicht ist, dass der Zeiger 22 Licht emittiert und durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, wie oben beschrieben worden ist, kann die Sichtbarkeit des Zeigers 22 verbessert werden. Weil ferner die Infrarotstrahlen L2 von dem Zeiger 22 ausgegeben werden, können die Infrarotstrahlen L2 auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden, um das Gesicht des Fahrers durch die Kamera 15 zu photographieren, wobei die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera effektiv detektiert werden kann. Weil zu diesem Zeitpunkt die angewendeten Infrarotstrahlen L2 von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers 22 ausgegeben werden, der durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, kann eine Befürchtung, dass durch die Infrarotstrahlen L2 dem Fahrer möglicherweise ein Unbehagen bereitet werden kann, mehr als in einer Struktur unterdrückt werden, in der die Infrarotstrahlen von einer separat vorgesehenen Lichtquelle der Infrarotstrahlen angewendet werden. Ferner kann die Messvorrichtung leicht in einem eingeschränkten Raum installiert werden, so dass ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden kann und eine Entwurfseigenschaft verbessert werden kann.
Ferner sind in dem modifizierten Beispiel 1 die Beleuchtungslichtquelle 31 und die Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen so angeordnet, dass sie der Stirnfläche 40a auf der Seite des Basisendabschnitts des Lichtführungselements 40 gegenüberliegen. Folglich können die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von der Beleuchtungslichtquelle 31 und der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen durch das Lichtführungselement 40 effektiv zu dem Reflexionsabschnitt 38 des Zeigers 22 geführt werden.
(Das modifizierte Beispiel 2)
6 ist eine Schnittansicht einer Messvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel 2. 7 ist eine teilweise perspektivische Explosionsansicht der Messvorrichtung gemäß dem modifizierten Beispiel 2. 8 ist eine Vorderansicht eines Lichtführungsabschnitts, der in einem Zeiger vorgesehen ist.
Wie in 6 und 7 gezeigt ist, ist in der Messvorrichtung 20B gemäß dem modifizierten Beispiel 2 eine Drehwelle 34, die durch einen Motor M gedreht wird, mit einem Verbindungsabschnitt 35 verbunden, der in einem Zeiger 22 vorgesehen ist. Der Verbindungsabschnitt 35 ist an einem Lochabschnitt 23C eines Hauptkörperabschnitts 23 des Zeigers 22 angebracht. Folglich wird der Zeiger 22 durch das Antreiben des Motors M gedreht.
In dem Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 ist ein Lichtführungsabschnitt 60, der zu einer Seite einer Leiterplatte 1 vorsteht, einteilig ausgebildet. Der Lichtführungsabschnitt 60 ist auf einer Seite der Erstreckungsrichtung des Hauptkörperabschnitts 23 von dem Verbindungsabschnitt 35, mit dem die Drehwelle 34 verbunden ist, ausgebildet. In dem Zeiger 22 ist ein Reflexionsabschnitt 38, der mit einem Kaltlichtspiegel ausgebildet ist, an einer zu der Richtung des Vorstehens des Lichtführungsabschnitts 60 entgegengesetzten Position vorgesehen.
Wie in 8 gezeigt ist, weist der Lichtführungsabschnitt 60 eine Lichteingangsfläche 61, die durch eine untere Stirnseite ausgebildet ist, und geneigte Lichteingangsflächen 62, die durch geneigte Oberflächen auf beiden Seiten der Lichteingangsfläche 61 ausgebildet sind, auf.
Auf der Leiterplatte 1 sind eine Beleuchtungslichtquelle 31 und eine Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen angebracht, die zueinander parallel angeordnet sind. Mehrere Paare (drei Paare in diesem Beispiel) von Beleuchtungslichtquellen 31 und Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen sind in vorgegebenen Intervallen entlang einer Drehspur des Lichtführungsabschnitts 60 auf dem Umfang der Drehwelle 34 vorgesehen. Die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2, die von den Beleuchtungslichtquellen 31 und den Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen emittiert werden, fallen von der Lichteingangsfläche 61 und den geneigten Lichteingangsflächen 62 des Lichtführungsabschnitts 60 ein. Wenn die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von den Beleuchtungslichtquellen 31 und den Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen auf den Lichtführungsabschnitt 60 einfallen, wird das meiste der sichtbaren Strahlen L1 und der Infrarotstrahlen L2 an den Grenzabschnitten zu den äußeren Feldern (der Luft) an einer äußeren Umfangsfläche und einer inneren Umfangsfläche des Lichtführungsabschnitts 60 totalreflektiert und konvergiert und nach oben weitergeleitet.
In der Messvorrichtung 20B ist eine Kappe 37, die keinen Reflexionsvorsprungabschnitt 42 aufweist, an dem Hauptkörperabschnitt 23 des Zeigers 22 befestigt. An der Kappe 37 ist außerdem an ihrem Scheibenabschnitt 41 eine Streulinse 39 befestigt.
In der Messvorrichtung 20B gemäß dem modifizierten Beispiel 2, die die oben beschriebene Struktur aufweist, fallen die von der Beleuchtungslichtquelle 31 ausgegebenen sichtbaren Strahlen L1 und die von der Lichtquelle 32 der Infrarotstrahlen ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 von der Lichteingangsfläche 61 und den geneigten Lichteingangsflächen 62 auf der Seite des unteren Endabschnitts des Lichtführungsabschnitts 60 auf den Lichtführungsabschnitt 60 ein.
Hier enthält der Lichtführungsabschnitt 60 des Zeigers 22 die durch die untere Stirnfläche ausgebildete Lichteingangsfläche 61 und die durch die geneigten Flächen auf beiden Seiten der Lichteingangsfläche 61 ausgebildeten geneigten Lichteingangsflächen 62. Ferner sind die mehreren Paare von Beleuchtungslichtquellen 31 und Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen, die auf der Leiterplatte 1 zueinander parallel angeordnet sind, in vorgeschriebenen Intervallen entlang der Drehspur des Lichtführungsabschnitts 60 auf dem Umfang der Drehwelle 34 vorgesehen. Selbst wenn der Zeiger 22 gedreht und in irgendeinem Winkel angeordnet wird, fallen entsprechend die von den Beleuchtungslichtquellen 31 ausgegebenen sichtbaren Strahlen L1 und die von den Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 sicher auf den Lichtführungsabschnitt 60 ein.
Die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2, die auf den Lichtführungsabschnitt 60 einfallen, werden an den Grenzen zu den äußeren Feldern an der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche des Lichtführungsabschnitts 60 totalreflektiert, nach oben ausgebreitet und erreichen den Reflexionsabschnitt 38 an einem oberen Endabschnitt des Lichtführungsabschnitts 60.
Die sichtbaren Strahlen L1 werden an der Oberfläche des Reflexionsabschnitts 38, der mit dem Kaltlichtspiegel ausgebildet ist, reflektiert. Das meiste der sichtbaren Strahlen, deren weitergehender optischer Weg im Wesentlichen um 90° abgelenkt wird, wird allmählich absorbiert oder gedämpft und zu dem Ende des Hauptkörperabschnitts 23 geführt, um Licht zu emittieren und eine Beleuchtung auszuführen. Folglich kann der Zeiger 22 eine indirekte Lichtemission ausführen.
Die Infrarotstrahlen L2 gehen durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurch, der mit dem Kaltlichtspiegel ausgebildet ist. Die Infrarotstrahlen L2, die durch den Reflexionsabschnitt 38 hindurchgehen, gehen durch die Kappe 37 hindurch, werden zu der Streulinse 39 geführt, von einer Streufläche 39a der Streulinse 39 gestreut und zu einem äußeren Abschnitt ausgegeben. Folglich wird das Gesicht eines Fahrers mit den von der Messvorrichtung 20B ausgegebenen Infrarotstrahlen L2 gleichmäßig bestrahlt. Entsprechend kann eine Orientierung des Gesichts oder eine Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch eine Kamera 15 effektiv detektiert werden, die eine Detektionseigenschaft aufweist, was es möglich macht, das Licht mit einer Wellenlänge eines Infrarotstrahlenbereichs (IR-Bereichs) zu photographieren.
Weil ferner außerdem in dem Fall der Messvorrichtung 20B die auf das Gesicht des Fahrers angewendeten Infrarotstrahlen L2 von einem Abschnitt des Zeigers 22, der durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, ausgegeben werden, wird eine Befürchtung unterdrückt, dass durch die Infrarotstrahlen L2 dem Fahrer möglicherweise eine Unannehmlichkeit bereitet werden kann.
Weil es gemäß der Messvorrichtung 20B des modifizierten Beispiels 2 ermöglicht ist, dass der Zeiger 22 Licht emittiert und durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, wie oben beschrieben worden ist, kann die Sichtbarkeit des Zeigers 22 verbessert werden. Weil ferner die Infrarotstrahlen L2 von dem Zeiger 22 ausgegeben werden, können die Infrarotstrahlen L2 auf das Gesicht des Fahrers angewendet werden, um das Gesicht des Fahrers durch die Kamera 15 zu photographieren, wobei die Orientierung des Gesichts oder die Richtung der Sichtlinie des Fahrers durch die Kamera effektiv detektiert werden können. Weil zu diesem Zeitpunkt die angewendeten Infrarotstrahlen L2 von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers 22 ausgegeben werden, der durch die sichtbaren Strahlen L1 beleuchtet wird, kann eine Befürchtung, dass durch die Infrarotstrahlen L2 dem Fahrer möglicherweise eine Unannehmlichkeit bereitet werden kann, mehr als in einer Struktur unterdrückt werden, in der die Infrarotstrahlen von einer separat vorgesehene Lichtquelle der Infrarotstrahlen angewendet werden. Ferner kann die Messvorrichtung leicht in einem eingeschränkten Raum installiert werden, so dass ein Entwurfsfreiheitsgrad verbessert werden kann und eine Entwurfseigenschaft verbessert werden kann.
Insbesondere wird in dem modifizierten Beispiel 2 bewirkt, dass die sichtbaren Strahlen L1 und die Infrarotstrahlen L2 von den Beleuchtungslichtquellen 31 und den Lichtquellen 32 der Infrarotstrahlen von der Lichteingangsfläche 61 und den geneigten Lichteingangsflächen 62 auf der Seite des Basisendabschnitts des Lichtführungsabschnitts 60, der in dem Zeiger 22 vorgesehen ist, einfallen, wobei sie durch den Lichtführungsabschnitt 60 effektiv zu dem Reflexionsabschnitt 38 des Zeigers 22 geführt werden können.
Hier werden die Merkmale der Messvorrichtung und der Messeinheit gemäß den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen in den im Folgenden beschriebenen [1] bis [6] jeweils kurz zusammengefasst und aufgelistet.
[1] Eine Messvorrichtung, die umfasst:

eine Drehwelle (34);
einen Zeiger (22), der an einem Endabschnitt der Drehwelle (34) vorgesehen ist und sich einteilig mit der Drehwelle (34) dreht;
eine Beleuchtungslichtquelle (31), die sichtbare Strahlen (L1) zu dem Zeiger (22) ausgibt;
eine Lichtquelle (32) der Infrarotstrahlen (L2), die parallel zu der Beleuchtungslichtquelle (31) angeordnet ist und die Infrarotstrahlen (L2) zu dem Zeiger (22) ausgibt; und
einen Reflexionsabschnitt (38), der an dem Zeiger (22) vorgesehen ist, um die sichtbaren Strahlen (L1) in den Zeiger (22) zu reflektieren und die Infrarotstrahlen (L2) von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers (22) weiterzuleiten und auszugeben.

[2] Die Messvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen [1],

wobei die Beleuchtungslichtquelle (31) und die Lichtquelle (32) der Infrarotstrahlen einer ersten Stirnfläche (34a) auf einer Seite eines Basisendabschnitts der Drehwelle (34) gegenüberliegend angeordnet sind und
wobei die sichtbaren Strahlen (L1) und die Infrarotstrahlen (L2) durch die Drehwelle (34) hindurchgehen und den Reflexionsabschnitt (38) erreichen.

[3] Die Messvorrichtung gemäß dem oben beschriebenen [1],

wobei die Messvorrichtung ferner ein röhrenförmiges Lichtführungselement (40) umfasst, in das die Drehwelle (34) eingesetzt ist,
wobei die Beleuchtungslichtquelle (31) und die Lichtquelle (32) der Infrarotstrahlen einer zweiten Stirnfläche (40a) auf einer Seite eines Basisendabschnitts des Lichtführungselements (40) gegenüberliegend angeordnet sind und
wobei die sichtbaren Strahlen (L1) und die Infrarotstrahlen (L2) durch das Lichtführungselement (40) hindurchgehen und den Reflexionsabschnitt (38) erreichen.

[4] Die Messvorrichtung gemäß [1],

wobei der Zeiger (22) einen Lichtführungsabschnitt (60) enthält, der zu der Beleuchtungslichtquelle (31) und der Lichtquelle (32) der Infrarotstrahlen vorsteht und Lichteingangsflächen (eine Lichteingangsfläche 61, die geneigten Lichteingangsflächen 62) aufweist, die es ermöglichen, dass die sichtbaren Strahlen (L1) und die Infrarotstrahlen (L2) einfallen.

[5] Die Messvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [4],

wobei eine Streulinse (39), die die Infrarotstrahlen (L2) zerstreut und ausgibt, bei dem Zeiger (22) vorgesehen ist.

[6] Messeinheit, die umfasst:

die Messvorrichtung gemäß einem der oben beschriebenen [1] bis [5] ;
eine Kamera (15), die ein Bild eines bestrahlten Elements, das mit den Infrarotstrahlen (L2) bestrahlt wird, aufnimmt; und
eine Instrumententafel (4), in der die Messvorrichtung (20, 20A) und die Kamera (15) installiert sind.

Bezugszeichenliste
4... Instrumententafel 10... Messeinheit 15... Kamera 20, 20A, 20B... Messvorrichtung 22... Zeiger 31... Beleuchtungslichtquelle 32... Lichtquelle der Infrarotstrahlen 34... Drehwelle 34a, 34b... Stirnfläche 38... Reflexionsabschnitt 39... Streulinse 39a... Streufläche 40... Lichtführungselement 40a, 40b... Stirnfläche 60... Lichtführungsabschnitt 61... Lichteingangsfläche 62... geneigte Lichteingangsfläche (Lichteingangsfläche) L1... sichtbare Strahlen L2... Infrarotstrahlen

Claims

Messvorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Drehwelle; einen Zeiger, der an einem Endabschnitt der Drehwelle vorgesehen ist und sich einteilig mit der Drehwelle dreht; eine Beleuchtungslichtquelle, die sichtbare Strahlen zu dem Zeiger ausgibt; eine Lichtquelle der Infrarotstrahlen, die zu der Beleuchtungslichtquelle parallel angeordnet ist und die Infrarotstrahlen zu dem Zeiger ausgibt; und einen Reflexionsabschnitt, der an dem Zeiger vorgesehen ist, um die sichtbaren Strahlen in den Zeiger zu reflektieren und die Infrarotstrahlen von einem zentralen Abschnitt der Drehung des Zeigers weiterzuleiten und auszugeben.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beleuchtungslichtquelle und die Lichtquelle der Infrarotstrahlen einer ersten Stirnfläche auf einer Seite eines Basisendabschnitts der Drehwelle gegenüberliegend angeordnet sind und wobei die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen durch die Drehwelle hindurchgehen und den Reflexionsabschnitt erreichen.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Messvorrichtung ferner ein röhrenförmiges Lichtführungselement umfasst, in das die Drehwelle eingesetzt ist, wobei die Beleuchtungslichtquelle und die Lichtquelle der Infrarotstrahlen einer zweiten Stirnfläche auf einer Seite eines Basisendabschnitts des Lichtführungselements gegenüberliegend angeordnet sind und wobei die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen durch das Lichtführungselement hindurchgehen und den Reflexionsabschnitt erreichen.
Messvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zeiger einen Lichtführungsabschnitt enthält, der zu der Beleuchtungslichtquelle und der Lichtquelle der Infrarotstrahlen vorsteht und Lichteingangsflächen aufweist, die es ermöglichen, dass die sichtbaren Strahlen und die Infrarotstrahlen einfallen.
Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Streulinse, die die Infrarotstrahlen zerstreut und ausgibt, bei dem Zeiger vorgesehen ist.
Messeinheit, die Folgendes umfasst: die Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; eine Kamera, die ein Bild eines bestrahlten Elements, das mit den Infrarotstrahlen bestrahlt wird, aufnimmt; und eine Instrumententafel, in der die Messvorrichtung und die Kamera installiert sind.