JPH0771904B2 - Head up display - Google Patents
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- JPH0771904B2 JPH0771904B2 JP1274785A JP27478589A JPH0771904B2 JP H0771904 B2 JPH0771904 B2 JP H0771904B2 JP 1274785 A JP1274785 A JP 1274785A JP 27478589 A JP27478589 A JP 27478589A JP H0771904 B2 JPH0771904 B2 JP H0771904B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 一般の自動車の速度は比較的早く、運転者は運転に専念
し注意をそらさないようにしている。例えば速度、時
間、回転速度（rpm）、燃料油量、温度、湿度等のリア
ルタイム情報値を知りたい場合は、もしもその視線をそ
らすと危険を発生することがある。それに対応してこの
ヘッドアップ表示装置が設計されたのである。従来の自
動車ヘッドアップ表示装置においては、あるものは厚い
透明なガラス表面に投影されるので映像が二重のダブル
イメージが発生し、あるものは反射面の傾斜により表示
映像が変形する（反射原理を利用せるもの）、またある
ものは自動車の加速変位が相対的運動（ドプラ効果）を
生ずるので映像に変位を発生し（直接投影方式）を見え
なくなる。BACKGROUND OF THE INVENTION The speed of a typical automobile is relatively high, and the driver focuses on driving and does not distract his attention. For example, when it is desired to know real-time information values such as speed, time, rotation speed (rpm), fuel oil amount, temperature, and humidity, if the line of sight is deflected, a danger may occur. This head-up display device was designed accordingly. In the conventional automobile head-up display device, some images are projected on a thick transparent glass surface, so that a double image is generated in the image, and in some, the display image is deformed due to the inclination of the reflection surface (reflection principle. Some of them can be used), and some of them cause displacement in the image because the acceleration displacement of the automobile causes relative motion (Doppler effect), making it impossible to see the direct projection method.
発明の概要 本発明の目的は自動車用ヘッドアップ表示装置を提供す
るもので、高輝度の螢光表示管を利用して特殊鏡を通じ
て両屈折を発生させ、必要とする例えば速度、時間のリ
アルタイムの情報値を誤りなく正確に自動車の目視でき
るウインドシールド・グラス（windshield glass）のち
ょうど真中に表示し見易いようにしてある。本発明は有
名な自動車会社の経験を経たもので、それが正確に目視
するちょうど中央の所に表示されるので、従来のヘッド
アップ表示装置よりも早くその表示した情報値を見るこ
とができる（約0.33秒）。因みに従来のヘッドアップ表
示装置は読取りに約0.46秒を必要とするし、ちょうど中
央の所に表示しないので、それにまたダブルイメージや
ドプラ効果等の不良な問題がある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a head-up display device for an automobile, in which a birefringence is generated through a special mirror using a high-intensity fluorescent display tube, and the required real-time display of speed and time, for example. The information value is displayed in the exact center of the windshield glass where the car can be seen accurately and without error so that it is easy to see. The present invention is based on the experience of a famous automobile company, and because it is displayed exactly in the center for accurate viewing, the displayed information value can be seen earlier than a conventional head-up display device ( About 0.33 seconds). By the way, the conventional head-up display device requires about 0.46 seconds for reading and does not display the image at the center, so that it also has a bad problem such as double image and Doppler effect.
本発明はまたオートバイ用ヘッドアップ表示装置を提供
するもので、必要とする情報値を有線あるいは無線信号
をコンバータで安全帽子（ヘルメット）のウインドシー
ルド透明カバーに表示するものである。The present invention also provides a motorcycle head-up display device, in which a required information value is displayed on a windshield transparent cover of a safety hat (helmet) by a converter of a wired or wireless signal.
本発明の別の目的は独特な電磁感応器を利用し、タイヤ
の大きさにかかわらず正確に車輪の速度を計算するもの
である。Another object of the present invention is to utilize a unique electromagnetic transducer to accurately calculate wheel speed regardless of tire size.
実施例 第１図に於いて、本発明の自動車のヘッドアップ表示装
置の構成としては下記のもの、即ち１つの電磁感応器70
1と、タイヤ２の前輪駆動軸３に固定している（あるい
は後輪伝動軸（10上の）複数の磁力発生器703とを含
む。電磁感応器701は磁力発生器703からの磁界を検知し
それから信号線セット705を経て、電磁信号を投射表示
器５内部の計数回路器（１つの８ビット4Kマイクロプロ
セッサIC408及びインタフェース回路を含む計数回路器
回路基板409を含むもので、第４図に詳しく説明してあ
る）に伝送する。投射表示装置５は１つの制御機能線セ
ット418（第２図参照）を経て機能制御箱６と接続して
おり、速度等のリアルタイム情報値を特定倍率の透射鏡
板406（第４図参照）を経て自動車のウインドシールド
・グラス11に貼っている浅い色の透明フィルム４の上に
投射し、そのリアルタイム情報のイメージを正確に表示
するものである。Embodiment Referring to FIG. 1, the structure of a head-up display device for an automobile according to the present invention is as follows, that is, one electromagnetic sensor 70.
1 and a plurality of magnetic force generators 703 fixed to the front wheel drive shaft 3 of the tire 2 (or on the rear wheel transmission shaft (on 10). The electromagnetic sensor 701 detects the magnetic field from the magnetic force generator 703. Then, through the signal line set 705, an electromagnetic signal is transmitted to the counting circuit inside the projection display 5 (including a counting circuit circuit board 409 including one 8-bit 4K microprocessor IC 408 and an interface circuit). The projection display device 5 is connected to the function control box 6 through one control function line set 418 (see FIG. 2), and the real-time information value such as speed is displayed at a specific magnification. It is projected through the transparent mirror plate 406 (see FIG. 4) onto the light-colored transparent film 4 attached to the windshield glass 11 of the automobile to accurately display the image of the real-time information.
第２図は本発明の投射表示装置５の構造図を示し下記の
ものを含む。１つの電力及び信号線セット417はその内
には車速を代表する信号線セット705及び表示装置用に
供する電源の電力線セット422（例えば車用の12ボル
ト）を含む。また１つの機能制御箱６のための制御機能
線セット418がある。１つの僅か70％透過率しかない有
色フィルム405が上端に置かれ、これは螢光表示管407
（第４図参照）からの１つの特定倍率透射鏡板406（該
投射表示器内部にあって、第４図参照）を通じて屈折せ
る情報イメージを透過させ、昼間時において露出を防止
するものである。１つの深い色の遮光マスク404は投射
表示器５の上端にあり、該有色フィルム405と接続し、
螢光表示管の光線の乱反射及び白昼時の露出を防止す
る。１つの表示装置ベース410には下方に強力な両面粘
着剤411が塗布され、それに固定ネジがあって車内のダ
ッシュボード（dash board）９付近の適当な位置に固定
するに供する。１つのケース413にある１つの角度調整
ノブ414はケース413の前後と上下の角度を調整すること
ができて、正確に投影する目的を達成するものである。
２つの反射板固定ネジ及びネジ穴415は表示板401（第４
図参照）を固定するのに用いる。１つの表示装置固定ネ
ジ416はヘッドアップ表示装置を固定するのに用いられ
る。FIG. 2 is a structural diagram of the projection display device 5 of the present invention and includes the following. One power and signal line set 417 includes therein a signal line set 705 representing vehicle speed and a power line set 422 (for example, 12 volt for a car) of a power source used for a display device. There is also a control function line set 418 for one function control box 6. A colored film 405 with only 70% transmission is placed on top, which is a fluorescent display tube 407.
The information image to be refracted is transmitted through one specific-magnification transmissive mirror plate 406 (see FIG. 4 inside the projection display) from (see FIG. 4) to prevent exposure during the daytime. One deep color shading mask 404 is on the upper end of the projection display 5 and is connected to the colored film 405,
Prevents diffuse reflection of light from the fluorescent display tube and exposure during daylight. A strong double-sided adhesive 411 is applied to the bottom of one display device base 410, and a fixing screw is provided on the display device base 410 to fix the display device base 410 at an appropriate position near the dash board 9 in the vehicle. One angle adjustment knob 414 provided in one case 413 can adjust the front and rear angles and the up and down angles of the case 413 to achieve the purpose of accurately projecting.
The two reflector fixing screws and the screw holes 415 are provided on the display plate 401 (fourth
(See figure). One display fixing screw 416 is used to fix the head-up display.
第3A図は機能制御箱６の構造図であり、第3A図において
機能制御箱６は投射表示装置５に制御機能線セット418
を経てあい通じ、これにより制御信号を前記計数器回路
のマイクロプロセッサIC408に伝送する。FIG. 3A is a structural diagram of the function control box 6, and in FIG. 3A, the function control box 6 has a control function line set 418 on the projection display device 5.
Through which the control signal is transmitted to the microprocessor IC 408 of the counter circuit.
１つのコンセント419は該制御機能線セット418を挿し込
むに用いられる。１つのケース420内の１つの制御パネ
ル（ワンタッチキーを含む）421は表示したい情報内容
を設定するのに用いられる。１つのベース422はその下
方に強力な両面接着剤411を塗布し固定するのに用いら
れる。One outlet 419 is used for inserting the control function line set 418. One control panel 421 (including one-touch key) 421 in one case 420 is used to set the information content to be displayed. One base 422 is used to apply and fix a strong double-sided adhesive 411 under it.
第3B図は１つの浅い色の透明表示フィルム402を有し、
水性のゴム403を塗布し、ウインドシールド・グラスに
投射されてダブルイメージ及び車外光線の干渉が発生す
るのを防止する。第3C図は１つの浅い色の透明表示板40
1を表し、それは比較的薄いのでダブルイメージを発生
することなく、それに車外からの干渉光線をも反射する
ことができる。その下端には固定するためのネジ穴415
を設けている。透明表示板401と表示フィルム402は自動
車モデル及び運転者の好みによって変更することができ
る（第8A図〜第8D図参照）。FIG. 3B has one light-colored transparent display film 402,
The water-based rubber 403 is applied to prevent the double image from being projected on the windshield glass and the interference of the light rays outside the vehicle. Fig. 3C shows one light-colored transparent display board 40.
Represents 1, which is relatively thin so that it can reflect interfering rays from outside the vehicle without producing a double image. A screw hole 415 for fixing at the lower end
Is provided. The transparent display plate 401 and the display film 402 can be changed according to the automobile model and the driver's preference (see FIGS. 8A to 8D).
第４図は本発明のヘッドアップ表示装置の組立て図であ
る。１つの計数回路器は１つのマイクロプロセッサIC40
8及び１つの回路板409を含み、例えば速度、回転速度、
燃料油量、時間、温度等のリアルタイム情報値を算出
し、始めに例えば自発式螢光表示管407（Vacuum Fluore
scent Display,VFD）上に表示しし、更に透射鏡板406の
特殊屈折を経て、有色フィルム405を通じて正確にイメ
ージを自動車のウインドシールド・グラス11の浅い色透
明フィルム４上に表示する。角度調整ノブ414は表示器
ケース413の前後と上下の角度を調整することができ、
これにより各種の自動車モデル、異なったウインドシー
ルド・グラスの傾斜度及び異なった型式のダッシュボー
ド外形等の事情に適応して正確に投影できるようにして
いる。FIG. 4 is an assembly view of the head-up display device of the present invention. One counting circuit is one microprocessor IC40
8 and one circuit board 409, eg speed, rotation speed,
Real-time information values such as the amount of fuel oil, time, and temperature are calculated, and first, for example, the spontaneous fluorescent display tube 407 (Vacuum Fluore
scent display (VFD), and through the special refraction of the transparent mirror plate 406, the image is accurately displayed on the light-colored transparent film 4 of the windshield glass 11 of the automobile through the colored film 405. The angle adjustment knob 414 can adjust the front and back and up and down angles of the display case 413,
This makes it possible to accurately project images according to various vehicle models, different windshield / glass inclinations, and different types of dashboard outlines.
第５図は本発明の自動車用ヘッドアップ表示装置（HU
D）の両屈折の作動原理を示す。本発明のHUDの表示は螢
光表示管を利用して特殊レンズ406を透過して両屈折現
象を生じさせ拡大と投射の目的を達成するものであり、
その主な構成素子を下記に説明する。FIG. 5 shows a head-up display device (HU for a vehicle according to the present invention.
The working principle of birefringence in D) is shown. The display of the HUD of the present invention achieves the object of magnifying and projecting by causing a birefringence phenomenon by transmitting through the special lens 406 using a fluorescent display tube.
The main constituent elements will be described below.
（１） 螢光表示管407:これは自己発生式VFD灯管であ
り、輝度は800（LUX）で一般の自動車用の電子計器の発
光器よりも明るく、それは光線が太陽照射区（自動車の
ウインドシールド・グラス上）に照射されるので超強力
輝度でもって表示しなければならない。(1) Fluorescent display tube 407: This is a self-generated VFD lamp tube, which has a brightness of 800 (LUX) and is brighter than the light source of a general automobile electronic instrument, because the light rays are in the sun irradiation area (vehicle Since it is irradiated on the windshield glass), it must be displayed with super strong brightness.
（２） 透射レンズ406:これは同等倍率レンズあるいは
不等倍率のものを採用するが、レンズの焦点距離軸心は
特定の角度上にあってこそ始めて発光器上の表示図案を
斜面物上に投射して立体的な図形を形成することができ
る。それゆえレンズを選択する時は特に曲率と焦点距離
に注意しないと図形はゆがんだりあるいは変形する。(2) Transmissive lens 406: This adopts an equal magnification lens or an unequal magnification lens, but the focal length axial center of the lens must be on a specific angle for the display pattern on the light emitter to be placed on the slope object. It can be projected to form a three-dimensional figure. Therefore, when selecting a lens, the shape will be distorted or deformed unless special attention is paid to the curvature and focal length.
正確な投影をなすには、その構成素子と実際設置の条件
と状態は下記に示す通りである。In order to make an accurate projection, its constituent elements and the conditions and conditions of actual installation are as shown below.
（１） 特定倍率透視レンズ406:これは１つの異なった
倍率と焦点距離の複合レンズで、その作用は以下のよう
である。(1) Specific-magnification perspective lens 406: This is a compound lens with one different magnification and focal length, and its operation is as follows.
1.字形の大きさを制御する（倍率）。1. Control the size of the glyph (magnification).
2.倍率が異なれば屈折角度も異なる。2. If the magnification is different, the refraction angle will also be different.
3.特定の倍率及び傾斜角度において入射角面を最小にす
ることができる（日光が照射して露出作用を発生するこ
とを防ぐ）。投射口が小さければ露出が容易になる。3. Minimize the angle of incidence plane at a certain magnification and tilt angle (prevent sunlight from exposing to light). The smaller the projection opening, the easier the exposure.
（２） 投射距離（Ｄ）：両屈折作用においての距離Ｄ
がベースが変位せる場合に、投射のイメージは拡大或い
は縮小の状況が発生しない。(2) Projection distance (D): Distance D in birefringent action
When the base is displaced, the projected image does not expand or contract.
（３） イメージ形成の傾斜角度（Ｚ角）：このイメー
ジ傾斜角度と投射傾斜角度Ｙの角度は等しい（レンズ40
6は等アーク角度の時に発生する）∠Ｙ＝∠Ｚ。(3) Image forming tilt angle (Z angle): This image tilt angle and the projection tilt angle Y are equal (lens 40
6 occurs at equal arc angles) ∠Y = ∠Z.
（４） 螢光表示管407:自発性VFD灯管で輝度は少なく
とも600（ft−L LUX）以上とする。(4) Fluorescent display tube 407: Spontaneous VFD lamp tube with a brightness of at least 600 (ft-L LUX) or higher.
（５） 投射傾斜角（Ｙ角）：イメージの字形を制御
し、特定角度内において字形が傾斜面でイメージを形成
する場合は立体垂直。(5) Projection inclination angle (Y angle): Controls the shape of an image, and is vertical when the shape forms an image on an inclined surface within a specific angle.
（６） 高さ（Ｈ）（投射距離）： 1.イメージの字体が傾斜あるいは垂直かを制御する。特
定距離内においてイメージが傾斜の反斜面上において垂
直のイメージを形成する。(6) Height (H) (projection distance): 1. Control whether the font of the image is inclined or vertical. Within a certain distance the image forms a vertical image on the sloping anti-slope.
2.投射字形がイメージを形成せる後の大きさを制御す
る。2. Control the size after which the projected shape forms the image.
このＨ（高さ）距離はレンズ406の倍率がある特定値に
おけるものと対応しなければならない。This H (height) distance must correspond to the magnification of the lens 406 at a certain value.
X1＝X2の場合に垂直なイメージを形成する。しかしX4と
X5はX4＜X5でなければならなず、X4＝X5の場合はイメー
ジは傾斜状となる。Form a vertical image when X 1 = X 2 . But with X 4
X 5 must be X 4 <X 5 and if X 4 = X 5 the image will be skewed.
そのうちX1は表示字体（本実施例は“A"）が自動車ウイ
ンドシールド・グラス（反射グラス）を経て反射してイ
メージを形成せる後、表示イメージ字体の中点より上部
に至る距離、X2は中点から下部に至る距離、X4はウイン
ドシールド・グラスに垂直で中点から下部に至る距離、
X5は中点から上部に至る距離である。X 1 is the distance from the midpoint to the upper part of the display image font after the display font (“A” in this embodiment) is reflected by the windshield glass (reflective glass) of the vehicle to form an image, X 2 Is the distance from the midpoint to the bottom, X 4 is the distance from the midpoint to the bottom perpendicular to the windshield glass,
X 5 is the distance from the midpoint to the top.
ＬはＡ字体の固定点、、間の距離である。L is the fixed point of A character, and the distance between them.
本発明の両屈折効果は、螢光表示管407に水平に表示し
ているイメージＡをして屈折により垂直のイメージを形
成することができる。The birefringence effect of the present invention can form a vertical image by refracting the image A displayed horizontally on the fluorescent display tube 407.
第6A図〜第6E図は本発明が屈折してイメージを形成し正
確な投影を成すことを示す説明図、及び従来の技術にお
ける反射と直接式投影を示す説明図である。第6A図は自
動車のウインドシールド・グラスの厚さによって発生せ
るダブルイメージの状況である。第6B図ではウインドシ
ールド・グラスの上に薄色の透明表示板401を貼ってあ
るのでダブルイメージを消去できる。第6C図に表示した
のは本発明による正確な投影である。投影表示器より透
明表示板に至る距離L2と虚像より透明表示板に至る距離
L1は等しく、表示せる“A"の虚像はすでに窓の外にあっ
て視線と一直線となっている。第6D図は従来技術におい
て反射式投影を用いた場合の説明図であり、表示螢光管
603より投射せる情報値Ａは平面反射鏡602と反射と凹面
レンズ601の曲面屈折を経て、その投影はアーク形ウイ
ンドシールド・グラスの傾斜度の影響により図示せる変
形を発生する。第6E図は従来技術に於いて直接式投影を
使用している説明図で、自動車が加速前進する場合にそ
の変位が相対運動（ドプラ効果）を発生するので、直接
投射器604の投射するイメージも又変位を生じ盲点を生
ずる。6A to 6E are explanatory views showing that the present invention refracts to form an image to form an accurate projection, and an illustration showing reflection and direct projection in the prior art. Figure 6A shows a double image situation caused by the thickness of the windshield glass of a car. In FIG. 6B, since the light-colored transparent display plate 401 is attached on the windshield glass, the double image can be erased. Shown in FIG. 6C is the exact projection according to the invention. Distance from projection display to transparent display board L 2 and distance from virtual image to transparent display board
L 1 is the same, and the virtual image of “A” to be displayed is already outside the window and in line with the line of sight. FIG. 6D is an explanatory view of the case where the reflection type projection is used in the prior art, and is a display fluorescent tube.
The information value A projected from 603 passes through the plane reflecting mirror 602, the reflection and the curved surface refraction of the concave lens 601, and the projection thereof causes the deformation shown by the influence of the inclination of the arc type windshield glass. FIG. 6E is an explanatory view in which direct projection is used in the prior art. When the vehicle accelerates and moves forward, its displacement causes relative motion (Doppler effect), so an image projected by the direct projector 604. Also causes displacement and blind spots.
第7A図〜第7B図は本発明の電磁感応器の配置図であり、
本装置は可調整式の速度計器に適用される。一方の自動
車は各種ブランド、メーカ及び車種が異なるので速度メ
ーターの発生器（generator）には異なった歯車機構が
あり、それに自動車タイヤも余りに多い異なったサイズ
があるので、一般の自動車はタイヤの使用前後において
速度メーターでの速度は全て同じでなく、且つ一般の従
来の計器は磁力巻きゼンマイ方式の作用で誤差が大きく
修正するに仲々容易ではない。7A ~ 7B is a layout of the electromagnetic sensor of the present invention,
The device is applied to adjustable speedometers. Since one car has different brands, manufacturers and car types, the speedometer generator has different gear mechanism, and the car tires also have different sizes, so general car use tires. The speed of the speed meter is not the same before and after, and it is not easy for a general conventional meter to correct a large error due to the action of the magnetic winding mainspring system.
本発明になる電磁感応器の設計原理は下記のようであ
る。磁界の誘導原理を利用するもので、コイルの電磁感
応器（electromagnetic induction box）701及びケース
は銅合金で内は磁石（永久的）で作られた複数の磁力発
生器（magnetic generator）703を設け、その発生せる
信号を計数回路器のインタフェース線路にて固定型の信
号となし、マイクロプロセッサIC408を経由して、積分
原理で信号とタイヤサイズ間の周波数を読み取り車速を
表示する。例えば50Hzの場合は13インチタイヤ、60Hzの
場合は14インチタイヤを表示する。この場合計算の速度
は100kmを基準とし（13インチタイヤは192cmであり、14
インチタイヤは198cmである）、基準データをICに入力
すれば周波数でタイヤサイズを表す時の車速を表示する
ことができる。前輪伝動（第7A図）と後輪伝動の最終比
は1:4であるので、前輪伝動の自動車は８つの磁力発生
器703を使い、後輪は２つの磁力発生器を使用してい
る。ただマイクロプロセッサICの周波数を調整すれば異
なったサイズのタイヤの車速を表示することができる。
表示時間は1/6あるいは1/8秒の入力表示器を用いれば表
示器を従来の自動車計器と同期的な反応をさすことがで
きる。The design principle of the electromagnetic sensor according to the present invention is as follows. It utilizes the principle of magnetic field induction. An electromagnetic induction box 701 for the coil and a plurality of magnetic generators 703 made of copper alloy for the case and permanent magnets inside are provided. The generated signal is made a fixed type signal in the interface line of the counting circuit, and the frequency between the signal and the tire size is read by the integration principle via the microprocessor IC408 to display the vehicle speed. For example, 13-inch tires are displayed for 50 Hz and 14-inch tires are displayed for 60 Hz. In this case, the calculation speed is based on 100 km (13-inch tires are 192 cm,
Inch tires are 198 cm.) By inputting the reference data into the IC, the vehicle speed when expressing the tire size by frequency can be displayed. Since the final ratio of front wheel transmission (Fig. 7A) to rear wheel transmission is 1: 4, a front wheel transmission vehicle uses eight magnetic force generators 703 and a rear wheel uses two magnetic force generators. However, if you adjust the frequency of the microprocessor IC, you can display the vehicle speed of different size tires.
If the input time is 1/6 or 1/8 second, the display can be synchronized with the conventional automobile instrument.
第8A図〜第8D図は本発明が選択した投射方式の説明図で
ある。車のモデルによりダッシュボードからウインドシ
ールド・グラスの空間に至るまでの距離も又異なるもの
で、本発明は投射表示器５の調整により正確にリアルタ
イム情報値のイメージを投射することができる。第8A図
と第8B図は自動車ウインドシールド・グラス11に薄い色
の透明表示フィルム402を貼った調整状況図であり、第8
C図と第8D図は薄色透明表示板401を設けたが透明表示フ
ィルム402がない場合の調整状況図である。8A to 8D are explanatory views of the projection method selected by the present invention. The distance from the dashboard to the space of the windshield glass also varies depending on the model of the car, and the present invention can accurately project the image of the real-time information value by adjusting the projection display 5. FIGS. 8A and 8B are adjustment status diagrams in which a light-colored transparent display film 402 is attached to the automobile windshield glass 11.
FIG. C and FIG. 8D are adjustment status diagrams when the light-colored transparent display plate 401 is provided but the transparent display film 402 is not provided.
自動車ヘッドアップ表示装置と同じ原理に基づいて、本
発明もまたオートバイ用ヘッドアップ表示装置に適用
し、速度等のリアルタイム情報を有線あるいは無線方式
でヘルメットのウインドシールド透明カバーに伝送して
直接読取りすることができる。Based on the same principle as the automobile head-up display device, the present invention is also applied to a motorcycle head-up display device, and real-time information such as speed is transmitted to the windshield transparent cover of the helmet by a wired or wireless method and directly read. be able to.
第９図はオートバイ用ヘッドアップ表示器の全体配置図
である。タイヤ15の上に設けた電磁感応器13を利用して
磁力発生器14からの磁界信号を感知し、このオートバイ
速度を代表する電磁信号は信号コンバータ12を経て有線
あるいは無線でヘルメット17上の信号レシーバ16に伝送
し、ミニ型表示器18（中に計数回路器を含むが図示せ
ず）を経てヘルメットのウインドシールド・カバー19に
投射される。FIG. 9 is an overall layout of a motorcycle head-up display. An electromagnetic sensor 13 provided on the tire 15 is used to detect the magnetic field signal from the magnetic force generator 14, and the electromagnetic signal representative of the motorcycle speed is a signal on the helmet 17 via the signal converter 12 in a wired or wireless manner. The signal is transmitted to the receiver 16 and is projected on the windshield cover 19 of the helmet through the mini type display 18 (including a counting circuit, not shown).
第10図の照射構造図上においては、オートバイ速度を表
す電磁信号は信号コンバータ12を経た後に有線あるいは
無線の方式でヘルメット上の信号レシーバ16に伝送さ
れ、始めに計数回路器で代表速度、時間、燃料油量等の
情報値に計算された後にミニ型螢光表示器113上に表示
され、更に曲率半径が自動車用の屈折レンズと異なるレ
ンズ112により表示器投射口111を屈折通過して正確にヘ
ルメットのウインドシールド透明カバー19上に投射され
る。しかしいずれにしろ該透明カバーは非常に薄いので
ダブルイメージを発生することなく、それゆえ自動車用
の透明表示板を使用する必要がない。オートバイ乗手は
視線をさらせないで直接ヘルメットウインドシールド透
明カバー上で例えば速度のリアルタイム情報値を読み取
ることができ、車の走行安全を確保することができる。In the irradiation structure diagram of FIG. 10, the electromagnetic signal indicating the motorcycle speed is transmitted to the signal receiver 16 on the helmet in a wired or wireless manner after passing through the signal converter 12, and first the representative speed and time are measured by the counting circuit. , Is displayed on the mini-type fluorescent display 113 after being calculated to the information value of fuel oil amount, etc., and the radius of curvature is different from the refraction lens for automobiles. On the windshield transparent cover 19 of the helmet is projected onto. In any case, however, the transparent cover is so thin that it does not produce a double image and therefore does not require the use of transparent display panels for automobiles. A motorcycle rider can directly read the real-time information value of speed, for example, on the helmet windshield transparent cover without keeping his line of sight, and can secure the running safety of the vehicle.
第１図は本発明の自動車のヘッドアップ表示装置の全体
配置図、第２図は本発明の自動車のヘッドアップ表示装
置の投射表示装置の構造図、第3A図〜第3C図は本発明の
自動車のヘッドアップ表示装置の機能制御箱の構造図、
第４図は本発明の自動車のヘッドアップ表示装置の各構
成素子の組立て図、第５図は本発明の自動車のヘッドア
ップ表示装置の投射と両屈折原理の説明図、第6A図〜第
6E図は屈折反射、投射によって映像を形成した状態の優
劣説明図、第7A図〜第7B図は本発明の電磁感応器の前後
輪への配置図、第8A図〜第8D図は本発明が選択した投射
方式の説明図で、第8A図と第8B図は、ダッシュボードと
ウインドシールド・グラスのスペースが大きい場合の使
用図、第8C図と第8D図は、ダッシュボードとウインドシ
ールド・グラスのスペースが小さい場合の使用図、第９
図は本発明のオートバイ用ヘッドアップ表示装置の全体
配置図、第10図は本発明のオートバイ用ヘッドアップの
ヘルメット投射表示器構造図である。 １……自動車のエンジン及び前輪変速ギヤボックス ２……自動車のタイヤ ３……自動車の前輪伝動軸 ４……薄色透明フィルム（水性接着剤塗布） ５……投射表示器（HEAD UP DISPLAY）H.U.D ６……機能制御箱 ８……後輪伝動変速ボックス ９……自動車のダッシュボード 10……自動車の後輪伝動軸 11……自動車のウインドシールド・グラス 12……オートバイ用無線あるいは有線信号コンバータ 13……オートバイ用電磁感知器（Sensor） 14……オートバイ用磁力発生器（磁石） 15……オートバイのタイヤ 16……オートバイ用ヘルメット信号レシーバ 17……オートバイ用ヘルメット 18……オートバイ用ミニ型表示器 19……ヘルメット用ウインドシル−ド透明カバー 111……表示器投射口 112……屈折レンズ 113……螢光表示器ミニ型（VFD） 114……表示器ミニ型ケース 401……薄色透明表示板 402……薄色透明表示板フィルム 403……水性接着剤塗布（水を吹き付ければ接着性を有
し表面を平滑に保つ） 404……深色遮光マスク 405……透過率70％の有色フィルム（露出を防止） 406……特定倍率透射レンズ（特殊屈折を生ずる） 407……VFD螢光表示管 408……計数回路器の８ビットＫマイクロプロセッサIC 409……計数回路器回路基板（インタフェース回路を含
む） 410……表示器ベース 411……3M強力両面接着剤塗布（固定用） 412……電線コネクタ 413……表示器ケース 414……角度調整ノブ 415……反射板固定ネジ及びネジ穴 416……表示器固定ネジ 417……電力及び信号線セット 418……機能制御線セット 419……制御機能線セットコンセント 420……制御箱ケース 421……制御箱パネル（ワンタッチキーを含む） 422……制御箱ベース 422……電力線セット 601……凹面レンズ 602……平面反射鏡 603……表示螢光管 604……直接投射器 701……電磁感応器 702……感応器固定金具 703……磁力発生器 704……固定磁力発生器のステンレスワイヤ 705……信号線セット 706……2PIN信号コンセント 709……前輪変速ギヤボックス 710……前輪軸アーム 711……自動車のシャーシ 713……後輪ギヤボックス 714……ハーネスクランプ 715……感応器固定金具固定用ネジFIG. 1 is an overall layout of a vehicle head-up display device of the present invention, FIG. 2 is a structural diagram of a projection display device of a vehicle head-up display device of the present invention, and FIGS. 3A to 3C are of the present invention. Structural diagram of the function control box of the automobile head-up display device,
FIG. 4 is an assembly view of each constituent element of the automobile head-up display device of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view of projection and birefringence principle of the automobile head-up display device of the present invention, FIGS.
FIG. 6E is an explanatory view of superiority and inferiority of a state in which an image is formed by refraction reflection and projection, FIGS. 7A to 7B are layout diagrams of front and rear wheels of the electromagnetic sensor of the present invention, and FIGS. 8A to 8D are present inventions. Fig. 8A and Fig. 8B are diagrams for use when the space between the dashboard and windshield is large, and Figs. 8C and 8D show the dashboard and windshield Usage diagram when the glass space is small, No. 9
FIG. 10 is an overall layout diagram of a motorcycle head-up display device of the present invention, and FIG. 10 is a structural diagram of a helmet projection display device of the motorcycle head-up device of the present invention. 1 …… Automobile engine and front wheel transmission gearbox 2 …… Automobile tire 3 …… Automobile front wheel transmission shaft 4 …… Light-colored transparent film (water-based adhesive applied) 5 …… Projection display (HEAD UP DISPLAY) HUD 6 …… Function control box 8 …… Rear wheel transmission speed change box 9 …… Car dashboard 10 …… Car rear wheel transmission shaft 11 …… Car windshield glass 12 …… Motorcycle wireless or wired signal converter 13 …… Motorcycle electromagnetic sensor (Sensor) 14 …… Motorcycle magnetic force generator (magnet) 15 …… Motorcycle tire 16 …… Motorcycle helmet signal receiver 17 …… Motorcycle helmet 18 …… Motorcycle mini type display 19 …… Windshield transparent cover for helmet 111 …… Projector projection port 112 …… Refractive lens 113 …… Fluorescent indicator mini type (VFD) 114 …… Indicator mini Case 401 …… Light-colored transparent display plate 402 …… Light-colored transparent display plate film 403 …… Water-based adhesive applied (adhesive by spraying water to keep the surface smooth) 404 …… Deep-color light-shielding mask 405 ...... Colored film with 70% transmittance (prevents exposure) 406 …… Specific magnification transmissive lens (produces special refraction) 407 …… VFD fluorescent display tube 408 …… 8-bit K microprocessor IC 409 for counting circuit 409… … Counter circuit circuit board (including interface circuit) 410 …… Display base 411 …… 3M strong double-sided adhesive application (for fixing) 412 …… Wire connector 413 …… Display case 414 …… Angle adjustment knob 415… … Reflector fixing screw and screw hole 416 …… Display fixing screw 417 …… Power and signal line set 418 …… Function control line set 419 …… Control function line set outlet 420 …… Control box case 421 …… Control box panel (Including one-touch keys) 422 …… Case box base 422 …… Power line set 601 …… Concave lens 602 …… Plane reflector 603 …… Display fluorescent tube 604 …… Direct projector 701 …… Electromagnetic sensor 702 …… Sensor fixing bracket 703 …… Magnetic force generation 704 …… Stainless wire for fixed magnetic force generator 705 …… Signal line set 706 …… 2PIN signal outlet 709 …… Front wheel gearbox 710 …… Front wheel shaft arm 711 …… Automobile chassis 713 …… Rear wheel gearbox 714 ...... Harness clamp 715 …… Sensor fixing bracket fixing screw
Claims (9)
ドアップ表示装置であって、 １つの２つの異なった倍率と焦点距離の複合レンズの透
射レンズを有して、１つのイメージ表示管のイメージ表
示面と投射傾斜角Ｙを成し、また１つの反射グラスが水
平平面とイメージ傾斜角Ｚを形成し、前記イメージ表示
管の表示面と透射レンズの最下端の距離Ｈが固定値であ
って前記透射レンズの曲率半径と焦点距離で決まるもの
であり、且つ前記透射レンズは表示イメージの大きさと
投射の傾斜角度を制御することができ、前記表示管のイ
メージが前記反射グラスを経て反射されたる後には下記
の状況に適合すれば正確な垂直反射イメージが得られ、
即ちX1＝X2,それにX4＝X5、且つ∠Ｙ＝∠Ｚであり、こ
のうちで、 X1は表示字体が反射ガラスで反射してイメージを形成し
た所からイメージ表示字体の中点から上部に至る距離、 X2は表示字体が反射ガラスで反射してイメージを形成し
た所からイメージ表示字体の中点から下部に至る距離、 X4は反射ガラスの中点に垂直の所から下部に至る距離、 X5は反射ガラスの中点に垂直の所から上部に至る距離で
ある、 ヘッドアップ表示装置。1. A head-up display device through a set of birefringent effect arrangements, comprising one transmissive lens of a compound lens of two different magnifications and focal lengths, one image display tube. Of the image display surface and the projection inclination angle Y, one reflection glass forms a horizontal plane and the image inclination angle Z, and the distance H between the display surface of the image display tube and the bottom end of the translucent lens is a fixed value. It is determined by the radius of curvature and the focal length of the transparent lens, and the transparent lens can control the size of the display image and the inclination angle of the projection, and the image of the display tube is reflected through the reflection glass. After being hit, an accurate vertical reflection image can be obtained if the following conditions are met,
That is, X 1 = X 2 , and X 4 = X 5 and ∠Y = ∠Z. Of these, X 1 is from the place where the image is formed by reflecting the display font on the reflective glass. The distance from the point to the upper part, X 2 is the distance from the center of the image display font to the bottom from the point where the display font is reflected to form an image, and X 4 is the position perpendicular to the center of the reflection glass. Head-up display device, where the distance to the bottom, X 5 is the distance from the position perpendicular to the midpoint of the reflective glass to the top.
ド・グラスである請求項１に記載の表示装置。2. The display device according to claim 1, wherein the reflective glass is an automobile windshield glass.
表示管である請求項１に記載の表示装置。3. The display device according to claim 1, wherein the image display tube is a fluorescent display tube having high brightness.
電磁信号を感知し、 複数の磁力発生器がタイヤの伝動軸上に固定されてあっ
て、前記電磁感応器の検知に合わせて車速を測定し、 １つの計数回路器が、１つの８ビットマイクロプロセッ
サICを含み、且つインタフェース回路を含む計数回路器
回路基板が１つの信号線セットを介して伝送された電磁
信号を受け取り車速を算出し、 １つの投射表示器が設けられて下記の即ち、１つの特定
倍率透射レンズと、１つの螢光表示管と、１つのただ10
0分の70の透過率しか有していない有色フィルムと、１
つの深色透光マスクと、１つのケースと、１つのベース
と、１つの角度調整ノブとを含み、前記透射レンズは螢
光表示管上に表示された水平イメージを両屈折させ、そ
れから前記有色フィルムを介してウインドシールド・グ
ラスの上に投射し、次に反射によって垂直の正確なイメ
ージを形成し、 １つの機能制御箱は機能制御線セットを介して前記投射
表示器と導通し、制御信号を前記計数回路器に伝送し、
１つの制御パネル（ワンタッチキーを含む）は表示した
い情報内容を設定し、 １つの薄い色の透明表示板の厚さは薄く、それが前記投
射表示器の上方に固定されており、これによってダブル
イメージの発生と車外からの干渉光線を防止し、さら
に、 １つの薄い色の透明表示フィルムがあって水性の接着剤
が塗布されており、これによってイメージを表示するに
用いると共にダブルイメージと車外光線の干渉を防止し
ており、 このように以上の構成を含み、これによってリアルタイ
ム情報値を正確に自動車のウインドシールド・グラスの
目視の届く範囲内の所に表示する自動車用ヘッドアップ
表示装置。4. An electromagnetic sensor detects a change in a magnetic field to detect an electromagnetic signal, and a plurality of magnetic force generators are fixed on a transmission shaft of a tire. The vehicle speed is measured by one counting circuit, one counting circuit includes one 8-bit microprocessor IC, and the counting circuit circuit board including the interface circuit receives the electromagnetic signal transmitted through one signal line set. Then, one projection display is provided, and one of the following: one specific magnification transmissive lens, one fluorescent display tube and one only 10
Colored film with only 70/0 transmission and 1
Includes two bathochromic translucent masks, one case, one base, and one angle adjustment knob, the translucent lens birefringent on the horizontal image displayed on the fluorescent display tube, and then the colored image. Project on the windshield glass through the film and then form a vertical accurate image by reflection, one function control box is connected to the projection indicator through the function control line set, and the control signal To the counting circuit,
One control panel (including one-touch key) sets the information content to be displayed, and one light-colored transparent display plate has a thin thickness, which is fixed above the projection display, which allows double It prevents the generation of image and interference light from outside the vehicle, and also has one light-colored transparent display film coated with water-based adhesive, which is used for displaying the image and double image and outside light. A head-up display device for an automobile, which prevents the interference of the above, and thus includes the above-mentioned configuration, thereby displaying the real-time information value accurately within a range within which the windshield glass of the automobile can be visually observed.
有する表示管である請求項４に記載の自動車用ヘッドア
ップ表示装置。5. The vehicle head-up display device according to claim 4, wherein the fluorescent display tube is a display tube having at least 600 lux or more.
及び上下方向に調整できる請求項４に記載の自動車用ヘ
ッドアップ表示装置。6. The head-up display device for an automobile according to claim 4, wherein the angle adjustment knob can adjust the projection display in the front-back and up-down directions.
量、温度、湿度等のリアルタイム情報値を算出して表示
することができる請求項４に記載の自動車用ヘッドアッ
プ表示装置。7. The head-up display device for an automobile according to claim 4, wherein the counting circuit is capable of calculating and displaying real-time information values such as rotation speed, time, amount of fuel oil, temperature and humidity.
の磁界信号を感知して、代表速度の電磁信号を感知測定
し、 １つの信号コンバータを介して、車速を表わす電磁信号
を有線あるいは無線の方式でヘルメット上に取り付けら
れた信号レシーバに伝送し、 １つの小型表示器内では、計数回路器を含んでこれで速
度を算出し、１つの螢光表示器により前記速度のイメー
ジ信号をを表示し、１つの屈折レンズにより前記イメー
ジ信号を屈折し、１つの投射口から前記イメージ信号を
投射し、さらに、 ヘルメットのウインドシールド透明カバーは厚さが非常
に薄く、直接その上に投射されたイメージ信号が表示で
きるものであり、 このように以上の構成からなって、速度等のリアルタイ
ム情報値をヘルメットのウインドシールド透明カバー上
に表示して目視読取りに供するオートバイ用ヘッドアッ
プ表示装置。8. An electromagnetic sensor senses magnetic field signals from a plurality of magnetic force generators to sense and measure an electromagnetic signal of a representative speed, and an electromagnetic signal representing a vehicle speed is wired through one signal converter. Alternatively, it is transmitted wirelessly to a signal receiver mounted on the helmet, and in one small display, a counting circuit is included to calculate the speed, and one fluorescent display displays the image signal of the speed. Is displayed, and the image signal is refracted by one refraction lens, and the image signal is projected from one projection opening. Furthermore, the windshield transparent cover of the helmet has a very thin thickness and is projected directly on it. The image signal that has been displayed can be displayed. With the above configuration, real-time information values such as speed can be displayed on the windshield transparent cover of the helmet. A motorcycle head-up display device that is displayed and read visually.
間、温度、湿度等のリアルタイム情報を算出し且つ表示
に供する請求項８に記載のオートバイ用ヘッドアップ表
示装置。9. The motorcycle head-up display device according to claim 8, wherein the counting circuit calculates and displays real-time information such as rotation speed, amount of fuel oil, time, temperature and humidity.
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