CN103687743B - 用于车辆的显示单元 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于车辆的显示单元，用于产生三维图像，其包括电子显示器(10;20;40;50;70;80)，其设立用于对所述车辆(110)的乘客显示信息，和与所述显示器(10;20;40;50;70;80)的一部段相联结的光导体(12;21,22;25,26;27;28;29,210;30,31;42A‑42H;43;52;61,62;71,72;81A,81B;90,91,92;101,102,103)，以便为了观察将代表所述信息的至少一部分的光偏转至规定的与所述电子显示器(10;20;40;50;70;80)相间隔的地点，其中，所述显示单元(60;111)此外包括另外的光导体(12;21,22;25,26;27;28;29,210;30,31;42A‑42H;43;52;61,62;71,72;81A,81B;90,91,92;101,102,103)，其与所述显示器的另一部段相联结，以便将代表所述信息的至少另一部分的光导引至与所述电子显示器(10;20;40;50;70;80)相间隔的另外的地点，其中，所规定的另外的地点与规定的所述地点不同。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的显示单元和相应的车辆。
背景技术
在车辆如汽车中要通知驾驶者的信息量持续增长。传统地提供仪表板，其仅显示少量值如速度、油箱液位或转速。传统地常常使用有指针的仪表。在最近几年中，告知驾驶者附加的信息如地图、来自因特网的信息、用于提高效率的措施如驾驶推荐和关于交通流的数据。这些信息量必须以灵活的、易于领会的方式来显示给驾驶者，以便将驾驶者的注意力转移保持得较小。
为了更有效地显示这些信息，将显示屏集成到车辆的驾驶舱(Cockpit)中，或者甚至在使用这样的屏幕的情况下提供整个信息，使得以前的物理的显示仪被屏幕上的相应的图像代替。然而这样的屏幕缺少物理的显示仪的三维特性，并且当车辆被关断时其失去其视觉表现形式。另一方面，数据的三维的空间的分离至少在有些情况中使容易阅读所传输的信息。
由文件DE 10 2005 043 205 A1已知一种显示器，在其中在显示器上安装有用于观察的放大镜。这使显示器更小。
由文件US 7,525,446 B2已知一种显示装置，在其中在显示器上例如围绕显示器的显示信息的部分布置有装饰性的元件，这产生三维印象。装饰性的元件被穿过显示器的光照亮。
因此存在对改进的显示装置的需求。
发明内容
提供一种根据权利要求1的显示单元、一种根据权利要求15的带有这样的显示单元的车辆以及一种根据权利要求16的用于制造这样的显示单元的方法。从属的权利要求限定另外的实施例。
根据一实施例来提供一种用于车辆的显示单元，其包括：
电子显示器，其设立用于对车辆的乘客显示信息，和
与显示器的至少一部段相联结的光导体，以便将代表信息的至少一部分的光为了观察偏转至规定的与电子显示器相间隔的地点。
通过使用与电子显示器相联结的光导体可将光导引至规定的地点，这与常见的平的电子显示器相比本身产生三维的印象。
在一实施例中显示单元此外可包括另一光导体，其与显示器的另一部段相联结，以便将代表信息的另一部分的光为了观察导引至与规定的地点不同且与电子显示器相间隔的另外的规定的地点。另外的规定的地点与电子显示器的间距可与规定的地点与电子显示器的间距相同或不同。在这样的实施例中可通过利用不同的间距来增强三维的印象。
该光导体和另外的光导体可具有相同的常见的形状和结构，然而也可具有不同的形状。
除该光导体和另外的光导体之外也可存在其它光导体。换言之，光导体的数量不限于任何确定的数量。
该光导体和另外的光导体可具有弯曲的形状，以便以非直线的方式引导光。在这样的实施例中在设计显示单元时的灵活性增大。
该光导体和另外的光导体可直接固定在电子显示器处或者例如可固定在电子显示器的保护性的透明的盖板处。光导体可包括第一部段(以将光导引至与电子显示器有规定的第一间距的规定的地点)和第二部段，其设立用于将光导引至与电子显示器有第二间距的规定的地点。
第一部段和第二部段具有圆形的形状并且/或者以同心的方式来布置。
光导体可基于光学纤维如玻璃纤维、硅酸盐纤维或塑料纤维。在一实施例中光导体包括大量光学纤维，其相互联合或融合。
上述概括仅被提供以给出关于一些实施例的一些特征的概述并且不应作为限制性地来解释。尤其地，其它实施例可具有与上面所提及的不同的特征。另外，只要没有另外说明，可将上面所提及的实施例相互组合。
附图说明
图1是示出本发明的一实施例的图。
图2A-F是示出本发明的不同的实施例的图。
图3A和图3B是在本发明的一些实施例中可利用的光导体的视图。
图4A-4H是本发明的实施例的示意性的视图。
图5是根据本发明的实施例的透视图。
图6显示根据一实施例的显示单元。
图7示意性地显示可如何来组装如图6的实施例那样的实施例。
图8显示可如何来组装本发明的另一实施例的示意性的视图。
图9显示根据一实施例的显示单元。
图10显示根据另一实施例的显示单元。
图11显示带有根据一实施例的显示单元的车辆。
具体实施方式
接下来参考附图来说明本发明的实施例。实施例的以下说明不应作为限制性地来解释，而是仅设想来提供一些说明性的示例，如本发明可被执行的那样。本发明的执行尤其不限于接下来所说明的实施例。
只要没有另外说明，不同的所说明的实施例的特征可被相互组合。另一方面，带有大量特征的实施例的说明不可解释成所有这些特征对于实施本发明是必要的，因为其它实施例可具有较少的特征和/或备选的特征。
接下来所说明的实施例可包括电子显示器和光导体。在本申请的上下文中电子显示器是一种装置，其根据电气信号显示可见的特征、尤其可见的信息如文字、图表、通知等。在本申请的上下文中可利用的电子显示器包括基于有机发光二极管的显示器(OLED-显示器)、液晶显示器(LCD-显示器)或基于薄膜晶体管的显示器(TFT显示器)，仅列举一些。
光导体通常是一种装置，其将光从第一地点引导至第二地点。光导体典型地使用内部反射、尤其总体的内部反射，其在带有不同折射系数的材料之间的临界面处产生，为了引导光。已知的光导体包括光学纤维如硅酸盐基纤维、玻璃纤维或塑料纤维或者所谓的光管(英语中称为“Light Pipe”)，其包括大量光学纤维、例如成百上千单独的光学纤维，其相互连接、例如相互融合。利用这样的光管可实现带有相对大的直径的光导体。
现在参考附图，在图1中示出根据一实施例的用于车辆的显示单元。图1的显示单元包括用于对驾驶者显示信息的电子显示器10。信息可包括信息如车辆的速度、车辆的油箱液位、导航信息、车辆的转速、地图信息也或者不直接涉及驾驶的信息，例如来自因特网的信息或关于电台的信息。
与电子显示器10联结有光导体12、例如光管，其将代表信息的一部分的光、即在电子显示器10上在该地点(在其处光导体12邻近于电子显示器10)处被显示的信息为了观察导引至与电子显示器10成间距d的规定的地点并且因此产生三维的印象。间距d在图1的实施例中由光导体12的相应尺寸来确定。此外提供遮光板(Blende)11，其遮盖电子显示器10的不被用于显示信息的部分。
应注意的是，遮光板11不必遮盖不被光导体12遮盖的整个区域，而是也可存在电子显示器10的其它未遮盖的区域，以便显示除了可经由光导体12观察的信息之外的信息。可利用在用于车辆的显示单元中对光导体的不同的布置和地点。接着参考图2A-2F来阐述对于这样的布置的一些示例。图2A-2F的实施例主要显示对根据实施例的显示单元的俯视图。
图2A-2F中，20表示电子显示器，在图2A-2F中示出其轮廓。电子显示器20可被用于对驾驶者示出不同类型的信息，例如车辆的速度、车辆的转速、车辆的油箱的液位、其它涉及驾驶的信息如冷却液温度以及不直接涉及驾驶的信息、如关于所调节的电台的信息或外部温度。这些信息可以以类似传统的用于速度和转速的有指针的仪器的方式来显示。例如速度可在电子显示器20的左边的部分中来显示，而转速可以显示器20的右边的部分中来显示。
在图2A的实施例中提供两个光导体21、22，其分别具有圆形的横截面，一个在显示器20的左边的部分中而一个在显示器20的右边的部分中。光导体20例如可用于导引相应于速度信息的光，而光导体22可设立用于导引相应于转速信息的光，仅给出一示例。以该方式(通过经由光导体21、22在图2A的实施例中来提供三维的图像)来强调相应的信息、例如速度信息和转速信息。
在图2B的实施例中提供两个半圆形的环23、24作为光导体。环23、24例如可在显示器20的部分上来提供，在这些部分中显示用于速度或转速的刻度或者可显示速度或转速(通过逐渐“充填”被光导体23、24遮盖的面积)。
在图2C的实施例中在与在图2A中光导体21、22的地点类似的地点处提供光导体25、26。光导体25包括外部段25A和内部段25B，而光导体26包括外部段26A和内部段26B。相应的外部段25A、26A的厚度可与相应的内部段25B、26B的厚度相区别，例如比其小。就此而言，厚度在图2A-2F的上下文中是垂直于显示器20表面的尺寸。在一实施例中相应的外部段25A、26A例如可遮盖所显示的有指针的仪器的刻度，而相应的内部段25B、26B可遮盖相应的指针仪器的相应的内部(包括指针)。然而其它构造同样是可能的。
在图2D的实施例中在显示器20的下部中提供光导体27。在显示器20的该部分中例如可显示液位、温度和/或时间。
在图2E的实施例中在显示器20的上部中提供光导体28。在显示器20的上部中例如可显示液位、时间和/或温度。
在图2F的实施例中提供两个光导体29、210。光导体29包括外部段29A和内部段29B，而光导体210包括外部段210A和内部段210B，以一定的方式类似于图2C的实施例的光导体25、26的结构。与图2C的实施例相比，外部段29A、210A仅部分地围绕其相应的内部段29B、210B，也就是说如在图2F中所示成半圆。其它部段作为半圆、例如成四分之一圆同样可能。
外部段29A、210A的厚度可与内部段29B、210B的厚度相区别，例如比其小。
应注意的是，在图2A-2F所中示出的实施例可被相互组合。例如可在另一实施例中来提供图2A的光导体21和图2B的光导体24，或者可在图2A、2B、2C或2F的实施例中附加地来提供图2E的光导体28和/或图2D的光导体27。
由光导体、例如光管如在前述实施例中所提及的那样所提供的可见的效果在图3A和3B中示出。图3A显示带有柱形的光管30，这例如可相应于图2A的光导体21或22。如可见的那样，标志的由光管30遮盖的部分可与初始印记(Originalausdruck)有间距地来观察、即在光管的端面处。
在图3B中示出光管31，其包括外部段31A和内部段31B。内部段31B的厚度超过外部段31A的厚度。这具有可见的效果，如在图3B中所示，可在不同的平面上观察标志，也就是说不同的部分可以以与标志的印记(其在显示单元中如参考图1或图2所讨论的那样将相应于显示器的平面)的不同间距可见。光管31例如可被用作在图2C的实施例中的光导体25、26。通过将带有不同直径的两个柱状的光导体相互连接以便因此形成带有两层的光导体，可来制造如在图3B中的光导体31那样的光导体。
现在参考图4A-4H来说明显示单元的另外的实施例。图4A-4H分别示出显示单元的侧视图，也就是说与图1的视图类似且垂直于图2A-2F的视图的视图。由图4A-4H载有一电子显示器、在所示出的实施例中基于有机发光二极管(OLED)的显示器、附图标记40。在其它实施例中可使用其它类型的显示器，如LCD或TFT显示器。
在图4A中提供光导体42、例如光管(其带有矩形的横截面)，例如如在图3A中所示的柱状的光管。遮光板41A至少遮盖显示器40的一些不被光导体42遮盖的部段。
在图4B的实施例中提供光导体42B和遮光板41B。光导体42B的与显示器40相对的面如在图4B中所示倒圆。根据光导体的该内部结构，由此达到的视觉效果不同于如在图4A中的平的表面的视觉效果。例如可获得以一定的方式与棱镜的效果类似的效果，由此将棱镜的特性与光导体的特性联合。
在图4C的实施例中提供遮光板41C和光导体42C。光导体42C以一定的方式类似于图3B的光导体31，在外部段与内部段之间带有斜的面。
在图4D中提供遮光板41D和光导体42D。光导体42D弯曲以提供围绕角的图像，也就是说代表信息的图像可在图4D中从由箭头44所示的方向来观察。这允许在显示器40相对于车辆的乘客(在显示器40上所示的信息被设想用于其)的布置方面的设计自由度。
在图4E中示出遮光板41E和光导体42E。光导体42E如在图4E中所示具有双重弯曲的横截面，从而可在显示器40的平面中相对于原始位置移动的位置处来观察由显示器40所产生的图像。
在4F中，显示单元包括遮光板41F和大量光导体42F，其全部具有矩形的横截面。
在图4G中，显示单元包括带有梯形横截面的遮光板41G和光导体42G。在图4H中提供遮光板41H连同光导体42H和43H，其具有不同的直径、也就是说平行于显示器40的平面的尺寸和在与邻近显示器40的面相对而置的面处相应倒圆的表面。
图4A-4H显示，光导体的设计的大量变型是可能的。应注意的是，可组合在图4A-4H中示出的不同可能性。光导体42E例如可具有如光导体42B那样的倒圆的表面，或者所示出的任何直的光导体可如光导体42D那样弯曲。
还应注意的是，在图4A-4H中示出的不同横截面可被用在图2A-2F中的任何实施例中。
另外应注意的是，在使用光管作为光导体的情况中可来选择在光管的各个光学纤维之间的处于其之间的材料，以便达到光管的所希望的引导光的特性。例如可通过改变处于其之间的材料来改变光管的所觉察的对比度和观察角度。
在图8中示出一实施例的透视图。在图5的实施例中显示器50、例如OLED显示器被光学纤维玻璃51遮盖，也就是说通过将光学纤维相互融合来制造的玻璃(也就是说基本上较薄的光管)，其具有构造在其上的柱状的光管52。换言之，在图5的实施例中光管52和光学纤维玻璃51大致构造为唯一的光管，其中，光管52从平面的光学纤维玻璃51中伸出。光学纤维玻璃51与显示器50相连接。应注意的是，代替柱形对于光管52可使用任何其它形状，例如参考图1-4所讨论的形状中的一个。
在图6中示出根据一实施例安装在汽车的驾驶舱中的显示单元60的示例。显示单元60包括用于显示信息的电子显示器，其中，显示器的部分被遮光板63遮盖，其它部分被光导体61、62遮盖而另一部分64空出。在由遮光板61遮盖的部分中显示如温度或转速的信息。在由光导体62遮盖的部段中显示如当时的速度或油箱的液位的信息。在部段64中显示关于与在前的车辆的间距的驾驶辅助信息。如可见的那样，显示器的被光导体61、62遮盖的部分由于其引导光的特性比无光导体地在部段64中所显示的信息更靠近观察者地显现，这产生三维印象。
在图7中说明用于制造如在图6中所示的显示单元的一可能性。提供电子显示器70、在所示出的示例中OLED显示器。在所希望的地点处将光学纤维的光管71、72与显示器70相连接。然后将带有用于围绕光管71、72的边缘75的铝板73固定在显示器70处，例如在利用在铝板73的侧面处的固定孔的情况下，以便将铝板73固定于在车辆中处在显示器70后面的承载结构处。最后提供遮光板(其可由黑色的ABS塑料制成并且在图7中载有附图标记74)，其遮盖显示器70的不被用于显示信息的部段。
在图8中示出用于制造根据一实施例的另一显示单元的一方法。在图8中提供电子显示器、例如OLED-显示器。将光导体81A、82B(其可类似于在图3B中所示的是光管、也就是说带有外部段和内部段的光导体)与显示器80相连接。接着将铝板82固定在显示器80处，其中，铝板82具有用于围绕光导体81A、81B的外部段的铝环83。提供例如由黑色的ABS-塑料制成的塑料环84A和84B，以围绕光导体81A或82B的内部段。最后提供遮光板85，其又可由黑色的ABS-塑料制成。
在图9中示出在车辆的驾驶舱中可利用的显示单元的另一示例。图9的显示单元尤其可被用作用于导航系统的显示单元。在图9的示例中提供与图3B的光导体31类似的带有内部段和外部段的光导体90和两个柱状光导体91，92，以产生三维图像。除了光导体之外还利用显示器的无光导体的部段来显示信息。
在图10中显示可在汽车的驾驶舱中使用的显示单元的另一实施例。图10的显示单元包括带有较大直径的光导体102和带有较小直径的两个光导体100、101，其中，所有光导体具有大致柱状的形状。在显示器的由光导体102遮盖的区域中显示速度信息和导航信息，而在由光导体100、101遮盖的区域中例如可显示电池信息。显示器的其它部段可被用于提供信息，而将不在其上安放光导体。
如上面所讨论的显示单元可被用在车辆、例如汽车中。例如在图11中示出车辆110，在其中显示单元111作为仪表板提供给驾驶者。显示单元111可如关于任何参考图1-10所说明的实施例所讨论的那样来设立。应注意的是，显示单元如这里所讨论的那样不仅可被用在汽车中、而且可被用在发动机驱动的其它车辆中，因为在实际上所有类型的发动机驱动的车辆、如摩托车、船或者飞机中需要仪表板来给车辆的驾驶者提供信息。
在说明书中的一些情况中使用特殊材料、如铝或者ABS-塑料，而同样可使用其它材料、例如其它金属或者其它塑料。
如已强调的那样，上述实施例仅用作说明性的示例，并且本申请的范围不限于这些实施例。
Claims (17)
1.一种用于车辆(110)的显示单元(60; 111)，其包括：
电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)，其设立用于对所述车辆(110)的乘客显示信息，和
与所述显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)的一部段相联结的光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)，以便为了观察将代表所述信息的至少一部分的光偏转至规定的与所述电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)相间隔的地点，其中，所述显示单元(60; 111)此外包括另外的光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)，其与所述显示器的另一部段相联结，以便将代表所述信息的至少另一部分的光导引至与所述电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)相间隔的另外的地点，其中，所规定的另外的地点与规定的所述地点不同。
2.根据权利要求1所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)以光学纤维为基础。
3.根据权利要求2所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)包括大量相互连接的光学纤维。
4.根据权利要求1所述的显示单元(60; 111)，其中，所规定的另外的地点与所述电子显示器(40)的间距不同于规定的所述地点与所述电子显示器(40)的间距。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(25, 26; 29, 210; 31; 42C;
81A, 81B; 90)包括第一部段(25A, 26A; 29A; 210A; 31A)和第二部段(25B, 26B; 29B, 210B; 31B)，其中，所述第一部段(25A, 26A; 29A; 210A; 31A)在垂直于所述电子显示器(20; 40; 80)的表面的方向上的厚度小于所述第二部段(25B, 26B; 29B, 210B; 31B)在垂直于所述电子显示器(20; 40; 80)的表面的方向上的厚度。
6.根据权利要求5所述的显示单元(60; 111)，其中，所述第一部段(25A, 26A; 29A; 210A; 31A)至少部分地围绕所述第二部段(25B, 26B; 29B, 210B; 31B)。
7.根据权利要求6所述的显示单元(60; 111)，其中，所述第二部段(25B, 26B; 29B, 210B; 31B)和所述第一部段(25A, 26A; 29A; 210A; 31A)以同心的方式来布置。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)具有一形状，其选自柱形、环形、长形伸延的形状和环形的部段。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，与面向所述电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)的面中的一个相对而置地，所述光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)的面的表面选自平的形状和倒圆的形状。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)与所述电子显示器相连接。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体包括平面的部段(51)和另一部段(52)，所述平面的部段(51)遮盖所述电子显示器(50)的表面，所述另一部段(52)从平面的部段(51)中伸出。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其此外包括遮光板(11; 41A-41H; 63; 74; 85)，其遮盖所述电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)的一部分。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的显示单元(60; 111)，其中，所述光导体(42D; 42E)具有弯曲的形状。
14.一种车辆(10)，其包括根据权利要求1-13中任一项所述的显示单元(60; 111)。
15.一种用于制造显示单元的方法，其包括：
提供电子显示器(70; 80)并且
将光导体(71, 72; 81A, 81B)与所述电子显示器(70; 80)如此地相连接，
使得所述光导体(71 , 72; 81A, 81B)布置成将代表在所述电子显示器(70; 80)上所显示的信息的至少一部分的光偏转至规定的与所述电子显示器(70; 80)相间隔的地点，其中，
所述方法还包括：
将另外的光导体(12; 21, 22; 25, 26; 27;
28; 29, 210; 30, 31; 42A-42H; 43; 52; 61, 62; 71, 72; 81A, 81B; 90, 91, 92;
101, 102, 103)与所述显示器的另一部段如此地相连接，使得所述另外的光导体布置成将代表所述信息的至少另一部分的光导引至与所述电子显示器(10; 20; 40; 50; 70; 80)相间隔的另外的地点，其中，所规定的另外的地点与规定的所述地点不同。
16.根据权利要求15所述的方法，其此外包括将板(73; 82)固定在所述显示器(70; 80)处，其中，所述板(73; 82)包括用于围绕所述光导体(71, 72; 81A, 81B)的环(75; 83)。
17.根据权利要求15所述的方法，其此外包括将遮光板(84; 85)固定在所述电子显示器(70; 80)处。
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