CN108430820B - 设有单色显示器的车辆组合仪表盘 - Google Patents

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Abstract

一种车辆组合仪表盘设有单色显示器，单色显示器具有像素矩阵，像素矩阵可由控制单元独立地控制以禁止或允许光的通过；组合仪表盘设有背光设备，其配置成朝向显示器的后表面发射至少一个单色光束，并且光束通过滤光片，滤光片是可透光的并且设有有色图形表示，所述图形表示的轮廓具有比所述显示器的分辨率更高的分辨率。

Description

设有单色显示器的车辆组合仪表盘
技术领域
本发明涉及一种设有单色显示器的车辆组合仪表盘，所述单色显示器包括像素矩阵，其可由控制单元独立地控制以禁止或允许光通过，所述光由布置在显示器后面的背光设备发射。
背景技术
在现有技术的解决方案中，背光设备是多色类型的，以便获得在显示器的前表面上用不同颜色照亮的图形区域。换言之，当受控的像素传输光时，后者即所述光在乘客舱室内在视觉上感知为如同显示器前表面上不同颜色的图形区域。
在直接照明背光设备的情况下，即没有反射和/或光导的情况下，这些设备包括布置在相应空腔中的不同颜色的LED，其尺寸被适当地设定成用于照亮显示器的不同区域并且被壁分隔开，所述壁允许颜色从相邻空腔的那些颜色隔离。为了确保通过显示器的前表面发射的光的均匀漫射，所述侧壁不与显示器接触，而是与显示器间隔开。
然后，一些解决方案提供布置在背光设备和显示器之间的漫射滤光片。
上述类型的解决方案由于一系列缺陷而不令人满意。
首先，由于在显示器和分隔开空腔的壁之间提供了空档，因此在容纳背光设备的不同颜色的LED的两个相邻空腔之间通常存在光泄漏并且因此存在混色。克服这个缺陷将要求通过适当地按规定尺寸制作间隔壁的厚度导致两个相邻的不同颜色的空腔之间的最小距离。然而，这会导致另一个缺陷，即不能获得非常接近的不同颜色照亮的图形区域。例如，在显示器上显示图形量度(graphic scale)或“柱状图”的情况下，不可能在限定该图形量度的光柱的相邻单元之间获得连续效果。
此外，由驾驶员视觉感知的光图像的轮廓的限定或质量基本上取决于显示器分辨率和/或显示矩阵中的像素大小，使得其限值由显示器设计特性给出。例如，像素大小通过被称为“像素间距”或“点间距”的在常见的LCD显示器中约为0.22×0.22[mm]的量级来限定。没有梯级轮廓的感知光图像将需要具有较高分辨率的像素矩阵，即具有相同显示大小的较小“像素间距”，因此涉及显著的成本。
WO8803663A1公开了一种解决方案，其利用具有不同颜色的至少一个液晶单元显示区域。
DE102009040314A1对应于权利要求1的前序部分，并且描述了提供有色滤光片以获得显示区域中的单色区域的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种设有单色显示器的车辆组合仪表盘，其允许以简单和廉价的方式解决上述问题。
根据本发明，提供一种如权利要求1所限定的设有单色显示器的车辆组合仪表盘。
附图说明
现在将参照示出非限制性实施例的附图描述本发明，其中：
-图1是示出根据本发明的设有单色显示器的车辆组合仪表盘的优选实施例的横截面的图；
-图2是示出图1的组合仪表盘组件上的图形表示的平面视图；以及
-图3显示在图2的图形表示处在图1的组合仪表盘的显示器上可见的光图像。
具体实施方式
在图1中，附图标记指示车辆组合仪表盘(示意性地示出)，其包括单色显示器2，单色显示器2具有从外部即从车辆的乘客舱室可见的前表面5和与该前表面5相对即朝向组合仪表盘1的内部指向的后表面6。显示器2是本身已知的类型，例如TFT类型的LCD显示器，并且包括像素矩阵，其可由控制单元7(示意性地示出)独立地控制以允许或禁止光从表面6通过到达表面5。
通过接通，在用来传输光的像素处，表面5示出图形区域或光图像，特别是给驾驶员提供关于车辆的操作和/或状况的相应信息。这些光图像可以形成图形量度(也称为“柱状图”)、连续或不连续的柱、标记、数字、标识、字母等。这些光图像中的一个通过示例的方式在图3中示出，并且由附图标记8指示。
进一步参照图1，组合仪表盘1还包括背光设备10和滤光片11，滤光片11介于设备10和表面6之间，并且特别是具有直接面向表面6的表面13和直接面向设备10的用于接收至少一个光束的表面14。根据本发明的优选方面，设备10是单色的，即被设计为朝向表面14发射单色光。在所示的具体示例中，设备10是直接照明类型的，即其包括至少一个直接照亮表面14的光源16，例如LED。具体地，设备10包括支撑板17以及多个光源16，支撑板17具体由印刷电路(也由首字母缩略词PCB表示)限定，光源16由通过板17支撑处于固定位置并发射相同颜色的光的LED限定。有利地，光源16布置在单个空腔中的相邻位置中，在光源16之间没有隔壁。
根据未示出的变型，设备10是间接照明类型的，并且例如具有面向表面14的光导，用于传输和发射来自一个或多个远程光源的光。
参照图2，滤光片11包括在一个或多个部段19处由可透光(透明或半透明)的材料制成的片材或膜18。
根据本发明的一个方面，滤光片11限定具有不同颜色的至少一个图形表示，通常由图2中的附图标记20指示。图形表示20完全或部分地对应于光图像8(图3)，其被感知为是有颜色的，其具有与布置在表面6下方的滤光片11上提供的图形表示20完全相同的颜色和相同的轮廓。
在所示的示例中，图形表示20包括由光穿过的至少一个部分22和由光穿过的至少一个部分23，由光穿过的至少一个部分22实际上形成光图像8，由光穿过的至少一个部分23通过由单元7维持处于断开状态下的像素保持隐藏，即由光穿过的至少一个部分23通过由单元7控制以便禁止光通过的像素保持隐藏。
优选地，图形表示20的不同颜色由在可透光的部段19处施加在片材18的表面13和表面14中的至少一个上的一种或多种有色涂层(例如油墨)限定。有利地，不同的颜色由绢网印花(serigraphs)来限定，其特别是仅施加在表面14上。
备选地，片材18的部段19由本体着色材料形成，在表面13和表面14上具有或不具有额外的有色涂层。
根据本发明的另一方面，控制单元7通过合适的控制逻辑来配置，以便基于在滤光片11上提供的图形表示20并基于将提供给驾驶员的特定信息来驱动显示器2的像素，从而及时改变光图像8的形状和/或大小，然后提供所请求的信息。更详细地，控制单元7配置成保持接通布置在部分22处的那些像素，所述部分22在给定的时刻必须在表面5上可见以形成光图像8并且将相应的信息提供给驾驶员；同时，控制单元7配置成保持断开布置在部分23处的那些像素，所述部分23不需要形成光图像8并因此在给定的时刻在表面5上是不可见的。
具体地，可以在表面5上显示图形量度或“柱状图”，即显示由具有一定长度的柱限定的光图像8，该长度基于像素的接通或断开的量是可变的并且其给驾驶员及时提供可变信息(基于驾驶条件、车辆状态、车辆操作量级(vehicle operation magnitude)的测量等)。随着时间的推移，可以通过在接通/断开状态之间切换像素来改变柱的长度。
因此，显示器2的像素不用来限定光图像8的轮廓和/或颜色，这是由于这些轮廓和/或颜色是由滤光片11上的图形表示20限定。像素更适当地用来隐蔽或多或少的图形表示20，以便形成要在给定时刻显示的光图像8。
从上文可以明显看出，组合仪表盘1如何允许获得光图像8，其中相邻的不同颜色的区域可以非常接近而不会导致这些区域之间的任何光泄漏和颜色混合。实际上，这些有色区域基本上由滤光片11限定，即由图形表示20的样式和质量来限定，而不是由均匀地照亮滤光片11的设备10的结构特征来限定。换言之，如果图形表示20拥有多个具有清晰轮廓的有色区域，即使非常接近，光图像8也将拥有具有清晰轮廓并且没有颜色混合的近色区域。
此外，当需要在表面5上显示图形量度或“柱状图”时，即使该柱具有相对接近的不同有色区域，驾驶员也感知为光柱如同几乎是连续的。此外，组合仪表盘1可以使用具有相同颜色的光源16，在光源和另一个光源之间没有间隔壁，以便在设备10中获得相当大的结构上的简化并且与提供具有多个不同颜色的LED的设备10的已知解决方案相比节约成本。根据本发明，利用具有的分辨率高于显示器2的像素矩阵的分辨率的轮廓来获得光图像8。如上所述，光图像8的分辨率取决于在滤光片11上的图形表示20的分辨率。同时，如已知的那样，分辨率越高，像素的大小越小。通过示例的方式，300PPI的印刷分辨率(“每英寸像素数”)允许获得大约0.08[mm]的像素大小(也称为“像素间距”)，其小于常见LCD显示器的“像素间距”(约0.22[mm])。
实际上，除了边缘24(在图3中的放大图中可见)之外，显示器2的像素用于掩盖或隐蔽图形表示20的部分23，其在表面5上不可见并且不用于形成光图像8的轮廓，所述边缘24对应于部分22和23之间的理想分隔线。然后可以使用低分辨率的显示器，即具有相对较大像素的显示器，因此其涉及相对较低的成本，同时保持高分辨率，然后为图像8的轮廓提供高的质量或清晰度。
最后，显而易见的是，可以对参照附图描述的组合仪表盘1进行修改和变化，其不偏离如所附权利要求限定的本发明的保护范围。
具体而言，为了获得滤光片11上的图形表示20而选择的具体形状和/或颜色绝对不相关。
此外，显示器2可以具有不只一个像素矩阵；和/或可以在显示器2和设备10之间提供附加的滤光片以增加特殊的光学效果，例如，光漫射效应。

Claims (6)

1.一种车辆组合仪表盘(1)，所述车辆组合仪表盘(1)包括：
-控制单元(7)；
-单色显示器(2)，所述单色显示器(2)包括像素矩阵，所述像素矩阵可由所述控制单元(7)独立地控制以禁止或允许光的通过；所述单色显示器(2)具有彼此相对的后表面(6)和前表面(5)；
-背光设备(10)，所述背光设备(10)配置成朝向所述后表面(6)发射至少一个光束；
-滤光片(11)，所述滤光片(11)布置在所述背光设备(10)和所述后表面(6)之间并且包括至少一个有色透光部分(19)；
所述透光部分(19)具有带有不同颜色的有色图形表示(20)；所述控制单元(7)配置为允许来自所述图形表示(20)的第一部分(22)的有色光的通过，并且禁止来自所述图形表示(20)的第二部分(23)的有色光的通过，以便在所述前表面(5)上形成对应于所述第一部分(22)的有色光图像(8)；
其特征在于，所述有色光图像(8)的轮廓由滤光片(11)上的所述图形表示(20)限定，并且所述有色图形表示(20)的轮廓具有比所述单色显示器(2)的分辨率更高的分辨率。
2.根据权利要求1所述的组合仪表盘，其特征在于所述背光设备(10)是单色的。
3.根据权利要求2所述的组合仪表盘，其特征在于所述背光设备(10)包括布置成直接照亮所述滤光片(11)的至少一个光源(16)。
4.根据权利要求3所述的组合仪表盘，其特征在于所述背光设备(10)包括相同颜色的多个光源(16)，所述多个光源布置在单个空腔中。
5.根据权利要求1所述的组合仪表盘，其特征在于所述有色图形表示(20)具有由在所述透光部分(19)上的外部施加的有色涂层限定的至少一种颜色。
6.根据权利要求5所述的组合仪表盘，其特征在于所述有色图形表示(20)由所述透光部分(19)上的绢网印花来限定。
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