CN112805171A

CN112805171A - 显示设备和具有显示设备的机动车

Info

Publication number: CN112805171A
Application number: CN202080005585.XA
Authority: CN
Inventors: C·沃尔
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2019-05-14
Filing date: 2020-03-12
Publication date: 2021-05-14
Anticipated expiration: 2040-03-12
Also published as: CN112805171B; US20220001745A1; WO2020229022A1; EP3969317A1; DE102019206935A1

Abstract

本发明涉及一种用于显示基于像素的显示内容(16)的显示设备(10)，显示设备包括柔性的屏幕装置(12)以及摆动机构，摆动机构构造用于根据控制信号使屏幕装置(12)在存放位置和使用位置之间运动，其中屏幕装置(12)沿着圆弧弧形地存放在壳体(14)中，其中屏幕装置(12)至少部分地从壳体(14)伸出。摆动机构具有马达(38)和摆动臂(40)，摆动臂(40)通过一个端部区域以能转动的方式支承在屏幕装置(12)的脚部区域(30)上，并且通过相对的端部区域可绕旋转轴线摆动地支承，并且构造用于从马达(38)接收扭矩(42)，并且由此使脚部区域(30)沿着其半径相应于摆动臂(40)的长度的圆弧运动。由此交替地将屏幕装置(12)沿着移动方向(34)推入使用位置中，并且拉入储存位置中。

Description

显示设备和具有显示设备的机动车

技术领域

本发明涉及一种用于显示基于像素的显示内容的显示设备，该显示设备包括柔性的屏幕装置以及至少一个摆动机构。相应的摆动机构构造用于根据控制信号使屏幕装置在存放位置和使用位置之间运动，其中屏幕装置沿着圆弧弧形地存放在壳体中，其中屏幕装置至少部分地从壳体伸出。

背景技术

在本发明中，柔性的屏幕装置可以理解成可弯曲的屏幕装置。换句话说，屏幕装置可整体弯曲。这种屏幕装置的可弯曲的显示面或显示层例如可通过薄膜和/或薄膜层装置实现并且因此可弯曲。用于这种屏幕装置的可弯曲的承载层可具有结构的和/或材料的或物质上的易弯性。基于像素的显示内容是由多个单独的图像点构成的显示内容，例如可在基于OLED(OLED有机发光二极管)或基于TOLED(透明的OLED)的显示面上显示出该显示内容。

具有柔性的屏幕装置的显示设备基本上是已知的。从已知的现有技术中也可以得到相应的柔性的屏幕在存放位置和使用位置中的布置方案。

因此，例如专利文献EP 1 637 387 A1揭示了一种用于车辆的显示设备，该显示设备包括柔性的显示器。此外，显示设备具有壳体和构造成折叠格栅的用于显示器的稳定机构。在此不利的是，在存放位置中，折叠格栅的元件必须强制地伸出超过显示器的边缘，这导致更高的结构空间需求。

专利文献DE 101 15 050 A1描述了一种尤其是用于车辆的显示设备。所描述的显示设备具有由柔性的材料制成的扁平的屏幕。在运动到观察位置中时，通过滚轮弯曲地输送屏幕。在任意的观察位置中设置，在不限制屏幕的柔性的情况下屏幕具有预设的形状。在通过滚轮引导时的缺点是，在具有不同尺寸的新车型的结构中，仅能在高的结构成本下改变屏幕的相应的弯曲半径，因为必须重新设计所有与滚轮相连接的部件的尺寸。此外，通过滚轮输送必然导致屏幕后侧的更高的磨损。

专利文献DE 10 2014 016 323 A1也描述了一种用于汽车的显示设备，该显示设备具有柔性的显示装置和调整装置。在此，显示装置也构造用于从存放位置运动到使用位置中。在此，显示设备是弯曲的，从而在使用位置中显示设备的显示面是弯曲的。弯曲的显示面带来的缺点是，可能失真地示出相应的显示内容，并且不能由所有车辆乘员很好地看到显示面。

发明内容

本发明提出的目的是，提供一种显示设备，该显示设备使得能够设定不同大小的显示面积，其中，显示设备应具有低的结构空间需求，并且可在没有高的结构成本的情况下与变化的结构空间条件相匹配。

该目的通过独立权利要求的主题实现。通过相关的权利要求、以下描述以及附图描述本发明的有利的改进方案。

通过本发明，提供一种用于显示基于像素的显示内容的显示设备。该设备包括柔性的屏幕装置以及至少一个摆动机构。至少一个摆动机构构造用于根据控制信号使屏幕装置在存放位置和使用位置之间运动。根据本发明设置，屏幕装置在存放位置中以沿着圆弧弯曲的方式存放在壳体中。在使用位置中，屏幕装置至少部分地从壳体中伸出。换句话说，在存放位置中，屏幕装置以不能从外面被看到的方式存放在壳体中，并且在使用位置中可看到屏幕装置的至少一个部分区域，因为该部分区域从壳体中伸出。因此，在存放位置中，屏幕装置具有弯曲部。在此，弯曲部可跟随壳体的外形，壳体的外形可为一成不变的或者不统一的。可设置，屏幕装置具有一个、两个或通常更多的摆动机构。使用多个摆动机构适合实现大的和/或重的屏幕装置的运动。

本发明的特征在于，至少一个摆动机构分别具有马达和摆动臂。马达例如可为电动机，该电动机与外部的能量供给部相连接。摆动臂通过一个端部区域、即通过位于末端的区域以能转动的方式支承在屏幕装置的脚部区域上并且可通过相对的端部区域绕旋转轴线摆动地支承。为此，摆动臂可构造成细长的或棒形的，并且具有两个彼此相对的端部区域。两个端部区域可为摆动臂的两个端部。即，摆动臂的一个端部以能转动的方式布置在屏幕装置的脚部区域上。换句话说，摆动臂的一个端部布置在屏幕装置的如下区域中，该区域在屏幕装置如所描述的那样至少部分地从壳体中伸出的使用位置中紧贴壳体，并且还保留在壳体中。可旋转的支承实现摆动臂端部在屏幕装置的脚部区域上的滚动或旋转。摆动臂通过相对的端部以可绕旋转轴线旋转的方式支承，例如支承在马达上或者使摆动臂与马达相耦接的传动机构上。因此，可直接例如在马达的轴上实现或者可间接地、例如经由传动机构的齿轮装置实现支承。

摆动臂构造用于从马达接收相应的扭矩/转矩，并且由此使脚部区域沿着其半径相应于摆动臂的长度的圆弧运动，并且由此交替地(即根据摆动臂的摆动方向)将屏幕装置沿着移动方向推出到使用位置中(伸出)并且拉入到存放位置中(回缩)。换句话说，将马达的扭矩传递到摆动臂上，由此，摆动臂进行摆动运动。由此，将马达的扭矩作为推力或者拉力传递到屏幕装置的脚部区域上。通过从马达到屏幕装置的脚部区域上的扭矩传递或者定向的力传递，交替地将屏幕装置从壳体推出到使用位置中，并且拉入壳体中的存放位置中。为此，马达的扭矩的旋转方向在两个相反的方向之间切换。

通过所设置的具有马达和摆动臂的摆动机构，得到的优点是，通过更换唯一的构件(即摆动臂)，可应对不同的结构空间情况。摆动臂的长度直接确定存放位置的圆弧的半径。此外，通过设置的摆动机构得到的优点是，屏幕装置必须仅仅逐点地与摆动臂相连接。对屏幕装置的后侧来说不必使用整个面，例如在通过滚轮导向时。此外，通过本发明得到的优点是，屏幕装置沿着圆弧弯曲，并且由此可节省空间地存放。

本发明还包括能获得附加的优点的实施方式。

如已经实施的那样，设置，显示设备具有壳体。根据一种有利的实施方式，至少一个摆动机构布置在壳体的内部中并且设计用于根据控制信号将屏幕装置从存放位置无级地推到至少一个中间位置中，并且保持在该至少一个中间位置。换句话说，设置，屏幕装置可占据并保持在存放位置和最终驶出或完全驶出的使用位置之间的任意多个或者预确定的级数量的位置。由此，存在多个驶出级或驶出位置，即，两个或多于两个位置。由此得到的优点是，可根据需要制造或调整确定的屏幕大小。壳体可完全或部分地包围至少一个摆动机构和屏幕装置。优选地，壳体具有缝隙，通过缝隙将屏幕装置从存放位置推到使用位置或中间位置中，并且在相反的方向上被拉回存放位置中。

根据一个有利的改进方案，屏幕装置具有承载层和显示层，承载层和显示层相互连接成柔性的层复合物/层状复合物。优选地，承载层在其后侧上设有刻槽。换句话说，承载层优选地在背离显示层的面上具有刻槽。根据所描述的改进方案，承载层构造成弯曲的，其中，在弯曲状态中，刻槽的面具有比与显示层相连接的、与刻槽的面相对的面更小的曲率半径。换句话说，承载层优选地设有后侧的结构。该结构具有刻槽和/或肋部。刻槽和/或肋部有利地在垂直于移动方向延伸的方向上沿着承载层的后侧延伸。在此，移动方向是推拉屏幕装置，以使其运动到使用位置或存放位置中的方向。通过刻槽和/或肋部得到承载层的结构灵活性或易弯性的优点，其中，构成承载层的材料基本上可具有固有刚性。承载层的固有刚性有利地实现，在使用位置中，承载层保护整个屏幕装置不歪斜或卷曲，而不需要附加的稳定器件。

例如，可通过粘合剂层实现在承载层和显示层之间的连接。粘合剂层提供的优点是，粘合剂具有衰减的性能，并且可承受剪切力，以例如补偿或吸收在承载层和显示层之间的相对运动。然而，也可以任意其它适宜的方式实现在承载层和显示层之间的连接。

可设置，在储存位置中，屏幕装置以机械预紧的方式保持在弯曲的状态中，并且在使用位置中机械卸载，且此时为直的或者平的。换句话说，通过从外部作用到屏幕装置上的力将屏幕装置以弯曲的状态固定在壳体之内。例如，通过壳体壁和/或滚轮和/或侧向引导轨道将从外部作用的力施加到屏幕装置上。在使用位置中，即，在部分地从壳体中驶出的位置中，该力不再作用，并且屏幕装置可具有直的或平的形状。由此得到的优点是，不必设置附加的构件用于在离开壳体时使屏幕装置直线定向。通过以下方式自动进行屏幕装置的直线定向或竖立，即，在离开壳体时自动地使屏幕装置不受将其保持在弯曲状态中的力作用。与此无关地，也可设置，将附加的引导元件安装在壳体输出部上，这些附加的引导元件辅助屏幕装置的直线定向或竖立。

在本发明的另一有利的设计方案中设置，屏幕装置具有对触摸敏感的传感器层。换句话说，屏幕装置的显示层具有布置在显示层上的对触摸敏感的传感器层。相应地，屏幕装置通常可为触摸屏(触摸屏幕)。换句话说，屏幕装置优选地为触摸屏，其中，借助于同样构造成柔性的对触摸敏感的传感器层检测在屏幕装置上的触摸，并且可将其转换成相应的控制信号。

根据一种有利的改进方案，显示设备具有至少一个长度可变的或在长度方面可调整的稳定元件。稳定元件在第一端部区域中与屏幕装置相连接，并且在相对的第二端部区域中以可绕旋转轴线旋转的方式支承。稳定元件设计用于，当屏幕装置在存放位置和使用位置之间运动时在其长度方面与位置中的相应的位置相匹配。此外，稳定元件构造用于克服沿着旋转轴线作用的力支撑屏幕装置。换句话说，屏幕装置在存放位置和使用位置之间运动导致，自动地交替地一起拉出长度可变的稳定元件，并且使其再次驶入。为此，稳定元件优选地利用一个端部布置在与屏幕装置的脚部区域相对布置的屏幕装置的端面区域上，即屏幕装置的上棱边上。优选地，长度可变的稳定元件构造成被动的元件。作为被动的元件，其随屏幕装置运动一起运动。然而也可设置，长度可变的稳定元件构造成主动的元件，该主动的元件可以通过自己的驱动器主动地辅助屏幕装置的运动。在尤其大的和/或重的屏幕装置中，这可为有利的。通过稳定元件普遍得到的优点是，可以克服作用到屏幕表面上的压力稳定屏幕装置并且由此使其可用作触摸操作表面。

根据一种有利的改进方案，稳定元件在屏幕装置的端面区域中在相对于以上描述的屏幕装置的移动方向垂直或倾斜延伸的长孔中引导。优选地，稳定元件的第一端部区域沿着相对于屏幕装置的移动方向垂直或倾斜延伸的长孔滑动。由此，得到的优点是，屏幕装置可尤其节省空间地存放在存放位置中。为了保证在屏幕装置运动时稳定元件可靠地沿着长孔滑动并且防止卡住，必须保证，稳定元件不滑动超过在长孔之内的预定的位置。这例如可通过布置在长孔中的机械的或磁性的止挡器实现。

根据一种有利的改进方案，长孔呈屋顶状。换句话说，长孔不是布置成平行于屏幕装置的上棱边，而是包括两个在顶点汇合的部段。在此，稳定元件在第一端部区域中沿着屋顶形的长孔的一个部段或侧边滑动。由此得到的优点是，尤其成功地防止所述的卡住(Verkanten)，并且可取消在长孔中的所述止挡器。

在一种尤其有利的改进方案中，稳定元件设计成伸缩臂。这种伸缩臂可由两个或多个区段组成，这些区段可伸缩地驶入彼此中并且从彼此中驶出，以实现稳定元件的长度可变性。由此得到的优点是，可尤其节省空间地存放稳定元件。

此外，本发明涉及一种具有根据本发明的显示设备的实施方式的机动车。

根据本发明的机动车优选地设计成汽车，尤其是乘用车或载重货车，或者公共汽车。

本发明也包括所描述的实施方式的特征组合。

附图说明

接下来描述本发明的实施例。

其中示出：

图1示出了在使用位置中的根据本发明的显示设备的示意性的前视图；

图2示出了在使用位置中的根据本发明的显示设备的示意性的后视图；

图3示出了屏幕装置的示意性的侧视图；

图4示出了在存放位置中的根据本发明的显示设备的示意性的侧视图；

图5示出了在使用位置中的根据本发明的显示设备的示意性的侧视图；

图6示出了在存放位置中的具有翻入的且驶入的稳定元件的根据本发明的显示设备的示意性的后视图；以及

图7示出了在使用位置中的具有翻出的且驶出的稳定元件的根据本发明的显示设备的示意性的后视图。

具体实施方式

以下解释的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中，所描述的实施方式的组件分别表示单独的、被视为彼此独立的本发明的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明，并且由此也单独地或者以与所示出的组合不同的组合被视为本发明的组成部分。此外，也可通过已经描述的本发明的特征中的其它特征补充所描述的实施方式。

在图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。

图1示出了根据本发明的具有屏幕装置12和壳体14的显示设备10。在图1中示出的显示设备10的前视图中，还示出了基于像素的显示内容16。显示设备10可安装在机动车KFZ中，例如仪表板中。壳体14能以沉入的方式布置在涂层部件中，并且屏幕装置12可穿过壳体14的缝隙伸出到机动车KFZ的内部空间中。在机动车KFZ行驶期间，可以以多个级改变屏幕装置12驶出的部分，以便以符合要求的方式和/或根据行驶模式调整屏幕装置12的可见屏幕表面的大小。

图2以后视图示出了根据本发明的显示设备10。作为结合图1描述的组件的附加，图2示出了两个稳定元件18，其中，稳定元件18中的每个构造成伸缩臂。稳定元件18中的每个在第一端部区域A中与屏幕装置12的端面区域22相连接。

图3示出了屏幕装置12的侧面的细节图。屏幕装置12具有承载层24，显示层26以及将承载层和显示层相连接的连接层28。在此处示出的实施方式中，连接层28实现为粘合剂层。承载层24具有端面区域22和脚部区域30。在端面区域22和脚部区域30之间布置刻槽的区域32。在此处示出的实施例中，刻槽的区域32具有槽部和肋部。槽部和肋部沿着承载层24的后侧相对于移动方向34倾斜或垂直延伸。因此，承载层24在刻槽的区域32中是可弯曲的或柔性的，相反地，在端面区域22和脚部区域30中，承载层24具有高的固有刚性。

图4示出了根据本发明的显示设备10的示意性的侧视图，其中，屏幕装置12位于壳体14中弯曲的存放位置中。参考结合图1至3描述的组件，图4示出了在壳体14中沿着圆弧弯曲存放的屏幕装置12。在此处示出的实施方式中，在壳体14的内部中示出了具有马达38和摆动臂40的摆动机构。摆动臂40利用端部区域以能转动的方式布置在屏幕装置12的脚部区域30上。此外，摆动臂40构造用于从马达38接收扭矩42。为此，摆动臂40例如可刚性地与马达38的轴相连接，并且因此接收扭矩42，或者摆动臂40可通过齿轮装置与马达38相连接以接收扭矩42。摆动臂40的摆动轴相对于壳体14位置固定。在此处示出的实施方式中，屏幕装置12弯曲存放在壳体14之内，由此在屏幕装置12中得到机械预紧。

参考结合图1至4描述的组件，图5示出了根据本发明的显示设备10的实施方式，其中，屏幕装置12在此处示出的实施方式中位于至少部分地从壳体14中驶出的使用位置中。通过离开壳体14，由壳体14作用到屏幕装置12上的、使屏幕装置12在壳体14之内机械预紧的力消失。在图5中示出的使用位置中，屏幕装置12因而可自动直线定向。

图6和图7示出了根据本发明的显示设备10的后视图。在图6和图7中示出的实施方式中，显示设备10具有两个稳定元件18，这些稳定元件分别纵向可变地构造成伸缩臂。在相应的第一端部区域A中，稳定元件18中的每个布置在设置在屏幕装置12的端面区域22中的长孔44中。相应的端部区域A例如可利用销插入长孔44中。利用相应的与相应的第一端部区域A相对布置的第二端部区域B，稳定元件18可绕相应的旋转轴元件46(见图7)旋转地支承。旋转轴元件46在此分别通过连接元件48(见图7)以固定在壳体上的方式与壳体14连接。每个旋转轴元件46可设计成棒或销，以能够将平行于稳定元件18的旋转轴线作用的力传递到壳体14上。由此，稳定元件18不能倾倒。

现在，如果如在图7中示出的那样，沿着移动方向34将屏幕装置12从存放位置推到使用位置中，则将稳定元件18从在图6中示出的静止位置拉出到稳定位置中。在拉出过程中，稳定元件18利用其相应的第一端部区域A沿着长孔44彼此滑开。在此，在最终的使用位置中，角度α的值不允许超过90°。为了避免超过该角度值，例如可在长孔44之内在相应的位置上布置未示出的机械的和/或磁性的止挡器。根据一种可能的实施方式，也可设置，长孔44构造成屋顶形的，以用于在即使没有止挡器的情况下也防止稳定元件18卡在长孔44中。以虚线图示出了所描述的屋顶形的长孔44'。

图6和图7示出了，如何通过根据本发明的稳定元件18在结构上防止死区位置或者自锁，并且同时保证灵活性。

显示器或屏幕装置越来越多地进入车辆中并且成为设计元素。应给出尽可能大的显示器，并且显示器的尺寸可根据情况(即根据需要，例如手动还是巡航行驶)改变。此外，希望以更美观的方式设计显示器。固定安装的刚性的显示器决定性地确定了控制板的风格。

主要是结构空间，但是法规(JAMA-日本汽车制造商协会)也限制了固定地安装在车辆中的、刚性的显示器的可能的尺寸和位置。

提出了一种柔性的显示器和结构空间最优地给出在车辆中的不同显示器参数的运动机构(即摆动机构)的应用。

在未使用状态下(即在存放位置中)，整个显示器位于盒子中(即壳体中)。整个单元(即显示设备)可理解成封闭的系统。也就是说，所有机械的和电组件在没有其它附件的情况下工作。由此，该单元可安装在车辆的不同位置上(控制板，座椅等)，并且也在车辆几何结构之外工作(在外部的电流供给下)。

经由合适的驱动器(即马达)，可使显示器无级地驶出。在此，例如通过驱动器将屏幕单元的后端部(即屏幕装置的脚部区域)从盒子中推出并且再次拉入。在每个位置中，运动机构(即摆动机构)提供允许触摸操作的稳定状态。这一方面经由柔性的支撑结构(即经由具有固有刚性和刻槽的区域的承载层)并且附加地经由位于显示器之后的旋转/推动引导机构实现(即，通过将长度可变的稳定元件布置在长孔中)。在此，不允许超过确定的旋转角度(例如80°)，因为否则会出现自锁(即，卡住)。在柔性的支撑结构的上端部上(即端面区域中)，存在约30mm长的非柔性的部分，运动机构的一部分固定在该部分上。也可设想的是，旋转/推动引导机构具有附加的支持的驱动器。

在柔性的支撑结构的前侧上固定、例如粘接柔性的显示器。粘合剂具有衰减的性能并且可承受一定的剪切力，以例如补偿在支撑结构和显示器之间的相对运动。

通过本发明，得到多个优点。一方面，运动机构构造简单，并且由此几乎不需要保养。附加地，显示设备需要的结构空间很少。显示设备在机动车中的展现(表现形式)相应美观地实现。可根据需要调整显示器大小，并且可在任意位置中实现触摸操作。

总地来说，示例表明可以如何通过本发明提供一种显示设备，该显示设备实现了制造可变的屏幕大小，其中，每次调整屏幕大小时都可以实现触摸操作，并且显示设备在存放的状态下占据尽可能少的空间。

Claims

1.一种用于显示基于像素的显示内容(16)的显示设备(10)，所述显示设备包括柔性的屏幕装置(12)以及至少一个摆动机构，其中，所述摆动机构构造用于，根据控制信号使屏幕装置(12)在存放位置和使用位置之间运动，在该存放位置中所述屏幕装置(12)沿着圆弧弯曲地存放在壳体(14)中，在该使用位置中屏幕装置(12)至少部分地从所述壳体(14)伸出，其特征在于，至少一个摆动机构分别具有马达(38)和摆动臂(40)，其中，该摆动臂(40)通过一端部区域以能转动的方式支承在屏幕装置(12)的脚部区域(30)上，并且通过相对的端部区域能绕一旋转轴线摆动地支承，并且构造用于从马达(38)接收相应的扭矩(42)，并且由此使脚部区域(30)沿着其半径相应于摆动臂(40)的长度的圆弧运动，由此交替地将所述屏幕装置(12)沿着移动方向(34)推动到使用位置中，以及拉入到存放位置中。

2.根据权利要求1所述的显示设备(10)，其中，至少一个摆动机构布置在所述壳体(14)的内部并且设计用于，根据控制信号将所述屏幕装置(12)从存放位置无级地推动到至少一个中间位置中并且保持在该至少一个中间位置。

3.根据上述权利要求中任一项所述的显示设备(10)，其中，所述屏幕装置(12)具有承载层(24)和显示层(26)，所述承载层和显示层相互连接成柔性的层复合物，其中，该承载层(24)在其背离所述显示层(26)的面上设有刻槽并且构造成能弯曲的，其中，刻槽的面具有比与所述显示层(26)相连接的面更小的曲率半径。

4.根据上述权利要求中任一项所述的显示设备(10)，其中，在存放位置中，所述屏幕装置(12)以机械预紧的方式保持在弯曲的状态中，在使用位置中机械卸载并且由此为直的。

5.根据上述权利要求中任一项所述的显示设备(10)，其中，所述屏幕装置(12)具有对触摸敏感的传感器层。

6.根据上述权利要求中任一项所述的显示设备(10)，所述显示设备具有至少一个长度可变的稳定元件(18)，该稳定元件在第一端部区域(A)中与所述屏幕装置(12)连接，以及在相对的第二端部区域(B)中以能绕旋转轴线(46)旋转的方式支承并且该稳定元件设计成，当所述屏幕装置(12)在存放位置和使用位置之间运动时在其长度方面与位置中的相应的位置相匹配，并且克服沿着所述旋转轴线(46)作用的力支撑所述屏幕装置(12)。

7.根据权利要求6所述的显示设备(10)，其中，所述稳定元件(18)在布置在所述屏幕装置(12)的、与脚部区域(30)相对的端面区域(22)中的长孔(44)中引导，所述长孔相对于所述屏幕装置(12)的移动方向(34)垂直或倾斜延伸。

8.根据权利要求7所述的显示设备(10)，其中，所述长孔(44)的走向呈屋顶状。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的显示设备(10)，其中，稳定元件(18)设计成伸缩臂。

10.一种具有根据权利要求1至9中任一项所述的显示设备(10)的机动车。