DE102004054769A1

DE102004054769A1 - Einbau-Kombinationsinstrument für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004054769A1
Application number: DE102004054769A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kiesewetter; Robert Hofmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-11-13
Also published as: WO2006050805A1; DE102004054769B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Einbau-Kombinationsinstrument für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Displayeinrichtung, wie etwa einer LED- oder OLED-Anzeigeeinrichtung, welche abbildendes Licht abgibt und im unmittelbaren Blickfeld eines Betrachters angeordnet ist, und einer ersten beleuchteten und/oder selbstleuchtenden elektromechanischen Anzeigeeinrichtung, welche unter einem Winkel zu der elektronischen Displayeinrichtung im Blickfeld des Betrachters angeordnet ist und über eine für das abbildende Licht der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung reflektierend ausgebildete optische Kombinationseinrichtung zusätzlich oder alternativ zu der elektronischen Displayeinrichtung in das Blickfeld des Betrachters rückbar (einspiegelbar) ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die elektromechanische Anzeigeeinrichtung zwei erste Anzeigeinstrumente umfasst, die bei kombinierter Darstellung von Anzeigeeinrichtung und Displayeinrichtung an den seitlichen Rändern der Displayeinrichtung zumindest teilweise innerhalb derselben zu liegen kommen, und dass im unmittelbaren Blickfeld des Betrachters eine beleuchtete und/oder selbstleuchtende zweite elektromechanische Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, die beiderseits der elektronischen Displayeinrichtung zwei zweite Anzeigeinstrumente umfasst, die alternativ zu den zwei ersten Anzeigeinstrumenten zusätzlich zu der elektronischen Displayeinrichtung anzeigbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Einbau-Kombinationsinstrument für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Displayeinrichtung, wie etwa einer LED- oder OLED-Anzeigeeinrichtung, welche abbildendes Licht abgibt und im unmittelbaren Blickfeld eines Betrachters angeordnet ist, und einer ersten beleuchteten und/oder selbstleuchtenden elektromechanischen Anzeigeinrichtung, welche unter einem Winkel zu der elektronischen Displayeinrichtung im dem Blickfeld des Betrachters angeordnet ist und über eine für das abbildende Licht der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung reflektierend ausgebildete optische Kombinationseinrichtung zusätzlich oder alternativ zu der elektronischen Displayeinrichtung in das Blickfeld des Betrachters rückbar (einspiegelbar) ist.

Die Anzahl von Informationen, die einem Fahrzeugführer aufgrund der steigenden Anzahl von Komforteinrichtungen, wie Navigationseinrichtungen, Telekommunikationseinrichtungen, Fahrerassistenzsystemen und aufgrund gewünschter Wahlhinweise und dergleichen angezeigt werden, steigt ständig. In zahlreichen Fahrzeugen, kommen deshalb bereits heutzutage so genannte Multifunktions-Bedieneinheiten zum Einsatz, die beispielsweise in der Mittelkonsole angeordnet sind. Der Fahrer ist bei dieser Anordnung für den Informationserhalt gezwungen, seinen Blick vom Fahrgeschehen abzuwenden. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenigstens einen Teil der Informationen in dem in Fahrtrichtung im Blickfeld des Fahrzeugführers befindlichen Kombiinstrument anzuzeigen. Um das Problem zu überwinden, demnach nur eine bestimmte Anzeigefläche im Kombiinstrument neben den analogen Anzeigeinstrumenten für Geschwindigkeit, Drehzahl und dergleichen zur Verfügung steht, ist ein eingangs genanntes Einbau-Kombinationsinstrument entwickelt worden (nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung 103 33 745.8). Bei diesem Einbau-Kombinationselement sind Displayeinrichtung und elektromechanische Anzeigeeinrichtung speziell relativ zueinander so angeordnet, dass sie stets im Blickfeld des Betrachters zu liegen kommen. Während die Displayeinrichtung, die in Gestalt einer Flüssigkristallanzeige, einer OLED-Anzeige oder einer beliebigen anderen Anzeigeart vorliegt, körperlich im Blickfeld des Betrachters im Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, ist die elektromagnetische Anzeigeeinrichtung, welche Anzeigeelemente eines herkömmlichen Kombiinstruments, wie etwa Rundinstrumente zur Geschwindigkeitsanzeige aufweist, unter einem Winkel zu der elektronischen Displayeinrichtung außerhalb des Blickfelds des Fahrzeugführers angeordnet. Eine Kombinationseinrichtung, bevorzugt in Gestalt eines halbdurchlässigen Spiegels, ist zwischen der elektronischen Displayeinrichtung und der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung derart angeordnet, dass sie das abbildende Licht der elektronischen Displayeinrichtung und der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung zu einem gemeinsamen in Blickrichtung des Betrachters liegenden Anzeigebild zusammenführt. Ein derart gestaltetes Einbau-Kombinationsinstrument gestattet die gleichzeitige oder alternative Anzeige von der elektronischen Displayeinrichtung und der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung.

Die räumlich beengten Verhältnisse bei Anordnung dieses Einbau-Kombinationsinstruments im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs in unmittelbarer Nähe zur Lenksäule lässt wenig Platz für eine komplexere Auslegung des Kombinationsinstruments mit einer größeren Anzahl von elektromechanischen Anzeigeeinrichtungen, bevorzugt in Gestalt herkömmlicher Rundinstrumente bei gleichzeitig guter Sicht auf die Information auf der elektronischen Displayeinrichtung. Es besteht deshalb ein Bedarf an einem Aufbau des Kombinationsinstruments mit optimaler Ausnutzung der Nutzfläche der elektronischen Displayeinrichtung bei gleichzeitiger Nutzung von zumindest zwei elektromechanischen Anzeigeinstrumenten bzw. Rundinstrumenten zur klassischen Anzeige von z. B. der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Einbau-Kombinationsinstrument für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei Nutzung von zumindest zwei elektromechanischen Anzeigeinstrumenten im Sichtfeld eines Betrachters eine optimale Ausnutzung der Nutzfläche der elektronischen Displayeinrichtung gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Einbau-Kombinationsinstrument mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung nutzt zwei an unterschiedlichen Orten relativ zur Displayeinrichtung angeordnete und alternativ zur Darstellung im Sichtfeld eines Nutzers bringbare Paare von elektromechanischen Anzeigeinstrumenten, vorzugsweise zum Anzeigen derselben Information, jedoch einmal im Bereich der Kontur der Displayeinrichtung, insbesondere innerhalb derselben, und einmal außerhalb derselben angeordnet. Unter Berücksichtigung der durch einen Betrachter nutzbaren Sichtfläche am Einbauort im Armaturenbrett, mit einer ausgehend von einer geraden Basislinie sich typischerweise bogenförmig nach oben erstreckenden Sichtfeldgrenze des Einbau-Kombinationsinstruments lassen sich folgende Konfigurationen alternativ optimal nutzen:

1. Der normalen Fahrsituation mit primärem Informationsbedarf bezüglich Geschwindigkeit wird durch Einblendung relativ großer elektromechanischer Instrumente vor die Displayeinrichtung mittels des teildurchlässigen Spiegels Rechnung getragen;
2. Der vor allem vor Fahrtantritt auftretenden Situation nach größerem Informationsbedarf wird Rechnung getragen durch alternative Darstellung vor allem kleinerer Anzeigeinstrumente seitlich neben der elektronischen Displayeinrichtung unter bevorzugt zumindest im Wesentlichen vollständiger Freigabe der Nutzfläche der Displayeinrichtung.

Diese Anordnung trägt optimal den Platzverhältnissen am Einbauort des Kombinationsinstruments Rechnung mit relativ größerem Platzangebot in der Horizontalebene zur Aufnahme größerer elektromechanischer Anzeigeinstrumente und dem relativ kleineren Platzangebot in der Ebene der Displayeinrichtung, das in erster Linie vom gebogenen Verlauf der Sichtbarkeitsgrenze bestimmt ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. In dieser zeigen:
1 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments zur Verdeutlichung der Zusammenführung der Information von der elektronischen Displayeinrichtung mit der Information von der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung mittels einer Kombinationseinrichtung, um diese kombinierte Information in das Blickfeld eines Nutzers zu rücken,
2 schematisch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments mit einer elektronischen Displayeinrichtung und vier auf zwei Ebenen angeordneten Anzeigeinstrumenten in einer dreidimensionalen realen Anordnungsansicht,
3 eine Darstellung der ersten Ausführungsform des Kombinationsinstruments in einer im Blickfeld eines Betrachters liegenden Ansicht, und
4 schematisch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments als Abwandlung der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform, ebenfalls in einer im Blickfeld des Betrachters liegenden Ansicht.
Das in 1 im Querschnitt schematisch gezeigte Einbau-Kombinationsinstrument für ein Fahrzeug ist allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet. Das Kombinationsinstrument bzw. Kombiinstrument 1 umfasst eine elektronische Displayeinrichtung 2, die in unmittelbarem Blickfeld 3 des Fahrzeugführers im Bereich eines nicht dargestellten Lenkrads im Armaturenbrett angeordnet ist, und aus einer ersten elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 4, die im Ausführungsbeispiel liegend, unterhalb des Blickfelds 3 des Fahrzeugführers angeordnet ist. Bei der elektronischen Displayeinrichtung 2 handelt es sich bevorzugt um ein OLED-Display, während es sich bei der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung bevorzugt um zumindest ein Rundinstrument handelt (in der nachfolgenden Ausführungsform kommen zwei derartige Rundinstrumente zum Einsatz).
Die im Einzelnen nicht dargestellten Anzeigeinstrumente der ersten elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 4 sind bevorzugt selbstleuchtend oder beleuchtet ausgeführt, während der Hintergrund typischerweise tiefschwarz ist. Der Hintergrund des Displays ist aufgrund seiner Konstruktion als OLED oder dergleichen typischerweise nicht tiefschwarz sondern heller schwarz bis dunkelgrau.
Die Mittelachsen 2a und 4a der elektronischen Displayeinrichtung 2 und der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 4 sind vorteilhafterweise unter einem Winkel α von 90° zueinander angeordnet. In einem Winkel von 45° von der ersten elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 4 ist eine Kombinationseinrichtung 5 vorgesehen, typischerweise handelt es sich bei der Kombinationseinrichtung 5 um einen Planaren teildurchlässigen Spiegel, der für das abbildende Licht der elektronischen Displayeinrichtung 2 durchlässig ausgebildet ist, so dass ein Betrachter das Anzeigefeld der Displayeinrichtung direkt wahrnimmt. Das abbildende Licht der ersten elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 4 wird von dem teildurchlässigen Spiegel 5 reflektiert, so dass es für den Betrachter dem Anzeigebild der elektronischen Displayeinrichtung 2 als virtuelles Bild 6 vorgelagert erscheint. Oberhalb der elektromechanischen zweiten Anzeigeeinrichtung 4 befindet sich eine Blende 7 aus halbdurchlässigem bzw. semitransparentem Material, die für das abbildende Licht der ersten Anzeigeeinrichtung 4 durchlässig ausgebildet ist und diese Anzeigeeinrichtung für den Betrachter zumindest im ausgeschalteten Zustand abdeckt. Soweit entspricht dieses Kombinationsgerät dem in der einleitend genannten nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 103 33 745.8 genannten Kombinationsinstrument.
In 2 und 3 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments 10 gezeigt. Die gleichen Elemente wie in 1 sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Die elektronische Displayeinrichtung 2, der teildurchlässige Spiegel 5, ein Basishintergrund 8 für die Displayeinrichtung 2 und eine die erste elektromechanische Anzeigeeinrichtung 4 aufnehmende Basisplatte 9 sind rechteckig gebildet. Die erste elektromagnetische Anzeigeeinrichtung umfasst zwei als Rundinstrumente ausgebildete erste Anzeigeinstrumente 40 und 41, insbesondere zur Anzeige der Kraftfahrzeuggeschwindigkeit der Motordrehzahl. Die Anzeigeinstrumente 40, 41 sind in der ersten Ausführungsform des Kombinationsinstruments 1 derart positioniert, dass sie bei kombinierter Darstellung gemeinsam mit der elektronischen Displayeinrichtung 2 durch Einspiegelung auf diese mittels des teildurchlässigen Spiegels 5 innerhalb des Umrisses der Displayeinrichtung 2, an deren Seitenränder angrenzend zu liegen kommen, um zwischen den Anzeigeinstrumenten möglichst viel Platz für Anzeige von Information 11 in Gestalt von Icons, Text oder dergleichen auf der Displayeinrichtung 2 zur Verfügung zu stellen. In 3 ist die eingespiegelte Version der Anzeigeinstrumente mit 40' und 41' bezeichnet.
Um eine noch größere Fläche für auf der elektronischen Displayeinrichtung 2 großflächig anzuzeigenden Informationen, wie etwa Navigationsinhalt, einschließlich z. B. Straßenpläne, bereitzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die relativ großen, eingespiegelten ersten Rundinstrumente 40', 41' aus dem Sichtfeld des Betrachters auszublenden, z. B. indem ihre Beleuchtung ausgeschaltet wird, und ersatzweise zwei kleinere zweite Anzeigeinstrumente im Sichtfeld des Betrachters im Bereich der Seitenränder der Displayeinrichtung 2 sichtbar zu machen. Diese kleineren Anzeigeinstrumente könnten ebenso wie die größeren Anzeigeinstrumente auf der Basisplatte 9 angeordnet und über den teildurchlässigen Spiegel 5 vor bzw. neben die elektronische Displayeinrichtung 2 alternativ zu den größeren Anzeigeinstrumenten 40, 41 eingespiegelt werden. In der Praxis verbietet sich dieser Ansatz jedoch aufgrund der beengten Platzverhältnisse auf der Basisplatte 9, die im unmittelbaren Bereich der Lenksäule zu liegen kommt. Etwas mehr Platz findet sich für weitere elektromechanische Anzeigeinstrumente im Bereich des Basishintergrunds 8 beiderseits der elektronischen Displayeinrichtung 2, außerhalb von dieser, angrenzend an die untere Sichtfeldgrenze 14 und die obere Sichtfeldgrenze 14a, welche durch den typischerweise bogenförmigen oberen Rand des Ausschnitts im Armaturenbrett zur Aufnahme des Kombinationsinstruments 1 festgelegt ist.
In 2 und 3 sind die in diesen Positionen angeordneten, ebenfalls als Rundinstrumente ausgelegten zweiten Anzeigeinstrumente mit den Bezugsziffern 12 und 13 bezeichnet. Die ersten und zweiten Anzeigeinstrumente 40, 41 und 12, 13 gelangen bestimmungsgemäß stets alternativ zur Anzeige, indem sie aufleuchten gelassen oder beleuchtet werden. Wenn die großen ersten Anzeigeinstrumente 40, 41 zugunsten der kleineren zweiten Anzeigeinstrumente 12, 13 nicht zur Anzeige gelangen, wird auf der Displayeinrichtung Platz zur Anzeige zusätzlicher Information gewonnen und die von den großen ersten Anzeigeinstrumenten ansonsten angezeigte Information wird von den kleinen Anzeigeinstrumenten angezeigt.
Dieses „Ausblenden" der großen Anzeigeinstrumente zugunsten der seitlich dazu versetzten kleinen Anzeigeinstrumente und umgekehrt schafft nicht nur Anzeigeplatz auf der Displayeinrichtung, sondern erweist sich als verblüffender optischer Effekt für den Nutzer. Bevorzugt werden das Transmissionsvermögen und das Reflexionsvermögen des teildurchlässigen Spiegels 5 und das Leuchtvermögen der ersten und zweiten Anzeigeinstrumente 40, 41 und 12, 13 so abgestimmt, dass die alternativ dargestellten ersten und zweiten Anzeigeinstrumente für den Betrachter gleich hell leuchten. Es erfolgt also kein Helligkeitssprung beim Umschalten zwischen den in unterschiedlichen Positionen liegenden Anzeigeinstrumenten.
Erreichen lässt sich diese Abstimmung z. B.

– mit gleicher Ausleuchtung beider Instrumentenarten bei einem Transmissionsvermögen des teildurchlässigen Spiegels von 50% und einem Reflexionsvermögen dieses Spiegels von 50%;
– mit hellerer Ausleuchtung der kleinen Instrumente bei einem Transmissionsvermögen des teildurchlässigen Spiegels von 30% und einem Reflexionsvermögen dieses Spiegels von 70%; und
– mit umgekehrtem Verhältnis des Transmissionsvermögens zum Reflexionsvermögen des teildurchlässigen Spiegels.

In 4 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationsinstruments 100 gezeigt, das der in 3 gezeigten ersten Ausführungsform 10 bis auf die Tatsache entspricht, dass die beiden großen ersten Anzeigeinstrumente 40', 41' nicht vollständig innerhalb der Kontur der elektronischen Displayeinrichtung 2 zu liegen kommen, sondern mit dem kleineren Teil ihrer Fläche seitlich über die Displayeinrichtung 2 vorragen und damit eine größere Fläche für Information von der Displayeinrichtung 2 freilassen als im Falle der ersten Ausführungsform. In diesen Positionen würden sie die kleineren Anzeigeinstrumente 12, 13 überlappen, die an die Seiten der Displayeinrichtung 2 angrenzen und damit dieselbe Position einnehmen wie im Falle der ersten Ausführungsform. In der Praxis findet jedoch keine derartige Überlappung statt, weil die ersten und zweiten Anzeigeinstrumente 40, 41 und 12, 13 stets nur alternativ zur Anzeige gelangen.

1: Kombinationsinstrument
2: Displayeinrichtung
2a: Mittelachse
3: Blickfeld
4: Anzeigeeinrichtung
4a: Mittelachse
5: Kombinationseinrichtung
6: virtuelles Bild
7: Blende
8: Basishintergrund
9: Basisplatte
10: Kombinationsinstrument
11: Information
12: zweites Anzeigeinstrument
13: zweites Anzeigeinstrument
14: untere Sichtfeldgrenze
14a: obere Sichtfeldgrenze
40: erstes Anzeigeinstrument
40': Einspiegelung des ersten Anzeigeinstruments
41: erstes Anzeigeinstrument
41': Einspiegelung des ersten Anzeigeinstruments
100: Kombinationsinstrument

Claims

Einbau-Kombinationsinstrument für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektronischen Displayeinrichtung (2), wie etwa einer LED- oder OLED-Anzeigeeinrichtung, welche abbildendes Licht abgibt und im unmittelbaren Blickfeld (3) eines Betrachters angeordnet ist, und einer ersten beleuchteten und/oder selbstleuchtenden elektromechanischen Anzeigeinrichtung (40, 41), welche unter einem Winkel zu der elektronischen Displayeinrichtung (2) im dem Blickfeld (3) des Betrachters angeordnet ist und über eine für das abbildende Licht der elektromechanischen Anzeigeeinrichtung (40, 41) reflektierend ausgebildete optische Kombinationseinrichtung (5) zusätzlich oder alternativ zu der elektronischen Displayeinrichtung (2) in das Blickfeld (3) des Betrachters rückbar (einspiegelbar) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromechanische Anzeigeeinrichtung (40, 41) zwei erste Anzeigeinstrumente (40, 41) umfasst, die bei kombinierter Darstellung von Anzeigeeinrichtung (40, 41) und Displayeinrichtung (2) an den seitlichen Rändern der Displayeinrichtung (2), zumindest teilweise innerhalb derselben zu liegen kommen, und dass im unmittelbaren Blickfeld (3) des Betrachters eine beleuchtete und/oder selbstleuchtende zweite elektromechanische Anzeigeeinrichtung (12, 13) angeordnet ist, die beiderseits der elektronischen Displayeinrichtung (2) zwei zweite Anzeigeinstrumente (2, 3) umfasst, die alternativ zu den zwei ersten Anzeigeinstrumenten (40, 41) zusätzlich zu der elektronischen Displayeinrichtung (2) anzeigbar sind.
Kombinationsinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anzeigeinstrumente (40, 41; 12, 13) so bemessen und positioniert sind, dass sie sich bei angenommener gleichzeitiger Darstellung überlappen würden.
Kombinationsinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Anzeigeinstrumente (40, 41; 12, 13) zur Anzeige derselben Information bestimmt sind.
Kombinationsinstrument nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Anzeigeinstrumente (12, 13) kleiner als die ersten Anzeigeinstrumente (40, 41) sind.
Kombinationsinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kleineren zweiten Anzeigeinstrumente (12, 13) im Sichtfeld (3) des Betrachters tiefer liegen als die größeren Anzeigeinstrumente (40, 41).
Kombinationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder die zweiten Anzeigeinstrumente (40, 41; 12, 13) als Rundinstrumente gebildet sind.
Kombinationsinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kombinationseinrichtung (5) ein teildurchlässiger Spiegel ist.
Kombinationsinstrument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Transmissionsvermögen und das Reflexionsvermögen des teildurchlässigen Spiegels (5) auf das Leuchtvermögen der ersten und zweiten Anzeigeinstrumente (40, 41; 12, 13) so abgestimmt sind, und das Leuchtvermögen der ersten Anzeigeinstrumente (40, 41) auf das Leuchtvermögen der zweiten Anzeigeinstrumente (12, 13) so abgestimmt ist, dass die alternativ dargestellten ersten und zweiten Anzeigeinstrumente (40, 41; 12, 13) für den Betrachter gleich hell leuchten.