DE102005020260A1

DE102005020260A1 - Anzeigesystem für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102005020260A1
Application number: DE102005020260A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. Hentsch; Maik Dr. Ziegler
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2005-04-30
Filing date: 2005-04-30
Publication date: 2006-04-20

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug, bei dem wahlweise eine aus einer Vielzahl von Projektionsflächen (2, 3, 4) an verschiedenen Positionen im Fahrzeuginnenraum nutzungszustands- und/oder fahrsituationsabhängig zur Anzeige von Bilddaten und/oder Informationen verwendet wird. Hierfür ist ein Projektor (1) ausgebildet, der die jeweils ausgewählte Projektionsfläche (2, 3, 4) geometrisch korrekt belichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

In heutigen Fahrzeugen werden immer mehr unterschiedlich große Anzeigen während verschiedener Nutzungsphasen für eine Vielzahl von Informationen benötigt. Dafür werden verschiedenste Lösungen für die Ausbildung und Anordnung derartiger Anzeigen vorgeschlagen.

Aus der DE 100 01 988 A1 ist eine Anzeige für betriebs- und/oder verkehrsbezogene Daten in einem Kraftfahrzeug bekannt. Bei dieser Anzeige ist in einem Kombiinstrument eine zusätzliche Anzeige räumlich zum Betrachter hin abgehoben bzw. hervorgehoben angeordnet und überdeckt die übrigen Anzeigeinstrumente des Kombiinstruments teilweise, wobei die Anzeige in diesem Bereich derart ausgebildet, dass die überdeckten Bereiche durch die Anzeige hindurch sichtbar sind. Die Anzeige kann auf einem freiverstellbaren Sockel angeordnet sein.

Weiterhin offenbart die DE 102 38 531 A1 ein Anzeigesystem mit einer Anzeigeplatte mit veränderlichen optischen Elementen zur Bilderzeugung. Dabei ist die Anzeigeplatte derart ausgestaltet, dass ein Fahrweg des Fahrzeugs oder Bedienelemente im Fahrzeug durch die Anzeigeplatte hindurch sichtbar sind. Die Anzeigeplatte kann schwenkbar gelagert sein, so dass sie aus der Blickrichtung geschwenkt werden kann, die von einem Fahrer zu einem Fahrweg oder den Bedienelementen führt. Die Bildinformationen können entweder drahtgebunden oder drahtlos zur Anzeigeplatte übertragen werden.

Schließlich ist aus der DE 102 26 907 A1 ein Anzeigesystem bekannt, das in Kopfhöhe ablesbar ist, insbesondere ein Head-Up-Display-System. Das Anzeigesystem weist eine Leuchtanzeigeeinheit zum Anzeigen eines Bildes, das Informationen über ein Fahrzeug enthält, eine Reflexionsanordnung zum Reflektieren von Licht des Anzeigebildes der Leuchtanzeigeeinheit sowie eine an einer Windschutzscheibe vor einem Fahrersitz angeordnete durchsichtige Reflexionseinrichtung, die das von der Reflexionsanordnung kommende Licht des Anzeigebildes reflektiert und einen Fahrer als ein virtuelles Bild auf der Windschutzscheibe sehen lässt. Weiterhin ist eine Anzeigebildbewegungsvorrichtung ausgebildet, die zum aufwärts-, abwärts- und vertikalen Bewegen des Bilds der Leuchtanzeigeeinheit.

Jedoch verwenden diese herkömmlichen bekannten Anzeigesysteme für jede der erforderlichen Anzeigen eine separate Anzeigeeinrichtung.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigesystem zu Verfügung zu stellen, mit dem auf einfache Weise und flexibel eine Vielzahl von Anzeigen mit veränderlichen Flächen erzeugbar ist, ohne dass alles separate Anzeigeeinrichtungen erforderlich sind.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Anzeigesystem mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Erfindungsgemäß umfasst das Anzeigesystem einen elektronisch angesteuerten optischen Projektor, der entsprechend Nutzungsphasen verschiedene bzw. veränderliche Projektionsfläche im Fahrzeug belichtet. Diese Projektionsflächen können sich beispielsweise direkt auf der Brüstung, an der Dachinnenseite, einer Rück- oder Seitenwand oder auf einem durchsichtigen Head-Up-Display in der Windschutzscheibe befinden.

Auf diese Weise kann die Anzahl separater Anzeigen reduziert werden. Zudem ist die Anordnung von Anzeigeflächen im Fahrzeuginneren sehr variabel.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung offensichtlich.

Dabei zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Anzeigesystems.

Ein in 1 schematisch gezeigtes erfindungsgemäßes Anzeigesystem umfasst einen Projektor 1, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel einen elektronisch angesteuerten optischen Projektor zur Belichtung von verschiedenen bzw. veränderlichen Projektionsflächen 2, 3, 4 im Fahrzeug entsprechend dem jeweiligen Nutzungszustand des Fahrzeugs. Der Projektor 1 ist direkt hinter der Windschutzscheibe auf der Brüstung derart angeordnet, dass alle vorgesehenen Projektionsflächen belichtet werden können. Der Projektor 1 belichtet wahlweise eine größenveränderliche, halbdurchsichtige Projektionsfläche 2 direkt auf der Brüstung mittels Rückprojektion, eine größenveränderliche Projektionsfläche 3 an der Dachinnenseite, einer Rück- oder Seitenwand oder über eine nicht gezeigte Reflexionseinrichtung ein durchsichtiges Head-Up-Display 4 in der Windschutzscheibe. Hierbei erfolgt die Auswahl der belichteten Projektionsfläche 2, 3 bzw. 4 ansprechend auf einer nicht gezeigten Steuereinrichtung zugeführte Signale betreffend einen Nutzungszustand und/oder eine Fahrsituation des Fahrzeugs; beispielsweise wird während der Fahrt ein Bild und/oder Informationen je nach Fahrsituation auf dem Head-Up-Display 4 oder der Projektionsfläche 2 angezeigt, wohingegen während eines Ruhezustands eine der Projektionsflächen 3 verwendet wird. Eine derartige Nutzungszustands- und/oder Fahrsituationsabhängige Auswahl von Projektionsflächen 2, 3 bzw. 4 ist in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung vorabgelegt und kann optional durch einen Eingriff eines Nutzers verändert werden. Hierbei kann der Eingriff eines Nutzers jedoch derart eingeschränkt sein, dass eine sicherheitskritische Auswahl der Projektionsflächen, die zu einer Ablenkung während der Fahrt führen könnte, nicht möglich ist.
Die Stellung des Projektors 1 wird, wie später noch genauer beschrieben, ansprechend auf Ausgangssignale der Steuereinrichtung elektromotorisch, manuell oder mechanisch so eingestellt, dass die vordefinierten Projektionsflächen 2, 3 bzw. 4 geometrisch korrekt belichtet werden. Dazu erfolgt ansprechend auf Ausgangssignale der Steuereinrichtung eine automatische Einstellung der Helligkeit und Blende des Projektors 1. Dabei werden der Steuereinrichtung Signale betreffend eine Umgebungshelligkeit zugeführt, die zusammen mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung vorabgespeicherten Informationen über die Beschaffenheit der Projektionsfläche 2, 3 bzw. 4 zur Ermittlung einer erforderlichen Projektionshelligkeit und Ausgabe von Steuersignalen zur Anpassung der Projektionshelligkeit entsprechend dem Ermittlungsergebnis dienen.
Die Projektion auf die verschiedenen Projektionsflächen 2, 3 bzw. 4 kann mit unterschiedlichen Projektionsverfahren erfolgen. Während die Projektionsfläche 2 halbtransparent ausgeführt ist und von hinten angestrahlt wird (Rückprojektion), sind die Projektionsflächen 3 normale aus Sichtrichtung angestrahlte Flächen. Hierbei erfolgt beispielsweise die Spiegelung des Bilds durch die Steuereinrichtung. Insgesamt ermittelt die Steuereinrichtung anhand von zugeführten oder vorabgespeicherten Signalen über die Art der Projektionsflächen, z.B. Head-Up-Display, Rückprojektion, ..., wie die auszugebenden Bilddaten angepasst werden müssen und führt diese Anpassung vor der Ausgabe der Bilddaten automatisch durch.
Bei allen Projektionsflächen werden nicht benötigte Bildelemente bevorzugt durch die Steuereinrichtung automatisch schwarz geschaltet, so dass der Betrachter nicht durch den Projektor 1 geblendet wird.
Da die Projektionsflächen 2, 3 und 4 in der Regel nicht alle parallel zur Projektionsquelle, dem Projektor 1 angeordnet sein können, ist eine Entzerrung der Schrägprojektion erforderlich und vorgesehen. Aufgrund von Schrägprojektion kann es nämlich zu ungleichmäßigen Liniendicken und geometrischen Verzerrungen und/oder einer ungleichmäßigen Schärfe des projizierten Bilds kommen.
Zur Aufhebung der geometrischen Verzerrung wird der Steuereinrichtung entweder ein Signal betreffend die Stellung des Projektors 1 im Verhältnis zur Stellung der Projektionsflächen 2, 3 bzw. 4 zugeführt oder entsprechende Informationen sind vorabgespeichert. Wenn jedoch ein aktuelles Signal betreffend die Stellung des Projektors 1 zugeführt wird, kann eine eventuell während des Betriebs des Projektors auftretende Veränderung der Projektorstellung berücksichtigt werden. Die Steuereinrichtung berechnet dann entsprechend der zugeführten oder vorabgespeicherten Stellung des Projektors 1 im Verhältnis zur Stellung der Projektionsfläche entsprechende Korrekturwerte für die Bildsignale getrennt für jede Projektionsfläche 2, 3 bzw. 4 und gibt ein entsprechend korrigiertes Bildsignal aus, so dass auf jeder Projektionsfläche 2, 3 bzw. 4 eine verzerrungsfreie Bilddarstellung erfolgt.
Weiterhin ist es erforderlich, eine ungleichmäßige Schärfe des Bilds bei Schrägprojektion zu beseitigen. Das optische System des Projektors 1 lässt nämlich nur einen definierten Brennpunkt zu. Daher kann es passieren, dass bei Schrägprojektion nur ein Teil des Bilds scharf gesehen werden kann. Dieses Problem wird dadurch gehoben, dass die Steuereinrichtung die Stellung des Projektors 1 im Verhältnis zur Stellung der Projektionsfläche 2, 3 bzw. 4 berücksichtigt und entsprechend eine vorzuschaltende Blende zur Erhöhung der Tiefenschärfe ermittelt und die Vorschaltung ansteuert. Da die Vorschaltung der Blende zur Erhöhung der Tiefenschärfe zur Lasten der Lichtleistung des Projektors 1 erfolgt, weist der Projektor 1 bevorzugt eine in der Helligkeit regelbare Projektionslampe auf, die von der Steuereinrichtung entsprechend der ermittelten vorzuschaltenden Blende und einer dadurch erfolgenden Reduktion der Helligkeit in der Helligkeit zur Kompensation des Helligkeitsverlusts nachgeregelt wird.
Auf diese Weise können auf einfache Weise und kostengünstig verschiedene Projektionsflächen in einem Fahrzeug mit unterschiedlichen Flächengrößen mittels eines einzelnen Projektors 1 Nutzungszustands- und/oder Fahrsituationsabhängig verwendet werden, ohne, dass eine Vielzahl einzelner, getrennt anzusteuernder Anzeigeeinrichtungen erforderlich ist.

Claims

Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Vielzahl von Anzeigeflächen zur Anzeige von Bilddaten und/oder Informationen für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere den Fahrzeugführer, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeflächen an verschiedenen Positionen innerhalb des Kraftfahrzeuginnenraums als größenveränderliche Projektionsflächen (2, 3, 4) ausgebildet sind, weiterhin mit einem Projektor (1) zur Belichtung der größenveränderlichen Projektionsflächen (2, 3, 4) im Kraftfahrzeuginnenraum entsprechend dem jeweiligen Nutzungszustand des Fahrzeugs.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (1) ein elektronisch angesteuerter optischer Projektor ist.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die größenveränderlichen Projektionsflächen direkt auf der Brüstung (2), an der Dachinnenseite (3), einer Rück- oder Seitenwand (3) und/oder als durchsichtiges Head-Up-Display 4 in der Windschutzscheibe ausgebildet sind.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassungseinrichtung zur Erfassung eines Nutzungszustands und/oder einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs sowie eine Steuereinrichtung ausgebildet ist, der von der Erfassungseinrichtung Signale betreffend den Nutzungszustand und/oder die Fahrsituation des Kraftfahrzeugs zugeführt sind, wobei die Steuereinrichtung ansprechend auf die Signale eine der größenveränderlichen Projektionsflächen (2, 3, 4) auswählt und den Projektor (1) entsprechend ansteuert.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung eine Speichereinrichtung aufweist, in der eine Nutzungszustands- und/oder Fahrsituationsabhängige Auswahl der Projektionsflächen (2, 3, 4) vorabgelegt ist.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Inhalt der Speichereinrichtung durch einen manuellen Eingriff eines Nutzers veränderbar ist.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderbarkeit der Speichereinrichtung eine sicherheitskritische Auswahl der Projektionsflächen (2, 3, 4), die zu einer Ablenkung während der Fahrt führen könnte, verhindert.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, das die Steuereinrichtung eine Stellung des Projektors (1) ansprechend auf Ausgangssignale der Steuereinrichtung elektromotorisch, manuell oder mechanisch derart einstellt, dass die vordefinierten Projektionsflächen 2, 3 bzw. 4 geometrisch korrekt belichtbar sind.
Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ansprechend auf Ausgangssignale der Steuereinrichtung eine automatische Einstellung der Helligkeit und Blende des Projektors (1) erfolgt.
Anzeigesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung Signale betreffend eine Umgebungshelligkeit zugeführt werden, die zusammen mit in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung vorabgespeicherten Informationen über die Beschaffenheit der Projektionsfläche (2, 3 bzw. 4) zur Ermittlung einer erforderlichen Projektionshelligkeit und Ausgabe von Steuersignalen zur Anpassung der Projektionshelligkeit entsprechend dem Ermittlungsergebnis dienen.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektion auf den verschiedenen Projektionsflächen (2, 3 bzw. 4) mit unterschiedlichen Projektionsverfahren erfolgt.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Projektion auf der Projektionsfläche (3) an der Dachinnenseite, einer Rück- oder Seitenwand mittels Rückprojektion und eine Spiegelung des Bilds durch die Steuereinrichtung erfolgt.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin eine Reflexionseinrichtung ausgebildet ist, die zur Reflexion des Bilds vom Prokjektor (2) dient.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei allen Projektionsflächen (2, 3, 4) nicht benötigte Bildelemente durch die Steuereinrichtung automatisch schwarz geschaltet sind.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung entweder ein Signal betreffend die Stellung des Projektors (1) im Verhältnis zur Stellung der Projektionsflächen (2, 3, 4) zugeführt oder entsprechende Informationen in der Speichereinrichtung vorabgespeichert sind und die Steuereinrichtung entsprechend der zugeführten oder vorabgespeicherten Stellung des Projektors (1) im Verhältnis zur Stellung der Projektionsfläche entsprechende Korrekturwerte für die Bildsignale getrennt für jede Projektionsfläche (2, 3, 4) berechnen und ein entsprechend korrigiertes Bildsignal ausgeben kann.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuereinrichtung die Stellung des Projektors (1) im Verhältnis zur Stellung der Projektionsfläche (2, 3, 4) zugeführt ist und entsprechend eine vorzuschaltende Blende zur Erhöhung der Tiefenschärfe ermittelt und die Vorschaltung der Blende ansteuert.
Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor (1) eine in der Helligkeit regelbare Projektionslampe aufweist und die Steuereinrichtung entsprechend der ermittelten vorzuschaltenden Blende und einer dadurch erfolgenden Reduktion der Helligkeit die Helligkeit der Projektionslampe zur Kompensation des Helligkeitsverlusts nachregelt.