DE102005049127A1

DE102005049127A1 - Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE102005049127A1
Application number: DE102005049127A
Authority: DE
Inventors: Reinhold Preissl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-10-14
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2007-04-19

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige und/oder Bedienoberfläche vorgeschlagen. Erfindungsgemäß besteht die Anzeige und/oder Bedienoberfläche (3, 4, 5, 6) aus einem flexiblen Display (2), das eine dreidimensional verlaufende Körperoberfläche einer Einrichtung des Fahrzeugs bildet. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige und Bedienoberfläche vorgeschlagen.

Description

Es sind verschiedenste Ausgestaltungen von Fahrzeugcockpits mit interaktiven Bedienmöglichkeiten bereits bekannt geworden. Bei einer Ausführungsform wird statt flächig verteilten Direkt-Schaltern für Licht, Klima, Audio etc. dem Fahrer ein einziges langgestrecktes Schalterfeld auf der Mittelkonsole zur Verfügung gestellt. Wie eine Schlange schmiegt sich das langgestreckte Bedienfeld in Reichweite des Fahrers an den Verlauf der Mittelkonsole an. Bereits bei Annäherung wird die suchende Hand von Sensoren erfasst. Berührt der Fahrer zum Beispiel einen der haptisch codierten Schalter für den Funktionsbereich „Klima" öffnet sich ein weiteres größeres Einstellfenster, das beispielsweise den Temperaturwert der Fahrerseite zeigt. Entfernt der Fahrer seine Hand wieder, verschwinden die großen Einstellfenster. Auch ist bekannt, dass anstelle des heutigen Kombiinstruments in Fahrzeugen, das insbesondere den Tachometer umfasst, ein großer Aktivmatrixbildschirm eingesetzt wird. Dieser zeigt in seiner durch das Lenkrad sichtbaren Oberfläche durchaus bekannte Anzeigeelemente, wie beispielsweise Tachometer und Drehzahlmesser. Der Aktivmatrixbildschirm kann auch gleichzeitig als Informationssystem, beispielsweise für die Navigation zur Anwendung kommen.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Integration einer Anzeige und/oder Bedienvorrichtung im Cockpit eines Fahrzeugs im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1, 12 sowie 13 gelöst.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Die Erfindung geht zunächst von einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige und/oder Bedienoberfläche aus. Der Kern der Erfindung liegt darin, dass die Anzeige und/oder Bedienoberfläche aus einem flexiblen Display besteht, das eine dreidimensional verlaufende, insbesondere gekrümmte und/oder gekantete Körperoberfläche einer Einrichtung des Fahrzeugs bildet. Durch diese Vorgehensweise bietet sich die Möglichkeit, dass Anbau und Funktionsteile in Fahrzeugen, insbesondere die Mittelkonsole in Automobilen hinsichtlich ihrer Oberflächengestaltung durch entsprechende Bildinformationen auf dem Display an verschiedenstes Umgebungsdesign sozusagen „softwaremäßig" anpassbar ist.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das flexible Display ein Foliendisplay. Mit einem Foliendisplay können vielfältige Raumformen, auch mit vergleichsweise komplizierter Topographie, realisiert werden. Vorzugsweise ist das flexible Foliendisplay über den größten Teil ggf. vollständig als Anzeigefoliendisplay ausgestaltet, so dass der vom Foliendisplay überzogene Bereich mit Bildinformationen beaufschlagbar ist. Beispielsweise kann durch entsprechende Ansteuerung auf dem Foliendisplay eine Bildinformation eingeschrieben werden, die mit dem Umgebungsdesign harmoniert. In der Oberfläche des Displays können Informationsbereiche ausgebildet sein, die durch Berühren einen Informationsgehalt und/oder die Größe eines Informationsfeldes verändern. Hierzu ist das Foliendisplay zumindest abschnittsweise in einer vorteilhaften Ausgestaltung als Touchscreen realisiert.

Beim flexiblen Foliendisplay sind in einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung Schaltelemente hinterlegt, so dass das flexible Foliendisplay die Funktion einer Bedienfolie, wie sie aus Tastaturen mit flexiblem Folienüberzug bekannt ist, übernimmt. Damit lässt sich außerdem ein gewünschtes Druckerlebnis im Hinblick auf eine haptische Rückkopplung bei der Bedienung eines entsprechenden Tastenfeldes erzeugen.

Um eine über weite Bereiche frei gestaltbare Anmutung des flexiblen Displays zu erhalten, ist es überdies bevorzugt, wenn das flexible Display eine Matrixanzeige umfasst, gegebenenfalls komplett als Matrixanzeige ausgestaltet ist. Damit besteht im Hinblick auf die Wiedergabe von Bildinformationen und die Ausgestaltung von Anzeige und/oder Bedienbereichen in bildarstellender als auch farblicher Hinsicht nahezu keine Beschränkung.

In einer überdies bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung emittiert das flexible Display aktiv Licht. Durch diese Maßnahme kann auf eine Hinterleuchtung vollständig verzichtet werden, wodurch ein einfacher Aufbau realisierbar ist. Darüber hinaus lässt sich ohne eine aufwändige Lichtführung eine homogene Ausleuchtung, insbesondere an Krümmungen oder Kanten erzeugen, da in diesem Bereichen kein externes Licht gleichmäßig zugeführt werden muss. Beispielsweise kann ein OLED-Display (Organic Light Emitting Diode-Display) eingesetzt werden.

Ein Foliendisplay bietet darüber hinaus den Vorteil, dass dieses zumindest abschnittsweise mit einer Textur ausgestattet werden kann. Die Textur lässt sich beispielsweise auf Umgebungsoberflächen anpassen. Das flexible Display kann auch wenigstens zum Teil bedruckt werden, wodurch sich gegebenenfalls nicht nur eine bestimmte Textur erreichen lässt, sondern zusätzliche Bildelement und/oder Farbinformationen erzeugt werden können.

In einer darüber hinaus bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das flexible Display mit einer haptischen Oberfläche ausgestattet. Beispielsweise sind bestimmte Bereiche, insbesondere solche, die als Bedienbereiche vorgesehen sind, an die Ergonomie einer bedienenden Hand angepasst. Dies kann durch Vertiefungen erfolgen, so dass zumindest ein Finger einer Hand eine Bedienstelle über das Fühlen der Oberfläche intuitiv erreicht.

Ebenso bevorzugt ist es, wenn das flexible Display auf einen Träger auflaminiert ist. Damit kann eine ausreichende Formstabilität des Displays bereitgestellt werden. Der Träger kann flexibel oder biegebeständig sein. Gegebenenfalls sind im Träger bereits Leiterbahnen integriert, so dass hierdurch eine Kontaktierung von vorgegebenen Stellen des flexiblen Displays von der Rückseite möglich ist. Gegebenenfalls sind Ansteuerelemente unmittelbar auf der Rückseite des Trägers vorgesehen, was einen kompakten Aufbau einer entsprechenden Fahrzeugeinrichtung fördert.

Vorzugsweise wird eine Mittelkonsole mit einem erfindungsgemäßen Display ausgestattet. Eine Mittelkonsole kann vollständig von einem flexiblen Foliendisplay überzogen sein, so dass deren Anmutung entsprechend der eingeschriebenen Bildinformationen veränderbar und anpassbar ist. Die Einteilung einer Bedienoberfläche ist insbesondere im Fall einer Matrixanzeige frei gestaltbar. Dabei ist jedoch ein vergleichsweise hochauflösendes Matrixdisplay, zum Beispiel ein TFT-Display nicht unbedingt erforderlich. Es ist auch ein „robusteres" Design mit vorgegebenen ansteuerbaren Symbolen und/oder größerflächigen Bildpunkteinheiten bzw. Bildsymbolen denkbar. Verschiedene visuelle Oberflächeneffekte lassen sich unabhängig von der Art des Displayaufbaus durch entsprechende Texturen und/oder Bedruckungen zusätzlich erreichen.

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige- und/oder Bedienoberfläche liegt ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung darin, dass ein Träger mit dreidimensional verlaufender Oberflächenstruktur, insbesondere gekrümmter und/oder gekanteter Oberflächenstruktur mit Leiterbahnen erstellt wird und dass auf den Träger das flexible Display auflaminiert wird. Der Träger kann selbst flexibel sein oder aber als biegestabile Form vorliegen. Durch die Anbringung von Leiterbahnen auf dem Träger können vorgegebene Kontaktierbereiche an der Folie unmittelbar von der Rückseite versorgt werden. Das begünstigt eine vergleichsweise einfache Unterbringung von Ansteuerelektronik innerhalb eines Trägerkörpers. Durch eine solche Vorgehensweise lässt sich außerdem ein entsprechend ausgestaltetes Einrichtungselement, zum Beispiel eine Mittelkonsole einfach in bestehende Strukturen integrieren.

Zeichnungen
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend unter Angabe weiterer Vorteile und Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen
1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung eine mit einem Foliendisplay überzogene Mittelkonsolenstruktur,
2 eine weitere Ausführungsform einer Mittelkonsole mit Foliendisplay in perspektivischer Darstellung mit dahinter abgebildeter Elektronikeinheit in stark vergrößerter Ansicht zur Verdeutlichung, dass die Elektronikeinheit unmittelbar, aber von vorne nicht sichtbar, hinter dem abgebildeten Foliendisplay sitzt,
3a–c in jeweils schematischer Schnittdarstellung ein Einrichtungselement für ein Fahrzeug mit Anzeigefolie in unterschiedlichen Herstellungsstadien,
4a, 5a, 6a in schematischer perspektivischer Ansicht den Aufbau einer Abdeckhaube für die Innenausstattung eines Fahrzeugs in unterschiedlichen Prozessstadien bei deren Herstellung,
4b, 5b, 6b zu den 4a, 5a, 6a korrespondierende Schnittdarstellungen bei einem Schnitt entlang der Längsachse,
7a–c entsprechende Schnittdarstellungen wie in 4b, 5b sowie 6b bei der Herstellung eines Einrichtungselements auf der Grundlage eines flexiblen Trägers und
8 ein flexibles Display mit schematisiert angedeuteten Ansteuerspinnen zur Ansteuerung entsprechender Bildelemente im flexiblen Display.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine Trägereinheit 1, zum Beispiel einer Mittelkonsole, auf welcher eine flexible Displayfolie 2 aufgebracht ist. Anstatt einer Mittelkonsole, konnte es sich prinzipiell jedoch auch um jedes andere Einrichtungselement insbesondere in einem Fahrzeug handeln. Vorzugsweise lässt sich die flexible Displayfolie 2 mit der Hand, zum Beispiel dem Zeigefinger, wie mit einem Cursor auf einem Bildschim navigieren. Auf dem flexiblen Display 2 sind Kontrollleuchten 4 sowie Bedienfelder 3 ausgebildet. Die Kontrollleuchten 4 können zum Beispiel durch die flexible Displayfolie 2 selbst realisiert sein oder durch eine Hinterleuchtung der flexiblen Displayfolie genau an dieser Stelle. Die Bedienfelder 3 lassen sich vorzugsweise wie bei einem Touchscreen steuern. Es ist jedoch auch denkbar, den Bedienfeldern 3 einen Schalter bzw. Taster zu hinterlegen, so dass die flexible Displayfolie eine nachgiebige Bedienfolie darstellt. Neben einer Hauptanzeigefläche 5 sind weitere Anzeigeflächen 6 denkbar.
In die Trägereinheit 1 lässt sich elegant beispielsweise ein CD-Laufwerk integrieren.
Die Hautptanzeigefläche 5 kann für ein Navigationssystem zur Darstellung einer Landkarte genutzt werden. Über eine entsprechende Ansteuerung lassen sich jedoch eine Vielzahl weiterer Funktionalitäten darüber realisieren. Bei Nichtgebrauch kann die Oberfläche des Displays eine Anmutung durch entsprechende Ansteuerung annehmen, dass sie auf das Umgebungsdesign angepasst ist.
In 2 ist eine zu 1 vergleichbare Trägereinheit 1 mit einer flexiblen Displayfolie 8 dargestellt, die von der Rückseite durch entsprechende Elektronik angesteuert wird.
Eine hinter der flexiblen Displayfolie 8 sitzende Elektronikplatine 9 ist stark vergrößert zur Trägereinheit 1 hinterlegt. Ein Pfeil 10 symbolisiert die Positionierung der Elektronikplatine auf der Rückseite der flexiblen Displayfolie bzw. auf der Rückseite der Trägereinheit 1.
Der Herstellungsprozess eines Einrichtungselements, zum Beispiel einer Mittelkonsole entsprechend der 1 und 2 soll durch die Abbildungen gemäß der 3a bis 3c verdeutlicht werden.
Auf ein Trägermaterial 31 mit beispielsweise integrierten Leiterbahnen 32 und integrierten Schaltkontakten 33 wird eine Displayfolie 34 aufaminiert. Der Laminiervorgang soll durch den Pfeil 35 symbolisiert werden. Die Displayfolie 34 ist auf der Rückseite mit elektrischen Kontaktflächen 36 versehen. Im Trägermaterial 31 sind Öffnungen 31a mit lötaugenartigen Kupferringen 31b vorgesehen.
In zum Beispiel einem Galvanikprozess werden die Kontaktflächen 36 der Displayfolie 34 mit den Kupferringen 31b elektrisch verbunden, indem in den Öffnungen 31a eine leitende Schicht 31c abgeschieden wird.
Vor einem Galvanikprozess kann die flexible Displayfolie 34 mit einer schützenden transparenten Decklage 37 versehen werden.
In einem weiteren Prozessschritt kann der bestehende Aufbau aus Trägermaterial 31 und flexibler Displayfolie 34 geformt und mit Randmaterial 38 umspitzt werden. Dabei lässt sich auch ein Steckerbereich 39 realisieren. An der soweit hergestellten Struktur können elektronische Bauteile 39a, 39b sowie 39c angeordnet werden. Bei dem Bauteil 39b handelt es sich beispielsweise um Treiberbausteine. Das Bauteil 39c ist zum Beispiel ein lichtempfindliches Bauteil, was zur automatisierten Steuerung der Leuchtkraft der Displayfolie 34 zur Anwendung kommen kann.
Gemäß 8 lassen sich mittels der Displayfolie 34 Symbole 80 anzeigen sowie frei programmierbare Bedienflächen 81 mit gegebenenfalls darunter liegenden Schaltkontakten 33 realisieren.
Insbesondere in einem Fall einer Matrixanzeige, die in 8 durch Kontaktierspinnen 82 symbolisiert ist, lassen sich unabhängig von Anzeige und Bedienfeldern je nach Geschmack und Designvorstellung über die komplette Fläche der Displayfolie gewünschte Oberflächen darstellen.
Mit Hilfe der 4a bis 6b soll die Herstellung einer Abdeckhaube 40 (siehe 6a) über unterschiedliche Prozessstadien verdeutlicht werden. Zunächst wird ein Trägerelement 41 erzeugt. Der Träger 41 kann entsprechend der Abbildungen 4a und 4b aus einem Zweikomponentenkunststoff mit integrierten Leiterbahnen 42 hergestellt werden. Bei diesem Verfahren wird zuerst ein fotosensitives Polymer auf die Oberfläche eines Trägers 41 aufgebracht. Mittels eines Lasers werden Strukturen in dieses Polymer geschrieben. Die belichteten Regionen werden chemisch aus dem Polymer entfernt und beispielsweise eine Goldschicht auf den gesamten Träger aufgedampft. Danach wird die Polymerschicht gelöst, wodurch nur dort Gold zurückbleibt, wo es unmittelbar auf die Oberfläche des Trägers 41 aufgebracht wurde.
Alternativ lässt sich auch ein flexibler Schaltungsträger 43 aus Polyamid oder Polyester bzw. dünnem Epoxidglasgewebe, wie man es aus einer Leiterplatten-Multilayerherstellung kennt, verwenden.
Der Träger 41 ist vorzugsweise mehrschichtig mit einer eingelagerten Abschirmschicht 44 (siehe hierzu 4b).
In einem weiteren Prozessschritt wird eine flexible Displayfolie oder Displaytextile 45 auf den Träger 41 auflaminiert. Das flexible Display kann bedruckt werden. Außerdem kann durch weitere Verfahren in die Oberfläche eine haptische Form eingebracht werden.
Die elektrische Verbindung zwischen dem flexiblen Display 45 und den mit Leiterbahnen 42 vorbereiteten Trägern erfolgt vorzugsweise durch einen galvanischen Prozess. Das Laminat wird dabei so wie bei einer Leiterplattenherstellung verkupfert. Dabei lassen sich aneinanderliegende freie Stellen elektrisch verbinden. An Stellen wo kein Kupfer abgeschieden werden soll, kann eine Abdeckung mit einem fotosensitiven Lack aufgebracht werden.
Eine entsprechende Erzeugung eines Laminats kann auch auf der Grundlage des flexiblen Schaltungsträgers 43 erfolgen. Es entsteht ein flexibles Laminat (siehe 7b).
Vorzugsweise werden auf der der Sichtseite des Displays gegenüberliegenden Seite am Träger 41 bzw. 43 Elektronikbauteile angebracht. Dies können zum Beispiel Displaytreiber und/oder Grafikkontroller 46 sein.
Darüber hinaus können die Elektronikeinheiten einen Speicherbaustein 47 mit Software für die optische Struktur im Hinblick auf Anzeige und Bedienung umfassen. Damit lässt sich wie in 6a angedeutet eine frei programmierbare Oberfläche mit Symbolen 48, Bedienelementen 49 und einer optischen Hintergrundoberfläche 50 realisieren. Ein flexibles Laminat aus Träger und Display mit integrierten Elektronikeinheiten 46 gemäß 7c kann für eine weitere Formgebung hinterschäumt werden.

Claims

Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige- und/oder Bedienoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige und/oder Bedienoberfläche (3, 4, 5, 6) aus einem flexiblen Display (2, 8) besteht, das eine dreidimensional verlaufende Körperoberfläche einer Einrichtung (40) des Fahrzeugs bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display ein Foliendisplay (2, 8, 34, 45) ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem flexiblen Display (34) ein Schaltelement (33) hinterlegt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Touchscreenbereich vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display lichtemittierende Anzeigebereiche umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display eine Bildpunkt-Matrix umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display eine Textur besitzt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display bedruckt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im flexiblen Display eine haptische Oberfläche ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display (45) auf einen Träger (41, 43) auflaminiert ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Display unmittelbar von der Rückseite kontaktiert ist.
Mittelkonsole mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in einem Fahrzeug und/oder Bedienung von Fahrzeugeinheiten mit einer Anzeige- und Bedienoberfläche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Träger (31, 41, 43) mit dreidimensional verlaufender Oberfläche mit Leiterbahnen (32, 42) erstellt wird, uns dass auf den Träger (31, 41, 43) das flexible Display (34, 45) auflaminiert wird.