DE102006003227A1

DE102006003227A1 - Anzeigevorrichtung zur Anzeige von Informationen für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102006003227A1
Application number: DE102006003227A
Authority: DE
Inventors: Lorenz Bohrer; Rainer Dehmann; Robert Hofmann; Nils Poschwatta
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: DE102006003227B4

Abstract

Technisch wird es zunehmend möglich, Displays für die Anzeige von Fahrzeugszustandsinformationen in Kraftfahrzeugen zu verwenden. Bisher stören sich Kraftzeugfahrer daran, dass diese nicht den von Analoggeräten gewohnten räumlichen Eindruck vermitteln. Erfindungsgemäß wird ein lichtdurchlässiges Element 20 vor einem solchen Display 12 bereitgestellt, welches zumindest einen Teilbereich 24 aufweist, der so geformt ist, dass von dem Display 12 ausgesendete Lichtstrahlen gebrochen werden. Bei passender Wahl der auf dem Display angezeigten Graphiken kann sich durch Zusammenwirken von Graphik und dem Teilbereich 24 ein räumlicher Eindruck ausbilden, so dass die Akzeptanz der Anzeigevorrichtung 10 durch Kraftfahrer erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige von (Fahrzeugzustands-) Informationen für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs.
Im Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs gibt es zahlreiche Anzeigevorrichtungen. Herkömmlicherweise sind dies mechanische, analog arbeitende Geräte.

In modernen Kraftfahrzeugen werden die angezeigten Informationen jedoch ohnehin zunehmend in elektronischer Form gewonnen. Entsprechende Sensoren messen beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und geben entsprechende elektronische Daten aus. Durch die Fortschritte in der Display-Technologie ist es wünschenswert, moderne Displays auch zur Anzeige von Informationen für den Fahrer eines Kraftfahrzeuges zu verwenden.

Bisher haben sich solche Displays jedoch kaum durchsetzen können, weil die Kraftfahrer die mechanischen Anzeigevorrichtungen gewöhnt sind, und weil ein Display die Informationen in flacher Form darstellt, so dass der räumliche Eindruck für den Kraftfahrer entfällt, den er zu haben gewohnt ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigvorrichtung mit einem Display dahingehend weiterzubilden, dass sie Anklang bei den Kraftfahrzeugfahrern findet.

Die Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß umfasst die Anzeigevorrichtung also ein (Flach-) Display, das Lichtstrahlen aussendet. Naturgemäß strahlen unterschiedliche Bereiche auf dem Display unterschiedliche Lichtstrahlen (unterschiedlich in Farbe und Intensität) aus, so dass sich auf dem Display graphische Elemente zeigen. Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung umfasst ein (vom Fahrer aus gesehen) vor dem Display angeordnetes lichtdurchlässiges Element. Dieses soll zumindest einen Teil der Graphiken auf dem Display in leicht veränderter Form darstellen. Hierzu ist zumindest ein Teilbereich des lichtdurchlässigen Elements so geformt, dass von dem Display ausgesendete Lichtstrahlen gebrochen (abgelenkt) werden.

Durch die Brechung von Lichtstrahlen, die von dem Display ausgehen, werden insbesondere die Konturen von Graphiken verändert, welche auf dem Display angezeigt werden. Bei ge schickter Wahl der Graphiken bzw. geschicktem Zusammenspiel von Anzeigen auf dem Display mit dem passend geformten lichtdurchlässigen Element ist es möglich, dass die Konturlinien der Graphiken derart verzerrt werden, dass sich für den Fahrer des Kraftfahrzeuges näherungsweise ein räumlicher Eindruck ergibt.

Durch die Brechung kann beispielsweise ein Bildteil als Ganzes verschoben werden, so dass ein Bildteil eines auf dem Display gezeigten Bilds graphisch erhaben erscheint, während der restliche Bildteil etwas weiter nach hinten versetzt erscheint. Dadurch wirkt ein Bildteil beispielsweise wie auf das lichtdurchlässige Element aufgedruckt, während ein Hintergrundteil, der nicht von dem Teilbereich des lichtdurchlässigen Elements beeinflusst wird, als hinter dem lichtdurchlässigen Element befindlich erscheint.

Bevorzugt umfasst der Teilbereich eine Aussparung, eine Kante, eine Konturenlinie des Elements und/oder Fase. Mit anderen Worten bewirkt jegliche Abweichung von glatten geschlossenen Oberflächen des lichtdurchlässigen Elements, dass Lichtstrahlen bei vorgegebener Dicke des lichtdurchlässigen Elements gebrochen werden. Technisch ist daher ein solches lichtdurchlässiges Element leicht herstellbar.

Bei einer Ausführungsform ist das lichtdurchlässige Element auf das Display aufgeklebt. Hierbei muss der Klebstoff jedoch ausreichend lichtdurchlässig sein. Bei einer anderen Ausführungsform ist das lichtdurchlässige Element in einer Halterung vor dem Display gehalten. Durch das Vorhandensein von einer Mehrzahl von Übergangsstellen, nämlich von dem Display in die Luft, von der Luft an das lichtdurchlässige Element, und von dem lichtdurchlässigen Element zurück in die Luft, kommt es zu zumindest zwei Lichtbrechungen (bei geeigneter Ausformung des entsprechenden Teilbereichs), nämlich beim Austritt von Licht in das lichtdurchlässige Element und beim Eintritt von Licht in das Lichtelement.

Bevorzugt besteht das lichtdurchlässige Element aus Plexiglas. Diese Lösung ist besonders kostengünstig, wobei Plexiglas hervorragende optische Eigenschaften hat.

Das Display kann ein Dünnschichttransistor-Display (TFT-Display, „Thin-Film-Transistor") sein.

Das lichtdurchlässige Element kann ästhetisch ansprechende Formen aus einer Vielzahl von möglichen Formen haben. Bevorzugt ist es so ausgeformt, dass seine Außenabmessungen kleiner sind als die Außenabmessungen des Displays, d.h. dass das gesamte Element vor dem Display angeordnet ist.

Das lichtdurchlässige Element kann z.B. kreisförmig sein, um so eine kreisförmige Graphik in ihrer räumlichen Wirkung zu unterstützen. Alternativ kann es ringförmig sein. Diese beiden Ausführungsformen sind deswegen bevorzugt, weil die bisher verwendeten analogen Anzeigevorrichtungen wie Tachometer ebenfalls diese Formen aufweisen, dass sich der Fahrer eines Kraftfahrzeuges nicht stark umgewöhnen muss.

Bei der ringförmigen Ausführungsform des lichtdurchlässigen Elements ist bevorzugt zumindest eine Innenkontur des Rings abgefast. Dadurch wirkt eine Graphik, die die Innenkonturen des Rings nachbildet, räumlich erhaben, wodurch sie ähnlich wirken kann wie eine analoge Anzeigevorrichtung der oben genannten Art.

Zur Erfindung gehört auch ein Verfahren nach Anspruch 10, welches das Zusammenspiel von Graphik und lichtdurchlässigem Element betrifft. Demgemäß sind die auf dem Display angezeigten graphischen Elemente mit ihren Konturlinien, was deren Form und deren Anzeigeort betrifft, zumindest teilweise auf die Form und den Ort eines lichtstrahlbeladenen Teilbereichs des lichtdurchlässigen Elements abgestimmt. Dadurch wird es ermöglicht, dass die graphischen Elemente für den Fahrer verzerrt sichtbar sind und insbesondere eine räumliche Wirkung haben. Die Konturlinien der graphischen Elemente können insbesondere an Konturlinien oder Kanten (auch abgefast) angepasst sein. Durch das lichtdurchlässige Element kann auch eine Aufteilung in Display-Bereiche erfolgen, nämlich in einen Bereich hinter dem lichtdurchlässigen Element und einen Bereich, der nicht von dem lichtdurchlässigen Element beeinflusst wird. In dem ersten Bereich können die graphischen Elemente Fahrzeugzustandsinformationen veranschaulichen, damit sich für diese Fahrzeugzustandsinformationen die räumliche Wirkung ähnlich wie bei Analoggeräten (Tachometern) im Stand der Technik ergibt. Hingegen kann in nicht von dem lichtdurchlässigen Element beeinflussten Bereichen eine Zusatzinformation angegeben werden. Beispielsweise kann in einem Bereich, der nicht der räumlichen Darstellung bedarf, ein Pfeil als Abbiegeanweisung von einem Navigationssystem angezeigt werden oder Information über den gerade laufenden Radiosender.

Hierbei ist es möglich, auch den nicht von dem lichtdurchlässigen Element beeinflussten Bereich räumlich wirken zu lassen. Beispielsweise kann hinter einem Abbiegepfeil eine Reihe von Linien derart angeordnet sein, dass sie am Fuß des Pfeils etwas weiter beabstandet sind und in der Nähe der Spitze des Pfeils etwas kürzer beabstandet sind, wobei die Linien mit von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängiger Geschwindigkeit wandern können. Dadurch ergibt sich ein räumlicher Effekt auch in dem nicht von dem lichtdurchlässigen Element beeinflussten Teil, wobei die Geschwindigkeit der Linien in Richtung auf die Pfeilspitze zunimmt, so dass der Pfeil so wirkt, als liege er mit der Spitze in Fahrtrichtung gesehen auf einer Straße, auf der sich in gleichen Abständen Striche befinden.

Diese räumliche Wirkung im Zusammenhang mit der Bewegung der Linien proportional zur Fahrzeuggeschwindigkeit ist als solche nicht im Stand der Technik bekannt, so dass hier eine von der Haupterfindung unabhängige Teilerfindung vorliegt, die von dem Vorhandensein des lichtdurchlässigen Elements unabhängig ist.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, in der
1A eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zeigt,
1B einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zeigt,
2A eine mögliche Graphik für das Display einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung veranschaulicht, und
2B eine Abwandlung der möglichen Graphik aus 2A veranschaulicht.
Eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Anzeigevorrichtung umfasst ein Display 12. Es kann sich hierbei um ein herkömmliches TFT-Display handeln. Zusätzlich zu dem Display 12 ist eine Anzeigeleiste 14 mit hinterleuchteten Segmenten 16 vorgesehen.
Es ist möglich, auf dem Display 12 quasi jede Graphik darzustellen.
Bevorzugt ist das Display 12 in verschiedene Bereiche eingeteilt. In der Mitte befindet sich ein ringförmiger Bereich, in dem eine ringförmige Graphik zur Darstellung der Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigbar ist. Eine solche Graphik ist symbolisch in 1b als „auf dem Display 12 befindlich" dargestellt und dort mit 18 bezeichnet. Vor diesem ringförmigen Bereich befindet sich nun ein exakt dazu passendes ringförmiges lichtdurchlässiges Element 20. Das lichtdurchlässige Element kann in einer (nicht gezeigten) Halterung gehalten sein. Es hat eine Außenkontur 22 mit gerader Außenkante und eine Innenkante 24, die abgefast ist.
Durch die Abfasung der Innenkante 24 wirkt die Innenkante 24 wie ein optisches Element (nämlich vorliegend wie ein optischer Keil). Konturlinien auf dem Display, die sich unmittelbar hinter der Innenkante 24 befinden, werden somit verzerrt dargestellt. Hierdurch kann bei geschickter Verwendung von Graphiken auf dem Display 12, die an diese Kontur abgestimmt sind, ein räumlicher Effekt erzielt werden.
Beispielsweise kann eine ringförmige Folge von zäpfchenförmigen Segmenten 26 auf dem Display 12 angezeigt sein, wie sie in 2A veranschaulicht sind. Die Segmente 26 entsprechen hierbei jeweils verschiedenen Geschwindigkeiten, wobei virtuell ein Zeiger mitgedacht wird, der sich wie bei einem herkömmlichen Tachometer von der 7-Uhr-Stellung bis in die 5-Uhr-Stellung bewegen kann. Um die Geschwindigkeit zu veranschaulichen, wird jeweils eines der Segmente 26, nämlich wie in 2A gezeigt ein Segment 28 besonders stark erleuchtet oder mit einer anderen Farbe als die Segmente 26 erleuchtet dargestellt. 2A ist auch zu entnehmen, dass das entsprechende zäpfchenförmige Segment 28 etwas größer dargestellt werden kann als die anderen Segmente 26. Im Zusammenwirken mit dem lichtdurchlässigen Element 20 ergibt sich, dass das Segment 28 aufgrund der unteren Kontur, welche unterhalb von der abgefasten Kante 24 des lichtdurchlässigen Elements 20 angezeigt ist, gegenüber den anderen Segmenten als erhöht befindlich wirkt. Dadurch wird ein virtueller Zeiger nachgebildet, der über den Segmenten 26 wandert. Das Zusammenwirken von lichtdurchlässigem Element 20 und der Graphik 28 kann dergestalt sein, dass für den Betrachter der Zeiger 28 quasi auf dem lichtdurchlässigen Element 20 befindlich ist, während die Segmente 26 unterhalb von diesen befindlich sind.
Dieser räumliche Eindruck kann noch dadurch verstärkt werden, dass auch die benachbarten Segmente zu dem Segment 28 miteinbezogen werden. Beispielsweise werden die direkt benachbarten Segmente 30, wie in 2B gezeigt, eine Stufe weniger hell dargestellt, die übernächsten Segmente 32 zwei Stufen weniger hell dargestellt, um so einen Übergang zu den nicht hervorgehobenen Hintergrundsegmenten 26 zu schaffen. Dadurch ergibt sich bei passender Ausformung der Segmente gegenüber dem lichtdurchlässigen Element 20 der räumliche Eindruck einer Aufwölbung, bei dem das Segment 28 besonders weit vorne angeordnet ist und nachfolgend die Segmente 30 und 32 nach hinten hin auf das Untergrundniveau der Segmente 26 abfallen.
Während die Ringform der in den 2A und 2B veranschaulichten Graphik ein herkömmliches analoges Instrument nachbilden soll, erlaubt das Display 12 noch weitere graphische Darstellungen, nämlich im Herzen des Rings an der Stelle 34 (siehe 1A) und außerhalb des Rings an der Stelle 36.
An beiden Stellen können zusätzliche Informationen angezeigt werden. Typisch ist, dass Anweisungspfeile für das Abbiegen, die ein Navigationssystem erzeugt, in der Mitte des ringförmigen Tachometerbereichs angeordnet sind. Außerhalb des ringförmigen Bereichs im Bereich 36 können Informationen über den gegenwärtig laufenden Radiosender angegeben sein oder andere so genannte Infotainmentinformationen.
Das erfindungsgemäß vorhandene lichtdurchlässige Element 20 ist also genau dort angeordnet, wo die räumliche Darstellung gewünscht ist, nämlich wo das herkömmliche räumliche Gerät nachgebildet wird, während die anderen Bereiche 34 und 38 auf dem Display 12 in üblicher Art die Möglichkeiten des Flach-Displays 12 nutzen können.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung stellt somit ein Kombi-Instrument dar, in dem verschiedene Graphikbereiche unterschiedliche Aufgaben erfüllen. Es muss nur ein einzelnes Display angesteuert werden, wobei unterschiedliche Graphikbereiche völlig unterschiedliche Informationen wiedergeben.

10: Anzeigevorrichtung
12: TFT-Display
14: Anzeigeleiste
16: hinterleuchtete Segmente
18: Graphik auf dem Display 12
20: ringförmiges, lichtdurchlässiges Element
22: Außenkontur des Elements 20
24: Innenkante des Elements 20
26, 28, 30, 32: zapfenförmige Segmente
34, 36: Displaybereiche

Claims

Anzeigevorrichtung (10), zur Anzeige von Informationen für den Fahrer eines Kraftfahrzeuges, mit: – einem Display (12), das Lichtstrahlen aussendet und – mit einem vor dem Display (12) angeordneten lichtdurchlässigen Element (20), welches zumindest einen Teilbereich (24) aufweist, der so geformt ist, dass von dem Display (12) ausgesendete Lichtstrahlen gebrochen werden.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilbereich eine Aussparung, eine Kante (24), eine Konturenlinie (24) des Elements (20) und/oder eine Fase (24) enthält.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Element auf das Display aufgeklebt ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Element in einer Halterung vor dem Display gehalten ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Element aus Plexiglas besteht.
Anzeigevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (12) ein TFT-Display ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Element kreisförmig ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtdurchlässige Element (20) ringförmig ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Innenkontur (24) des Rings abgefast ist.
Verfahren zum Ansteuern einer Anzeigevorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Display (12) graphische Elemente (2A, 2B) angezeigt werden, deren Konturlinien in ihrer Form und in ihrem Anzeigeort zumindest teilweise auf die Form und den Ort eines lichtstrahlbrechenden Teilbereichs (24) des lichtdurchlässigen Elements derart abgestimmt sind, dass die graphischen Elemente für den Fahrer verzerrt sichtbar sind, insbesondere mit räumlicher Wirkung.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass graphische Elemente, welche eine Fahrzeugstreckeninformation veranschaulichen (2A, 2B) hinter dem lichtdurchlässigen Element (20) angezeigt werden, und dass in Displaybereichen (34, 36), die nicht von dem lichtdurchlässigen Element beeinflusst werden, Zusatzinformationen angezeigt werden.