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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Head-up Display für ein Fahrzeug
und insbesondere auf ein Head-up Display einfacher Bauart, und außerdem insbesondere
auf die Anordnung eines Head-up Displays in der Führerkabine
eines Fahrzeugs.
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Aus
dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Head-up Displays beispielsweise
aus der
DE 4419836
C2 bekannt. Das auf, vor oder hinter der Windschutzscheibe
angezeigte Bild entsteht auf einem TFT-Bildschirm, der ähnlich wie
ein Dia von hinten mit einer starken Lichtquelle durchleuchtet wird und
die Lichtstrahlen über
mehrere Spiegel umgelenkt und letztendlich auf geeignete Weise auf
die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs projiziert werden. Die eingesetzten
Spiegel haben dabei vielfältige Aufgaben.
Einerseits sollen sie den Weg verlängern, den das Licht von der
Quelle bis zur Spiegelungsfläche
zurücklegt,
andererseits haben sie die Aufgabe, die durch die Krümmung der
Windschutzscheibe hervorgerufenen optischen Fehler soweit wie möglich zu korrigieren.
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Die
herkömmlichen
Head-up Displays sind dementsprechend aufwendig und kostspielig.
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Für die Wirkungsweise
und Funktion der herkömmlichen
Head-up Displays ist außerdem
die Beschaffenheit der Windschutzscheibe von besonderer Bedeutung,
die bei gängigen
Scheiben aus zwei Glasschichten besteht, die durch eine PVB-Zwischenschicht getrennt
sind. Dadurch ergeben sich zwei Spiegelschichten, was letztendlich
ein störendes
Doppelbild für
den Fahrer bei Head-up Displays des Standes der Technik hervorruft.
Zur Behebung dieser störenden
Effekte kann die Frontscheibe durch eine geeignete nicht sichtbare
Modifikation kompensiert werden, so dass die PVB-Zwischenschicht
nicht mehr an allen Stellen gleich dick ist, sondern die beiden
Glasschichten auseinanderhält. Weitere
Modifikationen der Frontscheibe bewirken, dass die Spiegelungen
der beiden Scheiben zusammenfallen und das Doppelbild so ausgeschaltet
wird.
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Auch
die vorstehend genannte Ausbildung und Modifikation der Frontscheibe
ist entsprechend aufwendig und kostspielig und hat außerdem den Nachteil,
dass Head-up Displays des Standes der Technik nicht ohne weiteres
in Fahrzeuge mit nicht auf die Displays abgestimmten Scheiben nachgerüstet werden
können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist daher, ein kostengünstiges
Head-up Display für
ein Fahrzeug bereitzustellen, das außerdem auf einfache Weise montierbar
ist, und das außerdem
auf einfache Weise in gängige
Fahrzeuge mit Scheiben unterschiedlicher Bauart integriert werden
kann.
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Die
Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen
sind den Merkmalen der Unteransprüche und/oder der nachfolgenden
Beschreibung erwähnt,
die von schematischen Zeichnungen begleitet sind.
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Hierzu
zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays;
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2 eine
schematische Darstellung eines Head-up Displays nach einer ersten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Darstellung eines Head-up Displays nach einer zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
vergrößerte detailliertere
Darstellung der Anzeigevorrichtung des Head-up Displays von 2 und 3;
und
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5 eine
erfindungsgemäße Anordnung eines
erfindungsgemäßen Head-up
Displays in einem Fahrzeug.
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Ein
erfindungsgemäßes Head-up
Display für ein
Fahrzeug umfasst insbesondere eine Steuervorrichtung und eine im
wesentlichen durchsichtige Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Informationen
im Wahrnehmungsbereich einer Bedienperson des Fahrzeugs, wobei die
Anzeige von der Steuervorrichtung ansteuerbar ist und außerdem die
Anzeigevorrichtung an einer Scheibe des Fahrzeugs und insbesondere
an der Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Die
Anzeigevorrichtung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays nach einer
ersten Ausführung
des vorliegenden Erfindung ist geeigneter Weise als Kunststoffolie
ausgebildet und an der Scheibe des Fahrzeugs befestigt, und die
Kunststoffolie ist zumindest teilweise als OLED-Anzeige ausgebildet. Insbesondere
eine OLED-Anzeige kann auf einfache Weise angesteuert werden und
auf einfache Weise an der Scheibe eines Fahrzeugs angeordnet werden und
bleibt außerdem
vorteilhaft durchsichtig, wenn auf der Anzeigevorrichtung nichts
angezeigt wird.
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Bei
einem erfindungsgemäßen Head-up
Display für
ein Fahrzeug nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung
ist die Steuervorrichtung als Projektionsvorrichtung ausgebildet,
wobei die Anzeigevorrichtung zumindest teilweise derart ausgebildet
ist, dass auf die Anzeigevorrichtung von der Projektionsvorrichtung
gerichtetes Licht sichtbar wird, und wobei die Anzeigevorrichtung
an einer Scheibe des Fahrzeugs und insbesondere an der Windschutzscheibe
des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Die
Anzeigevorrichtung kann nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der
vorliegenden Erfindung als Kunststofffolie ausgebildet sein und
an die Scheibe geklebt sein, und außerdem nach einer weiteren
vorteilhaften Ausführung
der vorliegenden Erfindung mit der Scheibe einstückig ausgebildet sein, wobei
die Anzeigevorrichtung erfindungsgemäß geeigneterweise derart behandelt
ist, dass in der Anzeigevorrichtung wenigstens ein Beugungsmuster und/oder
Reflexionsmuster und/oder Polarisationsmuster und/oder Spiegel und/oder
Luminiszenzbereich und/oder Phosphoreszenzbereich ausgebildet sind.
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Hierbei
kann die Kunststoffolie auf geeignete Weise strukturiert und/oder
gefärbt
sein, und/oder die Scheibe im Bereich der Anzeigevorrichtung auf
geeignete Weise geätzt
und/oder gefärbt
sein.
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Geeigneterweise
umfasst die Anzeigevorrichtung der zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung
zumindest einen ersten behandelten Bereich, der derart ausgebildet
ist, dass ein von der Projektionsvorrichtung auf die ersten Bereiche
gerichtetes Licht zumindest teilweise absorbiert und/oder reflektiert
und/oder bricht und/oder beugt und/oder polarisiert und/oder luminisziert
und/oder phosphorisiert und/oder ein Hologramm erzeugt, und wobei
zumindest einer der ersten Bereiche vorteilhaft derart ausgebildet
sind, daß sie
bei Bestrahlung mit Licht aus der Projektionsvorrichtung sichtbar
werden und ansonsten im wesentlichen unsichtbar sind.
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Geeigneter
Weise können
die Anzeigevorrichtungen gemäß der ersten
und zweiten Ausführung
der vorliegenden Erfindung außerdem
neben den vorstehend beschriebenen ersten behandelten Bereichen
außerdem
wenigstens einen zweiten Bereich umfassen, der mit wenigstens einem
ersten Bereich korrespondiert und permanent sichtbar ausgebildet
ist, wobei die ersten und/oder zweiten Bereiche geeigneterweise
als Symbole und/oder Wörter und/oder
Zahlen und/oder Bilder und/oder Icons und/oder Grafiken ausgebildet
sein können.
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Eine
erfindungsgemäße Projektionsvorrichtung
für ein
erfindungsgemäßes Head-up
Display gemäß der zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst geeigneter weise einen Laser,
der Licht mit wenigstens einer vorbestimmten Wellenlänge auf die
Anzeigevorrichtung projiziert, wobei die Projektionsvorrichtung
mit wenigstens einem Ablenkspiegel und/oder Blende und/oder Filter
zur Projektion von Licht auf ausgewählte Bereiche der ersten Bereiche auf
der Anzeigevorrichtung zusammenwirkt, und wobei geeignete ausgewählte Signaldaten
des Betriebszustands des Fahrzeugs von der Anzeigevorrichtung dargestellt
werden. Insbesondere kann in dem Strahlengang zwischen Projektionsvorrichtung, die
geeigneter Weise als miniaturisierter Laser ausgebildet sein kann,
vorteilhaft eine behandelte ebenfalls miniaturisierte Scheibe angeordnet
sein, die beispielsweise geeignet geätzt ist, daß bei aktiviertem Laser ein
der Scheibe entsprechendes Symbol auf der Anzeigevorrichtung erscheint.
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Hierfür ist die
Steuerungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Head-up Displays geeigneterweise
an ein Kommunikationssystem und/oder Signalübertragungssystem des Fahrzeugs
angeschlossen und kann insbesondere vorteilhaft an einen CAN-Bus
des Fahrzeugs angeschlossen sein, wobei das Kommunikations- und/oder
Signalübertragungssystem
vorteilhaft ein Funkmodul zum Empfang von Signalen und Informationen
umfassen kann, die ebenfalls mittels dem Head-up Display der vorliegenden
Erfindung darstellbar sind.
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Ein
erfindungsgemäßes Head-up
Display ist besonders geeignet für
einen LKW oder PKW oder einen Zug oder eine Baumaschine.
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Ein
erfindungsgemäßes Head-up
Display kann insbesondere vorteilhaft in einer Führerkabine eines Fahrzeugs
zusammen mit wenigstens einer weiteren Anzeigevorrichtung angeordnet
sein, wobei die Projektionsvorrichtung des Head-up Displays vorteilhaft
an einer ersten weiteren Anzeigevorrichtung angeordnet sein kann
und an einem Bedieninstrument in der Fahrzeugkabine außerdem eine
zweite weitere Anzeigevorrichtung angeordnet sein kann. Die Anzeigevorrichtung
eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays und die erste und zweite weitere Anzeigevorrichtung sind
hierbei geeignet ausgebildet und ansteuerbar, dass sie die Parameter
des Betriebszustands des Fahrzeugs zumindest temporär anzeigen.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen
detailliert beschrieben.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays 1 mit einer Steuervorrichtung 11 und
einer im wesentlichen durchsichtigen Anzeigevorrichtung 10 zum
Anzeigen von Informationen im Wahrnehmungsbereich einer Bedienperson
des Fahrzeugs, wobei die Anzeigevorrichtung 10 zumindest
teilweise 101 derart ausgebildet ist, dass sie von der
Steuervorrichtung 11 über eine
zumindest temporäre
Verbindung 12 ansteuerbar ist, und wobei die Anzeigevorrichtung 10 an
einer Scheibe 2 des Fahrzeugs angeordnet ist.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays 1 für
ein Fahrzeug, bei der die Anzeigevorrichtung 10 zumindest
teilweise 101 als OLED-Anzeigevorrichtung ausgebildet ist,
und auf geeigneter Weise 12 mit der Steuervorrichtung 11 verbunden
ist. Die erfindungsgemäße zumindest
teilweise Ausbildung der Anzeigevorrichtung 10 als OLED-Anzeige
ist besonders vorteilhaft, da sie auf einfache Weise an der Scheibe 2 eines
Fahrzeugs auch dauerhaft angeordnet werden kann. Hierbei ist die
Steuervorrichtung 11 geeigneter Weise über ein Kabel 12 mit
der Anzeigevorrichtung 10 verbunden.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays 1 nach einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung,
das eine Anzeigevorrichtung 10 zum Anzeigen von Informationen
im Wahrnehmungsbereich einer Bedienperson eines Fahrzeugs umfasst,
wobei die Steuervorrichtung 11 geeigneter Weise als Projektionsvorrichtung 11 ausgebildet
ist und wobei die Anzeigevorrichtung 10 zumindest teilweise 101 derart ausgebildet
ist, dass auf die Anzeigevorrichtung 10 von einer Projektionsvorrichtung 11 gerichtetes
Licht 12 sichtbar wird, wobei die Anzeigevorrichtung 10 an einer
Scheibe 2 des Fahrzeugs und insbesondere an der Windschutzscheibe
des Fahrzeugs angeordnet ist. Hierbei baut die als Projektionsvorrichtung 11 ausgebildete
Steuervorrichtung 11 die Verbindung zum Ansteuern der Anzeigevorrichtung 10 mittels
einem Lichtstrahl 12 auf.
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Die
Projektionsvorrichtung 11 umfasst vorteilhaft einen einfachen
Laser und ist an einer geeigneten Position im Inneren des Fahrzeugs
angeordnet. Die Projektionsvorrichtung 11 ist außerdem derart
ausgebildet, dass sie mit wenigstens einem geeignetem Ablenkspiegel
und/oder einer Blende und/oder einem Filter zusammenwirkt, so dass
sie Licht auf entsprechende beabstandete erste Bereiche 101 der
Anzeigevorrichtung 10 projiziert. Wie vorstehend erwähnt kann
insbesondere in dem Strahlengang zwischen Projektionsvorrichtung,
die geeigneter Weise als miniaturisierter Laser ausgebildet sein
kann, vorteilhaft eine behandelte ebenfalls miniaturisierte Scheibe
angeordnet sein, die beispielsweise geeignet geätzt ist, daß bei aktiviertem Laser ein
der Scheibe entsprechendes Symbol auf der Anzeigevorrichtung erscheint.
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Die
Projektionsvorrichtung 11 ist außerdem auf geeignete Weise
an ein Kommunikationssystem und/oder Signalübertragungssystem des Fahrzeugs angeschlossen
und insbesondere kann die Projektionsvorrichtung 11 vorteilhaft
an einen CAN-Bus des Fahrzeugs angeschlossen sein, und derart von
einer vorbestimmten und eingerichteten Intelligenz des Kommunikationssystems
oder Signalübertragungssystems
angesteuert werden, das in Abhängigkeit von ausgewählten Signaldaten
des Betriebszustand des Fahrzeugs vorbestimmte mit den ausgewählten Signaldaten
korrespondierende Bereiche 101 der Anzeigevorrichtung 10 mit
Licht 12 der Projektionsvorrichtung 11 bestrahlt
werden.
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4 zeigt
eine schematische vergrößerte Darstellung
der Anzeigevorrichtung 10 nach der zweiten Ausführung der
vorliegenden Erfindung von 3 mit beispielhaft
ausgebildeten ersten Bereichen 101, die derart ausgebildet
sind, dass auf die Bereiche 101 gerichtetes Licht zumindest
teilweise absorbiert und/oder reflektiert und/oder bricht und/oder
beugt und/oder polarisiert und/oder luminisziert und/oder phosphorisiert
und/oder ein Hologramm erzeugt. Wie vorstehend gesagt, sind die
ersten Bereiche geeigneter weise derart ausgebildet, daß sie bei
Bestrahlung mit Licht von der Projektionsvorrichtung sichtbar werden
und ansonsten im wesentlichen unsichtbar sind.
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Hierfür können mittels
geeigneter Maßnahmen
in der Anzeigevorrichtung 10 entsprechende Strukturen und/oder
Färbungen
und/oder Zusätze, die
beispielsweise und insbesondere Beugungsgitter, Brechungsgitter,
Spiegel, luminiszierende und/oder phosphorisierende Bereiche, etc.
ausgebildet sein. Die Bereiche 101 können entsprechend den mit den jeweiligen
Bereichen 101 korrespondierenden Signalen des Kommunikationssystems
und/oder Signalübertragungssystems
entsprechend als Symbole und/oder Wörter und/oder Zahlen und/oder
Bilder und/oder Icons und/oder Graphiken, etc. ausgebildet sein,
die geeignet sind, den mit den vorbestimmten Signalen korrespondierenden
Betriebszustand des Fahrzeugs auf geeignete Weise darzustellen.
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Beispielsweise
kann die Geschwindigkeit durch einen Fortschrittsbalken beispielsweise
eines Dreiecks ausgebildet sein oder Warnanzeigen als einfache Punkte
oder als Zahlen oder Wörter
wie beispielsweise hoher Öldruck,
kritischer Luftdruck, Kraftstoff auf Reserve, etc. Insbesondere
einfache graphische Symbole, wie beispielsweise Punkte oder Kreise
können
auch mit zweiten permanent sichtbar ausgebildeten Bereichen 101 der
Anzeigevorrichtung 10 korrespondieren, wobei die Bereiche 102 geeigneter
weise derart ausgebildet und angeordnet sind, daß ihre Korrespondenz mit den
ihnen zugeordneten Bereichen auf einfache Weise deutlich wird und
daß sie
die Bedeutung eines sichtbaren ersten Bereichs 101 visuell
erläutern.
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Die
Anzeigevorrichtung 10 eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays 1 kann vorteilhaft als durchsichtige Kunststofffolie
ausgebildet sein, in der die Bereiche 101 und/oder die
Bereiche 102 auf geeignete Weise strukturiert ausgebildet
sind. Die Kunststofffolie kann vorteilhaft und auf einfache Weise
auf einen vorbestimmten Bereich der Scheibe 2 des Fahrzeugs
geklebt sein.
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Nach
einer weiteren Ausführung
der vorliegenden Erfindung kann die Anzeigevorrichtung 10 mit
der Scheibe 2 des Fahrzeugs einstöckig ausgebildet sein, wobei
die Bereiche 101 und 102 der Anzeigevorrichtung 10 auf
geeignete Weise in die Scheibe 2, beispielsweise unter
Verwendung einer geeigneten Maske in die Scheibe 2 geätzt sind.
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Es
ist klar, dass eine erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 10 auch
wenigstens teilweise gefärbt
sein kann und/oder ein Rand 103 der Anzeigevorrichtung 10 derart
ausgebildet sein kann, dass er permanent oder bei Bestrahlung der
Anzeigevorrichtung 10 mit der Projektionsvorrichtung 11 zumindest teilweise
sichtbar wird.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anordnung eines erfindungsgemäßen Head-up
Displays gemäß der zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung in der Führerkabine eines Fahrzeugs
zusammen mit wenigstens einer ersten weiteren Anzeigevorrichtung 3 und
einer zweiten weiteren Anzeigevorrichtung 52.
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Die
Anzeigevorrichtung 10 mit geeignet ausgebildeten ersten
Bereichen 101 ist an der Scheibe 2 der Führerkabine
angeordnet. Erfindungsgemäß ist die
Projektionsvorrichtung 11 an der ersten weiteren Anzeigevorrichtung 3 angeordnet,
die wiederum an einer geeigneten Position im Sichtfeld der Bedienperson
des Fahrzeugs angeordnet ist und vorteilhaft an einer Armlehne 41 eines
Sitzes 4 mittels einem Arm 31 angeordnet sein
kann. Der Arm 31 kann geeigneter Weise Gelenke 32 umfassen,
so dass die erste weitere Anzeigevorrichtung 3 vorteilhaft
dreh- und/oder schwenkbar ist. Geeigneter Weise kann außerdem die
Projektionsvorrichtung 11 mittels beispielsweise Drehung
oder Schwenkung justierbar an der ersten weiteren Anzeigevorrichtung
angeordnet sein. Die Führerkabine
des Fahrzeugs kann außerdem
eine zweite weitere Anzeigevorrichtung 52 umfassen, die
geeigneter Weise und vorteilhaft an einem Bedieninstrument 5 zusammen
mit einem Bedienpanel 51 angeordnet sein kann. Das Bedieninstrument 5 kann
geeigneter Weise als Schwenkhebel ausgebildet sein und ebenfalls
an der Armlehne 41 des Sitzes 4 angeordnet sein.
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Mit
der vorstehend anhand von der schematischen Zeichnung 5 beschriebenen
vorteilhaften Kombination und geeigneten räumlichen Anordnung des erfindungsgemäßen Head-up
Displays 1 mit der ersten weiteren Anzeigevorrichtung 3 und
der zweiten weiteren Anzeigevorrichtung 52 wird eine integrale
raumsparende ergonomische Anordnung der drei Anzeigevorrichtungen 10, 3 und 52 erreicht,
die insbesondere eine bedienfreundliche intuitive Steuerung des
Fahrzeugs von einer Bedienperson auch auf engsten Raum ermöglicht.
Dies kann insbesondere über
eine selektive und/oder mehrfach Anzeige von nach ihrer Bedeutung
und/oder Wichtigkeit ausgewählter
Information auf den Anzeigevorrichtungen 10, 3,
und 52 bereitgestellt werden.
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Ein
erfindungsgemäßes Head-up
Display 1 kann auf einfache Weise und kostengünstig hergestellt
und in Fahrzeuge beliebiger Bauart und Verwendung integriert und
nachgerüstet
werden. Ein erfindungsgemäßes Head-up
Display 1 kann insbesondere geeignet sein für LKWs,
PKWs, Züge,
Straßenbahnen
oder Baumaschinen.
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- 1
- Head-up
Display
- 10
- Anzeigevorrichtung
- 101
- Erster
Bereich
- 102
- Zweiter
Bereich
- 11
- Steuervorrichtung,
Projektionsvorrichtung
- 12
- Verbindung,
Licht
- 2
- Scheibe
- 3
- Zweite
Anzeigevorrichtung
- 31
- Bügel
- 32
- Gelenk
- 4
- Bedienplatz
- 41
- Armlehne
- 5
- Bedieninstrument
- 51
- Bedienpanel
- 52
- Dritte
Anzeigevorrichtung