DE102007002258A1

DE102007002258A1 - Optische Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007002258A1
Application number: DE102007002258A
Authority: DE
Inventors: Nikolas Dr. Wagner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-01-16
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2008-07-17

Abstract

Bei einer optischen Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug zur Anzeige von für den Fahrer relevanten Informationen ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass ein Anzeigeelement (3), vom Fahrer (6) aus gesehen, in einer Orientierungsrichtung (7) abweichend von der Vorwärts-Fahrtrichtung angeordnet ist, wobei das Anzeigeelement (3) zur Anzeige von Informationen eingerichtet ist, die sich auf Gefahrenpotentiale in der Orientierungsrichtung beziehen. Vorteilhaft kann das Anzeigeelement (3) in eine Fahrgastraumleuchte (28) integriert sein.

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet optischer Anzeigen, die zur Orientierung eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Derartige Anzeigen können die Form von Leuchten, Bildschirmanzeigen, LCD-Anzeigen, Skalenzeigern oder alle möglichen Formen von üblicherweise in Instrumententafeln eingebauten Anzeigeelementen aufweisen. Es ist dabei eine Frage der Ergonomie, welches Anzeigeinstrument oder Anzeigeelement für welche Art von Informationen beziehungsweise Anzeigegrößen verwendet wird. Dabei spielen die Übersichtlichkeit bei mehreren Anzeigeelementen, die Priorität bestimmter dem Fahrer anzuzeigender Informationen, die Erkennbarkeit bei verschiedenen Lichtverhältnissen und die Zuverlässigkeit der Anzeige eine Rolle.
Zudem ist zu beachten, dass in der üblichen Fahrsituation bei Vorwärtsfahrt der Fahrer durch Anzeigen zwar informiert, jedoch nicht zu stark vom Straßenverkehr abgelenkt wird. Aus diesem Grunde wurden beispielsweise Head-up-Displays entwickelt, die durch virtuelle Bildgebung ein in Fahrtrichtung durch die Windschutzscheibe sichtbares virtuelles Bild erzeugen, das vom Fahrer erkennbar ist, ohne dass er den Blick von der Fahrtrichtung abwenden muss.
In anderen komplexen Fahrsituationen, wie beispielsweise beim Einparken, hat der Fahrer die Umgebung des Kraftfahrzeugs praktisch in allen Richtungen zu beobachten, um eine Kollision mit Hindernissen zu verhindern und andererseits möglichst exakt und platzsparend das Fahrzeug in eine Parklücke zu manövrieren.
Es sind zur Unterstützung des Einparkvorgangs Parkassistenten bekannt, die beispielsweise optische und/oder kustische Signale abgeben, die den Fahrer über den Abstand des Fahrzeugs von Hindernissen informieren. Ein Parkassistent mit optischer Anzeige ist beispielsweise in der DE OS 10 2004 051 963 A1 beschrieben.
Durch die akustische Signalgebung kann der Fahrer, auch wenn er sich in verschiedene Richtungen umschaut, jederzeit erreicht werden, jedoch ist die Genauigkeit eines akustisch übermittelten Signals und sein Informationsgehalt begrenzt.
Eine optische Anzeige hat den Nachteil, dass der Fahrer seinen Blick darauf richten muss und während dieser Zeit, in der er die Umgebung des Fahrzeugs nicht direkt beobachten kann, einem erhöhten Kollisionsrisiko ausgesetzt ist.
Ein derartiges System ist beispielsweise aus der DE 102 20 427 A1 bekannt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Anzeigevorrichtung in einem Kraftfahrzeug zur Anzeige von für den Fahrer relevanten Informationen und hat sich zur Aufgabe gestellt, diese Anzeigevorrichtung derart zu gestalten, dass sie zu einer optimierten Information des Fahrers in der Fahrsituation, für die sie vorgesehen ist, eingerichtet ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass der Fahrer, während er beispielsweise bei einem Einparkvorgang, jedoch auch möglicherweise bei einem Überholvorgang den Blick von der Vorwärts-Fahrtrichtung abwendet, dennoch mittels der optischen Anzeigevorrichtung erreichbar, das heißt informierbar, sein sollte.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass eben in der Orientierungsrichtung, in die sich während einer bestimmten Fahrsituation der Fahrer wegen möglicher Gefahren orientiert, oder in der sich ein für den Fahrer in dieser Situation wichtiges Geschehen abspielt, für diesen gut erreichbar in seinem Blickfeld das Anzeigeelement der optischen Anzeigevorrichtung positioniert ist, das ihn in dieser Fahrsituation unterstützt.
Dies bedeutet beispielsweise beim Rückwärts-Einparken, dass eine optische Anzeigevorrichtung hinter dem Fahrer positioniert ist, so dass er, während er beim Rückwärtsfahren rückwärts schaut, um eine Kollision zu vermeiden, gleichzeitig das Anzeigeelement im Blick hat.
Das Anzeigeelement kann jedoch ebenso im rechten hinteren Teil des Fahrgastinnenraums angeordnet sein, so dass der Fahrer während er einen Überholvorgang zu Ende bringt und sich nach rechts zu einem überholten Fahrzeug umschaut, um eine Kollision beim Wiedereinscheren zu vermeiden, gleichzeitig das Anzeigeelement im Blick haben kann, das ihm Informationen über den Abstand und/oder die Geschwindigkeit des soeben überholten Fahrzeugs übermittelt.
Grundsätzlich kann das Anzeigeelement außer einem gemessenen Abstand zu einem Hindernis oder einem anderen Fahrzeug auch andere Größen übermitteln wie beispielsweise eine Annäherungsgeschwindigkeit an ein Hindernis, die Intensität einer Bremsung, die entweder vom Fahrer vorzunehmen ist oder automatisch erfolgen wird oder eine Lenkrichtung, in die ein automatisches System die Räder bewegt oder in die der Fahrer auf die Anweisung hin die Lenkung bewegen soll.
Mittels der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann somit der Fahrer, ohne das Armaturenbrett im Blick haben zu müssen, während eines Rückwärts-Einparkvorganges ausreichend angewiesen werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens ein Anzeigeelement baulich in ein Modul des Kraftfahrzeugs integriert ist, welches an ein elektrisches und/oder zur Signalübertragung geeignetes Netz des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Da das Anzeigeelement der optischen Anzeigevorrichtung mit anderen Elementen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise den Sensoren, die zur Ermittlung der Fahrsituation notwendig sind, verbunden sein muss, ist eine Integration in ein elektrisches und/oder zur Signalübertragung geeignetes Netz des Kraftfahrzeugs vorteilhaft. Außerdem kann zur Senkung des konstruktiven Aufwandes das Anzeigeelement in ein Gehäuse eines ohnehin vorhandenen oder vorgesehenen Moduls mit eingebaut werden. Dadurch entfällt zusätzlicher Verdrahtungsaufwand zur Energieversorgung des Anzeigeelementes und zur Leitungsverlegung, um das Anzeigeelement von einer Steuerungseinheit aus ansteuerbar zu machen.
Dabei kann das Modul beispielsweise an ein Kabelnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen sein, im einfachsten Fall das Energieversorgungsnetz, oder auch an ein optisches Netz beispielsweise in Form von Lichtwellenleitern, ein Funknetz, zum Beispiel gemäß Bluetooth-Standard oder ähnlich oder allgemein an ein Bus-System, das eine komfortable Signalübertragung erlaubt.
Beispielsweise kann das Modul eine Leuchte zur Beleuchtung des Fahrgastraums sein, die typisch unter dem Himmel am Dach des Kraftfahrzeugs innen angeordnet sein kann.
Damit wird der konstruktive Aufwand und der Montageaufwand sehr gering gehalten, da das Anzeigeelement vor dem Einbau in das Kraftfahrzeug in die Leuchte eingebaut und mit dieser zusammen eingesetzt werden kann.
Das Anzeigeelement kann typischerweise eine Leuchtdiode oder mehrere Leuchtdioden aufweisen, wobei Informationen durch Ein- und Ausschalten der Leuchtdiode, Blinken in verschiedenen Frequenzen oder bei mehreren Leuchtdioden durch verschiedene Leuchtmuster beziehungsweise dynamisches Aufblinken und Erlöschen der Leuchtdioden übermittelt werden können. Es können auch mehrere verschiedenfarbige Leuchtdioden vorgesehen sein, wodurch der Informationsgehalt noch weiter erhöht werden kann.
Bei einer komplexeren Anzeige können beispielsweise Texte übermittelt, Pfeile angezeigt oder die Fahrsituation aus der Vogelperspektive angezeigt werden.
Beispielsweise kann der Informationsgehalt sich auf den Abstand von Hindernissen von dem Fahrzeug beziehen oder auf eine Richtung, in die der Fahrer das Lenkrad bewegen soll.
Es kann dabei von Vorteil sein, wenn das Modul, insbesondere die Leuchte während der Betriebszeit des Anzeigeelementes abgeschaltet wird, um eine Irritation des Fahrers zu vermeiden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung gezeigt und anschließend beschrieben.
Dabei zeigt:
1 den Fahrgastraums eines Fahrzeugs von innen in rückwärtiger Richtung gesehen;
2 ein Kraftfahrzeug schematisch von oben gesehen;
3 ein Anzeigelement in einer ersten Ausgestaltung;
4 ein Anzeigeelement in einer zweiten Ausgestaltung;
5 ein Anzeigeelement in einer dritten Ausgestaltung;
6 ein Anzeigeelement in eine Innenraumleuchte integriert.
1 zeigt einen Blick von vorne durch die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs nach hinten in das Innere des Fahrzeugs mit einem Fahrersitz 1, einer rückwärtigen Sitzbank 2, einem Anzeigeelement 3 sowie einer Heckscheibe.
Das Anzeigeelement 3 ist am sogenannten Fahrzeughimmel der Innenseite des Fahrzeugdachs 5 in eine Leuchten gehäuse 28 integriert, wobei die Leuchte den hinteren Teil des Fahrgastraums beleuchtet. Dies ist detaillierter auch in der 6 dargestellt.
Der Fahrer, der, auf dem Fahrersitz 1 sitzend, sich umwendet, um in die rückwärtige Richtung durch die Heckscheibe 4 zu schauen, hat dabei automatisch das Anzeigeelement 3 im Blick, wie auch in der 2 schematisch dargestellt ist.
In der 2 ist der Fahrersitz wieder mit 1, der Kopf des Fahrers schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnet. Es ist außerdem ein Blickwinkel 7 als Kegel schematisch dargestellt. In der gezeigten Situation hat sich der Fahrer nach hinten umgewendet und schaut in die Richtung des Kegels 7 schräg nach rechts hinten.
Dies ist beispielsweise bei einer Einparksituation, speziell beim Rückwärts-Einparken in eine längs der Fahrtrichtung gelegene Parklücke typischerweise der Fall.
Der Fahrer hat dabei das Anzeigeelement 3 in seinem Blickfeld.
Das Fahrzeug weist ein Parkassistenzsystem auf, mit Sensoren 8, 9, die eine Abstandsmessung vom Fahrzeug zu möglichen Hindernissen nach hinten ausführen. Weiterhin sind Abstandssensoren 10, 11 vorgesehen, die Abstände vom vorderen Ende des Fahrzeugs messen und gegebenenfalls noch weitere Sensoren unterschiedlicher Bauart, beispielsweise Infrarot-, Ultraschall- oder Lichtsensoren.
Es kann auch eine Kamera vorgesehen sein, die Bilder der Fahrzeugumgebung aufnimmt und diese mittels elektronischer/digitaler Bildanalyse analysiert.
Die einzelnen Sensoren 8, 9, 10, 11 sind mittels eines Leitungsnetzes 12 mit einer Zentraleinheit 13 im Fahrzeug verbunden, die aus den gelieferten Messdaten für den Fahrer verarbeitbare Informationen beziehungsweise Handlungsanweisungen berechnet. Die entsprechenden Informationen beziehungsweise Anweisungen können einerseits am Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt werden, jedoch andererseits besonders vorteilhaft auch an dem Anzeigelement 3, insbesondere dann, wenn es sich um Informationen oder Anweisungen handelt, die während des Einparkvorgangs beziehungsweise während des Rückwärtsfahrens für den Fahrer relevant sind.
Hierzu gehören beispielsweise die rückwärtigen Abstände des Fahrzeugs von Hindernissen während des Einparkvorgangs oder eine von dem Fahrzeug einzuschlagende Richtung oder Lenkbewegung, die der Fahrer einschlagen sollte, um einen vorberechneten Einparkvorgang zu vollziehen.
Da es Parkassistenzsysteme gibt, die selbsttätig das Fahrzeug lenken, ist es auch denkbar, an dem Anzeigeelement 3 die automatisch vom Fahrzeug eingeschlagene Lenkrichtung anzuzeigen, so dass der Fahrer die bevorstehende Fahrtrichtung des Fahrzeugs frühzeitig erkennen und notfalls in den Einparkvorgang manuell eingreifen kann, wenn beispielsweise unvorhergesehene Hindernisse oder andere Verkehrsteilnehmer auftauchen.
Die darzustellenden Informationen werden dem Anzeigeelement 3 über das Netz 12 übermittelt, das beispielsweise das Spannungsversorgungsnetz des Kraftfahrzeuges sein kann, das zusätzlich als Bus-System oder in anderer Weise als signalübertragendes System für elektrische Signale genutzt werden kann.
Da die entsprechenden Leitungen ohnehin bis zu einer Leuchte oder einem ähnlichen Modul im Fahrgastinnenraum verlegt sein müssen, ergibt sich für den Aufbau des Anzeigeelementes 3 kein zusätzlicher Verkabelungsaufwand.
Falls ein Bus-System verwendet wird, ist lediglich eine elektronische Einheit vorzusehen, die das Anzeigeelement 3 von der Steuereinheit 13 aus adressierbar macht.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass das Netz 12 als Lichtwellenleiternetz zur Übermittlung von Informationen ausgebildet ist oder dass zur Anbindung des Anzeigeelements 3 ein Funksystem innerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet wird.
In der 3 ist beispielhaft eine Ausgestaltung des Anzeigeelementes 3 dargestellt, wobei die Glühbirne, die der Beleuchtung des Fahrgastraums dient, symbolisch mit 14 bezeichnet ist. Es sind außerdem Pfeile 15, 16, 17 dargestellt, die aus vielen einzelnen LEDs (Leuchtdioden) zusammengesetzt sind und wahlweise angezeigt werden können. Die Pfeile können auch blinken oder es kann eine dynamische Anzeige vorgesehen sein, indem beispielsweise die einzelnen, jeweils einen Pfeil bildenden Leuchtdioden vom Fuß des Pfeils beginnend zu seiner Spitze hin fortschreitend zu leuchten beginnen.
Hierdurch kann dem Fahrer eine einzuschlagende Fortbewegungsrichtung angezeigt werden.
Während das Anzeigeelement 3 betrieben wird, wird vorteilhaft die Glühbirne 14 automatisch abgeschaltet.
In der 4 ist eine alternative Ausgestaltung der Anzeige dargestellt mit einer bildschirmähnlichen Darstellung der Position des Fahrzeugs 18 selbst schematisch von oben gesehen im Zusammenhang mit weiteren, bereits eingeparkten Fahrzeugen 19, 20. Die entsprechende Darstellung kann von der Steuereinheit 13 berechnet werden, nachdem an der Parklücke 21 vorbei gefahren wurde und diese mittels Abstandssensoren vermessen worden ist.
Mittels Fahrwegsensoren, die beispielsweise die Umdrehung der Räder vermessen und registrieren sowie Sensoren für den Lenkeinschlag kann jederzeit die Position und die Ausrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf die Parklücke 21 berechnet und angezeigt werden. Hierzu ist, um die erforderliche Auflösung zu erzielen, eine Punktmatrixanzeige erforderlich.
Zusätzlich sind wieder Pfeile 22, 23 vorgesehen, die bestimmte Fahranweisungen an den Fahrer übermitteln können.
Die 5 zeigt schematisch eine Anzeige, die beispielsweise bei einem Überholvorgang Verwendung finden kann.
In der 2 ist zusätzlich zu dem Anzeigeelement 3 noch ein alternativ verwendbares weiteres Anzeigeelement 24 dargestellt, das in der typischen Blickrichtung vom Fahrer aus gesehen angeordnet ist, die nach dem Überholen eines anderen Fahrzeugs beim Wiedereinscheren in die Fahrspur für den Fahrer relevant ist. Nach dem Überholen schaut der Fahrer im Normalfall entweder im Außenspiegel oder schräg nach hinten nach der Position des überholten Fahrzeugs. Informationen hierüber kann ein Fahrassistent über Abstandssensoren automatisch erfassen und in dem weiteren Anzeigeelement 24 darstellen. Dort ist, wie in 5 gezeigt, beispielsweise die Fahrsituation schematisch von oben gesehen auf der rechten Seite dargestellt, wobei das eigene Fahrzeug mit 18 bezeichnet ist, das überholte Fahrzeug mit 25.
Es ist außerdem ein Warnzeichen 26 vorgesehen, das durch Aufleuchten von Leuchtdioden sichtbar gemacht werden kann.
Zusätzlich kann ein Text 27 eingeblendet werden, über den unterschiedliche Fahranweisungen dem Fahrer übermittelt werden können.
Durch die verschiedenen Ausgestaltungen wird es dem Fahrer möglich, während der wie gewohnt bei einer Fahrsituation eingeschlagenen Blickwendung einerseits die Umgebung des Fahrzeugs in gewohnter Weise zu erfassen und andererseits gleichzeitig Informationen eines Fahrassistenzsystems effizient zu erkennen.

1: Fahrersitz
2: rückwärtige Sitzbank
3: Anzeigeelement
4: Heckscheibe
5: Innenseite des Fahrzeugdachs
6: Kopf des Fahrers
7: Blickwinkel
8, 9: Sensoren
10, 11: Abstandssensoren
12: Leitungsnetz
13: Zentraleinheit
14: Glühbirne
15, 16, 17: Pfeile
18: Fahrzeug
19, 20: eingeparkte Fahrzeuge
21: Parklücke
22, 23: Pfeile
24: alternativ verwendbares Anzeigeelement
25: überholtes Fahrzeug
26: Warnzeichen
27: Text mit Fahranweisungen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004051963 A1 [0004]
- DE 10220427 A1 [0007]

Claims

Optische Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Anzeige von für den Fahrer relevanten Informationen, gekennzeichnet durch wenigstens ein Anzeigeelement (3), das vom Fahrer aus gesehen in einer Orientierungsrichtung (7) angeordnet ist, welche von der Vorwärts-Fahrtrichtung abweicht, und das zur Anzeige von Informationen eingerichtet ist, die sich auf Gefahrenpotentiale für das Kraftfahrzeug in der Orientierungsrichtung (7) beziehen.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anzeigeelement (3) baulich in ein Modul (28) des Kraftfahrzeugs integriert ist, welches an ein elektrisches und/oder zur Signalübertragung geeignetes Netz (12) des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) an ein Kabelnetz (12) des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) an ein optisches Netz des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) an ein Funknetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) an ein Bus-System des Kraftfahrzeugs angeschlossen ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) eine Leuchte (14) zur Beleuchtung des Fahrgastraums enthält.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul (28) vom Fahrer (6) aus gesehen in rückwärtiger Richtung angeordnet ist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) eine Leuchtdiode aufweist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) mehrere Leuchtdioden aufweist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement verschiedenfarbige Leuchtdioden aufweist.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) einen Abstand des Fahrzeugs von einem Hindernis anzeigt.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) eine Richtung anzeigt.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement (3) eine dynamische Anzeige ermöglicht.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement eine Darstellung der Fahrsituation aus der Vogelperspektive ermöglicht.
Optische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Funktionen des Moduls (28) abgeschaltet werden, so lange das Anzeigeelement (3) in Betrieb ist.