DE102008048778A1

DE102008048778A1 - Head-Up-Displayvorrichtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102008048778A1
Application number: DE102008048778A
Authority: DE
Inventors: Windried Möll
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2008-09-24
Filing date: 2008-09-24
Publication date: 2010-04-01

Abstract

Die Erfindung betifft eine Displayvorrichtung sowie ein Verfahren zum Bedienen einer solchen Vorrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, wobei die Vorrichtung einen mit einem Displayrahmen (2) versehene bildgebende Einheit (3) aufweist. Die bildgebende Einheit (3) ist so ausgestaltet, dass sie ein Bild (4) mit einem Innenbildbereich (5) und einen den Innenbildbereich (5) umgebenden Rand (6) auf eine Projektionsfläche (7) projiziert, wobei außerhalb des Randes (6) ein Außenbereich (8) gegeben ist. Zwischen einem zum Rand (6) hin angrenzenden Bereich des Innenbildbereiches (5) und dem Außenbereich (8) ist in Abhängigkeit eines Dunkelwertes (9) des Innenbildbereichs (5) eine graduelle Abdunklung erzeugbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Head-Up-Displayvorrichtung für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bedienung einer solchen Vorrichtung.
Aus der Druckschrift DE 10 2006 013 140 A1 ist ein Head-Up-Display bekannt, welches eine Bilderzeugungsvorrichtung enthält und mit einer Mehrzahl beweglicher Mikrospiegel, die unabhängig voneinander bewegbar sind, ausgestattet ist. Über die Spiegel und einer schräggestellten, teilspiegelnden, transparenten Fläche wird ein virtuelles Bild außerhalb des Kraftfahrzeuges projiziert.
Bekannte Vorrichtungen haben den Nachteil, dass für einem Fahrzeuginsassen im virtuellen Bild eine Randbegrenzung stark sichtbar erscheint. Die Begrenzung wird als störend wahrgenommen und der Sehkomfort wird dadruch auf Dauer negativ beeinflusst.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Displayvorrichtung zu schaffen, die auch nach längerer Betrachtungszeit des virtuellen Bildes einen hohen Sehkomfort gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale in Verbindung mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die beanspruchte Displayvorrichtung insbesondere für Fahrzeuge weist eine bildgebende Einheit auf, die einen Rahmen besitzt und so ausgestaltet ist, dass sie ein Bild auf eine Projektionsfläche projiziert. Das Bild besteht aus einem Innenbildbereich und einem den Innenbildbereich umgebenden Rand, welcher aus den Abmaßen des Displayrahmens resultiert. Außerhalb des Randes befindet sich ein Außenbereich.
Erfindungsgemäß ist zwischen einem zum Rand hin angrenzenden Bereich des Innenbildbereichs und dem Außenbereich eine in Abhängigkeit eines Dunkelwertes des Innenbildbereichs graduelle Abdunklung erzeugbar. Dadurch werden klare Konturen am Rand, die als störend empfunden werden können, vermieden, der Rand wirkt verwischt und dem Umfeld kontrastmäßig angeglichen. Der Sehkomfort bleibt so auch über lange Sehzeiten erhalten.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Bedienen der beanspruchten Displayvorrichtung beansprucht.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Display ein Head-Up-Display in einem Fahrzeug. So kann ein Fahrzeuginsasse eine virtuelle Bildinformation als Displayabbild auf einer Projektionsfläche, bevorzugterweise auf einer Frontscheibe oder außerhalb des Fahrzeuges wahrnehmen. Es entfällt der Blick auf die Instrumententafel, der sicherheitsgefährdend sein kann, da bereits bei einer Ablenkung von nur einer Sekunde mehrere Fahrmeter unbeaufsichtigt zurückgelegt werden.
Um zu erreichen, dass die Randkontur dem Aussenbereich angepasst wird, wird erfindungsgemäß vorzugsweise vom Rand des Bildes im Innenbildbereich die Helligkeit eines Dunkelwertes des Displays zum Rand des Bildes zum Außenbereich variiert. Die Kontur des Randes des Displayabbildes wirkt dabei verwischt. Als Dunkelwert wird dabei der Wert bezeichnet, der als dunkelster Punkt auf dem Display ohne Beleuchtung vorhanden ist.
Dieser Effekt kann ebenfalls durch eine aktive Beleuchtung des Rahmens erreicht werden. Dazu kann der Rahmen durch mindestens eine LED direkt beleuchtet werden. Das reflektierte Licht überlagert sich dabei mit dem Licht, welches vom Display ausgesandt wird. Durch diese Überlagerung von Lichtwellen, wird der Rand des Displayabbildes auf der Projektionsfläche aufgelöst. Es wird bereits während der Projektion ein deutliches Abzeichnen des Rahmens ausgeschlossen. Die Reflektionen des Rahmens überlagern sich am Rand mit dem virtuellen Bild und lassen den Rand verwischt erscheinen.
In einer Ausführungsform kann der Rahmen eine reflektierende Beschichtung beispielsweise eine Lackierung oder Pulverbeschichtung aufweisen. Die Beschichtung wird durch das Licht, welches vom Display abgestrahlt wird, beleuchtet. Vorteilhafterweise kann die Beschichtung eine Camouflage-Beschichtung sein. Dadurch ist der Übergang vom Innenbildbereich zum Außenbereich durch verschieden starke Lichtreflexe von der Beschichtung in die Projektionsfläche ungleichmäßig.
Vorteilhafterweise kann an der Innenseite des Displayrahmens ein transluszentes Material angebracht sein, welches vom Display beleuchtet wird. Weiterhin kann auch der Displayrahmen selbst transluszent ausgestaltet sein. Durch die Transluszenz wird der vom Display ausgesandte Photonenstrahl vom Innenbildbereich zum Außenbereich kontinuierlich ausgedünnt, so dass der Übergang zwischen beiden Bereichen gleichmäßig und fließend erfolgt.
Die Vorrichtung soll nun anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 schematische Darstellung der Vorrichtung
2 schematische Darstellung eines Displayabbildes
1 zeigt schematisch eine Displayvorrichtung als Head-Up-Display 1 für Fahrzeuge, mit einem Displayrahmen 2 und eine mit dem Display verbundene bildgebende Einheit 3, die so ausgestaltet ist, dass sie ein Bild 4 mit einem Innenbildbereich 5 und einem den Innenbildbereich 5 umgebenden Rand 6, resultierend durch die Abmaße des Displayrahmens 2, auf eine Projektionsfläche 7 projiziert. Der Rand 6 ist in der Abbildung zur Verdeutlichung stark vergrößert dargestellt. Die Projektionsfläche 7 ist mit einer Umrandung gezeichnet, die beispielsweise die Begrenzung einer Frontscheibe darstellt. Es ist jedoch auch möglich, dass die Projektionsfläche 7 keine Begrenzung besitzt, wenn das Bild beispielsweise auf die Motorhaube eines Fahrzeugs projiziert wird. Außerhalb des Randes 6 ist ein Außenbereich 8 gegeben. Zwischen einem zum Rand 6 hin angrenzenden Bereich des Innenbildbereichs 5 und dem Außenbereich 8 ist eine in Abhängigkeit eines Dunkelwertes, in 1 schematisch als Punkt 9 dargestellt, des Innenbildbereichs 5 graduelle Abdunklung erzeugbar. Die Abdunklung ist schematisch in einem Balken 10 darstellt. Der Dunkelwert 9 variiert dabei von einem Dunkelwert 9 des Displays 1 zum Wert der Umgebung. Die Linien 11 sind schematisch dargestellt und verdeutlichen die Abbildung des Bildes vom Display 1 zur Projektionsfläche 7. Die Linien 12 verdeutlichen den Ausschnitt eines Randbereiches.
2 zeigt eine Displayabbildung. In 2a ist eine Abbildung ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem deutlich sichtbaren Rand 6 gezeigt. In 2b ist der Rand 6 erfindungsgemäß optimiert worden. Der Rand 6 wirkt auf den Nutzer konturenlos und ist somit kaum sichtbar. Um dies zeichnerisch zu verdeutlichen, wurde der Rand gepunktet und übertrieben nichtlinear dargestellt.
Dies kann durch verschiedene technische Mittel erreicht werden. Ein Mittel ist die direkte Beleuchtung des Rahmens 2 mit mindestens einer LED. Dadurch wird die Kontur des Randes 6 beleuchtet und der Rand 6 ist auf der Projektionsfläche 7 nicht mehr sichtbar.
Ein weiteres Mittel besteht darin, den Displayrahmen 2 mit einer reflektierenden Lackierung zu beschichten. Durch die Beleuchtung des Displayrahmens 2 durch den Displayinhalt, wird das Licht vom Rahmen 2 reflektiert und überlagert sich dem Bild, welches vom Rand 6 des Innenbildbereiches 5 auf die Projektionsfläche 7 projiziert wird. Durch eine mehrfarbige Beschichtung oder einer Beschichtung in verschiedenen Helltönen einer Farbe, wird eine ungleichmäßige Kontor erreicht, die den Rand 6 des Displayabbildes 4 optisch verwischen lässt.
Weiterhin gibt es die Möglichkeit, auf den Rahmen 2 ein transluszentes Mittel aufzutragen oder einen transluszenten Rahmen zu verwenden. Bei einer Beleuchtung durch das Display 1 und einer Reflektion der beleuchteten Strahlen wird der Photonenfluss kontinuierlich verringert. Dadurch entsteht einen gleichmäßig Übergangskontur des Randes, die nach außen immer heller wird bis sie der Umgebungshelligkeit angepasst ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006013140 A1 [0002]

Claims

Displayvorrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, wobei die Vorrichtung eine mit einem Displayrahmen (2) versehene bildgebende Einheit (3) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass sie ein Bild (4) mit einem Innenbildbereich (5) und einen den Innenbildbereich (5) umgebenden Rand (6), resultierend durch den Displayrahmen (2), auf eine Projektionsfläche (7) projiziert, wobei außerhalb des Randes (6) ein Außenbereich (8) gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem zum Rand (6) hin angrenzenden Bereich des Innenbildbereichs (5) und dem Außenbereich (8) eine in Abhängigkeit eines Dunkelwertes (9) des Innenbildbereichs (5) graduelle Abdunklung erzeugbar ist.
Displayvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (1) ein Head-Up-Display ist.
Displayvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Projektionsfläche (7) eine Frontscheibe ist.
Displayvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Displayrahmen (2) durch mindestens eine LED direkt beleuchtet ist.
Displayvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Displayrahmen (2) eine reflektierende Beschichtung aufweist.
Displayvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Displayrahmens (2) ein transluszentes Material angebracht ist.
Displayvorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transluszente Material vom Display (1) beleuchtet ist.
Verfahren zum Bedienen einer Displayvorrichtung insbesondere für Fahrzeuge, wobei die Vorrichtung eine mit einem Displayrahmen (2) versehene bildgebende Einheit (3) aufweist, die ein Bild (4) mit einem Innenbildbereich (5) und einen den Innenbildbereich (5) umgebenden Rand (6) auf eine Projektionsfläche (7) projiziert, wobei außerhalb des Randes (6) ein Außenbereich (8) gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem zur Rand (6) hin angrenzenden Bereich des Innenbildbereiches (5) und dem Außenbereich (8) eine in Abhängigkeit eines Dunkelwertes (9) des Innenbildbereiches (5) graduelle Abdunklung erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Displayrahmen (2) durch mindestens eine LED beleuchtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Displayrahmen (2) mit einer reflektierenden Beschichtung versehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite des Displayrahmens (2) ein transluszentes Material angebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das transluszente Material vom Display (1) beleuchtet wird.