DE102011016421A1 - Instrument panel for motor vehicle, has transparent instrument panel cover having transparent light guide plate with volume of light-scattering nanoparticles distributed at region of warning area - Google Patents
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Abstract
Description
Es wird ein Instrument für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Das Instrument weist einen Anzeigebereich, einen Warnbereich und ein Gehäuse auf. Das Gehäuse umgibt den Anzeigebereich und den Warnbereich, wobei eine transparente Instrumentenabdeckung von dem Gehäuse in einem Abstand zu dem Anzeigebereich gehalten ist.An instrument for a motor vehicle is described. The instrument has a display area, a warning area and a housing. The housing surrounds the display area and the warning area, with a transparent instrument cover being held by the housing at a distance from the display area.
Aus der Druckschrift
Um ein Anzeigesymbol mit Hilfe eines Lichtleiterkörpers aufleuchten zu lassen, ist an Stellen mit Anzeigesymbol eine reflektierende Beschichtung in Form des Anzeigesymbols auf eine glatte Oberfläche des Lichtleiterkörpers aufgebracht, so dass die durch den Lichtleiterkörper mittels Totalreflexion geleitete Lichtstrahlung an der reflektierenden strukturierenden Beschichtung, welche die Form des Anzeigesymbols aufweist, das Anzeigesymbol hinterleutend aufleuchten lässt.In order to illuminate a display symbol with the aid of a light guide body, a reflective coating in the form of the display symbol is applied to a smooth surface of the light guide body at points with display symbol, so that the transmitted through the light guide body by total reflection light radiation to the reflective structuring coating, which the shape of the display symbol causes the display symbol to light up in a seductive manner.
Eine Aufgabe ist es, ein Instrument für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem eine Lichtleiterplatte nicht nur zur Hinterleuchtung und Abbildung von Anzeigesymbolen eingesetzt wird, sondern zur Warnung eines Fahrers vor kritischen Verkehrssituationen, Fahrbetriebsparametern oder Betriebsmittelzuständen verwendbar ist.An object is to provide an instrument for a motor vehicle in which a light guide plate is not only used for backlighting and display of display symbols, but is useful for warning a driver of critical traffic situations, driving parameters or resource states.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved with the subject matter of
Mit einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Instrument für ein Kraftfahrzeug geschaffen. Das Instrument weist einen Anzeigebereich, einen Warnbereich und ein Gehäuse auf, das den Anzeigebereich und den Warnbereich umgibt. Eine transparente Instrumentenabdeckung ist von dem Gehäuse in einem Abstand zu dem Anzeigebereich gehalten. Die Instrumentenabdeckung weist eine transparente Lichtleiterplatte auf, in der ein Warnbereich angeordnet ist. Die Lichtleiterplatte weist in ihrem Volumen in dem Warnbereich lichtstreuende Nanopartikel auf.An embodiment of the invention provides an instrument for a motor vehicle. The instrument has a display area, a warning area and a housing surrounding the display area and the warning area. A transparent instrument cover is held by the housing at a distance from the display area. The instrument cover has a transparent light guide plate, in which a warning area is arranged. The light guide plate has light-scattering nanoparticles in its volume in the warning area.
Mit einem derartigen Instrument und den Eigenschaften der Instrumentenabdeckung ist der Vorteil verbunden, dass bei normalen Fahrbetriebsparametern, normalen Betriebsmittelzuständen und bei unproblematischen Straßenverkehrssituationen die Sicht auf den Anzeigebereich des Instrumentes durch die aus einer transparenten Lichtleiterplatte bestehende Instrumentenabdeckung trotz der in dem Volumen der Instrumentenabdeckung in dem Warnbereich angeordneten lichtstreuenden Nanopartikel ungehindert möglich ist, da diese lichtstreuenden Nanopartikel bei normaler Durchsicht unsichtbar bleiben.With such an instrument and the instrument cover features, there is the advantage that under normal driving conditions, normal operating conditions, and in unproblematic traffic situations, the view of the instrument's display area through the instrument panel cover made of a transparent lightguide panel, despite the volume of instrument coverage in the warning area arranged light-scattering nanoparticles is unhindered possible, since these light-scattering nanoparticles remain invisible during normal viewing.
Erst, wenn Licht von Randseiten des Lichtleiters auf die in dem Volumen des Warnbereichs verteilt angeordneten Nanopartikel fällt, leuchten diese lichtstreuend auf und lassen den Warnbereich bei kritischen Verkehrssituationen oder kritischen Betriebsmittelzuständen oder kritischen Fahrbetriebsparametern entsprechend hell aufleuchten. Dabei kann eine Lichtquelle so geschaltet sein, dass sie den Warnbereich aufblinken lässt, um den Fahrer auf die kritischen Zustände hinzuweisen. Zusätzlich kann der Warnbereich bzw. die Beleuchtung des Warnbereichs mit akustischen Warnsignalen gekoppelt sein, um die Aufmerksamkeit des Fahrers zu erhöhen. Schließlich ist es möglich, den Warnbereich bei Dunkelheit schwächer aufleuchten zu lassen als bei hellem Tageslicht, um den Fahrer nicht zu blenden.Only when light falls from edge sides of the light guide to the nanoparticles distributed in the volume of the warning area do they light up in a scattering light and cause the warning area to illuminate correspondingly bright in critical traffic situations or critical operating conditions or critical driving parameters. In this case, a light source can be switched so that it flashes the warning area to alert the driver to the critical conditions. In addition, the warning area or the illumination of the warning area may be coupled with audible warning signals to increase the driver's attention. Finally, it is possible to light the warning area in the dark weaker than in bright daylight, so as not to dazzle the driver.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bildet die Instrumentenabdeckung eine Abdeckung eines Instrumentenclusters aus programmierbaren Anzeigebereichen, wobei ein Randbereich oder die gesamte Instrumentenabdeckung als Warnbereich ausgebildet sein kann.In a further embodiment of the invention, the instrument cover forms a cover of an instrument cluster of programmable display areas, wherein an edge area or the entire instrument cover can be designed as a warning area.
Da an einem Kraftfahrzeug bzw. an einem Armaturenbrett auch mehrere Einzelinstrumente vorgesehen werden können, ist es darüber hinaus möglich, unterschiedliche Warnbereiche zu definieren. So kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Randbereich als Warnbereich eines Drehzahlmessers aufleuchten, wenn die Drehzahl des Motors in einen kritischen Betriebszustand kommt. Bei einem Geschwindigkeitsmesser kann der Randbereich des Geschwindigkeitsmessers aufleuchten, wenn beispielsweise ein kritischer Fahrzustand bei Kurvenfahrten, Glatteis oder Ähnlichem auftritt. Die Randbereiche anderer Instrumente, wie beispielsweise Kühlwassertemperaturanzeige oder Tankanzeige, können Warnbereiche aufweisen, die entweder den Randbereich oder das gesamte Instrument warnend aufleuchten lassen, wenn eine kritische Kühlwassertemperatur überschritten oder ein kritischer Tankvorrat unterschritten wird.Since a plurality of individual instruments can also be provided on a motor vehicle or on a dashboard, it is also possible to define different warning areas. Thus, in a further embodiment of the invention, an edge region as a warning range of a tachometer light up when the rotational speed of the engine comes into a critical operating state. With a speedometer, the rim portion of the speedometer may illuminate when, for example, a critical driving condition occurs during cornering, slippery or the like. The margins of other instruments, such as the coolant temperature gauge or fuel gauge, can have warning zones that either warn the edge of the instrument or the entire instrument of warning if a critical cooling water temperature is exceeded or a critical tank is not reached.
Auch ist es möglich, Teilbereiche der Instrumentenabdeckung aufleuchten zu lassen, um eine vergrößerte Warnbereichsfläche für kritische Anzeigen in einem Kombiinstrument vorzusehen, indem beispielsweise zusätzlich zu einer Geschwindigkeitsanzeige auch die Tankanzeige und die Wasserstandsanzeige, jedoch in sehr kleinen Anzeigefeldern, vorgesehen sein können. Durch entsprechende großflächige Warnbereiche in dem Volumen der Lichtleiterplatte der Instrumentenabdeckung mit lichtstreuenden Nanopartikeln kann der Fahrer auf kritische Zustände, die ein derartiges Kombiinstrument konventioneller Weise kleinformatig anzeigt, aufmerksam gemacht werden.It is also possible to illuminate portions of the instrument cover to provide an enlarged warning area for critical To provide displays in an instrument cluster, for example, in addition to a speedometer and the fuel gauge and the water level indicator, but can be provided in very small display fields. By means of corresponding large-area warning areas in the volume of the light guide plate of the instrument cover with light-scattering nanoparticles, the driver can be made aware of critical states which such a instrument cluster conventionally displays in small format.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Warnbereich, der in seinem Volumen lichtstreuende Nanopartikel aufweist, Außenkonturen und die Lichtleiterplatte Aussparungskonturen aufweisen. Um eine geschlossene Instrumentenabdeckung vorzusehen, sind die Außenkonturen des Warnbereichs mit den Aussparungskonturen der Lichtleiterplatte stoffschlüssig verbunden. Mit diesem Einpassen von Außenkonturen des Warnbereichs in Aussparungskonturen der Lichtleiterplatte ist es möglich, beliebig große Flächen der Instrumentenabdeckung bis hin zur gesamten Instrumentenabdeckung als Warnbereich zu nutzen.In a further embodiment, it is provided that the warning area, which has light-scattering nanoparticles in its volume, has outer contours and the light guide plate has cut-out contours. In order to provide a closed instrument cover, the outer contours of the warning area are materially connected to the recess contours of the light guide plate. With this fitting of outer contours of the warning area in the recess contours of the light guide plate, it is possible to use arbitrarily large areas of the instrument cover up to the entire instrument cover as a warning area.
Um derartige Warnbereiche sichtbar zu machen, weist die Lichtleiterplatte einen Rand auf, der mit einer Beleuchtungseinrichtung gekoppelt ist. Erst, wenn die Beleuchtungseinrichtung eingeschaltet ist und Licht in den Rand der Lichtleiterplatte eingespeist wird, können vorbereitete Warnbereiche aufgrund der nun wirksamen lichtstreuenden Nanopartikel und je nach Farbe der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung auch farbig aufleuchten.To make such warning areas visible, the light guide plate has an edge which is coupled to a lighting device. Only when the illumination device is switched on and light is fed into the edge of the light guide plate can prepared warning areas also light up in color due to the now effective light-scattering nanoparticles and, depending on the color of the light source of the illumination device.
Dazu weist die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine Lichtquelle auf, wobei Licht der Lichtquelle in den Rand der Instrumentenabdeckung einkoppelbar ist und die Nanopartikel in dem Warnbereich lichtstreuend aufleuchten lässt. Eine geeignete Lichtleiterplatte, in welcher derartige Warnbereiche eingebettet werden können, besteht aus einem PMMA (Polymethylmethacryl) Kunststoff, der für den Warnbereich mit geeigneten lichtstreuenden Nanopartikeln versehen ist.For this purpose, the illumination device has at least one light source, it being possible for light from the light source to be coupled into the edge of the instrument cover and for the nanoparticles to light up in the warning region in a light-scattering manner. A suitable light guide plate, in which such warning areas can be embedded, consists of a PMMA (polymethyl methacrylate) plastic, which is provided for the warning area with suitable light-scattering nanoparticles.
Da die Anbringung von Lichtquellen direkt im Bereich des Randes der Lichtleiterplatte oftmals aus räumlichen Gründen schwierig ist, ist es vorgesehen, mindestens einen Lichtleiter zwischen der Lichtquelle und dem Rand anzuordnen. Die Lichtquelle kann dabei eine lichtemittierende Diode aufweisen, die an einem Ende eines Lichtleiters Licht einkoppelt, wobei das freie Lichtleiterende stoffschlüssig mit dem Rand der Lichtleiterplatte verbunden sein kann. Bei der stoffschlüssigen Verbindung ist es von Vorteil, einen transparenten und dem Brechungsindex von Lichtleiter und Lichtleiterplatte angepassten Klebstoff vorzusehen, um Reflexionsverluste zwischen der Lichtleiterplatte und dem Lichtleiterende so gering wie möglich zu halten.Since the attachment of light sources directly in the region of the edge of the light guide plate is often difficult for reasons of space, it is envisaged to arrange at least one light guide between the light source and the edge. The light source can have a light-emitting diode, which couples light at one end of a light guide, wherein the free end of the light guide can be materially connected to the edge of the light guide plate. In the cohesive connection, it is advantageous to provide a transparent and the refractive index of the light guide and light guide plate adapted adhesive to keep reflection losses between the light guide plate and the light guide end as low as possible.
Um ein möglichst verlustarmes Einkoppeln des Lichtes in die Instrumentenabdeckung zu erreichen, kann mindestens teilweise der Rand der Instrumentenabdeckung zu einem Ende des Lichtleiters hin abgebogen und mit dem Lichtleiterende gekoppelt sein. Der abgebogene Randbereich der Lichtleiterplatte kann zusätzlich eine spiegelnde Beschichtung aufweisen, um auch hier Licht- oder Streuverluste zu minimieren.In order to achieve the lowest possible coupling of the light into the instrument cover, the edge of the instrument cover can be at least partially bent towards one end of the light guide and coupled to the light conductor end. The bent edge region of the light guide plate may additionally have a reflective coating in order to minimize light or scattering losses here as well.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Rand der Instrumentenabdeckung eine winklige Fase aufweist, auf die eine spiegelnde Beschichtung aufgebracht ist. An diesen gefasten Rand kann der Lichtleiter mit seinem Ende orthogonal in Bezug auf die Lichtleiterplatte der Instrumentenabdeckung herangeführt sein, so dass Licht, das von dem Lichtleiterende austritt, in den gefasten Rand der Lichtleiterplatte eintritt und dort in Richtung auf das Volumen der Lichtleiterplatte reflektiert wird.In another embodiment of the invention, it is provided that the edge of the instrument cover has an angled chamfer, to which a reflective coating is applied. At this beveled edge, the light guide can be introduced with its end orthogonal with respect to the light guide plate of the instrument cover, so that light exiting from the light guide end, enters the beveled edge of the light guide plate and is reflected there in the direction of the volume of the light guide plate.
Eine weitere Möglichkeit, die Nanopartikel in dem Warnbereich der Lichtleiterplatte lichtstreuend aufleuchten zu lassen, besteht darin, einen Leuchtring aus einem Material der Lichtleiterplatte vorzusehen, der den Rand der Instrumentenabdeckung umgibt und eine höhere Konzentration an lichtstreuenden Nanopartikeln aufweist, als der Warnbereich.Another way to light-illuminate the nanoparticles in the warning area of the light guide plate is to provide a light ring of a material of the light guide plate, which surrounds the edge of the instrument cover and has a higher concentration of light-scattering nanoparticles, as the warning area.
Um die Wirkung eines derartigen Leuchtringes zu verstärken, kann der Leuchtring auf seinen Oberflächen eine spiegelnde Beschichtung aufweisen, wobei lediglich die innere Ringfläche, mit welcher der Leuchtring den Rand der Lichtleiterplatte kontaktiert, von einer Verspiegelung frei bleibt. Zudem kann der Innenrand stoffschlüssig mit dem Rand der Lichtleiterplatte verbunden sein, so dass wiederum reflexionsfrei das im Leuchtring gestreute Licht an den dort in hoher Konzentration angeordneten lichtstreuenden Nanopartikeln mit hoher Intensität durch die Lichtleiterplatte hindurch zu dem Warnbereich geleitet wird. An einem derartigen Leuchtring kann der Lichtleiter mit seinem Lichtleiterende tangential und damit in vorteilhafter Weise raumsparend angekoppelt sein.In order to enhance the effect of such a luminous ring, the luminous ring may have on its surfaces a reflective coating, wherein only the inner annular surface, with which the luminous ring contacts the edge of the light guide plate, remains free of a mirroring. In addition, the inner edge may be materially connected to the edge of the light guide plate, so that in turn the reflection scattered light in the light ring at the arranged there in high concentration light-scattering nanoparticles with high intensity is passed through the light guide plate to the warning area. On such a light ring of the light guide can be coupled tangentially and thus advantageously save space with its optical fiber end.
Ein Armaturenbrett kann mit einer Mehrzahl derartiger Einzelinstrumente ausgestattet sein und entsprechende Instrumentenabdeckungen mit Warnbereichen aufweisen. Außerdem kann ein Kraftfahrzeug wiederum ein derartiges Armaturenbrett aufweisen und somit die Vorteile derartiger Instrumente unter Erhöhung der Sicherheit des Kraftfahrzeugs im Straßenverkehr nutzen.A dashboard may be equipped with a plurality of such individual instruments and have corresponding instrument covers with warning areas. In addition, a motor vehicle can in turn have such a dashboard and thus use the advantages of such instruments while increasing the safety of the motor vehicle in traffic.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying figures.
Auch kann ein zusätzlicher Blendschutzschirm
Dazu wird in einen Rand
Während in
Da derartige Hinweise in einem Kombiinstrument gegenüber der Anzeige der Drehzahlmessskala lediglich kleinformatig abgebildet sind, ist es bei dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, zwei großflächige Warnbereiche
Lediglich aus Darstellungsgründen sind hier die Positionen der Lichtquellen
Auch grün und blau aufleuchtende, lichtemittierende Dioden sind möglich, jedoch sind das üblicherweise keine gebräuchlichen Warnfarben. Im Fall von unkritischen Fahrbetriebsparametern und unkritischen Betriebsmittelzuständen sowie unkritischen Straßenverkehrssituationen würden derartige Farben wie grün und blau die Sicht auf den Anzeigebereich
Um Warnbereiche
Auch kann dieser Warnbereich aufleuchten, wenn beispielsweise Kollisionsgefahr besteht oder andere Fahrbetriebsparameter in kritische Bereiche kommen. Bei den beiden kleineren Instrumenten für Kühlmitteltemperaturanzeige
Dazu ist es erforderlich, dass Licht in den Rand
Ein derartiger Ankopplungsbereich sollte keinen Luftspalt aufweisen, zumal dabei ein doppelter Übergang von einem Brechungsindex zu einem anderen Brechungsindex durchlaufen werden muss und somit erhebliche Reflexionsverluste auftreten können. Um diese Reflexionsverluste zu minimieren, ist es vorgesehen, einen transparenten Klebstoff einzusetzen, dessen Brechungsindex an die Brechungsindizes der Lichtleiterplatte
Wie
Für einen derartigen Warnbereich
Eine weitere Modifikation der kritischen Ankopplungsstruktur
Während in
Ein tangential an den Leuchtring
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Instrumentinstrument
- 22
- Instrumentinstrument
- 33
- Instrumentinstrument
- 44
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 55
- Anzeigebereichdisplay area
- 66
- Gehäusecasing
- 77
- Instrumentenabdeckunginstrument cover
- 88th
- LichtleiterplatteLight guide plate
- 99
- Warnbereichwarning area
- 1010
- Volumenvolume
- 1111
- Nanopartikelnanoparticles
- 1212
- Randbereichborder area
- 1313
- Anzeigefelddisplay
- 1414
- Anzeigefelddisplay
- 1515
- Warnbereichwarning area
- 1616
- Warnbereichwarning area
- 1717
- Außenkonturouter contour
- 1818
- Aussparungskonturrecessed contour
- 1919
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 2020
- Randedge
- 2121
- Lichtquellelight source
- 2222
- Lichtleiteroptical fiber
- 2323
- LichtleiterendeOptical fiber end
- 2424
- Fasechamfer
- 2525
- spiegelnde Beschichtungreflective coating
- 2626
- Leuchtringlight ring
- 2727
- Innenrandinner edge
- 2828
- Innenbereichinterior
- 2929
- Frontbereichfront area
- 30 30
- Armaturenbrettdashboard
- 3131
- Sichtbereichviewing area
- 3232
- Randbereichborder area
- 3333
- Lichtlight
- 3434
- DrehzahlmessinstrumentSpeed Meter
- 3535
- Geschwindigkeitsmesserspeedometer
- 3636
- KühltemperaturanzeigeCooling temperature display
- 3737
- KraftstoffanzeigeFuel Gauge
- 3838
- WindschutzscheibeWindshield
- 3939
- Seitenscheibenside windows
- 4040
- Instrumentenzeigerinstrument pointer
- 4141
- Heckscheiberear window
- 4242
- BlendschutzschirmAnti-glare screen
- 4343
- Klebstoffschichtadhesive layer
- 4444
- Ankopplungsstrukturcoupling structure
- 4545
- Skalascale
- 4646
- Leuchtdiodeled
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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DE102011016421A Withdrawn DE102011016421A1 (en) | 2011-04-08 | 2011-04-08 | Instrument panel for motor vehicle, has transparent instrument panel cover having transparent light guide plate with volume of light-scattering nanoparticles distributed at region of warning area |
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