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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige von Informationen in oder an einem Fahrzeug mit einem Projektionsmittel bzw. ein Verfahren, welches das Projektionsmittel steuert.
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Stand der Technik
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Während des Fahrens mit einem Fahrzeug besteht für den Fahrer zeitweise die Notwendigkeit bzw. das Bedürfnis, die aktuellen Fahrdaten zu prüfen. Derartige Fahrdaten werden üblicherweise auf einem Tachometer bzw. auf einem entsprechenden Display angezeigt. Sowohl in Kraftfahrzeugen als auch bei Fahrrädern werden derartige Displays typischerweise nicht direkt in Fahrtrichtung angeordnet, so dass der Fahrer zum Ablesen des Displays seinen Blick von der Fahrbahn nehmen muss. Darüber hinaus werden vom Fahrer Warnhinweise auf dem Display unter Umständen nicht bemerkt, solange er sich auf die voraus liegende Fahrbahn konzentriert.
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Mit einem sogenannten Head-up-Display (HUD), wie es beispielsweise in der
DE 10 2008 000 574 A1 beschrieben wird, können die Informationen, die normalerweise nur auf dem Tachometer angezeigt werden, auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs projiziert werden, so dass der Fahrer diese Informationen direkt im Blickfeld auf die Fahrbahn angezeigt bekommt. Darüber hinaus können dem Fahrer auch weitere Informationen, z.B. in Verbindung mit Navigationsdaten angezeigt werden. Derartige HUDs können u.a. mittels Mikrospiegeln realisiert werden, wie sie in der
DE 10 2008 001 248 A1 beschrieben werden.
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Mikrospiegel können darüber hinaus auch in Leuchteinheiten wie Kfz-Scheinwerfern eingesetzt werden, wie es in der
DE 10 2007 057 316 A1 beschrieben wird.
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Aus der
DE 10 2006 050 547 A1 ist bekannt, durch Projektion eine visuelle Information außerhalb des Fahrzeugs bereitzustellen. Dies kann dabei dazu genutzt werden, eine voraussichtliche Fahrspur oder Parkposition zu markieren.
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Offenbarung der Erfindung
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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Informationsanzeige bzw. ein Verfahren beschrieben, welches diese Vorrichtung steuert. Zur Anzeige der Informationen ist sowohl ein Anzeigemittel, z.B. in Form eines Displays, als auch ein über eine Steuereinheit angesteuertes Projektionsmittel vorgesehen, welches die Projektion der Informationen auf einen Bereich außerhalb der Vorrichtung ermöglicht. Der Kern der Erfindung besteht nun darin, dass als Information ein Betriebsparameter des Fahrzeugs auf die Fahrbahn projiziert wird.
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Durch eine derartige Projektion kann der Fahrer über bestimmte Betriebsparameter informiert werden, ohne dass er den Blick von der Fahrbahn nehmen muss, wodurch sich die Verkehrssicherheit erhöht. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung gerade in dämmriger bzw. dunkler Umgebung bei der eine Ablesung eines Displays erschwert ist, eine einfachere Abfrage der gewünschten Informationen. Besonders durch eine Projektion der Betriebsparameter auf die direkt in Fahrtrichtung liegende Fahrbahn, erhält der Fahrer alle gewünschten und erforderlichen Informationen ohne abgelenkt zu werden.
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Die Darstellung der Betriebsinformationen kann vorteilhafterweise in Form von Buchstaben und/oder Zahlen erfolgen, wobei auch Symbole oder Farbkodierungen denkbar sind. Gerade bei der optionalen Projektion von Warnhinweisen oder Navigationshinweisen können Symbole und/oder Farbkodierungen hilfreich sein.
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Besonders vorteilhaft kann das Beleuchtungsmittel auch als Projektionsmittel verwendet werden. Hierzu ist jedoch erforderlich, dass das Beleuchtungsmittel entsprechend ausgestattet ist, um die gewünschten Informationen zu projizieren. Denkbar ist beispielsweise, als Beleuchtungsmittel einen insbesondere mikromechanischen Mikrospiegel oder eine (oder mehrere) LED-Lampe mit entsprechender Auflösung zu verwenden. Durch die gleichzeitige Verwendung des Beleuchtungsmittels als Projektionsmittels reduzieren sich die notwendigen Komponenten am Fahrzeug. Darüber hinaus ist kein gesondertes Leuchtmittel zur Ansteuerung des Projektionsmittels notwendig. Optional kann vorgesehen sein, die Informationsanzeige über die Projektion und die Beleuchtung abwechselnd zu schalten oder zu überlagern.
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In einer weitere Fortbildung der Erfindung kann auch das Projektionsmittel derart ausgestaltet sein, dass es als Beleuchtungsmittel verwendet werden kann. Durch eine derartige Ausgestaltung kann auf eine zusätzliche Lampe am Fahrzeug, insbesondere an einem Fahrrad, verzichtet werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Anzeigemittel sowie die Steuereinheit und die Projektionseinheit in einer baulichen Einheit untergebracht. Denkbar ist beispielsweise, die notwendigen erfindungsgemäßen Einheiten in einen insbesondere abnehmbaren Tacho zu integrieren.
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Optional kann auch vorgesehen sein, das Projektionsmittel derart zu lagern, dass der Projektionsbereich variiert werden kann. Eine derartige Verstellung ist vorteilhafterweise in horizontaler aber auch vertikaler Richtung wünschenswert. Um dies zu erreichen, kann das Projektionsmittel entweder in der baulichen Einheit oder auch wenn es separat ausgestaltet ist, mit einem Schwenklager oder einem Kugellager versehen sein.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist das Anzeigemittel und das Projektionsmittel in separate bauliche Einheiten getrennt. Zur Steuerung des Projektionsmittels ist jedoch eine elektrische Verbindung oder eine Funkverbindung zwischen diesen Einheiten vorgesehen. Durch diese Ausgestaltung kann das Projektionsmittel an einem anderen Ort am Fahrzeugs angebracht werden, der eine bessere Ausleuchtung der Fahrbahn ermöglicht. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das Projektionsmittel ebenfalls als Beleuchtungsmittel verwendet wird. Umgekehrt kann das Anzeigemittel in einem Bereich des Fahrzeugs angeordnet werden, welches vom Fahrer leichter einsehbar ist, z.B. zur Ablesung der Informationen oder zur Bedienung der Steuerung der Projektion.
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Bei der Anzeige von mehreren Informationen, z.B. mehrere Betriebsparameter oder zusätzlich von Warn- oder Navigationshinweisen, kann eine abwechselnde Darstellung auf der Fahrbahn verwendet werden.
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Als mögliche Betriebsparameter, die für eine Projektion geeignet sind, sind die Geschwindigkeit, die Uhrzeit, die gefahrenen Kilometer, die aktuelle Trittfrequenz, die aktuell oder in Summe abgegebene Leistung eines Elektromotors, die Kapazität einer Batterie bzw. eines Akkus oder die maximal ausstehende Reichweite des (Elektro-)Fahrzeugs zu nennen.
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Die vorliegende Erfindung eignet sich besonders für den Einsatz bei Fahrrädern, insbesondere bei teilweise oder gänzlich elektrisch betriebenen Fahrrädern, Motorrädern, Trikes oder Quads. Darüber hinaus können selbstverständlich auch andere Zwei-, Drei- oder Mehrräder mit einer derartigen Vorrichtung ausgestattet werden. Denkbar ist ebenfalls, die Vorrichtung bei Sportgeräten wie Heimtrainern sowie Rollstühlen oder Kinderwägen zu verwenden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt beispielhaft ein Fahrrad, an dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung angebracht ist. In der 2 ist schematisch ein Blockschaltbild der Vorrichtung dargstellt. Die 3 zeigt in einem Ablaufdiagramm ein mögliches Verfahren zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Während bei Kraftfahrzeugen die Möglichkeit besteht, Informationen zu den Betriebsdaten des Kraftfahrzeugs auf die Windschutzscheibe zu projizieren, ist dies gerade bei Zweirädern oder Fahrzeugen ohne eine derartige Projektionsfläche nicht möglicht. Statt dessen wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung beschrieben, mit der gleichzeitig die Betriebsdaten auf einem Display angezeigt und eine Projektion auf die Fahrbahn ermöglicht wird.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein Fahrrad 100 mit einem insbesondere abnehmbaren Fahrradtacho 110 bzw. einem Radfahrcomputer dargestellt. Dieser Tacho 110 ist typischerweise am Lenker des Fahrrads befestigt und enthält ein LCD-Display, auf dem die üblichen Betriebsdaten des Fahrrads angezeigt werden. Durch die Anordnung des Tachos 110 am Rand des Lenkers ist der Fahrer zum Ablesen der Betriebsdaten gezwungen, den Blick von der voraus liegenden Fahrbahn abzuwenden, so dass kurzfristig auftretende Ereignisse nicht wahrgenommen werden können. Daneben besteht auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen wie Dämmerung oder Nacht oft das Problem, dass die Daten des Tachos nicht zu entziffern sind, so dass ggf. weitere Aufmerksamkeit des Fahrers von der Fahrbahn abgezogen wird. Weiterhin können Warnhinweise oder auch Navigationshinweise, die von einigen höherwertigen Radfahrcomputern geliefert werden, nur dann wahrgenommen werden, wenn der Fahrer die Aufmerksamkeit auf den Tacho bzw. den Radfahrcomputer lenkt.
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Mit der Integration eines Projektionsmittels in den Fahrradtacho 110 bzw. den Radcomputer können die geschilderten Probleme behoben werden. Durch die Projektion der Betriebsdaten des Fahrrads auf die Fahrbahn 130 kann der Fahrer sofort und aktuell informiert werden. Dabei kann der Projektionsbereich 120 einstellbar ausgestaltet sein. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das Projektionsmittel schwenk- und/oder drehbar in dem Tacho 110 angeordnet ist, so dass sowohl eine Veränderung des Projektionsbereichs entlang der Fahrtrichtung oder senkrecht dazu möglich ist. Weiterhin ist denkbar, an dem Projektionsmittel eine einstellbare Fokussierung vorzusehen.
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Optional kann auch vorgesehen sein, die Projektion mit einer Beleuchtungseinrichtung im Fahrradtacho 110 bzw. Radcomputer zu koppeln. Dadurch wäre eine Beleuchtung der Fahrbahn insbesondere in Fahrtrichtung möglich. Dies hätte den Vorteil, das keine zusätzliche Lampe am Fahrrad 100 benötigt wird, wodurch eine separate Verkabelung entfällt.
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Durch die Ausgestaltung des Tachos als abnehmbare Einheit kann in Verbindung mit einem Beleuchtungsmittels auch eine Taschenlampenfunktion integriert werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist jedoch auch möglich, den Tacho mit dem Display und das Projektionsmittel bewusst baulich voneinander zu trennen, so dass lediglich eine Verbindung mittels elektrischer Leitung oder Funk zwischen diesen Einheiten besteht. So kann vorgesehen sein, die Fahrradlampe derart auszugestalten, dass sie neben der Beleuchtung auch die Projektion der Betriebsdaten übernimmt.
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Die Kombination der Projektion und der Beleuchtung kann zusätzlich dazu genutzt werden, fahrzustandsabhängige Funktionen zu realisieren. So kann beispielsweise vorgesehen sein, den Beleuchtungswinkel und die Helligkeit in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit zu steuern. Somit kann die Größe des beleuchteten Bereichs dynamisch angepasst werden, beispielsweise indem ein größerer Beleuchtungswinkel gewählt wird, wenn das Fahrrad schneller fährt, um einen größeren oder weiter entfernten Bereich auszuleuchten.
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Die Realisierung der Projektion kann unterschiedlich ausgestaltet sein. So kann der Fahrer auswählen, welche Betriebsdaten er angezeigt haben möchte. Diese Daten können dann permanent, rolierend oder in Intervallen auf die voraus liegende Fahrbahn projiziert werden. Bei der Kombination mit einer Beleuchtungseinrichtung kann vorgesehen sein, die Daten innerhalb des Lichtkegels einzublenden bzw. mit dem Licht zu überlagern.
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Die Darstellung der Daten ist nicht auf die Benutzung von Buchstaben oder Zahlen beschränkt. So kann die gewünschte Information auch mit Hilfe von Symbolen oder auch Farben dargestellt werden. Dies setzt jedoch eine entsprechende Projektionsmechanik voraus, die derartige Kodierungen ermöglicht. Die allgemein für die vorliegende Erfindung vorgesehene Realisierung der Projektionsmittel mittels mikromechanischer Mikrospiegel oder LCD-Lampen könnte diese Anforderungen ebenso wie die Beleuchtung erfüllen.
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Mit derartigen Symbolen oder Farben können zusätzlich auch Warn- oder Navigationshinweise projiziert werden, so dass der Fahrer rechtzeitig informiert werden kann. Die Verwendung von Symbolen oder Farben kann zudem genutzt werden, dem Fahrer Informationen über den Betrieb des Fahrzeugs anzuzeigen, ohne dass sie jedem Dritten deutlich erkennbar sind. So kann beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit in Form von veränderlichen Symbolen oder Farben kodiert sein. Ebenso lassen sich alle anderen erwähnten Parameter kodieren.
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In dem Blockschaltbild der 2 ist schematisch der Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Kern der Vorrichtung ist eine Steuereinheit 200, die eine Verarbeitungseinheit 210 sowie einen Speicher 220 aufweist. Die Verarbeitungseinheit 210 erfasst von einem oder mehreren Sensoren 230 bis 239 fahrzeugspezifische Daten wie beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit, die Trittfrequenz aber auch die abgegebene Leistung eines Motors bei einem elektrischen Fahrrad oder einem Motorrad bzw. die Kapazität des Akkus oder die Tankfüllung. Diese Daten werden in der Verarbeitungseinheit 210 aufbereitet und ggf. in dem Speicher 220 für spätere Verwendungen (zwischen-)gespeichert. Mit der Eingabe 240 durch den Fahrer wird eine entsprechende Weiterleitung der erhobenen Daten an das im Tacho befindliche Display 250 und/oder an das Projektionsmittel 260 eingestellt. Während üblicherweise bei dem Display 250 eine permanente Darstellung vorgesehen ist, kann die Verarbeitungseinheit 210 das Projektionsmittel je nach Ausführung der Vorrichtung und/oder je nach Einstellung durch den Fahrer unterschiedlich ansteuern. So kann vorgesehen sein, dass die Projektion ebenfalls permanent erfolgt. Darüber hinaus kann jedoch eine Anzeige des wenigstens einen zu projizierenden Betriebsparameters in Intervallen oder wechselweise mit anderen Parametern erfolgen. Für den Fall, dass das Projektionsmittel 260 direkt oder indirekt als Beleuchtungsmittel verwendet wird, kann auch eine Überlagerung des Lichts mit der Projektion erfolgen. Auch hierbei ist selbstverständlich auch eine abwechselnde Darstellung des Betriebsparameters und der Beleuchtung möglich.
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Neben der Verwendung von externen Daten für Warn- oder Navigationshinweisen, die ebenfalls über das Projektionsmittel 260 auf die Fahrbahn projiziert werden können, können auch entsprechende Daten verwendet werden, die im Speicher 220 abgelegt sind. Hierzu ist dann lediglich eine Positionsbestimmung notwendig, die ebenfalls durch einen der Sensoren 230 bis 239 erfolgen kann.
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Zusätzlich kann der Speicher 220 Daten enthalten, die von extern, beispielsweise bei einer Wartung, abgefragt oder geändert werden können. Hierzu ist ein spezieller Zugang 270 notwendig.
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In der 2 ist die Steuereinheit 200 zwar gesondert vom Display 250 sowie eine Eingabemöglichkeit 240 dargestellt. Trotzdem kann vorgesehen sein, alle diese Einheiten in einer baulichen Einheit zusammenzufassen, wie es beispielsweise bei den Fahrradtachometern durchaus üblich ist. So ist in einer weiteren Ausführung auch vorgesehen, in die bauliche Einheit einen GPS-Sensor einzubauen, so dass eine Positionsbestimmung ohne zusätzliche Sensorik möglich ist. Wie bereits mehrfach ausgeführt, kann auch das Projektionsmittel, z.B. in Form eines Mikrospiegels oder einer LED-Lampe sowohl als externe Einheit ausgestattet sein, wobei eine Verbindung zur Steuereinheit 200 mittels Kabel oder Funk erfolgt oder ebenfalls in den Tachometer untergebracht sein.
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Als Lichtquelle für das Projektionsmittel kann u.a. ein Laser oder entsprechende LEDs verwendet werden. Gerade neuartige insbesondere organische LEDs weisen eine hohe Lichtstärke bei geringem Energieverbrauch in Kombination mit einer detaillierten Darstellung auf, weswegen sie für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen Projektionsmittel prädestiniert sind.
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Mit dem Flussdiagramm der 3 ist ein einfaches Verfahren dargestellt, welches in der Steuereinheit 200 zur Steuerung des Projektionsmittels 260 ablaufen kann.
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Mit der Anforderung, dass bestimmte Daten projiziert werden sollen, wird das Verfahren gestartet. Daraufhin werden im Schritt 300 die gewünschten Daten durch die Sensoren erfasst oder aber aufgrund vorhandener Daten aufbereitet. Im Schritt 310 wird das Projektionsmittel derart angesteuert, dass die entsprechenden Informationen optisch dargestellt werden. Wie bereits erwähnt, können das sowohl Buchstaben und Zahlen aber auch Symbole oder Farben sein. Mit dem Schritt 320 ist eine Abbruchbedingung vorgesehen, die das Programm beendet. Falls keine Beendigung vorgesehen ist, wird erneut mit dem Schritt 300 begonnen.
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Selbstverständlich können die beschriebenen Ausführungsbeispiele auch für jede andere Art von Zweirädern oder sonstigen Fahrzeugen verwendet werden, die einen Tachometer nutzen können. Somit kann die Erfindung gemäß der vorstehenden Beschreibung auch bei elektrisch betriebenen Fahrrädern, sogenannten eBikes, Motorrädern, Dreirädern, Scooter, Trikes, Quads aber auch bei Sportgeräten wie einem Heimtrainer verwendet werden. Denkbar ist zusätzlich einen solchen Tachometer auch bei Rollstühlen oder Kinderwägen einzusetzen. Je nach Einsatz können auch andere, wie die beschriebenen Parameter erfasst und projiziert werden.
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Optional kann auch vorgesehen sein, den Tachometer unabhängig vom Einsatz am Fahrzeug zu verwenden, z.B. zur Projektion der während der Fahrt gesammelten Daten. Dabei kann ebenfalls vorgesehen sein, dass bei der Verwendung einer entsprechenden Projektionseinrichtung im Tachometer hinterlegtes oder eingespeistes Karteninformationsmaterial projiziert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008000574 A1 [0003]
- DE 102008001248 A1 [0003]
- DE 102007057316 A1 [0004]
- DE 102006050547 A1 [0005]
