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Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige mindestens einer Zustandsgröße eines Fahrzeugs.
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In Kraftfahrzeugen geht ein zunehmender Wandel von analogen zu digitalen Instrumenten beziehungsweise Anzeigen einher. Dabei ist wichtig, dass die gute Ablesbarkeit und die Akzeptanz des Fahrers erhalten bleiben.
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DE 101 62 355 A1 offenbart eine Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, mit mehreren Anzeigeelementen und einer Deckscheibe zur gemeinsamen frontseitigen Abdeckung der Anzeigeelemente, wobei die Deckscheibe ein elektrooptisches Element ist, dessen Transmissionsgrad durch Änderung der Ansteuerspannung des elektrooptischen Elements variabel einstellbar ist.
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DE 103 04 283 A1 offenbart ein analoges Anzeigeinstrument mit einem dreidimensional ausgebildeten Anzeigefeld, das einen Lichtleiter zur Beleuchtung aufweist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anzeigevorrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung zur Anzeige mindestens einer Zustandsgröße eines Fahrzeugs sieht vor, dass ein beweglicher Zeiger vorgesehen ist, eingerichtet zur Anzeige mindestens einer Zustandsgröße in Abhängigkeit von einer Drehposition des Zeigers, dass der Zeiger eine Lichtaustrittsfläche aufweist, deren Flächennormale parallel zur einer Betrachtungsrichtung der Anzeigevorrichtung verläuft, und dass eine semitransparente Abdeckung vorgesehen ist, wobei die Lichtaustrittsfläche in Betrachtungsrichtung hinter der semitransparenten Abdeckung angeordnet ist.
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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung hat den Vorteil, dass keine Hintergrundbeleuchtung und auch kein Lichtkasten mit Reflektor erforderlich sind, was einen einfacheren und flacheren Aufbau der Anzeigevorrichtung ermöglicht. Dies erlaubt wiederum neue Gestaltungsmöglichkeiten von Kombiinstrumenten und Armaturenträgern. Der Begriff semitransparent bedeutet, dass eine reduzierte Transmission vorhanden ist, so dass nur beleuchtete Konturen oder Lichtquellen durch die Abdeckung wahrnehmbar sind. So ist der Zeiger selbst nicht aus der Betrachtungsrichtung wahrzunehmen, die beleuchtete oder aktivierte Lichtaustrittsfläche hingegen ist als Lichtstreifen wahrnehmbar. Man kann sagen, dass die Projektion des Lichts auf der Abdeckung wahrnehmbar ist. Dies ermöglicht, dass Teile, die nicht wahrnehmbar sein sollen, wie zum Beispiel eine Aufhängung des Zeigers, für den Betrachter wirkungsvoll ausgeblendet werden.
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Eine Skala für die Zustandsgröße kann in Betrachtungsrichtung vor der semitransparenten Abdeckung angeordnet sein. Die Skala umfasst mindestens ein Skalenelement wie Markierungen und/oder Ziffern, beispielsweise für einen Tachometer, Drehzahlmesser, Tankanzeige oder ähnliches. Dieser Modulare Aufbau erlaubt eine einfache Konstruktion und Anpassung an verschiedene Einsätze der Anzeigevorrichtung.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Skala einen transparenten Grundkörper aufweist und dass der Grundkörper einen Lichtleiter für die Beleuchtung der Skala umfasst. Eine derartige Skala bietet gute Ablesbarkeit und ermöglicht eine weitgehende Gestaltungsfreiheit. Durch den transparenten Grundkörper hindurch ist die Projektion der Lichtaustrittsfläche des Zeigers wahrzunehmen, so dass im Bereich der Skala sowohl der Lichtstreifen des Zeigers als auch die Skalenelemente der Skala sichtbar sind.
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Die Lichtaustrittsfläche kann sich nur über einen Teilbereich des Zeigers erstrecken, der im Bereich der Skala angeordnet ist. So bleibt ein Mittelbereich der Anzeigevorrichtung für andere Darstellungen nutzbar.
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Eine Maskierung der semitransparenten Abdeckung kann vorgesehen sein, welche einen Mittelbereich der semitransparenten Abdeckung intransparent macht, der außerhalb des Bereichs der Skala angeordnet ist. Auch so bleibt ein Mittelbereich der Anzeigevorrichtung vorteilhaft für andere Darstellungen nutzbar.
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Eine Maskierung der semitransparenten Abdeckung kann vorgesehen sein, welche nur einen Anzeigebereich semitransparent lässt. Sowohl der Bereich innerhalb des Anzeigebereichs als auch der Bereich außerhalb des Anzeigebereichs ist intransparent. Die Projektion des Zeigers beziehungsweise der Lichtstreifen ist demnach nur in dem definierten Anzeigebereich, der dem Bereich der Skala entsprechen kann, sichtbar. Dies hat zum Beispiel bei eckigen Instrumenten oder Anzeigen den Vorteil, dass unterschiedliche Entfernungen der Zeigerspitze oder der Skala zu der Drehachse des Zeigers kaschiert werden. Zum Beispiel bei einem eckigen Instrument muss der Zeiger eine Länge bis in die Ecke aufweisen und ist somit für eine Position mitten in einer Fläche zu lang. Durch die Maskierung ist der an sich überstehende Zeiger beziehungsweise dessen Lichtstreifen nicht mehr sichtbar.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Zeiger einen Lichtleiter und eine Einkoppelstelle aufweist, wobei der Lichtleiter die Einkoppelstelle mit der Lichtaustrittsfläche verbindet. Dies ist einfach umzusetzen und erlaubt eine effiziente Lichtführung bei gleichmäßiger Ausleuchtung. Alternativ kann eine Lichtquelle oder mehrere Lichtquellen, wie zum Beispiel LEDs (Light-Emitting Diode, Leuchtdiode), auf dem Zeiger angeordnet sein. Die Lichtaustrittsfläche ist dann entweder eine Optik der Lichtquelle oder eine Blende oder ein anderes optische Leitelement.
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Die Abdeckung kann eine Folie sein. Dies erlaubt eine einfache Gestaltung und geringe Bauhöhe.
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Die Abdeckung kann zumindest teilweise mit einem Black-Panel-Druck versehen sein. Ein weiterer auf die Abdeckung aufgebrachter Schwarzdruck, auch Black-Panel-Druck genannt, weist eine reduzierte Transmission auf. In inaktivem Zustand, das heißt im nicht beleuchteten Zustand, erscheint die Abdeckung dann als annähernd schwarze Fläche. Dieser Druck ist einfach aufzubringen und erlaubt weitere graphische Gestaltungsmöglichkeiten.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Darstellung einer Anzeigevorrichtung; und
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2 eine schematische Schnittdarstellung einer Anzeigevorrichtung.
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1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Anzeigevorrichtung 10, wie sie zum Beispiel in Fahrzeugen wie PKWs, LKWs, Bussen oder dergleichen eingesetzt werden kann. Auch in Schienen-, Luft- oder Wasserfahrzeugen ist die Anzeigevorrichtung 10 einsetzbar. Die Anzeigevorrichtung 10 kann singulär oder als Teil eines Kombiinstruments verbaut werden. In einem Kombiinstrument können mehrere Anzeigevorrichtungen 10 angeordnet sein. In diesem Beispiel ist die Anzeigevorrichtung 10 ein Rundelement, es sind auch andere Formen zum Beispiel halbrund oder rechteckig, möglich.
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Eine Abdeckung 12, die eine Folie sein kann und oft als Zifferblattfolie bezeichnet wird, trennt einen hinteren, von einem Benutzer oder Betrachter nicht sichtbaren Teil und den vorderen, sichtbaren Anzeigeteil der Anzeigevorrichtung 10. Die Abdeckung 12 kann wie hier dargestellt, die eigentliche Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung 10 überragen und zum Beispiel für zwei oder mehrere Anzeigevorrichtungen zum Einsatz gelangen.
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Die Abdeckung 12 ist semitransparent, weist also eine reduzierte Transmission auf, so dass lediglich beleuchtete Elemente durch die Abdeckung 12 hindurch sichtbar sind. Nicht beleuchtete Elemente sind nicht sichtbar. Ein derartiges beleuchtetes Element ist hier ein aktiviertes, das heißt eingeschaltetes Anzeigeelement, dass dann in Form eines Lichtstreifens 14 sichtbar ist. Über den Lichtstreifen 14 ist eine darzustellende Zustandsgröße eines Fahrzeugs anzeigbar. Je nach Position des beweglichen Lichtstreifens 14 wird die Information dargestellt. Der Lichtstreifen 14 kann wie hier dargestellt drehbar sein, er kann auch translatorisch bewegbar sein. Der Lichtstreifen 14 kann eine binäre Zustandsgröße, wie „An“ und „Aus“, oder eine multiple Zustandsgröße wie eine Geschwindigkeit, zum Beispiel in einem Bereich von 0 bis 250 Km/h darstellen.
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Die Anzeigevorrichtung 10 umfasst ferner eine Skala 16 mit einem hier ringförmigen, transparenten Grundkörper 18, auf dem sich mehrere Skalenelemente 20 befinden. Die Länge des Lichtstreifens 14 beziehungsweise der Radius des Grundkörpers 18 sind derart bemessen, dass sich der Lichtstreifen zumindest teilweise unterhalb oder hinter der Skala 16 befindet. Aufgrund der Transparenz des Grundkörpers 18 ist der Lichtstreifen 14 durch den Grundkörper 18 hindurch wahrnehmbar. In einem Mittelbereich 22 der Anzeigevorrichtung 10, der innerhalb der Skala 16 angeordnet ist, ist die Abdeckung intransparent, das heißt dort sind auch beleuchtete Elemente nicht sichtbar oder wahrnehmbar. Entsprechend ist der Lichtstreifen 14 nur unterhalb der Skala 16 beziehungsweise des Grundkörpers 18 sichtbar. In dem Mittelbereich 22 können weitere Informationen dargestellt werden.
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Der Grundkörper 18 ist in diesem Beispiel als Lichtleiter ausgebildet und hat mindestens eine hier nicht gezeigte Einkopplungsfläche oder Einkopplungselemente, die dazu dienen, Licht von einer Lichtquelle wie einer LED in den Grundkörper 18 einzukoppeln. In dem Grundkörper 18 verteilt sich das Licht, gegebenenfalls mit Hilfe von Umlenkelementen. Die Skalenelemente 20 sind entweder mit Farbe versehen oder lichtstreuend ausgebildet, so dass sie gut wahrnehmbar sind.
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2 zeigt eine Schnittdarstellung der Anzeigevorrichtung 10. Ein Grundträger 24, der nicht zwangsweise als Lichtkasten oder Reflektor ausgeführt sein muss, trägt die Abdeckung 12. Auf der Abdeckung 12 ist die Skala 16 befestigt, zum Beispiel mittels eines Klebers.
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Unterhalb der Abdeckung 12 ist ein Zeiger 26 angeordnet, der mittels eines Schrittmotors 28 bewegt wird. Der Zeiger 26 dreht sich dabei um eine Drehachse 30, die parallel zu einer Betrachtungsrichtung 32 ausgerichtet ist. Die Oberfläche der Abdeckung 12 verläuft senkrecht zu der Betrachtungsrichtung 32, anders ausgedrückt verläuft die Flächennormale der Abdeckung 12 parallel zu der Betrachtungsrichtung 32. Die Begriffe vor und hinter beziehungsweise über und unter beziehen sich auf die Betrachtungsrichtung 32. Vor und über ist in Blickrichtung vor der Abdeckung 12, also in der Zeichnung über der Abdeckung 12, wo die Skala 16 angeordnet ist. Entsprechend bedeutet hinter und unter in Blickrichtung hinter der Abdeckung 12, also in der Zeichnung unter der Abdeckung 12, wo der Zeiger 26 angeordnet ist.
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Der Zeiger 26 hat eine Lichtaustrittsfläche 34, welche der Abdeckung 12 zugewandt ist, deren Flächennormale also parallel zu der Betrachtungsrichtung 32 verläuft. Die Lichtaustrittsfläche 34 kann sich über den kompletten Zeiger 26 erstrecken wie in 2 dargestellt. In diesem Fall ist ein Lichtstreifen über diese gesamte Länge auf der Abdeckung 12 sichtbar. Um den Lichtstreifen 14 nur in einem Bereich 36 unterhalb der Skala 16 sichtbar zu machen, kann die Länge der Lichtaustrittsfläche 34 entsprechend angepasst werden, so dass die radiale Länge der Lichtaustrittsfläche 34 der Erstreckung des Bereichs 36 entspricht. Gleichzeitig oder alternativ kann vorgesehen sein, die Abdeckung 12 in dem Bereich 36 mit einem Black-Panel-Druck zu versehen und den Mittelbereich 22 intransparent oder lichtundurchlässig auszubilden. Dies kann durch ein geeignetes Material der Abdeckung 12 oder eine Beschichtung erfolgen.
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Im Folgenden wird die Funktion der Anzeigevorrichtung 10 beschrieben. Bevor die Anzeigevorrichtung 10 eingeschaltet wird, erscheint sie zumindest im Mittelbereich 22 vollständig schwarz, es sind keine Elemente zu erkennen. Je nach Ausgestaltung können die Skalenelemente 20 bereits jetzt sichtbar sein oder erst bei aktivierter Anzeigevorrichtung 10.
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Nach dem Einschalten der Anzeigevorrichtung 10 werden die Lichtaustrittsfläche 34 und die Skalenelemente 20 beleuchtet und der Zeiger 26 befindet sich in einer Ausgangs- oder Nullposition. Wenn sich die darzustellende Zustandsgröße ändert erhält der Schrittmotor 28 entsprechende Signale von einem Steuergerät und dreht den Zeiger 26 entsprechend. Für den Benutzer ist sichtbar, dass sich der Lichtstreifen 14 entlang der Skala 16 zu einer bestimmten Position bewegt, die dem Wert der darzustellenden Zustandsgröße entspricht.
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Da keine Hintergrundbeleuchtung und kein Reflektor erforderlich sind, kann die Bauhöhe der Anzeigevorrichtung gering gehalten werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Anzeigevorrichtung
- 12
- Abdeckung
- 14
- Lichtstreifen
- 16
- Skala
- 18
- Grundkörper
- 20
- Skalenelement
- 22
- Mittelbereich
- 24
- Grundträger
- 26
- Zeiger
- 28
- Schrittmotor
- 30
- Drehachse
- 32
- Betrachtungsrichtung
- 34
- Lichtaustrittsfläche
- 36
- Bereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10162355 A1 [0003]
- DE 10304283 A1 [0004]
