DE102016213474B3 - Display device for a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung (14) für ein Kraftfahrzeug. Dabei umfasst die Anzeigeeinrichtung (14) eine optische Ausgabeeinheit (24) mit einer Anzeigefläche (30) zum Anzeigen von Bilddaten und einen Projektionskörper (22) mit mehreren aneinander angrenzenden Projektionsflächen (28). Die optische Ausgabeeinheit (24) ist dazu eingerichtet, die Bilddaten in mehrere Bildelemente (32) zu unterteilen und auf der Anzeigefläche (30) anzuzeigen, indem jeweils ein Bildelement (32) auf eine Projektionsfläche der Projektionsflächen (28) projiziert wird und dadurch die Bilddaten mittels des Projektionskörpers (22) als Hologramm (34) dargestellt werden. Ferner weist die Anzeigeeinrichtung (14) eine Haltevorrichtung (26) auf, welche dazu eingerichtet ist, den Projektionskörper (22) über der Anzeigefläche (30) der optischen Ausgabeeinheit (24) zu halten und die optische Ausgabeeinheit (24) und den Projektionskörper (22) derart relativ zueinander auszurichten, dass die Anzeigefläche (30) dem Projektionskörper (22) zugewandt ist und der Projektionskörper (22) auf der Anzeigefläche (30) in einer vorbestimmten Position auf der Anzeigefläche (30) angeordnet ist.The invention relates to a display device (14) for a motor vehicle. In this case, the display device (14) comprises an optical output unit (24) with a display surface (30) for displaying image data and a projection body (22) with a plurality of mutually adjacent projection surfaces (28). The optical output unit (24) is configured to divide the image data into a plurality of picture elements (32) and display them on the display surface (30) by projecting one picture element (32) onto a projection surface of the projection surfaces (28) and thereby image data be represented by means of the projection body (22) as a hologram (34). Furthermore, the display device (14) has a holding device (26) which is set up to hold the projection body (22) over the display surface (30) of the optical output unit (24) and the optical output unit (24) and the projection body (22 ) relative to each other so that the display surface (30) facing the projection body (22) and the projection body (22) on the display surface (30) in a predetermined position on the display surface (30) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Dabei umfasst die Anzeigeeinrichtung eine optische Ausgabeeinheit mit einer Anzeigefläche zum Anzeigen von Bilddaten und einen Projektionskörper mit mehreren aneinander angrenzenden Projektionsflächen. Die optische Ausgabeeinheit ist dazu eingerichtet, die Bilddaten in mehrere Bildelemente zu unterteilen und auf der Anzeigefläche anzuzeigen, indem jeweils ein Bildelement auf eine Projektionsfläche der Projektionsflächen projiziert wird und dadurch die Bilddaten mittels des Projektionskörpers als Hologramm dargestellt werden. Zu der Erfindung gehört auch ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung. Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung.The invention relates to a display device for a motor vehicle. In this case, the display device comprises an optical output unit with a display surface for displaying image data and a projection body with a plurality of mutually adjacent projection surfaces. The optical output unit is set up to divide the image data into a plurality of picture elements and to display them on the display surface by projecting a respective picture element onto a projection surface of the projection surfaces and thereby displaying the image data as a hologram by means of the projection body. The invention also includes a method for operating a display device. Finally, the invention also includes a motor vehicle with the display device according to the invention.
In einem Kraftfahrzeug kann ein Fahrer oder ein Beifahrer eine mobile Vorrichtung, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, als mobiles Navigationsgerät nutzen, indem der Nutzer die mobile Vorrichtung in seinem Sichtfeld, wie beispielsweise an einem Armaturenbrett, mittels einer Haltevorrichtung befestigt.In a motor vehicle, a driver or a passenger may use a mobile device, such as a mobile phone, as a mobile navigation device by attaching the mobile device in its field of view, such as on a dashboard, by means of a holding device.
Zur Fixierung einer mobilen Vorrichtung in einem Kraftfahrzeug schlägt die
Um dem Fahrer oder dem Beifahrer realitätsnah Informationen anzeigen zu können, schlägt die
Zur Darstellung eines Hologramms ist in der
In der
Durch eine besonders hohe Anzahl technischer Komponenten und eine Abstimmung der Komponenten aufeinander, um eine holografische Darstellung zu ermöglichen, ist der Aufbau solcher Systeme oder Vorrichtungen besonders komplex und aufwändig.Due to a particularly high number of technical components and a coordination of the components on each other to allow a holographic representation, the structure of such systems or devices is particularly complex and expensive.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, den Aufbau einer Anzeigeeinrichtung zum Darstellen eines Hologramms zu vereinfachen.The object of the present invention is therefore to simplify the construction of a display device for displaying a hologram.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur offenbart.The object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous developments of the invention are disclosed by the features of the dependent claims, the following description and the figure.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Anzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug. Dabei umfasst die Anzeigeeinrichtung eine optische Ausgabeeinheit mit einer Anzeigefläche zum Anzeigen von Bilddaten und einen Projektionskörper mit mehreren aneinander angrenzenden Projektionsflächen. Die optische Ausgabeeinheit ist dazu eingerichtet, die Bilddaten in mehrere Bildelemente zu unterteilen und auf der Anzeigefläche anzuzeigen, indem jeweils ein Bildelement auf eine Projektionsfläche der Projektionsflächen projiziert wird und dadurch die Bilddaten mittels des Projektionskörpers dreidimensional dargestellt werden. Die optische Ausgabeeinheit wird bevorzugt in einem Hologrammmodus betrieben, wobei in dem Hologrammmodus die Bilddaten in Bildelemente unterteilt und auf der Anzeigefläche angezeigt werden, sodass mittels des Projektionskörpers ein Hologramm darstellbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Anzeigeeinrichtung ferner eine Haltevorrichtung aufweist, welche dazu eingerichtet ist, den Projektionskörper über der Anzeigefläche der optischen Ausgabeeinheit zu halten und die optische Ausgabeeinheit und den Projektionskörper derart relativ zueinander auszurichten, dass die Anzeigefläche dem Projektionskörper zugewandt ist und der Projektionskörper auf der Anzeigefläche in einer vorbestimmten Position auf der Anzeigefläche angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved by a display device for a motor vehicle. In this case, the display device comprises an optical output unit with a display surface for Display of image data and a projection body with several adjoining projection surfaces. The optical output unit is set up to divide the image data into a plurality of picture elements and to display them on the display surface by projecting a respective picture element onto a projection surface of the projection surfaces and thereby displaying the image data three-dimensionally by means of the projection body. The optical output unit is preferably operated in a hologram mode, wherein in the hologram mode the image data is subdivided into picture elements and displayed on the display surface, so that a hologram can be displayed by means of the projection body. The invention is characterized in that the display device further comprises a holding device which is adapted to hold the projection body over the display surface of the optical output unit and to align the optical output unit and the projection body relative to each other such that the display surface faces the projection body and the projection body is arranged on the display surface in a predetermined position on the display surface.
Zur Umsetzung der holographischen Anzeige der Anzeigeeinrichtung sind also zumindest die optische Ausgabeeinheit und der Projektionskörper notwendig. Durch die Haltevorrichtung kann sichergestellt werden, dass die optische Ausgabeeinheit, insbesondere die Anzeigefläche, und der Projektionskörper genau zueinander ausgerichtet sind. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Anzeigeeinrichtung. Ferner dient die Haltevorrichtung dazu, die optische Ausgabeeinheit und den Projektionskörper korrekt zueinander auszurichten. Dadurch können die optische Ausgabeeinheit und der Projektionskörper sich nicht mehr zueinander verschieben, wodurch eine besonders zuverlässige Anzeigeeinrichtung geschaffen wird.To implement the holographic display of the display device so at least the optical output unit and the projection body are necessary. By the holding device can be ensured that the optical output unit, in particular the display surface, and the projection body are aligned exactly to each other. This results in a particularly simple construction of the display device. Furthermore, the holding device serves to align the optical output unit and the projection body correctly to each other. Thereby, the optical output unit and the projection body can no longer move to each other, whereby a particularly reliable display device is provided.
Bei der Erfindung ist es so, dass die Haltevorrichtung bevorzugt dazu genutzt wird, um den Projektionskörper und die Anzeigefläche in Position zu bringen, um eine holographische Anzeige generieren oder erzeugen zu können. Auf einer Anzeigefläche oder einem Display der optischen Ausgabeeinheit werden dazu Bilddaten eingeblendet oder angezeigt. Mit anderen Worten ist die optische Ausgabeeinheit dazu eingerichtet, die Bilddaten zu verarbeiten und als Bildelemente anzuzeigen. Die optische Ausgabeeinheit ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, die Bilddaten in Bildelemente zu unterteilen und diese in einer vorbestimmten Anordnung auf der Anzeigefläche einzublenden. Als Bilddaten können beispielsweise einzelne Symbole oder Elemente oder Bilder oder Filme angezeigt werden. Auf der Anzeigefläche werden dann die Bildelemente bevorzugt mehrfach angezeigt. Insbesondere werden die Bildelemente mehrfach gespiegelt eingeblendet.In the invention, the holding device is preferably used to position the projection body and the display surface in order to generate or generate a holographic display. On a display surface or a display of the optical output unit to image data are superimposed or displayed. In other words, the optical output unit is configured to process the image data and display it as picture elements. The optical output unit is preferably configured to divide the image data into picture elements and to display them in a predetermined arrangement on the display surface. As image data, for example, individual icons or elements or images or movies can be displayed. On the display surface, the picture elements are then preferably displayed multiple times. In particular, the picture elements are displayed repeatedly mirrored.
Die eingeblendeten Bildelemente werden durch die Anordnung des Projektionskörpers über der Anzeigefläche insbesondere an eine Projektionsfläche des Projektionskörpers projiziert. Bevorzugt wird ein Bildelement der Bildelemente auf eine Projektionsfläche der Projektionsflächen projiziert. Mittels des Projektionskörpers können die Bildelemente zusammengefügt werden. Durch das Zusammenfügen der Bildelemente bildet sich bevorzugt ein Hologramm. Mit anderen Worten werden die Bildelemente durch den Projektionskörper zusammengeführt und stellen die Bilddaten bevorzugt als Hologramm dar. Mit anderen Worten kann durch den Projektionskörper eine holographische Darstellung der Bilddaten erzeugt werden. Mittels des Projektionskörpers können die auf der Anzeigefläche zweidimensional eingeblendeten oder angezeigten Bilddaten dreidimensional angezeigt werden. Soll Beispielsweise als Hologramm ein Quader angezeigt werden, so werden bevorzugt als Bilddaten Rechtecke eingeblendet. Die optische Ausgabeeinheit zeigt dann bevorzugt mehrfach in einer vorbestimmten Anordnung Rechtecke an. Als Hologramm bezeichnet man bevorzugt ein dreidimensionales Abbild eines Ursprungsgegenstandes, also der Bilddaten.The superimposed image elements are projected by the arrangement of the projection body on the display surface in particular to a projection surface of the projection body. Preferably, a picture element of the picture elements is projected onto a projection surface of the projection surfaces. By means of the projection body, the picture elements can be joined together. By assembling the picture elements, a hologram is preferably formed. In other words, the picture elements are brought together by the projection body and preferably display the image data as a hologram. In other words, a holographic representation of the image data can be generated by the projection body. By means of the projection body, the image data displayed or displayed two-dimensionally on the display surface can be displayed in three dimensions. If, for example, a cuboid is to be displayed as a hologram, rectangles are preferably displayed as image data. The optical output unit then preferably displays rectangles several times in a predetermined arrangement. A hologram is preferably a three-dimensional image of an original object, ie the image data.
Damit die Bildelemente auf die jeweiligen Projektionsflächen projiziert werden können, richtet die Haltevorrichtung die optische Ausgabeeinheit und den Projektionskörper zueinander aus. Dabei kann der Projektionskörper in einer Hochrichtung der Anzeigeeinrichtung über der Anzeigefläche angeordnet sein. Bevorzugt kann der Projektionskörper auf der Anzeigefläche aufliegen. Liegt der Projektionskörper auf der Anzeigefläche auf, so berühren sich die Anzeigefläche und eine Auflagefläche des Projektionskörpers. Alternativ kann der Projektionskörper auch in einem vorbestimmten Abstand zu der Anzeigefläche angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der Projektionskörper über der Anzeigefläche in der vorbestimmten Position beabstandet zu der Anzeigefläche angeordnet sein.So that the picture elements can be projected onto the respective projection surfaces, the holding device aligns the optical output unit and the projection body to one another. In this case, the projection body can be arranged in a vertical direction of the display device on the display surface. Preferably, the projection body can rest on the display surface. If the projection body lies on the display surface, the display surface and a support surface of the projection body touch each other. Alternatively, the projection body may also be arranged at a predetermined distance from the display surface. In other words, the projection body can be arranged above the display surface in the predetermined position at a distance from the display surface.
Zur Umsetzung der holografischen Darstellung oder Anzeige ist der Projektionskörper bevorzugt als Prisma ausgebildet ist. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Prisma um ein trapezförmiges Prisma. Das Prisma weist insbesondere vier aneinander angrenzenden Projektionsflächen auf. Die Projektionsflächen weisen dabei bevorzugt eine trapezförmige Form auf. Die jeweiligen Projektionsflächen sind ferner bevorzugt zu der Anzeigefläche hin geneigt. Mit anderen Worten können die Projektionsflächen in einem vorbestimmten Winkel geneigt zur Anzeigefläche angeordnet sein. Die Bildelemente können dann bevorzugt derart auf der Anzeigefläche eingeblendet werden, dass sie sich in einer Hochrichtung der Anzeigeeinrichtung unter jeweils einer Projektionsfläche des Prismas befinden. Mit anderen Worten kann jeweils die dem Bildelemente zugeordnete Projektionsfläche des Projektionskörpers das Bildelement überdecken. Die holographische Darstellung der Bilddaten wird dann bevorzugt dadurch generiert, dass die Bildelemente auf den Projektionsflächen abgebildet werden und durch das Prisma zusammengeführt werden. Mit Hilfe des Prismas kann auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise eine holographische Anzeige bereitgestellt werden.To implement the holographic representation or display of the projection body is preferably designed as a prism. Particularly preferably, the prism is a trapezoidal prism. In particular, the prism has four adjoining projection surfaces. The projection surfaces preferably have a trapezoidal shape. The respective projection surfaces are also preferably inclined towards the display surface. In other words, the projection surfaces may be arranged at a predetermined angle inclined to the display surface. The image elements can then preferably be superimposed on the display surface in such a way that they are located in a vertical direction of the display device under a respective projection surface of the prism. In other words, each of the Picture elements associated projection surface of the projection body to cover the picture element. The holographic representation of the image data is then preferably generated in that the image elements are imaged on the projection surfaces and are brought together by the prism. With the aid of the prism, a holographic display can be provided in a particularly simple and reliable manner.
In vorteilhafter Weise kann der Projektionskörper lichtdurchlässig oder transparent oder durchsichtig ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der Projektionskörper aus einem Werkstoff gebildet sein, welcher durchlässig für Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich ist. Beispielsweise kann der Projektionskörper aus einem lichtdurchlässigen oder transparenten Kunststoff oder Glas gebildet sein. Dadurch kann der Projektionskörper besonders kostengünstig bereitgestellt werden. Ferner trägt ein aus Kunststoff gebildeter Projektionskörper nur unwesentlich zu einer Gewichtserhöhung der Anzeigeeinrichtung bei. Dadurch kann eine besonders leichte Anzeigeeinrichtung bereitgestellt werden.Advantageously, the projection body may be translucent or transparent or transparent. In other words, the projection body may be formed of a material which is transparent to light in the visible wavelength range. For example, the projection body may be formed from a translucent or transparent plastic or glass. As a result, the projection body can be provided in a particularly cost-effective manner. Furthermore, a plastic formed projection body contributes only slightly to an increase in weight of the display device. Thereby, a particularly easy display device can be provided.
Die optische Ausgabeeinheit kann in der beschriebenen Weise in einem portablen, mobilen Endgerät, beispielsweise einem Smartphone oder Tabletcomputer, bereitgestellt sein. Die Anzeigefläche kann dann beispielsweise ein Bildschirm oder ein Display des Smartphones oder des Tabletcomputers bilden.The optical output unit can be provided in the manner described in a portable, mobile terminal, for example a smartphone or tablet computer. The display area may then form, for example, a screen or a display of the smartphone or of the tablet computer.
Erfindungsgemäß weist die Haltevorrichtung eine Positioniereinheit auf, wobei die Positioniereinheit dazu eingerichtet ist, die Ausrichtung der optischen Ausgabeeinheit in Abhängigkeit von einer Position des Projektionskörpers relativ zur Anzeigefläche vorzugeben. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die optische Ausgabeeinheit und der Projektionskörper mittels der Positioniereinheit auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise zueinander ausgerichtet werden können.According to the invention, the holding device has a positioning unit, wherein the positioning unit is set up to predetermine the orientation of the optical output unit as a function of a position of the projection body relative to the display surface. This results in the advantage that the optical output unit and the projection body can be aligned with each other in a particularly simple and reliable manner by means of the positioning unit.
Dazu ist die Positioniereinheit in vorteilhafter Weise dazu eingerichtet, eine Abweichung der relativen Position zu der vorbestimmten Position zu erfassen und beim Erfassen der Abweichung einen Verschiebebefehl zum Ausrichten der optischen Ausgabeeinheit auszugeben. Die Positioniereinheit kann also als Positionierhilfe dienen. Durch die Positioniereinheit kann auf besonders zuverlässige Art und Weise sichergestellt werden, dass die optische Ausgabeeinheit und der Projektionskörper korrekt zueinander ausgerichtet sind. Zur Ausgabe des Verschiebebefehls kann die Positioniereinheit zunächst dazu eingerichtet sein, die Position des Projektionskörpers auf der Anzeigefläche zu bestimmen oder zu erfassen. Zur Positionserfassung kann die Positioniereinheit eine Erfassungseinrichtung aufweisen. Stimmt die Position des Projektionskörpers nicht mit der vorbestimmten Position überein, so kann die Positioniereinheit eine Abweichung signalisieren. Mit „Abweichung” ist bevorzugt eine Entfernung des Projektionskörpers zu der vorbestimmten Position, insbesondere in einer Ebene der Anzeigefläche, gemeint.For this purpose, the positioning unit is advantageously set up to detect a deviation of the relative position from the predetermined position and to output a displacement command for aligning the optical output unit when detecting the deviation. The positioning unit can thus serve as a positioning aid. By positioning unit can be ensured in a particularly reliable manner that the optical output unit and the projection body are aligned correctly with each other. To output the shift command, the positioning unit may initially be set up to determine or detect the position of the projection body on the display surface. For position detection, the positioning unit may comprise a detection device. If the position of the projection body does not coincide with the predetermined position, then the positioning unit can signal a deviation. By "deviation" is preferably meant a distance of the projection body to the predetermined position, in particular in a plane of the display surface.
Zur Bestimmung der Abweichung kann die Positioniereinheit eine Steuereinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Abweichung zu bestimmen. Dazu kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein, wobei die Erfassungseinrichtung die erfasste Position des Projektionskörpers an die Steuereinrichtung übermittelt. Zur Bestimmung der Abweichung kann die Steuereinrichtung dann die erfasste Position mit der vorbestimmten Position vergleichen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als elektrische Schaltung ausgebildet sein. Stimmt die erfasste Position nicht mit der vorbestimmten Position überein, so kann die Positioniereinheit, insbesondere die Steuereinrichtung der Positioniereinheit, die Abweichung signalisieren, indem sie einen Verschiebebefehl oder ein Verschiebesignal ausgibt. Beispielsweise kann die Positioniereinheit, insbesondere die Steuereinrichtung, den Verschiebebefehl an eine weitere Anzeigeeinrichtung oder an ein Mikrophon ausgeben. Auf der weiteren Anzeigeeinrichtung kann einem Nutzer optisch, beispielsweise mit Hilfe von Pfeilen, angezeigt werden, wie der Nutzer die optische Ausgabeeinheit zu verschieben hat, damit die Position des Projektionskörpers mit der vorbestimmten Position übereinstimmt. Ist die Anzeigeeinrichtung beispielsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet, so kann einem Nutzer oder einem Fahrer in einem Kombiinstrument als weitere Anzeigeeinrichtung ein Pfeil eingeblendet werden, in welche Richtung der Nutzer die optische Ausgabeeinheit zu verschieben hat.In order to determine the deviation, the positioning unit can have a control device which is set up to determine the deviation. For this purpose, the detection device can be coupled, for example, with the control device, wherein the detection device transmits the detected position of the projection body to the control device. In order to determine the deviation, the control device can then compare the detected position with the predetermined position. The control device can be designed, for example, as an electrical circuit. If the detected position does not coincide with the predetermined position, then the positioning unit, in particular the control unit of the positioning unit, can signal the deviation by outputting a shift command or a shift signal. For example, the positioning unit, in particular the control device, output the shift command to a further display device or to a microphone. On the further display device can be visually displayed to a user, for example with the aid of arrows, as the user has to move the optical output unit, so that the position of the projection body coincides with the predetermined position. If the display device is arranged, for example, in a motor vehicle, a user or a driver in an instrument cluster as an additional display device can be shown with an arrow in which direction the user has to move the optical output unit.
Zudem kann die Positioniereinheit eine Halterung aufweisen, in der die optische Ausgabeeinheit angeordnet ist. Die Ausgabeeinheit kann beweglich in der Halterung gelagert sein. Zum Verschieben oder Bewegen der optischen Ausgabeeinheit kann der Nutzer beispielsweise die optische Ausgabeeinheit händisch in der Halterung verschieben oder verlagern. Die Position der optischen Ausgabeeinheit kann in der Halterung dabei durch die Erfassungseinrichtung erfasst werden. Der Nutzer kann die optische Ausgabeeinheit solange verschieben, bis die Positioniereinheit keinen Verschiebebefehl mehr ausgibt. Die Positionierung der optischen Ausgabeeinheit erfolgt teilautomatisch. Dadurch kann ein Steuerungsaufwand der Anzeigeeinrichtung reduziert werden.In addition, the positioning unit may have a holder in which the optical output unit is arranged. The output unit can be movably mounted in the holder. To move or move the optical output unit, the user can, for example, manually move or relocate the optical output unit in the holder. The position of the optical output unit can be detected in the holder by the detection device. The user can move the optical output unit until the positioning unit no longer issues a move command. The positioning of the optical output unit is partially automatic. As a result, a control effort of the display device can be reduced.
Alternativ kann die Positioniereinheit in vorteilhafter Weise dazu eingerichtet sein, die optische Ausgabeeinheit in Abhängigkeit von der Position des Projektionskörpers relativ zu dem Projektionskörper zum Ausrichten der optischen Ausgabeeinheit in die vorbestimmte Position zu bewegen. Mit anderen Worten kann die Positioniereinheit selbst die Ausrichtung der optischen Ausgabeeinheit einstellen. Die Positionierung der optischen Ausgabeeinheit zum Projektionskörper erfolgt also durch die Positioniereinheit bevorzugt automatisch.Alternatively, the positioning unit can be set up in an advantageous manner for the optical output unit depending on the position of the projection body relative to the Projection body for aligning the optical output unit to move to the predetermined position. In other words, the positioning unit itself can adjust the orientation of the optical output unit. The positioning of the optical output unit to the projection body is thus carried out by the positioning preferably automatically.
Die Positioniereinheit kann dazu eingerichtet sein, eine Abweichung der relativen Position zu der vorbestimmten Position zu erfassen und beim Erfassen der Abweichung die optische Ausgabeeinheit zu verschieben oder zu bewegen. Zur Positionserfassung kann die Positioniereinheit eine Erfassungseinrichtung aufweisen. Zur Bestimmung der Abweichung kann die Positioniereinheit eine Steuereinrichtung aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Abweichung zu bestimmen. Dazu kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise mit der Steuereinrichtung gekoppelt sein, wobei die Erfassungseinrichtung die erfasste Position des Projektionskörpers an die Steuereinrichtung übermittelt. Zur Bestimmung der Abweichung kann die Steuereinrichtung dann die erfasste Position mit der vorbestimmten Position vergleichen.The positioning unit may be configured to detect a deviation of the relative position from the predetermined position and to move or move the optical output unit upon detection of the deviation. For position detection, the positioning unit may comprise a detection device. In order to determine the deviation, the positioning unit can have a control device which is set up to determine the deviation. For this purpose, the detection device can be coupled, for example, with the control device, wherein the detection device transmits the detected position of the projection body to the control device. In order to determine the deviation, the control device can then compare the detected position with the predetermined position.
Ferner kann die Positioniereinheit eine Halterung aufweisen, in der die optische Ausgabeeinheit angeordnet ist. Die optische Ausgabeeinheit kann durch die Halterung gehalten oder gelagert werden. Beispielsweise kann die Halterung als Klemmvorrichtung ausgebildet sein. Die Halterung ist ferner bevorzugt bewegbar oder verschiebbar gelagert. Zum Bewegen der optischen Ausgabeeinheit kann die Positioniereinheit beispielsweise eine Verstelleinheit aufweisen, welche dazu eingerichtet ist, die Halterung zu bewegen. Die Verstelleinheit kann dazu eingerichtet sein, die optische Ausgabeeinheit in einer Ebene parallel zur Anzeigefläche in eine Längsrichtung und/oder in eine Breitenrichtung zu verschieben. Mit anderen Worten kann die Verstelleinheit dazu eingerichtet sein, die optische Ausgabeeinheit senkrecht zur Hochrichtung der Anzeigeeinrichtung zu verschieben oder zu bewegen oder zu verlagern. Beispielsweise kann die Positioniereinheit als Verstelleinheit zumindest zwei Drehräder aufweisen. Die Verstelleinheit kann zum Bewegen der Halterung beziehungsweise der optischen Ausgabeeinheit durch die Steuereinrichtung angesteuert werden. Die Steuereinrichtung kann die Halterung beziehungsweise die optische Ausgabeeinheit automatisch ansteuern, wenn die Abweichung des Projektionskörpers aus der vorbestimmten Position erfasst wird. Stimmt die erfasste Position nicht mit der vorbestimmten Position überein, so kann die Steuereinrichtung der Positioniereinheit die Verschiebeeinheit ansteuern, wodurch die optische Ausgabeeinheit verschoben wird.Furthermore, the positioning unit may have a holder in which the optical output unit is arranged. The optical output unit can be held or stored by the holder. For example, the holder may be formed as a clamping device. The holder is also preferably movably or displaceably mounted. In order to move the optical output unit, the positioning unit may, for example, have an adjusting unit, which is set up to move the holder. The adjusting unit may be configured to move the optical output unit in a plane parallel to the display surface in a longitudinal direction and / or in a width direction. In other words, the adjustment unit can be set up to move or move or displace the optical output unit perpendicular to the vertical direction of the display device. For example, the positioning unit may have at least two turning wheels as adjusting unit. The adjusting unit can be actuated by the control device for moving the holder or the optical output unit. The control device can automatically control the holder or the optical output unit if the deviation of the projection body from the predetermined position is detected. If the detected position does not coincide with the predetermined position, the control device of the positioning unit can control the displacement unit, whereby the optical output unit is displaced.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung ein Haltelement aufweist, wobei das Halteelement dazu eingerichtet ist, den Projektionskörper zu fixieren. Mit anderen Worten kann das Halteelement eine Aufnahme für den Projektionskörper bilden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Projektionskörper auf besonders einfache und zuverlässige Art und Weise gehalten oder fixiert werden kann. Besonders bevorzugt ist das Halteelement aus einem Kunststoff, insbesondere einem transparenten Kunststoff, gebildet.A further embodiment of the invention provides that the holding device has a holding element, wherein the holding element is adapted to fix the projection body. In other words, the holding element can form a receptacle for the projection body. This results in the advantage that the projection body can be held or fixed in a particularly simple and reliable manner. Particularly preferably, the holding element is made of a plastic, in particular a transparent plastic.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Haltevorrichtung ein Rahmenelement aufweist, wobei das Rahmenelement mit dem Haltelement gekoppelt ist und eine durch das Rahmenelement eingefasste Öffnung aufweist, welche die Anzeigefläche der optischen Ausgabeeinheit freilegt. Bevorzugt ist das Halteelement kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Rahmenelement gekoppelt oder verbunden. Besonders bevorzugt sind das Halteelement und das Rahmenelement einteilig oder einstückig ausgebildet. Das Rahmenelement dient bevorzugt dazu die Anzeigefläche der optischen Ausgabeeinheit freizulegen und den Projektionskörper abzustützen, damit dieser in der vorbestimmten Position über der Anzeigefläche positioniert werden kann. Durch das Rahmenelement ergibt sich der Vorteil, dass eine Stabilität der Haltevorrichtung und damit der Anzeigeeinrichtung erhöht werden kann.An advantageous development of the invention provides that the holding device has a frame element, wherein the frame element is coupled to the holding element and having a bordered by the frame member opening exposing the display surface of the optical output unit. Preferably, the retaining element is non-positively and / or positively coupled or connected to the frame member. Particularly preferably, the holding element and the frame member are integrally or integrally formed. The frame member is preferably used to expose the display surface of the optical output unit and to support the projection body, so that it can be positioned in the predetermined position on the display surface. By the frame member there is the advantage that a stability of the holding device and thus the display device can be increased.
Ist die Anzeigefläche beispielsweise rechteckig ausgebildet, so kann auch die durch das Rahmenelement eingefasste Öffnung rechteckig ausgebildet sein. Bevorzugt ist eine Dimensionierung der Öffnung an eine Dimensionierung der Anzeigefläche angepasst. Mit anderen Worten kann eine Länge und/oder eine Breite der Öffnung mit einer Länge und einer Breite der Anzeigefläche übereinstimmen.If the display surface is rectangular, for example, the opening framed by the frame element can also be rectangular. Preferably, a dimensioning of the opening is adapted to a dimensioning of the display surface. In other words, a length and / or a width of the opening may correspond to a length and a width of the display area.
Zur Kopplung des Halteelements mit dem Rahmenelement kann das Halteelement ein Vierbein aufweisen. Das Vierbein kann in der rechteckigen Öffnung des Rahmenelements angeordnet sein. Zur Kopplung des Halteelements mit dem Rahmenelement kann sich beispielsweise jeweils ein Bein des Vierbeins innerhalb der Öffnung zu einer Ecke des Rahmenelements erstrecken oder zu dieser verlaufen.For coupling the retaining element with the frame element, the retaining element may have a four-leg. The quadruple can be arranged in the rectangular opening of the frame element. For example, one leg of the four leg can extend within the opening to a corner of the frame element or extend to the same for coupling the retaining element to the frame element.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Anzeigeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug realisiert ist. Entsprechend sieht die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung vor. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.In particular, it is provided that the display device is realized in a motor vehicle. Accordingly, the invention also provides a motor vehicle with an embodiment of the display device according to the invention. The motor vehicle according to the invention is preferably designed as a motor vehicle, in particular as a passenger car.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Rahmenelement Teil eines Armaturenbretts des Kraftfahrzeugs bildet, wobei der Projektionskörper zwischen einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs und dem Armaturenbrett angeordnet ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass sich der Projektionskörper, welcher die Bilddaten holografisch darstellt, in einem Sichtfeld des Fahrers befindet. Der Fahrer muss dadurch seinen Blick nicht vom Straßengeschehen abwenden, um die angezeigten Bilddaten ansehen zu können, wodurch die Verkehrssicherheit erhöht wird.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the frame element forms part of a dashboard of the motor vehicle, wherein the projection body between a Windshield of the motor vehicle and the dashboard is arranged. This results in the advantage that the projection body, which holographically represents the image data, is located in a driver's field of vision. As a result, the driver does not have to avert his gaze from the road in order to be able to view the displayed image data, which increases traffic safety.
Die für die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und umgekehrt.The advantages and preferred embodiments described for the display device according to the invention also apply to the motor vehicle according to the invention and vice versa.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) in einer schematischen Darstellung ein Kraftfahrzeug
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In der Figur ist die Anzeigeeinrichtung
Der Projektionskörper
Der Projektionskörper
Bevorzugt ist der Projektionskörper
Ferner umfasst die Anzeigeeinrichtung
In der Figur ist der Projektionskörper
Die Projektionsflächen
Durch die optische Ausgabeeinheit
Damit die Bilddaten als Hologramm
Das Halteelement
Das Rahmenelement weist eine durch das Rahmenelement eingefasst Öffnung
Ist die Anzeigefläche
Alternativ kann das Halteelement
Die Positioniereinheit
Mittels der Positioniereinheit
Zur Ausgabe des Verschiebebefehls kann die Positioniereinheit
Die Erfassungseinrichtung kann mit einer Steuereinrichtung (in Fig. nicht gezeigt), insbesondere signaltechnisch, gekoppelt sein. Die Erfassungseinrichtung kann eine erfasste Position des Projektionskörpers
Stimmt die Position des Projektionskörpers nicht mit der vorbestimmten Position überein, so kann die Steuereinrichtung eine Abweichung bestimmen. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, die Abweichung zu signalisieren, indem sie einen Verschiebebefehl V oder ein Verschiebesignal ausgibt. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung den Verschiebebefehl an das Kombiinstrument
Die optische Ausgabeeinheit
Insgesamt ist somit ein 3D Hologramm in einem Fahrzeugcockpit über ein Smartphone beschrieben. Dabei erfolgt eine Integration des Smartphones in das Cockpit des Kraftfahrzeugs zur Darstellung von dreidimensionalen Hologrammen. Das Cockpit umfasst hierbei das Prisma zur Umsetzung der dreidimensionalen holographischen Darstellung. Das Prisma ist dazu bevorzugt in einem Dashboard oder einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Darstellung übernimmt das Smartphone. Dazu erfolgt die Datenverarbeitung im Smartphone. Über eine App oder getriggert über einen Kontakt wird die Darstellung des Bildschirms in den Hologrammmodus gewechselt. Auf dem Bildschirm des Smartphones wird eine mehrfach gespiegelte Darstellung eingeblendet, die über das Prisma zusammengeführt wird. Das Armaturenbrett dient zur Halterung des Prismas, um den Bildschirm zum Prisma zu positionieren. Die Halterung kann variieren, um beispielsweise verschiedene Displaygrößen oder verschiedene Modelle von Smartphones aufnehmen zu können. Die Halterung ist im Dashboard integriert. Das Smartphone ist lösbar in der Halterung aufgenommen, damit ein Wechsel des Smartphones möglich ist. Alternativ kann die Halterung eine Einheitsgröße aufweisen. In diesem Fall wird eine Positioniereinheit genutzt, die das Smartphone zweidimensional zum Prisma ausrichtet.Overall, a 3D hologram is thus described in a vehicle cockpit via a smartphone. This integration of the smartphone in the cockpit of the motor vehicle to display three-dimensional holograms. The cockpit includes the prism for the implementation of the three-dimensional holographic representation. The prism is preferably arranged in a dashboard or a dashboard of the motor vehicle. The presentation is done by the smartphone. For this, the data processing takes place in the smartphone. Via an app or triggered via a contact, the display of the screen is changed to hologram mode. On the screen of the smartphone, a multi-mirrored display is displayed, which is merged via the prism. The dashboard is used to hold the prism to position the screen to the prism. The mount may vary to accommodate, for example, different display sizes or different models of smartphones. The holder is integrated in the dashboard. The smartphone is detachably received in the holder, so that a change of the smartphone is possible. Alternatively, the holder may have a unit size. In this case, a positioning unit is used, which aligns the smartphone two-dimensionally to the prism.
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FR3084935A1 (en) * | 2018-08-09 | 2020-02-14 | Psa Automobiles Sa | INSTRUMENTATION COMBINATION AND METHOD FOR ITS IMPLEMENTATION |
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- 2016-07-22 DE DE102016213474.4A patent/DE102016213474B3/en active Active
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