-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigeanordnung für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle zum Unterbringen von Insassen, die von zumindest einer Fahrzeugscheibe begrenzt wird, welche schließlich zum Anzeigen von Bildern ausgelegt ist. Ferner betrifft die Anzeigeanordnung ein Fahrzeug mit einer derartigen Anzeigeanordnung.
-
Moderne Fahrzeuge verfügen über einen immer besseren Fahrkomfort, und werden deshalb auch vermehrt für lange Fahrten zu weit entfernten Zielen genutzt. Gerade diese langen Fahrten können für Fahrzeuginsassen außer dem Fahrer sehr langweilig oder auch anstrengend werden, wenn diese Insassen nicht ausreichend beschäftigt sind. Insbesondere Kinder werden quengelig und beeinträchtigen im schlimmsten Fall auch noch die Konzentration des Fahrers. Überdies wird aktuell auch über selbstfahrende bzw. autonome Fahrzeuge nachgedacht, d.h. über Fahrzeuge, die ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern bzw. einparken können. Auch für Insassen in derartigen selbstfahrenden Fahrzeugen, die eventuell lediglich zum Überwachen der Fahrt zuständig sind, kann eine längere Fahrt monoton bzw. langweilig werden.
-
Aus diesem Grund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, mit geringem vorrichtungstechnischem Aufwand Fahrzeuginsassen zu unterhalten.
-
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Anzeigeanordnung für ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle zum Unterbringen von Insassen geschaffen. Dabei hat die Anzeigeanordnung zumindest eine die Fahrgastzelle begrenzende Fahrzeugscheibe. Unter der Fahrgastzelle kann einerseits der Raum im Inneren des Fahrzeugs verstanden werden, in dem Insassen platznehmen können, sie kann sich jedoch auch auf den Raum beziehen, in dem Gepäckstücke untergebracht werden können. Außerdem hat die Anzeigeanordnung ein optisches Bauteil, das in oder an der Fahrzeugscheibe vorgesehen ist, und dafür ausgelegt ist, seine optischen Eigenschaften durch elektrische Ansteuerung von einem ersten Zustand mit hoher Lichtdurchlässigkeit in einen zweiten Zustand mit im Vergleich zu dem ersten Zustand geringerer Lichtdurchlässigkeit zu ändern. Schließlich hat die Anzeigeanordnung eine bilderzeugende Einrichtung zum Erzeugen eines vorbestimmten Bildes an der Fahrzeugscheibe im Bereich des optischen Bauteils. Unter dem Begriff „Bild“ ist hier einerseits ein statisches Bild zu verstehen, wobei jedoch auch bewegte Bilder bzw. Videos darunter verstanden werden können. Durch die gerade dargestellte Anzeigeanordnung wird somit eine einfache Möglichkeit der Unterhaltung für einen Fahrzeuginsassen geschaffen, die überdies den Bauraum bzw. den Raum in der Fahrgastzelle für Fahrgäste nicht einschränkt. Aufgrund der Tatsache, dass als Anzeigefläche eine die Fahrgastzelle begrenzende Fahrzeugscheibe verwendet wird, ist auch der vorrichtungstechnische Aufwand zur Realisierung der Anzeigeanordnung minimiert.
-
Es ist denkbar, dass es sich bei dem ersten Zustand des optischen Bauteils um einen „normalen Zustand“ handelt, bei dem ein Fahrzeuginsasse ungehindert von innen nach außen durch die die Fahrgastzelle begrenzende Fahrzeugscheibe blicken kann, um sich die Umgebung um das Fahrzeug herum anzusehen. Entsprechend kann das optische Bauteil in seinem zweiten Zustand einen opaken oder milchigen Zustand einnehmen, bei dem die Fahrzeugscheibe dann als Projektionsfläche für das vorbestimmte Bild dienen kann. Wie bereits erwähnt, wird auf diese Weise eine vorrichtungstechnisch wenig aufwändige Anzeigeanordnung geschaffen, bei dem die zumindest eine die Fahrgastzelle begrenzende Fahrzeugscheibe nicht nur zur Abgrenzung der Fahrgastzelle, sondern auch als Teil einer Anzeigeanordnung, nämlich als Projektionsfläche verwendet werden kann.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Anzeigeanordnung weist diese ferner eine Steuereinrichtung auf, die dafür eingerichtet ist, das optische Bauteil zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand zu schalten. Insbesondere ist die Steuereinrichtung dafür eingerichtet, dass optische Bauteil in den zweiten Zustand zu schalten und die bilderzeugende Einrichtung zu aktivieren. Dies kann gleichzeitig erfolgen oder hintereinander. Auf diese Weise wird das Schalten in den zweiten Zustand der Projektionsfläche realisiert und dann kann das vorbestimmte Bild darauf projiziert werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat die Anzeigeanordnung ferner eine Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines vorbestimmten akustischen Signals. Dabei kann die Ausgabeeinrichtung insbesondere derart eingerichtet sein, bei Aktivieren ein zu dem vorbestimmten Bild der bilderzeugenden Einrichtung passendes akustisches Signal auszugeben. In diesem Zusammenhang kann die Ausgabeeinrichtung beispielsweise einen Lautsprecher aufweisen, der in der Fahrgastzelle angeordnet ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Ausgabeeinrichtung eine drahtgebundene oder drahtlose Schnittstelle aufweist, mit der ein Kopfhörer eines Insassen drahtgebunden oder drahtlos (beispielsweise gemäß einem Nahbereichsfunkstandard, wie dem Bluetooth-Standard) verbunden werden kann.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Anzeigeanordnung weist die bilderzeugende Einrichtung eine Projektoreinrichtung zum Bereitstellen bzw. Abbilden des vorbestimmten Bildes, insbesondere auf der Projektionsfläche auf. Dabei hat die Projektoreinrichtung insbesondere eine eigene Lichtquelle, um so mittels eines Lichtstrahls das vorbestimmte Bild zu projizieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Anzeigeanordnung hat das optische Bauteil eine zwischen zwei transparenten Elektroden zur elektrischen Ansteuerung angeordnete optisch aktive Schicht. Dabei kann das optische Bauteil beispielsweise eine PDLC (Polymer-Dispersed-Liquid-Crystal)-Einrichtung aufweisen. Das Funktionsprinzip einer PDLC-Einrichtung beruht auf dem optisch aktiven Material der optisch aktiven Schicht, dem sog. LC-Film, der sich zwischen zwei leitend beschichteten Kunststoffen (als Elektroden) befindet. Diese liegen vorteilhafterweise innerhalb eines Glasverbunds und sorgen für den Stromfluss. Ohne elektrische Spannung sind die im Polymer enthaltenen Flüssigkeitskristalle willkürlich orientiert und das einfallende Licht wird gestreut, d.h., eine Scheibe bzw. Fahrzeugscheibe mit der PDLC-Einrichtung ist opak. Wird eine elektrische Spannung angelegt, so richten sich die Flüssigkristalle einheitlich aus und die Schicht wird klar. Insbesondere ist eine Fahrzeugscheibe derart aufgebaut, dass zwischen zwei Glasscheiben die PDLC-Einrichtung mit ihren beiden Elektroden und der dazwischen liegenden optisch aktiven Schicht angeordnet ist.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer Fahrgastzelle und einer Anzeigeanordnung nach obiger Darstellung oder einer Ausgestaltung hiervon geschaffen. Ein derartiges Fahrzeug bietet somit in der Fahrgastzelle viel Platz, da die Anzeigeanordnung auf bereits vorhandene Komponenten zurückgreift, und somit den Bauraum in der Fahrgastzelle nicht weiter einschränkt.
-
Gemäß einer Ausgestaltung des Fahrzeugs hat dies einen autonomen Fahrmodus, in dem es ohne Einfluss eines Fahrers selbständig fährt, wobei die Steuereinrichtung dafür ausgelegt ist, bei Erkennen des autonomen Fahrmodus ein Schalten des optischen Bauteils in den zweiten Zustand zuzulassen. Insbesondere kann die Steuereinrichtung dabei mit einem Bedienelement für einen Benutzer verbunden sein, über das der jeweilige Zustand des optischen Bauteils einstellbar ist. Erkennt die Steuereinrichtung den Wunsch eines Insassen, den zweiten Zustand des optischen Bauteils einzuschalten (da er die entsprechende Bedieneinheit betätigt hat), so wird die Steuereinrichtung zunächst überprüfen, ob der autonome Fahrmodus aktiviert ist. Ist dieser aktiviert, so gibt die Steuereinrichtung ein Signal zum Aktivieren des zweiten Zustands des optischen Bauteils auf. Liegt der autonome Fahrmodus nicht vor, so wird die Steuereinrichtung kein Signal an das optische Bauteil zum Einstellen des zweiten Status ausgeben. Vielmehr wird es in dem ersten Status verbleiben.
-
Es ist ferner denkbar, dass die Steuereinrichtung derart ausgelegt ist, dass sie automatisch bei Erkennen eines aktiven autonomen Fahrmodus unmittelbar oder nach einem bestimmten zeitlichen Intervall den zweiten Zustand des optischen Bauteils aktiviert, so dass ein Insasse in der Fahrgastzelle unterhalten werden kann.
-
Es ist überdies denkbar, dass die Steuereinrichtung derart eingerichtet ist, dass sie zusätzlich zu dem Aktivieren des zweiten Zustands des optischen Bauteils ebenso die bilderzeugende Einrichtung aktiviert, das vorbestimmte Bild auf die Fahrzeugscheibe zu projizieren.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist es denkbar, dass die Steuereinrichtung dafür eingerichtet ist, in einer Gefahrensituation bzw. in einer Situation, in der ein Fahrereingriff gewünscht wird, das optische Bauteil in den ersten Zustand zu schalten. Das bedeutet, befindet sich ein Fahrzeug zunächst im autonomen Fahrmodus, und erkennt die Steuereinrichtung eine Situation, bei der ein Fahrereingriff erforderlich ist, so wird sie zunächst das optische Bauteil vom zweiten in den ersten Zustand schalten, damit der Fahrer die Umgebung des Fahrzeugs beobachten kann) und einen entsprechenden Eingriff ins Fahrgeschehen durchführen kann. In diesem Zusammenhang ist es ferner denkbar, dass mit Schalten des optischen Bauteils in einen ersten Zustand auch die bilderzeugende Einrichtung von der Steuereinrichtung deaktiviert wird.
-
Es ist ferner möglich, dass die Anzeigeanordnung einen oder mehrere Sensoren zur Beobachtung der Umgebung des Fahrzeugs aufweist oder auch eine Kommunikationsschnittstelle, zum Empfangen von Informationen die Fahrzeugumgebung betreffend. Diese Sensoren bzw. die Kommunikationsschnittstelle kann mit der Steuereinrichtung verbunden sein, damit diese eine Gefahrensituation für das Fahrzeug bzw. eine Situation, die einen Benutzereingriff erfordert, ermitteln kann. Auf diese Weise wird das Fahren auch im autonomen Fahrmodus sicherer.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Anzeigeanordnung sind, soweit auf das Fahrzeug übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des Fahrzeugs anzusehen, und umgekehrt.
-
Im Folgenden sollen nun beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Querschnitt durch eine Fahrgastzelle eines Fahrzeugs mit einer Anzeigeanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
-
2 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs von oben mit jeglichen Fensterscheiben, die Teil einer Anzeigeanordnung sein können.
-
Es sei nun auf 1 verwiesen, in der eine schematische Querschnittdarstellung einer Fahrgastzelle FGZ eines Fahrzeugs FZ gezeigt ist. Allgemein betrachtet hat das Fahrzeug Räder R. Außerdem hat es eine Karosserie K, die die Fahrgastzelle FGZ umgibt. In der Karosserie K ist eine Fahrzeugtür FZT zum ein- und aussteigen von Fahrzeuginsassen vorgesehen. Neben der einen dargestellten Fahrzeugtür kann das Fahrzeug natürlich auch weitere Fahrzeugtüren (nicht dargestellt) aufweisen. In der Fahrzeugtür FZT ist ferner eine Fahrzeugscheibe FS vorgesehen, durch die Fahrzeuginsassen von innen nach außen sehen können. Wie es ferner noch näher erläutert werden wird, umfasst die Fahrzeugscheibe FS ferner ein zwischen zwei Glasscheiben angeordnetes optisches Bauteil OB, dessen Lichtdurchlässigkeit durch elektrische Ansteuerung, durch Anlegen einer Spannung, reversibel veränderbar ist.
-
Neben diesen allgemeinen Einrichtungen des Fahrzeugs FZ hat dieses ferner eine Anzeigeanordnung AA mit mehreren Komponenten. Dabei umfasst die Anzeigeanordnung AA neben dem schon erwähnten optischen Bauteil OB eine bilderzeugende Einrichtung BEE, die in der Lage ist, ein in dieser abgespeichertes vorbestimmtes Bild VB auf der die Fahrgastzelle FGZ begrenzenden Fahrzeugscheibe FS darzustellen. Dazu hat die bilderzeugende Einrichtung BEE eine Projektoreinrichtung mit einer eigenen Lichtquelle, und das in der bilderzeugenden Einrichtung BEE erzeugte Bild mittels eines Lichtstrahls LS auf die Fahrzeugscheibe FS zu projizieren. Dabei befindet sich die bilderzeugende Einrichtung BEE angebracht im Dachhimmel DH der Fahrgastzelle FGZ.
-
Des Weiteren umfasst die Anzeigeanordnung AA in der Fahrgastzelle eine akustische Ausgabeeinrichtung in der Form eines Lautsprechers LS, die in der Lage ist, ein zu dem vorbestimmten Bild VB passendes Geräusch BR auszugeben.
-
Des Weiteren umfasst die Anzeigeanordnung AA eine Steuereinrichtung STE, die über eine Steuerleitung L1 mit im Lautsprecher LS, über eine Steuerleitung L2 mit der bilderzeugenden Einrichtung BEE und über eine Steuerleitung L3 mit dem optischen Bauteil OB zu deren Ansteuerung verbunden ist. Des Weiteren steht die Steuereinrichtung STE mit einen oder mehreren Sensoren zum Überwachen der Umgebung des Fahrzeugs in Verbindung. Gemäß dem Beispiel von 1 steht die Steuereinrichtung STE über eine Leitung L4 mit einem Radarsensor zum Erkennen von Objekten bzw. Hindernissen in der Umgebung des Fahrzeugs in der Verbindung. Außerdem steht die Steuereinrichtung STE über eine Leitung L5 mit einer Kamera KA zum optischen Erfassen der Umgebung des Fahrzeugs, insbesondere wiederum zum Erkennen von Objekten und Hindernissen in der Fahrzeugumgebung in Verbindung. Schließlich ist in dem Fahrzeug FZ eine Antriebseinheit (nicht dargestellt) zum Bewegen des Fahrzeugs angeordnet. Diese Antriebseinheit wird von einem Antriebssteuergerät ASTG gesteuert, das ferner dafür eingerichtet ist, auch unter Zugriff auf die genannten Sensoren RA und KA das Fahrzeug selbständig bzw. autonom, d. h. ohne Fahrereingriff, zu steuern. Dieses selbständige Steuern des Fahrzeugs FZ durch das Antriebssteuergerät ASTG erfolgt in einem autonomen Fahrmodus A, während in einem normalen Fahrmodus F ein Fahrer das Fahrzeug steuert.
-
Nun sei von dem Fall ausgegangen, dass die Fahrzeugscheibe FS beispielsweise eine Scheibe zur Begrenzung der Fahrgastzelle FGZ im Bereich einer zweiten Sitzreihe darstellt. Es wird ferner angenommen, dass auf der zweiten Sitzreihe beispielsweise Kinder Platz genommen haben. Im Normalfall, beispielsweise bei einem geparkten oder stillstehenden Fahrzeug wird die Fahrzeugscheibe bzw. das darin verbaute optische Bauteil sich in einem ersten Zustand befinden, in dem dessen Lichtdurchlässigkeit hoch ist, also eine hohe Transparenz aufweist, bei dem die Fahrzeuginsassen bzw. Kinder durch die Fahrzeugscheibe zur Beobachtung der Umgebung hindurchsehen können. Sollen die Fahrzeuginsassen auf der hinteren Rückbank nun unterhalten werden, so kann ein Insasse bzw. eine entsprechende Bedienperson eine Bedieneinheit BD, die mit der Steuereinrichtung STE verbunden ist, derart betätigen, um ein „Unterhaltungsprogramm“ zu starten. Ansprechend auf die Betätigung der Bedieneinheit BD wird die Steuereinrichtung STE nun über Leitung L3 ein Steuersignal zum optischen Bauteil OB aussenden, um dies von dem ersten Zustand mit hoher Transparenz in einen zweiten Zustand bzw. in einen opaken Zustand zu bringen, der im Vergleich zum ersten Zustand eine geringere Lichtdurchlässigkeit aufweist. In diesem opaken oder milchigen Zustand ist somit kein Blick von der Fahrgastzelle in die Umgebung des Fahrzeugs möglich, vielmehr dient die Fahrzeugscheibe nun als eine Projektionsfläche. Zu diesem Zweck wird die Steuereinrichtung STE nun die bilderzeugende Einrichtung BEE aktivieren, die mittels eines Lichtstrahls LS ein vorbestimmtes Bild VB auf die Fahrzeugscheibe projiziert. Bei dem vorbestimmten Bild VB kann es sich dabei um ein einzelnes Bild handeln, oder auch mehrere Einzelbilder, die zeitlich nacheinander bereit gestellt werden. Es ist auch denkbar, Informationen wie Nachrichten oder Fahrdaten als vorbestimmtes Bild darzustellen. Überdies ist es auch denkbar, bewegte Bilder oder einen Film mittels der bilderzeugenden Einrichtung auf der Fensterscheibe FS zu projizieren. Zu diesem Zweck kann die bilderzeugende Einrichtung BEE eine nicht dargestellte Speichereinrichtung zum Speichern der gesamten Bildinformationen aufweisen.
-
Zusätzlich zur Aktivierung der bilderzeugenden Einrichtung BEE zur Darstellung eines vorbestimmten Bildes VB ist es auch denkbar, dass die Steuereinrichtung STE über die Leitung L1 den Lautsprecher LS derart aktiviert, dass er passende Geräusche GR bzw. passende akustische Informationen (Sprache, Filmmusik, Töne usw.) ausgibt. Auf diese Weise kann ein unterhaltsames und somit entspanntes Fahren auch bei längeren Strecken ermöglicht werden.
-
Es sei nun ein weiterer Fall betrachtet, bei dem beispielsweise das Fahrzeug FZ eine autonome Fahrt durchführen soll. Hierzu wird wiederum ein Fahrzeuginsasse in die Fahrgastzelle FGZ einsteigen. Er kann nun über ein entsprechendes Bedienelement BDA ein Ziel eingeben und einen autonomen Fahrmodus A einstellen. Das Fahrzeug wird sich nun in Bewegung setzen, und zum eingegebenen Ziel navigieren. Des Weiteren kann der Insasse nun die Bedieneinheit BD betätigen, um sein „Unterhaltungsprogramm“ zu starten. Dazu wird, wie oben erwähnt, das optische Bauteil OB in den zweiten, opaken Zustand versetzt, und die bilderzeugende Einrichtung BEE aktiviert, um ein vorbestimmtes Bild VB auf der Fahrzeugscheibe FS zu projizieren.
-
Erkennt die Steuereinrichtung STE aufgrund von den Daten der Sensoren RA bzw. KA eine Gefahrensituation für das Fahrzeug FZ und somit auch für den Insassen, so wird es umgehend über die Leitung L3 das optische Bauteil in den ersten, transparenten Zustand versetzen, so dass der Insasse durch die Fahrzeugscheibe FS wieder die Fahrzeugumgebung beobachten und die Gefahrensituation auflösen kann.
-
Es sei nun auf 2 verwiesen, in der eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs von oben gezeigt ist. Das Fahrzeug FZ hat hierbei eine Karosserie mit einem Dach DAC. Etwas vergrößert und zur besseren Übersichtlichkeit dargestellt hat das Fahrzeug eine Frontscheibe bzw. Windschutzscheibe FRS sowie eine Heckscheibe HKS. Dazwischen befinden sich eine rechte und eine linke vordere Seitenscheibe VSS1 bzw. VSS2, die dem Fahrer bzw. einem Beifahrer zugeordnet sind. Des Weiteren hat das Fahrzeug hintere Seitenscheiben RSS1 bzw. RSS2, die den Insassen auf einer hinteren Sitzbank in der Fahrgastzelle zugeordnet sind.
-
Dabei ist es denkbar, dass die in der 1 dargestellte Fahrzeugscheibe FS durch bestimmte oder durch alle der in der 2 dargestellten Fahrzeugscheiben FRS, HKS, VSS1, VSS2, RSS1 und RSS2 dargestellt sein können. Insbesondere bei autonomen Fahrzeugen ist es dabei denkbar, dass auch die Frontscheibe in einem zweiten Zustand gebracht wird, in dem sie eine Projektionsfläche für ein vorbestimmtes Bild dient. Wie es im Beispiel von 2 gezeigt ist, befinden sich aktuell die Scheiben FRS, VSS2, RSS2, HKS und VSS1 in einem ersten Zustand Z1 mit hoher Transparenz, wohingegen sich die Fahrzeugscheibe RSS1 in einem zweiten Zustand Z2 (insbesondere einem opaken oder milchigem Zustand) befindet, der im Vergleich zum ersten Zustand eine geringere Lichtdurchlässigkeit aufweist und somit als Projektionsfläche für die bilderzeugende Einrichtung BEE dient.
