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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Blickfeldanzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, die eine Projektionseinheit umfasst. Die Erfindung richtet sich auch auf ein Kraftfahrzeug mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung dieser Art sowie auf ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Fahrzeugs.
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Technischer Hintergrund
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Blickfeldanzeigevorrichtungen in einem Fahrzeug sind üblicherweise unter der Bezeichnung Head-Up-Display (HUD) bekannt. Damit wird ein Anzeigeinhalt, beispielsweise eine Angabe über eine Geschwindigkeitsbegrenzung, als ein virtuelles Anzeigebild dem vom Fahrer beobachteten realen Umgebungsbild vor dem Fahrzeug überlagert. Hierzu umfasst eine Blickfeldanzeigevorrichtung in der Regel eine Projektionseinheit, die Licht mit gewünschtem Anzeigeinhalt erzeugt und es typischerweise in Form eines divergierenden Lichtstrahlenbündels an die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert, von der es zum Fahrer hin reflektiert wird.
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Dabei können die durch ein Head-Up-Display eines Fahrzeugs für den Fahrer dargestellten Informationen sowohl Anweisungen eines Navigationsgerätes sein als auch aus dem Internet stammen, wie z. B. aus
EP 2 662 847 B1 bekannt. Neben den Angaben der Navigation können so auch andere Informationen eingeblendet werden, die jedoch nur von innerhalb des Fahrzeugs sichtbar sind.
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Ferner schlägt
DE 10 2007 049 922 A1 vor, einen Miniprojektor im Fahrzeug anzubringen, der Informationen wie Bilder, Filme, Graphiken oder Texte als Werbe-, Warn- oder Hinweisinformationen an eine zum Abbilden der Informationen getönte oder mit einer Projektionsfolie versehene Seitenscheibe des Kraftfahrzeugs projiziert. Diese Projektion ist dann von außerhalb des Fahrzeugs sichtbar, erfordert aber den zusätzlichen Miniprojektor.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im Hinblick auf die Sichtbarkeit dargestellter Informationen verbesserte Blickfeldanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art, ein entsprechendes Kraftfahrzeug und ein geeignetes Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird durch eine Blickfeldanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie ein entsprechendes Kraftfahrzeug und ein Verfahren zu dessen Betrieb gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
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Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der Beschreibung für die Blickfeldanzeigevorrichtung genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Fahrzeug oder dessen Betriebsverfahren, und umgekehrt.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Blickfeldanzeigevorrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, die eine zwischen einem Virtualbildmodus und einem Realbildmodus schaltbare Projektionseinheit umfasst. Die Projektionseinheit ist dabei zum einen dazu ausgebildet, in deren Virtualbildmodus ein nicht konvergierendes (d. h. nicht in einer bildgebenden Art auf eine Bildebene fokussiertes), insbesondere ein divergierendes Projektionslichtstrahlenbündel mit einem Anzeigeinhalt zu erzeugen und an bzw. auf eine Reflexionsfläche einer außerhalb der Projektionseinheit angeordneten Projektionsscheibe zu projizieren. Die Projektionsscheibe kann dabei insbesondere eine Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs oder ein Teil dieser sein. Dies dient der Erzeugung eines in ein Blickfeld des Benutzers der Blickfeldanzeigevorrichtung (insbesondere des Fahrers des Fahrzeugs) eingeblendeten virtuellen Anzeigebilds.
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Die genannte Projektionsscheibe kann dabei, muss jedoch nicht, als Teil der hierin dargelegten Blickfeldanzeigevorrichtung aufgefasst werden. Neben der erwähnten Ausbildung als Teil der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs kann die Projektionsscheibe sowohl bei einem Kraftfahrzeug als auch bei anderen Anwendungen auch eine andere zur Erzeugung eines virtuellen Anzeigebilds beim Virtualbildmodus der Projektionseinheit geeignete Scheibe darstellen. Die hierin dargestellte Projektionseinheit ist somit in deren Virtualbildmodus zum Erzeugen und Projizieren des divergierenden oder nicht konvergierenden Lichtstrahlenbündels mit einem Anzeigeinhalt auf eine zumindest teilweise reflektierende Grenzfläche einer solchen geeigneten Projektionsscheibe ausgebildet, von der mindestens ein Anteil des projizierten Lichts in Richtung des Benutzers der Blickfeldanzeigevorrichtung reflektiert wird.
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Die Projektionseinheit ist dabei ferner dazu ausgebildet, in deren Realbildmodus ein im Wesentlichen auf die Projektionsscheibe fokussiertes Projektionslichtstrahlenbündel mit einem Anzeigeinhalt zu erzeugen und an bzw. auf die Projektionsscheibe zu projizieren, um ein reales, insbesondere von außerhalb des Kraftfahrzeugs und aus verschiedenen Blickrichtungen sichtbares Anzeigebild an (insbesondere auf oder in) der Projektionsscheibe zu erzeugen. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist zu dieser Funktionalität kein zusätzlicher Projektor erforderlich, vielmehr wird die bereits vorhandene Projektionseinheit der Blickfeldanzeigevorrichtung verwendet. (Hier und nachfolgend bedeutet „im Wesentlichen“ insbesondere eine herstellungs- oder konstruktionsbedingte mögliche Abweichung von bis zu etwa 10% von betreffenden Raumrichtungen, Anteilen oder Abmessungen.)
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Es ist also eine Idee der Erfindung, die Projektionseinheit der Blickfeldanzeigevorrichtung und die Projektionsscheibe, mit der sie verwendet wird, nicht nur zur Erzeugung eines virtuellen Anzeigebilds im Blickfeld des Benutzers der Blickfeldanzeigevorrichtung einzusetzen. Vielmehr wird durch den zusätzlich vorgesehenen Realbildmodus der Projektionseinheit eine alternative Verwendung der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe zur Darstellung eines grundsätzlich für alle sichtbaren realen Anzeigebilds in Situationen ermöglicht, in denen die virtuelle Anzeige nicht benötigt wird. Zum Umschalten in einen derartigen Realbildmodus geeignete beispielhafte Ausgestaltungen der Blickfeldanzeigevorrichtung und deren Projektionseinheit sowie gegebenenfalls der zugehörigen Projektionsscheibe werden weiter unten angegeben.
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So kann rein beispielhaft die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs, welches mit einem oder mehreren Head-Up-Displays ausgestattet ist, in ihrer Funktion als Projektionsscheibe beim genannten Realbildmodus teilweise (z. B. 3) oder ganz (2) als Anzeigetafel für Werbung und andere nützliche Informationen für außerhalb des Fahrzeugs befindliche Beobachter genutzt werden. Ein derartiger Realbildmodus kann insbesondere in einem stehenden, insbesondere parkenden Zustand eines Kraftfahrzeugs geeignet und aktivierbar sein. Ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug kann sich dabei in einer energiesparenden Weise an einer Ladesäule zum Aufladen eines elektrischen Energiespeichers befinden, da es dann ohnehin mit elektrischer Energie versorgt wird und somit keine Akkuleistung des Fahrzeugs für die Erzeugung des realen Anzeigebilds genutzt werden muss. Alternativ kann die Stromversorgung dabei aber auch über in das Fahrzeug integrierte Solarzellen realisiert werden. Neben Elektrofahrzeugen kann die Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art daher auch beispielsweise für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder andere Anwendungsfälle genutzt werden, insbesondere in einer ähnlich energiesparenden Weise durch Nutzung einer ohnehin verfügbaren externen Energieversorgung für die Projektion, wie beispielsweise Solarpaneels auf dem Dach des Fahrzeugs.
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Beim Realbildmodus der Projektionseinheit können durch die Blickfeldanzeigevorrichtung gemäß dem ersten Aspekt, insbesondere durch ein Head-Up-Display des Fahrzeugs, beispielsweise Informationen wie Nachrichten, Wetter, Abfahrtszeiten von öffentlichen Verkehrsmitteln in der Nähe des Fahrzeugs, wissenswertes über Sehenswürdigkeiten der Stadt, in der sich das Fahrzeug zu diesem Zeitpunkt befindet, oder auch aktuelle Warnungen angezeigt werden.
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Es können außerdem Fahrgemeinschaften für Car-Sharing-Fahrzeuge gebildet werden, wenn angezeigt wird, wann und wohin die nächste Fahrt in der Nähe gehen soll. Da viele Fahrzeuge ohnehin mit einem Hotspot ausgestattet sind, kann dabei auch der Internetzugang zur Informationsbeschaffung für das reale (aber auch für das virtuelle wie beim eingangs genannten Stand der Technik) Anzeigebild gewährleistet sein. Wenn beispielsweise eine Bombendrohung, ein Terroranschlag, ein Brand, ein Raubüberfall oder ähnliche Gefahren in der Umgebung lauern, kann das Fahrzeug Passanten durch passende Informationen auf der Projektionsscheibe in Echtzeit davor warnen und auch mitteilen, wenn die Gefahr vorüber ist. Insgesamt kann diese Informationsplattform daher neben einer möglichen Nutzung als Werbefläche auch einen Mehrwert für die Bevölkerung durch aktuelle Informationen oder Hinweise haben.
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Bei einer Ausführungsform umfasst die Blickfeldanzeigevorrichtung eine von einem Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung betätigbare und/oder automatische Modusschalteinrichtung zum Umschalten der Projektionseinheit zwischen dem Virtualbildmodus und dem Realbildmodus. Beispielsweise ermöglicht es eine ausschließlich durch den Benutzer ansteuerbare/betätigbare Modusschalteinrichtung dem Benutzer, in jeder Situation selbst festzulegen, ob die Projektionseinheit in deren Virtual- oder Realbildmodus betrieben wird. Diese Ansteuerung kann mittels einer beliebigen geeigneten Benutzerschnittstelle wie Bedienungsknopf, Touchscreen, Spracherkennungseinrichtung und vieles mehr manuell, akustisch etc. realisiert sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine automatische Modusschalteinrichtung beispielsweise in eindeutig als für den jeweiligen Modus geeignet erkennbaren Situationen, wie beispielsweise Virtualbildmodus bei einem fahrenden oder weniger als eine vorbestimmte Mindestzeit stehenden Fahrzeug oder aber Realbildmodus wenn sich keine einzige Person im Fahrzeug befindet, den Wechsel in den als geeignet erkannten Modus selbsttätig durchführen. Bei einer Kombination der von einem Benutzer betätigbaren mit einer automatischen Modusschalteinrichtung kann beispielsweise ein korrigierendes Eingreifen durch den Benutzer in eine ansonsten automatisierte Wahl zwischen dem Real- und Virtualbildmodus vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann für den Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung über eine Benutzerschnittstelle eine Menüwahl zwischen einem automatischen, gemischten oder persönlich gesteuerten Betrieb der Modusschalteinrichtung bereitgestellt sein.
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Bei einer rein beispielhaften spezifischen Ausgestaltung gemäß der obigen Ausführungsform umfasst die Projektionseinheit in einem Strahlengang des Projektionslichts mindestens ein optisches Element, welches von der Modusschalteinrichtung derart betätigbar/ansteuerbar ist, dass es dadurch wahlweise eine Änderung einer Ausbreitungsrichtung des Projektionslichts innerhalb der Projektionseinheit oder das Fokussieren des Projektionslichtstrahlenbündels auf die Projektionsscheibe oder, umgekehrt, dessen Aufweiten zu einem divergierenden oder nicht konvergierenden Lichtstrahlenbündel bewirkt. Dadurch kann die Projektionseinheit zwischen deren Virtual- und Realbildmodus umgeschaltet werden.
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Beispielsweise kann dabei das Projektionslicht durch die Änderung seiner Ausbreitungsrichtung innerhalb der Projektionseinheit zwischen zwei verschiedenen optischen Pfaden geschaltet werden, von denen einer dem Virtualbildmodus und der andere dem Realbildmodus der Projektionseinheit entspricht. Ein geeignetes optisches Element kann hierzu rein beispielhaft einen in den Strahlengang hineinbewegbaren oder schaltbaren Spiegel zur Strahlabzweigung oder Strahlumlenkung umfassen. Oder aber es kann ein in den Strahlengang hineinbewegbares fokussierendes oder strahlaufweitendes Element, wie z. B. eine Sammel- oder Zerstreuungslinse, oder ein zwischen solchen Funktionen schaltbares Element sein.
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Bei einer zu der obigen spezifischen Ausgestaltung alternativen oder zusätzlichen spezifischen Ausgestaltung umfasst die Projektionseinheit eine Lichtquelle und eine Bildgebungseinheit zum Erzeugen des Projektionslichts mit einem Anzeigeinhalt. Dabei ist die Bildgebungseinheit von der Modusschalteinrichtung derart ansteuerbar, dass sie dadurch wahlweise einen vorbestimmten Anzeigeinhalt für ein in ein Blickfeld des Benutzers einzublendendes virtuelles Anzeigebild oder aber einen vorbestimmten Anzeigeinhalt für ein auf der Projektionsscheibe darzustellendes reales Anzeigebild erzeugt. Dadurch sind beim Virtualbildmodus und dem Realbildmodus der Projektionseinheit voneinander verschiedene Anzeigeinhalte darstellbar, die beispielsweise aus voneinander verschiedenen Informationsquellen der weiter oben genannten oder anderer Art stammen oder nach voneinander verschiedenen Kriterien selektiert sein können. So kann etwa statt der Geschwindigkeit und anderen fahrzustandsrelevanten Informationen eines Navigationssystems, die beim Virtualbildmodus dargestellt werden, im Realbildmodus z. B. Werbung von einem Datenträger wie CD-Rom und dergleichen oder sicherheitsrelevante Informationen lokaler Nachrichtendienste aus dem Internet dargestellt werden.
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Insbesondere kann die Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art ferner die oben genannte Projektionsscheibe umfassen, die ebenfalls schaltbar zwischen einem Virtualbildmodus und einem Realbildmodus ist und derart ausgebildet ist, dass sie
- - bei dem Virtualbildmodus der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe den auf die Reflexionsfläche der Projektionsscheibe projizierten Projektionslichtstrahlenbündel zum Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung hin zumindest teilweise reflektiert und im Übrigen für sichtbares Licht (je nach Anwendung, insbesondere das Umgebungslicht) im Wesentlichen transparent ist (d. h. insbesondere Licht von der vom Benutzer abgewandten Seite der Projektionsscheibe in Richtung des Benutzers transmittiert) und
- - bei dem Realbildmodus der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe den auf die Projektionsscheibe fokussierten und projizierten Projektionslichtstrahlenbündel in einer zur Darstellung eines realen Anzeigebilds geeigneten Weise streut (d. h. insbesondere gegenüber dem Virtualbildmodus derart weniger transparent für an die Projektionsscheibe projiziertes Projektionslicht ist, dass durch dessen Streuung ein für Beobachter aus verschiedenen Richtungen, insbesondere an der vom Benutzer abgewandten Seite der Projektionsscheibe, sichtbares reales Anzeigebild an der Projektionsscheibe entsteht).
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Hierzu umfasst die Projektionsscheibe gemäß einer Ausführungsform eine schaltbare, insbesondere elektrochrome oder elektrochromatische oder aber flüssigkristallbasierte, Folie oder Schicht, die durch das Anlegen einer elektrischen Spannung schaltbar zwischen einem dem Virtualbildmodus der Projektionsscheibe entsprechenden, insbesondere im Wesentlichen transparenten, Zustand und einem dem Realbildmodus der Projektionsscheibe entsprechenden, insbesondere getrübten oder andersartig lichtstreuenden und daher weniger transparenten, Zustand ausgebildet ist. Geeignete elektrochrome Materialien, die beispielsweise durch das Anlegen bzw. Abschalten einer vorbestimmten Gleichspannung reversibel zwischen einem lichttransmittierenden/transparenten und einem lichtstreuenden, insbesondere getrübten, opaken oder gefärbten, Zustand geschaltet werden können, sind bekannt. Bei dieser Ausführungsform kann die schaltbare Folie oder Schicht beispielsweise integral mit der Projektionsscheibe als deren Innen- oder Außenschicht ausgebildet sein. Sie kann grundsätzlich aber auch nachträglich an einer Oberfläche der fertigen Projektionsscheibe befestigt, beispielsweise aufgeklebt sein. Ebenso kann je nach Anwendung und geeigneter Materialwahl grundsätzlich die Projektionsscheibe als Ganzes eine derartige schaltbare Schicht darstellen.
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Gemäß einer dazu alternativen Ausführungsform umfasst die Projektionsscheibe eine auf oder an einer ihrer Oberflächen zum Übergang in den Realbildmodus abnehmbar positionierbare Projektionsfolie, die dazu ausgebildet ist, das von der Projektionseinheit in deren Realbildmodus erzeugte Projektionslicht in einer zur Darstellung eines realen Anzeigebilds an der Projektionsfolie geeigneten Weise zu streuen. Geeignete Projektionsfolien sind ebenfalls bekannt, ein einfaches Beispiel ist eine dünne getrübte oder opake Textil- oder Kunststoffbahn, die beispielsweise manuell oder elektrisch gesteuert von einem Rollo über die Projektionsscheibe ausgerollt werden kann oder andersartig eine Oberfläche der Projektionsscheibe überdeckend daran vorläufig befestigt werden kann. Auch die abnehmbare Projektionsfolie kann insbesondere eine schalbare Folie der oben genannten Art darstellen.
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Bei diesen und anderen möglichen Ausgestaltungen der zwischen dem Virtual- und Realbildmodus schaltbaren Projektionsscheibe kann die oben beschriebene Modusschalteinrichtung insbesondere zu einem gemeinsamen, beispielsweise gleichzeitigen Umschalten der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe in deren Virtual- bzw. Realbildmodus ausgebildet sein.
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Ein zweiter Aspekt ist ein Kraftfahrzeug mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung nach dem ersten Aspekt, die gemäß der oben beschriebenen spezifischen Ausgestaltung neben der Projektionseinheit auch die oben genannte Projektionsscheibe umfasst, die ebenfalls zwischen dem Virtual- und Realbildmodus schaltbar ist. Dabei ist die Blickfeldanzeigevorrichtung
- - zum Einblenden eines Anzeigeinhalts (des virtuellen Anzeigebilds) in ein Blickfeld des Fahrers im Virtualbildmodus der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe und
- - zum Darstellen eines von außerhalb des Kraftfahrzeugs aus verschiedenen Richtungen sichtbaren realen Anzeigebilds an oder auf der Projektionsscheibe im Realbildmodus der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe ausgebildet.
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Bei einer Ausführungsform ist dabei die Projektionsscheibe Teil einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs und nimmt mindestens ein Fünftel, mindestens ein Viertel, mindestens ein Drittel, mindestens eine Hälfte (vgl. 3) einer Gesamtfläche der Windschutzscheibe oder im Wesentlichen die gesamte Windschutzscheibenfläche (vgl. 2) ein. Je größer der Flächenanteil der Projektionsscheibe in der Windschutzscheibe, umso effektiver kann die Projektionsscheibe insbesondere zur Darstellung des realen Anzeigebilds beim Realbildmodus der Projektionseinheit genutzt werden, beispielsweise für umso größere Bilder. Dabei ist es insbesondere möglich, dass im Virtualbildmodus die Projektionseinheit das Projektionslichtstrahlenbündel nur auf einen Bruchteil der Projektionsscheibenfläche projiziert, der zu einer Rückreflexion in Richtung des Benutzers zur Erzeugung des virtuellen Anzeigebilds in dessen Blickfeld benötigt wird (vgl. 1 gegenüber 2 und 3).
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Gemäß einem dritten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs nach dem zweiten Aspekt vorgesehen, wobei die Projektionseinheit und die Projektionsscheibe der Blickfeldanzeigevorrichtung
- - während der Fahrt und in weiteren Fahrzeugzuständen und Situationen, in denen das Einblenden eines Anzeigeinhalts (des virtuellen Anzeigebilds) in ein Blickfeld des Fahrers benötigt wird, hierzu in deren Virtualbildmodus geschaltet sind und betrieben werden und
- - in anderen Fahrzeugzuständen und Situationen, insbesondere beim Aufladen eines Elektrofahrzeugs oder in einem Parkzustand des Kraftfahrzeugs, in denen stattdessen das Darstellen eines für Außenstehende sichtbaren realen Anzeigebilds auf der Projektionsscheibe geeignet ist, hierzu in deren Realbildmodus geschaltet sind und betrieben werden.
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Einige Beispiele derartiger für den Virtual- oder Realbildmodus geeigneter Fahrzeugzustände und Situationen und zugehöriger Betriebsmöglichkeiten der Projektionseinheit und der Projektionsscheibe sind weiter oben bei der Beschreibung der Blickfeldanzeigevorrichtung (erster Aspekt) ausführlich beschrieben worden.
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Figurenliste
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Obige Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Zeichnungen sind rein schematisch, sie sind insbesondere nicht als maßstabsgetreu zu lesen. Es zeigen:
- 1 eine schematische vertikale Querschnittsansicht eines Kraftfahrzeugs gemäß dem obigen zweiten Aspekt, wobei die Projektionsscheibe Teil der Windschutzscheibe ist und die Projektionseinheit und die Projektionsscheibe im Virtualbildmodus sind;
- 2 eine schematische Vorderansicht des Fahrzeugs der 1, wobei die Projektionsscheibe im Wesentlichen die gesamte Windschutzscheibenfläche einnimmt und die Projektionseinheit und die Projektionsscheibe im Realbildmodus sind, und
- 3 eine schematische Vorderansicht des Fahrzeugs der 1, wobei die Projektionsscheibe eine halbe Gesamtfläche der Windschutzscheibe einnimmt und die Projektionseinheit und die Projektionsscheibe im Realbildmodus sind.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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Alle weiter oben in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen erwähnten verschiedenen Ausführungsformen, Varianten und spezifischen Ausgestaltungsmerkmale der Blickfeldanzeigevorrichtung nach dem ersten Aspekt der Erfindung und des Kraftfahrzeugs nach dem zweiten Aspekt sowie des Verfahrens zu dessen Betrieb nach dem dritten Aspekt können bei den in den Figuren gezeigten Beispielen implementiert sein. Sie werden daher nachfolgend nicht alle nochmals wiederholt. Das Gleiche gilt entsprechend für die weiter oben bereits angegebenen Begriffsdefinitionen und Wirkungen in Bezug auf einzelne Merkmale, die in den 1 bis 3 gezeigt sind.
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1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen vertikalen Querschnittsansicht ein Kraftfahrzeug 1 gemäß dem obigen zweiten Aspekt mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung 2 gemäß dem obigen ersten Aspekt, die insbesondere als ein Head-Up-Display ausgebildet sein kann. Die Blickfeldanzeigevorrichtung 2 umfasst eine Projektionseinheit 3, die in deren Virtualbildmodus im Betrieb einen nicht konvergierenden (d. h. einen nicht in einer bildgebenden Art auf eine Bildebene fokussierten) Lichtstrahlenbündel 4 eines Projektionslichts mit einem gewünschten Anzeigeinhalt erzeugt und an eine Reflexionsfläche einer über der Projektionseinheit 3 angeordneten Projektionsscheibe 5 projiziert. Die Projektionsscheibe 5 ist im Virtualbildmodus für das von außerhalb des Fahrzeugs 1 eintretende Umgebungslicht abgesehen von der genannten Reflexionsfläche im Übrigen im Wesentlichen transparent und bildet in diesem Beispiel einen Teil einer Windschutzscheibe 6 des Kraftfahrzeugs 1.
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Von der genannten Reflexionsfläche der Projektionsscheibe 5 wird zumindest ein Anteil des Projektionslichtstrahlenbündels 4 zu den Augen des Benutzers 7, in diesem Beispiel des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1, innerhalb einer gestrichelt angedeuteten Eye-Box 9 reflektiert. Im Betrieb sieht daher der Benutzer 7 den Anzeigeinhalt als ein virtuelles Anzeigebild 8, das sich in einiger Entfernung von der Windschutzscheibe 6 vor dem Fahrzeug 1 mit dem vom Benutzer 7 beobachteten realen Umgebungsbild (nicht gezeigt) überlagert. Die Strahlfortsetzungen 10 des von der Reflexionsfläche der Projektionsscheibe 5 zum Benutzer 7 reflektierten Anteils des Projektionslichtstrahlenbündels 4 sind in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet und entsprechen dem vom Benutzer 7 wahrgenommenen virtuellen Anzeigebild 8. Zu einem ähnlichen Zweck in einem anderen Einsatzgebiet kann die Projektionsscheibe 5 analog eine geeignete im Virtualbildmodus für sichtbares Licht, insbesondere für das Umgebungslicht, teilweise transparente Scheibe darstellen.
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Im Gegensatz zu dem in 1 skizzierten Virtualbildmodus zeigen die 2 und 3 einen Realbildmodus der Projektionseinheit 3 und der Projektionsscheibe 5 der Blickfeldanzeigevorrichtung 2 aus 1. Bei dem Realbildmodus erzeugt die Projektionseinheit 3 im Betrieb ein im Wesentlichen auf die Projektionsscheibe 5 fokussiertes Projektionslichtstrahlenbündel (nicht gezeigt) und projiziert es an/auf die Projektionsscheibe 5, um ein reales, insbesondere von außerhalb des Kraftfahrzeugs 1 und aus verschiedenen Blickrichtungen sichtbares Anzeigebild 11 (in 2 und 3 durch Schraffierung angedeutet) an der Projektionsscheibe 5 zu erzeugen.
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Einige Ausführungsbeispiele für zum Wechsel vom Virtual- in den Realbildmodus und zurück geeignete Ausgestaltung der Projektionseinheit 3, der Projektionsscheibe 5 und zugehörige Ansteuerungsmöglichkeiten mittels einer geeigneten Modusschalteinrichtung sind weiter oben in Bezug auf den ersten Aspekt der Erfindung im Detail beschrieben worden; sie sind im Fall eines Kraftfahrzeugs 1 wie in 1 bis 3 alle anwendbar und werden daher nicht nochmals wiederholt.
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Wie weiter oben bereits erwähnt, ist es insbesondere möglich, dass im Virtualbildmodus der 1 die Projektionseinheit 3 das Projektionslichtstrahlenbündel 4 nur auf einen Bruchteil einer in 2 und 3 gezeigten Gesamtfläche der Projektionsscheibe 5 projiziert, der zu einer Rückreflexion in Richtung des Benutzers 7 zur Erzeugung des virtuellen Anzeigebilds 8 in dessen Blickfeld ausreichend ist, während im Realbildmodus der 2 und 3 bei Bedarf die gesamte Fläche der Projektionsscheibe 5 zur Erzeugung eines möglichst großen realen Anzeigebilds 11 zur Verfügung steht.
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Dabei zeigt 2 eine Vorderansicht des Fahrzeugs 1 der 1, wobei die Projektionsscheibe 5 im Wesentlichen die gesamte Fläche der Windschutzscheibe 6 einnimmt, während sich 3 nur dadurch von 2 unterscheidet, dass hier die Projektionsscheibe 5 weniger, rein beispielhaft ungefähr eine Hälfte der Gesamtfläche der Windschutzscheibe 6 einnimmt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Blickfeldanzeigevorrichtung
- 3
- Projektionseinheit
- 4
- nicht konvergierender oder divergierender Projektionslichtstrahlenbündel
- 5
- Projektionsscheibe
- 6
- Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs
- 7
- Benutzer der Blickfeldanzeigevorrichtung (insbesondere Fahrzeugfahrer)
- 8
- virtuelles Anzeigebild beim Virtualbildmodus
- 9
- Eye-Box des Benutzers beim Virtualbildmodus
- 10
- Strahlfortsetzungen des von der Reflexionsfläche der Projektionsscheibe zum Benutzer reflektierten Anteils des Projektionslichtstrahlenbündels
- 11
- reales Anzeigebild beim Realbildmodus
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2662847 B1 [0003]
- DE 102007049922 A1 [0004]
