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Die Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung für eine Kopf-oben-Anzeige mit einem Spiegel, der drehbar an dem Anordnungsrahmen montiert ist. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Kopf-oben-Anzeige für ein Kraftfahrzeug mit der oben-erwähnten Spiegelanordnung.
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In der Kopf-oben-Anzeige („head-up display“) wird ein Bild, welches durch die Kopf-oben-Anzeige angezeigt werden soll, von einem bilderzeugenden Gerät der Kopf-oben-Anzeige erzeugt. Dieses erzeugte Bild wird dann in eine Spiegelanordnung ausgesendet, wo es mindestens einmal in zumindest einem Spiegel reflektiert wird. Schließlich wird das Bild durch die Spiegelanordnung auf eine Projektionsfläche projiziert. Die Projektionsfläche kann zum Beispiel eine Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs sein, auf welchem die Kopf-oben-Anzeige montiert ist. Eine solche Projektionsfläche wird auch als Combiner bezeichnet. Mit anderen Worten wird das durch das bilderzeugende Gerät erzeugte Bild von der Spiegelanordnung mittels Reflexion auf die Projektionsfläche oder den Combiner projiziert. Somit wird das Bild auf der Projektionsfläche oder dem Combiner als Teil der Projektion angezeigt. Um die Projektion oder das Anzeigen des Bildes auf der Projektionsfläche an die unterschiedlichen Bedingungen, beispielsweise verschiedene Betrachter mit unterschiedlichen Vorlieben, anzupassen, muss die Position des mindestens einen Spiegels der Spiegelanordnung verstellbar sein. Daher kann sie drehbar an der Anordnung montiert sein. Eine Drehungsfigur kann von einem elektronischen Betätigungselement getätigt werden.
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Anordnungen mit Spiegeln, die drehbar montiert und durch ein elektronisches Betätigungselement bewegbar sind, sind bekannt aus der
DE 10 2015 203 787 A1 , der
WO 2016/093 163 A1 und der
US 2017/03 15 355 A1 .
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Die
US 2016/01 39 410 A1 sieht ein Positionierungsmodul für eine Kopf-oben-Anzeige einschließlich eines Positionierungsmotors vor, welcher in Gewindeeingriff mit einer Gewindespindel steht, die durch einen Betrieb des Positionierungsmotors gedreht wird. Ein Verbindungsglied verbindet eine Einheit, die um eine Rotationswelle drehbar ausgelegt ist, mit einer beweglichen Verbindung, die in Gewindeeingriff mit der Gewindespindel steht.
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Als solches ist eine Kopf-oben-Anzeige häufig zur Montage an einem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs vorgesehen und ein von der Kopf-oben-Anzeige eingenommener Montageraum muss möglichst gering gehalten werden, da der Montageraum an dem Armaturenbrett gewöhnlich sehr knapp ist.
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Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Reduzierung des Montageraums einer oben genannten Kopf-oben-Anzeige zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung betrifft eine Spiegelanordnung für eine Kopf-oben-Anzeige mit einem Verstellsystem zum Einstellen einer Position eines Spiegels der Kopf-oben-Anzeige, mit:
- - einem Anordnungsrahmen,
- - einer Spiegeleinheit mit einem Spiegel, welcher drehbar auf dem Anordnungsrahmen montiert ist,
- - ein Linearantrieb zum Kippen der Spiegeleinheit relativ zum Anordnungsrahmen um eine Drehachse,
- - ein Übertragungsmittel zum Verbinden der Spiegeleinheit mit dem Linearantrieb, wobei das Übertragungsmittel einen Zapfen aufweist, der mit der Spiegeleinheit auf einer ersten Seite verbunden ist und der mit seiner zweiten Seite mit einer Aussparung des Linearantriebs an dessen der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite verbunden ist.
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Der Anordnungsrahmen kann als ein Gehäuse der Spiegelanordnung und/oder der Kopf-oben-Anzeige ausgebildet sein. Die Spiegeleinheit kann durch eine Welle gehalten sein, die mit einer Aussparung des Anordnungsrahmens in Verbindung steht. Insbesondere kann die Welle sich entlang der Drehachse erstrecken. Die Spiegeleinheit kann den Spiegel umfassen und optional auch einen den Spiegel haltenden Spiegelrahmen. In einigen Ausführungsformen kann die Spiegeleinheit nur den Spiegel selbst aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, dass das Übertragungsmittel an einem Eckbereich einer Ecke der Spiegeleinheit angeordnet ist. Der Eckbereich kann ein die Ecke mit einem vorbestimmten Radius umgebendes Gebiet sein. Beispielsweise kann der vorbestimmte Radius die Hälfte oder ein Viertel der Ausdehnung des Spiegels oder der Spiegeleinheit senkrecht zur Drehachse sein. Beispielsweise kann der vorbestimmte Radius durch die Hälfte des Abstands zwischen der jeweiligen Ecke und der Drehachse definiert sein. In dem Eckbereich und/oder benachbart zu der jeweiligen Ecke kann eine Ecke des Spiegels angeordnet sein. Daher kann das Übertragungsmittel an der Spiegeleinheit an einem Eckbereich des Spiegels angeordnet sein, welcher auch an der Spiegeleinheit angebracht ist. Aufgrund dieser Tatsache werden weniger Teile benötigt und der Montageraum kann daher reduziert werden.
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Insbesondere ist kein zusätzlicher Hebel zum Verbinden der Spiegeleinheit in einem Bereich seiner Drehachse mit dem Linearantrieb nötig. Ein solcher Hebel wird von der Spiegeleinheit selbst ausgebildet. Die Spiegeleinheit selbst verbindet das Übertragungsmittel mit dem Bereich der Drehachse der Spiegeleinheit. Daher ist der Hebel teilweise durch die Spiegeleinheit selbst ausgebildet. Insbesondere kann der Hebel durch den Spiegel selbst gebildet sein oder durch den Spiegel und den optionalen Spiegelrahmen. Mit anderen Worten wird in einigen Ausführungsformen der Hebel entlang einer imaginären Linie, welche die Drehachse der Spiegeleinheit und den Linearantrieb verbindet, zumindest teilweise durch die Spiegeleinheit oder insbesondere ausschließlich durch die Spiegeleinheit geschaffen. Daher kann der Hebel zumindest teilweise durch den Spiegel selbst gebildet sein. In diesem Fall kann der Hebel entlang der oben genannten imaginären Linie des Hebels zumindest teilweise durch den Spiegel selbst ausgebildet sein. Daher kann der Spiegelrahmen und/oder der Spiegel zur Kraftübertragung zum Kippen des Spiegels verwendet werden. Durch diesen Umstand werden weniger Teile gebraucht und der Montageraum kann daher weiter reduziert werden.
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Der Linearantrieb kann einen Linearmotor, ein Linearbetätigungselement, ein Kugelgewindetriebe, einen Gewindestangenantrieb, einen Rollengewindetrieb, einen Planetenrollengewindetrieb, ein piezoelektrisches Betätigungselement, ein hydraulischer Aktor, pneumatische Aktoren, ein elektromechanischer Linearantrieb, ein Helixbandantrieb, ein starres Gurtbetätigungselement, ein starres Kettenbetätigungselement oder eine segmentierte Spindel sein. Ein Linearantrieb auf der Grundlage eines Schraubenprinzips (Schraubengewindebetätigungselement, Kugelgewindebetätigungselement, Kugelrollenspindelbetätigungselement) ist bevorzugt.
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Gemäß einer Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass das Übertragungsmittel an einem Eckbereich einer Ecke zwischen einer Seitenkante der Spiegeleinheit angeordnet ist, wobei die Seitenkante senkrecht zur Drehachse der Spiegeleinheit ausgerichtet ist, und eine obere Kante der Spiegeleinheit, wobei die obere Kante parallel zur Drehachse der Spiegeleinheit ausgerichtet ist. Mit anderen Worten ist das Übertragungsmittel an der Spiegeleinheit im Eckbereich zwischen der Seitenkante und der oberen Kante der Spiegeleinheit. Die Seitenkante ist zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse der Spiegeleinheit ausgerichtet. Die obere Kante ist zumindest im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Spiegeleinheit ausgerichtet. An der Seitenkante der Spiegeleinheit kann eine Seitenkante des Spiegels angeordnet sein. An der oberen Kante der Spiegeleinheit kann eine obere Kante des Spiegels angeordnet sein. Daher kann das Übertragungsmittel an der Spiegeleinheit an dem Eckbereich des Spiegels angeordnet sein, wobei der Eckbereich des Spiegels ein definierter Bereich um die Ecke zwischen einer oberen Kante und einer Seitenkante des Spiegels ist. Der Ausdruck „obere Kante“ betrifft eine angestrebte Position des Spiegels, der für einen beabsichtigten Gebrauch angeordnet ist, insbesondere in einer angestrebten Montageposition an dem Fahrzeug.
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Gemäß einer Weiterentwicklung beträgt der Abstand zwischen dem Übertragungsmittel und der Drehachse ist mindestens die Hälfte des Abstands zwischen der oberen Kante und der Drehachse. Mit anderen Worten ist der Abstand der oberen Kante der Spiegeleinheit höchstens zweimal so viel wie der Abstand zwischen dem Übertragungsmittel und der Drehachse. Dadurch ist sichergestellt, dass das Übertragungsmittel eng genug an die Ecke montiert ist. Insbesondere ist ein ausreichend großer Hebel sichergestellt.
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Zum Beispiel erstreckt sich der Eckbereich radial um die Ecke mit einem Radius, der die Hälfte des Abstandes zwischen der Ecke und der Drehachse beträgt. Alternativ erstreckt sich der Eckbereich radial um die Ecke mit einem Radius, der 20%, 30% oder 40% des Abstands zwischen der Ecke und der Drehachse beträgt. Dies bedeutet der Eckbereich ist ein begrenzter Bereich um die jeweilige Ecke.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Spiegeleinheit drehbar an dem Anordnungsrahmen an einer Kante des Spiegels montiert ist und die erste Seite des Zapfens an der Spiegeleinheit an einer Ecke des Spiegels oder einer anderen Kante des Spiegels montiert ist. Der Zapfen kann direkt an der Spiegeleinheit montiert sein. Insbesondere kann der Zapfen an der Spiegeleinheit beabstandet von der Drehachse der Spiegeleinheit montiert sein. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise.
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Gemäß einer Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass der Zapfen an einem rechtwinkligen Spiegel an einer Kante der Spiegeleinheit, die parallel zur Drehachse des Spiegels ausgerichtet ist, montiert ist oder vorzugsweise an einer Ecke der Spiegeleinheit benachbart zur Kante. Mit anderen Worten kann der Zapfen oder das Übertragungsmittel an der Spiegeleinheit nahe der Kante des Spiegels, welche parallel zur Drehachse ausgerichtet ist, angebracht sein. Vorzugsweise ist der Zapfen oder das Übertragungsmittel nahe der Ecke des Spiegels angeordnet, welche mit der oben erwähnten Kante eine Ecke bildet. Dies erlaubt des Weiteren eine kompakte Bauweise der Spiegelanordnung.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der Zapfen an der Spiegeleinheit so montiert ist, dass der Zapfen zumindest teilweise Teil einer Ebene ist, die die Spiegelebene gänzlich beinhaltet. Mit anderen Worten ist der Zapfen an der Spiegeleinheit in der Ebene angeordnet. Die Spiegelebene ist gänzlich Teil dieser Ebene. Daher kann der Zapfen an der Spiegeleinheit zumindest teilweise in Verlängerung der Spiegelebene angeordnet sein. In diesem Fall kann die Spiegelebene den Zapfen schneiden.
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Gemäß einer Weiterbildung, kann vorgesehen sein, dass eine Haupterstreckungsrichtung des Zapfens parallel zur Spiegelebene ausgerichtet ist. Mit anderen Worten ist der Zapfen an der Spiegeleinheit mit seiner Haupterstreckungsrichtung parallel zur Spiegelebene angeordnet. In dieser vorteilhaften Ausführungsform kann der Montageraum weiter reduziert werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die zweite Seite des Zapfens kugelförmig ausgebildet ist. Die kugelförmige zweite Seite des Zapfens kann gänzlich durch ein Langloch der Aussparung umfasst sein. Eine Breite des Langlochs kann gleich einem Radius der Kugel auf der kugelförmigen zweiten Seite sein. Die Breite des Langlochs kann im rechten Winkel zur Spiegelebene ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Breite des Langlochs im rechten Winkel zu einer Haupterstreckungsrichtung des Langlochs ausgerichtet sein. Die Haupterstreckungsrichtung des Langlochs kann die Richtung sein, in welche der Zapfen sich relativ zum Linearantrieb bewegt, wenn der Linearantrieb betrieben wird. Durch die kugelförmige zweite Seite des Zapfens kann ein ruhiger Lauf des Zapfens relativ zum Langloch sichergestellt werden. Insbesondere kann ein Verkippen oder Verklemmen des Zapfens in dem Langloch vermieden werden.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass eine Bewegung des Zapfens relativ zu der Aussparung relativ zum Linearantrieb entlang einer Richtung parallel zur Drehachse der Spiegeleinheit nicht von der Aussparung eingeschränkt wird. Mit anderen Worten ist der Zapfen nicht durch den Linearantrieb oder die Aussparung entlang der Haupterstreckungsrichtung des Zapfens fixiert. Daher ist das kinematische System der Spiegelanordnung nicht übermäßig eingeschränkt.
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Gemäß einer Weiterbildung ist eine Bewegung des Zapfens relativ zu der Aussparung entlang einer Richtung senkrecht zur Drehachse des Spiegels sowie senkrecht zu einer Bewegung des Linearantriebs durch die Aussparung zumindest teilweise ermöglicht. Mit anderen Worten kann der Zapfen relativ zur Aussparung in einer Richtung im Raum bewegbar sein, die senkrecht sowohl zur Drehachse des Spiegels als auch zur Bewegung des Linearantriebs ist. Dies verhindert weiter eine übermäßig eingeschränkte Kinematik der Spiegelanordnung.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Aussparung das Langloch bereitstellt, welches die zweite Seite des Zapfens umgibt, insbesondere die kugelförmige zweite Seite des Zapfens, zumindest im Wesentlichen relativ zu zwei unterschiedlichen Richtungen im Raum. Das Gehäuse kann durch Innenwände und das Langloch gebildet sein. Durch das Gehäuse kann der Zapfen oder insbesondere die kugelförmige zweite Seite des Zapfens gemäß einer Achse befestigt sein, die parallel zu einer Bewegungsrichtung des linear verläuft. Alternativ oder zusätzlich kann der Zapfen oder insbesondere die kugelförmige zweite Seite des Zapfens gemäß einer weiteren Achse befestigt sein, die parallel zu der Haupterstreckungsrichtung des Langlochs verläuft. Entlang dieser weiteren Achse kann eine Bewegung des Zapfens immer noch innerhalb der Erstreckung des Langlochs möglich sein.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass im Falle einer Bewegung des Linearantriebs der Zapfen eine zur Bewegung des Linearantriebs im Verhältnis zum Linearantrieb teilweise senkrechte Bewegung zusätzlich zu einer Bewegung parallel zur Bewegung des Linearantriebs ausführt. Mit anderen Worten führt der Zapfen im Falle des Linearantriebs eine Bewegung zumindest teilweise entlang der Haupterstreckungsrichtung des Langlochs aus. Dies soll der oben erwähnten Bewegung des Zapfens innerhalb der Erstreckung des Langloches entsprechen. Durch diese Bewegung kann verhindert werden, dass der Linearantrieb verklemmt.
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Gemäß einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass im Falle einer Bewegung des Linearantriebs der Zapfen eine Bewegung entlang einer Kreisbahn um eine Drehachse der Spiegeleinheit an dem Anordnungsrahmen ausführt. Mit anderen Worten bleibt der Abstand zwischen dem Zapfen und der Drehachse des Spiegels konstant. Diese Kreisbewegung kann des Weiteren durch die oben erwähnte Bewegung des Zapfens entlang der Erstreckung des Langlochs ermöglicht sein.
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In einigen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Linearantrieb und die Spiegeleinheit an dem Anordnungsrahmen derart montiert sind, dass der Linearantrieb in Verlängerung einer Spiegelebene des Spiegels montiert ist. Mit anderen Worten kann eine Verlängerung der Spiegelebene, die der oben erwähnten spielen entspricht, den Linearantrieb schneiden. Diese Ebene ist eine gedachte Ebene, die nicht durch irgendein Teil der Spiegelanordnung verkörpert wird. Insbesondere wird der Linearantrieb durch die Ebene für jeden möglichen Kippwinkel des Spiegels relativ zu dem Anordnungsrahmen geschnitten.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht eine Kopf-oben-Anzeige für ein Kraftfahrzeug mit einer Spiegelanordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche vor. Diese Kopf-oben-Anzeige kann für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug vorgesehen sein. Die Kopf-oben-Anzeige kann des Weiteren eine bildgebende Einrichtung, beispielsweise einen Projektor, umfassen. Die Kopf-oben-Anzeige kann für einen Einbau in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Daher weist die Kopf-oben-Anzeige die oben erwähnte Anordnung auf, um einen kompakteren Montageraum für die Kopf-oben-Anzeige zu ermöglich.
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Auch Teil der Erfindung ist das Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Kopf-oben-Anzeige. Die Kopf-oben-Anzeige passt insbesondere in das Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs. Die Kopf-oben-Anzeige kann an dem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs montiert sein.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder abweichen.
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Dabei zeigt:
- 1 schematisch und ausschnittsweise eine Kopf-oben-Anzeige mit einer Spiegelanordnung aus einer ersten Perspektive;
- 2 schematisch die Kopf-oben-Anzeige mit einer Spiegelanordnung aus einer zweiten Perspektive;
- 3 schematisch einen Zapfen, der im Eingriff mit einem Langloch eines Linearantriebs der Anordnung steht;
- 4 der Linearantrieb für zwei verschiedene Kippwinkel des Spiegels; und
- 5 sehr schematisch eine Relativbewegung des Linearantriebs und des Zapfens.
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1 zeigt eine Kopf-oben-Anzeige 19 mit einer drehbar montierten Spiegeleinheit 3. Die Kopf-oben-Anzeige 19 weist einen Spiegel 4 auf, um ein Bild in Richtung eines Benutzers oder Zuschauers zu projizieren. Um eine Projektion einer Kopf-oben-Anzeige 19 an verschiedene Situationen oder Benutzer anzupassen, muss der Spiegel 4 bewegbar sein. Insbesondere ist der Spiegel 4 um eine Drehachse 20 drehbar montiert. Zum Drehen oder Kippen des Spiegels 4 weist die Spiegelanordnung 1 einen Linearantrieb 5 auf. Die Kopf-oben-Anzeige 19 kann an einem Kraftfahrzeug montiert sein, insbesondere an einem Personenkraftwagen. Vorzugsweise wird die Kopf-oben-Anzeige 19 an einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs vor dem Fahrersitz des Kraftfahrzeugs montiert. Durch Kippen des Spiegels 4 kann die Projektion dann an verschiedene Sitzeinstellungen des Fahrersitzes oder verschiedene Höhen der verschiedenen Fahrer des Kraftfahrzeugs angepasst werden. Ein Linearantrieb wird, wie im Folgenden beschrieben, durch die Spiegelanordnung 1 in eine Drehung oder Kippbewegung übertragen.
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Die Spiegelanordnung 1 weist ein Verstellsystem zum Einstellen einer Position des Spiegels 4 der Kopf-oben-Anzeige 19 auf mit einem Anordnungsrahmen 2, einer Spiegeleinheit 3 mit dem Spiegel 4, der drehbar an dem Anordnungsrahmen 2 montiert ist, einem Linearantrieb 5 zum Kippen der Spiegeleinheit 3 um eine Drehachse 20 relativ zu dem Anordnungsrahmen 2 und einem Übertragungsmittel 6 zum Verbinden der Spiegeleinheit 3 mit dem Linearantrieb 5, wobei das Übertragungsmittel 6 einen Zapfen 7 aufweist, der mit der Spiegeleinheit 3 an einer ersten Seite 8 verbunden ist und der mit seiner zweiten Seite 9 mit einer Aussparung 12 des Linearantriebs 5 verbunden ist.
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Zum Montieren des Spiegels 4 der Kopf-oben-Anzeige 19 weist die Kopf-oben-Anzeige 19 beziehungsweise die Spiegelanordnung 1 eine Spiegeleinheit 3 auf. Die Spiegeleinheit 3 weist Mittel zum Montieren des Spiegels 4 auf. Zum Halten des Spiegels 4 kann die Spiegeleinheit 3 eine Spiegelhalterung oder einen Spiegelrahmen aufweisen. Der Spiegel 4 kann eben oder gekrümmt sein. Beispielsweise ist der Spiegel 4 wie ein Ausschnitt einer seitlichen Zylinderoberfläche ausgebildet. Der Spiegel 4 oder seine Projektion auf der Spiegeleinheit 3 kann rechteckig sein. 2 zeigt die gleiche Kopf-oben-Anzeige 19 auch ausschnitthaft aus einer unterschiedlichen Perspektive. In 2 ist die Drehachse 20 der Spiegeleinheit 3 dargestellt. Die Drehachse 20 schneidet zwei Seitenkanten des Spiegels 4 und der Spiegeleinheit 3 (nur für eine Kante in 2 gezeigt). Im vorliegenden Fall schneiden sich die Kante des Spiegels 4 beziehungsweise die Kante der Spiegeleinheit 3 im rechten Winkel oder orthogonal.
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An der Drehachse 20 sind die Spiegeleinheit 3 und daher der Spiegel 4 drehbar an dem Anordnungsrahmen 2 der Spiegelanordnung 1 montiert. Daher kann die Spiegeleinheit 3 durch eine Welle entlang der Drehachse 20 gehalten werden, die in Verbindung steht zu einer Aussparung des Anordnungsrahmens 2. Der Spiegel 4 kann von der Spiegelanordnung 1 gedreht oder gekippt werden. Das Kippen des Spiegels 4 kann notwendig sein für das Betreiben der Kopf-oben-Anzeige 19, insbesondere um die Projektion der Kopf-oben-Anzeige 19 zu steuern. Ein Bildgerät, zum Beispiel ein Projektor, (in den Figuren nicht gezeigt) der Kopf-oben-Anzeige 19 kann ein Bild anzeigen. Dieses Bild kann angezeigt oder in Richtung des Spiegels 4 projiziert werden, wo es reflektiert wird. Daher kann die Projektion an einen Fahrer eines Kraftfahrzeugs, in welchem die Kopf-oben-Anzeige 19 integriert ist, durch Kippen des Spiegels 4 angepasst werden.
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Hinsichtlich der Spiegelebene des Spiegels 4 ist die Spiegeleinheit 3 zumindest im Wesentlichen rechtwinklig. Daher weist die Spiegeleinheit 3 eine Oberkante 33, zwei Seitenkanten 32 und eine Unterkante auf. Die Welle entlang der Drehachse 20 kann mit einer Seitenkante 32 oder zwei Seitenkanten 32 der Spiegeleinheit 3 verbunden sein. Die Seitenkante 32 oder die Seitenkanten 32 ist beziehungsweise sind senkrecht zur Drehachse 20 ausgerichtet. Die Oberkante 33 ist parallel zur Drehachse 20 ausgerichtet. Die drehbare Montage der Spiegeleinheit 3 kann durch die Welle oder zwei jeweilige Wellen entlang der Drehachse 20 erfolgen, welche den Anordnungsrahmen 2 und die zwei Seitenkanten 32 der Spiegeleinheit 3 verbinden.
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Der Begriff Oberkante 33 oder Unterkante kann sich auf eine angestrebte Montageposition der Kopf-oben-Anzeige 19 in dem Fahrzeug beziehen. Alternativ kann der Begriff Oberkante 33 oder Unterkante sich auf eine angestrebte Gebrauchsposition der Kopf-oben-Anzeige 19 oder der Spiegelanordnung 1 beziehen. Daher ist die sogenannte Oberkante 33 die oberste Kante der Spiegeleinheit 3 bei einer für den Gebrauch bestimmungsgemäßen Ausrichtung der Kopf-oben-Anzeige 19 oder der Spiegelanordnung 1.
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Die Spiegelanordnung 1 weist den Linearantrieb 5 zum Drehen oder Kippen des Spiegels auf. Eine mechanische Kraft des Linearantriebs 5 wird durch ein Übertragungsmittel 6 übertragen. Das Übertragungsmittel 6 verbindet die Spiegeleinheit 3 und den Linearantrieb 5. Daher ermöglicht es das Übertragungsmittel 6 dem Linearantrieb 5 den Spiegel 4 zu drehen oder zu kippen. Das Übertragungsmittel 6 ist an der Spiegeleinheit 3 in einem Eckbereich 30 einer Ecke 31 der Spiegeleinheit 3 beziehungsweise des Spiegels 4 angeordnet. Der Eckbereich 30 kann als ein Bereich mit einem vorbestimmten Radius um die Ecke 31 definiert sein. Beispielsweise kann der vorbestimmte Radius gleich 10%, 20%, 30%, 40% oder 50% des Abstands zwischen der Drehachse 20 und der Oberkante 33 sein. Zum Beispiel kann der Eckbereich 30 sich über mindestens 10%, 20%, 30%, 40% oder 50% des Abstands von der Ecke 31 zur Drehachse 20 erstrecken. Dadurch ist sichergestellt, dass das Übertragungsmittel 6 an der Spiegeleinheit 3 mit ausreichend Abstand zur Drehachse 20 angeordnet ist. Zum Beispiel ist der Abstand zwischen dem Übertragungsmittel 6 und der Drehachse 20 mindestens 10%, 20%, 30%, 40% oder 50% des Abstands zwischen der Drehachse 20 und der Oberkante 33. Insbesondere kann das Übertragungsmittel 6 direkt an der Ecke 31 angeordnet sein. Zum Beispiel kann das Übertragungsmittel 6 an dem Eckbereich 30 und/oder der Ecke 31 angeordnet sein. Durch diese Anordnung bildet die Seitenkante 32 einen Hebel 14 für den Linearantrieb 5, wenn der Spiegel 4 gekippt wird.
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Im vorliegenden Fall ist das Übertragungsmittel 6 an der Spiegeleinheit 3 an dem Eckbereich 30 der Ecke 31, die mit einer der Seitenkanten 32 und der Oberkante 33 eine Ecke bildet, angeordnet. Mit anderen Worten ist das Übertragungsmittel 6 an dem Eckbereich 30 zwischen einer der Seitenkanten 32 und der Oberkante 33 angeordnet. Insbesondere ist das Übertragungsmittel 6 direkt an der Ecke 31 zwischen den Seitenkanten 32 und der Oberkante 33 angeordnet.
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Der Hebel 14 zum Übertragen der mechanischen Kraft des Linearantriebs 5 ist zumindest teilweise durch die Spiegeleinheit 3 ausgebildet. Mit anderen Worten wird die mechanische Kraft des Linearantriebs 5 auf die Spiegeleinheit 3 übertragen, die mit der Drehachse 20 verbunden ist. Der Hebel 14 besteht im vorliegenden Fall aus mindestens drei Teilen: der Seitenkante 32 der Spiegeleinheit 3 oder des Spiegels 4, einem Übertragungsteil 13 und einem Zapfen 7. Im Falle einer Bewegung des Linearantriebs 5 wird die mechanische Kraft des Linearantriebs 5 von dem Linearantrieb auf den Zapfen 7, von dem Zapfen 7 auf das Übertragungsteil 13 und von dem Übertragungsteil 13 auf die Seitenkante 32 der Spiegeleinheit 3 beziehungsweise des Spiegels 4 übertragen. Daher werden die Spiegeleinheit 3 oder der Spiegel 4 zumindest teilweise zum Übertragen der mechanischen Kraft des Linearantriebs 5 benutzt. Insbesondere wird die Seitenkante 32 der Spiegeleinheit 3 beziehungsweise des Spiegels 4 zum Übertragen der mechanischen Kraft verwendet. Die mechanische Kraft des Linearantriebs 5 kann auf die Drehachse 20 übertragen werden, um Reibung an der Drehachse 20 zu überwinden.
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Der Linearantrieb 5 kann einen Linearmotor, ein Linearbetätigungselement, ein Kugelgewindetriebe, einen Gewindestangenantrieb, einen Rollengewindetrieb, einen Planetenrollengewindetrieb, ein piezoelektrisches Betätigungselement, einen hydraulischen Aktor, pneumatische Aktoren, einen elektromechanischen Linearantrieb, ein Helixbandantrieb, ein starres Gurtbetätigungselement, ein starres Kettenbetätigungselement oder eine segmentierte Spindel umfassen.
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Der Linearantrieb 5 weist eine Aussparung 12 mit einem Langloch 11 auf. Der Zapfen 7 steht mit dem Langloch 11 der Aussparung 12 im Eingriff. Mit Bezug auf 4 kann das Langloch 11 eine Haupterstreckungsrichtung entlang einer y-Achse haben. Die y-Achse kann im rechten Winkel oder senkrecht zur z-Achse sein. Die z-Achse ist parallel zur Drehachse 20. Im vorliegenden Fall hat der Linearantrieb 5 eine Linearbewegungsrichtung entlang einer x-Achse, die senkrecht oder rechtwinklig sowohl zur z-Achse wie auch zur y-Achse ist. Demgemäß kann die Haupterstreckungsrichtung des Langlochs 11 im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Linearantriebs 5 verlaufen. Die Aussparung 12 bildet ein Gehäuse für eine zweite Seite 9 des Zapfens 7. Der Zapfen 7 ist mit der Spiegeleinheit 3 an seiner ersten Seite 8 verbunden. Die zweite Seite 9 des Zapfens 7 ist von der Aussparung 12 gemäß zwei verschiedener Raumrichtungen umschlossen.
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Im vorliegenden Fall ist die zweite Seite 9 des Zapfens 7 von der Aussparung 12 gemäß der x-Achse und der y-Achse umschlossen. Eine Bewegung des Zapfens 7 relativ zur Aussparung 12 ist nur innerhalb der Abmessungen des Langlochs 11 möglich. Insbesondere ist eine Bewegung der zweiten Seite 9 des Zapfens 7 entlang der x-Achse völlig durch die Aussparung 12 eingeschränkt. Zwischen dem Zapfen 7 und der Aussparung 12 ist keine Relativbewegung möglich. Daher ist eine Bewegung des Zapfens 7 entlang der x-Achse völlig durch die Aussparung 12 eingeschränkt. Eine Relativbewegung zwischen der zweiten Seite 9 des Zapfens 7 und der Aussparung 12 entlang der y-Achse ist nur innerhalb der Erstreckung des Langlochs 11 entlang dessen Haupterstreckungsrichtung möglich. Daher ist eine Bewegung des Zapfens 7 entlang der y-Achse nicht völlig durch die Aussparung 12 eingeschränkt. Eine Relativbewegung zwischen der zweiten Seite 9 des Zapfens 7 und der Aussparung 12 entlang der z-Achse ist überhaupt nicht durch die Aussparung 12 eingeschränkt. Daher ist eine Relativbewegung zwischen der zweiten Seite 9 des Zapfens 7 und der Aussparung 12 entlang der z-Achse möglich, wenn sie nicht anderweitig eingeschränkt ist. Es ist zu bemerken, dass zusätzliche Einschränkungen für eine Relativbewegung zwischen dem Zapfen 7 und der Aussparung 12 durch die Teile der Spiegelanordnung 1 erfolgen können. Im vorliegenden Fall ist die Relativbewegung zwischen der zweiten Seite 9 des Zapfens 7 und der Aussparung 12 entlang der z-Achse zumindest durch die Drehachse 20 eingeschränkt. Die Tatsache, dass die Bewegung durch die Aussparung 12 nicht eingeschränkt ist, jedoch durch die Drehachse 20 oder die Welle entlang der Drehachse 20, verhindert eine übermäßige Einschränkung des Systems. Die mechanische Kraft des Linearantriebs 5 wird von dem Linearantrieb 5 auf den Zapfen 7 mittels der Aussparung 12 übertragen.
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Die zweite Seite 9 des Zapfens 7 ist als Kugel 10 ausgebildet. Mit anderen Worten ist die zweite Seite 9 des Zapfens 7 kugelförmig. Durch die kugelförmige zweite Seite 9 des Zapfens 7 können die Einschränkungen für eine Bewegung des Zapfens 7 relativ zur Aussparung 12 gemäß der y-Achse und/oder der z-Achse weiter verringert werden. Auch kann die Gefahr des Verkippens oder Verklemmens des Zapfens 7 in dem Langloch 11 reduziert werden. Die Form des Zapfens 7 und auch das Ineinandergreifen von Zapfen 7 und Aussparung 12 sind in 3 zu erkennen.
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Eine Bewegung des Linearantriebs wird sowohl in 4 als auch in 5 dargestellt. In 4 sind die Aussparung 12 und der Zapfen 7 jeweils für zwei verschiedene Positionen des Linearantriebs 5 dargestellt. In 5 sind die Aussparung 12 und der Zapfen 7 jeweils für drei verschiedene Positionen des Linearantriebs 5 dargestellt. In beiden Fällen ist zu sehen, dass der Zapfen 7 eine Kreisbewegung entlang einer Kreisbahn 21 im Falle einer Bewegung des Linearantriebs 5 macht. Die Kreisbahn 21 hat einen konstanten Radius um die Drehachse 20. Mit anderen Worten ist das Zentrum der Kreisbahn 21 die Drehachse 20. Im Falle einer Bewegung des Linearantriebs 5 entlang der x-Achse, führt der Zapfen 7 eine Bewegung entlang der x-Achse und entlang der y-Achse aus. Die y-Achse ist senkrecht zur x-Achse. Die Bewegung des Zapfens relativ zur Aussparung 12 ist teilweise parallel und teilweise senkrecht zur Bewegung der Aussparung 12. Daher führt der Zapfen 7 eine Bewegung teilweise senkrecht zur Bewegung des Linearantriebs 5 und/oder der Aussparung 12 aus. Bei einer Bewegung teilweise entlang der y-Achse bewegt sich der Zapfen 7 entlang der Haupterstreckungsrichtung des Langlochs 11 im Verhältnis zur Aussparung 12. Mit anderen Worten bewegt sich der Zapfen 7 aus der Perspektive der Aussparung 12 entlang der Haupterstreckungsrichtung des Langlochs 11, wenn der Linearantrieb 5 betrieben wird.
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Es ist zu erkennen, dass diese beispielhafte Ausführungsform die Kopf-oben-Anzeige 19 gegenüber dem Stand der Technik so verbessert ist, dass die Anordnung der Kopf-oben-Anzeige 19 benutzt werden kann. Die Spiegelanordnung 1 ist auch sehr zuverlässig, da ihre Zwänge wohldefiniert sind. Insbesondere ist die Spiegelanordnung 1 weder übermäßig noch unzureichend eingeschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015203787 A1 [0003]
- WO 2016/093163 A1 [0003]
- US 2017/0315355 A1 [0003]
- US 2016/0139410 A1 [0004]
