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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Anzeigevorrichtung, also einem Gerät, Gerätegruppe oder Geräte- und Bauteilgruppe zum Anzeigen von Bildinhalten.
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Die
DE 10 2016 004 581 A1 betrifft ein Fahrzeug mit einem Spiegelersatzsystem, das wenigstens eine Bild-Erfassungseinrichtung aufweist, mittels der zumindest ein Teil der Fahrzeugumgebung bildlich und/oder filmisch erfassbar ist, wobei die Bilderfassungseinrichtung signaltechnisch mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist, mittels der die erfasste Fahrzeugumgebung einem Fahrer des Fahrzeugs anzeigbar ist.
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Die
DE 10 2015 010 373 A1 beschreibt ein Verfahren zum Anpassen einer Position eines virtuellen Bildes eines Head-up-Displays eines Kraftfahrzeugs an einem Sichtbereich eines Benutzers, wobei das virtuelle Bild in einem Außenraum vor dem Kraftfahrzeug vorgelagert ist.
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Die
DE 10 2018 200 498 A1 beschreibt ein Fahrzeug mit mindestens einem Head-up-Display und mindestens einem Projektor, wobei das mindestens eine Head-up-Display in Bezug zu einer Breite des Fahrzeugs im Wesentlichen mittig in einer Instrumententafel des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Die mittige Anordnung des Head-up-Displays gemäß dem zuletzt genannten Stand der Technik ermöglicht, dass auch ein Head-up-Display („Kopf-oben-Anzeigen“) implementiert werden kann, dass eine erweiterte Realität projizieren kann (sogenanntes „AR-Head-up-Display“ oder „Augmented Reality Head-up-Display“). Um das virtuelle Bild auf der Fahrerachse, also vor dem Fahrersitz, bereitzustellen, wird jedoch eine um die Z-Achse (also die Hochachse des Kraftfahrzeugs) stark gekrümmte Windschutzscheibe benötigt.
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Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe das Erhöhen der Anzahl an Freiheitsgraden bei der Gestaltung der Windschutzscheibe.
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Die gestellte Aufgabe wird von dem erfindungsgemäßen Vorrichtungen und den erfindungsgemäßen Verfahren gemäß der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, das Volumen oder Gehäuse des Head-up-Displays mit einer Projektoreinrichtung, zum Beispiel einen Projektor, abseits in der Schalttafel abseits von einer Lenkhandhabe, zum Beispiel der Lenksäule, anzuordnen, vorzugsweise mittig oder auf der Beifahrerseite. Diese Anordnung wird kombiniert mit einer auf dem Innenraumverkleidungselement freistehenden, transparenten Scheibe, die sich vorzugsweise in der gleichen Richtung erstrecken kann wie eine Längsachse des Innenraumverkleidungselement und/oder eine Kraftfahrzeugachse. Die freistehende Scheibe und die vorzugsweise mittig oder auf der Beifahrerseite angeordnete Projektionseinrichtung des Head-up-Displays sind außerdem mit einer auf der Längsachse seitlich von dem Volumen beziehungsweise der Projektoreinrichtung angeordneten Umlenkeinrichtung, zum Beispiel einem Umlenkspiegel, kombiniert, welche vorzugsweise in dem Innenraumverkleidungselement angeordnet sein kann.
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Durch die Anordnung der Projektoreinrichtung abseits von der Lenksäule steht für das Head-up-Display sehr viel mehr Bauraum zur Verfügung, sodass auch ein AR-Head-up-Display implementiert werden kann. Durch die Verwendung eines solchen AR-Head-up-Displays erscheint das virtuelle Bild viel größer und weiter von dem Fahrer entfernt als bei einer gängigen Implementierung, denn es kann ein sehr voluminöseres Head-up-Display verwendet werden. Das virtuelle Bild kann zum Beispiel zwei bis 10 Meter vor das Kraftfahrzeug gesetzt werden.
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Das umgelenkte Bild der Projektoreinrichtung, das durch die transparente Scheibe reflektiert wird, wird nur geringfügig von der Windschutzscheibe reflektiert. Dies stört den Benutzer jedoch nicht, da das von der Windschutzscheibe reflektierte Bild so weit oben liegt, dass es der Insasse es nicht oder kaum sehen kann.
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Durch die Umlenkeinrichtung, die das Bild zum Beispiel auf der Fahrerseite bereitstellt, besteht auch nicht mehr die Notwendigkeit, dass die Windschutzscheibe bei einem mittig angeordneten Head-up-Display stark gebogen sein sollte. Dadurch wird durch die Erfindung eine Anzahl an Freiheitsgraden bei der Gestaltung der Windschutzscheibe deutlich erhöht und auch bisher gängige Windschutzscheiben können mit einem mittig angeordneten Head-up-Display, insbesondere einem AR-Head-up-Display, kombiniert werden.
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Durch die Erfindung kann auch auf die Verwendung von Linsen zum Vergrößern des Bildes der Projektionseinrichtung verzichtet werden, welche den Nachteil von einer starken Hitzeentwicklung und der Auftrennung von Licht haben.
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Weiterhin ergibt sich vorteilhaft, dass ein Bild eines Head-up-Displays, insbesondere eines AR-Head-up-Displays, in Kombination mit einem freistehenden, transparenten Display verwendet werden kann, falls die freistehende Scheibe ein transparentes oder transparent schaltbares Display ist. Das Bild des Head-up-Displays, insbesondere des AR-Head-up-Displays, kann einen großen Sichtkegel haben, da es vor allem bei einer mittigen oder im Wesentlichen mittigen Anordnung, also zentral positioniert, dort mehr Bauraum zur Verfügung hat als auf der Fahrerachse (also dem Bereich der Schalttafel vor dem Fahrer).
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Ein weiterer Vorteil ist, dass eine Pillar-Pillar-Konstruktion eines Bildschirms, also einer Konstruktion einer senkrecht frei stehenden Anzeigescheibe zwischen zwei Kraftfahrzeug-säulen, mit einem Head-up-Display kombinierbar wird, insbesondere mit einem AR-Head-up-Display.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug, das zum Beispiel als Personenkraftwagen oder Personenbus ausgestaltet sein kann, umfasst eine Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung umfasst ein Head-up-Display mit einer Projektionseinrichtung, also ein Gerät oder eine Gerätegruppe zum Projizieren eines Bildes auf eine Projektionsfläche. Die Projektionseinrichtung kann vorzugsweise als Projektor ausgestaltet sein. Die Projektionseinrichtung - so wie auch ein Volumen oder Gehäuse des Head-up-Displays - ist, vorzugsweise in Bezug auf eine Längsachse des Innenraumverkleidungselements, in dem Innenraumverkleidungselement, vorzugsweise einer Schalttafel oder in einem Armaturenbrett, des Kraftfahrzeugs angeordnet. Die Projektionseinrichtung ist dabei also in (oder an) dem Innenraumverkleidungselement abseits einer Lenkhandhabe des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel einer Lenksäule eines Lenkrads, angeordnet, also zum Beispiel im Wesentlichen mittig, oder auf einer Beifahrerseite. Insbesondere kann die Projektionseinrichtung in einem mittleren Drittel des Innenraumverkleidungselements entlang der Längsachse angeordnet sein.
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Unter der Längsachse des Innenraumverkleidungselements wird eine Achse verstanden, die länger ist als eine andere Achse des Innenraumverkleidungselements. Ist das Innenraumverkleidungselement die Schalttafel oder das Armaturenbrett, kann die Längsachse im Wesentlichen wie eine Querachse des Kraftfahrzeugs verlaufen.
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Das Kraftfahrzeug weist eine auf dem Innenraumverkleidungselement freistehende, transparente Scheibe auf, also zum Beispiel eine Fensterscheibe, die sich vorzugsweise im Wesentlichen in der gleichen Richtung erstrecken kann wie die Längsachse des Innenraumverkleidungselements, insbesondere in der gleichen Richtung wie eine Längsachse oder Querachse des Kraftfahrzeugs. Die Scheibe steht dabei vorzugsweise senkrecht oder um zum Beispiel maximal 30° zum Innenraum hin geneigt auf. Die transparente Scheibe steht frei im Raum, das heißt, mit anderen Worten, zumindest eine Vorderseite und eine Rückseite der transparenten Scheibe stehen freiliegend in einem Raum.
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Das Head-up-Display weist eine Umlenkeinrichtung auf, also ein Bauteil oder eine Bauteilgruppe zum Umlenken von Lichtstrahlen. Die Umlenkeinrichtung kann vorzugsweise als Umlenkspiegel ausgestaltet sein.
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Die Umlenkeinrichtung des Head-up-Displays des Kraftfahrzeugs ist dabei derart angeordnet, dass sie die einfallenden Lichtstrahlen - und damit das Bild oder Urbild - der Projektionseinrichtung auf die transparente Scheibe umlenkt. Dadurch kann das Bild zum Beispiel aus der Fahrerposition aus gesehen so aussehen, dass das Head-up-Display-Bild direkt in der Fahrtrichtung liegt. Die Umlenkeinrichtung ist in Bezug auf die Erstreckung der Längsachse seitlich zur Projektionseinrichtung oder dem Head-up-Display-Volumen angeordnet. Mit anderen Worten wird das Bild von der Umlenkeinrichtung auf diejenige Seite gebracht, wo es zu sehen sein soll. Ist die Projektionseinrichtung also mittig angeordnet, kann die Umlenkeinrichtung auf der Beifahrerseite oder auf der Fahrerseite angeordnet sein. Ist die Projektionseinrichtung auf der Beifahrerseite angeordnet, kann die Umlenkeinrichtung im Innenraumverkleidungselement zum Beispiel in der Mitte oder auf der Fahrerseite angeordnet sein.
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Es ergeben sich die oben genannten Vorteile. Durch die Umlenkung des Bildes auf die transparente Scheibe und der Reflexion des Bildes in der transparenten Scheibe wird das Bild der Projektionseinrichtung vergrößert und kann weiter vor dem Kraftfahrzeug dargestellt werden.
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Um sowohl auf der Fahrerachse und auf der Beifahrerachse jeweils ein virtuelles Bild bereitzustellen (also auf der Fahrerseite und auf der Beifahrerseite), kann vorgesehen sein, dass das Head-up-Display zum Beispiel einen oder mehrere halbtransparente Spiegel als Umlenkeinrichtung aufweist, oder zum Beispiel zwei Projektoren und einen an der Fahrerseite und einen an der Beifahrerseite angeordneten Umlenkspiegel.
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Vorzugsweise kann die Projektionseinrichtung derart angeordnet sein, dass ein Strahlengang zwischen der Projektionseinrichtung und der Umlenkeinrichtung im Wesentlichen entlang der Erstreckungsrichtung einer Kraftfahrzeugquerachse verläuft, beispielsweise auf der Kraftfahrzeugquerachse. Die transparente Scheibe kann sich dann ebenfalls im Wesentlichen in der Erstreckungsrichtung der Kraftfahrzeugquerachse erstrecken, vorzugsweise in der gleichen Erstreckungsrichtung wie die Kraftfahrzeugquerachse. Die Umlenkeinrichtung ist dann dazu ausgestaltet und angeordnet, das Bild der Projektionseinrichtung im Wesentlichen auf eine Kraftfahrzeuglängsachse umzulenken, insbesondere entlang der Kraftfahrzeuglängsachse. Für das Head-up-Display steht so besonders viel Bauraum zur Verfügung, wodurch ein Head-up-Display mit einem großen Volumen verbaut werden kann. Dadurch kann ein größeres und/oder weiter weg erscheinendes Head-up-Display-Bild bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise kann die Projektionseinrichtung in Bezug auf die Kraftfahrzeugquerachse und/oder der Längsachse im Wesentlichen mittig in dem Innenraumverkleidungselement angeordnet sein, insbesondere mittig oder im mittleren Drittel des Innenraumverkleidungselements. Dadurch bleibt zum Beispiel auf einer Beifahrerseite wieder genügend Platz für ein Handschuhfach, während das Volumen des Head-up-Displays und die Projektionseinrichtung trotz Lenksäule in dem Innenraumverkleidungselement genügend Platz haben. Bei einer solchen Anordnung kann die Projektionseinrichtung dort platziert werden, wo bisher üblicherweise ein Klima-Gerät angeordnet ist, das bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs zum Beispiel hinten oder in einer Mittelkonsole verbaut werden kann, oder, zum Beispiel bei Elektro-Kraftfahrzeugen, weiter vorne.
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Wie bereits oben angesprochen, kann die Umlenkeinrichtung vorzugsweise zwischen einem Kraftfahrzeugsitz und der transparenten Anzeigescheibe im Innenraumverkleidungselement angeordnet sein, also zum Beispiel auf einer Fahrerseite oder Beifahrerseite. Die transparente Scheibe kann dann vorzugsweise auf einer Schalttafel angeordnet sein, wobei auch die Projektionseinrichtung in der Schalttafel angeordnet sein kann. Diese Anordnung, also vorne bei der Windschutzscheibe, erlaubt das Nutzen der erfindungsgemäßen Anordnung in einem gängigen Kraftfahrzeug, bei dem ein Fahrer nach vorne durch die Windschutzscheibe auf den Verkehr schaut. Andere Anordnungen, zum Beispiel an einer Rück- oder Seitenfensterscheibe des Kraftfahrzeugs, können vorzugsweise für pilotiert fahrende Kraftfahrzeugs vorgesehen werden.
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Die transparente Scheibe kann zum Beispiel eine Scheibe sein, die als Platte geformt sein kann. Vorzugsweise kann die transparente Scheibe als Anzeigescheibe ausgestaltet sein, also zum Beispiel als Bildschirm. Unter einer Anzeigescheibe wird dabei eine einheitliche, durchgängige Bildschirm- oder Displayoberfläche verstanden. Die Anzeigescheibe kann zum Beispiel eine transparent schaltbare Anzeigescheibe sein, deren Anzeigefläche oder vorbestimmte Teilbereiche oder Segmente davon einen einstellbaren Grad einer Lichtdurchlässigkeit und/oder Opazität aufweisen können. Die Anzeigescheibe kann beispielsweise als ein sogenannter transparenter organischer Leuchtdioden-Bildschirm (T-OLED), zum Beispiel mit einer sogenannten „polymer dispersed liquid crystal“-Technologie (PDLC) oder SPD-Technologie, oder als ein Dünnschichttransistorbildschirm (TFT) ausgebildet sein.
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Zusätzlich zu dem virtuellen Bild des Head-up-Displays können auf der Anzeigescheibe Informationen auf einer zweiten Ebene dargestellt werden, zum Beispiel Informationen zu einer Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs. Falls ein Benutzer, insbesondere der Fahrer, sehr weit vor das Kraftfahrzeug fokussiert, sieht er nur das virtuelle Bild der Projektionseinrichtung, jedoch nicht oder nur unscharf die Displayanzeige. Die Informationen, die durch die Anzeigescheibe angezeigt werden, sind so nur bei Bedarf gut sichtbar, also wenn der Fahrer oder Benutzer auf die Anzeigescheibe fokussiert, und stören nicht beim Blick in die Ferne.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben der Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs der oben beschriebenen Ausführungsformen, das durch eine Steuereinrichtung durchgeführt wird. Die Steuereinrichtung veranlasst die Projektionseinrichtung, ein Bild entlang eines Strahlengangs des Head-up-Displays auszugeben, und richtet die Umlenkeinrichtung derart aus, dass diese das Bild auf eine vorgegebene Stelle der transparenten Scheibe umlenkt.
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Es ergeben sich die oben erwähnten Vorteile.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
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Die Steuereinrichtung, zum Beispiel eine Steuervorrichtung oder ein Steuergerät, weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung einen Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische dreidimensionale Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs im Querschnitt, und
- 3 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs in der Aufsicht.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs und des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierzu zeigt die 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung eines Blicks in ein Cockpit eines Kraftfahrzeugs 10, in dem als Innenraumverkleidungselement 12 beispielhaft eine Schalttafel oder ein Armaturenbrett zu sehen ist, und wo eine Lenkhandhabe 14 zu sehen ist, zum Beispiel ein Lenkrad, das im Beispiel der 1 im Kraftfahrzeug zum Beispiel links angeordnet sein kann.
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Zur Orientierung ist ein Koordinatenkreuz 17 gezeigt, das die Orientierung der Kraftfahrzeughochachse Z, der Kraftfahrzeugquerachse Y und der Kraftfahrzeuglängsachse X zeigt.
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Die Anzeigevorrichtung 16 des Kraftfahrzeugs 10 umfasst die Komponenten des Head-up-Displays 18 und eine freistehende, transparente Scheibe 20.
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Eine Projektionseinrichtung 22 des Head-up-Displays 18, zum Beispiel ein dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannter Projektor, der in einem Gehäuse des Head-up-Displays 18 angeordnet ist, kann derart angeordnet sein, dass von der Projektionseinrichtung 22 ausgegebene Lichtstrahlen oder Bilder in einem Strahlengang des Head-up-Displays 18 auf eine als Umlenkspiegel ausgestaltete Umlenkeinrichtung 24, die im Beispiel der 1 vorzugsweise zwischen dem Lenkrad 14 und der transparenten Scheibe 20 angeordnet sein kann, lenken kann. Das Gehäuse mit der Projektionseinrichtung 22 des Head-up-Displays 18 kann vorzugsweise mittig in der beispielhaften Schalttafel angeordnet sein, also in der Mitte oder im mittleren Drittel der Erstreckung der Schalttafel. Alternativ zum Beispiel der 1 kann das Gehäuse mit der Projektionseinrichtung 22 zum Beispiel auf der Beifahrerseite im Innenraumverkleidungselement 12 angeordnet sein.
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Die Umlenkeinrichtung 24 kann vorzugsweise als Umlenkspiegel ausgestaltet sein. Die Umlenkeinrichtung 24 ist derart positioniert, dass sie die Lichtstrahlen, also das Bild, der Projektionseinrichtung 22 auf eine Fläche der transparenten Scheibe 20 umlenkt, sodass vorzugsweise der Fahrer das Bild vor sich in Fahrtrichtung sieht.
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Die transparente Scheibe 20 hat die gleiche Haupterstreckungsrichtung wie das Innenraumverkleidungselement 12, und verläuft gemäß dem Beispiel der 1 also entlang oder nahezu entlang der Kraftfahrzeugquerachse Y. Die transparente Scheibe 20 ist als transparente Platte ausgestaltet und vorzugsweise mit der kürzeren Seite der Plattenfläche nach oben hin senkrecht aufgestellt und am Innenraumverkleidungselement 12 angeordnet. Vorzugsweise kann die transparente Scheibe leicht nach vorne geneigt angeordnet sein. Idealerweise kann die transparente Scheibe 20 planar sein, also als flache Platte ausgestaltet sein. Optional kann die transparente Scheibe 20 jedoch um die Kraftfahrzeughochachse Z gebogen sein. Bei einer gebogenen transparenten Scheibe 20 kann vorgesehen sein, dass das von der Projektionseinrichtung 22 ausgegebene Urbild entsprechend korrigiert wird. Entsprechende Softwares zur Korrektur des Urbilds sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
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Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit sind die Windschutzscheibe und die Kraftfahrzeugsäulen des Kraftfahrzeugs 10 in der 1 nicht gezeigt. Die Windschutzscheibe kann sich jedoch an der üblichen Stelle befinden, also hinter der transparenten Scheibe 20. Eine etwaige Reflexion des Bildes in der Windschutzscheibe ist aus der Fahrerperspektive durch die Neigung der Windschutzscheibe nicht sichtbar. Optional kann trotzdem an einer Oberkante der Windschutzscheibe eine reflexionsabweisende Folie angebracht sein, um die Reflexion in der Windschutzscheibe zu reduzieren oder sogar zu verhindern.
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Vorzugsweise kann die transparente Scheibe 20 als Anzeigescheibe ausgestaltet sein, also zum Beispiel als T-OLED, also als transparenter organischer Leuchtdioden-Bildschirm, zum Beispiel ein T-OLED mit PDLC- oder SPD-Technik, oder als TFT-Bildschirm. Optional kann eine solche Anzeigescheibe als transparentschaltbare Anzeigescheibe ausgestaltet sein, also als Anzeigescheibe, die, optional in Teilbereichen, in verschiedene Transparentgrade geschaltet werden kann. Entsprechende Anzeigescheiben sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das Beispiel der 1 zeigt eine optionale Steuereinrichtung 26, die zum Beispiel als Steuerchip oder Steuergerät ausgestaltet sein kann. Die Steuereinrichtung 26 kann optional eine Prozessoreinrichtung 28 und/oder einen Datenspeicher 30 aufweisen.
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Die Steuereinrichtung 26 kann eine Steuereinrichtung 26 des Kraftfahrzeugs 10 sein, insbesondere der Anzeigevorrichtung 16, zum Beispiel des Head-up-Displays 18. Die Steuereinrichtung 26 kann die Projektionseinrichtung dazu veranlassen, ein Bild entlang des Strahlengangs auf die Umlenkeinrichtung auszugeben (Verfahrensschritt S1), und, optional, die Umlenkeinrichtung 24 derart auszurichten (S2), dass diese das Bild auf zum Beispiel die Fahrerseite der transparenten Scheibe 20 lenkt. Die transparente Scheibe 20 reflektiert dann dieses Bild, sodass auf der Fahrerseite, also auf der Fahrerachse, ein virtuelles Bild 32 zu sehen ist. Das virtuelle Bild 32 erscheint beispielhaft drei Meter vor dem Kraftfahrzeug 10.
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Weist das Head-up-Display 18 zum Beispiel zwei Projektionseinrichtungen 22 auf, beispielhaft zwei Umlenkeinrichtungen 24, die rechts und links von dem Gehäuse des Head-up-Displays 18 angeordnet sein können, so kann ebenfalls ein virtuelles Bild 32 auf der Beifahrerachse bereitgestellt werden. Alternativ kann das Head-up-Display 18 zum Beispiel eine Projektionseinrichtung und drei Umlenkeinrichtungen 24 aufweisen, wobei eine der Umlenkeinrichtungen 24 als halbtransparenter Spiegel ausgestaltet sein kann.
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Die 2 zeigt einen Querschnitt entlang der Kraftfahrzeuglängsachse X durch die Umlenkeinrichtung 24. Das Gehäuse des Head-up-Displays 18 liegt aus dieser Sicht dahinter. Die 2 zeigt den Strahlengang 38 des umgelenkten Urbilds auf die transparente Scheibe 20. Die Windschutzscheibe 40 ist aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nur schematisch und als gestrichelte Linie dargestellt. Das umgelenkte Bild wird durch die transparente Scheibe reflektiert (Bezugszeichen 42) und das virtuelle Bild 32 erscheint, zum Beispiel für einen Fahrer, auf der Motorhaube oder vor der Motorhaube, zum Beispiel zwei bis 10 Meter vor dem Kraftfahrzeug 10.
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Die 3 zeigt eine Aufsicht des Kraftfahrzeugs 10 der 1, wobei auch wieder das Head-up-Display-Volumen mittig angeordnet in der beispielhaften Schalttafel zu sehen ist. Das Head-up-Display 18 mit seinem Volumen und der Projektionseinrichtung 22 kann vorzugsweise dort angeordnet sein, wo normalerweise das Klimagerät verbaut ist. Die Umlenkeinrichtung 24, der beispielhafte Umlenkspiegel, projiziert beziehungsweise lenkt das Bild des Head-up-Displays 18 auf die transparente Scheibe 20, beispielsweise ein T-OLED, vorzugsweise um die Z- und Y-Achse gedreht, also um die Kraftfahrzeughochachse und die Kraftfahrzeugquerachse.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung zum Beispiel zentral positioniertes Head-up-Display-System, das ein Bild über eine Umlenkeinrichtung 24, zum Beispiel einen Umlenkspiegel, auf eine transparente Scheibe 20, vorzugsweise in einem transparenten Display, umlenkt, wo das Bild reflektiert bereitgestellt werden kann.
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D Head-up-Display 18, zum Beispiel ein AR-Head-up-Display-System, kann vorzugsweise in der Mitte positioniert sein (das Klima-Gerät, das dort üblicherweise ist, kann dafür weichen und kann irgendwo anders untergebracht werden). Dort in der Mitte beispielsweise der Schalttafel ist viel Platz und es kann ein ordentliches (was den Sichtkegel angeht) Bild, insbesondere ein AR-Head-up-Display-Bild generiert werden. Über zum Beispiel einen Umlenkspiegel der um die Z und Y-Achse gedreht sein kann, kann das AR-Head-up-Display-Bild reflektiert werden auf die Fahrerachse (oder auch auf der Beifahrerachse). So sieht der Fahrer, wenn er senkrecht auf das transparente Display schaut, ein Head-up-Display-Bild das zum Beispiel zwischen zwei und 10 Meter vor dem Kraftfahrzeug erscheint.
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Zu den Vorteilen gehört:
- - Es kann zum Beispiel ein AR-Head-up-Display-Bild in Kombination mit einem transparenten Display verwendet werden;
- - das beispielhafte AR-Head-up-Display-Bild kann einen großen Sichtkegel haben, da es zentral positioniert in der Schalttafel ist und dort mehr Platz hat als auf der Fahrerachse; oder das AR-Head-up-Display-Bild kann weiter weg erscheinen; oder das AR-Head-up-Display-Bild kann größer und weiter weg erscheinen;
- - es ist keine um die Z-Achse stark gekrümmte Windschutzscheibe notwendig (wie zum Beispiel in einer Lancia Stratos).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016004581 A1 [0002]
- DE 102015010373 A1 [0003]
- DE 102018200498 A1 [0004]
