DE102020133837A1 - Fahrzeug mit einer Anzeigeeinheit - Google Patents

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Simon Bader
Thomas Tille
Tobias Glohr
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Bayerische Motoren Werke AG
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Abstract

Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (1), mit einer Anzeigeeinheit (20 - 29, 100), dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (20 - 29, 100) eine E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) und ein darüber angeordnetes transparentes Display (5) aufweist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Anzeigeeinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere betrifft die Erfindung ein solches Kraftfahrzeug.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Aus dem Stand der Technik sind Anzeigeeinheiten, wie beispielsweise Displays mit einer LCD-TFT- und einer OLED-Technologie, bekannt, die zur Anzeige von Inhalten in einem Fahrzeuginnenraum dienen. Ebenfalls bekannt ist eine Integration einer solchen Anzeigeeinheit in den Fahrzeuginnenraum mittels einer Kunstoff-Coverlens oder einer Glas-Coverlens. Diese Anzeigeeinheiten werden sowohl zur reinen Anzeige von Inhalten als auch als ein Interaktionssystem bzw. Bediensystem mit einer integrierten Touchfolie genutzt.
  • Es sind weiterhin Technologien, wie bspw. ein Black-Panel-Effekt bzw. Verschwinde-Effekt, bekannt, um einer sichtbaren Oberfläche der Anzeigeeinheit im ausgeschalteten Zustand derselbigen ein einheitliches Aussehen zu verleihen. Dieser insbesondere in Verbindung mit einer schwarzen Anzeigeoberfläche auch als „Black-Panel“ bekannte Verschwinde-Effekt, soll eine hochwertige Anmutung des Erscheinungsbildes der Anzeigeeinheit bewirken. Heute bekannte Anzeigeeinheiten im Fahrzeuginnenraum sind dennoch im ausgeschaltetem Zustand sichtbar und als solche zu erkennen.
  • In Messe-Fahrzeugen wird, um dem entgegenzuwirken, der Verbau transparenter Displays, insbesondere von transparenten OLED-Displays, präsentiert. Die transparenten Displays wirken durch ihre Transparenz oft weniger aufdringlich als ihre nicht transparenten Pendants. Pixel transparenter OLED-Displays können jedoch nicht die Farbe Schwarz anzeigen, somit haben transparente Displays bis dato keine Möglichkeit schwarze Inhalte darzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung soll nun unter anderem dazu die oben beschriebenen Probleme zu beheben oder zumindest zu verbessern.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus der EP2086786B1 ist eine Bedieneinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem „Black-Panel“ Effekt bekannt.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Fahrzeug mit einer Anzeigeeinheit mit Verschwinde-Effekt anzugeben, die es ermöglicht, die bisher bekannten schwarzen Oberflächen bei ausgeschalteter Anzeigeeinheit in Designelemente zu überführen.
  • Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Demnach wird ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einer Anzeigeeinheit vorgeschlagen. Das Fahrzeug zeichnet sich durch die Anzeigeeinheit aus, die eine E-Paper-Anzeigeeinrichtung und ein darüber angeordnetes transparentes Display aufweist.
  • VORTEILE
  • Die Erfindung schlägt vor, um die bisher bekannten schwarzen Oberflächen bei ausgeschalteter Anzeigeeinheit in Designelemente zu überführen, ein transparentes Anzeigesystem mit optionalem Bediensystem und optionaler Beleuchtung mit einem adaptivem dekorintegriertem Anzeigesystem zu einem Gesamtsystem zu kombinieren. Das adaptive dekorintegrierte Anzeigesystem kann dabei als Designelement genutzt werden. Das Anzeige-/Dekorsystem kann zudem einen Träger, z.B. aus Glas und/oder Kunststoff, aufweisen, auf dem die elektrophoretische Anzeigeschicht bzw. E-Paper-Anzeigeeinrichtung angeordnet ist. Im angeschalteten Zustand des Anzeigesystems bzw. der Anzeigeeinheit ist der Anzeigeinhalt des transparenten Displays für den Nutzer über der E-Paper-Anzeigeeinrichtung sichtbar. Im ausgeschalteten Zustand ist das transparente Display nicht sichtbar und das Gesamtsystem wirkt als Designelement.
  • Weitere bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7.
  • Vorzugsweise weist das transparente Display ein transparentes OLED, d.h. ein Display mit organischen Leuchtdioden, auf oder besteht daraus.
  • Weiter bevorzugt ist das transparente Display zumindest teilweise als Touchscreen bzw. berührungssensitiv ausgeführt. Die Anzeigeeinheit kann dann als Bedieneinheit für das Fahrzeug fungieren.
  • Weiter bevorzugt ist eine von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung in einem Bereich dunkel, insbesondere schwarz, in dem eine von dem transparenten Display angezeigte Farbe hell, insbesondere weiß, ist und umgekehrt.
  • Weiter bevorzugt ist ein Steuergerät vorgesehen, das ausgebildet ist, um die von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung angezeigte Farbe veränderbar einzustellen.
  • Weiter bevorzugt ist das Steuergerät ausgebildet, um die von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung an eine von dem transparenten Display angezeigte Farbe anzupassen, insbesondere eine von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung in einem Bereich dunkel, insbesondere schwarz, einzustellen, in dem eine von dem transparenten Display angezeigte Farbe hell, insbesondere weiß, ist und umgekehrt.
  • Mit anderen Worten, falls es für eine Wahrnehmbarkeit der mittels des transparenten Displays angezeigten Inhalte notwendig sein sollte, die Farbe Schwarz im Hintergrund darzustellen, kann die E-Paper-Anzeigeeinrichtung im Gesamtverbund an entsprechenden Stellen auf Schwarz umschalten, um so beispielsweise den Kontrast der mittels des transparenten Displays angezeigten Inhalte zu erhöhen.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit zusätzlichen Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.
  • Figurenliste
  • Es zeigt:
    • 1 einen Fahrzeuginnenraum mit Anzeigeeinheiten, die jeweils eine E-Paper-Anzeigevorrichtung und ein transparentes Display aufweisen,
    • 2 eine schematische Darstellung einer der Anzeigeeinheiten aus 1,
    • 3 einen schematischen Querschnitt durch die Anzeigeeinheit in Richtung der Pfeile II-II in 2,
    • 4 einen schematischen Querschnitt durch die Anzeigeeinheit in Richtung der Pfeile III-III in 2, und
    • 5 eine schematische Darstellung der Anzeigeeinheit aus 2 mit einem dunklen Bereich zur Kontrasterhöhung.
  • DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • 1 zeigt den vorderen Teil eines Fahrzeuginnenraums 10 eines Kraftfahrzeugs 1 mit Blick auf den Fahrersitz 11 mit einem davor angeordneten Lenkrad 12 und dem fahrerseitigen Teil einer Armaturentafel 13, und mit Blick auf die linke vordere Fahrzeugtür 14 mit einer Tür-Innenverkleidung 15 und auf eine Mittelkonsole 16, die sich auf einem Mitteltunnel 17 von der Armaturentafel 13 entgegen der Vorwärts-Fahrtrichtung F nach hinten erstreckt.
  • In 1 ist zudem ein kartesisches Koordinatensystem dargestellt, wobei dessen X-Achse die Fahrzeuglängsrichtung, dessen Y-Achse die Fahrzeugbreitenrichtung und dessen Z-Achse die Fahrzeughöhenrichtung angibt.
  • Die Fahrzeuglängsrichtung X erstreckt sich von einem Heck des Fahrzeugs 1 zu einer Front des Fahrzeugs 1, d.h. in Richtung der Vorwärts-Fahrtrichtung F.
  • Der Fahrzeuginnenraum 10 ist mit einem Anzeigesystem 2 ausgestattet. Dazu ist die Türinnenverkleidung 15 mit Anzeigeeinheiten 20, 21, 22 versehen. Die Armaturentafel 13 weist ebenfalls eine Anzeigeeinheit 23 auf. Auch an der Mittelkonsole 16 sind Anzeigeeinheiten 24, 25 vorgesehen. Weitere Anzeigeeinheiten 26, 27, 28, 29 sind an der Seite des Mitteltunnels 17 vorgesehen.
  • Der Aufbau und die Funktionsweise einer jeden der Anzeigeeinheiten 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29 wird anhand der 2 bis 4 am Beispiel der dort schematisch dargestellten Anzeigeeinheit 100 beschrieben.
  • Die Anzeigeeinheit 100 weist einen Trägerkörper 110 mit einer Substrat- bzw. Trägerschicht 111 auf, die beispielsweise als Glas- und/oder Kunststoffschicht ausgeführt ist. In dem Trägerkörper 110 ist eine E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 und ein transparentes Display 5 aufgenommen. Die E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 ist mit einem transparenten oder transluzenten Anzeigefenster 122 versehen, hinter dem sich eine Vielzahl von als Mikrokapseln ausgestalteten Anzeigeelemente 124 befindet.
  • Wie in 3 zu erkennen ist, bildet das Anzeigefenster 122 gleichzeitig eine erste flächige (obere) Elektrode 121. Eine zweite flächige (untere) Elektrode 123 ist auf der Rückseite der E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 hinter den Anzeigeelementen 124 vorgesehen. Jedes der Anzeigeelemente 124 weist eine transparente Gehäusewandung 125 auf, die einen Innenraum 126 des Anzeigeelements 124 umschließt. Der Innenraum 126 enthält eine Mehrzahl von ersten Pigmenten 127 einer ersten Farbe (hier weiß) und eine Mehrzahl von zweiten Pigmenten 128 einer zweiten Farbe (hier schwarz), die von einem transparenten Fluid 129 umgeben sind, wobei die schwarzen Pigmente 128 üblicherweise positiv und die weißen Pigmente 127 negativ aufgeladen sind. Bei Aktivierung eines positiven oder negativen elektrischen Feldes durch Anlegen einer Spannung an die Elektroden 121, 123 bewegen sich die schwarzen Pigmente 128 und die weißen Pigmente 127 zu den jeweils entgegengesetzten Elektroden 121, 123. Die Pigmentpartikelmenge, die zur oberen, insbesondere transparenten, Elektrode 121 wandert, wird für den Betrachter als schwarzer beziehungsweise weißer Punkt im Anzeigefenster 122 sichtbar. Weiterentwicklungen dieser gezeigten E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Anzeigeelementen, die an Stelle der weißen Pigmente 127 farbige Pigmente enthalten, besitzen die Fähigkeit, Farben anzuzeigen.
  • Der Trägerkörper 110 ist weiterhin mit zumindest einer in 3 und 4 nur schematisch dargestellten eine künstliche Lichtquelle aufweisenden Beleuchtungseinrichtung 3, insbesondere mit einer oder mehreren Leuchtdioden, versehen, die ihr Licht in eine im Trägerkörper 110 ausgebildete Lichtleiteinrichtung 30 abstrahlt. Die Lichtleiteinrichtung 30 ist seitlich von bzw. zu der Beleuchtungseinrichtung 3 angeordnet. Das von der Beleuchtungseinrichtung 3 abgestrahlte Licht wird von der Lichtleiteinrichtung 30 über die Fläche des Anzeigefensters 122 verteilt und illuminiert dort die Mehrzahl der von den Mikrokapseln gebildeten Anzeigeelemente 124, deren obere Pigmente 127 daraufhin das Licht durch das Anzeigefenster 122 nach außen reflektieren. Die E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 leuchtet daraufhin in der Farbe der oberen Pigmente 127 (im gezeigten Beispiel in weiß).
  • Die Elektroden 121, 123 sind mit einem Steuergerät 4 elektrisch leitend verbunden, das von einer Stromquelle Q mit elektrischer Energie versorgt wird. Das Steuergerät 4 versorgt die Elektroden 121, 123 mit einem elektrischen Schaltsignal mit entsprechender Polarität, um die Anzeigeelemente 124 zum Beispiel von schwarz auf weiß umzuschalten. Ist die E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 in der Lage, unterschiedliche Farben anzuzeigen, so ist das Steuergerät 4 in der Lage die Anzeigeelemente 124 so zu steuern, dass die E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 eine vom Nutzer gewünschte und/oder anderweitig vorgegebene Farbe anzeigt.
  • Zudem weist die Anzeigeeinheit 100, wie oben beschrieben, das transparente Display 5 auf, das über der Lichtleiteinrichtung 30 angeordnet und vorliegend als berührungsempfindliches OLED-Display, d.h. als OLED-Touchscreen, ausgeführt ist.
  • Das Steuergerät 4 ist zu dem transparenten Display 5 verbunden und ausgestaltet, das transparente Display 5 so anzusteuern, dass dieses vorbestimmte und/oder von einem Nutzer gewünschte Inhalte anzeigt.
  • Das Steuergerät 4 ist ferner ausgebildet, um die von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung in oben beschriebener Weise umzuschalten und so an eine von dem transparenten Display 5 angezeigte Farbe anzupassen.
  • Eine von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 angezeigte Farbe kann damit zur Kontrasterhöhung in einem Bereich 130 (s. 5) dunkel, insbesondere schwarz, eingestellt werden, in dem eine von dem transparenten Display 5 angezeigte Farbe hell, insbesondere weiß, ist und umgekehrt.
  • Wie insbesondere 4 zu entnehmen ist, erstreckt sich das transparente Display 5 vorliegend nicht über die gesamte Fläche der E-Paper-Anzeigevorrichtung 120.
  • An den seitlichen Rändern des transparenten Displays 5 angrenzend ist eine Deckschicht 6 angeordnet, die dieselbe Transparenz wie das transparente Display 5 aufweist.
  • Im angeschalteten Zustand des transparenten Displays 5 ist damit der Anzeigeinhalt bzw. die angezeigten Inhalte desselbigen für den Nutzer bzw. Betrachter über der E-Paper-Anzeigeeinrichtung 120 sichtbar. In einem ausgeschalteten Zustand des transparenten Displays 5 sind hingegen sowohl in dem Bereich, in dem das transparente Display 5 angeordnet ist, als auch in dem Bereich, in dem die transparente Deckschicht 6 angeordnet ist, die von der E-Paper-Anzeigevorrichtung 120 angezeigten Inhalte für den Nutzer bzw. Betrachter sichtbar. Das heißt, im ausgeschalteten Zustand ist das transparente Display 5 für den Betrachter nicht sichtbar bzw. verschwindet und das Gesamtsystem wirkt als durchgängiges Designelement. Die bisher bekannten schwarzen Oberflächen bei ausgeschalteten Displays können daher vermieden werden
  • Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.
  • Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Anzeigesystem
    3
    Beleuchtungseinrichtung
    4
    Steuergerät
    5
    transparentes Display
    6
    transparente Deckschicht
    10
    Fahrzeuginnenraum
    11
    Fahrersitz
    12
    Lenkrad
    13
    Armaturentafel
    14
    linke vordere Fahrzeugtür
    15
    Tür-Innenverkleidung
    16
    Mittelkonsole
    17
    Mitteltunnel
    20 - 29
    Anzeigeeinheit
    30
    Lichtleiteinrichtung
    100
    Anzeigeeinheit
    110
    Trägerkörper
    111
    Trägerschicht
    120
    E-Paper-Anzeigeeinrichtung
    121
    erste flächige Elektrode
    122
    Anzeigefenster
    123
    zweite flächige Elektrode
    124
    Anzeigeelement
    125
    Gehäusewandung
    126
    Innenraum
    127
    erste Pigmente
    128
    zweite Pigmente
    129
    transparentes Fluid
    130
    dunkler Bereich zur Kontrasterhöhung
    F
    Vorwärts-Fahrtrichtung
    Q
    Stromquelle
    X
    Fahrzeuglängsrichtung
    Y
    Fahrzeugbreitenrichtung
    Z
    Fahrzeughöhenrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2086786 B1 [0006]

Claims (7)

  1. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (1), mit einer Anzeigeeinheit (20 - 29, 100), dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (20 - 29, 100) eine E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) und ein darüber angeordnetes transparentes Display (5) aufweist.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (20 - 29, 100) eine zwischen der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) und dem transparenten Display (5) angeordnete, insbesondere transparente, Lichtleiteinrichtung (30) und eine seitlich von der Lichtleiteinrichtung (30) angeordnete Beleuchtungseinrichtung (3) aufweist, wobei die Lichtleiteinrichtung (30) ausgestaltet ist, um das von der Beleuchtungseinrichtung (3) ausgehende Licht entlang der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) zu verteilen.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Display (5) ein transparentes OLED-Display aufweist oder daraus besteht.
  4. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Display (5) zumindest teilweise als Touchscreen ausgeführt ist.
  5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung in einem Bereich (130) dunkel, insbesondere schwarz ist, in dem eine von dem transparenten Display (5) angezeigte Farbe hell, insbesondere weiß, ist und umgekehrt.
  6. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuergerät (4) vorgesehen ist, das ausgebildet ist, um die von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) angezeigte Farbe veränderbar einzustellen.
  7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (4) ausgebildet ist, um die von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung an eine von dem transparenten Display (5) angezeigte Farbe anzupassen, insbesondere eine von der E-Paper-Anzeigeeinrichtung (120) angezeigte Farbe zur Kontrasterhöhung in einem Bereich (130) dunkel, insbesondere schwarz, einzustellen, in dem eine von dem transparenten Display (5) angezeigte Farbe hell, insbesondere weiß, ist und umgekehrt.
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