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Die folgende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Anzeigesystem zum Ersetzen eines Rückspiegels.
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Ein Fahrzeug umfasst einen linken oder rechten Außenspiegel, um einem Fahrer Informationen über einen hinter oder seitlich hinter dem Fahrzeug liegenden Bereich zu geben. Der Außenspiegel kann aerodynamisch ungünstig sein und seine Platzierung kann schwierig sein. Außerdem kann der Außenspiegel einen Gesamteindruck des Fahrzeugs negativ beeinflussen.
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Es wurde vorgeschlagen, den Außenspiegel durch ein Kamera-Monitor-System (Camera Monitor System, CMS) zu ersetzen. Dabei ist auf einer Außenseite des Fahrzeugs eine Kamera angebracht, die dazu eingerichtet ist, ein Umfeld des Fahrzeugs abzutasten. Ein durch die Kamera bereitgestelltes Bild kann auf einem im Innenraum des Fahrzeugs angebrachten Monitor angezeigt werden. Die Kamera kann deutlich aerodynamischer als der Rückspiegel ausgeführt sein und für die Platzierung der Kamera können mehr Freiheitsgrade bestehen. Außerdem kann eine Steuervorrichtung das von der Kamera bereitgestellte Bild einer Bearbeitung unterziehen, beispielsweise um zusätzliche Informationen auf dem Monitor einzublenden.
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An den meisten Fahrzeugen ist jedoch die Platzierung des Monitors schwierig. Der Monitor soll in einem Bereich angebracht werden, in welchem das Bild eines üblichen Rückspiegels gesehen werden könnte, also üblicherweise in einem unteren linken oder rechten Bereich einer Frontscheibe. Gleichzeitig soll der Monitor möglichst unter allen Umständen gut einsehbar sein. Er soll außerdem weder Bedien- noch Kontrollelemente des Fahrzeugs verschatten oder verdrängen. In bestimmten Regionen sind zudem legale Vorgaben bezüglich der Platzierung des Monitors zu berücksichtigen.
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Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher in der Angabe eines verbesserten Anzeigesystems für ein Fahrzeug, das verbessert in ein Fahrzeug integriert werden kann. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels des Gegenstands eines beigefügten unabhängigen Anspruchs. Ein weiterer unabhängiger Anspruch gibt ein korrespondierendes Fahrzeug an. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wieder.
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Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug eine Kamera zur Abtastung eines Umfelds des Fahrzeugs; einen Projektor; und eine Reflexionsfläche. Diese Elemente sind derart angebracht, dass ein mittels der Kamera abgetastetes Bild für eine Person im Fahrzeug dargestellt wird. Die Person kann insbesondere einen Fahrer des Fahrzeugs umfassen und das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug umfassen. Der Fahrer kann sich an einem vorbestimmten Ort im Fahrzeug aufhalten, von dem aus das Bild erkannt werden kann. Außerdem umfasst das Anzeigesystem eine Scheibe, die in ein Armaturenbrett des Fahrzeugs eingelassen ist, wobei der Projektor durch die Scheibe auf die Reflexionsfläche projiziert.
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Auf diese Weise können der Projektor und die Reflexionsfläche durch die Scheibe getrennt sein, sodass ein Abschnitt des Strahlengangs zwischen dem Projektor und der Scheibe verbessert geschützt sein kann. Die ins Armaturenbrett eingelassene Scheibe kann diesen Teil verbessert kapseln. Die Scheibe kann im Wesentlichen bündig mit einer Oberfläche des Armaturenbretts abschließen, sodass Fremdkörper vom Strahlengang ferngehalten sein können. Eine Linienführung des Armaturenbretts kann ungestört sein. Die Scheibe kann eine gewölbte Oberfläche des Armaturenbretts fortsetzen. Dabei kann die Scheibe senkrecht oder schräg zur Richtung des durchtretenden Lichts stehen. So kann das Anzeigesystem organisch und funktional ausgestaltet sein. Durch die Scheibe tretendes Licht kann nicht unmittelbar, sondern erst nach Reflexion an der Reflexionsfläche sichtbar sein, sodass die optische Integration des Projektors weiter verbessert sein kann. Die Projektion kann verbessert nur von einer vorbestimmten Position an Bord des Fahrzeugs einsehbar sein, sodass eine andere Person an Bord durch die Projektion nicht gestört werden kann.
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In einer Ausführungsform sind die Scheibe und der Projektor an unterschiedlichen Enden eines Schachts angebracht. Der Schacht kann beispielsweise durch einen zylindrischen Hohlkörper gebildet sein. Bevorzugt ist der Schacht ebenfalls in das Armaturenbrett eingelassen und kann von außen unsichtbar sein. So kann das Anzeigesystem verbessert mit anderen Bedien- oder Anzeigeelementen in Kontext gestellt werden, die ebenfalls am Armaturenbrett angebracht sind. Eine Verletzungsgefahr im Fall eines Unfalls kann durch den ins Armaturenbrett eingelassenen Schacht verringert sein. In einer anderen Ausführungsform kann der Schacht vor dem Armaturenbrett liegen.
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Die Scheibe kann fettabweisend beschichtet sein, um eine Verschmutzung zu verhindern. Eine solche Beschichtung kann lipophob sein und insbesondere gegen Fingerabdrücke wirken. Die Beschichtung kann auch andere Stoffe von der Scheibe abweisen, beispielsweise Wasser oder Staub. Dazu kann die Scheibe hydrophob oder antistatisch ausgeführt sein.
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Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Projektor vertikal unter der Scheibe liegt. Anders ausgedrückt kann ein Strahlengang zwischen dem Projektor und de Scheibe im Wesentlichen vertikal verlaufen.. Eine für die Projektion erforderliche Länge eines Strahlengangs zwischen dem Projektor und der Reflexionsfläche kann so eingehalten werden, ohne an einem üblichen Fahrzeug bereits beanspruchten Bauraum neu zu belegen. Ein bestehendes Fahrzeug kann dadurch leichter mit dem Anzeigesystem ausgestattet werden.
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In noch einer bevorzugten Ausführungsform verläuft ein Luftkanal einer Lüftungsanlage quer durch einen Abschnitt des Strahlengangs zwischen dem Projektor und der Scheibe. Ist ein Schacht vorgesehen, so kann der Luftkanal den Schacht durchqueren. Dadurch kann eine mögliche Kollision zwischen dem Luftkanal und dem Strahlengang beziehungsweise dem Schacht unproblematisch sein. Der Luftkanal kann im Schacht durch ein transparentes Element vom Projektor isoliert sein. Die durch den Luftkanal strömende Luft und das durch den Schacht fallende Licht können einander nicht beeinflussen. So kann ein an vielen Fahrzeugen üblicher Kaltluftkanal im Bereich eines unteren Endes einer rechten oder linken vorderen Fahrzeugsäule vorteilhaft in das Anzeigesystem integriert werden.
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Die Reflexionsfläche kann aus Sicht der Person ganz oder teilweise vor einer der Fahrzeugsäulen liegen. In einer Ausführungsform ist die Reflexionsfläche opak, sodass das vom Projektor bereitgestellte Bild mit hoher Leuchtkraft betrachtet werden kann. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Reflexionsfläche eine teiltransparente Scheibe, sodass das durch die Person erfasste Bild eine Überlagerung des vom Projektor bereitgestellten Bildes mit einem auf geradem Weg durch die teiltransparente Scheibe erfassbaren Bild darstellt. Diese Ausführungsform kann vorteilhaft sein, wenn das Reflexionselement derart angebracht ist, dass der Fahrer durch das Reflexionselement und gegebenenfalls eine Scheibe in ein Umfeld des Fahrzeugs blicken kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist ein optisches Element, das im Strahlengang zwischen dem Projektor und der Person vorgesehen ist, zwischen dem Projektor und der Scheibe angebracht. Das optische Element kann insbesondere im Schacht liegen. Das optische Element kann eine Linse, weiter bevorzugt einen Kollimator umfassen. Es können auch mehrere optische Elemente vorgesehen sein. Mittels des Schachts können die optischen Elemente verbessert gegen Einflüsse von außen, beispielsweise Feuchtigkeit oder Staub, geschützt sein.
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In einer Variante ist die Reflexionsfläche am Schacht angebracht. Dabei können eines oder mehrere Zwischenelemente verwendet werden, sodass die Reflexionsfläche auch am Armaturenbrett oder einer Fahrzeugsäule befestigt sein kann. Ist die Reflexionsfläche unmittelbar am Schacht angebracht, so können die Reflexionsfläche, der Schacht und in ihm aufgenommene optische Elemente zusammen eine separat handhabbare Einheit bilden, die leicht gewartet oder ausgetauscht werden kann.
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In einer anderen Variante ist die Reflexionsfläche an einer Seitentür des Fahrzeugs angebracht. Die Seitentür liegt üblicherweise auf der Seite, an der der Schacht oder der Projektor angebracht ist. So kann die Reflexionsfläche verbessert mit der Tür oder, wenn die Tür geschlossen ist, einer Fahrzeugsäule des Fahrzeugs integriert sein. Ein zwischen der Reflexionsfläche und der Scheibe liegender Bereich kann verbessert freigehalten sein.
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In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Reflexionsfläche vor einem Lautsprecher angebracht und in der Reflexionsfläche oder einem angrenzenden Element ist eine Öffnung zum Durchtritt von Schall vorgesehen. Das angrenzende Element kann insbesondere zur Befestigung der Reflexionsfläche dienen. So kann das Anzeigesystem verbessert mit einem weiteren System an Bord des Fahrzeugs integriert sein. Der Lautsprecher kann insbesondere einen Hochtöner umfassen, der Schallwellen abstrahlen kann, die auch durch eine kleine Öffnung kanalisiert werden können. Außerdem kann vermieden werden, dass tiefe Frequenzen das Reflexionselement bewegen und so eine Erkennbarkeit des vom Projektor bereitgestellten Bildes beeinträchtigen.
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Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug ein hierin beschriebenes Anzeigesystem. Das Anzeigesystem wird bevorzugt links oder rechts am Fahrzeug angebracht. In einer Ausführungsform sind zwei Anzeigesysteme vorgesehen, die links und rechts angebracht sind. Dabei können sich das linke und das rechte Anzeigesystem nur in wenigen Elementen oder Einstellungen voneinander unterscheiden, sodass ein erhöhte Anzahl Gleichteile verwendet werden kann, um Produktionskosten der Anzeigesysteme bzw. des Fahrzeugs zu begrenzen.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein Fahrzeug mit einem Anzeigesystem;
- 2 ein Anzeigesystem an einem Fahrzeug in einer ersten Ausführungsform;
- 3 ein Anzeigesystem an einem Fahrzeug in einer zweiten Ausführungsform; und
- 4 ein Anzeigesystem an einem Fahrzeug in einer dritten Ausführungsform;
illustriert.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Anzeigesystem 105. Das Fahrzeug 100 umfasst bevorzugt ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kraftrad, einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder einen Bus. An Bord des Fahrzeugs 100 befindet sich üblicherweise wenigstens eine Person 110, die einen Fahrer des Fahrzeugs 100 umfassen kann. Die Person 110 befindet sich auf einem vorbestimmten Platz im Fahrzeug 100 und das Anzeigesystem 105 ist dazu eingerichtet, der Person 110 ein Bild bereitzustellen.
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Das Anzeigesystem 105 umfasst eine Kamera 115, eine optionale Verarbeitungseinrichtung 120, einen Projektor 125 und eine Reflexionsfläche 130. Der Projektor 125 und ein optionales optisches Element 135 befinden sich in einem Schacht 140, der einseitig mit einer Scheibe 145 abgedeckt sein kann. In der dargestellten Ausführungsform ist der Schacht 140 vertikal orientiert und in ein Armaturenbrett 150 des Fahrzeugs 100 eingelassen.
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Die Kamera 115 ist üblicherweise an einer Außenseite des Fahrzeugs 100 angebracht und bevorzugt dazu eingerichtet, einen seitlich hinter dem Fahrzeug 100 liegenden Bereich abzutasten. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit wird davon ausgegangen, dass die Person 110 in der dargestellten Ausführungsform auf einer linken Seite des Fahrzeugs 100 sitzt, wobei die Kamera 115 auf einer linken Außenseite des Fahrzeugs 100 angebracht ist. Von der Person 110 aus ist das Anzeigesystem 105 ebenfalls auf der linken Seite angebracht. Das Fahrzeug 100 kann eine Frontscheibe 155 aufweisen, die beidseitig durch vordere Fahrzeugsäulen (A-Säulen) 160 begrenzt ist. Die Reflexionsfläche 130 kann im Bereich der linken Fahrzeugsäule 160 liegen und der Schacht 140 im Wesentlichen unter der Reflexionsfläche 130. In entsprechender Weise kann ein rechtes Anzeigesystem 105 ausgebildet sein, bei der die Kamera 115 an einer rechten Außenseite des Fahrzeugs 100 angebracht ist, die Reflexionsfläche 130 im Bereich der rechten Fahrzeugsäule 160 angebracht ist und sich der Schacht 140 im Wesentlichen unterhalb der Reflexionsfläche 130 befindet.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Schacht 140 in das Armaturenbrett 150 eingelassen. Die Scheibe 145 schließt bevorzugt bündig mit dem Armaturenbrett 150 ab. Dabei kann die Scheibe 145 eben oder entsprechend einer Form des Armaturenbretts 150 gewölbt sein.
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In einer anderen Ausführungsform ist der Schacht 140 außerhalb des Armaturenbretts 150 vorgesehen und kann insbesondere zwischen dem Armaturenbrett 150 und der Person 110 angeordnet sein. Im Schacht 140 können sich außer dem Projektor 125 noch eines oder mehrere optische Elemente 135 befinden, von denen eines bevorzugt einen Kollimator umfasst. Es ist auch möglich, dass eines der optischen Elemente 135 ein reflektierendes Element umfasst, sodass eine optische Achse innerhalb des Schachts 140 auch anders orientiert sein kann als vertikal wie in 1 dargestellt ist.
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Die Reflexionsfläche 130 kann nach Art eines Projektionsschirms, eines Spiegels oder einer teilweise transparenten Scheibe ausgebildet sein. In einer Ausführungsform ist die Reflexionsfläche 130 derart gewölbt, dass das durch den Projektor 125 bereitgestellte Bild vergrößert wird. Dadurch kann ein virtuelles Bild entstehen, das von der Person 110 an einer Stelle gesehen werden kann, die in seiner Blickrichtung, aber außerhalb des Fahrzeugs 100 liegt. Dadurch kann die Person 110 die ihm durch das Bild dargebotenen Informationen verbessert erfassen, ohne nach einem Blick in die Ferne neu akkommodieren zu müssen.
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Der Schacht 140 kann an einen Luftschacht 165 angrenzen, der Teil einer Belüftung oder Klimatisierung (Heating, Ventilation, Air Conditioning: HVAC) des Fahrzeugs 100 sein kann. Der Projektor 125, die Verarbeitungseinrichtung 120 oder ein anderes Element des Anzeigesystems 105 kann derart am Luftschacht 165 angebracht sein, dass es durch Luft, die durch den Luftschacht 165 strömt, entwärmt wird. In einer Ausführungsform verläuft der Luftschacht 165 quer durch den Schacht 140. Dabei kann die durchströmende Luft mittels transparenter Elemente vom Projektor 125 oder der Scheibe 145 entkoppelt sein. Die transparenten Elemente sind bevorzugt derart gestaltet, dass sie keine optische Wirkung auf Licht haben, das vom Projektor 125 durch den Schacht 140 ausgesandt wird.
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2 zeigt ein Anzeigesystem 105 an einem Fahrzeug 100 in einer ersten beispielhaften Ausführungsform. Die gezeigte Ansicht entspricht im Wesentlichem dem, was eine Person 110 auf einem vorne links befindlichen Fahrersitz des Fahrzeugs 100 erkennen könnte. Links von der Person 110 ist am Fahrzeug 100 eine Tür 205 mit einem Fenster 210 angebracht. Durch das Fenster 210 ist ein Ausleger 215 sichtbar, an welchem in der vorliegenden Ausführungsform die Kamera 115 angebracht sein kann. Die Reflexionsfläche 130 ist als teiltransparente Scheibe ausgebildet. Kanten der Reflexionsfläche 130 können derart geschliffen sein, dass sie unmittelbar auf einen Kopfbereich der Person 110 zulaufen, sodass die Person 110 die Kanten optisch nicht wahrnehmen kann. Die Reflexionsfläche 130 kann alternativ an der linken vorderen Fahrzeugsäule 160 oder an der Tür 205 befestigt sein. Das symbolisch in der Reflexionsfläche 130 sichtbare Bild kann unmittelbar dem mittels der Kamera 115 abgetasteten Bild entsprechen oder mittels der Verarbeitungseinrichtung 120 verarbeitet sein. In der dargestellten Ausführungsform ist beispielhaft ein Warnsignal 220 eingeblendet, das auf eine potentiell gefährliche Verkehrssituation hinweisen kann.
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3 zeigt ein Anzeigesystem 105 an einem Fahrzeug 100 in einer zweiten Ausführungsform. Die Darstellung folgt auch hier dem, was eine Person 110 auf einem linken vorderen Sitz des Fahrzeugs 100 sehen könnte. Hier ist die Reflexionsfläche 130 an der Tür 205 befestigt. Dazu kann die ebene Reflexionsfläche 130 mittels eines passenden Halters 305 Richtung Tür 205 fortgesetzt oder in sich entsprechend verlängert sein. Hinter der Reflexionsfläche 130 ist ein optionaler Lautsprecher 310 angeordnet, insbesondere ein Hochtöner, der von einem Unterhaltungssystem des Fahrzeugs 100 angesteuert werden kann. An der Reflexionsfläche 130, bevorzugt außerhalb eines vom Projektor 125 angestrahlten Bereichs, oder am Halter 305 kann eine Vielzahl Öffnungen 315 angebracht sein, um einen vom Lautsprecher 310 bereitgestellten Luftschall in Richtung der Person 110 zu entlassen.
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4 zeigt ein Anzeigesystem 105 an einem Fahrzeug 100 in einer dritten Ausführungsform. Die gewählte Perspektive geht von einer Position etwas hinter einem Sitzplatz des Fahrers 110 aus und ist in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100 gerichtet.
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Jeweils unterhalb einer linken oder rechten vorderen Fahrzeugsäule 160 ist ein Auslass eines Luftschachts 165 erkennbar. Das Anzeigesystem 105 kann in diesem Bereich des Armaturenbretts 150 angebracht und bevorzugt mit dem Luftschacht 165 integriert ausgeführt sein. In der dargestellten Ausführungsform ist nur ein linkes Anzeigesystem 105 vorgesehen, deren Schacht 140 beispielhaft zwischen dem Armaturenbrett 150 und der Person 110 angeordnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Fahrzeug
- 105
- Anzeigesystem
- 110
- Person, Fahrer
- 115
- Kamera
- 120
- Verarbeitungseinrichtung
- 125
- Projektor
- 130
- Reflexionsfläche
- 135
- optisches Element, Kollimator
- 140
- Schacht
- 145
- Scheibe
- 150
- Armaturenbrett
- 155
- Frontscheibe
- 160
- Fahrzeugsäule
- 165
- Luftschacht, Luftkanal
- 205
- Tür
- 210
- Fenster
- 215
- Ausleger
- 220
- Warnsignal
- 305
- Halter
- 310
- Lautsprecher
- 315
- Öffnung
