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Die Erfindung betrifft Blickfeldanzeigevorrichtungen in einem Kraftfahrzeug oder einem anderen Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, die auch unter der Bezeichnung Head-up-Display (HUD) bekannt sind. Derartige Vorrichtungen sind ausgebildet zur Erzeugung eines ins Blickfeld eines Insassen eingeblendeten virtuellen Anzeigebilds über Reflexion an einer zumindest teilweise transparenten Fahrzeugscheibe, wie einer Front-, Heck- oder Seitenscheibe, oder an einer eigens hierzu vorgesehenen Combinerscheibe. Die Erfindung richtet sich auch auf ein damit ausgestattetes Fahrzeug sowie auf ein entsprechendes Betriebsverfahren.
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Mittels eines Head-up-Displays in einem Fahrzeug wird üblicherweise ein Anzeigeinhalt, beispielsweise Angaben über eine Geschwindigkeitsbegrenzung und aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, als ein virtuelles Bild dem vom Fahrer beobachteten realen Umgebungsbild vor dem Fahrzeug überlagert. Hierzu umfasst eine Blickfeldanzeigevorrichtung in der Regel eine in der Instrumententafel untergebrachte Projektionseinheit, die ein Projektionslichtstrahlenbündel mit gewünschtem Anzeigeinhalt erzeugt und es typischerweise in Form eines divergierenden Strahlenbündels an die Frontscheibe des Fahrzeugs oder an eine davor angeordnete transparente Combinerscheibe wirft, von der es zum Fahrer hin reflektiert wird.
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In diesem Zusammenhang ist beispielsweise aus
DE 10 2017 219 737 A1 eine Blickfeldanzeigevorrichtung bekannt, die insbesondere in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen kann und eine zwischen einem Virtualbildmodus und einem Realbildmodus schaltbare Projektionseinheit umfasst. Im Virtualbildmodus erzeugt die Projektionseinheit ein divergierendes oder nicht konvergierendes Projektionslichtstrahlenbündel mit einem Anzeigeinhalt und wirft dieses an eine Reflexionsfläche einer Projektionsscheibe, die insbesondere Teil einer Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs ist, damit in einiger Entfernung dahinter ein ins Blickfeld eines Fahrzeuginsassen eingeblendetes virtuelles Anzeigebild entsteht. Im Realbildmodus erzeugt die Projektionseinheit hingegen ein im Wesentlichen auf die Projektionsscheibe fokussiertes Projektionslichtstrahlenbündel mit einem Anzeigeinhalt, um ein reales Bild an oder in der Projektionsscheibe selbst zu erzeugen, welches daher auch für alle Personen außerhalb des Fahrzeugs sichtbar ist. Auf diese Weise kann beispielsweise die Frontscheibe des Kraftfahrzeugs in ihrer Funktion als lichtstreuende Projektionsscheibe beim Realbildmodus des Head-up-Displays als eine Anzeigetafel für Werbung, Warnung und andere nützliche Informationen für außerhalb des Fahrzeugs befindliche Beobachter genutzt werden, wenn das Fahrzeug geparkt ist. Andererseits kann damit jedoch eine gewisse „Lichtverschmutzung“ der Fahrzeugumgebung einhergehen, wenn es beispielswiese nachts als Leuchtreklame wirkt und Informationen anzeigt, die nur einen begrenzten Personenkreis betreffen oder interessieren.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine alternative oder im Hinblick auf Kosten, den Bauraum, die Komplexität, die Sicherheit, die Sichtbarkeit, die Privatsphäre und/oder andere Gesichtspunkte verbesserte Anzeigevorrichtung und Verfahren für ein Fahrzeug anzugeben, die zusätzlich zum Einblenden von Inhalten ins Blickfeld eines Insassen auch Darstellung von Informationen, die von außen sichtbar sind, beispielsweise im geparkten Zustand des Fahrzeugs, ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine multimodale Blickfeldanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch ein damit ausgestattetes Fahrzeug und ein Verfahren gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der nachfolgen Beschreibung für die Blickfeldanzeigevorrichtung genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf das Verfahren und das Fahrzeug, wie auch umgekehrt.
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Gemäß einem ersten Aspekt ist eine multimodale Blickfeldanzeigevorrichtung (nachfolgend auch einfach „Blickfeldanzeigevorrichtung“ oder „Vorrichtung“ genannt) vorgesehen, die zum Einsatz in einem Fahrzeug ausgebildet ist. Die Blickfeldanzeigevorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up-Display (HUD) ausgebildet sein. Beim Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, aber auch um ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug handeln. Das Fahrzeug weist einen für einen oder mehrere Insassen vorgesehenen Insassenraum (auch Fahrgastzelle genannt) auf, der nach außen von einer oder mehreren Fahrzeugscheiben, beispielsweise einer Frontscheibe, einer oder mehreren Seitenscheiben und gegebenenfalls einer Heckscheibe, begrenzt ist.
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Die Blickfeldanzeigevorrichtung umfasst eine Projektionseinheit, die im Fahrzeuginnenraum vor, unterhalb, oberhalb oder seitlich einer Fahrzeugscheibe dieser gegenüber anzuordnen ist. So kann die Projektionseinheit beispielsweise in einer Instrumententafel unterhalb einer Frontscheibe, im Fond des Fahrzeugs in oder auf der sogenannten Hutablage unterhalb einer Heckscheibe, aber auch im Dachhimmel oder in der Säulen- oder Türverkleidung gegenüber einer Front-, Heck- oder Seitenscheibe untergebracht sein.
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Die Projektionseinheit ist zum Ausgeben eines zur virtuellen Bilderzeugung ausgebildeten Projektionslichtstrahlenbündels (nachfolgend kurz: Strahlenbündel) mit einem gewünschten Anzeigeinhalt zu der genannten Fahrzeugscheibe hin ausgebildet, derart dass dieser Anzeigeinhalt einem Fahrzeuginsassen über Reflexion des Strahlenbündels an einer vor der Fahrzeugscheibe vorgesehenen Combinerscheibe als ein dahinter schwebendes virtuelles Anzeigebild darstellbar ist. Hierzu kann die Projektionseinheit beispielsweise eine bildgebende Einheit in Form eines Displays oder dergleichen aufweisen, in deren Displayfläche der Anzeigeinhalt erzeugt wird. Von der bilderzeugenden Displayfläche kann im Betrieb beispielsweise ein divergierendes Strahlenbündel ausgehen, das den Anzeigeinhalt transportiert und in der Projektionseinheit keine Fokussierung erfährt, die zur Entstehung eines realen Bilds im weiteren Strahlverlauf führen würde. Abgesehen davon können im Strahlengang weitere umlenkende, vergrößernde oder in sonstiger Weise strahlformende oder -faltende optische Komponenten wie Linsen, Spiegel etc. vorgesehen sein.
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Die Combinerscheibe ist in einem eingebauten Zustand der Vorrichtung im Fahrzeug so integriert bzw. montiert, dass sie einerseits in eine Betriebsposition und andererseits in eine Parkposition, in der sie nicht genutzt wird, bewegbar ist. In deren Betriebsposition ist die Combinerscheibe so im Strahlengang des von der Projektionseinheit ausgegebenen Strahlenbündels vor der Fahrzeugscheibe angeordnet und ausgebildet, dass der vom Strahlenbündel hierbei transportierte Anzeigeinhalt (der nachfolgend auch als „Innenanzeigeinhalt“ bezeichnet wird) einem Fahrzeuginsassen über Reflexion an der Combinerscheibe als in einiger Entfernung dahinter schwebendes virtuelles Bild dargestellt wird (dieser Betriebsmodus der Vorrichtung wird nachfolgend als „Innenanzeigemodus“ bezeichnet). Beispielsweise kann diese Entfernung durch die gegenseitige Anordnung und Ausbildung der optischen Bestandteile der Vorrichtung so festgelegt sein, dass das virtuelle Bild im Blickfeld des Insassen außerhalb des Fahrzeugs etwa über der Motorhaube oder in einiger Entfernung vor dem Fahrzeug erscheint. Die genannte Betriebsposition der Combinerscheibe kann beispielsweise fest durch den (elektro-)mechanischen Aufbau der Vorrichtung vorgegeben sein oder auch verstellbar sein, um eine Anpassung an eine individuelle Lage einer für den Insassen bestimmten fahrzeuginnenseitigen Eyebox zu ermöglichen.
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Ferner umfasst die Blickfeldanzeigevorrichtung eine Modus-Wechseleinrichtung, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, bei der oben genannten Parkposition der Combinerscheibe (und gegebenenfalls in Abhängigkeit weiterer Kriterien weiter unten angegebener Art) die Vorrichtung in einem Außenanzeigemodus zu betreiben. In dem Außenanzeigemodus wird die Projektionseinheit zum Erzeugen eines Strahlenbündels angesteuert, das einen für die Betrachtung von außerhalb des Fahrzeugs bestimmten Außenanzeigeinhalt transportiert. Insbesondere kann hierzu die bildgebende Einheit der Projektionseinheit zur Erzeugung dieses Außenanzeigeinhalts angesteuert werden, während sich das Strahlenbündel und der Strahlengang in der Projektionseinheit im Übrigen nicht von denjenigen unterscheiden, die im Innenanzeigemodus zu der virtuellen Bilderzeugung für den Insassen über Reflexion an der Combinerscheibe genutzt werden. Mit anderen Worten kann es sich weiterhin um ein divergierendes Strahlenbündel handeln, das von der bilderzeugenden Displayfläche ausgeht und die Projektionseinheit in der gleichen oder nur im Rahmen einer Eyebox-Anpassung minimal geänderten Richtung verlässt, d. h. vom optischen Prinzip her genau wie im Innenanzeigemodus.
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Dabei ist die Combinerscheibe in deren Parkposition so angeordnet, dass sie den Strahlengang des von der Projektionseinheit ausgegebenen Strahlenbündels nicht kreuzt. Dadurch gelangt das Strahlenbündel im Außenanzeigemodus zumindest teilweise (und im Idealfall nahezu verlustfrei) durch die transparente Fahrzeugscheibe nach außen, sodass der Außenanzeigeinhalt aus einer vorbestimmten fahrzeugaußenseitigen Eyebox als ein im Fahrzeuginneren in einiger Entfernung vor der Fahrzeugscheibe dargestelltes (reales oder virtuelles) Bild sichtbar ist. Wird dieses Strahlenbündel, das von einer bildgebenden Displayfläche etc. der Projektionseinheit ausgeht, im weiteren Verlauf auf seinem Weg in die fahrzeugaußenseitige Eyebox umgelenkt oder gebrochen, handelt es sich hierbei um ein virtuelles Bild; ansonsten sieht ein Betrachter aus der fahrzeugaußenseitigen Eyebox einfach die Displayfläche der Projektionseinheit mit dem darin erzeugten Außenanzeigeinhalt. Zur Anpassung der Lage der fahrzeugaußenseitigen Eyebox an typische oder individuelle Kopfhöhen und sonstige Positionen der Betrachter kann die Modus-Wechseleinrichtung zusätzlich zu einer entsprechenden Richtungsanpassung des Strahlenbündels durch geeignete elektromechanisch verstellbare strahlumlenkende optische Elemente wie Spiegel und/oder Eyetracking-Einrichtungen ausgebildet sein.
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Als Eyebox kann hierin wie üblich ein für die Augen des jeweiligen Betrachters bestimmter zwei- oder dreidimensionaler Raumbereich verstanden werden, aus dem das jeweils dargestellte Bild für ihn uneingeschränkt wahrnehmbar ist. Die fahrzeuginnenseitige Eyebox kann beispielsweise in etwa um eine Position zentriert sein, in der sich die Augen des Insassen bei seiner typischen Sitzposition befinden, und sich über einen Raumbereich erstrecken, in dem sich der Kopf des Insassen bei dieser Sitzposition bewegen kann. Ähnlich kann die fahrzeugaußenseitige Eyebox an einer für die Zielgruppe der Betrachter typischen Position außerhalb des Fahrzeugs liegen. Eine Nachführung anhand eines geeigneten Eyetracking-Signals ist dabei zur optimalen Eingrenzung und Ausrichtung der jeweiligen Eyebox im Betrieb möglich, jedoch nicht zwingend erforderlich.
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Eine Idee der vorliegenden multimodalen Blickfeldanzeigevorrichtung besteht darin, dass der gleiche oder nur minimal in seiner Richtung geänderte Strahlengang eines beispielsweise für den Fahrer verbauten Head-up-Systems mit einer Combinerscheibe (sogenanntes Combiner-HUD) sowohl zum Darstellen eines virtuellen Bilds im Blickfeld des Fahrers als auch zum Darstellen eines von außerhalb des Fahrzeugs sichtbaren Bilds im geparkten Zustand des Fahrzeugs genutzt werden kann. Hingegen können herkömmliche Fahrer-HUD-Systeme ihren Strahlengang nur zur virtuellen Bilderzeugung vor dem Fahrer nutzen, sodass dieses virtuelle Bild von keiner weiteren Position im Fahrzeug oder außerhalb des Fahrzeugs sichtbar ist. Für eine Anzeige, die von außerhalb des Fahrzeugs sichtbar sein soll, wird im Stand der Technik von einem HUD stets gewechselt zur Erzeugung eines realen Bilds auf einer lichtstreuenden Projektionsfläche, wie auf einem Fensterrollo oder einer Fahrzeugscheibe, die hierzu extra in einen lichtstreuenden Zustand schaltbar ausgebildet wird. Die bekannten Konzepte erfordern daher stets einen zusätzlichen abbildenden Strahlengang oder eine prinzipielle Änderung des bestehenden Strahlengangs durch andere, abbildende optische Elemente und das zusätzliche Bereitstellen einer lichtstreuenden Projektionsfläche.
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Im Gegensatz dazu wird beim vorliegenden Konzept eine und dieselbe HUD-Anzeigetechnik, die zur virtuellen Bilderzeugung für einen Insassen des Fahrzeugs ausgebildet ist, auch für außerhalb des Fahrzeugs stehende Betrachter weiter genutzt. Die damit verbundene räumliche Begrenzung der Sichtbarkeit des Außenanzeigeinhalts auf die fahrzeugaußenseitige Eyebox ermöglicht im Vergleich zu einer ungerichteten Darstellung eines realen Bilds auf einem Projektionsschirm eine erhebliche Reduktion der eingangs erwähnten Lichtverschmutzung und auch einer zur Darstellung benötigten Lichtenergie.
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Zielpersonen, wie der Fahrzeugführer oder andere Insassen, die sich außerhalb des Fahrzeugs befinden und beispielswiese den Batterieladezustand ablesen wollen, oder Polizeibeamten, die den Zustand der Parkuhren und das Einhalten vorgegebener Parkzeiten kontrollieren wollen, oder Nutzer eines Carsharing-Systems, die sich über die Verfügbarkeit und den Pflegezustand des Fahrzeugs von außen informieren wollen, können über die Position der fahrzeugaußenseitigen Eyebox beispielsweise über eine Fahrzeug-App etc. gezielt informiert werden. Sie können sich zum Betrachten des Außenanzeigeinhalts in einen entsprechenden Raumbereich am Fahrzeug, beispielsweise gegenüber dem Kühlergrill oder an der Seitenscheibe der Fahrertür, stellen. Passanten, für die der Außenanzeigeinhalt nicht bestimmt und auch nicht interessant ist, bleiben hingegen ungestört, weil sie ihn nicht sehen, solange sie nicht in diese Eyebox treten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Modus-Wechseleinrichtung zum Prüfen mindestens eines vorbestimmten Startkriteriums für den Innenanzeige- oder den Außenanzeigemodus ausgebildet. Dies kann beispielsweise eine Prüfung umfassen, ob ein Insasse im Fahrzeug ist und/oder ob eine zum Betrachten des virtuellen Bilds für einen Insassen vorgesehene fahrzeuginnenseitige Eyebox besetzt ist und/oder ob das Fahrzeug geparkt ist und/oder ob sich eine Person mit einem Fahrzeugschlüssel oder einem anderen ID-Geber oder eine Fremdperson der fahrzeugaußenseitigen Eyebox nähert. Dabei ist die Modus-Wechseleinrichtung zu einem davon abhängigen Ansteuern der Projektionseinheit zum Erzeugen eines Strahlenbündels mit einem aus dem Insassenraum sichtbaren Innenanzeigeinhalt (Innenanzeigemodus) oder aber mit einem von außerhalb des Fahrzeugs sichtbaren Außenanzeigeinhalt (Außenanzeigemodus) ausgebildet und eingerichtet.
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Zur genannten Prüfung kann die Modus-Wechseleinrichtung beispielsweise über physikalische Sensoren jeder geeigneten Art verfügen und/oder mit fahrzeugeigenen Sensoren kommunizieren, um von diesen Sensordaten zu empfangen. Insbesondere kann es sich dabei um geeignete Eyetracking-Einrichtungen handeln, deren Sensorik den Raumbereich der fahrzeuginnenseitigen und/oder der fahrzeugaußenseitigen Eyebox erfasst und deren Elektronik zum Erkennen von Benutzeraugen darin eingerichtet ist. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Moduswechsel beispielsweise auch über eine benutzerseitige Eingabe mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle im Fahrzeug oder in einem damit informationstechnisch verbundenen mobilen Gerät des Benutzers wie einem Smartphone oder Computer implementiert sein. Die Eingabe des Benutzers über einen gewünschten Moduswechsel kann dann zur Erzeugung eines entsprechend zielführenden Steuerbefehlssatzes für oder in der Modus-Wechseleinrichtung führen.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Modus-Wechseleinrichtung ferner ausgebildet sein zum Prüfen mindestens eines vorbestimmten Beendigungskriteriums für den Innenanzeigemodus. Dieses Kriterium kann beispielsweise sein, dass kein Insasse im Fahrzeug ist und/oder dass eine zum Betrachten des virtuellen Bilds für einen Insassen vorgesehene fahrzeuginnenseitige Eyebox unbesetzt ist und/oder dass das Fahrzeug geparkt ist und/oder dass sich eine Person mit einem Fahrzeugschlüssel oder einem anderen ID-Geber oder eine Fremdperson der fahrzeugaußenseitigen Eyebox nähert. Dabei ist die Modus-Wechseleinrichtung zu einem davon abhängigen Bewegen der Combinerscheibe aus deren Betriebs- in deren Parkposition ausgebildet und eingerichtet.
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Zur genannten Prüfung kann die Modus-Wechseleinrichtung auch hier beispielsweise über physikalische Sensoren jeder geeigneten Art verfügen und/oder mit fahrzeugeigenen Sensoren kommunizieren, um von diesen Sensordaten zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich kann dieser Positionswechsel beispielsweise auch über eine benutzerseitige Eingabe mittels einer geeigneten Benutzerschnittstelle im Fahrzeug oder in einem damit informationstechnisch verbundenen mobilen Gerät des Benutzers wie beispielsweise einem Smartphone oder Computer implementiert sein. Die Eingabe des Benutzers über einen gewünschten Positionswechsel der Combinerscheibe kann wiederum zur Erzeugung eines entsprechend zielführenden Steuerbefehlssatzes für oder in der Modus-Wechseleinrichtung führen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine einfache manuelle Handhabung seitens des Benutzers möglich sein, etwa indem er die Combinerscheibe mit der Hand in die Parkposition absenken oder herunterklappen und in die Betriebsposition anheben oder aufklappen kann.
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Der Außenanzeigeinhalt kann insbesondere eine oder mehrere von folgenden Angaben umfassen:
- - eine Angabe über einen Belegungs- oder Verfügbarkeitszustand des Fahrzeugs im Rahmen seiner Nutzung als ein Carsharing-Fahrzeug;
- - eine Angabe über einen Belegungs- oder Verfügbarkeitszustand oder über eine Rufbereitschaft des Fahrzeugs im Rahmen seiner Nutzung als ein Taxi;
- - eine Angabe über einen Ausstattungs- oder Pflegezustand des Fahrzeugs im Rahmen seines Verkaufs und/oder im Rahmen seiner Nutzung als ein Carsharing-Fahrzeug;
- - eine Angabe zu einer Parkuhr und gegebenenfalls zu einer verstrichenen und/oder verbleibenden Parkdauer;
- - eine Angabe über einen Batterielade-, Ausstattungs-, Pflege- und/oder Servicezustand des Fahrzeugs, die für einen oder mehrere identifizierbare Fahrzeugführer oder aber für einen unbegrenzten Personenkreis außerhalb des Fahrzeugs bestimmt ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art vorgesehen. Das Verfahren umfasst das Prüfen mindestens eines vorbestimmten Startkriteriums für den Innenanzeige- oder den Außenanzeigemodus, insbesondere ob ein Insasse im Fahrzeug ist und/oder ob eine zum Betrachten des virtuellen Bilds für einen Insassen vorgesehene fahrzeuginnenseitige Eyebox besetzt ist und/oder ob das Fahrzeug geparkt ist und/oder ob sich eine Person mit einem Fahrzeugschlüssel oder einem anderen ID-Geber oder eine Fremdperson der fahrzeugaußenseitigen Eyebox nähert. Abhängig vom Ergebnis dieser Prüfung wird die Projektionseinheit im Innenanzeigemodus oder aber im Außenanzeigemodus hierin beschriebener Art angesteuert. Insbesondere kann dabei auch mindestens ein vorbestimmtes Beendigungskriterium für den Innenanzeigemodus geprüft werden, insbesondere ob kein Insasse im Fahrzeug ist und/oder ob eine zum Betrachten des virtuellen Bilds für einen Insassen vorgesehene fahrzeuginnenseitige Eyebox nicht besetzt ist und/oder ob das Fahrzeug geparkt ist und/oder ob sich eine Person mit einem Fahrzeugschlüssel oder einem anderen ID-Geber oder eine Fremdperson der fahrzeugaußenseitigen Eyebox nähert. Wird Erfüllung des mindestens einen Beendigungskriteriums festgestellt, wird die Combinerscheibe aus deren Betriebs- in deren Parkposition bewegt. Der im Außenanzeigemodus dargestellte Außenanzeigeinhalt kann insbesondere abhängig davon erzeugt werden, ob und zu welchem vorbestimmten Personenkreis (wie beispielsweise Fahrer, Fahrzeugbesitzer, Taxifahrer, Polizeibeamte, Passanten, Carsharing-Fahrer etc.) eine Person gehört, die sich der fahrzeugaußenseitigen Eyebox nähert oder deren Augen sich darin befinden. Hierzu kann beispielsweise die oben beschriebene Modus-Wechseleinrichtung ausgebildet sein.
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Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug vorgesehen. Die hierin verwendeten räumlichen Orientierungsbegriffe wie „oberhalb“, „unterhalb“, „dahinter, „seitlich“, „horizontal“, „vertikal“ etc. beziehen sich dabei auf das übliche fahrzeugfeste kartesische Koordinatensystem mit zueinander senkrechten Längs-, Quer- und Höhenrichtungen des Fahrzeugs.
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Das Fahrzeug weist einen für einen oder mehrere Insassen vorgesehenen Fahrzeuginnenraum (Fahrgastzelle) auf, der unter anderem durch eine oder mehrere Fahrzeugscheiben nach außen begrenzt ist. Im Fahrzeug ist eine multimodale Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art vorgesehen, deren Projektionseinheit im Fahrzeuginnenraum vor, unter, über oder seitlich einer der Fahrzeugscheiben dieser gegenüber angeordnet ist. Fahrzeuginnenseitig vor der Fahrzeugscheibe ist eine Combinerscheibe angeordnet, die aus einer Betriebsstellung für den Innenanzeigemodus in eine Parkstellung, die für den Außenanzeigemodus nutzbar ist, und zurück bewegbar ist. Wie weiter oben ausführlicher beschrieben, ist die Projektionseinheit zum Ausgeben eines Projektionslichtstrahlenbündels mit einem gewünschten Anzeigeinhalt zur Combinerscheibe bzw. zur Fahrzeugscheibe hin ausgebildet, derart dass dieser Anzeigeinhalt einem Fahrzeuginsassen über Reflexion des Strahlenbündels an der Combinerscheibe als ein dahinter schwebendes virtuelles Anzeigebild darstellbar ist bzw. im Innenanzeigemodus der Vorrichtung dargestellt wird. Die Blickfeldanzeigevorrichtung umfasst ferner eine Modus-Wechseleinrichtung, die dazu ausgebildet und eingerichtet ist, bei der Parkposition der Combinerscheibe die Vorrichtung in einem Außenanzeigemodus zu betreiben, indem anstelle eines Innenanzeigeinhalt ein Außenanzeigeinhalt im Strahlenbündel transportiert wird und dieses nach außen durch die Fahrzeugscheibe in eine fahrzeugaußenseitige Eyebox gelangt, aus der es für außen stehende Betrachter als im Fahrzeuginneren liegend sichtbar ist. Das Fahrzeug kann beispielswiese als ein Carsharing-Fahrzeug oder ein Taxi oder ein Firmenfahrzeug zur Nutzung durch einen vorbestimmten oder unbestimmten Fremdpersonenkreis als Fahrer oder Fahrgast ausgebildet sein.
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Für einen möglichst hohen Transmissionsgrad für das Strahlenbündel, das im Außenanzeigemodus direkt zur Fahrzeugscheibe ausgegeben wird, kann die Fahrzeugscheibe beispielsweise mit Antireflexbeschichtungen oder anderen reflexionsmindernden Maßnahmen an den betreffenden Oberflächen zur Fahrzeuginnenseite hin ausgestattet sein. Auch die gegenseitige Anordnung der Projektionseinheit und der Fahrzeugscheibe kann für einen möglichst verlustfreien Durchtritt des Strahlenbündels durch die Fahrzeugscheibe gewählt werden, beispielsweise indem ein möglichst normaler Einfall des Strahlenbündels an der fahrzeuginnenseitigen Oberfläche der Fahrzeugscheibe realisiert wird.
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Die obigen Aspekte der Erfindung und deren Ausführungsformen und spezifische Ausgestaltungen werden nachfolgend anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Beispiels näher erläutert. Die Zeichnungen können zwar unter anderem als maßstabsgetreu verstanden werden, dies ist jedoch nicht beschränkend: Sie sind grundsätzlich als rein schematische Illustrationen des grundsätzlichen Aufbauprinzips, d. h. nicht als maßstabsgetreu, zu verstehen. Es zeigen:
- 1a eine perspektivische Ansicht einer multimodularen Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art in einem Kraftfahrzeug mit einem dem Innenanzeigemodus entsprechenden Strahlengang;
- 1b eine perspektivische Ansicht der Blickfeldanzeigevorrichtung der 1a mit einem dem Außenanzeigemodus entsprechenden Strahlengang;
- 2a eine perspektivische Ansicht des Kraftfahrzeugs der 1a mit einem darin sitzenden Fahrer, der die Blickfeldanzeigevorrichtung im Innenanzeigemodus nutzt; und
- 2b eine perspektivische Ansicht des geparkten Kraftfahrzeugs der 2a ohne Insassen, wobei eine vor dem Fahrzeug stehende Person die Blickfeldanzeigevorrichtung im Außenanzeigemodus nutzt.
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1a und 1b zeigen in einer stark vereinfachten perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1 mit einer multimodalen Blickfeldanzeigevorrichtung 2 der hierin dargelegten Art. Das Fahrzeug 1 ist in diesem Beispiel ein Kraftfahrzeug, das in 1a-1b nur durch seine Fahrzeugscheibe 3 angedeutet ist, die hier rein beispielhaft eine Frontscheibe ist. Darunter ist in einer nicht näher dargestellten Instrumententafel 4 eine Projektionseinheit 5 der Vorrichtung 2 angeordnet, die in diesem Beispiel als eine insgesamt räumlich kompakte Baugruppe ausgebildet ist und auch eine aufklappbare Combinerscheibe 6 umfasst. Es handelt sich also rein beispielhaft um einen sogenannten Combiner-Head-up-Display (Combiner-HUD).
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Die Projektionseinheit 5 enthält eine bildgebende Einheit in Form eines Displays, in dessen Displayfläche 7 im Innenanzeigemodus gemäß der 1a ein gewünschter Innenanzeigeinhalt für einen im Fahrzeug 1 sitzenden Fahrer 8 (nur in 2a dargestellt) erzeugt wird. Das von der Displayfläche 7 ausgehende divergierende Strahlenbündel L, das diesen Anzeigeinhalt zur fahrzeuginnenseitigen Eyebox E1 des Fahrers transportiert, ist vereinfacht durch seinen Mittenstrahl angedeutet, der etwa aus der Mitte der Displayfläche 7 in die Mitte der Eyebox E1 führt.
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Im Innenanzeigemodus der 1a ist die Combinerscheibe 6 in ihrer Betriebsposition, in der sie im Strahlengang des Strahlenbündel L vor der Fahrzeugscheibe 3 positioniert ist und das Strahlenbündel L zu der Fahrer-Eyebox E1 reflektiert, sodass in dessen Blickfeld durch die Fahrzeugscheibe 3 ein virtuelles Bild V1 des Innenanzeigeinhalts in einiger Entfernung von der Fahrzeugscheibe 3 außerhalb des Fahrzeugs 1 schwebend erscheint. 2a zeigt eine weitere perspektivische Ansicht des Fahrzeugs 1 der 1a mit einem darin sitzenden Fahrer 8, der die Blickfeldanzeigevorrichtung 2 im Innenanzeigemodus nutzt.
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1b zeigt den Strahlengang in einem Außenanzeigemodus der Vorrichtung 2, wenn das Fahrzeug 1 wie in 2b gezeigt abgestellt (geparkt) und von den Insassen verlassen wurde. Damit das Combiner-HUD einen zusätzlichen Nutzen erhält, wird es nach dem Aussteigen des Fahrers 8 aus dem Fahrzeug 1 im Außenanzeigemodus betrieben. Hierzu wird in diesem Beispiel vollständig automatisch die Combinerscheibe 6 in ihre Parkposition nach unten eingefahren, die in 1b gezeigt ist. Die in der Displayfläche 7 dargestellte Bildinformation (ein geeigneter Außenanzeigeinhalt) wird dann vom Strahlenbündel L direkt an die Fahrzeugscheibe 3 (Frontscheibe des Fahrzeugs 1) ausgegeben und gelangt durch diese in eine fahrzeugaußenseitige Eyebox E2. In diesem Beispiel ist der Strahlengang des Strahlenbündels L innerhalb der Projektionseinheit 5 identisch zu demjenigen der 1a und 2a, d. h. es werden keine zusätzlichen abbildenden oder umlenkenden optischen Komponenten für den Moduswechsel benötigt. Rein beispielshaft wird hier das Strahlenbündel L beim Durchgang der Frontscheibe leicht gebrochen.
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Diverse durch eine geeignete Moduswechsel-Einrichtung (nicht dargestellt) gesteuerte Informationen können nun als Außenanzeigeinhalt in der Displayfläche 7 erzeugt und von außerhalb des Fahrzeugs 1 aus einer bestimmten Position (der fahrzeugaußenseitigen Eyebox E2) gesehen werden, die in 2b am Beispiel einer Person 9 schematisch angedeutet ist. Persönliche Anzeigen für den Fahrzeugnutzer erscheinen nur bei Annäherung mit einem ID-Geber oder einem autorisierten Handy mit Fahrzeugfreischaltung. Hierbei werden Informationen zum Fahrzeug, wie beispielsweise Batterieladezustand, Sicherheitszustand usw., angezeigt. Informationen für „Fremde“ erscheinen, falls Sensoren in einer Frontschürze des Fahrzeugs 1 eine Annäherung bemerken und die Moduswechsel-Einrichtung daraufhin die Außenanzeige aktiv schaltet. Diese Personengruppe erhält Anzeigeinformationen wie zum Beispiel: „frei, belegt, frei in x... min“, falls Fahrzeug 1 ein Sharing-Fahrzeug ist, zudem seinen Batterieladezustand, Fahrzeugzustand (konditioniert, getankt, gereinigt, gelüftet), Servicezustand usw. In einem Taxibetrieb des Fahrzeugs 1 kann seine Rufbereitschaft für Taxifahrer dargestellt werden. Falls es ein Firmenfahrzeug ist, kann nützliche Information für zugelassene Fahrzeugnutzer oder auch eine Parkuhr, Parkdauer usw. dargestellt werden.
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Beim Einsteigen des Fahrers 8 in das Fahrzeug 1 wird die Combinerscheibe 6 wieder in ihre Betriebsposition gemäß 1a hochgefahren, und die Moduswechsel-Einrichtung steuert die Projektionseinheit 5 erneut zum Erzeugen eines Innenanzeigeinhalts in deren Displayfläche 7 an, sodass im Blickfeld des Fahrers 8 durch die Fahrzeugscheibe 3 ein virtuelles Anzeigebild V1 erscheint, wie in 2a gezeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- multimodale Blickfeldanzeigevorrichtung (auch einfach Blickfeldanzeigevorrichtung oder Vorrichtung genannt)
- 3
- Fahrzeugscheibe
- 4
- Instrumententafel
- 5
- Projektionseinheit
- 6
- Combinerscheibe
- 7
- Displayfläche
- 8
- Fahrer
- 9
- Person außerhalb des Fahrzeugs
- L
- Projektionslichtstrahlenbündel (auch Strahlenbündel genannt)
- E1
- fahrzeuginnenseitige Eyebox im Innenanzeigemodus der Vorrichtung
- E2
- fahrzeugaußenseitige Eyebox im Außenanzeigemodus der Vorrichtung
- V1
- virtuelles Bild im Innenanzeigemodus der Vorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017219737 A1 [0003]
