DE102022127890A1 - System zum Darstellen von Informationen in einem Fahrzeug mittels in einer Glasfläche integrierten LED-Elementen - Google Patents

System zum Darstellen von Informationen in einem Fahrzeug mittels in einer Glasfläche integrierten LED-Elementen Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein System zum Darstellen von Informationen für einen Insassen in einem Fahrzeug mittels in mindestens eine Glasfläche des Fahrzeugs integrierten LED-Elementen oder einer an mindestens einer Glasfläche des Fahrzeugs aufgebrachten, LED-Elemente aufweisenden Schicht, wobei die Glasfläche in mehrere Teilbereiche unterteilbar ist, von denen jeder derart ansteuerbar ist, dass er als Beleuchtung oder als Display zur Darstellung von Entertainment-Funktionen dient, wobei das System ferner eine Ansteuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die LED-Elemente der gesamten Glasfläche oder von Teilbereichen davon derart anzusteuern, dass sie entweder Entertainment-Funktionen oder eine Beleuchtung ausgeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zum Darstellen von Informationen mittels in einer Glasfläche integrierten LED-Elementen, insbesondere in einem Fahrzeug.
  • Es sind bereits Entertainment-Displays und Beleuchtungsfelder innerhalb von Fahrzeugen bekannt. Insbesondere Entertainment-Displays sind häufig klobig, schwer und haben eine kleine aktive Zone, in der die Entertainment-Funktion angezeigt werden kann. Beleuchtungsfelder benötigen häufig viel Platz.
  • Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein System zum Darstellen von Informationen in Fahrzeugen bereitzustellen, das sowohl für Beleuchtung als auch für Entertainment verwendet werden kann, aber weniger Platz bei möglichst großer aktiver Fläche benötigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Vorgeschlagen wird ein System zum Darstellen von Informationen für einen Insassen in einem Fahrzeug mittels in mindestens eine Glasfläche des Fahrzeugs integrierten LED-Elementen oder einer an mindestens einer Glasfläche des Fahrzeugs aufgebrachten, LED-Elemente aufweisenden Schicht, wobei die Glasfläche in mehrere Teilbereiche unterteilbar ist, von denen jeder derart ansteuerbar ist, dass er als Beleuchtung oder als Display zur Darstellung von Entertainment-Funktionen dient, wobei das System ferner eine Ansteuereinheit aufweist, die dazu eingerichtet ist, die LED-Elemente der gesamten Glasfläche oder von Teilbereichen davon derart anzusteuern, dass sie entweder Entertainment-Funktionen oder eine Beleuchtung ausgeben.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Ansteuereinheit Ansteuersignale aus einer haptischen oder einer akustischen Anforderung oder einer Anforderung mittels Gestik eines der Insassen ermittelt oder erhält.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass ferner eine Sensorik vorgesehen ist, welche die Anzahl und die Position eines oder mehrerer Insassen im Fahrzeug erkennt und an die Ansteuereinheit übermittelt, welche dazu eingerichtet ist, die Teilbereiche derart anzupassen, dass jeder Teilbereich im Sichtfeld mindestens eines der Insassen liegt.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass ferner ein Combiner vorgesehen ist, der entweder fest an einem vorgegebenen Bereich der Glasscheibe montiert ist, oder variabel an der Glasscheibe anbringbar ist, und wobei der Combiner dazu eingerichtet und derart beweglich ist, ein Licht oder eine Darstellung von Entertainment-Funktionen, die von den LED-Elementen der Glasscheibe ausgegeben werden, derart anzupassen, dass die Darstellung auf einen Augpunkt des Insassen optimiert ist.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass der Combiner als Spiegel oder als halbtransparenter Spiegel gebildet ist.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass die Glasscheibe eines oder eine Kombination ist aus: einem Dachhimmel des Fahrzeugs, einer Seitenscheibe, einer Zwischenscheibe, einer Frontscheibe, einer Heckscheibe.
  • In einer Ausführung ist ein Fahrzeug, aufweisend das vorgesehen. In einer Ausführung ist vorgesehen, dass das Fahrzeug ein PKW, ein Zug oder ein Flugzeug ist.
  • Ferner ist ein Ansteuerverfahren zur Ansteuerung von LED-Elementen des Systems vorgesehen, wobei im Falle, dass ein Insasse eine Beleuchtung oder eine Entertainment-Funktion anfordert, mindestens ein aus einer vorgegebenen Anzahl an LED-Elementen gebildeter Teilbereich pro Insasse bereitgestellt wird und die angeforderte Beleuchtung oder Entertainment-Funktion anzeigt.
  • In einer Ausführung ist vorgesehen, dass ein Teilbereich für mehrere Insassen auf Anforderung der Insassen bereitgestellt wird.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
    • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines als Glasfläche gebildeten Dachhimmels mit mehreren Teilbereichen gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
    • 2 zeigt eine schematische Darstellung eines als Glasfläche gebildeten Dachhimmels mit mehreren Teilbereichen gemäß einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung.
  • In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Das Grundkonzept der Erfindung ist es, eine Glasscheibe 10 mit LED-Elementen 3, welche aktive RGB Pixel sind, bereitzustellen, um dort sowohl eine Beleuchtung als auch eine Darstellung von Entertainment-Funktionen zu ermöglichen. Dabei sind die LED-Elemente 3, welche z.B. OLED oder microLEDs sein können, entweder in die Glasscheibe 10 integriert oder darauf mittels eines geeigneten Verfahrens aufgebracht.
  • Vorzugsweise ist die Glasscheibe 10 mit den LED-Elementen 3 immer noch zumindest halbtransparent, so dass im Falle, dass die LED-Elemente 3 nicht aktiv sind, also nicht zur Anzeige von Entertainment-Funktionen oder einer Beleuchtung verwendet werden, der Insasse 2 noch die hinter der Glasscheibe 10 befindliche Umgebung erkennen und betrachten kann.
  • Vorteilhaft an der Verwendung von in eine Glasscheibe 10 integrierten LED-Elementen 3 ist, dass die aktive Fläche, also die Fläche, welche zur Anzeige von Entertainment-Funktionen oder Beleuchtung verwendet wird, im Vergleich zur Verwendung eines z.B. am Dachhimmel angebrachten Displays, größer sein kann und weniger Gewicht hat.
  • Außerdem ist in dem System eine Ansteuereinheit 5 zur Ansteuerung der LED-Elemente 3 vorgesehen. Hierfür können entsprechende Signalleitungen in die Glasscheibe 10 integriert werden, welche zu einem oder mehreren Steuergeräten des Fahrzeugs 1 führen und damit die Ansteuerung der LED-Elemente 3 ermöglichen. Die Ansteuerung kann durch den Insassen 2 erfolgen, welcher z.B. mittels einer akustischen oder haptischen Eingabe oder einer Gestik die entsprechenden Funktionen (Entertainment oder Beleuchtung) einstellt.
  • Diese Ansteuereinheit 5 ist dazu eingerichtet, alle LED-Elemente 3 der Glasscheibe 10 oder nur Teilbereiche 30-34 der mit LED-Elementen 3 versehenen Glasscheibe 10 anzusteuern. Sie kann also eine variable Erstellung von Teilbereichen 30-34 mit unterschiedlichen Funktionen bereitstellen, z.B. aufgrund einer Erkennung der Anzahl an Insassen 3 mittels fahrzeuginterner Sensorik wie Kameras oder Sitzbelegungssensoren. Um einen Teilbereich 30-34 bereitzustellen, wird eine vorgegebene Anzahl an LED-Elementen 3 angesteuert, welche den Teilbereich 30-34 aufspannen. Die Größe (Anzahl der aktiven Pixel) des Teilbereichs 30-34 ist entweder fest für das Fahrzeug und die Glasscheibe 10 vorgegeben oder kann z.B. mittels Eingabe in die Ansteuereinheit 5 vom Insassen 2 manuell bestimmt werden. Auch kann eine automatische Auswahl der Größe des Teilbereichs 30-34 aufgrund der Wahl der Funktion erfolgen. Beispielsweise ist bei einer Entertainmentfunktion ein möglichst großer Teilbereich 30-34 zu wählen, während bei einer Beleuchtung eine kleinere Fläche ausreicht.
  • Durch das individuelle Ansteuern der LED-Elemente 3 können z.B. je Insasse 2 ein oder mehrere Teilbereiche 30-33 bereitgestellt werden, die im Sichtfeld des jeweiligen oder mehrerer Insassen 2 liegen. So kann entweder jeder Insasse 2 eine individuelle Anzeige haben, wie in 1 dargestellt. Oder es kann z.B. ein Teilbereich 34 über mehrere Sitzbereiche von Insassen 2 hinwegreichen, wie in 2 (vorderer Bereich) gezeigt, so dass mehrere Insassen 2 dasselbe sehen, z.B. einen Film (wie im Kino). Ebenfalls in 2 ist eine weitere (optionale) Ausführung gezeigt, welche das Betrachten der in der Glasscheibe 10 angezeigten Information in einigen Sitzpositionen erleichtert. In 2 im hinteren Bereich sind zwei Teilbereiche 30, 31 (einer je Insasse 2) gezeigt, an denen jeweils ein Combiner 4 angeordnet ist. Dieser reflektiert die in der Glasscheibe 10 angezeigten Entertainment-Funktionen (oder auch Beleuchtung) in Richtung Insasse 2. Dies ist dann vorteilhaft, wenn der Insasse 2 z.B. nach vorne blicken möchte, aber dennoch z.B. einen Film ansehen möchte.
  • Unter einem Combiner 4 ist eine Vorrichtung zu verstehen, die Licht, das von einer Bildquelle kommt, mit aus der Umgebung einfallendem Licht zu einer gemeinsamen Ansicht vereinigt. Vorteilhaft ist der Combiner 4 aus einem Spiegel (z.B. silber verspiegelt bis zu schwarz hochglänzend) oder einem halbtransparenten Spiegel gebildet, der Umgebungslicht durchlässt, aber die auf der Glasscheibe 10 angezeigten Informationen reflektiert. Der Combiner 4 kann in einem Winkel und einer Position angeordnet werden, die auf den Augpunkt des Insassen 2 abgestimmt sind, der die auf der Glasscheibe 10 angezeigten Informationen ansehen möchte. Dabei kann die Anpassung an den Augpunkt sowohl automatisiert als auch manuell (durch den Insassen 2) erfolgen, je nach Anbindung des Combiners 4 an die Glasscheibe 10 und die Fahrzeuginfrastruktur.
  • In einer Ausführung erfolgt das automatisierte Anpassen der Position des Combiners 4, indem eine Sitzposition jedes Insassen 2 mittels fahrzeuginterner Sensorik erfasst wird, daraus eine optimale Lage des Combiners 4 ermittelt und der Combiner 4 abhängig davon in seiner Position und seinem Winkel angepasst wird. In einer zusätzlichen oder alternativen Ausführung erfolgt das automatisierte Anpassen des (selbsttätig bewegbaren) Combiners 4, indem der Combiner 4 mindestens eine Eye-Tracking-Kamera aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Augpunkt des Insassen 2 zu erfassen und basierend darauf eine optimale Lage des Combiners 4 zu ermitteln. Eine an die jeweilige Position des Insassen 2 möglichst optimal angepasste Neigung des Combiners 4 ist wesentlich, um dem Insassen 2 ein angenehmes Gefühl beim Betrachten der Information (Entertainment oder Beleuchtung) zu ermöglichen, so dass er sich z.B. entspannen kann.
  • In einer alternativen Ausführung erfolgt das automatisierte Verschieben des (selbsttätig bewegbaren) Combiners 4, indem der Insasse ermittelt wird und der Combiner 4 in eine für den jeweiligen Insassen voreingestellte Position verschoben wird.
  • Die Ermittlung des Insassen 2 kann in jeder Ausführung auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen, z.B. kann eine Voreinstellung durch ein mit dem Fahrzeug 1 verbundenes mobiles Endgerät zur bevorzugten oder gewünschten Sitzposition ausgelesen werden, es kann aber auch eine Insassenerkennung durch fahrzeuginterne Sensorik erfolgen und aus einem Speicher die bevorzugte Sitzposition ausgelesen und dann eingestellt werden.
  • In einer Ausführung kann der Combiner 4 zusätzlich vom Insassen 2 elektrisch oder manuell in eine andere Lage verschoben werden. Die Möglichkeit, den Combiner 4 manuell zu verschieben, kann vorteilhaft sein, wenn der Insasse 2 z.B. die vom Fahrzeug 1 bzw. der Einrichtung bestimmte Sitzposition ändern möchte, aber nicht elektronisch mit dem Fahrzeug 1 kommunizieren will oder kann.
  • In einer Ausführung können die Teilbereiche 30-33 z.B. über die Ansteuereinheit 5 intelligent angesteuert werden. Beispielsweise kann im Falle, dass der Combiner 4 aktiviert wird, also in eine Position, in der er verwendet wird, gebracht wird, oder an einer Glasscheibe 10 befestigt wird, ein automatisches Umschalten von einer aktuell aktiven Beleuchtung auf eine Entertainment-Funktion erfolgen. Dieses Umschalten erfolgt vorteilhaft nur für den Teilbereich 30-33, den der Combiner 4 aufgrund seiner Größe abdecken kann.
  • Die Befestigung des Combiners 4 an der Glasscheibe 10 hängt von der Art und Ausstattung des Fahrzeugs 1 ab und kann im Wesentlichen in zwei unterschiedlichen Varianten erfolgen. In einer Variante ist der Combiner 4 fest mit der Glasscheibe 10 verbunden, z.B. über ein in die Glasscheibe 10 oder an der Glasscheibe 10 angebrachtes Befestigungsmittel wie eine Schiene oder Magnete. Das Befestigungsmittel ist vorteilhaft im Wesentlichen flächenbündig in die Glasscheibe 10 integriert, um sowohl die Optik nicht zu stören, als auch, um die Kopffreiheit nicht zu beeinträchtigen und um ein Anstoßen des Kopfes am Befestigungsmittel zu vermeiden. In einer anderen Variante ist der Combiner 4 als separates Bauteil vorgesehen und kann über entsprechende Befestigungsmittel wie z.B. Saugnäpfe an der Glasscheibe 10 individuell angebracht werden. In beiden Varianten ist es vorteilhaft, wenn der Combiner 4 dreh-, schwenk- und kippbar angeordnet ist, z.B. über ein oder mehrere Scharniere. Dies ermöglicht eine optimierte Einstellung seiner Position und seines Winkels in Bezug auf den Augpunkt des Insassen 2.
  • Je nach Anwendung kann die Glasscheibe 10 ein Dachhimmel (wie in den Figuren gezeigt) oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs 1 sein. Es kann aber auch eine Heckscheibe, eine Frontscheibe oder eine innerhalb des Fahrzeugs 1 vorgesehene Zwischenscheibe (z.B. zur Trennung zwischen vorderem und Rücksitzbereich oder zwischen zwei Sitzreihen) sein.
  • Um eine Anzeige von Informationen bzw. Funktionen in das Blickfeld eines Fahrers eines Automobils zu bewegen, ist es aus Sicherheitsgründen notwendig, dass das Fahrzeug 1 mindestens vollautomatisiert (Level 4), oder sogar autonom fährt. Für die restlichen Insassen 2 gilt dies nicht unbedingt. Das heißt, dass das System aktuell sehr gut für Insassen 2 des Fahrzeugs 1 außer dem Fahrer geeignet ist und die Anzeigeflächen (auch als Teilbereiche 30-34 bezeichnet) entsprechend anzuordnen sind. Das Fahrzeug 1 kann dabei auch teilautomatisiert oder vollautomatisiert sein. Beim autonomen Fahren ab Level 4 ist das System auch für den Fahrer geeignet, z.B. während sich der Fahrer in Relaxposition befindet. Hier kann dann ein noch größerer Teilbereich 30-34 z.B. des Dachhimmels zur Anzeige verwendet werden.
  • Als Entertainment-Funktionen sind z.B. Filme oder Musikvideos, die mittels Kameras aufgenommene abgefahrene Umgebung anzeigt, eine Kommunikation mittels Video nach extern, ein zu lesender Text, Ergebnisse einer Internetsuche, und sonstige Daten, die zur Information des Nutzers (Insassen 2) dienen können, bezeichnet.
  • Unter dem Begriff automatisiert ist zu verstehen, dass der Combiner 4 im Wesentlichen ohne Zutun des Insassen 2 in eine für die aktuelle Position des Insassen 2 geeignete Lage zur Betrachtung der Information verschoben wird. Hierzu können entsprechende elektrische Stellmotoren vorgesehen sein, die über ein zentrales Steuergerät oder die Ansteuereinheit 5 angesteuert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    10
    Glasscheibe
    2
    Insassen
    3
    LED-Elemente
    30-34
    Teilbereiche
    4
    Combiner
    5
    Ansteuereinheit

Claims (10)

  1. System zum Darstellen von Informationen für einen Insassen (2) in einem Fahrzeug (1) mittels in mindestens eine Glasfläche (10) des Fahrzeugs (1) integrierten LED-Elementen (3) oder einer an mindestens einer Glasfläche (10) des Fahrzeugs (1) aufgebrachten, LED-Elemente (3) aufweisenden Schicht, wobei die Glasfläche (10) in mehrere Teilbereiche (30-34) unterteilbar ist, von denen jeder derart ansteuerbar ist, dass er als Beleuchtung oder als Display zur Darstellung von Entertainment-Funktionen dient, wobei das System ferner aufweist: eine Ansteuereinheit (5), die dazu eingerichtet ist, die LED-Elemente (3) der gesamten Glasfläche (10) oder von Teilbereichen (30-34) davon derart anzusteuern, dass sie entweder Entertainment-Funktionen oder eine Beleuchtung ausgeben.
  2. System nach Anspruch 1, wobei die Ansteuereinheit (5) Ansteuersignale aus einer haptischen oder einer akustischen Anforderung oder einer Anforderung mittels Gestik eines der Insassen (2) ermittelt oder erhält.
  3. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei ferner eine Sensorik vorgesehen ist, welche die Anzahl und die Position eines oder mehrerer Insassen (2) im Fahrzeug (1) erkennt und an die Ansteuereinheit (5) übermittelt, welche dazu eingerichtet ist, die Teilbereiche (30-34) derart anzupassen, dass jeder Teilbereich (30-34) im Sichtfeld mindestens eines der Insassen (2) liegt.
  4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ferner ein Combiner (4) vorgesehen ist, der entweder fest an einem vorgegebenen Bereich der Glasscheibe (10) montiert ist, oder variabel an der Glasscheibe (10) anbringbar ist, und wobei der Combiner (4) dazu eingerichtet und derart beweglich ist, ein Licht oder eine Darstellung von Entertainment-Funktionen, die von den LED-Elementen (3) der Glasscheibe (10) ausgegeben werden, derart anzupassen, dass die Darstellung auf einen Augpunkt des Insassen (2) optimiert ist.
  5. System nach Anspruch 4, wobei der Combiner (4) als Spiegel oder als halbtransparenter Spiegel gebildet ist.
  6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Glasscheibe (10) eines oder eine Kombination ist aus: einem Dachhimmel des Fahrzeugs (1), einer Seitenscheibe, einer Zwischenscheibe, einer Frontscheibe, einer Heckscheibe.
  7. Fahrzeug (1), aufweisend das System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Fahrzeug (1) nach Anspruch 7, wobei das Fahrzeug (1) ein PKW, ein Zug oder ein Flugzeug ist.
  9. Ansteuerverfahren zur Ansteuerung von LED-Elementen (3) des Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Falle, dass ein Insasse (2) eine Beleuchtung oder eine Entertainment-Funktion anfordert, mindestens ein aus einer vorgegebenen Anzahl an LED-Elementen (3) gebildeter Teilbereich (30-33) pro Insasse (2) bereitgestellt wird und die angeforderte Beleuchtung oder Entertainment-Funktion anzeigt.
  10. Ansteuerverfahren nach Anspruch 9, wobei ein Teilbereich (34) für mehrere Insassen (2) auf Anforderung der Insassen (2) bereitgestellt wird.
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