DE19929587A1 - Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

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DE19929587A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigeeinheit (2), ein Steuergerät (4) und mindestens eine Eingabeeinheit (3), wobei über das Steuergerät (4) der Bildaufbau der Anzeigeeinheit (2) steuerbar ist, wobei der Bildaufbau auf der Anzeigeeinheit (2) bewegbar oder die Anzeigeeinheit (2) bewegbar mit einer Sichtfeldbegrenzung ausgebildet ist, wobei zur Informationsdarstellung die gesamte Anzeigeeinheit (2) nutzbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigeeinheit, ein Steuergerät und mindestens eine Eingabeeinheit, wobei über das Steuergerät der Bildaufbau der Anzeigeeinheit steuerbar ist.
Derartige Anzeigeeinrichtungen sind beispielsweise zur Darstellung von digitalen Straßenkarten eines Navigationssystems bekannt. Die Ansteuerung der Anzeigeeinheit, die beispielsweise als LCD oder als Monitor ausgebildet ist, erfolgt dabei über das Steuergerät, das in Abhängigkeit von der aktuellen Position die Darstellung auf der Anzeigeeinheit fortlaufend verändert. Weiter verändert das Steuergerät den Bildaufbau auf der Anzeigeeinheit gegebenenfalls in Abhängigkeit von über die Eingabeeinheit eingegebene Befehle. Da insbesondere in Kraftfahrzeugen der vorhandene Bauraum begrenzt ist, sind wiederholt Anstrengungen unternommen worden, eine vorhandene Anzeigeeinrichtung mehreren Komfortsystemen zuzuordnen, so daß dann bedarfsweise die Informationen verschiedener Systeme darstellbar sind. Der Nutzer kann dann beispielsweise mittels eines Menüs ein System auswählen, dessen Informationen dann meist in Form eines weiteren Menüs dargestellt werden. Wie aus der Computertechnik bekannt, sind die angebotenen Informationen und Eingabemöglichkeiten hierarchisch in Untermenüs angeordnet. Nachteilig an den bekannten Anzeigeeinrichtungen ist, daß der Nutzer leicht den Überblick verliert, wo er sich gerade menütechnisch befindet. Ein weiterer Nachteil tritt auf, wenn der Nutzer zwischen einzelnen Darstellungen wechseln möchte, da die aus der Computertechnik bekannte Überlagerung mehrerer Menüs aufgrund der Größe der Anzeigeeinheit nur begrenzt anwendbar ist.
Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge zu schaffen, mittels derer die zuvor beschriebenen Probleme überwunden werden.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch eine Anzeigeeinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Durch den bewegbaren Bildaufbau auf Anzeigeeinheit oder eine bewegbare Anzeigeeinheit mit einer Sichtfeldbegrenzung, wobei zur Informationsdarstellung die gesamte Anzeigeeinheit nutzbar ist, kann die Anzeigeeinrichtung gleichzeitig mehreren Systemen zugeordnet werden, wobei jeweils auf der Anzeigeeinheit aktuell nur die Informationen eines Systems dargestellt werden.
Die bewegbare Anzeigeeinrichtung kann entweder unmittelbar durch eine manuelle mechanische Kraftübertragung und/oder mittelbar über die Eingabeeinheit bewegt werden. Bei der mittelbaren Bewegung werden dann die Eingabebefehle, die über Eingabeeinheit eingegeben werden, in Steuersignale für Stellglieder wie beispielsweise Schrittmotoren umgesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit als Halbkugel- oder Kugelschale ausgebildet, wodurch eine große Anzeigefläche in einem kleinen Bauraum realisiert ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Anzeigeeinheit für jede Bewegungsrichtung ein Anschlag zugeordnet, so daß mittels einer federnden Rücksetzeinrichtung die Anzeigeeinheit wieder in eine Grundstellung zurücksetzbar ist.
Die Eingabeeinheit ist vorzugsweise als Trackball und/oder als Joystick ausgebildet, wobei insbesondere mit einem Trackball eine Bewegungssteuerung der kugel- oder halbkugelförmigen Anzeigeeinheit sehr einfach ist. Prinzipiell kann die Eingabeeinheit auch als Druck- oder Wippschalter ausgebildet sein.
Vorzugsweise ist die Anzeigeeinheit als Touch-Screen ausgebildet, dessen berührungssensitive Felder eine Eingabeeinheit bilden, die sowohl zur Eingabe von Bewegungsbefehlen als auch zur Eingabe von Daten- und Steuerbefehlen genutzt werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Anzeigeeinrichtung in eine Lenkeinrichtung eines Kraftfahrzeuges integriert, so daß ein Kraftfahrzeugführer die Anzeigeeinheit in seinem unmittelbaren Gesichtsfeld hat. Entsprechend der Form der Anzeigeeinheit muß hierzu die Lenkeinrichtung zur Aufnahme der Anzeigeeinheit gegebenenfalls modifiziert werden. Hierzu ist es vorteilhaft, die Lenkeinrichtung als steer- by-wire-System auszubilden. Der Vorteil von steer-by-wire-Systemen, wie beispielsweise gemäß der US-5,237,441 oder der DE 42 15 630 A1 ist, daß das mittig angeordnete Lenkgestänge entfällt, was die Integration insbesondere von sphärischen Anzeigeeinheiten erheblich vereinfacht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figur zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Anzeigeneinrichtung mit bewegbarem Bildaufbau in einer Grundposition,
Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild der Anzeigeneinrichtung gemäß Fig. 1 in einer zweiten Position,
Fig. 3 eine Perspektivdarstellung einer kugelförmigen Anzeigeeinheit,
Fig. 4 ein Sichtfeld der Anzeigeeinheit gemäß Fig. 3 in einer Grundposition,
Fig. 5 ein Sichtfeld der Anzeigeeinheit in einer zweiten Position,
Fig. 6 das Sichtfeld gemäß Fig. 5 nach einer Befehlseingabe und
Fig. 7 eine Perspektivdarstellung einer Lenkeinrichtung zur Aufnahme einer Anzeigeeinheit.
Die Anzeigeeinrichtung 1 umfaßt eine Anzeigeeinheit 2, eine Eingabeeinheit 3, ein Steuergerät 4, einen Multiplexer 5 und vier Komfortsysteme S1-S4. Die Eingabeeinheit 3 ist mit dem Steuergerät 4 verbunden, das bidirektional mit den vier Komfortsystemen S1-S4 verbunden ist. Über den Multiplexer 5 ist das Steuergerät 4 mit der Anzeigeeinheit 2 verbunden und steuert den Bildaufbau auf der Anzeigeeinheit 2, die beispielsweise als LCD-Display oder Monitor ausgebildet ist. Über die Eingabeeinheit 2 sind sowohl Bewegungsbefehle als auch Steuerbefehle für die Komfortsysteme S1-S4 eingebbar.
Dabei wird der Bildaufbau für alle vier Komfortsysteme S1-S4 unabhängig voneinander berechnet und ist jeweils einzeln darstellbar. In einer Grundposition G wird der Anzeigeeinheit 2 ein entsprechender Bildaufbau durch das Steuergerät 4 über den Multiplexer 5 zugeführt. Dieser Bildaufbau stellt dar, welche Komfortsysteme S1-S4 über die Anzeigeeinheit 2 darstellbar sind und wie diese aufrufbar sind. Dazu ist jedem Bildaufbau eines Komfortsystems S1-S4 eine Bewegungsrichtung zugeordnet. Wird nun beispielsweise über die Eingabeeinheit 3 eine Bewegung "nach rechts" eingegeben, so wird dies durch das Steuergerät 4 erfaßt und in einen Steuerbefehl für den Multiplexer 5 umgesetzt. Dieser Steuerbefehl wird über eine Steuerleitung 6 an den Multiplexer 5 übertragen, so daß nunmehr der Bildaufbau des Komfortsystems S2 auf der Anzeigeeinheit 2 dargestellt wird, was in Fig. 2 dargestellt ist. Somit sind gedanklich die einzelnen Bildaufbaue der vier Komfortsysteme S1-S4 um die Anzeigeeinheit 2 herum angeordnet und durch die Eingabeeinheit 3 in die Anzeigeeinheit 2 bewegbar. Bei dieser beschriebenen Ausführungsform, bleibt also die Anzeigeeinheit 2 örtlich fest, und der jeweils darzustellende Bildaufbau wird über die Eingabeeinheit 3 bewegt.
Alternativ kann auch die Anzeigeeinheit 2 selbst bewegt werden. Hierzu sei angenommen, daß die Anzeigeeinheit kreuzförmig ausgebildet sei, wobei dann gleichzeitig auf der Anzeigeeinheit der Bildaufbau für alle vier Komfortsystem S1-S4 und der Grundposition dargestellt werden. In diesem Fall wird der Anzeigeeinheit 2 eine Abdeckung zugeordnet, die ein definiertes Sichtfeld der Größe eines Bildaufbaus freigibt. Da alle Bildaufbaue parallel dargestellt werden, entfällt in diesem Fall der Multiplexer 5. Dafür existiert eine Stelleinrichtung, mittels derer die Anzeigeeinheit relativ zur Abdeckung bewegbar ist, so daß der gewünschte Bildaufbau in das Sichtfeld bewegbar ist. Bei einer planaren Ausbildung der Anzeigeeinheit wird jedoch auch ein entsprechend großer Bauraum benötigt, was den Voraussetzungen in einem Kraftfahrzeug nicht entgegenkommt.
In der Fig. 3 ist eine als Kugelschale ausgebildete Anzeigeeinrichtung 2 dargestellt. Die Kugelschale ist mit einer Öffnung ausgebildet, durch die elektrische Leitungen ins Innere der Kugelschale führbar sind. Im Gegensatz zu einer planaren Anordnung läßt sich mit der Kugelschale die Fläche der Anzeigeeinheit bautechnisch kompakt realisieren. Die Kugelschale wird dann beispielsweise im Armaturenbrett angeordnet und das Bild projiziert auf die Kugelschale bewegt bzw. gedreht, wobei die Drehbarkeit auch auf bestimmte Achsen beschränkbar ist. Durch die seitliche Begrenzung im Einbauort bzw. durch eine separate Abdeckung wird das Sichtfeld auf die Kugelschale auf eine Kugelklappe begrenzt, so daß sich beispielsweise eine Darstellung gemäß Fig. 4 ergibt. Die Bewegung bzw. Drehung erfolgt beispielsweise über eine elektrische Stelleinrichtung, die ihre Steuerbefehle über eine Eingabeeinheit 3 erhält. Die Eingabeeinheit 3 wird dabei vorzugsweise an die durchzuführenden Bewegungen angepaßt. Ist die Bewegung auf zwei Achsen beschränkt, kann die Eingabeeinheit 3 als Kreuz-Tastschalter oder -Wippschalter ausgebildet sein. Bei vielachsigen Drehmöglichkeiten kommen vorzugsweise Trackballs oder joystickähnliche Bedienelemente zur Anwendung.
In der Fig. 4 ist die Anzeigeeinrichtung 2 in einer Grundposition dargestellt. Der Bildaufbau in dem Sichtfeld umfaßt vier kreissegmentförmige Anzeigefelder 7, denen jeweils ein Komfortsystem zugeordnet ist. Jedem Anzeigefeld 7 ist ein piktogrammförmiger Pfeil 8 zugeordnet, aus dem sich die Bewegungseinrichtung für den zum Komfortsystem zugehörigen Bildaufbau ergibt. Des weiteren ist oberhalb der Anzeigefelder 7 eine halbkreisförmige Skalenanzeige 9 beispielsweise für die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit angeordnet. Möchte nun der Nutzer den Bildaufbau für die Navigation im Sichtfeld sehen, so muß die Kugelschale nach unten gedreht werden, was durch den größeren Pfeil angedeutet werden soll. Dabei kann jeder Drehrichtung ein Grenzdrehmoment zugeordnet sein, nach dessen Überwindung die Kugelschale um ein festes Bogenmaß gedreht wird, so daß der in der Drehrichtung liegende Bildaufbau vollständig im Sichtfeld dargestellt wird.
Nach der erfolgten Drehung in Pfeilrichtung erscheint ein Bildaufbau für das Navigationssystem gemäß Fig. 5. Die Skalenanzeige 9 kann dabei fest jedem Bildaufbau zugeordnet sein, so daß diese unabhängig davon, welcher Bildaufbau ausgewählt wurde, stets an der gleichen Position im Sichtfeld zu sehen ist. Bei einer Ausbildung der Anzeigeneinheit als Touch-Screen können dann Eingabepositionen über berührungssensitive Felder 10 optisch hervorgehoben dargestellt werden. Im dargestellten Beispiel wird der Nutzer gefragt, ob eine Alternativroute berechnet werden soll. Wird nun das berührungssensitive Feld 10 berührt oder der Befehl über eine andere Eingabeeinheit eingegeben, so wird die Alternativroute berechnet und gemäß Fig. 6 dargestellt. Möchte nun der Nutzer von der Navigation zur Unterhaltung wechseln, so wird die Kugelschale zunächst wieder nach oben und anschließend nach links gedreht. Des weiteren kann jeder Bewegungsrichtung ein Anschlag mit Rückstelleinrichtung zugeordnet sein. Im Beispiel gemäß Fig. 6 würde bei einer weiteren Drehung nach unten die Kugelschale in die Position gemäß Fig. 4 zurückgedreht werden.
In der Fig. 7 ist perspektivisch eine Lenkeinrichtung 11 zur Aufnahme einer kugelschalenförmigen Anzeigeeinheit 2 dargestellt. Die Lenkeinrichtung 11 umfaßt ein Lenkrad 12, einen kugelschalenförmigen Basiskörper 13, Lenkeinschlagsensoren 14 und mechanische Befestigungseinrichtungen 15. Der kugelschalenförmige Basiskörper 13 weist im Bereich des Lenkrades 12 eine Öffnung auf, die von einer stegförmigen Umrandung 15 umgeben ist. In dem Basiskörper 13 wird die kugelschalenförmige Anzeigeeinheit 2 drehbar angeordnet, wobei die Öffnung mit der Umrandung 16 ein definiertes Sichtfeld bilden. Über eine Kabeldurchführung 17 werden die Versorgungs- und Steuerleitungen für die Anzeigeeinheit 2 in den Basiskörper 13 geführt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1
Anzeigeeinrichtung
2
Anzeigeeinheit
3
Eingabeeinheit
4
Steuergerät
5
Multiplexer
6
Steuerleitung
7
Anzeigefelder
8
Pfeil
9
Skalenanzeige
10
berührungssensitive Felder
S1-S4 Komfortsysteme
11
Lenkeinrichtung
12
Lenkrad
13
Basiskörper
14
Radeinschlagssensoren
15
Befestigungseinrichtungen
16
Umrandung
17
Kabeldurchführung

Claims (11)

1. Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Anzeigeeinheit, ein Steuergerät und mindestens eine Eingabeeinheit, wobei über das Steuergerät der Bildaufbau der Anzeigeeinheit steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufbau auf der Anzeigeeinheit (2) bewegbar oder die Anzeigeeinheit (2) bewegbar mit einer Sichtfeldbegrenzung ausgebildet ist, wobei zur Informationsdarstellung die gesamte Anzeigeeinheit (2) nutzbar ist.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1 mit einer bewegbaren Anzeigeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung unmittelbar durch eine manuelle mechanische Kraftübertragung und/oder mittelbar über die Eingabeeinheit (3) durchführbar ist.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (2) sphärisch ausgebildet ist.
4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (2) als Rotationskörper, insbesondere als Kugelschale ausgebildet ist.
5. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigeeinheit (2) für jede Bewegungsrichtung ein Druckpunkt zugeordnet ist.
6. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (3) als Trackball und/oder als Joystick ausgebildet ist.
7. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (2) als Touch-Screen ausgebildet ist.
8. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bewegungseinrichtung ein Anschlag zugeordnet ist.
9. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (2) in einer Lenkeinrichtung (11) eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
10. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinrichtung (11) ein Lenkrad (12) und einen im wesentlichen kugelschalenförmigen Basiskörper (13) umfaßt.
11. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkeinrichtung (11) als steer-by-wire-System ausgebildet.
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