DE4304642A1 - Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Projizieren wenigstens einer Anzeige auf eine Projektionsfläche vor einem Fahrersitz und zur Bildung eines virtuel­ len Bildes vor einer Windschutzscheibe des Fahr­ zeugs.

Es ist bekannt, in Fahrzeugen Anzeigeeinrichtungen einzusetzen, die eine sogenannte Head-up-Display­ vorrichtung aufweisen, welche eine Anzeige, die von einer Anzeigeeinrichtung geliefert wird, auf eine Projektionsfläche vor dem Fahrersitz projiziert und ein virtuelles Bild der Anzeige der äußeren Land­ schaft vor der Frontscheibe visuell überlagert. Diese Anzeigeeinrichtungen weisen in aller Regel einen mit einer Anzeige zusammenwirkenden Projektor auf, der das von der Anzeige ausgesandte Licht ge­ gen die Frontscheibe wirft, wobei die Frontscheibe als Kombinator wirkt und das Licht reflektiert und damit ein für den Fahrer als ein virtuelles Bild vor der Frontscheibe sichtbares Bild bereitstellt.

Je nach Stellung des Projektors werden die virtuellen Bilder der Anzeige an vorherbestimmten Positionen vor der Frontscheibe gebildet. Diese Head-up-Displayanzeigevorrichtungen für Fahrzeuge wurden entwickelt, um die Gefahr zu vermeiden, daß der Fahrer vom äußeren Sichtfeld aus zeitweilig eine Anzeige oder dergleichen innerhalb des Fahrzeugs, vorzugsweise auf dem Armaturenbrett, betrachtet. Durch die Verwendung der vorgenannten Anzeigeeinrichtung kann der Fahrer seinem in Fahrtrichtung liegenden Sichtfeld den Anzeige­ instrumenten entsprechende Bilddaten visuell über­ lagern und dadurch, ohne den Blick von der Fahrt­ richtung zu nehmen, wahrnehmen.

Es ist allgemein bekannt, die Höhe der virtuellen Bilder in bezug auf eine Bezugsebene, beispiels­ weise der Kopfposition des Fahrers, in der Höhe so einzustellen, daß diese das eigentliche Sichtfeld des Fahrers nicht störend überdecken und der Fahrer das Geschehen vor dem Fahrzeug sicher überblicken kann. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß die einmal eingestellte Höhe des virtuellen Bildes während der Fahrt eingestellt bleibt, so daß infolge der Gewöhnung des Fahrers an ein zusätzliches virtuelles Bild in seinem Blickfeld von diesem etwaige, mit einer Warnung verbundene Änderungen des virtuellen Bildes unter Umständen nicht wahrge­ nommen werden.

In der DE 38 12 649 ist bereits vorgeschlagen wor­ den, die Wahrnehmbarkeit der virtuellen Bilder dahingehend zu verbessern, daß diese durch geeig­ nete Vorrichtungen in zwei vertikal hintereinander liegenden Ebenen abgebildet werden, die bei Ansicht durch den Fahrer ein mit einer verbesserten Tiefen­ wirkung ausgestattetes virtuelles Bild ergeben. Hierbei ist jedoch nachteilig, daß auch das verbes­ sert wiedergegebene virtuelle Bild einer Anzeige gewohnheitsmäßig nur in der eingestellten Höhe des virtuellen Bildes durch den Fahrer flüchtig be­ trachtet wird, so daß dieser etwaige Warnungen ver­ spätet oder gar nicht wahrnimmt.

Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine An­ zeigeeinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaf­ fen, mit der verhindert wird, daß eine neue, sich während der Fahrt ergebende Information vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs nicht beachtet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Es wurde gefunden, daß wenn die Anzeigeeinrichtung Mittel aufweist, die ein von einer Anzeige bereit­ gestelltes Bild in Abhängigkeit eines Informations­ gehaltes der Anzeige als virtuelles Bild in unter­ schiedlichem horizontalen Abstand zu einer Bezugs­ ebene sichtbar macht, dieses neue virtuelle Bild im Blickfeld des Fahrers sofort von diesem bemerkt wird.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das, das virtuelle Bild bereitstellende Mittel ein um einen Lagerpunkt verschwenkbarer Hohlspiegel ist, der eine Positioniereinrichtung aufweist, die mit einem in Abhängigkeit des Informationsgehaltes der Anzeige reagierenden automatischen Stellglied verbunden ist.

Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin­ dung ist es möglich, daß wenn der Informationsge­ halt einer Anzeige, beispielsweise der Öldruck, die Kühlmitteltemperatur, der Abstand zu einem Hinder­ nis oder ähnliches einen bestimmten Grenzwert über­ schreitet, diese Grenzwertüberschreitung eine Ver­ stellung des Hohlspiegels bewirkt, so daß der Fah­ rer des Kraftfahrzeugs das virtuelle Bild, das der warnenden Information der Anzeige entspricht, un­ mittelbar in sein Blickfeld eingeblendet bekommt, so daß es unmöglich wird, diese Warnung zu über­ sehen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Anzeige ein Flüssigkeitskristall­ display ist, das seine Farbe vorteilhaft in Ab­ hängigkeit des Informationsgehaltes der Anzeige än­ dern kann, so daß neben dem in das Blickfeld ge­ rückten virtuellen Bild die Aufmerksamkeit des Fahrers durch eine Farbänderung noch besonders er­ regt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Aus­ führungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Ansicht einer erfindungs­ gemäßen Head-up-Displayanzeigevorrichtung;

Fig. 2 eine Gesamtansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer Head-up-Displayanzeige Vorrichtung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist der vordere Bereich eines Kraft­ fahrzeugs 10 gezeigt. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Windschutzscheibe 12 sowie ein Armaturenbrett 14 auf. Das Kraftfahrzeug 10 besitzt weiterhin einen hier nicht dargestellten Fahrersitz, auf dem ein Fahrer derart sitzt, daß sein Kopf sich in etwa des Bereiches 16 befindet. Dem Armaturenbrett 14 zugeordnet ist eine als Flüssigkeitskristalldisplay ausgebildete Anzeige 18. Innerhalb des Armaturen­ brettes 14 ist ein Hohlspiegel 20 angeordnet, der eine Positioniereinrichtung 22 aufweist, die mit einer Betätigungseinrichtung 24 in Verbindung steht. Der Betätigungseinrichtung 24 ist ein Stell­ glied 26 zugeordnet, das beispielsweise mit einem Zahnkranz eine an der Betätigungseinrichtung 24 vorgesehene Zahnstange kämmt. Die Betätigungsein­ richtung 24 besitzt weiterhin einen Handknopf 28. Zwischen der Anzeige 18 und dem Hohlspiegel 20 ist ein Planspiegel 30 angeordnet. Weitere Einrich­ tungen des Kraftfahrzeugs 10, beispielsweise die, die Informationen für die Anzeige 18 bereitstellen­ den Mittel, vorzugsweise Sensoren, Meßgeräte usw., sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht darge­ stellt.

Die Anordnung gemäß Fig. 1 übt folgende Funktion aus.

Das Flüssigkeitskristalldisplay der Anzeige 18 sen­ det ein der momentanen Anzeige entsprechendes Licht aus. Für die Beschreibung der Funktion ist un­ wesentlich, ob die Anzeige 18 nur eine Information, beispielsweise die Fahrtgeschwindigkeit oder mehre­ re Informationen, beispielsweise zusätzlich die Drehzahl der Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs oder den Abstand des Kraftfahrzeugs 10 zu einem Hindernis anzeigt. Das von der Anzeige 18 ausgesen­ dete Licht wird durch den Planspiegel 30 gerichtet und auf den Hohlspiegel 20 geworfen. Von dem Hohl­ spiegel 20 wird das der Anzeige 18 entsprechende Bild auf die Windschutzscheibe 12 des Kraftfahr­ zeugs 10 projiziert und von einem im Kraftfahrzeug 10 sitzenden Fahrer, dessen Kopf sich im Bereich 16 befindet, als virtuelles Bild an der Stelle 32 vor der Windschutzscheibe 12 wahrgenommen. Das virtuel­ le Bild an der Stelle 32 entsteht durch eine Reflektion der Windschutzscheibe 12. Der Abstand des virtuellen Bildes an der Stelle 32 von der Windschutzscheibe 12 kann durch eine entsprechende Formgebung des Hohlspiegels 20 vorherbestimmt wer­ den. Die Strahlengänge des durch den Hohlspiegel 20 projizierten Bildes bzw. des daraus resultierenden virtuellen Bildes sind mit 34 angedeutet.

Nachdem ein Fahrzeugführer das Kraftfahrzeug 10 bestiegen hat, kann er, je nach dem welche Sitz­ position er eingenommen hat und damit in welchem Rasterfeld des Bereiches 16 sich sein Kopf befin­ det, über den Handknopf 28 und die Betätigungs­ einrichtung 24 die Positioniereinrichtung 22 des Hohlspiegels 20 so verstellen, daß sich das virtuelle Bild an der Stelle 32 in einem Bereich seines Blickfeldes befindet, der eine Wahrnehmung des Verkehrsgeschehens vor dem Kraftfahrzeug 10 nicht behindert.

Entsteht nunmehr eine Situation, die es erfor­ derlich macht, daß der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 auf eine bestimmte Zustandsänderung aufmerksam ge­ macht wird, dies könnte beispielsweise eine Min­ desttankfüllung oder das Überschreiten einer be­ stimmten Betriebstemperatur der Antriebsmaschine oder auch das Unterschreiten eines bestimmten Ab­ standes zu einem vor dem Kraftfahrzeug 10 fahrenden weiteren Fahrzeug sein, wird diesem diese Änderung des Informationsgehaltes eines bestimmten Zustandes auf der Anzeige 18 angezeigt. Bei konzentrierter Fahrweise des Fahrers wird er diese Zustandsän­ derung nur zufällig wahrnehmen, wenn er nicht in besonderer Weise auf die neue Situation aufmerksam gemacht wird. Die Aufmerksamkeit des Fahrers wird dadurch erregt, daß die mit einer bestimmten Zu­ standsänderung der Anzeige 18 einhergehende Än­ derung des Informationsgehaltes gleichzeitig über geeignete, hier nicht näher zu betrachtendende Mit­ tel, ein Tätigwerden des Stellgliedes 26 bewirkt. Indem das Stellglied 26 aktiviert wird, bewegt dieses über die Betätigungseinrichtung 24 und die Positioniereinrichtung 22 den Hohlspiegel 20 in eine andere Position. Hieraus resultiert, da mit dem Verschwenken des Hohlspiegels 20 gleichzeitig der von dem Hohlspiegel 20 ausgehende Strahlengang 34 auf einer anderen Stelle der Windschutzscheibe 12 auftrifft, daß das über das Flüssigkeits­ kristalldisplay der Anzeige 18 ausgestrahlte Bild auf einer anderen, vorzugsweise einer höheren Stel­ le der Windschutzscheibe 12 projiziert wird. Damit ist erreicht, daß der Fahrer, dessen Kopf sich im Bereich 16 befindet, das der Anzeige 18 entspre­ chende virtuelle Bild an einer von der Stelle 32 abweichenden, in Fig. 1 nicht gezeigten, aber vor­ zugsweise über der Stelle 32 liegenden Stelle, die direkt in seinem äußeren Sichtfeld liegt, wahr­ nimmt.

Somit ist gewährleistet, daß der Fahrer des Kraft­ fahrzeugs 10 unmittelbar nach Auftreten einer möglicherweise eine Gefahr bedeutenden Situations­ änderung auf diese aufmerksam gemacht wird.

In der in Fig. 2 gezeigten Gesamtübersicht wird noch einmal die Verlagerung des virtuellen Bildes verdeutlicht. Der in dem Kraftfahrzeug 10 sitzende Fahrer richtet seine Aufmerksamkeit während der Fahrt im allgemeinen entlang der Linie 38 seines Blickfeldes, in dem ein hoher Informationsgehalt für den Fahrer bezüglich der vor dem Kraftfahrzeug 10 herrschenden Verkehrssituation, beispielsweise des Abstandes zu einem vorausfahrenden weiteren Fahrzeug 11, gegeben ist. Innerhalb eines Sicht­ bereiches des Fahrers, der in Fig. 2 mit der Linie 39 angedeutet ist, die bei Fahrt für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 nur einen geringen Informations­ gehalt beinhaltet, wird an der Stelle 32 gemäß der in Fig. 1 beschriebenen Art und Weise das der Anzeige 18 entsprechende virtuelle Bild 32 vom Fahrer wahrgenommen. Tritt nun die erwähnte Än­ derung des Informationsgehaltes der Anzeige 18 ein, wird über die Verstellung des Hohlspiegels 20 das virtuelle Bild an die Stelle 36 verschoben, das heißt, das virtuelle Bild wird horizontal zu einer Bezugsebene, beispielsweise der Fahrbahn 40 angeho­ ben, so daß es nun direkt im Hauptblickfeld des Fahrers entlang der Linie 38 erscheint. Somit wird das virtuelle Bild in einem Bereich des äußeren Sichtfeldes des Fahrers abgebildet, in dem dieser die für ihn bestimmte Information, beispielsweise eine Warnung, unbedingt wahrnehmen muß.

Gegebenenfalls kann die Aufmerksamkeit des Fahrers dadurch erhöht werden, daß bei einer gefährlichen Veränderung des Informationsgehaltes der Anzeige 18 das Flüssigkeitskristalldisplay ein Licht anderer Farbe abstrahlt, so daß das virtuelle Bild an der Stelle 36 sich zusätzlich farblich von dem virtuellen Bild an der Stelle 32 unterscheiden kann.

Im Sinne der Erfindung ist ebenfalls, daß eine Erregung der Aufmerksamkeit des Fahrers dahingehend erfolgt, daß sich das virtuelle Bild weiterhin an der Stelle 32 befindet und lediglich durch eine Änderung der Farbe, wie bereits erwähnt, der Fahrer auf eine eventuelle Gefahrensituation aufmerksam gemacht wird. Der Abstand 1 des virtuellen Bildes an der Stelle 32 und 36 ergibt sich durch den Abstand des Hohlspiegels 20 von der Windschutz­ scheibe 12 und durch die Wahl der Krümmung des Hohlspiegels 20.

Claims (10)

1. Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug mit einer Einrichtung zum Projizieren wenigstens einer Anzei­ ge auf eine Projektionsfläche vor einem Fahrersitz und zur Bildung eines virtuellen Bildes vor einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung Mittel auf­ weist, die ein, von einer Anzeige (18) bereitge­ stelltes Bild in Abhängigkeit eines Informations­ gehaltes der Anzeige (18) als virtuelles Bild in unterschiedlichem horizontalen Abstand zu einer Bezugsebene (40) sichtbar macht.

2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mittel ein um einen Lager­ punkt verschwenkbarer Hohlspiegel (20) ist.

3. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­ spiegel (20) eine Positioniereinrichtung (22) auf­ weist.

4. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Positio­ niereinrichtung (22) mit einer Betätigungseinrich­ tung (24) verbunden ist.

5. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung (24) mit einem in Abhängigkeit des Informationsgehaltes der Anzeige (18) reagierenden Stellglied (26) verbunden ist.

6. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stell­ glied (26) bei Änderung des Informationsgehaltes der Anzeige (18) anspricht.

7. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stell­ glied (26) in Abhängigkeit der Änderung des Infor­ mationsgehaltes der Anzeige (18) über einen be­ stimmten Zeitraum anspricht.

8. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (18) ein Flüssigkeitskristalldisplay ist, dessen Licht durch einen Planspiegel (30) auf den Hohl­ spiegel (20) geworfen wird.

9. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssig­ keitskristalldisplay seine Farbe in Abhängigkeit des Informationsgehaltes der Anzeige (18) ändert.

10. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Projektionsfläche die Windschutzscheibe (12) eines Kraftfahrzeugs (10) dient.