DE4327926A1 - Fahrzeuganzeigesystem - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug­ anzeigesystem eines Über-Kopf-Anzeigetyps, bei dem ein Spie­ gel (oder ein Hohlspiegel) und ein Halbspiegel so angeordnet sind, daß sie dem Fahrer ermöglichen, das Bild der Anzeige­ oberfläche einer Anzeigeeinheit als ein virtuelles Bild der­ selben zu sehen.

In einem Beispiel eines Fahrzeuganzeigesystems zur An­ zeige der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Motorumdrehungen pro Minute und so weiter, ist eine Anzeigeeinheit, die verschie­ dene Instrumente umfaßt, auf einer Intrumententafel eines Fahrzeugs montiert, und dem Fahrer ist es möglich, das Bild der Anzeigeeinheit direkt zu sehen. In einem weiteren Bei­ spiel wird, um dem Fahrer zu ermöglichen, das Anzeigebild schneller zu lesen, Licht von der Anzeigeeinheit von einem oder mehreren Spiegeln in das Gesichtsfeld des Fahrers reflektiert, so daß er das Bild der Anzeigeeinheit als ein virtuelles Bild in weiter Entfernung von sich sehen kann.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuganzeigesystem zur Verfügung zu stellen, in dem die Anzeigeoberfläche einer Anzeigeeinheit, die tief in einer Öffnung der Instrumententafel angeordnet ist, nicht schräg von der Seite von dem Anzeigefenster der Instrumententafel ge­ sehen werden kann.

Diese und weitere Aufgaben werden durch das in den bei­ gefügten Patentansprüchen definierte Fahrzeuganzeigesystem gelöst.

Insbesondere wird die vorstehende Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeuganzeigesystem, welches aufweist: eine Anzeigeein­ heit, die tief in einer Öffnung einer Instrumententafel ein­ gesetzt ist, so daß die Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit nach oben zeigt; einen Spiegel, der oberhalb der Anzeigeein­ heit so angeordnet ist, so daß er der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit gegenüberliegt; und einen Halbspiegel, der zwischen dem Spiegel und der Anzeigeeinheit derart angeordnet ist, daß der Halbspiegel zum Fahrersitz nach unten geneigt ist, wobei Licht von der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit durch den Halbspiegel geht, von dem Spiegel reflektiert wird und von dem Halbspiegel reflektiert wird, so daß das virtuelle Bild der Anzeigeeinheit hinter dem Halbspiegel ge­ sehen wird, bei dem, erfindungsgemäß, ein Lichtsteuerungselement auf der Oberfläche befestigt ist, um einen bestimmten Bereich davon zu bedecken, der sich von der Linie, die am nächsten zur Anzeigeoberfläche der An­ zeigeeinheit ist, nach oben erstreckt, um den Lichtdurchgang durch das Element schräg von der Seite zu regeln.

In dem Fahrzeuganzeigesystem kann ein Lichtsteuerungs­ film als Lichtsteuerungselement verwendet werden.

In dem so aufgebauten Fahrzeuganzeigesystem ist der Lichtsteuerungsfilm (der hiernach wenn möglich als "LCF" be­ zeichnet wird) auf dem Halbspiegel befestigt. Aufgrund der Wirkung des LCF kann, selbst von das Anzeigefenster schräg von der Seite gesehen wird, die Anzeigeoberfläche der Anzei­ geeinheit, die tief in einer Öffnung in der Instrumententafel angeordnet ist, nicht direkt gesehen werden. Daher besitzt das virtuelle Bild der Anzeigeeinheit, das zu sehen ist, eine hohe Sichtbarkeit.

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der ein Fahrzeuganzeigesy­ stem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt, der einen Teil des Anzeigesystems der Fig. 1 zeigt.

Fig. 3 ist eine Vorderansicht eines Anzeigefenster nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht ei­ nes in dem Ausführungsbeispiel verwendeten LCF.

Fig. 5 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel einer Fahr­ zeuganzeigeeinheit zeigt.

Fig. 6 ist eine Vorderansicht eines Anzeigefensters in dem Beispiel der Fahrzeuganzeigeeinheit.

Ein Beispiel eines Fahrzeuganzeigesystems des Typs, bei dem Licht von der Anzeigeeinheit von einem oder mehreren Spiegeln in das Blickfeld des Fahrers reflektiert wird, ist in Fig. 5 gezeigt. Eine Anzeigeeinheit 11 zur Anzeige von Fahrzeugdaten ist tief in einer Öffnung 17 des Instrumenten­ tafel 16 mit ihrer Anzeigeoberfläche nach oben gerichtet an­ geordnet. Ein Spiegel 13, der als Hohlspiegel dient, ist oberhalb der Anzeigeeinheit 11 derart angeordnet, daß er der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit 11 gegenüberliegt. Ein Halbspiegel 12 ist zwischen der Anzeigeeinheit 11 und dem Spiegel 13 derart angeordnet, daß er zum Fahrersitz hin nach unten geneigt ist. Also geht Licht von der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit 11 durch den Halbspiegel 12 und wird dann von dem Spiegel 13 reflektiert. Das so reflektierte Licht wird von dem Halbspiegel reflektiert, um das Gesichtsfeld des Fahrers zu erreichen, so daß er das Bild der Anzeigeoberflä­ che der Anzeigeeinheit als ein virtuelles Bild hinter dem Halbspiegel 13 sieht.

Wenn das Gesichtsfeld des Fahrers oberhalb der Instru­ mententafel 16 ist, wie bei B in Fig. 5 angedeutet, kann der Fahrer die Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit 11 direkt durch den Halbspiegel 12 sehen. Das heißt, daß das virtuelle Bild der Anzeigeeinheit eine geringe Sichtbarkeit hat. Um diese Schwierigkeit zu umgehen, wird die folgende Vorrichtung zur Verfügung gestellt: die obere Meßgerätekappe 14 wird in Richtung des Fahrersitzes erweitert, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 5 gezeigt, so daß, selbst wenn das Gesichtsfeld des Fahrers oberhalb der Intrumententafel 16 ist, wie durch B in Fig. 5 angedeutet, er die Anzeigeoberflä­ che der Anzeigeoberfläche 11 nicht sehen kann.

Im allgemeinen sind die Seiten 20 der Meßgerätekappe 14 so geformt, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 5 ange­ zeigt. Daher kann, wenn sich das Gesichtsfeld des Fahrers schräg über einem Anzeigefenster 15 wie in der Position C der Fig. 6 befindet, der Fahrer die Anzeigeoberfläche der Anzei­ geeinheit direkt sehen. Das heißt, daß das virtuelle Bild der Anzeigeeinheit immer noch eine geringe Sichtbarkeit besitzt. Diese Schwierigkeit kann beseitigt werden, indem die Seiten 20 ähnlich der Meßgerätekappe 14 zum Fahrersitz erweitert werden. Jedoch ist dieses Verfahren nachteilig, da die so er­ weiterten Seiten 20 selbst in dem begrenzten Raum beim Fah­ rersitz Hindernisse bilden und schlecht aussehen.

Die vorliegende Erfindung verbessert das Beispiel des in den Fig. 5 und 6 gezeigte Fahrzeuganzeigesystem weiter auf solche Weise, daß die Anzeigeoberfläche der tief in einer Öffnung der Instrumententafel angeordneten Anzeigeeinheit nicht schräg von der Seite von dem Anzeigefenster der Instru­ mententafel gesehen werden kann.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 be­ schrieben, in denen Teile, die in ihrer Funktion den unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 beschriebenen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines Fahrzeuganzeigesystem nach der vorliegenden Erfindung. Eine Anzeigeeinheit 11 zur Anzeige von Fahrzeugdaten ist tief in einer Öffnung 17 einer Instrumententafel 16 mit ihrer Anzeigeoberfläche nach oben angeordnet, ein Spiegel 13, der als Hohlspiegel dient, ist oberhalb der Anzeigeeinheit 11 derart angeordnet, daß er der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit 11 gegenüberliegt. Die Brennweite des Spiegels 13 ist länger als der Abstand zwi­ schen der Anzeigeeinheit 11 und dem Spiegel 13.

Ein Halbspiegel 12 ist zwischen dem Spiegel 13 und der Anzeigeeinheit 11 derart angeordnet, daß er nach unten zum Fahrersitz hin geneigt ist. Also geht Licht von der Anzeige­ oberfläche der Anzeigeeinheit 11 durch den Halbspiegel 12 und wird von dem Spiegel 13 reflektiert. Das derart reflektierte Licht wird von dem Halbspiegel 12 reflektiert und erreicht das Sehfeld des Fahrers, so daß der Fahrer das Bild der An­ zeigeoberfläche der Anzeigeeinheit als ein virtuelles Bild hinter dem Halbspiegel 12 sehen kann.

Das Fahrzeuganzeigesystem nach der vorliegenden Erfin­ dung unterscheidet sich von dem in den Fig. 5 und 6 ge­ zeigten Beispiel dadurch, daß, wie in Fig. 2 gezeigt, ein Lichtsteuerungsfilm LCF 7 mit einer Breite gleich der Breite des Halbspiegels 12 und einer vorgegebenen Länge auf der un­ teren Oberfläche (auf der Seite der Anzeigeeinheit) des Halb­ spiegels 12 befestigt ist, um einen vorgegebenen Bereich zu bedecken, der sich von der Linie darauf, die der Anzeigeein­ heit 11 am nächsten ist, nach oben erstreckt. Der LCF 7 wird wie folgt hergestellt: Wie in Fig. 4 gezeigt wird eine Anzahl von geschwärzten Silikongummirastern vertikal und parallel zueinander in einem transparenten Silikongummifilm 8 mit ei­ ner Dicke von ungefähr 1 mm angeordnet. Wenn Licht auf den LCF fällt, arbeitet dieser wie folgt. Wenn sich der Einfalls­ winkel des Lichts bezüglich der Oberfläche des LCF vertikal ändert, kann das Licht durch den LCF durchgehen; wenn er sich horizontal ändert, wird es für das Licht zunehmend schwerer durch den LCF zu gehen, und wenn der horizontale Einfalls­ winkel einen bestimmten Wert erreicht, kann das Licht nicht mehr durch den LCF gehen. Dieser kritische Einfallswinkel hängt von der Dicke des Films 8 und von dem Abstand zwischen den Rastern 9 ab.

Fig. 3 zeigt den auf der Oberfläche des Halbspiegels 12 befestigten LCF 7, wie er durch das Anzeigefenster 15 gesehen wird. Licht von der Anzeigeeinheit 11, das von dem LCF 7 blockiert wird, geht nicht in Richtung C. Das heißt, daß der Fahrer mit dem Gesichtsfeld in Position C die Anzeigeeinheit 11 nicht direkt sehen kann. Das bedeutet, daß das virtuelle Bild der Anzeigeeinheit in seiner Sichtbarkeit verbessert ist. In dem herkömmlichen Anzeigesystem besitzt die Öffnungs­ struktur 17 zum Verhindern, daß die Anzeigeeinheit 11 direkt von vorne gesehen wird, eine Wand 10. Daher wird in der her­ kömmlichen Anzeigeeinheit beim Erniedrigen des Gesichtsfeldes die Betrachtung der Anzeige abrupt unterbrochen. Auf der an­ deren Seite besitzt der LCF 7 in dem erfindungsgemäßen Anzei­ gesystem eine Transmittanz von 60% bis 80%, und daher wird das Anzeigelicht in seiner Intensität reduziert, was das oben beschriebene Problem beseitigt.

In diesem Ausführungsbeispiel wird der LCF als Lichts­ teuerungselement verwendet; jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Andere Raster, die auf die gleiche Weise arbeiten wie der LCF können verwendet werden.

Wie oben beschrieben ist in dem erfindungsgemäßen Fahr­ zeuganzeigesystem das Lichtsteuerungselement, dessen Breite ausreichend ist, um die schräge Transmission von Licht zu re­ gulieren, auf der Oberfläche des Halbspiegels nach oben befestigt, um den vorgegebenen Bereich zu bedecken, der sich von der Linie erstreckt, die sich am nächsten zur Anzeige­ oberfläche der Anzeigeneinheit befindet. Daher kann der Fah­ rer, selbst wenn er das Anzeigefenster schräg von der Seite sieht, nicht direkt die Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit sehen. Das bedeutet, daß das virtuelle Bild der Anzeigeein­ heit eine hohe Sichtbarkeit besitzt.

Das Lichtsteuerungselement ist der LCF, der einfach an dem herkömmlichen Halbspiegel befestigt werden kann.

In dem Fall, in dem das Anzeigefenster von unten gesehen wird, kann das virtuelle Bild mit einem unterdrückten unteren Bereich gesehen werden. In diesem Bereich ist der LCF ange­ ordnet. Daher kann das virtuelle Bild in einem solchen Fall in dem erfindungsgemäßen Fahrzeuganzeigesystem, da das Anzei­ gelicht in seiner Intensität reduziert ist, leichter gesehen werden als in dem herkömmlichen System.

Die vorstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungs­ beispiele der Erfindung wurde zum Zwecke der Darstellung und Beschreibung gegeben. Sie soll nicht umfassend sein oder die Erfindung auf die spezielle, offengelegte Form beschränken, und Modifikationen und Änderungen sind im Lichte der obigen Lehre möglich oder können aus der praktischen Anwendung der Erfindung erhalten werden. Die Ausführungsbeispiele wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung in verschiedenen Ausfüh­ rungsformen mit verschiedenen Modifikationen, wie sie für die spezielle Anwendung günstig sind, zu verwenden.

Claims (6)

1. Fahrzeuganzeigesystem, welches aufweist: eine Anzei­ geeinheit (11), die tief in einer Öffnung (17) einer Instru­ mententafel (16) eingesetzt ist, so daß die Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit nach oben zeigt; einen Spiegel (13), der oberhalb der Anzeigeeinheit so angeordnet ist, daß er der An­ zeigeoberfläche der Anzeigeeinheit gegenüberliegt; und einen Halbspiegel (12), der zwischen dem Spiegel und der Anzeige­ einheit derart angeordnet ist, daß der Halbspiegel zum Fah­ rersitz nach unten geneigt ist, wobei Licht von der Anzeige­ oberfläche der Anzeigeeinheit durch den Halbspiegel geht, von dem Spiegel reflektiert wird und von dem Halbspiegel reflektiert wird, so daß das virtuelle Bild der Anzeigeein­ heit hinter dem Halbspiegel gesehen wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei diesem ein Lichtsteuerungselement (7) auf der Oberfläche befe­ stigt ist, um einen bestimmten Bereich davon zu bedecken, der sich von der Linie, die am nächsten zur Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinheit ist, nach oben erstreckt, um den Lichtdurch­ gang durch das Element schräg von der Seite zu regeln.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsteuerungselement einen Lichtsteuerungsfilm (LCF) umfaßt.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsteuerungselement eine Breite gleich der Breite des Halbspiegels besitzt.

4. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtsteuerungselement eine Breite gleich der Breite des Halbspiegels besitzt.

5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtsteuerungsfilm so geformt ist, daß eine Anzahl von Rastern (9) aus geschwärztem Silikongummi vertikal und paral­ lel zueinander in einem transparenten Silikongummifilm (8) angeordnet ist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durchsichtige Silikongummifilm eine Dicke von ungefähr 1 mm besitzt.