WO2017012894A1 - Projektionsvorrichtung für ein head-up-display und verfahren zum betreiben einer projektionsvorrichtung für ein head-up-display - Google Patents

Projektionsvorrichtung für ein head-up-display und verfahren zum betreiben einer projektionsvorrichtung für ein head-up-display Download PDF

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guide
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projection device
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Sezgin Goekcen
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the invention is based on a device or a method
  • Head-up display systems are used to generate visual information such as speed or navigation information in the field of a driver's field of vision. This is usually done via the projection of an electronically generated image on a display in the
  • optical elements such as mirrors or lens elements.
  • head-up display systems use, for example, the vehicle-mounted windshield for optical image generation. Furthermore, systems are known which use an additional disc, also called combiner disc or short combiner, instead of the windshield for this purpose. Such systems are also referred to as combiner head-up display systems or short CHUD systems.
  • the combiner disk is movably mounted on the combiner head-up display via an additional holder, also called a combiner holder.
  • This storage makes it possible to fold the combiner disc when not using the combiner head-up display and thus swing out of the driver's field of vision.
  • the Combinertial can be covered, for example, in the folded state via an additional flap, which serves to the CombinerIMO against contamination protect or reflections between light sources, combiner disc and possibly a vehicle glazing to avoid.
  • Projection device for a head-up display a method for operating a projection device for a head-up display, a control unit that uses this method, and finally a corresponding
  • a projection apparatus for a head-up display comprises a housing having a housing opening for passing a light beam representing a virtual image, the projection apparatus comprising: a combiner holder for holding a combiner disc, wherein of the
  • Combiner holder rotatable between a projection position in which the
  • Cover member is rotatably and / or slidably disposed in the guide rail or can be arranged, wherein the guide rail is formed to a
  • Main extension plane of the cover substantially parallel to a
  • Main extension plane of the combiner disc to lead; and a drive mechanism for synchronizing movement of the
  • a head-up display can be understood as a display device for displaying a virtual image in a driver's field of vision.
  • a projection device can be understood to mean a component of the head-up display whose function is to control the light beam, i. H. the virtual image to redirect into the field of view.
  • the projection device can be arranged or be arrangeable in the housing, wherein the housing in a
  • Dashboard of the vehicle can be integrated or integrated.
  • the housing opening may be facing, for example, a windshield of the vehicle in the installed state of the housing.
  • Under a Combinerusion can be understood a translucent, especially transparent projection surface for targeted deflection of the light beam.
  • the combiner disc can be rigidly connected to the combiner holder.
  • Under a cover can be understood a flat, in particular rigid element.
  • the cover element may be designed as a single-part or multi-part plate. Is this
  • the cover plate may be formed with a contour of the survey or depression corresponding counter contour, which allows anchoring of the cover plate with the guide rail.
  • the guide means and the drive mechanism may be configured such that the cover member the housing opening in the
  • the cover element in the projection position, can be arranged so far laterally offset from the combiner disc that the
  • Combiner disc is not covered by the cover.
  • Corresponding the combiner disc and the cover can be arranged opposite each other in the closed position. The movement of the
  • Combiner holder and thus the Combineractivity, may be a substantially rotational movement, while the movement of the cover, in particular a combination of a rotahari and a translatory
  • the drive mechanism can be realized as a transmission.
  • a wheel in particular a toothed wheel, or a segment of such a wheel can be understood by a drive or driven element.
  • Drive element may for example be rotatably mounted in the guide device.
  • the combiner holder and the second output element can be realized in one piece.
  • the drive element may be coupled to a corresponding drive device such as an electric motor and be realized as a drive pinion.
  • Cover a head-up display housing to couple.
  • the combiner as well as the cover may be coupled to the drive mechanism, wherein the drive mechanism may in particular be connected, for example via a guide lever with the cover and thereby can move. It can be one or more parts depending on the embodiment
  • Cover be slidably mounted in a guide rail.
  • a shift of the cover can be coupled directly to the rotary motion of the combiner.
  • a first side portion of the cover may be mounted in the guide rail, while a first side portion opposite the second side portion of the cover disposed outside the guide rail, connected to the guide lever and can be guided by this.
  • the side sections may be, for example, edges or edges of the cover extending substantially transversely to a direction of displacement of the cover.
  • the guide lever may for example be connected to a corner of the cover.
  • this can be a movement with rapid opening and closing movement of the moving elements can be realized, with the respective opening movements of the combiner and the cover can run simultaneously, d. h., the cover does not have to be opened to a certain extent before the combiner can be turned.
  • the kinematic coupling can be designed by as few elements as possible.
  • the cover can be realized with a few cover elements, in particular with only one element.
  • the projection device can be constructed according to simple and inexpensive, especially if this, depending on the space a one-piece
  • a one-piece cover has the advantage that it is very quiet during the movement.
  • the projection device may comprise at least one guide lever for coupling the cover element to the first
  • the guide lever can be rotatably attached to the guide device.
  • the cover may be rotatably connected to a first end of the guide lever or the first output member rotatably disposed at a second end of the lever.
  • the first output element and the guide lever can optionally be made in one piece.
  • Guide lever can be understood as a connecting element in the form of a pendulum rod or a pendulum rod-like connecting element.
  • the guide lever may be straight or bent, symmetrical or asymmetrical.
  • the projection device has at least one further guide lever.
  • the drive mechanism may have at least one third output element, which may be non-rotatably connected via a shaft to the first output element.
  • the cover member may be coupled via the further guide lever with the third output element.
  • the further guide lever can be rotatably attached to the guide device, the shaft can be rotatably mounted in the guide device, the cover element can be rotatably connected to a first end of the further guide lever or the third
  • Output element rotatably disposed at a second end of the further guide lever. Additionally or alternatively, the third output element and the further guide lever may be made in one piece. As a result, the stability of the articulation of the cover can be significantly increased and thus a permanently reliable operation of the projection device can be ensured.
  • Guide lever and the other guide lever is arranged or can be arranged.
  • the projection device can be realized as compact as possible.
  • the combiner holder can be rotatably mounted in the guide device.
  • the guide device can be fastened in the housing.
  • the guide means may be mounted on the combiner holder.
  • Such an arrangement has the advantage that the guide device and thus the cover element guided therein can be very easily rotated simultaneously with the combiner holder.
  • the guide rail may at least partially have a curved course.
  • the guide device can be flexible
  • the cover element can thereby be additionally tilted when moving in the guide rail depending on the course of the guide rail. It is also advantageous if the guide device according to another
  • Embodiment has at least one further guide rail.
  • the cover can also be arranged rotatably and / or displaceable in the other guide rail or be arrangeable.
  • a first edge region of the cover element in the guide rail and a second edge region of the cover element lying opposite the first edge region can be arranged or arranged in the further guide rail.
  • a particularly stable, vibration-insensitive guidance of the cover is made possible along the Combinerim.
  • the cover element may have at least one rack segment, wherein the drive mechanism may comprise at least one rack drive element.
  • the rack segment can over the at least one
  • the cover can be designed as a rigid plate.
  • Such a cover can be special
  • the projection device can also have a drive device for driving the drive element.
  • the drive device may be, for example, an electric motor.
  • the combiner holder and the cover can be driven continuously and synchronously with each other.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the approach presented here also provides a control unit which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
  • a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In a hardware training, the interfaces may for example be part of a so-called system ASICs, the various functions of the
  • Control unit includes. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the
  • Interfaces software modules that are available for example on a microcontroller in addition to other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code which is stored on a machine-readable carrier or storage medium may be stored as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and is used to carry out, implement and / or control the steps of the method according to one of the embodiments described above, in particular when the program product or program is executed on a computer or a device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a projection device according to an embodiment
  • FIG. 2 is a schematic representation of a projection device according to an exemplary embodiment in the closed state
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 2 in the half-opened state
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a projection device from FIG. 2 in the opened state
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a projection device according to an exemplary embodiment in the closed state
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 5 in the half-opened state
  • FIG. 7 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 5 in the opened state
  • FIG. 8 is a schematic representation of a projection device according to an exemplary embodiment in the closed state
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 8 in the half-opened state
  • FIG. 8 is a schematic representation of a projection device according to an exemplary embodiment in the closed state
  • FIG. 9 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 8 in the half-opened state
  • FIG. 10 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 8 in the opened state
  • FIG. 11 is a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the closed state
  • FIG. 12 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 11 in the closed state
  • FIG. 13 is a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the closed state
  • FIG. 14 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 13 in the half-opened state
  • FIG. 15 shows a schematic representation of a projection device from FIG. 13 in the opened state
  • 16 is a schematic representation of a section through a housing of a head-up display with built-in projection device according to a
  • FIG. 17 shows a schematic illustration of a guide device mounted on a combiner holder according to an exemplary embodiment
  • FIG. 18 shows a schematic illustration of a guide device from FIG. 17;
  • 19 shows a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the open state.
  • 20 shows a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the open state.
  • 21 is a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the half-open state.
  • FIG. 22 is a schematic representation of a built-in housing of a head-up display projection device according to an embodiment in the closed state
  • FIG. 23 shows a schematic illustration of a projection device from FIG. 22 in the closed state
  • FIG. 24 shows a schematic illustration of a combiner head-up display
  • 25 is a flow chart of a method for operating a
  • Projection device according to one embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a projection device 100 according to an exemplary embodiment.
  • the projection device 100 is suitable for installation in a housing for a head-up display and is realized according to this embodiment with a rotatably mounted in a guide device 102 Combinerhalter 104 for holding a Combineractivity 106.
  • the combiner disk 106 serves to deflect a light beam representing a virtual image into a viewing area of a viewer of the head-up display.
  • the combiner holder 104 is in a projection position shown, in which the Combinerlude 106 is deployed such that a falling on the Combinerusion light beam is projected into the field of view.
  • the combiner disc 106 can be moved between the projection position and a closed position in which the combiner disc 106 is sunk in the housing.
  • the guide device 102 has an exemplary S-shaped guide rail 108 here, which serves to guide a cover element 110 for covering a housing opening of the housing.
  • Cover element 110 is further connected by means of suitable bearing elements articulated with the guide rail 108, so that the cover member 110 during
  • Combiner disc 106 with the rotational and translational movement of the
  • the projection device 100 is realized with a corresponding drive mechanism 112, which according to the embodiment shown in Fig. 1 by means of a shaft 114 rotatable in the guide device 102 stored
  • Drive element 116 here a drive wheel
  • first output element 118 and a second output element 120 in the form of two wheel segments, wherein the two output elements 118, 120 respectively engage in the drive element 116 and as the shaft 114 are rotatably mounted in the guide device 102.
  • the first output element 118 is as
  • the guide lever 122 is configured drop-shaped example in Fig. 1.
  • the drive element 116 is by means of an optional drive means 124, which exemplifies a Drive unit in the form of an electric motor and a suitable transmission, driven. Characterized in that the drive element 116 engages simultaneously in the two output elements 118, 120, the combiner holder 104 and the cover 110 can be moved simultaneously and continuously when activating the drive means 124 by an opposite rotational movement of the two output elements 118, 120. Three arrows mark the respective ones
  • an optional further drive element 126 which engages in an optional third output element 128, is seated on the shaft 114.
  • the third output element 128 is part of an optional further guide lever 130, which is rotatably mounted analogously to the guide lever 122 in the guide device 102 and whose end is also hingedly connected to the cover 110.
  • the two guide levers 122, 130 are mounted on mutually opposite inner walls of the guide device 102, the combiner holder 104 being arranged between the two guide levers 122, 130 so that they can be moved laterally past the combiner disk 106.
  • the guide device 102 is used according to an embodiment for securing the protection device 100 in the housing mentioned above.
  • the drive device 124 can be controlled by a control unit 132 connected to the drive unit.
  • the control device 132 generates a corresponding control signal 134 for controlling the drive unit.
  • the rotational movement of the combiner holder 104 is according to a
  • Embodiment via an intermediate gear as a drive mechanism 112 to the guide lever 122, 130 transmitted.
  • the drive mechanism 112 consists of about a drive gear, an engaging in the drive gear intermediate gear 116 for direction reversal and at least one output gear 118, 120.
  • the output gear 118 together with the guide lever 122 is a rigid unit.
  • the design of the gear ratio depends on the space and movement conditions and should allow a collision-free movement.
  • the guide levers 122, 130 are each connected via a pivot bearing to the cover 110.
  • this pivot bearing is located on an end of the cover element 110 facing the drive mechanism 112.
  • Another end of the cover element 110 is approximately free over an outline along a guide rail 108
  • the guide rail 108 has a curve adapted to an available installation space and allows a
  • Projection device 100 in a corresponding housing of a combiner head-up display, as described in more detail below.
  • Covering element 110 is, for example, via a pin within the
  • cover 110 As an alternative, a two- or multi-part design of the cover 110 is conceivable, wherein the individual segments of the cover 110 are slidably mounted on the guide rail 108. A the driving mechanism 112 facing portion of the cover 110 is also in this case via a pivot bearing with the
  • Combiner holder 104 to convert over relatively few components in a sliding movement of the cover 110.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a projection device 100 according to an exemplary embodiment in the closed state.
  • the projection apparatus 100 is one described with reference to FIG. 1 Projection device.
  • the guide rail 108, the cover element 110 coupled to the drive element 116 via the guide lever 122 and the first output element 118 disposed thereon, and the combiner disk coupled to the drive element 116 via the combiner holder not shown here with the second output element 120 arranged thereon, can be seen
  • the drive element 116 is realized, for example, as an intermediate pinion, while the two output elements 118, 120 are realized as wheel segments.
  • the cover element 110 In the closed state of the projection device 100 shown in FIG. 2, in which the combiner disk 106 is covered by the cover element 110, the cover element 110 and the combiner disk 106 are arranged substantially parallel to one another.
  • the guide rail 108 is movably connected, for example, via an articulated sliding bearing with a bearing element marked with a circle in the outer region of the cover element 110.
  • FIG. 3 shows a schematic illustration of a projection device 100 from FIG. 2 in the half-open state. Even in the half-open state of
  • Projection device 100 the cover 110 and the
  • Combiner disc 106 arranged approximately parallel to each other.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a projection device 100 from FIG. 2 in the opened state. Again, the cover 110
  • Combiner 106 arranged substantially parallel to each other.
  • the opened state corresponds for example to the projection position described in connection with FIG.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a projection device 100 according to an exemplary embodiment in the closed state.
  • Projection device 100 essentially corresponds to the projection device described with reference to FIGS. 2 to 4, with the difference that the cover element 110 according to this embodiment is designed as a multipart
  • Cover with a smaller segment 500 and a hingedly connected to the smaller segment 500 larger segment 502 is executed.
  • the segments 500, 502 are displaceably mounted on the guide track of the guide rail 108 via individual bearing elements 503 marked with a circle.
  • the guide lever 122 thereby drives the movement of the
  • Cover element 110 at.
  • the connection of the guide lever 122 to the cover 110 is carried out for example via a likewise marked with a circle pivot bearing 504 on the larger segment 502.
  • the closed state shown in Fig. 5 substantially corresponds to the closed state of the projection device 100 described with reference to FIG.
  • FIG. 6 shows a schematic illustration of a projection device 100 from FIG. 5 in the half-open state.
  • the half-open state shown in FIG. 6 essentially corresponds to the half-opened state shown in FIG. 3.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a projection device 100 from FIG. 5 in the opened state.
  • the opened state shown in FIG. 7 essentially corresponds to the opened state described with reference to FIG. 4.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a projection device 100 according to an exemplary embodiment in the closed state.
  • Projection device 100 can be a multi-part projection device described above with reference to FIGS. 1 and 5 to 7
  • FIG. 8 shows the projection device 100 similar to FIG. 5 in the closed position.
  • the guide rail 108 and a further guide rail 800 wherein the cover 110 is slidably disposed between the two guide rails 108, 800.
  • the shape of the realized by means of the two guide rails 108, 800 rail mounting of the cover 110 is adapted to an available space.
  • the further guide lever 130 which can be seen here, is rotatably mounted and coupled directly to a rotary movement of the combiner holder 104 via an intermediate gear as the drive mechanism.
  • the further guide lever 130 functions as a driving element for pulling or pushing the cover member 110.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display according to a
  • Embodiment in the closed state such as one
  • the housing 1100 with a two-part construction comprising a base element 1102 and a cover element 1104 which can be latched to the floor element 1102 is provided with a housing opening 1106 for the housing
  • the housing opening 1106 is completely closed by the cover element 110, here by way of example a two-part cover element.
  • FIG. 12 shows the projection device 100 from FIG. 11 in the opened state, ie. H. in the projection position, in which the Combineractivity 106 from the
  • Housing 110 is folded out so far that the guided through the housing opening 1106 light beam is directed over the Combinera 106 in the field of view of the driver.
  • FIG. 13 shows a schematic representation of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display in accordance with FIG. 13
  • Embodiment in the closed state The projection device 100 and the housing 1100 essentially correspond to one
  • Projection device or a housing as described above with reference to Figures 11 and 12.
  • the projection device 100 is shown in Fig. 14 in the half-opened state and in Fig. 15 in the open state, in which the Combinera 106 is fully extended.
  • the extension of the Combinerinflammatory 106 takes place according to the embodiment shown in Figures 13 to 15 by a coupled movement of the cover 110 and the Combinerarchitecture 106 with simultaneous storage of the cover 110 on the Combinerhalter.
  • 16 shows a schematic illustration of a section through a housing 1100 of a head-up display with built-in projection device 100 according to an exemplary embodiment in the open state, for example a projection device described above with reference to FIGS. 11 to 15.
  • the guide device 102 is according to this
  • Embodiment attached to the combiner holder 104, so that the
  • Guide device 102 is rotated accordingly when turning the combiner 104.
  • the combiner holder 104 and the guiding experience 102 may be made in one piece.
  • the cover element 110 is thus mounted directly on the combiner holder 104.
  • One direction of rotation is marked with a curved arrow.
  • a dashed arrow marks one
  • Displacement direction of the cover 110 along the Combinerront 106 Depending on the embodiment, the cover 110 moves along a line or curved path.
  • FIG. 17 shows a schematic representation of a guide device 102 mounted on a combiner holder 104 according to an exemplary embodiment, such as a guide device, as described in connection with a projection device shown in FIGS. 11 to 16.
  • a guide device such as a guide device, as described in connection with a projection device shown in FIGS. 11 to 16.
  • Cover element 110 realized approximately as elements of the combiner holder 104.
  • the cover 110 each has an elongated groove on both sides
  • Fig. 18 shows the combiner holder 104 with the one mounted thereon
  • the cover element 110 is designed on a bottom side facing the combiner disc 106 with two toothed rack segments 1800 extending along each side edge of the cover element 110, into each of which
  • Rack and pinion elements 1802 which may be realized as gears can, are about a rotatably mounted in the combiner holder 104
  • Rack and pinion drive elements 1802 are further coupled to the first output element of the drive mechanism not shown here. To recognize is further a plurality of arranged on the underside of the cover 110
  • Rack and pinion mechanism of the two rack segments 1800 and the two rack drive elements 1802 serves to couple the rotational movement of the combiner holder 104 with the desired translational movement of the cover element 110.
  • FIG. 19 shows a schematic illustration of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display in accordance with FIG. 19
  • Embodiment in the open state such as a projection device, as described for example with reference to Figures 12, 15 and 16.
  • Movement elements for moving the cover member 110 in combination with the combiner holder 104 are driven by only one drive motor.
  • the two guide rails 108, 800 and the combiner holder 104 are formed as a rigid unit, wherein one of the guide rails, in Fig. 19 by way of example, the further guide rail 800 is coupled via a rocker arm 1900 with the drive mechanism 112.
  • the rocker arm 1900 By means of the rocker arm 1900, it is possible to simultaneously rotate the combiner holder 104 and the two guide rails 108, 800.
  • a direction of rotation for rotating the Combineractivity 106 in the projection position is marked with an arrow.
  • FIG. 20 shows a schematic representation of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display according to a
  • the projection apparatus 100 essentially corresponds to that described with reference to FIG. 19
  • Combiner holder 104 and the cover 110 has.
  • the movement of the cover 110 takes place here by a separate drive motor 2000 with associated movement elements, such as the rack drive elements 1802.
  • FIG. 21 shows a schematic representation of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display according to a
  • Embodiment in the half-open state The movement of the
  • Cover member 110 is carried out according to this embodiment
  • Combiner holder 104 results in different directions of force and
  • FIG. 22 shows a schematic representation of a projection device 100 installed in a housing 1100 of a head-up display according to an exemplary embodiment in the closed state. Shown is a variant of the projection device 100, in which the cover member 110 partially of the
  • Housing 1100 is received and guided. For example, that will
  • FIG. 23 shows a schematic representation of a projection device 100
  • the cover member 110 is first on a suitable mechanism on one on the
  • Combiner holder 104 located guide unit pushed in the direction of the dashed arrow. Only then does the actual opening movement of the combiner holder 104 begin in the direction of the curved arrow.
  • Covering 110 and the additional storage of the cover 110 on the combiner holder 104 particularly critical bottlenecks can be considered during the movement sequence.
  • the rail-like mounting of the cover 110 is designed, for example, such that the cover 110 is a purely translational or
  • the translational degree of freedom along the storage is optionally by further mechanisms with the rotary motion coupled to the Combinera 106 and the combiner holder 104 or driven by a separate mechanism.
  • Drive mechanism realized.
  • one and the same drive element such as an electric motor, can be used for both movements.
  • the rotary motion of the combiner holder is transformed into additional translational elements by means of additional gear elements and a toothed rack element
  • combiner holder and the cover are moved by separate drive elements.
  • additional elements for coupling both movements such as gears, springs or
  • Combiner holder and the cover can be moved via different movement patterns that allow a better adaptation of the movements to a given space.
  • the cover by
  • Opening operation is only on the combiner holder, but in the fully open or closed positions of the Combinerlection on rigid elements of the combiner head-up display, such as the housing shells, is located.
  • FIG. 24 shows a schematic illustration of a combiner head-up display 2400.
  • the combiner head-up display 2400 has a projection device 100 described with reference to FIGS. 1 to n23.
  • the projection device 100 is in the projection position.
  • the method 2500 can be executed or controlled, for example, by a control unit described above with reference to FIG. 1.
  • the method 2500 includes a step 2510 in which a control signal is provided to control the drive means such that the combiner holder is moved synchronously with the cover member between the closed position and the projection position.
  • the Combinerusion and the cover can move approximately parallel to each other.
  • the movement takes place via a
  • Driving guide lever wherein the guide lever can simultaneously serve to support one end of the cover.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Projektionsvorrichtung (100) für ein Head-up-Display, das ein Gehäuse mit einer Gehäuseöffnung zum Durchlassen eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls aufweist. Die Projektionsvorrichtung (100) umfasst einen Combinerhalter (104) zum Halten einer Combinerscheibe (106). Der Combinerhalter (104) ist drehbar zwischen einer Projektionsstellung, in der die Combinerscheibe (106) den Lichtstrahl in einen Sichtbereich eines Fahrers projiziert, und einer Verschlussstellung, in der die Combinerscheibe (106) im Gehäuse (1100) versenkt ist, im Gehäuse angeordnet oder anordenbar. Des Weiteren weist die Projektionsvorrichtung (100) eine Führungseinrichtung (102) mit zumindest einer Führungsschiene (108) zum Führen eines Abdeckelements (110) zum Abdecken der Gehäuseöffnung auf. Das Abdeckelement (110) ist dreh-und/oder verschiebbar in der Führungsschiene (108) angeordnet oder anordenbar. Die Führungsschiene (108) ist ausgeformt, um eine Haupterstreckungsebene des Abdeckelements (110) im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der Combinerscheibe (106) zu führen. Ferner umfasst die Projektionsvorrichtung (100) einen Antriebsmechanismus (112) zum Synchronisieren einer Bewegung des Abdeckelements (110) mit einer Bewegung des Combinerhalters (104). Der Antriebsmechanismus (112) weist zumindest ein mit dem Abdeckelement (110) gekoppeltes erstes Abtriebselement (118), ein mit dem Combinerhalter (104) gekoppeltes zweites Abtriebselement (120) und ein in das erste Abtriebselement (118) und das zweite Abtriebselement (120) eingreifendes Antriebselement (116) auf.

Description

Beschreibung Titel
Projektionsvorrichtung für ein Head-up-Display und Verfahren zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung für ein Head-up-Display
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach
Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Head-up-Display-Systeme, kurz HUD-Systeme genannt, dienen der Generierung optischer Informationen wie Geschwindigkeit oder Navigationshinweisen im Bereich eines Sichtfelds eines Fahrers. Dies geschieht in der Regel über die Projektion eines auf einem Display elektronisch erzeugten Bilds in den
Sichtbereich mithilfe optischer Elemente wie etwa Spiegel oder Linsenelemente.
Übliche Head-up-Display-Systeme nutzen beispielsweise die fahrzeugseitige Windschutzscheibe zur optischen Bildgenerierung. Ferner sind Systeme bekannt, die hierzu eine zusätzliche Scheibe, auch Combinerscheibe oder kurz Combiner genannt, statt der Windschutzscheibe verwenden. Solche Systeme werden auch als Combiner-Head-up-Display-Systeme oder kurz CHUD-Systeme bezeichnet.
Die Combinerscheibe ist bei diesen Systemen zumeist über eine zusätzliche Aufnahme, auch Combinerhalter genannt, am Combiner-Head-up-Display beweglich gelagert. Diese Lagerung ermöglicht es, die Combinerscheibe bei NichtVerwendung des Combiner-Head-up-Displays einzuklappen und somit aus dem Sichtfeld des Fahrers herauszuschwenken. Die Combinerscheibe kann beispielsweise im eingeklappten Zustand über eine zusätzliche Klappe abgedeckt werden, die dazu dient, die Combinerscheibe vor Verschmutzung zu schützen oder Reflexionen zwischen Lichtquellen, Combinerscheibe und gegebenenfalls einer Fahrzeugverglasung zu vermeiden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz eine
Projektionsvorrichtung für ein Head-up-Display, ein Verfahren zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung für ein Head-up-Display, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes
Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Es wird eine Projektionsvorrichtung für ein Head-up-Display vorgestellt, wobei das Head-up-Display ein Gehäuse mit einer Gehäuseöffnung zum Durchlassen eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls aufweist, wobei die Projektionsvorrichtung folgende Merkmale aufweist: einen Combinerhalter zum Halten einer Combinerscheibe, wobei der
Combinerhalter drehbar zwischen einer Projektionsstellung, in der die
Combinerscheibe den Lichtstrahl in einen Sichtbereich eines Fahrers projiziert, und einer Verschlussstellung, in der die Combinerscheibe im Gehäuse versenkt ist, im Gehäuse angeordnet oder anordenbar ist; eine Führungseinrichtung mit zumindest einer Führungsschiene zum Führen eines Abdeckelements zum Abdecken der Gehäuseöffnung, wobei das
Abdeckelement dreh- und/oder verschiebbar in der Führungsschiene angeordnet oder anordenbar ist, wobei die Führungsschiene ausgeformt ist, um eine
Haupterstreckungsebene des Abdeckelements im Wesentlichen parallel zu einer
Haupterstreckungsebene der Combinerscheibe zu führen; und einen Antriebsmechanismus zum Synchronisieren einer Bewegung des
Abdeckelements mit einer Bewegung des Combinerhalters, wobei der
Antriebsmechanismus zumindest ein mit dem Abdeckelement gekoppeltes erstes Abtriebselement, ein mit dem Combinerhalter gekoppeltes zweites
Abtriebselement und ein in das erste Abtriebselement und das zweite
Abtriebselement eingreifendes Antriebselement aufweist. Unter einem Head-up-Display kann ein Anzeigegerät zum Anzeigen eines virtuellen Bildes in einem Sichtbereich eines Fahrers verstanden werden. Unter einer Projektionsvorrichtung kann eine Komponente des Head-up-Displays verstanden werden, deren Funktion darin besteht, den Lichtstrahl, d. h. das virtuelle Bild, in den Sichtbereich umzulenken. Die Projektionsvorrichtung kann in dem Gehäuse angeordnet oder anordenbar sein, wobei das Gehäuse in ein
Armaturenbrett des Fahrzeugs integrierbar oder integriert sein kann. Die Gehäuseöffnung kann im eingebauten Zustand des Gehäuses beispielsweise einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs zugewandt sein. Unter einer Combinerscheibe kann eine lichtdurchlässige, insbesondere transparente Projektionsfläche zum gezielten Umlenken des Lichtstrahls verstanden werden. Die Combinerscheibe kann starr mit dem Combinerhalter verbunden sein. Unter einem Abdeckelement kann ein flächiges, insbesondere starres Element verstanden werden. Beispielsweise kann das Abdeckelement je nach Ausführungsform als ein- oder mehrteilige Platte ausgeführt sein. Ist das
Abdeckelement mehrteilig, so können einzelne Segmente des Abdeckelements beweglich miteinander verbunden sein.
Die Führungsschiene kann je nach Ausführungsform etwa als längliche
Erhebung oder Vertiefung realisiert sein. Hierbei kann die Abdeckplatte mit einer einer Kontur der Erhebung bzw. Vertiefung entsprechenden Gegenkontur ausgeformt sein, die ein Verankern der Abdeckplatte mit der Führungsschiene ermöglicht. Die Führungseinrichtung und der Antriebsmechanismus können derart ausgestaltet sein, dass das Abdeckelement die Gehäuseöffnung in der
Projektionsstellung freigibt und in der Verschlussstellung verschließt.
Beispielsweise kann das Abdeckelement in der Projektionsstellung so weit seitlich versetzt zur Combinerscheibe angeordnet sein, dass die
Combinerscheibe durch das Abdeckelement nicht verdeckt wird. Entsprechend können die Combinerscheibe und das Abdeckelement in der Verschlussstellung einander gegenüberliegend angeordnet sein. Die Bewegung des
Combinerhalters, und somit der Combinerscheibe, kann eine im Wesentlichen rotatorische Bewegung sein, während die Bewegung des Abdeckelements insbesondere eine Kombination aus einer rotarischen und einer translatorischen
Bewegung sein kann.
Der Antriebsmechanismus kann als Getriebe realisiert sein. Entsprechend kann unter einem An- oder Abtriebselement beispielsweise ein Rad, insbesondere ein Zahnrad, oder ein Segment eines solchen Rads verstanden werden. Das
Antriebselement kann beispielsweise drehbar in der Führungseinrichtung gelagert sein. Beispielsweise können der Combinerhalter und das zweite Abtriebselement einteilig realisiert sein. Das Antriebselement kann mit einer entsprechenden Antriebseinrichtung wie etwa einem Elektromotor gekoppelt sein und als Antriebsritzel realisiert sein.
Der hier beschriebene Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass es durch die Verwendung eines einfachen, robusten Antriebsmechanismus, etwa in Form eines Zwischengetriebes, möglich ist, eine Drehbewegung einer
Combinerscheibe mit einer Dreh- oder Schiebebewegung einer Abdeckung zum
Abdecken eines Head-up-Display-Gehäuses zu koppeln. Hierzu kann der Combiner ebenso wie die Abdeckung an den Antriebsmechanismus gekoppelt sein, wobei der Antriebsmechanismus insbesondere beispielsweise über einen Führungshebel mit der Abdeckung verbunden sein kann und diese dadurch bewegen kann. Dabei kann die je nach Ausführungsform ein- oder mehrteilige
Abdeckung in einer Führungsschiene verschiebbar gelagert sein. Somit kann eine Verschiebung der Abdeckung direkt mit der Drehbewegung des Combiners gekoppelt werden. Hierzu kann beispielsweise ein erster Seitenabschnitt der Abdeckung in der Führungsschiene gelagert sein, während ein dem ersten Seitenabschnitt gegenüberliegender zweiter Seitenabschnitt der Abdeckung außerhalb der Führungsschiene angeordnet, mit dem Führungshebel verbunden und durch diesen geführt sein kann. Bei den Seitenabschnitten kann es sich etwa um im Wesentlichen quer zu einer Verschieberichtung der Abdeckung verlaufende Kanten oder Ränder der Abdeckung handeln. Der Führungshebel kann beispielsweise mit einer Ecke der Abdeckung verbunden sein. Eine derartige Projektionsvorrichtung bietet den Vorteil einer geringen
Komplexität und einer guten Anpassbarkeit an ungünstige Bauraumverhältnisse, insbesondere im Zusammenhang mit der Verwendung einer relativ großflächigen Abdeckung. Somit ist es beispielsweise möglich, eine relativ große
Gehäuseöffnung mit steifen Abdeckelementen zu verschließen.
Des Weiteren kann hierdurch ein Bewegungsablauf mit rascher Öffnungs- und Schließbewegung der bewegten Elemente realisiert werden, wobei die jeweiligen Öffnungsbewegungen des Combiners und der Abdeckung simultan ablaufen können, d. h., die Abdeckung muss nicht erst zu einem gewissen Teil geöffnet werden, bevor der Combiner gedreht werden kann.
Von Vorteil ist auch, dass die kinematische Kopplung durch möglichst wenige Elemente gestaltet werden kann. Beispielsweise kann auch die Abdeckung mit wenigen Abdeckelementen, insbesondere mit nur einem Element, realisiert werden.
Somit kann die Projektionsvorrichtung entsprechend einfach und kostengünstig aufgebaut werden, insbesondere wenn hierzu je nach Bauraum eine einteilige
Abdeckung verwendet wird. Auch der kombinierte Antrieb von Combiner und Abdeckung über eine einzelne Antriebseinheit, je nach Ausführungsform mittels einer Hebelkopplung, kann verhältnismäßig einfach realisiert werden. Durch die geringere Anzahl beweglicher Bauteile kann auch die Robustheit der
Projektionsvorrichtung gegenüber Vibrationen oder Fehlereinwirkungen erhöht werden. Insbesondere eine einteilige Abdeckung hat den Vorteil, dass sie während der Bewegung sehr geräuscharm ist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Projektionsvorrichtung zumindest einen Führungshebel zum Koppeln des Abdeckelements mit dem ersten
Abtriebselement aufweisen. Insbesondere kann der Führungshebel drehbar an der Führungseinrichtung befestigt sein. Je nach Ausführungsform kann zusätzlich oder alternativ das Abdeckelement drehbar mit einem ersten Ende des Führungshebels verbunden sein oder das erste Abtriebselement drehfest an einem zweiten Ende des Hebels angeordnet sein. Das erste Abtriebselement und der Führungshebel können optional einteilig ausgeführt sein. Unter einem
Führungshebel kann etwa ein Verbindungselement in Form eines Pendelstabs oder ein pendelstabähnliches Verbindungselement verstanden werden. Je nach Ausführungsform kann der Führungshebel gerade oder gebogen, symmetrisch oder asymmetrisch ausgeführt sein. Durch diese Ausführungsform wird eine stabile sowie verhältnismäßig einfach und kostengünstig zu realisierende
Kopplung des Antriebsmechanismus und des Abdeckelements ermöglicht.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Projektionsvorrichtung zumindest einen weiteren Führungshebel aufweist. Hierbei kann der Antriebsmechanismus zumindest ein drittes Abtriebselement aufweisen, das über eine Welle drehfest mit dem ersten Abtriebselement verbunden sein kann. Das Abdeckelement kann über den weiteren Führungshebel mit dem dritten Abtriebselement gekoppelt sein. Insbesondere kann je nach Ausführungsform der weitere Führungshebel drehbar an der Führungseinrichtung befestigt sein, die Welle drehbar in der Führungseinrichtung gelagert sein, das Abdeckelement drehbar mit einem ersten Ende des weiteren Führungshebels verbunden sein oder das dritte
Abtriebselement drehfest an einem zweiten Ende des weiteren Führungshebels angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können das dritte Abtriebselement und der weitere Führungshebel einteilig ausgeführt sein. Dadurch kann die Stabilität der Anlenkung des Abdeckelements deutlich erhöht werden und somit eine dauerhaft zuverlässige Funktion der Projektionsvorrichtung gewährleistet werden.
Besonders günstig ist es, wenn der Combinerhalter zwischen dem
Führungshebel und dem weiteren Führungshebel angeordnet oder anordenbar ist. Dadurch kann die Projektionsvorrichtung möglichst kompakt realisiert werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Combinerhalter drehbar in der Führungseinrichtung gelagert sein. Hierbei kann die Führungseinrichtung im Gehäuse befestigt sein. Durch diese Ausführungsform kann auf zusätzliche Teile zur Lagerung des Combinerhalters verzichtet werden.
Des Weiteren kann die Führungseinrichtung auf dem Combinerhalter befestigt sein. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass die Führungseinrichtung und somit das darin geführte Abdeckelement sehr einfach gleichzeitig mit dem Combinerhalter gedreht werden kann.
Die Führungsschiene kann zumindest abschnittsweise einen kurvenförmigen Verlauf aufweisen. Dadurch kann die Führungseinrichtung flexibel an
unterschiedliche Bauraumverhältnisse angepasst werden. Ferner kann das Abdeckelement dadurch beim Verschieben in der Führungsschiene je nach Verlauf der Führungsschiene zusätzlich gekippt werden. Von Vorteil ist auch, wenn die Führungseinrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform zumindest eine weitere Führungsschiene aufweist. Hierbei kann das Abdeckelement ferner in der weiteren Führungsschiene dreh- und/oder verschiebbar angeordnet oder anordenbar sein. Insbesondere kann ein erster Randbereich des Abdeckelements in der Führungsschiene und ein dem ersten Randbereich gegenüberliegender zweiter Randbereich des Abdeckelements in der weiteren Führungsschiene angeordnet oder anordenbar sein. Auch durch diese Ausführungsform wird eine besonders stabile, vibrationsunempfindliche Führung des Abdeckelements entlang der Combinerscheibe ermöglicht. Das Abdeckelement kann zumindest ein Zahnstangensegment aufweisen, wobei der Antriebsmechanismus zumindest ein Zahnstangenantriebselement aufweisen kann. Das Zahnstangensegment kann über das zumindest eine
Zahnstangenantriebselement mit dem ersten Abtriebselement gekoppelt sein. Ein derartiger Antrieb des Abdeckelements bietet den Vorteil einer hohen mechanischen Robustheit und somit eines geringen Verschleißes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Abdeckelement als starre Platte ausgeführt sein. Ein solches Abdeckelement kann besonders
kostengünstig bereitgestellt werden und bietet den Vorteil einer hohen Stabilität.
Die Projektionsvorrichtung kann zudem eine Antriebseinrichtung zum Antreiben des Antriebselements aufweisen. Bei der Antriebseinrichtung kann es sich etwa um einen Elektromotor handeln. Durch diese Ausführungsform können der Combinerhalter und das Abdeckelement kontinuierlich und synchron zueinander angetrieben werden. Der hier beschriebene Ansatz schafft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen eines Steuersignals zum Steuern einer Antriebseinrichtung zum Antreiben des Antriebselements, um den Combinerhalter synchron mit dem Abdeckelement zwischen der Verschlussstellung und der Projektionsstellung zu verstellen.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des
Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die
Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand;
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 2 im halb geöffneten Zustand;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 2 im geöffneten Zustand;
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 5 im halb geöffneten Zustand;
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 5 im geöffneten Zustand;
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand; Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 8 im halb geöffneten Zustand;
Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 8 im geöffneten Zustand;
Fig. 11 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand;
Fig. 12 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 11 im geschlossenen Zustand;
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand;
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 13 im halb geöffneten Zustand;
Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 13 im geöffneten Zustand;
Fig. 16 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein Gehäuse eines Head-up-Displays mit eingebauter Projektionsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand;
Fig. 17 eine schematische Darstellung einer auf einem Combinerhalter montierten Führungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 18 eine schematische Darstellung einer Führungseinrichtung aus Fig. 17;
Fig. 19 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand; Fig. 20 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand;
Fig. 21 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im halb geöffneten Zustand;
Fig. 22 eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse eines Head-up- Displays eingebauten Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand;
Fig. 23 eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung aus Fig. 22 im geschlossenen Zustand;
Fig. 24 eine schematische Darstellung eines Combiner-Head-up-Displays; und
Fig. 25 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer
Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Projektionsvorrichtung 100 eignet sich zum Einbau in ein Gehäuse für ein Head-up-Display und ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit einem drehbar in einer Führungseinrichtung 102 gelagerten Combinerhalter 104 zum Halten einer Combinerscheibe 106 realisiert. Die Combinerscheibe 106 dient zum Umlenken eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls in einen Sichtbereich eines Betrachters des Head- up-Displays. In Fig. 1 ist der Combinerhalter 104 in einer Projektionsstellung gezeigt, in der die Combinerscheibe 106 derart ausgeklappt ist, dass ein auf die Combinerscheibe fallender Lichtstrahl in den Sichtbereich projiziert wird. Durch Drehen des Combinerhalters 104 kann die Combinerscheibe 106 zwischen der Projektionsstellung und einer Verschlussstellung, in der die Combinerscheibe 106 im Gehäuse versenkt ist, bewegt werden.
Die Führungseinrichtung 102 weist eine hier beispielhaft s-förmig ausgestaltete Führungsschiene 108 auf, die der Führung eines Abdeckelements 110 zum Abdecken einer Gehäuseöffnung des Gehäuses dient. Beim Verschieben des Abdeckelements 110 entlang der Führungsschiene 108 wird das Abdeckelement
110 im Wesentlichen parallel zur Combinerscheibe 106 geführt. Das
Abdeckelement 110 ist ferner mittels geeigneter Lagerelemente gelenkig mit der Führungsschiene 108 verbunden, sodass das Abdeckelement 110 beim
Verschieben gleichzeitig gekippt werden kann. Gemäß Fig. 1 ist das
Abdeckelement 110 als eine zweiteilige Platte aus einem größeren
Plattensegment und einem beweglich mit dem größeren Plattensegment verbundenen kleineren Plattensegment realisiert.
Um die Rotationsbewegung des Combinerhalters 104, und somit der
Combinerscheibe 106, mit der Rotations- und Translationsbewegung des
Abdeckelements 110 derart zu koppeln, dass sich das Abdeckelement 110 synchron zum Auf- bzw. Zuklappen der Combinerscheibe 106 bewegt, ist die Projektionsvorrichtung 100 mit einem entsprechenden Antriebsmechanismus 112 realisiert, der gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ein mittels einer Welle 114 drehbar in der Führungseinrichtung 102 gelagertes
Antriebselement 116, hier ein Antriebsrad, sowie ein erstes Abtriebselement 118 und ein zweites Abtriebselement 120 in Form zweier Radsegmente aufweist, wobei die beiden Abtriebselemente 118, 120 jeweils in das Antriebselement 116 eingreifen und wie die Welle 114 drehbar in der Führungseinrichtung 102 gelagert sind. Wie in Fig. 1 zu erkennen, ist das erste Abtriebselement 118 als
Teil eines in der Führungseinrichtung 102 drehbar gelagerten Führungshebels 122 realisiert, dessen von dem ersten Abtriebselement 118 abgewandtes Ende gelenkig mit dem Abdeckelement 110 verbunden ist. Der Führungshebel 122 ist in Fig. 1 beispielhaft tropfenförmig ausgestaltet. Das Antriebselement 116 wird mittels einer optionalen Antriebseinrichtung 124, die beispielhaft eine Antriebseinheit in Form eines Elektromotors und ein geeignetes Getriebe aufweist, angetrieben. Dadurch, dass das Antriebselement 116 gleichzeitig in die beiden Abtriebselemente 118, 120 eingreift, können der Combinerhalter 104 und das Abdeckelement 110 beim Aktivieren der Antriebseinrichtung 124 durch eine gegenläufige Drehbewegung der beiden Abtriebselemente 118, 120 gleichzeitig und kontinuierlich bewegt werden. Drei Pfeile markieren die jeweiligen
Drehrichtungen der beiden Abtriebselemente 118, 120 und des Antriebselements 116 beim Bewegen des Combinerhalters 104 in die Verschlussstellung.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sitzt auf der Welle 114 ein optionales weiteres Antriebselement 126, das in ein optionales drittes Abtriebselement 128 eingreift. Das dritte Abtriebselement 128 ist Teil eines optionalen weiteren Führungshebels 130, der analog zum Führungshebel 122 drehbar in der Führungseinrichtung 102 gelagert ist und dessen Ende ebenfalls mit dem Abdeckelement 110 gelenkig verbunden ist. Wie in Fig. 1 zu erkennen, sind die beiden Führungshebel 122, 130 an einander gegenüberliegenden Innenwänden der Führungseinrichtung 102 gelagert, wobei der Combinerhalter 104 zwischen den beiden Führungshebeln 122, 130 angeordnet ist, sodass diese seitlich an der Combinerscheibe 106 vorbeibewegt werden können.
Die Führungseinrichtung 102 dient gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Befestigung der Protektionsvorrichtung 100 im weiter oben erwähnten Gehäuse.
Die Antriebseinrichtung 124 ist durch ein mit der Antriebseinheit verbundenes Steuergerät 132 ansteuerbar. Hierzu erzeugt das Steuergerät 132 ein entsprechendes Steuersignal 134 zum Steuern der Antriebseinheit.
Die Drehbewegung des Combinerhalters 104 wird gemäß einem
Ausführungsbeispiel über ein Zwischengetriebe als Antriebsmechanismus 112 auf die Führungshebel 122, 130 übertragen. Der Antriebsmechanismus 112 besteht etwa aus einem Antriebszahnrad, einem in das Antriebszahnrad eingreifenden Zwischenritzel 116 zur Richtungsumkehr und zumindest einem Abtriebszahnrad 118, 120. Das Abtriebszahnrad 118 bildet zusammen mit dem Führungshebel 122 eine starre Einheit. Die Auslegung der Getriebeübersetzung richtet sich nach den Bauraum- und Bewegungsverhältnissen und sollte eine kollisionsfreie Bewegung ermöglichen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel sind die Führungshebel 122, 130 je über ein Drehlager an das Abdeckelement 110 angebunden. Idealerweise befindet sich dieses Drehlager an einem dem Antriebsmechanismus 112 zugewandten Ende des Abdeckelements 110. Ein anderes Ende des Abdeckelements 110 ist etwa über eine Kontur frei entlang einer durch die Führungsschiene 108
vorgegebenen Bahn beweglich gelagert, beispielsweise mittels eines gelenkigen Schiebelagers. Die Führungsschiene 108 weist einen an einen zur Verfügung stehenden Bauraum angepassten Kurvenverlauf auf und ermöglicht ein
Versenken des Abdeckelements 110 im geöffneten Zustand der
Projektionsvorrichtung 100 in einem entsprechenden Gehäuse eines Combiner- Head-up-Displays, wie im Nachfolgenden näher beschrieben. Das
Abdeckelement 110 ist beispielsweise über einen Zapfen innerhalb der
Führungsschiene 108 gelagert.
Ist es aufgrund der Bauraumsituation nicht möglich, ein einteiliges
Abdeckelement zu verwenden, so ist alternativ eine zwei- oder mehrteilige Ausführung des Abdeckelements 110 denkbar, wobei die einzelnen Segmente des Abdeckelements 110 auf der Führungsschiene 108 verschiebbar gelagert sind. Ein dem Antriebsmechanismus 112 zugewandter Teilabschnitt des Abdeckelements 110 ist auch in diesem Fall über ein Drehlager mit dem
Führungshebel 122 bzw. dem weiteren Führungshebel 130 verbunden und nicht in der Führungsschiene 108 gelagert.
Über diesen Mechanismus ist es möglich, die Drehbewegung des
Combinerhalters 104 über relativ wenige Bauelemente in eine Schiebebewegung des Abdeckelements 110 umzuwandeln.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand. Der
geschlossene Zustand entspricht beispielsweise der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Verschlussstellung. Bei der Projektionsvorrichtung 100 handelt es sich beispielsweise um eine anhand von Fig. 1 beschriebene Projektionsvorrichtung. Zu erkennen sind die Führungsschiene 108, das über den Führungshebel 122 und dem daran angeordneten ersten Abtriebselement 118 mit dem Antriebselement 116 gekoppelte Abdeckelement 110 sowie die über den hier nicht sichtbaren Combinerhalter mit dem daran angeordneten zweiten Abtriebselement 120 mit dem Antriebselement 116 gekoppelte Combinerscheibe
106. Das Antriebselement 116 ist beispielsweise als Zwischenritzel realisiert, während die beiden Abtriebselemente 118, 120 als Radsegmente realisiert sind. Das Abdeckelement 110 und die Combinerscheibe 106 sind in dem in Fig. 2 gezeigten geschlossenen Zustand der Projektionsvorrichtung 100, in dem die Combinerscheibe 106 von dem Abdeckelement 110 bedeckt ist, im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Die Führungsschiene 108 ist beispielsweise über ein gelenkiges Schiebelager mit einem mit einem Kreis markierten Lagerelement im äußeren Bereich des Abdeckelements 110 beweglich verbunden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 aus Fig. 2 im halb geöffneten Zustand. Auch im halb geöffneten Zustand der
Projektionsvorrichtung 100 sind das Abdeckelement 110 und die
Combinerscheibe 106 annähernd parallel zueinander angeordnet.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 aus Fig. 2 im geöffneten Zustand. Auch hier sind das Abdeckelement 110
Combinerscheibe 106 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Der geöffnete Zustand entspricht beispielsweise der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Projektionsstellung.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand. Die
Projektionsvorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen der anhand der Figuren 2 bis 4 beschriebenen Projektionsvorrichtung, mit dem Unterschied, dass das Abdeckelement 110 gemäß diesem Ausführungsbeispiel als mehrteilige
Abdeckung mit einem kleineren Segment 500 und einem gelenkig mit dem kleineren Segment 500 verbundenen größeren Segment 502 ausgeführt ist. Die Segmente 500, 502 sind auf der Führungsbahn der Führungsschiene 108 über einzelne, mit einem Kreis markierte Lagerelemente 503 verschiebbar gelagert. Der Führungshebel 122 treibt dabei die Bewegung des
Abdeckelements 110 an. Die Anbindung des Führungshebels 122 an das Abdeckelement 110 erfolgt beispielsweise über ein ebenfalls mit einem Kreis markiertes Drehlager 504 am größeren Segment 502. Der in Fig. 5 gezeigte geschlossene Zustand entspricht im Wesentlichen dem anhand von Fig. 4 beschriebenen geschlossenen Zustand der Projektionsvorrichtung 100.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 aus Fig. 5 im halb geöffneten Zustand. Der in Fig. 6 gezeigte halb geöffnete Zustand entspricht im Wesentlichen dem in Fig. 3 gezeigten halb geöffneten Zustand.
Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 aus Fig. 5 im geöffneten Zustand. Der in Fig. 7 gezeigte geöffnete Zustand entspricht im Wesentlichen dem anhand von Fig. 4 beschriebenen geöffneten Zustand.
Fig. 8 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand. Bei der
Projektionsvorrichtung 100 kann es sich um eine vorstehend anhand der Figuren 1 und 5 bis 7 beschriebene Projektionsvorrichtung mit mehrteiligem
Abdeckelement 110 handeln. Fig. 8 zeigt die Projektionsvorrichtung 100 ähnlich wie in Fig. 5 in der Verschlussstellung. Zu erkennen sind die Führungsschiene 108 sowie eine weitere Führungsschiene 800, wobei das Abdeckelement 110 verschiebbar zwischen den beiden Führungsschienen 108, 800 angeordnet ist. Hierbei ist die Form der mittels der beiden Führungsschienen 108, 800 realisierten Schienenlagerung des Abdeckelements 110 an einen verfügbaren Bauraum angepasst. Der hier erkennbare weitere Führungshebel 130 ist drehend gelagert und über ein Zwischengetriebe als Antriebsmechanismus direkt mit einer Drehbewegung des Combinerhalters 104 gekoppelt. Somit fungiert der weitere Führungshebel 130 als Antriebselement zum Ziehen oder Schieben des Abdeckelements 110.
Analog zu den Figuren 6 und 7 ist die Projektionsvorrichtung 100 in Fig. 9 im halb geöffneten und in Fig. 10 im geöffneten Zustand dargestellt. Fig. 11 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand, etwa einer
Projektionsvorrichtung, wie sie vorangehend anhand der Figuren 1 bis 10 beschrieben ist. Beispielhaft ist das Gehäuse 1100 mit einem zweiteiligen Aufbau aus einem Bodenelement 1102 und einem mit dem Bodenelement 1102 verrastbaren Deckelelement 1104 mit einer Gehäuseöffnung 1106 zum
Durchlassen eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls realisiert. In der in Fig. 11 gezeigten Verschlussstellung ist die Gehäuseöffnung 1106 durch das Abdeckelement 110, hier beispielhaft ein zweiteiliges Abdeckelement, vollständig verschlossen.
Fig. 12 zeigt die Projektionsvorrichtung 100 aus Fig. 11 im geöffneten Zustand, d. h. in der Projektionsstellung, in der die Combinerscheibe 106 aus dem
Gehäuse 110 so weit herausgeklappt ist, dass der durch die Gehäuseöffnung 1106 geleitete Lichtstrahl über die Combinerscheibe 106 in den Sichtbereich des Fahrers gelenkt wird.
Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand. Die Projektionsvorrichtung 100 sowie das Gehäuse 1100 entsprechen im Wesentlichen einer
Projektionsvorrichtung bzw. einem Gehäuse, wie sie vorangehend anhand der Figuren 11 und 12 beschrieben sind.
Die Projektionsvorrichtung 100 ist in Fig. 14 im halb geöffneten Zustand und in Fig. 15 im geöffneten Zustand gezeigt, in dem die Combinerscheibe 106 vollständig ausgefahren ist.
Das Ausfahren der Combinerscheibe 106 erfolgt gemäß dem in den Figuren 13 bis 15 gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine gekoppelte Bewegung des Abdeckelements 110 und der Combinerscheibe 106 bei gleichzeitiger Lagerung des Abdeckelements 110 auf dem Combinerhalter. Fig. 16 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnitts durch ein Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays mit eingebauter Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand, etwa einer vorangehend anhand der Figuren 11 bis 15 beschriebenen Projektionsvorrichtung. Wie in Fig. 16 zu erkennen, ist die Führungseinrichtung 102 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel an dem Combinerhalter 104 befestigt, sodass die
Führungseinrichtung 102 beim Drehen des Combinerhalters 104 entsprechend mitgedreht wird. Je nach Ausführungsform können der Combinerhalter 104 und die Führungserfahrung 102 einteilig ausgeführt sein. Das Abdeckelement 110 ist somit direkt auf dem Combinerhalter 104 gelagert. Eine Drehrichtung ist mit einem gekrümmten Pfeil markiert. Ein gestrichelter Pfeil markiert eine
Verschieberichtung des Abdeckelements 110 entlang der Combinerscheibe 106. Je nach Ausführungsform verfährt das Abdeckelement 110 hierbei entlang einer Linien- oder Kurvenbahn. Durch die kombinierte Bewegung des Abdeckelements 110 und des Combinerhalters 104 und der daran befestigten Combinerscheibe
106 können Engstellen in einem zur Verfügung stehenden Bauraum umfahren werden.
Fig. 17 zeigt eine schematische Darstellung einer auf einem Combinerhalter 104 montierten Führungseinrichtung 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer Führungseinrichtung, wie sie im Zusammenhang mit einer in den Figuren 11 bis 16 gezeigten Projektionsvorrichtung beschrieben ist. Hierbei sind die beiden Führungsschienen 108, 800 zur schienenartigen Lagerung des
Abdeckelements 110 etwa als Elemente des Combinerhalters 104 realisiert. Zur Lagerung weist das Abdeckelement 110 auf beiden Seiten je eine längliche Nut
1700 auf, in die jeweils eine mit einer entsprechenden Gegenkontur geformte, längliche Erhebung der beiden Führungsschienen 108, 800 eingreift.
Fig. 18 zeigt den Combinerhalter 104 mit der darauf montierten
Führungseinrichtung 102 aus Fig. 17 von schräg unten. Hierbei ist zu erkennen, dass das Abdeckelement 110 auf einer der Combinerscheibe 106 zugewandten Unterseite mit zwei sich entlang je einer Seitenkante des Abdeckelements 110 erstreckenden Zahnstangensegmenten 1800 ausgeführt ist, in die je ein
Zahnstangenantriebselement 1802 eingreift. Die beiden
Zahnstangenantriebselemente 1802, die etwa als Zahnräder realisiert sein können, sind über eine in dem Combinerhalter 104 drehbar gelagerte
Antriebswelle 1804 drehfest miteinander verbunden, wobei die beiden
Zahnstangenantriebselemente 1802 ferner mit dem ersten Abtriebselement des hier nicht gezeigten Antriebsmechanismus gekoppelt sind. Zu erkennen ist ferner eine Mehrzahl von an der Unterseite des Abdeckelements 110 angeordneten
Rippen 1806, die der Versteifung des Abdeckelements 110 dienen. Der
Zahnstangenmechanismus aus den beiden Zahnstangensegmenten 1800 und den beiden Zahnstangenantriebselementen 1802 dient der Kopplung der Drehbewegung des Combinerhalters 104 mit der gewünschten translativen Bewegung des Abdeckelements 110.
Fig. 19 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand, etwa einer Projektionsvorrichtung, wie sie beispielsweise anhand der Figuren 12, 15 und 16 beschrieben ist.
Gezeigt ist der Antriebsmechanismus 112 mit verschiedenen
Bewegungselementen zum Bewegen des Abdeckelements 110 in Kombination mit dem Combinerhalter 104. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Antriebsmechanismus 112 durch lediglich einen Antriebsmotor angetrieben. Hierbei sind die beiden Führungsschienen 108, 800 und der Combinerhalter 104 als starre Einheit ausgebildet, wobei eine der Führungsschienen, in Fig. 19 beispielhaft die weitere Führungsschiene 800, über einen Kipphebel 1900 mit dem Antriebsmechanismus 112 gekoppelt ist. Mittels des Kipphebels 1900 ist es möglich, den Combinerhalter 104 und die beiden Führungsschienen 108, 800 gleichzeitig zu drehen. Eine Drehrichtung zum Drehen der Combinerscheibe 106 in die Projektionsstellung ist mit einem Pfeil markiert.
Fig. 20 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel im geöffneten Zustand. Die Projektionsvorrichtung 100 entspricht im Wesentlichen der anhand von Fig. 19 beschriebenen
Projektionsvorrichtung, mit dem Unterschied, dass die Projektionsvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel getrennte Antriebseinheiten für den
Combinerhalter 104 und das Abdeckelement 110 aufweist. Die Bewegung des Abdeckelements 110 erfolgt hier durch einen separaten Antriebsmotor 2000 mit dazugehörigen Bewegungselementen, etwa den Zahnstangenantriebselementen 1802.
Fig. 21 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel im halb geöffneten Zustand. Die Bewegung des
Abdeckelements 110 erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch
Federkraft- oder Federdämpfungselemente. Je nach Stellung des
Combinerhalters 104 ergeben sich unterschiedliche Kraftrichtungen und
-beträge, die ein Öffnen oder Schließen des Abdeckelements 110 bewirken.
Fig. 22 zeigt eine schematische Darstellung einer in einem Gehäuse 1100 eines Head-up-Displays eingebauten Projektionsvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel im geschlossenen Zustand. Gezeigt ist eine Variante der Projektionsvorrichtung 100, bei der das Abdeckelement 110 teilweise von dem
Gehäuse 1100 aufgenommen und geführt wird. Beispielsweise wird das
Abdeckelement 110 im geschlossenen Zustand der Projektionsvorrichtung 100 auf dem starren Gehäuse 1100 geführt. Fig. 23 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsvorrichtung 100 aus
Fig. 22. Zum Aktivieren der Projektionsvorrichtung 100 wird das Abdeckelement 110 zunächst über einen geeigneten Mechanismus auf eine auf dem
Combinerhalter 104 befindliche Führungseinheit in Richtung des gestrichelten Pfeils geschoben. Erst danach beginnt die eigentliche Öffnungsbewegung des Combinerhalters 104 in Richtung des gekrümmten Pfeils.
Durch eine derartig kombinierte Bewegung von Combinerhalter 104 und
Abdeckelement 110 und durch die zusätzliche Lagerung des Abdeckelements 110 auf dem Combinerhalter 104 können besonders kritische Engstellen während des Bewegungsablaufes berücksichtigt werden.
Die schienenartige Lagerung des Abdeckelements 110 ist beispielsweise derart ausgelegt, dass das Abdeckelement 110 eine rein translative oder
kurvenbahnartige Bewegung vollführt. Der translative Freiheitsgrad entlang der Lagerung wird wahlweise durch weitere Mechanismen mit der Drehbewegung der Combinerscheibe 106 bzw. des Combinerhalters 104 gekoppelt oder aber durch einen separaten Mechanismus angetrieben.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Kopplung der Bewegungen beispielsweise über eine Zahnstangenverbindung zwischen Abdeckelement und
Antriebsmechanismus realisiert. Hierbei kann für beide Bewegungen ein und dasselbe Antriebselement, etwa ein Elektromotor, verwendet werden. Die Drehbewegung des Combinerhalters wird über zusätzliche Getriebeelemente und ein Zahnstangenelement in eine translatorische Bewegung des
Abdeckelements übertragen.
Denkbar ist auch, dass der Combinerhalter und das Abdeckelement durch separate Antriebselemente bewegt werden. Hierbei können zusätzliche Elemente zur Kopplung beider Bewegungen wie etwa Getriebe, Federn oder
Gelenkelemente entfallen. Eine derartige Ansteuerung hat den Vorteil, dass der
Combinerhalter und das Abdeckelement über verschiedene Bewegungsmuster bewegt werden können, die eine bessere Anpassung der Bewegungen an einen vorgegebenen Bauraum ermöglichen. Wie bereits erwähnt, ist es ferner möglich, das Abdeckelement durch
entgegenwirkende Federkräfte zu bewegen, die sich in ihrem Betrag je nach Stellung des Combinerhalters verändern und somit das Abdeckelement in die eine oder andere Richtung bewegen. Die Aufnahme und Führung des Abdeckelements kann gemäß einem
Ausführungsbeispiel so ausgestaltet sein, dass dieses sich während des
Öffnungsvorgangs nur auf dem Combinerhalter befindet, sich aber in den voll geöffneten oder geschlossenen Positionen der Combinerscheibe auf starren Elementen des Combiner-Head-up-Displays, etwa den Gehäuseschalen, befindet.
Insbesondere bei kritischen Bauraumsituationen kann das Abdeckelement auch mehrteilig aus mehreren Abdecksegmenten aufgebaut sein, die entlang einer entsprechenden Führungshalterung, etwa in Form der im Vorangegangenen beschriebenen Führungsschienen, verschiebbar sind. Fig. 24 zeigt eine schematische Darstellung eines Combiner-Head-up-Displays 2400. Das Combiner-Head-up-Display 2400 weist eine anhand der Figuren 1 bis n23 beschriebene Projektionsvorrichtung 100 auf. Die Projektionsvorrichtung 100 befindet sich in der Projektionsstellung.
Fig. 25 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 2500 zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa einer vorangehend anhand der Figuren 1 bis 24 beschriebenen Projektionsvorrichtung. Das Verfahren 2500 kann beispielsweise von einem vorangehend anhand von Fig. 1 beschriebenen Steuergerät ausgeführt oder angesteuert werden. Das Verfahren 2500 umfasst einen Schritt 2510, in dem ein Steuersignal bereitgestellt wird, um die Antriebseinrichtung derart zu steuern, dass der Combinerhalter synchron mit dem Abdeckelement zwischen der Verschlussstellung und der Projektionsstellung verstellt wird. Hierbei können sich die Combinerscheibe und das Abdeckelement näherungsweise parallel zueinander bewegen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Bewegung über einen
gemeinsamen Antrieb über Ritzel, die jeweils ein Zahnsegment einer
Compilerbaugruppe und den mit dem Abdeckelement gekoppelten
Führungshebel antreiben, wobei der Führungshebel gleichzeitig zur Lagerung eines Endes des Abdeckelements dienen kann.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Projektionsvorrichtung (100) für ein Head-up-Display (2400), das ein Gehäuse (1100) mit einer Gehäuseöffnung (1106) zum Durchlassen eines ein virtuelles Bild repräsentierenden Lichtstrahls aufweist, wobei die Projektionsvorrichtung (100) folgende Merkmale aufweist: einen Combinerhalter (104) zum Halten einer Combinerscheibe (106), wobei der Combinerhalter (104) drehbar zwischen einer
Projektionsstellung, in der die Combinerscheibe (106) den Lichtstrahl in einen Sichtbereich eines Fahrers projiziert, und einer
Verschlussstellung, in der die Combinerscheibe (106) im Gehäuse (1100) versenkt ist, im Gehäuse (1100) angeordnet oder anordenbar ist; eine Führungseinrichtung (102) mit zumindest einer Führungsschiene (108) zum Führen eines Abdeckelements (110) zum Abdecken der Gehäuseöffnung (1106), wobei das Abdeckelement (110) dreh- und/oder verschiebbar in der Führungsschiene (108) angeordnet oder anordenbar ist, wobei die Führungsschiene (108) ausgeformt ist, um eine Haupterstreckungsebene des Abdeckelements (110) im
Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene der
Combinerscheibe (106) zu führen; und einen Antriebsmechanismus (112) zum Synchronisieren einer
Bewegung des Abdeckelements (110) mit einer Bewegung des
Combinerhalters (104), wobei der Antriebsmechanismus (112) zumindest ein mit dem Abdeckelement (110) gekoppeltes erstes
Abtriebselement (118), ein mit dem Combinerhalter (104) gekoppeltes zweites Abtriebselement (120) und ein in das erste Abtriebselement (118) und das zweite Abtriebselement (120) eingreifendes
Antriebselement (116) aufweist. Projektionsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest einen Führungshebel (122) zum Koppeln des
Abdeckelements (110) mit dem ersten Abtriebselement (118), insbesondere wobei der Führungshebel (122) drehbar an der
Führungseinrichtung (102) befestigt ist und/oder das Abdeckelement (110) drehbar mit einem ersten Ende des Führungshebels (122) verbunden ist und/oder das erste Abtriebselement (118) drehfest an einem zweiten Ende des Führungshebels (122) angeordnet ist und/oder das erste Abtriebselement (118) und der Führungshebel (122) einteilig ausgeführt sind.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest einen weiteren
Führungshebel (130), wobei der Antriebsmechanismus (112) zumindest ein drittes Abtriebselement (128) aufweist, das über eine Welle (114) drehfest mit dem ersten Abtriebselement (118) verbunden ist, wobei das Abdeckelement (110) über den weiteren Führungshebel (130) mit dem dritten Abtriebselement (128) gekoppelt ist, insbesondere wobei der weitere Führungshebel (130) drehbar an der Führungseinrichtung (102) befestigt ist und/oder die Welle (114) drehbar in der Führungseinrichtung (102) gelagert ist und/oder das Abdeckelement (110) drehbar mit einem ersten Ende des weiteren Führungshebels (130) verbunden ist und/oder das dritte Abtriebselement (128) drehfest an einem zweiten Ende des weiteren Führungshebels (130) angeordnet ist und/oder das dritte Abtriebselement (128) und der weitere Führungshebel (130) einteilig ausgeführt sind.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Combinerhalter (104) zwischen dem
Führungshebel (122) und dem weiteren Führungshebel (130) angeordnet oder anordenbar ist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Combinerhalter (104) drehbar in der Führungseinrichtung (102) gelagert ist, wobei die
Führungseinrichtung (102) im Gehäuse (1100) befestigt ist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (102) auf dem Combinerhalter (104) befestigt ist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (108) zumindest abschnittsweise einen kurvenförmigen Verlauf aufweist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (102) zumindest eine weitere Führungsschiene (800) aufweist, wobei das Abdeckelement (110) ferner in der weiteren Führungsschiene (800) dreh- und/oder verschiebbar angeordnet oder anordenbar ist, insbesondere wobei ein erster Randbereich des Abdeckelements (110) in der Führungsschiene (108) und ein dem ersten Randbereich gegenüberliegender zweiter Randbereich des Abdeckelements (110) in der weiteren Führungsschiene (800) angeordnet oder anordenbar ist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (110) zumindest ein Zahnstangensegment (1800) und der
Antriebsmechanismus (112) zumindest ein Zahnstangenantriebselement (1802) aufweist, wobei das Zahnstangensegment (1800) über das zumindest eine Zahnstangenantriebselement (1802) mit dem ersten Abtriebselement (118) gekoppelt ist.
Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (110) als starre Platte ausgeführt ist.
11. Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung (124) zum Antreiben des Antriebselements (116).
12. Verfahren (2500) zum Betreiben einer Projektionsvorrichtung (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Verfahren (2500) folgende Schritte umfasst:
Bereitstellen (2510) eines Steuersignals (134) zum Steuern einer Antriebseinrichtung (124) zum Antreiben des Antriebselements (116), um den Combinerhalter (104) synchron mit dem Abdeckelement (110) zwischen der Verschlussstellung und der Projektionsstellung zu verstellen.
13. Steuergerät (132), das ausgebildet ist, um das Verfahren (2500) gemäß Anspruch 12 auszuführen und/oder anzusteuern.
14. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (2500) gemäß Anspruch 12 auszuführen und/oder anzusteuern.
15. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.
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