DE4300242C2 - Anzeigedisplayeinheit eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigedisplayeinheit für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit welcher ein Bild, das von einer Anzeigeeinrichtung projiziert wird, die eine die Fahrzeugbewegung betreffende Information wie die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergl. anzeigt, innerhalb des sichtbaren Bereichs der Windschutzscheibe nahe des Armaturenbrettes reflektiert wird und zu dem Auge des Fahrers gerichtet wird, so daß der Fahrer die angezeigte Information sichtbar beobachten kann.

Es wurden bereits verschiedene Anzeigedisplayeinheiten dieses Typs geschaffen, von denen eine in Fig. 3 gezeigt ist, bei welcher die Anzeigeeinrichtung 10 zum Anzeigen der Information über die Fahrzeugbewegung wie die Fahrgeschwindigkeit in dem Armaturenbrett 20 und in enger Nähe der Windschutzscheibe 30 angeordnet ist, wobei jedoch die Windschutzscheibe in ihrem unteren Bereich nahe der Grenze zu dem Armaturenbrett 20 mit einem Reflexionsverarbeitungsfeld 30a versehen ist, so daß das von der Anzeigeeinrichtung 10 projizierte Bild an dem Reflexionsverarbeitungsfeld 30a an der Innenseite der Windschutzscheibe 30 reflektiert und zu dem Auge E des Fahrers gerichtet wird.

Mit der in dieser Weise aufgebauten Einheit erscheint das projizierte Bild innerhalb des sichtbaren Teils der Windschutzscheibe 30 mit dem Reflexionsverarbeitungsfeld 30a als Hintergrund, wobei ein sogenanntes Head-up Desplay gebildet wird, mit welcher der Fahrer das angezeigte Bild sichtbar beobachten kann, ohne seine Augen häufig nach unten zu richten, und außerdem kann der Fahrer das projizierte Bild sehr deutlich sehen, da dieses Mithilfe des Reflexionsverarbeitungsfeldes 30a in einem deutlichen Kontrast angezeigt wird. Es wird angemerkt, daß das Reflexionsverarbeitungsfeld 30a derart ausgebildet sein kann, daß, wie in Fig. 4 gezeigt, eine schwarze Keramikbeschichtung 40 auf die Windschutzscheibe 30 aufgebracht wird oder, wie in Fig. 5 gezeigt, ein dunkel gefärbter lichtundurchlässiger Film 40′ zwischen zwei die Windschutzscheibe 30 bildenden Glasplatten angeordnet wird.

Da jedoch das Reflexionsverarbeitungsfeld 30a bei der oben beschriebenen konventionellen Anzeigedisplayeinheit deutlich auch von außerhalb des Fahrzeugs her gesehen werden kann, kann es das äußere Aussehen des Fahrzeugs beeinträchtigen und daher ist eine solche Anordnung aus ästhetischer Sicht nicht vorzuziehen. Da weiter das Reflexionsverarbeitungsfeld 30a an der Windschutzscheibe 30 ausgebildet ist, müssen, falls diese Konstruktion zur Sonderausstattung gehört, zwei Typen von Windschutzscheiben hergestellt werden, was auch aus ökonomischer Sicht nicht vorteilhaft ist. Zusätzlich liegt auch ein anderes Problem darin, daß das einmal auf die Windschutzscheibe 30 aufgebrachte Reflexionsanzeigefeld 30a selbst im Falle, daß es nicht mehr gebraucht wird, nicht mehr leicht entfernt werden kann.

Aus der DE-OS 41 16 043 ist auch eine Anzeigedisplayeinheit eines Kaftfahrzeugs bekannt, bei welcher anstelle eines Reflexionsanzeigefeldes ein Prisma zum Reflektieren des angezeigten Bildes zu den Augen des Fahrers vorgesehen ist, wobei eine dunkle Beschichtung auf die Unterseite des Prismas aufgebracht ist. Hierdurch erscheint die angezeigte Information auf dunklem Hintergrund, obwohl daas Prisma von der Außenseite des Kraftfahrzeugs aus betrachtet durchsichtig erscheint. Insbesondere bei dunkler Außenwelt kann das Prisma jedoch die Sicht des Fahrers einengen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigedisplayeinheit zu schaffen, bei welcher eine Reflexionseinrichtung, die im unteren Teil der Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, von außerhalb des Fahrzeugs nicht wesentlich sichtbar ist und außerdem, falls erforderlich, leicht entfernt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Anzeigedisplayeinheit gemäß der Erfindung ist derart aufgebaut, daß ein von einer Anzeigeeinrichtung, die in dem Armaturenbrett angeordnet ist, angezeigtes Bild zu einem im unteren Bereich der Windschutzscheibe angeordneten Prisma projiziert und an diesem reflektiert wird, so daß der Fahrer das Bild hinter dem Prisma als virtuelles Bild beobachten kann, und ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung hin und her verstellt werden kann. Wenn sich das Prisma in seiner ersten Stellung befindet, wird das angezeigte Bild, das von der Anzeigeeinrichtung projiziert wird, von der Oberfläche des Prismas reflektiert und zu dem Auge des Fahrers gerichtet, wohingegen das Prisma in seiner zweiten Stellung mittels einer Verstellvorrichtung vollständig aus dem Gesichtsfeld des Fahrers herausverstellt ist, wodurch das von der Anzeigeeinrichtung projizierte Bild an der Innenfläche der Windschutzscheibe reflektiert und zu dem Auge des Fahrers gerichtet wird.

Bevorzugt ist weiter die Anzeigedisplayeinheit gemäß der Erfindung derart aufgebaut, daß das Prisma entlang der Innenfläche der Windschutzscheibe nach oben oder unten verstellt werden kann, um in seine erste oder seine zweite Stellung zu gelangen.

Alternativ kann die Anzeigedisplayeinheit gemäß der Erfindung derart ausgebildet sein, daß das Prisma auf einer Schwenkwelle schwenkbar ist, die nahe der Unterseite des Prismas angeordnet ist, um in seine erste oder seine zweite Stellung zu gelangen.

Gemäß der Erfindung wird, wenn sich das Prisma in seiner ersten Stellung im unteren Teil der Windschutzscheibe befindet, das von der Anzeigeeinrichtung angezeigte und projizierte Bild an der Oberfläche des Prismas reflektiert und zu dem Auge des Fahrers gerichtet, so daß der Fahrer das reflektierte Bild auf dunklem Hintergrund sehen kann. Wenn anderseits das Prisma in seine zweite Stellung verstellt ist, indem es von der Verstellvorrichtung bis unter den unteren Rand der Windschutzscheibe hinaus nach unten verstellt wurde oder an der Schwenkwelle an seinem unteren Rand verschwenkt wurde, wird das von der Anzeigeeinrichtung angezeigte und projizierte Bild an der Innenfläche der Windschutzscheibe reflektiert und zu dem Auge des Fahrers gerichtet, so daß der Fahrer das reflektierte Bild hinter der Windschutzscheibe als virtuelles Bild beobachten kann.

Die Erfindung wird weiter anhand von Ausführungsformen erläutert, die aus der Zeichnung ersichtlich sind.

Fig. 1 ist eine Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Anzeigedisplayeinheit für Fahrzeuge gemäß der Erfindung in Seitenansicht;

Fig. 2 ist eine Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Anzeigedisplayeinheit für Fahrzeuge gemäß der Erfindung in Seitenansicht;

Fig. 3 ist eine Darstellung einer konventionellen Anzeigedisplayeinheit für Fahrzeuge in Seitenansicht;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Reflexionsverarbeitungsfeldes der Anzeigedisplayeinheit aus Fig. 3; und

Fig. 5 zeigt ein Reflexionsverarbeitungsfeld, das anders als dasjenige nach Fig. 4 aufgebaut ist.

In der Zeichnung ist mit der Bezugszahl 1 eine Anzeigeeinrichtung, mit der Bezugszahl 2 ein Armaturenbrett, mit der Bezugszahl 3 eine Windschutzscheibe, mit der Bezugszahl 4 ein Prisma, und mit den Bezugszahlen 4A, 4B und 4C eine erste Oberfläche, eine zweite Oberfläche bzw. eine Unterseite des Prismas 4 bezeichnet.

Im Folgenden werden die Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben; die erste Ausführungsform ist aus Fig. 1 ersichtlich. Wie in der Figur gezeigt, weist die Displayeinheit eine Anzeigeeinrichtung 1 vom lichtemittierenden Typ mit einer Leuchtanzeige, einer beleuchteten Flüssigkristallanzeige oder dergleichen in solcher Anordnung auf, daß ihre Anzeigefläche innerhalb des Armaturenbrettes 2 nach oben gerichtet ist. Ein Prisma 4 ist im unteren Bereich der Windschutzscheibe 3 angeordnet, dessen erste Oberfläche 4A mit dem Scheitelwinkel R1 dem Fahrer zugewandt ist, wohingegen seine zweite Oberfläche 4B derart verläuft, daß sie der Innenseite der Windschutzscheibe zugewandt ist. Der Winkel R2 zwischen der ersten Oberfläche 4A und der Horizontalfläche des Armaturenbrettes ist derart gewählt, daß das von der Anzeigeeinrichtung 1 projizierte Licht zu den Augen E des Fahrers reflektiert werden kann, und dieser Winkel R2 wird durch Bestimmung des Scheitelwinkels R1 in Anpassung an den Neigungswinkel der Windschutzscheibe 3 bestimmt.

Die Unterseite 4C des Prismas 4 verläuft im Querschnitt im wesentlichen bogenförmig und eine dunkelgefärbte Beschichtung ist darauf angebracht, wobei unterhalb der Unterseite 4C des Prismas 4 auch eine Prismenverstellvorrichtung 5, von der das Prisma 4 gehalten ist, zum Verstellen des Prismas nach unten oder nach oben vorgesehen ist. An der Unterseite der Prismenverstellvorrichtung 5 ist eine Zahnstange 5a ausgebildet, in die ein Ritzel 6 eingreift, das seinerseits in das an der Abtriebswelle des Motors 7 festgelegte Ritzel 8 eingreift.

In dem aus Fig. 1 ersichtlichen Zustand wird, da sich das Prisma 4 in seiner ersten Stellung befindet, das von der Anzeigeeinrichtung 1 projizierte Licht durch die Öffnung 2a im Armaturenbrett 2 hindurchgestrahlt und dann an der ersten Oberfläche 4A des Prismas zu den Augen E des Fahrers reflektiert. Wenn in diesem Zustand der Fahrer einen Handschalter 9 betätigt, wird eine Motorantriebsschaltung 11 über die Steuereinheit 10 zum Einschalten des Motors 7 aktiviert, wodurch die Verstellvorrichtung 5 und das Prisma 4 gemeinsam in den Freiraum 12 unterhalb des unteren Randes der Windschutzscheibe 3 zur Aufnahme des Prismas 4 in dessen zweiten Stellung verschoben werden, so daß das von der Anzeigeeinrichtung 1 projizierte Licht an der Innenfläche der Windschutzscheibe 3 reflektiert und zu den Augen E des Fahrers gerichtet wird. Falls der Handschalter 9 erneut betätigt wird, so wird der Motor 7 über die Steuereinheit 10 für die entgegengesetzte Drehrichtung erregt und das Prisma 4 wird wieder nach oben in seine erste Stellung verstellt.

Wenn sich das Prisma 4 in seiner ersten Stellung befindet, kann der Bereich der Windschutzscheibe vor dem Prisma 4 von der Sehstelle E aus nicht durch das Prisma 4 hindurch gesehen werden, da die zweite Fläche 4B des Prismas 4 derart geneigt ist, daß die Lichtachse von der Sehstelle E aus stärker geneigt ist als es dem Brechungswinkel entspricht, wodurch lediglich die dunkelgefärbte Unterseite 4C von der Sehstelle E des Fahrers her gesehen werden kann. Daher kann dann, wenn die Anzeigeeinrichtung 1 eingeschaltet ist, ein virtuelles Bild des von der Anzeigeeinrichtung angezeigten und abgestrahlten Bildes deutlich in starkem Kontrast zu dem dunklen Hintergrund gesehen werden. Es ist zutreffend zu sagen, daß das äußere Erscheinungsbild in dieser Stellung des Prismas nicht beeinträchtigt wird, da das Prisma 4 als transparenter Gegenstand gesehen wird.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Einheit auch in solcher Weise aufgebaut sein kann, daß das Prisma 4 unter der Steuerung durch die Steuereinheit 10 selbsttätig nach oben in seine erste Stellung oder nach unten in seine zweite Stellung in Abhängigkeit von der Außenhelligkeit verstellbar ist, wobei eine Betätigungseinrichtung (nicht gezeigt) verwendet wird, die auf das Signal des Außenlichtfühlers 13 anspricht. Bei einer solchen Ausführungsform wird zu Zeiten, in denen die Außenwelt hell ist, ein von der Anzeigeeinrichtung 1 angezeigtes und abgestrahltes Bild mit großem Kontrast zu der dunkelgefärbten Unterseite 4C des Prismas 4 als Hintergrund gesehen, und wenn die Außenwelt wegen Nachtanbruchs oder dergleichen dunkel wird, so wird das Prisma 4 selbsttätig in seine zweite Stellung verstellt, so daß die gleiche Anzeigedeutlichkeit wie bei noch heller Außenwelt erreicht werden kann, wobei nun jedoch die dunkle Außenwelt außerhalb des Fahrzeugs den dunklen Hintergrund darstellt.

Im Folgenden wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben. Die gleichen Bezugszahlen wie diejenigen in Fig. 1 sind zur Bezeichnung gleicher Teile verwendet und deren Erläuterung wird weggelassen, um Wiederholungen zu vermeiden.

Die zweite Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß in der Mitte des unteren Teils in der Krümmungsachse der Unterseite 4C des Prismas 4 eine Welle 15 im unteren Bereich der Windschutzscheibe 3 angeordnet ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, und daß die Welle 15 mit einem Verzahnungssegment 16 mit einer Ausdehnung von etwa 90° versehen ist. Das Verzahnungssegment 16 greift entsprechend der ersten Ausführungsform in das Ritzel 6 ein und das Ritzel 6 kämmt seinerseits mit dem Ritzel 8, das an der Abtriebswelle des Motors 7 festgelegt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist ein zweites Prisma 17 in die Öffnung 2a des Armaturenbrettes 2 eingepaßt, wobei das Prisma 4, wenn der Motor 7 erregt ist, an der Welle 15 verschwenkt wird und entsprechend des Pfeils B in die Stellung 4′ geschwenkt wird, die mit strichpunktierter Linie angegeben ist. In dieser Stellung 4′ deckt es die Öffnung 2a ab, so daß das Prisma 4 und das zweite Prisma 17 aufeinanderliegen und eine ebene horizontale Platte bilden.

Die gleiche Wirkung und Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der Anzeigedisplayeinheit für Kraftfahrzeuge wie bei der ersten Ausführungsform kann erreicht werden.

Wie oben beschrieben, beeinträchtigt ein optisches Prisma, das gemäß der Erfindung im unteren Bereich der Windschutzscheibe angeordnet ist, die Außenansicht des Fahrzeugs nicht, da es als transparent erscheint.

Weiter braucht alles, was getan werden muß, wenn die Einheit als Sonderausstattung angeboten wird, lediglich das transparente Prisma mit seinem Antrieb und seiner Steuerung vorgesehen zu werden, so daß die Einheit unabhängig davon, ob sie gewünscht wird, eingebaut werden kann, ohne daß hierzu zwei unterschiedliche Windschutzscheiben hergestellt werden müssen. Hierdurch werden die Fertigungskosten gesenkt.

Claims (3)

1. Anzeigedisplayeinheit eines Kraftfahrzeugs, mit einer im Armaturenbrett (2) angeordneten Anzeigeeinrichtung (1) zum Anzeigen eines eine Betriebsinformation des Fahrzeugs betreffenden Bildes, und einem im unteren Teil der Windschutzscheibe (3) in einer ersten Stellung angeordneten Prisma (4) zum Reflektieren des angezeigten Bildes zu den Augen (E) des Fahrers, wobei eine dunkle Beschichtung auf die Unterseite (4C) des Prismas (4) aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstellvorrichtung vorgesehen ist, von welcher das Prisma (4) aus seiner ersten Stellung, in der sich das Prisma (4) innerhalb des Gesichtsfeldes des Fahrers befindet, in eine zweite Stellung vollständig außerhalb des Gesichtsfeeldes des Fahrers verstellbar ist, wobei das angezeigte Bild, wenn sich das Prisma (4) in der zweiten Stellung befindet, an der Innenfläche der Windschutzscheibe (3) zu der Sehstelle (E) des Fahrers reflektierbar ist, und daß die Unterseite (4C) des Prismas (4) im Querschnitt im wesentlichen bogenförmig gekrümmt ist.

2. Anzeigedisplayeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung ein das Prisma (4) haltendes Haltebauteil (5) aufweist, das in einem Freiraum (12) unterhalb der Windschutzscheibe (3) angeordnet ist, wobei das Haltebauteil (5) von einem Motor (7) mit dem Prisma (4) entlang der Innenfläche der Windschutzscheibe (3) nach oben und zurück nach unten in die erste bzw. die zweite Stellung verstellbar ist.

3. Anzeigedisplayeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prisma (4) an seinem unteren Teil an einer Schwenkachse (15) abgestützt ist und die Verstellvorrichtung ein Verzahnungssegment (16) zum angetriebenen Schwenken des Prismas (4) um die Schwenkachse zwischen der ersten und der zweiten Stellung des Prismas aufweist.