DE102018103125B4

DE102018103125B4 - Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display und Innenraumverkleidungsteil

Info

Publication number: DE102018103125B4
Application number: DE102018103125.4A
Authority: DE
Inventors: Jan Körner; Dominic Arnold; Gantimur Meissner; Katja Schwerdtfeger; Jens Hoffbauer-Kieper
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: DE102018103125A1

Abstract

Kraftfahrzeug (1) mit einem Head-up-Display (8), das unterhalb eines oberen Bereichs (7) eines Innenraumverkleidungsteils (2) angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung (9) in dem oberen Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) auf eine Projektionsfläche (10) einer Scheibe (3) projiziert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte obere Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) einheitlich mit einem Sichtmaterial (11) überspannt ist, das eine Vielzahl von Löchern aufweist, die oberhalb der Öffnung (9) des Head-up-Displays (8) einen Durchtritt optischer Strahlung des Head-up-Displays (8) ermöglichen, wobei unter dem Sichtmaterial (11) mit den Löchern eine optisch transparente Tragstruktur (12) angeordnet ist, wobei unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) mindestens eine weitere optische Einrichtung angeordnet ist, wobei bei der weiteren optischen Einrichtung es sich um eine Leuchteinrichtung handelt, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial (11) oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display, das unterhalb eines oberen Bereichs eines Innenraumverkleidungsteils angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung in dem oberen Bereich des Innenraumverkleidungsteils auf eine Projektionsfläche einer Scheibe projiziert werden können.
Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2017-071259 A und der zur gleichen Patentfamilie gehörigen deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 219 382 A1 ist eine Anzeigevorrichtung mit einem Anzeigeabschnitt zum Strahlen von Licht auf die Windschutzscheibe eines Fahrzeugs und mit einem Flächenpaneel bekannt, das an der Vorderseite in der Lichtstrahlungsrichtung des Anzeigeabschnitts positioniert ist und einen Teil der Fläche des Armaturenbretts des Fahrzeugs bildet, wobei das Flächenpaneel mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist, die in der Richtung zwischen dem Anzeigeabschnitt und der Windschutzscheibe ausgebildet sind, wobei die Lichtstrahlungsrichtung des Anzeigeabschnitts auf eine Richtung gesetzt ist, in der das von dem Anzeigeabschnitt gestrahlte und durch die Windschutzscheibe reflektierte Licht durch den Fahrer wahrgenommen wird. Das Flächenpaneel ist derart konfiguriert, dass das von LED-Lichtquellen emittierte und nach vorne gestreute Licht zu einem vorderen Fenster gerichtet wird, und dass ein Teil des Lichts abgeschirmt wird, damit es von der Seite des Insassen her nicht sichtbar ist. Das Flächenpaneel ist aus einem Kunstharzmaterial wie etwa Acryl oder einem faserverstärkten Kunststoff ausgebildet, um ein einheitliches Erscheinungsbild mit dem Armaturenbrett vorzusehen, wobei es aber auch aus einem Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Edelstahl oder einer Legierung ausgebildet sein kann.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2017 202 566 A1 ist eine Anordnung zur Reflexionsminderung für eine Frontscheibenanzeigeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Abdeckscheibe zum Schutz einer Projektionseinrichtung umfasst, wobei die Abdeckscheibe ein transparentes Substrat und eine Abschirmlage mit einer Vielzahl von Öffnungen aufweist, so dass Licht durch die Öffnungen der Abschirmlage durchtritt, wenn es in einem Einfallswinkel auf die Abschirmlage auftritt, der sich in einem Winkelbereich um die Flächennormale befindet und wobei Licht, das mit einem Einfallswinkel auf die Abschirmlage auftritt, der außerhalb des Winkelbereichs um die Flächennormale liegt, von der Abschirmlage absorbiert wird.
Aus der französischen Offenlegungsschrift FR 2 842 471 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem in einen Hohlraum des Armaturenbretts eingelassenen Instrument bekannt, wobei der Hohlraum von einer undurchsichtigen Beschichtung überdeckt ist, welche nur einen transparenten Bereich mit einer Vielzahl von Löchern aufweist, damit Lichtstrahlen des Instruments die Augen des Fahrers des Kraftfahrzeugs erreichen können.
Weiter entfernt liegender Stand der Technik sind die Offenlegungsschriften DE 10 2015 224 939 A1 und DE 10 2016 219 382 A1 , sowie EP 1 151 879 A2 und EP 0 646 500 A1 und EP 0 713 792 B1 .
Aufgabe der Erfindung ist es, den optischen Gesamteindruck eines Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display, das unterhalb eines oberen Bereichs eines Innenraumverkleidungsteils angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung in dem oberen Bereich des Innenraumverkleidungsteils auf eine Projektionsfläche einer Scheibe projiziert werden können, zu verbessern.
Die Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display, das unterhalb eines oberen Bereichs eines Innenraumverkleidungsteils angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung in dem oberen Bereich des Innenraumverkleidungsteils auf eine Projektionsfläche einer Scheibe projiziert werden können, dadurch gelöst, dass der gesamte obere Bereich des Innenraumverkleidungsteils einheitlich mit einem Sichtmaterial überspannt ist, das eine Vielzahl von Löchern aufweist, die oberhalb der Öffnung des Head-up-Displays einen Durchtritt optischer Strahlung des Head-up-Displays ermöglichen und zusätzlich zu dem Head-up-Display ist mindestens eine weitere optische Einrichtung vorhanden, wobei es sich zum Beispiel um eine Leuchteinrichtung, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden können. Dies hat den Vorteil, dass das Head-up-Display völlig unauffällig an einer nahezu beliebigen Stelle des oberen Bereichs des Innenraumverkleidungsteils, insbesondere der Instrumententafel, platziert werden kann. Die Öffnung des Head-up-Displays nimmt nur einen geringen Anteil des oberen Bereichs des Innenraumverkleidungsteils ein. Der überwiegende Teil des oberen Bereichs des Innenraumverkleidungsteils, also deutlich mehr als die Hälfte, ist nicht oberhalb der Öffnung des Head-up-Displays angeordnet. Im Unterschied zu dem aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 2017-071259 A und der zur gleichen Patentfamilie gehörigen deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2016 219 382 A1 bekannten Flächenpaneel ist nicht nur die Öffnung des Head-up-Displays mit dem Sichtmaterial versehen. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein gleichmäßiges Erscheinungsbild des Innenraumverkleidungsteils geschaffen werden. So kann das Head-up-Display, solange es nicht aktiviert ist, nicht oder nur kaum wahrnehmbar im Innenraum des Kraftfahrzeugs untergebracht werden. Unter dem Sichtmaterial mit den Löchern ist eine optisch transparente Tragstruktur angeordnet. Die optisch transparente Tragstruktur ist im Unterschied zu dem Sichtmaterial formstabil und vorzugsweise luftundurchlässig. Unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur kann eine herkömmliche Tragstruktur angeordnet sein. Mit der optisch transparenten Tragstruktur kann das Sichtmaterial mit den Löchern auf einfache Art und Weise stabil abgestützt beziehungsweise aufgespannt werden. Die Funktion des Head-up-Displays wird durch die optische Transparenz der Tragstruktur vorteilhaft nicht beeinträchtigt. Unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur ist mindestens eine weitere optische Einrichtung angeordnet. Die weitere optische Einrichtung ist zusätzlich zu dem Head-up-Display unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur angeordnet. Bei der weiteren optischen Einrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine Leuchteinrichtung, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden können.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Innenraumverkleidungsteil eine Instrumententafel und die Scheibe eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs ist. Der obere Bereich der Instrumententafel erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamt Breite des Kraftfahrzeugs unterhalb der Frontscheibe.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtmaterial mit den Löchern, bezogen auf Blicke aus dem Fahrzeuginnenraum und/oder von außerhalb des Kraftfahrzeugs in Richtung der Öffnung des Head-up-Displays, blickdicht ist. So kann die Öffnung des Head-up-Displays besonders effektiv vor Blicken aus dem Fahrzeuginnenraum oder außerhalb des Kraftfahrzeugs abgeschirmt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtmaterial mit den Löchern perforiertes Leder ist. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen wurden mit Leder, insbesondere mit echtem Leder, im Hinblick auf eine Verbesserung des optischen Gesamteindrucks des Kraftfahrzeugs mit dem Head-up-Display sehr gute Ergebnisse erzielt. Das Leder, insbesondere das echte Leder, wird vorteilhaft mit einer Lasereinrichtung perforiert, um die Vielzahl von Löchern in dem Sichtmaterial zu erzeugen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die optisch transparente Tragstruktur unterhalb des Sichtmaterials über den gesamten oberen Bereich des Innenraumverkleidungsteils erstreckt. Dadurch kann besonders elegant ein einheitliches Erscheinungsbild des Innenraumverkleidungsteils geschaffen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Kraftfahrzeugs ist dadurch gekennzeichnet, dass die optisch transparente Tragstruktur aus Acrylglas gebildet ist. Das Acrylglas wird auch Polymethylmethacrylat mit dem Kurzzeichen PMMA genannt. Mit Acrylglas kann auf einfache Art und Weise eine stabile und effektive Abstützung des Sichtmaterials erreicht werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Innenraumverkleidungsteil mit Instrumententafel, Sichtmaterial und transparenter Tragstruktur für ein Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display, wobei das Head-up-Display unterhalb eines oberen Bereichs des Innenraumverkleidungsteils angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung in dem oberen Bereich des Innenraumverkleidungsteils auf eine Projektionsfläche einer Scheibe projiziert werden können, wobei das Innenraumverkleidungsteil den gesamten oberen Bereich einheitlich mit einem Sichtmaterial überspannt ist, das eine Vielzahl von Löchern aufweist, die oberhalb der Öffnung des Head-up-Displays einen Durchtritt optischer Strahlung des Head-up-Displays ermöglichen, wobei unter dem Sichtmaterial mit den Löchern eine optisch transparente Tragstruktur angeordnet ist, wobei unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur mindestens eine weitere optische Einrichtung angeordnet ist, wobei bei der weiteren optischen Einrichtung es sich um eine Leuchteinrichtung handelt, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigt:

1 perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Head-up-Display

In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Innenraumverkleidungsteil 2 und einer Scheibe 3 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Bei dem Innenraumverkleidungsteil 2 handelt es sich um eine Instrumententafel des Kraftfahrzeugs 1. Bei der Scheibe 3 handelt es sich um eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs 1, die auch als Windschutzscheibe bezeichnet wird.
Das Innenraumverkleidungsteil 2 umfasst zum Fahrzeuginnenraum hin einen Innenrandbereich 5, der durch einen Lenkerbereich 4 unterbrochen ist, in welchem ein (nicht dargestelltes) Lenkrad des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet sein kann. Zur Scheibe 3 hin weist das Innenraumverkleidungsteil 2 einen Außenrandbereich 6 auf.
Zwischen dem Innenrandbereich 5 und dem Außenrandbereich 6 umfasst das Innenraumverkleidungsteil 2 einen oberen Bereich 7. Vor dem Lenkradbereich 4 ist in dem oberen Bereich 7 des Kraftfahrzeugs 1 ein Head-up-Display 8 angeordnet, das auch als HUD bezeichnet wird.
Das Head-up-Display 8 umfasst eine Öffnung 9 in dem oberen Bereich 7 des Innenraumverkleidungsteils 2. Durch die Öffnung 9 in dem oberen Bereich 7 des Innenraumverkleidungsteils 2 können mit dem Head-up-Display 8 Informationen in Form von optischer Strahlung, insbesondere Lichtstrahlung, auf eine Projektionsfläche 10 der Scheibe 3 projiziert werden.
Der obere Bereich 7 des Innenraumverkleidungsteils 2 ist mit einem Sichtmaterial 11 überspannt, das eine Vielzahl von Löchern aufweist. Das Sichtmaterial 11 ist zum Beispiel aus echtem Leder hergestellt. Die Löcher in dem Sichtmaterial 11 werden zum Beispiel mit einer Lasereinrichtung erzeugt.
Die Löcher sind in dem Sichtmaterial 11 im Wesentlichen gleichmäßig über die gesamte Fläche des oberen Bereichs 7 des Innenraumverkleidungsteils 2 verteilt. Daraus ergibt sich ein einheitliches Bild des Innenraumverkleidungsteils 2 über die gesamte Breite des Kraftfahrzeugs 1.
Die Öffnung 9 nimmt nur einen kleinen Teil, zum Beispiel etwa fünf Prozent, der gesamten Oberfläche des oberen Bereichs 7 des Innenraumverkleidungsteils 2 ein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch das komplette Innenraumverkleidungsteil 2 mit dem oberen Bereich 7, dem Innenrandbereich 5 und dem Außenrandbereich 6 mit dem Sichtmaterial 11 überspannt sein.
Unterhalb des Sichtmaterials 11 ist eine formstabile, optisch transparente Tragstruktur 12 angeordnet. Die formstabile, optisch transparente Tragstruktur 12 ist zum Beispiel aus Acrylglas gebildet. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine optische Transparenz sichergestellt.
Die optisch transparente Tragstruktur 12 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte Breite des oberen Bereichs 7. Unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur 12 kann eine normale Tragstruktur, wie sie bei herkömmlichen Instrumententafeln in Kraftfahrzeugen verwendet wird, angeordnet sein.

Claims

Kraftfahrzeug (1) mit einem Head-up-Display (8), das unterhalb eines oberen Bereichs (7) eines Innenraumverkleidungsteils (2) angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung (9) in dem oberen Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) auf eine Projektionsfläche (10) einer Scheibe (3) projiziert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte obere Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) einheitlich mit einem Sichtmaterial (11) überspannt ist, das eine Vielzahl von Löchern aufweist, die oberhalb der Öffnung (9) des Head-up-Displays (8) einen Durchtritt optischer Strahlung des Head-up-Displays (8) ermöglichen, wobei unter dem Sichtmaterial (11) mit den Löchern eine optisch transparente Tragstruktur (12) angeordnet ist, wobei unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) mindestens eine weitere optische Einrichtung angeordnet ist, wobei bei der weiteren optischen Einrichtung es sich um eine Leuchteinrichtung handelt, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial (11) oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenraumverkleidungsteil (2) eine Instrumententafel und die Scheibe (3) eine Frontscheibe des Kraftfahrzeugs (1) ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtmaterial (11) mit den Löchern, bezogen auf Blicke aus dem Fahrzeuginnenraum und/oder von außerhalb des Kraftfahrzeugs (1) in Richtung der Öffnung (9) des Head-up-Displays (8), blickdicht ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sichtmaterial (11) mit den Löchern perforiertes Leder ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die optisch transparente Tragstruktur (12) unterhalb des Sichtmaterials (11) über den gesamten oberen Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) erstreckt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch5, dadurch gekennzeichnet, dass die optisch transparente Tragstruktur (12) aus Acrylglas gebildet ist.
Innenraumverkleidungsteil (2) mit Instrumententafel, Sichtmaterial (11) und transparenter Tragstruktur (12) für ein Kraftfahrzeug (1) mit einem Head-up-Display (8), wobei das Head-up-Display (8) unterhalb eines oberen Bereichs (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) angeordnet ist und mit dem Informationen durch eine Öffnung (9) in dem oberen Bereich (7) des Innenraumverkleidungsteils (2) auf eine Projektionsfläche (10) einer Scheibe (3) projiziert werden können, wobei das Innenraumverkleidungsteil (2) den gesamten oberen Bereich (7) einheitlich mit einem Sichtmaterial (11) überspannt, das eine Vielzahl von Löchern aufweist, die oberhalb der Öffnung (9) des Head-up-Displays (8) einen Durchtritt optischer Strahlung des Head-up-Displays (8) ermöglichen, wobei unter dem Sichtmaterial (11) mit den Löchern eine optisch transparente Tragstruktur (12) angeordnet ist, wobei unterhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) mindestens eine weitere optische Einrichtung angeordnet ist, wobei bei der weiteren optischen Einrichtung es sich um eine Leuchteinrichtung handelt, mit deren Hilfe in dem Sichtmaterial (11) oberhalb der optisch transparenten Tragstruktur (12) Muster, Schriftzüge oder Bilder sichtbar gemacht werden.