DE19744382A1 - Multifunktionsanzeige für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Multifunktionsanzeige für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Multifunktionsanzeige für Kraftfahrzeuge mit verstellba
rem Fahrersitz und/oder verstellbarer Lenksäule nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine
solche Multifunktionsanzeige ist aus DE 43 07 367 bekannt.
In Kraftfahrzeugen werden allgemein verstellbare Fahrersitze vorgesehen. Bei ihnen lassen
sich ihr horizontaler Abstand vom Bremspedal, die Neigung ihrer Rückenlehne und die Höhe
der Sitzfläche einstellen. Damit läßt sich eine optimale Sitzposition für den Fahrer herstellen,
in der dieser ermüdungsfrei und in ergonomisch günstiger Haltung das Fahrzeug führen
kann und den optimalen Überblick über Straßenverkehr und Kontrollanzeigen im Fahrzeug
hat. Die Mindestanforderungen an die Verstellmöglichkeiten der Sitzposition sind in interna
tionalen Normen festgelegt.
Zur weiteren Optimierung der Sitzposition kann auch eine Verstellung des Lenkrads vorge
sehen sein. Dabei wird die Lenksäule um einen Punkt zwischen Fahrer und vorderem Ende
des Fahrzeugs senkrecht zu ihrer Achse gekippt, so daß das Lenkrad in der Fahrgastzelle
eine andere Höhen- oder auch Seitenposition erhält. Dadurch läßt sich zusätzlich zu den
oben genannten Verstellmöglichkeiten des Sitzes für den Fahrer eine entspanntere Haltung
der Arme erreichen.
Bei der Verstellung des Sitzes bzw. der Position des Lenkrades muß jedoch darauf geachtet
werden, daß der Fahrer nach wie vor freien Blick auf die Instrumententafel hat, auf der wich
tige Motorparameter und Fahrgrößen wie etwa Geschwindigkeit, Tankinhalt, Motortempera
tur etc. angezeigt werden, die wesentlich für die Fahrsicherheit sind.
Bei den bisher bekannten Multifunktionsanzeigen wurden daher die Instrumente in ein
schwenkbares Gehäuse eingebaut, das der Fahrer je nach Wunsch um eine Achse quer zur
Fahrtrichtung kippen kann. Da die Anpassung der Instrumente an die neue Sitzposition des
Fahrers jedoch insbesondere bei Veränderung und in Abhängigkeit von der Position des
Lenkrades notwendig ist, wurde eine Kopplung zwischen Bewegung der Lenksäule und der
Instrumententafel vorgeschlagen. So wird in DE 37 26 938 ein Instrumentenblock mit im we
sentlichen planer Anzeigefläche beschrieben, der an einer Armaturentafel angeschlagen ist
und um eine horizontale Achse neigungseinstellbar und gleichzeitig höhenverstellbar ist,
wobei die Bewegung des Instrumentenblocks über ein Getriebe durch die Bewegung des
Lenkers um eine horizontale Achse bewirkt wird.
Des weiteren ist aus DE 43 07 367 eine Anzeige- und Bedieneinheit mit Bildschirm bekannt,
bei der der Bildschirm einen Bereich aufweist, in dem eine über Bedienelemente aufgeru
fene, freiwählbare Zustandsinformation in unterschiedlicher, vom Bediener wählbaren Form
anzeigbar ist.
Der Nachteil bei den Anzeigeeinrichtungen nach dem Stand der Technik ist jedoch, daß bei
der Einstellung der Anzeigeelemente auf dem Bildschirm entweder die Sitzposition des Fah
rers und die Stellung des Lenkrades gar nicht berücksichtigt wird oder die Einstellung der
Instrumententafel fest von der Stellung des Lenkrades ohne Berücksichtigung der Position
des Fahrers vorgegeben wird.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Multifunktionsanzeige anzugeben,
die die Anzeige der wesentlichen Fahrgrößen und Motorparameter in einer von Sitzposition
des Fahrers und Lenkradstellung abhängigen, optimalen Position ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Multifunktionsanzeige mit den Merk
malen nach Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen der Multifunktionsanzeige sind Ge
genstand der abhängigen Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Multifunktionsanzeige für Fahrzeuge mit verstellbarer Lenksäule
und/oder verstellbarem Fahrersitz, umfaßt eine Einrichtung zum Aufbereiten von Informati
onssignalen von Fahrzeugsensoren für die Anzeige auf einem Bildschirm sowie einen An
zeigebildschirm. Die Einrichtung zum Aufbereiten von Informationssignalen umfaßt erfin
dungsgemäß eine Anzeigesteuerungseinrichtung für die Anordnung der Anzeigeflächen
elemente auf einem nichtverdeckten Bereich des Anzeigebildschirms. Die verdeckten Berei
che liegen z. B. hinter dem Lenkrad bzw. bei extremer Positionierung des Anzeigebild
schirms im Schatten irgendwelcher anderer Bedienvorrichtungen oder anderer Gegenstände
in der Fahrgastzelle. Auf diesen verdeckten Bereichen des Anzeigebildschirms werden bei
der erfindungsgemäßen Multifunktionsanzeige keine Informationen angezeigt, die
darzustellende Information wird im wesentlichen nur auf die vom Fahrer sichtbaren Bereiche
des Anzeigebildschirms verteilt.
Eine einfache Variante der Anordnung der Anzeigeflächenelemente auf einem für den Fah
rer sichtbaren Bereich besteht in der vertikalen Verschiebung der Anzeigeflächenelemente
auf dem Anzeigebildschirm.
Die Anordnung der Anzeigeflächenelemente auf dem Anzeigebildschirm durch die Anzeige
steuerungseinrichtung kann in Abhängigkeit der manuellen Verstellung eines Bedienelemen
tes und/oder in Abhängigkeit der Ausgangssignale verschiedenster Sensoren erfolgen.
In einer Ausbildung der Erfindung umfassen die Sensoren wenigstens einen Sitzpositions
sensor und/oder einen Lehnenneigungssensor. Des weiteren kann ein Sitzhöhensensor
und/oder ein Lenksäulensensor vorhanden sein.
Der Vorteil der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik besteht dann daß eine voll
ständig unabhängige und freie Einstellung der Anzeige von Motorparametern und Fahr
größen je nach den Bedürfnissen des Fahrers möglich ist und keine Einschränkung durch
mechanische Getriebe gegeben ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im folgenden eine Ausführungsform als Bei
spiel für die erfindungsgemäße Multifunktionsanzeige erläutert, wobei Bezug genommen
wird auf die Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt schematisch die Sitzposition des Fahrers und die Sichtverhältnisse in einem
Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Multifunktionsanzeige in Seitenansicht.
Fig. 2 zeigt den Anzeigebildschirm der erfindungsgemäßen Multifunktionsanzeige mit davor
befindlichem Lenkrad eines Kraftfahrzeuges in Draufsicht.
In Fig. 1 ist ein Fahrer in seiner Normalposition im Fahrzeug schematisch von der Seite dar
gestellt. Der Fahrer sitzt in ergonomisch günstiger Haltung auf dem Fahrersitz 5, mit dem
Rücken an der Sitzlehne mit Kopfstütze 6 angelehnt. In dieser Sitzhaltung kann der Fahrer
ohne große Kopfbewegungen sowohl die Straße als auch das Armaturenbrett mit den (nicht
dargestellten) Instrumenten sowie Innen- und Außenspiegel überblicken. Bei leicht ausge
streckten Armen hält er mit beiden Händen das Lenkrad 2a. Sein Blick ist über das Armatu
renbrett 1 hinweg auf die Straße gerichtet. Die Instrumententafel ist so angeordnet, daß der
Fahrer mit kleiner Änderung der Blickrichtung die auf dem Armaturenbrett angezeigten In
formationen ablesen kann.
Die zentrale Steuereinheit für die erfindungsgemäße Multifunktionsanzeige umfaßt die An
zeigesteuerungseinrichtung. An die Anzeigesteuerungseinrichtung 9 werden die Position des
Sitzes 5 und die Neigung der Rückenlehne 6 von einem Sitzpositionssensor 7 bzw. einem
Lehnenneigungssensor 8 gemeldet. Aus der Position des Sitzes 5 läßt sich der Abstand des
Sitzes vom (nicht dargestellten) Bremspedal bestimmen. Da das Verhältnis zwischen Bein
länge und Körpergröße bei den meisten Menschen gleich ist, läßt sich bereits aus dem Ab
stand zwischen Fersenpunkt und Sitz 5 die Beinlänge und damit die Körpergröße des Fah
rers abschätzen. Dies ist zumindest dann der Fall, wenn die Beine des Fahrers "normal"
angewinkelt sind. Die Haltung hängt dabei nicht zuletzt von der Form des Sitzes ab. Um
auch den Winkel zwischen Unter- und Oberschenkel, berücksichtigen zu können, kann auch
noch das Signal eines (nicht dargestellten) Sitzhöhensensors mit in die Berechnung der
Körpergröße aufgenommen werden.
Außer von der Körpergröße hängt die tatsächliche Position des Augenpunktes auch noch
von der Haltung des Oberkörpers ab. Diese wird von der Neigung der Rückenlehne 6 be
stimmt. Die Neigung der Rückenlehne 6 wird von der Anzeigesteuerungseinrichtung 9 über
den Lehnensensor 8 aufgenommen. Mit bekannter Neigung der Rückenlehne und dem Ab
stand des Sitzes von dem Fersenpunkt läßt sich nun die exakte Position des Kopfes des
Fahrers mit Augenpunkt und Augenellipse errechnen. Damit ist der Blickwinkel bekannt, un
ter dem der Fahrer das Armaturenbrett mit den Instrumenten sieht.
Um die teilweise Sichtverdeckung der Anzeigeflächenelemente durch das Lenkrad bei ihrer
Anordnung auf einem Anzeigebildschirm 10 (Fig. 2) berücksichtigen zu können, wird bei der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Multifunktionsanzeige über den Lenksäulen
sensor 3 die Lage des Lenkrades in der Fahrgastzelle erfaßt. Daraus wird durch die Anzei
gensteuerungseinrichtung 9 insbesondere die Position des Lenkrades 2a zwischen Augen
punkt des Fahrers und Armaturenbrett mit Anzeigebildschirm 10 und die Lage der durch das
Lenkrad 2a abgedeckten Bereiche auf dem Anzeigebildschirm berechnet. Die darzustellende
Information wird dann so über den Anzeigebildschirm 10 verteilt, daß sie nicht durch z. B.
das Lenkrad verdeckt werden kann.
Die eine mögliche Aufteilung des Anzeigebildschirms ist in Fig. 2 gezeigt. Dabei ist die erfin
dungsgemäße Unterteilung eines Anzeigebildschirms 10 mit darüberliegendem Lenkrad 2a
dargestellt, wie sie der Fahrer in seiner oben beschriebenen Sitzhaltung wahrnimmt. Der
eine größere Fläche als die Anzeigeflächenelemente 11 aufweisende Anzeigebildschirm in
Fig. 2 ist in Zonen, die durch Lenkrad und (nicht dargestellte) Bedienelemente wie Blinker
hebel etc. verdeckt sind, und sichtbare Zonen unterteilt. Die verdeckten Zonen sind in der
Figur schraffiert dargestellt. Der sichtbare Teil des Anzeigebildschirms 10 wird durch die An
zeigesteuerungseinrichtung 9 in die einzelnen Anzeigeflächenelemente 11 unterteilt, in de
nen z. B. die Temperatur des Kühlwassers 11a, Kontrollzeichen 11b, die analog zu den
klassischen Leuchtdioden für Fernlicht, Blinker usw. angesteuert werden, die Tankfüllung
11c, die Uhrzeit 11d, die Geschwindigkeit 11e und die Drehzahl 11f dargestellt wird. Um die
Anzeigeelemente 11a, 11b etc. tatsächlich über den sichtbaren Bereich des Anzeigebild
schirms verteilen zu können, werden von der Anzeigesteuerungseinrichtung 9 die Positionen
des Augenpunktes 4, die Positionen von zwischen Augenpunkt und Anzeigebildschirm
liegenden Gegenständen und die Lage des Anzeigebildschirms erfaßt. Die Positionen der
zwischen Augenpunkt 4 und Anzeigebildschirm liegenden Gegenstände können entweder
von vornherein in der Anzeigesteuerungseinrichtung 9 abgespeichert sein oder wie in Fig. 1
gezeigt über Sensoren ermittelt werden. Aus dem Blickwinkel und der Lage der zwischen
Augenpunkt und Anzeigebildschirm liegenden Gegenstände lassen sich die verdeckten
Zonen auf dem Anzeigebildschirm 10 ermitteln und für die Anzeige "sperren", so daß wich
tige Informationen für den Fahrer immer auf dem Anzeigebildschirm 10 sichtbar bleibt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Multifunktionsanzeige
umfaßt außerdem noch ein Bedienelement 12 zur manuellen Einstellung (Verschieben des
gesamten Bildschirminhaltes nach rechts, oben, unten, links) der Anordnung der Anzeige
flächenelemente 11a auf dem Anzeigebildschirm 10 bzw. für den Austausch einzelner An
zeigeelemente 11a, 11b gegeneinander (z. B. Austausch von Tank- und Temperaturanzeige
oder statt der Tankanzeige die in Fig. 2 nicht dargestellte Anzeige des Kraftstoffverbrauchs
usw.). Dieses Bedienelement 12 ist hier ein Stellrad, mit dem man durch Drehen auf einer
sogenannten Menüleiste Funktionsfelder vorauswählen kann und die angezeigte Funktion z. B.
durch Drücken auf das Rad zur Ausführung aufrufen kann. In einer einfachen Form der
Erfindung erfolgt die Anordnung der Anzeigeflächenelemente 11 nur über die Betätigung des
Bedienelementes 12.
In einer weiteren Ausführungsform der Multifunktionsanzeige ist der Winkel zwischen Anzei
gebildschirm und dem Armaturenbrett über einen (nicht dargestellten) Servomotor oder ma
nuell einstellbar.
1
Armaturenbrett mit Instrumententafel
2
a Lenkrad
2
b Lenksäule
3
Lenksäulensensor
4
Augenpunkt mit Augenellipse
5
Sitzfläche
6
Rückenlehne mit Kopfstütze
7
Sitzpositionssensor
8
Lehnenneigungssensor
9
Anzeigesteuerungseinrichtung
10
Anzeigebildschirm
11
Anzeigeflächenelemente auf dem Anzeigebildschirm
12
Bedienelement
Claims (9)
1. Multifunktionsanzeige für Kraftfahrzeuge, die eine Einrichtung zum Aufbereiten von In
formationssignalen, insbesondere von Fahrzeugsensoren, sowie einen Anzeigebildschirm
mit zur Darstellung der aufbereiteten Informationssignale genutzten Anzeigeflä
chenelementen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbereiten
von Informationssignalen eine Anzeigesteuerungseinrichtung (9) für die Anordnung der
Anzeigeflächenelemente (11) auf einen für den Fahrer sichtbaren Bereich des Anzeige
bildschirms (10) umfaßt.
2. Multifunktionsanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeflä
chenelemente (11) durch die Anzeigesteuerungseinrichtung (9) zumindest vertikal auf
dem Anzeigebildschirm (10) verschiebbar sind.
3. Multifunktionsanzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzei
gesteuerungseinrichtung (9) manuell betätigbar ist.
4. Multifunktionsanzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anzeigesteuerungseinrichtung (9) Ausgangssignale von Sensoren (3, 7, 8) zuführbar
sind, in deren Abhängigkeit die Anordnung der Anzeigeflächenelemente (11) auf dem An
zeigebildschirm (10) erfolgt.
5. Multifunktionsanzeige nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren
wenigstens einen Sitzpositionssensor (7) und/oder einen Lehnenneigungssensor (8) um
fassen.
6. Multifunktionsanzeige nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Senso
ren einen Sitzhöhensensor umfassen.
7. Multifunktionsanzeige nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensoren einen Lenksäulensensor (3) umfassen.
8. Multifunktionsanzeige nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Anzeigebildschirm (10) ein LCD-Bildschirm ist.
9. Multifunktionsanzeige nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Neigung des Anzeigebildschirms (10) verstellbar ist.
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