DE4319904C2 - Warngerät zum Anzeigen einer Information in einem Vehikel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Warngerät zum Anzeigen einer In­ formation in einem Vehikel, wobei das Warngerät eine Anzeige aufweist, deren Information als virtuelles Bild in einem sichtbaren Bereich einer Windschutzscheibe des Vehikels ein­ gespiegelt wird, wobei die Information mit zunehmender Warn­ intensität verändert eingespiegelt wird.

Derartige Warngeräte, die in Art eines Head-up-Displays aus­ geführt sind, finden beispielsweise im Kfz-Bereich Anwendung. Sogenannte Head-up-Displays ohne Projektionsoptik benutzen einen teilverspiegelten Bereich der Windschutzscheibe als Spiegel (Combiner), in dem die Information dem Bild der Au­ ßenwelt überlagert wird. Die Information erscheint dabei di­ rekt hinter der Windschutzscheibe, also noch im Nahbereich der Augenakkumulation. Head-up-Displays mit Projektionsoptik verwenden Linsensysteme, Spiegelsysteme oder auch ho­ lographisch-optische Elemente, um die abzubildende Informati­ on in ein virtuelles Bild zu verwandeln, das in unterschied­ lichen Entfernungen vor dem Auge des Betrachters erzeugt wer­ den kann. Die Entfernung, in der das virtuelle Bild er­ scheint, ist im Prinzip nicht begrenzt, wohl aber die Sicht­ barkeit der virtuellen Anzeige für den Fahrer, die von den Abmessungen der Projektionsoptik bestimmt wird. Bekannt ist in diesem Zusammenhang die Verwendung einer Anzeige in Form einer programmierbaren LCD-Punktmatrix, sowie für die Dar­ stellung der Information im Sehfeld einen holographischen Combiner auf der Windschutzscheibe.

Bei den bekannten Warngeräten werden verschiedene fahrzeug- und umgebungsbezogene Informationen dargestellt, wobei die jeweilige Information allerdings nicht veränderbar ist.

Aus der DE 37 12 663 A1 ist es bei einem Head-up-Display be­ kannt, innerhalb des Linsensystems eine Spaltblende anzuordnen, die einen von Licht durchscheinbaren Spalt aufweist, der die anzuzeigende Information ist. Dabei ist das Linsensystem zwischen der Lichtquelle und der Anzeige angeordnet. Bei zu­ nehmender Warnintensität erfolgt eine Änderung der Darstel­ lung der Information in ihrem Abstand zum Fahrer.

Aus der DE 41 40 327 A1 ist ein Head-up-Display bekannt, durch das Kollisionswarnungen in Kraftfahrzeugen angezeigt werden. Die Dringlichkeit der Warnung kann in Abhängigkeit von der Gefahrensituation gesteigert werden, indem eine opti­ sche Anzeige in ihrer Farbe oder Intensität verändert wird.

Aus der EP 464 821 A1 ist es bekannt, dass die Größe der Dar­ stellung einer Warnanzeige von der Größe des Alarms abhängt, der gegeben werden soll.

Aus der EP 398 346 A2 ist es bekannt ein Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug in einem Gehäuse im Armaturenbrett anzuord­ nen.

Aus der JP 601 83 240 A ist ein Warnsignal mit einem Head-up- Display bekannt, bei dem eine Verstellung der virtuellen Ent­ fernung der virtuell dargestellten Information erfolgt, indem die Information eines frei programmierbaren Displays in un­ terschiedlichen Brennweiten auf die Windschutzscheibe proji­ zierbar ist.

Aus "Physik", Gerthsen, Kneser, Vogel; 15. Auflage; Springer Verlag; 1986 ist eine Konstruktion des von einer Sammellinse entworfenen Bildes bekannt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Warngerät der genannten Art so zu bilden, dass dessen Warninformationen dem zu Warnenden mit großer Nachhaltigkeit übermittel wird.

Gelöst wird die Aufgabe bei einem Warngerät der eingangs ge­ nannten Art dadurch, dass ein Linsensystem zwischen der Anzeige und der Windschutzscheibe vorgesehen ist, das relativ zur Anzeige verschiebbar ist oder bei dem eine Verschiebung innerhalb des Linsensystems erfolgt, wodurch die Information mit zunehmender Warnintensität derart in einem größerem Maß­ stab eingespiegelt wird, dass die für die Information benö­ tigte Fläche der Windschutzscheibe einen größeren Platz ein­ nimmt.

Erfindungsgemäß wird dem zu Warnenden damit die jeweils inte­ ressierende Information unverändert übermittel, allerdings bei zunehmender Warnintensität vergrößert eingespiegelt, das heißt, es nimmt die für die Information benötigte Fläche der Windschutzscheibe einen größeren Platz ein. Der zu Warnende erkennt damit, dass er bzw. das Vehikel einer erhöhten Ge­ fährdung unterliegt.

Die Bezeichnung "Vehikel" wurde vorliegend gewählt, um darzu­ legen, dass der Einsatz des erfindungsgemäßen Warngerätes um­ fassend ist, somit nicht auf Kraftfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe usw. beschränkt ist.

Als ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Warngerätes wird die Abstandswarnung angesehen, das heißt, das Anzeigen des Abstandes des Vehikels von einem Gegenstand. Es ist hierbei insbesondere an das Anzeigen des Abstandes ei­ nes Kraftfahrzeuges von einem anderen, vorausfahrenden Kraft­ fahrzeug gedacht. Die Information kann sich beispielsweise als eingespieltes, für den Fahrer des Kraftfahrzeuges von hinten sichtbares Fahrzeug darstellen, dessen Heckkontur mit zunehmender Annäherung der beiden Fahrzeuge größer wiederge­ geben wird. Es kann sich aber beispielsweise auch um ein ein­ gespiegeltes Verkehrsschild mit der Symbolik "Achtung Ver­ kehrsstau" handeln, das mit zunehmender Annäherung an das vo­ rausfahrende Fahrzeug bzw. das Stauende das Symbol in größe­ rem Maßstab einspiegelt. Beim Entfernen des vorausfahrenden Fahrzeuges kann die Information entweder in kleinerem Maßstab wiedergegeben werden oder auf die Darstellung der Information verzichtet werden.

Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Infor­ mation mit zunehmender Warnintensität in einem kontinuierlich mit der Warnintensität zunehmenden Maßstab eingespielt wird. Die Information wird damit nicht in Maßstabsprüngen, sondern in stetigen Maßstabänderungen dem Betrachter übermittelt. Zu­ sätzlich kann vorgesehen sein, dass die Information mit zu­ nehmender Warnintensität in veränderter Farbgebung eingespie­ gelt wird.

Als Informationen kommen nicht nur solche hinsichtlich des Abstandes eines Vehikels von einem anderen Gegenstand in Fra­ ge, sondern auch allgemeine Informationen betreffend Be­ triebszustände des Vehikels. Gedacht ist dabei beispielsweise an den Füllstand eines Kraftstoffbehälters; wird ein minima­ ler Füllstand erreicht, erfolgt die Einspiegelung einer ent­ sprechenden Information bei einem Ausgangsmaßstab in den sichtbaren Bereich der Windschutzscheibe, bei weiterem Absin­ ken des Füllstandes wird der Darstellungsmaßstab vergrößert. Entsprechend kann man beispielsweise bei der Darstellung der Motortemperatur, der Ölmenge, des Öldrucks, den Wartungsin­ tervallen usw. verfahren.

Je nach dem gewünschten baulichen Aufwand kann die Anzeige ein frei programmierbares oder statisches Display aufweisen. Das statische Display kann beispielsweise als Lichtbild aus­ gebildet sein, dessen Bilddarstellung damit der anzuzeigenden Information entspricht. Ein frei programmierbares Display hingegen ermöglicht es, die unterschiedlichsten Informationen mittels des Displays auszugeben.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorge­ sehen, dass im Strahlengang zwischen der Anzeige und der Windschutzscheibe eine durchscheinende, weitere Anzeige angeordnet ist. Diese überlagert die erstgenannte Anzeige, so dass durch diese beiden Anzeigen das virtuelle Bild zusammen­ gesetzt werden kann. So wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die weitere Anzeige eine Rastergrafik aufweist, bei­ spielsweise eine räumliche Darstellung einer Fahrstrecke mit Abstandskalierung, insbesondere in einem Bereich von 50 bis 200 m. Wird die erste Anzeige, beispielsweise ein Fahrzeug oder eine Warnschild in relativ kleinem Maßstab durch die erstgenannte Anzeige wiedergegeben, erscheint die Information dieser Anzeige im virtuellen Bild im relativ weit entfernten Bereich der Abstandskalierung, während die durch die erstge­ nannte Anzeige wiedergegebene Information bei Wiedergabe in größerem Maßstab in den vorderen Bereich der Abstandskalie­ rung, somit näher zum Fahrer wandert.

Das Linsensystem kann beispielsweise durch einen Stellantrieb bewegbar sein. In diesem Sinne ist es denkbar, das Linsensys­ tem in einem Gehäuse verschieblich zu lagern, wobei das Ge­ häuse eine als Lichtbild ausgebildete Anzeige aufnimmt, hin­ ter der mindestens eine Lichtquelle angeordnet ist, sowie der Stellantrieb im Gehäuse gelagert ist. Das Gehäuse ist bevor­ zugt im Armaturenbrett gelagert.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung der Figuren und den Figuren dargestellt, wobei bemerkt wird, dass alle Einzelmerkmale und alle Kombinationen von Einzelmerkma­ len erfindungswesentlich sind.

In den Figuren ist die Erfindung für eine Ausführungsform beispielsweise dargestellt, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Es zeigt:

Fig. 1 einen grundsätzlichen Aufbau eines Head-up-Displays in einem Kraftfahrzeug,

Fig. 2 ein Head-up-Display in Anwendung gemäß Fig. 1, wobei das Head-up-Display eine Anzeige mit Linsensystem aufweist,

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Anzeige mit Linsensy­ stem gemäß Fig. 2,

Fig. 4 ein erstes mittels des Warngerätes dargestelltes virtuelles Bild, aus der Sicht des Fahrers gesehen und

Fig. 5 ein anderes, mögliches virtuelles Bild, aus einer Sicht gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein Kraftfahr­ zeug in Seitenansicht. Im Bereich des Armaturenbrettes ist ein Warngerät angeordnet, das aus einer Anzeigeeinheit 1, zum Beispiel einem LCD mit Beleuchtung, einem Spiegel 2 und einer Abbildungsoptik 3 besteht. Die Information der Anzeigeeinheit 1 wird über den Spiegel und die Abbildungsoptik 3 in einen vergüteten Teilbereich 4 der Windschutzscheibe 5 des Kraftfahr­ zeuges 6 eingespiegelt. Fig. 1 verdeutlicht, daß der Fahrer 7 im Strahlengang des vergüteten Teilbereiches in einer virtuellen Entfernung x vor diesem ein virtuelles Bild y sieht. Die virtuelle Entfernung x beträgt etwa 2 m.

Die Fig. 2 und 3 verdeutlichen eine beispielsweise Ausbildung der Anzeige 1, die in einer Ausnehmung des Armaturenbrettes 8 angeordnet ist. Die Anzeige 1 weist einen Leuchtkasten 9 mit zwei Glühbirnen 10 auf. Der der Windschutzscheibe 5 zugewandte Bereich des Leuchtkastens 9 ist als Lichtbild 11 ausgebildet. Der Leuchtkasten 9 ist in ein Gehäuse 12 eingesetzt, das in seinem, der Windschutzscheibe 5 zugewandten Endbereich eine Gewindebuchse 13 aufnimmt, die ihrerseits ein Linsensystem 14 aufnimmt. Mittels eines im Gehäuse 12 gelagerten Stellmotores 15 und mit diesem zusammenwirkenden Getriebe 16 ist das Linsensy­ stem 14 in Richtung des Doppelpfeiles A auf die Windschutz­ scheibe 5 hin und von dieser weg verschiebbar. Das der Wind­ schutzscheibe 5 zugewandte Ende des Gehäuses 12 nimmt einen Vorsatz 17 auf, der mit einem Abdeckglas 18 versehen ist. Dieses ist mit einer statischen Rastergrafik 19 bedruckt. Bei in Betrieb befindlicher Anzeigeeinheit 1 beleuchten die beiden Glühbirnen 10 das Lichtbild 11 von hinten und es wird deren Information in Richtung des Pfeiles 20 durch das Linsensystem 14 ausgegeben und auf den vergüteten Teilbereich 4 der Windschutz­ scheibe 5 gebracht, zusätzlich überlagert die Information der auf das Abdeckglas 18 aufgebrachten Rastergrafik 19 die Informa­ tion des Lichtbildes 11. Während die Information der Raster­ grafik 10 statisch ist, kann durch Veränderung des Linsensystems 14 mittels des Stellmotors 15 die Information des Lichtbildes 11 maßstabsverändert bzw. größenverändert dargestellt werden.

Fig. 4 zeigt das mittels des Lichtbildes 11 und der Raster­ grafik 19 dargestellte virtuelle Bild. Die Rastergrafik 19 gibt eine Fahrbahn 21 mit Abstandskalierung wieder, während über das Lichtbild 11 die Rückansicht eines Personenkraftwagens in die Fahrbahn 21 projiziert wird. Bei einer Veränderung des Abstandes des das Warngerät aufweisenden Fahrzeuges zum vorausfahrenden Fahrzeuges ermitteln aus dem Stand der Technik bekannte Sensoren den aktuellen Abstand der Fahrzeuge und steuern entsprechend dem jeweiligen Abstand das Linsensystem 14 über den Stellmotor 15 an, mit der Folge, daß das Fahrzeug 22 bei sich verringerndem Abstand der beiden Fahrzeuge vergrößert bezüglich der unver­ ändert bleibenden Fahrbahn 21 dargestellt wird. Mit zunehmender Vergrößerung des Fahrzeuges 22 kann dieses auch noch farblich intensiver dargestellt werden. Dies beispielsweise dann, wenn statt dem beschriebenen Leuchtkasten 9 ein LCD vorgesehen ist, das mit dem Linsensystem 14 zusammenwirkt.

Fig. 5 verdeutlicht, daß statt eines Kraftfahrzeuges 22 auch ein Warnschild mit einem schriftlichen Warnhinweis, die durch die Bezugsziffer 23 wiedergegeben sind, vorgesehen sein kann. Mit zunehmender Annäherung des Fahrzeuges an ein vorausgehendes Fahrzeug, damit zunehmender Warnintensität wird das Verkehrs­ zeichen mit dem Schriftzug im Blickfeld des Fahrers vergrößert dargestellt und informiert diesen über eine drohende Gefahr.

Claims (9)

1. Warngerät zum Anzeigen einer Information (22, 23) in einem Vehikel (6), wobei das Warngerät eine Anzeige (11) auf­ weist, deren Information (22, 23) als virtuelles Bild in einem sichtbaren Bereich (4) einer Windschutzscheibe (5) des Vehikels (6) eingespiegelt wird, wobei die Information (22, 23) mit zunehmender Warnintensität verändert einge­ spiegelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Linsensystem (14) zwischen der Anzeige (11) und der Wind­ schutzscheibe (5) vorgesehen ist, das relativ zur Anzeige (11) verschiebbar ist oder bei dem eine Verschiebung in­ nerhalb des Linsensystems erfolgt, wodurch die Information (22, 23) mit zunehmender Warnintensität derart in einem größerem Maßstab eingespiegelt wird, dass die für die In­ formation (22, 23) benötigte Fläche der Windschutzscheibe (5) einen größeren Platz einnimmt.

2. Warngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass die Information (22, 23) mit zunehmender Warn­ intensität in einem kontinuierlich mit der Warnintensität zunehmenden Maßstab eingespiegelt wird.

3. Warngerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Information (22, 23) mit zunehmen­ der Warnintensität in veränderter Farbgebung eingespiegelt wird.

4. Warngerät nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Anzeige ein frei programmierbares oder statisches Display (11) aufweist.

5. Warngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (14) durch einen Stellantrieb (15) bewegbar ist.

6. Warngerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, dass das Linsensystem (14) in einem Gehäuse (12) verschieblich gelagert ist, wobei das Gehäuse (12) eine als Lichtbild (11) ausgebildete Anzeige aufnimmt, hinter der mindestens eine Lichtquelle (10) angeordnet ist, sowie der Stellantrieb (15) im Gehäuse (12) gelagert ist.

7. Warngerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, dass das Gehäuse (12) im Armaturenbrett gelagert ist.

8. Warngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Strahlengang zwischen der Anzeige (11) und der Windschutzscheibe (5) eine durch­ scheinende, weitere Anzeige (19) angeordnet ist, insbeson­ dere eine Rastergraphik.

9. Verwendung des Warngerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Anzeigen des Abstandes des Vehikels (6) von einem Gegenstand, insbesondere des Abstandes eines Kraftfahrzeu­ ges (6) von einem anderen, vorausfahrenden Kraftfahrzeug.