DE102021115158A1

DE102021115158A1 - Head-up display device for a vehicle

Info

Publication number: DE102021115158A1
Application number: DE102021115158.9A
Authority: DE
Inventors: Philipp Hoffmann; Mark Riebe; Jasper Stern
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-12-15

Abstract

Ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug mit einer Frontscheibe umfasst einen ersten Bildschirm zur Bereitstellung eines ersten Bilds; und einen zweiten Bildschirm zur Bereitstellung eines zweiten Bilds; wobei die Bildschirme derart am Fahrzeug angebracht sind, dass ihre Bilder an der Frontscheibe in einen Innenraum des Fahrzeugs reflektiert werden. Dabei ist zwischen dem ersten Bildschirm und der Frontscheibe ein optisches Element vorgesehen, um einen virtuellen Abstand eines nach der Reflexion durch eine Person wahrnehmbaren Bilds des ersten Bildschirms zu vergrößern.A display system for a vehicle having a windshield includes a first screen for providing a first image; and a second screen for providing a second image; wherein the screens are mounted on the vehicle such that their images are reflected on the windshield into an interior of the vehicle. In this case, an optical element is provided between the first screen and the front pane in order to increase a virtual distance of an image of the first screen that can be perceived by a person after reflection.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Head-Up Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anzeigevorrichtung, die eine Überlagerung einer anzuzeigenden Information über eine unmittelbar wahrnehmbare optische Information bereitstellt.The present invention relates to a head-up display device for a vehicle. In particular, the invention relates to a display device which provides an overlay of information to be displayed over immediately perceptible visual information.

Ein Fahrzeug umfasst eine Head-Up Anzeigevorrichtung, die einen Bildschirm umfasst, der ein Bild bereitstellt, dessen Reflexion ein Fahrer des Fahrzeugs in einer Frontscheibe sehen kann. Das Bild kann beispielsweise einen Fahrzeugzustand, einen Navigationshinweis oder eine eingeblendete Warnung umfassen.A vehicle includes a head-up display device that includes a screen that provides an image that a driver of the vehicle can see reflected in a windshield. The image can include, for example, a vehicle condition, a navigation tip, or a warning that is displayed.

Insbesondere dann, wenn eine Anzeigegröße des Bilds in der Frontscheibe groß sein soll, und gleichzeitig eine hohe Leuchtkraft erforderlich ist, beispielsweise um auch bei starker Umgebungshelligkeit noch ablesbare Informationen bereitzustellen, ist eine Auflösung üblicherweise zu klein, um ein Kamerabild mit ausreichender Detailtreue darzustellen. Insbesondere ein flächiger, auf einem Armaturenbrett angebrachter Bildschirm kann das Kamerabild nicht akzeptabel darstellen.In particular, when the display size of the image on the windshield is to be large and at the same time high luminosity is required, for example to provide information that can still be read even in bright ambient light, the resolution is usually too small to display a camera image with sufficient detail. In particular, a flat screen mounted on a dashboard cannot display the camera image in an acceptable manner.

Ein Monitorsystem zum Ersetzen eines Außenspiegels umfasst eine außen am Fahrzeug angebrachte Kamera und eine in einem Innenraum des Fahrzeugs angebrachte Anzeigevorrichtung. Die Anzeigevorrichtung ist dazu eingerichtet, einer Person im Innenraum ein Bild darzustellen, das auf der Basis der Abtastung der Kamera bestimmt ist.A monitor system for replacing an outside mirror includes a camera mounted outside of the vehicle and a display device mounted in an interior of the vehicle. The display device is set up to show a person in the interior an image that is determined on the basis of the scanning of the camera.

Es hat sich als schwierig erwiesen, die Anzeigevorrichtung in einem Sichtbereich eines Fahrers des Fahrzeugs gut zu platzieren. Einschränkungen bei der Anordnung können beispielsweise durch ein Lenkrad oder eine Fahrzeugsäule gegeben sein, weitere Einschränkungen können legaler Natur sein. Auch soll die Anzeigevorrichtung weder die Erkennbarkeit von Kontrollelementen des Fahrzeugs noch die Bedienbarkeit von Steuerelementen beeinflussen. Aufgrund seiner Sicherheitsrelevanz soll das dargestellte Bild ferner möglichst hochaufgelöst und brillant dargestellt werden.It has proven difficult to place the display device well within a driver's field of vision of the vehicle. Restrictions on the arrangement can be given, for example, by a steering wheel or a vehicle pillar, further restrictions can be of a legal nature. The display device should also affect neither the recognizability of control elements of the vehicle nor the operability of control elements. Due to its safety relevance, the displayed image should also be displayed with the highest possible resolution and brilliance.

Eine der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Angabe eine verbesserten Anzeigesystems für ein Fahrzeug. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object underlying the present invention is to provide an improved display system for a vehicle. The invention solves the problem by means of the subject matter of the independent claims. Subclaims reflect preferred embodiments.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Anzeigesystem für ein Fahrzeug mit einer Frontscheibe einen ersten Bildschirm zur Bereitstellung eines ersten Bilds; und einen zweiten Bildschirm zur Bereitstellung eines zweiten Bilds; wobei die Bildschirme derart am Fahrzeug angebracht sind, dass ihre Bilder an der Frontscheibe in einen Innenraum des Fahrzeugs reflektiert werden. Dabei ist zwischen dem ersten Bildschirm und der Frontscheibe ein optisches Element vorgesehen, um einen virtuellen Abstand eines nach der Reflexion durch eine Person wahrnehmbaren Bilds des ersten Bildschirms zu vergrößern.According to a first aspect of the present invention, a display system for a vehicle having a windscreen includes a first screen for providing a first image; and a second screen for providing a second image; wherein the screens are mounted on the vehicle such that their images are reflected on the windshield into an interior of the vehicle. In this case, an optical element is provided between the first screen and the front pane in order to increase a virtual distance of an image of the first screen that can be perceived by a person after reflection.

Das optische Element kann insbesondere nach Art eines Kollimators oder einer Vergrößerungslinse arbeiten, sodass das bereitgestellte erste Bild durch eine Person im Innenraum als virtuelles Bild erfasst werden kann. Der virtuelle Abstand zwischen der Person und dem Bild kann länger als ihr Abstand zur Frontscheibe und auch länger als der Strahlengang zum zweiten Bildschirm erscheinen.The optical element can work in particular in the manner of a collimator or a magnifying lens, so that the first image provided can be captured by a person in the interior as a virtual image. The virtual distance between the person and the image can appear longer than their distance to the windshield and also longer than the optical path to the second screen.

Die Person im Innenraum kann das virtuelle Bild in einem Abstand von sich wahrnehmen, der eine Akkommodation ihrer Augen überflüssig machen kann, wenn die Person nacheinander ein entferntes Objekt außerhalb des Fahrzeugs und das virtuelle Bild oder umgekehrt betrachtet. Die Person kann insbesondere einen Fahrer des Fahrzeugs umfassen, der auf einer rechten oder linken Fahrzeugseite sitzen kann. Ist das Anzeigesystem beziehungsweise der erste Bildschirm auf der Seite angebracht, auf der sich die Person befindet, so kann das virtuelle Bild für die Person in einem Abstand von ca. 1,10 bis 1,30 Meter erscheinen. Findet sich das Anzeigesystem beziehungsweise der erste Bildschirm auf der von der Person entfernten anderen Seite des Fahrzeugs, so kann für sie das virtuelle Bild in einem Abstand von ca. 1,80 Meter entfernt erscheinen.The person inside can perceive the virtual image at a distance from themselves, which may make accommodation of their eyes unnecessary when the person sequentially views a distant object outside the vehicle and the virtual image or vice versa. In particular, the person can include a driver of the vehicle, who can sit on the right or left side of the vehicle. If the display system or the first screen is attached to the side on which the person is located, the virtual image can appear for the person at a distance of approximately 1.10 to 1.30 meters. If the display system or the first screen is on the other side of the vehicle, away from the person, the virtual image can appear at a distance of about 1.80 meters.

Durch den Wegfall der Akkommodation kann eine Reaktionszeit auf eine über das Bild dargebotene Information um ca. 0,9 Sekunden verringert sein. Es wird davon ausgegangen, dass die teiltransparente Scheibe im Sichtbereich der Person liegt und insbesondere zwischen der Person bzw. ihrem Kopf und einer Frontscheibe des Fahrzeugs angeordnet ist.By eliminating the accommodation, a reaction time to information presented via the image can be reduced by approximately 0.9 seconds. It is assumed that the partially transparent pane is in the person's field of vision and is arranged in particular between the person or their head and a windscreen of the vehicle.

Bevorzugt erfolgt die Projektion des ersten Bilds derart, dass ein nach der Reflexion durch die Person wahrnehmbares virtuelles Bild gegenüber dem durch den ersten Bildschirm bereitgestellten Bild vergrößert ist. Das virtuelle Bild kann in dem Maß größer als der Bildschirm sein, in dem der Abstand des virtuellen Bilds von der Person größer als der Abstand der Scheibe von der Person ist. Für Größenverhältnisse des virtuellen Bilds bezüglich des Bildschirms können jeweilige Diagonalen oder Flächen betrachtet werden.The first image is preferably projected in such a way that a virtual image that can be perceived by the person after reflection is enlarged compared to the image provided by the first screen. The virtual image may be larger than the screen to the extent that the distance of the virtual image from the person is greater than the distance of the pane from the person. Respective diagonals or areas can be considered for size ratios of the virtual image with respect to the screen.

Durch die Vergrößerung kann eine Bildschirmtechnologie verwendet werden, die eine hohe optische Auflösung mit einer hohen Leuchtkraft kombiniert. Beispielsweise kann der Bildschirm auf der Basis von Mikro-LEDs oder organischen LEDs aufgebaut sein. Weitere mögliche Ausführungsformen umfassen einen Laserprojektor, eine Anordnung mit Mikrospiegeln oder eine beleuchtete Flüssigkristallanzeige.Due to the enlargement, a screen technology can be used that combines high optical resolution with high luminosity. For example, the screen can be constructed on the basis of micro-LEDs or organic LEDs. Other possible embodiments include a laser projector, a micromirror array, or an illuminated liquid crystal display.

Die Frontscheibe kann ein- oder mehrschichtig aufgebaut sein und die Reflexion kann an einer der Schichten erfolgen. In einer Ausführungsform ist eine zusätzliche Schicht auf die Frontscheibe aufgebracht, um für die Reflexion genutzt zu werden. Die Schicht kann dazu eingerichtet sein, eine Mehrfach Reflexion an übereinander liegenden Schichten zu verhindern. Die Frontscheibe kann abschnittweise abgetönt oder in ihren Reflexionseigenschaften verändert werden, um eine verbesserte Reflexion oder einen verbesserten Kontrast des virtuellen Bilds zu erlauben. Das virtuelle Bild kann in einem leicht abgedunkelten Bereich der Frontscheibe erscheinen, der sich bis zu einer äußeren Begrenzung der Frontscheibe erstrecken kann.The front pane can have one or more layers and the reflection can take place on one of the layers. In one embodiment, an additional layer is applied to the front pane in order to be used for reflection. The layer can be set up to prevent multiple reflection at layers lying on top of one another. The windshield can be tinted in sections or its reflective properties can be changed to allow improved reflection or contrast of the virtual image. The virtual image can appear in a slightly darkened area of the windshield, which can extend to an outer boundary of the windshield.

In einer Ausführungsform ist die Frontscheibe im Bereich der Reflexion des ersten Bilds gekrümmt, um den wahrgenommenen Abstand des virtuellen Bilds zu vergrößern. Dabei kann insbesondere eine sphärische Krümmung Anwendung finden. In einer alternativen Ausführungsform können eine oder mehrere Linsen vorgesehen sein, die im Strahlengang zwischen dem ersten Bildschirm und der Frontscheibe angeordnet sein können.In one embodiment, the front pane is curved in the area of reflection of the first image in order to increase the perceived distance of the virtual image. A spherical curvature can be used in particular. In an alternative embodiment, one or more lenses can be provided, which can be arranged in the beam path between the first screen and the front pane.

Die Bildschirme können unterschiedlich aufgebaut sein, um ihre Bilder auf unterschiedliche Weisen bereitzustellen.The screens can be constructed differently to provide their images in different ways.

Eine Auflösung des ersten Bildschirms kann höher als eine Auflösung des zweiten Bildschirms sein. Die Auflösung kann in Bildpunkten pro Fläche oder in Bildpunkten pro Länge des Bildschirms angegeben sein. Der zweite Bildschirm kann großzügig dimensioniert sein, um das zweite Bild groß bereitstellen zu können. Bildpunkte des zweiten Bildschirms können durch einzelne LEDs gebildet sein, die auf einer Oberfläche einer Ablage oder eines Armaturenbretts unterhalb der Frontscheibe angeordnet sind. Das nach der Reflexion wahrnehmbare zweite Bild kann im Wesentlichen so groß sein wie das ursprünglich durch den zweiten Bildschirm dargestellte Bild.A resolution of the first screen can be higher than a resolution of the second screen. The resolution can be specified in pixels per area or in pixels per length of the screen. The second screen can be generously dimensioned in order to be able to provide the second image in a large size. Pixels of the second screen can be formed by individual LEDs that are arranged on a surface of a shelf or dashboard below the windshield. The second image perceived after the reflection can be substantially as large as the image originally presented by the second screen.

Eine Auflösung des zweiten Bildschirms kann im Bereich von einigen zehn Bildelementen pro cm liegen. Der erste Bildschirm ist bevorzugt kompakt aufgebaut, sodass er wenig Bauraum einnimmt und insbesondere den zweiten Bildschirm nicht stört. Eine Auflösung des zweiten Bildschirms kann im Bereich von mehreren hundert Bildpunkten pro cm liegen.A resolution of the second screen may be in the range of tens of pixels per cm. The first screen is preferably of compact design, so that it takes up little installation space and, in particular, does not interfere with the second screen. A resolution of the second screen can be in the range of several hundred pixels per cm.

Eine Leuchtdichte des ersten Bildschirms kann höher als eine Leuchtdichte des zweiten Bildschirms sein. Unter Vernachlässigung eines Abstrahl- oder Betrachtungswinkels kann ein bereitstellbarer Lichtstrom pro Fläche des Bildschirms am ersten Bildschirm höher als am zweiten sein.A luminance of the first screen may be higher than a luminance of the second screen. If a radiation or viewing angle is neglected, a luminous flux that can be provided per area of the screen can be higher on the first screen than on the second.

Eine Ausgabefläche des ersten Bildschirms kann kleiner als eine Ausgabefläche des zweiten Bildschirms sein. Während der erste Bildschirm eine Ausgabefläche im Bereich von einigen Quadratzentimetern oder weniger aufweisen kann, beträgt eine Ausgabefläche des ersten Bildschirms üblicherweise mehrere Quadratdezimeter.An output area of the first screen may be smaller than an output area of the second screen. While the first screen can have an output area in the range of a few square centimeters or less, an output area of the first screen is usually several square decimeters.

Das erste bereitgestellte Bild kann besonders hell und hoch aufgelöst erscheinen, sodass es zur Darstellung graphischer Informationen, insbesondere eines Kamerabilds, besonders geeignet ist.The first image provided can appear particularly bright and with high resolution, so that it is particularly suitable for displaying graphic information, in particular a camera image.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Bildschirm und der teiltransparenten Scheibe eine Lamellenscheibe angeordnet, um einen Ablesewinkel des Bildschirms zu begrenzen. So kann verhindert werden, dass durch den Bildschirm bereitgestelltes Licht unmittelbar zur Person gelangt, ohne zuvor auf der teiltransparenten Scheibe reflektiert worden zu sein.In a further preferred embodiment, a lamellar disk is arranged between the screen and the partially transparent pane in order to limit the reading angle of the screen. In this way it can be prevented that the light provided by the screen reaches the person directly without first having been reflected on the partially transparent pane.

Der Bildschirm kann das Bild in einer im Wesentlichen horizontalen Lage bereitstellen, wobei sich der Monitor unterhalb der teiltransparenten Scheibe befindet. Die Lamellenscheibe kann parallel zu einer Oberfläche des Bildschirms angeordnet sein. Umfasst der Bildschirm einen Projektor, so kann die Lamellenscheibe im Strahlengang zwischen dem Projektor und der teiltransparenten Scheibe liegen. Die Lamellenscheibe kann beispielsweise als Folie nach einer Art ausgebildet sein, wie sie als Blickschutzfilter für tragbare Computer oder Geldautomaten Anwendung findet.The screen can provide the image in a substantially horizontal position, with the monitor being below the partially transparent pane. The flap disc can be arranged parallel to a surface of the screen. If the screen includes a projector, the lamellar disk can be located in the beam path between the projector and the partially transparent disk. For example, the lamellar disc can be formed as a film of a type used as privacy filters for portable computers or ATMs.

Es ist besonders bevorzugt, dass die Lamellenscheibe dazu eingerichtet ist, den Ablesewinkel nur bezüglich einer Längsrichtung des Fahrzeugs zu begrenzen. Der Betrachtungswinkel des Bildschirms horizontal quer zur Fahrtrichtung kann hingegen nicht oder nur unbedeutend eingeschränkt sein. Beispielsweise kann eine zweite Person, die neben der ersten Person sitzt, das virtuelle Bild über die teiltransparente Scheibe wahrnehmen, während das Bild auf dem Monitor im Wesentlichen nicht sichtbar ist.It is particularly preferred that the flap disc is set up to limit the reading angle only with respect to a longitudinal direction of the vehicle. In contrast, the viewing angle of the screen horizontally transverse to the direction of travel may not be limited or only slightly limited. For example, a second person sitting next to the first person can perceive the virtual image through the partially transparent pane, while the image is essentially not visible on the monitor.

In einer weiteren Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung zur Bereitstellung des ersten Bilds auf der Basis unterschiedlicher Informationsquellen vorgesehen. Eine der Informationsquellen umfasst weiter bevorzugt einen bildgebenden Sensor, insbesondere eine Kamera. Einem durch die Kamera bereitgestellten Bild können andere Informationen beispielsweise graphischer oder textueller Natur, überlagert werden. Die zusätzlichen Informationen können beispielsweise einen Fahrzustand, einen Fahrhinweis, ein Ereignis oder eine weiterführende Information umfassen. Solche Informationen können insbesondere an einen Fahrer des Fahrzeugs gerichtet sein und das Führen des Fahrzeugs betreffen. In a further embodiment, a control device for providing the first Image provided based on different information sources. One of the information sources preferably includes an imaging sensor, in particular a camera. Other information, for example of a graphic or textual nature, can be superimposed on an image provided by the camera. The additional information can include, for example, a driving condition, a driving instruction, an event or further information. Such information can be directed in particular to a driver of the vehicle and relate to driving the vehicle.

Informationen, die nicht von der Kamera stammen, können auch auf dem zweiten Bild dargestellt werden. Mittels des zweiten Bildschirms können bevorzugt weniger auflösungskritische Informationen dargeboten werden, beispielsweise ein Navigationshinweis oder eine zusätzliche Information zu einem direkt durch die Frontscheibe wahrnehmbaren Gegenstand nach Art einer erweiterten Realität (augmented reality).Information that does not come from the camera can also be displayed on the second image. By means of the second screen, information that is preferably less resolution-critical can be presented, for example a navigation instruction or additional information on an object that can be perceived directly through the windshield in the manner of an augmented reality.

Das Anzeigesystem kann eine Kamera zur Bereitstellung einer Abtastung eines seitlich hinter dem Fahrzeug liegenden Bereichs und eine Steuervorrichtung zur Bereitstellung des Bilds mittels des ersten Bildschirms auf der Basis der Abtastung umfassen. So kann das Anzeigesystem als Ersatz für einen rechten oder linken Außenspiegel eingesetzt werden.The display system may include a camera for providing a scan of an area laterally behind the vehicle and a controller for providing the image using the first screen based on the scan. The display system can be used as a replacement for a right or left exterior mirror.

Einer auf einer linken Fahrzeugseite angebrachten Kamera ist bevorzugt einem auf der linken Fahrzeugseite angebrachten Anzeigesystem zugeordnet und umgekehrt. Es können auch zwei Anzeigesysteme auf unterschiedlichen lateralen Seiten des Fahrzeugs vorgesehen sein, die mittels einer gemeinsamen Steuervorrichtung oder auch mittels einzelner, jeweils zugeordneter Steuervorrichtungen angesteuert werden können.A camera mounted on a left-hand side of the vehicle is preferably associated with a display system mounted on the left-hand side of the vehicle and vice versa. Two display systems can also be provided on different lateral sides of the vehicle, which can be controlled by means of a common control device or also by means of individual, respectively assigned control devices.

In einer weiteren Ausführungsform liegen Anzeigebereiche der Bildschirme auf einem unteren Abschnitt der Frontscheibe nebeneinander. Ein Anzeigebereich entspricht einem Abschnitt der Frontscheibe, in dem eine Person im Innenraum des Fahrzeugs das betreffende Bild wahrnimmt. Eine Anordnung der Anzeigebereiche kann sich über die gesamte Breite der Frontscheibe erstrecken. Mittels der Bildschirme dargestellte reflektierte oder virtuelle Bilder können unmittelbar aneinander angrenzen oder das virtuelle Bild des ersten Bildschirms kann in einem vorbestimmten Bereich der Frontscheibe liegen, der etwas größer als das virtuelle Bild ist. Der Bereich kann sich insbesondere bis zu Begrenzungen der Frontscheibe erstrecken. Insbesondere kann der Bereich in einer unteren linken oder unteren rechten Ecke der Frontscheibe liegen. In einer Ausführungsform ist der Bereich abgetönt. Die Abtönung kann sich bis über Grenzen des Bereichs hinweg erstrecken.In a further embodiment, display areas of the screens are located next to one another on a lower section of the windscreen. A display area corresponds to a section of the windscreen in which a person inside the vehicle perceives the relevant image. An arrangement of the display areas can extend over the entire width of the front pane. Reflected or virtual images displayed by the screens can be directly adjacent to one another or the virtual image of the first screen can lie in a predetermined area of the windscreen that is slightly larger than the virtual image. In particular, the area can extend as far as the boundaries of the front pane. In particular, the area can be in a lower left or lower right corner of the windscreen. In one embodiment, the area is shaded. The gradation can extend beyond the boundaries of the range.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fahrzeug ein hierin beschriebenes Anzeigesystem. Das Fahrzeug umfasst eine Frontscheibe und kann insbesondere ein Kraftfahrzeug umfassen, beispielsweise einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder einen Bus.According to another aspect of the present invention, a vehicle includes a display system as described herein. The vehicle includes a windscreen and can in particular include a motor vehicle, for example a passenger car, a truck or a bus.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, in denen:

1 ein Anzeigesystem an Bord eines Fahrzeugs; und
2 ein Anzeigesystem an Bord eines Fahrzeugs in einer weiteren Ausführungsform

illustriert.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

1 a display system on board a vehicle; and
2 a display system on board a vehicle in another embodiment

illustrated.

1 zeigt ein Anzeigesystem 100 an Bord eines Fahrzeugs 105. Das Fahrzeug 105 umfasst eine Frontscheibe 110, die seitlich durch eine Fahrzeugsäule 115 begrenzt ist. Das Anzeigesystem 100 ist dazu eingerichtet, einer Person 120 an Bord des Fahrzeugs 105 einen Blick durch die Frontscheibe 110 zu erlauben und gleichzeitig Informationen einzublenden, die den direkten Blick überlagern können. Die Person 120 ist in 1 nicht dargestellt, jedoch kann sich der Betrachter in der Position des dargestellten Fahrzeugs 105 befinden. 1 12 shows a display system 100 on board a vehicle 105. The vehicle 105 includes a windscreen 110 which is laterally bounded by a vehicle pillar 115. FIG. The display system 100 is set up to allow a person 120 on board the vehicle 105 to look through the windshield 110 and at the same time display information that can overlay the direct view. Person 120 is in 1 not shown, but the viewer may be in the position of the vehicle 105 shown.

Das Anzeigesystem 100 umfasst eine erste Anzeigevorrichtung 125, das einen ersten Bildschirm 130 und eine erste teiltransparente Scheibe 135 umfasst. Eine Abbildungsoptik der ersten Anzeigevorrichtung 125 umfasst die erste teiltransparente Scheibe 135 und ist dazu eingerichtet, ein virtuelles Bild 140 auf der Basis eines Bilds auf dem ersten Bildschirm 130 bereitzustellen.The display system 100 includes a first display device 125 which includes a first screen 130 and a first partially transparent pane 135 . Imaging optics of the first display device 125 include the first partially transparent pane 135 and are set up to provide a virtual image 140 based on an image on the first screen 130 .

Der erste Bildschirm 130 kann mittels einer Steuereinrichtung 145 angesteuert werden, die mit einer Kamera 150 verbunden sein kann. Die Kamera 150 ist bevorzugt auf einer Außenseite des Fahrzeugs 105 angebracht und dazu eingerichtet, einen seitlich und/oder hinter dem Fahrzeug 105 liegenden Bereich abzutasten. Die Steuereinrichtung 145 kann auf der Basis der Abtastung den ersten Bildschirm 130 ansteuern, um ein Bild darzustellen, das auf der Abtastung basiert. Dabei können Bildmanipulationen vorgenommen werden wie beispielsweise die Wahl eines Bildausschnitts, die Wahl einer Vergrößerung oder die Anpassung einer Helligkeit oder eines Kontrasts. Weitere Informationen können der Abtastung überlagert werden. Diese Informationen können beispielsweise in Form eines weiteren Bilds, einer textuellen oder symbolischen Darstellung auf dem Bildschirm 130 eingeblendet werden.The first screen 130 can be controlled by a control device 145 which can be connected to a camera 150 . Camera 150 is preferably mounted on an outside of vehicle 105 and is set up to scan an area to the side and/or behind vehicle 105 . Based on the scan, the controller 145 may drive the first display 130 to present an image based on the scan. Image manipulations can be carried out, such as selecting an image section, selecting an enlargement or adjusting brightness or contrast. Additional information can be superimposed on the scan. This information can, for example, in the form of another image, a textual or symbolic representation on the screen 130 are displayed.

Der erste Bildschirm 130 ist in der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen horizontal orientiert und gibt sein Bild vertikal nach oben ab. Dazu kann der erste Bildschirm 130 im Wesentlichen flach auf einem Armaturenbrett des Fahrzeugs 105 angebracht sein. Das bereitgestellte Bild wird in der ersten teiltransparenten Scheibe 135 in Richtung der Person 120 im Innenraum des Fahrzeugs 105 reflektiert.In the illustrated embodiment, the first screen 130 is oriented essentially horizontally and emits its image vertically upwards. For this purpose, the first screen 130 can be mounted essentially flat on a dashboard of the vehicle 105 . The image provided is reflected in the first partially transparent pane 135 in the direction of the person 120 in the interior of the vehicle 105 .

Mittels der zwischen dem ersten Bildschirm 130 und der Person 120 liegenden Abbildungsoptik dafür gesorgt, dass das virtuelle Bild 140 größer als eine Darstellungsfläche des ersten Bildschirms 130 und weiter entfernt als die erste teiltransparente Scheibe 135 zu sein scheint. Dazu kann ein System von einer oder mehreren Linsen vorgesehen sein; ferner kann die erste teiltransparente Scheibe 135 gewölbt sein.The imaging optics located between the first screen 130 and the person 120 ensure that the virtual image 140 appears to be larger than a display area of the first screen 130 and further away than the first partially transparent pane 135 . A system of one or more lenses can be provided for this purpose; furthermore, the first partially transparent pane 135 can be curved.

Dem virtuellen Bild 140 in der Darstellung von 1 ist mit unterbrochenen Linien ein Bild überlagert, das durch die Frontscheibe 110 unmittelbar vor dem Fahrzeug 105 wahrnehmbar ist. Dieser Effekt entsteht durch die partielle Transparenz der ersten Scheibe 135. Das virtuelle Bild 140 zeigt in der dargestellten Ausführungsform eine weitere Überlagerung, nämlich eines von der Kamera 150 bereitgestellten Bildes und einer Silhouette des Fahrzeugs 105. Die Silhouette kann statisch erzeugt und an der korrekten Stelle in die Abtastung der ersten Kamera 150 eingeblendet werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Silhouette auf der von der Kamera 150 bereitgestellten Abtastung zu sehen und ein hinter dem Fahrzeug 105 liegender Bereich wird mittels einer weiteren Kamera 150 abgetastet, deren bereitgestelltes Bild mittels der Steuereinrichtung 145 mit der Abtastung der seitlichen Kamera 150 zusammengefasst wird.The virtual image 140 in the representation of 1 is superimposed with broken lines on an image perceptible through the windshield 110 immediately in front of the vehicle 105 . This effect is created by the partial transparency of the first pane 135. In the illustrated embodiment, the virtual image 140 shows a further overlay, namely an image provided by the camera 150 and a silhouette of the vehicle 105. The silhouette can be generated statically and at the correct point can be superimposed on the scan of the first camera 150 . In a further embodiment, the silhouette can be seen on the scan provided by camera 150 and an area behind vehicle 105 is scanned by a further camera 150, the image provided of which is combined with the scan of side camera 150 by control device 145.

Die Teiltransparenz der ersten Scheibe 135 bewirkt, dass Licht aus zwei unterschiedlichen Quellen für die Person 120 überlagert werden kann. In einer Head-Up Anzeige kann die erste Scheibe 135 auch Combiner genannt werden. Insbesondere können das durch den ersten Bildschirm 130 bereitgestellte Bild und ein unmittelbar durch die Frontscheibe 110 wahrnehmbares Bild bei der Person 120 optisch überlagert eintreffen. Die erste teiltransparente Scheibe 135 kann als separates Element oder als Teil der Frontscheibe 110 ausgebildet sein.The partial transparency of the first pane 135 means that light from two different sources can be superimposed on the person 120 . In a heads-up display, the first slice 135 may also be called a combiner. In particular, the image provided by the first screen 130 and an image that can be perceived directly through the windscreen 110 can arrive at the person 120 optically superimposed. The first partially transparent pane 135 can be designed as a separate element or as part of the front pane 110 .

In einer Ausführungsform umfasst die erste teiltransparente Scheibe 135 eine Folie, die auf eine innere Oberfläche der Frontscheibe 110 aufgebracht ist. In der Darstellung von 1 ist eine solche Folie in der unteren linken Ecke der Frontscheibe 110 erkennbar. Diese Folie weist einen stärkeren Reflexionsgrad als die restliche Frontscheibe 110 auf und kann für die Person 120 abgetönt erscheinen. Ein außerhalb des Fahrzeugs 105 hinter der Folie liegender Bereich kann für die Person 120 trotzdem erkennbar sein.In one embodiment, the first partially transparent pane 135 comprises a film that is applied to an inner surface of the front pane 110 . In the representation of 1 such a foil can be seen in the lower left corner of the front pane 110 . This film has a higher reflectivity than the rest of the windshield 110 and may appear tinted to the person 120. An area lying outside the vehicle 105 behind the foil can nevertheless be recognizable for the person 120 .

Um zu verhindern, dass Licht vom ersten Bildschirm 130 in ein Auge der Person 120 fällt, ohne zuvor mittels der ersten teiltransparenten Scheibe 135 reflektiert worden zu sein, kann eine Lamellenscheibe 155 vorgesehen sein, um einen Ablesewinkel des ersten Bildschirms 130 zu begrenzen. Die Lamellenscheibe 155 umfasst in einer Ausführungsform eine Anzahl paralleler, im Wesentlichen quaderförmiger Elemente, deren Abstände und Dicken so aufeinander abgestimmt sind, dass sie ab einem vorbestimmten Ablesewinkel opak wirken. Die Dimensionen der Lamellen können auf Größen von Bildelementen (Pixeln) des Bildschirms 130 abgestimmt sein.In order to prevent light from the first screen 130 falling into an eye of the person 120 without first having been reflected by the first partially transparent pane 135 , a lamellar pane 155 can be provided in order to limit a reading angle of the first screen 130 . In one embodiment, the lamellar disk 155 comprises a number of parallel, essentially cuboid elements whose distances and thicknesses are matched to one another in such a way that they appear opaque from a predetermined reading angle. The dimensions of the louvers can be matched to sizes of picture elements (pixels) of the screen 130 .

Der Ablesewinkel ist insbesondere in Längsrichtung des Fahrzeugs 105 beschränkt, während eine Einschränkung in Querrichtung bevorzugt nicht erfolgt. Zur Einschränkung des Ablesewinkels in Längsrichtung des Fahrzeugs 105 erstrecken sich die Lamellen bevorzugt in Querrichtung. Das Bild des ersten Bildschirms 130 kann daher aus der dargestellten Perspektive der Person 120 nicht direkt erkennbar sein, während ein Beobachter auf der Außenseite des Fahrzeugs 105, der sich ungefähr über dem ersten Bildschirm 130 befindet, das dargestellte Bild erkennen könnte.The reading angle is restricted in particular in the longitudinal direction of the vehicle 105, while there is preferably no restriction in the transverse direction. In order to restrict the reading angle in the longitudinal direction of the vehicle 105, the slats preferably extend in the transverse direction. The image of the first screen 130 can therefore not be directly recognizable from the displayed perspective of the person 120, while an observer on the outside of the vehicle 105 who is located approximately above the first screen 130 could recognize the displayed image.

Optional umfasst das Anzeigesystem 100 ferner eine zweite Anzeigevorrichtung 160, die einen zweiten Bildschirm 165 und eine zweite teiltransparente Scheibe 170 umfasst. Es wird vorgeschlagen, ein optisches Element 175 im Strahlengang zwischen dem zweiten Bildschirm 165 und der Person 120 vorzusehen. Das optische Element 175 kann insbesondere zwischen dem zweiten Bildschirm 165 und der zweiten teiltransparenten Scheibe 170 angebracht sein. Bevorzugt umfasst das optische Element 175 eine Linse, insbesondere eine Fresnellinse, oder ein reflektierendes Element mit einer optischen Vergrößerungseigenschaft. Ein virtuelles Bild, das die Person 120 nach der Reflexion in der zweiten teiltransparenten Scheibe 170 sehen kann, ist dadurch bevorzugt gegenüber einer Größe des zweiten Bildschirms 165 vergrößert. Außerdem kann ein virtueller Abstand, also ein für die Person 120 wahrnehmbarer Abstand zwischen ihr und dem für sie erkennbaren Bild des zweiten Bildschirms 165 weiter von ihr entfernt sein als die Frontscheibe 110.Optionally, the display system 100 also includes a second display device 160 which includes a second screen 165 and a second partially transparent pane 170 . It is proposed to provide an optical element 175 in the beam path between the second screen 165 and the person 120 . The optical element 175 can be attached in particular between the second screen 165 and the second partially transparent pane 170 . The optical element 175 preferably comprises a lens, in particular a Fresnel lens, or a reflective element with an optical magnification property. A virtual image that the person 120 can see after being reflected in the second partially transparent pane 170 is thereby preferably enlarged compared to a size of the second screen 165 . In addition, a virtual distance, i.e. a distance that person 120 can perceive between them and the image on second screen 165 that they can see, can be further away from them than windshield 110.

Der zweite Bildschirm 165 kann dabei bedeutend größer als der erste Bildschirm 130 sein und die zweite teiltransparente Scheibe 170 deutlich größer als die erste Scheibe 135. In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite teiltransparente Scheibe 170 Teil der Frontscheibe 110 oder mit dieser integriert ausgeführt. Ein Anzeigebereich der zweiten Anzeigevorrichtung 160 liegt in einem unteren Abschnitt der Frontscheibe 110 und kann sich bis zu einer ungefähren Höhe erstrecken, die das virtuelle Bild 140 erreichen kann.The second screen 165 can be significantly larger than the first screen 130 and the second partially transparent pane 170 significantly larger than the first pane 135. In the illustrated Aus In one embodiment, the second partially transparent pane 170 is part of the front pane 110 or is integrated with it. A display area of the second display device 160 is in a lower portion of the windshield 110 and can extend to an approximate height that the virtual image 140 can reach.

Ein Darstellungsbereich der zweiten Anzeigevorrichtung 160 kann dabei unmittelbar an einen Darstellungsbereich der ersten Anzeigevorrichtung 125 angrenzen. Das Anzeigesystem 100 kann noch eine weitere Anzeigevorrichtung 125 aufweisen, die auf einer von der dargestellten ersten Anzeigevorrichtung 125 gegenüberliegenden Seite des Fahrzeugs 105 angebracht sein kann. In diesem Fall kann ein Darstellungsbereich der zweiten Anzeigevorrichtung 160 zwischen den Anzeigebereichen der ersten Anzeigevorrichtungen 125 liegen.A display area of the second display device 160 can directly adjoin a display area of the first display device 125 . The display system 100 may include yet another display device 125 that may be mounted on an opposite side of the vehicle 105 from the first display device 125 shown. In this case, a display area of the second display device 160 can lie between the display areas of the first display devices 125 .

Der zweite Bildschirm 165 kann eine ähnliche Größe wie der ihr zugeordnete Anzeigebereich aufweisen und einen signifikanten Anteil der Oberfläche eines Armaturenbretts des Fahrzeugs 105 einnehmen. Die Oberfläche des zweiten Bildschirms 165 ist bevorzugt im Wesentlichen so groß wie die Darstellungsfläche der zweiten Anzeigevorrichtung 160. Dabei kann der zweite Bildschirm 165 an den ersten Bildschirm 130 seitlich angrenzen. Sind zwei erste Bildschirme 130 auf unterschiedlichen Seiten des Fahrzeugs 105 vorgesehen, so kann der zweite Bildschirm 165 zwischen ihnen liegen.The second screen 165 may be similar in size to its associated display area and occupy a significant portion of the surface area of a vehicle 105 dashboard. The surface of the second screen 165 is preferably essentially as large as the display area of the second display device 160. The second screen 165 can laterally adjoin the first screen 130. If two first screens 130 are provided on different sides of the vehicle 105, the second screen 165 can lie between them.

2 zeigt ein Anzeigesystem 100 an Bord eines Fahrzeugs 105 in einer weiteren Ausführungsform. Es ist zu erkennen, wie die Person 120 im Innenraum des Fahrzeugs 105 Informationen durch die Frontscheibe 110 sowohl direkt als auch eingespiegelt durch die Anzeigevorrichtungen 125, 160 erfassen kann. In der dargestellten Ausführungsform erscheint das virtuelle Bild 140 der ersten Anzeigevorrichtung 125 in einiger Entfernung vor der Frontscheibe 110, während die Darstellung der zweiten Anzeigevorrichtung 160 an der Frontscheibe 110 wahrnehmbar sein kann. 2 10 shows a display system 100 on board a vehicle 105 in another embodiment. It can be seen how the person 120 in the interior of the vehicle 105 can capture information through the windscreen 110 both directly and reflected by the display devices 125, 160. In the illustrated embodiment, the virtual image 140 of the first display device 125 appears at some distance in front of the windscreen 110, while the representation of the second display device 160 on the windscreen 110 can be perceptible.

Bezugszeichenlistereference list

100100: Anzeigesystemdisplay system
105105: Fahrzeugvehicle
110110: Frontscheibewindscreen
115115: Fahrzeugsäulevehicle pillar
120120: Personperson
125125: erste Anzeigevorrichtungfirst display device
130130: erster Bildschirmfirst screen
135135: erste teiltransparente Scheibefirst semi-transparent pane
140140: virtuelles Bildvirtual image
145145: Steuereinrichtungcontrol device
150150: Kameracamera
155155: Lamellenscheibeflap disc
160160: zweite Anzeigevorrichtungsecond display device
165165: zweiter Bildschirmsecond screen
170170: zweite teiltransparente Scheibesecond semi-transparent pane
175175: optisches Elementoptical element

Claims

Display system (100) for a vehicle (105) with a windscreen (110), - wherein the display system (100) comprises: - a first screen (130) for providing a first image; - a second screen (165) for providing a second image; - Wherein the screens (130, 165) are mounted on the vehicle (105) in such a way that their images are reflected on the windshield (110) into an interior of the vehicle (105); - An optical element (175) between the first screen (130) and the windshield (110) to increase a virtual distance of an image of the first screen (130) that can be perceived by a person (110) after reflection.

Display system (100) after claim 1 , wherein the projection is such that a virtual image perceptible by a person (110) after reflection is larger than the first screen (130).

Display system (100) after claim 2 , the virtual image (140) being larger than the first screen (130) to the extent that the distance between the virtual image (140) and the person (120) is greater than the distance between the front pane (110) and the person (120 ) is.

The display system (100) of any preceding claim, wherein a resolution of the first screen (130) is greater than a resolution of the second screen (165).

A display system (100) as claimed in any preceding claim, wherein a luminance of the first screen (130) is greater than a luminance of the second screen (165).

A display system (100) according to any one of the preceding claims, wherein an output area of the first screen (130) is smaller than an output area of the second screen (165).

A display system (100) according to any one of the preceding claims, further comprising a louvered disc (155) between the screen (130) and the semi-transparent disc (135) to limit a viewing angle of the screen (130).

Display system (100) after claim 7 , wherein the flap disc (155) is set up to limit the reading angle only with respect to a longitudinal direction of the vehicle (105).

A display system (100) according to any one of the preceding claims, further comprising control means (145) for providing the image based on different information sources.

Display system (100) according to one of the preceding claims, further comprising a camera (150) for providing a scan of an area lying laterally behind the vehicle (105) and a control device (145) for providing the image by means of the first screen (130) on the basis of the scan.

A display system (100) according to any one of the preceding claims, wherein display areas of the screens (130, 165) are juxtaposed on a lower portion of the windscreen (110).

A vehicle (105) comprising a display system (100) according to any one of the preceding claims.