(57)【要約】  本発明は、自動車のための表示装置（１）、特に複合計器であって、結像光を放出する少なくとも１つの第１のディスプレイ装置（２）と、照明されるかつ／または自発光する少なくとも１つの第２の電気機械式の表示装置（４）とが設けられている形式のものに関する。本発明によれば、第１のディスプレイ装置（２）が観察者の視界（３）内に配置されており、第２の電気機械式の表示装置（４）が第１のディスプレイ装置（２）に対して角度（α）で配置されており、第１のディスプレイ装置（２）と第２の電気機械式の表示装置（４）との間に、コンビネーション装置（５）が設けられており、該コンビネーション装置（５）が、第１のディスプレイ装置（２）の結像光のために透過性に、かつ第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光のために反射性に形成されているようにした。
2006528101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のための表示装置（１）、特に複合計器であって、結像光を放出する少なくとも１つの第１のディスプレイ装置（２）と、照明されるかつ／または自発光する少なくとも１つの第２の電気機械式の表示装置（４）、特に少なくとも１つのポインタ式計器とが設けられている形式のものにおいて、
−第１のディスプレイ装置（２）が観察者の視界（３）内に配置されており、
−第１のディスプレイ装置（２）と第２の電気機械式の表示装置（４）とが角度（α）で互いに配置されており、
−第１のディスプレイ装置（２）と第２の電気機械式の表示装置（４）との間に、コンビネーション装置（５）が設けられており、該コンビネーション装置（５）が、第１のディスプレイ装置（２）の結像光のために透過性に、かつ第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光のために反射性に形成されていることを特徴とする、自動車のための表示装置。
【請求項２】
第１のディスプレイ装置（２）および第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光の反射の合計が最大で４、有利には最大で２である、請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記角度が、第１のディスプレイ装置（２）および第２の電気機械式の表示装置（４）のその都度１つの中心軸線（２ａ，４ａ）により形成される、請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
少なくとも第２の電気機械式の表示装置（４）の表示有効面および／またはコンビネーション装置（５）が、第１のディスプレイ装置（２）に対して間隔を置いて配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項５】
第１のディスプレイ装置（２）と第２の電気機械式の表示装置（４）との間の角度（α）が１８０°よりも小さく、特に７５°〜１２０°の範囲にあり、特に９０°である、請求項１から４までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項６】
コンビネーション装置（５）が、第１のディスプレイ装置（２）と第２の電気機械式の表示装置（４）との間の角度を、実質的に半割する、請求項１から４までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項７】
コンビネーション装置（５）が半透明の鏡であり、該半透明の鏡が、第１のディスプレイ装置（２）の結像光のために透過性に、かつ第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光のために反射性に形成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項８】
少なくとも１つの表示モードで、表示装置（１）の表示画像が、第１のディスプレイ装置（２）の表示画像（１７）と、第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光とにより形成可能であるかつ／または形成される、請求項１から７までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項９】
少なくとも１つの表示モードで、第２の電気機械式の表示装置（４）の結像光が、少なくとも１つの丸型計器（８，９，１５，１６）を、有利には少なくとも部分的なポインタ表示を伴って形成する、請求項１から８までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１０】
表示装置（１）の表示画像内で、第２の電気機械式の表示装置（４）の少なくとも１つの丸型計器（８，９，１５，１６）の表示が視覚的に、ディスプレイ装置の表示画像の前にバーチャルに存在するように見える、請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの表示モードで、第２の電気機械式の表示装置（４）の唯一の部分または複数の部分（８，９，１５，１６）が照明可能であるかつ／または照明されるかつ／または自発光するように起動制御可能であるかつ／または自発光するように起動制御される、請求項１から１０までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１２】
第２の電気機械式の表示装置（４）が付加的に、制御可能な警告表示器、特に発光面表示器、および／または警告灯を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１３】
第２の電気機械式の表示装置（４）が、少なくとも１つの第１の測定値表示器（８，９）、有利には第１の速度表示器、有利には丸型計器を有しており、該第１の測定値表示器（８，９）が、電気機械式の表示装置（４）の主領域に配置されており、かつ第２の電気機械式の表示装置（４）が、同じ測定値のための少なくとも１つの第２の表示器（１５，１６）、有利には第２の速度表示器、有利には丸型計器を有しており、該第２の表示器（１５，１６）が、電気機械式の表示装置（４）の側方の領域に配置されており、かつ少なくとも１つの表示モードで、第１の測定値表示器（８，９）の結像光がコンビネーション装置（５）により反射可能であるかつ／または反射され、少なくとも１つの別の表示モードで、同じ測定値の第２の表示器（１５，１６）の結像光がコンビネーション装置（５）により反射可能であるかつ／または反射される、請求項１から１２までのいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１４】
測定値の第２の表示器（１５，１６）が、第１の測定値表示器（８，９）よりも小さく、有利には第１の測定値表示器（８，９）の大きさの最大で３／４の大きさ、特に最大で１／２の大きさを有している、請求項１３記載の表示装置。
【請求項１５】
第２の測定値表示器（１５，１６）の結像光をコンビネーション装置（５）により反射する少なくとも１つの表示モードで、第１の測定値表示器の領域に、実質的に第１のディスプレイ装置（２）の表示画像（１７）だけが、表示装置（１）に表示可能であるかつ／または表示される、請求項１３または１４記載の表示装置。
【請求項１６】
表示装置（１）が自動車の複合計器として形成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のための表示装置、特に複合計器であって、自由にプログラミング可能であって、結像光を放出する少なくとも１つの第１のディスプレイ装置と、照明されるまたは自発光する少なくとも１つの第２の電気機械式の表示装置、特に少なくとも１つのポインタ式計器とが設けられている形式のものに関する。
【０００２】
増加する快適化装置、例えばナビゲーション装置、テレコミュニケーション装置、ドライバーアシストシステムおよび望まれる警告指示等に基づいて、車両操縦者に対して表示する情報の量は増加し続けている。それゆえ、多くの車両には既に、いわゆる「多機能操作装置（Ｍｕｌｔｉｆｕｎｋｔｉｏｎｓ−Ｂｅｄｉｅｎｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）」が使用されている。多機能操作装置は例えばセンターコンソール内に配置されている。ドライバーはこの配置では、情報入手ために、視線を運転上の事象から逸らすことを余儀なくされる。この理由から、少なくとも一部の情報を、走行方向で車両操縦者の視界内にある複合計器内に表示することは有利である。この場合、複合計器内のある特定の表示面積だけが、速度、回転数等のためのアナログ式の表示エレメントの他に提供可能であるにすぎないという問題が発生する。
【０００３】
この理由から、従来慣用のアナログ式の表示計器を諦めることなく、より大量の情報を提示することができる、複合計器のための新しいコンセプトが企画されている。
【０００４】
例えばＥＰ４８２８０５Ｂ１号明細書から公知の表示装置では、第１の画像源と第２の画像源とが設けられている。第１の画像源の結像照明は、プレーナ形のコンビネーション装置（コンバイナ）と、反射光の光路内に存在する２つの別の鏡とにより観察者に向けて反射される。
【０００５】
その際、第２の画像源の結像照明は、コンビネーション装置により通過させられ、やはり両鏡により観察者に向けて反射される。その際、第１の画像源は、一連の電気機械式の表示装置、例えば速度、油圧、タンクレベルの表示装置と、例えば進行方向表示器、ハイビームおよび非常時表示器のようなもののための表示パネル灯とを有していることができる。第２の画像源は、英数字式の情報、例えばニュース、メンテナンス指示および周囲環境への調節のような情報を提供する液晶表示器である。この公知の表示装置では、両画像源のいずれも車両操縦者の直接的な視界内に存在していない。その結果、純粋にバーチャルな画像、すなわち虚像が生じる。さらに、種々異なる形で配置された画像源と、画像源の結像光の複数回の反射とにより生じる視差を、画像歪曲が生じることなく掌握することは困難である。
【０００６】
さらに特開２００２−７９８４８号公報には、従来慣用の電気機械式の表示装置を備えた、自動車のための複合計器が開示されている。この公知の表示装置の表示画像内には、電気機械式の表示装置の結像光のために透過性に形成されている凹面状の半透明の鏡を介して、車両操縦者の視界内に配置されていないディスプレイ装置のバーチャルな画像が反射されている。ただし、この表示装置をもってしても、従来慣用の表示装置に対して、より大量の種々異なる情報を車両操縦者のために迅速に認識可能に表示するという課題は解決され得ない。それというのも、電気機械式の表示装置内に、ディスプレイ装置の反射画像のためのスペースが取られねばならないからである。
【０００７】
本発明の課題は、より大量の情報を種々異なる表示モードで一目瞭然に表示することができる、自動車のための表示装置を提供することである。
【０００８】
上記課題は特許請求項１の特徴部により解決される。有利な構成および変形は従属請求項に記載されている。
【０００９】
本発明によれば、自由にプログラミング可能な第１のディスプレイ装置、すなわち液晶表示器、ＯＬＥＤ表示器またはこのような類の何か別の表示装置であることができるディスプレイ装置が、観察者の視界内に配置されている。従来慣用の複合計器の表示エレメント、例えば速度表示のための丸型計器を有する第２の電気機械式の表示装置は、第１のディスプレイ装置に対して角度を成して、車両操縦者が車両を操縦している間、車両操縦者の視界の外に配置されている。第１のディスプレイ装置と第２の電気機械式の表示装置との間には、コンビネーション装置が配置されており、第１のディスプレイ装置および第２の電気機械式の表示装置の結像光を、１つの共通の表示画像に合成するようになっている。その際、コンビネーション装置は、第１のディスプレイ装置の結像光のために透過性に形成されており、さらに、第２の電気機械式の表示装置の結像光を反射するように形成されている。
【００１０】
本発明による表示装置の別の有利な構成では、表示装置が、第１のディスプレイ装置および第２の電気機械式の表示装置の結像光の反射の合計が最大で４、有利には最大で２であるように構成されている。これにより、画像歪曲の問題は最小化される。本発明の別の有利な構成では、第１のディスプレイ装置と第２の電気機械式の表示装置との間の角度が、第１のディスプレイ装置および第２の電気機械式の表示装置のその都度１つの中心軸線により形成される。その際、電気機械式の表示装置は有利には視界の下に寝かされて配置されている。
【００１１】
有利には、少なくとも第２の電気機械式の表示装置の表示有効面がコンビネーション装置と相俟って第１のディスプレイ装置の表示面に対して間隔を置いて配置されている。その結果、電気機械式の表示装置の表示画像は、それが完全にまたは部分的に結像光を放出するかに関わらず、バーチャルにディスプレイ装置の表示面の手前に間隔を置いて投影される。その結果、バーチャルに、少なくとも部分的に三次元の画像が生ぜしめられる。コンビネーション装置と、電気機械式の表示装置の表示有効面との間隔の大きさを介して、電気機械式の表示装置の表示画像が第１のディスプレイ装置の表示の前にバーチャルに置かれている間隔が規定される。
【００１２】
第１のディスプレイ装置と第２の電気機械式の表示装置との間の角度は１８０°よりも小さく、有利には７５°〜１２０°の範囲にある。９０°の角度が特に有利であることが判っている。
【００１３】
歪曲を最小化するために、コンビネーション装置は、第１のディスプレイ装置と第２の電気機械式の表示装置との間の角度を、実質的に半割するようになっている。両表示装置の間の角度が９０°である場合、コンビネーション装置は両表示装置に対して４５°の角度で配置されている。
【００１４】
本発明の別の有利な構成では、コンビネーション装置が一部透明または半透明の鏡であり、該一部透明または半透明の鏡が、第１のディスプレイ装置の表示画像のために透過性に、かつ第２の電気機械式の表示装置の表示画像のために反射性に形成されている。
【００１５】
さらに、表示装置の表示画像は、少なくとも１つの表示モードで、第１のディスプレイ装置の表示画像と、第２の電気機械式の表示装置の、反射される結像光との重畳により形成されるようになっていることができる。
【００１６】
表示装置の少なくとも１つの表示モードで、第２の電気機械式の表示装置の結像光は、少なくとも１つの丸型計器を照明するか、または自発光するように起動制御することにより、少なくとも１つの丸型計器を、有利には少なくとも１つのポインタ表示を伴って形成する。ポインタが部分的にのみ丸型計器の円形スケールの領域で照明されるか、または自発光するように起動制御されると、表示装置の表示画像内における、結像光により形成される丸型計器の面積は、第１のディスプレイ装置の表示画像により、情報表示のために使用されることができる。
【００１７】
本発明の別の有利な構成では、少なくとも１つの表示モードで、第２の電気機械式の表示装置の唯一の部分または複数の部分が照明可能であるかつ／または自発光するように起動制御されている。
【００１８】
少なくとも１つの丸型計器の他に、第２の電気機械式の表示装置が付加的に、制御可能な警告表示器、特に、例えば方向指示器、ハイビームのための発光面表示器、および／または警告灯を有していることができる。
【００１９】
本発明の別の構成では、第２の電気機械式の表示装置が、少なくとも１つの第１の測定値表示器、特に速度表示器、有利には丸型計器を有しており、該第１の測定値表示器が、第２の電気機械式の表示装置の主領域に配置されている。さらに、電気機械式の表示装置には、同じ測定値の少なくとも１つの第２の表示器、特に速度表示器、有利にはやはり丸型計器が設けられており、該第２の表示器が、電気機械式の表示装置の側方の領域に配置されている。本発明による表示装置の少なくとも１つの表示モードで、第１の測定値表示器が表示され、少なくとも１つの別の表示モードで、第２の測定値表示器が表示される。
【００２０】
有利には、第２の測定値表示器が、第１の測定値表示器よりも小さく、有利には第１の測定値表示器の大きさの最大で３／４の大きさ、ただし特に最大で１／２の大きさを有している。このことは、第２の測定値表示器の表示画像が表示される表示モードで、表示装置の表示画像の最大の部分が、第１のディスプレイ装置の表示画像のために使用されることができるという利点を有している。
【００２１】
第２の測定値表示器の表示画像を表示する少なくとも１つの表示モードで、第１の測定値表示器の領域に、実質的に第１のディスプレイ装置の表示画像だけが表示される。類似の測定値表示器が、別の測定値、例えば車両のエンジン回転数のために実現されていることもできる。
【００２２】
本発明の別の有利な構成では、本発明による表示装置が、ドライバーの視線方向で自動車内に配置されているいわゆる「複合計器」として形成されている。
【００２３】
以下に本発明について実施例を参照しながら詳細に説明する。
図１：本発明による表示装置の概略構造を示す図である。
図２：本発明による表示装置の表示画像を示す図である。
図３：本発明による表示装置の別の表示画像を示す図である。
【００２４】
自動車の複合計器、いわゆる「コンビネーションメータ」のための、図１に示した表示装置１は主として、車両操縦者が自動車を操縦している際に、車両操縦者の直接的な視界３内に、図示されていないステアリングホイールの領域に存在する第１のディスプレイ装置２と、本実施例では横たわって車両操縦者の視界３の下に配置されている第２の電気機械式の表示装置４とから成っている。その際、第２の電気機械式の表示装置４は、従来慣用の複合計器と同様に、複数の丸型計器を備えて構成されていることができる。丸型計器のスケールは自発光式または照明式に構成されており、かつ現在の値を認識可能にするための指針として役立つ照明式または自発光式のポインタを有している。さらに、電気機械式の表示装置は、警告表示器または警告灯のための単数または複数の発光面表示器（Ｌｅｕｃｈｔｆｌａｅｃｈｅｎａｎｚｅｉｇｅ）を有していることができる。
【００２５】
第１のディスプレイ装置２の中心軸線２ａおよび第２の電気機械式の表示装置４の中心軸線４ａは有利には９０°の角度αで互いに配置されている。電気機械式の表示装置４から４５°の角度で、コンビネーション装置５が設けられている。本実施例では、コンビネーション装置５はプレーナ形の半透明の鏡（半透鏡）である。半透明の鏡は第１のディスプレイ装置２の結像光のために透過性に形成されている。その結果、観察者はディスプレイ装置の表示画像を直接知覚する。電気機械式の表示装置４の結像光は半透明の鏡５により反射される。その結果、電気機械式の表示装置４の結像光は、観察者にはディスプレイ装置２の表示画像の前にバーチャルな画像６として存在するように見える。本実施例では、第２の電気機械式の表示装置４の上に、半透明の材料から成るシェード７が設けられている。シェード７は表示装置４の結像光のために透過性に形成されており、電気機械式の表示装置４を観察者のために少なくともＯＦＦの状態で遮蔽する。
【００２６】
図２および図３には、本発明による表示装置１の可能な表示画像が示されている。
【００２７】
両図面では、表示画像が、第１のディスプレイ装置２および第２の電気機械式の表示装置４から到来する表示画像部分により組成されている。ただし、表示画像を完全にディスプレイ装置２の表示画像または表示装置４の表示画像により形成することも可能である。図２では、走行速度およびエンジン回転数のための丸型計器８，９が、第２の電気機械式の表示装置４の結像光により示されている。英数字式の表示器１３，１４を含めたその他の表示エレメント１０〜１２は、第１のディスプレイ装置２に由来する。図３の表示画像では、電気機械式の表示装置４の、図２に示した丸型計器８，９がシェードにより消去されている、もしくは丸型計器８，９が照明されていないか、または自発光するように起動制御されていない。これにより、表示装置１の表示画像の主領域は、ディスプレイ装置２の表示画像１７のために使用される。走行速度およびエンジン回転数の表示のために、第２の電気機械式の表示装置４の縁領域に、より小さな丸型計器１５，１６が照明されている、もしくは自発光するように起動制御されている。その結果、これらの丸型計器１５，１６は表示装置１の表示画像内でディスプレイ装置２の表示画像１７の前に置かれている。図２および図３の表示画像はここでは例示的に暗示したものにすぎない。本発明の枠内で、同じ表示エレメントまたは異なる表示エレメントを備えた、表示装置１の種々異なる表示画像の実現が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による表示装置の概略構造を示す図である。
【図２】本発明による表示装置の表示画像を示す図である。
【図３】本発明による表示装置の別の表示画像を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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