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CN110997389A - 用于机动车的显示设备、用于运行显示设备的方法、控制装置和机动车 - Google Patents

用于机动车的显示设备、用于运行显示设备的方法、控制装置和机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(10)的显示设备(12)，其具有：平面的第一显示元件(16)，该第一显示元件布置在显示设备(12)的第一显示平面中；至少一个平面的另外的显示元件(17、18)，该另外的显示元件分别布置在显示设备(12)的另外的显示平面中并沿用户的观察方向布置在第一显示元件(16)之前。至少一个另外的显示元件(17、18)与第一显示元件(16)形成显示元件(16、17、18)的多层组合，至少一个另外的显示元件(17、18)分别具有至少局部透明的显示面(29、30)和用于调节显示元件(17、18)的至少一个区域的透明度的目视防护元件(20、20‘)。本发明还涉及一种用于运行显示设备(12)的方法，该方法通过控制装置(32)执行。

Description

用于机动车的显示设备、用于运行显示设备的方法、控制装置 和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的具有多个显示元件的显示设备，该显示元件布置在显示设备的不同显示平面中。
背景技术
随着运行功能、驾驶员辅助功能和舒适性功能的数量的增加，在机动车中需要用户界面，该用户界面一方面实现了对这些功能的简单操作，另一方面清楚地呈现大量不同的信息。现代机动车具有显示设备，即通过设备或设备组件来显示显示内容或图像内容。这种显示设备优选设计为组合仪表的显示屏或中控台中的显示屏。
文献DE 10 2014 019 122 A1描述了一种用于运行汽车的显示系统的方法，在该方法中，借助显示设备在借助镜组件的情况下在两个依次前后布置的虚像平面中显示第一对象和第二对象。这种镜组合形成具有多个在深度中存在的图像的透明度。文献DE 102014 016 324 A1描述了另一种镜组合。
在镜组合中产生的缺点是，镜组合需要相对多的结构空间，例如在仪表板的X和/或Z测量链中。显示平面彼此重叠，使得显示的图形可能是局部不清楚或模糊的。
文献US 2009/132130 A1描述了一种具有图像显示设备和透明的显示屏输入设备的机动车显示屏。
其它技术方案也提出了依次前后安置的透明显示屏。然而，在这种情况下，显示平面彼此重叠，使得图形可能是局部不清楚或不清晰的。
发明内容
本发明所基于的目的是改善所显示的信息的可见性。
所提出的目的通过独立权利要求所述的根据本发明的设备和根据本发明的方法来实现。有利的改进方案通过从属权利要求得出。
本发明基于这样的思想，即，多个平面式构造的显示元件以三明治形式布置，其中，至少那些从用户的观察方向设置在或位于后方的、即位于远处的最终显示元件前方的显示元件具有透明的显示面，并且附加地分别具有目视防护元件，其中，该防目视防护元件被设置用于，根据控制装置的控制信号改变透明和/或不透明的程度，并且由此改变显示元件的至少一个子区域的透明度或不透明度。在此，显示面理解为用于显示图像内容或显示内容的构件、例如屏幕。
换言之，本发明基于以下想法，提供一种具有多个显示元件的组合的显示设备，其中，所提到的前置的显示元件分别具有透明的显示面和目视防护元件，并且其中，相应的显示元件根据需要可以完全地或者局部地切换为不透光的、即不透明的或者透明的。这种显示设备特别节省空间。由此非常好地实现了显示内容的可读性，因为在靠后的显示平面中显示的显示内容、例如图形可以被前置的显示元件的可切换的目视防护元件遮盖。得到透视的立体感，并且所显示的信息能够因此更好地被读取。由此，因为用户能更快地获取信息，也得到了提高的行驶安全性。
通过能够将目视防护元件完全地或者局部地(即分段地)切换为透明的，可以实现层、即显示元件的重叠。通过根据本发明的设备和根据本发明的方法得到提高的灵活性，因为例如多个图形可以在深度上重叠以实现所期望的立体感，并且多个图形彼此不重叠以实现必要的可读性(例如在相应的图像中的具有关于发动机转速、所挂入的挡位和/或当前速度的信息的蓝色的圆)。通过将例如靠前的显示元件的可切换的目视防护元件切换为不透明的，由此显示平面的三维组合可以变成二维组合。
根据本发明的用于机动车的显示设备具有平面的第一显示元件，该第一显示元件布置在显示设备的第一显示平面中。此外，显示设备具有至少一个另外的、平面的显示元件，该显示元件相应布置在显示设备的另外的显示平面中并且在机动车用户的观察方向上布置在第一显示元件之前。换言之，各个另外的显示平面与第一显示平面重叠，也就是说，至少一个另外的显示元件与第一显示元件重叠。因此，显示元件中的每个显示元件都位于不同的显示平面中，由此在多个显示平面中可以分别显示一个显示内容。在此，观察方向理解为机动车用户看向显示设备、以便看到所显示的信息的那个方向。优选地，在显示设备安装在机动车中的状态下，该观察方向可以位于机动车纵轴线(“X轴”)上，并且优选沿行驶方向延伸。
该显示设备的特征在于，至少一个另外的显示元件与第一显示元件形成显示元件的多层组合，至少一个另外的显示元件分别具有至少局部透明的显示面和分别具有目视防护元件，该目视防护元件布置在显示面上并且被设置成用于，根据控制装置的控制信号调节透明的程度和/或不透明的程度。在此，目视防护元件平面地布置在显示面上。
换句话说，目视防护元件能够至少局部地遮盖和/或暴露出对于位于其后方或者其下方的另一显示元件的视线。换句话说，该目视防护元件可以全面地或分段地改变透明度或不透明度，并且由此改变该显示元件的至少一个子区域对位于其下方或其后方的显示元件的可见性的透明度或不透明度。
产生上述优点。
在此，优选地，相应的目视防护元件能够在观察方向上布置在相应的显示面的后面或者——根据在机动车中的定向——布置在相应的显示面的下方。如果该目视防护元件例如从透明的状态变换到不透明的状态，那么由显示元件的所属的显示面示出的显示内容能被用户看见，而位于更靠后或更靠下的显示元件的显示内容不再可辨认。如果将目视防护元件的仅一个子区域调节为不透明的，则能够看到两个显示元件的显示内容，而不能看到由随后的显示元件输出的并且由被切换为不透明的子区域遮盖的显示内容。由此可以产生由不同的显示平面的显示内容组合的非常立体的、三维的效果。此外，可以由情况决定地以特别清晰的轮廓突显出不同的显示内容、例如重要的图形。
优选地，该目视防护元件可以被设置成用于，在透明状态与不透明状态之间进行转换，也就是说，在完全透明状态与完全不透明状态之间进行转换。特别是，由此再次明显地提高了所显示的、可见的图形的更好的可读性。在完全透明的状态下，特别有效地实现了3D效果。
该目视防护元件优选地可被构造为可切换的薄膜。这种目视防护元件能够简单地布置在显示面上，例如通过层压或粘接。这种显示设备特别节省结构空间并且能够在最小的空间上利用高度成熟的技术实现3D效果和上述其它优点。此外，所述至少一个另外的显示元件的透明度仅仅轻微地受到例如目视防护元件的印制导线的影响。
为了能协调特别多种多样的显示内容或图像元素，根据本发明的显示设备的另一实施方式，该显示设备可以具有至少两个另外的显示元件。
上述目的还通过一种用于运行根据上述实施方式之一所述的显示设备的方法来实现，该方法的特征在于以下通过控制装置执行的步骤。控制装置在此理解为用于接收和分析信号以及用于产生控制信号的设备或设备部件。控制装置例如可以被构造为控制芯片或控制设备并且优选可以是显示设备的部件。
该方法首先包括产生对具有至少两个图像元素或显示内容的图像进行描述的图像控制信号的步骤，其中，所述至少两个图像元素或显示内容中的一个将通过所述显示元件中的一个来显示，并且其中，所述至少两个图像元素或显示内容中的另一个将通过显示元件中的另一个来显示。根据所产生的图像控制信号，进行至少一个目视防护元件的透明度或不透明度的调节，所述至少一个目视防护元件优选地可以分别具有或占据一个像素的尺寸，即可以处于像素水平，并且输出该图像控制信号，由此在相应的显示元件上显示相应的图像元素并调节至少一个目视防护元件的透明度或不透明度。由此产生上述优点。
上述目的还通过一种控制装置实现，其特征在于，该控制装置被设置成用于，执行根据本发明的方法的实施方式。控制装置优选可以具有处理器装置、即用于电子数据处理的设备部件或构件，其中，处理器装置优选可以具有至少一个微控制器和/或至少一个微处理器。处理器装置可以被设置成用于执行程序代码，其中，程序代码可以存储在数据存储器上并且被设置成用于，在通过处理器装置执行时使控制装置执行根据本发明的方法。
由此产生上述优点。
上述目的同样通过根据本发明的显示设备的上述实施方式来实现，该显示设备的特征在于根据本发明的控制装置的实施方式。由此在这里也产生上述优点。
所提出的目的还通过一种机动车实现，该机动车优选可以设计为汽车、例如乘用车，其中，该机动车具有按照本发明的显示设备的实施方式和/或按照本发明的控制装置的实施方式。由此在这里也产生已经提到的优点。
附图说明
下面描述本发明的实施例。为此示出：
图1示出根据本发明的显示设备的第一实施方式和根据本发明的方法的第一实施方式的示意图；
图2示出根据本发明的显示设备的另一实施方式的示意图；
图3示出根据本发明的显示设备的另一实施方式的示意图；
图4示出根据本发明的显示设备的另一实施方式的示意图；
图5示出根据本发明的显示设备的另一实施方式的示意图；和
图6示出根据本发明的显示设备的另一实施方式的示意图。
具体实施方式
下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的各个部分分别是本发明的各个可视为彼此独立的特征，这些特征分别也彼此独立地改进本发明并且因此也可以单独地或以与所示出的组合不同的组合被视为本发明的组成部分。此外，所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其它特征来补充。
在附图中，功能相同的元件分别设有相同的附图标记。
图1借助第一实施例说明了根据本发明的显示设备的原理。为此，图1示出了机动车10，该机动车例如可以设计为乘用车。根据本发明的显示设备12的第一实施例例如可以安装在中控台14中或机动车10的组合仪表中，或者安装在仪表板中。
显示设备12在此例如具有三个平面的显示元件16、17、18。例如，第一显示元件16可以是不透明的，并且从用户的视线来看布置在后方，即，布置在位于后方的、从观察方向上封闭显示元件16、17、18的组合的显示平面中。该第一显示元件16例如可以被构造成本领域技术人员从现有技术中已知的屏幕、例如OLED-屏幕或TFT-屏幕。
在图1的示例中的第一显示元件16例如可以由两个另外的、透明的显示元件17、18重叠、优选完全叠合地重叠。这些显示元件可以在此例如分别被构造为OLED-屏幕。
在图1中示意性示出显示元件16、17、18的三明治式分层，其中，为了更好地阐明，各个显示元件16、17、18明显彼此间隔开地示出。然而，显示元件16、17、18实际上可以密集地或紧密地贴靠在一起，或者可以彼此重叠。
在此，另外的显示元件17、18的相应的显示面至少是局部透明的，换言之，在此，另外的显示元件17、18中的每个显示元件都具有相应的显示面的至少一个透明的区域。透明显示面对于本领域技术人员来说例如已知为液晶屏幕。
在此，显示元件17、18中的每个显示元件分别具有一个目视防护元件20，该目视防护元件例如设计为所谓的“智能玻璃”、即可电切换的玻璃，其透光性可以通过施加电压而改变，或者可以设计为可切换的薄膜。图1的其它显示元件17、18分别具有这样的目视防护元件20，其出于简明的原因在图1中未示出。
在图2中示出显示元件16、17、18的组合的详细构造，该显示元件例如可以布置在组合仪表的显示设备10中，其中，例如由其它显示元件17、18叠加而形成的第一显示元件16可以具有两个用于显示图像内容或显示内容的显示区域21、22，并且例如可以在左上角显示旅行路线的剩余路程(“205km”)并且在右上角显示当前油箱填充量的续驶里程(“300km”)。
为了清楚起见，在图2、图3、图4和图5中仅示出显示元件16、17、18。然而，这些显示元件例如可以是在图1中示出的显示设备12的组成部分。
通过与第一显示元件16叠加的显示元件17，例如显示区域23可以空出显示区域21、22，并且示例性地以例如行驶方向箭头来显示行驶路线的以透视方式示出的走向。
在图2的例子中可以与另外的显示元件16、17叠加地布置的另外的显示元件18例如具有两个显示区域24、25，这两个显示区域例如可以显示机动车10的当前的档位级(“D4”)和当前的速度(“120”)。
在施加电压时，例如可以进行从透明到半透明或者从透明到不透明的切换。
图3示例性地示出在图2中示出的显示元件18的目视防护元件20和在图2中示出的显示元件17的目视防护元件20‘。例如，目视防护元件20可以具有两个区段26、27，这两个区段在具有显示元件18的布置中可以对应于相应的显示区24、25。在图3的示例中，区域或区段26、27可以被切换为不透明的。与此类似地，可布置在图2的显示元件17上的目视防护元件20‘的区段28同样能够被切换成不透明的或者半不透明的。在此，区段28可以相应于显示元件17的相应的显示区域23。
图4又以俯视图示出了显示元件16、17、18的层式的布置，其中，相应的显示元件17、18可以分别具有示例性切换的目视防护元件20、20‘，并且可以分别具有显示面29、30。乘员36示例性地在观察方向S上看向示例性的显示设备12的显示元件16、17、18的布置，为了清晰起见，在图4中没有示出显示设备的其它组成部分。
换句话说，在透明的显示面17、18中的每个显示面的后面例如可以布置分段可切换的薄膜作为目视防护元件20、20‘，该薄膜例如可以分段地被切换为透明的和/或黑的。
作为所述实施例的替代方案，可以将另外的显示元件17、18一体地设计为可切换的显示面29、30，例如设计为由“智能玻璃”制成的显示屏。换言之，相应的目视防护元件29、30可集成到显示面17、18中并且例如设计为用于调节透明度的电路。
区段26、27、28例如可以具有多个开关元件，所述开关元件可以在像素大小方面与像素元件类似地被确定尺寸并且可以彼此独立地被切换。可选地，对于不同的区段或开关元件，视觉防护元件20、20‘可以具有用于传递电压的线路，其中，线路可以被构造成至少局部透明的，以便尽可能少地损害区段的透明度。例如，如果示例性地设计为薄膜的目视防护元件20、20‘达到50％的最大透明度，则在两个重叠放置的显示元件17、18的情况下例如可以实现例如25％的总透明度。为了补偿这种由于目视防护元件20、20‘的可能的线路而减小的最大总透明度，例如可以提出，第一显示元件16可以被设置和配置成，使得图像内容能以尽可能亮和强烈的颜色输出。
通过——如在图3中所示的——被切换成不透明的区段26、27，在另外的显示元件18的显示区24、25的区域中，对于用户而言仅能够看到显示元件18的显示区24、25的图像内容，这是因为相应的区域在显示元件18之下被遮盖。类似地，通过显示元件17显示的图像可以在显示区域23中可见，然而显示元件16的相应区域不可见。通过在目视防护元件20、20‘中进一步被切换成透明的区域或区段，为用户产生在图6中示出的具有立体感的总视图，在其中用户可以清楚地并且清晰地看到显示元件18的显示区域24、25、显示元件17的显示区域23和显示元件16的显示区域21、22。总视图阐明了显示设备12的优点，特别是良好的立体感和所显示的图像内容的更好的可读性。
图5示出另一实施例，在其中例如叠加另外的显示元件16、17的另外的显示元件18的目视防护元件20能够完全地或全部地切换成不透光的、即不透明的，这是因为例如显示元件18能够在整个面上输出所示出的图形或图像元素或显示内容。可能的、通过所述另外的显示元件16、17输出的图像内容于是是不可见的。
显示元件16、17、18的控制、即通过相应的显示面对图像内容或显示内容的输出的控制和对相应的目视防护元件20、20‘的控制或切换，例如可以通过控制装置32进行，该控制装置在图1的示例中作为显示设备12的控制装置32示出。
另选地，控制装置32例如可以是机动车10的控制器或控制电路板，该控制器/控制电路板可以在结构上与显示设备12分开地布置，并且例如可以是机动车10的信息娱乐系统或车载计算机的构件。控制装置32通过数据通信连接33与各个显示元件16、17、18连接。数据通信连接33例如可以是无线的数据通信连接33、例如WLAN连接或蓝牙连接，替代地是有线的数据通信连接33、例如数据总线系统的数据总线。
图1的控制装置32具有可选的处理器装置34，所述处理器装置例如可以具有多个微处理器。图1的显示设备12的控制装置32同样具有可选的数据存储器35，该数据存储器例如可以构成为存储卡或存储芯片。在该可选的数据存储器35上例如可以存储用于执行根据本发明的方法的程序代码。
在方法步骤S1中，控制装置产生图像控制信号，该图像控制信号可以例如描述具有多个图像元素或显示内容的图像或多个图像，以及将对应的图像元素或显示内容(或图像)分配给显示元件16、17、18之一以及分配给各个显示元件16、17、18的显示区域之一。
附加地，图像控制信号描述显示元件17、18的相应的目视防护元件20、20‘的电路。换句话说，图像控制信号描述相应的目视防护元件20、20‘的要调节的状态，也就是说，要调节的透明度或不透明度，可选地是目视防护元件20、20‘的相应的要切换的区段。根据所产生的图像控制信号，通过调节相应的目视防护元件20、20‘、或区段26、27、28的相应的透明度或不透明度来调节相应的目视防护元件20、20‘的状态(S2)。附加地，在方法步骤S3中，通过显示元件16、17、18输出图像控制信号，由此在相应的显示元件16、17、18上显示相应的图像元素或相应的显示内容。例如，为了最大的灵活性，可以将区段26、27、28收缩到像素级别上。
换句话说，图像控制信号描述相应的目视防护元件20、20‘的定制切换以及图像元素或显示内容在显示元件16、17、18上的分布。换言之，进行显示元件16、17、18的协调。
总之，这些实施例说明了如何提供显示元件16、17、18，这些显示元件例如可以分段透明地连接。
根据另一个实施例，例如透明屏幕(“显示器”)、例如OLED屏幕(参见附图的显示元件16、17、18)，其例如可以在后侧分别设有例如构成为薄膜的目视防护元件20、20‘，其中，目视防护元件20、20‘例如可以被分段地切换为选择性透明和/或不透明的。示例性的目视防护元件20、20‘对于本领域技术人员而从现有技术中已知，并且例如由Gauzy公司提供。示例性的可切换区段26、27、28例如可以与图形用户界面显示器(“GUI显示器”)的功能区域、即相应的显示面29、30的功能区域一致。
例如，多个这样的显示器三明治层可以依次前后定位，其中，如果示例性的可切换薄膜的某些或所有区域例如被切换为透明的(参见图2至图6)，则产生具有立体感的图像。产生上述优点。例如，3D-组合可以变成2D-组合，其中，在靠前的显示器上的可切换的层、即显示元件18的目视防护元件20例如被切换成不透明的(参见图5)。

Claims (9)

1.一种用于机动车(10)的显示设备(12)，该显示设备具有：
-平面的第一显示元件(16)，该第一显示元件布置在显示设备(12)的第一显示平面中，
-至少一个平面的另外的显示元件(17、18)，该另外的显示元件分别布置在显示设备(12)的另外的显示平面中并沿用户的观察方向布置在第一显示元件(16)之前，
其特征在于，
-至少一个另外的显示元件(17、18)与第一显示元件(16)形成显示元件(16、17、18)的多层组合，
-至少一个另外的显示元件(17、18)分别具有至少局部透明的显示面(29、30)和用于调节显示元件(17、18)的至少一个区域的透明度的目视防护元件(20、20‘)。
2.根据权利要求1所述的显示设备(12)，其特征在于，相应的目视防护元件(20、20‘)沿观察方向布置在相应的显示面(29、30)的后面或下方。
3.根据前述权利要求中任一项所述的显示设备(12)，其特征在于，相应的目视防护元件(20、20‘)被设置成用于，在透明状态与不透明状态之间进行转换。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显示设备(12)，其特征在于，目视防护元件(20、20‘)被构造成能切换的薄膜。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显示设备(12)，其特征在于，显示设备(12)具有至少两个另外的显示元件(17、18)。
6.一种用于运行根据权利要求1至5中任一项所述的显示设备(12)的方法，该方法的特征在于下述通过控制装置(32)执行的步骤：
-产生图像控制信号(S1)，该图像控制信号描述具有至少两个图像元素的图像，其中，所述至少两个图像元素之一通过显示元件(16)之一显示，其中，所述至少两个图像元素中的另一个图像元素通过显示元件(17、18)中的另一个显示元件显示，
-根据产生的图像控制信号来调节至少一个目视防护元件(20、20‘)的透明度(S2)，所述至少一个目视防护元件优选能具有或占据一个像素的大小，和
-输出该图像控制信号，由此在相应的显示元件上显示相应的图像元素并调节所述至少一个目视防护元件的透明度或不透明度(S3)。
7.一种控制装置(32)，其特征在于，该控制装置被设置成用于执行根据权利要求6所述的方法，该控制装置(32)优选具有处理器装置(34)。
8.一种根据权利要求1至5中任一项所述的显示设备(20、20‘)，其特征在于根据权利要求7所述的控制装置(32)。
9.一种机动车(10)，其特征在于，该机动车(10)具有根据权利要求1至5中任一项或权利要求8所述的显示设备(12)，和/或具有根据权利要求7所述的控制装置(32)。
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