DE102020107859B3

DE102020107859B3 - Anzeigesystem eines fahrzeugs zur anzeige eines virtuellen bildes und verfahren zur anzeige des virtuellen bildes für das fahrzeug

Info

Publication number: DE102020107859B3
Application number: DE102020107859.5A
Authority: DE
Inventors: Martin Enders; Jasper Stern
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-23
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2021-07-29
Anticipated expiration: 2040-03-24
Also published as: US20210294097A1; CN113433692A; US11526011B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes (VB). Das Anzeigesystem umfasst eine Projektionseinrichtung (5, 6), die eingerichtet ist zum Aussenden von Anzeigelicht (L5, L6), um ein Bild zu erzeugen, und eine reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20), die eingerichtet ist zu einem ersten Reflektieren von Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der oberhalb der reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20) angeordneten Projektionseinrichtung (5, 6) durch die in oder auf einer Instrumententafel (1) des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20), wobei das auf die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) auftreffende Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der Projektionseinrichtung (5, 6) im Wesentlichen retroreflektiert ist. Das Anzeigesystem umfasst ferner eine Windschutzscheibe (2) des Fahrzeugs, die eingerichtet ist zu einem zweiten Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) reflektierten Anzeigelichtes (L8, L8a - L8d) zu den Augen eines Beobachters (3) in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter (3) zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe (2) das virtuelle Bild (VB) des von der Projektionseinrichtung (5, 6) erzeugten Bildes zu sehen. Die Erfindung bezieht sich zudem auf ein Verfahren zur Anzeige des virtuellen Bildes (VB) in dem Fahrzeug.

Description

Die Offenbarung betrifft ein Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes. Die Offenbarung betrifft zudem ein Verfahren zur Anzeige des virtuellen Bildes für das Fahrzeug.
Basierend auf Entwicklungsaktivitäten von virtuellen Anzeigesystemen in einem Fahrzeug sind mehrere Problemstellungen bekannt, die einer Lösung bedürfen. Anzeigen innerhalb des Fahrzeugs dienen in der Regel der Darstellung fahrrelevanter Informationen wie Informationen zu einer Navigation, Reichweite, Geschwindigkeit, etc., aber auch zunehmend der Darstellung von Informationen zu einer Unterhaltung, auch Entertaining genannt, beispielsweise Videos, Cover Arts etc.. Anzeigesystem lassen sich unterteilen in direkte Anzeigen wie LC-Displays (LC: Liquid Crystal, also Flüssigkristalle), OLED-Displays (OLED: Organic Light Emitting Diode, also organische Leuchtdiode) als auch in sogenannter HUD-Displays (HUD: Head-Up-Display, also Kopf-hoch-Anzeige, auch bekannt als ein Anzeigesystem, bei dem der Nutzer seine Kopfhaltung bzw. Blickrichtung zum Ablesen der Anzeige beibehalten kann, weil die Informationen in sein Sichtfeld projiziert werden), die über Spiegelreflexionen virtuelle Bilder erzeugen. Für vollflächige virtuelle Bilder über einen großen Teil oder den gesamten Bereich einer Windschutzscheibe gibt es Entwicklungen, bei denen eine Anzeigeeinrichtung mit einer großen Displayfläche horizontal auf einer Instrumententafel/eines Armaturenbrettes des Fahrzeuges installiert wird, wobei die Displayfläche dann über die spiegelnde Reflexion der Windschutzscheibe als große Teil oder als gesamter Bereich der Windschutzscheibe betrachtet werden kann. Im Folgenden werden die Begriffe „Anzeige“ und „Display“ als Synonyme füreinander verwendet.
Der Ansatz mit dem Großdisplay bringt verschiedene Probleme. Zum einen sind die Kosten der Displays selbst und von dessen Integration im Fahrzeug hoch. Hinzu kommt das hohe Gewicht des über die Instrumententafel ausgedehnten Anzeigesystems, dass zu einer Minderung der Fahrleistungen und einer Erhöhung des Energiebedarfs des Fahrzeugs führt. Zum anderen wird durch das Anzeigesystem keine eindeutige Abstrahlungsrichtung in Bezug auf Insassen im Fahrzeug vorgegeben. Das in großen Teilen oder vollflächig die Windschutzscheibe ausleuchtende Anzeigesystem ist also ggf. nicht nur für einen Fahrzeugführer zu sehen, sondern auch für dessen Beifahrer und/oder Insassen im Fond, auch wenn dies nicht beabsichtigt ist. Schließlich ergibt sich bei einer sich über die Instrumententafel oder einen großen Teil hiervon erstreckende Displayfläche der weitere Nachteil einer hohen Streulichtanfälligkeit durch Sonnenlicht, das an der Displayfläche reflektiert das Auge des Fahrzeugführers oder anderer Insassen im Fahrzeug erreichen und daher blenden kann.
Druckschrift DE 11 2015 000 806 T5 offenbart eine Head-up-Display-Vorrichtung umfassend eine Anzeige, die im Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist und Anzeigelicht projiziert, und ein reflexives Glied, das an einem Armaturenbrett vorgesehen ist, retroreflexive Eigenschaften aufweist, das durch die Anzeige projizierte Anzeigelicht reflektiert und das Anzeigelicht zu einer Windschutzscheibe führt.
Druckschrift JP 2016-194 555 A offenbart ein optisches System umfassend einen Projektor S, der Emissionslicht L1 und Emissionslicht L2 emittiert und die von einem Fahrer D zu erkennenden Bilder an ein Windschutzscheibenglas umfassend L1 und L2 reflektiert. Ein Retroreflexives Teil empfängt das emittierte Emissionslicht L1 und L2, die jeweils auf dem Windschutzscheibenglas reflektiert werden uns reflektiert diese in Richtung des Windschutzscheibenglases, so dass sich L1 und L2 entlang einer Sichtlinie vom Windschutzscheibenglas zur Augenposition des Fahrers D bewegen.
Druckschrift US 2010/0 195 201 A offenbart einen Bildschirm umfassend eine retroreflektierende Schicht, die eine Vorderseite und eine Rückseite mit einer Anordnung von Eck-Würfeln aufweist; eine Schicht mit einem niedrigen Brechungsindex, die aus einer Substanz mit einem niedrigeren Brechungsindex als die retroreflektierende Schicht besteht; und eine lichtabsorbierende Schicht zum Absorbieren mindestens eines Teils des Lichts, das auf die retroreflektierende Schicht auf ihrer Vorderseite einfällt und dann durch ihre Rückseite auf die Schicht mit niedrigem Brechungsindex gerichtet ist. In einer Ausgestaltung ist mindestens ein Teil der lichtabsorbierenden Schicht der Anordnung von Eck-Würfeln der retroreflektierenden Schicht zugewandt, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex zwischen sich und der retroreflektierenden Schicht angeordnet ist.
Druckschrift DE 10 2015 012 626 A1 offenbart einen Fahrzeug umfassend einen Fahrerraum und ein Head-Up-Display-System, das eine Projektionseinrichtung zur Erzeugung eines Projektionsstrahls und einen Combiner umfasst. Der Fahrerraum zeichnet sich dadurch aus, dass die Projektionseinrichtung in einem Dachbereich und der Combiner in einem Instrumententafelbereich angeordnet ist oder die Projektionseinrichtung im Dachbereich und eine Umlenkeinrichtung im Instrumententafelbereich angeordnet ist zum Umlenken des Projektionsstrahls , vorzugsweise auf einen als Teil der Front-Windschutzscheibe ausgebildeten Combiner. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes und ein Verfahren zur Anzeige des virtuellen Bildes für das Fahrzeug derart bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeiden. Insbesondere soll die Anzeige des virtuellen Bildes so ausgeführt sein, dass das Anzeigesystem kostengünstig und mit geringem Gewicht in das Fahrzeug integriert werden kann. Neben einer einfachen Montage/Integration in das Fahrzeug soll zudem eine geringe Streulichtanfälligkeit durch Sonnenlicht und eine eindeutige Abstrahlungsrichtung in Bezug auf einen Insassen im Fahrzeug gegeben sein.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes umfasst

- eine Projektionseinrichtung, die eingerichtet ist zum Aussenden von Anzeigelicht (L5, L6), um ein Bild zu erzeugen,
- eine reflektierende Einrichtung, die eingerichtet ist zu einem ersten Reflektieren von Anzeigelicht der oberhalb der reflektierenden Einrichtung angeordneten Projektionseinrichtung durch die in oder auf einer Instrumententafel (1) des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung, wobei das auf die reflektierende Einrichtung auftreffende Anzeigelicht der Projektionseinrichtung im Wesentlichen retroreflektiert ist, und
- eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs, die eingerichtet ist zu einem zweiten Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung reflektierten Anzeigelichtes zu den Augen eines Beobachters in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe das virtuelle Bild (VB) des von der Projektionseinrichtung erzeugten Bildes zu sehen;

Beobachter ist beispielsweise ein Fahrzeugführer oder ein Beifahrer. Anstelle einer in oder an der Instrumententafel angeordneten Anzeigeeinrichtung wird erfindungsgemäß die reflektierende Einrichtung in oder auf der Instrumententafel des Fahrzeugs angebracht, wobei auf der reflektierende Einrichtung auftreffendes Anzeigelicht der Projektionseinrichtung im Wesentlichen retroreflektiert wird.
Bei der Retroreflexion kehren katadioptrische Elemente, also spiegelnde und brechende Elemente, das eintreffende Anzeigelicht um und senden es in eine zu einer Richtung des eintreffenden Anzeigelichtes umgekehrte Richtung zurück. Retroreflexion ist Reflexion, bei der das auftretende Anzeigelicht eng gebündelt zu der Projektionseinrichtung zurückgestrahlt wird. Erreicht wird diese Art der Reflexion mit Hilfe einer großen Anzahl sehr kleiner katadioptrischer Teile, z.B. halbverspiegelte Glaskugeln oder verspiegelte Prismen. Retroreflektierende Stoffe werden als Reflexstoffe bezeichnet. Zu ihnen gehören z.B. Reflexfolien, Reflexgewebe und Reflexfarben. Der Rückstrahlwert R' bezeichnet das Maß des Rückstrahlverhaltens eines Objektes einen auf 1 m² Fläche bezogenen Rückstrahlwert R' (cd/lx·m²). Der Rückstrahlwert ist signifikant abhängig vom Anleuchtungswinkel und dem Beobachtungswinkel. Der Rückstrahlwert nimmt ab mit wachsendem Anleuchtungswinkel, also einem Winkel zwischen einem Normalenvektor einer reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Einrichtung und dem auf dieser Oberfläche auftreffenden Teilstrahlbündel der Projektionseinrichtung. Der Grad der Abnahme ist bei verschiedenen retroreflektierenden Materialien unterschiedlich, so dass man unterscheidet zwischen weitwinkligen Produkten, die eine hohe Verwinkelung zwischen dem Normalenvektor und dem Lichtquelle und dem auf der Oberfläche auftreffenden Teilstrahlbündel zulassen und spitzwinkligen Produkten, die ihre retroreflektierenden Eigenschaften nur bei kleinen Anleuchtungswinkeln entfalten. Der Rückstrahlwert nimmt ab mit wachsendem Beobachtungswinkel, also einem Winkel zwischen dem auf der Oberfläche der reflektierenden Einrichtung auftreffenden Teilstrahlbündel und dem von der reflektierenden Einrichtung reflektierten Teilstrahlbündel. In der Anwendung retroreflektierender Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung wird angenommen, dass der Beobachtungswinkel immer relativ klein bleibt, also zwischen null und 20 Grad.
Es handelt bei der reflektierenden Einrichtung also um eine im Wesentlichen retroreflektierende Einrichtung. Im Wesentlichen retroreflektierend bedeutet, dass ein auf der reflektierende Einrichtung auftreffendes Teilstrahlbündel des Anzeigelicht der Projektionseinrichtung nicht ideal in sich zurückreflektiert, also ideal retroreflektiert, wird, sondern es eine Abweichung zwischen einem auftreffenden und einem reflektiertem Teilstrahlbündel derart gibt, das ein Winkel zwischen optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel ungleich null Grad beträgt, beispielsweise 20 Grad, 10 Grad oder 5 Grad, und/oder zwischen den optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel ein ggf. mit einer Höhe über der reflektierenden Einrichtung variierender Abstand ungleich null vorliegt. Abweichungen dieser Art ergeben sich zum einen aus einem prinzipiell vorliegenden Abstand zwischen den optischen Achsen der auftreffenden und reflektierten Teilstrahlbündel, wenn das auftreffende Teilstrahlbündel eine retroreflektierende Kugel oder ein retroreflektierendes Prisma nicht einen Mittelpunkt der Kugel durchquert oder in einem Zentrum des Prismas auftrifft. Andererseits ergibt sich die Abweichung von der idealen Retroreflektion allein schon durch nicht vermeidbare Fertigungstoleranzen der reflektierenden Einrichtung. Insofern sind sämtliche kommerziell erhältlichen retroreflektierenden Schichten/Oberflächen lediglich aufgrund von deren Abbildungstoleranzen im Wesentlichen retroreflektierend, also nicht ideal retroreflektierend.
Für die bildgebende Anwendung in dem erfindungsgemäßen Anzeigesystem können die Flächendichte der Retroreflexionskörper in Form von Kugeln und/oder Prismen und die Retroreflexionseigenschaft in Form eines Rückstrahlwertes eingestellt werden. Da der Beobachter, beispielsweise der Fahrzeugführer, im Fahrzeug nicht immer die gleiche Augenposition einnehmen kann, ist ein variabler Beobachtungswinkel in Bezug auf das das hinter die Windschutzscheibe projizierte virtuelle Bild des von der Projektionseinrichtung erzeugten Bildes von Vorteil. Ein idealer Retroreflektor würde dem Beobachter nur dann ein virtuelles Bild liefern, wenn die Lichtquelle in Form der Projektionseinrichtung sich im Auge des Beobachters befinden würde. Bei Retroreflektoren im Straßenverkehr/Straßenraum sind diese jedoch so ausgelegt, dass ein Scheinwerfer des Fahrzeugs und ein Auge des Beobachters einen Abstand haben, beispielsweise ca. 50 cm, und der Beobachtungswinkel bei der Vorbeifahrt an einem mit einer retroflektierenden Folie versehenen Verkehrszeichen sich ebenfalls ändert. Prinzipiell geeignete Reflexionsfolien gibt es im Handel als Diamond Grade auf Basis von Kugeln und auch Prismen.
Die Projektionseinrichtung kann einfach und kostengünstig oberhalb der reflektierenden Einrichtung angeordnet werden, beispielsweise innerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs an oder in einer Kopfstütze eines Sitzes, beispielsweise eines Fahrersitzes, des Fahrzeugs oder außerhalb des Innenraums in oder am Dach des Fahrzeugs. Die reflektierende Einrichtung kann ebenfalls einfach und kostengünstig beispielsweise als Retroreflexionsfolie in oder auf der Instrumententafel angebracht werden. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Anzeigesystem kostengünstig und mit geringem Gewicht in das Fahrzeug integriert werden. Neben der einfachen Montage/Integration in das Fahrzeug ist zudem eine geringe Streulichtanfälligkeit durch Sonnenlicht gegeben, weil auf der reflektierenden Einrichtung auftreffendes Sonnenlicht im Wesentlichen retroreflektiert, also in Richtung der Windschutzscheibe reflektiert wird, so dass der Fahrzeugführer oder ein Beifahrer durch von der reflektierenden Einrichtung reflektiertes Sonnenlicht nicht oder nur in geringem Umfang geblendet wird. Durch das im Wesentlichen retroreflektierte Anzeigelicht ist der Anzeigebereich des virtuellen Bildes durch eine Apertur, also eine freie Öffnung oder deren Durchmesser, durch die Lichtstrahlen ausgesendet werden, der Projektionseinrichtung vorgegeben, so dass sich eine eindeutige Abstrahlungsrichtung oder zumindest ein eindeutiger Abstrahlrichtungswinkelbereich in Bezug auf nur einen Insassen im Fahrzeug, beispielsweise den Fahrzeugführer, ergibt.
Anzeigelicht der Projektionseinrichtung kann senkrecht von oben auf die auf der Instrumententafel/dem Armaturenbrett angebrachte beispielsweise als Reflexionsfolie ausgeführte reflektierende Einrichtung auftreffen, wobei der im Wesentlichen retroreflektierte Lichtanteil an der Windschutzscheibe reflektiert und so in das Insassenauge gespiegelt wird. Es werden keine Displays in oder auf der Instrumententafel mehr benötigt und die im Wesentlichen retroreflektierende Reflexionsfolie beseitigt den Sonnenlichteffekt. Die Information des Anzeigelichtes in Form des virtuellen Bildes ist nur von einem Beobachter im Strahlengang des Anzeigesystems sichtbar. Ebenfalls kann eine Shutterfolie, also Folie mit einer Verschlussfunktion für zumindest einen Teil der Fläche der Folie, zum Einsatz kommen. Durch die Retroreflexion können zudem hohe Leuchtdichten erzeugt werden, die gerade bei hellem Licht außerhalb des Fahrzeugs von Vorteil sind.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung. Ergänzend oder alternativ kann das Hybrid- oder Elektrofahrzeug gemäß Ausführungsformen ein reines Elektrofahrzeug (BEV) oder ein Plugin-Hybridfahrzeug (PHEV) sein. Es können jedoch auch andere Antriebsformen verwendet werden, beispielsweise in Forme eines diesel- oder benzinbetriebenen Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann auch in Form eines Schienenfahrzeugs vorliegen. Auch ein Fahrrad mit interner Stromquelle stellt ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung dar.
Die Projektionseinrichtung ist derart zu einer im Wesentlichen ebenen reflektierenden Oberfläche der reflektierenden Einrichtung angeordnet, dass das auf die reflektierende Oberfläche auftreffende Anzeigelicht der Projektionseinrichtung im Wesentlichen parallel zu dem Normalenvektor der reflektierenden Oberfläche auf der reflektierenden Oberfläche auftrifft. Auf diese Weise wird ein hoher und/oder maximaler Rückstrahlwert der reflektierenden Oberfläche erreicht.
Die oberhalb der reflektierenden Einrichtung angeordnete Projektionseinrichtung ist außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs für den Beobachter jenseits der Windschutzscheibe des Fahrzeugs am Fahrzeug, insbesondere am oder im Dach des Fahrzeugs oder an einer Außenseite der Windschutzscheibe, angeordnet. Dadurch kann eine Vielzahl von reflektierenden Einrichtungen, auch solche mit geringen oder geringsten Abbildungstoleranzen, für das Anzeigesystem verwendet werden. Hierdurch wird eine große Zahl von verfügbaren reflektierenden Einrichtungen verwendbar, was sich günstig auf die Kosten für die reflektierende Einrichtung auswirkt. Zudem kann eine Lage der reflektierenden Einrichtung im Fahrzeug flexibler gewählt werden, als dies der Fall wäre, wenn sich die Projektionseinrichtung im Innenraum des Fahrzeugs außerhalb eines Sichtfeldes des Beobachters befindet. Schließlich belegt die außerhalb des Innenraums des Fahrzeugs angeordnete Projektionseinrichtung, die wettergeschützt am oder im Dach des Fahrzeugs verbaut sein kann, im Innenraum keinen wertvollen Bauraum.
Bevorzugt verläuft eine optische Achse der Projektionseinrichtung im Wesentlichen parallel zu dem Normalenvektor der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der reflektierenden Einrichtung, insbesondere vertikal. So können Abbildungseigenschaften der reflektierenden Einrichtung optimal genutzt werden, was zu einer hohen oder maximalen Qualität der virtuellen Abbildung führt. Andere Winkel größer null Grad zwischen der optischen Achse der Projektionseinrichtung und dem Normalenvektor der im Wesentlichen ebenen Oberfläche der reflektierenden Einrichtung sind auch möglich.
Die Erfindung umfasst auch ein Verfahren zur Anzeige eines virtuellen Bildes mit einem vorgenannten Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bilds. Das Verfahren umfasst die Schritte:

- erstes Reflektieren von Anzeigelicht von einer oberhalb von einer reflektierenden Einrichtung angeordneten Projektionseinrichtung durch die in oder auf einer Instrumententafel des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung, wobei das auf die reflektierende Einrichtung auftreffende Anzeigelicht der Projektionseinrichtung im Wesentlichen retroreflektiert wird, und
- zweites Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung reflektierten Anzeigelichtes durch eine Windschutzscheibe des Fahrzeugs zu den Augen eines Beobachters in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe das virtuelle Bild (VB) eines von der Projektionseinrichtung erzeugten Bildes zu sehen,

VB

3

Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines Anzeigesystems eines Fahrzeugs mit direkter Anzeige gemäß dem Stand der Technik,
2 eine schematische Seitenansicht eines Anzeigesystems eines Fahrzeugs mit einem Head-Up-Display zur Anzeige eines virtuellen Bildes, wobei das Head-Up-Display einen Teil einer Instrumententafel auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs belegt, gemäß dem Stand der Technik,
3a, 3b eine schematische räumliche Darstellung mit Draufsicht (3a) und eine Seitenansicht (3b) eines Anzeigesystems eines Fahrzeugs mit einem Head-Up-Display zur Anzeige eines virtuellen Bildes, wobei das Head-Up-Display des Anzeigesystems einen großen Teil einer Instrumententafel auf einer Fahrer- und Beifahrerseite des Fahrzeugs belegt, gemäß dem Stand der Technik,
4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigesystems eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes,
5 eine schematische räumliche Darstellung mit Querschnitt und Draufsicht einer reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems, und
6a, 6b schematische Seitenansichten einer reflektierenden Kugel (6a) der in 5 dargestellten reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems und eines reflektierenden Prismas (6b) einer reflektierenden Einrichtung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems in einer weiteren Ausführungsform.

Im Folgenden werden, sofern nicht anders angegeben, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Anzeigesystems mit einem Display D1, das Anzeigelicht mittels eines Teilstrahlbündels L1 direkt in ein Auge eines Beobachters 3 ausstrahlt. Im Folgenden ist mit dem Bezugszeichen 3 stets ein Beobachter, beispielsweise ein Fahrzeugführer, dessen Beifahrer oder ein Insasse im Fond des Fahrzeugs, gemeint, wobei der Beobachter 3 durch dessen Auge in 1 und den nachfolgenden Figuren repräsentiert ist. Das Display bzw. die Anzeige D1 ist auf einer Instrumententafel/einem Armaturenbrett 1 angeordnet. Das Display D1 kann aus einer Anzeigefolie das Teilstrahlbündel L1 derart erzeugen, dass das Display D1 halbtransparent ausgeführt ist und der Beobachter 3 in seinem Sichtfeld nur wenig beeinträchtigt ist. Eine Windschutzscheibe 2 des Fahrzeugs spielt bei diesem Anzeigesystem gemäß dem Stand der Technik keine Rolle. Insbesondere halbtransparente Displays sind aufwendig und kostspielig in der Herstellung, wobei eine Beeinträchtigung des Sichtfeldes des Beobachters 3 zumindest aufgrund des Rahmens des Displays D1 oftmals gegeben ist.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Anzeigesystems eines Fahrzeugs mit einem Head-Up-Display H zur Anzeige eines virtuellen Bildes VB, das dem Beobachter 3 hinter der Windschutzscheibe 2 wahrnimmt. Das Head-Up-Display H weist eine Lichtquelle in Form eines Panels P auf, das ein Anzeigelicht auf einen Konkav-Spiegel K leitet, der das Anzeigelicht in einem Teilstrahlbündel L2 auf die Windschutzscheibe 2 reflektiert. Nach einer weiteren Reflexion an der Windschutzscheibe 2 trifft das Anzeigelicht des Head-Up-Displays H in einem Teilstrahlbündel L3 auf das Auge des Beobachters 3, der dadurch das virtuelle Bild des Head-Up-Displays H sehen kann, wie dies mit dem Teilstrahlbündel L4 dargestellt ist. Das Head-Up-Display H als Anzeigeeinrichtung ist lediglich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs in die Instrumententafel 1 verbaut, weshalb sich ein lediglich eingeschränkter Bereich für das virtuelle Bild für den Beobachter 3 einstellt. Dennoch ist dieses Anzeigesystem gemäß dem Stand der Technik aufwendig und teuer, weil die für das Head-Up-Display H erforderliche Optik in den Bauraum der Instrumententafel 1 zu integrieren und darauf anzupassen ist. Ein solches Anzeigesystems ist nicht nachrüstbar.
In 3a ist eine schematische räumliche Darstellung mit Draufsicht eines weiteren Anzeigesystems gemäß dem Stand der Technik mit einem Head-Up-Display D2 zur Anzeige des virtuellen Bildes VB dargestellt. Im Gegensatz zu dem in 2 dargestellten Anzeigesystem gemäß dem Stand der Technik ist das Head-Up-Display D2 des Anzeigesystems über einen großen Teil der Instrumententafel 2 auf der Fahrerseite und einer Beifahrerseite des Fahrzeugs ausgeführt. Hierdurch ergibt sich ein gegenüber dem Bereich des virtuellen Bildes VB in 2 vergrößerter Abbildungsbereich für das virtuelle Bild VB für den Beobachter 3. Folglich kann das Anzeigelicht des in die Instrumententafel 1 eingebauten Head-Up-Displays D2 über eine Vielzahl von Teilstrahlbündeln L2 in Richtung der Windschutzscheibe 2 und daran reflektierten Teilstrahlbündeln L3 in die Augen des Beobachters 3 gelangen, was zu einem entsprechend großen Bereich des virtuellen Bildes VB, das sich über einen großen Teil der Windschutzscheibe 2 auf der Fahrer- und Beifahrerseite erstreckt, führt. Das Head-Up-Display D2 ist noch aufwendiger und damit kostspieliger als das Head-Up-Display D1, weil das Anzeigelicht des Head-Up-Displays 2 über einen flächenmäßig größeren Bereich ausgestrahlt wird als dies bei dem Head-Up-Display 1 der Fall ist.
In 3b ist das in 3a dargestellte Anzeigesystem gemäß dem Stand der Technik in einer Seitenansicht dargestellt. Das von dem Head-Up-Display D2 ausgestrahlte Anzeigelicht wird in Teilstrahlbündeln L2 zur Windschutzscheibe 2 ausgestrahlt und nach Reflexion als Teilstrahlbündel L3 in die Augen eines Beobachters 3 gespiegelt. Der Beobachter 3 kann dadurch ein virtuelles Bild VB des Bildes des Head-Up-Displays D2 hinter der Windschutzscheibe 2 in seinem Sichtfeld erkennen. Nachteilig an dem Anzeigesystem gemäß dem Stand der Technik in den 2, 3a und 3b ist insbesondere, dass Sonnenlicht an einer Oberfläche des Head-Up-Displays D1 oder D2 in die Augen des Beobachters 3 reflektiert/gestreut werden kann. Dies führt zu einer Behinderung der Sicht des Beobachters 3 durch eine Blendwirkung des Sonnenlichts.
In 4 ist eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Anzeigesystems eines Fahrzeugs zur Anzeige des virtuellen Bildes VB gezeigt. Das Anzeigesystem umfasst eine Projektionseinrichtung 5 außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs, die zum Aussenden von Anzeigelicht in einem Teilstrahlbündel L5 eingerichtet ist, um ein Bild zu erzeugen. Eine reflektierende Einrichtung 4 ist eingerichtet zu einem ersten Reflektieren von Anzeigelicht mit einem Teilstrahlbündel L7, das dem Teilstrahlbündel L5 außerhalb des Innenraums des Fahrzeugs nach Durchqueren der Windschutzscheibe 2 im Innenraum in Richtung der reflektierenden Einrichtung 4 entspricht. Die reflektierende Einrichtung 4 ist eingerichtet zu dem ersten Reflektieren des Anzeigelichtes in Form des Teilstrahlbündels L7 der oberhalb der reflektierenden Einrichtung angeordneten Projektionseinrichtung 5 durch die auf der Instrumententafel 1 des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung 4. Das auf die reflektierende Einrichtung 4 auftreffende Anzeigelicht in Form des Teilstrahlbündels L7 der Projektionseinrichtung 5 wird im Wesentlichen retroreflektiert in das Teilstrahlbündel L8.
Die Windschutzscheibe 2 des Fahrzeugs ist eingerichtet zur einem zweiten Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung 4 reflektierten Anzeigelichtes in Form des Teilstrahlbündels L8 zu den Augen des Beobachters 3 in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter 3 zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe 2 das virtuelle Bild VB des von der Projektionseinrichtung 5 erzeugten Bildes zu sehen. Hierzu trifft das an der Windschutzscheibe 2 reflektierte Teilstrahlbündel L9 in die Augen des Beobachters 3, der dadurch gemäß dem Teilstrahlbündel L10 das virtuelle Bild VB hinter der Windschutzscheibe 2 erkennen kann. Das von der Projektionseinrichtung 5 außerhalb des Innenraums des Fahrzeugs ausgesandte Anzeigelicht wird also in dem Teilstrahlbündel L5 außerhalb des Innenraums durch die Windschutzscheibe 2 hindurch auf die reflektierende Einrichtung 4 im Innenraum des Fahrzeugs durch das Teilstrahlbündel L7 geführt, in das Teilstrahlbündel L8 retroreflektiert, das nach Reflexion an der Windschutzscheibe 2 als Teilstrahlbündel L9 in die Augen des Beobachters 3 trifft, der aufgrund des Teilstrahlbündels L10 ein virtuelles Bild VB des Anzeigelichtes der Projektionseinrichtung 5 hinter der Windschutzscheibe 2 erkennen kann. Eine optische Achse OA der außerhalb des Innenraums angeordneten Projektionseinrichtung 5 kann parallel zu einem Normalenvektor N einer Oberfläche der reflektierenden Einrichtung 4 derart stehen, dass das von der Projektionseinrichtung 5 ausgesandte Teilstrahlbündel L5 nach Durchlaufen durch die Windschutzscheibe 2 im Wesentlichen senkrecht auf die reflektierende Oberfläche der reflektierenden Einrichtung 4 auftrifft. Auf diese Weise kann eine im Wesentlichen retroreflektierende Eigenschaft der reflektierenden Einrichtung 4 effizient und mit einem hohen Rückstrahlwert genutzt werden. Die Projektionseinrichtung 5 kann am oder im Dach des Fahrzeugs oder an einer Außenseite der Windschutzscheibe 2 angeordnet sein, wodurch kein Bauraum im Innenraum des Fahrzeugs belegt wird.
In einer weiteren, nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Projektionseinrichtung 6 im Innenraum des Fahrzeugs außerhalb eines Sichtfeldes des Beobachters 3 ungefähr auf Augenhöhe des Beobachters 3 in Richtung der Windschutzscheibe 2 ausgerichtet angeordnet. Eine reflektierende Oberfläche der reflektierenden Einrichtung 4 ist so beschaffen, dass das Teilstrahlbündel L8 des durch die reflektierende Einrichtung 4 reflektierten Anzeigelichtes bis zu einem Winkel von nicht mehr als 20 Grad, bevorzugt 15 Grad und besonders bevorzugt 10 Grad zu dem Teilstrahlbündel L7 des auf die reflektierende Einrichtung 4 auftreffenden Anzeigelichtes der Projektionseinrichtung 6 eine Intensität aufweist, die es dem Beobachter 3 ermöglicht, hinter der Windschutzscheibe 2 das virtuelle Bild VB des von der Projektionseinrichtung 6 erzeugten Bildes zu erkennen. Die Bezugszeichen der Teilstrahlbündel L7, L8 und in den folgenden Figuren aufgeführten Bezugszeichen L7a - L7d und L8a - L8d bezeichnen neben den Teilstrahlbündeln das in diesen Teilstrahlbündeln ausgesandte Anzeigelicht. Die retroreflektierende Eigenschaft der Oberfläche der reflektierenden Einrichtung 4 ist also nicht ideal, sondern aufgrund stets einschlägiger Abbildungstoleranzen derart beschaffen, dass ein Winkel von bis zu 20 Grad, bevorzugt 15 Grad und besonders bevorzugt 10 Grad, zwischen dem von der reflektierenden Einrichtung 4 reflektierten Teilstrahlbündel L8 und dem auf die reflektierende Einrichtung 4 auftreffenden Teilstrahlbündel 7 vorliegt. Bei einem solchen Winkel zwischen den Teilstrahlbündeln L7 und L8 ist es erfindungsgemäß möglich, die im Innenraum des Fahrzeugs angeordnete Projektionseinrichtung 6 außerhalb des Sichtfeldes des Beobachters 3 anzuordnen, beispielsweise in einer Kopfstütze oder in einem oberen Bereich eines Sitzes des Beobachters, beispielsweise des Fahrzeugführers oder eines Beifahrers. Eine ggf. gegenüber einer Anordnung der Projektionseinrichtung 6 in dem Sichtfeld des Beobachters 3 gegebene reduzierte Intensität des reflektierten Teilstrahlbündels L8 wird in Kauf genommen, wobei die Projektionseinrichtung 6 und die reflektierende Einrichtung 4 derart ausgelegt werden können, dass eine ausreichende Intensität des in die Augen des Beobachters 3 eintreffenden Teilstrahlbündels L9 zum Erkennen des virtuellen Bildes vorhanden ist.
Der Winkel zwischen dem reflektierten Teilstrahlbündel L8 und dem auf die reflektierende Einrichtung auftreffenden Teilstrahlbündel L7 zum Erkennen des virtuellen Bildes VB sollte nicht größer sein als 20 Grad, bevorzugt 15 Grad und besonders bevorzugt 10 Grad, um eine unerwünschte Reflexion eines Teilstrahls L13 von Licht der Sonne 13 zu verhindern, das sonst als reflektiertes Teilstrahlbündel L15 das Auge des Beobachters 3 erreichen könnte. Stattdessen wird erfindungsgemäß das auf der reflektierenden Einrichtung 4 auftreffende Sonnenlicht des Teilstrahlbündels L13 im Wesentlichen als Teilstrahlbündel L14 retroreflektiert und durch die Windschutzscheibe 2 hindurch in einen Bereich außerhalb des Innenraums des Fahrzeugs geleitet. Der Winkel zwischen dem auf die reflektierende Einrichtung 4 auftreffenden Teilstrahlbündel L7 und dem hiervon reflektierten Teilstrahlbündel L8 zum Erkennen des virtuellen Bildes kann zwischen den Teilstrahlbündeln L6 des aus der Projektionseinrichtung 6 austretenden Anzeigelichtes und dem in das Auge des Beobachters 3 eintreffenden Teilstrahlbündels L9 vorgesehen sein, um eine ausreichende Intensität zum Erkennen des virtuellen Bildes für den Beobachter 3 sicherzustellen.
In einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform kann eine in oder wie in 4 dargestellt auf der Instrumententafel 1 des Fahrzeugs angeordnete Kamera 11 auf den Beobachter 3 oder wie in 4 dargestellt auf die Windschutzscheibe 2 so ausgerichtet sein, dass im Betrieb der Kamera eine Position der Augen des Beobachters 3 von der Kamera bestimmt werden kann. Eine Regeleinheit ist vorhanden, die mit der Kamera 11 und der Projektionseinrichtung 5 oder 6 so zusammenwirkt, dass bei einer Änderung der Position der Augen des Beobachters durch eine horizontale und/oder vertikale Drehung der Projektionseinrichtung 5 oder 6 oder eines Aktuators in der Projektionseinrichtung 5 oder 6 das von der Projektionseinrichtung 5 oder 6 erzeugte Bild in seiner Position relativ zu den Augen des Beobachters 3 geändert wird, um so dem Beobachter 3 bei geänderter Position seiner Augen zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe 2 das virtuelle Bild VB des von der Projektionseinrichtung 5 oder 6 erzeugten Bildes zu sehen. In 4 wird ein von den Augen des Beobachters 3 reflektiertes oder gestreutes Teilstrahlbündel L11 von der Windschutzscheibe 2 als Teilstrahlbündel L12 derart in Richtung der Kamera 11 reflektiert, dass das an der Windschutzscheibe 2 reflektierte Teilstrahlbündel L12 in die Kamera 11 trifft, um die Position der Augen des Beobachters 3 bestimmen zu können.
In 5 ist eine schematisch räumliche Darstellung mit Querschnitt und Draufsicht der reflektierenden Einrichtung 4 des erfindungsgemäßen Anzeigesystems dargestellt. Die reflektierende Einrichtung 4 kann in Form einer im Wesentlichen retroreflektierenden Folie mit einer Klebeschicht 14 vorliegen, die auf einer Substratschicht 15 aufgebracht ist, auf der wiederrum eine Einbettungsschicht 16 zum Einbetten und Anordnen von reflektierenden Kugeln 17 aufgebracht ist. Die Einbettungsschicht 16 weist hierzu Ausnehmungen mit einer reflektierenden Schicht 16a auf, wobei in die Ausnehmungen die reflektierenden Kugeln 17 aufgenommen sind, die für eine möglichst nahe Anordnung beispielsweise in einem Schachbrettmuster wie in 5 dargestellt oder rautenförmig zueinander angeordnet sind. In Richtung des Normalenvektors N ist auf den reflektierenden Kugeln 17 eine im Wesentlichen transparente Schicht 18 angeordnet, die entweder einen Teil der im Wesentlichen transparenten Oberflächenschicht 19 bildet oder auf der die Oberflächenschicht 19 als weitere Schicht angeordnet ist. Ein auf die retroreflektierende Folie 4 auftreffendes und in die reflektierende Kugel 17 eintretendes Teilstrahlbündel L7 wird an einer Oberfläche der reflektierenden Kugel in das Innere der reflektierenden Kugel 17 gebrochen, an der reflektierenden Schicht 16a in den Ausnehmungen der Einbettungsschicht 16 reflektiert, an einer inneren Oberfläche der reflektierenden Kugel 17 nach außen gebrochen und gegenüber dem auf der Reflexionsfolie 4 eintreffenden Strahlenbündel L7 als retroreflektiertes Strahlenbündel L8 von einer Oberfläche 19a der Reflexionsfolie 4 in Richtung der Windschutzscheibe 2 geleitet.
In 6a ist eine schematische Seitenansicht der in 5 dargestellten eingebetteten reflektierenden Kugel 17 der reflektierenden Einrichtung 4 des erfindungsgemäßen Anzeigesystems gezeigt. Die reflektierende Kugel 17 ist hälftig eingebettet in die Einbettungsschicht 16, wobei zwischen einer eingebetteten Außenseite der reflektierenden Kugel 17 und der Einbettungsschicht 16 die reflektierende Schicht 16a angeordnet ist, die an der eingebetteten Außenseite der reflektierenden Kugel 17 anliegt. Die Schicht 16 mit der Ausnehmung für die reflektierende Kugel 17 ist auf der Substratschicht 15 angeordnet, auf der wiederrum die Klebeschicht 14 zur Montage auf der Instrumententafel 1 aufgebracht ist.
Das auf die reflektierende Kugel 17 auftreffende Strahlenbündel L7 wird in umgekehrter Richtung als aus der reflektierenden Kugel 17 austretendes Strahlenbündel L8 reflektiert, wobei zwischen den Strahlenbündeln L7 und L8 ein Abstand d1₇₈ besteht. Der Abstand d1₇₈ ist lediglich für den Fall auf null reduziert, für den das auf die reflektierende Kugel 17 auftreffente Strahlenbündel L7 einen Mittelpunkt der reflektierenden Kugel 17 durchquert. Kleinere Abstände zwischen ein- und austretenden Strahlenbündeln sind bei den Strahlengängen mit eintreffenden Strahlenbündeln L7a und austretenden Strahlenbündel L8a und eintreffenden Strahlenbündel L7b und austretenden Strahlenbündel L8b zu erkennen. Das auf die reflektierende Kugel 17 auftreffende Strahlenbündel L7a und L7b trifft mit einem Winkel zu dem Normalenvektor N der reflektierenden Einrichtung 4 in Form der Reflexionsfolie auf, der deutlich von einer senkrechten Einstrahlung abweicht. So kann der Einstrahlwinkel zum Normalenvektor durchaus 25 Grad betragen, sodass eine Positionierung der Projektionseinrichtung 5, 6 mit Einstrahlwinkeln von bis zu 25 Grad zum Normalenvektor der reflektierenden Einrichtung 4 vorgenommen werden kann.
6b zeigt eine schematische Seitenansicht eines reflektierenden Prismas 20 der reflektierenden Einrichtung 4 des erfindungsgemäßen Anzeigesystems in einer weiteren Ausführungsform. Auf die Einbettungsschicht 16 ist wiederrum eine reflektierende Schicht 20a aufgebracht, wobei die Einbettungsschicht 16 auf der Substratschicht 15 angeordnet ist, die auf der Klebeschicht 14 zur Montage auf der Instrumententafel 1 angeordnet ist. Das reflektierende Prisma 20 wird in der Seitenansicht durch zwei zueinander im Wesentlichen senkrecht angeordnete Seiten der reflektierenden Schicht 20a gebildet, sodass das auf das Prisma eingestrahlte Teilstrahlbündel L7 als Teilstrahlbündel L8 reflektiert wird, wobei ein Abstand d2₇₈ zwischen den Teilstrahlbündeln L7, L8 besteht, der umso größer ist, je weiter das eingestrahlte Teilstrahlbündel L7 von einer durch die aufeinander senkrecht stehenden Seiten der reflektierenden Schicht 20a gebildeten Kante entfernt eingestrahlt wird. Mit einem Winkel ungleich null Grad eingestrahlte Teilstrahlbündel L7c und L7d werden als ausgestrahlte Teilstrahlbündel L8c und L8d reflektiert. Hierbei wird bei senkrechter Einstrahlung auf eine der beiden Seiten der reflektierenden Schicht 20a das eingestrahlte Teilstrahlbündel L7c ohne einen Abstand in das ausgestrahlte Teilstrahlbündel L8c retroreflektiert.
Bei schmaleren Winkeln zum Normalenvektor N der reflektierenden Einrichtung 4 ergibt sich ein Strahlengang, bei dem auf der einen Seite der reflektierenden Schicht 20a des Prismas eingestrahltes Licht in Form des Teilstrahlbündels L7d reflektiert wird in Form des Teilstrahlbündels L7P2, das dann an der anderen Seite der reflektierenden Schicht 20a reflektiert wird als austretendes Teilstrahlbündel L8d. In diesem Fall fällt ein Abstand zwischen eintreffenden Teilstrahlbündel L7d und austretenden Teilstrahlbündel L8d kleiner aus als dies bei zu dem Normalenvektor N paralleler Einstrahlung gemäß dem eintreffenden Strahlenbündel L7 der Fall ist, bei dem der Abstand d2₇₈ zwischen eintretendem Teilstrahlbündel L7 und austretenden Teilstrahlbündel L8 gerade einer Länge des Teilstrahlbündels L7P1 entspricht, das von der einen Seite der reflektierenden Schicht 20a zu der anderen Seite der reflektierenden Schicht 20a reflektiert wird, bevor es als Teilstrahlbündel L8 aus dem Prisma 20 austritt. In räumlicher Darstellung, d.h. in einer Draufsicht, würde das Prisma 20 durch drei ebene reflektierende Bereiche der reflektierenden Schicht 20a gebildet.
Die unter Bezug auf die dargestellten Ausführungsformen beschriebenen Merkmale der Erfindung, beispielsweise die Verwendung der Prismen 20 in der reflektierenden Einrichtung 4 in der in 6b gezeigten Ausführungsform, können auch bei anderen Ausführungsformen der Erfindung, beispielsweise der Verwendung von reflektierenden Kugeln 17 gemäß der in den 5 und 6a gezeigten Ausführungsform, vorhanden sein, außer wenn es anders angegeben ist oder sich aus technischen Gründen von selbst verbietet.

Claims

Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes (VB), umfassend: - eine Projektionseinrichtung (5, 6), die eingerichtet ist zum Aussenden von Anzeigelicht (L5, L6), um ein Bild zu erzeugen, - eine reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20), die eingerichtet ist zu einem ersten Reflektieren von Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der oberhalb der reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20) angeordneten Projektionseinrichtung (5, 6) durch die in oder auf einer Instrumententafel (1) des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20), wobei das auf die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) auftreffende Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der Projektionseinrichtung (5, 6) im Wesentlichen retroreflektiert ist, und - eine Windschutzscheibe (2) des Fahrzeugs, die eingerichtet ist zu einem zweiten Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) reflektierten Anzeigelichtes (L8, L8a - L8d) zu den Augen eines Beobachters (3) in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter (3) zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe (2) das virtuelle Bild (VB) des von der Projektionseinrichtung (5, 6) erzeugten Bildes zu sehen; wobei die Projektionseinrichtung (5, 6) derart zu einer im Wesentlichen ebenen reflektierenden Oberfläche (19a) der reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20) angeordnet ist, dass das auf die reflektierende Oberfläche (19a) auftreffende Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der Projektionseinrichtung (5, 6) im Wesentlichen parallel zu einem Normalenvektor (N) der reflektierenden Oberfläche (19a) auf der reflektierenden Oberfläche (19a) auftrifft; und wobei die oberhalb der reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20) angeordnete Projektionseinrichtung (5) außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs für den Beobachter (3) jenseits der Windschutzscheibe (2) des Fahrzeugs am Fahrzeug, insbesondere am oder im Dach des Fahrzeugs oder an einer Außenseite der Windschutzscheibe (2), angeordnet ist.
Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine optische Achse (OA) der Projektionseinrichtung (5) im Wesentlichen parallel zu dem Normalenvektor (N) der im Wesentlichen ebenen Oberfläche (19a) der reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20), insbesondere vertikal, verläuft.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) aus einer im Wesentlichen retroreflektierenden Folie gebildet ist.
Anzeigesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine in oder auf der Instrumententafel (1) des Fahrzeugs und/oder an der Windschutzscheibe (2) des Fahrzeugs angeordnete Kamera (11) auf den Beobachter (3) oder die Windschutzscheibe (2) so ausgerichtet ist, dass im Betrieb der Kamera (11) eine Position der Augen des Beobachters (3) von der Kamera (11) bestimmt werden kann, und eine Regeleinheit vorhanden ist, die eingerichtet ist, mit der Kamera (11) und der Projektionseinrichtung (5, 6) so zusammenzuwirken, dass bei einer Änderung der Position der Augen des Beobachters (3) durch horizontale und/oder vertikale Drehung der Projektionseinrichtung (5, 6) oder eines Aktuators in der Projektionseinrichtung (5, 6) das von der Projektionseinrichtung (5, 6) erzeugte Bild in seiner Position zu den Augen des Beobachters (3) geändert wird, um so dem Beobachter (3) bei geänderter Position seiner Augen zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe (2) das virtuelle Bild (VB) des von der Projektionseinrichtung (5, 6) erzeugten Bildes zu sehen.
Verfahren zur Anzeige eines virtuellen Bildes (VB) mit einem Anzeigesystem eines Fahrzeugs zur Anzeige eines virtuellen Bildes (VB) gemäß einem der Ansprüche 1-4, , umfassend die Schritte: - erstes Reflektieren von Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) von einer oberhalb von einer reflektierenden Einrichtung (4, 14 - 20) angeordneten Projektionseinrichtung (5, 6) durch die in oder auf einer Instrumententafel (2) des Fahrzeugs angebrachte reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20), wobei das auf die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) auftreffende Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der Projektionseinrichtung (5, 6) im Wesentlichen retroreflektiert wird, und - zweites Reflektieren von zumindest einem Teil des durch die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) reflektierten Anzeigelichtes (L8, L8a - L8d) durch eine Windschutzscheibe (2) des Fahrzeugs zu den Augen eines Beobachters (3) in dem Fahrzeug, um so dem Beobachter (3) zu ermöglichen, hinter der Windschutzscheibe (2) das virtuelle Bild (VB) eines von der Projektionseinrichtung (5, 6) erzeugten Bildes zu sehen, wobei das auf die reflektierende Einrichtung (4, 14 - 20) auftreffende Anzeigelicht (L7, L7a - L7d) der Projektionseinrichtung (5, 6) im Wesentlichen retroreflektiert wird derart, dass das virtuelle Bild (VB) für den Beobachter (3) zu sehen ist, wenn die Projektionseinrichtung (5, 6) außerhalb eines Sichtfeldes des Beobachters (3) außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs angeordnet ist.