Halterung für eine Anzeige- und Bedieneinheit für Fahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Halterung für eine Anzeige- und Bedieneinheit für Fahrzeuge.

In modernen Fahrzeugen gewinnen Anzeige- und Bedieneinheiten an Bedeutung. So erfolgt zunehmend die Bedienung von immer mehr Fahrzeugfunktionen, beispielsweise des

Navigationssystems und des Audio-Systems, über eine zentrale Anzeige- und Bedieneinheit, die zumeist als Touch-Display ausgebildet ist. Neben den genannten Funktionen ist die

Anzeige- und Bedieneinheit zu Unterhaltungszwecken während der Fahrt sehr gut einsetzbar, beispielsweise zum Ansehen von Filmen oder auch für Spiele.

Durch den Einzug autonomen Fahrens gewinnen die Anzeige- und Bedieneinheiten in der Fahrzeugfront weiter an Bedeutung. Insbesondere bei Fahrzeugen, die autonom fahren können, jedoch in bestimmten Situationen noch einen Fahrer benötigen, wird den Anzeige- und Bedieneinheiten eine hohe Flexibilität abverlangt. Beispielsweise sollte ermöglicht werden, dass nur die Person auf dem Beifahrersitz die Anzeige- und Bedieneinheit nutzt, ohne die anderen Insassen, insbesondere den Fahrer, zu stören, aber auch dem Fahrer sollte während das Fahrzeug autonom steuert ein bequemer Zugang zur Anzeige- und Bedieneinheit ermöglicht sein.

Hierzu wird in der DE 10 2016 213 688 A1 vorgeschlagen, mindestens zwei Displays in der Fahrzeugfront einzusetzen, die zusammen als ein großes Display nutzbar sind. Mindestens ein Display ist dabei so schwenkbar, dass der Beifahrer dieses ohne Störung des Fahrers nutzen kann.

In der EP 2 431 210 A1 wird vorgeschlagen, eine Kontrollkonsole zur Steuerung verschiedener Funktionen an verschiedenen Positionen in der Fahrzeugfront andockbar zu gestalten.

In der DE 10 2004 044 163 B3 wird ein im Armaturenbrett horizontal beweglicher Bildschirm vorgestellt. Dieser kann somit in eine Position bewegt werden, in der er für Fahrer und Beifahrer ersichtlich ist, aber auch in eine Position auf der Beifahrerseite. Nachteilig an den Anzeige- und Bedieneinheiten beziehungsweise deren Halterungen nach dem Stand der Technik ist eine mangelnde Flexibilität.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für eine Anzeige- und

Bedieneinheit für Fahrzeuge vorzuschlagen, die eine hohe Flexibilität in der Anwendung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Halterung für eine Anzeige- und Bedieneinheit in einem Fahrzeug weist mindestens ein Verbindungselement zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen Halterung und Anzeige- und Bedieneinheit auf. Das Verbindungselement ist dabei an einer Abstandseinrichtung angeordnet. Die Abstandseinrichtung ist in einem Schlitten angeordnet, der wiederum beweglich in einer Schiene gelagert ist. Die Schiene ist dabei bevorzugt entlang der Querachse des Fahrzeuges in der Instrumententafel angeordnet und ermöglicht so ein Verschieben der Anzeige- und Bedieneinheit, beispielsweise zwischen Fahrer- und

Beifahrersitz.

Die Abstandseinrichtung bezeichnet hier ein Bauteil, das in der Lage ist, einen Abstand zur Schiene herzustellen. Dabei sind verschiedenste Ausführungen möglich, beispielsweise ein teleskopierbarer Arm oder ein Schwenkmechanismus.

Vorteilhaft kann mittels der erfindungsgemäßen Halterung die Anzeige- und Bedieneinheit in eine geeignete Position, entsprechend ihrer aktuellen Aufgabe, gebracht werden. Durch die Abstandseinrichtung ist es möglich, den Abstand des Bedieners, beispielsweise auf dem Fahrer- oder Beifahrersitz, zur Anzeige- und Bedieneinheit zu verringern und somit die

Bedienung angenehm und bequem zu gestalten.

Besonders vorteilhafte Positionen sind dabei:

ein Ansichtsmodus für den Fahrer, direkt vor dem Fahrer ohne ausgestellte

Abstandseinrichtung (beispielsweise kann sich so die Person auf dem Fahrersitz einen Film ansehen, während das Fahrzeug autonom steuert),

ein Bedienmodus für den Fahrer, ebenfalls direkt vor dem Fahrer, aber mit ausgestellter Abstandseinrichtung (beispielsweise kann so die Person auf dem Fahrersitz im Internet recherchieren oder arbeiten), ein allgemeiner Ansichtsmodus mittig in der Fahrzeugfront ohne ausgestellte Abstandseinrichtung (beispielsweise für das Navigationssystem während die Person auf dem Fahrersitz das Fahrzeug steuert),

ein allgemeiner Bedienmodus mittig in der Fahrzeugfront, aber mit ausgestellter

Abstandseinrichtung (beispielsweise zur Bedienung des Audiosystems durch den Beifahrer) und

ein weiterer allgemeiner Bedienmodus, bei dem die Anzeige- und Bedieneinheit aus der Halterung genommen und für alle Passagiere nutzbar ist, indem diese es beispielsweise in der Hand halten. Vorteilhaft ist so die Privatsphäre der Nutzer geschützt und auch die Passagiere der hinteren Sitzplätze können die Anzeige- und Bedieneinheit

uneingeschränkt nutzen.

Weiterhin vorteilhaft ist die Anzeige- und Bedieneinheit von dem Verbindungselement lösbar. Somit können alle Passagiere die Anzeige- und Bedieneinheit beispielsweise zum Browsen im Internet oder Arbeiten oder für andere Tätigkeiten von der Halterung lösen und auf einem Tisch oder in der Hand nutzen. Besonders vorteilhaft kann so die Privatsphäre der Fahrzeuginsassen geschützt werden, beispielsweise in einem autonom fahrenden Poolfahrzeug, das sich die Passagiere teilen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Anzeige- und Bedieneinheit ein Touch- Bildschirm. Vorteilhaft sind diese Bildschirme gut an alle Bediensituationen und zu bedienenden Systeme anpassbar und kostengünstig erhältlich. Besonders bevorzugt hat der Touch- Bildschirm eine Bildschirmdiagonale von 12 Zoll. Diese Größe schafft vorteilhaft einen guten Kompromiss bezüglich Handlichkeit und ausreichende Ansichtsgröße.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Verbindungselement ein Magnetverbinder.

Bevorzugt ist dabei das Verbindungselement ein Magnet, der mit einem metallischen Element in der Rückseite der Anzeige- und Bedieneinheit korrespondiert und eine gute Halterung der Anzeige- und Bedieneinheit, auch auf beispielsweise schlechten Straßen, ermöglicht. Vorteilhaft kann eine Magnetverbindung besonders einfach gelöst und hergestellt werden, ist

kostengünstig und sehr standfest.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung ist die Anzeige- und Bedieneinheit mit einer mechanischen Sicherung versehen, die im Falle eines Unfalles oder einer Vollbremsung ein kontrolliertes Abfallen der Anzeige- und Bedieneinheit gewährleistet. Beispielsweise kann die mechanische Sicherung in einer Drahtseilsicherung bestehen. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Verbindungselement horizontal und vertikal schwenkbar gegenüber der Abstandseinrichtung. Besonders bevorzugt ist das Verbindungselement nur horizontal verschwenkbar, da dies in den meisten Fällen ausreichend ist. Die Umsetzung der Schwenkbarkeit kann beispielsweise über einen Kugelkopf erfolgen. Vorteilhaft kann die Anzeige- und Bedieneinheit so zu dem jeweiligen Benutzer geschwenkt werden, um die Privatsphäre zu schützen oder auch um andere Insassen nicht zu stören.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung ist am Verbindungselement selbst oder in unmittelbarer Nähe des Verbindungselementes ein kabelloses Ladegerät für die Anzeige- und Bedieneinheit vorgesehen. Vorteilhaft wird die Anzeige- und Bedieneinheit so immer geladen, wenn sie sich in der Halterung befindet. Es versteht sich, dass die Anzeige- und Bedieneinheit für ein kabelloses Laden entsprechend ausgerüstet sein muss. Bevorzugt erfolgt das kabellose Laden dabei mittels Induktion.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Abstandseinrichtung mindestens zwei stabförmige Elemente auf, die drehbar im Schlitten gelagert sind. In einer bevorzugten

Ausführung sind die stabförmigen Elemente um die Z-Achse, also die Hoch- oder Gierachse des Fahrzeuges, drehbar. Vorteilhaft kann die aus der Drehung resultierende

Positionsänderung der Anzeige- und Bedieneinheit so durch eine Positionsänderung des Schlittens in der Schiene ausgeglichen werden. Die stabförmigen Elemente sind dabei bevorzugt parallel angeordnet. Im nicht beabstandeten Zustand sind die stabförmigen Elemente dann weitestgehend parallel zur Schiene angeordnet. Das Verbindungselement ist dadurch in unmittelbarer Näher zur Schiene, die Anzeige- und Bedieneinheit somit nahe der

Instrumententafel im Ansichtsmodus. Durch eine Rotationsbewegung der stabförmigen

Elemente um eine Querachse der Schiene im Schlitten entfernt sich das Verbindungselement von der Schiene und damit auch die Anzeige- und Bedieneinheit. Ist der Winkel zwischen Schiene und den stabförmigen Elementen weitestgehend rechtwinklig, ist der maximale durch Rotation der stabförmigen Elemente erzielbare Abstand erreicht.

Diese Ausgestaltung eignet sich auch sehr gut, um eine horizontale Schwenkbewegung der Anzeige- und Bedieneinheit zu ermöglichen. Durch eine Verschiebung der zwei stabförmigen Elemente relativ zueinander in ihrer Längsrichtung ist dies vorteilhaft sehr einfach realisierbar. Zur Klarstellung bedeutet ein vertikales Schwenken hier eine Rotation um eine Schwenkachse, die von rechts nach links durch das Fahrzeug verläuft, auch als Querachse bezeichnet, und ein horizontales Schwenken eine Schwenkachse, die sich von unten nach oben erstreckt, auch als Hochachse bezeichnet.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Abstandseinrichtung zumindest teilweise, bevorzugt weitestgehend vollständig, innerhalb der Schiene angeordnet. Vorteilhaft ist die Anzeige- und Bedieneinheit so im nicht ausgestellten Zustand besonders nah an der Schiene angeordnet und die Abstandseinrichtung ist in der Schiene geschützt.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Abstandseinrichtung teleskopierbar. Diese Ausgestaltung ist auch mit der zuvor beschriebenen Ausgestaltung mit zwei stabförmigen Elementen gut kombinierbar.

Weiterhin bevorzugt rastet die Halterung in bestimmten Positionen bevorzugt den oben genannten vorteilhaften Ansichts- und Bedienmodi ein. Einrasten bedeutet dabei, dass das Verbindungselement sich sehr leichtgängig in die gewünschte Position bringen lässt und erst ein Widerstand überwunden werden muss, um diese Position zu verlassen. Dies betrifft bevorzugt sowohl die Position des Schlittens in der Schiene als auch die Position der

Abstandseinrichtung. Vorteilhaft können so sehr schnell bestimmte günstige und bevorzugte Positionen eingestellt werden.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung hat die Halterung eine Annäherungssensorik.

Dies kann dabei beispielsweise wie folgt umgesetzt sein: Nähert sich die Hand des Fahrers der Anzeige- und Bedieneinheit, erkennt die Annäherungssensorik dies und bewegt die Anzeige- und Bedieneinheit zum Fahrer in den Bedienmodus für den Fahrer. Vorteilhaft kann mittels der Annäherungssensorik die Bedienung weiter vereinfacht werden.

Weiterhin bevorzugt erfolgt die Bewegung der Halterung motorisch. Bevorzugt erfolgt dies für die Bewegung des Schlittens in der Schiene über einen Linearantrieb, ausgebildet als elektromechanischer oder elektrohydraulischer Linearmotor. Die Bewegung der

Abstandseinrichtung kann ebenfalls mittels eines Linearmotors erfolgen, dieser kann ebenfalls elektromechanisch oder elektrohydraulisch ausgeführt sein. Vorteilhaft können bei einer motorischen Halterung gewünschte Positionen automatisch angefahren werden. Die erfindungsgemäße Instrumententafel eines Fahrzeuges hat eine erfindungsgemäße Halterung für eine Anzeige- und Bedieneinheit. Die Schiene der Halterung ist dabei

weitestgehend horizontal ausgerichtet. Vorteilhaft kann die Anzeige- und Bedieneinheit so allen Passagieren zugänglich gemacht werden.

Besonders bevorzugt erstreckt sich die Schiene vom fahrerseitigen Ende der Instrumententafel bis zur Mitte der Instrumententafel. Vorteilhaft kann so jeder Fahrzeuginsasse, insbesondere in Verbindung mit der Abstandseinrichtung, die Anzeige- und Bedieneinheit im Ansichts- und im Bedienmodus nutzen.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Anzeige- und Bedieneinheit direkt vor dem Fahrersitz beweglich. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Instrumententafel mit einem einfahrbaren Lenkrad (nutzbar im Stand oder im autonomen Fahrmodus). Die Person auf dem Fahrersitz stört so vorteilhaft kein Lenkrad bei der Nutzung der Anzeige- und Bedieneinheit.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Instrumententafel eines Fahrzeuges mit einer Halterung für eine

bewegliche Anzeige- und Bedieneinheit,

Figur 2 eine Schnittdarstellung durch die Instrumententafel mit eingefahrenem

Lenkrad und einer Anzeige- und Bedieneinheit,

Figur 3 eine Innenansicht des Fahrzeuges mit verschiedenen Positionen der Anzeige- und Bedieneinheit,

Figur 4 eine Darstellung der Mechanik der Halterung für eine bewegliche Anzeige- und Bedieneinheit, Figur 5 eine Darstellung der Mechanik der Halterung für eine bewegliche Anzeige- und Bedieneinheit mit ausgestellter Abstandseinrichtung und zum Fahrer geschwenkter Anzeige- und Bedieneinheit,

Figur 6 eine Darstellung der Mechanik der Halterung für eine bewegliche Anzeige- und Bedieneinheit mit ausgestellter Abstandseinrichtung und zum Beifahrer geschwenkter Anzeige- und Bedieneinheit, und

Figur 7 eine nähere Darstellung der Halterung mit ausgestellter Abstandseinrichtung.

Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Instrumententafel 1 eines Fahrzeuges mit einer Halterung 2 für eine Anzeige- und Bedieneinheit 3. An der Instrumententafel 1 ist vor dem Fahrersitz ein Lenkrad 11 angeordnet. Das Lenkrad 11 ist einfahrbar ausgestaltet, so dass die Anzeige- und Bedieneinheit 3 bei eingefahrenem Lenkrad 11 vor dieses bewegbar und so für die Person auf dem Fahrersitz hervorragend nutzbar ist. Die Anzeige- und Bedieneinheit 3 ist hier ein

Touch-Bildschirm mit einer Größe von 12 Zoll.

Die Halterung 2 hat eine Schiene 21 , innerhalb derer ein Schlitten 22 verschiebbar angeordnet ist. Die Schiene 21 erstreckt sich von einem Bereich über dem Lenkrad 11 bis zirka in die Mitte der Instrumententafel 1. Die Anzeige- und Bedieneinheit 3 ist mit dem Schlitten 22 verbunden und kann innerhalb der Schiene 21 verschoben werden.

Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Instrumententafel 1 , wobei die Schiene 21 weitestgehend in Richtung der Normale der Schnittebene liegt. Das Lenkrad 11 ist hier in eingefahrener Stellung. Innerhalb der Schiene 21 ist die Anzeige- und Bedieneinheit 3 direkt vor den Fahrersitz verschoben. Innerhalb des Schlittens 22 ist eine Abstandseinrichtung 24 angeordnet, die es ermöglicht, die Anzeige- und Bedieneinheit 3 in eine von der Schiene 21 beabstandete Position zu bringen. In der Figur 2 ist einmal eine Position P1 dargestellt, in der die Abstandseinrichtung 24 nicht ausgestellt ist, und eine Position P2, in der die

Abstandseinrichtung 24 ausgestellt ist. Auf die Positionen P1 und P2 wird in der Beschreibung der Figur 3 näher eingegangen.

Zwischen Abstandseinrichtung 24 und der Anzeige- und Bedieneinheit 3 ist ein

Verbindungselement 25 angeordnet. Das Verbindungselement 25 stellt eine lösbare

Verbindung zwischen der Anzeige- und Bedieneinheit 3 und der Abstandseinrichtung 24 her.

Die Verbindung erfolgt mittels eines im Verbindungselement 25 angeordneten Magneten, die Anzeige- und Bedieneinheit 3 hat eine weitestgehend mittig auf ihrer Rückseite angeordnete Metallplatte. Durch die Anziehungskraft zwischen Magnet und Metallplatte wird die Verbindung hergestellt. Durch diese einfach lösbare Verbindung kann jederzeit die Anzeige- und

Bedieneinheit 3 aus der Halterung 2 entnommen werden.

Das Verbindungselement 25 weist einen Schwenkmechanismus auf, der es ermöglicht, die Anzeige- und Bedieneinheit 3 sowohl horizontal als auch vertikal zu verschwenken.

Figur 3 zeigt verschiedene vorteilhafte Positionen der Anzeige- und Bedieneinheit 3, die mittels der Halterung 2 einstellbar sind:

Eine Position P1 ist ein Ansichtsmodus für die Person auf dem Fahrersitz, bei dem die Anzeige- und Bedieneinheit 3 über den Schlitten 22 in der Schiene 21 direkt vor den Fahrersitz bewegt wurde.

Eine Position P2 ist ein Bedienmodus für den Fahrer. Diese Position P2 entspricht der Position P1. Die Abstandseinrichtung 24 ist jedoch in der Position P2 ausgestellt, so dass die Bedienung der Anzeige- und Bedieneinheit 3 für die Person auf dem Fahrersitz erleichtert ist.

Eine Position P3 bezeichnet einen allgemeinen Ansichtsmodus, bei dem alle Fahrzeuginsassen die Anzeige- und Bedieneinheit 3 einsehen können. Dabei ist die Anzeige- und Bedieneinheit 3 mittig in der Fahrzeugfront ohne ausgestellte Abstandseinrichtung 24 positioniert.

Eine Position P4 ist ein allgemeiner Bedienmodus mittig in der Fahrzeugfront wie bei Position P3, aber mit ausgestellter Abstandseinrichtung 24, wodurch die Bedienung für die Personen auf den vorderen Sitzen des Fahrzeuges vereinfacht wird.

Eine Position P5 ist ein weiterer allgemeiner Bedienmodus mittig in der Fahrzeugfront. Dabei ist die Abstandseinrichtung 24 jedoch besonders weit ausgestellt, so dass auch die Passagiere der hinteren Plätze die Anzeige- und Bedieneinheit 3 erreichen.

Die Figur 4 zeigt eine Draufsicht von oben auf den Schlitten 22 und die darin befindliche Mechanik der Abstandseinrichtung 24 . Die Abstandseinrichtung 24 weist zwei Arme 241 und 242 auf, durch die das Ausstellen der Abstandseinrichtung 24 realisiert wird. Hierfür sind die beiden Arme 241 und 242 drehbar im Schlitten 22 befestigt. Der Arm 242 liegt dabei an einer Rolle 245 an. An der Rolle 245 ist ein Anschlag 244

angeordnet, an der der Arm 242 anschlägt, wenn die Abstandseinrichtung 24 vollständig ausgefahren ist. Zudem ist ein Linearantrieb 248 als Aktuator für das Ausfahren der

Abstandseinrichtung 24 vorhanden.

Figur 5 entspricht der Darstellung gemäß Figur 4, jedoch mit ausgefahrener

Abstandseinrichtung 24. Hierfür wird der Linearantrieb 248 aktiviert und dieser bewegt beide Arme 241 , 242 in Richtung der Rolle 245, wobei durch die Anlage des Armes 242 an der Rolle 245 es zu einer Schwenkbewegung der Anzeige- und Bedieneinheit 3 kommt, durch die diese vom Schlitten 22 beabstandet wird. Die Bewegung wird fortgesetzt, bis der Arm 242 am

Anschlag 244 anliegt. Durch einen Kontaktschalter am Anschlag 244 wird der Linearantrieb 248 gestoppt. Durch die Stellung der beiden Arme 241 und 242 zueinander ist das Display zum Fahrer geschwenkt, als zu dem linken vorderen Sitzplatz.

Figur 6 zeigt die Darstellung gemäß Figur 5, jedoch wurde die Anzeige- und Bedieneinheit 3 zum Beifahrer ausgerichtet, also zu dem rechten vorderen Sitzplatz geschwenkt.

Hierfür wird der Linearantrieb 248 aktiviert und in die gleiche Richtung wie zum Ausstellen der Abstandseinrichtung 24 in Figur 5 weiter bewegt. Dadurch wird eine Feder 246 komprimiert und ein Verstellkeil 243 unter ein Armlager 247 geschoben. Das Armlager 247 stellt dabei den Abstand zwischen den beiden Armen 241 und 242 her und ist mit den schlittenseitigen Enden der beiden Armen 241 , 242 drehbar verbunden. Dies bewirkt, dass sich das Armlager 247 um einen Drehpunkt A dreht, wodurch sich der Arm 241 nach vorn, also in Richtung der Anzeige- und Bedieneinheit 3, bewegt. Da der Drehpunkt A die drehbare Verbindung des Armes 242 mit dem Armlager 247 ist, bewegt sich der Arm 242 nicht. Somit bewegt sich der Arm 241 relativ zum Arm 242 und damit wird die Anzeige- und Bedieneinheit 3 in Richtung des Beifahrers ausgerichtet.

Figur 7 zeigt eine nähere Darstellung der Mechanik in einer Stellung entsprechend Figur 5. Gut erkennbar ist der Verstellkeil 243 und das Armlager 247. Mittels einer Führung 249 wird verhindert, dass sich der Verstellkeil 243 bereits während des Ausfahrens der Bezugszeichenliste

1 Instrumententafel

11 Lenkrad

2 Halterung

21 Schiene

22 Schlitten

24 Abstandseinrichtung

241 erster Arm

242 zweiter Arm

243 Verstellkeil

244 Anschlag

245 Rolle

246 Feder

247 Armlager

248 Linearantrieb

249 Führung

25 Verbindungselement

3 Anzeige- und Bedieneinheit

P1 Ansichtsmodus für Person auf dem Fahrersitz

P2 Bedienmodus für Fahrer

P3 allgemeiner Ansichtsmodus für alle Fahrzeuginsassen

P4 allgemeiner Bedienmodus für Personen auf den vorderen Sitzen

P5 allgemeiner Bedienmodus für Personen auf den vorderen und hinteren Sitzen

A Drehpunkt