具有透明像素矩阵的、用于显示可选择的图形对象的显示设备，机动车和用于显示设备的运行方法与流程

1.本发明涉及一种具有像素矩阵的显示设备，用户能从预定的主观察点(例如在机动车中从驾驶员座位)观察该显示设备。像素矩阵被设计为透明的并且在该像素矩阵上可以通过控制电路显示或呈现至少一个图形对象、例如符号或菜单元素，用户可以借助于用户输入来选择所述图形对象。本发明还涉及一种具有这种显示设备的机动车以及一种用于运行该显示设备的方法。


背景技术：

2.透明的像素矩阵从文献de 10 2014 108 656 a1中已知，其中描述了，这种像素矩阵可以基于toled技术(toled
‑
transparent organic light emitting diode、透明有机发光二极管)或透明的lcd显示器(lcd
‑
液晶显示器)。布置在这种透明像素矩阵上的图形对象的可识别性取决于可以透过透明像素矩阵看到的背景的发光强度。
3.关于不透明的像素矩阵，从文献de 10 2010 010 575 a1中已知，人(从用户的主观察点观察)可以在该像素矩阵之前布置透明层，在该透明层上可以布置不透明的漆，以便遮盖像素矩阵的一部分。但是这导致持久的遮盖。
4.从文献de 10 2010 055 144 a1中已知，在不透明的像素矩阵之前可以布置可切换的遮蔽层，所述遮蔽层可以在透明的和不透明的状态之间切换。在此，可切换的遮蔽层可以被划分为多个区段，使得从用户的主观察点来看像素矩阵的多个部分可以被交替地切换为遮盖的和可见的。由此，对于在被照亮的背景之前的透明像素矩阵来说不会改善显示对比度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，提供一种具有透明像素矩阵的显示设备，即使当透过透明像素矩阵可看到明亮的和/或多色的背景时，也能借助于该显示设备使用户注意到在像素矩阵上显示的图形对象。
6.该目的通过独立权利要求的主题来实现。本发明的有利的实施方式通过从属权利要求、以下说明以及附图来描述。
7.本发明提供一种具有像素矩阵的显示设备。本发明假设，像素矩阵可以由用户从主观察点沿着预定的主观察方向观察或观看。因此，用户可以从主观察点出发观察像素矩阵，由此产生所描述的朝向像素矩阵的主观察方向。这种主观察点可以是为使用显示设备而设置的头部位置。例如，主观察方向可以与像素矩阵的表面垂直。例如可以涉及从主观察点(头部位置)指向像素矩阵的向量。
8.像素矩阵被设计为透明的。像素矩阵例如可以基于所述的toled技术或所谓的透明微led(led
‑
发光二极管)。因此，用户可以沿着主观察方向观看像素矩阵并且然后在像素矩阵之后观看布置在那里的背景。如果显示设备例如在机动车中布置在机动车的窗玻璃之
前，则用户可以透过像素矩阵和窗玻璃观察机动车的周围环境。像素矩阵还可以位于装饰部件、例如木制饰面之前，使得木纹作为背景可见。
9.显示设备的控制电路被设计为用于，借助于像素矩阵显示至少一个图形对象、即例如至少一个图标。像素矩阵为此可以具有自发光的像素，这些自发光的像素可以通过控制电路来操控或激活。图形对象例如可以通过像素数据来描述，所述像素数据对于对象的各个像素分别说明发光颜色和/或发光亮度。用户然后可以从主观察点出发沿着看向像素矩阵的主观察方向观察或看见至少一个显示出的图形对象。由于像素矩阵是透明的，所以来自像素矩阵之后的区域的光也可以透过该像素矩阵到达用户的眼睛。
10.因此，从主观察点沿主观察方向来看，在像素矩阵之后布置有具有可单独切换的区段的遮蔽层。因此，用户可以从所述的主观察点出发透过像素矩阵来观看，并且可以在像素矩阵之后看到遮蔽层。遮蔽层的区段被设计为分别在区段的透明度方面可以在最小值(最小透明度、最大不透明度)、最大值(最大透明度、最小不透明度)和至少一个中间值(在最小值和最大值之间)之间切换。可切换的区段可以例如基于spd(suspended particle device、悬浮粒子装置)和/或pdlc(polymer
‑
dispersed liquid
‑
crystal、聚合物分散液晶)和/或电致变色层和/或借助于微层片来实现。例如，最小值可以在从百分之0到百分之10的透明度(百分之100到百分之90的不透明度)的范围内，最大值可以在百分之50到百分之100的透明度(百分之50到百分之0的不透明度)的范围内。相应的值可以是技术上决定的。可能的中间值的调节可以通过调节交流电压的频率和/或电压的幅值/数值来进行。
11.控制电路被设置为用于，根据用户的用户输入选择所显示的图形对象。用户因此可以借助于其用户输入进行选择，通过该选择将所显示的图形对象确定为当前所选择的。至少一个图形对象例如可以是操作菜单的组成部分，并且所选择的对象可以是菜单元素，当用户例如用信号表明对选择的确认时，应激活或执行所述菜单元素。
12.因为至少一个图形对象在透明的像素矩阵上显示，所以现在必须在透过像素矩阵可见的背景之前向用户显示或用信号告知，当前选择了哪个图形对象。通常，在此难以简单地将所选择的图形对象比每个其余的图形对象更亮地显示，这是因为每个图形对象本来都以最大亮度显示，以便在显示对比度方面从背景中光学地或视觉地突出图形对象。可以显示围绕当前所选择的对象的边框。
13.可切换的区段可进一步支持选择显示。因此，控制电路被设置为用于，用信号表明当前选择了哪个对象(23)，为此沿着主观察方向来看，使遮蔽层的至少每个布置在所选择的对象之后的区段作为相应的选择区段以透明度的最小值或最大值运行，使区段中的至少一个作为与选择区段互补的背景区段以透明度的最大值或最小值运行。可以以所述方式仅切换位于所选择的对象之后的每个区段，或者例如附加地切换围绕所选择的对象的边框区域，以便还增大对比度。为此，至少一个选择区段由此与所选择的对象重合地布置并且被切换为不透明的。因此，在当前所选择的对象之后，来自背景的光通过至少一个选择区段被遮蔽或阻挡，而背景通过至少一个背景区段继续保持可见。对此另选地，在当前所选择的对象之后，遮蔽层的每个位于那里的区段能被切换为透明的，并且其余区段中的至少一个能被切换为不透明的。
14.从用户的角度来看，也就是所述区段或(在小区段的情况下)所有位于所选择的对象之后的多个区段被切换到最小透明度/最大不透明度。因此，使背光的影响最小化。然而，
至少一个周围区段还用作具有最大透明度或最小不透明度的背景区段。因此，穿过像素矩阵的视线也仅最小程度地受限。也可以规定各区段的互补的切换。
15.因此，用户有利地看到，接下来可以选择哪个对象。
16.本发明还包括改进方案，通过这些改进方案得到附加的优点。
17.已经证明为有利的是，图形对象的面积通常如此小，通过将每个在所选择的对象之后的区段切换为不透明的使得用户的仅非常小的视角被切换为不透明的(可能小于1度的视角)，因此所选择的图形对象与位于其后的、被切换为不透明的选择区段(或多个选择区段)仍可能被忽略。为了避免这一点，根据本发明规定，在至少一个选择区段(切换为不透明的)与至少一个背景区段(切换为最大透明的)之间提供至少一个区段作为中间区段，该中间区段分别以透明度的中间值运行。也就是说，所选择的对象朝向至少一个侧面或者朝向多个或所有侧面通过部分透明的中间区段侧接或者围绕。因此，围绕在所选择的对象之后的至少一个选择区段提供至少一个中间区段，该中间区段在选择区段(所选择的对象)和至少一个背景区段(透过该背景区段可以识别背景)之间布置有边框或缓冲区。每个中间区段在此在透明度方面具有在最小值和最大值之间的中间值。
18.因此，在对象布置成一排的情况下得出区段的以下排列：至少一个背景区段、至少一个中间区段、至少一个选择区段(在所选择的对象之后)、至少一个中间区段、至少一个背景区段。因此，通过至少一个部分透明的中间区段来局部地遮住或显现所选择的对象，该中间区段透过透明像素矩阵在所选择的对象的右边和/或左边和/或上方和/或下方是可见的。
19.得到的优点是，通过设定至少一个具有透明度的中间值的中间区段，围绕所选择的对象提供仅部分透明的遮蔽层。此外，遮蔽层的每个其它剩余区段作为背景区段以透明度的最大值继续运行。因此，用户的视线转向更大的视野或透明度较低的更大的区域，而在此不会出现关于哪个对象是所选择的对象的多义性。因为仅选择区段或者在真正选择的对象之后的单个选择区段具有透明度的最小值。因此，仅在真正选择的对象之后将遮蔽层切换为完全不透明的。
20.用于选择所显示的对象的用户输入例如可以作为手势和/或根据用户的视线方向和/或通过旋转调节器和/或按键和/或在显示设备的显示面上被检测到。如果显示设备被设计为触摸屏，则在显示设备的显示面上检测是可能的。然后，基于在所选择的对象之后的被切换为不透明(最小透明度)的选择区段或者多个被切换为不透明的选择区段，以最大的对比度显示相应当前所选择的对象，这是因为在所选择的对象的区域中背景光的份额被最小化。所选择的图形对象被至少一个具有相应的透明度中间值的中间区段包围或侧接。以最大透明度透过背景区段示出像素矩阵的其余部分。
21.分别以所描述的方式可以将选择菜单的菜单元素和/或图标和/或媒体数据的图形表示(例如mp3或用于视频和/或音频的数据流)显示为图形对象。如果选择了对象并且用户想要激活或者启动所选择的对象，则可以通过控制电路例如根据信号词(语音识别)和/或借助于触摸屏(像素矩阵则附加地具有触摸膜)和/或根据手势识别(例如基于相机)和/或根据按键操纵来实现例如所选择的对象的激活。
22.在一个实施方式中，透明度的最小值、至少一个中间值和最大值对应于增加的透明度。在此，从布置在所选择的对象之后的至少一个选择区段(最小值)出发，这些区段的透
明度以至少两个等级增加。因此，从选择的对象出发借助于遮蔽层的区段以至少两个等级进行遮盖，其中，通过调节透明度进行遮盖。优选地，提供三个等级(例如，0％、20％、40％和最大透明度)或多于三个等级。由此得到的优点是，遮蔽层的透明度的梯度(即透明度变化的方向向量)用信号表明所选择的对象在像素矩阵上的位置。由此，不必在像素矩阵本身上显示附加的图形对象、例如箭头。这节省了创建gui(graphical user interface
‑
图形用户界面)的成本。
23.在一个实施方式中，控制电路被设置为用于，以不同的透明度值运行多个中间区段。由此，在从在所选择的对象之后的选择区段过渡到背景区段之后产生所述多于两个等级。由此，叠化效应的过渡更精细。
24.在一个实施方式中，控制电路被设置为用于，如果所选择的图形对象缺失，则使所述区段中的每个区段作为背景区段运行，也就是使整个遮蔽层在最大透明度下运行。因此，如果恰好不进行选择，则显示设备的遮蔽层为用户提供最小的光学影响或最小的视觉阻碍。因此，用户可以透过像素矩阵和遮蔽层观察背景。
25.在一个实施方式中，控制电路被设置为用于，显示多个图形对象，使得用户可以在用户输入期间在对象之间变换，使得在用户输入期间变换所选择的对象。控制电路现在被设置为用于，在所选择的对象变换时在像素矩阵上位置固定地显示对象，即在所选择的对象变换时仍然将每个对象保持在其位置上，并且取而代之地根据当前所选择的对象的当前位置调节遮蔽层的区段的透明度。因此，如果选择从对象中的一个变换到对象中的另一个，则在先前选择的旧对象之后将至少一个区段从透明度最小值切换走(透明度提高)，并且在新选择的对象之后将至少一个区段作为选择区段(最小透明度)运行。相应地，其余的区段也根据其相对于当前所选择的对象的相对位置作为中间区段或背景区段运行。由此得到的优点是，对象在像素矩阵上的位置在选择变换时不必改变，这避免了用户重新进行视觉搜索。
26.在一个实施方式中，控制电路被设置为用于，显示多个图形对象，在用户输入期间变换所选择的对象，并且相对地，在位置上不改变地运行至少一个选择区段、至少一个中间区段和至少一个背景区段，并且取而代之地在像素矩阵上在至少一个选择区段之前显示相应当前所选择的对象。因此，通过选择的变换改变对象的位置，使得当前所选择的对象在至少一个选择区段之前被显示或呈现。为此，对象可以在选择变换时以动画方式移动。由此得到的优点是，至少一个选择区段与在其之前可见的被选择的对象例如可以始终在相同的位置上或在相同的区域中、例如在像素矩阵的中间被显示。
27.在一个实施方式中，区段的相应的面积大小分别相当于像素矩阵的单个或多个像素的总面积、特别是对于每个对象设置仅一个区段。换言之，遮蔽层的每个区段大于像素矩阵的一个像素。因此，通过切换单个区段，可以一次为多个像素设置透明度。如果为每个像素设置自己的、所分配的区段，则遮蔽层的遮蔽可以像素精确地匹配于对象的形状。
28.在一个实施方式中，区段在相应的时刻是单色的。换言之，每个区段为像素矩阵的布置在区段之前的像素提供颜色单一的、单色的背景。由此通过所述区段确保图形对象的可识别性。
29.显示设备特别是在使用在机动车中时被证实是有利的。本发明相应地涉及一种具有根据本发明的显示设备的实施方式的机动车，其中，沿着透过显示设备形成的主观察方
向在显示设备之后提供自由空间，用户在机动车中可以沿着该主观察方向观察显示设备。如果遮蔽层被切换为透明的，则用户因此可以穿过透明的像素矩阵来识别该自由空间。因此，尽管在机动车中提供了显示设备，但如果像素矩阵和遮蔽层被切换为透明的，则不会产生空间感的限制。
30.根据本发明的机动车优选被设计为汽车、特别是乘用车或载货汽车，或被设计为客车或摩托车。
31.本发明还包括一种用于运行显示设备的方法，其中，控制电路借助于透明的像素矩阵以所述方式显示至少一个图形对象，并且沿着主观察方向观察在像素矩阵之后运行具有可单独切换的区段的遮蔽层。为此，控制电路可以基于至少一个微处理器和/或至少一个微控制器来实现或提供。像素矩阵可以由控制电路操控，以便例如根据至少一个对象的像素数据或图形数据来操控或规定像素矩阵的各个像素的相应发光亮度和/或发光颜色。遮蔽层可以以所述方式由区段实现，这些区段可以基于所述技术之一。在此，所述区段被设计为，使得所述区段被设计成在其透明度方面可在最小值、最大值和至少一个中间值之间切换。因此，可以设置透明度的至少三个等级，并且因此也可以设置不透明度的至少三个等级。这可以通过所述技术实现。控制电路根据用户的用户输入选择所显示的图形对象并且用信号告知用户该图形对象，即沿着主观察方向观察将每个布置在所选择的对象之后的区段作为相应的选择区段以透明度的最小值运行，并将所述区段中的至少一个区段作为背景区段以透明度的最大值运行，对于透明度的分级过渡将遮蔽层的布置在至少一个选择区段与至少一个背景区段之间的至少一个区段作为中间区段分别以至少一个中间值中的一个中间值运行。
32.本发明还包括根据本发明的方法的改进方案，如其已经结合根据本发明的显示设备的改进方案描述的那样。出于这个原因，在此不再描述根据本发明的方法的相应的改进方案。
33.本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
34.下面描述本发明的实施例。为此示出：
35.图1示出根据本发明的机动车的一个实施方式的示意图，包括显示设备的分解图；
36.图2示出在图形对象的选择变换期间机动车的显示设备的显示内容，其中，在此移动图形对象；
37.图3示出在对象的选择变换期间显示设备的显示内容的示意图，其中，位置固定地示出对象；
38.图4示出在一个实施方式中显示设备的显示内容的示意图，其中，所选择的对象的背景被切换为透明的；和
39.图5示出在一个实施方式中显示设备的显示内容的示意图，其中，取消透明度的中间值。
具体实施方式
40.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彼此独立地考虑的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开旨在包括实施方式的特征的除了所示组合之外的组合。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。
41.在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
42.图1示出机动车10，该机动车可以是汽车、尤其是乘用车或载货汽车。在机动车10中可以提供显示设备11，该显示设备例如可以布置在仪表板12上。用户(未示出)可以从主观察点13沿着主观察方向14观看显示设备11。主观察点13例如可以布置在诸如驾驶员座椅等的车辆座椅的头枕上。用户可以沿着主观察方向14看向显示设备11并且观察在那里示出的显示内容15。显示内容15一方面可以借助于像素矩阵16并且另一方面可以借助于遮蔽层17来产生。仅基于作为分解图的显示，在像素矩阵16与遮蔽层17之间的所示间距才存在，像素矩阵16和遮蔽层17可以彼此接触，例如粘合在一起。显示设备11可以独立式地布置在仪表板12上，从而在显示设备11之后形成自由空间18。示出，如何能从主观察方向14出发在显示设备11之后将周围环境19设置为自由空间18，所述周围环境可以透过窗玻璃20、例如前窗玻璃或挡风玻璃看到。
43.像素矩阵16可以作为透明的像素矩阵来实现，例如以toled技术来实现。像素矩阵16可以由显示设备11的控制电路21来控制。遮蔽层17可以具有单独的可切换区段22，这些可切换区段可以分别在其透明度方面通过控制电路21来切换。
44.为了说明主观察点13、像素矩阵16和遮蔽层17的空间相对布置，主观察方向14的向量被再次重复地显示为主观察向量14'，其中，该主观察向量在这里是平行于主观察方向14布置的向量。
45.因此，可以看出，当沿主观察方向14观看时，遮蔽层17的各个区段22被布置在像素矩阵16之后。
46.控制电路21可以在像素矩阵16上显示出图形对象23，例如选择菜单的各个菜单元素或者用于各个媒体内容、例如各首歌曲的图形符号。
47.用户可以在对象23之间进行选择。为此，可以以本身公知的方式例如提供手势控制装置和/或旋转调节器和/或至少一个选择按键，以便仅列举用于选择对象23之一的可能的用户输入24的示例。
48.控制电路21可以根据用户输入24将对象23之一确定为被选择的对象。为了向用户视觉地显示出对当前所选择的对象23'的选择，控制电路21可以根据当前所选择的对象23'调节区段22的透明度或不透明度。
49.图2为此示出显示内容15的变化，如其在通过控制电路21执行的用于显示设备11的运行方法的第一变型中所实现的那样。位于所选择的对象23'后方的那个区段22可以作为选择区段22'以最小透明度运行，也就是说在透明度的最小值26的情况下运行。相邻的区段22”可以作为中间区段以透明度的相应中间值27来运行。可能的中间值例如可以是：80％的透明度、60％的透明度。其余的区段22可以作为背景区段22”'以透明度的最大值28运行。根据技术，这可以是完全透明的区段，或者是具有例如50％或大于50％的透光率的区段。
50.如果当前所选择的对象23'的选择变换，则如图2所示，可以通过操控像素矩阵16来在显示内容15中以转盘的方式移动所显示的对象23，使得在选择区段22'的位置不变和中间区段22”的位置不变的情况下，当前所选择的对象23'定位或布置在选择区段22'之前
或之上。因此，如果用户想要观察当前所选择的对象23'，则对于用户来说观察方向不改变。
51.图3示出一种另选的可能性，其中，当前所选择的对象23'位置固定地保持在像素矩阵16上，布置在所选择的对象23之后的区段被作为选择区段22'调节或运行。相应于此，于是每个相邻的区段可以作为中间区段22”以透明度的中间值27运行。
52.优选地，在区段22中的可调中间值的个数大于1，特别是大于2。优选地，区段22被设计为可在不透明和透明之间无级地切换，这能够借助于所述技术实现。因此该思想是，借助于可切换的遮蔽层能够实现用于从多个图形对象中选择图形对象23的菜单选项。图形对象例如可以作为菜单定位在图形用户界面(gui
‑
graphical user interface)上，其中，各个所示的图形对象23分别与一个区段22相对应。如果对象23被选择为例如菜单元素，则位于其后的区段22被切换到透明度的最小值或不透明度的最大值(100％不透明)。位于旁边的、在预定的近程范围内的对象可以被切换到透明度或不透明度的第一中间值(例如80％的不透明度)。与其邻接的、还进一步由所选择的对象布置的区段可以被切换到透明度的更大程度/不透明度的较小值，例如百分之60的不透明度。因此，可以以分级的方式提供从100％不透明度到0％不透明度(透明度的最大值)的逐步过渡或叠化。
53.在图2所示的实施方式中，如果用户通过菜单或对象滑动其选择，则分别新选择的对象23'将以100％不透明区段来呈现，或者如图3所示，100％不透明区段移动到新选择的对象23'。
54.该显示设备的优点是，提供了与投影薄膜(透明像素矩阵)组合的深色薄膜区段，其中，借助于可切换遮蔽层中的透明度的梯度利用当前所选择的对象使菜单选择明确。因此，通过在所选择的对象之后调节该最小透明度，通过最大对比度使该对象变得最明显。
55.在此，还可以透过显示设备、特别是像素矩阵和遮蔽层观看并且看到位于其后的自由空间。因此例如可以注意机动车的周围环境并且具有更多的空间感。然而，显示器也可以例如布置在饰板表面12'上，例如布置在木制饰面层上。在此，在所选择的对象之后的区段的不透明度以及向透明区段的分级过渡也支持当前所选择的对象的可识别性和视觉可发现性。所述选择例如可以借助于触摸屏或触摸板来进行，其方式是借助于划动运动来变换对象的选择。
56.图4示出如在所选择的对象的背景被切换为透明的情况下可以得出的显示设备显示内容，即至少一个选择区段22'以透明度的最大值28运行，并且至少一个背景区段22”'以透明度的最小值26运行。还可以设置至少一个中间区段22”。
57.图5示出如在放弃至少一个中间区段并且在所选择的对象23'后方设置仅至少一个选择区段22'，并且设置与至少一个选择区段22'互补地切换的至少一个背景区段22”'的情况下可以得出的显示设备显示内容。示出一个示例，其中，选择区段22'以透明度的最小值26运行，而背景区段22”'以透明度的最大值28运行。
58.总体上，这些示例示出，如何能够通过本发明借助于可切换的遮蔽层的可切换的不透明度支持透明显示器(显示设备)上的选择菜单。