[发明专利]平视显示器

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于车辆的平视显示器。

背景技术

用平视显示器，在后面也简称HUD，可以将车辆的信息通过透明的挡风玻璃渐显到观察者、尤其是驾驶员的视线中，该驾驶员通过挡风玻璃来看。由此，车辆的所显示的信息以及例如在车辆前产生的交通状况可以同时一眼被察觉。由于该显示装置的优点，目前已知平视显示器的几种不同的实施。

利用平视显示器可以将信息表示为虚拟图像。在此，对观察者来说，所显示的信息看起来像虚假地处于车辆外部的图像。该显示方式的附加优点在于，可以避免观察者的眼睛劳累，以便为了识别车辆信息而适应于仪表板的显示，该仪表板相对应外部的周围环境的距离明显较小。

但是，利用这种显示技术可能仅仅在视角的比较小的范围中能够识别所显示的信息。在车辆中，视角尤其是由观察者的座椅位置来确定。因此，DE 10 2007 015 887 A1建议，经由平视显示器的接口检测例如座椅、方向盘或者后视镜的空间设定，以便借助这些数据将信息的显示适配于经常的视向。因为这些空间的设定、尤其是在驾驶时仅仅较少地被改变，因此这种平视显示器的所显示的信息在多数视角情况下很少或者甚至不能够保持可识别。

DE 10 2004 031 311 A1介绍了具有集成的图像传感器的平视显示器，借助其确定观察者的头部的位置。通过图像传感器的集成，观察者的头部和眼睛有利地被从相同的空间参考点出发被记录，在该参考点上信息显示的取向被定向。但是，通过不利的光行为，在该实施方式中可能暂时地干扰视向的识别并且可能妨碍信息显示对改变了的视向的适配。

发明内容

利用具有权利要求1的特征的平视显示器实现了，提供如下的平视显示器，其显示在变换的驾驶条件和周围环境条件下并且在观察者的不同视角情况下保证了改善的可识别性。本发明的平视显示器的有利构造和改善从从属权利要求中得到。

本发明从用于车辆的平视显示器出发，该平视显示器为了借助成像单元显示信息将在车辆中的在观察者视向上的透明面用作显示区域，其中在成像单元和显示区域之间设置有映像光学系统，该映像光学系统具有：适配装置，借助该适配装置可以将信息的显示适配于观察者的不同眼睛位置；用于记录观察者的头部的相机；以及用于分析相机的记录的图像处理单元。本发明的核心在于，投影装置被设置用于将可光学检测的标记映像在观察者的头部的方向上，并且将图像处理单元构造为，基于相机的记录来分析标记。

成像单元将例如车辆的信息——例如行驶速度或者例如发动机转速——为了显示而转换为光射线束，该光射线束借助映像光学系统聚焦地被对准在透明并且反射性的面上，例如窗户玻璃或者单独的组合玻璃片上。从那里，映像的光束发射到观察者的眼睛的方向上。为了能够将信息的显示适配于观察者的不同的眼睛位置，平视显示器装备有适配装置，例如可控制的、可运动的用于映像光学系统的光学元件和/或例如电驱动装置的支座。

相机例如可以是电子数码相机或者视频相机。相机可以被构造用于记录具有例如不同图像截面（变焦设定）和/或例如在不同方向上的记录。

图像处理单元被设置用于，分析相机的图像记录。优选地，该图像处理单元被构造用于借助轮廓或者其他光学特征来相互区分不同的图像元件并且在不同空间位置和定向上识别预先给定的对象、尤其是观察者的头部或者眼睛。

投影装置包括光源和用于产生标记的装置，该标记可以作为图像投影在对象上，例如光圈、显示器或者光源，甚至例如激光二极管。投影装置可以这样被实现，使得该投影装置例如映像唯一的相关联的标记。由此，标记可以具有如下形状，即使在相机记录中标记的一部分失真或者根本没有被检测到时，该形状也仍然可以被图像处理单元识别。另一方面，投影装置可以被实现为，使得其例如映像多个单个的标记，这些标记相互以预先给定的图案来布置。这提供了如下优点：尤其是在比较小的标记情况下例如通过成型脸部轮廓在相机记录中相对少地出现失真。使用多个标记的另外的优点在于，这些标记可以利用发散的或者收敛的射线投影到观察者的头部方向上，使得根据在记录中的标记的距离可以确定例如至基础线的距离，其中映像的光从所述基础线出发向头部方向发射。

投影装置的一部分可以是光学元件，以便聚焦所投影的标记并且在观察者的头部方向上适配该投影装置的光的光路。优选地，投影装置具有与平视显示器的成像单元无关的光源，由此，标记的投影和信息的显示有利地可相互独立地被实施。