CN110249253A - 用于机动车的平视显示器装置、用于控制平视显示器装置的显示内容的方法、装置和带有指令的计算机可读的存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机动车的平视显示器装置以及一种控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的方法、装置和带有指令的计算机可读的存储介质。在第一步骤中确定(10)机动车前方的道路走向。由平视显示器装置显示的内容随即与所确定的道路走向相应地移动(11)。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的方法、装置和带有指令的计算机可读的存储介质。本发明还涉及一种用于机动车的平视显示器装置以及一种机动车，在所述机动车中使用这种平视显示器装置、按照本发明的方法或者按照本发明的装置。
背景技术
平视显示器或者平视显示器装置理解为一种显示***，在所述显示***中使用者能够保持其视线方向，因为待显示的内容显现在使用者的视野中。这种***由于其复杂性和成本首先主要用于航空领域中，其间也大量地用于汽车领域中。
平视显示器一般由成像单元、光学模块和投射面构成。所述成像单元产生图像。所述光学模块将图像导引至投射面上。该面是部分反射的、透光的盘片。使用者看到由成像单元显示的内容并且同时看到盘片之后的真实世界。在汽车工业中通常将挡风玻璃用作投射面，在显示时必须考虑到所述挡风玻璃的弯曲的形状。作为备选也部分地使用附加的塑料盘片，所述塑料盘片在驾驶员和挡风玻璃之间布置在仪表板上。
通常既显示静态的信息也显示接触模拟的信息。静态信息理解为始终处于驾驶员的视野中的相同位置上的信息。例如车辆速度、速度限制或者发动机转速。接触模拟的信息这样显现在驾驶员的视野中，使得驾驶员感到所述接触模拟的信息是环境的固定组成部分。例如将导航箭头直接显示在道路上。
在该背景技术下，专利文献DE 10 2014 001 270 A1描述了一种用于机动车的平视显示器，在所述平视显示器中，显示的对象的确定的再现特性取决于驾驶员的视线方向。借助第一传感装置检测车辆的周围环境中的对象。借助其它的传感装置确定驾驶员的视线方向。检测到的对象现在这样显现在显示器中，使得所述检测到的对象对于驾驶员显现为与真实的对象是基本上是一致的，即实现了接触模拟的显示。
专利文献DE 10 2014 226 860 A1描述了一种用于运行机动车的平视显示器的方法，在所述方法中，显示的特性取决于驾驶员的视线方向。借助传感装置确定驾驶员的视线方向。当驾驶员看向平视显示器的方向时，显示内容这样改变，使得在所述平视显示器上显示的信息对于驾驶员是清楚可读的。平视显示器在其它情况下处于静止状态中，在所述静止状态中，驾驶员几乎不能或者完全不能察觉平视显示器的显示内容。
将平视显示器装置应用在机动车中的问题可能是，由于视线投向显示的内容而无意地促使驾驶员将机动车向视线方向行驶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供用于机动车的平视显示器装置的以及对用于机动车的平视显示器装置的显示内容的控制的改善的解决方案，所述解决方案实现了对于机动车的驾驶员的更高安全性和更大舒适性。
所述技术问题通过具有权利要求1所述特征的方法、通过具有权利要求6所述特征的装置、通过按照权利要求11所述的具有指令的计算机可读的存储介质并且通过按照权利要求12所述的用于机动车的平视显示器装置解决。本发明的优选的设计方案是从属权利要求的对象。
按照本发明的第一方面，控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的方法包括以下步骤：
-确定机动车前方的道路走向；并且
-与所确定的道路走向相应地移动由平视显示器装置显示的内容。
按照本发明的另一方面，控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的装置具有：
-分析单元，所述分析单元用于确定机动车前方的道路走向；以及
-控制单元，所述控制单元用于与所确定的道路走向相应地移动由平视显示器装置显示的内容。
按照本发明的另一方面，计算机可读的介质包含指令，所述指令在通过计算机执行时使得所述计算机实施控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的下述步骤：
-确定机动车前方的道路走向；并且
-与所确定的道路走向相应地移动由平视显示器装置显示的内容。
术语“计算机”在此广义地理解。所述计算机尤其也包括控制设备和其它基于处理器的数据处理装置。
按照本发明的另一方面，按照本发明的方法或者按照本发明的装置使用在用于机动车的平视显示器装置中。
按照本发明，与处于机动车前方的道路走向对应地实现显示内容、即显示的图像的侧向的或者也关于高度的移动、即水平的或者竖直的移动。取代相对于挡风玻璃保持位置固定，图像在弯道或者说曲线行驶时动态地移动，以便保持信息处于驾驶员的视野中。在驾驶员的视线轴线与挡风玻璃上的位置固定的投射不一致的上坡行驶或者下坡行驶和其它行驶机动中，平视显示器装置为此与驶过的弯道对应地改变其投射的目标点。在按照现有技术的平视显示器装置中，投射的图像看起来固定在机动车前方的一定距离处。固定地位于机动车前方的图像例如当在山地中进行曲线行驶时仿佛悬浮在山谷上方，而驾驶员的视线其实应当沿着曲线指向，以便按照目标地将机动车转向。在曲线行驶时，交通工具前方的固定位置上的投射可能完全地误导驾驶员在将视线投向显示的内容时继续直线地行驶，而不是沿着曲线行驶。在应用按照本发明的解决方案时，驾驶员在将视线投向显示的内容时也始终看向将来的行驶方向，这实现了更高的安全性。
按照本发明的一个方面，由平视显示器装置显示的内容这样移动，使得所述内容对于驾驶员相对其行车道或者说行驶路径居中地显现。以此方式在一定程度上使驾驶员的视线偏转至行车道中。驾驶员确切地看向必须行驶的方向，从而使驾驶员能够将其全部注意力集中在位于其前方的行驶道路上。使用者优选能够确定移动的最大值，同样可行的是，使用者能够确定移动与道路走向的相关性或者完全地关闭移动。如果使用者例如感觉更大的移动是不舒适的，则使用者可以调节，使得显示的内容尽管总体上遵循道路走向，但仅以更小的程度移动。在这种情况下，显示的内容不是相对于行驶路径居中地显示。尽管如此，驾驶员的实现至少仍一定程度地偏转至行驶路径中。
按照本发明的一个方面，由机动车的方向盘的转向角、机动车的导航***的导航数据、机动车的环境传感装置的数据或者由驾驶员的眼部运动确定道路走向。现今的交通工具通常具有转向角传感器，从而不需要产生附加的成本的传感装置。在机动车具有导航***的情况下，通过使用导航数据能够实现显示的内容的预测性的移动，即在弯道开始之前就已经适配了显示的内容的位置。以此方式能够使驾驶员提前将注意力转移至位于前方的弯道上。也可以借助机动车的环境传感装置、例如通过安装在后视镜的区域中的摄像机确定道路走向。这种摄像机通常存在于高档配置的机动车中，从而除了在必要时已经针对路径导引进行的图像分析之外不需要附加的部件。这种方法具有的优点在于，所述方法在无法接收到导航信号的区域中也能够起作用。另一种不太精确的可行性在于对驾驶员的眼部运动的分析。假设驾驶员看向计划的行驶方向，则显示的内容的位置与视线方向对应地适配。在此适宜的是，借助滤波器抑制更快的、短暂的眼部运动。现今的平视显示器通常与用于检测眼部运动或者头部运动的传感装置耦连，从而在此也能够采用已有的传感装置。
按照本发明的一个方面，通过转动平视显示器装置的投射单元的棱镜或者反射镜或者说镜面实现由所述平视显示器装置显示的内容的移动。在平视显示器装置中，显示的内容由投射单元产生并且借助反射镜或者棱镜投射在挡风玻璃上。通常这些光学部件的至少一个可移动地支承，以便能够适配或者说调整显示的内容在挡风玻璃上的位置。这种情形可以用于通过转动光学部件与道路走向对应地定位显示的内容。备选地也可以通过在平视显示器装置的成像单元上移动显示的内容来实现移动。成像单元在此可以是平视显示器装置的投射单元的组成部分、例如形式为矩阵显示器。然而成像单元也可以例如以柔性的薄膜屏幕(Bildschirm-Folie)的形式集成在机动车的挡风玻璃或者显示面中。这种柔性的薄膜屏幕的一种示例是OLED显示屏薄膜(OLED:Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)。在此，直接在集成在挡风玻璃中的显示屏上竖直地或者水平地移动并且优化内容。
按照本发明的方法、按照本发明的装置或者按照本发明的平视显示器装置优选使用在自动地或者人工地控制的交通工具、尤其是机动车中。
结合附图由以下说明和所附权利要求书可以看出本发明的其它特征。
附图说明
图1示意性地示出了用于机动车的平视显示器装置；
图2示意性地示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的方法；
图3示出了驾驶员视角中的由平视显示器装置显示的内容，所述内容未与道路走向相应地移动；
图4示出了驾驶员视角中的由平视显示器装置显示的内容，所述内容与道路走向相应地移动；
图5示出了在直线行驶中由平视显示器装置的成像单元生成的内容；
图6示出了在曲线行驶中由平视显示器装置的成像单元生成的内容；
图7示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的装置的第一实施形式；
图8示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的装置的第二实施形式；并且
图9示意性地示出了机动车，在所述机动车中实现按照本发明的解决方案。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的原理，以下根据附图详细阐述本发明的实施形式。不言而喻的是，本发明不局限于这些实施形式并且所述特征也能够在不脱离本发明的在所附权利要求书中定义的保护范围的情况下结合或者改变。
图1示意性地示出了用于机动车1的平视显示器装置2，借助所述平视显示器装置2能够在机动车的挡风玻璃8上显示内容3。显示的内容3通过投射单元4产生并且借助反射镜5投射在挡风玻璃8上。反射镜5的其中一个通常可移动地支承，以便能够调整显示的内容在挡风玻璃8上的位置。通常在方向盘7上方在挡风玻璃8的区域中进行投射。投射单元4包括成像单元6、例如由LED矩阵(LED：Light-Emitting Diode，发光二极管)和TFT彩色显示屏(TFT-Display：Thin-Film Transistor-Display，薄膜晶体管显示屏，通过薄膜晶体管控制进行显示)构成的组合。平视显示器装置2安装在机动车1的仪表板9中。
图2示意性地示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的方法。在第一步骤中例如由机动车的方向盘的转向角、机动车的导航***的导航数据、机动车的环境传感装置的数据或者由驾驶员的眼部运动确定10机动车前方的道路走向。由平视显示器装置显示的内容随即与确定的道路走向相应地移动11。显示的内容优选这样移动，使得所述显示内容对于驾驶员出现在驾驶员的行驶路径的中央，即驾驶员的视线在一定程度上偏转至行驶路径中。例如可以通过转动平视显示器装置的投射单元的反射镜或者棱镜或者通过在平视显示器装置的成像单元上移动显示的内容实现由平视显示器装置显示的内容的移动。成像单元在此可以集成在机动车的挡风玻璃或者显示面中或者是平视显示器装置的投射单元的组成部分。
图3和图4示出了与道路走向对应地移动由平视显示器装置在机动车的挡风玻璃8上显示的内容3在驾驶员视角中产生的效果。在图3)中没有与道路走向对应地移动内容3，即投射的图像间隔一定距离地固定在机动车1的前方。正如看到的那样，显示的内容3与道路错开地显现，这可能无意地促使驾驶员在将视线投向显示的内容时继续直线地行驶，而不是沿着曲线行驶。相反地在图4中与道路走向对应地、如在图4中由示出的位移向量50标明的那样实现内容3的移动。在这种情况下，显示的内容3基本上出现在行驶路径中央，由此提高了驾驶安全性。优选在移动时考虑可供显示的内容3使用的位置的大小。从图4中可以看出，显示的内容3恰好尚在挡风玻璃8上具有位置。继续向左移动将导致显示的内容3部分地被切断。为了避免这种情况可以将移动限制在最大值。
图5和图6示出了由平视显示器装置的成像单元6产生的内容3的示例。图5示出了在直线行驶时的内容3，图6示出了在曲线行驶时的内容3。成像单元6例如是已经与图1相关地提到的、安装在平视显示器装置的投射单元中的由LED矩阵和TFT彩色显示屏构成的组合，或者是集成在机动车的挡风玻璃或者显示面中的成像单元6、例如柔性的屏幕薄膜。在直线行驶期间，产生的内容3在该示例中居中地布置在成像单元6上。在交通工具前方的道路走向中存在弯道时，产生的内容3偏心地布置在成像单元6上。在图6中通过所示的位移向量50标明的移动的方向和大小在此取决于道路走向并且必要时取决于平视显示器装置内的光路。
图7示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的装置20的第一实施例的简化的示意性视图。装置20具有用于接收数据的输入端21，所述数据实现了对机动车前方的道路走向的确定。这些数据例如可以是关于机动车的方向盘的转向角的数据、机动车的导航***的导航数据、机动车的环境传感装置的数据或者是驾驶员的眼部运动的信息。分析单元22由接收的数据确定机动车前方的道路走向。控制单元23随即与所确定的道路走向对应地移动由平视显示器装置显示的内容。由平视显示器装置显示的内容的移动例如可以通过旋转所述平视显示器装置的投射单元的棱镜或者反射镜，或者通过在所述平视显示器装置的成像单元上移动显示的内容实现。成像单元在此可以集成在机动车的挡风玻璃或者显示面中，或者是平视显示器装置的投射单元的组成部分。通过装置20的输出端25提供对于移动必要的数据。分析单元22和控制单元23能够由监控单元24控制。通过用户界面27能够在必要时改变分析单元22、控制单元23或者监控单元24的设置。在装置20中产生的数据还能够例如为了之后的分析存储在所述装置20的存储器26中。分析单元22、控制单元23以及监控单元24可以实现为专用的硬件、例如集成电路。所述分析单元22、控制单元23以及监控单元24当然也可以部分地或者完全地结合或者实现为在适宜的处理器上运行的软件。输入端21和输出端25可以实现为分离的接口或者实现为组合式的双向接口。
图8示出了控制用于机动车的平视显示器装置的显示内容的装置30的第二实施例的简化的示意性视图。装置30具有处理器32和存储器31。装置30例如是计算机或者控制设备。在存储器31中存储有指令，所述指令在通过处理器32执行时使得所述装置30实施按照所述方法之一的步骤。存储在存储器31中的指令由此体现了能够由处理器32执行的程序，所述程序实现了按照本发明的方法。装置具有用于接收信息的输入端33。通过输出端34提供由处理器32产生的数据。所述数据还能够存储在存储器31中。输入端33和输出端34能够结合成双向接口。
处理器32可以包括一个或者多个处理器单元、例如微处理器、数字信号处理器或者两者的结合。
所述实施形式的存储器26、31可以既具有易失性的存储区域也具有非易失性的存储区域并且可以包括各种不同的存储设备和存储介质、例如硬盘、光学存储介质或者半导体存储器。
图9示意性地示出了机动车1，在所述机动车中实现按照本发明的解决方案。所述机动车具有平视显示器装置2，通过所述平视显示器装置2将信息显示在机动车1的挡风玻璃8上或者布置在驾驶员和挡风玻璃8之间的附加的盘片(未示出)上。平视显示器装置2由用于控制所述平视显示器装置的显示内容的装置20控制。机动车1附加地具有导航***40和环境传感装置41、例如摄像机***。装置20由机动车的方向盘的转向角、机动车的导航***的导航数据或者环境传感装置的数据确定机动车1前方的道路走向并且相应地控制平视显示器装置2。借助网络43实现数据在机动车1内部的传输，在所述网络43上可以连接其它的控制设备42。
附图标记清单
1 机动车
2 平视显示器装置
3 显示的内容
4 投射单元
5 镜面
6 成像单元
7 方向盘
8 挡风玻璃
9 仪表板
10 确定机动车前方的道路走向
11 与道路走向相应地移动显示的内容
20 装置
21 输入端
22 分析单元
23 控制单元
24 监控单元
25 输出端
26 存储器
27 用户界面
30 装置
31 存储器
32 处理器
33 输入端
34 输出端
40 导航***
41 环境传感装置
42 控制设备
43 网络
50 位移向量
Claims (13)
1.一种控制用于机动车(1)的平视显示器装置(2)的显示内容的方法，所述方法具有步骤：
-确定(10)机动车(1)前方的道路走向；并且
-与所确定的道路走向相应地移动(11)由平视显示器装置(2)显示的内容(3)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，这样移动由平视显示器装置(2)显示的内容(3)，使得所述内容对于驾驶员显现在所述驾驶员的行驶路径的中央。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由机动车(1)的方向盘(7)的转向角、由机动车(1)的导航***(40)的导航数据、由机动车(1)的环境传感装置(41)的数据或者由驾驶员的眼部运动确定道路走向。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，通过旋转平视显示器装置(2)的投射单元(4)的棱镜或者镜面(5)，或者通过在平视显示器装置(2)的成像单元(6)上移动显示的内容，实现由所述平视显示器装置(2)显示的内容(3)的移动。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，成像单元(6)集成在机动车(1)的挡风玻璃(8)或者显示面中或者是平视显示器装置(2)的投射单元(4)的组成部分。
6.一种控制用于机动车(1)的平视显示器装置(2)的显示内容的装置(20)，其中，所述装置(20)具有：
-分析单元(22)，所述分析单元用于确定(10)机动车(1)前方的道路走向；以及
-控制单元(23)，所述控制单元用于与所确定的道路走向相应地移动(11)由平视显示器装置(2)显示的内容(3)。
7.根据权利要求6所述的装置(20)，其中，所述控制单元(23)设置用于这样移动由平视显示器装置(2)显示的内容(3)，使得所述内容对于驾驶员显现在所述驾驶员的行驶路径的中央。
8.根据权利要求6或7所述的装置(20)，其中，所述分析单元(22)设置用于由机动车(1)的方向盘(7)的转向角、由机动车(1)的导航***(40)的导航数据、由机动车(1)的环境传感装置(41)的数据或者由驾驶员的眼部运动确定道路走向。
9.根据权利要求6至8之一所述的装置(20)，其中，所述控制单元(23)设置用于通过旋转平视显示器装置(2)的投射单元(4)的棱镜或者镜面(5)，或者通过在平视显示器装置(2)的成像单元(6)上移动显示的内容，实现由所述平视显示器装置(2)显示的内容(3)的移动。
10.根据权利要求9所述的装置(20)，其中，所述成像单元(6)集成在机动车(1)的挡风玻璃(8)或者显示面中或者是平视显示器装置(2)的投射单元(4)的组成部分。
11.一种具有指令的计算机可读的存储介质，所述指令在通过计算机执行时使得所述计算机实施按照权利要求1至5之一所述的控制用于机动车(1)的平视显示器装置(2)的显示内容的方法的步骤。
12.一种用于机动车(1)的平视显示器装置(2)，其特征在于，所述平视显示器装置具有按照权利要求6至10之一所述的装置(20)或者所述平视显示器装置设置用于执行按照权利要求1至5之一所述的用于控制平视显示器装置(2)的显示内容的方法。
13.一种机动车(40)，其特征在于，所述机动车具有按照权利要求12所述的平视显示器装置(2)或者按照权利要求6至10之一所述的装置(20)或者所述机动车设置用于执行按照权利要求1至5之一所述的用于控制平视显示器装置(2)的显示内容的方法。
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