用于在机动车的平视显示器的运行中减小反射的方法与流程

本发明涉及一种用于在机动车的平视显示器的运行中减小反射的方法。平视显示器在此包括盖片元件和遮光元件，其中该遮光元件设计用于遮挡机动车的环境光的被盖片元件转向的光束且例如可以包括镜座。

背景技术：

平视显示器用在机动车中，以便为车辆驾驶员直接在其视野中提供信息。平视显示器是一种显示装置，其把数字图表信息、即虚拟图像向机动车中的反射面上、例如挡风玻璃上投影到用户的视野中，从而用户能够保持其头部姿势和视线方向不变。在此，借助于不同设计的镜子使虚拟图像好像位于道路上。

为了在平视显示器中以及与之联系的图像信息中提供足够的针对例如由于日照导致的反射的保护——该日照可能由盖片元件和挡风玻璃转向至用户的眼中，在平视显示器上设置了镜座，其遮住了围绕眼点/视点(Augpunkt)、即围绕驾驶员的眼睛的反射区域。在此，围绕眼点定义了一无反射区域，即要保持避开所述转向的光束的区域。镜座内侧大多设计为黑色不透明的，以便吸收光线。例如可以包括盖片的盖片元件在此用于保护平视显示器并和镜座一起作为光阱。因此，眼点、盖片和机动车的玻璃形式影响了安装镜座的位置和定向。

为了使机动车的环境光转向，DE 10 2008 015 997 A1建议了一种平视显示器，其中虚拟的待投影的图像在投影至挡风玻璃之前经过一圆柱形透镜。该透镜相对于投影光倾斜，以便使环境光转向。

由US 2011/0007399A1已知了一种平视显示器，其光学系统被进行预定程度的铬化处理。这导致了减小射到挡风玻璃上的阳光。同时机动车外部的光通过棱镜的表面被反射或转向，以便阻止由于外部的光出现虚影。

然而，在预定的技术标准下把平视显示器集成在现有的驾驶员座舱(Cockpit)中通常与设计技术上的妥协相联系。因此，在多数情况下，平视显示器和尤其是镜座在导气罩(Hutze)区域后面完全或部分地可见。这从驾驶员角度和设计技术方面是不期望的，因为驾驶员向里看到一种孔。这由于镜座和黑色不透明的表面的不利位置造成。用户会觉得根据现有技术的设置是一种困扰，然而目前为止平视显示器未能安置在其它结构空间中。

技术实现要素：

本发明的任务在于，实现一种对平视显示器来说与结构空间无关的设置。

该任务通过根据独立权利要求所述的根据本发明的方法、根据本发明的平视显示器以及根据本发明的机动车完成。从属权利要求给出本发明的有利的改进方案。

本发明基于这样的构思，提供一种平视显示器，该平视显示器包括可调节的或可移动的遮光元件。基于环境光(例如太阳光)的被转向的光束是否经过要保持避开的区域，可以调节遮光元件的遮光位置。即仅在需要时，也就是说当实际上驾驶员眼睛可能被眩目时，才必须使遮光元件处于用于遮光的位置中。这种可变的遮光元件也可以设置在机动车的其他仪表板中，而不必在设计上对其重新构造。由此也可以可变地设计所述无反射的区域。

根据本发明的方法用于在机动车的平视显示器的运行中减小反射，其中平视显示器包括盖片元件，投影的投影光路通过盖片元件从平视显示器的壳体射出。平视显示器还包括遮光元件，例如镜座和/或遮光板，其设计用于遮挡机动车的环境光的、被盖片元件转向的光束。即在此待减小的反射是如下反射，该反射会由于环境光的光束、例如太阳光束的转向或者太阳光束的散射而使驾驶员目眩。

平视显示器的控制设备，例如用于控制平视显示器的控制器或者微型芯片在此确定被转向的光束的光路并检测遮光元件的当前位置和定向。此外，控制设备还确定围绕机动车的用户的眼点的、要保持避开所述转向的光束的区域，即确定围绕用户眼睛的、所谓的“无反射区域”。控制设备基于确定的光路和遮光元件的检测到的位置来确定，转向的光束是否经过要保持避开的区域。如果是，控制设备产生控制信号以用于通过使转向的光束的被遮挡来调节遮光元件的位置。进行对遮光元件的位置的调节，在该位置中，转向的光束不再通过要保持避开的区域。由此遮光元件占据一遮光位置。通过平视显示器的调节设备基于控制信号来执行对所述位置的调节。如果光路不通过要保持避开的区域，则可以使遮光元件位于一位置中，在该位置中遮光元件不再处于遮光位置中。由此可以把遮光元件从驾驶员的视野中移除。

借此，仅在需要时才使遮光元件处于遮光位置中，从而在所有其他太阳高度位置中对驾驶员来说几乎完全阻碍看向遮光元件的视线。通过遮光元件的可变性实现了，平视显示器也以直接结合(übergreifend)的形式安置在其他仪表板中，同时不必在构造上重新设计遮光元件。由此实现了，也可以使用其他结构空间用于平视显示器或仅用于遮光元件。因此对觉得平视显示器的结构是干扰的用户来说，也可以在其它不位于可视区域中的位置处安装平视显示器。此外由于遮光元件的可变性还可以把无反射区域设计为可变的。这种设计可以例如可变地用于用户的眼睛位置和/或用于扩展无反射区域。

此外，平视显示器不必具有额外的昂贵且复杂的光学装置，例如专用的透镜或专用的棱镜。与具有位置固定的遮光元件的平视显示器相反，不必整个平视显示器都没入导气罩的结构空间中，从而减小了安装花费。通过遮光元件的可调节方案使得该遮光元件与机动车驾驶员座舱结合在一起。

根据本发明的方法的特别优选的实施方案，控制设备可以确定影响环境光的光路和/或光强度的环境参数，以便确定所述转向的光束是否经过要保持避开的区域和/或以便确定光路。这种环境参数例如可以描述太阳光的光强度、天气和进而描述当前的亮度情况或者太阳高度。控制设备由此可以迅速且直接地对外部影响做出反应。为此，根据该实施方案的改进方案，通过控制设备可以根据机动车的传感器设备的和/或机动车的数据通信设备的描述环境参数的信号来确定环境参数，使得能够使用机动车的现有的传感器和/或已经存在的通信系统。该信号例如可以由机动车的太阳高度传感器或者由机动车的可联网的数据通信器检测并传输至控制设备。在机动车的数据通信设备的情况下，来自互联网的天气服务信息例如可以用作描述性信号。

要保持避开所述转向的光束的区域取决于座椅位置和用户的眼睛的位置。按照根据本发明的方法的另一个实施方案，例如设计用于识别眼睛位置的传感器设备可以检测用户的身体位置和/或眼睛位置，并据此可以确定要保持避开的区域。由此考虑了用户的个人要求，也就是说，可以个性化地针对用户剪裁出要保持避开的区域。由此同样可以在行驶期间考虑驾驶员的身体位置的改变。

为了把平视显示器设计得特别节省空间，按照根据本发明的方法的另一个优选实施方案，可以通过沿着预定的延展平面移动遮光元件来调节遮光元件的位置和/或通过使遮光元件围绕预定的旋转点转动来调节遮光元件的位置。

在行驶期间，用户还会感觉到需要按照个人感受调节遮光元件。为此，可以根据另一个实施方案规定，例如借助于用户端口接收用户的操纵行为用于调节遮光元件的位置，并可以根据接收的操纵行为产生控制信号。

例如对不具有合适的传感器设备的机动车来说，可以规定，能够根据通过导航设备预定的导航路线通过预测光路进行对转向的光束的光路的确定。这实现了对遮光元件的预见性控制并实现了实时地遮光。

如果转向的光束经过要保持避开的区域，则可以额外地通过控制设备产生控制信号，该控制信号可以用于通过调节设备调节额外的遮光板的位置以用于遮挡转向的光束。该遮光板的位置(在该位置中其处于遮光位置中)同样可以通过调节设备基于控制信号调节。由此提供了对目眩的额外防护，所述遮光板也可以尽可能节省空间地内置在一结构空间中。

上述提出的任务同样通过包括遮光元件的平视显示器以及调节设备和控制设备实现，所述平视显示器以及调节设备和控制设备分别设计用于，执行根据上述实施方案之一所述的根据本发明的方法。

上述提出的任务同样通过包括根据本发明的平视显示器的机动车实现。根据本发明的平视显示器不必一定在导气罩中布置在组合仪表之上，而是例如可以设置在机动车的内饰的其他位置。这还实现了，平视显示器12不必由汽车制造商安装，而是可以由用户安装。无论是对根据本发明的平视显示器来说，还是对根据本发明的机动车(优选是汽车，例如乘用车)来说，都得到上文所述优点。

附图说明

根据附图，再次通过具体实施例进一步阐述本发明。在下文中阐述的实施例是本发明的优选实施方案。然而在所述实施例中，实施方案的所述组件分别是本发明的单个的可视作彼此无关的特征，所述特征分别也彼此无关地改进本发明并进而也可以单个地或者以和所述组合不同的组合被视作本发明的组成部分。此外，所述的实施方案也可以通过本发明的其他所述特征补充。在附图中，功能相同的元件具有相同的附图标记。附图示出：

图1是根据本发明的方法的实施方案的示意性简图，

图2是根据本发明的方法的另一个实施方案的示意性简图；

图3是根据本发明的方法的第三实施方案的示意性简图，以及

图4是根据本发明的方法的另一个实施方案的示意性简图。

具体实施方式

根据图1的实施例说明根据本发明的方法的原理。图1示出机动车10，优选是汽车，例如乘用车。机动车10包括平视显示器12，该平视显示器包括盖片元件14和遮光元件16，例如winw镜座(Spiegelbank)。在此，示例性的镜座可以设计为吸收面且为此例如具有不透明的黑色表面用于吸收光。盖片元件14在此可以优选设计为透明盖片，该透明盖片能使平视显示器12的投影装置18的投影穿过并同时使环境光转向。为了说明，图1中的平视显示器12具有投影装置18、例如投影器以及两个可选的用于使投影光束转向的平面镜20。在此，平视显示器12同样可以包括壳体22且布置在机动车10的内饰件的护罩中。

遮光元件16优选可以设计为镜座或遮光板或镜座-遮光板组合件。遮光元件16可以处于例如布置在壳体22内部的静止位置中。

图1同样示出机动车10的用户24和环境光源26、例如太阳，其光照过机动车10的挡风玻璃28，并且例如可以基于太阳高度由于太阳光30的反射而引起用户24的目眩。根据例如太阳高度，光束30例如可以被盖片元件14如此转向，使得该光束到达挡风玻璃28上且又向用户24的眼睛32转向。在图1中通过以虚线示出的光路34说明该眩目情况，光束30可能通过该光路到达眼睛32。

根据本发明的方法，通过平视显示器12的控制设备36确定所述转向的光束30的该光路34。控制设备36例如可以被设计为平视显示器12的微型芯片或微控制器或者平视显示器12的控制器。为确定光路34(方法步骤S1)，控制设备36可以例如接收机动车10的传感器设备38的信号，其中该传感器设备38例如包括太阳传感器，即可以确定太阳入射光束方向和/或强度和/或持续时间的传感器。传感器设备38的信号例如可以通过无线的或有线的通信连接40从传感器设备38传输至控制设备36。例如，CAN总线(“Controller Area Network-Bus”)或其他本领域技术人员已知的串联总线系统可以用作示例性的有线通信连接40。图1的示例性的传感器设备38例如可以包括太阳传感器且布置在机动车10的发动机罩上或者侧视镜上。控制设备36可以额外地或另选地接收机动车10的数据通信设备42的信号，其中机动车10的数据通信设备42例如可以包括作为导航设备的GPS接收器或者机动车10的能联网的通信器。后者使得能够从车辆外部的数据服务器44接收例如天气数据，该数据例如可以通过互联网连接46传输。如果数据通信设备42例如设计为导航设备，则其可以接收卫星信号48并由此确定机动车10的方位。

为此，遮光元件16可以通过无线的或有线的通信连接40与控制设备36联接，在此例如遮光元件16的位置传感器可以把能够描述遮光元件16的当前位置和/或当前定向的信号传输给控制设备36。随后控制设备36能够根据该信号确定所述当前位置和当前定向(S2)。

控制设备36还设计用于，例如根据用于检测用户24的身体位置和/或眼睛位置的传感器设备52的信号确定围绕用户24的眼点32的、要保持避开所述转向的光束30的区域50(S3)。该传感器设备52例如可以设计为立体摄像机和/或眼睛位置传感器以及例如安置在机动车10的车顶上。要保持避开所述转向的光束的区域50指的是一种使用户24眩目的散射光可能出现的区域，因此该区域要保持避开散射光和/或反射。所述要保持避开的区域50的尺寸在此可以是存储在控制设备36中的预定的值，该值可以例如是在头部区域中的范围或者例如是围绕用户24的眼点32的半径例如为20cm的范围。所述要保持避开的区域50尤其可以取决于用户24的身体尺寸，像控制设备26根据检测用户24的身体位置和/或眼睛位置的传感器设备52的信号所能确定的那样。

在此，用于识别位置的传感器设备52可以例如检测用户24的眼点32在坐标系中的空间坐标，在该坐标系中例如可以检测机动车10的内部空间。该坐标系例如能够以预编程的方式存在于用于位置识别的传感器设备52中或者由用于位置识别的传感器设备52根据在内部空间的参照物来确定。根据所确定的光路34、遮光元件16的当前位置和/或当前定向以及所确定的要保持避开的区域50，控制设备26检测所述转向的光束30是否经过所述要保持避开的区域50(S4)。为此，同样可以使用与盖片元件14的如下位置有关的信息：在该位置中使以图1为例的光束30转向。

控制设备26可以额外地或另选地考虑环境参数，其中该环境参数例如影响太阳高度和/或环境光的光线强度。该环境参数例如可以通过传感器设备38的信号描述，该信号例如描述了太阳高度，或者该信号可以是数据通信设备43的例如描述天气信息的信号。控制设备36于是可以由例如天气信息确定究竟是否有阳光照射和确定环境光究竟是否足够强烈，以至于产生反射。

如果该过程表明所述转向的光束30通过所述要保持避开的区域50，则控制设备36产生用于调节遮光元件16的位置的控制信号。该位置在此是如下位置：在该位置中，遮光元件16遮挡了所述转向的光束30，即称作遮光位置；或者是使遮光元件在此不再处于用户的视野中的静止位置。在此，控制设备36传输控制信号至平视显示器12的调节设备54。该调节设备在此是如下设备或仪器，其被设计用于：基于控制信号例如通过调节设备54的发动机改变遮光元件16的位置。

图1示例性示出遮光元件16的第一位置，在该第一位置中遮光元件16借助于虚线示出。调节设备54可以例如借助于发动机驱动一绳索牵引装置以用于调节遮光位置，该绳索牵引装置例如使遮光元件16从静止位置(作为虚线示出)移动至遮光位置(作为连贯线示出)中。

调节设备54可以例如驱动电机构和/或机械机构和/或气动机构以用于调节遮光元件16。这例如可以借助于齿条构造、止动装置或夹紧装置进行。用于调节遮光元件16的位置的所述装置适合于一特别优选的实施例，在该实施例中遮光元件16的位置的调节可以通过沿着预定的延展平面、例如沿着轨道58移动遮光元件16来进行。该实施例还再次具体地在图2中示出。借助于这种移动机构可以使遮光元件16从第一位置(在图2中作为虚线示出)移动至遮光位置(在图2中作为连贯线示出)中，在第一位置中遮光元件16例如进入平视显示器12的壳体22中，而在遮光位置中，遮光元件16处于用户24的视野56中。为了一目了然，在此示出图2的平视显示器12，而未示出投影装置18或平面镜20。图2同样示例性示出可选的轨道58，遮光元件16例如可以沿着该轨道移动。在需要的情况下，即当环境光束30的光路34不再经过要保持避开的区域50时，遮光元件16可以再次从遮光位置回到静止位置中(S6)。

关于遮光元件16的另一个优选的调节机构，图3示出另一个实施例。下面仅探讨与图2的例子的区别。根据图3的例子，对位置的调节通过遮光元件16围绕预定的旋转点60的旋转进行。在静止位置中，遮光元件16例如可以翻转至平视显示器12的壳体22中。为此，例如可以在壳体22中设置一相应形成的凹部。调节设备54的发动机例如可以为此使遮光元件16围绕旋转点60旋转。该实施例是优选实施例，因为对该实施例来说仅需要使用小的发动机。该发动机例如可以使曲柄、绳索牵引装置或轴运动。

图4示出根据本发明的方法的另一个实施例。在此，在下文中仍仅讨论与图1的已经说明的方法的区别。

在图4的例子中，示出了机动车10中的光线情况，这种光线情况可能在示例性的太阳高度改变后出现。作为环境光源26的太阳在此例如高度更低。因此，光束30以另一个入射角入射到盖片元件14上。光路34因此改变，从而在光束30被挡风玻璃28转向之后，光束不会再经过要保持避开的区域50。如果控制设备36确定了这一点，则控制设备36可以产生一控制信号，该控制信号可以描述遮光元件16从遮光位置(以虚线示出)移动至静止位置(以遮光元件16的连贯线示出)中。像例如已经关于图2和3描述的那样，这可以通过把遮光元件移动至例如壳体22的为此匹配地设计的井部中进行(S5)。

根据本发明可以规定，用户24例如可以通过信息娱乐系统的用户端口选择对遮光元件16的位置的调节。基于操纵行为，例如按钮压力，可以产生控制信号。此外可以规定，数据通信设备42包括导航设备，例如导航仪，以及根据编程的导航路线预测光路34。为此，可以使用相关的环境参数和/或关于控制设备26的旅程的时刻的信息。

上述实施例说明了本发明的原理，即借助于平视显示器12上的调节方案提供自适应的遮光元件16、优选镜座。

在此，图1说明了如何通过调节遮光元件16、例如镜座的遮光位置来例如在高的太阳位置时阻止太阳光束反射至用户24的眼睛32中。当例如太阳高度变化时，光束30的光路34例如在要保持避开的区域50(即所谓的“无反射”区域)之外延伸，且遮光元件16可以例如再次移动到静止位置中(图4)。

用户24可能会觉得平视显示器12的遮光板也是干扰。在此例如可以涉及一种遮光板，其把平视显示器12连接至机动车10的驾驶员座舱中并进而同样可以位于遮光元件16之上。根据另一个实施例，该遮光板在遮光元件16的区域中可以安装在遮光元件16上(在图1中未示出)，从而其同样从用户24的视野移开。

借助于机动车10上的传感器技术，即借助于传感器设备38，和/或例如通过GPS的信息传输和/或通过例如太阳高度和/或天气数据，遮光元件16可以如此调节例如具有相应的运动学的镜座，使得其例如能根据太阳位置定位可视的壁部。

即如果存在这样的情况，示例性的太阳照射例如允许遮光元件16的移动和/或旋转，则遮光元件16可以被如此移动或旋转，使得至相应的区域上(至光阱的孔上)的视线受阻或减少。在此，遮光元件16优选可以借助于旋转点60(图3)和/或借助于推动机构(图2)调节。

为了阻止或减少用户24至遮光元件26上的视线，对此规定了调节方案。

由此得到了如下优点：

-可以仅在需要时使遮光元件16处于所谓的“最差位置”中，即处于一位置中，在该位置中用户24在没有遮光元件16的情况下会被眩目，从而例如在所有其他太阳高度位置的情况下阻止或减少用户24的视线落到遮光元件16上。

-由于遮光元件16的可变性实现了，在不必重新在构造上设计遮光元件16的情况下，能够把平视显示器12直接结合地安置在其他仪表板中。

-由于遮光元件16的可变性实现了，把要保持避开的区域50，即无反射区域设计为可变的，例如对用户24的眼位置32来说是可变的以及用于扩展要保持避开的区域50。