具有并且用于自动接通/切换平视显示器装置的调节装置的系统和方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于自动接通/切换调节装置来调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/或垂直位置的系统，该系统包括：平视显示器装置(1)，其被布置用于，能将显示投影到车辆的投影面(2)上，和-与平视显示器装置(1)耦联的、具有操作装置(4)的调节装置(3)，所述调节装置被设置用于，通过在操作装置(4)上进行操作处理能调节平视显示器装置(1)的视窗的至少水平和/或垂直位置，其中，所述系统还包括：用于检测和评估平视显示器装置(1)的使用者的视向的检测装置(5)，和-与调节装置(3)和检测装置(5)耦联的控制装置(6)，其中，所述控制装置(6)被设置用于，如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向投影面(2)观看，则接通/切换调节装置(3)用于调节车辆(7)的平视显示器装置(1)的水平和/或垂直的视窗。
【专利说明】
具有并且用于自动接通/切换平视显示器装置的调节装置的系统和方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种具有并且用于自动接通/切换平视显示器装置的调节装置的系统和方法。【背景技术】
[0002]由现有技术已知的平视显示器是众多例如用于为(机动)车辆的驾驶员显示例如文字、图表、虚拟图像等形式的对其而言重要的信息的解决方案中的一种。
[0003]特别是由于在(机动)车辆中可供平视显示器使用的构造空间较小，使使用者能够在其中看到平视显示器所显示的信息的视窗相对较小，视窗也被称为“眼睛盒(eye box)” 或“头部盒(head box)”。因为例如由于不同的身体尺寸、沿水平方向的座位设定、座位面的高度和座椅靠背的斜度的原因，可能的使用者(驾驶员)的眼睛位置或头部位置可能明显不同，所以在被固定设置的视窗(“眼睛盒”或“头部盒”)的情况下，使用者可能不能看到由平视显示器所提供的信息，因为其眼睛位置处于视窗之外。
[0004]基于这种背景已经研发了多种解决方案，利用这些解决方案可以在车辆中调整平视显示器装置在投影面上的显示的水平和/或垂直位置并且进而调整视窗的位置。
[0005]从而例如DE 10 2005 009 397 A1描述了一种具有平视显示器的机动车，其中用于操作平视显示器的操作单元布置在机动车的驾驶员车门的扶手中。操作单元可以具有用于垂直和水平地调节平视显示器的视窗的操作元件，其中该操作单元可以设计成转动开关。
[0006]DE 10 2007 015 877 A1提出一种用于车辆中的虚拟图像的成像装置，其中能够利用与检测单元连接的接口并且通过计算单元调节虚拟图像的定位，所述检测单元用于检测至少一个车辆部件的空间位置，所述计算单元用于基于该至少一个车辆部件的空间位置来定位虚拟图像。被作为车辆部件的空间位置考虑的例如可以是车辆的驾驶员座位的位置、后视镜的位置和/或至少一个方向盘的高度位置。由至少一个车辆部件的位置可以确定头部位置，并根据所存储的头部位置实现虚拟图像的成像。
[0007]由DE 10 2007 035 505 A1已知一种具有用于显示信息的平视显示器的机动车， 其中能够从在机动内部的空间元件看到平视显示器显示的信息。机动车还具有:用于调整空间元件位置的调整装置;用于检测机动车的驾驶员的眼睛或头部的位置的检测装置;和控制装置，其中该控制装置被这样布置和与调整装置和检测装置耦联，使得基于所检测到的驾驶员的眼睛或头部的位置来调整空间元件的位置。
[0008]并且DE 10 2008 023 225 A1描述了一种平视显示器，其具有:用于产生图像的图像产生装置;用于使图像成像、特别是成像到车辆的挡风玻璃上的光学系统；用于调整成像装置从而改变图像的成像高度的调整装置;被布置成根据对成像装置的调整来使图像产生装置自动转动的控制装置。由此要补偿在安装平视显示器时的偏差、在安装挡风玻璃时的偏差和/或挡风玻璃的曲率，这在对产生的图像进行高度调节时造成待显示的字标“下垂”。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于，以新颖的且有利的方式改进由现有技术已知的、用于调节平视显示器在(机动)车辆中的显示的系统。所述目的通过根据权利要求1所述的系统、根据权利要求5所述的方法以及根据权利要求7所述的车辆来实现。本发明的有利的改进方案是从属权利要求的主题。
[0010]与之相应地提出了一种根据本发明的、用于自动接通/切换调节装置来调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/或垂直或竖直位置的系统，该系统包括:[〇〇11]-平视显示器装置，其被设置用于，能将显示投影到车辆的投影面上，和
[0012]-与平视显示器装置耦联的、具有操作装置的调节装置，所述调节装置被设置用于，通过在操作装置上进行操作处理能调节平视显示器装置的视窗的至少水平和/或垂直位置，
[0013]根据本发明的系统的特征在于，所述系统还包括:
[0014]-用于检测和评估平视显示器装置的使用者的视向的检测装置，和
[0015]-与调节装置和检测装置耦联的控制装置，其中所述控制装置被设置用于:如果且只要由检测装置识别出使用者朝向投影面观看，则接通/切换调节装置用于调节车辆的平视显示器装置的水平和/或垂直的视窗。
[0016]通过根据本发明的系统得出了下述优点，平视显示器装置的使用者为了调节平视显示器装置的水平和/或垂直的视窗不必再以机械的方式激活或切换调节装置，而是如果且只要使用者朝向投影面观看，则使用者能够直接利用在操作装置上进行的操作处理来实现这种调节。
[0017]根据该系统的第一种有利的改进方案，该系统的特征在于，具有操作装置的调节装置还被布置用于调节车辆的至少一个外后视镜和/或内后视镜。通过这种改进方案能以有利的方式减少用于各式各样的车辆侧的装置的操作元件的数量。
[0018]根据该系统的第二种有利的改进方案，该系统的特征在于，所述控制装置还被设置用于:
[0019]-如果且只要由检测装置识别出使用者朝向外后视镜观看，则接通/切换调节装置用于通过使用者在操作装置上进行操作处理来调节外后视镜，和/或
[0020]-如果且只要由检测装置识别出使用者朝向内后视镜观看，则接通/切换调节装置用于通过使用者在操作装置上进行操作处理来调节内后视镜。
[0021]根据该系统的另一种有利的改进方案，所述调节装置包括作为操作装置的至少一个操纵杆或转动开关。
[0022]本发明还涉及一种在使用根据本发明的系统或其有利的改进方案之一的情况下用于自动接通/切换调节装置来调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/或垂直位置的方法。
[0023]根据本发明的方法包括下述步骤:
[0024]-利用检测装置来检测和评估平视显示器装置的使用者的视向；和
[0025]-如果且只要由检测装置识别出使用者朝向投影面观看，则通过控制装置接通/切换调节装置用于调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/或垂直位置。
[0026]根据该方法的第一种有利的改进方案，该方法还包括下述步骤:
[0027]-如果且只要由检测装置识别出使用者朝向外后视镜观看，则通过控制装置接通/ 切换调节装置用于调节外后视镜，和/或
[0028]-如果且只要由检测装置识别出使用者朝向内后视镜观看，则通过控制装置接通/ 切换调节装置用于调节内后视镜。
[0029]本发明还涉及一种具有根据本发明的系统或其改进方案之一的车辆。
[0030]根据所述车辆的一种有利的改进方案，所述车辆的特征在于，调节装置的操作装置布置在驾驶员车门、方向盘、仪表盘、副仪表盘/中心托架的区域中或者布置在驾驶员座位和副驾驶员座位之间。【附图说明】
[0031]借助附图详细阐述本发明。
[0032]附图示意性示出了根据本发明的系统的实例。
[0033]在附图中的图示是纯示意性的并且未按比例。【具体实施方式】
[0034]下面阐述的实施例为本发明的优选实施例。当然本发明未受这些实施例的限制。
[0035]如在附图中示意性示出的那样，根据本发明的系统用于自动接通/切换调节装置， 该调节装置用于调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/或垂直位置，该系统包括: [〇〇36]-平视显示器装置1，其被设置用于，能将显示投影到车辆的投影面2上;和[〇〇37]-与平视显示器装置1耦联的、具有操作装置4的调节装置3,其被设置用于:通过在操作装置4上进行操作处理能调节平视显示器装置1的视窗的至少水平和/或垂直位置。
[0038]根据本发明的系统的特征在于，该系统进一步具有用于检测和评估平视显示器装置1的使用者的视向的检测装置5和与调节装置3和检测装置5耦联的控制装置6,其中控制装置6被设置用于，如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向投影面2观看，则接通/切换调节装置3用于调节车辆7的平视显示器装置1的水平和/或垂直的视窗。[〇〇39]在平视显示器装置1中，光源、例如发射光的二极管的光已知通过光转向光学系统转向到图像产生装置、例如液晶显示器上，并且以这种方式产生的图像借助成像装置投影到车辆的镜面反射的、透明的投影面2上，其还能以“组合器(Combiner)”的形式构成。
[0040]借助投影面2,使平视显示器装置1的光反射到使用者(驾驶员)的眼睛中。因为投影面2在车辆7中通常定位在使用者(驾驶员)前方(挡风玻璃)并且部分经由驾驶员的目光范围延伸到车辆7的周围区域中，所以驾驶员可以同时观看车辆7的周围区域和由平视显示器装置1提供的信息。在此，驾驶员不必改变其眼睛的焦点，因为平视显示器装置1图像被投影得无穷远/足够远。[〇〇41]原则上可以借助平视显示器装置1显示所有可能的信息(形式为虚像)，例如车辆7 的运行状态、车辆速度、导航指示、警告等。现代平视显示器装置1能够以位置合适、即定位合适且透视合适的方式使信息显现到使用者的视阈中。[〇〇42]如上所述，特别是由于(机动)车辆提供的用于平视显示器装置1的构造空间的原因，使使用者能够在其中看到平视显示器1所显示的信息的视窗(“眼睛盒”或“头部盒”)相对较小，从而下述情况是期望的或者甚至必须的:平视显示器装置1的视窗能针对不同的使用者沿水平和垂直方向进行调节。
[0043]为此本身已知的解决方案之一提出，设置一种具有操作装置的调节装置，其中通过在操作装置上进行操作处理可以设定或调节平视显示器装置的视窗。然而在进行设定或调节平视显示器装置的视窗之前常常需要，使用者通过在操作装置上第一次操作处理将调节装置从断开状态(例如操作装置的中间位置)调至接通状态。
[0044]这些缺点通过根据本发明的系统来克服。
[0045]根据本发明的系统具有用于检测和评估平视显示器装置1的使用者的视向的检测装置5。这种检测装置5由现有技术已知。
[0046]针对在(机动)车辆中的应用情况，能实施无接触式测量的外部系统通常是有利的。在这些系统中原则上总是使用至少一个摄像装置，利用其识别在脸部范围内的眼睛并且跟踪眼睛的运动。[〇〇47]已知了各种技术可以被应用于用来检测和评估使用者视向的装置。在“云台(Pan-Tilt)”系统中 ，能机械运动的组件使得具有摄像机光学器件的摄像机跟踪使用者的头部运动。在“转镜(Tilting-Mirror)”系统中，摄像机和光学器件空间固定地安装，并且使得伺服驱动的镜面能够在头部运动时跟踪眼睛。在“固定摄像机”系统中省略了能机械运动的组件，并且借助图像处理来评估由一个或多个摄像装置检测的图像。
[0048]因为用于检测和评估使用者视向的检测装置5位置固定地安装在(机动)车辆7内部的已知位置处，所以通过使用者(驾驶员)的至少一个眼睛和所查明的视向的位置能够至少以必要的精度来确定:使用者(驾驶员)正看向车辆内室中的哪个位置。
[0049]在(机动)车辆7中同样固定给出投影面2的位置和尺寸，在其内部可以投影平视显示器装置1的(虚拟)图像。
[0050]能以适合的时间间隔(例如 1 x/s，2x/s，3x/s，4x/s，5x/s，8x/s，1 Ox/s，15x/s，20x/ S，25x/S，3〇X/S;X =次，s =秒)重复检测的使用者(驾驶员)视向，借助所检测的使用者的视向以及投影面2的已知的位置和尺寸，能够因此以简单的方式(例如在使用检测装置5的检测轴线与使用者的视向之间的角度的情况下)确定使用者(驾驶员)是否朝向投影面2观看。
[0051]如果且只要驾驶员朝向投影面2观看，则借助控制装置6接通或切换调节装置3用于调节车辆7的平视显示器装置1的水平和/或垂直的视窗。控制装置6(以适合的时间间隔) 从检测装置5接收为此必要的数据或者从检测装置5询问为此必要的数据。
[0052]控制装置6可以是能够用于接通、切换并且在必要时还断开调节装置3的任何控制装置。控制装置6例如可以是当今已经存在于多种现代(机动)车辆中的数字计算装置的组成部分，但或者也可以是与之分开的部件或构件。控制装置6可以被布置用于，与调节装置3 和检测装置5以有线连接或无线的方式通信。控制装置6、调节装置3和检测装置5例如可以利用车辆侧的总线系统(例如CAN总线)耦联，或者通过车辆侧的总线系统通信。[〇〇53]调节装置3可以是能够用于调节平视显示器装置1的视窗的水平和/或垂直位置任何合适的装置，例如是具有电动驱动的螺杆、齿轮、齿杆和/或(步进)电机的调节装置3,利用其可以相对于车辆7至少沿着两个方向轴线设定或调节平视显示器装置1的取向或者成像装置到镜面反射的、透明的投影面2上的投影方向。[〇〇54]在根据本发明的系统中，控制装置6被设置用于，如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向投影面2观看，则接通/切换调节装置3用于调节车辆7的平视显示器装置1的水平的和/或垂直的视窗。
[0055]因此，(机动)车辆的使用者(驾驶员)不必首先将操作装置从断开状态(例如操作装置的中性位置)调至接通状态，就可以通过在操作装置4上进行操作处理来调节平视显示器装置1的视窗。而是当使用者在操作装置4上进行操作处理时朝向投影面2观看就足够了。
[0056]如根据所述系统的第一种有利的改进方案所规定的那样，当将具有操作装置4的调节装置3进一步被至少设置用于调节车辆的至少一个外后视镜8和/或内后视镜9时，如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向投影面2观看，则调节装置3通过控制装置6被自动地接通或切换以用于通过在操作装置上进行操作处理来调节平视显示器装置1的视窗的水平和/或垂直位置。
[0057]因此在这种有利的改进方案中得出了下述优点:一方面可以减少用于不同的在车辆侧的装置的操作元件的数量，然而同时获得了根据本发明的系统的优点。
[0058]如下述方式根据所述系统的另一种有利的改进方案规定，当控制装置6进一步被布置用于下述情况时，得出了其它优点:
[0059]-如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向外后视镜8观看，则接通/切换调节装置3用于通过使用者在操作装置4上进行操作处理来调节外后视镜8,和/或
[0060]-如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向内后视镜9观看，则接通/切换调节装置3用于通过使用者在操作装置4上进行操作处理来调节内后视镜9。
[0061]在此，用于调节平视显示器装置1的调节装置的功能与用于调节至少另一个在车辆侧的装置的功能、例如与用于调节外后视镜8和/或内后视镜9的功能相组合。
[0062]仅通过检测和评估使用者的视向，就“激活”、即接通或切换调节装置3用于对使用者所直视的那个在车辆侧的装置进行调节。因此即使对于多种不同的在车辆侧的装置也能利用仅一个操作装置4进行调节，而使用者不必在该操作装置或与其分开的操作装置中进行任何机械切换(功能选择)。
[0063]调节装置3可以包括所有适合的装置来作为操作装置4。然而以优选的方式，调节装置3包括至少一个操纵杆或转动开关来作为操作装置4。这种类型的装置本身由现有技术已知。[〇〇64] 例如可以利用操纵杆向左或向右运动来调节平视显示器装置1的视窗的水平位置，并且利用操纵杆向上或向下或者向前或向后运动来调节平视显示器装置1的视窗的垂直位置。以相应的方式可以调节外后视镜8和内后视镜9的镜元件的取向。
[0065]根据本发明在转动开关中可以设置，通过沿着第一方向轴线移动或摆动操作面， 平视显示器装置的视窗可以向上或向下移动;通过沿着垂直于第一方向轴线取向的第二方向轴线移动或摆动操作面，平视显示器装置的视窗可以向左或向右移动。
[0066]还可以通过使转动开关转动进一步规定，由此能选取一个或多个在车辆侧的其它装置，例如外后视镜的后视镜加热、翻动(Anklappen)等。
[0067]本发明还包括一种用于在使用根据权利要求1至4中任一项所述的系统的情况下自动接通/切换调节装置3用来调节车辆7的平视显示器装置1的视窗水平和/或垂直位置的方法。
[0068]根据本发明的方法包括下述步骤:
[0069]-利用检测装置5检测和评估平视显示器装置1的使用者的视向；和
[0070]-如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向投影面2观看，则通过控制装置6接通/切换调节装置3用于调节车辆7的平视显示器装置1的视窗的水平和/或垂直位置。
[0071]以有利的方式，可以如下改进根据本发明的方法，所述方法进一步包括下述步骤:
[0072]-如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向外后视镜8观看，则通过控制装置6接通/切换调节装置3用于调节外后视镜8,和/或
[0073]-如果且只要由检测装置5识别出使用者朝向内后视镜9观看，则通过控制装置6接通/切换调节装置3用于调节内后视镜9。
[0074]本发明还包括一种具有根据权利要求1至4中任一项所述的系统的车辆7。所述车辆7能以有利的方式以如下方式改进:调节装置3的操作装置4布置在驾驶员车门、方向盘、 仪表盘、副仪表盘的区域中或者布置在驾驶员座位和副驾驶员座位之间。
[0075]如果在本申请中使用表达方式“只要”(由检测装置5识别出使用者朝确定的方向观看)，则以此还包括使用者在此期间例如暂时由于某一事件而转移视线或由于看向操作装置4的原因而不再朝确定方向观看的短的时间间隔，例如0.2s、0.5s、ls、1.5s、2s(s = 秒)。在该短时间间隔内，根据本发明，调节装置3也能够保持接通来继续用于调节使用者之前朝其方向看去的在车辆侧的装置。由此即使当使用者暂时不朝相应的在车辆侧的装置观看时，在操作装置4上进行操作处理时使用者也不会中断调节车辆侧的装置的过程，或者说使用者可以通过在操作装置4上进行操作处理开始在车辆侧的装置中的调节。[〇〇76] 在通过沿垂直方向在投影面2上调节平视显示器装置1的(虚像)图像来调节平视显示器装置1的视窗时，同样可以规定，基于对成像装置的调节而引起图像产生装置的预先给定的、自动的转动。由此能补偿在安装平视显示器时的偏差、在安装挡风玻璃时的偏差和/或挡风玻璃的曲率，这会在对所产生的图像进行高度调节时造成待显示的成像的“扭曲”(例如“下垂”)。
[0077]因为本领域技术人员已知用于根据本发明的系统以及其改进方案、实施方式、实施例的可能的组件(部件、构件、元件、硬件和软件组件等)以及其可能的共同作用，所以在本申请中不需要再对其进行详细阐述。
[0078]通过本发明，利用调节装置3的操作装置4在没有机械切换(功能选择)的情况下对平视显示器装置1进行调节。使用者(驾驶员)可以通过下述方式设定/调节平视显示器装置 1:使用者看向平视显示器装置1的投影面2并且对操作装置4进行操纵，如果且只要由用于检测和评估使用者的视向的检测装置5识别出使用者朝向投影面2观看，则借助控制装置6 自动地接通/切换操作装置以用于设定/调节平视显示器装置1的视窗。
【主权项】
1.一种用于自动接通/切换调节装置来调节车辆的平视显示器装置的视窗的水平和/ 或垂直位置的系统，该系统包括:-平视显示器装置(1)，其被布置用于，能将显示投影到车辆的投影面(2)上，和-与平视显示器装置(1)耦联的、具有操作装置(4)的调节装置(3)，所述调节装置被设 置用于，通过在操作装置(4)上进行操作处理能调节平视显示器装置(1)的视窗的至少水平 和/或垂直位置，其特征在于，所述系统还包括:-用于检测和评估平视显示器装置(1)的使用者的视向的检测装置(5)，和-与调节装置(3)和检测装置(5)耦联的控制装置(6)，其中，所述控制装置(6)被设置用 于:如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向投影面(2)观看，则接通/切换调节装置 (3)用于调节车辆(7)的平视显示器装置(1)的水平和/或垂直的视窗。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，具有操作装置(4)的调节装置(3)还至少被 布置用于调节车辆(7)的至少一个外后视镜(8)和/或内后视镜(9)。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制装置(6)还被设置用于:-如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向外后视镜(8)观看，则接通/切换调节装 置(3)用于通过使用者在操作装置(4)上进行操作处理来调节外后视镜(8)，和/或-如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向内后视镜(9)观看，则接通/切换调节装 置(3)用于通过使用者在操作装置(4)上进行操作处理来调节内后视镜(9)。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述调节装置(3)包括作为操 作装置(4)的至少一个操纵杆或转动开关。5.—种在使用根据权利要求1至4中任一项所述的系统的情况下用于自动接通/切换调 节装置(3)来调节车辆(7)的平视显示器装置(1)的视窗的水平和/或垂直位置的方法，该方 法具有下述步骤:-利用检测装置(5)来检测和评估平视显示器装置(1)的使用者的视向；和-如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向投影面(2)观看，则通过控制装置(6)接 通/切换调节装置(3)用于调节车辆(7)的平视显示器装置(1)的视窗的水平和/或垂直位置。6.根据权利要求5所述的方法，还包括下述步骤:-如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向外后视镜(8)观看，则通过控制装置(6) 接通/切换调节装置(3)用于调节外后视镜(8)，和/或-如果且只要由检测装置(5)识别出使用者朝向内后视镜(9)观看，则通过控制装置(6) 接通/切换调节装置(3)用于调节内后视镜(9)。7.—种具有根据权利要求1至4中任一项所述的系统的车辆(7)。8.根据权利要求7所述的车辆(7)，其特征在于，调节装置(3)的操作装置(4)布置在驾 驶员车门、方向盘、仪表盘、副仪表盘的区域中或者布置在驾驶员座位和副驾驶员座位之 间。
【文档编号】G02B27/01GK106030465SQ201580009411
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月20日
【发明人】T·布阿齐兹
【申请人】奥迪股份公司