机动车的平视显示器和机动车的制作方法

本实用新型涉及一种机动车的平视显示器以及一种相应的机动车。设置所述平视显示器使其集成在机动车内。

背景技术：

这种类型的平视显示器和机动车通常是已知的。平视显示器是显示系统，其中，信息被投影到驾驶员的视野内，其使得驾驶员感知该信息并且此时保持他的头部位置。平视显示器通常由成像单元、光学模块和投影面构成。成像单元产生待投影的图像并且光学模块将图像导引到投影面上。投影面至少一定程度上是镜像的且同时是透光的。由成像单元产生的图像通过在投影面上的反射使图像与后面的环境重叠。使用者由此看见成像单元的被镜面反射的图像并且同时看见在反射面之后的真实世界。还已知的是，投影面在专业术语中称为合成仪，投影面设计在挡风玻璃上或者设在独立的合成仪上。独立的合成仪通常在非使用状态时可以驶入或移入。

US 2014/0002252公开了一种机动车显示设备，具有障碍识别装置和在仪表板的表面上的具备第一和第二显示器的显示单元，第一和第二显示器设计用于将信息点行列投影在挡风玻璃上，使得信息点与真实图景重叠。

此外已知碰撞警示器，其在威胁碰撞时光学地警示驾驶员。这种光学警示在极短时间内获得驾驶员的注意。

机动车为客户提供了多种可选择的装配变型方案。因此单个模块发展出多种功能，这些模块根据所选择的配置而安装或不安装在机动车内。多个所需的模块提高了生产的物流耗费和在准备备用件时的费用。

此外，机动车经常提供右舵和左舵变型方案。由于用于右舵和左舵机动车的挡风玻璃的不同的弯曲度和倾斜度，光学系统如平视显示器必须与相应的变型方案匹配。

由此需要减少机动车的复杂性并实现更高的功能集成度。

处于安全原因，碰撞警示器应定位在挡风玻璃边缘上，由此其在照明状态下实现对街道的无干扰的视野，这尤其在危险状况下是重要的。

此外，当碰撞警示器如前述定位时，因为合成仪在使用状态下不与挡风玻璃碰撞，要求平视显示器在仪表板内的布局。

技术实现要素：

由此本实用新型所要解决的技术问题是，改进前述类型的平视显示器和机动车，使得平视显示器可以既应用于右舵机动车，也应用于左舵机动车。

所述技术问题按照本实用新型通过一种机动车的平视显示器解决，所述平视显示器具有壳体，设置所述壳体使其集成在机动车的仪表板内，所述平视显示器具有：

-合成仪，用于合成平视显示器的图像和穿过合成仪的能够被感知的机动车前方的环境，其中，所述合成仪能够从非使用位置运行到使用位置，

-成像仪，用于产生图像，其中，所述成像仪设计用于通过第一光路将图像投影到合成仪上并且通过第二光路将警示图像投影到挡风玻璃上，和

-转向镜，用于将警示图像转向到挡风玻璃上，其中，所述转向镜安置在挡风玻璃一侧。

合成仪由至少部分镜面反射的镜子和至少部分透明的玻璃构成。至少部分镜面反射的侧面朝向驾驶员。合成仪例如可以设计为半透明的镜子。合成仪也可以设计为玻璃或有机玻璃。在空气和玻璃的边界面上同样反射光线。反射度是足够的，从而可以在足够照明强度的成像仪中较好地感知图像。合成仪在使用位置时通常布置在驾驶员的视野的下部区域中。通过合成仪可以感知到机动车的周围环境，使得真实的环境图像与由成像仪产生的图像相结合。

通过将合成仪从非使用位置运行到使用位置并且反之，在平视显示器未使用时可以避免在合成仪的边缘上出现视觉误解。

“图像”应理解为可感知的且可限界的几何形状并且包括一个或多个线和/或点、点阵、复杂形状和诸如此类的等等。

通过设置的两条光路，通过平视显示器也可以在关闭状态下，在此状态合成仪处于非使用位置，可以一条光路用于在合成仪上显示图像并且一条光路用于在挡风玻璃上显示警示图像。

转向镜可以通过在挡风玻璃一侧的布置非常靠近地布置在挡风玻璃的根部。由此，用于警示图像的光线导引可以如此设计，使得在挡风玻璃上的反射点到达下部区域。

在第一改进的设计方案中，所述成像仪可以设计用于，根据平视显示器的安置位置旋转警示图像。

安置位置可以是车辆的右侧或左侧，根据机动车的作为右舵或左舵的相应设计。

在一些设计方案中，可以设有两个成像仪或成像仪部分，一个用于产生图像并且一个用于产生警示图像。

在另外的设计方案中，可以设有单个成像仪。在仅设有一个成像仪的设计方案中，成像仪可以同时产生图像，从而在合成仪上显示，并且至少在合成仪处于非使用位置时在挡风玻璃上直接反射警示图像。可在挡风玻璃上反射的图像可以如前所述发生旋转，用于位置正确地显示。

在一项设计方案中，成像仪可以是LCD显示器。由成像仪产生的图像可以显示与行驶相关的信息，该信息通常显示在仪表板中、例如当前的速度、允许的最高速度、转速、导航信息和类似信息。

在一项改进的设计方案中，所述成像仪能够旋转，以便根据安置位置被置于所述用于在挡风玻璃上正确显示警示图像的正确位置。

在备选的设计方案中，控制装置可设有计算单元和存储器，其中，在所述存储器内存储有计算机程序产品，当计算机程序产品在计算单元内加载时并且由计算单元运行时，所述计算机程序产品设置用于调取平视显示器的安置位置并且根据安置位置旋转警示图像。以这种方式，借助计算单元可以根据安置位置实现警示图像的定向的修正。除了旋转警示图像也可以对警示图像进行另外的处理，用于例如消除由于玻璃弯曲度产生的失真。

在另外的改进的设计方案中规定，平视显示器的安置位置保存在所述存储器内或者在独立的存储器内。这种存储器可以将安置位置例如保存在配置数据中，其被计算机程序产品调取。独立的存储器可以是在控制装置中的独立的存储器或者在机动车内的其它独立的存储器、例如一个其中保存有特定机动车数据的机动车控制设备的存储器。通过使用计算机程序产品用于使待投影的警示图像正确定向，可以减少在平视显示器内的可运动的机械部件和构件的数量。

在改进的设计方案中，可以在壳体的挡风玻璃一侧的侧面上布置有开口，所述第二光路通过所述开口从成像仪导引至转向镜。由此，光路可以平面地导引至转向镜，这允许转向镜的多种布置方式，尤其在驾驶员的视界之外。

在另外改进的设计方案中，在挡风玻璃一侧的转向镜可调节，使得在合成仪处于非使用位置时由成像仪产生的第二光路如此被转向到机动车的挡风玻璃上，从而使由此产生的警示图像位于机动车的驾驶员的视界内。以这种方式，如此设计光线导引，使得警示图像在挡风玻璃内位于固定的高度，否则位于其它高度上，例如在开放的区域内。

根据另外改进的设计方案，可以调节合成仪，用于匹配反射的信息的显示高度。为此，合成仪可以调节高度和/或可旋转。

在另外改进的设计方案中，所述转向镜可以安置在平视显示器的壳体上。以这种方式提供完全集成的模块。根据相应的几何形状也可以要求，转向镜不安置在壳体内，而是安置在壳体外。

在备选改进的设计方案中，所述转向镜能够安置在仪表板上。在该设计方案中，转向镜不是安置在平视显示器的壳体上，而是作为独立的元件能够非常靠近地定位在挡风玻璃根部上，无需显著增大平视显示器的壳体。

在另外改进的设计方案中，所述开口设有镜片或薄膜，这可以避免平视显示器的内部污染。

在另外改进的设计方案中，镜片或薄膜可以是半透明的，由此降低显示对比度。从而可以避免由于过高的对比度使驾驶员炫目。

此外根据另外改进的设计方案，镜片或薄膜可以是颜色过滤器。颜色过滤器尤其可以是暗色的，从而产生仪表板的暗色的一致显像，这种暗色显像可以防止由于在仪表板内的突然的亮度骤升(其可视作反射)而使驾驶员炫目。这种颜色过滤器例如可以是红色过滤器。该红色过滤器基本上显示为黑色，但是对于红光是透明的或半透明的。由成像仪示出的颜色随后如此匹配，使得至少放射的光的一部分通过过滤器并到达挡风玻璃，用于警示驾驶员。

在另外改进的设计方案中，可以调节转向镜。通过调节转向镜可以相应地旋转警示图像并且正确定向地显示。

在另外的设计方案中，设有至少两个卡止位置，用于将转向镜固定在相应至少两个位置中，其中，每个可能的安置位置设置至少一个卡止位置。

在另外改进的设计方案中规定，合成仪是盖板。以这种方式，可以减少所需构件的数量。此外，可以节省空间地将合成仪置于非使用位置。

备选地可设有独立的盖板。该盖板尤其可以是粗糙的。当平视显示器没有激活时，借助盖板可以遮盖平视显示器，这一方面阻止通过平视显示器的构件在挡风玻璃上的反射，并且另一方面减少对成像元件的污损。

另外改进的方面规定，设有驱动装置、例如线性驱动装置和/或旋转驱动装置，用于在非使用位置和使用位置之间运行合成仪。线性驱动装置可以使合成仪在直线的轨道或弯道上运行。旋转驱动装置可以具有相应的运动性，从而可以实现复杂的轨道，例如用于调节合成仪用于匹配图像位置。

驱动装置还可以用于图像位置的优化，用于将合成仪上显示的图像相对于驾驶员的眼睛位置正确地定位。

在另外改进的设计方案中，设有用于在打开合成仪时遮盖光路的遮光板。由此，在打开合成仪时阻挡第二光路，使得仅在合成仪上显示图像。这消除了警示图像在挡风玻璃上和在合成仪上的双重显示。当警示图像在合成仪上显示时，可以如此旋转警示图像，使得其位置正确地显示。

在一项扩展设计方案中，遮光板可以安置在合成仪上。由此，可以通过合成仪运行到使用位置，而将遮光板置于正确的位置。

第一独立的技术方案涉及一种具有前述类型的平视显示器的机动车。相较于具有独立的碰撞警示器和平视显示器的情况，相应的机动车能够实现借助平视显示器的碰撞警示并且由此实现较低的复杂性。

另外独立的技术方案涉及一种用于运行平视显示器的方法，所述平视显示器具有壳体，设置所述壳体使其集成在机动车的仪表板内，所述平视显示器具有：

-合成仪，用于合成平视显示器的图像和穿过合成仪的能够被感知的机动车前方的环境，其中，所述合成仪能够从非使用位置运行到使用位置，

-用于产生图像的成像仪，

-其中，在合成仪处于非使用位置时在威胁出现危险的情况下由成像仪产生至少一条光线并且在挡风玻璃上投影，

-其中，根据平视显示器的安置位置，成像仪旋转图像。

以这种方式，通过未激活的平视显示器可以根据安置位置在正确的位置上输出危险警示、例如碰撞警示。

在改进的设计方案中，设有转向镜，该转向镜在合成仪处于非使用位置时或者运行到未使用位置时被调节到其它位置，使得投影到挡风玻璃上的光线可以在其位置上调节。

在所述方法的一项改进的设计方案中，在图像投影之前，平视显示器的控制装置调取平视显示器的安置位置。通过调取存储器进行调取，在所述存储器中保存安置位置。存储器可以是控制装置的组成部件或者安置在平视显示器的外面。

附图说明

在以下(必要时参照附图)详细描述了至少一个实施例的说明中获得其它的特征和细节。描述的和/或图示的特征本身或者在任意合理组合后均可构成技术方案，或许还与权利要求书无关；并且尤其还可以附加地成为一个或多个独立的申请的技术方案。以相同的附图标记表示相同的、类似的和/或功能相同的部件。在附图中：

图1示出在合成仪驶出时平视显示器的侧视图；

图2示出根据图1的平视显示器，具有驶入的合成仪；

图3示出在合成仪驶入时根据图1的平视显示器的立体图；

图4a、b示出驾驶员视角的平视显示器的两个视图；

图5示出另外的平视显示器的侧视图；

图6示出在通过合成仪显示信息时，根据图5的平视显示器的侧视图；

图7示出在输出警示信息时，根据图5的平视显示器的侧视图；

图8示出在合成仪驶出时根据图5的平视显示器的示意图；

图9示出根据图5的平视显示器的立体图，具有驶入的合成仪。

相同或功能相同的构件在以下实施例中为了改进可读性设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出具有仪表板4和安装在其内的平视显示器6的机动车2的侧视图。

平视显示器6具有壳体8，在壳体内安置有投影仪10，用于产生具有行驶信息的图像18和警示图像20。投影仪10是显示器、例如LCD显示器、OLED显示器或类似显示器。

投影仪10产生两条光路，即第一光路11.1和第二光路11.2。投影仪10的第一光路11.1被转向用于产生图像18的合成仪14上。

合成仪14被驱动装置15驱动并且由此在非使用位置和使用位置之间运行。合成仪14的位置的校准和定向通过驱动装置15实现。

合成仪14可以同时遮盖在安装状态下基本水平的、即向上定向的壳体开口16。在本实施方式中设有(未示出的)附加的盖板，其尤其具有粗糙的表面。

投影仪10沿行驶方向x向前定向并且经过光路11.2将警示图像20投影穿过在壳体8内基本沿行驶方向x向前指向的、在挡风玻璃侧的开口22，在开口后面关于光路11.2布置有转向镜24，从转向镜开始警示图像20被投射到挡风玻璃26上并且在挡风玻璃上被反射，从那里驾驶员可以感知到警示图像20。

转向镜24定位在仪表板4内。仪表板4具有开口或缺口28，第二光路11.2导引穿过所述开口28。

平视显示器6具有具备计算单元34和存储器36的控制装置32。在存储器36内存储有计算机程序产品，当计算机程序产品被加载到计算单元34中并且由计算单元34运行时，计算机程序产品设计用于，调取平视显示器6的安装位置并且根据安装位置旋转警示图像20。

合成仪14如此设计，使得该合成仪在使用位置时关闭投影仪10至转向镜24的光路，如遮光板25。警示图像20随后显示在合成仪14上。

图2示出根据图1的平视显示器2，具有处在非使用位置的合成仪14。

开放从投影仪10至转向镜24的光路，从而可以经过该光路将警示图像20投影到挡风玻璃26上，警示图像可以被驾驶员30’感知。

通过挡风玻璃26的弯曲，相应的警示图像20被旋转并且必要时另外地被校正，从而可以正确地显示。

图3示出具有光路11.2的平视显示器6的立体图，该光路11.2通过安置在挡风玻璃侧的转向镜24转向到挡风玻璃26上。

图4a显示机动车的驾驶员在平视显示器6和挡风玻璃26上看到的情况。

通过合成仪14和挡风玻璃26的不同的定向，警示图像20(在此显示为椭圆形)位置正确地在合成仪14上，但是在挡风玻璃26上转动地显示。

根据在此所描述的方案，通过警示图像的转动(如在图4b所示)实现在挡风玻璃26上的位置正确的显示，这导致在合成仪14上的转动地显示。

图5示出具有仪表板4’的机动车2’的侧视图，在仪表板内安置平视显示器6’。

平视显示器6’具有壳体8’，在该壳体内安置用于产生具有行驶信息的图像18’的第一投影仪10’和用于产生警示图像20’的第二投影仪12’。第一投影仪10’是显示器、例如LCD显示器、OLED显示器或类型显示器。第二投影仪12’是LED行列或矩阵，但其在另外的实施方式中也可以是显示器。

两个投影仪10’、12’的光路不同地设计。投影仪10’的光路11.1’在合成仪14’上转向，该合成仪14’由驱动装置15’驱动。

合成仪14’同时是出壳体开口16’的盖板，该出口在安装状态下是基本上水平的、即向上指向。备选地，可以采用(未示出的)附加的盖板，其尤其具有粗糙的表面。

在处于所示的驶出的使用位置时，图像18’在合成仪14’上转向并且从合成仪上进入驾驶员的视野。

投影仪12’沿行驶方向向前定向并且借助光路11.2’将警示图像20’穿过在壳体8’内的基本上沿行驶方向x’向前指向的开口22’投影，关于光路11.2’，挡风玻璃侧的转向镜24’安置在开口22’的后面，从转向镜开始警示图像20’投射到挡风玻璃26’上并且在挡风玻璃上反射。

转向镜24’定位在仪表板4’内。仪表板4’具有开口或缺口28’，光路11.2’导引穿过所述开口。

平视显示器6’具有具备计算单元34’和存储器36’的控制装置32’。在存储器36’内存储有计算机程序产品，当计算机程序产品被加载到计算单元34’并且由计算单元34’运行时，计算机程序产品设计用于，调取平视显示器6’的安装位置并且根据安装位置旋转警示图像20’。

图6示出至驾驶员30’的光路11.1’。

图像18’的光路11.1’如此计算，使得驾驶员30’感知通过合成仪14’的图像18’。

图7示出在关闭平视显示器6’时在警示图像20’借助第二投影仪12’输出的情况下的光路11.2’。

根据挡风玻璃26’的弯曲如此由第二投影仪12’产生警示图像20’，使得该警示图像位置正确地由驾驶员30’感知。

通过所示的配置构型，即使在平视显示器6’关闭时并且在合成仪14’处于未使用位置中也可以输出警示图像20’。

图8示出借助第二投影仪12’的警示图像20’和通过处于使用位置的合成仪14’的图像18’的组合输出。

在激活平视显示器6’时并且在合成仪14’处于使用位置时，可以同时通过合成仪14’显示行驶信息、例如速度、转速、温度、行驶指示等，并且通过第二投影仪12’在挡风玻璃26’上显示警示图像20’。

警示图像20’比图像18’更高地向驾驶员30’显示，使得在合成仪14’不处于使用位置时通过合成仪14’遮蔽警示图像20’。

图9示出机动车2’的立体示意图。

合成仪14’安置在仪表板4’和挡风玻璃26’之间并且是透明的。相应的合成仪14’例如可以由有机玻璃板构成。

虽然通过优选实施例详细说明和描述了本实用新型，但本实用新型并不受所公开的实施例的限制，并且技术人员可以推导出其它变型方案。因此明确的是，存在大量的变型可行性。同样明确的是，示例性的实施方式仅仅作为示例，这些示例绝不以任何形式限制本实用新型的保护范围、应用和构造。通过前述说明和附图说明更多地是向技术人员提供一种用于转化示例性实施方式的技术教导，其中，只要不脱离权利要求书及其法律上的同等物(如说明书中的进一步阐述内容)所定义的保护范围，则技术人员在所公开的实用新型设想的知识范围内便可以进行各种改变，例如关于单个的、在示例性实施方式中所述的元件的功能和结构方面的改变。

附图标记列表

2、2’ 机动车

4、4’ 仪表板

6、6’ 平视显示器

8、8’ 壳体

10 投影仪

10’ 第一投影仪

11.1、11.1’ 第一光路

11.2、11.2’ 第二光路

12’ 第二投影仪

14、14’ 合成仪

15、15’ 驱动装置

16、16’ 开口

18、18’ 图像

20、20’ 警示图像

22、22’ 开口

24、24’ 转向镜

25’ 遮光板

26、26’ 挡风玻璃

28、28’ 开口

30、30’ 驾驶员

32、32’ 控制装置

34、34’ 计算单元

36、36’ 存储器

x、x’ 行驶方向