[发明专利]用于机动车辆的显示设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的显示设备，其具有用于在车辆的挡风玻璃前投影至少一个虚拟图像的装置。

背景技术

这种也称为“平视显示系统”的显示设备基本上是已知的。该显示设备由图像产生单元、光学单元和组合器组成，该组合器在机动车辆中通常简单地由挡风玻璃组成。由图像产生单元产生的图像通过光学单元投影到组合器上，从而使驾驶员可以把环境信息和显示设备的信息组合起来，而不必把视线从道路上移开。平视显示系统在驾驶员眼前约2～3米处产生竖立的、虚拟的、透明的图像。

DE 26 33 067 A1公开了一种显示设备，其中选择镜子布置结构以产生水平的虚拟图像。在此，可达到的距离——在该距离内该水平的图像被感觉为平放的——也取决于镜子的大小。需要的可达到的距离越大，镜子的大小也必须越大。这种显示设备的光学单元极快地达到机动车辆中的集成界限，因为不是任意大小的光学单元都可以(在机动车辆中)使用。因此，可得距离的有效范围受到光学单元的尺寸约束的限制。

发明内容

因此本发明的目的在于，给出一种用于机动车辆的显示设备，其虚拟图像被感觉为以任意距离位于车辆前方、但其结构仍然紧凑。

为了达到该目的，在根据本发明的用于机动车辆的显示设备中，投影装置设计用于投影弯曲的图像。

由显示设备产生的虚拟图像的这种设计是尤其有利的，因为其实现了产生被感觉为以任意距离平放或站立于车辆前方的虚拟图像。也就是说，还可以产生驾驶员感觉位于视野/地平线上的虚拟信息。此外，显示设备的这种设计实现了用于产生这种图像的非常紧凑的结构，因为虚拟图像的可显示的有效范围不再取决于光学单元的镜子的大小。

有利地，虚拟图像的形状是一柱形表面的部段。由此不仅简化了光学单元的形状的计算，而且简化了在图像源中对待显示信息的计算。

在尤其有利的设计方案中，由显示设备产生的虚拟图像可以显示为平放于车道上。这种显示方式实现了提供接触模拟的信息。通过连续地重新计算图像信息或投影参数和图像产生参数，无论车辆是否运动都可以始终在环境信息的同一位置处叠加一信息。

显示设备以尤其有利的方式设计成，使图像的至少部分区域可以显示为在车道上竖直地和/或倾斜地站立。这种实施方式允许与信息的含义相应地显示该信息。例如，关于行驶速度的信息最好站立地显示，而关于行驶路线的信息则优选平放地并与地点相关地显示。

为了能够产生这种弯曲的虚拟图像，显示设备必须具有至少一个弯曲的镜子，该至少一个弯曲的镜子与显示设备的其它部件共同作用地设计用于形成弯曲的虚拟图像。在另一个设计方案中，也可以设置多个弯曲的镜子，它们共同地与显示设备的其它部件共同作用地设计用于形成弯曲的虚拟图像。在此，弯曲的镜子的具体设计方案取决于虚拟图像的形状以及挡风玻璃的形状。

可使用任一结构足够小的数字投影仪作为图像源。由此可对显示内容或图像内容自由地进行编程。

挡风玻璃用作把环境信息与虚拟图像的信息叠加的组合器。在显示设备的光学单元中或该光学单元的结构性布置中考虑到由于挡风玻璃产生的(图像)失真/变形。

有利地，虚拟图像的亮度可根据环境亮度而改变。在日间由于环境亮度显示设备必须具有很高的光强才能辨识出信息，而例如在夜间只需要小得多的光强。通过匹配显示设备的光强还避免了驾驶员眼睛的疲劳。

有利地，尤其在危险状况中，例如可通过驾驶员手动地、或者根据检测环境亮度的传感器来改变显示设备的虚拟图像的至少部分区域的亮度。通常通过变换亮度引起驾驶员的注意。作为设计方案可设想到，(亮度的)变换速度与危险程度相关。例如，可以在显示设备中把由检测系统检测到的车道上的行人显示为一符号。随着车辆接近该行人，可使指示该行人的符号首先较慢地闪动、而随着距离的缩短越来越快地闪动。

优选地，尤其在危险状况中，图像的至少部分区域的颜色是可改变。当通过闪烁引起驾驶员的注意可能导致愤怒/不高兴时，可以设想通过颜色变换引起驾驶员的注意。在此例如可以设想另一设计方案，即在危险级别较低时，颜色只轻微地改变，例如从淡绿到深绿或从淡蓝到深蓝。在危险程度较高时，则可设想强对比的变换，例如变为红色。由于被观察的虚拟目标的形状不改变，所以对眼睛的适应强度的要求较小。

此外，本发明涉及一种具有一个或多个显示设备的机动车辆。