DE102008055187A1 - Projection display device for vehicles - Google Patents

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DE102008055187A1
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Eladio Lopez
Jean-Charles Pandazis
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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Projektionsanzeigevorrichtung (2) für Fahrzeuge (1) mit einer Kontrolleinheit (13) zur Kontrolle von Darstellungsparametern, einer Abbildungsoptik (10, 11, 12) zur Abbildung eines anzuzeigenden Bildes bzw. einer anzuzeigenden Information und zur Lenkung von Umgebungslicht (8, 9) aus der Umgebung des Fahrers (6) und des Fahrzeugs (1) über einen Strahlengang (4) in die Projektionsanzeigevorrichtung (2), sowie einer Detektionseinheit (14, 15) zur Detektion von Licht, welches über die Abbildungsoptik (10, 11, 12) in die Detektionseinheit (14, 15) geführt ist, und zur Bereitstellung von Kontrolldaten an die Kontrolleinheit (13). Um eine verbesserte Bild- bzw. Informationsdarstellung zu ermöglichen und die Fahrsicherheit zu erhöhen, ist die Detektionseinheit (14, 15) zur Bestimmung der Richtung des an der Iris des Fahrers reflektierten Lichtes und zur Bereitstellung entsprechender Kontrolldaten ausgebildet.Proposed is a projection display device (2) for vehicles (1) with a control unit (13) for controlling display parameters, imaging optics (10, 11, 12) for imaging an image or information to be displayed and for directing ambient light (8, 9) from the environment of the driver (6) and the vehicle (1) via a beam path (4) in the projection display device (2), and a detection unit (14, 15) for detecting light, which on the imaging optics (10, 11 , 12) is guided into the detection unit (14, 15) and for providing control data to the control unit (13). In order to enable an improved image or information presentation and to increase driving safety, the detection unit (14, 15) is designed to determine the direction of the light reflected at the driver's iris and to provide corresponding control data.

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Description

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik bekannt und mittlerweile handelsüblich sind Projektionsanzeigevorrichtungen, insbesondere sog. Head-up-Displays (HUD) für Fahrzeuge, wie beispielsweise beschrieben in der Druckschrift DE 100 36 570 B4 .From the prior art known and now commercially available projection display devices, in particular so-called. Head-up displays (HUD) for vehicles, such as described in the document DE 100 36 570 B4 ,

Des Weiteren finden sich im Stand der Technik Projektionsanzeigen mit Detektionseinheiten zur Ermittlung einer Blickrichtung eines Fahrers in einem Fahrzeug. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise bekannt geworden durch die Druckschrift DE 10 2005 052 424 A1 . In dieser Offenlegungsschrift ist die Detektionseinheit dazu ausgebildet, den Fahrer über die Abbildungsoptik der Projektionsanzeige zu beobachten. Außerdem ist aus der genannten Druckschrift bekannt, das Fahrzeug mit einer Kamera zur Beobachtung der Straßenszenerie auszustatten und die Anzeige gemäß der Kameraaufnahme anzupassen.Furthermore, projection displays with detection units for determining a viewing direction of a driver in a vehicle can be found in the prior art. Such a device has become known, for example, by the document DE 10 2005 052 424 A1 , In this publication, the detection unit is designed to observe the driver on the imaging optics of the projection display. It is also known from the cited document to equip the vehicle with a camera to observe the street scene and adjust the display according to the camera shot.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Projektionsanzeigevorrichtung für Fahrzeuge vorzuschlagen, die eine verbesserte Bild- bzw. Informationsdarstellung ermöglicht und mit der die Fahrsicherheit erhöht werden kann.task The invention is a projection display device for To propose vehicles that improved image or information presentation allows and increases driving safety can be.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einer Projektionsanzeigevorrichtung der eingangs genannten Art, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The Task is, starting from a projection display device of the type mentioned above, by the characterizing features of Claim 1 solved.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.By the measures mentioned in the dependent claims are advantageous embodiments and refinements of Invention possible.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung für Fahrzeuge dadurch aus, dass die Detektionseinheit zur Bestimmung der Richtung des reflektierten Lichtes und zur Bereitstellung entsprechender Kontrolldaten ausgebildet ist.Accordingly a projection display device according to the invention is characterized for vehicles characterized in that the detection unit for Determining the direction of the reflected light and providing it appropriate control data is formed.

Unter Fahrzeugen sind im Sinne der Erfindung beispielsweise Kraftfahrzeuge, aber auch Luftfahrzeuge oder dergleichen zu verstehen.Under Vehicles are within the meaning of the invention, for example motor vehicles, but also to understand aircraft or the like.

Die erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung umfasst eine Kontrolleinheit zur Kontrolle von Darstellungsparametern, wie z. B. Helligkeit der Darstellung, Schärfe der Projektion, Kontrast, Position des projektierten Bildes, Art und Inhalt der Informationen usw.The Projection display device according to the invention includes a control unit for controlling display parameters, such as B. Brightness of the display, sharpness of the projection, Contrast, position of the projected image, type and content of the Information etc.

Die Projektionsdarstellung kann beispielsweise auf eine Windschutzscheibe als Reflektionsfläche, aber auch auf beispielsweise einen Kombinierer (engl. Combiner) als Projektionsfläche geworfen werden. Im Falle einer Windschutzscheibe nimmt der Beobachter, also z. B. der Fahrer, ein sog. virtuelles Bild wahr, welches sich scheinbar aus seiner Sicht hinter der Windschutzscheibe befindet.The Projection representation can, for example, on a windshield as a reflection surface, but also on for example one Combiner thrown as a projection screen become. In the case of a windshield, the observer takes, so z. As the driver, a so-called. Virtual image true, which seems to be from his point of view is located behind the windshield.

Außerdem ist bei der Projektionsanzeigevorrichtung eine Abbildungsoptik zur Abbildung eines anzuzeigenden Bildes bzw. einer anzuzeigenden Information vorhanden. Bei anzuzeigenden Informationen kann es sich beispielsweise um Angaben wie die Ist-Geschwindigkeit des Fahrzeugs, die erlaubte Geschwindigkeit auf der aktuellen Straße, sonstige Fahrzeugdaten, Informationen zur Wetterlage, Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug, Weginformationen usw. handeln. Derartige Informationen können aber beispielsweise oft auch durch anzuzeigende Bilder unterstützt werden, beispielsweise durch Wegkarten oder durch Anzeige benachbarter Fahrzeuge, auch als schematische Diagramme. Die Abbildungsoptik selbst umfasst in der Regel aus der Optik bekannte Vorrichtungen und Systeme, wie z. B. Spiegel, Linsen, Blenden, Filter usw. Es ist aber auch möglich, beispielsweise Mikrospiegelanzeigen einzusetzen. Derartige Mikrospiegelanzeigen bestehen aus einer Matrix von kleinen Spiegeln, welche zwischen fixen Neigungspositionen verkippt werden können. Die Frequenz, mit der dabei zwischen den einzelnen Neigungspositionen gewechselt werden kann, kann deutlich höher sein als die Frequenz, die zur videofähigen Darstellung benötigt wird.Furthermore is in the projection display device an imaging optics for Illustration of an image or information to be displayed available. For information to be displayed, for example to details such as the actual speed of the vehicle that allowed Speed on the current road, other vehicle data, Weather information, distance to the vehicle in front, Path information, etc. act. But such information can for example, often supported by images to be displayed be, for example, by way maps or by display of neighboring Vehicles, also as schematic diagrams. The imaging optics itself usually includes devices known from optics and systems such. As mirrors, lenses, apertures, filters, etc. It But it is also possible, for example micromirror displays use. Such micromirror displays consist of a matrix of small mirrors which tilt between fixed tilt positions can be. The frequency with which between the individual Tilt positions can be changed significantly higher its as the frequency leading to the video-capable presentation is needed.

Über diese Abbildungsoptik kann jedoch auch Umgebungslicht aus der Umgebung des Fahrers und des Fahrzeuges über einen Strahlengang in die Projektionsanzeigevorrichtung gelenkt werden. Des Weiteren ist bei einer erfindungsgemäßen Projektionsanzeigevorrichtung eine Detektionseinheit zur Detektion von Licht, welches über die Abbildungsoptik in die Detektionseinheit geführt ist, vorhanden. Die Detektionseinheit ist außerdem dazu ausgebildet, Kontrolldaten bereitzustellen, welche in der Kontrolleinheit verarbeitet werden können.about However, this imaging optics can also ambient light from the environment of the driver and the vehicle via a beam path be directed into the projection display device. Furthermore is in a projection display device according to the invention a detection unit for detecting light which over the imaging optics is guided into the detection unit, available. The detection unit is also designed to Provide control data, which processes in the control unit can be.

Die erfindungsgemäße Projektionsanzeigevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Detektionseinheit dazu ausgebildet ist, die Richtung des an der Iris des Fahrers reflektierten Lichtes zu bestimmen. Die aus dieser Bestimmung gewonnenen Kontrolldaten können der Kontrolleinheit zur Verfügung gestellt werden. Da die Kontrolleinheit die Kontrolle von Darstellungsparametern übernimmt, ist es somit auch möglich, die Bild- bzw. Informationsdarstellung entsprechend anzupassen. Beispielsweise kann die Intensität des reflektierten Lichtes, welches von der Detektionseinheit detektiert wird, Aussagen darüber machen, welcher Lichtintensität der Fahrer ausgesetzt ist. Entsprechend können durch Anpassung der Darstellungsparameter die anzuzeigenden Bilder bzw. Informationen u. a. bezüglich Helligkeit, Kontrast, Position usw. derart angepasst werden, dass der Fahrer die Informationen in Anpassung an seine augenblickliche Situation noch wahrnehmen kann. Da es sich bei den Informationen, welche durch die Projektionsanzeigevorrichtung angezeigt werden, gegebenenfalls auch um besonders wichtige Daten handeln kann, kann somit auch die Fahrsicherheit erhöht werden. insbesondere ist hier auch an solche Projektionsanzeigen zu denken, welche Bilder beispielsweise von Nachtsichtkameras übermitteln, damit der Fahrer auch bei schlechter Sicht etwa Tiere, gefährliche Objekte usw. erkennen kann, die sich in der Nähe des Fahrzeugs befinden oder sich dem Fahrzeug nähern.The projection display device according to the invention is characterized in that the detection unit is designed to determine the direction of the light reflected at the driver's iris. The control data obtained from this determination may be made available to the control unit. Since the control unit takes over the control of presentation parameters, it is thus also possible to adapt the image or information representation accordingly. For example, the intensity of the reflected light, which is detected by the detection unit, make statements about what light intensity the driver is exposed. Accordingly, by Anpas tion of the display parameters to be displayed images or information, inter alia, with respect to brightness, contrast, position, etc. are adjusted so that the driver can still perceive the information in adaptation to its current situation. Since the information displayed by the projection display device may possibly also be particularly important data, driving safety can thus also be increased. In particular, here is also to be thought of such projection displays, which transmit images, for example, from night vision cameras, so that the driver can recognize animals, dangerous objects, etc., even in poor visibility, which are in the vicinity of the vehicle or approach the vehicle.

Bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eine Innenraumkamera zur Ermittlung der Kopfposition des Fahrers und zu deren Bereitstellung als Kontrolldaten vorhanden. Die Bestimmung der Richtung des reflektierten Lichtes kann dadurch erleichtert und präzisiert werden, dass die Kopfposition des Fahrers im Innenraum bekannt ist. Gegebenenfalls kann auf diese Weise auch die präzisere Angabe über die Position und/oder Richtung der Augen bereitgestellt werden. Auch können zusätzliche Daten, beispielsweise über die Helligkeit der Umgebung des Fahrers gewonnen werden.at A particularly preferred embodiment of the invention is a Interior camera for determining the driver's head position and to provide them as control data. The determination the direction of the reflected light can be facilitated and be specified that the head position of the driver in the interior is known. If necessary, this way too the more precise indication of the position and / or Direction of the eyes are provided. Also can additional Data, for example about the brightness of the environment of the driver.

Bei einer Ausführungsvariante der Erfindung ist die Detektionseinheit als CCD-Chip mit einer flächigen Matrix von Detektionpixeln oder als Quadrantendiode ausgebildet. Zwei Lichtstrahlen aus der Umgebung des Fahrers mit unterschiedlichen Einfallswinkeln, welche reflektiert werden und in die Projektionsanzeigevorrichtung gelangen, werden über die Abbildungsoptik auf verschiedenen Punkte der als Fläche ausgebildeten Detektionseinheit abgebildet. Dieser Ort ist auf einem CCD-Chip, einer Quadrantendiode oder dergleichen bestimmbar. Da auch die Abbildungsoptik bekannt ist, kann so gegebenenfalls ein Rückschluss auf den Einfallswinkel gezogen werden.at An embodiment variant of the invention is the detection unit as a CCD chip with a flat matrix of detection pixels or formed as a quadrant diode. Two rays of light from the Surrounding the driver with different angles of incidence, which be reflected and enter the projection display device, be about the imaging optics on different points the trained as a surface detection unit. This Location is on a CCD chip, a quadrant diode or the like determinable. Since the imaging optics is known, so may optionally Conclusion to be drawn on the angle of incidence.

Im Allgemeinen wird das ins Auge treffende Licht unterschiedlich wahrgenommen, je nachdem aus welcher Richtung es ins Auge trifft. Beim gewöhnlichen Sehvorgang unterscheidet man so beispielsweise zwischen dem fovealen Sehen und dem peripheren Sehen. Ist das Auge beispielsweise auf einen bestimmten Fixierungsspunkt gerichtet, wird das Auge so angepasst, dass es in diesem Bereich die maximal mögliche Sehschärfe erreicht. Die wesentliche Wahrnehmung auf der Netzhaut entsteht für diesen Bereich in der Region der Sehgrube (Fovea). Außerhalb dieses Fixierungsbereiches werden vom Auge nur grobe, unscharfe und möglicherweise optisch verzerrte Seheindrücke geliefert. In diesem Bereich spricht man von sog. peripheren Sehen.in the In general, the light striking the eye is perceived differently, depending on which direction it hits the eye. In the ordinary For example, a distinction is made between vision and foveal vision Vision and peripheral vision. Is the eye, for example, on one directed to a specific fixation point, the eye is adjusted that in this area the maximum possible visual acuity reached. The essential perception on the retina arises for this area in the region of the Sehgrube (fovea). Outside This fixation area will only be gross, blurred by the eye and possibly visually distorted visual impressions delivered. In this area one speaks of so-called peripheral vision.

Daher ist es auch verständlich, dass in Bezug auf Lichtempfindlichkeit der Bereich um die Sehgrube stärker empfindlich ist, als beispielsweise der Randbereich, welcher das periphere Sehen ermöglicht. Aus diesem Grunde ist bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die Kontrolleinheit zur Einteilung des Sichtbereichs des Auges des Fahrers in wenigstens zwei Raumbereiche ausgebildet, aus denen kommend das in das Auge treffende Licht mit unterschiedlicher Empfindlichkeit wahrgenommen wird. Es besteht also beispielsweise die Möglichkeit, als Raumbereiche wenigstens einen Bereich des fovealen Sehens sowie einen Bereich des peripheren Sehens auszuwählen. Es können aber auch beispielsweise noch feinere Einteilungen vorgenommen werden. Hierdurch kann unterschieden werden, ob beispielsweise für eine gewisse Lichtstärke des in das Auge des Fahrers treffenden Lichtes angenommen werden kann, dass der Fahrer geblendet wird oder nicht, je nachdem, ob das Licht im fovealen Bereich auftrifft oder nicht.Therefore it is also understandable that in terms of photosensitivity the area around the Sehgrube is more sensitive than For example, the edge area, which allows the peripheral vision. For this reason, in a particularly preferred embodiment the invention, the control unit for the division of the field of view the driver's eye is formed in at least two spatial areas, out of these come the light striking the eye with different ones Sensitivity is perceived. So there is, for example, the Possibility as room areas at least one area of foveal vision as well as to select an area of peripheral vision. However, it is also possible to make even finer classifications, for example become. This makes it possible to distinguish whether, for example a certain amount of light from the light striking the driver's eye it can be assumed that the driver is blinded or not, depending on whether the light hits the foveal area or not.

Aber auch dann, wenn der Fahrer nicht geblendet wird, kann dies entsprechende Informationen liefern, welche helfen, den Kontrast der Projektionsanzeigedarstellung auf die aktuelle Situation des Fahrers anzupassen. Hierbei ist nicht nur abzustellen auf beispielsweise Situationen bei Tag und bei Nacht, sondern auch auf sonstige Situationen, welche sich unter Umständen rasch ändern können. Beispielsweise ist es denkbar, dass der Fahrer bei Nacht einer relativ dunklen Umgebung zunächst ausgesetzt ist, dann jedoch für kurze Zeit durch ein ihm entgegenkommendes Fahrzeug geblendet wird. Durch die genannten Maßnahme kann die Bild- bzw. Informationsdarstellung folglich wesentlich verbessert werden und ebenso auch die Fahrsicherheit deutlich erhöht werden. Es wurde bereits erläutert, dass insbesondere die Lichtintensität zur Beurteilung der aktuellen Umgebungssituation bezüglich des Fahrers bzw. des Fahrzeugs eine wichtige Rolle spielt. Daher ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung die Detektionseinheit dazu ausgebildet, die Lichtintensität des einfallenden Lichtes zu messen und als Kontrolldaten diese Information an die Kontrolleinheit weiterzugeben.But even if the driver is not dazzled, this can be appropriate Provide information that helps to contrast the projection display presentation to adapt to the current situation of the driver. This is not only turn off on, for example, situations during the day and at night, but also to other situations, which may be can change quickly. For example, it is conceivable that the driver at first a relatively dark environment at night but then for a short time by him oncoming vehicle is dazzled. By the mentioned measure Consequently, the image or information representation can be essential be improved and also the driving safety can be significantly increased. It has already been explained that in particular the light intensity to assess the current environmental situation regarding the driver or the vehicle plays an important role. Therefore is in an advantageous embodiment of the invention the detection unit is adapted to the light intensity to measure the incident light and as control data this information to pass on to the control unit.

Des Weiteren existieren eine Reihe von Ausgestaltungsmöglichkeiten, die alle dazu dienen, u. a. der Kontrolleinheit weitere Kontrolldaten zur Verfügung stellen zu können. Beispielsweise kann bei einer Variante der Erfindung eine Außenkamera zur Aufnahme der Umgebung des Fahrzeugs und zur Bereitstellung der Aufnahme als Kontrolldaten vorhanden sein.Of Furthermore, there are a number of design options, all serve to u. a. the control unit further control data to make available. For example can in a variant of the invention, an outdoor camera to accommodate the environment of the vehicle and to provide the Recording be present as control data.

Unter Kontrolldaten im Sinne der Erfindung versteht man alle Arten von Messwerten, Parametern, Wetter- und Witterungsinformationen, Positionsangaben, Uhrzeiten sowie gegebenenfalls auch Bilder und Bilddaten, im Allgemeinen alle Daten, welche der Auswertung durch eine Kontrolleinheit dienlich sein können und/oder welche dem Fahrer angezeigt werden können.Control data in the sense of the invention means all types of measured values, parameters, weather and weather information, position information, times and possibly also Images and image data, in general all data which may be useful for evaluation by a control unit and / or which may be displayed to the driver.

Bei einer weiteren Variante kann auch die Außenkamera zur Bestimmung von Kontrolldaten, wie beispielsweise der Lichtintensität der Umgebung ausgebildet sein. Beispielsweise kann es auch Abweichungen geben, der Situation des Fahrers im Innenraum des Fahrzeugs und der Umgebung des Fahrzeugs außen. Auch die Anzeige kann davon sehr stark betroffen sein. Beispielsweise kann der Beifahrer gerade die Innenbeleuchtung des Fahrzeugs angeschaltet haben, so dass auch bei Nacht zunächst eine starke Abweichung der Lichtverhältnisse im Fahrzeug und außerhalb des Fahrzeugs auftritt. Dies kann insbesondere dann eine Rolle spielen, wenn Darstellungsparameter, wie beispielsweise der Kontrast oder die Helligkeit durch die Kontrolleinheit entsprechend angepasst werden sollen. Außerdem können auch Witterungseinflüsse wie Nebel oder Regen eine Änderung von Darstellungsparametern erforderlich machen. Insofern kann auch eine Außenkamera wichtige Kontrolldaten liefern und bereitstellen.at Another variant can also be the outdoor camera for determination of control data, such as light intensity the environment be formed. For example, there may also be deviations give the situation of the driver in the interior of the vehicle and the environment of the vehicle outside. Even the ad can be very much affected. For example, the passenger just turned on the vehicle interior lights, so that even at night initially a strong deviation of Light conditions in the vehicle and outside the Vehicle occurs. This can be particularly important if display parameters, such as the contrast or the brightness adjusted by the control unit accordingly should be. In addition, weather conditions like fog or rain a change of presentation parameters make necessary. In this respect can also be an outdoor camera provide and provide important control data.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Sensor zur Bestimmung von Kontrolldaten, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit und/oder Lichtintensität vorgesehen.at a further advantageous embodiment of the invention is at least one sensor for determining control data, such as For example, humidity and / or light intensity intended.

Ebenso kann es von Vorteil sein, bei einer Ausführung der Erfindung ein Ortungssystem zum Orten des Fahrzeugs vorzusehen, welches ebenfalls Kontrolldaten an die Kontrolleinheit übermitteln kann. Einige Situationen könnten beispielsweise dadurch interpretiert werden, dass die Position des Fahrzeugs bekannt ist. Beispielsweise kann durch ein Ortungssystem ausgemacht werden, ob der Fahrer mit seinem Fahrzeug gleich durch einen Tunnel fährt bzw. im Allgemeinen, welchen Beitrag seine aktuelle geografische Position auf seine Sichtverhältnisse hat bzw. haben kann.As well it may be advantageous in one embodiment of the invention provide a location system for locating the vehicle, which also control data to the control unit. Some situations could be interpreted, for example, by the fact that the position of the vehicle is known. For example, through A location system can be made out if the driver is using his vehicle right through a tunnel or in general, which Contributing his current geographic position to his visibility has or can have.

Bei einer besonderen Weiterentwicklung der Erfindung kann auch ein Empfangssystem zum Empfangen von Wetterdaten und deren Bereitstellung als Kontrolldaten vorgesehen sein. Gerade hierdurch könnten die Sicht des Fahrers beeinflussende Witterungsverhältnisse, wie beispielsweise Regen, Schnee, Nebel usw., aber auch Sonnenschein etc. ermittelt und der Kontrolleinheit zur Verfügung gestellt werden. Auch könnte die Kontrolleinheit in diesem Zusammenhang Empfehlungen bzw. Warnhinweise an den Fahrer ausgeben, wie beispielsweise die Anweisung, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu reduzieren, da beispielsweise gerade schlechte Sichtverhältnisse aufgrund von Nebel herrschen. Durch eine derartige Maßnahme kann also ein besonderes Maß an Fahrsicherheit zur Verfügung gestellt werden.at A special development of the invention can also be a receiving system for receiving weather data and providing it as control data be provided. Precisely because of this, the view of the Driver affecting weather conditions, such as Rain, snow, fog, etc., but also sunshine, etc. determined and the control unit. Also, the control unit might be in this context Issue recommendations or warnings to the driver, such as the Instruction to reduce the speed of the vehicle, for example just poor visibility due to fog prevail. By Such a measure can therefore be a special measure Driving safety will be provided.

Um gegebenenfalls noch verlässlichere Daten bezüglich der Sichtverhältnisse zu erlangen, ist es besonders vorteilhaft, wenn bei einer Weiterbildung der Erfindung die Kontrolleinheit von Sichtverhältnissen, insbesondere der Sichtweite anhand von Kontrolldaten ausgebildet ist. Insbesondere kann hierbei auch die Außenkamera eine wesentliche Rolle spielen. Hierbei kann insbesondere die Bilderfassung und Bildauswertung eine besondere Rolle spielen, beispielsweise dadurch, zu welchem Zeitpunkt bei einer Fahrt mit bekannter Geschwindigkeit bestimmte Objekte mit einem gewissen Abstand im Bild auftauchen bzw. sichtbar werden.Around possibly even more reliable data regarding gaining visibility, it is particularly advantageous if, in a development of the invention, the control unit of Visibility, in particular the range of vision is formed of control data. In particular, this can also be the outdoor camera play an essential role. in this connection In particular, the image acquisition and image analysis can be a special Role, for example, at what time Driving a known speed with certain objects appear at a certain distance in the image or become visible.

Außerdem kann eine Ausführungsform der Erfindung auch als sog. inverses Head-up-Display (Abkürzung: i-HUD) ausgebildet sein. Beispielsweise kann mit einem solchen Head-up-Display die Blickrichtung des Fahrers bestimmt werden. Mit derartigen Daten kann beispielsweise einerseits die Position eines Projektionsanzeigebildes verändert und der Blickrichtung des Fahrers angepasst werden. Weitergehende Sicherheitsentwicklungen beschäftigen sich auch damit, beispielsweise den Sekundenschlaf eines Fahrers zu ermitteln. Gerade in diesem Zusammenhang kann nicht nur ein Beitrag zu erhöhtem Fahrkomfort, sondern auch zu erhöhter Fahrsicherheit geliefert werden.Furthermore An embodiment of the invention may also be referred to as so-called inverse Head-up display (abbreviation: i-HUD) be formed. For example, can with such a head-up display, the driver's line of sight be determined. With such data, for example, on the one hand changed the position of a projection display image and adjusted to the driver's line of vision. Further security developments also deal with it, for example, the microsleep to determine a driver. Especially in this context can not only a contribution to increased ride comfort, but also too increased driving safety are delivered.

Außerdem ist bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Projektionsanzeigevorrichtung in das Kombi-Instrument eines Fahrzeugs integrierbar. Dies trägt dazu bei, dass die Projektionsanzeige besonders platzsparend und kompakt untergebracht werden kann. Durch diese Maßnahme kann insbesondere auch das Nachrüsten verbessert und attraktiver gestaltet werden.Furthermore is in a particularly advantageous embodiment of the invention the projection display device in the instrument cluster of a Vehicle integrated. This contributes to the projection display space saving and compact can be accommodated. By This measure can in particular also the retrofitting improved and made more attractive.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend unter Angabe weiterer Vorteile näher erläutert.One Embodiment of the invention is in the drawing is presented below and giving further benefits explained in more detail.

Im Einzelnen zeigt:in the Individual shows:

1 Einen schematischen Schnitt durch eine Pkw mit einer Projektionsanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung. 1 A schematic section through a car with a projection display device according to the invention.

1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Personenkraftwagen 1 (Pkw) mit einer Projektionsanzeigevorrichtung 2, welche im Kombiinstruments 29 des Fahrzeugs 1 integriert ist. Die Projektionsanzeigevorrichtung 2 ist dazu ausgebildet, darzustellende Bilder bzw. Informationen gegen die Windschutzscheibe 3 zu projizieren. Das von der Projektionsanzeigevorrichtung 2 erzeugte Bild wird über einen Strahlengang 4 zunächst an die Windschutzscheibe 3 geworfen und dort reflektiert, so dass das Licht weiter über den Strahlengang 4 in das Auge 5 des Fahrers 6 gelangt. Die Windschutzscheibe 3 selbst wirkt dabei als Reflektionsfläche, so dass der Fahrer 6 aus seiner Sicht hinter der Windschutzscheibe 3 ein virtuelles Bild 7 wahrnimmt. 1 shows a schematic section through a passenger car 1 (Car) with a projection display device 2 , which in the instrument cluster 29 of the vehicle 1 is integrated. The projection display device 2 is designed to be displayed images or information against the Windshield 3 to project. That of the projection display device 2 generated image is through a beam path 4 first to the windshield 3 thrown and reflected there, so that the light continues over the beam path 4 in the eye 5 the driver 6 arrives. The windshield 3 itself acts as a reflection surface, so that the driver 6 from his point of view behind the windshield 3 a virtual picture 7 perceives.

Außerdem gelangt allerdings noch weiteres Licht 8 aus der Umgebung des Fahrzeugs bzw. Umgebungslicht 9 aus der unmittelbaren Umgebung des Fahrers 6 im Innenraum des Fahrzeugs in das Auge 5 des Fahrers 6. Im Allgemeinen wird Licht, das in das Auge 5 des Fahrers 6 gelangt, gleichgültig, ob es sich dabei um Umgebungslicht 8, 9 oder um Licht, das aus der Projektionsanzeigevorrichtung 2 stammt und auf dem Strahlengang 4 ins Auge 5 des Fahrers 6 gelangt, an der Iris im Auge 5 des Fahrers reflektiert. Ein Teil dieses reflektierten Lichtes kann über den Strahlengang 4 zurück in die Projektionsanzeigevorrichtung 2 gelangen.In addition, however, gets even more light 8th from the environment of the vehicle or ambient light 9 from the immediate area of the driver 6 in the interior of the vehicle in the eye 5 the driver 6 , In general, light is in the eye 5 the driver 6 regardless of whether it is ambient light 8th . 9 or light coming out of the projection display device 2 comes and on the beam path 4 in the eye 5 the driver 6 arrives, at the iris in the eye 5 reflected by the driver. Part of this reflected light can pass through the beam path 4 back into the projection display device 2 reach.

Die Projektionsanzeigevorrichtung 2 umfasst eine Abbildungsoptik mit einer Mikrospiegelanzeige 10, einem Spiegel 11 und einem Linsensystem 12.The projection display device 2 includes an imaging optic with a micromirror display 10 a mirror 11 and a lens system 12 ,

Des Weiteren gehört zur Projektionsanzeige 2 eine Kontrolleinheit 13. Diese Kontrolleinheit 13 kontrolliert die Mikrospiegelanzeige 10. Der Einfachheit halber ist hier nur eine schematische Darstellung zu sehen; etwaige Beleuchtungsvorrichtungen usw. sind nicht gesondert dargestellt.Furthermore belongs to the projection display 2 a control unit 13 , This control unit 13 controls the micromirror display 10 , For the sake of simplicity, only a schematic representation is shown here; Any lighting devices, etc. are not shown separately.

Die Kontrolleinheit 13 kontrolliert beispielsweise, ob die Mikrospiegelanzeige 10 gerade ein anzuzeigendes Bild bzw. eine anzuzeigende Information projiziert oder ob die Mikrospiegelanzeige 10 ihre Mikrospiegel so ausrichtet, dass sie als Spiegel wirkt. Wie bereits erwähnt, kann an der Iris 5 reflektiertes Licht über die Abbildungsoptik 10, 11, 12 in die Projektionsanzeigevorrichtung 2 über den Strahlengang 4 gelangen. Zur Detektion des rückreflektierten Lichtes sind weitere Detektoren 14, 15 vorgesehen. Diese Detektoren 14, 15 sind so ausgebildet, dass sie die Richtung, auf der das ursprüngliche Licht 4, 8, 9 in das Auge 5 des Fahrers 6 gelangt ist, bestimmen können.The control unit 13 For example, check whether the micromirror display 10 is just an image to be displayed or an information to be displayed or whether the micro-mirror display 10 align their micromirrors so that they act as mirrors. As mentioned earlier, at the iris 5 reflected light via the imaging optics 10 . 11 . 12 in the projection display device 2 over the beam path 4 reach. For detection of the reflected light are other detectors 14 . 15 intended. These detectors 14 . 15 are designed so that they are the direction on which the original light 4 . 8th . 9 in the eye 5 the driver 6 has arrived, can determine.

In diesem Sinne ist die Projektionsanzeigevorrichtung 2 auch als inverses Head-up-Display (i-HUD) ausgebildet, so dass mittels der Detektionseinheiten 14, 15 sowie der Kontrolleinheit 13 auch die Blickrichtung des Fahrers bestimmt werden kann sowie gegebenenfalls die Intensität des vom Auge 5 des Fahrers 6 reflektierten Lichts. Anhand des Einfallswinkels und entsprechender Abweichungen von Strahlengängen 4 untereinander, auf denen das Licht in die Projektionsanzeigevorrichtung 2 und somit auf Detektoren 14, 15 gelangt, können Raumbereiche bestimmt werden, aus denen das Licht in das Auge 5 des Fahrers 6 gelangt ist. Die Kontrolleinheit 13 ist somit in der Lage, zu entscheiden, ob das Licht im Auge 5 im fovealen Bereich der Netzhaut wahrgenommen wurde oder ob das Licht in den periphären Bereich der Netzhaut gelangt ist. Die Kontrolleinheit 13 kann somit entscheiden, ob es sich um Umgebungslicht des Fahrers handelt und mit welcher Empfindlichkeit dieses entsprechend wahrgenommen wurde. Lichtintensität und Bildkontrast des anzuzeigenden Bildes bzw. der anzuzeigenden Information können somit optimal angepasst werden.In this sense, the projection display device 2 Also designed as an inverse head-up display (i-HUD), so that by means of the detection units 14 . 15 and the control unit 13 It is also possible to determine the direction in which the driver is looking and, if necessary, the intensity of the eye 5 the driver 6 reflected light. Based on the angle of incidence and corresponding deviations from optical paths 4 among themselves, on which the light in the projection display device 2 and thus on detectors 14 . 15 Spaces can be determined that make up the light in the eye 5 the driver 6 has arrived. The control unit 13 is thus able to decide if the light is in the eye 5 in the foveal area of the retina, or whether the light has entered the peripheral area of the retina. The control unit 13 can thus decide whether it is the driver's ambient light and with what sensitivity this was perceived accordingly. Light intensity and image contrast of the image to be displayed or the information to be displayed can thus be optimally adapted.

Um die Bestimmung der Blickrichtung des Fahrers 6 sowie die Richtungsbestimmung des an der Iris 5 reflektierten Lichtes noch einfacher, aber auch gleichzeitig präziser zu gestalten, ist eine Kamera 16 im Innenraum des Fahrzeugs angebracht, welche den Kopf des Fahrers 6 beobachtet. Diese Kamera 16 ist über eine Datenleitung 17 mit der Kontrolleinheit 13 verbunden. Des Weiteren existiert bei diesem Ausführungsbeispiel ein GPS-Navigationssystem 18, welches die Position des Fahrzeugs orten und die entsprechenden Kontrolldaten über eine Datenleitung 19 an die Kontrollleitung 13 weiterleiten kann. Über das GPS-Navigationssystem 18 kann auch beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 ermittelt werden und als Kontrolldaten zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren ist in das Fahrzeugs 1 eine Außenkamera 20 integriert, welche ebenfalls über eine Datenleitung 21 mit der Kontrolleinheit 13 verbunden ist. Diese liefert entsprechende Kontrolldaten an die Kontrolleinheit 13, beispielsweise Informationen, welche Rückschlüsse auf die Sichtweite bei den aktuellen Witterungsbedingungen schließen lassen, außerdem Daten über die Umgebungshelligkeit usw. Der Sensor 22 ist zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit vorgesehen. Des Weiteren können grundsätzlich auch andere Sensoren vorgesehen sein. Auch diese sind über Datenleitungen 23 mit der Kontrolleinheit verbunden. Des Weiteren ist eine Empfangsantenne 24 am Fahrzeug 1 angebracht, welche dazu dient, Wetterdaten zu empfangen und diese über die Datenleitung 25 an die Kontrolleinheit 13 weiterzugeben. Diese Wetterdaten sind vorher so aufbereitet, dass sie als Kontrolldaten von der Kontrolleinheit 13 interpretiert und verarbeitet werden können. Grundsätzlich sind auch die Detektionseinheiten 14, 15 sowie die Mikrospiegelanzeige 10 über entsprechende Datenleitungen 26, 27, 28 mit der Kontrolleinheit 13 verbunden.To determine the line of sight of the driver 6 as well as the direction determination of the iris 5 To make reflected light even simpler, but at the same time more precise, is a camera 16 mounted in the interior of the vehicle, which is the driver's head 6 observed. This camera 16 is via a data line 17 with the control unit 13 connected. Furthermore, there is a GPS navigation system in this embodiment 18 , which locate the position of the vehicle and the corresponding control data via a data line 19 to the control line 13 can forward. About the GPS navigation system 18 can also, for example, the current speed of the vehicle 1 be determined and provided as control data. Furthermore, in the vehicle 1 an outdoor camera 20 integrated, which also via a data line 21 with the control unit 13 connected is. This provides corresponding control data to the control unit 13 For example, information that provides inferences about visibility in the current weather conditions, ambient light data, etc. The sensor 22 is intended for determining the humidity. Furthermore, in principle, other sensors may be provided. These too are via data lines 23 connected to the control unit. Furthermore, there is a receiving antenna 24 at the vehicle 1 attached, which serves to receive weather data and this over the data line 25 to the control unit 13 pass. These weather data are previously prepared to be used as control data from the control unit 13 can be interpreted and processed. Basically, the detection units 14 . 15 as well as the micromirror display 10 via appropriate data lines 26 . 27 . 28 with the control unit 13 connected.

Außerdem ist die Kontrolleinheit 13 dazu ausgebildet, an sie zur Verfügung gestellte Kontrolldaten wie beispielsweise Daten, die die Bestimmung der Sichtweite erlauben, Wetterinformationen, Informationen des GPS usw. über die Projektionsanzeigedarstellung anzuzeigen.In addition, the control unit 13 adapted to display control data provided to it, such as data allowing the determination of the visibility, weather information, information of the GPS, etc. on the projection display display.

Allen Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ist gemeinsam, dass die Detektionseinheit zur Bestimmung der Richtung des reflektierten Lichtes und zur Bereitstellung entsprechender Kontrolldaten ausgebildet ist.all Embodiments and developments of the invention are common, that the detection unit for determining the direction of the reflected Light and designed to provide appropriate control data is.

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Claims (13)

Projektionsanzeigevorrichtung (2) für Fahrzeuge (1) mit einer Kontrolleinheit (13) zur Kontrolle von Darstellungsparametern, einer Abbildungsoptik (10, 11, 12) zur Abbildung eines anzuzeigenden Bildes bzw. einer anzuzeigenden Information und zur Lenkung von Umgebungslicht (8, 9) aus der Umgebung des Fahrers (6) und des Fahrzeugs (1) über einen Strahlengang (4) in die Projektionsanzeigevorrichtung (2), sowie einer Detektionseinheit (14, 15) zur Detektion von Licht, welches über die Abbildungsoptik (10, 11, 12) in die Detektionseinheit (14, 15) geführt ist, und zur Bereitstellung von Kontrolldaten an die Kontrolleinheit (13), dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (14, 15) zur Bestimmung der Richtung des an der Iris des Fahrers reflektierten Lichtes und zur Bereitstellung entsprechender Kontrolldaten ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) for vehicles ( 1 ) with a control unit ( 13 ) for the control of representation parameters, an imaging optics ( 10 . 11 . 12 ) for imaging an image to be displayed or an information to be displayed and for directing ambient light ( 8th . 9 ) from the environment of the driver ( 6 ) and the vehicle ( 1 ) via a beam path ( 4 ) in the projection display device ( 2 ), as well as a detection unit ( 14 . 15 ) for the detection of light, which via the imaging optics ( 10 . 11 . 12 ) into the detection unit ( 14 . 15 ) and to provide control data to the control unit ( 13 ), characterized in that the detection unit ( 14 . 15 ) is designed to determine the direction of the light reflected at the iris of the driver and to provide corresponding control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenraumkamera (16) zur Ermittlung der Kopfposition des Fahrers und zu deren Bereitstellung als Kontrolldaten vorhanden ist.Projection display device ( 2 ) according to claim 1, characterized in that an interior camera ( 16 ) for determining the head position of the driver and for providing it as control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (14, 15) als CCD-Chip mit einer flächigen Matrix von Detektionpixeln oder als Quadrantendiode ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit ( 14 . 15 ) is designed as a CCD chip with a planar matrix of detection pixels or as a quadrant diode. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (13) zur Einteilung des Sichtbereichs des Auges (5) des Fahrers (6) in wenigstens zwei Raumbereiche ausgebildet ist, aus denen kommend das in das Auge (5) treffende Licht (4, 8, 9) mit unterschiedlicher Empfindlichkeit wahrgenommen wird.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 13 ) for the classification of the field of vision of the eye ( 5 ) of the driver ( 6 ) is formed in at least two spatial regions, from which coming into the eye ( 5 ) striking light ( 4 . 8th . 9 ) is perceived with different sensitivity. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (14, 15) zur Messung der Lichtintensität des einfallenden Lichtes als Kontrolldaten ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection unit ( 14 . 15 ) is designed to measure the light intensity of the incident light as control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkamera (20) zur Aufnahme der Umgebung des Fahrzeugs (1) und Bereitstellung der Aufnahme als Kontrolldaten vorhanden ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that an external camera ( 20 ) for receiving the environment of the vehicle ( 1 ) and providing the recording as control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenkamera (20) zur Bestimmung von Kontrolldaten, wie beispielsweise der Lichtintensität der Umgebung, ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer camera ( 20 ) for determining control data, such as the light intensity of the environment is formed. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Sensor (22) zur Bestimmung von Kontrolldaten, wie beispielsweise Luftfeuchtigkeit und/oder Lichtintensität, vorgesehen ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sensor ( 22 ) for determining control data, such as humidity and / or light intensity, is provided. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ortungssystem (18) zum Orten des Fahrzeugs (1) und Bereitstellen als Kontrolldaten vorgesehen ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a location system ( 18 ) for locating the vehicle ( 1 ) and provision is provided as control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Empfangssystem (24) zum Empfang von Wetterdaten und Bereitstellen als Kontrolldaten vorgesehen ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a receiving system ( 24 ) is provided for receiving weather data and providing as control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (13) zur Bestimmung der Sichtverhältnisse, insbesondere der Sichtweite, anhand von Kontrolldaten ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 13 ) is designed to determine the visibility, in particular the visibility, based on control data. Projektionsanzeigevorrichtung (2) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als inverses Head-up-Display (i-HUD) (2) ausgebildet ist.Projection display device ( 2 ) according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as an inverse head-up display (i-HUD) ( 2 ) is trained. Projektionsanzeigevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese in das Kombi-Instrument (29) des Fahrzeugs (1) integrierbar ist.Projection display device according to one of the preceding claims, characterized in that this in the instrument cluster ( 29 ) of the vehicle ( 1 ) is integrable.
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