本發(fā)明涉及一種用于平視顯示器(head-up display)的亮度控制系統(tǒng)。

2、

背景技術(shù)：

本發(fā)明將可適于用在例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛中，以通知車(chē)輛用戶，特別地車(chē)輛駕駛員。

已知慣常做法是為機(jī)動(dòng)車(chē)輛配備稱作平視顯示器的顯示系統(tǒng)。這種系統(tǒng)布置在機(jī)動(dòng)車(chē)輛駕駛員的視場(chǎng)中，顯示有關(guān)機(jī)動(dòng)車(chē)輛狀態(tài)、交通狀況等等的信息。

為避免干擾駕駛，必要的是投射圖像的亮度適于環(huán)境亮度。特別必要的是，投射圖像的光強(qiáng)度在白天旅行與在夜晚旅行或者在通過(guò)隧道時(shí)是明顯不同的。由此，在兩種情形中特別地出于安全原因，投射圖像的亮度必需在所有情況下可見(jiàn)并且不令人不適。此外，假定觀察這些約束因素需要大的亮度動(dòng)態(tài)范圍，亮度管理必需不能僅由駕駛員完成且因此必需是自動(dòng)進(jìn)行的，以配合車(chē)輛的當(dāng)前情況。

由此，已經(jīng)提出使用安裝在車(chē)輛上的亮度傳感器檢測(cè)環(huán)境亮度。該亮度測(cè)量然后用以修改顯示器亮度。這種系統(tǒng)例如存在于專(zhuān)利申請(qǐng)KR 20120123833中。雖然如此，這種解決方案就安全性而言是不能令人滿意的，因?yàn)閭鞲衅饔涗浀男畔⒉粶?zhǔn)確，并且在外界干擾(迎面車(chē)輛的大燈，市內(nèi)街道燈具等等)情況下易于出錯(cuò)。

3、發(fā)明目的

本發(fā)明旨在減緩已知平視顯示器亮度控制系統(tǒng)的這些缺陷中的至少一些缺陷。

特別地，本發(fā)明旨在以本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式提供一種改進(jìn)了車(chē)輛駕駛員的安全性的平視顯示器亮度控制系統(tǒng)。

本發(fā)明還旨在以本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施方式提供一種改進(jìn)了車(chē)輛駕駛員的舒適性的平視顯示器亮度控制系統(tǒng)。

4、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的平視顯示器的亮度控制系統(tǒng)，所述顯示器構(gòu)造成顯示圖像，所述系統(tǒng)包括用于評(píng)估亮度的裝置，該裝置被聯(lián)接到用于確定顯示器的亮度設(shè)定點(diǎn)(setpoint)的裝置，其特征在于，所述用于評(píng)估亮度的裝置能夠評(píng)估車(chē)輛前排的并且超過(guò)顯示在所述顯示器上的圖像的外部亮度，并且所述確定裝置能夠根據(jù)所評(píng)估的外部亮度確定亮度設(shè)定點(diǎn)并能夠?qū)⑺隽炼仍O(shè)定點(diǎn)傳輸?shù)斤@示器。

因此，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使得可以預(yù)期在行進(jìn)車(chē)輛中常見(jiàn)的亮度改變。這些亮度改變必需由系統(tǒng)盡早關(guān)注，使傳輸?shù)斤@示器的亮度設(shè)定點(diǎn)適合于即將到來(lái)的情況而不是當(dāng)前情況，因?yàn)檫@將產(chǎn)生對(duì)于設(shè)定點(diǎn)的延遲修改。用于評(píng)估亮度的裝置檢測(cè)車(chē)輛前方且超過(guò)顯示在顯示器上的圖像的亮度，以使確定裝置可以預(yù)先確定亮度設(shè)定點(diǎn)，并在顯示器水平處的亮度改變時(shí)應(yīng)用該亮度設(shè)定點(diǎn)。

例如，在夜晚駕駛時(shí)，評(píng)估裝置檢測(cè)與車(chē)輛前方且超過(guò)顯示在顯示器上的圖像的、被照明的隧道相對(duì)應(yīng)的亮度，并且亮度控制系統(tǒng)將適于被照明的隧道的亮度設(shè)定點(diǎn)(在本示例中，比用于夜晚駕駛更強(qiáng)的亮度值)傳輸?shù)斤@示器，并在車(chē)輛進(jìn)入被照明的隧道時(shí)立即應(yīng)用該亮度設(shè)定點(diǎn)。

有利地，并且根據(jù)本發(fā)明，用于評(píng)估亮度的裝置包括至少一個(gè)亮度傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，亮度特別地由一個(gè)或者更多個(gè)亮度傳感器直接測(cè)量。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明的這一最后方面，用于評(píng)估亮度的裝置包括能夠評(píng)估車(chē)輛前排的并且超過(guò)顯示在顯示器上的圖像的亮度的外部亮度傳感器，所述傳感器布置處于與顯示器相同的視場(chǎng)中。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，傳感器被直接朝向車(chē)輛外部指向，以便采集超過(guò)顯示器的、在駕駛員視場(chǎng)中的亮度，能夠使顯示器亮度適合于超過(guò)顯示器的外部亮度。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明的這一最后方面，外部亮度傳感器布置成接收在錐體內(nèi)的入射光，該錐體與圖像平面的交接部基本上覆蓋這一圖像的全部。優(yōu)選地，該錐體具有近似10°的角度。

有利地，并且根據(jù)本發(fā)明，用于評(píng)估亮度的裝置至少包括：

-測(cè)量車(chē)輛外部的亮度的所述外部亮度傳感器，

-測(cè)量車(chē)輛內(nèi)部亮度的亮度傳感器，

-測(cè)量顯示器亮度的亮度傳感器。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，這三個(gè)亮度用于確定亮度設(shè)定點(diǎn)：顯示器的亮度傳感器確定顯示器的當(dāng)前亮度，車(chē)輛內(nèi)部的亮度傳感器使得可以測(cè)量在駕駛員水平上的當(dāng)前環(huán)境亮度，車(chē)輛外部的亮度傳感器使得可以預(yù)先測(cè)量車(chē)輛將要經(jīng)受的亮度。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明，用于評(píng)估亮度的裝置聯(lián)接到用于供給一個(gè)或多個(gè)以下類(lèi)型數(shù)據(jù)的裝置：

-無(wú)雨/有雨，

-地理位置，

-日期時(shí)間，

-天氣狀況，

-視頻圖像，

-車(chē)輛的速度。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，根據(jù)用于測(cè)量或者采集數(shù)據(jù)的多個(gè)系統(tǒng)所供給的數(shù)據(jù)評(píng)估亮度。這些數(shù)據(jù)影響亮度的評(píng)估和傳輸?shù)斤@示器的亮度設(shè)定點(diǎn)的確定。特別地，無(wú)雨/有雨、天氣狀況和日期時(shí)間影響外部亮度。地理位置特別地使得可以預(yù)知隧道和市鎮(zhèn)燈光的存在。視頻圖像特別地提供關(guān)于駕駛員視場(chǎng)中的若干點(diǎn)處的亮度、交通狀態(tài)等等。最后，車(chē)輛的速度特別地使得可以評(píng)估車(chē)輛從預(yù)期情況變化分離的時(shí)間。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)包括照明情景數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)庫(kù)包括表示不同照明情況的數(shù)據(jù)。有利地，系統(tǒng)能夠通過(guò)學(xué)習(xí)供給所述數(shù)據(jù)庫(kù)。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，用于確定亮度的裝置能夠?qū)⒂涗浀臄?shù)據(jù)與已知照明情況比較，在從中推斷合適亮度設(shè)定點(diǎn)。系統(tǒng)還可以從現(xiàn)有情況中學(xué)習(xí)以改良其數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)包括能夠由車(chē)輛駕駛員控制的手動(dòng)亮度調(diào)節(jié)裝置，該手動(dòng)亮度調(diào)節(jié)裝置構(gòu)造成允許駕駛員圍繞由確定裝置確定的初始的亮度設(shè)定點(diǎn)值微調(diào)傳輸?shù)斤@示器的亮度設(shè)定點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，亮度設(shè)定點(diǎn)的自動(dòng)確定被添加有駕駛員進(jìn)行的手動(dòng)調(diào)節(jié)，這使得可以改變駕駛員的舒適性點(diǎn)，也就是說(shuō)，與各駕駛員專(zhuān)有的光學(xué)/視覺(jué)反應(yīng)更好對(duì)應(yīng)的亮度。這一調(diào)節(jié)是微調(diào)，也就是說(shuō)，相對(duì)自動(dòng)確定的設(shè)定點(diǎn)僅稍微移動(dòng)開(kāi)。換句話說(shuō)，傳輸?shù)斤@示器的亮度設(shè)定點(diǎn)L采用形式：

L＝L_auto+Δl

其中L_auto是確定裝置自動(dòng)確定的亮度，并且Δl是駕駛員進(jìn)行的微調(diào)值。微調(diào)值Δl能夠有利地與L_auto成比例。

有利地并且根據(jù)本發(fā)明的這一最后方面，手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置包括開(kāi)關(guān)，所述開(kāi)關(guān)構(gòu)造成在駕駛員致動(dòng)開(kāi)關(guān)后，顯著地降低亮度設(shè)定點(diǎn)值和/或減少在顯示器的圖像上顯示的信息量，并且在開(kāi)關(guān)的去激活(deactivation)之后，恢復(fù)初始的亮度設(shè)定點(diǎn)值和在初始顯示器的圖像上顯示的信息量。

根據(jù)本發(fā)明的這一方面，開(kāi)關(guān)允許駕駛員將離散的存在模式用于顯示器顯示的圖像，以就亮度而言且就顯示的信息量而言兩方面降低其在駕駛員視場(chǎng)中的明顯性。

本發(fā)明還涉及包括根據(jù)本發(fā)明的亮度控制系統(tǒng)的平視顯示器。

本發(fā)明還涉及用于控制車(chē)輛平視顯示器的亮度的方法，所述顯示器構(gòu)造成顯示圖像，其特征在于，所述方法包括評(píng)估車(chē)輛前排的并且超過(guò)顯示在所述顯示器上的圖像的外部亮度的步驟、根據(jù)在評(píng)估步驟中評(píng)估的外部亮度確定用于顯示器的亮度設(shè)定點(diǎn)的步驟以及將所述設(shè)定點(diǎn)傳輸?shù)剿鲲@示器的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)有利地實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。根據(jù)本發(fā)明的方法有利地通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)執(zhí)行。

5、附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀以下單純以非限制性方式給定的并且引用了附圖的說(shuō)明，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在圖中：

-圖1是配備根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和顯示器的車(chē)輛的內(nèi)部的示意圖，

-圖2是根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的示意圖。

6、具體實(shí)施方式

圖1示意性地例示了配備有根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)和顯示器的車(chē)輛的內(nèi)部的圖。表示的內(nèi)部圖示出了車(chē)輛駕駛員的視場(chǎng)的一部分，特別地車(chē)輛內(nèi)部的一部分，儀表板10、方向盤(pán)12和汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14。通過(guò)汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14上的反射，借助于平視顯示器類(lèi)型的、根據(jù)本發(fā)明的顯示器，顯示了圖像16，該圖像16包括例如車(chē)輛的速度、GPS導(dǎo)航信息及車(chē)輛設(shè)計(jì)師和/或駕駛員認(rèn)為有用的其它信息。圖像16是通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，諸如，例如半反射板形成的虛像。在本實(shí)施方式中，圖像16直接形成在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14上，但如已知的，顯示器還可以包括布置在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14和駕駛員之間的、在他的或者她的視場(chǎng)中的半反射板，在該半反射板上顯示圖像16。

根據(jù)本發(fā)明的顯示器包括根據(jù)本發(fā)明的亮度控制系統(tǒng)，在下文中參考圖2更詳細(xì)地說(shuō)明?？刂葡到y(tǒng)特別地包括用于評(píng)估亮度的裝置。圖1舉例示出了用于評(píng)估亮度的裝置中的第一外部亮度傳感器18、第二外部亮度傳感器19、內(nèi)部亮度傳感器20和攝像機(jī)22。顯示器另外包括所顯示圖像16的亮度的傳感器50。

內(nèi)部亮度傳感器20測(cè)量車(chē)輛中駕駛員附近的光。其有利地位于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14的周邊24處，且朝向駕駛員。該內(nèi)部亮度傳感器20能夠形成監(jiān)測(cè)駕駛員的組件的部分，例如包括內(nèi)部攝像機(jī)。

第一外部亮度傳感器18的功能使得可以評(píng)估車(chē)輛前排的、超過(guò)顯示在平視顯示器上的圖像16的亮度。它包括布置在與顯示器相同的視場(chǎng)中的例如光檢測(cè)二極管和光學(xué)系統(tǒng)，例如使得可以接收在例如近似10°錐角中的入射光，該錐體與圖像16的平面的交接部基本上覆蓋圖像的全部。傳感器18還可以是攝像機(jī)并且如有必要，能夠用于其它功能(檢測(cè)行人、車(chē)輛等等)。

第二外部亮度傳感器19有利地布置在車(chē)輛的儀表板10上，并且朝向外部、例如向上指向。外部亮度傳感器19能夠例如呈布置在半透明頂蓋罩下方的光檢測(cè)二極管的形式，由此使得可以測(cè)量漫射光。這種頂蓋罩使得可能由于獨(dú)特外界干擾而不易經(jīng)受亮度變化，這會(huì)使執(zhí)行的測(cè)量有誤。

布置在汽車(chē)擋風(fēng)玻璃14上且朝向外部指向的攝像機(jī)22使得可以獲利視頻圖像，這可使得取得多種數(shù)據(jù)，諸如，例如亮度、交通狀況等等。

圖1另外示出了用于車(chē)輛駕駛員的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置26。這一手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置26處于有利地鄰近駕駛員布置，例如，在此在方向盤(pán)12附近。圖1中所示的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置26包括用于手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度的旋轉(zhuǎn)拇指輪28及包括開(kāi)關(guān)30，旋轉(zhuǎn)拇指輪28包圍開(kāi)關(guān)30，開(kāi)關(guān)30在此呈按鈕形式。

圖2示意性地例示了根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)。示出的控制系統(tǒng)包括用于評(píng)估亮度的裝置32，用于確定亮度設(shè)定點(diǎn)的裝置34、手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置26、和顯示器36。圖2另外示出了與駕駛員38的相互作用。

用于評(píng)估亮度的裝置32包括例如第一外部亮度傳感器18、第二外部亮度傳感器19、內(nèi)部亮度傳感器20、測(cè)量顯示器36顯示亮度的亮度傳感器50和攝像機(jī)22，這些參考圖1描述。根據(jù)本實(shí)施方式，用于評(píng)估亮度的裝置32另外聯(lián)接到供給一個(gè)或多個(gè)以下類(lèi)型數(shù)據(jù)的裝置：

-有雨/無(wú)雨，例如借助于雨-光-溫度(RLT)類(lèi)型的傳感器，

-地理位置，例如使用諸如GPS(全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)的地理位置系統(tǒng)，

-日期時(shí)間，例如使用內(nèi)部時(shí)鐘，或者為更為精確，使用通過(guò)諸如GPS的系統(tǒng)同步的時(shí)鐘，

-天氣狀況，例如通過(guò)RLT傳感器，或者通過(guò)外部通信、例如借助于因特網(wǎng)取得氣象數(shù)據(jù)，

-視頻圖像，例如通過(guò)車(chē)輛前排攝像機(jī)22，

-車(chē)輛的速度，例如通過(guò)常規(guī)整合的速度測(cè)量系統(tǒng)或者借助于GPS系統(tǒng)。

這些數(shù)據(jù)由諸如例如傳感器、內(nèi)部或者外部測(cè)量系統(tǒng)等等的裝置供給，諸如先前舉例指出的那些，這些裝置在圖2中組成在一起，標(biāo)示為附圖標(biāo)記40。這一數(shù)據(jù)列表是非限制性的，并且系統(tǒng)能夠取得對(duì)于評(píng)估在車(chē)輛前方并且超過(guò)顯示器36顯示的圖像16的外部亮度的其它類(lèi)型數(shù)據(jù)。

使用全部或者一些這些數(shù)據(jù)，用于評(píng)估亮度的裝置32評(píng)估在車(chē)輛前方并且超過(guò)顯示的圖像16的亮度。收集的各種數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接糜诖_定要顯示的亮度設(shè)定點(diǎn)的裝置34。確定裝置34包括從各種用于評(píng)估亮度的裝置32(傳感器、測(cè)試儀表等等)取得數(shù)據(jù)的微控制器42。然后，微控制器42的程序處理數(shù)據(jù)以從中推斷要傳輸?shù)斤@示器36的亮度設(shè)定點(diǎn)。

為改進(jìn)亮度設(shè)定點(diǎn)的確定，確定裝置34包括照明情景數(shù)據(jù)庫(kù)44，該照明情景數(shù)據(jù)庫(kù)44包括表示照明情況的數(shù)據(jù)。由此系統(tǒng)當(dāng)用于評(píng)估亮度的裝置32評(píng)估的當(dāng)前情況與預(yù)存在數(shù)據(jù)庫(kù)44中的已有情況比較。由此系統(tǒng)能夠通過(guò)學(xué)習(xí)存儲(chǔ)新情況。數(shù)據(jù)庫(kù)44還可以包括地理定位數(shù)據(jù)，例如包括在駕駛員的正常行駛和日常行駛情形中碰到的情況。

舉例來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)使得可以借助于來(lái)自先前列表的數(shù)據(jù)和來(lái)自先前亮度傳感器的數(shù)據(jù)的組合預(yù)期以下照明情況：

-地理位置數(shù)據(jù)指示車(chē)輛進(jìn)入隧道的將來(lái)行程，或者離開(kāi)這一隧道的將來(lái)離開(kāi)，并且已知車(chē)輛的速度，系統(tǒng)知悉車(chē)輛將進(jìn)入隧道的時(shí)刻并確定在這一行程時(shí)要傳輸?shù)斤@示器36的亮度設(shè)定點(diǎn)。外部亮度傳感器18和/或攝像機(jī)22確認(rèn)/否認(rèn)到達(dá)隧道，

-氣象數(shù)據(jù)(RLT傳感器和外部數(shù)據(jù))指示雪的存在，亮度設(shè)定點(diǎn)的值增大以提高圖像16在顯示器36上的顯示可識(shí)別性，

-等等。

一旦確定裝置34確定亮度設(shè)定點(diǎn)，所述亮度設(shè)定點(diǎn)傳輸?shù)斤@示器36，顯示器36因此相應(yīng)地改變顯示器顯示的圖像16的亮度。圖像16能因此以確定裝置34自動(dòng)確定的亮度由駕駛員38看到。這一相互作用由虛線箭頭46表示。

雖然如此，這一自動(dòng)確定的亮度可不完全地對(duì)應(yīng)于駕駛員38的舒適情況。為提高車(chē)輛駕駛員38的舒適性，系統(tǒng)因此包括先前說(shuō)明的用于手動(dòng)調(diào)節(jié)亮度的裝置26，駕駛員38能夠致動(dòng)該裝置26。這一調(diào)節(jié)作用由虛線箭頭48表示。這一手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置26包括用于兩種不同功能的兩個(gè)元件。

旋轉(zhuǎn)拇指輪28使得可以圍繞由確定裝置34初始確定的亮度設(shè)定點(diǎn)值對(duì)亮度執(zhí)行微調(diào)。由此，手動(dòng)設(shè)定點(diǎn)不替換亮度設(shè)定點(diǎn)的自動(dòng)確定。這一調(diào)節(jié)僅使得駕駛員38可以根據(jù)他或者她個(gè)人的視覺(jué)反應(yīng)和他或者她的舒適性略修改亮度，這些視覺(jué)反應(yīng)和舒適性會(huì)隨著時(shí)間、每天或者根據(jù)例如駕駛員38的眼睛疲勞而變化。換句話說(shuō)，這一手動(dòng)微調(diào)使得可以從亮度設(shè)定點(diǎn)移動(dòng)舒適性點(diǎn)。這一移動(dòng)被記錄被施加到將來(lái)遇到的全部亮度設(shè)定點(diǎn)值，以保持與駕駛員38的視覺(jué)反應(yīng)匹配，直至駕駛員38再一次改變手動(dòng)設(shè)定，或者該設(shè)定出于任何其它原因恢復(fù)為零。

在此為按鈕形式的開(kāi)關(guān)30允許駕駛員38從顯示器36的正常運(yùn)行方式轉(zhuǎn)換到離散模式。

顯示器36的正常運(yùn)行方式呈現(xiàn)正常亮度，該正常亮度對(duì)應(yīng)于確定裝置34根據(jù)評(píng)估裝置32評(píng)估的亮度確定的亮度設(shè)定點(diǎn)(如有必要，考慮先前說(shuō)明的細(xì)微手動(dòng)調(diào)節(jié))。顯示器36顯示的圖像16包括多種信息，諸如速度、GPS信息、里程等等，這些信息由車(chē)輛駕駛員累積并且如有必要，可作為駕駛員38的各種參數(shù)化的對(duì)象。

顯示器36的運(yùn)行的離散模式呈現(xiàn)比正常模式低的亮度，和/或圖像16顯示的信息量減少，諸如，例如僅顯示速度和呼救消息。這使得如果駕駛員38被圖像16干擾或者如果駕駛員38覺(jué)得不需要看到顯示的圖像16，則駕駛員38可以迅速地停用顯示器36的許多功能性，同時(shí)仍保持最重要信息。