本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于通過使用攝影機(jī)觀察來捕捉具有抬頭顯示器車輛的駕駛員的視點(diǎn)和視線移動(dòng)的方法，該攝影機(jī)接收由抬頭顯示器的投影面反射的駕駛員頭部圖像，以及涉及一種根據(jù)權(quán)利要求6前序部分的相應(yīng)裝備的車輛。
背景技術(shù)：
這樣的方法，稱為眼球追蹤，由US 2003/0142041 A1公開且用于識(shí)別駕駛員缺乏關(guān)注的事件的發(fā)生，而在駕駛艙中沒有攝影機(jī)限制駕駛員的視野。
通常，在機(jī)動(dòng)車輛中有兩種類型的抬頭顯示器。一種類型使用擋風(fēng)玻璃作為由成像裝置和成像鏡組成的投影系統(tǒng)用來投射駕駛員可見的虛擬圖像的投影面，成像鏡可以成形為球面形、非球面形和自由形狀。其他類型利用單獨(dú)圖像組合裝置，例如由玻璃或塑料或者相應(yīng)配置的棱鏡制成的透明投影屏幕，來作為投影面。如從駕駛員觀察，這樣的圖像組合裝置位于靠近擋風(fēng)玻璃前方的儀表板上，且可以通?？s回進(jìn)儀表板或者可以折疊下來。圖像組合裝置在駕駛員方向上反射由成像裝置產(chǎn)生的圖像。
抬頭顯示器用于向駕駛員顯示各種信息，其中向駕駛員示出的信息類型是預(yù)設(shè)的或可以由他來選擇。信息的選擇通常是快速捕捉和精細(xì)化之間的折衷，其中抬頭顯示器的信息不應(yīng)該超負(fù)荷，即使沒有別的原因，這可能對(duì)車輛前方場(chǎng)景的駕駛員感知造成負(fù)面影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明基于允許抬頭顯示器上信息選擇性顯示的目的。
該目的通過具有權(quán)利要求1和6特征的方法和車輛實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的進(jìn)一步有利發(fā)展在從屬權(quán)利要求中詳細(xì)說明。
為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明使用公開在US 2003/0142041 A1的系統(tǒng)，以便從由攝像機(jī)觀察到的駕駛員頭部圖像確定駕駛員的視點(diǎn)和視線移動(dòng)。由于攝像機(jī)接收由抬頭顯示器投影面反射的駕駛員頭部圖像，這樣的攝像機(jī)不會(huì)限制駕駛員的視野，并且還通過自動(dòng)地僅顯示基于駕駛員的視線方向的目前表現(xiàn)為相關(guān)的信息或附加信息，而不是目前不相關(guān)的任何其他信息，來使由抬頭顯示器引起的駕駛員視野限制和分心保持為最小化。
關(guān)于什么樣的信息當(dāng)前對(duì)駕駛員來說表現(xiàn)為有用的自動(dòng)檢查，可以以本身已知的方式通過比較確定的視點(diǎn)和視線移動(dòng)與車輛前方景象來執(zhí)行，該車輛前方景象是由攝像機(jī)觀察景象的圖像-特別是與抬頭顯示器獨(dú)立操作的前置攝像機(jī)-以及由來自導(dǎo)航系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的信息而合成。
特別地，關(guān)于駕駛員是否正在看他視野范圍內(nèi)的物體或區(qū)域的檢查被執(zhí)行，關(guān)于該物體或區(qū)域可獲得與駕駛員相關(guān)的信息或附加信息，以及在本實(shí)例中，通過抬頭顯示器獲得和顯示的相應(yīng)的信息，同時(shí)使基于駕駛員視線方向的目前表現(xiàn)為不相關(guān)的信息從顯示器上移除。
例如，如果駕駛員正在看車輛前部，則顯示車輛的速度；如果駕駛員正在看向加油站的方向，則顯示適用于此處的當(dāng)前油價(jià)；以及如果駕駛員正在看交通標(biāo)志或類似的，例如在高速公路上標(biāo)志的實(shí)例中，則顯示當(dāng)前交通信息，或者在強(qiáng)制或禁止標(biāo)志實(shí)例中，則顯示強(qiáng)制或禁止的限制會(huì)有效的時(shí)間長(zhǎng)度。當(dāng)駕駛員不在看向物體時(shí)，信息在特定時(shí)間周期之后被自動(dòng)移除。
抬頭顯示器可以是具有位于車輛擋風(fēng)玻璃和駕駛員頭部之間光路中作為投影面的圖像合成裝置的類型，或者可以是使用擋風(fēng)玻璃作為投影面的類型。
如從上述說明書可知的，另外駕駛員頭部經(jīng)由光路通過光線被照明，駕駛員通過該光路看見由抬頭顯示器顯示的圖像且同樣通過該光路進(jìn)行眼球追蹤，上述光對(duì)人眼不可見而僅對(duì)攝像機(jī)可見，例如紅外光，以便增加對(duì)比度且減少紅眼現(xiàn)象，這使眼球追蹤容易。在本實(shí)例中，上述光路使用三次。
附圖說明
下面是一個(gè)示范性實(shí)施例的參考附圖的描述；
圖1顯示了具有儀表板上部的圖像合成裝置的機(jī)動(dòng)車輛抬頭顯示器的部分縱向截面圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，可縮回進(jìn)儀表板和經(jīng)由電動(dòng)馬達(dá)伸出的透明投影屏幕3位于具有抬頭顯示器(HUD)的機(jī)動(dòng)車輛中，該抬頭顯示器在儀表板上部且相對(duì)接近擋風(fēng)玻璃1且在駕駛員視野范圍之內(nèi)，其中僅駕駛員的頭部2被示意性的示出。
投影屏幕3顯示了圖像合成裝置，圖像合成裝置將由投影機(jī)4通過分束器5投射到投影屏幕3上的圖像反射到駕駛員眼睛的方向且將該圖像與車輛前部的通過投影屏幕3可見的部分場(chǎng)景結(jié)合，如用虛線所示。投影屏幕3圍繞車輛橫向軸線在小角度范圍內(nèi)通過電動(dòng)馬達(dá)是可旋轉(zhuǎn)的，或者抬頭顯示器作為整體是可旋轉(zhuǎn)的。
投射到投影屏幕3上且由此反射的圖像作為空間限定光束到達(dá)駕駛員，空間限定光束限定通常所知的眼部框(“頭部運(yùn)動(dòng)框”)，其中由抬頭顯示器顯示的信息對(duì)駕駛員是可見的。
攝像機(jī)6接收在投影屏幕3上反射且已經(jīng)通過分束器5傳遞的駕駛員頭部2的圖像，如用虛線所示。圖像評(píng)估裝置(未示出)基于攝像機(jī)圖像進(jìn)行簡(jiǎn)單眼球追蹤，以便確定眼橢圓的位置且將其與眼部框(Eye box)現(xiàn)有位置比較位置，其中7表明眼部框的上和下邊緣。如果需要的話，旋轉(zhuǎn)投影屏幕3，以便眼橢圓大約中心地位于眼部框中。
換言之，使用攝像機(jī)6觀察駕駛員眼球，攝像機(jī)6接收在投影屏幕3中反射的駕駛員頭部2圖像，其中駕駛員眼球位置從由攝像機(jī)6觀察的駕駛員頭部2圖像來確定，并且其中來自投影屏幕3的光束的方向(由抬頭顯示器顯示的信息在投影屏幕3中對(duì)駕駛員可見)與眼球位置自動(dòng)匹配，因此基于確定的眼球位置通過自動(dòng)旋轉(zhuǎn)投影屏幕3來確定，以便光束與確定的眼球位置匹配。
通過自動(dòng)地匹配眼部框高度位置，使眼部框高度小于通常必須的眼部框是可能的，例如高度上僅是20mm而不是50mm。這個(gè)較小的眼部框可以通過較小的抬頭顯示器生成。
攝像機(jī)6可以是紅外攝像機(jī)，以及駕駛員頭部2可以通過經(jīng)由另外的分束器(未示出)耦合進(jìn)共同光路且在投影屏幕3反射的紅外線來照明。
此外，圖像評(píng)估裝置基于攝像機(jī)圖像進(jìn)行實(shí)際眼球追蹤，在該攝像機(jī)圖像中捕捉駕駛員的視點(diǎn)和視線移動(dòng)。將視點(diǎn)和視線移動(dòng)與車輛前方景象相比較，該車輛前方景象是從攝像機(jī)觀察的圖像以及來自導(dǎo)航系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)的信息合成，以便根據(jù)駕駛員的視點(diǎn)和視線移動(dòng)選擇顯示給駕駛員的信息。
特別要檢查的是駕駛員是否在看他視野內(nèi)的物體或區(qū)域，關(guān)于該物體或區(qū)域的與駕駛員相關(guān)的信息或附加信息是可獲得的，以及在本實(shí)例中，相應(yīng)的信息可以被獲取且使用抬頭顯示器顯示，同時(shí)基于駕駛員視線方向的目前未表現(xiàn)為相關(guān)的信息從顯示器被移除。
例如，如果駕駛員正在看車輛前方，則會(huì)顯示車輛速度；如果駕駛員正在看加油站的方向，則會(huì)顯示此處適用的目前油價(jià)；以及如果駕駛員看向交通標(biāo)志或類似的，例如，在高速公路上標(biāo)志的實(shí)例中，則顯示目前交通信息，或者在強(qiáng)制或禁止標(biāo)志實(shí)例中，則顯示強(qiáng)制或禁止的限制有效的時(shí)間長(zhǎng)度。
此外可以實(shí)現(xiàn)例如用于面部識(shí)別和駕駛員輔助的擴(kuò)展圖像評(píng)估。