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

2、

背景技術：

本發明將可適于用在例如機動車輛中，以通知車輛用戶，特別地車輛駕駛員。

已知慣常做法是為機動車輛配備稱作平視顯示器的顯示系統。這種系統布置在機動車輛駕駛員的視場中，顯示有關機動車輛狀態、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境亮度。特別必要的是，投射圖像的光強度在白天旅行與在夜晚旅行或者在通過隧道時是明顯不同的。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態范圍，亮度管理必需不能僅由駕駛員完成且因此必需是自動進行的，以配合車輛的當前情況。

由此，已經提出使用安裝在車輛上的亮度傳感器檢測環境亮度。該亮度測量然后用以修改顯示器亮度。這種系統例如存在于專利申請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，因為傳感器記錄的信息不準確，并且在外界干擾(迎面車輛的大燈，市內街道燈具等等)情況下易于出錯。

3、發明目的

本發明旨在減緩已知平視顯示器亮度控制系統的這些缺陷中的至少一些缺陷。

特別地，本發明旨在以本發明的至少一個實施方式提供一種改進了車輛駕駛員的安全性的平視顯示器亮度控制系統。

本發明還旨在以本發明的至少一個實施方式提供一種改進了車輛駕駛員的舒適性的平視顯示器亮度控制系統。

4、

技術實現要素：

為此，本發明涉及一種用于車輛的平視顯示器的亮度控制系統，所述顯示器構造成顯示圖像，所述系統包括用于評估亮度的裝置，該裝置被聯接到用于確定顯示器的亮度設定點(setpoint)的裝置，其特征在于，所述用于評估亮度的裝置能夠評估車輛前排的并且超過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所評估的外部亮度確定亮度設定點并能夠將所述亮度設定點傳輸到顯示器。

因此，根據本發明的系統使得可以預期在行進車輛中常見的亮度改變。這些亮度改變必需由系統盡早關注，使傳輸到顯示器的亮度設定點適合于即將到來的情況而不是當前情況，因為這將產生對于設定點的延遲修改。用于評估亮度的裝置檢測車輛前方且超過顯示在顯示器上的圖像的亮度，以使確定裝置可以預先確定亮度設定點，并在顯示器水平處的亮度改變時應用該亮度設定點。

例如，在夜晚駕駛時，評估裝置檢測與車輛前方且超過顯示在顯示器上的圖像的、被照明的隧道相對應的亮度，并且亮度控制系統將適于被照明的隧道的亮度設定點(在本示例中，比用于夜晚駕駛更強的亮度值)傳輸到顯示器，并在車輛進入被照明的隧道時立即應用該亮度設定點。

有利地，并且根據本發明，用于評估亮度的裝置包括至少一個亮度傳感器。

根據本發明的這一方面，亮度特別地由一個或者更多個亮度傳感器直接測量。

有利地并且根據本發明的這一最后方面，用于評估亮度的裝置包括能夠評估車輛前排的并且超過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中。

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

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

有利地，并且根據本發明，用于評估亮度的裝置至少包括：

-測量車輛外部的亮度的所述外部亮度傳感器，

-測量車輛內部亮度的亮度傳感器，

-測量顯示器亮度的亮度傳感器。

根據本發明的這一方面，這三個亮度用于確定亮度設定點：顯示器的亮度傳感器確定顯示器的當前亮度，車輛內部的亮度傳感器使得可以測量在駕駛員水平上的當前環境亮度，車輛外部的亮度傳感器使得可以預先測量車輛將要經受的亮度。

有利地并且根據本發明，用于評估亮度的裝置聯接到用于供給一個或多個以下類型數據的裝置：

-無雨/有雨，

-地理位置，

-日期時間，

-天氣狀況，

-視頻圖像，

-車輛的速度。

根據本發明的這一方面，根據用于測量或者采集數據的多個系統所供給的數據評估亮度。這些數據影響亮度的評估和傳輸到顯示器的亮度設定點的確定。特別地，無雨/有雨、天氣狀況和日期時間影響外部亮度。地理位置特別地使得可以預知隧道和市鎮燈光的存在。視頻圖像特別地提供關于駕駛員視場中的若干點處的亮度、交通狀態等等。最后，車輛的速度特別地使得可以評估車輛從預期情況變化分離的時間。

有利地并且根據本發明，系統包括照明情景數據庫，所述數據庫包括表示不同照明情況的數據。有利地，系統能夠通過學習供給所述數據庫。

根據本發明的這一方面，用于確定亮度的裝置能夠將記錄的數據與已知照明情況比較，在從中推斷合適亮度設定點。系統還可以從現有情況中學習以改良其數據庫中的數據。

有利地并且根據本發明，系統包括能夠由車輛駕駛員控制的手動亮度調節裝置，該手動亮度調節裝置構造成允許駕駛員圍繞由確定裝置確定的初始的亮度設定點值微調傳輸到顯示器的亮度設定點。根據本發明的這一方面，亮度設定點的自動確定被添加有駕駛員進行的手動調節，這使得可以改變駕駛員的舒適性點，也就是說，與各駕駛員專有的光學/視覺反應更好對應的亮度。這一調節是微調，也就是說，相對自動確定的設定點僅稍微移動開。換句話說，傳輸到顯示器的亮度設定點L采用形式：

L＝L_auto+Δl

其中L_auto是確定裝置自動確定的亮度，并且Δl是駕駛員進行的微調值。微調值Δl能夠有利地與L_auto成比例。

有利地并且根據本發明的這一最后方面，手動調節裝置包括開關，所述開關構造成在駕駛員致動開關后，顯著地降低亮度設定點值和/或減少在顯示器的圖像上顯示的信息量，并且在開關的去激活(deactivation)之后，恢復初始的亮度設定點值和在初始顯示器的圖像上顯示的信息量。

根據本發明的這一方面，開關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中的明顯性。

本發明還涉及包括根據本發明的亮度控制系統的平視顯示器。

本發明還涉及用于控制車輛平視顯示器的亮度的方法，所述顯示器構造成顯示圖像，其特征在于，所述方法包括評估車輛前排的并且超過顯示在所述顯示器上的圖像的外部亮度的步驟、根據在評估步驟中評估的外部亮度確定用于顯示器的亮度設定點的步驟以及將所述設定點傳輸到所述顯示器的步驟。

根據本發明的系統有利地實施根據本發明的方法。根據本發明的方法有利地通過根據本發明的系統執行。

5、附圖說明

通過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明，本發明的其它目的、特征和優點將變得明顯，在圖中：

-圖1是配備根據本發明的控制系統和顯示器的車輛的內部的示意圖，

-圖2是根據本發明的控制系統的示意圖。

6、具體實施方式

圖1示意性地例示了配備有根據本發明的控制系統和顯示器的車輛的內部的圖。表示的內部圖示出了車輛駕駛員的視場的一部分，特別地車輛內部的一部分，儀表板10、方向盤12和汽車擋風玻璃14。通過汽車擋風玻璃14上的反射，借助于平視顯示器類型的、根據本發明的顯示器，顯示了圖像16，該圖像16包括例如車輛的速度、GPS導航信息及車輛設計師和/或駕駛員認為有用的其它信息。圖像16是通過光學系統，諸如，例如半反射板形成的虛像。在本實施方式中，圖像16直接形成在汽車擋風玻璃14上，但如已知的，顯示器還可以包括布置在汽車擋風玻璃14和駕駛員之間的、在他的或者她的視場中的半反射板，在該半反射板上顯示圖像16。

根據本發明的顯示器包括根據本發明的亮度控制系統，在下文中參考圖2更詳細地說明。控制系統特別地包括用于評估亮度的裝置。圖1舉例示出了用于評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、內部亮度傳感器20和攝像機22。顯示器另外包括所顯示圖像16的亮度的傳感器50。

內部亮度傳感器20測量車輛中駕駛員附近的光。其有利地位于汽車擋風玻璃14的周邊24處，且朝向駕駛員。該內部亮度傳感器20能夠形成監測駕駛員的組件的部分，例如包括內部攝像機。

第一外部亮度傳感器18的功能使得可以評估車輛前排的、超過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中的例如光檢測二極管和光學系統，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還可以是攝像機并且如有必要，能夠用于其它功能(檢測行人、車輛等等)。

第二外部亮度傳感器19有利地布置在車輛的儀表板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二極管的形式，由此使得可以測量漫射光。這種頂蓋罩使得可能由于獨特外界干擾而不易經受亮度變化，這會使執行的測量有誤。

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

圖1另外示出了用于車輛駕駛員的手動調節裝置26。這一手動調節裝置26處于有利地鄰近駕駛員布置，例如，在此在方向盤12附近。圖1中所示的手動調節裝置26包括用于手動調節亮度的旋轉拇指輪28及包括開關30，旋轉拇指輪28包圍開關30，開關30在此呈按鈕形式。

圖2示意性地例示了根據本發明的控制系統。示出的控制系統包括用于評估亮度的裝置32，用于確定亮度設定點的裝置34、手動調節裝置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、內部亮度傳感器20、測量顯示器36顯示亮度的亮度傳感器50和攝像機22，這些參考圖1描述。根據本實施方式，用于評估亮度的裝置32另外聯接到供給一個或多個以下類型數據的裝置：

-有雨/無雨，例如借助于雨-光-溫度(RLT)類型的傳感器，

-地理位置，例如使用諸如GPS(全球定位系統)系統的地理位置系統，

-日期時間，例如使用內部時鐘，或者為更為精確，使用通過諸如GPS的系統同步的時鐘，

-天氣狀況，例如通過RLT傳感器，或者通過外部通信、例如借助于因特網取得氣象數據，

-視頻圖像，例如通過車輛前排攝像機22，

-車輛的速度，例如通過常規整合的速度測量系統或者借助于GPS系統。

這些數據由諸如例如傳感器、內部或者外部測量系統等等的裝置供給，諸如先前舉例指出的那些，這些裝置在圖2中組成在一起，標示為附圖標記40。這一數據列表是非限制性的，并且系統能夠取得對于評估在車輛前方并且超過顯示器36顯示的圖像16的外部亮度的其它類型數據。

使用全部或者一些這些數據，用于評估亮度的裝置32評估在車輛前方并且超過顯示的圖像16的亮度。收集的各種數據被傳輸到用于確定要顯示的亮度設定點的裝置34。確定裝置34包括從各種用于評估亮度的裝置32(傳感器、測試儀表等等)取得數據的微控制器42。然后，微控制器42的程序處理數據以從中推斷要傳輸到顯示器36的亮度設定點。

為改進亮度設定點的確定，確定裝置34包括照明情景數據庫44，該照明情景數據庫44包括表示照明情況的數據。由此系統當用于評估亮度的裝置32評估的當前情況與預存在數據庫44中的已有情況比較。由此系統能夠通過學習存儲新情況。數據庫44還可以包括地理定位數據，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。

舉例來說，控制系統使得可以借助于來自先前列表的數據和來自先前亮度傳感器的數據的組合預期以下照明情況：

-地理位置數據指示車輛進入隧道的將來行程，或者離開這一隧道的將來離開，并且已知車輛的速度，系統知悉車輛將進入隧道的時刻并確定在這一行程時要傳輸到顯示器36的亮度設定點。外部亮度傳感器18和/或攝像機22確認/否認到達隧道，

-氣象數據(RLT傳感器和外部數據)指示雪的存在，亮度設定點的值增大以提高圖像16在顯示器36上的顯示可識別性，

-等等。

一旦確定裝置34確定亮度設定點，所述亮度設定點傳輸到顯示器36，顯示器36因此相應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，這一自動確定的亮度可不完全地對應于駕駛員38的舒適情況。為提高車輛駕駛員38的舒適性，系統因此包括先前說明的用于手動調節亮度的裝置26，駕駛員38能夠致動該裝置26。這一調節作用由虛線箭頭48表示。這一手動調節裝置26包括用于兩種不同功能的兩個元件。

旋轉拇指輪28使得可以圍繞由確定裝置34初始確定的亮度設定點值對亮度執行微調。由此，手動設定點不替換亮度設定點的自動確定。這一調節僅使得駕駛員38可以根據他或者她個人的視覺反應和他或者她的舒適性略修改亮度，這些視覺反應和舒適性會隨著時間、每天或者根據例如駕駛員38的眼睛疲勞而變化。換句話說，這一手動微調使得可以從亮度設定點移動舒適性點。這一移動被記錄被施加到將來遇到的全部亮度設定點值，以保持與駕駛員38的視覺反應匹配，直至駕駛員38再一次改變手動設定，或者該設定出于任何其它原因恢復為零。

在此為按鈕形式的開關30允許駕駛員38從顯示器36的正常運行方式轉換到離散模式。

顯示器36的正常運行方式呈現正常亮度，該正常亮度對應于確定裝置34根據評估裝置32評估的亮度確定的亮度設定點(如有必要，考慮先前說明的細微手動調節)。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，這些信息由車輛駕駛員累積并且如有必要，可作為駕駛員38的各種參數化的對象。

顯示器36的運行的離散模式呈現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，同時仍保持最重要信息。