用于信息显示的设备和系统以及装备这种系统的车辆技术方案

一种用于在车辆中显示信息的设备，其包括一个单元（６），其用于产生一个包含与驾驶员（１）相关的信息的实像，将其反射在一个位于驾驶员用于观察交通状况而有效使用的视野（α）正上方的反射观察表面（５）中，以及从而生成一个虚像（９）。所述设备进一步包括一个在驾驶员头部后方或旁边提供的第二反射表面（１０），当驾驶员位于他或她的正常位置时，其在与观察表面基本上相同或更高的水平，一个在所述单元（６）和所使用的观察表面（５）之间的光路的末端部分，其在所述第二反射表面（１０）和所述观察表面（５）之间延伸。通过至少部分地在驾驶室上部延伸的所述光路，可以获得一个相对较长（几米）的光路而无需复杂的镜子系统。特别地，这适用于商用车辆，例如卡车和公共汽车，其通常有一个基本上垂直的挡风玻璃以及在驾驶员上方和前方的大量自由空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种对于车辆的驾驶员来说改善的且更安全的工作环境。更具体地说，本专利技术涉及一种用于显示信息的包括一个单元的设备，其中所述单元用于产生一个包含与驾驶员相关的信息的实像，将其显示在一个位于驾驶员用于观察交通状况所有效使用的视野正上方的反射观察表面上，并且从而通过反射所述实像来生成一个虚像。本专利技术进一步涉及一种包括这种设备的系统，以及一种装备这种系统的车辆。
技术介绍
在一辆现代车辆的工作环境中，可以产生驾驶员易获得的不断增加的信息量。同时，一辆典型商业车辆的驾驶室的几乎所有可用空间都已被各种设备和装置占据，这使得难以找到一个地方来显示所述信息。在驾驶员前面配备一个大的连续显示的表面是不可能的，因为它将部分地被方向盘掩藏，并且它将妨碍视野并使驾驶员分心。在轿车的情况下，先前进行过试图在挡风玻璃的平面中反射一个图像。这类型的设备通常被称为“平视显示器(head-up display)”，因为它们允许驾驶员读取信息而无需低头看仪表盘。在一种传统的平视显示器中，产生图像的单元位于仪表盘中或与其相邻，即在驾驶员前面并向下倾斜，并且通过镜子及其它光学元件将所述图像向上投射到挡风玻璃上。然后，在可以使用一种增强反射的材料处理过的挡风玻璃上，形成一个向驾驶员提供所显示信息的虚像。这种显示器的一个例子在WO 89/03059中公开。当向下倾斜并且在驾驶员前面产生如在WO 89/03059中所示的实像时，避免在驾驶员用于观察交通状况所使用的有效视野中的某处产生所述虚像是困难的，甚至是不可能的。为此，位于挡风玻璃中的反射表面是透明的以便不过于妨碍驾驶员的视野。然而，所述虚像仍然可能干扰驾驶员的视野。而且，透明反射表面是如此以至于信息显示的质量将很低，并且仅可以显示简单的视觉指示。在WO 91/00674中公开了一种更好的解决方案，其中在轿车的车厢顶棚中排列图像源，并且在驾驶员的视野略上方安装一个镜子以用于反射由所述图像源生成的信息。在WO 94/08264中公开了一种相似的解决方案。为了减少在交替地看车辆前方的区域和虚像时，驾驶员显著地调整眼睛焦点的需要，反射的图像位于尽可能地远离驾驶员是有利的。在WO 91/00674中，由一个全息光学元件组成的镜子实现了这一点。作为替代地，通过延伸在实像和位于挡风玻璃附近的镜子之间的光路，可以移动虚像进一步远离驾驶员。在US 5731903中，通过一种复杂的镜子系统实现了这一点。严格地讲，所示的设备并不是一种平视显示器，因为虚像并未投射到挡风玻璃上而是显示在一个凹进仪表盘的镜子中。然而，从所述说明书中显而易见，提供一种可以被包含在仪表盘中的其特征为长光路的设备是既耗时又昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种简单且便宜的允许更令人满意地放置虚像的“平视显示器”，尤其用于改善道路安全。依照本专利技术的第一方面，所述及其它目的是通过一种作为介绍来描述的设备实现的，其中一个第二反射表面被安装在驾驶员头部的后面或旁边，当驾驶员位于他或她的正常位置时，其在与观察表面基本上相同或较高的水平，一个在所述单元和观察表面之间的光路的末端部分，其在所述第二反射表面和所述观察表面之间延伸。因此，实像被反射至少两次，首先在第二反射表面中，接着在观察表面中。通过至少部分地在观察表面和一个在驾驶员之后或旁边的第二反射表面之间延伸的光路，所述路径在驾驶室上部通过驾驶员上方或侧面。这允许获得一个相对较长(几米)的光路而无需复杂的镜子系统。本专利技术特别有利于使用在商用车辆例如卡车和公共汽车中，其通常有基本上垂直的挡风玻璃和在驾驶员上方和前方的大量可用空间。与轿车相比，可以生成显著较大的图像表面(例如通过一个大液晶屏)，这允许在驾驶员前方相当的距离反射非常大的虚像。这相当有助于显示大量信息。这对于驾驶员来说是一个改进，当交替地看周围的交通和虚像时，他不再必须移动眼睛焦点。自然地，这对于需要校正镜片(例如近视眼镜)以在远近目标之间移动眼睛焦点的驾驶员来说是特别重要的。显然，也可以使用多个镜子。使用奇数次的反射，由图像单元生成的实像将是镜像对称的。使用两个(或任何其它偶数个)反射表面的优势之一在于可以生成正确显示的实像。这允许相同的图像信号使用在其它安装在车辆中的其它地方的显示器中。所述图像单元和第二反射表面可以方便地构成一个集成显示单元，这使其适合于安装在现有车辆中。该集成显示单元可以例如被配置来安装在一个在位于驾驶员后方的现有隔板中提供的凹槽中。在此情况下，所述设备可以进一步包括一个远离驾驶员的第二图像单元以用于向车辆中的乘客显示信息。所述集成单元最好被安装成绕着一或两个轴可旋转的，以允许不同的显示方向。依照本专利技术的第二方面，所述目的是通过一个用于在车辆中显示信息的系统实现的，其包括一个在驾驶员用于观察交通状况所使用的有效视野正上方提供的反射观察表面，一个单元，其用于产生一个将被反射在所述观察表面上的包含与驾驶员有关的信息的实像，并且从而生成一个虚像，以及一个在驾驶员头部后方或旁边提供的第二反射表面，当驾驶员位于他或她的正常位置时，其在与观察表面基本上相同或较高的水平，一个在所述单元和所使用的观察表面之间的光路的末端部分在所述第二反射表面和所述观察表面之间延伸。由于观察表面位于驾驶员的有效视野，即当驾驶车辆时所使用视野的正上方，观察表面不必是透明的。相反，更为有利地，观察表面可以是非透明的，即一个镜子，而不以任何显著的方式妨碍道路视野。与在透明观察表面中可能的情况相比，这种镜子可以用更好的对比度来传递信息，因而允许设备表达更详细的信息。而且，所述系统可以包括一个第二观察表面以在另一个地方产生一个第二虚像。所述第二虚像可以适当地位于当驾驶员执行管理任务时，他或她看得见的位置上。就公共汽车司机来说，这种任务可以是例如，卖票或其它在公共汽车站与乘客打交道的形式，在其过程中司机面朝上车的乘客。卡车驾驶员可能被要求例如，检查与货物装卸有关的装箱单、交货报告等。第二虚像也可以位于车辆后视镜之一的附近，以允许驾驶员在检查后视镜的同时读取信息。当使用一个位于驾驶员前方的图像单元以及多个不同的观察表面时，提供几个在驾驶员后方的各自有稍微不同的倾角的反射表面可能是有利的。而另一方面，如果将图像单元安装在驾驶员后方，第二反射表面的附近，所述反射表面(以及可能还有所述图像单元)可以改为以上文描述的方式可旋转的，并且当驾驶员旋转驾驶座以便卖票等的时候，可以自动地旋转。观察表面和/或第二反射表面可以有使虚像放大的曲率。这意味着生成的实像较小，但仍然向驾驶员提供清晰的信息。通过使用第二反射表面和观察表面，每个表面可以是单曲线，这使得制造更简单并且更便宜。两个单曲面还意味着观察者(驾驶员)可以移动他或她的头部而不影响放大倍率或扭曲图像。第二反射表面以在垂直方向上放大的这种方式弯曲、并且观察表面以在水平方向上放大的这种方式弯曲，是特别有利的。这允许垂直调节观察表面而不使图像失真。而且，驾驶员可以预期与在垂直方向上相比，在横向上更大程度地移动他或她的头部，因此适合于横向地弯曲由驾驶员读取的表面(观察表面)。有利的是，通过一个依照本专利技术第一方面的设备可以实现所述系统。作为替代地，可以将图像单元安装在第二反射表面的远处。例如可以将它安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在车辆中显示信息的设备，其包括　　　　一个单元（６），其用于产生一个包含与驾驶员（１）有关的信息的实像，其中所述实像被反射在一个位于驾驶员有效使用以观察交通状况的视野（α）正上方的反射观察表面（５）上，并且从而生成一个虚像（９），其特征在于　　　　一个在驾驶员头部后方或旁边提供的第二反射表面（１０），当驾驶员位于他或她的正常位置时，其在与所述观察表面基本上相同或更高的水平，　　　　一个在所述单元（６）和所使用的观察表面（５）之间的光路的末端部分，其在所述第二反射表面（１０）和所述观察表面（５）之间延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：索布瑞尼尔森，
申请(专利权)人：特里吉特股份公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]