【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用于机动车或者其他陆地、空中或者水上交通工具的视场显示装置，所述视场显示装置也被称为平视显示器(hud)。这种装置被构造用于通过在部分透明的反射玻璃上(如交通工具的前挡风玻璃、后窗玻璃或侧玻璃)或者是为此特意设置的布置在用户视场中的组合玻璃上的反射产生直接显现到用户视场中的虚拟图像。本专利技术特别是涉及一种用于运行这种视场显示装置的方法以及一种装备有所述视场显示装置的交通工具。
技术介绍
1、在交通工具中利用平视显示器例如将速度信息和其他有用的导航提示和交通工具操作提示、亦或娱乐内容以虚拟图像的形式叠加到被驾驶员或其他乘员观察的在交通工具前方的真实环境图像上。为此，传统构造型式的hud包括安装在仪表板的顶侧之下的投影单元。所属投影单元一方面包括成像单元、例如显示器，以用于产生具有期望的显示内容的光射束。此外，投影单元一般包括投影光学器件、例如一个或多个反射镜，以便将光射束以合适的形式和方向投射到部分透明的反射玻璃上，通过在反射玻璃上的反射使显示器的显示内容显现到用户的视场中。在此，通过选择投影单元和反射玻璃的各个部件的光学特性和彼此的布置结构来确定：虚拟图像以何种距离、尺寸和质量展示在反射玻璃之后，以及要从交通工具中的哪个针对用户眼睛确定的空间区域(眼动范围(eyebox))中可见该虚拟图像。
2、目前可用于机动车的平视显示器一般具有几乎竖直的虚拟图像平面。但是对于未来的用于道路交通工具的hud技术来说，也已知一种方案，在该方案中通过成像单元的合适的倾斜，虚拟图像平面可以不再垂直于道路、而是特别是几
3、此外已知的是，为了校正图像亦或为了产生透视印象，在产生显示内容时，在成像单元中以合适的数字扭曲矩阵(warping-matrix)对显示内容进行预变形(参见图2)。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是，提出一种备选的和/或在展示可能性、深度印象、图像质量和/或其他方面改进的用于视场显示装置的运行方法，所述视场显示装置特别适合于应用在交通工具中。
2、所述目的通过一种按照权利要求1的用于运行视场显示装置的方法以及通过按照并列权利要求的相应的控制单元、视场显示装置以及配备有所述视场显示装置的交通工具实现。其他设计方案在从属权利要求中给出。所有在权利要求和后续对于所述方法的描述中提及的其他特征和作用关于控制单元、视场显示装置和交通工具也适用，反之亦然。
3、根据第一方面，设置一种用于视场显示装置的运行方法，所述视场显示装置特别可以应用在交通工具中。所述视场显示装置例如可以构造为平视显示器(hud)。所述交通工具可以是机动车，也可以是任意其他陆上、空中或水上交通工具。
4、视场显示装置具有成像单元(英文：picture generating unit,pgu)，所述成像单元构造用于产生具有期望的显示内容的光射束。在此可以涉及任何合适的成像装置、如例如液晶显示器(lcd，liquid crystal display)、硅上液晶(lcos，liquid crystal onsilicon)或基于μled或oled的自发光显示器、亦或dmd装置(数字微镜装置)等的显示器。
5、在由成像单元产生的光射束的光路中可以设置有合适的投影光学器件，所述投影光学器件例如可以包括一个或多个反射镜、例如折叠反射镜和/或凹面反射镜。投影光学器件的具体的设计方案和布置结构要在每种具体的应用情况中为其设计和优化，使得光射束由此以预定的形状和方向投射到布置在用户的视场中的部分透明的反射玻璃上，以便被所述反射玻璃反射到用户的眼动范围，并由此在反射玻璃后的虚拟图像平面中以虚拟图像的形式向用户展示显示内容。反射玻璃例如可以由交通工具的前挡风玻璃的区段或者由额外布置在前挡风玻璃前的组合玻璃形成。因此，反射玻璃不强制是下文进一步说明的视场显示装置的组成部分，所述视场显示装置例如在使用交通工具前挡风玻璃作为反射玻璃时也可以在没有反射玻璃的情况下被制造和销售。视场显示装置的眼动范围一般被理解为二维或三维的空间区域，从该空间区域中可不受限制地看见所述虚拟图像。
6、要在相应的时刻展示的显示内容在该显示内容产生前或在该显示内容产生时在成像单元中划分为多个展示子区域(所谓的区域划分)，所述展示子区域同时展示在虚拟图像平面中。因此，在虚拟图像平面中整体可展示的显示内容由这些各个子区域组成。
7、这些展示子区域中的每一个展示子区域在其在成像单元中产生前或产生时，以配设的单独的扭曲矩阵(预)变形，该扭曲矩阵独立于显示内容的相应其他各子区域被预先确定或动态确定。由此，显示内容的各个展示子区域可在虚拟图像平面中以彼此不同的透视特性被展示。
8、在现有技术中，所有的显示内容以唯一一个扭曲矩阵变形(参见图2)，因此，与现有技术不同，本方法的构思在于，将显示内容分割成面子区域，以便将彼此独立的、不同的扭曲矩阵应用于不同的子区域(如图3所示)。在此，特别是对于具有从竖直位置向外倾斜的虚拟图像平面的平视显示器而言能够不仅展示二维信息(例如简单的文本)，而且展示具有3d效果的倾斜的深度信息(例如接触模拟地展示的标记)。在此，可以通过对图像的透视变形区分所述内容与其他内容，所述透视变形是根据相应内容的性质和可展示性单独选择的。为了实现这一点，也为了以尽可能简单的仪器手段提供对显示内容的尽可能大的展示灵活性，在此提出一种解决方案，即，针对显示内容的不同内容/子区域应用单独的数字扭曲(即单独定义的扭曲矩阵)。特别是，由此能够同时组合三维呈现的(例如动态的、即其位置在虚拟图像平面中改变的)显示和二维的(例如静态的、即在虚拟图像平面中固定的)显示。在此，本专利技术可以应用于虚拟图像平面的任何类型和位置，特别是应用于具有竖直的亦或水平的或介于竖直和水平之间的倾斜的虚拟图像平面的视场显示装置。
9、特别是，这些展示子区域中的至少一个展示子区域通过如下方式限定，该展示子区域包含如下对象，所述对象要在虚拟图像平面中以深度效果(换句话说，三维呈现地)和/或接触模拟地(即定向到位于反射玻璃后的真实的环境对象上)展示。为此目的，所配设的扭曲矩阵构造为，使得所述扭曲矩阵透视地预变形这些展示子区域，以引起分别所期望的单独的深度效果和/或接触模拟的效果，所述效果在各个子区域之间也可以是非常不同的。在此，这些扭曲矩阵可以必要时附加于预先确定的图像校正而限定，以便以本身已知的方式校正在其他的光路中可能的像差。
10、此外，至少一个展示子区域可以通过如下方式限定，该展示子区域包含如下对象，所述对象要在虚拟图像平面中无深度效果地展示。这样的对象或子区域例如可以是具有与系统相关或交通工具相关的说明的或不与真实环境对象关联的其他说明的文本区域。但其也可以是静态的符号，例如预先确定的报警符号。在此，配设的扭曲矩阵构造用于完全不变形这些展示子区域、或仅根据预先确定的图像校正而没有深度效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于运行视场显示装置(2)的方法，所述方法特别是用于应用在交通工具(1)中，其中，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，
6.一种控制单元，所述控制单元构造和设置用于自动地实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
7.一种视场显示装置(2)，所述视场显示装置用于应用在交通工具(1)中，所述视场显示装置包括：
8.根据权利要求7所述的视场显示装置(2)，所述视场显示装置还包括：
9.根据权利要求7或8所述的视场显示装置(2)，所述视场显示装置构造用于在安装在交通工具(1)中的情况下，在关于交通工具本身的笛卡尔坐标系水平倾斜的或水平设置的虚拟图像平面(V)中展示所述显示内容。
10.一种交通工具(1)、特别是机动车，所述交通工具具有交通工具本身的笛卡尔坐标系的相互垂直的纵轴线、横轴线和竖直轴线，所述交通工具包括：
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于运行视场显示装置(2)的方法，所述方法特别是用于应用在交通工具(1)中，其中，
2.根据权利要求1所述的方法，其中，
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，
6.一种控制单元，所述控制单元构造和设置用于自动地实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
7.一种视场显示装置(2)，所述视场显示装置用于应用在...
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