本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和9的前序部分的一種用于通過接收被反射在抬頭顯示器的投影面中的駕駛員的頭部的圖像的攝像機來觀察具有抬頭顯示器的車輛的駕駛員的眼睛的方法，以及一種為此設計的車輛。

背景技術(shù)：

這種類型的方法從US 2003/0142041 A1中已知，并且在該申請中，被用于通過所謂的眼睛追蹤來確定駕駛員的注意遲鈍，而無需駕駛員座艙中阻擋駕駛員的視野的攝像機。

通常，在機動車輛中存在兩種類型的抬頭顯示器。一種類型的抬頭顯示器利用擋風玻璃作為投影面，投影系統(tǒng)將駕駛員可見的虛擬圖像投射到投影面上，其中投影系統(tǒng)包含圖像生成單元和成像鏡，成像鏡可以是球形的、非球形的或自由形成的。另一種類型的抬頭顯示器利用單獨的圖像合成裝置——例如，由玻璃或塑料制成的透明投影屏、或適當設計的棱鏡——作為投影面。這種類型的圖像合成裝置位于儀表板上，靠近擋風玻璃，由駕駛員觀察，并且通?？梢员豢s回到儀表板中或被折疊到儀表板上。圖像合成裝置將由圖像生成裝置生成的圖像反射到駕駛員而不是擋風玻璃的方向上，因此擋風玻璃的曲率不需要進行光學校正。

投射到投影面上并且從投影面反射回的圖像作為空間限定的光束到達駕駛員，該光束跨越所謂的眼部框(eyebox)(“頭部移動框”)，在眼部框內(nèi)，由抬頭顯示器顯示的信息對駕駛員是可見的。眼部框的高度位置必須適合于特定駕駛員的高度。為此目的，駕駛員具有調(diào)節(jié)眼部框的高度位置直到它以最佳的方式可見的選項，其中駕駛員的眼睛正好位于眼部框內(nèi)。為了確保駕駛者具有一定的運動自由度——在該運動自由度內(nèi)，圖像保持可見，眼部框必須具有通常50mm的高度的某些最小尺寸。用于抬頭顯示器的合適的安裝空間為此目的是必要的，特別是圖像生成裝置或圖像合成裝置或成像鏡的一定高度。駕駛員也往往沉陷到他們的座椅中，特別是在相對長的行程過程中，并且因此頭部下降并且由抬頭顯示器顯示的圖像消失；因此，駕駛員必須重新調(diào)節(jié)眼部框。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的問題是，使自動調(diào)節(jié)眼部框的高度位置并且減少抬頭顯示器所需的安裝空間的量成為可能。

該問題是通過具有權(quán)利要求1和9的特征的一種方法和一種車輛來解決的。

本發(fā)明的有利改進在從屬權(quán)利要求中指出。

為了解決上述問題，本發(fā)明利用從US 2003/0142041 A1中已知的系統(tǒng)，以便根據(jù)由攝像機觀察到的駕駛員的頭部的圖像來確定眼睛或駕駛員的當前高度位置，并且相對于以這種方式確定的眼睛位置來自動調(diào)節(jié)來自投影面的光束的方向，即，眼部框的位置，在投影面內(nèi)，由抬頭顯示器顯示的信息對駕駛員是可見的。在這種情況下，有利地假設眼睛位置是在汽車工程標準中所定義的眼睛橢圓的位置，其被認為是近似位于眼部框的中心。該位置被優(yōu)選并且至少垂直地調(diào)節(jié)。原則上，該位置也可以被水平調(diào)節(jié)。

自動高度調(diào)節(jié)——其以這種方式成為可能并且其可以在車輛首次被啟動或車輛被啟動的任何時間進行，并且甚至在行程期間在眼睛位置隨著行程的過程發(fā)生變化的情況下通過跨越追蹤所述眼睛位置的眼部框的光束進行——使駕駛員擺脫必須在開始他的行程之前或在行程期間調(diào)節(jié)眼部框的任務，并且所述高度調(diào)節(jié)使眼部框變得更小成為可能，例如，僅約20mm高，由此抬頭顯示器或單個部件——諸如，例如，反射鏡、圖像合成裝置、或成像單元——所需的安裝空間變得更小。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，抬頭顯示器是具有作為投影面的圖象合成裝置的類型，圖象合成裝置位于車輛的擋風玻璃和駕駛員的頭部之間的光路中。通過電動馬達并且根據(jù)所確定的眼睛位置以使得光束與所確定的眼睛位置對齊這樣的方式自動旋轉(zhuǎn)圖像合成裝置。圖像合成裝置可以是位于車輛的儀表板上的透明屏，或者可以是適當設計的棱鏡。

可選擇地，抬頭顯示器可以是利用擋風玻璃作為投影面的類型。在這種情況下，例如，可以旋轉(zhuǎn)抬頭顯示器的成像鏡以便調(diào)節(jié)眼部框，或可以電子移位描繪在圖像生成裝置上的圖像。

如從上述文件中已知的是，可以通過對人眼是不可見的并且對攝像機是可見的的光——該光跨越光路，，駕駛員跨越光路看到由抬頭顯示器顯示的圖像并且跨越光路眼睛追蹤發(fā)生——來附加地照明駕駛員的頭部，例如，通過紅外光，以便提高對比度并且降低紅眼效應，這簡化眼睛追蹤。在這種情況下，以三種方式使用上述光路。

附圖說明

基于附圖的一個示例性實施例的描述如下。

圖1示出了通過具有在儀表板上方的圖像合成裝置的機動車輛抬頭顯示器的局部縱向剖視圖。

具體實施方式

如圖1所示，透明投影屏3——其可以通過電動馬達被縮回到儀表板中并且從儀表板伸出——位于具有抬頭顯示器(HUD)的機動車輛中儀表板的頂部上并且相對靠近擋風玻璃1并且位于駕駛員的視野中，其中僅示意性地表明駕駛員的頭部2。

投影屏3形成圖像合成裝置，其將由投影儀4投射的圖像經(jīng)由分束器5并且在投影屏3上反射到駕駛員的眼睛的方向上，并且將所述圖像與如使用虛線表示的通過投影屏3觀察到的車輛前方的景象的一部分結(jié)合?？梢酝ㄟ^電動馬達繞車輛的橫軸在小角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)投影屏3，或可以旋轉(zhuǎn)整個抬頭顯示器。

攝像機6接收駕駛員的頭部2的圖像，駕駛員的頭部2的圖像被反射到投影屏3中并且已穿過分束器5，如使用虛線所表示的。根據(jù)攝像機圖像，未示出的圖像評價裝置進行簡單的眼睛追蹤以便確定眼睛橢圓的位置，并且將其與眼部框的當前位置進行比較，眼部框的上部和下部邊緣被示為7。如果必要的話，以使得眼睛橢圓被近似定位成在眼部框的中心這樣的方式旋轉(zhuǎn)投影屏3。

這意味著通過攝像機6來觀察駕駛員的眼睛，攝像機接收反射在投影屏3中的駕駛員的頭部2的圖像，其中根據(jù)如由攝像機6觀察到的駕駛員的頭部2的圖像來確定駕駛員的眼睛的位置，并且其中根據(jù)所確定的眼睛位置以使得光束與所確定的眼睛位置對齊這樣的方式通過自動旋轉(zhuǎn)投影屏3來相對于以這種方式確定的眼睛位置自動調(diào)節(jié)來自投影屏3——在投影屏內(nèi)，由抬頭顯示器顯示的信息對駕駛員是可見的——的光束的方向。

由于眼部框的高度位置的這種自動調(diào)節(jié)，眼部框可以被做得比通常需要的更小，例如，僅20mm而不是50mm高。使用較小的抬頭顯示器或使用較小的單個部件(反射鏡、圖像合成裝置、成像單元)可以生成這種較小的眼部框。

攝像機6可以是紅外攝像機，并且可以通過紅外光來照明駕駛員的頭部2，該紅外光經(jīng)由另一個未說明的分束器被耦合到共同光路并且被反射到投影屏3上。

此外，圖像評價裝置根據(jù)攝像機圖像來執(zhí)行真實的眼睛追蹤，其中檢測駕駛員的視點和眼睛運動。將視點和眼睛運動與車輛前方的景象進行比較，車輛前方的景象從來自觀察景象的攝像機的圖像、從導航系統(tǒng)中和來自互聯(lián)網(wǎng)的信息合成，以便根據(jù)駕駛員的視點和眼睛運動來選擇要顯示給駕駛員的信息。

特別是，進行檢查以確定駕駛員是否正在看向他視野范圍內(nèi)的對象或區(qū)域，關(guān)于他視野范圍內(nèi)的對象或區(qū)域的與駕駛員相關(guān)的信息和附加信息是可用的；在這種情況下，通過抬頭顯示器獲得并且顯示相應的信息，而由于駕駛員的觀察方向?qū)е碌拇藭r表現(xiàn)為不相關(guān)的信息被從顯示器中隱藏。

例如，如果駕駛員正在看向前方車輛，則顯示其速度；如果駕駛員正在看向加油站的方向，則顯示在該站的燃料的當前價格；并且如果駕駛員正在看向交通標志或諸如此類，那么，在公路標志的情況下，例如，顯示當前交通消息，或者在禁止或危險標志的情況下，顯示禁止或危險的持續(xù)時間。

此外，可以進行擴大的圖像評價，例如，用于面部識別和駕駛員輔助。