DE102005058018A1

DE102005058018A1 - Head-Up Display System

Info

Publication number: DE102005058018A1
Application number: DE102005058018A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Bernhard Dr. Abel; Jochen Dr. Kölzer; Siegmund Dr. Pastoor
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV; Siemens Corp
Current assignee: Continental Automotive GmbH; Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2007-06-14
Also published as: WO2007065871A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Head-Up-Display-System (1) mit einer Bilderzeugungseinheit (PGU), mittels derer eine Darstellung (3) unter Zwischenanordnung eines Combiners (4) in das Blickfeld (5) eines Betrachters (6) emittierbar ist, wobei reale Objekte (7) der Umwelt (8) bei Durchsicht durch den Combiner (4) mit der Darstellung (3) aus der Bilderzeugungseinheit (PGU) in Überlagerung erscheinen. Daneben ist ein Verfahren zum Betrieb eines Head-Up-Display-Systems (1) Gegenstand der Erfindung. Es ist Aufgabe der Erfindung, die Sicht so zu unterstützen, dass eine nur geringe Interpretation der Sichtunterstützung erforderlich ist. Hierzu wird die Bilderzeugungseinheit (PGU) derart ausgebildet, dass Elemente (9) derart gezielt in das Blickfeld (5) des Betrachters (6) emittierbar sind, dass sie sich mit den jeweiligen realen Objekten (7) in Überdeckung befinden. Eine Umgebungssensorik nimmt hierbei Informationen über reale Objekte (7) der Umwelt (8) auf.The invention relates to a head-up display system (1) with an image generation unit (PGU), by means of which a display (3) can be emitted into the field of view (5) of a viewer (6) with the interposition of a combiner (4) Real objects (7) of the environment (8) appear superimposed when viewed through the combiner (4) with the representation (3) from the image generation unit (PGU). The invention also relates to a method for operating a head-up display system (1). It is the object of the invention to support the vision in such a way that only a slight interpretation of the vision support is required. For this purpose, the image generation unit (PGU) is designed in such a way that elements (9) can be emitted in a targeted manner into the field of view (5) of the observer (6) in such a way that they overlap the respective real objects (7). An environment sensor system records information about real objects (7) in the environment (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Head-Up-Display-System, insbesondere für ein Kraftfahrzeug und insbesondere zur Unterstützung der Nachtsicht, mit einer Bilderzeugungseinheit, mittels derer eine Darstellung unter Zwischenanordnung eines Combiners in das Blickfeld eines Betrachters emittierbar ist, wobei reale Objekte der Umwelt bei Durchsicht durch den Combiner mit der Darstellung aus der Bilderzeugungseinheit einem Betrachter in Überlagerung erscheinen und Elemente der Darstellung einen Bezug zu den realen Objekten aufweisen. Daneben ist ein Verfahren insbesondere zum Betrieb eines vorstehend beschriebenen Head-Up-Display-Systems Gegenstand der Erfindung.The The invention relates to a head-up display system, in particular for a motor vehicle and in particular for support the night vision, with an image forming unit, by means of which a Representation with interposition of a combiner in the field of view an observer is emissable, being real objects of the environment when viewed through the combiner with the representation from the image forming unit a viewer in overlay appear and elements of the representation a relation to the real one Have objects. In addition, a method is in particular for operation a head-up display system described above, the invention.

Head-Up-Display-Systeme finden bereits vielfältig Anwendung in Kraftfahrzeugen zur Anzeige von Betriebszuständen des Kraftfahrzeugs, der Fahrzeuggeschwindigkeit oder verschiedener Meldungen bzw. Hinweisen. Daneben gibt es bereits erste System, die auch im Head-Up-Display die Wahrnehmung der aktuellen Verkehrssituation insbesondere bei schlechter Sicht unterstützen. Eine Möglichkeit hierzu ist bereits in der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 02 387 A1 beschrieben, wo vorgeschlagen wird, das mittels einer Infrarotkamera von der Umgebung aufgenommene Bild Kontaktanalog die Sicht des Fahrzeugführers unterstützend in das Blickfeld eingespiegelt wird. Der Nachteil bisheriger die Nachtsicht unterstützender Systeme, die das Head-Up-Display zur Visualisierung nutzen, besteht darin, dass die angezeigte Information dem Betrachter eine äußerst hohe Transferleistung zwischen dem realen Bild und der Sichtunterstützung abverlangt. Da die angezeigte Darstellung mit dem sich aus der Umgebung beim Blick durch die Windschutzscheibe ergebenden Hintergrundbild nicht deckt, ist der Betrachter erheblich mit der Zuordnung der realen Objekte zu den angezeigten Objekten beschäftigt. Insbesondere in der Stresssituation schlechter Sicht kann diese eigentlich zur Unterstützung gedachte Information den Fahrer ungünstig von dem eigentlichen Verkehrsgeschehen ablenken.Head-up display systems are already widely used in motor vehicles for displaying operating states of the motor vehicle, the vehicle speed or various messages or notes. In addition, there are already the first systems that also support the perception of the current traffic situation in the head-up display, especially in poor visibility. One possibility for this is already in the German patent application DE 103 02 387 A1 described where it is proposed that recorded by means of an infrared camera from the environment image contact analogue is the view of the driver in support of the field of view. The disadvantage of previous systems supporting the night vision, which use the head-up display for visualization, is that the displayed information requires the viewer an extremely high transfer performance between the real image and the visual support. Since the displayed representation does not coincide with the background image resulting from the environment when looking through the windshield, the viewer is considerably occupied with the assignment of the real objects to the displayed objects. In particular, in the stressful situation of poor visibility, this information actually intended for assistance can distract the driver unfavorably from the actual traffic situation.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, die Unterstützung der Sicht eines Führers eines Verkehrsmittels in der Weise zu verbessern, dass insbesondere bei Nachtsicht dem Benutzer eine nur geringe Transferleistung zwischen den tatsächlichen Gegebenheiten und der Sichtunterstützung abverlangt wird.The Invention has therefore set itself the task of supporting the View of a leader of one To improve transport in such a way that, in particular at Night vision gives the user only a small transfer between the actual Circumstances and the visual support is demanded.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird ein Head-Up-Display-System nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betriebe eines Head-Up-Display-Systems nach Anspruch 36 vorgeschlagen. Die jeweils rückbezogenen Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Die Erfindung erstreckt sich auch auf solche Ausführungen, die nicht durch explizite Rückbezüge der Unteransprüche als Merkmalskombinationen vorgegeben sind. Ein Combiner im Sinne der Erfindung ist regelmäßig die Windschutzscheibe eines Kraftfahrzeuges oder ein sonstiges Objekt zur Durchsicht für den Führer des Verkehrsmittels. Unter einem Bezug zwischen Elementen der Darstellung und realen Objekten ist jeglicher Zusammenhang zu verstehen, beispielsweise dass das Element der Darstellung eine Aufnahme des realen Objektes ist. Das Element der Darstellung kann auch eine vereinfachte oder symbolhafte Grafik in Anlehnung des realen Objektes sein, beispielsweise ein Symbol für einen Baum oder einen Menschen. Der entscheidende Vorteil der Erfindung liegt in der problemlosen Zuordnung der dargestellten Elemente zu den realen Objekten für den Verkehrsmittelführer, da sich beide bei Durchsicht durch den Combiner in Überlagerung miteinander befinden.to solution the task of the invention becomes a head-up display system according to claim 1 and a method for operating a head-up display system proposed according to claim 36. The respective dependent claims include advantageous developments of the invention. The invention extends also on such designs, not by explicit back references of the subclaims as Characteristic combinations are given. A combiner in the sense of Invention is regularly the Windscreen of a motor vehicle or other object to review for the leader of the means of transport. Under a relation between elements of the representation and real objects is any context, for example that the element of representation is a recording of the real object is. The element of representation can also be a simplified or symbolic one Graphic based on the real object, for example, a symbol for a tree or a human. The decisive advantage of the invention lies in the problem-free assignment of the displayed elements the real objects for the transport guide, since both overlap when viewed through the combiner to each other.

Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn die Bilderzeugungseinheit eine Steuerung aufweist, die derart ausgebildet ist, dass sie zumindest einige Elemente der Darstellung den realen Objekten zuordnet. Auf diese Weise ist es möglich, besonders zielgerichtet die Informationen zu den realen Objekten in das Blickfeld des Betrachters einzuspiegeln, da die Steuerung zunächst die realen Objekte eingrenzt und in genau diesen Grenzen die Elemente der Darstellung an den Orten, wo das reale Objekt zu sehen ist, in das Blickfeld des Betrachters einspiegelt.Especially is appropriate in this case, when the image forming unit has a controller, the is formed such that it at least some elements of the representation assigns to the real objects. In this way it is possible, especially targeted to reflect the information about the real objects in the field of view of the observer, since the controller first the real objects are limited and in just these limits the elements the representation in the places where the real object can be seen, into the field of vision of the observer.

Damit auch Personen unterschiedlicher Größe oder unterschiedlicher bevorzugter Sitzposition in einem Verkehrsmittel stets eine akzeptable Darstellung in dem Head-Up-Display erhalten, ist es zweckmäßig, wenn ein bevorzugter Wahrnehmungsraum zum Betrachten der Darstellung in der vertikalen und der horizontalen Position verstellbar ist, indem die Emissionsrichtung und/oder der Anordnungsort der Bilderzeugungseinheit verstellbar ist. Der mechanische Aufwand einer verstellbaren Ausführung verringert sich, wenn die Bilderzeugungseinheit derart ausgebildet ist, dass die Position der Darstellung und/oder die Position von Elementen in der Darstellung hinsichtlich der vertikalen und/oder der horizontalen Ausrichtung verstellbar ist. Damit die durch den Combiner bzw. die Windschutzscheibe vorgegebenen geometrischen Randbedingungen korrekt berücksichtigt werden, ist es sinnvoll, wenn die Bilderzeugungseinheit derart ausgebildet ist, dass eine Vertikalverzerrung und/oder eine Horizontalverzerrung der Anzeige von Elementen in der Darstellung verstellbar ist. Diese Darstellung kann auch mittels einer manuellen Justage erfolgen oder automatisch vollzogen werden.In order to also persons of different sizes or more preferred Sitting position in a transport always an acceptable representation in the head-up display receive, it is appropriate if a preferred perceptual space for viewing the presentation adjustable in vertical and horizontal position, by the emission direction and / or the placement location of the imaging unit is adjustable. The mechanical complexity of an adjustable design reduced when the image forming unit is formed such that the position of the representation and / or the position of elements in the illustration in terms of vertical and / or horizontal Alignment is adjustable. So that by the combiner or the Windshield predetermined geometric boundary conditions correctly considered be, it makes sense if the image forming unit designed in such a way is that a vertical distortion and / or a horizontal distortion the display of elements in the representation is adjustable. These Presentation can also be done by means of a manual adjustment or be done automatically.

Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Bilderzeugungseinheit zwei Bilder erzeugt, wobei ein erstes Bild dem linken Auge und ein zweites Bild dem rechten Auge des Betrachters zugeordnet sind und das erste Bild bzw. das zweite Bild jeweils erste bzw. zweite Elemente enthalten, welche zu gleichen realen Objekten Bezug aufweisen, welche ersten Elemente in dem ersten Bild jeweils mit einem Versatz zu den entsprechenden zweiten Elementen in dem zweiten Bild emittiert werden, welcher Versatz derart gewählt ist, dass erste Elemente des ersten Bildes und zweite Elemente des zweiten Bildes sich von dem linken bzw. dem rechten Auge gesehen mit den jeweils zugeordneten realen Objekten der Umwelt jeweils in Überdeckung befinden. Dieses Vorgehen geht mit dem entscheidenden Vorteil einher, dass die dargestellten Elemente aus der Sicht des Betrachters vollkommen versatzfrei zu den realen Objekten, zu denen sie zugeordnet sind, angezeigt werden und andererseits damit verbunden zugleich der richtige Tiefeneindruck der dargestellten Elemente in Bezug auf die realen Objekte entsteht. Hierbei ist es denkbar, dass nicht alle dargestellten Elemente zu realen Objekten eine abstrakte Zuordnung erfahren, sondern ein Abbild der Wirklichkeit in das Blickfeld des Betrachters eingespiegelt wird und gleichzeitig einige signifikant dargestellte Elemente zu realen Objekten von der Steuerung abstrakt zugeordnet sind, die ggf. eine Hervorhebung erfahren. So kann beispielsweise die Steuerung einen gefährdeten Fußgänger im Bereich der Fahrbahn visuell besonders hervorheben.A particularly useful embodiment of the invention is given by the fact that the images generating unit generates two images, wherein a first image is assigned to the left eye and a second image to the right eye of the observer and the first image and the second image respectively contain first and second elements which refer to the same real objects, which first Elements in the first image are each emitted with an offset to the corresponding second elements in the second image, which offset is selected such that first elements of the first image and second elements of the second image are viewed from the left and the right eye, respectively the respectively assigned real objects of the environment are each in overlap. This approach is accompanied by the decisive advantage that the displayed elements from the viewer's point of view are displayed completely offset from the real objects to which they are assigned, and at the same time connected to the right depth impression of the illustrated elements with respect to the real objects arises. In this case, it is conceivable that not all illustrated elements to real objects undergo an abstract assignment, but an image of the reality is reflected in the field of view of the viewer and at the same time some significantly represented elements to real objects from the controller are abstractly associated with the possibly one Highlighted. For example, the controller can visually emphasize a vulnerable pedestrian in the area of the roadway.

Die Abbildungsqualität wird besonders hoch, wenn die Überdeckung jeweils nahezu vollständig ist.The picture quality gets particularly high when the overlap each almost complete is.

Zur Unterstützung einer automatischen Anpassung an individuelle optisch relevante Geometrien des Betrachters, ist es sinnvoll, wenn das System eine Blickerkennungseinheit umfasst, welche derart ausgebildet ist, dass sie die Augenposition oder die Pupillenposition des Betrachters erfasst. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Blickerkennungseinheit auch die Blickrichtung und/oder den Fokuspunkt des Betrachters zu erfassen vermag. Von diesen Messungen ausgehend kann die Steuerung der Bilderzeugungseinheit den Ort der Anzeige der Elemente in der Darstellung in Abhängigkeit von dem geometrischen Ort der Augen und/oder dem Augenabstand und/oder der Anordnung des Combiners und/oder der Anordnung der Bilderzeugungseinheit zu dem Combiner oder den Augen bestimmen. Für eine besonders exakte Darstellung ist die Berücksichtigung sämtlicher dieser Parameter zweckmäßig. Zweckmäßig bestimmt die Steuerung den Ort der Darstellung derart, dass er auf der Visierlinie zwischen dem entsprechenden realen Objekt und zumindest einem Auge oder einem Mittenort zwischen den beiden Augen des Betrachters liegt. Die an zweiter Stelle genannte Möglichkeit entspricht hierbei einer kosteneinsparenden Vereinfachung, bei welcher zwar eine weitestgehend kontaktanaloge Darstellung erreicht wird, jedoch auf einen stereoskopischen Tiefeneindruck verzichtet wird. Eine zweckmäßige Vereinfachung einer Darstellung mit stereoskopischem Tiefeneindruck ergibt sich, wenn die Elemente in dem ersten Bild zu den Elementen in dem zweiten Bild jeweils einen über das gesamte erste bzw. gesamte zweite Bild konstanten Versatz aufweisen. Im Vergleich zu dieser Möglichkeit der Darstellung ist der Tiefeneindruck überzeugender, wenn der Versatz der Elemente in dem ersten Bild zu den Elementen in dem zweiten Bild von dem Ort der Anzeige in dem ersten Bild bzw. dem zweiten Bild und/oder von dem Ort der Darstellung abhängig ist. Zur korrekten Platzierung der Elemente in der Darstellung kann es sinnvoll sein, wenn eine Steuereinheit der Bilderzeugungseinheit mit einer Umgebungssensorik in Verbindung steht, die Informationen über reale Objekte der Umwelt aufnimmt. Hierzu kann die Umgebungssensorik mindestens einen ersten Kamerasensor umfassen, welcher die realen Objekte der Umgebung aufnimmt, wobei der Kamerasensor mit Vorteil in der Nähe des Kopfes des Betrachters angeordnet sein kann. Ist beispielsweise der Abstand des realen Objektes, zu dem Elemente der Darstellung zugeordnet sind, bekannt, so kann der Versatz zwischen den Darstellungen der entsprechenden Elemente in dem ersten zu denen des zweiten Bildes derart gewählt werden, dass dem Betrachter ein richtiger, dem Abstand entsprechender Tiefeneindruck dieser Darstellung entsteht. Befindet sich der Kamerasensor im Bereich des Kopfes des Betrachters, sind nur geringfügige Transformationen des Aufnahmebildes erforderlich. Ähnliche Vorteile erbringt eine Anordnung eines Kamerasensors in der Nähe des zentralen Rückspiegels eines Kraftfahrzeuges. Damit die Aufnahme auch eine Änderung der Blickrichtung des Betrachters folgen kann, ist es sinnvoll, wenn der Kamerasensor hinsichtlich seiner Zielrichtung der Aufnahme beweglich ausgebildet ist. Hierbei kann der Kamerasensor von einer Steuerung ausrichtbar ausgebildet sein, wobei die Steuerung vorzugsweise derart ausgebildet ist, dass der Kamerasensor in Abhängigkeit von der Blickrichtung des Betrachters nachführbar ist. Eine andere Möglichkeit den, in Bezug auf die Blickrichtung des Betrachters relevanten Ausschnitt der Umwelt aufzuzeichnen, besteht darin, dass nur ein ausgewählter Ausschnitt des Aufzeichnungsbildes des Kamerasensors in das Blickfeld des Betrachters emittiert wird. Die Kamera ist hierbei vorzugsweise so ausgebildet, dass im Wesentlichen der gesamte relevante Blickrichtungsbereich von der Aufnahme erfasst wird und auf diese Weise kein Nachführen der Kamera mehr notwendig ist. Entsprechend kann die Position des darzustellenden Ausschnitts in dem gesamten Aufzeichnungsbild des Kamerasensors von der Blickrichtung des Betrachters abhängig sein.to support an automatic adaptation to individual optically relevant Geometries of the viewer, it makes sense if the system has a Eye recognition unit comprises, which is designed such that they are the eye position or the pupil position of the observer detected. It is particularly advantageous if the gaze recognition unit also the viewing direction and / or the focus point of the viewer can capture. Based on these measurements, the controller the image forming unit the location of the display of the elements in the Depiction in dependence from the geometric location of the eyes and / or the eye relief and / or the arrangement of the combiner and / or the arrangement of the image forming unit determine the combiner or the eyes. For a particularly accurate representation is the consideration all this parameter is appropriate. Appropriately determined the controller controls the location of the display so that it is on the line of sight between the corresponding real object and at least one eye or a center between the two eyes of the beholder. The second option This corresponds to a cost-saving simplification, in which indeed a largely contact analog representation is achieved, however is dispensed with a stereoscopic depth impression. A appropriate simplification a representation with stereoscopic depth impression results, if the elements in the first image to the elements in the second Picture one above each the entire first or entire second image have constant offset. In comparison to this possibility The representation of the depth impression is more convincing when the offset of the elements in the first image to the elements in the second Image of the location of the ad in the first image and the second, respectively Image and / or is dependent on the location of the representation. For correct placement of the elements in the presentation, it may be useful if a Control unit of the image forming unit with an environmental sensor system communicates the information about real objects of the environment receives. For this purpose, the environmental sensor system at least a first Include camera sensor which captures the real objects of the environment, with the camera sensor advantageously near the head of the viewer can be arranged. For example, is the distance of the real Object to which elements of the representation are assigned known so the offset between the representations of the corresponding Elements in the first to those of the second image are chosen such that the viewer a real, the distance corresponding depth impression this representation arises. Is the camera sensor in range of the observer's head, are only minor transformations of the picture required. Similar Advantages are provided by an arrangement of a camera sensor near the central rearview mirror a motor vehicle. Thus the admission also a change can follow the viewer's direction, it makes sense when the camera sensor is movable with respect to its target direction of recording is trained. Here, the camera sensor from a controller be designed alignable, the controller preferably such is formed, that the camera sensor depending on the viewing direction the viewer is trackable. Another possibility the, in relation to the viewing direction of the viewer relevant section of the Record environment is that only a selected section the recording image of the camera sensor in the field of view of the viewer is emitted. The camera is preferably designed in this case that essentially the entire relevant line of sight is captured by the recording and in this way no tracking of the camera more is necessary. Accordingly, the position of the displayed Detail in the entire recording image of the camera sensor be dependent on the viewing direction of the viewer.

Eine Zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Größe des Ausschnitts in dem gesamten Aufzeichnungsbild des Kamerasensors von der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abhängig ist. Da die Aufmerksamkeit des Führers des Verkehrsmittels mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit sich stärker in Fahrtrichtung fokussiert, ist es sinnvoll, wenn sowohl die Aufzeichnung des Kamerasensors als auch die Darstellung im Head-Up-Display sich auf diesen Bereich konzentrieren. Zur besseren Erfassung der Umgebung ist es zweckmäßig, wenn zusätzlich zu dem ersten Kamerasensor noch ein zweiter Kamerasensor vorgesehen ist, der in einem horizontalen Abstand zu dem ersten Kamerasensor angeordnet ist. Mittels der Kombination der beiden Kamerasensoren kann bereits eine Messung des Abstands zu realen Objekten vorgenommen werden. Daneben ist es auch möglich, den stereoskopischen Eindruck in der Darstellung der Elemente mittels des Head-Up-Displays durch schlichte Wiedergabe der beiden Aufnahmebilder der Kamerasensoren zu verwirklichen. Diese Lösung erfordert besonders geringen Aufwand hinsichtlich einer Bildanalyse und der Identifizierung realer Objekte in dem Aufzeichnungsbild. Zweckmäßig ist mindestens ein Kamerasensor, der die Umwelt aufnimmt, vorzugsweise eine Infrarotkamera.An additional advantageous embodiment provides that the size of the section in the entire recording image of the camera sensor of the speed of the motor vehicle is dependent. Since the attention of the leader of the means of transport with increasing vehicle speed focuses more in the direction of travel, it makes sense if both the recording of the camera sensor and the display in the head-up display focus on this area. For better detection of the environment, it is expedient if, in addition to the first camera sensor, a second camera sensor is also provided, which is arranged at a horizontal distance from the first camera sensor. By means of the combination of the two camera sensors, a measurement of the distance to real objects can already be made. In addition, it is also possible to realize the stereoscopic impression in the representation of the elements by means of the head-up display by simple reproduction of the two shot images of the camera sensors. This solution requires particularly little effort in terms of image analysis and the identification of real objects in the recording image. Suitably, at least one camera sensor which takes up the environment, preferably an infrared camera.

Damit es nicht zu störenden Überlagerungen des ersten Bildes mit dem zweiten Bild an den Augen des Betrachters kommt, ist es sinnvoll, wenn zusätzliche optische Elemente an der Bilderzeugungseinheit die Emission des ersten Bildes von der des zweiten Bildes trennen. Hierbei können vorteilhaft Linsen als zusätzliche optische Elemente eingesetzt werden, welche miteinander ein Linsenfeld bilden.In order to it does not cause disturbing overlays of the first picture with the second picture on the eyes of the beholder comes, it makes sense if additional optical elements on the imaging unit the emission of the separate the first picture from that of the second picture. This can be advantageous Lenses as additional optical elements are used, which together form a lens array form.

Zweckmäßig kann das System eine Blickrichtungsensorik umfassen, die derart ausgebildet ist, dass sie berührungslos die Kopfposition und/oder die Augenposition und/oder die Pupillenposition und/oder die Blickrichtung des Betrachters, insbesondere mittels eines dritten Kamerasensors, messend erkennt, bzw. ortet. Derartige Kamerasensoren können besonders vorteilhaft als Infrarotkamerasensoren ausgebildet sein. Eine Steuerung der Bilderzeugungseinheit kann derart ausgebildet sein, dass sie einen Korrekturfaktor für den Versatz vorsieht, der abhängig von einem Abstand zu dem realen Objekt ist, zu welchem das entsprechend in zwei Bildern darzustellende Element zugeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich zu Kamerasensoren kann die Umgebungsensorik auch mindestens einen Lidarsensor oder Radarsensor aufweisen, der einen Abstand, insbesondere des Kraftfahrzeuges, zu den realen Objekten bestimmt und an die Steuerung übermittelt. Dementsprechend kann die Steuerung bei einem besonders geringen Abstand zu realen Objekten die Darstellung entsprechend zugeordneter Elemente mit einem dafür geeigneten stereoskopischen Versatz besonders nah erscheinen lassen.Appropriately the system comprises a sight-line sensor, which is designed in such a way that they are contactless the head position and / or the eye position and / or the pupil position and / or the viewing direction of the viewer, in particular by means of a third Camera sensor, measuring recognizes or locates. Such camera sensors can be special can be advantageously designed as infrared camera sensors. A controller The image-forming unit may be designed such that it a correction factor for provides the offset, the dependent from a distance to the real object to which the corresponding is assigned in two images to be displayed element. Alternatively or additionally to camera sensors, the ambient sensor can also at least one Lidarsensor or radar sensor having a distance, in particular of the motor vehicle, intended for the real objects and to the Control transmitted. Accordingly The control can be at a very short distance to real Objects the representation according to assigned elements with one for that particularly close to a suitable stereoscopic offset.

Um den Führer des Verkehresmittels nicht mit unnötigen Informationen zu belasten, ist es zweckmäßig, wenn die Steuerung derart ausgebildet ist, dass eine Reduktion der Elemente in der Darstellung auf diejenigen mit einem Bezug zu bestimmten ausgewählten realen Objekten vorgesehen ist.Around the leader of the means of transport should not be burdened with unnecessary information, it is useful if the controller is designed such that a reduction of the elements in the presentation to those with a reference to certain selected real Objects is provided.

Im Einzelnen kann die Bilderzeugungseinheit derart ausgebildet sein, dass in Spalten und Zeilen angeordnete Bildpunkte vorgesehen sind und eine Steuerung der Bilderzeugungseinheit das erste Bild und das zweite Bild spaltenweise abwechselnd oder zeilenweise abwechselnd mittels einzelner Bildpunkte der Bilderzeugungseinheit darstellt. Alternativ oder zusätzlich zu einem automatisch generierten Tiefeneindruck bzw. Versatz zwischen dem ersten Bild und dem zweiten Bild ist es sinnvoll, wenn ein Bedienelement vorgesehen ist, mittels dessen der Versatz des ersten Bildes zu dem zweiten Bild einstellbar ist.in the Individually, the image-forming unit can be designed in such a way that arranged in columns and rows pixels are provided and a controller of the image forming unit, the first image and the second image alternately column by column or alternately row by row represents by means of individual pixels of the image generation unit. Alternatively or in addition to an automatically generated depth impression or offset between the first picture and the second picture, it makes sense if a control is provided, by means of which the offset of the first image to the second picture is adjustable.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, dass eine Umgebungssensorik Informationen über reale Objekte der Umwelt aufnimmt, eine Bilderzeugungseinheit zumindest auf Ausschnitten dieser Informationen basierende visuelle Elemente mittels eines Combiners in das Blickfeld eines Betrachters emittiert, dem Betrachter zumindest einige der Elemente angezeigt werden, welche sich auf einige derjenigen realen Objekte der Umwelt beziehen, die bei Durchsicht durch den Combiner dem Betrachter in Überlagerung mit dem Bereich der Darstellung erscheinen, wobei diese Elemente aus der Bilderzeugungseinheit derart zielgerichtet in das Blickfeld des Betrachters emittiert werden, dass sie sich mit den jeweiligen realen Objekten aus Sicht des Betrachters zumindest teilweise in Überdeckung befinden. Sinnvoll wird die Überdeckung dadurch erreicht, dass eine Blickerfassungseinheit die Pupillenposition oder Augenposition des Betrachters erfasst und an eine Steuerung der Bilderzeugungseinheit übermittelt, welche die anzuzeigenden Elemente ermittelt und welche den Ort der Anzeige der Elemente in der Darstellung bestimmt. Vorzugsweise zeigt die Bilderzeugungseinheit dem Betrachter die Darstellung stereoskopisch an. Der hierdurch gewonnene Tiefeneindruck vereinfacht dem Betrachter die Zuordnung der dargestellten Elemente zu den realen Objekten. Zweckmäßig ist die stereoskopische Darstellung in der Weise realisiert, dass die Bilderzeugungseinheit zwei Bilder erzeugt, wobei ein erstes Bild dem linken Auge und eine zweites Bild dem rechten Auge des Betrachters zugeordnet ist, wobei das erste und das zweite Bild zu gleichen realen Objekten zugeordnete anzuzeigende Elemente enthalten, welche Elemente in dem ersten Bild jeweils mit einem Versatz zu dem entsprechenden Elementen in dem zweiten Bild emittiert werden, so dass aufgrund dieser stereoskopischen Anzeige dem Betrachter ein Tiefeneindruck vermittelt wird. Zweckmäßig ist der Versatz zwischen den Bildern derart gewählt, dass jeweils ein Auge des Betrachters ein Bild mit realen Objekten der Umgebung versatzfrei wahrnimmt. Besonders sinnvoll ist eine stereoskopische Aufzeichnung der Umgebungssensorik und eine entsprechende Wiedergabe dieser Aufzeichnungen mittels der Bilderzeugungseinheit von zumindest ausgewählten Elementen dieser Aufzeichnungen in stereoskopischer Darstellung. Die stereoskopische Darstellung kann sinnvoll mittels zweier Kamerasensoren erfolgen, die horizontal beabstandet zueinander angeordnet sind und deren Zielrichtung der Aufnahme im Wesentlichen parallel zueinander gerichtet ist. Die Kamerasensoren können der Bilderzeugungseinheit hierbei eine Aufzeichnung liefern, wie ein paar menschlicher Augen die Umgebung wahrnimmt. In der Wiedergabe ist es zweckmäßig, wenn das erste Bild im Wesentlichen auf der Aufzeichnung des ersten Kamerasensors basiert und das zweite Bild im Wesentlichen auf der Aufzeichnung des zweiten Kamerasensors. Es ist aber auch denkbar, in einer kostengünstigeren Ausführung beide Bilder zwar versetzt, jedoch identisch von der Bilderzeugungseinheit in das Blickfeld des Betrachters einzuspiegeln. Ist lediglich ein bestimmter Tiefeineindruck der Elemente der Darstellung gewünscht, kann die Bilderzeugungseinheit die Elemente in den Bildern zueinander mit einem konstanten Versatz versehen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Umgebungssensorik einen Abstand realer Objekte erfasst und bei Unterschreitung eines bestimmten Grenzabstandes den Versatz zwischen den beiden Bildern der Darstellung derart verändert, dass der Betrachter die Elemente als näher wahrnimmt und auf diese Weise beispielsweise vor Gefahrenquellen in der Nähe besser gewarnt ist. Eine besonders präzise Überdeckung der darzustellenden Elemente mit den realen Objekten der Umgebung wird dadurch erreicht, dass der Ort der Anzeige die Elemente in der Darstellung in Abhängigkeit von dem geometrischen Ort der Augen und/oder dem Augenabstand und/oder der Anordnung des Combiners und/oder der Anordnung der Bilderzeugungseinheit zu dem Combiner oder den Augen in Relation zur geometrischen Lage der realen Objekte von einer Steuerung bestimmt wird.A method according to the invention provides that an environmental sensor system receives information about real objects of the environment, an image generation unit emits visual elements based at least on sections of these information into the field of view of a viewer by means of a combiner, at least some of the elements are displayed to the viewer refer to those real objects of the environment, which appear when viewed through the combiner the viewer in overlay with the area of representation, these elements are emitted from the image generating unit so targeted in the field of view of the beholder that they are with the respective real objects from view of the viewer are at least partially in overlap. Suitably, the overlap is achieved in that a gaze detection unit detects the pupil position or eye position of the observer and transmits it to a controller of the image generation unit, which determines the elements to be displayed and which determines the location of the display of the elements in the representation. Preferably, the image generation unit stereoscopically displays the representation to the viewer. The impression of depth thus gained simplifies the observer's assignment of the represented elements to the real objects. Suitably, the stereoscopic display is realized in such a way that the image generating unit generates two images, wherein a first image is assigned to the left eye and a second image to the right eye of the observer, wherein the first and the second image to be displayed in the same real objects associated elements contain which elements in the first image are each emitted with an offset to the corresponding elements in the second image, so that due to this stereoscopic display the viewer a depth impression is mediated. Suitably, the offset between the images is selected such that in each case one eye of the Viewer perceives an image with real objects of the environment without offset. Particularly useful is a stereoscopic recording of the environmental sensor system and a corresponding reproduction of these recordings by means of the image generation unit of at least selected elements of these recordings in stereoscopic representation. The stereoscopic display can be sensibly carried out by means of two camera sensors, which are arranged horizontally spaced from each other and whose target direction of the recording is directed substantially parallel to each other. The camera sensors can provide the imaging unit with a record of how a few human eyes perceive the environment. In the reproduction, it is expedient if the first image is essentially based on the recording of the first camera sensor and the second image is based essentially on the recording of the second camera sensor. However, it is also conceivable to offset both images in a more cost-effective embodiment, but to mirror them in the same way from the image generation unit into the field of vision of the observer. If only a certain depth impression of the elements of the representation is desired, the image generation unit can provide the elements in the images to one another with a constant offset. In addition, it is conceivable that the environmental sensor system detects a distance of real objects and when falling below a certain threshold distance, the offset between the two images of the representation changed so that the viewer perceives the elements as closer and in this way, for example, against sources of danger in the vicinity better is warned. A particularly precise coverage of the elements to be displayed with the real objects of the environment is achieved in that the location of the display, the elements in the representation depending on the geometric location of the eyes and / or the eye relief and / or the arrangement of the combiner and / or the arrangement of the image generating unit to the combiner or the eyes in relation to the geometric position of the real objects is determined by a controller.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf eine Zeichnung ohne Einschränkung der Erfindung auf dieses Beispiel zur Verdeutlichung näher beschrieben. Es zeigt:in the Below is the invention with reference to a specific embodiment with reference to a drawing without limiting the invention to this Example for clarification described in more detail. It shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführung der Erfindung in perspektivischer Ansicht. 1 a schematic representation of an embodiment of the invention in a perspective view.

In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Head-Up-Display-System 1 dargestellt, welches andeutungsweise in einem Kraftfahrzeug 2 eingebaut ist. Wesentliche Bestandteile des Head-Up-Display-Systems 1 sind eine Bilderzeugungseinheit PGU, ein Combiner 4 bzw. eine Windschutzscheibe, eine Steuerung CC, eine Umgebungssensorik 50 und eine Blickerkennungseinheit 30.In 1 schematically is an inventive head-up display system 1 represented, which hinted in a motor vehicle 2 is installed. Essential components of the head-up display system 1 are an image forming unit PGU, a combiner 4 or a windshield, a controller CC, an environment sensor 50 and a look recognition unit 30 ,

Die Bilderzeugungseinheit PGU befindet sich im Bereich des Armaturenbretts des Kraftfahrzeuges 2 und emittiert in eine Emissionsrichtung 11 Darstellungen 3 in ein Blickfeld 5 eines Betrachters 6, der das Kraftfahrzeug 2 führt. Hierbei schaut der Betrachter 6 nicht direkt in die Bilderzeugungseinheit PGU, weil die emittierte Darstellung 3 in das Blickfeld 5 des Betrachters 6 mittels des Combiners 4 eingespiegelt wird. Der Combiner 4 ist die Windschutzscheibe 4 des Kraftfahrzeuges 2, weshalb sich die Darstellung 3 aus der Bilderzeugungseinheit PGU mit dem Bild realer Objekte 7 der Umwelt 8 aus der Sicht der Betrachters 6 überlagert. Auf diese Weise kann der Betrachter 6 die Informationen aus der Bilderzeugungseinheit PGU aufnehmen ohne seinen Blick von dem Verkehrsgeschehen abzuwenden. Die Darstellung 3 wird von der Bilderzeugungseinheit PGU in einen Wahrnehmungsraum 10, der sich im Bereich des Kopfes 60 des Betrachters 6 befindet eingespiegelt. Je nach Größe des Betrachters 6 und Sitzeinstellung in dem Kraftfahrzeug 2 kann sich dieser Wahrnehmungsraum 10 an unterschiedlicher Position befinden, weshalb der Anordnungsort 12 der Bilderzeugungseinheit PGU und auch die Emissionsrichtung 11 verstellbar ausgebildet sind. Hierzu ist eine längliche Führung 19 vorgesehen, an der die Bilderzeugungseinheit PGU in horizontaler Richtung verschieblich und um welche sie auch schwenkbar ist.The image generation unit PGU is located in the area of the dashboard of the motor vehicle 2 and emitted in one emission direction 11 representations 3 in a field of vision 5 a viewer 6 who is the motor vehicle 2 leads. Here the viewer looks 6 not directly into the image generation unit PGU, because the emitted representation 3 in the field of vision 5 the viewer 6 by means of the combiner 4 is reflected. The combiner 4 is the windshield 4 of the motor vehicle 2 , which is why the presentation 3 from the image generation unit PGU with the image of real objects 7 the environment 8th from the viewer's point of view 6 superimposed. That way the viewer can 6 take the information from the image generation unit PGU without his gaze averted from the traffic. The representation 3 is transferred from the image generation unit PGU into a perception space 10 that is in the area of the head 60 the viewer 6 is reflected. Depending on the size of the viewer 6 and seat adjustment in the motor vehicle 2 can this perceptual space 10 located in different positions, which is why the place of arrangement 12 the image generation unit PGU and also the emission direction 11 are designed adjustable. This is an elongated guide 19 provided, on which the image generating unit PGU displaceable in the horizontal direction and around which it is also pivotable.

Die Bilderzeugungseinheit steht mit der Steuerung CC in Verbindung, welche die Darstellung 3 bestimmt. Daneben steht die Steuerung CC mit der Blickerkennungseinheit 30 und der Umgebungssensorik 50 in Verbindung sowie mit einem Bedienelement 90.The image generation unit communicates with the controller CC, which is the representation 3 certainly. Next to it is the control CC with the gaze recognition unit 30 and the ambient sensors 50 in conjunction as well as with a control element 90 ,

Die Umgebungssensorik 50 weist zwei Infrarotkamerasensoren auf, einen ersten Kamerasensor 51 und einen zweiten Kamerasensor 52. Die Sensoren sind beide im Bereich des Kopfes 60 bzw. An einem zentralen Rückspiegel 65 des Kraftfahrzeuges angebracht. Sie sind horizontal beabstandet und nehmen ein stereoskopisches Bilder der Umwelt 8 auf. Dieses Aufzeichnungsbild 70 wird von der Steuerung CC auf einen Ausschnitt 72 reduziert. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit V des Kraftfahrzeuges 2 und einem Abstand X zu einem etwaigen Hindernis 99 korrigiert die Steuerung CC die stereoskopische Aufzeichnung, bevor die Bilderzeugungseinheit PGU entsprechend angesteuert wird. Unterschreitet der Abstand X bei einer bestimmten Geschwindigkeit V einen Grenzwert, so dass das Hindernis 99 sich in der Gefahr befindet, mit dem Kraftfahrzeug 2 zu kollidieren, bewirkt der Korrekturfaktor γ, dass dem Betrachter 6 Elemente der Darstellung 3, die dem Hindernis 99 als realem Objekt 7 entsprechen, besonders nah erscheinen. Der Tiefeneindruck wird von der Bilderzeugungseinheit in der Weise erzeugt, dass ein erstes Bild 15 für ein linkes Auge 16 ein zweites Bild 17 für ein rechtes Auge 18 des Betrachters 6 emittiert wird, welche bei den Bildern 15, 17 einen Versatz DELTA zueinander aufweisen, so dass dem Betrachter 6 ein Tiefeneindruck entsteht. Dieser Versatz DELTA wird ggf. mit dem Korrekturfaktor GAMMA gewichtet, so dass dem Betrachter die Darstellung 3 des Hindernisses 99 näher erscheint.The ambient sensor 50 has two infrared camera sensors, a first camera sensor 51 and a second camera sensor 52 , The sensors are both in the area of the head 60 or at a central rearview mirror 65 the motor vehicle attached. They are horizontally spaced and take a stereoscopic picture of the environment 8th on. This recording picture 70 is from the controller CC on a section 72 reduced. Depending on the speed V of the motor vehicle 2 and a distance X to any obstacle 99 the controller CC corrects the stereoscopic recording before the image generating unit PGU is correspondingly driven. The distance X at a certain speed V falls below a limit, so that the obstacle 99 is in danger with the motor vehicle 2 to collide causes the correction factor γ, that the viewer 6 Elements of the representation 3 that the obstacle 99 as a real object 7 correspond, appear particularly close. The depth impression is generated by the image generation unit in such a way that a first image 15 for a left eye 16 a second picture 17 for a right eye 18 the viewer 6 is emitted, which in the pictures 15 . 17 have an offset DELTA to each other, allowing the viewer 6 a sense of depth is created. This offset DELTA is possibly weighted with the correction factor GAMMA, so that the viewer can see the representation 3 of the obstacle 99 appears closer.

Mittels des Bedienelementes 90 kann der Betrachter 6 eine Vertikaleverzerrung 13 und eine Horizontalverzerrung 14 und den Tiefeineindruck bzw. den Korrekturfaktor GAMMA manuell nach seinen Wünschen einstellen.By means of the control element 90 can the viewer 6 a vertical distortion 13 and a horizontal distortion 14 and adjust the depth impression or correction factor GAMMA manually according to your wishes.

Die Blickerkennungseinheit 30 erkennt mittels eines als Infrarotkamera ausgebildeten dritten Kamerasensors 35 die Augenposition 31 bzw. die Pupillenposition 32 und die Blickrichtung 33 des Betrachters 6, wobei gleichzeitig der Fokuspunkt 34 des Blicks des Betrachters 6 festgestellt wird.The eye recognition unit 30 detects by means of a trained as an infrared camera third camera sensor 35 the eye position 31 or the pupil position 32 and the line of sight 33 the viewer 6 , where at the same time the focal point 34 the gaze of the viewer 6 is detected.

Die Bilderzeugungseinheit PGU spiegelt die beiden Bilder 15, 17 in den Wahrnehmungsraum 10 ein, wobei in der Art einer Matrix angeordnete Bildpunkte 100 die Bilder 15, 17 erzeugen. Damit der Betrachter 6 einen authentischen Tiefeneindruck vermittelt bekommt, ist die Bilderzeugungseinheit PGU mit einem Linsenfeld 81 bestehend aus Linsen 80 versehen, die ebenso wie die Bildpunkte 100 matrixartig angeordnet sind und für eine unterschiedliche Emissionsrichtung 11 für das erste Bild 15 und das zweite Bild 17 sorgen, so dass das linke Auge 16 nur das erste Bild 15 und das rechte Auge 18 nur das zweite Bild 17 sieht. Dementsprechend führt die Steuerung CC diese gezielte Emission jeder Bewegung des Kopfes 60 bzw. jeder Änderung der Blickrichtung 33 nach und ändert gleichzeitig die Elemente 9 der Darstellung 3, so dass stets eine kontaktanaloge Anzeige von Elementen 9 mit Bezug zu realen Objekten 7 der Umwelt erfolgt. Hierbei werden Elemente 9 der Darstellung 3 von der Bilderzeugungseinheit PGU stets auf der Visierlinie 40 zwischen der Pupillenposition 31 und realen Objekten 7 der Umwelt 8 unter Berücksichtigung der Blickrichtung 30 angezeigt. Sowohl die Auswahl der anzuzeigenden Elemente 9 als auch der Ort der Anzeige dieser Elemente 9 in der Darstellung 3 sowie die Emissionsrichtung 11 werden von der Steuerung CC in Echtzeit berechnet. Zur Vereinfachung des Algorithmus der Berechnung wird hierbei statt der Pupillenposition 32 für das linke Auge 16 und das rechte Auge 18 in einigen Schritten der Mittenort 41 zwischen den Augen 16, 18 angenommen.The image generation unit PGU mirrors the two images 15 . 17 into the perception space 10 a, wherein arranged in the manner of a matrix pixels 100 the pictures 15 . 17 produce. So that the viewer 6 gives an authentic impression of depth is the image generating unit PGU with a lens array 81 consisting of lenses 80 provided, as well as the pixels 100 arranged in a matrix and for a different emission direction 11 for the first picture 15 and the second picture 17 worry, leaving the left eye 16 only the first picture 15 and the right eye 18 only the second picture 17 sees. Accordingly, the controller CC performs this targeted emission of each movement of the head 60 or any change in the viewing direction 33 and changes the elements at the same time 9 the presentation 3 , so that always a contact analog display of elements 9 with reference to real objects 7 the environment takes place. Here are elements 9 the presentation 3 from the image forming unit PGU always on the sight line 40 between the pupil position 31 and real objects 7 the environment 8th taking into account the viewing direction 30 displayed. Both the selection of the elements to be displayed 9 as well as the location of the display of these elements 9 in the presentation 3 as well as the emission direction 11 are calculated by the controller CC in real time. To simplify the algorithm of the calculation, this is done instead of the pupil position 32 for the left eye 16 and the right eye 18 in a few steps the middle place 41 between the eyes 16 . 18 accepted.

PGUPGU: Bilderzeugungseinheit (PGU)Imaging unit (PGU)
CCCC: Steuerungcontrol
ΔΔ: Versatzoffset
VV: Geschwindigkeitspeed
γγ: Korrekturfaktorcorrection factor
xx: Abstanddistance
11: Head-Up-Display-System (1)Head-Up Display System ( 1 )
22: Kraftfahrzeug (2)Motor vehicle ( 2 )
33: Darstellungpresentation
44: CombinerAssemblers
55: Blickfeldfield of vision
66: Betrachterobserver
77: reale Objektereal objects
88th: Umweltenvironment
99: Elemente (9) der DarstellungElements ( 9 ) of the presentation
1010: Wahrnehmungsraumperceptual space
1111: Emissionsrichtungemission direction
1212: Anordnungsortarrangement location
1313: Vertikalverzerrungvertical distortion
1414: HorizontalverzerrungHorizontal distortion
1515: erstes Bildfirst image
1616: linkes Augeleft eye
1717: zweites Bildsecond image
1818: rechtes Augeright eye
1919: Führungguide
3030: BlickerkennungseinheitLook recognition unit
3030: BlickerfassungssensorikEye tracking sensor
3131: Augenpositioneye position
3232: Pupillenpositionpupil position
3333: Blickrichtungline of sight
3434: Fokuspunktfocus point
3535: dritter Kamera-Sensorenthird Camera sensors
4040: Visierlinieline of sight
4141: Mittenortcenter location
5050: Umgebungssensorikambient sensor
5151: erster Kamera-Sensorfirst Camera Sensor
5252: zweiter Kamera-Sensorsecond Camera Sensor
6060: Kopfhead
6161: Kopfpositionhead position
6565: Rückspiegelrearview mirror
7070: Aufzeichnungsbildrecording image
7272: Ausschnittneckline
8080: Linselens
8181: Linsen-FeldLens field
9999: Bedienelementoperating element
100100: Bildpunktepixels

Claims

Head-Up Display System ( 1 ), in particular for a motor vehicle ( 2 ) and in particular for the support of night vision, with an image generation unit (PGU) by means of which an intermediate arrangement of a combiner ( 4 ) in the field of vision of an observer ( 6 ), whereby real objects of the environment when viewed through the combiner ( 4 ) with the representation ( 3 ) from the image generation unit (PGU) to a viewer ( 6 ) in about storage appear and elements ( 9 ) of the representation ( 3 ) a reference to the real objects ( 7 ), characterized in that the image generation unit (PGU) is designed such that the viewer ( 6 ) in the representation ( 3 ) Elements ( 9 ), which refers to some of those real objects ( 7 ) the environment ( 8th ) when viewed through the combiner ( 4 ) the viewer ( 6 ) in superposition with the area of the representation ( 3 ) and the displayed elements ( 9 ) from the image generation unit (PGU) in such a targeted manner in the field of vision ( 5 ) of the viewer ( 6 ) are emissable in such a way that they interact with the respective real objects ( 7 ) are in overlap.

Head-Up Display System ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the image generating unit (PGU) comprises a controller (CC) which is designed such that it comprises at least some elements ( 9 ) of the representation ( 3 ) the real objects ( 7 ).

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a preferred perception space ( 10 ) for viewing the representation ( 3 ) in the vertical and the horizontal position is adjustable by the emission direction ( 11 ) and / or the location ( 12 ) of the image generation unit (PGU) is adjustable.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the image generating unit (PGU) is designed such that the position of the representation ( 3 ) and / or the position of elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) is adjustable in terms of vertical and / or horizontal orientation.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the image generating unit (PGU) is designed such that a vertical distortion and / or a horizontal distortion of the display of elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) is adjustable.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the image-generating unit (PGU) is designed such that it has two images ( 15 . 17 ), wherein a first image ( 15 ) the left eye ( 16 ) and a second image ( 17 ) the right eye ( 18 ) of the viewer ( 6 ), the first image ( 15 ) and the second image ( 17 ) respectively first and second elements ( 9 ), which are identical to real objects ( 7 ), Which first elements ( 9 ) in the first picture ( 15 ) each with an offset to the corresponding second elements in the second image ( 17 ), which offset (Δ) is selected such that first elements ( 9 ) of the first image ( 15 ) and second elements ( 9 ) of the second image ( 17 ) from the left or the right eye ( 16 , respectively. 18 ) with the respectively assigned real objects ( 7 ) the environment ( 8th ) are each in overlap.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the coverage is almost complete.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a gaze recognition unit ( 30 ), which is designed such that it the eye position ( 31 ) or pupil position ( 32 ) of the viewer ( 6 ) detected.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the gaze recognition unit ( 30 ) also the line of sight ( 33 ) and / or the focal point ( 34 ) of the viewer ( 6 ) detected.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that a controller (CC) of the image-generating unit (PGU) is designed such that it determines the location of the display of the elements (PG). 9 ) in the representation ( 3 ) depending on the geometric location of the eyes ( 16 . 18 ) and / or the eye relief and / or the arrangement of the combiner ( 4 ) and / or the arrangement of the image forming unit (PGU) to the combiner ( 4 ) or the eyes ( 16 . 18 ) certainly.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the controller (CC) determines the location of the representation ( 3 ) is determined so that it is on the line of sight ( 40 ) between the corresponding real object ( 7 ) and at least one eye ( 16 . 18 ) or a center location ( 41 ) between the two eyes ( 16 . 18 ) of the viewer ( 6 ) lies.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims 6 - 11, characterized in that the elements ( 9 ) in the first picture ( 15 ) to the elements ( 9 ) in the second picture ( 17 ) one over the entire first or second image ( 15 respectively. 17 ) have constant offset (Δ).

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims 6 - 11, characterized in that the offset (Δ) of the elements ( 9 ) in the first picture ( 15 ) to the elements ( 9 ) in the second picture ( 17 ) from the location of the display in the first image ( 15 ) or the second image ( 17 ) and / or from the place of presentation ( 3 ) is dependent.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a control unit (CC) of the image generation unit (PGU) with an environmental sensor system ( 50 ), the information about real objects ( 7 ) the environment ( 8th ).

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the ambient sensor system ( 50 ) at least one first camera sensor ( 51 ) containing the real objects ( 7 ) receives the environment.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the camera sensor ( 51 . 52 ) near the head ( 60 ) of the viewer ( 6 ) is arranged.

Head-Up Display System ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 15 - 16, characterized in that the camera sensor ( 51 . 52 ) near a central rearview mirror ( 65 ) of a motor vehicle ( 2 ) is arranged.

Head-Up Display System ( 1 ) according to at least one of the preceding claims 15 - 17, characterized in that the camera sensor ( 51 . 52 ) is designed to be movable with respect to its target direction of the recording.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the target direction of the camera sensor ( 51 . 52 ) is alignable by a controller (CC).

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the controller (CC) is designed such that the camera sensor ( 51 . 52 ) depending on the viewing direction ( 33 ) of the viewer ( 6 ) is traceable.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that only a selected section ( 72 ) of the recorded image ( 70 ) of the camera sensor ( 51 . 52 ) in the field of vision ( 5 ) of the viewer ( 6 ) is emitted.

Head-Up Display System ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the position of the cutout ( 72 ) in the entire recording image ( 70 ) of the camera sensor ( 51 . 52 ) from the viewing direction of the viewer ( 6 ) is dependent.

Head-Up Display System ( 1 ) according to claim 12, characterized in that the size of the section ( 72 ) in the entire recording image ( 70 ) of the camera sensor ( 51 . 52 ) of the speed (v) of the motor vehicle ( 2 ) is dependent.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that in addition to the first camera sensor ( 51 ) a second camera sensor ( 52 ) provided at a horizontal distance to the first camera sensor ( 51 ) is arranged.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one camera sensor ( 51 . 52 ), the environment ( 8th ) is an infrared camera is.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that additional optical elements on the image generation unit (PGU), the emission of the first image ( 15 ) of the second image ( 17 ).

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the additional optical elements are lenses or domed mirrors or prisms or parallax barriers or micro-optical elements, in particular lenses ( 80 ), which are a separation grid, in particular a lens field ( 81 ) form.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the system comprises a gaze recognition unit ( 30 ), which is designed such that it contacts the head position and / or the eye positions ( 31 ) and / or the pupil positions ( 32 ) of the viewer ( 6 ), in particular by means of a third camera sensor ( 35 ) measures.

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the third camera sensor ( 35 ) is an infrared camera sensor.

Head-Up Display System ( 1 ) according to claim 6 or claim 6 and one of the preceding claims, characterized in that a controller (CC) of the image forming unit (PGU) is designed such that it provides a correction factor (γ) for the offset (Δ), which depends on a Distance (a) to the real objects ( 7 ).

Head-Up Display System ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that at least one Lidar- or radar sensor is provided, the distance (a), in particular of the motor vehicle ( 2 ), to the real objects ( 7 ) and transmitted to the controller (CC).

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the controller (CC) of the image-generating unit (PGU) is designed such that a reduction of the elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) on those with a reference to certain selected real objects ( 7 ) is provided.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the image generating unit (PGU) arranged in columns and rows pixels ( 100 ) and a controller (CC) of the image generation unit (PGU) is designed such that the first image ( 15 ) and the second image ( 17 ) column by column alternately or row by row of individual pixels ( 100 ) of the image generation unit (PGU).

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a control element ( 90 ) is provided, by means of which the offset of the first image ( 15 ) to the second image ( 17 ) is adjustable.

Head-Up Display System ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the image generation unit (PGU) is designed such that a viewer ( 6 ) the Elements ( 9 ) in each case to assigned real objects ( 7 ) are display analog contact.

Method for operating a head-up display system ( 1 ), in particular according to one of the preceding claims, characterized in that an ambient sensor system ( 50 ) Information about real objects ( 7 ) the environment ( 8th ), an image generating unit (PGU) at least on excerpts of this information based visual elements ( 9 ) by means of a combiner ( 4 ) in the field of vision ( 5 ) of a viewer ( 6 ), the viewer ( 6 ) at least some of the elements ( 9 ), which refers to some of those real objects ( 7 ) the environment ( 8th ) when viewed through the combiner ( 4 ) the viewer ( 6 ) in superposition with the area of the representation ( 3 ), these elements ( 9 ) from the image generation unit (PGU) so targeted in the field of view ( 5 ) of the viewer ( 6 ) are emitted, that they interact with the respective real objects ( 7 ) from the viewpoint of the viewer ( 6 ) are at least partially in overlap.

A method according to claim 36, characterized in that a gaze recognition unit ( 30 ) the pupil or eye position ( 31 ) of the viewer ( 6 ) and transmitted to a controller (CC) of the image generation unit (PGU), which displays the elements to be displayed ( 9 ) and the location of the display of the elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) certainly.

Method according to one of the preceding claims 36-37, characterized in that the image-generating unit (PGU) the viewer ( 6 ) the representation ( 3 ) stereoscopically.

Method according to the preceding claim, characterized in that the image-generating unit (PGU) generates two images, a first image ( 15 ) the left eye ( 16 ) and a second image ( 17 ) the right eye ( 18 ) of the viewer ( 6 ), the first and second images ( 15 . 17 ) in each case to the same real objects ( 7 ) to be displayed ( 9 ) which elements ( 9 ) in the first picture ( 15 ) each with an offset (Δ) to the corresponding elements ( 9 ) in the second picture ( 17 ) are emitted, so that due to this stereoscopic display the viewer ( 6 ) a sense of depth is mediated.

Method according to the preceding claim, characterized in that the offset (Δ) is selected in such a way that one in the first image ( 15 ) element ( 9 ) from the left eye ( 16 ) of the viewer ( 6 ) and one in the second picture ( 17 ) element ( 9 ) from the right eye ( 18 ) of the viewer ( 6 seen with the associated real object ( 7 ) the environment ( 8th ) are each in almost complete coverage.

Method according to one of the preceding claims 36-40, characterized in that the environmental sensor system ( 50 ) stereoscopically records and the image generation unit (PGU) at least selected elements ( 9 ) of these records to the viewer ( 6 ) stereoscopically.

Method according to the preceding claim, characterized in that the environmental sensor system ( 50 ) at least two camera sensors ( 51 . 52 ), namely a first ( 51 ) and a second camera sensor ( 52 ), which are arranged horizontally spaced from each other and their target direction of the recording is directed substantially parallel to each other.

Method according to the preceding claim, characterized in that the first image ( 15 ) essentially on the recording of the first camera sensor ( 51 ) and the second image ( 17 ) essentially on the recording of the second camera sensor ( 52 ).

Method according to one of the preceding claims 38-40, characterized in that the two images ( 15 . 17 ) are identical.

Method according to claim 39, characterized in that the image generation unit (PGU) displays the representation ( 3 ) such that the elements ( 9 ) in the pictures ( 15 . 17 ) have the same offset (Δ), so that the observer ( 6 ) the Elements ( 9 ) with a specific one over the entire representation ( 3 ) perceives substantially constant depth impression.

A method according to claim 36, characterized in that the environmental sensor system a distance of real objects ( 7 ) and when falling below a certain limit distance, the offset (Δ) changed such that the viewer ( 6 ) the Elements ( 9 ) perceives as closer.

Method according to one of the preceding claims 8 or 9, characterized in that the location of the display of the elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) depending on the geometric location of the eyes and / or the eye relief and / or the arrangement of the combiner ( 4 ) and / or the arrangement of the image forming unit (PGU) to the combiner ( 4 ) or the eyes of a controller (CC) is determined.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a reduction of the elements ( 9 ) in the representation ( 3 ) to those with a reference to certain selected real objects ( 7 ) is provided.