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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Head-up-Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Head-up-Anzeigevorrichtung ein Anzeigeelement mit einer Anzeigefläche zum Bereitstellen eines digitalen Bildes aufweist. Die Head-up-Anzeigevorrichtung kann dabei zum Beispiel als Head-up-Display ausgestaltet sein. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Head-up-Anzeigevorrichtung, sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Head-up-Anzeigevorrichtung.
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Head-up-Displays werden in Kraftfahrzeugen verwendet, um einem Fahrzeugführer Informationen direkt in einen Sichtbereich („Eyebox“) zu stellen. Unter einer Head-up-Anzeigevorrichtung wird dabei eine Anzeigevorrichtung, also ein Anzeigegerät oder eine Gerätekomponente zum Anzeigen von Bildern, verstanden, die eine digitale grafische Information als virtuelles Bild in eine Außenraum vor dem Kraftfahrzeug vorlagert, sodass es im Sichtbereich des Benutzers liegt. Der Benutzer kann dabei seine Kopfhaltung und Blickrichtung durch die Windschutzscheibe beim Fahren beibehalten. Dabei wird mittels der verschieden ausgelegten Spiegel das virtuelle Bild scheinbar auf die Straße gelegt. Durch Drehen dieser Spiegel kann der Sichtbereich zum Beispiel in einer Höhe verstellt werden, sodass der Sichtbereich an eine Größe des Kraftfahrzeugführers angepasst werden kann.
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Ein Head-Up-Display wird im Allgemeinen im Cockpit vor dem Fahrer in einem Bauraum positioniert. Die Schalttafel besitzt dafür eine Öffnung im Bereich der Kombihutze, die nach der Montage des Head-up-Displays mit einer Blende verschlossen wird. Eine neue Generation von Head-up-Displays kann Inhalte einer erweiterten Realität („augmented reality“, „AR“) darstellen. Dafür ist es notwendig, ein großes virtuelles Bild mit großer Bilddistanz darzustellen, also mit einer großen Distanz zwischen dem virtuellen Bild und dem Benutzer. Mit anderen Worten wird der Wunsch nach großen Head-up-Bildern größer, der Bauraum ist jedoch begrenzt.
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Die
DE 10 2015 222 388 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern einer Anzeigeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein Erfassen einer Körperhaltung einer Person mittels Sensoren, Ermitteln, anhand der erfassten Sensorwerte, ob sich die Person in einer eutonischen Körperhaltung befindet, Bestimmen eines Abstandes zwischen Augen der Person und der Anzeigeeinrichtung, und Einstellen vorbestimmter Anzeigeparameter an der Anzeigeeinrichtung anhand dieses Abstands zwischen den Augen und der Anzeigeeinrichtung. Beim Einstellen der Anzeigeparameter können angezeigte Objekte, beispielsweise eine Schrift, vergrößert oder verkleinert werden. Mit anderen Worten beschreibt diese Druckschrift ein Messsystem zum Erfassen einer Sitzposition des Fahrers und anhand der Sitzposition das Einstellen einer Größe eines angezeigten Objekts.
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Die
DE 10 2005 009 397 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Head-up-Display, bei dem die Bedieneinheit zum Bedienen des Head-up-Displays in einer Armlehne der Fahrertür angeordnet ist. Diese Druckschrift beschreibt das bereits oben erwähnte vertikale und horizontale Verschieben des Sichtfelds.
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Aus der
DE 101 56 219 C1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren eines Kinetose-Effekts bei Passagieren von Verkehrs- und Transportmitteln bekannt.
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Es bleibt jedoch der Nachteil, dass eine Größe des Sichtfelds und des virtuellen Bildes maßgeblich die Größe des benötigten Bauraums des Head-up-Displays bestimmen. Umgekehrt kann aus einem vorgegebenen Bauraum für das Head-Up-Display nur ein bestimmtes Sichtfeld beziehungsweise eine virtuelle Bildgröße erzeugt werden.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist das Erhöhen eines Fahrkomforts und einer Fahrsicherheit.
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Die gestellte Aufgabe wird das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, eine Größe des Sichtfeldes und damit eine Bildgröße des virtuellen Bildes in Abhängigkeit von einer Fahrsituation zu steuern. Mit anderen Worten wird nicht ein einzelnes Bildobjekt, beispielsweise eine Schriftgröße oder ein Bildausschnitt, vergrößert, sondern die Abmessungen des virtuellen Bildes. Hierdurch kann eine situationsspezifisch optimale Einstellung der Sichtfeldgröße beziehungsweise des virtuellen Bildes ermöglicht werden. Ein Fahrer kann optional verschiedene Anzeigemodi selbst auswählen, also die Größe des Sichtfeldes während der Fahrt selbst ändern. Bei einem vergrößerten Sichtfeld wird der Fahrkomfort deutlich erhöht. Situationsspezifisch kann jedoch ein kleineres Sichtfeld eingestellt werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Head-up-Anzeigevorrichtung eines Kraftfahrzeugs wird durch die folgenden, durch eine Steuereinrichtung durchgeführten Schritte durchgeführt. Die Head-up-Anzeigevorrichtung weist dabei ein Anzeigeelement mit einer Anzeigefläche zum Bereitstellen eines digitalen Bildes auf. Als Anzeigeelement wird dabei das Bauteil oder die Bauteilgruppe verstanden, die ein digitales Bild zum Ausgeben durch die Head-up-Anzeigevorrichtung bereitstellt, zum Beispiel selbst erzeugt. Das Anzeigeelement kann beispielsweise als Bildschirm oder als Projektor ausgestaltet sein.
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Als Steuereinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Empfangen und Auswerten von Signalen, sowie zum Erzeugen von Steuersignalen verstanden. Die Steuereinrichtung kann dabei vorzugsweise als Steuergerät oder Steuerplatine oder Steuerchip ausgestaltet sein.
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Es erfolgt ein Empfangen eines Fahrsituationssignals, das eine aktuelle Fahrsituation des Kraftfahrzeugs beschreibt. Vorzugsweise kann das Fahrsituationssignal aus einem Kraftfahrzeugsystem des Kraftfahrzeugs empfangen werden.
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In Abhängigkeit von dem empfangenen Fahrsituationssignal erfolgt ein Festlegen von Soll-Abmessungen einer Bildgröße eines virtuellen Bildes, das in einem Außenraum des Kraftfahrzeugs dem Kraftfahrzeug vorgelagert ist. In Abhängigkeit von den festgelegten Soll-Abmessungen erfolgt ein Festlegen eines Anteils der Anzeigefläche zum Ausgeben des bereitgestellten digitalen Bildes.
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Durch die Steuereinrichtung erfolgt ein Erzeugen eines Anzeigesignals, das das digitale Bild und ein Ausgeben des digitalen Bildes durch den festgelegten Anteil der Anzeigefläche beschreibt. Es folgt ein Übertragen des erzeugten Anzeigesignals an das Anzeigeelement zum Anpassen einer Größe des Sichtbereichs eines Benutzers des Kraftfahrzeugs an die aktuelle Fahrtsituation.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Sichtbereich an eine aktuelle Fahrsituation angepasst. Dadurch ändert sich eine Bildgröße des virtuellen Bildes in Abhängigkeit von der Fahrsituation. Fährt der Fahrer beispielsweise gerade in einem Sportmodus, in dem ein Fahrer in der Regel eher angespannt sitzen und sich wenig oder gar nicht bewegen, ist ein kleines Sichtfeld ausreichend, und dem Fahrer kann dadurch ein großes virtuelles Bild bereitgestellt werden. Fährt der Fahrer auf der gleichen Fahrt dann nach einer Weile in einem Komfort-Modus, in dem der Fahrer in der Regel entspannt sitzen und zum Beispiel ab und zu die Arme abwechselnd auflegen, kann ein großes Sichtfeld bereitgestellt werden, das den Bedürfnissen des Fahrers an Bewegungsfreiheit gerecht wird. Das virtuelle Bild erscheint dann kleiner, jedoch hat der Fahrer die Bewegungsfreiheit, die er im Komfortmodus gerne nutzt und kann das virtuelle Bild trotzdem gut sehen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die oben genannten Vorteile ermöglicht.
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Vorzugsweise können die Soll-Abmessungen eine Bildgröße des digitalen Bildes beschreiben, wobei das erzeugte Anzeigesignal ein Skalieren des von dem Anzeigeelement bereitgestellten digitalen Bildes beschreiben kann. Die Vorteile wurden bereits am obigen Vorteil hervorgehoben.
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Das empfangene Fahrsituationssignal kann vorzugsweise ein Betriebssignal sein, das einen Betriebsparameter eines Kraftfahrzeugsystems des Kraftfahrzeugs beschreiben kann, beispielsweise ein Signal aus einem Fahrerassistenzsystem, das einen aktuellen Fahrmodus beschreiben kann. Die Vorteile wurden bereits oben angesprochen.
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Alternativ oder zusätzlich kann das Fahrsituationssignal ein Navigationssignal sein, das eine Eigenschaft einer Straße einer Reiseroute des Kraftfahrzeugs beschreiben kann, vorzugsweise einer Straße, auf der sich das Kraftfahrzeug aktuell befinden kann. Alternativ oder zusätzlich kann das Navigationssignal eine Umgebung der Reiseroute beschreiben, vorzugsweise eine Umgebung in der sich das Kraftfahrzeug aktuell befinden kann. Ist das Kraftfahrzeug beispielsweise nachts unterwegs, kann es für den Fahrer unter Umständen schwierig sein zu erkennen, dass er gerade in einen Wald eingefahren ist. Während sich das Kraftfahrzeug in dem Wald befindet, kann ein größeres virtuelles Bild vorteilhaft sein, denn ein dunkler Waldrand kann so zum Beispiel im Rahmen einer erweiterten Realität hervorgehoben werden. Dadurch wird die Aufmerksamkeit des Fahrers auf diese Verkehrssituation gelenkt. Alternativ kann der Fahrer zum Beispiel vorgeben, dass er in bei der beispielhaften Fahrt durch den Wald ein kleineres virtuelles Bild bevorzugt, um freie Sicht ohne einen Anzeigeinhalt auf den Straßenrand zu haben. Beim Fahren auf einem schmalen Feldweg kann ein größeres virtuelles Bild vorteilhaft sein, beim Fahren auf der Autobahn ein kleineres virtuelles Bild. Der Fahrer wird so optimal bei zukünftigen oder aktuellen Verhältnissen unterstützt, womit die Fahrsicherheit deutlich erhöht wird.
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Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das empfangene Fahrsituationssignal ein Umgebungssignal einer Erfassungseinrichtung sein, vorzugsweise ein Umgebungssignal einer Erfassungseinrichtung des Kraftfahrzeugs. Das Umgebungssignal kann eine Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Als Erfassungseinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum sensorischen Erfassen der Umgebung oder Umwelt verstanden, die zum Beispiel eine Kamera oder einen Radar aufweisen kann.
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Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die folgenden, durch die Steuereinrichtung durchgeführten Schritte. Anhand des empfangenen Umgebungssignals erfolgt ein Feststellen eines Objekts in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, und ein Prüfen, ob das festgestellte Objekt ein Verkehrsrisiko-Kriterium erfüllt, wobei das Verkehrsrisiko-Kriterium eine Gefahr für den Straßenverkehr beschreiben kann. Beispielsweise kann eine Kamera des Kraftfahrzeugs ein Bild eines Wildtieres am Straßenrand erfassen, und beispielsweise mittels einer Bildanalyse zur Objekterkennung kann das Reh erkannt werden. Das Verkehrsrisiko-Kriterium kann dann beispielsweise vorgeben, dass ein Reh ein Verkehrsrisiko darstellen kann.
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Das Erzeugen des Anzeigesignals kann dann von einem Erfüllen des Verkehrsrisiko-Kriteriums abhängen. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens geht noch individueller auf spezifische Fahrsituationen ein, und zwar auf individuelle Ereignisse während der Fahrt. Die Fahrsicherheit wird dadurch deutlich erhöht.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das erzeugte Anzeigesignal ein Ausgeben des digitalen Bildes auf einem anderen als einem aktuell aktivierten Anteil der Anzeigefläche beschreiben. Beispielsweise kann die Anzeigefläche aus mehreren LEDs gebildet werden, und während in einer Fahrsituation ein erster Anteil der Anzeigefläche das digitale Bild bereitstellt, sodass dieses virtuell zum Beispiel auf einem linken Teil der Windschutzscheibe erscheint, kann es in einer anderen Fahrsituation, beispielsweise bei der Fahrt durch den Wald, sinnvoll sein, durch Aktivieren eines anderen Anteils der Anzeigefläche auf einer rechten Seite der Windschutzscheibe erscheinen zu lassen. Auch hier wird die Fahrsicherheit deutlich erhöht, denn es kann individuell auf seitenspezifische Bedingungen während der Fahrt eingehen.
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Wie bereits oben durch Beispiele hervorgehoben, kann das empfangene Fahrsituationssignal vorzugsweise einen aktuellen Fahrmodus des Kraftfahrzeugs beschreiben. Die Vorteile wurden bereits oben erläutert.
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Das empfangene Fahrsituationssignal kann alternativ oder zusätzlich eine Lenkbewegung und/oder einen Fahrtrichtungswechsel und/oder eine Gierbewegung des Kraftfahrzeugs um eine Kraftfahrzeug-Hochachse und/oder eine Neigung des Kraftfahrzeugs beschreiben. Dies kann beispielsweise beim Durchfahren einer Kurve den Fahrkomfort deutlich erhöhen.
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Die oben gestellte Aufgabe wird, unter Erreichen der bereits genannten Vorteile, gelöst durch eine Head-up-Anzeigevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die ein Gehäuse und ein in dem Gehäuse angeordnetes Anzeigeelement zum Ausgeben eines Bildes auf eine außerhalb des Gehäuses liegende Reflexionsfläche des Kraftfahrzeugs umfasst. Dazu weist das Anzeigeelement eine Anzeigefläche auf, wobei das Anzeigeelement das Bild ausgibt. Außerdem weist die Head-up-Anzeigevorrichtung eine Steuereinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise als Steuerplatine oder Steuergerät oder Software ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung eine Prozessoreinrichtung aufweisen, also ein Bauteil oder eine Bauteilkomponente zur elektronischen Datenverarbeitung. Die Prozessoreinrichtung kann dazu eingerichtet sein, einen Programmcode auszuführen, wobei der Programmcode auf einem Datenspeicher abgelegt und dazu ausgelegt sein kann, bei Ausführung durch die Prozessoreinrichtung die Steuereinrichtung dazu zu veranlassen, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Auch hier ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Die oben gestellte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das beispielsweise als Personenkraftwagen ausgestaltet sein kann, und das eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Head-up-Anzeigevorrichtung und/oder eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung aufweist. Auch hier ergeben sich die oben genannten Vorteile.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung zu einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren;
- 2 eine schematische Darstellung zu einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren; und
- 3 eine schematische Darstellung zu einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die 1 veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines ersten Ausführungsbeispiels. Hierzu zeigt die 1 ein Kraftfahrzeug 10, das vorzugsweise als Kraftwagen ausgestaltet sein kann. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Head-up-Anzeigevorrichtung 12 auf, die vorzugsweise als Head-Up-Display ausgestaltet sein kann.
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Die Head-up-Anzeigevorrichtung 12 weist ein Anzeigeelement 14 auf, das an einer Anzeigefläche 16 ein digitales Bild bereitstellen kann. Das Anzeigeelement 14 kann beispielsweise als Bildschirm oder als andersartiger Bildgeber ausgestaltet sein. Das Anzeigeelement 14 kann beispielsweise eine Vielzahl von Licht-emittierenden Dioden („LED“) oder zum Beispiel organischen LEDs („OLED“) aufweisen, die zum Beispiel die ganze Anzeigefläche 16 bilden können.
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Eine Steuereinrichtung 18 kann beispielsweise als Steuergerät oder als Steuerchip ausgestaltet sein, und eine Steuereinrichtung 18 des Kraftfahrzeugs 10 oder der Head-up-Anzeigevorrichtung 12 sein. Im Beispiel der 1 ist die Steuereinrichtung 18 außerhalb eines Gehäuses 20 der Head-up-Anzeigevorrichtung 12 gezeigt und mit einer Datenkommunikationsverbindung 21 mit dem Anzeigeelement 14 verbunden.
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Die Datenkommunikationsverbindung 21 kann beispielsweise eine drahtgebundene Datenkommunikationsverbindung 21 sein, beispielsweise ein Datenbus des Datenbussystems des Kraftfahrzeugs 10, oder eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 21, beispielsweise eine WLAN-Verbindung oder eine Bluetooth-Verbindung. Ist die Steuereinrichtung 18 Bestandteil der Head-up-Anzeigevorrichtung 12, so kann die Steuereinrichtung 18 innerhalb des Gehäuses 20 angeordnet und zum Beispiel als Steuerplatine ausgestaltet sein. Optional kann die Steuereinrichtung 18 eine Prozessoreinrichtung 22 mit zum Beispiel mehreren Mikroprozessoren und/oder einen Datenspeicher 24 aufweisen.
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Die 1 zeigt zusätzlich ein Kraftfahrzeugsystem 26, das beispielsweise als Leistungselektronik oder, vorzugsweise, als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein kann. Das Kraftfahrzeugsystem 26 ist dazu ausgestaltet und eingerichtet, ein Fahrsituationssignal zu erzeugen, das beispielsweise einen aktuellen Fahrmodus und/oder einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugsystems 26 beschreiben kann.
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Die 1 zeigt ebenfalls eine optionale Erfassungseinrichtung 28, die beispielsweise einen Sensor zum Erfassen der Umwelt aufweisen kann, beispielsweise eine Kamera. Die Erfassungseinrichtung 28 ist dazu eingerichtet, zum Beispiel ein Umgebungssignal zu erzeugen, das die erfasste Umwelt beschreiben kann. Zum Analysieren des beispielhaften Umgebungsbildes kann in der Prozessoreinrichtung 22 der Steuereinrichtung 18 beispielsweise eine Bildverarbeitungssoftware abgelegt sein.
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Die 1 zeigt die Head-up-Anzeigevorrichtung 12 und einen Weg eines bereitgestellten und ausgegebenen digitalen Bildes, das zum Beispiel durch einen Spiegel 29 auf eine Windschutzscheibe 30 des Kraftfahrzeugs 10, also eine Reflexionsfläche, umgelenkt werden kann. Der Weg des Lichts ist dabei mit L gekennzeichnet. Die 1 zeigt ebenfalls einen Sichtbereich 32, der auch als Sichtfeld oder „Eyebox“ bezeichnet werden kann, und das virtuelle Bild 34. Die Verbindungslinien zwischen den Ecken des Sichtbereichs 32 und des virtuellen Bilds 34 stellen dabei den dreidimensionalen Sehkorridor eines Benutzers 36 dar.
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Im Beispiel der 1 kann das beispielhafte Fahrassistenzsystem ein Fahrsituationssignal bereitstellen (Verfahrensschritt S1), das beispielsweise einen aktuellen Fahrmodus beschreiben kann, beispielsweise einen gerade eben eingestellten Sportmodus. Zusätzlich oder alternativ kann zum Beispiel die Erfassungseinrichtung 28 ein Umgebungssignal bereitstellen (S2), das beispielsweise ein Bild von einem Reh am Straßenrand beschreiben kann.
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Zuvor kann das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise in einem Komfortmodus betrieben worden sein, in dem der Benutzer locker und entspannt in einem Kraftfahrzeugsitz 40 sitzen kann und ab und zu abwechselnd den linken und den rechten Arm auf einer entsprechenden Armlehne ablegen kann. In dem beispielhaften Komfortmodus kann der Sichtbereich 32 beispielsweise eine Breite, also eine Erstreckung in Kraftfahrzeug-Querachse, von beispielsweise 160 Millimetern haben. Dadurch kann der Fahrer auch dann noch das virtuelle Bild sehen, wenn er sich zur Seite lehnt, obwohl das virtuelle Bild 34 eher klein sein kann. Alternativ kann diese beispielhafte Abmessung des Sichtbereichs 32 zum Beispiel an das Fahren auf einer Waldstraße angepasst sein, in dem kein breites Bild notwendig ist.
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Das von dem Kraftfahrzeugsystem 26 bereitgestellte Fahrsituationssignal kann nun beispielsweise ein Umschalten in einen Sportmodus beschreiben. Die Steuereinrichtung 18 empfängt im Verfahrensschritt S3 das Fahrsituationssignal des beispielhaften Fahrerassistenzsystems und kann in Abhängigkeit davon eine neue Soll-Abmessung einer Bildgröße des virtuellen Bildes festlegen (S4). Dabei können eine größere Breite B und/oder eine größere Höhe H des virtuellen Bildes 34 vorgegeben sein.
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Zum Beispiel kann in dem Datenspeicher 24 eine digitale Zuordnungs-Tabelle abgelegt sein, die vorgibt, dass im Sportmodus diese Abmessungen gewählt werden sollen, und die Soll-Abmessungen können mit einer genauen Wertangabe vorgegeben sein. Alternativ kann eine solche Zuordnung beschreiben, um welchen Faktor das virtuelle Bild 34 skaliert werden soll. Während für den Komfortmodus beispielsweise vorgegeben sein kann, dass die komplette Anzeigefläche 16 das digitale Bild bereitstellt und/oder ausgibt, kann für den beispielhaften Sportmodus vorgesehen sein, dass nur noch 80 Prozent der Anzeigefläche 16 das Bild ausgeben sollen. Die Steuereinrichtung 18 legt im Verfahrensschritt S5 fest, welcher Anteil zum Erreichen der Soll-Abmessungen des virtuellen Bilds 34 aktiviert werden soll oder aktiviert bleiben soll. Dabei kann beispielsweise festgelegt werden, dass beispielhafte LEDs, die sich an einem Rand der Anzeigefläche 16 befinden können, ausgeschaltet werden. Um dies zu steuern erzeugt die Steuereinrichtung 18 das Anzeigesignal (S6), das genau beschreibt, in welcher Weise das Anzeigeelement 14 aktiviert und/oder deaktiviert werden soll.
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Zusätzlich kann das erzeugte Anzeigesignal das digitale Bild beschreiben. Das erzeugte Anzeigesignal wird an das Anzeigeelement 14 übertragen (S7), woraufhin das Anzeigeelement 14 in der vorgeschriebenen Weise das digitale Bild bereitstellt und/oder ausgibt. Durch die veränderte Größe des bereitgestellten Bilds ergibt sich eine Änderung der Abmessung des Sichtbereichs 32, wobei der Sichtbereich 32 im Sportmodus beispielsweise nur noch eine Breite von 130 Millimetern haben kann. Da der Benutzer 36 im Sportmodus jedoch sehr konzentriert ist und eine höhere Körperspannung aufweist, bewegt sich der Körper weniger und der Kopf bewegt sich deswegen mit sehr geringer Wahrscheinlichkeit aus dem Sichtbereich 32 heraus. Vorteilhaft sieht der Benutzer 36 jedoch ein sehr viel größeres virtuelles Bild 34, das beispielsweise breiter und höher sein kann als zuvor. In dem Beispiel der 1 kann also die Größe des bereitgestellten Bildes skaliert worden sein (S8).
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Wird das Umgebungssignal beispielsweise später von der Erfassungseinrichtung 28 bereitgestellt (S2), das von der Steuereinrichtung 18 empfangen werden kann (S9), kann das beispielhafte Reh durch ein dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahren zur Objekt- oder Mustererkennung eines digitalen Bildes erkannt und damit festgestellt werden (S10).
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Beispielsweise kann in dem Datenspeicher 24 ein Verkehrsrisiko-Kriterium abgelegt sein, beispielsweise eine Programmierung mit der Vorgabe, dass zum Beispiel Objekte wie Fußgänger oder Wildtiere eine potentielle Gefahr darstellen können, und das unter den Wildtieren auch ein Reh einzuordnen sein kann. Die Steuereinrichtung 18 kann zum Prüfen, ob das festgestellte Objekt des Bildes der Erfassungseinrichtung 28 das Verkehrsrisiko-Kriterium erfüllt (S11), beispielsweise das festgestellte Objekt mit der Vorgabe in dem Datenspeicher 24 vergleichen. In diesem Beispiel kann also das Verkehrsrisiko-Kriterium erfüllt sein und es kann ein Anzeigesignal erzeugt werden (S6), das zum Beispiel ein Verschieben des von dem Anzeigeelement 14 bereitgestellten Bildes auf der Anzeigefläche 16 erfolgt, dass also das digitale Bild nur von demjenigen Anteil der Anzeigefläche 16 angezeigt wird, der das Bild an eine Seite der Windschutzscheibe 30 projizieren kann, der nahe am Straßenrand sein kann. Für den Benutzer kann dann beispielsweise das virtuelle Bild 34 zum Beispiel im rechten Drittel der Windschutzscheibe 30 angezeigt werden, und seine Aufmerksamkeit wird sofort auf den rechten Straßenrand gelenkt.
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Das Kraftfahrzeugsystem 26 kann alternativ oder zusätzlich zum Beispiel dazu ausgestaltet und eingerichtet sein, eine Lenkbewegung oder eine Gierbewegung oder eine Neigung des Kraftfahrzeugs 10 zu erfassen und durch das Fahrsituationssignal zu beschreiben. Hierzu kann das Kraftfahrzeugsystem 26 beispielsweise einen Giersensor und/oder einen Neigungssensor, oder einen Sensor zum Erfassen von Lenkbewegungen aufweisen. Geeignete Sensoren sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. So können die Soll-Abmessungen des Sichtbereichs 32 und damit die Soll-Abmessungen des virtuellen Bildes 34 auch an andere Fahrsituationen angepasst werden, beispielsweise bei einer Fahrt durch eine Kurve oder beim zum Beispiel Rechtsabbiegen oder Linksabbiegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Anpassung auch zum Beispiel bei einem Spurwechsel erfolgen, sodass das virtuelle Bild 34 zum Beispiel an einer Seite erweitert, also vergrößert werden kann. Der Fahrer kann so zum Beispiel darauf aufmerksam gemacht werden, dass sich hinter ihm ein anderes Kraftfahrzeug befinden kann. Optional kann vorgesehen sein, dass der Benutzer 36 die Soll-Abmessungen für das virtuelle Bild 34 individuell und benutzerspezifisch vorgeben kann, beispielsweise über ein Einstellungs-Menü des Infotainment-Systems. Hierbei kann er beispielsweise vorgeben, welche Bildgrößen er gerne für unterschiedliche Fahrmodi hätte. Basierend auf diesen Eingaben kann die Steuereinrichtung 18 zum Beispiel auf die Soll-Abmessungen des Sichtbereichs 32 rückschließen, beispielsweise durch eine entsprechende Berechnung. Anhand diesen Soll-Abmessungen für den Sichtbereich 32 kann die Steuereinrichtung 18 dann zum Beispiel ermitteln, welcher Anteil der Anzeigefläche 16 das digitale Bild bereitstellen soll.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Höhe des Sichtbereichs 32 verstellt und/oder eine Höhenverschiebung des virtuellen Bildes 34 durchgeführt werden. Bei beispielsweise einem Neigen des Kraftfahrzeugs 10 in einer Kurve kann der Sichtbereich 32 dann beispielsweise etwas mehr nach rechts verlagert werden, sodass das virtuelle Bild 34 rechts mehr Fläche und links weniger Fläche haben kann.
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Basiert das Ändern der Soll-Abmessungen beispielsweise auf Kartendaten, können diese Kartendaten zum Beispiel in dem Datenspeicher 24 abgelegt sein. Basiert das Ändern der Soll-Abmessungen zum Beispiel auf einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10, kann hierzu beispielsweise ein GPS-Signal von einem Navigationsgerät (in der 1 nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt werden.
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Die 2 zeigt noch einmal beispielhaft die relativen Verhältnisse von dem Sichtbereich 32 zu den Abmessungen eines virtuellen Bildes 34. In einer Draufsicht ist dabei schematisch die Head-up-Anzeigevorrichtung 12 gezeigt. Die 3 zeigt eine solche, schematische Aufsicht nach dem Ändern der Soll-Abmessungen. Die 2 kann dabei beispielsweise den Sichtbereich 32 zeigen, wie er beispielsweise bei einem Betreiben des Kraftfahrzeugs 10 in einem Sportmodus bereitgestellt werden kann. Im Verhältnis zum Sichtbereich 32 der 1, der beispielsweise die Abmessungen in einem Komfortmodus des Kraftfahrzeugs 10 haben kann, ist der Sichtbereich 32 der 2 deutlich kleiner, jedoch sind die Abmessungen des virtuellen Bildes 34 im Sportmodus größer als im Komfortmodus der 3.
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Insgesamt veranschaulichen die obigen Ausführungsbeispiele, wie durch die Erfindung eine Head-up-Anzeigevorrichtung 12, beispielsweise ein Head-up-Display, mit variabler virtueller Bildgröße und variabler Eyebox-Größe ermöglicht wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine Einstellung der Eyebox-Größe und/oder der virtuellen Bildgröße in Abhängigkeit von Fahrsituationen und/oder Anwendungsmöglichkeiten (so genannte „use cases“) und/oder Fahrsituationen erfolgen, wobei zum Beispiel mehrere Modi denkbar sind (zum Beispiel Stadt, Landstraße und/oder Autobahn), die durch beispielsweise eine automatische Positionserkennung (beispielsweise mit Hilfe von GPS und/oder Navi-Karten) ausgelöst werden können. Hierbei können beispielsweise unterschiedliche Fahrbahnbreiten und/oder Kreuzungssituationen berichtigt werden (beispielsweise Stadt, schmale Fahrbahn: vergrößerter Sichtbereich 32/verkleinertes virtuelles Bild 34).
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Weiterhin kann der Benutzer 36 die Möglichkeit haben, über zum Beispiel ein Menü bestimmte Modi auszuwählen: zum Beispiel Komfort: mit vergrößerter Eyebox/verkleinertem virtuellen Bild 34; und/oder Sport: verkleinerte Eyebox/vergrößertes virtuelles Bild 34 (vergleiche 2 und 3).
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015222388 A1 [0004]
- DE 102005009397 A1 [0005]
- DE 10156219 C1 [0006]