DE102021202527A1 - Display device and method for displaying an object on a lighting device - Google Patents
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Abstract
Angegeben wird eine Anzeigevorrichtung (100) für ein Objekt (105), aufweisend eine Strahlengangbestimmungseinrichtung (101) und eine Beleuchtungseinrichtung (102). Die Strahlengangbestimmungseinrichtung (101) ist eingerichtet, einen Strahlengang (103) von zumindest einem Punkt (104, R1, R2, Rn-1, Rn) des Objekts (105) zu einem Ziel (106) zu ermitteln. Die Strahlengangbestimmungseinrichtung (101) ist mit der Beleuchtungseinrichtung verbunden und ferner dazu eingerichtet, festzustellen, dass sich der ermittelte Strahlengang (103) an einer Schnittposition (104', K1, K2, Kn-1, Kn) mit der Beleuchtungseinrichtung (102) schneidet. Die Strahlengangbestimmungseinrichtung (101) ist ferner eingerichtet, die Schnittposition (104', K1, K2, Kn-1, Kn) des Strahlengangs (103) mit der Beleuchtungseinrichtung (102) zu beleuchten.A display device (100) for an object (105) is specified, having a beam path determination device (101) and an illumination device (102). The beam path determination device (101) is set up to determine a beam path (103) from at least one point (104, R1, R2, Rn-1, Rn) of the object (105) to a target (106). The beam path determination device (101) is connected to the lighting device and is also set up to determine that the determined beam path (103) intersects with the lighting device (102) at an intersection position (104', K1, K2, Kn-1, Kn). The beam path determination device (101) is also set up to illuminate the intersection position (104', K1, K2, Kn-1, Kn) of the beam path (103) with the lighting device (102).
Description
Die Erfindung betrifft das technische Gebiet von Transportsystemen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Anzeigevorrichtung für ein Objekt, ein Verfahren zum Darstellen eines Objekts auf einer Beleuchtungseinrichtung und ein TransportmittelThe invention relates to the technical field of transport systems. In particular, the present invention relates to a display device for an object, a method for displaying an object on a lighting device and a means of transport
Zur Verkehrssicherheit eines Transportmittels tragen insbesondere gut ablesbare Anzeigeeinrichtungen bei. Es mag für eine gute Anzeige von Informationen dienlich sein, diese direkt auf der Windschutzscheibe eines Transportmittels darzustellen. Auf diese Weise mag der Führer eines Transportmittels nur in einem geringen Maße abgelenkt sein, wenn er die Information abliest.Easy-to-read display devices in particular contribute to the traffic safety of a means of transport. It may be useful for a good display of information to be displayed directly on the windshield of a vehicle. In this way, the driver of a vehicle may be distracted only to a small extent when reading the information.
Um Informationen auf einer Windschutzscheibe anzuzeigen werden Geräte, insbesondere Head up Displays (HUD), eingesetzt, die die Technik der Augmented Reality (AR) nutzen, bei der Information für einen Fahrer mittels einer Projektion auf der Windschutzscheibe dargestellt wird.In order to display information on a windshield, devices, in particular head-up displays (HUD), are used that use augmented reality (AR) technology, in which information is displayed for a driver by means of a projection on the windshield.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine effektive Objektdarstellung zu ermöglichen.The object of the present invention is to enable an effective representation of objects.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject matter of the dependent claims. Further features, possible applications and advantages of the invention result from the following description and the explanation of exemplary embodiments of the invention which are illustrated in the figures.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anzeigevorrichtung für ein Objekt angegeben, welche eine Strahlengangbestimmungseinrichtung und eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, wobei die Strahlengangbestimmungseinrichtung mit der Beleuchtungseinrichtung verbunden ist und eingerichtet ist einen Strahlengang von zumindest einem Punkt des Objekts zu einem Ziel zu ermitteln.According to one aspect of the present invention, a display device for an object is specified, which has a beam path determination device and an illumination device, wherein the beam path determination device is connected to the illumination device and is set up to determine a beam path from at least one point of the object to a target.
Die Aufgabe ist mit der Anzeigevorrichtung dadurch gelöst, dass die Strahlengangbestimmungseinrichtung eingerichtet ist, festzustellen, dass sich der ermittelte Strahlengang an einer Schnittposition mit der Beleuchtungseinrichtung schneidet. Die Strahlengangbestimmungseinrichtung mag ferner eingerichtet sein, die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung zu beleuchten.The object is achieved with the display device in that the beam path determination device is set up to determine that the determined beam path intersects with the lighting device at an intersection position. The beam path determination device may also be set up to illuminate the intersection position of the beam path with the lighting device.
In anderen Worten mag der Strahlengang die Verbindungslinie eines Punktes auf dem Objekt zu dem Auge eines Nutzers eines Transportmittels sein. Dieser Strahlengang mag die Beleuchtungseinrichtung schneiden, beispielsweise die Ebene eines Monitors. Der Strahlengang mag durch eine Beleuchtung des Objekts mit einer elektromagnetischen-Welle einer vorgebbaren Wellenlänge und einer Reflexion dieser elektromagnetischen Welle, beispielsweise des sichtbaren Lichtes, direkt in das Ziel entstehen. Der Strahlengang mag eine Modellgröße aus der Strahlenoptik sein, mit der die Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle erklärt werden kann.In other words, the beam path may be the line connecting a point on the object to the eye of a user of a means of transport. This beam path may intersect the lighting device, for example the plane of a monitor. The beam path may result from illuminating the object with an electromagnetic wave of a definable wavelength and reflecting this electromagnetic wave, for example visible light, directly into the target. The path of rays may be a model variable from radiation optics that can be used to explain the propagation of an electromagnetic wave.
In einem Beispiel kann jedoch dieser Strahlengang gedämpft oder gänzlich unmöglich sein, da beispielsweise Materie zwischen dem Ziel und dem Objekt die Ausbreitung des reflektierten sichtbaren Lichtes dämpfen und/oder mindern. Insbesondere mag die Reflexion eines Strahles in einer bestimmten Wellenlänge gedämpft und/oder absorbiert werden.However, in one example, this ray path may be attenuated or impossible altogether, for example because of matter between the target and the object attenuating and/or reducing the propagation of the reflected visible light. In particular, the reflection of a beam in a specific wavelength may be attenuated and/or absorbed.
In solch einem Fall kann dann aber eine Reflexion mittels eines Strahls einer anderen Wellenlänge hervorgerufen werden, welche von der Dämpfung und/oder Absorption nicht beeinträchtigt ist. Allerdings mag diese Wellenlänge außerhalb des für ein menschliches Auge sichtbaren Wellenlängenbereich liegen. Ein Lidar- und/oder ein Radar-System mag eine solche Wellenlänge erzeugen.In such a case, however, a reflection can then be caused by means of a beam of a different wavelength, which is not affected by the attenuation and/or absorption. However, this wavelength may be outside the wavelength range visible to the human eye. A lidar and/or a radar system may generate such a wavelength.
Um dennoch für einen visuellen Eindruck bei einem menschlichen Benutzer zu sorgen, kann mittels der Beleuchtungseinrichtung ein vorgebbarer Abschnitt des Strahlengangs einer Reflexion eines Strahls mit einer für das menschliche Auge nicht sichtbaren Wellenlänge für das menschliche Auge sichtbar gemacht werden, gleichfalls, als würde der Lichteffekt von der Reflexion an einem entfernten Objekt von einem für das menschliche Auge sichtbaren Licht hervorgerufen.In order to still provide a visual impression for a human user, a predeterminable section of the beam path of a reflection of a beam with a wavelength that is not visible to the human eye can be made visible to the human eye by means of the lighting device, just as if the light effect of reflection from a distant object of light visible to the human eye.
Folglich mag die Anzeigevorrichtung als eine Wellenlängen-Umsetzeinrichtung aufgefasst werden, welche eine für das menschliche Auge nicht sichtbare Reflexion von zumindest einem Punkt des Objekts für das menschliche Auge sichtbar macht, indem sie die Wellenlänge der Reflexion ändert. So kann beispielsweise eine mittels eines Lidar und/oder Radar-System erfasste Reflexion für das menschliche Auge sichtbar gemacht werden.Consequently, the display device may be regarded as a wavelength converter which makes a reflection invisible to the human eye from at least one point of the object visible to the human eye by changing the wavelength of the reflection. For example, a reflection detected by means of a lidar and/or radar system can be made visible to the human eye.
Diese Wellenlängenumsetzung mag an der Schnittposition des ermittelten Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung dadurch erflogen, dass die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet wird. Diese Beleuchtung mag aktiv sein, beispielsweise indem elektrische Energie in sichtbares Licht gewandelt wird.This wavelength conversion may take place at the intersection position of the determined beam path with the illumination device by illuminating the intersection position of the beam path with the illumination device. This lighting may be active, for example by converting electrical energy into visible light.
Vorteilhafterweise ist die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet, eine Kontur des Objektes darzustellen.The lighting device is advantageously set up to display a contour of the object.
Die Kontur eines Objektes mag eine Zusammensetzung einer Vielzahl von Punkten des Objekts sein, beispielsweise der Punkte des Objekts, welche auf den Randbereichen des Objekts liegen. Die Kontur mag in einem Beispiel durch das Verbinden von zumindest zwei und/oder einer Vielzahl von Schnittpunkten nachbildbar sein.The contour of an object may be a composition of a large number of points of the object, for example the points of the object which lie on the edge areas of the object. In one example, the contour can be reproduced by connecting at least two and/or a large number of intersection points.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung, weist die Strahlengangbestimmungseinrichtung einen Objektsensor und einen Zielsensor auf. Der Objektsensor ist dazu eingerichtet, eine Position des zumindest einen Punkts des Objekts zu ermitteln und der Zielsensor ist dazu eingerichtet, eine Position des Ziels zu ermitteln.According to another aspect of the present invention, the beam path determination device has an object sensor and a target sensor. The object sensor is set up to determine a position of the at least one point of the object and the target sensor is set up to determine a position of the target.
Die Strahlengangbestimmungseinrichtung ist dann dazu eingerichtet, aus der ermittelten Position des zumindest einen Punkts des Objekts und der Position des Ziels die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung zu ermitteln.The beam path determination device is then set up to determine the intersection position of the beam path with the illumination device from the determined position of the at least one point of the object and the position of the target.
Auf diese Art und Weise mag sich ein virtueller Strahlengang ermitteln lassen, den eine Lichtreflexion des Punktes des Objekts verursachen würde, wenn es mit sichtbarem Licht getroffen würde.In this way, it may be possible to determine a virtual beam path that would cause a light reflection from the point of the object if it were hit with visible light.
Gemäß noch einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Strahlengangbestimmungseinrichtung dazu eingerichtet, zur Ermittlung der Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung, einen Vektor zwischen der Position des zumindest einen Punkts des Objekts und der Position des Ziels zu ermitteln.According to another aspect of the present invention, the beam path determination device is set up to determine a vector between the position of the at least one point of the object and the position of the target to determine the intersection position of the beam path with the illumination device.
Mittels Vektoren, beispielsweise mittels Richtungsvektoren, lassen sich geometrische Modelle von Geraden im Raum bestimmen, wodurch sich Strahlengangberechnungen mittels Recheneinrichtungen durchführen lassen. So kann ein in einem Bordsystem eines Fahrzeugs verbauter Prozessor die Strahlengangbestimmung durchführen.Geometric models of straight lines in space can be determined by means of vectors, for example by means of direction vectors, as a result of which beam path calculations can be carried out using computing devices. A processor installed in an on-board system of a vehicle can thus carry out the beam path determination.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist die Anzeigevorrichtung eingerichtet, einen Abstand des Objekts zu der Beleuchtungseinrichtung zu ermitteln und die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung in einer abstandsabhängigen Farbe zu beleuchten.According to a further aspect of the present invention, the display device is set up to determine a distance of the object from the lighting device and to illuminate the intersection position of the beam path with the lighting device in a distance-dependent color.
Durch eine unterschiedliche Färbung der Beleuchtung der Schnittposition oder des Schnittpunktes, kann zusätzliche Information kodiert werden, die einem Nutzer des Transportmittels zusätzliche Hinweise gibt, wie beispielsweise den Abstand zu dem Objekt und/oder einer relativen Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts im Verhältnis zu der Beleuchtungseinrichtung. Es mag auch möglich sein, Vorsprünge an dem Objekt zu ermitteln, die einen Einfluss auf den Abstand zwischen dem Objekt und der Beleuchtungseinrichtung, insbesondere dem Transportmittel, in welchem die Anzeigevorrichtung genutzt wird, haben, jedoch aufgrund der zweidimensionalen Darstellung auf der Beleuchtungseinrichtung dort nicht sichtbar sind. Vor solchen Vorsprüngen mag die Farbkodierung warnen.Additional information can be encoded by different coloring of the illumination of the intersection position or the intersection point, which gives a user of the means of transport additional information, such as the distance to the object and/or a relative movement speed of the object in relation to the illumination device. It may also be possible to determine projections on the object that have an influence on the distance between the object and the lighting device, in particular the means of transport in which the display device is used, but are not visible there due to the two-dimensional representation on the lighting device are. The color coding may warn against such protrusions.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Objektsensor und/oder der Zielsensor aus einer Gruppe von Sensoren ausgewählt, wobei die Gruppe der Sensoren aus einem Abstandssensor, einer Bildgebungseinrichtung, einem Radar (Radio Detection and Ranging) Sensor, einem Lidar (Light Detection And Ranging) Sensor und einer Kamera besteht.According to a further aspect of the present invention, the object sensor and/or the target sensor is selected from a group of sensors, the group of sensors consisting of a distance sensor, an imaging device, a radar (radio detection and ranging) sensor, a lidar (light detection and ranging) sensor and a camera.
Die gewählten Sensoren mögen die Fähigkeiten eines Nutzers eines Transportmittels erweitern, insbesondere die Fähigkeit eines Sinnesorgans eines Nutzers. So können Lidar und/oder Radar Sensoren auch außerhalb der Wellenlänge des sichtbaren Lichts arbeiten und wetter- und/oder beleuchtungsunabhängig Daten über die Eigenschaft des Objekts liefern.The sensors chosen may enhance the capabilities of a user of a means of transport, particularly the capability of a user's sense organ. In this way, lidar and/or radar sensors can also work outside the wavelength of visible light and provide data about the property of the object regardless of the weather and/or lighting.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung in eine Windschutzscheibe eines Transportmittels integriert.According to another aspect of the present invention, the lighting device is integrated into a windshield of a means of transport.
Die Windschutzscheibe ist vorhanden, um dem Nutzer eines Transportmittels die Sicht auf umgebende Objekte zu ermöglichen, daher kann dort einfach wahrnehmbar Information für den Nutzer dargestellt werdenThe windshield is there to enable the user of a means of transport to view surrounding objects, so information can be displayed there for the user to easily perceive
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Beleuchtungseinrichtung eingerichtet, Umgebungsparameter anzuzeigen.According to yet another aspect of the present invention, the lighting device is set up to display environmental parameters.
Die Umgebungsparameter können Zustandsparameter des Transportmittels sein, wie Geschwindigkeit oder Fahrtrichtung. Die Umgebungsparameter können aber auch in Relation zu dem Objekt ermittelt und angezeigt werden, beispielsweise ein Abstand zu dem Objekt oder eine Relativgeschwindigkeit zu dem Objekt. Die Zustandsparameter können beispielsweise mittels eines Fahrzeugzustandsmoduls ermittelt werden.The environmental parameters can be status parameters of the means of transport, such as speed or direction of travel. However, the environmental parameters can also be determined and displayed in relation to the object, for example a distance from the object or a relative speed to the object. The status parameters can be determined, for example, using a vehicle status module.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Darstellen eines Objekts auf einer Beleuchtungseinrichtung angegeben, wobei das Verfahren das Ermitteln eines Strahlengangs oder Strahlgangs von zumindest einem Punkt des Objekts zu einem Ziel aufweist.According to a further aspect of the present invention, a method for displaying an object on an illumination device is specified, the method having the determination of a beam path or beam path from at least one point of the object to a target.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Verfahren vorsieht, festzustellen, dass sich der ermittelte Strahlengang an einer Schnittposition mit der Beleuchtungseinrichtung und/oder mit einer Ebenen der Beleuchtungseinrichtung schneidet und die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung zu beleuchten.The object is achieved in that the method provides for determining that the determined beam path intersects at an intersection with the illumination device and/or with a plane of the illumination device and for illuminating the intersection of the beam path with the illumination device.
Gemäß noch einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programmelement bereitgestellt, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren zum Darstellen eines Objekts auf einer Beleuchtungseinrichtung ausführt.According to another aspect of the present invention, a program element is provided which, when executed by a processor, executes the method for displaying an object on a lighting device.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium bereitgestellt, in dem ein Programm gespeichert ist, welches, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, das Verfahren zum Darstellen eines Objekts auf einer Beleuchtungseinrichtung ausführt.According to yet another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable storage medium storing a program which, when executed by a processor, performs the method of displaying an object on a lighting device.
Als ein computerlesbares Speichermedium mag eine Floppy Disc, eine Festplatte, ein USB (Universal Serial Bus) Speichergerät, ein RAM (Random Access Memory), ein ROM (Read Only Memory) oder ein EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) genutzt werden. Als Speichermedium kann auch ein ASIC (application-specific integrated circuit) oder ein FPGA (field-programmable gate array) genutzt werden sowie eine SSD (Solid-State-Drive) Technologie oder ein Flash-basiertes Speichermedium. Ebenso kann als Speichermedium ein Web-Server oder eine Cloud genutzt werden. Als ein computerlesbares Speichermedium mag auch ein Kommunikationsnetz angesehen werden, wie zum Beispiel das Internet, welches das Herunterladen eines Programmcodes zulassen mag. Es kann eine funkbasierte Netzwerktechnologie und/oder eine kabelgebundene Netzwerktechnologie genutzt werden.As a computer-readable storage medium, a floppy disk, a hard disk, a USB (Universal Serial Bus) storage device, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or an EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) may be used. An ASIC (application-specific integrated circuit) or an FPGA (field-programmable gate array) can also be used as a storage medium, as can SSD (solid-state drive) technology or a flash-based storage medium. A web server or a cloud can also be used as a storage medium. A computer-readable storage medium may also be viewed as a communications network, such as the Internet, which may allow program code to be downloaded. A radio-based network technology and/or a wired network technology can be used.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Transportmittel und/oder eine Windschutzscheibe mit einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung bereitgestellt.According to one aspect of the present invention, a means of transport and/or a windshield with a display device according to the invention is provided.
Es mag vorgesehen sein, dass mittels der Anzeigevorrichtung ein Augmented Reality Obstacle Highlighting System realisiert wird, d.h. ein System, welches in der Lage ist als erweiterte Information Objekte und/oder Hindernisse auf einer Beleuchtungseinrichtung und/oder Windschutzscheibe zumindest teilweise hervorzuheben.It may be provided that the display device is used to implement an augmented reality obstacle highlighting system, i.e. a system which is able to at least partially highlight objects and/or obstacles on a lighting device and/or windshield as extended information.
Mittels der Anzeigevorrichtung und dem Verfahren mag sich die Erkennbarkeit von Hindernissen für den Fahrer eines Fahrzeuges durch Augmented Reality erhöhen lassen. Die Position und der minimale Abstand von Hindernissen, die sich vor dem Fahrzeug befinden, werden durch Radar- und/oder Lidar-Messungen bestimmt. Zusätzlich wird die Position der Augen des Fahrers mit einer Kamera gemessen. Aus beiden Messungen werden die Verbindungsvektoren zwischen den Augen des Fahrers und der Kontur des Hindernisses bestimmt.With the aid of the display device and the method, the ability of the driver of a vehicle to recognize obstacles may be increased by augmented reality. The position and minimum distance from obstacles in front of the vehicle are determined by radar and/or lidar measurements. In addition, the position of the driver's eyes is measured with a camera. The connection vectors between the driver's eyes and the contour of the obstacle are determined from both measurements.
Die Schnittpunkte dieser Vektoren mit der Windschutzscheibe des Fahrzeuges werden berechnet, um die Position der darzustellenden Kontur auf der Windschutzscheibe zu erhalten. In einem Beispiel wird aus den Fahrzeugdaten der Halteweg des Fahrzeugs errechnet. Je nach Abstand des Hindernisses im Verhältnis zum Halteweg wird die Farbe der Kontur gewählt. Dabei mag die Farbe grün bei ausreichendem Abstand, orange für eine Warnung und rot für eine Gefahr genutzt werdenThe points of intersection of these vectors with the windshield of the vehicle are calculated in order to obtain the position of the contour to be represented on the windshield. In one example, the stopping distance of the vehicle is calculated from the vehicle data. The color of the contour is selected depending on the distance of the obstacle in relation to the stopping distance. The color green may be used when there is sufficient distance, orange for a warning and red for a hazard
Die Kontur kann auf der Windschutzscheibe dargestellt werden, beispielsweise durch Projektion oder auf einem integrierten Mikro-LED Display. Zusätzlich kann die Entfernung des Hindernisses angegeben werden.The contour can be displayed on the windshield, for example by projection or on an integrated micro-LED display. In addition, the distance of the obstacle can be specified.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details emerge from the following description in which - possibly with reference to the characters tion - at least one embodiment is described in detail. Described and/or illustrated features can form the subject of the invention on their own or in any meaningful combination, possibly also independently of the claims, and in particular can also be the subject of one or more separate applications. Identical, similar and/or functionally identical parts are provided with the same reference symbols.
Es zeigen:
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1 eine schematische isometrische Ansicht auf ein Objekt zusammen mit einer Anzeigevorrichtung für das Objekt gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
2 eine schematische Ansicht auf ein Objekt durch eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
3 eine schematische isometrische Ansicht für das Abbilden von Eckwerten eines Objekts auf eine Beleuchtungseinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
4 eine Draufsicht auf ein Modell zur Darstellung der Erfassung von Eckpunkten und einem Punkt geringstem Abstands mittels eines Objektsensors gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
5 ein Blockdiagramm der Funktionsgruppen einer Anzeigevorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. -
6 ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Darstellen eines Objekts auf einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
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1 a schematic isometric view of an object together with a display device for the object according to an exemplary embodiment of the present invention. -
2 a schematic view of an object through an illumination device according to an exemplary embodiment of the present invention. -
3 a schematic isometric view for mapping corner values of an object onto a lighting device according to an exemplary embodiment of the present invention. -
4 a plan view of a model for representing the detection of corner points and a point of minimum distance by means of an object sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. -
5 a block diagram of the functional groups of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention. -
6 a flowchart for a method for displaying an object on a lighting device according to an exemplary embodiment of the present invention
Die Anzeigevorrichtung 100 weist eine Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 und eine Beleuchtungseinrichtung 102 auf. Die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 ist eingerichtet, einen Strahlengang 103 von zumindest einem Punkt 104 des Objekts zu einem Ziel 106, beispielsweise dem Auge eines Nutzers eines Transportmittels, zu ermitteln. Die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 ist mit der Beleuchtungseinrichtung 102 verbunden und weist einen Objektsensor 101a und einen Zielsensor 101b sowie eine Steuereinrichtung 101c auf.The
Die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 ist dazu eingerichtet festzustellen, dass sich der ermittelte Strahlengang 103 an einer Schnittposition 104' mit der Beleuchtungseinrichtung 102 schneidet und die Schnittposition des Strahlengangs mittels der Beleuchtungseinrichtung zu beleuchten. Um die Beleuchtungseinrichtung an der richtigen Position beleuchten zu können mag die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 der Beleuchtungseinrichtung 102 die Schnittposition 104' mitteilen und/oder bereits fertig gerenderte Bilddaten in Form von Polygon Arrays übergeben.The beam
Der Objektsensor 101a der Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 ist eingerichtet, die Position des zumindest einen Punkts 104 des Objekts 105 zu ermitteln. Der Zielsensor 101b der Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 ist eingerichtet, eine Position des Ziels 106 zu ermitteln.The
Die ermittelten Daten oder Angaben können an die Steuereinrichtung 101c weitergegeben werden. Die Steuereinrichtung 101c kann mittels der ermittelten Daten aus der ermittelten Position des zumindest einem Punkts 104 des Objekts 105 und der Position des Ziels 106 die Schnittposition 104' des Strahlengangs 103 mit der Beleuchtungseinrichtung 102 ermitteln.The data or information determined can be forwarded to the
Wird der ermittelte Schnittpunkt 104' und/oder die ermittelte Schnittposition 104' beleuchtet, kann der Eindruck erweckt werden, als ob die Beleuchtung von der Reflexion einer elektromagnetischen Welle an dem zumindest einen Punkt 104 auf dem Objekt herrührt.If the determined point of intersection 104' and/or the determined intersection position 104' is illuminated, the impression can be given as if the illumination originates from the reflection of an electromagnetic wave at the at least one
Es kann nicht nur ein einzelner Punkt des Objektes 105 auf der Beleuchtungseinrichtung 102 dargestellt werden, sondern eine Vielzahl von Punkten. Somit lässt sich eine Kontur 104" des Objekts zumindest teilweise auf der Beleuchtungseinrichtung 102 darstellen.Not only a single point of the
Durch die Beleuchtung und die Abbildung des zumindest einen Punktes des Objekts und/oder sogar der gesamten Kontur des Objekts kann die Herausforderung bewältigt werden, die bei dem Fahren unter schlechten Wetterbedingungen besteht, beispielsweise bei starkem Regen, bei Nebel oder bei Feuchtigkeit auf der Windschutzscheibe. Es lassen sich unterschiedliche Objekte 105 und/oder deren Konturen 104" wetterunabhängig erkennen, beispielsweise andere Fahrzeuge, Hindernisse oder Fußgänger. So kann bei Fahrten unter widrigen Wetterbedingungen oder Sichtverhältnissen der Stresslevel eines Fahrers reduziert werden, der entstehen würde, wenn das Fahrzeug ohne zusätzlicher Information über die Umgebung bewegt werden müsste.By illuminating and imaging at least one point of the object and/or even the entire contour of the object, the challenge of driving in bad weather conditions, such as heavy rain, fog or moisture on the windshield, can be overcome.
Die Anzeigevorrichtung 100 unterstützt den Fahrer eines Fahrzeuges dadurch, dass sie Konturen von in Fahrtrichtung vor einem Fahrer liegenden Objekten und/oder von sämtlichen Hindernissen anzeigt. Zusätzlich können die Konturen noch mit einem Farbcode versehen werden, wobei der Farbcode eine Abschätzung einer Gefahrenlage angibt, wenn beispielsweise der Abstand zu einem vorausfahrenden Objekt abnimmt. Alternativ oder zusätzlich könnte auch der Abstand zu einem jeden der voraus liegenden Objekte angegeben werden. Die Angabe des Abstandes mag nützlich sein, da auf einer zweidimensionalen Beleuchtungseinrichtung 102 eine Information über die dreidimensionale Form des Objekts verloren geht und die Tiefe eines Objekts schwer einschätzbar ist.
Es ist auch möglich, die Konturen 104" der unterschiedlichen voraus liegenden Hindernisse in unterschiedlich hellen Farben darzustellen, um eine gute Unterscheidbarkeit der Objekte zu ermöglichen.It is also possible to display the contours 104'' of the different obstacles lying ahead in different light colors in order to enable the objects to be easily distinguished.
Die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 und insbesondere der Objektsensor 101a, ist als ein Messsystem eingerichtet, welches die Erfassung der Geometriedaten und/oder Abstandsdaten eines jeden Objekts 105 ermöglicht. Dieses Messsystem 101a, mag in einem Beispiel einen Infrarot-Sensor, einen Lidar-Sensor und/oder einen Radar-Sensor aufweisen. Diese Sensoren mögen mit einer im Wesentlichen außerhalb des sichtbaren Wellenlängenbereichs liegenden Wellenlänge betrieben werden und Punkte 104 der Objekte 105 auch bei schlechten Sichtverhältnissen erfassen.The beam
Durch die Erfassung der Geometriedaten mag zumindest ein Punkt 104 und/oder eine Vielzahl von Punkten 104 auf dem Objekt 105 ermittelt werden. Durch die Anwendung von Regeln der Vektorgeometrie können die Positionen der Punkte 104 des Objekts auf die Beleuchtungseinrichtung 102 umgerechnet werden, so dass die Kontur 104" oder Konturen 104" von zumindest einem und/oder einer Vielzahl von entdeckten Objekten auf der Beleuchtungseinrichtung 102 als Augemented Reality Bilder dargestellt werden. Diese erweiterte Darstellung kann einem Fahrer eines Transportmittels zusätzliche und hilfreiche Information zur Verfügung stellen, die er zum Navigieren des Fahrzeugs nutzen kann.At least one
Der Beleuchtungseindruck auf der Beleuchtungseinrichtung 102 kann durch aktive Beleuchtungselemente hervorgerufen werden, beispielsweise OLEDs (organic light emitting diode) oder µLEDs. In einem Beispiel mag die Beleuchtungseinrichtung 102 als ein Monitor ausgeführt sein, der die direct-view Anzeige-Technologie nutzt. Dabei mögen die LEDs eine sehr kleine Baugröße aufweisen und mit einer hohen Dichte gepackt sein sowie farblich ansteuerbar sein.The illumination impression on the
In einem Beispiel ist die Beleuchtungseinrichtung 102 in eine Windschutzscheibe integriert. Beispielsweise ist die Beleuchtungseinrichtung 102 in einen Sichtbereich der Windschutzscheibe 107 integriert, den ein Fahrer während er sich auf den Verkehr konzentriert leicht übersehen kann. Die Windschutzscheibe 107 mag nur teilweise mit der Beleuchtungseinrichtung 102 ausgestattet sein. Die Windschutzscheibe 107 ist ebenso wie die Beleuchtungseinrichtung 102 zwischen dem Objekt 105 und dem Ziel 106 angeordnet.In one example, the
Die Beleuchtungseinrichtung 102 kann als eine Zwischen-Bildebene zwischen dem Hindernis und dem Auge 106 eines Fahrers betrachtet werden, auf der eine Abbildung zumindest eines Teils des Objekts 105 erfolgt. Um solch eine Abbildung durchführen zu können, erfolgt in der Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 eine Erkennung von zumindest einem Objekt 105 und/oder von zumindest einem Hindernis 105 und dann eine Umrechnung von zumindest einem Punkt 104 auf dem Objekt in eine Bildebene der Beleuchtungseinrichtung 102. Durch die Abbildung einer Vielzahl von Objektpunkten 104 kann die Kontur 104" eines Objekts 105 auf der Beleuchtungseinrichtung 102 dargestellt werden. Somit erhält der Nutzer eines Transportmittels auch bei schlechter Sicht einen eindringlichen Eindruck eines besonders hervorgehobenen Objekts, welches sich jedoch eigentlich vor dem Transportmittel in einem vorgebbaren Abstand befindet.The
In anderen Worten mag die Beleuchtungseinrichtung 102 genutzt werden, um ein durch die Beleuchtungseinrichtung 102 hindurch scheinendes Objekt zu kennzeichnen, indem seine Kontur besonders hervorgehoben wird, beispielsweise durch eine besondere Beleuchtung. Diese Hervorhebung kann auch bei guten Sichtverhältnissen geschehen. Bei schlechten Lichtverhältnissen mag die Beleuchtung der Kontur des Objekts 105 auch zu einer guten Sichtbarkeit des Objekts und nicht nur zur Kennzeichnung beitragen.In other words, the
Der Strahl oder Strahlengang 103, der von der Beleuchtungseinrichtung 102 in Richtung des Ziels 106 ausgeschickt wird, mag sich bei guten und mäßigen Sichtverhältnissen im Wesentlichen dem Strahl 103 oder Strahlengang 103 überlagern, der von dem zumindest einen Punkt 104 ausgesandt wird.The beam or
Bei Dunkelheit oder bei sehr schlechten Sichtbedingungen, mag der von der Beleuchtungseinrichtung 102 ausgehende Strahl, der einzige Strahl in Bezug auf das Objekt sein, der im Auge eines Nutzers am Ziel 106 einen visuellen Effekt hervorruft. Sowohl der Strahlengang 103 der von dem Objektpunkt 104 ausgeht, als auch der von dem auf der Beleuchtungseinrichtung 102 liegenden Schnittpunkt 104' ausgehende Strahl mögen im Wesentlichen direkte Strahlengänge 103 und/oder Strahlen sein, welche im Wesentlichen ohne Umleitung und/oder Spiegelung in das Ziel 106 gelangen.In the dark or in very poor visibility conditions, the beam emanating from the
Die
Der Darstellung in der
Die
Bei schlechten Sichtverhältnissen ist die Sichtbarkeit des Objekts 105 schlecht und das Objekt ist möglicherweise nur sehr schwach oder gar nicht durch die Windschutzscheibe 107 und/oder die Beleuchtungseinrichtung 102 zu erkennen. Die Wetterverhältnisse haben jedoch im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Leuchtkraft des in unmittelbarer Nähe des Ziels 106 von der Beleuchtungseinrichtung 102 generierten zumindest einen beleuchteten Schnittpunkts 104' und/oder auf die von der Beleuchtungseinrichtung 102 generierte beleuchtete Kontur 104". Beide Bilder können im Wesentlichen ungedämpft an das Ziel 106 gelangen.In poor visibility conditions, the visibility of the
Die
Als repräsentative Auswahl aus einer Vielzahl von Punkten 104 auf dem Objekt 105 sind die Eckpunkte R1, R2, Rn-1 bis Rn dargestellt. Diese Punkte befinden sich physikalisch auf dem Randbereich des Objekts 105. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit mag das Objekt 105 in einem Beispiel eine rechteckige Form aufweisen.The corner points R 1 , R 2 , R n-1 to R n are shown as a representative selection from a large number of
Durch das Betrachten des Objekts 105 mittels Auge 106 an der Zielposition P, werden aufgrund der optischen fokussierenden Eigenschaften des Auges 106, die Strahlengänge 103 erzeugt. In anderen Worten folgen in einem Strahlenmodell die von den Punkten R1, R2, Rn-1 bis Rn reflektierten Strahlen 103 oder Strahlengänge 103 auf ihrem Weg zu dem Auge 106 den eingezeichneten Strahlengängen 103. Hierbei handelt es sich jedoch lediglich um eine Modellierung für die Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen. Die Strahlengänge 103 sind somit nicht sichtbar.By viewing the
Auf ihrem Weg in Richtung des Zielpunkts P, 106 schneiden die Strahlengänge 103 in den Schnittpunkten K1, K2, Kn-1 bis Kn die Beleuchtungseinrichtung 102, sofern sie auf einen Bereich der Windschutzscheibe treffen, der mit der Beleuchtungseinrichtung 103 ausgestattet ist. Es besteht dabei für die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101 (nicht gezeigt in
Die Strahlengangbestimmungseinrichtung 101, insbesondere die Steuereinrichtung 101c, berechnet hierbei das Mapping oder das Abbilden der Eckpunkte 104, R1, R2, Rn-1 bis Rn auf die Schnittpunkte K1, K2, Kn-1 bis Kn und ermittelt daraus die Kontur 104". Da die Beleuchtungseinrichtung 102 im Wesentlichen in die Windschutzscheibe 107 integriert ist, können noch geometrische Anpassungen zu machen sein, um beispielsweise die Wölbung einer Windschutzscheibe zu berücksichtigen und ein möglichst realistisches Bild zu erzeugen. Das Bild auf der Beleuchtungseinrichtung 102 ist ein virtuelles Bild, welches im Wesentlichen lediglich basierend auf Regeln der Strahlengeometrie berechnet worden ist.The beam
Um eine Kontur 104" zu bestimmen, könne statt der Eckpunkte 104, R1, R2, Rn auch Randpunkte 104, R1, R2, Rn und/oder Umfangspunkte 104, R1, R2, Rn des Objekts 105 genutzt werden, welche entweder auf dem Rand des Objektes 105 bzw. auf dem Umfang des Objekts 106 liegen. Die Eckpunkte 104, R1, R2, Rn geben im Wesentlichen die äußersten Begrenzungen und/oder die größte maximale Erstreckung des Objekts 105 bei einer zweidimensionalen Projektion an.In order to determine a
Die Fig, 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Modell zur Darstellung der Erfassung von Eckpunkten 104, R1 bis Rn, sowie dem Punkt D, welcher den Punkt mit dem geringsten Abstand d zum Objektsensor 101a beschreibt, mittels eines Objektsensors 101a, beispielsweise eines Lidar-Sensors und/oder eines Radar Sensors bzw. eines entsprechenden Transceivers, gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.FIG. 4 shows a plan view of a model for representing the detection of corner points 104, R 1 to R n , as well as the point D, which describes the point with the smallest distance d to the
Das Objekt 105 befindet sich in einem Abstand d von dem Objektsensors 101a. Der Objektsensor 101a weist einen Sichtbereich 401 oder Sensorerfassungsbereich 401 auf. Obwohl die Extrempunkte 104, R1, R2, bis Rn und/oder Randpunkte 104, R1, R2 bis Rn die maximale zweidimensionale Ausdehnung angeben und damit für das Ermitteln der Kontur relevant sind, wird eine Ausdehnung in Fahrtrichtung des Transportmittels im Wesentlichen nicht erfasst oder wiedergegeben. Denn unter den von dem Sensor 101a erfassten äußeren Punkten befindet sich auch der Randpunkt D. Dieser Randpunkt D befindet sich allerdings zwischen den beiden Randpunkten R1 bis Rn und liegt somit innerhalb der Kontur 104" des Objekts105, welches von dem dreidimensionalen Raum auf die zweidimensionale Beleuchtungseinrichtung 102 abgebildet wird. Daher wird der Punkt D bei der Abbildung nicht berücksichtigt.The
Allerdings könnte der Randpunkt D auch Auswirkungen auf die Sicherheit bei der Nutzung eines Transportmittels haben, denn er bestimmt den geringsten Abstand d zwischen dem Objekt und dem Transporttitel und müsste für eine Bremsung berücksichtigt werden. Da diese Information bei der zweidimensionalen Projektion nicht ausgewertet wird, mag sie auf einem anderen Verarbeitungskanal verarbeitet werden und beispielsweise in der Form einer Farbkodierung in die zweidimensionale Repräsentation zurückgeführt zu werden.However, the edge point D could also have an impact on safety when using a means of transport, because it determines the smallest distance d between the object and the transport title and would have to be taken into account for braking. Since this information is not evaluated in the two-dimensional projection, it may be processed on another processing channel and, for example, returned to the two-dimensional representation in the form of a color code.
Der Randpunkt D ist für die Tiefe des Objekts 105 maßgeblich und wird auch wie die Randpunkte der Ausdehnung R1, bis Rn mit dem Objektsensor 101a erfasst.The edge point D is decisive for the depth of the
Die
Der strukturelle Aufbau der Komponenten gliedert sich in die Werteerfassung oder Eingabe, die Verarbeitung und die Ausgabe.The structural composition of the components is divided into value acquisition or input, processing and output.
Die Werteeingabestufe, Datenbereitstellungsstufe, Vorverarbeitungsstufe und/oder Werteerfassungsstufe weist im Wesentlichen ein Fahrzeug-Geometriedaten-Speichermodul I501 auf, in dem Geometriedaten des Transportmittels gespeichert sind. Das Fahrzeug-Geometriedaten-Speichermodul I501 hat beispielsweise Angaben über die Geometrie der Windschutzscheibe 107 gespeichert, die beim Umrechnen von ermittelten Schnittpunktdaten 104 auf eine perspektivisch richtig dargestellte Kontur 104" behilflich sein können. Die Daten werden beispielsweise über eine Datenbankschnittstelle I502 aufbereitet und den Verarbeitungsmodulen P510, P511, P512 und P513 der Verarbeitungsstufe und/oder Processing-Stufe bereitgestellt. Die Daten können als Polygon-Arrays bereitgestellt werden, welche von einem Grafikprozessor des Ausgabemoduls ausgegeben werden können.The value input stage, data provision stage, preprocessing stage and/or value acquisition stage essentially has a vehicle geometry data storage module I501 in which geometry data of the means of transport are stored. The vehicle geometry data storage module I501 has stored information about the geometry of the
Die Werteerfassungsstufe weist auch ein Zielsensor-Treibermodul I503 auf, über welches der Zielsensor 101b seine Rohdaten zur Verfügung stellt, die dann von dem Vorverarbeitungsmodul I504 in Koordinaten des Ziels 106 umgewandelt werden. In einem Beispiel ist der Zielsensor 101b als eine Kamera mit Augen-Verfolgungs-Funktion ausgebildet. In diesem Beispiel werden die Koordinaten des Zielpunktes P als Augen-Verfolgungs-Koordinaten und/oder Eye-Point Koordinaten des Auges des Fahrers bereitgestellt.The value acquisition stage also has a target sensor driver module I503, via which the
Ähnlich verhält es sich mit dem Objektsensor 101a, der ebenfalls der Werteeingabestufe zuzuordnen ist. Er liefert seine Daten über ein Objektsensor-Treibermodul I505 an die Vorverarbeitungsmodule I506, I507.The situation is similar with the
Das Vorverarbeitungsmodule I506 liefert Koordinatenwerte der Objektpunkte 104, R1, R2, Rn oder Koordinatenwerte der Extrempunkte 104, R1, R2, Rn.The pre-processing module I506 supplies coordinate values of the object points 104, R 1 , R 2 , R n or coordinate values of the
Weitere von dem jeweiligen Sensor 101a ermittelte Daten, welche bei der zweidimensionalen Projektion auf die Beleuchtungseinrichtung verloren gehen würden, wie beispielsweise die Tiefeninformation über einen minimalen Abstandswert d zu dem Objekt 105, insbesondere zu einem Hindernis 105, werden an das Vorverarbeitungsmodule I507 geschickt und parallel zu dem Vorverarbeitungsmodule I506 verarbeitet. Dieser minimale Abstandswert d kann, wie in der
Um sämtliche nützliche Information verwerten zu können, teilt sich somit die Verarbeitung der im Objektsensor-Treibermodul I505 ermittelten Daten und/oder Werte auf die zwei Kanäle der Vorverarbeitungsmodule I506, I507 auf.In order to be able to use all useful information, the processing of the data and/or values determined in the object sensor driver module I505 is divided between the two channels of the preprocessing modules I506, I507.
Außerdem können in der Werteerfassungsstufe von dem Fahrzeugzustandsmodul I508 zusätzliche gesammelte Zustandsparameter bereitgestellt werden und über das Vorverarbeitungsmodul I509 bereitgestellt werden, wie beispielsweise ein kontinuierlich erneuerter Wert für den momentan benötigten Bremsweg.Additional collected status parameters may also be provided by the vehicle status module I508 in the value collection stage and are provided via the pre-processing module I509, such as a continuously updated value for the currently required braking distance.
Es können auch noch weitere Eingabesensoren vorhanden sein. Beispielsweise können Sensoren Verkehrsteilnehmer und/oder Hindernisse erkennen und die gewonnene Information an die Verarbeitungsstufe weitergeben. In einem anderen Beispiel mögen Sensoren das vorherrschende Wetter erkennen, beispielsweise ob es regnet oder ob Nebel vorhanden ist und abhängig von dem Wetter Komponenten zuschalten und/oder abschalten. Additional input sensors may also be present. For example, sensors can detect road users and/or obstacles and pass on the information obtained to the processing stage. In another example, sensors may detect the prevailing weather, such as whether it is raining or whether there is fog, and turn components on and/or off depending on the weather.
So könnte beispielsweise auch die Anzeigevorrichtung 100 wetterabhängig gesteuert werden und beispielsweise nur zugeschaltet werden, wenn schlechte Sichtverhältnisse herrschen.For example, the
Auch könnten die Anzeigeelemente der Anzeigevorrichtung in Abhängigkeit von anderen Komponenten zu- oder abgeschaltet werden. So könnte beispielsweise die Bremsweganzeige auf der Beleuchtungseinrichtung 102 abgeschaltet werden, wenn der Abstandsregeltempomat (ACC, Adaptive Cruise Control) zugeschaltet ist.The display elements of the display device could also be switched on or off depending on other components. For example, the braking distance display on the
Die Werteeingabe Module geben ihre Werte im Wesentlichen an die Module der Verarbeitungsstufe weiter. Die Verarbeitung findet im Wesentlichen in der Steuereinrichtung 101c statt.The value input modules essentially pass their values on to the modules of the processing stage. The processing essentially takes place in the
Zur Berechnung der Vektoren des Strahlengangs 103 weist die Verarbeitungsstufe ein Vektorberechnungsmodul P510 auf, welches Eingabewerte von dem Vorverarbeitungsmodul I506 der externen Sensoren erhält, wie dem Objektsensor 101a und auch von dem Vorverarbeitungsmodul I504 der internen Sensoren 101b, wie beispielsweise dem Zielsensor 101b. Dabei sind interne Sensoren im Wesentlichen im Innenraum eines Transportmittels verbaut und/oder nach innen gerichtet, während externe Sensoren im Wesentlichen im Außenbereich des Transportmittels verbaut sind und/oder in den Außenbereich zur Werteermittlung gerichtet sind.To calculate the vectors of the
So werden dem Vektorberechnungsmodul P510 von dem Vorverarbeitungsmodul I506 des Objektsensors 101a die Koordinatenwerte der Objektpunkte 104, R1, R2, Rn weitergereicht und von dem Vorverarbeitungsmodul I504 des Zielsensors 101b die Koordinatenwerte des Zielpunktes P oder der Augenposition des Nutzers oder Fahrers.The coordinate values of the object points 104, R 1 , R 2 , R n are passed on to the vector calculation module P510 by the pre-processing module I506 of the
Das Vektorberechnungsmodul P510 berechnet daraus die Strahlengangvektoren
Parallel dazu ermittelt das Risikobewertungsmodul P511 aus den Werten der von dem Vorverarbeitungsmodul I509 bereitgestellten zusätzlich gesammelten Zustandsparameter des aktuell benötigten Bremsweges und den von dem Vorverarbeitungsmodul I507 bereitgestellten minimalen Abstandswert d zu dem Objekt 105 eine Gefahrenbewertung und kodiert das Ergebnis der Gefahrenbewertung in einen Farbwert, mit dem die Kontur 104" auf der Beleuchtungseinrichtung 102 entsprechend der ermittelten Gefahrenstufe dargeboten werden kann. In einem Beispiel mag als Farbkodierung vorgesehen sein, einen roten Farbton für eine sehr gefährliche Situation zu nutzen, einen orangen Farbton für eine Warnung und den grünen Farbton als ein Hinweis auf einen ausreichenden Abstand.At the same time, the risk assessment module P511 determines a hazard assessment from the values of the additionally collected status parameters of the currently required braking distance provided by the preprocessing module I509 and the minimum distance value d from the
So kann der Objektsensor 101a eine Doppelfunktion einnehmen. Er kann die Randbegrenzungspunkte 104, R1, R2, Rn des Objekts 105 für die Kontur-Darstellung bestimmen. Und der Objektsensor 101a kann auch den Abstand d zu dem in der Kontur-Darstellung nicht dargestellten Tiefen-Randpunkt D bestimmen, der für die Kollisionsgefahr eine Rolle spielen kann.In this way, the
Es können für die Objektsensoren 101a und/oder die Zielsensoren 101b Sensoreinrichtungen genutzt werden, die ggf. für andere Funktionen bereits in einem Transportmittel verbaut sind, beispielsweise Abstands- und/oder Ortungssensoren. Die Funktionalität der Anzeigevorrichtung 100 mag sich daher leicht in einem bereits im Gebrauch befindlichen Transportmittel ergänzen lassen.For the
In dem Schnittpunktbestimmungsmodul P512 werden die Informationen der Strahlengangvektoren
Ferner mag in dem Schnittpunktbestimmungsmodul P512 bestimmt werden, ob es überhaupt einen Schnittpunkt des jeweiligen Strahlengangvektors
In dem Kontur-Berechnungsmodul P513 werden die Farbwerte über die Gefährdungslage und die Koordinatenwerte der Schnittpunkte 104', K1, K2, Kn zusammengeführt und daraus durch Verbinden der Schnittpunkte 104', K1, K2, Kn mit einer Verbindungslinie die Kontur 104" des Objekts 105 auf der Beleuchtungseinrichtung 102 nachgezeichnet. Die Verbindungslinie wird in dem durch das Risikobewertungsmodul P511 bestimmten Farbton eingefärbt, so dass die Farbe der Kontur 104" einen Hinweis zur Gefahrenlage gibt.In the contour calculation module P513, the color values for the risk situation and the coordinate values of the intersection points 104', K 1 , K 2 , K n are combined and, by connecting the intersection points 104', K 1 , K 2 , K n with a connecting line, the
Die ermittelten Werte werden dann an die Module der Ausgabestufe weitergegeben, welche sich im Wesentlichen in der Beleuchtungseinrichtung 102 befinden. Die Werte werden an ein Grafikbearbeitungsmodul (GPU, Graphical Processing Unit) O514 weitergegeben, welches die Werte in das Grafikspeichermodul O515 der Beleuchtungseinrichtung 102 schreibt. Somit können die ermittelten Konturen in den entsprechenden Farben durch die Ansteuerung entsprechender LEDs auf der Beleuchtungseinrichtung 102 ausgegeben werden.The values determined are then passed on to the modules of the output stage, which are essentially located in the
Da die Beleuchtungseinrichtung als transparenter Bildschirm in die Windschutzscheibe integriert ist, werden die Konturen, Werte und/oder Daten auch auf der Windschutzscheibe 107 ausgegeben. Dabei mögen Micro-LEDs einer Aktiv Matrix Anzeige 102 angesteuert werden und zum Aussenden von Lichtsignalen eines entsprechenden Farbtons angeregt werden. Die Beleuchtungseinrichtung 102 mag in das Glaspanel der Windschutzscheibe eingelassen sein, so dass es im Wesentlichen keine optische Beeinträchtigung durch das Vorhandensein der Beleuchtungseinrichtung geben mag.Since the lighting device is integrated into the windshield as a transparent screen, the contours, values and/or data are also output on the
Zusätzlich können auch andere Daten, wie Abstandswerte und/oder Geschwindigkeitswerte ausgegeben werden.In addition, other data such as distance values and/or speed values can also be output.
Die Anzeigevorrichtung 100 kann auch vorsehen, nicht vollständig sichtbare Umrisse zu verarbeiten und zu vervollständigen, wenn beispielsweise ein Teil eines Hindernisses von Rauch, Abgasen oder aufgewirbeltem Sand verdeckt ist. Auch könnte eine weite Vorausschau realisiert werden und ein aufgrund seiner Entfernung noch nicht sichtbares Fahrzeug oder Hindernis 105 könnte bereits erkannt werden und auf der Beleuchtungseinrichtung 102 dargestellt werden. In einem Beispiel mag es über Car2Car Kommunikation ermöglicht werden, auch Umrisse 104" von komplett unsichtbaren Fahrzeugen zu berechnen, indem die Sensorik 101a eines anderen Fahrzeuges genutzt wird.The
Das Verfahren startet ausgehend von dem Idle-Zustand S600 in dem Zustand S601, in dem, ein Strahlengang 103 von zumindest einem Punkt 104 des Objekts 105 zu einem Ziel 106 ermittelt wird.Starting from the idle state S600, the method starts in the state S601, in which a
Im Zustand S602 erfolgt das Feststellen, dass sich der ermittelte Strahlengang 103 an einer Schnittposition 104' mit der Beleuchtungseinrichtung 102 schneidet und im Zustand S603 wird die Schnittposition des Strahlengangs mit der Beleuchtungseinrichtung beleuchtet.In state S602, it is determined that the
Im Endzustand S604 endet das Verfahren.In the end state S604, the method ends.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been illustrated and explained in more detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the protective scope of the invention. It is therefore clear that a large number of possible variations exist. It is also understood that the exemplary embodiments given are really only examples and should not be construed as limiting in any way the scope, applications or configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to concretely implement the exemplary embodiments, whereby the person skilled in the art, knowing the disclosed inventive concept, can make a variety of changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment. without departing from the scope of protection defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteReference List
- 100100
- Anzeigevorrichtungdisplay device
- 101101
- Strahlengangbestimmungseinrichtungbeam path determination device
- 101a101a
- Objektsensorobject sensor
- 101b101b
- Zielsensortarget sensor
- 101c101c
- Steuereinrichtungcontrol device
- 102102
- Beleuchtungseinrichtunglighting device
- 103103
- Strahlengangbeam path
- 104104
- Punkt auf Objekt z.B. R1, R2, Rn-1, Rn Point on object eg R 1 , R 2 , R n-1 , R n
- 104'104'
- Schnittpunkt, z.B. K1, K2,-Kn-1, Kn Point of intersection, e.g. K 1 , K 2 , - K n-1 , K n
- 104"104"
- Konturcontour
- 105105
- Objektobject
- 106106
- Zieltarget
- 107107
- Windschutzscheibe windshield
- 401401
- Sichtbereich des Objektsensors. Field of view of the object sensor.
- I501 ... I509I501...I509
- Module der EingabestufeInput level modules
- P510 ... P513P510 ... P513
- Module der VerarbeitungsstufeProcessing stage modules
- O514... O515O514...O515
- Module für die Werteausgabe Modules for value output
- PP
- Position des Zielsposition of the target
- di.e
- AbstandDistance
- DD
- am nächsten liegender Punkt des Objekts zum Objektsensor closest point of the object to the object sensor
- S600 ... S604S600...S604
- Verfahrensschritteprocess steps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- US 10332292 B1 [0005]US10332292B1 [0005]
- US 2018/0120561 A1 [0006]US 2018/0120561 A1 [0006]
- DE 102016123748 A1 [0007]DE 102016123748 A1 [0007]
- JP 6230132 A [0008]JP6230132A [0008]
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- 2021-03-16 DE DE102021202527.7A patent/DE102021202527A1/en active Pending
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