DE10030359A1 - Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung von Displays - Google Patents

Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung von Displays

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) eines in einem Kraftfahrzeug (13) angeordneten Kamera-Display-Systems (12). Die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) erfolgt dabei in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen, wobei das Kraftfahrzeug (13) im wesentlichen mit drei Kameras (14, 15, 16) für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera (17) für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit. DOLLAR A Die von den Kameras (14, 15, 16, 17) aufgenommenen Bilder werden gleichzeitig auf die jeweiligen Displays (11) und zu einem Computer (18) geleitet. Die Bilder der Kameras (14, 15, 16, 17) werden über Übertragungselemente, wie z. B. einem Framegrabber, in den Computer (18) eingelesen, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang (19) des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN-Bus (20) zu dem jeweiligen Controller (21) geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung (10) des jeweiligen Displays (11) zu steuern.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung der Displays eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Kamera-Display-Systems.
Auf dem Automobil-Sektor sind seit einiger Zeit Bemühungen im Gange, sämtliche Spiegel eines Automobils durch ein Kamera-Display-System zu ersetzen. Eine derartige Substitution sämtlicher Spiegel eines Automobils durch ein Kamera-Display-System erfordert eine zusätzliche dynamische Steuerung der Hintergrundbeleuchtung der verwendeten Displays, da im Gegensatz zu Spiegeln, bei denen die Helligkeit in direktem Zusammenhang zur Umgebungsbeleuchtung steht, die Leuchtdichte der Displays jedoch nahezu invariant gegenüber der Umgebungsbeleuchtung ist. Es besteht beim menschlichen Auge zwar ein nahezu proportionales Verhältnis zwischen Leuchtdichte und Beleuchtungsstärke, welche für den Helligkeitseindruck maßgeblich ist, allerdings müssen mit der erforderlichen Steuerung speziell Helligkeitsdifferenzen zwischen der Umgebungshelligkeit und der Helligkeit der. Displays bewertet werden. Die für die erforderliche Steuerung bestehenden Betriebsbedingungen können dabei anhand, von psychologischen Untersuchen ermittelt werden, in denen den Probanden reale Verkehrssituationen bei unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen zur Bewertung vorgelegt werden.
Es machen unterschiedliche Verkehrssituationen also eine dynamische Steuerung der Displays erforderlich, insbesondere spielt die Leuchtdichte der Displays eine entscheidende Rolle. So muß zum einen das Gezeigte ausreichend erkennbar sein, es darf andererseits z. B. bei Nacht keine Blendung auftreten. Die gewünschte Steuerung der Displays ist demnach abhängig von der jeweiligen Beleuchtungssituation, die sich dem Fahrer eines Automobils darbietet.
Die sich dem Fahrer des Automobils darbietende Situation wird in der Regel die sein, daß der Fahrer ständig seinen Blick zwischen der Straße und dem Display wechselt. Es muß der Fahrer in dieser Situation die Verkehrsverhältnisse vor dem Kraftfahrzeug und im Display gut wahrnehmen können. Es sollte dabei der vor dem Fahrzeug liegende Verkehrsraum genauso hell empfunden werden wie die Displays, um ein ständiges Umadaptieren der Augen des Fahrers zu vermeiden. Die Zusammenhänge zwischen der Hellempfindung der Displays und der äußeren Einflußparameter können dabei z. B. durch psychologische Laboruntersuchungen ermittelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung der Displays eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten Kamera-Display-Systems zu schaffen, daß den oben erwähnten Anforderungen gerecht wird. Das gewünschte Verfahren soll dabei einfach und wirtschaftlich durchführbar und gut in seinen Funktionseigenschaften sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung der Displays in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen erfolgt, wobei das Kraftfahrzeug im wesentlichen mit drei Kameras für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vor gerichteten Kamera für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit, daß die von den Kameras aufgenommenen Bilder gleichzeitig auf die jeweiligen Displays und zu einem Computer geleitet werden, daß die Bilder der Kameras über Übertragungselemente, wie z. B. einen Framegrabber in den Computer eingelesen werden, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung der Displays steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN-Bus zu dem jeweiligen Controller geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung des jeweiligen Displays zu steuern. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmalig mit einfachen Mitteln möglich, daß der Fahrer die Verkehrssituationen vor dem Kraftfahrzeug und im Display gleichzeitig gut wahrnehmen kann. Die z. B. vor dem Kraftfahrzeug stattfindenden Verkehrsverhältnisse werden dabei genauso hell empfunden wie die Displays. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei alledem einfach und wirtschaftlich durchführbar.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hintergrundbeleuchtung der Displays derart eingestellt, daß beim Blick des Beobachters in die Umgebung und auf die Displays eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, und daß ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays möglich ist. Es wird mit dieser Ausgestaltung eine bestmögliche Ausnutzung des in dem Kraftfahrzeug angeordneten Kamera-Display-Systems erreicht.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "minimal" eingestellt, in der die Situation in den Displays gerade noch erkennbar ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "optimal" eingestellt, in der die Situation in den Displays optimal erkennbar ist, und in der ein Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays eine möglichst geringe Umstellung der Augen erfordert.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "maximal" eingestellt, in der die Situation in den Displays gerade noch, d. h. kurz vor einer Blendung, erkennbar ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit der vor dem Fahrzeug befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt. Dabei empfiehlt es sich, daß die Hintergrundbeleuchtung, auch in Abhängigkeit der hinter dem Fahrzeug befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit einer vor dem Fahrzeug aufgetretenen Blendung eingestellt. Zweckmäßig wird dabei die Hintergrundbeleuchtung auch in Abhängigkeit einer hinter dem Fahrzeug aufgetretenen Blendung eingestellt.
Nach einem letztem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit einer in wenigstens einem Display aufgetretenen Blendung eingestellt.
Die vorliegende Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem Kamera- Display-System, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet wird,
Fig. 2 die schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur dynamischen Steuerung der generell mit 10 bezeichneten Hintergrundbeleuchtung der mit 11 bezeichneten Displays eines in einem Kraftfahrzeug 13 angeordneten Kamera-Display-Systems 12. Die dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegende Situation im Kraftfahrzeug 13 ist in der Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Man erkennt an dieser Abbildung, daß der Fahrer seinen Blick ständig zwischen dem vor dem Kraftfahrzeug 13 liegenden Bereich und den Displays 11 des in dem Kraftfahrzeug 13 angeordneten Kamera-Display- Systems 12 wechselt. Es muß der Fahrer des Kraftfahrzeuges 13 in dieser Situation sowohl z. B. die Verkehrssituationen vor dem Kraftfahrzeug 13 als auch die Situationen in den Displays 11 gut wahrnehmen können. Dabei sollte der vor dem. Kraftfahrzeug 13 befindliche Verkehrsraum genauso hell empfunden werden, wie die Displays 11, damit sich die Augen des Fahrers nicht ständig umadaptieren müssen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nun, siehe z. B. die Fig. 2 der Zeichnung, die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung 10 der in dem Kraftfahrzeug 13 befindlichen Displays 11 in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen, wobei das Kraftfahrzeug 13 mit drei Kameras 14, 15, 16 für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera 17 für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit. Es ist dabei in der Fig. 2 der Zeichnung noch eine fünfte Kamera dargestellt, und zwar eine Parkkamera 22 mit einem angedeuteten Sichtbereich von 120°. Die von den Kameras 14, 15, 16, 17 aufgenommenen Bilder werden nun gleichzeitig auf die jeweiligen Displays 11 und zu einem Computer 18 geleitet. Die Bilder der Kameras 14, 15, 16, 17 werden über Übertragungselemente, wie z. B. einem Framegrabber, in den Computer 18 eingelesen, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy- Systems ausgewertet werden. Es sind diese Mittel bei dem in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Computer 18 zusammengefaßt. Der Ausgang 19 des Fuzzy-Systems bzw. des Computers 18 ist ein die Hintergrundbeleuchtung 10 der Displays 11 steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert. Dieser Ausgang 19 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen CAN-Bus 20 zu dem jeweiligen Controller 21 eines Displays 11 geleitet, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung 10 des jeweiligen Displays 11 z. B. über ein Soll-Istwert-Vergleich zu steuern.
Die Hintergrundbeleuchtung 10 der Displays 11 werden derart eingestellt, daß beim Blick des Beobachters in die Umgebung, d. h. nach vorne, nach einer der beiden Seiten oder nach hinten und auf die Displays 11 eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, und daß ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays 11 möglich ist.
Die Hintergrundbeleuchtung 10 kann eine Einstellung "minimal", eine Einstellung "optimal" und eine Einstellung "maximal" aufweisen. Wenn die Hintergrundbeleuchtung 10 in die Einstellung "minimal" eingestellt wird, ist die Situation in den Displays 11 gerade noch erkennbar. Wenn die Hintergrundeinstellung 10 in die Einstellung "optimal" eingestellt wird, ist die Situation in den Displays 11 optimal erkennbar, und ein. Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays 11 erfordert eine möglichst geringe Umstellung der Augen des Fahrers des Kraftfahrzeuges 13. Wenn die Hintergrundbeleuchtung 10 in die Einstellung "maximal" eingestellt wird, ist die Situation in den Displays 11 gerade noch erkennbar, d. h. kurz vor einer Blendung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Hintergrundbeleuchtung 10 über eine Variation der Leuchtdichte in Abhängigkeit der vor dem Fahrzeug 13 befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt. Es wird dabei zweckmäßig zusätzlich die Hintergrundbeleuchtung 10 in Abhängigkeit der hinter dem Fahrzeug 13 befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt. Zweckmäßiger Weise wird außerdem die Hintergrundbeleuchtung 10 zusätzlich in Abhängigkeit einer vor dem Fahrzeug 13 aufgetretenen Blendung, einer hinter dem Fahrzeug 13 aufgetretenen Blendung und in Abhängigkeit einer in wenigstens einem Display 11 aufgetretenen Blendung eingestellt. Letztere kann sich z. B. durch eine ungünstige Sonneneinstrahlung auf eines der Displays 11 ergeben. Es kann dabei das Display 11 wahlweise einen zusätzlichen Sensor zur Ermittlung der Beleuchtungsstärke auf diesem Display 11 aufweisen sowie gegebenenfalls eine Einrichtung zur Kontrastverstellung, da verschiedene Farben darstellungsabhängig sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es erstmalig möglich, daß der Fahrer eines Kraftfahrzeuges 13 Verkehrssituationen z. B. vor dem Kraftfahrzeug 13 und in den Displays 11 gleichzeitig gut wahrnehmen kann. Da bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise der vordere Verkehrsraum genauso hell empfunden wird wie das Display 11, werden sich die Augen des Fahrers in dem Kraftfahrzeug 13 nicht unnötig umadaptieren müssen. Es wird also mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine dynamische Steuerung für die unterschiedlichen Verkehrssituationen geschaffen, dabei ist diese Steuerung der Displays 11 abhängig von der jeweiligen Beleuchtungssituation, die sich dem Fahrer bietet.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann das erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich bei anderen als dem dargestellten Fahrzeug angewendet werden, weiterhin denkbar ist eine von den Figuren der Zeichnung abweichende Schaltungsanordnung in dem Kraftfahrzeug 13 für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
BEZUGSZEICHENLISTE
10
Hintergrundbeleuchtung
11
Display
12
Kamera-Display-System
13
Kraftfahrzeug
14
Kamera (rechts)
15
Kamera (hinten)
16
Kamera (links)
17
Kamera (zur Adaption)
18
Computer
19
Ausgang (von
18
)
20
CAN-Bus
21
Controller
22
Parkkamera

Claims (10)

1. Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) eines in einem Kraftfahrzeug (13) angeordneten Kamera-Display- Systems (12), dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen erfolgt, wobei das Kraftfahrzeug (13) im wesentlichen mit drei Kameras (14, 15, 16) für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera (17) für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit,
daß die von den Kameras (14, 15, 16, 17) aufgenommenen Bilder gleichzeitig auf die jeweiligen Displays (11) und zu einem Computer (18) geleitet werden,
daß die Bilder der Kameras (14, 15, 16, 17) über Übertragungselemente, wie z. B. einen Framegrabber, in den Computer (18) eingelesen werden, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang (19) des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN- Bus (20) zu dem jeweiligen Controller (21) geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung (10) des jeweiligen Displays (11) zu steuern.
2. Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) derart eingestellt wird, daß beim Blick des Beobachters in die Umgebung und auf die Displays (11) eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, und daß ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays (11) möglich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "minimal" eingestellt wird, in der die Situation in den Displays (11) gerade noch erkennbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "optimal" eingestellt wird, in der die Situation in den Displays (11) optimal erkennbar ist, und in der ein Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays (11) eine möglichst geringe Umstellung der Augen erfordert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "maximal" eingestellt wird, in der die Situation in den Displays (11) gerade noch, d. h. kurz vor einer Blendung, erkennbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit der vor dem Fahrzeug (13) befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit der hinter dem Fahrzeug (13) befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer vor dem Fahrzeug (13) aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer hinter dem Fahrzeug (13) aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer in wenigstens einem Display (11) aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
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