DE10131720A1 - Head-Up Display System und Verfahren - Google Patents

Head-Up Display System und Verfahren

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Head-Up Display System zur Darstellung eines Objekts eines Fahrzeugaußenraums mit Mitteln (104) zur Erfassung einer Position eines Insassen des Fahrzeugs und Mitteln (102) zur ortskorrekten Darstellung des Objekts in Bezug auf die Fahrerposition. Von besonderem Vorteil ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Head-Up Display Systems für Navigationssysteme und automatische Cruise Control Systeme.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Head-Up Display System, insbesondere zur Anwendung in einem Navigationssystem und einem System für automatische Cruise Control, sowie ein entsprechendes Verfahren und Computerprogrammprodukt.
  • Sogenannte Head-Up Display Systeme sind an sich zur Anwendung für militärische Kampfflugzeuge bekannt. Beispielsweise ist aus US-A-6 161 062 ein Anzeigesystem für den Piloten eines Flugzeugs mit einem Head-Up Display bekannt. Über das Head-Up Display wird dem Piloten beispielsweise ein künstlicher Horizont eingeblendet sowie Flugdaten, z. B. betreffend die Flughöhe und Geschwindigkeit, die von Sensoren aufgenommen werden.
  • Aus US-A-4 775 218 und US-A- 5 572 203 ist das Problem der korrekten Überlagerung von zu projizierenden Symbolen in einem Militärflugzeug bekannt. Zur Lösung dieses Problems werden unter anderem optische Systeme mit einem Laserstrahl für die entsprechende Korrektur der Darstellung vorgeschlagen. In Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, erfolgt dagegen die Darstellung von Informationen für den Fahrer im Allgemeinen über das Armaturenbrett und über die Anzeige eines Navigationssystems. Nachteilig hierbei ist, dass der Fahrer seinen Blick kurzfristig von der Fahrbahn ablenken muss, um die entsprechenden Information aufzunehmen.
  • Aus der US-A 5519 536 ist ein Warnsystem zur Anzeige von Informationen auf einem Head-Up Display in einem Fahrzeug bekannt. Eine solche Warnung wird beispielsweise bei Unterschreiten eines Mindestabstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeugs angezeigt, wobei die Größe des angezeigten Warnhinweises mit kleiner werdendem Abstand steigt.
  • Aus US-A- 5 969 969 ist ein System zur Fahrerassistenz bekannt, welches Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs erfasst und daraus für den Fahrer entsprechende Informationen generiert. Diese Informationen können auf einem Head-Up Display angezeigt werden.
  • Verschiedene Head-Up Display Systeme sind ferner aus US-A-5 812 332, US-A 5719 567 und US-A-5 801 667 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Head-Up Display System für ein Fahrzeug, insbesondere ein verbessertes Navigationssystem und ein System zur automatischen Cruise Control, sowie ein entsprechendes Verfahren und Computerprogrammprodukt zu schaffen.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüche angegeben.
  • Die Erfindung erlaubt es Objekte im Fahrzeugaußenraum für einen oder mehrere Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere für den Fahrer und/oder den Beifahrer, so darzustellen, dass die Objekte an der korrekten Position wahrgenommen werden, das heißt, dir betreffende Insasse des Fahrzeugs blickt durch das Head- Up Display wie durch eine Brille auf den realen Fahrzeugaußenraum. Die korrekte Überlagerung der projizierten Objekte mit dem realen Fahrzeugaußenraum wird im weiteren als ortskorrekte Darstellung bezeichnet.
  • Die Erfindung ermöglicht die ortskorrekte Darstellung durch die Erfassung der Position des betreffenden Insassen. Vorzugsweise wird dabei die Position des Kopfes erfasst. Besonders gute Ergebnisse erhält man, wenn die Position der Augen bzw. die Blickrichtung der Augen erfasst wird.
  • Bewegt beispielsweise der Fahrer seinen Kopf durch Drehen oder durch eine Beugebewegung oder verändert sich die Blickrichtung des Fahrers, so wird dies durch entsprechende Sensoren im Fahrzeuginnenraum erfasst und die Darstellung auf dem Head-Up Display entsprechend angepasst.
  • Aufgrund dessen ermöglicht die Erfindung beispielsweise die auf dem Head-Up Display gezeigte virtuelle Darstellung auf die aktuelle Straßenverkehrsszene auszurichten. Die Projektion des Head-Up Display und die betrachtete reale Szene passen also zueinander, so dass dem Fahrer eine optimale Hilfestellung gegeben wird.
  • Dies ist insbesondere in kritischen Fahrsituation von großer Wichtigkeit.
  • Beispielsweise kann von Sensoren zur Erfassung des Fahrzeugaußenraums ein Wildtier im Dunkeln, z. B. mittels eines Infrarotsensors, erfasst werden. Ein das Wildtier repräsentierendes Symbol wird dann auf dem Head-Up Display ortskorrekt dargestellt, so dass der Fahrer hierauf unmittelbar reagieren kann, ohne dass der Fahrer hierzu zunächst andere Anzeigegeräte interpretieren muss. Aufgrund dessen ist sichergestellt, dass keine wertvolle Zeit für eine schnelle Reaktion verloren geht.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass durch die ortskorrekte Darstellung in Abhängigkeit von der Position des betreffenden Insassen ein direkter Zusammenhang zwischen der realen Fahrzeugaußenwelt und einer überlagerten virtuellen Darstellung hergestellt ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden über das Head-Up Display auch Hinweise gegeben, die zwar vom Fahrer unmittelbar erkennbar sind, aber möglicherweise übersehen worden sind. Beispielsweise können für den Fahrer Warnschilder, Geschwindigkeitsbeschränkungen oder andere Verkehrsinformationen als zusätzlicher Hinweis auf das Head-Up Display projiziert werden. Daneben können solche Hinweise, Warnungen und Anzeigen von Gefährdungen auch neben der Anzeige im Head-Up Display durch weitere optische, akustische oder haptische Meldungen - beispielsweise über ein vibrierendes Lenkrad - an den Fahrer weitergegeben werden.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auch die Krümmung der Windschutzscheibe bei der Berechnung der ortskorrekten Bildprojektionsdaten mit berücksichtigt.
  • Darüber hinaus erlaubt die Erfindung die Implementierung von verschiedenen Sicherheitsfunktionen:
    Verkehrszeichen, wie beispielsweise Geschwindigkeitsbeschränkungen, auf die der Fahrer noch nicht durch Anpassung seiner Geschwindigkeit reagiert hat, können auf dem Head-Up Display ortskorrekt markiert werden.
  • Auch die Position der Fahrbahn kann in vorteilhafter Weise mit entsprechenden Markierungen auf dem Head-Up Display angezeigt werden. Bei einem drohenden Verlassen der Fahrbahn kann ein zusätzlicher Warnhinweis angezeigt werden.
  • Ferner können weitere Informationen zur Assistenz des Fahrers eingeblendet werden, wie beispielsweise Einblendungen von Hilfen beim Spurwechsel oder beim Einfädeln in Abbiegespuren (z. B. vor Ampeln oder auf Autobahnausfahrten). Auch Warnungen vor engen Kurven können effizient in das ortskorrekte Head-Up Display eingeblendet werden. Dabei können auch Zusatzinformationen, wie z. B. der Abstand zum rechten Fahrbahnrand, in geeigneter Weise auf dem Head-Up Display visualisiert werden.
  • Die Einblendung von für den Fahrer unsichtbaren Hindernissen, wie z. B. die Anzeige von Wildtieren im Dunkeln, die sich am Rand der Fahrbahn befinden oder über die Fahrbahn laufen, kann durch die ortskorrekte Einblendung vom Fahrer sehr schnell interpretiert werden. Zur Erfassung solcher unsichtbaren Hindernisse können sogenannte Night-Vision Sensoren, beispielsweise Infrarotkameras, verwendet werden.
  • Ferner kann das erfindungsgemäße System zusätzliche Warnhinweise und Informationen an den Fahrer über das Head-Up Display ausgeben. Droht beispielsweise eine Kollision mit einem anderen Objekt, wie z. B. einem Fußgänger, einem Kind, einem anderen Verkehrsteilnehmer oder Tieren, so kann das System die entsprechenden gefährdeten Objekte in der Anzeige besonders markieren und/oder hervorheben.
  • Zusätzlich kann ein mögliches Ausweichmanöver oder mehrere alternative Ausweichmanöver automatisch berechnet werden und in das Head-Up Display eingeblendet werden. Der Fahrer wird auf diese Art und Weise auf die gefährliche Situation aufmerksam gemacht und kann beispielsweise durch eine Bestätigung das Ausweichmanöver auswählen, das dann automatisch von dem Fahrzeug durchgeführt wird.
  • Falls mehrere Ausweichmanöver zur Auswahl stehen, kann der Fahrer sich zwischen diesen entscheiden. Der Vorteil des Einsatzes eines Head-Up Displays mit ortskorrekter Anzeige in dieser Situation ist insbesondere, dass der Fahrer den Informationsgehalt der Anzeige unmittelbar interpretieren kann und kritische Ausweichmanöver eigenverantwortlich auswählen kann. Die Verantwortung verbleibt nach wie vor beim Fahrer, er kann jedoch bezüglich schwieriger Ausweichmanöver maximal von einem Kollisions-Vermeidungs-Assistenten unterstützt werden.
  • Ebenso eignet sich die Erfindung zur Realisierung verschiedener Komfortfunktionen, von denen nachfolgenden einige beispielhaft erwähnt werden:
    In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Navigationsinformationen direkt in das Head-Up Display mit Hinweisen, die in die aktuelle Straßenszene passen, eingeblendet. Dies hat den Vorteil, dass die Navigationsinformationen unmittelbar vom Fahrer verstanden werden, ohne dass die Interpretation eines Piktogramms oder dergleichen erforderlich ist.
  • Beispielsweise kann die Straße, in die eingebogen werden soll, unmittelbar im Head-Up Display ortskorrekt markiert werden, so dass der Fahrer unmittelbar geführt wird, ohne die Anzeige auf einem gesonderten Navigationsdisplay auf die aktuelle Fahrsituation transferieren zu müssen. Ein weiterer Vorteil ist dabei, dass man ein solches Navigationssystem ohne die sonst erforderliche Eingewöhnungszeit benutzten kann.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung betrifft das automatische Cruise Control. Ein vorausfahrendes Fahrzeug wird dabei in dem Head-Up Display ortskorrekt dargestellt. Dieses Fahrzeug kann als Referenzobjekt für das automatische Cruise Control als sogenanntes "real target" ausgewählt werden und in dem Head-Up Display entsprechend hervorgehoben markiert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden beispielsweise im Stau Filme oder dergleichen über das Head-Up Display eingeblendet. Alternativ können Informationsdienste oder beispielsweise das Internet genutzt werden. Das Display kann in solchen Fällen für den Fahrer und für den Fahrer geteilt werden, so dass beide ihren "eigenen" Bildschirm haben.
  • Im Weiteren wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Head-Up Display Systems,
  • Fig. 2 eine seitliche Teildarstellung eines Fahrzeugs mit einem Head-Up Display System,
  • Fig. 3 den Innenraum eines Fahrzeugs mit einem Head-Up Display System,
  • Fig. 4 die Anordnung von Sensoren zur Erfassung des Fahrzeugaußenraums,
  • Fig. 5 ein Blockdiagramm eines zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Head-Up Display Systems,
  • Fig. 6 eine Darstellung auf einem Head-Up Display System aus Sicht eines Fahrzeugführers,
  • Fig. 7 eine weitere beispielhafte Darstellung aus Sicht eines Fahrzeugführers,
  • Fig. 8 eine weitere beispielhafte Darstellung aus Sicht eines Fahrzeugführers.
  • Die Fig. 1 zeigt ein Head-Up Display System mit einem Head-Up Display 100. Das Head-Up Display 100 wird von einem Rechner 102 angesteuert. Ebenso werden die Bilddaten der auf dem Head-Up Display 100 darzustellenden Objekte von dem Rechner 102 generiert.
  • Der Rechner 102 ist mit einem Innenraumsensierungssystem 104 verbunden. Das Innenraumsensierungssystem 104 beinhaltet mindestens einen Sensor zur Erfassung der Position zumindest eines Insassen des Fahrzeugs. Vorzugsweise wird zumindest eine Position des Fahrers und/oder des Beifahrers erfasst. Besonders vorteilhaft ist die Erfassung der jeweiligen Kopfposition und/oder die Position der Augen und der Blickrichtung.
  • Der Rechner 102 empfängt ferner Daten von zumindest einem Erfassungssensor 106 zur Erfassung eines Objekts in einem Außenraums des Fahrzeugs. Bei dem Objekt kann es sich um jede relevante Verkehrsinformation handeln, beispielsweise einen anderen Verkehrsteilnehmer, einen Fußgänger, Kind, Radfahrer oder Tier auf der Fahrbahn, Verkehrsschilder, Fahrbahnmarkierungen und dergleichen.
  • Ferner ist der Rechner 102 mit einer Datenbank 108 verbunden. Die Datenbank 108 kann beispielsweise Navigationsdaten beinhalten. In diesem Fall generiert der Rechner 102 aus den Navigationsdaten Bilddaten zur ortskorrekten Anzeige in dem Head-Up Display 100, um dem Fahrer z. B. die Fahrtrichtung anzuzeigen. Beispielsweise kann der Rechner 102 eine Markierung für eine Straße, in die abgebogen werden soll, auf dem Head-Up Display 100 ortskorrekt mit der Straße überlagert einblenden.
  • Ferner kann die Datenbank 108 auch Videoinformationen, wie z. B. auf DVD gespeicherte Spielfilme oder dergleichen beinhalten. Auch solche Videodaten können über den Rechner 102 auf dem Display 100 zur Anzeige gebracht werden.
  • Bei der Berechnung der Bilddaten zur Anzeige auf dem Head-Up Display 100 berücksichtigt der Rechner 102 die von dem Innenraumsensierungssystem 104 gelieferte Position des Fahrzeuginsassen, so dass die Anzeige auf dem Head-Up Display 100 ortskorrekt erfolgt. Der Rechner 102 passt dabei die Berechnung der anzuzeigenden Bilddaten jeweils der aktuellen von dem Innenraumsensierungssystem 104 gelieferten Position an.
  • Wenn das Innenraumsensierungssystem 104 beispielsweise die Kopfposition des Fahrers erfasst, erhält dieser eine ortskorrekte Darstellung der betreffenden Verkehrsinformation auf dem Head-Up Display 100, auch wenn er seine Kopfposition verändert.
  • Die Fig. 2 zeigt die Seitenansicht eines Fahrers in einem Fahrzeug. Die Straßenszene vor dem Fahrzeug wird durch einen oder mehrere Erfassungssensoren 1 aufgenommen. Diese dienen zur Erfassung des Fahrzeugaußenraums. Bei einem Erfassungssensor 1 kann es sich beispielsweise um ein Kamerasystem mit einer oder mehreren Kameras handeln, ein oder mehrere Range-Sensoren oder ein oder mehrere Radarsysteme. In dem hier betrachteten Beispiel ist der Erfassungssensor hinter der Windschutzscheibe 5 angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend; der oder die Erfassungssensoren können auch an anderer beliebiger Stelle des Fahrzeugs angeordnet werden.
  • Die Position des Fahrers und insbesondere dessen Kopfposition 4 wird durch ein System 2 erfasst, welches in den Innenraum des Fahrzeugs gerichtet ist. Auch dieses System 2 kann beispielsweise durch Video-Range oder Radarsensoren realisiert werden.
  • Auf der Windschutzscheibe 5 erfolgt durch eine Projektionseinheit 3 im Sichtbereich des Fahrers ein Head-Up Display. Die Projektionseinheit 3 wird von einem Rechner gesteuert (vgl. Rechner 102 der Fig. 1), der mit den Erfassungssensoren 1 und dem System 2 verbunden ist, um z. B. von den Erfassungssensoren 1 detektierte Objekte im Fahrzeugaußenraum ortskorrekt auf die Windschutzscheibe 5 zu projizieren, und zwar entsprechend der Kopfposition 4.
  • Die von dem Rechner erzeugten Bilddaten werden also durch ortskorrekte Projektionen auf die Windschutzscheibe 5 der Realstraßenszene so überlagert, dass sich für den Fahrer eine intuitive Interpretation der von dem Rechner zur Verfügung gestellte Informationen ergibt.
  • Die Fig. 3 zeigt den Innenraum eines Fahrzeugs mit einem Erfassungsbereich 6 des System 2. Der Erfassungsbereich 6 ist derjenige Bereich, innerhalb dessen das System 2 eine Position beispielsweise des Fahrers und/oder des Beifahrers sowie der entsprechenden Kopfpositionen ermitteln kann. In dem Beispiel der Fig. 3 ermittelt das System 2 in dem Erfassungsbereich 6 die Kopfpositionen 4a und 4b des Fahrers bzw. des Beifahrers im Innenraum des Fahrzeugs.
  • Die Fig. 4 zeigt ein Fahrzeug 7. In einem Bereich hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 7 befindet sich ein Paar Erfassungssensoren 1a und 1b. Diese haben einen Erfassungsbereich 8 im Außenraum des Fahrzeugs. Die Erfassungssensoren 1a und 1b können als Stereosensoren zur Erzeugung von dreidimensionalen Bilddaten ausgebildet sein.
  • Die Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm zur Realisierung einer weiteren Ausführungsform eines Head-Up Display Systems. Elemente der Fig. 5, die Elementen der Fig. 2, 3 und 4 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Das System der Fig. 5 beinhaltet Erfassungssensoren 1a und 1b für den Fahrzeugsaußenraum. Ferner beinhaltet das System weitere Umfelderfassungssensoren des Systems 2 (vgl. Fig. 2 und 3), d. h. die Innenraumsensoren 2a und 2b.
  • Die von den Erfassungssensoren 1a und 1b gelieferten Daten werden von einer Rechen- und Algorithmikeinheit 9 verarbeitet. Aufgrund der Verarbeitung in der Rechen- und Algorithmikeinheit 9 werden die von den Erfassungssensoren 1a und 1b ermittelten Daten einem oder mehreren Mustern des Außenraums des Fahrzeugs 7 zugeordnet. Hierbei kann es sich beispielsweise um Muster für Verkehrszeichen (vgl. Fig. 6), für vorausfahrenden Fahrzeuge (vgl. Fig. 7), für Fußgänger (vgl. Fig. 8) und/oder für den Straßenverlauf oder für andere Objekte im Außenraum des Fahrzeuges 7 handeln. Die von den Erfassungssensoren 1a und 1b gelieferten Daten werden mittels einer Mustererkennung einem oder mehreren der Muster zugeordnet. Auf diese Art und Weise können beispielsweise von den Verfassungssensoren 1a und 1b abgebildete Verkehrszeichen im Außenraum des Fahrzeugs erkannt und ortskorrekt visualisiert werden. Aus dieser Mustererkennung resultiert ein Modell 10 des Aussenraums.
  • Das Head-Up Display System weist ferner Innenraumsensoren 2a und 2b zur Erfassung des Fahrzeuginnenraums auf. Die von den Innenraumsensoren 2a und 2b gelieferten Daten werden von einer Rechen- und Algorithmikeinheit 11 verarbeitet. Mitteis einer Mustererkennung wird durch die Rechen- und Algorithmikeinheit 11 ein Modell 12 des Fahrzeuginnenraums erzeugt, insbesondere hinsichtlich der Position des Fahrerkopfs und optional des Beifahrerkopfes.
  • Das Modell des Fahrzeuginnenraums kann jedoch auch noch weitere Komponenten beinhalten, die in weiteren Verfahrensschritten ausgewertet werden können. Insbesondere kann das Modell des Fahrzeuginnenraums die Augenposition eines oder mehrere der Insassen, insbesondere des Fahrers und 1 oder des Beifahrers, sowie die jeweilige Blickrichtung beinhalten.
  • Die Modelle 10 und 12 des Fahrzeugaußenraums bzw. des Fahrzeuginnenraums werden von einer Berechnungseinheit 13 genutzt, um fahrerrelevante Informationen an ortskorrekten Positionen über die Projektionseinheit 3 anzuzeigen. Die ortskorrekte Anzeige von Informationen aus dem Fahrzeugumfeld erfolgt basierend auf der Verarbeitung von Objektpositionen im Fahrzeugumfeld und der Position zumindest einer der Insassen, das heißt, beispielsweise der Position der Augen des Fahrers.
  • Weitere Auswertungen bezüglich der Modelle 10 und 12, Informationen aus der Berechnungseinheit 13, Daten weiterer Fahrzeugsensoren 26 betreffend das Fahrzeugumfeld sowie anderer in der Fig. 5 nicht gezeigter Sensoren die Daten hinsichtlich des Betriebs des Fahrzeugs selbst liefern, werden einem optionalen Controller 14 zugeführt, der in die Berechnungseinheit 13 eingreifen kann und der weitere Informationen und/oder Warnungen über geeignete Ausgabegeräte 15 - z. B. akustische, visuelle und oder haptische Aktuaturen - ausgeben kann.
  • Die Fig. 6 zeigt den Blick des Fahrers durch die Windschutzscheibe 5 auf eine Straßenszene 16. In der Straßenszene 16 steht beispielsweise ein Verkehrszeichen 17, das von den Erfassungssensoren 1 detektiert wird. Unter Berücksichtigung der Kopfposition des Fahrers 4 wird von der Projektionseinheit 3 ortskorrekt eine Markierung 18 um das Verkehrszeichen herum auf die Windschutzscheibe 5 projiziert, um das Verkehrszeichen hervorzuheben.
  • Ferner kann der Fahrer auf dem Head-Up Display eine zusätzliche geeignete Warnung in seinen direkten Sichtbereich eingeblendet bekommen. Im konkreten Fail wird das erkannte Verkehrszeichen 17 nochmals als Symbol 19 eingeblendet.
  • Dies kann etwa dann erfolgen, wenn der Fahrer die Geschwindigkeitsbeschränkung nicht beachtet.
  • Eine weitere Anwendung zeigt die Darstellung der Fig. 7. Hierbei wird ein Fahrzeug 20, welches sich innerhalb der aktuellen Straßenszene 16 aufhält, durch eine Markierung 21 in der Projektion des Head-Up Display hervorgehoben.
  • Zusätzliche Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug 20 können in einem Fenster 22 unterhalb des Fahrzeugs 20 in direktem Sichtbereich des Fahrers angezeigt werden. Hierbei kann es sich etwa um die Entfernung zu dem vorausfahrenden Fahrzeug 20 und/oder die Differenzgeschwindigkeit handeln. Ferner kann der Fahrer das vorausfahrende Fahrzeug 20 mit der Markierung 21 selektieren, so dass es als Referenzobjekt für ein automatische Cruise Control System dient.
  • Die Fig. 8 zeigt eine weitere Anwendungssituation, bei der ein Fußgänger 23 in der aktuellen Straßenszene beispielsweise von rechts in den Fahrbereich des Fahrzeugs kommt. Dies kann eine ernste Gefährdung des Fußgängers und auch des Fahrzeugs und des Fahrers bedeuten. Um beispielsweise die Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Fußgänger zu lenken, wird im Sichtbereich des Fahrers eine geeignete Warnung durch ein Symbol 25 eingeblendet und der Fußgänger 23 durch eine ortskorrekte Darstellung über die Projektionseinheit 3 eingeblendet.
  • Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Fußgänger 23 für den Fahrer nicht oder nur sehr schlecht aufgrund der Beleuchtungsverhältnisse erkennbar ist. Zusätzlich kann ein Rahmen 24 um den Fußgänger 23 eingeblendet werden, um diesen besonders hervorzuheben.
  • Gleichzeitig kann über ein Symbol 27 ein mögliches Ausweichmanöver über die Projektionseinheit 3 Head-Up eingeblendet werden. Es können auch ein oder mehrere alternative Ausweichmanöver durch weitere Symbole eingeblendet werden. Selektiert der Fahrer eines der angebotenen Ausweichmanöver, so wird dieses von dem Fahrzeug automatisch ausgeführt. Bezugszeichenliste 1 Erfassungssensoren
    2 System
    3 Projektionseinheit
    4 Kopfposition
    5 Windschutzscheibe
    6 Erfassungsbereich
    7 Fahrzeug
    8 Erfassungsbereich
    9 Rechen- und Algorithmikeinheit
    10 Modell
    11 Rechen- und Algorithmikeinheit
    12 Fahrzeuginnenraum
    13 Berechnungseinheit
    14 Controller
    15 Ausgabe
    16 Straßenszene
    17 Verkehrszeichen
    18 Markierung
    19 Symbol
    20 Fahrzeug
    21 Markierung
    22 Fenster
    23 Fußgänger
    24 Rahmen
    25 Symbol
    27 Symbol

Claims (31)

1. Head-Up Display System zur Darstellung eines Objekts eines Fahrzeugsaußenraums mit
Mitteln (2, 104) zur Erfassung einer Position zumindest einer der Insassen des Fahrzeugs und
Mitteln (3, 13, 102) zur ortskorrekten Darstellung des Objekts in Bezug auf die Position.
2. Head-Up Display System nach Anspruch 1 mit Mitteln (1, 106) zur Erfassung des Objekts in dem Fahrzeugaußenraum.
3. Head-Up Display System nach Anspruch 2, wobei die Mittel zur Erfassung des Objekts ein oder mehrere der folgenden Sensoren aufweisen:
Videokamera, Radarsensor, Lidarsensor, Range-Imager, Time-Off-Flight- Sensor, Night-Vision-Sensor, Infrarotsensor.
4. Head-Up Display System nach Anspruch 2 oder 3 mit Sensoren zur Erzeugung eines zwei- oder dreidimensionalen Bildes eines Bereichs des Fahrzeugaußenraums, insbesondere Stereosensoren.
5. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Mittel zur Erfassung einer Postion zur Erfassung der Kopfposition und/oder der Augenposition des Fahrers und/oder des Beifahrers ausgebildet sind.
6. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Mittel zur Erfassung einer Position eine Sensoranordnung mit mindestens einem oder mehreren Sensoren beinhaltet und als Sensoren vorzugsweise Videokameras, Radarsensoren, Lidarsensoren, Range-Imager, Time-Off-Flight-Sensoren, Night-Vision-Sensoren und Infrarotsensoren sowie andere Sensoren zur Erzeugung eines zwei- oder dreidimensionalen Bildes des Fahrzeuginnenraums verwendet werden.
7. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6 mit Mitteln (13, 102) zur Berechnung von Bilddaten für die ortskorrekte Darstellung des Objekts basierend auf von den Mitteln zur Erfassung einer Position gelieferten Daten.
8. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7 mit Mitteln zur Hervorhebung und/oder Markierung des Objekts in der Darstellung, wobei es sich bei dem Objekt beispielsweise um eine Person in dem Fahrzeugaußenraum, insbesondere einen Fußgänger, Radfahrer oder einen anderen Verkehrsteilnehmer, Verkehrszeichen, Ampeln, Vorfahrtsstraßen, Fußgängerüberwege, Fahrbahnmarkierungen oder dergleichen handelt.
9. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Patentsprüche 1 bis 8 mit Mitteln (26) zur Generierung von Warnhinweisen, Empfehlungen und/oder Gefahrenhinweisen in Bezug auf das dargestellte Objekt.
10. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9 mit Mitteln zur ortskorrekten Darstellung einer Warnung in Abhängigkeit von der Fahrsituation, insbesondere beim Verlassen der Fahrbahn.
11. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10 mit Mitteln zur ortskorrekten Darstellung einer Assistenzfunktion in Abhängigkeit von der Fahrsituation, insbesondere zur Assistenz beim Spurwechsel und beim Wechsel auf Abbiegespuren.
12. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11 mit Mitteln zur ortskorrekten Darstellung von Ausweichmanövern (27) beispielsweise um das Objekt herum.
13. Head-Up Display System nach Anspruch 12 mit Mitteln zur Berechnung eines Ausweichmanövers.
14. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 13 mit Mitteln zum Einblenden eines Hinweises und/oder einer Warnung, wenn sich der Kopf des Fahrers und/oder des Beifahrers insbesondere in Bezug auf einen Airbag in einer ungünstigen Position befindet.
15. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14 mit Mitteln zur automatische Cruise Control, wobei als Bezugsobjekt das dargestellte Objekt wählbar ist.
16. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 15 mit Rechnermitteln zur Berechnung einer Darstellung des Objekts durch Zugriff auf eine Datenbank oder eine Datei.
17. Head-Up Display System nach Anspruch 16, bei dem es sich bei der Datenbank um eine Navigationsdatenbank eines Navigationssystems handelt.
18. Head-Up Display System, bei dem es sich um Videodaten, beispielsweise einer Fernsehübertragung oder eines DVD-Abspielgerätes, oder um Videodaten eines Informationsdienstes handelt.
19. Head-Up Display System nach Anspruch 18, bei dem die Darstellung von dem System unterhalb einer maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit freigegeben ist.
20. Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 19, bei dem die Mittel zur Erfassung einer Position auch zur Erfassung zumindest einer Beifahrerposition und die Mittel zur ortskorrekten Darstellung des Objekts zumindest auch zur Darstellung in Bezug auf die Beifahrerposition ausgebildet sind.
21. Navigationssystem mit Mitteln zur Bestimmung einer Fahrzeugposition und mit einem Head-Up Display System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 20, wobei es sich bei dem Objekt um eine Routeninformation handelt.
22. Automatisches Cruise Control System mit Mitteln zur Erfassung eines Abstands eines vorausfahrenden Objekts und mit einem Head-Up Display System nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 20, wobei das vorausfahrende Objekt als Bezugspunkt für das automatische Cruise Control dient und das vorausfahrende Objekt ortskorrekt dargestellt wird.
23. Automatisches Cruise Control System nach Anspruch 22 mit Mitteln zur Auswahl eines ortskorrekt dargestellten Objekts als Bezugsobjekt.
24. Verfahren zur ortskorrekten Head-Up Darstellung eines Objekts eines Fahrzeugaußenraums auf einer Windschutzscheibe mit folgenden Schritten:
- Erfassung einer Position eines Fahrzeuginsassen, vorzugsweise des Fahrers oder des Beifahrers,
- Berechnung von Bilddaten für die ortskorrekte Darstellung des Objekts bezüglich der Position,
- Head-Up Projektion der Bilddaten.
25. Verfahren nach Anspruch 24, wobei es sich bei der Position um eine Augenposition, vorzugsweise die Augenposition des Fahrers oder des Beifahrers handelt.
26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, bei dem das Objekt mittels eines oder mehrerer Sensoren im Fahrzeugsaußenraum erfasst wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, bei dem die Erfassung eines Objekts in dem Fahrzeugaußenraum einer Auswerteeinheit zugeführt wird, um gegebenenfalls einen Hinweis, eine Warnung oder eine ortskorrekte Markierung Head-Up zu projizieren.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, bei dem zur Darstellung des Objekts auf eine Datenbank oder eine Datei zugegriffen wird.
29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem es sich um eine Navigationsdatenbank handelt.
30. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem es sich um Fernsehübertragungs- oder Videodaten, beispielsweise von einem DVD-Abspielgerät, oder um die Daten eines Informationsdienstes handelt.
31. Computerprogrammprodukt auf einem computerlesbaren Medium oder einer über ein Computernetzwerk übertragbaren Datei mit Programmmitteln zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche 24 bis 30, wenn das Computerprogramm auf einem elektronischen System, insbesondere einem Head-Up Display System oder einem Navigationssystem oder einem System für automatisches Cruise Control, ausgeführt wird.
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