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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Informationsvermittlung an
den Fahrer eines Kraftfahrzeugs, bei dem optische Informationsanzeigen
mittels eines Head-up-Display dem Fahrer zur Ansicht gebracht werden.
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Zur
Informationsvermittlung an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs ist die
Verwendung so genannter Head-up-Displays bekannt, durch welche Informationsanzeigen
derart mittels einer Spiegelung an der Windschutzscheibe ins Sichtfeld
des Fahrers einblendbar sind, dass dieser seinen Blick nicht bzw.
nur unwesentlich vom vorausliegenden Fahrgeschehen abwenden muss,
um die Informationsanzeigen wahrzunehmen und gegebenenfalls näher zu betrachten.
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Die
Anzeigefläche
eines Head-up-Displays ist aus technologischen Gründen begrenzt.
Zudem würde
ein große
Menge angezeigter Einzelinformationen den Fahrer ungebührlich vom
Fahrgeschehen ablenken. Dem gegenüber steht eine Flut an grundsätzlich darstellbaren
Informationen, die in modernen Kraftfahrzeugen beispielsweise von
regelnden Fahrerassistenzsystemen, Navigationssystemen, Verkehrsinformationsssystemen,
Warnsystemen und Sicherheitssystemen bereitgestellt werden können. Bekannte
Verfahren offenbaren keine befriedigende Lösung zum Umgang mit dieser
Informationsflut. Daraus folgt in vielen Fällen entweder eine Überforderung
des Fahrers mit einem allzu großen
Informationsangebot oder im entgegen gesetzten Extremfall eine Unterversorgung
des Fahrers mit Information, die an sich verfügbar wäre.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Informationsvermittlung
an den Fahrer eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das eine übersichtliche
Vermittlung relevanter Information erlaubt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine
wesentliche Strukturierungsmaßnahme,
die der Erfindung zugrunde liegt, besteht in einer Aufteilung der
Gesamtanzeige in mehrere Anzeigefelder. Die Gesamtanzeige des Head-up- Display umfasst demnach
eine Gruppe benachbarter Anzeigefelder, in welchen Informationsanzeigen
anzeigbar sind und jedes Element einer Menge möglicher Informationsanzeigen
ist einem dieser Anzeigefelder zur Anzeige zugeordnet. Die Zuordnung
kann insbesondere orientiert am Kontext der jeweiligen Informationsanzeige
erfolgen. Beispielsweise kann ein Anzeigefeld für Informationsanzeigen eines
Navigationssystems bzw. für
eine Zielführung
des Kraftfahrzeugs betreffende Informationsanzeigen reserviert sein.
Die Anzeigefelder haben vorzugsweise einen angestammten Platz im
Sichtfeld des Fahrers bzw. auf der Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs.
Zumindest ist die relative Position der Anzeigefelder zueinander vorzugsweise
im Wesentlichen konstant. Der Fahrer weiß somit, wo – nämlich in
welchem Anzeigefeld – er welche
Art von Informationsanzeige zu erwarten hat. Dies erleichtert ihm
die Informationsentnahme. Dies erleichtert ihm jedoch gleichzeitig
auch eine eventuelle gezielte Missachtung bestimmter Informationsanzeigen
in Situationen, in welchen ihm Informationsanzeigen eines bestimmten
Kontexts nicht als wichtig erscheinen. Beispielsweise kann der Fahrer Informationsanzeigen
eines Navigationssystems gezielt missachten, wenn er beschlossen
hat, „auf Sicht" zu fahren.
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Erfindungsgemäß werden
charakteristische Fahrsituationsparameter der aktuellen Fahrsituation bestimmt.
Die Bestimmung kann fortlaufend (beispielsweise periodisch in festen
Zeitabständen)
oder ereignisabhängig
(beispielsweise bei Veränderung wesentlicher
Umfeldmessgrößen) erfolgen.
Die charakteristischen Fahrsituationsparameter können grundsätzlich jede typische Eingangsgröße eines Fahrerassistenzsystems
betreffen, beispielsweise die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder
bestehende Geschwindigkeitsbeschränkungen und/oder den Abstand
zu anderen Fahrzeugen und/oder die Differenzgeschwindigkeit zu anderen
Fahrzeugen und/oder die Entfernung zum Bezugspunkt einer Richtungsanweisung
eines Navigationssystems und/oder den Tankfüllungsgrad des eigenen Fahrzeugs
und/oder die Motortemperatur des eigenen Fahrzeugs.
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Die
charakteristischen Fahrsituationsparameter können je nach Ausführungsform
der Erfindung vor ihrer weiteren Verarbeitung weiter aufbereitet
werden – beispielsweise
im Rahmen einer Fahrsituationsanalyse zu einem Modell der Fahrsituation – oder sie
gehen ohne weitere Aufbereitung in die nachfolgenden Verfahrensschritte
ein.
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Abhängig von
solchen charakteristischen Fahrsituationsparametern wird für jedes
Anzeigefeld eine Priorisierung der diesem Anzeigefeld zugeordneten
Informationsanzeigen vorgenommen.
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Es
wird also abhängig
von der aktuellen Fahrsituation, die durch die charakteristischen
Fahrsituationsparametern – gegebenenfalls
in aufbereiteter Form – beschrieben
wird, festgelegt, welche Informationsanzeigen in der aktuellen Fahrsituation
die höchste
Relevanz besitzen.
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Erfindungsgemäß wird dann
der Inhalt jedes Anzeigefelds in Abhängigkeit von der für dieses
Anzeigefeld vorgenommenen Priorisierung festgelegt. Es können somit
genau die Informationsanzeigen angezeigt werden, die in der aktuellen
Fahrsituation die höchste
Relevanz besitzen. Dabei kann der Inhalt jedes Anzeigefelds grundsätzlich frei
in Abhängigkeit von
der Priorisierung definiert werden. Denkbar ist beispielsweise eine
ausschließliche
Anzeige der am höchsten
priorisierten Informationsanzeige, eine Vergrößerung besonders wichtiger
Anzeigen und/oder eine situationsabhängige Hinzunahme ergänzender Informationen
zu Basisinformationen.
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Trotz
der Ausrichtung des Inhalts der einzelnen Anzeigefelder auf priorisierte
Informationsanzeigen bleibt bei der Erfindung durch die parallele
Bereitstellung der Gruppe von Anzeigefeldern stets eine gewisse
Inhaltsbreite des Informationsangebots der Gesamtanzeige erhalten.
Wichtige Informationsanzeigen, die einem bestimmten Anzeigefeld
zugeordnet sind, können
nicht überlagert
und/oder verdrängt und/oder
verdeckt und/oder unterdrückt
werden durch wichtige Informationsanzeigen, die einem anderen Anzeigefeld
zugeordnet sind.
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Die
Priorisierung der Informationsanzeigen und die Festlegung des Inhalts
können
für jedes
Anzeigefeld nach demselben bzw. einem ähnlichen Algorithmus ablaufen,
beispielsweise unter Verwendung quantitativer Priorisierungsindizes.
Jedoch können
auch unterschiedliche Algorithmen Anwendung finden, die angepasst
sind an die unterschiedlichen Charakteristika der Informationsanzeigen,
die den einzelnen Anzeigefeldern zugeordnet sind.
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Ebenso
können
in die Priorisierung der einem Anzeigefeld zugeordneten Informationsanzeigen
bei allen Anzeigefeldern dieselben charakteristischen Fahrsituationsparameter
eingehen oder es gehen unterschiedliche charakteristische Fahrsituationsparameter
ein, die ausgewählt
sind anhand der unterschiedlichen Charakteristika der Informationsanzeigen,
die den einzelnen Anzeigefeldern zugeordnet sind.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird der Inhalt eines Anzeigefelds festgelegt
als diejenige Informationsanzeige, welche die höchste Priorität unter
den diesem Anzeigefeld zugeordneten Informationsanzeigen besitzt.
Durch die alleinige Darstellung der Informationsanzeige mit der
höchsten
Priorität
wird diese für den
Fahrer deutlich gegenüber
allen nicht dargestellten Informationsanzeigen hervorgehoben. Beispielsweise
kann die Priorisierung aller Informationsanzeigen, welche ein Zielführung des
Kraftfahrzeugs betreffen, ergeben, dass die nächste Richtungsanweisung die
höchste
Priorität
besitzt. Diese kann dann als einzige Informationsanzeige im für solche
Informationsanzeigen reservierten Anzeigefeld angezeigt werden.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Informationsanzeige, welche
die höchste
Priorität
besitzt, vergrößert in
dem Anzeigefeld dargestellt, wenn sie ein vorgegebenes Vergrößerungskriterium
erfüllt. Das
Vergrößerungskriterium
kann beispielsweise erfüllt
sein, wenn ein Priorisierungsindex einen bestimmten quantitativ
vorgegebenen Vergrößerungsschwellwert überschreitet
oder wenn eine andere abprüfbare
Vergrößerungsbedingung
vorliegt. Sowohl die Intrusivität
als auch die Erkennbarkeit der Anzeige kann durch die Vergrößerung erhöht werden.
Beispielsweise kann eine Informationsanzeige (z. B. Rechtspfeil),
die eine Richtungsanweisung (z. B. „rechts abbiegen") einer Zielführung betrifft,
dann einen besonderes hohen Priorisierungsindex erhalten und entsprechend
vergrößert dargestellt
werden, wenn der Bezugspunkt (z. B. eine bestimmte Autobahn-Ausfahrt)
der Richtungsanweisung sehr nahe ist (z. B. näher als 500 Meter). Die Wahrscheinlichkeit eines
Versäumens
der Ausfahrt wird somit verringert.
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Eine
Vergrößerung einer
Informationsanzeige kann insbesondere einhergehen mit einer Vergrößerung des
entsprechenden Anzeigefelds. Insbesondere in diesem Fall kann als
Vergrößerungskriterium für das gesamte
Anzeigefeld die Bedingung herangezogen werden, dass eine darzustellende
Informationsanzeige dieses Anzeigefelds in der aktuellen Fahrsituation
die höchste
Relevanz aller Informationsanzeigen besitzt. Es findet also gewissermaßen auch
eine Priorisierung der Anzeigefelder untereinander statt. Um diese
Priorisierung der Anzeigefelder vorzunehmen, kann eigens eine Priorisierung
aller Informationsanzeigen über
alle Anzeigefelder hinweg vorgenommen werden. Alternativ kann für jedes
Anzeigefeld gesondert zumindest ein Vergrößerungskriterium geprüft werden.
Bei solcher Ausführung
der Erfindung können
auch mehrere Anzeigefelder gleichzeitig vergrößert angezeigt werden, wenn
die entsprechenden Vergrößerungskriterien
erfüllt
sind.
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Sowohl
hinsichtlich der Vergrößerung einzelner
Informationsanzeigen als auch hinsichtlich der Vergrößerung ganzer
Anzeigefelder gilt: Es kann eine einzige Vergrößerungsstufe vorgesehen sein
(z. B. doppelte Größe) oder
es können
mehrere Vergrößerungsstufen
(z. B. 25 Prozent größer, +50
Prozent größer und
+100 Prozent größer) vorgesehen
sein, um verschiedene Grade der Relevanz bzw. Dringlichkeit auszudrücken. Bei
Verfügbarkeit
einer geeigneten Anzeigevorrichtung kann auch eine kontinuierliche
Vergrößerung in
Abhängigkeit
vom jeweiligen Priorisierungsindex erfolgen.
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Gemäß einer
alternativ oder zusätzlich
anwendbaren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden bestimmten Informationsanzeigen
Ergänzungsanzeigen
zugeordnet und die priorisierte Informationsanzeige wird gemeinsam
mit der ihr zugeordneten Ergänzungsanzeige
in dem Anzeigefeld dargestellt, wenn die priorisierte Informationsanzeige
ein vorgegebenes Ergänzungskriterium erfüllt. Auch
das Ergänzungskriterium
kann beispielsweise dann erfüllt
sein, wenn ein Priorisierungsindex der priorisierten Informationsanzeige
einen bestimmten quantitativ vorgegebenen Schwellwert überschreitet
oder wenn eine andere abprüfbare
Ergänzungsbedingung
vorliegt. Das Ergänzungskriterium kann
insbesondere gleich dem Vergrößerungskriterium
festgelegt sein.
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Beispielsweise
kann eine Informationsanzeige (z. B. Rechtspfeil), die eine Richtungsanweisung (z.
B. „rechts
abbiegen") einer
Zielführung
betrifft, dann und nur dann mit einer Ergänzungsanzeige (z. B. Abstand)
die den Bezugspunkt der Richtungsanweisung betrifft, ergänzt werden,
wenn der Bezugspunkt (z. B. eine bestimmte Autobahn-Ausfahrt) der Richtungsanweisung
sehr nahe ist (z. B. näher
als 500 Meter). In anderen Fahrsituationen, in welchen die Ergänzungsanzeige
nicht im Head-up-Display angezeigt wird, kann eine entsprechende
Information an anderer Stelle im Fahrzeug angezeigt werden, beispielsweise
in einem Instrumentenkombi des Kraftfahrzeugs oder in einem zentralen
Informations-Display des Kraftfahrzeugs.
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Besonders
vorteilhaft ist die miteinander einhergehende Vergrößerung einer
Informationsanzeige und ihre Ergänzung
mit einer ihr zugeordneten Ergänzungsanzeige.
Erst die Vergrößerung bietet
in vielen Fällen
den erforderlichen Anzeigeplatz bzw. die erforderliche Display-Auflösung, um
die Ergänzungsanzeige
in wahrnehmbarer bzw. gut erkennbarer Art und Weise gemeinsam mit
der Informationsanzeige, der sie zugeordnet ist, präsentieren
zu können.
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Daher
ist auch eine gleiche oder ähnliche Definition
des Ergänzungskriteriums
und des Vergrößerungskriterium
vorteilhaft.
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Der
Inhalt eines Anzeigefelds kann auch als Leeranzeige festgelegt werden,
wenn keine der dem Anzeigefeld zugeordneten Informationsanzeigen
ein vorgegebenes Priorisierungskriterium erfüllt, wenn also beispielsweise
alle bestimmten Priorisierungsindizes unter einer bestimmten Anzeigeschwelle
liegen. Durch das Leerbleiben des Anzeigefeldes treten relevantere
Informationsanzeigen in anderen Anzeigefeldern aus der subjektiven
Sicht des Betrachters umso besser in Erscheinung. Ein leeres Anzeigefeld ist
vorzugsweise aus Sicht des Fahrers vollständig unsichtbar. Das Anzeigefeld
kann jedoch je nach Ausführungsform
auch im leeren Zustand beispielsweise als umrandete oder schattierte
Fläche
sichtbar sein, um dem Fahrer eine Orientierung zu ermöglichen,
an welcher Stelle in seinem Sichtfeld relevante Informationsanzeigen
gegebenenfalls erscheinen würden.
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Vorzugsweise
umfasst die Gruppe benachbarter Anzeigefelder zumindest drei Anzeigefelder.
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Vorteilhafterweise
können
einem der Anzeigefelder ausschließlich Informationsanzeigen
zugeordnet werden, welche ein Zielführung des Kraftfahrzeugs betreffen.
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Vorteilhafterweise
können
einem anderen der Anzeigefelder ausschließlich Informationsanzeigen
zugeordnet werden, welche Verkehrsinformationen betreffen.
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Vorteilhafterweise
können
einem wiederum anderen der Anzeigefelder ausschließlich Informationsanzeigen
zugeordnet werden, welche ein regelndes Fahrerassistenzsystem des
Kraftfahrzeugs betreffen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung umfasst die Gruppe benachbarter Anzeigefelder
genau drei Anzeigefelder. Es kann dann ein Anzeigefeld für Informationsanzeigen
vorgesehen werden, welche eine Zielführung des Kraftfahrzeugs betreffen,
ein Anzeigefeld für
Informationsanzeigen, welche Verkehrsinformationen betreffen, und
ein Anzeigefeld für
Informationsanzeigen, welche ein regelndes Fahrerassistenzsystem betreffen.
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Vorteilhafterweise
können
einem Anzeigefeld in der Gesamtanzeige auch ausschließlich Informationsanzeigen
zugeordnet werden, welche sicherheitsrelevante Warnungen des Kraftfahrzeugs
betreffen. Ein solches Anzeigefeld kann insbesondere auch an anderer
Stelle nicht benachbart zu den benachbarten Anzeigefeldern vorgesehen
werden. Das seltenere Auftreten sicherheitsrelevanter Anzeigen rechtfertigt
eine Reservierung des kostbarsten Anzeigeraums im Sichtfeld des
Fahrers für
häufiger
auftretende Anzeigen. Das Anzeigefeld für sicherheitsrelevante Warnungen
kann jedoch vorteilhaft in vergleichbarer Weise durch Priorisierung
und hiervon abhängige
Inhaltsdefinition mit Inhalten befüllt werden wie die benachbarten
Anzeigefelder.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Gruppe benachbarter Anzeigefelder
genau vier Anzeigefelder. Es kann dann ein Anzeigefeld für Informationsanzeigen
vorgesehen werden, welche eine Zielführung des Kraftfahrzeugs betreffen,
ein Anzeigefeld für
Informationsanzeigen, welche Verkehrsinformationen betreffen, ein
Anzeigefeld für
Informationsanzeigen, welche ein regelndes Fahrerassistenzsystem
betreffen, und ein Anzeigefeld für
Informationsanzeigen, welche sicherheitsrelevante Warnungen des
Kraftfahrzeugs betreffen.
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Vorzugsweise
sind die benachbarten Anzeigefelder im Wesentlichen gleichartig
festgelegt, insbesondere gleich groß. Dies gewährleistet ein einheitliches
Erscheinungsbild, leichtere technische Realisierbarkeit und bessere
Orientierung des Fahrers. Letzteres gilt insbesondere dann, wenn
die Anzeigefelder äquidistant
innerhalb der Gesamtanzeige angeordnet sind. Auch und insbesondere
eine Anzeige auf gleicher Höhe
innerhalb der Gesamtanzeige ist hierfür vorteilhaft.
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Sofern
die Anzeigefelder vergrößerbar sind, sind
sie vorzugsweise im Normalzustand jeweils im Wesentlichen gleich
groß sowie
im größten vergrößerten Zustand
im Wesentlichen gleich groß.
Auch dies trägt
zu einheitlichem Erscheinungsbild, guter Ablesbarkeit und/oder einfacher
technischer Umsetzung bei.
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Im
Folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte
Ausführungsformen
und Weiterbildungen der Erfindung. Im Einzelnen zeigen
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1 eine
beispielhafte Verteilung dreier Anzeigefelder innerhalb der Gesamtanzeige
eines Head-up-Display-Beispielsystems im Zustand „kein Anzeigefeld
priorisiert/vergrößert",
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2 eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem kein Anzeigefeld vergrößert ist
und nur das Anzeigefeld für
Navigationshinweise eine Informationsanzeige enthält,
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3a eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem kein Anzeigefeld vergrößert ist, keine
Geschwindigkeitsbegrenzung besteht und ein ACC-System ohne Vorderfahrzeug
aktiv auf eine Geschwindigkeit von 120 km/h regelt,
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3b eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem kein Anzeigefeld vergrößert ist, eine
geschwindigkeitsbeschränkung
auf 80 km/h besteht und das ACC-System
aktiv auf ein Vorderfahrzeug regelt,
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4a eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem das Anzeigefeld für Navigationshinweise
vergrößert ist,
um auf einen kommenden Abbiegevorgang hinzuweisen,
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4b eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem das Anzeigefeld für Navigationshinweise
noch weiter vergrößert ist,
um eine genaue Führung
in einer Kreuzung anzubieten,
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5 eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem ein Anzeigefeld für Informationsanzeigen
regelnder Fahrerassistenzsysteme vergrößert ist, um auf eine ACC-Übernahmeaufforderung aufmerksam
zu machen,
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6 eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem das Anzeigefeld für Informationsanzeigen
regelnder Fahrerassistenzsysteme vergrößert ist, während bzw. kurz nachdem der
Fahrer Einstellungen am ACC vornimmt (z. B. Abstand oder Wunschgeschwindigkeit
verändern),
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7a eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem das Anzeigefeld für Informationsanzeigen
regelnder Fahrerassistenzsysteme vergrößert ist, während bzw. kurz nachdem der
Fahrer einen Stauassistenten einschaltet oder ACC-Einstellungen vornimmt,
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7b eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem das Anzeigefeld für Informationsanzeigen
regelnder Fahrerassistenzsysteme wieder Normalgröße besitzt und nur noch reduzierte
Informationen anzeigt,
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7c ein
Ausführungsbeispiel
für eine
parallele Informationsanzeige durch ein Head-up-Display und ein Instrumentenkombi
mit geringer Redundanz,
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8 eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem zwei Anzeigefelder vergrößert sind,
z. B. bei ACC-Verstellung und gleichzeitiger Kreuzungsanfahrt,
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9a eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem eine Vielzahl von Verkehrsinformationen
vorliegt, von welchen die wichtigste im Vordergrund des unvergrößerten Anzeigefelds
für Verkehrsinformationen
angezeigt wird,
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9b eine
Gesamtanzeige in einem Zustand, in welchem eine Vielzahl von Verkehrsinformationen
vorliegt, welche alle im vergrößerten Anzeigefeld
für Verkehrsinformationen
angezeigt werden,
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10 ein
Bedienelement zur manuellen Auswahl zu vergrößernder bzw. zu priorisierender Anzeigefelder
bzw. zur Aktivierung der automatischen Vergrößerung/Priorisierung und zum
Wechsel des System-Modus,
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11 eine
Gesamtanzeige in einem Sport-Modus und
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12 eine
Gesamtanzeige mit detaillierten Informationsanzeigen, jedoch ohne
Vergrößerung der
Anzeigefelder.
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Durch
ein Head-up-Display (HUD) eines Kraftfahrzeugs werden dem Fahrer
des Kraftfahrzeugs Informationen vermittelt. Die hierzu optisch dargestellten
Inhalte betreffen insbesondere die primäre Fahraufgabe.
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Ein
erster Grundzug des vorliegenden Beispielsystems liegt in der Ordnung
aller grundsätzlich möglichen
und anzeigbaren Information in Kategorien und deren Anzeige an den
Kategorien zugeordneten Positionen in der Gesamtanzeige.
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Es
können
verschiedenste Informationen im HUD zur Anzeige gebracht werden.
In einer Studie der Anmelderin, deren Ziel die Erfassung mentaler Modelle
und Kategorien von Nutzern war, wurde eine konzeptionelle Unterteilung
von Fahrerassistenzsystemen und fahrrelevanten Informationen in
die folgenden Kategorien als vorteilhaft ermittelt:
- Kategorie
A: Navigationshinweise
- Kategorie B: Fahrerassistenz-Anzeigen und Fahrerassistenzsystem-Zustände für regelnde
Fahrerassistenzsysteme (z. B. ACC, DCC)
- Kategorie C: Verkehrsinformationen (z. B. Überholverbot, Geschwindigkeitslimit,
Baustelle etc.)
- Kategorie D: Warnungen, insbesondere Warnungen ausgehend von
sicherheitsrelevanten Fahrerassistenzsystemen (z. B. autonomer Bremsassistent, DSC)
oder Bordcomputer (Getriebeschaden, Ölverlust etc.)
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Eine
besonders häufig
verwendete und für den
Fahrer in der Regel hilfreiche Anzeige ist die aktuelle Fahrgeschwindigkeit
des eigenen Kraftfahrzeugs. Diese Geschwindigkeit wird als einziges
Mitglied einer eigenständigen
Kategorie E betrachtet. Insgesamt ergeben sich daher fünf Informationskategorien.
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Das
vorliegende Konzept sieht vor, Informationen unterschiedlicher Kategorien
an unterschiedlichen Stellen der Gesamtanzeige anzuordnen.
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1 zeigt
die Struktur einer Gesamtanzeige des HUD.
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Die
Eigengeschwindigkeit 4 (obige Kategorie E) ist im vorliegenden
Konzept immer für
den Fahrer sichtbar.
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Warnungen
(obige Kategorie D) werden in einem Randbereich der Anzeige nur
dann ausgegeben, wenn sicherheitsrelevante Zustände auftreten. Dieser Fall
wird hier nicht näher
betrachtet. Deswegen enthält 1 keine
entsprechende graphische Darstellung.
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Für Informationsanzeigen
der Kategorien A, B und C umfasst die in 1 dargestellte
Gesamtanzeige des HUD eine Gruppe von drei benachbarten Anzeigefeldern 1, 2 und 3,
in welchen jeweils Informationsanzeigen einer dieser Kategorien
A, B und C anzeigbar sind.
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Jede
Kategorie bekommt im Gesamtlayout ein vorerst gleich großes Anzeigefeld 1 bzw. 2 bzw. 3 zugewiesen
(vgl. 1). Das jeweilige Anzeigefeld ist auch reserviert,
wenn in einer Kategorie gerade keine Informationsausgaben erscheinen
(z. B. weil kein Fahrerassistenzsystem eingeschaltet ist, siehe leere
Anzeigefelder in 2). Die Anzeigefelder bleiben
relativ zueinander im Wesentlichen in unveränderter Positionen, so dass
der Fahrer immer weiß,
wo eine bestimmte Information zu suchen ist.
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In
jedem Anzeigefeld 1 bzw. 2 bzw. 3 wird grundsätzlich maximal
eine Informationsanzeige ausgegeben.
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Die
systematische Einteilung von HUD-Ausgaben in Kategorien ermöglicht auch
für künftige Systeme
bzw. deren Informationsanzeigen eine generische Zuordnung zu einer
dieser Kategorien. Bei Erweiterungen muss im Wesentlichen „nur" geklärt werden,
zu welcher der genannten Kategorien die neue Systemausgabe gehört. Die
Integration der neuen Systemausgabe zu den schon vorhandenen Mitgliedern
einer Kategorie verbleibt dann als verhältnismäßig einfache Aufgabe. Ein Systementwickler
kann sich dabei beispielsweise der nachfolgend anhand weiterer Grundzüge des Beispielkonzepts näher erläuterten
Methoden bedienen.
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Ein
zweiter Grundzug des vorliegenden Beispielsystems ist die Veränderung
der Darstellungsgröße und Informationsdichte
der Informationsanzeigen bzw. Anzeigefelder in Abhängigkeit
von Ihrer jeweiligen Bedeutung für
die aktuelle Fahraufgabe.
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Der
Grundgedanke dieser Weiterbeildung der Erfindung besteht darin,
dass nicht in jeder Fahrsituation alle im HUD angezeigten Informationen gleich
wichtig sind.
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Solange
nicht die Informationsanzeige einer Kategorie besonderen Vorrang
vor den Informationsanzeigen anderer Kategorien hat, werden alle
angezeigten Informationsanzeigen gleich groß angezeigt. Auch alle Anzeigefelder
besitzen dann dieselbe Größe. 2 zeigt
einen solchen Zustand. 3a und 3b zeigen
weitere Beispiele solcher Anzeigezustände. Die Informationsanzeigen
können
jedoch entsprechend ihrer momentanen Relevanz vergrößert werden. 4a zeigt
beispielsweise eine vergrößerte Informationsanzeige
im Anzeigefeld 1.
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Zur
Realisierung einer solchen Vergrößerung kann
gemäß einer
ersten Umsetzungsvariante auch das Anzeigefeld, in dem die vergrößerte Informationsanzeige
anzuzeigen ist, vergrößert werden. Gemäß einer
zweiten alternativen Umsetzungsvariante wird die Größe des Anzeigefelds
bereits von vornherein so gewählt,
dass sowohl „normal
große" als auch vergrößerte Informationsanzeigen
darin Platz finden. Die Anzeige kann besonders einfach gestaltet
werden, wenn die Anzeigefelder eine konstante Größe besitzen.
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Im
Fall konstant gleich großer
Anzeigefelder befinden sich diese vorzugsweise auf gleicher vertikaler
Höhe in
der Gesamtanzeige. Unterschiedlich vergrößerte Informationsanzeigen
werden vorzugsweise miteinander bündig bezüglich ihrer Unterkanten angeordnet,
um eine geordnete und leicht interpretierbare Gesamtanzeige zu erzeugen.
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Werden
die Anzeigefelder unterschiedlich vergrößert, so werden die Anzeigefelder
vorzugsweise bündig
bezüglich
ihrer Unterkanten angeordnet, um eine geordnete und leicht interpretierbare
Gesamtanzeige zu erzeugen.
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Die
Anzeigefelder mit in der aktuellen Fahrsituation weniger wichtigen
Informationsanzeigen können
gegebenenfalls zur Seite ausweichen und sich gegebenenfalls sogar
verkleinern, um besonders viel Anzeigefläche für die aktuell wichtigste Informationsanzeige
bzw. deren Anzeigefeld zur Verfügung
zu stellen. Es können
mit in etwa demselben Effekt auch die gerade weniger wichtigen Informationsanzeigen innerhalb
ihrer Anzeigefelder zur Seite ausweichen und sich gegebenenfalls
verkleinern.
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Vorteilhafte
Beispielszenarien für
die situationsabhängige
Vergrößerung von
Informationsanzeigen bzw. Anzeigefeldern sind:
- – Beispielszenario
1: Im Navigations-Anzeigefeld 1 werde zunächst ein
schlichter Pfeil angezeigt (vgl. 3b). Mit
der Annäherung
des Kraftfahrzeugs an eine Kreuzung oder Autobahn-Abfahrt, auf die
sich der aktuell angezeigte Navigationshinweis bezieht, gewinnt
der Navigationshinweis an Relevanz. Das Navigations-Anzeigefeld 1 wird mit
zunehmender Annäherung
entsprechend der zunehmenden Relevanz über beliebige Zwischenstufen
größer (mittlere
Vergrößerungsstufe dargestellt
in 4a, größte Vergrößerungsstufe dargestellt
in 4b). Außerdem
wird beim Unterschreiten einer gewissen ersten Entfernung zur Ausfahrt
zusätzlich
zum einfachen Pfeil noch der Abstand 11 zur Ausfahrt als
Ergänzungsinformation
ausgegeben (vgl. 4a). Ferner wird beim Unterschreiten
einer gewissen zweiten Entfernung zur Ausfahrt zusätzlich ein
Straßenname 12 als
Ergänzungsinformation
ausgegeben (vgl. 4b). Sobald die Abbiegesituation
absolviert ist und die Zielführung
beispielsweise wieder eine längere
Geradeausfahrt vorsieht, „schrumpft" das Navigations-Anzeigefeld 1 wieder
und die Informationsanzeige wird wieder zu einem einfachen Pfeil.
Getriggert wird die Größenveränderung
des Navigations-Anzeigefelds 1 bzw. der enthaltenen Informationsanzeige
vom Bordrechner des Kraftfahrzeugs, der dabei den Abstand vom Bezugspunkt
(hier: Autobahn-Ausfahrt) als charakteristischen Fahrsituationsparameter
verarbeitet.
- – Beispielszenario
2: Der Fahrer fährt
das Kraftfahrzeug mit eingeschaltetem ACC-System (Active Cruise
Control). Solange das ACC-System im vorgesehen Bereich arbeitet,
wird in dem Anzeigefeld 2, dem Hinweise des ACC-Systems
zugeordnet sind, nur ein kleines Symbol dargestellt, das dem Fahrer
anzeigt, ob das System auf ein voraus fahrendes Fahrzeug regelt
(Fahrzeug erfasst, Fahrzeugsymbol im Anzeigefeld 2 von 3b)
oder ob das System auf die eingestellte Wunschgeschwindigkeit regelt
(kein Fahrzeug erfasst, Tempomat-Symbol im Anzeigefeld 2 von 3a).
Sobald das ACC-System eine Übernahmeaufforderung
wegen einer Überschreitung
der Systemgrenzen des ACC-Systems
ausgibt, veranlasst der Bordrechner eine Vergrößerung des Anzeigefelds 2 und/oder
der Informationsanzeige in diesem Anzeigefeld (vgl. 5),
um die Aufmerksamkeit des Fahrers entsprechend zu lenken. Außerdem wird
die ACC-Symbolik
im vorliegenden Fall ergänzt
(Abstandssymbol 21 im unteren Teil des Anzeigefelds 2 gemäß 5).
Diese Ergänzung
ist jedoch optional. Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird lediglich die Informationsanzeige
bzw. das Anzeigefeld vergrößert.
- – Beispielszenario
3: Der Fahrer fährt
das Kraftfahrzeug mit eingeschaltetem ACC-System. Die zugehörige Informationsanzeige im
Anzeigefeld 2 wird im Normalzustand nur klein angezeigt
(vgl. 3b). Sobald der Fahrer jedoch
z. B. die Wunschgeschwindigkeit oder den vorgegebenen ACC-Abstand
verändert,
vergrößert sich
das Anzeigefeld 2 und zeigt alle für das ACC-System bedeutsamen
Anzeigen an. Demenstprechend umfasst das Anzeigefeld 2 in 6 die
Informationsanzeigen „Abstand" 21, „Fahrzeug
erfasst" 22 und „Wunschgeschwindigkeit" 23. Wenn
der Fahrer für
eine gewisse Zeitspanne (z. B. zwei bis drei Sekunden) keine Veränderungen
der ACC-Parameter mehr vorgenommen hat, schrumpft das Anzeigefeld 2 wieder
auf Normalgröße und es
wird nur noch die wichtigste auf das ACC-System bezogene Informationsanzeige
angezeigt (vgl. 3b).
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Ein
dritter Grundzug des vorliegenden Beispielsystems ist die Reduktion
redundanter Information zwischen dem Kombiinstrument und dem HUD des
Kraftfahrzeugs.
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Das
HUD kann nach dem erfindungsgemäßen Konzept
die Aufgabe eines Displays übernehmen,
das sämtliche
fahrrelevanten Infos bündelt
und mit einer bestimmten Priorität
belegt, die sich beispielsweise in Größe und Detailgrad der Einzelanzeigen
ausdrückt.
Da sich dabei auch mehrere Fahrerassistenzsysteme oder mehrere verschiedene darzustellende
Informationsanzeigen eines einzigen Fahrerassistenzsystems (z. B.
Navigationssystem: Richtung, Straßenname, Entfernungsbalken)
ein Anzeigefeld teilen können,
ist besonderes Augenmerk auf eine optimale Ausnutzung der verfügbaren Anzeigefläche zu legen.
Zur Optimierung gibt es insbesondere mehrere Möglichkeiten, aktuell nicht
hoch priorisierte Informationsanzeigen in geeigneter Form – insbesondere
kleiner – darzustellen:
- – Möglichkeit
1: Jedes Anzeigefeld enthält
alle Informationsanzeigen in immer gleicher Form und nur die Gesamtgröße des Anzeigefelds ändert sich.
Alle Anzeigefelder im kleinen Zustand mit entsprechend kleinen Informationsanzeigen
innerhalb der Anzeigefelder zeigt beispielsweise 12.
- – Möglichkeit
2: Es wird stets nur ein Anzeigefeld dargestellt (vgl. 11).
Die Informationsanzeigen dieses Anzeigefelds werden vollständig angezeigt.
Um das aktuell relevanteste Anzeigefeld zu bestimmen, muss eine
alle Anzeigefelder umfassende Priorisierung vorgenommen werden. Dazu
kann insbesondere abhängig
von den zuvor erfindungsgemäß bestimmten
charakteristischen Fahrsituationsparametern eine Priorisierung aller anzeigbaren
Informationsanzeigen vorgenommen werden und es wird dasjenige Anzeigefeld angezeigt,
dem diese Informationsanzeige zugeordnet ist. Alle anderen Anzeigefelder
werden überhaupt
nicht dargestellt. Das darzustellende Anzeigefeld kann auch manuell
vom Bediener auswählbar
sein. Diese Darstellungsvariante eignet sich insbesondere für einen
optional temporär aktivierbaren
Anzeige-Modus (z. B. „Sport-Modus"). Das erfindungsgemäße Konzept
wird dabei gezielt durchbrochen. Es werden nicht mehrere Anzeigefelder
benachbart angezeigt.
- – Möglichkeit
3: Ein Anzeigefeld zeigt nur dann alle Informationsanzeigen, wenn
es vergrößert dargestellt
wird. In kleiner Darstellung entfällt die Anzeige weniger wichtiger
Informationsanzeigen. Das ein ACC-System betreffende Anzeigefeld 2 kann
beispielsweise im vergrößerten Zustand (vgl. 7a)
die Informationsanzeigen „Fahrzeug erfasst", „Abstände", „Seitenlinien", „Wunschgeschwindigkeit" und „Stauassistent
ein" umfassen. Im
kleinen Zustand umfasst das Anzeigefeld 2 hingegen nur
die Informationsanzeigen „Fahrzeug
erfasst" und „Stauassistent
ein" (vgl. 7b)
bzw. „Wunschgeschwindigkeit" (vgl. 3a).
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Unabhängig von
der Anzeige im HUD werden alle Informationsanzeigen vorzugsweise
zu jeder Zeit auch im Instrumentenkombi und/oder durch ein zentrales
Informations-Display (CID) des Kraftfahrzeugs angezeigt (z. B. im
Kombi ACC und Verkehrsinformationen, im CID Navigationshinweise
und Verkehrsinformationen). Damit wird sichergestellt, dass der
Fahrer zu jeder Zeit auch weniger wichtige Informationen finden
kann, wenn er diese sehen will. Das HUD hingegen übernimmt
die Aufgabe einer intelligenten Konzentration hochrelevanter Information (vgl. 7c:
HUD-Anzeige im oberen Bildteil, Instrumentenkombi-Anzeige im unteren
Bildteil).
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Sollte
es nötig
sein, zwei Anzeigefelder gleichzeitig vergrößert darzustellen, können auch beide
vergrößert erscheinen.
Dies ist beispielsweise günstig,
wenn der Fahrer während
eines Abbiegevorgangs (demzufolge Anzeigefeld 1 für Navigationshinweise
vergrößert, vgl. 8)
Einstellungen am ACC vornimmt (demzufolge Anzeigefeld 2 für ACC-Informationsanzeigen vergrößert, vgl. 8).
Das Anzeigefeld 3 wird in diesem Fall vorzugsweise gegenüber dem
Normalfall mit drei kleinen Anzeigefeldern in der Gesamtanzeige
zur Seite geschoben, um mehr Platz für die Anzeigefelder 1 und 2 zu
schaffen.
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Ein
vierter Grundzug des vorliegenden Beispielsystems ist die Anwendung
eines automatischen Vergrößerungsalgorithmus.
Zudem kann eine Möglichkeit
zur manuellen Hervorhebung eines Anzeigefelds durch den Fahrer bestehen.
Um die oben genannten Aspekte, die im Zusammenhang mit einer Vergrößerung von
Anzeigefeldern und/oder Informationsanzeigen stehen, umsetzen zu
können,
ist ein Priorisierungs- bzw. Vergrößerungsalgorithmus vorteilhaft,
der selbstständig über die
grafische Vergrößerung von
Anzeigefeldern bzw. Informationsanzeigen entscheidet.
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Beispiele
für Bedingungen,
die zur Vergrößerung eines
Anzeigefelds führen
können,
sind im Folgenden angegeben:
- – Bedingung
1: Die Annäherung
das Kraftfahrzeugs an eine Kreuzung bedingt eine Vergrößerung des
Anzeigefelds für
Navigationshinweise (vgl. 4a).
- – Bedingung
2: Eine Bedienung des ACC-Systems bedingt eine Vergrößerung des
Anzeigefelds für
ACC-Anzeigen (vgl. 6).
- – Bedingung
3: Eine Überschreitung
der aktuell zulässigen
Höchstgeschwindigkeit
um mehr als 20 km/h bedingt eine Vergrößerung des Anzeigefelds 3 für Verkehrsinformationen,
das als eine von mehreren Informationsanzeigen auch ein Speed-Limit-Schild
enthält
(vgl. 9b). Alternativ kann in diesem
Fall auch nur das Speed-Limit-Schild in den Vordergrund gestellt
werden und das Anzeigefeld 3 behält seine Größe (vgl. 9a).
Durch die weiteren kleinen Symbole rechts oberhalb des Speed-Limit-Schilds
im Anzeigefeld 3 gemäß 9a wird
angedeutet, dass weitere Verkehrsinformationen zur Verfügung stehen.
Insbesondere bei einer solchen Anzeigeform ist es vorteilhaft, Bedienmittel
bereitzustellen, die es dem Fahrer ermöglichen, diese weiteren Verkehrsinformationen
in höherer
Detaillierung aufzurufen. Der Fahrer kann die zunächst nur
stilisiert dargestellten kleinen Symbole im Anzeigefeld 3 gemäß 9a dann
vergrößert angezeigt bekommen,
indem er das Anzeigefeld 3 manuell zur Vergrößerung auswählt.
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Eine
Vorwarnung, die eine niedrige Priorität besitzt (z. B. „Sicherheitsabstand
unterschritten!") kann
zusätzlich
zu den erfindungsgemäß benachbarten
Anzeigefeldern 1, 2, 3 in einem eigens
hierfür
vorgesehenen Anzeigefeld angezeigt werden.
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Akutwarnungen
hoher Priorität
können
alle sonstigen Anzeigen überdecken
bzw. verdrängen. Somit
kann beispielsweise eine massive Aufmerksamkeitslenkung auf ein
gefährliches
Hindernis erreicht werden.
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Da
davon auszugehen ist, dass kein noch so intelligenter Priorisierungsalgorithmus
exakt immer die vom Fahrer gewünschten
Informationen priorisiert, hat der Fahrer neben der vorzugsweise
vom Bordrechner vorgenommenen Priorisierung und/oder Vergrößerung einzelner
Informationsanzeigen bzw. der Vergrößerung einzelner Anzeigefelder
die Möglichkeit,
manuell durch die Anzeigefelder zu schalten. Ein hierzu geeignetes
Bedienelement ist in 10 dargestellt. Es ermöglicht ein „Togglen" durch die Anzeigefelder
nach links (Bedienfeld 101) und rechts (Bedienfeld 102),
wobei das jeweils ausgewählte
Anzeigefeld vergrößert dargestellt
wird, sowie eine Rückkehr
in den Modus der automatischen Vergrößerung (Bedienfeld 103).
Darüber
hinaus ermöglicht das
Bedienelement eine Modus-Selektion (Bedienring 104): HUD
aus, HUD im Allround-Modus (wie hier beschrieben), HUD im Sportmodus
(siehe 11). Statt eines „Togglen" nach links oder
rechts kann alternativ auch nur ein „Togglen" in einer einzigen Richtung ermöglicht sein.
Hierzu genügt
ein einziger Taster statt der Bedienfelder 101 und 102 gemäß 10.
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Insbesondere
für dynamikbetonte
Fahrten auf Landstraßen
etc. kann der Fahrer durch Auswahl des oben genannten Sportmodus
eine andere Darstellungsvariante des HUD wählen, die am Bedienelement
gemäß 10 mit „SPORT" bezeichnet ist.
In diesem Fall werden analoge Anzeigen für Geschwindigkeit und Drehzahl,
jedoch nur jeweils ein Anzeigefeld im Display angezeigt (vgl. 11).
Zum Einsehen der anderen Anzeigefelder kann der Fahrer entweder
auf den oben genannten Algorithmus zur automatischen Priorisierung
bzw. Vergrößerung vertrauen
oder manuell „togglen".
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Durch
die Erfindung kann das HUD mit zusätzlichen Anzeigeoptionen und/oder
Systemausgaben ausgestattet werden, ohne eine definierte obere Informationsdichte
zu unterschreiten. Es ist damit auch auf längere Sicht in der Lage, der
ständig
steigenden Anzahl an Fahrerassistenzsystemen und deren Ausgaben
gerecht zu werden.
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Die
insbesondere durch Redundanzreduktion und grafische Vereinfachung
der Inhalte der Anzeigefelder erreichbare Platzersparnis kann dazu
genutzt werden, ein HUD mit besonders kleiner Anzeigefläche bereitzustellen
und trotzdem eine große Fülle an Informationen
anzubieten. Dies wird insbesondere aufgrund der Tatsache realisierbar,
dass zu jeder Zeit nur ein oder zwei Anzeigefelder groß dargestellt
werden, diese jedoch die aktuell relevanteste(n) Informationsanzeige(n)
enthalten. Somit wird das HUD auch für kleinere Fahrzeugmodelle
attraktiv, in denen nicht ausreichend Bauraum für den Einbau von voluminösen HUDs
gemäß dem Stand
der Technik verfügbar
ist.
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Ergonomische
Vorteile werden bei einem erfindungsgemäßen System dadurch erreicht,
dass der Fahrer die für
ihn aktuell wichtige Information noch schneller aufnehmen kann,
da er im Idealfall immer nur das größte Anzeigefeld näher beachtet.
Die erforderliche Zeit zum inhaltsentnehmenden Ablesen des Displays
wird dadurch verkürzt.
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Die
Aufmerksamkeit des Fahrers kann bei der Erfindung gezielt gesteuert
werden, indem die Anzeigefelder ihre Größe verändern. Dadurch können Timing
und Priorisierung von Systemausgaben wie etwa „Bitte jetzt abbiegen!" an den Fahrer besonders
präzise
und situationskonform gestaltet werden.
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Indem
sämtliche
Verkehrsinformationen in einem einzigen Anzeigefeld angezeigt und
untereinander priorisiert werden, ist es – anders als bei bestimmten
bekannten Systemen – nicht
mehr notwendig, einzelne Teile der Verkehrsinformation (z. B. „Speed
Limit" oder „Überholverbot") an- oder abzuschalten.
Somit müssen
im Cockpit auch keine gesonderten Bedienelemente für ein solches
An- oder Abschalten bereitgestellt werden.
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Durch
ein speziell auf das beschriebene Anzeigekonzept abgestimmtes Bedienelement
(z. B. gemäß 10)
können
beliebige Informationen schnell und unkompliziert vergrößert bzw. priorisiert und
damit dem Fahrer zugänglich
gemacht werden. Ein langwieriges Suchen nach Einstellungen bzw.
ein „Durchforsten" von Menüs entfällt damit.