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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Bedieneinrichtung und ein System, um die Helligkeit einer Anzeige für ein Fahrzeug einzustellen oder zu dimmen.
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Die
DE 103 23 560 A1 offenbart eine Kamera zum Erfassen der Helligkeit der Umgebung eines Fahrzeugs, um eine Armaturenbeleuchtung zu steuern. Dabei wird auch eine Rückfahrkamera erwähnt.
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Auch die
DE 103 23 560 A1 misst mit einer Kamera die Helligkeit der Umgebung eines Kraftfahrzeugs, um abhängig davon die Helligkeit einer Armaturenbeleuchtung zu steuern.
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Die
DE 10 2010 019 829 A1 offenbart die Steuerung eines Beleuchtungssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Kamera in einem Außenspiegel des Kraftfahrzeugs verbaut ist.
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Die
DE 10 2005 038 179 B4 beschreibt ein Kraftfahrzeug, bei welchem die Helligkeit einer Lichtquelle über ein Maß für die Umgebungshelligkeit verändert wird.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 040 325 A1 offenbart ein Verfahren zur Steuerung der Beleuchtung einer Anzeige in einem Fahrzeug. Dabei ist vorgesehen, dass die Anzeige bei Dunkelheit und ausgeschalteter Innenraumbeleuchtung nicht hell angesteuert wird. Umgekehrt wird die Anzeige heller gestellt, wenn die Innenraumbeleuchtung angeschaltet wird.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 045 650 A1 offenbart ein Verfahren zur Regelung ei-ner der Beleuchtung einer Anzeigevorrichtung. Dabei ist vorgesehen, dass die temperaturabhängige Lichtemission von LEDs berücksichtigt wird, da diese bei niedrigeren Betriebstemperaturen eine erhöhte Lichtemission im Vergleich zu höheren Betriebstemperaturen aufweisen.
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Die
DE 10 2010 043 013 A1 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung mit einer Leuchtquellenanordnung. Mittels einer Steuereinrichtung werden verschiedene Weißlichtquellen in ihrer Farbtemperatur eingestellt.
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Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, die Helligkeit einer Armaturenbeleuchtung automatisch an die Helligkeit der Umgebung des Fahrzeugs anzupassen. Bisweilen entspricht diese automatisch angepasste Helligkeit allerdings nicht den individuellen Wünschen eines Fahrers. Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, den individuellen Wünschen eines Fahrers hinsichtlich der Helligkeit einer Anzeige bei gleichzeitig automatischer Anpassung an die Umgebungshelligkeit in einer möglichst einfachen Art und Weise zu entsprechen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige nach Anspruch 8, durch eine Bedieneinrichtung zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige nach Anspruch 1, durch ein System zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige nach Anspruch 4 und durch ein Fahrzeug nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei wird ein erstes Helligkeitssignal abhängig von einer Helligkeit eines Umfelds des Fahrzeugs erzeugt. Ein zweites Helligkeitssignal wird über eine Bedieneinrichtung erfasst, welche beispielsweise von dem Fahrer des Fahrzeugs manuell zu betätigen ist. Die Helligkeit der Anzeige wird abhängig von dem ersten Helligkeitssignal und abhängig von dem zweiten Helligkeitssignal eingestellt.
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Indem die Helligkeit der Anzeige quasi von einer Kombination des abhängig von der Umgebungshelligkeit automatisch erzeugten ersten Helligkeitssignals und des manuell erzeugten zweiten Helligkeitssignals abhängt, kann beispielsweise der Fahrer des Fahrzeugs über eine entsprechende Änderung des zweiten Helligkeitssignals die Helligkeit der Anzeige vorteilhafterweise nach seinen Wünschen verändern während dennoch gleichzeitig eine automatische Anpassung der Helligkeit der Anzeige an eine Umgebungshelligkeit gewährleistet ist.
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Die Kombination des ersten Helligkeitssignals und des zweiten Helligkeitssignals zu einem Gesamthelligkeitssignal, mit welchem dann die Helligkeit der Anzeige eingestellt wird, kann dabei erfindungsgemäß in einer beliebigen Art und Weise erfolgen. Beispielsweise kann diese Kombination des ersten und des zweiten Helligkeitssignals durch ein Kennfeld realisiert werden, welches für jede denkbare Kombination des ersten und des zweiten Helligkeitssignals ein Gesamthelligkeitssignal erzeugt. Eine einfache Realisierung dieser Kombination (und damit des Kennfeldes) besteht in der Addition der beiden Helligkeitssignale. Wenn der Fahrer beispielsweise die Helligkeit der Anzeige als zu hell empfindet, kann er das zweite Helligkeitssignal entsprechend reduzieren bzw. dimmen (wodurch sich auch ein negatives zweites Helligkeitssignal ergeben kann), so dass das Gesamthelligkeitssignal und damit die Helligkeit der Anzeige insgesamt verringert bzw. gedimmt wird. In ähnlicher Weise kann der Fahrer das zweite Helligkeitssignal erhöhen, um so das Gesamthelligkeitssignal und damit die Helligkeit der Anzeige zu erhöhen.
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Wenn die Kombination der beiden Helligkeitssignale durch eine Addition erfolgt, kann das daraus resultierende Gesamthelligkeitssignal nach oben und nach unten begrenzt werden, so dass die Helligkeit der Anzeige maximal einer oberen Grenze des Gesamthelligkeitssignals und minimal einer unteren Grenze des Gesamthelligkeitssignals entspricht.
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Die Helligkeit des Umfelds und damit das erste Helligkeitssignal wird bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform mit Hilfe einer Kamera bestimmt, welche einen Bereich des Umfelds des Fahrzeugs erfasst.
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Indem quasi als Sensor zur Erfassung der Umgebungshelligkeit die Kamera eingesetzt wird, wird vorteilhafterweise keine spezielle Sensorik zur Bestimmung dieser Umgebungshelligkeit benötigt. Die dafür eingesetzte Kamera kann beispielsweise Bestandteil eines so genannten digitalen Außenspiegels sein, mit welcher das rückwärtige Umfeld des Fahrzeugs erfasst wird, wobei ein Bild der Kamera im Innenraum des Fahrzeugs auf der Anzeige wiedergegeben werden kann.
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Zur Erfassung des ersten Helligkeitssignals können beispielsweise ein oder mehrere Messfenster in dem von der Kamera erfassten Bild ausgewertet werden. In diesen Messfenstern, welche bestimmten Bereichen auf der Bildsensorfläche der Kamera entsprechen, kann beispielsweise jeweils die mittlere Intensität bestimmt werden, indem der Mittelwert der Pixelwerte innerhalb des entsprechenden Messfensters bestimmt wird. Zur Bestimmung des ersten Helligkeitssignals können bei mehreren Messfenstern die Mittelwerte wiederum durch eine Mittelwertbildung zu einem Gesamtmittelwert, welcher die Helligkeit des Umfelds repräsentiert, zusammengefasst werden. Diese Mittelwertbildung kann dabei in Form einer gewichteten Mittelwertbildung oder beispielsweise mittels Minimum-Norm oder Rangfolgeoperator durchgeführt werden. Der resultierende Intensitätswert bzw. Gesamtmittelwert wird vorteilhafterweise tiefpass-gefiltert, um kurzzeitige Schwankungen der Pixelwerte auszugleichen oder zu glätten. Natürlich können zur Tiefpassfilterung des Gesamtmittelwerts auch die einzelnen Mittelwerte jeweils für sich tiefpass-gefiltert werden. Als Tiefpassfilter kann dabei z.B. ein PT1-Filter eingesetzt werden. Darüber hinaus können auch zur Bildung des Mittelwerts in einem Messfenster Tiefpassfilter (z.B. PT1-Filter) eingesetzt werden, welche dann örtlich filtern bzw. glätten, um z.B. Ausreißer von bestimmten Pixelwerten innerhalb des Messfensters auszugleichen und zu eliminieren.
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Beispielsweise mittels eines weiteren Kennfeldes kann dann ausgehend von dem erfassten Gesamtmittelwert das erste Helligkeitssignal bestimmt werden.
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Zusätzlich zu dem Gesamtmittelwert kann das erste Helligkeitssignal auch abhängig von einer aktuellen Uhrzeit und/oder abhängig von einer Fahrsituation des Fahrzeugs bestimmt werden. Anhand der Uhrzeit kann beispielsweise der Beitrag der natürlichen Helligkeit (der Sonne) abgeschätzt werden. Die Fahrsituation des Fahrzeugs kann beispielsweise abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Art der von dem Fahrzeug befahrenen Straße, was z. B. über ein Navigationssystem ermittelt werden kann, bestimmt werden.
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Indem das erste Helligkeitssignal auch abhängig von der aktuellen Uhrzeit und/oder der Fahrsituation des Fahrzeugs erzeugt wird, kann die automatische Anpassung der Helligkeit der Anzeige besser an die aktuelle Situation des Fahrzeugs angepasst werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Bedieneinrichtung zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei ist die Bedieneinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Helligkeit der Anzeige kontinuierlich ändert, solange ein Bedienelement der Bedieneinrichtung ständig betätigt wird. Darüber hinaus ist die Bedieneinrichtung ausgestaltet, um die Helligkeit der Anzeige auf einen vorbestimmten Helligkeitswert einzustellen, wenn das Bedienelement nur kurz (d.h. kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer von z. B. 100 bis 300 ms) betätigt wird.
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Das kontinuierliche Ändern der Helligkeit der Anzeige bei einer dauerhaften Betätigung des Bedienelements entspricht dabei erfindungsgemäß entweder in jedem Fall einem kontinuierlichen Absenken der Helligkeit oder in jedem Fall einem kontinuierlichen Erhöhen der Helligkeit der Anzeige.
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Erfindungsgemäß entspricht der vorbestimmte Helligkeitswert dem maximalen Helligkeitswert der Anzeige, wenn die Helligkeit der Anzeige bei einer dauerhaften Betätigung des Bedienelements immer kontinuierlich abgesenkt wird, während der vorbestimmte Helligkeitswert dem minimalen Helligkeitswert der Anzeige entspricht, wenn die Helligkeit der Anzeige bei einer dauerhaften Betätigung des Bedienelements immer kontinuierlich erhöht wird.
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Die Bedieneinrichtung kann dabei ein so genannter Taster sein, so dass es sich bei dem Bedienelement um eine Taste handelt. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Bedieneinrichtung beispielsweise ein Touchscreen ist, so dass das Bedienelement durch einen bestimmten Bereich dieses Touchscreens definiert ist.
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Es existieren zwei bevorzugte Ausführungsformen für die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung bzw. für den erfindungsgemäßen Taster.
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Gemäß der ersten Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung derart ausgestaltet, dass die Helligkeit der Anzeige kontinuierlich abgesenkt bzw. gedimmt wird, solange das Bedienelement betätigt wird. Dabei wird die Helligkeit der Anzeige auf den maximalen Helligkeitswert der Anzeige eingestellt, wenn das Bedienelement nur kurz (d.h. kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer) betätigt wird.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform ist die Bedieneinrichtung derart ausgestaltet, dass die Helligkeit der Anzeige kontinuierlich erhöht wird, solange das Bedienelement betätigt wird. Dabei wird die Helligkeit der Anzeige auf den minimalen Helligkeitswert der Anzeige eingestellt, wenn das Bedienelement nur kurz (d.h. kürzer als die vorbestimmte Zeitdauer) betätigt wird.
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Die maximale Helligkeit und die minimale Helligkeit können dabei vorgegeben bzw. vorab bestimmt werden.
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Die Änderungsgeschwindigkeit δ, mit welcher die Helligkeit der Anzeige ständig geändert wird, wenn das Bedienelement dauerhaft betätigt wird, ist dabei vorteilhafterweise gemäß folgender Gleichung (1) konfigurierbar.
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Dabei entspricht ΔD einem auf die maximale Helligkeit bezogenen Prozentsatz und Δt einer Zeitspanne. Ein Beispielswert für die Änderungsgeschwindigkeit ist 5%/s, so dass sich die Helligkeit der Anzeige innerhalb von 20 s von der maximalen Helligkeit zu der minimalen Helligkeit (oder umgekehrt) ändern lässt, wenn das Bedienelement dauerhaft über 20 s betätigt wird.
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Die Bedieneinrichtung lässt sich vorteilhafterweise in mehreren Betriebsarten betreiben. In einer dieser Betriebsarten ist die Bedieneinrichtung derart ausgestaltet, dass bei einer Betätigung des Bedienelements ein Kamera-Anzeige-System des Fahrzeugs aktiviert wird.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung beispielhaft für die vorab beschriebene erste Ausführungsform beschrieben.
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Insbesondere wenn ein Fahrzeug nachts gefahren wird, empfindet der Fahrer die Helligkeit einer Anzeige häufig als zu hell, da die Dimmung der Anzeige aufgrund des ersten Helligkeitssignals als zu gering erachtet wird. In diesem Fall kann der Fahrer durch eine dauerhafte Betätigung des Bedienelements die Helligkeit der Anzeige auf den von ihm gewünschten Wert dimmen. Kommt das Fahrzeug nun zu einer hell beleuchteten Kreuzung wird der vorab abgesenkte Helligkeitswert in der Regel als zu gering empfunden, so dass der Fahrer in dieser Situation rasch eine hellere Anzeige wünscht. Durch ein kurzes Betätigen des Bedienelements springt die Helligkeit der Anzeige quasi auf das Maximum bzw. 100 %, so dass der Wunsch des Fahrers auch in diesem Fall erfüllt wird.
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Als Initialwert, auf welchen die Helligkeit der Anzeige beim Einschalten der Anzeige eingestellt wird, existieren folgende Varianten:
- • Die Helligkeit wird auf einen vorbestimmten Initialwert (z.B. maximale Helligkeit der Anzeige), welcher parametrisierbar ist, eingestellt.
- • Die Helligkeit wird auf denjenigen Helligkeitswert eingestellt, welchen die Helligkeit der Anzeige beim Ausschalten der Anzeige aufwies.
- • Es wird ein Gesamthelligkeitssignal erfindungsgemäß aus dem ersten Helligkeitssignal und dem zweiten Helligkeitssignal bestimmt und die Helligkeit der Anzeige entsprechend diesen Gesamthelligkeitssignal eingestellt. Dabei wird das erste Helligkeitssignal aktuell erfasst, während das zweite Helligkeitssignal demjenigen zweiten Helligkeitssignal entspricht, welches beim Ausschalten der Anzeige vorlag.
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Die erfindungsgemäße Bedieneinrichtung stellt ein robustes, einfach zu realisierendes und einfach zu bedienendes Bedienkonzept bereit. Durch Einsatz der erfindungsgemäßen Bedieneinrichtung kann vorteilhafterweise die Anzahl der Bedieneinrichtungen bzw. Taster zur Änderung der Helligkeit einer Anzeige reduziert werden.
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Darüber hinaus wird ein System zum Einstellen einer Helligkeit einer Anzeige für ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst das System eine Vorrichtung, um eine Helligkeit des Umfelds des Fahrzeugs zu erfassen, eine Bedieneinrichtung, welche manuell zu betätigen ist, und Steuermittel. Das System ist ausgestaltet, um ein erstes Helligkeitssignal in Abhängigkeit von der Helligkeit des Umfelds, welche über die Vorrichtung erfasst wird, zu bestimmen, um ein zweites Helligkeitssignal über die Bedieneinrichtung zu erfassen und um mit Hilfe der Steuermittel die Helligkeit der Anzeige abhängig von dem ersten Helligkeitssignal und abhängig von dem zweiten Helligkeitssignal einzustellen.
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Dabei handelt es sich bei der Bedieneinrichtung des Systems vorteilhafterweise um die vorab beschriebene erfindungsgemäße Bedieneinrichtung.
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Gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das System die Anzeige, deren Helligkeit mit Hilfe des Systems eingestellt wird. Erfindungsgemäß ist das System ausgestaltet, um die Funktion eines so genannten digitalen Außenspieles des Fahrzeugs zu realisieren. Dazu ist zumindest ein Teil eines rückseitigen Umfelds des Fahrzeugs von der Kamera erfassbar und auf der Anzeige darstellbar.
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Das System und die Bedieneinrichtung weisen dabei erfindungsgemäß einen ersten Betriebszustand und einen zweiten Betriebszustand auf. In dem ersten Betriebszustand sind die Kamera und die Anzeige (und damit der digitale Außenspiegel) deaktiviert. Das System ist derart ausgestaltet, dass durch eine Betätigung der Bedieneinrichtung in dem ersten Betriebszustand der digitale Außenspiegel und damit die Kamera und die Anzeige aktiviert werden, so dass das System und die Bedieneinrichtung in den zweiten Betriebszustand überführt werden. Nur in diesem zweiten Betriebszustand lässt sich die Helligkeit der Anzeige mittels der Bedieneinrichtung einstellen.
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Die Aktivierung des digitalen Außenspiegels kann zum einen durch die Betätigung der Bedieneinrichtung (z. B. kurzes Betätigen) erfolgen. Zum anderen wird der digitale Außenspiegel durch „Klemme 15“ (Einschalten der Zündung) mittels eines Zündschlüssel oder mittels eines Zündschalters (Schalter zum Einschalten der Zündung) bei einem Fahrzeug mit einem Keyless Entry-System aktiviert.
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Schließlich wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine erfindungsgemäße Bedieneinrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes System umfasst.
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Die vorliegende Erfindung ist insbesondere zur Bedienung eines digitalen Außenspiegels eines Kraftfahrzeugs geeignet. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich eingeschränkt, da die vorliegende Erfindung auch zur Bedienung einer beliebigen Anzeige für ein Kraftfahrzeug geeignet ist. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung auch zur Bedienung von Anzeigen von Schiffen, Flugzeugen sowie gleisgebundenen oder spurgeführten Fahrzeugen einsetzbar. Schließlich kann die vorliegende Erfindung auch zur Bedienung von beliebigen Anzeigen außerhalb von Fortbewegungsmitteln eingesetzt werden.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen mit Bezug zu den Figuren im Detail beschrieben.
- 1 stellt die Erzeugung eines Gesamtdimmungssignals oder Gesamthelligkeitssignals dar.
- 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen System dargestellt.
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In 1 ist dargestellt, wie ein Gesamthelligkeitssignal oder Gesamtdimmungssignal 6 abhängig von einem automatisch erstellten ersten Helligkeitssignal oder Dimmungssignal 3 und abhängig von einem manuell erzeugten zweiten Helligkeitssignal oder Dimmungssignal 4 bestimmt wird.
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Das erste Dimmungssignal 3 wird abhängig von einem Umfeldhelligkeitssignal 2, abhängig von der aktuellen Uhrzeit 12 und abhängig von einer Fahrsituation 13 des Fahrzeugs bestimmt. Dabei wird das Umfeldhelligkeitssignal 2 mittels der von einer Kamera erfassten Bilder bestimmt. Dazu werden ein oder mehrere Messfenster 11 innerhalb der von der Kamera erfassten Bilder ausgewertet. Das oder die Messfenster 11 können dabei in ihren Ausmaßen und in ihrer Position innerhalb des Bildes geeignet parametriert werden. Die Fahrsituation 13 des Fahrzeugs kann anhand der Fahrzeuggeschwindigkeit und anhand der von dem Fahrzeug befahrenen Straße definiert werden. Die Erzeugung des ersten Dimmungssignals 3 abhängig von dem Umfeldhelligkeitssignal 2, abhängig von der aktuellen Uhrzeit 12 und abhängig von der Fahrsituation 13 kann beispielsweise mit einem ersten Kennfeld 15 erfolgen. Dieses erste Kennfeld 15 ordnet jeder beliebigen Kombination aus dem Umfeldhelligkeitssignal 2, der aktuellen Uhrzeit 12 und der Fahrsituation ein bestimmtes erstes Dimmungssignal 3 zu.
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Mittels eines erfindungsgemäßen Tasters 9, welcher manuell zu betätigen ist, wird das zweite Dimmungssignal 4 erzeugt. Die Erzeugung des Gesamtdimmungssignals 6 abhängig von dem ersten Dimmungssignal 3 und dem zweiten Dimmungssignal 4 kann durch ein zweites Kennfeld 16 erfolgen. Dieses zweite zweidimensionale Kennfeld 16 ordnet jeder beliebigen Kombination aus dem ersten Dimmungssignal 3 und dem zweiten Dimmungssignal 4 ein Gesamtdimmungssignal 6 zu. Dieses Gesamtdimmungssignal 6 kann dann einer Elektronik in einer Anzeige zugeführt werden, welche das Gesamtdimmungssignal 6 auswertet und eine entsprechende Dimmung der Hintergrundbeleuchtung der Anzeige durchführt.
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In 2 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt, welches als erfindungsgemäßes System 20 einen digitalen Rückspiegel umfasst. Dazu ist z.B. in der seitlichen Karosserie des Fahrzeugs 10 eine Kamera 7 eingebaut, welche das rückwärtige Umfeld des Fahrzeugs 10 überwacht und damit die Funktion eines Rückspiegels 8 des Fahrzeugs 10 ersetzen kann. Der digitale Rückspiegel 20 umfasst neben der Kamera 7 Steuermittel 14, einen erfindungsgemäßen Taster 9 und einen Monitor 1, auf welchem bei aktivem digitalem Rückspiegel die Bilder der Kamera 7 dargestellt werden. Durch eine entsprechende Auswertung der Bilder der Kamera 7 erzeugen die Steuermittel 14 das erste Dimmungssignal während der Taster 9 den Steuermitteln 14 das zweite Dimmungssignal 4 zuliefert. Die Steuermittel 14 kombinieren diese beiden Dimmungssignale 3, 4 entsprechend und stellen abhängig von dem Ergebnis dieser Kombination die Helligkeit des Monitors 1 ein.
