DE102012019508A1

DE102012019508A1 - Kraftfahrzeug mit Umgebungssensor und Display

Info

Publication number: DE102012019508A1
Application number: DE201210019508
Authority: DE
Inventors: Lars Woyna; Michael Schreiber
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-04-10

Abstract

Ein Fahrzeug umfasst wenigstens einen einen Sektor (6, 7, 9) der Umgebung des Fahrzeugs (1) erfassenden Umgebungssensor (4, 5, 8) und ein Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) zum Anzeigen einer von Daten des Umgebungssensors (4, 5, 8) abgeleiteten Darstellung des Sektors (6, 7, 9). Das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) umfasst einen an einer Außenscheibe (11; 31) der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (1) angeordneten Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30), der wenigstens zeitweilig transparent ist, um eine Beobachtung der Umgebung des Fahrzeugs (1) durch den Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30) hindurch zu ermöglichen. Eine Steuereinheit (22) des Displays (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) ist mit Mitteln (21) zum Überwachen der Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs (1) verbunden und eingerichtet, anhand der Blickrichtung zu beurteilen, ob der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) beachtet oder nicht, die Auffälligkeit der Darstellung hoch zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) beachtet, und die Auffälligkeit niedrig zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) nicht beachtet.

Description

Fahrzeuge für den Straßenverkehr sind gegenwärtig durchgehend mit Rückspiegeln ausgestattet, die ihrem Fahrer die Überwachung des hinter dem Fahrzeug liegenden Verkehrsraums ermöglichen. Die Rückspiegel belegen notwendigerweise einen Teil des Blickfeldes des Fahrers, wenn dieser nach vorne blickt, und verdecken somit Teile des Verkehrsraums vor dem Fahrzeug. Insbesondere bei modernen Kraftfahrzeugen kann dies zu einem Sicherheitsproblem werden, da die Außenspiegel häufig unmittelbar an einer A-Säule des Fahrzeugs montiert sind, so dass die von Außenspiegel und A-Säule verdeckten Bereiche des vorderen Verkehrsraums unmittelbar aneinandergrenzen, und die Stärke der A-Säule aufgrund erhöhter Anforderungen an die statische Stabilität der Fahrgastzelle, der Notwendigkeit, Airbags in der A-Säule unterzubringen, etc., größer ist als bei älteren Modellen. So können A-Säulen und Außenspiegel das Sichtfeld des Fahrers unter ungünstigen Umständen so weit einschränken, dass ein anderes Fahrzeug sich im verdeckten Bereich unbemerkt nähern kann.
Das Problem des großen verdeckten Bereichs könnte zwar theoretisch durch ein Verkleinern der Rückspiegel behoben werden, doch nähme man damit andere schwerwiegende Nachteile in Kauf, da mit einer Verkleinerung der Spiegelabmessungen auch stets eine Verkleinerung des mit ihrer Hilfe überwachbaren Ausschnitts des rückwärtigen Verkehrsraums einhergeht. Zwar ließe sich dieser Ausschnitt durch Verstärken einer konvexen Krümmung der Rückspiegel vergrößern, doch führt dies gleichzeitig zu einer verkleinerten Darstellung der im rückwärtigen Verkehrsraum sichtbaren Objekte. Dies macht es dem Fahrer schwierig, den Abstand zu einem in einem Rückspiegel sichtbaren Objekt richtig einzuschätzen, und es erhöht die Gefahr, dass ein Objekt übersehen wird.
Aus DE 10 2004 060 776 A1 ist bekannt, Rückspiegel eines Fahrzeugs durch eine Kamera und ein Display zu ersetzen, an dem Bilder der Kamera dem Fahrer wiedergegeben werden. Ein solches Display kann am Cockpit angeordnet sein, doch die Vielzahl von anderen am Cockpit herkömmlicherweise untergebrachten Anzeigeinstrumenten und Bedienelementen zwingt dazu, die Abmessungen eines solchen Displays klein zu halten, so dass die oben beschriebenen Probleme auch hier nicht gelöst werden. Alternativ wird vorgeschlagen, Teile der Frontscheibe als Anzeigefläche eines Headup-Displays zu verwenden. Eine solche Anzeigefläche unterliegt zwar nicht den Größeneinschränkungen eines ins Cockpit eingebauten Displays, und bei ausreichender Lichtstärke des Displays kann die Wahrscheinlichkeit, dass ein angezeigtes Objekt vom Fahrer übersehen wird, gering gemacht werden, doch ergibt sich hier wieder das Problem, dass, wenn das Anzeigebild des Headup-Displays die durch den Anzeigeschirm hindurch sichtbare Umgebung des Fahrzeugs überstrahlt, die Sicht des Fahrers nach vorn eingeschränkt ist.
Aufgabe der Erfindung ist, ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem der Fahrer wirksam davor geschützt ist, sicherheitsrelevante Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs, sowohl in Fahrtrichtung vor als auch hinter dem Fahrzeug, zu übersehen.
Die Aufgabe wird gelöst, indem bei einem Fahrzeug mit wenigstens einem einen Sektor der Umgebung des Fahrzeugs erfassenden Umgebungssensor und einem Display zum Anzeigen einer von Daten des Umgebungssensors abgeleiteten Darstellung des Sektors, wobei das Display einen Anzeigeschirm umfasst, der wenigstens zeitweise transparent ist, um eine Beobachtung der Umgebung des Fahrzeugs durch den Anzeigeschirm und eine Außenscheibe der Fahrgastzelle des Fahrzeugs hindurch zu ermöglichen, eine Steuereinheit des Displays mit Mitteln zur Überwachung der Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs verbunden ist und eingerichtet ist, anhand der Blickrichtung zu beurteilen, ob der Fahrer das Display beachtet oder nicht, die Auffälligkeit der Darstellung hoch zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display beachtet, und die Auffälligkeit niedrig zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display nicht beachtet. Solange der Fahrer das Display nicht beachtet, kann davon ausgegangen werden, dass seine Aufmerksamkeit der in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Umgebung gilt, so dass es zweckmäßig ist, seine Wahrnehmung nicht durch eine auffällige Darstellung auf dem Anzeigeschirm abzulenken. Wenn aber anhand der Blickrichtung des Fahrers erkennbar ist, dass seine Aufmerksamkeit der Darstellung auf dem Anzeigeschirm gilt, dann ist es zweckmäßig, deren Auffälligkeit zu erhöhen, um dem Fahrer eine schnelle und sichere Beurteilung der Verkehrslage zu ermöglichen.
Im einfachsten Falle könnte die Auffälligkeit der Darstellung niedrig gemacht werden, indem das Display zeitweilig ausgeschaltet wird. Bevorzugt ist allerdings, wenn die Darstellung auf dem Anzeigeschirm des Displays auch bei niedrig auffälliger Darstellung sichtbar ist. Insbesondere wenn der Anzeigeschirm keine dauerhaft sichtbaren Grenzen zu einer angrenzenden, dauerhaft durchsichtigen Scheibenfläche hat, ist eine ständige Sichtbarkeit der Darstellung wünschenswert, damit der Fahrer weiß, wo er hinschauen muss, um die Steuereinheit zum Umschalten auf hoch auffällige Darstellung zu veranlassen, und nicht etwa das Umschalten unterbleibt, weil der Fahrer mit den Augen nach der Anzeigefläche sucht und sie nicht lange genug fixiert, um eine Reaktion der Steuereinheit zu ermöglichen.
Es gibt zahlreiche Wege, um die Auffälligkeit der Darstellung auf dem Anzeigeschirm zu erhöhen. Eine ist z. B. das Heraufsetzen der Leuchtstärke des Displays, denkbar ist auch das Umschalten auf eine blinkende Darstellung oder, eine ausreichende Größe der für den Anzeigeschirm nutzbaren Fläche vorausgesetzt, das Vergrößern der Darstellung.
Eine weitere, mit den vorgenannten Techniken kombinierbare Möglichkeit ist, die Auffälligkeit der Darstellung durch Vermindern der Transparenz des Anzeigeschirms zu erhöhen. Je geringer die Transparenz ist, umso weniger ist die Umgebung hinter dem Anzeigeschirm für den Fahrer sichtbar, und umso klarer treten die Details der Darstellung hervor.
Zum Steuern der Transparenz kann der Anzeigeschirm insbesondere eine elektrochrome Schicht umfassen.
Als Mittel zum Überwachen der Blickrichtung kann eine auf den Fahrer ausgerichtete Kamera vorgesehen sein. Eine solche Kamera kann gleichzeitig auch für andere Zwecke, z. B. für die Beurteilung der Aufmerksamkeit des Fahrers, herangezogen werden.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu beurteilen, dass der Fahrer das Display beachtet, sobald er in Richtung des Displays blickt. So kann dem Fahrer eine gut sichtbare Darstellung mit minimaler Verzögerung dargeboten werden.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, erst dann zu beurteilen, dass der Fahrer das Display beachtet, wenn er während einer vorgegebenen Mindestzeit kontinuierlich in Richtung des Displays blickt. Zwar muss dann zumindest diese Mindestzeit verstreichen, bevor die Steuereinheit auf hohe Auffälligkeit der Darstellung umschaltet, doch kann auf diese Weise vermieden werden, dass, wenn der Fahrer nur kurzzeitig in Richtung des Anzeigeschirms blickt, weil ihn ein dahinter außerhalb des Fahrzeugs liegendes Objekt interessiert, die Sicht auf das Objekt sofort durch die Umschaltung des Displays beeinträchtigt wird.
Der Anzeigeschirm kann eine Matrix von Pixeln umfassen, deren Helligkeit, Transparenz und/oder Farbe einzeln steuerbar ist. Derartige Matrizen sind aus Computer- oder TV-Flachbildschirmen, Digitalprojektoren etc. bekannt.
Um die auf einem solchen Anzeigeschirm dargestellten Objekte scharf zu sehen, muss der Fahrer seine Augen an den Abstand zum Anzeigeschirm anpassen. Eine Vergenzbewegung der Augen, die zwangsläufig stattfindet, wenn der Fahrer seinen Blick von weit entfernten Objekten der Umgebung vor dem Fahrzeug ab- und dem Anzeigeschirm zuwendet, kann ebenfalls von den Mitteln zum Überwachen der Blickrichtung erfasst werden und als Entscheidungskriterium herangezogen werden, ob der Fahrer tatsächlich das Display beachtet oder vielmehr auf ein hinter dem Anzeigeschirm liegendes Objekt der Umgebung schaut.
Einer anderen Ausgestaltung zufolge ist das Display ein Headup-Display, bei dem der Anzeigeschirm lediglich dazu dient, Licht eines Projektors auf die Augen des Fahrers zu reflektieren. Um die Bilder eines solchen Headup-Displays scharf erkennen zu können, muss der Fahrer seine Augen nicht auf den Abstand zum Anzeigeschirm anpassen.
Zweckmäßigerweise kann auch ein Bedienelement zum manuellen Umschalten der Auffälligkeit der Darstellung vorgesehen sein. Ein solches Bedienelement kann einerseits zum Umschalten zwischen verschiedenen Betriebsmodi, etwa einer dauerhaft gering auffälligen Darstellung, einer dauerhaft hoch auffälligen Darstellung und einer je nach Beurteilungsergebnis der Steuereinheit veränderlichen Auffälligkeit der Darstellung dienen, andererseits kann das Bedienelement auch vorgesehen sein, um den von der Steuereinheit gewählten Grad der Auffälligkeit zu korrigieren, wenn dieser den Bedürfnissen des Fahrers nicht angemessen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Aus dieser Beschreibung und den Figuren gehen auch Merkmale der Ausführungsbeispiele hervor, die nicht in den Ansprüchen erwähnt sind. Solche Merkmale können auch in anderen als den hier spezifisch offenbarten Kombinationen auftreten. Die Tatsache, dass mehrere solche Merkmale in einem gleichen Satz oder in einer anderen Art von Textzusammenhang miteinander erwähnt sind, rechtfertigt daher nicht den Schluss, dass sie nur in der spezifisch offenbarten Kombination auftreten können; stattdessen ist grundsätzlich davon auszugehen, dass von mehreren solchen Merkmalen auch einzelne weggelassen oder abgewandelt werden können, sofern dies die Funktionsfähigkeit der Erfindung nicht in Frage stellt. Es zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug;
2 eine schematische Teilansicht der Fahrgastzelle des Fahrzeugs aus 1, gesehen aus der Perspektive des Fahrers;
3 einen schematischen Schnitt durch eine Frontscheibe;
4 eine Teilansicht der Frontscheibe mit einer minder auffälligen Darstellung auf einem Anzeigeschirm;
5 die Frontscheibe mit hoch auffälliger Darstellung, und
6 einen schematischen Schnitt durch eine Seitenfensterscheibe.
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung. Das dargestellte Fahrzeug 1 ist ein PKW, doch die im Folgenden erläuterte Erfindung ist auch anwendbar auf andere Fahrzeugtypen wie LKW, Busse etc.
Anders als üblich trägt das Fahrzeug 1 an Fahrer- und Beifahrertür 2, 3 keine Außenspiegel, stattdessen ist an geeigneter Stelle der Karosserie, hier z. B. an beiden Türen 2, 3, eine Kamera 4 bzw. 5 montiert, deren in der Figur durch Strichpunktlinien begrenztes Blickfeld 6 bzw. 7 sich entlang der Flanken des Fahrzeugs 1 sektorförmig nach hinten erstreckt. Eine Anbringung der Kameras an A-, B- oder C-Säulen käme ebenfalls in Betracht. Da die Kameras 4, 5 zum Erfassen der Blickfelder 6, 7 wesentlich weniger weit von der Fahrzeugkarosserie vorspringen müssen als zwei Außenspiegel, die dem Fahrer die Überwachung der gleichen Blickfelder 6, 7 ermöglichen, bewirkt der Wegfall der Außenspiegel eine Verbesserung des Cw-Wertes des Fahrzeugs 1 sowie eine Verkleinerung seiner für den Luftwiderstand relevanten Querschnittsfläche. Eine weitere Kamera 8 mit einem entgegen der Fahrtrichtung nach hinten ausgerichteten Blickfeld 9 kann am Heck des Fahrzeugs 1, z. B. am oberen Rand einer Heckscheibe 10, montiert sein.
Durch eine Frontscheibe 11 hindurch erkennt man die Oberseite eines Armaturenbretts 12 und ein Lenkrad 13. Projektoren 14, 15, 16 von drei Head-Up-Displays sind an der aus Sicht des Fahrers linken bzw. rechten Ecke und in der Mitte des Armaturenbretts 12 eingelassen. Die Projektoren 14, 15, 16 sind so angeordnet und orientiert, dass von ihnen emittiertes Licht an der Unterseite der Frontscheibe 11 reflektiert wird und auf die Augen des Fahrers trifft. Zu den Head-Up-Displays gehören ferner Bereiche 17, 18, 19 der Frontscheibe 11, an denen jeweils das Licht eines der Projektoren 14, 15, 16 reflektiert wird, und die so die Funktion eines Anzeigeschirms erfüllen, auf dem der Fahrer das von dem entsprechenden Projektor erzeugte Bild zu sehen meint. Die Bereiche 17 bzw. 18 befinden sich an den unteren Ecken der Frontscheibe 11, benachbart zu den Kameras 4 bzw. 5, die die von ihnen wiedergegebenen Bilddaten liefern, und jeweils nur durch A-Säulen 20 getrennt von dem Ort, an dem sich herkömmlicherweise ein hier durch die Headup-Displays ersetzter Außenspiegel befinden würde. Der Anzeigeschirm 19 des dritten Projektors 16 befindet sich mittig am oberen Rand der Frontscheibe 11 und ersetzt dort einen Innenrückspiegel.
Anstatt als Teile der Frontscheibe 11 können die Bereiche 17, 18, 19 auch als eigenständige, aus Sicht des Fahrers vor der Frontscheibe 11 angeordnete Platten realisiert sein. Indem diese Platten nicht parallel zur Frontscheibe 11 ausgerichtet sein müssen, gewährleisten sie eine größere Freiheit bei der Platzierung der Projektoren 14, 15, 16 im Armaturenbrett 12.
Wie am besten in 2 zu erkennen, ist eine weitere Kamera 21 am Dachhimmel des Fahrzeugs 1 benachbart zur Oberkante der Frontscheibe 11 angeordnet und auf den Fahrer ausgerichtet. Eine mikroprozessorgestützte Bildauswertungs- und Steuereinheit 22 (siehe 1) ist an die Kamera 21 angeschlossen, um deren Bilder zu empfangen. Die Steuereinheit 22 kann in an sich bekannter Weise dazu dienen, durch Beobachtung unwillkürlicher Bewegungen des Fahrers, wie etwa Bewegungen der Augenlider, die Müdigkeit des Fahrers zu beurteilen und ein Warnsignal zu liefern, wenn Hinweise auf eine übermäßige Ermüdung vorliegen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist wesentliche Aufgabe der Auswertungs- und Steuereinheit 22, anhand von von der Kamera 21 gelieferten Bildern der Augen des Fahrers dessen Blickrichtung abzuschätzen und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Abschätzung die von den Projektoren 14 bis 16 und Anzeigeschirmen 17 bis 19 gebildeten Headup- Displays zwischen einer hoch auffälligen oder einer minder auffälligen Darstellung umzuschalten.
Es gibt diverse Möglichkeiten, die Auffälligkeit der Darstellung der Headup-Displays zu verändern, die an späterer Stelle im Einzelnen erläutert werden.
Solange die Überwachung der Blickrichtung ergibt, dass der Fahrer durch einen unmittelbar vor ihm liegenden Bereich der Frontscheibe 11 hindurch auf die vor ihm liegende Fahrbahn blickt, wählt die Steuereinheit 22 die minder auffällige Darstellung für sämtliche Headup-Displays. Unbewusste kurzzeitige Augenbewegungen des Fahrers, mit denen er die Umgebung auch abseits der Hauptblickrichtung erfasst, bleiben unberücksichtigt, was im einfachsten Falle darauf erreicht werden kann, dass diese Augenbewegungen aufgrund begrenzter zeitlicher Auflösung der Kamera 21 nicht erfasst werden. Da die minder auffällige Darstellung die hinter den Anzeigeschirmen 17, 18, 19 liegenden Bereiche der Fahrzeugumgebung nicht völlig überdeckt, ist die Sicht des Fahrers nach vorn allenfalls noch durch die A-Säulen 20 etwas eingeschränkt; Objekte, die sich in der Umgebung hinter den Anzeigeschirmen 17, 18, 19 befinden, werden jedoch gesehen.
Erst wenn die Steuereinheit 22 erkennt, dass der Fahrer einen der Anzeigeschirme 17, 18, 19 fixiert, schaltet sie diesen auf die höher auffällige Darstellung um. So wird dem Fahrer, wenn seine Aufmerksamkeit wirklich einem der Headup-Displays gilt, die Erkennung der dort dargestellten Objekte erleichtert. Der Fahrer kann so schneller auf das Gesehene reagieren, was die Sicherheit des Fahrens verbessert.
Bei der Entscheidung über die Auffälligkeit der Darstellung auf einem Headup-Display kann nicht nur die momentane Blickrichtung des Fahrers, sondern auch deren Entwicklung berücksichtigt werden. So besteht z. B. die Möglichkeit, bei einer sprunghaften Augenbewegung in Richtung eines der Anzeigeschirme 17, 18, 19 auf eine auffälligere Darstellung umzuschalten, nicht aber, insbesondere im Falle der an den Ecken der Frontscheibe 11 angeordneten Anzeigeschirme 17, 18, wenn sich die Augen des Fahrer langsam und gleichmäßig dort hin bewegen. Der Grund für eine solche gleichmäßige Augenbewegung kann sein, dass der Fahrer eine mögliche Gefahrenquelle außerhalb des Fahrzeugs wie etwa eine Person oder ein Tier am Fahrbahnrand, im Blick behält, während sich das Fahrzeug nähert.
Es gibt diverse Möglichkeiten die Auffälligkeit der Bilddarstellung durch die Headup-Displays zu verändern. Diese können je nach Ausgestaltung einzeln oder auch in Kombination miteinander zum Einsatz kommen. Eine erste Möglichkeit ist das Heraufsetzen der Lichtstärke des Projektors 14, 15, 16, so dass die projizierten Bilder für den Fahrer stärker von der durch den Anzeigeschirm 17, 18 bzw. 19 hindurch als Hintergrund sichtbaren Umgebung abheben.
Eine zweite Möglichkeit ist das Umschalten auf eine blinkende Wiedergabe. Die wechselnde Helligkeit der projizierten Objekte ermöglicht dem Fahrer eine schnelle und sichere Unterscheidung zwischen diesen und Objekten der durch den Anzeigeschirm hindurch sichtbaren Umgebung vor dem Fahrzeug 1.
Ferner kann die Auffälligkeit erhöht werden durch Vergrößern des Anzeigeschirms, wie in 2 dargestellt, wo jeweils Bezugszeichen 17, 19 Anzeigeschirme in normaler, minder auffälliger Größe und Bezugszeichen 17', 19' vergrößerte Anzeigeschirme bezeichnen. Eine solche Vergrößerung kann z. B. durch eine Verstellung der Objektivbrennweite des zugeordneten Projektors 14 bzw. 16 erreicht werden.
Je größer der Teil der Frontscheibe ist, den der vergrößerte Anzeigeschirm 17' bzw. 19' einnimmt, umso schwieriger ist es für den Fahrer, durch Ändern der Blickrichtung ein Zurückschalten auf die minder auffällige Darstellung zu bewerkstelligen. Daher ist es bei dieser Ausgestaltung besonders zweckmäßig, einen Schalter 23 vorzusehen, den der Fahrer mit der Hand betätigen kann, um jederzeit willkürlich zwischen der hoch auffälligen, vergrößerten und der minder auffälligen, kleinen Darstellung umschalten zu können.
Ein solcher Schalter 23 kann unabhängig von der jeweils zum Verändern der Auffälligkeit der Darstellung genutzten Technik vorgesehen sein, einer Weiterbildung zufolge kann der Schalter 23 auch zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi der Steuereinheit 22 dienen: während beispielsweise ein kurzes Antippen des Schalters 23 jeweils nur für eine begrenzte Zeit ein Umschalten der Auffälligkeit der Darstellung bewirkt und nach Verstreichen dieser Zeit die Auffälligkeit wieder von der Steuereinheit 22 bestimmt wird, kann durch längeres Gedrückthalten des Schalters 23 jeweils ein Wechsel zwischen dauerhaft minder auffälliger Darstellung, dauerhaft hoch auffälliger Darstellung und von der Steuereinheit 22 anhand der Blickrichtung des Fahrers festgelegter Auffälligkeit der Darstellung umgeschaltet werden.
Alle oben beschriebenen Techniken zum Verändern der Auffälligkeit der Darstellung beeinflussen lediglich die Arbeitsweise der Projektoren 14–16. Daher kann im einfachsten Fall eine völlig herkömmliche Frontscheibe 11 zum Einsatz kommen, deren Anzeigeschirme 17–19 sich in keiner intrinsischen Eigenschaft vom Rest der Frontscheibe 11 unterscheiden. Eine Unterscheidung zwischen Anzeigeschirm und Rest der Frontscheibe ergibt sich hier einfach dadurch, dass der Anzeigeschirm vom Projektionsstrahl eines der Projektoren 14-16 getroffen wird und diesen reflektiert, der Rest der Frontscheibe 13 jedoch nicht.
3 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Frontscheibe 11 und das angrenzende Armaturenbrett 12 gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung. Der Schnitt zeigt den Projektor 14, doch kann der Aufbau der Scheibe 11 in Höhe jedes anderen Projektors der gleiche sein wie in der Figur gezeigt: im Bereich des Anzeigeschirms 17 enthält die Frontscheibe 11 eine Schicht 24, deren Transparenz durch Anlegen eines elektrischen Signals von der Steuereinheit 22 steuerbar ist. Derartige sogenannte elektrochrome Schichten sind bekannt, und mit solchen Schichten ausgestattete Glasscheiben sind unter der Bezeichnung „smart glass” verfügbar. Die elektrochrome Schicht 24 kann, wie in 3 dargestellt, geschützt zwischen zwei Glasschichten 25 in die Frontscheibe 11 eingebettet sein; denkbar ist auch, die elektrochrome Schicht 24 an der Innenseite der Frontscheibe 11 anzukleben.
Wenn, wie oben erwähnt, die Anzeigeschirme 17–19 als von der Frontscheibe 11 getrennte Platten ausgebildet sind, kann die elektrochrome Schicht 24 auch jeweils an diesen Platten vorgesehen sein; da die Frontscheibe 11 dann keine erfindungsspezifische Anpassung benötigt, ist diese Variante preiswert zu realisieren.
Die Wirkung der elektrochromen Schicht 24 wird deutlich in einem Vergleich der 4 und 5. Beide zeigen schematisch eine Szenerie, die sich dem Fahrer beim Blick durch die Frontscheibe 11 darbietet: solange der Fahrer auf die vor ihm liegende Fahrspur 26 des eigenen Fahrzeugs 1 oder auf auf der Gegenspur entgegenkommende Fahrzeuge wie 27 blickt, registriert die Steuereinheit 22 anhand der Bilder der Kamera 21, dass der Fahrer nicht in Richtung des Anzeigeschirms 17 blickt, und der Projektor 14 projiziert das von der Kamera 4 gelieferte Bild auf den transparenten Anzeigeschirm 17. Das Bild verdeckt daher nicht die Umgebung hinter dem Anzeigeschirm 17, so dass der Fahrer, auch wenn sein Blick nicht direkt auf den Anzeigeschirm 17 gerichtet ist, in der Lage ist, dort Bewegungen wie etwa ein unversehens zwischen Bäumen hervortretendes Tier 28 wahrzunehmen und darauf zu reagieren.
Sobald die Steuereinheit 22 wahrnimmt, dass der Fahrer in Richtung des Anzeigeschirms 17 blickt, setzt sie die Auffälligkeit der Darstellung auf dem Anzeigeschirm 17 hoch, indem sie dessen elektrochrome Schicht 24 wie in 5 gezeigt intransparent schaltet. Falls das Tier 28 am Fahrbahnrand den Blick des Fahrers in Richtung des Anzeigeschirms 17 gelenkt hat, würde das Tier 28 zwar großenteils hinter dem nun intransparenten Anzeigeschirm 17 verschwinden, doch hat dies in der Praxis kaum Auswirkungen, da der Anzeigeschirm 17 nur dann transparent werden kann, wenn der Fahrer durch Blicken in Richtung des Anzeigeschirms 17 das Tier 28 bereits bemerkt hat und somit gewarnt ist. Da sich das Fahrzeug 1 relativ zum Tier 28 bewegt, ist außerdem die Zeitspanne, während derer der Anzeigeschirm 17 das Tier 28 verbergen kann, nur kurz.
Einer Weiterbildung zufolge kann vorgesehen werden, dass die Steuereinheit 22 nicht nur die momentane Blickrichtung des Fahrers erfasst, sondern deren Entwicklung über eine Zeitspanne von einigen Sekunden hinweg verfolgt. Wenn diese Verfolgung ergibt, dass der Blick des Fahrers kontinuierlich von der Mitte seines Sichtfeldes seitwärts wandert, dann kann dies z. B. darauf zurückzuführen sein, dass er das Tier 28 bereits in einiger Entfernung von seinem Fahrzeug 1 entdeckt hat und es im Auge behält, während er weiter fährt. Wenn daher der Blick des Fahrers am Ende einer kontinuierlichen Seitwärtsbewegung auf den Anzeigeschirm 17 trifft, dann besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer nicht an der Darstellung auf dem Anzeigeschirm 17 interessiert ist, sondern an einem Objekt der Umgebung, das aufgrund der Bewegung des Fahrzeugs hinter den Anzeigeschirm 17 gewandert ist. In einem solchen Fall kann es zweckmäßig sein, nicht durch Umschalten auf eine hoch auffällige Darstellung die Verfolgung des Objekts zu erschweren, sondern die Darstellung unverändert zu lassen. Eine Umschaltung in den intransparenten Zustand erfolgt gemäß dieser Weiterbildung nur, wenn eine ungleichmäßige, mit der Annahme, dass der Fahrer ein Objekt außerhalb des Fahrzeugs mit den Augen verfolgt, unvereinbare Augenbewegung den Blick des Fahrers auf den Anzeigeschirm 17 geführt hat.
Falls hingegen tatsächlich das vom Projektor 14 erzeugte Bild die Aufmerksamkeit des Fahrers auf sich gezogen hat, führt das Intransparentwerden des Anzeigeschirms 17 dazu, dass, wie in 5 zu sehen, das projizierte Bild ohne störend überlagernden Hintergrund sichtbar wird. So kann der Fahrer z. B. ein sich von hinten näherndes, überholendes Fahrzeug 29 schnell und sicher erkennen und darauf angemessen reagieren.
Anstelle der oben beschriebenen Headup-Displays können auch andere, wenigstens zeitweilig transparente Anzeigeschirme im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Denkbar ist z. B., an einer Außenscheibe der Fahrgastzelle eine Flüssigkristallmatrix anzubringen, deren Transparenz oder Farbe pixelweise steuerbar ist, um die von den Kameras 4, 5 oder 8 aufgenommenen Bilder anzuzeigen, am Ort der transparent oder partiell transparent bleibenden Pixel aber die dahinter liegende Umgebung weiter sichtbar zu lassen. Anders als bei einem Headup-Display, dessen Bilder mit auf unendliche Entfernung fokussierten Augen scharf sichtbar sind, muss der Fahrer, um das Bild auf einem solchen Matrixdisplay scharf zu sehen, seine Augen auf die Entfernung des Matrixdisplays scharf stellen. Eine hierfür erforderliche Vergenzbewebung seiner Augen ist mit Hilfe der Kamera 21 erfassbar und kann für eine Entscheidung über die Auffälligkeit der Darstellung herangezogen werden: wenn eine Bewegung der Blickrichtung des Fahrers auf den Anzeigeschirm festgestellt wird, und gleichzeitig eine Vergenzbewegung der Augen aufgetreten ist, dann gilt das Interesse des Fahrers dem Anzeigeschirm und die Auffälligkeit der Darstellung wird heraufgesetzt. Fehlt jedoch die Vergenzbewegung, dann blickt der Fahrer in Wirklichkeit durch den Anzeigeschirm hindurch, und die Auffälligkeit der Darstellung bleibt niedrig.
Wie in 2 gezeigt, kann ein solcher Matrix-Anzeigeschirm 30 insbesondere an einem Fenster 31 der Fahrer- oder Beifahrertür 2 bzw. 3 angebracht sein, um von der Kamera 4 bzw. 5 aufgenommene Bilder dem Fahrer an genau dem Ort darzubieten, an dem er sie von Fahrzeugen mit Außenspiegeln her zu sehen gewohnt ist. Wie in 6 dargestellt kann, ein solcher Matrix-Anzeigeschirm 30 ebenfalls mit einer elektrochromen Schicht 24 kombiniert sein, um, wenn die Steuereinheit 22 feststellt, dass der Fahrer den Anzeigeschirm 30 betrachtet, die dahinter liegende Umgebung zu verbergen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Tür
3: Tür
4: Kamera
5: Kamera
6: Kamera
7: Blickfeld
8: Kamera
9: Blickfeld
10: Heckscheibe
11: Frontscheibe
12: Armaturenbrett
13: Lenkrad
14: Projektor
15: Projektor
16: Projektor
17: Anzeigeschirm
18: Anzeigeschirm
19: Anzeigeschirm
20: A-Säule
21: Kamera
22: Steuereinheit
23: Schalter
24: Schicht (elektrochrom)
25: Glasschicht
26: Fahrspur
27: Fahrzeug
28: Tier
29: Fahrzeug
30: Matrix-Anzeigeschirm
31: Fenster

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004060776 A1 [0003]

Claims

Fahrzeug mit wenigstens einem einen Sektor (6, 7, 9) der Umgebung des Fahrzeugs (1) erfassenden Umgebungssensor (4, 5, 8) und einem Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) zum Anzeigen einer von Daten des Umgebungssensors (4, 5, 8) abgeleiteten Darstellung des Sektors (6, 7, 9), wobei das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) einen Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30) umfasst, der wenigstens zeitweilig transparent ist, um eine Beobachtung der Umgebung des Fahrzeugs (1) durch den Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30) und eine Außenscheibe (11; 31) der Fahrgastzelle des Fahrzeugs (1) hindurch zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (22) des Displays (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) mit Mitteln zum Überwachen der Blickrichtung (21) eines Fahrers des Fahrzeugs (1) verbunden und eingerichtet ist, anhand der Blickrichtung zu beurteilen, ob der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) beachtet oder nicht und die Auffälligkeit der Darstellung hoch zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) beachtet, und die Auffälligkeit niedrig zu machen, wenn beurteilt wird, dass der Fahrer das Display (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) nicht beachtet.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Darstellung auf dem Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30) auch bei niedrig auffälliger Darstellung sichtbar ist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) eingerichtet ist, die Auffälligkeit der Darstellung durch Heraufsetzen der Leuchtstärke des Displays (14, 17; 15, 18; 16, 19; 30) und/oder Vergrößern der Darstellung zu erhöhen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (26) eingerichtet ist, die Auffälligkeit der Darstellung durch Vermindern der Transparenz des Anzeigeschirms (17; 18; 19; 30) zu erhöhen.
Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeschirm (17; 18; 19; 30) eine elektrochrome Schicht (24) umfasst.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Überwachen der Blickrichtung eine auf den Fahrer ausgerichtete Kamera umfassen.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, zu beurteilen, dass der Fahrer das Display beachtet, wenn der Fahrer in Richtung des Displays blickt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eingerichtet ist, zu beurteilen, dass der Fahrer das Display beachtet, wenn der Fahrer während einer vorgegebenen Mindestzeit kontinuierlich in Richtung des Displays blickt.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anzeigeschirm (28) eine Matrix von Pixeln umfasst, deren Helligkeit, Transparenz und/oder Farbe einzeln steuerbar ist.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Display ein Head-Up-Display (17, 20; 18, 21; 19, 22) ist und einen den Anzeigeschirm (20; 21; 22) anstrahlenden Bildprojektor (17; 18; 19) umfasst.
Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Bedienelement (23) zum manuellen Umschalten der Auffälligkeit der Darstellung.