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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs, auf eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs und auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen.
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Zur Vermeidung von Blendeffekten sind im Automobilbereich insbesondere mechanische Blenden und Rückspiegel bekannt, welche Licht von den rückwärtigen Ansichten direkt reflektieren und dabei im gesamten Sichtbereich einen gleichartigen oder gegebenenfalls gleichartig veränderbaren Reflexionsgrad des Lichts haben. Es sind Monitore im Fahrzeug bekannt, welche die von einer Kamera, insbesondere einer Heckkamera, aufgenommenen Bildinformationen mit gleichartigen oder gleichartig veränderten Helligkeitsinformationen wiedergeben. Auch sind Head-Up-Displays (HUDs) bekannt, welche in einen Sichtbereich des Fahrers Zusatzinformationen einblenden, wie z. B. Ansichten, die beispielsweise über zusätzliche Infrarotkameras aufgenommen werden. Die
DE 103 23 560 A1 offenbart eine Kamera und eine Vorrichtung zur Ermittlung der Helligkeit der Umgebung eines Kraftfahrzeuges. Die
DE 10 2009 028 498 A1 offenbart eine Projektionsanzeigevorrichtung für Fahrzeuge. Die
EP 209 36 03 A1 offenbart eine Head-Up-Anzeige mit Helligkeitssteuerung. Die
GB 236 84 03 B offenbart eine Head-Up-Anzeige.
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Aus der
EP 1 487 659 B1 ist ein Kombiinstrument zum Einbau in das Armaturenbrett eines Fahrzeuges bekannt.
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Aus der
DE 10 2008 043 828 A1 ist ein Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen von lichttechnischen Parametern eines projizierbaren Zeichens bekannt.
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Aus der
DE 199 52 945 B4 ist ein System zum Eliminieren von Blendungen einer eine Szene durch eine Scheibe hindurch beobachtenden Person sowie Scheibe bekannt.
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Aus der
DE 10 2005 003 428 A1 ist ein Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Darstellung eines beleuchteten physikalischen Gegenstands bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs, eine verbesserte Vorrichtung zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs und ein verbessertes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zumindest eine Fahrzeugkamera aufweist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Bestimmen einer Blendcharakteristik basierend auf einer Bildinformation von der zumindest einen Fahrzeugkamera, wobei die Blendcharakteristik von zumindest einer außerhalb des Fahrgastraums angeordneten Blendlichtquelle bewirkt wird; und
- Erzeugen eines Blendvermeidungsparameters eines Ansteuersignals für das Anzeigegerät ansprechend auf die Blendcharakteristik, wobei der Blendvermeidungsparameter ausgebildet ist, um in einem Bildbereich des Anzeigegerätes eine optische Wirkung zu generieren, sodass eine durch die Blendlichtquelle bewirkte Sichtminderung oder Blendung zumindest eines Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, wie ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug. Bei dem Anzeigegerät kann es sich um einen Bildschirm, ein Projektionsanzeigegerät bzw. ein sogenanntes Head-Up-Display oder eine sonstige Anzeigeeinrichtung handeln. Der Bildbereich des Anzeigegerätes kann eine Anzeigefläche zur Ausgabe bzw. Anzeige eines Bildes oder eines auf der Bildinformation basierenden Bildes im Fahrzeuginnenraum aufweisen. Der Bildbereich kann eine aktive Anzeigefläche aufweisen, wenn das Anzeigegerät ein Bildschirm, bildschirmähnliches Gerät oder eine transmissive Fläche ist. Dabei kann das Anzeigegerät ausgebildet sein, um ein Bild oder das auf der Bildinformation basierende Bild in dem Bildbereich anzuzeigen. Der Bildbereich kann eine passive Anzeigefläche, wie z. B. einen Abschnitt einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs, aufweisen, wenn das Anzeigegerät ein Projektionsanzeigegerät ist. Dabei kann das Anzeigegerät ausgebildet sein, um ein Bild oder das auf der Bildinformation basierende Bild auf den Bildbereich zu projizieren. Bei der Fahrzeugkamera kann es sich um eine Standbildkamera und/oder Videokamera handeln. Beispielsweise kann eine Fahrzeugkamera eingesetzt werden, um den Innenraum des Fahrzeugs zu überwachen, insbesondere um eine Augenposition zumindest eines Fahrzeuginsassen bzw. Betrachters des Anzeigegerätes zu erkennen. Auch kann eine Fahrzeugkamera eingesetzt werden, um einen Bereich außerhalb eines Innenraums des Fahrzeugs zu erfassen und/oder zu überwachen, insbesondere in Vorwärtsfahrtrichtung und/oder Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs. Die Fahrzeugkamera kann eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Bilddaten aufweisen, die von einem Sensor der Kamera erfasst wurden. Die Fahrzeugkamera kann eine Schnittstelle zum Ausgeben von Bildinformation aufweisen. Die Bildinformation kann eine Information über Bildpunkte eines mittels der Fahrzeugkamera aufgenommenen Bildes aufweisen. Die Bildinformation kann auch eine Information über Bildpunkte eines mittels des Anzeigegerätes anzuzeigenden Bildes aufweisen, wenn ein auf der Bildinformation basierendes Bild anzuzeigen ist. Die Bildinformation kann beispielsweise mittels Schwellwertentscheidung, Mustererkennung, geeigneten Filteralgorithmen und/oder Analysealgorithmen oder dergleichen verarbeitet werden, um die Blendcharakteristik in der Bildinformation zu bestimmen bzw. zu identifizieren. Die Blendcharakteristik kann zumindest einen von einer Blendlichtquelle hervorgerufenen charakteristischen Wert der Bildinformation aufweisen. Die Blendcharakteristik kann eine Blendgefahr durch die Blendlichtquelle angeben. Bei der Blendlichtquelle kann es sich um die Sonne oder eine Reflexion von Sonnenlicht, um einen Scheinwerfer oder eine sonstige künstliche Lichtquelle oder deren Lichtreflexion handeln. Die Blendlichtquelle kann dabei eine beliebige Geometrie aufweisen. Die Blendlichtquelle kann punktförmig sein oder auch eine Fläche beliebiger Form umfassen, welche einen wesentlich erhöhten Helligkeitswert bezüglich eines sie umgebenden Helligkeitswertes aufweist. Bei dem zumindest einen Betrachter des Anzeigegerätes kann es sich um einen Fahrzeuginsassen, insbesondere um einen Fahrer des Fahrzeugs und/oder einen Beifahrer bzw. Passagier in dem Fahrzeug, handeln. Der Blendvermeidungsparameter kann einen Parameter, eine Kennlinie, ein Kennfeld, einen Datensatz oder einen oder mehrere Vektoren aufweisen. Auch können mehrere Blendvermeidungsparameter vorgesehen sein, beispielsweise ein Blendvermeidungsparametersatz. Der Blendvermeidungsparameter umfasst eine Information dahin gehend, welche Bildbereiche anzupassen sind. Der Blendvermeidungsparameter ist ausgebildet, um eine Unterdrückung einer Blendung mittels des Anzeigegeräts zu bewirken. Auch kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um die Bildinformation zu verändern, sodass die Blendcharakteristik in einem basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bild unterdrückt oder entfernt wird. Der Blendvermeidungsparameter kann zu dem Ansteuersignal hinzugefügt, dem Ansteuersignal überlagert werden und/oder das Ansteuersignal in geeigneter Form modifizieren. Das Ansteuersignal ist ausgebildet, um die Ausgabe eines Bildes in dem Innenraum des Fahrzeugs mittels des Anzeigegerätes zu bewirken. Das Ansteuersignal kann die durch den Blendvermeidungsparameter modifizierte Bildinformation und den Blendvermeidungsparameter aufweisen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zumindest eine Fahrzeugkamera aufweist, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Schritte des oben genannten Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann die Vorrichtung Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt des oben genannten Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektronisches Gerät bzw. Steuergerät verstanden werden, das Bildinformationen empfängt und Ansteuersignale mit Blendvermeidungsparametern ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Des Weiteren können die beschriebenen Funktionalitäten auch auf Ausführungen in Hardware und in Software aufgeteilt oder auch in elektronischen Steuereinheiten zusammengefasst werden.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung eines oben genannten Verfahrens verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer, einer Vorrichtung oder einer elektronischen Steuereinheit ausgeführt wird.
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Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein in einem Fahrzeug vorhandenes Anzeigegerät auf geeignete Weise angesteuert werden, um eine erkannte mögliche Blendung zumindest eines Fahrzeuginsassen zu vermeiden. Dabei kann ein die Blendung bewirkender, anzuzeigender Bildinhalt zur Blendvermeidung modifiziert werden und/oder ein Bild zur optischen Abschirmung bezüglich einer Blendlichtquelle angezeigt werden.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine Unterdrückung einer Blendwirkung für Fahrzeuginsassen ermöglicht wird. Somit können Fahrsicherheit sowie Komfort erhöht werden. Zudem kann die Blendvermeidung ohne zusätzliche Einbauten am Fahrzeug erfolgen, wenn eine Bildaufnahmeeinheit und eine Bildausgabeeinheit vorhanden sind. Somit können Platz und Kosten eingespart werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens, insbesondere wobei das Anzeigegerät ein transmissives Anzeigegerät aufweist und die zumindest eine Fahrzeugkamera in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs blickt, kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter so erzeugt werden, dass als optische Wirkung eine Lichtdurchlässigkeit in dem Bildbereich des Anzeigegerätes in Abhängigkeit von der Blendcharakteristik gesteuert wird. Hierbei kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um eine Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz in zumindest einem Teilabschnitt des Bildbereichs zu reduzieren, sodass die durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung des zumindest einen Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird. Dabei kann der Bildbereich eine Projektionsfläche zur Ausgabe eines anzuzeigenden Bildes aufweisen. Der Bildbereich kann einen Teil einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs aufweisen, der optional mit einer optisch aktiven Einrichtung versehen sein kann, z. B. einer Folie, Beschichtung oder dergleichen. Das transmissive Anzeigegerät kann in die Frontscheibe integriert sein oder an einer dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Oberfläche der Frontscheibe angeordnet sein. Die Vermeidung der Blendwirkung wird hierbei durch eine modifizierte Lichtdurchlässigkeit in dem Bildbereich des Anzeigegerätes erreicht, welcher die Blendwirkung beim Fahrer verursachen würde. Hierbei kann anhand einer Richtung der Lichtquelle, bekannter Koordinaten der Fläche der Anzeigeeinheit und räumlichen Koordinaten der Augen des Fahrers der Bildbereich bestimmt werden, welcher sich räumlich auf der Verbindungslinie zwischen den Augen des Fahrers und der Lichtquelle befindet. Auf Basis dieses Bildbereichs kann eine Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz in zumindest einem Teilabschnitt des Bildbereichs so reduziert werden, dass die durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung des zumindest einen Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Blendung durch direkten Lichteinfall von einer Blendlichtquelle auf einfach zu realisierende Weise reduziert bzw. unterdrückt oder vermieden werden kann.
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Auch kann im Schritt des Bestimmens der Blendcharakteristik eine Position und/oder eine Form und zusätzlich oder alternativ eine relative Größe der Blendlichtquelle bestimmt werden. Hierbei kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter unter Verwendung der Position und/oder der Form und/oder der relativen Größe der Blendlichtquelle erzeugt werden. Dabei kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um die optische Wirkung an die Position und/oder die Form und zusätzlich oder alternativ die relative Größe der Blendlichtquelle anzupassen. Insbesondere kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um beispielsweise eine Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz in zumindest einem Teilabschnitt des Bildbereichs zu verändern, wobei eine Abmessung des zumindest einen Teilabschnitts abhängig von der bestimmten relativen Größe der Blendlichtquelle ist und eine Position des zumindest einen Teilabschnitts in dem Bildbereich abhängig von der bestimmten Position der Blendlichtquelle ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die mittels des Blendvermeidungsparameters erzeugbare optische Wirkung flexibel an eine jeweils vorliegende Blendlichtquelle angepasst werden kann, sodass eine zuverlässige Blendvermeidungswirkung erreicht werden kann.
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Ferner kann ein Schritt des Ermittelns einer Verbindungslinie zwischen einer erkannten Augenposition des zumindest einen Betrachters des Anzeigegerätes und einer erkannten Position der Blendlichtquelle vorgesehen sein. Dabei kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um als optische Wirkung eine Lichtdurchlässigkeit in einem Bereich eines Schnittpunktes der Verbindungslinie mit dem Bildbereich des Anzeigegerätes zu steuern. Dabei kann die Augenposition mittels einer den Fahrzeuginnenraum überwachenden Fahrzeugkamera erkannt werden. Die Position der Blendlichtquelle kann basierend auf der Bildinformation und gegebenenfalls basierend auf mittels Sensorik gewonnenen weiteren Informationen über eine Umgebung des Fahrzeugs erkannt bzw. berechnet werden. Auch kann eine erste Verbindungslinie zwischen einer erkannten Augenposition eines ersten Betrachters des Anzeigegerätes und der erkannten Position der Blendlichtquelle ermittelt werden und kann zumindest eine zweite Verbindungslinie zwischen einer erkannten Augenposition zumindest eines zweiten Betrachters des Anzeigegerätes und der erkannten Position der Blendlichtquelle ermittelt werden. Eine Position des Bildbereichs kann optional ferner ermittelt werden oder vorgegeben sein. So kann zumindest ein Schnittpunkt der zumindest einen Verbindungslinie mit dem Bildbereich ermittelt werden. Die Lichtdurchlässigkeit des Bildbereichs an dem Schnittpunkt der Verbindungslinie mit dem Bildbereich des Anzeigegerätes kann dabei reduziert werden, um eine Blendung zu vermeiden. Insbesondere kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um beispielsweise eine Lichtdurchlässigkeit bzw. Transparenz in zumindest einem den zumindest einen Schnittpunkt umgebenden Teilabschnitt des Bildbereichs zu verändern, wobei eine Abmessung des zumindest einen Teilabschnitts beispielsweise abhängig von einer bestimmten relativen Größe der Blendlichtquelle ist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Blendungsvermeidung besonders zuverlässig erfolgen kann und daher die Sicht insbesondere eines Fahrers des Fahrzeugs auf das Verkehrsgeschehen sicher verbessert werden kann. Somit kann die Fahrsicherheit insbesondere bei Blendung durch eine Windschutzscheibe hindurch erhöht werden. Wenn z. B. die Sonne in Fahrtrichtung oder entgegengesetzt knapp über dem Horizont steht, kann hierdurch eine Blendwirkung auf den Fahrer verhindert werden und dieser kann trotzdem noch die Fahrbahn, andere Fahrzeuge sowie Schilder und Markierungen gut erkennen.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens, insbesondere wobei das Anzeigegerät einen Monitor bzw. Bildschirm oder dergleichen aufweist und die zumindest eine Fahrzeugkamera in Vorwärtsfahrtrichtung und/oder in Rückwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs blickt, kann im Schritt des Bestimmens der Blendcharakteristik ein Helligkeitsprofil und zusätzlich oder alternativ ein Farbprofil der Bildinformation bestimmt werden. Hierbei kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um als optische Wirkung bei einem mittels des Anzeigegerätes basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bild das Helligkeitsprofil und zusätzlich oder alternativ das Farbprofil so einzustellen, dass eine durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung des zumindest einen Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird. Dabei kann der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um eine Veränderung zumindest eines Helligkeitswertes und/oder zumindest eines Farbwertes der Bildinformation bzw. des auszugebenden Bildes zu bewirken, sodass bei einer Ausgabe des Bildes keine Blendung durch Bildinformation mit Blendcharakteristik entsteht. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch Blendlichtquellen abbildende Aufnahmen einer Fahrzeugumgebung blendungsarm oder blendfrei angezeigt werden können. So wird die Sichtbarkeit des Fahrzeugumfeldes, und daher die Verkehrssicherheit, erhöht. Ferner kann die Blendcharakteristik auch von der Blendlichtquelle überstrahlte Bildabschnitte kennzeichnen. Der Blendvermeidungsparameter kann auch ausgebildet sein, um eine Veränderung zumindest eines Helligkeitswertes und/oder zumindest eines Farbwertes der Bildinformation bzw. des auszugebenden Bildes zu bewirken, sodass solche überstrahlten Bildabschnitte kontrastverstärkt werden, wobei sie so insbesondere besser im Bild erkennbar sind.
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Insbesondere kann dabei im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter so erzeugt werden, dass als optische Wirkung bei einem mittels des Anzeigegerätes basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bild einen Gammawert und zusätzlich oder alternativ eine Gammakennlinie so eingestellt wird, dass eine durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung des zumindest einen Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird. Der Blendvermeidungsparameter kann ausgebildet sein, um eine Gammakorrektur bzw. Tonwertkorrektur für zumindest einen Teilabschnitt des basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bildes durchzuführen. Somit kann es sich bei dem Blendvermeidungsparameter auch um einen Gammakorrekturparameter handeln. Dabei können auch für unterschiedliche Teilabschnitte unterschiedliche Gammawerte und zusätzlich oder alternativ unterschiedliche Gammakennlinien eingestellt werden. So kann beispielsweise ein erster Teilabschnitt aufgehellt werden und kann ein zweiter Teilabschnitt verdunkelt werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass Blendlichtquellen abbildende Aufnahmen einer Fahrzeugumgebung blendungsarm oder blendfrei angezeigt werden können. So wird die Sichtbarkeit des Fahrzeugumfeldes, und daher die Verkehrssicherheit, erhöht. Zudem können von Blendlichtquellen überstrahlte Bildabschnitte kontrastverstärkt werden, sodass sie besser im Bild erkennbar sind. Somit ermöglicht die Gammakorrektur hierbei eine besonders zuverlässige Blendungsvermeidung sowie optional auch eine Verbesserung der Sichtbarkeit des Gesamtbildes.
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Auch kann im Schritt des Bestimmens der Blendcharakteristik bestimmt werden, ob hinsichtlich Helligkeitswerten von Bildpunkten eines mittels des Anzeigegerätes basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bildes ein Helligkeitswert innerhalb, oberhalb oder unterhalb eines vorgebbaren Wertebereichs liegt. Hierbei kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um als optische Wirkung bei dem mittels des Anzeigegerätes basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bild oberhalb und zusätzlich oder alternativ unterhalb des Wertebereichs liegende Helligkeitswerte in den Wertebereich zu skalieren. Dabei kann es sich bei dem Blendvermeidungsparameter auch um einen Gammakorrekturparameter handeln. Somit kann das Skalieren auch mittels Gammakorrektur erfolgen. Der Wertebereich kann vorteilhafterweise so gewählt bzw. vorgegeben werden, dass Helligkeitswerte innerhalb des Wertebereichs keine Blendwirkung aufweisen und keinen Beitrag zu mangelndem Bildkontrast bzw. mangelnder Unterscheidbarkeit ganzer Bildareale leisten.
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Dabei können im Schritt des Bestimmens der Blendcharakteristik Bildpunkte eines mittels des Anzeigegerätes basierend auf der Bildinformation anzuzeigenden Bildes zu Gruppen von Bildpunkten zusammengefasst werden. Hierbei kann für eine Gruppe von Bildpunkten ein eigener Wertebereich von Helligkeitswerten vorgebbar sein. Auch kann im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter ausgebildet sein, um einen Abstand und zusätzlich oder alternativ ein Verhältnis zwischen einem Maximalwert eines Wertebereichs und einem Minimalwert des Wertebereichs vorzugeben. Die Gruppen von Bildpunkten können Bildabschnitte des auszugebenden Bildes repräsentieren. Dabei kann für eine erste Gruppe von Bildpunkten ein erster Wertebereich von Helligkeitswerten vorgebbar sein und kann für eine zweite Gruppe von Bildpunkten ein zweiter Wertebereich von Helligkeitswerten vorgebbar sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sowohl eine Blendung sicher vermieden als auch ein Bildkontrast in von einer Blendlichtquelle überstrahlten Bildabschnitten verbessert werden kann.
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So ist es möglich, eine Blendwirkung zu verhindern und/oder ein helles und gut sichtbares Hintergrund- bzw. Gesamtbild auszugeben. Es kann beispielsweise ein mit einem geeigneten Sensor, wie z. B. einer Kamera, aufgenommenes Bild für eine Fahrerinformation in Echtzeit so in seiner Helligkeitsverteilung verändert werden, dass stark blendende Bildanteile selektiv so angepasst werden, dass sie keine Blendwirkung mehr haben. Auch können im Verhältnis zur Helligkeit des Gesamtbildes dunkle Bildanteile in ihrer Helligkeit derart verändert werden, dass Strukturen der dunklen Bildanteile mit verbesserten Kontrasten bzw. verbesserter Deutlichkeit erkennbar sind. Auch können die Schritte des Verfahrens wiederholt ausgeführt werden, wenn sich die zumindest eine Blendlichtquelle und zusätzlich oder alternativ das Fahrzeug in Bewegung befindet und/oder sich die Position der Anzeigeeinheit und/oder die Position der Augen verändert. Es können auch verschiedenartige Blendvermeidungsparameter erzeugt werden, insbesondere wenn mehrere Fahrzeugkameras und/oder mehrere, gegebenenfalls verschiedenartige Anzeigegeräte vorhanden sind.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn im Schritt des Bestimmens die Blendcharakteristik unter der Wirkung eines Eingriffs durch eine Eingangs- und/oder Steuergröße bestimmt wird, im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter unter Berücksichtigung eines festen oder durch einen Parameter vorgebbaren Faktors zur Vergrößerung der anzusetzenden Größe und/oder Form der Blendlichtquelle erzeugt wird und/oder im Schritt des Erzeugens der Blendvermeidungsparameter unter der Wirkung eines Eingriffs durch eine Eingangs- und/oder Steuergröße erzeugt wird. Ferner kann die Eingangsgröße eine Information über eine Position bzw. räumliche Lage der Augen von mindestens einem der Fahrzeuginsassen, eine Information über die Position bzw. räumliche Lage des Anzeigegerätes und/oder zumindest einen Parameter aufweisen, welcher individuelle Einstellmöglichkeiten für mindestens einen Parameter eines Verfahrens der Aufbereitung ermöglicht.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind eine Fahrzeugkamera 110, die Vorrichtung 120, eine Bestimmungseinrichtung 122, eine Erzeugungseinrichtung 124 und ein Anzeigegerät 130. Das Fahrzeug 100 weist die Fahrzeugkamera 110, die Vorrichtung 120 und das Anzeigegerät 130 auf. Die Vorrichtung 120 weist die Bestimmungseinrichtung 122 und die Erzeugungseinrichtung 124 auf. Gemäß dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung 120 lediglich beispielhaft getrennt von der Fahrzeugkamera 110 und dem Anzeigegerät 130 angeordnet dargestellt. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen können die Fahrzeugkamera 110 und die Vorrichtung 120 auch kombiniert sein. Gemäß weiteren Ausführungsbeispielen können die Vorrichtung 120 und das Anzeigegerät 130 kombiniert sein. Auch wenn es in 1 nicht gezeigt ist, können gemäß anderen Ausführungsbeispielen auch mehrere Fahrzeugkameras 110 und/oder mehrere Anzeigegeräte 130 vorgesehen sein.
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Die Fahrzeugkamera 110 kann eine Schnittstelle zum Ausgeben von Bildinformation aufweisen. Beispielsweise kann die Fahrzeugkamera 110 ausgebildet sein, um eine Umgebung des Fahrzeugs 100 zu überwachen, insbesondere eine Aufnahme der Umgebung des Fahrzeugs 100 in Gestalt der Bildinformation zu erzeugen. Die Fahrzeugkamera 110 kann eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung der Bildinformation aufweisen, die von einem Sensor der Fahrzeugkamera 110 erfasst wurden. Die Fahrzeugkamera 110 ist ausgebildet, um die Bildinformation in Gestalt eines Signals oder eines Datensatzes an die Vorrichtung 120 auszugeben.
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Die Vorrichtung 120 ist mittels einer Kommunikationsschnittstelle, beispielsweise einer elektrischen Leitung oder dergleichen, mit der Fahrzeugkamera 110 verbunden. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um die Bildinformation in Gestalt des Signals von der Fahrzeugkamera 110 zu empfangen.
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Die Bestimmungseinrichtung 122 der Vorrichtung 110 ist ausgebildet, um eine Blendcharakteristik basierend auf einer Bildinformation von der zumindest einen Fahrzeugkamera zu bestimmen. Dabei wird die Blendcharakteristik von einer außerhalb des Fahrgastraums angeordneten Blendlichtquelle bewirkt. Die Bestimmungseinrichtung 122 kann die Blendcharakteristik in Gestalt eines Signals oder in Gestalt eines Datensatzes, welcher temporär in einem Speicherbereich einer Prozessoreinheit gespeichert wird, an die Erzeugungseinrichtung 124 weiterleiten.
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Die Erzeugungseinrichtung 124 der Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um einen Blendvermeidungsparameter eines Ansteuersignals für das Anzeigegerät ansprechend auf die Blendcharakteristik zu erzeugen. Dabei ist der Blendvermeidungsparameter ausgebildet, um in einem Bildbereich des Anzeigegerätes eine optische Wirkung zu generieren, sodass eine durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung zumindest eines Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird. Die Erzeugungseinrichtung 124 kann den Blendvermeidungsparameter in Gestalt eines Signals oder in Gestalt eines Datensatzes, welcher temporär in einem Speicherbereich einer Prozessoreinheit gespeichert wird, ausgeben.
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Die Vorrichtung 120 kann ausgebildet sein, um basierend auf der Bildinformation und dem Blendvermeidungsparameter ein Ansteuersignal zum Ansteuern des Anzeigegeräts 130 zu erzeugen. Die Vorrichtung 120 ist mittels einer weiteren Kommunikationsschnittstelle mit dem Anzeigegerät 130 verbunden. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um das Ansteuersignal mit dem erzeugten Blendvermeidungsparameter an das Anzeigegerät 130 auszugeben.
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Das Anzeigegerät 130 ist ausgebildet, um basierend auf dem Ansteuersignal bzw. der Bildinformation und dem Blendvermeidungsparameter von der Vorrichtung 120 ein Bild mit einer optischen Wirkung zur Blendungsvermeidung auszugeben bzw. anzuzeigen. So kann beispielsweise mittels der Vorrichtung 120 bewirkt werden, dass das Anzeigegerät 130 ein Bild anzeigt, das eine optische Wirkung zur Blendungsvermeidung aufweist.
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2 zeigt eine schematische Darstellung bzw. Prinzipdarstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Vorrichtung zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind eine Fahrzeugkamera 110 bzw. bildaufnehmende Einheit, die Vorrichtung 120 bzw. Bildverarbeitungseinheit, ein Anzeigegerät 130 bzw. eine bildausgebende Einheit, Bildinformation 215, optionale zusätzliche Eingangs- bzw. Steuergrößen 222 und ein Ansteuersignal 225 mit Blendvermeidungsparameter. Bei der Vorrichtung 120 kann es sich um die Vorrichtung aus 1 handeln. Bei der Fahrzeugkamera 110 und dem Anzeigegerät 130 kann es sich um die Fahrzeugkamera und das Anzeigegerät aus 1 handeln. Die Darstellung in 2 entspricht der Darstellung aus 1 mit der Ausnahme, dass die Bestimmungseinrichtung und die Erzeugungseinrichtung der Vorrichtung 120 hier nicht gezeigt sind, dass die Bildinformation 215 und das Ansteuersignal 225 mit Bezugszeichen versehen sind, und dass die zusätzlichen Eingangs- bzw. Steuergrößen 222 dargestellt sind. Bei den zusätzlichen Eingangs- bzw. Steuergrößen 222 kann es sich um Vorgabewerte und/oder weitere Informationen zum Bestimmen der Blendcharakteristik und/oder zum Erzeugen des Blendvermeidungsparameters handeln. Ebenso kann es sich dabei aber auch um zusätzliche Bildinformationen handeln, welche von anderen informationserzeugenden Quellen stammen und den von der bildaufnehmenden Einheit zu verarbeitenden Bildinformationen zu überlagern sind. Die Vorrichtung 120 ist ausgebildet, um die optionalen zusätzlichen Eingangs- bzw. Steuergrö-ßen 222 empfangen zu können.
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Gemäß anderer Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung kann die Fahrzeugkamera 110 in einem Außenbereich des Fahrzeugs 100 angebracht und insbesondere gegen Umwelteinflüsse geeignet geschützt sein. Auch kann die Vorrichtung 120 und/oder das Anzeigegerät 130 in einem autonom fahrenden Fahrzeug angeordnet sein. In diesem Fall kann die in dem Anzeigegerät 130 ankommende Information weiterverwendet werden, um für ein Fahrzeugsteuerungssystem relevante Erkennungsinformationen über Umgebung und Fahrbahnführung zu verbessern. Alternativ oder zusätzlich kann das Anzeigegerät 130 auch beweglich in einem Fahrzeuginnenraum angebracht sein, wobei durch eine geeignete gegebenenfalls zusätzliche Erfassungseinheit dann dessen räumliche Position im Fahrzeuginnenraum ermittelt werden kann. Beispielsweise kann ein derartiges Anzeigegerät 130 ähnlich einer Sonnenblende ausgebildet sein.
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3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem Verfahren 300 handelt es sich um ein Verfahren zum Ansteuern eines Anzeigegerätes zur Ausgabe eines Bildes in einem Innenraum eines Fahrzeugs. Dabei weist das Fahrzeug zumindest eine Fahrzeugkamera auf. Das Verfahren 300 weist einen Schritt des Bestimmens 320 einer Blendcharakteristik basierend auf einer Bildinformation von der zumindest einen Fahrzeugkamera auf. Dabei wird die Blendcharakteristik von einer außerhalb des Fahrgastraums angeordneten Blendlichtquelle bewirkt. Das Verfahren 300 weist auch einen Schritt des Erzeugens 340 eines Blendvermeidungsparameters eines Ansteuersignals für das Anzeigegerät ansprechend auf die Blendcharakteristik auf. Hierbei ist der Blendvermeidungsparameter ausgebildet, um in einem Bildbereich des Anzeigegerätes eine optische Wirkung zu generieren, sodass eine durch die Blendlichtquelle bewirkte Blendung zumindest eines Betrachters des Anzeigegerätes vermieden wird.
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Das in 3 dargestellte Verfahren 300 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung, wie der Vorrichtung aus 1 bzw. 2, sowie in Verbindung mit zumindest einer Fahrzeugkamera vorteilhaft ausgeführt werden. Insbesondere können die Schritte des Verfahrens 200 in Verbindung mit der Bestimmungseinrichtung sowie der Erzeugungseinrichtung der Vorrichtung aus 1 bzw. der Vorrichtung aus 2 vorteilhaft ausgeführt werden.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 zusammenfassend bzw. mit anderen Worten erläutert.
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Zur Unterdrückung einer Blendwirkung in einem Fahrzeug, beispielsweise bei einer einem Rückspiegel ähnlichen Anzeige und/oder einem Head-Up-Display (HUD), ist zwischen die bildaufnehmende Einheit 110, wie z. B. eine Kamera und die bildausgebende Einheit 130, wie z. B. einen Monitor, die Vorrichtung 120 bzw. eine elektronische Einheit geschaltet, die ausgebildet ist, um je nach Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mindestens einen der nachstehend genannten Vorgänge auszuführen.
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Eine elektronische Verarbeitung der Bildinformation 215 in Echtzeit. Eine Verarbeitung der Bildinformation 215 derart, dass eine Helligkeitsverteilung der zu verarbeitenden Bildinformation analysiert wird, um die Blendcharakteristik zu bestimmen. Eine Verarbeitung der Bildinformation 215 derart, dass Farbinformationen und gegebenenfalls deren Verteilung der zu verarbeitenden Bildinformation 215 analysiert werden, um die Blendcharakteristik zu bestimmen. Eine Verarbeitung der Bildinformation 215 derart, dass mittels des Blendvermeidungsparameters eine Helligkeitsverteilung der zu verarbeitenden Bildinformation 215 abhängig vom Ergebnis der Analyse angepasst wird. Eine Verarbeitung der Bildinformation 215 derart, dass mittels des Blendvermeidungsparameters Farbwerte der zu verarbeitenden Bildinformation 215 abhängig vom Ergebnis der Analyse angepasst werden. Eine Anpassung der Helligkeitsverteilung und gegebenenfalls der Farbwerte in der bildausgebenden Einheit 130 einzeln oder in Kombination mit zumindest einem der nachstehend genannten Vorgänge mittels des Blendvermeidungsparameters.
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Anpassung der Helligkeit bzw. die Helligkeitsverteilung aufgrund von weiteren Informationen, wie z. B. von einer Infrarotkamera oder Informationen der Umgebung aus zentralen Informationsarchiven, z. B. Google-Earth, Google-Maps oder dergleichen, oder auch über Umweltinformationen des Fahrzeuges, welche über geeignete Kommunikationsmittel übermittelt werden. Anpassung der Helligkeit und/oder der Farbinformationen selektiv abhängig von einem Bildteil, z. B. Strukturen, Objekte, usw. mittels des Blendvermeidungsparameters. Der Gamma-Wert wird mittels des Blendvermeidungsparameters angepasst. Die Farbwerte werden mittels des Blendvermeidungsparameters angepasst und/oder in ihrem Wert bzw. ihrer Frequenz verschoben. Die Gamma-Kennlinie wird mittels des Blendvermeidungsparameters in ihrem Verlauf angepasst. Anpassung der Gamma-Kennlinie wahlweise einzeln oder in Kombination mit einer der nachfolgend aufgeführten Vorgänge mittels des Blendvermeidungsparameters.
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Helligkeitswerte oberhalb eines festlegbaren Wertes werden mittels des Blendvermeidungsparameters auf diesen Wert begrenzt. Helligkeitswerte oberhalb eines festlegbaren Wertes werden mittels des Blendvermeidungsparameters mit veränderter Steigung der Gamma-Kennlinie weitergeführt. Helligkeitswerte unterhalb eines festlegbaren Wertes werden mittels des Blendvermeidungsparameters auf diesen Wert begrenzt. Helligkeitswerte unterhalb eines festlegbaren Wertes werden mittels des Blendvermeidungsparameters mit veränderter Steigung der Gamma-Kennlinie weitergeführt. Es werden die Helligkeitsanteile oberhalb eines oberen Grenzwertes, unterhalb eines unteren Grenzwertes und zwischen den Grenzwerten ermittelt. Aufteilung des Helligkeitsbereiches in N aneinandergrenzende Bereiche. Berechnung der Helligkeitswerte für jeden dieser Bereiche. Abhängig von den so ermittelten Helligkeitsanteilen wird die Gammakennlinie mittels des Blendvermeidungsparameters in ihrem Verlauf angepasst. Anpassung der Gammakennlinie mittels des Blendvermeidungsparameters derart, dass nach Anpassung ein vorgebbares maximales Verhältnis zwischen größter und kleinster Helligkeit des Bildbereiches eingehalten wird. Anpassung der Gammakennlinie mittels des Blendvermeidungsparameters derart, dass nach Anpassung ein vorgebbarer maximaler Abstand zwischen größter und kleinster Helligkeit des Bildbereiches eingehalten wird. Anpassung der Gammakennlinie mittels des Blendvermeidungsparameters derart, dass nach Anpassung ein vorgebbarer maximaler Wert der größten Helligkeit des Bildbereiches eingehalten wird. Anpassung der Gammakennlinie mittels des Blendvermeidungsparameters derart, dass nach Anpassung ein vorgebbarer minimaler Wert der geringsten Helligkeit des Bildbereiches eingehalten wird.
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Bei Vorliegen eines insbesondere zwischen einem Fahrer und einem vorderen Blickbereich des Fahrers beispielsweise an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 100 angeordneten Mediums, wie z. B. eines Bildbereichs eines Anzeigegerätes 130 in Gestalt eines HUD bzw., transmissiven Mediums, welches zwischen Fahrer und Windschutzscheibe angebracht ist oder gegebenenfalls Bestandteil einer schwenkbaren Blende ist, wobei das Medium bzw. das Anzeigegerät 130 die Möglichkeit einer Steuerung der Lichtdurchlässigkeit bietet, kann die Lichtdurchlässigkeit selektiv wie folgt mittels des Blendvermeidungsparameters beeinflusst werden.
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Eine Position der Augen des Fahrers und gegebenenfalls auch von Beifahrern wird erfasst. Eine Position des Mediums bzw. Bildbereichs des Anzeigegerätes 130 im Fahrzeug 100 ist bekannt oder wird erfasst. Bei der Bestimmung der Blendcharakteristik werden Positionen von Blendlichtquellen, wie beispielsweise starker Lichtquellen, wie z. B. der Sonne oder der Scheinwerfer entgegenkommender Fahrzeuge, welche insbesondere in Blickrichtung des Fahrers liegen, erfasst. Basierend auf den Positionen von Lichtquellen sowie der Augen des Fahrers und gegebenenfalls von Beifahrern werden Verbindungslinien sowie Schnittpunkte dieser Verbindungslinien mit dem Medium bzw. dem Bildbereich des Anzeigegerätes 130 berechnet. Aus den erfassten Positionen werden die Bereiche des Mediums bzw. des Bildbereichs des Anzeigegerätes 130 an Schnittpunkten der Verbindungslinien berechnet, welche mittels des Blendvermeidungsparameters in der Lichtdurchlässigkeit anzupassen sind, um Blendwirkungen zu vermeiden. Hierbei wird insbesondere der Einfluss der Durchmesser der Blendlichtquellen berücksichtigt. Unter Verwendung der berechneten Daten wird dann die Lichtdurchlässigkeit des Mediums bzw. des Bildbereichs des Anzeigegerätes 130 mittels des Blendvermeidungsparameters selektiv so angepasst, dass eine Blendwirkung des Fahrers und gegebenenfalls auch von Beifahrern auf einen gewünschten Grad reduziert oder ganz unterbunden wird.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt werden.
