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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung mit zumindest einer Erfassungseinheit zur Erfassung einer Oberfläche einer innerhalb der Fahrzeugumgebung befindlichen Projektionsfläche und einer Projektionseinheit zur Projektion der Informationen auf die Projektionsfläche.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung, wobei eine Oberfläche einer innerhalb der Fahrzeugumgebung befindlichen Projektionsfläche erfasst wird.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, umfassend zumindest eine Vorrichtung zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung.
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Aus der
DE 10 2010 034 853 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Digitalprojektor zum Projizieren einer grafischen oder schriftbildlichen Information bekannt. Der Digitalprojektor ist mit einer Überwachungsschaltung des Kraftfahrzeugs verbunden, um als die grafische oder schriftbildliche Information eine von der Überwachungsschaltung in Echtzeit ermittelte Information zu projizieren. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug Mittel zum Erkennen einer fahrzeugexternen Projektionsoberfläche und Mittel zum Ausrichten einer Projektionsrichtung auf eine erkannte Projektionsoberfläche auf. Zusätzlich sind Mittel zum Erfassen einer Helligkeit der Projektionsoberfläche und zum Steuern einer Lichtstärke, mit der die grafische oder schriftbildliche Information projiziert wird, anhand der erfassten Helligkeit vorgesehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung, ein verbessertes Verfahren zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung und ein verbessertes Fahrzeug anzugeben.
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Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale, hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 3 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Fahrzeugs durch die im Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Vorrichtung zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung umfasst zumindest eine Erfassungseinheit zur Erfassung einer Oberfläche einer innerhalb der Fahrzeugumgebung befindlichen Projektionsfläche und einer Projektionseinheit zur Projektion der Informationen auf die Projektionsfläche.
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Erfindungsgemäß ist die zumindest eine Erfassungseinheit mit einer Auswerteeinheit gekoppelt, mittels welcher aus mittels der Erfassungseinheit erfassten Daten eine Oberflächenstruktur der Projektionsfläche ermittelbar ist und mittels welcher in Abhängigkeit der ermittelten Oberflächenstruktur eine Vorverzerrung der zu projizierenden Information derart durchführbar ist, dass Unebenheiten in der Projektionsfläche ausgleichbar sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise eine unverzerrte Projektion von Informationen, insbesondere von grafischen und schriftbildlichen Informationen, in einer hohen Auflösung und mit hohem Kontrast, so dass die Informationen für einen Nutzer stets gut erkennbar sind. Auch ist in besonders vorteilhafter Weise aufgrund der Durchführung der Vorverzerrung die Projektion von dynamischen Informationen realisierbar. Dabei ist es weiterhin möglich, die Projektion an unterschiedliche senkrechte, waagerechte und schräge und insbesondere unterschiedliche dreidimensional geformte Projektionsflächen anzupassen. Mittels der Vorrichtung können beispielsweise Status-Informationen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel ein Kilometerstand oder eine Füllmenge eines Kraftstoffvorratsbehälters, und weitere Informationen, wie beispielsweise Navigations- oder Routeninformationen, ausgegeben werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Projektion von Informationen in einer Fahrzeugumgebung.
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In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Projektion von Informationen I in einer Fahrzeugumgebung dargestellt.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Projektionseinheit 2 zur Projektion von Informationen I auf eine Projektionsfläche 3 und ist an einem nicht dargestellten Fahrzeug angeordnet, beispielsweise in Außenspiegeln oder in Scheinwerfern eines Fahrzeugs integriert. Auch kann die Projektionseinheit 2 als so genannter hochauflösender Pixelscheinwerfer ausgebildet sein.
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Insbesondere werden mittels der Vorrichtung 1 zur Projektion der Informationen I nicht nur statische, sondern auch Informationen I mit dynamischem Inhalt ausgegeben. Somit ist eine Vielzahl von Anwendungsfällen mit einer leicht verständlichen und intuitiven Darstellung realisierbar.
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Dabei wird die Projektionseinheit 2 mittels einer nicht näher dargestellten Steuereinheit derart gesteuert, dass die Projektion der dynamischen Inhalte in Abhängigkeit eines Fahrzeugzustandes und/oder einer Umgebung erfolgt, wobei bestimmte Inhalte nur in bestimmten Fahrzeugzuständen und/oder in bestimmten Umgebungen projiziert werden.
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Als Informationen I werden Navigationsinformationen, welche einen Bezug zu einer aktuell im Fahrzeug aktiven Routenführung haben, beispielsweise Navigationspfeile in Parkhäusern, insbesondere bei langsamer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, auf der Projektionsfläche 3 dargestellt. Während der Navigation ist auch eine direkte Beleuchtung oder Markierung eines Ziels möglich, beispielsweise durch Beleuchtung oder durch Projektion einer Zielinformation auf einem Zielgebäude, wie beispielsweise einer Hausnummer, einer Markierung oder eines Stockwerks des Zielgebäudes. Auch kann bei einem Abstellen und Verlassen des Fahrzeugs eine abschließende Navigationsinformation projiziert werden, wie beispielsweise ein Richtungspfeil in Richtung eines endgültigen Ziels. Weiterhin ist auch eine Projektion von zusätzlichen Navigationsinformationen, insbesondere ortsbezogenen Informationen I, auf eine Wand an einem Parkplatz vorgesehen, wobei die Navigationsinformationen beispielsweise eine Stockwerk des Ziels und/oder einen Lageplan des Stockwerks enthalten.
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Auch kann die Navigationsinformation neben dem Lageplan eines Gebäudes einen Lageplan eines Stadtgebietes umfassen, wobei innerhalb des entsprechenden Lageplans ein endgültiges Ziel und eine Route zu diesem Ziel markiert sind.
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Weiterhin werden Fahrzeugstatusdaten, wie zum Beispiel ein Kilometerstand oder eine Füllmenge eines Kraftstoffvorratsbehälters auf der Projektionsfläche 3 dargestellt. Hierbei ist die Projektionsfläche 3 insbesondere in einem Bereich einer Fahrbahnoberfläche an einer Fahrertür angeordnet. In diesem Zusammenhang werden beispielsweise vor Fahrtbeginn bei einem Öffnen des Fahrzeugs oder nach Fahrtende nach einem Verlassen des Fahrzeugs die Füllmenge des Kraftstoffvorratsbehälters und eine geschätzte Reichweite in den Bereich vor der Fahrertür projiziert. Die Projektion des Kilometerstandes des Fahrzeugs, beispielsweise an einer Tankstelle, ist besonders vorteilhaft für Dienstwagenbesitzer.
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Auch ist während der Fahrt des Fahrzeugs eine Projektion einer Abstandsinformation eines so genannten Abstandsregeltempomaten auf eine in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindliche Projektionsfläche 3 sowie eine Beleuchtung und Ergänzung von Verkehrsschildern möglich.
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Die Projektion der Informationen I ist dabei auf unterschiedlichen senkrechten, waagerechten sowie schrägen und insbesondere unterschiedlichen dreidimensional geformten Projektionsflächen 3 möglich.
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Um eine jeweils an die Ausprägung, Form sowie Oberflächenstruktur S der Projektionsfläche 3 angepasste und optimierte Darstellung der projizierten Informationen I zu realisieren, wird aus erfassten Daten D der Projektionsfläche 3 eine Oberflächenstruktur S der Projektionsfläche 3 ermittelt und in Abhängigkeit der ermittelten Oberflächenstruktur S wird eine Vorverzerrung der zu projizierenden Information I derart durchgeführt, dass Unebenheiten in der Projektionsfläche 3 bei der Projektion ausgeglichen werden und eine entzerrte Darstellung für den Beobachter erzeugt wird.
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Hierzu sind mehrere Erfassungseinheiten 4 bis 6 vorgesehen, wobei eine erste Erfassungseinheit 4 eine Stereokamera oder einer ToF-Kamera, eine zweite Erfassungseinheit 5 einen Lidarsensor und eine dritte Erfassungseinheit 6 weitere Sensoren zur Erfassung der Oberflächenstruktur S der Projektionsfläche 3 umfasst.
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Aus den erfassten Daten D werden mittels einer Auswerteeinheit 7 Höhen- und Tiefeninformationen der Projektionsfläche 3 ermittelt, anhand welcher die Oberflächenstruktur S ermittelt wird.
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In Abhängigkeit der ermittelten Oberflächenstruktur S wird mittels eines digitalen Filters 8 eine Vorverzerrung der zu projizierenden Information I derart durchgeführt, dass die Unebenheiten in der Projektionsfläche 3 ausgeglichen werden. Das heißt, mittels einer geeigneten Transformation wird ein von einer digitalen Bild- und/oder Videoquelle 9 an den Filter 8 übertragenes und zu projizierendes Bild B derart vorverzerrt, dass die Unebenheiten ausgeglichen werden und somit eine gut erkennbare Information I für den Fahrer oder andere Fahrzeuginsassen auf der Projektionsfläche 3 erzeugt wird.
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Zu einer weiter verbesserten Projektion wird die Vorverzerrung weiterhin in Abhängigkeit einer relativen Fahrzeugposition POS zur Projektionsfläche 3 durchgeführt. Zur Ermittlung dieser relativen Fahrzeugposition POS ist mit dem digitalen Filter 8 eine Positionsermittlungseinheit 10 gekoppelt. Um in diesem Zusammenhang weiterhin projizierte Informationen I für unterschiedliche Fahrzeuginsassen, beispielsweise einen Fahrer und Beifahrer, und deren unterschiedliche Sitzpositionen anzupassen, wird die Vorverzerrung mittels des Filters 8 weiterhin derart ausgeführt, dass eine geeignete Perspektivenkorrektur für die Ansicht von unterschiedlichen Sitzpositionen erreicht wird.
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Weiterhin kann mittels einer Umgebungserfassung des Fahrzeugs nach dem Ausstieg des Fahrers dieser erfasst werden und die projizierte Information I wird in ihrer örtlichen Lage derart anpasst, dass diese für den Fahrer immer gut sichtbar ist. Dabei erfolgt die örtliche Anpassung insbesondere in Echtzeit und insbesondere so lange, bis der Fahrer eine bestimmte Entfernung zum Fahrzeug erreicht hat.
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In einer weiteren nicht dargestellten Ausgestaltung ist die Verwendung von mehreren Projektionseinheit 2 vorgesehen, wobei hierbei eine koordinierte Ansteuerung der Projektionseinheiten 2 mittels eines oder mehrerer Steuergeräte erfolgt.
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Ferner wird bei einer während einer Eigenbewegung des Fahrzeugs durchgeführten Projektion die Vorverzerrung zumindest teilweise und zumindest zeitweise derart angepasst, dass die projizierte Information I in Ihrer Lage auf der Projektionsfläche 3 ortsfest ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Projektionseinheit
- 3
- Projektionsfläche
- 4 bis 6
- Erfassungseinheit
- 7
- Auswerteeinheit
- 8
- Filter
- 9
- Bild- und/oder Videoquelle
- 10
- Positionsermittlungseinheit
- B
- Bild
- D
- Daten
- I
- Information
- POS
- relative Fahrzeugposition
- S
- Oberflächenstruktur
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010034853 A1 [0004]
