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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Virtual-Reality-Brille sowie ein Virtual-Reality-System. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem Virtual-Reality-System.
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Unter einem Virtual-Reality-System im Sinne der Erfindung ist ein System zu verstehen, mittels welchem eine virtuelle Realität optisch angezeigt und gegebenenfalls auch noch akustisch wiedergegeben werden kann. Das Virtual-Reality-System kann dafür eine Virtual-Reality-Brille zum Anzeigen von virtuellen Objekten und gegebenenfalls noch einen Kopfhörer zur Geräuschwiedergabe umfassen.
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Bei einer Virtual-Reality-Brille handelt es sich um eine bestimmte Form eines so genannten Head-Mounted-Displays, also um ein auf dem Kopf tragbares visuelles Ausgabegerät. Es präsentiert Bilder auf einem augennahen Bildschirm oder projiziert sie direkt auf die Netzhaut. Eine Virtual-Reality-Brille hat dabei üblicherweise zusätzlich noch Sensoren zur Bewegungserfassung des Kopfs. Damit kann die Anzeige der berechneten Graphiken an die Bewegungen des Trägers der Brille angepasst werden. Durch die körperliche Nähe wirken die angezeigten Bildflächen von Head-Mounted-Displays erheblich größer als die frei stehender Bildschirme und decken im Extremfall sogar das gesamte Sichtfeld des Benutzers ab. Da das Display der Virtual-Reality-Brille allen Kopfbewegungen des Trägers folgt, bekommt er das Gefühl, sich direkt in einer von einem Computer erzeugten Bildlandschaft zu bewegen.
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Mittels derartiger Virtual-Reality-Brillen kann also eine virtuelle Realität dargestellt werden, wobei als virtuelle Realität üblicherweise die Darstellung und gleichzeitige Wahrnehmung der Wirklichkeit in ihren physikalischen Eigenschaften in einer in Echtzeit computergenerierten, interaktiven virtuellen Umgebung bezeichnet wird.
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Ein derartiges Virtual-Reality-System kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden, so dass ein Fahrzeuginsasse die Virtual-Reality-Brille während der Fahrt aufsetzen und verwenden kann. Dadurch wird der Fahrzeuginsasse allerdings von seiner Umwelt visuell abgeschottet, da die Virtual-Reality-Brille üblicherweise das gesamte Sichtfeld des Fahrzeuginsassen abschirmt.
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Die
DE 10 2014 008 152 A1 zeigt ein Verfahren zur augmentierten Darstellung einer Zusatzinformation in einem Abbild einer Umgebung eines Fahrzeugs. Die Umgebung des Fahrzeugs wird mittels einer Kamera in Form des Abbilds erfasst und mittels eines im Fahrzeug angeordneten Bildschirms angezeigt. Die Perspektive auf das Kamerabild ergibt sich also aufgrund der Anordnung der Kamera. Alternativ könnte das Abbild der Umgebung auch mittels eines Head Mounted Displays angezeigt werden. Anhand einer die Umgebung repräsentierenden digitalen Karte und unter Berücksichtigung einer Position des Fahrzeugs wird eine Anzeigeregion im erfassten Abbild ermittelt, wo die Zusatzinformation eingeblendet werden soll. Die Annzeigeregion wird derart vorgegeben, dass die eingeblendete Zusatzinformation nicht durch andere in der Umgebung angeordnete Objekte, welche ebenfalls Teil des angezeigten Abbilds sind, verdeckt wird.
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Die
US 2002/0055808 A1 zeigt ein Anzeigesystem für ein Kraftfahrzeug. Das Anzeigesystem umfasst eine als Monitor dienende Brille, mittels welcher ein vorausfahrendes virtuelles Kraftfahrzeug angezeigt wird. Das virtuelle Kraftfahrzeug wird so einblendet, als ob es auf einer vor dem Kraftfahrzeug liegenden realen Fahrbahn fahren würde. Dabei wird eine Position des Kraftfahrzeugs basierend auf Satellitensignalen und Karteninformationen bestimmt.
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Die
EP 2 793 193 A1 zeigt ein Verfahren zum Anzeigen von Augmented Reality Informationen. Mittels eines Head-up-Displays eines Kraftfahrzeugs werden Informationen zu durch eine Windschutzscheibe sichtbaren Objekten angezeigt. Alternativ können diese Informationen auch mittels eines transparenten Head Mounted Displays angezeigt werden.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2014 019 579 A1 ist ein System zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung zur Nutzung in einem Kraftfahrzeug bekannt. Dabei umfasst das System einen Darstellungsbereich der Anzeigeeinrichtung, in welchem erste und zweite Bilddaten unabhängig voneinander dargestellt sind. Des Weiteren umfasst das System eine Erfassungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine Bewegung des Kraftfahrzeugs zu erfassen, wobei die Erfassungseinrichtung über eine Steuereinrichtung mit der Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, ein Signal der Erfassungseinrichtung zu empfangen und in Abhängigkeit von dem Signal die ersten Bilddaten innerhalb des Darstellungsbereichs dynamisch darzustellen.
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Aus der ebenfalls nachveröffentlichten
DE 10 2014 220 053 A1 ist ein Verfahren für eine fahrzeuginterne dynamische virtuelle Realität bekannt, das ein Empfangen von Fahrzeugdaten von einem oder mehreren Fahrzeugsystemen eines Fahrzeugs, wobei die Fahrzeugdaten Fahrzeugdynamikdaten einschließen, und ein Empfangen von Benutzerdaten von einem Virtual-Reality-Gerät einschließt. Das Verfahren schließt ein Erzeugen einer virtuellen Ansicht basierend auf den Fahrzeugdaten, den Benutzerdaten und einem Modell einer virtuellen Welt ein, wobei das Modell der virtuellen Welt eine oder mehrere Komponenten einschließt, die die virtuelle Ansicht definieren, wobei das Erzeugen der virtuellen Ansicht ein Erweitern einer oder mehrerer Komponenten des Modells der virtuellen Welt gemäß den Fahrzeugdaten und/oder den Benutzerdaten und ein Rendern der virtuellen Ansicht an ein Ausgabegerät einschließt, indem das Ausgabegerät so geregelt/gesteuert wird, dass eine Anzeige der virtuellen Ansicht gemäß den Fahrzeugdynamikdaten aktualisiert wird.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Virtual-Reality-Brille sowie ein Virtual-Reality-System bereitzustellen, mittels welchen eine Orientierung eines Fahrzeuginsassen trotz der Verwendung der Virtual-Reality-Brille ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Virtual-Reality-Brille und durch ein Virtual-Reality-System mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten Virtual-Reality-Brille umfasst die folgenden Schritte:
- - Erfassen der Position des Kraftfahrzeugs;
- - Bereitstellen einer digitalen Karte und Vorgegeben einer der erfassten Position des Kraftfahrzeugs entsprechenden virtuellen Beobachtungsposition innerhalb der digitalen Karte;
- - Anzeigen der digitalen Karte mittels der Virtual-Reality-Brille, wobei die digitale Karte aus der vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition angezeigt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann also ein Fahrzeuginsasse die Virtual-Reality-Brille aufsetzen und sich die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs mittels der Virtual-Reality-Brille innerhalb einer angezeigten digitalen Karte darstellen lassen. Die Position des Kraftfahrzeugs wird dabei permanent erfasst, wobei eine der erfassten Position des Kraftfahrzeugs entsprechende virtuelle Beobachtungsposition innerhalb der digitalen Karte fortlaufend aktualisiert und vorgegeben wird. Der Fahrzeuginsasse kann dann, ohne die Virtual-Reality-Brille abnehmen zu müssen, sich mittels dieser die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs innerhalb der mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigten digitalen Karte aus der vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition anzeigen lassen.
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Die Virtual-Reality-Brille kann dabei in ein Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs eingebunden sein. Vorzugsweise ist die Virtual-Reality-Brille dabei mit einer Navigationseinrichtung des Kraftfahrzeugs gekoppelt, sodass auf einfache Weise die Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können. Darüber hinaus kann beispielsweise mittels der Navigationseinrichtung die digitale Karte bereitgestellt werden, welche mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigt wird. Ein Fahrzeuginsasse, der die Virtual-Reality-Brille beispielsweise zum Anzeigen von Infotainmentinhalten verwendet, kann sich dabei zusätzlich auf einfache Weise, ohne die Virtual-Reality-Brille abnehmen zu müssen, eine Orientierung verschaffen und erkennen, wo sich das Fahrzeug gerade befindet, indem der Fahrzeuginsasse sich mittels der Virtual-Reality-Brille die digitale Karte aus der vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition anzeigen lässt, welche der realen Position des Kraftfahrzeugs entspricht. Der Fahrzeuginsasse schaut sich also virtuell die digitale Karte, beispielsweise schwebend über der digitalen Karte, an und kann sich so während der Fahrt orientieren.
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Die digitale Karte wird auf einem Server bereitgestellt und mittels der Virtual-Reality-Brille abgerufen. Der Vorteil besteht darin, dass eine immer aktuelle digitale Karte bereitgestellt und mittels der Virtual-Reality-Brille abgerufen und angezeigt werden kann. Zusätzlich ist es auch noch möglich, dass die digitale Karte zwar auf dem Server bereitgestellt und mittels der Virtual-Reality-Brille abgerufen wird, wobei dies nur in festgelegten Abständen, oder wenn eine entsprechende drahtlose Verbindung möglich ist, geschieht.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille erfasst und eine der erfassten Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorgegeben wird, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigt wird. Der Träger der Virtual-Reality-Brille kann also mit anderen Worten auf einfache Weise durch ein Drehen seines Kopfes die virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorgeben und somit seine Perspektive auf die digitale Karte wunschgemäß verändern. Somit sind keine weiteren Bedieneinrichtungen und Bedienhandlungen seitens des Trägers der Virtual-Reality-Brille vonnöten, um seine virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorzugeben und zu verändern.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs erfasst und eine der erfassten Ausrichtung des Kraftfahrzeugs entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorgegeben wird, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigt wird. Der Träger der Virtual-Reality-Brille blickt somit also auf die digitale Karte derart, wie es der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs entspricht. Dadurch erhält der Träger der Virtual-Reality-Brille auf besonders einfache und bequeme Weise eine fahrtrichtungsgebundene Anzeige der digitalen Karte, sodass der Träger der Virtual-Reality-Brille sich schnell und einfach orientieren kann.
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Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Route zu einem vorgegebenen Navigationsziel innerhalb der digitalen Karte angezeigt wird. Dadurch kann der Träger der Virtual-Reality-Brille auf einfache Weise erkennen, wie weit es noch bis zum Navigationsziel ist, und wo sich das Kraftfahrzeug gerade aktuell auf der vorgegebenen Route zu dem vorgegebenen Ziel befindet.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die digitale Karte erst angezeigt wird, wenn eine vorgegebene Benutzereingabe erfasst worden ist. Beispielsweise kann es sein, dass sich der Träger der Virtual-Reality-Brille mittels der Virtual-Reality-Brille einen Film oder auch andere Medieninhalte anzeigen lässt. Sobald der Träger der Virtual-Reality-Brille wünschen sollte, sich eine Orientierung über die Position des Kraftfahrzeugs zu verschaffen, kann er beispielsweise ein mit der Virtual-Reality-Brille verbundenes Bedienelement betätigen, um die digitale Karte aufzurufen. Die digitale Karte kann dabei beispielsweise in einem Vollbildmodus oder auch in einem Split-Screen-Modus angezeigt werden, wobei bei letzterer Variante die zuvor angesehenen bzw. angezeigten Medieninhalte noch weiter in einem Teilbereich angezeigt werden können.
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Das erfindungsgemäße Virtual-Reality-System umfasst eine Virtual-Reality-Brille, eine Erfassungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Position eines Kraftfahrzeugs zu erfassen, eine Speichereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine digitale Karte bereitzustellen, wobei die Speichereinrichtung einen Server darstellt, von dem die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille abrufbar ist, sowie eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine der erfassten Position des Kraftfahrzeugs entsprechende virtuelle Beobachtungsposition innerhalb der digitalen Karte vorzugeben und die Virtual-Reality-Brille derart anzusteuern, dass mittels dieser die digitale Karte aus der vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition angezeigt wird. Gemäß einem ersten Aspekt ist das Virtual-Reality-System ausgebildet, eine Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille zu erfassen und eine der erfassten Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorzugeben, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigt wird. Gemäß einem zweiten Aspekt ist das Virtual-Reality-System ausgebildet, eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs zu erfassen und eine der erfassten Ausrichtung des Kraftfahrzeugs entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorzugeben, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille angezeigt wird. Gemäß einem dritten Aspekt ist das Virtual-Reality-System ausgebildet, eine Route zu einem vorgegebenen Navigationsziel innerhalb der digitalen Karte anzuzeigen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Virtual-Reality-Systems anzusehen, wobei das Virtual-Reality-System insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte aufweist.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst das erfindungsgemäße Virtual-Reality-System oder eine vorteilhafte Ausgestaltungsform des Virtual-Reality-Systems.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in der einzigen Figur eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Virtual-Reality-System, welches eine Virtual-Reality-Brille umfasst, wobei zudem noch ein fahrzeugexterner Server dargestellt ist.
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Ein Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Virtual-Reality-System 12, welches eine Virtual-Reality-Brille 14, eine Erfassungseinrichtung 16, eine Speichereinrichtung 18 sowie eine Steuereinrichtung 20 aufweist. Das Virtual-Reality-System 12 kann beispielsweise in ein hier nicht dargestelltes Infotainmentsystem des Kraftfahrzeugs 10 eingebunden sein. Des Weiteren kann das Kraftfahrzeug 10 eine hier nicht dargestellte Navigationseinrichtung umfassen, mit welcher das Virtual-Reality-System 12 ebenfalls gekoppelt ist.
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Ein Fahrzeuginsasse kann die Virtual-Reality-Brille 14 während der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug 12 aufsetzen und sich unterschiedlichste virtuelle Inhalte, wie beispielsweise Filme und dergleichen, anzeigen lassen. Die Erfassungseinrichtung 16 ist dazu ausgebildet, die Position des Kraftfahrzeugs 10 fortlaufend zu erfassen. Die Erfassungseinrichtung 16 kann dafür beispielsweise mit der besagten Navigationseinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 verbunden sein, sodass entsprechende Positionsinformationen des Kraftfahrzeugs 10 mittels der Erfassungseinrichtung 16 abgerufen werden können. Die digitale Karte wird auf einem Server 22 bereitgestellt und mittels der Virtual-Reality-Brille 14 abgerufen. Das Abrufen der digitalen Karte von dem Server 22 kann beispielsweise über eine Mobilfunkverbindung erfolgen. Zudem ist es auch möglich, dass die digitale Karte zwar in der Speichereinheit 18 bereitgestellt wird, diese jedoch, sobald eine entsprechend gute Mobilfunkverbindung zu dem Server 22 möglich ist, ein Update erfährt, indem entsprechende Daten bezüglich der digitalen Karte drahtlos von dem Server 22 abgerufen werden.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Betreiben der in dem Kraftfahrzeug 10 angeordneten Virtual-Reality-Brille 14 näher erläutert. Mittels der Erfassungseinrichtung 16 wird fortlaufend die Position des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt. Die Steuereinrichtung 20 ist dazu ausgebildet, eine der erfassten Position des Kraftfahrzeugs 10 entsprechende virtuelle Beobachtungsposition innerhalb der digitalen Karte vorzugeben und die Virtual-Reality-Brille 14 derart anzusteuern, dass mittels dieser die digitale Karte aus der zugeordneten virtuellen Beobachtungsposition angezeigt wird. Mit anderen Worten wird also die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt, wobei die digitale Karte aus der vorgegebenen virtuellen Beobachtungsposition angezeigt wird. Die virtuelle Beobachtungsposition innerhalb der digitalen Karte entspricht dabei der tatsächlichen Position des Kraftfahrzeugs.
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Dabei kann es vorgesehen sein, dass die digitale Karte erst mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird, wenn eine vorgegebene Benutzereingabe erfasst worden ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass sich der Fahrzeuginsasse, der die Virtual-Reality-Brille 14 aufgesetzt hat, zur Unterhaltung unterschiedliche virtuelle Medieninhalte, wie beispielsweise Filme oder dergleichen, anzeigen lässt. Sobald sich die Person, die die Virtual-Reality-Brille 14 trägt, einen Überblick darüber verschaffen möchte, wo sich das Kraftfahrzeug 10 aktuell befindet, kann die Person beispielsweise eine Taste an der Virtual-Reality-Brille 14 oder an einer Fernbedienung betätigen, infolgedessen die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird. Dabei ist es möglich, dass die digitale Karte in einem Vollbildmodus mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird, wobei die zuvor angezeigten medialen Inhalte nicht mehr angezeigt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die digitale Karte in einer Art Split-Screen-Modus mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird, sodass die zuvor angezeigten medialen Inhalte noch weiter in einem Teilbereich angezeigt werden.
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Der Fahrzeuginsasse, der die Virtual-Reality-Brille 14 aufgesetzt hat, kann sich somit anhand der angezeigten digitalen Karte eine gute Orientierung verschaffen, wo sich das Kraftfahrzeug 10 gerade befindet, wobei die Virtual-Reality-Brille 14 dafür nicht abgesetzt werden muss, da die Position des Kraftfahrzeugs 10 mittels der angezeigten digitalen Karte kenntlich gemacht werden kann.
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Während des Anzeigens der digitalen Karte kann zudem eine Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille 14 erfasst und eine der erfassten Ausrichtung der Virtual-Reality-Brille 14 entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorgegeben werden, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird. Der Träger der Virtual-Reality-Brille 14 kann also durch einfaches Verschwenken seines Kopfes eine jeweilige Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte verändern. Dadurch kann sich der Träger der Virtual-Reality-Brille 14 auf einfache Weise einen Überblick über die Umgebung der aktuellen Fahrzeugposition verschaffen.
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Alternativ ist es auch möglich, dass eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 10 erfasst und eine der erfassten Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 10 entsprechende virtuelle Blickrichtung innerhalb der digitalen Karte vorgegeben wird, aus welcher die digitale Karte mittels der Virtual-Reality-Brille 14 angezeigt wird. Mit anderen Worten wird die digitale Karte also einfach in Fahrtrichtung weisend angezeigt.
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Darüber hinaus ist auch möglich, dass der Träger der Virtual-Reality-Brille 14 jeweilige Ansichten der digitalen Karte verändern kann, je nachdem, welche Ansicht er wünschen sollte. Beispielsweise ist es denkbar, dass er sich die digitale Karte aus einer Vogelperspektive, nordweisend, fahrtrichtungsweisend oder in einer räumlichen Perspektivansicht anzeigen lässt.
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Mittels des erläuterten Verfahrens zum Betreiben der Virtual-Reality-Brille 14 und mittels des Virtual-Reality-Systems 12 ist es also möglich, dass sich ein Träger der Virtual-Reality-Brille 14, welcher innerhalb des Kraftfahrzeugs 10 sitzt, ohne die Virtual-Reality-Brille 14 abnehmen zu müssen, auf einfache Weise eine Orientierung hinsichtlich der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10 verschaffen kann.
