DE102015007485A1 - Method and device for adapting image contents of a head-up display on a windshield of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption von Bildinhalten eines Head-up-Displays auf einer Windschutzscheibe eines Fahrzeuges, bei welchem eine Wahrnehmungsbedingung der Bildinhalte ausgewertet wird, in deren Abhängigkeit eine optimale Sichtbarkeit des Bildinhaltes eingestellt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem die optimale Sichtbarkeit mit besonders einfachen Mitteln realisiert wird, wird als Wahrnehmungsbedingung eine Existenz einer Sonnenbrille (19) vor den Augen eines Betrachters (13) der Bildinhalte detektiert und beim Vorhandensein einer Sonnenbrille (19) wird die optimale Sichtbarkeit durch eine Änderung eines Kontrastes und/oder einer Helligkeit und/oder der Farbe der Bildinhalte eingestellt.The invention relates to a method for adapting image contents of a head-up display on a windshield of a vehicle, in which a perception condition of the image contents is evaluated, as a function of which optimal visibility of the image content is set. In a method in which the optimum visibility is realized with particularly simple means, the existence of sunglasses (19) is detected as a perceptual condition in front of a viewer (13) of the image contents, and in the presence of sunglasses (19) the optimum visibility is achieved a change in contrast and / or brightness and / or the color of the image content is set.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption von Bildinhalten eines Head-up-Displays auf einer Windschutzscheibe eines Fahrzeuges, bei welchem eine Wahrnehmungsbedingung der Bildinhalte ausgewertet wird, in deren Abhängigkeit eine optimale Sichtbarkeit des Bildinhaltes eingestellt wird.The invention relates to a method for adapting image contents of a head-up display on a windshield of a vehicle, in which a perception condition of the image contents is evaluated, as a function of which optimal visibility of the image content is set.
Aus der
Bei der Reflexion des von dem Head-up-Display ausgesandten Strahlenbündels an der Windschutzscheibe entsteht eine Teilpolarisation des Lichtes. Verwendet der Fahrer beim Fahren eine Sonnenbrille mit orthogonaler Polarisation, so werden die von der Windschutzscheibe reflektierten und teilpolarisierten Strahlenbündel durch die senkrecht dazu orientierte Polarisationsebene der Brillengläser mehr oder weniger stark gedämpft, wodurch der Fahrer die dargestellten Bildinhalte des Head-up-Displays nur sehr eingeschränkt oder gar nicht wahrnehmen kann.The reflection of the radiation beam emitted by the head-up display on the windshield results in a partial polarization of the light. If the driver uses a pair of sunglasses with orthogonal polarization when driving, the beams reflected and partially polarized by the windshield are more or less attenuated by the polarization plane of the lenses oriented perpendicular thereto, whereby the driver only very limited the displayed image content of the head-up display or not at all.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei welchen der Fahrer auch bei auftretenden Polarisationseffekten immer eine zuverlässige Sichtbarkeit des Bildinhaltes des Head-up-Displays wahrnehmen kann.The object of the invention is to provide a method and a device in which the driver can always perceive a reliable visibility of the image content of the head-up display even when occurring polarization effects.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.The invention results from the features of the independent claims. Advantageous developments and refinements are the subject of the dependent claims. Other features, applications and advantages of the invention will become apparent from the following description, as well as the explanation of embodiments of the invention, which are illustrated in the figures.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass als Wahrnehmungsbedingung eine Existenz einer Sonnenbrille vor den Augen eines Betrachters der Bildinhalte detektiert wird und beim Vorhandensein einer Sonnenbrille die optimale Sichtbarkeit durch eine Änderung eines Kontrastes und/oder einer Helligkeit und/oder der Farbe der Bildinhalte eingestellt wird. Dies hat den Vorteil, dass immer dann, wenn ein teilpolarisiertes Strahlenbündel des Head-up-Displays von einer orthogonalen polarisierten Sonnenbrille des Fahrers betrachtet wird, eine automatische Anpassung des Kontrastes und/oder der Helligkeit des Bildinhaltes, der von dem Head-up-Display ausgegeben wird, erreicht wird. Wird die Sonnenbrille nicht detektiert, so werden die Parameter des Head-up-Displays wieder auf den Anfangszustand zurückgesetzt oder dieser wird beibehalten.The object is achieved with a method in that the perception condition of an existence of sunglasses in front of a viewer of the image content is detected and in the presence of sunglasses optimal visibility by changing a contrast and / or brightness and / or the color of the image content is set. This has the advantage that whenever a partially polarized beam of the head-up display is viewed by an orthogonal polarized driver's sunglasses, an automatic adjustment of the contrast and / or the brightness of the image content coming from the head-up display is achieved is achieved. If the sunglasses are not detected, the parameters of the head-up display are reset to the initial state or this is retained.
In einer Ausgestaltung werden der Kontrast und/oder die Helligkeit des Bildinhaltes nach Erkennung der Sonnenbrille um einen vorgegebenen Betrag erhöht, welcher demjenigen Wert entspricht, der durch eine Polarisationsdämpfung der Sonnenbrille aufgetreten ist. Dieser Betrag kann beispielsweise fest im System verankert sein, aber auch durch den Anwender parametrierbar sein. Weiterhin kann auch die Farbsättigung der dargestellten Inhalte und/oder die Farbgebung selbst variiert werden, um eine optimale Wahrnehmung durch den Fahrer zu gewährleisten.In one embodiment, the contrast and / or the brightness of the image content are increased after detection of the sunglasses by a predetermined amount, which corresponds to the value that has occurred by a polarization attenuation of the sunglasses. This amount can for example be firmly anchored in the system, but also be parameterizable by the user. Furthermore, the color saturation of the displayed contents and / or the coloration itself can also be varied in order to ensure optimum perception by the driver.
Vorteilhafterweise wird zur Bestimmung der Existenz einer Sonnenbrille ein Bilderkennungsverfahren verwendet. Solche Bilderkennungsverfahren sind ausreichend bekannt und stellen somit ein kostensparendes Mittel zur Detektion der Sonnenbrille dar.Advantageously, an image recognition method is used to determine the existence of sunglasses. Such image recognition methods are well known and thus provide a cost-saving means for detecting the sunglasses.
In einer Ausgestaltung werden bei dem Bilderkennungsverfahren Kontrastverhältnisse innerhalb einer erkannten Gesichtsfläche des Betrachters der Bildinhalte ausgewertet. Alternativ besteht aber auch die Möglichkeit, dass bei den Bilderkennungsverfahren eine auf Kantenerkennung basierende Merkmalsextraktion verwendet wird, wodurch eine zuverlässige Erkennung der Sonnenbrille gewährleistet ist.In one embodiment, in the image recognition method, contrast ratios within a recognized face of the viewer of the image contents are evaluated. Alternatively, however, there is also the possibility that in the image recognition method, a feature based on edge detection feature extraction is used, whereby a reliable detection of the sunglasses is guaranteed.
In einer Ausführungsform werden zur Bestimmung der Sonnenbrille korrelierende Reflexionsmuster beider Brillengläser der Sonnenbrille ausgewertet. Bei der Auswertung dieser korrelierenden Reflexionsmuster handelt es sich um ein besonders einfaches optisches Verfahren, um einen Rückschluss auf das Vorhandensein einer Sonnenbrille zu ziehen.In one embodiment, correlating reflection patterns of both eyeglass lenses of the sunglasses are evaluated to determine the sunglasses. The evaluation of these correlating reflection patterns is a particularly simple optical method to draw conclusions about the presence of sunglasses.
In einer Variante wird ein Hilfslichtstrahl ausgesendet, welcher von den Brillengläsern reflektiert wird, wobei ein flächenbezogener Reflexionsgrad des Hilfslichtstrahles ermittelt wird und in Abhängigkeit von dem flächenbezogenen Reflexionsgrad auf das Vorhandensein der Sonnenbrille geschlossen wird. Der Hilfslichtstrahl kann dabei insbesondere als Infrarotstrahl ausgebildet sein, so dass er für den Fahrer nicht sichtbar ist und keinerlei Ablenkung während des Fahrvorganges nach sich zieht.In a variant, an auxiliary light beam is emitted, which is reflected by the lenses, wherein a surface-related reflectance of the auxiliary light beam is determined and is closed depending on the surface reflectance on the presence of the sunglasses. The auxiliary light beam can be designed in particular as an infrared beam, so that it is not visible to the driver and does not draw any distraction during the driving process.
Bei einer besonders einfachen Ausführungsform wird zur Erkennung der Sonnenbrille ein auf mindestens einem Brillenglas angeordnetes optisch wirksames Target abgetastet. In a particularly simple embodiment, an optically effective target arranged on at least one spectacle lens is scanned to identify the sunglasses.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Adaption von Bildinhalten eines Head-up-Displays auf einer Windschutzscheibe eines Fahrzeuges, umfassend
- – das Head-up-Display mit einer Bildquelle zur Aussendung eines sichtbaren Lichtstrahles und einer optischen Einheit zur Umlenkung des sichtbaren Lichtstrahles auf die Windschutzscheibe,
- – eine Fahrerbeobachtungseinrichtung zur Erzeugung eines Bildes des Fahrers, die im oberen Bereich der Fahrzeugscheibe angeordnet ist,
- – eine Bildauswerteeinheit zur Detektion einer Sonnenbrille des Fahrers aus dem von der Fahrerbeobachtungseinrichtung bereitgestellten Bild und zur Aussendung eines elektrischen Signales an das Head-up-Display zur Veränderung des Kontrastes und/oder der Helligkeit und/oder einer Farbe des Bildinhaltes bei Vorhandensein einer Sonnenbrille.
- - The head-up display with an image source for emitting a visible light beam and an optical unit for deflecting the visible light beam on the windshield,
- A driver observation device for generating an image of the driver, which is arranged in the upper region of the vehicle window,
- An image evaluation unit for detecting a driver's sunglasses from the image provided by the driver observation device and emitting an electrical signal to the head-up display to change the contrast and / or the brightness and / or a color of the image content in the presence of sunglasses.
Dies hat den Vorteil, dass mit einem sehr einfachen System eine Anpassung der Bildinhalte, die durch den Strahl des Head-up-Displays ausgegeben werden, in Abhängigkeit davon, ob der Fahrer eine Sonnenbrille trägt oder nicht, erfolgen kann.This has the advantage that, with a very simple system, adjustment of the image contents output by the beam of the head-up display can be made depending on whether the driver is wearing sunglasses or not.
In einer besonders günstigen Ausführungsform ist die Bildbeobachtungseinrichtung als Kamera ausgebildet.In a particularly favorable embodiment, the image observation device is designed as a camera.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Further advantages, features and details will become apparent from the following description in which - where appropriate, with reference to the drawings - at least one embodiment is described in detail. Described and / or illustrated features may form the subject of the invention itself or in any meaningful combination, optionally also independent of the claims, and in particular may also be the subject of one or more separate application / s. The same, similar and / or functionally identical parts are provided with the same reference numerals.
Es zeigen:Show it:
In
Im oberen Bereich der Windschutzscheibe
Mittels der Bilderfassungskamera
In einer weiteren Ausprägung verfügt das System beispielsweise über ein nicht weiter dargestelltes aktives Teilsystem zur Aussendung eines Infrarot-Hilfsstrahles, um das Vorhandensein der Sonnenbrille
Stellt die Bildauswerteeinheit
Die Verkippung α selbst kann mittels eines Eyetraking-Systems ermittelt werden, während die Kompensation der winkelabhängigen Polarisationsdämpfung z. B. auf fest eingestellte Werte, aus einer Tabelle entnommen werden.The tilt α itself can be determined by means of an eye tracing system, while the compensation of the angle-dependent polarization damping z. For example, to fixed values, are taken from a table.
In
In einer weiteren Ausprägung kann ein Infrarotlichtstrahl mit definierter Polarisation ausgesendet werden, um mittels Auswertung von Intensität und Polarisation der von den Brillengläsern der Sonnenbrille
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.Although the invention has been further illustrated and explained in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention. It is therefore clear that a multitude of possible variations exists. It is also to be understood that exemplified embodiments are really only examples that are not to be construed in any way as limiting the scope, applicability, or configuration of the invention. Rather, the foregoing description and description of the figures enable one skilled in the art to practice the exemplary embodiments, and those of skill in the knowledge of the disclosed inventive concept may make various changes, for example as to the function or arrangement of individual elements recited in an exemplary embodiment, without Protection area defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 33
- WindschutzscheibeWindshield
- 55
- Bildquellesource
- 77
- Spiegelmirror
- 99
- Hohlspiegelconcave mirror
- 1111
- virtuelles Bildvirtual picture
- 1313
- Fahrerdriver
- 1515
- BilderfassungskameraImaging camera
- 1717
- Bildauswerteeinheitimage evaluation
- 1919
- Sonnenbrillesunglasses
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 69503955 C2 [0002] DE 69503955 C2 [0002]
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