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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Wiedergabe von Daten in einer erweiterten Realität für einen Insassen eines Fahrzeugs.
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Bei Fahrzeugen wird allgemein als störend empfunden, dass, unabhängig davon, in welche Richtung der Fahrer seinen Blick wendet, jeweils Bildausschnitte existieren, die von nicht-transparenten Fahrzeugteilen überdeckt werden. Der Fahrer oder auch ein anderer Insasse weiß daher nicht, was sich hinter diesen Fahrzeugteilen verbirgt. Dies kann auf der einen Seite einfach unbequem sein, auf der anderen Seite kann dies aber auch ein großes Sicherheitsrisiko darstellen, insbesondere beim Rückwärtsfahren oder auch beim Abbiegen, wo niedrige Gegenstände oder Lebewesen nicht wahrgenommen werden.
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Insbesondere bei Cabriolet-Fahrzeugen, bei welchen ausschließlich die A-Säule als Überrollbügel dient, wird auch der Sichtbereich in Fahrtrichtung durch solche Fahrzeugteile stark eingeschränkt.
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In den 1 und 2 ist eine typische Verdeckung des Sichtfeldes des Fahrers dargestellt. Ein Bildausschnitt 6, welcher durch ein Fahrzeugteil 7, in diesem Fall eine A-Säule eines Kraftfahrzeugs, im Sichtfeld eines Insassen 1 verdeckt wird, ist beispielhaft in 1 dargestellt. In 2 ist die Kontur 9, 10 einer Landschaft oder eines Objekts dargestellt, welches sich sowohl im für den Insassen 1 einsehbaren Bereich wie auch in dem für den Fahrer durch das nicht-transparente Fahrzeugteil 7 verdeckten Abschnitt 10 des Sichtfelds erstreckt. Schließlich haben die nicht-transparenten Fahrzeugteile auch eine beengende Wirkung auf die Insassen eines Fahrzeugs. Umso transparenter eine Fahrzeugkabine nach außen ist, desto angenehmer und großzügiger empfinden die Insassen im Allgemeinen den Innenraum.
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Vor diesem Hintergrund ist es aus dem Stand der Technik bekannt, verschiedene nicht-transparente Fahrzeugteile durch Projektion oder auch durch das Vorsehen eines Displays auf den Fahrzeugteilen zu überblenden:
Die
DE 10 2013 203 162 A1 offenbart beispielsweise ein virtuelles Sonnendachsystem zum Vorsehen eines virtuellen Sonnendachs an einer Innenseite eines Fahrzeugs zum Betrachten durch einen Insassen des Fahrzeugs.
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Die
DE 10 2008 028 303 A1 betrifft ein Anzeigesystem, das eine Szene außerhalb eines Fahrzeugs auf einem im Fahrzeug angeordneten Anzeigemittel anzeigt.
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Wie in 3 dargestellt, ist bei den bekannten Systemen im Allgemeinen eine erste Kamera 3 im Außenbereich des Fahrzeugs angeordnet, welche wenigstens jenen Bildausschnitt 6 im Sichtfeld des Insassen 1 filmt, welchen dieser aufgrund eines nicht-transparenten Fahrzeugteils 7 nicht einsehen kann. Diese Außenaufnahme wird auf das nicht-transparente Fahrzeugteil 7 projiziert bzw. auf einem darauf angeordneten Display angezeigt. Hierbei erweist es sich jedoch als schwierig, die Bildwiedergabe auf dem nicht-transparenten Fahrzeugteil 7 perspektivisch so exakt zu gestalten, dass an den Rändern des nicht-transparenten Fahrzeugteils 7 zu den für den Insassen 1 einsehbaren Bildausschnitten seines Sichtfelds ein nahtloser kontinuierlicher Übergang des Bildes ohne Verschiebungen und Artefakte entsteht.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche das Überblenden von Fahrzeugteilen, insbesondere nicht-transparenter Fahrzeugteile, verbessert und dem Insassen des Fahrzeugs damit ein angenehmeres Fahrgefühl und einen sicheren Fahrbetrieb eines Fahrzeugs ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen werden in abhängigen Ansprüchen beansprucht. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wiedergabe von Daten in einer erweiterten Realität für einen Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Fahrer, weist vorzugsweise eine erste Einrichtung, eingerichtet zum Ermitteln eines Sichtfelds eines Insassen, insbesondere einen Headtracker mit MEMS und/oder einen optischen Headtracker auf. Zum Filmen eines Außenbereichs des Fahrzeugs in wenigstens einem Teil des sichtbaren Spektralbereichs weist die Vorrichtung vorzugsweise eine erste Kamera auf sowie eine zweite Kamera, welche eingerichtet ist zum Filmen des Sichtfelds des Insassen in wenigstens einem Teil des sichtbaren und des infraroten Spektralbereichs. Des Weiteren weist die Vorrichtung vorzugsweise einen Infrarotprojektor auf, eingerichtet zum Projizieren im infraroten Spektralbereich auf ein oder mehrere Fahrzeugteile, welche wenigstens einen Bildausschnitt des Sichtfelds bedecken. Weiter vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung mit wenigstens einem ersten Modul auf, eingerichtet zum Bestimmen der ersten Daten auf der Grundlage des erfassten Sichtfelds und des gefilmten Außenbereichs, mit einem zweiten Modul zum Erstellen einer Infrarotdarstellung der ersten Daten, mit einem dritten Modul, eingerichtet zum Bestimmen von zweiten Daten auf der Grundlage des gefilmten Sichtfelds, welche die projizierte Infrarotdarstellung der ersten Daten und Bildinformationen über wenigstens einen nicht bedeckten Bildausschnitt des Sichtfelds des sichtbaren Spektralbereichs enthalten. Die Verarbeitungseinrichtung weist weiter vorzugsweise ein viertes Modul auf, eingerichtet zum Abgleichen der ersten Daten mit der Bildinformation der nicht bedeckten Bildausschnitte der zweiten Daten und ein fünftes Modul zum Korrigieren der ersten Daten auf der Grundlage der zweiten Daten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist des Weiteren eine Anzeigeeinrichtung auf, insbesondere ein Display oder einen Projektor, eingerichtet zum Wiedergeben wenigstens eines Teils der korrigierten ersten Daten im sichtbaren Spektralbereich als erweiterte Realität in dem wenigstens einen verdeckten Bildausschnitt.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Wiedergabe von Daten in einer erweiterten Realität für einen Insassen eines Fahrzeugs weist vorzugsweise folgende Arbeitsschritte auf: Ermitteln eines Sichtfelds des Insassen, insbesondere mittels Headtracking; erstes Filmen wenigstens eines Außenbereichs des Fahrzeugs in wenigstens einem Teil des sichtbaren Spektralbereichs; Bestimmen von ersten Daten auf der Grundlage des erfassten Sichtfelds und des gefilmten Außenbereichs, welche wenigstens einen Bildausschnitt im Sichtfeld, welcher von einem oder mehreren Fahrzeugteilen, insbesondere einer Fahrzeugsäule und/oder Fahrzeugwand verdeckt wird, entsprechen; Erstellen einer Infrarotdarstellung der ersten Daten; Wiedergeben der Infrarotdarstellung auf das eine oder die mehreren Fahrzeugteile; zweites Filmen des Sichtfelds in wenigstens einem Teil des infraroten Spektralbereich und in wenigstens einem Teil des sichtbaren Spektralbereichs; Bestimmen von zweiten Daten auf der Grundlage des gefilmten Sichtfelds, welche die projizierte Infrarotdarstellung der ersten Darstellung und Bildinformationen über wenigstens einen nicht verdeckten Bildausschnitt des Sichtfelds enthalten; Abgleichen der Bildinformation der projizierten Infrarotdarstellung der ersten Daten mit der Bildinformation der nicht verdeckten Bildausschnitte der zweiten Daten in wenigstens einem Teil des sichtbaren Spektralbereichs; Korrigieren der ersten Daten auf der Grundlage der zweiten Daten; und Wiedergeben der ersten Daten als erweiterte Realität im sichtbaren Spektralbereich in dem wenigstens einem verdeckten Bildausschnitt.
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Ein Display im Sinne der Erfindung ist eine elektrisch angesteuerte Anzeige zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen wie Bildern oder Zeichen.
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Bestimmen im Sinne der Erfindung ist ein Identifizieren von Daten anhand von weiteren Informationen bzw. Randbedingungen. Insbesondere ist das Bestimmen hierbei ein Berechnen einer Ansicht auf der Grundlage von vorhandenen Verdeckungen und einer definierten Perspektive.
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Erfassen im Sinne der Erfindung ist ein Einlesen von Parameterwerten, insbesondere durch automatische oder manuelle Eingabe oder ein Ausführen von Messungen zum Ermitteln der Werte.
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Ein Modul im Sinne der Erfindung kann sowohl als Hardware-Komponente der Verarbeitungseinrichtung wie auch als deren Software-Komponente ausgebildet sein.
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Die Erfindung basiert insbesondere auf dem Ansatz, eine Korrektur einer Einblendung in einer virtuellen Realität auf der Grundlage einer für den Insassen nicht sichtbaren Überblendung im infraroten Spektralbereich vorzunehmen. Dabei wird ein für den Fahrer verdeckter Bildausschnitt, welcher anhand eines berechneten Sichtfelds des Insassen ermittelt wurde bzw. dessen Bildinformation, auf ein nicht-transparentes Fahrzeugteil projiziert. Mittels einer Kamera, welche vorzugsweise sowohl im infraroten Spektralbereich als auch im sichtbaren Spektralbereich sensitiv ist, wird darauf vorzugsweise ein Gesamtbild des verdeckten Sichtfelds sowie des nichtverdeckten Sichtfelds des Insassen erstellt. Anhand dieser Aufnahmen können Konturen der Umgebung (im sichtbaren Spektralbereich) mit den Konturen in dem Infrarotbild vorzugsweise verglichen werden und etwaige Abweichungen in der Position der Überblendung festgestellt werden. Ein im sichtbaren Spektralbereich überblendetes Bild kann auf der Grundlage der festgestellten Abweichung daraufhin korrigiert werden. Fehler beim Ermitteln des Sichtfelds des Insassen können, insbesondere beim Headtracking, beispielsweise durch Sensoren, eine Optik, Algorithmen oder in den Positionen von natürlichen oder künstlichen Markern entstehen, beispielsweise, wenn die Position von Markern in verschiedenen Fahrzeugen, durch eine Reparatur, Alterung oder thermische Effekte schwankt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, eine nahezu perfekte Deckungsgleichheit zwischen Wiedergabe einer erweiterten Realität mittels einer Anzeigevorrichtung und der real einsehbaren Bildausschnitte des Sichtfelds des Fahrers herzustellen, indem solche Fehler bzw. die daraus resultierenden Abweichungen der Überblendung korrigiert werden. Dadurch kann eine besonders gute Anpassung der virtuellen Überlagerung an die Realität erreicht werden. Insbesondere ist der Vergleich der Bilddaten nicht abhängig von theoretischen Überlegungen und Messungen in Bezug auf Position und Blickwinkel des Insassen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Anzeigeeinrichtung semitransparent ausgebildet, so dass der Insasse eine reale Umgebung in seinem Sichtfeld zur Überblendung der erweiterten Realität wahrnehmen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die erste Kamera eingerichtet, außen am Fahrzeug angebracht zu werden und im Wesentlichen jeden Teil zu filmen, welcher im Sichtfeld des Fahrers durch das eine oder die mehreren Fahrzeugteile verdeckt wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die zweite Kamera und/oder der Infrarotprojektor eingerichtet, um im Inneren des Fahrzeugs angebracht zu werden, insbesondere am Kopf des Insassen, an einer Brille und/oder an einem Head-Mounted-Device.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Kamera an der Sichtachse der Brille, des Head-Mounted-Device oder des Insassen ausgerichtet.
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Durch das Anordnen der zweiten Kamera am Kopf des Insassen und/oder in der Sichtachse des Insassen kann eine Korrektur des wiedergegebenen verdeckten Bildausschnitts exakt an die Perspektive des Insassen angepasst werden.
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Die im Vorstehenden genannten Aspekte der Erfindung und die dazugehörigen, zur Weiterbildung der Vorrichtung zur Wiedergabe von Daten der erweiterten Realität für einen Insassen eines Fahrzeugs offenbarten Merkmale und Vorteile gelten auch für die nachstehend beschriebenen Aspekte der Erfindung und die dazugehörigen, zur Weiterbildung des Verfahrens zur Wiedergabe von Daten in einer erweiterten Realität für einen Insassen eines Fahrzeugs offenbarten Merkmale und Vorteile entsprechend und umgekehrt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens betrifft das erste Filmen im Wesentlichen jenen Teil des Außenbereichs des Fahrzeugs, welcher im Sichtfeld des Fahrers durch das eine oder die mehreren Fahrzeugteile verdeckt wird. Hierdurch können Informationen über den Bildausschnitt des Sichtfelds gewonnen werden, welcher durch das Fahrzeugteil verborgen wird.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist dieses des Weiteren den Schritt des Erkennens wenigstens eines Merkmals und/oder Objekts auf, welches sich sowohl im gefilmten Außenbereich als auch im gefilmten Sichtfeld erstreckt. Indem ein spezielles Merkmal bzw. Objekt durch Abgleichen identifiziert wird, kann die Korrektur anhand der bekannten Informationen über ein solches Merkmal oder Objekt, z.B. die Position von Scheinwerfern an einem Fahrzeug, korrigiert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens schließt das Abgleichen ein Prüfen ein, ob die zweiten Daten inhaltlich mit den ersten Daten, zusammenpassen, insbesondere ob ein bestimmtes Merkmal und/oder Objekt im gefilmten Außenbereich mit dem gefilmten Sichtfeld zusammenpassen. Durch eine inhaltliche Prüfung der Daten können Kontextinformationen in den einzelnen Bildabschnitten verwendet werden, um die erfindungsgemäße Bildkorrektur durchzuführen. Hierdurch können Fehler, welche durch alleiniges Fortführen von Verläufen einer Korrektur entstehen, vermieden werden.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigt:
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1 eine teilweise schematische Darstellung eines verdeckten Bildausschnitts im Sichtfeld eines Insassen;
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2 eine teilweise schematische Darstellung einer durch das gesamte Sichtfeld eines Insassen verlaufenden Kontur;
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3 eine teilweise schematische Darstellung eines Systems des Standes der Technik zur Vervollständigung des Sichtfelds eines Insassen;
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4 eine teilweise schematische Darstellung des Sichtfelds eines Insassen in einer erweiterten Realität;
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5 eine teilweise schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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6 eine teilweise schematische Darstellung eines Sichtfelds eines Insassen, wobei die virtuelle Realität durch das erfindungsgemäße Verfahren korrigiert ist; und
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7 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In der in 3 dargestellten Vorrichtung des Stands der Technik wird ein Bildausschnitt 6, welcher für einen Insassen 1 durch ein nicht-transparentes Fahrzeugteil 7 verdeckt wird, von einer ersten Kamera 3, welche vorzugsweise außen am Fahrzeug angeordnet ist, gefilmt. Dieses Bild wird auf der Grundlage einer vorbestimmten, fiktiven Position des Insassen 1 mittels eines Projektors 16 in einer Projektion 13 als virtuelle Realität auf das nicht-transparente Fahrzeugteil 7 überblendet.
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Wie anhand der Darstellung eines Sichtfelds des Insassen 1 in 4 gezeigt, entstehen durch Abweichungen der tatsächlichen Position des Insassen 1, insbesondere dessen Kopfes, von der vorbestimmten Position bzw. Blickrichtung, durch fehlerhafte Installation der ersten Kamera 3 sowie etwaiger technischer Einrichtungen zur Bestimmung der Blickrichtung des Insassen 1 Abweichungen 12 der überblendeten Darstellung eines Objektes 11 von der tatsächlichen durch einen Fahrer wahrnehmbaren Konturen des Objekts 9. Diese Abweichungen 12 können, wie dargestellt, eine Verschiebung der Überblendung in vertikaler Richtung hervorrufen. Alternativ oder zusätzlich kann die Überblendung 11 aber in horizontaler Richtung verschoben sein oder die Berechnung der virtuellen Entfernung der Überblendung 11 zum Insassen 1 kann fehlerhaft sein, was zu einer fehlerhaften Größe der dargestellten Überblendung 11 und/oder zu Artefakten führt. Zudem können auch die Orientierung oder die Perspektive falsch sein.
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5 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser wird Position und Blickrichtung des Insassen 1 vorzugsweise durch einen Headtracker 2 bestimmt, welcher zum Ermitteln eines Sichtfelds des Insassen 1 wenigstens die Bewegung des Kopfes des Insassen 1 nachverfolgt. Hierfür könne sowohl Headtracker mittels eines Inertial-Sensors (IMU) wie auch Outside-In-Tracking oder Inside-Out-Tracking zum Einsatz kommen, welche auf optischen Trackingmethoden basieren. Aufgrund der mittels des Headtrackers 2 gewonnenen Daten kann das Sichtfeld des Insassen 1 ermittelt werden. Informationen über das Sichtfeld werden vorzugsweise an eine Verarbeitungseinrichtung 5 weitergegeben. Der Headtracker 2 und die Verarbeitungseinrichtung 5 sind vorzugsweise in einem Head-Mounted-Device integriert.
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Die Verarbeitungseinrichtung 5 verarbeitet diese Informationen über das Sichtfeld sowie eine durch eine erste Kamera 3 gefilmte Ansicht des Außenbereichs des Fahrzeugs und bestimmt vorzugsweise erste Daten mit Informationen, welche einem durch das Fahrzeugteil 7 erdeckten Bildausschnitt im Sichtfeld des Insassen 1 entsprechen.
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Ausgehend von diesen ersten Daten wird vorzugsweise ein Bild des verdeckten Bildausschnitts 6 aus der Perspektive des Insassen 1 im infraroten Spektralbereich erzeugt, ein sogenanntes Infrarotbild. Dieses enthält im Wesentlichen alle Bildinformationen der mit der Kamera 3 gefilmten Ansicht des Außenbereichs (außer den für den Menschen sichtbaren Farben).
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Das erzeugte Bild wird vorzugsweise mit einem Infrarotprojektor 8, der im infraroten Spektralbereich projiziert, mittels einer Projektion 13 auf die einen oder mehreren Fahrzeugteile 7 projiziert. Eine zweite Kamera 4, welche vorzugsweise im Fahrzeug angeordnet ist, ist vorzugsweise eingerichtet, das Sichtfeld des Insassen in wenigstens einem Teil des sichtbaren und des infraroten Spektralbereichs zu filmen. Hierbei wird insbesondere die Perspektive des Insassen 1 eingenommen, besonders vorteilhaft ist die Perspektive von dessen Augen.
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Sowohl die Bilddaten des durch die zweite Kamera 4 gefilmten Sichtfelds als auch die Bilddaten, welche auf der Grundlage des durch den Headtracker 2 ermittelten Sichtfelds und des von der ersten Kamera 3 gefilmten Außenbereichs des Fahrzeugs ermittelt wurden, werden vorzugsweise in einer Verarbeitungseinrichtung 5 gesammelt. Diese weist vorzugsweise ein erstes Modul auf, welches eingerichtet ist zum Bestimmen von den ersten Bilddaten auf der Grundlage des erfassten Sichtfelds und des gefilmten Außenbereichs, und ein zweites Modul zum Erstellen einer Infrarotdarstellung dieser ersten Daten.
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Des Weiteren weist die Verarbeitungseinrichtung vorzugsweise ein drittes Modul, eingerichtet zum Bestimmen von zweiten Daten auf der Grundlage des gefilmten Sichtfelds, welche die projizierte Infrarotdarstellung der ersten Daten und Bildinformationen über wenigstens einen nicht verdeckten Bildausschnitt des Sichtfelds im sichtbaren Spektralbereich enthalten, auf. Ein viertes Modul der Verarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise eingerichtet zum Abgleichen der ersten Daten mit der Bildinformation der nicht verdeckten Bildausschnitte der zweiten Daten und ein fünftes Modul ist vorzugsweise zum Korrigieren der ersten Daten auf der Grundlage der zweiten Daten vorgesehen.
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Für den Vorgang der Korrektur kommen insbesondere Konturen der Landschaft oder von Objekten infrage, welche sich sowohl im einsehbaren Bildausschnitt als auch im verdeckten Bildausschnitt 6 des Sichtfelds des Insassen 1 erstrecken. Abweichungen an diesen Konturen können hierbei ohne großen Aufwand festgestellt werden, da in dem von der zweiten Kamera gefilmten Sichtfeld sowohl die einsehbare Kontur 9 (im sichtbaren Spektralbereich) als auch durch das nicht-transparente Fahrzeugteil 7 verdecket berechnete Kontur 11, die durch den Infrarotprojektor 8 auf das nicht-transparente Fahrzeugteil projiziert wird, enthalten sind. Die korrigierten ersten Daten, d.h. die Bildinformationen, werden dann als erweiterte Realität für den wenigstens einen verdeckten Bildausschnitt 6 auf dem oder der Mehrzahl von nicht-transparenten Fahrzeugteilen 7 wiedergegeben bzw. auf diese mit einem Projektor 16 vorzugsweise überblendet (im sichtbaren Spektralbereich).
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die von dem Projektor 16 erzeugte Überblendung des wenigstens einen nicht-transparenten Fahrzeugteils 7 ständig in Echtzeit in der Weise korrigiert werden, dass ein für den Insassen 1 wirklichkeitsnahes Gesamtbild mit der durch transparente Fahrzeugteile einsehbaren Umgebung des Fahrzeugs dargestellt wird. Der Insasse 1 braucht hierfür insbesondere keine spezielle Einrichtung zu tragen, z.B. ein Head-Mounted-Device oder auch eine spezielle Datenbrille. Auch kann die zweite Kamera 4 möglichst klein gehalten werden und für den Insassen 1 kaum merklich oder an dessen normaler optischer Brille angebracht werden. Statt einem Projektor handelt es sich bei der Anzeigevorrichtung alternativ um ein Display 16.
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Ein wichtiger Aspekt der Erfindung ist hierbei, das sowohl die zweite Kamera 4, als auch der Infrarotprojektor 8 vorzugsweise an einer Sichtachse S des Insassen 1 ausgerichtet bzw. dass die Sichtachse dieser Einrichtung sogar mit der Sichtachse S des Insassen 1 identisch sind. Hierdurch kann eine besonders gute Korrektur erfolgen.
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6 zeigt schematisch anhand des Sichtfelds des Insassen 1, wie eine Korrektur durch die Verarbeitungsvorrichtung 5 vorzugsweise erfindungsgemäß vorgenommen wird. Anhand der Bildinformationen der zweiten Kamera 4 über den (nicht verdeckten Teil des) Außenbereichs in dem wenigstens einen nicht-verdeckten Bildausschnitt 9 des Sichtfelds kann ein Fehler bzw. eine Abweichung 12 anhand des mit dem Headtracker 2 ermittelten Sichtfeld und einer mit der ersten Kamera 3 bestimmten Kontur 11 ines Objekts oder der Landschaft festgestellt werden. Hierbei wird die gestrichelt dargestellte Kontur 11 im infraroten Spektralbereich auf das nicht-transparente Fahrzeugteil 7 projiziert. Diese bestimmte Kontur 11 wird vorzugsweise mit den im einsehbaren Bildausschnitt des Sichtfelds des Insassen 1 liegenden Konturen 9 verglichen. Mittels der so gewonnenen Kenntnisse kann der durch das Fahrzeugteil 7 verdeckte Bildausschnitt 6 in der Weise korrigiert und/oder verschoben und/oder rotiert und/oder perspektivisch angepasst werden, dass sich an den Rändern des nicht-transparenten Fahrzeugteils 7 ein stetiger Übergang zwischen den Konturen 9, 14 eines Objekts oder der Landschaft ergeben. Zwischen der überblendeten Kontur 14 und den real wahrgenommenen Konturen 9 kann somit ein nahtloser Übergang erreicht werden. Artefakte im Gesamtbild werden hierbei wesentlich reduziert.
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7 zeigt teilweise schematisch den Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zur Wiedergabe von Daten in einer erweiterten Realität für einen Insassen 1 eines Fahrzeugs.
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Zunächst wird vorzugsweise ein Sichtfeld des Insassen 1 ermittelt 101 und ein Außenbereich um das Fahrzeug, insbesondere jener Außenbereich hinter einem nicht-transparenten Fahrzeugteil 7, gefilmt 102. Auf der Grundlage des ermittelten Sichtfelds des gefilmten Außenbereichs sowie der Position des Insassen 1 werden vorzugsweise erste Daten bestimmt 103, welche Bilddaten wenigstens eines Bildausschnitts 6 in dem Sichtfeld, welches von einem oder mehreren nicht-transparenten Fahrzeugteilen 7 verdeckt wird/werden, entsprechen. Auf der Grundlage der ersten Daten wird vorzugsweise eine Infrarotdarstellung des verdeckten Bildausschnitts 6 erzeugt 104. Diese Infrarotdarstellung wird auf dem einen oder den mehreren Fahrzeugteilen vorzugsweise wiedergegeben 105. Zur Kontrolle, ob die ersten Daten tatsächlich dem verdeckten Bildausschnitt 6 aus Sicht des Insassen 1 entsprechen, wird das Sichtfeld vorzugsweise mittels einer zweiten Kamera 4 gefilmt 106. Die Kamera ist dabei vorzugsweise an der Sichtachse S des Insassen 1 ausgerichtet. Anhand des durch die zweite Kamera 4 gefilmten Sichtfelds werden zweite Daten bestimmt, welche die projizierte Infrarotdarstellung der ersten Daten und Bildinformationen über wenigstens einen nicht-verdeckten Bildausschnitt des Sichtfelds enthalten 107. Vorzugsweise wird hierbei wenigstens ein Merkmal und/oder Objekt erkannt 107a, das sich sowohl im gefilmten Außenbereich als auch in dem gefilmten Sichtfeld erstreckt. Dies können insbesondere markante Punkte im verdeckten Bildausschnitt 6 wie auch im nicht-verdeckten Bildausschnitt 7 des Sichtfelds des Insassen sein. Beispielsweise können hierfür Konturen von Objekten oder die Kontur der Umgebung oder andere Merkmale herangezogen werden, welche dann als Grundlage für ein Abgleichen der Bildinformation der projizierten Infrarotdarstellung der ersten Daten mit der Bildinformation der nicht-verdeckten Bildausschnitte der zweiten Daten dienen 108. Bei diesem Abgleich wird vorzugsweise geprüft 108a, ob die zweiten Daten inhaltlich mit den ersten Daten zusammenpassen, insbesondere, ob wenigstens ein bestimmtes Merkmal und/oder Objekt im gefilmten Außenbereich und im gefilmten Sichtfeld zusammenpassen. Die ersten Daten, welche den verdeckten Bildausschnitt repräsentieren, werden hierbei vorzugsweise auf der Grundlage der zweiten Daten, welche die Information zum Abgleichen betreffen, korrigiert 108, d.h. der verdeckte Bildausschnitt 6 oder die wiedergegebene Bildinformation in dem Außenbereich, welcher durch das wenigstens eine Fahrzeugteil 7 verdeckt wird, werden in der Weise korrigiert, dass sich am Rand des Fahrzeugteils 7 (am Übergang zwischen dem überblendeten Bildausschnitt und dem real wahrgenommenen Bildausschnitt) für den Insassen ein stetiger Übergang beim Betrachten einer Wiedergabe 109 der korrigierten ersten Daten im sichtbaren Spektralbereich als erweiterte Realität ergibt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Insasse
- 2
- erste Einrichtung
- 3
- erste Kamera
- 4
- zweite Kamera
- 5
- Verarbeitungseinrichtung
- 6
- verdeckter Bildausschnitt
- 7
- nicht-transparentes Fahrzeugteil
- 8
- Projektor (infraroter Spektralbereich)
- 9, 10
- Kontur einer Landschaft/Objekt im Sichtfeld eines Insassen
- 11
- berechnete Position einer verdeckten Kontur
- 12
- Fehler/Abweichung
- 13
- Projektion
- 14
- korrigierte Position einer verdeckten Kontur
- 15
- Brille
- 16
- Anzeigeeinrichtung (sichtbarer Spektralbereich)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013203162 A1 [0005]
- DE 102008028303 A1 [0006]
