DE102019008744A1 - Method for controlling the brightness of displays - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Helligkeit von Displays (31, 32, 33) in einem Fahrzeug mittels digitaler Masken, wobei das Fahrzeug über eine Einrichtung (6) zur Erfassung des Blickwinkels einer das Fahrzeug steuernden Person (5) verfügt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Helligkeitsmaske (7) eingesetzt wird, in deren Mittelpunkt (8) die Basishelligkeit der Displays (31, 32, 33) unverändert bleibt und vom Mittelpunkt (8) weg nach außen hin abnimmt, wobei die Helligkeitsmaske (7) so auf den Displays (31, 32, 33) verschoben wird, dass der Mittelpunkt (8) jeweils mit der Blickrichtung der das Fahrzeug steuernden Person (5) zusammenfällt.The invention relates to a method for controlling the brightness of displays (31, 32, 33) in a vehicle by means of digital masks, the vehicle having a device (6) for detecting the viewing angle of a person (5) controlling the vehicle. The invention is characterized in that a brightness mask (7) is used, in the center (8) of which the basic brightness of the displays (31, 32, 33) remains unchanged and decreases outwards away from the center (8), the brightness mask ( 7) is shifted on the displays (31, 32, 33) in such a way that the center point (8) coincides with the direction of view of the person (5) controlling the vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Helligkeit von Displays in einem Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for controlling the brightness of displays in a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of
Die
In den Unfallstatistiken für Kraftfahrzeuge fällt auf, dass vor allem nachts das Unfallrisiko drastisch ansteigt. Obwohl nur ca. 20% aller Fahrleistungen bei Nacht auf Landstraßen oder Autobahnen stattfinden, ereignen sich dort ca. 40% aller schweren Unfälle mit teils tödlichem Ausgang.It is noticeable in the accident statistics for motor vehicles that the risk of accidents increases dramatically, especially at night. Although only around 20% of all driving at night takes place on country roads or highways, around 40% of all serious accidents, some of which are fatal, occur there.
Um die Sicherheit einer ein Fahrzeug fahrenden Person zu steigern, ist es daher hilfreich, wenn die Haupt-Sehaufgabe der das Fahrzeug fahrenden Person, nämlich die Erfassung des Verkehrsgeschehens und der Fahrzeugumgebung in der Dunkelheit durch eine bestmögliche Außenbeleuchtung unterstützt wird. Die das Fahrzeug fahrende Person darf dabei möglichst wenig durch andere Sehreize beeinträchtigt werden, um sich bestmöglichst auf das Sehen in die Umgebung des Fahrzeugs konzentrieren zu können.In order to increase the safety of a person driving a vehicle, it is therefore helpful if the main visual task of the person driving the vehicle, namely recording the traffic situation and the vehicle environment in the dark, is supported by the best possible exterior lighting. The person driving the vehicle must be affected as little as possible by other visual stimuli in order to be able to concentrate as much as possible on seeing the area around the vehicle.
Nun ist es jedoch so, dass in Kraftfahrzeugen zunehmend mehr und immer größere Displays als Anzeige- und Bedienoberfläche eingesetzt werden. Zwar werden diese typischerweise über eine automatische Regelung für die Displayhelligkeit in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit und/oder in Abhängigkeit eines ein- oder ausgeschalteten Fahrzeuglichts angepasst. Ebenso ist eine Invertierung der Helligkeitsinhalte für einen sogenannten Nachtbetrieb im Gegensatz zu der Anzeige der Bildinhalte im Tagbetrieb üblich. Dennoch ist es offensichtlich sehr schwierig, der ein Fahrzeug fahrenden Person optimale Sehverhältnisse anzubieten, wie die eingangs zitierte Statistik zeigt.It is now the case, however, that more and more and ever larger displays are used as display and user interfaces in motor vehicles. It is true that these are typically adapted via an automatic control for the display brightness as a function of the ambient brightness and / or as a function of the vehicle light that is switched on or off. An inversion of the brightness content for what is known as night mode, in contrast to the display of the image content in daytime mode, is also common. Nevertheless, it is obviously very difficult to offer the person driving a vehicle optimal visual conditions, as the statistics cited at the beginning show.
Zum weiteren Stand der Technik kann außerdem darauf hingewiesen werden, dass sogenannte Eye-Tracking-Systeme, über welche die Blickrichtung einer das Fahrzeug fahrenden Person ermittelt wird, zum Stand der Technik zählen.Regarding the further prior art, it can also be pointed out that so-called eye tracking systems, via which the direction of gaze of a person driving the vehicle is determined, belong to the prior art.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Steuerung der Helligkeit von Displays in einem Fahrzeug mittels digitaler Masken anzugeben, welche bei Dämmerung oder Dunkelheit ein verbessertes Sehen in die Fahrzeugumgebung und damit eine höhere Fahrsicherheit ermöglicht.The object of the present invention is to specify a method for controlling the brightness of displays in a vehicle by means of digital masks, which method enables improved viewing of the vehicle surroundings and thus greater driving safety at dusk or in darkness.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a method having the features in
Das Fahrzeug, welches über eine Einrichtung zur Erfassung der Blickrichtung einer das Fahrzeug steuernden Person verfügt, nutzt zur Steuerung der Helligkeit der Displays die an sich bekannten digitalen Masken. Erfindungsgemäß ist es in dem Verfahren so, dass eine Helligkeitsmaske eingesetzt wird, in deren Mittelpunkt die Basishelligkeit des Displays unverändert bleibt und vom Mittelpunkt weg nach außen hin abnimmt. Erfindungsgemäß wird diese Helligkeitsmaske so auf den Displays verschoben, dass der Mittelpunkt der Helligkeitsmaske mit der Blickrichtung der das Fahrzeug steuernden Person zusammenfällt.The vehicle, which has a device for detecting the line of sight of a person controlling the vehicle, uses the digital masks known per se to control the brightness of the displays. According to the invention, the method uses a brightness mask, in the center of which the basic brightness of the display remains unchanged and decreases outwards away from the center. According to the invention, this brightness mask is shifted on the display in such a way that the center point of the brightness mask coincides with the direction of view of the person controlling the vehicle.
Solange der Blick der das Fahrzeug steuernden Person in Richtung wenigstens eines Displays geht, wird also im Zentrum des Blicks dieser Person das Display über die Helligkeitsmaske so dargestellt, dass die dort befindlichen für die Person in diesem Augenblick gegebenenfalls wichtigen oder interessanten Inhalte zu erkennen sind. Ausgehend von diesem Blickpunkt der Person auf die Displays wird dann die Helligkeit in alle Richtungen hin entsprechend abnehmen, sodass die weniger relevanten Bereiche und Inhalte des oder der Displays zunehmend verdunkelt werden und nicht durch das von ihnen ausgehende Streulicht die Lichtsituation zum Nachteil der Erfassung der Umgebung des Fahrzeugs beeinträchtigen.As long as the person controlling the vehicle is looking in the direction of at least one display, the display is shown in the center of this person's gaze via the brightness mask in such a way that the content there may be important or interesting for the person at that moment. Starting from this point of view of the person on the displays, the brightness will then decrease accordingly in all directions, so that the less relevant areas and contents of the display (s) are increasingly darkened and not the light situation due to the scattered light emanating from them to the detriment of the detection of the environment affect the vehicle.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt dabei den sogenannten Scharf-Seh-Bereich des menschlichen Blickfeldes, welcher sich auf wenige Grad beschränkt. Daneben sind ohnehin nur noch Symbole und im Blickwinkel weiter außen Farben, dann weiter außen nur noch Helligkeiten oder Umrisse zu erkennen, sodass von den über die Helligkeitsmaske verdunkelten Abschnitten keine tatsächliche Information für die das Fahrzeug steuernde Person mehr erfassbar ist. Hierdurch werden überflüssige Sehreize und überflüssiges Licht im peripheren Blickfeld der das Fahrzeug fahrenden Person minimiert und dadurch der Fokus auf die Fahrzeugumgebung und die tatsächlichen benötigten Informationen unterstützt. Ferner unterstützt das erfindungsgemäße Verfahren die Augen der das Fahrzeug steuernden Person bei der Helligkeitsadaption auf das Verkehrsgeschehen, indem insgesamt im Fahrzeuginnenraum möglichst wenig Beleuchtung von den Displays ausgeht. Dies dient letztlich der Steigerung der Verkehrssicherheit bei Dunkelheit oder in der Dämmerung und kann im Idealfall helfen, Unfälle zu verhindern oder zumindest hinsichtlich ihrer Schwere zu verringern.The method according to the invention uses the so-called sharp visual area of the human field of vision, which is limited to a few degrees. In addition, only symbols and colors further outside can be recognized anyway, then only brightness or outlines further outside, so that no actual information can be detected by the person driving the vehicle from the sections darkened via the brightness mask. This minimizes superfluous visual stimuli and superfluous light in the peripheral field of vision of the person driving the vehicle, thereby supporting the focus on the vehicle environment and the information actually required. Furthermore, the method according to the invention supports the eyes of the person controlling the vehicle in adapting the brightness to the traffic situation, in that the displays emit as little lighting as possible in the vehicle interior. Ultimately, this serves to increase road safety in the dark or at dusk and can be used in the Ideally, help prevent accidents or at least reduce their severity.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dabei vorgesehen, dass die Helligkeitsmaske über Zahlenwerte gebildet wird, wobei diese mit der Basishelligkeit des Displays multipliziert werden, wobei im Mittelpunkt der Helligkeitsmaske der Wert
Der Restwert kann dabei gemäß einer günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwischen 0 und einem Wert kleiner als 1 individuell eingestellt werden, sodass die adaptive Helligkeitsanpassung durch die das Fahrzeug steuernde Person nochmals feinangepasst werden kann. Vergleichbares gilt für die Basishelligkeit, welche in allen Displays der Steuerung der Helligkeit mit der Helligkeitsmaske zugrunde liegt. Auch diese Basishelligkeit kann entsprechend individuell eingestellt werden. Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens sieht es ferner vor, dass die Verwendung der Helligkeitsmaske über eine individuelle Einstellung deaktivierbar ist. Eine Person, welche das Fahrzeug steuert, kann also auswählen, ob sie die Unterstützung durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Helligkeit von Displays über die Helligkeitsmaske, deren hellster Punkt im Mittelpunkt des Blickfeldes liegt, überhaupt wünscht, oder ob sie diese durch eine individuelle Einstellung deaktivieren und die herkömmliche dem Stand der Technik zuzuordnende Helligkeitsregelung nutzen will.According to an advantageous development of the method according to the invention, the residual value can be individually set between 0 and a value less than 1, so that the adaptive brightness adjustment can be fine-tuned again by the person controlling the vehicle. The same applies to the basic brightness, which is the basis for controlling the brightness with the brightness mask in all displays. This basic brightness can also be set individually accordingly. Another very advantageous embodiment of the method also provides that the use of the brightness mask can be deactivated via an individual setting. A person who controls the vehicle can therefore choose whether they want support from the method according to the invention for controlling the brightness of displays via the brightness mask, the brightest point of which is in the center of the field of vision, or whether they want it through an individual setting want to deactivate and use the conventional brightness control associated with the prior art.
Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die individuellen Einstellungen, sei es für den Restwert, die Basishelligkeit und/oder die Deaktivierung der Helligkeitsmaske, in einem Menü der Fahrzeugsteuerung vorgenommen werden, sodass diese einfach und jederzeit durch die Fahrzeug steuernde Person vorgenommen werden können. Dies ermöglicht auch die Vornahme beispielsweise während der Fahrt, um beispielsweise im städtischen Bereich mit der herkömmlichen Helligkeitssteuerung zu operieren, da hier typischerweise über Straßenlaternen und dgl. ein hoher Beleuchtungslevel vorliegt, während die erfindungsgemäßen Vorteile vor allem über Land, auf Landstraßen und Autobahnen, zum Tragen kommen, sodass in diesen Situationen vorteilhafterweise die blickwinkelabhängige Steuerung der Helligkeit zur Anwendung kommen kann.According to a further very advantageous embodiment of the method according to the invention, the individual settings, be it for the residual value, the basic brightness and / or the deactivation of the brightness mask, can be made in a menu of the vehicle control so that these can be made easily and at any time by the person controlling the vehicle can. This also enables it to be carried out, for example, while driving, in order to operate with the conventional brightness control in urban areas, for example, since there is typically a high level of lighting here via street lamps and the like, while the advantages of the invention above all over land, on country roads and highways, for example Wear come, so that in these situations the viewing angle-dependent control of the brightness can advantageously be used.
Ferner kann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung weiterhin der Wert der Basishelligkeit in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit und/oder des Zustandes von Scheinwerfern des Fahrzeugs gesteuert werden, wie dies auch bisher üblich ist, sodass das erfindungsgemäße Verfahren mit der Helligkeitssteuerung über die Maske quasi dem bisher üblichen Verfahren überlagert wird.Furthermore, according to a very advantageous embodiment, the value of the basic brightness can still be controlled as a function of the ambient brightness and / or the state of the headlights of the vehicle, as has also been customary so far, so that the method according to the invention with the brightness control via the mask is more or less the usual method is superimposed.
Eine weitere außerordentlich günstige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht es dann ferner vor, dass Warnsymbole oder Warnhinweise unabhängig von der Helligkeitsmaske mit zumindest der Basishelligkeit angezeigt werden. Warnsymbole oder Warnhinweise, welche für die das Fahrzeug steuernde Person entsprechend wichtig sind, werden also nicht über die Helligkeitsmaske abgedunkelt, sondern leuchten auf jeden Fall zumindest mit der Basishelligkeit oder gegebenenfalls sogar noch einer höheren Helligkeit, sodass diese, auch wenn sie gerade nicht im Blickfeld der das Fahrzeug steuernden Person liegen, in jedem Fall optisch wahrnehmbar sind und die das Fahrzeug steuernde Person damit in der gedachten Art und Weise warnen können.Another extraordinarily favorable embodiment of the method according to the invention then also provides that warning symbols or warning notices are displayed with at least the basic brightness independently of the brightness mask. Warning symbols or warnings, which are correspondingly important for the person driving the vehicle, are not darkened via the brightness mask, but in any case light up at least with the basic brightness or possibly even a higher brightness, so that they are even if they are not in the field of vision of the person driving the vehicle, are visually perceptible in any case and can thus warn the person driving the vehicle in the intended manner.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass die Helligkeitsmaske so ausgestaltet ist, dass die Helligkeit ausgehend vom Mittelpunkt hin zum Rand der Helligkeitsmaske in einem logarithmischen Verlauf abnimmt. Zwar wären auch andere Verläufe, beispielsweise ein linearer Verlauf, oder alle anderen denkbaren Verläufe mit entsprechenden Bögen, Stufen oder dgl. denkbar. Der logarithmische Verlauf bietet jedoch einen einfachen und effizienten Weg, die Helligkeit so zu steuern, dass der Mittelpunkt und die ihn direkt umgebenden Bereiche ausreichend hell sind, um hier die notwendigen Informationen schnell und einfach wahrnehmen zu können, und dass die Helligkeit dann in einem für das menschliche Empfinden angenehmen Maß ausgehend vom Mittelpunkt zum Rand der Helligkeitsmaske hin abnimmt.According to a favorable embodiment of the method according to the invention, it is provided that the brightness mask is designed such that the brightness decreases in a logarithmic course starting from the center point towards the edge of the brightness mask. Other courses, for example a linear course, or all other conceivable courses with corresponding arcs, steps or the like would also be conceivable. However, the logarithmic curve offers a simple and efficient way to control the brightness in such a way that the center point and the areas directly surrounding it are sufficiently bright to be able to perceive the necessary information here quickly and easily, and that the brightness then in one for the human sensation decreases pleasantly starting from the center to the edge of the brightness mask.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben und erläutert wird.Further advantageous refinements of the method according to the invention also result from the exemplary embodiment, which is described and explained in more detail below with reference to the figures.
Dabei zeigen:
-
1 ein schematisch angedeutetes Cockpit eines Fahrzeugs mit einer das Fahrzeug steuernden Person; -
2 eine schematisch angedeutete Helligkeitsmaske; -
3 die Helligkeitsverteilung in einer solchen Helligkeitsmaske; -
4 und5 zwei beispielhafte Szenarien zur Nutzung der Helligkeitsmaske; und -
6 eine schematische Darstellung einer Menüsteuerung zur beispielhaften Einstellung der minimalen Resthelligkeit.
-
1 a schematically indicated cockpit of a vehicle with a person controlling the vehicle; -
2 a schematically indicated brightness mask; -
3 the brightness distribution in such a brightness mask; -
4th and5 two exemplary scenarios for using the brightness mask; and -
6th a schematic representation of a menu control for an exemplary setting of the minimum residual brightness.
In der Darstellung der
Insbesondere beim Fahren in der Nacht ist es nun wichtig und für die Fahrzeugsicherheit entscheidend, dass eine bestmögliche Außenbeleuchtung bereitgestellt wird, um der das Fahrzeug steuernden Person
Aus diesem Grund ist ergänzend zu der in bekannter Art variablen Basishelligkeit der Displays
Der durchgezogene Verlauf variiert die Werte dabei von dem Wert
In den Darstellungen der
In der Darstellung der
In vergleichbarer Art und Weise lässt sich auch die Basishelligkeit einstellen oder andere Kenngrößen und Schwellenwerte zur Steuerung der Displays
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 1231564 B1 [0002]EP 1231564 B1 [0002]
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R081 | Change of applicant/patentee |
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