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Die Erfindung betrifft ein Anzeigesystem zum Anzeigen eines Bedienhinweises für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Anzeigesystem.
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Heutzutage ist in einem Kraftfahrzeug oftmals eine Anzeigeeinrichtung verbaut, die beispielsweise als berührungssensitiver Bildschirm im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Auf dieser Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs können beispielsweise Informationen eines Navigationssystems des Kraftfahrzeugs, eine Bedienumgebung für ein Multimediasystem des Kraftfahrzeugs und/oder Hinweise für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel betreffend eine Bedienung eines Bedienelements im Kraftfahrzeugs, angezeigt werden.
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Die
DE 10 2017 205 277 A1 zeigt ein Verfahren zur Interaktion zwischen einem Fortbewegungsmittel und einem Insassen, in dessen Rahmen eine für den Insassen sichtbare holografische Darstellung eines Gangwahlschalters angezeigt wird. Daraufhin wird eine Aktivierungshandlung des Insassen an der holografischen Darstellung des Gangwahlschalters detektiert und gemäß der detektierten Aktivierungshandlung das Fortbewegungsmittel angesteuert.
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Die
DE 10 2013 011 531 A1 zeigt ein Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems eines Kraftwagens, in dessen Rahmen erfasst wird, ob ein Fahrzeuginsasse mit einem Finger auf ein Bedienelement zeigt. Ist dies der Fall werden vorbestimmte Informationen bezüglich des Bedienelements ausgegeben, da das Zeigen des Fahrzeuginsassen als berührungsloses Auswählen des Bedienelements interpretiert wird.
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In der
DE 10 2007 043 935 A1 sind ein Fahrzeugsystem und ein Verfahren zum Betreiben des Fahrzeugsystems gezeigt. Auf einem Touchscreen werden hierbei Informationen, wie beispielsweise Erklärungsinformationen, ausgegeben und Steuerungseingaben erfasst. In diesem Zusammenhang können die Erklärungsinformationen als grafische Darstellung auf eine Anzeigefläche projiziert werden.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels derer ein Bedienhinweis für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug für einen Fahrzeuginsassen leicht verständlich bereitgestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung und den Figuren angegeben.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es für einen erstmaligen Benutzer eines Kraftfahrzeugs und/oder einen erstmaligen Benutzer einer bestimmten Funktion eines Kraftfahrzeugs oftmals nicht intuitiv klar ist, wie er ein bestimmtes Bedienelement des Kraftfahrzeugs bedienen soll. Es wäre daher für den Benutzer hilfreich, wenn ihm ein Bedienhinweis betreffend eine Bedienung des Bedienelements im Kraftfahrzeug bereitgestellt werden würde. Mithilfe des Bedienhinweisen könnte sich der Benutzer dann mit eine Bedienung des Kraftfahrzeug beziehungsweise zumindest der Bedienung des bestimmten Bedienelements vertraut machen. Heutzutage wird ein derartiger Bedienhinweis in der Regel als Hilfeanzeige auf einer zentralen Anzeigeeinrichtung des Kraftfahrzeugs, die typischerweise im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, angezeigt. Eine Zuordnung der angezeigten Hilfeanzeige zu dem entsprechenden Bedienelement im Kraftfahrzeug und/oder der entsprechenden Funktion des Kraftfahrzeugs kann dann jedoch vom Benutzer als schwierig wahrgenommen werden, insbesondere wenn sich das Bedienelement räumlich nicht in unmittelbarer Umgebung der Hilfeanzeige befindet. Die Hilfeanzeige kann in diesem Fall nur mit Aufwand vom Benutzer mit dem entsprechenden Bedienelement im Kraftfahrzeug verknüpft werden. Außerdem kann eine Umsetzung des in Form der Hilfeanzeige bereitgestellten Betätigungsweises für das Bedienelement und/oder die Funktion des Kraftfahrzeugs für den Benutzer am realen Bedienelement, beispielsweise aufgrund des dafür benötigten Informationstransfers von der Hilfeanzeige zur Betätigung des Bedienelements, schwierig sein. Es ist daher sinnvoll, um eine Verständlichkeit des Bedienhinweises für den Benutzer zu erleichtern, den Bedienhinweise betreffend das Bedienelement und/oder die Funktion des Kraftfahrzeugs in unmittelbarer Nähe des tatsächlichen Bedienelements beziehungsweise des die Funktion auslösenden Bedienelements bereitzustellen.
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Das erfindungsgemäße Anzeigesystem zum Anzeigen eines Bedienhinweises für ein Bedienelement in einem Kraftfahrzeug umfasst eine als räumlich abbildendes Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung mit einer Anzeigeoberfläche sowie eine Steuereinrichtung. Das räumlich abbildende Display ist bevorzugt als Stereodisplay ausgebildet. Als Stereodisplay wird eine Anzeige von stereoskopischen und dreidimensionalen Bildern für einen Tiefeneindruck durch stereoskopisches Sehen mittels eines Bildschirms verstanden. Mithilfe eines Stereodisplays kann also eine virtuelle dreidimensionale Darstellung eines Objekts angezeigt oder projiziert werden. Die Anzeigeeinrichtung ist dazu ausgebildet, ein virtuelles Bild in einem vorgegebenen, außerhalb der Anzeigeeinrichtung gelegenen Anzeigebereich derart zu erzeugen, dass das virtuelle Bild von einem vorgegebenen Blickpunkt aus vor der Anzeigeoberfläche als dreidimensionales virtuelles Bild sichtbar ist. Das mittels des Stereodisplays angezeigte Objekt ist also bei einem Blick auf die Anzeigeoberfläche vom Blickpunkt aus an einer vorgegebenen Position, der hier als Anzeigebereich bezeichnet wird, zwischen dem Blickpunkt und der Oberfläche der Anzeigeoberfläche zu sehen. Die Anzeigeeinrichtung ist dazu ausgebildet, mittels Autostereoskopie, Shuttertechnik, einem Polfilter (also zum Beispiel mittels Polarisationsfiltertechnik), einer Lichtfeldtechnik und/oder einer anderen räumlichen Anzeigetechnologien das dreidimensionales virtuelles Bild im Anzeigebereich anzuzeigen. Es wird bevorzugt keine Brille für eine räumliche Betrachtung des von der Anzeigeeinrichtung angezeigten Bildes benötigt. Als Anzeigeeinrichtung eignet sich beispielsweise ein Volumendisplay, ein Sphärendisplay und/oder ein holografisches Display. Bei dem vorgegebenen Blickpunkt handelt es sich beispielsweise um einen Blickursprung eines Benutzers des Anzeigesystems, der beispielsweise auf einem Fahrersitz oder einem Beifahrersitz des Kraftfahrzeugs, in dem das Anzeigesystem verbaut ist, sitzt und auf die Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinrichtung blickt, die beispielsweise im Bereich der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Das dreidimensionale virtuelle Bild wird dann in dem vorgegebenen Anzeigebereich angezeigt, der auf einer Sichtachse zwischen dem Blickursprung, das heißt dem Blickpunkt, und zumindest einem Teilbereich der Anzeigeoberfläche liegt. Der Anzeigebereich ist also zumindest teilweise vom Sichtbereich des Benutzers umfasst.
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Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Aktivierungssignal für die Anzeigeeinrichtung zu erfassen und die Anzeigeeinrichtung gemäß einer dem festgestellten Aktivierungssignal zugeordneten Ansteuervorschrift zum Anzeigen des dreidimensionalen virtuellen Bild anzusteuern. Die Steuereinrichtung empfängt somit ein Auslösesignal, wobei dem empfangenen Auslösesignal eine bestimmte Vorschrift zugeordnet ist, gemäß der daraufhin die Anzeigeeinrichtung angesteuert wird. Enthält das Aktivierungssignal beispielsweise die Information, dass der Benutzer des Kraftfahrzeugs Informationen zu einem Gangwahlhebel des Kraftfahrzeugs wünscht, wird die Ansteuervorschrift von beispielsweise mehreren möglichen im Anzeigesystem hinterlegten Ansteuervorschriften ausgewählt, die genau diesem festgestellten Aktivierungssignal zugeordnet ist und Informationen zum Gangwahlhebel als Bedienhinweis bereitstellt. Daraufhin wird gemäß dieser Ansteuervorschrift ein dreidimensionales virtuelles Bild angezeigt, das zum Beispiel als Hilfeanimation gestaltet ist und eine Bedienung des Gangwahlhebels des Kraftfahrzeug erläutert. Das entsprechende dreidimensionale virtuelle Bild kann also beispielsweise eine virtuelle Darstellung des Gangwahlhebels sein, die mithilfe von Pfeilen derart ergänzt ist, dass eine Bewegungsrichtung des Gangwahlhebels zum Erreichen von verschiedenen Funktionen des Gangwahlhebels erklärt und für den Benutzer visuell verdeutlicht wird.
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Das Anzeigesystem umfasst zudem ein Bedienelement als Bedienvorrichtung des Kraftfahrzeugs. Bei diesem Bedienelement handelt es sich beispielsweise um den Gangwahlhebel, der dazu ausgebildet ist, eine Übersetzungsstufe eines Fahrzeuggetriebes des Kraftfahrzeugs auszuwählen. Der vorgegebene Anzeigebereich der Anzeigeeinrichtung ist in einer vorgegebenen Umgebung des Bedienelements angeordnet. Der Anzeigebereich ist somit beispielsweise in Fahrzeughochrichtung oberhalb des Gangwahlhebels als exemplarisches Bedienelement angeordnet, wobei eine weitere Voraussetzung ist, dass dieser Anzeigebereich in einem typischen Sichtbereich des Benutzers zwischen dem Blickpunkt und der Anzeigeoberfläche angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich zu der Anordnung des Anzeigebereichs oberhalb des Bedienelements kann der Anzeigebereich in einer Fahrzeugquerrichtung seitlich des Bedienelements und/oder in einer Fahrzeuglängsrichtung vor oder hinter dem Bedienelement angeordnet sein.
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Das Anzeigesystem ist dazu ausgebildet, gemäß der dem festgestellten Aktivierungssignal zugeordneten Ansteuervorschrift mittels des dreidimensionalen virtuellen Bildes den Bedienhinweis für das Bedienelement anzuzeigen, falls das erfasste Aktivierungssignal dem Bedienelement zugeordnet ist. Beispielsweise überprüft die Steuereinrichtung des Anzeigesystem, ob das Aktivierungssignal betreffend das vom Anzeigesystem umfasste Bedienelement der Steuereinrichtung bereitgestellt wurde. Falls dies der Fall ist, das heißt falls beispielsweise ein Aktivierungssignal empfangen wurde, das dem Gangwahlhebel zugeordnet ist, wird die bereits oben exemplarisch beschriebene Anzeige aktiviert, mittels derer der Bedienhinweis für den Gangwahlhebei als Bedienelement als dreidimensionales virtuelles Objekt in dem vorgegebenen Anzeigebereich, der in der vorgegebenen Umgebung des Gangwahlhebels angeordnet ist, angezeigt wird. Mit einer derartigen Darstellung der der Benutzer außerdem auf einen aktuell sinnvollen Gangwechsel hingewiesen werden. Der Bedienhinweis ist dann eine dreidimensionale Darstellung einer Schaltempfehlung, die beispielsweise direkt oberhalb des Gangwahlhebels im Kraftfahrzeugs angezeigt wird. In diesem Fall wird als Bedienhinweis die entsprechende Bewegung des Gangwahlhebels zum Durchführen der beispielsweise von einer Steuervorrichtung des Kraftfahrzeugs erzeugten Schaltempfehlung als dreidimensionale Hilfeanimation angezeigt. Unter einem Bedienhinweis im Sinne der Erfindung ist also nicht nur eine allgemeine Verdeutlichung einer generellen Bedienung des entsprechenden Bedienelements und/oder der entsprechenden Funktion des Kraftfahrzeugs zu verstehen, sondern zudem Details zu einer aktuell vorteilhaften und/oder gegebenenfalls sogar notwendigen Bedienung des Bedienelements.
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Alternativ oder zusätzlich zu der exemplarisch beschriebenen Wahl des Gangwahlhebels als Bedienelement des Anzeigesystems kann es sich bei dem Bedienelement um ein Bedienteil des Kraftfahrzeugs zum Öffnen einer Ladeklappe und/oder einer Tanköffnung und/oder um einen Warnblinkschalter handeln. Damit der vorgegebene Anzeigebereich in der vorgegebenen Umgebung des Bedienelements angeordnet ist, wobei angenommen wird, dass die vorgegebene Umgebung stets in einer tatsächlichen räumlichen Nähe zum Bedienelement verortet ist, ist es nötig, dass die Anzeigeeinrichtung derart im Kraftfahrzeug angeordnet ist, dass der vorgegebene Anzeigebereich stets entlang der Blickrichtung zwischen dem typischen Blickpunkt eines Benutzers und der Anzeigeoberfläche angeordnet ist.
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Mittels des Anzeigesystems im Kraftfahrzeugs wird erreicht, dass über, neben und/oder unter einem Bedienelement im Kraftfahrzeug für den Benutzer scheinbar schwebend das dreidimensionale virtuelle Bild angezeigt wird, das als Bedienhinweis genau dieses Bedienelements gestaltet ist. Hierbei befindet sich das dreidimensionale virtuelle Bild in einer Verlängerung der Sichtachse zwischen dem vorgegebenen Blickpunkt, der vorgegebenen Umgebung des Bedienelements sowie der Anzeigeoberfläche der Anzeigeeinrichtung, die die entsprechende Hilfeanimation oder Hilfeanzeige in Form des Bedienhinweises in den Anzeigebereich projiziert. Hierdurch wird für den Benutzer eine Zuordnung des angezeigten Bedienhinweises als dreidimensionales virtuelles Bild zum Bedienelement einfach und intuitiv möglich. Dies führt zu einer bemerkbaren Verbesserung der Verständlichkeit des bereitgestellten Bedienhinweises im Kraftfahrzeug im Vergleich zu einer klassischen Hilfeanzeige auf einem zweidimensionalen Anzeigeelement des Kraftfahrzeug, da ein direkter und leicht verständlicher Bezug zum tatsächlichen Bedienelement gegeben ist. Der Benutzer muss nicht mehr umdenken oder sich genaue Bewegungsabläufe überlegen, um beispielsweise die Informationen der Hilfeanzeige in tatsächliche Bedienbewegungen des realen Bedienelements umzusetzen, sondern kann einfach der beispielsweise oberhalb des Bedienelements dreidimensional angezeigten Hilfsanimation als Bedienhinweis folgen. Dies führt zu einem erheblichen Komfortgewinn für den Benutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei einem erstmaligen Gebrauch des Kraftfahrzeugs und/oder des Bedienelements der Bedienvorrichtung. Der Bedienhinweis für das Bedienelement wird also im Kraftfahrzeug für einen Fahrzeuginsassen als Benutzer leicht verständlich bereitgestellt.
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Zur Erfindung gehören auch Ausgestaltungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Anzeigesystem eine Sensoreinrichtung umfasst. Die Sensoreinrichtung ist beispielsweise in einem Deckenbereich des Kraftfahrzeugs und/oder im Bereich der Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet und beispielsweise als Kameraeinrichtung ausgebildet. Die Sensoreinrichtung ist dazu ausgebildet, eine Positionierung und/oder eine Geste einer Hand eines Benutzers in einem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung als Sensorsignal zu erfassen. Falls der Benutzer beispielsweise seine Hand in den Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung bewegen und/oder eine bestimmte Geste in diesem Erfassungsbereich mit seiner Hand durchführen, wird die jeweilige dieser beiden Handlungen in Form von Sensorsignalen für eine weitere Auswertung für das Anzeigesystem bereitgestellt. Das Anzeigesystem ist nun dazu ausgebildet, das dem erfassten Sensorsignal zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung bereitzustellen. Es kann also allein durch die Positionierung der Hand des Benutzers im Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung ein bestimmtes Aktivierungssignal erzeugt werden, woraufhin die Anzeige eines entsprechenden Bedienhinweises als dreidimensionales virtuelles Objekt mithilfe der Anzeigeeinrichtung des Anzeigesystems gestartet wird. Ist beispielsweise als Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung die Umgebung des Bedienelements beziehungsweise gegebenenfalls ein größerer oder kleinerer Bereich als die Umgebung des Bedienelements um das Bedienelement herum vorgesehen, kann durch die Positionierung der Hand des Benutzers in dem Erfassungsbereich ausgelöst werden, dass mittels des dreidimensionalen virtuellen Bildes der Bedienhinweis für genau dieses Bedienelement bereitgestellt wird. Eine derartige Positionierung der Hand wäre also das Aktivierungssignal, das diesem Bedienelement zugeordnet ist, wobei dieses Aktivierungssignal basierend auf dem Sensorsignal der Sensoreinrichtung erfasst und der Steuereinrichtung bereitgestellt wird.
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Alternativ oder zusätzlich kann eine bestimmte Geste in dem Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung derart ausgewertet werden, dass ein dieser Geste zugeordnetes Aktivierungssignal der Steuereinrichtung bereitgestellt wird. Es kann also eine bestimmte Geste vorgesehen sein, wie beispielsweise eine Zeigegeste auf ein bestimmtes Bedienelement, mithilfe derer der Benutzer des Kraftfahrzeugs das Anzeigen des Bedienhinweises für das bestimmte Bedienelement und/oder eine dem Bedienelement zugeordnete bestimmte Funktion des Kraftfahrzeugs auslösen kann.
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Hierdurch wird das Anzeigesystem besonders intuitiv und leicht für den Benutzer aktivierbar. Je nachdem, für welches Bedienelement der Benutzer einen Bedienhinweis wünscht, kann ein entsprechender Erfassungsbereich einer entsprechend im Kraftfahrzeug angeordneten Sensoreinrichtung vorgesehen sein. Letztendlich ist somit eine Gestenansteuerung zum Anzeigen des Bedienhinweises für das Bedienelement im Kraftfahrzeug möglich. Insbesondere die Positionierung der Hand im Bereich der Umgebung des Bedienelements deutet eindeutig daraufhin, dass der Benutzer gegebenenfalls eine Betätigung dieses Bedienelements wünscht, sodass mit einer hohen Wahrscheinlichkeit zu einem tatsächlich vom Benutzer gewünschten Zeitpunkt der Bedienhinweis bereitgestellt wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Anzeigesystem eine Mikrofoneinrichtung umfasst. Diese Mikrofoneinrichtung ist beispielsweise als Komponente des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Die Mikrofoneinrichtung ist dazu ausgebildet, ein akustisches Signal im Kraftfahrzeug zu erfassen. Das Anzeigesystem ist dazu ausgebildet, das erfasste akustische Signal als Sprachbefehlssignal auszuwerten und das dem ausgewerteten Sprachbefehlssignal zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung bereitzustellen. Es ist also eine Aktivierung der Anzeige des Bedienhinweises mittels des Anzeigesystems durch Sprache vorgesehen. Beispielsweise kann der Benutzer im Kraftfahrzeug die Frage stellen: „Wozu ist die Taste mit dem doppelt umrandeten Dreieck da?“, woraufhin ein Bedienhinweis für den Warnblinkschalter mittels des Anzeigesystems angezeigt wird. Dieser Bedienhinweis wird hierbei bevorzugt in einer räumlichen Nähe des Warnblinkschalters als Bedienelement angezeigt. Dies kann zudem mit der Gesten- beziehungsweise Positionserkennung der Sensoreinrichtung kombiniert werden, sodass beispielsweise ein Sprachbefehl möglich ist, der lautet: „Wozu ist dieses Bedienelement da?“, wobei gleichzeitig der Benutzer auf das gewünschte Bedienelement zeigt. Durch die Erkennung dieser Zeigegeste im Erfassungsbereich der Sensoreinrichtung in Kombination mit der Auswertung des Sprachbefehlssignals kann nun das richtige Aktivierungssignal für die Steuereinrichtung erzeugt und bereitgestellt werden, sodass diese den entsprechenden Bedienhinweis für das gewünschte Bedienelement des Kraftfahrzeugs als dreidimensionales virtuelles Bild bereitstellt. Das Anzeigesystem ist somit besonders leicht und intuitiv bedienbar und aktivierbar.
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In einer weiterer Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Anzeigesystem eine Fahrzeugsteuereinrichtung umfasst. Die Fahrzeugsteuereinrichtung ist dazu ausgebildet, einen aktuellen Fahrzeugzustand des Kraftfahrzeugs beschreibende Fahrzeugdaten zu erfassen. Die Fahrzeugsteuereinrichtung erfasst beispielsweise eine aktuelle Gefahrensituation, einen Aufenthaltsort des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einen Aufenthalt des Kraftfahrzeugs bei einer Tankstelle oder vor einem Garagentor, und/oder eine andere Fahrsituation des Kraftfahrzeugs. Das Anzeigesystem ist dazu ausgebildet, die erfassten Fahrzeugdaten als Fahrzustandssignal auszuwerten und das dem ausgewerteten Fahrzustandssignal zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung bereitzustellen. Zeigen also die Fahrzeugdaten beispielsweise eine Gefahrensituation an, da beispielsweise ein abruptes und starkes Abbremsen des Kraftfahrzeugs aufgrund eines Hindernisses, das von einem Außensensor des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug erfasst wurde, wird das Fahrzustandssignal „Gefahrensituation“ ausgewertet. Diesem Fahrzustandssignal ist nun ein entsprechendes Aktivierungssignal zugeordnet, das zum Beispiel eine Bedienung des Warnblinkschalters als für den Benutzer besonders relevant einstuft. Als diesem Aktivierungssignal zugeordnete Ansteuervorschrift werden daraufhin mithilfe des Bedienhinweises Informationen betreffend den Warnblinkschalter des Kraftfahrzeugs in Form des dreidimensionalen virtuellen Bildes angezeigt. In einer derartigen Gefahrensituation könnte sich also automatisch das Anzeigesystem aktivieren, sodass ein den Warnblinkschalter betreffender Bedienhinweis angezeigt wird.
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Ein anderes Beispiel betrifft Fahrzeugdaten, die die aktuelle Positionierung des Kraftfahrzeugs im Bereich einer Tankstelle beschreiben. Daraufhin wird das Fahrzustandssignal „Halten an einer Tankstelle“ ermittelt und ein Aktivierungssignal bereitgestellt, das einem Bedienhinweis für die Betätigung einer Tanköffnungstaste und/oder einer Ladeklappenöffnungstaste als Bedienelement zugeordnet ist. Daraufhin wird der Bedienhinweis betreffend die Betätigung der Tanköffnungstaste und/oder der Ladeklappenöffnungstaste in Form des dreidimensionalen virtuellen Bildes von der Anzeigeeinrichtung angezeigt.
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Es können also unterschiedliche im Kraftfahrzeug bereitgestellte Fahrzeugdaten derart ausgewertet werden, dass festgestellt wird, ob eine Bedienung eines Bedienelements des Kraftfahrzeugs mit hoher Wahrscheinlichkeit in naher Zukunft ansteht, sodass dem Benutzer ein entsprechender Bedienhinweis angezeigt werden kann. Das beschriebene Anzeigesystem aktiviert sich somit in zahlreichen Fahrsituationen, in denen es für den Benutzer besonders interessant ist, automatisch, was den Komfortgewinn für den Benutzer vergrößert.
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In einer zusätzlichen Ausgestaltungsform ist es vorgesehen, dass das Anzeigesystem eine Benutzeridentifizierungsvorrichtung umfasst. Die Benutzeridentifizierungsvorrichtung ist dazu ausgebildet, eine Anwesenheit eines Benutzers im Kraftfahrzeug zu erfassen und einen Benutzerstatus des erfassten anwesenden Benutzers zu identifizieren. Die Benutzeridentifizierungsvorrichtung umfasst daher beispielsweise eine Kameraeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Benutzer des Kraftfahrzeugs, der beispielsweise auf einem Fahrersitz des Kraftfahrzeugs sitzt, in Form von Bilddaten zu erfassen. Zudem umfasst die Benutzeridentifizierungsvorrichtung eine Auswerteeinheit, die beispielsweise auf ein im Kraftfahrzeug hinterlegtes Benutzerprofil zugreifen kann, sodass der Benutzer identifiziert und zudem sein Benutzerstatus bekannt ist. Die Anwesenheit des Benutzers des Kraftfahrzeugs kann alternativ oder zusätzlich dazu dadurch erfasst werden, dass die Anwesenheit eines bestimmten Fahrzeugschlüssels für das Kraftfahrzeug von einer entsprechenden Sensoreinrichtung detektiert wird, wobei diesem Fahrzeugschlüssel ein hinterlegtes Benutzerprofil zugeordnet ist, sodass auch der Benutzerstatus des dem detektierten Fahrzeugschlüssel zugeordneten Benutzers dem Anzeigesystem bekannt ist.
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Ein Benutzerstatus im Sinne der Erfindung ist beispielsweise der Benutzerstatus „erstmaliger Benutzer des Kraftfahrzeugs“, wie es beispielsweise für den Mieter des Kraftfahrzeugs als Leihfahrzeug denkbar ist. Zudem kann der Benutzerstatus Informationen dazu enthalten, wieviel Erfahrung der Benutzer bereits mit einem bestimmten Bedienelement hat, beispielsweise ob er dieses schon oft betätigt hat und daher mit hoher Wahrscheinlichkeit keinen Bedienhinweis mehr benötigt, ob es für ihn bisher Probleme bei der Betätigung dieses Bedienelements gab, sodass gegebenenfalls ein erneuter oder erstmaliger Bedienhinweis sinnvoll wäre, oder ob der Benutzer das Bedienelement gemäß seinem Benutzerprofil noch nie bedient hat. Das Anzeigesystem ist nun dazu ausgebildet, das dem identifizierten Benutzerstatus zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung bereitzustellen. Wird beispielsweise ein neuer Benutzer des Kraftfahrzeugs erkannt, für den beispielsweise ein erstmaliger Gebrauch des Gangwahlhebels ansteht, kann automatisch, ohne dass der Benutzer beispielsweise seine Hand im Bereich der Sensoreinrichtung aufhält oder einen entsprechenden Sprachbefehl äußert, zum Beispiel direkt nach einem Starten des Kraftfahrzeugs, der Bedienhinweis für den Gangwahlhebel bereitgestellt werden. Die von dem Anzeigesystem angezeigte Anzeige kann also rein abhängig von dem identifizierten Benutzerstatus gesteuert werden.
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Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise automatisch in einen Lernmodus gewechselt werden kann, in dem beispielsweise automatisch für jedes potentiell in naher Zukunft vom Benutzer zu bedienende Bedienelement ein entsprechender Bedienhinweis als dreidimensionales virtuelles Bild angezeigt wird. Der Lernmodus eignet sich besodners für einen Mietwagen, das heißt für ein Kraftfahrzeug, das von verschiedenen Personen für eine Fahrt gebucht werden kann, sodass der aktuelle Benutzer womöglich nicht näher mit dem Kraftfahrzeug und dessen Bedienung vertraut ist und daher eine besonders anschauliche und eingängige virtuelle Führung für einzelne Bedienelemente des Kraftfahrzeugs mittels eines oder mehreren bereitgestellten Bedienhinweises präsentiert bekommt. Dadurch wird für den Benutzer die Bedienung des Kraftfahrzeugs vereinfacht, was zu einem deutlichen Komfortgewinn führen kann.
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Zudem ist es in einer Ausgestaltungsform vorgesehen, dass das Anzeigesystem eine in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnete Kameraeinrichtung umfasst. Die Kameraeinrichtung ist dazu ausgebildet, Kameradaten zu erfassen und die erfassten Kameradaten zum Feststellen einer Augenposition und/oder einer Blickrichtung eines Benutzers des Kraftfahrzeugs auszuwerten. Die Steuereinrichtung ist dazu ausgebildet, die derart ausgewerteten Kameradaten zum Erzeugen der Ansteuervorschrift auszuwerten. Ist beispielsweise die Augenposition von Augen des Benutzers bekannt, kann ein Abstand der Augen des Benutzers zur Anzeigeoberfläche bestimmt werden, das heißt der Abstand des Blickpunktes von der Anzeigeoberfläche. Denn die Augenposition entspricht dem Blickpunkt, von dem aus die Anzeigeoberfläche vom Benutzer betrachtet wird. Ist zudem die Blickrichtung des Benutzers ausgewertet worden, kann der Blickwinkel des Benutzers zur Anzeigeoberfläche bestimmt werden. Basierend auf diesen Daten kann genau berechnet werden, wo sich der Anzeigebereich vor der Anzeigeoberfläche befindet, in dem das dreidimensionale virtuelle Bild angezeigt werden kann. Letztendlich können also Details zu der Art sowie zum Ort der Projektion des dreidimensionalen virtuellen Bildes mittels der Anzeigeeinrichtung bestimmt werden. Hierdurch wird erreicht, dass der Bedienhinweis stets tatsächlich für den Benutzer des Kraftfahrzeugs sichtbar ist, da mithilfe der Kameradaten aktuelle und zuverlässige Details hinsichtlich der Sichtachse des Benutzers auf die Anzeigeoberfläche vorliegen.
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Befindet sich das Kraftfahrzeug beispielsweise vor einer Garage, kann eine Animation zur Erläuterung einer Betätigung eines Garagentoröffners angezeigt werden. Falls das entsprechende Bedienelement, zu dem ein Bedienhinweis angezeigt werden soll, nicht in der Sichtachse zwischen dem Benutzer und der Anzeigeoberfläche liegt, kann alternativ eine aufwendige Animation in dreidimensionaler Form angezeigt werden, die eine Verortung des entsprechenden Bedienelements im oder gegebenenfalls außerhalb des Kraftfahrzeugs und/oder eine Bewegung des Bedienelements im oder außerhalb des Kraftfahrzeugs spezifiziert. Der bereitgestellte Bedienhinweis trägt dann ebenfalls als Bedienhilfe für das entsprechende Bedienteil für den Benutzer dazu bei, dass der Bedienhinweis für ein Bedienelement für den Benutzer im Kraftfahrzeug leicht verständlich bereitgestellt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst ein Anzeigesystem, wie es oben beschrieben wurde. Das Anzeigesystem ist bevorzugt im Bereich einer Mittelkonsole des Kraftfahrzeugs angeordnet. Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Anzeigesystems beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Alternativ kann das Kraftfahrzeug vom erfindungsgemäßen Anzeigesystem umfasst werden.
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Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinrichtung für das Anzeigesystem. Die Steuereinrichtung weist eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, das Anzeigesystem zu betreiben. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das Anzeigesystem zu betreiben. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Hierzu zeigt die einzige Figur eine geschnittene Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Anzeigesystem zum Anzeigen eines Bedienhinweises im Kraftfahrzeug.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsform umfassen. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In der Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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In der einzigen Fig. ist ein Kraftfahrzeug 10 skizziert. In einem Innenraum 11 des Kraftfahrzeugs 10 befindet sich ein Benutzer 12. Eine Augenposition des Benutzers 12 wird im Folgenden als Blickpunkt 14 bezeichnet. Von der Augenposition aus blickt der Benutzer 12 in eine Blickrichtung 16, die in Richtung einer Mittelkonsole 13 liegt.
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Das Kraftfahrzeug 10 umfasst ein Anzeigesystem 20, das eine als räumlich abbildendes Display ausgebildete Anzeigeeinrichtung 22 mit einer Anzeigeoberfläche 24 umfasst. Das räumlich abbildendes Display kann als Stereodisplay ausgebildet sein. Die Anzeigeeinrichtung 22 ist in der Mittelkonsole 13 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Das Anzeigesystem 20 umfasst zudem eine Steuereinrichtung 26. Die Anzeigeeinrichtung 22 ist dazu ausgebildet, mittels Autostereoskopie ein virtuelles Bild in einem vorgegebenen, außerhalb der Anzeigeeinrichtung 22 gelegenen Anzeigebereich 18 zu erzeugen. Alternativ zur Autostereoskopie kann das virtuelle Bild mittels Shuttertechnik, Polfilter, Lichtfeldtechnik oder einer anderen räumlichen Anzeigetechnologie erzeugt werden. Der Anzeigebereich 18 liegt hierbei in einem Sichtbereich des Benutzers 12. Das virtuelle Bild wird derart erzeugt, dass das virtuelle Bild von dem vorgegebenen Blickpunkt 14 aus, das heißt von der Augenposition des Benutzers 12 aus, vor der Anzeigeoberfläche 24 als dreidimensionales virtuelles Bild 28 sichtbar ist.
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Die Steuereinrichtung 26 ist dazu ausgebildet, ein Aktivierungssignal für die Anzeigeeinrichtung 22 zu erfassen und die Anzeigeeinrichtung 22 gemäß einer dem festgestellten Aktivierungssignal zugeordneten Ansteuervorschrift zum Anzeigen des dreidimensionales virtuelles Bild 28 anzusteuern. Als dreidimensionales virtuelles Bild 28 wird letztendlich ein Bedienhinweis 30 für das Bedienelement 32 angezeigt.
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Das Anzeigesystem 20 umfasst zudem ein Bedienelement 32 einer Bedienvorrichtung 34 des Kraftfahrzeugs 10. Bei diesem Bedienelement 32 handelt es sich hier um einen Gangwahlhebel 32 einer Gangschaltung als Bedienvorrichtung 34 des Kraftfahrzeugs 10. Im Folgenden wird für den Gangwahlhebel 32 das gleiche Bezugszeichen verwendet wie für das Bedienelement 32.
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Der vorgegebene Anzeigebereich 18 der Anzeigeeinrichtung 22 ist in einer vorgegebenen Umgebung 36 des Bedienelements 32 angeordnet, das heißt in einem Überlappungsbereich des Sichtbereichs des Benutzers 12 mit der Umgebung 36 des Bedienelements 32.
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Das Anzeigesystem 20 ist dazu ausgebildet, gemäß der dem festgestellten Aktivierungssignal zugeordneten Ansteuervorschrift mittels des dreidimensionalen virtuellen Bildes 28 den Bedienhinweis 30 für das Bedienelement 32 anzuzeigen, falls das erfasste Aktivierungssignal dem Bedienelement 32 zugeordnet ist. Als entsprechendes Aktivierungssignal wird beispielsweise eine gewünschte Betätigung des Gangwahlhebels 32 durch den Benutzer 12 registriert. Dies erfolgt beispielsweise mithilfe einer Sensoreinrichtung 38 des Anzeigesystems 20. Diese ist nämlich dazu ausgebildet, eine Positionierung und/oder eine Geste einer Hand 42 des Benutzers 12 in einem Erfassungsbereich 40 der Sensoreinrichtung 38 als Sensorsignal zu erfassen, woraufhin das Anzeigesystem 20 das erfasste Sensorsignal beispielsweise auswertet, um zu überprüfen, ob diesem erfassten Sensorsignal ein Aktivierungssignal für das Anzeigesystem 20 zugeordnet ist. Falls dies der Fall ist, da beispielsweise die Positionierung der Hand 42 in dem hier skizzierten Erfassungsbereich 40 als Aktivierungssignal für das Anzeigen eines Bedienhinweises 30 betreffend den Gangwahlhebel 32 hinterlegt ist, kommt es zu dem Anzeigen des dreidimensionalen virtuellen Bildes 28, anhand dessen eine Bedienung des Gangwahlhebels 32 erläutert wird. Dies ist hier in Form des in vier Richtungen zeigenden Pfeilsymbols als Bedienhinweis 30 skizziert.
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Die Anwesenheit der Hand 42 des Benutzers 12 im Erfassungsbereich 40 der Sensoreinrichtung 38 wird somit als Hinweis des Benutzers 12 verstanden, dass sich dieser für eine Bedienung des Gangwahlhebels 32 als Bedienelement 32 interessiert, woraufhin zu seiner Unterstützung ein entsprechender Bedienhinweis 30 als dreidimensionales virtuelles Bild 28 angezeigt wird. Als Geste der Hand 42 des Benutzers 12 kann beispielsweise eine Zeigegeste erfasst werden, mit der der Benutzer 12 beispielsweise auf den Gangwahlhebel 32 deutet, um damit zu signalisieren, dass er eine Erklärung genau dieses Bedienelements 32 im Kraftfahrzeug 10 wünscht.
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Das entsprechende Aktivierungssignal für die Steuereinrichtung 26 kann alternativ oder zusätzlich dazu auf andere Art und Weise bereitgestellt werden. Beispielsweise kann dies basierend auf den Signalen einer Mikrofoneinrichtung 44 des Anzeigesystems 20 erfolgen. Die Mikrofoneinrichtung 44 ist nämlich dazu ausgebildet, ein akustisches Signal im Kraftfahrzeug 10 zu erfassen. Das Anzeigesystem 20 ist dazu ausgebildet, das erfasste akustische Signal als Sprachbefehlssignal auszuwerten und das dem ausgewerteten Sprachbefehlssignal zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung 26 bereitzustellen. Ein derartiges Sprachbefehlssignal kann beispielsweise lauten: „Wie bedient man den Gangwahlhebel?“. Daraufhin wird der Bedienhinweis 30 für den Gangwahlhebel 32 als Bedienelement 32 wie beschrieben angezeigt.
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Das Anzeigesystem 20 umfasst zudem eine Fahrzeugsteuereinrichtung 46, die dazu ausgebildet ist, einen aktuellen Fahrzustand des Kraftfahrzeugs 10 beschreibende Fahrzeugdaten zu erfassen. Das Anzeigesystem 20 ist ferner dazu ausgebildet, die erfassten Fahrzeugdaten der Fahrzeugsteuereinrichtung 46 als Fahrzustandssignal auszuwerten. Ein derartiges Fahrzustandssignal beschreibt beispielsweise eine Gefahrensituation, die anhand von auffallenden Bremsbeschleunigungsdaten sowie einem erfassten Hindernis vor dem Kraftfahrzeug, das mithilfe einer Außensensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs 10 erfasst wird, detektiert. Ein alternatives Fahrzustandssignal ist beispielsweise ein Positionieren des Kraftfahrzeugs 10 bei einer Tankstelle oder vor einer Garage.
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Das dem ausgewählten Fahrzustandssignal zugeordnete Aktivierungssignal wird der Steuereinrichtung 26 bereitgestellt. Im Fall der Gefahrensituation betrifft das Aktivierungssignal beispielsweise einen Warnblinkschalter im Kraftfahrzeug, sodass mithilfe der Ansteuervorschrift ein Bedienhinweis 30 zum Bedienen des Warnblinkschalters als Bedienelement 32 als entsprechendes dreidimensionales virtuelles Bild 28 angezeigt wird. Im Fall der Positionierung an der Tankstelle kann mithilfe des Bedienhinweises 30 eine Bedienung eines Ladeklappenöffnungselements oder eines Tanköffnungselements des Kraftfahrzeugs 10 vorgesehen sein. Im Fall der Positionierung vor der Garage kann eine Bedienung eines Garagentoröffners mithilfe eines entsprechenden Bedienhinweises 30 als dreidimensionales virtuelles Bild 28 bereitgestellt werden. Die entsprechenden Details betreffend den Bedienhinweis 30 sind hierbei jeweils in Form der Ansteuervorschrift in der Steuereinrichtung 26 des Anzeigesystems 20 hinterlegt. Je nach Situation kann es der Fall sein, dass der Anzeigebereich 18 nicht in der vorgegebenen Umgebung 36 des Bedienelements 32 angeordnet ist. Ist dies der Fall kann dennoch ein entsprechender Bedienhinweis 30 im Kraftfahrzeug 10 ausgegeben werden, wobei der Bedienhinweis 30 derart gewählt wird, dass dem Benutzer 12 klar wird, wo sich im oder außerhalb des Kraftfahrzeugs 10 das entsprechende Bedienelement 32 befindet.
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Das Anzeigesystem 20 umfasst zudem eine Benutzeridentifizierungsvorrichtung 48, die dazu ausgebildet ist, eine Anwesenheit des Benutzers 12 im Kraftfahrzeug 10 zu erfassen und einen Benutzerstatus des erfassten anwesenden Benutzers 12 zu identifizieren. Hierfür ist in der Benutzeridentifizierungsvorrichtung 48 beispielsweise ein Benutzerprofil hinterlegt. Die Anwesenheit des Benutzers 12 kann beispielsweise mithilfe der Anwesenheit eines personifizierten Fahrzeugschlüssels erfolgen oder aber mithilfe einer Kameraeinrichtung 50, mithilfe derer ein Abbild des Benutzers 12 erfasst und ausgewertet wird, indem eine Identifizierung einer Person auf dem Abbild durchgeführt wird. Das Benutzerprofil kann hierfür im Kraftfahrzeug 10 gespeichert sein. Es kann jedoch alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass das Kraftfahrzeug 10 über eine Kommunikationsverbindung zu einer externen Servereinrichtung auf dort hinterlegte Benutzerprofile zugreifen kann, sodass letztendlich der Benutzer 12 zuverlässig identifiziert werden kann.
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Zum Benutzer 12 ist in dem hinterlegten Benutzerprofil ein Benutzerstatus angegeben, der beispielsweise angibt, ob es sich bei dem Benutzer 12 um einen erstmaligen Benutzer 12 des Kraftfahrzeugs 10 handelt. Zudem kann der Benutzerstatus eine Erfahrungseinschätzung des Benutzers 12 mit einem oder mehreren Bedienelementen 32 der Bedienvorrichtung 34 des Kraftfahrzeugs 10 umfassen. Das Anzeigesystem 20 ist dazu ausgebildet, das dem identifizierten Benutzerstatus zugeordnete Aktivierungssignal der Steuereinrichtung 26 bereitzustellen. Im Falle eines Erstbenutzers als Benutzerstatus kann es vorgesehen sein, dass automatisch für zumindest eine Auswahl von Bedienelementen 32 ein jeweiliger Bedienhinweis 30 mithilfe des dreidimensionalen virtuellen Bildes 28 angezeigt wird, um den erstmaligen Benutzer 12 bei seiner erstmaligen Benutzung des Kraftfahrzeugs 10 zu unterstützen.
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Mithilfe der Kameraeinrichtung 50 ist es zudem vorgesehen, dass Kameradaten erfasst und die erfassten Kameradaten zum Feststellen der Augenposition als Blickpunkt 14 und/oder der Blickrichtung 16 des Benutzers 12 des Kraftfahrzeugs 10 ausgewertet werden. Die Steuereinrichtung 26 ist dazu ausgebildet, die derart ausgewerteten Kameradaten zum Erzeugen der Ansteuervorschrift auszuwerten. Es kann also basierend auf der Augenposition, das heißt dem Blickpunkt 14, sowie der Blickrichtung 16 genau bestimmt werden, wo genau sich der Anzeigebereich 18 relativ zur Anzeigeoberfläche 24 befindet. Daraufhin wird präzise ermittelt, wie die technische Realisierung der Projektion des virtuellen Bildes erfolgen muss, damit es an dem gewünschten Ort, das heißt im Bereich des Anzeigebereichs 18, als dreidimensionale virtuelle Bild 28 angezeigt wird.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem hier skizzierten Anzeigebereich 18 oberhalb des Bedienelements 32 in Fahrzeughochrichtung, die hier als z-Richtung skizziert ist, kann dieser Anzeigebereich 18 in Fahrzeughochrichtung unterhalb des Bedienelements 32 liegen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Anzeigebereich 18 in einer Fahrzeuglängsrichtung, das heißt hier in einer x-Richtung, vor oder hinter dem Bedienelement 32 liegen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Anzeigebereich 18 seitlich des Bedienelements 32 liegen, das heißt in einer Fahrzeugquerrichtung, die hier als y-Richtung skizziert ist, vor oder hinter dem Bedienelement 32 angeordnet sein.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine räumliche Hilfeanimation für das Bedienelement 32 bereitgestellt werden kann. Diese Hilfeanimation wird als Bedienhinweis 30 bezeichnet. Letztendlich ist zum Bereitstellen des Bedienhinweises 30 ein 3D-Display, das heißt das Stereodisplay als Anzeigeeinrichtung 22, im Kraftfahrzeug 10 derart angeordnet, dass der Benutzer 12 das dreidimensionale virtuelle Bild 28 im Raum über, neben oder unter einem zugeordneten Bedienelement 32, bei dem es sich beispielsweise um einen Drehdrücksteller, einen Hebel und/oder einen Taste handelt, sehen kann. Die entsprechende Elektronikverbindung mit der gewünschten Sensorik, die beispielsweise die Sensoreinrichtung 38 umfasst, steuert die beschriebene Anzeige des dreidimensionalen virtuellen Bildes 28 mithilfe des Anzeigesystems 20.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017205277 A1 [0003]
- DE 102013011531 A1 [0004]
- DE 102007043935 A1 [0005]
