DE102020129268A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Datenbrille mit einer Helligkeitsanpassung - Google Patents

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Wolfgang Haberl
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Datenbrille zum überlagernden Anzeigen einer Realumgebung durch ein angezeigtes Informationsobjekt, mit folgenden Schritten:- Erfassen einer Helligkeitsgröße mithilfe einer auf eine Pupille mindestens eines Auges gerichteten Augenkamera;- Zuordnen einer Wahrnehmungshelligkeit basierend auf der Helligkeitsgröße, wobei die Wahrnehmungshelligkeit die Stärke des in das mindestens eine Auge fallenden Lichts angibt;- Einstellen der Anzeigehelligkeit des angezeigten Informationsobjekts abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft Datenbrillen, insbesondere Datenbrillen zur Augmented-Reality-Anzeige, insbesondere von Optical-See-Through-(OST-) Brillen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Maßnahmen zur Steuerung der Helligkeit von Anzeigebildern in einer solchen Datenbrille.
  • Technischer Hintergrund
  • Es sind Datenbrillen, auch Head-mounted Displays genannt, bekannt, die mithilfe einer Anzeigevorrichtung eine Abbildung auf einer oder zwei Anzeigeflächen im Blickfeld des Trägers der Datenbrille anzeigen können. Die Anzeigeflächen können Reflexionsflächen entsprechen, die Abbildungen in das Auge des Trägers der Datenbrille richten. Die Sichtöffnungen der Datenbrille sind transparent, so dass durch die Datenbrille die reale Umgebung in gewöhnlicher Weise wahrgenommen werden kann, um Augmented-Reality-Anzeigen zu ermöglichen. Die Anzeigeflächen liegen in den Sichtöffnungen, so dass eine anzuzeigende Information, wie beispielsweise Text, Symbole, Graphiken, Videoanzeigen und dergleichen, die Wahrnehmung der Umgebung überlagernd angezeigt werden kann.
  • Bei der Verwendung von Datenbrillen ist die Wahrnehmbarkeit der Umgebung und/oder der Objektdarstellung auf der Anzeigefläche der Datenbrille von der Anzeigehelligkeit von Informationsobjekten in der Datenbrille und dem Kontrast bezüglich einer Umgebungshelligkeit abhängig. So können bei hoher Umgebungshelligkeit die angezeigten Informationsobjekte häufig nicht wahrgenommen werden, wenn diese nicht hell genug dargestellt werden, da kein ausreichender Kontrast zur Wahrnehmung der Informationsobjekte vor einem hellen Hintergrund der realen Umgebung erreicht werden kann.
  • Weiterhin kann in dunkler Umgebung, wie beispielsweise nachts, die Anzeigehelligkeit zu hell sein, so dass die angezeigten Informationsobjekte die Umgebung überstrahlen. Aufgrund einer Blendung des Auges können gegebenenfalls in der Dunkelheit ansonsten wahrnehmbare Objekte nicht wahrgenommen werden, da sich aufgrund der Anzeigehelligkeit die Pupillen der Augen verengen.
  • Zwar ist eine Dimmung der Anzeigehelligkeit in Datenbrillen basierend auf einer durch einen Helligkeitssensor ermittelten Umgebungshelligkeit bekannt, jedoch stellt die so ermittelte Umgebungshelligkeit nur eine ungefähre Angabe der von dem Auge des Trägers der Datenbrille direkt wahrgenommenen Helligkeit dar.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Anzeigehelligkeit in einer Datenbrille zur Verfügung zu stellen, die besser auf die vom Träger der Datenbrille wahrgenommenen Helligkeit angepasst ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben einer Datenbrille gemäß Anspruch 1 sowie die Datenbrille gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.
  • Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben einer Datenbrille zum überlagernden Anzeigen einer Realumgebung durch ein angezeigtes Informationsobjekt vorgesehen, mit folgenden Schritten:
    • - Erfassen einer Helligkeitsgröße mithilfe einer auf eine Pupille mindestens eines Auges gerichteten Augenkamera;
    • - Zuordnen einer Wahrnehmungshelligkeit basierend auf der Helligkeitsgröße, wobei die Wahrnehmungshelligkeit die Stärke des in das mindestens eine Auge fallenden Lichts angibt;
    • - Einstellen der Anzeigehelligkeit des angezeigten Informationsobjekts abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit.
  • Es ist mittlerweile üblich, Anzeigehelligkeiten von Anzeigeeinrichtungen an eine Umgebungshelligkeit anzupassen, um einen ausreichenden Kontrast zu erzielen. Dies verbessert die Wahrnehmbarkeit, der angezeigten Informationsobjekte oder Abbildungen.
  • Beim Steuern der Anzeigehelligkeit einer Datenbrille abhängig von einer mithilfe eines Helligkeitssensors einer Datenbrille oder an einer externen Einrichtung umfassten Umgebungshelligkeit kommt es zu Fehlanpassungen der Anzeigehelligkeit, wenn der Blick des Benutzers auf einen sehr hellen Bereich der Umgebung oder einen sehr dunklen Bereich der Umgebung gerichtet ist, während die von dem Helligkeitssensor erfasste Umgebungshelligkeit nur eine Durchschnittshelligkeit der Umgebung erfasst. Die Umgebungshelligkeit wird beispielsweise in einem großen Winkelbereich eines Lichtstrahlenkegels von größer 90°, insbesondere von größer 150°, erfasst.
  • Beispielsweise kann bei einer Fahrt durch einen Tunnel während Tageslicht die mittlere Umgebungshelligkeit sehr niedrig sein. Wenn der Benutzer der Datenbrille jedoch auf das Tunnelende blickt, wird dieser als sehr heller Bereich erscheinen. Angezeigte Informationsobjekte, die aufgrund der geringen Umgebungshelligkeit gedimmt sind bzw. mit niedriger Anzeigehelligkeit dargestellt werden, werden, insbesondere wenn diese den hellen Bereich überdecken, durch den hellen Bereich so überstrahlt, dass das betreffende Informationsobjekt nicht mehr wahrnehmbar ist.
  • Andererseits können bei hoher mittlerer Umgebungshelligkeit ein entsprechend mit hoher Anzeigehelligkeit dargestelltes Informationsobjekt über einem dunklen Bereich Schwierigkeiten entstehen, Objekte oder Konturen des dunklen Bereichs wahrzunehmen, da das zu hell dargestellte Informationsobjekt in der Datenbrille den dunklen Bereich überstrahlt. Somit spiegelt die durch den Umgebungshelligkeitssensor erfasste Umgebungshelligkeit nur eingeschränkt wider, welche Helligkeit der Träger der Datenbrille wahrnimmt.
  • Einerseits integriert der Umgebungshelligkeitssensor die Helligkeit des vollständigen Sichtbereichs und ermittelt eine gemittelte zu niedrige Umgebungshelligkeit, da die Bereiche des Dachhimmels und des Fahrzeuginterieurs im Vergleich zum Fahrzeugumfeld deutlich dunkler sind als der Fokussierbereich des Auges des Trägers der Datenbrille. Andererseits werden unter Umständen bei manchen Helligkeitssensoren spektrale Lichtanteile von den Fahrzeugscheiben blockiert, die für die normale Helligkeitsermittlung im Freien berücksichtigt werden. Beide Effekte können bei der Nutzung von Datenbrillen mit Umgebungshelligkeitssensoren in einem Kraftfahrzeug für eine Abweichung zwischen dem Helligkeitseindruck des Trägers der Datenbrille und der ermittelten Umgebungshelligkeit durch den Helligkeitssensor in der Datenbrille und dann zu unpassenden Anzeigehelligkeiten in der Datenbrille führen.
  • Das obige Verfahren sieht nun vor, eine Augenkamera in der Datenbrille, die auf das Auge des Trägers der Datenbrille gerichtet ist, zu nutzen, um eine Helligkeitsgröße über die vom Träger der Datenbrille wahrgenommenen Helligkeit (Wahrnehmungshelligkeit) zu erhalten.
  • Die Helligkeitsgröße kann einer Reflexionslichtstärke von auf der Pupille reflektierten Lichts entsprechen, wobei die Reflexionslichtstärke mithilfe eines Wahrnehmungshelligkeitsmodell der Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet wird.
  • Die Helligkeitsgröße kann alternativ einer Pupillenweite entsprechen, wobei die Pupillenweite mithilfe einer Pupillenweitenkennlinie der Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet wird.
  • Somit kann beispielsweise die Helligkeit der Lichtreflexion auf der Pupille oder die Pupillenweite detektiert werden, um eine Wahrnehmungshelligkeit als Angabe zu einer unmittelbar ins Auge des Trägers der Datenbrille fallende Lichtmenge zu erhalten. Diese Wahrnehmungshelligkeit entspricht einer Gesamthelligkeit, die sich aus der vom Träger der Datenbrille wahrgenommenen gerichteten Umgebungshelligkeit in Blickrichtung und der Anzeigehelligkeit von auf der Anzeigefläche der Datenbrille dargestellten Informationsobjekten ergibt. Durch Auswertung der Wahrnehmungshelligkeit kann nun die Anzeigehelligkeit eingestellt werden.
  • Die Umgebungshelligkeit kann gemessen werden, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von der Umgebungshelligkeit eingestellt wird, wobei die Anzeigehelligkeit insbesondere reduziert wird, wenn ein Quotient zwischen der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit Helligkeitsgröße einen ersten Schwellenwert übersteigt und/oder die Anzeigehelligkeit erhöht wird, wenn ein Quotient zwischen der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit Helligkeitsgröße einen zweiten Schwellenwert unterschreitet.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Tönung von Sichtscheiben abhängig von der Umgebungshelligkeit eingestellt wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Tönung abhängig von einer Pupillenweite und insbesondere abhängig davon eingestellt wird, ob sich die Pupillenweite innerhalb oder außerhalb eines vorgegebenen Pupillenweitenbereichs befindet, insbesondere wenn ein Anteil von hellen Pixeln einen Schwellenwert unterschreitet. Helle Pixel stellen diejenigen Pixel auf der Anzeigefläche dar, die eine Anzeigehelligkeit aufweisen, die bezüglich einer maximalen Helligkeit einen Grenzwert wie z.B. von 50% übersteigt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Tönung von Sichtscheiben abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit eingestellt wird.
  • Somit kann eine steuerbare Tönung der Sichtscheiben der Datenbrille bzw. der Anzeigefläche abhängig von der detektierten Wahrnehmungshelligkeit eingestellt werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, eine Umgebungshelligkeit zu verwenden, um bei einer festgestellten zu hohen Wahrnehmungshelligkeit abhängig von der Umgebungshelligkeit die Tönung der Sichtscheiben und/oder die Einstellung der Anzeigehelligkeit festzulegen. So kann beispielsweise bei einer hohen Umgebungshelligkeit und einer festgestellten hohen Wahrnehmungshelligkeit die Tönung der Datenbrille verstärkt werden, während bei einer niedrigen Umgebungshelligkeit und einer festgestellten hohen Wahrnehmungshelligkeit die Anzeigehelligkeit reduziert wird.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Anzeigehelligkeit abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche eingestellt wird.
  • Insbesondere kann die Tönung abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche eingestellt werden, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von der Umgebungshelligkeit und/oder abhängig von der eingestellten Tönung eingestellt.
  • Weiterhin kann die Anzeigehelligkeit abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche eingestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Datenbrille zum überlagernden Anzeigen einer Realumgebung durch ein angezeigtes Informationsobjekt vorgesehen, umfassend:
    • - eine Anzeigefläche zur Anzeige mindestens eines Informationsobjektes;
    • - eine auf eine Pupille mindestens eines Auges gerichtete Augenkamera, die ausgebildet ist, um eine Helligkeitsgröße zu erfassen;
    • - eine Steuereinheit, die ausgebildet ist,
    • - um eine Wahrnehmungshelligkeit basierend auf der Helligkeitsgröße zuzuordnen, wobei die Wahrnehmungshelligkeit die Stärke des in das mindestens eine Auge fallenden Lichts angibt; und
    • - um die Anzeigehelligkeit des mindestens einen angezeigten Informationsobjekts auf der Anzeigefläche abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit einzustellen.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Datenbrille mit einem Umgebungshelligkeitssensor und einer Augenkamera; und
    • 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben der Datenbrille, insbesondere zum Einstellen einer Anzeigehelligkeit eines Informationsobjekts in der Datenbrille; und
    • 3 Pupillenweitenkennlinien zur Darstellung der Abhängigkeit der Pupillenweite von der ins Auge einfallenden Lichtstärke.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Datenbrille 1
  • Die Datenbrille 1 umfasst zwei transparente Sichtscheiben 12, die in einem Rahmen 11 in an sich bekannter Weise eingefasst sind. Der Rahmen 11 ist mit Brillenbügeln 13 versehen, so dass die Datenbrille 1 am Kopf eines Benutzers in an sich bekannter Weise getragen werden kann.
  • Eine oder beide Sichtscheiben 12 (Brillengläser) sind weiterhin mit einer transparenten Anzeigefläche 15 versehen, auf der durch eine geeignete Einrichtung, wie zum Beispiel eine an dem Rahmen 11 angeordnete Anzeigeeinrichtung 16, ein Anzeigebild zur Darstellung von virtuellen Informationsobjekten ins Auge des Trägers der Datenbrille 1 angezeigt werden kann. Die Anzeigeeinrichtung 16 kann einen Mikroprozessor oder eine vergleichbare Recheneinheit und eine Anzeigeeinheit, wie z.B. eine Projektionseinrichtung oder dergleichen, aufweisen. Die Anzeigeeinheit kann ausgebildet sein, das elektronisch generierte Anzeigebild auf die Anzeigefläche 15 zu richten und dort abzubilden/darzustellen.
  • Durch die transparente Ausbildung der Anzeigefläche 15 kann das elektronisch generierte Bild die durch die Anzeigefläche 15 wahrnehmbare Realumgebung überlagern. Mithilfe der Anzeigeeinrichtung 16 kann ein virtuelles Informationsobjekt, wie beispielsweise einen Text, ein Symbol, eine Videoinformation, eine Graphik oder dergleichen, auf einer oder beiden Anzeigeflächen 15 dargestellt werden. Die Anzeigehelligkeit der Darstellung der Informationsobjekte auf der Anzeigefläche 15 kann variabel eingestellt werden.
  • Die Datenbrille 1 kann wie eine typische Sehhilfe an dem Kopf des Benutzers getragen werden, wobei die Datenbrille 1 mit dem Rahmen 11 auf der Nase des Benutzers aufliegt und die Bügel 13 an dem Kopf des Benutzers seitlich anliegen. Die Blickrichtung des Benutzers in Geradeausrichtung erfolgt dann durch die transparenten Anzeigeflächen 15 der Sichtscheiben 12, so dass die Blickrichtung des Benutzers, die durch eine Augenposition und eine optische Blickachse (Augenachse) vorgegeben ist, einen festen Bezug zur Ausrichtung der Datenbrille 1 aufweist. Dieser Bezug hängt individuell von dem Träger der Datenbrille 1 ab und wird durch eine Kalibrierungsinformation angegeben.
  • Zur Anzeige von Informationsobjekten werden entsprechende Objektinformationen in Form von Objektdaten von extern empfangen oder brillenintern generiert werden. Die Objektdaten geben dabei die Art des Informationsobjekts, wie z.B. ein Textobjekt, ein Icon oder eine sonstige Kennzeichnung eines Anzeigebereichs, den Blickwinkelbereich bzw. die Blickwinkelbereiche, in dem/denen das Informationsobjekt auf der Anzeigefläche angezeigt werden soll und die Objektposition auf der Anzeigefläche, an der das Informationsobjekt angezeigt werden soll.
  • Mithilfe einer Steuereinheit 17 werden Objektinformationen empfangen und verarbeitet, so dass diese in dem jeweiligen Blickwinkelbereich, in den der Benutzer der Datenbrille 1 blickt, angezeigt werden.
  • Die Datenbrille 1 umfasst einen Umgebungshelligkeitssensor 18, um eine Umgebungshelligkeit zu erfassen. Die Umgebungshelligkeit entspricht einer über einen großen Winkelbereich gemittelte auf die Datenbrille 1 einfallende Lichtmenge, so dass eine Grundhelligkeit der Umgebung der Datenbrille 1 erfasst wird.
  • Ferner sieht die Datenbrille 1 eine Augenkamera 19 vor, die auf eine Pupille eines Auges des Trägers der Datenbrille 1 gerichtet ist. Die Augenkamera 19 kann in anderen Anwendungen verwendet werden, die Pupillenposition zu ermitteln, um bei Eye-Tracking-Systemen die Blickrichtung des Trägers der Datenbrille 1 zu ermitteln. In einer alternativen Ausführungsform kann die Augenkamera auch brillenextern angeordnet sein und die Pupillenposition über eine Kommunikationsverbindung an die Datenbrille 1 übertragen werden.
  • Mithilfe der Augenkamera 19 kann die in das Auge fallende Lichtmenge abgeschätzt werden.
  • Die Augenkamera 19 ist insbesondere dazu geeignet, eine Pupillenweite zu ermitteln. Die Pupillenweite ist ein Indiz dafür, welche Lichtmenge in das Auge des Benutzers der Datenbrille 1 fällt, da sich die Pupillenweite an die ins Auge fallende Lichtmenge, d.h. der Wahrnehmungshelligkeit, anpasst.
  • Die Pupillenweite kann nun in der Steuereinheit 17 mithilfe einer geeigneten Pupillengrößenkennlinie einer Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet werden. Beispiele für solche Pupillenweitenkennlinien sind in 3 dargestellt.
  • Insbesondere können personenspezifische Maximal- und Minimalöffnungen der Pupillen kalibriert werden, indem einmalig helle Anzeigeinhalte angezeigt werden und die Pupillenweite als minimale Pupillenweite ermittelt wird. Anschließend kann bei vollständigem Abdunkeln des Lichtbereichs des Benutzers eine maximale Pupillenweite (zum Beispiel bei vorgehaltenen Händen) erfasst werden. Die minimale und die maximale Pupillenweite ermöglichen nun eine Zuordnung zu der ins Auge einfallenden Wahrnehmungshelligkeit. Die Verläufe der Pupillenweiten der 3 können mit der minimalen und maximalen Pupillenweite kalibriert werden.
  • Die Datenbrille kann zudem mit einer Tönungseinheit 20 versehen sein, die die Sichtscheiben 12 gesteuert durch die Steuereinheit 17 tönen kann, um einfallendes Licht zu dämpfen bzw. die Stärke von aus der Umgebung ins Auge einfallendem Licht abzuschwächen.
  • In 2 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Betreiben der Datenbrille 1 ausführlicher beschrieben. Das Verfahren wird in der Steuereinheit 17 der Datenbrille 1 ausgeführt und nutzt die Signale der Augenkamera 19 und des Umgebungshelligkeitssensors 18.
  • In Schritt S1 wird zunächst mithilfe der Augenkamera eine Pupillengröße festgestellt.
  • In Schritt S2 kann die Pupillenweite kann mithilfe der Pupillenweitenkennlinie, das in einem Speicher der Steuereinheit 17 implementiert ist, in eine Wahrnehmungshelligkeit umgerechnet werden. Die Wahrnehmungshelligkeit entspricht einem vom Träger der Datenbrille 1 wahrgenommenen Lichteinfall ins Auge.
  • Alternativ zu den Schritten S1 und S2 kann mithilfe der Augenkamera 19 eine Spiegelung des einfallenden Lichts auf einem Bereich der Pupille erfasst werden und die Helligkeit der Spiegelung mithilfe eines vorgegebenen Wahrnehmungshelligkeitsmodells (Kennfeld) einer Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet werden.
  • Weiterhin wird in Schritt S3 eine Umgebungshelligkeit mit dem Umgebungshelligkeitssensor 18 erfasst.
  • Abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit können nun mithilfe geeigneter Einstellungsmodelle bzw. -kennfelder eine Anzeigehelligkeit von in der Datenbrille 1 anzuzeigenden Informationsobjekten und/oder eine Tönung der Sichtscheiben 12 der Datenbrille 1 eingestellt werden. Insbesondere kann das Einstellungsmodell so ausgebildet sein, dass abhängig von einem Helligkeitsverhältnis zwischen der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit die Anzeigehelligkeit und die Tönung eingestellt werden.
  • Ein hohes Helligkeitsverhältnis gibt an, dass die Anzeigehelligkeit bezüglich der Umgebungshelligkeit zu hoch ist, so dass die Anzeigehelligkeit reduziert werden muss. Bei niedrigem Helligkeitsverhältnis ist entsprechend der Anteil an der Wahrnehmungshelligkeit aufgrund der Umgebungshelligkeit höher, so dass dieser durch Tönung der Sichtscheiben 12 reduziert werden kann.
  • In Schritt S4 wird überprüft, ob die Umgebungshelligkeit über einem vorgegebenen ersten Umgebungshelligkeitsschwellenwert liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S5 fortgesetzt, andernfalls (Alternative: Nein) wird das Verfahren mit Schritt S6 fortgesetzt.
  • In Schritt S5 wird die Tönung der Anzeigefläche inkrementell erhöht. Anschließend wird zu Schritt S4 zurückgesprungen.
  • In Schritt S6 wird überprüft, ob die Umgebungshelligkeit über einem vorgegebenen zweiten Umgebungshelligkeitsschwellenwert liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S7 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt.
  • In Schritt S7 wird die Tönung der Anzeigefläche inkrementell verringert. Anschließend wird zu Schritt S4 zurückgesprungen.
  • Insbesondere kann über die Nutzungszeit eine mittlere (angenehme) Pupillenweite ermittelt werden. Wenn situationsbedingt keine oder nur sehr wenige Informationsobjekte (<10% der verfügbaren Pixel sind helle Pixel) auf der Anzeigefläche angezeigt werden, kann die Pupillenweite mit einem vorgegebenen Pupillenweitenbereich (ein maximaler und minimaler Schwellenwert) verglichen werden und die abhängig von der Umgebungshelligkeit eingestellte Tönung plausibilisiert werden. Falls der Nutzer gemäß Pupillenweite gerade geblendet wird (die Pupillenweite unterschreitet den minimalen Wert der Pupillenweite), wird die Tönung erhöht. Analog, falls die Pupillenweite die maximale Pupillenweite überschreitet, wird die Tönung erhöht.
  • In Schritt S8 wird überprüft, ob ein Quotient aus der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit über einem vorgegebenen ersten Schwellenwert liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S9 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit Schritt S10 fortgesetzt.
  • In Schritt S9 wird die Anzeigehelligkeit reduziert und das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt.
  • In Schritt S10 wird überprüft, ob ein Quotient aus der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit unter einem vorgegebenen zweiten Schwellenwert liegt. Ist dies der Fall (Alternative: Ja), so wird das Verfahren mit Schritt S11 fortgesetzt, andernfalls wird das Verfahren mit Schritt S1 fortgesetzt
  • In Schritt S11 wird die Anzeigehelligkeit erhöht und das Verfahren mit Schritt S8 fortgesetzt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Tönung abhängig von der Anzahl der hellen Pixel der aktuellen Anzeige eingestellt werden. Als helle Pixel können Pixel der Anzeigefläche angenommen werden, deren Helligkeit bezüglich einer maximalen Helligkeit einen Grenzwert wie z.B. 50% übersteigt.
  • Steigt der Anteil der hellen Pixel der Anzeigefläche (Quotient: (helle Pixel/alle verfügbaren Pixel der Anzeigefläche) an, kann die Anzeigehelligkeit zudem gemäß einer Funktion insbesondere abhängig von der Umgebungshelligkeit und/oder abhängig von der eingestellten Tönung reduziert werden. Dabei wird die Anzeigehelligkeit umso weniger reduziert (mit zunehmendem Anteil) je höher die Umgebungshelligkeit ist und umso mehr reduziert (mit zunehmenden Pixelanteil) je größer die Tönung der Sichtscheiben 12 ist.
  • Sinkt analog der Anteil der hellen Pixel der Anzeigefläche (Quotient: (helle Pixel/alle verfügbaren Pixel der Anzeigefläche), kann die Anzeigehelligkeit gemäß einer Funktion insbesondere abhängig von der Umgebungshelligkeit und/oder abhängig von der eingestellten Tönung erhöht werden. Dabei wird die Anzeigehelligkeit umso weniger erhöht (mit abnehmenden Pixelanteil) je höher die Umgebungshelligkeit ist und umso mehr erhöht je größer die Tönung der Sichtscheiben 12 ist.
  • Insgesamt kann das Einstellungsmodell so dimensioniert sein, dass eine möglichst gleichbleibende Wahrnehmungshelligkeit in dem Auge des Benutzers vorliegt. Das heißt, bei einer Wahrnehmungshelligkeit unter einer vorgegebenen optimalen Wahrnehmungshelligkeit kann bei einem niedrigen Helligkeitsverhältnis zunächst die Tönung (bis auf 0% bzw. keine Tönung) reduziert werden, bevor die Anzeigehelligkeit erhöht wird, und bei einer Wahrnehmungshelligkeit über einem vorgegebenen optimalen Helligkeitswert bei einem hohen Helligkeitsverhältnis kann zunächst die Anzeigehelligkeit (bis auf eine vorgegebene Mindestanzeigehelligkeit reduziert werden, bevor die Tönung der Sichtscheiben erhöht wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Datenbrille
    11
    Rahmen
    12
    Sichtscheiben
    13
    Brillenbügel
    15
    transparente Anzeigefläche
    16
    Anzeigeeinrichtung
    17
    Steuereinheit
    18
    Umgebungshelligkeitssensor
    19
    Augenkamera
    20
    Tönungseinheit

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Datenbrille (1) zum überlagernden Anzeigen einer Realumgebung durch ein angezeigtes Informationsobjekt, mit folgenden Schritten: - Erfassen (S1, S2) einer Helligkeitsgröße mithilfe einer auf eine Pupille mindestens eines Auges gerichteten Augenkamera (19); - Zuordnen einer Wahrnehmungshelligkeit basierend auf der Helligkeitsgröße, wobei die Wahrnehmungshelligkeit die Stärke des in das mindestens eine Auge fallenden Lichts angibt; - Einstellen der Anzeigehelligkeit des angezeigten Informationsobjekts abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Helligkeitsgröße einer Pupillenweite entspricht, wobei die Pupillenweite mithilfe einer Pupillenweitenkennlinie einer Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Helligkeitsgröße einer Reflexionslichtstärke von auf der Pupille reflektierten Lichts entspricht, wobei die Reflexionslichtstärke mithilfe eines vorgegebenen Wahrnehmungshelligkeitsmodells einer Wahrnehmungshelligkeit zugeordnet wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei eine Umgebungshelligkeit gemessen wird, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von der Umgebungshelligkeit eingestellt wird, wobei die Anzeigehelligkeit insbesondere reduziert wird, wenn ein Quotient zwischen der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit Helligkeitsgröße einen ersten Schwellenwert übersteigt und/oder die Anzeigehelligkeit erhöht wird, wenn ein Quotient zwischen der Wahrnehmungshelligkeit und der Umgebungshelligkeit Helligkeitsgröße einen zweiten Schwellenwert unterschreitet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Tönung von Sichtscheiben abhängig von der Umgebungshelligkeit eingestellt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Tönung abhängig von einer Pupillenweite und insbesondere abhängig davon eingestellt wird, ob sich die Pupillenweite innerhalb oder außerhalb eines vorgegebenen Pupillenweitenbereichs befindet, insbesondere wenn ein Anteil von hellen Pixeln einen Schwellenwert unterschreitet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Tönung von Sichtscheiben (12) abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche (15) eingestellt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Tönung abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche eingestellt wird, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von der Umgebungshelligkeit und/oder abhängig von der eingestellten Tönung eingestellt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Anzeigehelligkeit abhängig von einem Anteil von aktuell angezeigten hellen Pixeln auf der Anzeigefläche eingestellt wird.
  11. Datenbrille (1) zum überlagernden Anzeigen einer Realumgebung durch ein angezeigtes Informationsobjekt, umfassend: - eine Anzeigeeinrichtung (16) mit einer Anzeigefläche zur Anzeige mindestens eines Informationsobjektes; - eine auf eine Pupille mindestens eines Auges eines Benutzers gerichtete Augenkamera (19), die ausgebildet ist, um eine Helligkeitsgröße zu erfassen; - eine Steuereinheit, die ausgebildet ist, - um eine Wahrnehmungshelligkeit basierend auf der Helligkeitsgröße zuzuordnen, wobei die Wahrnehmungshelligkeit die Stärke des in das mindestens eine Auge fallenden Lichts angibt; und - um die Anzeigehelligkeit des mindestens einen angezeigten Informationsobjekts auf der Anzeigefläche abhängig von der Wahrnehmungshelligkeit einzustellen.
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