DE102020209032A1

DE102020209032A1 - Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug und Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE102020209032A1
Application number: DE102020209032.7A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Herzog; Tobias Werner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2022-01-20
Also published as: CN113954747A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (105) mit einer Projektionseinheit (115) innerhalb eines Fahrzeugs (100). Das Verfahren (1200) umfasst einen Schritt des Einlesens eines Positionswerts über eine Erfassungseinrichtung (135), wobei der Positionswert eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen (145) repräsentiert. In einem Schritt des Vergleichens wird der Positionswert mit einem ersten Wertebereich, der einen Anzeigebereich (150) repräsentiert, und/oder mit einem zweiten Wertebereich verglichen, der einen vom Anzeigebereich (150) unterschiedlichen Blendbereich (160) repräsentiert, um ein Vergleichsergebnis (1435) zu erhalten. Das Vergleichsergebnis repräsentiert eine Information, ob der Kopf des Fahrzeuginsassen (145) sich innerhalb des Anzeigebereichs (150) oder des Blendbereichs (160) befindet. In einem Schritt des Ausgebens wird ein Lichtstrahl (120) mittels der Projektionseinheit (115) unter Verwendung des Vergleichsergebnisses derart ausgegeben, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich (160) unterdrückt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug und einer Anzeigeeinrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Die DE 10 2014 206 684 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachführen eines Sichtbereichs eines Sichtfeldanzeigegeräts.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug und eine verbesserte Anzeigeeinrichtung, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Durch den hier vorgestellten Ansatz wird eine Möglichkeit geschaffen, um ein Blenden oder Ablenken eines Fahrzeuginsassen zu verhindern und dadurch die Fahrsicherheit zu verbessern. Weiterhin wird durch den vorgestellten Ansatz eine benötigte Energieleistung reduziert.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung mit einer Projektionseinheit innerhalb eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens, einen Schritt des Vergleichens und einen Schritt des Ausgebens umfasst. Im Schritt des Einlesens wird ein Positionswert über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung eingelesen, wobei der Positionswert eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen repräsentiert. Im Schritt des Vergleichens wird der Positionswert mit einem ersten Wertebereich, der einen Anzeigebereich repräsentiert, und zusätzlich oder alternativ mit einem zweiten Wertebereich verglichen, der einen vom Anzeigebereich unterschiedlichen Blendbereich repräsentiert, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Dabei repräsentiert das Vergleichsergebnis eine Information, ob der Kopf des Fahrzeuginsassen sich innerhalb des Anzeigebereichs oder innerhalb des Blendbereichs befindet. Im Schritt des Ausgebens wird ein Lichtstrahl mittels der Projektionseinheit unter Verwendung des Vergleichsergebnisses derart ausgegeben, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich unterdrückt wird.
Die Anzeigeeinrichtung kann Teil eines Fahrzeugs sein, das beispielsweise als ein Personenkraftwagen ausgeformt sein. Die Projektionseinheit kann dabei beispielsweise als eine Lichtquelle ausgeformt sein, durch die ein Bild auf der Projektionsfläche angezeigt wird. Die Projektionsfläche kann dabei als Seitenfenster des Fahrzeugs ausgebildet oder an diesem Seitenfenster angeordnet oder in das Seitenfenster integriert sein. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise als eine Innenraumkamera realisiert sein, die beispielsweise auch für andere Fahrzeugfunktionen verwendbar ist. Der Fahrzeuginsasse kann dabei von der Erfassungseinrichtung erfasst werden und dabei vorzugsweise als Fahrer des Fahrzeugs erkennbar sein. Der Blendbereich und der Anzeigebereich liegen so im Fahrzeuginnenraum, dass sie sich gegenseitig nicht überlappen. Weiterhin kann dadurch der Blendbereich um den Anzeigebereich angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann ein Blenden des oder der Fahrzeuginsassen dadurch verhindert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Modifizierens des Lichtstrahls umfassen, wenn das Vergleichsergebnis die Information repräsentiert, dass die Kopfposition im Blendbereich angeordnet ist. Dabei kann im Schritt des Ausgebens ein modifizierter Lichtstrahl als Lichtstrahl ausgegeben werden. Vorteilhafterweise kann dadurch ein Blenden des oder der Fahrzeuginsassen reduziert werden.
Im Schritt des Modifizierens kann in einem Teilbereich des Lichtstrahls eine Intensität des Lichtstrahls verringert werden, wobei der Teilbereich insbesondere im Blendbereich liegen und zusätzlich oder alternativ den Blendbereich überlappen kann. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Ablenkung des Fahrzeuginsassen verringert werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Projektionsteilbereich der Projektionseinheit derart abgedunkelt werden, dass ein Lichtkegel des Lichtstrahls verkleinert wird. Unter einer Verkleinerung des Lichtstrahls kann eine Reduktion des Querschnitts oder Durchmessers des Lichtstrahls verstanden werden. Vorteilhafterweise kann dadurch eine direkte Blendung vermieden und dadurch eine Fahrsicherheit erhöht werden.
Ferner kann im Schritt des Modifizierens zumindest im Teilbereich des Lichtstrahls eine Farbe aus dem Lichtstrahl herausgefiltert oder abgeschwächt werden. Dadurch kann beispielsweise die durch eine Querkopplung verursachte Blendung des Fahrzeuginsassen reduziert werden.
Von Vorteil ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der im Schritt des Ausgebens der Lichtstrahl auf ein Seitenfenster des Fahrzeugs ausgegeben wird. Eine solches Ausführungsform bietet den Vorteil einer besonders flexiblen Ausgabe von Informationen, da für die Projektionsfläche ein Element verwendet werden kann, was bereits im Fahrzeug vorhanden ist, jedoch für einen anderen Zweck verwendet wird. Auf diese Weise lassen sich einerseits Bauraum für ein separates Element als Projektionsfläche einsparen und andererseits Herstellungskosten zur Umsetzung des hier vorgestellten Ansatzes minimieren. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch die Frontscheibe des Fahrzeugs, ein Teilabschnitt des Armaturenbretts oder ein anderes Element im Inneren des Fahrzeugs als Projektionsfläche eingesetzt werden, wobei sich auch hier die vorstehend genannten Vorteile realisieren lassen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Fensterpositionswert eingelesen werden, der einen Öffnungsgrad des Fensters repräsentiert. Im Schritt des Ausgebens kann der Lichtstrahl unter Verwendung des Öffnungsgrades ausgegeben werden, um ein Ausgeben zumindest eines Teils des Symbols in einem Bereich zu unterdrücken, bei dem sich im geöffneten Zustand des Seitenfensters keine Projektionsfläche befindet. Vorteilhafterweise kann dadurch auf den Bereich des Seitenfensters projiziert werden, der nicht geöffnet ist. Das bedeutet, dass sich vorteilhafterweise je nach Öffnungsgrad des Seitenfensters die Projektionsfläche entsprechend verkleinert.
Weiterhin kann im Schritt des Ausgebens der Lichtstrahl derart ausgegeben werden, dass ein an der Projektionsfläche reflektierter Lichtstrahl in den Anzeigebereich umgelenkt wird. Dadurch kann der Fahrzeuginsasse vorteilhafterweise das projizierte Symbol, beispielsweise ein Bild, erkennen.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ausgebens der Lichtstrahl auf die Projektionsfläche ausgegeben werden, die zumindest teilweise eine holografische Struktur aufweist. Das bedeutet, dass der Lichtstrahl eine Mehrzahl von Wellenlängen aufweisen kann, die beispielsweise an der Projektionsfläche in verschiedene Richtungen reflektiert werden können. Dadurch kann das Symbol vorteilhafterweise auch in einem erweiterten Anzeigebereich abgeschwächt und somit nicht blendend erkannt werden.
Weiterhin können gemäß einer Ausführungsform die Schritte des Verfahrens wiederholt durchgeführt werden. Dadurch kann der Lichtstrahl fortlaufend derart ausgegeben werden, dass er den Fahrzeuginsassen nicht blendet, selbst wenn sich die Kopfposition verändert.
Dieses Verfahren kann in Variationen beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ferner wird eine Anzeigeeinrichtung vorgestellt, die eine Projektionseinheit zum Ausgeben eines Lichtstrahls auf eine Projektionsfläche und ein Steuergerät in einer zuvor genannten Variante aufweist.
Über die Anzeigeeinrichtung können vorteilhafterweise Fahrzeuginformationen an den Fahrzeuginsassen ausgegeben werden, durch die vorteilhafterweise die Fahrsicherheit erhöht wird.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Projektionseinheit den Lichtstrahl an die Projektionsfläche ausgeben, wobei die Projektionsfläche als ein Seitenfenster eines Fahrzeugs ausgeformt sein kann. Vorteilhafterweise können darüber Informationen, wie beispielsweise bezüglich eines toten Winkels des Fahrzeugs, an den Fahrzeuginsassen weitergegeben werden.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels;
4 eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels;
5 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 eine schematische Seitendarstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung mit einer Projektionseinheit und einem als Projektionsfläche dienenden Seitenfenster eines Fahrzeugs;
13 eine schematische Darstellung einer Verbindungskette zur Erläuterung einer Vorgehensweise gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
14 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personenkraftwagen realisiert. Die Anzeigeeinrichtung 105 ermöglicht dabei eine Projektionsanzeige in einem Seitenfenster 110 des Fahrzeugs 100. Dazu weist die Anzeigeeinrichtung 105 eine Projektionseinheit 115 zum Ausgeben eines Lichtstrahls 120 auf das Seitenfenster 110 des Fahrzeugs 100 als Projektionsfläche 125 und ein Steuergerät 130 zum Ansteuern der Projektionseinheit 115 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Anzeigeeinrichtung 105 weiterhin eine Erfassungseinrichtung 135, die optional einen oder mehrere Erfassungssensoren 140 aufweist.
Die Projektionseinheit 115 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine Lichtquelle realisiert, die von dem Steuergerät 130 angesteuert wird, nachdem beispielsweise die Erfassungseinrichtung 135 eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen 145 erfasst hat. Dabei gibt die Projektionseinheit 115 den Lichtstrahl 120 an die Projektionsfläche 125 aus, sodass er gemäß diesem Ausführungsbeispiel in einen Anzeigebereich 150 reflektiert und dadurch von dem Fahrzeuginsassen 145 in Form eines Symbols und/oder eines Bildes wahrgenommen wird. Die Projektionsfläche 125 weist weiterhin optional eine holografische Struktur auf. Gemä0 diesem Ausführungsbeispiel wird der Lichtstrahl 120 jedoch derart reflektiert, dass eine Fresnel-Reflektion 155 in einen Blendbereich 160 auftritt.
Das Steuergerät 130 ist dabei ausgebildet, um ein Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung 105 anzusteuern oder durchzuführen. Der Positionswert des Kopfes des Fahrzeuginsassen 145 wird dabei mit einem ersten Wertebereich, der den Anzeigebereich 150 repräsentiert, und/oder mit einem zweiten Wertebereich, der den vom Anzeigebereich 150 unterschiedlichen Blendbereich 160 repräsentiert, verglichen und anschließend auf Basis eines daraus entstehenden Vergleichsergebnisses der Lichtstrahl 120 von der Projektionseinheit 115 derart ausgegeben, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich unterdrückt wird. Das Vergleichsergebnis repräsentiert dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Information, ob sich der Kopf des Fahrzeuginsassen 145 innerhalb des Anzeigebereichs 150 oder innerhalb des Blendbereichs 160 befindet.
In anderen Worten ausgedrückt wird durch den hier vorgestellten Ansatz eine betrachterpositionsabhängige Projektionssteuerung in einem Fahrzeug 100 vorgestellt mit einer Kopfposition im Anzeigebereich 150.
Es wird eine transparente Projektionsanzeige in einer Fensterscheibe, die hier als Seitenfenster 110 bezeichnet oder ausgebildet ist, in Kombination mit einer Nutzerdetektion vorgestellt, bei der beispielsweise ein Hologramm, das hier als Projektionsfläche 125 bezeichnet ist, auf das Seitenfenster 110 aufgebracht oder integriert wird. Auf die Projektionsfläche 125 wird mittels einer auch als Projektor bezeichenbaren Projektionseinheit 115 beispielsweise ein Bild projiziert. Die Projektionsfläche 125 ist beispielsweise durch eine holographische Funktion in der Lage, das Bild nur in einen definierten Raumwinkelbereich zu streuen, aus dem das Bild dann sichtbar wird. Durch die Beschränkung auf einen begrenzten Raumwinkel wird die Anzeige innerhalb dieses Raumwinkels, das bedeutet im Anzeigebereich 150, heller und die Projektion damit effizienter.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Anzeigebereich 150 dargestellt, in welchen die gerichtete Streufunktion der Projektionsfläche 125 stattfindet. Die Fresnel-Reflexion 155 an der Oberfläche der Projektionsfläche 125 bzw. des Seitenfensters 110 ist ebenfalls dargestellt und findet im Blendbereich 160 statt, der bei vorteilhafter Auslegung der Anzeigeeinrichtung 105 von dem Anzeigebereich 150 verschieden ist. Dadurch wird vermieden, dass der Fahrzeuginsasse 145 aus dem Anzeigebereich 150 heraus über die Oberflächenreflexion direkt in die Projektionseinheit 115 schaut und dadurch geblendet wird. Dargestellt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein System mit einer Lichtfarbe und einer holographischen Streufläche, welche für eine Lichtfarbe ausgelegt ist. Befindet sich der Fahrzeuginsasse 145 innerhalb des Anzeigebereiches 150, findet die Projektion in üblicher Form statt. Die Kopfposition des Fahrzeuginsassen 145 wird dabei über ein hier als Erfassungseinrichtung 135 bezeichnetes Kamerasystem detektiert, welches diese Position an das Steuergerät 130 weitergibt, das mit der Projektionseinheit 115 verbunden ist.
Bewegt sich der Fahrzeuginsasse 145 aus dem Anzeigebereich 150 heraus, so nimmt er zunächst kein Bild mehr wahr. Eine Anzeigehelligkeit ist beispielsweise zur Senkung der Leistungsaufnahme in der Intensität verringerbar oder abschaltbar, indem beispielsweise der Lichtstrom von LEDs verringert wird. In der realen Anzeigeeinrichtung 105 ist der Anzeigebereich 150 nicht scharf begrenzt, um insbesondere auch Störeffekte am Rand des Anzeigebereichs 150 zu vermeiden, wie sie beispielsweise durch nicht ideale Überlagerung der Anzeigebereiche 150 der verschiedenen Farben entstehen können. Durch eine Latenzzeit der Positionserfassung und Ansteuerung erfolgt eine Anpassung der Projektion mit einer kurzen zeitlichen Verzögerung. Durch diese Verzögerung ist es beim Eintritt des Fahrzeuginsassen 145 in den Anzeigebereich 150 beispielsweise denkbar, dass die Anzeige sich verzögert auf die Darstellung umschaltet, welche innerhalb des Anzeigebereichs 150 dargeboten wird. Diese Verzögerung kann als störend wahrgenommen werden und das Nutzererlebnis verringern. Ähnliche Effekte können aufgrund der Toleranz in der Positionserfassung auftreten. Aus diesen Gründen ist je nach Systemauslegung eine Intensitätsverringerung oder Abschaltung in einem direkt an den Anzeigebereich 150 angrenzenden Bereich verzichtbar.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Projektionsfläche kann beispielsweise der in 1 beschriebenen Projektionsfläche 125 entsprechen oder zumindest ähneln und ist daher beispielsweise in einem Fahrzeug einsetzbar, wie es ebenfalls in 1 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist eine Strahlenrichtung abgebildet, die beispielsweise den einfallenden Lichtstrahl 120 repräsentiert. An der Projektionsfläche 125 wird der ein Teil des Lichtstrahls 120 dabei zum einen in Richtung des Anzeigebereichs als modifizierter Lichtstrahl 200 reflektiert und ein weiterer Teil wird als Fresnel-Reflektion 155 in den Blendbereich reflektiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Lichtstrahl 120 lediglich eine Farbe und weist dem entsprechend eine Wellenlänge auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Projektionsfläche 125 als Reflektionshologramm ausgeformt.
In anderen Worten ausgedrückt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein Prinzip eines holografischen Umlenkers der hier als Projektionsfläche 125 bezeichnet ist, für beispielsweise rotes Licht beschrieben. Da die Projektionsfläche 125 selbst eine Oberfläche aufweist oder mit einer zusätzlichen Schicht, wie beispielsweise einem Abdeckglas versehen ist, entsteht die Fresnel-Reflektion 155, welche unter dem Winkel ausfällt, unter dem der Lichtstrahl 120 auch eingestrahlt wurde. Dieser Oberflächenreflex lässt sich durch verschiedene Maßnahmen, wie beispielsweise durch eine Anti-Reflex-Beschichtung verringern, jedoch in der Regel nicht komplett eliminieren. Der von der holographischen Funktion umgelenkte Lichtstrahl 120 wird in die durch die Funktion definierte Richtung abgelenkt und strahlt in eine abweichende Richtung ab.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Projektionsfläche 125 kann beispielsweise der in 1 bis 2 beschriebenen Projektionsfläche 125 entsprechen oder zumindest ähneln. Abweichend ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel lediglich der Lichtstrahl 120 abgebildet, der optional eine weitere Farbe umfasst und somit eine weitere Wellenlänge aufweist. Wegen der verschiedenartigen Wellenlängen wird der modifizierte Lichtstrahl 200 gemäß diesem Ausführungsbeispiel abhängig von seiner Wellenlänge in verschiedenen Winkeln reflektiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel bleibt dabei ein Winkel der Fresnel-Reflektion 155 bei beiden Teilstrahlen gleich.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in anderen Worten ausgedrückt das Verhalten der Projektionsfläche 125 bei Einstrahlung von beispielsweise rotem und grünem Licht beschrieben. Das rote Licht verhält sich demensprechend wie in 2 dargestellt. Das grüne Licht hingegen wird von der optischen Funktion der Projektionsfläche 125 ebenfalls beeinflusst, aber durch die abweichende Wellenlänge in eine abweichende Richtung umgelenkt. Dieses Verhalten wird im Folgenden als Querkopplung bezeichnet.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektionsfläche 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Projektionsfläche 125 kann beispielsweise der in 1 bis 3 beschriebenen Projektionsfläche 125 entsprechen oder zumindest ähneln. Zusätzlich weist der Lichtstrahl 120 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest eine zusätzliche Wellenlänge auf.
In anderen Worten ausgedrückt tritt gemäß diesem Ausführungsbeispiel tritt eine Querkopplung zwischen den Lichtfarben und den holographischen Funktionen auf, wenn die Projektionsfläche 125 beispielsweise zwei holographische Funktionen für zwei verschiedene Farben trägt. Die Projektionsfläche 125 trägt dabei die identische optische Funktion zum Umlenken des einfallenden Lichtstrahls 120 in rot und grün. Ein gewisser Anteil des einstrahlenden roten und grünen Lichts wird daher in die gewünschte Richtung abgelenkt. Durch die Querkopplungen wird allerdings auch jeweils ein Anteil des roten und grünen Lichts unerwünschter Weise in andere Richtungen abgelenkt. Zusätzlich tritt weiterhin ein gewisser Anteil als Fresnel-Reflexion 155 auf. Das beschriebene Verhalten tritt nicht nur bei der Projektionsfläche 125 auf, sondern lässt sich auch bei anderen holographischen Funktionen beobachten. Eine holographische Streufläche, welche beispielsweise eingestrahltes Licht gerichtet in einen bestimmten Raumwinkel streut, weist ebenfalls Querkopplungen auf, durch die farbiges Licht in bestimmte Raumrichtungen abgestrahlt wird. Wird beispielsweise eine Projektionsfläche eines Displaysystems als gerichtete, holographische Streufläche für Rot, Grün und Blau realisiert, so entsteht nicht nur eine Streuung in den gewünschten Raumwinkelbereich, in dem sich dann die drei Farben zu Weiß überlagern, sondern auch unerwünschte, durch die Querkopplung bedingte Streuung in andere Raumrichtungen, aus der dann das projizierte Bild in einzelnen Farben, oder als eine nicht zu weiß überlagerten Überlappung mehrerer Farben sichtbar wird. Aus diesen Raumrichtungen wird dann ein fehlerhaftes Bild wahrgenommen.
Durch den in einer der nachfolgenden Figuren beschriebenen Anzeigeeinrichtung werden die daraus entstehenden Probleme vorteilhafterweise zumindest verbessert.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 kann beispielsweise der in 1 beschriebene Anzeigeeinrichtung 105 entsprechen und/oder zumindest ähneln. Die Anzeigeeinrichtung 105 ist weiterhin in einem Fahrzeug einsetzbar, wie es ebenfalls in 1 beschrieben wurde. Auch hier weist die Anzeigeeinrichtung 105 die Projektionsfläche 125 auf, die beispielsweise der in einer der 2 bis 4 beschriebenen Projektionsfläche entspricht. Lediglich abweichend zu 1 ist der Fahrzeuginsasse 145, der sich gemäß diesem Ausführungsbeispiel im Blendbereich 160 befindet. Um dennoch ein Blenden zu vermeiden, steuert das Steuergerät 130 das Verfahren zum Betreiben der Anzeigeeinrichtung 105, wie es in einer der nachfolgenden Figuren beschrieben wird.
In anderen Worten ausgedrückt wird gemäß dem hier vorgestellten Ansatz eine Wahrnehmung von unerwünschten Effekten im Bild einer Projektionsanzeige und/oder eine Blendung des Fahrzeuginsassen 145 durch eine Anpassung der Projektion auf Basis von gewonnenen Kopfpositionsdaten verhindert. Die Anpassung der Projektion erfolgt dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel mittels der Anzeigeeinrichtung 105 derart, dass sobald der Fahrzeuginsasse 145 sich in einem Bereich positioniert, in dem aufgrund von Simulation und Berechnung mit störenden Eindrücken zu rechnen ist und der hier als Blendbereich 160 bezeichnet ist, die störenden Bildbereiche oder Farbanteile in ihrer Intensität verringert oder abgeschaltet werden.
Befindet sich der Nutzer außerhalb des auch als Eyebox bezeichneten Anzeigebereiches 150, so wird auf Basis der Kopfpositionsdaten die Anzeige in der Form in der Intensität derart verringert, dass der Lichtstrahl 120 der Projektionseinheit 115 im Gesamten verringert wird. Dadurch senkt sich beispielsweise eine elektrische Leistungsaufnahme der als Projektionssystem bezeichneten Anzeigeeinrichtung 105 und damit der Energieverbrauch. Teile des Bildes können durch beispielsweise eine Grauwertanpassung des Bildinhaltes in der Intensität verringert werden. Daraus folgt, dass beispielsweise durch die Abschaltung oder Intensitätsverringerung der Projektion im Falle der Kopfpositionierung im von Störeffekten betroffenen Blendbereich 160 der auch als Nutzer bezeichnete Fahrzeuginsasse 145 die Störeffekte nicht mehr oder in geringerem Maße wahrnimmt, wodurch das Nutzererlebnis der Anzeigeeinrichtung 105 verbessert wird. Durch das Verhindern der Wahrnehmung der Störeffekte wird eine Blendung oder Ablenkung des Fahrzeuginsassen 145 vermieden und im Falle der Vermeidung von Störeffekten für den Fahrer die Sicherheit erhöht. Weiterhin wird beispielsweise durch die Intensitätsverringerung der Anzeigehelligkeit durch die Verringerung des Lichtstromes einzelner oder aller Farben die elektrische Leistungsaufnahme und damit der Energieverbrauch verringert. Da der Fahrzeuginsasse 145 im Fahrzeug in der Regel nur einen beschränkten Raumwinkelbereich bei der Betrachtung der Anzeige nutzt, lässt sich die Anzeigeeinrichtung 105 besonders gut auf einen geringeren Nutzwinkelbereich einstellen. Weiterhin lassen sich durch den geringen genutzten und als Raumwinkelbereich bezeichneten Anzeigebereich 150 im Fahrzeug die beispielsweise durch Querkopplung entstehenden Blendbereiche 160 von wahrgenommenen farbigen Farbeffekten besonders gut vom Anzeigebereich 150 trennen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist es denkbar, dass ein modifizierter Lichtstrahl als Lichtstrahl ausgegeben wird, wenn der oder die Erfassungssensoren 140 die Kopfposition des Fahrzeuginsassen 145 im Blendbereich 160 erfassen. In einem solchen Fall wird beispielsweise in einem sich im Blendbereich 160 befindlichen und/oder den Blendbereich 160 überlappenden Teilbereich des Lichtstrahls 120 eine Intensität des Lichtstrahls 120 verringert. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass eine Farbe aus dem Lichtstrahl herausgefiltert und/oder abgeschwächt wird, um den Fahrzeuginsassen 145 nicht zu blenden.
Das bedeutet zusammengefasst, dass der Fahrzeuginsasse 145 über eine Reflektion direkt in die Projektionseinheit 115 blickt, wenn er sich im Blendbereich 160 der Fresnel-Reflexion 155 befindet. Aufgrund der hohen Leuchtdichte des in der Projektionseinheit 115 wahrgenommenen Leuchtpunktes wird der Fahrzeuginsasse 145 auch bei geringer Oberflächenreflexion bereits geblendet. Durch die verschiedenen Winkel beim Auftreffen auf die Projektionsfläche 125 lässt sich der Oberflächenreflex nur unzureichend durch eine Antireflexionsschicht vermindern. In diesem Fall also profitiert die Anzeigeeinrichtung 105 von dem hier vorgestellten Ansatz, bei dem die Kopfposition erkannt und die Projektionsanzeige entsprechend umgesteuert wird. Die Umsteuerung erfolgt derart, dass die störenden Bildbereiche, deren Reflektion in Richtung des Fahrzeuginsassen 145 reflektieren, in der Intensität verringert oder abgeschaltet werden. Dadurch wird eine Blendung des Fahrzeuginsassen 145 verhindert. Der beschriebene Ansatz lässt sich beispielsweise auf eine Anzeigeeinrichtung 105 anwenden, welche keine holographische Streufläche nutzt, aber die potentiell störende Fresnel-Reflexion 155 besitzt.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 kann beispielsweise der in 5 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 105 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Lichtstrahl 120 lediglich eine Mehrzahl von Wellenlängen auf, sodass der Anzeigebereich 150 des Lichtstrahls 120 zwischen einem weiteren Anzeigebereich 605 und einem zusätzlichen Anzeigebereich 610 angeordnet ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Kopf des Fahrzeuginsassen 145 im Anzeigebereich 150.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein mehrfarbiges System realisiert. Dargestellt ist beispielhaft eine Anzeigeeinrichtung 105 mit einem zweifarbigen Lichtstrahl 120, beispielsweise grün und rot. Die Beschreibung gilt dabei analog auch für andere Farbkombinationen bis hin zu RGB (Rot, Grün, Blau) zur Weißüberlagerung. Die Projektionsfläche 125 trägt gemäß diesem Ausführungsbeispiel die optische Funktion für die verschiedenen Lichtfarben, um für jede Farbe das Licht gezielt in den Anzeigebereich 150 zu streuen. Aus dem Anzeigebereich 150 heraus ist damit eine vollfarbige Anzeige in korrekter Farbüberlagerung sichtbar. Aufgrund von Querkopplungen zwischen den holographischen Funktionen entstehen ungewollt Bereiche, die hier als weiterer Anzeigebereich 605 und zusätzlicher Anzeigebereich 610 bezeichnet sind, aus denen heraus nur einzelne Farben sichtbar sind. Aus diesen Bereichen 605, 610 heraus ist das Bild nicht in korrekter Farbmischung betrachtbar. Befindet sich der Fahrzeuginsasse 145 beispielsweise innerhalb des Anzeigebereichs 150, so findet die Projektion ohne Anpassungen statt.
Anders ausgedrückt ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Realisierung der holographischen Projektionsfläche 125 mit getrennten holographischen Funktionen für zwei Lichtfarben und einer Kopfpositionierung innerhalb des Anzeigebereichs 150 dargestellt.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 kann beispielsweise der in 6 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 105 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel befindet sich der Kopf des Fahrzeuginsassen 145 lediglich im weiteren Anzeigebereich 605.
In anderen Worten ausgedrückt bewegt sich der Fahrzeuginsasse 145 aus dem Anzeigebereich 150 heraus und gelangt in den Bereich der unerwünschten Querkopplungen, wo das Bild der Projektion mit Hilfe der durch die Erfassungseinrichtung 135 gewonnenen Kopfpositionsdaten angepasst wird. Die Anpassung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbespiel derart, dass die von der Querkopplung betroffene Farbe aus der Farbmischung des generierten Bildes eliminiert wird oder zumindest deren Intensität verringert wird. Dadurch wird der wahrgenommene Störeffekt verringert oder vermieden.
Zusammengefasst ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Anzeigeeinrichtung 105 bei einer Realisierung der holographischen Projektionsfläche 125 mit getrennten holographischen Funktionen für zwei Lichtfarben und einer Kopfpositionierung innerhalb des Blendbereiches 160 dargestellt, aus dem störende Effekte aufgrund der Querkopplungen zwischen den Lichtfarben und den Hologrammfunktionen auftreten.
8 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 kann beispielsweise der in 7 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 105 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der Kopf des Fahrzeuginsassen 145 derart im Blendbereich 160 angeordnet, dass der Fahrzeuginsasse 145 geblendet würde. Aus diesem Grund ist die Anzeigeeinrichtung 105 derart ausgebildet, dass ein Projektionsteilbereich 800 der Projektionseinheit 115 abgedunkelt und dadurch ein Lichtkegel 805 des Lichtstrahls 120 verkleinert wird, wenn der oder die Erfassungssensoren 140 die Kopfposition erfasst hat. Dadurch wird der Fahrzeuginsasse 145 nicht geblendet. An der Projektionsfläche 125 wird der Lichtstrahl 120 weiterhin in Richtung des Anzeigebereichs 150, jedoch an dem Fahrzeuginsassen 145 vorbei, reflektiert.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird in anderen Worten ausgedrückt eine direkte Blendung des Fahrzeuginsassen 145 durch die Projektionseinheit 115 vermieden oder unterdrückt, sollte sich der Fahrzeuginsasse 145 zwischen Projektionseinheit 115 und Projektionsfläche 125 positionieren. Der oder die Erfassungssensoren 140 erfassen die Kopfposition und geben diese an das Steuergerät der Anzeigeeinrichtung 105 weiter. Dort wird abhängig von der Kopfposition derjenige Projektionsteilbereich 800 des Bildes abgedunkelt, welcher in Richtung des Fahrzeuginsassen 145 abgestrahlt wird. Alternativ ist, um auch eine kontrastbedingte Resthelligkeit durch endlichen Schwarzwert der Projektion zu vermeiden, der Lichtstrom der Projektionseinheit 115 beispielsweise über den Strom der LEDs abschaltbar. Auf diese Weise kann eine Blendung ausgeschlossen werden.
9 zeigt eine schematische Seitendarstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 kann dabei einer der in den 1 und/oder 5 bis 8 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 105 entsprechen oder zumindest ähneln. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzeigeeinrichtung 105 von einer Seite abgebildet, sodass deutlich wird, dass die Projektionsfläche 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel auf dem Seitenfenster 110 angeordnet ist. Alternativ ist die Projektionsfläche 125 auch in das Seitenfenster 110 integriert oder integrierbar. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Projektionseinheit 115 am Dach 900 des Fahrzeugs angeordnet und gibt den Lichtstrahl 120 in Richtung der Projektionsfläche 125 aus. Die Projektionsfläche 125 reflektiert den Lichtstrahl 120 in Richtung des Fahrzeuginnenraums, sodass der Fahrzeuginsasse das entsprechende Symbol oder Bild erkennt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird eine Realisierung einer transparenten Anzeige im Seitenfenster 110 des Fahrzeuges 100 auf beispielsweise der Beifahrerseite dargestellt. Die am Dach 900 befindliche Projektionseinheit 115 projiziert dabei ein Bild auf die holographische, auf der Seitenscheibe 110 befindliche oder in das Seitenfenster 110 integrierte Projektionsfläche 125. Die holographische Projektionsfläche 125 streut den einfallenden Lichtstrahl 120 in einen definierten Raumwinkelbereich, aus dem heraus das projizierte Bild sichtbar ist.
10 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Sie ähnelt dabei gemäß diesem Ausführungsbeispiel der in 9 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 105. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Seitenfenster 115 des Fahrzeugs 100 in einer geschlossenen Position, sodass die Projektionseinheit 115 eine möglichst große Fläche der Projektionsfläche 125 bestrahlt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird die Projektion auf die Stellung des Seitenfensters 110 angepasst, um zu vermeiden, dass Licht ungenutzt das Fahrzeug 100 verlässt und dort sichtbare Störeffekte erzeugt. Dadurch wird das Nutzererlebnis und die Fahrsicherheit verbessert.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Anzeigeeinrichtung 105 ähnelt der in 10 beschriebenen Anzeigeeinrichtung. Lediglich ein Öffnungsgrad des Seitenfensters 110 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel abweichend dargestellt. Dabei bestrahlt die Projektionseinheit 115 lediglich das Seitenfenster 110 derart, dass der Lichtstrahl 120 nicht durch eine Fensteröffnung 1100 strahlt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das projizierte Bild in einer Seitenscheibenprojektion an den Öffnungsgrad des Seitenfensters 110 angepasst. Bei geschlossenem Fenster wird die gesamte Projektionsfläche 125 bespielt. Ist das Seitenfenster 110 ganz oder teilweise geöffnet, so wird die Projektionsfläche 125 angepasst, indem diejenigen Bereiche des projizierten Bildes, welche von der heruntergelassenen Scheibe nicht mehr bedeckt werden und somit nicht mehr als Projektionsfläche 125 zur Verfügung stehen, im Bild verdunkelt oder auf Schwarz geschaltet werden. Dadurch wird vermieden, dass das ungenutzte Licht durch das offene Seitenfenster 110 aus dem Fahrzeug 100 gelangt und dort unkontrolliert reflektiert wird, was sichtbare Störeffekte verursacht. Eine Information über den Öffnungsgrad des Seitenfensters 110 wird beispielsweise durch eine Kamera erkannt, wird aber alternativ auch von einem Türsteuergerät über beispielsweise einen Fahrzeugbus (z.B. Body CAN) zur „Controller Unit“ übertragen. Diese Funktion ist insbesondere bei Dunkelheit relevant.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 1200 zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung mit einer Projektionseinheit und einem als Projektionsfläche dienenden Seitenfenster eines Fahrzeugs. Durch das Verfahren 1200 wird beispielsweise eine Anzeigeeinrichtung betrieben, wie sie in einer der 1 bis 11 beschrieben wurde. Das Verfahren 1200 umfasst dabei einen Schritt 1205 des Einlesens, einen Schritt 1210 des Vergleichens und einen Schritt 1215 des Ausgebens. Im Schritt 1205 des Einlesens wird dabei ein Positionswert über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung eingelesen. Der Positionswert repräsentiert dabei eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen. Im Schritt 1210 des Vergleichens wird der Positionswert mit einem ersten Wertebereich, der einen Anzeigebereich repräsentiert, und/oder mit einem zweiten Wertebereich verglichen, der einen vom Anzeigebereich unterschiedlichen Blendbereich repräsentiert, um ein Vergleichsergebnis zu erhalten. Das Vergleichsergebnis eine Information repräsentiert, ob sich der Kopf des Fahrzeuginsassen innerhalb des Anzeigebereichs oder innerhalb des Blendbereichs befindet. Im Schritt 1215 des Ausgebens wird ein Lichtstrahl mittels der Projektionseinheit unter Verwendung des Vergleichsergebnisses derart ausgegeben, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich unterdrückt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 1205 des Einlesens optional ein Fensterpositionswert eingelesen, der einen Öffnungsgrad des Fensters repräsentiert. Dem zufolge wird lediglich optional im Schritt 1215 des Ausgebens der Lichtstrahl unter Verwendung des Öffnungsgrades ausgegeben, um ein Ausgeben zumindest eines Teils des Symbols in einem Bereich zu vermeiden, bei dem sich im geöffneten Zustand des Seitenfensters keine Projektionsfläche befindet. Weiterhin optional wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Lichtstrahl als reflektierter Lichtstrahl in den Anzeigebereich umgelenkt, sodass der Fahrzeuginsasse das Symbol und/oder das Bild wahrnimmt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Projektionsfläche zumindest teilweise eine holografische Struktur auf, durch die beispielsweise das Symbol und/oder das Bild aus einer Mehrzahl von Betrachtungswinkeln von dem Fahrzeuginsassen wahrgenommen wird oder wahrnehmbar ist.
Das Verfahren 1200 umfasst ferner optional einen Schritt 1220 des Modifizierens des Lichtstrahls, wenn das Vergleichsergebnis aufzeigt, dass die Kopfposition im Blendbereich angeordnet ist. Der Schritt 1220 des Modifizierens erfolgt demnach nach dem Schritt 1210 des Vergleichens und vor dem Schritt 1215 des Ausgebens, bei dem gemäß diesem Ausführungsbeispiel ein modifizierter Lichtstrahl als Lichtstrahl ausgegeben wird. Die Schritte 1205, 1210, 1215, 1220 werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel wiederholt durchgeführt.
13 zeigt eine schematische Darstellung einer Verbindungskette 1300 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Verbindungskette 1300 zeigt dabei schematisch auf, wie eine Anzeigeeinrichtung, wie sie in einer der 1 bis 11 beschrieben wurde, mittels des Verfahrens, wie es in 12 beschrieben wurde, auf den Fahrzeuginsassen 145 reagiert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel erkennt die Erfassungseinrichtung 135 die Kopfposition des Fahrzeuginsassen 145 und stellt diese an das Steuergerät 130 bereit. Das Steuergerät 130 führt optional eine Simulation und/oder den Vergleich 1305 durch, wie er im Verfahren im Schritt des Vergleichens beschrieben ist. Optional wird dabei ein Streulichtbereich ermittelt. Im Anschluss daran steuert das Steuergerät 130 gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Projektionseinheit 115 an, um das Symbol auf die Projektionsfläche 125 zu projizieren. Von dort nimmt der Fahrzeuginsasse 145 das projizierte Symbol wahr.
Der hier vorgestellte Ansatz wird in anderen Worten ausgedrückt als Projektionssteuerung in diffraktiv arbeitenden oder holographischen Projektionssystemen eingesetzt. Anwendungen sind beispielsweise transparente, in den Scheiben befindliche Displays eines Fahrzeuges. Auch holographisch realisierte Kombianzeigen und andere nicht transparente Displays sind damit realisierbar. Der Ansatz eignet sich sowohl für Anzeigen, die in Reflexion arbeiten, als auch für Anzeigen, die in Transmission arbeiten.
Das vorgeschlagene Konzept ist dabei zur Vermeidung von blendenden Fresnel-Reflexionen auch in nicht diffraktiven oder holographischen Anzeigeeinrichtungen einsetzbar. In speziellen Ausführungsformen wird das vorgeschlagene Konzept insbesondere für Projektionen auf das Seitenfenster eines Fahrzeuges eingesetzt.
Zusammengefasst wird ein Zusammenhang der Systemteile in einer Anzeigeeinrichtung mit vorgeschlagener Projektionssteuerung beschrieben. Dabei wird der Fahrzeuginsasse 145 von der als Kamerasystem bezeichneten Erfassungseinrichtung 135 erfasst, um dessen Kopfposition zu bestimmten. Diese Positionsdaten werden dann an den Controller, das bedeutet an das Steuergerät 130, der Anzeigeeinrichtung weitergegeben. Das Steuergerät 130 gleicht die Positionsdaten mit zumindest einer aus der Simulation erfassten Information über die Streulichtbereiche ab und passt daraufhin das Bild entsprechend an, bevor es an die Projektionseinheit 115 gesendet wird. Die Projektionseinheit 115 projiziert das Bild auf die Projektionsfläche 125, welche das Bild dem Fahrzeuginsassen 145 zur Verfügung stellt.
14 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuergeräts 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 130 ist dabei ausgebildet, um ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung mit einer Projektionseinheit und einem als Projektionsfläche dienenden Seitenfenster eines Fahrzeugs anzusteuern oder durchzuführen, wie es beispielsweise in 12 beschrieben wurde. Dazu weist das Steuergerät 130 eine Einleseeinheit 1400, eine Vergleichseinheit 1405 und eine Ausgabeeinheit 1410 auf. Optional weist das Steuergerät 130 gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Modifikationseinheit 1415 auf.
Die Einleseeinheit 1400 ist dabei ausgebildet, um einen Positionswert 1420 über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung 135 einzulesen, wobei der Positionswert 1420 eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen repräsentiert. Optional ist die Einleseeinheit 1400 ausgebildet, um einen Fensterpositionswert 1425 einzulesen, der einen Öffnungsgrad des Seitenfensters repräsentiert. Optional wird der Fensterpositionswert 1425 über beispielsweise eine Schnittstelle zu einer weiteren Erfassungseinrichtung 1430 eingelesen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Vergleichseinheit 1405 ausgebildet, um den Positionswert 1420 mit einem ersten Wertebereich, der einen Anzeigebereich repräsentiert, und/oder mit einem zweiten Wertebereich verglichen, der einen vom Anzeigebereich unterschiedlichen Blendbereich repräsentiert, um ein Vergleichsergebnis 1435 zu erhalten. Das Vergleichsergebnis 1435 repräsentiert eine Information, ob der Kopf des Fahrzeuginsassen sich innerhalb des Anzeigebereichs oder innerhalb des Blendbereichs befindet. Die Ausgabeeinheit 1410 ist weiterhin ausgebildet, um ein Ausgeben des Lichtstrahls beispielsweise mittels eines an die Projektionseinheit 115 bereitgestellten Projektionssignals 1440 unter Verwendung des Vergleichsergebnisses 1435 derart zu bewirken, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich unterdrückt wird. Optional wird das Projektionssignal 1440 unter Verwendung des Fensterpositionswerts 1425 ausgegeben, um ein Ausgeben zumindest eines Teils des Symbols in einem Bereich zu vermeiden, bei dem sich im geöffneten Zustand des Seitenfensters keine Projektionsfläche befindet.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014206684 A1 [0002]

Claims

Verfahren (1200) zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (105) mit einer Projektionseinheit (115) innerhalb eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (1200) die folgenden Merkmale umfasst: - Einlesen (1205) eines Positionswerts (1420) über eine Schnittstelle zu einer Erfassungseinrichtung (135), wobei der Positionswert (1420) eine Position eines Kopfes eines Fahrzeuginsassen (145) repräsentiert; - Vergleichen (1210) des Positionswerts (1420) mit einem ersten Wertebereich, der einen Anzeigebereich (150) repräsentiert, und/oder mit einem zweiten Wertebereich, der einen vom Anzeigebereich (150) unterschiedlichen Blendbereich (160) repräsentiert, um ein Vergleichsergebnis (1435) zu erhalten, und wobei das Vergleichsergebnis (1435) eine Information repräsentiert, ob sich der Kopf des Fahrzeuginsassen (145) innerhalb des Anzeigebereichs (150) oder innerhalb des Blendbereichs (160) befindet; und - Ausgeben (1215) eines Lichtstrahls (120) mittels der Projektionseinheit (115) unter Verwendung des Vergleichsergebnisses (1435) derart, dass eine Darstellung eines Symbols in dem Blendbereich (160) unterdrückt wird.
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt (1220) des Modifizierens des Lichtstrahls (120), wenn das Vergleichsergebnis (1435) die Information repräsentiert, dass die Kopfposition im Blendbereich (160) angeordnet ist, und wobei im Schritt (1215) des Ausgebens ein modifizierter Lichtstrahl als Lichtstrahl (120) ausgegeben wird.
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 2, wobei im Schritt (1220) des Modifizierens in einem Teilbereich des Lichtstrahls (120) eine Intensität des Lichtstrahls (120) verringert wird, insbesondere wobei der Teilbereich im Blendbereich (160) liegt und/oder den Blendbereich (160) überlappt.
Verfahren (1200) gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei im Schritt (1220) des Modifizierens ein Projektionsteilbereich der Projektionseinheit (115) derart abgedunkelt wird, dass ein Lichtkegel (800) des Lichtstrahls (120) verkleinert wird.
Verfahren (1200) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei im Schritt (1220) des Modifizierens zumindest im Teilbereich des Lichtstrahls (120) eine Farbe aus dem Lichtstrahl (120) herausgefiltert oder abgeschwächt wird.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (1215) des Ausgebens der Lichtstrahl (120) auf ein Seitenfenster (110) des Fahrzeugs (100) ausgegeben wird.
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 6, wobei im Schritt (1205) des Einlesens ein Fensterpositionswert (1425) eingelesen wird, der einen Öffnungsgrad des Seitenfensters (110) repräsentiert, und wobei im Schritt (1215) des Ausgebens der Lichtstrahl (120) unter Verwendung des Öffnungsgrades ausgegeben wird, um ein Ausgeben zumindest eines Teils des Symbols in einem Bereich zu unterdrücken, bei dem sich im geöffneten Zustand des Seitenfensters (110) keine Projektionsfläche (125) befindet.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (1215) des Ausgebens der Lichtstrahl (120) derart ausgegeben wird, dass ein an der Projektionsfläche (125) reflektierter Lichtstrahl (120) in den Anzeigebereich (150) umgelenkt wird.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (1215) des Ausgebens der Lichtstrahl (120) auf die Projektionsfläche (125) ausgegeben wird, die zumindest teilweise eine holografische Struktur aufweist.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Schritte (1205, 1210, 1215) des Verfahrens (1200) wiederholt durchgeführt werden.
Steuergerät (130), das eingerichtet ist, um die Schritte (1205, 1210, 1215) des Verfahrens (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (1400, 1405, 1410) auszuführen und/oder anzusteuern.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, die Schritte (1205, 1210, 1215) des Verfahrens (1200) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen und/oder anzusteuern.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
Anzeigeeinrichtung (105), wobei die Anzeigeeinrichtung (105) die folgenden Merkmale aufweist: - eine Projektionseinheit (115) zum Ausgeben eines Lichtstrahls (120) auf eine Projektionsfläche (125); und - ein Steuergerät (130) gemäß Anspruch 11.
Anzeigeeinrichtung (105) gemäß Anspruch 14, wobei die Projektionseinheit (115) den Lichtstrahl (120) an die Projektionsfläche (125) ausgibt, wobei die Projektionsfläche (125) als ein Seitenfenster (110) eines Fahrzeugs (100) ausgeformt ist.