DE102020209971A1

DE102020209971A1 - Intelligentes Head-Up-Display

Info

Publication number: DE102020209971A1
Application number: DE102020209971.5A
Authority: DE
Inventors: Philip Zimmermann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-10
Also published as: CN116056934A; US20230271622A1; WO2022028892A1; EP4178822A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zur Anzeige eines Hinweises (24) für einen Insassen (30) eines Kraftfahrzeugs (28) sowie ein entsprechendes System (18), Verfahren und Computer-Programm.Mit der offenbarten Lehre kann insbesondere das Folgende erreicht werden: Die Anzeigeposition eines Head-Up-Displays kann in Abhängigkeit des Kontext flexibel variiert werden. Dazu kann sowohl eine Verschiebung der X- und/oder Y-Position als auch eine auf den Hintergrund angepasste Farbwahl erfolgen und automatisch durchgeführt werden. Zur Bestimmung der X- und/oder Y-Position können Informationen aus Lenkwinkel, Geschwindigkeit, Kartendaten und auch einem Headtracking der Innenraumkamera (34) kombiniert werden. Insbesondere kann, um für jeden Lastfall eine optimale Sichtbarkeit zu realisieren, eine Sensorfusion aus den Positionsdaten (32) und einer Außenkamera (36) stattfinden: Somit können Inhalte beziehungsweise Hinweise (24) in Abhängigkeit der aktuellen Anzeigeposition so dargestellt werden, dass diese besser sichtbar sind. Falls nur ein Teil des Hinweises (24) beziehungsweise Hinweissymbols (42, 44) vor einem Hintergrund ist, kann auch nur ein Teil die Farbe wechseln, sodass die Sichtbarkeit für das gesamte Hinweissymbol (42, 44) sichergestellt ist. Zusätzlich kann durch die Verwendung von visuellen Warnfarben und ein gleichzeitiges Verschieben des Displays in Richtung einer Gefahrenquelle (46), die Blickführung des Fahrers (30) zur Gefahrensituation hingelenkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs sowie ein entsprechendes System, Verfahren und Computer-Programm.
Es ist bekannt, in Fahrzeugen sogenannte Head-Up-Display-Vorrichtungen zur Anzeige von Informationen zu verwenden. Hierbei wird eine Information, beispielsweise die momentane Fahrgeschwindigkeit, auf die Windschutzscheibe projizierter und überlagert visuell das hinter der Windschutzscheibe befindliche Bild. Diese Anzeigevorrichtungen weisen in der Regel einen Projektor auf, der das von der Anzeige ausgesandte Licht gegen die Windschutzscheibe wirft, wobei diese als Kombinator wirkt und das Licht reflektiert und damit ein für den Fahrer sichtbares virtuelles Bild vor der Windschutzscheibe bereitstellt. Nachteilig bei derartigen Systemen ist, dass immer ein Teil des Bildes hinter der Windschutzscheibe zumindest teilweise überdeckt wird, sodass relevante Informationen aus dem Bild hinter der Windschutzscheibe für einen Fahrer nur erschwert wahrnehmbar sind. Zudem wird die Aufmerksamkeit und die Blickrichtung des Fahrers zur Projektion auf die Windschutzscheibe gelenkt. Die Aufmerksamkeit der Fahrers für Informationen des Bildes hinter der Windschutzscheibe ist verringert.
Die Druckschrift DE 198 13 300 A1 betrifft eine Anzeigevorrichtung, insbesondere ein Insasseninformationssystem für Kraftfahrzeuge, mit einer Einrichtung zum Projizieren wenigstens eines virtuellen Bildes vor einer Windschutzscheibe des Kraftfahrzeugs. Es ist vorgesehen, dass eine Position des wenigstens einen virtuellen Bildes vor der Windschutzscheibe in Abhängigkeit wenigstens eines Fahrzustandsparameters veränderlich ist. Nachteilig hierbei ist, dass lediglich ein Fahrzustandsparameter berücksichtigt wird, eine Blickrichtung des Fahrers sowie die Fahrbahnbeschaffenheit wird nicht in Betracht gezogen. Hierdurch kann beispielsweise ein Schlagloch vom virtuellen Bild verdeckt werden und vom Fahrer nur schlecht oder gar nicht erkannt werden, was zu einem erhöhten Unfallrisiko führt.
Die Druckschrift DE 103 36 329 A1 betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Verarbeitungseinheit zur Verbesserung der Sicht in einem Kraftfahrzeug. Aus dem Bild der Umgebung des Kraftfahrzeugs, das eine Kamera des Kraftfahrzeugs aufnimmt, wird ein Bildausschnitt bereitgestellt, wobei die Größe des Bildausschnittes und zusätzlich oder alternativ die Position des Bildausschnittes innerhalb des Bildes in Abhängigkeit des Straßenverlaufes und/oder der aktuellen und/oder vom Fahrer gewünschten Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs eingestellt wird. Nachteilig hierbei ist, dass lediglich eine vorbestimmte Trajektorie des Kraftfahrzeugs berücksichtigt wird. Mit der offenbarten Lehre ist eine gezielte Blickführung des Fahrers, beispielsweise bei einer erkannten Gefahrenquelle zu der Gefahrenquelle hin, nicht möglich. Zudem kann nicht sichergestellt sein, dass der Fahrer den Bildausschnitt sofort erfasst, da eine Augenposition beziehungsweise Blickrichtung des Fahrers nicht bestimmt wird.
Die Druckschrift DE 10 2007 035 505 A1 beschreibt ein Kraftfahrzeug mit einem Head-Up-Display zum Anzeigen von Informationen, wobei die durch das Head-Up-Display angezeigten Informationen aus einem Raumelement innerhalb des Kraftfahrzeugs sichtbar sind, mit einer Verstelleinrichtung zum Verstellen der Position des Raumelementes mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Position der Augen oder des Kopfes eines Fahrers des Kraftfahrzeugs, mit einer Steuereinrichtung, die derart eingerichtet und mit der Verstelleinrichtung und der Erfassungseinrichtung gekoppelt ist, dass die Position des Raumelementes in Abhängigkeit von der erfassten Position der Augen oder des Kopfes eines Fahrers verstellt wird. Nachteilig hierbei ist, dass lediglich die Augenposition des Fahrers erfasst wird, um eine verbesserte Sichtbarkeit der Informationen zu erreichen. Eine Übermittlung weiterer Informationen durch die Position des Hinweises auf der Frontscheibe und/oder eine subtile Blicklenkung des Fahrers wird nicht erreicht.
Die Offenlegungsschrift DE 10 2018 004 662 A1 betrifft ein optisches Erfassungssystem, insbesondere für ein Fahrerassistenzsystem zur Erfassung des in Fahrtrichtung liegenden Fahrbahnbereichs/Fahrtrajektorie, mit einem Erfassungsbereich zum Aufnehmen eines Umgebungsausschnitts, umfassend einen Bildaufnehmer-Chip, welcher eine bestimmte maximale Pixelanzahl aufweist, wobei bei der Aufnahme des Umgebungsbildes eine bestimmte Pixelzahl in einem auszuwertenden Pixelbereich des Bildempfänger-Chips aktiv ist, wobei die maximale Pixelzahl des Bildempfänger-Chips größer ist, als die Pixelzahl des auszuwertenden Pixelbereichs und wobei der Erfassungsbereich variabel ist, wobei die Variation und/oder Ausrichtung des Erfassungsbereichs auf die vorausliegende Fahrtrajektorie durch Veränderung des auszuwertenden Pixelbereichs auf dem Bildempfänger-Chip erfolgt, wobei a) hierzu zugeführte Steuerungsparameter als Eingangsparameter dienen, welche von weiteren im Kraftfahrzeug befindlichen Systemen stammen und/oder mittels dieser Systeme zur Verfügung gestellt sind, und/oder b) hierzu eigenermittelte Steuerungsparameter als Eingangsparameter dienen, welche von dem optischen Erfassungssystem stammen und/oder mittels des optischen Erfassungssystems zur Verfügung gestellt sind. Nachteilig hierbei ist, dass keine smarte Weiterverarbeitung der erfassten Informationen stattfindet. Insbesondere ist als eine Möglichkeit lediglich die Ausgabe eines Hinweises in der Druckschrift offenbart.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, die die oben genannten Nachteile zumindest teilweise überwindet. Insbesondere soll eine intelligente und zumindest teilweise auf einen Insassen abgestimmte Vorrichtung geschaffen werden.
Gelöst wird die obige Aufgabe von einer Vorrichtung zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, mit:

einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Daten mit Informationen zu dem Hinweis für den Insassen;
einer Analyseeinheit zum Analysieren der Daten und Generieren eines Steuerbefehls, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises in Form eines Hinweissymbols mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts bewirkt; und
einer Ausgangsschnittstelle zum Übermitteln des Steuerbefehls an ein Augmented Reality-Anzeigegerät; wobei
der Steuerbefehl eine vordefinierte optische Ausgabe des Hinweises an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen bewirkt.

Die obige Aufgabe wird ferner gelöst von einem System zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, mit: einer Einheit zum Bestimmen einer Information, die dem Insassen mittels des Hinweissymbols übermittelt werden soll; einer Vorrichtung wie zuvor definiert; und einem Augmented Reality-Anzeigegerät zum Ausgeben eines Hinweises gemäß der vordefinierten optischen Ausgabe an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen in Reaktion auf einen Steuerbefehl der Vorrichtung.
Zudem wird die obige Aufgabe gelöst von einem Verfahren zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs, vorzugsweise mittels eines Systems wie zuvor definiert, umfassend die Schritte:

Empfangen von Daten mit Informationen zu dem Hinweis für den Insassen; Analysieren der Daten; Generieren eines Steuerbefehls, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises in Form eines Hinweissymbols mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts bewirkt; und Übermitteln des Steuerbefehls an ein Augmented Reality-Anzeigegerät; wobei der Steuerbefehl eine vordefinierte optische Ausgabe des Hinweises an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen bewirkt.

Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Computer-Programm mit Programm-Code-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens, wie zuvor definiert, durchzuführen, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.
Durch das Verwenden einer Eingangsschnittstelle zum Empfangen von Daten mit Informationen zu dem Hinweis für den Insassen kann eine technisch einfache und kostengünstige Vorrichtung geschaffen werden, die insbesondere nicht selbst zum Erfassen der Informationen ausgebildet sein muss. Somit kann die Vorrichtung in bereits bestehende Navigations- oder Infotainmentsysteme integriert werden. Ein Steuerbefehl für ein Augmented Reality-Anzeigegerät (AR Anzeigegerät) ermöglicht eine verbesserte Visualisierung der Information für einen Insassen. Insbesondere kann ein Fahrer seinen Blick auf die Fahrbahn richten und muss nicht auf ein zusätzliches Display im Kraftfahrzeug schauen. Die Sicherheit im Straßenverkehr wird erhöht. Mittels einer Ausgangsschnittstelle können bereits in Kraftfahrzeug verbaute Komponenten zur Anzeige verwendet werden. Ferner ist es denkbar, ein Anzeigegerät nachzurüsten und/oder mehrere Anzeigegeräte kombiniert zu verwenden. Durch eine vordefinierte optische Ausgabe eines Hinweissymbols an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen kann der Insasse die Information erfassen, ohne sein Blickfeld anpassen zu müssen. Ferner ist es auch denkbar den Blick beziehungsweise das Sichtfeld des Insassen durch die Ausgabe des Hinweises an eine vordefinierte Position zu lenken und so die Aufmerksamkeit der Insassen beispielsweise auf eine Gefahrensituation zu lenken. Mittels einer vordefinierten optischen Ausgabe kann die Sichtbarkeit des Hinweises erhöht werden, beispielsweise kann eine geeignete Farbwahl oder ein geeigneter Kontrast für den Hinweis basierend auf die Situation vor dem Kraftfahrzeug erfolgen, beispielsweise kann eine schwarze Schrift gewählt werden, wenn sich die vordefinierte Position vor einem weißen LKW befindet.
Ferner kann das System auch zum Entertainment verwendet werden, so können beispielsweise Spiele wie unter anderem - Ich sehe was, was du nicht siehst -, - Tetris - und/oder - Pong - durch flexible kontextbezogene Gestaltung umgesetzt werden. Hierbei ist die vordefinierte Position und die vordefinierte optische Ausgabe durch Parameter des Spiels bestimmt.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Installation in ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist und vorzugsweise Teil eines Bordcomputers und/oder Navigationssystems ist. Hierdurch kann der Komfort bei einer Autofahrt deutlich erhöht werden. Insbesondere kann die Vorrichtung als eine Art Nachrüstlösung auch für bereits erworbene PKWs angeboten werden und beispielsweise durch Tausch oder Umprogrammierung der Bordelektronik eingerichtet werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet ist, Sensordaten eines Sensors mit Informationen bezüglich des Sichtfeld des Insassen zu empfangen, wobei die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten die vordefinierte Position im Sichtfeld des Insassen zu bestimmen. Hierdurch kann die Sichtbarkeit des Hinweises deutlich verbessert werden. Insbesondere kann der Hinweis ohne wesentliche Änderung der Blickrichtung vom Insassen erfasst werden.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Eingangsschnittstelle dazu ausgebildet ist, Sensordaten eines Sensors zu empfangen, der wenigstens einen Lenkwinkelsensor, einen Geschwindigkeitssensor, einen Positionssensor, einen Headtracking-Sensor, eine Innenraumkamera, insbesondere eine Insassenkamera, und/oder eine Außenkamera umfasst, wobei vorzugsweise Daten von wenigstens zwei Sensoren, insbesondere eines Positionssensors und einer Außenkamera, in einer Sensorfusion kombinierbar sind. Hierdurch kann eine verbesserte Bestimmung der vordefinierten Position erfolgen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, eine Gefahrenquelle im Sichtfeld des Insassen, insbesondere des Fahrers, zu ermitteln, wobei der Steuerbefehl ein Verschieben des Hinweissymbols zu der Gefahrenquelle im Sichtfeld des Insassen bewirkt. Hierdurch kann die Sicherheit im Straßenverkehr verbessert werden. Insbesondere kann der Insasse auf die Gefahrenquelle frühzeitig aufmerksam gemacht werden. Der Komfort wird erhöht, da vorzugsweise kein Warnton oder ein anderes Warnsignal ausgegeben werden muss, um den Insassen zu warnen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Analyseeinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Situation vor dem Kraftfahrzeug im Sichtfelds des Insassen und der vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen eine vordefinierte optische Ausgabe, insbesondere eine Farbe und/oder einen Typ des Hinweissymbols zu bestimmen, um eine Ausgabe des Hinweissymbols mit erhöhter Sichtbarkeit für den Insassen mittels des Steuerbefehls zu bewirken. Beispielsweise kann eine Farbe oder Struktur der Situation vor dem Kraftfahrzeug mit einem Sensor, wie einer Außenkamera bestimmt werden, wobei die vordefinierte optische Ausgabe eine Modifikation von Kontrast, Kontrastfarbe und/oder ein Hinterlegen des Hinweises mit einem Hintergrund umfassen kann.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Augmented-Reality Anzeigegerät ein Head-Up-Display an einem Kraftfahrzeug umfasst, wobei das Head-Up-Display vorzugsweise dazu ausgebildet ist, Informationen an jeder Position der Frontscheibe eines Kraftfahrzugs darzustellen. Hierdurch kann technisch einfach eine Ausgabe eines Hinweises an der vordefinierten Position erfolgen. Eine Projektionseinheit des Head-Up-Displays und/oder ein Spiegel können mittels Aktoren bewegt werden, um eine Projektion an der vordefinierten Position zu ermöglichen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs;
2 eine schematische Darstellung einer Variante eines erfindungsgemäßen Systems;
3 eine schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Systems in einem Fahrzeug;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Systems in einem Fahrzeug;
5 eine schematische Darstellung einer Ausgabe des Systems auf einem AR-Anzeigegerät;
6 eine schematische Darstellung einer Ausgabe des Systems auf einem AR-Anzeigegerät in einer Fahrsituation; und
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Anzeige eines Hinweises für einen Insassen eines Kraftfahrzeugs. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Eingangsschnittstelle 12, eine Analyseeinheit 14 und eine Ausgangsschnittstelle 16.
Die Eingangsschnittstelle 12 ist dazu ausgebildet Daten mit Informationen zu dem Hinweis für den Insassen zu empfangen. Die Daten können beispielsweise eine Geschwindigkeit oder einen Navigationshinweis umfassen und beispielsweise von einem Tachometer, GPS-Empfänger und/oder Navigationssystem stammen. Zum Empfangen ist die Eingangsschnittstelle 12 vorzugsweise an ein fahrzeuginternes Übertragungsnetz angeschlossen. Ferner kann die Eingangsschnittstelle 12 auch zur drahtlosen Kommunikation ausgebildet sein oder mit einem proprietären, beispielsweise kabelgebundenen, Übertragungsnetz verbunden sein.
Die Analyseeinheit 14 ist dazu ausgebildet, die Daten zu empfangen und einen Steuerbefehl zu generieren, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises in Form eines Hinweissymbols mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts bewirkt. Der Steuerbefehl bewirkt eine vordefinierte optische Ausgabe des Hinweises an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen.
Die Ausgangsschnittstelle 16 ist dazu ausgebildet, den Steuerbefehl an das Augmented Reality-Anzeigegerät zu übermitteln. Die Ausgangsschnittstelle 16 kann analog zur Eingangsschnittstelle 12 zur Kommunikation ausgebildet sein. Es versteht sich, dass die Eingangsschnittstelle 12 und die Ausgangschnittstelle 16 auch kombiniert als Kommunikationsschnittstelle zum Senden und Empfangen ausgebildet sein können.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems 18 mit einer Vorrichtung 10 und einem AR-Anzeigegerät 20 mit einer Projektionseinheit 22.
Die Vorrichtung 10 empfängt Daten mit Informationen zu dem Hinweis. Diese Daten können beispielsweise eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, Daten eines Eye-Tracking-Sensors, Daten zur Verkehrslage, Positionsdaten das Kraftfahrzeugs, Daten bezüglich einer Position einer Gefahrenquelle et cetera sein.
Auf Basis der Daten erstellt die Vorrichtung 10 einen Steuerbefehl für das AR-Anzeigegerät 20 und bewirkt so ein Ausgeben eines Hinweises 24 bezüglich einer Information für einen Insassen auf einer Frontscheibe 26 eines Kraftfahrzeugs. In dem gezeigten Beispiel umfasst das AR-Anzeigegerät 20 ein Head-Up-Display, wobei die Projektionseinheit 22 beweglich ausgebildet ist und beispielsweise mittels Aktoren bewegt werden kann, so dass der Hinweis 24 an der vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen an der Frontscheibe 26 projiziert werden kann. Hierdurch kann das Hinweissymbol direkt an der Frontscheibe 26 des Kraftfahrzeugs angezeigt werden.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante des erfindungsgemäßen Systems 18 in einem Kraftfahrzeug 28. Das erfindungsgemäße System 18 umfasst eine Vorrichtung 10 und ein AR-Anzeigegerät 20. Das AR-Anzeigegerät 20 umfasst in dem gezeigten Beispiel einen halbdurchlässigen Bildschirm, der an der nicht näher gezeigten Frontscheibe 26 des Kraftfahrzeugs 28 angeordnet ist.
Die Vorrichtung 10 empfängt, wie oben beschrieben, Daten mit Informationen zu dem Hinweis 24 für einen Insassen 30. In dem gezeigten Beispiel ist das System 18 als Teil eines Navigationssystems ausgebildet und zur Positionsbestimmung oder Geschwindigkeitsbestimmung mit einem GPS-Empfänger 32 verbunden. Es versteht sich, dass das System 18 auch als eigenständige Einheit ausgebildet sein kann. In dem gezeigten Beispiel kann das Navigationssystem eine Einheit bilden, die eine Information bestimmt, wie eine Navigationsaufforderung, die dem Insassen 30 übermittelt werden soll.
Weitere Daten können von einer Insassenkamera 34, beispielsweise zum Bestimmen einer Blickrichtung des Insassen 30 oder von einer Außenkamera36, wie beispielsweise einer Frontkamera, zum Bestimmen einer Situation vor dem Kraftfahrzeug 28 stammen. Es versteht sich, dass auch weitere prinzipiell im Stand der Technik bekannte Sensoren Anwendung finden können. Insbesondere kann eine Sensordatenfusion von Daten aus mehreren Sensoren erfolgen, um eine höhere Datenqualität zu erreichen.
Die Vorrichtung 10 analysiert die empfangenen Daten und bestimmt einen Steuerbefehl der eine Ausgabe des Hinweises 24 an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen 30 bewirkt.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Systems 18 in einem Kraftfahrzeug 28. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden soll im Wesentlich auf die Unterschiede zu der in 3 gezeigten Variante eingegangen werden.
Im Unterschied zu der in 3 gezeigten Variante ist das AR-Anzeigegerät 20 in Form eines Head-Up-Displays, wie bezüglich der 2 beschrieben, ausgeführt. Eine derartige Ausführung eignet sich vorzugsweise als Erstausstattungsvariante, da hier größere bauliche Änderungen im Kraftfahrzeug 28 vorgenommen werden müssen, um eine entsprechend steuerbare Projektionseinheit 22 zu verbauen. Insbesondere kann hier technisch einfach ein Austausch der Frontscheibe 26 des Kraftfahrzeugs 28 erfolgen, da die Frontscheibe 26 nur ein passives Teil des AR-Anzeigegeräts 20 ist.
In dem gezeigten Beispiel wurde aus Gründen der Übersicht auf eine Darstellung der Sensoren verzichtet.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgabe 38 des Systems 18 auf einem AR-Anzeigegerät 20 in einer Fahrsituation. Dargestellt ist ein Szenario aus der Fahrerperspektive. Die Fahrsituation umfasst das Fahren auf einer Fahrbahn 40 einer Landstraße. Das Hinweissymbol 42 ist schematisch als Stern dargestellt
In dem gezeigten Beispiel ist es vorteilhaft, wenn ein Fahrer des Kraftfahrzeugs 28 seinen Blick zum Scheitelpunkt der Kurve richtet, daher ist die vordefinierte Position des Hinweissymbols 42 der Scheitelpunkt der Kurve. Gestrichelt dargestellt ist die im Stand der Technik bekannte Position eines Hinweissymbols 44. Durch die Anzeige des Hinweissymbols 42 an der vordefinierten Position kann der Fahrer das Hinweissymbol 42 erfassen ohne den Blick vom Scheitelpunkt der Kurve abwenden zu müssen. Die Sichtbarkeit des Hinweissymbols 42 ist erhöht. Ferner ist die Sicherheit im Straßenverkehr erhöht, da der Fahrer zu einer optimale Blickführung angeregt wird.
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgabe 38 des Systems 18 auf einem AR-Anzeigegerät 20 in einer weiteren Fahrsituation. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Merkmale und werden nicht erneut erläutert. Im Folgenden soll auf die Unterschiede eingegangen werden.
Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Situation befindet sich vor dem Kraftfahrzeug 28 ein Hindernis 46. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Hindernis 46 ein Holzstück, das auf der Fahrbahn 40 liegt. Das Holzstück kann zu einer Gefährdung führen, insbesondere wenn es zu einer Kollision zwischen Kraftfahrzeug 28 und Holzstück kommt. Die Analyseeinheit 14 ist dazu ausgebildet, die drohende Gefahr zu erkennen und analysiert hierzu beispielsweise das Bild einer Außenkamera 36 insbesondere einer Frontkamera oder andere Sensordaten. Um die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die drohende Gefahr zu lenken, kann die Analyseeinheit 14 einen Steuerbefehl generieren, um den Hinweis 24 an der Gefahrenquelle anzuzeigen. In dem gezeigten Beispiel wird also das Hinweissymbol 44 so angezeigt, dass es aus Sicht des Fahrers vor dem Holzstück ist. Die vordefinierte Position im Sichtfeld des Fahrers ist folglich vor dem Holzstück. Es versteht sich, dass die oben beschriebene Gefahrensituation nur beispielhaft gewählt wurde, um die Funktionsweise der vorliegenden Lehre zu erläutern. Ein Fachmann erkennt, dass sich die Lehre auf eine Vielzahl weiterer Gefahrensituationen anwenden lässt.
In dem gezeigten Beispiel findet ferner eine vordefinierte optische Ausgabe des Hinweissymbols 44 statt. Um die Sichtbarkeit beziehungsweise Wahrnehmbarkeit des Hinweissymbols 44 für den Insassen oder Fahrer zu erhöhen, wurde das Hinweissymbol 44 mit einem Hintergrund 48 hinterlegt. Es versteht sich, dass die vordefinierte optische Ausgabe auch eine Änderungen der Farbe oder des Kontrasts des Hinweissymbols 44 umfassen kann.
In 7 sind schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Anzeige eines Hinweises 24 für einen Insassen 30 eines Kraftfahrzeugs 28 gezeigt. Das Verfahren ist vorzugsweise mittels des Systems 18, wie zuvor beschrieben, durchführbar und umfasst die folgenden Schritte. In einem Schritt S1 werden Daten mit Informationen zu dem Hinweis 24 für den Insassen 28 empfangen. Ein Schritt S2 umfasst das Analysieren der Daten. In einem Schritt S3 wird ein Steuerbefehl generiert, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises 24 in Form eines Hinweissymbols 42, 44 mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts 20 bewirkt. Ein Schritt S4 umfasst das Übermitteln des Steuerbefehls an ein Augmented Reality-Anzeigegerät 20. Der Steuerbefehl bewirkt eine optische Ausgabe des Hinweises 24 an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen 28.
Es versteht sich, dass das Verfahren mittels eines Computer-Programms mit Programm-Code-Mitteln ausführbar ist, wobei die Programm-Code-Mittel dazu ausgebildet sind, alle Schritte des Verfahrens durchzuführen, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, wie beispielsweise einem Bordcomputer, einem Navigations- und/oder Infotainmentsystem ausgeführt wird.
Die Erfindung wurde ausführlich beschrieben. Mit der offenbarten Lehre können insbesondere durch wenigstens eine Ausführungsform die folgenden Vorteile erreicht und/oder Probleme gelöst werden:

- Die Anzeigeposition eines Head-Up-Displays kann in Abhängigkeit des Kontext flexibel variiert werden.
- Dazu kann sowohl eine Verschiebung der X- und/oder Y-Position als auch eine auf den Hintergrund angepasste Farbwahl erfolgen und automatisch durchgeführt werden.
- Zur Bestimmung der X- und/oder Y-Position können Informationen aus Lenkwinkel, Geschwindigkeit, Kartendaten und auch einem Headtracking der Innenraumkamera kombiniert werden.
- Insbesondere kann, um für jeden Lastfall beziehungsweise Anwendungsfall eine optimale Sichtbarkeit zu realisieren, eine Sensorfusion aus den Positionsdaten und einer Außenkamera stattfinden: Somit können Inhalte beziehungsweise Hinweise in Abhängigkeit der aktuellen Anzeigeposition so dargestellt werden, dass diese besser sichtbar sind. Falls nur ein Teil des Hinweises bzw. Hinweissymbols vor einem Hintergrund ist, kann auch nur ein Teil die Farbe wechseln, sodass die Sichtbarkeit für das gesamte Hinweissymbol sicher gestellt ist.
- Zusätzlich kann durch die Verwendung von visuellen Warnfarben und ein gleichzeitiges Verschieben des Displays in Richtung einer Gefahrenquelle die Blickführung des Fahrers zur Gefahrensituation hin gelenkt werden.

Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
12: Eingangsschnittstelle
14: Analyseeinheit
16: Ausgangsschnittstelle
18: System
20: Augmented Reality-Anzeigegerät (AR-Anzeigegerät)
22: Projektionseinheit
24: Hinweis
26: Frontscheibe
28: Kraftfahrzeug
30: Insasse
32: GPS-Empfänger
34: Insassenkamera
36: Außenkamera
38: Ausgabe
40: Fahrbahn
42: Hinweissymbol
44: Hinweissymbol
46: Hindernis
48: Hintergrund
S1-S4: Verfahrensschritte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19813300 A1 [0003]
DE 10336329 A1 [0004]
DE 102007035505 A1 [0005]
DE 102018004662 A1 [0006]

Claims

Vorrichtung (10) zur Anzeige eines Hinweises (24) für einen Insassen (30) eines Kraftfahrzeugs (28), mit: einer Eingangsschnittstelle (12) zum Empfangen von Daten mit Informationen zu dem Hinweis (24) für den Insassen (30); einer Analyseeinheit (14) zum Analysieren der Daten und generieren eines Steuerbefehls, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises (24) in Form eines Hinweissymbols (42, 44) mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts (20) bewirkt; und einer Ausgangsschnittstelle (16) zum Übermitteln des Steuerbefehls an ein Augmented Reality-Anzeigegerät (20); dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbefehl eine vordefinierte optische Ausgabe des Hinweises (24) an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen (30) bewirkt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zur Installation in ein Kraftfahrzeug (28) ausgebildet ist und vorzugsweise Teil eines Bordcomputers und/oder Navigationssystems ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsschnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, Sensordaten eines Sensors mit Informationen bezüglich des Sichtfeld des Insassen (30) zu empfangen, wobei die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, basierend auf den Sensordaten die vordefinierte Position im Sichtfeld des Insassen (30) zu bestimmen.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsschnittstelle (12) dazu ausgebildet ist, Sensordaten eines Sensors zu empfangen, der wenigstens einen Lenkwinkelsensor, einen Geschwindigkeitssensor, einen Positionssensor, einen Headtracking-Sensor, eine Innenraumkamera, insbesondere eine Insassenkamera (34), und/oder eine Außenkamera (36) umfasst, wobei vorzugsweise Daten von wenigstens zwei Sensoren, insbesondere eines Positionssensors und einer Außenkamera (36), in einer Sensorfusion kombinierbar sind.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, eine Gefahrenquelle im Sichtfeld des Insassen (30), insbesondere des Fahrers, zu ermitteln, wobei der Steuerbefehl ein Verschieben des Hinweissymbols (42, 44) zu der Gefahrenquelle im Sichtfeld des Insassen (30) umfasst.
Vorrichtung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Analyseeinheit (14) dazu ausgebildet ist, basierend auf einer Situation vor dem Kraftfahrzeug (28) im Sichtfeld des Insassen (30) und der vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen (30) eine vordefinierte optische Ausgabe, insbesondere eine Farbe und/oder einen Typ des Hinweissymbols (42, 44) zu bestimmen, um eine Ausgabe des Hinweissymbols (42, 44) mit erhöhter Sichtbarkeit für den Insassen (30) mittels des Steuerbefehls zu bewirken.
System (18) zur Anzeige eines Hinweises (24) für einen Insassen (30) eines Kraftfahrzeugs (28), mit: einer Einheit zum Bestimmen einer Information, die dem Insassen (30) mittels des Hinweissymbols (42, 44) übermittelt werden soll; einer Vorrichtung (10) nach einem der vorgenannten Ansprüche; und einem Augmented Reality-Anzeigegerät (20) zum Ausgeben eines Hinweises (24) an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen (30) in Reaktion auf einen Steuerbefehl der Vorrichtung (10).
System (18) nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass das Augmented Reality-Anzeigegerät (20) ein Head-Up-Display an einem Kraftfahrzeug (28) umfasst, wobei das Head-Up-Display vorzugsweise dazu ausgebildet ist, Informationen an jeder Position einer Frontscheibe (26) eines Kraftfahrzugs (28) darzustellen.
Verfahren zur Anzeige eines Hinweises (24) für einen Insassen (30) eines Kraftfahrzeugs (28), vorzugsweise mittels eines Systems (18) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, umfassend die Schritte: Empfangen (S1) von Daten mit Informationen zu dem Hinweis (24) für den Insassen (30); Analysieren (S2) der Daten; Generieren (S3) eines Steuerbefehls, wobei der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises (24) in Form eines Hinweissymbols (42, 44) mittels eines Augmented Reality-Anzeigegeräts (20) bewirkt; und Übermitteln (S4) des Steuerbefehls an ein Augmented Reality-Anzeigegerät (20); dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerbefehl eine optische Ausgabe des Hinweises (24) an einer vordefinierten Position im Sichtfeld des Insassen (30) bewirkt.
Computer-Programm mit Programm-Code-Mitteln, um alle Schritte eines Verfahrens nach dem vorstehenden Anspruch durchzuführen, wenn das Computer-Programm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit ausgeführt wird.