DE102021205611A1 - Reduktion von Spiegelungen an einem Bildschirm eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) für ein Fahrzeug (3) zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms (5), aufweisend eine Recheneinheit (9), eine Kameraeinheit (11), und eine Stelleinheit (13) zum Einstellen einer Orientierung des Bildschirms (5), wobei die Recheneinheit (9) ein von der Kameraeinheit (11) aufgenommenes Bild des Fahrers (7) und des Innenraums dahingehend analysiert, dass eine Blickrichtung des Fahrers (7) zum Bildschirm (5) und Helligkeitswerte im Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) ermittelt werden, wobei die Recheneinheit (9) auf Basis der Blickrichtung und der Helligkeitswerte eine ausgewählte Orientierung des Bildschirms (5) ermittelt, sodass die Blickrichtung des Fahrers (7) mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm (5) auf einen möglichst dunklen Bereich des Erfassungsbereichs fällt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System für ein Fahrzeug zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms für einen Fahrer des Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen System.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, dass Licht aus Lichtquellen oder Licht von hellen Oberflächen von einem Display reflektiert werden kann, sodass ein Insasse eines Fahrzeugs, der auf das Display schaut, die Informationen des Displays überlagert mit unerwünschten Reflexionen betrachtet. Im Extremfall kann dabei das Display unleserlich werden, sodass keinerlei Information mehr dem Display entnommen werden kann. Im Stand der Technik gibt es verschiedene Lösungen, um diesem Problem zu begegnen.
  • Die US 2019/0340997 A1 betrifft hierzu ein in seiner Orientierung anpassbares Display für ein Fahrzeug, um Informationen an einen Insassen auszugeben. Eine Kontrolleinheit bestimmt eine Orientierung des Displays, an der Reflexionen auftreten, welche die Betrachtung durch den Insassen stören, und stellt daher die bewegliche Halterung des Displays so ein, dass die Reflexionen am Display eliminiert werden. Unter anderem beschreibt die US 2019/0340997 A1 dabei eine Minimierung der Blendung des Fahrers eines Fahrzeugs durch die an einem Display reflektierte Sonneneinstrahlung. Hierzu wird insbesondere eine Kamera verwendet, die mit einer Kontrolleinheit kommuniziert. Anhand der mittels Satelliten bestimmten Position des Fahrzeugs, der Ausrichtung des Fahrers und der Tageszeit wird die Anzeige ausgerichtet, um eine Blendung zu minimieren. Die Anzeigevorrichtung wird automatisch mithilfe von elektrischen Schrittmotoren verstellt.
  • Gerade jedoch durch die Erfassung der Position durch Satellitensignale sowie die Erfassung der Tageszeit werden jedoch nur direkte Einflüsse der Sonne berücksichtigt werden. Bei einem Ausfall der Satellitennavigation würde dieses Verfahren nicht funktionieren. Außerdem werden Sekundärreflexionen von Sonnenlicht oder anderen Lichtquellen nicht erfasst, beispielsweise wenn sich das Sonnenlicht an einer Glasfassade neben dem Fahrzeug spiegelt.
  • Die DE 20 2017 007 263 U1 betrifft ferner eine Anordnung für ein Fahrzeug, mit einer Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen mindestens einer Information auf einer Displayfläche für zumindest eine mit dem Fahrzeug befördert werdende Person und mit einem weiteren Bauteil, das durch eine Bewegung relativ zu der Displayfläche und/oder durch eine Veränderung seiner äußeren Gestalt zumindest einen Teilbereich der Displayfläche so überragt, dass die Person vor einer Blendung durch direkt und/oder diffus durch die Displayfläche reflektierte Lichtstrahlen geschützt ist, wobei zumindest eine erste Kamera einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Blendung der Person durch die Displayfläche in der Umgebung eines Kopfes des Fahrers des Fahrzeugs im Fahrzeug so angeordnet ist, dass sie von der Displayfläche reflektierte Strahlen unmittelbar erfasst, dass die erste Kamera mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, wobei die Steuereinrichtung mit der Erfassungseinrichtung zur Ansteuerung des weiteren Bauteils verbunden ist, und dass das weitere Bauteil bei der Bewegung und/oder Veränderung seiner äußeren Gestalt eine weitere Anzeigeeinrichtung freigibt, die eine alternative oder zusätzliche Anzeige zumindest eines Teils der Information bereitstellt.
  • Die DE 10 2015 219 111 A1 betrifft außerdem ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtung von Bedienelementen in einem Kraftfahrzeug mit einer Innenraumkamera zur Aufnahme eines Fahrers wobei mittels der Innenraumkamera eine visuelle Wahrnehmungsmöglichkeit des Fahrers ermittelt wird und abhängig von der visuellen Wahrnehmungsmöglichkeit des Fahrers die Beleuchtung eines Bedienelements angepasst wird.
  • Die US 2014/0267203 A1 betrifft schließlich ein Paneel zur Reduzierung von Blendeffekten an Flüssigkristall Displays (LCD). Dafür wird ein End-Polarisator mit einer Achse der Übertragung relativ zu einem Winkel der Übertragung eines zweiten Polarisators des Displays verwendet.
  • Insbesondere die Nachteile der oben genannten US 2019/0340997 A1 sollen überwunden werden. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, die Lesbarkeit eines Displays durch Verhinderung oder Abschwächung von Reflexionen am Display unabhängig von der Ursache der Spiegelung und zuverlässig sowie einfach zu verbessern.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System für ein Fahrzeug zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms für einen Fahrer des Fahrzeugs, aufweisend eine Recheneinheit, eine Kameraeinheit zur Anordnung im Innenraum des Fahrzeugs, und eine Stelleinheit zum Einstellen einer Orientierung des Bildschirms, wobei die Recheneinheit dazu ausgeführt ist, ein von der Kameraeinheit aufgenommenes Bild des Fahrers und des Innenraums dahingehend zu analysieren, dass eine Blickrichtung des Fahrers relativ zum Bildschirm und Helligkeitswerte im Erfassungsbereich der Kameraeinheit ermittelt werden, wobei die Recheneinheit ferner dazu ausgeführt ist, auf Basis der Blickrichtung und der Helligkeitswerte eine ausgewählte Orientierung des Bildschirms zu ermitteln, sodass die Blickrichtung des Fahrers mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm auf einen möglichst dunklen Bereich des Erfassungsbereichs fällt, und die Stelleinheit zum Einnehmen der ausgewählten Orientierung durch den Bildschirm anzusteuern.
  • Helligkeitswerte des Innenraums des Fahrzeugs umfassen das durch Fenster in das Fahrzeug eindringende Licht, insbesondere Sonnenlicht, andere Lichtquellen, und Licht reflektierende Gegenstände. Je nach Tageszeit, Jahreszeit, Bewölkung und anderen Faktoren variiert die Sonneneinstrahlung, die durch die Fenster des Fahrzeugs in den Innenraum dringt. Auch könnte eine Lichtquelle im Innenraum des Fahrzeugs aktiviert werden, wie der Bildschirm eines Smartphones, oder eine Innenraumbeleuchtung. Auch tragen die Besetzung und Beladung des Fahrzeugs zu unterschiedlichen Reflexionen bei. So reflektiert beispielsweise ein weißes oder gelbes T-Shirt eines Beifahrers deutlich mehr Licht als der schwarze Stoffbezug eines Beifahrersitzes.
  • Gleichwertig zur Ermittlung der relativen Anordnung der Augen des Fahrers zum Bildschirm ist die Ermittlung der relativen Anordnung des Gesichts des Fahrers zum Bildschirm, des Kopfes des Fahrers zum Bildschirm, o. ä. Geometrisch kann dabei durch Richtwerte oder Schätzungen immer auf den Einfallswinkel der Blickrichtung des Fahrers auf die Oberfläche des Bildschirms geschlossen werden.
  • Die Kameraeinheit kann eine Monokamera umfassen, aber auch eine 3-D Kamera wie eine Stereokamera kann verwendet werden, beispielsweise um weitere Funktionen auszuführen und insbesondere um auch die relative Anordnung zwischen dem Fahrer und dem Bildschirm zu bestimmen. Der Vorteil einer solchen 3-D Kamera ist, dass eine bessere geometrische Analyse erfolgen kann, welches reflektierte Licht über welchen Bildschirmwinkel zum Fahrer des Fahrzeugs oder einem anderen Insassen gelangen würde.
  • Die Recheneinheit führt hierzu insbesondere eine Analyse durch, welche Bildschirmwinkel, eingestellt durch die Stelleinheit, notwendig sind, sodass das am Bildschirm gespiegelte Licht gegen die Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs aus der ermittelten möglichst dunklen Zone im Erfassungsbereich der Kameraeinheit stammt. Die dunkle Zone emittiert dabei nur sehr geringes bis gegen Null gehendes Licht in Richtung des Bildschirms und teilweise gespiegelt davon weiter zum Gesicht des Fahrers hin.
  • Entscheidend ist jedoch zur Bestimmung der dunklen Zone eine relative Einordnung im Vergleich zu anderen möglichen Zonen im Erfassungsbereich der Kameraeinheit. Bevorzugt wird die dunkelste Zone ausgewählt, deren am Bildschirm reflektiertes Licht durch einen möglichen Winkelbereich der Kameraeinheit durch gedachte Spiegelung zum Gesicht und insbesondere den Augen des Fahrers des Fahrzeugs lenkbar ist. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass die Stelleinheit zum Einstellen einer Orientierung des Bildschirms physische Grenzen haben kann, die einem jeweiligen maximalen einstellbaren Winkel der Kameraeinheit entspricht.
  • Praktisch gesehen wird jedoch dieser maximal einstellbare Winkelbereich frei vorgegeben sein als derjenige jeweilige Winkel, an dem ein bequemes Ablesen von Informationen auf dem Bildschirm für den Fahrer des Fahrzeugs noch möglich ist. Weicht die Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs zu sehr von einer senkrechten zur Oberfläche des Bildschirms ab, ist ein leichtes Ablesen von Informationen auf dem Bildschirm nicht mehr möglich. Daher sind die einstellbaren Winkel durch die Stelleinheit möglichst auf ergonomisch passende Werte zu begrenzen, bevorzugt auf Winkel zwischen der Blickrichtung und der Senkrechten zur Bildschirmoberfläche von weniger als 60°, besonders bevorzugt weniger als 50°, weiterhin bevorzugt weniger als 40° und besonders bevorzugt weniger als 30°.
  • Beim Erfassen der Helligkeitswerte im Erfassungsbereich der Kameraeinheit werden die Helligkeitswerte davon unabhängig erfasst, ob die Kameraeinheit ein Objekt im Innenraum des Fahrzeugs oder außerhalb des Fahrzeugs beispielsweise durch die Fenster erfasst. Entscheidend ist, dass der vom Bildschirm gespiegelte Anteil des direkt einfallenden oder von einem Objekt oder einem Stoff reflektierten Lichts möglichst gering ist, um einen möglichst kleinen Lichtstrom zum Gesicht, insbesondere den Augen, des Fahrers des Fahrzeugs oder einem anderen den Bildschirm betrachtenden Insassen zu führen.
  • Die Kameraeinheit ist bevorzugt in Fahrtrichtung gesehen vor einem Fahrer des Fahrzeugs angeordnet, beispielsweise am Übergang der Front-Windschutzscheibe zum Dach des Fahrzeugs. So können vorteilhaft der Innenraum des Fahrzeugs und mögliche Regionen, die sich am Bildschirm spiegeln und vom Fahrer des Fahrzeugs am Bildschirm gesehen werden, optimal erfasst werden. Die Ausrichtung und Anordnung der Kameraeinheit ist je nach Fahrzeugtyp und Situation so anzuordnen, dass die Blickrichtung des Fahrers des Fahrzeugs zum Bildschirm ermittelt werden kann, sodass für eine Vielzahl von möglichen Orientierungen des Bildschirms und ein jeweiliger Einfallswinkel des Blicks des Fahrers auf die Oberfläche des Bildschirms ermittelt werden kann.
  • Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass Spiegelungen auf einem Bildschirm im Innenraum des Fahrzeugs für den betrachtenden Insassen, insbesondere den Fahrer des Fahrzeugs, reduziert werden, indem das von besonders hellen Oberflächen reflektierte Licht oder direkt einfallendes Licht nicht direkt über den als Spiegel wirkenden Bildschirm in das Gesicht des Insassen gelangt, sondern nur das deutlich schwächere und vernachlässigbar kleine Licht von dunklen Oberflächen und Objekten.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, zumindest einen Teil des Erfassungsbereichs der Kameraeinheit in virtuelle Abschnitte zu unterteilen, einem jeweiligen Abschnitt innerhalb des Erfassungsbereichs einen jeweiligen skalaren Helligkeitswert zuzuordnen, die Helligkeitswerte der Abschnitte miteinander zu vergleichen und den Abschnitt mit dem geringsten Helligkeitswert auszuwählen, um basierend auf dem Bereich mit der geringsten Helligkeit die Stelleinheit zum Einstellen der ausgewählten Orientierung des Bildschirms anzusteuern, sodass die Blickrichtung des Fahrers mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm auf den Bereich mit der geringsten Helligkeit fällt.
  • Der Teil des Erfassungsbereichs der Kameraeinheit, der in virtuelle Abschnitte unterteilt wird, ergibt sich insbesondere aus den Regionen im Erfassungsbereich, die zweckmäßig auch abhängig von dem maximal möglichen und/oder sinnvollen Winkelbereich der Orientierung des Bildschirms als gespiegelte Region infrage kommt. Das Zuordnen eines jeweiligen skalaren Helligkeitswerts zu einem jeweiligen Abschnitt vereinfacht vorteilhaft die Auswahl der Abschnitte, die für eine potentielle Spiegelung am Bildschirm zum Gesicht des Fahrers des Fahrzeugs infrage kommen. Vorteilhaft wird derjenige Abschnitt mit dem geringsten Helligkeitswert ausgewählt, für den eine entsprechende Orientierung des Bildschirms noch vertretbar ist, sodass ein Ablesen von Informationen auf dem Bildschirm für den Fahrer des Fahrzeugs noch ergonomisch möglich ist, ohne dass der Einfallswinkel seines Blicks auf die Oberfläche des Bildschirms zu sehr von der Senkrechten abweicht.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, einzelne Helligkeitswerte an einer Vielzahl von Punkten eines jeweiligen Abschnitts zu erfassen und auf einen resultierenden Helligkeitswert je Abschnitt abzubilden. Vorteilhaft wird ein arithmetischer Mittelwert aus der Vielzahl der einzelnen Helligkeitswerte je Abschnitt ermittelt, indem die Helligkeitswerte aufsummiert werden und die Summe durch die Zahl der Punkte je Abschnitt geteilt wird.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Punkte matrixförmig an einem jeweiligen Abschnitt verteilt. Dies erlaubt vorteilhaft eine gleichmäßige Verteilung der Punkte je Abschnitt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, einen geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms zu ermitteln, die Blickrichtung des Fahrers gedacht gespiegelt am geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms in den Erfassungsbereich der Kameraeinheit zu projizieren, und die jeweiligen Abschnitte anhand der am Bildschirm in den Erfassungsbereich der Kameraeinheit gespiegelten und durch den geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms verlaufenden Blickrichtung des Fahrers zu definieren.
  • Hierbei dient der geometrische Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms als Referenzpunkt aller Spiegelungen, wobei der Gang der Reflexionen aus einer Region aus dem Erfassungsbereich der Kameraeinheit über diesen geometrischen Schwerpunkt hin zum Gesicht des Fahrers nachverfolgt wird. Dies erlaubt eine einfache Definition der Abschnitte, die sich insbesondere um diesen Strahlengang herum definieren.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die durch den geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms führende gedacht gespiegelte Blickrichtung virtuell über zumindest einen Teil des Erfassungsbereichs für hypothetische Orientierungen des Bildschirms zu rastern, iterativ Helligkeitswerte der den Orientierungen zugeordnete Abschnitte miteinander zu vergleichen und den Bereich mit den geringsten Helligkeitswerten auszuwählen, um basierend auf dem Bereich mit der geringsten Helligkeit die Stelleinheit zum Einstellen der ausgewählten Orientierung des Bildschirms anzusteuern, sodass die Blickrichtung des Fahrers mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm auf den Bereich mit der geringsten Helligkeit fällt.
  • Der oben genannte eindimensionale Strahlengang durch den geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms als Spiegel zum Gesicht des Fahrers des Fahrzeugs hin wird hierbei verwendet, um in diskreten Abständen die geometrischen Schwerpunkte der Abschnitte in der Region des Erfassungsbereichs der Kameraeinheit zu definieren. Bevorzugt wird hierbei der Abschnitt mit einer solchen geometrischen äußeren Form definiert, wie auch der Bildschirm aufweist.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, eine Entfernung zwischen dem Bildschirm und einer erfassten Region im Bereich der jeweiligen Abschnitte aus dem Erfassungsbereich der Kameraeinheit zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Entfernung eine Flächengröße des jeweiligen Abschnitts zu ermitteln.
  • Vorteilhaft wird mit dieser Ausführungsform berücksichtigt, dass Lichtquellen mit einem höheren Abstand zum Bildschirm hin auch tendenziell (alle anderen Faktoren gleichbleibend) einen geometrisch geringeren Einfluss auf Spiegelungen am Bildschirm haben. In anderen Worten kann für Lichtquellen (schließlich reflektierenden) mit größerem Abstand zum Bildschirm ein kleinerer Abschnitt verwendet werden und somit der Bildschirm um kleinere Winkel von der ursprünglichen Orientierung heraus gedreht werden, um die schädlichen Spiegelungen zu vermeiden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu ausgeführt, die Kameraeinheit so anzusteuern, dass sich die Kameraeinheit zur Verlagerung ihres Erfassungsbereichs bewegt, um durch Überstreichen von mehreren Regionen durch den jeweils aktuellen Erfassungsbereich während der Bewegung einen integralen Erfassungsbereich zu bilden.
  • Der integrale Erfassungsbereich bildet sich aus der Summe aller überstrichenen Bereiche und stellt einen virtuellen Erfassungsbereich dar, der durch die Bewegung der Kameraeinheit über den ursprünglichen Erfassungsbereich der Kameraeinheit hin erweitert wird. Die einzelnen Bilder aus dem jeweiligen Erfassungsbereich können durch entsprechende Bildalgorithmen zusammengesetzt werden.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Kameraeinheit statisch im Fahrzeug montiert, wobei der Erfassungsbereich der Kameraeinheit einen Winkelbereich von mindestens 90° in einer horizontalen Ebene abdeckt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Stelleinheit dazu ausgeführt, den Bildschirm um eine Hochachse des Fahrzeugs und um eine Querachse des Fahrzeugs innerhalb vorgegebener Grenzen zu neigen. Die Hochachse des Fahrzeugs ist insbesondere senkrecht zu einem Erdboden, auf dem sich das Fahrzeug befindet; die Querachse des Fahrzeugs ist senkrecht zur Hauptfahrtrichtung des Fahrzeugs und ist im Wesentlichen parallel zu kinematischen Achsen von nichtlenkbaren Rädern des Fahrzeugs.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem System wie oben und im Folgenden beschrieben.
  • Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Fahrzeugs ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen System vorstehend gemachten Ausführungen.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigt:
    • 1: Ein System zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms in einem Fahrzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Darstellungen in der Figur sind schematisch und nicht maßstäblich.
  • 1 zeigt ein System 1 eines Fahrzeugs 3 zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms 5 für einen Fahrer 7 des Fahrzeugs 3. Eine Recheneinheit 9 ist Teil eines Infotainmentsystems des Fahrzeugs 3. Eine Kameraeinheit 11 ist am oberen Ende der Front-Windschutzscheibe zum Dach hin vorderhalb des Fahrers und seitlich gesehen zwischen Fahrer und Bildschirm 5 angeordnet, sodass ihr Erfassungsbereich einen Großteil des Innenraums abdeckt. Eine Stelleinheit 13 im Auflager des Bildschirms 5 auf der Konsole des Fahrzeugs 3 dient zum Einstellen einer Orientierung des Bildschirms 5 innerhalb vorgegebener Winkelbereiche. Von der Kameraeinheit 11 wird ein Bild aufgenommen, das sowohl den Innenraum des Fahrzeugs 3 als auch den Fahrer 7 und den Bildschirm 5 auf einem gemeinsamen Bild beinhaltet. Die Recheneinheit 9 analysiert dieses aufgenommene Bild, um einen Blickwinkel des Fahrers 7 relativ zum Bildschirm 5 in einem fahrzeugfesten Koordinatensystem und Helligkeitswerte im Erfassungsbereich der Kameraeinheit 11 zu ermitteln. Ferner unterteilt die Recheneinheit 9 denjenigen Teil des Erfassungsbereichs der Kameraeinheit 11 in virtuelle Abschnitte, der für mögliche Spiegelungen abhängig von der Blickrichtung des Fahrers 7 zum Bildschirm 5 hin und dem vorgegebenen maximalen Verstellbereich von jeweils insgesamt 20° um eine Hochachse des Fahrzeugs 3 und um eine Querachse des Fahrzeugs 3 in Frage kommt. In diesen Abschnitten, die die gleiche Form und Größe wie der Umfangsrand des Bildschirms 5 aufweisen, werden eine Vielzahl von matrixförmig angeordneten Punkten auf ihre Helligkeitswerte überprüft.
  • Von der Recheneinheit 9 werden durch arithmetische Mittel um die Abschnitte resultierende Helligkeitswerte für einen Abschnitt gebildet und sämtliche Helligkeitswerte der einzelnen Abschnitte verglichen. Zwei solche Abschnitte sind in der 1 symbolisch als gestrichelt gezeichnete Vierecke angedeutet. Das linke der Vierecke beschreibt einen Abschnitt, der aktuell zu Spiegelungen am Bildschirm 5 zum Gesicht des Fahrers 7 hinführt. Die oben genannte Auswertung der verschiedenen Abschnitte auf ihre Helligkeitswerte hin hat jedoch durch die Recheneinheit 9 ergeben, dass dies nicht der dunkelste Abschnitt ist, der erfasst wurde. An dieser Stelle befindet sich nämlich eine weiße Oberfläche, die zu starken Reflexionen am Bildschirm 5 führt. Dagegen ist weiter rechts auf Höhe des Beifahrersitzes ein Abschnitt nach schrittweiser Suche gefunden worden, der wegen des dunklen, Licht absorbierenden Stoffes des Beifahrersitzes kaum zu Reflexionen am Bildschirm 5 führt. Daher steuert die Recheneinheit 9 die Stelleinheit 13 so an, dass sich der Bildschirm 5 um die Hochachse gegen den Uhrzeigersinn dreht. Damit fällt die gedachte gespiegelte Blickrichtung des Fahrers 7 über den Bildschirm 5 auf den Beifahrersitz und der Fahrer 7 nimmt keinerlei Reflexionen des Beifahrersitzes war und kann ungestört die Inhalte am Bildschirm 5 ablesen.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    System
    3
    Fahrzeug
    5
    Bildschirm
    7
    Fahrer
    9
    Recheneinheit
    11
    Kameraeinheit
    13
    Stelleinheit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2019/0340997 A1 [0003, 0008]
    • DE 202017007263 U1 [0005]
    • DE 102015219111 A1 [0006]
    • US 2014/0267203 A1 [0007]

Claims (11)

  1. System (1) für ein Fahrzeug (3) zum Verbessern der Sichtbarkeit eines Bildschirms (5) für einen Fahrer (7) des Fahrzeugs (3), aufweisend eine Recheneinheit (9), eine Kameraeinheit (11) zur Anordnung im Innenraum des Fahrzeugs (3), und eine Stelleinheit (13) zum Einstellen einer Orientierung des Bildschirms (5), wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, ein von der Kameraeinheit (11) aufgenommenes Bild des Fahrers (7) und des Innenraums dahingehend zu analysieren, dass eine Blickrichtung des Fahrers (7) relativ zum Bildschirm (5) und Helligkeitswerte im Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) ermittelt werden, wobei die Recheneinheit (9) ferner dazu ausgeführt ist, auf Basis der Blickrichtung und der Helligkeitswerte eine ausgewählte Orientierung des Bildschirms (5) zu ermitteln, sodass die Blickrichtung des Fahrers (7) mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm (5) auf einen möglichst dunklen Bereich des Erfassungsbereichs fällt, und die Stelleinheit (13) zum Einnehmen der ausgewählten Orientierung durch den Bildschirm (5) anzusteuern.
  2. System (1) nach Anspruch 1, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, zumindest einen Teil des Erfassungsbereichs der Kameraeinheit (11) in virtuelle Abschnitte zu unterteilen, einem jeweiligen Abschnitt innerhalb des Erfassungsbereichs einen jeweiligen skalaren Helligkeitswert zuzuordnen, die Helligkeitswerte der Abschnitte miteinander zu vergleichen und den Abschnitt mit dem geringsten Helligkeitswert auszuwählen, um basierend auf dem Bereich mit der geringsten Helligkeit die Stelleinheit (13) zum Einstellen der ausgewählten Orientierung des Bildschirms (5) anzusteuern, sodass die Blickrichtung des Fahrers (7) mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm (5) auf den Bereich mit der geringsten Helligkeit fällt.
  3. System (1) nach Anspruch 2, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, einzelne Helligkeitswerte an einer Vielzahl von Punkten eines jeweiligen Abschnitts zu erfassen und auf einen resultierenden Helligkeitswert je Abschnitt abzubilden.
  4. System (1) nach Anspruch 3, wobei die Punkte matrixförmig an einem jeweiligen Abschnitt verteilt sind.
  5. System (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, einen geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms (5) zu ermitteln, die Blickrichtung des Fahrers (7) gedacht gespiegelt am geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms (5) in den Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) zu projizieren, und die jeweiligen Abschnitte anhand der am Bildschirm (5) in den Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) gespiegelten und durch den geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms (5) verlaufenden Blickrichtung des Fahrers (7) zu definieren.
  6. System (1) nach Anspruch 5, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die durch den geometrischen Schwerpunkt der Oberfläche des Bildschirms (5) führende gedacht gespiegelte Blickrichtung virtuell über zumindest einen Teil des Erfassungsbereichs für hypothetische Orientierungen des Bildschirms (5) zu rastern, iterativ Helligkeitswerte der den Orientierungen zugeordnete Abschnitte miteinander zu vergleichen und den Bereich mit den geringsten Helligkeitswerten auszuwählen, um basierend auf dem Bereich mit der geringsten Helligkeit die Stelleinheit (13) zum Einstellen der ausgewählten Orientierung des Bildschirms (5) anzusteuern, sodass die Blickrichtung des Fahrers (7) mit dem als Spiegel wirkenden Bildschirm (5) auf den Bereich mit der geringsten Helligkeit fällt.
  7. System (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, eine Entfernung zwischen dem Bildschirm (5) und einer erfassten Region im Bereich der jeweiligen Abschnitte aus dem Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) zu ermitteln und abhängig von der ermittelten Entfernung eine Flächengröße des jeweiligen Abschnitts zu ermitteln.
  8. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Recheneinheit (9) dazu ausgeführt ist, die Kameraeinheit (11) so anzusteuern, dass sich die Kameraeinheit (11) zur Verlagerung ihres Erfassungsbereichs bewegt, um durch Überstreichen von mehreren Regionen durch den jeweils aktuellen Erfassungsbereich während der Bewegung einen integralen Erfassungsbereich zu bilden.
  9. System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kameraeinheit (11) statisch im Fahrzeug (3) montiert ist, wobei der Erfassungsbereich der Kameraeinheit (11) einen Winkelbereich von mindestens 90° in einer horizontalen Ebene abdeckt.
  10. System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Stelleinheit (13) dazu ausgeführt ist, den Bildschirm (5) um eine Hochachse des Fahrzeugs (3) und um eine Querachse des Fahrzeugs (3) innerhalb vorgegebener Grenzen zu neigen.
  11. Fahrzeug (3) mit einem System (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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