DE102021214581A1

DE102021214581A1 - Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug und Anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE102021214581A1
Application number: DE102021214581.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Werner; Raphael Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2023-06-22
Also published as: CN116265278A

Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (100) für ein Fahrzeug (102), wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eine schräg liegende Projektionsfläche (106) mit einem Projektionsflächentiefenbereich aufweist. Das Verfahren umfasst einen Schritt des Anpassens von auf einer ersten Darstellungsebene (108) anzuzeigenden ersten Bildinhalten unter Verwendung einer ersten Anpassungsvorschrift, um angepasste erste Bildinhalte zu erhalten. Die erste Darstellungsebene (108) ist in einer ersten Entfernung zu einer Eyebox (112) des Betrachters (104) angeordnet. Weiterhin werden von auf einer weiteren Darstellungsebene (110) anzuzeigende weitere Bildinhalte unter Verwendung einer weiteren Anpassungsvorschrift angepasst, um angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten. Die weitere Darstellungsebene (110) ist in einer zweiten Entfernung zu der Eyebox (112) angeordnet. Weiterhin einen Schritt des Projizierens der angepassten ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene (108) und der angepassten weiteren Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene (110).

Description

Stand der Technik
Der Ansatz geht von einem Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug und von einer Anzeigeeinrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
Die DE 10 2014 226 360 A1 beschreibt ein Verfahren zum Verändern eines Bildabstands zwischen einem von einem Head-up-Display projizierten virtuellen Bild und einem Betrachter des virtuellen Bildes, ein Steuergerät und ein Head-up-Display.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug sowie eine verbesserte Anzeigeeinrichtung gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen möglich.
Durch den vorgestellten Ansatz wird eine Verbesserung einer Fokussierungsmöglichkeit eines Betrachters von Bildinhalten auf einer sehr flachen oder schräg ausgerichteten Windschutzscheibe mit mehreren Fokusebenen beispielsweise im Bereich der Windschutzscheibe erreicht. Die Bildinhalte können vorteilhafterweise auf unterschiedliche Fokusebenen ausgegeben werden, um beispielsweise einen Ermüdungseffekt zu verringern und dadurch beispielsweise eine Verkehrssicherheit zu erhöhen.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei die Anzeigeeinrichtung eine bezüglich eines Blickwinkels eines Betrachters schräg liegende Projektionsfläche mit einem Projektionsflächentiefenbereich zum Anzeigen eines Bildes aufweist. Das Verfahren umfasst dazu einen Schritt des Anpassens von auf einer ersten Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigenden ersten Bildinhalten unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene zugeordneten ersten Anpassungsvorschrift, um an die erste Darstellungsebene angepasste erste Bildinhalte zu erhalten. Die erste Darstellungsebene ist dabei in einer ersten Entfernung zu einer Eyebox des Betrachters angeordnet. Zusätzlich werden im Schritt des Anpassens auf einer weiteren Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigende weitere Bildinhalten unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift angepasst, um an die weitere Darstellungsebene angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten. Dabei ist die weitere Darstellungsebene in einer sich von der ersten Entfernung unterscheidenden zweiten Entfernung zu der Eyebox des Betrachters angeordnet. Das Verfahren umfasst zusätzlich einen Schritt des Projizierens der angepassten ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene der angepassten weiteren Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene.
Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise als ein Head-up-Display realisiert sein. Die Projektionsfläche kann an einer sehr flach oder schräg verlaufenden Windschutzscheibe eines Fahrzeugs angeordnet sein. Das Fahrzeug kann dabei beispielsweise als ein Kraftfahrzeug (PKW, LKW) realisiert sein. Die Projektionsfläche kann beispielsweise als eine holographische Streufläche ausgeformt sein, die entlang ihrer Länge in eine Mehrzahl von Darstellungsebenen unterteilt werden kann. Beispielsweise können der Projektionsfläche drei horizontal hintereinanderliegende Darstellungsebenen zugeordnet werden, in welche unabhängig voneinander unterschiedliche Bildinhalte eingespielt werden können. Auf diese Weise wird einem Betrachter die Fokussierung auf in den einzelnen Darstellungsebenen angezeigten Bildinhalten erleichtert. Eine Darstellungsebene kann somit ein begrenzter Bereich der Projektionsfläche sein. Wenn die Projektionsfläche gekrümmt ist, kann auch die Darstellungsebene gekrümmt sein. Unter Verwendung der Anpassungsvorschriften können anzuzeigende Bildinhalte so aufbereitet werden, dass sie auf der für die jeweiligen Bildinhalte ausgewählten Darstellungsebene korrekt angezeigt werden. Dabei kann beispielsweise eine Größenanpassung oder eine Anpassung einer Perspektive durchgeführt werden. Durch die unterschiedlichen Anpassungsvorschriften können die unterschiedlichen Entfernungen zwischen Eyebox und den Darstellungsebenen bei der Anpassung der anzuzeigenden Bildinhalte berücksichtigt werden. Beispielsweise kann ein Schriftgröße derjenigen Bildinhalte am stärksten erhöht werden, die auf derjenigen der Darstellungsebenen angezeigt werden sollen, die den größten Abstand zu der Eyebox aufweist. Weitere Anpassungsvorschriften können sich beispielsweise auf eine Helligkeit der Bildinhalte, beispielsweise unter Berücksichtigung des Tageslichts beziehen. Die Anpassungsvorschriften können dazu beispielsweise Bildparameter anpassen, die wiederum beispielsweise eine Schriftgröße oder eine Bildgröße repräsentieren können. Die Bildinhalte können beispielsweise Ziffern, Buchstaben oder Symbole repräsentieren, welche angezeigt werden können. Beispielsweise können die Bildinhalte von einer Projektoreinrichtung der Anzeigeeinrichtung ausgegeben und auf die Projektionsfläche, das bedeutet auf die Darstellungsebenen projiziert werden. Vorteilhafterweise können die Darstellungsebenen unabhängig voneinander bespielt werden. Beispielsweise können die Bildinhalte situationsabhängig gewählt werden und entsprechend auf die Darstellungsebenen der Projektionsfläche projiziert werden. Die Projektionsfläche kann in mehr als zwei Darstellungsebenen unterteilt sein, auf die unabhängig voneinander Bildinhalte projiziert werden können. Die Darstellungsebenen können beispielsweise parallel zueinander angeordnet sein, wobei die Anzeigebereiche der Darstellungsebenen aus einer Perspektive des Betrachters übereinander angeordnet sein können.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Anpassens eine Darstellungsgröße der ersten Bildinhalte an die erste Entfernung angepasst werden. Weiterhin kann eine Darstellungsgröße der weiteren Bildinhalte an die zweite Entfernung angepasst werden. Vorteilhafterweise kann dadurch erreicht werden, dass die Darstellungsgrößen der auf den unterschiedlichen Darstellungsebenen angezeigten Bildinhalte aus Sicht des Fahrers beispielsweise als gleichgroß wahrgenommen werden können. Die Größen können dabei beispielsweise mit einem Abstand oder einer Entfernung zwischen der Eyebox und der jeweiligen Darstellungsebene gekoppelt sein.
Im Schritt des Anpassens können die ersten Bildinhalte abhängig von dem Blickwinkel vorverzerrt werden und die weiteren Bildinhalte können abhängig von dem Blickwinkel vorverzerrt werden. Durch diese Vorverzerrung können die Bildinhalte vorteilhafterweise perspektivisch für den Fahrer korrigiert werden. Das bedeutet, dass durch den Blickwinkel des Betrachters auf die entsprechende Darstellungsebene die Verzerrung kompensiert werden kann, sodass der Betrachter vorteilhafterweise ein unverzerrtes, aufrecht stehendes Bild wahrnehmen kann. Der Blickwinkel somit einen schrägen Betrachtungswinkel darstellen.
Weiterhin können im Schritt des Anpassens die ersten Bildinhalte abhängig von einer Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der ersten Darstellungsebene vorverzerrt werden. Die weiteren Bildinhalte können abhängig von der Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der weiteren Darstellungsebene vorverzerrt werden. Durch die Vorverzerrung kann vorteilhafterweise ein verzerrtes Bild korrigiert werden, sodass der Fahrer auch bei beispielsweise gewölbten Projektionsflächen ein unverzerrtes, aufrecht stehendes Bild wahrnehmen kann.
Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Anpassens die ersten Bildinhalte und die weiteren Bildinhalte abhängig von einer den ersten Bildinhalten und den weiteren Bildinhalten zugeordneten Tiefeninformation vorverzerrt werden. Vorteilhafterweise können die verschiedenen Hauptebenen gezielt genutzt werden, um eine auf die Bildinhalte angewendete zusätzliche perspektivische Verzerrung unterstützen zu können. So können beispielsweise zwei vertikal verlaufende, jedoch leicht zueinander geneigte Linien einen perspektivisch dreidimensionalen Eindruck durch eine Verjüngung des Linienabstandes erzeugen. Dieser perspektivische Effekt kann mit dem Abstandsverlauf der Darstellungsebenen in gleicher Richtung überlagert werden, wodurch der perspektivische Tiefeneindruck mit dem Fokus des Auges auf den verschiedenen Hauptebenen übereinstimmt oder zumindest im Trend unterstützt werden kann.
Die angepassten ersten Bildinhalte und die angepassten weiteren Bildinhalte können zeitlich versetzt voneinander projiziert werden. Vorteilhafterweise kann durch die zeitlich unterschiedliche Projektion erreicht werden, dass eine Aufmerksamkeit des Fahrers beispielsweise auf die jeweils neu angezeigte Information gelenkt wird.
Gemäß einer Ausführungsform können in einem wiederholten Schritt des Anpassens auf der ersten Darstellungsebene anzuzeigende erste Bildinhalte unter Verwendung der ersten Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die erste Darstellungsebene angepasste aktuelle ersten Bildinhalte zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ können die auf der weiteren Darstellungsebene anzuzeigenden weiteren Bildinhalte unter Verwendung der weiteren Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die weitere Darstellungsebene angepasste weitere aktuelle Bildinhalte zu erhalten. In einem wiederholten Schritt des Projizierens können ferner die angepassten aktuellen ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene und zusätzlich oder alternativ die angepassten weiteren aktuellen Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene projiziert werden. Vorteilhafterweise kann dadurch eine Anzeigeposition der Bildinhalte verändert werden, beispielsweise vertauscht, sodass eine immer aktuelle oder für den Fahrer relevante Information an einer entsprechenden Position, die vorteilhafterweise nicht zu übersehen ist, bereitgestellt werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform können in einem wiederholten Schritt des Anpassens die ersten Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene angepasst werden, sodass in einem wiederholten Schritt des Projizierens die ersten Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene projiziert werden können. Zusätzlich oder alternativ können im wiederholten Schritt des Anpassens die weiteren Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene angepasst werden, sodass im wiederholten Schritt des Projizierens die weiteren Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene projiziert werden können. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Anzeigeposition der Bildinhalte verschoben werden kann. Das Verschieben kann vorteilhafterweise in einer fließenden Bewegung erfolgen. Folglich können auch die Bildinhalte laufend angepasst werden, sodass die Flussbewegung optisch wahrnehmbar ist.
Weiterhin kann das Verfahren einen Schritt des temporären Ausblendens der ersten Bildinhalte oder der weiteren Bildinhalte umfassen. Vorteilhafterweise kann dadurch der Fahrer oder Betrachter auf beispielsweise veränderte Verkehrsinformationen aufmerksam machen, wie beispielsweise eine Änderung einer Geschwindigkeitsbegrenzung oder er kann darauf aufmerksam gemacht werden, wenn er beispielsweise die Geschwindigkeitsbegrenzung überschritten hat.
Gemäß einer Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt des Gruppierens thematisch ähnlicher Bildinhaltselemente zu den ersten Bildinhalten und/oder zu den weiteren Bildinhalten vor dem Schritt des Anpassens umfassen. Die Bildinhalte können dabei beispielsweise als Informationsgruppen bezeichnet werden, die sich vorteilhafterweise auf Fahrtinformationen, Fahrzeuginformationen und zusätzlich oder alternativ beispielsweise auf Unterhaltungsmedien beziehen können, wie beispielsweise einen aktuellen Radiosender oder eine Liedinformation. Weiterhin können die Bildinhalte vorteilhafterweise nach Relevanz sortiert werden. Beispielsweise können Navigationsinformationen, Fahrtinformationen oder Fahrzeuginformationen auf der ersten Darstellungsebene und beispielsweise die Unterhaltungsinformationen auf der weiteren Darstellungsebene angezeigt werden.
Weiterhin können im Schritt des Anpassens auf einer dritten Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigende dritte Bildinhalte unter Verwendung einer der dritten Darstellungsebene zugeordneten dritten Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die dritte Darstellungsebene angepasste dritte Bildinhalte zu erhalten, wobei die dritte Darstellungsebene in einer dritten Entfernung zu der Eyebox des Betrachters angeordnet sein kann, und wobei im Schritt des Projizierens die angepassten dritten Bildinhalte auf die dritte Darstellungsebene projiziert werden können. Auf diese Weise kann die zur Verfügung stehende Projektionsfläche fein segmentiert werden.
Weiterhin wird eine Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug vorgestellt, die eine Projektionsfläche zum Anzeigen eines Bildes mit einer ersten Darstellungsebene und mindestens einer weiteren Darstellungsebene aufweist, wobei die erste Darstellungsebene und die weitere Darstellungsebene in unterschiedlichen Entfernungen zu einer Eyebox eines Betrachters angeordnet sind. Weiterhin sind die erste Darstellungsebene und die weitere Darstellungsebene versetzt zueinander angeordnet. Die Anzeigeeinrichtung weist eine Anpassungseinrichtung auf, die ausgebildet ist, um auf der ersten Darstellungsebene anzuzeigende erste Bildinhalte unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene zugeordneten Anpassungsvorschrift anzupassen, um die an die erste Darstellungsebene angepassten ersten Bildinhalte zu erhalten und zusätzlich oder alternativ um auf der weiteren Darstellungsebene anzuzeigende weitere Bildinhalte unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift anzupassen, um an die weitere Darstellungsebene angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten. Weiterhin weist die Anzeigeeinrichtung eine Projiziereinrichtung auf, die ausgebildet ist, um die angepassten ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene und zusätzlich oder alternativ die angepassten weiteren Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene zu projizieren.
Die Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise als ein Head-up-Display ausgeformt sein oder als Teil eines solchen ausgeformt sein, das ausgeformt sein kann, um die unterschiedlichen Darstellungsebenen einzeln anzusteuern und entsprechend die Bildinhalte unabhängig voneinander auf die Darstellungsebenen zu projizieren. Vorteilhafterweise kann die Projektionsfläche eine dritte Darstellungsebenen aufweisen, die beispielsweise parallel zu den anderen Darstellungsebenen und somit in einer unterschiedlichen Entfernung als die erste und die weitere Darstellungsebene zu der Eyebox angeordnet sein kann.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Projektionsfläche an einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet oder in die Windschutzscheibe integriert sein. Vorteilhafterweise können dadurch Ressourcen gespart und somit Fertigungskosten reduziert werden.
Die erste Darstellungsebene und die weitere Darstellungsebene können je einen Tiefenbereich aufweisen, der kleiner sein kann als ein Projektionsflächentiefenbereich der Projektionsfläche. Vorteilhafterweise kann durch die Verkleinerung des Tiefenbereichs erreicht werden, dass die Bildinhalte weniger verzerrt werden müssen, um für einen Fahrer gut sichtbar sein zu können. Vorteilhafterweise werden die Augen des Fahrers entlastet, da durch Verwendung mehrerer Darstellungsebenen mit kleinen Tiefenbereichen die Fokussierung auf die entsprechende Darstellungsebene vereinfacht wird. Durch Verringerung des Tiefenbereichs kann vorteilhafterweise eine wahrnehmbare Unschärfe reduziert und zugleich eine reale dreidimensionale Benutzerschnittstelle (Human Machine Interface, HMI) realisiert werden.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug;
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeigeeinrichtung;
3 eine schematische Darstellung einer Anordnung von Darstellungsebenen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung einer Anordnung von Darstellungsebenen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige für eine Anzeigeeinrichtung;
5b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bespielten Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug;
6a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige für ein Fahrzeug;
6b eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bespielten Anzeigeeinrichtung für ein Fahrzeug;
7 eine Diagrammdarstellung für eine Augenakkomodation in Abhängigkeit eines Abstandes einer Darstellungsebene;
8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung; und
9 eine schematische Darstellung einer Projektoreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Durchführen eines Verfahrens zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes 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 einer Anzeigeeinrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel für ein Fahrzeug 102. Das Fahrzeug 102 ist beispielhaft ein Personenkraftwagen. Die Anzeigeeinrichtung 100 ermöglicht eine Einblendung von Bildinhalten in ein Sichtfeld eines Betrachters, beispielsweise des Fahrers des Fahrzeugs 102. Die Anzeigeeinrichtung 100 ist beispielsweise als ein Head-up-Display realisiert.
Die Anzeigeeinrichtung 100 nutzt eine Projektionsfläche 106, auf die anzeigende Bildinhalte projiziert werden können. Die Projektionsfläche 106 weist eine erste Darstellungsebene 108 und mindestens eine weitere Darstellungsebene 110 auf. Die erste Darstellungsebene 108 und die weitere Darstellungsebene 110 repräsentieren benachbarte, beispielsweise horizontal verlaufende streifenförmige Abschnitte der Projektionsfläche 106. Die erste Darstellungsebene 108 und die weitere Darstellungsebene 110 weisen aufgrund einer aus Sicht des Betrachters 104 schrägen Lage der Projektionsfläche 106 unterschiedlichen Entfernungen zu einer Eyebox 112 des Betrachters 104 auf. Die Eyebox 112 stellt eine angenommene Position der Augen des Betrachters 104 dar. Bezogen auf die Eyebox 112 befindet sich die Projektionsfläche 106 in einem Sichtbereich des Betrachters 104. Aus Sicht des Betrachters 104 sind die erste Darstellungsebene 108 und die weitere Darstellungsebene 110 versetzt zueinander angeordnet.
Die Anzeigeeinrichtung 100 weist eine Projektoreinrichtung 114 zum Projizieren von Bildinhalten auf die Projektionsfläche 106 auf. Die Projektoreinrichtung 114 weist beispielsweise eine Anpassungseinrichtung und eine Projiziereinrichtung auf, wie sie in einer der nachfolgenden Figuren näher beschrieben sind.
Die Projektoreinrichtung 114 ist ausgebildet, um auf der ersten Darstellungsebene 108 anzuzeigende erste Bildinhalte so anzupassen, dass sie aus Sicht des Betrachters 104 in einer der ersten Darstellungsebene 108 zugeordneten Entfernung von der Eyebox 112 scharf abgebildet werden. Dazu ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um die ersten Bildinhalte unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene 108 zugeordneten ersten Anpassungsvorschrift anzupassen, um an die erste Darstellungsebene 108 angepasste erste Bildinhalte zu erhalten, die dann auf die erste Darstellungsebene 108 projiziert werden.
Entsprechend ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um auf der weiteren Darstellungsebene 110 anzuzeigende weitere Bildinhalte so anzupassen, dass sie aus Sicht des Betrachters 104 in einer der weiteren Darstellungsebene 110 zugeordneten Entfernung von der Eyebox 112 scharf abgebildet werden. Dazu ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um die weiteren Bildinhalte unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene 108 zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift anzupassen, um an die weitere Darstellungsebene 108 angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten, die dann auf die weitere Darstellungsebene 108 projiziert werden.
Beispielsweise ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um die ersten Bildinhalte und die weiteren Bildinhalte unter Verwendung der Projektionsfläche 106 so darzustellen, dass die ersten Bildinhalte und die weitern Bildinhalte für den Betrachter als separate, versetzt hintereinander aufrecht stehende Bilder erscheinen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Projektionsfläche 106 zusätzlich eine dritte Darstellungsebene 116 auf, die analog zur ersten Darstellungsebene 108 und zur weiteren Darstellungsebene 110 ausgebildet ist, um dritte Bildinhalte des Bildes für den Betrachter 104 bereitzustellen und/oder anzuzeigen. Die dritte Darstellungsebene 116 ist dabei gleichartig wie die anderen Darstellungsebenen 108, 110 ausgeformt und weist lediglich eine andere Entfernung zu der Eyebox 112 auf als die erste Darstellungsebene 108 und die weitere Darstellungsebene 110. Weiterhin ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um auf der dritten Darstellungsebene 116 anzuzeigende weitere Bildinhalte so anzupassen, dass sie aus Sicht des Betrachters 104 in einer der dritten Darstellungsebene 116 zugeordneten Entfernung von der Eyebox 112 scharf abgebildet werden. Dazu ist die Projektoreinrichtung 114 ausgebildet, um die dritten Bildinhalte unter Verwendung einer der dritten Darstellungsebene 116 zugeordneten dritten Anpassungsvorschrift anzupassen, um an die dritte Darstellungsebene 116 angepasste dritte Bildinhalte zu erhalten, die dann auf die dritte Darstellungsebene 116 projiziert werden.
Vorteilhafterweise können auf den Darstellungsebenen 108, 110, 116 gleiche, zusammenhängende oder keine Beziehung zueinander aufweisende Bildinhalte angezeigt werden. Optional kann die Projektionsfläche 106 in mehr als drei Darstellungsebenen unterteilt werden, auf die in entsprechender Weise Bildinhalte projiziert werden können.
Die Projektoreinrichtung 114 umfasst gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Projektor 128 und zumindest ein Spiegelelement 120, das ausgebildet ist, um von dem Projektor 128 ausgegebene Lichtstrahlen 122 zum Übertragen der Bildinhalte zu der Projektionsfläche 106 und somit zu den Darstellungsebenen 108, 110, 116 zu lenken.
Die Darstellungsebenen 108, 110, 116 stellen beispielsweise streifenförmige, nicht überlappende oder teilweise überlappende Teilbereiche der Projektionsfläche 106 dar und weisen dadurch jeweils einen Tiefenbereich auf, der kleiner ist als ein gesamter Projektionsflächentiefenbereich der Projektionsfläche 106.
Beispielhaft ist die Projektionsfläche 106 an einer Windschutzscheibe 124 des Fahrzeugs 102 angeordnet oder in die Windschutzscheibe 124 integriert.
Dies führt dazu, dass die Projektionsfläche 106, beispielsweise als Teil eines Displays, wie beispielsweise ein Head-up-Displays, es dem Betrachter 104 nicht ermöglicht, in einem orthogonalen Winkel auf Projektionsfläche 106 zu schauen. Stattdessen hat der Betrachter 104 einen schrägen Blickwinkel auf die Projektionsfläche 106. Dadurch kann das Auge des Betrachters 104 nicht auf die gesamte Darstellungsebene der Projektionsfläche 106 scharfstellen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird zur Anzeige der Bildinhalte eine holographisch transparente Projektion verwendet, bei der die Bildinhalte auf eine frei konfigurierbare Streufläche projiziert werden. Die Streufläche ist hierbei die Projektionsfläche 106, die beispielsweise als ein Hologramm in der Windschutzscheibe 124 integriert ist. Die Besonderheit ist, dass die Windschutzscheibe 124 damit die tatsächlichen Darstellungsebenen 108, 110, 116 darstellt. Daraus ergibt sich ein grundlegender Unterschied zur Integration und Positionierung anderer konventioneller Displays. Während Displays und deren reale oder virtuelle Darstellungsebene orthogonal zum Blickwinkel des Betrachters 124 stehen, ist dies bei der Projektion in der Windschutzscheibe 124 nicht möglich. Die Scheibe 124 ist in einem flachen Winkel zum Betrachter 104 montiert, wodurch die Darstellungsebenen 108, 110, 116 ebenfalls flach gekippt sind. Hieraus ergibt sich ein gegenüber konventionellen Displays stark vergrößerter Tiefenbereich innerhalb der auf die Projektionsfläche 106 bezogene Gesamtdarstellungsebene des Displays. Die Neigung der Projektionsfläche 106 führt üblicherweise beim Betrachter 104 dazu, dass die dargestellten Inhalte zunächst gestaucht wirken. Durch eine entsprechende Verzerrung kann dem entgegengewirkt werden. Die tatsächliche Tiefenwirkung bleibt aber trotzdem bestehen. Vor diesem Hintergrund wird durch den beschriebenen Ansatz eine tiefenwahrnehmungsbezogene Benutzerschnittstelle (Human Machine Interface, HMI) vorgestellt, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Anzeigeeinrichtung 100 beschrieben ist.
Der beschriebene Ansatz geht dabei von der Situation aus, dass die Projektionsfläche 106 stark geneigt ist. Je geneigter und/oder flacher die Projektionsfläche 106 aus Sicht des Betrachters 104 angeordnet ist, desto größer ist der sich daraus ergebende Tiefenbereich. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist dabei eine Neigung aus der Vertikalen heraus relevant. Selbst bei einer durchschnittlich geneigten Windschutzscheibe 124 ergibt sich ein Tiefenbereich der es dem Auge des Betrachters 104 erschwert, alle dargestellten Inhalte gleichzeitig scharf zu sehen. Die Projektionsfläche 106 hat damit mehrere Fokusebenen, die auch als Darstellungsebenen 108, 110, 116 beschrieben sind. Der Tiefenbereich erfordert eine ständige Akkommodation des Auges über die Projektionsfläche 106 hinweg. Das beschriebene Konzept nutzt den Tiefenbereich als dreidimensionale Ebene für HMI-Inhalte. Die Ebene wird dazu in die verschiedenen in 1 als Darstellungsebenen 108, 110, 116 beschriebenen Hauptebenen unterteilt, sodass die einzelnen Darstellungsebenen 108, 110, 116 jeweils einen Bereich von geringer Tiefe umfassen. Jede der Darstellungsebenen 108, 110, 116 entspricht also einem Bereich der Projektionsfläche 106, in welchem der Abstand jeder der Darstellungsebenen 108, 110, 116 zum Nutzer in etwa gleichbleibt und das Auge daher weniger stark fokussieren muss. Die Inhalte werden beispielsweise in die drei Darstellungsebenen 108, 110, 116 unterteilt, wobei die erste Darstellungsebene 108 dem Betrachter 104 am nächsten und die dritte Darstellungsebene 116 am weitesten vom Betrachter 104 entfernt ist. Jede dieser Darstellungsebenen 108, 110, 116 wird beispielsweise unter Verwendung der Projektoreinrichtung 114 als separate Ebene mit Bildinhalten bespielt.
Anzuzeigende Bildinhalte werden gemäß einem Ausführungsbeispiel innerhalb jeder der Darstellungsebenen 108, 110, 116 derart gebündelt, dass der Betrachter 104 je nach Situation auf eine der Darstellungsebenen 108, 110, 116 fokussieren kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel werden zeitlich versetzt und abhängig zu einer Situation Bildinhalte auf den verschiedenen Darstellungsebenen 108, 110, 116 dargestellt. Beispielsweise ist es möglich, dass die Bildinhalte zwischen den Darstellungsebenen 108, 110, 116 „wandern“. Entsprechende Gestaltungselemente, wie beispielsweise Linien und/oder Flächen, verbinden die Darstellungsebenen 108, 110, 116 gemäß einem Ausführungsbeispiel visuell miteinander. Die Bildinhalte sind weiterhin optional zeitweise ausblendbar. Eine visuelle Gestaltung des HMIs, das bedeutet ein Design der Anzeige beeinflusst hierbei maßgeblich den Tiefeneffekt.
Beispielsweise sind der Tiefenbereich und die entsprechenden Darstellungsebenen 108, 110, 116 zur Strukturierung der Bildinhalte nutzbar. Durch den vorgestellten Ansatz wird beispielsweise ein Design zur Nutzung des resultierenden Tiefenbereichs eines schräg im Raum liegenden Displays verändert. Das Display repräsentiert beispielsweise einen Anzeigebereich aus einem zusammenhängenden Bereich, wie beispielsweise die Windschutzscheibe 124, oder einen sich über mehrere einzelne Bereiche erstreckenden Anzeigebereich, wie beispielsweise eine Dashboard-Oberfläche, die in der Sichtachse des Nutzers als ein Anzeigebereich wahrgenommen wird. Anders ausgedrückt werden Designprinzipien für ein aus Sicht des Betrachters 104 schräg im Raum liegendes Display mit entsprechenden Gestaltungskriterien ermöglicht. Dabei weist die Anzeigeeinrichtung 100 beispielsweise mehrere frei definierte virtuelle Ebenen, die Darstellungsebenen 108, 110, 116, innerhalb eines zum Betrachter 104 schräg liegenden Anzeigebereichs auf, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Projektionsfläche 106 beschrieben ist. Die Darstellungsebenen 108, 110, 116 sind dabei beispielsweise als einzelne scheinbar voneinander getrennte und in der Sichtachse hintereinander gestaffelte Anzeigebereiche oder Ebenen realisiert, die sich für den Betrachter 104 optisch wiederum zu einer gesamten Anzeigefläche verbinden.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeigeeinrichtung 100. Die in 2 dargestellte Anzeigeeinrichtung 100 entspricht beispielsweise der in 1 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 100. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind lediglich die Darstellungsebenen 108, 110, 116 als hintereinander angeordnete senkrecht stehende Streifen verdeutlicht, die parallel zueinander angeordnet sind. Da die entsprechenden Bildinhalte auf die Darstellungsebenen 108, 110, 116 der Projektionsfläche 106 projiziert werden, und da die Projektionsfläche 106 aus Sicht des Betrachters 104 schräg angeordnet ist, da sie in die Windschutzscheibe 124 integriert ist, sieht es - vereinfacht ausgedrückt - für den Betrachter 104 so aus, als ob die Bildinhalte an den Darstellungsebenen 108, 110, 116 übereinander dargestellt würden, wie es beispielsweise in 4 dargestellt ist.
3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von Darstellungsebenen 108, 110, 116 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die in 3 dargestellten Darstellungsebenen 108, 110, 116 entsprechen beispielsweise den in einer der 1 bis 2 beschriebenen Darstellungsebenen 108, 110, 116. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist verdeutlicht dargestellt, dass die beispielsweise als Entfernungspfeile 300 dargestellten Entfernungen der einzelnen Darstellungsebenen 108, 110, 116 in Bezug zu beispielsweise einem Blickpunkt 302 eines Betrachters unterschiedlich sind. Der Blickpunkt 302 ist beispielsweise innerhalb der Eyebox angeordnet, wie sie in 1 beschrieben wurde. Beispielsweise repräsentiert ein erster Entfernungspfeil eine erste Entfernung 304 zwischen dem Blickpunkt 302 und der ersten Darstellungsebene 108. Ein weiterer Entfernungspfeil repräsentiert beispielsweise eine weitere Entfernung 306 zwischen dem Blickpunkt 302 und der weiteren Darstellungsebene 110 und ein dritter Entfernungspfeil eine dritte Entfernung 308 zwischen dem Blickpunkt 302 und der dritten Darstellungsebene 116. Beispielhaft ist die erste Entfernung 304 kleiner als die weitere Entfernung 306 und die weitere Entfernung 306 ist kleiner als die dritte Entfernung 308. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist ein Unterschied zwischen den Entfernungen 304, 306, 308 benachbarter Darstellungsebenen 108, 110, 116 so groß, dass ein Betrachter nicht gleichzeitig auf die benachbarten Darstellungsebenen 108, 110, 116 fokussieren kann.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung von Darstellungsebenen 108, 110, 116 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die dargestellten Darstellungsebenen 108, 110, 116 sind Teil der Anzeigeeinrichtung 100, wie sie beispielsweise in einer der 1 bis 3 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Darstellungsebenen 108, 110, 116 lediglich aus Sicht des Betrachters dargestellt. Aus Sicht des Betrachters erscheinen die Darstellungsebenen 108, 110, 116 als parallele, übereinanderliegende horizontal ausgerichtete Streifen. Somit sind die auf die Darstellungsebenen 108, 110, 116 projizierten Bildinhalte für den Betrachter übereinander liegend im Bereich der Windschutzscheibe 124 sichtbar.
5a zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige 500 für ein Fahrzeug. Die Anzeige 500 ist beispielsweise unter Verwendung einer Anzeigeeinrichtung realisierbar, wie sie beispielsweise in einer der 1 bis 4 beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Darstellungsebenen 108, 110, 116 derart bespielt, dass diese sich aus Sicht des Betrachters mindestens teilweise überlappen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist jede der Darstellungsebenen 108, 110, 116 einen ersten Anzeigeabschnitt 504, einen an den ersten Anzeigeabschnitt 504 angrenzenden zweiten Anzeigeabschnitt 506 und einen auf einer dem ersten Anzeigeabschnitt 504 gegenüberliegenden Seite des zweiten Anzeigeabschnitts 506 angeordneten dritten Anzeigeabschnitt 508 auf. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist jeweils der erste Anzeigeabschnitt 504 und der dritte Anzeigeabschnitt 508 der Darstellungsebenen 108, 110, 116 trapezförmig dargestellt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Bildinhalte des anzuzeigenden Bildes 502 der Darstellungsebenen 108, 110, 116 übereinandergelegt dargestellt, sodass im zweiten Anzeigeabschnitt 506 beispielsweise eine Geschwindigkeit angezeigt wird. Folglich werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel im zweiten Anzeigeabschnitt 506 fahrtrelevante Daten dargestellt. Das angezeigte Bild 502 umfasst beispielsweise pro Darstellungsebene 108, 110, 116 mindestens einen oder optional auch mehrere Bildinhalte.
In anderen Worten ausgedrückt wird das Bild 502 beziehungsweise sind die Bildinhalte des Bildes 502 horizontal zeilenbasiert realisierbar, sodass diese innerhalb einer horizontalen Ebene gut ablesbar sind, da die Bildinhalte gemäß einem Ausführungsbeispiel nur gering verzerrt werden und demnach eine geringe Augenakkommodation erzielt wird. Weiterhin werden die Bildinhalte auf der dritten Darstellungsebene 116 größer dimensioniert, wie beispielsweise Schrift, um dem größeren Abstand zum Betrachter entgegenzuwirken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Darstellungsebenen 108, 110, 116 schräg zueinander versetzt als hintereinanderliegende halbtransparente Flächen sichtbar, sodass so genannte Graphical User Interfaces (GUI) positiv die dreidimensionale Wirkung unterstützen, die auch als Layer stacking bezeichnet wird.
5b zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bespielten Anzeigeeinrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Anzeigeeinrichtung 100 entspricht beispielsweise der in einer der 1 bis 4 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 100 und ist beispielsweise derart bespielt, sodass der Betrachter eine Anzeige sieht, wie sie in 5a beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die auf den Darstellungsebenen 108, 110, 116 anzuzeigenden Bildinhalte im zweiten Anzeigeabschnitt 506 gleichgroß dargestellt, wobei verglichen mit der ersten Darstellungsebene 108 und der weiteren Darstellungsebene 110auf die dritte Darstellungsebene 116 zusätzliche Bildinhalte innerhalb des ersten und des dritten Anzeigeabschnitts 504, 508 projiziert werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Anzeigeeinrichtung 100 Hilfslinien 550 auf, die beispielsweise im Wesentlichen vertikal verlaufen, jedoch leicht zueinander geneigt sind, um eine auf die Anzeigeabschnitte 504, 506, 508 wirkende perspektivische Verzerrung und somit einen perspektivisch dreidimensionalen Eindruck durch eine Verjüngung des Linienabstandes zwischen den Hilfslinien 550 darzustellen. Dabei ist der Abstand zwischen den Hilfslinien 550 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der ersten Darstellungsebene 108 am geringsten und in der dritten Darstellungsebene 116 am größten. Dieser perspektivische Effekt wird beispielsweise mit dem Abstandsverlauf der definierten Anzeigeabschnitte 504, 506, 508 in gleicher Richtung überlagert, wodurch der perspektivische Tiefeneindruck mit dem Fokus des Auges auf den verschiedenen Darstellungsebenen 108, 110, 116 übereinstimmt oder zumindest unterstützt wird. Beispielsweise wird ein Design-Ansatz und die damit beschriebenen ausgleichenden Faktoren, wie beispielsweise die Hilfslinien 550, je nach Neigung, Abstand und Größe der jeweiligen Darstellungsebene 108, 110, 116 bestimmt.
6a zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Anzeige 500 für ein Fahrzeug. Die Anzeige 500 ähnelt beispielsweise der in 5a beschriebenen Anzeige 500 und ist beispielsweise unter Verwendung einer Anzeigeeinrichtung realisierbar, wie sie beispielsweise in einer der 1 bis 4 beschrieben wurde. Die Anzeige 500 jeder der Darstellungsebenen 108, 110, 116 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel balkenartig ausgeformt. Weiterhin ist die Anzeige 500 derart ausgeformt, dass jede der Darstellungsebenen 108, 110, 116 eine andere Breite aufweist, sodass aus Sicht des Betrachters die Darstellungsebenen 108, 110, 116 beabstandet zueinander wahrnehmbar sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auf jede der Darstellungsebenen 108, 110, 116 die gleiche Information projiziert, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit.
In anderen Worten ausgedrückt wird das Bild 502 beziehungsweise sind die Bildinhalte des Bildes 502 horizontal zeilenbasiert realisierbar, sodass diese innerhalb einer horizontalen Ebene gut ablesbar sind, da die Inhalte nur gering verzerrt werden und demnach eine geringe Augenakkommodation erzielt wird. Weiterhin werden Bildinhalte auf der dritten Darstellungsebene 116, wie beispielsweise Schrift, größer dimensioniert, um dem größeren Abstand zum Betrachter entgegenzuwirken. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Darstellungsebenen 108, 110, 116 schräg zueinander versetzt als hintereinanderliegende halbtransparente Flächen sichtbar, sodass die Graphical User Interfaces (GUI) positiv die dreidimensionale Wirkung, die auch als Layer stacking bezeichnet wird, unterstützen.
6b zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer bespielten Anzeigeeinrichtung 100 für ein Fahrzeug. Die Anzeigeeinrichtung 100 entspricht beispielsweise der in einer der 1 bis 4 beschriebenen Anzeigeeinrichtung 100 und ist beispielsweise derart bespielt, sodass der Betrachter eine Anzeige sieht, wie sie in 6a beschrieben wurde. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Anzeigeeinrichtung 100 die Hilfslinien 550 auf, die beispielsweise im Wesentlichen vertikal verlaufen, jedoch leicht zueinander geneigt sind, um eine auf die Anzeigeabschnitte 504, 506, 508 wirkende perspektivische Verzerrung und somit einen perspektivisch dreidimensionalen Eindruck durch eine Verjüngung des Linienabstandes zwischen den Hilfslinien 550 darzustellen. Dabei ist der Abstand zwischen den Hilfslinien 550 gemäß diesem Ausführungsbeispiel in der ersten Darstellungsebene 108 am größten und in der dritten Darstellungsebene 116 am geringsten. Dieser perspektivische Effekt wird beispielsweise mit dem Abstandsverlauf der definierten Anzeigeabschnitte 504, 506, 508 in gleicher Richtung überlagert. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist auf jede der Darstellungsebenen 108, 110, 116 die gleiche Information projiziert, beispielsweise eine aktuelle Geschwindigkeit. Lediglich eine Größe der projizierten Information ist zwischen den Darstellungsebenen 108, 110, 116 unterschiedlich, sodass beispielsweise dritte Bildinhalte 650 der dritten Darstellungsebene 116 kleiner wahrgenommen werden als weitere Bildinhalte 652 der weiteren Darstellungsebene 110 und beispielsweise erste Bildinhalte 654 der ersten Darstellungsebene 108 am nächsten liegend und somit größer als die Bildinhalte 652, 650 wahrgenommen werden.
Beispielsweise wird der Design-Ansatz und die damit beschriebenen ausgleichenden Faktoren, wie beispielsweise die Hilfslinien 550, je nach Neigung, Abstand und Größe der Darstellungsebene bestimmt.
7 zeigt eine Diagrammdarstellung für eine Augenakkomodation in Abhängigkeit eines Abstandes zu einer Darstellungsebene. Die Diagrammdarstellung bezieht sich beispielsweise auf eine Anzeigeeinrichtung, wie sie beispielsweise in einer der 1 bis 4, 5b und zusätzlich oder alternativ 6b beschrieben wurde, und/oder auf eine Anzeige, wie sie beispielsweise in einer der 5a oder 6a beschrieben wurde. Eine x-Achse 700 repräsentiert dabei den Abstand in cm und eine y-Achse 702 repräsentiert eine Dioptrie in dpt. Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Augenakkomodationskurve 704 repräsentiert dementsprechend die Augenakkomodation des Betrachters in Abhängigkeit zu dem sich vergrößernden Abstand. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Augenakkomodationskurve 704 als eine exponentiell abnehmende Kurve realisiert.
In anderen Worten ausgedrückt zeigt die Augenakkomodationskurve 704 gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie das Auge die Dioptrie anpassen muss, um in einen entsprechenden Abstand zu fokussieren. Durchläuft die Projektionsfläche eines geneigten Displays beispielsweise einen Abstandsbereich von 60 cm bis 68 cm, so ändert sich die notwendige Dioptrie bereits um 0,2 dpt. Hier sind beispielsweise drei Darstellungsebenen definierbar, in denen die Dioptriebereiche jeweils innerhalb einer Darstellungsebene auf 0,66 dpt eingeschränkt werden. Diese Einteilung ist vor allem dann sinnvoll, wenn die ursprüngliche Projektionsfläche in geringem Abstand, beispielsweise näher als 150 cm, zum Nutzer angeordnet ist. Dies ist in Displaysystemen mit reellen Anzeigen, wie beispielsweise konventionellen LCDs in der Regel der Fall.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung. Das Verfahren 800 ist beispielsweise für eine Anzeigeeinrichtung durchführbar, wie sie beispielsweise in einer der 1 bis 4, 5b und zusätzlich oder alternativ 6b beschrieben wurde. Das Verfahren 800 umfasst dazu einen Schritt 802 des Anpassens und einen Schritt 804 des Projizierens. Im Schritt 802 des Anpassens werden auf einer ersten Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigende erste Bildinhalte unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene zugeordneten ersten Anpassungsvorschrift angepasst, um an die erste Darstellungsebene angepasste erste Bildinhalte zu erhalten. Wie beispielsweise in 1 gezeigt, ist die erste Darstellungsebene in einer ersten Entfernung zu einer Eyebox des Betrachters angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ werden im Schritt 802 des Anpassens auf der weiteren Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigende weitere Bildinhalte unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift angepasst, um an die weitere Darstellungsebene angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten. Wie in 1 gezeigt, ist die weitere Darstellungsebene in einer sich von der ersten Entfernung unterscheidenden zweiten Entfernung zu der Eyebox des Betrachters angeordnet. Im Schritt 804 des Projizierens werden die angepassten ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene und zusätzlich oder alternativ die angepassten weiteren Bildinhalte zeitgleich oder zeitlich versetzt auf die mindestens eine weitere Darstellungsebene projiziert.
Die Schritte 802, 804 können fortwährend wiederholt ausgeführt werden. Beispielsweise werden in einem wiederholten Schritt 802 des Anpassens auf der ersten Darstellungsebene anzuzeigende aktuelle erste Bildinhalte unter Verwendung der ersten Anpassungsvorschrift angepasst, um an die erste Darstellungsebene angepasste aktuelle erste Bildinhalte zu erhalten, und/oder auf der weiteren Darstellungsebene anzuzeigende weitere aktuelle Bildinhalte unter Verwendung der weiteren Anpassungsvorschrift angepasst, um an die weitere Darstellungsebene angepasste weitere aktuelle Bildinhalte zu erhalten. Die jeweils aktuellen Bildinhalte können dabei den vorangegangenen Bildinhalten entsprechen oder sich zumindest teilweise von den vorangegangenen Bildinhalten unterscheiden. Folglich werden beispielsweise in einem wiederholten Schritt des Projizierens die angepassten aktuellen ersten Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene und/oder die angepassten weiteren aktuellen Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene projiziert.
Auch können die Bildinhalte zeitlich gesehen über die unterschiedlichen Darstellungsebenen wandern. In einem solchen Fall werden im wiederholten Schritt 802 des Anpassens beispielsweise die ersten Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene angepasst und im wiederholten Schritt 804 des Projizierens auf die weitere Darstellungsebene projiziert. Dadurch erscheint es für den Betrachter so, als ob die Bildinhalte von der ersten Darstellungsebne zu der weiteren Darstellungsebene wechseln. Entsprechend werden beispielsweise im wiederholten Schritt 802 des Anpassens die weiteren Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene angepasst und im wiederholten Schritt 804 des Projizierens die weiteren Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene projiziert. Das bedeutet, dass beispielsweise eine Anzeigeposition der Bildinhalte vertauscht werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die erste Anpassungsvorschrift ausgebildet, um im Schritt 802 des Anpassens eine Darstellungsgröße der ersten Bildinhalte an die erste Entfernung anzupassen. Entsprechend ist die weitere Anpassungsvorschrift ausgebildet, um eine Darstellungsgröße der weiteren Bildinhalte an die zweite Entfernung anzupassen. Die ersten Bildinhalte und die weiteren Bildinhalte werden weiterhin optional im Schritt 802 des Anpassens abhängig von dem Blickwinkel des Betrachters auf die Projektionsfläche vorverzerrt.
Wenn die Projektionsfläche gekrümmt ist, ist die erste Anpassungsvorschrift gemäß einem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die Vorverzerrung der ersten Bildinhalte abhängig von einer Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der ersten Darstellungsebene vorzunehmen. Entsprechend ist die weitere Anpassungsvorschrift ausgebildet, um die Vorverzerrung der weiteren Bildinhalte in Abhängigkeit der Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der weiteren Darstellungsebene vorzunehmen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel stellen die auf die unterschiedlichen Darstellungsebenen projizierten Bildinhalte ein zusammenhängendes Bild dar. Damit dem Betrachter die Bildinhalte als Teil des zusammenhängenden Bilds erscheinen sind den Bildinhalten geeignete Tiefeninformationen zugeordnet. In einem Ausführungsbeispiel sind die Anpassungsvorschriften in einem solchen Ausführungsbeispiel ausgebildet, um die ersten Bildinhalte und die weiteren Bildinhalte abhängig von einer den ersten Bildinhalten und den weiteren Bildinhalten zugeordneten Tiefeninformation vorverzerrt.
Lediglich optional werden im Schritt 802 des Anpassens von auf zumindest einer dritten Darstellungsebene innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche anzuzeigende dritte Bildinhalte unter Verwendung einer der dritten Darstellungsebene zugeordneten dritten Anpassungsvorschrift angepasst, um an die dritte Darstellungsebene angepasste dritte Bildinhalte zu erhalten.
Zusätzlich oder alternativ umfasst das Verfahren 800 einen Schritt 808 des Gruppierens thematisch ähnlicher Bildinhaltselemente zu den auf die jeweiligen Projektionsebenen zu projizierenden Bildinhalte. Beispielsweise werden dem Betrachter anzuzeigende Bildinhaltselemente von einem Assistenzsystems eines Fahrzeugs empfangen, im Schritt 808 thematisch Zusammengefasst und zu den entsprechenden Bildinhalten gruppiert. Beispielsweise werden Bildinhaltselemente zu geschwindigkeits- oder fahrtbezogenen Informationen, Komfortinformationen oder beispielsweise Medieninformationen zu unterschiedlichen Bildinhalten gruppiert.
In anderen Worten ausgedrückt wird die Projektionsfläche der Anzeigeeinrichtung beispielsweise in mehrere Darstellungsebenen unterteilt, welche jeweils einen Bereich etwa konstanten Abstandes zum Nutzer darstellen. Der Abstand zum Nutzer variiert beispielsweise so geringfügig, dass das Auge den Bereich scharf sieht, ohne dass eine merkliche Umfokussierung notwendig ist.
Die darzustellenden Bildinhalte werden thematisch beispielsweise im Schritt 810 des Gruppierens in Informationsgruppen gruppiert und jeweils einem Hauptbereich, das bedeutet einer Darstellungsebene und/oder in einem der Anzeigeabschnitte der Darstellungsebenen, wie sie beispielsweise in den 5a, 5b, 6b beschrieben wurden, zugeordnet. Dadurch wird ermöglicht, dass die Informationsgruppe durch den Nutzer besonders komfortabel erfasst und abgelesen wird. So wird bei einem Frontscheibendisplay beispielsweise in einem der Anzeigeabschnitte eine Informationsgruppe dargestellt, welche schnell wechselnde Informationen, wie beispielsweise die Geschwindigkeitsanzeige und/oder Navigationshinweise enthält. In einem anderen der Anzeigeabschnitte und/oder in einer anderen Darstellungsebene werden beispielsweise Designelemente oder statische Statusanzeigen, wie beispielsweise Hinweissymbole, die auch als Telltales bezeichnet werden, zum Fahrzeugstatus oder das Geschwindigkeitslimit angezeigt.
Im Schritt 802 des Anpassens werden beispielsweise die Bildinhalte in ihrer Symbol- und/oder Schriftgröße dem Abstand der Darstellungsebene angepasst, sodass der Nutzer keine durch den Abstand bedingte Verkleinerung der Bildelemente in entfernteren Darstellungsebenen mehr wahrnimmt. Die allgemeine Größe der Bildinhalte kann ebenfalls je nach Nutzer angepasst werden. Weiterhin ist es möglich, im Schritt 802 des Anpassens die Bildinhalte innerhalb jedes Hauptbereiches perspektivisch zu korrigieren, indem der Bildinhalt beispielsweise vorverzerrt wird. Durch den schrägen Betrachtungswinkel des Nutzers auf die Darstellungsebene kompensieren sich die Vorverzerrung des Bildinhaltes mit der schrägen Perspektive auf die Darstellungsebene, sodass der Nutzer ein unverzerrtes, aufrechtstehendes Bild wahrnimmt. Diese Vorverzerrung wird auch dazu verwendet, um perspektivische Verzerrungen zu kompensieren, welche sich durch gewölbte oder anderweitig gekrümmte Darstellungsebenen ergeben. So wird beispielsweise in einem Projektionssystem, welches ein reelles Bild auf die Frontscheibe projiziert, die durch die Krümmung der Frontscheibe entstehende perspektivische Verzerrung ausgeglichen, sodass die einzelnen Bildelemente unverzerrt erscheinen. Beispielsweise ist die Verzerrung des Bildinhaltes bei einzelnen orthogonal zum Nutzer ausgerichteten und in der Tiefe gestaffelten Ebenen verzichtbar.
Ist beispielsweise bei bestimmten Anzeigeszenarien und/oder Bildinhalten ein Tiefeneffekt gewünscht, so sind die verschiedenen Darstellungsebenen gezielt nutzbar, um eine auf die Bildinhalte angewendete zusätzliche perspektivische Verzerrung zu unterstützen. So erzeugen beispielsweise zwei vertikal verlaufende, jedoch leicht zueinander geneigte Linien einen perspektivisch dreidimensionalen Eindruck durch die Verjüngung des Linienabstandes. Dieser perspektivische Effekt wird mit dem Abstandsverlauf der definierten Anzeigeabschnitte in gleicher Richtung überlagert, wodurch der perspektivische Tiefeneindruck mit dem Fokus des Auges auf den verschiedenen Hauptebenen übereinstimmt oder zumindest unterstützt wird. Situationsabhängig ist es weiterhin denkbar, Informationsgruppen zwischen den Hauptbereichen im Schritt 806 des Verschiebens springen zu lassen oder zu verschieben, wodurch die Aufmerksamkeit des Nutzers auf die Informationsgruppe gelenkt wird, welche sich beispielsweise auf den Nutzer zu bewegt.
Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Projektoreinrichtung 114 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Durchführen eines Verfahrens zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung. Die Projektoreinrichtung 114 entspricht dabei beispielsweise der in 1 beschriebenen Projektoreinrichtung 114. Die Projektoreinrichtung 114 ist dabei ausgebildet, um Bildinhalte auf die Darstellungsebenen der Projektionsfläche zu projizieren.
Die Projektionseinrichtung 114 weist dazu eine Anpassungseinrichtung 900 auf, die ausgebildet ist, um auf einer Darstellungsebene 108 anzuzeigende Bildinhalte 902 unter Verwendung einer der Darstellungsebene 108 zugeordneten Anpassungsvorschrift anzupassen, um zur Darstellung unter Verwendung der Darstellungsebene 108 geeignete angepasste Bildinhalte 654 zu erhalten. Entsprechend ist die Anpassungseinrichtung 900 ausgebildet, um zumindest auf einer weiteren Darstellungsebene 110 anzuzeigende Bildinhalte 902 unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene 110 zugeordneten Anpassungsvorschrift anzupassen, um zur Darstellung unter Verwendung der weiteren Darstellungsebene 110 geeignete angepasste Bildinhalte 652 zu erhalten.
Weiterhin weist die Projektoreinrichtung 114 eine Projiziereinrichtung 906 auf, die ausgebildet ist, um die angepassten Bildinhalte 654 auf die Darstellungsebene 108 und zusätzlich oder alternativ die angepassten weiteren Bildinhalte 652 auf die mindestens eine weitere Darstellungsebene 110 zu projizieren. Dazu ist die Projiziereinrichtung 906 beispielsweise ausgebildet, um die angepassten Bildinhalte 654 darstellendes Licht auf die Darstellungsebene 108 zu leiten und die angepassten weiteren Bildinhalte 652 darstellendes Licht auf die weitere Darstellungsebene 108 zu leiten.
Optional weist die Projektoreinrichtung 114 ein Gruppiereinrichtung 910 auf, die ausgebildet ist, um Bildinhaltselemente 912 zu empfangen und zu den Bildinhalten 902 sowie den weiteren Bildinhalten 904 zu gruppieren.
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

DE 102014226360 A1 [0002]

Claims

Verfahren (800) zum Betreiben einer Anzeigeeinrichtung (100) für ein Fahrzeug (102), wobei die Anzeigeeinrichtung (100) eine bezüglich eines Blickwinkels eines Betrachters schräg liegende Projektionsfläche (106) mit einem Projektionsflächentiefenbereich zum Anzeigen eines Bildes (502) aufweist, und wobei das Verfahren (800) die folgenden Schritte umfasst: Anpassen (802) von auf einer ersten Darstellungsebene (108) innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche (106) anzuzeigenden ersten Bildinhalten (902) unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene (108) zugeordneten ersten Anpassungsvorschrift, um an die erste Darstellungsebene (108) angepasste erste Bildinhalte (654) zu erhalten, wobei die erste Darstellungsebene (108) in einer ersten Entfernung (304) zu einer Eyebox (112) des Betrachters (104) angeordnet ist, und Anpassen von auf einer weiteren Darstellungsebene (110) innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche (106) anzuzeigenden weiteren Bildinhalten (904) unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene (110) zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift, um an die weitere Darstellungsebene (110) angepasste weitere Bildinhalte (652) zu erhalten, wobei die weitere Darstellungsebene (110) in einer sich von der ersten Entfernung (304) unterscheidenden zweiten Entfernung (306) zu der Eyebox (112) des Betrachters (104) angeordnet ist; und Projizieren (804) der angepassten ersten Bildinhalte (654) auf die erste Darstellungsebene (108), und Projizieren der angepassten weiteren Bildinhalte (652) auf die weitere Darstellungsebene (110).
Verfahren (800) gemäß Anspruch 1, wobei im Schritt des Anpassens (802) eine Darstellungsgröße der ersten Bildinhalte (654) an die erste Entfernung (304) angepasst wird, und wobei eine Darstellungsgröße der weiteren Bildinhalte (652) an die zweite Entfernung (306) angepasst wird.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt des Anpassens (802) die ersten Bildinhalte (654) und die weiteren Bildinhalte (652) abhängig von dem Blickwinkel vorverzerrt werden.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt des Anpassens (802) die ersten Bildinhalte (654) abhängig von einer Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der ersten Darstellungsebene (108) vorverzerrt werden, und wobei die weiteren Bildinhalte (652) abhängig von der Krümmung der Projektionsfläche auf Höhe der weiteren Darstellungsebene (110) vorverzerrt werden.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt des Anpassens (802) die ersten Bildinhalte (654) und die weiteren Bildinhalte (652) abhängig von einer den ersten Bildinhalten (654) und den weiteren Bildinhalten (652) zugeordneten Tiefeninformation vorverzerrt werden.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die angepassten ersten Bildinhalte (654) und die angepassten weiteren Bildinhalte (652) zeitlich versetzt voneinander projiziert werden.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in einem wiederholten Schritt (802) des Anpassens die weiteren Bildinhalte unter Verwendung der ersten Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die erste Darstellungsebene (108) angepasste weitere Bildinhalte zu erhalten, und die ersten Bildinhalte unter Verwendung der weiteren Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die weitere Darstellungsebene (110) angepasste erste Bildinhalte zu erhalten, und wobei in einem wiederholten Schritt des Projizierens (804) die angepassten ersten Bildinhalte auf die weitere Darstellungsebene (108) und die angepassten weiteren Bildinhalte auf die erste Darstellungsebene projiziert werden.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (810) des Gruppierens thematisch ähnlicher Bildinhaltselemente (912) zu den ersten Bildinhalten (902) und/oder zu den weiteren Bildinhalten (904).
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (802) des Anpassens von auf einer dritten Darstellungsebene (116) innerhalb des Projektionsflächentiefenbereichs der Projektionsfläche (106) anzuzeigenden dritten Bildinhalten unter Verwendung einer der dritten Darstellungsebene (116) zugeordneten dritten Anpassungsvorschrift angepasst werden, um an die dritte Darstellungsebene (116) angepasste dritte Bildinhalte (650) zu erhalten, wobei die dritte Darstellungsebene (116) in einer dritten Entfernung (308) zu der Eyebox (112) des Betrachters (104) angeordnet ist, und wobei im Schritt (804) des Projizierens die angepassten dritten Bildinhalte (650) auf die dritte Darstellungsebene (116) projiziert werden.
Anzeigeeinrichtung (100) für ein Fahrzeug (102), wobei die Anzeigevorrichtung (100) die folgenden Merkmale aufweist: eine Projektionsfläche (106) zum Anzeigen eines Bildes (502) mit einer ersten Darstellungsebene (108) und mindestens einer weiteren Darstellungsebene (110), wobei die erste Darstellungsebene (108) und die weitere Darstellungsebene (110) in unterschiedlichen Entfernungen (304, 306) zu einer Eyebox (112) eines Betrachters (104) angeordnet sind, und wobei die erste Darstellungsebene (108) und die weitere Darstellungsebene (110) versetzt zueinander angeordnet sind; eine Anpassungseinrichtung (900), die ausgebildet ist, um auf der ersten Darstellungsebene (108) anzuzeigende erste Bildinhalte (902) unter Verwendung einer der ersten Darstellungsebene (108) zugeordneten Anpassungsvorschrift anzupassen, um die an die erste Darstellungsebene (108) angepassten ersten Bildinhalte (654) zu erhalten, und ausgebildet ist, um auf der weiteren Darstellungsebene (110) anzuzeigende weitere Bildinhalte (652) unter Verwendung einer der weiteren Darstellungsebene (110) zugeordneten weiteren Anpassungsvorschrift anzupassen, um an die weitere Darstellungsebene (110) angepasste weitere Bildinhalte (652) zu erhalten; und eine Projiziereinrichtung (906), die ausgebildet ist, um die angepassten ersten Bildinhalte (654) auf die erste Darstellungsebene (108) und die angepassten weiteren Bildinhalte (652) auf die weitere Darstellungsebene (110) zu projizieren.
Anzeigevorrichtung (100) gemäß Anspruch 10, wobei die Projektionsfläche (106) an einer Windschutzscheibe (124) des Fahrzeugs (102) angeordnet oder in die Windschutzscheibe (124) integriert ist.
Anzeigevorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, wobei die erste Darstellungsebene (108) und die weitere Darstellungsebene (110) je einen Tiefenbereich aufweisen, der kleiner ist als ein Projektionsflächentiefenbereich der Projektionsfläche (106).