WO2020249367A1

WO2020249367A1 - Steuerung einer anzeige einer augmented-reality-head-up-display-vorrichtung für ein kraftfahrzeug

Info

Publication number: WO2020249367A1
Application number: PCT/EP2020/063871
Authority: WO
Inventors: Vitalij SADOVITCH; Onur Aras; Adrian HAAR
Original assignee: Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority date: 2019-06-13
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-12-17
Also published as: DE102019208649B3; US20220348080A1; CN113924518A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up- Displays für ein Kraftfahrzeug. In einem ersten Schritt (10) werden die durch das Augmented-Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalte analysiert. Dabei kann optional eine Priorisierung der darzustellenden Inhalte erfolgen (11). Im Anschluss wird eine Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten angepasst (12).

Description

Beschreibung

Steuerung einer Anzeige einer Augmented-Reality-Head-up-Display-Vorrichtung für ein

Kraftfahrzeug

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Computerprogramm mit Instruktionen und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up- Displays für ein Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, in dem ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird.

Mit der stetigen Weiterentwicklung von Virtual und Augmented Reality-Technologien und -Anwendungen finden diese auch Einzug in das Automobil. Bei Augmented Reality (AR), auf Deutsch„erweiterte Realität“, handelt es sich um die Anreicherung der realen Welt durch virtuelle Elemente, die im dreidimensionalen Raum ortskorrekt registriert sind und eine Echtzeitinteraktion erlauben. Da sich in der Fachwelt im deutschsprachigen Raum der Ausdruck„Augmented Reality“ gegenüber dem Ausdruck„erweiterte Realität“ durchgesetzt hat, wird im Folgenden ersterer benutzt. Synonym wird auch der Ausdruck„Mixed Reality“ verwendet.

Eine mögliche technische Realisierung, um den Fahrerarbeitsplatz entsprechend mit perspektivisch korrekten virtuellen Erweiterungen anzureichern, bietet das Head-up-Display (HUD). Dabei werden die Lichtstrahlen eines im Armaturenbrett verbauten Displays über mehrere Spiegel und Linsen gefaltet und über eine Projektionsfläche in das Auge des Fahrers gespiegelt, sodass dieser ein virtuelles Bild außerhalb des Fahrzeugs wahrnimmt.

Als Projektionsfläche dient im Automobilbereich oftmals die Frontscheibe, deren gekrümmte Form bei der Darstellung berücksichtigt werden muss. Als Alternative wird zum Teil auch eine zusätzliche Scheibe aus Glas oder Kunststoff genutzt, die zwischen dem Fahrer und der Frontscheibe auf dem Armaturenbrett angeordnet ist. Durch die optische Überlagerung von Anzeige und Fahrszene sind weniger Kopf- und Augenbewegungen zum Ablesen der Informationen notwendig. Zudem verringert sich der Adaptationsaufwand für die Augen, da abhängig von der virtuellen Distanz der Anzeige weniger bis gar nicht akkommodiert werden muss.

Augmented Reality bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten zur Unterstützung des Fahrers durch kontaktanaloge Markierung von Fahrbahnen und Objekten. Relativ

naheliegende Beispiele beziehen sich meist auf den Bereich der Navigation. Während klassische Navigationsanzeigen in herkömmlichen Head-up-Displays in der Regel schematische Darstellungen anzeigen, z.B. einen rechtwinklig verlaufenden Pfeil nach rechts als Zeichen dafür, dass bei nächster Gelegenheit rechts abgebogen werden soll, bieten AR- Anzeigen wesentlich effektivere Möglichkeiten. Da die Anzeigen als„Teil der Umwelt“ dargestellt werden können, können dem Fahrer z.B. sehr effektiv Navigationshinweise oder Gefahrenwarnungen direkt am realen Bezugsort präsentiert werden.

Der Darstellungsbereich eines Head-up-Displays, in dem die Anzeige von virtuellen Inhalten in der Windschutzscheibe möglich ist, wird durch das Sichtfeld oder Field of View (FOV) beschrieben. Der Bereich, aus dem die Anzeige sichtbar ist, wird als Eyebox bezeichnet.

Das Sichtfeld gibt die Ausdehnung des virtuellen Bildes in horizontaler und vertikaler Richtung in Wnkelgrad an und wird im Wesentlichen durch den verfügbaren Bauraum im Fahrzeug limitiert. Bei konventioneller Technologie ist ein Sichtfeld von etwa 10°^c4° realisierbar. Die beschränkte Größe des Sichtfeldes führt dazu, dass wesentliche

Anzeigeinhalte in Augmented-Reality-Anwendungen in vielen Situationen nicht oder nur eingeschränkt dargestellt werden können.

Ein erster Ansatz zur Lösung dieses Problems besteht darin, die Größe des Sichtfeldes zu erhöhen, indem z.B. alternative Displaytechnologien genutzt werden. Beispielsweise kann durch Verwendung holographischer Komponenten bei gleichbleibendem oder sogar reduziertem Bauvolumen ein größeres Sichtfeld realisiert werden.

In diesem Zusammenhang beschreibt US 2012/0224062 A1 ein Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug. Das Head-up-Display nutzt ein laserbasiertes Bilderzeugungssystem für ein virtuelles Bild. Das Bilderzeugungssystem umfasst mindestens eine Laserlichtquelle, die mit einer Bilderzeugungsoptik gekoppelt ist, um einen Lichtstrahl bereitzustellen, der

zweidimensionale virtuelle Bilder trägt. Ein Lichtwellenleiter zum Aufweiten einer

Austrittspupille ist optisch mit dem laserbasierten virtuellen Bilderzeugungssystem gekoppelt, um den Lichtstrahl zu empfangen und eine Eyebox des Head-up-Display zur Betrachtung der virtuellen Bilder zu vergrößern.

Ein weiterer Lösungsansatz besteht darin, die Position der Eyebox an die Kopfposition des Fahrers anzupassen, sodass die Augen des Fahrers im Zentrum der Eyebox liegen und ein möglichst großes Sichtfeld effektiv zur Verfügung steht.

Vor diesem Hintergrund beschreibt die DE 10 2015 010 373 A1 ein Verfahren zum Anpassen einer Position eines virtuellen Bildes eines Head-up-Displays eines Kraftfahrzeugs an einen Sichtbereich eines Benutzers. Das Head-up-Display weist ein Gehäuse mit einer Verstellmöglichkeit auf, das in Reaktion auf eine Bedienhandlung des Benutzers in eine gewünschte Stellung gebracht wird, in der das virtuelle Bild im Sichtbereich des Benutzers liegt.

In Kombination mit Head-Tracking kann auch eine individuelle und sogar automatische Einstellung der Eyebox je nach Kopfposition des Fahrers realisiert werden. Dabei können auch dynamische Bewegungen des Fahrers durch eine laufende Anpassung der Eyebox kompensiert werden.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, alternative Lösungen für die Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, die eine Reduzierung der aus der beschränkten Größe des Sichtfeldes resultierenden Nachteile ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , durch ein Computerprogramm mit Instruktionen gemäß Anspruch 9 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug die Schritte:

- Analysieren von durch das Augmented-Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalten; und

- Anpassen einer Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält ein Computerprogramm Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der folgenden Schritte zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug veranlassen:

Der Begriff Computer ist dabei breit zu verstehen. Insbesondere umfasst er auch

Steuergeräte und andere prozessorbasierte Datenverarbeitungsvorrichtungen. Das Computerprogramm kann beispielsweise für einen elektronischen Abruf bereitgestellt werden oder auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug auf:

- ein Analysemodul zum Analysieren von durch das Augmented-Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalten; und

- ein Steuerungsmodul zum Anpassen einer Position einer Eyebox des Augmented-Reality- Head-up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten.

Aufgrund der optischen Auslegung von Head-up-Displays ist das virtuelle Bild nur erkennbar, wenn sich die Augen des Betrachters in einer definierten Eyebox befinden. Bei der erfindungsgemäßen Lösung werden die aus der beschränkten Größe des Sichtfeldes resultierenden Nachteile dadurch abgemildert, dass die Position der Eyebox abhängig von den virtuellen Inhalten verstellt wird. Es ist somit keine Technologie zur Vergrößerung des virtuellen Bildes erforderlich, vielmehr erfolgt stattdessen eine optimierte Nutzung des limitierten Bildbereiches. Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich somit kostengünstig realisieren und erfordert keine Anpassung des für das Head-up-Display erforderlichen Bauraums.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt eine vertikale Verschiebung der Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten.

Das virtuelle Bild, das für die Darstellung im Head-up-Display gerendert wird, sollte stets um einen Puffer größer sein als das Bild, das das Head-up-Display darstellen kann. Nimmt man z.B. ein Head-up-Display mit einem vertikalen Sichtfeld von 4° und einem Puffer von jeweils 0,5° oberhalb und unterhalb der Bildgrenzen an, so sollte ein Bild für ein Sichtfeld von 5° gerendert werden. Über eine Verschiebung der vertikalen Position wird nun das Sichtfeld dynamisch um den Bereich des Puffers erweitert. Selbstverständlich kann alternativ oder zusätzlich auch eine horizontale Verschiebung der Eyebox realisiert werden, wenn rechts und links der Bildgrenzen ein Puffer vorgesehen wird.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird die Position der Eyebox mittels einer Verstellung einer optischen Komponente des Augmented-Reality-Head-up-Displays angepasst. Bei vielen Head-up-Displays ist bereits vorgesehen, dass die Eyebox in der vertikalen

Ausrichtung durch eine Spiegelverstellung in der Optik des Head-up-Displays verschoben werden kann. Dies dient dazu, die Position der Eyebox an die Kopfposition des Betrachters anzupassen. Diese Einstellmöglichkeit kann nun auch genutzt werden, um die Position der Eyebox in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten anzupassen. Es sind somit keine zusätzlichen Verstellmöglichkeiten erforderlich.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird beim Analysieren der durch das Augmented- Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalte ein für die Anzeige gerendertes Bild ausgewertet. Insbesondere können dabei Farbwerte des Bildes ausgewertet werden. Für die situationsabhängige Verstellung der Eyebox kann eine dynamische Auswertung des gerenderten Bildes erfolgen. Für eine Darstellung im Head-up-Display wird grundsätzlich ein Bild mit schwarzem Hintergrund gerendert, weil schwarz im Head-up-Display als transparent erscheint. Daher kann eine automatische Überprüfung der Pufferbereiche hinsichtlich des Auftretens von Pixeln erfolgen, deren RGB-Farbwert nicht (0,0,0) entspricht. Wenn diese Überprüfung positiv ist, erfolgt eine Verschiebung der Eyebox. Die Eyebox wird nach oben verstellt, wenn im oberen Pufferbereich Inhalte dargestellt werden sollen, und nach unten, wenn im unteren Pufferbereich Inhalte dargestellt werden sollen. Selbstverständlich ist eine solche Farbauswertung auch für andere Farbräume realisierbar.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung werden beim Analysieren der durch das Augmented- Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalte Eingangsdaten für ein Rendering eines Bildes für die Anzeige ausgewertet. Da die Verstellung der Eyebox in der Regel mechanisch erfolgt und somit mit einer hohen Latenz einhergeht ist es sinnvoll, die Überprüfung der darzustellenden Inhalte prädiktiv durchzuführen. Statt das bereits gerenderte Bild

auszuwerten, erfolgt die Auswertung in diesem Fall bereits vor dem Rendering auf Basis der Eingangsdaten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt eine Priorisierung der darzustellenden Inhalte. Vorzugsweise wird sichergestellt, dass die Verstellung der Eyebox und des damit

einhergehenden Darstellungsbereichs des Head-up-Displays nicht dazu führt, dass andere anzuzeigende Inhalte nicht dargestellt werden können. Daher werden sinnvollerweise nicht nur die Pufferbereiche hinsichtlich darzustellender Inhalte überprüft, sondern auch der Darstellungsbereich. Die Eyebox sollte nur so weit verstellt werden, dass andere Inhalte des gerenderten Bildes nicht aus dem Darstellungsbereich fallen. Fall nicht alle darzustellenden Inhalte in den Darstellungsbereich passen, werden die darzustellenden Inhalte priorisiert. Auf diese Weise kann bestimmt werden, welche darzustellenden Inhalte abgeschnitten werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Priorisierung von einer Fahrsituation abhängig oder von einem Nutzer des Augmented-Reality-Head-up-Displays beeinflussbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass bei einer Autobahnfahrt Navigationshinweise eine geringere Priorität haben als Hinweise auf Personen, während bei einer Stadtfahrt Navigationshinweise eine größere Priorität erhalten als Hinweise auf Personen. Dabei ist es sinnvoll, wenn zwischen Personen am Fahrbahnrand und Personen auf der Fahrbahn unterschieden wird, d.h. wichtige Warnhinweise für Gefahrensituationen sollten stets die höchste Priorität erhalten. Vorzugsweise kann der Nutzer des Head-up-Displays festlegen, welche virtuellen Inhalte priorisiert werden sollen, um so das Verhalten des Head-up- Displays an die eigenen Vorlieben anpassen zu können.

Besonders vorteilhaft wird ein erfindungsgemäßes Verfahren oder eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, eingesetzt.

Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den Figuren ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine Anfahrt an eine Kreuzung aus Fahrerperspektive bei großer

Entfernung zur Kreuzung;

Fig. 2 zeigt die Anfahrt an die Kreuzung aus Fahrerperspektive bei geringer Entfernung zur Kreuzung;

Fig. 3 zeigt schematisch ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented- Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug;

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zur Steuerung einer

Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays;

Fig. 6 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist;

Fig. 7 zeigt schematisch einen allgemeinen Aufbau eines Augmented-Reality-Head-up- Displays für ein Kraftfahrzeug; Fig. 8 zeigt einen Darstellungsbereich eines Head-up-Displays und daran angrenzende Toleranzbereiche für verschiedenen Positionen der Eyebox;

Fig. 9 zeigt eine Abbiegesituation, die mittels einer Augmented-Reality-Darstellung verdeutlicht werden soll;

Fig. 10 zeigt eine Augmented-Reality-Darstellung einer Navigationsmarkierung ohne

Verschiebung der Eyebox; und

Fig. 11 zeigt eine Augmented-Reality-Darstellung der Navigationsmarkierung mit situativ verschobener Eyebox.

Zum besseren Verständnis der Prinzipien der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren detaillierter erläutert. Es versteht sich, dass sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt und dass die beschriebenen Merkmale auch kombiniert oder modifiziert werden können, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist.

Fig. 1 zeigt eine Anfahrt an eine Kreuzung aus Fahrerperspektive bei großer Entfernung zur Kreuzung. Das Augmented-Reality-Head-up-Display stellt zum einen eine kontaktanaloge Navigationsmarkierung 60, hier in Form eines Fahrteppichs, und zum anderen eine kontaktanaloge Objektmarkierung 61 dar, hier in Form eines Rahmens um eine Person. Dargestellt sind zudem zwei verschiedene Sichtfelder 62, 62‘, ein großes Sichtfeld 62‘ entsprechend einem Winkelbereich von 20°^c10° und ein kleines Sichtfeld 62 entsprechend einem Wnkelbereich von 10°^c4°. Bei dieser Entfernung ist die Darstellung der virtuellen Inhalte problemlos für beide Größen der Sichtfelder 62, 62‘ möglich.

Fig. 2 zeigt die Anfahrt an die Kreuzung aus Fahrerperspektive bei geringer Entfernung zur Kreuzung. Bei dieser Entfernung sind die Darstellungen sowohl der kontaktanalogen

Navigationsmarkierung 60 als auch der kontaktanalogen Objektmarkierung 61 durch das kleine Sichtfeld 62 stark beschnitten. Die Navigationsmarkierung 60 ist kaum noch als solche erkennbar. Dieser Effekt reduziert den Mehrwert und das Nutzererlebnis eines Augmented Reality Head-up-Displays.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Verfahren zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented- Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug. In einem ersten Schritt 10 werden die durch das Augmented-Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalte analysiert. Beispielsweise kann ein für die Anzeige gerendertes Bild ausgewertet werden, insbesondere dessen Farbwerte. Alternativ können auch Eingangsdaten für ein Rendering eines Bildes für die Anzeige ausgewertet werden. Optional kann zudem eine Priorisierung der darzustellenden Inhalte erfolgen 11. Diese Priorisierung kann von einer Fahrsituation abhängig oder von einem Nutzer beeinflussbar sein. Im Anschluss wird eine Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten angepasst 12. Vorzugsweise erfolgt dabei zumindest eine vertikale Verschiebung der Eyebox. Die Position der Eyebox kann beispielsweise mittels einer Verstellung einer optischen Komponente des Augmented-Reality-Head-up-Displays angepasst werden 12.

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung 20 zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung 20 hat einen Eingang 21 , über den beispielsweise Bilddaten einer Kamera 43, Daten eines Sensorsystems 44 oder Daten eines

Navigationssystems 45 empfangen werden können. Das Sensorsystem 44 kann

beispielsweise einen Laserscanner oder eine Stereokamera zum Detektieren von Objekten in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweisen. Die Vorrichtung 20 hat zudem eine Analyseeinheit 22, die die durch das Augmented-Reality-Head-up-Display darzustellenden Inhalte analysieren kann, insbesondere in Hinblick auf ihre Darstellbarkeit in einem

Darstellungsbereich des Augmented-Reality-Head-up-Displays. Beispielsweise kann die Analyseeinheit 22 eingerichtet sein, ein für die Anzeige gerendertes Bild auszuwerten, insbesondere dessen Farbwerte. Alternativ können auch Eingangsdaten für ein Rendering eines Bildes für die Anzeige ausgewertet werden. Die Analyseeinheit 22 kann zudem eine Priorisierung der darzustellenden Inhalte vornehmen. Diese Priorisierung kann von einer Fahrsituation abhängig oder von einem Nutzer beeinflussbar sein. Ein Steuerungsmodul 23 bewirkt schließlich ein Anpassen einer Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head- up-Displays in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten. Vorzugsweise erfolgt dabei zumindest eine vertikale Verschiebung der Eyebox. Die Position der Eyebox kann beispielsweise mittels einer Verstellung einer optischen Komponente des Augmented- Reality-Head-up-Displays angepasst werden. Über einen Ausgang 26 der Vorrichtung 20 können Steuerungssignale des Steuerungsmoduls 23 ausgegeben werden, z.B. an ein Steuergerät 42 des Augmented-Reality-Head-up-Displays.

Die Analyseeinheit 22 und das Steuerungsmodul 23 können von einer Kontrolleinheit 24 gesteuert werden. Über eine Benutzerschnittstelle 27 können gegebenenfalls Einstellungen der Analyseeinheit 22, des Steuerungsmoduls 23 oder der Kontrolleinheit 24 geändert werden. Die in der Vorrichtung 20 anfallenden Daten können bei Bedarf in einem Speicher

25 der Vorrichtung 20 abgelegt werden, beispielsweise für eine spätere Auswertung oder für eine Nutzung durch die Komponenten der Vorrichtung 20. Die Analyseeinheit 22, das Steuerungsmodul 23 sowie die Kontrolleinheit 24 können als dedizierte Hardware realisiert sein, beispielsweise als integrierte Schaltungen. Natürlich können sie aber auch teilweise oder vollständig kombiniert oder als Software implementiert werden, die auf einem

geeigneten Prozessor läuft, beispielsweise auf einer GPU. Der Eingang 21 und der Ausgang

26 können als getrennte Schnittstellen oder als eine kombinierte bidirektionale Schnittstelle implementiert sein. Im beschriebenen Beispiel ist die Vorrichtung 20 eine eigenständige Komponente. Sie kann aber ebenso im Steuergerät 42 der Augmented-Reality-Head-up- Display-Vorrichtung integriert sein.

Fig. 5 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung 30 zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays für ein Kraftfahrzeug. Die Vorrichtung 30 weist einen Prozessor 32 und einen Speicher 31 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung 30 um einen Computer oder ein

Steuergerät. Im Speicher 31 sind Instruktionen abgelegt, die die Vorrichtung 30 bei

Ausführung durch den Prozessor 32 veranlassen, die Schritte gemäß einem der

beschriebenen Verfahren auszuführen. Die im Speicher 31 abgelegten Instruktionen verkörpern somit ein durch den Prozessor 32 ausführbares Programm, welches das erfindungsgemäße Verfahren realisiert. Die Vorrichtung 30 hat einen Eingang 33 zum Empfangen von Informationen, beispielsweise von Navigationsdaten oder Daten zu einer Umgebung des Kraftfahrzeugs. Vom Prozessor 32 generierte Daten werden über einen Ausgang 34 bereitgestellt. Darüber hinaus können sie im Speicher 31 abgelegt werden. Der Eingang 33 und der Ausgang 34 können zu einer bidirektionalen Schnittstelle

zusammengefasst sein.

Der Prozessor 32 kann eine oder mehrere Prozessoreinheiten umfassen, beispielsweise Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren oder Kombinationen daraus.

Die Speicher 25, 31 der beschriebenen Ausführungsformen können sowohl volatile als auch nichtvolatile Speicherbereiche aufweisen und unterschiedlichste Speichergeräte und

Speichermedien umfassen, beispielsweise Festplatten, optische Speichermedien oder Halbleiterspeicher.

Fig. 6 stellt schematisch ein Kraftfahrzeug 40 dar, in dem eine erfindungsgemäße Lösung realisiert ist. Das Kraftfahrzeug 40 weist ein Augmented-Reality-Head-up-Display 41 mit einem zugehörigen Steuergerät 42 auf. Weiterhin weist das Kraftfahrzeug 40 eine

Vorrichtung 20 zur Steuerung einer Anzeige des Augmented-Reality-Head-up-Displays 41 auf. Die Vorrichtung 20 kann natürlich auch in das Augmented-Reality-Head-up-Display 41 oder in das Steuergerät 42 des Augmented-Reality-Head-up-Displays 41 integriert sein. Weitere Komponenten des Kraftfahrzeugs 40 sind eine Kamera 43 und ein Sensorsystem 44 zur Erfassung von Objekten, ein Navigationssystem 45, eine Datenübertragungseinheit 46 sowie eine Reihe von Assistenzsystemen 47, von denen eines exemplarisch dargestellt ist. Mittels der Datenübertragungseinheit 46 kann eine Verbindung zu Dienstanbietern aufgebaut werden, beispielsweise zum Abrufen von Kartendaten. Zur Speicherung von Daten ist ein Speicher 48 vorhanden. Der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Komponenten des Kraftfahrzeugs 40 erfolgt über ein Netzwerk 49.

Fig. 7 zeigt schematisch ein Augmented-Reality-Head-up-Display 41 für ein Kraftfahrzeug 40, mit dessen Hilfe Inhalte auf einer Projektionsfläche 53 des Kraftfahrzeugs 40 angezeigt werden können, beispielsweise auf der Frontscheibe oder auf einer zusätzlichen Scheibe aus Glas oder Kunststoff, die zwischen dem Fahrer und der Frontscheibe auf dem

Armaturenbrett angeordnet ist. Die dargestellten Inhalte werden durch eine bildgebende Einheit 50 erzeugt und mit Hilfe eines optischen Moduls 51 auf die Projektionsfläche 53 projiziert. Typischerweise erfolgt die Projektion dabei in einen Bereich der Frontscheibe oberhalb des Lenkrades. Mittels einer optischen Komponente 52 des optischen Moduls 51 kann die Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays 41 angepasst werden. Die bildgebende Einheit 50 kann beispielsweise ein LCD-TFT-Display sein. Das Augmented-Reality-Head-up-Display 41 ist in der Regel in einem Armaturenbrett des Kraftfahrzeugs 40 verbaut.

Nachfolgend soll eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Figuren 8 bis 11 beschrieben werden.

Fig. 8 zeigt ein Sichtfeld 62 eines Head-up-Displays und daran angrenzende

Toleranzbereiche 63 für verschiedenen Positionen der Eyebox. Fig. 8a) illustriert eine mittlere Position der Eyebox, Fig. 8b) eine hohe Position und Fig. 8c) eine tiefe Position. Aufgrund der optischen Auslegung von Head-up-Displays ist das virtuelle Bild nur erkennbar, wenn sich die Augen des Betrachters innerhalb der Eyebox befinden. Durch eine Verstellung in der Optik des Head-up-Displays, z.B. durch eine Spiegelverstellung, kann diese Eyebox in der vertikalen Ausrichtung verschoben werden. Der verfügbare Verstellbereich wird durch den vertikalen Doppelpfeil und mit gepunkteten Linien dargestellte Rechteck angedeutet. Über die Verstellung in der Optik wird somit die vertikale Position des Sichtfeldes 62 definiert, d.h. der Look-Down-Angle (Blickwinkel nach unten, d.h. Winkel der Sichtachse relativ zur Straße) bezogen auf den Mittelpunkt der Eyebox. Ist die Eyebox zu hoch oder zu tief für den Fahrer eingestellt, so wird das Bild des Displays am oberen bzw. unteren Rand des Sichtfeldes 62 abgeschnitten. Bei einer korrekten Einstellung kann der Fahrer hingegen das Bild vollständig erkennen. Zudem ergeben sich oberhalb bzw. unterhalb des Sichtfeldes 62 Toleranzbereiche 63. In diesen Bereichen wäre das virtuelle Bild bei einer größeren vertikalen Ausdehnung des Sichtfeldes 62 ebenfalls erkennbar.

Fig. 9 zeigt eine Abbiegesituation, die mittels einer Augmented-Reality-Darstellung verdeutlicht werden soll. Dargestellt ist ein Fahrteppich, der einen Abbiegeverlauf widerspiegelt. Dabei handelt es sich nicht um eine tatsächliche Augmentierung durch ein Augmented-Reality-Head-up-Display, sondern lediglich um die Visualisierung eines

Fahrteppichs, der den Sichtbereich des Fahrers vollständig nutzt.

Fig. 10 zeigt eine Augmented-Reality-Darstellung einer Navigationsmarkierung 60 ohne Verschiebung der Eyebox. Mittels des Augmented-Reality-Head-up-Displays wird eine Augmentierung in Form einer Navigationsmarkierung 60 eingeblendet, die dem in Fig. 9 gezeigten Fahrteppich entspricht. Aufgrund der geringen Entfernung zur Kreuzung ist die Darstellung der kontaktanalogen Navigationsmarkierung 60 durch das Sichtfeld 62 stark beschnitten. Die Navigationsmarkierung 60 ist kaum noch als solche erkennbar.

Fig. 11 zeigt eine Augmented-Reality-Darstellung der Navigationsmarkierung 60 mit situativ verschobener Eyebox. Die Eyebox wurde in Anbetracht der darzustellenden

Navigationsmarkierung 60 nach unten verschoben, sodass nun ein deutlich größerer Teil des Fahrteppichs zu erkennen ist. Auch ohne eine größere vertikale Ausdehnung des Sichtfeldes 62 ist die Darstellung der Navigationsmarkierung 60 deutlich verbessert. Durch eine

Vergrößerung des Sichtfeldes 62 kann die Darstellung noch zusätzlich verbessert werden.

Bezugszeichenliste

Analysieren von darzustellenden Inhalten

Priorisieren der darzustellenden Inhalte

Anpassen einer Position einer Eyebox

Vorrichtung

Eingang

Analysemodul

Steuerungsmodul

Kontrolleinheit

Speicher

Ausgang

Benutzerschnittstelle

Vorrichtung

Speicher

Prozessor

Eingang

Ausgang

Kraftfahrzeug

Augmented-Reality-Head-up-Display

Steuergerät des Augmented-Reality-Head-up-Displays

Kamera

Sensorsystem

Navigationssystem

Datenübertragungseinheit

Assistenzsystem

Speicher

Netzwerk

Bildgebende Einheit

Optisches Modul

Optische Komponente

Projektionsfläche

Navigationsmarkierung

Objektmarkierung

, 62‘ Sichtfeld

Toleranzbereich

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) für ein Kraftfahrzeug (40), mit den Schritten:

- Analysieren (10) von durch das Augmented-Reality-Head-up-Display (41)

darzustellenden Inhalten (60, 61); und

- Anpassen (12) einer Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten (60, 61).

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , wobei eine vertikale Verschiebung der Eyebox des

Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten (60, 61) erfolgt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Position der Eyebox mittels einer

Verstellung einer optischen Komponente (52) des Augmented-Reality-Head-up- Displays (41) angepasst wird.

4. Verfahren gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei beim Analysieren (10) der durch das Augmented-Reality-Head-up-Display (41) darzustellenden Inhalte (60, 61) ein für die Anzeige geändertes Bild ausgewertet wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei Farbwerte des für die Anzeige geänderten Bildes ausgewertet werden.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beim Analysieren (10) der durch das Augmented-Reality-Head-up-Display (41) darzustellenden Inhalte (60, 61)

Eingangsdaten für ein Rendering eines Bildes für die Anzeige ausgewertet werden.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei eine Priorisierung der darzustellenden Inhalte (60, 61) erfolgt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, wobei die Priorisierung von einer Fahrsituation abhängig ist oder von einem Nutzer des Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) beeinflussbar ist.

9. Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer zur Ausführung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) für ein Kraftfahrzeug (40) veranlassen.

10. Vorrichtung (20) zur Steuerung einer Anzeige eines Augmented-Reality-Head-up- Displays (41) für ein Kraftfahrzeug (40), mit:

- einem Analysemodul (22) zum Analysieren (10) von durch das Augmented-Reality- Head-up-Display (41) darzustellenden Inhalten (60, 61); und

- einem Steuerungsmodul (23) zum Anpassen (12) einer Position einer Eyebox des Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) in Abhängigkeit von den darzustellenden Inhalten (60, 61).

11. Kraftfahrzeug (40) mit einem Augmented-Reality-Head-up-Display (41), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (40) eine Vorrichtung (20) gemäß Anspruch 10 aufweist oder eingerichtet ist, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Steuerung einer Anzeige des Augmented-Reality-Head-up-Displays (41) auszuführen.