DE10030359A1 - Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung von Displays - Google Patents
Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung von DisplaysInfo
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) eines in einem Kraftfahrzeug (13) angeordneten Kamera-Display-Systems (12). Die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) erfolgt dabei in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen, wobei das Kraftfahrzeug (13) im wesentlichen mit drei Kameras (14, 15, 16) für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera (17) für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit. DOLLAR A Die von den Kameras (14, 15, 16, 17) aufgenommenen Bilder werden gleichzeitig auf die jeweiligen Displays (11) und zu einem Computer (18) geleitet. Die Bilder der Kameras (14, 15, 16, 17) werden über Übertragungselemente, wie z. B. einem Framegrabber, in den Computer (18) eingelesen, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang (19) des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN-Bus (20) zu dem jeweiligen Controller (21) geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung (10) des jeweiligen Displays (11) zu steuern.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der
Hintergrundbeleuchtung der Displays eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten
Kamera-Display-Systems.
Auf dem Automobil-Sektor sind seit einiger Zeit Bemühungen im Gange, sämtliche
Spiegel eines Automobils durch ein Kamera-Display-System zu ersetzen. Eine derartige
Substitution sämtlicher Spiegel eines Automobils durch ein Kamera-Display-System
erfordert eine zusätzliche dynamische Steuerung der Hintergrundbeleuchtung der
verwendeten Displays, da im Gegensatz zu Spiegeln, bei denen die Helligkeit in direktem
Zusammenhang zur Umgebungsbeleuchtung steht, die Leuchtdichte der Displays jedoch
nahezu invariant gegenüber der Umgebungsbeleuchtung ist. Es besteht beim
menschlichen Auge zwar ein nahezu proportionales Verhältnis zwischen Leuchtdichte
und Beleuchtungsstärke, welche für den Helligkeitseindruck maßgeblich ist, allerdings
müssen mit der erforderlichen Steuerung speziell Helligkeitsdifferenzen zwischen der
Umgebungshelligkeit und der Helligkeit der. Displays bewertet werden. Die für die
erforderliche Steuerung bestehenden Betriebsbedingungen können dabei anhand, von
psychologischen Untersuchen ermittelt werden, in denen den Probanden reale
Verkehrssituationen bei unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen zur Bewertung
vorgelegt werden.
Es machen unterschiedliche Verkehrssituationen also eine dynamische Steuerung der
Displays erforderlich, insbesondere spielt die Leuchtdichte der Displays eine
entscheidende Rolle. So muß zum einen das Gezeigte ausreichend erkennbar sein, es
darf andererseits z. B. bei Nacht keine Blendung auftreten. Die gewünschte Steuerung
der Displays ist demnach abhängig von der jeweiligen Beleuchtungssituation, die sich
dem Fahrer eines Automobils darbietet.
Die sich dem Fahrer des Automobils darbietende Situation wird in der Regel die sein,
daß der Fahrer ständig seinen Blick zwischen der Straße und dem Display wechselt. Es
muß der Fahrer in dieser Situation die Verkehrsverhältnisse vor dem Kraftfahrzeug und
im Display gut wahrnehmen können. Es sollte dabei der vor dem Fahrzeug liegende
Verkehrsraum genauso hell empfunden werden wie die Displays, um ein ständiges
Umadaptieren der Augen des Fahrers zu vermeiden. Die Zusammenhänge zwischen der
Hellempfindung der Displays und der äußeren Einflußparameter können dabei z. B.
durch psychologische Laboruntersuchungen ermittelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur dynamischen Steuerung der
Hintergrundbeleuchtung der Displays eines in einem Kraftfahrzeug angeordneten
Kamera-Display-Systems zu schaffen, daß den oben erwähnten Anforderungen gerecht
wird. Das gewünschte Verfahren soll dabei einfach und wirtschaftlich durchführbar und
gut in seinen Funktionseigenschaften sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerung der
Hintergrundbeleuchtung der Displays in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen
erfolgt, wobei das Kraftfahrzeug im wesentlichen mit drei Kameras für das Erfassen der
Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit
einer weiteren, nach vor gerichteten Kamera für die Ermittlung der mittleren
Umgebungshelligkeit, daß die von den Kameras aufgenommenen Bilder gleichzeitig auf
die jeweiligen Displays und zu einem Computer geleitet werden, daß die Bilder der
Kameras über Übertragungselemente, wie z. B. einen Framegrabber in den Computer
eingelesen werden, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems
ausgewertet werden, wobei der Ausgang des Fuzzy-Systems ein die
Hintergrundbeleuchtung der Displays steuernder Wert, d. h. ein
Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN-Bus zu dem
jeweiligen Controller geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung des
jeweiligen Displays zu steuern. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es erstmalig
mit einfachen Mitteln möglich, daß der Fahrer die Verkehrssituationen vor dem
Kraftfahrzeug und im Display gleichzeitig gut wahrnehmen kann. Die z. B. vor dem
Kraftfahrzeug stattfindenden Verkehrsverhältnisse werden dabei genauso hell
empfunden wie die Displays. Das erfindungsgemäße Verfahren ist bei alledem einfach
und wirtschaftlich durchführbar.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Hintergrundbeleuchtung der Displays derart eingestellt, daß beim Blick des Beobachters
in die Umgebung und auf die Displays eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, und daß
ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays
möglich ist. Es wird mit dieser Ausgestaltung eine bestmögliche Ausnutzung des in dem
Kraftfahrzeug angeordneten Kamera-Display-Systems erreicht.
Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
die Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "minimal" eingestellt, in der die Situation
in den Displays gerade noch erkennbar ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die
Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "optimal" eingestellt, in der die Situation in
den Displays optimal erkennbar ist, und in der ein Wechsel zwischen der Betrachtung der
Umgebung und der Displays eine möglichst geringe Umstellung der Augen erfordert.
Nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Hintergrundbeleuchtung in eine Einstellung "maximal" eingestellt, in der die Situation in
den Displays gerade noch, d. h. kurz vor einer Blendung, erkennbar ist.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die
Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit der vor dem Fahrzeug befindlichen
Beleuchtungssituation eingestellt. Dabei empfiehlt es sich, daß die
Hintergrundbeleuchtung, auch in Abhängigkeit der hinter dem Fahrzeug befindlichen
Beleuchtungssituation eingestellt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die
Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit einer vor dem Fahrzeug aufgetretenen
Blendung eingestellt. Zweckmäßig wird dabei die Hintergrundbeleuchtung auch in
Abhängigkeit einer hinter dem Fahrzeug aufgetretenen Blendung eingestellt.
Nach einem letztem Merkmal der vorliegenden Erfindung wird die
Hintergrundbeleuchtung in Abhängigkeit einer in wenigstens einem Display
aufgetretenen Blendung eingestellt.
Die vorliegende Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem Kamera-
Display-System, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet
wird,
Fig. 2 die schematische Darstellung einer Schaltungsanordnung für die
Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung für die Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur dynamischen Steuerung der generell mit 10
bezeichneten Hintergrundbeleuchtung der mit 11 bezeichneten Displays eines in einem
Kraftfahrzeug 13 angeordneten Kamera-Display-Systems 12. Die dem
erfindungsgemäßen Verfahren zugrundeliegende Situation im Kraftfahrzeug 13 ist in der
Fig. 1 der Zeichnung schematisch dargestellt. Man erkennt an dieser Abbildung, daß der
Fahrer seinen Blick ständig zwischen dem vor dem Kraftfahrzeug 13 liegenden Bereich
und den Displays 11 des in dem Kraftfahrzeug 13 angeordneten Kamera-Display-
Systems 12 wechselt. Es muß der Fahrer des Kraftfahrzeuges 13 in dieser Situation
sowohl z. B. die Verkehrssituationen vor dem Kraftfahrzeug 13 als auch die Situationen
in den Displays 11 gut wahrnehmen können. Dabei sollte der vor dem. Kraftfahrzeug 13
befindliche Verkehrsraum genauso hell empfunden werden, wie die Displays 11, damit
sich die Augen des Fahrers nicht ständig umadaptieren müssen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nun, siehe z. B. die Fig. 2 der
Zeichnung, die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung 10 der in dem Kraftfahrzeug 13
befindlichen Displays 11 in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen, wobei das
Kraftfahrzeug 13 mit drei Kameras 14, 15, 16 für das Erfassen der Bilder für die beiden
Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach
vorn gerichteten Kamera 17 für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit. Es ist
dabei in der Fig. 2 der Zeichnung noch eine fünfte Kamera dargestellt, und zwar eine
Parkkamera 22 mit einem angedeuteten Sichtbereich von 120°. Die von den
Kameras 14, 15, 16, 17 aufgenommenen Bilder werden nun gleichzeitig auf die
jeweiligen Displays 11 und zu einem Computer 18 geleitet. Die Bilder der Kameras 14,
15, 16, 17 werden über Übertragungselemente, wie z. B. einem Framegrabber, in den
Computer 18 eingelesen, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-
Systems ausgewertet werden. Es sind diese Mittel bei dem in der Fig. 2 der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Computer 18 zusammengefaßt. Der
Ausgang 19 des Fuzzy-Systems bzw. des Computers 18 ist ein die
Hintergrundbeleuchtung 10 der Displays 11 steuernder Wert, d. h. ein
Hintergrundbeleuchtungswert. Dieser Ausgang 19 wird bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel über einen CAN-Bus 20 zu dem jeweiligen Controller 21 eines
Displays 11 geleitet, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung 10 des jeweiligen
Displays 11 z. B. über ein Soll-Istwert-Vergleich zu steuern.
Die Hintergrundbeleuchtung 10 der Displays 11 werden derart eingestellt, daß beim Blick
des Beobachters in die Umgebung, d. h. nach vorne, nach einer der beiden Seiten oder
nach hinten und auf die Displays 11 eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist, und daß
ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays 11
möglich ist.
Die Hintergrundbeleuchtung 10 kann eine Einstellung "minimal", eine Einstellung
"optimal" und eine Einstellung "maximal" aufweisen. Wenn die
Hintergrundbeleuchtung 10 in die Einstellung "minimal" eingestellt wird, ist die Situation
in den Displays 11 gerade noch erkennbar. Wenn die Hintergrundeinstellung 10 in die
Einstellung "optimal" eingestellt wird, ist die Situation in den Displays 11 optimal
erkennbar, und ein. Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und der
Displays 11 erfordert eine möglichst geringe Umstellung der Augen des Fahrers des
Kraftfahrzeuges 13. Wenn die Hintergrundbeleuchtung 10 in die Einstellung "maximal"
eingestellt wird, ist die Situation in den Displays 11 gerade noch erkennbar, d. h. kurz vor
einer Blendung.
Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Hintergrundbeleuchtung 10 über eine Variation der Leuchtdichte in Abhängigkeit der vor
dem Fahrzeug 13 befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt. Es wird dabei
zweckmäßig zusätzlich die Hintergrundbeleuchtung 10 in Abhängigkeit der hinter dem
Fahrzeug 13 befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt. Zweckmäßiger Weise wird
außerdem die Hintergrundbeleuchtung 10 zusätzlich in Abhängigkeit einer vor dem
Fahrzeug 13 aufgetretenen Blendung, einer hinter dem Fahrzeug 13 aufgetretenen
Blendung und in Abhängigkeit einer in wenigstens einem Display 11 aufgetretenen
Blendung eingestellt. Letztere kann sich z. B. durch eine ungünstige Sonneneinstrahlung
auf eines der Displays 11 ergeben. Es kann dabei das Display 11 wahlweise einen
zusätzlichen Sensor zur Ermittlung der Beleuchtungsstärke auf diesem Display 11
aufweisen sowie gegebenenfalls eine Einrichtung zur Kontrastverstellung, da
verschiedene Farben darstellungsabhängig sind.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es erstmalig möglich, daß der Fahrer eines
Kraftfahrzeuges 13 Verkehrssituationen z. B. vor dem Kraftfahrzeug 13 und in den
Displays 11 gleichzeitig gut wahrnehmen kann. Da bei Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise der vordere Verkehrsraum genauso hell
empfunden wird wie das Display 11, werden sich die Augen des Fahrers in dem
Kraftfahrzeug 13 nicht unnötig umadaptieren müssen. Es wird also mit dem
erfindungsgemäßen Verfahren eine dynamische Steuerung für die unterschiedlichen
Verkehrssituationen geschaffen, dabei ist diese Steuerung der Displays 11 abhängig von
der jeweiligen Beleuchtungssituation, die sich dem Fahrer bietet.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise
Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch
mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann das erfindungsgemäße
Verfahren selbstverständlich bei anderen als dem dargestellten Fahrzeug angewendet
werden, weiterhin denkbar ist eine von den Figuren der Zeichnung abweichende
Schaltungsanordnung in dem Kraftfahrzeug 13 für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
10
Hintergrundbeleuchtung
11
Display
12
Kamera-Display-System
13
Kraftfahrzeug
14
Kamera (rechts)
15
Kamera (hinten)
16
Kamera (links)
17
Kamera (zur Adaption)
18
Computer
19
Ausgang (von
18
)
20
CAN-Bus
21
Controller
22
Parkkamera
Claims (10)
1. Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der
Displays (11) eines in einem Kraftfahrzeug (13) angeordneten Kamera-Display-
Systems (12), dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen erfolgt, wobei das Kraftfahrzeug (13) im wesentlichen mit drei Kameras (14, 15, 16) für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera (17) für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit,
daß die von den Kameras (14, 15, 16, 17) aufgenommenen Bilder gleichzeitig auf die jeweiligen Displays (11) und zu einem Computer (18) geleitet werden,
daß die Bilder der Kameras (14, 15, 16, 17) über Übertragungselemente, wie z. B. einen Framegrabber, in den Computer (18) eingelesen werden, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang (19) des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN- Bus (20) zu dem jeweiligen Controller (21) geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung (10) des jeweiligen Displays (11) zu steuern.
daß die Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) in Abhängigkeit der Beleuchtungssituationen erfolgt, wobei das Kraftfahrzeug (13) im wesentlichen mit drei Kameras (14, 15, 16) für das Erfassen der Bilder für die beiden Außenspiegel und für den Rückspiegel ausgestattet ist, und mit einer weiteren, nach vorn gerichteten Kamera (17) für die Ermittlung der mittleren Umgebungshelligkeit,
daß die von den Kameras (14, 15, 16, 17) aufgenommenen Bilder gleichzeitig auf die jeweiligen Displays (11) und zu einem Computer (18) geleitet werden,
daß die Bilder der Kameras (14, 15, 16, 17) über Übertragungselemente, wie z. B. einen Framegrabber, in den Computer (18) eingelesen werden, wobei die Bilder dann insbesondere mittels eines Fuzzy-Systems ausgewertet werden, wobei der Ausgang (19) des Fuzzy-Systems ein die Hintergrundbeleuchtung (10) der Displays (11) steuernder Wert, d. h. ein Hintergrundbeleuchtungswert, ist, der insbesondere über einen CAN- Bus (20) zu dem jeweiligen Controller (21) geleitet wird, um hierüber die Hintergrundbeleuchtung (10) des jeweiligen Displays (11) zu steuern.
2. Verfahren zur dynamischen Steuerung der Hintergrundbeleuchtung (10) nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundbeleuchtung (10) der
Displays (11) derart eingestellt wird, daß beim Blick des Beobachters in die
Umgebung und auf die Displays (11) eine gute Erkennbarkeit gewährleistet ist,
und daß ein problemloser Wechsel zwischen der Betrachtung der Umgebung und
der Displays (11) möglich ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "minimal" eingestellt wird, in der
die Situation in den Displays (11) gerade noch erkennbar ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "optimal" eingestellt wird, in der
die Situation in den Displays (11) optimal erkennbar ist, und in der ein Wechsel
zwischen der Betrachtung der Umgebung und der Displays (11) eine möglichst
geringe Umstellung der Augen erfordert.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in eine Einstellung "maximal" eingestellt wird, in der
die Situation in den Displays (11) gerade noch, d. h. kurz vor einer Blendung,
erkennbar ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit der vor dem Fahrzeug (13)
befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit der hinter dem Fahrzeug (13)
befindlichen Beleuchtungssituation eingestellt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer vor dem Fahrzeug (13)
aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer hinter dem Fahrzeug (13)
aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Hintergrundbeleuchtung (10) in Abhängigkeit einer in wenigstens einem
Display (11) aufgetretenen Blendung eingestellt wird.
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