DE202019102869U1

DE202019102869U1 - Steuerungssystem eines Transportmittels mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel

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Publication number: DE202019102869U1
Application number: DE202019102869.6U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-05-04
Filing date: 2019-05-19
Publication date: 2019-06-12
Anticipated expiration: 2029-05-20

Abstract

Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8), zum Tragen am Kopf einer Person, aufweisend eine flache oder gebogene grafische Bildoberfläche (301) und eine prozessorgesteuerte Bildverarbeitung (B1) und mindestens ein Display (301, 71, 82, 82') zur grafischen Darstellung erstellter Bilddaten, mit oder ohne einer integrierten Kamera, und Mittel vorgesehen sind, die Blickrichtung der Person zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Bilddaten mindestens einer außerhalb des Brillen-Visualisierungs-Mittels (7, 71, 8) fest an einem Transportmittel (1) angeordneten Frontkamera (21, 22), einer linksseitigen Querkamera (28), einer rechtsseitigen Querkamera (28'), einer linksseitigen rückwärtsgerichteten Kamera (27) und einer rechtsseitigen rückwärtsgerichteten Kamera (27") in der Bildverarbeitung (B1) oder einer fahrzeugfesten Bildvorverarbeitung (B2) einer Ausschnittwahl (301) in der Größe des Displays (301, 82, 82') unterzogen sein können,
- und über ein geeignetes Datenübertragungskanal vor oder nach einer fahrzeugfesten Bildverarbeitung in die Bildverarbeitung übertragen werden und auf dem Display (71, 301, 82, 82') darstellbar bereitgestellt sein können,
- - und ein Mittel vorgesehen ist, die ermittelte Blickrichtung auf die Ausrichtung des Transportmittels in Bezug zu bringen, derart, dass bei Geradeausblick des Fahrers eine Geradeausrichtung des Transportmittels zueinander zugeordnet sind, und eine aktuelle beliebige relative Blickrichtung den Bildausschnitt (301) aus allen Bilddaten (3000, 3001, 3002) festlegen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen, Brillen-Visualisierungs-Mittel mit den im Oberbegriff des Anspruchs 15 genannten Merkmalen und eine Fernsteuerungs-Fahrerkabine zum Steuern eines Transportfahrzeugs aus der Ferne mit den im Oberbegriff des Anspruchs 16 genannten Merkmalen.
Es ist bekannt, am Kopf getragene Visualisierungsmittel wie eine Smart-Glas-Brille oder ein Smartphone in einem Kopfhalter dazu zu verwenden, darin virtuelle Bildinhalte wie Computerspiele oder Videofilme zu Unterhaltung zu betrachten. Mit denselben Geräten kann ein Anwender per einer Kamera auch eine reale Umgebung betrachten. Virtual Reality ist der benutzte Begriff. In grafischen 3D-Anwendungen werden Bildinhalte in Abhängigkeit der Blickrichtung ausgewählt und aktualisiert berechnet, sodass der Anwender einen realitätsnahen Eindruck erhalten kann, dass er die Handlung bestimmt. Er kann sich in Bewegung setzen und in dem virtuellen Bild in gewählter Richtung bewegen. Dazu wird ein Signal einer Vorrichtung zur Bestimmung der Blickrichtung bereitgestellt. Beispielsweise kann es ein Gyroskopsensor sein, deren absolute konstante Ausrichtung im Raum als ein Winkelwert mit der Ausrichtung der Kamera, also des Gerätes, erfasst wird. Der gleiche Gyroskopsensor kann auch in vertikaler Richtung einen abweichenden Winkelwert liefern und wird als eine Wasserwaage-Anwendung verwendet. Eine Wasserwaageanwendung kann allerdings auch anders als ein gravitativ wirkender Lotsensor eingesetzt sein, weil er geografisch unabhängig eine Lotrechte erfasst, wogegen ein Gyroskop immer eine konstante Ausrichtung beibehält und eine Breitenkorrektur benötigt. Ein magnetischer Kompasssensor kann zusätzlich vorhanden sein, um magnetische Polrichtung zu nutzen.
Die konstante Ausrichtung des Gyroskops kann bevorzugt mit der Erdachse zusammenfallen, muss aber nicht unbedingt - sie muss nur eine bekannte absolute Raumausrichtung sein. In manchen Geräten spart man an einem Gyroskopsensor und verwendet ein Ortungssignal eines GPS-Sensors, um aus seiner Positionsänderung die Bewegungsrichtung zu gewinnen.
Eine der letzten Entwicklungen versprach, eine gemischte Darstellung anzubieten, die reale Bilder mit Virtuellen zusammenzufügen ersucht. Dazu werden Sensoren den Raum abtasten und seine Abmessungen vermessen, um eine angepasste Umgebung innen darzustellen. Der Anwender kann dann wissen, das eine wand vor ihm ist, und würde sich dementsprechend verhalten. Das Bild ist jedoch eigentlich nur virtuell. Hand gehaltene Geräte werden dazu verwendet, durch deren Positionsermittlung ein virtuelles Handhabungsgerät in der VR-Welt abzubilden. Sie können als Pointer, als Laser oder virtuelle Waffen verwendet sein und mit den ihnen zugeordneten virtuellen Gegenständen verknüpft sein.
In der VR-Reality gezeigte Bilder können eine Rundumsicht haben und durch Kopfdrehung des Anwenders wird ihm eine Drehung in der VR-Welt präsentiert. Dazu wird die Position des Gerätes mit Kopf anhand eines Gyrosensors oder einer Simulation ermittelt.
Die Smart-Glas-Brillen dagegen bieten eine reale Durchsicht, damit der Anwender normal sehen und gehen kann, und in einem Teilabschnitt meistens in nur einem der zwei Brillengläser oder in einem Aufsatz davor oberhalb aus dem Blickfeld ein Bildchip zur Bilddarstellung vorgesehen ist. Die Kommandos zum Bedienen eines Computers werden durch Fingerbewegungen in der Nähe der elektronischen Einheit elektromagnetisch ermittelt oder durch Kopfbewegungen oder Knopfschalter gegeben.
Es werden Quadrokopter als Drohnen damit betrieben, wobei nur eine Kamera eine Frontansicht liefert und zum links recht schauen die ganze Drohne gedreht sein muss. Auch ferngelenkte Fahrzeuge gibt es, aber man kann sie nicht mit nur einer Frontalkamera betreiben. Mehrere Kameras kann aber ein Augengerät nicht verarbeiten und eine drehbare Kamera würde am Fahrzeug verdeckte Fahrzeugteile nicht hindurch sehen können.
Transportfahrzeuge aller Art bereiten eine Reihe von Problemen betreffend Sicherheit durch einen Frontal-Zusammnenstoß, der über die Leistungsgrenzen von Airbags hinausgeht, aber auch schlechte Sichtverhältnisse durch Nebel, Schnee und Regen oder durch Blendung durch nächtliche Gegenlichter oder durch blendendes Sonnenlicht.
Als ein Transportmittel können Straßenfahrzeuge, Landfahrzeuge, Militärfahrzeuge, Flugzeuge, Wasserfahrzeuge, Unterwasserfahrzeuge, Schienenfahrzeuge mit einem beliebigen Antrieb Verwendung finden. Räder, Kettenantriebe oder Luftkissen können als Fahrwerk landgebundener Fahrzeuge eingesetzt sein. Es können auch offene Cabriofahrzeuge sein. Als ein Fluggerät kann eine Drohne oder ein Quadrupol Verwendung finden mit entsprechenden Joystick Bedienmitteln.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein am Kopf getragenes Visualisierungsmittel derart zu gestalten, dass es für eine Vielzahl professioneller Anwendungen geeignet sein kann. Besonders zur Steuerung eines Fahrzeugs unter schlechten Sichtverhältnissen oder in rückwärtiger Sitzordnung zur erhöhten Sicherheit oder von einem fernlenkenden Platz aus. Nach einem ersten Aspekt geht die Erfindung von einem Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel, zum Tragen am Kopf einer Person, aufweisend eine flache oder gebogene grafische Bildoberfläche und eine prozessorgesteuerte Bildverarbeitung und mindestens ein Display zur grafischen Darstellung erstellter Bilddaten, mit oder ohne mindestens einer integrierten Kamera, und Mittel vorgesehen sind, die Blickrichtung der Person zu ermitteln.
Die erfindungsgemäßen Aufgaben werden dadurch gelöst, dass

- die Bilddaten mindestens einer außerhalb des Brillen-Visualisierungs-Mittels fest an einem Transportmittel angeordneten Frontkamera, einer linksseitigen Querkamera, einer rechtsseitigen Querkamera, einer linksseitigen rückwärtsgerichteten Kamera und einer rechtsseitigen rückwärtsgerichteten Kamera in der Bildverarbeitung oder einer fahrzeugfesten Bildvorverarbeitung eine Ausschnittwahl in der Größe des Displays unterzogen sein können,
- und über ein geeignetes Datenübertragungskanal vor oder nach einer fahrzeugfesten Bildverarbeitung in die Bildverarbeitung übertragen werden und auf dem Display darstellbar bereitgestellt sein können,
- - und ein Mittel vorgesehen ist, die ermittelte Blickrichtung auf die Ausrichtung des Transportmittels in Bezug zu bringen, derart, dass bei Geradeausblick des Fahrers eine Geradeausrichtung des Transportmittels zueinander zugeordnet sind, und eine aktuelle beliebige relative Blickrichtung den Bildausschnitt aus allen Bilddaten festlegen kann.

Dabei kann eine Kamera durch eine Weitwinkeloptik ersetzend für mehrere Kameras verwendet sein und ihr verzerrtes Bild kann durch eine Bildverarbeitung korrigiert sein. Es kann ferner in bevorzugtesten erfindungsgemäßen Ausgestaltungen zusätzlich mindestens eine nach oben und/oder eine nach unten gerichtete Kamera vorgesehen sein, wenn es ein Wasserfahrzeug, ein Unterwasserfahrzeug oder ein Flugzeug ist, um zur Steuerung oder zur Unterhaltung der Passagiere zu dienen. Die Person mit dem erfindungsgemäßen Gerät und Systemmitteln vor den Augen kann ungehindert durch die Wandungen des Transportmittels hindurch sehen. Die untere Ansicht können Flug- und Wasserfashrzeugpassagiere und Fahrer nutzen. Nach oben können Anwender aller Transportmittel zur Steuerung oder Unterhaltung schauen, um den Himmel zu sehn und ein Gefühl von Cabriofreiheit zu erleben.
Die Kameras an dem Fahrzeug können neben gewöhnlicher elektronischer Kameras auch als Nachsichtkameras nach beliebiger Technologie mit einer elektronischen Bilderfassung ausgeführt sein, um im Nebel, bei Regen, Schneesturm oder bei Nacht und Sonne ohne Blendung sicherer zu steuern. Sie können dazu monochromatisch oder durch eine Bildverarbeitung farblich oder teils farblich gestaltet sein.
Im Transportmittel kann optional seine Raumrichtung als ein Wert erfasst und im Datenkanal gesendet sein und daraus eine aktuelle relative Blickrichtung in Bezug auf das Transportmittel ermittelbar ausgebildet ist,
Die ermittelte relative Blickrichtung legt den Bildausschnitt für die Bildverarbeitung fest, ganz wie in den Computerspielen bisher, allerdings aus den durch Bilderfassungsmittel, mehrere Kameras, in Echtzeit aufgenommene Bilddaten, wodurch der Anwender eine aktuelle reale Umgebung des von ihm zu steuernden Fahrzeugs oder als Passagier ganz ergonomisch und intuitiv durch seine Blickrichtung erfassen kann, unabhängig davon, wie sein Sitz angeordnet ist und wo es sich befindet.
Der Datenübertragungskanal kann per Funk- oder Drahtverbindung oder beides wählbar ausgeführt sein und eine USB-Steckverbindung, Bluetooth, Infrarot oder WiFi sind derzeit geeignete Mittel. Es kann bevorzugt das Internetnetz verwendet sein.
Erfindungsgemäße Vorteile werden noch effektiver, wenn die Mittel zur Ermittlung der relativen Blickrichtung und dadurch zur Auswahl des aktuellen Bildausschnitts aus Bilddaten aller Kameras durch eines der nicht vollständig aufgezählten Systemmittel ausgebildet sein können:

A)
- - ein Kalibrierungsmittel vorgesehen sein kann, das eine Datenkopplung des Brillen-Visualisierungs-Mittels mit den empfangenen Bilddaten aller externer Bilderfassungsmittel ausführen kann, wenn die Person auf einem unveränderlich im Raum feststehenden Sitz fern vom Transportmittel sitzt und bevorzugt zwecks Reset geradeaus blickt; wobei ein Winkelwert zwischen der Sitzausrichtung, gleich der Geradeaus-Blickrichtung, und aktueller Gyroskopausrichtung des Brillen-Visualisierungs-Mittels ermittelbar und speicherbar vorgesehen ist, und wobei die so ermittelte Reset-Blickrichtung zumindest in einer horizontalen Ebene, bevorzugter auch in einer vertikalen Ebene erfasst sein kann;
- - dann dieser gespeicherte Kalibrierungswert für eine Zuordnung der empfangenen Bilddaten aus frontalem in Bewegungsrichtung Bilderfassungsmittel und entsprechend links und rechts und nach hinten von dieser frontaler Richtung aufgenommene Bilddaten erfolgen kann;
- - oder wenn der Sitz im Transportmittel steht und mit ihm seine Richtung ändert, die Ausrichtung des Sitzes mit den Bilderfassungsmitteln im Raum ständig und permanent aktualisierbar ausgebildet ist, und als eine Reset-Blickrichtung verwendet sein kann, sodass nur eine bereinigte Kopfdrehung durch Person zur Auswahl des Bildausschnitts herangezogen wird, und eine Bewegung der Person zusammen mit dem Sitz und Transportmittel kompensierend aus den Richtungsdaten herausgerechnet sein kann; oder
B) eine absolute Raum-Ausrichtung des Transportmittels erfasst per einer Sensorvorrichtung, wie beispielsweise einem Gyroskop, und der Brillen-Visualisierungsvorrichtung per einer Sensorvorrichtung, wie beispielsweise einem eigenen Gyroskop, im Raum jeweils unabhängig erfasst und/oder ermittelt werden kann, und daraus ein relativer Bezug beider erfasster Ausrichtungen aufeinander vorgenommen sein kann, sodass eine relative Blickrichtung in Bezug auf die fahrzeugfest verbauten Bilderfassungsmittel oder den Sitz, , ermittelbar ist, oder
C) es kann statt dessen eine zweiteilige Raumpositions-Vorrichtung im Transportmittel und dem Brillen-Visualisierungs-Mittel vorgesehen sein, die eine aktuelle relative Blickrichtung direkt ermitteln kann, und ein Bildausschnitt entsprechend der ermittelten Fahrzeug bezogenen relativen Blickrichtung aus allen Bilddaten aller Kameras in der Bildverarbeitung ausgewählt sein kann, der einen Blick nach links, rechts, gerade, nach hinten oder beliebig genau gerichtet abbilden kann, oder
D) ein Bildausschnitt in einer fahrzeugfesten Bildvorverarbeitung aus Bilddaten aller Kameras anhand einer aktuellen ermittelten Blickrichtung vorgenommen sein kann, und nur die ausgewählten Bilddaten zur Brillen-Visualisierungsvorrichtung übertragbar bereit gestellt sein können, um dadurch den Datentransfer zu reduzieren,
E) und optional ein zusätzliches Neigungs-Niveau-Sensor vorgesehen sein kann, oder die gleichen gyroskopisch ermittelten Werte verwendet sein können, um die Kopfneigung auch zu erfassen und zur Auswahl des Bildausschnitts zusätzlich vertikal in Blickhöhe zu nutzen.

Es liegen dann zwei gyroskopisch absolut ermittelte Raumrichtungen vor, die in einer prozessorgesteuerten Bildverarbeitung dazu verwendet werden können, eine zueinander relative Richtung zu berechnen und zur Festlegung des Bildausschnitts in Blickrichtung zu verwenden. Diese prozessorgesteuerte Bildverarbeitung kann bevorzugt in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel integriert sein oder sie kann im Fahrzeug lokalisiert sein und an das Brillen-Visualisierungs-Mittel bereits fertigen Bildausschnitt mit allen zusätzlichen Informationen senden. Die erste Lösung hat Vorteile, weil es diese Leistungsmerkmale bereits in Smartphones und Smart-Glass-Brillen gibt. Andererseits können auch Fahrzeuge einen geeigneten lokalen Computer erhalten. Datentransfervolumen kann dann gesenkt sein.
Es kann in einer anderen Ausgestaltung anstatt der zwei gyroskopisch ermittelbaren absoluten Raumrichtungen und daraus einer Relativen, eine Vorrichtung verwendet sein, die direkt eine relative Richtung zwischen Fahrzeug und dem Brillen-Visualisierungs-Mittel ermittelt. Es kann am Besten elektromagnetisch erfolgen.
Ein Neigungs-Niveau-Sensor ist in vielen Smartphones als eine Wasserwaagefunktion vorhanden. So einer kann auch in eine Smart-Glassbrille integriert sein.
Der relative Winkel zwischen Fahrzeugrichtung, also den fest verbauten Kameras, und der Gyroskopdrehachse des Fahrzeugs wird erfasst oder ermittelt und zur weiteren Verarbeitung verwendet und benötigt.
Ein Brillen-Visualisierungs-Mittel nach einer vorhergehenden Ausgestaltung gewinnt weitere Handhabungsvorteile, wenn ein Schaltsignal des Rückwärtsgangs des Fahrzeugs über den Datenübertragungskanal empfangbar ist und dazu verwendet sein kann, den Bildausschnitt auf eine rückwärtige Kamera umzuschalten oder dafür einen zentralen Rückspiegelabschnitt für solange nur zu vergrößern, wobei auch die hinteren seitlichen Kameras bei Kopfdrehung auswählbar ausgeführt sein können.
Ein erfindungsgemäßes Brillen-Visualisierungs-Mittel kann mit mindestens einem Display vor den Augen als eine Smart-Glasses-Brille oder als ein Smartphone in einem Kopfhalter oder integriert in einem Helm ausgebildet sein kann.
Ein Brillen-Visualisierungs-Mittel gewinnt weitere Vorteile, wenn die grafische Bildoberfläche als eine Display-Einheit aufklappbar oder verschiebbar auf einem Halter ausgebildet ist, sodass die Person nach dem Aufklappen oder aus dem Blickfeld Schieben direkt ungehindert blicken kann, oder das Bild transparent schaltbar ausgebildet ist, sodass die Person dann direkt ungehindert blicken kann.
Es ergibt sich ein Folgeproblem das wir mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel dadurch lösen können, dass ein unterer Bildbereich des Displays das elektronisch erfasste Bild einer auf einer Brillen-Visualisierungsvorrichtung angeordneter und in Blickrichtung ausgerichteter und mitbewegter, fest verbauten oder an der Brille angeordneter Innenkamera abbildet, sodass der Fahrzeug-Führer die Bedienelemente ebenso wie das Außenbild mit seinen Augen in Echtzeit zugleich übereinander erfassen kann, um sie zu bedienen, oder unterhalb des Displays ein Cockpit-Abschnitt als ein verglastes oder unverglastes Fenster ausgebildet sein kann, sodass der Fahrzeug-Führer die Bedienelemente direkt ohne einer Kamera sehen und bedienen kann.
Auf mindestens einem Display können seitliche Rückspiegel-Abschnitte als Bild in Bild angebildet sein, deren Bilddaten von rückwärts zur Fahrtrichtung ausgerichteten oder ausrichtbaren linker und rechter Rückspiegel-Kameras geliefert sein können, wobei sie wählbar oder fest vorgegeben permanent und unabhängig von der Auswahl eines Bildausschnitts angezeigt sein können, oder nur dann, wenn die Blickrichtung eines oder sie beide erfasst.
Eine noch effektivere Bildauswahl durch eine ermittelte Blickrichtung erreichen Brillen-Visualisierungs-Mittel, wenn ein Kopfnäherungs-Sensor im Fahrzeug oder in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel oder zweiteilig in beiden vorgesehen ist, mit dem die Kopfposition in Bezug auf ein Kontrollpunkt im Fahrzeug oder am Körper des Fahrers ermittelbar ist, um ein Steuersignal daraus zu gewinnen, der dazu verwendbar ist, eine Zoomfunktion auszulösen, um einen durch eine ermittelte Blickrichtung ausgewählten Bildabschnitt, insbesondere seitliche Rückspiegel-Abschnitte, digital oder optisch zu vergrößern, wenn der Fahrer seinen Kopf näher an den für ihn virtuell dargestellten Bildabschnitt ranrückt.
Dieser Kopfnäherungs-Sensor kann elektromagnetisch oder kapazitiv ausgeführt sein, mit nur einem Raumsensor oder mit zwei.
Die Rückspiegel-Abschnitte können verstellbar in Größe und Position gestaltet sein, die ein Anwender in Optionen vorher auswählen kann. Ebenso können sie automatisch durch Blickrichtung genau auf eine der Rückspiegel-Abschnitte einwenig um einen vorgegebenen oder vorgebbaren Vergrößerungsfaktor gezoomt sein, um eine Funktionalität nachzubilden, die ein Fahrer eines „nativen Fahrzeugs“ hat, wenn er näher an den Seitenspiegel rückt. Das Näherrücken mit dem Kopf in eine Richtung kann ebenso durch eine Ermittlung der Kopfposition und Blickrichtung des Fahrers im Fahrzeug als Steuersignal für das Heranzoomen eines anvisierten Rückspiegel-Abschnitts genutzt sein. Dazu muss es eine Kopf-Positionserfassung geben, die außer Kopfneigung und Azimutermittlung in der horizontalen Ebene auch die Bewegung des Kopfes aus einer normalen Position in eine Vorgerückte detektieren kann. Ein elektromagnetischer oder kapazitiver Sensor oder zwei davon kann im Salon oder Kabine und sein Gegenpart an oder in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel vorgesehen sein. In anderen Ausgestaltungen kann der Kopfnäherungs-Sensor oder Raumsensor statt dessen am Körper befestigt sein, beispielsweise im Nacken oder an der Brust als ein Ansteckelement. Es kann auch ersatzweise eine Bewegungskombination genutzt werden, aus Blickrichtung auf Rückspiegel und Kopfneigung nach vorne, um dadurch auf die Raumsensoren zu verzichten, aber der Komfort und Ergonomie wird etwas darunter leiden.
Ein Brillen-Visualisierungs-Mittel kann eine bekannte Sicherheits-Funktion ebenso abbilden, wenn auf einem der dem Fahrzeugfahrer präsentierten Displays, seitlich links und rechts je ein optisches Anzeige-Signal aktivierbar oder einblendbar vorgesehen ist, der von einem Totenwinkelerfassungs-System geliefert sein kann, um eine Gefahr im toten Winkel anzuzeigen. Diese Totenwinkelanzeige kann als ein Lichtpunkt oder ein Symbol oder Figur grafisch abgebildet sein.
Auf dem Display können mit prozessorgrafischen Mitteln als eine überlagerte oder halbtransparent überlagerte Anzeige als Abbildung einer Instrumententafel mit einer Geschwindigkeitsanzeige und/oder Cruise-Vorgabenanzeige und/oder Ganganzeige und/oder und/oder km-Zähler, Distanzkontrolle, Motordrehzahl und/oder Navigationshinweise und/oder erkannte Gefahren und/oder Multimediameldungen (wie Telefon, SMS, Radio-Audio) als eine aufgelagerte Projektion oder als ein halbtransparentes Bild in Bild mit dafür vorgesehenen Mitteln abgebildet sein können, wobei diese Anzeige abhängig oder bevorzugt wählbar unabhängig von Blickrichtung vorgesehen sein kann, wibei angezeigte Symbole bevorzugt mit transparentem Hintergrund versehen sein können, damit sie weniger Sicht nehmen.
In bevorzugten Ausgestaltungen kann auf der zu den Augen gewandten Seite des Brillen-Visualisierungs-Mittels eine Kamera, bevorzugt eine vorhandene Kamera, anbeordnet oder integriert vorgehen sein, deren Bilddaten zu einer „Eye Tracker“-Funktionalität eines Sekundenschlaf-Alarmsystems nutzbar sind, und ein Alarm durch Tonsignaloder Ansprache, und/oder durch Helligkeitsimpulse den Fahrer warnen oder wecken kann.
Ein Sekundenschlaff-Alarm durch Augenerfassung hat an dieser Stelle in großer Nähe zu den Augen die besten Bedingungen, fehlerfrei zu funktionieren. Es können auch je eine Kamera pro Auge vorgesehen sein und sie können in einem Rahmenrand des Brillen-Visualisierungs-Mittels Platz haben. Das bringt eine weitere Sicherheitsfunktionalität, sodass das Sicherheitskonzept ganzheitlich zu wirken beginnt. Die Systeme selbst sind bekannt und vermessen die Häufigkeit, Geschwindigkeit und Dauer der Augenliedschließungen und - öffnungen und den Öffnungsgrad der Augenlieder. Dazu können die possessorischen Kapazitäten des Brillen-Visualisierungs-Mittels verwendet sein, wo eine App dazu installierbar ist.
Die Bilddaten mindestens einer frontal vorwärts ausgerichteten Kamera können erfindungsgemäß direkt ohne einer Seiteninvertierung, unabhängig von einer rückwärtigen oder vorwärtswertigen Sitzausrichtung, wenn durch eine Blickrichtung ausgewählt, abgebildet sein können, und/oder, wenn durch Blickrichtung eine seitliche Ansicht ausgewählt ist, dann das angezeigte Bild einer zu dieser Blickrichtung zugeordneten Kamera/s in Bezug auf die Vorwärts -Bewegungsrichtung ausgewählt sein kann.
Im Fahrzeug kann ferner bevorzugt mindestens ein Joystick für eine manuelle Bedienung per Hand vorgesehen ist, mit dem eine Gangschaltungswahl und/oder Multimediabedienung und/oder Navigationsbedienung gesteuert sein können, und die Schaltzustände per einem Signal über einen Datenkanal, bevorzugt denselben, in die prozessorgesteuerte Bildverarbeitung des Brillen-Visualisierungs-Mittels übertragbar sind, um dort auf dem Display als eine Information für den Fahrer angezeigt zu sein, bevorzugt mitsamt einer virtuellen Hand oder einem Fingersymbol,
oder

- für diese Anzeige ein zusätzliches Display im Fahrzeug in einer Instrumententafel unterhalb einer normalen Frontscheibe oder im Mittelteil eines Lenkrades vorgesehen sein kann, und/oder
- eine im Fahrzeug fest angeordnete Schalttafel in Handweite mit einer Touchsensorfläche vorgesehen sein kann, die eine Fingerberührung und Bewegung erfassen kann, wobei im Display die Position eines beweglichen Kursors als ein Symbol dargestellt sein kann und zur Befelsausführung eine Wischbewegung und/oder auch ein Finger-Anschlag erfasst sein kann, sodass der Anwender im Display die Kursobewegung sehen und eine dort angebotene Funktion auswählen und ausführen kann, und/oder ein Gestik-Erfassungsmittel vorgesehen ist/sind, um die Finger und/oder Handbewegungen des Anwenders zur Menübedienung im Display verwenden zu können. Die Displays können als eine 3D-Anwendung eingesetzt sein.

Um das seitliche Sehen der Person zu bedienen, können in bevorzugten Ausgestaltungen Mittel vorgesehen sein, aktuell als seitlich auswählbare Bilddaten in einem links und rechts außen vorgesehenen Bildfeld einzublenden, wobei die beiden seitlichen Bildfelder durch eine der unvollständig aufgezählten Mittel ausgebildet sein können: auf dem Display sind dazu seitliche Randbildabschnitte als Bildfelder vorgesehen, oder es sind dazu zusätzliche seitlich angeordnete kleine Displays als Bildfelder vorgesehen.
Nach einem zweiten Aspekt werden die Aufgaben der Erfindung durch ein Brillen-Visualisierungs-Mittel für das Steuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens ein Display und eine prozessorgesteuerte Bildverarbeitung, und ein Datenkanal zum Datenaustausch mit einem externen fahrzeugsfesten Netzwerk, dadurch gelöst, dass Programmmittel vorgesehen sind, Bilddaten einer Vielzahl von externen fahrzeugfesten Kameras zu empfangen, eine relative Blickrichtung in Bezug auf einen Sitz des Fahrers zu ermitteln und durch diese relative Blickrichtung einen Bildausschnitt aus allen Bilddaten in Blickrichtung auszuwählen und auf dem mindestens einen Display für jedes Auge anzuzeigen.
Nach einem dritten Aspekt werden die Aufgaben der Erfindung durch eine Fernsteuerungs-Fahrerkabine zum Steuern eines Transportfahrzeugs aus der Ferne über ein Datennetz, aufweisend einen Datenübertragungskanal zu einem Transportfahrzeug mit elektromechanischen Fernsteuerelementen, aufweisend alle Fahrer-Bedienelemente zum Steuern, wie Lenkrad, Pedale, Blinker, Scheinwerferschalter, Gangschaltung, Alarm, Motoranzeigen für Temperatur, Öldruck, Diagnoseanzeigen, dadurch gelöst, dass die Bilddaten mindestens eines oder mehrerer Bilderfassungsmittel vom Transportfahrzeug zur Fernsteuerungs-Fahrerkabine, und in ein Brillen-Visualisierungs-Mittel nach einem vorhergehenden Anspruch übertragbar sind,

- Steuer- und Zustandssignale der Bedienelemente hin und her übertragbar sind,
- optional auch eine Erfassung der Neigung des Transportfahrzeugs und/oder der Unebenheiten des Straßenbelags vorgesehen ist; und dazu eine elektromechanisch steuerbare Neigungsvorrichtung für die Fernsteuerungs-Fahrerkabine vorgesehen sein kann, um dem Fahrer die realen Straßenunebenheiten in Echtzeit zu übermitteln, sodass er sicherer und angepasster steuern kann;
- als ein Visualisierungsmittel ein Brillen-Visualisierungs-Mittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, oder
- Um den Fahrer fest angeordnete Flachbildschirme vorgesehen sind, die den entsprechenden Bilddatenquellen zugeordnet sind. Optional kann auch ein Kopfnäherungs-Sensor wie vorher beschrieben für das Zoomen der Bildinhalte vorgesehen sein.

Nach einem weiteren Aspekt werden die Aufgaben der Erfindung durch ein Verfahren zur Steuerung durch einen Fahrer, von einem Fahrersitz aus, mithilfe eines individuellen, am Kopf getragenen elektronischen Brillen-Visualisierungs-Mittels eines Transportfahrzeugs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, an einem fernen Steuerungsplatz mit Steuerungsmitteln (oder im Transportfahrzeug mitfahrend), dadurch gelöst, dass

- die Bilddaten mehrerer gerichteterer Kameras mit einer vorgegebenen Bildfolgefrequenz von dem Transportmittel über einen Datenkanal in Echtzeit empfangen und virtuellen Bildfeldern in einem Zwischenspeicher (eines Computers) zugeordnet werden;
- eine aktuelle relative Blickrichtung in Bezug auf den Fahrersitz ermittelt wird;
- diese relative Blickrichtung(-Abweichung) in Bezug auf den Fahrersitz zur Auswahl eines anzuzeigenden Bildausschnitts aus den Bilddaten verwendet wird;
- und der ausgewählte Bildausschnitt mit einer vorgegebenen Bildfolgefrequenz im Display angezeigt wird.

Aus der ermittelten relativen Blickrichtung ausgehend permanent mit einer vorgegebenen Bildfolgefrequenz eine Auswahl eines Bildausschnitts aus den empfangenen Bilddaten vorgenommen wird, um diesen auf dem Display darzustellen, sodass durch eine Kopfdrehung immer ein aktueller neuer Bildausschnitt in Blickrichtung berechnet und in Echtzeit im Display angezeigt wird. Die Leistungsfähigkeit beteiligter Computer-, Netzwerk- und Grafiksysteme muss eine nahezu verzögerungsfreie Bildwiedergabe in Echtzeit gewährleisten, die für den automotiven Einsatz nicht unter 30 Bildern pro Sekunde, bevorzugt mehr als 50 Bilder pro Sekunde und eine Auflösung von gleich oder höher als circa die Auflösung moderner Smartphones von 1950 betragen sollte.
In bevorzugteren Ausgestaltungen kann Verfahren dadurch weitere Vorteile erlangen, wenn mindestens eines der folgenden Schritte in beliebiger Kombination angewandt sein können:

- die Bilddaten benachbarter Kameras in einem fahrzeugfesten Computer vor Datenübertragung oder nach der Übertragung in einem Computer des Brillen-Visualisierungs-Mittels durch grafische Bildbearbeitung am Rand bereinigt werden, sodass überlappende Bildabschnitte zur Deckung gebracht und bereinigt werden, wobei ein summiertes Panoramabild erstellt wird, deren Umfang bevorzugt größer als ein anzuzeigender Bildausschnitt sein kann, und/oder
- zur Auswahl eines aktuellen anzuzeigenden Bildausschnitts aus den Bilddaten anhand einer aktuellen ermittelten Blickrichtung ein fester Bildreferenzpunkt, bevorzugt die Bildmitte, eine der Ecken oder beliebiger anderer definierter Punkt nach Koordinaten XY im summierten Panoramabild zugeordnet wird und um diesen Bildreferenzpunkt die Bilddaten in der Größe des Bildausschnitts in XY-Anordnung ausgelesen werden, um im Display angezeigt zu werden, und/oder
- zur Ermittlung der relativen Blickrichtung in Bezug auf den Fahrersitz an einem feststehenden Fernlenker-Fahrerplatz nur die aktuelle absolute Blickrichtung im Raum, bevorzugt durch ein Gyroskop in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel ermittelbar, gegen eine vorher als ein Resetwert gespeicherte absolute fixe Geradeaus-Blickrichtung verrechnet und somit eine relative Abweichung mit der fixen Geradeaus-Blickrichtung verrechnet und eine aktuelle relative Blickrichtung ermittelt wird, oder
- bei einem mitfahrenden Fahrer die aktuelle absolute Fahrzeugausrichtung, gleich der Sitz-Ausrichtung, als eine aktualisierte variable Geradeaus-Blickrichtung, bevorzugt durch ein fahrzeugfestes Gyroskop über, bevorzugt denselben, Datenkanal geliefert und zur Ermittlung der relativen aktuellen Blickrichtung berücksichtigt und ausgewertet wird, wobei vorher in einem Resetvorgang die Fahrzeugausrichtung und Geradeaus-Blickrichtung des Fahrers als ein Startwert gespeichert worden sein kann, /oder oder
- die relative Blickrichtung mit einer speziellen Raumrichtungs-Vorrichtung direkt ermittelt wird, die direkt bevorzugt mittels einer elektromagnetisch gekoppelten Zweielementenvorrichtung die Winkelabweichungen horizontal und vertikal erfassen kann.

Dabei können die absoluten Raum-Ausrichtungen eines fahrzeugfesten und eines kopffesten Gyroskops bevorzugt mit der Erdachse parallel gerichtet sein und zusammen fallen oder einmal ein abweichender von Null Raumwinkel zwischen ihnen ermittelt und als ein Offsetwert gespeichert sein. Die Gyroskopsensoren erfassen bevorzugt neben horizontaler Ausrichtung auch eine Vertikale, um die Blickrichtung auch tiefer oder höher wählen zu können, damit der Anwender zusätzlich auch durch Kopfneigung sein Blickfeld ändern kann, wie in natura. Es können dazu diselben Gyroskopsensoren verwendet sein oder andere Raumpositionssensoren, wie schon erwähnte Raumpositionssensoren oder ein Neig ungs-Niveau-Sensor.
Eine nahtlose Panoramabild-Erstellung kann dabei bereits im Fahrzeug erfolgt sein, sodass bereits am überlappenden Rand bereinigte Bilddaten gesendet werden, wodurch der Datenfluss verringert wird. Oder es werden vollständige Bilddaten aller Kameras gesendet und erst in dem Computer des Brillen-Visualisierungs-Mittels am Rand zugeschnitten. Diese Aktion ist eine fixe und immer wiederholte, sodass nach einer Justierung das Ergebnis immer eine gleiche Qualität der nahtlosen Bildanreihung erreicht sein kann. Die Panoramabildjustierung kann anhand eines speziellen Musters werksseitig erfolgen. Die Bilder benachbarter Kameras überlappen sich etwas und eine Bildverarbeitung erkennt diese Überlappungen anhand der identischen Bildinhalte. Diese überschneidende Bildränder werden quasi „übereinander gelegt“, eins davon wird „vergessen“ und es entsteht ein nahtloses Panoramabild, das im Grunde ein nahtloses 360 Grad Panoramabild sein kann. Uns genügen etwas mehr als 180 Grad für den Fahrer.
Zusätzlich werden in bevorzugten weitere Ausgestaltungen des Verfahrens die Bilddaten von rückwärts gerichteten Kameras als Bild in Bild entweder auf den ausgewählten Bildausschnitt an bestimmten Positionen als Rückspiegel und/oder Außenspiegel eingeblendet oder im summierten Panoramabild an fixen vorgesehenen Positionen abgelegt werden können, von wo sie zusammen mit einem ausgewählten Bildausschnitt in den Display transferiert sein können und/oder
zur Orientierung des Fahrers im ausgewählten Bildabschnitt im summierten Panoramabild mit grafischen Mitteln an der gewohnten fixen Stelle je eine A-Säule als eine grafische Bildsimulation hinzugefügt sein kann, wobei sie als eine dünne Linie und/oder halbtransparent abgebildet sein kann, damit sie die Umsicht nicht behindert.
Es kann erforderlich sein, dass eine definierte Blickrichtung des Brillen-Visualisierungs-Mittels in Bezug auf den Sitz zumindest einmalig vor dem (ersten) Start des Steuervorgangs auf dem Steuerungsplatz kalibriert wird, bevorzugt für Geradeaus-Blickrichtung, bevorzugt durch Blicken auf einen fixen Referenzpunkt vor dem Fahrer; dazu ein Reset-Abweichungswinkel eines Gyroskops des Brillen-Visualisierungs-Mittels ermittelt und gespeichert wird, das mechanisch fix mit dem Brillen-Visualisierungs-Mittel und/oder dem Kopf gekoppelt ist, und dieser Reset-Abweichungswinkel zur Ermittlung der relativen Blickrichtung verwendet wird, oder m Fahrzeug automatisch und permanent eine aktuelle absolute Gyroskopraumwinkelmessung, bevorzugt vertikal und horizontal, in Bezug auf Sitz- oder Fahrzeugausrichtung erfasst und zur Ermittlung der relativen Blickrichtung verwendet wird.
Das Gyroskop hat dazu eine Sensoreinheit, die seine Drehachsenrichtung in Bezug auf ihre eigene Ausrichtung im Raum erfassen kann.
Nach einem weiteren Aspekt werden die Aufgaben der Erfindung durch noch ein Verfahren zu Erhöhung der Sicherheit eines Transportfahrzeuges gelöst. Die Bilddaten von den Bilderfassungs-Mitteln werden dazu bevorzugt, bevor sie zumindest dem Fahrzeug-Fahrer auf einem fest verbauten Display oder einer Brillen-Visualisierungsvorrichtung präsentiert werden, einer Bildbearbeitung unterzogen werden, welche

a) die Bildbereiche nach hellsten Punkten untersucht und mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren hellen Schwellenwert vergleicht; oder
b) den Kontrast zwischen dunkelsten und hellsten Bereichen oder Punkten ermittelt und daraus einen hellen Schwellenwert bestimmt;
c) dann die zu hellen Bereiche oder Punkte in der Helligkeit gemäß dem hellen Schwellenwert reduziert;
d) und optional zu dunkle Bereiche oder Punkte um einen vorgegebenen oder vorgebbaren oder aus Helligkeitsdaten ermittelten dunklen Schwellenwert aufhellt.

Das ermöglicht, eine Blendung des Fahrers oder auch der Passagiere durch nächtliches Gegenlicht oder tags durch Sonnenlicht auszuschließen, wodurch die Sicherheit und Komfort zusätzlich gewinnen.
Das Fahrzeug kann durch ein Programmmittel im Stehen in einem dafür vorgesehenen Simulatormodus betrieben sein, und dazu aufgenommene Videodaten abgespielt sein. Ein Programmmittel kann dazu als eine App installiert sein.
Nach noch einem weiteren Aspekt werden die Aufgaben der Erfindung durch ein Verfahren zum Unterhalten von Passagieren in einem Transportfahrzeugmithilfe eines Brillen-Visualisierungs-Mittels dadurch gelöst, dass für die Passagiere des Transportfahrzeugs können in bevorzugte Ausgestaltungen auf den für sie bestimmten elektronischen Visualisierungs-Mitteln mit mindestens einem Display anstatt der in Echtzeit aufgenommenen Bilddaten von außen wählbar spezielle aufgenommene Videodaten als Video-Touren einer anderen Fahrt abgespielt sein, um sie zu unterhalten, und/oder Werbeinhalte aufgelagert oder zwischendurch abgespielt sein können.
Beispielsweise kann damit eine Fahrt durch die Wüste oder eine Weltstadt oder durch schöne Natur, eine Afrika Safari und ähnlich simuliert sein. So können Passagiere eine Abwechslung erhalten. Und Werbeeinnahmen können einem professionellen Anwender zusätzliche Einnahmen bescheren.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs mit rückwärts positionierten Sitzen;
2 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs mit vorwärts positionierten Sitzen;
3 eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs als mit rückwärts positionierten Sitzen;
4 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Displays;
5 eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs mit Visualisierungs-Mitteln für den Fahrer;
6 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels als eine VR-Brille;
7 eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Bildzuordnung eines Visualisierungsmittels;
8 eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung einer Bildzuordnung eines Visualisierungsmittels;
9 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer eines am Kopf getragenen Visualisierungsmittels;
10 eine perspektivische Ansicht eines deaktivierten am Kopf getragenen Visualisierungsmittels;
11 eine Brillen-Visualisierungsvorrichtung und Kopfpositions-Erfassungseinheit als eine Smart-Glass Bügelbrille;
12 ein erfindungsgemäßes Fahrervisualisierungs-System mit Flachbildschirmen;
13 ein erfindungsgemäßes Fahrervisualisierungs-System mit einer erfindungsgemäßen Smart-Glass-Brille;
14 eine weitere Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels;
15 eine noch weitere Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels;
16 noch eine weitere Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels;
17 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bildspeicher- und Displayzuordnung.

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs 1 mit rückwärts positionierten Sitzen 41, 42.
Es ist schematisch ein PKW-Kombi oder ein Minivan zu erkennen, gilt aber für jedes Fahrzeugkonzept. Die Vorderachse 13 ist lenkbar und die Hinterachse 14 fest angeordnet oder kann eine aktive Mitlenkungsfunktion aufweisen. Mithilfe erfindungsgemäßer Mittel allerdings können beide Achsen in deren Funktion leicht vertauscht werden, hinten lenkbar vorne fest.
Der Antrieb 12 kann elektrisch oder ein Verbrennungsmotor sein und ist hier beispielsweise vorne angeordnet, kann aber auch hinten angeordnet sein.
Die Karosserie 10 ist bevorzugt ohne Fensterausschnitte ausgebildet und von innen mit wenigstens einem, bevorzugter einer Vielzahl von Flachbildschirmen 30, 31, 31', 32, 32' als Visualisierungs-Mittel für Fahrer und Passagiere ausgestattet. Auf diese Visualisierungs-Mittel werden durch außen angeordnete, in eine vorgesehene Richtung ausgerichtete elektronische Kameras 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 und 28 in Echtzeit erfasste aufgenommene Videodaten über eine Bildverarbeitung eingespielt, sodass die Insassen ein Bild in Echtzeit sehen können. Sie sitzen dabei mit dem Rücken zur Fahrtrichtung, wodurch sie im Falle eines Aufpralls immer in bester Sitzposition sind und lediglich in die Sitze gedrückt werden. Das geschieht erfindungsgemäß auf der gesamten Fläche des Sitzes und der Kopfstütze 410. Diese können bevorzugt einstückig mit der Rückenlehne ausgebildet sein, damit die Körpergröße einer Person keine Rolle spielt und immer der gesamte Rücken und Hinterkopf eine Abstützung erhalten. In Gegensatz dazu trifft ein konventioneller Airbag fast nur das Gesicht der Person und wirkt somit konzentriert gegen den Kopf, wodurch eine höhere Flächenkraft wirkt, und das Gesicht und besonders die Augen und Nase durch Brillen Schäden erhalten können. Und eine zu kleine Person darf nicht vorne sitzen, weil der Airbag-Kissen nicht zum Teil auf die Brust aufkommen kann und so der Kopf nach hinten bis zum Halsbruch geschleudert sein kann.
Eine Kamera 22 am höchsten Punkt der Karosserie angeordnet kann eine bessere Übersicht an den Fahrer vermitteln, was zusätzlich der Verkehrssicherheit dient. Die Bilddaten vieler Kameras können per Vorwahl voreingestellt sein oder in einer Bildverarbeitung fließend als ein Panoramabild nahtlos zusammengefügt sein.
Der Fahrer sitzt hier beispielsweise bevorzugt vor dem Passagier auf dem Fahrersitz 41 und somit eigentlich in Bezug auf das Fahrzeug 1 hinten. Er kann dabei auf ein frontales Visualisierungs-Mittel 30, ausgeführt als ein Flachbildschirm, blicken, auf dem eine bei Vorwärtsfahrt erfasste Bildinformation von außen von den vorderen Kameras 21, und/oder 22 direkt ohne einer Seitenspiegelung erscheint, blicken und die Verkehrssituation in Fahrtrichtung überblicken. Eine Kamera kann über Optik verfügen, die in ihrer Brennweite angepasst vorgegeben sein kann oder auch als eine Zoomoptik vorgebbar sein. Die Auflösung der Kameras und des Bildschirms 30 können eine hohe Auflösung moderner Technik haben und in Zukunft noch verbessert sein.
Seitlich von dem Fahrer sind je links und rechts ein seitliches Visualisierungs-Mittel 30 und 30' angeordnet, die ein erfasstes Bild in die seitliche Richtung abbilden, die durch jeweils eine dazu vorgesehene ausgerichtete seitliche Kamera 27, 27', 25, 25' und/oder 28 erfasst werden. Die Kameras und die Bilddarstellung auf den Bildschirmen 30, 31 und 31' sollen bevorzugt so verarbeitet und ausgerichtet sein, dass die Bildpanomarama so gut wie ohne Übergang und damit ohne Abdeckung durch eine A-Säule über die Ecke geht. Die rückseitige Bilderfassung durch Kameras 23, 24, 25, und/oder 26 soll bevorzugt auf dem gleichen Bildschirm 30 in einem Abschnitt dargestellt sein. Mehr dazu ist in 5 erklärt. Dabei stören die hinter dem Fahrer sitzenden Personen oder Kopfstützen der Sitze diese Bilderfassung nicht und das Bild kann sehr einfach angepasst sein. Beispielsweise wenn der Rückwärtsgang eingeschaltet wird, kann das rückwärtige Bild mit umgeschaltet und vergrößert werden oder auf den gesamten Bildschirm 30 vergrößert sein. Und bei Ausschaltung kann wieder zurück auf normale frontale Bilddarstellung geschaltet sein.
Die Kamera 27 oder 28 oder 25 mit je auf der anderen Seite 25', 27', 28' kann als eine rückblickende Kamera ausgebildet sein, um die Funktion seitlicher Rückspiegel bereit zustellen. An dieser Stelle können auch zwei Kameras vorgesehen sein, eine davon seitlich blickend für die Funktion Blick in die Seitenscheibe.
Der Fahrer erhält vor ihm angeordnete Steuerelemente und Schalter. Das Lenkrad 52 ist bevorzugt mit einer elektromechanischen Winkelerfassung ausgestattet und liefert Lenkradinformation an eine Steuerung, die ihrerseits Steuersignale für eine elektromechanische Servoeinheit für die gelenkten Räder 13 erzeugt. Wenn in einer anderen Ausstattung die gelenkten Räder auf der Hinterachse 14 sind, dann kann auch eine direkte mechanische Kopplung von dem Lenkrad vorgesehen sein, wie sie bekannt ist. Bei rückwärts gerichteter Sitzposition und einer mechanischen Lenkradsäule müsste ihre Drehrichtung invertiert werden, damit das Fahrzeug richtig lenkt. Bei einer Elektromechanischen ist es nur eine Steuersignalzuordnung, Linksdrehung führt zu Linkslenkung.
Die Gas- und Bremspedalen 51 und evtl. Kupplungsplatte sind ebenso als elektromechanische Sensoreinheiten ausgeführt, deren erfasste Positionssignale über eine Steuerung entsprechend Bremsen, Gas und Kupplung steuern. Gangschalter einer Automatik oder mechanischen Gangschaltung sind nicht abgebildet, aber genauso als eine elektromechanische Sensoreinheit und Steuerung vorgesehen.
Eine Kamera auf dem Dach 23 kann besonders weiten Blick über dem Verkehr verschaffen.
In manchen preiswerteren Ausgestaltungen könnten für die Passagiere statt der seitlichen Bildschirme 31, 32 und auf der anderen Seite nicht gezeigt 31' und 32' mit normalen durchsichtigen Glasscheiben ausgekommen sein. Die Passagiere werden dann nach außen blicken und sich rückwärts zur Fahrtrichtung wahrnehmen. Bevorzugter jedoch wird eine Bilderfassung und Darstellung auch für Passagiere vorgesehen. Dafür können seitlich ausgerichtete Kameras dienen oder es kann eine beliebige andere Bildinformation eingespielt sein, wie etwa Filme. Die Tonwiedergabe kann dann durch das Audiosystem per Lautsprecher oder durch Kopfhörer individuell erfolgen.
Im Frontbereich 11 sehen wir eine aerodynamisch geformte Karosserie, hier beispielsweise einfach durch eine geneigte Fläche 11. Sie kann natürlich auch optimal gerundete aerodynamisch optimierte Formen erhalten. Es kann dabei ein zusätzlicher Stauraum 6 über dem Motorraum genutzt sein, um dort einen zusätzlich erschlossenen Kofferraum vorzusehen. Ein entsprechender Kofferraumdeckel und ein Boden sind vorzusehen. Und ein hinten in der Karosserie vorgesehener Hauptkofferraum 60 kann geeignet ausgestaltet sein.
Weil PKWs meist nur eine Person oder zwei vorne Sitzende nutzen, rettet die gezeigte Anordnung mit dem Fahrersitz 41 hinten diese zwei Personen durch eine zusätzliche sehr große Knautschzone im hinteren Bereich, wo Fondsitze sind. Das kann für sehr hohe Aufprallgeschwindigkeiten noch rettend sein.
Durch aerodynamische Form ohne Kompromisse sind zusätzliche Energie-Verbrauchssenkungen erreichbar, was besonders für Elektrofahrzeuge wertvoll ist.
2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs 1 mit vorwärts positionierten Sitzen 41, 42. Das ist eine nächste bevorzugte erfindungsgemäße Ausgestaltung, die sich zum Ziel setzt, nur eine Lösung gegen Blendung durch Sonnenlicht und Scheinwerfer anzubieten. Die Sitze haben eine normale Ausrichtung in Fahrtrichtung. Ansonsten sind genauso wie vorher beschrieben, äußere Kameras und innen Bildschirme vorgesehen, sodass eine Bildverarbeitung erfindungsgemäß zu helle Bildbereiche prozessorrechnerisch in vorgegebenen Grenzen abdunkeln, reduzieren im Kontrast oder lokal sehr kleinflächig abdecken kann.
Dasselbe Bild beschreibt eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung des Fahrzeugs 1, bei der alle Insassen doch rückwärts ausgerichtet sitzen. Dazu wurde bei einem solchen Fahrzeug der Umbau anders gelöst, als in 1 beschrieben. Die Karosserie und eine übliche Sitzanordnung und Türenanordnung können unverändert bleiben, wodurch sehr viel einfacherer Umbau möglich ist.
3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer dritten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs 1 als eines Busses mit rückwärts positionierten Sitzen.
Wie in 1 werden Kameras 21 und/oder 22 und 27, 28 eine Bilderfassung vor dem Fahrzeug in Fahrtrichtung und seitlich erfassen und zur Darstellung auf einem oder mehreren Bildschirmen 30, 32 und 32' bereitstellen. Die „Rückspiegelansichten“ können als Bild in Bild eingeblendet sein.
Alle Passagiere haben einen erfindungsgemäßen permanenten Aufprallschutz durch deren Ausrichtung mit dem Rücken zur Fahrtrichtung. Diese Funktion kann nicht defekt sein, da sie keine Elektronik benötigt. Auch der Fahrer sitzt rückwärts und hat denselben erfindungsgemäßen immer funktionierenden Aufprallschutz.
Der Fahrer sitzt hierbei im vorderen Bereich der Karosserie über der gelenkten Achse 13, wie es bisher üblich ist. Er kann aber auch an beliebiger anderer Position seinen Platz erhalten. Er blickt auf den Hauptbildschirm 30 vor ihm, wo für ihn die Frontbildaufnahme einer oder mehrere frontale Kameras 21 und/oder 22 angebildet werden. Der Flachbildschirm 30 kann auch weit nach unten bis zum Boden verlängert sein, um ein vollständiges Frontalbild anzubieten. Der so große Bildschirm kann einstückig oder aus mehreren Kleineren zusammengesetzt sein. Die Rahmen zwischen Teilbildschirmen sind dann bevorzugt sehr dünn auszuführen, damit sie den Blick nicht verstellen.
Diesen Bus hat man offenbar derart umgebaut, dass die Sitzrichtung um 180 Grad invertiert wurde und die Bedienelemente Lenkrad, Gangschalter, Pedalen und elektrische Bedienschalten auch vor dem Fahrer positioniert wurden. Dazu können elektromechanische Bedienmechanismen vorgesehen sein, um die Betätigungen zu den Aggregaten ohne direkte mechanische Elemente zu übertragen.
4 zeigt eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Displays 30 für den Fahrer. Es trifft sowohl für einen Bildschirm 30 wie in vorherigen Figuren als auch für ein Brillen-Visualisierungs-Mittel nach 6.
Die verfügbare Bildfläche 301 ist in Teilbereiche 304, 305, 302 und 303 eingeteilt. Das Hauptbild 301 bildet den Hintergrund und dient zur Darstellung der frontal in Fahrtrichtung ausgerichteter mindestens einer Kamera 21, 22.
Abschnitt 304 ist reserviert zur Darstellung in Funktion eines inneren Rückspiegels von mindestens einer rückwärts gerichtet angeordneten Fondkamera 23, 24, 26. Der vergrößerte optionale Abschnitt 305 zeigt einen Abschnitt zur Vergrößerung der Darstellung aus Abschnitt 304 beim Einschalten des Rückwertsgangs, damit der Fahrer bei Rückwärtsfahrt komfortabler nach hinten blicken kann und es kann auch der gesamte Bildbereich 301 optional dafür vorgesehen sein. Die Umschaltung kann automatisch durch Rückwärtsgang und/oder manuell erfolgen.
Links und rechts sind jeweils eine Rückspiegelansicht beispielsweise einer seitlich angeordneten Rückspiegelkamera 27 in den Abschnitten 302 und 303 vorgesehen. Die Position aller Bildabschnitte ist auch vorgebbar in einer optionalen Ausgestaltung von Vorteil, damit der Fahrer für sich Anpassungen machen kann. Neben oder in diesen Abschnitten können außerdem Anzeigen 306 und 306' einer Totenwinkelerfassung vorgesehen sein, als farblich wahrnehmbare optische Lichtfleck-Signale.
5 zeigt eine schematische Draufsicht eines erfindungsgemäßen Transportfahrzeugs 1 mit Visualisierungs-Mitteln 30, 300, 300', 31 und 31' für den Fahrer.
Der Fahrer sitzt beispielsweise in einem Bus oder Fahrzeug nach 1 oder 3 umgekehrt rückwärts oder nach 2 normal vorwärts ausgerichtet.
In seinem Blickfeld sind mehrere Bildschirme angeordnet. Der Hauptbildschirm 30 und die seitlichen Bildschirme 31 und 31'. Zusätzlich sind hier noch zwei Ecken-Bildschirme 300 und 300' vorgesehen, die eine bessere Darstellung in die Richtung dieser Ecken erlauben und dafür bevorzugt mindestens je eine eigene Kamera aufweisen oder auch nicht. Es kann eine virtuelle Nahtstelle zwischen Frontalbild und Seitenbild geschaffen sein. Die Bildübergänge können erfindungsgemäß völlig ohne Abstand nahtlos ineinander übergehend ausgeführt sein, wodurch die Sicht wesentlich verbessert wird.
In einer noch bevorzugteren Ausgestaltung kann die Anordnung der entfernteren seitlichen Bildschirme 300' und 31', hierfür Rechtsverkehr und linksseitige Fahrerposition, symmetrisch um den Fahrer an Position 31" angeordnet sein, sodass er noch besser sehen kann. Zugleich ergibt sich beispielsweise in einem Bus ein Durchgang für Passagiere vorbei an der Fahrerzelle in den Salon hinter dem seitlichen Bildschirm, wodurch der Fahrer in einer getrennten von Passagieren Fahrerzelle sitzen kann.
Die Bildschirme 30, 31, 31', 300 und 300' können ferner gebogen und ineinander übergehend, bis hin zu einstückig ausgeführt sein.
Lenkrad 52 und Gangschalter 53 und weitere nicht abgebildete Bedienelemente sind um den Fahrer angeordnet, der auf dem Fahrersitz 41 sitzt und seinen Kopf gegen die Kopfstütze 410 abgesichert ist.
Die Karosserie 10 ist gestrichelt angedeutet und sie beherbergt alle Bildschirme sicher. Seitentüren tragen ebenso die seitlichen Flachbildschirme.
Wenn der Fahrer normal vorwärts blickend sitzt wie in 2, dann sind Kameras 21 oder 22, und seitlich 27 und 27' gültig. Wenn er aber wie in 1 rückwärts gerichtet und hinten sitzt, dann sind es Kameras 24 und 25, 25', die ihm dann eine frontale Ansicht in Fahrtrichtung und dazu seitliche Ansichten liefern. Dabei werden ihm die seitlichen Bildinformationen auf den seitlichen Bildschirmen 31, 31', 300 und 300' seitengespiegelt invertiert angezeigt, damit er eine Wahrnehmung erhält, vorwärtszufahren. Das frontale Bild auf dem Display 30 braucht dagegen keine Seitenspiegelung in beiden Ausgestaltungen und ist direkt abgebildet.
Allerdings ist anzumerken, dass bei einer rückwertigen Sitzanordnung nach 1 die linke und rechte aufgenommene Bildseite zusammen mit dem Fahrer virtuell gedreht werden, sodass wir eine durch Kamera in Fahrtrichtung aufgenommene Linksansicht dem Fahrer auch links von ihm anzeigen, und rechts entsprechend so. Eine kreuzende Zuordnung. Dieselbe 5 kann auch eine erfindungsgemäße Fernsteuerungs-Fahrerkabine zum Steuern eines Transportfahrzeugs 1 aus der Ferne über ein Datennetz, aufweisend einen Datenübertragungskanal zu einem Transportfahrzeug 1 mit elektromechanischen Fernsteuerelementen, und alle Fahrer-Bedienelemente zum Steuern, wie Lenkrad, Pedale, Blinker, Scheinwerferschalter, Alarmschalter und Gangschalter, Diagnosemeldungen anzeigen und dergleichen mehr.
Es ermöglicht einem Kraftfahrer, einen geregelten Arbeitstag zu haben und jeden Tag pünktlich zuhause zu sein. LKW-Fernfahrer und Taxifahrer sind eine Zielgruppe, aber auch Privatfahrer können sich einen fernlenkenden Fahrer buchen, der die Steuerung übernimmt. Die Fahrzeuge können entweder nur für diese Fernlenkung ausgelegt sein, oder wahlweise auch durch einen Onboard-Fahrer lenkbar. Die reine Fernlenkung lässt auf viele Systeme wie Airbags und Klimatisierung verzichten und damit Energie einsparen. Ebenso kann die Außenform sehr viel aerodynamischer gestaltet sein, sodass nochmal Energie gespart sein kann. Die teueren Fahrzeuge können ununterbrochen durch wechselnde Fahrer bewegt sein und rentieren sich daher schneller.
Die Visualisierungsmittel können wie gezeigt als fest verbaute Flachbildschirme 30, 31. 31' 300, 300' oder durch ein erfindungsgemäßes Brillen-Visualisierungs-Mittel 7, 71, 8 ausgebildet sein. Im letzten Fall können die Flachbildschirme entfallen und die Fernsteuerungs-Fahrerkabine wird kompakter und preiswerter. Sie kann dann sogar zuhause als Heimarbeitsplatz installiert sein und ein Fahrer kann von zuhaue aus sehr flexibel über ein leistungsstarkes Datennetz weltweit ein Fahrzeug führen. Seine Arbeitszeit kann zugleich im System überwacht sein, sodass er nie übermüdet arbeitet.
Die gezeigte fernsteuernde Drohnenlösung ist in Gegensatz zur aktuell sehr favorisierten automatischen Steuerung sehr schnell technisch umsetzbar wie T-Pod es zeigt.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels 7 als eine VR-Brille, was als Virtual-Reality-Brille mit Halterung und eingesetztem Smartphon genannt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung erhält der Fahrer ein individuell am Kopf getragenes Brillen-Visualisierungs-Mittel 7. Das kann als sein Einziges oder in Ergänzung zum fest installierten mit Bildschirmen genutzt sein. Doch den größten Vorteil erreicht man, wenn man es in einfachsten Fällen einsetzt.
Minimaler erfindungsgemäßer Einsatz erfolgt wie oben schon beschrieben unter 2, wenn ein vorhandenes normales Fahrzeug mit vorwärts ausgerichteten Sitzen einfach nur mit dem Blendschutz und Nachtsichtgerät ausgestattet werden soll.
Es ist eine bekannte Vorrichtung, die beispielsweise als halter für ein Smartphone ausgeführt sein kann. Natürlich kann auch eine spezielle integrierte technische Lösung herangezogen sein, die mehr Optionen ermöglichen kann.
Auf dem Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 können in bevorzugter Ausgestaltung mindestens eine, bevorzugter mehrere Kameras angeordnet sein. Mindestens eine Frontalkamera 72 ist einfach geradeaus ausgerichtet. Sie kann durch eine Frontglasscheibe das Bild außen aufnehmen und auf das Display abbilden. Wenn die Kamera Nachtsichtfunktion hat, kann sie bei Nebel sehr hilfreich sein. Wenn eine Bildverarbeitung integriert oder als eine App installiert ist, die ein erfasstes Bild in Echtzeit nach zu hellen Stellen durchrechnet und diese in Helligkeit reduziert, oder einen hellen Fleck einfach mit einer Fläche abdeckt, die entweder opak oder transparent teildurchlässig wirkt, dann werden zu helle Lichtflecke durch Sonne oder Scheinwerfer anderer Verkehrsteilnehmer permanent gedämpft, egal, wo sie im Bild vorkommen.
Jeweils eine seitliche Kamera 73 und 73' können vorgesehen sein, um eine seitliche Bilderfassung in das Display einzublenden, als Bild in Bild Technologie. Auch hinten im Nacken an dem Kopfgurt 70 kann mindestens eine Kamera angeordnet sein, um nach hinten eine Rückspiegelfunktion abzubilden.
Damit der Fahrer 8 auch die Bedienelemente 51, 52, 5, 53, im Fahrzeug gut sehen kann, kann in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung unterhalb des Brillendisplays ein offener Ausschnitt vorgesehen sein, der ihm einen Blick nach unten erlaubt. In diesem Fall müssen die Bedienelemente nachts bevorzugt eine dezente Beleuchtung haben oder es muss ein raumlicht angemacht sein. Alternativ dazu kann dasselbe elektronisch mit einer zweiten frontal ausgerichteten Kamera ausgeführt sein, die etwas nach unten angewinkelt ausgerichtet ist und einen unteren Abschnitt des Displays zur Darstellung des Innenraums verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann per Funk, bevorzugt Kurzweitenfunk wie Bluetooth oder einer Kabelverbindung mindestens ein Bildsignal mindestens einer fest am Fahrzeug wie vorher beschrieben installierten Kamera in das Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 übertragen sein. Das erlaubt durch Installation der Außenkameras dasselbe effektive oder noch bessere Ergebnis zu erreichen, wie in vorherigen Figuren beschrieben. Es kann damit eine preiswertere Ausgestaltung ohne Bildschirme mit rückwärtig ausgerichteten Sitzen realisiert sein. Auch Passagiere können je ein Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 erhalten. Sie können dann wählen, welche Bilddarstellung sie haben wollen.
In dem Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 kann weiterhin in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Raum-Positions-Sensor 81, 85 vorgesehen sein, der die Ausrichtung des Kopfes des Fahrers, sowie bevorzugt auch der Kopfneigung erfasst. Das kann mit einem induktiven Sensor oder einem Wasserwaagesensor ausgeführt sein. Die erfasste Position kann dazu genutzt sein, in einer Steuerung die Auswahl der Bildausschnitte zu wählen, wohin der Fahrer seinen Blick aktuell gewendet hat, beispielsweise auf einen Außenspiegelabschnitt oder Innenrückspiegelabschnitt oder Instrumentenanzeige. Hierbei kann ihm bevorzugt angezeigt sein, mit einer grafisch dargestellten Linie, wo die nicht vorhandenen A-Säulen sein würden, damit er sich daran orientieren kann, wo die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ist, und auch die Schnittstelle zu seitlichen Bilddaten so festgelegt sein kann.
Ein Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 kann in weiterer bevorzugter Ausgestaltung in einem Helm integriert sein, wodurch es auch an einem Motorrad als Blendschutz und/oder Nachtsichtgerät und/oder mit einem Totenwinkelalarm verwendbar ist. Aber auch in einem Fahrzeug kann es Vorteile haben. Im Prinzip ist auch eine rückwärts gerichtete Sitzposition des Fahrers auf einem Motorrad erfindungsgemäß denkbar.
Ein Brillen-Visualisierungs-Mittel hat gegenüber einer Lösung mit fest verbauten Flachbildschirmen den Vorteil, einen weit geringeren Energiebedarf zu haben, ein geringeres unbedeutendes Gewicht hinzuzufügen und gegen Erschütterungen wesentlich besser gewappnet zu sein und einfacher nachrüstbar zu sein. Fahrerschütterungen stellen Anforderungen an das Fahrwerk, das sehr weich sein muss, wenn Flachbildschirme verwendet sein sollen.
Es ist ebenso möglich, eine Brille mit integriertem Display wie die von Google einzusetzen, die allerdings für beide Augen einzurichten ist und die Größe des Bildbereichs an die Anwendung angepasst sein muss.
7 zeigt eine schematische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung einer Bildzuordnung eines Visualisierungsmittels 30. Es kann ein Display eines Smartphones sein, der in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 aus vorheriger Ausgestaltung eingesetzt sein kann oder ein speziell konzipiertes Display für ein Brillen-Visualisierungs-Mittel sein kann.
Damit der Fahrer alle relevanten Daten zum Steuern des Fahrzeugs auf nur einem Display erhalten kann, sind zugeordnete Bildbereiche vorgegeben. Bevorzugt oben mittig ist ein Rückspiegel-Bildabschnitt 304 vorgesehen, in dem das Bild einer rückwärts gerichteten Heckkamera eingeblendet ist. Es kann permanent angezeigt oder auch in Einstellungen eines elektronischen Steuerungs-Systems abwählbar gestaltet sein. Wenn der Rückwärtsgang eingelegt wird, kann in einer bevorzugten Ausgestaltung, der Rückspiegel-Bildabschnitt 304 vergrößert werden und neue Abmessungen 305 erhalten. Sein Rand 307 kann optional grafisch hervorgehoben dargestellt sein. Und per Voreinstellung kann diese Vergrößerung das ganze Display ausmachen, weil der Fahrer nun ohnehin rückwärtsfahren will.
Links und rechts sehen wir noch zwei speziell abgegrenzte Bildbereiche für linken Rückspiegel 302 und rechten Rückspiegel 303. Deren Position und Größe können per Voreinstellung vorgebbar gestaltet sein, damit der Fahrer sie sich individuell einstellen kann.
Eine heute bekannte Funktion der Anzeige von Fahrzeugen im toten Winkel kann als ein optisches Signal in Form eines Lichtflecks 306 links und 306' recht vorgesehen sein.
Es bleibt noch zu beantworten, wie der Fahrer seitlich durch die „Fenster“ blicken können soll? Das kann dadurch gewährleistet sein, das er einfach den Kopf umdreht und die Frontkamera dann auf eine Linksseitige oder Rechtsseitige umgeschwenkt wird. Eine Kamera kann dazu drehbar schwenkbar gestaltet sein oder es können mehrere fest verbaute Kameras verwendet sein, deren Bild in einer Bildverarbeitung gleitend überblendet wird.
Wichtig ist, wenn der Fahrer rückwärts im Sitz sitzt, dass seine Kopfdrehung nach links in eine entsprechende Kamerazuordnung oder Drehung nach links umberechnet wird, damit der Fahrer eine natürliche Zuordnung erhält und nicht etwa Umgekehrte. Die Kopfposition wird dafür durch eine nicht dargestellte induktive oder kapazitive Sensoreinheit erfasst und ins System übertragen.
Bisher ist es wie in 4 beschrieben. Der Unterschied ist der untere Bildbereich 308, der dafür reserviert ist, den Innenraum mit den Bedienelementen abzubilden, damit der Fahrer seine Hände und alle Bedienelemente im Cockpit vor ihm überhaupt wahrnehmen kann.
Dazu muss es eine dafür vorgesehene Kamera geben. Sie kann am einfachsten einfach die in einem Smartphone integrierte rückseitige Kamera sein und bei einer speziellen Displaylösung eine entsprechend vorgesehene Kamera. Diese wird bei Kopfbewegung mitbewegt und kann einfach den Kockpit real aufnehmen und Bilddaten bereitstellen. Diese werden in dem Cockpit-Abschnitt 308 eingeblendet. Die Aufteilung zwischen Cockpit-Abschnitt 308 und dem Hauptbild 301 kann vorgebbar gestaltet sein oder fest vorgegeben sein. Damit kann der Fahrer durch Kopfbewegung seinen Blick ausrichten und einfach mit den Augen wie in realer Anwendung sich aussuchen, welchen Bildabschnitt er betrachten will.
8 zeigt eine schematische Ansicht einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung einer Bildzuordnung eines Visualisierungsmittels 30. hier wird dieselbe Aufgabe aus vorheriger Figur anders gelöst. Der Cockpit-Abschnitt 3081 ist einfach ein verglastes oder unverglastes Fenster, das unterhalb des Displays 30 in einem am Kopf getragenen Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 unter dem Smartphone vorgesehen sein kann. Der Fahrer blickt dann einfach dort unterhalb hindurch, statt auf das Display direkt in gerader Blickrichtung. Das ist eine einfachere Lösung ohne einer extra Kamera und sie bietet Vorteile durch natürliches Sehen im Salon. Der Rest ist wie vorher bereits beschrieben.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausgestaltung eines am Kopf getragenen Visualisierungsmittels 7.
Hier wird einer Problemlösung Rechnung getragen, dass ein elektronisches Display und Kamerasystem auch mal defekt sein kann. Wenn das während der Fahrt geschieht, dann muss eine Notlösung her, die ein sicheres Anhalten ermöglicht. Dazu wird das Display 71 weg geklappt und die Augen des Fahrers können direkt blicken. Das Wegklappen ermöglicht hier ein Drehscharnier 710. Die Auslösung des Vorgangs zum Aufklappen kann manuell per Knopf 76 an der Seite des Brillen-Visualisierungs-Mittels 7 erfolgen. Oder es kann ein elektronisches Mittel vorgesehen sein, dass ein Defekt auf mehrere Arten erkennen könnte. Beispielsweise Erkennung einer Störung des gelieferten Bildsignals, ein anderes Kameradiagnosesignal oder durch eine Helligkeitsauswertung in inneren des Brillen-Visualisierungs-Mittels 7, wenn das Bildsignal einfach verschwunden und dunkel geworden war. Dafür kann ein Lichtsensor 77 auf der Seite des Displays 71 integriert ausgebildet sein. Alle diese verschiedenen Erkennungsarten können bevorzugt parallel geschaltet jede für sich zum Aufklappen führen. Falls der Fahrer jedoch rückwärtssitzt, dann wird ein zweites System mit einem Flachbildschirm benötigt, das als duplizierendes System vorgesehen ist, damit er nach dem Aufklappen ein gültiges Fahrbild sieht. Wenn er aber vorwärts fahrend verwendet, nur um Lichtblendung und/oder Nachtsicht zu erhalten, dann würde er nach dem Aufklappen direkt durch die Fontscheibe sehen können.
Alternativ fehlt ein solches Doppelsystem und der Fahrer muss nur eine Notbremsung ausführen und zum Stehen kommen.
10 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren am Kopf getragenen Visualisierungsmittels 7. Es ist dieselbe Problemlösung wie die Vorhergehende, nur wird das Display 71 statt an einem Drehscharnier seitlich hoch verschoben, und dazu in Führungen gelagert. Der seitliche Knopf 76 kann maximal vergrößert werden, damit es einfach betätigt sein kann. Er ist bevorzugt an beiden Seiten auszuführen, damit der Fahrer diese Funktion mit linker oder rechter Hand auslösen kann.
11 zeigt eine Brillen-Visualisierungsvorrichtung 8 als eine Smarth-Glasses Bügelbrille 8 mit einer Kopfpositions-Erfassungseinheit 85.
In den Gläsern der Brille 8 mit Bügeln 83 sind direkt im Blickfeld je ein Bildchip 82 und 82' integriert oder draufmontierbar ausgebildet, auf welchen die Bilddaten von den außen am Fahrzeug fest eingebauten Kameras angezeigt werden. Es kann, wie es bei meisten Smarth-Glass Brillen der Fall ist, auch mit nur einem Bildchip 82 ausgekommen sein. Gewöhnliche Google-Brille hat diese Bilddarstellungen etwas nach oben aus dem Blickfeld versetzt, damit der Anwender direkt schauen kann und durch Glasflächen die Außenwelt wahrnehmen kann. Für unsere Anwendung ist es jedoch wichtig, genau im Blickfeld die wichtigste Bildinformation zu erhalten, da es um Verkehrssicherheit geht. Falls beide Augen mit je einem Bildchip versorgt sind, müssen diese miteinander fokussiert ausgerichtet sein, damit kein Schielen auftritt. Ebenso in Gegensatz zu Smartglass-Brille sind die beiden Displaychips mit einem opaken Hintergrund hinterlegt oder einem, der schaltbar von opak auf transparent ausgebildet ist.
Transparente Abschnitte der Gläser 84, 84' könnten auch einfach ausgespart bleiben und dienen dem direkten Durchblick, damit der Anwender so die Bedienelemente im Fahrzeug direkt wahrnehmen kann. Dazu schaut er unterhalb der Frontalbildabschnitte.
An dem Brillengestell ist erfindungsgemäß nach einer Ausgestaltung ein Positionssensor 81 angeordnet, dessen Raumposition von einer Sensoreinheit 85 detektiert wird. Er kann als eine elektromagnetische Vorrichtung ausgeführt sein, bei der die Raumposition des Brillenpositionssensors 81 in Bezug auf Fahrzeug feste Sensoreinheit direkt ohne Umweg über zwei oder einen Gyroskop erfasst wird. In anderer Ausgestaltung kann statt dessen in einer Positionssensor-Einheit am Kopf oder am Brillengestell eine gyroskopische Positionserfassungseinheit angewendet sein, die ein Gyroskop enthält, dessen Raumposition erfasst wird. In einem Cabrio wäre es eine einzige Lösung fast, da über dem Kopf kein Dach zur Befestigung der Sensoreinheit 85 vorhanden ist. Eine solche gyroskopische Einheit verlangt, vor der Fahrt oder einmalig eine Richtungskalibrierung in Bezug auf das Fahrzeug auszuführen. Dazu kann der Fahrer auf ein Kalibrierelement vor ihm direkt blicken und die Kalibrierung manuell oder per Stimmenkommando auslösen. Dann misst das System einen Korrekturwinkel zwischen der im Raum beibehaltenen Drehachse des Gyroskops und Fahrzeuglängsachse und speichert es. Alternativ kann das Gyroskop auf die Fahrzeugrichtung ausgerichtet werden und dieser Winkel so zu null gesetzt sein. Außerdem kann, oder in einigen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen auch muss, auch die Ausrichtung der Fahrzeuglängsachse in Himmelsrichtungen erfasst sein. Im einfachen bevorzugten Fall kommt das System aus, wenn es die Bilddaten einer oder aller Kameras in Bezug auf Karosserie kennt - diese bleiben in deren relativer Ausrichtung unverändert, wenn das Fahrzeug seine Ausrichtung ändert. Und die erfaste Kopfausrichtung wird dazu verwendet, aus allen Bilddaten ein nahtloses Panoramabild zu erstellen und den zur Blickrichtung zugeordneten Bildausschnitt im Display darzustellen.
Eine in der Brille 8 gewöhnlich integrierte Kamera kann ebenso erfindungsgemäß verwendet sein. Ihr Bild kann dazu benötigt sein, bei defektem Bildsignal Fahrzeug fester Kamera/s durch eine automatische Fehlererkennung oder manuell ausgelöst einfach nur das direkte Bild einzublenden, damit der Fahrer nicht plötzlich gar nichts sieht.
Im Notfall, wenn das Bildsignal von den Außenkamera/s oder in nachgeschalteter Elektronik gestört ist, kann eine Umschaltung auf Durchsichtigkeit erfolgen, damit der Anwender wenigstens direkt sehen kann. Wenn er dabei durch eine Glasscheibe nach außen sieht, dann ist er immer noch besser dran und kann eine Notbremsung einleiten. Wenn aber die Funktion durch innere Bildschirme gedoppelt ist, dann ist evtl. das Bild nicht gestört und er sieht sich normal fahrend und kann weiter fahren.
Die erfasste nähere Kopfposition kann dazu herangezogen sein, den Bildinhalt heranzuzoomen, wenn der Anwender beispielsweise seinen Kopf näher an ein ihm angezeigtes Objekt wie etwa eine Rückspiegelabbildung ranrückt und dabei auch die Blickrichtung stimmt. Das entspricht einem intuitiven, nativen Vorgehen, als würde er näher an den linken Außenspiegel ranrücken, um besser zu sehen. Nur wird es hier auch für den rechten „Spiegel“ und für Instrumententafel oder sogar für Blick nach außen in Blickrichtung genauso gut vergrößernd funktionieren können.
12 zeigt ein erfindungsgemäßes Visualisierungs-System 9 mit Flachbildschirmen 30, 32 und 32'.
Den Kern des Systems bildet eine Steuereinheit 91, in der die elektronischen Bilddaten aller Kameras 21, 22, 28, 28', 25, 25' und 26 erfasst und verarbeitet werden. Dazu ist am Besten ein leistungsfähiger Computer mit einem Grafikprozessor und einem Betriebssystem geeignet, in dem per Software eine Steuerung ausgeführt sein kann, und das Ergebnis als Bilddaten auf den Flachbildschirmen 30, 32 und 32' und eventuell weiteren Bildschirmen ausgegeben wird. Die Daten können in einem per Drahtverbindungen und/oder einer Funkverbindung übertragen sein. Dazu können beliebige bekannte oder neue Protokolle und Formate verwendet sein, sowie dazu benötigte nicht abgebildete Peripheriegeräte.
Es können auch alle Passagiere mit je einer individuellen Brillen-Visualisierungsvorrichtung ausgestattet sein und dieselbe Sicht wie der Fahrer benutzen, die auch abhängig von eigener Blickrichtung versorgt wird. Die Rechenleistung dazu kann wahlweise in der zentralen Steuereinheit angesiedelt sein, doch ebenso möglich ist es, sie in jeder Brillen-Visualisierungsvorrichtung lokal vorzusehen und dorthin allgemein alle Bilddaten bereit zustellen.
Eine Stromversorgung kann per Batterie in der Brille oder durch einen Drahtanschluss oder wählbar ausgeführt sein.
13 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrervisualisierungs-System 9 mit einer erfindungsgemäßen Smart-Glass Bügelbrille 8 als einem Visualisierungsmittel.
Es ist dasselbe Steuerungssystem 9 verwendbar, außer dass anstelle fest verbauter Flachbildschirme ein am Kopf getragenes Visualisierungsmittel 8 oder ein nach 6 als ein Halter mit Smartphone verwendet ist. Es kann in einer weiteren Ausgestaltung auch eine Kombination beider Systeme Verwendung finden. Beispielsweise Bildschirme für Passagiere und eine Brillen-Visualisierungsvorrichtung 8 oder 7 für den Fahrer. Ferner kann natürlich auch eine in der Hand gehaltene Vorrichtung wie ein Tablet, Laptop oder Smartphone zur Darstellung verwendet sein.
Im Falle, wenn der Passagier die Betrachtung der Außenumgebung beenden will, kann er ein am Kopf getragenes Gerät absetzen oder es nur intern auf eine andere Anwendung umschalten.
14 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels 7, das als ein Halter ausgebildet sein kann. Es ist auf die Lösung eines weiteren begleitenden Problems aller ähnlicher Vorrichtungen. Das natürliche Sehen eines Menschen beinhaltet ein „seitliches Sehen“ in einem breiten Blickfeld. Mit dieser Sehfähigkeit kann der Mensch zwar nicht scharf sehen, aber er nutzt es um bewegliche Objekte zu erfassen und eventuell auf sie seinen Blick zu richten. Dieses fehlt ganz, wenn nur der frontale Bildbereich abgebildet wird. Deswegen wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, je links und rechts ein kleines seitliches Display 711 und 711' in welches die Bilddaten eingeblendet werden, die in Bezug auf eine aktuelle Blickrichtung aus allen Bilddaten aller Kameras als seitlich ausgewählt werden können.
Die Person kann dann, wenn es etwas seitlich erahnt hat, den Blick in jene Richtung richten. Daraufhin wird ein aktualisierter Bildausschnitt gewählt und die Person blickt zentral auf das Objekt, während seitlich ihm neu ausgewählte seitliche Bildinhalte eingeblendet werden.
Erfindungsgemäß kann zusätzlich im seitlichen Display 711, 711' eine komprimierte Bildinformation, die einem Weitwinkel einer Optik entsprechen kann, bereitgestellt. Dann sieht er seitlich sogar mehr als in natura mit bloßen Augen vorher.
Die in Smarthaltervorrichtungen üblichen Linsen 75 und 75' sind gewöhnlich nach außen vorgewölbt, sodass die leuchtende Bildinformation von seitlichen Displays 711 und 711' in sie auch seitlich gelangen kann.
15 zeigt eine noch weitere Ausgestaltung eines Brillen-Visualisierungs-Mittels 7. Hier ist eine Lösung desselben vorherigen Problems mit dem seitlichen Sehen anders und einfacher ohne zusätzliche Displays gelöst.
Moderne Smartphone haben oft ein breitformatiges Display und in so einem reserviert man erfindungsgemäß die beiden Randbereiche 3021 und 3031 links und rechts für eine Abbildung der seitlichen Bilddaten nach vorher erklärtem Bildauswahlverfahren.
Die übrigen Bildabschnitte können nach vorher beschriebenen Ausgestaltungen den Seitenspiegeln 302, 303, einem Rückspiegel 304 und Totenwinkelalarm 306, 306' gewidmet bleiben. Und ein Cockpit-Abschnitt 3081 kann wie vorher vorhanden sein.
Wie schon in 4, 7 und 8 wird in einem vor Augen eng platzierten Smartphonedisplay eigentlich für jedes Auge ein komplettes Bild, also zwei identische Bilder dargestellt, weil es ein sehr kurzer Abstand ist. Die Linsen in 4 fokussieren jeweils ein Bild für jedes Auge und beide Bilder müssen dabei fokussieren. Deswegen sind die Darstellungen zu verdoppeln, wie es für die Brille nach 16 gilt.
16 zeigt noch eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Displayanzeige eines Brillen-Visualisierungs-Mittels 8, mit dem die vorherige Aufgabe mit einer Brillenvorrichtung gelöst ist. Sie kann natürlich ebenso zusätzliche seitliche Displays nutzen, jedoch ist es einfacher, ohne sie auszukommen. Dazu sind in beiden Teildisplays 82 und 82' je ein Außenbildbereich 821 und 821' reserviert. Die Breite kann dazu vergrößert sein. Wie vorher beschrieben, werden in diesen Randbereichen aktuell als seitlich zuordenbare Bildauswahlabschnitte eingeblendet. Ebenso kann diese Abbildung seitlich in Seitenabschnitten 821 und 821' in horizontaler Ebene komprimiert sein, um mehr Bildinhalte da für verschwommenes seitliches Sehvermögen abzubilden.
In Gegensatz zu bekannten (Google-)Smart-Glas-Brillen sind is zwei Displays 82, 82', die erfindungsgemäß direkt im Blickfeld positioniert, Blickfeld füllend und deren Darstellung ist nicht halb transparent, sondern mit einem opaken Hintergund für eine vollwertige Darstellung. Dadurch ist es eher in der Anzeigefunktion mit der im Halter gehaltenen Smartphohe-Vorrichtung vergleichbar. Für eine Nutzung direkt ohne Fahrzeug kann mindestens eine in oder an der Brille verbaute Kamera verwendet sein, auf die die Anzeige umgeschaltet sein kann. Eine Glasbeschichtung kann die beiden Displays verdecken, sodass diese Brille nicht auffallen wird. Ein Datenkanal zum Fahrzeug kann entweder per Kabel oder durch eine Funkverbindung angeboten sein.
Das erfindungsgemäße Brillen-Visualisierungs-Mittel 7 und 8 eignet sich für viele Aufgaben, so auch zur Steuerung einer Drohne oder Quadrupols, auf welchen mindestens eine Kamera angeordnet ist und ein Datennetz zur Bildübertragung und Steuersignalübertragung besteht. Es befreit die Hände des Operators allein für die Steuerelemente und er sieht das Geschehen wesentlich natürlicher als in einem Display vor dem Bauch.
17 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bildspeicher- und Displayzuordnung.
Die mindestens drei Datenfelder 3001, 3000 und 3002 sind jeweils als Bilddatenfelder in einem Speicher 3xy, bevorzugt dem Arbeitsspeicher eines Computers oder direkt in einem Grafikprozessor den mindestens drei Bilddatenquellen für eine linksseitige Quersichtkamera 27, eine Frontkamera 21 oder 22 und eine rechtsseitige Quersichtkamera 27' zugeordnet. Diese Bildfelder können auch auf mehrere Teilbilder unterteilt sein, wenn man mit mehreren Kameras eine höhere Auflösung oder einfach nur mehr Ausfallsicherheit anstrebt.
Die von den Kameras gelieferten Bilddaten umfassen gewollt ein größeres Bildfeld als im Display 301 zugleich darstellbar sind. Das betrifft besonders oben und unten, aber auch in Richtung links und rechts nach hinten. Es können weitere Bilddatenfelder auch noch die Sicht nach hinten und in die Ecken, nach unten und/oder nach oben erweitern, die von weiteren Kameras 23, 24, 25, 26 geliefert sein können. Dazu kann man links und rechts und oben und unten die Datenfelder erweitern, wobei diese Darstellung ohnehin abstrakt ist und im Speicher werden die Datenfelder anders mit einer Zuordnungsvorschrift adressiert sein können.
Die Bilddaten benachbarter Kameras können voneinander eine kleinen Abstand aufweisen, aber wesentlich vorteilhafter ist es, wenn sie einander etwas überlappen. Dann können sie an den Überlappungsabschnitten durch eine Bilderkennung zur Abdeckung gebracht werden und ein nahtloses Panoramabild bilden. Diese kann wie gesagt bis zu 360 Grad Rundumsicht erreichen, sodass der Fahrer sich sogar normal nach hinten umdrehen und eine Hintenansicht sehen kann.
Die Ränder 3001 und 30021 der Bilddatenfelder können im Bild völlig verschwinden oder es kann gerade an deren Position je eine virtuelle A-Säule 30010 und 30020 ins Bild permanent eingeblendet sein, damit der Fahrer eine Blickrichtungsorientierung erhält. Diese virtuellen A-Säulen können sehr dünn oder halbtransparent dargestellt sein und nehmen die Sicht gar nicht mehr. Das ist gewiss sicherer und komfortabler für den Fahrer. Die physischen A-Säulen können dann sehr viel stabiler oder durchgehende Verblendung hergeben.
Alle Bilddaten können in ein einem virtuellen kartesischen Koordinatensystem XY angeordnet sein, wo jedem Kamerachippixel eine Adresse und ein Farbwert und eventuell ein Helligkeitswert entsprechen.
Aus der erfindungsgemäß aktuell ermittelten relativen Blickrichtung wird ein Blickpunkt in das gedachte Panoramabild zugeordnet. Diesen Blickpunkt zeichnet ein zweites virtuelles Koordinatensystem X'Y' in dem Panoramabild mit den XY-Daten.
Um diesen Blickpunkt X'Y' legt eine Programmvorschrift oder eine Befehlsanweisungssequenz ein dem Display 301 entsprechendes Datenfeld in jeder Richtung links, rechts, oben und unten und ermittelt die Bilddaten, die innerhalb der Grenzen des virtuellen Displayfensters 301 zu liegen kommen und schreibt sie in einen Datenpuffer, von wo sie auf dem Display des Brillen-Visualisierungs-Mittels 7, 71, 8 ausgegeben und dem Fahrer präsentiert werden. Dieser Prozess erfolgt permanent mit einer ausreichenden Bildfrequenz, sodass die ebenso permanent eintreffenden Bilddaten von den Kameras in Echtzeit betrachtet sein können. Die Leistungsfähigkeit aller beteiligten Bilddatenkomponenten und des Datenkanals muss Mindestanforderungen genügen, sodass die Bilddaten ohne einer wahrnehmbaren Verzögerung und ohne Störungen dem Fahrer angeboten sein können.
Es sind weitere Bildfelder zu sehen, die wir vorher erklärt haben. So können die Außenspiegelfelder 302 und 303 und ein Innenrückspiegelfeld 304 in einer Option immer mit dem Bildausschnitt 301 mit wandern und immer dem Fahrer angeboten sein. Es kann jedoch von Vorteil sein, diese Felder stattdessen sozusagen fahrzeugfest zu belassen und sie dann fest an den Positionen 302' und 303' der Frontalansicht 3000 anzuzeigen. Dadurch erhält der fahrer eine Orientierungshilfe, die ihn an die native Nutzung im Auto erinnert und vertraut ist. Dann sieht er die Rückspiegelansichten nur wenn seine Blickrichtung entsprechenden Rückspiegelbereich erfasst.
Die Kameras sind heute sehr kompakt uns leistungsfähig und können eine Weitwinkeloptik verwenden. Eventuelle Bildverzerrungen können dann prozessrechnerisch kompensiert sein, sodass der Fahrer ein natürlich wirkendes Bild erhält. Am stehenden Fahrzeug kann auch eine Zoomfunktion angeboten sein. Und natürlich kann das Bild aufgezeichnet werden, um als eine Dashkamera zu dienen. Ein Speicher dazu kann im Fahrzeug und/oder im Brillen-Visualisierungs-Mittel 7, 71, 8 vorgesehen sein.
Wenn die Bilddatenübertragung zu viel Aufwand verursacht, kann die aktuelle Blickrichtung dazu genutzt sein, eine Bildvorverarbeitung im Fahrzeug vorzunehmen und an das Brillen-Visualisierungs-Mittel 7, 71, 8 reduzierte Datensätze oder sogar nur die fertig ausgewählte Blickrichtungs-Ansicht 301 zu liefern und die Bilddaten der Rückspiegelkameras. Dazu muss die aktuelle ermittelte Blickrichtung als ein Wert erfasst und zum Fahrzeug 1 in ein fahrzeugfestes Computer übermittelt werden.
Das Verfahren hat einwenig Vereinfachung, wenn der Fahrer an einem Fernplatz steuert, weil dann sein Sitz im Raum fest verbleibt, während bei einem Fahrer im Fahrzeug diese Sitzrichtung ständig wechselt und mit der Blickrichtung verrechnet werden muss.
Wie in 7 beschrieben, kann noch ein Interier-Bilddatenfeld unterhalb des Bildfeldes 3000 abgebildet und durch relative Blickrichtung auswählbar sein. Seine Bilddaten kann eine Kamera im Fahrzeuginnern oder der Fernkontrollekabine liefern oder eine an dem Brillen-Visualisierungs-Mittel 7, 71, 8 angeordnete nach außen gerichtete Kamera. Das wird dem Fahrer die Sicht auf die Bedienelemente bereitstellen, wenn er etwas den Blick senkt.
Das Displayblickfeld soll möglichst einem natürlichen Sehfeld entsprechen, sodass durch seitliches Sehen der Fahrer wie gewohnt zwar unscharf, aber etwas mitkriegen kann. Damit wird ein Tunnelblick vermieden.
Alternativ können Bedienelemente virtuell im Displaybild als Konturen oder 3D-Objeket aufgelagert abgebildet und Handbewegungen elektromagnetisch erfasst und ebenso virtuell im Display dargestellt sein, wie es heute bereits Anwendung findet. Der Anwender sieht dann das Verkehrsbild und auf ihm virtuelle Bedienelemente und seine virtuell dargestellten Hände. Die Auslösung kann entweder durch eine Wischbewegung in der Luft oder durch einen wirklichen Kontakt zu wirklichen Bedienelement geschehene, die der Anwender fühlt und schaltet und der Schalzustand ebenso optisch dargestellt wird. Die relative Blickrichtung kann dabei helfen, diese virtuellen Bedienelemente nur dann ins Bild einzublenden, wenn der Blick auf sie gesenkt wird. Und eine Vielzahl von Bedienfunktionen kann auch per einer Spracheingabe gesteuert sein.
Der Anwender kann somit sozusagen durch die Wände seines Fahrzeugs rundum sehen, wenn er beispielsweise in einem Panzerfahrzeug als Fahrer oder anderer Mannschaftsteilnehmer sitzt. Es können mehrere Anwender parallel die Bilddaten derselben Kameras nutzen und eine individuelle Blickrichtungs-Ansicht betrachten. Die Außenkameras können von außen angebracht sein und per Kabel angeschlossen sein, die man durch Panzerung durch oder auf ihr verlegt.
Der ausgewählte Bildausschnitt 301 wird jedem Auge in einer eigenen Abbildung angeboten, in zwei Mikrodisplays 82, 82' oder sie ersetzenden Spiegelvorrichtungen des Standes der Technik. Oder auf einem Display eines Smartphones im Kopfhalter in zwei Teilabschnitten des Displays wiederholt. Eine Lösung mit nur einer Augenabbildung und zweitem Auge direkt transparent sehend ist in speziellen Anwendungen auch denkbar, jedoch vermutlich sehr problematisch. Die Bilder sind für beide Augen identisch und fokussiert. Sie können zwecks Stereoeffektsehens aus zwei maximal beabstandeten Frontalkameras stammen, dann wäre das frontale Datenfeld 3000 verdoppelt und getrennt auswählbar zu machen.

Claims

Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8), zum Tragen am Kopf einer Person, aufweisend eine flache oder gebogene grafische Bildoberfläche (301) und eine prozessorgesteuerte Bildverarbeitung (B1) und mindestens ein Display (301, 71, 82, 82') zur grafischen Darstellung erstellter Bilddaten, mit oder ohne einer integrierten Kamera, und Mittel vorgesehen sind, die Blickrichtung der Person zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass - die Bilddaten mindestens einer außerhalb des Brillen-Visualisierungs-Mittels (7, 71, 8) fest an einem Transportmittel (1) angeordneten Frontkamera (21, 22), einer linksseitigen Querkamera (28), einer rechtsseitigen Querkamera (28'), einer linksseitigen rückwärtsgerichteten Kamera (27) und einer rechtsseitigen rückwärtsgerichteten Kamera (27") in der Bildverarbeitung (B1) oder einer fahrzeugfesten Bildvorverarbeitung (B2) einer Ausschnittwahl (301) in der Größe des Displays (301, 82, 82') unterzogen sein können, - und über ein geeignetes Datenübertragungskanal vor oder nach einer fahrzeugfesten Bildverarbeitung in die Bildverarbeitung übertragen werden und auf dem Display (71, 301, 82, 82') darstellbar bereitgestellt sein können, - - und ein Mittel vorgesehen ist, die ermittelte Blickrichtung auf die Ausrichtung des Transportmittels in Bezug zu bringen, derart, dass bei Geradeausblick des Fahrers eine Geradeausrichtung des Transportmittels zueinander zugeordnet sind, und eine aktuelle beliebige relative Blickrichtung den Bildausschnitt (301) aus allen Bilddaten (3000, 3001, 3002) festlegen kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Ermittlung der relativen Blickrichtung und dadurch zur Auswahl des aktuellen Bildausschnitts (301) aus Bilddaten aller Kameras durch eines der nicht vollständig aufgezählten Systemmittel ausgebildet sein können: A) - ein Kalibrierungsmittel vorgesehen sein kann, das eine Datenkopplung des Brillen-Visualisierungs-Mittels (71, 8) mit den empfangenen Bilddaten aller externer Bilderfassungsmittel (21 bis 28) ausführen kann, wenn die Person auf einem unveränderlich im Raum feststehenden Sitz fern vom Transportmittel sitzt und bevorzugt zwecks Reset geradeaus blickt, wobei ein Winkelwert zwischen der Sitzausrichtung gleich der Geradeaus-Blickrichtung und aktueller Gyroskopausrichtung des Brillen-Visualisierungs-Mittels (7, 71, 8) ermittelbar und speicherbar vorgesehen ist, und wobei die so ermittelte Reset-Blickrichtung zumindest in einer horizontalen Ebene, bevorzugter auch in einer vertikalen Ebene erfasst sein kann; - dann dieser gespeicherte Kalibrierungswert für eine Zuordnung der empfangenen Bilddaten aus frontalem in Bewegungsrichtung Bilderfassungsmittel (21, 22) und entsprechend links und rechts und nach hinten von dieser frontaler Richtung aufgenommene Bilddaten (27, 27', 28, 28', 24, 26) erfolgen kann; - oder wenn der Sitz (41) im Transportmittel (1) steht und mit ihm seine Richtung ändert, die Ausrichtung des Sitzes (41) mit den Bilderfassungsmitteln im Raum ständig und permanent aktualisierbar ausgebildet ist, und als eine Reset-Blickrichtung verwendet sein kann, sodass nur eine bereinigte Kopfdrehung durch Person zur Auswahl des Bildausschnitts (301) herangezogen wird, und eine Bewegung der Person zusammen mit dem Sitz und Transportmittel kompensierend aus den Richtungsdaten herausgerechnet sein kann;oder B) eine absolute Raum-Ausrichtung des Transportmittels (1) erfasst per einer Sensorvorrichtung (wie beispielsweise einem Gyroskop) und der Brillen-Visualisierungsvorrichtung (7, 71, 8) per einer Sensorvorrichtung (wie beispielsweise einem eigenen Gyroskop) im Raum jeweils unabhängig erfasst und/oder ermittelt werden kann, und daraus ein relativer Bezug beider erfasster Ausrichtungen aufeinander vorgenommen sein kann, sodass eine relative Blickrichtung in Bezug auf die fahrzeugfest verbauten Bilderfassungsmittel (21 bis 28) oder den Sitz, , ermittelbar ist, oder C) es kann statt dessen eine zweiteilige Raumpositions-Vorrichtung im Transportmittel (1) und dem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 8) vorgesehen sein, die eine aktuelle relative Blickrichtung direkt ermitteln kann, und ein Bildausschnitt (301) entsprechend der ermittelten Fahrzeug bezogenen relativen Blickrichtung aus allen Bilddaten aller Kameras in der Bildverarbeitung ausgewählt sein kann, der einen Blick nach links, rechts, gerade, nach hinten oder beliebig genau gerichtet abbilden kann, oder D) ein Bildausschnitt (301) in einer fahrzeugfesten Bildvorverarbeitung aus Bilddaten aller Kameras anhand einer aktuellen ermittelten Blickrichtung vorgenommen sein kann, und nur die ausgewählten Bilddaten zur Brillen-Visualisierungsvorrichtung (7, 71, 8) übertragbar bereit gestellt sein können, um dadurch den Datentransfer zu reduzieren, E) und optional ein zusätzliches Neigungs-Niveau-Sensor vorgesehen sein kann, oder die gleichen gyroskopisch ermittelten Werte verwendet sein können, um die Kopfneigung auch zu erfassen und zur Auswahl des Bildausschnitts (301) zusätzlich vertikal in Blickhöhe zu nutzen.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltsignal des Rückwärtsgangs des Fahrzeugs (1) über den Datenübertragungskanal empfangbar ist und dazu verwendet sein kann, den Bildausschnitt (301) auf eine rückwärtige Kamera (24, 25, 26) umzuschalten oder dafür einen zentralen Rückspiegelabschnitt (304) nur zu vergrößern, wobei auch die hinteren seitlichen Kameras (25, 25') bei Kopfdrehung auswählbar ausgeführt sein können.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) mit mindestens einem Display (301, 82, 82') vor den Augen als eine Smart-Glasses-Brille (8) oder als ein Smartphone (71) in einem Kopfhalter (7) oder integriert in einem Helm ausgebildet sein kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die grafische Bildoberfläche (71) als eine Display-Einheit aufklappbar oder verschiebbar auf einem Halter (7, 81) ausgebildet ist, sodass die Person nach dem Aufklappen oder aus dem Blickfeld Schieben direkt ungehindert blicken kann, oder das Bild transparent schaltbar ausgebildet ist, sodass die Person dann direkt ungehindert blicken kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein unterer Bildbereich (308) des Displays (301) das elektronisch erfasste Bild einer auf einer Brillen-Visualisierungsvorrichtung (71) angeordneter und in Blickrichtung ausgerichteter und mitbewegter, fest verbauten oder an der Brille angeordneter InnenKamera abbildet, sodass der Fahrzeug-Führer die Bedienelemente ebenso wie das Außenbild mit seinen Augen in Echtzeit zugleich übereinander erfassen kann, um sie zu bedienen, oder unterhalb des Displays (308) ein Cockpit-Abschnitt (3081, 84, 84') als ein verglastes oder unverglastes Fenster (3081) ausgebildet sein kann, sodass der Fahrzeug-Führer die Bedienelemente und seine Hände direkt ohne einer Kamera sehen und bedienen kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Display (301, 71, 82, 82') seitliche Rückspiegel-Abschnitte (302, 303) als Bild in Bild angebildet sein können, deren Bilddaten von rückwärts zur Fahrtrichtung ausgerichteten oder ausrichtbaren linker und rechter Rückspiegel-Kameras (23 bis 27, 27') geliefert sein können, wobei sie wählbar oder fest vorgegeben permanent und unabhängig von der Auswahl eines Bildausschnitts angezeigt sein können, oder nur dann, wenn die Blickrichtung eines oder beide erfasst.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfnäherungs-Sensor (85) im Fahrzeug (1) oder in dem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) oder zweiteilig in beiden vorgesehen ist, mit dem die Kopfposition in Bezug auf einen Kontrollpunkt im Fahrzeug oder am Körper des Fahrers ermittelbar ist, um ein Steuersignal daraus zu gewinnen, der dazu verwendbar ist, eine Zoomfunktion auszulösen, um einen durch eine ermittelte Blickrichtung ausgewählten Bildabschnitt (302, 303, 304, 301), insbesondere seitliche Rückspiegel-Abschnitte (302, 303), digital oder optisch zu vergrößern, wenn der Fahrer seinen Kopf näher an den für ihn virtuell dargestellten Bildabschnitt (302, 303, 304, 301) ranrückt.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem der dem Fahrzeugfahrer präsentierten Displays (30, 31, 31', 300, 300', 301, 71, 82, 82'), seitlich links und rechts je ein optisches Anzeige-Signal (306, 306') aktivierbar oder einblendbar vorgesehen ist, der von einem Totenwinkelerfassungs-System geliefert sein kann, um eine Gefahr im toten Winkel anzuzeigen.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Display (301, 82,82') mit prozessorgrafischen Mitteln als eine überlagerte oder halbtransparent überlagerte Anzeige als Abbildung einer Instrumententafel mit einer Geschwindigkeitsanzeige und/oder Cruise-Vorgabenanzeige und/oder Ganganzeige und/oder und/oder km-Zähler, Distanzkontrolle, Motordrehzahl und/oder Navigationshinweise und/oder erkannte Gefahren und/oder Multimediameldungen (wie Telefon, SMS, Radio-Audio) als eine aufgelagerte Projektion oder als ein halbtransparentes Bild in Bild mit dafür vorgesehenen Mitteln abgebildet sein können, wobei diese Anzeige abhängig oder bevorzugt wählbar unabhängig von Blickrichtung vorgesehen sein kann, wobei angezeigte Symbole bevorzugt mit transparentem Hintergrund versehen sein können, damit sie weniger Sicht nehmen.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zu den Augen gewandten Seite des Brillen-Visualisierungs-Mittels (7, 71, 8) eine Kamera, bevorzugt eine vorhandene Kamera, anbeordnet oder integriert vorgehen ist, deren Bilddaten zu einer „Eye Tracker“-Funktionalität eines Sekundenschlaf-Alarmsystems nutzbar sind, und ein Alarm durch Tonsignaloder Ansprache, und/oder durch Helligkeitsimpulse den Fahrer warnen oder wecken kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten mindestens einer frontal vorwärts ausgerichteten Kamera (21, 22) direkt ohne einer Seiteninvertierung, unabhängig von einer rückwärtigen oder vorwärtswertigen Sitzausrichtung, wenn durch eine Blickrichtung ausgewählt, abgebildet sein können, und/oder, wenn durch Blickrichtung eine seitliche Ansicht ausgewählt ist, dann das angezeigte Bild einer zu dieser Blickrichtung zugeordneten Kamera/s in Bezug auf die Vorwärts - Bewegungsrichtung ausgewählt sein kann.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrzeug mindestens ein Joystick für eine manuelle Bedienung per Hand vorgesehen ist, mit dem eine Gangschaltungswahl und/oder Multimediabedienung und/oder Navigationsbedienung gesteuert sein können, und die Schaltzustände per einem Signal über einen Datenkanal, bevorzugt denselben, in die prozessorgesteuerte Bildverarbeitung des Brillen-Visualisierungs-Mittels (7, 71, 8) übertragbar sind, um dort auf dem Display als eine Information für den Fahrer angezeigt zu sein, bevorzugt mitsamt einer virtuellen Hand oder einem Fingersymbol, oder für diese Anzeige ein zusätzliches Display im Fahrzeug in einer Instrumententafel unterhalb einer normalen Frontscheibe oder im Mittelteil eines Lenkrades vorgesehen sein kann, und/oder eine im Fahrzeug fest angeordnete Schalttafel in Handweite mit einer Touchsensorfläche vorgesehen sein kann, die eine Fingerberührung und Bewegung erfassen kann, wobei im Display die Position eines beweglichen Kursors als ein Symbol dargestellt sein kann und zur Befehlsausführung eine Wischbewegung und/oder auch ein Finger-Anschlag erfasst sein kann, sodass der Anwender im Display die Kursorbewegung sehen und eine dort angebotene Funktion auswählen und ausführen kann, und/oder ein Gestik-Erfassungsmittel vorgesehen ist/sind, um die Finger und/oder Handbewegungen des Anwenders zur Menübedienung im Display (301, 82, 82') verwenden zu können.
Steuerungssystem zum Steuern eines Transportmittels (1) mit einem Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um das seitliche Sehen der Person zu bedienen, Mittel vorgesehen sind, aktuell als seitlich auswählbare Bilddaten in einem links und rechts außen vorgesehenen Bildfeld einzublenden, wobei die beiden seitlichen Bildfelder durch eine der unvollständig aufgezählten Mittel ausgebildet sein können: - auf dem Display (301, 71, 82, 82') sind dazu seitliche Randbildabschnitte (3021, 3031, 821, 821') als Bildfelder vorgesehen, oder - es sind dazu zusätzliche seitlich angeordnete kleine Displays (711, 711') als Bildfelder vorgesehen.
Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) für das Steuerungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend mindestens ein Display und eine prozessorgesteuerte Bildverarbeitung, und ein Datenkanal zum Datenaustausch mit einem externen fahrzeugfesten Netzwerk, dadurch gekennzeichnet, dass Programmmittel vorgesehen sind, Bilddaten einer Vielzahl von externen fahrzeugfesten Kameras (21-28) zu empfangen, eine relative Blickrichtung in Bezug auf einen Sitz des Fahrers zu ermitteln und durch diese relative Blickrichtung einen Bildausschnitt (301) aus allen Bilddaten in Blickrichtung auszuwählen und auf dem mindestens einen Display für jedes Auge anzuzeigen.
Fernsteuerungs-Fahrerkabine zum Steuern eines Transportfahrzeugs (1) aus der Ferne über ein Datennetz, aufweisend einen Datenübertragungskanal zu einem Transportfahrzeug (1) mit elektromechanischen Fernsteuerelementen, aufweisend alle Fahrer-Bedienelemente (51, 52, 53) zum Steuern, (wie Lenkrad, Pedale, Blinker, Scheinwerferschalter, Gangschaltung, Alarm, Motoranzeigen für Temperatur, Öldruck, Diagnoseanzeigen) dadurch gekennzeichnet, dass die Bilddaten mindestens eines oder mehrerer Bilderfassungsmittel (21 bis 28) vom Transportfahrzeug (1) zur Fernsteuerungs-Fahrerkabine, und in ein Brillen-Visualisierungs-Mittel (7, 71, 8) nach einem vorhergehenden Anspruch übertragbar sind, - Steuer- und Zustandssignale der Bedienelemente hin und her übertragbar sind, - optional auch eine Erfassung der Neigung des Transportfahrzeugs (1) und/oder der Unebenheiten des Straßenbelags vorgesehen ist; und dazu eine elektromechanisch steuerbare Neigungsvorrichtung für die Fernsteuerungs-Fahrerkabine vorgesehen sein kann, um dem Fahrer die realen Straßenunebenheiten in Echtzeit zu übermitteln, sodass er sicherer und angepasster steuern kann; - als ein Visualisierungsmittel ein Brillen-Visualisierungs-Mittel (71, 8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, oder - um den Fahrer fest angeordnete Flachbildschirme (30, 31, 31') vorgesehen sind, die den entsprechenden Bilddatenquellen zugeordnet sind.