WO2013113347A1 - Anzeigevorrichtung für ein fahrzeug mit kompensation der eigenbewegung des fahrzeugs - Google Patents

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WO2013113347A1
WO2013113347A1 PCT/EP2012/005131 EP2012005131W WO2013113347A1 WO 2013113347 A1 WO2013113347 A1 WO 2013113347A1 EP 2012005131 W EP2012005131 W EP 2012005131W WO 2013113347 A1 WO2013113347 A1 WO 2013113347A1
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PCT/EP2012/005131
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Christian MAIHÖFER
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Daimler Ag
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    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/14—Means for informing the driver, warning the driver or prompting a driver intervention
    • B60W2050/146—Display means

Definitions

  • the invention relates to a display device for a vehicle which comprises an imager, wherein the imager is designed to present at least one image information on a surface arranged in a vehicle.
  • the display device further comprises a compensation device, by means of which, depending on a proper movement of the vehicle, the at least one image information
  • the invention relates to a method for operating such a display device.
  • DE 10 2009 045 169 A1 describes a display device for a vehicle with an imager for generating an image and with imaging optics for
  • a camera Projecting the image on a windshield of the vehicle.
  • a camera detects a head position or a viewing direction of a driver.
  • the position of image objects such as directional arrows is changed such that the image objects appear contact-analogous to real objects in the field of vision of the driver.
  • the windshield moves with.
  • a compensation device changes the position of the image objects such that the proper motion of the vehicle is compensated.
  • Head-up displays by means of which which which graphical information for the navigation of a vehicle are displayed, are also known from the prior art.
  • Image information displayed on a surface such as a vehicle's window or on a screen or display is also referred to as Augmented Reality.
  • Augmented Reality are pictures or videos with a
  • Object of the present invention is therefore to provide a display device of the type mentioned above and a method which or in a particularly simple manner allows the greatest possible compensation of the intrinsic movement.
  • the compensation device is coupled to a detection device, by means of which at least one existing in the environment of the vehicle givenness can be determined, whereby the natural motion of the vehicle is effected by the givens.
  • the compensation device is designed to be responsive to a signal of the detection device, the at least one
  • the determination device thus makes it possible, in the manner of a route forecast, to take account of conditions in the surroundings of the vehicle which allow the movement of the vehicle to be expected when the vehicle reaches the condition.
  • Such conditions may be bumps or potholes or about stop lines, where usually a braking movement of the vehicle as
  • Self-motion causes it to pitch. For example, a
  • the detection device makes it possible, for example, to already detect the road surface condition before the vehicle reaches a point at which the vehicle's own motion is likely to occur. Then this will be reacts in time with the change of the image information and thus the compensation of the own movement.
  • the altered or corrected image information is thus displayed on the surface, without this representation being affected by the proper motion of the vehicle.
  • An unwanted movement such as a hopping of the image information is thus easily and safely avoided.
  • a particularly extensive compensation of the intrinsic movement of the vehicle can be achieved in a particularly simple manner.
  • the image information can be uniquely assigned to its purpose, the image information is particularly useful for a user of the display device, that is to say for a viewer of the surface. This makes the operation of the
  • the image information that is to say elements which provide augmented reality
  • this facilitates the operation of the vehicle. Also, incorrect operation during operation of the vehicle can be particularly well avoided.
  • the detection device is designed as a detector, by means of which the at least one condition can be determined by image analysis.
  • the detector may image the road condition, or the presence of stop signs or red lights, at which a vehicle stop is expected.
  • the detector is additionally or alternatively designed to determine the at least one situation in the surroundings of the vehicle by evaluating waves transmitted on the vehicle side.
  • radar systems, laser systems or devices can be used, which use electromagnetic waves from the infrared range, or it may be provided the use of ultrasonic sensors.
  • the detection device is designed as a receiver, by means of which emitted by another vehicle
  • Information regarding the at least one condition can be detected.
  • a preceding vehicle which, for example, drives over a bump and thereby performs a self-movement, can detect the presence of this bump following or behind communicate with the oncoming vehicle.
  • the vehicle having the display device can take into account the presence of the bump before it reaches it.
  • the determination device can also be designed as an interrogation device, by means of which a database can be queried, in which the data values indicating at least one condition are stored.
  • a database can be in the form of a generally accessible data infrastructure cloud, in which the conditions in the form of highly accurate entries in the database are available.
  • Such a database also has the advantage that it can be used regardless of whether the
  • Such a database may be external to the vehicle or present in the vehicle.
  • the data values can be stored in the database as a function of a proper movement of the vehicle caused by the at least one situation.
  • a control unit of the vehicle a data value indicating a bump, store in the on-board database when the vehicle for the first time when crossing the bump the
  • Storing the data value leads in the vehicle's own database, this may have been detected in particular by means of a sensor of the vehicle.
  • the arranged in the vehicle surface may be formed as a disc of the vehicle.
  • the image generator projects the at least one image information onto the pane as a projection surface.
  • Image information is thus displayed by means of a head-up display in the real environment. If the self-motion of the vehicle is compensated upon reaching the givenness, pitching or rolling movements of the vehicle do not lead to the observer disturbing effects on the representation of the image information.
  • the surface may also be formed as a display or screen, on which a captured with a camera image and displayed by the Image information is superimposed.
  • the display moves with the vehicle when it makes a movement about its transverse axis or longitudinal axis, thus compensating for the pitch and / or roll of the vehicle.
  • the compensating device can be designed to displace the at least one image information in a vertical direction and / or in a transverse direction of the surface in order to compensate the intrinsic movement of the vehicle. This allows for particularly good pitching and / or yawing movements of the vehicle
  • the image information is at least partially enlarged and / or reduced in order to compensate for the intrinsic motion of the vehicle, a reduction of the perceptibility of a movement of the image information can be achieved in a particularly simple manner.
  • the compensation device can also be designed to hide the image information for compensating the intrinsic movement of the vehicle. In that case, it is certainly avoided that by presenting the image information to a vehicle user a potentially misinterpretable or hard to uniquely assignable information is delivered.
  • the image information can in particular be designed as elements which facilitate the navigation of the vehicle. Then, namely, the image information in a particularly obvious way supports a driver during operation of the vehicle.
  • an arrow may indicate that the vehicle should turn at a certain point in the environment. If such an arrow also moves due to the vehicle's own motion, ie the proper motion of the vehicle is not compensated for, this can make it more difficult to clearly assign the arrow to the actual turn-off point. This may result in the driver slowing down the drive and obstructing traffic, or the driver turning in the wrong place. This is avoided by the display device described herein.
  • the image information which facilitates the navigation of the vehicle, however, can also be designed as a line, for example as a driving line or road boundary, thus facilitating safe navigation of the vehicle.
  • a line for example as a driving line or road boundary
  • Compensation device adapted to change the at least one image information in response to a signal of the detection device, which indicates a geographical position of the at least one givenness. Then, the image information can be changed as desired in a particularly precise manner when the vehicle is achieved with the given condition.
  • the compensation device can also be designed to change the at least one image information in dependence on a signal of the determination device, which indicates a probable period of time until the at least one condition with the vehicle is reached. This is particularly easy to carry out if a reasonably constant driving speed of the vehicle is present. In addition, such a time-controlled change of the image information can be implemented with a particularly low technical expenditure.
  • the compensation device is designed to, when changing the at least one image information to a caused by the intrinsic motion of the vehicle change the perspective
  • At least image information is displayed on a surface arranged in a vehicle by means of an imager.
  • a compensation device which at least largely compensates for a proper movement of the
  • Vehicle is formed, the at least one image information is changed depending on the intrinsic motion of the vehicle. This determines a
  • Determining device at least one existing in the environment of the vehicle givens, by which the proper motion of the vehicle can be effected.
  • the compensation device is transmitted by the detection device, a signal, and the compensation device changed in response to the signal of the detection device out at least one image information when the vehicle reaches the at least one condition. In this way, it is possible to respond in good time to the circumstance present in the surroundings of the vehicle, and the image information can be displayed relative to the moving vehicle in a stationary position on the surface.
  • FIG. 2 schematically shows a method sequence in which when fading in.
  • Fig. 1 shows a vehicle environment 10 as it is through a windshield of a vehicle in the field of view of a driver (not shown) of the vehicle.
  • vehicle environment 10 is shown as an example of an artificially generated image information a turn arrow 12. This is done by an imager of a head-up display or the like display device of the vehicle projects the turn arrow 12 on the windshield of the vehicle.
  • Turning arrow 12 indicates that a turn is to be made at an intersection 14, and is shown by way of example for image information that facilitates navigation of the vehicle.
  • image information which are projected, for example by means of insertion in the vehicle environment 10, are also referred to as Augmented Reality.
  • the turn-off arrow 12 is left at the same position as in the image section of the projection surface shown in FIG. 1, then it would move along with the projection surface. The turn-off arrow 12 would then no longer be at the height of the intersection 14, and the driver would have difficulty in assigning the turn-off arrow 12 clearly to the desired turn-off point.
  • Determination device used, which provides information about anticipated proper movements of the vehicle via a route forecast.
  • the deceleration of the vehicle at a stop line 16 in front of a red traffic light 18 in the vehicle environment 10 may result in reaching the vehicle
  • Stop line 16 the vehicle makes a pitching motion.
  • the determination device now detects the presence of the stop line 16 and / or the red traffic light 18 before the vehicle actually reaches the stop line 16. In this way, it is possible to respond in good time to the pitching motion of the vehicle that occurs when the stop line 16 is reached, and it is possible to compensate the pitching movement in real time.
  • Display device is carried out in response to a signal of the detection device, the turn-off arrow 12 is always displayed at the height of the intersection 14. Its absolute position relative to the vehicle environment 10 thus remains unchanged, even if the vehicle and with it the windshield moves, on which the turn arrow 12 is projected. This causes the
  • Turning arrow 12 clearly the turn-off, namely the junction 14 can be assigned.
  • the augmented reality in the form of the turn-off arrow 12 is particularly well maintained despite the pitching of the vehicle.
  • the presence of the stop line 16 in the vehicle environment 10 can be determined by the detection means in different ways.
  • a camera can detect the vehicle surroundings 10 and determine the stop line 16 and the traffic light 18 on the basis of an image analysis.
  • the determination of bumps or Potholes also have the use of a laser system or the like electromagnetic waves using detector as appropriate
  • the determination device is designed as a receiver, which can detect the information emitted by another vehicle concerning the bump or the like in the vehicle environment 10.
  • Highly accurate database containing data values indicating the geographical position of the circumstances. Additionally or alternatively, the database can be located locally in the
  • Vehicle be present.
  • corresponding entries can then be deposited as soon as the vehicle passes over a bump or a pothole at a certain geographical position or comes to a halt on a stop line 16, and this leads to a proper movement of the vehicle.
  • the vehicle thus builds a highly accurate database that is increasingly suitable for driving distances covered by this vehicle.
  • Fig. 2 illustrates a method for compensating a self-motion of
  • a generation 20 of artificial image information such as the turn-off arrow 12, which is the real image - in the present case that of the driver visible
  • Vehicle environment 10 - should be superimposed.
  • the determination device determines that in the
  • the corrected, ie altered artificial image information in this case the turning arrow 12, projected onto the windshield of the vehicle and so displayed in the vehicle environment 10 at the desired, correct position.
  • the route forecast is used to calculate the pitching motion of the vehicle in advance and thus the artificially generated image information
  • the position of the artificial image information in the form of the turn-off arrow 12 is correspondingly adapted to any pitching movements of the vehicle in order to ensure a superimposed overlap of the projection with the real image.
  • the operation of the vehicle is facilitated because, for example, a wrong turn of the vehicle can be avoided.
  • the display does not take place by means of a head-up display but the turn-off arrow 12 is to be reproduced on a display, for example the central display of the vehicle, then the artificially generated, corrected image information, in this case the turn-off arrow 12, becomes on the display mixed real image.
  • the display device is particularly useful in the field of vehicle applications, e.g. As the navigation, telephone, audio and video sources, as well as their communication technology connection and their use for others

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Bildgeber zum Darstellen wenigstens einer Bildinformation (12) auf einer in einem Fahrzeug angeordneten Oberfläche. Mittels einer zum zumindest weitgehenden Kompensieren einer Eigenbewegung des Fahrzeugs ausgebildeten Kompensationseinrichtung ist in Abhängigkeit von der Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation (12) veränderbar. Die Kompensationseinrichtung ist hierfür mit einer Ermittlungseinrichtung gekoppelt, mittels welcher zumindest eine in der Umgebung (10) des Fahrzeugs vorhandene Gegebenheit (16, 18) ermittelbar ist, durch welche die Eigenbewegung des Fahrzeugs bewirkbar ist. Hierbei ist die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt, auf ein Signal der Ermittlungseinrichtung hin die wenigstens eine Bildinformation (12) zu verändern. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anzeigevorrichtung.

Description

ANZEIGEVORRICHTUNG FÜR EIN FAHRZEUG M IT KOMPENSATION DER
EIGENBEWEGUNG DES FAHRZEUGS
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug welche einen Bildgeber umfasst, wobei der Bildgeber zum Darstellen wenigstens einer Bildinformation auf einer in einem Fahrzeug angeordneten Oberfläche ausgebildet ist. Die Anzeigevorrichtung umfasst des Weiteren eine Kompensationseinrichtung, mittels welcher in Abhängigkeit von einer Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation
veränderbar und so die Eigenbewegung des Fahrzeugs zumindest weitgehend kompensierbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Anzeigevorrichtung.
Die DE 10 2009 045 169 A1 beschreibt eine Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit einem Bildgeber zum Erzeugen eines Bildes und mit einer Abbildungsoptik zum
Projizieren des Bildes auf einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Eine Kamera erfasst eine Kopfposition oder ein Blickrichtung eines Fahrers. Mittels einer Auswerteeinrichtung wird beim Erfassen einer Kopfbewegung oder einer Veränderung der Blickrichtung des Fahrers die Position von Bildobjekten wie beispielsweise Richtungspfeilen so verändert, dass die Bildobjekte kontaktanalog zu realen Objekten im Sichtfeld des Fahrers erscheinen. Wenn das Fahrzeug eine Nickbewegung durchführt, so bewegt sich die Windschutzscheibe mit. Beim Erfassen einer solchen Eigenbewegung der
Windschutzscheibe, also der Projektionsfläche, verändert eine Kompensationseinrichtung die Position der Bildobjekte derart, dass die Eigenbewegung des Fahrzeugs kompensiert wird.
Head-up-Displays, mittels welchen welche grafische Informationen für die Navigation eines Fahrzeugs dargestellt werden, sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt.
Bildinformationen, welche auf einer Oberfläche wie der Scheibe eines Fahrzeugs oder auf einem Bildschirm oder Display dargestellt werden, werden auch als Augmented Reality (erweiterte Realität) bezeichnet. Hierbei werden Bilder oder Videos mit einer
computergenerierten Zusatzinformation als Einblendung oder Überlagerung ergänzt. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Anwendungen der Augmented Reality, welche insbesondere für die Navigationsunterstützung herangezogen wird, erfolgt die
Einblendung von Hinweisen an der richtigen Stelle der Oberfläche vergleichsweise präzise und gut. Jedoch werden hierbei Eigenbewegungen der Oberfläche bislang nur unzureichend kompensiert. Dadurch erscheint eine Bildinformation wie beispielsweise ein Richtungspfeil nicht statisch an einer Position zu verharren, sondern er hüpft. Dies beeinträchtigt die Nutzbarkeit der Augmented Reality bedeutend.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art und ein Verfahren zu schaffen, welche bzw. welches auf besonders einfache Art und Weise eine möglichst weitgehende Kompensation der Eigenbewegung ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist die Kompensationseinrichtung mit einer Ermittlungseinrichtung gekoppelt, mittels welcher zumindest eine in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandene Gegebenheit ermittelbar ist, wobei durch die Gegebenheit die Eigenbewegung des Fahrzeugs bewirkbar ist. Die Kompensationseinrichtung ist dazu ausgelegt, auf ein Signal der Ermittlungseinrichtung hin die wenigstens eine
Bildinformation zu verändern. Die Ermittlungseinrichtung ermöglicht also nach Art einer Streckenvorausschau die Berücksichtigung von Gegebenheiten in der Umgebung des Fahrzeugs, welche die Bewegung des Fahrzeugs erwarten lassen, wenn das Fahrzeug die Gegebenheit erreicht.
Derartige Gegebenheiten können Bodenwellen oder Schlaglöcher sein oder etwa Haltelinien, an denen üblicherweise eine Bremsbewegung des Fahrzeugs als
Eigenbewegung ein Nicken desselben bewirkt. Wird beispielsweise eine
Fahrbahnunebenheit durch Sensoren des Fahrzeugs detektiert, so ist eine wirksame Reaktion in Form der Veränderung der Bildinformation in Echtzeit kaum noch möglich. Die Ermittlungseinrichtung ermöglicht es jedoch, beispielsweise die Fahrbahnbeschaffenheit bereits zu detektieren, bevor das Fahrzeug eine Stelle erreicht, an welcher sich voraussichtlich die Eigenbewegung des Fahrzeugs einstellen wird. Auf diese wird dann rechtzeitig mit der Veränderung der Bildinformation und somit der Kompensation der Eigenbewegung reagiert.
Die veränderte oder korrigierte Bildinformation wird also auf der Oberfläche dargestellt, ohne dass diese Darstellung durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs beeinträchtigt wird. Eine unerwünschte Bewegung wie ein Hüpfen der Bildinformation wird so einfach und sicher vermieden. Somit ist auf besonders einfache Art und Weise eine besonders weitgehende Kompensation der Eigenbewegung des Fahrzeugs erreichbar. Dadurch, dass die Bildinformation ihrem Zweck entsprechend eindeutig zugeordnet werden kann, ist die Bildinformation für einen Nutzer der Anzeigevorrichtung, also für einen Betrachter der Oberfläche besonders gut verwertbar. Dies gestaltet den Betrieb der
Anzeigevorrichtung besonders komfortabel, einfach und nutzbringend.
Insbesondere wenn die Bildinformationen, also Elemente, welche eine Augmented Reality bereitstellen, für die Navigationsunterstützung herangezogen werden, erleichtert dies den Betrieb des Fahrzeugs. Auch können Fehlbedienungen beim Betrieb des Fahrzeugs so besonders gut vermieden werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Ermittlungseinrichtung als Detektor ausgebildet, mittels welchem die zumindest eine Gegebenheit durch Bildanalyse ermittelbar ist. Beispielsweise kann der Detektor die Fahrbahnbeschaffenheit bildlich erfassen, oder das Vorhandensein von Stoppschildern oder roten Ampeln, an welchen ein Anhalten des Fahrzeugs zu erwarten ist. Ein solcher Detektor ermöglicht eine besonders verlässliche Streckenvorausschau. Dies gilt auch, wenn der Detektor zusätzlich oder alternativ dazu ausgebildet ist, durch Auswertung von fahrzeugseitig ausgesendeten Wellen die zumindest eine Gegebenheit in der Umgebung des Fahrzeugs zu ermitteln. Hierbei können Radarsysteme, Lasersysteme oder Einrichtungen zum Einsatz kommen, welche sich elektromagnetischer Wellen aus dem infraroten Bereich bedienen, oder es kann die Verwendung von Ultraschallsensoren vorgesehen sein.
Insbesondere, wenn die direkte Erfassbarkeit der Umgebung des Fahrzeugs erschwert ist, hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Ermittlungseinrichtung als Empfänger ausgebildet ist, mittels welchem von einem weiteren Fahrzeug ausgesendete
Informationen betreffend die zumindest eine Gegebenheit erfassbar sind. Durch eine solche Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann ein vorausfahrendes Fahrzeug, welches beispielsweise eine Bodenwelle überfährt und dadurch eine Eigenbewegung durchführt, das Vorhandensein dieser Bodenwelle dem nachfolgenden oder einem entgegenkommenden Fahrzeug kommunizieren. So kann auf einfache Weise das die Anzeigevorrichtung aufweisende Fahrzeug das Vorhandensein der Bodenwelle berücksichtigen, bevor es diese erreicht.
Die Ermittlungseinrichtung kann auch als Abfrageinrichtung ausgebildet sein, mittels welcher eine Datenbank abfragbar ist, in welcher die zumindest eine Gegebenheit angebende Datenwerte abgelegt sind. Eine solche Datenbank kann in Form einer allgemein zugänglichen Dateninfrastrukturwolke vorliegen, in welcher die Gegebenheiten in Form hochgenauer Einträge in der Datenbank zur Verfügung stehen. Auch eine solche Datenbank bietet den Vorteil, dass sie unabhängig davon nutzbar ist, ob sich die
Gegebenheit bereits in einem tatsächlichen Erfassungsbereich eines Detektors befindet. Eine solche Datenbank kann fahrzeugextern oder in dem Fahrzeug vorhanden sein.
Insbesondere im letzteren Fall können die Datenwerte in Abhängigkeit von einer durch die zumindest eine Gegebenheit verursachten Eigenbewegung des Fahrzeugs in der Datenbank abgelegt sein. Beispielsweise kann ein Steuergerät des Fahrzeugs einen Datenwert, welcher eine Bodenwelle angibt, in der fahrzeugeigenen Datenbank abspeichern, wenn das Fahrzeug erstmalig beim Überfahren der Bodenwelle die
Eigenbewegung durchführt. Dann kann bei einem wiederholten Erreichen derselben Bodenwelle die Bildinformation rechtzeitig verändert und so die Eigenbewegung des Fahrzeugs kompensiert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Größe der Datenbank überschaubar und somit dieselbe gut nutzbar bleibt. Zudem werden so häufig, etwa bei regelmäßig zurückgelegten Fahrstrecken auftretende Eigenbewegungen des Fahrzeugs besonders gut berücksichtigt. Die Eigenbewegung des Fahrzeugs, welche zum
Abspeichern des Datenwerts in der fahrzeugeigenen Datenbank führt, kann hierbei insbesondere mittels eines Sensors des Fahrzeugs erfasst worden sein.
Die in dem Fahrzeug angeordnete Oberfläche kann als Scheibe des Fahrzeugs ausgebildet sein. Hierbei wird von dem Bildgeber die wenigstens eine Bildinformation auf die Scheibe als Projektionsfläche projiziert. Bei einer solchen Darstellung der
Bildinformation wird diese also mittels eines Head-up-Displays in die reale Umgebung eingeblendet. Wenn die Eigenbewegung des Fahrzeugs beim Erreichen der Gegebenheit kompensiert wird, führen Nickbewegungen oder Wankbewegungen des Fahrzeugs nicht zu den Betrachter störenden Auswirkungen auf die Darstellung der Bildinformation.
Die Oberfläche kann jedoch auch als Display oder Bildschirm ausgebildet sein, auf welchem ein mit einer Kamera aufgenommenes Bild dargestellt und von der Bildinformation überlagert wird. Auch hier bewegt sich nämlich das Display mit dem Fahrzeug mit, wenn dieses eine Bewegung um seine Querachse bzw. Längsachse durchführt, es wird also das Nicken und/oder das Wanken des Fahrzeugs kompensiert.
Die Kompensationseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, zum Kompensieren der Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation in eine Hochrichtung und/oder in eine Querrichtung der Oberfläche zu verschieben. Dies ermöglicht es, besonders gut Nickbewegungen und/oder Gierbewegungen des Fahrzeugs zu
kompensieren.
Wenn zum Kompensieren der Eigenbewegung des Fahrzeugs die Bildinformation zumindest bereichsweise vergrößert und/oder verkleinert wird, kann auf besonders einfache Art und Weise eine Reduzierung der Wahrnehmbarkeit einer Bewegung der Bildinformation erreicht werden.
Durch ein Drehen der Bildinformation können besonders gut Wankbewegungen des Fahrzeugs kompensiert werden, welche auftreten, wenn das Fahrzeug die Gegebenheit erreicht. Die Kompensationseinrichtung kann jedoch auch dazu ausgelegt sein, zum Kompensieren der Eigenbewegung des Fahrzeugs die Bildinformation auszublenden. Dann ist nämlich sicher vermieden, dass durch das Darstellen der Bildinformationen einem Fahrzeugnutzer eine möglicherweise falsch interpretierbare oder schwer eindeutig zuordenbare Information geliefert wird.
Die Bildinformationen können insbesondere als Elemente ausgebildet sein, welche das Navigieren des Fahrzeugs erleichtern. Dann unterstützt nämlich die Bildinformation in besonders sinnfälliger Art und Weise einen Fahrzeugführer beim Betrieb des Fahrzeugs. Beispielsweise kann ein Pfeil angeben, dass das Fahrzeug an einer bestimmten Stelle der Umgebung abbiegen soll. Wenn sich ein solcher Pfeil aufgrund der Eigenbewegung des Fahrzeugs ebenfalls bewegt, die Eigenbewegung des Fahrzeugs also nicht kompensiert wird, kann dies die eindeutige Zuordnung des Pfeils zu der tatsächlichen Abbiegestelle erschweren. Dies kann dazu führen, dass der Fahrzeugführer die Fahrt verlangsamt und den Verkehr behindert, oder dass der Fahrzeugführer an der falschen Stelle abbiegt. Dies wird durch die vorliegend beschriebene Anzeigevorrichtung vermieden.
Die Bildinformation, welche das Navigieren des Fahrzeugs erleichtert, kann jedoch auch als Linie, beispielsweise als Fahrlinie oder Fahrbahnbegrenzung ausgebildet sein und so das sichere Navigieren des Fahrzeugs erleichtern. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt, die wenigstens eine Bildinformation in Abhängigkeit von einem Signal der Ermittlungseinrichtung zu verändern, welches eine geografische Position der zumindest einen Gegebenheit angibt. Dann kann besonders präzise beim Erreichen der Gegebenheit mit dem Fahrzeug die Bildinformation wie gewünscht verändert werden.
Die Kompensationseinrichtung kann jedoch auch dazu ausgelegt sein, die wenigstens eine Bildinformation in Abhängigkeit von einem Signal der Ermittlungseinrichtung zu verändern, welches eine voraussichtliche Zeitspanne bis zum Erreichen der zumindest einen Gegebenheit mit dem Fahrzeug angibt. Dies ist insbesondere dann einfach durchführbar, wenn eine einigermaßen konstante Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs vorliegt. Zudem ist eine solche zeitgesteuerte Veränderung der Bildinformation technisch besonders aufwandsarm umsetzbar.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt ist, beim Verändern der wenigstens einen Bildinformation eine durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs hervorgerufene Änderung der Perspektive zu
berücksichtigen, unter welcher ein Fahrzeugnutzer die Oberfläche betrachtet. Dann ergibt sich nämlich für den Fahrzeugnutzer oder Betrachter keine unerwünschte Verzerrung der Bildinformation, welche beispielsweise durch eine sehr starke Eigenbewegung des Fahrzeugs bewirkt sein kann. Eine starke Nickbewegung des Fahrzeugs führt nämlich bei einer lediglich hinsichtlich seiner Position korrigierten Bildinformation dazu, dass diese gegebenenfalls nun mehr von oben oder mehr von unten betrachtet wird, wenn nicht wie vorliegend beschrieben diese Verzerrung ebenfalls kompensiert wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug wird mittels eines Bildgebers wenigstens eine Bildinformation auf einer in einem Fahrzeug angeordneten Oberfläche dargestellt. Mittels einer Kompensationseinrichtung, welche zum zumindest weitgehenden Kompensieren einer Eigenbewegung des
Fahrzeugs ausgebildet ist, wird in Abhängigkeit von der Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation verändert. Hierbei ermittelt eine
Ermittlungseinrichtung zumindest eine in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandene Gegebenheit, durch welche die Eigenbewegung des Fahrzeugs bewirkt werden kann. Der Kompensationseinrichtung wird von der Ermittlungseinrichtung ein Signal übermittelt, und die Kompensationseinrichtung verändert auf das Signal der Ermittlungseinrichtung hin die wenigstens eine Bildinformation, wenn das Fahrzeug die zumindest eine Gegebenheit erreicht. So kann rechtzeitig auf die in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandene Gegebenheit reagiert werden, und die Bildinformation kann relativ zu dem sich bewegenden Fahrzeug an ortsfester Stelle auf der Oberfläche dargestellt werden.
Die für die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in
Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
1 einen mittels eines Head-up-Displays in eine reale Umgebung eines
Fahrzeugs eingeblendeten Abbiegepfeil; und
2 schematisch einen Verfahrensablauf, bei welchem beim Einblenden von
Bildinformationen in die Umgebung des Fahrzeugs die Position und die Verzerrung des Abbiegepfeils oder einer solchen Bildinformation in Abhängigkeit von über eine Streckenvorausschau gewonnen Informationen korrigiert werden.
Fig. 1 zeigt eine Fahrzeugumgebung 10, wie sie durch eine Windschutzscheibe eines Fahrzeugs hindurch im Blickfeld eines (nicht gezeigten) Fahrers des Fahrzeugs vorliegt. In die Fahrzeugumgebung 10 ist als Beispiel für eine künstlich generierte Bildinformation ein Abbiegepfeil 12 eingeblendet. Dies geschieht, indem ein Bildgeber eines Head-up- Displays oder dergleichen Anzeigevorrichtung des Fahrzeugs den Abbiegepfeil 12 auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert. Der Abbiegepfeil 12 gibt an, dass an einer Kreuzung 14 abgebogen werden soll, und er ist beispielhaft für eine Bildinformation gezeigt, welche das Navigieren des Fahrzeugs erleichtert. Solche Bildinformationen, welche beispielsweise mittels Einblendung in die Fahrzeugumgebung 10 projiziert werden, werden auch als Augmented Reality (erweiterte Realität) bezeichnet.
Es kann nun vorkommen, dass das Fahrzeug aufgrund eines Abbremsvorgangs eine Nickbewegung durchführt, also eine Drehbewegung um eine Querachse des Fahrzeugs. Wird in einem solchen Fall der Abbiegepfeil 12 an der gleichen Position wie im in Fig. 1 gezeigten Bildausschnitt der Projektionsfläche belassen, so würde er sich mit der Projektionsfläche mitbewegen. Der Abbiegepfeil 12 befände er sich dann nicht mehr auf der Höhe der Kreuzung 14, und der Fahrer hätte Schwierigkeiten, den Abbiegepfeil 12 eindeutig der gewünschten Abbiegestelle zuzuordnen.
Um ein solches Hüpfen des Abbiegepfeils 12 zu verhindern, wird vorliegend eine
Ermittlungseinrichtung genutzt, welche über eine Streckenvorausschau Informationen über zu erwartende Eigenbewegungen des Fahrzeugs liefert.
Beispielsweise kann das Abbremsen des Fahrzeugs an einer Haltelinie 16 vor einer roten Ampel 18 in der Fahrzeugumgebung 10 dazu führen, dass beim Erreichen der
Haltelinie 16 das Fahrzeug eine Nickbewegung durchführt. Vorliegend erfasst nun die Ermittlungseinrichtung das Vorhandensein der Haltelinie 16 und/oder der roten Ampel 18, bevor das Fahrzeug tatsächlich die Haltelinie 16 erreicht. So kann rechtzeitig auf die sich beim Erreichen der Haltelinie 16 einstellende Nickbewegung des Fahrzeugs reagiert werden, und eine Kompensation der Nickbewegung in Echtzeit ist möglich.
Durch diese Kompensation, welche mittels einer Kompensationseinrichtung der
Anzeigevorrichtung in Abhängigkeit von einem Signal der Ermittlungseinrichtung durchgeführt wird, wird der Abbiegepfeil 12 stets auf der Höhe der Kreuzung 14 eingeblendet. Seine absolute Position bezogen auf die Fahrzeugumgebung 10 bleibt also unverändert, selbst wenn sich das Fahrzeug und mit diesem die Windschutzscheibe bewegt, auf weiche der Abbiegepfeil 12 projiziert wird. Dies führt dazu, dass der
Abbiegepfeil 12 eindeutig der Abbiegestelle, nämlich der Kreuzung 14 zugeordnet werden kann. Zudem wird die Augmented Reality in Form des Abbiegepfeils 12 trotz des Nickens des Fahrzeugs besonders gut aufrechterhalten.
Das Vorhandensein der Haltelinie 16 in der Fahrzeugumgebung 10 kann durch die Ermittlungseinrichtung auf unterschiedliche Arten ermittelt werden. Beispielsweise kann eine Kamera die Fahrzeugumgebung 10 erfassen und die Haltelinie 16 und die Ampel 18 anhand einer Bildanalyse ermitteln. Insbesondere zur Ermittlung von Bodenwellen oder Schlaglöchern hat sich darüber hinaus die Verwendung eines Lasersystem oder dergleichen elektromagnetische Wellen nutzenden Detektors als zweckmäßig
herausgestellt.
Das Vorhandensein beispielsweise von Bodenwellen kann jedoch auch durch eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation dem das Head-up-Display aufweisenden
Fahrzeug übermittelt werden. In diesem Fall ist die Ermittlungseinrichtung als Empfänger ausgebildet, welcher die von einem anderen Fahrzeug ausgesendete Information betreffend die Bodenwelle oder dergleichen Gegebenheit in der Fahrzeugumgebung 10 erfassen kann.
Ebenso ist es möglich, durch eine Datenbankabfrage das Vorhandensein von
Gegebenheiten in der Fahrzeugumgebung 10 zu ermitteln, welche beim Erreichen dieser Gegebenheiten eine Nickbewegung, eine Gierbewegung oder eine Wankbewegung des Fahrzeugs bewirken. Eine solche Datenbank kann als allgemein zugängliche,
hochgenaue Datenbank Datenwerte enthalten, welche die geografische Position der Gegebenheiten angeben. Zusätzlich oder Alternativ kann die Datenbank lokal im
Fahrzeug vorhanden sein. In einer solchen Datenbank können beispielsweise dann entsprechende Einträge ablegt werden, sobald das Fahrzeug an einer bestimmten geografischen Position eine Bodenwelle oder ein Schlagloch überfährt oder an einer Haltelinie 16 zum Stillstand kommt, und dies zu einer Eigenbewegung des Fahrzeugs führt. So baut das Fahrzeug eine zunehmend für von diesem zurückgelegte Fahrstrecken geeignete, hochgenaue Datenbank auf.
Fig. 2 veranschaulicht ein Verfahren zu Kompensation einer Eigenbewegung des
Fahrzeugs, etwa des Nickens beim Erreichen der Haltelinie 16. In einem ersten Schritt erfolgt ein Generieren 20 einer künstlichen Bildinformation, etwa des Abbiegepfeils 12, welcher dem Realbild - im vorliegend Fall also der vom Fahrer einsehbaren
Fahrzeugumgebung 10 - überlagert werden soll.
In einem zweiten Schritt 22 ermittelt die Ermittlungseinrichtung die in der
Fahrzeugumgebung 10 vorhandenen Gegebenheiten, welche beim Erreichen derselben zur Eigenbewegung des Fahrzeugs führen können. Daraufhin wird rechtzeitig vor dem Erreichen der jeweiligen Gegebenheit, im Ausführungsbeispiel also vor dem Erreichen der Haltelinie 16, eine Korrektur 24 der künstlich generierten Bildinformation vorgenommen. Hierbei wird die Position des Abbiegepfeils 12 derart korrigiert, dass er trotz der
Nickbewegung des Fahrzeugs auf der Höhe der Kreuzung 14 verbleibt. Zusätzlich kann bei der Korrektur 24 auch die Verzerrung des Abbiegepfeils 12 kompensiert werden, wenn nämlich dieser aufgrund der Nickbewegung des Fahrzeugs nun mehr von oben oder mehr von unten betrachtet wird.
Durch ein anschließendes Einblenden 26 wird die korrigierte, also veränderte künstliche Bildinformation, vorliegend also der Abbiegepfeil 12, auf die Windschutzscheibe des Fahrzeugs projiziert und so in die Fahrzeugumgebung 10 an der gewünschten, korrekten Position eingeblendet.
Vorliegend wird also die Streckenvorausschau genutzt, um die Nickbewegung des Fahrzeugs vorab zu berechnen und so die künstlich generierte Bildinformation
entsprechend den in der Fahrzeugumgebung 10 vorhandenen Gegebenheiten zu korrigieren. Bei Nutzung der als Head-up-Display ausgebildeten Anzeigevorrichtung wird entsprechend die Lage der künstlichen Bildinformation in Form des Abbiegepfeils 12 an auftretende Nickbewegungen des Fahrzeugs angepasst, um eine deckungsgenaue Überlagerung der Projektion mit dem realen Bild zu gewährleisten. Dadurch, dass eine eindeutige Zuordnung des Abbiegepfeils zu der Kreuzung 14 für den Betrachter gegeben ist, wird der Betrieb des Fahrzeugs erleichtert, da beispielsweise ein falsches Abbiegen des Fahrzeugs vermieden werden kann.
Wenn die Darstellung nicht mittels eines Head-up-Displays erfolgen, sondern der Abbiegepfeil 12 auf einem Display, beispielsweise dem Zentraldisplay des Fahrzeugs wiedergegeben werden soll, so wird die künstlich generierte, korrigierte Bildinformation, vorliegend also der Abbiegepfeil 12, mit dem auf dem Display dargestellten Realbild gemischt.
Die Anzeigevorrichtung ist insbesondere auf dem Gebiet von Fahrzeuganwendungen umfassend z. B. die Navigation, Telefon, Audio- und Videoquellen, sowie deren kommunikationstechnische Anbindung und deren Nutzung für andere
Fahrzeuganwendungen einsetzbar.

Claims

Patentansprüche
Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Bildgeber zum Darstellen wenigstens einer Bildinformation (12) auf einer in einem Fahrzeug angeordneten Oberfläche, und mit einer zum zumindest weitgehenden Kompensieren einer Eigenbewegung des Fahrzeugs ausgebildeten Kompensationseinrichtung, mittels welcher in Abhängigkeit von der Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation (12) veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kompensationseinrichtung mit einer Ermittlungseinrichtung gekoppelt ist, mittels welcher zumindest eine in der Umgebung (10) des Fahrzeugs vorhandene
Gegebenheit (16, 18) ermittelbar ist, durch welche die Eigenbewegung des
Fahrzeugs bewirkbar ist, wobei die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt ist, auf ein Signal der Ermittlungseinrichtung hin die wenigstens eine Bildinformation (12) zu verändern.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlungseinrichtung als Detektor ausgebildet ist, mittels welchem die zumindest eine Gegebenheit (16, 18) durch Bildanalyse und/oder durch Auswertung von fahrzeugseitig ausgesendeten, insbesondere elektromagnetischen, Wellen ermittelbar sind.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlungseinrichtung als Empfänger ausgebildet ist, mittels welchem von einem weiteren Fahrzeug ausgesendete Informationen betreffend die zumindest eine Gegebenheit (16, 18) erfassbar sind.
4. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ermittlungseinrichtung als Abfrageeinrichtung ausgebildet ist, mittels welcher eine Datenbank abfragbar ist, in welcher die zumindest eine Gegebenheit (16, 18) angebende Datenwerte abgelegt sind.
5. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Datenwerte in Abhängigkeit von einer durch die zumindest eine Gegebenheit (16, 18) verursachten, insbesondere mittels eines Sensors des Fahrzeugs erfassten, Eigenbewegung des Fahrzeugs in der Datenbank abgelegt sind.
6. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die in dem Fahrzeug angeordnete Oberflache als Scheibe des Fahrzeugs oder als Display ausgebildet ist.
7. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt ist, zum Kompensieren der
Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine, insbesondere als das
Navigieren des Fahrzeugs erleichterndes Element ausgebildete,
Bildinformation ( 2)
in eine Hochrichtung und/oder in eine Querrichtung der Oberfläche zu verschieben und/oder
- zumindest bereichsweise zu vergrößern und/oder zu verkleinern und/oder
- zu drehen und/oder auszublenden.
8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt ist, die wenigstens eine
Bildinformation (12) in Abhängigkeit von einem Signal der Ermittlungseinrichtung zu verändern, welches eine geografische Position der zumindest einen Gegebenheit (16, 18) und/oder eine voraussichtliche Zeitspanne bis zum Erreichen der zumindest einen Gegebenheit (16, 18) mit dem Fahrzeug angibt.
9. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kompensationseinrichtung dazu ausgelegt ist, beim Verändern der wenigstens einen Bildinformation (12) eine durch die Eigenbewegung des Fahrzeugs hervorgerufene Änderung der Perspektive zu berücksichtigen, unter welcher ein Fahrzeugnutzer die Oberfläche betrachtet.
10. Verfahren zum Betreiben einer Anzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, bei welchem ein Bildgeber wenigstens eine Bildinformation (12) auf einer in einem Fahrzeug angeordneten Oberfläche darstellt, und bei welchem eine zum zumindest weitgehenden Kompensieren einer Eigenbewegung des Fahrzeugs ausgebildete Kompensationseinrichtung in Abhängigkeit von der Eigenbewegung des Fahrzeugs die wenigstens eine Bildinformation (12) verändert,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Ermittlungseinrichtung zumindest eine in der Umgebung des Fahrzeugs vorhandene Gegebenheit ( 6, 18) ermittelt, durch welche die Eigenbewegung des Fahrzeugs bewirkbar ist, wobei der Kompensationseinrichtung von der
Ermittlungseinrichtung ein Signal übermittelt wird und die Kompensationseinrichtung auf das Signal der Ermittlungseinrichtung hin die wenigstens eine Bildinformation (12) verändert, wenn das Fahrzeug die zumindest eine Gegebenheit (16, 18) erreicht.
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