Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts für ein Fahrzeug, auf ein entsprechendes Steuergerät sowie auf ein entsprechendes Computerprogramm.The present invention relates to a method for operating an autostereoscopic field of view display device for a vehicle, to a corresponding control device and to a corresponding computer program.
Die WO 1998/035260 A1 beschreibt holografische Bildschirme, die mittels eines Laserprojektors beschrieben werden können und in die Windschutzscheibe integriert werden können.The WO 1998/035260 A1 describes holographic screens that can be described by means of a laser projector and integrated into the windshield.
Die Veröffentlichung „ Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al; Pervasive Displays 2014 “ zeigt ein stereoskopisches Head-Up Display. The publication " Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al; Pervasive displays 2014 "Shows a stereoscopic head-up display.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts für ein Fahrzeug, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Against this background, with the approach presented here, a method for operating an autostereoscopic visual field display device for a vehicle, furthermore a control device which uses this method and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. Advantageous embodiments emerge from the respective subclaims and the following description.
Bei einem Sichtfeldanzeigegerät mit ein und demselben Bild für das rechte und linke Auge eines Betrachters ergibt sich ein Parallaxenfehler, wenn das Bild zusammen mit einem oder mehreren, in einer anderen Entfernung angeordneten, Objekten betrachtet wird. Dieses Doppelbild wird vom Gehirn des Betrachters ausgefiltert, indem eines der Augen bevorzugt zum Sehen verwendet wird. Dabei ist zum Ausfiltern eine nicht unerhebliche Anstrengung des Gehirns erforderlich. In a field of view display with one and the same image for the right and left eyes of a viewer, a parallax error results when the image is viewed with one or more objects located at a different distance. This double image is filtered out by the brain of the beholder by using one of the eyes for vision. It is necessary for filtering a significant effort of the brain.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz werden ein rechtes Bild für das rechte Auge und ein linkes Bild für das linke Auge des Betrachters bereitgestellt, um den Parallaxenfehler zu beseitigen. Dabei entsteht ein virtuelles Bild, das näherungsweise frei im Raum angeordnet werden kann. Eine räumliche Position des Bilds kann dabei abhängig von einer Betrachtungsentfernung des Betrachters eingestellt werden. Insbesondere kann ein Konvergenzwinkel zwischen Sehachsen der Augen ausgewertet werden.In the approach presented here, a right-eye image and a left image are provided to the viewer's left eye to eliminate the parallax error. This creates a virtual image that can be arranged approximately freely in space. A spatial position of the image can be adjusted depending on a viewing distance of the viewer. In particular, a convergence angle between visual axes of the eyes can be evaluated.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts für ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Einstellen eines Versatzes zwischen einem rechten Bild und einem linken Bild des Sichtfeldanzeigegeräts unter Verwendung eines Konvergenzwinkels zwischen einer rechten Sehachse des rechten Auges und einer linken Sehachse des linken Auges eines Betrachters des Sichtfeldanzeigegeräts, wobei die Bilder versatzlos eingestellt werden, wenn sich die Sehachsen in einer Projektionsebene der Bilder kreuzen.A method for operating an autostereoscopic field of view display device for a vehicle is presented, the method comprising the following step:
Adjusting an offset between a right image and a left image of the field of view display device using a convergent angle between a right visual axis of the right eye and a left visual axis of the left eye of a viewer of the field of view display device, wherein the images are set off-balance when the visual axes are in a plane of projection of the pictures.
Unter einem autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegerät kann ein Head-up Display beziehungsweise eine Windschutzscheiben- oder Frontscheibenanzeige verstanden werden. Dabei ist das Sichtfeldanzeigegerät dazu ausgebildet, zwei Bilder in einer Projektionsebene darzustellen, von denen ein rechtes Bild nur für das rechte Auge des Betrachters sichtbar ist. Ein linkes Bild ist nur für das linke Auge des Betrachters sichtbar. Das rechte Bild ist nur in einem rechten Betrachtungsbereich sichtbar. Das linke Bild ist nur in einem linken Betrachtungsbereich sichtbar. Beispielsweise kann ein holografisches Element des Sichtfeldanzeigegeräts eine gerichtete Abstrahlcharakteristik aufweisen. Ein Versatz kann eine Wegstrecke sein, um die einander zugeordnete Bildpunkte des rechten und linken Bilds zueinander in der Projektionsebene versetzt sind. An autostereoscopic field of view display device can be understood as a head-up display or a windscreen or windshield display. In this case, the field of view display device is designed to display two images in a projection plane, of which a right image is visible only to the right eye of the viewer. A left image is only visible to the viewer's left eye. The right image is only visible in a right viewing area. The left image is only visible in a left viewing area. For example, a holographic element of the field of view display device may have a directional emission characteristic. An offset may be a distance by which the associated pixels of the right and left images are offset from each other in the projection plane.
Dabei können die einander zugeordneten Bildpunkte einander entsprechende Pixel des linken und rechten Bildes sein, die mit dem genannten Versatz auf der Projektionsebene projiziert wurden. Der Versatz bezeichnet somit eine Wegstrecke, um die das rechte Bild gegenüber dem linken Bild verschoben dargestellt ist. Unter einer versatzlosen Darstellung des rechten und linken Bildes kann eine Darstellung verstanden werden, in der sich das rechte und linke Bild (insbesondere vollständig) überlappen und somit die entsprechenden Bildpunkte des rechten Bildes auf den zugehörigen Bildpunkten des linken Bildes abgebildet werden. Der Betrachter kann ein Fahrer des Fahrzeugs sein.In this case, the pixels assigned to one another may be mutually corresponding pixels of the left and right images, which were projected with the said offset on the projection plane. The offset thus denotes a distance by which the right image is shown shifted in relation to the left image. An offset-free representation of the right-hand and left-hand images can be understood to mean a representation in which the right-hand and left-hand images overlap (in particular completely) and thus the corresponding pixels of the right-hand image are imaged on the associated pixels of the left-hand image. The viewer may be a driver of the vehicle.
Das Verfahren kann einen Schritt des Bestimmens einer Position der Bilder in der Projektionsebene aufweisen. Das Bestimmen kann unter Verwendung der Sehachsen und Augenpositionen des Betrachters erfolgen. Im Schritt des Einstellens kann ferner die bestimmte Position eingestellt werden. Die Bilder können gemeinsam in der Projektionsebene verschoben werden, ohne den Versatz zu ändern. Dadurch können Kopfbewegungen des Betrachters kompensiert werden.The method may include a step of determining a position of the images in the projection plane. The determination can be made using the visual axes and eye positions of the observer. In the setting step, moreover, the specific position can be set. The images can be moved together in the projection plane without changing the offset. As a result, head movements of the observer can be compensated.
Das Verfahren kann einen Schritt des Einlesens von Augeninformationen von einer Augenerfassungseinrichtung des Fahrzeugs aufweisen. Die Augenerfassungseinrichtung ist dazu ausgebildet, die Augen des Betrachters zu erfassen. Die Augenpositionen werden in einem rechten und linken Augenpositionswert abgebildet. Die Sehachsen werden in einem rechten und linken Blickrichtungswert abgebildet. Der Konvergenzwinkel kann aus den Blickrichtungswerten und den Augenpositionswerten ermittelt werden. Dadurch können die Augeninformationen in Echtzeit verarbeitet werden. Der Versatz kann so schnell eingestellt werden.The method may include a step of reading eye information from an eye detector of the vehicle. The eye detection device is designed to capture the eyes of the observer. The eye positions are mapped in a right and left eye position value. The visual axes are in a right and left viewing direction value displayed. The convergence angle can be determined from the line of sight values and the eye position values. This allows the eye information to be processed in real time. The offset can be adjusted so fast.
Der Versatz kann innerhalb eines betrachterabhängigen Komfortbereichs eingestellt werden. Innerhalb des Komfortbereichs kann der Betrachter mit einer geringen Anstrengung beide Bilder zu einem räumlichen Seherlebnis kombinieren. Dadurch kann eine geringe Belastung für den Betrachter erreicht werden.The offset can be adjusted within an observer-dependent comfort range. Within the comfort zone, the viewer can combine both images to a spatial visual experience with a little effort. As a result, a slight burden on the viewer can be achieved.
Das Verfahren kann einen Schritt des Anpassens des Komfortbereichs aufweisen. Dabei kann Komfortbereich ansprechend auf eine Eingabe des Benutzers angepasst werden. Der Komfortbereich kann abhängig von einem Belastungszustand des Betrachters eingestellt werden. Wenn der Betrachter angestrengt ist, kann der Komfortbereich verkleinert werden. Der Betrachter kann einen Sollwert für den Komfortbereich über eine Benutzerschnittstelle eingeben und/oder verändern.The method may include a step of adjusting the comfort range. In this case, comfort range can be adapted in response to an input of the user. The comfort range can be set depending on a load condition of the viewer. If the viewer is strained, the comfort range can be reduced. The viewer may enter and / or change a comfort range setpoint via a user interface.
Der Komfortbereich kann abhängig von einer Anzahl an darzustellenden Tiefenebenen angepasst werden. Der Komfortbereich kann verkleinert werden, wenn eine Anzahl der Tiefenebenen vergrößert wird. Objekte können in unterschiedlichen Entfernungen dargestellt werden. Einem Objekt ist dabei eine Tiefenebene zugeordnet. Mehrere dargestellte Tiefenebenen können anstrengender zu betrachten sein, als wenige dargestellte Tiefenebenen. Deshalb kann die Komfortzone, innerhalb derer die Objekte dargestellt werden, verkleinert werden.The comfort range can be adjusted depending on a number of depth levels to be displayed. The comfort range can be reduced as a number of depth planes are increased. Objects can be displayed at different distances. An object is assigned a depth level. Several illustrated depth levels may be more strenuous to consider than a few illustrated depth levels. Therefore, the comfort zone within which the objects are displayed can be made smaller.
Der Komfortbereich kann benutzerabhängig verändert werden. Der Komfortbereich kann verkleinert werden, wenn der Betrachter ermüdet. Dadurch kann eine Belastung des Betrachters verringert werden. Der Betrachter kann sich so erholen. The comfort range can be changed depending on the user. The comfort range can be reduced when the viewer tires. As a result, a load on the viewer can be reduced. The viewer can recover in this way.
Eine Ermüdung des Betrachters kann unter Verwendung der Augeninformationen erkannt werden. Insbesondere eine Lidschlussfrequenz und alternativ oder ergänzend eine Lidschlussdauer kann ausgewertet werden. Durch die Augeninformationen kann zuverlässig erkannt werden, ob der Benutzer müde ist. Wenn der Benutzer sich erholt, kann der Komfortbereich erneut vergrößert werden. A fatigue of the viewer can be detected using the eye information. In particular, a lid closure frequency and, alternatively or additionally, a lid closure duration can be evaluated. The eye information can reliably detect whether the user is tired. When the user recovers, the comfort area can be increased again.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. The approach presented here also creates a control unit which is designed to execute, to control or to implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. Also by this embodiment of the invention in the form of a control device, the object underlying the invention can be achieved quickly and efficiently.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.In the present case, a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon. The control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In the case of a hardware-based design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the control unit. However, it is also possible that the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components. In a software training, the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.Also of advantage is a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above is used, especially when the program product or program is executed on a computer or a device.
Der hier vorgestellte Ansatz wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The approach presented here will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sichtfeldanzeigegerät; 1 a representation of a vehicle with a field of view display device;
2 eine Darstellung einer auf ein vorausfahrendes Fahrzeug fokussierten Verkehrsszene aus Fahrersicht; 2 a representation of a focused on a leading vehicle traffic scene from the driver's perspective;
3 eine Darstellung einer auf eine Sichtfeldanzeige fokussierten Verkehrsszene aus Fahrersicht; 3 a representation of a focused on a visual field display traffic scene from the driver's view;
4 eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts mit einem Steuergerät zum Betreiben des Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 4 a representation of a field of view display device with a control device for operating the field of view display device according to an embodiment of the present invention;
5 eine Darstellung eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts mit Combiner gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 5 a representation of an autostereoscopic field of view display device with combiner according to an embodiment of the present invention;
6 eine Darstellung einer autostereoskopischen Windschutzscheibenanzeige gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 6 a representation of an autostereoscopic windshield display according to an embodiment of the present invention;
7 eine schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einem Bildversatz und einem Konvergenzwinkel bei einer autostereoskopischen Sichtfeldanzeige gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 7 a schematic representation of the relationship between an image offset and a convergence angle in an autostereoscopic visual field display according to an embodiment of the present invention;
8 eine schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einem Bildversatz und einer virtuellen Bilddistanz bei einer autostereoskopischen Sichtfeldanzeige gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 8th a schematic representation of the relationship between an image offset and a virtual image distance in an autostereoscopic visual field display according to an embodiment of the present invention;
9 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sichtfeldanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 9 a representation of a vehicle with a field of view display device according to an embodiment of the present invention;
10 eine Darstellung einer Verkehrsszene aus Fahrersicht bei einem Sichtfeldanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 10 an illustration of a traffic scene from the driver's perspective in a field of view display device according to an embodiment of the present invention;
11 eine Darstellung einer Komfortzone in einem Zusammenhang zwischen einer virtuellen Bilddistanz und einer Projektionsentfernung bei einem Sichtfeldanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 11 a representation of a comfort zone in a relationship between a virtual image distance and a projection distance in a field of view display device according to an embodiment of the present invention;
12 eine Darstellung einer verkleinerten Komfortzone in einem Zusammenhang zwischen einer virtuellen Bilddistanz und einer Projektionsentfernung bei einem Sichtfeldanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; 12 a representation of a reduced comfort zone in a relationship between a virtual image distance and a projection distance in a field of view display device according to an embodiment of the present invention;
13 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 13 a flowchart of a method of operating an autostereoscopic visual field display device according to an embodiment of the present invention; and
14 eine Darstellung einer Funktionsweise eines Verfahrens zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 14 a representation of an operation of a method for operating an autostereoscopic visual field display device according to an embodiment of the present invention.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.
1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Sichtfeldanzeigegerät 102. Das Sichtfeldanzeigegerät 102 ist als Frontscheibenanzeige 102 ausgeführt. Dabei wird ein reales Bild 104 einer anzuzeigenden Information im Bereich der Windschutzscheibe 106 des Fahrzeugs 100 erzeugt. Das Bild 104 wird im Sichtfeld eines Betrachters 108, hier des Fahrers 108 des Fahrzeugs 100 erzeugt. 1 shows a representation of a vehicle 100 with a field of view display device 102 , The field of view display device 102 is as a windscreen display 102 executed. This will be a real picture 104 an information to be displayed in the windscreen 106 of the vehicle 100 generated. The picture 104 is in the field of view of a viewer 108 , here the driver 108 of the vehicle 100 generated.
Bei einer Windschutzscheibenanzeige 102 oder einer separat im Fahrzeug integrierten, mit der Fahrszene überlagerten transparenten Anzeige 102 erscheint das dargestellte Bild 104 auf der Anzeige 102 als reelles Bild 102 im Bereich der Windschutzscheibe 106 oder der separaten Glas- oder Kunststoffscheibe und nicht wie bei einem HUD in größerer Entfernung (größer 1,8 m) als virtuelles Bild. Dadurch ist im Vergleich zum HUD beim Ablesen der Bildinhalte auf der Windschutzscheibenanzeige 102 ein stärkeres Umfokussieren (Akkommodation) und Drehen (Konvergenz) der Augen des Fahrers 108 von der Fahrszene zu der Windschutzscheibenanzeige 102 erforderlich. Wenn der Fahrer 108 die Fahrszene betrachtet, sind die jeweiligen optischen Achsen seiner Augen nahezu parallel, weswegen in der Nähe (unter zehn Metern) liegende Objekte doppelt wahrgenommen werden. Besteht das in der Nähe liegende Objekt nun aus einem, auf einer transparenten Anzeige 102 dargestellten Bildinhalt 104, erscheint dieses doppelt und kann störend wirken.In a windshield display 102 or a separately integrated in the vehicle, superimposed with the driving scene transparent display 102 the displayed picture appears 104 on the display 102 as a real picture 102 in the area of the windscreen 106 or the separate glass or plastic disc and not like a HUD at a greater distance (greater than 1.8 m) as a virtual image. This is compared to the HUD when reading the image content on the windshield display 102 a stronger refocusing (accommodation) and turning (convergence) of the driver's eyes 108 from the driving scene to the windshield display 102 required. If the driver 108 When looking at the driving scene, the respective optical axes of his eyes are nearly parallel, so objects located in the vicinity (less than ten meters) are perceived twice. If the nearby object now consists of one, on a transparent display 102 displayed image content 104 , this appears twice and may be disturbing.
2 zeigt eine Darstellung einer auf ein vorausfahrendes Fahrzeug 200 fokussierten Verkehrsszene 202 aus Fahrersicht. Die Verkehrsszene 202 ist aus Sicht des Fahrers in 1 dargestellt. Der Fahrer blickt durch die Windschutzscheibe 106 nach vorne auf die Verkehrsszene 202. Dabei sind das rechte Auge und das linke Auge des Fahrers auf das vorausfahrende Fahrzeug 200 fokussiert. Sowohl das rechte Auge als auch das linke Auge erfassen jedoch das Bild 104 in der Windschutzscheibe 106. Dadurch erscheint das Bild 104 als rechtes Scheinbild 204 und linkes Scheinbild 206 doppelt. 2 shows a representation of a on a preceding vehicle 200 focused traffic scene 202 from the driver's point of view. The traffic scene 202 is from the perspective of the driver in 1 shown. The driver looks through the windshield 106 forward to the traffic scene 202 , The right eye and the left eye of the driver are on the vehicle in front 200 focused. However, both the right eye and the left eye capture the image 104 in the windshield 106 , This will make the picture appear 104 as the right appearance 204 and left dummy image 206 double.
3 zeigt eine Darstellung einer auf eine Sichtfeldanzeige 102 fokussierten Verkehrsszene 202 aus Fahrersicht. Die Verkehrsszene 202 entspricht der Verkehrsszene in 2. Im Gegensatz dazu sind das rechte Auge und das linke Auge hier auf das Bild 104 fokussiert. Sowohl das rechte Auge als auch das linke Auge erfassen jedoch das vorausfahrende Fahrzeug 200. Dadurch erscheint das vorausfahrende Fahrzeug 200 doppelt. 3 shows a representation of a on a visual field display 102 focused traffic scene 202 from the driver's point of view. The traffic scene 202 corresponds to the traffic scene in 2 , In contrast, the right eye and the left eye are here on the picture 104 focused. However, both the right eye and the left eye detect the vehicle ahead 200 , As a result, the preceding vehicle appears 200 double.
In 1 ist eine Windschutzscheibenanzeige 102 dargestellt mit beispielhaftem Bildinhalt 104, in diesem Fall einer digitalen Geschwindigkeitsanzeige 104. Betrachtet der Fahrer 108 die Fahrszene, d. h. Distanzen im Bereich von ca. 10 m bis 500 m, erscheint dieser Bildinhalt 104 doppelt, wie es in 2 dargestellt ist. Betrachtet er hingegen den Bildinhalt 104 der Windschutzscheibenanzeige 102, erscheint die dahinterliegende Fahrszene 200 doppelt, wie in 3. Dieser Effekt führt bei Windschutzscheibenanzeigen 102 zu häufigem Hin- und Herschalten der Augen zwischen Fern- und Nahsicht, was auf Dauer ermüdend wirkt.In 1 is a windshield display 102 illustrated with exemplary image content 104 , in this case a digital speedometer 104 , Consider the driver 108 the driving scene, ie distances in the range of about 10 m to 500 m, this image content appears 104 twice as it is in 2 is shown. On the other hand, he looks at the image content 104 the windshield display 102 , the underlying driving scene appears 200 double, as in 3 , This effect results in windshield displays 102 Too frequent switching of the eyes between distance and near vision, which is tiring in the long term.
Wird ein Bildinhalt 104 auf einer Windschutzscheibenanzeige 102 dargestellt, erscheint dieser typischerweise doppelt, wenn der Fahrer 108 Objekte 200 der Fahrszene 202 betrachtet. In diesem Fall das vorausfahrende Fahrzeug 200. Das Erkennen der Bildinhalte 104 der Windschutzscheibenanzeige 102 im peripheren Sichtfeld wird dadurch erschwert. Betrachtet er hingegen den (monoskopisch dargestellten) Bildinhalt auf der Windschutzscheibe 106, sieht er die Fahrszene 202 doppelt. Becomes a picture content 104 on a windshield display 102 shown, this typically appears twice when the driver 108 objects 200 the driving scene 202 considered. In this case, the preceding vehicle 200 , The recognition of the image content 104 the windshield display 102 in the peripheral field of view is made more difficult. On the other hand, he looks at the (monoscopically displayed) image content on the windshield 106 he sees the driving scene 202 double.
Bei einer transparenten Anzeige 102, die nah am primären Sichtfeld platziert ist, entsteht aufgrund der geringen Bilddistanz das Problem, dass der Fahrer 108, wenn er beispielsweise aufs vorausfahrende Fahrzeug 200, also an der Anzeige 102 vorbeischaut, die Bildinhalte 104 der transparenten Anzeige 102 zweimal sieht. Wegen der Konvergenz sind die Bilder 104 lateral zueinander versetzt. Dies stört sehr, wenn die Bildinhalte 104 auf der transparenten Anzeige 102 nah am Fahrgeschehen 202 sind und ermöglicht auch kein vernünftiges Ablesen im peripheren Sichtfeld — sozusagen ohne direkt draufzuschauen — da die Bildinhalte 104 eben doppelt erscheinen.In a transparent display 102 , which is placed close to the primary field of view, arises because of the small image distance the problem that the driver 108 if, for example, he is driving ahead 200 , so on the display 102 drop by, the picture content 104 the transparent display 102 sees twice. Because of the convergence are the pictures 104 laterally offset from one another. This bothers a lot when the image content 104 on the transparent display 102 close to the driving 202 are synonymous and no sensible reading in the peripheral field of view - so to speak without looking directly on it - because the image content 104 just appear twice.
4 zeigt eine Darstellung eines Sichtfeldanzeigegeräts 102 mit einem Steuergerät 400 zum Betreiben des Sichtfeldanzeigegeräts 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Wie in 1 ist das Sichtfeldanzeigegerät 102 in einem Fahrzeug 100 verbaut. Im Gegensatz dazu ist das Sichtfeldanzeigegerät 102 hier als autostereoskopisches Head-up Display 102 ausgebildet. Das Head-up Display 102 projiziert ein rechtes Bild 402 für das rechte Auge des Betrachters 108 und ein linkes Bild 404 für das linke Auge des Betrachters 108. Die projizierten Bilder 402, 404 werden auf einem Bildgeber 406 des Head-up Displays 102 erzeugt und über eine Optik 408 in die Windschutzscheibe 106 eingespiegelt. Von der Windschutzscheibe 106 werden die Bilder 402, 404 in einem Betrachtungsbereich 410 umgelenkt, in dem sich die Augen des Betrachters 108 befinden. Die Bilder 402, 404 werden von dem Steuergerät 400 aufbereitet, um einen Bildinhalt 412 für den Betrachter 108 räumlich in einer vorbestimmten Entfernung erscheinen zu lassen. Dazu wird der Betrachter durch eine Erfassungseinrichtung 414 erfasst und insbesondere eine Position und Blickrichtung der Augen ermittelt. Basierend auf den Positionen und Blickrichtungen beziehungsweise Blickachsen der Augen wird ein Versatz zwischen dem rechten Bild 402 und dem linken Bild 404 bestimmt, um den räumlichen Effekt zu erzielen. 4 shows a representation of a field of view display device 102 with a control unit 400 for operating the field of view display device 102 according to an embodiment of the present invention. As in 1 is the field of view display device 102 in a vehicle 100 installed. In contrast, the field of view display device 102 here as an autostereoscopic head-up display 102 educated. The head-up display 102 projects a right picture 402 for the right eye of the beholder 108 and a left picture 404 for the viewer's left eye 108 , The projected images 402 . 404 be on an imager 406 of the head-up display 102 generated and via an optic 408 in the windshield 106 mirrored. From the windshield 106 become the pictures 402 . 404 in a viewing area 410 redirected, in which the eyes of the beholder 108 are located. The pictures 402 . 404 be from the controller 400 prepared to a picture content 412 for the viewer 108 spatially appear at a predetermined distance. For this purpose, the viewer is detected by a detection device 414 recorded and determined in particular a position and viewing direction of the eyes. Based on the positions and gaze directions of the eyes, there is an offset between the right image 402 and the left picture 404 determined to achieve the spatial effect.
Es wird vorliegend ein autostereoskopisches Head-Up Display 102 (HUD) mit adaptivem Anzeigebereich vorgestellt, der die momentane Komfortzone des Fahrers 108 bezüglich der Tiefendarstellung berücksichtigt.In the present case, it is an autostereoscopic head-up display 102 (HUD) with adaptive display range presented, the current comfort zone of the driver 108 considered in terms of depth representation.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird auf ein spezielles Einsatzszenario des autostereoskopischen Head-Up-Displays 102 (HUD) eingegangen. Als ein wichtiger Aspekt kann in diesem Zusammenhang angeführt werden, dass sich die (virtuellen) Projektionsdistanzen bei einem LCD-Bildschirm und bei einem autostereoskopischen HUD deutlich voneinander unterscheiden. Dabei kann ein HUD 102 als Durchsichtanzeige (auch see-through Display genannt) oder Blickfeldanzeige bezeichnet werden. Diese Anzeige-(einheit) 412 wird entsprechend des Müdigkeitszustandes des Benutzers eingestellt. Dabei wird mittels Eye-Tracking 414 des Benutzers die Blickrichtung und Innenrotation der Augen des Benutzers erfasst sowie die zeitliche Entwicklung der Seheinstellung und deren Dauer ermittelt und herangezogen, um zu bewerten, ob Probleme des Fahrers 108 mit der Darstellung von Symbolen auf der Anzeigeeinheit 412 vorliegen oder mutmaßlich vorliegen. The approach presented here focuses on a special deployment scenario of the autostereoscopic head-up display 102 (HUD) received. As an important aspect, it can be stated in this connection that the (virtual) projection distances differ significantly in the case of an LCD screen and in an autostereoscopic HUD. It can be a HUD 102 as see-through display or field of view display. This display (unit) 412 is set according to the tiredness condition of the user. This is done by means of eye tracking 414 the user's direction of vision and internal rotation of the user's eyes recorded as well as the temporal evolution of the vision and the duration determined and used to assess whether problems of the driver 108 with the representation of symbols on the display unit 412 present or presumed.
Ein Head-up Display 102 (HUD) dient der Anzeige von fahrrelevanten Informationen 412 (z. B. Geschwindigkeitsanzeige, Navigationsinformationen, Warnhinweise u.v.m.) im Blickfeld 410 des Fahrers 108. Das virtuelle Bild 412, in dem die Informationen dargestellt werden, wird mit der realen Umgebung überlagert.A head-up display 102 (HUD) is used to display driving-related information 412 (eg speedometer, navigation information, warnings and much more) in the field of vision 410 the driver 108 , The virtual picture 412 , in which the information is displayed, is superimposed with the real environment.
Grundsätzlich besteht ein HUD 102 aus einer Lichtquelle, einer Bildgebereinheit 406 und einer abbildenden Optik 408. Das das System verlassende Licht fällt auf die Windschutzscheibe 106 oder einer hinter ihr angebrachten Combiner-Scheibe, wird von ihr teilweise reflektiert und gelangt in das Auge 410 des Fahrers 108, der das virtuelle Bild 412 in einem durch die Optik 408 definierten Abstand und einer ebenfalls von dieser bestimmten Vergrößerung vor sich wahrnimmt.Basically there is a HUD 102 from a light source, an imager unit 406 and a visual appearance 408 , The light leaving the system falls on the windshield 106 or a combiner disc mounted behind her, is partially reflected by her and reaches the eye 410 the driver 108 that the virtual picture 412 in one by the optics 408 perceived distance and a likewise determined by this magnification in front of him.
Als Lichtquelle können z. B. LEDs oder Laserdioden zum Einsatz kommen, die den Bildinhalt bereitstellende LCDs 406 hinterleuchten. Alternativ können verschiedene Projektoren benutzt werden. Dabei können zukünftig vermehrt auf DMD-, LCoS- oder Lasertechnologie basierende miniaturisierte Projektoren verwendet werden. Angestrebt wird außerdem, eine kontaktanaloge Darstellung zu realisieren. Diese nimmt in biokularer Ausführung, bei der beide Augen dasselbe Bild sehen, ein sehr großes Bauraumvolumen ein. Die binokulare Variante, bei der die beiden Augen einzelne, leicht unterschiedliche Bilder 402, 404 sehen, verspricht neben der zusätzlichen Funktionalität der stereoskopischen Tiefenwahrnehmung („3-D-Effekt") große Vorteile hinsichtlich der Robustheit, des Bauraums und der Kosten.As a light source z. As LEDs or laser diodes are used, the image content providing LCDs 406 backlighting. Alternatively, different projectors can be used. In the future, miniaturized projectors based on DMD, LCoS or laser technology can increasingly be used. The aim is also to realize a contact analog representation. This takes a very large volume of space in biocular design, in which both eyes see the same picture. The binocular variant, in which the two eyes are single, slightly different images 402 . 404 In addition to the additional functionality of stereoscopic depth perception ("3-D effect"), it promises great advantages in terms of robustness, installation space and costs.
Mithilfe eines autostereoskopischen HUDs 102 (asHUDs) können fahrrelevante Informationen 412 in 3D dargestellt werden, ohne dass der Fahrer 108 ein zusätzliches Hilfsmittel wie eine Shutter- oder Polarisationsbrille benötigt. Damit der Fahrer 108 auch bei Kopfbewegung jederzeit ein einwandfreies Bild 412 sieht, erfordert ein asHUD 102 ein Head-Tracking-System 414, das in der Lage ist, die Kopf- und Augenposition 410 des Fahrers 108 zu analysieren, und eine entsprechende Nachführung. In 4 ist eine Systemübersicht eines prinzipiellen Aufbaus eines asHUD-Systems 102 gezeigt.Using an autostereoscopic HUD 102 (asHUDs) can provide driving-related information 412 be presented in 3D without the driver 108 an additional resource like one Shutter or polarized glasses needed. So the driver 108 also with head movement at any time a perfect picture 412 sees, requires an asHUD 102 a head tracking system 414 which is capable of the head and eye position 410 the driver 108 to analyze, and an appropriate tracking. In 4 is a system overview of a basic structure of an asHUD system 102 shown.
5 zeigt eine Darstellung eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts 102 mit Combiner 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sichtfeldanzeigegerät 102 ist wie in den 1 bis 4 in einem Fahrzeug verbaut. Der Bildgeber 406 wird von einer Lichtquelle beleuchtet. Auf dem Bildgeber 406 werden das rechte Bild und das linke Bild erzeugt. Der Combiner 500 spiegelt eine Reflexion des Bildgebers 406 in Richtung der Augen des Betrachters 108. Der Combiner 500 ist hier an einem unteren Rand der Windschutzscheibe 106 angeordnet. Der Combiner 500 ist damit unterhalb von Sehachsen 502 der Augen des Betrachters 108, wenn er in die Ferne sieht. Mit anderen Worten ist der Combiner 500 in einem peripheren Sichtfeld des Betrachters 108 angeordnet. Für den Betrachter 108 entsteht ein virtuelles Bild 504 in einer Projektionsebene 504 im Bereich der Windschutzscheibe 106. 5 shows a representation of an autostereoscopic field of view display device 102 with combiner 500 according to an embodiment of the present invention. The field of view display device 102 is like in the 1 to 4 installed in a vehicle. The imager 406 is illuminated by a light source. On the imager 406 the right picture and the left picture are generated. The combiner 500 reflects a reflection of the imager 406 towards the eyes of the beholder 108 , The combiner 500 is here at a lower edge of the windshield 106 arranged. The combiner 500 is thus below Sehachsen 502 the eyes of the beholder 108 when he sees into the distance. In other words, the combiner 500 in a peripheral field of view of the viewer 108 arranged. For the viewer 108 creates a virtual picture 504 in a projection plane 504 in the area of the windscreen 106 ,
In 5 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem über eine gerichtet abstrahlende holografische Projektionsscheibe 406, welche im Armaturenbrett versenkt wurde, über eine ebene Glasscheibe 500 (oder Combiner-Scheibe) abgebildet wird. Ein solches Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf, dass das System 102 unabhängig von der Windschutzscheibe 106 einsetzbar ist und das Bild als virtuelles Bild 504 etwas hinter der Windschutzscheibe 106 wahrgenommen wird, was aufgrund der vergrößerten Bilddistanz vom Benutzer als angenehm empfunden wird.In 5 an embodiment is shown in which a directionally radiating holographic projection screen 406 , which was sunk in the dashboard, over a flat glass pane 500 (or combiner disc) is mapped. Such an embodiment has the advantage that the system 102 regardless of the windshield 106 is usable and the picture as a virtual picture 504 something behind the windshield 106 is perceived as pleasant due to the increased image distance by the user.
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Bild direkt auf eine separate Combiner-Scheibe projiziert, die dann z. B. über eine Fotopolymerschicht mit holografischer Streufunktion verfügt. Hierbei entfällt der Vorteil der im Vergleich zur Windschutzscheibenanzeige erweiterten Bilddistanz, dafür ist das System platzsparender und weniger komplex, da es aus weniger Komponenten besteht.In another embodiment, not shown, the image is projected directly onto a separate combiner disc, which then z. B. has a photopolymer layer with holographic scattering function. This eliminates the advantage of the extended image distance compared to the windshield display, but the system is space-saving and less complex, since it consists of fewer components.
Auch ist eine Variante von der in 5 dargestellten "Einspiegelungsanzeige 102" denkbar, bei der das Bild nicht über eine separate Scheibe, sondern direkt über die Windschutzscheibe 106 eingespiegelt wird. Ein solches Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, das keine zusätzlichen Komponenten im Armaturenbrett verbaut werden brauchen und somit keine gegebenenfalls störenden Kanten des separaten Combiners 500 sichtbar sind. Bei geringer Windschutzscheibenkrümmung entsteht auch bei einem solchen Ausführungsbeispiel ein vom Benutzer als akzeptabel bewertetes Bild.Also, a variant of the in 5 displayed "Einspiegelungsanzeige 102 "imaginable, when the picture is not a separate disc, but directly over the windshield 106 is reflected. Such an embodiment has the advantage that no additional components need to be installed in the dashboard and thus no possibly interfering edges of the separate combiner 500 are visible. At low windshield curvature emerges even in such an embodiment, the user rated as acceptable image.
Die stereoskopische Anzeige 102 kann auch als Combiner-Anzeige 102 realisiert werden, wie es in dieser Figur dargestellt ist. Eine stereoskopische Anzeige 102, welcher auch in dieser Ausprägung eine holografische Projektionsanzeige 406 zugrunde liegt lässt sich ebenfalls durch eine solche Combiner-Anzeige 102 realisieren. In diesem Fall ist die holografische Projektionsanzeige 406 nicht transparent und wird über einen ebenen Combiner 500 abgebildet. Das Bild der stereoskopischen Anzeige 406 erscheint als virtuelles Bild 504. Dies hat den Vorteil eines etwas größeren Bildabstands zu den Fahreraugen als bei dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel.The stereoscopic display 102 can also be used as combiner indicator 102 be realized, as shown in this figure. A stereoscopic display 102 , which also in this form a holographic projection display 406 is also based on such a combiner display 102 realize. In this case, the holographic projection display 406 not transparent and is via a flat combiner 500 displayed. The image of the stereoscopic display 406 appears as a virtual image 504 , This has the advantage of a slightly larger image distance to the driver's eyes than in the embodiment described below.
6 zeigt eine Darstellung einer autostereoskopischen Windschutzscheibenanzeige 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Windschutzscheibenanzeige 102 kann auch als Sichtfeldanzeige 102 bezeichnet werden. Im Gegensatz zu der Sichtfeldanzeige in 5 werden hier das rechte Bild und das linke Bild in einem Projektionsbereich 600 beziehungsweise der Projektionsebene erzeugt, der in die Frontscheibe 106 integriert ist. Zwei Projektoren 602 projizieren dazu jeweils eines der Bilder von unten in den Projektionsbereich 600. Im Projektionsbereich 600 ist eine holografische Folie 604 in oder an der Frontscheibe 106 angeordnet. Die Folie 604 bildet einen rechten Betrachtungsbereich 606 für das rechte Auge und einen linken Betrachtungsbereich 608 für das linke Auge des Betrachters 108 ab. Im rechten Betrachtungsbereich 606 ist das rechte Bild sichtbar, im linken Betrachtungsbereich 608 ist das linke Bild sichtbar. Durch seitliche Bewegungen der Projektoren 602 können die Betrachtungsbereiche 606, 608 seitlich mit dem Betrachter 108 mitbewegt werden. 6 shows a representation of an autostereoscopic windshield display 102 according to an embodiment of the present invention. The windshield display 102 can also be used as a visual field indicator 102 be designated. Unlike the field of view display in 5 Here are the right picture and the left picture in a projection area 600 or the projection plane generated in the windscreen 106 is integrated. Two projectors 602 project one of the pictures from below into the projection area 600 , In the projection area 600 is a holographic foil 604 in or on the windscreen 106 arranged. The foil 604 forms a right viewing area 606 for the right eye and a left viewing area 608 for the viewer's left eye 108 from. In the right viewing area 606 the right picture is visible, in the left viewing area 608 the left picture is visible. Through lateral movements of the projectors 602 can the viewing areas 606 . 608 sideways with the viewer 108 be moved.
Mit anderen Worten wird eine stereoskopische Windschutzscheibenanzeige 102 mit dynamischer Konvergenzanpassung vorgestellt.In other words, a stereoscopic windshield display 102 presented with dynamic convergence adjustment.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der transparenten Anzeige 102 ist die in 6 dargestellte Windschutzscheibenanzeige 102. Hierbei wird eine Fotopolymerfolie 604, welche eine holografische Streufunktion realisiert in oder auf die Windschutzscheibe 106 laminiert. Durch geeignete Kombination mit zwei separaten Bildprojektoren 602 können wie dargestellt autostereoskopische Bildinhalte generiert werden.A preferred embodiment of the transparent display 102 is the in 6 illustrated windshield display 102 , This is a photopolymer film 604 which realizes a holographic scattering function in or on the windshield 106 laminated. By suitable combination with two separate image projectors 602 Autostereoscopic image content can be generated as shown.
Gezeigt ist ein Ausführungsbeispiel einer autostereoskopischen Windschutzscheibenanzeige 102. Der gestrichelte Bereich 600 stellt die nutzbare Anzeigenfläche 600 dar, die von zwei Projektoren 602 beleuchtet wird. Die holografisch realisierte transparente Anzeige 600 beugt das von dem ersten Projektor 602 dargestellte Bild in die erste Eyebox 606, das von dem zweiten Projektor 602 dargestellte Bild in die zweite Eyebox 608. Durch laterale Bewegungen der Projektoren 602 kann die laterale Position der Eyeboxen 606, 608 verändert werden, um laterale Kopfbewegungen zu verfolgen.Shown is an embodiment of an autostereoscopic windshield display 102 , The dashed area 600 provides the usable ad space 600 that is from two projectors 602 is illuminated. The holographically realized transparent display 600 bows that from the first projector 602 illustrated picture in the first eyebox 606 that of the second projector 602 pictured image in the second eyebox 608 , By lateral movements of the projectors 602 can the lateral position of the eyeboxes 606 . 608 be changed to track lateral head movements.
7 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einem Bildversatz 700 und einem Konvergenzwinkel 702 bei einer autostereoskopischen Sichtfeldanzeige 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei ist die Sichtfeldanzeige 102 in einem Fahrzeug 100 verbaut und ein Fahrer des Fahrzeugs 100 sieht durch die Sichtfeldanzeige 102 auf ein vorausfahrendes Fahrzeug 200. Da das rechte Auge 704 des Fahrers um einen Augenabstand 706 von dem linken Auge 708 entfernt ist, weisen die Sehachsen 502 der Augen 704, 708 zueinander den Konvergenzwinkel 702 auf, wenn beide Augen 704, 708 auf denselben Punkt 710 gerichtet sind. Wenn das rechte Bild 402 und das linke Bild 404 räumlich an dem Punkt 710 erscheinen sollen, ist der Bildversatz 700 zwischen dem rechten Bild 402 und dem linken Bild 404 abhängig von einem Betrachtungsabstand 712 zwischen den Augen 704, 708 und den Bildern 402, 404, einer Distanz 714 zwischen den Augen 704, 706 und dem betrachteten Punkt 710 sowie dem Augenabstand 706. 7 shows a schematic representation of the relationship between an image offset 700 and a convergence angle 702 in an autostereoscopic visual field display 102 according to an embodiment of the present invention. Here is the field of view 102 in a vehicle 100 installed and a driver of the vehicle 100 looks through the field of view display 102 to a preceding vehicle 200 , Because the right eye 704 the driver at an eye relief 706 from the left eye 708 is removed, point the visual axes 502 the eyes 704 . 708 to each other the convergence angle 702 on when both eyes 704 . 708 on the same point 710 are directed. If the right picture 402 and the left picture 404 spatially at the point 710 should appear, is the image offset 700 between the right picture 402 and the left picture 404 depending on a viewing distance 712 between the eyes 704 . 708 and the pictures 402 . 404 , a distance 714 between the eyes 704 . 706 and the point under consideration 710 as well as the eye relief 706 ,
Der Konvergenzwinkel 702 Theta sei der Winkel 702 zwischen den optischen Achsen 502 des linken 708 und des rechten 704 Auges, s sei der Abstand 712 von den Fahreraugen 704, 708 zur Windschutzscheibe 106 und d sei die Disparität 700, d. h. der Versatz 700 der stereoskopisch auf der Windschutzscheibe 106 dargestellten Bilder 402, 404, der dargestellt wird, um ein Objekt 710 in Distanz 714 z erscheinen zu lassen.The convergence angle 702 Theta is the angle 702 between the optical axes 502 of the left 708 and the right one 704 Eye, let s be the distance 712 from the driver's eyes 704 . 708 to the windshield 106 and d is the disparity 700 , ie the offset 700 the stereoscopic on the windshield 106 shown pictures 402 . 404 which is presented to an object 710 in distance 714 z appear.
8 zeigt eine schematische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einem Bildversatz 700 und einer virtuellen Bilddistanz 714 bei einer autostereoskopischen Sichtfeldanzeige 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Sichtfeldanzeige 102 entspricht dabei im Wesentlichen einer der Sichtfeldanzeigen in den 4 bis 6. Die Bilder 402, 404 sind in der gleichen Projektionsebene 504 angeordnet. Dargestellt ist an zwei Beispielen, wie bei identischem Versatz 700, identischem Betrachtungsabstand 712, jedoch jeweils mit unterschiedlichen Vorzeichen, verschiedene virtuelle Bilddistanzen 714 resultieren. 8th shows a schematic representation of the relationship between an image offset 700 and a virtual image distance 714 in an autostereoscopic visual field display 102 according to an embodiment of the present invention. The field of view indicator 102 corresponds essentially to one of the field of view displays in the 4 to 6 , The pictures 402 . 404 are in the same projection plane 504 arranged. Shown is on two examples, as with identical offset 700 , identical viewing distance 712 , but each with different signs, different virtual image distances 714 result.
Im ersten Beispiel ist das rechte Bild 402 rechts neben dem linken Bild angeordnet. Das rechte Auge 704 betrachtet das rechte Bild 402. Das linke Auge 708 betrachtet das linke Bild 404. Dadurch entsteht für den Betrachter der Eindruck, das virtuelle Bild 412 sei weiter entfernt, als die Bilder 402, 404 tatsächlich sind. In the first example is the right picture 402 arranged to the right of the left picture. The right eye 704 look at the right picture 402 , The left eye 708 look at the left picture 404 , This creates for the viewer the impression, the virtual image 412 Be further away than the pictures 402 . 404 actually are.
Im zweiten Beispiel ist das rechte Bild 402 links neben dem linken Bild angeordnet. Das rechte Auge 704 betrachtet dabei weiterhin das rechte Bild 402. Das linke Auge 708 betrachtet weiterhin das linke Bild 404. Dadurch entsteht für den Betrachter der Eindruck, das virtuelle Bild 412 sei zwischen dem Betrachter und den Bildern 402, 404 angeordnet.In the second example is the right picture 402 arranged to the left of the left image. The right eye 704 continues to look at the right picture 402 , The left eye 708 continues to look at the left image 404 , This creates for the viewer the impression, the virtual image 412 be between the viewer and the pictures 402 . 404 arranged.
Mit anderen Worten ist in 8 das Prinzip des stereoskopischen 3-D-Sehens mit Angabe der Größen virtuelle Leinwanddistanz 712 (VSD) und virtuelle Bilddistanz 714 (VID) für die gekreuzte (rechts) und ungekreuzte (links) Sehsituation dargestellt.In other words, in 8th the principle of stereoscopic 3-D-vision with indication of the sizes virtual screen distance 712 (VSD) and virtual image distance 714 (VID) for the crossed (right) and uncrossed (left) visual situation.
Die Abbildungsoptik legt die virtuelle Leinwanddistanz 712 (VSD) des Systems 102 fest. Durch einen horizontalen Versatz 700 d der beiden Einzelbilder 402, 404 auf dem Display bzw. auf der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD lässt sich der Abstand 714 (virtuelle Bilddistanz VID), in dem der Fahrer das Bild 412 sieht, wählen. Die Parameter virtuelle Leinwanddistanz 712 VSD und virtuelle Bilddistanz 714 VID sind in 8 für die gekreuzte und die ungekreuzte Sehsituation dargestellt. Die virtuelle Bilddistanz 714 VID ist über The imaging optics sets the virtual screen distance 712 (VSD) of the system 102 firmly. By a horizontal offset 700 d of the two frames 402 . 404 on the display or on the virtual screen distance 712 VSD can be the distance 714 (virtual image distance VID), in which the driver the picture 412 sees, choose. The parameters Virtual Canvas Distance 712 VSD and virtual image distance 714 VID are in 8th presented for the crossed and the uncrossed visual situation. The virtual image distance 714 VID is over
bestimmt, wobei a für den interpupillaren Augenabstand 706 des Fahrers steht. Das Vorzeichen im Nenner bestimmt, ob das Bild 412 vor oder hinter der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD liegt. Das System 102 ist in der Lage, sich an den Augenabstand 706 anzupassen, damit der Fahrer die Bildinformation 412 in der gewünschten Entfernung 714 wahrnehmen kann.where a is the interpupillary eye relief 706 the driver stands. The sign in the denominator determines whether the picture 412 in front of or behind the virtual screen distance 712 VSD lies. The system 102 is able to look at the eye relief 706 adapt to allow the driver the picture information 412 at the desired distance 714 can perceive.
Da der Augenabstand 706 des Fahrers eine unverzichtbare Information ist, die das System 102 benötigt, um die Bilddarstellung 412 so zu realisieren, dass sie für den jeweiligen Fahrer in der beabsichtigten Entfernung 714 erscheint, ist das System 102 von vornherein in der Lage, den Augenabstand 706 des Fahrers zu messen und die Darstellung 402, 404 entsprechend anzupassen. Zu berücksichtigen ist beispielsweise auch die Größe des Fahrers in Bezug auf den Look-Down-Angle. Die für das Head-Tracking benutzte Kamera wird also auch dazu benutzt, diese Informationen zu ermitteln und die Bilddarstellung 402, 404 wird auf den Fahrer individuell angepasst. Zusätzlich kann der Fahrer persönliche Präferenzen hinsichtlich Helligkeit, Farbe, Kontrast oder Komfortzone abspeichern.Because the eye relief 706 the driver is an indispensable information that the system 102 needed to view the picture 412 To realize that they are for the respective driver at the intended distance 714 appears, is the system 102 from the outset able to the eye relief 706 to measure the driver and the presentation 402 . 404 adjust accordingly. Take into account, for example, the size of the driver with respect to the look-down angle. The camera used for the head tracking is therefore also used to determine this information and the image representation 402 . 404 is customized to the driver. In addition, the driver can store personal preferences regarding brightness, color, contrast or comfort zone.
9 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Sichtfeldanzeigegerät 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Sichtfeldanzeigegerät 102 entspricht im Wesentlichen einem Bildanzeigegerät, wie es in den 5 und 6 dargestellt ist. Das Sichtfeldanzeigegerät 102 ist hier also eine Windschutzscheibenanzeige 102 beziehungsweise eine Frontscheibenanzeige 102. Dem Fahrer 108 wird ein rechtes Bild 402 für das rechte Auge 704 und ein linkes Bild 404 für das linke Auge 708 in die Windschutzscheibe 106 beziehungsweise Frontscheibe 106 eingeblendet. Die Bilder 402, 404 weisen einen Versatz 700 zueinander auf, da der Fahrer 108 die Fahrszene vor seinem Fahrzeug 100 betrachtet und sich deshalb die Sehachsen der Augen 704, 708 hinter einer Projektionsebene der Bilder 402, 404 kreuzen. Die Bilder 402, 404 werden perspektivisch verzerrt eingeblendet, um aus der Perspektive des Fahrers 108 unverzerrte Bilder zu erhalten. 9 shows a representation of a vehicle 100 with a field of view display device 102 according to an embodiment of the present invention. The field of view display device 102 essentially corresponds to an image display device, as in the 5 and 6 is shown. The field of view display device 102 so here is a windshield display 102 or a windscreen display 102 , The driver 108 becomes a right picture 402 for the right eye 704 and a left picture 404 for the left eye 708 in the windshield 106 or windscreen 106 appears. The pictures 402 . 404 have an offset 700 to each other, as the driver 108 the driving scene in front of his vehicle 100 considered and therefore the visual axes of the eyes 704 . 708 behind a projection plane of the pictures 402 . 404 cross. The pictures 402 . 404 are shown distorted in perspective, from the perspective of the driver 108 to get undistorted pictures.
Die transparente Anzeigevorrichtung 102 kann mittels Volumenhologrammen realisiert werden. Das Fahrzeug 100 weist ein System zur Fahrerbeobachtung auf, das die Blickrichtung des Fahrers 108 erfassen kann.The transparent display device 102 can be realized by volume holograms. The vehicle 100 has a driver tracking system that shows the driver's line of sight 108 can capture.
Um Doppelbilder zu vermeiden, wird die Verwendung einer stereoskopischen Windschutzscheibenanzeige 102 oder einer separat verbauten stereoskopischen transparenten Anzeige 102 in Verbindung mit einem System zur dynamischen Disparitätsanpassung basierend auf einem in Echtzeit ermittelten Konvergenzwinkel der Augen 704, 706 des Fahrers 108 vorgestellt.To avoid double vision, the use of a stereoscopic windshield display 102 or a separately installed stereoscopic transparent display 102 in conjunction with a dynamic disparity adjustment system based on a real-time converged angle of the eyes 704 . 706 the driver 108 presented.
Dies erfordert ein System zur Blickrichtungserfassung, welches mindestens die beiden Fälle "Fahrer 108 betrachtet die Fahrszene" und "Fahrer 108 betrachtet den Bildinhalt 402, 404 der transparenten Anzeige 102" zuverlässig und in Echtzeit unterscheiden kann. Betrachtet der Fahrer 108 die Fahrszene, wird die Disparität 700 zwischen den jeweilig fürs linke 708 und rechte 704 Auge auf der Windschutzscheibenanzeige 102 dargestellten Bildinhalten 402, 404 derart eingestellt, dass Doppelbilder minimiert werden. Dies entspricht einer stereoskopischen Verschiebung der Bildinhalte 402, 404 in die Betrachtungsebene des Fahrers 108. Wendet der Fahrer 108 hingegen seinen Blick auf die Bildinhalte 402 der Windschutzscheibenanzeige 102, werden diese nicht stereoskopisch dargestellt, sodass der Fahrer 108 diese Anzeige wie jede andere Fahrzeuganzeige auch wie gewohnt ablesen kann.This requires a sight-tracking system that includes at least the two cases "driver 108 looks at the driving scene "and" driver 108 looks at the picture content 402 . 404 the transparent display 102 "can distinguish reliably and in real time." considers the driver 108 the driving scene, the disparity 700 between each for the left 708 and rights 704 Eye on the windshield display 102 displayed image content 402 . 404 adjusted so that double images are minimized. This corresponds to a stereoscopic shift of the image content 402 . 404 into the level of consideration of the driver 108 , Turns the driver 108 however, his view of the picture content 402 the windshield display 102 , these are not displayed stereoscopically, so the driver 108 This display as any other vehicle display can also read as usual.
Eine zusätzliche Augenpositionsverfolgung ist erforderlich, um auch bei lateralen Kopfbewegungen des Fahrers 108 den autostereoskopischen Effekt aufrechtzuerhalten zu können.Additional eye tracking is required to even with lateral head movements of the driver 108 to maintain the autostereoscopic effect.
Es wird ein Ablesen von auf einer Windschutzscheibe 106 stereoskopisch dargestellten Bildinhalten 402, 404 ohne Doppelbild ermöglicht. Das Ablesen kann ohne die beim Ablesen herkömmlicher Fahrzeuganzeigen (z. B. Kombiinstrument) erforderliche Konvergenzanpassung der Augen 704, 708 erfolgen. Dadurch entstehen ein Zeit- und Komfortgewinn beim Ablesen der Bildinhalte 402, 404, wodurch letztlich die Fahrsicherheit verbessert werden kann. Bei entsprechender Größenanpassung der Bildinhalte 402, 404 der Windschutzscheibenanzeige 102 können diese auch im peripheren Sichtfeld wahrgenommen und gelesen werden, sozusagen ohne direkt hinzuschauen. Die Größe der dargestellten Inhalte 402, 404 kann dann entsprechend der geringeren Augenauflösung im peripheren Sichtfeld angepasst werden.It becomes a reading on a windshield 106 stereoscopically displayed image contents 402 . 404 without double image allows. The reading can be done without the convergence adjustment of the eyes required when reading conventional vehicle displays (eg instrument cluster) 704 . 708 respectively. This results in a time and comfort gain when reading the image content 402 . 404 , which ultimately improves driving safety. With appropriate resizing of the image contents 402 . 404 the windshield display 102 These can also be perceived and read in the peripheral field of view, so to speak, without looking directly. The size of the content presented 402 . 404 can then be adjusted according to the lower eye resolution in the peripheral field of view.
In 9 ist eine autostereoskopische Windschutzscheibenanzeige 102 dargestellt, die den gleichen Bildinhalt 402, 404 wie in 1, jedoch stereoskopisch darstellt. Das linke 708 und rechte 704 Auge des Fahrers 108 sieht dabei jeweils eines der beiden zueinander versetzt dargestellten Objekte 402, 404. Durch die autostereoskopische Darstellung entsteht kein Doppelbild, wenn der Fahrer 108 die Fahrszene betrachtet.In 9 is an autostereoscopic windshield display 102 shown the same image content 402 . 404 as in 1 , but stereoscopically. The left 708 and rights 704 Eye of the driver 108 looks in each case one of the two objects shown offset to one another 402 . 404 , The autostereoscopic presentation does not create a double image when the driver 108 looking at the driving scene.
10 zeigt eine Darstellung einer Verkehrsszene 202 aus Fahrersicht bei einem Sichtfeldanzeigegerät 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Verkehrsszene 202 entspricht im Wesentlichen der Verkehrsszene in den 2 und 3. Hier ist dargestellt, wie der Fahrer in 9, obwohl er mit dem rechten Auge das rechte Bild und mit dem linken Auge das linke Bild erfasst, ein gemeinsames unverzerrtes virtuelles Bild 412 sieht, das zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 200 und seinem Fahrzeug 100 zu schweben scheint. 10 shows a representation of a traffic scene 202 from the driver's point of view in a field of view display device 102 according to an embodiment of the present invention. The traffic scene 202 essentially corresponds to the traffic scene in the 2 and 3 , Here's how the driver is in 9 although he captures the right image with the right eye and the left image with the left eye, a common undistorted virtual image 412 sees that between the preceding vehicle 200 and his vehicle 100 seems to float.
Wird der Bildinhalt 402, 404 auf der Windschutzscheibenanzeige 102 stereoskopisch dargestellt, erscheint der Bildinhalt 402, 404 nicht doppelt, wenn der Fahrer Objekte 200 der Fahrszene 202 betrachtet – in diesem Fall das vorausfahrende Fahrzeug 200. Somit können bei dieser Darstellungsart Bildinhalte 402, 404 im peripheren Sichtfeld abgelesen werden und erscheinen nicht störend.Becomes the image content 402 . 404 on the windshield display 102 shown stereoscopically, the image content appears 402 . 404 not double when the driver objects 200 the driving scene 202 considered - in this case, the preceding vehicle 200 , Thus, image contents can be used in this type of presentation 402 . 404 be read in the peripheral field of vision and do not appear annoying.
Eine Lösung für diese Problematik ist die Darstellung von autostereoskopischen Bildinhalten 402, 404, die, falls der Fahrer 108 nicht auf die transparente Anzeige 102 schaut, derart dargestellt werden, dass sie zumindest im peripheren Sichtfeld abgelesen werden können. Wenn er direkt auf diese Bildinhalte bzw. die Anzeige sieht, wird die autostereoskopische Darstellung abgeschaltet, da sie aufgrund der geringen Bilddistanz nicht angenehm für das Auge wäre.One solution to this problem is the presentation of autostereoscopic image content 402 . 404 that if the driver 108 not on the transparent display 102 looks so represented that they can be read at least in the peripheral field of view. If he looks directly at this image content or the ad, the Autostereoscopic display switched off because it would not be pleasant to the eye due to the small image distance.
Die 11 und 12 zeigen Darstellungen von Komfortzonen 1200 im Zusammenhang zwischen einer virtuellen Bilddistanz 714 und einer Projektionsentfernung 712 beziehungsweise dem Betrachtungsabstand 712 bei einem Sichtfeldanzeigegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei ist in 11 die Komfortzone 1200 für ein einzeln dargestelltes virtuelles Bild wiedergegeben. In 12 ist die Komfortzone 1200 für mehrere virtuelle Bilder dargestellt, wobei die virtuellen Bilder in unterschiedlichen Entfernungen 714 dargestellt sind. Innerhalb der Komfortzone 1200 wird von 75% der Betrachter das Betrachten von Bildinhalten als angenehm empfunden. Die Komfortzone 1200 beginnt bei einem Minimalabstand 1202 und endet bei einem Maximalabstand 1204 vom Betrachter. In der eingangs genannten Veröffentlichung „Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display“ wurden Studien beschrieben, in denen die hier nur exemplarisch beschriebenen Grenzen der Komfortzone näher untersucht wurden. The 11 and 12 show representations of comfort zones 1200 in the context of a virtual image distance 714 and a projection distance 712 or the viewing distance 712 in a field of view display device according to an embodiment of the present invention. It is in 11 the comfort zone 1200 for a single virtual image. In 12 is the comfort zone 1200 shown for multiple virtual images, with the virtual images at different distances 714 are shown. Within the comfort zone 1200 75% of the viewers regard the viewing of picture content as pleasant. The comfort zone 1200 starts at a minimum distance 1202 and ends at a maximum distance 1204 from the viewer. In the aforementioned publication "Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display", studies were described in which the boundaries of the comfort zone described here only as an example were examined in more detail.
Die Komfortzone 1200 wächst dabei mit steigendem Betrachtungsabstand 712. Bei gleichzeitig dargestellten Bildern in mehreren Entfernungen ist die Komfortzone 1200 kleiner, als bei einem einzelnen Bild. Zusätzlich verschiebt sich der Minimalabstand 1202 bei mehreren betrachteten Bildern gegenüber dem einzelnen Bild zu größeren Bilddistanzen 714, während sich der Maximalabstand 1204 verkleinert.The comfort zone 1200 grows with increasing viewing distance 712 , For simultaneously displayed images in several distances is the comfort zone 1200 smaller than a single image. In addition, the minimum distance shifts 1202 in the case of several images compared to the individual image to larger image distances 714 while the maximum distance 1204 reduced.
In 11 ist die Komfortzone 1200 in Abhängigkeit der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD und der virtuellen Bilddistanz 714 VID für die Darstellung eines virtuellen 3-D-Objektes dargestellt. Die Komfortzone 1200 repräsentiert 75% der Probanden. Im Bereich benachbart zu der Komfortzone 1200 befinden sich noch 50% der Probanden innerhalb ihrer Komfortzone.In 11 is the comfort zone 1200 depending on the virtual screen distance 712 VSD and the virtual image distance 714 VID for representing a virtual 3-D object. The comfort zone 1200 represents 75% of the subjects. In the area adjacent to the comfort zone 1200 50% of the subjects are still within their comfort zone.
In 12 ist die Komfortzone 1200 in Abhängigkeit der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD und der virtuellen Bilddistanz 714 VID für die Darstellung von drei virtuellen 3-D-Objekten (vorne, mitte, hinten) dargestellt. Der mittlere Bereich 1200 stellt die Komfortzone von 75% der Probanden dar. In den angrenzenden Bereichen befinden sich noch 50% der Probanden innerhalb ihrer Komfortzone.In 12 is the comfort zone 1200 depending on the virtual screen distance 712 VSD and the virtual image distance 714 VID for representing three virtual 3-D objects (front, middle, back). The middle area 1200 represents the comfort zone of 75% of the subjects. In the adjacent areas are still 50% of the subjects within their comfort zone.
Speziell wird in der eingangs genannten Veröffentlichung „Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display“ eine Komfortzone 1200 anhand von Beispielwerten für den Zusammenhang aus virtueller Bilddistanz VID 714 und virtueller Leinwanddistanz VSD 712 für die HUD-Anwendung beschrieben. Weiterhin werden die vordere 1202 und hintere Grenze 1204 der Komfortzone 1200 näher erläutert. Dabei werden auch Systeme mit mehreren (virtuellen) Projektionsdistanzen 714 thematisiert.Specifically, in the aforementioned publication "Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display" a comfort zone 1200 using sample values for the relationship between virtual image distance VID 714 and virtual screen distance VSD 712 described for the HUD application. Continue to be the front 1202 and back border 1204 the comfort zone 1200 explained in more detail. At the same time systems with several (virtual) projection distances are used 714 addressed.
Abgesehen von der in 8 beschriebenen Formel wiedergegebenen Beziehung ist die 3-D-Wahrnehmung jedes einzelnen Menschen individuell verschieden. So besitzt auch jeder Mensch einen individuellen Bereich, in dem sich die virtuelle Bilddistanz 714 VID bei einer bestimmten virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD bewegen darf, in der für ihn ein angenehmes 3-D-Sehen möglich ist. Dieser Bereich kann als Komfortzone 1200 bezeichnet werden. Die Komfortzone 1200 wird maßgeblich von Kriterien des Akkommodations-Konvergenz-Konflikts beschränkt. Wird die Komfortzone 1200 überschritten, so kann der Fahrer Missempfindungen und Unwohlsein (z. B. Augenschmerzen, Kopfschmerzen) spüren. Unter Umständen ist die gewünschte 3-D-Wahrnehmung nicht mehr möglich.Apart from the in 8th described relationship, the 3-D perception of each individual person is individually different. So every person has an individual area in which the virtual image distance 714 VID at a given virtual canvas distance 712 VSD, in which a comfortable 3-D vision is possible for him. This area can be used as a comfort zone 1200 be designated. The comfort zone 1200 is significantly limited by criteria of accommodation-convergence conflict. Will the comfort zone 1200 exceeded, the driver may feel sensation and discomfort (eg, eye pain, headache). Under certain circumstances, the desired 3-D perception is no longer possible.
Jede Art körperlichen Missempfindens, ebenso wie der Verlust der Wahrnehmung der mittels des asHUDs dargestellten fahrrelevanten Informationen kann im Straßenverkehr ein Risiko darstellen und sowohl die Sicherheit des Fahrers als auch aller anderen Verkehrsteilnehmer gefährden.Any kind of physical malady, as well as loss of perception of the driving-relevant information presented by the asHUD, can be a risk on the road and endanger both the safety of the driver and all other road users.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird ein autostereoskopisches HUD mit einem adaptiven Anzeigebereich 1200 vorgestellt. Dabei wird dieser Anzeigebereich nicht nur auf den jeweiligen Fahrer, sondern auch auf dessen aktuelle körperliche und/oder psychische Situation angepasst. Hierdurch wird vermieden, dass die 3-D-Darstellung außerhalb der (momentanen) Komfortzone 1200 des Fahrers liegt, womit eine für den Fahrer angenehme Wahrnehmung garantiert wird und Augenschmerzen, Kopfweh oder Unwohlsein vermieden werden, was zu einer Erhöhung von Fahrsicherheit und Spaßfaktor führt.The approach presented here is an autostereoscopic HUD with an adaptive display area 1200 presented. This display area is adapted not only to the respective driver, but also to his current physical and / or psychological situation. This avoids that the 3-D representation outside the (current) comfort zone 1200 the driver is located, which guarantees a pleasant for the driver perception and eye pain, headache or discomfort are avoided, which leads to an increase in driving safety and fun factor.
Das asHUD nutzt die Daten des Head-Trackings und weitere von der Head-Tracking-Kamera erfasste Informationen, um die Größe des Anzeigebereichs 1200 und die Anzahl der Tiefenebenen, in der Bildinhalte angezeigt werden, adaptiv an die momentane Komfortzone 1200 des Fahrers anzupassen. Dadurch resultiert ein reduzierter negativer Einfluss der 3-D-Darstellung, der Symptome wie Kopfweh, Augenschmerzen, Unwohlsein verursachen kann. Weiterhin resultiert eine Reduktion der Gefahr, dass sich die Bildinformationen nicht fusionieren lassen. Auf kann eine verlängerte Nutzungsdauer erfolgen, da z. B. bei Ermüdung die Komfortzone 1200 eingeschränkt wird, wogegen ohne eine adaptive Anpassung der Fahrer das System ausschalten müsste, da die Wahrnehmung in der Darstellung für ihn unangenehm wird. The asHUD uses the head tracking data and other information collected by the head tracking camera to size the display area 1200 and the number of depth levels in which image content is displayed adaptively to the current comfort zone 1200 to adapt to the driver. This results in a reduced negative influence of 3-D imaging, which can cause symptoms such as headache, eye pain, malaise. Furthermore, there is a reduction in the risk that the image information can not be merged. On a prolonged life can be done because z. As in fatigue the comfort zone 1200 is limited, whereas without an adaptive adjustment of the driver would have to turn off the system, since the perception in the presentation for him becomes uncomfortable.
Weiterhin ergibt sich eine geringere Ermüdung des Fahrers, da die Anzeige so auf ihn angepasst wird, dass es für ihn am wenigsten anstrengend ist. Der Anzeigebereich 1200 kann individuell für gekreuzte und ungekreuzte Sehsituation unterschiedlich eingestellt werden, d. h. vordere 1202 und hintere 1204 Grenze des Anzeigebereichs 1200 können separat verändert werden. Fahrer mit besonders großer Komfortzone 1200 können diese auch nutzen. Das System kann sich auf verschiedene Fahrer/Situationen einstellen. Es ergibt sich eine Erhöhung des Erlebnisfaktors, eine Erhöhung der Sicherheit und eine Erhöhung des Komforts. Furthermore, there is less fatigue of the driver, since the display is adapted to him so that it is the least strenuous for him. The display area 1200 can be adjusted individually for crossed and uncrossed visual situation, ie front 1202 and rear 1204 Limit of the display area 1200 can be changed separately. Driver with a particularly large comfort zone 1200 You can also use these. The system can adapt to different drivers / situations. The result is an increase in the experience factor, an increase in safety and an increase in comfort.
Die Komfortzone 1200 ist stark von der gewählten virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD abhängig. Je virtueller Leinwanddistanz 712 VSD ergibt sich ein bestimmter Bereich 1200 der virtuellen Bilddistanz 714 VID, in welchem Informationen dargestellt werden können, sodass sie für den Fahrer angenehm wahrnehmbar sind. Dieser Bereich 1200 in Abhängigkeit der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in den 12 und 13 qualitativ dargestellt. In „ Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al, Pervasive Displays 2014 “ sind genauere Werte dargestellt. Die Komfortzone 1200 repräsentiert den als angenehm empfundenen Bereich von 75% der Probanden. Daher sollte je nach der im asHUD verwendeten virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD auch ein entsprechend angepasster Bereich 1200 innerhalb der unteren 1202 und oberen 1204 Grenze der virtuellen Bilddistanz 714 VID, VlDmin und VlDmax, für die Darstellung der Informationen gewählt werden. Bei Systemen, die mit mehreren virtuellen Leinwanddistanzen 712 VSDs oder gar einer veränderbaren virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD arbeiten, kann ebenfalls beim Wechsel oder bei Veränderung der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD auf eine entsprechende Anpassung des für die Darstellung genutzten Bereichs 1200 der virtuellen Bilddistanz 714 VID geachtet werden.The comfort zone 1200 is strong on the chosen virtual screen distance 712 VSD dependent. Per virtual screen distance 712 VSD results in a specific area 1200 the virtual image distance 714 VID, in which information can be displayed so that it is pleasant to the driver. This area 1200 depending on the virtual screen distance 712 VSD was examined. The results are in the 12 and 13 presented qualitatively. In " Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al, Pervasive Displays 2014 "Are shown more accurate values. The comfort zone 1200 represents the pleasing area of 75% of the subjects. Therefore, depending on the virtual canvas distance used in the asHUD 712 VSD also a suitably adapted area 1200 within the lower 1202 and upper 1204 Limit of the virtual image distance 714 VID, VlDmin and VlDmax are selected for the presentation of the information. For systems with multiple virtual screens 712 VSDs or even a resizable virtual canvas distance 712 VSD can also work when switching or changing the virtual screen distance 712 VSD to a corresponding adjustment of the area used for the representation 1200 the virtual image distance 714 VID to be respected.
Die Komfortzone 1200 ist allerdings nicht nur von der virtuellen Leinwanddistanz 712 VSD abhängig, sondern auch von der Anzahl virtueller Bildebenen mit unterschiedlichen virtuellen Bilddistanzen 714 VIDs, die für die Anzeige genutzt werden. Das hier vorgestellte asHUD weist auch eine Anpassung der Komfortzone 1200 in Abhängigkeit des Bildinhalts, insbesondere der Anzahl verwendeter virtueller Bildebenen auf.The comfort zone 1200 is not only about the virtual screen distance 712 Dependent on the VSD, but also on the number of virtual image planes with different virtual image distances 714 VIDs used for the ad. The here presented asHUD also has an adaptation of the comfort zone 1200 depending on the image content, in particular the number of virtual image planes used.
Die und 12 stellen nur die Größenordnungen und den generellen Verlauf der Komfortzone in Abhängigkeit der VSD darstellen. Die konkreten Zahlenwerte sind situationsspezifisch, Details zu den zugrundeliegenden Studien können der oben genannten Veröffentlichung entnommen werden. The and 12 represent only the magnitudes and the general course of the comfort zone depending on the VSD. The concrete figures are situation-specific, details of the underlying studies can be found in the above-mentioned publication.
Des Weiteren sind diese in den 11 und 12 dargestellten empirisch ermittelten Werte nicht für jeden Fahrer gültig, hier gibt es große individuelle Unterschiede. Außerdem kann sich die Komfortzone 1200 eines Fahrers verändern. Dabei spielen Faktoren wie Ermüdung, Kontrast, Nutzungsdauer, Sehfehler etc. eine große Rolle. Daher wird in einem weiteren Ausführungsbeispiel des Systems nicht nur wie oben beschrieben die virtuelle Leinwanddistanz 712 VSD und die Anzahl der virtuellen Ebenen berücksichtigt, sondern auch ein individueller, zeitlich veränderlicher Zustand des Fahrers.Furthermore, these are in the 11 and 12 empirically determined values are not valid for every driver, there are big individual differences. In addition, the comfort zone can be 1200 change a driver. Factors such as fatigue, contrast, duration of use, visual defects etc. play a major role here. Therefore, in another embodiment of the system, not only the virtual screen distance as described above 712 VSD and the number of virtual levels, but also an individual, time-varying condition of the driver.
In einem einfachen Ausführungsbeispiel hat der Fahrer die Möglichkeit, dem System eine Rückmeldung zu geben, falls seine Komfortzone 1200 verletzt wird, d. h., falls er die aktuelle Darstellung als unangenehm empfindet. Das Eingabegerät kann dabei z. B. aus einem Drehknopf, aus Bedienelementen, Lenkradtasten, einem Touch-Display oder auch einer Sprach- oder Gestensteuerung bestehen. Dabei kann es sich um eine einfache Eingabe handeln, indem der Fahrer nur die Größe der genutzten Komfortzone 1200 verkleinern oder vergrößern kann, oder aber um eine komplexere Eingabe, die es dem Fahrer ermöglicht, die vordere 1202 und die hintere 1204 Grenze der virtuellen Bilddistanz 714 VID und/oder die maximale Anzahl der Tiefenebenen mittels des Eingabegeräts direkt einzustellen. In a simple embodiment, the driver has the option of giving feedback to the system if its comfort zone 1200 is violated, that is, if he feels the current presentation as unpleasant. The input device can be z. B. from a knob, from controls, steering wheel buttons, a touch screen or a voice or gesture control. This can be a simple input, in that the driver only measures the size of the comfort zone used 1200 zoom in or out, or a more complex input that allows the driver, the front 1202 and the back 1204 Limit of the virtual image distance 714 Directly adjust the VID and / or the maximum number of depth levels using the input device.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das System komplexer. Das System erkennt automatisch, wenn die Komfortzone 1200 des Fahrers überschritten wird, und regelt diese automatisch nach.In another embodiment, the system is more complex. The system automatically detects when the comfort zone 1200 of the driver is exceeded, and automatically adjusts them.
Die Beobachtung des Fahrers erlaubt es, den Anzeigebereich 714 an die momentane Komfortzone 1200 des Fahrers anzupassen. Dazu werden aus den Kamerabildern des Head-Tracking-Systems Informationen gewonnen.The observation of the driver allows the display area 714 to the current comfort zone 1200 to adapt to the driver. For this purpose, information is obtained from the camera images of the head-tracking system.
Allgemeine Ermüdung kann anhand eines veränderten Lenkverhaltens oder aus dem Kamerabild des Gesichts des Fahrers ermittelt werden. Hier werden z. B. Blick, Lidschlussfrequenz, Lidschlussdauer, prozentuales Augenschließen oder Gähnen berücksichtigt. Aus den Informationen des Lenkwinkelsensors und über die Head-Tracking-Kamera kann somit der Ermüdungszustand des Fahrers erfasst werden. Sollte eine Ermüdung vorhanden sein, wird in diesem Fall davon ausgegangen, dass eine vereinfachte Darstellung mit verkleinertem Anzeigebereich 714 und weniger Tiefenebenen angebracht ist.General fatigue can be determined by changing the steering behavior or the camera image of the driver's face. Here are z. Gaze, eyelid frequency, eyelid duration, percentage eye closure or yawning. From the information of the steering angle sensor and the head tracking camera thus the fatigue state of the driver can be detected. If fatigue is present, it is assumed in this case that a simplified representation with reduced display range 714 and less depth levels is appropriate.
Die Verkleinerung des Anzeigebereichs kann dabei z. B. in Schritten von 20% hinsichtlich der vorderen Grenze 1202 (VIDmin wird um 20% vergrößert) und in Schritten von 10% hinsichtlich der hinteren Grenze 1204 (VIDmax wird um 10% verkleinert) geregelt werden. Gleichzeitig kann die Anzahl der genutzten Tiefenebenen jeweils um eins abnehmen. Nach jedem Schritt erfolgt eine erneute Auswertung des Fahrerverhaltens und ggf. ein weiterer Schritt. Ist ein Zustand erreicht, bei dem der Fahrer wieder problemlos mit der HUD-Anzeige umgehen kann, so wird er zunächst beibehalten. Sollte die fortlaufende Beobachtung des Fahrers den Schluss zulassen, dass ihm das Ablesen der Anzeige zunehmend leicht fällt, so kann das System seinen Anzeigebereich 1200 in denselben Schritten in die jeweils andere Richtung wieder vergrößern.The reduction of the display area can be z. In increments of 20% with respect to the front limit 1202 (VIDmin is increased by 20%) and in steps of 10% in terms of the rear limit 1204 (VIDmax is reduced by 10%) be managed. At the same time, the number of depth levels used can decrease by one. After each step, a new evaluation of the driver behavior and possibly a further step takes place. If a condition is reached in which the driver can easily handle the HUD display again, it is initially maintained. Should the driver's continued observation indicate that reading the display is becoming increasingly easy for him, the system may change his display range 1200 in the same steps in the other direction again increase.
Das vorgeschlagene System ist nicht nur in der Lage, mittels Eye-Tracking die Blickrichtung des Fahrers zu ermitteln, sondern auch, aus dem Grad der Innenrotation der beiden Augen auf die Konvergenzebene der Sehachsen des Fahrers zu schließen. Damit ist es möglich, die Dauer der Betrachtung des Bildinhalts und ihre Veränderung über die Zeit zu erkennen. Um den Bildinhalt erfassen zu können, ist es erforderlich, dass sowohl die Blickrichtung als auch die Konvergenzebene der Sehachsen zum dargestellten Objekt passen. Dauert es zunehmend länger, bis der Fahrer diesen konsistenten Betrachtungszustand erreicht, so kann von steigenden Fusionsschwierigkeiten ausgegangen werden. Das System speichert, wie lange der Fahrer braucht, bis Blickrichtung und Konvergenzebene angepasst sind und wie lange er auf ein dargestelltes Objekt blickt. Sollte diese Zeit für den jeweiligen Fahrer untypisch hoch sein oder einen zuvor definierten absoluten Wert überschreiten bzw. mit der Nutzungsdauer deutlich steigen, so reagiert das System wie oben beschrieben mit einer Verkleinerung der Komfortzone 1200 und der Anzahl der genutzten Tiefenebenen.The proposed system is not only able to detect the driver's line of sight by means of eye tracking, but also to deduce from the degree of internal rotation of the two eyes the convergence plane of the driver's visual axis. This makes it possible to recognize the duration of the viewing of the image content and its change over time. In order to be able to capture the image content, it is necessary for both the viewing direction and the convergence plane of the visual axes to match the object shown. If it takes more and more time for the driver to reach this consistent viewing condition, then it can be assumed that there are increasing merger difficulties. The system records how long the driver needs, until the viewing direction and convergence plane are adjusted and how long he looks at a displayed object. Should this time be untypically high for the respective driver or exceed a previously defined absolute value or increase significantly with the service life, the system reacts as described above with a reduction of the comfort zone 1200 and the number of depth levels used.
Sollte der Fahrer weiterhin nicht in der Lage sein, die Bilder zu fusionieren, wird der 3-D-Modus abgeschaltet. Das System arbeitet dann als 2-D-HUD und kann die perspektivische Darstellung nutzen. Nach der nächsten Fahrtunterbrechung oder auf Wunsch des Fahrers wird der 3-D-Modus wieder angeschaltet. Der Fahrer benutzt dazu ggf. das oben beschriebene Eingabegerät.Should the driver still be unable to fuse the images, the 3-D mode will be disabled. The system then works as a 2-D HUD and can use the perspective view. After the next break or at the request of the driver, the 3-D mode is switched on again. If necessary, the driver uses the input device described above.
Das System gleicht die aus der Fahrerbeobachtung gewonnenen Daten mit dem zur jeweiligen Zeit angezeigten Bildinhalt ab. Aus diesem Vergleich geht hervor, welche Information den Fahrer derzeit am meisten interessiert. Diese kann dann beispielsweise in der Mitte des Gesichtsfelds und, sofern sie nicht kontaktanalog angezeigt wird, in der Mitte des Anzeigebereichs platziert werden, wobei jeweils z. B. über eine Minute beobachtet und dann darauf reagiert werden kann.The system compares the data obtained from the driver observation with the image content displayed at the time. This comparison shows what information currently interests the driver most. This can then be placed, for example, in the center of the visual field and, if it is not displayed contact analog, in the middle of the display area, wherein each z. B. observed over a minute and then can be reacted to it.
Zusammenfassend lässt sich anmerken, dass das hier vorgestellte System in der Lage ist, die Tiefenposition 714 der Bildinhalte anzupassen und die verwendeten Tiefenebenen enger zu staffeln sowie ihre Zahl zu verkleinern, wenn die Gesamtheit der oben beschriebenen Informationen diesem System anzeigt, dass sich Bildinhalte momentan außerhalb des für den Fahrer angenehmen Bereichs 1200 befinden. Ziel ist es dabei, dass ausschließlich die individuelle instantane Komfortzone 1200 des Fahrers genutzt wird. Sollte der Fahrer also beispielsweise schon länger unterwegs sein, und es zusätzlich oder alternativ dunkel und der Fahrer müde werden, so seine Komfortzone 1200 kleiner werden. Möglicherweise fällt es dem Fahrer dann zunehmend schwer, die bei kleiner virtueller Bilddistanz 714 VID dargestellten Information zu erkennen. In diesem Fall benötigt er mehr Zeit, um diese Informationen abzulesen. Das System reagiert darauf und vergrößert die kleinste benutzte virtuelle Bilddistanz 1202 VID, bis das System keine Schwierigkeiten des Fahrers bezüglich der Nutzung des asHUDs mit adaptivem Anzeigebereich mehr feststellen kann. In summary, it can be said that the system presented here is capable of determining the depth position 714 adjust the image content and stagger the depth levels used more closely and reduce their number if the entirety of the information described above indicates to this system that image content is currently out of the driver's comfortable range 1200 are located. The goal here is that only the individual instantaneous comfort zone 1200 the driver is used. If, for example, the driver has been on the road for some time and, in addition or alternatively, it is getting dark and the driver is getting tired, this is his comfort zone 1200 get smaller. It may be the driver then increasingly difficult, with a small virtual image distance 714 Recognize VID displayed information. In this case, he needs more time to read this information. The system reacts to this and increases the smallest used virtual image distance 1202 VID until the system can no longer detect any driver's difficulty in using the asHUD with adaptive display area.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1500 zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 1500 weist einen Schritt 1500 des Einstellens eines Versatzes zwischen einem rechten Bild und einem linken Bild des Sichtfeldanzeigegeräts auf. Dabei wird der Versatz unter Verwendung eines Konvergenzwinkels zwischen einer rechten Sehachse des rechten Auges und einer linken Sehachse des linken Auges eines Betrachters des Sichtfeldanzeigegeräts eingestellt. Die Bilder werden in einem Teilschritt 1502 versatzlos eingestellt, wenn sich die Sehachsen in einer Projektionsebene der Bilder kreuzen. 13 shows a flowchart of a method 1500 for operating an autostereoscopic field of view display device according to an embodiment of the present invention. The procedure 1500 has a step 1500 of adjusting an offset between a right image and a left image of the field of view display device. In this case, the offset is adjusted using a convergence angle between a right visual axis of the right eye and a left visual axis of the left eye of a viewer of the field of view display device. The pictures are in a partial step 1502 adjusted without offset when the visual axes intersect in a projection plane of the images.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 1500 einen Schritt 1504 des Bestimmens auf. Der Schritt 1504 weist mehrere Teilschritte 1504 auf. In einem ersten Teilschritt 1504 wird eine Blickrichtung des Betrachters bestimmt. In einem zweiten Teilschritt 1504 wird der Konvergenzwinkel bestimmt. In einem dritten Teilschritt 1504 wird eine Augenposition bestimmt. In one embodiment, the method 1500 one step 1504 of determining. The step 1504 has several sub-steps 1504 on. In a first step 1504 a viewing direction of the viewer is determined. In a second step 1504 the convergence angle is determined. In a third step 1504 an eye position is determined.
Beim Bestimmen der Blickrichtung wird unterschieden, ob der Betrachter in die Ferne schaut, oder ob der Betrachter auf die Sichtfeldanzeige schaut. Beim Bestimmen des Konvergenzwinkels werden die Sehachsen des rechten und linken Auges unter Berücksichtigung eines Augenabstands der Augen ausgewertet. Beim Bestimmen der Augenposition werden der Augenabstand und eine Relativposition der Augen zu dem Sichtfeldanzeigegerät bestimmt. Wenn der Betrachter in die Ferne schaut, wird der Versatz in einem Schritt 1506 des Berechnens unter Verwendung des Konvergenzwinkels berechnet und im Schritt 1502 des Einstellens die Bilder stereoskopisch eingestellt. Wenn der Betrachter auf die Sichtfeldanzeige schaut, werden im Schritt 1502 des Einstellens die Bilder versatzlos beziehungsweise monoskopisch dargestellt. In determining the viewing direction, a distinction is made as to whether the viewer is looking into the distance or whether the viewer is looking at the field of view display. In determining the convergence angle, the visual axes of the right and left eyes are evaluated taking into account an eye distance of the eyes. In determining the eye position, the eye relief and a relative position of the eyes are determined to the field of view display device. When the viewer looks into the distance, the offset becomes one step 1506 calculated using the convergence angle and in step 1502 of setting the images stereoscopically. When the viewer looks at the visual field display, in step 1502 of setting the images without offset or monoscopic shown.
In einem weiteren Teilschritt 1506 des Berechnens wird ferner eine Position der Bilder auf der Sichtfeldanzeige berechnet, um Kopfbewegungen des Betrachters auszugleichen. In a further sub-step 1506 In addition, in calculating, a position of the images on the visual field display is calculated to compensate for head movements of the observer.
Im Schritt 1502 des Einstellens werden die Bildinhalte ferner für das Sichtfeldanzeigegerät aufbereitet.In step 1502 of setting, the image contents are further processed for the field of view display device.
Das Ablaufdiagramm zeigt eine beispielhafte Ausprägung des erfindungsgemäßen Anzeigesystems. Ein nicht näher beschriebenes Fahrerbeobachtungssystem erfasst die Blickrichtung, den oben beschriebenen Konvergenzwinkel Theta und die Augenposition des Fahrers. Falls der Fahrer seinen Blick auf die transparente Anzeige gerichtet hat, werden deren Inhalte monoskopisch dargestellt. Falls der Fahrer die Fahrszene beobachtet, werden die Inhalte der transparenten Anzeige gemäß angegebener Formel d ≈ θ·(z – s) durch Anpassung der Disparität in die Fahrszene geschoben, um sonst auftretende Doppelbilder zu eliminieren. Weiterhin wird die Augenposition des Fahrers ermittelt, um die in der Fahrszene stereoskopisch verschobenen Bildinhalte bei lateralen Kopfbewegungen des Fahrers in ihrer Position gemäß des Tiefenhinweises Bewegungsparallaxe entsprechend dynamisch anzupassen.The flowchart shows an exemplary embodiment of the display system according to the invention. An unspecified driver observation system detects the viewing direction, the above-described convergence angle theta, and the driver's eye position. If the driver has focused his attention on the transparent display, its contents are displayed monoscopically. If the driver observes the driving scene, the contents of the transparent display are shifted according to the given formula d ≈ θ · (z-s) by adjusting the disparity in the driving scene to eliminate otherwise occurring double images. Furthermore, the driver's eye position is determined in order to correspondingly dynamically adapt the image contents stereoscopically shifted in the driving scene in the event of lateral head movements of the driver in their position in accordance with the depth reference motion parallax.
14 zeigt eine Darstellung einer Funktionsweise eines Verfahrens zum Betreiben eines autostereoskopischen Sichtfeldanzeigegeräts 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei stellt das Sichtfeldanzeigegerät für einen Betrachter 108 beziehungsweise Fahrer 108 ein rechtes Bild 402 für das rechte Auge und ein linkes Bild 404 für das linke Auge bereit. Der Betrachter 108 wird durch eine Kamera 414 eines Fahrerüberwachungssystems aufgezeichnet. Die Kamera 414 stellt ein Kamerabild 1600 beziehungsweise eine Videoinformation 1600 bereit. Das Kamerabild 1600 wird in einem Steuergerät 400 ausgewertet. Dabei wird in einer ersten Auswerteeinrichtung 1602 das Kamerabild 1600 ausgewertet, um einen Bildinhalt für das Sichtfeldanzeigegerät 102 anzupassen. Dabei werden insbesondere Augenpositionen 1604 und Sehachsen 1606 der Augen ausgewertet und zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt. 14 shows a representation of an operation of a method for operating an autostereoscopic visual field display device 102 according to an embodiment of the present invention. This is the field of view display device for a viewer 108 or driver 108 a right picture 402 for the right eye and a left image 404 ready for the left eye. The viewer 108 is through a camera 414 recorded by a driver monitoring system. The camera 414 makes a camera picture 1600 or video information 1600 ready. The camera picture 1600 is in a control unit 400 evaluated. In this case, in a first evaluation 1602 the camera picture 1600 evaluated to a picture content for the field of view display device 102 adapt. In doing so, especially eye positions 1604 and visual axes 1606 the eyes evaluated and provided for further processing.
In einer zweiten Auswerteeinrichtung 1608 wird das Kamerabild 1600 ausgewertet, um eine Komfortzone 1610 des Betrachters 108 zu erkennen. Dabei wird anhand körperlicher Reaktionen ein Belastungszustand des Betrachters 108 ermittelt. Die Komfortzone 1610 ist abhängig von dem Belastungszustand. In a second evaluation device 1608 becomes the camera image 1600 evaluated to a comfort zone 1610 the viewer 108 to recognize. Here, on the basis of physical reactions becomes a state of stress of the viewer 108 determined. The comfort zone 1610 depends on the load condition.
Unter Verwendung der Augenpositionen 1604 und Sehachsen 1606 wird in einer Einrichtung 1612 zum Bestimmen ein Versatz 700 zwischen dem rechten Bild 402 und dem linken Bild 404 bestimmt. In einer Einrichtung 1614 zum Einstellen wird der Versatz 700 zwischen den Bildern eingestellt, indem darzustellende Bildinhalte an eine durch den Versatz bestimmte Position bewegt werden. Dabei wird eine rechte Bildinformation 1616 und eine linke Bildinformation 1618 bereitgestellt. Using the eye positions 1604 and visual axes 1606 will be in a facility 1612 for determining an offset 700 between the right picture 402 and the left picture 404 certainly. In a facility 1614 to adjust the offset 700 between the pictures by moving picture contents to be displayed to a position determined by the offset. This will be a right image information 1616 and a left picture information 1618 provided.
In einer Einrichtung 1620 zum Anpassen werden die rechte und linke Bildinformation 1616, 1618 unter Verwendung der Komfortzone 1610 angepasst. Falls der Versatz 700 außerhalb der Komfortzone liegt, wird der Versatz begrenzt. Die Einrichtung 1620 stellt eine angepasste rechte Bildinformation 1622 und eine angepasste linke Bildinformation 1624 für das Sichtfeldanzeigegerät 102 bereit. In a facility 1620 to adjust the right and left image information 1616 . 1618 using the comfort zone 1610 customized. If the offset 700 is outside the comfort zone, the offset is limited. The device 1620 provides a customized right image information 1622 and a customized left image information 1624 for the field of view display device 102 ready.
Somit ergibt sich eine Regelschleife, bei der die Reaktion des Betrachters 108 maßgeblich zum Einstellen der Komfortzone 1610 ist.This results in a control loop in which the reaction of the observer 108 decisive for setting the comfort zone 1610 is.
Mit anderen Worten zeigt 16 die Eingliederung des hier vorgestellten Ansatzes in die Funktionsweise eines autostereoskopischen Head-Up Displays 102.In other words shows 16 the incorporation of the approach presented here into the functioning of an autostereoscopic head-up display 102 ,
Dabei kann das komplexere Ausführungsbeispiel mit dem einfacheren Ausführungsbeispiel kombiniert werden. Das System 400 arbeitet automatisch, aber der Fahrer kann es nicht nur abschalten, sondern auch wie in der einfacheren Ausführungsform manuell an seine Wünsche anpassen.In this case, the more complex embodiment can be combined with the simpler embodiment. The system 400 works automatically, but the driver can not only turn it off, but also manually adjust it to his needs as in the simpler embodiment.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das automatisierte System als lernendes System ausgelegt, sodass es die einzelnen Fahrer und ihre typischen Einstellungen und Ermüdungserscheinungen kennenlernt und abspeichert. Die ideale Anpassung kann somit immer schneller und reibungsloser vonstattengehen.In another embodiment, the automated system is designed as a learning system so that it learns and stores the individual drivers and their typical attitudes and fatigue. The ideal adaptation can thus take place faster and more smoothly.
Es ist eine schematische Darstellung der Funktionsweise des asHUD 102 mit Komfortzonen-Anpassung dargestellt.It is a schematic representation of how the asHUD works 102 shown with comfort zone adjustment.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. The embodiments described and shown in the figures are chosen only by way of example. Different embodiments may be combined together or in relation to individual features. Also, an embodiment can be supplemented by features of another embodiment.
Ferner können die hier vorgestellten Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Furthermore, the method steps presented here can be repeated as well as executed in a sequence other than that described.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 1998/035260 A1 [0002] WO 1998/035260 A1 [0002]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al; Pervasive Displays 2014 [0003] Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al; Pervasive displays 2014 [0003]
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Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al, Pervasive Displays 2014 [0088] Exploring Design Parameters for a 3D Head-Up Display; Broy; Höckh; Frederksen et al, Pervasive Displays 2014 [0088]