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Title:
DEVICE AND METHOD FOR PROJECTING IMAGE DATA ONTO A PROJECTION SURFACE OF A VEHICLE WINDOW
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/216537
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device and a method for projecting image data onto a projection surface of a vehicle window of a vehicle. The proposed device comprises: an interface (101) for providing the image data BD1(t); an image data processing unit (102), connected to the interface (101), for generating image data BD2(t) from the image data BD1(t); a brightness sensor (103), connected to the image data processing unit (102), for detecting an ambient brightness H(t); a projection unit (104), connected to the image processing unit (102), for projecting the image data BD2(t) onto the projection surface of the vehicle window; wherein the image data processing unit (102) is designed and configured such that a gradation curve GK(H(t)) is specified, according to the detected ambient brightness H(t), for the generation of the image data BD2(t) from the image data BD1(t) such that dark image regions which fall below a predefined colour brightness limit value in comparison with image regions lying above the colour brightness limit value are brightened in terms of their colour spectra or greyscale spectra in the image data BD2(t) relative to the image data BD1(t), wherein a measure of the brightening of the dark image regions in the image data BD2(t) increases with increasing ambient brightness H(t).

Inventors:
REICHERT STEFFEN (DE)
SENS OLIVER (DE)
AMIRALIS ZANE (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/057651
Publication Date:
October 29, 2020
Filing Date:
March 19, 2020
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
B60K35/00
Foreign References:
DE102016223908A12018-06-07
DE102012204303A12013-09-19
DE102015215180A12017-02-09
DE102006050016A12008-04-30
Attorney, Agent or Firm:
MEIDERT, Jörg-Michael et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahr zeugscheibe eines Fahrzeugs, umfassend:

eine Schnittstelle (101) zur Bereitstellung der Bilddaten BD1 (t), eine mit der Schnittstelle (101) verbundene Bilddatenbearbeitungseinheit (102) zur Erzeugung von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1(t), einen mit der Bilddatenbearbeitungseinheit (102) verbundenen Helligkeits sensor (103) zur Erfassung einer Umgebungshelligkeit H(t), und eine mit der Bildbearbeitungseinheit (102) verbundene Projektionseinheit (104) zur Projektion der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der Fahr zeugsscheibe,

wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass abhängig von der erfassten Umgebungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1(t) eine Gradationskurve GK(H(t)), derart vorgegeben wird, so dass dunkle unterhalb einem vorgegebenen Farbhellig- keitsgrenzwert im Vergleich zu oberhalb dem Farbhelligkeitsgrenzwert liegenden Bildbereichen in den Bilddaten BD2(t) gegenüber den Bilddaten BD1(t) bezüglich ihrer Färb- oder Graustufenspektren aufgehellt sind, wobei ein Maß der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshel ligkeit H(t) steigt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1

weiterhin umfassend ein mit der Bilddatenbearbeitungseinheit (102) verbundenes System (105) zur Erkennung eines aktuellen Blickwinkelbereichs BWB(t) zumindest eines Insassen des Fahrzeugs, wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) der art ausgeführt und eingerichtet ist, dass nur diejenigen dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) aufgehellt werden, welche bei ihrer Projektion auf die Projektions fläche der Fahrzeugscheibe im Blickwinkelbereich BWB(t) liegen. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2,

bei der der Helligkeitssensor (103) einen Erfassungsbereich hat, der eine Helligkeit H(t) im Wesentlichen einer für einen Insassen durch die Projektionsfläche hindurch wahrnehmbaren Umgebung des Fahrzeugs erfasst.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

bei der die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass bei einer Änderung AH(t) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) eine Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit einer von DH(ί) abhängigen vorgegebenen Zeitverzögerung Dΐ(DH(ί)) erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

bei der die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass bei einer Änderung DH(ΐ) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) eine Änderung der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) gemäß einer vorgegeben stetigen Funktion HYS(t) erfolgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

bei der die stetige Funktion HYS(t) abhängig vom Vorzeichen der Änderung DH(ΐ) der Helligkeit H(t) ist, wobei sich bei einem positiven DH(ΐ) die Aufhellung der dunk len Bildbereiche gemäß einer vorgegeben Funktion HYS1(t) ändert und bei einem negativen DH(ΐ) die Aufhellung der dunklen Bildbereiche gemäß einer vorgegeben Funktion HYS2(t) ändert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6,

bei der die Funktion HYS(t) ein Hysterese-Verhalten abbildet.

8. Fahrzeug, insbesondere Straßenfahrzeug, Schienenfahrzeug, Wasserfahrzeug, Luftfahrzeug, mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4.

9. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Pro jektionsfläche einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten:

Bereitstellen (201) von Bilddaten BD1(t) an einer Schnittstelle (101), Erfassen (202) einer Umgebungshelligkeit H(t) mit einem Helligkeitssensor

(103),

Erzeugen (203) von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t) mittels einer mit der Schnittstelle (101) verbundenen Bilddatenbearbeitungseinheit (102) und,

Projizieren (204) der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der Fahr zeugsscheibe mittels einer mit der Bildbearbeitungseinheit (102) verbunde nen Projektionseinheit (104),

wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) abhängig von der erfassten Umge bungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t) eine Gradationskurve GK(H(t)), derart vorgibt, so dass dunkle unterhalb ei nem vorgegebenen Farbhelligkeitsgrenzwert im Vergleich zu oberhalb dem Farb- helligkeitsgrenzwert liegenden Bildbereichen in den Bilddaten BD2(t) gegenüber den Bilddaten BD1 (t) bezüglich ihrer Färb- oder Graustufenspektren aufgehellt sind, wobei ein Maß der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) steigt.

10. Verfahren nach Anspruch 10,

mit dem Schritt: Ermitteln eines aktuellen Blickwinkelbereichs BWB(t) zumindest ei nes Insassen des Fahrzeugs durch ein mit der Bilddatenbearbeitungseinheit (102) verbundenes System (105), wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit (102) nur die jenigen dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) aufgehell, welche bei ihrer Projektion auf die Projektionsfläche der Fahrzeugscheibe im Blickwinkelbereich BWB(t) liegen.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer

Fahrzeugscheibe

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektions fläche einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Ver fahren zum Betrieb einer ebensolchen Vorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einer ebensol chen Vorrichtung.

Vorrichtungen zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeug scheibe sind im Stand der Technik als sogenannte:„Head-Up-Displays, HUD“ bekannt. Typischerweise werden derartige Vorrichtungen zur Projektion von Navigationsdaten, Fahrzeug-Betriebsdaten und von Multimediadaten, welche Multimedia-Anwendungen in einem Fahrzeug steuern, genutzt. Typischerweise sind die projizierten Bilddaten nur für den Fahrer erkennbar.

Bei den im Stand der Technik bekannten Projektionssystemen (HUD’s) werden die Bild daten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugscheibe projiziert. Dabei kann die Fahr zeugscheibe eine beliebige Scheibe eines Fahrzeugs sein, beispielsweise eine Front scheibe, eine Seitenscheibe, ... etc. Die jeweilige Fahrzeugscheibe sowie die Projektions fläche der Fahrzeugscheibe sind transparent, d.h. durchsichtig. Bei der Projektion der Bilddaten werden von einem Projektor Bildinhalte durch Lichtstrahlen auf die Projektions fläche projiziert. An der Projektionsfläche werden die Lichtstrahlen in Richtung eines Be trachters reflektiert, sodass die Bildinhalte für den Betrachter sichtbar werden.

Weiterhin sind Projektionssysteme bekannt, die auf zwei unterschiedliche Projektionsflä chen einer Fahrzeugscheibe unterschiedliche Bilddaten projizieren.

So ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2006 050 016 A1 eine Anzeigevorrich tung in einem Fahrzeug bekannt, wobei das Fahrzeug eine Sensoranordnung zur Be stimmung der Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs aufweist und die Anzeigevor richtung zwei getrennte Projektionsflächen auf der Fahrzeugscheibe aufweist. Dabei wird die Anzeigevorrichtung von einer Anzeigesteuerung derart gesteuert, dass zur Anzeige einer das Fahrzeug betreffende Information in Abhängigkeit der Blickrichtung des Fahrers entweder auf der ersten Projektionsfläche oder der zweiten Projektionsfläche erfolgt.

Die Darstellung von bewegten Bildern, bspw. Videos, im Sichtbereich des Fahrers ist we gen der Ablenkung des Fahrers rechtlich nicht gestattet.

Im Stand der Technik sind weiterhin sogenannte„Multimedia-HUD’s“ bekannt, die es er lauben, für Fahrer und Beifahrer individualisierte Medieninhalte darzustellen, ohne dass dies für den jeweils anderen einsehbar ist. Diese Systeme sind derzeit insbesondere be sonders für den Beifahrer interessant, wobei der Fahrer nicht durch die nur für den Bei fahrer einsehbaren Bildinhalte abgelenkt bzw. gestört wird.

In zukünftigen autonom fahrenden Fahrzeugen werden derartige Projektionssysteme sehr wahrscheinlich auch genutzt, um für den Fahrer bewegte Bildinhalte zu projizieren, sofern sich das Fahrzeug autonom bewegt. Durch die jeweils individualisiert projizierten Bildin halte ermöglicht ein solches Multimedia-HUD den individuellen Konsum von Bilddaten, Bilddatenströmen in Fahrzeugen, Bussen, Taxis oder anderen öffentlichen Verkehrsmit teln.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugscheibe anzugeben, die insbe sondere einen störungsfreien und nicht ermüdenden Genuss der projizierten Bilddaten ermöglicht.

Die Erfindung basiert auf folgender Erkenntnis der Erfinder.

Bei einer Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugscheibe mit einem im Stand der Technik bekannten Projektionssystem, entsteht der Bildkontrast durch die Helligkeitsdifferenz zwischen hellen und dunklen Bildpunktinhalten. Der dun kelste Bildinhalt sei vorliegend„rein schwarz“. Bei der Projektion des Bildinhalts„rein schwarz“ auf ein Bildpixel (Bildpunkt) der Projektionsfläche wird daher vom Projektor kein Lichtstrahl ausgesandt und demzufolge in diesem Bildpunkt (Bildpixel) auch kein von dem Projektionssystem ausgehender Lichtstrahl in Richtung Betrachter reflektiert. Dieser Bild punkt der Projektionsfläche besitzt daher grundsätzlich den Helligkeits-, Färb- bzw. Ton- wert der Projektionsfläche.

Die Folge ist, da die Projektionsfläche transparent, d.h. durchsichtig ist, dass der Betrach ter in diesem Bildpunkt die in Blickrichtung des Betrachters hinter dem Bildpunkt liegende Umgebung des Fahrzeugs wahrnimmt, so dass dieser Bildpunkt anstelle von„rein schwarz“ den Helligkeits-, Färb- bzw. Tonwert der entsprechenden Umgebung annimmt. Da sich das Fahrzeug typischerweise bewegt, ändert sich zudem die entsprechende Um gebung ständig, was ein Betrachter der Bilddaten als störend empfindet.

Ein ermüdungsfreies Betrachten der auf die Projektionsfläche projizierten Bilddaten erfor dert weiterhin, dass die Fokussierung der Augen des Betrachters möglichst auf der Pro jektionsfläche gehalten wird. Werden Bilddaten mit einem großen Anteil dunkler Bildinhal te auf die Projektionsfläche projiziert, dann ergibt sich auf der Projektionsfläche ein ent sprechend großer transparenter Bereich, auf dem der Betrachter die in Blickrichtung hin ter der Projektionsfläche liegende Umgebung wahrnimmt. In diesem Fall kommt es dazu, dass sich die Augen des Betrachters wechselnd auf die Projektionsfläche (im Fall heller Bildinhalte) und die in Blickrichtung hinter der Projektionsfläche liegende Umgebung (im Fall dunkler Bildinhalte) fokussieren. Dieser Fokuswechsel ist störend und ermüdend für den Betrachter. Dieser Effekt verstärkt sich bei hellen Fahrzeugumgebungen, während er in dunklen Fahrzeugumgebungen verringert ist.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs, umfassend: eine Schnitt stelle zur Bereitstellung der Bilddaten B D 1 (t) , eine mit der Schnittstelle verbundene Bild datenbearbeitungseinheit zur Erzeugung von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t), einen mit der Bilddatenbearbeitungseinheit verbundenen Helligkeitssensor zur Erfassung einer Umgebungshelligkeit H(t), und eine mit der Bildbearbeitungseinheit verbundene Projektionseinheit zur Projektion der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der Fahr zeugsscheibe, wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass abhängig von der erfassten Umgebungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten B D 1 (t) eine Gradationskurve GK(H(t)) derart vorge geben wird, so dass dunkle unterhalb einem vorgegebenen Farbhelligkeitsgrenzwert im Vergleich zu oberhalb dem Farbhelligkeitsgrenzwert liegenden Bildbereichen in den Bild daten BD2(t) gegenüber den Bilddaten BD1 (t) bezüglich ihrer Färb- oder Graustufenspek tren aufgehellt sind, wobei ein Maß der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bild- daten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) steigt.

Die Gradationskurve GK(H(t)) definiert vorliegend eine eineindeutige Abbildung f von Hel ligkeitswerten in [%] eines ein Färb- oder Graustufenspektrum repräsentierenden Be reichs SPEC := [0% ... 100%] auf denselben Bereich SPEC:

mit:

%IN: Eingangshelligkeitswerte der bereitgestellten Bilddaten BD1 (t)

%OUT Helligkeitswerte der Bilddaten BD2(t)

0% minimale Helligkeit = 0 =„rein schwarz“

100%: maximale Helligkeit.

Das heißt, der Definitionsbereich SPEC der Funktion f ist identisch mit dem Zielbereich SPEC der Funktion f. Der Bereich SPEC repräsentiert Helligkeitswerte oder Farbwerte oder Tonwerte von Bildpixeln der jeweiligen Bilddaten BD1 (t) und BD2(t).

Die Gradationskurve GK(H(t)) wird vorliegend in Abhängigkeit der ermittelten Umge bungshelligkeit H(t) verändert.

Weiterhin werden vorliegend unter dem Begriff„dunkle Bildbereiche“ vorteilhaft diejenigen Bildbereiche der Bilddaten BD1 verstanden, deren Bildpixel Helligkeitswerte in [%] im Be reich zwischen 0% und 50%, insbesondere zwischen 0% und 40 % oder zwischen 0% und 30 % oder zwischen 0% und 20 % oder zwischen 0% und 15% aufweisen.

Mit anderen Worten liegen die dunklen Bildbereiche unter einem vorgegeben Schwel Iwert der Helligkeit ihrer Färb- oder Graustufenspektren wie beispielsweise 50%, 40%, 30%, 20% oder 15%. Die gegenüber den genannten Helligkeitswerten komplementäre, d.h. über dem vorgegeben Schwel Iwert liegenden Helligkeitswerte der Grau- und Farbwerte sind damit als„helle Bildbereiche“ der Bilddaten BD1 (t) zu bezeichnen und werden in den Bilddaten BD2(t) ohne Aufhellung oder zumindest relativ zu den dunklen Bildbereichen mit einer geringeren Aufhellung ausgegeben. Neben der Aufhellung der Grau- und Farb werte kann zusätzlich die Lichtintensität in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit ange passt werden, beispielweise wird bei dunkler Umgebung wie einer T unnelfahrt die Intensi tät reduziert und bei einer hellen Umgebung für eine bessere Erkennbarkeit auf der Pro- jektionsfläche erhöht. Die Lichtintensität wird durch Veränderung einer in Lumen bemes senen Helligkeit der durch die Lichtquelle der Projektionseinheit ausgestrahlten Farb- oder Graustufenspektren verändert.

Die Gradationskurve GK(H(t)) wird vorteilhaft in Abhängigkeit der ermittelten Umge bungshelligkeit H(t) derart geändert, dass der Eingangshelligkeitswert %IN = 0 :=„rein schwarz“ der bereitgestellten Bilddaten BD1(t) auf einen Helligkeits(ziel)wert

%OUT(%IN=0) > 0 der Bilddaten BD2(t) abgebildet wird. Dabei nimmt der Betrag

|%OUT(%IN=0)| des Helligkeits(ziel)werts bei zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) zu bzw. nimmt bei abnehmender Umgebungshelligkeit H(t) ab.

Ist die Umgebungshelligkeit (bspw. während der Nacht) sehr gering (ein entsprechender Helligkeitsgrenzwert GW kann vorgegeben werden), dann wird der Eingangshelligkeits wert %IN = 0 (=„rein schwarz“) der bereitgestellten Bilddaten BD1(t) vorteilhaft auf einen Helligkeits(ziel)wert %OUT(%IN=0) = 0 :=„rein schwarz“ der Bilddaten BD2(t) abgebildet. Vorteilhaft entspricht die Gradationskurve GK(H(t)) in diesem Fall bei einer Eintragung in ein lineares rechtwinkliges Koordinatensystem der Diagonale zwischen den Punkten: (%IN=0, %OUT=0) und (%IN=100, %OUT=100).

Bei einer Umgebungshelligkeit H(t) > 0 bzw. H(t) > GW verläuft die Gradationskurve GK(H(t)) dann beginnend vom einem Punkt: (%IN=0, %OUT > 0) stetig in Richtung ihres Endpunktes (%IN = 100, %OUT = 100). Sofern die Gradationskurve GK in einem linearen rechtwinkligen Koordinatensystem aufgetragen wird, liegt die Gradationskurve GK(H(t)) vorteilhaft für den Eingangshelligkeitswertebereich %l N BI von [0% bis 50 %] oberhalb ei ner die Punkte: (%IN=0, %OUT =0) und (%IN=100, %OUT =100) verbindenden Diagona le und ist vorteilhaft für den Eingangshelligkeitswertebereich %I NB2 von ]50% bis 100 %] identisch mit der die Punkte: (%IN=50, %OUT =50) und (%IN=100, %OUT =100) verbin denden Diagonale.

Erfindungsgemäß hängt die„Aufhellung“ bzw. das„Maß der Aufhellung“ der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) von der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) ab. Dabei steigt das Maß der Aufhellung der dunklen Bildbereiche mit zunehmender Umge bungshelligkeit H(t) an und nimmt entsprechend abnehmender Umgebungshelligkeit H(t) ab. Das Maß der Aufhellung dunkler Bildbereiche wird demzufolge abhängig von der er mittelten Umgebungshelligkeit H(t) in beide Richtungen angepasst. Das bedeutet insbe- sondere, dass die Gradationskurve GK(H(t)) abhängig von der ermittelten Umgebungs helligkeit H(t) entsprechend angepasst wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass weiterhin ein mit der Bilddatenbearbeitungseinheit verbundenes System zur Er kennung eines aktuellen Blickwinkelbereichs BWB(t) zumindest eines Insassen des Fahr zeugs vorhanden ist, wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit derart ausgeführt und ein gerichtet ist, dass nur diejenigen dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) aufgehellt werden, welche bei ihrer Projektion auf die Projektionsfläche der Fahrzeugscheibe im Blickwinkelbereich BWB(t) liegen. Ein Insasse des Fahrzeugs kann insbesondere der Fahrer oder der Beifahrer sein. Vorteilhaft ist die Fahrzeugscheibe eine Frontscheibe oder eine Seitenscheibe des Fahrzeugs.

Vorteilhaft ist der Helligkeitssensor ein Kamerasensor. Vorteilhaft hat der Helligkeits sensor einen Erfassungsbereich, der eine Helligkeit H(t) im Wesentlichen einer für einen Insassen durch die Projektionsfläche hindurch wahrnehmbaren Umgebung des Fahr zeugs erfasst. Damit wird insbesondere die Helligkeit H(t) desjenigen Umgebungsaus schnitts gemessen, die für den vorbeschriebenen bei einem Betrachter eintretenden De fokussierungseffekt maßgeblich ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bilddatenverarbeitungseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass bei einer Änderung AH(t) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) eine Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit einer von DH(ΐ) abhängigen vorgegebe nen Zeitverzögerung Dΐ(DH(ΐ)) erfolgt. Insbesondere wird bei einer Änderung DH(ΐ) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) die Gradationskurve GK(H(t)) mit einer von DH(ΐ) abhängigen vorgegebenen Zeitverzögerung Dΐ(DH(ΐ)) verändert. Durch die Zeitverzöge rung Dΐ(DH(ί)) erfolgt eine Veränderung eines Maßes der Aufhellung grundsätzlich erst verzögert.

Wenn sich beispielsweise zu einem Zeitpunkt t 0 die Umgebungshelligkeit H(t 0 ) um 1000 lux erhöht und sich als entsprechende Zeitverzögerung Dΐ(DH(ί)) = 2 sec ergibt, so würde eine Änderung des Maßes der Aufhellung bzw. einer Änderung der Gradationskurve AGK(H(t)) erst nach 2 Sekunden beginnen oder wirksam werden. Ändert sich innerhalb der 2 Sekunden die Umgebungshelligkeit H(t) um -1000 lux, d.h. zurück auf den Aus- gangswert, so erfolgt vorteilhaft keinerlei Änderung des Maßes der Aufhellung bzw. der zum Zeitpunkt to zu Grunde liegenden Gradationskurve GK(H(to). Vorteilhaft ist die Zeit verzögerung At(AH(t)) für große Änderungen AH(t) der Umgebungshelligkeit H(t) geringer als für kleine Änderungen AH(t) der Umgebungshelligkeit H(t).

Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Bilddatenverarbeitungseinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass bei einer Änderung AH(t) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) eine Änderung der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) bzw. eine Änderung der Gradationskurve GK(H(t)) gemäß einer vorgegeben stetigen Funktion HYS(t) erfolgt. Damit werden jegliche sprunghaften Änderungen bei der Projektion der Bilddaten BD2(t) vermieden.

Vorteilhaft ist die stetige Funktion HYS(t) abhängig vom Vorzeichen der Änderung DH(ΐ) der Helligkeit H(t), wobei sich bei einem positiven DH(ί) die Aufhellung der dunklen Bild bereiche gemäß einer vorgegeben Funktion HYS1(t) ändert und bei einem negativen DH(ΐ) die Aufhellung der dunklen Bildbereiche gemäß einer vorgegeben Funktion HYS2(t) ändert. Dies ermöglicht die Vorgabe einer Funktion für eine Zunahme der ermittelten Um gebungshelligkeit H(t) und einer anderen Funktion für eine Abnahme der ermittelten Um gebungshelligkeit H(t).

Besonders vorteilhaft bildet sich die Funktion HYS(t) als ein Hysterese-Verhalten, insbe sondere ein zeitverzögertes Hysterese-Verhalten bei der Änderung der Aufhellung dunk ler Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) ab.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug, ein Schienenfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, mit einer Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben.

Ein letzter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Vor richtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten:

• Bereitstellen von Bilddaten BD1 (t) an einer Schnittstelle,

• Erfassen einer Umgebungshelligkeit H(t) mit einem Helligkeitssensor, • Erzeugen von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1(t) mittels einer mit der Schnittstelle verbundenen Bilddatenbearbeitungseinheit und,

• Projizieren der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der

Fahrzeugsscheibe mittels einer mit der Bildbearbeitungseinheit verbundenen Projekti onseinheit, wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit abhängig von der erfassten Umgebungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t) eine Gradations kurve GK derart vorgibt, so dass dunkle unterhalb einem vorgegebenen Farbhelligkeits- grenzwert im Vergleich zu oberhalb dem Farbhelligkeitsgrenzwert liegenden Bildberei chen in den Bilddaten BD2(t) gegenüber den Bilddaten B D 1 (t) bezüglich ihrer Färb- oder Graustufenspektren aufgehellt werden, wobei ein Maß der Aufhellung der dunklen Bildbe reiche in den Bilddaten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) steigt.

Vorteilhaft umfasst das vorgeschlagene Verfahren den Schritt: Ermitteln eines aktuellen Blickwinkelbereichs BWB(t) zumindest eines Insassen des Fahrzeugs durch ein mit der Bilddatenbearbeitungseinheit verbundenes System, wobei die Bilddatenverarbeitungsein heit nur diejenigen dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) aufhellt, welche bei ihrer Projektion auf die Projektionsfläche der Fahrzeugscheibe im Blickwinkelbereich BWB(t) liegen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Helligkeitssensor einen Erfassungsbereich hat, und der Erfassungsbereich eine Helligkeit H(t) im Wesentlichen einer für einen Insassen durch die Projektionsfläche hindurch wahrnehmbaren Umgebung des Fahrzeugs erfasst.

Vorteilhaft führt die Bilddatenverarbeitungseinheit bei einer Änderung DH(ΐ) der ermittel ten Umgebungshelligkeit H(t) eine Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit einer von DH(ΐ) abhängigen vorgegebenen Zeitverzögerung Dΐ(DH(ΐ)) aus.

Vorteilhaft führt die Bilddatenverarbeitungseinheit bei einer Änderung DH(ΐ) der ermittel ten Umgebungshelligkeit H(t) eine Änderung des Maßes der Aufhellung der dunklen Bild bereiche in den Bilddaten BD2(t) gemäß einer vorgegeben stetigen Funktion HYS(t) aus. Vorteilhaft ist die stetige Funktion HYS(t) abhängig vom Vorzeichen der Änderung DH(ΐ) der Umgebungshelligkeit H(t), wobei sich bei einem positiven DH(ΐ) die Aufhellung der dunklen Bildbereiche gemäß einer vorgegeben Funktion HYS1 (t) ändert und bei einem negativen DH(ΐ) die Aufhellung der dunklen Bildbereiche sich gemäß einer vorgegeben Funktion HYS2(t) ändert.

Besonders vorteilhaft bildet die Funktion HYS(t) ein Hysterese-Verhalten, insbesondere ein zeitverzögertes Hysterese-Verhalten bei der Änderung der Aufhellung dunkler Bildbe reiche in den Bilddaten BD2(t) ab.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnungen - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktions gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen stark schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung,

Fig. 2 ein Beispiel einer vorgeschlagenen Gradationskurve, und

Fig. 3 ein stark schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt einen stark schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche einer Fahrzeugfrontscheibe eines Fahrzeugs, umfassend: eine Schnittstelle 101 zur Bereitstellung der Bilddaten BD1 (t), ei ne mit der Schnittstelle 101 verbundene Bilddatenbearbeitungseinheit 102 zur Erzeugung von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t), einen mit der Bilddatenbearbeitungsein heit 102 verbundenen Helligkeitssensor 103 zur Erfassung einer Umgebungshelligkeit H(t), und eine mit der Bildbearbeitungseinheit 102 verbundene Projektionseinheit 104 zur Projektion der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der Fahrzeugfrontscheibe.

Die Bilddatenverarbeitungseinheit 102 ist vorliegend derart ausgeführt und eingerichtet, dass abhängig von der erfassten Umgebungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bildda ten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t) eine Gradationskurve GK(H(t)), derart vorgegeben wird, so dass dunkle unterhalb einem vorgegebenen Farbhelligkeitsgrenzwert im Ver gleich zu oberhalb dem Farbhelligkeitsgrenzwert liegenden Bildbereichen in den Bildda ten BD2(t) gegenüber den Bilddaten BD1 (t) aufgehellt sind, wobei ein Maß der Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) steigt. Das bedeutet insbesondere, dass dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) bei einer zunehmenden Umgebungshelligkeit H(t) mit einer größeren Helligkeit dargestellt werden und bei abnehmender Umgebungshelligkeit H(t) mit einer geringeren Helligkeit dargestellt werden.

Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein mit der Bildverarbeitungseinheit verbundenes Sys tem 105 zum Ermitteln eines aktuellen Blickwinkelbereichs BWB(t) zumindest eines In sassen des Fahrzeugs (Fahrer und/oder Beifahrer), wobei die Bilddatenverarbeitungsein heit nur diejenigen dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) aufhellt, welche bei ihrer Projektion auf die Projektionsfläche der Fahrzeugscheibe im Blickwinkelbereich BWB(t) liegen.

Der Helligkeitssensor hat vorzugsweise einen Erfassungsbereich, der eine Helligkeit H(t) im Wesentlichen einer für einen Insassen durch die Projektionsfläche hindurch wahr nehmbaren Umgebung des Fahrzeugs erfasst.

Die Bilddatenverarbeitungseinheit ist weiterhin derart ausgeführt und eingerichtet, dass bei einer Änderung AH(t) der ermittelten Umgebungshelligkeit H(t) eine Aufhellung der dunklen Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit einer von DH(ΐ) abhängigen vorgegebe nen Zeitverzögerung Dΐ(DH(ΐ)) ausgeführt wird.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer vorgeschlagenen Gradationskurve GK(H(t)). Grundlage für dieses Beispiel sei, dass ein Helligkeitssensor am Fahrzeug die Umgebungshelligkeit H(t) zwischen 1 und 100.000 Im/qm ermittelt. Abhängig von der Umgebungshelligkeit H(t) wird die Gradationskurve GK(H(t)) ermittelt. Diesem Beispiel liegt ein Algorithmus zu Grunde, der zwei Punkte P1 und P2 einer Gradationskurve GK(H(t)) ermittelt. Der Punkt P1 be stimmt in dem dargestellten Diagramm eine von der Umgebungshelligkeit H(t) abhängige Zuordnung von %IN = 0 %OUT(%IN=0), wobei gilt: %OUT(%IN=0) > 0, und definiert damit eine Anhebung (Aufhellung) der Bilddaten für den Eingangswert %IN=0. Die Zu ordnung: %IN = 0 -> %OUT(%IN=0) = 0 gilt vorliegend nur ausnahmsweise für den Fall, dass die ermittelte Umgebungshelligkeit H(t) geringer ist, als ein für eine dunkle Nacht gegebener Grenzwert GW einer Umgebung Helligkeit.

Der Punkt P2 bestimmt vorliegend eine von der Umgebungshelligkeit H(t) abhängige Zu ordnung von: und definiert damit eine von der Umgebungshelligkeit H(t) abhängige Anhebung (Aufhel lung) der Bilddaten für den Eingangswert %IN = 25. Der Punkt P2 dient zur Bestimmung des weiteren Verlaufs der Gradationskurve GK(H(t)). Die dargestellte Gradationskurve GK(H(t)) schmiegt sich ab dem Punkt (%IN=50, %OUT=50) an die gestrichelte Diagonale an und verläuft weiter in Richtung dem Endpunkt der Gradationskurve (%IN=100, %OUT=100).

Ändert sich die erfasste Umgebungshelligkeit H(t) so wird eine entsprechend geänderte Gradationskurve GK(H(t)) ermittelt. Nimmt die ermittelte Umgebungshelligkeit H(t) ab, so wird in diesem Beispiel der Wert %OUT(%IN=0) des Punktes P1 und entsprechend der Wert %OUT(%IN=25) verringert. Nimmt die ermittelte Umgebungshelligkeit H(t) unter vorgegebenen Grenzwert GW ab, so entspricht die Gradationskurve GK(H(t)) der in dem Diagramm als strichpunktierte Diagonale gezeigten Kurve.

Fig. 3 zeigt ein stark schematisiertes Ablaufschema eines vorgeschlagenen Verfahrens zum Betrieb einer Vorrichtung zur Projektion von Bilddaten auf eine Projektionsfläche ei ner Fahrzeugscheibe eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: Bereitstellen 201 von Bilddaten B D 1 (t) an einer Schnittstelle 101 , Erfassen 202 einer Umgebungshelligkeit H(t) mit einem Helligkeitssensor 103, Erzeugen 203 von Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten B D 1 (t) mittels einer mit der Schnittstelle 101 verbundenen Bilddatenbearbeitungseinheit 102 und, Projizieren 204 der Bilddaten BD2(t) auf die Projektionsfläche der Fahrzeug scheibe mittels einer mit der Bildbearbeitungseinheit 102 verbundenen Projektionseinheit 104, wobei die Bilddatenverarbeitungseinheit 102 abhängig von der erfassten Umge bungshelligkeit H(t) für die Erzeugung der Bilddaten BD2(t) aus den Bilddaten BD1 (t) eine Gradationskurve GK, derart vorgibt, so dass dunkle Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) gegenüber den Bilddaten BD1 (t) aufgehellt sind, wobei ein Maß der Aufhellung der dunk len Bildbereiche in den Bilddaten BD2(t) mit zunehmender Umgebungshelligkeit H(t) steigt.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele

eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der

Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden

Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.