Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INDIVIDUAL WARPING OF IMAGE CONTENTS IN AN IMAGING UNIT OF A HUD FOR IDEAL PRESENTATION OF DEPTH INFORMATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/066540
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an operating method for a head-up display device for a vehicle. The head-up display device comprises an imaging unit, which is designed to generate a light beam with display content, and a partially transparent reflecting plate which is disposed in a user's field of view, reflects the light beam to their eye box and thereby presents the display content to them in a virtual image plane behind the reflecting plate. The particular display content is divided into a plurality of presentation sub-areas, each of which is pre-distorted, as it is generated in the imaging unit, using an associated individual digital warping matrix which is predetermined or dynamically determined independently of the other presentation sub-areas, so that the individual sub-areas can be presented in the virtual image plane with different perspective characteristics.

Inventors:
HEJDA TOMAS (DE)
LAMPEN SEBASTIAN TAKESHI (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/071436
Publication Date:
April 27, 2023
Filing Date:
July 29, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B60K35/00; G02B27/01
Foreign References:
US20080088526A12008-04-17
US20170299873A12017-10-19
US20170169612A12017-06-15
DE112019003420T52021-03-18
Download PDF:
Claims:
Ansprüche Verfahren zum Betreiben einer Blickfeldanzeigevorrichtung (2), insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug (1 ), wobei die Blickfeldanzeigevorrichtung (2) eine zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels (L) mit gewünschtem Anzeigeinhalt ausgebildete bildgebende Einheit (6) und eine im Blickfeld eines Benutzers derart angeordnete und ausgebildete teiltransparente Reflexionsscheibe umfasst, dass das Lichtstrahlenbündel (L) von der Reflexionsscheibe zu einer Eyebox (E) des Benutzers reflektiert wird und ihm dadurch den Anzeigeinhalt in einer virtuellen Bildebene (V) hinter der Reflexionsscheibe dargestellt wird; der jeweilige Anzeigeinhalt in mehrere Darstellungs- Teilbereiche (D1 , D2, D3) aufgeteilt wird, die in der virtuellen Bildebene (V) nebeneinander dargestellt werden; und jeder dieser Darstellungs-Teilbereiche (D1 , D2, D3) bei seiner Erzeugung in der bildgebenden Einheit (6) mit einer zugehörigen individuellen digitalen Warping-Matrix (M1 , M2, M3) vorverzerrt wird, die unabhängig von den jeweils anderen Darstellungs-Teilbereichen vorbestimmt ist oder dynamisch bestimmt wird, wodurch die einzelnen Darstellungs- Teilbereiche (D1 , D2, D3) in der virtuellen Bildebene (V) mit voneinander verschiedenen perspektivischen Eigenschaften darstellbar sind. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei mindestens einer dieser Darstellungs-Teilbereiche (D1 , D2) dadurch definiert ist, dass er Objekte (01 , 02) enthält, die in der virtuellen Bildebene (V) mit einer Tiefenwirkung und/oder kontaktanalog darzustellen sind; und die zugehörigen Warping-Matrizen (M1 , M2) dazu ausgelegt sind, diese Darstellungs-Teilbereiche (D1 , D2) zum Erzielen der jeweils individuellen Tiefen- und/oder kontaktanalogen Wirkung, die von Teilbereich (D1 ) zu Teilbereich (D2) auch unterschiedlich sein kann, perspektivisch zu verzerren. nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens einer dieser Darstellungs-Teilbereiche (D3) dadurch definiert ist, dass er Objekte (03) enthält, die in der virtuellen Bildebene (V) ohne Tiefenwirkung darzustellen sind, insbesondere Textfelder mit system- bzw. fahrzeugbezogenen oder anderen Angaben ohne Bezug zu realen Umfeldobjekten; und die zugehörigen Warping-Matrizen (M3) dazu ausgelegt sind, diese Darstellungs-Teilbereiche (D3) nicht oder nur gemäß einer vorbestimmten Bildkorrektur ohne eine Tiefen- und/oder kontaktanaloge Wirkung zu verzerren. nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Unterteilung des Anzeigeinhalts in die einzelnen Darstellungs-Teilbereiche (D1 , D2, D3) und/oder die Bestimmung der zugehörigen individuellen Warping-Matrizen (M1 , M2, M3) abhängig von dem jeweils darzustellenden Anzeigeinhalt dynamisch durchgeführt wird. nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Unterteilung des Anzeigeinhalts in die einzelnen Darstellungs-Teilbereiche (D1 , D2, D3) und/oder die Bestimmung der zugehörigen individuellen Warping-Matrizen (M1 , M2, M3) statisch ist, indem sie im Vorfeld vordefiniert werden. Steuerungseinheit, die zur automatischen Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet und eingerichtet ist. Blickfeldanzeigevorrichtung (2) zum Einsatz in einem Fahrzeug (1 ), umfassend: eine zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels (L) mit gewünschtem Anzeigeinhalt ausgebildete bildgebende Einheit (6); eine Steuerungseinheit nach Anspruch 6; und vorzugsweise ferner eine im Strahlengang des Lichtstrahlenbündels (L) angeordnete, zumindest teilweise transparente Reflexionsscheibe; wobei die Reflexionsscheibe derart im Blickfeld eines Benutzers angeordnet und ausgebildet ist, dass sie das Lichtstrahlenbündel (L) zu einer für den Benutzer vorbestimmten Eyebox (E) reflektiert, wodurch ihm der Anzeigeinhalt in einer virtuellen Bildebene (V) hinter der Reflexionsscheibe darstellbar ist. Blickfeldanzeigevorrichtung (2) nach Anspruch 7, ferner umfassend: mindestens einen im Strahlengang des von der bildgebenden Einheit (6) erzeugten Lichtstrahlenbündels (L) derart angeordneten und ausgebildeten Spiegel (7, 8), dass das Lichtstrahlenbündel (L) in einer vorbestimmten Form und Richtung auf die Reflexionsscheibe trifft, um von dieser zu der Eyebox (E) des Benutzers reflektiert zu werden und dem Benutzer dadurch den Anzeigeinhalt in der virtuellen Bildebene (V) hinter der Reflexionsscheibe darzustellen. Blickfeldanzeigevorrichtung (2) nach Anspruch 7 oder 8, die

15 dazu ausgebildet ist, beim Einbau in einem Fahrzeug (1 ) den Anzeigeinhalt in einer bezüglich eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems horizontal geneigten oder horizontal liegenden virtuellen Bildebene (V) darzustellen. Fahrzeug (1 ), insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit zueinander senkrechten Längs-, Quer- und Höhenachsen eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems, umfassend: eine Frontscheibe (3) und eine darunter angeordnete Instrumententafel (4); sowie eine Blickfeldanzeigevorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, deren bildgebende Einheit (6) im Inneren der Instrumententafel (4) oder in oder auf deren Oberseite angeordnet ist und deren Reflexionsscheibe als ein Abschnitt der Frontscheibe (3) oder als eine fahrzeuginnenseitig davor angeordnete Combinerscheibe ausgebildet ist.

16

Description:
Beschreibung

Individuelles Warpen von Bildinhalten in einer bildqebenden Einheit eines HLIDs zur idealen Bespielunq von Tiefeninformation

Die Erfindung betrifft Blickfeldanzeigevorrichtungen für ein Kraftfahrzeug oder ein anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, die auch unter der Bezeichnung Head-up-Display (HUD) bekannt sind. Derartige Vorrichtungen sind ausgebildet zur Erzeugung eines direkt ins Blickfeld eines Benutzers eingeblendeten virtuellen Bilds über Reflexion an einer teiltransparenten Reflexionsscheibe, wie beispielsweise einer Front-, Heck- oder Seitenscheibe des Fahrzeugs, oder einer eigens hierzu vorgesehenen Combinerscheibe, die im Blickfeld des Benutzers angeordnet ist. Die Erfindung richtet sich insbesondere auf ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Blickfeldanzeigevorrichtung, sowie auf ein damit ausgestattetes Fahrzeug.

Mit einem Head-up-Display werden in einem Fahrzeug beispielsweise Geschwindigkeitsangaben und andere nützliche Navigations- und Fahrzeugbedienungshinweise oder auch Entertainment-Inhalte in Form eines virtuellen Bilds dem vom Fahrer oder einem anderen Insassen beobachteten realen Umgebungsbild vor dem Fahrzeug überlagert. Hierzu umfasst ein HUD in klassischer Bauweise eine unterhalb einer Oberseite der Instrumententafel untergebrachte Projektionseinheit. Diese umfasst zum einen eine bildgebende Einheit, beispielsweise ein Display, zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels mit dem gewünschten Anzeigeinhalt. Ferner umfasst die Projektionseinheit in der Regel eine Projektions-Optik, beispielsweise einen oder mehrere Spiegel, um das Lichtstrahlenbündel in geeigneter Form und Richtung auf eine teiltransparente Reflexionsscheibe zu werfen, über Reflexion an welcher die Anzeigeinhalte des Displays ins Blickfeld des Benutzers eingeblendet werden. Durch die Wahl optischer Eigenschaften und gegenseitiger Anordnung einzelner Komponenten der Projektionseinheit und der Reflexionsscheibe wird dabei festgelegt, in welcher Entfernung, Größe und Qualität das virtuelle Bild hinter der Reflexionsscheibe dargestellt wird und aus welchem für Benutzeraugen bestimmten Raumbereich (Eyebox) im Fahrzeug es zu sehen ist.

Aktuell für Kraftfahrzeuge verfügbare Head-Up-Displays haben in der Regel eine nahezu vertikal stehende virtuelle Bildebene. Für zukünftige HUD- Technologien für Straßenfahrzeuge ist aber auch ein Ansatz bekannt, bei dem die virtuelle Bildebene durch eine geeignete Verkippung der bildgebenden Einheit nicht mehr vertikal, sondern insbesondere nahezu parallel zur Straße liegen kann, wie beispielsweise in DE 11 2019 003 420 T5 gezeigt. Damit kann man einen deutlichen Tiefen- oder 3D-Effekt beim Betrachter erzeugen.

Des Weiteren ist es bekannt, zur Bildkorrektur oder auch zur Erzeugung eines perspektivischen Eindrucks den Anzeigeinhalt bei seiner Erzeugung in der bildgebenden Einheit mit einer geeigneten digitalen Warping-Matrix vorzuverzerren (vgl. Fig. 2).

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives und/oder im Hinblick auf die Darstellungsmöglichkeiten, den Tiefeneindruck, die Bildqualität und/oder andere Gesichtspunkte verbessertes Betriebsverfahren für eine Blickfeldanzeigevorrichtung anzugeben, die sich insbesondere zum Einsatz in einem Fahrzeug eignet.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Blickfeldanzeigevorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie durch eine entsprechende Steuerungseinheit, Blickfeldanzeigevorrichtung und ein damit ausgestattetes Fahrzeug gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Weitere Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Alle in den Ansprüchen und der nachfolgen Beschreibung für das Verfahren genannten weiterführenden Merkmale und Wirkungen gelten auch in Bezug auf die Steuerungseinheit, die Blickfeldanzeigevorrichtung und das Fahrzeug, wie auch umgekehrt.

Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Betriebsverfahren für eine Blickfeldanzeigevorrichtung vorgesehen, die insbesondere in einem Fahrzeug zum Einsatz kommen kann. Die Blickfeldanzeigevorrichtung kann beispielsweise als ein Head-up-Display (HUD) ausgebildet sein. Beim Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug, aber auch um ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug handeln.

Die Blickfeldanzeigevorrichtung besitzt eine zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels mit gewünschtem Anzeigeinhalt ausgebildete bildgebende Einheit (englisch: Picture Generating Unit, PGU). Es kann sich hierbei um jede geeignete bildgebende Vorrichtung handeln, beispielsweise ein Display wie einen Flüssigkristallbildschirm (LCD, Liquid Crystal Display), LCOS (Liquid Crystal on Silicon) oder ein selbstleuchtendes Display auf pLED- oder OLED- Basis, oder auch eine DMD-Vorrichtung (Digital Micromirror Device) und vieles mehr.

Im Strahlengang des von der bildgebenden Einheit erzeugten Lichtstrahlenbündels kann eine geeignete Projektionsoptik vorgesehen sein, die beispielsweise einen oder mehrere Spiegel, beispielsweise einen Faltspiegel und/oder einen Konkavspiegel, umfassen kann. Die konkrete Ausgestaltung und Anordnung der Projektionsoptik ist in jedem konkreten Anwendungsfall dafür auszulegen und zu optimieren, dass das Lichtstrahlenbündel dadurch in einer vorbestimmten Form und Richtung auf eine im Blickfeld eines Benutzers angeordnete teiltransparente Reflexionsscheibe geworfen wird, um von dieser zu seiner Eyebox reflektiert zu werden und dem Benutzer dadurch den Anzeigeinhalt in Form eines virtuellen Bilds in einer virtuellen Bildebene hinter der Reflexionsscheibe darzustellen. Die Reflexionsscheibe kann beispielsweise durch einen Abschnitt einer Frontscheibe des Fahrzeugs oder durch eine extra davor angeordnete Combinerscheibe gebildet sein. Sie ist also nicht zwingend Bestandteil der weiter unten angegebenen Blickfeldanzeigevorrichtung, die beispielsweise bei der Nutzung der Fahrzeugfrontscheibe als Reflexionsscheibe auch ohne diese hergestellt und vertrieben werden kann. Als Eyebox der Blickfeldanzeigevorrichtung wird wie üblich ein zwei- oder dreidimensionaler Raumbereich verstanden, aus dem das virtuelle Bild uneingeschränkt sichtbar ist.

Der zu einem jeweiligen Zeitpunkt darzustellende Anzeigeinhalt wird vor oder bei seiner Erzeugung in der bildgebenden Einheit in mehrere Darstellungs- Teilbereiche aufgeteilt (sogenanntes Bereichs-Splitting), die in der virtuellen Bildebene nebeneinander dargestellt werden. Der in der virtuellen Bildebene insgesamt darstellbare Anzeigeinhalt setzt sich also aus diesen einzelnen Teilbereichen zusammen.

Jeder dieser Darstellungs-Teilbereiche wird vor oder bei seiner Erzeugung in der bildgebenden Einheit mit einer zugehörigen individuellen Warping-Matrix (vor)verzerrt, die unabhängig von den jeweils anderen Teilbereichen des Anzeigeinhalts vorbestimmt ist oder dynamisch bestimmt wird. Dadurch können die einzelnen Darstellungs-Teilbereiche des Anzeigeinhalts in der virtuellen Bildebene mit voneinander verschiedenen perspektivischen Eigenschaften darstellt werden.

Eine Idee des vorliegenden Verfahrens besteht somit darin, anders als im Stand der Technik, wo der gesamte Anzeigeinhalt mit einer einzigen Warping-Matrix verzerrt wird (vgl. Fig. 2), den Anzeigeinhalt in Flächen-Teilbereiche zu splitten, um voneinander unabhängige verschiedene Warping-Matrizen auf verschiedene Teilbereiche anzuwenden (wie beispielsweise in Fig. 3 veranschaulicht). Dabei ist es insbesondere für Head-up-Displays mit einer aus der vertikalen Lage heraus gekippten virtuellen Bildebene möglich, sowohl 2- dimensionale Information (wie z. B. einfachen Text) als auch gekippte Tiefeninformation (wie z. B. kontaktanalog dargestellte Markierungen) mit 3D- Effekt darzustellen. Die Unterscheidung dieser und anderer Inhalte kann dabei über ein perspektivisches Verzerren des Bildes geschehen, das je nach Natur und Darstellbarkeit des jeweiligen Inhalts individuell gewählt wird. Um dies zu ermöglichen und auch eine möglichst große Darstellungsflexibilität der Anzeigeinhalte mit möglichst einfachen apparativen Mitteln bereitzustellen, wird hierin eine Lösung vorgeschlagen, individuelle digitale Warpings (d. h. individuell definierte Warping-Matrizen) für unterschiedliche Inhalte/Teilbereiche des Anzeigeinhalts zu applizieren. Insbesondere ist dadurch eine gleichzeitige Kombination aus dreidimensional anmutenden (beispielsweise dynamischen, d. h. ihre Lage in der virtuellen Bildebene verändernden) und zweidimensionalen (beispielsweise statischen, d. h. in der virtuellen Bildebene feststehenden) Anzeigen möglich. Die Erfindung ist dabei auf jede Art und Lage der virtuellen Bildebene anwendbar, insbesondere auf Blickfeldanzeigevorrichtungen mit einer vertikalen oder auch horizontalen oder dazwischen liegenden gekippten virtuellen Bildebene.

Insbesondere kann mindestens einer dieser Darstellungs-Teilbereiche dadurch definiert sein, dass er Objekte enthält, die in der virtuellen Bildebene mit einer Tiefenwirkung (mit anderen Worten dreidimensional anmutend) und/oder kontaktanalog (d. h. an realen Umfeldobjekten, die hinter der Reflexionsscheibe liegen, orientiert) dargestellt werden sollen. Zu diesem Zweck sind die zugehörigen Warping-Matrizen so ausgelegt, dass sie diese Darstellungs- Teilbereiche zum Hervorrufen der jeweils gewünschten individuellen Tiefen- und/oder kontaktanalogen Wirkung, die von Teilbereich zu Teilbereich auch sehr unterschiedlich sein kann, perspektivisch vorverzerren. Diese Warping- Matrizen können dabei gegebenenfalls zusätzlich zu einer vorbestimmten Bildkorrektur definiert sein, um in an sich bekannter Weise etwaige Aberrationen im weiteren optischen Strahlengang zu korrigieren.

Weiterhin kann mindestens ein Darstellungs-Teilbereich dadurch definiert sein, dass er Objekte enthält, die in der virtuellen Bildebene ohne Tiefenwirkung darzustellen sind. Solche Objekte bzw. Teilbereiche können beispielsweise Textfelder mit system- bzw. fahrzeugbezogenen oder anderen Angaben ohne Bezug zu realen Umfeldobjekten sein. Es können aber auch statische Symbole, wie beispielsweise vorbestimmte Warnsymbole, sein. Hier sind die zugehörigen Warping-Matrizen dazu ausgelegt, diese Darstellungs-Teilbereiche gar nicht oder lediglich zu einer vorbestimmten Bildkorrektur ohne eine Tiefen- und/oder kontaktanaloge Wirkung zu verzerren.

Die Unterteilung des Anzeigeinhalts in die einzelnen Darstellungs-Teilbereiche und/oder die Bestimmung der zugehörigen individuellen Warping-Matrizen kann abhängig von dem jeweils darzustellenden Anzeigeinhalt dynamisch, also mit der Zeit variierend, sein. So kann beispielsweise dem Fahrer in einem autonomen Fahrtregime in einer Relaxposition des Fahrersitzes ein Film oder ein Desktop-Bild seines PCs mit einer einheitlichen Warping-Matrix über die gesamte verfügbare Fläche der virtuellen Ebene dargestellt werden, während er beim aktiven Steuern des Fahrzeugs unterschiedliche Arten von wichtigen Informationen zur Fahrzeugführung in unterschiedlichen Bereichen der virtuellen Bildebene, die situationsabhängig dynamisch festgelegt werden, mit jeweils optimaler unterschiedlicher Verzerrung (Warping) dargestellt bekommt.

Alternativ dazu kann in einem einfacheren Fall die Unterteilung des Anzeigeinhalts in die einzelnen Darstellungs-Teilbereiche und/oder die Bestimmung der zugehörigen individuellen Warping-Matrizen aber auch statisch sein, indem sie im Vorfeld vordefiniert sind bzw. werden. So kann beispielsweise einem Fahrer des Fahrzeugs stets die gleiche Art von Informationen in stets gleichen Bereichen der virtuellen Bildebene und mit immer gleichen perspektivischen Darstellungseigenschaften dargestellt werden, etwa die aktuelle Geschwindigkeitsbeschränkung und die aktuelle tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit oben im Bild, während im unteren Bildbereich kontaktanaloge Pfeilmarkierungen oder der aktuelle Abstand zum vorausfahrenden Fremdfahrzeug als Navigationshilfe der Straße entlang perspektivisch verzerrt dargestellt werden, oder auch umgekehrt.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, die zur automatischen Durchführung des Verfahrens der hierin dargelegten Art ausgebildet und eingerichtet ist. Hierzu kann in der Steuerungseinheit beispielsweise ein entsprechendes Computerprogramm installiert sein und beim Betrieb der Blickfeldanzeigevorrichtung laufen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Blickfeldanzeigevorrichtung zum Einsatz in einem Fahrzeug vorgesehen. Die Blickfeldanzeigevorrichtung umfasst neben einer zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels mit gewünschtem Anzeigeinhalt ausgebildete bildgebenden Einheit auch die obige Steuerungseinheit. Ferner kann sie eine im Strahlengang des Lichtstrahlenbündels angeordnete, zumindest teilweise transparente Reflexionsscheibe umfassen, welche derart im Blickfeld eines Benutzers angeordnet und ausgebildet ist, dass sie das Lichtstrahlenbündel zu einer für den Benutzer vorbestimmten Eyebox reflektiert, wodurch ihm der Anzeigeinhalt in einer virtuellen Bildebene hinter der Reflexionsscheibe darstellbar ist. Des

Weiteren kann im Strahlengang des von der bildgebenden Einheit erzeugten Lichtstrahlenbündels mindestens ein Spiegel und/oder weitere optische Elemente dazu angeordnet und ausgebildet sein, das Lichtstrahlenbündel in einer vorbestimmten Form und Richtung auf die Reflexionsscheibe zu werfen, damit es von dieser zu der Eyebox des Benutzers reflektiert wird und dem Benutzer dadurch den Anzeigeinhalt in der virtuellen Bildebene hinter der Reflexionsscheibe dargestellt wird. Die bildgebende Einheit, die Spiegel und gegebenenfalls weitere Projektionsoptik können beispielsweise in einer räumlich kompakten Projektionseinheit zusammengefasst sein. Insbesondere kann die Blickfeldanzeigevorrichtung dazu ausgebildet sein, beim Einbau in einem Fahrzeug den Anzeigeinhalt in einer bezüglich eines fahrzeugeigenen kartesischen Koordinatensystems horizontal geneigten (d. h. beispielswiese unter einem Neigungswinkel von nicht mehr als 45°) oder im Wesentlichen horizontal liegenden virtuellen Bildebene darzustellen.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug oder ein beliebiges anderes Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug vorgesehen. Die hierin verwendeten räumlichen Orientierungsbegriffe wie „oberhalb“, „unterhalb“, „vor“, „seitlich“, „horizontal“, „vertikal“ etc. beziehen sich dabei auf das übliche fahrzeugfeste kartesische Koordinatensystem mit zueinander senkrechten Längs-, Quer- und Höhenachsen des Fahrzeugs.

Das Fahrzeug umfasst eine Frontscheibe und eine darunter angeordnete Instrumententafel und ist mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art ausgestattet. Deren bildgebende Einheit oder deren gesamte Projektionseinheit (die die bildgebende Einheit samt weiter oben erwähnter Projektionsoptik umfasst) kann insbesondere im Inneren der Instrumententafel oder in/auf deren Oberseite angeordnet, beispielsweise direkt unterhalb der Oberseite der Instrumententafel verbaut sein, derart dass das Lichtstrahlenbündel von der Projektionseinheit auf die Frontscheibe oder eine fahrzeuginnenseitig davor im Blickfeld des Fahrers oder eines anderen Insassen positionierte Combinerscheibe geworfen wird, die als teiltransparente Reflexionsscheibe dient. Alternativ kann die Blickfeldanzeigevorrichtung aber auch an jedem anderen geeigneten Ort im Fahrzeug verbaut sein.

Die obigen Aspekte der Erfindung und deren spezifische Ausgestaltungsvarianten werden nachfolgend zusätzlich anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Beispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind als rein schematische Illustrationen, d. h. nicht als maßstabsgetreu, zu verstehen. Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Blickfeldanzeigevorrichtung der hierin dargelegten Art in einem Kraftfahrzeug in einem vertikalen Längsschnitt;

Figur 2 einen Verfahrensschritt gemäß Stand der Technik beim Betreiben einer herkömmlichen Blickfeldanzeigevorrichtung, bei dem der gesamte darzustellende Anzeigeinhalt bei dessen Erzeugung mit einer einzigen Warping-Matrix vorverzerrt wird; und

Figur 3 ein Beispiel für einen Verfahrensschritt der hierin dargelegten Art beim Betreiben der Blickfeldanzeigevorrichtung der Fig. 1 , bei dem der darzustellende Anzeigeinhalt in mehrere (hier drei) unterschiedliche Flächen-Teilbereiche mit verschiedenartigen Objekten gesplittet wird, die anschließend durch jeweils individuelle, voneinander verschiedene Warping-Matrizen verzerrt werden.

Fig. 1 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen vertikalen Längsschnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1 mit einer Blickfeldanzeigevorrichtung 2 der hierin dargelegten Art. Es handelt sich in diesem Beispiel um ein Kraftfahrzeug, das nur durch seine Frontscheibe 3 angedeutet ist. Darunter ist in einer nicht näher dargestellten Instrumententafel 4 eine Projektionseinheit 5 der Blickfeldanzeigevorrichtung 2 angeordnet. Es handelt sich rein beispielhaft um ein Head-up-Display (HUD). Die Frontscheibe 3 dient in diesem Beispiel als eine teiltransparente Reflexionsscheibe der Blickfeldanzeigevorrichtung 2, damit ein virtuelles Bild für einen Benutzer (den Fahrer oder anderen Insassen, nur durch seine Eyebox E angedeutet) in seinem direkten Blickfeld in einer virtuellen Bildebene V dargestellt wird, die fahrzeugaußenseitig in einer vorbestimmten Entfernung vor der Frontscheibe 3 liegt. In diesem Beispiel ist die virtuelle Bildebene V um einen vorbestimmten Kippwinkel (der in Fig. 1 nur schematisch angedeutet ist) zur horizontalen Ebene geneigt angeordnet.

Die Projektionseinheit 5 enthält eine zur Erzeugung eines Lichtstrahlenbündels L mit gewünschtem Anzeigeinhalt ausgebildete bildgebende Einheit 6 (auch Picture Generating Unit, PGU genannt), beispielsweise ein Display, etwa ein TFT-LCD. Das von der bildgebenden Einheit 6 ausgehende Lichtstrahlenbündel L ist vereinfacht durch seinen Mittenstrahl angedeutet, der aus einer Mitte des Displays in eine Mitte der Eyebox E führt. Die Eyebox E liegt im Fahrzeug 1 an einer vorbestimmten Position gegenüber der Frontscheibe 3 und ist ein Raumbereich, der für die Benutzeraugen bestimmt ist und aus dem das virtuelle Bild uneingeschränkt zu sehen ist. Rein beispielhaft sind in Fig. 1 im Strahlengang des Lichtstrahlenbündels L im Inneren der Projektionseinheit 5 ein Faltspiegel 7 und ein Konkavspiegel 8 angeordnet. Der Faltspiegel 7 und der Konkavspiegel 8 sind so ausgelegt, dass das Lichtstrahlenbündel L die Projektionseinheit 5 in einer geeigneten Form und Richtung verlässt, um anschließend von der Frontscheibe 3 zur Eyebox E reflektiert zu werden.

Fig. 2 zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrensschritt beim Betreiben einer herkömmlichen Blickfeldanzeigevorrichtung. Bei diesem Verfahrensschritt wird der gesamte darzustellende Anzeigeinhalt (wie er beispielsweise links in Fig. 2 gezeigt ist), während oder bevor er in der bildgebenden Einheit 6 erzeugt wird, mit einer einzigen einheitlichen Warping- Matrix M vorverzerrt, wie durch einen geschwungenen Pfeil angedeutet. Das Ergebnis dieser Verzerrung ist rechts in Fig. 2 zu sehen und wird so in der bildgebenden Einheit 6 erzeugt und daher auch in der virtuellen Bildebene für den Benutzer zu sehen sein. Alle unterschiedlichen Objekte/Inhalte 01 , O2 und 03 des Anzeigeinhalts werden dabei durch die gemeinsame Warping-Matrix M in gleicher Weise mit einer perspektivischen Verzerrung versehen. Dabei ist jedoch nicht für alle Objekte/Inhalte eine solche Verzerrung geeignet oder gewünscht. So wird zwar der kontaktanalog bzw. perspektivisch darzustellende Richtungspfeil (Objekt 01 ) durch die Warping-Matrix M auf ein zu diesem Zweck nahezu ideal perspektivisch verzerrtes Objekt 01 ' abgebildet. Jedoch wird durch diese Verzerrung das Zahlenfeld (Objekt 02), das inhaltlichen Bezug zu anderen Umfeldobjekten als der Richtungspfeil hat, nicht passend zu diesem Inhalt in ein verzerrtes Objekt 02' umgewandelt, das in eine andere Richtung als der Richtungspfeil hätte verzerrt werden sollen (wie z. B. in Fig. 3). Und ein drittes Objekt 03, das ein Textfeld mit Informationen ohne jeden Bezug zu realen Umfeldobjekten ist, sollte im Idealfall gar nicht verzerrt werden (wie z. B. in Fig. 3), was in Fig. 2 jedoch nicht möglich ist. Es wird durch die Matrix M ähnlich wie der Richtungspfeil in ein perspektivisch verzerrtes Objekt 03' umgewandelt, wodurch der Text nicht nur krumm, sondern auch kleiner dargestellt wird, und damit insgesamt schlechter leserlich wird. Fig. 3 zeigt zur Lösung dieser Probleme ein Beispiel für einen entsprechenden Schritt eines Verfahrens der hierin dargelegten Art, der beim Betreiben der Blickfeldanzeigevorrichtung 2 der Fig. 1 zur Anwendung kommt. Im Gegensatz zu Fig. 2 wird hier der darzustellende Anzeigeinhalt in mehrere (rein beispielhaft in drei) unterschiedliche flächige Darstellungs-Teilbereiche D1 , D2 und D3 mit den oben genannten verschiedenartigen Objekten 01 , 02 und 03 aufgeteilt, wie in Fig. 3 links gezeigt. Anschließend werden diese Teilbereiche D1 , D2 und D3 (und damit die darin enthaltenen Objekte 01 , 02 und 03) mit jeweils zugehörigen individuell definierten Warping-Matrizen M1 , M2 und M3 verzerrt, die für den jeweiligen Inhalt dieser Teilbereiche D1 , D2 und D3 unabhängig voneinander optimiert sind und entsprechend voneinander stark verschiedene Wirkungen haben. So wird in Fig. 3 das Textfeld durch die lokale Matrix M3 wie gewünscht ohne Verzerrung in sich selbst überführt (O3'=O3), und das Zahlenfeld wird durch die lokale Matrix M2 anders als der Richtungspfeil durch dessen lokale Matrix M1 perspektivisch verzerrt, sodass für deren jeweiligen Inhalt ideal perspektivisch verzerrte Objekte 02' und 01 ' unabhängig voneinander dargestellt werden.

Bezugszeichenhste

1 Fahrzeug

2 Blickfeldanzeigevorrichtung

3 Frontscheibe

4 Instrumententafel

5 Projektionseinheit

6 bildgebende Einheit

7 Faltspiegel

8 Konkavspiegel

M, M1-M3 Warping-Matrizen

D1-D3 Darstellungs-Teilbereiche

01-03 Objekte vor dem Warping

O1 '-O3' Objekte nach dem Warping

L Lichtstrahlenbündel

V virtuelle Bildebene

E Eyebox