DE102016200136A1

DE102016200136A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts

Info

Publication number: DE102016200136A1
Application number: DE102016200136.1A
Authority: DE
Inventors: Simone Hoeckh; Annette Frederiksen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-01-08
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2017-07-13
Also published as: CN107018397A; FR3046681A1; FR3046681B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts (100), wobei das Verfahren einen Schritt des Veränderns (1206) umfasst, in dem eine für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder eine für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen einem Übersprechen-Wert (140), der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert (142) verändert wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
Bei einem stereoskopischen Sichtfeldanzeigegerät kann ein rechter Bildinhalt für ein rechtes Auge auf einen linken Bildinhalt für ein linkes Auge übersprechen. Ein Betrachter nimmt dann sogenannte Geisterbilder oder Schatten wahr.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, ferner ein Sichtfeldanzeigegerät mit der Vorrichtung, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Übersprechen ist bis zu einem Schwellenwert tolerierbar. Der Schwellenwert ist abhängig von einem Kontrast des Bildinhalts zu einem Hintergrund. Der Bildinhalt kann verändert werden, bis das Übersprechen kleiner als der Schwellenwert ist.
Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts vorgestellt, wobei das Verfahren den folgenden Schritt aufweist:
Verändern einer für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder einer für das linke Auge bestimmten Bildinformation abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen einem Übersprechen-Wert, der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert.
Unter einem Sichtfeldanzeigegerät kann ein Head-up Display verstanden werden. Das Sichtfeldanzeigegerät stellt für jedes Auge eines Betrachter individuelle Bilder bereit, um ein räumliches Sehen zu ermöglichen. Die Bilder werden auch als die für das rechte Auge bestimmte Bildinformation und die für das linke Auge bestimmte Bildinformation oder auch als rechter Bildinhalt und linker Bildinhalt bezeichnet. Unter einer Anzeige kann eine dargestellte optische Information verstanden werden. Die Anzeige kann als räumlicher Bildinhalt bezeichnet werden. Ein Übersprechen kann eine abgeschwächte Sichtbarkeit des jeweiligen anderen Bildinhalts als Geisterbild verursachen. Dabei ist ein Geisterbild des rechten Bildinhalts im linken Bildinhalt vorhanden und umgekehrt. Unter dem Schwellenwert kann ein vorbestimmter Wert verstanden werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der Schwellenwert aus einer Mehrzahl vorbestimmter Schwellenwerte, beispielsweise kontrastabhängig und/oder disparitätsabhängig und/oder in Abhängigkeit einer Flächigkeit des Bildinhaltes ausgewählt werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns des Übersprechen-Werts aufweisen. Der auch als Crosstalk-Wert bezeichnete Übersprechen-Wert kann eine Systemgröße darstellen. Bei einem fertig entwickelten, ausdesignten, im Fahrzeug verbauten System ändert sich der Übersprechen-Wert im Allgemeinen nicht. Infolgedessen ist es lediglich erforderlich, diesen Wert nur einmal beim im Fahrzeug eingebauten System zu vermessen. Es ist gemäß einer Ausführungsform nicht erforderlich, diesen Wert mehrmals und insbesondere nicht in Abhängigkeit von der Disparität, der Flächigkeit des Bildinhaltes oder den in einer bestimmten Situation vorliegenden Kontrastverhältnissen zu ermitteln.
Die Wahrnehmung der Auswirkungen des System-Crosstalks ist gemäß einer Ausführungsform abhängig von der Disparität, der Flächigkeit des Bildinhaltes und den in einer bestimmten Situation vorliegenden Kontrastverhältnissen. Die Schwellenwerte – Wahrnehmung und Toleranz – ändern sich mit diesen Parametern.
Der Übersprechen-Wert kann unter Verwendung eines einen Augenabstand eines Betrachters der Anzeige repräsentierenden Augenabstandswerts ermittelt werden. Je näher die beiden Augen zusammenliegen, umso stärker macht sich das Übersprechen bemerkbar. Je flächiger der Bildinhalt dargestellt ist, umso geringer ist die Empfindlichkeit des Betrachters auf das Übersprechen. Je geringer die Disparität, umso geringer ist die Empfindlichkeit des Betrachters auf das Übersprechen.
Im Schritt des Veränderns kann eine Helligkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation verändert werden. Die Helligkeit kann schnell und einfach verändert werden.
Die Helligkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation kann reduziert werden, wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist. Die Helligkeit des rechten Bildinhalts und/oder des linken Bildinhalts kann vergrößert werden, wenn der Übersprechen-Wert kleiner als der Schwellenwert ist. Durch eine reduzierte Helligkeit der Anzeige sinkt der Kontrast mit der Umgebungshelligkeit und es kann ein höherer Übersprechen-Wert toleriert werden.
Im Schritt des Veränderns kann eine Flächigkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation verändert werden. Die Flächigkeit kann schnell und einfach verändert werden.
Die Flächigkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation kann erhöht werden, wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist. Die Flächigkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation kann verringert werden, wenn der Übersprechen-Wert kleiner als der Schwellenwert ist. Durch eine erhöhte Flächigkeit kann ein höherer Übersprechen-Wert toleriert werden.
Im Schritt des Veränderns kann eine Disparität zwischen der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation verändert werden. Die Disparität kann schnell und einfach verändert werden.
Die Disparität kann reduziert werden, wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist. Die Disparität kann wieder erhöht werden, wenn der Übersprechen-Wert kleiner als der Schwellenwert ist. Durch eine geringere Disparität kann ein höherer Übersprechen-Wert toleriert werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein.
Weiterhin wird eine Vorrichtung zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts vorgestellt, wobei die Vorrichtung die folgenden Merkmale aufweist:
eine Veränderungseinrichtung zum Verändern einer für das rechte Auge bestimmten Bildinformation und/oder einer für das linke Auge bestimmten Bildinformation abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen einem Übersprechen-Wert, der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert.
Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung 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 der Vorrichtung 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 einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch die Vorrichtung eine Steuerung eines Sichtfeldanzeigegeräts.
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.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sichtfeldanzeigegerät und einer Vorrichtung zum Betreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine Darstellung von verschiedenen virtuellen Bilddistanzen;
3 eine Darstellung eines Strahlengangs eines Sichtfeldanzeigegeräts;
4 Darstellung einer Abstrahlcharakteristik mit resultierendem Crosstalk;
5 eine Darstellung eines Übersprechens zweier Bilder;
6 eine Darstellung einer objektabhängigen Wahrnehmungsschwelle für ein Übersprechen;
7 eine Darstellung einer kontrastabhängigen Wahrnehmungsschwelle für ein Übersprechen;
8 eine Darstellung eines Veränderns der Flächigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 eine Darstellung von Toleranzbändern für Übersprechen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 eine Darstellung einer Reduktion des Kontrasts eines flächigen Objekts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 eine Darstellung einer Reduktion des Kontrasts eines linienförmigen Objekts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
13 eine Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens zum Betreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
14 eine Darstellung eines Veränderns eines Bildinhalts gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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.
1 zeigt eine Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Sichtfeldanzeigegerät 100 und einer Vorrichtung 102 zum Betreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Sichtfeldanzeigegerät 100 ist im Bereich einer Frontscheibe des Fahrzeugs in eine Instrumententafel des Fahrzeugs integriert. Das Sichtfeldanzeigegerät 100 ist dazu ausgebildet, ein rechtes Bild 104 und ein linkes Bild 106 in ein Sichtfeld eines Betrachters 108 zu projizieren. Dabei werden die Bilder 104, 106 von einem Bildgeber 110 des Sichtfeldanzeigegeräts 100 dargestellt. Eine Projektionsoptik 112 des Sichtfeldanzeigegeräts 100 und die Frontscheibe projizieren die Bilder 104, 106 in einen linken Projektionsbereich 114 und einen rechten Projektionsbereich 116. Wenn die Augen des Betrachters 108 jeweils in ihrem vorgesehenen Projektionsbereich 114, 116 angeordnet sind, werden die Bilder 104, 106 in einer virtuellen Leinwanddistanz angezeigt. Das rechte Bild 104 und das linke Bild 106 weisen in der virtuellen Leinwanddistanz eine Disparität zueinander auf, sodass für den Betrachter 108 ein Bildinhalt 118 in einer durch die Disparität definierten virtuellen Bilddistanz vor dem Fahrzeug angeordnet ist. Der Bildinhalt 118 kann als die Anzeige 118 des Sichtfeldanzeigegeräts 100 bezeichnet werden.
Um die Projektionsbereiche 114, 116 nach zuführen ist das Fahrzeug mit einer Augenerfassungseinrichtung 120 ausgerüstet. Die Augenerfassungseinrichtung 120 ist auf den Betrachter 108 ausgerichtet und stellt ein eine Augenposition des Betrachters 108 abbildendes Augenpositionssignal 122 bereit. Im Sichtfeldanzeigegerät 100 wird das Augenpositionssignal 122 eingelesen und dazu verwendet, eine Position der Bilder 104, 106 auf dem Bildgeber 110 der Augenposition nachzuführen. Alternativ kann die Projektionsoptik 112 mechanisch verändert werden, um die Projektionsbereiche 114, 116 der Augenposition nachzuführen.
Die Vorrichtung 102 zum Betreiben liest eine gewünschte Position für den Bildinhalt 118 und ein den Bildinhalt 118 repräsentierendes Bildsignal 124 ein. In der Vorrichtung 102 werden die Einzelbilder 104, 106 mit der von der Position abhängigen Disparität generiert und für den Bildgeber 110 bereitgestellt.
Die Vorrichtung 102 weist eine optionale Bestimmungseinrichtung 126, eine optionale Ermittlungseinrichtung 128 und eine Veränderungseinrichtung 130 auf. Die Bestimmungseinrichtung 126 ist dazu ausgebildet, einen Kontrastwert 132 unter Verwendung eines Umgebungshelligkeitswerts 134 und eines Anzeigehelligkeitswerts 136 zu bestimmen. Dabei repräsentiert der Umgebungshelligkeitswert 134 eine Helligkeit einer Umgebung 138. Der Anzeigehelligkeitswert 136 repräsentiert eine Helligkeit der Anzeige 118 des Sichtfeldanzeigegeräts 100. Der Kontrastwert 132 repräsentiert einen Kontrast der Anzeige 118 beziehungsweise den Kontrast zwischen dem Bildinhalt 118 und der Umgebung 138. Die Ermittlungseinrichtung 128 ist dazu ausgebildet, einen Übersprechen-Wert 140 zu ermitteln. Dabei repräsentiert der Übersprechen-Wert 140 ein Übersprechen zwischen dem rechten Bild 104 und dem linken Bild 106. Die Veränderungseinrichtung 130 ist dazu ausgebildet, den Bildinhalt 118 beziehungsweise das rechte Bild 104 und/oder das linke Bild 106 abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen dem Übersprechen-Wert 140 und einem Schwellenwert 142 zu verändern. Dazu liest die Veränderungseinrichtung 130 das Bildsignal 124 ein und gibt ein rechtes Bildsignal 144 und ein linkes Bildsignal 146 aus.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Übersprechen-Wert 140 von der Ermittlungseinrichtung 128 einmalig für das Fahrzeug ermittelt und beispielsweise in einer Speichereinrichtung zur nachfolgenden Verwendung abgespeichert. Die Veränderungseinrichtung 130 kann in diesem Fall ausgebildet sein, um den Übersprechen-Wert 140 aus der Speichereinrichtung auszulesen. Alternativ kann der Übersprechen-Wert 140 anderweitig ermittelt worden sein und in der Speichereinrichtung abgespeichert sein, sodass keine Ermittlungseinrichtung 128 in dem Fahrzeug vorgesehen zu sein braucht.
Mit anderen Worten zeigt 1 eine Systemübersicht über das autostereoskopische Head-up Display 100.
Es wird eine Einrichtung 102 zum situativen kontrastabhängigen Anpassen des Bildinhaltes 124 in einer augmented reality-Anwendung, beispielsweise einem autostereoskopischen Head-Up-Display (asHUD) 100, zur Einhaltung von Crosstalk-Grenzwerten vorgestellt.
Ein Sichtfeldanzeigegerät 100 beziehungsweise Head-up Display (HUD) 100 dient der Anzeige von fahrrelevanten Informationen 118, wie einer Geschwindigkeitsanzeige, Navigationsinformationen oder Warnhinweisen im Blickfeld des Fahrers 108. Das virtuelle Bild 104, 106, in dem die Informationen 118 dargestellt werden, wird mit der realen Umgebung 138 überlagert.
Grundsätzlich besteht ein Head-up Display 100 aus einer Lichtquelle, einer Bildgebereinheit 110 und einer abbildenden Optik 112. Das das System 100 verlassende Licht fällt auf die Windschutzscheibe oder einer hinter ihr angebrachten Combiner-Scheibe, wird von ihr teilweise reflektiert und gelangt in das Auge des Fahrers 108, der das virtuelle Bild 104, 106 in einem durch die Optik 112 definierten Abstand und einer ebenfalls von dieser bestimmten Vergrößerung vor sich wahrnimmt.
Als Lichtquelle können beispielsweise Licht emittierende Dioden (LEDs) oder Laserdioden zum Einsatz kommen, die den Bildinhalt 118 bereitstellende Flüssigkristallanzeigen (LCDs) 110 hinterleuchten. Alternativ können verschiedene Projektoren benutzt werden. Insgesamt wächst der Markt für Head-up Displays 100 als neuartige Anzeigekonzepte im Fahrzeug stark. Dabei werden 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 104, 106 sehen, verspricht neben der zusätzlichen Funktionalität der stereoskopischen Tiefenwahrnehmung ("3D-Effekt") große Vorteile hinsichtlich der Robustheit, des Bauraums und der Kosten.
Mithilfe eines autostereoskopischen Head-up Displays (asHUDs) 100 können fahrrelevante Informationen 118 räumlich dargestellt werden, ohne dass der Fahrer 108 ein zusätzliches Hilfsmittel wie eine Shutterbrille oder Polarisationsbrille benötigt. Damit der Fahrer 108 auch bei Kopfbewegung jederzeit ein einwandfreies Bild 104, 106 sieht, weist das autostereoskopisches Head-up Display 100 ein Head-Tracking-System 120, das in der Lage ist, die Kopf- und Augenposition des Fahrers 108 zu analysieren, und eine entsprechende Nachführung auf. Ein autostereoskopisches Head-up Display 100 erlaubt eine augmented reality-Darstellung. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines autostereoskopischen Head-up Display-Systems 100.
Die Abbildungsoptik 112 legt die virtuelle Leinwanddistanz (VSD) des Systems 100 fest. Durch einen horizontalen Versatz der beiden Einzelbilder 104, 106 auf dem Display 110 beziehungsweise auf der virtuellen Leinwand (disp) lässt sich die virtuelle Bilddistanz (VID), in der der Fahrer 108 das Bild 118 sieht, wählen.
Es wird ein autostereoskopisches Head-up Display 100 mit situativer, kontrastabhängiger Anpassung des Bildinhalts 118 zur Einhaltung der Übersprechen-Grenzwerte für eine komfortable räumliche Wahrnehmung vorgestellt. Dabei werden beim dargestellten Bildinhalt 118 die Helligkeit, die Flächigkeit der Objekte und die genutzten Tiefenebenen angepasst.
Dadurch ergibt sich eine weniger beeinträchtigte räumliche Wahrnehmung, eine Reduktion von Kopfweh, Augenschmerzen, Unwohlsein und eine Reduktion der Gefahr, dass die Bildinformationen 104, 106 nicht fusioniert werden können. Das autostereoskopische Head-up Display-System 100 kann ein höheres Übersprechen aufweisen und kann bei niedrigen Kontrasten entsprechend der vorgeschlagenen Methode angepasst werden. Weiterhin ergibt sich eine Kostenreduktion, ein reduzierter Entwicklungsaufwand, ein reduzierter Bauraum, da die Nachführung weniger aufwendig gestaltet werden kann, eine Erhöhung der Sicherheit und eine Erhöhung des Komforts.
Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird eine Einrichtung 102 vorgestellt, die es ermöglicht, den dargestellten Bildinhalt 118 so anzupassen, dass das Übersprechen des Systems 100 bei den gegebenen Lichtverhältnissen die eine Toleranzschwelle beziehungsweise Wahrnehmungsschwelle des Fahrers 108 nicht überschreitet. Es wird vorgeschlagen, die in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Abhängigkeiten der Schwellen des Übersprechens zu nutzen. Das Vorgehen wird schematisch in 13 gezeigt. Zunächst wird der real vorhandene Kontrast 132 ermittelt. Dazu kann beispielsweise der Lichtsensor und alternativ oder ergänzend die Fahrerassistenzkamera verwendet werden, um die Umgebungshelligkeit zu bestimmen. Um Einflüsse wie beispielsweise eingeschaltete Scheinwerfer zu berücksichtigen, wird die Umgebungshelligkeit idealerweise an einer Position nahe am, aber nicht im Sichtfeld (Field of View) des Head-up Displays 100 gemessen. Ebenso wird die Helligkeit der Anzeige 110 des Head-up Displays 100 ermittelt. Die Helligkeit der Head-up Display-Anzeige 110 hängt sowohl von den genutzten Dimmalgorithmen in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit als auch den vom Fahrer 108 eingestellten Helligkeitspräferenzen ab. Sind sowohl die Helligkeit der Umgebung 138, also des Hintergrundes, als auch die der Head-up Display-Anzeige 110 bekannt, kann daraus der Kontrast 132 nach Kontrast = Leuchtdichte der Anzeige durch Leuchtdichte des Hintergrundes zwischen Anzeige 110 und Hintergrund 138 berechnet werden. In einem Speichermedium ist nach einer initialen Kalibriermessung sowohl hinterlegt, welchen Übersprechen-Wert 140 das autostereoskopische Head-up Display-System 100 aufweist, als auch die Abhängigkeit der Schwelle 142 des Übersprechen-Werts 140 für eine komfortable Sehsituation vom Kontrast, der Flächigkeit der dargestellten Symbole 118 und der Disparität. Dies kann beispielsweise als Look-Up-Table (LUT) hinterlegt sein.
Um für ein spezifisches System diese Anpassungen durchführen zu können, ist eine genaue Kenntnis seines intrinsischen Übersprechens nötig. Dieses intrinsische Übersprechen ist ebenfalls als Look-Up-Table in einem Speichermedium hinterlegt und kann beispielsweise in einer Kalibrierroutine bestimmt werden. Da das Übersprechen vom Augenabstand des Fahrers 108 abhängt, sollte die Look-Up-Table auch für verschiedene Augenabstände hinterlegt sein. Der Augenabstand des Fahrers kann über die Head-Trackingkameras 120 gemessen werden.
2 zeigt eine Darstellung von verschiedenen virtuellen Bilddistanzen 200. Die virtuellen Bilddistanzen 200 sind am Beispiel eines Sichtfeldanzeigegeräts dargestellt, wie es beispielsweise in 1 gezeigt ist. Hier sind ein rechtes Auge 202 und ein linkes Auge 204 des Betrachters dargestellt. In der virtuellen Leinwanddistanz 206 sind das rechte Bild 104 und das linke Bild 106 mit Divergenz 208 dargestellt. Im ersten dargestellten Beispiel ist das rechte Bild 104 rechts neben dem linken Bild 106 angeordnet. Dadurch erscheint der Bildinhalt 118 in einer virtuellen Bilddistanz 200, die größer als die virtuelle Leinwanddistanz 206 ist.
Im zweiten Beispiel ist das rechte Bild 104 links neben dem linken Bild 106 angeordnet. Dadurch erscheint der Bildinhalt 118 in einer virtuellen Bilddistanz 200, die kleiner als die virtuelle Leinwanddistanz 206 ist.
In 2 ist das Prinzip des stereoskopischen räumlichen Sehens mit Angabe der Größen virtuelle Leinwanddistanz (VSD) 206 und virtuelle Bilddistanz (VID) 200 für die gekreuzte und ungekreuzte Sehsituation dargestellt.
Die Parameter virtuelle Leinwanddistanz 206 und virtuelle Bilddistanz 200 sind in 2 für die gekreuzte und die ungekreuzte Sehsituation dargestellt. Die virtuelle Leinwanddistanz 200 ist über
bestimmt, wobei A für den interpupillaren Augenabstand des Fahrers steht. Das Vorzeichen im Nenner beziehungsweise der Disparität 208 bestimmt, ob das Bild 118 vor oder hinter der virtuellen Leinwanddistanz 206 liegt. Das System ist in der Lage, sich an den Augenabstand anzupassen beziehungsweise kann den Augenabstand des Fahrers ermitteln und bei der Berechnung der für die Realisierung einer bestimmten virtuellen Bilddistanz 200 nötigen Disparität 208 berücksichtigen, damit der Fahrer die Bildinformation 118 in der gewünschten Entfernung wahrnehmen kann.
Je größer der Betrag der Disparität 208, desto weiter ist die virtuelle Bilddistanz 200 von der virtuellen Leinwanddistanz 206 entfernt. Ist der Übersprechen-Wert des Systems höher, als die für den vorhandenen Kontrast gegebene Schwelle, so wird der Bildinhalt 118 angepasst. Diese Anpassung besteht aus einer Reduktion der verwendeten Bildhelligkeit, der verwendeten absoluten Disparitäten 208 oder einer flächigeren Darstellung der Elemente oder einer Kombination daraus. Wie stark die Helligkeit, die Disparität 208 beziehungsweise die Flächigkeit angepasst wird, kann von den darzustellenden Bildinhalten 118 abhängen.
Im stereoskopischen System wird die Tiefe 200 des Bildinhalts 118, also die virtuelle Bilddistanz 200 durch das Einstellen der Disparität 208 variiert. Eine der das autostereoskopische Head-up Display auszeichnenden Funktionalitäten besteht darin, dass mehrere Tiefenebenen gleichzeitig besetzt sein können. Dabei können sich die verschiedenen Tiefenebenen über die komplette Komfortzone erstrecken. Die von der virtuellen Leinwand 206 weit entfernt liegenden Tiefenebenen erfordern dabei eine hohe absolute Disparität 208. In einer kontrastreichen Sehsituation kann das dazu führen, dass das Übersprechen des Systems störend wirkt. Hier wird vorgeschlagen, in einem solchen Fall die Bildebenen näher an die virtuelle Leinwand 206 zu legen, also die absoluten Disparitäten 208 zu reduzieren. Im Extremfall kann eine reine 2D-Darstellung in der virtuellen Leinwanddistanz 206 erfolgen. In dieser Situation ist stereoskopisches Übersprechen ohnehin nicht relevant.
3 zeigt eine Darstellung eines Strahlengangs 300 eines Sichtfeldanzeigegeräts 100. das Sichtfeldanzeigegerät 100 entspricht im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Sichtfeldanzeigegerät. Das Sichtfeldanzeigegerät 100 projiziert das rechte Bild in den rechten Projektionsbereich 114 und das linke Bild in den linken Projektionsbereich 116. Dabei sind die Projektionsbereiche 114, 116 seitlich versetzt zueinander angeordnete Bereiche, in denen die Augen 202, 204 des Betrachters 108 angeordnet sein sollen, um die Bilder in der virtuellen Leinwanddistanz scharf abgebildet zu sehen. Die Projektionsbereiche 114, 116 weisen eine geringe seitliche Breite auf. Die Projektionsbereiche 114, 116 weisen vertikal eine wesentlich größere Abmessung auf, als lateral.
In 3 ist ein optisches Design eines Head-Up Displays 100 dargestellt. Für rechtes und linkes Auge 202, 204 wird jeweils eine schmale Eyebox 114, 116 realisiert. Die beiden Eyeboxen 114, 116 sind im Gesichtsfeld des Fahrers 108 zu erkennen.
4 zeigt eine Darstellung eines rechten Projektionsbereichs 114 und eines linken Projektionsbereichs 116 eines Sichtfeldanzeigegeräts. Die Projektionsbereiche 114, 116 entsprechen im Wesentlichen dem in den 1 und 3 dargestellten Projektionsbereichen. Hier sind eine rechte Helligkeitsverteilung 400 des rechten Projektionsbereichs 114 und eine linke Helligkeitsverteilung 402 des linken Projektionsbereichs 116 in einem ersten Diagramm dargestellt. Das Diagramm weist auf seiner Abszisse eine seitliche Entfernung in Millimetern auf. Auf der Ordinate ist eine normierte Helligkeit in Prozent angetragen. Beide Helligkeitsverteilungen 400, 402 entsprechen einer Glockenkurve mit geringer Flankensteilheit. Die Helligkeitsverteilungen 400, 402 überschneiden sich. Dadurch ist im Bereich der Überschneidung sowohl das im rechten Projektionsbereich 114 dargestellte rechte Bild als auch das im linken Projektionsbereich 116 dargestellte linke Bild sichtbar. Diese gleichzeitige Sichtbarkeit wird als Übersprechen bezeichnet.
Unterhalb des ersten Diagramms ist in einem zweiten Diagramm das Übersprechen 404 in Prozent dargestellt. Das zweite Diagramm weist auf der Abszisse ebenfalls die seitliche Entfernungen Millimetern auf. Auf der Ordinate ist hier das Übersprechen in Prozent dargestellt angetragen. Dabei ist erkennbar, dass bereits nahe der Mitte des rechten Projektionsbereichs 114 das Übersprechen 404 bereits oberhalb einer gemittelten Wahrnehmungsschwelle 406 liegt. Ebenso liegt das Übersprechen 404 nahe der Mitte des linken Projektionsbereichs 116 oberhalb der Wahrnehmungsschwelle 406. An dem jeweils anderen Projektionsbereich zugewandten Rand der Projektionsbereiche 114, 116 liegt das Übersprechen 404 oberhalb einer Toleranzschwelle 408.
In 4 sind in der oberen Grafik beispielhafte gaußförmige Abstrahlcharakteristiken 400, 402 der zwei Eyeboxen 114, 116 dargestellt. In der unteren Grafik ist in Schwarz das resultierende Übersprechen 404 aufgetragen.
Für räumliche Darstellungen werden zwei separate und schmale (ca. 2 cm) Eyeboxen (EB) 114, 116 erzeugt. Ein Übersprechen von rechter und linker Bildinformation kann als Crosstalk (CT) bezeichnet werden. In der Situation virtuelle Bilddistanz * virtuelle Leinwanddistanz besteht eine Disparität zwischen rechtem und linkem Bild. Bei einem idealen räumlichen System sieht beispielsweise das linke Auge nichts von der für das Rechte bestimmten Bildinformation. Bei einem realen System kann es hier aber durchaus ein Übersprechen geben.
Hier sind beispielhafte gaußförmige Abstrahlcharakteristiken 400, 402 der zwei Eyeboxen 116, 114 dargestellt. In der unteren Grafik ist in Schwarz das resultierende Übersprechen 404 aufgetragen. Das Übersprechen 404 berechnet sich folgendermaßen:
Dabei steht L_Hintergrund für die Leuchtdichte des Hintergrundes. L_{anderes Auge} ist der Anteil der Leuchtdichte der für das andere Auge bestimmten Bildinformation, welcher in das Soll-Auge gelangt. L_soll-Auge ist der Anteil der Leuchtdichte der für das Soll-Auge bestimmten Bildinformation, welcher auch in dieses gelangt.
Ein zu hoher Übersprechen-Wert wird als störend wahrgenommen und kann zu einer beeinträchtigten räumlichen Wahrnehmung, Kopfschmerzen, Übelkeit etc. führen.
Jede Art körperlichen Missempfindens, ebenso wie der Verlust der Wahrnehmung der mittels des autostereoskopischen Head-up Displays dargestellten fahrrelevanten Informationen können im Straßenverkehr ein Risiko darstellen und sowohl die Sicherheit des Fahrers als auch aller anderen Verkehrsteilnehmer gefährden. Daneben bedeutet verminderter Komfort ein fehlendes Verkaufsargument.
Autostereoskopische Head-up Displays erzeugen schmale Projektionsbereiche 114, 116, damit das Übersprechen möglichst gering ist. Allerdings dürfen die Projektionsbereiche 114, 116 auch nicht zu schmal sein, da der Fahrer sonst bei Kopfbewegung sofort das Bild verliert. Zwar gibt es eine Nachführeinheit, die bei Kopfbewegungen das System nachführt, allerdings sind hier Latenzzeiten, Unsicherheiten in der Augendetektion, resultierende Homogenitätsschwankungen und die Schrittweite der Nachführung zu berücksichtigen. Somit hat ein reales autostereoskopisches Head-up Display immer einen gewissen Übersprechen-Wert.
5 zeigt eine Darstellung eines Übersprechens zweier Bildinhalte. Der erste Bildinhalt ist ein Strich. Der zweite Bildinhalt ist ein Pfeil. Die Bildinhalte werden jeweils als rechtes Bild 104 für das rechte Auge und als linkes Bild 106 für das linke Auge dargestellt. Die Bilder 104, 106 werden mit einer Disparität dargestellt, damit die Bildinhalte von einem Betrachter räumlich wahrgenommen werden. Wenn das rechte Bild 104 auf das linke Bild 106 überspricht, nimmt das linke Auge das rechte Bild 104 als Geisterbild 500 wahr. Ebenso nimmt das rechte Auge das linke Bild 106 als Geisterbild 500 wahr, wenn das linke Bild 106 auf das rechte Bild 104 überspricht. Bei der Verknüpfung der Bilder 104, 106 im Kopf des Betrachters nimmt der Betrachter damit rechts und links des Bildinhalts je ein Geisterbild 500 wahr.
Mit anderen Worten zeigt 5 eine Wahrnehmung von Übersprechen. Hier ist das Phänomen Crosstalk beziehungsweise das Übersprechen für zwei verschiedene Objekte, Linie und Pfeil, skizziert. In der ersten Zeile ist jeweils das vom linken Auge wahrgenommene Bild 106, in der zweiten Zeile das vom rechten Auge wahrgenommene Bild 104 dargestellt. Die erste Spalte zeigt eine räumliche Linie ohne Übersprechen. Da ein räumlicher Eindruck entstehen soll, existiert zwischen rechtem und linkem Bild eine Disparität. Dies ist daran erkennbar, dass die Linie auf dem Bild 106 für das linke Auge links von der als Orientierungshilfe eingezeichneten gestrichelten Mittellinie liegt, während die Linie auf dem Bild 104 für das rechte Auge rechts der Mittellinie liegt. In der Wahrnehmung setzt das Gehirn diese beiden Bilder in der Mitte zu einem Objekt zusammen, welches in einer gewissen Entfernung hinter der virtuellen Leinwanddistanz erscheint. Bei einem realen räumlichen Head-up Display kann es sein, dass die Bildinformation 104, welche eigentlich für das rechte Auge gedacht ist, in einer abgeschwächten Form 500 auch vom linken Auge wahrgenommen wird. Dies ist in der zweiten Spalte dargestellt. In diesem Fall ist das System mit Übersprechen behaftet. Ist das Übersprechen gering, so kann das Gehirn die Bildinformationen 104, 106 noch zu einer Linie fusionieren, allerdings werden die für das jeweils andere Auge bestimmten Bildinformationen 500 als schwache zusätzliche Bilder ("Ghosting") rechts und links des eigentlichen Bildes wahrgenommen. Bei zu starkem Übersprechen kann die Fusionierung auch unmöglich sein. Auf der rechten Seite ist die beschriebene Situation noch einmal für ein grünes Pfeilobjekt gezeigt. Bei einem autostereoskopischen Head-up Display werden zwei schmale Eyeboxen erzeugt. Das Profil dieser Eyeboxen hängt von dem verwendeten Bildgeber (Picture Generating Unit PGU) und den darin verwendeten Komponenten, wie Streuflächen, Mikrolinsenarrays oder Hologrammen ab.
6 zeigt eine Darstellung einer objektabhängigen Wahrnehmungsschwelle für ein Übersprechen. Dabei sind eine erste Wahrnehmungsschwelle 600 für eine Linie und eine zweite Wahrnehmungsschwelle 602 für einen Pfeil in einem Diagramm dargestellt, das auf seiner Abszisse eine Objektart und auf seiner Ordinate einen Wert der Wahrnehmungsschwelle aufgetragen hat. Die erste Wahrnehmungsschwelle 600 der Linie ist niedriger als die zweite Wahrnehmungsschwelle 602 des Pfeils.
Es ist ein Mittelwert der Wahrnehmungsschwelle 600, 602 in Abhängigkeit der dargestellten Objektart gezeigt. Die Übersprechen-Schwelle (Wahrnehmung) kann durch eine flächige Darstellung von 2% auf 3% erhöht werden kann. Das Toleranzband für flächigere Objekte ist zu höheren Kontrastwerten hin verschoben.
7 zeigt eine Darstellung einer kontrastabhängigen Wahrnehmungsschwelle 700 für ein Übersprechen. Die kontrastabhängige Wahrnehmungsschwelle 700 ist in einem Diagramm aufgetragen. Die kontrastabhängige Wahrnehmungsschwelle 700 steigt mit fallendem Kontrast an. Dabei liegt die Wahrnehmungsschwelle 700 bei einem Kontrast zwischen 1 und 1000 im einstelligen Prozentbereich.
Es ist ein Mittelwert der Wahrnehmungsschwelle 700 in Abhängigkeit des Kontrasts dargestellt. Auf der x-Achse ist der Kontrast angetragen. An der y-Achse ist das Übersprechen in Prozent angetragen.
Sowohl die Wahrnehmungsschwelle 700 als auch die Toleranzschwelle des Übersprechens hängt stark vom Kontrast ab. Beispielhaft ist in 7 der Verlauf des Mittelwertes der Wahrnehmungsschwelle 700 des Übersprechens ermittelt wurden, dargestellt. In der Grafik sind beispielhaft die Mittelwerte der Wahrnehmungsschwelle 700 dargestellt. Diese sollen die Größenordnung veranschaulichen. Es könnten aber auch die Mittelwerte der Toleranzschwelle genutzt werden. Alternativ ist es auch möglich, die entsprechenden Quartile zu nutzen. Der Verlauf ist in all diesen Fällen ähnlich. Es zeigt sich, dass mit zunehmendem Kontrast die Schwelle deutlich sinkt.
Der Kontrast in Head-up Displays ist je nach Umgebungsbedingung sehr unterschiedlich. Er reicht von ca. zwei zu eins am Tag bei Sonnenschein bis zu mehreren Hundert zu eins bei einer Nachtfahrt auf sehr dunkler Landstraße. Dementsprechend ist es vorteilhaft, wenn ein autostereoskopisches Head-up Display-System einen sehr geringen Übersprechen-Wert aufweist, damit unter allen Bedingungen die Schwelle nicht überschritten wird. Da die sehr hohen Kontraste allerdings auch nur in bestimmten Situationen auftreten, wird hier eine Methode vorgeschlagen, die es erlaubt, dass auch autostereoskopische Head-up Display-Systeme mit höheren Übersprechen-Werten eine zufriedenstellende räumliche Wahrnehmung ermöglichen.
8 zeigt eine Darstellung eines Veränderns der Flächigkeit gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verändern der Flächigkeit ist am Beispiel eines Pfeils 800 dargestellt. In einer ersten Darstellung ist der Pfeil 800 als dünne Umrisslinie dargestellt. Die dünne Linie weist eine niedrige Wahrnehmungsschwelle für Übersprechen auf. Das heißt, dass ein Betrachter das Geisterbild des Pfeils 800 bereits bei einer sehr niedrigen Helligkeit des Geisterbilds wahrnimmt. Um dem entgegenzuwirken, ist der Pfeil 800 in einer zweiten Darstellung mit einer dicken Umrisslinie dargestellt. Die dicke Umrisslinie weist eine höhere Wahrnehmungsschwelle für das Übersprechen auf, als die dünne Umrisslinie. In einer dritten Darstellung ist der Pfeil 800 gefüllt dargestellt. Diese Darstellung weist die höchste Wahrnehmungsschwelle für das Übersprechen auf.
In einer vierten Darstellung ist der Pfeil 800 als dünn und ausgefüllt dargestellt. Der dünne Pfeil 800 weist wieder eine niedrige Wahrnehmungsschwelle für das Übersprechen auf. Um die Wahrnehmungsschwelle anzuheben, kann der Pfeil 800 wie in einer fünften Darstellung verbreitert werden.
In einer sechsten Darstellung der Pfeil 800 dick und ausgefüllt dargestellt. Um die Wahrnehmungsschwelle weiter anzuheben, ist der Pfeil in der siebten Darstellung mit einer unscharfen Kontur dargestellt. Diese Darstellung weist die höchste Wahrnehmungsschwelle für Übersprechen auf.
Zusätzlich kann ausgenutzt werden, dass die Schwelle des Übersprechen-Werts nicht nur vom Kontrast, sondern auch von weiteren Parametern abhängt. Ein Parameter ist die Flächigkeit der dargestellten Objekte. Je großflächiger die Objekte sind, desto höher ist die Übersprechen-Schwelle. Beispielhaft ist in 6 der Mittelwert der Übersprechen-Wahrnehmungsschwelle für eine Linie und einen Pfeil dargestellt. Auch die Disparität hat einen Einfluss auf die Übersprechen-Schwelle. Je größer die Disparität, desto niedriger die Übersprechen-Schwelle.
Der negative Einfluss von Übersprechen kann in kontrastreichen Sehsituationen herabgesetzt werden, indem die in der Anzeige verwendeten Symbole weniger filigran und stattdessen flächiger dargestellt werden. Beispielsweise kann von einer Umrisszeichnung auf ein flächiges Symbol umgeschaltet werden. Auch eine Darstellung mit weniger scharfen, eher verwischten Kanten entschärft die Wahrnehmung von Übersprechen. Um bei solchen Anpassungen des Bildinhaltes die Anzeige nicht zu überfrachten, kann ihr Inhalt reduziert werden.
Mit anderen Worten sind Beispiele 800 für die Anpassung der Flächigkeit von Bildobjekten dargestellt. Eine Outline-Darstellung kann in ihrer Strichstärke erhöht werden und in eine flächige Darstellung überführt werden. Der Flächeninhalt der dargestellten Objekte kann erhöht werden. Es kann gezielt eine Unschärfe eingebracht werden, diese Unschärfe ist hier für das gesamte Bild dargestellt. Im Gegensatz dazu kann die Unschärfe nur in horizontaler Richtung aufgebracht werden.
9 zeigt eine Darstellung von Toleranzbändern 900, 902 für Übersprechen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Toleranzbänder 900, 902 sind in einem Diagramm dargestellt, das auf seiner Abszisse einen logarithmisch ansteigenden Kontrast und auf seiner Ordinate eine Wahrnehmungsschwelle in Prozent angetragen hat. Dabei sind ein erstes Toleranzband 900 für flächige Objekte und ein zweites Toleranzband 902 für linienartige Objekte dargestellt. Die Toleranzbänder 900, 902 sind ähnlich. Wie in 7 weisen die Toleranzbänder 900, 902 bei niedrigem Kontrast höhere Werte auf, als bei hohem Kontrast. Dabei ist die Wahrnehmungsschwelle für flächige Objekte über den gesamten dargestellten Kontrastbereich höher, als die Wahrnehmungsschwelle für linienartige Objekte. Die Toleranzbänder 900, 902 überschneiden sich jedoch größtenteils.
Es sind mögliche beispielhafte Toleranzbänder 900, 902 für ein zulässiges Übersprechen in Abhängigkeit vom Kontrast dargestellt. Als untere Grenze wird hier die Wahrnehmungsschwelle angenommen. Als Obere die Toleranzschwelle. Die Toleranzbänder 900, 902 sind für zwei flächige Objekte als Linien-Objekt und als flächiges Objekt dargestellt.
In den folgenden Ausführungsbeispielen erfolgt eine Anpassung hinsichtlich der Wahrnehmungsschwelle des Übersprechens. Es kann aber auch eine Anpassung hinsichtlich der Toleranzschwelle vorgenommen werden.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt eine Anpassung der Helligkeit der Anzeige. Die Helligkeit einer Head-up Display-Anzeige wird an die Umgebungshelligkeit angepasst, um die Anzeige im Hellen lesbar zu machen und im Dunkeln eine Blendung des Fahrers zu verhindern. Auch eine manuelle Einstellung der Helligkeit kann möglich sein. Üblicherweise wird eine Head-up Display-Anzeige so hell wie möglich dargestellt, also so hell, dass der Fahrer sie gerade noch nicht als unangenehm empfindet. Diese maximale Helligkeit sorgt für einen klar und deutlich zu erkennenden Bildinhalt und wirkt ansprechend. Hier wird diese Helligkeit hinsichtlich der Wahrnehmung von Übersprechen in kritischen Situationen gesenkt, um den Kontrast und damit den Einfluss des Übersprechens zu reduzieren. Beispielsweise kann die Helligkeit entsprechend der Kurve 900 angepasst werden. Diese hinterlegten Werte können aus Untersuchungen ermittelt werden. Hierbei wird die Abhängigkeit der Wahrnehmung beziehungsweise Toleranz von Übersprechen von verschiedenen Parametern genau ermittelt.
Beispielsweise ist ein Kontrast von 100:1 vorhanden und laut Look-Up-Table hat das System ein intrinsisches Übersprechen von 1,5%. Dieser Wert liegt oberhalb der Schwelle 900. Daher wird die Helligkeit soweit reduziert, dass der Kontrast nur noch 70:1 beträgt. Bei diesem Kontrast liegt die Wahrnehmungsschwelle 900 oberhalb der des intrinsischen Übersprechen-Werts des Systems und der Fahrer wird nicht mehr durch das Übersprechen gestört beziehungsweise kann es nicht mehr wahrnehmen.
Es sind beispielhafte Bereiche 900, 902, sogenannte Toleranzbänder, dargestellt, in denen sich der Kontrast und damit abhängig von der Umgebungsbeleuchtung die Bildhelligkeit bewegen darf. Als untere Grenze wird dabei die Wahrnehmungsschwelle herangezogen. Selbstverständlich kann die Wahrnehmungsschwelle auch deutlich über dem Übersprechen des Systems liegen, aber wenn dafür eine Reduktion der Bildhelligkeit nötig ist, so sollte diese nur soweit wie nötig, also beispielsweise bis zum Erhöhen der Wahrnehmungsschwelle über den Übersprechen-Wert des Systems, durchgeführt werden. Als obere Grenze wird die Akzeptanzschwelle eingesetzt. Ebenso können um 20% kleinere Werte als die Akzeptanzschwelle als obere Grenze des Toleranzbandes verwendet werden.
10 zeigt eine Darstellung einer Reduktion des Kontrasts K1 eines flächigen Objekts 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Reduktion ist anhand der in 9 dargestellten Toleranzbänder 900, 902 dargestellt. Der Kontrast K1 ist ein aktueller Kontrast einer Anzeige eines Sichtfeldanzeigegeräts, wie es beispielsweise in 1 dargestellt ist. Bei dem Kontrast K1 liegt der Übersprechen-Wert 140 oberhalb des Toleranzbands 900 für flächige Objekte. Um in das Toleranzband 900 zu gelangen, können entweder Eigenschaften des Objekts 1000 geändert werden oder der Kontrast der Anzeige kann reduziert werden. Hier wird der Kontrast von K1 auf K2 reduziert. Damit ist der Übersprechen-Wert 140 innerhalb des Toleranzbands 900.
Hier sind ein beispielhafter Übersprechen-Wert des Systems „CT_System“ und zwei Kontrastwerte K1 und K2 schwarz eingezeichnet. Der nach links zeigende Pfeil veranschaulicht das Absenken des Kontrastes, das mindestens nötig ist, damit der Übersprechen-Wert des Systems innerhalb des Toleranzbandes 900 für flächige Objekte 1000 liegt. Das Absenken des Kontrastes kann durch die Reduktion der Leuchtdichte des Bildinhaltes erreicht werden.
Hat ein ein flächiges Symbol 1000 darstellendes System den eingetragenen Übersprechen-Wert und tritt ein Kontrast K1 auf, so liegt das Übersprechen über der oberen Grenze des Toleranzbandes 900. Wird die Leuchtdichte des Bildinhaltes soweit abgesenkt, dass der Kontrast höchstens K2 beträgt, so liegt das Übersprechen innerhalb des Toleranzbandes 900 für flächige Objekte 1000.
11 zeigt eine Darstellung einer Reduktion des Kontrasts eines linienförmigen Objekts 1100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Reduktion ist anhand der in 9 dargestellten Toleranzbänder 900, 902 dargestellt. Wie in 10 ist der Übersprechen-Wert 140 durch Eigenschaften des Systems bestimmt. Auch hier liegt der Übersprechen-Wert 140 oberhalb des Toleranzbands 902 für linienförmige Objekte. Im Gegensatz zu 10 reicht die Reduktion des Kontrasts von K1 auf K2 nicht aus, um innerhalb des Toleranzbands 902 zu liegen. Hier wird der Kontrast auf K3 gesenkt. Damit ist der Übersprechen-Wert 140 auch hier innerhalb des Toleranzbands 902.
Hier sind ein beispielhafter Übersprechen-Wert des Systems „CT_System“ und drei Kontrastwerte K1, K2 und K3 schwarz eingezeichnet. Der nach links zeigende Pfeil veranschaulicht das Absenken des Kontrastes, das mindestens nötig ist, damit der Übersprechen-Wert des Systems innerhalb des Toleranzbandes 902 für filigrane Objekte 1100 liegt. Der nach links zeigende Pfeil veranschaulicht das Absenken des Kontrastes, das mindestens nötig ist, damit der Übersprechen-Wert des Systems innerhalb des Toleranzbandes 900 für flächige Objekte liegt. Das Absenken des Kontrastes kann durch die Reduktion der Leuchtdichte des Bildinhaltes erreicht werden.
Soll nun ein filigranes Objekt 1100 dargestellt werden, kann der Kontrast weiter abgesenkt werden. Hat ein ein filigranes Objekt 1100 darstellendes System den eingetragenen Übersprechen-Wert und tritt ein Kontrast K1 auf, so liegt das Übersprechen über der oberen Grenze des Toleranzbandes 902 für filigrane Objekte. Wird die Leuchtdichte des Bildinhaltes soweit abgesenkt, dass der Kontrast höchstens K3 beträgt, so liegt das Übersprechen innerhalb des Toleranzbandes 903 für filigrane Objekte. Alternativ kann die Darstellung des Bildinhaltes flächiger gemacht werden. Dann muss die Leuchtdichte nur soweit abgesenkt werden, dass der Kontrast höchstens K2 beträgt, denn dann liegt das Übersprechen innerhalb des Toleranzbandes 900 für flächige Objekte.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 1200 zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1200 weist einen optionalen Schritt 1202 des Bestimmens, einen optionalen Schritt 1204 des Ermittelns und einen Schritt 1206 des Veränderns auf. Im Schritt 1202 des Bestimmens wird ein einen Kontrast einer Anzeige des Sichtfeldanzeigegeräts repräsentierender Kontrastwert unter Verwendung eines eine Helligkeit einer Umgebung repräsentierenden Umgebungshelligkeitswerts und eines eine Helligkeit der Anzeige repräsentierenden Anzeigehelligkeitswerts bestimmt. Im Schritt 1204 des Ermittelns wird ein ein Übersprechen zwischen einem rechten Bildinhalt der Anzeige und einem linken Bildinhalt der Anzeige repräsentierender Übersprechen-Wert ermittelt. Im Schritt 1206 des Veränderns wird der rechte Bildinhalt und/oder der linke Bildinhalt abhängig von einem Verhältnis zwischen dem Übersprechen-Wert und einem Schwellenwert verändert.
In einem Ausführungsbeispiel wird eine hochfrequente Anpassung des Bildinhaltes, die möglicherweise störend wirken könnte, verhindert, indem auf kurzfristige Einflüsse, wie vorbeifahrender Scheinwerfer nicht instantan reagiert wird. Ist der Einfluss stark genug und alternativ oder ergänzend lange genug andauernd, so wird das entsprechende Änderungssignal hinsichtlich des Bildinhaltes an die den Bildinhalt generierende Einheit ausgegeben. Dies kann beispielsweise durch eine Hysterese realisiert werden.
In einem Ausführungsbeispiel zielt die Reduktion der Bildhelligkeit nicht auf einen oberen Rand des Toleranzbandes, sondern in die Mitte, um häufiges Nachregeln zu vermeiden.
In einem Ausführungsbeispiel wird das System alternativ oder ergänzend zu den oben beschriebenen Ausführungsformen vom Fahrer manuell an sein momentanes Empfinden angepasst. Dabei kann eine Bedienerschnittstelle verschieden gestaltet sein. So kann die Eingabe beispielsweise über einen Knopf, über Sprach- oder Gestensteuerung erfolgen.
In einem Ausführungsbeispiel wird initial einmalig eine personalisierte Kalibrierung des Systems auf ein persönliches Empfinden des Übersprechens in Abhängigkeit der oben genannten Parameter durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Kalibrierung ersetzen die allgemeinen Einstellungen im Speichermedium. Damit wird das System speziell auf persönliche Bedürfnisse angepasst. Eine solche Individualisierung ist vorteilhaft, weil die Wahrnehmung des Übersprechens und der Punkt, an dem es nicht mehr akzeptabel erscheint, ebenso sehr individuell verschieden sind wie die räumliche Wahrnehmung in stereoskopisch arbeitenden Systemen allgemein.
In einem Ausführungsbeispiel ist das System alternativ oder ergänzend zu den oben beschriebenen Ausführungsformen als lernendes System ausgelegt. Es lernt, wie der jeweilige Fahrer Übersprechen in Abhängigkeit der oben genannten Parameter und alternativ oder ergänzend in Abhängigkeit weiterer Größen wie beispielsweise Fahrtdauer, Tageszeit, Fahrsituation, wie Stadt oder Autobahn wahrnimmt, und berücksichtigt diese individuellen Schwankungen. Dafür kann die Kamera, die die Augenpositionsdaten für die Nachführung erfasst, zusätzlich dazu genutzt werden, Blickrichtungsdaten und Blinzelverhalten festzuhalten.
Daraus können Rückschlüsse über die momentane Wahrnehmung der Anzeige des Fahrers und sein Wohlbefinden gezogen werden.
13 zeigt eine Darstellung eines Ablaufs eines Verfahrens 1200 zum Betreiben gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 1200 entspricht dabei im Wesentlichen dem Verfahren in 12. Zusätzlich dazu weist das Verfahren 1200 einen Schritt 1300 des Messens und einen weiteren Schritt 1302 des Bestimmens auf. Im Schritt 1300 des Messens wird eine Umgebungshelligkeit gemessen und in dem Umgebungshelligkeitswert abgebildet. Im weiteren Schritt 1302 des Bestimmens wird eine Helligkeit der Anzeige des Sichtfeldanzeigegeräts bestimmt und in dem Anzeigehelligkeitswert abgebildet.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 1200 einen weiteren Schritt 1304 des Messens auf. Im weiteren Schritt 1304 des Messens wird ein Augenabstand eines Betrachters des Sichtfeldanzeigegeräts gemessen und in einem Augenabstandswert abgebildet. Der Augenabstandswert wird im Schritt 1204 des Ermittelns verwendet, um Übersprechen-Wert zu ermitteln.
In einem Ausführungsbeispiel weist das Verfahren 1200 einen Schritt 1306 des Abrufens auf. Im Schritt 1306 des Abrufens wird der Übersprechen-Wert aus einer Tabelle ausgelesen. Aus der Tabelle kann auch der Schwellenwert in Abhängigkeit von weiteren Faktoren, wie beispielsweise einer Disparität zwischen dem rechten Bildinhalt und den linken Bildinhalt und einer Flächigkeit des Bildinhalts ausgelesen werden. Die Tabelle kann mehrdimensional ausgeführt sein.
Der Schritt 1206 des Veränderns wird der rechte Bildinhalt und/oder der linke Bildinhalt verändert, wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist.
Wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist, kann in einem Schritt 1308 des Anpassens die Helligkeit des rechten Bildinhalts und/oder des linken Bildinhalts angepasst werden. Beispielsweise kann dabei die Helligkeit unter Verwendung der in 7 dargestellten Wahrnehmungsschwelle angepasst werden.
Wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist, kann in einem weiteren Schritt 1310 des Anpassens die Flächigkeit des rechten Bildinhalts und/oder des linken Bildinhalts angepasst werden. Dabei können die Bildinhalte wie in 8 von einer Umrissdarstellung auf eine flächige Darstellung angepasst werden. Weiterhin kann ein Flächeninhalt der Bildinhalte erhöht werden. Ebenso können die Bildinhalte unscharf dargestellt werden.
Wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist, kann in einem weiteren Schritt 1312 des Anpassens die Disparität des rechten Bildinhalts und des linken Bildinhalts angepasst werden. Dabei kann die maximale absolute Disparität verringert werden. Weiterhin kann eine Anzahl von Tiefenebenen verringert werden. Ohne Disparität kann auf eine zweidimensionale Darstellung umgeschaltet werden.
Wenn der Übersprechen-Wert kleiner als der Schwellenwert ist, kann in einem Schritt 1314 des nicht Anpassens keine Anpassung des Bildinhalts erfolgen. Falls zuvor bereits in den Schritten 1308, 1310, 1312 Maßnahmen durchgeführt worden sind, können diese zurückgenommen werden.
14 zeigt eine Darstellung einer Bildinhaltsanpassung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Anpassen erfolgt dabei wie in den 12 und 13 im Schritt 1206 des Veränderns. Vorausgehend erfolgt der Schritt 1202 des Bestimmens des Kontrastwerts. Es werden in dem Schritt 1306 des Abrufens der Übersprechen-Wert und in Abhängigkeit des Kontrastwertes, der Flächigkeit des Bildinhaltes und der Disparität der Schwellenwert aus der Tabelle abgerufen. Im Schritt 1206 des Veränderns wird der Bildinhalt 124 normal dargestellt, wenn der Übersprechen-Wert nicht größer als der Schwellenwert ist. Wenn der Übersprechen-Wert größer als der Schwellenwert ist, wird der Bildinhalt 124 hinsichtlich seiner Helligkeit, Flächigkeit und/oder Disparität angepasst.
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.

Claims

Verfahren (1200) zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts (100), wobei das Verfahren (1200) den folgenden Schritt aufweist: Verändern (1206) einer für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder einer für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen einem Übersprechen-Wert (140), der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert (142).
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt (1204) des Ermittelns des Übersprechen-Werts (140).
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 2, bei dem im Schritt (1204) des Ermittelns der Übersprechen-Wert (140) unter Verwendung eines einen Augenabstand eines Betrachters (108) der Anzeige (118) repräsentierenden Augenabstandswerts (122) ermittelt wird.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns eine Helligkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) verändert wird.
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 4, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns die Helligkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) reduziert wird, wenn der Übersprechen-Wert (140) größer als der Schwellenwert (142) ist.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns eine Flächigkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) verändert wird.
Verfahren (1200) gemäß Anspruch 6, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns die Flächigkeit der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder der für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) erhöht wird, wenn der Übersprechen-Wert (140) größer als der Schwellenwert (142) ist.
Verfahren (1200) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns eine Disparität (208) zwischen der für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) verändert wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem im Schritt (1206) des Veränderns die Disparität (208) reduziert wird, wenn der Übersprechen-Wert (140) größer als der Schwellenwert (142) ist.
Vorrichtung (102) zum Betreiben eines Sichtfeldanzeigegeräts (100), wobei die Vorrichtung (102) das folgende Merkmal aufweist: eine Veränderungseinrichtung (130) zum Verändern einer für das rechte Auge bestimmten Bildinformation (104) und/oder einer für das linke Auge bestimmten Bildinformation (106) abhängig von einem Verhältnis oder einer Differenz zwischen dem Übersprechen-Wert (140), der ein Übersprechen zwischen der für das rechte Auge und der für das linke Auge bestimmten Bildinformation repräsentiert, und einem Schwellenwert (142).
Sichtfeldanzeigegerät (100) mit einer Vorrichtung (102) gemäß Anspruch 10.
Computerprogramm, das dazu eingerichtet ist, das Verfahren gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.
Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.