Arrangement, means of transport and method for supporting a user of a means of transportation

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, ein Fortbewegungsmittel sowie ein Verfahren zur Unterstützung eines Anwenders eines Fortbewegungsmittels. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine bauraumoptimierte Anzeige zusätzlicher Informationen, insbesondere aber nicht ausschließlich für die Fahrerassistenz.

Im Stand der Technik sind klassische Bedienelemente bekannt, welche in das Lenkrad integriert sind bzw. zum Teil in der Mittelkonsole und/oder der Seitenarmatur des Fortbewegungsmittels untergebracht sind. Über diese kann der Fahrer zum Beispiel Anrufe annehmen/ablehnen, Entertainmentquellen auswählen, den Fahrmodus ändern, die Musikwiedergabelautstärke variieren oder den Tempomat bedienen. Hierfür bieten moderne Lenkräder eine Vielzahl von Tasten an, welche sie als Multifunktionslenkrad qualifizieren. Für die Anzeige von Informationen werden insbesondere Kombiinstrumente, welche mitunter Bildschirme aufweisen und Head-Up-Displays verwendet. Solche Head-Up-Displays sind flächendeckend, insbesondere in der oberen Mittelklasse sowie der Oberklasse moderner Fahrzeuge, vorgesehen. Die Anwendungsvielfalt des Head-Up-Displays ist häufig auf die Informationsgebung des Fahrzustandes beschränkt. Beispielsweise werden die Gefahren der Geschwindigkeit, Informationen über Geschwindigkeitsbeschränkungen oder Informationen über die Routenplanung (Navigationssystem) wiedergegeben. Andere Systeme geben auch kurze Listen mit Entertainment-Elementen (z.B. Radiosender, Musiktitel) oder Kontakt-Einträgen (Wahlwiederholungsliste, eingegangene Anrufe) wieder.

Die Presse-Information vom 06.01.2016 der Anmelderin mit dem Titel „BMW Motorrad präsentiert Konzepte für Motorrad Laserlicht und Helm mit Head-Up Display. Innovative Technologien für noch mehr Sicherheit beim Motorradfahren.“ zeigt einen Motorradhelm, welcher durch die Verwendung von Wave-Guides (Wellenleitern) Bilder im Sichtfeld des Anwenders erzeugt. Eine Verwendung von Helmen oder am Kopf getragenen Anzeigeeinrichtungen ist jedoch für die Verwendung im Fortbewegungsmittel nicht komfortabel.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend identifizierten Bedarf zu stillen.

Die vorstehend identifizierte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Unterstützung eines Anwenders eines Fortbewegungsmittels gelöst. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Pkw, ein Transporter, ein Lkw, ein Luft- und/oder Wasserfahrzeug sein. Zunächst wird eine z.B. verkehrsrelevante oder bedienungsrelevante Information des Fortbewegungsmittels ermittelt. Die Information kann als verkehrsrelevante Information im Rahmen der vorliegenden Erfindung beispielsweise als Routenführungsinformation/-anweisung und/oder als fahrzustandsbezogene Information des Fortbewegungsmittels verstanden werden. Die bedienungsrelevante Information kann als Liste(n) mit Entertainment-Elementen (Radiosender, Musiktitel) oder Kontakt-Einträgen (Wahlwiederholungsliste, eingegangene Anrufe) verstanden werden. Derartige Informationen werden im Stand der Technik häufig über Bussysteme des Fortbewegungsmittels kommuniziert. Anschließend wird eine die Information repräsentierende, holografische Anzeige oberhalb des Lenkrades des Fortbewegungsmittels erzeugt. Mit anderen Worten wird die Information zwischen der Windschutzscheibe und dem Gesicht des Anwenders, jedoch oberhalb der Oberkante des Lenkrades erzeugt. Noch anders ausgedrückt, wird ein Hologramm erzeugt, dessen Gestalt die Information repräsentiert. Das Hologramm bzw. die Information kann eine Information, welche mittels des Head-Up-Displays des Fortbewegungsmittels dargestellt wird, ergänzen oder vollständig unabhängig von ihr gewählt sein. Im Ergebnis wird die darzustellende Information an einem Ort im Fortbewegungsmittel erzeugt, welcher bislang nicht für die Darstellung von fahrerassistenzrelevanten Informationen verwendet worden ist.

Die Erfindung schlägt also vor, eine holografische Anzeige und insbesondere eine holografisch dargestellte Anwenderschnittstelle oder Bedieneinheit über dem Lenkrad zu schaffen. Ist bereits ein Head-Up-Display vorhanden, so kann gegebenenfalls der Bauraum und die Projektionseinheit neben der herkömmlichen Darstellung von Head-Up-Display-Informationen außerhalb des Fahrzeugs zusätzlich dazu genutzt werden, um Informationen und Bedienelemente innerhalb des Fahrzeugs oberhalb des Lenkrads anzuzeigen. Hierbei kann auch die Effektivität des Head-Up-Displays gesteigert werden. Ein Grund hierfür ist, dass der große Bauraum, der für das Head-Up-Display benötigt wird, sowohl durch die Anzeige zusätzlicher Informationen als auch durch die Verwendung von Raumbereichen innerhalb des Fortbewegungsmittels verwendet werden kann.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Für die Darstellung des Hologramms kann beispielsweise einen Wellenleiter verwendet werden. Solche Elemente werden im Stand der Technik auch als „Wave-Guide“ bezeichnet. Beispielsweise kann ein Wellenleiter, wie er in http://www.digilens.com/head-displays/ gezeigt ist, verwendet werden. Dieser Wellenleiter kann beispielsweise in einem Lichtauslass eines Head-Up-Displays und/oder in einer Windschutzscheibe und/oder in einer separaten Oberfläche des Armaturenbrettes des Fortbewegungsmittels angeordnet werden.

Vorteilhafterweise kann die mittels des Head-Up-Displays darzustellende Information in zwei Teilinformationen aufgeteilt werden, von welchen die erste Teilinformation der darzustellenden Information weiterhin über das Head-Up-Display dargestellt wird, während die zweite Teilinformation der darzustellenden Information als holografische Anzeige oberhalb des Lenkrades des Fortbewegungsmittels in erfindungsgemäßer Weise angezeigt wird. Mit anderen Worten kann die erste Teilinformation und die zweite Teilinformation im Wesentlichen einem identischen Informations-/Funktionsbereich des Fortbewegungsmittels zugeordnet sein. Insbesondere Angaben von Richtungen können über zwei an unterschiedlichen Entfernungsbereichen bezüglich des Anwenders befindlichen Positionen akkurat und intuitiv dargestellt werden.

Die vorliegende Erfindung besteht u.a. darin, das Head-Up-Display für eine zusätzliche Projektion einer Bedieneinheit oberhalb des Lenkrades zu nutzen. Die holografische Bedieneinheit wird z. B. mittels Wave-Guides über das Lenkrad projiziert und kann über diese Steuerung sensorbasiert gesteuert werden. Mit anderen Worten interagiert der Anwender mittels Gesten mit bzw. innerhalb einer holografischen Anzeige. Diese kann beispielsweise als Ersatz für Multitouch- oder klassische, haptische Bedienelemente im Lenkrad und/oder in der Mittelkonsole des Fahrzeugs verwendet werden. Zusätzlich können Bedienfunktionen wie z. B. die Darstellung einer Telefonliste oder dergleichen aufgerufen und bedient werden. Über Ultraschall-Wellen kann der Fahrer ein haptisches Feedback bei der erfindungsgemäßen Bedienung erfahren. In Abhängigkeit eines aktuellen Fahrbetriebes (z.B. automatisch unterstützter Fahrbetrieb bzw. vollständig automatisierter Fahrbetrieb etc.) kann die Anzeige- und Bedienmöglichkeit durch die erfindungsgemäße Anordnung angepasst werden.

Erfindungsgemäß erfolgt die Anzeige des Hologramms knapp unterhalb des wahrzunehmenden Fahrgeschehens. Mit anderen Worten kann aus der Perspektive des Anwenders das Hologramm zwischen einer Oberkante des Lenkrades und einer Oberkante der Motorhaube angezeigt werden. Gegenüber einer vom Head-Up-Display üblicherweise erzeugten Anzeige ist die erfindungsgemäße Darstellung jedoch näher am Fahrer angeordnet. Auf diese Weise wird ein zusätzlicher Raumbereich innerhalb des Fortbewegungsmittels für die Darbietung von Informationen verwendet. Eine solche Darstellung kann sehr hochwertig anmuten und auf Synergien mit einem gegebenenfalls ohnehin verbauten Head-Up-Display beruhen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung zur Unterstützung eines Anwenders eines Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Anordnung ist insbesondere zur dauerhaften Integration in das Fortbewegungsmittel vorgesehen. Sie umfasst eine Anzeigeeinrichtung, welche beispielsweise einen Wellenleiter umfassen kann. Die Anzeigeeinrichtung dient der Erzeugung einer holografischen Anzeige repräsentierend eine verkehrsrelevante Information. Zusätzlich ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, welche als elektronisches Steuergerät, als Mikrocontroller, als programmierbarer Prozessor o. Ä. ausgestaltet sein kann. Auf diese Weise ist die Anordnung eingerichtet, ein Verfahren gemäß dem erstgenannten Erfindungsaspekt auszuführen. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen derart ersichtlich denjenigen des erstgenannten Erfindungsaspektes, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen werden kann.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann bevorzugt durch eine Ausgabeeinheit weitergebildet werden, welche eingerichtet ist, eine der darzustellenden Information zugeordnete haptische Rückmeldung auszugeben. Beispielsweise kann ein Schwingerreger in einem Lenkrad des Fortbewegungsmittels dazu verwendet werden, die Aufmerksamkeit des Anwenders auf die holografische Anzeige zu lenken. Der Schwingerreger kann alternativ oder zusätzlich auch in einer Sitzgelegenheit des Fortbewegungsmittels vorgesehen sein. Alternativ oder zusätzlich kann die haptische Rückmeldung mittels Ultraschall erzeugt werden, welcher auf die Haut des Anwenders abgestrahlt wird.

Die Information, welche mittels der holografischen Anzeige an den Anwender ausgegeben wird, kann beispielsweise eine Navigationsanweisung (Routenführungsausgabe) umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Multimediabedienoption (nächster Titel, Titelinformationen, Albuminformationen, Wiedergabelautstärke o. Ä.) dargestellt werden. Alternativ oder zusätzlich können Informationen einer Fahrerassistenzfunktion dargestellt werden. Entsprechende Darstellungen können auch als Bedienelemente ausgestaltet sein, sodass eine haptische Interaktion des Anwenders mit der holografischen Anzeige zu einem Funktionsaufruf des Fortbewegungsmittels verwendet werden kann.

Um die Verkehrssicherheit des erfindungsgemäß ausgestalteten Fortbewegungsmittels nicht zu beeinträchtigen, kann die holografische Anzeige halbtransparent ausgestaltet sein. Mit anderen Worten kann eine den aktuellen Lichtverhältnissen angepasste Sättigung und/oder ein Kontrast und/oder eine Helligkeit („Deckkraft“) der holografischen Anzeige im Ansprechen auf das Signal eines Lichtsensors (z. B. ein Umgebungslichtsensor) angepasst werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Anordnung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt aufweist. Die Merkmale, Merkmalskombinationen und die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen derart ersichtlich denjenigen des erst- und zweitgenannten Erfindungsaspektes, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:

1 Eine schematische Schnittdarstellung in einer Seitenansicht veranschaulichend Elemente eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung;

2 eine perspektivische, schematische Darstellung von Komponenten eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung; und

3 eine perspektivische Ansicht auf einem Fahrerarbeitsplatz, welcher erfindungsgemäß ausgestaltet ist.

1 zeigt eine seitliche Ansicht durch einen Fahrerarbeitsplatz eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fortbewegungsmittels. Der Fahrer selbst greift ein Lenkrad 5, in welchem ein Schwingerreger 12 als Ausgabeeinheit angeordnet ist. Oberhalb des Lenkrades 5 ist ein Hologramm repräsentierend Anzeige- und Bedienelemente angeordnet, welches auch verkehrsrelevante Informationen darstellt. Das Hologramm 4 wird mittels eines Wellenleiters (nicht dargestellt) erzeugt, welcher in einer Projektionseinheit 3 eines Head-Up-Displays angeordnet ist. Ein elektronisches Steuergerät 7 als Auswerteeinheit ist informationstechnisch sowohl mit dem Schwingerreger 12 als auch mit der Projektionseinheit 3 des Head-Up-Displays verbunden. Über einen Datenspeicher 8 ist das elektronische Steuergerät 7 in der Lage, Instruktionen zur Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zu laden und auszuführen. Oberhalb der Motorhaube des Fahrzeugs 10 ist ein Hologramm für verkehrsrelevante Informationen nach Art eines Head-Up-Displays angeordnet. Auch der Ursprung des Hologramms 4 ist in der Projektionseinheit 3 des Head-Up-Displays verortet.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung des in Verbindung mit 1 vorgestellten Fahrerarbeitsplatzes. Aus dieser Darstellung geht die Anordnung der Projektionseinheit 3 des Head-Up-Displays in der Oberfläche 9 des Armaturenbrettes hervor. Die Projektionseinheit 3 ist in Fahrtrichtung vor dem Lenkrad 5 angeordnet. Oberhalb des Lenkrades 5 ist derjenige Bereich halbkreisscheibenförmig eingezeichnet, in welchem das Hologramm 4 für die Bedienelemente erfindungsgemäß erzeugt werden kann.

3 zeigt eine Aussicht von einem Fahrerarbeitsplatz, in welchem eine mittels eines Head-Up-Displays erzeugte erste Teilinformation 11 durch eine zweite, mittels einer erfindungsgemäßen Anordnung erzeugte zweite Teilinformation 4 ergänzt wird. Während die erste Teilinformation 11 Informationen eines Abstandshalteassistenten, eine zulässige Höchstgeschwindigkeit und eine aktuell gefahrene Geschwindigkeit beinhaltet, umfasst die zweite Teilinformation 4 eine Navigationsanweisung. Die übrigen Bestandteile in der Darstellung auf 3 sind entsprechend den Elementen, welche in Verbindung mit den 1 und 2 diskutiert worden sind, benannt und ihre erneute Diskussion kann daher entfallen.

1

Hologramm für darzustellende Informationen (Ursprung der Head-Up-Display-Projektion) außerhalb des Fahrzeugs

2

Windschutzscheibe

3

Projektionseinheit des Head-Up-Displays

4

Hologramm für erfindungsgemäße Anzeige-/Bedienelemente oberhalb des Lenkrades

5

Lenkrad

6

Arm des Fahrers

7

Elektronisches Steuergerät

8

Datenspeicher

9

Oberfläche des Armaturenbrettes

10

Pkw

11

Erste Teilinformation (Ursprung im Head-Up-Display)

12

Schwingerreger

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

• http://www.digilens.com/head-displays/ [0007]