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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Außenrückspiegels
an einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
Außenrückspiegel
eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Personenkraftwagens, eines
Lastkraftwagens oder eines Busses, ermöglichen es dem Fahrer, den
nachfolgenden Verkehr innerhalb eines bestimmten Sichtfelds zu beobachten.
Dazu ist am Außenrückspiegel
ein Spiegelelement vorhanden. Mit geeigneten Einstellvorrichtungen,
beispielsweise einem elektromotorischen Spiegeleinstellantrieb, kann
der Fahrer das Spiegelelement auf seine persönlichen Bedürfnisse und seine eigene Sitzposition einrichten.
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Bei
der Benutzung von Außenrückspiegeln im
Verkehr, insbesondere auf Autobahnen, gibt es das Problem, dass
Nachbarfahrzeuge, die sich innerhalb eines bestimmten Aufenthaltsbereichs
seitlich des Fahrzeugs befinden, nicht mehr im Sichtfeld des Spiegelelements
des Außenrückspiegels
erfasst werden und zugleich eine Wahrnehmung dieser Nachbarfahrzeuge
durch das Seitenfenster hindurch abhängig von der Bauart des Fahrzeugs,
insbesondere durch die Größe oder
Anordnung der B-Säule bzw.
abhängig
von der Beweglichkeit des Kopfes des Fahrers, noch nicht gesehen
werden können.
Dieser vom Fahrer nicht einsehbare seitliche Aufenthaltsbereich,
in dem Nachbarfahrzeuge der unmittelbaren Nähe des Fahrzeugs vom Fahrer
nicht gesehen werden können,
wird vielfach auch als „toter
Winkel” bezeichnet.
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Befindet
sich ein Nachbarfahrzeug in diesem vom Fahrer des Fahrzeugs nicht
einsehbaren toten Winkel, so können
dadurch sehr gefährliche
Verkehrssituationen entstehen. Leitet der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise
einen Spurwechsel ein, obwohl sich ein Nachbarfahrzeug in seiner
unmittelbaren seitlichen Nähe
befindet, kann es zu einer hochgefährlichen Kollision zwischen
den Fahrzeugen kommen.
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Zur
Vermeidung dieser Gefahren durch den „toten Winkel” sind Außenrückspiegel
bekannt, die mit einer Sensoreinrichtung zusammenwirken, mit denen
der Aufenthalt eines Nachbarfahrzeugs in diesem bestimmten Aufenthaltsbereich
des toten Winkels detektiert werden können. Derartige Sensoreinrichtungen
können
beispielsweise als Kamerasysteme mit geeigneter Bildauswertung oder
als Radarsensoren mit geeigneter Radardatenauswertung ausgebildet
sein. Bei den bekannten Systemen zur Warnung vor dem toten Winkel
ist im Fahrzeug eine Signalisierungseinrichtung, beispielsweise
eine Warnlampe vorgesehen, mit der der Fahrer bei Detektion eines
Nachbarfahrzeugs innerhalb eines bestimmten Aufenthaltsbereichs
seitlich des Fahrzeugs vor diesem Fahrzeug gewarnt wird.
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Diese
Art der Warnung des Fahrers vor einem Nachbarfahrzeug im seitlichen
Aufenthaltsbereich des eigentlichen Fahrzeugs hat erhebliche Nachteile.
Denn der vom Fahrer nicht einsehbare tote Winkel hängt stark
von der jeweils individuellen Einstellung des Spiegelelements ab,
worauf jedoch die Warnsignalisierung abhängig von der Detektion des
Nachbarfahrzeugs keine Rücksicht
nimmt. So kann es bei den bekannten Außenrückspiegeln mit Warnsignalisierung
vor einem Fahrzeug im toten Winkel dazu kommen, dass der Fahrer
aufgrund seiner individuellen Einstellung des Spiegelelements das
Fahrzeug im Spiegelelement durchaus noch sieht und trotzdem bereits
die Warnsignalisierungseinrichtung aktiviert ist. Eine solche Fehlsignalisierung
kann zur Verwirrung des Fahrers beitragen, da er aufgrund der Warnsignalsignalisierung
von einem weiteren Nachbarfahrzeug in seiner unmittelbaren seitlichen
Nähe ausgehen
muss. Aufgrund dieser Fehlwarnungen ist die Akzeptanz der bekannten Warnsysteme
zur Warnung von Nachbarfahrzeugen im toten Winkel relativ gering.
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Weiterhin
nachteilig an den bekannten Warnsignalisierungseinrichtungen ist
es, dass die entsprechenden Signalisierungselemente im unmittelbaren Blickfeld
des Fahrers angeordnet werden müssen. Vielfach
werden die entsprechenden Warnleuchten deshalb hinter dem Spiegelelement
des Außenrückspiegels
angeordnet, was jedoch einen erheblichen Bauteilaufwand darstellt,
da entsprechende Warnleuchten aufgrund der Teiltransparenz der Spiegelelemente
sehr hell sein müssen.
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Zur
Verbesserung dieser Problematik wird in der Druckschrift
DE 11 2004 002 292
T5 vorgeschlagen, den im Spiegel vorhandenen Spiegelverstellmotor
zur Anpassung an die Sitzposition bzw. das Sichtfeld des jeweiligen
Fahrers gleichfalls einzusetzen, bei Erkennen eines Fahrzeugs im
Bereich des Toten Winkels automatisch auf ein neues Sichtfeld umzustellen.
Dieses geänderte
Sichtfeld deckt den Bereich des Toten Winkels ab. Somit ist gewährleistet, dass
bei Vorhandensein eines Fahrzeugs im Bereich des Toten Winkels,
welches über
verschiedene Sensoren detektiert werden kann, dieses vom Fahrer
im Spiegel gesehen werden kann. In der Schrift wird hervorgehoben,
dass es notwendig ist, die Spiegelfläche im Ganzen zu verstellen,
um die Sichtqualität nicht
zu beeinträchtigen.
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Eine
für die
vorbeschriebene Lösung
kostengünstige
Variante ergibt sich, wenn als Verstelleinrichtung der zur Einstellung
des Sichtfeldes im Außenrückspiegel
ohnehin vorgesehene motorische Spiegeleinstellan trieb verwendet
wird. Mit diesem Spiegeleinstellantrieb kann nach Aktivierung durch die
Steuerungseinrichtung das Spiegelelement seitlich verschwenkt werden,
so dass der bei der Normaleinstellung des Spiegelelements nicht
einsehbare seitliche Aufenthaltsbereich im toten Winkel zumindest
vorübergehend
einsehbar ist. Sobald das Fahrzeug den fraglichen Aufenthaltsbereich
verlassen hat, kann das Spiegelelement vom motorischen Spiegeleinstellantrieb
in seine Grundstellung zurückgeschwenkt
werden.
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Eine
zur vorher genannten Lösung
der Spiegelverstellung gegensätzliche
Ausführungsart
offenbart die Schrift
DE
38 28 221 C2 . Ausgangspunkt ist wiederum das beschränkte Sichtfeld
des Außenspiegels.
Jedoch richtet sich die Betrachtung diesmal auf den Parkvorgang
und das Sichtfeld auf dem Boden im Nahbereich um das Fahrzeug. Bekanntlich
ist der Außenspiegel
darauf ausgelegt, den Bereich seitlich hinter dem Fahrzeug einsehen
zu können.
Somit ist zwangsläufig
der Bodenbereich seitlich auf Höhe
des Fahrzeugs nicht im Spiegel einsehbar. Zur Lösung dieses Problems schlägt die Schrift
vor, mittels eines Verstellmotors die Spiegelfläche zu verformen. Hierbei kann
zwischen zwei Endpositionen hin und her geschaltet werden, wobei
in Grundstellung das normale Sichtfeld einsehbar ist, während hingegen
in der zweiten Stellung die Spiegelfläche möglichst stark verformt wird
und der Nahbereich auf dem Boden einsehbar wird. Hierbei wird die
starke Verzerrung bewusst in Kauf genommen, da bei langsamen Rangiergeschwindigkeiten
dennoch im verzerrten Spiegelbild der Fahrbahnrand, Bordsteinkanten
und dergleichen zu erkennen und orten sind.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein neues Verfahren zum Betrieb eines Außenrückspiegels
vorzuschlagen, mit dem die Nachteile des vorbekannten Stands der
Technik vermieden werden können.
Hierbei gilt es das reguläre
Sichtfeld im Außenspiegel
bestmöglich
zu erhalten und dennoch im laufenden Straßenverkehr weitere Gefahrenquellen
im Spiegel sehen zu können.
Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Außenrückspiegel zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorzuschlagen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
beruht auf dem Grundgedanken, dass bei Detektion eines Nachbarfahrzeugs
in dem fraglichen Aufenthaltsbereich seitlich des Fahrzeugs nicht
mehr eine Signalisierungseinrichtung zur Warnung des Fahrers aktiviert
wird, sondern eine Verstelleinrichtung von einer Steuerungseinrichtung
aktiviert wird. Nachdem die Steuerungseinrichtung also das Signal
der Detektion eines Nachbarfahrzeugs von der jeweiligen Sensoreinrichtung
erhalten hat, wird die Verstelleinrichtung aktiviert und das Spiegelelement
des Außenrückspiegels
verstellt. Durch diese Verstellung des Spiegelelements wird eine Änderung
des vom Fahrer im Spiegelelement beobachtbaren Sichtfelds bewirkt. Durch
diese Änderung
des Sichtfelds wiederum können
Bereiche seitlich des Fahrzeugs vom Fahrer eingesehen werden, die
nicht einsehbar waren und somit im toten Winkel lagen. Dies bedeutet
also mit anderen Worten, dass das Spiegelelement des Außenrückspiegels
nach Detektion eines Nachbarfahrzeugs im seitlichen Aufenthaltsbereich
zumindest vorübergehend
soweit verstellt wird, dass die Bereiche seitlich des Fahrzeugs,
die normalerweise im nicht einsehbaren toten Winkel liegen, unmittelbar
vom Fahrer im Spiegelelement beobachtet werden können. Auf eine separate Warnsignalisierung
kann auf diese Weise verzichtet werden, da der Fahrer den für ihn jeweils
in der Hauptsache interessanten Bereich seitlich des Fahrzeugs jeweils
unmittelbar im Spiegelelement beobachten kann.
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Bevorzugt
sollten die Verstellung des Spiegelelements und die dadurch bewirkte Änderung
des im Spiegelelement beobachtbaren Sichtfelds nur vorübergehend
sein. Sobald das Nachbarfahrzeug den fraglichen Aufenthaltsbereich
seitlich des Fahrzeugs wieder verlassen hat, sollte das Spiegelelement
bevorzugt in seiner Ausgangsstellung zurückgestellt werden, um dem Fahrer
das normale Sichtfeld entsprechend seiner eigenen Grundeinstellung
zu bieten.
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Die
erfindungsgemäße Lösung beinhaltet
ergänzend
zur regulär
vorhandenen Spiegelverstelleinrichtung, welche manuell oder elektrisch
ausgeführt sein
kann, einen motorischen Aktuator zur Verstellung des Spiegelelements,
mit dem die sphärische Krümmung zumindest
eines Teilbereichs des Spiegelelements abhängt, der von Sensorsignalen
der Sensoreinrichtung verändert
werden kann. Bei vielen Außenrückspiegeln
ist das äußere Ende
des Außenrückspiegels
ohnehin gekrümmt,
um durch diese Krümmung
ein zwar verzerrtes aber größeres Sichtfeld
abzudecken. Durch Variation dieser Krümmung, insbesondere durch Erhöhung der
Krümmung,
kann zumindest vorübergehend
die Breite des Sichtfeldes noch verbreitert werden, um dadurch auch
den ansonsten nicht einsehbaren seitlichen Aufenthaltsbereich abzudecken.
Sobald das Nachbarfahrzeug den fraglichen seitlichen Aufenthaltsbereich
verlassen hat, wird die Krümmung
dann wieder verkleinert, um die durch die Krümmung verursachte Verzerrung
in der Spiegelabbildung wieder entsprechend auf die Grundeinstellung
zu reduzieren.
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In
welcher Weise die Verstellung des Spiegelelements abhängig vom
Sensorsignal der Sensoreinrichtung erfolgt, ist grundsätzlich beliebig.
In sehr einfachen Verfahrensvarianten kann das Spiegelelement beispielsweise
um einen bestimmten, vorgegebenen Winkel seitlich nach außen verschwenkt
werden, um nach der Detektion eines Nachbarfahrzeugs den ansonsten
nicht einsehbaren Sichtbereich im toten Winkel einsehen zu können. Um
die Einstellung des Spiegelelements jeweils optimal auf die jeweilige Position
des Nachbarfahrzeugs im seitlichen Aufenthaltsbereich abstimmen
zu können,
ist es jedoch besonders vorteilhaft, wenn mit der Sensoreinrichtung die
Bewegung des Nachbarfahrzeugs innerhalb des Aufenthaltsbereichs
detektiert werden kann. Abhängig
von dieser durch die Sensoreinrichtung detektierten Bewegung des
Nachbarfahrzeugs kann dann die Verstelleinrichtung das Spiegelelement
kontinuierlich bzw. in kleinen Schritten verstellen und dadurch
das mit dem Spiegelelement beobachtete Sichtfeld entsprechend der
Bewegung des Nachbarfahrzeugs nachführen. Im Ergebnis bleibt das
Nachbarfahrzeug dann vom Eintritt in den fraglichen Aufenthaltsbereich
bis zu seinem Austritt aus dem fraglichen Aufenthaltsbereich immer
optimal im Sichtfeld des Fahrers.
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Um
die Nachführung
des Spiegelelements zu ermöglichen,
ist eine möglichst
genaue Erfassung der Bewegung des Nachbarfahrzeugs erforderlich. Diese
genaue Erfassung der Bewegung des Nachbarfahrzeugs kann durch Auswertung
der Bilddaten einer als Sensoreinrichtung dienenden Kamera, nämlich das
so genannte Objekt-Tracking, realisiert werden. Bei dem Objekt-Tracking
wird das Nachbarfahrzeug in den Bilddaten der Kamera identifiziert und
dann bestimmte Strukturen, beispielsweise die Fahrzeugfront oder
eine Fahrzeugecke relativ zur Kamera geortet.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
muss der Außenrückspiegel
mit einer Steuerungseinrichtung zusammenwirken, die einerseits die
Sensordaten der Sensoreinrichtung zur Erfassung des Nachbarfahrzeugs
empfängt
und andererseits die Verstelleinrichtung zur Verstellung des Spiegelelements
ansteuern kann.
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Erfindungsgemäß wird ein
Kamerasystem als Sensoreinrichtung eingesetzt. Die Bilddaten der Kamera
werden dabei in einer Bilddatenauswerteeinrichtung unter Verwendung
einer geeigneten Bilddatensoftware ausgewertet. Dabei kann insbesondere das
so genannte Objekt-Tracking zum Einsatz kommen.
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Um
eine jeweils aktuelle Rückmeldung über die
aktuelle Stellung des Spiegelelements in einfacher Weise zu haben,
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kamera starr mit dem Spiegelelement
verbunden ist. Dadurch wird gewährleistet,
dass die von der Kamera aufgenommenen Bilddaten jeweils in einer
bestimmten Relativzuordnung zum Sichtfeld des Spiegelelements stehen.
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Um
die Kamera in einfacher Weise starr mit dem Spiegelelement verbinden
zu können,
ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kamera hinter dem Spiegelelement
angeordnet wird. Der entsprechende Kamerasensor kann beispielsweise
auf der Rückseite
des Spiegelelements aufgeklebt oder aufgeschraubt sein.
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Um
Bilder durch das Spiegelelement mit der Kamera aufnehmen zu können, muss
der Anbringungsbereich des Spiegelelements das Durchdringen von
Lichtstrahlen von außen
zur Kamera hin ermöglichen.
Nach einer ersten Ausführungsform
ist dazu im Spiegelelement ein transparentes Sichtfenster vorgesehen,
dass beispielsweise durch Auslasern der Reflektorschicht des Spiegelelements
hergestellt sein kann.
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Alternativ
zur Anbringung eines Sichtfensters für die Kamera kann das Spiegelelement
im Anbringungsbereich der Kamera auch teiltransparent ausgebildet
sein, so dass zugleich Lichtstrahlen durch das Spiegelelement durchtreten
können
und ein gewisser Anteil des Lichts auch reflektiert wird.
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Verschiedene
Aspekte der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden nachfolgend beispielhaft erläutert.
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Es
zeigen:
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1 die
schematisch dargestellte Funktionsweise einer Warneinrichtung zur
Signalisierung des Aufenthalts eines Nachbarfahrzeugs im nicht einsehbaren
Nahbereich des toten Winkels;
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2 die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei Einfahrt eines Nachbarfahrzeugs in den nicht einsehbaren Sichtbereich;
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3 die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei Aufenthalt des Nachbarfahrzeugs im nicht einsehbaren Sichtbereich;
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4 die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
bei Ausfahrt des Nachbarfahrzeugs aus dem nicht einsehbaren Bereich;
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5 die
Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach Verlassen des Nachbarfahrzeugs aus dem nicht einsehbaren Bereich.
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1 stellt
in schematischer Ansicht von oben die Funktionsweise einer Warnsignalisierungseinrichtung
in einem Fahrzeug 01 zur Warnung vor Nachbarfahrzeugen 02,
die sich in einem nicht einsehbaren Nahbereich befinden schematisch
dar. Der lediglich schematisch dargestellte Fahrer 03 des Fahrzeugs 01 kann
in seinem linken Außenrückspiegel 04 ein
sektorförmiges
Sichtfeld 05 beobachten. Außerdem kann der Fahrer 03 durch
die Seitenscheibe hindurch das seitliche Sichtfeld 06 beobachten. Befindet
sich das Nachbarfahrzeug 02 jedoch gerade zwischen dem
Sichtfeld 05 und dem Sichtfeld 06, kann das Nachbarfahrzeug 02 vom
Fahrer 03 nicht ohne weiteres gesehen werden. Das Nachbarfahrzeug 02 befindet
sich also im toten Winkel des Fahrers 03.
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Um
den Fahrer 03 vor dem Nachbarfahrzeug 02 im toten
Winkel zu warnen, ist im Außenrückspiegel 04 ein
Sensor, beispielsweise ein Radarsender oder eine Bildkamera mit
Bildauswerteeinrichtung eingebaut, mit der die Lage des Nachbarfahrzeugs 02 detektiert
werden kann. Diese Detektion ist in 1 durch
den Detektionspfeil 07, der jeweils auf die rechte vordere
Ecke des Nachbarfahrzeugs 02 gerichtet ist, schematisch
angedeutet.
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Sobald
der Detektionspfeil 07 der in den Außenrückspiegel 04 eingebauten
Sensoreinrichtung 08 einen bestimmten Grenzwinkel zur Längsachse des
Fahrzeugs 01 überschreitet,
wird im Fahrzeug 01 eine Signalisierungseinrichtung 09 aktiviert,
um den Fahrer vor dem Aufenthalt des Nachbarfahrzeugs 02 im
nicht einsehbaren seitlichen Aufenthaltsbereich zu warnen. Sobald
der Detektionspfeil 07 dann einen bestimmten äußeren Grenzwinkel
wieder überschreitet,
bei dem anzunehmen ist, dass das Nachbarfahrzeug 02 bereits
das Sichtfeld 06 des Fahrers 03 erreicht hat,
wird die Signalisierungseinrichtung 09 wieder abgeschaltet.
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Nachteilig
an der in 1 schematisch dargestellten
Verfahrensweise ist es, dass die Grenzwinkel des Detektionspfeils 07,
bei der die Signalisierungseinrichtung 09 ein- bzw. abgeschaltet wird,
völlig
unabhängig
von der Lage des Sichtfelds 05 sind. So kann es sehr leicht
vorkommen, dass die Signalisierungseinrichtung 09 bereits
eingeschaltet wird, obwohl bei der entsprechend individuellen Einstellung
des Spiegelelements im Außenrückspiegel 04 das
Sichtfeld 05 dem Fahrer 03 durchaus noch das Erkennen
des Nachbarfahrzeugs 02 ermöglicht. Dadurch kann der Fahrer 03 dann
sehr leicht verwirrt werden.
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2 bis 5 stellen
schematisch das erfindungsgemäße Verfahren
bei Annäherung
des Nachbarfahrzeugs 02 an das Fahrzeug 01 dar.
Auch beim erfindungsgemäßen Verfahren
wird mit der Sensoreinrichtung 08 die Lage der rechten
vorderen Ecke des Nachbarfahrzeugs 02 detektiert. Als Sensoreinrichtung 08 dient
dabei eine Kamera, die starr hinter dem Spiegelelement des Außenrückspiegels 04 befestigt
ist. Sobald der Detektionspfeil 07 der Sensoreinrichtung 08 an
die Grenze des Sichtfelds 05 gelangt, wird der Stellmotor
zur Einstellung des Spiegelelements durch eine nicht dargestellte
Steuerungseinrichtung aktiviert und das Spiegelelement nach außen verschwenkt.
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3 und 4 zeigen,
wie das Sichtfeld 05 durch Verschwenken des Spiegelelements
je nach Lage des Nachbarfahrzeugs 02 nachgeführt wird,
so dass der Fahrer 03 das Nachbarfahrzeug 02 jeweils problemlos
im Außenrückspiegel 04 sehen
kann.
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Sobald
das Nachbarfahrzeug 02, wie in 5 dargestellt,
das Sichtfeld 06 des Fahrers 03 erreicht hat,
was einem bestimmten Schwenkwinkel des Spiegelelements entspricht,
wird das Spiegelelement in seine Ausgangsposition und damit in seine von
dem Fahrer individuell eingestell ten Grundstellung zurückgeschwenkt.
Bei Annäherung
des nächsten
Fahrzeugs kann das Spiegelelement dann wiederum in Nahführung des
Nachbarfahrzeugs zur Vermeidung eines toten Winkels nach außen geschwenkt
werden.