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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines sich einem ersten Fahrzeug nähernden zweiten Fahrzeugs, umfassend mindestens einen Abstandsensor, der an dem ersten Fahrzeug montierbar ist.
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Abstandssensoren an Fahrzeugen werden zum Beispiel eingesetzt, um den Fahrer des Fahrzeugs vor Annäherung an Objekte zu warnen. Hierzu wird mit Hilfe der Abstandssensoren der Abstand zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs gemessen und der Abstand dem Fahrer des Fahrzeugs angezeigt. Die Anzeige erfolgt dabei zum Beispiel optisch oder akustisch, beispielsweise mittels leuchtender LEDs oder akustisch durch Warntöne, wobei üblicherweise die Frequenz der Töne mit abnehmendem Abstand zunimmt. Bei Unterschreiten eines vorgegebenen Mindestabstands wird eine Stoppwarnung ausgegeben, zum Beispiel in Form eines Dauertons.
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Mit den bekannten Systemen wird jedoch nur der Fahrer des Fahrzeugs gewarnt, an dem die Abstandssensoren montiert sind. Wenn dieses Fahrzeug jedoch zum Beispiel abgestellt ist und sich ein weiteres Fahrzeug dem Fahrzeug nähert, erfüllen die Abstandssensoren keine Funktion und es erfolgt auch keine Warnung an den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs. Auch wird eine Annäherung eines Objekts an das abgestellte Fahrzeug nicht gespeichert
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Darstellung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Warnung eines Fahrers eines sich einem ersten Fahrzeug nähernden zweiten Fahrzeugs umfasst mindestens einen Abstandssensor, der an dem ersten Fahrzeug montierbar ist, und der mit einem Leuchtmittel verbunden ist, wobei der Abstandssensor und das Leuchtmittel mit einer Steuervorrichtung ansteuerbar sind, sobald das erste Fahrzeug eine vorgegebene Minimalgeschwindigkeit unterschritten hat, wobei die Steuervorrichtung Mittel umfasst, um das Leuchtmittel zu betätigen, sobald sich ein Fahrzeug nähert.
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Durch die Betätigung des Leuchtmittels, sobald sich ein Fahrzeug nähert, wird der Fahrer des sich nähernden zweiten Fahrzeugs gewarnt und kann rechtzeitig notwendige Manöver einleiten, um eine Kollision mit dem ersten Fahrzeug zu vermeiden.
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Leuchtmittel, die aufleuchten, wenn sich ein zweites Fahrzeug dem ersten Fahrzeug nähert, können beliebige Leuchtmittel sein. So können zum Beispiel Bremslichter oder Fahrtrichtungsanzeiger aufleuchten, wenn sich ein Fahrzeug von hinten nähert. Bei einer Näherung von vorne ist es zum Beispiel möglich, Scheinwerfer, Nebelscheinwerfer oder ebenfalls Fahrtrichtungsanzeiger zu betätigen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweiligen Abstandssensoren so mit einem Leuchtmittel verbunden, dass das Leuchtmittel den jeweiligen Abstandssensor umschließt. In diesem Fall eignen sich als Leuchtmittel zum Beispiel LEDs. Das Aufleuchten eines Leuchtmittels, das den jeweiligen Abstandssensor umgibt, zeigt dem Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs nicht nur an, dass er sich einem Fahrzeug nähert, sondern auch die Position, der er sich nähert. Dies kann zum Beispiel nachts bei einem unbeleuchteten Fahrzeug sinnvoll sein.
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Um den jeweiligen Abstandssensor ringförmig zu beleuchten, ist es zum Beispiel möglich, eine LED mit entsprechenden lichtleitenden Medien zu verbinden, beispielsweise Glasfasern, die um den jeweiligen Abstandssensor angeordnet sind. Alternativ ist es auch möglich, ein Leuchtmittel zum Beispiel ringförmig zu gestalten und den Abstandssensor mit dem ringförmig gestalteten Leuchtmittel zu umschließen. Eine Abdichtung gegenüber Umwelteinflüssen kann zum Beispiel erreicht werden, indem zwischen dem Leuchtmittel und dem Abstandssensor ein Dichtmittel vorgesehen ist. Alternativ ist es auch möglich, den Abstandssensor mit einem transparenten Dichtmittel einzubauen und das den Abstandssensor umgebende Leuchtmittel hinter dem transparenten Dichtmittel um den Abstandssensor anzuordnen.
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Abstandssensoren, die mit dem Leuchtmittel verbunden sind, können beliebige Abstandssensoren sein, wie sie derzeit in Kraftfahrzeugen zum Beispiel für Einparkassistenzsysteme eingesetzt werden. Geeignete Abstandssensoren sind zum Beispiel Ultraschallsensoren, Radarsensoren, kapazitive Sensoren, Infrarotsensoren oder LIDAR-Sensoren.
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In Abhängigkeit vom eingesetzten Sensor ist der Messbereich und die Empfindlichkeit unterschiedlich groß. in Abhängigkeit von der Entfernung, ab der das Leuchtmittel den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs warnen soll, ist ein entsprechender Sensor einzusetzen.
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Um einen Fahrer eines sich nähernden Fahrzeugs durch Aufleuchten des Leuchtmittels warnen zu können ist es weiterhin notwendig, dass die Abstandssensoren des Fahrzeugs aktiviert sind. insbesondere müssen die Abstandssensoren auch bei einem stehenden Fahrzeug, insbesondere auch bei einem parkenden Fahrzeug aktiviert sein. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, die Abstandssensoren mit einem Steuergerät zu verbinden, das an die Fahrzeugbatterie angeschlossen ist. Das Steuergerät bleibt immer aktiviert, auch wenn der Motor des Fahrzeugs abgestellt ist.
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In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung mit Mitteln zur Datenspeicherung verbunden, um Annäherungen von Fahrzeugen an das erste Fahrzeug zu speichern. Dies ermöglicht es zum Beispiel dem Fahrer des ersten Fahrzeugs, wenn er das Fahrzeug neu startet, zu sehen, ob sich ein Fahrzeug unterhalb einer zulässigen Entfernung angenähert hat und möglicherweise mit dem Fahrzeug kollidiert ist. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Parkrempler unmittelbar erfassen.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers eines sich einem ersten Fahrzeug nähernden zweiten Fahrzeugs, wobei das erste Fahrzeug mindestens einen Abstandssensor umfasst, der mit einem Leuchtmittel verbunden ist, und das folgende Schritte umfasst:
- (a) Erfassen der Umgebung des ersten Fahrzeugs mit dem mindestens einen Abstandssensor,
- (b) Aktivieren des Leuchtmittels, wenn der Abstandssensor ein sich dem Fahrzeug näherndes Objekt detektiert.
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Um die Umgebung des Fahrzeugs zu umfassen, ist es notwendig, dass der mindestens eine Abstandssensor aktiviert ist. Zum Erfassen der Umgebung wird üblicherweise vom Abstandssensor ein Signal gesendet. Das Signal wird an einem Objekt reflektiert und das reflektierte Echo vom Abstandssensor empfangen. Aus der Laufzeit zwischen dem Senden des Signals und dem Empfangen des Echos wird dann der Abstand zu dem Objekt berechnet. Die Berechnung des Abstands erfolgt dabei in einer geeigneten Steuervorrichtung. Diese kann sowohl im Abstandssensor integriert sein oder auch als separate Steuervorrichtung vorgesehen sein. Insbesondere bei Ultraschallsensoren führt ein Nachschwingen des Sensors dazu, dass Objekte erst ab einer Mindestentfernung, die von der Dauer des Nachschwingvorgangs abhängig ist, detektiert werden können.
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Neben dem Senden und Empfangen durch den gleichen Abstandssensor ist es alternativ auch möglich, Sender und Empfänger separat vorzusehen, wobei der Sender das Signal sendet und das von einem Objekt reflektierte Echo durch den Empfänger empfangen wird. Um eine eindeutige Zuordnung zu treffen ist es dabei vorteilhaft, das Signal zum Beispiel von verschiedenen Sensoren in unterschiedlichen Frequenzen zu senden oder jeweils Signale in bestimmten Mindestabständen zu senden, die abhängig sind von der maximalen Reichweite des Sensors. Die Reichweite des Sensors ist dabei abhängig von der Stärke des gesendeten Signals.
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Erfindungsgemäß wird das Leuchtmittel aktiviert, sobald ein Objekt in den Detektionsbereich des Abstandssensors gelangt. Hierbei ist es einerseits möglich, dass das Leuchtmittel auch dann aktiviert bleibt, wenn das Objekt einen konstanten Abstand zum Fahrzeug im Detektionsbereich des Sensors einhält. Bei einem konstanten Abstand ist es jedoch auch möglich, das Leuchtmittel nicht zu aktivieren. Eine Aktivierung des Leuchtmittels erfolgt in diesem Fall erst dann, wenn bei zwei oder mehr aufeinanderfolgenden Messungen des Abstandssensors eine Verringerung des Abstandes zu dem Objekt detektiert wird. Weiterhin ist es auch sinnvoll, die Aktivierung des Leuchtmittels wieder zu beenden, wenn eine Zunahme des Abstandes zwischen dem Abstandssensor und dem Objekt detektiert wird. Insbesondere bei einem stehenden Objekt im Detektionsbereich des Abstandssensors würde dies sonst dazu führen, dass das Leuchtmittel dauerhaft aktiviert bleibt. Dies kann dann zu einem Entleeren der Fahrzeugbatterie, insbesondere bei stillstehendem Motor, führen.
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Um zu verhindern, dass die Fahrzeugbatterie durch dauerhaftes Aktiviertbleiben des Leuchtmittels entladen wird, ist es alternativ auch möglich, dass die Aktivierung des Leuchtmittels nicht nur dann beendet wird, wenn der Abstand zu dem Objekt sich wieder vergrößert, sondern zum Beispiel auch, wenn bei einer vorgegebenen Anzahl an aufeinander folgenden Messungen ein gleich großer Abstand detektiert wird. Die Anzahl der aufeinander folgenden Messungen, zu denen ein gleich großer Abstand detektiert werden soll, bis das Leuchtmittel deaktiviert wird, kann dabei zum Beispiel vom Fahrer des Fahrzeugs vorgegeben werden. Alternativ ist es auch möglich, dies voreinzustellen. Dabei ist es einerseits möglich, die Anzahl der Messungen vorzugeben oder alternativ den Zeitraum, in dem gemessen werden soll, bis das Leuchtmittel wieder deaktiviert wird.
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Besonders bevorzugt ist es, die Schritte (a) und (b) auch bei einem parkenden Fahrzeug durchzuführen. Dies bedeutet, dass die Abstandssensoren auch bei parkendem Fahrzeug aktiviert sein müssen. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, für die Abstandssensoren und die zum Betrieb der Abstandssensoren notwendige Steuervorrichtung einen separaten Stromkreis vorzusehen. So ist es zum Beispiel möglich, die Steuervorrichtung und die Abstandssensoren mit der Energieversorgung des Fahrzeugs, im Allgemeinen der Fahrzeugbatterie, zu koppeln. Auf diese Weise ist es möglich, die Abstandssensoren dauerhaft aktiviert zu belassen.
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Zusätzlich ist es auch möglich, eine Betätigungseinrichtung vorzusehen, mit der die Abstandssensoren auch bei stehendem Fahrzeug, insbesondere bei stehendem Fahrzeug mit abgeschaltetem Motor, aktiviert werden können. Als Betätigungsmittel kann dabei jedes beliebige Betätigungsmittel eingesetzt werden. So ist es zum Beispiel möglich, an einer Funkfernbedienung für das Fahrzeug einen zusätzlichen Schalter vorzusehen, mit dem die Abstandssensoren aktiviert werden können. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, zum Beispiel einen Schalter oder Taster im Fahrzeug vorzusehen oder auch eine Aktivierung zum Beispiel beim Schließen des Fahrzeugs mit dem Fahrzeugschlüssel zu ermöglichen. Auch eine Aktivierung zum Beispiel über einen Bordcomputer ist möglich.
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Insbesondere bei einem längeren Stillstand des Fahrzeugs sollte weiterhin auch vorgesehen sein, zum Beispiel wenn der Ladezustand der Fahrzeugbatterie unter einen kritischen Wert sinkt, die Abstandsüberwachung automatisch zu deaktivieren, um so Energie einzusparen.
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Weiterhin ist es auch möglich, insbesondere wenn Abstandssensoren eingesetzt werden, die eine vergleichsweise große Reichweite haben, Abstandssignale zunächst in einer großen Frequenz zu senden und nur dann, wenn ein Objekt im Detektionsbereich des Abstandssensors detektiert wird, die Frequenz zu erhöhen, um die Bewegung des Objekts weiter zu verfolgen. Bei Unterschreiten eines maximalen Abstands wird dann das Leuchtmittel aktiviert. Bei weiterer Annäherung bleibt das Leuchtmittel auf diese Weise aktiviert und sobald eine Entfernung des Objekts detektiert wird, kann das Leuchtmittel wieder deaktiviert werden. Durch die große Frequenz, mit der der mindestens eine Abstandssensor betätigt wird während das Fahrzeug stillsteht, kann ebenfalls Energie eingespart werden.
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Wie zuvor beschrieben, können als Leuchtmittel beliebige Leuchtmittel des Fahrzeugs vorgesehen sein, so können zum Beispiel bei Annäherung eines Fahrzeugs die Bremsleuchten aktiviert werden, um den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs zu warnen. Vorteil der Aktivierung der Bremsleuchten ist, dass diese besonders hell leuchten und der Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs auf diese Weise eine deutliche Warnung erhält. Alternativ ist es jedoch zum Beispiel auch möglich, die Fahrtrichtungsanzeiger entweder nur auf der Seite, von der sich das Fahrzeug nähert oder aber auch als Warnblinkanlage alle Fahrtrichtungsanzeiger gleichzeitig blinken zu lassen.
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Besonders bevorzugt ist es jedoch, den Abstandssensor mit einem eigenen Leuchtmittel zu versehen. Das eigene Leuchtmittel ist vorzugsweise, wie vorstehend bereits beschrieben, ein Ringelement, das den Abstandssensor umgibt. Zur Warnung des Fahrers eines sich nähernden Fahrzeugs werden dann jeweils die Leuchtmittel der Abstandssensoren, die das sich nähernde Fahrzeug detektieren, aktiviert. Es ist jedoch auch möglich, alle die Abstandssensoren umgebenden Leuchtmittel zu aktivieren.
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Die Farbe der Leuchtmittel kann dabei jede beliebige Farbe sein. Besonders bevorzugt zur Warnung des Fahrers eines sich nähernden Fahrzeugs werden jedoch rote oder gelbe Leuchtmittel verwendet. Alternativ ist es auch möglich, in Abhängigkeit vom Abstand zum Beispiel zunächst ein gelbes Leuchtmittel und mit weiterer Annäherung ein rotes Leuchtmittel zu aktivieren, um den Fahrer des sich nähernden Fahrzeugs deutlich auf die Gefahrensituation hinzuweisen. Jedoch könnte auch eine von Rot oder Gelb verschiedene Farbe zu einer erhöhten Aufmerksamkeit des Fahrers des sich nähernden Fahrzeugs führen, da es sich hierbei um eine im Straßenverkehr untypische Farbe handelt. Auf diese Weise ist es gegebenenfalls möglich, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers insbesondere auf das Leuchtmittel gezogen wird.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist es weiterhin möglich, dass das Leuchtmittel blinkt, wenn ein sich näherndes Objekt detektiert wird. Ein blinkendes Licht erregt regelmäßig eine höhere Aufmerksamkeit als ein konstant leuchtendes Licht. Ein blinkendes Licht hat somit den Vorteil, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers des sich nähernden Fahrzeugs auf das Licht gezogen wird und dieser das Objekt wahrnimmt, welches das Licht abstrahlt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt bei abnehmendem Abstand des sich nähernden Objekts die Frequenz, mit der das Leuchtmittel blinkt, zu. Durch die zunehmende Frequenz, mit der das Leuchtmittel blinkt, wird dem Fahrer des sich nähernden Objekts, insbesondere dem sich nähernden Fahrzeug, ein zusätzlicher Hinweis gegeben, dass er sich einem Hindernis nähert. Der zusätzliche Vorteil einer zunehmenden Frequenz ist, dass die Aufmerksamkeit des Fahrers des sich nähernden Fahrzeugs auf das Licht und damit auf die Annäherung an das Hindernis gelenkt wird.
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Bei Unterschreiten eines Mindestabstands ist es dann weiterhin möglich, dass das Licht dauerhaft leuchtet. Vorteil der abnehmenden Frequenz und des dauerhaften Leuchtens bei Unterschreiten eines Mindestabstandes ist, dass diese Einstellung einer Abstandsanzeige in einem Fahrzeug zur Warnung des Fahrers des Fahrzeugs bei Annäherung an ein Objekt, wie sie beispielsweise in Einparkassistenzsystemen eingesetzt wird, entspricht. Zusätzlich zum dauerhaften Leuchten ist es weiterhin möglich, dass zu diesem Zeitpunkt auch die Farbe des Lichtes geändert wird. Hierdurch wird die Aufmerksamkeit des Fahrers des sich nähernden Fahrzeugs zusätzlich auf das Hindernis, das den Abstandssensor mit dem damit verbundenen Leuchtmittel umfasst, gelenkt.
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In einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die von dem mindestens einen Abstandssensor erfassten Daten über sich dem ersten Fahrzeug nähernde Objekte gespeichert werden. Hierzu ist es zum Beispiel möglich, die Steuervorrichtung für den ersten Abstandssensor mit einem Datenspeicher zu versehen. Als Datenspeicher kann dabei jeder beliebige, dem Fachmann bekannte Speicher eingesetzt werden. Durch das Speichern der Daten von sich dem Fahrzeug nähernden Objekten ist es zum Beispiel möglich, dass ein Nutzer die Daten abrufen kann und so zum Beispiel erkennen kann, ob sich ein Objekt dem Fahrzeug soweit genähert hat, dass eine Kollision möglich ist. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel so genannte Parkrempler einer konkreten Parksituation zuordnen. Die gespeicherten Daten können zum Beispiel nur auf Anfrage des Fahrers oder eines beliebigen anderen Nutzers angezeigt werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die gespeicherten Daten zum Beispiel jeweils beim Starten des Fahrzeugs anzuzeigen. Das Anzeigen der Daten kann dabei zum Beispiel über ein beliebiges Ausgabeelement, beispielsweise einen Bildschirm eines Bordcomputers, erfolgen. Nach dem Anzeigen der Daten kann dem Fahrer dann die Option gegeben werden, die Daten zu löschen. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Daten über sich nähernde Objekte jeweils sofort gelöscht werden, wenn sich die Objekte nicht unter einen vorgegebenen Mindestabstand genähert haben. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, dass Daten nur dann gespeichert werden, wenn ein vorgegebener Mindestabstand unterschritten worden ist. Um eine genaue Lokalisierung der Annäherung zu ermöglichen, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn das Fahrzeug mehr als einen Abstandssensor aufweist. Aus den Abständen zu mindestens zwei Abstandssensoren lässt sich die genaue Richtung ermitteln, aus der das sich nähernde Objekt kommt. Auf diese Weise ist auch eine Lokalisierung einer möglichen Beschädigung durch einen so genannten Parkrempler auf einfache Weise möglich.
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Wenn die Annäherung eines Objekts an das Fahrzeug dargestellt wird, so kann dies zum Beispiel über einen Bildschirm eines Bordcomputers erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es, das Fahrzeug in zweidimensionaler Darstellung in Draufsicht darzustellen und die Stelle, an der sich ein Objekt unter einen vorgegebenen Mindestabstand genähert hat, in dieser Darstellung anzuzeigen.
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Neben der Aktivierung des Leuchtmittels bei langsam fahrendem oder stehendem Fahrzeug sobald sich ein Objekt dem Fahrzeug nähert, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung auch möglich, dass die Leuchtmittel bei betriebenem Fahrzeug dauerhaft betätigt werden. In diesem Fall ist es zum Beispiel möglich, dass insbesondere Leuchtmittel von vorderen Abstandssensoren beispielsweise als Tagfahrlicht eingesetzt werden. Wenn die Leuchtmittel als Tagfahrlicht eingesetzt werden, so ist es einerseits möglich, dass Scheinwerfer des Fahrzeugs hierzu genutzt werden, alternativ ist es auch möglich, separate Leuchten für das Tagfahrlicht vorzusehen. Als separates Licht für das Tagfahrlicht eignen sich zum Beispiel Leuchtdioden. Die Leuchtdioden für das Tagfahrlicht können dann zum Beispiel im Bereich der Scheinwerfer des Fahrzeugs angeordnet sein. Alternativ ist es jedoch auch hier möglich, die Leuchtmittel, die auch als Tagfahrlicht eingesetzt werden, im Bereich des Abstandssensors einzusetzen. In diesem Fall befindet sich das Tagfahrlicht dann im Allgemeinen im Bereich des Stoßfängers des Kraftfahrzeugs.
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Neben einem Einbau der Abstandssensoren im Stoßfänger des Kraftfahrzeugs ist es jedoch alternativ auch möglich, die Abstandssensoren an einem beliebigen anderen Punkt im Fahrzeug einzubauen. So ist es zum Beispiel auch denkbar, die Abstandssensoren im Bereich der Scheinwerfer des Fahrzeugs anzuordnen und in diesem Fall die bereits vorhandenen Leuchtmittel, beispielsweise Scheinwerfer, insbesondere Abblendlicht, Standlicht oder Nebelscheinwerfer mit den Abstandssensoren zu verbinden und als Beleuchtung zu nutzen. Eine dauerhafte Betätigung der Leuchtmittel ist jedoch insbesondere dann bevorzugt, wenn die Abstandssensoren mit separaten Leuchtmitteln, insbesondere mit ringförmig um den Abstandssensor angeordneten Leuchtmitteln, verbunden sind.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist es auch möglich, dass bei betriebenem Fahrzeug die Leuchtmittel nicht als Tagfahrlicht sondern als Fahrtrichtungsanzeiger genutzt werden. In diesem Fall ist eine zusätzliche Ansteuerung der Leuchtmittel zum Beispiel durch den Blinkerhebel des Fahrzeuges notwendig. Durch den Einsatz der Leuchtmittel der Abstandssensoren kann so zum Beispiel auf separate Blinkleuchten verzichtet werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Abstandssensoren zum Beispiel mit bereits vorhandenen Blinkerleuchten zu koppeln.
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Wenn die Leuchtmittel, die mit den Abstandssensoren verbunden sind, als Fahrtrichtungsanzeiger genutzt werden, so müssen diese eine gelbe Farbe aufweisen. Zudem ist es erforderlich, dass sich die als Fahrtrichtungsanzeiger genutzten Leuchtmittel jeweils an den Seiten des Fahrzeugs befinden, so dass mit diesen auch deutlich angezeigt werden kann, in welche Richtung das Fahrzeug abbiegen soll. Auch müssen die Leuchtmittel in diesem Fall ausreichend hell sein, um von anderen Verkehrsteilnehmern auch tagsüber wahrgenommen werden zu können.
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Wenn die Leuchtmittel als Fahrtrichtungsanzeiger genutzt werden, so können diese zum Beispiel auch als Warnelemente bei autonomen oder semi-autonomen Parkvorgängen, die von einem Fahrassistenzsystem des Fahrzeugs ausgeführt werden, genutzt werden. In diesem Fall werden die entsprechenden Leuchtmittel auch vom Steuergerät des Fahrassistenzsystems angesteuert.