DE102010043033B4 - Engstellenlicht - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, wobei die Vorrichtung aufweist: • eine Engstellendetektionseinheit (102), die zum Detektieren von Engstelleninformation zum Charakterisieren einer Engstelle eingerichtet ist, in der sich das Fahrzeug (100) befindet; • eine Engstelleninformationsverarbeitungseinheit (104), die eingerichtet ist, die detektierte Engstelleninformation zu verarbeiten, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs (100) entlang der Engstelle abzuleiten; • eine Ansteuereinheit (106), die zum Ansteuern einer Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) eingerichtet ist derart, dass die Lichtquelle (108) ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster (110) außerhalb des Fahrzeugs (100) generiert, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation visualisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (106) zum Ansteuern der Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) mit einem visuellen Code erzeugt, der dem Fahrer den aktuellen Abstand des Fahrzeugs (100) zu einem Fahrbahnrand oder zu einer die Fahrbahn (114) begrenzenden Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112) anzeigt, wobei der visuelle Code ein räumlich beabstandetes Paar von Lichtstrukturen oder ein zeitlich beabstandetes Lichtmuster (110) ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Engstelle.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Engstelle.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Programm-Element.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein computerlesbares Speichermedium.
  • Als Fahrzeugbeleuchtung bezeichnet man die Beleuchtung von Fahrzeugen, die notwendig ist, um bei Dämmerung, Dunkelheit oder bei schlechten Witterungsverhältnissen auf Straßen gesehen zu werden und selbst genug zu sehen.
  • Herkömmliche Fahrzeuge enthalten keinerlei Funktionen, die es einem Benutzer ermöglichen, schwierige Fahrsituationen wie das Fahren im Bereich von Engstellen, insbesondere Baustellen, zu bewältigen.
  • Ein Vorschlag zur Verbesserung der Verkehrssicherheit während des Fahrens eines Fahrzeuges unterbreitet die DE 102006041857 A1 . Ein Objekt in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeuges wird entdeckt und die Fahrbahnmitte mit Lichtmustern, die das Objekt anzeigen, beleuchtet, so dass die Verkehrssicherheit verbessert wird.
  • Die DE102005062151B4 offenbart ein Verfahren zur Unterstützung eines Führers eines Fahrzeuges bei der Passage von Fahrwegverengungen. Eine Kamera erfasst Bilddaten, mit deren Hilfe Objekte erkannt werden können. Es wird festgestellt, ob eine im Fahrweg des Fahrzeuges liegende Fahrwegsverengung kollisionsfrei passiert werden kann. Zukünftige Positionen des Fahrzeuges werden geschätzt und dem Fahrzeugführer so dargestellt, dass sie den durch die Kamera erfassten Bilddaten überlagert werden.
  • Die DE102008058386A1 beschreibt einen Fahrzeugscheinwerfer, dessen Lichtverteilung in Abhängigkeit eines erkannten Objektes eingestellt wird, um so das erkannte Objekt individuell zu beleuchten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeugsystem bereitzustellen, bei dem ein Fahrer mit hohem Bedienerkomfort ein Fahrzeug im Bereich von Engstellen navigieren kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Engstelle geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Engstellendetektionseinheit, die zum Detektieren von Engstelleninformation zum Charakterisieren einer Engstelle (insbesondere zum Detektieren eines seitlichen Abstands des Fahrzeugs von einer Engstellenbegrenzung) eingerichtet ist, in der sich das Fahrzeug befindet, eine Engstelleninformationsverarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, die detektierte Engstelleninformation zu verarbeiten, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs entlang der Engstelle abzuleiten, und eine Ansteuereinheit aufweist, die zum Ansteuern einer Lichtquelle des Fahrzeugs eingerichtet ist derart, dass die Lichtquelle ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster generiert, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation visualisiert (das heißt dem Augensinn des Fahrers zugänglich macht). Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Lichtmuster dem Fahrer insbesondere außerhalb des Fahrzeugs (insbesondere entlang dessen Blickrichtung) angezeigt werden (das heißt, dass das Lichtmuster auf einen Körper projiziert werden kann, der außerhalb der Fahrzeugs angeordnet und separat von dem Fahrzeug vorgesehen ist, zum Beispiel eine Fläche einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere).
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug (beispielsweise ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftfahrzeug oder ein Lastkraftfahrzeug oder ein Motorrad) mit einer Vorrichtung mit den oben genannten Merkmalen bereitgestellt. Das Fahrzeug kann aber auch ein Luftfahrzeug wie zum Beispiel ein Flugzeug oder ein Wasserfahrzeug wie zum Beispiel ein Schiff sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Engstelle bereitgestellt, wobei bei dem Verfahren Engstelleninformation zum Charakterisieren der Engstelle detektiert wird, in der sich das Fahrzeug befindet, die detektierte Engstelleninformation verarbeitet wird, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs entlang der Engstelle abzuleiten, und ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster derart generiert wird, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation visualisiert wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Lichtmuster dem Fahrer insbesondere außerhalb des Fahrzeugs angezeigt werden.
  • In einem computerlesbaren Speichermedium gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Programm zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Engstelle gespeichert, welches Programm zum Durchführen oder Steuern des Verfahrens mit den oben beschriebenen Merkmalen eingerichtet ist, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird.
  • Ein Programm-Element (Computerprogramm-Element) gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die oben beschriebenen Verfahrensschritte auf (bzw. steuert diese oder führt diese durch), wenn es ausgeführt wird.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung können sowohl mittels eines Computerprogramms, das heißt einer Software, als auch mittels einer oder mehrerer spezieller elektrischer Schaltungen, das heißt in Hardware, oder in beliebig hybrider Form, das heißt mittels Software-Komponenten und Hardware-Komponenten, realisiert werden.
  • Unter dem Begriff „Engstelle” wird im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere ein lokaler Bereich einer Fahrstrecke (insbesondere einer Straße) mit (zum Beispiel gegenüber einer sonstigen Normalbreite) reduzierter Fahrbahnbreite, zum Beispiel mit verengten Spuren, verstanden. Eine solche lokal verengte Fahrbahnbreite kann zum Beispiel durch Fahrspurbegrenzungsbarrieren definiert sein, wie sie an Baustellen, in engen Straßen mit fahrbahnnahen Bauwerken und in ähnlichen Situationen vorkommen. Bei einer Engstelle kann gegenüber einer herkömmlichen Fahrsituation, in der am Rand der Fahrbahn Barrierefreiheit herrscht, eine oder mehrere Barrieren die freie Fahrt begrenzen. Somit kann eine Engstelle auch eine besondere Gefahrenquelle in Hinblick auf Verkehrsunfälle darstellen. Es ist gemäß einem Ausführungsbeispiel möglich, dass das Vorliegen einer Engstelle bei Erfüllung von einem oder mehreren detektierten Entscheidungskriterien angenommen wird. Ein Beispiel für ein solches Entscheidungskriterium ist, dass ein seitlicher Abstand des Fahrzeugs zu einem Fahrbahnrand und/oder zu einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet. Ein anderes Entscheidungskriterium wäre, dass gleichzeitig eine vorgebbare Mindestgeschwindigkeit des Fahrzeugs unterschritten wird. Ein weiteres Entscheidungskriterium wäre, dass zum Beispiel mittels Bilderkennung ein Engstellenwarnschild, zum Beispiel ein Baustellenwarnschild, detektiert wird.
  • Unter „Engstelleninformation” wird insbesondere geometrische Information verstanden, welche die räumliche Anordnung von einer oder mehreren Komponenten an der Engstelle untereinander oder deren Relativposition oder Relativabstand zu dem Fahrzeug betrifft. Eine solche Komponente kann zum Beispiel eine Fahrbahnbegrenzungsbarriere oder eine Fahrbahnbegrenzungslinie sein. Beispielsweise kann Engstelleninformation mittels der Engstellendetektionseinheit sensorisch erfasst werden, insbesondere unter Einsatz eines oder mehrerer Abstandssensoren, die insbesondere den seitlichen Abstand des Fahrzeugs zu Komponenten in der Umgebung (Fahrbahnbegrenzungsbarriere, benachbartes Fahrzeug auf anderer Spur) erfassen. Bei der vorzugsweise kontaktlosen Abstandsbestimmung detektiert der Sensor zum Beispiel Richtung und/oder Laufzeit eines aktiv ausgesandten, an der Komponente reflektierten Signals. Die aktiv ausgesandten Messstrahlen von Abstandssensoren sind zum Beispiel Licht, Infrarotstrahlung, Radiowellen, Mikrowellen oder Ultraschall.
  • Unter dem Begriff „Unterstützungsinformation” wird insbesondere eine einem Fahrer bereitstellbare Information verstanden, die dem Fahrer das Steuern des Fahrzeugs durch die Engstelle erleichtert und ihn insbesondere auf drohende Gefahren wie zum Beispiel einen zu geringen Abstand zu einer Begrenzung der Engstelle hinweist. Das Generieren von Unterstützungsinformation kann das Ermitteln von Daten aufweisen, die eine zumindest auch visuelle Anzeige des Abstands des Fahrzeugs von einem Hindernis oder sonstige Information ermöglicht, wenn die Daten zur Steuerung der Lichtquelle eingesetzt werden.
  • Unter einem „Lichtmuster” kann im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere eine strukturierte Anordnung zusammenhängender oder nicht zusammenhängender Lichtflecke verstanden werden, in welcher dem Fahrer intuitiv eine Information mitgeteilt wird. Diese Information kann im räumlichen Abstand bestimmter Flecken voneinander, in der zeitlichen Abfolge von Lichtsignalen und/oder in der Struktur oder Größe des Lichtmusters kodiert sein.
  • Unter den diversen Einheiten können im Rahmen dieser Anmeldung insbesondere Prozessoren verstanden werden, von denen jeder eine der Einheiten bildet. Es ist aber auch möglich, dass mehrere oder alle der Einheiten in einem gemeinsamen Prozessor realisiert sind, zum Beispiel in einem Mikroprozessor oder einer CPU (Central Processing Unit).
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein System bereitgestellt, das einem Fahrer in einer Sondersituation mit verengtem Fahrbereich, zum Beispiel an einer Baustelle, eine Zusatzinformation bereitstellt, die dem Fahrer das Navigieren durch die Engstelle erleichtert. Ein derartiges System kann basierend auf von der Umgebung aufgenommenen Daten fahrerrelevante Informationen ableiten, wie zum Beispiel der Abstand des Fahrzeugs von einer Begrenzung der Engstelle, um den Fahrer in dieser ungewohnten und besonders gefährlichen Situation Information zum sicheren Navigieren durch die Engstelle bereitzustellen. Zu diesem Zweck steuert eine Ansteuereinheit eine oder mehrere Lichtquellen des Fahrzeugs so an, dass ein generiertes strukturiertes Lichtmuster dem Fahrer intuitiv Informationen über den Fahrzeugzustand relativ zu der Engstelle gibt. Dadurch wird bei hohem Benutzerkomfort eine verbesserte Fahrsicherheit ermöglicht. Zum Beispiel kann bei Baustellen mit Randbebauung (zum Beispiel Betonklötze) einem Fahrer das schwierige Abschätzen eines Abstands des Fahrzeugs zu der Randbebauung abgenommen werden und dem Fahrer entsprechende Abstandsinformation in Form eines intuitiven visuellen Codes dargestellt werden, den der Fahrer bequem wahrnehmen kann, ohne dass die Konzentration auf das Steuern des Fahrzeugs beeinträchtigt würde.
  • Im Weiteren werden weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung beschrieben. Diese gelten auch für das Fahrzeug, für das Verfahren, für das Programmelement und für das computerlesbare Speichermedium.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Engstellendetektionseinheit eine Bildaufnahmeeinheit zum Aufnehmen mindestens eines Bildes der Engstelle aufweisen. Zum Beispiel kann die Detektion der Engstelle basierend auf optischen Daten erfolgen, die von einer oder mehreren Kameras aufgenommen werden kann. Zum Beispiel kann eine Kamera entlang der Blickrichtung eines Fahrers orientiert sein. Es ist alternativ oder ergänzend möglich, insbesondere seitlich an dem Fahrzeug eine oder mehrere Kameras anzubringen, um Information bereitzustellen, die der Fahrer in seiner Blickrichtung nicht oder nicht leicht ersehen kann. Alternativ oder ergänzend zum Bereitstellen von einer oder mehrerer Kameras bzw. Bildaufnahmeeinheiten ist es auch möglich, andere Sensoren zu verwenden, die Informationen über die Engstelle bereitstellen. So kann eine Abstandsmessung zum Beispiel auch über Radar, Flugzeitmessungen von Strahlung, Infrarotkameras oder dergleichen erfolgen. Ein Bild kann also nicht nur ein optisches Bild sein, sondern kann auch ein Wärmebild sein oder aus Ultraschallmessungen abgeleitet werden.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Unterstützungsinformation eine Information betreffend eine Position des Fahrzeugs, eine Fahrbahnbreite, eine Position einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere, ein Abstand des Fahrzeugs von einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere und/oder ein Abstand des Fahrzeugs von einer benachbarten Fahrspur aufweisen. Derartige Informationen sind hilfreich, um zu vermeiden, dass ein in einer Baustellensituation besonders geforderter Fahrer mit seinem Fahrzeug zum Beispiel seitlich gegen ein Hindernis wie zum Beispiel ein anderes Fahrzeug oder eine Fahrzeugbegrenzungsbarriere prallt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ansteuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle das Lichtmuster zusätzlich zu oder unabhängig von einer Scheinwerferbeleuchtung des Fahrzeugs erzeugt. Mit anderen Worten kann das strukturierte Lichtmuster, das dem Fahrer besondere Information bezüglich der Engstelle bereitstellt, separat von der Scheinwerferbeleuchtung vorgesehen sein. Dieses separate Vorsehen ist funktional so zu verstehen, dass die Scheinwerferbeleuchtung selektiv getrennt von oder gemeinsam mit dem Lichtmuster aktiviert oder deaktiviert werden kann. Das Einschalten des Lichtmusters kann benutzerdefiniert erfolgen, indem ein Benutzer einen entsprechenden Schalter oder ein anderes Betätigungselement betätigt. Es ist aber auch möglich, dass bei automatischer Erkennung einer Engstelle basierend auf einem oder mehreren Entscheidungskriterien ein Prozessor automatisch die Engstellenbeleuchtung einschaltet, wenn eine solche Engstelle erkannt wird.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ansteuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle das Lichtmuster auf die Fahrbahn oder auf eine die Fahrbahn begrenzende Fahrbahnbegrenzungsbarriere projiziert. Das Lichtmuster kann auch auf andere Ziele außerhalb (oder auch innerhalb) des Fahrzeugs gerichtet und projiziert werden. Somit kann das Lichtmuster an eine gewünschte Stelle projiziert werden, die es einem Benutzer aus seiner während des Fahrens des Fahrzeugs eingenommenen Sitzposition aus ermöglicht, das Lichtmuster wahrzunehmen. Insbesondere bei Projektion des strukturierten Lichtmusters auf eine Fahrbahnbegrenzungsbarriere einer Baustelle kann dem Benutzer die Engstelleninformation angezeigt werden, ohne dass es hierbei zu einer die Wahrnehmbarkeit einschränkenden Überlagerung mit einer Scheinwerferbeleuchtung oder dergleichen kommt.
  • Gemäß der beanspruchten Erfindung ist die Ansteuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet, dass die Lichtquelle das Lichtmuster mit einem visuellen Code erzeugt, der dem Fahrer den aktuellen Abstand des Fahrzeugs zu einem Fahrbahnrand oder zu einer die Fahrbahn begrenzenden Fahrbahnbegrenzungsbarriere anzeigt. Ein derartiger Code kann so ausgestaltet werden, dass er einem Benutzer intuitiv eine wichtige Information über den gegenwärtigen Fahrzeugzustand beim Passieren der Engstelle gibt. Indem der aktuelle Abstand zu einem Fahrbahnrand oder einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere angezeigt wird, ist eine Kollision mit einem solchen Objekt zuverlässig vermieden und sichergestellt, dass der Fahrer das Fahrzeug an korrekter Position durch die Engstelle lenkt.
  • Optional kann der visuelle Code durch einen akustischen Code (zum Beispiel einen Ton oder eine Tonfolge, dessen/deren Tonhöhe oder deren zeitlicher Abstand bzw. dessen/deren Zeitdauer ein Maß für einen Abstand des Fahrzeugs zu einer seitlichen Barriere darstellt) und/oder einen haptischen Code (zum Beispiel ein vibrieren des Lenkrads, dessen zeitlicher Abstand oder dessen Intensität ein Maß für einen Abstand des Fahrzeugs zu einer seitlichen Barrieren darstellt) ergänzt werden.
  • Gemäß der beanspruchten Erfindung ist der Code ein räumlich beabstandetes Paar von Lichtstrukturen (zum Beispiel ein Lichtpunktpaar, ein Lichtlinenpaar oder ein Kreislinienpaar) oder ein zeitlich beabstandetes Lichtmuster (zum Beispiel eine blinkende Lichtstruktur). Wenn der Code ein räumlich beabstandetes Paar von Lichtstrukturen ist, dann kann zum Beispiel der gegenwärtige Abstand der beiden Lichtstrukturen voneinander proportional zu einem gegenwärtigen Abstand des Fahrzeugs zu einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere gewählt werden. Wenn sich der gegenwärtige Abstand des Fahrzeugs zu einer Fahrzeugbegrenzungsbarriere oder einem Fahrbahnrand verändert, so verändert sich auch der Abstand der beiden Lichtpunkte, die an eine geeignete Stelle projiziert werden. Alternativ zu dem Abstand zwischen zwei Lichtpunkten kann der Abstand des Fahrzeugs zu Fahrbahnrand oder Fahrbahnbegrenzungsbarriere auch durch eine zeitliche Beabstandung eines Lichtmusters ausgeführt werden, zum Beispiel durch ein Blinken eines Punktes oder eines Lichtmusters, wobei die Blinkfrequenz umso höher gewählt werden kann, je kleiner der Abstand des Fahrzeugs zu der Fahrbahnbegrenzungsbarriere ist. Es ist auch möglich, dass dieser visuelle Code mit einem anderen Code kombiniert wird, zum Beispiel einem akustischen Alarm und/oder einem haptischen Alarm (zum Beispiel Vibrieren der Lenkrads), wenn der aktuelle Abstand einen vorgebbaren Schwellwert unterschreitet.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Ansteuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelle des Fahrzeugs derart eingerichtet sein, dass die Lichtquelle das Lichtmuster als Lichtmuster mit zeitlich veränderlicher Farbe, als mehrfarbiges Farbmuster, eine Anordnung mehrerer Lichtpunkte, Helligkeitsmuster und/oder als zeitlich veränderliches Muster generiert. Bei einem mehrfarbigen Farbmuster, das heißt einem Farbmuster, das unterschiedliche Wellenlängenbereiche sichtbaren Lichts in unterschiedlichen räumlichen und/oder zeitlichen Abschnitten enthält, kann in den Farben eine Information kodiert werden. Zum Beispiel kann Rot eine besondere Gefahreninformation anzeigen (etwa wenn der Abstand einen gefährlichen Mindestwert unterschreitet). Bei höherem, aber noch kritischem Abstand kann die Lichtstruktur eine gelbe Farbe einnehmen (zum Beispiel wenn der Abstand unter einem anderen vorgebbaren Schwellwert justiert wird). Bei noch höherem, ausreichendem Abstand kann die Lichtstruktur eine grüne Farbe aufweisen (zum Beispiel wenn der Abstand in einem Sollintervall liegt). Die Mehrfarbigkeit kann entweder zeitlich variieren oder kann räumlich variieren. Beim Vorsehen mehrerer Lichtpunkte kann deren Abstand und/oder deren Größe eine Unterstützungsinformation enthalten. Bei einem Helligkeitsmuster kann in der Helligkeit die Information kodiert werden. Bei einem zeitlich veränderlichen Muster kann zum Beispiel in einer Blinkfrequenz oder dergleichen die Information kodiert sein.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung ferner die Lichtquelle aufweisen, die als Frontscheinwerfer oder als ein Teil eines Frontscheinwerfers des Fahrzeugs ausgebildet sein kann. Somit kann die Lichtquelle als Teil des Frontscheinwerfers verwendet werden, was eine kompakte Bauweise sicherstellt. Es ist aber auch möglich, dass die Lichtquelle separat von den Frontscheinwerfern vorgesehen wird.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden. Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieser Anmeldung sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen. Die einzelnen Figuren der Zeichnung dieser Anmeldung sind lediglich als schematisch und als nicht maßstabsgetreu anzusehen.
  • 1 zeigt ein System zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs entlang einer Baustelle gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 und 3 zeigen ein Fahrzeug in einer Engstelle gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung beinhalten eine besondere Ansteuerung der Frontscheinwerfer zur optimalen Straßenausleuchtung innerhalb eines Baustellenbereichs.
  • Insbesondere stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung ein Verfahren bereit, um einem Fahrer Zusatzinformationen mittels einer zusätzlichen Beleuchtung darzubieten. Die Information kann durch Strukturierung eines Lichtmusters kodiert werden.
  • Eine Baustellenassistenz gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung soll einen Fahrer beim Befahren von Baustellen unterstützen, bei denen Fahrspuren eng sind und die Fahrspurbegrenzung ein- oder beidseitig durch feststehende hohe Barrieren gebildet werden.
  • Es können dem Fahrer Lichtmarkierungen (strukturiertes Licht) auf den Begrenzungen oder der Fahrbahn angezeigt werden, die es ihm erleichtern, die Fahrbahnbreite, die aktuelle Position des Fahrzeugs auf dem Fahrstreifen sowie den Abstand des Fahrzeugs zur fahrbahnbegrenzenden Bebauung (Barrieren, Fahrbahnteiler, etc.) besser einzuschätzen.
  • Ein Ausführungsbeispiel enthält eine Bildaufzeichnungseinheit, eine Einheit zur Verarbeitung aufgezeichneter Bilder und eine oder mehrere Ansteuereinheiten zur Generierung des nachfolgend beschriebenen strukturierten Lichtes.
  • Mit Hilfe der bildaufzeichnenden Einheit und einer bildverarbeitenden Einheit wird die vor dem Fahrzeug liegende Verkehrssituation erkannt. Insbesondere können erkannt werden:
    • – die Baustellensituation und/oder
    • – fahrbahnbegrenzende Bebauung und/oder
    • – die Position des Fahrzeugs in Bezug zu den Fahrstreifen und der Fahrbahn begrenzenden Bebauung
  • Die Informationen, dass sich das Fahrzeug innerhalb der oben genannten Situation befindet, die aktuelle Position des Fahrzeuges innerhalb der Fahrstreifen und/oder die Art und Position der Fahrbahn begrenzenden Objekte werden genutzt, um strukturiertes Licht zu erzeugen. Das strukturierte Licht wird auf die Barrieren oder die Fahrbahn projiziert.
  • Das strukturierte Licht zeichnet sich gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durch folgende Eigenschaften aus:
    • 1. Das strukturierte Licht wird zusätzlich zu dem normalen Licht erzeugt.
    • 2. Es wird derart erzeugt, dass keine Blendung des Gegenverkehrs stattfinden kann.
    • 3. Das strukturierte Licht ist so ausgestaltet, dass es vom Fahrer aus leicht zu erkennen ist.
    • 4. Des Weiteren soll die Struktur des Lichtes den Fahrer dabei unterstützen, die Breite seiner Fahrspur und speziell den Abstand zur fahrbahnbegrenzenden Bebauung abzuschätzen.
    • 5. Die Strukturierung kann unter anderem durch unterschiedliche Farbmuster, durch Helligkeitsmuster oder durch sich zeitlich ändernde Muster (zum Beispiel Pulsieren) erzeugt werden.
  • Eine Stelleinheit kann verwendet werden, um das strukturierte Licht nach Vorgaben der verarbeitenden Einheit zu generieren.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 100 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Kraftfahrzeug 100 enthält ein System zum Unterstützen eines Fahrers (nicht gezeigt) beim Steuern des Fahrzeugs 100 entlang einer Baustelle. Eine solche Baustellensituation ist in 1 gezeigt, wo eine Fahrbahn 114 gegenüber einer herkömmlichen Breite verengt ist, im gezeigten Ausführungsbeispiel durch das beidseitige Vorsehen von Fahrbahnbegrenzungsbarrieren 112.
  • Gemäß 1 ist eine als Bildaufnahmeanordnung ausgestaltete Engstellendetektionseinheit vorgesehen, die vier getrennte optische Kameras 102 aufweist, wobei in anderen Ausführungsbeispielen eine andere (zum Beispiel ultraschallbasierte) Bildaufnahmeanordnung oder eine beliebige andere Sensorik vorgesehen sein kann. Eine dieser Kameras 102 ist zur Aufnahme von Bildern in Fahrtrichtung angeordnet, zwei der Kameras 102 sind zur Aufnahme von Bildern seitlich angeordnet und die vierte Kamera 102 blickt entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 100. Alternativ zu der gezeigten Anordnung mit vier Kameras 102 ist jede andere Anzahl möglich, insbesondere kann auch eine einzige oder können zwei zum Beispiel seitlich orientierte Kameras 102 ausreichend sein. Die Kameras 102 detektieren Information betreffend die Baustellensituation, insbesondere Abstände d1 bzw. d2 des Fahrzeugs 100 zu den jeweiligen Barrieren 112.
  • Die optischen Kameradaten werden von den Kameras 102 an eine Engstelleninformationsverarbeitungseinheit 104 übermittelt. Diese ist eingerichtet, die von den Kameras 102 detektierte Engstelleninformation zu verarbeiten, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs 100 entlang der dargestellten Engstelle abzuleiten. Eine solche Unterstützungsinformation ist eine dem Fahrer visuell darstellbare intuitive Anzeige eines gegenwärtigen Abstands des Fahrzeugs 100 von den Fahrbahnbegrenzungsbarrieren 112. Anders ausgedrückt kann die Engstelleninformationsverarbeitungseinheit 104 eine Prozessorfähigkeit aufweisen, um aus den optischen Bilddaten entsprechende Abstandsinformation oder dergleichen zu berechnen und die visuelle Darstellung zu ermitteln.
  • Ist dies geschehen, so stellt die Engstelleninformationsverarbeitungseinheit 104 einer Ansteuereinheit 106 die Unterstützungsinformation in Form elektrischer Signale bereit. Die Ansteuereinheit 106 ist zum Ansteuern von Lichtquellen 108, die in den Scheinwerfern des Fahrzeugs 100 untergebracht sind bzw. einen Teil davon bilden, eingerichtet. Die Ansteuerung erfolgt derart, dass die Lichtquellen 108 ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster 110 generieren, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation optisch zugänglich macht. Anders ausgedrückt erzeugen die Lichtquellen 108 unter Steuerung der Ansteuereinheit 106 ein derartiges Lichtmuster 110, dass der Fahrer die Unterstützungsinformation durch Betrachtung des Lichtmusters 110 wahrnehmen kann, wenn dieses auf ein Objekt wie zum Beispiel die Fahrbahn 114 oder eine der Fahrbahnbegrenzungsbarrieren 112 gerichtet wird.
  • Ferner ist in 1 eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 114 gezeigt, die auch als Benutzerschnittstelle bezeichnet werden kann. Diese ermöglicht es einem Fahrer (oder einem anderen Benutzer wie zum Beispiel einem Beifahrer), das Baustellenlicht wahlweise ein- oder auszuschalten, Betriebsparameter benutzerdefiniert einzustellen, etc. Somit ist die Eingabe-/Ausgabeeinheit 114, die Knöpfe, ein Touchpad, eine Tastatur, etc. aufweisen kann, bidirektional kommunizierfähig mit der Engstelleninformationsverarbeitungseinheit 104 gekoppelt.
  • Zum Beispiel kann eine Blinkfrequenz des strukturierten Lichtmusters 110 umso höher gewählt werden, je kleiner der Abstand d1 ist. Ferner kann eine Blinkfrequenz eines anderen Lichtmusters 110' so eingestellt werden, dass diese umso höher ist, je kleiner der Abstand d2 ist. Intuitiverweise wird das für den Abstand d1 charakteristische Lichtmuster 110 linksseitig des Fahrers projiziert, wohingegen das andere Lichtmuster 110', das für den Abstand d2 charakteristisch ist, auf die rechte Seite des Fahrers projiziert wird.
  • 2 und 3 zeigen zwei unterschiedliche Szenarien in einer Baustellensituation.
  • 2 zeigt das Fahrzeug 100 auf dem linken Fahrstreifen. Dieser Fahrstreifen wird in Fahrtrichtung links durch die Barriere 112 begrenzt. 3 zeigt das Fahrzeug 100 ebenfalls auf dem linken Fahrstreifen, jedoch in einem geringeren Abstand zu der Barriere 112. 2 und 3 zeigen ferner Markierungen eines Mittelstreifens 204.
  • 2 und 3 stellen ferner dar, wie durch einen Abstand A bzw. A' zweier Lichtpunkte 200, 202 voneinander auf einen Abstand d1 bzw. d1' zu der Barriere 112 geschlossen werden kann. Wie aus 2 und 3 zu erkennen ist, ist abhängig von dem jeweiligen Abstand d1 bzw. d1' zu der Barriere 112 auch der Abstand A bzw. A' der Lichtpunkte 200, 202 voneinander unterschiedlich, und entsprechend auch der mittlere Abstand M bzw. M' der Lichtpunkte 200, 202 zu dem Fahrzeug 100.
  • Als Beispiel für strukturiertes Baustellenlicht ist in 2 und 3 die Erzeugung der zwei Lichtstrahlen 110 angenommen. Diese Lichtstrahlen 110 erzeugen die Punkte 200, 202 auf der Oberfläche der Barriere 112.
  • Der Unterschied zwischen 2 und 3 ist der Abstand des Fahrzeugs 100 zur Barriere 112. Mit der Distanz zwischen Fahrzeug 100 und Barriere 112 ändern sich der Abstand der Punkte 200, 202 zueinander, aber auch der mittlere Abstand beider Punkte 200, 202 zum Fahrzeug 100. Anhand dieser Informationen kann der Fahrer die Lage seines Fahrzeugs 100 in Relation zur Barriere 112 besser einschätzen.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich eine beschränkte Auswahl an möglichen Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen. So ist es möglich, die Merkmale einzelner Ausführungsformen in geeigneter Weise miteinander zu kombinieren, so dass für den Fachmann mit den hier expliziten Ausführungsvarianten eine Vielzahl von verschiedenen Ausführungsformen als offensichtlich offenbart anzusehen sind.

Claims (11)

  1. Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, wobei die Vorrichtung aufweist: • eine Engstellendetektionseinheit (102), die zum Detektieren von Engstelleninformation zum Charakterisieren einer Engstelle eingerichtet ist, in der sich das Fahrzeug (100) befindet; • eine Engstelleninformationsverarbeitungseinheit (104), die eingerichtet ist, die detektierte Engstelleninformation zu verarbeiten, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs (100) entlang der Engstelle abzuleiten; • eine Ansteuereinheit (106), die zum Ansteuern einer Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) eingerichtet ist derart, dass die Lichtquelle (108) ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster (110) außerhalb des Fahrzeugs (100) generiert, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation visualisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuereinheit (106) zum Ansteuern der Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) mit einem visuellen Code erzeugt, der dem Fahrer den aktuellen Abstand des Fahrzeugs (100) zu einem Fahrbahnrand oder zu einer die Fahrbahn (114) begrenzenden Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112) anzeigt, wobei der visuelle Code ein räumlich beabstandetes Paar von Lichtstrukturen oder ein zeitlich beabstandetes Lichtmuster (110) ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Engstellendetektionseinheit (102) eine Bildaufnahmeeinheit zum Aufnehmen mindestens eines Bildes der Engstelle aufweist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Unterstützungsinformation Information betreffend eine Position des Fahrzeugs (100), eine Fahrbahnbreite, eine Position einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112), einen Abstand des Fahrzeugs (100) von einer Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112) und/oder einen Abstand des Fahrzeugs (100) von einer benachbarten Fahrspur enthält.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ansteuereinheit (106) zum Ansteuern der Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) zusätzlich zu oder unabhängig von einer Scheinwerferbeleuchtung des Fahrzeugs (100) erzeugt.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Ansteuereinheit (106) zum Ansteuern der Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) auf die Fahrbahn (114) oder auf eine die Fahrbahn (114) begrenzende Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112) projiziert.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ansteuereinheit (106) zum Ansteuern der Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart eingerichtet ist, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) als mehrfarbiges Farbmuster, eine Anordnung mehrerer Lichtstrukturen, Helligkeitsmuster und/oder als zeitlich veränderliches Muster generiert.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner aufweisend die Lichtquelle (108), die als Frontscheinwerfer oder als ein Teil eines Frontscheinwerfers des Fahrzeugs (100) ausgebildet ist.
  8. Fahrzeug (100), aufweisend eine Vorrichtung zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
  9. Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, wobei das verfahren aufweist: • Detektieren von Engstelleninformation zum Charakterisieren der Engstelle, in der sich das Fahrzeug (100) befindet; • Verarbeiten der detektierten Engstelleninformation, um daraus Unterstützungsinformation zum Unterstützen des Fahrers beim Steuern des Fahrzeugs (100) entlang der Engstelle abzuleiten; • Ansteuern einer Lichtquelle (108) des Fahrzeugs (100) derart, dass die Lichtquelle (108) ein für den Fahrer einsehbares Lichtmuster (110) außerhalb des Fahrzeugs (100) generiert, das dem Fahrer die Unterstützungsinformation visualisiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle derartig angesteuert wird, dass die Lichtquelle (108) das Lichtmuster (110) mit einem visuellen Code erzeugt, der dem Fahrer den aktuellen Abstand des Fahrzeugs (100) zu einem Fahrbahnrand oder zu einer die Fahrbahn (114) begrenzenden Fahrbahnbegrenzungsbarriere (112) anzeigt, wobei der visuelle Code ein räumlich beabstandetes Paar von Lichtstrukturen oder ein zeitlich beabstandetes Lichtmuster (110) ist.
  10. Computerlesbares Speichermedium, in dem ein Programm zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, gespeichert ist, welches Programm zum Durchführen oder Steuern des Verfahrens nach Anspruch 9 eingerichtet ist.
  11. Programm-Element zum Unterstützen eines Fahrers beim Steuern eines Fahrzeugs (100) entlang einer Engstelle, insbesondere einer Baustelle, das, wenn es von einem Prozessor ausgeführt wird, zum Durchführen oder Steuern des Verfahrens nach Anspruch 9 eingerichtet ist.
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