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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Außenrückblickspiegel.
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Um dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs die Möglichkeit zu geben, den rückwärtigen Straßenraums zu betrachten und zu überwachen, werden bei Kraftfahrzeugen unter anderem Außenrückblickspiegel, oder kurz Außenspiegel, vorgesehen. Aus dem Stand der Technik ist es unter anderem bekannt, solche Außenspiegel einstellbar und/oder beheizbar zu gestalten. Alternativ oder zusätzlich zur Bereitstellung eines Außenspiegels, ist es bekannt, das Bild einer oder mehrerer auf den rückwärtigen Straßenraum gerichteter Kameras durch eine vom Fahrer einsehbare Anzeigeeinheit darzustellen.
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US 2008/0 055 411 A1 offenbart ein externes Überwachungssystem, das an beiden Seiten der Vorder- und Rückseite eines Fahrzeugs sowie an Seitenspiegeln angebrachte Kameras, Anzeigegeräte zur Ausgabe von Bildern in Blickrichtung des Fahrers durch die Kameras und eine Steuerung zur Steuerung der Anzeige umfasst. Die Anzeigegeräte sind auf einem Armaturenbrett im oberen Teil eines Kombiinstruments oder auf dem Armaturenbrett im oberen Teil eines Lenkrads montiert und in ihrer Position seitlich verstellbar, um dem Fahrer den größtmöglichen Blick nach vorne zu ermöglichen. Das externe Überwachungssystem umfasst: Front- und Rückfahrkameras, die an beiden Seitenenden vorne und hinten am Fahrzeug angebracht sind; Seitenkameras, die an beiden Seitenspiegeln des Fahrzeugs so angebracht sind, dass sie auf die Rückseite des Fahrzeugs gerichtet sind; mindestens zwei Anzeigegeräte zum Empfangen und Ausgeben von Signalen, die über die Front- und Rückfahrkameras sowie die Seitenkameras eingegeben werden; eine Haltevorrichtung, die am Armaturenbrett des oberen Teils des Kombiinstruments angebracht ist, um die Anzeigegeräte seitlich zu bewegen und zu fixieren; und eine Steuerung zum Umwandeln der Bildausgabe der Front- und Rückfahrkameras sowie der Seitenansichtskameras und zum Steuern der Helligkeit eines Bildschirms sowie zum Vergrößern und Verkleinern der Kameras.
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DE 10 2009 040 055 A1 betrifft ein Verfahren zum Verstellen eines Rückspiegels, insbesondere eines Außenrückspiegels, eines Kraftwagens, bei welchem infolge eines Einlegens bzw. Auslegens einer Rückwärtsfahrstufe oder eines Rückwärtsgangs eines Getriebes des Kraftwagens der Rückspiegel von einer Normalposition in eine Rangierposition bzw. umgekehrt bewegt wird. Der Rückspiegel wird in Abhängigkeit einer Fahrgeschwindigkeit in seiner Ausrichtung verändert.
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JP 2009 280196 A offenbart ein System mit mehreren Sichtbereitstellungsmittel, die an unterschiedlichen Positionen in einem Fahrzeug angeordnet sind, wobei jedes von ihnen für die Sichtbarkeit einschließlich eines angegebenen Bereichs um das Fahrzeug herum sorgt. Das System wählt gemäß dem externen Befehl mindestens eines der Sichtbereitstellungsmittel bestehend aus Türspiegeln und Sichtbereitstellungsmitteln mit Kameras und Anzeigeeinheiten aus und versetzt es in einen nutzbaren Zustand. Somit kann einem Fahrer die Sicht in dem spezifizierten Bereich bereitgestellt werden, indem mehrere Mittel zur Bereitstellung der Sicht verwendet werden, und der Fahrer kann das bequemste Mittel zur Bereitstellung der Sicht auswählen und verwenden.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das eine verbesserte Gesamtlösung zur Bereitstellung einer Sicht auf den rückwärtigen Straßenraum bietet.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst einen Außenrückblickspiegel und einen dem Außenrückblickspiegel zugeordneten Spiegelantrieb, durch welchen der Außenrückblickspiegel in eine erste Spiegelstellung oder in eine zweite Spiegelstellung bewegbar ist. Das Kraftfahrzeug umfasst ferner zumindest eine von einem Fahrer des Kraftfahrzeugs einsehbare Anzeigeeinheit und eine auf die rückwärtige Fahrzeugumgebung gerichtete Kamera, die ein Bildsignal liefert, auf welchem ein durch die Anzeigeeinheit anzeigbares Umgebungsbild beruht. Außerdem weist das Kraftfahrzeug Mittel zur Bestimmung der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs auf und umfasst eine Steuereinheit, durch welche der Spiegelantrieb in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit derart ansteuerbar ist, dass der Außenrückblickspiegel aus der ersten Spiegelstellung in die zweite Spiegelstellung bewegt wird.
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Die Spiegelbewegung kann insbesondere in einer Schwenk- oder Klappbewegung bestehen. Im Folgenden wird zu Gunsten einer einfachen Ausdrucksweise daher häufig auch von einem Anklappen bzw. Ausklappen des Außenspiegels und/oder von einem Umschalten der Spiegelstellung gesprochen.
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Während bekannte Lösungen meist die Systemverbesserung mit einem konkreten Fokus (z.B. optimale Sicht auf den rückwärtigen Straßenraum) verfolgt haben, steht bei der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines Gesamtoptimums im Vordergrund.
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Bei hoher Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit wird ein nennenswerter Beitrag zur Verbrauchs- und Emissionssenkung geleistet, indem durch Anklappen des Außenspiegels die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert wird. Dies geschieht unter Inkaufnahme einer eventuell degradierten Sicht auf den rückwärtigen Straßenraum. Bei geringerer Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit, sowie bei Fahrzeugstillstand und Rückwärtsfahrt, wird durch die Bereitstellung eines „echten“ Außenspiegels eine verbesserte Sicht auf den rückwärtigen Straßenraum bereitgestellt. Dies wiederum geschieht unter Inkaufnahme einer degradierten Aerodynamik.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug wird dabei der Außenrückblickspiegel von der ersten Spiegelstellung in die zweite Spiegelstellung bewegt, wenn der Wert der Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen ersten Schwellenwert überschreitet und der Außenrückblickspiegel wird von der zweiten Spiegelstellung in die erste Spiegelstellung bewegt, wenn der Wert der Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert unterschreitet, wobei der erste Schwellenwert größer als der zweite Schwellenwert ist. Alternativ oder zusätzlich wird der Außenrückblickspiegel von der ersten Spiegelstellung in die zweite Spiegelstellung bewegt, wenn der Wert der Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und der Außenrückblickspiegel wird von der zweiten Spiegelstellung in die erste Spiegelstellung bewegt, wenn der Wert der Fahrgeschwindigkeit den Schwellenwert unterschreitet, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, zu berücksichtigen, ob der Schwellenwert dauerhaft oder nur für kurze Zeit überschritten ist.
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In beiden Varianten ist des Weiteren ein zeitlicher Verlauf der Fahrgeschwindigkeit auswertbar, um ein bevorstehendes Überschreiten und/oder Unterschreiten des jeweiligen Schwellenwerts zu erkennen.
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Im Folgenden wird anhand der einzigen beigefügten Zeichnung 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung.
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1 zeigt stark schematisiert die für das Verständnis der Erfindung bedeutsamen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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Ein Kraftfahrzeug 1 umfasst zur Bereitstellung einer Sicht des Fahrers auf den rückwärtigen Straßenraum eine Kombination aus einem „physikalischem“ bzw. „echten“ Außenspiegel 2 und einem „elektronischen“ Rückspiegel. Der elektronische Rückspiegel ist implementiert als ein Fahrzeug-Subsystem, das eine auf den rückwärtigen Straßenraum gerichtete Kamera 3 und eine vom Fahrer einsehbare Anzeigeeinheit 4 umfasst.
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Die Kamera 3 kann beispielsweise eine Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs sein. Sie kann aber auch als zusätzliche Kamera ausgeführt sein. Insbesondere kann sie im Bereich des Außenspiegels 2 angeordnet sein und/oder in diesen integriert sein.
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Der Außenspiegel 2 umfasst einen integrierten, z.B. elektromotorisch angetriebenen, Klapp- bzw. Schwenkmechanismus, durch welchen der Außenspiegel 2 insbesondere in eine erste Spiegelstellung oder in eine zweite Spiegelstellung klapp- bzw. schwenkbar ist. Der Klapp- bzw. Schwenkmechanismus bzw. dessen Antrieb wird von einer Steuereinheit 6 des Fahrzeugs angesteuert. Der Klapp- bzw. Schwenkmechanismus kann auf verschiedenste, an sich bekannte, Art und Weise ausgeführt sein.
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In der ersten Spiegelstellung ist der Außenspiegel 2 ausgeklappt und seine „echte“ Spiegelfläche ist für den Fahrer zur Betrachtung bzw. Überwachung des Fahrzeugrückraums nutzbar. In dieser ersten Spiegelstellung befindet sich der Außenspiegel 2 insbesondere bei niedriger Vorwärtsfahrgeschwindigkeit, im Fahrzeugstillstand und bei Rückwärtsfahrt. In diesen Fahrzuständen spielt nämlich die Aerodynamik des Fahrzeugs nur eine verhältnismäßig geringe Rolle für den Energieverbrauch und die Emissionen des Fahrzeugs. Durch die Nutzbarkeit des „echten“ Außenspiegels in den genannten Fahrzuständen wird sichergestellt, dass beim Parken und Rangieren sowie im Stadtverkehr der Blick auf den rückwärtigen Straßenraum sowohl für den Fahrer zufriedenstellend ist als auch eventuellen gesetzlichen Anforderungen genügt.
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In der zweiten Spiegelstellung ist der Außenspiegel 2 an das Fahrzeug angeklappt. Er kann dabei beispielsweise in einer Vertiefung in der Fahrzeugaußenhaut aufgenommen sein. Durch das Anklappen wird der Luftwiderstand des Fahrzeugs verringert, der Energieverbrauch und die Emissionen des Fahrzeugs sinken. In dieser zweiten Spiegelstellung befindet sich der Außenspiegel 2 insbesondere bei hoher Vorwärtsfahrgeschwindigkeit.
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Befindet sich der Außenspiegel 2 in der zweiten Spiegelstellung, kann der Fahrer den rückwärtigen Straßenraum mittels des „elektronischen“ Rückspiegels einsehen, d.h. er kann auf der Anzeigeeinheit 4 das Bild der Kamera 3 betrachten.
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Je nach Ausführungsform der Erfindung kann Bildmaterial des rückwärtigen Straßenraums durch eine oder mehrere Kameras aufgenommen werden. Die Kameras können in an sich bekannter Weise verschwenkbar und/oder zoombar sein.
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Der Außenspiegel 2 und die Kamera 3 können auch in einen gemeinsamen Klapp- oder Schwenkmechanismus integriert sein, durch welchen gewährleistet wird, dass die Kamera 3 zumindest dann auf den rückwärtigen Straßenraum gerichtet ist, wenn der Außenspiegel 2 in der zweiten Spiegelstellung ist. Ist der Außenspiegel 2 dagegen in der ersten Spiegelstellung, muss die Kamera 3 nicht notwendigerweise auf den rückwärtigen Straßenraum gerichtet sein und/oder sie kann vom Außenspiegel 2 ganz oder teilweise abgedeckt werden.
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Aufgenommene Bilder können in ebenfalls an sich bekannter Weise auf unterschiedlichste Art und Weise dargestellt werden, insbesondere einzeln oder fusioniert, ganz oder ausschnittsweise, unbearbeitet oder augmentiert. Die Anzeigeeinheit 4 kann aus einem einzigen Display bestehen oder mehrere Einzeldisplays umfassen. Sie kann insbesondere auch ein Head-up Display umfassen. Der Ort und die Art der Anzeige kann durch den Fahrer konfigurierbar ausgeführt sein. Wird zumindest ein stereo-taugliches Display verwendet, kann dem Fahrer eine verbesserte Grundlage zur Einschätzung von Entfernungen gegeben werden.
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Der „elektronische“ Rückspiegel 3, 4 bzw. seine einzelnen Komponenten 3 und 4 kann bzw. können gegebenenfalls erst dann aktiviert werden, wenn der Außenspiegel 2 von der ersten in die zweite Spiegelstellung gebracht wird. Vorteilhaft kann eine Aktivierung des „elektronischen“ Rückspiegels bereits während der Klapp- bzw. Schwenkphase des „echten“ Außenspiegels sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Außenspiegel 2 erst dann in die zweite Spiegelstellung gebracht, wenn ein Aktivierungsvorgang des „elektronischen“ Rückspiegels 3, 4 abgeschlossen ist und ein Kamerabild auf der Anzeigeeinheit 4 zuverlässig zur Verfügung steht. Es kann auch ein zeitlicher Puffer vorgesehen sein, um es dem Fahrer zu ermöglichen zu realisieren, dass nun - als Alternative zum „echten“ Außenspiegel - ein Kamerabild auf der Anzeigeeinheit 4 zur Verfügung steht.
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Der „elektronische“ Rückspiegel 3, 4 bzw. seine einzelnen Komponenten 3 und 4 können grundsätzlich auch dann aktiviert sein bzw. bleiben, wenn der Außenspiegel 2 sich in der ersten Spiegelstellung befindet. Wenn der „elektronische“ Rückspiegel dann in etwa denselben Blick auf den rückwärtigen Straßenraum anbietet, den auch der „echte“ Außenspiegel bietet, steht es dem Fahrer frei, auf welches Bild er sich verlassen möchte. Ein noch größerer Mehrwert für den Fahrer kann jedoch geschaffen werden, indem der „elektronische“ Rückspiegel einen Umgebungsausschnitt darstellt, der mittels des „echten“ Außenspiegels nicht einsehbar ist.
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Die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 wird durch eine Geschwindigkeitserfassungseinheit 5 erfasst und an die Steuereinheit 6 übergeben. Letztere veranlasst in Abhängigkeit vom Wert der Fahrgeschwindigkeit, dass der Außenspiegel 2 in die erste oder zweite Spiegelstellung gebracht wird.
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Besonders vorteilhaft ist eine Festlegung des Schwellenwerts im Bereich zwischen 110 km/h und 130 km/h. Ein Anklappen des Außenspiegels oberhalb eines solchen Schwellenwerts ist ökologisch signifikant, geht jedoch mit keiner allzu großen Anzahl von Spiegelbewegungen einher.
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Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei einer Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit oberhalb eines Schwellenwertes von 110 km/h der Außenspiegel 2 von der ersten in die zweite Spiegelstellung gebracht, d.h. er wird angeklappt. Wird dieser Schwellenwert unterschritten, d.h. bei kleineren Vorwärts-Fahrgeschwindigkeiten, Fahrzeugstillstand oder Rückwärts-Fahrt, wird der Außenspiegel 2 von der zweiten in die erste Spiegelstellung gebracht.
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Um eine allzu große Anzahl von Spiegelbewegungen zu vermeiden kann der Steueralgorithmus auch entweder vorsehen, dass ein Umschalten von der ersten Spiegelstellung (ausgeklappt) in die zweite Spiegelstellung (angeklappt) beim Überschreiten eines ersten Schwellenwerts erfolgt, der größer ist als ein zweiter Schwellenwert, bei dessen Unterschreiten ein Umschalten von der zweiten Spiegelstellung in die erste Spiegelstellung erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann der Steueralgorithmus berücksichtigen, ob ein Schwellenwert dauerhaft oder nur für kurze Zeit überschritten ist. Der Algorithmus kann dann so ausgelegt werden, dass beispielsweise die kurzzeitige Überschreitung des Schwellenwerts, etwa im Rahmen eines Überholvorgangs, noch nicht zu einer Spiegelbewegung führt, wohl aber die dauerhafte Überschreitung des Schwellenwerts im Rahmen einer Autobahnauffahrt.
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Zusätzlich zur Fahrgeschwindigkeit kann auch der Straßentyp der befahrenen Straße (beispielsweise anhand von Navigationsdaten) bestimmt und in dem Algorithmus der Steuereinheit 6 berücksichtigt werden. Beispielsweise kann dann auf Autobahnen - anders als auf Straßen eines anderen Straßentyps - bereits eine kurzzeitige Überschreitung des Schwellenwerts zum Umschalten von der ersten Spiegelstellung (ausgeklappt) in die zweite Spiegelstellung (angeklappt) führen, da auf Autobahnen davon auszugehen ist, dass auch weiterhin mit hoher Geschwindigkeit gefahren wird.
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Damit dem Fahrer nicht die Sicht auf den rückwärtigen Straßenraum unerwartet und/oder zur Unzeit entzogen wird, kann beim Überschreiten des Schwellenwerts vor dem endgültigen Anklappen des Außenspiegels 2 die Zustimmung des Fahrers eingeholt werden und/oder es kann dem Fahrer die Möglichkeit gegeben werden, das Anklappen des Außenspiegels 2 zu unterbinden und/oder zu verzögern. Dies kann beispielsweise verhältnismäßig ablenkungsarm durch einen Sprachdialog umgesetzt werden (System: „Außenspiegel anklappen OK? - Fahrer: „Ja. "/„Nein“).
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Es kann auch aus dem zeitlichen Verlauf der Fahrgeschwindigkeit das baldige Überschreiten des Schwellenwerts prädiziert werden, um bereits frühzeitig die Zustimmung des Fahrers einzuholen.
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Sofern die Blickrichtung des Fahrers durch eine geeignete bei dem Fahrzeug vorgesehene Blickrichtungserfassungseinheit erfassbar ist, kann auch die Blickrichtung des Fahrers in den Steueralgorithmus mit einbezogen werden. Insbesondere kann der Algorithmus vorsehen, dass das Anklappen beispielsweise nur dann erfolgt, wenn der Fahrer innerhalb eines ausgewerteten Zeitraums nicht auf den Außenspiegel 2 geblickt hat und/oder erst dann, wenn er innerhalb eines ausgewerteten Zeitraums zumindest einmal auf das Bild des „elektronischen“ Rückspiegels auf der Anzeigeeinheit 4 geblickt hat.
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Der Schwellenwert der Vorwärts-Fahrgeschwindigkeit, bei welchem das Anklappen veranlasst wird bzw. getriggert wird bzw. erfolgt, kann konfigurierbar ausgeführt sein. Bei mehreren möglichen Fahrern des Fahrzeugs kann dies auch personalisiert geschehen. Durch einen hohen Schwellenwert oder eine sonstige Konfiguration kann das Anklappen auch vollständig deaktivierbar sein. Fahrer, die hohen Wert auf die Verfügbarkeit eines „echten“ Spiegelbilds legen, wird dieses somit nicht oder nicht zu häufig entzogen. Für andere Fahrer kann, mit entsprechenden Verbrauchs- und Emissionsvorteilen, ein geringerer Wert gewählt werden. Die Konfiguration kann vorzugsweise jeder Fahrer selbst menübasiert vornehmen. Durch ein beispielsweise an den genutzten Fahrzeugschlüssel gekoppeltes Fahrerprofil können die Einstellungen des jeweiligen Fahrers für spätere Fahrten erhalten bleiben. Vorzugsweise ist eine Möglichkeit der Konfiguration des Schwellenwerts auf einen ökologisch signifikanten Wertebereich beschränkt (z.B. Werte oberhalb von 110 km/h). Die Festlegung des Wertebereichs kann auch berücksichtigen, dass verschleiß- und ablenkungsbedingt keine allzu hohe Anzahl von Spiegelbewegungen auftreten sollte. Die Untergrenze könnte entsprechend solchen Überlegungen insbesondere nicht zu niedrig festgelegt werden, beispielsweise nicht unterhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit innerhalb geschlossener Ortschaften oder nicht unterhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf Landstraßen.
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Vorzugsweise wird ein Anklappen des Außenspiegels unterlassen im Falle der Erkennung eines Defekts des „elektronischen“ Rückspiegelsystems oder einer seiner Komponenten.
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Vorzugsweise wird ein Anklappen des Außenspiegels außerdem unterlassen im Falle der Erkennung von Umwelt- bzw. Umfeldbedingungen (Nacht, Nebel, Regen, Straßentyp, Kurvigkeit der befahrenen Straße etc.), die eine nicht zufriedenstellende Systemleistung erwarten lassen. Die Umwelt- bzw. Umfeldbedingungen sind dann durch geeignete Sensoren des Fahrzeugs, die in modernen Kraftfahrzeugen häufig ohnehin für die Unterstützung anderer Fahrzeugfunktionen vorgesehen sind, zu erfassen und von der Steuereinheit 6 algorithmisch zu berücksichtigen.
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Ebenfalls kann vorteilhaft eine Auswahl bzw. eine Vorgabe der Spiegelposition durch ein den rückwärtigen Straßenverkehr beobachtendes Fahrerassistenzsystem (z.B. Spurwechselwarner) erfolgen. Bei einer solchen Ausführung könnte beispielsweise der für das sichere Führen des Fahrzeugs relevante Bereich des rückwärtigen Straßenraums auf der Anzeigeeinheit gezoomt bzw. vergrößert dargestellt werden. Dies würde insbesondere Fahrzeugführer mit eingeschränkter Sehschärfe verbessert bei der Fahraufgabe unterstützen.
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Eine an die Kamera angeschlossene Bildverarbeitungseinheit kann weiterhin - insbesondere bei Nacht - die Leuchtdichte und/oder die Leuchtdichtenverteilung des Bildes des rückwärtigen Straßenraums analysieren und die Anzeige (beispielsweise durch Kontrastveränderung) so regulieren, dass der Fahrer möglichst mühelos in der Lage ist, das Bild bzw. dessen relevante Bestandteile zu erkennen. Insbesondere eine Blendung und/oder die Notwendigkeit eines Abblendens kann somit vermieden werden. Schließlich besteht der Nachteil eines Abblendens (z.B. bei elektrochromen Außenspiegeln) darin, dass das gesamte Bild gedimmt wird, zu Lasten der Erkennbarkeit von dunklen Objekten. Insbesondere durch eine gezielte Kontrastüberhöhung kann gegebenenfalls einer reduzierten Unterschiedsempfindlichkeit des Fahrers entgegengewirkt werden.
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Die Anzeigeeinheit kann gegebenenfalls auch in den Außenspiegel selbst bzw. in dessen Spiegelfläche/Spiegelglas integriert werden.
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Das Anklappen kann ferner an bestimmte Tageszeiten und sonstige Bedingungen gekoppelt sein (hell, dunkel, Sonnenlichtblendung von hinten usw.).