DE102011088136A1

DE102011088136A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtaussendung eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102011088136A1
Application number: DE102011088136A
Authority: DE
Inventors: Johannes Foltin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2013-06-13
Also published as: GB201220177D0; GB2497393A; CN103158607A; FR2983799A1; US20130148368A1

Abstract

Es wird ein Verfahren (300) zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Das Verfahren (300) weist einen Schritt des Kombinierens (310) einer Spurinformation bezüglich eines Verlaufs einer Straße und einer Positionsinformation hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs auf, um einen nicht zu beleuchtenden Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug zu ermitteln. Das Verfahren (300) weist auch einen Schritt des Einstellens (320) eines Sicherheitsabstandes zwischen von dem zumindest einen Scheinwerfer des Fahrzeugs ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug basierend auf dem Hüllbereich auf, um die Lichtaussendung zu steuern.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
Blendfreies Fernlicht, auch als Continuous Headlight Control, CHC, bekannt, verfolgt die Idee, das Umfeld vor einem Fahrzeug bei Nacht durchgehend mit Fernlicht auszuleuchten und nur diejenigen Bereiche zu „entleuchten", in denen sich andere Fahrzeuge befinden. Die Schwierigkeit liegt unter anderem darin, kein anderes Fahrzeug zu blenden.
Die EP 2 165 882 A1 offenbart ein Regulierungsverfahren der Leuchtstärke von Kraftfahrzeugscheinwerfern.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass ein Sicherheitsabstand zwischen dem von einem Fahrzeugscheinwerfer erzeugten Licht und mindestens einem Fremdfahrzeug auf der Basis einer Information über den Straßenverlauf sowie einer Information über eine Position des Fremdfahrzeugs in dem Straßenverlauf eingestellt werden kann. Unter Verwendung dieser Informationen kann ein das zumindest eine Fahrzeug umgebender Hüllbereich ermittelt werden, der von dem Licht des zumindest einen Scheinwerfers ausgenommen bzw. nicht beleuchtet sein soll. Somit kann ein den nicht zu beleuchteten Hüllbereich berücksichtigender Sicherheitsabstand zu dem Fremdfahrzeug bezüglich der Beleuchtung eingestellt werden.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass der Sicherheitsabstand in der Beleuchtung so eingestellt werden kann, dass ein vorteilhafter Ausgleich zwischen Blendungsvermeidung und optimaler Sichtweite erreicht werden kann. Somit kann die Verkehrssicherheit erhöht werden, da eine Blendung eines Fahrers des Fremdfahrzeugs vermieden und eine Ausleuchtung der Straße verbessert werden kann. Da der Hüllbereich den Straßenverlauf sowie die Position des Fremdfahrzeugs in dem Straßenverlauf berücksichtigt, ist eine vorausschauende, an den aktuellen Straßenverlauf angepasste und folglich genaue sowie zuverlässige Einstellung des Sicherheitsabstandes möglich. Der Hüllbereich oder eine den Hüllbereich definierende Hüllkurve kann gemäß einer Ausführungsform ausschließlich auf Kameradaten, die Objekt-Daten und Spurinformationen umfassen können, berechnet werden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können zusätzlich zu den Kameradaten noch Daten des Navigationsgeräts verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Kombinieren einer Spurinformation bezüglich eines Verlaufs einer Straße und einer Positionsinformation hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs, um einen nicht zu beleuchtenden Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug zu ermitteln; und
Einstellen eines Sicherheitsabstandes zwischen von dem zumindest einen Scheinwerfer des Fahrzeugs ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug basierend auf dem Hüllbereich, um die Lichtaussendung zu steuern.
Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, insbesondere ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen oder einen Lastkraftwagen oder ein Zweirad wie beispielsweise ein Motorrad. Bei dem zumindest einen Scheinwerfer kann es sich beispielsweise um einen Frontscheinwerfer des Fahrzeugs handeln. Die Lichtaussendung des zumindest einen Scheinwerfers kann hierbei in Stufen veränderbar sein. Zur Steuerung kann die Lichtaussendung des zumindest einen Scheinwerfers dabei hinsichtlich eines Leuchtwinkels, einer Lichtverteilung, einer Helligkeit, einer Lichtmenge, einer Beleuchtungsintensität, einer Leuchtweite, einer Hell-Dunkel-Grenze und/oder dergleichen verändert werden. Dabei können entsprechende Werte von Leuchtwinkel, Lichtverteilung, Helligkeit, Lichtmenge, Beleuchtungsintensität, Leuchtweite, Hell-Dunkel-Grenze und/oder dergleichen gewählt werden, die eine Einstellung des Sicherheitsabstandes so ermöglichen, dass der Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug von dem Licht des zumindest einen Scheinwerfers ausgenommen ist. Dabei kann der Hüllbereich das zumindest eine Fremdfahrzeug umgeben bzw. einen an das zumindest eine Fremdfahrzeug angrenzende Umgebungsbereich aufweisen. Der Hüllbereich kann hierbei einen Sicherheitsbereich repräsentieren, der von einer Beleuchtung durch den zumindest einen Scheinwerfer ausgenommen sein soll. Das Fahrzeug kann sich auf der Straße befinden und dem Verlauf der Straße folgen. Wenn sich ein Fahrradfahrer auf einem neben der Straße befindlichen Radweg befindet, so sollte der Radfahrer auch nicht geblendet werden. Ebenso Fremdfahrzeuge, die auf einer Brücke über der Straße fahren. D.h. die Straßen im Umfeld oder Sichtfeld des Fahrzeugs oder des Verlaufs der Straße können mit betrachtet werden, nicht ausschließlich die Straße, auf der sich das eigene Fahrzeug befindet. Der Verlauf der Straße kann somit auch von der Straße abbiegende Straßen umfassen. Allgemein ausgedrückt kann der Verlauf der Straße einen von dem Scheinwerfer ausleuchtbaren Bereich umfassen.
Hierbei kann im Schritt des Kombinierens der Hüllbereich zusätzlich aus einer Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs bezüglich des Fahrzeugs ermittelt werden. Auch kann ein Schritt des Schätzens der Ausrichtung basierend auf der Spurinformation und der Positionsinformation vorgesehen sein. Die Ausrichtung kann eine Beziehung zwischen beispielsweise einer Längsachse des zumindest einen Fremdfahrzeugs und einer Längsachse des Fahrzeugs betreffen. Je mehr sich die Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs von einer Ausrichtung des Fahrzeugs unterscheidet, desto größer kann zumindest eine Abmessung des Hüllbereichs ermittelt werden. Bei einer Schätzung oder anderweitigen Bestimmung der Ausrichtung kann eine wahrscheinlichste Ausrichtung bestimmt werden oder können mehrere wahrscheinliche Ausrichtungen bestimmt werden, wobei dann ein Mittelwert der mehreren wahrscheinlichen Ausrichtungen gebildet werden kann. Die Bildung einer gewichteten Summe der möglichen Ausrichtungen in Abhängigkeit deren Wahrscheinlichkeiten ist beim Ermitteln der wahrscheinlichsten Ausrichtung vorteilhaft. Eine solche Berücksichtigung der Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs bietet den Vorteil, dass der Hüllbereich, und somit auch der Sicherheitsabstand, korrekter an eine wahrscheinliche Orientierung des zumindest einen Fremdfahrzeugs angepasst werden können. Somit können eine Ausleuchtung der Straße sowie eine Blendungsvermeidung verbessert werden.
Dabei kann im Schritt des Einstellens zumindest ein seitlich des zumindest einen Fremdfahrzeugs angeordneter, seitlicher Abschnitt des Sicherheitsabstands zusätzlich basierend auf der Ausrichtung eingestellt werden. Eine Veränderung einer Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs kann zu einer veränderten Einstellung des Sicherheitsabstandes in einem seitlich des zumindest einen Fremdfahrzeugs angeordneten, seitlichen Abschnitt des Sicherheitsabstands führen. Entspricht die Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs im Wesentlichen einer Ausrichtung des Fahrzeugs, kann der Sicherheitsabstand so eingestellt werden, dass der seitliche Abschnitt des Sicherheitsabstandes eine minimale Abmessung aufweist. Weicht die Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs von der Ausrichtung des Fahrzeugs zunehmend ab, kann der Sicherheitsabstand so eingestellt werden, dass der seitliche Abschnitt des Sicherheitsabstandes eine zunehmend größere Abmessung aufweist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der Sicherheitsabstand mit verbesserter Genauigkeit an eine wahrscheinliche Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs angepasst werden kann. Dabei kann der seitliche Abschnitt des Sicherheitsabstands abhängig von der Ausrichtung auf eine geringstmögliche Abmessung eingestellt werden. Somit können eine Ausleuchtung der Straße sowie eine Blendungsvermeidung verbessert werden.
Das Verfahren kann einen Schritt des Ermittelns der Spurinformation und der Positionsinformation basierend auf Daten einer Kamera des Fahrzeugs umfassen. Der Schritt des Ermittelns von Spurinformationen kann vor einer Erstellung einer digitalen Repräsentation des Verlaufs der Straße erfolgen.
Somit kann im Schritt des Kombinierens eine digitale Repräsentation des Verlaufs der Straße generiert werden. Dabei kann der Hüllbereich unter Verwendung der digitalen Repräsentation ermittelt werden. Die digitale Repräsentation des Verlaufs der Straße kann hierbei basierend auf der Spurinformation generiert werden. Eine solche Erstellung und Verwendung einer digitalen Repräsentation bietet den Vorteil, dass die Position des zumindest einen Fremdfahrzeugs in dem Verlauf der Straße, und somit auch der Hüllbereich, zuverlässiger und genauer ermittelt werden können. Somit können eine Ausleuchtung der Straße sowie eine Blendungsvermeidung verbessert werden. Die digitale Repräsentation kann Daten entsprechend einer digitalen Karte umfassen. Auch können Kartendaten von einem Navigationsgerät verwendet werden, wobei ein Inhalt der Kartendaten zur Verwendung bei dem Verfahren beispielsweise aus den Kartendaten herauskopiert werden können. Durch das Generieren der digitalen Repräsentation kann eine virtuelle Karte durch eine Sensordaten-Fusion erzeugt werden. Eine solche Sensordatenfusion kann bei der Ausführung des Verfahrens optional durchgeführt werden. Es kann jedoch auch ausschließlich auf den von der Kamera gemessenen Straßenverlauf reagiert werden oder es können ausschließlich schon fertige Kartendaten des Navigationsgeräts eingesetzt werden. Wird der Schritt über eine Kartenerzeugung nicht durchgeführt, so kann das Verfahren stattdessen auf Kameradaten, also beispielsweise einem direkt von der Kamera gemessenen Straßenverlauf oder Spurverlauf, basieren. Beispielsweise kann der Straßenverlauf relativ zum eigenen Fahrzeug an der Position des anderen Fahrzeugs berechnet werden.
Im Schritt des Kombinierens können potentielle Platzierungen des zumindest einen Fremdfahrzeugs basierend auf der Spurinformation bestimmt werden. Dabei kann der Hüllbereich unter Verwendung der potentiellen Platzierungen ermittelt werden. Beispielsweise kann der Hüllbereich basierend auf potentiellen Platzierungen des Fremdfahrzeugs auf der Spurinformation ermittelt werden. Gemäß einer Ausführungsform können reine Spurverläufe als Spurinformationen eingesetzt werden, ohne dass ein Zwischenschritt einer Generierung einer digitalen Repräsentation oder einer digitalen Karte erforderlich ist. Gemäß einer Ausführungsform kann basierend auf Daten einer Kamera des Fahrzeugs ein anderer Verkehrsteilnehmer erkannt und dessen Positionsinformation ermittelt werden. Weiterhin werden basierend auf Daten der Kamera Spurinformationen ermittelt. Je nach Straßenverlauf, z. B. einer S-Kurve, kann es sein, dass das Fremdfahrzeug an zwei oder mehreren verschiedenen Stellen auf dem Spurverlauf positioniert werden könnte. Es ist jedoch kein Zwischenschritt über eine digitale Repräsentation nötig. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können im Schritt des Kombinierens potentielle Platzierungen des zumindest einen Fremdfahrzeugs auf einer digitalen Repräsentation des Verlaufs der Straße bestimmt werden. Dabei kann der Hüllbereich unter Verwendung der potentiellen Platzierungen auf der digitalen Repräsentation ermittelt werden. Die potentiellen Platzierungen können eine Orientierung, Ausrichtung, Lage, Fahrtrichtung, Geschwindigkeit etc. des zumindest einen Fremdfahrzeugs hinsichtlich der digitalen Repräsentation und/oder Spurinformation sowie des Fahrzeugs betreffen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Position des zumindest einen Fremdfahrzeugs in dem Verlauf der Straße, und somit auch der Hüllbereich, zuverlässiger und genauer ermittelt werden können. Somit können eine Ausleuchtung der Straße sowie eine Blendungsvermeidung verbessert werden. Ein Vorteil einer optionalen Kartendaten-Erzeugung liegt in der Abstraktion der Messdaten und demnach einer guten Austauschbarkeit und Erweiterbarkeit mit anderen Sensoren oder Messkonzepten. Wenn jedoch keine Karte erzeugt und ausschließlich Spurinformationen ausgewertet werden, kann auf die Kartendarstellung verzichten werden, wodurch Ressourcen auf dem Steuergerät eingespart werden können.
Zudem kann ein Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Bilddaten und/oder Navigationsdaten und/oder Fahrdaten des Fahrzeugs vorgesehen sein. Somit kann die Spurinformation basierend auf Bilddaten und zusätzlich oder alternativ basierend auf Navigationsdaten bestimmt werden. Mittels geeigneter Bildverarbeitung, Objekterkennung, Mustererkennung oder dergleichen kann aus den Bilddaten die Spurinformation bestimmt werden. Die Positionsinformation, also die relative Position des Fremdfahrzeugs zum eigenen Fahrzeug, z. B. durch Sichtwinkel und Entfernung definiert, und zusätzlich oder alternativ die Spurinformation können unter Verwendung der Navigationsdaten und/oder Informationen aus Bilddaten bestimmt werden. Die relative Position der anderen Verkehrsteilnehmer kann vorteilhafterweise über die Kamera bestimmt werden. Die Positionsauswertung ausschließlich über Navigations-Informationen erfordert eine Kommunikation zwischen den Fahrzeugen, wobei dem Fahrzeug die Position des anderen Fahrzeugs von diesem mitgeteilt wird. Die Erkennung der Position anderer Verkehrsteilnehmer kann gemäß einer Ausführungsform nur über die Kamera stattfinden. Die Spurinformation kann aus den Daten der Video-Kamera, beispielsweise den Daten einer Spurerkennung, ermittelt werden. Eine solche Bestimmung der Spurinformation bietet den Vorteil, dass die Spurinformation zuverlässig und genau bestimmt werden kann. Es ist auch möglich die Spurinformation aus den Navigationsdaten, beispielsweise der Kartendaten und der Position des Fahrzeugs darauf, zu ermitteln. Zudem besteht die Möglichkeit einer Plausibilisierung der Spurinformation, wenn sowohl Bilddaten als auch Navigationsdaten zu Grunde gelegt werden. Unter Navigationsdaten kann in diesem Zusammenhang neben der eigentlichen beispielsweise satellitengestützten Positionsbestimmung auch die dazugehörigen Navigations-Kartendaten und/oder der dazugehörige elektronische Horizont verstanden werden. Der elektronische Horizont ist ein Ausschnitt aus den Daten der Navigations-Kartendaten, auf dem sich das Fahrzeug aller Voraussicht nach bewegen wird. Je nach System-Auslegung können die Navigationsdaten Straßen in einem gewissen Umkreis um das Fahrzeug darstellen. In Bezug auf die Fahrdaten kann beispielsweise aus der Gierrate und der Geschwindigkeit bzw. dem Lenkwinkel ein potentieller Streckenverlauf geschätzt werden. Somit kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Bilddaten umfassen. Bei den Bilddaten kann es sich um Daten einer Kamera des Fahrzeugs handeln. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Navigationsdaten umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren einen Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Fahrdaten des Fahrzeugs umfassen.
Im Schritt des Einstellens kann der Sicherheitsabstand basierend auf dem Hüllbereich und einer Plausibilität der Spurinformation eingestellt werden. Dabei kann die Plausibilität hoch sein, wenn die Spurinformation mit großer Genauigkeit bestimmt oder gemessen werden kann. Die Plausibilität kann niedrig sein, wenn die Spurinformation geschätzt wird. Des Weiteren kann ein Schritt des Schätzens der Spurinformation vorgesehen sein. Eine Schätzung der Spurinformation kann erforderlich sein, wenn beispielsweise das andere Fahrzeug außerhalb des Spurerkennungsbereichs der Kamera liegt oder wenn beispielsweise wegen fehlender Spurmarkierung der Spurverlauf nicht zuverlässig genug oder überhaupt nicht gemessen werden kann. Eine niedrige Plausibilität der Spurinformationen kann durch eine ungenaue Messung verursacht werden. Eine niedrige Plausibilität kann auch dann vorliegen, wenn beispielsweise sowohl Daten der Kamera als auch Navigationsdaten verwendet werden und es Abweichungen zwischen diesen gibt, beispielsweise bei Änderungen des Straßenverlaufs, die durch das Alter der Navigationsdaten nicht diesen vorhanden sind. Wenn eine niedrige Plausibilität der Spurinformation vorliegt, kann der Sicherheitsabstand im Schritt des Einstellens mit einem Vergrößerungsfaktor versehen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch bei nur ungenau bestimmbarer Spurinformation oder fehlender Bestimmbarkeit der Spurinformation ein geeigneter Sicherheitsabstand eingestellt werden kann, so dass eine Blendung von Fremdfahrzeugen weiterhin vermieden werden kann und eine möglichst gute Sichtweite beibehalten werden kann. Eine hohe Plausibilität kann beispielsweise vorliegen, wenn das andere Fahrzeug nahe dem Fahrzeug ist und in diesem Bereich Spurinformationen hoher Güte, beispielsweise aus einer Kombination von Kameradaten und aktueller Navigationsdaten, vorliegen. Es ist möglich, dass die Spurinformation vorliegt, diese jedoch recht unzuverlässig ist. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die Spurmarkierung sehr weit entfernt ist, mehrere Markierungen übereinander liegen (z.B. in Baustelle) oder eine schlechte Markierungsqualität vorliegt. Eine Schätzung des Spurverlaufs ist dann nicht nötig, ein größerer Hüllbereich wegen der geringen Qualität jedoch sinnvoll. Daher kann der Hüllbereich abhängig von einer Qualität und/oder Plausibilität der Spurinformation ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform kann ein Schritt des Ermittelns der Spurinformation bezüglich des Verlaufs der Straße vorgesehen sein. Auch kann ein Schritt des Empfangens der Positionsinformation hinsichtlich des zumindest einen sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs vorgesehen sein. Die Bilddaten können mittels einer Fahrzeugkamera oder anderen Bildaufnahmeeinrichtung erzeugt sein und von einer Schnittstelle zu der Fahrzeugkamera oder anderen Bildaufnahmeeinrichtung empfangen werden. Die Positionsinformation kann von einer Schnittstelle zu einer Fahrzeugkamera bzw. anderen Bildaufnahmeeinrichtung oder einem Navigationsgerät bzw. sonstigen mobilen Datenübertragungsgerät empfangen werden. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf diese Weise auch aktuelle Spurinformationen und Positionsinformationen zur Steuerung der Lichtaussendung bzw. Einstellung des Sicherheitsabstandes zur Verfügung stehen können.
Das Verfahren kann einen Schritt des Plausibilisierens oder Verbesserns der Positionsinformation basierend auf Bewegungsdaten des Fremdfahrzeugs umfassen. Gemäß einer Ausführungsform können im Schritt des Kombinierens und/oder des Bestimmens zusätzlich Bewegungsdaten des Fahrzeugs und/oder des Fremdfahrzeugs vorteilhaft genutzt werden, um die ermittelte Position und Ausrichtung genauer zu bestimmen oder zu plausibilisieren und/oder eine Hüllkurve gemäß den Bewegungsdaten des Fremdfahrzeugs anzupassen. Unter den Bewegungsdaten des Fremdfahrzeugs kann die relative Bewegung des Fremdfahrzeugs zum Fahrzeug verstanden werden.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann die Vorrichtung Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt des Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Straßen sind meist mit Spurmarkierungen markiert. Unter einem Fahrbahnverlauf kann man eine Fahrspur oder Fahrstreifen verstehen, auf der sich das Fahrzeug oder das Fremdfahrzeug befindet. Ein Fahrbahnverlauf ist häufig durch Spurmarkierungen links und rechts begrenzt. Ein Straßenverlauf besteht aus mindestens einem Fahrbahnverlauf, wobei häufig zumindest ein Fahrbahnverlauf für jede Fahrtrichtung vorhanden ist, die meist parallel zueinander verlaufen. Eine Kamera, die ein Bild des Umfeldes, in dem sich ein Straßenverlauf befindet, aufnimmt und auswertet, kann die Spurmarkierungen als solche erkennen und als Spurverlauf kennzeichnen. Aus dem Spurverlauf kann auf den Fahrbahnverlauf geschlossen werden. Der Spurverlauf, wie auch darauf aufbauend der Fahrbahnverlauf und Straßenverlauf kann intern beispielsweise als Klothoide relativ zum Fahrzeug repräsentiert werden. Der Spurverlauf, der beispielsweise von einer Kamera erkannt wird, ist meist kürzer als die gesamte dazugehörige Spurmarkierung, da die Kamera nur eine begrenzte Erkennungs-Reichweite besitzt, die meist geringer als die Länge der Spurmarkierung ist.
Wenn keine Spurmarkierungen vorhanden sind oder diese nicht als Spurverlauf erkannt werden, kann aus der Fahrzeugbewegung des Fahrzeugs der Fahrverlauf und damit der bereits befahrene Fahrbahnverlauf ermittelt werden. Dazu kann beispielsweise die Gierrate, Geschwindigkeit und Lenkwinkel verwendet werden. Unter der Annahme, dass nur kleine Änderungen des zu jedem Zeitpunkt gefahrenen Radius vorkommen, kann aus dem Radius des jeweiligen Zeitpunkts, d.h. aus dem bereits befahrenen Fahrbahnverlaufs, der zukünftige Fahrbahnverlauf geschätzt werden. Die Abschätzung des Fahrbahnverlaufs ohne Spurmarkierungen ist nicht so genau wie die Ermittlung des Fahrbahnverlaufs mit vor dem Fahrzeug liegenden Spurmarkierungen. Vorteilhaft ist die Verknüpfung des bereits gefahrenen Fahrbahnverlaufs mit erkannten Spurverläufen (885), um den Fahrbahnverlauf noch genauer zu schätzen.
Der Straßenverlauf kann beispielsweise auch aus Karteninformationen von Navigationsgeräten entnommen werden. Aus den Navigationsdaten kann der Straßenverlauf direkt entnommen werden. Aus dem Straßenverlauf kann wiederum auf den Fahrbahnverlauf geschlossen werden, insbesondere wenn die Anzahl der Fahrspuren in den Navigationsdaten vorhanden ist oder von der Kamera abgeschätzt werden kann.
Die Verwendung des Straßenverlaufs direkt aus den Navigationsdaten hat den Vorteil, dass eine meist größere Vorausschau als bei der Messung durch eine Video-Kamera erzielt wird. Nachteilig wirkt sich – neben der Genauigkeit des Straßenverlaufs in den Navigationsdaten – auch das Alter des Kartenmaterials aus, da der Straßenverlauf baulich bedingt geändert sein kann, was in den Navigationsdaten häufig nicht aktuell abgebildet ist.
Bei dem Ermitteln des Straßenverlaufs aus Navigationsdaten können weitere, beispielsweise parallel oder quer zur Fahrbahn verlaufende Straßen, die bei Nacht teilweise nur schwer oder spät mit der Kamera erkannt werden können, vorausschauend ermittelt werden.
Unter einer Spurinformation kann man einen Fahrbahnverlauf, Straßenverlauf und/oder Spurverlauf verstanden werden. Die Spurinformation kann beispielsweise mit einer Video-Kamera, aus Navigationsdaten und/oder Daten der Fahrzeugdynamik (Fahrdaten), sowie einer Kombination verschiedener Datenquellen ermittelt werden, wobei ein Zwischenschritt über eine interne Kartendarstellung möglich ist.
Die Spurinformation ist nicht auf den Straßenverlauf beschränkt, auf dem sich das Fahrzeug bewegt, sondern kann sich auch auf einen anderen Straßenverlauf beziehen, der nicht zwingend parallel zum Verlauf der Fahrbahn des Fahrzeugs verläuft. Dadurch kann die Ausrichtung des anderen Fahrzeugs auch bei neben der Fahrbahn (z.B. Fahrradweg) und quer zur Fahrbahn verlaufenden Straßen (z.B. eine Brücke über der Straße oder eine Kreuzung) ausreichend genau ermittelt werden. Vorteilhaft ist die Beschränkung der Spurinformationen auf einen gewissen Radius um das Fahrzeug, der in der Größenordnung der Erkennbarkeitsentfernung der anderen Verkehrsteilnehmer liegen kann, wodurch Rechenzeit eingespart werden kann.
Die Spurinformationen, insbesondere der Fahrbahnverlauf, kann vorteilhaft zum Ermitteln der benötigten Hüllkurve und Einstellen der Lichtverteilung genutzt werden. Man kann annehmen, dass die Fahrzeuge sich parallel zum Fahrbahnverlauf auf der Fahrspur bewegen. Beispielsweise kann aus der Position des anderen Fahrzeugs auf der Fahrspur die Ausrichtung ermittelt werden. Vorteilhaft ist die Kenntnis der exakten Zuordnung des anderen Fahrzeugs zum jeweiligen Fahrbahnverlauf, insbesondere wenn für eine Fahrtrichtung mehrere Fahrspuren vorhanden sind.
Die Spurverläufe, die von der Kamera erkannt werden können, unterliegen insbesondere im Fernbereich Messschwankungen. Je nach Repräsentation der Spurverläufe, beispielsweise über eine Klothoide relativ zum Fahrzeug, kommen weitere Ungenauigkeiten hinzu. Durch Auswertung der gemessenen Spurinformationen (z.B. der Spurverläufe) über einen gewissen Zeitraum hinweg, kann der tatsächliche Fahrbahnverlauf genauer geschätzt werden. Dazu kann man beispielsweise die gemessenen Spurinformationen in eine digitale Karte eintragen, die flüchtig oder nichtflüchtig gespeichert sein kann. Besonders vorteilhaft erweist sich die Darstellung der Spurinformationen in einem fahrzeug-unabhängigen Format, da sich das Fahrzeug auf der Fahrspur bewegt und auch Spurwechsel vornehmen kann. Vorteilhaft bei der Verwendung einer digitalen Karte ist eine gewisse Sensorunabhängigkeit, wodurch ein Austausch oder eine Erweiterung vereinfacht wird. Besonders vorteilhaft ist die Sensordatenfusion von Kameradaten mit Navigationsdaten in einer digitalen Karte, um die Verfügbarkeit und die Genauigkeit der Daten zu erhöhen.
Bei großen Schwankungen in den Messdaten kann die Plausibilität der Spurinformationen reduziert sein. In diesem Fall bietet sich eine Vergrößerung der Hüllkurve an, um den anderen Verkehrsteilnehmer nicht zu blenden.
Wenn im Fahrzeug Navigationsdaten zur Verfügung stehen, können die Spurdaten vorteilhaft mit den Navigationsdaten verknüpft werden. Auch hier bietet sich die Speicherung und Verknüpfung der Spurinformationen in einer gemeinsamen digitalen Repräsentation in Form einer digitalen Karte an.
Unter einer Positionsinformation des anderen Fahrzeugs kann beispielsweise eine Information über eine relative Position, beispielsweise Richtung und Entfernung, vom anderen Fahrzeug zum Fahrzeug verstanden werden.
Durch Auswerten der Bewegungsinformation des anderen Fahrzeugs kann die Genauigkeit erhöht werden. Wenn es beispielsweise mehrere potentielle Platzierungen des anderen Fahrzeugs auf der Spurinformation gibt, kann durch Auswertung der Bewegungsdaten die wahrscheinlichste Platzierung und damit die Ausrichtung des anderen Fahrzeugs ermittelt werden. So kann man beispielsweise in Wechselkurven (auch „S-Kurve“ genannt), bei denen es zumindest zwei mögliche Platzierungen gibt, die richtige Positionierung, Ausrichtung und damit auch der passende Hüllbereich zuverlässig ermittelt werden.
Ebenso ist es möglich, die Plausibilisierung der Spurinformation durch die Bewegungsdaten zu erhöhen. Beispielsweise kann in einem Fernbereich, in dem die Spurinformation durch die Messungenauigkeit eine niedrige Plausibilität aufweist, durch die Bewegungsdaten des anderen Fahrzeugs angereichert werden und damit die Plausibilität erhöht werden.
In einer anderen Ausführungsform können die Bewegungsdaten des anderen Fahrzeugs genutzt werden, um eine niedrige Plausibilität der Spurinformation zu ermitteln, wenn die Bewegungsdaten nicht mit den Spurinformationen erklärt werden können. Eine Vergrößerung des Hüllbereichs ist dann vorteilhaft.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät bzw. Steuergerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Auch kann ein Beleuchtungssystem für ein Fahrzeug vorgesehen sein, wobei das Beleuchtungssystem zumindest einen Scheinwerfer des Fahrzeugs und die oben genannte Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtaussendung des zumindest einen Scheinwerfers aufweist.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 bis 2F schematische Darstellungen verschiedener Abstrahlcharakteristiken von Fahrzeugscheinwerfern;
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 bis 8 mittels einer Fahrzeugkamera aufgenommene Kamerabilder; und
9 ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung von Abstrahlcharakteristiken eines Paars Fahrzeugscheinwerfer. Insbesondere ist in 1 eine mögliche Realisierung eines blendfreien Fernlichts dargestellt. Gezeigt sind eine erste Abstrahlcharakteristik 175L bzw. erste Lichtverteilung und eine zweite Abstrahlcharakteristik 175R bzw. zweite Lichtverteilung. Die erste Abstrahlcharakteristik 175L kann einem ersten Scheinwerfer eines Fahrzeugs zugeordnet sein, z. B. einem linken Scheinwerfer. Die zweite Abstrahlcharakteristik 175R kann einem zweiten Scheinwerfer des Fahrzeugs zugeordnet sein, z. B. einem rechten Scheinwerfer. In 1 deuten Pfeile Bereiche an, in denen die Abstrahlcharakteristiken 175L und 175R so modifiziert sind, dass die durch die Pfeile angedeuteten Bereiche von der Lichtverteilung ausgenommen bzw. ausgeschlossen sind. Die Positionen der beiden Lichtverteilungen können beispielsweise durch Schwenken verändert werden, wodurch auch eine (partielle) Überlagerung der Lichtverteilungen möglich ist. Überlagert man verschiedene Lichtverteilungen können daraus neue Lichtverteilungen erzeugt werden, die beispielsweise für die Realisierung eines blendfreien Fernlichts genutzt werden können. In einer schematischen Ansicht können die Abstrahlcharakteristiken 175L, 175R im Zentrum jeweils rot und dann nach außen hin entsprechend der Spektralfarben über orange, gelb, grün, blau bis zu violett im äußersten Ring dargestellt werden.
Die 2A bis 2F zeigen schematische Darstellungen verschiedener Abstrahlcharakteristiken 275 von Fahrzeugscheinwerfern. Insbesondere ist in den 2A bis 2F eine Realisierungsmöglichkeit für blendfreies Fernlicht aus der Vogelperspektive dargestellt. Die Abstrahlcharakteristiken 275 sind hierbei als Lichtverteilungen bzw. Reichweiten oder Leuchtweiten oder Beleuchtungsstärkekurven von Fahrzeugscheinwerfern dargestellt. Genau gesagt können die verschiedenen Abstrahlcharakteristiken 275 mittels eines Fernlichtassistenten, beispielsweise unter Verwendung von Continuous Headlight Control (CHC), eingestellt sein. In den 2A bis 2F sind die Abstrahlcharakteristiken 275 jeweils von Scheinwerfern eines Fahrzeugs (nicht explizit gezeigt) erzeugt, wobei ein solches Fahrzeug an einem jeweils linken Bildrand der 2A bis 2F angeordnet ist. Die Abstrahlcharakteristiken 275 weisen eine Lichtverteilung bzw. einen Verlauf von Lichtintensitäten auf.
In den 2B bis 2E ist auch ein Fremdfahrzeug 290 gezeigt. Im Verlauf der von 2B bis 2E ist das Fremdfahrzeug 290 in einem zunehmend geringeren Abstand bezüglich des die Abstrahlcharakteristiken 275 erzeugenden Fahrzeugs angeordnet. Dabei sind die Abstrahlcharakteristiken 275 jeweils so angepasst, dass das Fremdfahrzeug 290 sich außerhalb der Lichtverteilung der Fahrzeugscheinwerfer befindet bzw. von der Lichtverteilung ausgenommen ist.
In einer schematischen Ansicht können die Abstrahlcharakteristiken 275 im links dargestellten Zentrum jeweils rot und dann nach außen hin entsprechend der Spektralfarben über orange, gelb, grün bis zu blau im äußersten Rand dargestellt werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 300 weist einen Schritt des Kombinierens 310 einer Spurinformation bezüglich eines Verlaufs einer Straße, auf der sich das Fahrzeug aktuell befindet, und einer Positionsinformation hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs auf, um einen nicht zu beleuchtenden Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug zu ermitteln. Das Verfahren 300 weist auch einen Schritt des Einstellens 320 eines Sicherheitsabstandes zwischen von dem zumindest einen Scheinwerfer des Fahrzeugs ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug basierend auf dem Hüllbereich auf, um die Lichtaussendung zu steuern. Das Verfahren 300 kann in Verbindung mit einer Vorrichtung, wie beispielsweise der Steuervorrichtung aus 4, vorteilhaft ausgeführt werden.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Steuervorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeug 400 weist eine Fahrzeugkamera 410, ein Navigationsgerät 420, eine Steuervorrichtung 430 mit einer Kombiniereinrichtung 440 sowie einer Einstelleinrichtung 450, ein Ansteuergerät 460 und zwei Scheinwerfer 470 auf. Die Fahrzeugkamera 410 und das Navigationsgerät 420 sind mit der Steuervorrichtung 430, beispielsweise über zumindest eine Signalleitung, verbunden. Das Ansteuergerät 460 ist mit der Steuervorrichtung 430, beispielsweise über zumindest eine Signalleitung, verbunden. Somit ist die Steuervorrichtung 430 zwischen die Fahrzeugkamera 410 sowie das Navigationsgerät 420 und das Ansteuergerät 460 geschaltet. Die Scheinwerfer 470 sind mit dem Ansteuergerät 460, beispielsweise über zumindest eine Signalleitung, verbunden. Somit ist das Ansteuergerät 460 zwischen die Steuervorrichtung 430 und die Scheinwerfer 470 geschaltet. Auch wenn es in 4 so nicht dargestellt ist, kann das Ansteuergerät 460 auch ein Teil der Steuervorrichtung 430 sein oder kann die Steuervorrichtung 430 auch ein Teil des Ansteuergerätes 460 sein.
Die Fahrzeugkamera 410 ist ausgebildet, um zumindest ein Bild eines Straßenabschnitts in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 400 aufzunehmen und in Form einer Bildinformation, von Bilddaten bzw. eines Bildsignals zu verarbeiten und/oder auszugeben. Die Fahrzeugkamera 410 kann eine Bildverarbeitungselektronik aufweisen. In diesem Fall kann die Fahrzeugkamera 410 auch ausgebildet sein, um die Bildinformation zu analysieren, um eine Spurinformation bezüglich eines Verlaufs der Straße, auf der sich das Fahrzeug 400 aktuell befindet, und/oder eine Positionsinformation hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs zu erzeugen. Die Fahrzeugkamera 410 kann die Bildinformation, oder die Spurinformation und/oder die Positionsinformation, an die Steuervorrichtung 430 ausgeben.
Das Navigationsgerät 420 kann in dem Fahrzeug 400 optional vorgesehen sein. Statt des Navigationsgeräts kann auch ein sonstiges mobiles Datenübertragungsgerät, beispielsweise ein internetfähiges Mobiltelefon, vorgesehen sein. Das Navigationsgerät kann Kartendaten aufweisen bzw. auf Kartendaten zugreifen. Das Navigationsgerät 420 kann ausgebildet sein, um eine Position des Fahrzeugs 400 zu bestimmen. Das Navigationsgerät 420 kann auch ausgebildet sein, um Positionsdaten hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs zu empfangen und mit den Kartendaten zu kombinieren, um eine Positionsinformation zu erzeugen. Das Navigationsgerät 420 kann die Positionsinformation und Ausschnitte der Kartendaten (elektronischer Horizont) an die Steuervorrichtung 430 ausgeben.
Die Steuervorrichtung 430 ist ausgebildet, um die Spurinformation und die Positionsinformation von der Fahrzeugkamera 410, und gegebenenfalls von dem Navigationsgerät 420, zu empfangen. Die Steuervorrichtung 430 weist die Kombiniereinrichtung 440 und die Einstelleinrichtung 450 auf. Die Steuervorrichtung 430 ist ausgebildet, um eine Steuerung einer Lichtaussendung der Scheinwerfer 470 des Fahrzeugs 400 zu bewirken. Insbesondere ist die Steuervorrichtung 430 ausgebildet, um ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wie beispielsweise das Verfahren gemäß 3 durchzuführen.
Die Kombinationseinrichtung 440 ist ausgebildet, um die Spurinformation bezüglich des Verlaufs der Straße, auf der sich das Fahrzeug 400 aktuell befindet, und die Positionsinformation hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs zu kombinieren, um einen nicht zu beleuchtenden Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug zu ermitteln. Die Kombinationseinrichtung 440 ist auch ausgebildet, um den ermittelten Hüllbereich repräsentierende Daten an die Einstelleinrichtung 450 auszugeben.
Die Einstelleinrichtung 450 ist ausgebildet, um die Daten, die den ermittelten Hüllbereich repräsentieren, von der Kombinationseinrichtung 440 zu empfangen. Die Einstelleinrichtung 450 ist ausgebildet, um einen Sicherheitsabstand zwischen von den Scheinwerfern 470 des Fahrzeugs 400 ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug basierend auf dem Hüllbereich einzustellen, um eine Steuerung der Lichtaussendung basierend auf dem Sicherheitsabstand zu bewirken.
Die Steuervorrichtung 430 ist ausgebildet, um eine den Sicherheitsabstand repräsentierende Ansteuerinformation an das Ansteuergerät 460 auszugeben.
Das Ansteuergerät 460 ist ausgebildet, um die Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 430 zu empfangen. Das Ansteuergerät 460 ist auch ausgebildet, um ein Steuersignal zur Steuerung der Scheinwerfer 470 zu erzeugen. Das Ansteuergerät 460 kann bei der Erzeugung des Steuersignals die Ansteuerinformation von der Steuervorrichtung 430 berücksichtigen bzw. verwenden. Das Steuersignal kann somit die Ansteuerinformation beinhalten. Das Ansteuergerät 460 ist ausgebildet, um das Steuersignal an die Scheinwerfer 470 auszugeben.
Die Scheinwerfer 470 können das Steuersignal von dem Ansteuergerät 460 empfangen. Die Ansteuerinformation, die in dem Steuersignal berücksichtigt ist, kann bewirken, dass die Lichtaussendung basierend auf dem Sicherheitsabstand gesteuert wird. Insbesondere kann dabei der Sicherheitsabstand zwischen von den Scheinwerfern 470 des Fahrzeugs 400 ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug eingehalten werden, um den Hüllbereich nicht zu beleuchten.
5 zeigt ein mittels einer Fahrzeugkamera aufgenommenes Kamerabild. Das Kamerabild kann beispielsweise mittels der Fahrzeugkamera aus 4 aufgenommen sein. Gezeigt sind ein Verlauf einer Straße mit Spurmarkierungen 580 sowie ein Fremdfahrzeug 590 in dem Straßenverlauf. Bei den Spurmarkierungen 580 handelt es sich um Begrenzungslinien, wie beispielsweise eine linke und eine rechte Seitenlinie und eine durchgezogene Mittellinie bzw. einen Mittelstreifen. Der Verlauf der Straße in 5 stellt eine S-Kurve dar. Bei dem Fremdfahrzeug 590 handelt es sich um einen Lastkraftwagen (Lkw). Hierbei kann das Fremdfahrzeug 590 kurz vor einem Aufnahmezeitpunkt des Kamerabildes in dem Verlauf der Straße sichtbar geworden sein. Insbesondere sind von dem Fremdfahrzeug 590 zwei Frontscheinwerfer erkennbar. Es handelt sich somit bei dem Fremdfahrzeug 590 um ein entgegenkommendes Fahrzeug.
6 zeigt ein mittels einer Fahrzeugkamera aufgenommenes Kamerabild. Das Kamerabild kann beispielsweise mittels der Fahrzeugkamera aus 4 aufgenommen sein. Gezeigt sind ein Verlauf einer Straße mit Spurmarkierungen 580 sowie ein Fremdfahrzeug 590 in dem Straßenverlauf. Bei den Spurmarkierungen 580 handelt es sich um Begrenzungslinien, wie beispielsweise eine linke Seitenlinie und eine unterbrochene Mittellinie bzw. einen Mittelstreifen. Der Verlauf der Straße in 6 stellt eine Linkskurve dar. Das Kamerabild stellt eine Situation dar, bei der das Fremdfahrzeug 590 in einer Linkskurve überholt wird. Insbesondere sind zwei Heckscheinwerfer bzw. Rücklichter des Fremdfahrzeugs 590, ein angestrahltes Nummernschild bzw. Autokennzeichen des Fremdfahrzeugs 590 sowie ein Lichtkegel von Frontscheinwerfern des Fremdfahrzeugs 590 erkennbar. Bei dem Fremdfahrzeug 590 handelt es sich somit um ein vorausfahrendes Fahrzeug, das überholt wird.
7 zeigt ein mittels einer Fahrzeugkamera aufgenommenes Kamerabild. Die Darstellung in 7 entspricht der Darstellung aus 6 mit der Ausnahme, dass eine Position 795 des Fremdfahrzeugs sowie ein linker Abschnitt und ein rechter Abschnitt eines Sicherheitsabstandes 777 gezeigt sind. Die Position 795 des Fremdfahrzeugs kann mittels der Fahrzeugkamera und/oder davon getrennt vorgesehener Bildverarbeitungselektronik aus dem Bild bestimmt sein und kann beispielsweise in Gestalt einer Positionsinformation vorliegen. Der Sicherheitsabstand 777 betrifft einen Abstand zwischen Licht von zumindest einem Scheinwerfer des Fahrzeugs, in dem die Fahrzeugkamera angeordnet ist, und dem Fremdfahrzeug. Der Sicherheitsabstand 777 kann in Verbindung mit dem Verfahren aus 3 und/oder der Steuervorrichtung aus 4 ermittelt sein. An Stelle eines Sicherheitsabstands kann auch ein Sicherheitswinkel genutzt werden. Gemäß dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel sind der linke Abschnitt sowie der rechte Abschnitt des Sicherheitsabstandes 777 gleich groß. Dabei ist zu beachten, dass bei dem gezeigten Kurvenverlauf insbesondere der rechte Abschnitt des Sicherheitsabstandes 777 auch kleiner eingestellt werden könnte, aber bei unklarem oder unbekanntem Straßenverlauf auch beide Abschnitte des Sicherheitsabstandes 777 vergrößert werden könnten.
8 zeigt ein mittels einer Fahrzeugkamera aufgenommenes Kamerabild. Die Darstellung in 8 entspricht der Darstellung aus 5 mit der Ausnahme, dass eine Position 795 des Fremdfahrzeugs sowie Spurverläufe 885 gezeigt sind. Die Position 795 des Fremdfahrzeugs kann mittels der Fahrzeugkamera und/oder davon getrennt vorgesehener Bildverarbeitungselektronik aus dem Bild bestimmt sein und kann beispielsweise in Gestalt einer Positionsinformation vorliegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Position 795 auch beispielsweise in Gestalt einer Positionsinformation von einem Navigationsgerät oder dergleichen stammen. Dabei kann die Positionsinformation unter Verwendung von Navigationsdaten bestimmt sein. Die Spurverläufe 885 sind als Linien entlang der Spurmarkierungen in dem Kamerabild erkennbar. Die Spurverläufe 885 können mittels der Fahrzeugkamera und zusätzlich oder alternativ mittels des Navigationsgerätes bestimmt sein und können beispielsweise in Gestalt einer Spurinformation vorliegen.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Algorithmus 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Algorithmus 900 kann Teil eines Verfahrens zur Steuerung der Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, beispielsweise des Verfahrens aus 3 sein. Auch kann beispielsweise das Verfahren aus 3 Teil des Algorithmus 900 sein. Im Schritt 910 werden Informationen zu erkannten Objekten bei Nacht von einer Fahrzeugkamera, beispielsweise einer Videokamera oder auch einer Standbildkamera empfangen. Bei den Objekten kann es sich um zumindest ein Fremdfahrzeug bzw. Scheinwerfer desselben handeln. Im Schritt 920 werden Spurinformationen von der Fahrzeugkamera bzw. Videokamera und/oder oder auch direkt Kartendaten von einem Navigationsgerät empfangen. Im Schritt 930 erfolgt einen Aufbau einer (virtuellen) Karte basierend auf den Spurinformationen und/oder Kartendaten. Der Schritt 930 sowie die Karte an sich sind optional. Anstelle der Karte kann die Spurinformation verwendet werden. Im Schritt 940 werden mögliche Platzierungen bzw. Ausrichtungen des zumindest einen Fremdfahrzeugs auf der Karte und/oder mit den Spurinformationen ermittelt. Die Kenntnis der ungefähren Distanz des zumindest einen Fremdfahrzeugs ist dabei vorteilhaft, nicht aber zwingend notwendig. Im Schritt 950 wird eine Annahme getroffen, dass sich das zumindest eine Fremdfahrzeug in der Spur befindet, d. h. nicht quer zur Fahrbahn steht. Im Schritt 960 wird ein Sicherheitsabstand aus allen möglichen Positionen bzw. aus Richtungen des zumindest einen Fremdfahrzeugs auf der Karte berechnet. Im Schritt 970 wird ein auf diese Weise optimierter Sicherheitsabstand eingestellt.
Unter Bezugnahme auf die 3 bis 9 werden zusammenfassend einige der Prinzipien erläutert, die der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegen. Der Detektionsalgorithmus FDD (Fahrzeugdetektion bei Dunkelheit) beispielsweise erkennt Scheinwerfer des Fremdfahrzeugs 590 als Lichtpunkte. Die Schwierigkeit dabei ist, dass die Ausrichtung des Fremdfahrzeugs 590 anhand der Scheinwerfer-Lichtpunkte nicht gemessen werden kann, ebenso auch nicht aus der Bildposition bzw. Position 795 im Bild. Die Kenntnis über die Ausrichtung des Fremdfahrzeugs 590 ist jedoch wichtig, um den seitlichen Sicherheitsabstand 777 zu den erkannten Scheinwerfern richtig einzustellen. Ohne Kenntnis der Ausrichtung muss der Sicherheitsabstand 777 in beide Richtungen gleich groß sein, damit keine Blendung vorkommt. Wenn der Straßenverlauf aufgrund der Spurverläufe 885 bekannt ist, kann die Ausrichtung des Fremdfahrzeugs 590 geschätzt werden. Durch den bekannten Straßenverlauf kann mindestens die Seite des Sicherheitsabstands des Lichts bestimmt werden, z. B. des rechten Abschnitts des Sicherheitsabstands 777 in 7. Wenn die Ausrichtung des Fremdfahrzeugs 590 genügend genau geschätzt werden kann, kann der Sicherheitsabstand 777 je nach perspektivischer Verkürzung angepasst bzw. eingestellt werden. Innerhalb von einfachen Kurven könnte die Ausrichtung prinzipiell auch anhand des aktuellen Kurvenradius geschätzt werden. Der aktuelle Kurvenradius kann beispielsweise aus den Fahrdaten des Fahrzeugs, wie beispielsweise Geschwindigkeit, Gierrate und/oder Lenkwinkel berechnet werden. In S-Kurven bzw. Kurveneingängen und Kurvenausgängen beispielsweise ist dies aber nicht mehr möglich. Je nachdem, wie weit die Vorausschau zu sein braucht, bietet sich auch die Verwendung von Daten des Navigationsgerätes oder dergleichen an.
Das beschriebene Verfahren 300 bzw. die beschriebene Steuervorrichtung 430 nutzt ein Video-System, das zum einen die Scheinwerfer von anderen Fahrzeugen, ggf. auch Farbe d. h. Fahrtrichtung, als auch die Spuren bzw. Spurmarkierungen auf der Straße erkennt. Ein blendfreies Fernlicht soll auch funktionieren, wenn keine Spurinformationen zur Verfügung stehen. Entfernt man die Spur-Informationen, wird ein anderer bzw. größerer Sicherheitsabstand bzw. Sicherheitswinkel erhalten, d. h. ein größerer Schattenbereich, da der Sicherheitsabstand bzw. Sicherheitswinkel zu einer oder beiden Seiten größer eingestellt wird, als wenn die Spuren sichtbar sind. Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ermöglicht somit die Verwendung des Sicherheitsabstands in Verbindung mit der Spurerkennung eine genauere Berechnung bzw. Einstellung insbesondere des horizontalen Sicherheitsabstandes z. B. bei blendfreiem Fernlicht durch Nutzung des Straßenverlaufs, um z. B. die Sichtweite zu erhöhen.
In der obigen Beschreibung wird beispielhaft von einem Video-System ausgegangen. Prinzipiell braucht es sich jedoch nicht um ein Video-System zu handeln, das andere Fahrzeuge erkennt, es ist z. B. auch die Verwendung von Radar (systemen) möglich. Der Einsatz eines Video-Systems bietet sich jedoch an, da damit bei Nacht größere Distanzen, z. B. 1000m oder mehr, abgedeckt werden können und sollen als mit Radar, mit dem ungefähr 250m erreicht werden können. Eine vorausschauende Spurerkennung ist sinnvoll, da dadurch auch Kurveneingänge und Kurvenausgänge detektiert werden können. Der von der Spurerkennung abgedeckte Bereich kann relativ klein sein, beispielsweise kleiner als 100m. Kurveneingänge und Kurvenausgänge können von einem Video-System gemessen werden oder z. B. aus den Kartendaten eines Navigationsgeräts für noch größere Vorausschau ermittelt werden.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 2165882 A1 [0003]

Claims

Verfahren (300) zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers (470) eines Fahrzeugs (400), wobei das Verfahren (300) folgende Schritte aufweist: Kombinieren (310) einer Spurinformation bezüglich eines Verlaufs einer Straße und einer Positionsinformation (795) hinsichtlich zumindest eines sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs (590), um einen nicht zu beleuchtenden Hüllbereich um das zumindest eine Fremdfahrzeug (590) zu ermitteln; und Einstellen (320) eines Sicherheitsabstandes (777) zwischen von dem zumindest einen Scheinwerfer (470) des Fahrzeugs (400) ausstrahlbarem Licht und dem zumindest einen Fremdfahrzeug (590) basierend auf dem Hüllbereich, um die Lichtaussendung zu steuern.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Kombinierens (310) der Hüllbereich zusätzlich aus einer Ausrichtung des zumindest einen Fremdfahrzeugs (590) bezüglich des Fahrzeugs (400) ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß Anspruch 2, bei dem im Schritt des Einstellens (320) zumindest ein seitlich des zumindest einen Fremdfahrzeugs (590) angeordneter, seitlicher Abschnitt des Sicherheitsabstands (777) zusätzlich basierend auf der Ausrichtung eingestellt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Kombinierens (310) eine digitale Repräsentation des Verlaufs der Straße generiert wird, wobei der Hüllbereich unter Verwendung der digitalen Repräsentation ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Kombinierens (310) potentielle Platzierungen des zumindest einen Fremdfahrzeugs (590) basierend auf der Spurinformation bestimmt werden, wobei der Hüllbereich unter Verwendung der potentiellen Platzierungen ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Bilddaten.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Navigationsdaten.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Bestimmens der Spurinformation und/oder der Positionsinformation basierend auf Fahrdaten des Fahrzeugs.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt des Einstellens (320) der Sicherheitsabstand (777) basierend auf dem Hüllbereich und einer Plausibilität der Spurinformation eingestellt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem der Hüllbereich abhängig von einer Qualität und/oder Plausibilität der Spurinformation ermittelt wird.
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Ermittelns der Spurinformation bezüglich des Verlaufs der Straße und einem Schritt des Empfangens der Positionsinformation (795) hinsichtlich des zumindest einen sich in dem Verlauf der Straße befindlichen Fremdfahrzeugs (590).
Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt des Plausibilisierens oder Verbesserns der Positionsinformation (795) basierend auf Bewegungsdaten des Fremdfahrzeugs (590).
Vorrichtung (430) zur Steuerung einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers (470) eines Fahrzeugs (400), wobei die Vorrichtung (420) ausgebildet ist, um die Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn das Programm auf einer Vorrichtung (430) ausgeführt wird.