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Die Erfindung betrifft einen Außenrückspiegel mit einer Leuchtanzeige gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Darstellung kritischer Verkehrssituationen unter Verwendung eines derartigen Außenrückspiegels gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 und eine Informationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
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Fahrerassistenzsysteme finden in immer größerem Umfang Verwendung in heutigen Kraftfahrzeugen. So gibt es Systeme, die den Fahrer auf das Vorhandensein eines nachfolgenden Kraftfahrzeugs hinweisen, wobei sich das nachfolgende Kraftfahrzeug im so genannten „toten Winkel“ des oder der Rückspiegel befinden. Derartige Tot-Winkel-Systeme werden auch als BSD-Systeme (BSD - Blind Spot Detection) bezeichnet. Nachfolgende Fahrzeuge auf der Nachbarspur im toten Winkel stellen eine unmittelbare Gefahr beim Spurwechsel des Eigenfahrzeugs dar. Daher kommt der Detektion von insbesondere im toten Winkel befindlichen nachfolgenden Fahrzeugen bei Spurwechselassistenten eine große Bedeutung zu.
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Allgemein geben Spurwechselassistenzsysteme eine Information oder eine Warnung an den Fahrer eines Fahrzeugs ab, wenn bei Erfassen einer Spurwechselabsicht ein tatsächlicher Spurwechsel nicht gefahrlos möglich ist. Dies ist dann der Fall, wenn die Nachbarspur durch ein sich im toten Winkel des Außenspiegels befindliches oder ein sich annäherndes, nicht mehr hinreichend weit beabstandetes Fahrzeug belegt ist. Hierzu wird die Nachbarspur über ein Erfassungsmittel wie eine Kamera oder Sensormittel wie Ultraschall- oder Radarsensoren überwacht. Das Steuergerät ermittelt anhand der gegebenen Signale den Belegungszustand und gibt gegebenenfalls bei Erfassen einer Spurwechselabsicht, beispielsweise durch Betätigen des Blinkers, gegebenenfalls ein Signal zur Ansteuerung einer Anzeigeeinrichtung aus, die dem Fahrer dann die Gefahr signalisier. Dabei wird üblicherweise eine optische Anzeige eingesetzt, die beispielsweise im fahrerseitigen Außenspiegel angeordnet sein kann.
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So ist beispielsweise bei aktuellen Serienlösungen von Volkswagen oder Audi eine Leuchtanzeige im Außenspiegel auf der dem Fahrer zugewandten Seite angeordnet. Wird kein kritisches Fahrzeug auf der Nachbarspur detektiert, so wird kein optisches Signal abgegeben. Wird ein annäherndes Fahrzeug mit einem noch ausreichend großen Abstand detektiert, so erfolgt ein Dauerleuchten der beispielsweise gelben Leuchtanzeige, um einerseits den Fahrer zu informieren und ihn zu einem Blick in den Außenrückspiegel zu veranlassen. Befindet sich das annähernde Fahrzeug auf der Nachbarspur innerhalb einer kritischen Distanz und betätigt der Fahrer den Blinker, um einen Spurwechsel vorzunehmen, so wird ein Blinken der Leuchtanzeige mit vorgegebener Frequenz bewirkt, um den Fahrer eindringlich vor einer kritischen Verkehrssituation zu warnen.
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Die Ausgestaltung einer derartigen optischen Warnanzeige erfolgt meist in Form von Leuchtmitteln, wobei die Grundidee der bekannten Human-Maschine-Interface (HMI) für Assistenzsysteme in der Veränderung des Blickwinkels des Fahrers liegt. Befindet sich das Fahrzeug in einer kritischen Situation, d.h. es befindet sich ein herannahendes Fahrzeug innerhalb eines Gefährdungsbereichs auf der Nachbarspur, so soll die Aufmerksamkeit des Fahrers durch ein Blinken oder Leuchten der optischen Warnanzeige im Außenspiegel auf diesen gelenkt werden. Auf diese Weise soll der Fahrer auf mögliche Hindernisse im Umfeld des Fahrzeugs hingewiesen werden, um beispielsweise eine Kollision zu vermeiden.
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So offenbart die Druckschrift
DE 10 2004 052 667 B4 einen derartigen Spurwechselassistenten, bei dem im fahrerseitigen Außenspiegel oder einem außenspiegelnahen Bereich des Kraftfahrzeug eine über eine Steuereinrichtung ansteuerbare Leuchtanzeigeeinrichtung angeordnet ist, wobei die Leuchtanzeigeeinrichtung ein Leuchtsignal als Warnung einer für einen Spurwechsel gefährlichen Situation an den Fahrer des Fahrzeugs abgibt. Das Leuchtsignal wird durch einen Lichtfächer gebildet, der in einen, durch die vordere und hintere mögliche Sitzposition des Fahrers gebildeten Winkel emittiert wird. Der Lichtfächer wird von mindestens einer Lichtquelle, beispielsweise einer LED, und einer geeigneten Optik, beispielsweise einer Fresnell-Linse und einer dieser vorgeschalteten Verteilungsoptik, gebildet. Zur Ausbildung des Lichtfächers ist daher ein großer apparativer Aufwand notwendig.
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Aus der
EP 2 151 350 B1 ist eine Einrichtung bekannt, die den Fahrer eines Kraftfahrzeugs vor einem Fahrzeug auf der Nachbarfahrspur warnt, welches sich in dem Totwinkelbereich des Außenspiegels befindet. Dabei ist eine Leuchtanzeige vorgesehen, die fest in der Außenseite oder der Innenseite des Spiegelgehäuses oder in dem Fuß des Spiegelgehäuses angeordnet ist.
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Die Druckschrift
DE 102 58 892 A1 beschreibt einen an einer linken Fahrzeugtür eines Kraftfahrzeugs angebrachten Außenrückblickspiegel, der ein Spiegelgehäuse mit einer in diesem vorgesehenen Spiegelscheibe aufweist. An deren Rückseite ist ein transparentes Kunststoffteil befestigt, an dem eine LED vorgesehen ist und das einen den Randbereich der Spiegelscheibe umgreifenden Endabschnitt aufweist. In einer verkehrsgefährdenden Situation wird beispielsweise durch einen am Fahrzeug vorgesehenen Sensor die LED angesteuert und dadurch der Fahrer auf die verkehrsgefährdende Situation aufmerksam gemacht.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 003 936 A1 betrifft eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Ausgabe mindestens einer Warnmeldung, mindestens eine Spiegelanordnung mit mindestens einer Spiegelscheibe und mit mindestens einer hinter mindestens einem Anzeigebereich der Spiegelscheibe angeordneten Leuchtanzeigevorrichtung, welche als Balkenanzeige und/oder Bildanzeige ausgebildet ist, wobei die Vorrichtung Erfassungseinheiten aufweist, die einen Abstand zu einem Objekt im Kraftfahrzeugheckbereich, einen Abstand zu einem Objekt auf einer Kraftfahrzeuglängsseite und/oder ein Vorhandensein eines Objektes in einem Totwinkelbereich erfassen, wobei in der Spiegelscheibe bei Abstandserfassung und/oder Objekterkennung mindestens eine Warnmeldung als Balkenanzeige und/oder Bildanzeige ausgebbar sind.
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Die Druckschrift
DE 10 2006 048 323 A1 beschreibt einen Außenrückblickspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einem Spiegelkopf, der mit einem Spiegelglas und wenigstens einem Leuchtmittel versehen ist, das Licht durch wenigstens einen lichtdurchlässigen Bereich nach außen abstrahlt. Ferner weist der Außenrückblickspiegel einen Spiegelfuß auf. Um den Außenrückblickspiegel so auszubilden, dass die Lichtfunktion bei einfacher Ausbildung des Spiegels optimal erfüllt werden kann, besteht zumindest ein Teil des Gehäuses des Spiegelkopfes und/oder des Spiegelfußes aus wenigstens zwei Kunststoffschichten, die unterschiedliche Lichtdurchlässigkeit haben. Im lichtdurchlässigen Bereich fehlt die Kunststoffschicht mit der geringeren Lichtdurchlässigkeit oder sie hat nur eine solche Dicke, dass das vom Leuchtmittel abgestrahlte Licht in ausreichender Lichtstärke nach außen abstrahlt. Die Kunststoffschicht höherer Lichtdurchlässigkeit kann als Lichtscheibe für das dahinter befindliche Leuchtmittel verwendet werden. Die Kunststoffschicht geringerer Lichtdurchlässigkeit kann dazu vorgesehen sein, dem transparenten Bereich eine Eigenfarbe zu verleihen.
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Problematisch bei den bekannten Ausbildungen der optischen Warneinrichtungen in Außenrückspiegeln sind deren apparativer Aufwand und die damit verbundenen hohen Kosten, die durch die zusätzlichen Varianten der rückwärtigen Außenspiegel erzeugt werden, was insbesondere in kleinen Fahrzeugklassen schwer zu vertreten ist. Ferner sind die Warnmöglichkeiten der bekannten Warneinrichtungen begrenzt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer Leuchtanzeige sowie ein Verfahren zur Darstellung kritischer Verkehrszustände mit geringem Aufwand zu schaffen, wobei die Informations- und Warnmöglichkeiten verbessert werden.
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Diese Aufgabe wird durch einen Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug mit einer Leuchtanzeige mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Verfahren zur Darstellung kritischer Situationen unter Verwendung eines derartigen Rückspiegels mit den Merkmalen des Anspruchs 2, sowie durch eine Informationseinrichtung zum Informieren des Fahrers eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 5 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Der erfindungsgemäße Außenrückspiegel für ein Kraftfahrzeug umfasst ein Gehäuse und ein Spiegelelement, wobei Gehäuse und Spiegelelement einen Gehäuseinnenraum bilden und der Außenrückspiegel eine Leuchtanzeigeeinrichtung aufweist. Dabei wird die Leuchtanzeigeeinrichtung durch zwei oder mehr separat ansteuerbare Leuchtsegmente gebildet. Durch die separat ansteuerbaren Leuchtsegmente können Informationen oder Warnungen an den Fahrer vielschichtiger gestaltet werden.
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Dabei wird die Leuchtanzeigeeinrichtung durch ein aus Leuchtsegmenten bestehendes Leuchtband, nämlich ein LED-Band, gebildet. Ein derartiges, aus Segmenten bestehendes Leuchtband lässt sich einfach im Innern des Gehäuses des Außenspiegels anordnen.
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Ferner ist die Leuchtanzeigeeinrichtung im Innenraum des Gehäuses zur Ausleuchtung des Spalts zwischen Spiegelelement und Gehäuse angeordnet. Durch die Ausleuchtung des Spaltes zwischen dem Spiegelelement und dem Gehäuse wird keine Änderung oder Nachbearbeitung des Gehäuses des Außenspiegels zur Aufnahme der Leuchtanzeigeeinrichtung notwendig.
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Dabei ist die Leuchtanzeigeeinrichtung auf der Rückseite des Spiegelelements angeordnet sein. Dadurch wird die Montage der beispielsweise als LED-Band ausgelegten Leuchtanzeigeeinrichtung weiter erleichtert, da beispielsweise eine Montage des Bandes am Spiegelrand den Spalt zwischen Gehäuse und Spiegelelement ausleuchten kann. Das Gehäuse unterhalb des LED Bandes kann derart ausgebildet sein, dass es das Licht reflektiert, beispielsweise durch einen glänzenden Klarlack und/oder durch einen Lack der reflektiert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Darstellung kritischer Situationen für ein auf einer Fahrspur sich bewegenden Eigenfahrzeugs unter Verwendung eines oben beschriebenen Außenrückspiegels, werden die Leuchtsegmente der Leuchtanzeigeeinrichtung als Funktion des Gefährdungsgrades des Eigenfahrzeugs angesteuert, wobei der Gefährdungsgrad eine Funktion eines sich in der Umgebung des Eigenfahrzeuges befindlichen Objekts ist. Befindet sich das Objekt, insbesondere ein Kraftfahrzeug, beispielsweise auf der Nachbarspur, ist aber ausreichend weit entfernt, so ist der Gefährdungsgrad klein. Ein hoher Gefährdungsgrad ist durch ein Fahrzeug auf der Nachbarspur gegeben, welches sich in unmittelbarer Nähe des Eigenfahrzeugs befindet. Ein Betätigen des Blinkers des Eigenfahrzeugs zur Anzeige eines Fahrspurwechsels erhöht den Gefährdungsgrad weiter, da nun eine Kollision zu befürchten ist.
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Dabei wird der Gefährdungsgrad des Eigenfahrzeugs aus dem Abstand des sich annähernden Fahrzeugs zu dem Eigenfahrzeug und/oder der Annäherungszeit abgeleitet, wobei als Annäherungszeit auch die Zeit bis zu einer möglichen Kollision, auch bekannt als Time-to-Collision, verwendet werden kann. Ferner kann die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Objekt und dem Eigenfahrzeug zur Bestimmung des Gefährdungsgrades verwendet werden. Weitere Parameter des Eigenfahrzeugs können ebenfalls einfließen, beispielsweise eine Blinkerbetätigung, die auf einen beabsichtigten Spurwechsel schließen lässt.
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Weiter bevorzugt ist die Anzahl der angesteuerten und dadurch zum Leuchten gebrachten Leuchtsegmente eine Funktion des Gefährdungsgrades, wobei mit zunehmendem Gefährdungsgrad eine größere Anzahl von Leuchtsegmenten angesteuert wird. Damit kann der Fahrer durch die Anzahl der aktiven Leuchtsegmente beispielsweise über den Abstand eines nachfolgenden Fahrzeugs auf einer Nachbarspur informiert werden. Erhöht sich der Gefährdungsgrad weiter, kommt also beispielsweise das nachfolgende Fahrzeug der Nachbarspur dem Eigenfahrzeug zu nahe und befindet sich im toten Winkel, so dass beispielsweise ein Spurwechsel zu einer Kollision führen würde, so wird die maximale Anzahl der Leuchtsegmente angesteuert, um den Fahrer zu warnen.
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Weiter bevorzugt kann die Helligkeit angesteuerter Leuchtsegmente eine Funktion des Gefährdungsgrades sein. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, mögliche Zwischenstufen durch verringerte Helligkeiten abzubilden. Hierbei kann beispielsweise eine quasi 1,5 Segmentanzeige durch ein Leuchtsegment mit vollständiger Helligkeit und ein Leuchtsegment mit halber Helligkeit dargestellt werden, um einen „weicheren“ Übergang zwischen den Leuchtsegmenten zu schaffen. Andererseits kann durch eine Erhöhung der Helligkeit bei großem Gefährdungsgrad der Fahrer nicht nur informiert, sondern explizit gewarnt werden. So ist es beispielsweise möglich, eine Warnung mit einer Helligkeitssteigerung zu koppeln, während die Ansteuerung mit normaler oder verringerter Helligkeit eine Information an den Fahrer darstellt.
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Das Verfahren lässt sich nicht nur in sogenannten Tot-Winkel-Systemen, wie beispielsweise dem Fahrspurassistenten, verwenden, sondern auch in Parkunterstützungssystemen. Beim rückwärtigen Ausparken aus einer Parklücke in eine Fahrspur ist die Sicht des Fahrers auf möglichen Verkehr in der Fahrspur oftmals zumindest am Anfang des Ausparkvorgangs gering. In diesem Fall könnte eine Information über ein sich näherndes Fahrzeug in der Fahrspur und dessen Darstellung des Gefährdungsgrads für den Fahrer hilfreich sein.
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Eine erfindungsgemäße Informationseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zur Information des Fahrers umfasst mindestens einen der im Vorangegangenen beschriebenen Außenrückspiegel, eine Einrichtung zur Detektion von Objekten, insbesondere Kraftfahrzeugen, im Umfeld des Eigenfahrzeugs, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Gefährdungsgrades des Eigenfahrzeugs aus den gemessenen Umfeldparametern und einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Leuchtsegmente der Leuchtanzeigeeinrichtung des Außenrückspiegels als Funktion des Gefährdungsgrades.
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Die Lösung besitzt daher die folgenden wesentlichen Vorteile:
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Es wird im Fall einer Tot-Winkel- oder BSD-Anwendung (BSD - Blind Spot Detektion) ein verbesserter Kundennutzen erzielt, da durch eine Segmentierung des LED-Bandes dem Fahrer nicht nur die Präsenz eines Objekts im toten Winkel angezeigt werden kann, sondern er auch über den Abstand zu diesem Objekt informiert wird. Im Fall einer RTCA-Anwendung (RTCA - Rear Traffic Cross Alert), also einer Information des Fahrers über auftretenden Verkehr bei einer Rückwärtsfahrt, beispielsweise einem Ausparkvorgang, trifft dieses ebenfalls zu.
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Ferner schafft die Erfindung ein dezenteres Erscheinungsbild, da durch die Unterbringung der Anzeige direkt unterhalb des Spiegels der Fahrer nicht ungewollt abgelenkt wird, da er die Anzeige nur wahrnimmt, wenn er sie bewusst betrachtet. Da im Außenspiegel sich stets während der Fahrt ein dynamisches Bild des Umfelds abbildet, wird der Fahrer durch eine zusätzliche Dynamik, welche durch ein Anzeigeelement entsteht, nicht störend abgelenkt.
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Weiterhin wird ein intuitiveres HMI-Interface erzeugt, da die Segmentanzeige den Bewegungen des Objekts im Außenspiegel folgt und damit direkt für den Fahrer verständlich ist.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
- 1 die Anordnung eines LED-Bandes in einen Außenrückspiegel zur Ausleuchtung des Spalts zwischen Spiegelelement und Gehäuse,
- 2 die Anordnung des LED-Bandes der 1 auf der Rückseite des Spiegelelements, und
- 3 eine mögliche Ansteuerung des segmentierten LED-Bandes zur Darstellung kritischer Verkehrssituationen.
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1 zeigt einen Außenrückspiegel 1 bestehend aus einem Gehäuse 2 und einem im Gehäuse 2 angeordneten Spiegelelement 2, so dass ein vom Gehäuse 2 und dem Spiegelelement 3 umschlossener Innenraum entsteht, in dem beispielsweise ein Spiegelantrieb zum elektrischen Verstellen des Spiegelelements 3 angeordnet sein kann (nicht dargestellt). Der Außenrückspiegel 1 ist mittels eines geeignet gestalteten Spiegelfußes 4 an der Karosserie (nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugs angebracht. Zur Versorgung des Außenspiegels mit Bordnetzspannung ist ein geeignetes Kabel 5 vorgesehen. Schematisch dargestellt ist ein auf der Rückseite des Spiegelelements 3 angeordnetes LED-Band 6, welches zur Ausleuchtung des durch das Spiegelelement 3 und das Gehäuse 2 gebildeten Spalts 7 dient. Das Gehäuse 2 besteht ferner üblicherweise aus einem Gehäuseboden 8 und einem Spiegelrahmen 9. Die Anbringung des LED-Bandes auf der Spiegelrückseite ist nicht zwingend, das LED-Band 6 kann auch hinter einer Perforierung des Spiegelrahmens 9 oder an einer anderen geeigneten Stelle des Gehäuses 2 oder des Spiegelfußes 4 angeordnet sein.
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2 zeigt das Spiegelelement 3 in rückseitiger Betrachtung mit dem auf der Rückseite des Spiegelelements 3 aufgebrachten LED-Bandes 6. Es ist erkennbar, dass das LED-Band im Randbereich des Spiegelelements 3 angeordnet ist, um eine Ausleuchtung des Spalts 7 sicherzustellen. Wird ein teildurchlässiges Spiegelelement 23 verwendet, so kann das LED-Band 6 an einer anderen geeigneten Position des Spiegelelements 3 angeordnet werden. Ferner wird das LED-Band 6 aus vier Leuchtsegmenten 6a, 6b, 6c und 6d gebildet.
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3 zeigt ein Beispiel einer Verwendung des Außenspiegels der 1 und 2 für beispielsweise einen Spurwechselassistenten eines Eigenfahrzeugs 10. Im oberen Teil a) der 3 befindet sich ein sich näherndes Kraftfahrzeug 11 auf einer Nachbarspur zum Eigenfahrzeug 10 und hat in diesem Beispiel einen ersten Abstand A1, wobei der Abstand als zeitlicher oder geometrischer Abstand zu verstehen ist. Ferner sind die Abstände der 3 beispielhaft zu verstehen und können eine Funktion der Eigengeschwindigkeit des Eigenfahrzeugs 10 sein. Um den Fahrer auf das herannahende Kraftfahrzeug 11 auf der Nachbarspur hin zu weisen und dem Fahrer ein Gefühl für den Abstand A1 zu geben wird das erste Segment 6a des LED-Bandes 6 angesteuert, welches als Folge der Ansteuerung aufleuchtet.
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Bei einem verringerten Abstand A2, wie dies im Teil b der 3 dargestellt ist, leuchten das erste und das zweite Segment 6a, 6b des LED-Bandes 6 auf, wodurch dem Fahrer visuell eindeutig vermittelt wird, dass sich der Abstand A2 verringert hat.
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Eine in Teil c) der 3 dargestellte, weitere Verringerung des Abstandes A3 des sich nähernden Fahrzeugs 11 zum Eigenfahrzeug 10 veranlasst ein Aufleuchten von drei Segmenten 6a, 6b und 6c des in diesem Beispiel aus vier Segmenten bestehenden LED-Bandes 6.
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Bei einer weiteren Verringerung des Abstandes auf den Abstand A4 , wie dies im Teil d) der 3 dargestellt ist, werden alle vier Leuchtsegmente 6a, 6b, 6c und 6d des LED-Bandes 6 angesteuert. Kommt nun noch ein Spurwechselwunsch des Fahrers hinzu, was aus der Betätigung des Blinkers abgeleitet werden kann, so kann die Helligkeit des LED-Bandes insgesamt heraufgesetzt werden und/oder die Leuchtsegmente werden zum Blinken veranlasst, um den Fahrer nun nicht nur zu informieren, sondern eindeutig zu warnen.
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Weiter besteht die Möglichkeit, mögliche Zwischenstufen durch verringerte Helligkeiten abzubilden. Hierbei kann beispielsweise eine quasi 1,5 Segmentanzeige durch ein Segment mit vollständiger Helligkeit und ein Segment mit halber Helligkeit dargestellt werden, um hier einen „weicheren“ Übergang zwischen den Segmenten zu schaffen.
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Eine weitere Alternative besteht in der teilweisen Durchlässigkeit des Außenspiegels. So kann alternativ (oder zusätzlich) zur Spaltbeleuchtung das LED Band durch den Außenspiegel durchstrahlen und so den Fahrer über die Situation im Umfeld informieren.
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Einen Farbwechsel von beispielsweise grün zu orange bis rot kann ebenfalls den Gefährdungsgrad darstellen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außenrückspiegel
- 2
- Gehäuse
- 3
- Spiegelelement
- 4
- Rückspiegelfuß
- 5
- Kabel
- 6
- LED-Band
- 6a
- erstes Segment
- 6b
- zweites Segment
- 6c
- drittes Segment
- 6d
- viertes Segment
- 7
- Spalt
- 8
- Gehäuseboden
- 9
- Spiegelrahmen
- 10
- Eigenfahrzeug
- 11
- rückwärtiges Fahrzeug
- A1
- Abstand
- A2
- Abstand
- A3
- Abstand
- A4
- Abstand
