-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung in einem Kraftfahrzeug.
-
Aus der
DE 10 2007 007 467 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungsanlage bekannt, welches Mittel zur Erkennung einer Annäherung an eine potentielle Gefahrenstelle aufweist, wobei bei der Annäherung an die potentielle Gefahrenstelle ein zusätzliches Leuchtmittel aktivierbar ist.
-
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung bereitzustellen, mit welchem die Sicherheit im Straßenverkehr weiter erhöht werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden, wodurch sich zum Teil Wirkungen einstellen können, welche über die Summe der Einzelwirkung hinausgehen. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
-
Vorgesehen ist demgemäß ein Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung in einem Kraftfahrzeug, mit den Schritten:
- – Erfassen einer im Vorfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers über ein Kamerasystem, und/oder ein Lidarsystem und/oder ein Radarsystem,
- – Ausrichten zumindest eines Scheinwerfers dergestalt, dass ein von dem Scheinwerfer emittierter Lichtstrahl auf den Verkehrsteilnehmer strahlt.
-
Demnach wird unabhängig davon, ob der unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer zu Fuß unterwegs ist oder auf einem Fahrrad, einem Roller, Inlinern, einem Skateboard oder einem Segway fährt, der Scheinwerfer auf den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer gerichtet. Fahrer von weiteren Fahrzeugen (Fahrzeug B), die selbst nicht mit dem genannten Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers ausgerüstet sind, können den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer somit insbesondere bei Nacht und schlechten Sichtverhältnissen früher erkennen.
-
Das Kamerasystem kann mindestens eine optische Kamera und/oder eine Infrarotkamera aufweisen. Die optische Kamera erfasst dabei Lichtstrahlen im sichtbaren Frequenzbereich und die Infrarotkamera erfasst Licht im Infrarotbereich. Kombinationen sind möglich, auch in einer einzigen Kamera. Weiterhin kann ein Radar oder ein Lidarsystem zum Erfassen des unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers verwendet werden. Diese Systeme zur Erfassung des Verkehrsteilnehmers sind nicht darauf angewiesen, dass unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer selber Signale oder Licht emittieren. Die über das Kamerasystem und/oder das Radarsystem und/oder das Lidarsystem gewonnenen Daten können in einer Steuereinheit einer Richtung in Bezug auf das Kraftfahrzeug zugeordnet werden.
-
Weiterhin ist möglich, den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer über ein außerhalb des Kraftfahrzeuges angeordnetes Erfassungssystem zu erfassen und die gewonnenen Daten über Signale an in der Nähe befindliche Kraftfahrzeuge zu übertragen.
-
In einer Ausgestaltung wird der von dem Scheinwerfer emittierte Lichtstrahl einer Bewegung des Verkehrsteilnehmers nachgeführt.
-
Dadurch kann das Kraftfahrzeug aktiv auf eine sich ändernde Situation reagieren. Andere Verkehrsteilnehmer können Fußgänger und Radfahrer somit schneller erkennen und dementsprechend frühzeitig reagieren.
-
In einer weiteren Ausgestaltung wird das Verfahren ausgeführt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als zwei km/h.
-
Demnach wird das Verfahren ausgeführt, wenn das Fahrzeug sich sehr langsam bewegt, beispielsweise bei Annäherung an eine Ampel oder eine Straßenkreuzung. Dadurch können auch Fahrer anderer Kraftfahrzeuge davon profitieren, dass sich in ihrer Nähe ein mit einem Scheinwerfer mit einstellbarer Leuchtrichtung sowie einem Verfahren zur Steuerung dieses Scheinwerfers ausgerüstetes Kraftfahrzeug in der unmittelbaren Umgebung befindet.
-
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird das Verfahren ausgeführt, wenn das Kraftfahrzeug steht.
-
Wenn das Kraftfahrzeug steht, stellt es selbst für den Fußgänger bzw. die Person keine Gefahr dar. Eine Beleuchtung des unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers ist somit eigentlich nicht erforderlich. Die Erfindung lehrt, dass insbesondere an Straßenkreuzungen, welche nachts schlecht beleuchtet werden, Fahrer von anderen Kraftfahrzeugen (Kraftfahrzeug B) unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer erst spät erkennen, da ihre eigenen Scheinwerfer die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer erst anleuchten, wenn sich das zweite Kraftfahrzeug bereits schräg gestellt hat, also bereits einen Teil einer Kurve gefahren ist. Wenn sich auch ein mit dem Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung ausgerüstetes erstes Kraftfahrzeug an dieser Kreuzung befindet, kann der Fahrer des zweiten Kraftfahrzeugs (Kraftfahrzeug B) die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer rechtzeitig erkennen und entsprechend reagieren.
-
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird das Verfahren ausgeführt, wenn sich das Kraftfahrzeug an einer Straßenkreuzung befindet.
-
Dem steht nicht entgegen, dass während der Fahrt des Kraftfahrzeuges weitere Verfahren zur Steuerung des Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung vorgesehen sind, welche vor dem Kraftfahrzeug befindliche Personen, Tiere und sonstige Objekte für den Fahrer erkennbar machen. Vorgesehen ist in der im vorhergehenden Absatz genannten Ausgestaltung, dass Verkehrsteilnehmer auch dann angestrahlt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug gar nicht bewegt.
-
In einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Verfahren nicht ausgeführt wird oder abgebrochen wird, wenn sich kein zweites Kraftfahrzeug in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet.
-
Bei stehendem oder fast stehendem Kraftfahrzeug ist es nicht notwendig, unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer zu beleuchten. Demgemäß kann das Verfahren abgebrochen werden, wenn sich in der Umgebung des Kraftfahrzeuges keine weiteren Kraftfahrzeuge befinden.
-
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird ein Verkehrsteilnehmer angeleuchtet, der als erster eine Straße in der Straßenkreuzung überquert.
-
Entsprechend dieser Ausgestaltung findet bei mehreren an der Straßenkreuzung befindlichen, unbeleuchteten Verkehrseilnehmern eine Priorisierung statt, dahingehend, dass die unmittelbar gefährdeten Verkehrsteilnehmer zuerst angeleuchtet werden. Selbstverständlich können auch zwei oder mehr Scheinwerfer auf zwei oder mehr unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer ausgerichtet werden.
-
Entsprechend einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung wird ein Verkehrsteilnehmer angeleuchtet, der einem zweiten Kraftfahrzeug am nächsten ist.
-
Dadurch kann der Fahrer des zweiten Kraftfahrzeuges den Verkehrsteilnehmer schneller erkennen.
-
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung wird bei einer Gruppe von Verkehrsteilnehmern ein grob gestreuter Lichtkegel in Richtung der Gruppe projiziert.
-
Dadurch können auch Gruppen von Verkehrsteilnehmern von Fahrern von einem Kraftfahrzeug B, welches selbst nicht mit dem genannten Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers ausgerüstet ist, frühzeitig erkannt werden.
-
Entsprechend einer weiteren Ausführung strahlt bei Annäherung eines zweiten Kraftfahrzeuges an einen unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer der Scheinwerfer intermittierend auf den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer.
-
Anders ausgedrückt blinkt der Scheinwerfer in diesem Fall den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer an, damit der Fahrer eines Fahrzeugs B, welches selbst nicht mit dem Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers ausgerüstet ist, den unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer auch aus dem Augenwinkel frühzeitig wahrnimmt.
-
Bei einem erfassten Verkehrsteilnehmer kann dessen Position auch an weitere Kraftfahrzeuge über Signale übermittelt werden, beispielsweise über eine Car-to-Car Kommunikationseinheit, welche über Bluetooth bzw. W-Lan eine Kommunikation zwischen mehreren Kraftfahrzeugen ermöglicht. Weiterhin kann vorgesehen sein, eine Blendung des unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers zu vermeiden, indem der Kopf des Verkehrsteilnehmers erkannt wird und nicht durch den Lichtstrahl angeleuchtet wird.
-
Das beschriebenen Verfahren sowie die vorteilhaften Ausgestaltungen können in einem Kraftfahrzeug mit einem Scheinwerfer mit einstellbarer Leuchtrichtung, insbesondere in einer Steuereinheit zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung vorgesehen sein.
-
Die Steuereinheit kann eine mit einem Speichersystem und einem Bussystem datenverbundene digitale Prozessoreinheit CPU, einen Arbeitsspeicher RAM sowie ein Speichermittel besitzen. Die CPU ist ausgestaltet Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegten Programm ausgeführt sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von Datenbus zu erfassen und Ausgangssignale an den Datenbus abzugeben. Das Speichersystem kann verschieden Speichermedien wie optische, magnetische, Festkörper und andere nicht flüchtige Medien besitzen, auf dem ein entsprechendes Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie der vorteilhaften Ausgestaltung gespeichert ist. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen im Stande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit das Kraftfahrzeug steuern kann.
-
Zur Durchführung eines Verfahrens geeignet ist ein Computerprogramm, welches Programmcodemittel aufweist, um alle Schritte von jedem beliebigen der Ansprüche auszuführen, wenn das Programm auf einem Computer durchgeführt wird.
-
Das Computerprogramm kann mit einfachen Mitteln in bereits bestehenden Steuereinheiten eingelesen und verwendet werden, um einen Scheinwerfer mit einstellbarer Leuchtrichtung zu steuern.
-
Hierfür vorgesehen ist ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, um das Verfahren nach jedem beliebigen der Ansprüche durchzuführen, wenn das Programmprodukt auf einem Computer ausgeführt wird. Das Computerprogrammprodukt kann auch als Nachrüstoption in Steuereinheiten integriert werden.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen Apparat zu Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarer Leuchtrichtung in einem Kraftfahrzeug, umfassend:
- – Mittel zum Erfassen eines im Vorfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen, unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers über ein Kamerasystem, und/oder ein Lidarsystem und/oder ein Radarsystem,
- – Mittel zum Ausrichten zumindest eines Scheinwerfers dergestalt, dass ein von dem Scheinwerfer emittierter Lichtstrahl auf die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer strahlt.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform des Apparats sind ferner Mittel zum Nachführen des von dem Scheinwerfer emittierten Lichtstrahls bei einer Bewegung der unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer vorgesehen.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche den Apparat aktivieren, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als 2 km/h.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform des Apparats sind Mittel vorgesehen, welche den Apparat aktivieren, wenn das Kraftfahrzeug steht.
-
Eine weitere Ausbildung des Apparats besteht darin, dass das Verfahren nicht ausgeführt wird oder abgebrochen wird, wenn sich kein zweites Kraftfahrzeug in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs befindet.
-
Eine Ausbildung des Apparats besteht darin, dass Mittel vorgesehen sind, welche den Apparat aktivieren, wenn sich das Kraftfahrzeug an einer Straßenkreuzung befindet.
-
Eine Ausbildung des Apparats besteht darin, dass ein Verkehrsteilnehmer angeleuchtet wird, der als erster eine Straße in der Straßenkreuzung überquert.
-
Eine Ausbildung des Apparats besteht darin, dass bei einer Gruppe von Verkehrsteilnehmern ein grob gestreuter Lichtkegel in Richtung der Gruppe projiziert wird.
-
Eine Ausbildung des Apparats besteht darin, dass ein Verkehrsteilnehmer angeleuchtet wird, der einem zweiten Kraftfahrzeug am nächsten ist.
-
Eine weitere Ausgestaltung des Apparats besteht darin, dass bei Annäherung eines zweiten Kraftfahrzeuges an einen unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer der Scheinwerfer intermittierend auf die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer strahlt.
-
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1: einen adaptiven Scheinwerfer, bei dem zumindest eine Leuchteinheit über einen Aktor in verschiedene Raumrichtungen verstellt werden kann,
-
2: schematisch einen adaptiven Scheinwerfer, bei welchem eine vor einer Leuchteinheit befindliche Blende über einen Aktor in verschiedene Raumrichtungen verstellt werden kann,
-
3: einen Scheinwerfer mit einer Vielzahl von Leuchteinheiten, welche unabhängig voneinander aktiviert bzw. deaktiviert werden können,
-
4: schematisch eine Straßenkreuzung mit zwei an der Kreuzung befindlichen Kraftfahrzeugen A und B,
-
5: schematisch die an einer Kreuzung befindlichen Kraftfahrzeuge A und B mit einem auf einen unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer gerichteten Lichtstrahl,
-
6: schematisch die an der Straßenkreuzung befindlichen Kraftfahrzeuge A und B mit einem unbeleuchteten Verkehrsteilnehmern folgenden Lichtstrahl, und
-
7: schematisch einen Verfahrensablauf zur Steuerung eines Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug.
-
1 zeigt schematisch einen Scheinwerfer 1 mit zwei Leuchteinheiten 2 und 3. In den Leuchteinheiten 2 und 3 sind Leuchtmittel 4 vorgesehen. Bei den Leuchtmitteln 4 kann es sich beispielsweise um eine Halogenlampe, eine Xenonlampe oder um eine LED-Lampe handeln. Die Leuchteinheit 3 ist über einen Aktor 5 in seiner Ausrichtung verstellbar, so dass ein von der Leuchteinheit 3 emittierter Lichtstrahl 6 gezielt beeinflusst werden kann.
-
2 zeigt schematisch einen Scheinwerfer 11, welcher eine Leuchteinheit 12 und eine Leuchteinheit 13 aufweist. In den Leuchteinheiten 12 und 13 sind Leuchtmittel 4 vorgesehen. Vor der Leuchteinheit 13 ist eine Blende 17 angeordnet. In der Blende 17 können in nicht dargestellter Weise Walzen, Linsen und lichtundurchlässige Elemente angeordnet sein, welche über mindestens einen Aktor 15 verstellt werden können, sodass ein von der Leuchteinheit 13 emittierter Lichtstrahl 16 hinsichtlich seiner Lichtintensität und Leuchtrichtung beeinflusst werden kann.
-
3 zeigt schematisch einen Scheinwerfer 21 mit zahlreichen darin angeordneten Leuchtmitteln 24. Bei den Leuchtmitteln 24 kann es sich beispielsweise um LEDs, also um lichtimitierende Dioden handeln. Durch eine gezielte unabhängige Ansteuerung der Leuchtmittel 24 kann ein von dem Scheinwerfer 21 emittierter Lichtstrahl 26 in seiner Intensität und Leuchtrichtung gezielt beeinflusst werden.
-
4 zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Straßenkreuzung 9 mit einem Kraftfahrzeug A und einem weiteren Kraftfahrzeug B. Das Kraftfahrzeug A ist mit Scheinwerfern 1, 11 bzw. 21 sowie einer Steuereinheit 10 zur Einstellung der Aktoren 5 bzw. 15 bzw. der Leuchtmittel 21 ausgerüstet. Die Steuereinheit 10 ist datenübertragend mit einem Kamerasystem 14 verbunden. Über das Kamerasystem 14 kann insbesondere ein Vorfeld des Kraftfahrzeugs A erfasst und in der Steuereinheit 10 über den zuvor genannten Mikrokontroller in nicht dargestellter Weise verarbeitet werden. Insbesondere können an der Straßenkreuzung 9 befindliche unbeleuchtete Verkehrsteilnehmer 18, 18' identifiziert werden. Die normal geradeaus gerichteten Lichtstrahlen 6, 16, 26 (emittiert von Kraftfahrzeug A) und 36 (emittiert von Kraftfahrzeug B) sind noch nicht auf die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' gerichtet.
-
5 zeigt eine Situation, in welcher die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' von dem Kamerasystem 14 des Kraftfahrzeugs A erfasst wurden, die Information in der Steuereinheit 10 verarbeitet wurde und ein entsprechender Befehl an die Scheinwerfer 1, 11, 21 ausgegeben wurde und die Lichtstrahlen 6 nunmehr auf die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18 gerichtet sind. Das Kraftfahrzeug A steht an einer Ampel 19, welche auf rot geschaltet ist. Das Kraftfahrzeug A bewegt sich demnach mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit V von 0 km/h. Eine Ampel 19' für ein zweites Fahrzeug B ist hingegen auf grün geschaltet. Dadurch, dass das Kraftfahrzeug A die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' anstrahlt, sind die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' auch für das Kraftfahrzeug B leichter erkennbar. Demnach wird die Sicherheit im Straßenverkehr für die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' auch dann erhöht, wenn das Kraftfahrzeug B nicht über ein derartiges System zur Steuerung eines Scheinwerfers mit einstellbarem Lichtstrahl verfügt.
-
6 zeigt eine Situation, in welcher die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' sich auf die Straße begeben. Die Lichtstrahlen 6, 16, 26 des Kraftfahrzeugs A werden der Bewegung der unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' nachgeführt, so dass die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' stets von dem Lichtstrahlen 6, 16, 26 erfasst sind und für das Kraftfahrzeug B insbesondere beim Abbiegevorgang unmittelbar und sofort erkennbar sind.
-
7 zeigt schematisch einen Verfahrensablauf, welcher in der Steuereinheit 10 des Kraftfahrzeugs A implementiert sein kann. In einem Schritt 31 werden die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' erkannt, in einem Schritt 32 der Scheinwerfer 1, 11, 21 auf die unbeleuchteten Verkehrsteilnehmer 18, 18' gerichtet und in Schritt 33 der Lichtstrahl 6, 16, 26 einer Bewegung des unbeleuchteten Verkehrsteilnehmers 18 nachgeführt.
-
Ergänzend zu dem Kamerasystem 14, oder alleine, kann zur Erfassung der Verkehrsteilnehmer 18, 18' in nicht dargestellter Weise ein Radar verwendet werden. Das Kamerasystem kann Licht im sichtbaren Frequenzbereich oder darüber und darunter erfassen. Ergänzend hierzu kann ein Lidarsystem verwendet werden, welches die Umgebung über gebündelte Lichtstrahlen abtastet.
-
Gleichwohl in der vorangegangenen Beschreibung einige mögliche Ausführungen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich, dass zahlreiche weitere Varianten von Ausführungen durch Kombinationsmöglichkeiten aller genannten und ferner aller dem Fachmann naheliegenden technischen Merkmale und Ausführungsformen existieren. Es versteht sich ferner, dass die Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele zu verstehen sind, die den Schutzbereich, die Anwendbarkeit und die Konfiguration in keiner Weise beschränken. Vielmehr möchte die vorangegangene Beschreibung dem Fachmann einen geeigneten Weg aufzeigen, um zumindest eine beispielhafte Ausführungsform zu realisieren. Es versteht sich, dass bei einer beispielhaften Ausführungsform zahlreiche Änderungen bezüglich Funktion und Anordnung der Elemente vorgenommen werden können, ohne den in den Ansprüchen offenbarten Schutzbereich und dessen Äquivalente zu verlassen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Scheinwerfer
- 2
- Leuchteinheit
- 3
- Leuchteinheit
- 4
- Leuchtmittel
- 5
- Aktor
- 6
- Lichtstrahl
- 9
- Straßenkreuzung
- 10
- Steuereinheit
- 11
- Scheinwerfer
- 12
- Leuchteinheit
- 13
- Leuchteinheit
- 14
- Kamerasystem
- 15
- Aktor
- 16
- Lichtstrahl
- 17
- Blende
- 18
- unbeleuchteter Verkehrsteilnehmer
- 18'
- unbeleuchteter Verkehrsteilnehmer
- 19
- Ampel
- 19'
- Ampel
- 21
- Scheinwerfer
- 24
- Leuchtmittel
- 26
- Lichtstrahl
- 31
- Schritt
- 32
- Schritt
- 33
- Schritt
- 36
- Lichtstrahl
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
-
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
-
- DE 102007007467 A1 [0002]
