DE102013001286A1 - Headlight system for motor car, has motor car headlight that is adapted to lane in car transverse direction adjacent to peripheral region to apply light of different spectral compositions - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Scheinwerfersystem für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Scheinwerfersystems sowie ein zugehöriges Computerprogrammprodukt.The present invention relates to a headlight system for a motor vehicle, a method for operating such a headlight system and an associated computer program product.
Scheinwerfersysteme gehören seit jeher zur Grundausstattung von Kraftfahrzeugen. So sind insbesondere im Bereich einer Fahrzeugfront verschiedene Scheinwerfersysteme oder Scheinwerferausgestaltungen und Konfigurationen vorgesehen. Beispielsweise weisen gängige Kraftfahrzeuge ein Abblendlicht, ein Fernlicht sowie Nebelscheinwerfer auf. Weiterhin existieren adaptive Scheinwerfersysteme, die je nach Lenkungseinschlag den erzeugten Lichtstrahl hinsichtlich seiner Ausrichtung und Intensität variabel verändern können. Auch existieren Abbiegelichter, welche insbesondere bei Fahrten um enge Kurven herum den Kurvenbereich gesondert ausleuchten.Headlight systems have always been part of the basic equipment of motor vehicles. Thus, various headlight systems or headlight configurations and configurations are provided in particular in the area of a vehicle front. For example, common motor vehicles on a low beam, high beam and fog lights. Furthermore, there are adaptive headlight systems that can vary the generated light beam in terms of its orientation and intensity depending on steering impact. There are also cornering lights, which illuminate the curved area separately, especially when driving around tight bends.
So ist zum Beispiel aus der
Die Abstrahlrichtung kann insoweit unmittelbar oder mittelbar auf den Verkehrsteilnehmer gerichtet sein. Wenn ferner die betreffenden Gegenstände, basierend auf der Ermittlung durch das Fahrzeugleuchtensystem mit einem Signallicht angestrahlt werden, können diese durch den Fahrer besser erkannt werden und/oder eine signalisierende Wirkung für einen Verkehrsteilnehmer haben.The emission direction can be directed to the extent directly or indirectly to the road user. Furthermore, if the objects in question are illuminated with a signal light based on the detection by the vehicle lighting system, they can be better recognized by the driver and / or have a signaling effect for a road user.
Die Bereitstellung eines typischerweise nur temporär zu aktivierenden Signallichts kann die Aufmerksamkeit des Fahrers des Fahrzeugs gezielt auf mögliche Gefahrenbereiche hinweisen. Eine vergleichsweise abrupte oder plötzliche Intensitätsänderung in einem relevanten Raumwinkelbereich kann den Fahrer, aber auch andere Verkehrsteilnehmer unter Umständen irritieren.The provision of a signal light, which is typically only to be activated temporarily, can purposefully alert the driver of the vehicle to possible danger areas. A comparatively abrupt or sudden change in intensity in a relevant solid angle range can possibly irritate the driver, but also other road users.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Scheinwerfersystem für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, welches insbesondere eine dauerhafte und kontinuierliche Assistenzfunktion für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs bereitstellt, und welches ferner dazu ausgebildet ist, die visuelle Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers kontinuierlich und dauerhaft zu steigern. Daneben soll das Scheinwerfersystem möglichst geringe störende Auswirkungen auf andere Verkehrsteilnehmer oder den Gegenverkehr haben. Das Scheinwerfersystem soll sich dabei durch einen möglichst einfachen sowie platzsparenden und kostengünstigen Aufbau auszeichnen und von Vorteil auf weitgehend ohnehin im Kraftfahrzeug vorhandene Komponenten zurückgreifen.It is therefore an object of the present invention to provide a headlamp system for a motor vehicle, which in particular provides a permanent and continuous assistance function for the driver of a motor vehicle, and which is further adapted to increase the visual perception ability of the driver continuously and permanently. In addition, the headlight system should have the least possible disruptive effects on other road users or oncoming traffic. The headlamp system should be characterized by a simple and space-saving and cost-effective design and fall back on advantage advantageously largely existing in the motor vehicle components.
Diese Aufgabe wird mit einem Scheinwerfersystem nach Patentanspruch 1, mit einem Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 11, ferner mit einem Verfahren zum Betrieb eines Scheinwerfersystems nach Patentanspruch 12 sowie mit einem Computerprogrammprodukt nach Patentanspruch 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind hierbei jeweils Gegenstand abhängiger Patentansprüche.This object is achieved with a headlamp system according to claim 1, with a motor vehicle according to claim 11, further comprising a method for operating a headlamp system according to
Das insoweit vorgeschlagene Scheinwerfersystem ist für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und dementsprechend ausgebildet. Es weist eine Umfelderfassungseinrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, eine in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrspur zu bestimmen. Des Weiteren weist das Scheinwerfersystem zumindest einen, bevorzugt an der Fahrzeugfront angeordneten Kraftfahrzeugscheinwerfer auf, welcher dazu ausgebildet ist, die über die Umfelderfassungseinrichtung bestimmte oder ermittelte Fahrspur und zumindest einen, in Fahrzeugquerrichtung (y) hieran angrenzenden peripheren Bereich mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung zu beaufschlagen.The extent proposed headlamp system is provided for a motor vehicle and designed accordingly. It has an environment detection device, which is designed to determine a lying in the direction of travel in front of the motor vehicle lane. Furthermore, the headlamp system has at least one motor vehicle headlight, which is preferably arranged on the vehicle front, and which is designed to act on the lane determined or determined via the surroundings detection device and at least one peripheral region adjacent thereto in the vehicle transverse direction (y) with light of different spectral composition.
Das Scheinwerfersystem ist hierbei insbesondere dazu ausgebildet, zumindest die Fahrspur und einen angrenzenden peripheren Bereich möglichst dauerhaft und kontinuierlich mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung zu beaufschlagen.In this case, the headlamp system is designed, in particular, to apply at least the lane and an adjoining peripheral region to light of different spectral composition as permanently and continuously as possible.
Das Scheinwerfersystem stellt dabei eine gezielte spektrale und räumliche sowie adaptive Veränderung des vom zumindest einen Scheinwerfer emittierbaren Lichts bereit. Mittels einer räumlichen Aufteilung, etwa eines vom Scheinwerfer erzeugbaren Lichtkegels in zumindest zwei Teillichtkegel unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung, kann die Wahrnehmungsfähigkeit eines Fahrers des Kraftfahrzeugs zumindest in den von den jeweiligen Teillichtkegeln beaufschlagten Bereichen gezielt verändert, bevorzugt gesteigert werden.The headlamp system provides a targeted spectral and spatial as well as adaptive change of the light emitted by the at least one headlight. By means of a spatial distribution, for example a light cone that can be generated by the headlight in at least two partial light cones of different spectral composition, the perception ability of a driver of the motor vehicle can be selectively changed, preferably increased, at least in the areas acted upon by the respective partial light cones.
Untersuchungen haben nämlich ergeben, dass die spektrale Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges nicht räumlich konstant ist, sondern dass sich die spektrale Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges etwa im Randbereich des Sehfeldes von der Wahrnehmungsfähigkeit in einer zentralen Region des Sehfeldes unterscheidet. Investigations have shown that the spectral perception of the human eye is not spatially constant, but that the spectral perception of the human eye approximately in the edge region of the field of vision differs from the perception ability in a central region of the field of view.
Indem der zumindest eine Kraftfahrzeugscheinwerfer dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der ermittelten Fahrspur die spektrale Zusammensetzung des erzeugten Lichts räumlich zu verändern, insbesondere an die räumlich spektrale Wahrnehmungsfähigkeit des menschlichen Auges anzupassen, kann durch die räumlich-spektrale Veränderung des vom Scheinwerfer erzeugten Lichts die effektive Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers oder einer Bedienperson gesteigert werden.Since the at least one motor vehicle headlight is designed to spatially change the spectral composition of the generated light as a function of the determined traffic lane, in particular to adapt it to the spatial spectral perceptibility of the human eye, the effective perceptibility can be achieved by the spatial-spectral change of the light generated by the headlamp be increased by the driver or an operator.
Durch die gezielte spektrale Veränderung des räumlichen Spektrums des vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erzeugbaren Lichts kann somit die Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers auch ohne wesentliche Intensitätsänderung des Lichtes in vorteilhafter Weise gesteigert werden. Gegenverkehr oder andere Verkehrsteilnehmer werden hiervon weniger beeinträchtigt, als dies bei einer reinen Intensitätsveränderung des Scheinwerferlichts der Fall wäre.As a result of the targeted spectral change of the spatial spectrum of the light which can be generated by the motor vehicle headlight, the driver's perception ability can thus be advantageously increased even without a substantial change in the intensity of the light. Oncoming traffic or other road users are less affected by this, as would be the case with a pure intensity change of the headlight.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Kraftfahrzeugscheinwerfer ferner dazu ausgebildet, die über die Umfelderfassungseinrichtung bestimmbare oder ermittelbare Fahrspur und den zumindest einen peripheren Bereich gleichzeitig mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung oder Verteilung zu beaufschlagen. Hierzu weist der zumindest eine Kraftfahrzeugscheinwerfer typischerweise mehrere Lichtquellen, insbesondere lichtemittierende Dioden (LED) oder vergleichbare Laserlichtquellen auf. Der Kraftfahrzeugscheinwerfer kann hierbei insbesondere zur Erzeugung von Weißlicht ausgebildet sein, dessen spektrale Verteilung jedoch innerhalb vorgegebener Bereiche variabel veränderbar ist.According to an advantageous embodiment of the motor vehicle headlamp is further adapted to act on the detectable or detectable via the surroundings detection device lane and the at least one peripheral region simultaneously with light of different spectral composition or distribution. For this purpose, the at least one motor vehicle headlight typically has a plurality of light sources, in particular light-emitting diodes (LED) or comparable laser light sources. The motor vehicle headlight may in this case be designed, in particular, to generate white light, the spectral distribution of which, however, can be varied variably within predefined regions.
Der Kraftfahrzeugscheinwerfer kann zum Beispiel mehrere in den Farben rot, grün und blau (RGB) lichtemittierende Dioden aufweisen, die zum Beispiel nach Art eines zweidimensionalen Gitters angeordnet sein können. Die einzelnen Lichtquellen können hierbei individuell ansteuerbar sein, um einerseits die spektrale Zusammensetzung des vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erzeugbaren Lichtstrahls gezielt zu verändern, aber auch, um die transversale und räumliche Intensitätsverteilung, jeweils der ermittelbaren Fahrspur angepasst, zu variieren.The motor vehicle headlight may, for example, have a plurality of red, green and blue (RGB) light-emitting diodes, which may be arranged in the manner of a two-dimensional grid, for example. In this case, the individual light sources can be individually controlled in order to specifically change the spectral composition of the light beam that can be generated by the motor vehicle headlight, but also to vary the transverse and spatial intensity distribution, in each case adapted to the ascertainable traffic lane.
Die Größe und Ausrichtung der Teillichtkegel kann ferner in Abhängigkeit der ermittelten Fahrspur oder einer ermittelten Umfeldsituation variierbar sein. So können auch die mit den jeweiligen Teillichtkegeln zusammenfallenden Raumwinkelbereiche dynamisch mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung beaufschlagt werden.The size and orientation of the partial light cone can also be variable depending on the determined lane or a determined environment situation. Thus, the solid angle areas coinciding with the respective partial light cones can be dynamically exposed to light of different spectral composition.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Scheinwerfersystem bzw. der zumindest eine Kraftfahrzeugscheinwerfer dazu ausgebildet, die Fahrspur und den zumindest einen peripheren Bereich kontinuierlich auszuleuchten. Insoweit kann das Scheinwerfersystem eine Art Fernlicht oder Abblendlicht mit räumlich variierender spektraler Zusammensetzung bereitstellen.According to a preferred refinement, the headlight system or the at least one motor vehicle headlight is designed to continuously illuminate the lane and the at least one peripheral area. In that regard, the headlamp system can provide a type of high beam or low beam with spatially varying spectral composition.
Ein kontinuierliches Ausleuchten der Fahrspur und des zumindest einen, typischerweise hieran lateral angrenzenden Bereichs verfolgt einen einer Signallichtwirkung entgegengesetzter Ansatz. Die überwiegend kontinuierliche Ausleuchtung der Fahrspur und des daran angrenzenden peripheren Bereichs hat nämlich gerade keine temporäre Signalwirkung zum Ziel, sondern dient vornehmlich dazu, die Aufmerksamkeit des Fahrers kontinuierlich auf einen spektral veränderten Raumwinkelbereich zu lenken. Beeinträchtigungen oder Beeinflussungen des Gegenverkehrs oder anderer Verkehrsteilnehmer können hierdurch auf ein Minimum reduziert werden.Continuous illumination of the traffic lane and of the at least one, typically laterally adjacent, region pursues an approach which opposes a signal light effect. The predominantly continuous illumination of the traffic lane and of the peripheral area adjacent thereto does not have a temporary signal effect to the destination, but primarily serves to continuously draw the driver's attention to a spectrally altered solid angle range. Impairments or influences on the oncoming traffic or other road users can thereby be reduced to a minimum.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Kraftfahrzeugscheinwerfer dazu ausgebildet, den gesamten, in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Bereich in zumindest eine zentrale Beleuchtungszone und in zwei zueinander gegenüberliegend angrenzende periphere Beleuchtungszonen aufzuteilen, welche jeweils mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung beaufschlagbar sind. Insoweit kann der Kraftfahrzeugscheinwerfer insbesondere als Flächenstrahler zur Erzeugung eines vergleichsweise divergierenden Lichtkegels ausgebildet sein, welcher den in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Bereich einer Fahrbahn weitgehend vollflächig ausleuchten und dementsprechend mit Licht beaufschlagen kann.According to a further embodiment, the motor vehicle headlamp is designed to divide the entire, in the direction of travel in front of the motor vehicle area in at least one central illumination zone and two mutually adjacent peripheral peripheral illumination zones, which are each acted upon by light of different spectral composition. In that regard, the motor vehicle headlight can be designed, in particular, as a surface radiator for generating a comparatively divergent light cone, which can largely illuminate the full area of the area of a roadway in the direction of travel in front of the motor vehicle and accordingly act on light.
Die zentrale Beleuchtungszone korreliert hierbei bevorzugt mit der von der Umfelderfassungseinrichtung bestimmbaren Fahrspur. Die zentrale Beleuchtungszone kann hierbei hinsichtlich ihrer Größe und ihres Verlaufs weitgehend mit der bestimmbaren Fahrspur zusammenfallen, oder aber auch einen, etwa in Fahrzeugquerrichtung (y) verbreiterten zentralen Bereich des Sichtfeldes des Fahrers betreffen, in welchem die ermittelbare oder bestimmbare Fahrspur des Kraftfahrzeugs verläuft. Die Fahrspur kann hierbei entweder eine gedachte Linie sein, welche eine ideale Fahrlinie des Kraftfahrzeugs repräsentiert. Es ist aber auch denkbar, dass die Breite der Fahrspur mit der tatsächlichen Breite des Kraftfahrzeugs korreliert.The central illumination zone preferably correlates with the lane that can be determined by the surroundings detection device. In this case, the central illumination zone can largely coincide with the determinable traffic lane in terms of its size and course, or else concern a central region of the driver's field of vision which is widened approximately in the vehicle transverse direction (y), in which the detectable or determinable traffic lane of the motor vehicle runs. In this case, the lane can either be an imaginary line, which represents an ideal driving line of the motor vehicle. However, it is also conceivable that the width of the lane correlates with the actual width of the motor vehicle.
Insbesondere ist denkbar, dass die Fahrspur oder die zentrale Beleuchtungszone mit einer Fahrzeugmitte zusammenfällt und sich in etwa auf eine Breite von 30%, 50% oder 80% der Fahrzeugquererstreckung (y) erstreckt. Der zumindest eine periphere Bereich grenzt hieran, in Fahrzeugquerrichtung (y) betrachtet, nach außen an. Ist etwa beidseitig der zentralen Beleuchtungszone jeweils eine periphere Beleuchtungszone vorgesehen, so erstreckt sich deren Breite auf etwa 35%, 25% oder 10% der Erstreckung des Kraftfahrzeugs in Fahrzeugquerrichtung (y). In particular, it is conceivable that the traffic lane or the central lighting zone coincides with a vehicle center and extends approximately to a width of 30%, 50% or 80% of the vehicle transverse extent (y). The at least one peripheral region adjoins this, viewed in the vehicle transverse direction (y), to the outside. If, for example, a peripheral lighting zone is provided on each side of the central lighting zone, its width extends to approximately 35%, 25% or 10% of the extent of the motor vehicle in the vehicle transverse direction (y).
Jene Betrachtung bezieht sich insbesondere auf eine unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug liegende räumliche Lichtverteilung. Die zentrale Beleuchtungszone als auch die hieran angrenzenden peripheren Beleuchtungszonen können, bezogen auf die Fahrtrichtung, eine räumlich divergierende Ausbreitungscharakteristik aufweisen, sodass natürlich auch außerhalb des Kraftfahrzeugs liegende Randbereiche einer Fahrbahn ausreichend ausleuchtbar sind.That consideration relates in particular to a spatial light distribution lying directly in front of the motor vehicle. The central lighting zone as well as the adjoining peripheral lighting zones can, with respect to the direction of travel, have a spatially divergent propagation characteristic, so that, of course, outside of the motor vehicle lying edge regions of a roadway can be sufficiently illuminated.
Es ist hierbei denkbar, dass die den einzelnen Beleuchtungszonen zuordenbaren Teillichtkegel des zumindest einen Kraftfahrzeugscheinwerfers unterschiedliche Ausbreitungscharakteristika aufweisen. So ist zum Beispiel denkbar, dass eine von zwei Kraftfahrzeugscheinwerfern ausleuchtbare zentrale Beleuchtungszone, ein bezogen auf die Fahrtrichtung konvergierendes Profil aufweist, während die hieran angrenzenden peripheren Beleuchtungszonen eine in Fahrtrichtung lateral divergierende Struktur aufweisen. Auch ist eine hierzu umgekehrte Lichtverteilungsstruktur mit einer divergierenden zentralen Beleuchtungszone und mit konvergierenden peripheren Beleuchtungszonen denkbar.It is conceivable here that the partial light cones of the at least one motor vehicle headlight that can be assigned to the individual illumination zones have different propagation characteristics. For example, it is conceivable that a central illumination zone that can be illuminated by two motor vehicle headlights has a profile that converges relative to the direction of travel, while the peripheral illumination zones adjacent thereto have a laterally diverging structure in the direction of travel. Also, a reversed light distribution structure with a diverging central illumination zone and with converging peripheral illumination zones is conceivable.
Auf diese Art und Weise können unmittelbar vor dem Kraftfahrzeug, etwa im Nahfeld befindliche Bereiche, eine andere räumlich spektrale Lichtverteilung erhalten, als dies für weiter entfernt vor dem Kraftfahrzeug liegende Bereiche der Fall ist.In this way, a different spatial spectral light distribution can be obtained directly in front of the motor vehicle, for example in the near field, than is the case for areas located further away from the motor vehicle.
Nach einer Weiterbildung kann das Scheinwerfersystem ferner dazu ausgebildet sein, die Grenzen zwischen der zentralen Beleuchtungszone und der zumindest einen hieran angrenzenden peripheren Beleuchtungszone in Abhängigkeit von der über die Umfelderfassungseinrichtung bereitstellbaren Fahrspurbestimmung dynamisch zu verändern. So kann die räumlich spektrale Lichtverteilung bei Geradeausfahrten gegenüber Kurvenbereichen verändert werden. Es ist hierbei insbesondere denkbar, dass kurvenrichtungsabhängig unterschiedliche räumliche Grenzen zwischen der zentralen Beleuchtungszone und angrenzenden peripheren Beleuchtungszonen implementierbar sind. Durch eine dynamische, insbesondere fahrsituationsabhängige Veränderung der Grenzen zwischen den Beleuchtungszonen können die Größenverhältnisse der Beleuchtungszonen variabel an verschiedene Fahrsituationen entsprechend einer Umfelderfassung angepasst werden.According to a development, the headlamp system can also be designed to dynamically change the boundaries between the central illumination zone and the at least one adjoining peripheral illumination zone as a function of the lane determination that can be provided via the surroundings detection device. Thus, the spatial spectral light distribution when driving straight ahead compared to curve areas can be changed. In this case, it is conceivable, in particular, that curve-dependent different spatial boundaries between the central lighting zone and adjacent peripheral lighting zones can be implemented. By a dynamic, in particular driving situation-dependent change of the boundaries between the lighting zones, the size ratios of the lighting zones can be variably adapted to different driving situations in accordance with an environment detection.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Scheinwerfersystem ferner dazu ausgebildet, die Grenzen zwischen der zentralen Beleuchtungszone und der zumindest einen hieran angrenzenden peripheren Beleuchtungszone in Abhängigkeit einer Beschaffenheit der über die Umfelderfassungseinrichtung ermittelbaren Umgebung zu verändern. So kann über die Umfelderfassungseinrichtung beispielsweise festgestellt werden, ob und inwieweit sich Gegenstände am Fahrbahnrand befinden. Auch kann z. B. insbesondere bei Überlandfahrten festgestellt werden, ob sich das Kraftfahrzeug etwa auf einer freien Fläche oder in einem Waldgebiet befindet. Dementsprechend kann die Abstrahlcharakteristik des zumindest einen Kraftfahrzeugscheinwerfers zur Verbesserung der Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers dynamisch und universell verändert werden.According to a further embodiment, the headlamp system is further configured to change the boundaries between the central illumination zone and the at least one adjoining peripheral illumination zone in dependence on a condition of the surroundings detectable via the surroundings detection device. For example, it can be determined via the surroundings detection device whether and to what extent objects are located on the roadside. Also, z. B. are determined in particular when driving overland, whether the motor vehicle is located approximately on a free area or in a forest area. Accordingly, the emission characteristic of the at least one motor vehicle headlight can be changed dynamically and universally to improve the perception ability of the driver.
Andere Anwendungsszenarien können zum Beispiel eine Fahrt durch einen Tunnel erfassen, sodass auch hier die spektrale Abstrahlungscharakteristik des zumindest einen Scheinwerfers an die Umgebung, insbesondere an vergleichsweise gut reflektierende Tunnelwände anpassbar ist.Other application scenarios can detect, for example, a journey through a tunnel, so that here too the spectral radiation characteristic of the at least one headlight can be adapted to the environment, in particular to comparatively well reflecting tunnel walls.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann das Scheinwerfersystem ferner dazu ausgebildet sein, die zentrale Beleuchtungszone und zumindest eine der angrenzenden peripheren Beleuchtungszonen mit Licht unterschiedlicher, bzw. variabler Intensität zu beaufschlagen. Durch eine vergleichsweise großflächige Intensitätsänderung in einem Teil oder in der gesamten zentralen oder peripheren Beleuchtungszone kann die Aufmerksamkeit des Fahrers gezielt auf periphere oder zentrale Bereiche seines Sichtfeldes gelenkt werden.According to a further embodiment, the headlight system may further be configured to apply light of different or variable intensity to the central illumination zone and at least one of the adjacent peripheral illumination zones. By a relatively large-scale intensity change in one part or in the entire central or peripheral illumination zone, the driver's attention can be directed to peripheral or central areas of his field of vision.
Schließlich ist nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass der zumindest eine Scheinwerfer dazu ausgebildet ist, die Fahrspur mit Licht einer ersten spektralen Zusammensetzung zu beaufschlagen, die gegenüber einer zweiten Zusammensetzung in einen kurzwelligeren Spektralbereich verschoben ist, wobei der periphere Bereich mit Licht der zweiten spektralen Zusammensetzung beaufschlagbar ist. infolge dessen kann zum Beispiel die zentrale Beleuchtungszone mit einem ins Blau verschobenen Weißlichtspektrum beaufschlagt sein, während angrenzende periphere Bereiche mit zum Beispiel mit Licht mit einer rot oder gelb verschobenen spektralen Zusammensetzung beaufschlagbar sind.Finally, it is provided according to a further advantageous embodiment that the at least one headlamp is adapted to act on the lane with light of a first spectral composition, which is shifted from a second composition in a shorter wavelength spectral range, wherein the peripheral region with light of the second spectral Composition is acted upon. As a result, for example, the central illumination zone can be exposed to a blue-shifted white-light spectrum, while adjacent peripheral areas can be acted upon by, for example, light with a red or yellow-shifted spectral composition.
Situationsabhängig ist hierbei aber auch eine umgekehrte Konstellation denkbar, bei welcher die periphere Beleuchtungszone mit einem blau oder violett verschobenen Weißlichtspektrum, die zentrale Beleuchtungszone aber mit einem rot oder gelb verschobenen Weißlichtspektrum beaufschlagbar sind.Depending on the situation, however, a reverse constellation is also conceivable in which the peripheral illumination zone with a blue or violet shifted white light spectrum, the central illumination zone but are acted upon by a red or yellow shifted white light spectrum.
Auf diese Art und Weise kann die Wahrnehmungsfähigkeit des Fahrers in der zentralen Beleuchtungszone als auch in den peripheren Beleuchtungszonen gezielt und situationsangepasst gesteigert werden.In this way, the perception ability of the driver in the central lighting zone as well as in the peripheral lighting zones can be increased in a targeted and situation-adapted manner.
Insoweit kann das Scheinwerfersystem quasi einen spektral veränderten Spot in einem in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Bereich im Sichtfeld des Fahrers erzeugen, welcher sich von der Umgebungsbeleuchtung abhebt. Die spektrale Veränderung bzw. spektrale Variation des vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erzeugbaren Lichtspots bewegt sich bevorzugt innerhalb unterschiedlicher Weißlichtspektren. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass das Spektrum des vom Scheinwerfer erzeugbaren Lichts in Richtung kurzwelligerer Längenwellenbereiche, etwa ins Blaue oder Bläuliche, oder aber auch in Richtung langwelligerer Spektralbereiche, so etwa ins Gelblich-Rötliche veränderbar ist.In that regard, the headlamp system can virtually produce a spectrally altered spot in a lying in the direction of travel in front of the vehicle area in the field of view of the driver, which stands out from the ambient lighting. The spectral variation or spectral variation of the light spot that can be generated by the motor vehicle headlight preferably moves within different white light spectra. In this case, provision is made in particular for the spectrum of the light which can be generated by the headlight to be changed in the direction of short-wave wavelength ranges, for example into blue or bluish, or else in the direction of longer-wave spectral ranges, such as to yellowish-reddish.
Insgesamt aber soll das sich das vom Kraftfahrzeugscheinwerfer erzeugbare Spektrum innerhalb einer Vielzahl denkbarer Weißlichtspektren bewegen, sodass gesetzliche Vorgaben hinsichtlich einer zulässigen spektralen Varianz von Kraftfahrzeugfrontscheinwerfern eingehalten werden.Overall, however, the range that can be generated by the motor vehicle headlight should move within a multiplicity of conceivable white-light spectra, so that legal requirements with regard to a permissible spectral variance of motor vehicle front headlamps are met.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist das Scheinwerfersystem dazu ausgebildet, zumindest einen, bezogen auf die ermittelte Blickrichtung peripheren Raumwinkelbereich mit Licht einer ersten spektralen Zusammensetzung zu beaufschlagen. Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die erste spektrale Zusammensetzung etwa in den kurzwelligeren Bereich verschoben ist, sodass die im peripheren Blickfeld liegenden Bereiche, etwa mit einem in den blauen Spektralbereich verschobenen Weißlicht beaufschlagt werden.According to a further embodiment, the headlamp system is designed to apply at least one, with respect to the determined viewing direction peripheral solid angle range with light of a first spectral composition. In this case, provision is made in particular for the first spectral composition to be displaced approximately into the short-wave range, so that the areas lying in the peripheral field of view are acted upon, for example, by a white light shifted into the blue spectral range.
Insbesondere in den peripheren oder Randbereichen des Sehfeldes weist das Auge eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber kurzwelligeren Spektralanteilen auf. Indem der periphere Raumwinkelbereich des Sehfeldes des Fahrers adaptiv mit einer blauverschobenen spektralen Zusammensetzung beaufschlagt wird, kann die periphere Wahrnehmung des Fahrers in jenem Bereich verbessert werden. Somit kann die Wahrnehmung des Fahrers hinsichtlich etwaiger Hindernisse im peripheren Bereich des Sehfeldes in vorteilhafter Weise gesteigert werden.Particularly in the peripheral or peripheral areas of the visual field, the eye has an increased sensitivity to shorter wavelength spectral components. By adaptively imparting a blue-shifted spectral composition to the peripheral solid angle range of the driver's field of view, the peripheral perception of the driver in that range can be improved. Thus, the driver's perception of any obstacles in the peripheral area of the visual field can be advantageously increased.
Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der zumindest eine Scheinwerfer mehrere, individuell ansteuerbare Lichtquellen, insbesondere lichtemittierende Dioden (LED) auf.According to a further embodiment, the at least one headlight has a plurality of individually controllable light sources, in particular light-emitting diodes (LED).
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Scheinwerfersystem ferner mit zumindest einem Fahrerassistenzsystem koppelbar oder es weist ein solches auf. Das Scheinwerfersystem ist dabei dazu ausgelegt, die spektrale Zusammensetzung des Lichts und/oder einen mit der spektralen Zusammensetzung zu beaufschlagenden Raumwinkelbereich des Scheinwerfers in Abhängigkeit zumindest eines Parameters des Fahrerassistenzsystems zu ändern.In a further preferred refinement, the headlamp system can furthermore be coupled to at least one driver assistance system or it has one. The headlight system is designed to change the spectral composition of the light and / or a spatial angle range of the headlight to be acted upon by the spectral composition as a function of at least one parameter of the driver assistance system.
Als Fahrerassistenzsystem kommen zum Beispiel Spurhalteassistenzsysteme sowie Navigationssysteme aber auch zum Beispiel ein Antiblockiersystem (ABS) oder ein elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP) infrage.As a driver assistance system, for example, lane keeping assistance systems and navigation systems but also, for example, an anti-lock braking system (ABS) or an electronic stability program (ESP) come into question.
Durch Kopplung des Scheinwerfersystems mit einem Navigationssystem ist zum Beispiel denkbar, dass die spektrale Zusammensetzung eines Lichtkegels sowie der mit der entsprechenden spektralen Zusammensetzung versehene Raumwinkelbereich des Kraftfahrzeugscheinwerfers z. B. bei Annäherung an eine Kreuzung eine zur Wahrnehmung der Kreuzungssituation vorteilhafte Zusammensetzung erhält.By coupling the headlamp system with a navigation system, for example, it is conceivable that the spectral composition of a light cone as well as the solid angle range of the motor vehicle headlight provided with the corresponding spectral composition may be e.g. B. receives approach to an intersection advantageous for the perception of the crossing situation composition.
So kann zum Beispiel vorgesehen sein, dass die Geometrie und Größe des spektral veränderten Raumwinkelbereichs des Scheinwerfers in einer Kreuzungssituation von der ermittelten Fahrspur zumindest teilweise entkoppelt wird, um z. B. den Fahrer dazu anzuhalten, den Blick auf den Kreuzungsbereich zu richten.For example, it may be provided that the geometry and size of the spectrally altered solid angle range of the headlamp is at least partially decoupled from the determined lane in an intersection situation in order, for. B. to stop the driver to look at the crossing area.
Insoweit können die Parameter eines Fahrerassistenzsystems auch dazu fungieren, die Blickrichtung der Bedienperson gezielt zu beeinflussen. Da die spektrale Zusammensetzung im vorgesehenen Raumwinkelbereich auch nur geringfügig von einer normalen Weißlichtspektralverteilung abweichen kann ist denkbar, dass die Beeinflussung des Fahrers durch das adaptive Scheinwerfersystem eher unbewusst als bewusst vom Fahrer wahrnehmbar ist.In that regard, the parameters of a driver assistance system can also act to selectively influence the viewing direction of the operator. Since the spectral composition in the intended solid angle range can deviate only slightly from a normal white light spectral distribution, it is conceivable that the influence of the driver by the adaptive headlight system rather unconsciously than consciously perceptible by the driver.
Indem das Scheinwerfersystem ferner dazu ausgebildet ist, zum Beispiel den peripheren Bereich des Sehfeldes konstant mit einer spektral veränderten bzw. geringfügig spektral verschobenen Lichtzusammensetzung zu beaufschlagen, kann sich das Auge und die Sehgewohnheit des Fahrers auch an die spektral und räumlich inhomogene Zusammensetzung des Scheinwerferlichts anpassen.Furthermore, by designing the headlamp system to constantly apply a spectrally altered or slightly spectrally shifted light composition to the peripheral area of the visual field, the driver's eye and viewing habits can also adapt to the spectrally and spatially inhomogeneous composition of the headlight light.
Die Variation der spektralen Zusammensetzung des vom zumindest einen Kraftfahrzeugscheinwerfer erzeugbaren Lichts kann hinsichtlich ihrer Schwerpunktlage, das heißt hinsichtlich einer mittleren bzw. gemittelten Spektrallinie um zumindest 10 nm, 20 nm, 50 nm oder bis zu 100 nm oder 150 nm variieren. Die Schwerpunktwellenlänge kann beispielsweise die spektrale Verteilung in zwei Bereiche gleicher integraler Leistung unterteilen.The variation of the spectral composition of the light which can be generated by the at least one motor vehicle headlamp can be compared with respect to Center of gravity, that is, with respect to a mean or averaged spectral line to vary by at least 10 nm, 20 nm, 50 nm or up to 100 nm or 150 nm. For example, the centroid wavelength may divide the spectral distribution into two regions of equal integral power.
Schließlich ist nach einem weiteren unabhängigen Aspekt ein Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen, bevorzugt als Abblendlicht und/oder als Fernlicht ausgebildeten Scheinwerfersystem vorgesehen.Finally, according to a further independent aspect, a motor vehicle with a previously described, preferably designed as low beam and / or high beam headlight system is provided.
Unabhängig hiervon und nach einem weiteren Aspekt ist ferner ein Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Scheinwerfersystems vorgesehen, wobei in einem ersten Schritt eine in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrspur bestimmt wird und in einem nachfolgenden Schritt die mittels einer Umfelderfassungseinrichtung ermittelbare oder bestimmbare Fahrspur und zumindest einer in Fahrzeugquerrichtung (y) hieran angrenzender Bereich mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung mittels zumindest eines Kraftfahrzeugscheinwerfers beaufschlagt werden.Independently of this and according to a further aspect, a method is provided for operating a headlight system described above, wherein in a first step a lane in front of the motor vehicle is determined and in a subsequent step the lane detectable or determinable by means of an environment detection device and at least one in the vehicle transverse direction (y) adjoining thereto region are exposed to light of different spectral composition by means of at least one motor vehicle headlight.
Dabei ist das Verfahren insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Scheinwerfersystem umsetzbar. Insoweit gelten sämtliche Merkmale und Vorteile des Scheinwerfersystems in entsprechender Art und Weise auch für das genannte Verfahren; und umgekehrt.In this case, the method can be implemented in particular with the headlamp system described above. In that regard, all features and advantages of the headlamp system apply in a corresponding manner also for the said method; and vice versa.
Nach einer Weiterbildung des Verfahrens ist ferner vorgesehen, dass der gesamte, in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegende Bereich in eine zentrale Beleuchtungszone und in zumindest zwei zueinander gegenüberliegend hieran angrenzende periphere Beleuchtungszonen aufgeteilt wird, welche jeweils mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung beaufschlagt werden. Der zumindest eine und bevorzugt eine Anzahl einzelner Lichtquellen aufweisende Kraftfahrzeugscheinwerfer wird hierbei derart angesteuert, dass er einen, mehrere Teillichtkegel aufweisenden Lichtkegel erzeugt, wobei ein mit der peripheren Beleuchtungszone korrelierender Teillichtkegel eine andere spektrale Zusammensetzung erhält als z. B. ein mit der zentralen Beleuchtungszone korrelierender Teillichtkegel.According to a further development of the method, it is further provided that the entire area lying in front of the motor vehicle in the direction of travel is subdivided into a central illumination zone and into at least two peripheral illumination zones adjacent thereto, which are each exposed to light of different spectral composition. The at least one and preferably a number of individual light sources having motor vehicle headlights is in this case driven such that it produces a, several partial cone having light cone, wherein a correlating with the peripheral illumination zone partial cone receives a different spectral composition than z. B. correlating with the central illumination zone partial cone of light.
Die Aufteilung der Lichtkegel bzw. Teillichtkegel kann hierbei insbesondere in Abhängigkeit von der über die Umfelderfassungseinrichtung bestimmten oder ermittelbaren Fahrspur dynamisch und situationsabhängig erfolgen.In this case, the distribution of the light cone or partial cone of light can be effected dynamically and situation-dependent, in particular as a function of the lane determined or ascertainable via the surroundings detection device.
Nach einem weiteren Aspekt ist ferner ein Computerprogrammprodukt zum Betrieb eines Scheinwerfersystems, insbesondere eines zuvor beschriebenen Scheinwerfersystems vorgesehen. Das Computerprogrammprodukt weist hierbei Programmmittel zur Bestimmung einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrspur mittels einer Umfelderfassungseinrichtung auf. Ferner sind Programmmittel zur Beaufschlagung der Fahrspur und zumindest eines in Fahrzeugquerrichtung (y) hieran angrenzenden Bereichs mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung mittels zumindest eines Kraftfahrzeugscheinwerfers vorgesehen.According to a further aspect, a computer program product for operating a headlight system, in particular a headlight system described above, is further provided. In this case, the computer program product has program means for determining a lane in front of the motor vehicle in the direction of travel by means of an environment detection device. Furthermore, program means are provided for acting on the lane and at least one area adjoining the vehicle transverse direction (y) with light of different spectral composition by means of at least one motor vehicle headlight.
Dabei ist das Computerprogramprodukt ist insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Scheinwerfersystem umsetzbar. Insoweit gelten sämtliche Merkmale und Vorteile des Scheinwerfersystems in entsprechender Art und Weise auch für das Computerprogrammprodukt.In this case, the computer program product can be implemented in particular with the headlamp system described above. In that regard, all features and advantages of the headlamp system apply in a corresponding manner for the computer program product.
Nach einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ferner eine Vorrichtung zum Betrieb eines Scheinwerfersystems, insbesondere eines zuvor beschriebenen Scheinwerfersystems vorgesehen. Die Vorrichtung weist hierbei Mittel zur Bestimmung einer in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrspur mittels einer Umfelderfassungseinrichtung auf. Ferner sind Mittel zur Beaufschlagung der Fahrspur und zumindest eines in Fahrzeugquerrichtung (y) hieran angrenzenden Bereichs mit Licht unterschiedlicher spektraler Zusammensetzung mittels zumindest eines Kraftfahrzeugscheinwerfers vorgesehen Dabei ist die Vorrichtung zum Betrieb des Scheinwerfersystems insbesondere mit dem zuvor beschriebenen Scheinwerfersystem umsetzbar. Insoweit gelten sämtliche Merkmale und Vorteile des Scheinwerfersystems in entsprechender Art und Weise auch für die Vorrichtung zum Betrieb desselben.According to a further independent aspect, an apparatus for operating a headlamp system, in particular a headlamp system described above is further provided. In this case, the device has means for determining a lane in front of the motor vehicle in the direction of travel by means of an environment detection device. Furthermore, means for acting on the traffic lane and at least one area adjoining the vehicle transverse direction (y) with light of different spectral composition by means of at least one motor vehicle headlamp are provided. The device for operating the headlamp system can be implemented in particular with the previously described headlamp system. In that regard, all features and advantages of the headlamp system apply in a corresponding manner for the device for the operation of the same.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile sowie vorteilhafte Anwendungsmöglichkeiten werden in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:Other objects, features, advantages and advantageous applications are described in the following description of exemplary embodiments with reference to the drawings. Hereby show:
Detaillierte Beschreibung Detailed description
In
Das Fahrzeug
Das die Scheinwerfer
Die von der Auswerteeinheit
Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass die Scheinwerfer
Es kann hierbei insbesondere vorgesehen werden, dass die beiden einander zugewandten Teillichtkegel
Die zentrale Beleuchtungszone
Demgegenüber ist ferner denkbar, dass lediglich eine der Beleuchtungszonen
Die beiden peripheren Beleuchtungszonen
Auch können die Grenzen zwischen den Teillichtkegeln
Das Scheinwerfersystem
In
Das Verfahren springt zum Schritt
Es ist hierbei insbesondere vorgesehen, dass ein vorgegebener, oder dass ein mit der jeweiligen Fahrspur
Sobald eine spektrale Veränderung des Scheinwerfers im Schritt
Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Patentansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.The illustrated embodiments show only possible embodiment of the invention to which further numerous variants are conceivable and within the scope of the invention. The exemplary embodiments shown are in no way to be construed as limiting the scope, applicability or configuration possibilities of the invention. The present description merely shows the person skilled in the art a possible implementation of an exemplary embodiment according to the invention. Thus, the most varied modifications can be made to the function and arrangement of elements described without thereby abandoning the scope of protection or its equivalents as defined by the following claims.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Kraftfahrzeugmotor vehicle
- 1212
- Fahrgastzellecabin
- 1414
- KraftfahrzeugscheinwerferMotor vehicle headlamps
- 1616
- KraftfahrzeugscheinwerferMotor vehicle headlamps
- 1818
- FahrbahnrandmarkierungLane edge marking
- 2020
- Mittelstreifencentral reservation
- 2222
- Peripherer BereichPeripheral area
- 2424
- Zentrale BeleuchtungszoneCentral lighting zone
- 2828
- Fahrspurlane
- 3030
- TeillichtkegelPart beam
- 3232
- TeillichtkegelPart beam
- 3434
- Lichtkegellight cone
- 3636
- Fahrtrichtungdirection of travel
- 4040
- TeillichtkegelPart beam
- 4242
- TeillichtkegelPart beam
- 4444
- Lichtkegellight cone
- 5050
- Scheinwerfersystemheadlamp system
- 5252
- UmfelderfassungseinrichtungSurroundings sensing device
- 5454
- Auswerteeinheitevaluation
- 5656
- Steuereinheitcontrol unit
- 5858
- Navigationseinrichtungnavigation device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102008008880 A1 [0003] DE 102008008880 A1 [0003]
Claims (14)
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-
2013
- 2013-01-25 DE DE201310001286 patent/DE102013001286A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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---|---|---|---|
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|
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