-
Stand der Technik
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und zum Bestimmen einer Straßenqualität, auf eine entsprechende Vorrichtung sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.
-
Bei AHC (Adaptive High Beam Control; "gleitende Leuchtweite", in der Literatur auch als "adaptive Cut-Off-Line" = "aCOL" bezeichnet) wird ein Abstrahlwinkel der Scheinwerfer eines Fahrzeugs eingestellt, mit dem die Sichtweite des Fahrers ohne Blendung der anderen Verkehrsteilnehmer bzw. „Gegner" auf der Straße erhöht werden soll. Dabei erkennt eine Kamera die Gegner, beispielsweise über deren Licht-(Signal-)Einrichtungen, und bestimmt deren Position bzw. Objektposition, z. B. als Sichtwinkel der Kamera. Zu dieser Positionsinformation wird ein Sicherheitswinkel zum Sollwinkel der Scheinwerfer eingestellt. Der Sicherheitswinkel soll ein Blenden der Gegner, beispielsweise aufgrund von Unzulänglichkeiten bei der Messung oder insbesondere bei Bodenunebenheiten, verhindern.
-
In diesem Zusammenhang stellen insbesondere Brücken oder Bahnübergänge im Straßenverlauf eine besondere Herausforderung dar, da sie Schwellen und/oder Dehnfugen aufweisen, die bei Überfahren ein Nicken des Fahrzeugs hervorrufen.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen einer Straßenqualität, weiterhin eine Vorrichtung, die dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
-
Bestehende Ansätze zum Ermitteln der Straßenqualität für die Einstellung des Scheinwerfer-Abstrahlwinkels bzw. des Sicherheitswinkels konzentrieren sich darauf, Lösungen für den Umstand zu finden, dass eine Scheinwerfer-Regelung häufig etwas zu spät erfolgt und damit andere Verkehrsteilnehmer geblendet werden. Es wird dabei angenommen, dass die Straßenqualität über einen längeren Zeitraum konstant ist und demnach ein für die vorliegende Straßenqualität optimierter Sicherheitswinkel eingestellt werden kann. Dabei wird die Nickrate oder der Nickwinkel ausgewertet. Treten große Schwankungen auf, wird angenommen, dass die Straßenqualität schlecht ist. Es wird dann ein großer Sicherheitswinkel eingestellt. Wenn kaum Schwankungen der Nickwerte auftreten, wird (nach einiger Zeit, z. B. 20 s) angenommen, dass die Straßenqualität gut ist und auch in Zukunft kaum Schwankungen auftreten. Es kann dann ein kleiner Sicherheitswinkel für eine hohe Sicht eingestellt werden. Die Reaktion beim Übergang zu einer schlechteren Straßenqualität erfolgt unverzüglich, um die Blendung der Anderen zu vermeiden. Die Reaktion beim Übergang zu einer guten Straßenqualität erfolgt wegen der Annahme einer konstanten Straßenqualität als präventive Blendungsvermeidung verzögert.
-
Ein alternatives Konzept schlägt eine Normierung der Straßenqualität vor, um eine schnelle Reaktion des Sicherheitswinkels auf Geschwindigkeitsänderungen zu ermöglichen. Bei hohen Geschwindigkeiten wirken sich Bodenwellen stärker auf das Nickverhalten aus als bei niederen Geschwindigkeiten. Durch die Normierung erhält man ein Maß für die Straßenqualität, mit dem sinnvoll ein geschwindigkeitsabhängiger Sicherheitswinkel ermittelt werden kann.
-
Mit einer Einbeziehung eines Zusatzparameters in ein Verfahren zum Bestimmen einer Straßenqualität kann eine ausgeprägte Nickbewegung eines Fahrzeugs so in das Verfahren integriert werden, dass gleichzeitig eine Blendung entgegenkommender Fahrzeuge durch Scheinwerfer des Fahrzeugs vermieden und eine bestmögliche Ausleuchtung der Straße für einen Fahrer des Fahrzeugs erzielt werden kann.
-
In einer Weiterführung dieses Ansatzes basiert der Zusatzparameter beispielsweise auf von einer Kamera des Fahrzeugs erkannten Schildern bzw. Verkehrszeichen, die z. B. auf ein Vorhandensein einer Brücke hinweisen.
-
Mit dem durch den Zusatzparameter erweiterten Verfahren kann beispielsweise ein temporäres Absenken der Scheinwerfer bzw. ein temporäres Erhöhen eines Sicherheitswinkels für eine Scheinwerferneigung realisiert werden, um Gegner bei Überfahren beispielsweise einer Brückenschwelle nicht zu blenden. Alternativ oder zusätzlich kann die Ermittlung der Straßenqualität ausgesetzt werden, um eine für die Ermittlung eventuell erforderliche lange Messung des Nickverhaltens nicht durch extreme Werte zu verfälschen, die beim Überfahren der Schwellen einer Brücke eventuell gemessen werden. Es kann damit vorteilhaft verhindert werden, dass eine starke Nickbewegung des Fahrzeugs dazu führt, dass die Straßenqualität tendenziell schlechter eingestuft wird. Die Wirkung einer temporären, lokal beschränkten, niedrigeren Straßenqualität hat gemäß dem hier vorgestellten Ansatz somit keine oder nur geringe Auswirkungen auf die Straßenqualitäts-Schätzung, die für die Einstellung des Sicherheitswinkels verwendet wird, da die Annahme, dass die ermittelte Straßenqualität über einen längeren Zeitraum konstant bleibt, gemäß dem hier vorgestellten Ansatz durch ein konkret berechenbares Zeitfenster für die Straßenqualitätsverschlechterung ersetzt werden kann. Eine Gesamt-Sichtweite des Fahrers – die u. A. von dem Sicherheitswinkel abhängen kann – kann somit vorteilhaft vergrößert werden.
-
Mit dem hier vorgestellten Konzept kann selbst eine durch ein Nicken des Fahrzeugs hervorgerufene kurzzeitige Blendung des Gegners – auch als „Aufblitzen“ bezeichnet –, wirksam vermieden werden.
-
Ein Verfahren zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße weist den folgenden Schritt auf:
Verändern einer Verarbeitungsvorschrift zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße in Abhängigkeit von einem Zusatzparameter, der eine Fahrbahnzustandsinformation darstellt, die eine Beschaffenheit eines in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts repräsentiert.
-
Unter der Straßenqualität kann ein Zustand einer von dem Fahrzeug zu befahrenden Fahrbahn insbesondere hinsichtlich einer Unebenheit des Fahrbahnbelags verstanden werden. Insbesondere solche Unebenheiten können relevant sein, die Anpassungen eines Scheinwerfersystems des Fahrzeugs zur verkehrssituationsabhängigen Ausleuchtung der Straße erfordern. Unter einem Zusatzparameter kann ein Steuerungsparameter zur Steuerung des Ablaufes einer Verarbeitungsvorschrift verstanden werden, beispielsweise zum kurzzeitigen Anhalten des Bestimmens der Straßenqualität der von dem Fahrzeug befahrenen Fahrbahn oder zum Berücksichtigen eines (beispielsweise ebenfalls) kurzzeitigen veränderten Sicherheitsneigungswinkels für eine Einstellung eines Scheinwerfers. Unter einer Verarbeitungsvorschrift kann ein Algorithmus zur Bestimmung einer Qualität einer Straße von einem Fahrzeug und/oder zur Einstellung eines Neigungswinkels von Scheinwerfern des Fahrzeugs verstanden werden. Die Fahrbahnzustandsinformation kann eine Aussage über eine Besonderheit des vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts liefern, die beispielsweise für eine Regelung einer Neigung der Scheinwerfer des Fahrzeugs besonders relevant sein kann. Bei der Besonderheit kann es sich um ein örtlich und bezogen auf deine Fahrzeit klar begrenztes bzw. begrenzbares Phänomen handeln. Beispielsweise kann die Fahrbahnzustandsinformation einen Hinweis auf ein Vorhandensein oder einen Grad einer Ausprägung von Bodenwellen oder quer über die Fahrbahn verlaufenden Schwellen liefern. Insbesondere kann die Fahrbahnzustandsinformation diesen Hinweis liefern, bevor das Fahrzeug den durch die Besonderheit geprägten Fahrbahnabschnitt erreicht hat. Derartige Schwellen bestehen z. B. bei der Auffahrt auf und Abfahrt von Brücken sowie bei Bahnübergängen. Mit dem Verändern einer Verarbeitungsvorschrift zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße kann so in eine Ausführung eines beispielsweise vorgefertigten Algorithmus des Verfahrens eingegriffen werden, dass der durch die Fahrbahnzustandsinformation repräsentierten Besonderheit des betreffenden Straßenabschnitts ausreichend Rechnung getragen werden kann. Im Speziellen kann ein Scheinwerfersystem des Fahrzeugs beispielsweise mit ausreichendem Zeitvorsprung so geregelt werden, dass ein entgegenkommendes Fahrzeug nicht durch die Scheinwerfer des Ego-Fahrzeugs geblendet wird.
-
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt des Einlesens der Fahrbahnzustandsinformation auf. Dabei kann die Fahrbahnzustandsinformation aus verschiedenen Quellen stammen, also von einem geeigneten Gerät im Fahrzeug oder fahrzeugextern bereitgestellt werden. Das Einlesen der Fahrbahnzustandsinformation kann wiederholt beispielsweise in vorgegebenen Intervallen erfolgen.
-
Insbesondere kann das Verfahren einen Schritt des Neigens zumindest eines Scheinwerfers des Fahrzeugs für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf dem Zusatzparameter aufweisen. Dabei kann der vorbestimmte Zeitraum durch einen Inhalt der Fahrbahnzustandsinformation spezifiziert werden. In dem Schritt des Neigens können der Scheinwerfer und ein zweiter Scheinwerfer des Fahrzeugs insbesondere nach unten, also in Richtung der Fahrbahn geneigt werden. Die Neigung der Scheinwerfer des Fahrzeugs kann beispielsweise von einem Fernlichtassistenten des Fahrzeugs durchgeführt werden, der das erfindungsgemäße Verfahren einsetzt. Der vorbestimmte Zeitraum kann einer Fahrtdauer für eine Überquerung der durch die Fahrbahnzustandsinformation spezifizierten Besonderheit des vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts entsprechen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Zeitraum der Scheinwerferneigung, um einen Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs nicht zu blenden so kurz wie möglich gehalten werden kann. Der Fahrer des das Verfahren einsetzenden Fahrzeugs hat damit zum frühestmöglichen Zeitpunkt wieder optimale Sicht auf den vor ihm liegenden Streckenabschnitt.
-
Das Neigen des Scheinwerfers kann je nach tatsächlicher Realisierung unterschiedlich umgesetzt werden. Neben einem mechanischen Verschwenken des Scheinwerfers oder eines Scheinwerfermoduls (z.B. Linse bei einem Projektionssystem) ist auch eine Änderung der Lichtverteilung möglich. Insbesondere kann der Abstrahlwinkel der Hell-Dunkel-Grenze abgesenkt werden, was bei adaptiven Systemen wie AHC naheliegend ist. Je nach Umsetzung des Scheinwerfers kann das beispielsweise durch Verändern einer Blende im Scheinwerfer (subtraktive Erzeugung der Lichtverteilung) oder beispielsweise durch Ausschalten oder Dimmen einzelner Bereiche erfolgen (additive Lichterzeugung, beispielsweise bei LED-Scheinwerfern).
-
Bei einem adaptiven System wie CHC oder Matrix-Beam kann zusätzlich oder alternativ ein horizontaler Sicherheitswinkel vergrößert werden, um bei der Rollbewegung des Fahrzeugs andere Fahrzeuge nicht zu blenden.
-
Auch kann das Verfahren einen Schritt des Vergrößerns eines Sicherheitswinkels bezüglich einer Ermittlung eines Grades des Neigens des zumindest einen Scheinwerfers für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf dem Zusatzparameter aufweisen. Dabei kann der vorbestimmte Zeitraum durch einen Inhalt der Fahrbahnzustandsinformation spezifiziert werden. Mit dieser Ausführungsform kann ein noch besserer Schutz des Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs vor Blendung gewährleistet werden, da auch einer nicht ausreichenden Neigung der Scheinwerfer aufgrund beispielsweise von Mess- oder Berechnungsfehlern wirksam und auf einfache Weise vorgebeugt werden kann.
-
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren einen Schritt des Aussetzens des Bestimmens der Straßenqualität für einen vorbestimmten Zeitraum basierend auf dem Zusatzparameter aufweisen. Der vorbestimmte Zeitraum kann durch einen Inhalt der Fahrbahnzustandsinformation spezifiziert werden. So kann auf einfache Weise verhindert werden, dass ein Ergebnis der Bestimmung der Straßenqualität nicht durch einen extremen Messwert, wie er beispielsweise beim Überfahren einer Brückenschwelle entstehen kann, verfälscht wird. Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass eine eventuell zu starke Neigung der Scheinwerfer des Fahrzeugs, die die Sicht des Fahrers auf den vorausliegenden Streckenabschnitt einschränken würde, verhindert werden kann.
-
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann in dem Schritt des Veränderns eine Fahrbahnzustandsinformation verwendet werden, die einen Inhalt eines von einem optischen Sensor des Fahrzeugs erfassten Verkehrszeichens repräsentieren. Der Inhalt des Verkehrszeichens kann den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt als eine Brücke und/oder einen Bahnübergang kennzeichnen. Bei dem optischen Sensor kann es sich um eine Kamera des Fahrzeugs handeln. So kann vorteilhafterweise aus dem Inhalt des Verkehrszeichens rechtzeitig auf eine bevorstehende Nickbewegung aufgrund des Überfahrens einer Brückenschwelle oder -dehnfuge geschlossen und beispielsweise ein adaptiver Fernlichtassistent des Fahrzeugs mit zeitlichem Vorlauf eingestellt bzw. geregelt werden.
-
Alternativ kann der Inhalt des Verkehrszeichens den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt als einen Straßenabschnitt mit verschlechterter Fahrbahnqualität kennzeichnen. Damit kann das hier vorgeschlagene Verfahren vorteilhaft um eine Erkennung weiterer potenzieller Ursachen für eine ausgeprägte Nickbewegung des Fahrzeugs erweitert werden.
-
Ferner kann in dem Schritt des Veränderns eine Fahrbahnzustandsinformation verwendet werden, die eine Form und/oder Farbe eines von einem optischen Sensor des Fahrzeugs erfassten Verkehrszeichens repräsentieren. Entsprechend kann basierend auf der Form und/oder Farbe eine Vorparametrierung des Zusatzparameters erfolgen. Beispielsweise kann die für Warnzeichen typische Dreiecksform von einer Kamera des Fahrzeugs ohne Weiteres sehr schnell erkannt und mittels eines einfachen geeigneten Algorithmus des Verfahrens zweifelsfrei zugeordnet werden. Mit der vorteilhaften Vorparametrierung kann der Zeitgewinn durch das Verfahren noch weitergehend vergrößert werden.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann in dem Schritt des Veränderns eine Fahrbahnzustandsinformation verwendet werden, die eine Markierung in einer digitalen Karte eines Navigationssystems des Fahrzeugs repräsentieren, wobei die Markierung den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt als eine Brücke und/oder einen Bahnübergang kennzeichnen kann. Damit kann auch ohne Vorhandensein einer Fahrzeugkamera zweifelsfrei eine vorausliegende Brücke bzw. ein Bahnübergang oder eine vergleichbare Form der Bebauung, die beim Überfahren eine ausgeprägte Nickbewegung des Fahrzeugs verursachen kann, identifiziert werden. So kann das Verfahren besonders kostensparend eingesetzt werden, da auf ein Gerät für die optische Erfassung verzichtet werden kann.
-
Beispielsweise kann in dem Schritt des Veränderns eine Fahrbahnzustandsinformation verwendet werden, die einen von einem Nutzer durchgeführten Eintrag in einer digitalen Karte eines Navigationssystems des Fahrzeugs repräsentieren. Der Eintrag kann beispielsweise den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitt als einen Straßenabschnitt mit verschlechterter Fahrbahnqualität kennzeichnen. Mit dieser Ausführungsform kann eine sogenannte „lernende Karte“ vorteilhaft für die Zwecke des in dem hier vorgestellten Verfahren verkörperten hier vorgeschlagenen Konzepts eingesetzt werden.
-
Eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße weist das folgende Merkmal auf:
eine Veränderungseinrichtung zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße in Abhängigkeit von einem Zusatzparameter, der eine Fahrbahnzustandsinformation darstellt, die eine Beschaffenheit eines in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts repräsentiert.
-
Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Schritte des hier vorgestellten Verfahrens in der entsprechenden Einrichtung durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
-
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale 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.
-
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Darstellung eines typischen Brückenaufbaus;
-
2 eine Darstellung eines beispielhaften Bahnübergangs;
-
3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Bestimmen einer Straßenqualität, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
-
4 Beispiele von Verkehrsschildern, die auf ein Vorhandensein einer Brücke hinweisen;
-
5 Beispiele von Verkehrsschildern, die auf ein Vorhandensein eines Bahnübergangs hinweisen;
-
6 Beispiele von Verkehrsschildern, die auf ein Vorhandensein eines Straßenabschnitts mit schlechter Fahrbahnqualität hinweisen;
-
7 eine abstrahierte Darstellung eines Warnschildes;
-
8 Diagramme zur Erläuterung einer Reaktion auf eine Brückenschwelle mit und ohne eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Straßenqualität, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung; und
-
9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Straßenqualität, 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 anhand einer Schnittdarstellung einen typischen Aufbau einer Brücke 100. Zwei Pfeile markieren Schwellen oder Dehnfugen 102 am Beginn und Ende der Brücke 100. Ein Überfahren der Schwellen 102 führt bei Fahrzeugen zu einer ausgeprägten Nickbewegung, was eine Blendung entgegenkommender Fahrzeuge durch Scheinwerfer des Fahrzeugs verursachen kann.
-
2 zeigt eine Darstellung eines beispielhaften Bahnübergangs 200. Auch bei Bahnübergängen 200 sind Schwellen 102 – am Übergang von Straße zu Schienenbett sowie an den Schienen selbst – vorhanden. So besteht auch hier die Gefahr, dass bei eingeschalteten Scheinwerfern eines den Bahnübergang 200 überquerenden Fahrzeugs ein Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs durch Aufblitzen geblendet werden.
-
Neben den anhand der 1 und 2 erläuterten Merkmalen können auch andere straßenbauliche Gegebenheiten wie beispielsweise eine aufgrund von Straßenbauarbeiten beeinträchtigte Fahrbahnqualität eine ausgeprägte Nickbewegung eines Fahrzeugs verursachen. Auch haben diese Besonderheiten u. U. einen großen Einfluss auf eine fahrzeuginterne Ermittelung der Straßenqualität.
-
3 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 300 zum Bestimmen einer Straßenqualität. Gezeigt ist ein auf einer Straße 302 fahrendes Fahrzeug 304, in das die Vorrichtung 300 installiert ist. Bei dem Fahrzeug 304 handelt es sich um ein beliebiges straßengebundenes Fahrzeug wie einen Personen- oder Lastkraftwagen. Die Vorrichtung 300 umfasst eine Veränderungseinrichtung 306 zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug 304 befahrene Straße 302 in Abhängigkeit von einem Zusatzparameter 308 zu der Vorrichtung 300. Der Zusatzparameter 308 basiert auf einer in die Veränderungseinrichtung 306 eingelesenen Fahrbahnzustandsinformation 310. Die Fahrbahnzustandsinformation 310 kennzeichnet eine Beschaffenheit eines in einer mittels eines Richtungspfeils gekennzeichneten Fahrtrichtung 312 vor dem Fahrzeug liegenden Abschnitts der Straße 302. Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel repräsentiert die Fahrbahnzustandsinformation 310 einen Inhalt 314 eines von einem optischen Sensor 315 des Fahrzeugs 304 erfassten Verkehrszeichens 316. Bei dem optischen Sensor 315 handelt es sich hier um eine hinter einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 304 installierte Kamera, die auf eine in der Fahrtrichtung 312 vor dem Fahrzeug 304 liegende Umgebung ausgerichtet ist.
-
Bei dem den entsprechenden Hinweis aufweisenden Inhalt 314 des Verkehrszeichens 316 kann es sich um einen Text und/oder eine Form und/oder Farbe handeln. Die Veränderungseinrichtung 306 weist geeignete Algorithmen auf, um den Text und/oder die Form und/oder Farbe zu entschlüsseln und basierend darauf den geeigneten Zusatzparameter 308 zu bestimmen. Das Verkehrszeichen 316 weist bei der in 3 gezeigten exemplarischen Verkehrsszene auf eine bevorstehende Brücke hin. Entsprechend umfasst die Fahrbahnzustandsinformation 310 einen Text in Form eines Namens eines Gewässers, das von der Brücke überspannt wird. So kann aus der Fahrbahnzustandsinformation 310 auf ein Vorhandensein zumindest einer Schwelle und/oder Dehnungsfuge 102 geschlossen und der Zusatzparameter 308 entsprechend bestimmt werden.
-
Basierend auf dem Zusatzparameter 308 wird in der Vorrichtung 300 eine Neigungsinformation 318 für eine mittels eines Pfeils gekennzeichnete Neigung 320 von Scheinwerfern 322 des Fahrzeugs 304 ermittelt und über eine Schnittstelle an eine geeignete Einrichtung, z. B. einen Fernlichtassistenten des Fahrzeugs 304, ausgegeben, damit entsprechend die Neigung 320 der Scheinwerfer 322 so ausgeführt werden kann, dass auch bei einer starken Nickbewegung des Fahrzeugs 304 beim Überfahren der Schwelle 102 Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge nicht geblendet werden. Die Neigung 320 der Scheinwerfer 322 erfolgt basierend auf dem Zusatzparameter 308 für einen vorbestimmten Zeitraum, der sich aus dem Inhalt 314 der Fahrbahnzustandsinformation 310 ergibt. Je nach Ausführungsform des Scheinwerfers kann statt einer Neigung des Scheinwerfers auch die Lichtverteilung selbst, die vom Scheinwerfer ausgesandt wird, in der Art verändert werden, dass der Abstrahlwinkel weniger stark nach oben weist.
-
Gemäß einem in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 300 weist diese eine Einrichtung zum Vergrößern eines Sicherheitswinkels bezüglich eines Grades der Neigung 320 der Scheinwerfer 322 auf. Auch für die Vergrößerung des Sicherheitswinkels ist ein Zeitraum vorgegeben, der sich aus dem Inhalt 314 der Fahrbahnzustandsinformation 310 ergibt.
-
Alternativ zur Interpretation der in 3 gezeigten Fahrzeugszene kann der Inhalt 314 des Verkehrszeichens 316 andere straßenbauliche Besonderheiten, die eine starke Nickbewegung des Fahrzeugs 304 auslösen können, repräsentieren, beispielsweise einen Bahnübergang oder eine Verschmutzung des Fahrbahnbelags wegen einer nahegelegenen Baustelle.
-
Bei dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 300 empfängt die Veränderungseinrichtung 306 die Fahrbahnzustandsinformation 310 von dem optischen Sensor 315 des Fahrzeugs 304. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 300 ausgebildet sein, um die Fahrbahnzustandsinformation 310 in einer in der der Darstellung in 3 nicht gezeigten Einrichtung zu empfangen, den Zusatzparameter 308 zu ermitteln und diesen zur Vorrichtung 300 zum Bestimmen der Straßenqualität zu übermitteln.
-
Gemäß einem weiteren in den Figuren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 300 eine Einrichtung zum Aussetzen des Bestimmens der Straßenqualität für einen auf dem Zusatzparameter basierenden vorbestimmten Zeitraum. So wird erreicht, dass die Ermittlung der Straßenqualität nicht durch einen extremen Wert infolge einer Fahrzeugnickbewegung gestört wird. Die Einrichtung zum Aussetzen des Bestimmens der Straßenqualität kann ohne Weiteres mit der Veränderungseinrichtung 306 kombiniert werden.
-
4 zeigt zur Veranschaulichung der in 3 erläuterten Fahrzeugszene einige Beispiele von Verkehrszeichen 316, die zum Hinweis auf eine bevorstehende Brücke am Straßenrand aufgestellt sein können. Bei dem Verkehrszeichen 316 links in der Darstellung handelt es sich um eine u. A. vor Brücken aufgestellte Information für militärische Kraftfahrzeuge. Das Schild 316 gibt hier an, für welche Lastenklasse eine bevorstehende Brücke ausgelegt ist.
-
Somit weist das Verkehrszeichen 316 hier mittelbar auf das Vorhandensein einer Brücke hin. In der in der Mitte und rechts in der Darstellung illustrierten Form ist das Verkehrszeichen 316 direkt als ein Hinweisschild für einen bestimmten Fluss ausgeführt und weist damit unmittelbar auf eine bevorstehende Brücke hin. Bei den in 4 dargestellten beispielhaften Verkehrsschildern repräsentiert der in 3 erläuterte Inhalt des Verkehrszeichens einen eindeutigen Text.
-
Wie anhand der Darstellung in 3 erläutert, erkennt die Kamera des auf das Schild 316 zufahrenden Fahrzeugs das Schild 316, das auf die Brücke hinweist. Daraufhin wird das Scheinwerfer-System des Fahrzeugs, inkl. Steuer-Algorithmus und Straßenqualitäts-Ermittlung, auf die Brücke eingestellt.
-
5 zeigt zur Veranschaulichung der anhand der 3 erläuterten Anpassung der Straßenqualitätsberechnung an Schilder einige Beispiele von Verkehrszeichen 316, die auf ein Vorhandensein eines Bahnübergangs hinweisen. Gezeigt sind verschiedene Beispiele für Schilder 316 und Signal-Einrichtungen, die einen Bahnübergang wie in 2 illustriert anzeigen. Hier kann der in 3 erläuterte Inhalt des Verkehrszeichens 316 ein Bild – hier z. B. in Form einer Lokomotive oder einer Schranke – und beispielsweise zusätzlich eine Form repräsentieren, da die Form des für Bahnübergänge verwendeten Andreaskreuzes eindeutig identifizierbar ist. Auch kann die in 3 vorgestellte Vorrichtung ausgebildet sein, um Lichtsignale an Bahnübergängen auszuwerten.
-
Das Erkennen der Bahnübergänge über die Schilder 316, beispielsweise das "Andreaskreuz", Lichtsignalanlagen oder eine Schranke, kann gemäß dem hier vorgestellten Ansatz vorteilhaft genutzt werden, um auf das Vorhandensein eines Bahnübergangs zu reagieren.
-
6 zeigt gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Beispiele von Verkehrszeichen 316, die auf ein Vorhandensein eines Straßenabschnitts mit potenziell verschlechterter Straßenqualität hinweisen. Auch diese können eine Fahrbahnzustandsinformation liefern, basierend auf der der geeignete Zusatzparameter bestimmt werden kann. In der Darstellung in 6 ist ein Warnschild 316 gezeigt, das zum Abschätzen einer Verschlechterung der Straßenqualität herangezogen werden kann. Beispielhaft ist eine Auswahl von Zusatzzeichen gezeigt, die in Kombination mit dem Warnschild 316 verwendet werden können. Das Warnschild 316 ist infolge seiner charakteristischen Dreiecksform und/oder der roten Farbe eindeutig als solches identifizierbar. Die Zusatzzeichen liefern über ihren Text eine zusätzliche Fahrbahnzustandsinformation. In Kombination kann also aus dem Warnschild 316 plus Zusatzschild auf Straßenschäden, Bodenwellen und eine potenzielle Verschmutzung der Straße geschlossen werden, was beim Ermitteln der Scheinwerferneigung bzw. des Sicherheitswinkels bei AHC vorteilhaft eingesetzt werden kann.
-
Zur Verdeutlichung der Verkehrszeichenerkennung zeigt 7 eine abstrahierte Darstellung des Verkehrszeichens 316 als Warnschild. In der anhand der Darstellung in 3 erläuterten hier vorgestellte Vorrichtung kann die charakteristische Dreiecksform des Warnschildes 316 als erste Näherung genutzt werden, um die Straßenqualitätserkennung vorzuparametrieren. In der Folge kann z. B. der Sicherheitswinkel erhöht oder die Straßenqualität temporär bzw. präventiv als schlechter eingeschätzt werden. Vorteilhaft ist die einfache Erkennung des Zeichens, wodurch Ressourcen gespart werden können. Zur Verbesserung der Erkennungsleistung und Abgrenzung von für die Straßenqualitätserkennung irrelevanten Straßenschildern (z. B. solchen Warnschildern, die eine Verengung der Fahrbahn anzeigen) kann beispielsweise die Information aus den in 6 gezeigten Zusatzschildern herangezogen werden. Neben der Form des Warnschildes 316 hilft selbstverständlich auch eine Erkennung der Farbe Rot dieses Schildes bei der richtigen Zuordnung.
-
8 zeigt verschiedene Diagramme zur Erläuterung einer Reaktion auf eine Brückenschwelle oder ein vergleichbares Fahrbahnmerkmal mit und ohne eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Straßenqualität, gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist eine Mehrzahl von Graphen, die über einen bestimmten Zeitabschnitt aufgetragen sind. Durch die Übereinanderordnung der Graphen lassen sich unterschiedliche Reaktionszeitpunkte in Abhängigkeit der unterschiedlichen technischen Voraussetzungen gut vergleichen. Verläufe der Graphen sind der Anschaulichkeit halber schematisch und vereinfacht dargestellt.
-
In dem in 8 gezeigten Diagramm kennzeichnet eine erste die Graphen kreuzende Punktlinie kennzeichnet einen Zeitpunkt 800 einer Erkennung des Verkehrszeichens 316, hier beispielhaft in Form des anhand der 4 erläuterten MLC-Schildes für Militärfahrzeuge dargestellt. Eine zweite die Graphen kreuzende Punktlinie kennzeichnet einen Zeitpunkt 802 eines Überfahrens der Brückenschwelle.
-
Ein erster Graph 804 zeigt einen Nickwinkel-Verlauf eines Fahrzeugs vor, während und nach dem Überfahren der Schwelle. Wie der Graph 804 zeigt, ist am Anfang ein leichtes Schwanken zu sehen, das von der Straßenqualität herrührt. Bei 800 ist das Schild 316 für das Militär zu sehen, das häufig vor Brücken aufgestellt ist. Bei 802 ist ein großer Ausschlag des Nickwinkels zu beobachten, da das Fahrzeug über die Schwelle der Brücke gefahren ist. Nach dem Überfahren der Schwelle ist die Straßenqualität wieder genauso gut wie vor der Schwelle.
-
Ein zweiter Graph 806 ist zur Erläuterung von herkömmlichen Realisierungen zur Anpassung der Neigung bzw. des Sicherheitswinkels von Scheinwerfern aufgetragen. Ein Anstieg des Graphen bei 802 kennzeichnet hier eine Erhöhung des Sicherheitswinkels bei der Scheinwerferneigung. Wie anhand des schematischen Verlaufs des zweiten Graphen 806 deutlich zu sehen ist, sind herkömmliche Systeme reaktiv, d. h., eine Anpassung des Sicherheitswinkels erfolgt erst bei 802 mit Überfahren der Schwelle. Entsprechend werden andere Verkehrsteilnehmer durch Aufblitzen zumindest kurzfristig geblendet. Nach der Schwelle 802 bleibt in der konventionellen Ausführung der hohe Sicherheitswinkel erhalten, da das System beim Ermitteln der Straßenqualität davon ausgeht, dass die Straßenqualität im Mittel gleich ist und hier ein Übergang zu einem Straßenabschnitt in schlechtem Zustand vorliegt. Der Fahrer des Ego-Fahrzeugs hat nach der Brücke eine schlechtere Sicht als zuvor, obwohl sich die Qualität der Straße nicht geändert hat.
-
Eine erste Verbesserung gemäß dem hier vorgestellten Ansatz zeigt ein Verlauf eines dritten Graphen 808. Infolge des erfindungsgemäßen Erkennens des Schildes 316 bei 800 kann schon früher ein höherer Sicherheitswinkel eingestellt werden, wodurch das Aufblitzen bei 802 verhindert werden kann. Wie der Verlauf des Graphen 808 zeigt, erfolgt das präventive Einstellen Sicherheitswinkel bereits kurz nach dem Zeitpunkt 800 und vergleichsweise lange vor dem Zeitpunkt 802.
-
Anhand eines vierten Graphen 810 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des hierin vorgestellten Konzeptes erläutert, nämlich das vorteilhafte Aussetzen des Bestimmens der Straßenqualität für einen vorbestimmten Zeitraum 812. Das Aussetzen des Bestimmens der Straßenqualität ist durch eine abweichende Darstellung des Graphen 810 mittels einer Strichlinie gekennzeichnet. Wie die Darstellung in 8 zeigt, beginnt das Aussetzen des Bestimmens der Straßenqualität kurz nach dem Zeitpunkt 800 des Erkennens des Zeichens 316 und endet bei einem mittels einer dritten die Graphen kreuzenden Punktlinie gekennzeichneten Zeitpunkt 814. Wie bereits erläutert, wird eine Dauer des vorbestimmten Zeitraums 812 basierend auf dem Zusatzparameter bestimmt. Nach der Schwelle wird die Straßenqualität weiterhin "normal" ermittelt. Durch das Aussetzen des Ermittelns der Straßenqualität hat der Fahrer nach der Schwelle eine gute Sicht, da weiterhin (berechtigt) von einer guten Straße ausgegangen werden kann. Der Sicherheitswinkel ist entsprechend kleiner als bei den mittels der Graphen 806 und 808 illustrierten Einstellungen. Vorteilhaft bei diesem Verfahren ist, dass der Fahrer des Ego-Fahrzeugs das Aussetzen des Ermittelns der Straßenqualität nicht bemerkt, da das Ermitteln innerhalb des Systems stattfindet. Ein Absenken bei einer fälschlicherweise erkannten Brücke kommt hier nicht vor.
-
Anhand eines fünften Graphen 816 wird eine besonders vorteilhafte Ausführung des hierin vorgestellten Konzepts veranschaulicht, nämlich die Kombination der anhand der Graphen 808 und 810 erläuterten Ausführungsbeispiele des präventiven Erhöhens des Sicherheitswinkels und des Aussetzens des Ermittelns der Straßenqualität. Nachdem die Brücke bzw. das Schild 316 bei 800 erkannt wurde, wird für die Dauer des vorbestimmten Zeitraums 812 zum Einen das Ermitteln der Straßenqualität ausgesetzt und zum Anderen der Sicherheitswinkel temporär erhöht. Dadurch wird ein Aufblitzen bzw. eine Blendung beim Überfahren der Schwelle verhindert. Gleichzeitig wird eine Verfälschung der Ermittlung der Straßenqualität verhindert, wodurch der Fahrer auch nach Überfahren der Brücke einen guten angepassten Sicherheitswinkel und damit eine gute Sichtweite hat.
-
Übrigens kann die erfindungsgemäße Analyse der Straßenschilder 316 auch dann genutzt werden, wenn keine direkte Ermittlung der Straßenqualität durchgeführt wird, beispielsweise um einen festen Sicherheitswinkel anzupassen. Da die Schilder 316 auf eine im weiteren Sinne unzureichende Straßenqualität hinweisen, kann auch ohne explizite Messung der Straßenqualität der Sicherheitswinkel angepasst bzw. erhöht werden. Vorteilhaft ist das Einsparen der Rechenleistung bei der Ermittlung der Straßenqualität. Eine eventuell ungenaue Anpassung des Sicherheitswinkels und die fehlende Möglichkeit, eine wieder gute Straßenqualität genau zu erkennen – da unklar ist, wann ein Schild seine Gültigkeit verliert – ist hierbei in Kauf zu nehmen.
-
9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 900 zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße. In einem Schritt 902 wird eine Fahrbahnzustandsinformation eingelesen, die eine Beschaffenheit eines in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts repräsentiert. In einem Schritt 904 wird eine Verarbeitungsvorschrift zum Bestimmen einer Straßenqualität für eine von einem Fahrzeug befahrene Straße in Abhängigkeit von einem Zusatzparameter verändert, der eine Fahrbahnzustandsinformation darstellt, die eine Beschaffenheit eines in einer Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Straßenabschnitts repräsentiert. Basierend auf dem Zusatzparameter werden in einem Schritt 906A Scheinwerfer des Fahrzeugs für einen vorbestimmten Zeitraum um einen vorbestimmten Grad abwärts geneigt bzw. es wird ein Sicherheitswinkel bezüglich einer Ermittlung des Grades des Neigens der Scheinwerfer für den vorbestimmten Zeitraum vergrößert. In einem zusätzlichen oder alternativen Schritt 906B wird basierend auf dem Zusatzparameter für den vorbestimmten Zeitraum ein Bestimmen der Straßenqualität ausgesetzt.
-
Das Verfahren 900 kann von der anhand der 3 erläuterten Vorrichtung 300 ausgeführt werden.
-
Gemäß weiteren – in den Figuren nicht gezeigten – Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann durch eine Nutzung von Straßenkarten beispielsweise eines Navigationssystems ebenfalls eine Anpassung des Sicherheitswinkels an Bahnübergängen und Brücken etc. erfolgen. Ebenso ist es einem Anwender eines Navigationssystems gemäß Ausführungsbeispielen möglich, die Straßenqualität oder Bereiche temporär niedrigerer Straßenqualität in eine digitale Karte einzutragen. Eine solche digitale Karte wird auch als "lernende Karte" bezeichnet.
-
Die Nutzung der vorliegenden Erfindung kann auch beim Ermitteln der Straßenqualität bzw. eines Sicherheits-Wertes über die Rollrate erfolgen. Das ist insbesondere wichtig bei Konzepten wie dem blendfreien Fernlicht (CHC bzw. vCOL) und Matrix-Beam.
-
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.
-
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
