DE102014016336A1

DE102014016336A1 - System und Verfahren zum Steuern der Lichtverteilung eines laserbasierten Pixellichtsystems von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung

Info

Publication number: DE102014016336A1
Application number: DE102014016336.9A
Authority: DE
Inventors: Carsten Gut
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2016-05-12

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System (1) zum Steuern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs (2), mit wenigstens einer Navigationseinrichtung (3), mittels der ein Navigationshinweis für einen Fahrer erzeugbar ist, wobei das System (1) weiter umfasst a) wenigstens eine fahrzeugseitige Scheinwerfereinrichtung (4), die wenigsten ein flächenmoduliertes oder strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem (5) aufweist, b) wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung (6), mit der Daten eines Umfelds des Kraftfahrzeugs (2) erfasst werden können, c) eine Auswertungseinrichtung (7), mit der die Daten der wenigstens einen Umfeld-Erfassungseinrichtung (6) dahin ausgewertet werden können, ob sich (ein) Objekt(e) (8, 8') im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2) befindet/befinden, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, und eine Steuereinrichtung (9), die dazu ausgebildet ist, eine von dem laserbasierten Pixellichtsystem (5) erzeugte Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung (3) erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung (7) identifizierten Objekts/Objekte (8, 8') zu steuern. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern der Lichtverteilung eines laserbasierten Pixellichtsystems von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und Verfahren zum Steuern der Lichtverteilung eines laserbasierten Pixellichtsystems von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung zur lichttechnischen Navigationsunterstützung eines Fahrers.
In vielen Kraftfahrzeugen ist mittlerweile eine Navigationseinrichtung vorhanden. Diese kann etwa fest in das Kraftfahrzeug integriert sein oder als mobiles, auch multifunktionales Gerät (etwa Smartphone, Tablet-PC) ausgebildet sein, welches auch außerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Wie allgemein bekannt, kann mit einer derartigen Navigationseinrichtung u. a. eine Route von einem Ausgangs- zu einem Zielort berechnet und können einem Fahrer vor und während einer Fahrt über akustische Ansagen und/oder mittels einer Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung (etwa im Bereich der Mittelkonsole, im Bereich des Kombiinstruments und/oder mittels eines Head-Up-Display, oder in dem mobilen Gerät) Informationen über die berechnete Route sowie Navigationshinweise zur Verfügung gestellt werden.
Hierbei wird es oftmals als Nachteil empfunden, dass durch die Ansagen und/oder Anzeigen die Aufmerksamkeit des Fahrers für den Straßenverkehr verringert werden kann. Auch können die zur Verfügung gestellten Informationen als störende „Informationsflut” empfunden werden. Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit Navigationseinrichtungen ist, dass die Navigationshinweise, etwa bei Straßen mit vielen Abfahrten, für einen Fahrer nicht eindeutig sein können.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem diese Nachteile des Stands der Technik zumindest zum großen Teil überwunden werden. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine „unterbewusste” Fahrerunterstützung mit möglichst geringem Ablenkungspotential zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das System gemäß Anspruch 1 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein System zum Steuern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, wobei das System wenigstens eine Navigationseinrichtung umfasst, mittels der ein Navigationshinweis für einen Fahrer erzeugbar ist.
Das System ist dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst

– wenigstens eine fahrzeugseitige Scheinwerfereinrichtung, die wenigstens ein flächenmoduliertes oder strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem aufweist,
– wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung, mit der Daten eines Umfelds des Kraftfahrzeugs erfasst werden können,
– eine Auswertungseinrichtung, mit der die Daten der wenigstens einen Umfeld-Erfassungseinrichtung dahin ausgewertet werden können, ob sich (ein) Objekt(e) im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet/befinden, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, und
– eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem erzeugte Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung identifizierten Objekts/Objekte zu steuern.

Durch das erfindungsgemäße System wird es ermöglicht, das/die für die Navigation des Kraftfahrzeugs relevante(n) Objekt(e) für einen Fahrer gezielt optisch hervorzuheben, diese etwa anzuleuchten und/oder (ein) nicht relevante(s) Objekt(e) entweder gar nicht oder im Vergleich zu dem/den relevanten Objekt(en) mit verringerter Leuchtstärke anzuleuchten. Hierdurch erfährt der Fahrer eine verbesserte Unterstützung bei der Navigation, da das/die relevante(n) Objekte – insbesondere bei Dämmerung, Dunkelheit oder allgemein schlechten Sichtverhältnissen – für den Fahrer besser zu sehen/zu erkennen ist/sind und er hierdurch eine im Vergleich zum vorbekannten Stand der Technik verbesserte Navigationsunterstützung erhält.
Dadurch, dass das System gemäß der vorliegenden Erfindung Gebrauch macht von (einer) fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung(en), die ein flächenmoduliertes oder strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem aufweist/aufweisen, ergibt sich als weiterer Vorteil, dass (ein) Objekt(e) mit sehr großer Genauigkeit verstärkt angeleuchtet, verringert angeleuchtet oder ausgeblendet werden kann/können, bspw. mit einer horizontalen und/oder vertikalen Auflösung von 0,5° und kleiner. Auch weisen laserbasierte Pixellichtsysteme eine bisher unerreichte Reichweite des von ihnen abgegebenen Lichts auf, so dass die lichttechnische Navigationsunterstützung auch Objekte einbeziehen kann, die sich noch vergleichsweise weit von dem Kraftfahrzeug entfernt befinden. Durch (ein) laserbasierte(s) Pixellichtsystem(e) kann sich in vorteilhafter Weise auch eine im Vergleich zu herkömmlichen Scheinwerfersystemen vergrößerte „Sichtweite” von (einer) Umfeld-Erfassungseinrichtung(en) ergeben, bspw. von (einem) für sichtbares Licht empfindlichen Kamerasystem(en).
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Systems weist das wenigstens eine laserbasierte Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitige Scheinwerfereinrichtung zur flächigen Modulation des Laserlichts ein Array von Laserlichtdioden oder eine Digital Micromirror Device auf.
Und bei einem strahlgeführten, laserbasierten Pixellichtsystem weist dieses zur Strahlführung des Laserlichts in vorteilhafter Weise wenigstens eine Optik oder wenigstens einen Mikrospiegel auf.
Weiter ist es von Vorteil, wenn das laserbasiertes Pixellichtsystem eine Auflösung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von 0,3° oder kleiner aufweist.
Bei dem System kann die Umfeld-Erfassungseinrichtung gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wenigstens eine Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, Kameraeinrichtung für Infrarotlicht, Radareinrichtung, Lidareinrichtung, einen Laserscanner, eine Ultraschall-Einrichtung und/oder eine Time-of-Flight-Einrichtung aufweisen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn bei dem System die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Lichtverteilung von wenigstens einem laserbasierten Pixellichtsystem von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung derart zu steuern, dass das/die relevante(n) Objekt(e) derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.
Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung erzeugten Navigationshinweises und Daten der Auswertungseinrichtung als relevante(s) Objekt(e) (ein) Verkehrszeichen, (einen) vorgebbare(n) Bereich(e) eines/von Verkehrszeichen(s), eine oder mehrere Fahrspuren und/oder (einen) vorgebbare(n) Bereich(e) von einer oder mehreren Fahrspuren derart mit Licht anzustrahlen, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Steuern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs, das wenigstens die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen eines Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, einer seiner vorteilhaften Weiterbildungen oder Ausgestaltungen in einem Kraftfahrzeug,
– Erzeugen eines Navigationshinweises durch die Navigationseinrichtung,
– Erfassen von Daten des Umfelds des Kraftfahrzeugs durch die Umfeld-Erfassungseinrichtung,
– Auswerten der durch die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung erfassten Daten durch die Auswertungseinrichtung darauf, ob sich (ein) Objekt(e) im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet/befinden, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, und
– Steuern einer von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung erzeugten Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung identifizierten Objekts/Objekte durch die Steuereinrichtung.

Bei dem Verfahren kann in vorteilhafter Weise die Lichtverteilung von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung derart gesteuert werden, dass das/die relevante(n) Objekt(e) derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.
Hierbei ist es von besonderem Vorteil, wenn die Lichtverteilung von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung derart gesteuert wird, dass als relevante(s) Objekt(e) (ein) Verkehrszeichen, (ein) vorgebbare(r) Bereich(e) eines/von Verkehrszeichen(s), eine oder mehrere Fahrspuren und/oder (ein) vorgebbare(r) Bereich(e) von einer oder mehreren Fahrspuren derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.
Weiter sind von der vorliegenden Erfindung die Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst, die sich für einen Fachmann ohne Weiteres aus der Beschreibung des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung, seiner Weiterbildungen und Ausgestaltungen, den Figuren sowie der Beschreibung der Figuren ergeben.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 eine schematische Darstellung des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung angeordnet in einem Kraftfahrzeug mit einer Standard-Lichtverteilung der fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung;
3 eine schematische Darstellung des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung angeordneten Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäß gesteuerten, veränderten Lichtverteilung der fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung;
4 eine beispielhafte Darstellung von Segmenten eines hochauflösenden Pixellichtsystems.
Die Darstellungen in den Figuren sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Die nachfolgend erläuterten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist selbstverständlich nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
Wie in 1 schematisch dargestellt ist, weist das System 1 zum Steuern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs 2 wenigstens eine Navigationseinrichtung 3, wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung 6, eine Auswertungseinrichtung 7 und eine Steuereinrichtung 9 auf, die dazu ausgebildet ist, eine von einer – dem System 1 zugehörigen – fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung 4, genauer von wenigstens einem darin vorgesehenen laserbasierten Pixellichtsystem 5 erzeugte Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung 3 erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung 7 identifizierten Objekts/Objekte 8, 8' zu steuern.
Navigationseinrichtungen für Kraftfahrzeuge und deren Funktionsweise sind an sich bekannt. Derartige Navigationseinrichtungen umfassen eine in aller Regel satellitengestützte (bspw. unter Verwendung der Navstar-GPS- und/oder Glonass-Satelliten, zukünftig auch der Galileo-Satelliten, gegebenenfalls auch Differential Global Positioning System, DGPS) Positionsbestimmungseinrichtung, mit der eine aktuelle Position und die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs ermittelbar ist. Weiter umfassen derartige Navigationseinrichtungen eine Routenberechnungseinrichtung, mit der eine Route von einem Ausgangsort (bspw. die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs) zu einem Zielort berechnet werden kann. Der Zielort wird in der Regel durch einen Fahrer oder einen anderen Insassen des Kraftfahrzeugs in die Navigationseinrichtung eingegeben oder aus einer dort (bereits) gespeicherten Liste von Zielorten ausgewählt.
Die Berechnung der Route erfolgt auf Grundlage von digitalen Kartendaten, auf die die Routenberechnungseinrichtung zugreifen kann (bspw. „on board” gespeichert, oder „off board” etwa über das Internet verfügbar), unter Anwendung eines geeigneten Algorithmus. Ebenfalls ist es bekannt, dass die Kartendaten neben dem eigentlichen Straßennetz weitere Informationen zu den Straßen enthalten können, etwa Straßenattribute (etwa Landstraße, Bundesstraße, Autobahn), Geschwindigkeitsbegrenzungen, Abbiegeverbote, etc., die bei der Routenberechnung berücksichtigt werden bzw. werden können.
Hat ein Fahrer oder ein anderer Insasse des Kraftfahrzeugs einen Zielort bei der der Navigationseinrichtung eingegeben oder ausgewählt, wurde eine entsprechende Route berechnet und fährt der Fahrer unter Verwendung der Navigationseinrichtung in Richtung des Zielorts, wird von der Navigationseinrichtung herkömmlicher Weise spätestens immer dann ein Navigationshinweis ausgegeben, wenn das Kraftfahrzeug zur Befolgung der berechneten Route eine gerade befahrene Straße oder Fahrspur verlassen soll (abbiegen, Kreisverkehr, T-förmiges Ende einer Straße, etc.). Die Navigationshinweise werden dabei üblicherweise in Form einer (sich gegebenenfalls wiederholenden, an die aktuelle Position des Kraftfahrzeugs angepasste) Ansage ausgegeben und auf einem Bildschirm eine (oftmals nur sehr schematische und zweidimensionale) Darstellung des dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Straßenverlaufs mit einer grafischen Darstellung der berechneten (Teil)Route bzw. des Inhalts des Navigationshinweises dargestellt (bspw. in Form eines in die Darstellung des dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Straßenverlaufs eingeblendeten Abbiegepfeils).
Bei der Navigationseinrichtung 3 des Systems 1 kann es sich um jede geeignete Navigationseinrichtung 3 handeln, etwa eine fahrzeugseitig verbaute Navigationseinrichtung 3 oder aber auch um eine mobile, auch multifunktionale Navigationseinrichtung 3 (etwa Smartphone, Tablet-PC), die auch außerhalb des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. In jedem Fall ist erforderlich, dass eine zumindest kommunikative Verbindung zwischen der Navigationseinrichtung 3 und der Steuereinrichtung 9 gegeben oder herstellbar ist. Eine solche Verbindung kann auf jede geeignete Art und Weise realisiert sein, etwa drahtgebunden, mittels eines Docking-Anschlusses, über ein Bussystem oder drahtlos (unter Verwendung von bspw. einer kurzreichweitigen Funktechnik, wie etwa Bluetooth^®, WiFi^®, NFC, oder Infrarotlicht).
Wie einleitend bereits erwähnt, wird es bei herkömmlichen Navigationseinrichtungen oftmals als Nachteil empfunden, dass durch die Ansagen und/oder Anzeigen die Aufmerksamkeit des Fahrers für den Straßenverkehr verringert werden kann und/oder dass die zur Verfügung gestellten Informationen als störende „Informationsflut” empfunden werden. Ein weiteres Problem im Zusammenhang mit herkömmlichen Navigationseinrichtungen ist, dass die Navigationshinweise, etwa bei Straßen mit vielen Abfahrten, für einen Fahrer nicht eindeutig sein können. Dieser Nachteil kann zwar an sich durch eine detaillierte und perspektivische Anzeige der Straßenverlaufs auf dem Bildschirm der Navigationseinrichtung und eine genauen Einblendung des von dem Kraftfahrzeug zu nehmenden Fahrwegs gemildert werden, dies jedoch nur unter Inkaufnahme einer Ablenkung des Fahrers vom Straßenverkehr, die bedingt ist durch den notwendigen Blick des Fahrers auf den Bildschirm und die Zeitdauer, die für das Erkennen und die intellektuelle Verarbeitung des auf dem Bildschirm dargestellten Inhalts erforderlich ist.
Diese Nachteile des Stands der Technik können durch das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verringert oder gar überwunden werden.
Um diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, weist das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung neben der Navigationseinrichtung 3 auch wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 auf, mit der Daten über das Umfeld des Kraftfahrzeugs 2 erfasst werden können.
Für das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung können alle bekannten und zukünftig zur Verfügung stehenden Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 (2D- und 3D-Umfelderfassungseinrichtungen 6) verwendet werden. Derartige Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 und die darin verwendeten Sensoriken sind heute bereits in großer Zahl und Ausführungsarten und -formen bekannt und werden bereits seit Jahren beispielsweise für diverse Fahrerassistenzsysteme, wie bspw. für eine Abstandsregeleinrichtung (adaptive cruise control, ACC), eine Einrichtung zur automatischen Kollisionsvermeidung (Notbremsassistent), ein Spurerkennungs- bzw. Spurhalte-Assistenzsystem, ein Toter-Winkel-Assistenzsystem (Spurwechselassistent), ein Verkehrszeichen-Erkennungssystem, eine Einparkhilfe etc. verwendet.
Diesen Einrichtungen/Systemen ist allen gemeinsam, dass mittels der Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 eine Art zweidimensionales oder dreidimensionales „Abbild” der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst wird, wobei die Erfassung in geeigneten zeitlichen Abständen (bspw. 1×, 2×, 3×, 4×, 5×, 6×, 7×, 8×, 9×, 10×, 11×, 12×, 13×, 14×, 15×, 20×, 25×, 30×, 35×, 40×, 45×, 50× oder öfter pro Sekunde) wiederholt wird.
Für das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung können alle bekannten 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 verwendet werden, mit denen Daten eines Umfelds des Kraftfahrzeugs 2 erfasst werden können, bspw. solche Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6, die wenigstens eine Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, Kameraeinrichtung für Infrarotlicht, Radareinrichtung, Lidareinrichtung, einen Laserscanner, eine Ultraschall-Einrichtung und/oder eine Time-of-Flight-Einrichtung aufweisen.
Für die vorliegende Erfindung eignen sich neben zweidimensional-erfassenden bzw. zweidimensional-messenden Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 insbesondere räumlich-erfassende bzw. räumlich-messende 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6, die beispielsweise zumindest eine Stereo-Kameraeinrichtung, eine Time-of-Flight-Kameraeinrichtung (bspw. Photomischdetektor-Kameraeinrichtung, PMD), eine Laserscannereinrichtung, eine Radareinrichtung und/oder ein Lidareinrichtung aufweisen.
Der Aufbau und die Funktionsweise derartiger 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 sind dem Fachmann bekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
Selbstverständlich kann bei dem System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung jede geeignete Kombination an 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 verwendet werden bzw. vorhanden sein. Beispielsweise können zwei PMD-Kameraeinrichtungen, die mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge arbeiten, verwendet werden, um einen größeren Eindeutigkeitsbereich zu erhalten, als dies mit nur einer PMD-Kameraeinrichtung möglich wäre. Auch kann beispielsweise eine jede geeignete oder vorteilhafte Kombination aus zumindest einer (Stereo)Kameraeinrichtung, einer PMD-Kameraeinrichtung, einer Radareinrichtung, einer Lidareinrichtung und/oder einer Laserscannereinrichtung verwendet werden bzw. vorhanden sein. Die jeweiligen Einrichtungen können dann beispielsweise je nach den Gegebenheiten (insbesondere bei Nacht, Dämmerung, Nebel, Regen, in Tunneln, allgemein bei Umgebungsbedingungen mit eingeschränkten Sichtverhältnissen, etc.) entweder einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Auch können die mit den Sensoriken der jeweiligen Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 erfassten Daten in einer Auswertungseinrichtung 7 miteinander verglichen werden, um beispielsweise fehlerhafte Daten einer Sensorik zu erkennen oder um insgesamt ein noch präziseres Ergebnisse zu erhalten.
In vielen Fällen kann es von Vorteil sein, wenn die Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 eine „aktive” Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 ist, d. h. eine Einrichtung, die selbst (ein) Signal(e) (wie etwa Radarwellen, Laserlicht, Infrarotlicht, Ultraschall) aussendet und von (einem) Objekt(en) reflektiere(s) Signal(e) empfängt. Hierdurch kann die Leistungsfähigkeit der Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 bspw. unabhängig sein von der/den gerade gegebenen Umgebungshelligkeit/Sichtverhältnissen, wie dies bei „passiven” Kameraeinrichtungen etwa für sichtbares Licht der Fall ist.
Bei „passiven” Umfeld-Erfassungseinrichtungen 6 kann deren „Sichtweite” bspw. durch Licht des wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystems 5 verbessert werden (bspw. bei einer Kameraeinrichtung für sichtbares Licht) oder es kann vorgesehen sein, dass eine andere von der Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 getrennte Einrichtung vorgesehen ist, die für die jeweilige Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 geeignete Signal(e) (wie etwa Infrarotlicht) aussendet.
Da die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 dazu dient, ein Umfeld des Kraftfahrzeugs 2 zu erfassen, in dem sich (ein) Objekt(e) 8, 8' befinden können, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, ist der Erfassungsbereich der wenigstens einen Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 in vorteilhafter Weise derart ausgerichtet, dass er einen Bereich vor und seitlich vor dem Kraftfahrzeug 2 umfasst.
Die durch die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 erfassten Daten müssen daraufhin ausgewertet werden, ob sich (ein) möglicherweise relevante(s) Objekt(e) 8, 8' vor und/oder seitlich vor dem Kraftfahrzeug 2 befindet/befinden. Hierzu umfasst das System 1 weiter eine Auswertungseinrichtung 7.
Als Auswertungseinrichtung 7 kann jede bekannte und zukünftig zur Verfügung stehende Auswertungseinrichtung 7 verwendet werden. Als Auswertungseinrichtung 7 kommt insbesondere eine digitale Recheneinrichtung (Computer) in Betracht, auf dem eine entsprechende Auswertungs- und Berechnungssoftware ablauffähig installiert ist. Die digitale Recheneinrichtung verfügt üblicherweise über einen Arbeitsspeicher, über entsprechende Daten-Ein- und Ausgänge sowie über alle weiteren für ihre Funktionsweise erforderlichen Baugruppen und -elemente. Bei der Auswertungseinrichtung 7 kann es sich um eine handeln, die Bestandteil der Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 oder der Steuereinrichtung 9 ist. Sofern eine ausreichende Rechenleistung gegeben und zur Verfügung steht, kann als die für das System 1 verwendete Auswertungseinrichtung 7 eine verwendet werden, die bereits für andere Aufgaben in dem Kraftfahrzeug 2 vorhanden ist. Selbstverständlich kann für das erfindungsgemäße System 1 auch eine eigenständige Auswertungseinrichtung 7 verwendet werden, die beispielsweise spezielle Anpassungen in Bezug auf ihre Hard- und Software aufweist, um die erfindungsgemäßen Aufgaben in besonders vorteilhafter Weise durchführen zu können.
Da die Auswertungseinrichtung 7 nur solche Objekte 8, 8' im Vorfeld eines Kraftfahrzeugs 2 identifizieren soll, die für die Befolgung eines Navigationshinweises von Bedeutung sein können, kann in vorteilhafter Weise die Auswertung auf Objekte 8, 8' wie etwa Fahrspuren, Fahrbahnmarkierungen und Verkehrszeichen aller Art beschränkt werden. Andere Objekte, wie etwa vorausfahrende und entgegenkommende Verkehrsteilnehmer, Verkehrshindernisse, Gebäude am Straßenrand, etc. brauchen von der Auswertungseinrichtung 7 für die Zwecke der vorliegenden Erfindung nicht identifiziert zu werden (können jedoch für andere Funktionen, etwa für Sicherheits-Assistenzsysteme selbstverständlich von der Auswertungseinrichtung 7 ebenfalls identifiziert werden).
Da mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems 1 gezielt auch kleine Bereiche im Vorfeld eines Kraftfahrzeugs 2 für einen Fahrer optisch hervorgehoben werden können, kann es von Vorteil sein, wenn die Auswertungseinrichtung 7 auch über die Möglichkeit zur optischen Zeichenerkennung verfügt, um so etwa Ortsnamen auf Verkehrzeichen erkennen zu können. Durch das erfindungsgemäße System 1 kann so bspw. nur der für die Navigation bedeutsame Ortsname auf einem Verkehrszeichen (Verkehrsschild) für einen Fahrer optisch hervorgehoben werden (gegebenenfalls zusammen mit einem ebenfalls auf dem Verkehrszeichen dargestellten Richtungspfeil).
Als weiteren Bestandteil umfasst das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wenigstens eine Scheinwerfereinrichtung 4, die ein flächenmoduliertes oder strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem 5 aufweist. In den 1 bis 3 sind jeweils zwei laserbasierte Pixellichtsystem 5 dargestellt, das System 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Scheinwerfereinrichtung 4 beschränkt. So kann die Scheinwerfereinrichtung 4 auch nur ein laserbasiertes Pixellichtsystem 5 aufweisen oder drei oder mehr laserbasierte Pixellichtsysteme 5. Die Scheinwerfereinrichtung 4 ist auch nicht, wie in 2 und 3 rein beispielhaft dargestellt ist, auf ein solches beschränkt, bei dem das/die laserbasierte Pixellichtsystem(e) 5 in der Front des Kraftfahrzeugs 2, bspw. bei den Frontscheinwerfern des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet ist. Die Scheinwerfereinrichtung 4 bzw. das/die laserbasierte(n) Pixellichtsystem(e) 5 kann/können an jeder geeigneten Stelle des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sein, bspw. im Dachbereich und/oder im Seitenbereich des Kraftfahrzeugs 2. Bei mehr als einem laserbasierten Pixellichtsystem 5 können die einzelnen laserbasierten Pixellichtsysteme 5 auch an unterschiedlichen Stellen des Kraftfahrzeugs 2 angeordnet sein. Hierbei sind selbstverständlich die jeweiligen zulassungsrechtlichen Voraussetzungen für laserbasierte Pixellichtsysteme 5 zu beachten.
Laserbasierte Pixellichtsysteme 5 sind an sich bekannt und werden in naher Zukunft Eingang in den Bereich von Fahrzeugscheinwerfer-Einrichtungen (vorerst vermutlich beschränkt auf die Funktion als Fernlicht) finden. Bei laserbasierten Fahrzeugscheinwerfer-Einrichtungen wird mittels eines oder mehrerer Laserdioden blaues Laserlicht erzeugt, das mittels eines Konverters in das für einen Autoscheinwerfer erforderliche weiße Licht umgewandelt wird.
Ein laserbasiertes Pixellichtsystem 5 kann unter Verwendung von mehreren verschiedenen technischen Lösungen erhalten werden. So kann bspw. ein flächenmoduliertes laserbasiertes Pixellichtsystem 5 auf Grundlage von einem ein- oder mehrzeiligen Array an Laserdioden (Matrixbeam, M×B) realisiert werden, wobei einzelne Laserdioden gezielt an-/ausgeschaltet und/oder gedimmt werden können. Da die einzelnen Laserdioden jeweils für die Ausleuchtung eines bestimmten Bereichs im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 2 vorgesehen sind, können durch ein An-/Ausschalten von Laserdioden bspw. mehrere Ausblendungs-Bereiche erzeugt werden, oder es kann mit Hilfe eines Dimmens von einzelnen Laserdioden ein vorgebbarer Bereich im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 2 weniger stark angeleuchtet werden als ein anderer vorgebbarer Bereich, bei dem die Laserdioden mit einer höheren (etwa maximalen) Stromstärke angesteuert werden.
Ein flächenmoduliertes, laserbasiertes Pixellichtsystem 5 kann auch mit Hilfe eines „Digital Micromirror Device” (DMD), d. h. mit Hilfe eines Spiegelarray realisiert werden, bei dem im Bereich von mehreren Hunderttausend bis zu mehreren Millionen (derzeit bis zu etwa 8 Millionen) schwenkbar angeordnete, mikroskopisch kleine Spiegel auf einem Halbleiterchip angeordnet sind. Die Mikrospiegel eines DMD weisen entweder zur Lichtquelle (Schaltzustand: AN) oder davon weg (Schaltzustand: AUS). Dies erzeugt jeweils einen hellen oder dunklen Punkt in dem angeleuchteten Bereich.
Jeder der Mikrospiegel kann zehntausende Male pro Sekunde ein- und ausgeschaltet werden. Wenn ein Mikrospiegel häufiger ein- als ausgeschaltet ist, stellt er einen grauen Punkt dar. Ein Spiegel der noch häufiger ausgeschaltet ist, erzeugt einen Punkt mit noch dunklerem Grau. Auf diese Weise können die Mikrospiegel mehrere Hundert (derzeit bereits mehr als 1000) verschiedene Helligkeitsstufen erzeugen.
Mittels eines laserbasierten Pixellichtsystems 5 unter Verwendung eines DMD lassen sich somit im Vorfeld eines Kraftfahrzeugs 2 ganz unterschiedlich hell angeleuchtete Bereiche erzeugen.
Neben flächenmodulierten, laserbasierten Pixellichtsystemen 5 sind auch strahlgeführte, laserbasierte Pixellichtsysteme 5 bekannt und für die vorliegende Erfindung verwendbar. Ein Beispiel für ein strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem 5 ist eines, bei dem Laserlicht mit Hilfe von wenigstens einer Optik oder wenigstens einem Mikrospiegel 1-achsig oder 2-achsig abgelenkt wird, wobei die Helligkeit jedes Pixels durch die Laserleistung und Verweildauer bestimmt wird. Mit strahlgeführten, laserbasierten Pixellichtsystemen 5 ist eine Lichtschwerpunktverschiebung realisierbar und kann eine besonders homogene Ausleuchtung erreicht werden.
Eine beispielhafte Darstellung der Segmente eines laserbasierten Pixellichtsystems 5 ist in 4 dargestellt, in dem jedes der dargestellten rechteckigen Flächenelemente einen Bereich darstellt, der mit Hilfe eines „Pixels” beleuchtet werden kann. Die Auflösung des Pixellichtsystems 5 ist selbstverständlich nicht auf die in 4 beispielhaft dargestellte beschränkt und kann sowohl eine geringer Auflösung (= größere Flächenelement) als auch eine höhere Auflösung (= kleinere Flächenelemente) aufweisen. Auch brauchen die Flächenelemente keine – wie in 4 beispielhaft dargestellte – im Wesentliche quadratische Form aufweisen, sondern können auch eine andere rechteckige Form aufweisen. Auch können die Flächenelemente in anderer Weise angeordnet sein, etwa jede „Zeile” etwas versetzt zur darüber und/oder darunter in 4 dargestellten „Zeile”.
Mittels laserbasierter Pixellichtsysteme 5 lassen sich bereits aktuell eine Auflösung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von herab bis zu 0,5°, bevorzugt von bis zu 0,3° oder kleiner (bspw. 0,45°, 0,4°, 0,35°, 0,29°, 0,28°, 0,27°, 0,26°, 0,25°, 0,24°, 0,23°, 0,22°, 0,21°, 0,20°, 0,19°, 0,18°, 0,17°, 0,16°, 0,15°, 0,14°, 0,13°, 0,12°, 0,11°, 0,10°, oder noch kleiner) erreichen.
Hierdurch ist es möglich, mit Hilfe des erfindungsgemäßen Systems 1 gezielt nur den/die Bereich(e) im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 2 optisch für einen Fahrer hervorzuheben, der/die für die Befolgung eines Navigationshinweises von Bedeutung sind. Bspw. kann durch das erfindungsgemäße System 1 bei entsprechend hoher Auflösung nur der Bereich eines Verkehrszeichens 8' (Verkehrsschildes) optisch hervorgehoben werden, der für einen Abbiegevorgang/für eine Weiterfahrt von Relevanz ist, nicht jedoch die anderen Bereiche des Verkehrszeichens 8'.
Neben einem laserbasierten Pixellichtsystem 5 kann eine Scheinwerfereinrichtung 4 selbstverständlich ein oder mehrere weitere, Licht erzeugende/abstrahlende Einrichtungen aufweisen, etwa eine herkömmliche Halogenlampen-Scheinwerfereinrichtung, eine Xenon-Scheinwerfer-Einrichtung und/oder eine LED-Scheinwerfereinrichtung.
Ein beispielhafter Ablauf des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den 2 und 3 schematisch dargestellt. Hierbei ist in 2 eine Situation dargestellt, in der ein Kraftfahrzeug 2 „normal” auf der linken Spur einer zweispurigen Fahrbahn fährt, wobei mittels eines Abblendlichts ein dem Kraftfahrzeug 2 vorausliegenden Bereich auf (für Rechtsverkehr) übliche Weise angeleuchtet wird. Für die Erzeugung des Abblendlichts kann (auch) das laserbasierte Pixellichtsystem 5 vorgesehen sein.
Wird nun mittels der Navigationseinrichtung 3 ein Navigationshinweis zur Befolgung der von der Navigationseinrichtung 3 berechneten Route zu einem Zielort erzeugt und sieht dieser Navigationshinweis bspw. vor, dass das Kraftfahrzeug 2 alsbald nach rechts abbiegen muss, kann mittels der Steuereinrichtung 9 eine erfindungsgemäße Steuerung/Anpassung der Lichtverteilung von wenigstens einem laserbasierten Pixellichtsystem 5 von wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung 4 vorgenommen werden. War das das laserbasierte Pixellichtsystem 5 vor Erzeugung des Navigationshinweises noch nicht eingeschaltet, so kann die Steuerung/Anpassung auch ein Einschalten des laserbasierten Pixellichtsystems 5 umfassen.
Aufgrund der Positionsbestimmungseinrichtung der Navigationseinrichtung 3 ist der Steuereinrichtung 9 sowohl die aktuelle Position als auch die Bewegungsrichtung des Kraftfahrzeugs 2 bekannt. Durch die Auswertungseinrichtung 7 erhält die Steuereinrichtung 9 auch Informationen über für die Befolgung des Navigationshinweises möglicherweise relevante Objekte 8, 8' im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 2.
Wie in 3 beispielhaft dargestellt ist, können als solche relevanten Objekte 8, 8' etwa die rechte Fahrspur 8 und ein Verkehrszeichen 8' von der Steuereinrichtung 9 ausgewählt werden.
Nun wird durch die Steuereinrichtung 9 die Lichtverteilung der (in diesem beispielhaften Fall) beiden vorhandenen laserbasierten Pixellichtsysteme 5 derart gesteuert, dass die rechte Fahrspur 8 sowie das Verkehrszeichen 8' stärker angeleuchtet wird, als dies (gemäß 2) ohne eine entsprechende Steuerung der Fall wäre. Aus Sicherheitsaspekten ist – bspw. bei Dunkelheit – selbstverständlich vorgesehen, dass eine Ausleuchtung der Fahrspur, auf der sich das Kraftfahrzeug 2 gerade fortbewegt auch bei einer erfindungsgemäßen Steuerung der Lichtverteilung wenigstens mit der jeweils gesetzlich vorgeschriebenen Mindesthelligkeit gewährleistet ist (wie dies in 3 mittels der durch eine gestrichelten Linie dargestellten Abblendlicht-Ausleuchtung angedeutet ist).
Weist die Scheinwerfereinrichtung 4 mehr als ein laserbasierte Pixellichtsystem 5 auf, können die einzelnen Pixellichtsystem 5 selbstverständlich durch die Steuereinrichtung 9 unterschiedlich gesteuert werden, wie dies in 3 schematisch dargestellt ist. So kann bspw. die gezielte Anleuchtung eines Verkehrszeichens (Verkehrsschildes) 8' ganz oder überwiegend durch das Pixellichtsystem 5 erfolgen, welches sich näher in Bezug auf dieses Verkehrszeichen 8' befindet.
Weist die Scheinwerfereinrichtung 4 mehr als ein laserbasierte Pixellichtsystem 5 auf, können die einzelnen Pixellichtsysteme 5 auch unterschiedlich aufgebaut sein (in Bezug auf Auflösung, flächenmoduliert, strahlgeführt, etc.) und es kann für das optische Hervorheben eines Objekts 8, 8' dasjenige Pixellichtsystem 5 verwendet werden, das sich für das jeweilige Objekt 8, 8' am besten eignet.
Die Steuerung der Lichtverteilung kann selbstverständlich „dynamisch” erfolgen, da die Steuereinrichtung 9 aufgrund der Positionsbestimmungseinrichtung der Navigationseinrichtung 3 und den von der Auswertungseinrichtung 7 ausgewerteten Daten der wenigstens einen Umfeld-Erfassungseinrichtung 6 stets über die Position und Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2 sowie die Umgebung des Kraftfahrzeugs 2 informiert ist. Diese „dynamische” Steuerung der Lichtverteilung betrifft den Beginn, den Verlauf und das Ende der Steuerung. Die Steuerung kann sinnvoller Weise erst beginnen, wenn das/die relevante(n) Objekt(e) 8, 8' sich – unter der Annahme optimaler Sichtverhältnisse (Helligkeit, Klarheit der Luft) – in möglicher Sichtweite des Fahrers befindet/befinden und von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem 5 für den Fahrer optisch hervorgehoben werden kann/können. Und die Steuerung wird sinnvoller Weise beendet (Rückkehr zu einer „Standard-Lichtverteilung”), wenn das Kraftfahrzeug 2 das/die relevante(n) Objekt(e) 8, 8' passiert hat, bzw. wenn dem Navigationshinweis Folge geleistet wurde.
Eine „dynamische” Steuerung der Lichtverteilung erfolgt in vorteilhafter Weise selbstverständlich auch zwischen Beginn und Ende der Steuerung. So wird bspw. wenn der Fahrer das Kraftfahrzeug 2 im in 3 gezeigten Beispiel auf die rechte Fahrspur gelenkt hat, selbstverständlich die nach vorne rechts weisende Hervorhebung des Fahrbahnverlaufs beendet werden. Diese Hervorhebung kann auch bereits bei dem Vorgang des Spurwechsels kontinuierlich oder wenigstens quasi-kontinuierlich angepasst werden, so dass die Hervorhebung zu keiner Zeit über den – mit Hilfe einer durchgezogenen Linie in 3 schematisch dargestellten – rechten Fahrbahnrand hinausreicht.
Wie oben bereits erwähnt, kann – eine entsprechende Auflösung von wenigstens einem laserbasierten Pixellichtsystem 5 vorausgesetzt – nicht nur das Verkehrszeichen 8' an sich für einen Fahrer optisch hervorgehoben werden, sondern auch nur (ein) besonders relevante(r) Bereich(e) des Verkehrszeichens 8', wobei die anderen Bereiche des Verkehrszeichens 8' nicht oder erkennbar schwächer angeleuchtet werden.
Befinden sich weitere Verkehrszeichen, Fahrbahnen, etc. im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 2, die aber für die Befolgung des Navigationshinweises ohne Relevanz sind, können diese ebenfalls „gezielt” ausgeblendet oder für einen Fahrzeuginsassen erkennbar schwächer angeleuchtet werden.
Ganz allgemein ist gemäß der vorliegenden Erfindung die „Steuerung der Lichtverteilung” nicht auf ein verstärktes Anleuchten von relevanten Objekten 8, 8' beschränkt. Vielmehr ist allgemein darunter zu verstehen, dass (ein) relevante(s) Objekt(e) 8, 8' für einen Fahrer optisch hervorgehoben werden. Dies kann durch ein – gegebenenfalls im Vergleich zu einer „Standardausleuchtung” des Vorfelds eines Kraftfahrzeugs 2 verstärktes – Anleuchten von relevanten Objekten 8, 8' erfolgen, aber auch durch das unveränderte Anleuchten von relevanten Objekten 8, 8' und weniger starkes Anleuchten oder gar „Ausblenden” von nicht relevanten Objekten.
Bspw. kann bei einer breiten „Standard”-Ausleuchtung des einem Kraftfahrzeug 2 vorausliegenden Bereichs, durch die etwa sowohl die beiden Fahrspuren als auch das Verkehrszeichen 8' bei dem in 3 dargestellten Beispiel angeleuchtet werden, bei einer erfindungsgemäßen Steuerung der Lichtverteilung das Anleuchten der rechten Fahrbahn und des Verkehrszeichens 8' unverändert bleiben, die Anleuchtung der übrigen Bereiche des dem Kraftfahrzeug 2 vorausliegenden Bereichs jedoch (soweit gesetzlich zulässig) verringert werden, wobei die Anleuchtung dieser übrigen Bereiche auch mit unterschiedlicher Helligkeit erfolgen kann.
So kann etwa die Ausleuchtung der Fahrspur, auf der sich das Kraftfahrzeug 2 gerade bewegt, auf das gesetzlich zulässige Minimum beschränkt werden, wodurch die sich rechts neben dem Kraftfahrzeug 2 befindliche Fahrspur eine höhere Helligkeit für einen menschlichen Betrachter aufweist als die gerade befahrene Fahrspur. Und es kann das Umfeld des Verkehrszeichens 8' vollständig ausgeblendet werden, so dass in diesem Bereich (Verkehrszeichen 8' und dessen Umfeld) die Aufmerksamkeit des Fahrers ausschließlich auf dieses Verkehrszeichen 8' gelenkt wird.
Neben der in 3 dargestellten „flächenmäßigen” Anleuchtung der rechten Fahrspur kann mit Hilfe eines laserbasierten Pixellichtsystems 5 ergänzend oder alternativ auch ein „strukturierte” Anleuchtung von relevanten Objekten 8, 8' erfolgen. Bspw. könnte in dem in 3 dargestellten Beispiel anstelle oder ergänzend zu der flächigen Anleuchtung der vom Kraftfahrzeug 2 aus gesehen rechten Fahrspur 8 mittels eines laserbasierten Pixellichtsystems 5 auch eine pfeilartige Struktur (etwa gerader Pfeil für eine zunächst noch weitere Fahrt auf der rechten Spur; ein Abbiegepfeil für ein alsbald erforderliches Abbiegen von der gerade befahrenen Straße) erzeugt werden.
Neben der erfindungsemäßen Steuerung der Lichtverteilung kann/können bei dem System 1 durch die Navigationseinrichtung 3 der/die Navigationshinweis(e) selbstverständlich ergänzend auch mittels Ansage(n) und/oder Anzeige(n) auf einer Anzeigeeinrichtung (Bildschirm, Head-up-Display) ausgegeben werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn eine von der Navigationseinrichtung 3 berechnete Route zu einer Tageszeit und/oder in einem Umfeld durch das Kraftfahrzeug 2 befahren wird, bei der eine so große Umgebungshelligkeit herrscht, dass selbst das durch laserbasierte Pixellichtsysteme 5 erzeugbare sehr helle Anleuchten von relevanten Objekten 8, 8' von einem Fahrer nur schwach wahrgenommen werden kann.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass eine lichttechnische Navigationsunterstützung ab und bei Überschreiben einer vorgebbaren Umgebungshelligkeit unterbleibt (und Navigationshinweise wieder auf „herkömmliche” Weise ausgegeben/angezeigt werden) und/oder das die lichttechnische Navigationsunterstützung von einem Fahrer oder einem hierfür autorisierten Servicepersonal für eine Fahrt, für eine vorgebbare Zeitdauer oder dauerhaft deaktiviert und/oder aktiviert werden kann. Auch kann vorgesehen sein, dass die Stärke der optischen Hervorhebung von (einem) relevanten Objekt(en) 8, 8' von einem Fahrer oder einem hierfür autorisierten Servicepersonal individuell einstellbar ist.
Durch das Lichtsystem 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Fahrzeugumgebung so ausgeleuchtet/angeleuchtet, dass ein Fahrer bei einer Navigation unterstützt wird.
Durch das Lichtsystem 1 können gezielt nur das/die Verkehrszeichen (Verkehrsschild(er), Navigationsschild(er)) 8' angeleuchtet werden, die für die Navigation nötig bzw. von Relevanz sind, und können andere Verkehrszeichen (Verkehrsschild(er), Navigationsschild(er)) ausgeblendet werden. Eine entsprechend hohe Auflösung des laserbasierten Pixellichtsystems 5 vorausgesetzt, können sogar auch nur ein oder mehrere vorgebbare Bereiche (etwa Zeilen) eines Verkehrszeichens (Verkehrsschilds, Navigationsschilds) 8' aus- bzw. eingeblendet werden.
Zu Navigationszwecken kann auch eine Fahrspur ein- und ausgeblendet werden. Dadurch kann der Fahrer bspw. erkennen, welche Abfahrt auf einer Autobahn für die Navigation relevant ist.
Mit der durch die vorliegende Erfindung bereit gestellten Lichtfunktion ist es möglich, durch gezieltes ein- und ausblenden von Verkehrszeichen (Verkehrsschildern, Navigationsschildern) 8' die Informationsflut für den Fahrer zu reduzieren. Der Fahrer erfährt außerdem eine tatsächliche Sichtverbesserung, da entweder das Verkehrszeichen (Verkehrsschild, Navigationsschild) 8' oder die Fahrspur 8 durch das Licht, insbesondere bei Dämmerung und Dunkelheit besser zu sehen ist. Diese Verbesserung muss ein Fahrer nicht bewusst feststellen, sondern er kann diese auch nur unterbewusst aufnehmen.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung kommen insbesondere bei Dämmerung und Dunkelheit (Nacht, Tunnel) zur Geltung. Bei Dämmerung und Dunkelheit ist die Wahrnehmung von für den Straßenverkehr und damit auch für die Navigation entlang einer berechneten Route relevanten Objekten 8, 8' entlang einer befahrenen Straße naturgemäß stark eingeschränkt. Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Nachteil zumindest teilweise überwunden.
Die vorliegende Erfindung kann aber auch bei normaler Umgebungshelligkeit von Vorteil sein. Aufgrund der großen Helligkeit des Lichts, die durch laserbasierte Pixellichtsysteme 5 erreicht werden kann, können auch während der Tagesstunden für eine Navigation entlang einer Route relevante Objekte 8, 8' für einen Fahrer optisch hervorgehoben und ihm so die Befolgung eines Navigationshinweises erleichtert werden.
Ein weiterer Vorteil von laserbasierten Pixellichtsystemen 5 ist die große – für Kraftfahrzeuganwendungen bisher unerreichte – Reichweite des von ihnen ausgestrahlten Lichts. Damit ist es möglich, bereits sehr früh für eine Navigation entlang einer berechneten Route relevante Objekte 8, 8' für einen Fahrer optisch kenntlich zu machen und einem Fahrer somit ausreichend Zeit zur Wahrnehmung und intellektuellen Verarbeitung der bereitgestellten lichttechnischen Navigationsunterstützung zu geben.
Die technische Umsetzung ist auf vergleichsweise einfache und kostengünstige Weise zu realisieren, da für einige Elemente des Systems 1 auf oftmals in aktuellen Kraftfahrzeugen bereits vorhandene Einrichtungen zurückgegriffen werden kann, wie etwa ein Sensorsystem (Umfeld-Erfassungseinrichtung 6), mit welchem Verkehrsschilder und Fahrspuren erkannt werden können (bspw. unter Verwendung von einer oder mehrere Kameras, Radareinrichtungen und/oder Lidareinrichtungen), und eine Navigationseinrichtung 3, mit dem eine Route berechnet werden kann und durch die Navigationshinweise erzeugt werden können.
Durch ein geeignetes, in einer Auswertungseinrichtung 7 ablauffähig installiertes Computerprogramm (Algorithmus) können die von dem Sensorsystem erfassten Daten ausgewertet werden und das Ergebnis der Auswertung kann der Steuereinrichtung 9 zum Steuern der Scheinwerfereinrichtung 4 zur Verfügung gestellt werden.
Durch die Steuereinrichtung 9 werden die Daten der Navigationseinrichtung 3 (Position des Kraftfahrzeugs 2, Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 2, Navigationshinweis, etc.) und die Daten der Auswertungseinrichtung 7 (erkannte Verkehrsschilder, erkannte Fahrspuren, etc.) derart miteinander korreliert (durch ein geeignetes, darin ablauffähig installiertes Computerprogramm), dass eine geeignete Steuerung der Lichtverteilung von einem laserbasierten Pixellichtsystem 5 von wenigstens einer Scheinwerfereinrichtung 4 (bspw. Frontscheinwerfer) zur lichttechnischen Navigationsunterstützung erfolgen kann.
Für das erfindungsgemäße System 1 wird hierzu wenigstens ein laserbasiertes Pixellichtsystem 5 benötigt, welches eine für die Anleuchtung/Ausblendung geeignete Auflösung aufweist, wie bspw. eine Matrixbeam-Einrichtung (M×B 1-zeilig, mehrzeilig) oder ein Pixellichtsystem 5 auf Basis eines DMD oder strahlgeführten und konvertierenden Laserscheinwerfers.

Claims

System (1) zum Steuern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs (2), mit wenigstens einer Navigationseinrichtung (3), mittels der ein Navigationshinweis für einen Fahrer erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System (1) weiter umfasst – wenigstens eine fahrzeugseitige Scheinwerfereinrichtung (4), die wenigstens ein flächenmoduliertes oder strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem (5) aufweist, – wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung (6), mit der Daten eines Umfelds des Kraftfahrzeugs (2) erfasst werden können, – eine Auswertungseinrichtung (7), mit der die Daten der wenigstens einen Umfeld-Erfassungseinrichtung (6) dahin ausgewertet werden können, ob sich (ein) Objekt(e) (8, 8') im Umfeld des Kraftfahrzeugs (2) befindet/befinden, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, und – eine Steuereinrichtung (9), die dazu ausgebildet ist, eine von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem (5) erzeugte Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung (3) erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung (7) identifizierten Objekts/Objekte (8, 8') zu steuern.
System (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine laserbasierte Pixellichtsystem (5) der wenigstens eine fahrzeugseitige Scheinwerfereinrichtung (4) zur flächigen Modulation des Laserlichts ein Array von Laserlichtdioden oder eine Digital Micromirror Device aufweist.
System (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine laserbasierte Pixellichtsystem (5) der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung (4) zur Strahlführung des Laserlichts wenigstens eine Optik oder wenigstens einen Mikrospiegel aufweist.
System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das laserbasiertes Pixellichtsystem (5) eine Auflösung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von 0,5° oder kleiner, bevorzugt von 0,3° oder kleiner aufweist.
System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeld-Erfassungseinrichtung (6) wenigstens eine Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, Kameraeinrichtung für Infrarotlicht, Radareinrichtung, Lidareinrichtung, einen Laserscanner, eine Ultraschall-Einrichtung und/oder eine Time-of-Flight-Einrichtung aufweist.
System (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, die Lichtverteilung von wenigstens einem laserbasierten Pixellichtsystem (5) von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung (4) derart zu steuern, dass das/die relevante(n) Objekt(e) (8, 8') derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte (8, 8').
System (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (9) dazu eingerichtet ist, auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung (3) erzeugten Navigationshinweises und Daten der Auswertungseinrichtung (7) als relevante(s) Objekt(e) (8, 8') (ein) Verkehrszeichen (8'), (einen) vorgebbare(n) Bereich(e) eines/von Verkehrszeichen(s) (8'), eine oder mehrere Fahrspuren (8) und/oder (einen) vorgebbare(n) Bereich(e) von einer oder mehreren Fahrspuren (8) derart mit Licht anzustrahlen, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte (8, 8').
Verfahren zum Ändern einer Lichtverteilung von wenigstens einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend die Schritte: – Bereitstellen eines Systems gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 in einem Kraftfahrzeug, – Erzeugen eines Navigationshinweises durch die Navigationseinrichtung, – Erfassen von Daten eines Umfelds des Kraftfahrzeugs durch die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung, – Auswerten der durch die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung erfassten Daten durch die Auswertungseinrichtung darauf, ob sich (ein) Objekt(e) im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindet/befinden, das/die für eine Befolgung des Navigationshinweises durch den Fahrer von Relevanz sein kann/können, und – Steuern einer von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung erzeugten Lichtverteilung auf Grundlage des von der Navigationseinrichtung erzeugten Navigationshinweises und des/der von der Auswertungseinrichtung identifizierten Objekts/Objekte durch die Steuereinrichtung.
Verfahren gemäß Anspruch 8, wobei die Lichtverteilung von dem wenigsten einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung derart gesteuert wird, dass das/die relevante(n) Objekt(e) derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.
Verfahren gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei die Lichtverteilung von dem wenigstens einen laserbasierten Pixellichtsystem der wenigstens einen fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung derart gesteuert wird, dass als relevante(s) Objekt(e) (ein) Verkehrszeichen, (ein) vorgebbare(r) Bereich(e) eines/von Verkehrszeichen(s), eine oder mehrere Fahrspuren und/oder (ein) vorgebbare(r) Bereich(e) von einer oder mehreren Fahrspuren derart mit Licht angestrahlt wird/werden, dass dessen/deren Helligkeit(en) für einen menschlichen Betrachter größer ist/sind als die Umgebung des/der relevanten Objekts/Objekte.