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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei mittels einer Erfassungseinrichtung ein Objekt erfasst und die Beleuchtungseinrichtung derart gesteuert wird, dass das Objekt in einer von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtverteilung ausgeblendet wird.
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Es sind Kraftfahrzeuge mit Beleuchtungseinrichtungen bzw. Verfahren zu deren Steuerung bekannt, bei denen es vorgesehen ist, mittels einer Erfassungseinrichtung ein Objekt, insbesondere im Vorfeld des Kraftfahrzeugs, zu erfassen. Das erfasste Objekt kann anschließend durch eine entsprechende Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung gezielt in der von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtverteilung ausgeblendet werden, so dass eine unbeabsichtigte Blendung des Objekts bzw. eine unnötige Beleuchtung des Objekts vermieden werden kann.
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Üblicherweise weist die Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs dazu eine bestimmte Anzahl einzelner Lichtquellen auf, die separat ansteuerbar sind, so dass die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung entsprechend gesteuert werden kann. Aufgrund der begrenzten Anzahl der einzelnen Lichtquellen, die typischerweise in einem Bereich von 150 Einzellichtquellen liegt, ist eine nur relativ grobe Unterscheidung zwischen beleuchteten und unbeleuchteten Bereichen und somit eine nur grobe Ausblendung eines Bereichs in der Lichtverteilung möglich. Typischerweise wird hierzu die Entfernung des Objekts bzw. die Position des Objekts relativ zum Kraftfahrzeug sowie dessen räumliche Ausdehnung erfasst. Die Einzellichtquellen, die diesen Bereich der Lichtverteilung in dem sich das Objekt befindet, abdecken bzw. ausleuchten, werden sonach entsprechend gesteuert. Die erzeugte Lichtverteilung, in der das erfasste Objekt ausgeblendet werden sollen, ist zumeist aufgrund der einzeln ansteuerbaren Einzellichtquellen sehr grob unterteilt. Das heißt, dass sich große abgedunkelte Bereiche um das Objekt herum bilden, in denen der Benutzer des Kraftfahrzeugs nicht bzw. nur sehr schlecht sieht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das eine verbesserte Ausblendung von Bereichen in der Lichtverteilung ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kontur des Objekts erfasst und die Beleuchtungseinrichtung derart gesteuert wird, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung zumindest abschnittsweise ausgeblendet wird.
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Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Kontur des Objekts, also dessen Silhouette bzw. den äußeren Umriss des Objekts zu erfassen und in Abhängigkeit der erfassten Kontur die Beleuchtungseinrichtung zu steuern. Die Beleuchtungseinrichtung erzeugt abhängig von der Ansteuerung sonach eine Lichtverteilung, in der das Objekt innerhalb der Kontur ausgeblendet wird. Der Bereich innerhalb der Kontur wird in der Lichtverteilung ausgeblendet, so dass das erfasste Objekt, beispielsweise ein erfasster entgegenkommender Verkehrsteilnehmer nicht geblendet wird. Da somit lediglich der Bereich um ein erfasstes Objekt beleuchtet wird, wird vermieden, dass andere Verkehrsteilnehmer von der von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtverteilung geblendet werden. Dies erhöht die Sicherheit und verbessert die Effizienz des Betreibens der Beleuchtungseinrichtung.
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Besonders bevorzugt wird als Beleuchtungseinrichtung ein Scheinwerfer verwendet. Demnach ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Beleuchtungseinrichtung an dem Kraftfahrzeug vorzusehen, sondern der beziehungsweise die ohnehin am Kraftfahrzeug verbauten Scheinwerfer können als Beleuchtungseinrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Die Lichtverteilung, die die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs dabei erzeugt, kann sonach flexibel an die Kontur des Objekts angepasst werden, so dass eine Lichtverteilung entsteht, die exakt an die Objektkontur angepasst ist. Beispielsweise kann sonach die Straße exakt an ihrem Verlauf angepasst ausgeleuchtet werden, ohne dass die über die Kontur der Straße hinausgehende Umgebung ausgeblendet wird. Ebenso kann ein Objekt, beispielsweise ein erfasster Fußgänger, gezielt abschnittsweise, insbesondere im Kopfbereich, ausgeblendet werden, so dass der Fußgänger nicht geblendet wird.
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Besonders bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet werden, dass eine eine Lichtquelle und eine dieser nachgeschaltete Optikeinheit aufweisende Beleuchtungseinrichtung verwendet wird, wobei die Optikeinheit aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung erzeugt. Als Beleuchtungseinrichtung kann gegenüber herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen sonach eine hochauflösende Beleuchtungseinrichtung realisiert werden. Anstatt die Beleuchtungseinrichtung aus einzelnen Lichtquellen zusammenzusetzen, die separat angesteuert werden, weist die Beleuchtungseinrichtung, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, eine Lichtquelle auf, der eine Optikeinheit nachgeschaltet ist. Die Optikeinheit ist der Lichtquelle dabei in Richtung des von der Lichtquelle erzeugten Lichtstroms nachgeschaltet. Wird die Lichtquelle entgegen der Ausbreitungsrichtung des Lichts betrachtet, ist die Optikeinheit vor der Lichtquelle angeordnet. Mittels der Optikeinheit kann aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung erzeugt werden. Die nachgeschaltete Optikeinheit kann dabei hochauflösend segmentiert sein, so dass eine hochauflösende Lichtverteilung erzeugt werden kann. Insbesondere kann die Beleuchtungseinrichtung dadurch eine Auflösung von mehreren 100.000 Pixeln, beispielsweise 420.000 Pixel, erreichen. Insbesondere ist es dadurch möglich Objekte hochauflösend an deren Kontur genau angepasst in der Lichtverteilung auszublenden und somit eine pixelgenaue Auflösung der Lichtverteilung zu erreichen.
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Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Laser oder eine Leuchtdiode als Lichtquelle verwendet und/oder als Optikeinheit wird bevorzugt ein Flüssigkristalldisplay oder eine Mikrospiegelanordnung verwendet. Das von dem Laser oder der Leuchtdiode erzeugte Licht wird sonach durch das Flüssigkristalldisplay oder die Mikrospiegelanordnung gezielt beeinflusst, so dass die gewünschte Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung entsteht. Sowohl das Flüssigkristalldisplay als auch die Mikrospiegelanordnung können dabei hochauflösende Lichtverteilungen mit mehreren 100.000 Pixeln erzeugen. Entsprechend der benötigten Lichtverteilung beziehungsweise des von der Erfassungseinrichtung erfassten Objekts kann sonach die Lichtverteilung für jeden Pixel des Flüssigkristalldisplays beziehungsweise der Mikrospiegelanordnung separat gesteuert werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die erzeugte Lichtverteilung exakt an die Kontur des erfassten Objekts angepasst werden kann.
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Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass als Erfassungseinrichtung eine Kamera mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung verwendet wird. Derartige Kameras sind zumeist an modernen Kraftfahrzeugen vorhanden, wie beispielsweise eine Frontkamera zur Erfassung von Verkehrszeichen oder für weitere Fahrerassistenzsysteme. Die Mustererkennungseinrichtung kann dabei aus dem Videosignal der Kamera Objekte, insbesondere deren Kontur erkennen, die zur Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung verwendet werden kann. Vorteilhafterweise kann dem erfassten Objekt, beispielsweise mittels der Mustererkennungseinrichtung, aufgrund wenigstens einer erfassten Objektinformation eine Objektklasse zugeordnet werden, in deren Abhängigkeit die Beleuchtungseinrichtung gesteuert wird. Beispielsweise und nicht abschließend können sonach Fußgänger, Fahrradfahrer, statische Hindernisse und Kraftfahrzeuge erfasst und als solche erkannt werden. Dem entsprechenden Objekt wird sonach die Objektklasse „Kraftfahrzeug”, „Fußgänger”, „Fahrradfahrer” oder „Hindernis” zugeordnet. In Abhängigkeit der zugeordneten Objektklasse kann sonach eine individuell auf die Objektklasse angepasste Beleuchtung erfolgen. Sonach kann insbesondere vorgesehen sein, dass Fußgänger innerhalb ihrer Kontur nur derart beleuchtet werden, dass eine Blendung des Fußgängers, durch eine gezielte Ausblendung des Kopfbereichs, vermieden wird. Erfasste Hindernisse dagegen können beispielsweise über ihre gesamte Kontur beleuchtet werden.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend eine Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Objektinformation eines Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen und eine Steuerungseinrichtung die dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der von der Erfassungseinrichtung erfassten Objektinformation derart zu steuern, dass das Objekt in einer von der Beleuchtungseinrichtung erzeugten Lichtverteilung ausgeblendet ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Kontur des Objekts zu erfassen und die Beleuchtungseinrichtung derart zu steuern, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung ausgeblendet ist.
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Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs als Scheinwerfer ausgebildet.
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Die Beleuchtungseinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs weist bevorzugt eine Lichtquelle und eine dieser nachgeschaltete Optikeinheit auf, wobei die Optikeinheit dazu ausgebildet ist, aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung zu erzeugen. Ferner kann die Lichtquelle als Laser oder als Leuchtdiode ausgebildet sein und/oder die Optikeinheit als Flüssigkristalldisplay oder als Mikrospiegelanordnung ausgebildet sein. Durch die nachgeschaltete Optikeinheit kann das Licht der Lichtquelle gezielt und pixelgenau gesteuert werden. Die Optikeinheit, die bevorzugt derart hochauflösend ist, so dass mehrere 100.000 Pixel separat angesteuert werden können, ermöglicht somit eine Lichtverteilung, in der das Objekt auf ein Pixel genau ausgeblendet ist.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung als Kamera mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung ausgebildet ist. Bevorzugt kann einem von der Erfassungseinrichtung erfassten Objekt anhand wenigstens einer erfassten Objektinformation eine Objektklasse zugeordnet werden, in deren Abhängigkeit die Beleuchtungseinrichtung steuerbar ist.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragbar bzw. anwendbar und umgekehrt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug in einer Verkehrssituation; und
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2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit zwei Beleuchtungseinrichtungen 2, 3, die die linke Beleuchtungseinrichtung 2 und die rechte Beleuchtungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs 1 sind. Die Beleuchtungseinrichtungen 2 und 3 sind als hochauflösende Scheinwerfer ausgebildet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Beleuchtungseinrichtung 2 und die Beleuchtungseinrichtung 3 je eine Lichtquelle mit nachgeschalteter Optikeinheit auf. Beispielsweise ist die Lichtquelle eine Hochleistungs-LED, der als Optikeinheit eine Mikrospiegelanordnung nachgeschaltet ist. Mit der Mikrospiegelanordnung ist es sonach möglich, jeden einzelnen Mikrospiegel, das heißt jedes einzelne Pixel des Lichts der Hochleistungs-LED separat zu steuern. Somit kann jede der Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 eine hochauflösende Lichtverteilung 4, 5 erzeugen.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner eine Erfassungseinrichtung 6 mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung 7 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 2 und 3 sowie die Erfassungseinrichtung 6 und die Mustererkennungseinrichtung 7 sind mit einer Steuerungseinrichtung 8 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 8 steuert die Beleuchtungseinrichtung 2, 3 in Abhängigkeit der von der Erfassungseinrichtung 6 und der Mustererkennungseinrichtung 7 erfassten Daten bzw. Objektinformationen eines im Umfeld des Kraftfahrzeugs 1 erfassten Objekts an. Insbesondere wird die nachgeschaltete Optikeinheit der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 von der Steuerungseinrichtung 8 derart gesteuert, dass in der erzeugten Lichtverteilung 4, 5 jedes Pixel separat gesteuert werden kann.
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In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt die Beleuchtungseinrichtung 2 die Lichtverteilung 4 und die Beleuchtungseinrichtung 3 erzeugt die Lichtverteilung 5. In der in 1 dargestellten Situation erfasst die Erfassungseinrichtung 6 im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug 9 sowie ein vorausfahrendes Kraftahrzeug 10.
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Die Mustererkennungseinrichtung 7 erkennt dabei, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug 9 und dem Kraftfahrzeug 10 um Kraftfahrzeuge handelt und weist ihnen die Objektklasse „Kraftfahrzeug” zu. Die Steuerungseinrichtung 8 steuert daraufhin die Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 derart an, dass die Lichtverteilung 4 und die Lichtverteilung 5 dahingehend angepasst werden, dass das Kraftfahrzeug 9 und das Kraftfahrzeug 10 in den Lichtverteilungen 4 und 5 gezielt ausgeblendet werden. Aufgrund der Objektklasse „Kraftfahrzeug” wird das Kraftfahrzeug gezielt ganz aus der Lichtverteilung 4, 5 ausgeblendet, so dass eine Blendung des vorausfahrenden Kraftfahrzeugs 10 und des entgegenkommenden Kraftfahrzeugs 9 vermieden bzw. verhindert wird. Daneben ist es ebenso möglich andere erfasste Objekte, beispielsweise Hindernisse, denen die Mustererkennungseinrichtung 7 die Objektklasse „Hindernis” zuordnet, nicht aus der Lichtverteilung 4, 5 auszublenden, so dass diese für den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 gut sichtbar bleiben. Daneben ist es ebenso möglich einen erfassten Fußgänger, dem die Mustererkennungseinrichtung 7 die Objektklasse „Fußgänger” zugeordnet hat, nur teilweise aus der Lichtverteilung 4, 5 auszublenden, so dass dieser beispielsweise nur im Bereich seines Körpers beleuchtet wird und der Kopfbereich ausgeblendet wird, so dass eine Blendung des Fußgängers vermieden wird, wobei der Fußgänger beleuchtet und somit sichtbar ist.
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Diese Aufzählung ist selbstverständlich nur beispielhaft. Der Grad zu welchem die entsprechende Objektklasse ausgeblendet bzw. beleuchtet wird, ist beliebig veränderbar und an die Umstände anpassbar.
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In jedem Fall ist die Ausblendung des erfassten Objekts in der Lichtverteilung 4, 5 pixelgenau steuerbar. Die Lichtverteilung 4, 5 der hochauflösenden Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 des Kraftfahrzeugs 1 können dazu, insbesondere durch eine nachgeschaltete Optikeinheit, pixelgenau verändert werden, so dass die erzeugte Lichtverteilung 4, 5 exakt an die Kontur des Kraftfahrzeugs 9 bzw. des Kraftfahrzeugs 10 angepasst ist. Dadurch werden unnötige Dunkelbereiche im Bereich der erfassten Objekte, die in der Lichtverteilung 4, 5 ausgeblendet werden sollen, verhindert bzw. vermieden.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung 2, 3 des Kraftfahrzeugs 1, wobei mittels der Erfassungseinrichtung 6 ein Objekt erfasst und die Beleuchtungseinrichtung 2, 3 derart gesteuert wird, dass das Objekt in einer von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugten Lichtverteilung 4, 5 ausgeblendet wird, wobei die Kontur des Objekts erfasst und die Beleuchtungseinrichtung 2, 3 derart gesteuert wird, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung 4, 5 ausgeblendet wird.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt 11, in dem mittels der Erfassungseinrichtung 6 ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst wird. Wird ein solches Objekt erfasst, wird in Schritt 12 mittels der Mustererkennungseinrichtung 7 die Kontur des Objekts ermittelt. Zusätzlich kann in Schritt 12 dem Objekt eine Objektklasse, insbesondere durch die Mustererkennungseinrichtung 7 zugewiesen werden, in deren Abhängigkeit die Lichtverteilung 4, 5 der Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 an die Art des Objekts anpassbar ist. Aus der ermittelten Kontur leitet die Steuerungseinrichtung 8 den Bereich innerhalb der Kontur ab, der in der mittels der von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugten Lichtverteilung 4, 5 ausgeblendet wird.
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In Schritt 13 steuert die Steuerungseinrichtung 8 ausschließlich die entsprechende Beleuchtungseinrichtung 2, 3 entsprechend der ermittelten Kontur des erfassten Objekts an. Sonach wird in Schritt 13 eine Lichtverteilung 4,5 von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugt, in der der Bereich innerhalb der erkannten Kontur ausgeblendet ist. Anhand der erfassten Kontur des Objekts ist es mittels der hochauflösenden Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 möglich, ein erfasstes Objekt auf ein pixelgenau innerhalb der Kontur auszublenden.
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Aufgrund der erkannten Objektklasse ist eine weitere Ansteuerung bzw. Anpassung der zu erzeugenden Lichtverteilungen 4, 5 möglich. Ebenso können weitere Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 berücksichtigt werden.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile und Einzelheiten, die im Hinblick auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ausgeführt wurden, beliebig auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar und umgekehrt.
