DE102016001692A1

DE102016001692A1 - Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung

Info

Publication number: DE102016001692A1
Application number: DE102016001692.2A
Authority: DE
Inventors: Christian Funk; Florenz Barmeyer; Tilman Armbruster; Said Omerbegovic
Original assignee: Audi AG; Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Current assignee: Audi AG; Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 2016-02-13
Filing date: 2016-02-13
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2036-02-14
Also published as: DE102016001692B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer Scheinwerfereinrichtung, umfassend: wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1') mit einem Pixellichtsystem (2, 2'), eine in einer vorgebbaren Position relativ zu dem wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1') angeordnete Umfeld-Erfassungseinrichtung (4), eine Umfeld-Auswertungseinrichtung (6), mit der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) dahin ausgewertet werden können, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) oder zu dem wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1') sich Objekte (7) im erfassten Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) befinden, und eine Steuereinrichtung (8), die dazu eingerichtet ist, die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass wenigstens ein im Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) erkanntes Objekt (7) mittels Licht des Pixellichtsystems (2, 2') angeleuchtet werden kann. Weiter umfasst die Fahrerassistenzeinrichtung eine an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug (3) angeordnete Fahrer-Beobachtungseinrichtung (10) zur Erfassung einer Blickrichtung (13) eines Fahrers (11), eine Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) zur Auswertung der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung (10) zur Feststellung der Blickrichtung (13) des Fahrers (11), und ist die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet, die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass das wenigstens eine im Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) erkannte Objekt (7) dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems (2) angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, wenn die festgestellte Blickrichtung (13) des Fahrers (11) in die Richtung dieses Objekts (7) weist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung sowie ein Verfahren zum Steuern der Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung.
Zur Beleuchtung eines einem Kraftfahrzeug hauptsächlich in Fahrrichtung vorausliegenden Bereichs weisen Kraftfahrzeuge bekanntermaßen eine Fahrzeuglichtanlage mit einer Scheinwerfereinrichtung auf, durch die wenigstens die Lichtfunktionen Standlicht, Abblendlicht und Fernlicht realisierbar sind. Daneben wird durch die Fahrzeuglichtanlage auch wenigstens ein Rücklicht bereit gestellt.
Seit einiger Zeit sind auch Scheinwerfereinrichtungen bekannt, mit denen über die oben erwähnten Funktionen hinaus auch eine größere Anzahl an definierten, jeweils vergleichsweise kleinen Segmenten individuell angeleuchtet werden können, wobei die Größe und Position eines jeden anleuchtbaren Segments durch einen vorgebbaren horizontalen und vertikalen Winkelbereich, mit dem das Licht für das jeweilige Segment von der Scheinwerfereinrichtung abgestrahlt wird, und die Entfernung des Segments zur Scheinwerfereinrichtung definiert ist. Die in solchen Scheinwerfereinrichtungen verwendeten lichterzeugenden Einrichtungen werden allgemein als Pixellichtsysteme bezeichnet, wobei mit dem Begriff „Pixel” hier keine Festlegung in Bezug auf eine pixelartige Anordnung von lichtabstrahlenden Elementen bei dem Lichtsystem verbunden ist, sondern vielmehr ganz allgemein eine pixelartige, d. h. in definierbare Segmente unterteilte Anleuchtung einer Umgebung der Scheinwerfereinrichtung gemeint ist.
Ein Beispiel für eine solche Scheinwerfereinrichtung ist bspw. ein Voll-LED-Matrix-Scheinwerfer, der bei derzeit kommerziell erhältlichen Modellen eine Anzahl von bis zu etwa 180 LEDs aufweisen kann und bei dem eine weitere Erhöhung der Anzahl an LEDs in Zukunft zu erwarten ist. Jeder der LEDs strahlt Licht mit einem vorgegebenen horizontalen und vertikalen Winkelbereich ab, so dass eine der Anzahl an LEDs entsprechende Anzahl an Segmenten im Umfeld des Kraftfahrzeugs angeleuchtet werden kann. Strahlen mehrere LEDs Licht mit einem gleichen vorgegebenen horizontalen und vertikalen Winkelbereich ab, so entspricht die Anzahl an anleuchtbaren Segmenten der Anzahl der so gebildeten LED-Gruppen. Wird bspw. ein anderer Verkehrsteilnehmer durch eine Umfeld-Erfassungseinrichtung/Objekterkennungseinrichtung in einem der angeleuchteten Segmente erkannt, können die entsprechenden LEDs ausgeschaltet oder gedimmt und eine Blendung des erkannten Verkehrsteilnehmers hierdurch vermieden werden.
Aus dem Stand der Technik sind jedoch auch Systeme bekannt, bei denen ein Umfeld eines Fahrzeugs mittels einer Umfeld-Erfassungseinrichtung/Objekterkennungseinrichtung erfasst wird und sofern wenigstens ein Objekt im erfassten Umfeld erkannt wird, bei dem zumindest potentiell die Gefahr einer Kollision mit dem Fahrzeug gegeben ist, die Fahrzeuginsassen, insbesondere der Fahrer auf dieses Objekt aufmerksam gemacht oder vor diesem Objekt gewarnt wird.
Zur Erzeugung einer Warnung vor oder zum aufmerksam machen auf ein derartiges Objekt kann das erkannte Objekt etwa mittels eines Pixellichtsystems gezielt angeleuchtet werden.
So ist aus der DE 10 2005 051 049 A1 ein Informationsbereitstellungsvorrichtung bekannt, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Die Informationsbereitstellungsvorrichtung weist eine Objekterfassungseinheit zur Erfassung eines Objekts außerhalb des Fahrzeugs, eine Bereitstellungseinheit zur Bereitstellung von visuell wahrnehmbaren visuellen Informationen außerhalb des Fahrzeugs, und eine Steuereinheit auf, welche die Bereitstellungseinheit dazu veranlasst, die visuellen Informationen bereitzustellen, um eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs anzuzeigen, und die visuellen Informationen zu bewegen, um eine Richtung zu dem erfassten Objekt anzuzeigen, wenn das erfasste Objekt derart bestimmt wird, dass es (a) eine Gefahr für die Weiterfahrt des Fahrzeugs und/oder (b) eine Anzeige zum Stoppen des Fahrzeugs darstellt.
Die DE 10 2009 051 485 A1 beschreibt u. a. ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrlichts eines Fahrzeugs mit zumindest einem Scheinwerfer, zumindest einem Sensor zur Detektion von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs und einer Auswerteeinheit zur Identifizierung der detektierten Objekte, wobei zumindest eine Lichtverteilung des zumindest einen Scheinwerfers derart eingestellt wird, dass eine optische Achse der Lichtverteilung auf ein als Gefahrenpunkt erkanntes Objekt gerichtet wird, wobei im Rahmen einer ersten Lichtfunktion zur Erzeugung der auf das Objekt gerichteten Lichtverteilung zumindest eine aus einer oder mehreren Leuchtdioden gebildete erste Lichtquelle des Scheinwerfers automatisch aktiviert wird, wobei anhand zumindest eines Bedienelements die erste Lichtfunktion manuell aktiviert und deaktiviert wird.
Die DE 10 2011 081 382 A1 hat u. a. ein Verfahren zum Ändern einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs zum Gegenstand, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Einlesen eines Positionssignals, das eine Position des Objektes vor oder neben dem Fahrzeug repräsentiert; und Verändern der Lichtaussendung von dem zumindest einen Scheinwerfer des Fahrzeugs auf das Objekt oder in ein Umfeld des Objekts unter Verwendung des Positionssignals, wobei beim Verändern ein sich veränderndes Beleuchtungsmuster auf das Objekt oder in ein Umfeld des Objektes ausgestrahlt wird, um die Lichtaussendung des zumindest einen Scheinwerfers des Fahrzeugs zu ändern.
Und die DE 10 2011 120 117 A1 betrifft ein Verfahren zur optischen Signalisierung einer potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen einem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer für einen Fahrer eines Fahrzeugs, wobei der Grad der Ablenkung des Fahrers aufgrund von Ergebnissen einer Fahrerbeobachtung unter Verwendung einer fahrzeuginternen Kamera und/oder aus Bedienhandlungen des Fahrers ermittelt wird, wobei unter Verwendung von Sensordaten der Zustand des Fahrzeugs und der Ort und die Bewegung von anderen Verkehrsteilnehmern festgestellt wird, wobei aufgrund des Zustands des Fahrzeugs und des Orts und der Bewegung der anderen Verkehrsteilnehmer eine Prognose einer zukünftigen potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer erstellt wird. Wenn der festgestellte Grad der Ablenkung des Fahrers und der prognostizierte Grad der potentiellen Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Verkehrsteilnehmer einen vorgebbaren Schwellwert überschreitet, wird ein für den Fahrer wahrnehmbarer optischer Gefahrenhinweis ausgegeben, der derart ausgestaltet ist, dass dem Fahrer die Richtung angezeigt wird, in der sich relativ zum Fahrzeug voraus ein anderer, für die zukünftige potentielle Gefahr einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und dem Verkehrsteilnehmer ursächlicher Verkehrsteilnehmer befindet.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber dem vorbekannten Stand der Technik verbessertes Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung sowie ein verbessertes Verfahren zum Steuern der Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgaben werden gelöst durch das Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 1 und das Verfahren gemäß Anspruch 6. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Fahrerassistenzsystems sowie des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird ein Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung vorgeschlagen, umfassend:

– wenigstens einen Scheinwerfer, der ein Pixellichtsystem zur Beleuchtung eines Umfelds des Fahrzeugs aufweist,
– eine in einer vorgebbaren Position relativ zu dem wenigstens einen Scheinwerfer angeordnete Umfeld-Erfassungseinrichtung, mit der ein Umfeld des Fahrzeugs erfasst werden kann,
– eine Umfeld-Auswertungseinrichtung, mit der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung zumindest dahin ausgewertet werden können, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung oder zu dem wenigstens einen Scheinwerfer sich Objekte im erfassten Umfeld des Fahrzeugs befinden, und
– eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer derart zu steuern, dass wenigstens ein im Umfeld des Fahrzeugs erkanntes Objekt oder wenigstens ein solches Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt mittels Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden kann.

Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ist dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst

– eine an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug angeordnete Fahrer-Beobachtungseinrichtung zur Erfassung einer Blickrichtung eines Fahrers,
– eine Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung zur Auswertung der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung zur Feststellung der Blickrichtung des Fahrers, und
– die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer derart zu steuern, dass das wenigstens eine im Umfeld des Fahrzeugs erkannte Objekt oder das wenigstens eine derartige Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, wenn die festgestellte Blickrichtung des Fahrers in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts weist.

Durch die vorliegende Erfindung wird erstmals ein Fahrerassistenzsystem zur Verfügung gestellt, bei dem eine Assoziierung zwischen der Blickrichtung eines Fahrers und dem Anleuchten oder verstärkten Anleuchten von wenigstens einem im Umfeld des Fahrzeugs erkannten Objekt vorgenommen wird. Das Fahrerassistenzsystem ermöglicht eine interaktive Ansteuerung von wenigstens einem Fahrzeugscheinwerfer (der Beleuchtung des Umfelds des Fahrzeugs) und verbessert somit die Sicht des Fahrers, da das Licht des/der Scheinwerfer genau dorthin abgestrahlt oder verstärkt dorthin abgestrahlt wird, wohin der Fahrer gerade hinblickt.
Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Fahrerassistenzsystems ist

– bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung eine Mehrzahl an Objektklassen vorgesehen, wobei jeder Objektklasse mögliche Objektgrenzen und mögliche Entfernungsbereiche zur Umfeld-Erfassungseinrichtung zugeordnet sind, und für jede Objektklasse festgelegt ist, ob und wenn ja auf welche Weise ein Objekt aus der jeweiligen Klasse oder ein Objekt aus der jeweiligen Klasse und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden darf,
– die Umfeld-Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet, ein erkanntes Objekt einer Objektklasse zuzuordnen, und
- die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer derart zu steuern, dass ein klassifiziertes Objekt oder ein klassifiziertes Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um das klassifizierte Objekt nur entsprechend der für die betreffende Objektklasse vorgesehenen Weise mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird.

Gemäß einer zweiten vorteilhaften Weiterbildung des Fahrerassistenzsystems umfasst die Mehrzahl an Objektklassen wenigstens die Objektklassen anderer Verkehrsteilnehmer ohne eingeschaltete Fahrzeuglichtanlage, anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage, Fußgänger, Tier, Verkehrsinfrastruktureinrichtung (bspw. Verkehrsschild, Richtungsschild), anderes immobiles Objekt (bspw. Gebäude, Gegenstand auf oder neben dem Fahrweg) und nicht klassifizierbares Objekt.
Bei einem derartig weitergebildeten Fahrerassistenzsystem kann die Steuereinrichtung in vorteilhafter Weise dazu eingerichtet sein, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer derart zu steuern, dass Objekte, die der Objektklasse anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage zugeordnet sind, nicht mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden.
Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Fahrerassistenzsystems kann vorgesehen sein, dass die Umfeld-Auswertungseinrichtung und die Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung dazu eingerichtet sind, innerhalb einer vorgebbaren Zykluszeit im Bereich von 10 ms bis 30 ms jeweils die aktuellen Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung und Fahrer-Beobachtungseinrichtung auszuwerten. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass für die Funktion des Fahrerassistenzsystems jeweils ausreichend aktuelle Daten zur Verfügung stehen.
Von der vorliegenden Erfindung umfasst ist auch ein Verfahren zum Steuern der Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung, umfassend die Schritte

– Bereitstellen einer Scheinwerfereinrichtung, die wenigstens einen Scheinwerfer mit einem Pixellichtsystem zur Beleuchtung eines Umfelds des Fahrzeugs und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems aufweist, bei einem Fahrzeug,
– Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer in einer vorgebbaren Position relativ zur Scheinwerfereinrichtung angeordneten Umfeld-Erfassungseinrichtung,
– Auswerten der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung mit einer Umfeld-Auswertungseinrichtung zumindest dahin, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung oder zum wenigstens einen Scheinwerfer sich Objekte im erfassten Umfeld des Fahrzeugs befinden,
– Erfassen einer Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs mit einer an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug angeordneten Fahrer-Beobachtungseinrichtung,
– Auswerten der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung mit einer Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung zur Feststellung der Blickrichtung des Fahrers, und
– Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung durch die Steuereinrichtung derart, dass wenigstens ein im Umfeld des Fahrzeugs erkanntes Objekt oder wenigstens ein solches Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt mittels Licht des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer dann oder nur dann angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, sofern die festgestellte Blickrichtung des Fahrers in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts weist.

Das Verfahren kann in vorteilhafter Weise dahin weitergebildet sein, dass

– eine Mehrzahl an Objektklassen bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung bereitgestellt wird, wobei jeder Objektklasse zulässige Objektgrenzen und zulässige Entfernungsbereiche zur Umfeld-Erfassungseinrichtung oder dem wenigstens einen Scheinwerfer zugeordnet sind, und für jede Objektklasse festgelegt ist, ob und wenn ja auf welche Weise ein Objekt aus der jeweiligen Objektklasse oder ein Objekt aus der jeweiligen Objektklasse und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden darf,
– durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung einem im Umfeld des Fahrzeugs erkannten Objekt eine Objektklasse zugeordnet wird, und
– die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer durch die Steuereinrichtung aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung derart gesteuert wird, dass ein klassifiziertes Objekt oder ein klassifiziertes Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um das klassifizierte Objekt nur entsprechend der für die betreffende Objektklasse vorgesehenen Weise mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die bereitgestellte Mehrzahl an Objektklassen wenigstens die Objektklassen anderer Verkehrsteilnehmer ohne eingeschaltete Fahrzeuglichtanlage, anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage, Fußgänger, Tier, Verkehrsinfrastruktureinrichtung, anderes immobiles Objekt und nicht klassifizierbares Objekt umfasst.
Bei der vorstehend genannten Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung durch die Steuereinrichtung derart gesteuert wird, dass Objekte, die der Objektklasse anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage oder nicht klassifizierbares Objekt zugeordnet sind, nicht mit mittels Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden.
Weiter kann bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass aktuelle Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung und der Fahrer-Beobachtungseinrichtung durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung und die Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung innerhalb einer vorgebbaren Zykluszeit im Bereich von 10 ms bis 30 ms ausgewertet werden.
Von der vorliegenden Erfindung umfasst sind auch alle Fahrerassistenzsysteme die sich aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens und seinen vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen, der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der Figurenbeschreibung und der Figur für einen Fachmann ohne weiteres ergeben. Entsprechendes gilt für das Verfahren, von dem auch alle diejenigen von der vorliegenden Erfindung umfasst sind, die sich aus der Beschreibung des erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems und seinen vorteilhaften Weiterbildungen und Ausgestaltungen, der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der Figurenbeschreibung und der Figur für einen Fachmann ohne weiteres ergeben.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt ein schematisches Beispiel für ein Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Darstellungen in der einzigen Figur sind rein schematisch und nicht maßstabsgerecht. Innerhalb der einzigen Figur 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.
Die in der obigen Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die in der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen, Ausführungsbeispielen und der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Wie in der einzigen Figur schematisch und beispielhaft gezeigt ist, umfasst das Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung:

– einen Scheinwerfer 1, 1', der ein Pixellichtsystem 2, 2' zur Beleuchtung eines Umfelds des Fahrzeugs 3 aufweist,
– eine in einer vorgebbaren Position relativ zu dem wenigstens einen Scheinwerfer 1, 1' angeordnete Umfeld-Erfassungseinrichtung 4, mit der ein Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 erfasst werden kann,
– eine Umfeld-Auswertungseinrichtung 6, mit der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 zumindest dahin ausgewertet werden können, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 oder zu dem wenigstens einen Scheinwerfer 1, 1' sich Objekte 7 im erfassten Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 befinden, und
– eine Steuereinrichtung 8, die dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems 2, 2' von wenigstens einem Scheinwerfer 1, 1' derart zu steuern, dass wenigstens ein im Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 erkanntes Objekt 7 oder wenigstens ein solches Objekt 7 und ein vorgebbarer Umgebungsbereich 9 um dieses Objekt 7 mittels Licht des Pixellichtsystems 2, 2' angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden kann,

wobei das Fahrerassistenzsystem dadurch gekennzeichnet ist, dass es weiter umfasst

– eine an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug 3 angeordnete Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 zur Erfassung einer Blickrichtung eines Fahrers 11,
– eine Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 zur Auswertung der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 zur Feststellung der Blickrichtung 13 des Fahrers 11.

Die Steuereinrichtung 8 ist erfindungsgemäß weiter dazu eingerichtet, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems 2, 2' von wenigstens einem Scheinwerfer 1, 1' derart zu steuern, dass das wenigstens eine im Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 erkannte Objekt 7 oder das wenigstens eine derartige Objekt 7 und ein vorgebbarer Umgebungsbereich 9 um dieses Objekt 7 dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems 2, 2' angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, wenn die festgestellte Blickrichtung 13 des Fahrers 11 in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts 7 weist.
In der einzigen Figur ist lediglich zur leichteren Veranschaulichung der Erfindung ein auf der rechten Seite des Fahrzeugs 3 befindlicher Fahrer 11 dargestellt. Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung unabhängig von der Sitz- oder Stehposition eines Fahrers 11 im Fahrzeug 3 anwendbar, also auch bei einem Fahrer 11 auf der linken Seite oder in der Mitte des Fahrzeugs 3.
In der einzigen Figur ist ebenfalls lediglich zur leichteren Veranschaulichung der ein Anleuchten oder verstärktes Anleuchten eines Objekts 7 mit nur einem Pixellichtsystem 2' dargestellt. Selbstverständlich ist es von der vorliegenden Erfindung umfasst, dass ein Objekt 7 auch mit zwei Pixellichtsystemen 2, 2', oder sofern bei dem Fahrzeug 3 noch mehr Pixellichtsysteme vorgesehen sind, mit noch mehr Pixellichtsystemen oder mit allen vorhandenen Pixellichtsystemen angestrahlt oder verstärkt angestrahlt wird.
Bezüglich dem wenigstens einen Scheinwerfer 1, 1' und dem darin vorgesehenen Pixellichtsystem 2, 2', der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4, der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6, der Steuereinrichtung 8 für das Pixellichtsystem 2, der Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung bestehen keine besonderen Einschränkungen und es kann für die vorliegende Erfindung auf alle diesbezüglich aus dem Stand der Technik bekannten Systeme und Einrichtungen zurückgegriffen werden.
Wie in der einzigen Figur schematisch und beispielhaft dargestellt ist, weist das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Scheinwerfereinrichtung mit wenigstens einem Scheinwerfer 1, 1' auf, der wenigstens ein Pixellichtsystem 2, 2' umfasst.
In der einzigen Figur sind zwei Scheinwerfer 1, 1' mit jeweils einem Pixellichtsysteme 2, 2' dargestellt, das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Scheinwerfereinrichtung beschränkt. So kann die Scheinwerfereinrichtung auch nur ein Pixellichtsystem 2, 2' aufweisen oder drei oder mehr Pixellichtsysteme 2, 2'. Auch kann jeder der Scheinwerfer 1, 1' mehr als ein Pixellichtsystem 2, 2' aufweisen. Die Scheinwerfereinrichtung kann in der Front eines Fahrzeugs 3 vorgesehen sein, die Scheinwerfereinrichtung bzw. das/die Pixellichtsystem(e) 2, 2' kann/können jedoch auch an jeder anderen geeigneten und/oder zugelassenen Stelle des Fahrzeugs 3 angeordnet sein, bspw. im Dachbereich und/oder im Seitenbereich des Fahrzeugs 3. Bei mehr als einem Pixellichtsystem 2, 2' können die einzelnen Pixellichtsysteme 2, 2' auch an unterschiedlichen Stellen des Fahrzeugs 3 angeordnet sein.
Pixellichtsysteme 2, 2' sind an sich seit längerem bekannt und haben in jüngerer Vergangenheit auch bereits Eingang in den Bereich von Fahrzeugscheinwerfer-Einrichtungen gefunden.
Mittels Pixellichtsysteme 2, 2' lassen sich bereits aktuell eine Auflösung in horizontaler und/oder vertikaler Richtung von bis zu 0,3° oder kleiner (bspw. 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.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann jede Art von hochauflösendem Pixellichtsystem 2, 2' verwendet werden. Im nachfolgenden werden einige der derzeit bevorzugte Pixellichtsysteme 2, 2' näher erläutert.
Eine erste mögliche Ausgestaltung eines Pixellichtsystems 2, 2' umfasst eine Anordnung aus LEDs, die – wie eingangs bereits erwähnt – derzeit maximal etwa 180 LEDs aufweisen und mit denen verschiedene Bereiche des Abblendlichts und Fernlichts ausgeleuchtet werden können und die – mittels der Steuereinrichtung 8 – individuell ansteuerbar sind. Je höher die Anzahl an LEDs in einer LED-Scheinwerfereinrichtung ist, umso höher kann die „Auflösung” der LED-Scheinwerfereinrichtung sein.
Eine weitere Möglichkeit, einen Scheinwerfer 1, 1' mit einem Pixellichtsystem 2, 2' zu realisieren, stellt ein laserbasiertes Pixellichtsystem 2, 2' dar. Bei derzeitigen 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 2, 2' kann unter Verwendung von mehreren verschiedenen technischen Lösungen erhalten werden. So kann bspw. ein flächenmoduliertes laserbasiertes Pixellichtsystem 2, 2' auf Grundlage von einem ein- oder mehrzeiligen Array an Laserdioden (Matrixbeam, MxB) realisiert werden, wobei einzelne Laserdioden – mittels der Steuereinrichtung 8 – gezielt an-/ausgeschaltet und/oder gedimmt werden können. Da die einzelnen Laserdioden jeweils für die Ausleuchtung eines bestimmten Bereichs im Vorfeld des Fahrzeugs 3 vorgesehen sind, können durch ein An-/Ausschalten bzw. Auf-/Abdimmen von Laserdioden bspw. mehrere Markierungs- und/der Ausblendungs-Bereiche erzeugt werden.
Ein flächenmoduliertes, laserbasiertes Pixellichtsystem 2, 2' 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 – mittels der Steuereinrichtung 8 – 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 2, 2' unter Verwendung eines DMD lassen sich somit im Vorfeld eines Fahrzeugs 3 ganz unterschiedlich hell angeleuchtete Bereiche erzeugen.
Neben flächenmodulierten, laserbasierten Pixellichtsystemen 2, 2' sind auch strahlgeführte, laserbasierte Pixellichtsysteme 2, 2' bekannt und für die vorliegende Erfindung verwendbar. Ein Beispiel für ein strahlgeführtes, laserbasiertes Pixellichtsystem 2, 2' 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 Segments durch die Laserleistung und Verweildauer bestimmt wird, die durch die Steuereinrichtung 8 gesteuert werden.
Der Scheinwerfer 1, 1' gemäß der vorliegenden Erfindung kann einer sein, der ausschließlich zur Erzeugung von Fernlicht vorgesehen ist, kann jedoch auch einer sein, der sowohl zur Erzeugung von Fernlicht als auch zur Erzeugung von Abblendlicht geeignet und vorgesehen ist. Laserbasierte Pixellichtsysteme 2, 2' sind derzeit nur zur Erzeugung von Fernlicht vorgesehen, wobei zukünftige Entwicklungen auch hier auch deren Einsatz im Bereich des Abblendlichts nicht ausschließen.
Neben einem Pixellichtsystem 2, 2' kann der wenigstens eine Scheinwerfer 1, 1' selbstverständlich ein oder mehrere weitere, Licht erzeugende/abstrahlende Einrichtungen aufweisen, etwa eine herkömmliche Halogenlampen-Scheinwerfereinrichtung und/oder eine Xenon-Scheinwerfer-Einrichtung.
Für das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung können alle bekannten und zukünftig zur Verfügung stehenden 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4 verwendet werden, aus deren Daten die Position von Objekten 7 relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 ermittelt werden können, bspw. solche Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4, die wenigstens eine Kameraeinrichtung für sichtbares Licht, Kameraeinrichtung für Infrarotlicht (Nachtsichtkamera), Radareinrichtung, Lidareinrichtung, einen Laserscanner, eine Ultraschall-Einrichtung und/oder eine Time-of-Flight-Einrichtung aufweisen.
Derartige Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4 und die darin verwendeten Sensoriken sind heute bereits in großer Zahl und Ausführungsarten und -formen bekannt und werden bereits 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 gemeinsam, dass mittels der Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4 eine Art zweidimensionales oder dreidimensionales „Abbild” der Umgebung des Fahrzeugs 3 erfasst wird, wobei die Erfassung in geeigneten zeitlichen Abständen (bspw. 10×, 11×, 12×, 13×, 14×, 15×, 20×, 25×, 30×, 35×, 40×, 45×, 50× oder öfter pro Sekunde) wiederholt wird bzw. werden kann.
Für die vorliegende Erfindung eignen sich insbesondere räumlich-erfassende bzw. räumlich-messende 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4, die beispielsweise zumindest eine Stereo-Kameraeinrichtung, eine Time-of-Flight-Kameraeinrichtung (bspw. Photomischdetektor-Kameraeinrichtung, PMD), eine Laserscannereinrichtung, eine Radareinrichtung und/oder ein Lidareinrichtung aufweisen.
Für die vorliegende Erfindung eignen sich jedoch auch solche Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4, mit denen lediglich ein 2D-Umfeld erfasst werden kann. Mittels einer geeigneten Bildauswertung (Software) ist es möglich, auch aus 2D-Daten die Position eines Objekts im Raum und somit auch eine Position eines Objekts relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung zu ermitteln. Daneben sind auch sog. plenoptische Kameras (auch Lichtfeldkamera genannt) bekannt, die aufgrund eines Gitters aus mehreren Mikrolinsen vor dem Bildsensor auch als 3D-Kamera geeignet sind.
Der Aufbau und die Funktionsweise von 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4 sind dem Fachmann bekannt, so dass hier nicht näher darauf eingegangen zu werden braucht.
Selbstverständlich kann bei dem Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung jede geeignete Kombination an 2D- und 3D-Umfeld-Erfassungseinrichtungen 4 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 entweder einzeln oder in Kombination eingesetzt werden. Auch können die mit den Sensoriken der jeweiligen Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 erfassten Daten in der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 miteinander verglichen oder fusioniert 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 4 eine „aktive” Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 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 4 bspw. unabhängig sein von der/den gerade gegebenen Umgebungshelligkeit/Sichtverhältnissen, wie dies bei „passiven” Kameraeinrichtungen etwa für sichtbares Licht der Fall ist. Dies auch vor dem Hintergrund, dass die vorliegende Erfindung insbesondere bei Nacht, Dunkelheit oder bei schlechten Sichtverhältnissen zum Einsatz kommt, d. h. in Situationen, bei denen der wenigstens eine Scheinwerfer 1, 1' des Fahrzeugs 3 eingeschaltet ist.
Da die wenigstens eine Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 dazu dient, ein Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 zu erfassen, in dem sich (ein) Objekt(e) 7 befinden kann/können, das/die grundsätzlich auch durch die Scheinwerfereinrichtung bzw. durch Licht des Pixellichtsystems 2 beleuchtet werden können, ist der Erfassungsbereich der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 in vorteilhafter Weise derart ausgerichtet, dass er ein Umfeld 5 vor und seitlich vor dem Fahrzeug 3 umfasst (mit einem vorgebbaren horizontalen Erfassungswinkel, etwa im Bereich von 90° bis 180°, und gegebenenfalls auch mit einem vorgebbaren vertikalen Erfassungswinkel), der auch von dem Pixellichtsystem 2, 2' angeleuchtet werden kann. In der einzigen Figur ist beispielhaft ein Umfeld 5 dargestellt, dessen horizontale Erstreckung durch die sich zwischen den zwei gestrichelten und von der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 ausgehenden Linien definiert ist.
Wie in der einzigen Figur weiter schematisch dargestellt ist, umfasst das Fahrerassistenzsystem weiter eine Umfeld-Auswertungseinrichtung 6. Die Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 ist dazu eingerichtet, Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 zumindest dahin ausgewertet werden können, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 oder zu dem wenigstens einen Scheinwerfer 1, 1' sich wenigstens ein Objekt 7 im erfassten Umfeld 5 des Fahrzeugs befindet. Gegebenenfalls kann durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 auch eine Hüllkurve oder eine „bounding box” um das Objekt 7 oder die Objekte 7 festgelegt werden (damit das Objekt 7 oder die Objekte 7 möglichst genau und vollständig angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden können), oder es kann durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 festgestellt werden, welche Kontur das Objekt 7 oder die Objekte 7 aufweisen, was zur Zuordnung eines Objekts 7 oder der Objekte 7 zu einer Objektklasse hilfreich oder erforderlich ist.
Als Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 kann jede bekannte und zukünftig zur Verfügung stehende Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 verwendet werden. Als Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 kommt insbesondere eine digitale Recheneinrichtung (Computer) in Betracht, auf dem eine entsprechende Auswertungssoftware 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.
Weiter umfasst das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung eine Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 zur Erfassung einer Blickrichtung 13 eines Fahrers 11 und eine Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 zur Auswertung der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 zur Feststellung der Blickrichtung 13 des Fahrers 11 auf. Derartige Fahrer-Beobachtungseinrichtungen 10 und Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtungen 12 sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Für eine Verwendung in (Kraft)Fahrzeugen 3 sind in aller Regel externe Fahrer-Beobachtungseinrichtungen 10 vorteilhaft, die die Durchführung berührungsloser Messungen ermöglichen. Bei diesen Fahrer-Beobachtungseinrichtungen 10 kommt grundsätzlich immer wenigstens eine Kameraeinrichtung zum Einsatz, mit deren Hilfe ein Auge innerhalb eines Gesichts erkannt und die Bewegung des Auges verfolgt wird.
Es sind verschiedene Techniken bekannt, die für Fahrer-Beobachtungseinrichtungen 10 und zur Feststellung einer Blickrichtung eines Fahrers 11 verwendet werden können. Bei „Pan-Tilt”-Systemen führen mechanisch bewegliche Komponenten die Kamera mit Kameraoptik den Kopfbewegungen eines Fahrers 11 nach. Bei „Tilting-Mirror”-Systemen sind Kamera und Optik raumfest verbaut und ermöglichen servogetriebene Spiegel ein Nachverfolgen des Auges bei Kopfbewegungen. Bei „Fixed-Camera”-Systemen wird auf mechanisch bewegliche Komponenten verzichtet und werden die von der/den Kameraeinrichtung(en) erfasste Bilder mittels Bildverarbeitung ausgewertet.
Da die Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 zur Erfassung einer Blickrichtung eines Fahrers 11 an einem bekannten Ort innerhalb des (Kraft)Fahrzeugs 3 ortsfest verbaut ist, kann über die Position von wenigstens einem Auge des Fahrers 11 und der festgestellten Blickrichtung zumindest mit der erforderlichen Genauigkeit festgestellt werden, in welche Richtung der Fahrer 11 gerade blickt.
Das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich gerade dadurch aus, dass die Steuereinrichtung 8 dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems 2, 2' von wenigstens einem Scheinwerfer 1, 1' derart zu steuern, dass das wenigstens eine im Umfeld 5 des Fahrzeugs 3 erkannte Objekt 7 oder das wenigstens eine derartige Objekt 7 und ein vorgebbarer Umgebungsbereich 9 um dieses Objekt 7 dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems 2 angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, wenn die festgestellte Blickrichtung 13 des Fahrers 11 in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts 7 weist.
Der „vorgebbare Grad an Abweichung” kann auf jede geeignete Weise definiert bzw. vorgegeben sein, etwa plus/minus 1° in horizontaler Richtung und/oder plus/minus 1° in vertikaler Richtung, oder plus/minus 2° in horizontaler Richtung und/oder plus/minus 2° in vertikaler Richtung, etc. Auch können tolerierbare Abweichungen in horizontaler Richtung und/oder vertikaler Richtung asymmetrisch definiert sein.
Der Umgebungsbereich 9 um ein Objekt 7 kann ebenfalls auf jede geeignete Weise definiert bzw. vorgegeben sein, und kann bspw. eine Fläche umfassen die um einen vorbestimmten Prozentsatz (etwa 1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% oder 100%) größer ist als die Fläche des erkannten Objekts 7. Auch kann der Umgebungsbereich 9 um ein Objekt 7 als eine Art streifenförmiger Bereich auf dem Boden, wobei sich der streifenförmige Bereich von dem Fahrzeug 3 oder kurz vor dem Fahrzeug 3 bis hin zum Objekt 7 erstrecken kann, definiert sein, so dass bei einem solchermaßen definierten Umgebungsbereich 9 durch das Pixellichtsystem 2, 2' eine Art „optische Lichtführung” vom Fahrzeug 3 bis hin zum Objekt 7 erzeugt werden kann.
Sofern in der vorliegenden Anmeldung davon gesprochen wird, dass ein Objekt 7 „angeleuchtet” wird, so ist darunter zu verstehen, dass durch die Steuereinrichtung 8 die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems 2, 2' derart gesteuert wird, dass ein Objekt, dass vorher überhaupt nicht von dem Pixellichtsystem 2, 2' angeleuchtet wurde (bspw. weil sich das Objekt außerhalb des bisherigen „Scheinwerferkegels” des Pixellichtsystems 2, 2' befand), nunmehr gezielt mit Licht des Pixellichtsystems 2, 2' angestrahlt wird.
Sofern in der vorliegenden Anmeldung davon gesprochen wird, dass ein Objekt 7 „verstärkt angeleuchtet” wird, so ist darunter zu verstehen, dass durch die Steuereinrichtung 8 die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems 2, 2' derart gesteuert wird, dass ein Objekt, dass vorher bereits teilweise oder mit einer ersten, niedrigeren Beleuchtungsstärke von dem Pixellichtsystem 2, 2' angeleuchtet wurde, nunmehr vollständig oder mit Licht einer höheren Beleuchtungsstärke durch das Pixellichtsystem 2, 2' angestrahlt wird.
Bei dem Anleuchten eines Objekts 7 können auch variierende Beleuchtungsmuster (etwa mit zeitlich oder örtlich variierender Helligkeit) verwendet werden, und/oder es kann das Objekt 7 angeleuchtet und ein daran angrenzender Umgebungsbereich „abgedunkelt” werden, um so das Objekt 7 für einen Fahrer 11 besonders hervorzuheben.
Ein Fachmann kann auch eine geeignete Zeitdauer (etwa 0,5 s, 0,75 s, 1 s, 1,5 s, 2 s) vorsehen, die ein erkanntes Objekt 7 (und gegebenenfalls ein Umgebungsbereich 9 des Objekts 7) mindestens angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird. Auch kann vorgesehen sein, dass ein erkanntes Objekt 7 (und gegebenenfalls ein Umgebungsbereich 9 des Objekts 7) erst dann angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, nachdem der Fahrer 11 bereits eine vorgebbare Zeitdauer (etwa 0,2 s, 0,3 s, 0,4 s, 0,5 s) in Richtung (oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts 7) geblickt hat. Durch diese Maßnahmen kann ein als „hektisch” empfundenes Verhalten des Fahrerassistenzsystems vermieden werden.
Da es nicht immer von Vorteil ist, wenn ein im Umfeld 5 eines Fahrzeugs 3 erkanntes 7 Objekt angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, sobald ein Fahrer 11 in Richtung dieses Objekts 7 blickt, ist es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass – verkürzt ausgedrückt – bestimmte Objekte 7 von einem Anleuchten oder verstärkten Anleuchten durch das Pixellichtsystem 2, 2' ausgenommen sein können.
Dies gilt bspw. für Objekte, die durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 in eine der Objektklassen „anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage” zugeordnet sind.
Bei einem „anderen Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage” 7 kann es sich bspw. um ein anderes (Kraft)Fahrzeug, ein Fahrrad, ein Motorrad/einen Motorroller handeln. Bei einem solchen Verkehrsteilnehmer kann ein Anleuchten oder ein verstärktes Anleuchten mittels des Pixellichtsystems 2, 2' zu einer Blendung des Fahrzeugführers des anderen Verkehrsteilnehmers führen, was aus Gründen der Verkehrssicherheit vermieden werden sollte. Gegebenenfalls kann bei dem Fahrerassistenzsystem in einem solchen Fall noch dahin unterschieden werden, ob der „andere Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage” 7 dem Fahrzeug 3 voraus fährt oder diesem entgegen kommt, und nur dann ein Anleuchten oder verstärktes Anleuchten möglich sein, wenn der „andere Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage” 7 dem Fahrzeug 3 voraus fährt (erkennbar bspw. an rückseitigem Fahrlicht in roter Farbe und/oder an der Relativgeschwindigkeit des anderen Verkehrsteilnehmers in Bezug auf das Fahrzeug 3).
Gegebenenfalls kann weiter vorgesehen sein, dass auch bei „nicht klassifizierbaren Objekten” 7 aus Sicherheitsgründen kein Anleuchten oder verstärktes Anleuchten durch das Pixellichtsystem 2, 2' vorgesehen ist.
Von der vorliegenden Erfindung umfasst sind weitere aus dem Stand der Technik für andere Beleuchtungs-, Warn- und Informationssystem mittels Licht einer Scheinwerfereinrichtung eines Fahrzeugs bereits bekannte Verfahren und Vorgehensweisen, wie etwa die Abschätzung einer Bewegung eines erkannten Objekts 7 relativ zum Fahrzeug 3 und eine entsprechende Nachführung des Lichts des Pixellichtsystems 2, 2', das Markieren eines Objekts mit einem Licht einer anderen Farbe als der „weißen” Lichtfarbe eines Fahrzeugscheinwerfers, etc.
Soweit in der vorliegenden Anmeldung der Begriff „Fahrzeug” verwendet wird, ist darunter jede Art von Land-, Luft- und Wasser-Fahrzeug, schienen- und nicht schienengebundenem Fahrzeug, insbesondere aber ein Kraftfahrzeug zu verstehen.
Bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 kann es sich um eine handeln, die der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 zugeordnet ist (d. h. ein in Soft- und/oder Hardware ausgeführter Bestandteil der Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 sein) oder um eine davon getrennte Einrichtung. Entsprechendes gilt für die Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 und die Steuereinrichtung 8. Sofern eine ausreichende Rechenleistung gegeben und zur Verfügung steht, können zwei oder auch alle drei der genannten Einrichtungen auch als eine gemeinsame Einrichtung ausgeführt sein.
Da einem Fachmann die für die vorliegende Anmeldung erforderlichen und hier erwähnten Vorrichtungen, Einrichtungen, Baugruppen, Elemente, etc. und deren mögliches Zusammenwirken bekannt sind, braucht hierauf nicht näher eingegangen zu werden. Auch ist einem Fachmann bekannt, wie die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Verfahrensschritte durchgeführt werden können, so dass auch hierauf in der vorliegenden Anmeldung nicht näher eingegangen zu werden braucht.
Zusammenfassend kann man festhalten, dass derzeitige Fahrerassistenzsysteme zur Fahrerbeobachtung die Kopfdrehung und die Blickrichtung eines Fahrers 11 erfassen und die erkannte Blickrichtung auch bereits für eine Ansteuerung der Lichtverteilung bei einem fahrzeugseitigen Scheinwerfer 1, 1' eines Fahrzeugs 3 genutzt wird.
Aus dem Stand der Technik nicht bekannt ist jedoch eine Assoziation mit spezifischen Objekten (z. B. Richtungsschilder, anderer Verkehrsteilnehmer, andere mobile oder immobile Objekte am Straßenrand), die der Fahrer betrachtet. Eine solche Assoziation ist allein durch die durch eine Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 (Fahrer-Beobachtungskamera) gewinnbaren Information nicht möglich. Somit ist auch ein gezieltes „Markieren” von Objekten 7 im Umfeld 5 eines Fahrzeugs 3 mittels hochauflösender Scheinwerfer 2, 2' nicht möglich.
Dieser Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung überwunden, indem die mittels der Fahrer-Beobachtungseinrichtung 10 und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung 12 festgestellte Blickrichtung 13 eines Fahrers 11 mit der Objekterkennung einer Umfeld-Erfassungseinrichtung 4 und einer Umfeld-Auswertungseinrichtung 6 (die gemeinsam oftmals einfach als Frontkamera bezeichnet werden) assoziiert wird. Hierbei wird vorzugsweise eine Anzahl an (interessierenden) Objektklassen definiert, die mit Objektgrenzen und Entfernungen spezifiziert werden. Erkennt die Steuereinrichtung 8 eine Überlappung zwischen der Blickrichtung 13 des Fahrers 11 und der Lage eines Objekts 7, das einer entsprechenden Objektklasse zugeordnet werden konnte, wird dieses Objekt 7 durch wenigstens einen hochauflösenden Scheinwerfer 1, 1', gegebenenfalls auf die für die jeweilige Objektklasse vorgesehene Art und Weise, angeleuchtet und hervorgehoben.
Das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung bietet somit eine interaktive Ansteuerung zwischen dem Fahrer 11 oder genauer der Blickrichtung 13 des Fahrers 11 und der Fahrzeugbeleuchtung 1, 1' und verbessert die Sicht des Fahrers 11, da Licht des Pixellichtsystems 2, 2' von wenigstens einem Scheinwerfer 1, 1' genau dorthin gelenkt wird, wo der 11 Fahrer aktuell hinblickt. Auch trägt das Fahrerassistenzsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zu einem großen Kundenerlebnis bei.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005051049 A1 [0007]
DE 102009051485 A1 [0008]
DE 102011081382 A1 [0009]
DE 102011120117 A1 [0010]

Claims

Fahrerassistenzsystem zur Steuerung einer Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung, umfassend: – wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1'), der ein Pixellichtsystem (2, 2') zur Beleuchtung eines Umfelds des Fahrzeugs (3) aufweist, – eine in einer vorgebbaren Position relativ zu dem wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1') angeordnete Umfeld-Erfassungseinrichtung (4), mit der ein Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) erfasst werden kann, – eine Umfeld-Auswertungseinrichtung (6), mit der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) zumindest dahin ausgewertet werden können, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) oder zu dem wenigstens einen Scheinwerfer (1, 1') sich Objekte (7) im erfassten Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) befinden, und – eine Steuereinrichtung (8), die dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass wenigstens ein im Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) erkanntes Objekt (7) oder wenigstens ein solches Objekt (7) und ein vorgebbarer Umgebungsbereich (9) um dieses Objekt (7) mittels Licht des Pixellichtsystems (2, 2') angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass es weiter umfasst – eine an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug (3) angeordnete Fahrer-Beobachtungseinrichtung (10) zur Erfassung einer Blickrichtung (13) eines Fahrers (11), – eine Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) zur Auswertung der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung (10) zur Feststellung der Blickrichtung (13) des Fahrers (11), und – die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass das wenigstens eine im Umfeld (5) des Fahrzeugs (3) erkannte Objekt (7) oder das wenigstens eine derartige Objekt (7) und ein vorgebbarer Umgebungsbereich (9) um dieses Objekt (7) dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems (2) angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, wenn die festgestellte Blickrichtung (13) des Fahrers (11) in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts (7) weist.
Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Mehrzahl an Objektklassen bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) vorgesehen ist, wobei jeder Objektklasse mögliche Objektgrenzen und mögliche Entfernungsbereiche zur Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) zugeordnet sind, und für jede Objektklasse festgelegt ist, ob und wenn ja auf welche Weise ein Objekt (7) aus der jeweiligen Klasse oder ein Objekt (7) aus der jeweiligen Klasse und ein vorgebbarer Umgebungsbereich (9) um dieses Objekt (7) mit Licht des Pixellichtsystems (2, 2') angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden darf, – die Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) dazu eingerichtet ist, ein erkanntes Objekt (7) einer Objektklasse zuzuordnen, und – die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass ein klassifiziertes Objekt (7) oder ein klassifiziertes Objekt (7) und ein vorgebbarer Umgebungsbereich (9) um das klassifizierte Objekt (7) nur entsprechend der für die betreffende Objektklasse vorgesehenen Weise mit Licht des Pixellichtsystems (2, 2') angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird.
Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Objektklassen wenigstens die Objektklassen anderer Verkehrsteilnehmer ohne eingeschaltete Fahrzeuglichtanlage, anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage, Fußgänger, Tier, Verkehrsinfrastruktureinrichtung, anderes immobiles Objekt und nicht klassifizierbares Objekt umfasst.
Fahrerassistenzsystem gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) die Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems (2, 2') von wenigstens einem Scheinwerfer (1, 1') derart zu steuern, dass Objekte (7), die der Objektklasse anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage zugeordnet sind, nicht mit Licht des Pixellichtsystems (2, 2') angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden.
Fahrerassistenzsystem gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfeld-Auswertungseinrichtung (6) und die Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung (12) dazu eingerichtet sind, innerhalb einer vorgebbaren Zykluszeit im Bereich von 10 ms bis 30 ms jeweils die aktuellen Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung (4) und Fahrer-Beobachtungseinrichtung (10) auszuwerten.
Verfahren zum Steuern der Lichtabstrahlung einer fahrzeugseitigen Scheinwerfereinrichtung, umfassend die Schritte – Bereitstellen einer Scheinwerfereinrichtung, die wenigstens einen Scheinwerfer mit einem Pixellichtsystem zur Beleuchtung eines Umfelds des Fahrzeugs und eine Steuereinrichtung zum Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems aufweist, bei einem Fahrzeug – Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mit einer in einer vorgebbaren Position relativ zu dem wenigstens einen Scheinwerfer angeordneten Umfeld-Erfassungseinrichtung, – Auswerten der Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung mit einer Umfeld-Auswertungseinrichtung zumindest dahin, an welcher Position relativ zur Umfeld-Erfassungseinrichtung oder zum wenigstens einen Scheinwerfer sich Objekte im erfassten Umfeld des Fahrzeugs befinden, – Erfassen einer Blickrichtung eines Fahrers des Fahrzeugs mit einer an einer vorgebbaren Position bei dem Fahrzeug angeordneten Fahrer-Beobachtungseinrichtung, – Auswerten der Daten der Fahrer-Beobachtungseinrichtung mit einer Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung zur Feststellung der Blickrichtung des Fahrers, und – Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung durch die Steuereinrichtung derart, dass wenigstens ein im Umfeld des Fahrzeugs erkanntes Objekt oder wenigstens ein solches Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt dann oder nur dann mittels Licht des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird, sofern die festgestellte Blickrichtung des Fahrers in die Richtung oder mit nicht mehr als einem vorgebbaren Grad an Abweichung in die Richtung dieses Objekts weist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, weiter umfassend – Bereitstellen einer Mehrzahl an Objektklassen bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung, wobei jeder Objektklasse zulässige Objektgrenzen und zulässige Entfernungsbereiche zur Umfeld-Erfassungseinrichtung oder dem wenigstens einen Scheinwerfer zugeordnet sind, und für jede Objektklasse festgelegt ist, ob und wenn ja auf welche Weise ein Objekt aus der jeweiligen Objektklasse oder ein Objekt aus der jeweiligen Objektklasse und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um dieses Objekt mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden darf, – Zuordnen eines im Umfeld des Fahrzeugs erkannten Objekt eine Objektklasse durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung, und – Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems von wenigstens einem Scheinwerfer durch die Steuereinrichtung aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung derart, dass ein klassifiziertes Objekt oder ein klassifiziertes Objekt und ein vorgebbarer Umgebungsbereich um das klassifizierte Objekt nur entsprechend der für die betreffende Objektklasse vorgesehenen Weise mit Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 7, umfassend – Bereitstellen einer Mehrzahl an Objektklassen bei der Umfeld-Auswertungseinrichtung, wobei die Mehrzahl an Objektklassen wenigstens die Objektklassen anderer Verkehrsteilnehmer ohne eingeschaltete Fahrzeuglichtanlage, anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage, Fußgänger, Tier, Verkehrsinfrastruktureinrichtung, anderes immobiles Objekt und nicht klassifizierbares Objekt umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 8, umfassend – Steuern der Lichtabstrahlung des Pixellichtsystems aufgrund von Daten der Umfeld-Auswertungseinrichtung und der Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung durch die Steuereinrichtung derart, dass Objekte, die der Objektklasse anderer Verkehrsteilnehmer mit eingeschalteter Fahrzeuglichtanlage zugeordnet sind, nicht mit mittels Licht des Pixellichtsystems angeleuchtet oder verstärkt angeleuchtet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, umfassend Auswerten der aktuellen Daten der Umfeld-Erfassungseinrichtung und Fahrer-Beobachtungseinrichtung durch die Umfeld-Auswertungseinrichtung und die Fahrerbeobachtungs-Auswertungseinrichtung innerhalb einer vorgebbaren Zykluszeit im Bereich von 10 ms bis 30 ms.