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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Zu der Erfindung gehört auch eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7. Schließlich umfasst die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, welche dazu eingerichtet sind, sicherzustellen, dass eine Aufmerksamkeit des Fahrers während einer Fahrt auf den Straßenverkehr gerichtet ist oder das der Fahrer im Falle einer bevorstehenden Gefahrensituation auf die Gefahrensituation aufmerksam gemacht wird.
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Vorrichtungen zur Aufmerksamkeitssteigerung des Fahrers sind beispielsweise aus der
DE 10 2008 059 418 A1 und der
DE 102 32 797 A1 bekannt, welche zur Aufmerksamkeitssteigerung Ermüdungserscheinungen des Fahrers während einer Fahrt entgegenwirken.
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Die in der
DE 10 2008 059 418 A1 beschriebene Vorrichtung umfasst dazu eine in einem Fahrzeuginnenraum angeordnete Lichtquelle, eine Steuerungsvorrichtung und ein Sensormittel. Die Steuerungsvorrichtung ist steuerungstechnisch mit der Lichtquelle gekoppelt. Ferner ist die Steuerungseinrichtung mit dem Sensormittel verbunden. Die Lichtquelle ist dabei dazu eingerichtet, den Fahrzeuginnenraum zu beleuchten. Die Steuerungseinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Fahrzustand zu überwachen. Das Sensormittel erzeugt in Abhängigkeit von dem Fahrzustand ein Sensorsignal und steuert die Lichtquelle in Abhängigkeit von dem Sensorsignal.
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Die in der
DE 102 32 797 A1 beschriebene Vorrichtung umfasst eine Sensiereinrichtung zum Erfassen wenigstens eines einen Aufmerksamkeitsgrad eines Fahrzeugführers repräsentierenden Parameters. Die Sensiereinrichtung weist ferner eine elektromagnetische Wellen abstrahlende Quelle, deren Wirkbereich bis in eine Aufenthaltsposition des Fahrzeugführers reicht. Ferner weist die Vorrichtung eine Auswerte- und Steuereinrichtung zum Steuern der wenigstens einen elektromagnetische Wellen ausstrahlenden Quelle in Abhängigkeit von über die wenigstens eine Sensiereinrichtung gelieferten Signale auf.
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Anstelle Ermüdungserscheinungen eines Fahrers entgegenzuwirken, ist aus der
DE 10 2012 015 753 A1 beispielsweise eine Vorrichtung eines Kraftfahrzeugs bekannt, welche aufgrund einer drohenden Kollisionsgefahr des Kraftfahrzeugs eine Aufmerksamkeit des Fahrers auf den Straßenverkehr richten soll. Dazu umfasst die Vorrichtung eine Innenraumbeleuchtungsvorrichtung zum Beleuchten eines Innenraums des Kraftfahrzeugs. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuervorrichtung mittels der ein Beleuchtungszustand der Innenraumbeleuchtungsvorrichtung steuerbar ist und eine Sensorvorrichtung mittels der eine Kollisionsgefahr des Kraftfahrzeugs mit einem Objekt ermittelbar ist. Zum Warnen des Nutzers vor der Kollisionsgefahr ist der Beleuchtungszustand der Beleuchtungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Kollisionsgefahr steuerbar.
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Ein Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, dass derartige Vorrichtungen besonders komplex aufgebaut sind. Ferner nehmen solche Vorrichtungen weiteren Platz im Kraftfahrzeug in Anspruch und reduzieren damit nicht nur den zur Verfügung stehenden Bauraum im Kraftfahrzeug, sondern tragen auch wesentlich zu einer Erhöhung des Gewichts des Kraftfahrzeugs und damit zum Kraftstoffverbrauch bei.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie eine Vorrichtung für ein Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung zu verbessern.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren offenbart.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs. Bei dem Verfahren wird zunächst ein Beleuchtungsfeld mittels der Beleuchtungsvorrichtung durch Emittieren von Licht bereitgestellt. Mit „Emittieren von Licht” ist hier das Aussenden einer Strahlung in einem sichtbaren Wellenlängenbereich gemeint. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Fahrerzustand eines Fahrers des Kraftfahrzeugs mittels einer Erfassungseinrichtung erfasst. Zum Erfassen des Fahrerzustandes kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise eine Blickrichtung des Fahrers und/oder eine Blinzelfrequenz und/oder eine Blickfrequenz des Fahrers erfassen. Beispielsweise kann die Blickrichtung des Fahrers durch ein Eye-Trackingsystem erfasst werden. Anschließend wird die Beleuchtungsvorrichtung mittels einer Steuereinrichtung angesteuert, falls als der Fahrerzustand ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand erfasst wird. Durch die Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung wird dann ein Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes verändert. Bei Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung zur Veränderung des Beleuchtungszustandes des Beleuchtungsfeldes können technische Parameter der Beleuchtungsvorrichtung angepasst werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Beleuchtungsfeld in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs bereitgestellt wird. Zudem wird die Beleuchtungsvorrichtung derart angesteuert, dass die Veränderung des Beleuchtungszustandes des Beleuchtungsfelds von dem Fahrer optisch wahrnehmbar ist.
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Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Beleuchtungsvorrichtung präventiv, also sobald ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand erfasst oder erkannt wird, das Beleuchtungsfeld verändert wird und dadurch auf den Fahrer einwirken kann. Durch das Einwirken oder das Beeinflussen des Fahrers durch das Beleuchtungsfeld kann eine Aufmerksamkeit des Fahrers verbessert und damit eine Verkehrssicherheit im Straßenverkehr erhöht werden. Ferner wird dazu im Vergleich zum Stand der Technik eine Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs benutzt, welche dazu eingerichtet ist, das Beleuchtungsfeld in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Die Beleuchtungsvorrichtung ist also dazu eingerichtet, gleich zwei Funktionen umzusetzen, nämlich einerseits das Beleuchtungsfeld bereitzustellen und andererseits durch die Veränderung des Beleuchtungszustandes auf einen Fahrer einzuwirken. Dazu müssen also keine zusätzlichen Vorrichtungen vorgesehen werden, sondern eine Vorrichtung erfüllt beide Funktionen. Dadurch kann an Bauraum und an Gewicht des Kraftfahrzeugs eingespart werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also das Beleuchtungsfeld durch die Beleuchtungsvorrichtung durch das Ausgeben oder Emittieren von Licht bereitgestellt. Mit „Beleuchtungsfeld” ist beispielsweise ein Ausleuchtbereich der Beleuchtungsvorrichtung oder ein Bereich in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs gemeint, welcher durch die Beleuchtungsvorrichtung ausgeleuchtet oder beleuchtet wird. Bevorzugt handelt es sich bei dem Beleuchtungsfeld um einen Bereich auf einer Fahrbahn, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt. Bevorzugt befindet sich der Bereich in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs. Mit anderen Worten wird durch die Beleuchtungsvorrichtung bevorzugt ein Bereich in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs in Vorwärtsfahrtrichtung des Kraftfahrzeugs vor dem Kraftfahrzeug ausgeleuchtet oder beleuchtet. Beispielsweise kann es sich bei der Beleuchtungsvorrichtung um einen Scheinwerfer handeln, welcher dazu eingerichtet ist, als eine Leuchtfunktion ein Abblendlicht bereitzustellen, welches das Beleuchtungsfeld in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erzeugt.
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Zu der Erfindung gehören optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben.
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Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass als Fahrerzustand ein Müdigkeitszustand des Fahrers erfasst wird. Mit anderen Worten kann als Fahrerzustand eine Müdigkeit des Fahrers erfasst werden. Bevorzugt umfasst die Erfassungseinrichtung zur Erfassung des Müdigkeitszustandes einen Müdigkeitssensor. Zusätzlich oder alternativ kann mittels der Erfassungseinrichtung auch ein Aufmerksamkeitszustand erfasst werden. Mit „Aufmerksamkeitszustand” ist hier gemeint, dass die Erfassungseinrichtung erfassen kann, ob der Fahrer beispielsweise seinen Blick auf einen Straßenverkehr richtet oder nicht. Zum Erfassen des Aufmerksamkeitszustandes des Fahrers kann die Erfassungseinrichtung beispielsweise eine Blickrichtung des Fahrers auswerten. Die Erfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera oder einen optischen Sensor umfassen. Ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand würde dann zum Beispiel vorliegen, wenn ein Fahrer während einer Fahrt für ein vorbestimmtes Zeitintervall seinen Blick nicht auf den Straßenverkehr, sondern beispielsweise auf ein Mobiltelefon oder eine andere Einrichtung im Kraftfahrzeug richtet. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass auf besonders zuverlässige und einfache Art und Weise ein Fahrerzustand des Fahrers erfasst werden kann.
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In vorteilhafter Weise wird als Beleuchtungszustand eine Farbtemperatur des emittierten Lichts verändert. Mit „Farbtemperatur” ist ein Maß gemeint, um einen Farbeindruck einer Lichtquelle quantitativ zu bestimmen. In Abhängigkeit von der Farbtemperatur kann beispielsweise rotes, gelbes oder blaues Licht emittiert werden. Bevorzugt wird bei der Veränderung der Farbtemperatur die Farbtemperatur im Bereich von 2000 K auf 6000 K eingestellt. Bevorzugt liegt der Bereich in einem Bereich einer ECE-Regelung oder einer CCC-Regelung.
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Die ECE-Regelung R48 2.7 beinhaltet die Definition: „Leuchte” ist eine Einrichtung, die dazu dient, die Fahrbahn zu beleuchten oder Lichtsignale für andere Verkehrsteilnehmer zu geben. Die ECE-Regelung bezeichnet dabei einen Katalog von international vereinbarten, einheitlichen technischen Vorschriften für Kraftfahrzeuge sowie für Teile und Ausrüstungsgegenstände von Kraftfahrzeugen. Die Lichtquellen im Fahrzeug verfügen dabei über eine definierte Farbe (weiß, rot, amber) und eine spezifische Helligkeit. So wird beispielsweise von der ECE-Regelung R48 2.31.3 der Farbton des für die Schlussleuchte oder Bremsleuchte verwendeten Rots mit Bezug auf das CIE-Normfarbsystem (CIE-Veröffentlichung 15.2, 1986, Kolorimetrie, Farbmesstechnischer Normalbeobachter CIE 1931) festgelegt.
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In einem eingeschalteten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung kann die Beleuchtungsvorrichtung zunächst Licht mit einer Farbtemperatur von 2000 K, also 2000 Kelvin, ausgeben. Wird dann ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand erfasst, so kann die Farbtemperatur von 2000 K auf 6000 K erhöht werden. Erfasst die Erfassungseinrichtung beispielsweise einen Müdigkeitszustand des Fahrers, so kann die Farbtemperatur des emittierten Lichts, das das Beleuchtungsfeld generiert, verändert werden. Je höher die Farbtemperatur eingestellt wird, desto höher ist der in dem emittierten Licht enthaltene Blauanteil. Durch eine Erhöhung des Blauanteils im emittierten Licht kann eine Ausschüttung des Hormon Melatonin gehemmt werden und somit der Müdigkeit des Fahrers vorgebeugt werden.
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Zusätzlich oder alternativ kann als Beleuchtungszustand eine Helligkeit verändert werden. Bevorzugt wird auch die Helligkeit im Bereich der ECE-Regelung eingestellt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Beleuchtungsfeld ein Nahfeld und ein Fernfeld umfasst, wobei bei der Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung das Nahfeld heller ausgeleuchtet wird als vor der Ansteuerung, sodass als Beleuchtungszustand eine Helligkeitsverteilung des Beleuchtungsfeldes verändert wird. Mit anderen Worten erfolgt eine Intensitätsverschiebung innerhalb des Beleuchtungsfeldes, wobei das Nahfeld heller beleuchtet wird als das Fernfeld. Das Nahfeld weist also innerhalb des Beleuchtungsfeldes eine höhere Lichtintensität auf als das Fernfeld. Mit Nahfeld ist hier ein Bereich von bis zu 40 Meter ausgehend von dem Kraftfahrzeug gemeint. Der Nahfeldbereich erstreckt sich ausgehend vom Kraftfahrzeug aus in einem Radius von maximal 40 Metern. Mit Fernfeld oder Weitfeld ist ein Bereich zwischen 40 Meter und 150 Meter, welcher sich ausgehend von dem Kraftfahrzeug erstreckt, gemeint.
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Durch die hellere Ausleuchtung des Nahfeldes, also der Bereich des Beleuchtungsfeldes der näher am Fahrer liegt, kann einem kritischen Fahrerzustand, wie beispielsweise der Müdigkeit des Fahrers, besonders effektiv entgegengewirkt werden. Dadurch können die Verkehrssicherheit und eine Sicherheit des Fahrers erhöht werden.
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Um das erfindungsgemäße Verfahren durchführen zu können, ist durch die Erfindung auch eine Vorrichtung bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Erfassungseinrichtung und eine Steuereinrichtung. Die Beleuchtungsvorrichtung ist dazu eingerichtet, ein Beleuchtungsfeld durch Emittieren von Licht bereitzustellen. Die Erfassungseinrichtung ist dazu eingerichtet, einen Fahrerzustand eines Fahrers des Kraftfahrzeugs zu erfassen. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Beleuchtungsvorrichtung anzusteuern, falls die Steuereinrichtung als den Fahrerzustand einen vorbestimmten kritischen Fahrerzustand erfasst. Ferner ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, durch die Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung einen Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes zu verändern. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet ist, das Beleuchtungsfeld in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs bereitzustellen. Zudem ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Beleuchtungsvorrichtung derart anzusteuern, dass die Veränderung des Beleuchtungszustandes des Beleuchtungsfelds von dem Fahrer optisch wahrnehmbar ist.
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Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Beleuchtungsvorrichtung zumindest einen Scheinwerfer umfasst, wobei der Scheinwerfer eine Vielzahl von Leuchtmitteln aufweist. Die Steuereinrichtung ist dabei bevorzugt dazu eingerichtet, die Leuchtmittel einzeln oder als Gruppe in Abhängigkeit von dem Beleuchtungszustand anzusteuern. Die jeweiligen Leuchtmittel der Vielzahl von Leuchtmitteln können beispielsweise als LED (Light Emitting Diode) oder als LD (Laserdiode) ausgebildet sein.
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Bevorzugt können die jeweiligen Leuchtmittel als RGB-LED oder RGB-LD, das heißt aus drei einzelne Spektralfarben emittierenden Halbleiterkristallen mit den Farben rot, grün und blau zusammengesetzte Bauteile, zur Bereitstellung einer beliebigen Farbe ausgebildet sein. Alternativ können als Leuchtmittel laserbasierte Leuchtmittel oder Lichtquellen eingesetzt werden. Beispielsweise können als laserbasierte Lichtquellen Weißlichtquellen auf Basis von Fluoreszenz und blauen Lasern umgesetzt sein.
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In vorteilhafter Weise kann der Scheinwerfer zumindest ein Ablenkelement umfassen, wobei die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, das zumindest eine Ablenkelement derart anzusteuern, dass das von einem Leuchtmittel der Vielzahl von Leuchtmitteln emittierte Licht, welches auf das zumindest eine Ablenkelement gerichtet ist, in Abhängigkeit von dem Beleuchtungszustand von dem Ablenkelement ablenkbar ist. Das Ablenkelement kann ein strahlgeführtes System oder ein flächenmodulierbares System umsetzen. Das strahlgeführte System kann beispielsweise mit Mikrospiegel umgesetzt sein. Das flächenmodulierbare System kann mit Hilfe von DMD (Digital Micromirror Devices) und LCD (LCD = Liquid Crystal Display; Flüssigkristallanzeige) umgesetzt sein.
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Die Vorrichtung kann in der beschriebenen Weise in einem Kraftfahrzeug realisiert sein. Entsprechend sieht die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgestaltet.
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Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug und die erfindungsgemäße Vorrichtung und umgekehrt.
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Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur (Fig.) eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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Die Fig. zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Kraftfahrzeug 10. Bei dem Kraftfahrzeug 10 kann es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere um einen Personenkraftwagen, handeln. Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Vorrichtung 12 auf.
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Die Vorrichtung 12 umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung 14, eine Erfassungseinrichtung 16 und eine Steuereinrichtung 18. Die Beleuchtungsvorrichtung 14, die Erfassungseinrichtung 16 und die Steuereinrichtung 18 sind dabei in oder am Kraftfahrzeug 10 angeordnet. Die Steuereinrichtung 18 ist dabei signaltechnisch mit der Beleuchtungsvorrichtung 14 und der Erfassungseinrichtung 16 gekoppelt.
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Die Erfassungseinrichtung 16 ist in einem Innenraum 20 des Kraftfahrzeugs 10 angeordnet. Die Erfassungseinrichtung 16 ist dabei auf einen Fahrer 22 des Kraftfahrzeugs 10 gerichtet. Die Erfassungseinrichtung 16 ist dazu eingerichtet, einen Fahrerzustand des Fahrers 22 zu erfassen. Beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung 16 dazu eingerichtet, einen Müdigkeitszustand als Fahrerzustand zu erfassen. Bevorzugt ist die Erfassungseinrichtung 16 dabei als Müdigkeitssensor ausgebildet. Beim Erfassen des Fahrerzustandes kann die Erfassungseinrichtung 16 beispielsweise dazu ausgebildet sein, eine Blickfrequenz und/oder eine Blickrichtung des Fahrers 22 zu erfassen.
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Beim Erfassen des Fahrerzustandes des Fahrers 22 übermittelt die Erfassungseinrichtung 16 ein Erfassungssignal E an die Steuereinrichtung 18. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, das Erfassungssignal E zu empfangen und auszuwerten. Zum Auswerten des Erfassungssignals E kann die Steuereinrichtung 18 beispielsweise dazu eingerichtet sein, das Erfassungssignal E mit einem Schwellwert zu vergleichen. Der Schwellwert kann zum Beispiel in einem Speicher (in Fig. nicht dargestellt) der Steuereinrichtung 18 hinterlegt sein. Falls die Steuereinrichtung 18 einen vorbestimmten kritischen Fahrerzustand als Fahrerzustand erfasst, steuert die Steuereinrichtung 18 die Beleuchtungsvorrichtung 14 an. Als Schwellwert kann beispielsweise ein Wert einer Blickfrequenz hinterlegt sein, mit dem das Erfassungssignal E, das ebenfalls einen Wert der erfassten Blickfrequenz des Fahrers 22 aufweist, verglichen wird. Überschreitet das Erfassungssignal E den Schwellwert, so liegt ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand vor, der durch die Steuereinrichtung 18 erfasst wird. Daraufhin steuert die Steuereinrichtung 18 die Beleuchtungsvorrichtung 14 an. Dazu übermittelt die Steuereinrichtung 18 ein Steuersignal S an die Beleuchtungsvorrichtung 14.
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Die Beleuchtungsvorrichtung 14 kann beispielsweise einen Scheinwerfer, insbesondere einen Frontscheinwerfer, aufweisen. Der Scheinwerfer kann dabei ein strahlgeführtes oder flächenmodulierbares Lichtsystem aufweisen. Dazu weist der Scheinwerfer eine Vielzahl von Leuchtmitteln 24 auf.
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Die jeweiligen Leuchtmittel der Vielzahl von Leuchtmitteln 24 können als Leuchtdiode (kurz LED), insbesondere als RGB-LED, oder als Laserdiode (kurz LD), insbesondere als RGB-LD ausgebildet sein.
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Das flächenmodulierbare Lichtsystem kann beispielsweise mittels der LEDs oder LDs umgesetzt werden, welche in einer Matrix angeordnet sind. Damit kann der Scheinwerfer ein statisches RGB-Lichtsystem aufweisen. Jede der LEDs oder LDs strahlt Licht mit einem vorgegebenen horizontalen und vertikalen Winkelbereich ab, so dass eine der Anzahl an LEDs oder LDs entsprechende Anzahl an Pixel im Umfeld des Kraftfahrzeugs angeleuchtet werden kann und dadurch das Beleuchtungsfeld 26 erzeugt wird. Strahlen mehrere LEDs oder LDs Licht mit einem gleichen vorgegebenen horizontalen und vertikalen Winkelbereich ab, so entspricht die Anzahl an anleuchtbaren Pixel der Anzahl der so gebildeten LED-Gruppen oder LD-Gruppen. Mittels der Steuereinrichtung 18 können die einzelnen LEDs oder LDs oder Gruppen von LEDs oder LDs individuell angesteuert, d. h. eingeschaltet, ausgeschaltet oder gedimmt werden und so können gezielt ein oder mehrere Pixel angeleuchtet, ausgeblendet oder in einer gedimmten Art und Weise angeleuchtet werden.
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Als alternatives flächenmodulierbares Lichtsystem eignet sich auch ein „Digital Micromirror Devices” (DMD). Dazu umfasst die Beleuchtungsvorrichtung 14 zumindest ein Ablenkelement bevorzugt aber mehrere Ablenkelemente auf. Das Ablenkelement oder die Ablenkelemente sind bevorzugt als Spiegel ausgebildet. Bei einem solchen Lichtsystem ist das Ablenkelement oder sind die Ablenkelemente auf einem Halbleiterchip angeordnet. Das Ablenkelement oder die Ablenkelemente eines DMD haben einen An-, Aus- und Flat Zustand. Im An-Zustand wird das Licht der Leuchtmittel oder eines Leuchtmittels der Vielzahl von Leuchtmitteln auf eine Projektionsfläche abgelenkt. Im Aus-Zustand wird das Licht absorbiert. Im Aus-Zustand wird also kein Licht von einem Leuchtmittel oder der Mehrzahl von Leuchtmitteln emittiert. Damit kann der Scheinwerfer ein dynamisches RGB-Lichtsystem aufweisen.
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Neben flächenmodulierbaren Lichtsystemen kann die Beleuchtungsvorrichtung 14 alternativ ein strahlgeführtes Lichtsystem aufweisen. Bei dem strahlgeführten Lichtsystem wird das Licht eines Leuchtmittels oder der Vielzahl von Leuchtmitteln mit Hilfe von wenigstens einem Ablenkelement 1-achsig oder 2-achsig abgelenkt, d. h. gescannt. Die Helligkeit jedes Pixels kann durch die Laserleistung und/oder Verweildauer bestimmt werden, die durch die Steuereinrichtung gesteuert werden. Das strahlgeführte Lichtsystem kann als dynamisches RGB-Lichtsystem oder auf Basis von laserbasierten Weißlichtquellen (Fluoreszenz) umgesetzt sein.
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Egal welches Lichtsystem der Scheinwerfer umfasst, ist der Scheinwerfer dazu eingerichtet, ein Beleuchtungsfeld 26 bereitzustellen. Das Beleuchtungsfeld 26 wird bevorzugt durch ein Abblendlicht als Lichtfunktion des Scheinwerfers generiert. Durch das Abblendlicht wird als Beleuchtungsfeld ein Bereich auf einer Straße in einem Vorfeld des Kraftfahrzeugs 10 ausgeleuchtet.
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Das Beleuchtungsfeld 26 ist, wie aus der Fig. hervorgeht, in ein Nahfeld 28 und in ein Fernfeld 30 unterteilt. Das Nahfeld 28 erstreckt sich dabei bevorzugt maximal bis zu einem Abstand von 40 Metern von dem Kraftfahrzeug 10. Das Fernfeld 30 erstreckt sich ab einem Abstand von 40 Metern von dem Kraftfahrzeug 10 bis maximal 150 Meter von dem Kraftfahrzeug 10. Das Nahfeld 28 weist also eine maximale Ausdehnung von 40 Metern und das Fernfeld 30 eine maximale Ausdehnung von 110 Metern auf.
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Im Folgenden soll nun auf das Verfahren zum Betreiben der Beleuchtungsvorrichtung näher eingegangen werden.
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Wird durch die Steuereinrichtung 18 ein vorbestimmter kritischer Fahrerzustand erfasst, so wird die Beleuchtungsvorrichtung 14 durch die Steuereinrichtung 18 angesteuert. Um dem kritischen Fahrerzustand entgegenzuwirken, wie beispielsweise einer Müdigkeitserscheinung des Fahrers 22, kann ein Beleuchtungsfeld 26 des Scheinwerfers beziehungsweise der Beleuchtungsvorrichtung 14 durch Verändern eines Beleuchtungszustandes eingestellt werden.
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Durch den Scheinwerfer wird das Beleuchtungsfeld 26 in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 10 bereitgestellt. In diesem Fall wird das Beleuchtungsfeld 26 in einer Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs 10 vor dem Kraftfahrzeug 10 oder dem Fahrer erzeugt. Das Beleuchtungsfeld 26 wird erzeugt oder bereitgestellt, indem von den Leuchtmitteln 24 des Scheinwerfers 14 Licht emittiert wird. Solange kein kritischer Fahrerzustand durch die Erfassungseinrichtung 16 erfasst wird, kann mittels des Scheinwerfers als Lichtfunktion ein Abblendlicht bereitgestellt werden. Mittels des Abblendlicht wird das Beleuchtungsfeld 26 ausgeleuchtet.
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Sobald der vorbestimme kritische Fahrerzustand erfasst wird, wird ein Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes 26 verändert. Die Veränderung des Beleuchtungszustandes des Beleuchtungsfeldes 26 bewirkt, dass das Beleuchtungsfeld 26 von dem Fahrer 22 optisch wahrnehmbar ist.
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Eine Möglichkeit den Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes 26 zu verändern, kann durch eine Veränderung der Farbtemperatur der Leuchtmittel 24 erfolgen. Wie bereits erläutert, können die Leuchtmittel 24 als RGB-Leuchtmittel 24, wie beispielsweise RGB-LEDs oder RGB-LDs ausgebildet sein. Durch eine Ansteuerung der RGB-LEDs oder RGB-LDs mittels der Steuereinrichtung 18 kann die Farbtemperatur eingestellt werden.
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Solange kein kritischer Fahrerzustand durch die Erfassungseinrichtung 16 erfasst wird, weist die Farbtemperatur des Beleuchtungsfeldes 26 eine Farbtemperatur von 2000 K auf. In diesem Beleuchtungszustand strahlt die Beleuchtungsvorrichtung 14 ein normales oder gängiges Abblendlicht aus. Sobald der vorbestimme kritische Fahrerzustand erfasst wird, wird die Farbtemperatur verändert. Dabei kann beispielsweise der Wert der Farbtemperatur von 2000 K auf 6000 K erhöht werden. Durch die Erhöhung der Farbtemperatur von 2000 K auf 6000 K erhöht sich ein Blau-Anteil des emittierten Lichts. Das veränderte Beleuchtungsfeld 26 mit einer Farbtemperatur von 6000 K wirkt durch den erhöhten Blau-Anteil auf den Fahrer 22 ein oder wird durch den Fahrer 22 wahrgenommen. Durch den erhöhten Blau-Anteil im Licht wird die Müdigkeit des Fahrers 22 reduziert.
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Eine weitere Möglichkeit den Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes 26 zu verändern besteht darin, eine Helligkeitsverteilung des Beleuchtungsfeldes 26 zu verändern. Mit anderen Worten kann der Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes 26 derart verändert werden, dass es zu einer Intensitätsverschiebung beziehungsweise Lichtschwerpunktverschiebung innerhalb des Beleuchtungsfeldes 26 kommt. Beispielsweise kann nach der Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung 14 das Nahfeld 28 heller ausgeleuchtet werden, als vor der Ansteuerung.
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Die Helligkeitsverteilung kann je nach Lichtsystem auf unterschiedliche Art und Weise umgesetzt werden. Bei dem flächenmodulierbaren Lichtsystem, als auch bei dem strahlgeführten Lichtsystem können die Leuchtmittel gedimmt werden oder deren Leistung verändert oder angepasst, insbesondere reduziert, werden. Bei einem strahlgeführten Lichtsystem kann neben der Leistungseinstellung der Leuchtmittel beziehungsweise des Leuchtmittels auch eine Aufenthaltszeit eingestellt werden. Zur Erzeugung oder Bereitstellung des Beleuchtungsfeldes 26 lenkt das Ablenkelement oder die Ablenkelemente die Strahlung der Leuchtmittel 24 oder des Leuchtmittels 24 ab. In Abhängigkeit von der Aufenthaltszeit der auf einen vorbestimmten Bereich – Nahfeld 28 oder Fernfeld 30 – gerichteten Strahlung oder gerichtetes Licht kann eine Helligkeit des Bereichs – Nahfeld 28 oder Fernfeld 30 – eingestellt werden. Damit das Nahfeld 28 heller leuchtet als das Fernfeld 30, ist die Aufenthaltszeit der auf das Nahfeld 28 abgelenkten Strahlung länger als die Aufenthaltszeit im Fernfeld 30.
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Eine weitere Möglichkeit den Beleuchtungszustand des Beleuchtungsfeldes 26 zu verändern besteht darin, eine Helligkeit als Beleuchtungszustand zu verändern. Damit kann beispielsweise innerhalb einer ECE-Regelung das Beleuchtungsfeld 26 nach der Ansteuerung der Beleuchtungsvorrichtung 14 heller ausgeleuchtet sein, als vor der Ansteuerung. Beispielsweise wird durch die Beleuchtungsvorrichtung 14 ein Abblendlicht bereitgestellt. Innerhalb der ECE-Regelung wird dann die Helligkeit in Abhängigkeit von dem Fahrerzustand eingestellt.
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Insgesamt ist somit eine Fahrerbeobachtung zur Anpassung lichttechnischer Parameter beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008059418 A1 [0003, 0004]
- DE 10232797 A1 [0003, 0005]
- DE 102012015753 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- ECE-Regelung R48 2.7 [0016]
- ECE-Regelung R48 2.31.3 [0016]
