DE102017111446A1

DE102017111446A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Nebeldetektion

Info

Publication number: DE102017111446A1
Application number: DE102017111446.7A
Authority: DE
Inventors: Carsten Hohmann; Tobias Irmscher; Boris Kubitza; Jürgen Locher; Ingo Möllers; Steffen Pietzonka; Christian Schmidt; Udo Venker; Carsten Wilks; Milana Savic
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2018-11-29

Abstract

Vorrichtung zur Nebeldetektion für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend Mittel zur Aussendung von Licht, Sensormittel, die einen zurückreflektierten Anteil (9) des ausgesandten Lichts (3) erfassen können, sowie Auswertemittel, die die von den Sensormitteln durchgeführte Erfassung des zurückreflektierten Anteils (9) auswerten können, um Nebel (8) zu detektieren, wobei die Mittel zur Aussendung von Licht in eine Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) integriert sind oder Teil einer Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nebeldetektion für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Nebeldetektion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Eine Vorrichtung, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren der vorgenannten Art sind aus der WO 2017/016533 A1 bekannt. Die darin beschriebene Vorrichtung umfasst eine im Frontbereich, beispielsweise hinter der Windschutzscheibe, des Kraftfahrzeugs angeordnete Sende- und Empfangseinheit für optische Signale, von der ein optisches Signal ausgesendet werden kann. Das beispielsweise von Nebel zurückreflektierte Signal kann ausgewertet werden, wobei von der Menge des zurückreflektierten Signals auf die Stärke des Nebels beziehungsweise die sich daraus ergebene Sichtweite geschlossen werden kann.
Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die effektiver und/oder kostengünstiger ist beziehungsweise mit einem geringeren Aufwand in einem Kraftfahrzeug verbaubar ist. Weiterhin sollen ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Vorrichtung sowie ein Verfahren zu Nebeldetektion angegeben werden.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 8 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Mittel zur Aussendung von Licht in eine Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges integriert sind oder Teil einer Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges sind. Dadurch lassen sich bereits bestehende Komponenten des Kraftfahrzeugs für die Vorrichtung nutzen, so dass die Vorrichtung insgesamt effektiver und/oder kostengünstiger wird beziehungsweise mit einem geringeren Aufwand in einem Kraftfahrzeug verbaubar ist. Als Licht für die Detektion von Nebel kann insbesondere das von der Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeugs ausgehende Licht verwendet werden.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein Scheinwerfer ist, insbesondere ein hochauflösender Scheinwerfer ist, der beispielsweise eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD) oder eine variable LCD-Blende oder einen Laserscanner oder eine LED-Matrix umfasst. Ein Vorteil eines hochauflösenden Scheinwerfers ist die hohe Flexibilität bei der Gestaltung einer Lichtverteilung. So kann ein Anteil des von dem Scheinwerfer ausgehenden Lichts für die Nebeldetektion genutzt werden, ohne dass dabei die verblebende Lichtverteilung des Scheinwerfers für ein Abblendlicht oder ein Fernlicht beeinflusst wird.
Es kann vorgesehen sein, dass die Sensormittel als digitales Bilderfassungssystem, insbesondere als Kamera, ausgebildet sind oder ein digitales Bilderfassungssystem, insbesondere eine Kamera, umfassen. Dadurch besteht die Möglichkeit, bereits in dem Kraftfahrzeug vorhandene Sensormittel, wie beispielsweise eine Kamera, für die Nebeldetektion zu verwenden. Vorzugsweise könnten dabei die Sensormittel im Frontbereich des Kraftfahrzeugs, insbesondere hinter der Windschutzscheibe, angeordnet sein.
Es besteht die Möglichkeit, dass die Mittel zur Aussendung von Licht derart gestaltet sind, dass die Strahlung eine charakteristische Strukturierung, insbesondere ein Muster, vorzugsweise ein Streifenmuster aufweist. Ein derartiges Muster lässt sich mit einem hochauflösenden Scheinwerfer problemlos generieren. Geeignet sind insbesondere Strukturierungen, die für den Fahrer nicht wahrnehmbar sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Mittel zur Aussendung von Licht derart gestaltet sind, dass das ausgesandte Licht Teil des von der Beleuchtungsvorrichtung ausgesandten Lichts ist, insbesondere wobei das für die Nebeldetektion verwendete Licht im Betrieb der Vorrichtung nach vorne, vorzugsweise in eine Richtung oberhalb des Horizonts ausgesendet wird. Der mit der charakteristischen Strukturierung versehene Anteil des Lichts kann somit in einen Raumwinkel abgestrahlt werden, der nicht zur Beleuchtung der Fahrbahn oder auf der Fahrbahn befindlicher Gegenstände oder Verkehrsteilnehmer dient. Auf diese Weise kann die Strukturierung weder den Fahrer noch andere Verkehrsteilnehmer stören.
Es besteht die Möglichkeit, dass das ausgesandte Licht eine charakteristische Strukturierung aufweist, wobei insbesondere das Licht kontinuierlich oder zeitlich diskret in zueinander beabstandeten Zeitabschnitten mit der Strukturierung versehen wird. Insbesondere bei lediglich intervallartiger Aussendung des mit einer charakteristischen Strukturierung versehenen Anteils des Lichts wird die Wahrscheinlichkeit, dass der Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer durch die Vorrichtung zur Nebeldetektion gestört werden, weiter reduziert.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines auf einer Fahrbahn befindlichen Kraftfahrzeugs, das mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist, wobei eine beispielhafte Strukturierung des Lichts angedeutet ist;
2 eine 1 entsprechende Ansicht des Kraftfahrzeugs, wobei ein beispielhafter Messbereich der Sensormittel angedeutet ist;
3 eine 1 entsprechende Ansicht des Kraftfahrzeugs, wobei ein zurückreflektierter Anteil des Lichts angedeutet ist;

In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das beispielhaft dargestellte Kraftfahrzeug 1 fährt auf einer Fahrbahn 2. In dem Kraftfahrzeug 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung verbaut. Diese Vorrichtung umfasst Mittel zur Aussendung von Licht, die in einen Scheinwerfer des Kraftfahrzeuges integriert sind oder Teil eines Scheinwerfers des Kraftfahrzeuges sind. Die Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs 1 sind insbesondere als hochauflösende Scheinwerfer ausgebildet, die beispielsweise eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD) oder eine variable LCD-Blende oder einen Laserscanner oder eine LED-Matrix umfassen. Teile des von den Scheinwerfern ausgehenden Lichts 3 sind in den Figuren angedeutet.
Mit dem Bezugszeichen 4 ist ein horizontal von den Scheinwerfern ausgehender Strahl bezeichnet. Die Scheinwerfer senden einen Anteil des von ihnen erzeugten Lichts in einen Raumwinkel 5 oberhalb des Horizonts beziehungsweise oberhalb des horizontal verlaufenden Strahls 4. Diesem Anteil des Lichts 3 ist ein in 1 bis 3 dargestelltes Muster 6 aufgeprägt, das insbesondere als Streifenmuster ausgebildet ist. Dieses Muster 6 kann kontinuierlich oder in zeitlich voneinander beabstandeten Zeitabschnitten dem Licht 3 aufgeprägt werden.
Das Kraftfahrzeug 1 beziehungsweise die Vorrichtung umfassen weiterhin Sensormittel, die beispielsweise als Kamera ausgebildet und hinter der Windschutzscheibe in deren oberem Bereich angeordnet sind. In 2 ist mit dem Bezugszeichen 7 der Messbereich der Sensormittel angedeutet. Es zeigt sich, dass insbesondere der mit dem Muster 6 versehene Anteil des Lichts 3 in diesem Messbereich 7 angeordnet ist.
Bei normaler Witterung wird der mit dem Muster 6 versehene Anteil des Lichts 3 nicht reflektiert, da keine Projektionsfläche oder Teilchen existieren, die das Licht zurückstrahlen könnten. Bei in 3 schematisch dargestellten schlechten Sichtverhältnissen wie beispielsweise im dichten Nebel 8 dient der Nebel 8 als Reflektionsfläche und ein Anteil 9 des Lichts 3 wird zurückreflektiert.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin nicht abgebildete Auswertemittel, die die von den Sensormitteln erfassten Daten oder Messwerte auswerten können. Der zurückreflektierte Anteil 9 des Lichts 3 kann von den Sensormitteln detektiert werden. Da auch dem zurückreflektierten Anteil 9 des Lichts 3 das Muster 6' (siehe 3) aufgeprägt ist, können die Auswertemittel den aus diesem Bereich zurückreflektierten Anteil 9 des Lichts 3 von anderem auf die Sensormittel auftreffenden Licht unterscheiden. Je dichter der Nebel 8 desto größer ist der zurückreflektierte Anteil 9 des Licht 3. Die Auswertemittel können somit in Abhängigkeit von der Menge des von dem Nebel 8 zurückreflektierten Lichts auf den Grad der Sichtbeeinträchtigung schließen.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Fahrbahn
3: von einem Scheinwerfer ausgehendes Licht
4: von einem Scheinwerfer ausgehender horizontaler Lichtstrahl
5: Raumwinkel
6: Muster im Licht 3
6': Muster im Licht 9
7: Messbereich der Sensormittel
8: Nebel
9: vom Nebel zurückreflektierter Anteil des Lichts 3

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/016533 A1 [0002]

Claims

Vorrichtung zur Nebeldetektion für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend - Mittel zur Aussendung von Licht, - Sensormittel, die einen zurückreflektierten Anteil (9) des ausgesandten Lichts (3) erfassen können, sowie - Auswertemittel, die die von den Sensormitteln durchgeführte Erfassung des zurückreflektierten Anteils (9) auswerten können, um Nebel (8) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aussendung von Licht in eine Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) integriert sind oder Teil einer Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein Scheinwerfer ist, insbesondere ein hochauflösender Scheinwerfer ist, der beispielsweise eine digitale Mikrospiegelvorrichtung (DMD) oder eine variable LCD-Blende oder einen Laserscanner oder eine LED-Matrix umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel als digitales Bilderfassungssystem, insbesondere als Kamera, ausgebildet sind oder ein digitales Bilderfassungssystem, insbesondere eine Kamera, umfassen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensormittel im Frontbereich des Kraftfahrzeugs (1), insbesondere hinter der Windschutzscheibe, angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aussendung von Licht derart gestaltet sind, dass das Licht (3) eine charakteristische Strukturierung, insbesondere ein Muster (6, 6'), vorzugsweise ein Streifenmuster aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aussendung von Licht derart gestaltet sind, dass das ausgesandte Licht (3) Teil des von der Beleuchtungsvorrichtung ausgesandten Lichts (3) ist, insbesondere wobei das für die Nebeldetektion verwendete Licht (3) im Betrieb der Vorrichtung nach vorne, vorzugsweise in eine Richtung oberhalb des Horizonts ausgesendet wird.
Kraftfahrzeug (1) umfassend eine Vorrichtung zur Nebeldetektion, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ist, wobei insbesondere die Mittel zur Aussendung von Licht Teil eines Scheinwerfers des Kraftfahrzeugs (1) sind und/oder die Sensormittel als in dem Kraftfahrzeug (1) verbautes digitales Bilderfassungssystem, beispielsweise als in dem Kraftfahrzeug (1) verbaute Kamera, ausgebildet sind.
Verfahren zur Nebeldetektion für ein Kraftfahrzeug (1), umfassend folgende Verfahrensschritte: - Mittel zur Aussendung von Licht senden Licht (3) aus, - Sensormitteln erfassen einen zurückreflektierten Anteil (9) des ausgesandten Lichts (3), - Auswertemittel werten die von den Sensormitteln durchgeführte Erfassung des zurückreflektierten Anteils (9) aus, um Nebel (8) zu detektieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Aussendung von Licht in eine Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) integriert sind oder Teil einer Beleuchtungsvorrichtung des Kraftfahrzeuges (1) sind.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgesandte Licht (3) eine charakteristische Strukturierung aufweist, wobei insbesondere das Licht (3) kontinuierlich oder zeitlich diskret in zueinander beabstandeten Zeitabschnitten mit der Strukturierung versehen wird.