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Passive Fahrerassistenzsysteme dienen unter anderem der besseren Aufmerksamkeit des Fahrers und einer besseren Einsehbarkeit und Wahrnehmbarkeit der Umgebung durch den Fahrer. Vorderleuchten oder Frontscheinwerfer können einen vorderen Umgebungsbereich vor dem Fahrzeug ausleuchten, um die Einsehbarkeit durch den Fahrer zu verbessern, damit dieser Hindernisse und insbesondere auch den Fahrbahnverlauf erkennt. Weiterhin weist ein Fahrzeug im Allgemeinen Rückleuchten auf, die bei Rückwärtsfahrt eingeschaltet werden, um den rückwärtigen Fahrbahnbereich besser zu beleuchten.
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Weiterhin sind Beleuchtungseinrichtungen von Fahrzeugen bekannt, die nicht als passive Fahrerassistenzsysteme vorgesehen sind, z. B. Nebelschlussleuchten, die lediglich der Information des rückwärtigen Verkehrs dienen, jedoch grundsätzlich nicht dafür vorgesehen sind, als Fahrerassistenzsystem die Umgebung für den Fahrer besser erkennbar zu gestalten. Auch z. B. Blinklichter dienen nicht als Fahrerassistenzsysteme, sondern als zusätzliche Sicherheitssysteme, um weitere Verkehrsteilnehmer über einen beabsichtigtes Fahrverhalten des Fahrzeugs zu informieren.
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In unterschiedlichen Fahrsituationen bei einer Geradeausfahrt auf einer Straße kann jedoch z. B. das Beleuchten des vorderen Fahrbahnbereichs gegebenenfalls nicht ausreichend sein. Zwar können hierdurch Hindernisse und der weitere Fahrbahnverlauf allgemein gut erkannt werden; zum Teil fehlt dem Fahrer jedoch eine eindeutige Erkennbarkeit der Fahrzeug-Position auf der Fahrbahn.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrerassistenzverfahren und ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, die mit relativ geringem Aufwand eine Erfassbarkeit der Fahrbahn für den Fahrer verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch ein Fahrerassistenzverfahren und ein Fahrerassistenzsystem nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Weiterhin ist ein Fahrzeug mit einem derartigen Fahrerassistenzsystem vorgesehen.
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Das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren ist insbesondere zum Einsatz in dem erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystem vorgesehen; das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ist insbesondere ausgebildet das erfindungsgemäße Fahrerassistenzverfahren auszuführen.
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Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass bei einer Fahrt insbesondere auf unbekannten Straßen, z. B. Landstraßen, für den Fahrer oftmals der Fahrbahnrand bzw. die Abgrenzung der Ego-Fahrspur nach außen schwer erfassbar ist, und er somit ein unsicheres Gefühl entwickelt, ob er sich auf der Fahrbahn in der richtigen lateralen bzw. seitlichen Position befindet. Bei einer Tagfahrt kann eine derartige Fahrbahnranderfassung oftmals intuitiv durch den Fahrer ohne großen Aufwand erfolgen, da der Fahrer den Fahrbahnrand des Fahrbahn-Bereiches vor ihm und bei Rechtsverkehr über den rechten Rückspiegel sieht und somit das Fahrzeug entsprechend lenken kann. So kann der Fahrer z.B. bei einer Fahrt auf einer engen Straße, wie z.B. Landstraße, mit Gegenverkehr das Gefühl für die relative Position auf der Fahrbahn bzw. seine intuitive Erfassung der Fahrbahn verlieren; hier hilft ihm oftmals der Blick in den äußeren (rechten) Rückspiegle besser, die Fahrbahn zu erfassen.
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Insbesondere bei Nachtfahrten ist jedoch der Fahrbahnrand für den Fahrer nur schwer erfassbar; auch die Beleuchtung des Fahrbahnbereichs vor dem Fahrzeug ist hierzu oftmals nicht ausreichend. Bei unbekannten Straßen mit schlechter Fahrbahnbegrenzung und nicht bekanntem Kurvenverlauf ist hierbei die optische Erfassung des Fahrbahn-Bereichs von dem Fahrzeug durch die Frontscheinwerfer zwar hilfreich, gegebenenfalls jedoch nicht immer ausreichend.
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Daher ist die Beleuchtung eines Beleuchtungs-Bereichs zur Erfassung eines Fahrbahnrandes, insbesondere eines Fahrbahnrand-Abschnittes hinter und seitlich von dem Fahrzeug vorgesehen. Dem liegt der Gedanke zugrunde, dass durch die Fahrerposition und den Außen-Rückspiegel des Fahrzeugs ein rückwärtiger Seitenbereich definiert wird, den der Fahrer mit geringem Aufwand von seiner Fahrerposition aus einsehen kann, ohne insbesondere auch z. B. den Kopf nach hinten zu drehen oder andere Bewegungen vorzunehmen, die ein sicheres Fahren und die Erfassbarkeit der Fahrbahn vor ihm negativ beeinträchtigen. Daher ist eine Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit vorgesehen, um einen hinteren Fahrbahnrand-Abschnitt an der seitlichen Außenseite des Fahrbahnrandes zu beleuchten. Somit kann der Fahrer einen beleuchteten Fahrbahnrand-Abschnitt direkt über den Außen-Rückspiegel erfassen und verbessert hierdurch sein Fahrgefühl und die Erfassung der Fahrbahnposition.
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Die Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit dient insbesondere dazu, lediglich diesen Fahrbahnrand-Abschnitt zu beleuchten, d. h. der Beleuchtungs-Bereich erfasst diesen Fahrbahnrand-Abschnitt, jedoch nicht z. B. weitere Bereiche direkt hinter dem Fahrzeug, und auch nicht Bereiche seitlich neben dem Fahrzeug. Hierdurch wird insbesondere auch die direkte Erfassbarkeit durch den Fahrer verbessert, da eine Beleuchtung eines größeren Bereiches gegebenenfalls auch die sichere intuitive Erfassung des Fahrbahnrandes durch den Fahrer eher negativ beeinflusst, da er in einem größeren Bereich erst den relevanten Abschnitt mit der Fahrbahn-Begrenzung erfassen muss, und weiterhin eine derartige Beleuchtung auch weitere Verkehrsteilnehmer, z. B. auch Fußgänger, blenden oder beeinflussen kann. Hingegen wird die singuläre Beleuchtung des seitlichen hinteren Fahrbahnrand-Abschnittes durch den Beleuchtungs-Bereich weitere Verkehrsteilnehmer nicht negativ beeinflussen oder stören.
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Somit ist eine Beleuchtungsrichtung, insbesondere eine optische Achse des von der Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit ausgegebenen Lichtkegels, vorteilhafterweise nach hinten und seitlich, und weiterhin vorzugsweise nach unten ausgerichtet. Der Beleuchtungs-Bereich ist - bei einer planen Fahrbahn - somit vom Fahrzeugheck nach hinten beabstandet, insbesondere auch seitlich zum Fahrzeug bzw. einer verlängerten Außenkontur des Fahrzeugs beabstandet.
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Der Abstand des Beleuchtungs-Bereichs vom Fahrzeugheck nach hinten beträgt insbesondere mindestens ein Viertel der Fahrzeugbreite, insbesondere mindestens die Hälfte, oder auch z.B. eine gesamte Fahrzeugbreite.
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Die Lichtfarbe bzw. spektrale Zusammensetzung des Lichtsignals unterscheidet sich vorzugsweise von der Lichtfarbe bzw. spektralen Zusammensetzung des Hecklichtes. Hierbei kann das Lichtsignal insbesondere eine Lichtfarbe bzw. spektrale Zusammensetzung im weißen, blauweißen und/oder gelben Bereich aufweisen, die sich somit insbesondere von dem roten oder rot-orangen Hecklicht unterscheidet.
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Vorzugsweise liegt die spektrale Zusammensetzung und/oder Lichtfarbe des Lichtsignals etwa im gleichen Bereich wie die spektrale Zusammensetzung und/oder Lichtfarbe eines Front-Lichtsignals, z.B. des Abblendlichtes, so dass die Adaption für den Fahrer, der den Fahrbahnbereich vor dem Fahrzeug betrachtet und zwischendurch nach hinten sieht, verbessert ist.
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Vorteilhafterweise wird die Fahrer-Assistenzfunktion direkt in Abhängigkeit der Umgebungs-Helligkeit aktiviert. Hierzu kann insbesondere ein Helligkeitsdetektor vorgesehen sein, der auch in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs vorgesehen sein kann, und einen Helligkeits-Messwert liefert, der nachfolgend bewertet wird. Bei dieser Bewertung kann z. B. eine zeitliche Integration oder Filterung erfolgen, um einen sicheren, gemittelten Helligkeitswert zu erzeugen, damit nicht gegebenenfalls kurzfristige Lichteinflüsse durch Lampen usw. und verrauschte Messwerte zu ständig wechselnden Bewertungen führen und gegebenenfalls von der Fahrbahnrand- Beleuchtungseinheit nach hinten ein zeitweise aktiviertes Licht oder blinkendes Licht ausgegeben wird, das den Fahrer gegebenenfalls eher irritieren wird.
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Somit kann vorteilhafterweise die ermittelte Umgebungs-Helligkeit nachfolgend mit einem Schwellwert verglichen werden, um bei Unterschreiten des Schwellwertes, d. h. einer erkannten hinreichenden Dunkelheit, die Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit über ein Steuersignal zu aktivieren.
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Alternativ zu der Detektion der Umgebungshelligkeit kann gemäß einer weiteren Ausführungsform als Bewertungskriterium auch bewertet werden, ob eine Fahrzeugleuchteinrichtung zur Beleuchtung der Umgebung, insbesondere das Abblendlicht, und/oder zur Information weiterer Verkehrsteilnehmer eingeschaltet wird, und dann die mindestens eine Fahrbahnrand- Beleuchtungseinheit zusammen mit der Fahrzeugleuchteinrichtung vorgesehen sein.
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Die Fahrerassistenzfunktion kann insbesondere selbsttätig gestartet werden und vorteilhafterweise durch den Fahrer deaktivierbar sein, wenn er sie z.B. unter den aktuellen Umständen als störend empfindet; alternativ hierzu kann sie z.B. auch durch den Fahrer aktivierbar sein.
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Somit kann die Fahrerassistenzfunktion z.B. bei der Ausführungsform mit Aktivierung in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit selbstständig gestartet, aber durch den Fahrer deaktiviert werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem ermöglichen somit mit geringem Aufwand, insbesondere auch geringem Hardware-Aufwand, weiterhin auch geringer Energie oder Leistung, eine deutliche Erhöhung der Fahrsicherheit, ohne die Umgebung oder Dritte zu stören.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein Kraftfahrzeug mit einem Fahrerassistenzsystem gemäß einer Ausführungsform auf einer Fahrbahn;
- 2 das Kraftfahrzeug aus 1 in detaillierterer Darstellung
- 3 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1, 2 sind ein Kraftfahrzeug 1 und eine Umgebung 9, die das Kraftfahrzeug 1 umgibt, dargestellt. Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Fahrerseite L, bei Rechtsverkehr und Linkslenkern somit die linke Seite, und eine Fahreraußenseite R, hier somit die rechte Seite, auf. Die Umgebung 9 weist eine Fahrbahn 2 mit einer Ego-Fahrspur 2a, einer weiteren Fahrspur 2b, einer die Fahrspuren 2a, 2b trennenden Mittellinie 3 und einem fahrspurbegrenzenden Fahrbahnrand 4 auf, der somit bei Rechtsverkehr der rechte Fahrbahnrand 4 ist. Das Fahrzeug 1 bewegt sich mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit v auf der Ego-Fahrspur 2a, die somit nach links bzw. zur Fahrerseite L hin durch die Mittellinie 3 und nach rechts bzw. zur Fahreraußenseite R hin durch den fahrspurbegrenzenden Fahrbahnrand 4 begrenzt wird.
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Das Fahrzeug 1 weist in üblicher Weise im Bereich der Fahrerseite L einen Fahrersitz-Bereich 24 für den Fahrer auf, weiterhin an einer Fahrzeug-Seitenfläche 8b der Fahrer-Außenseite R einen Außenrückspiegel 5, durch den für den Fahrer ein Außen- Rückblickbereich 6 in der Umgebung 9 einsehbar ist. Somit ist der Außenrückspiegel 5 an der rechten Seite R vorgesehen; bei rechtsgelenkten Fahrzeugen und Linksverkehr, ist diese Anordnung entsprechend spiegelsymmetrisch zur Fahrzeuglängsachse oder der x-Richtung des kartesischen Koordinatensystems anzuordnen.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist eine Fahrzeugbreite B auf, die der seitlichen Ausdehnung der Fahrzeug-Karosserie 8 entspricht, wobei der Außenrückspiegel 5 nicht der Fahrzeug-Karosserie 8 zugeordnet ist, sondern seitlich von dieser absteht.
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Ein Fahrerassistenzsystem 10 ist vorgesehen, das in Abhängigkeit einer Umgebungs-Helligkeit U mindestens eine Fahrbahnrand- Beleuchtungseinheit 11 ansteuert, um mittels eines Lichtkegels 23 einen Beleuchtungs-Bereich 13 zu beleuchten, der innerhalb des Außen-Rückblickbereichs 6 liegt und somit für den Fahrer über den Außen-Rückspiegel 5 einsehbar ist.
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Hierbei ist der Beleuchtungs-Bereich 13 in x-Richtung um einen Beleuchtungs-Bereichs-Längsabstand dx von etwa einer halben Fahrzeugbreite B vom Fahrzeugheck 7 beabstandet. In y-Richtung, also parallel zur Fahrzeugquerachse, ist der Beleuchtungs-Bereich 13 um einen Beleuchtungs-Bereichs-Querabstand dy neben dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet, der insbesondere in Abhängigkeit der Fahrzeugbreite gebildet werden kann, z.B. eine viertel oder halbe Fahrzeugbreite B betragen kann oder auch lediglich z.B. ein Zehntel der Fahrzeugbreite B beträgt. Der Beleuchtungs-Bereich 13 ist somit auch vom Fahrschlauch 25 beabstandet und dient nicht der Ausleuchtung des Fahrschlauchs 25 oder einer guten Sichtbarkeit für nachfolgende Verkehrsteilnehmer. Der Lichtkegel 23 hat entsprechend einen begrenzten Raumöffnungswinkel, der durch geeignete Optiken erzeugt wird.
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Das Fahrerassistenzsystem 10 weist einen Helligkeits-Detektor 14 auf, der im vorderen Kraftfahrzeugbereich angeordnet sein kann. Des Weiteren kann das Kraftfahrzeug 1 auch einen zweiten Helligkeits-Detektor 15 aufweisen, der am Fahrzeugheck 7 angeordnet ist.
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In 3 sind beispielhafte Verfahrensschritte des entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.
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In einem anfänglichen Verfahrensschritt St0 wird das Verfahren beispielsweise dadurch gestartet, dass das Kraftfahrzeug 1 in Betrieb genommen wird, wobei es z.B. gemäß einer Ausführungsform vom Fahrer durch ein über eine Fahrer-Schalteinrichtung 30 ausgebbares Fahrer-Schaltsignal S4 deaktiviert werden kann. Alternativ hierzu kann es auch nicht selbstständig starten, sondern durch den Fahrer mittels eines über eine Fahrer-Schalteinrichtung 30 ausgebbares Fahrer-Schaltsignals S4 aktiviert werden.
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Nachfolgend wird ein Entscheidungskriterium K1 bewertet, das gemäß der Ausführungsform der Bewertung der Umgebungshelligkeit U realisiert wird, in dem der Helligkeits-Detektor 14 in einem Mess-Schritt St1 einen Helligkeits-Messwert M misst und ihn als erstes Mess-Signal S14 an eine Auswerte- und Steuereinheit 16 gibt; entsprechend gibt der gegebenenfalls vorgesehene zweite Helligkeits-Detektor 15 ein zweites Mess-Signal S15 an die Steuer- und Auswerteinheit 16.
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Die Steuer- und Auswerteinheit 16 bestimmt aus dem mindestens einen Helligkeits-Messwert M in einem Ermittlungs-Schritt St2 eine Umgebungs-Helligkeit U, insbesondere mittels einer Rauschfilterung und gegebenenfalls einer zeitlichen Integration.
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Die so ermittelte Umgebungs-Helligkeit U wird in einem Vergleichs-Schritt St3 in einer intern oder extern in der Auswerte- und Steuereinheit 16 vorgesehenen Vergleichseinrichtung 17 mit mindestens einem Schwellwert SW verglichen, um zu entscheiden ob die Beleuchtungsfunktion aktiviert werden soll. Somit werden in Abhängigkeit des Vergleichs gemäß Verzweigung y in Schritt St4 Ansteuersignale S2 an die erste Fahrbahnrand- Beleuchtungseinheit 11 und z.B. eine zweite Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit 12 oder auch weitere Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheiten ausgegeben. Die erste Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit 11 und z.B. die zweite Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit 12 geben dann in dem Beleuchtungs-Schritt St5 den Lichtkegel 23 zur Beleuchtung des Beleuchtungs-Bereichs 13 aus.
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Gemäß einer hierzu alternativen Ausführungsform wird die Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit 11 in Abhängigkeit einer weiteren Fahrzeugleuchteinrichtung, insbesondere eines von einer Front-Beleuchtungseinrichtung 39, d.h. insbesondere den Scheinwerfern 39 nach vorne ausgegebenen Front-Lichtsignals 40, z.B. eines Abblendlichtes 40, eingeschaltet, da es grundsätzlich bei Tag nicht erforderlich ist und bei hinreichender Dunkelheit auch z.B. das Abblendlicht 40 eingeschaltet wird.
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Insbesondere kann die Lichtsignal-Lichtfarbe LF_23 und/oder die spektrale Zusammensetzung L_23 des nach hinten ausgegebenen Lichtsignals 23 ganz oder etwa mit der Front-Lichtsignal-Lichtfarbe LF_40 und/oder der spektralen Zusammensetzung L_40 des Front-Lichtsignals 40 übereinstimmen, wodurch für den Fahrer der Blick über den Rückspiegel 5 angenehmer wird, da er nicht zeitnah auf unterschiedliche Lichtfarben adaptieren muss.
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Somit unterscheidet sich die Lichtsignal-Lichtfarbe LF_23 und/oder die spektrale Zusammensetzung L_23 des nach hinten ausgegebenen Lichtsignals 23 von der Rücklicht-Lichtfarbe LF_18 und/oder die spektralen Zusammensetzung L_18 der Fahrzeug-Rücklichter18, die im Allgemeinen im roten Spektralbereich liegen bzw. eine rote Lichtfarbe aufweisen.
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Somit ist zunächst allgemein ein Entscheidungskriterium K1 vorgesehen, das gemäß den beiden Ausführungsformen unterschiedlich ausgestaltet werden kann und in der ersten Ausführungsform durch die Schritte St1 bis St3 realisiert wird,
hingegen in der zweiten Ausführungsform realisiert werden kann durch z.B. Bewerten, ob ein fahrzeuginternes Leuchtsignal für das Abblendlicht 40 vorliegt bzw. ein fahrzeuginternes Flag für das Leuchtsignal gesetzt ist, wobei dann entsprechend das Verfahren in Abhängigkeit dieser Bewertung nach den Verzweigungen y oder n weiterverfolgt wird.
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Die mindestens eine Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit 11 kann z.B. direkt am Fahrzeug-Heck, weiterhin auch in einem Fahrzeug-Radkasten 8a oder in einer Nummernschild- Beleuchtungseinheit 8b oder aber in Fahrzeug-Rücklichtern 8c des Kraftfahrzeugs 1 oder unterhalb der Fahrzeug-Karosserie 8, oder auch seitlich an der Fahrzeug-Karosserie 8 vorgesehen sein.
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Gemäß Verzweigung n in Schritt St3 und nach Schritt St5 wird das Verfahren zurückgesetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Fahrbahn, z.B. Landstraße
- 2a
- Ego-Fahrspur
- 2b
- weitere Fahrspur
- 3
- Mittellinie
- 4
- fahrspurbegrenzender Fahrbahnrand, d.h. äußerer Fahrspurrand der Ego-Fahrspur 2a
- 5
- Außenrückspiegel
- 6
- Außen-Rückblickbereich
- 7
- Fahrzeugheck
- 8
- Fahrzeug-Karosserie
- 8a
- Fahrzeug-Radkasten
- 8b
- Fahrzeug-Seitenfläche
- 9
- Umgebung
- 10
- Fahrerassistenzsystem
- 11
- erste Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit
- 12
- zweite Fahrbahnrand-Beleuchtungseinheit
- 13
- Beleuchtungs-Bereich
- 14
- Helligkeits-Detektor
- 15
- zweiter Helligkeits-Detektor
- 16
- Auswerteeinheit
- 17
- Vergleichseinrichtung
- 18
- Fahrzeug-Rücklicht
- 20
- Steuereinrichtung
- 23
- Lichtsignal, insbesondere Lichtkegel
- 24
- Fahrersitz-Bereich
- 25
- Fahrschlauch
- 28
- Nummernschild-Beleuchtungseinheit
- 30
- Fahrer-Schalteinrichtung
- 39
- Front-Beleuchtungseinrichtung, insbesondere Scheinwerfer
- 40
- Front-Lichtsignal, insbesondere Abblendlicht
- B
- Fahrzeugbreite
- L
- Fahrerseite
- M
- Helligkeits-Messwerte
- R
- Fahreraußenseite
- U
- Umgebungs-Helligkeit
- S2
- Ansteuersignal
- S4
- Fahrer-Schaltsignal
- S14
- erstes Mess-Signal
- S15
- zweites Mess-Signal
- SW
- Schwellwert
- v
- Fahrzeuggeschwindigkeit
- x
- Fahrzeug-Längsrichtung
- y
- Fahrzeug-Querrichtung
- LF_23
- Lichtsignal-Lichtfarbe des Lichtsignals 23
- L_23
- spektrale Zusammensetzung des Lichtsignals 23
- LF_18
- Rücklicht-Lichtfarbe des Fahrzeug-Rücklichtes 18
- L_18
- spektrale Zusammensetzung des Fahrzeug-Rücklichtes 18
- LF_40
- Front-Lichtsignal-Lichtfarbe des Front-Lichtsignals 40
- L_40
- spektrale Zusammensetzung des Front-Lichtsignals 40
- dx
- Beleuchtungs-Bereichs-Längsabstand des Beleuchtungs-Bereichs 13 vom Fahrzeugheck 7, z.B. etwa eine halbe Fahrzeugbreite B
- dy
- Beleuchtungs-Bereichs-Querabstand des Beleuchtungs-Bereichs 13 von der Fahrzeug-Seitenfläche 8b
- K1
- Entscheidungskriterium
- St0 bis St5
- Schritte des Verfahrens
- St0
- Start-Schritt
- St1
- Mess-Schritt
- St2
- Ermittlungs-Schritt
- St3
- Vergleichs-Schritt
- St4
- Ansteuer-Schritt
- St5
- Beleuchtungs-Schritt
