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Die Erfindung betrifft eine optische Diagnosevorrichtung für Fahrzeuglichter, ein Verfahren zum Betreiben einer optischen Diagnosevorrichtung und ein Fahrzeug, umfassend eine optische Diagnosevorrichtung.
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Aus der
WO2012163631A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Nickbewegung eines Fahrzeugs mit einer im Fahrzeug verbauten Kamera sowie ein Verfahren zum Steuern einer Lichtaussendung zumindest eines Scheinwerfers in Abhängigkeit der Nickbewegung bekannt.
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Die erfindungsgemäße optische Diagnosevorrichtung für Fahrzeuglichter umfasst
- - eine fahrzeugintegrierte Kamera, welche dazu ausgebildet ist, einen von einem Fahrzeuglicht angestrahlten Bereich einer Fahrzeugumgebung zu erfassen und
- - eine Auswerteeinheit, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine von der Kamera im angestrahlten Bereich erfasste räumliche Lichtintensitätsverteilung auszuwerten.
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Unter „Fahrzeuglichter“ werden dabei insbesondere Fahrzeugaußenlichter, wie z.B. Frontscheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Bremsleuchten, Nebelschlussleuchten und Blinker sowie Infrarotlichter verstanden.
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Dadurch, dass die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und eingerichtet ist, eine von der Kamera im angestrahlten Bereich erfasste räumliche Lichtintensitätsverteilung auszuwerten, ist mittels der erfindungsgemäßen optischen Diagnosevorrichtung feststellbar, ob die Fahrzeuglichter fehlerfrei funktionieren. Im Falle, dass einzelne Fahrzeuglichtelemente, wie beispielsweise LEDs, ausfallen, aufgrund von Defekten eine geringere Intensität liefern oder Verschmutzungen an einer Fahrzeuglichtverkleidung auftreten, verändert sich die Lichtintensitätsverteilung im vom jeweiligen Lichtelement angestrahlten Bereich. Dies kann mittels der erfindungsgemäßen optische Diagnosevorrichtung erfasst und Rückschlüsse sowie Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
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Vorzugsweise ist die fahrzeugintegrierte Kamera dabei dazu ausgebildet und eingerichtet, eine wellenlängenabhängige Lichtintensitätsverteilung zu erfassen, wobei die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und eingerichtet ist, die wellenlängenabhängige Lichtintensitätsverteilung auszuwerten. So kann beispielsweise anhand einer Lichtfarbe zwischen verschiedenen Lichtquellen, wie z.B. Fronscheinwerfern, Rücklichtern, Bremslichtern, Blinklichtern oder Infrarotlichtern unterschieden werden. Besonders bevorzugt ist die Auswerteeinheit dabei dazu ausgebildet und eingerichtet einen Anteil des Fahrzeuglichts an der räumlichen Lichtintensitätsverteilung von einem Fremdlichtanteil zu unterscheiden. Dies ist insbesondere hilfreich, um externe Lichtquellen, z.B. von anderen Fahrzeugen oder Straßenlaternen, bei der Diagnose zu identifizieren und zu berücksichtigen, wodurch eine Genauigkeit des Diagnoseergebnisses verbessert wird.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und eingerichtet, die Lichtintensitätsverteilung in Abhängigkeit von einen Fahrzustand und/oder einen Fahrzeugumgebungszustand auszuwerten. So lassen sich beispielsweise der Einfluss einer Fahrzeuggeschwindigkeit, -zuladung, -beschleunigung oder ein Fahrzeugstandort sowie der Tageszeit oder einer Verkehrsdichte auf die Lichtintensitätsverteilung bei einer Diagnose berücksichtigen.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und eingerichtet, einen durch die Kamera erfassten zeitlichen Verlauf der Lichtintensitätsverteilung mit einem erwarteten zeitlichen Verlauf zu vergleichen. Dies ermöglicht Rückschlüsse darauf, ob Lichtquellen, welche zeitlich variierende Lichtintensitäten aussenden, wie beispielsweise Blinklichter, ordnungsgemäß funktionieren.
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Bevorzugt ist die Auswerteeinheit dazu ausgebildet und eingerichtet, eine erfasste Lichtintensitätsverteilung anhand eines Vergleichs mit gespeicherten Referenzdaten auszuwerten. Eine Auswertung von Abweichungen von den gespeicherten Referenzdaten, kann dazu genutzt werden, den Zustand des Lichtes zu bewerten und mögliche Fehler- oder Störeinflüsse auf die erfasste Lichtintensitätsverteilung zu identifizieren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer optischen Diagnosevorrichtung umfasst die Schritte:
- S1: Erfassen eines von einem Fahrzeuglicht angestrahlten Bereichs einer Fahrzeugumgebung mittels einer fahrzeugintegrierten Kamera;
- S2: Auswerten einer von der Kamera erfassten Lichtintensitätsverteilung mittels einer Auswerteeinheit.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug umfasst:
- - ein Fahrzeuglicht,
- - eine erfindungsgemäße optische Diagnosevorrichtung und
- - eine Fahrzeuglichtsteuereinheit, welche dazu ausgebildet und eingerichtet ist, einen vom Fahrzeuglicht angestrahlten Bereich der Fahrzeugumgebung und/oder eine
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Fahrzeuglichtintensität abhängig von einem Signal der Auswerteeinheit zu steuern. Die auswertungseinheitsabhängige Steuerung ermöglicht dabei eine exakte Anpassung der Lichtintensität und/oder des Lichtanstrahlbereichs an Fahrzeugumgebungsbedingungen, wie beispielsweise Nebel und/oder Fahrsituationen, wie beispielsweise Kurvenfahren.
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Die abhängigen Ansprüche beschreiben weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, umfassend eine erfindungsgemäße optische Diagnosevorrichtung, und
- 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der in 1 gezeigten optische Diagnosevorrichtung.
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Das in 1 gezeigte Fahrzeug 6 umfasst eine Mehrzahl von Fahrzeuglichtern 2. Im Ausführungsbeispiel sind dies Frontscheinwerfer, Bremslichter und Blinklichter. Weiterhin umfasst das Fahrzeug 1 eine optische Diagnosevorrichtung 1.
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Die Diagnoseeinrichtung 1 umfasst zwei fahrzeugintegrierte Kameras 3. Im Ausführungsbeispiel sind dies eine von einem Einparkassistenzsystem umfasste Front- sowie eine Rückfahrkamera, auf welche die optische Diagnosevorrichtung 1 zugreifen kann. Sowohl die Front- als auch die Rückfahrkamera 3 sind dazu ausgebildet und eingerichtet, von den Fahrzeuglichtern 2 angestrahlte Bereiche 4 der Umgebung vor und hinter dem Fahrzeug 6 optisch zu erfassen.
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Im Ausführungsbeispiel sind beide Kameras 3 dazu ausgebildet und eingerichtet, in jedem von den Kameras 3 umfassten Bildpunkt wellenlängenabhängige Lichtintensitätsverteilungen zu erfassen. Der durch die Kamers 3 erfassbare Spektralbereich reicht dabei von sichtbarem Licht bis in den nahen Infrarotbereich. Dadurch können die Kameras 3 ebenfalls Infrarotlichtintensitätsverteilungen, beispielsweise von Infrarotlichtscheinwerfern oder LiDAR-Systemen (Light Detection and Ranging) erfassen.
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Des Weiteren umfasst die optische Diagnosevorrichtung 1 eine Auswerteeinheit 5. Diese ist dazu ausgebildet und eingerichtet, von den Kameras 3 in einem von den Fahrzeuglichtern 2 angestrahlten Bereich 4 erfasste räumliche Lichtintensitätsverteilungen auszuwerten. Dazu vergleicht die Auswerteeinheit 5, die erfassten Lichtintensitätsverteilungen mit gespeicherten Referenzdaten der Frontscheinwerfer, Bremslichter und Blinklichter 2. Die Referenzdaten umfassen dabei sowohl die Emissionsspektren der jeweiligen Fahrzeuglichter 2 als auch aufgrund der jeweiligen Leuchtenformen erwartete Strahlkegelgeometrien.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Auswerteeinheit 5 dazu ausgebildet und eingerichtet, die von den Kameras 3 erfasste wellenlängenabhängige Lichtintensitätsverteilung auszuwerten und einen Anteil eines Fahrzeuglichts 2 an der räumlichen Lichtintensitätsverteilung von einem Fremdlichtanteil zu unterscheiden. Dies geschieht anhand eines Vergleichs der erfassten wellenlängenabhängigen Lichtintensitätsverteilung mit den Referenzdaten der im Ausführungsbeispiel unterschiedlich farbigen Fronscheinwerfer, Bremslichter und Blinklichter 2. So kann durch die Kameras 3 erfasstes Licht einer Wellenlänge, welches weder vom Emissionsspektrum der Fronscheinwerfer, Bremslichter noch Blinklichter 2 umfasst ist, externen Lichtquellen zugeordnet werden. Dies ist insbesondere hilfreich, um externe Lichtquellen, wie z.B. Straßenlaternen, bei der Diagnose zu berücksichtigen, wodurch eine Genauigkeit des Diagnoseergebnisses verbessert wird.
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Weiterhin ist die Auswerteeinheit 5 dazu ausgebildet und eingerichtet, die Lichtintensitätsverteilung in Abhängigkeit von einem Fahrzustand und/oder einem Fahrzeugumgebungszustand auszuwerten. Im Ausführungsbeispiel werden der Auswerteeinheit 5 dazu über eine Kommunikationsverbindung Daten über die Tageszeiten, Wetterbedingungen sowie aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeiten und -beschleunigungen übermittelt. Anhand der übermittelten Daten kann die Auswerteeinheit beispielsweise feststellen, dass eine von den Kameras 3 erfasste Anstrahlkegelform der Frontscheinwerfer 2 aufgrund von aus Nebel resultierenden Lichtreflexionen an feinverteilten Wassertröpfchen von einer erwarteten Form abweicht. Durch diese Berücksichtigung der Fahr- und Fahrzeugumgebungszustände können Fehldiagnosen, wie beispielswese ein Zurückführen der Formveränderung des Lichtkegels auf eine unvorteilhafte Frontscheinwerfereinstellungen, vermieden und eine Diagnosegenauigkeit erhöht werden.
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Im Ausführungsbeispiel umfasst die Auswerteeinheit 5 eine selbstlernende Auswertelogik. Die Auswertelogik nutzt mittels der Diagnosevorrichtung 1 in vorhergehenden Fahrten gesammelte Diagnosedaten, um wiederkehrende Zusammenhänge zwischen den erfassten Lichtintensitätsverteilungen und den Fahrzuständen sowie den Fahrzeugumgebungszuständen zu identifizieren. Die identifizierten Zusammenhänge werden anschließend von der Auswerteeinheit 5 zur Prognose erwartbarer Lichtintensitätsverteilungen angewendet, um in weiteren Fahrten erfasste Lichtintensitätsverteilungen auszuwerten. Dadurch wird eine Genauigkeit der Diagnosedaten während einer Einsatzdauer der Diagnosevorrichtung 1 kontinuierlich verbessert. Darüber hinaus ermöglicht die Auswertelogik eine Berücksichtigung regionsspezifischer wiederkehrender Fahrzeugumgebungszustände sowie eine Adaption an fahrerindividuelle Verhaltensweisen.
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Weiterhin ist die Auswerteeinheit 5 dazu ausgebildet und eingerichtet, einen durch die Kameras 3 erfassten zeitlichen Verlauf der Lichtintensitätsverteilung mit einem erwarteten zeitlichen Verlauf zu vergleichen. Im Ausführungsbeispiel werden dazu bei einer Betätigung eines Blinkerhebels durch einen Fahrer elektrische Signale über die Kommunikationsverbindung an die Auswerteeinheit 5 gesendet. Aus den Signalen leitet die Auswerteeinheit 5 anschließend eine erwartete periodische Veränderung einer Lichtintensitätsverteilung ab. Diese wird mit einer von den Kameras 3 tatsächliche erfassten Lichtintensitätsverteilung im vom Blinklicht angestrahlten Fahrzeugumgebungsbereich 4 verglichen. Anhand von Ergebnissen des Vergleichs kann beispielsweise festgestellt werden, ob das Blinklicht ordnungsgemäß funktioniert.
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Die in 1 gezeigte optische Diagnosevorrichtung 1 wird dabei mittels des in 2 gezeigten Verfahrens betrieben. In einem ersten Schritt S1 des Verfahrens erfassen die fahrzeugintegrierten Kameras 3 von den Fahrzeuglichtern 2 angestrahlte Bereiche 4 der Fahrzeugumgebung. In einem zweiten Schritt S2 wertet die Auswerteeinheit 5 von der Kameras 3 erfassten Lichtintensitätsverteilungen aus.
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Des Weiteren umfasst das in 1 gezeigte Fahrzeug 6 eine Fahrzeuglichtsteuereinheit 7. Diese ist dazu ausgebildet und eingerichtet, einen von den Fahrzeuglichtern 2 angestrahlten Bereich 4 der Fahrzeugumgebung und eine Fahrzeuglichtintensität abhängig von einem Signal der Auswerteeinheit 5 zu steuern. Dadurch kann beispielsweise eine Stellung der Frontscheinwerfer 2 anhand der von den Kameras 3 erfassten Lichtintensitätsverteilung so angepasst werden, dass bei Kurvenfahrten oder zuladungsbedingten Veränderungen von Fahrzeugneigungswinkeln stets ein gewünschter Fahrbahnbereich angeleuchtet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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