DE102020108625A1

DE102020108625A1 - System und Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102020108625A1
Application number: DE102020108625.3A
Authority: DE
Inventors: Daniel Liebau; Claudia Liebau
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2021-09-30

Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs. Das System umfasst wenigstens eine Reflektionseinheit, die eingerichtet ist, um heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallendes Licht abzulenken; eine Aktuatoreinheit, die eingerichtet ist, um die wenigstens eine Reflektionseinheit in Bezug auf wenigstens eine Achse einzustellen; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht auf einen vorbestimmten Bereich abgelenkt wird.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen System, und ein Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere eine Nutzung von Scheinwerferlicht eines Folgefahrzeugs, das durch eine Heckscheibe in das Fahrzeug gelangt.
Stand der Technik
In Fahrzeugen sind Außenspiegel und ein Innenspiegel vorhanden, die ein Beobachten des rückwärtigen Verkehrsgeschehens ermöglichen. Wenn bei Dunkelheit das Scheinwerferlicht eines Folgefahrzeugs durch eine Heckscheibe in das Fahrzeug gelangt und auf den Innenspiegel trifft, kann der Fahrer des Fahrzeugs geblendet werden. Hierdurch kann es zu gefährlichen Situationen kommen. Daher sind Innenspiegel oftmals abblendbar, um ein Blenden des Fahrers vermeiden zu können.
Abblendbare Innenspiegel können zum Beispiel händisch gekippt werden, damit das Licht derart gebrochen wird, dass nur ein geringerer Teil zum Fahrer reflektiert wird, ohne dass sich dabei das Blickfeld des Fahrers verändert. Bei automatisch abblendenden Innenspiegeln wird der Innenspiegel mittels elektrochromen Glas abgedunkelt, so dass der Fahrer nicht durch den nachfolgenden Verkehr geblendet wird. Derartige herkömmliche Lösungen sind jedoch nur auf den Fahrer des Fahrzeugs ausgelegt.
Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs, ein Fahrzeug mit einem solchen System, und ein Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs anzugeben, die eine Lichtsituation bzw. Beleuchtungssituation im Innenraum des Fahrzeugs verbessern können. Insbesondere ist es eine Ausgabe der vorliegenden Offenbarung, Scheinwerferlicht von Folgefahrzeugen für eine Beleuchtung des Innenraums des Fahrzeugs zu nutzen.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das System umfasst wenigstens eine Reflektionseinheit, die eingerichtet ist, um heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallendes Licht abzulenken; eine Aktuatoreinheit, die eingerichtet ist, um die wenigstens eine Reflektionseinheit in Bezug auf wenigstens eine Achse einzustellen; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht auf einen vorbestimmten Bereich im Innenraum des Fahrzeugs abgelenkt wird.
Erfindungsgemäß wird Licht, das durch die Heckscheibe in den Innenraum eintritt, mittels einer zusätzlichen Reflektionseinheit abgelenkt. Eine Position und/oder Orientierung der Reflektionseinheit ist dabei durch die Aktuatoreinheit dynamisch einstellbar, so dass das einfallende Licht situationsbedingt und dynamisch abgelenkt werden kann. Das Licht kann zum Beispiel derart abgelenkt werden, dass eine Blendung des Fahrers durch die von hinten in das Fahrzeug eindringenden Lichtstrahlen der Scheinwerfer des Folgeverkehrs vermieden werden kann. Hierdurch kann ein Unfallrisiko reduziert werden. In einem weiteren Beispiel kann der Innenraum für Fondpassagiere mittels der eindringenden Lichtstrahlen des Folgeverkehrs erhellt werden. Damit können die Fondpassagiere Lesen, da das in den Fond reflektierte Licht zum Beispiel als flächiges Licht auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere gelenkt werden kann.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Reflektionseinheit ein Spiegel.
Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Reflektionseinheit eine Vielzahl von Segmenten. Die Segmente können winkelig zueinander angeordnet sein. In einigen Ausführungsformen können die Segmente gemeinschaftlich und/oder individuell bzw. unabhängig voneinander bewegbar sind. Hierdurch kann eine verbesserte Ausleuchtung des Fahrzeugfonds ermöglicht werden.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Reflektionseinheit einseitig lichtdurchlässig. Die wenigstens eine Reflektionseinheit kann zum Beispiel ein einseitig lichtdurchlässiges Glas oder ein Einwegspiegel sein. Ein Einwegspiegel (auch als halbdurchlässiger Spiegel bezeichnet) ist ein optisches Bauteil (z.B. eine Glasplatte), das eintreffendes Licht der einen Seite weitgehend reflektiert und einen kleinen Anteil durchlässt und das eintreffende Licht der anderen Seite komplett absorbiert. Damit kann das in den Fondbereich des Fahrzeugs einfallende Licht abgelenkt werden, während die rückwärtige Sicht des Fahrers nicht durch die wenigstens eine Reflektionseinheit behindert wird.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Reflektionseinheit in einem Heckbereich bzw. Fondbereich des Fahrzeugs anordenbar oder angeordnet. Die wenigstens eine Reflektionseinheit kann zum Beispiel am oder nahe dem Dach des Fahrzeugs vor den Fondpassagieren angeordnet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Reflektionseinheit im Bereich der Kopfstützen der Vordersitze angeordnet sein. Durch eine derartige Anordnung kann das in den Fond reflektierte Licht zum Beispiel auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere abgelenkt werden, so dass die Fondpassagiere Lesen können.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Achse aus der Gruppe ausgewählt, die eine Drehachse, eine lineare Verschiebungsachse, eine horizontale Achse (x-Achse, y-Achse), eine vertikale Achse (z-Achse), eine horizontale Drehachse, eine vertikale Drehachse, eine horizontale lineare Verschiebungsachse, eine vertikale lineare Verschiebungsachse, eine geneigte Achse, eine geneigte Drehachse und eine geneigte lineare Verschiebungsachse umfasst, oder die daraus besteht.
Der Begriff „horizontal“ ist im Unterschied zu „vertikal“ zu verstehen. Der Begriff „horizontal“ bezieht sich insbesondere auf eine horizontale Ausrichtung der Achsen, wobei eine Abweichung von wenigen Grad, z.B. bis zu 5° oder sogar bis zu 10°, von einer genauen horizontalen Ausrichtung noch als „im Wesentlichen horizontal“ betrachtet wird. Die vertikale Richtung kann im Wesentlichen parallel zur Schwerkraft sein.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht nicht auf einen Innenspiegel des Fahrzeugs trifft. Damit kann ein Blenden des Fahrers durch den Innenspiegel beim nächtlichen Fahren verhindert werden. Insbesondere können falsch eingestellte Scheinwerfer bzw. sehr helle Scheinwerfer das menschliche Auge reizen und können zur Beeinträchtigung einer Sicht des Fahrers führen. Dies kann ein Unfallrisiko erhöhen. Durch die wenigstens eine Reflektionseinheit des erfindungsgemäßen Systems kann ein Blenden des Fahrers effektiv verhindert werden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht eine Beleuchtung für einen Fondbereich des Fahrzeugs bereitstellt. Die wenigstens eine Reflektionseinheit kann zum Beispiel durch eine Rotation und/oder ein lineares Verschieben derart eingestellt werden, dass flächiges Licht auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere gelenkt wird. Damit können die Fondpassagiere die Lichtenergie des Folgefahrzeugs zum Lesen nutzen oder als Innenraumbeleuchtung des Fonds verwenden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs anzusteuern. Die Umfelddaten können verwendet werden, um das Licht des Folgefahrzeugs optimal auf den gewünschten Bereich abzulenken.
In einigen Ausführungsformen ermöglicht die Umgebungssensorik eine Messung bzw. Erfassung einer Rundumsicht und/oder eines (vorderen und/oder hinteren) Nahfelds des Fahrzeugs. Dies ermöglicht zum Beispiel eine Erfassung des Scheinwerferlichts des Folgefahrzeugs, um einen Lichteinfall durch die Heckscheibe zu beurteilen. Ergänzend oder alternativ kann zum Beispiel über Kameras im Innenspiegel und/oder den Außenspiegeln eine Sichtweise des Fahrers nach draußen ermittelt werden, wodurch ein Lichteinfall in die Augen des Fahrers bestimmt werden kann.
Die Umgebungssensorik umfasst zum Beispiel wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf einer Scheinwerfereinstellung eines dem Fahrzeug nachfolgenden Fortbewegungsmittels anzusteuern. Das nachfolgende Fortbewegungsmittel kann ein Fahrzeug sein, beispielsweise umfassend PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc. Die Scheinwerfereinstellung kann zum Beispiel mittels der Umgebungssensorik erfasst werden. Ergänzend oder alternativ kann die Scheinwerfereinstellung über eine Kommunikationsverbindung vom nachfolgenden Fortbewegungsmittel erhalten werden. Zum Beispiel kann ein Folgefahrzeug über eine Car-2-Car-Kommunikation seine Scheinwerfereinstellung anderen Fahrzeugen mitteilen.
Vorzugsweise kann die Steuereinheit eingerichtet sein, um die Scheinwerfereinstellung des dem Fahrzeug nachfolgenden Fortbewegungsmittels vorzunehmen. Dies kann zum Beispiel derart erfolgen, damit im Zusammenspiel mit einer Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit eine optimale Lichtsituation hergestellt wird.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf wenigstens einem ersten Bewegungsparameter des Fahrzeugs anzusteuern. Ergänzend oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf wenigstens einem zweiten Bewegungsparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels anzusteuern. Der wenigstens eine zweite Bewegungsparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels kann zum Beispiel mittels der Umgebungssensorik des (Ego)Fahrzeugs erfasst und/oder aus den Umfelddaten abgeleitet werden.
Der wenigstens eine erste Bewegungsparameter und/oder der wenigstens eine zweite Bewegungsparameter können aus der Gruppe ausgewählt sein, die eine Trajektorie, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung (Längsbeschleunigung und/oder Querbeschleunigung) umfasst, oder die daraus besteht.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf wenigstens einem ersten Insassenparameter des Fahrzeugs anzusteuern. Ergänzend oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit basierend auf wenigstens einem zweiten Insassenparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels anzusteuern. Der wenigstens eine zweite Insassenparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels kann zum Beispiel mittels der Umgebungssensorik des (Ego)Fahrzeugs erfasst und/oder aus den Umfelddaten abgeleitet werden.
Der wenigstens eine erste Insassenparameter und/oder der wenigstens eine zweite Insassenparameter können aus der Gruppe ausgewählt sein, die eine Sitzposition (Fahrersitz, Rücksitz, etc.), eine Kopfposition (insbesondere eine Augenposition) und eine Objektposition (z.B. ein Objekt in den Händen des Insassen, wie ein Smartphone oder ein Buch) umfasst, oder die daraus besteht.
Vorzugsweise ist das System vollständig im Fahrzeug implementiert. Alternativ ist das System teilweise im Fahrzeug (insbesondere die wenigstens eine Reflektionseinheit und die Aktuatoreinheit), und teilweise durch eine zentrale Einheit und/oder ein Folgefahrzeug implementiert.
Die zentrale Einheit kann ein Server, wie zum Beispiel ein Backend eines Fahrzeugerstellers sein, die/das mit dem Fahrzeug und/oder dem Folgefahrzeug in Kommunikationsverbindung ist. Beispielswiese können die zentrale Einheit und/oder das Folgefahrzeug zumindest einen Teil der Funktionalitäten der Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems bereitstellen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, abgegeben. Das Fahrzeug umfasst das System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Der Begriff Fahrzeug umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug eine Umgebungssensorik, die eingerichtet ist, um Umfelddaten zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug ein Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren. Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs automatisch. Das Fahrassistenzsystem übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem den Antrieb, das Getriebe, die Betriebsbremse und die Lenkung. Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen der Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassistenzsystem entgegengenommen.
Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012).
Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich.
Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, angegeben. Das Verfahren umfasst ein Einstellen einer Orientierung und/oder Position wenigstens einer Reflektionseinheit, um heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallendes Licht auf einen vorbestimmten Bereich in einem Fondbereich des Fahrzeugs abzulenken.
Das Verfahren kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems implementieren.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs auszuführen.
Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs auszuführen.
Figurenliste
Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

1 schematisch ein System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
2 schematisch eine Blendung eines Fahrers durch Scheinwerferlicht eines Folgefahrzeugs,
3 schematisch ein Fahrzeug mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
4 schematisch ein Fahrzeug mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
5 eine Situation, in der ein Fahrer eines Folgefahrzeugs geblendet wird,
6 ein Egofahrzeug und ein Folgefahrzeug gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
7 ein Egofahrzeug und ein Folgefahrzeug mit einer Neigung um die Querachse gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
8 ein Egofahrzeug und ein Folgefahrzeug unter Berücksichtigung von Bewegungsparametern gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
9 schematisch ein Fahrzeug mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.

Ausführungsformen der Offenbarung
Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt schematisch ein System 100 zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Das System 100 umfasst wenigstens eine Reflektionseinheit 110, die eingerichtet ist, um heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallendes Licht abzulenken; eine Aktuatoreinheit 120, die eingerichtet ist, um die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 in Bezug auf wenigstens eine Achse einzustellen; und eine Steuereinheit 130, die eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit 120 derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht auf einen vorbestimmten Bereich z.B. im Innenraum des Fahrzeugs abgelenkt wird.
Die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 kann ein Spiegel sein, wie zum Beispiel ein Einwegspiegel oder ein elektrochromatischer Spiegel. Damit kann das in den Fondbereich des Fahrzeugs einfallende Licht abgelenkt werden, während die rückwärtige Sicht des Fahrers nicht durch die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 behindert wird.
Die Aktuatoreinheit 120 kann eingerichtet sein, um die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 zu drehen und/oder linear zu verschieben. Typischerweise umfasst die Aktuatoreinheit 120 wenigstens einen Antrieb, wie einen Motor. Der Motor kann ein elektrischer oder pneumatischer Motor sein. In einigen Ausführungsformen kann der Motor ein Schrittmotor sein.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit 130 eingerichtet, um die Aktuatoreinheit 120 basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs anzusteuern. Die Umfelddaten können verwendet werden, um das Licht des Folgefahrzeugs optimal auf den gewünschten Bereich abzulenken.
In einigen Ausführungsformen ermöglicht die Umgebungssensorik eine Messung bzw. Erfassung einer Rundumsicht und/oder eines (vorderen und/oder hinteren) Nahfelds des Fahrzeugs. Dies ermöglicht zum Beispiel eine Erfassung des Scheinwerferlichts des Folgefahrzeugs, um einen Lichteinfall durch die Heckscheibe zu beurteilen. Ergänzend oder alternativ kann zum Beispiel über Kameras im Innenspiegel und/oder den Außenspiegeln eine Sichtweise des Fahrers nach draußen ermittelt werden, wodurch ein Lichteinfall in die Augen des Fahrers bestimmt werden kann.
Die Umgebungssensorik umfasst zum Beispiel wenigstens ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.
Das System 100 kann vollständig im Fahrzeug implementiert sein. Alternativ ist das System 100 teilweise im Fahrzeug und teilweise durch eine zentrale Einheit implementiert. Beispielswiese kann die zentrale Einheit zumindest einen Teil der Funktionalitäten der Steuereinheit des Systems 100 bereitstellen.
2 zeigt schematisch eine Blendung eines Fahrers 1 eines Fahrzeugs 10 durch Scheinwerferlicht eines Folgefahrzeugs.
Durch die Heckscheibe in den Innenraum 12 einfallendes Licht E des Folgefahrzeugs (nicht gezeigt) wird durch den Innenspiegel 14 reflektiert (reflektiertes Licht R') und blendet den Fahrer 1. Zudem kann sich der Innenraum 12 bei einem dicht auffahrenden Folgefahrzeug stark aufhellen. Dies kann zu einem erhöhte Unfallrisiko führen.
3 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Im Beispiel der 3 stellt die Aktuatoreinheit eine Position und/oder Orientierung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 derart ein, dass das heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallende Licht E nicht auf den Innenspiegel 14 des Fahrzeugs 10 trifft. Damit kann ein Blenden des Fahrers durch den Innenspiegel 14 beim nächtlichen Fahren verhindert werden. Das erfindungsgemäße System kann dabei zusätzlich oder alternativ zu einer Abblend-Funktion des Innenspiegels bereitgestellt sein.
Zudem stellt die Aktuatoreinheit in diesem Beispiel die Position und/oder Orientierung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 derart ein, dass das heckseitig in den Innenraum 12 des Fahrzeugs 10 einfallende Licht E eine Beleuchtung für einen Fondbereich des Fahrzeugs 10 bereitstellt. Die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 kann zum Beispiel durch eine Rotation und/oder ein lineares Verschieben derart eingestellt werden, dass flächiges Licht auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere 2 gelenkt wird. Damit können die Fondpassagiere 2 die Lichtenergie des Folgefahrzeugs beispielsweise zum Lesen nutzen.
Typischerweise ist eine Breite b_R der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 basierend auf einer Breite w_H der Heckscheibe 16 des Fahrzeugs 10 gewählt. Die Breite b_R der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 kann insbesondere in etwa gleich oder kleiner als die Breite w_H der Heckscheibe 16 sein.
4 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Im Beispiel der 4 ist die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 ein Einwegspiegel (auch als „Spionspiegel“ bezeichnet). Damit kann das durch die Heckscheibe 16 des Fahrzeugs 10 einfallende Licht E abgelenkt werden, während die rückwärtige Sicht des Fahrers nicht durch die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 behindert wird.
Die Position und/oder Orientierung der wenigstens eine Reflektionseinheit 110 kann dabei derart sein, dass der Fahrer 1 nicht durch vom Innenspiegel 14 reflektiertes Licht R geblendet wird und der vorbestimmte Bereich im Fond des Fahrzeugs 10 beleuchtet wird. Der vorbestimmte Bereich kann zum Beispiel ein Bereich auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere sein, ist jedoch nicht hierauf begrenzt.
Hierzu kann die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 im Heckbereich bzw. Fondbereich des Fahrzeugs 10 angeordnet sein. Die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 kann zum Beispiel am oder nahe dem Dach des Fahrzeugs 10 vor den Fondpassagieren angeordnet sein. Beispielsweise kann die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 im Bereich der Kopfstützen 18 der Vordersitze angeordnet sein. Durch eine derartige Anordnung kann das in den Fond reflektierte Licht zum Beispiel auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere abgelenkt werden, so dass die Fondpassagiere Lesen können.
Die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 kann in einigen Ausführungsformen ausklappbar sein. Zum Beispiel kann die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 im deaktivierten Zustand des Systems in etwa flächig am Dach des Fahrzeugs 10 anliegen. Im aktivierten Zustand des Systems kann die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 ausgeklappt oder ausgefahren sein, wie es im Beispiel der 4 dargestellt ist.
Die Aktuatoreinheit des erfindungsgemäßen Systems ist eingerichtet, um die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 in Bezug auf wenigstens eine Achse einzustellen. Das Einstellen kann dabei eine Drehung und/oder eine lineare Verschiebung in Bezug eine entsprechende Achse umfassen.
Die wenigstens eine Achse kann eine Drehachse, eine lineare Verschiebungsachse, eine horizontale Achse (x-Achse, y-Achse), eine vertikale Achse (z-Achse), eine horizontale Drehachse, eine vertikale Drehachse, eine horizontale lineare Verschiebungsachse, eine vertikale lineare Verschiebungsachse, eine geneigte Achse, eine geneigte Drehachse und/oder eine geneigte lineare Verschiebungsachse sein.
5 zeigt eine Situation, in der ein Fahrer eines Folgefahrzeugs geblendet wird.
In einigen Ausführungsformen ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 derart anzusteuern, dass das einfallende Licht E nicht 1:1 zurückreflektiert wird. Beispielsweise wird eine Anstellung des Spionspiegels in einer ebenen Fahrt nicht so steil gewählt, dass das Licht des Folgefahrzeugs wieder 1:1 zurückreflektiert wird und der nachfolgende Verkehr durch sein eigenes reflektiertes Licht geblendet wird.
6 zeigt ein (Ego)Fahrzeug 10 und ein Folgefahrzeug 20 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Im Beispiel der 6 wird das durch die Heckscheibe einfallende Licht E von Scheinwerfern 22 des Folgefahrzeugs 20 durch die wenigstens eine Reflektionseinheit 110 reflektiert. Das Licht E fällt mit einem Einfallswinkel α zur Senkrechten auf die Fläche der (ebenen) Reflektionseinheit 110 und leitet das Licht R" mit dem gleichen Ausfallswinkel β zurück (α=β). Ähnlich der in Bezug auf 5 erläuterten Situation kann dabei sichergestellt werden, dass der Fahrer 3 des Folgefahrzeugs 20 nicht geblendet wird.
Der Scheinwerfer 22 des Folgefahrzeugs 20 kann dabei eine Variable sein, insbesondere wenn der Scheinwerfer 22 seine Richtung z.B. entlang der Querachse y und/oder Hochachse z anpassen kann. Daher kann die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems eingerichtet sein, um die Aktuatoreinheit zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 basierend auf einer Scheinwerfereinstellung des Folgefahrzeugs 20 anzusteuern.
Die Scheinwerfereinstellung kann zum Beispiel mittels einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 erfasst werden. Ergänzend oder alternativ kann die Scheinwerfereinstellung über eine Kommunikationsverbindung vom Folgefahrzeug 20 erhalten werden. Zum Beispiel kann das Folgefahrzeug 20 über eine Car-2-Car-Kommunikation seine Scheinwerfereinstellung anderen Fahrzeugen mitteilen.
7 zeigt ein Egofahrzeug 10 und ein Folgefahrzeug 20 mit einer Neigung um die Querachse gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 basierend auf wenigstens einem ersten Bewegungsparameter des (Ego)Fahrzeugs 10 anzusteuern. Ergänzend oder alternativ ist die Steuereinheit eingerichtet, um die Aktuatoreinheit zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 basierend auf wenigstens einem zweiten Bewegungsparameter des Folgefahrzeugs 20 anzusteuern.
Der wenigstens eine erste Bewegungsparameter und/oder der wenigstens eine zweite Bewegungsparameter können aus der Gruppe ausgewählt sein, die eine Trajektorie, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung (Längsbeschleunigung und/oder Querbeschleunigung) umfasst.
Beispielsweise kann das System, und insbesondere die Steuereinheit, einen Algorithmus implementieren. Der Algorithmus kann auf dem (Ego)Fahrzeug (oder beiden Fahrzeugen, d.h. dem Egofahrzeug und dem Folgefahrzeug) lokal laufen oder zentral auf einem externen Server, um die Kombinatorik zwischen Anstellwinkel der wenigstens einen Reflektionseinheit des Egofahrzeugs und dem Scheinwerfer des Folgefahrzeugs in Echtzeit zu berechnen. Dies kann unter der Annahme erfolgen, dass:

- die Fahrzeugabmessungen bekannt sind; und/oder
- Spiegelpositionen relativ zum lokalen Fahrzeugkoordinatensystem und Scheinwerferpositionen relativ zum lokalen Fahrzeugkoordinatensystem bekannt sind; und/oder
- die Augenpaare des/der Fahrzeuginsassen im Folgefahrzeug relativ zum lokalen Fahrzeugkoordinatensystem des Folgefahrzeugs bekannt sind; und/oder
- die lokalen Fahrzeugpositionen im Raum bekannt sind (z.B. GPS-Koordinaten); und/oder
- die Relativgeschwindigkeit und/oder Relativbeschleunigung zu jedem Zeitpunkt bekannt sind (z.B. sendet ein Gierraten-Sensor am Fahrzeug die Beschleunigung).

7 zeigt beispielhaft ein Zusammenspiel aus beweglicher Reflektionseinheit 110 des (Ego)Fahrzeugs 10, dem beweglichen Scheinwerfer 22 des Folgefahrzeugs 20 sowie den Bewegungsparameter bzw. Fahrzeugparametern der Fahrzeuge 10 und 20 (z.B. Geschwindigkeit, Trajektorie etc.). Dieses Zusammenspiel kann derart gestaltet sein, um eine Ausleuchtung des Fonds für Fondpassagiere zu ermöglichen.
Im Detail ist eine Neigung um die Querachse y zu einem Zeitpunkt t₁ dargestellt. Die Lichtablenkung in den Fond des Fahrzeugs 10 kann in einigen Ausführungsformen auch bei einer Steigung durch eine Rotation der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 um die y-Achse und/oder eine Anpassung des Scheinwerfers 22 des Folgefahrzeugs 20 gesteuert werden.
Die Einstellungen der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 und/oder des Scheinwerfers 22 des Folgefahrzeugs 20 können dabei abhängig von den Fahrzeugabmaßen, den Positionen der Fahrzeuge im Raum (lokale Koordinatensysteme zu globalem Koordinatensystem) sowie der zeitlichen Änderung, die durch Relativgeschwindigkeiten und Relativbeschleunigungen gegeben sind, bestimmt werden. Der Anstellwinkel α₁ des Fahrzeugs 10 und der Anstellwinkel α₂ des Folgefahrzeugs 20 können derart berücksichtigt werden, so dass keine Rückflexion auf den Fahrer des Folgefahrzeugs 20 stattfindet.
In der 7 sind folgende Variablen angegeben, von denen wenigstens einige zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 verwendet werden können:

α₁ Anstellwinkel des ersten Fahrzeugs (Neigung um die Querachse y)
α₂ Anstellwinkel des zweiten Fahrzeugs (Neigung um die Querachse y)
α₃ Winkel zwischen der Horizontalen auf Höhe des Scheinwerfers und einer Mitte des Spiegels
α₄ Einfallswinkel
_α5 Anstellwinkel des Spiegels bezüglich der Vertikalen
β Austrittswinkel
d₁ vertikaler Höhenunterschied zwischen Spiegel und Scheinwerfer
d₂ horizontaler Abstand zwischen Spiegel und Scheinwerfer
d₃ horizontaler Abstand zwischen Spiegel und Fahrer des Folgefahrzeugs
d₄ Abstand bzw. Höhe zwischen dem Scheinwerfer und den Augen des Fahrers des Folgefahrzeugs in Bezug auf den Anstellwinkel des zweiten Fahrzeugs

Die oben genannten Variablen können durch die Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 erfasst und/oder aus den erfassten Umgebungsdaten abgeleitet werden.
Dieselbe Figur gilt analog für Kurvenfahrten mit Rotation um die Hochachse z und Neigung um die x-Achse.
8 zeigt ein Egofahrzeug 10 und ein Folgefahrzeug 20 unter Berücksichtigung von Bewegungsparametern gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
8 zeigt beispielhaft ein Zusammenspiel aus beweglicher Reflektionseinheit 110 des (Ego)Fahrzeugs 10, dem beweglichen Scheinwerfer 22 des Folgefahrzeugs 20 sowie den Bewegungsparameter bzw. Fahrzeugparametern der Fahrzeuge 10 und 20 (z.B. Geschwindigkeit, Trajektorie etc.). Dieses Zusammenspiel kann derart gestaltet sein, um eine Ausleuchtung des Fonds für Fondpassagiere zu ermöglichen.
Im Detail ist eine Neigung um die Hochachse z zu einem Zeitpunkt t₁ dargestellt. In der 8 sind folgende Variablen angegeben, von denen wenigstens einige zur Einstellung der wenigstens einen Reflektionseinheit 110 verwendet werden können:

α'₁ Anstellwinkel des Spiegels bezüglich der lokalen Querachse y1 des Fahrzeugs
α'_2,re Eintrittswinkel am rechten Ende des Spiegels
α'_2,li Eintrittswinkel am linken Ende des Spiegels
α'_3,re Anstellwinkel des rechten Scheinwerfers bezüglich der lokalen Querachse y2 des Folgefahrzeugs
α'_3,li Anstellwinkel des linken Scheinwerfers bezüglich der lokalen Querachse y2 des Folgefahrzeugs
β'_2,re Austrittswinkel am rechten Ende des Spiegels
β _2,li Austrittswinkel am linken Ende des Spiegels
d'₁ Abstand zwischen Spiegel und Scheinwerfer
d'₂ Abstand zwischen Spiegel und Fahrer des Folgefahrzeugs
d'₃ Abstand zwischen rechtem Scheinwerfer und Augen des Fahrers des Folgefahrzeugs
d'₄ Abstand zwischen linkem Scheinwerfer und Augen des Fahrers des Folgefahrzeugs

Die oben genannten Variablen können durch die Umgebungssensorik des Fahrzeugs 10 erfasst und/oder aus den erfassten Umgebungsdaten abgeleitet werden.
Im Bereich B ist gezeigt, dass beide Austrittswinkel β'_2,re und β'_2,li am Fahrer des Folgefahrzeugs vorbeigeleitet werden. Dies kann durch die Anstellwinkel von Scheinwerfern und Spiegel relativ zueinander abgestimmt werden.
Dieselbe Figur gilt analog für Steigungsfahrten mit Rotation um die Querachse y und Kurvenfahrten mit Neigung um die x-Achse.
9 zeigt schematisch ein Fahrzeug 100 mit einem System zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs gemäß weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Im Beispiel der 9 umfasst die wenigstens eine Reflektionseinheit 910 eine Vielzahl von Reflektionsmodulen, die winkelig zueinander angeordnet sind. Insbesondere kann die Reflektionseinheit 910 segmentiert sein (ähnlich einer Diskokugel). In einigen Ausführungsformen können die Segmente gemeinschaftlich und/oder individuell bzw. unabhängig voneinander bewegbar sind. Hierdurch kann eine verbesserte Ausleuchtung des Fahrzeugfonds ermöglicht werden.
Erfindungsgemäß wird Licht, das durch die Heckscheibe in den Innenraum eintritt, mittels einer zusätzlichen Reflektionseinheit abgelenkt. Eine Position und/oder Orientierung der Reflektionseinheit ist dabei durch die Aktuatoreinheit dynamisch einstellbar, so dass das einfallende Licht situationsbedingt und dynamisch abgelenkt werden kann. Das Licht kann zum Beispiel derart abgelenkt werden, dass eine Blendung des Fahrers durch die von hinten in das Fahrzeug eindringenden Lichtstrahlen der Scheinwerfer des Folgeverkehrs vermieden werden kann. Hierdurch kann ein Unfallrisiko reduziert werden. In einem weiteren Beispiel kann der Innenraum für Fondpassagiere mittels der eindringenden Lichtstrahlen des Folgeverkehrs erhellt werden. Damit können die Fondpassagiere Lesen, da das in den Fond reflektierte Licht zum Beispiel als flächiges Licht auf Höhe des Unterkörpers der Fondpassagiere gelenkt werden kann.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.

Claims

System (100) zur Beleuchtung eines Innenraums (12) eines Fahrzeugs (10), umfassend: wenigstens eine Reflektionseinheit (110, 910), die eingerichtet ist, um heckseitig in den Innenraum (12) des Fahrzeugs (10) einfallendes Licht (E) abzulenken; eine Aktuatoreinheit (120), die eingerichtet ist, um die wenigstens eine Reflektionseinheit (110, 910) in Bezug auf wenigstens eine Achse einzustellen; und eine Steuereinheit (130), die eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit (120) derart anzusteuern, dass das heckseitig in den Innenraum (12) des Fahrzeugs (10) einfallende Licht (E) auf einen vorbestimmten Bereich abgelenkt wird.
Das System (100) nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Reflektionseinheit (110, 910) ein Spiegel ist und/oder eine Vielzahl von Segmenten umfasst.
Das System (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die wenigstens eine Reflektionseinheit (110, 910) in einem Fondbereich des Fahrzeugs (10) anordenbar ist.
Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die wenigstens eine Achse aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einer Drehachse, einer linearen Verschiebungsachse, einer horizontalen Achse, einer vertikalen Achse, einer horizontalen Drehachse, einer vertikalen Drehachse, einer horizontalen linearen Verschiebungsachse, einer vertikalen linearen Verschiebungsachse, einer geneigten Achse, einer geneigten Drehachse und einer geneigten linearen Verschiebungsachse besteht.
Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit (120) derart anzusteuern, dass: das heckseitig in den Innenraum (12) des Fahrzeugs (10) einfallende Licht (E) nicht auf einen Innenspiegel (14) des Fahrzeugs (10) trifft; und/oder das heckseitig in den Innenraum (12) des Fahrzeugs (10) einfallende Licht (E) eine Beleuchtung für einen Fondbereich des Fahrzeugs (10) bereitstellt.
Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit (120) basierend auf Umfelddaten einer Umgebungssensorik des Fahrzeugs (10) anzusteuern.
Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um die Aktuatoreinheit (120) basierend auf einer Scheinwerfereinstellung eines dem Fahrzeug (10) nachfolgenden Fortbewegungsmittels (20) anzusteuern.
Das System (100) nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um die Scheinwerfereinstellung des dem Fahrzeug (10) nachfolgenden Fortbewegungsmittels (20) vorzunehmen.
Das System (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuereinheit (130) eingerichtet ist, um: die Aktuatoreinheit (120) basierend auf wenigstens einem ersten Bewegungsparameter des Fahrzeugs (10) anzusteuern; und/oder die Aktuatoreinheit (120) basierend auf wenigstens einem zweiten Bewegungsparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels (20) anzusteuern; und/oder die Aktuatoreinheit (120) basierend auf wenigstens einem ersten Insassenparameter des Fahrzeugs (10) anzusteuern; und/oder die Aktuatoreinheit (120) basierend auf wenigstens einem zweiten Insassenparameter des nachfolgenden Fortbewegungsmittels (20) anzusteuern.
Fahrzeug (10), insbesondere Kraftfahrzeug, umfassend das System (100) zur Beleuchtung eines Innenraums (12) eines Fahrzeugs (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
Verfahren zur Beleuchtung eines Innenraums eines Fahrzeugs, umfassend: Einstellen einer Orientierung und/oder Position wenigstens einer Reflektionseinheit, um heckseitig in den Innenraum des Fahrzeugs einfallendes Licht auf einen vorbestimmten Bereich in einem Fondbereich des Fahrzeugs abzulenken.
Speichermedium, umfassend ein Software-Programm, das eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das Verfahren gemäß Anspruch 11 auszuführen.