DE102022121217A1 - Lighting device for autonomous driving - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines autonom fahrenden Fahrzeugs (1) mit einer Leuchteinheit (2) zur Erzeugung eines Lichtmusters (8, 8'; 23) in einem Fahrzeugvorfeld (6), mit einer optischen Umgebungssensoreinheit (4) zur Detektion von Objekten (5) in dem Fahrzeugvorfeld (6), mit einer Ansteuereinheit (3) zur Ansteuerung der Leuchteinheit (2), wobei die Ansteuereinheit (3) über Ansteuermittel (7) verfügt, so dass die Leuchteinheit (2) ein Lichtmuster (8, 8') abstrahlt, mittels dessen für Verkehrsteilnehmer erkennbar ist, dass sich das Fahrzeug (1) in einem autonomen Betriebsmodus befindet, wobei die Ansteuermittel (7) der Ansteuereinheit (3) derart eingerichtet sind, dass das Lichtmuster (8, 8') sich über zumindest eine Breite (b) einer Fahrzeugspur (10) des Fahrzeugvorfeldes (6) erstreckt, wobei das Lichtmuster (8, 8') eine Mehrzahl von ersten Musterelementen (15, 17, 19, 19', 19'') zur Beleuchtung eines ersten Teilbereiches des Beleuchtungsfelds (9) entsprechend einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke aufweist, die größer ist als die Beleuchtungsstärke von zweiten Musterelementen (16, 18, 20, 20', 20''), die einen zweiten Teilbereich des Beleuchtungsfelds (9) beleuchten, dass die ersten Musterelemente (15, 17, 19, 19', 19'') in dem ersten Teilbereich des Beleuchtungsfelds (9) derart verteilt über das gesamte Beleuchtungsfeld (9) angeordnet ist, dass ein sich in dem Beleuchtungsfeld (9) befindliches Objekt (5) durch die optische Umgebungssensoreinheit (4) detektierbar ist.The invention relates to a device for illuminating an autonomously driving vehicle (1), having a lighting unit (2) for generating a light pattern (8, 8'; 23) in the area in front of the vehicle (6), and having an optical environmental sensor unit (4) for detecting objects (5) in the vehicle apron (6), with a control unit (3) for controlling the lighting unit (2), the control unit (3) having control means (7), so that the lighting unit (2) produces a light pattern (8, 8 ') emits, by means of which it can be seen by road users that the vehicle (1) is in an autonomous operating mode, the control means (7) of the control unit (3) being set up in such a way that the light pattern (8, 8') extends over at least one width (b) of a vehicle track (10) of the vehicle apron (6), the light pattern (8, 8 ') having a plurality of first pattern elements (15, 17, 19, 19', 19'') for illuminating a first Partial area of the illumination field (9) corresponding to a predetermined illuminance which is greater than the illuminance of second pattern elements (16, 18, 20, 20', 20'') which illuminate a second partial area of the illumination field (9) that the first Pattern elements (15, 17, 19, 19', 19'') are arranged in the first partial area of the illumination field (9) in such a way that they are distributed over the entire illumination field (9) in such a way that an object (5) located in the illumination field (9) can be detected by the optical environmental sensor unit (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines autonom fahrenden Fahrzeugs mit einer Leuchteinheit zur Erzeugung eines Lichtmusters in einem Fahrzeugvorfeld, mit einer optischen Umgebungssensoreinheit zur Detektion von Objekten in dem Fahrzeugvorfeld, mit einer Ansteuereinheit zur Ansteuerung der Leuchteinheit, wobei die Ansteuereinheit über Ansteuermittel verfügt, so dass die Leuchteinheit ein Lichtmuster abstrahlt, mittels dessen für Verkehrsteilnehmer erkennbar ist, dass sich das Fahrzeug in einem autonomen Betriebsmodus befindet.The invention relates to a device for illuminating an autonomously driving vehicle with a lighting unit for generating a light pattern in the area in front of the vehicle, with an optical environmental sensor unit for detecting objects in the area in front of the vehicle, with a control unit for controlling the lighting unit, the control unit having control means, see above that the lighting unit emits a light pattern by means of which road users can see that the vehicle is in an autonomous operating mode.
Eine Vorrichtung zum autonomen Fahren mit einem Fahrzeug ist beispielsweise aus der
Umgebungssensoren, wie beispielsweise optische Kameras, sind aus der
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines autonom fahrenden Fahrzeugs derart weiterzubilden, dass die Effektivität der Beleuchtungsvorrichtung über die gesamte Zeit des autonomen Fahrzustandes verbessert wird.The object of the present invention is to develop a device for illuminating an autonomously driving vehicle in such a way that the effectiveness of the lighting device is improved over the entire time of the autonomous driving state.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuermittel der Ansteuereinheit derart eingerichtet sind, dass das Lichtmuster sich über zumindest eine Breite einer Fahrzeugspur des Fahrzeugvorfeldes erstreckt, wobei das Lichtmuster eine Mehrzahl von ersten Musterelementen zur Beleuchtung eines ersten Teilbereiches des Beleuchtungsfelds entsprechend einer vorgegebenen Beleuchtungsstärke aufweist, die größer ist als die Beleuchtungsstärke von zweiten Musterelementen, die einen zweiten Teilbereich des Beleuchtungsfelds beleuchten, dass die ersten Musterelemente in dem ersten Teilbereich des Beleuchtungsfelds derart verteilt über das gesamte Beleuchtungsfeld (9) angeordnet ist, dass ein sich in dem Beleuchtungsfeld befindliches Objekt durch die optische Umgebungssensoreinheit detektierbar ist.To solve this problem, the invention in conjunction with the preamble of
Die Erfindung ermöglicht die Minimierung des Energieverbrauchs von Leuchteinheiten bzw. Scheinwerfern beim autonomen Fahren. Die Erfindung ermöglicht eine auf autonom fahrende Fahrzeuge angepasste Lichtverteilung, wodurch eine erhöhte Effizienz und Sicherheit gewährleistet ist. Ein erfindungsgemäßes Lichtmuster wird auf ein Beleuchtungsfeld abgebildet, das sich auf dem Fahrzeugvorfeld (Oberfläche der Straße) befindet. Es ist so ausgebildet, dass ein erster Teilbereich des Beleuchtungsfeldes zu einem zweiten Teilbereich desselben Beleuchtungsfeldes mit einer unterschiedlichen Intensität beleuchtet wird. Der erste Teilbereich des Beleuchtungsfeldes, der im Vergleich zu dem zweiten Teilbereich desselben flächenmäßig kleiner ist, wird mit einer höheren Beleuchtungsstärke beleuchtet als der zweite Teilbereich. Auf diese Weise kann die Gesamtbeleuchtungsstärke reduziert werden, was zu einer erheblichen Energieeinsparung der Leuchteinheit führt. Der mit einer relativ hohen Beleuchtungsstärke beleuchtete erste Teilbereich des Beleuchtungsfeldes ist derart verteilt über das Beleuchtungsfeld angeordnet, dass ein in dem Beleuchtungsfeld befindliches Objekt durch die optische Umgebungssensoreinheit detektierbar ist. Das erfindungsgemäße Lichtmuster ermöglicht zugleich die Sicherstellung einer Objekterkennung und eine reduzierte Ausleuchtung mit einem Energiespareffekt. Darüber hinaus werden Verkehrsteilnehmern aufgrund des relativ hohen Kontrastes zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich des Beleuchtungsfeldes angezeigt, dass sich das Fahrzeug in einem autonomen Betriebsmodus befindet.The invention makes it possible to minimize the energy consumption of lighting units or headlights during autonomous driving. The invention enables light distribution adapted to autonomously driving vehicles, which ensures increased efficiency and safety. A light pattern according to the invention is imaged onto an illumination field that is located on the vehicle apron (surface of the road). It is designed so that a first portion of the illumination field is illuminated with a different intensity than a second portion of the same illumination field. The first sub-area of the illumination field, which is smaller in area compared to the second sub-area thereof, is illuminated with a higher illuminance than the second sub-area. In this way, the overall illuminance can be reduced, resulting in significant energy savings for the lighting unit. The first portion of the illumination field illuminated with a relatively high illuminance is arranged distributed over the illumination field in such a way that an object located in the illumination field can be detected by the optical environmental sensor unit. The light pattern according to the invention simultaneously enables object recognition and reduced illumination with an energy saving effect to be ensured. In addition, due to the relatively high contrast between the first sub-area and the second sub-area of the lighting field, road users are shown that the vehicle is in an autonomous operating mode.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Leuchteinheit derart angesteuert, dass der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des Beleuchtungsfeldes, das 20 % bis 70 %, vorzugsweise 30 % bis 40 %, beleuchtet wird. Bezugspunkt für den Vergleich ist die Annahme, dass das gesamte Beleuchtungsfeld mit der Intensität des ersten Teilbereichs beleuchtet wird. Vorteilhaft kann durch den erfindungsgemäßen Helligkeitsunterschied zwischen dem ersten Teilbereich und dem zweiten Teilbereich ein großer Anteil des ansonsten anfallenden Energieverbrauchs eingespart werden, ohne dass die erforderliche Objekterkennung geschmälert ist.According to a preferred embodiment of the invention, the lighting unit is controlled in such a way that the first sub-area and the second sub-area of the illumination field, which are 20% to 70%, preferably 30% to 40%, are illuminated. The reference point for the comparison is the assumption that the entire illumination field is illuminated with the intensity of the first partial area. Advantageously, the brightness difference according to the invention between the first sub-area and the second sub-area can account for a large proportion of the energy consumption that would otherwise occur can be saved without reducing the required object recognition.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der wenig beleuchtete oder gar nicht beleuchtete zweite Teilbereich des Beleuchtungsfeldes einen Flächenanteil von 70 % bis 95 % des Beleuchtungsfeldes auf. Der restliche Flächenanteil ist der stark beleuchtete erste Teilbereich des Beleuchtungsfeldes, wobei in Summe der erste und zweite Teilbereich 100 % des Beleuchtungsfeldes bilden. Durch die im Vergleich zu einer herkömmlichen Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Stadtlichtverteilung etc., unterschiedliche Struktur der Ausleuchtung wird auch einem lichttechnischen Laien sofort signalisiert, dass das Fahrzeug sich in einem autonomen Betriebsmodus befindet. Eine ansonsten cyanfarbene autonome Fahrmodus-Anzeige wird hierdurch unterstützt. Ferner können farbblinde Verkehrsteilnehmer den hierdurch signalisierten autonomen Fahrmodus einfach deuten.According to a further development of the invention, the poorly illuminated or not illuminated second portion of the illumination field has an area proportion of 70% to 95% of the illumination field. The remaining area portion is the strongly illuminated first portion of the illumination field, with the first and second portions forming a total of 100% of the illumination field. Due to the different structure of the illumination compared to a conventional light distribution, for example low beam distribution, city light distribution, etc., it is immediately signaled to a layperson in lighting technology that the vehicle is in an autonomous operating mode. This supports an otherwise cyan-colored autonomous driving mode display. Furthermore, color-blind road users can easily interpret the autonomous driving mode signaled by this.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Lichtmuster aus einer Mehrzahl von sich auf dem Fahrzeugvorfeld verteilenden Musterelementen unterschiedlicher Intensität in Form von Vielecken und/oder Kreisen und/oder Ellipsen und/oder Streifen. According to a further development of the invention, the light pattern consists of a plurality of pattern elements of different intensity distributed on the vehicle apron in the form of polygons and/or circles and/or ellipses and/or stripes.
Die Flächengröße eines ersten Musterelementes ist so klein gewählt, dass eine Objekterkennung durch die Umgebungssensoreinheit gewährleistet ist.The area size of a first pattern element is chosen to be so small that object recognition is guaranteed by the environmental sensor unit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Leuchteinheit derart angesteuert, dass die in einem Randbereich des Beleuchtungsfeldes, vorzugsweise in einem Seitenrandbereich des Beleuchtungsfeldes, angeordneten Musterelemente eine geringere Helligkeit aufweisen als im restlichen Teil des Fahrzeugvorfeldes. Gegebenenfalls können sich die Musterelemente auch in Richtung des Randes des Fahrzeuges mit einer sich verringernden Helligkeit erstrecken, so dass ein gleitender Helligkeitsübergang geschaffen wird zu dem Bereich des Fahrzeugvorfeldes, der nicht durch die Leuchteinheit beleuchtet wird.According to a further development of the invention, the lighting unit is controlled in such a way that the pattern elements arranged in an edge region of the illumination field, preferably in a side edge region of the illumination field, have a lower brightness than in the remaining part of the vehicle apron. If necessary, the pattern elements can also extend towards the edge of the vehicle with a decreasing brightness, so that a smooth transition in brightness is created to the area of the vehicle apron that is not illuminated by the lighting unit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung entspricht ein Abstand eines in Fahrtrichtung vorderer Rand des durch die Leuchteinheit ausgeleuchteten Beleuchtungsfeldes einer Bremsweglänge des Fahrzeugs oder der Bremsweglänge plus einer Sicherheitspufferlänge. Vorteilhaft kann hierdurch die Erstreckung der Beleuchtung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs weitestgehend reduziert werden. Bei der bezüglich der Bremsweglänge verlängernden Ausleuchtung des Fahrzeugvorfeldes um die Sicherheitspufferlänge wird die automatische Objekterkennung in dem Bremsweglängenbereich sichergestellt.According to a further development of the invention, a distance from a front edge in the direction of travel of the lighting field illuminated by the lighting unit corresponds to a braking distance of the vehicle or the braking distance plus a safety buffer length. This advantageously allows the extent of the lighting in the direction of travel of the vehicle to be reduced as much as possible. When the illumination of the vehicle apron is extended by the length of the safety buffer in relation to the braking distance, automatic object recognition is ensured in the braking distance range.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Leuchteinheit derart angesteuert, dass ein Lichtschwerpunkt des Lichtmusters in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Fahrtrichtung bewegt wird. Auf diese Weise kann eine erhöhte Geschwindigkeit des Fahrzeugs einfach optisch auf dem Fahrzeugvorfeld angezeigt werden.According to a further development of the invention, the lighting unit is controlled in such a way that a light center of the light pattern is moved in the direction of travel depending on the speed of the vehicle. In this way, an increased speed of the vehicle can easily be displayed visually on the vehicle apron.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Leuchteinheit derart angesteuert, dass ein erstes Lichtmuster in einem Hauptabschnitt des Beleuchtungsfeldes und ein zu dem ersten Lichtmuster unterschiedliches zweites Lichtmuster in einem in Fahrtrichtung vor dem Hauptabschnitt angeordneten Pufferabschnitt des Beleuchtungsfeldes erzeugt wird. Eine in Fahrtrichtung verlaufende Erstreckung des Hauptabschnitts stimmt mit der Bremsweglänge des Fahrzeugs überein, so dass vorteilhaft einfach für Verkehrsteilnehmer erkannt werden kann, wie weit aktuell der Bremsweg des Fahrzeugs reicht. Auf diese Weise kann besser eingeschätzt werden, ob die Gefahr einer unerwünschten Kollision besteht.According to a further development of the invention, the lighting unit is controlled in such a way that a first light pattern is generated in a main section of the lighting field and a second light pattern that is different from the first light pattern is generated in a buffer section of the lighting field arranged in front of the main section in the direction of travel. An extension of the main section in the direction of travel corresponds to the braking distance of the vehicle, so that it is advantageously easy for road users to recognize how far the vehicle's braking distance currently extends. In this way, it can be better assessed whether there is a risk of an unwanted collision.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Leuchteinheit derart angesteuert, dass Musterelemente des Lichtmusters in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs vergrößert oder verkleinert werden. Auf diese Weise können Beschleunigungen oder Verzögerungen des Fahrzeugs optisch für die Verkehrsteilnehmer angezeigt werden.According to a further development of the invention, the lighting unit is controlled in such a way that pattern elements of the light pattern are enlarged or reduced depending on the speed of the vehicle. In this way, accelerations or decelerations of the vehicle can be visually displayed to road users.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung verläuft ein Seitenrand des durch das Lichtmuster beleuchteten Fahrzeugvorfeldes in Verlängerung von Seiten des Fahrzeugs, so dass auf diese Weise die aktuelle Fahrspur des Fahrzeugs Verkehrsteilnehmern angezeigt werden kann.According to a further development of the invention, a side edge of the vehicle apron illuminated by the light pattern extends from the side of the vehicle, so that in this way the current lane of the vehicle can be displayed to road users.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Leuchteinheit in Eckbereichen des Fahrzeugs angeordnet, befindet sich somit an dem üblichen Ort von Scheinwerfern. Vorzugsweise ist die Leuchteinheit als hochauflösender Scheinwerfer ausgebildet, so dass unterschiedliche Lichtmuster erzeugt werden können.According to a further development of the invention, the lighting unit is arranged in corner areas of the vehicle and is therefore in the usual location of headlights. The lighting unit is preferably designed as a high-resolution headlight so that different light patterns can be generated.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf ein von einer Fahrzeugleuchteinheit abgestrahltes Lichtmuster nach einer ersten Ausführungsform, -
2 eine Darstellung über die Verteilung der Lichtintensität des Lichtmusters quer zur Fahrzeugrichtung von einem Seitenrand des Fahrzeugvorfeldes zu einem gegenüberliegenden Seitenrand und -
3 eine Draufsicht auf von der Leuchteinheit abgestrahlten Lichtmuster mit Musterelementen, die sich geschwindigkeitsabhängig vergrößern.
-
1 a top view of a light pattern emitted by a vehicle lighting unit according to a first embodiment, -
2 a representation of the distribution of the light intensity of the light pattern transversely to the direction of the vehicle from a side edge of the vehicle tool apron to an opposite side edge and -
3 a top view of light patterns emitted by the lighting unit with pattern elements that increase depending on the speed.
Eine Vorrichtung zur Beleuchtung eines autonom fahrenden Fahrzeugs 1 umfasst zwei Leuchteinheiten 2, die jeweils in einem vorderen Eckbereich des Fahrzeugs 1 angeordnet sind. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Ansteuereinheit 3 zur Ansteuerung der Leuchteinheiten 2. Ferner umfasst die Vorrichtung eine optische Umgebungssensoreinheit 4 zur Detektion von Objekten 5, die sich in einem Fahrzeugvorfeld 6 des Fahrzeugs 1 befindet. Die Umgebungssensoreinheit 4 kann beispielsweise eine optische Kamera aufweisen, die im Bereich einer Windschutzscheibe des Fahrzeugs 1 angeordnet ist.A device for lighting an autonomously driving
Das Fahrzeug 1 befindet sich in einem autonomen Betriebsmodus bzw. Betriebszustand, in dem sich das Fahrzeug 1 fahrerlos bzw. ohne Lenkeinwirkung des Fahrers im Straßenverkehr bewegt. Erkennt das autonome Fahrsteuerungssystem des Fahrzeugs 1 eine Extremsituation, kann es Mittel zur Signalisierung der Übergabe des autonomen Betriebsmodus' in einem vom Fahrer geführten Betrieb bereitstellen. Befindet sich das Fahrzeug 1 in einem fahrergeführten Betriebsmodus, weist Ansteuereinheit 3 Ansteuermittel auf, so dass in dem Fahrzeugvorfeld 6 eine vorgegebene Lichtverteilung, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Stadtlichtverteilung, Autobahnlichtverteilung, blendfreie Fernlichtverteilung bzw. adaptive Lichtverteilung, erzeugt wird.The
Befindet sich das Fahrzeug 1 in dem autonomen Betriebsmodus, weist die Ansteuereinheit 3 Ansteuermittel 7 auf, so dass ein vorgegebenes Lichtmuster 8 in einem Beleuchtungsfeld 9 des Fahrzeugvorfeldes 6 erzeugt wird. Das Beleuchtungsfeld 9 umfasst eine kleinere Fläche des Fahrzeugvorfeldes 6 als die Lichtverteilung im nichtautonomen Betriebsmodus des Fahrzeugs 1.If the
Es sei angenommen, dass sich eine Person als Objekt 5 in einem Abstand IP zu dem Fahrzeug 1 befindet. Beispielsweise kann die Person 5 im Begriff sein, die aus zwei Fahrspuren 10 bestehende Fahrbahn 11 zu kreuzen.It is assumed that a person as object 5 is at a distance IP from
Die Leuchteinheiten 2 erzeugen zwei Lichtmuster 8, 8', wobei ein erstes Lichtmuster 8 in einem Hauptabschnitt 12 des Beleuchtungsfeldes 9 und ein zweites Lichtmuster 8' in einem sich an den Hauptabschnitt 12 in Fahrtrichtung F anschließenden Pufferabschnitt 13 angeordnet ist.The
Die Leuchteinheit 2 ist jeweils als ein hochauflösender Scheinwerfer mit einer Mehrzahl von matrixartig angeordneten Leuchtelementen ausgebildet. Die Leuchtelemente können beispielsweise LED-Leuchtelemente sein, denen eine Optik vorangestellt ist. Alternativ können die Leuchtelemente auch als ein LCD-Display oder als ein Mikrospiegelfeld oder als ein hochaufgelöstes SSL-HD LED-Matrixsystem ausgebildet sein, denen jeweils eine Lichtquelle zugeordnet ist. Auf diese Weise ist die Leuchteinheit 2 als ein hochauflösender Scheinwerfer ausgebildet, der die Vielzahl von Leuchtelementen zu Lichtpixeln in dem Fahrzeugvorfeld 6 abbildet. Aus den Lichtpixeln setzt sich das Lichtmuster 8, 8' zusammen.The
Gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung nach
Das in dem Hauptabschnitt 12 des Beleuchtungsfelds 9 auf der Fahrbahn 11 projizierte erste Lichtmuster 8 besteht aus einer Mehrzahl von ersten Musterelementen 15 und zweiten Musterelementen 16. Die erste Musterelemente 15 erstrecken sich in einem ersten Teilbereich des beleuchteten Fahrzeugvorfeldes 6 auf der Fahrbahn 11 und die zweiten Musterelemente 16 erstrecken sich in einem zweiten Teilbereich des beleuchteten Fahrzeugvorfeldes 6 auf derselben Fahrbahn 11.The
Das erste Musterelement 15 ist vieleckförmig, nämlich sechseckförmig, ausgebildet und umfasst das zweite Musterelement 16 rahmenartig. Das zweite Musterelement 16 bzw. der zweite Teilbereich erstreckt sich flächig auf der Fahrbahn 11. Das erste Musterelement 15 bzw. der erste Teilbereich verläuft linienförmig auf der Fahrbahn 11 des Fahrzeugvorfeldes 6. Die Ansteuermittel 7 der Ansteuereinheit 3 sind derart eingerichtet, dass die ersten Musterelemente 15 eine größere Beleuchtungsstärke bzw. größere Helligkeit aufweisen als die zweiten Musterelemente 16. Die linienförmige Ausleuchtung kann in unterschiedlichen Orientierungen sein, z.B. vertikal (wie dargestellt) oder horizontal, diagonal oder halbkreisförmig.The
Wie aus
Da die ersten Musterelemente 15 im Wesentlichen linienförmig ausgestaltet sind, während die zweiten Musterelemente 16 flächig ausgebildet sind, ist ein Flächenanteil der zweiten Musterelemente 16 an der Gesamtfläche des Beleuchtungsfelds 9 in einem Bereich zwischen 70 % und 95 %. Der Flächenanteil der ersten Musterelemente 15 an der Gesamtfläche des Beleuchtungsfeldes liegt in einem Bereich zwischen 5 % und 30 %. Hierdurch wird eine wesentliche Reduzierung der Ausleuchtung des Fahrzeugvorfeldes 6 in dem Beleuchtungsfeld 9 verwirklicht. Bezogen auf eine homogene Lichtverteilung bzw. Vergleichs-Beleuchtungsstärke des Beleuchtungsfelds 9, beispielsweise durch eine flächenhafte Beleuchtung mit der Intensität l1 der ersten Musterelemente 15, stellt sich in dem gesamten Beleuchtungsfeld 9 eine reduzierte Intensität bzw. Helligkeit von 20 % bis 70 %, vorzugsweise 30 % bis 40 %, ein. Die Lichtintensität l1 der ersten Musterelemente 15 ist derart gewählt, dass eine Detektion durch die Umgebungssensoreinheit 4 zur Objekterkennung gewährleistet ist. Die Zwischenräume zwischen den ersten Musterelementen 15, die durch die zweiten Musterelemente 16 gebildet sind, weisen eine solche niedrige Helligkeit auf, dass das Beleuchtungsfeld 9 als eine Beleuchtungsfläche wahrgenommen werden kann. Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise die Person 6, können somit erkennen, dass sich das Fahrzeug 1 in einem autonomen Betriebsmodus befindet. Darüber hinaus wird durch die relativ geringe Helligkeit der zweiten Musterelemente 16, die einen relativ großen Flächenbereich des Beleuchtungsfelds 9 darstellen, ein verringerter Energieverbrauch erzeugt.Since the
Es ist ersichtlich, dass die Beleuchtungsstärke bzw. Helligkeit der auf der Fahrbahn 11 dargestellten zweiten Musterelemente 16 kleiner ist als 50 % der Beleuchtungsstärke bzw. Helligkeit der ersten Musterelemente 15, vorzugsweise im Bereich zwischen 10 % und 40 % der Beleuchtungsstärke der ersten Musterelemente 15 liegen.It can be seen that the illuminance or brightness of the
Der Hauptabschnitt 12 des Beleuchtungsfelds 9, in dem sich das erste Lichtmuster 8 befindet, erstreckt sich in einer Länge l1, die einem Bremsweg des Fahrzeugs 1 entspricht. Das sich in dem Pufferabschnitt 13 anschließende zweite Lichtmuster 8' weist eine Länge l2 auf, die als Sicherheitspuffer für die Objekterkennung der Umgebungssensoreinheit 4 dient. Die Gesamtlänge I des Beleuchtungsfelds 9 ist somit größer als der zu der Bremsweglänge korrespondierende Hauptabschnitt 12. Das zweite Lichtmuster 8' besteht aus linienförmigen ersten Musterelementen 17, die parallel zueinander angeordnet sind und jeweils in Fahrtrichtung F verlaufen. Die ersten Musterelemente 17 sind beabstandet zueinander angeordnet, wobei zwischen benachbarten ersten Musterelementen 17 jeweils flächenhafte zweite Musterelemente 18 verlaufen, die eine geringere Helligkeit aufweisen als die ersten Musterelemente 17. Befindet sich die beispielsweise die Fahrspur 10 kreuzende Person 5 in dem Pufferabschnitt 13, wird die Person 5 zum einen durch die Umgebungssensoreinheit 4 erkannt, so dass entsprechende Maßnahmen zur autonomen Fahrzeugsteuerung vorgenommen werden können. Zum anderen erkennt die Person 5, dass sie sich nicht innerhalb des Hauptabschnitts 12 des Beleuchtungsfelds 9 befindet, so dass die Gefahr eines Unfalls bei korrekter Objekterkennung nicht zu befürchten ist. Leitet die autonome Fahrzeugsteuerung einen Bremsvorgang ein, verringert sich die Länge des Hauptabschnitts 12 nach und nach, so dass die Person 5 beruhigt die Fahrbahn 11 kreuzen kann.The
Das Beleuchtungsfeld 9 weist eine Breite b auf, die einer Breite der Fahrspur 10 entspricht. Alternativ kann die Breite b des Beleuchtungsfelds 9 auch eine Breite der Fahrbahn 11 entsprechen.The lighting field 9 has a width b, which corresponds to a width of the
Ein Seitenrandbereich 21 des Beleuchtungsfelds 9 weist im Vergleich zu dem mittleren Bereich des Beleuchtungsfelds 9 eine verringerte Helligkeit bzw. Beleuchtungsstärke auf, s. gestrichelte Darstellung der Musterelemente 15, 16 in
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann das Beleuchtungsfeld 9 des Fahrzeugvorfeldes 6 auch lediglich ein einziges Lichtmuster 8 umfassen.According to an alternative embodiment of the invention, not shown, the lighting field 9 of the vehicle apron 6 can also include only a single
Alternativ kann das Lichtmuster 8, 8' auch kreisförmig oder ellipsoidförmig ausgebildet sein.Alternatively, the
Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gemäß
Bei einer niedrigen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 wird die Leuchteinheit 2 derart angesteuert, dass über eine Fahrspur 10 des Fahrzeugvorfeldes 6 in großen Abständen zueinander angeordnete kleine erste Musterelemente 19 und zweite Musterelemente 20 abgebildet werden. Bei einer mittleren Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 werden zusätzlich zu den ersten Musterelementen 19 und zweiten Musterelementen 20 weitere erste Musterelemente 19' und weitere zweite Musterelemente 20' abgebildet, die im Vergleich zu den Musterelementen 19, 20 eine größere Dimension aufweisen. Bei einer hohen Geschwindigkeit v des Fahrzeugs 1 werden zusätzliche erste Musterelemente 19" und zweite Musterelemente 20" erzeugt, die sich mit den Musterelementen 19, 20 bzw. 19', 20' überlappen bzw. überdecken, so dass ein flächiges Beleuchtungsfeld 9' gebildet wird, d. h. mit wenigen oder ohne dunkle Zwischenräume zwischen den Musterelementen.At a low speed v of the
Es sei angemerkt, dass sich die Anzahl und Größe der Musterelemente 19, 19', 19''; 20, 20', 20'' in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit v kontinuierlich oder stufig erhöhen bzw. bei Verzögerung verringern.It should be noted that the number and size of the
Es sei angemerkt, dass die ersten Musterelemente 15, 17, 19, 19', 19'' und die zweiten Musterelemente 16, 18, 20, 20', 20'' immer paarweise auftreten.It should be noted that the
Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung können Musterelemente beim Anfahren des Fahrzeugs 1, also mit Beschleunigung des Fahrzeugs, nach und nach vergrößert abgebildet werden und/oder in Fahrtrichtung F jeweils gedehnt werden. Wenn die ersten Musterelemente 15 beispielsweise jeweils bogenförmig von einem ersten Seitenrandbereich 21 zu dem gegenüberliegenden Seitenrandbereich 21 des Beleuchtungsfeldes 9 verlaufen, kann mit Beschleunigung ein Abstand derselben zueinander vergrößert werden.According to an embodiment of the invention, not shown, pattern elements can be gradually enlarged and/or stretched in the direction of travel F when the
Gegebenenfalls kann die Leuchteinheit 2 derart angesteuert sein, dass die Intensität der ersten Musterelemente 15, 17, 19, 19', 19'' und/oder zweiten Musterelemente 16, 18, 20, 20', 20'' sprunghaft verändert wird. Hiermit kann dem Verkehrsteilnehmer 5 beispielsweise eine besondere Gefahrensituation signalisiert werden.If necessary, the
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- LeuchteinheitLight unit
- 33
- AnsteuereinheitControl unit
- 44
- UmgebungssensoreinheitEnvironmental sensor unit
- 55
- Objekt/PersonObject/person
- 66
- Fahrzeugvorfeldvehicle apron
- 77
- AnsteuermittelControl means
- 8,8'8.8'
- LichtmusterLight pattern
- 9,9'9.9'
- BeleuchtungsfeldIllumination field
- 1010
- Fahrspurlane
- 1111
- Fahrbahnroadway
- 1212
- HauptabschnittMain section
- 1313
- PufferabschnittBuffer section
- 1414
- VorderrandFront edge
- 1515
- 1. Musterelemente1. Pattern elements
- 1616
- 2. Musterelemente2. Pattern elements
- 1717
- 1. Musterelemente1. Pattern elements
- 1818
- 2. Musterelemente2. Pattern elements
- 19,19',19''19,19',19''
- MusterelementePattern elements
- 20,20',20''20,20',20''
- MusterelementePattern elements
- 2121
- SeitenrandbereichMargin area
- 2222
- Randedge
- FF
- FahrtrichtungDirection of travel
- vv
- Geschwindigkeitspeed
- bb
- BreiteWidth
- LL
- LängsachseLongitudinal axis
- IpIp
- AbstandDistance
- l, l1, l2l, l1, l2
- Längelength
- I1, I2I1, I2
- Intensitätintensity
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102020113507 A1 [0002]DE 102020113507 A1 [0002]
- DE 102020103002 A1 [0003]DE 102020103002 A1 [0003]
- DE 102014011811 B4 [0004]DE 102014011811 B4 [0004]
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-
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- 2022-08-23 DE DE102022121217.3A patent/DE102022121217A1/en active Pending
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