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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Abblendlichtvorrichtungen. Im Speziellen betrifft die vorliegende Offenbarung eine Abblendlichtvorrichtung sowie ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung eines Fahrzeugs.
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Es sind Abblendvorrichtungen zum Erzeugen eines Abblendlichts für Fahrzeuge bekannt. Die Abblendlichtvorrichtungen können insbesondere als Teil einer Scheinwerfervorrichtung ausgebildet sein. Die Abblendlichtvorrichtungen zeichnen sich in der Regel durch eine verhältnismäßig flache, höhenverstellbare Lichtverteilung aus, um eine Blendung von Verkehrsteilnehmern durch das Abblendlicht zu vermeiden. In manchen Verkehrssituation kann es dennoch zu einer direkten oder indirekten Blendung von Verkehrsteilnehmern durch das Abblendlicht kommen.
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Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Abblendlichtvorrichtung, ein Verfahren und ein System zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung mit reduzierter Blendgefahr für Verkehrsteilnehmern bereitzustellen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach einem ersten Aspekt eine Abblendlichtvorrichtung eines Fahrzeugs bereitgestellt. Die Abblendlichtvorrichtung umfasst eine Anzahl von steuerbaren Lichtquellen, wobei die steuerbaren Lichtquellen dazu ausgebildet sind, jeweils ein Teillicht eines Abblendlichts zum Ausleuchten jeweils eines Teilbereichs eines Abblendlichtprojektionsbereichs zu erzeugen. Die Abblendlichtvorrichtung kann insbesondere eine Optik umfassen, welche dazu ausgebildet ist, das von den steuerbaren Lichtquellen erzeugte Abblendlicht zu einem Abblendlichtkegel zum Ausleuchten des Abblendlichtprojektionsbereichs zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen sind ferner dazu ausgebildet, dass die Teilbereiche des Abblendlichtprojektionsbereichs durch Abschalten und/oder Herunterdimmen von einzelnen steuerbaren Lichtquellen zur Vermeidung einer Blendung von Verkehrsteilnehmern durch eine Reflexion des Abblendlichts auf einer Fahrbahnoberfläche einzeln bzw. gezielt abgedunkelt werden können. Ein von einer der steuerbaren Lichtquellen erzeugtes Teillicht kann dabei ein Teillichtfeld bzw. Segment eines Abblendlichtbeleuchtungsfelds ausleuchten, so dass sich ein segmentiertes Abblendlichtbeleuchtungsfeld ergibt. Beim Projizieren des segmentierten Abblendlichts auf die Straße leuchtet jedes Teillicht einen Teilbereich eines aus den Teilbereichen zusammengesetzten bzw. segmentierten Abblendlichtprojektionsbereichs aus. Durch das Abdunkeln von einzelnen Teilbereichen des Abblendlichtprojektionsbereichs kann der Abblendlichtprojektionsbereich zur Reduzierung der Blendgefahr lokal deaktiviert bzw. gedimmt werden, ohne dabei die Abblendlichtfunktionalität bzw. -performance des Fahrzeugs erheblich bzw. merklich zu beeinträchtigen. Es ist dabei stets sicherzustellen, dass die gesetzlich vorgegebenen Lichtwerte auch im adaptierten Systemzustand erfüllt werden.
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Die Abblendlichtvorrichtung kann insbesondere neben den steuerbaren Lichtquellen weitere elektromechanische und/oder optische Komponenten, wie z.B. Linsen und/oder Reflektoren umfassen. Die Abblendlichtvorrichtung kann insbesondere als Teil eines Scheinwerfermoduls ausgebildet sein und eine oder mehrere Abblendlichtmodule umfassen. Die Anzahl der steuerbaren Lichtquellen, kann beispielsweise eine Anzahl von LED-Lichtquellen umfassen. Die Anzahl der steuerbaren Lichtquellen kann insbesondere in einem oder mehreren Beleuchtungsmodulen innerhalb der Abblendlichtvorrichtung untergebracht sein. Die Anzahl der steuerbaren Lichtquellen kann insbesondere in einer Matrix-Struktur angeordnet sein.
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Die Abblendlichtvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine segmentierte Abblendlichtverteilung mit wenigstens einer Reihe von Segmenten in einem Nahfeldbereich (low beam foreground) zu erzeugen, so dass die Segmente durch das Abschalten und/oder Herunterdimmen von einzelnen steuerbaren Lichtquellen gezielt abgedunkelt werden können. Das Nahfeld kann insbesondere einen Bereich zwischen der sogenannten Low-Beam-Cut-Off-Line und einem Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug umfassen. Insbesondere kann die Abblendlichtvorrichtung zum Erzeugen einer segmentierten Nahfeld-Lichtverteilung ausgebildet sein. Das in dem Nahfeldbereich bzw. unmittelbar vor dem Fahrzeug eintreffende Abblendlicht kann in der Regel keine direkte Blendung von Verkehrsteilnehmern verursachen. Durch eine in dem Nahfeld stattfindende Reflexion des Abblendlichts auf der Fahrbahnoberfläche können die Verkehrsteilnehmer dennoch geblendet werden. Dieser Effekt verstärkt sich in Folge von flüssigem und/oder festem Niederschlag (Regen, Schnee) auf der Fahrbahnoberfläche, da hierdurch deren Reflexionsgrad in der Regel zunimmt. Durch ein vorübergehendes Deaktivieren bzw. Herunterdimmen von einzelnen Segmenten können in dem Nahfeld eine oder mehrere lokale Dunkelzonen zur Entblendung von Verkehrsteilnehmern, insbesondere von entgegenkommenden und/oder vorausfahrenden Fahrzeugen, erzeugt werden.
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Nach einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt bereitgestellt. Die Abblendlichtvorrichtung weist eine Anzahl von steuerbaren Lichtquellen auf, welche dazu ausgebildet sind, jeweils ein Teillicht eines Abblendlichts zum Ausleuchten jeweils eines Teilbereichs eines Abblendlichtprojektionsbereichs zu erzeugen. Das Verfahren umfasst ein Erfassen mittels einer Sensorik einer aktuellen Verkehrssituation im Hinblick auf Präsenz und Position von durch eine Reflexion eines von einer der steuerbaren Lichtquellen erzeugten Teillichts einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Beispielsweise könnte beim Erfassen der aktuellen Verkehrssituation ein Fahrzeug erfasst werden, dessen Fahrer und/oder Fahrzeuginsassen einer Blendgefahr durch einen an einer Fahrbahnoberfläche reflektierten Teil des Abblendlichts ausgesetzt sein könnten. Das Erfassen der Verkehrssituation kann insbesondere Erfassen von aktiven und passiven Elementen der Umgebung des Fahrzeugs umfassen. Aktive Elemente der Umgebung können Verkehrsteilnehmer, wie beispielsweise Fußgänger, Radfahrer, Motorradfahrer, Autofahrer oder alle anderen Arten von Personen oder Fahrzeugen, umfassen. Passive Elemente der Umgebung können Straßen, Kreuzungen, Bäume, Gebäude oder Schilder insbesondere Verkehrsschilder oder andere Elemente umfassen. Das Erfassen einer Verkehrssituation kann insbesondere mit Hilfe einer Sensorik mit einer Kamera bzw. mit einem Kamerasystem erfolgen. Das Kamerasystem des Fahrzeugs kann eine oder mehrere Kameras umfassen, welche an unterschiedlichen Stellen an bzw. in dem Fahrzeug angeordnet bzw. in dem Fahrzeug integriert sind. In einigen Ausführungsformen kann die Sensorik einen oder mehrere Radar- und/oder LiDAR-Sensoren umfassen. Das Erfassen der aktuellen Verkehrssituation kann insbesondere Präsenz und/oder Position von Verkehrsteilnehmern sowie weitere Informationen über die aktuelle Verkehrssituation umfassen. Das Erfassen einer Verkehrssituation kann auch das Erfassen der Position des Fahrers eines Verkehrsteilnehmers bzw. des Auges des Fahrers eines Verkehrsteilnehmers umfassen.
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Die Reflexion des Abblendlichts bzw. eines durch die steuerbaren Lichtquellen erzeugten Teillichts des Abblendlichts kann grundsätzlich an verschiedenen aktiven und/oder passiven Elementen der Umgebung, wie z.B. an Verkehrsteilnehmern, Verkehrsschildern, Gebäuden, Fenster, Spiegel usw. erfolgen. Insbesondere kann das reflektierte Licht einen von der Fahrbahnoberfläche reflektierten Teil eines oder mehrerer Teillichter des Abblendlichts umfassen. Ein Verkehrsteilnehmer kann einer Blendgefahr durch eine Abblendlichtreflexion insbesondere dann ausgesetzt sein, wenn von ihm wenigstens ein Teil des reflektierten Lichts wahrgenommen werden kann.
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Das Verfahren umfasst ferner ein Auswerten mittels einer Auswerteeinheit von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Ermitteln wenigstens einer der steuerbaren Lichtquellen, von welcher die Blendgefahr für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer ausgeht. Das Auswerten der Sensordaten kann mittels einer Auswerteeinheit erfolgen. Das Auswerten kann insbesondere in einer Auswerteeinheit erfolgen, welche als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts oder als eine separate Einheit ausgebildet ist. Das Auswerten kann das Ermitteln wenigstens eines durch einen an der Fahrbahnoberfläche reflektierten Teil des Abblendlichts der Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmers bzw. eines blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers umfassen. Das Auswerten der Sensordaten kann ferner das Ermitteln wenigstens einer steuerbaren Lichtquelle umfassen, von welcher die Blendgefahr für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer ausgeht. Das Ermitteln der blendenden Lichtquelle, oder des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers kann einen oder mehrere Ermittlungsschritte umfassen. Das Ermitteln der blendenden Lichtquelle, kann auf der Auswertung der Sensordaten und/oder der Ermittlung des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers beruhen. Das Ermitteln des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers kann auch durch ein Simulationsverfahren, wie z. B. Raytracing Verfahren, Raycasting Verfahren, Radiosity oder anderen Verfahren ermittelt werden. Das Ermitteln des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers kann auch auf einer Kombination von Simulationsverfahren und Auswertung der Sensordaten beruhen. In einigen Ausführungsbeispielen wird die Erfassung der Umgebung auf eine oder mehrere Zonen der Umgebung eingeschränkt, in welchen die Blendung durch das reflektierte Abblendlicht am wahrscheinlichsten ist. Beim Auswerten der Sensordaten können auch mehrere der steuerbaren Lichtquellen als blendende Lichtquellen oder mehrere Verkehrsteilnehmer als blendgefährdete Verkehrssteilnehmer ermittelt werden.
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Das Verfahren umfasst ferner ein Ansteuern der wenigstens einen ermittelten steuerbaren Lichtquelle, so dass das von der wenigstens einen steuerbaren Lichtquelle erzeugte Teillicht in wenigstens einem Teilbereich des Abblendlichtprojektionsbereichs zum Entblenden des wenigstens einen der Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmers abgedunkelt wird. Das Ansteuern der Abblendlichtvorrichtung kann insbesondere mittels einer Steuereinheit durchgeführt werden. Die Steuereinheit kann als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts oder als eine separate Einheit ausgebildet sein. Das Ansteuern der steuerbaren Lichtquellen des Abblendlichts kann insbesondere in eine Änderung der Intensität des von den steuerbaren Lichtquellen emittierten Lichts und/oder in eine Änderung der Lichtrichtung resultieren. Insbesondere kann das Ansteuern der steuerbaren Lichtquellen ein Abdunkeln, ein Deaktivieren und/oder ein Herunterdimmen des von den steuerbaren Lichtquellen emittierten Lichts bewirken. Durch die Abdunkelung der steuerbaren Lichtquellen können auch mehrere lokale Dunkelzonen in dem Abblendlichtprojektionsbereich entstehen, welche mehrere Teilbereiche des Abblendlichtprojektionsbereichs umfassen.
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Durch das Ansteuern der steuerbaren Lichtquellen kann die Ausleuchtung des Abblendlichtprojektionsbereichs lokal reduziert bzw. abgeschaltet werden. Insbesondere kann die Ausleuchtung der Teilbereiche des Abblendlichtprojektionsbereichs so reduziert bzw. ausgeschaltet werden, dass die Blendwirkung für andere Verkehrsteilnehmer durch das reflektierte Abblendlicht verringert wird, wodurch die Verkehrssicherheit für die andern Verkehrsteilnehmer erhöht werden kann. Das Verfahren kann somit eine Entblendung von Verkehsteilnehmern bei einer Blendung durch einen reflektierten Lichtstrahl des Abblendlichts bzw. Reflexionsentblendung bewirken. Aufgrund der vorübergehenden lokalen Abdunkelung des Abblendlichts bleibt die sonstige Funktionalität des Abblendlichts weitgehend erhalten.
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Das Verfahren kann ferner Erfassen von Wetterdaten, insbesondere aktuellen Wetterdaten, umfassen, wobei das Auswerten wenigstens teilweise auf den erfassten Wetterdaten basiert. Die Wetterdaten können jeweils lokal auf die Position des Fahrzeugs bezogene Wetterdaten sein, die beispielsweise über eine Online-Schnittstelle des Fahrzeugs erfasst werden. Die Wetterdaten können auch über die Sensorik des Fahrzeugs insbesondere über einen Regensensor erfasst werden. Das Auswerten der Sensordaten kann ein Auswerten der Wetterdaten bezüglich des Zustands und/oder des Reflexionsgrads der Fahrbahnoberfläche umfassen. Beispielsweise kann der Reflexionsgrad einer Fahrbahnoberfläche in feuchtem oder nassem Zustand höher sein als in trockenem Zustand. Durch die Berücksichtigung der Wetterdaten kann die Gesamteffizienz des Verfahrens verbessert werden. Insbesondere können überflüssige Umschaltvorgänge bzw. hektisches Verhalten des Abblendlichts vermieden werden, wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Wetterdaten auf eine trockene und wenig reflektierende Fahrbahnoberfläche hinweisen. Dadurch können Fahrerirritationen verringert und die Verkehrssicherheit insgesamt erhöht werden.
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Das Erfassen der aktuellen Verkehrssituation kann ein Erfassen einer Umgebung mittels einer Kamera zum Erzeugen einer Sequenz von Kameraaufnahmen umfassen, wobei das Auswerten der durch die Sensorik erzeugten Sensordaten ein Auswerten der Sequenz der Kameraaufnahmen umfasst. Mit der Kamera können aktuell in der Fahrzeugumgebung vorhandenen Verkehrsteilnehmer erfasst werden. Die Kameraaufnahmen können auch Informationen über einen aktuellen Zustand bzw. Reflexionsgrad der Elemente der Fahrzeugumgebung enthalten. Auch das Erfassen der Wetterdaten kann mittels der Auswertung der Kameraaufnahmen erfolgen. Das Ermitteln des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers und/oder der blendenden Lichtquelle kann wenigstens teilweise auf den erfassten und/oder ausgewerteten Kameraaufnahmen basieren. Durch ein kombiniertes Auswerten der Kameraaufnahmen und der Wetterdaten kann die Zuverlässigkeit der Auswertung erhöht werden.
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Das Erfassen einer aktuellen Verkehrssituation kann ein Erfassen wenigstens eines Abstands und/oder eines Relativwinkels zwischen dem Fahrzeug und wenigstens einem anderen Verkehrsteilnehmer mit einer Abstands- und/oder Winkelmessvorrichtung zum Erzeugen von Abstands- und/oder Winkelmessdaten umfassen, wobei das Auswerten der durch die Sensorik erzeugten Sensordaten ein Auswerten der Abstandsmessdaten umfasst. Die Abstandsmessvorrichtung kann wenigstens einen Abstandsmesssensor und/oder einen Winkelsensor umfassen. Als Abstandsmesssensoren können beispielsweise Radar-, LiDAR- und/oder Ultraschallsensoren verwendet werden, welche insbesondere an unterschiedlichen Positionen an bzw. in dem Fahrzeug angebracht und dazu ausgebildet sein können, jeweils einen Abstand zu dem anderen Verkehrsteilnehmer zu erfassen. Als Winkelsensor kann beispielsweise wenigstens die Fahrzeugkamera zum Erzeugen bzw. Auswerten von Bildinformationen und/oder geeignete Radar- und/oder LiDAR-Sensoren verwendet werden. Anhand der Abstands- und Winkelmessdaten kann die Position der anderen Verkehrsteilnehmer bezüglich des Fahrzeugs genau ermittelt werden, was eine präzise Ansteuerung der steuerbaren Lichtquellen bzw. Vermeidung von überflüssigen Ausblendungen der Teillichtquellen ermöglicht.
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Das Verfahren kann ein Erzeugen einer adaptiven Abblendlichtverteilung umfassen, welche eine segmentierte Abblendlichtverteilung mit wenigstens einer Reihe von Segmenten in einem Nahfeldbereich umfasst, so dass die Segmente durch das Abschalten und/oder Herunterdimmen von einzelnen steuerbaren Lichtquellen gezielt abgedunkelt werden können. Durch ein vorübergehendes Deaktivieren bzw. Herunterdimmen von einzelnen Segmenten können in dem Nahfeld eine oder mehrere lokale Dunkelzonen zur Entblendung von Verkehrsteilnehmern, insbesondere von entgegenkommenden und/oder vorausfahrenden Fahrzeugen, erzeugt werden.
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Das Verfahren kann insbesondere wiederholt durchgeführt werden, so dass eine durch die Abdunklung des wenigstens einen Teilbereichs des Abblendlichtprojektionsbereichs erzeugte Dunkelzone einer Positionsänderung des wenigstens einen der Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmers dynamisch folgt. Somit wird eine dynamische Zusatz- bzw. adaptive Abblendfunktion realisiert. Die blendende Lichtquelle wird dabei wiederholt ermittelt. Insbesondere kann die blendende Lichtquelle bei einer Bewegung, insbesondere bei einer Fahrbewegung des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers, kontinuierlich ermittelt werden. Das kontinuierliche Ermitteln der blendenden Lichtquelle kann dazu führen, dass sich die jeweils blendende Lichtquelle ändert, insbesondere wenn sich die Position des blendgefährdeten Verkehrsteilnehmers ändert. Durch die wiederholte Durchführung der Verfahrensschritte kann sich der Leuchtzustand der Abblendlichtvorrichtung gemäß der aktuellen Situation dynamisch anpassen. Insbesondere können alle Teilbereiche des Abblendlichtprojektionsbereichs normal ausgeleuchtet werden, sobald festgestellt wird, dass kein Verkehrsteilnehmer einer Gefahr der Blendung durch das reflektierte Abblendlicht ausgesetzt ist. Durch das sofortige bzw. schnelle Zurückschalten der Abblendlichtvorrichtung in den Normalmodus kann die Beeinträchtigung der Abblendlichtfunktionalität verringert werden. Alternativ können zeitlich geführte und individuell einstellbare Dimmkurven für das herunter- bzw. hochdimmen einsetzt werden, um eine Ablenkung der Verkehrsteilnehmer und der Fahrzeugführer zu reduzieren. Die Dimmkurven können zudem je Segment bzw. Lichtquelle individuell angepasst werden.
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In einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Verfahren einen Abfrageschritt, wobei die weiteren Verfahrensschritte nicht durchgeführt werden, wenn die Abfrage ergibt, dass eine oder mehrere Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt sind. Beispielsweise kann der Abfrageschritt, eine Abfrage enthalten, ob eine Schlechtwetterbedingung erfüllt ist. Wird die Schlechtwetterbedingung nicht erfüllt, so kann dies durch die Steuereinheit als Hinweis auf niedrige Reflexionsblendungsgefahr interpretiert werden. Die Reflexionsentblendung wird entsprechend nicht mehr aktiviert. Dadurch können Rechenressourcen gespart und hektisches Verhalten des Abblendlichts durch überflüssiges Umschalten von steuerbaren Lichtquellen vermieden werden.
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Nach einem dritten Aspekt wird ein System zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung eines Fahrzeuges angegeben. Die Abblendlichtvorrichtung umfasst eine Anzahl von steuerbaren Lichtquellen, welche dazu ausgebildet sind, jeweils ein Teillicht eines Abblendlichts zum Ausleuchten jeweils eines Teilbereichs eines Abblendlichtprojektionsbereichs zu erzeugen. Das System umfasst ferner eine Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Verkehrssituation im Hinblick auf Präsenz und Position von durch eine Reflexion eines von einer der steuerbaren Lichtquellen erzeugten Teillichts einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern. Das System umfasst auch eine Auswerteeinheit zum Auswerten von durch die Sensorik erzeugten Sensordaten zum Ermitteln wenigstens einer der steuerbaren Lichtquellen, von welcher die Blendgefahr für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer ausgeht. Die Auswerteeinheit kann insbesondere als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts oder als eine separate Einheit ausgebildet sein. Das System umfasst auch eine Steuereinheit zum Ansteuern der wenigstens einen steuerbaren Lichtquelle, so dass das von der wenigstens einen steuerbaren Lichtquelle erzeugte Teillicht in wenigstens einem Teilbereich des Abblendlichtprojektionsbereichs zum Entblenden des wenigstens einen der Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmers abgedunkelt werden kann. Durch das Abdunkeln von einzelnen Teilbereichen des Abblendlichtprojektionsbereichs kann der Abblendlichtprojektionsbereich zur Reduzierung der Blendgefahr lokal deaktiviert bzw. gedimmt werden, ohne dabei die Abblendlichtfunktionalität bzw. - performance des Fahrzeugs erheblich bzw. merklich zu beeinträchtigen.
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Nach einem vierten Aspekt wird ein Fahrzeug vorgestellt, wobei das Fahrzeug wenigstens eine Abblendlichtvorrichtung nach dem ersten Aspekt bzw. ein System nach dem dritten Aspekt auf. Das Fahrzeug zeichnet sich durch eine verringerte Blendgefahr für andere Verkehrsteilnehmer aus und trägt somit zur Erhöhung der Verkehrssicherheit insgesamt bei.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.
- 1 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug mit einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 2 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug gemäß 1 und mit einem entgegenkommenden Fahrzeug,
- 3 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug gemäß 1 und mit einem vorausfahrenden Fahrzeug,
- 4 zeigt eine Abblendlichtverteilung einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel,
- 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
- 6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug mit einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. In der in 1 dargestellten Verkehrssituation fährt ein Fahrzeug 1 auf einer rechten Seite einer Fahrbahn 2. Die Fahrbahn 2 weist Seitenstreifen 3 und 4 (als durchgezogene Linien dargestellt) und einen Mittelstreifen 5 gestrichelt dargestellt) auf. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Abblendlichtvorrichtung (nicht gezeigt) zum Erzeugen eines Abblendlichts zum Ausleuchten eines vor dem Fahrzeug 1 liegenden Abblendlichtprojektionsbereichs 6. Die Abblendlichtvorrichtung umfasst eine Anzahl von steuerbaren Lichtquellen. Die steuerbaren Lichtquellen sind dazu ausgebildet, ein Teillichts zum Ausleuchten jeweils eines Teilbereichs 7 des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 auszuleuchten. Die Teilbereiche 7 des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 und der Abblendlichtprojektionsbereich 6 sind in 1 schematisch durch gestrichelte Konturlinien dargestellt. Der Abblendlichtprojektionsbereich 6 erstreckt sich in der gezeigten Verkehrssituation über die gesamte Straßenbreite und erfasst teilweise den linken Seitenstreifen 3, den Mittelstreifen 5 und den rechten Seitenstreifen 4. Das Abblendlichtprojektionsbereich 6 erfasst dabei sowohl die rechte Fahrbahn, auf welcher sich das Fahrzeug 1 befindet, als auch die linke Fahrbahn bzw. Gegenfahrbahn. Der Einfachheit halber werden in 1 nur fünf Teilbereiche 7 des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 dargestellt.
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2 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug gemäß 1 und mit einem entgegenkommenden Fahrzeug. In der in 2 gezeigten Verkehrssituation befindet sich das entgegenkommende Fahrzeug 10 im Wesentlichen außerhalb des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 des Fahrzeugs 1. Die Insassen des entgegenkommenden Fahrzeugs 10 könnten dennoch durch eine Reflexion des Abblendlichts des Fahrzeugs 1 geblendet werden. Beispielsweise könnte ein auf die Fahrbahn 2 eintreffender Lichtstrahl 11 von der Fahrbahn 2 reflektiert werden, so dass ein von der Fahrbahn 2 reflektierter Lichtstrahl 12 den entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer bzw. den Fahrer des entgegenkommenden Fahrzeugs 10 blendet. Der auf die Fahrbahn 2 eintreffende Lichtstrahl 11 und der von der Fahrbahn reflektierte Lichtstrahl 12 werden in 2 durch schwarze Pfeile symbolisch dargestellt.
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Wie in 2 dargestellt, werden die steuerbaren Lichtquellen der Abblendvorrichtung so angesteuert, dass Dunkelzone 13 in dem Abblendlichtprojektionsbereich 6 entsteht. Insbesondere werden eine oder mehrere steuerbare Lichtquellen der Abblendvorrichtung so angesteuert, dass die Stelle auf der Fahrbahn 2, wo eine den entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer blendende Reflexion stattfinden könnte, nicht angeleuchtet wird. Durch die Bildung einer oder mehrerer Dunkelzonen 13 in dem Abblendlichtprojektionsbereich 6, insbesondere durch Deaktivieren oder Herunterdimmen von entsprechenden Lichtquellen, kann somit eine Blendung von entgegenkommenden Verkehrsteilnehmern verhindert werden.
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Der in 2 dargestellte Projektionsbereich 6 weist eine asymmetrische Form auf und umfasst einen Fernfeldteil 14 und einen Nahfeldteil 15. Die dargestellt Projektionsbereich entspricht einem sogenanntem Country-Mode bzw. Landstraßenmodus, wenn der Fernfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 gekürzt bzw. abgeblendet wird, um die Blendung des entgegenkommenden Verkehrs zu vermeiden. Es ist anzumerken, dass die hier beschriebenen Prinzipien grundsätzlich für Abblendlichtprojektionsbereiche 6 beliebiger Form anwendbar sind. Solche asymmetrische Abblendlichtprojektionsbereiche 6 können beispielsweise mittels einer Abblendlichtvorrichtung mit einer in asymmetrischen Lichtverteilung erzielt werden. Die Abblendlichtvorrichtung des Fahrzeugs 1 stellt ein in dem Nahfeldteil 15 segmentiertes Abblendlicht bereit, wobei einzelne Segmente des Lichtfelds deaktiviert bzw. heruntergedimmt werden können. Das segmentierte Abblendlicht kann dabei einen Bereich unterhalb der Abblendlichtgrenze bzw. der Grenze zwischen dem Fernfeldteil 14 und Nahfeldteil 15 und dem Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug, den so genannten Abblendlicht-Vordergrund-Bereich, abdecken. Die Lichtquellen, die einem der Abblendlicht-Segmente zugeordnet sind, können in einem oder mehreren Beleuchtungsmodulen innerhalb eines Scheinwerfers angeordnet sein. Beim Deaktivieren bzw. Herunterdimmen von einzelnen Lichtquellen können entsprechende Segmente bzw. Teilbereiche 7 des Abblendlichtprojektionsbereichs abgedunkelt werden, wenn durch die Sensorik erfasst wird, dass sich ein entgegenkommendes Fahrzeug nähert. Aufgrund der Dunkelzone 13 in dem Abblendlichtprojektionsbereich 6 wird das entgegenkommende Fahrzeug 10 entblendet. In einigen Ausführungsbeispielen folgt die Logik für die Abblendlichtsteuerung mit einer speziellen Schlechtwetterfunktion der Logik für ein blendfreies Fernlicht, das einen Schatten um herannahende oder vorausfahrende Fahrzeuge legt, wenn diese sich im Sichtfeld der Kamera befinden. Die teilweise Deaktivierung bzw. Dimmung von Teilfeldern zur Reduzierung von Reflexionen, reduziert die Blendung für die anderen Verkehrsteilnehmer bei im Wesentlichen kontinuierlicher Beleuchtung für das Fahrzeug. Die Verkehrsteilnehmer werden somit entblendet, ohne dabei die Ausleuchtung des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 der Abblendlichtvorrichtung merklich zu beeinträchtigen.
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3 zeigt schematisch eine Verkehrssituation mit einem Fahrzeug gemäß 1 und mit einem vorausfahrenden Fahrzeug. Das vorausfahrende Fahrzeug 20 fährt auf der Fahrbahn 2 vor dem Fahrzeug 1. In der in gezeigten Verkehrssituation befindet sich das vorausfahrende Fahrzeug 20 außerhalbe der Reichweite des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 des Fahrzeugs 1. Dennoch könnten der Fahrer und/oder Fahrzeuginsassen des vorausfahrenden Fahrzeugs 20 durch das Abblendlicht des Fahrzeugs 1 geblendet werden. Insbesondere kann es aufgrund einer Reflexion des Abblendlichts auf der Fahrbahnoberfläche zu einer Blendung des Fahrers über einen Seitenspiegel und/oder Rückspeigel des vorausfahrenden Fahrzeugs kommen, wie das anhand der Strahlen 11 und 12 in 3 dargestellt ist.
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Die steuerbaren Lichtquellen der Abblendlichtvorrichtung werden zur Entblendung des vorausfahrenden Fahrzeugs so angesteuert, dass ein Teilbereich 7 an der Stelle der blendenden Reflexion auf der Fahrbahn 2 abgedunkelt wird bzw. eine Dunkelzone 13 gebildet wird. Gemäß dem Verfahren wird diese Dunkelzone 13 erzeugt, wenn beim Erfassen der aktuellen Verkehrssituation ein vorausfahrendes Fahrzeug 20 festgestellt wird, welches durch das der Dunkelzone 13 entsprechendes Teillicht bzw. Teillichter der Abblendlichtvorrichtung geblendet werden könnte.
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4 zeigt eine Abblendlichtverteilung einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die dargestellte Abblendlichtverteilung 21 entspricht einer segmentierten Lichtverteilung einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Abblendlichtverteilung 21 umfasst einen Fernfeldbereich 22 und einen Nahfeldbereich 23. Der Fernfeldbereich 22 umfasst in dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwei obere Reihen der Segmente 24. Der Nahfeldbereich 23 weist eine untere Reihe von Segmenten 25 auf. Die zwei oberen Reihen der Segmente 24 des Fernfeldbereichs definieren die sogenannte Low-Beam-Cut-Off-Line 26. Die oberen Segmente 24 zeigen eine Asymmetrie auf, was einer asymmetrischen Abblendlichtverteilung entspricht, wie beispielsweise in 2 oben gezeigt. Durch Ausschalten bzw. Abdunkeln der oberen Segmente 24 kann der Fernfeldteil 14 des Abblendlichtprojektionsbereichs ausgeschaltet bzw. abgedunkelt werden.
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Die unteren Segmente 24 sind für die Ausleuchtung von Teilbereichen des Abblendlichtkegels in dem Nahfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs 6 zuständig. Durch Ausschalten einzelner steuerbaren Lichtquellen können einzelne Segmente 24 sowie 25 ausgeschaltet werden, um eine Blendung durch eine Reflexion eines von einer der steuerbaren Lichtquellen erzeugten Teillichts einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern zu vermeiden.
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5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Systems zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das System 28 ist zur Steuerung einer Abblendlichtvorrichtung 30 mit einer Anzahl von steuerbaren Lichtquellen 31 ausgebildet. Die Abblendlichtvorrichtung 30 kann insbesondere eine Optik umfassen (nicht gezeigt), welche dazu ausgebildet ist, das von den steuerbaren Lichtquellen 31 erzeugte Abblendlicht zu einem Abblendlichtkegel zum Ausleuchten eines Abblendlichtprojektionsbereichs 6 zu formen. Die steuerbaren Lichtquellen 31 können insbesondere als steuerbare Lichtquellen eines Abblendlichtmoduls eines Fahrzeugscheinwerfers ausgebildet sein. Insbesondere kann die Anzahl der steuerbaren Lichtquellen 31 eine Anzahl von matrixartig angeordneten einzeln oder clusterweise steuerbaren LED-Lichtquellen zum Erzeugen jeweils eines Teillichts des Abblendlichts umfassen, so dass eine segmentierte Lichtverteilung in dem Nahfeldbereich 23 gemäß 4 erzielt werden kann.
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Die Abblendlichtvorrichtung 30 umfasst ferner eine Sensorik 32 bzw. Fahrzeug-Sensorik zum Erfassen einer aktuellen Verkehrssituation. Die Sensorik 32 ist dazu ausgebildet, die aktuelle Verkehrssituation im Hinblick auf Präsenz und Position von durch eine Reflexion eines von einer der steuerbaren Lichtquellen 31 erzeugten Teillichts einer Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilenehmern zu erfassen.
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Die Sensorik 32 kann insbesondere eine oder mehrere an bzw. in dem Fahrzeug 1 angeordnete Kameras zum Erfassen einer Fahrzeugumgebung und zum Erzeugen einer Reihe von Kameraaufnahmen umfassen. In einigen Ausführungsbeispielen umfasst die Sensorik 32 eine oder mehrere Abstandsmesssensoren, insbesondere Radarsensoren, zum Erfassen einer oder mehrerer Abstände, insbesondere zwischen dem Fahrzeug 1 und anderen Verkehrsteilnehmern.
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Die Abblendlichtvorrichtung 30 umfasst auch eine Auswerteeinheit 33 zum Auswerten von durch die Sensorik 32 erzeugten Sensordaten und zum Ermitteln wenigstens einer der steuerbaren Lichtquellen 31, von welcher die Blendgefahr für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer ausgeht, und eine Steuereinheit 34 zum Ansteuern der Anzahl von steuerbaren Lichtquellen 31. Die Steuereinheit 34 ist insbesondere dazu ausgebildet, basierend auf der Auswertung, eine oder mehrere durch die Auswertung ermittelten steuerbaren Lichtquellen 31 zum Entblenden von der Blendgefahr ausgesetzten Verkehrsteilnehmern herunterzudimmen bzw. auszuschalten. Die Auswerteeinheit 33 kann insbesondere eine Schnittstelle zur Kommunikation mit der Sensorik 32 und mit der Steuereinheit 34, einen Prozessor, und eine Speichereinheit zum Speichern von maschinenlesbaren Anweisungen für den Prozessor und Sensordaten umfassen. Die Auswerteeinheit 33 und/oder Steuereinheit 34 kann als Teil eines Fahrzeugsteuergeräts oder als eine separate Einheit ausgebildet sein.
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6 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Abblendlichtvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel. Zum Durchführen des Verfahrens 50 können je nach Ausführung unterschiedliche Eingangsinformationen bzw. Inputs benötigt. Als Input kann beispielweise ein aktueller Fahrzustand 100 des Fahrzeugs 1 dienen. Der aktuelle Fahrzustand kann insbesondere durch eine oder mehrere Zustandsparameter des Fahrzeugs 1, beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, charakterisiert werden. Als Input können ferner Umweltdaten 150, Systemanforderungen 200 und/oder Benutzeranforderungen 250 herangezogen werden. Auch weitere Daten, wie beispielsweise Wetter- und/oder GPS (Global Positioning System) Daten evtl. zusammen mit weiteren Daten können als Input 300 dienen. Anhand von Inputs 100, 150, 200, 250, 300 kann in einem Abfrageschritt 350 abgefragt werden, ob das Programm bzw. Reflexionsentblendung des Abblendlichts aktiviert werden soll.
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Die Aktivierung des Programms bzw. der Reflexionsentblendung kann insbesondere von Erfüllung von Eingangsinformationen abhängen. In einigen Ausführungsbeispielen hängt die Aktivierung der Reflexionsentblendung von der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. In einigen Ausführungsbeispielen wird die Reflextionsentblendung nur dann aktiviert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem bestimmten, insbesondere voreinstellbaren, Geschwindigkeitsbereich liegt und/oder wenn eine Schlecht-Wetter-Bedingung, festgestellt beispielsweise mittels eines Wettersensors, erfüllt ist.
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Ergibt die Abfrage in dem Schritt 350, dass die Entblendungsfunktion aktiviert werden soll, so wird die Entblendungsfunktion aktiviert und das Verfahren 50 wird in einem Schritt 400 weitergeführt, in welchem die Sensorik 32 zum Erfassen der Umgebung aktiviert wird. Beispielsweise kann dabei eine Kamera bzw. ein Kamerasystem aktiviert und eine Sequenz von Kameraaufnahmen erzeugt werden. In einem Schritt 450 werden die von der Sensorik erfassten Daten ausgewertet. In einem optionalen Schritt 500 wird entschieden, ob weitere Kameraaufnahmen erforderlich sind, um dann ggf. die Umgebung erneut zu erfassen und eine oder mehrere weitere Sequenzen von Kameraaufnahmen zu erzeugen.
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In einem Schritt 550 werden die steuerbaren Lichtquellen 31 der Abblendlichtvorrichtung 30 basierend auf der in dem Schritt 450 durchgeführten Auswertung angesteuert. Ergibt beispielsweise die Auswertung im Schritt 450, dass eine oder mehrere der steuerbaren Lichtquellen 31 über die Reflexion des Lichts auf der Fahrbahnoberfläche einen Verkehrsteilnehmer, beispielsweise in einem vorausfahrend und/oder in einem entgegenkommenden Fahrzeug, blenden könnte, vgl. 1 oder 2, so können die entsprechenden Lichtquellen 31 in dem Schritt 550 ausgeschaltet und/oder heruntergedimmt werden.
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Ergibt die Abfrage in dem Schritt 350, dass die Reflexionsentblendung nicht aktiviert werden soll, so kann die Abblendlichtvorrichtung im normalen Steuerungsmodus weiterbetrieben werden. Dabei können sämtliche adaptiven Funktionen der VA in dem Fernfeldbereich 22 aufrechterhalten bleiben.
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In einigen Ausführungsbeispielen werden in einem Schritt 600 die Ergebnisse der Auswertung in dem Schritt 450 an ein Fahrerassistenz-System ADAS (Advanced driver-assistance system) weitergegeben, so dass das Fahrerassistenzsystem ggf. auf die Verkehrssituation reagieren kann bzw. die gesammelten Daten für Lernalgorithmen des Fahrassistenz-Systems verwenden kann.
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In einigen Ausführungsbeispielen wird beim Feststellen einer Blendgefahr in dem Schritt 450 eine Stärke der möglichen Blendung (glare level) bewertet, so dass die steuerbaren Lichtquellen in dem Schritt 550 entsprechend stark heruntergedimmt werden können. Ergibt die Auswertung in dem Schritt 450, dass die Stärke der Blendung ein vorgegebenes Niveau bzw. einen vorgegebenen Blendungspegel übersteigen könnte, so werden die entsprechenden Lichtquellen in einigen Ausführungsbeispielen komplett abgeschaltet, solange die Stärke der Blendung den Blendungspegel übersteigt. Ergibt die Auswertung in dem Schritt 450 hingegen, dass die Stärke der Blendung eine Schwelle nicht übersteigt, so werden die entsprechenden Lichtquellen nicht abgedunkelt, so dass bei geringfügigen Blendungen die volle Abblendlichtfunktionalität beibehalten werden kann.
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Somit wird eine Abblendlichtvorrichtung, ein System und ein Verfahren zum Steuern der Abblendlichtvorrichtung bereitgestellt, womit eine Blendung von Verkehrsteilnehmern insbesondere durch eine Reflexion des Abblendlichts an nassen Fahrbahnoberflächen vermieden werden kann. Gemäß dem Verfahren kann insbesondere der Nahfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs unter Berücksichtigung der Blendungsstärke und der Abblendlichtfunktionalität bzw. -performance optimiert werden. Die Anpassung der Helligkeit der Teilbereiche kann dabei mit einem linearen Dimm-parameter in dem Nahfeldteil bzw. Foreground des Abblendlichtprojektionsbereichs erfolgen, wobei die Asymmetrie bzw. Abblendfunktionen in dem Fernfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs aufrechterhalten bleiben können. In einigen Ausführungsbeispielen werden auch Ecklichtbereiche (cornering light) von der Segmentierung umfasst, so dass auch die Ecklichtbereiche zum Entblenden von Verkehrsteilnehmern lokal abgedunkelt bzw. mit einem linearen Dimm-Parameter gedimmt werden können.
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Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen. Außerdem können nach den hier beschriebenen Prinzipien auch mehrere Module bzw. mehrere Produkte miteinander verbunden werden, um weitere Funktionen zu erhalten. Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Für gleiche oder gleichwirkende Teile werden in den Figuren gleiche Bezugszeichen verwendet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrbahn
- 3
- Seitenstreifen
- 4
- Seitenstreifen
- 5
- Mittelstreifen
- 6
- Abblendlichtprojektionsbereich
- 7
- Teilbereich
- 10
- entgegenkommendes Fahrzeug
- 11
- eintreffender Lichtstrahl
- 12
- reflektierter Lichtstrahl
- 13
- Dunkelzone
- 14
- Fernfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs
- 15
- Nahfeldteil des Abblendlichtprojektionsbereichs
- 20
- vorausfahrendes Fahrzeug
- 21
- Abblendlichtverteilung
- 22
- Fernfeldbereich
- 23
- Nahfeldbereich
- 24
- Segment
- 25
- Segment
- 26
- Low-Beam-Cut-Off-Line
- 28
- System
- 30
- Abblendlichtvorrichtung
- 31
- Lichtquelle
- 32
- Sensorik
- 33
- Auswerteeinheit
- 34
- Steuereinheit
- 50
- Verfahren
- 100
- Input
- 150
- Input
- 200
- Input
- 250
- Input
- 300
- Input
- 350
- Verfahrensschritt
- 400
- Verfahrensschritt
- 450
- Verfahrensschritt
- 500
- Verfahrensschritt
- 600
- Verfahrensschritt