DE10354104A1 - Verfahren zur Steuerung der Ausleuchtung eines seitlichen Fahrbahnbereichs mittels eines Hilfsscheinwerfers für ein Fahrzeug - Google Patents

Verfahren zur Steuerung der Ausleuchtung eines seitlichen Fahrbahnbereichs mittels eines Hilfsscheinwerfers für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung der Ausleuchtung eines seitlichen Fahrbahnbereichs mittels eines Hilfsscheinwerfers für ein Fahrzeug wird mittels eines abstandsgebenden Sensors mit einem nachgeschalteten Auswertealgorithmus die Trajektorie eines sich vor und/oder seitlich zu dem Fahrzeug bewegenden Objektes bestimmt und bei einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objektes mit dem Fahrzeug der Hilfsscheinwerfer auf das Objekt ausgerichtet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Ausleuchtung eines seitlichen Fahrbahnbereichs mittels eines Hilfsscheinwerfers für ein Fahrzeug. Fahrzeuge besitzen üblicherweise eine Scheinwerferanordnung mit einem Hauptscheinwerfer für Abblend- und Fernlicht. Zusätzlich ist es bekannt, einen Hilfsscheinwerfer zur Ausleuchtung eines seitlich bezüglich des Fahrzeugs gelegenen Bereichs vorzusehen. Mit Hilfe des Hilfsscheinwerfers soll ein am Fahrbahnrand der anderen Straßenseite gehender Fußgänger beleuchtet und damit besser erkennbar werden.
  • Aus der DE 196 31 151 A1 ist eine derartige Scheinwerferanordnung bekannt, bei der ein derartiger Hilfsscheinwerfer vorgesehen ist. Der Hilfsscheinwerfer dient insbesondere dazu, einen am Fahrbahnrand der anderen Straßenseite gehenden Fußgänger zu beleuchten und damit besser erkennbar zu machen. Er muss von Hand eingeschaltet werden. Zur Vermeidung einer Blendung des entgegenkommenden Fahrzeugs wird das Licht des Hilfsscheinwerfers gedämpft oder abgeschaltet, wenn ein Fahrzeug mit Beleuchtung entgegenkommt. Hierfür ist eine Sensorik vorgesehen, die das Licht des entgegenkommenden Fahrzeugs aufnimmt und über eine zusätzliche Steuereinrichtung den Hilfsscheinwerfer entsprechend verändert.
  • Damit aber ergibt sich ein besonderes Problem. Gerade in dem Augenblick, in dem durch eine mögliche, durch das entgegenkommende Fahrzeug hervorgerufene Blendung des Fahrers die Wahrnehmbarkeit des Fußgängers ohnehin reduziert ist, wird auch der Hilfsscheinwerfer praktisch unwirksam gemacht. Gegenüber konventionellen Fahrzeugen ohne einen derartigen Hilfsscheinwerfer ergibt sich damit keine funktionelle Verbesserung. Im Gegenteil könnte man sogar von einer Verschlechterung sprechen. Der Fahrer des Fahrzeugs mit Hilfsscheinwerfer verlässt sich auf dessen Wirkung. Nimmt er einen eigentlich vorhanden Fußgänger nicht wahr, sieht er die Ursache nicht in der gezielten Ausschaltung des Hilfsscheinwerfers, sondern nimmt irrtümlich an, es sei tatsächlich kein Fußgänger vorhanden.
    •
  • Ziel der Erfindung ist es daher, eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug anzugeben, mit der ein Fußgänger auch an der gegenüberliegenden Fahrbahnseite auch dann erkannt werden kann, wenn ein möglicherweise blendendes Fahrzeug entgegenkommt.
  • Die Lösung des Problems wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln erreicht.
  • Die Erfindung stellt ein System der aktiven Sicherheit dar, das auf eine verbesserte Sichtbarkeit des Fußgängers für den Fahrer abzielt unabhängig von einer evtl. Blendung durch ein entgegenkommendes Fahrzeug.
  • Mit Hilfe von Umfeldsensoren lassen sich Fußgänger im Umfeld des Fahrzeuges als Objekte erkennen und als Fußgänger klassifizieren. Es können hierbei verschiedene Umfeldsensortechnologien verwendet werden: Videobasierte Systeme mit nachgeschalteter Bildverarbeitung, Nachtsichtsysteme im nahen und fernen Infrarot mit nachgeschalteter Bildverarbeitung, oder abstandsgebende Systeme wie Radar, Laserscanner oder Lidar. Zudem sind Kombinationen zweier oder mehrerer dieser Sensoren (sog. sensorfusionierte Systeme) möglich.
  • Algorithmen zur Erkennung und Prädiktion von Unfällen, die unter der Bezeichnung Situationsinterpreter bekannt sind, ermöglichen die Wahrscheinlichkeit für den Unfall mit einem Fußgänger sowie die Dauer bis zum Unfall (TTC = Time to Collision) zu ermitteln. Dazu wird das Verhalten des Fußgängers auf Basis seiner bisherigen Trajektorie für die Zukunft prädiziert und mit der Bewegung des eigenen Fahrzeuges korreliert.
  • Als Hilfsscheinwerfer können u. a. ein schwenk- und fokussierbarer Scheinwerfer oder ein Pixelscheinwerfer verwendet werden. Beim Pixellichtscheinwerfer handelt es sich um eine an sich bekannte Scheinwerfertechnologie, die auf dem sogenannten DMD-Prinzip (Digital Micromirror Device) basiert. Über steuerbare Mikrospiegel, die vorzugsweise im Hauptscheinwerfer oder, wenn dieser vollständig in DMD-Technik aufgebaut ist, innerhalb des Scheinwerfers angeordnet sind, kann eine beliebige Steuerung/Aufspaltung/Fokussierung/Ausrichtung des von einer Lampe stammenden Lichtes und damit eine punktgenaue Lichtverteilung auf einen gefährdeten Fußgänger erreicht werden. Die DMD-Technik ermöglicht auch, mit dem Hauptscheinwerfer ein blendfreies Dauerfernlicht zu erzeugen, bei dem der Bereich des Gesichts eines entgegenkommenden Verkehrsteilnehmers ausgeblendet wird.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben und werden an Hand des folgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In
  • 1 ist eine Seitenansicht eines Autos mit Mitteln zur Ausführung der Erfindung und in
  • 2 ein Lichtverteilungsmuster durch die Frontlampen vor dem Fahrzeug aus Sicht des Fahrers gezeigt.
  • Das erfindungsgemäße Scheinwerfersystem besteht aus folgenden Komponenten (siehe 1): einem Pixellichtscheinwerfer 1, einem abstandsgebenden Sensor 2 wie Radar, Laserscanner, Lidar, einem fußgängerklassifizierenden Sensor 3 (Video mit Bildverarbeitung, IR-Sensor mit Bildverarbeitung) sowie einem Steuergerät 4 mit Crash-Prediciton-Algorithmus.
  • Über den abstandsgebenden Sensor 2 und den fußgängerklassifizierenden Sensor 3 werden Fußgänger erkannt und klassifiziert. Der abstandsgebende Sensor detektiert Objekte im Fahrzeugumfeld und ermöglicht es, über die Abstands- und Bewegungsmessung des Objekts die Trajektorie (Bewegungsrichtung und -ort) des Objektes zu bestimmen. Mit dem klassifizierenden Sensor 3 erfolgt eine Klassifikation, ob es sich bei dem Objekt um einen Fußgänger handelt. Verwendbar sind hier Videosensoren im sichtbaren und/oder infraroten Bereich, wobei im letzteren Falle zum einen das Bild im nahen IR (NIR = Near Infra Red) oder auch im fernen IR (FIR = Far Infra Red = Wärmeabstrahlung) aufgenommen werden kann. Die Klassifikation erfolgt durch Mustererkennungsalgorithmen.
  • Über einen Situationsinterpreter wird die Wahrscheinlichkeit für einen Unfall mit dem Fußgänger sowie die Dauer bis zum Unfall (TTC = Time to Collision) ermittelt. Dazu wird das Verhalten des Fußgängers auf Basis seiner bisherigen Trajektorie für die Zukunft prädiziert und mit der prädizierten Bewegung des eigenen Fahrzeuges korreliert.
  • Ist eine definierte Unfallwahrscheinlichkeit und/oder TTC gegeben, so erfolgt eine gezielte Ansteuerung des Pixellichtes in dem Sinne, dass der Fußgänger durch einen Teil der lenkbaren Strahlen des Pixellichtscheinwerfers ausgeleuchtet wird (siehe 2). Dabei kann zum einen der bisher unbeleuchtete Fußgänger nun beleuchtet, zum anderen die Ausleuchtung des Fußgängers durch eine Steigerung der Intensität weiter erhöht werden.
  • Ergänzend ist es möglich, die Bewegung des Fußgängers mittels der Sensoren 2 und 3 zu verfolgen und ihn begleitend mit seiner Bewegung auszuleuchten.
  • An Hand von 2 ist die prinzipielle Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens an Hand einer Scheinwerferanordnung dargestellt.
  • Im Falle, dass vom Crash-Prediction-Algorithmus keine hinreichende Unfallwahrscheinlichkeit zwischen dem Fahrzeug 5 und dem Fußgänger 6 erkannt wird, erfolgt keine zusätzliche Ausleuchtung des detektierten und klassifizierten Fußgängers (linkes Bild).
  • Falls eine hinreichende Unfallwahrscheinlichkeit vom Crash-Prediction-Algorithmus errechnet wird, erfolgt eine zusätzliche Ausleuchtung des Fußgängers mit Hilfe des Pixellichtscheinwerfers (rechtes Bild).
  • Durch eine verbesserte Ausleuchtung von schlecht sichtbaren und unbeleuchteten Fußgängern v.a. bei Dunkelheit ergibt sich ein verbesserter Schutz von Fußgängern im Straßenverkehr. Der Fahrer wird durch das System auf den Fußgänger, der Fußgänger wiederum durch die durchgeführte Blendung auf das Fahrzeug und damit auf die Unfallgefahr aufmerksam gemacht.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Steuerung der Ausleuchtung eines seitlichen Fahrbahnbereichs mittels eines Hilfsscheinwerfer für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines abstandsgebenden Sensors mit einem nachgeschalteten Auswertealgorithmus die Trajektorie eines sich vor und/oder seitlich zu dem Fahrzeug bewegenden Objektes bestimmt wird, und dass bei einer Kollisionswahrscheinlichkeit des Objekts mit dem Fahrzeug der Hilfsscheinwerfer auf das Objekt ausgerichtet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Objektklassifizierung vorgenommen wird und dass der Hilfsscheinwerfer auf das Objekt ausgerichtet wird, wenn das Objekt ein Lebewesen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsscheinwerfer einige Mikrospiegel eines DMD-Scheinwerfers ausgelenkt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsscheinwerfer der Bewegung des Objekts folgt.
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