EP4727803A1 - Verfahren zum betreiben eines fernlichtassistenten und fahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs (1) mit Matrixscheinwerfern, wobei die Matrixscheinwerfer eine Lichtverteilung (2) in die Umgebung werfen. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: - Erfassen eines Fahrzeugumfelds mittels wenigstens eines Umgebungssensors des Ego-Fahrzeugs (1); - Verarbeiten von dem wenigstens einen Umgebungssensor erzeugter Sensordaten durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit, um die Anwesenheit von erhabenen Hindernissen (3) am Fahrbahnrand festzustellen; - bei Anwesenheit wenigstens eines erhabenen Hindernisses (3): Bestimmen eines Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs (1), Abgleichen des Aufenthaltsorts mit einer digitalen Straßenkarte und Ermitteln, durch die Recheneinheit, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs (1) auf das erhabene Hindernis (3) aus der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis (3) ausgelesen werden kann; und wenn ja: - Ansteuern zumindest des dem erhabenen Hindernis (3) zugewandten Matrixscheinwerfers durch die Recheneinheit zur Erzeugung eines Dimmtunnels (4) in der Lichtverteilung (2), wobei die Helligkeit im Dimmtunnel (4) gegenüber der restlichen Lichtverteilung (2) reduziert ist, und wobei die Recheneinheit den Dimmtunnel (4) zumindest auf den hinter dem erhabenen Hindernis (3) liegenden Straßenabschnitt ausrichtet.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten und Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego- Fahrzeugs mir Matrixscheinwerfern nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 11 näher definierten Art.

Im Vergleich zu Abblendlicht erlaubt Fernlicht eine stärkere Ausleuchtung der Fahrzeugumgebung, sodass eine fahrzeugführende Person Umgebungsobjekte sowie die Fahrbahn besser wahrnehmen kann. Durch die Verwendung von Fernlicht besteht allerdings die Gefahr vorausfahrende weitere Verkehrsteilnehmer sowie den Gegenverkehr zu blenden. Eine fahrzeugführende Person muss daher in entsprechenden Situationen „abblenden“.

Mit Hilfe von Fernlichtassistenten lässt sich der Komfort für die fahrzeugführende Person erhöhen und das Risiko, dass das Abblenden vergessen wird, reduzieren. Ein solcher Fernlichtassistent basiert auf dem Detektieren von Verkehrsteilnehmern mit Hilfe von Umgebungssensoren und einer Ansteuerung der Fahrzeugscheinwerfer, derart, dass die Bereiche der von den Fahrzeugscheinwerfern in die Umgebung geworfenen Lichtverteilung in denen sich Verkehrsteilnehmer befinden vom Fernlicht ausgenommen werden. Hierzu können beispielsweise bewegbare Scheinwerfer verschwenkt werden oder einzelne Pixel eines Matrixscheinwerfers gezielt abgedunkelt werden.

Für die korrekte Funktionsweise des Fernlichtassistenten ist eine zuverlässige Detektion von Verkehrsteilnehmern erforderlich. Aufgrund von schlechten Sichtverhältnissen bei Dunkelheit haben hier kameragestützte Sensorsysteme Probleme, insbesondere weit entfernte Fahrzeuge anhand ihrer Silhouette zu erkennen und zu klassifizieren. Daher wird gezielt in Kamerabildern nach Fahrzeugleuchten wie Heckleuchten, Positionslichtern oder Frontscheinwerfern potenzieller weiterer Verkehrsteilnehmer gesucht und beim Detektieren solcher Leuchten auf die Anwesenheit eines Verkehrsteilnehmers geschlossen.

Der Straßenverlauf ist oftmals kurvig, was dazu führen kann, dass erhabene Hindernisse wie Leitplanken, Grünstreifen, Betonabgrenzungen und dergleichen, Fahrzeugleuchten von weiteren Verkehrsteilnehmern, insbesondere dem Gegenverkehr oder weit vorausfahrenden Fahrzeugen, verdecken können. In diesem Falle ist der Fernlichtassistent nicht dazu in der Lage die entsprechenden Verkehrsteilnehmer korrekt zu erkennen, sodass nicht abgeblendet wird. Dies erhöht das Risiko, dass weitere Verkehrsteilnehmer geblendet werden.

Aus der DE 102019 202 592 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerinformationssystems in einem Ego-Fahrzeug und ein Fahrerinformationssystem bekannt. Das in der Druckschrift beschriebene Fahrerinformationssystem ermöglicht es, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs zu erfassen und diese auf realistische Art und Weise auf einer Anzeige im Ego-Fahrzeug darzustellen. Dabei kann unter anderem ein Krümmungsradius vorausliegender Kurven ermittelt werden und dieser auf eine Darstellung des entsprechenden Fahrwegs auf der Anzeige übertragen werden. Ferner können Abgrenzungsmarkierungen wie Fahrbahnmarkierungen oder Leitplanken detektiert, klassifiziert und ebenfalls korrekt auf der Anzeige dargestellt werden. Dabei können sensorisch generierte Umfelddaten mit Kartendaten fusioniert werden. Der Betrieb eines Fernlichtassistenten ist nicht Gegenstand der Druckschrift.

Ferner offenbart die DE 102006 016 071 A1 die Steuerung der Leuchtweite von Scheinwerfern eines Kraftfahrzeugs. Die Druckschrift beschreibt eine vorausschauende Ansteuerung der Leuchtweite der Scheinwerfer. So wird der Straßenverlauf erfasst und beim Annähern einer Senke ein Scheinwerferstrahl angehoben, beim Annähern einer Kuppe abgesenkt und beim Annähern an eine Kurve in die Kurve hineingekippt. Dies ermöglicht es im Gegensatz zu einer an einer Lenkradstellung gekoppelten Scheinwerferverstellung bereits frühzeitig die Kurve auszuleuchten. Der Straßenverlauf kann dabei durch das Auswerten von Umfeldsensoren erzeugter Sensordaten erkannt werden. Hierzu können Fahrbahnmarkierungen oder Fahrbahnbegrenzungen berücksichtigt werden. Der Straßenverlauf lässt sich zudem anhand von in Kamerabildern erkannter Lichter, wie beispielsweise Reflektionen von Leitpfosten oder Leuchten von Verkehrsteilnehmern, plausibilisieren.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs mit Matrixscheinwerfern anzugeben, welches einen besonders sicheren Betrieb des Fernlichtassistenten erlaubt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie ein entsprechendes Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.

Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego- Fahrzeugs mit Matrixscheinwerfern, wobei die Matrixscheinwerfer eine Lichtverteilung in die Umgebung werfen, wird erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte weitergebildet:

Erfassen eines Fahrzeugumfeld mittels wenigstens eines Umgebungssensors des Ego-Fahrzeugs;

Verarbeiten von dem wenigstens einen Umgebungssensor erzeugter Sensordaten durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit, um die Anwesenheit von erhabenen Hindernissen am Fahrbahnrand festzustellen; bei Anwesenheit wenigstens eines erhabenen Hindernisses: Bestimmen eines Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs, Abgleichen des Aufenthaltsorts mit einer digitalen Straßenkarte und Ermitteln, durch die Recheneinheit, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs auf das erhabene Hindernis aus der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis ausgelesen werden kann; und wenn ja:

Ansteuern zumindest des dem erhabenen Hindernis zugewandten Matrixscheinwerfers durch die Recheneinheit zur Erzeugung eines Dimmtunnels in der Lichtverteilung, wobei die Helligkeit im Dimmtunnel gegenüber der restlichen Lichtverteilung reduziert ist, und wobei die Recheneinheit den Dimmtunnel zumindest auf den hinter dem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt ausrichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es also in Situationen in denen potenziell die Leuchten von vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern, beziehungsweise dem Gegenverkehr, durch erhabene Hindernisse wie Leitplanken, Grünstreifen, Betonmauern und dergleichen in Kurven versperrt werden, auf einem hinter einem entsprechenden erhabenen Hindernis verlaufendem Straßenabschnitt die Anwesenheit von Verkehrsteilnehmern anzunehmen, sodass speziell auf diesen Straßenabschnitt kein Fernlicht geworfen wird. Hierdurch wird das Risiko weitere Verkehrsteilnehmer zu blenden reduziert oder sogar das Blenden von weiteren Verkehrsteilnehmern vollständig verhindert. Dabei ist es unerheblich, ob sich auf dem entsprechenden Straßenabschnitt tatsächlich Verkehrsteilnehmer befinden oder nicht.

Typischerweise weist das Ego-Fahrzeug zwei Matrixscheinwerfer auf. Generell könnte das Ego-Fahrzeug auch mehr Matrixscheinwerfer aufweisen. Ein solcher Matrixscheinwerfer umfasst eine Vielzahl in einem Raster oder Feld angeordnete Leuchtmittel, beispielsweise LEDs, zur Ausbildung von einer Vielzahl an Pixeln. Eine solche Anordnung wird auch als LED-Array bezeichnet. Alternativ kann auch eine geringe Anzahl an Leuchtmitteln, insbesondere ein Leuchtmittel, vorgesehen sein, wobei dann eine entsprechende Lichtmatrix mit Hilfe von Mikrolinsen und/oder Mikrospiegeln erzeugt wird. Durch das gezielte Ansteuern der einzelnen LEDs beziehungsweise Mikrolinsen und/oder Mikrospiegel lassen sich dann einzelne Pixel gezielt abdunkeln. Dies ermöglicht das Reduzieren der Helligkeit in denjenigen Bereichen der Lichtverteilung, die auf den hinter dem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt fallen. Zum Verhindern des Blendens des Gegenverkehrs kann es dabei bereits ausreichen lediglich einen der Matrixscheinwerfer anzusteuern, um den Dimmtunnel zu erzeugen. Bei Rechtsverkehr wäre dies der linke Scheinwerfer und bei Linksverkehr der rechte Scheinwerfer des Ego- Fahrzeugs. Der jeweils andere Scheinwerfer kann die Lichtverteilung unverändert in die Umgebung abstrahlen, beispielsweise eine Fernlichtverteilung.

Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt den Betrieb eines Fernlichtassistenten. Bei der Lichtverteilung muss es sich aber nicht zwangsweise um Fernlicht handeln. Generell kann es sich bei der Lichtverteilung auch um ein Abblendlicht, ein Standlicht oder einem sonstigen Licht handeln.

Eine Umfelderfassung ist mit den unterschiedlichsten Umgebungssensoren möglich, wie beispielsweise mittels Kameras, Laserscannern wie einem LiDAR, Radarsensoren, Ultraschallsensoren und dergleichen. Mit solchen Sensorsystemen lassen sich Tiefeninformationen gewinnen, wodurch aufgrund von geometrischen Merkmalen erhabene Hindernisse erkannt werden können. Die Auswertung von Kamerabildern erlaubt zudem eine Klassifizierung von statischen und dynamischen Umgebungsobjekten anhand charakteristischer Bildmerkmale.

Zur Bestimmung des Aufenthaltsorts verfügt das Ego-Fahrzeug über Positionsbestimmungsmittel wie ein Navigationssystem. Das Navigationssystem kann eine Geoposition unter Auswertung von globalen Navigationssatelliten bezogener Signale, beispielsweise basierend auf GPS, Galileo, Beidou oder dergleichen, ermitteln. Das Fahrzeug kann die digitale Straßenkarte mitführen, beispielsweise abgespeichert in einer von der Recheneinheit umfassten Datenbank. Das Ego-Fahrzeug kann jedoch auch mit Hilfe einer Telekommunikationseinheit drahtlos auf eine zentrale Recheneinrichtung, wie den Cloudserver eines Fahrzeugherstellers oder eines Kartenmaterialdienstleisters, zugreifen und dadurch digitale Straßenkarten nach Bedarf auslesen. Das Ego-Fahrzeug, sprich die Recheneinheit, gleicht den Aufenthaltsort mit der digitalen Straßenkarte ab. Dabei wird die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs aufgrund der Fahrtrichtung auf dem jeweiligen Streckenabschnitt automatisch berücksichtigt, sodass die Recheneinheit einfach prüfen kann, ob hinter dem erhabenen Hindernis entsprechende Straßenabschnitte liegen. Dies ist insbesondere bei kurvigen bzw. gekrümmten Straßen der Fall.

Die Recheneinheit ist dann dazu in der Lage durch Abgleich der entsprechenden geometrischen Informationen der Fahrzeugausrichtung, der Anordnung der Matrixscheinwerfer am Fahrzeug, dem Verlauf des erhabenen Hindernisses und des dahinter liegenden Straßenabschnitts zu bestimmen, welche Bereiche der Lichtverteilung abgedunkelt werden müssen, um den Dimmtunnel zu erzeugen und korrekt auf den Straßenabschnitt zu werfen.

Dies erlaubt es insbesondere zuverlässig weitere Verkehrsteilnehmer, die sich in einer Distanz von größer als 150 m zum Ego-Fahrzeug befinden, nicht zu blenden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Recheneinheit beim Abgleichen des Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs mit der digitalen Straßenkarte nur solche Straßenabschnitte als hinter dem erhabenen Hindernis liegend erachtet, welche sich bis zu einem maximalen lateralen Abstand von 30 m entfernt zum erhabenen Hindernis befinden. Da die flächenspezifische Helligkeit der Lichtverteilung, besser bekannt als Lichtstromdichte, mit zunehmendem Abstand zu den Matrixscheinwerfern abnimmt, sinkt entsprechend das Blendrisiko in größerer Entfernung zum Ego-Fahrzeug. Das Richten des Dimmtunnels auf entsprechend weit entfernte Straßenabschnitte kann daher nur noch bedingt das Blendrisiko reduzieren, da das Blendrisiko mit zunehmender Distanz automatisch abnimmt. Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren daher nur für solche Straßenabschnitte durchgeführt, die in einer bestimmten Distanz hinter dem erhabenen Hindernis liegen. Besonders vorteilhaft hat sich hierbei ein lateraler Abstand von 30 m herausgestellt. „Lateraler Abstand“ meint hierbei einen sich von einem entsprechenden Kurvenelement orthogonal weg erstreckenden Abstand innerhalb dessen nach entsprechenden Straßenabschnitten in der digitalen Straßenkarte gesucht wird. Dies ist eine einfache und zuverlässige Methode, um zu überprüfen, ob ein solcher Straßenverlauf gegeben ist, der zu einem Blendrisiko für weitere Verkehrsteilnehmer führen kann.

Zudem lässt sich derart auf besonders einfache Art und Weise der Dimmtunnel auf die hinter einer baulichen Trennung liegende Gegenfahrbahn werfen, beispielsweise auf einer Autobahn oder einer Kraftfahrstraße mit Leitplanke zwischen den beiden Fahrtrichtungen.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Recheneinheit unter Auswertung der Sensordaten eine Höhe von Umgebungsobjekten und klassifiziert nur solche Umgebungsobjekte als erhabene Hindernisse, deren Oberkante auf einer geodätischen Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm liegt. Erstrecken sich Umgebungsobjekte in eine Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm, so liegen die entsprechenden Umgebungsobjekte auf einer typischen Höhe zu der Leuchten an Fahrzeugen angebracht sind. Entsprechend hoch ist das Risiko, dass solche Umgebungsobjekte die Leuchten von potentiell auf dem hinter einem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt vorliegenden Fahrzeugen verdecken. Somit werden besonders vorteilhaft solche Umgebungsobjekte als erhabenes Hindernis klassifiziert. Optional ergänzend kann zum Klassifizieren der Umgebungsobjekte eine Kamerabildauswertung erfolgen. Mit Hilfe bewährter Bilderkennungsalgorithmen lassen sich so in Kamerabildern charakteristische Merkmale erkennen und so beispielsweise erkennen, ob es sich bei dem erhabenen Hindernis um eine Leitplanke, einen Grünstreifen, Betonklötze, Absperrband oder dergleichen handelt. Dies erlaubt eine noch zuverlässigere Erkennung und Klassifizierung erhabener Hindernisse. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit erkannte erhabene Hindernisse in der digitalen Straßenkarte einträgt. Somit werden Informationen über vorhandene erhabene Hindernisse aggregiert und für spätere Einsatzzwecke vorteilhaft in der digitalen Straßenkarte inkludiert. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern. So könnte die Gefahr bestehen, dass einzelne Ego-Fahrzeuge erhabene Hindernisse nicht korrekt erfassen, also übersehen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Recheneinheit dann neben dem Straßenverlauf auch das Vorhandensein erhabener Hindernisse aus der digitalen Straßenkarte auslesen, sodass auch dann auf die Existenz von erhabenen Hindernissen geschlossen werden kann, sollten diese durch eine rein sensorbasierte Detektion übersehen worden sein.

Es können verschiedene, die erhabenen Hindernisse beschreibende Informationen in der digitalen Straßenkarte eingetragen werden, wobei zumindest der Ort, beziehungsweise Verlauf, erhabener Hindernisse gespeichert wird. Ergänzend können beispielsweise die Dimensionen der erhabenen Hindernisse wie Höhe, Breite und/oder Tiefe sowie Abstände zueinander gespeichert werden. Auch kann eine Klassifizierung der erhabenen Hindernisse, also beispielsweise „Leitplanke“, „Grünstreifen“ oder dergleichen gespeichert werden. Ebenfalls kann ein Zeitstempel wie ein Datum und/oder eine Uhrzeit gespeichert werden, sodass in der digitalen Straßenkarte nachverfolgt werden kann, wann und wie oft entsprechende erhabene Hindernisse detektiert wurden. Hierdurch lassen sich temporäre erhabene Hindernisse erkennen und diese entsprechend nach Ausbleiben einer erneuten Detektion innerhalb eines bestimmten Zeitfensters aus der digitalen Straßenkarte wieder löschen.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, breitet sich der Dimmtunnel in der Horizontalen mit einem ersten Öffnungswinkel zwischen einer aus Sicht des Ego-Fahrzeugs linken und einer rechten Tunnelgrenze aus, wobei die Recheneinheit bei Rechtsverkehr die linke Tunnelgrenze an den äußersten linken Rand der Lichtverteilung legt und den ersten Öffnungswinkel zur Verlagerung der rechten Tunnelgrenze dynamisch ändert, sodass die rechte Tunnelgrenze einen aus der digitalen Straßenkarte innerhalb einer Maximaldistanz vor dem Ego-Fahrzeug am weitesten rechts liegenden Straßenabschnitt trifft, und umgekehrt bei Linksverkehr. Hierdurch wird gewährleistet, dass lediglich relevante Bereiche der Lichtverteilung zur Erzeugung des Dimmtunnels abgedunkelt werden. Insbesondere aus Sicht des Ego- Fahrzeugs besonders weit rechts liegende Bereiche der Lichtverteilung bleiben hell, sodass die fahrzeugführende Person nahe am Ego-Fahrzeug liegende Umgebungsobjekte besonders gut erkennen kann. Je nach dem wie die Straße verläuft, wandert dann die rechte Tunnelgrenze innerhalb der vom Ego-Fahrzeug abgestrahlten Lichtverteilung hin und her. Liegt der am weitesten rechts liegende Straßenabschnitt außerhalb der Lichtverteilung, erstreckt sich der Dimmtunnel horizontal dann über die vollständige Lichtverteilung. Im Extremfall kann also die rechte Tunnelgrenze mit dem äußersten rechten Rand der Lichtverteilung zusammenfallen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit 400 m als Maximaldistanz einstellt. 400 m hat sich hierbei als vorteilhafter Wert für die Maximaldistanz herausgestellt, sodass verhindert wird, dass ein übergroßer Dimmtunnel für besonders weit vorausliegende Straßenabschnitte generiert wird, da hierdurch aufgrund der hohen Entfernung zum Ego-Fahrzeug nur eine geringe beziehungsweise keine vorteilhafte Reduktion des Blendrisikos mehr erreicht werden könnte. Entsprechend steigt die Häufigkeit zu der besonders weit rechts liegende Abschnitte der Lichtverteilung hell bleiben, sodass die fahrzeugführende Person die Umgebung in diesem Bereich besser erkennen kann.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die Helligkeit im Dimmtunnel gegenüber der restlichen Lichtverteilung bis zu 80 % reduziert. Mit anderen Worten weist dann der Dimmtunnel eine Helligkeit auf, welche mindestens 20 % der Helligkeit der restlichen Lichtverteilung entspricht. Das Abdunkeln der Helligkeit im Dimmtunnel auf 20 % der Standardhelligkeit hat sich dabei als besonders vorteilhaft für die Reduktion des Blendrisikos herausgestellt. Dies stellt ein Kompromiss dar, welcher zuverlässig das Blenden weiterer Verkehrsteilnehmer verhindert, aber dennoch eine ausreichende Ausleuchtung der Umgebung gewährleistet, sodass die fahrzeugführende Person auch in abgedunkelten Bereichen der Lichtverteilung die Umgebung noch ausreichend gut erkennen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit die Sensordaten verarbeitet, um Fahrzeuge im Fahrzeugumfeld zu detektieren und die Recheneinheit die Matrixscheinwerfer ansteuert, um die Helligkeiten in solchen Bereichen der Lichtverteilung zu reduzieren, in denen detektierte Fahrzeuge liegen. Dies erlaubt es aus dem hinter einem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt heraustretende, das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs betretende Verkehrsteilnehmer, ebenfalls von der Lichtverteilung auszusparen. Hierdurch wird also das Blendrisiko für weitere Verkehrsteilnehmer reduziert, welche vormals durch das erhabene Hindernis verdeckt wurden und dann in das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs wandern, entweder weil sich Gegenverkehr dem Ego-Fahrzeug nähert oder weil das Ego- Fahrzeug aufgrund einer höheren Fahrgeschwindigkeit zu weiter vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern aufschließt.

Das Detektieren der Fahrzeuge im Fahrzeugumfeld ist dabei mit Hilfe bewährter Methoden möglich, beispielsweise basierend auf geometrischen Merkmalen und/oder Bilderkennungsmethoden.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, breitet sich der Dimmtunnel in der Vertikalen mit einem zweiten Öffnungswinkel zwischen einer aus Sicht des Ego-Fahrzeugs unteren und einer oberen Tunnelgrenze aus, wobei die Recheneinheit die untere Tunnelgrenze über den äußeren unteren Rand der Lichtverteilung und die obere Tunnelgrenze unter den äußeren oberen Rand der Lichtverteilung legt. Hierdurch ist es möglich den unteren und oberen Bereich der Lichtverteilung vergleichsweise hell auszuführen, sodass auch hier das Erkennen der Umgebung für die fahrzeugführende Person verbessert wird. Insbesondere vergleichsweise nahe vor dem Ego-Fahrzeug liegende Fahrbahnabschnitte lassen sich hell ausleuchten, sodass ein sicherer Fährbetrieb gewährleistet wird. Das Wahren der hohen Helligkeit im oberen Bereich der Lichtverteilung ermöglicht eine starke Ausleuchtung von beispielsweise Schilderbrücken, sodass diese auch bei Nacht, insbesondere in großer Entfernung, zuverlässig von der fahrzeugführenden Person erfasst werden können.

Generell wäre es jedoch auch möglich, dass sich der Dimmtunnel in der Vertikalen betrachtet über die vollständige Ausbreitung der Lichtverteilung erstreckt. Besonders bevorzugt kann der zweite Öffnungswinkel in verschiedenem horizontalen Winkelbereichen verschiedene Werte annehmen. Hierdurch ist eine noch umfangreichere Anpassung des Dimmtunnels an die jeweilige Fahrsituation möglich. Somit kann der Dimmtunnel aus einer mit der Lichtausbreitungsrichtung zusammenfallenden Betrachtungsrichtung auch eine von einem Quadrat, einem Rechteck, einer Ellipse oder einem Kreis abweichende Querschnittsform annehmen, wie beispielsweise eine L-Form, T-Form oder Dreiecksform.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit den Verlauf von erhabenen Hindernissen entlang zumindest eines nächsten dem Ego-Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitts aus der digitalen Straßenkarte ausliest, einen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden erhabenen Hindernissen bestimmt, den Abstand mit einem festgelegten Toleranzabstand vergleicht und das Deaktivieren des Dimmtunnels während einer Fahrt entlang eines zwischen zwei erhabenen Hindernissen liegenden Streckenabschnitts unterbindet, wenn für die beiden erhabenen Hindernisse der Abstand kleiner ist, als der Toleranzabstand. Hierdurch lässt sich verhindern, dass der Dimmtunnel beim Entlangfahren eines nicht durchgehenden erhabenen Hindernisses alternierend ein- und ausgeschaltet wird. Dies kann für die fahrzeugführende Person störend sein und somit den sicheren Fährbetrieb gefährden. Der toleranzabstand kann dabei einen beliebigen fest vorgegebenen Wert annehmen, beispielsweise 50 cm, 1 m, 10 m oder auch Bruchteile oder Vielfache hiervon.

Ergänzend oder alternativ wäre es auch möglich die Unterbrechung zwischen benachbarten erhabenen Hindernissen durch das Auswerten der Sensordaten zu erfassen. Aufgrund der Krümmung des Straßenverlaufs in der Kurve ist dies jedoch nur bis zu einer eingeschränkten Entfernung vor dem Ego-Fahrzeug möglich, wenn es sich um Rechtsverkehr und eine Rechtskurve beziehungsweise wenn es sich um Linksverkehr und eine Linkskurve handelt. Vorteilhaft wird daher der Abstand zwischen erhabenen Hindernissen aus der digitalen Straßenkarte ausgelesen.

Bei einem Fahrzeug, umfassend wenigstens ein Umgebungssensor, Matrixscheinwerfer, Positionsbestimmungsmittel und eine Recheneinheit, sind erfindungsgemäß der wenigstens eine Umgebungssensor, die Matrixscheinwerfer, die Positionsbestimmungsmittel und die Recheneinheit zur Durchführung eines im vorigen beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Ego-Fahrzeug wie ein PKW, LKW, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Die Recheneinheit kann durch ein einzelnes Computersystem oder auch mehrere kommunikativ miteinander gekoppelte verteilte Computersysteme ausgebildet sein. Bei einem solchen Computersystem, beziehungsweise bei der Recheneinheit, kann es sich beispielsweise um einen zentralen Bordcomputer oder das Steuergerät eines Fahrzeuguntersystems handeln.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Fernlichtassistenten und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.

Dabei zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Fernlichtassistenten ausführt;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Verkehrssituation aus Sicht des in Figur 1 gezeigten Fahrzeugs; und

Fig. 3 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, im Folgenden als Ego-Fahrzeug 1 bezeichnet. Das Ego-Fahrzeug 1 fährt entlang einer Straße 9. Die Straße 9 kann dabei über eine beliebige Anzahl an Fahrspuren verfügen, wobei nicht zwangsweise eine Gegenfahrspur vorhanden sein muss. Das Ego-Fahrzeug 1 weist Matrixscheinwerfer zum Werfen einer Lichtverteilung 2 in die Umgebung auf. Die Lichtverteilung 2 ist horizontal durch einen linken Rand 6.L und einen rechten Rand 6.R begrenzt. Generell besteht das Risiko, dass weitere Verkehrsteilnehmer durch die Lichtverteilung 2 geblendet werden.

Ein klassischer Fernlichtassistent ist dazu in der Lage weitere Verkehrsteilnehmer zu erkennen und Matrixscheinwerfer anzusteuern, um die Bereiche der Lichtverteilung 2 abzudunkeln, in denen entsprechende weitere Verkehrsteilnehmer liegen. Insbesondere nachts können entsprechende Systeme an ihre Grenzen stoßen, beispielsweise weil weit zum Ego-Fahrzeug 1 entfernt liegende weitere Verkehrsteilnehmer zu schwach beleuchtet werden, sodass sie in Kamerabildern nur schwer erkennbar sind. Aufgrund dessen wird in Kamerabildern typischerweise nach Fahrzeugleuchten gesucht, wie Rückleuchten, Frontscheinwerfer, Positionslichter und dergleichen, was es erlaubt die Anwesenheit von weiteren Verkehrsteilnehmern zu erkennen, auch wenn die eigentliche Silhouette eines solchen Fahrzeugs nicht erkannt werden kann. Am Fahrbahnrand können sich in Figur 2 gezeigte erhabene Hindernisse 3, wie beispielsweise Leitplanken befinden, welche die Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 auf die entsprechenden Fahrzeugleuchten verdecken können. In einem solchen Fall besteht das Risiko, dass der Fernlichtassistent die weiteren Verkehrsteilnehmer nicht erkennt, und somit die Lichtverteilung 2 in den entsprechenden Bereichen nicht abdunkelt. Somit besteht ein Blendrisiko für die weiteren Verkehrsteilnehmer. Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich dieses Risiko abmindern oder sogar das Blenden der weiteren Verkehrsteilnehmer gänzlich verhindern.

Hierzu erfasst das Ego-Fahrzeug 1 mittels wenigstens eines Umgebungssensors sein Fahrzeugumfeld. Von dem wenigstens einem Umgebungssensor erzeugte Sensordaten werden durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit verarbeitet, um die Anwesenheit besagter erhabener Hindernisse 3 am Fahrbahnrand zu detektieren. Dabei kann sowohl der linke, als auch der rechte Fahrbahnrand überwacht werden. Bei Anwesenheit entsprechender erhabener Hindernisse 3 bestimmt die Recheneinheit einen Aufenthaltsort des Ego-Fahrzeugs 1 , gleicht diesen mit einer digitalen Straßenkarte ab, und ermittelt, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 auf das erhabene Hindernis 3 in der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis 3 erkannt wird. Ist dies der Fall, so steuert die Recheneinheit die Matrixscheinwerfer des Ego-Fahrzeugs 1 an, um in der Lichtverteilung 2 einen Dimmtunnel 4 vorzusehen. Die Helligkeit der Lichtverteilung 2 wird im Dimmtunnel 4 gegenüber der restlichen Lichtverteilung reduziert, insbesondere auf 20 % der Standardhelligkeit. Der Dimmtunnel 4 wird gezielt auf den hinter dem erhabenen Hindernis 3 liegenden Straßenabschnitt ausgerichtet. Mit anderen Worten geht die Recheneinheit davon aus, dass hinter einem erhabenen Hindernis 3 liegenden Straßenabschnitt generell weitere Verkehrsteilnehmer unterwegs sind, sodass die entsprechenden Bereiche der Lichtverteilung 2 vorsorglich ausgespart werden. Somit wird das Blendrisiko abgemindert.

Vorzugsweise erstreckt sich dabei der Dimmtunnel 4 in der Horizontalen mit einem ersten Öffnungswinkel ßi zwischen einer aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 linken 5.L und rechten Tunnelgrenze 5.R. Die Recheneinheit legt dabei die linke Tunnelgrenze 5.L an den äußersten linken Rand 6.L der Lichtverteilung 2 und ändert den ersten Öffnungswinkel ßi zur Verlagerung der rechten Tunnelgrenze 5.R dynamisch. Dies geschieht in Abhängigkeit des Straßenverlaufs unter Berücksichtigung einer Maximaldistanz d_max. So ermittelt die Recheneinheit, wie in Figur 1 dargestellt, welcher Punkt 10 der Straße 9 innerhalb der Maximaldistanz d_max am weitesten rechts bezüglich des Ego-Fahrzeugs 1 liegt, und richtet die rechte Tunnelgrenze 5.R darauf aus. Dies stellt sicher, dass bei der Fahrt des Ego-Fahrzeugs 1 entlang der Straße 9 zu jeder Zeit relevante Umgebungsbereiche durch den Dimmtunnel 4 abgedeckt werden. Es handelt sich bei dem Punkt 10 somit um einen Schnittpunkt mit der Straße 9.

Bevorzugt fällt dabei die linke tunnelgrenze 5.L mit dem äußersten linken Rand 6.L der Lichtverteilung 2 zusammen.

Als Maximaldistanz d_max verwendet die Recheneinheit insbesondere einen Wert von 400 m. So besteht nämlich aufgrund des großen Abstands zum Ego-Fahrzeug 1 in einem Bereich 11 kein Blendrisiko mehr für weitere Verkehrsteilnehmer, auch bei voller Intensität der Lichtverteilung 2.

Figur 2 zeigt die Ansicht einer Verkehrssituation aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1. Es ist eine Fahrsituation bei Nacht gezeigt, was durch einen dunkel schraffierten Himmel angedeutet ist. Als erhabenes Hindernis 3 sind zwei Leitplanken vorhanden, welche die vom Ego-Fahrzeug 1 befahrene Fahrbahn nach rechts und links abgrenzen. Es handelt sich hier um eine Rechtskurve, sodass in einem Bereich 12 hinter der Leitplanke ebenfalls ein Straßenabschnitt vorliegt, in dem weitere Verkehrsteilnehmer liegen können.

Entsprechend ist hierauf der Dimmtunnel 4 zu richten. Ferner befindet sich aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 hinter der linken Leitplanke eine Gegenfahrbahn, auf der sich ebenfalls weitere Verkehrsteilnehmer aufhalten können. Entsprechend ist der Dimmtunnel 4 auch auf einen Bereich 13 zu richten. In dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Dimmtunnel 4 auch zwischen den Bereichen 12 und 13. Es wäre jedoch auch möglich hier die volle Lichtintensität abzustrahlen und nicht zu dimmen. Es wäre auch möglich lediglich einen der beiden Bereiche 12 oder 13 zur Ausbildung des Dimmtunnels 4 zu nutzen.

Figur 2 zeigt dabei das Ausführungsbeispiel, dass der Dimmtunnel 4 sich in der Vertikalen nur über einen Teilbereich der Lichtverteilung 2 erstreckt. So weist der Dimmtunnel 4 aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 eine L-Form auf. Generell könnte sich der Dimmtunnel 4 in der Vertikalen jedoch auch über die vollständige Lichtverteilung 2 erstrecken. Ferner zeigt Figur 2 ein dem Ego-Fahrzeug 1 vorausfahrendes Fahrzeug 7. Da sich das Fahrzeug 7 vergleichsweise nah vor dem Ego-Fahrzeug 1 befindet, kann es auf bewährte Art und Weise zuverlässig durch das Ego-Fahrzeug 1 erkannt werden. Auf klassische Art und Weise wird somit der Bereich 8 von der Lichtverteilung 2 ausgespart, sodass die fahrzeugführende Person des Fahrzeugs 7 nicht geblendet wird. Der Bereich 8 kann dabei dunkel bleiben oder aber mit Licht beschienen werden, wobei eine geringere Helligkeit als in der übrigen Lichtverteilung 2 gewählt wird, insbesondere dieselbe Helligkeit mit der der Dimmtunnel 4 ausgeleuchtet wird. Somit lässt sich auch das Blenden von nicht näher dargestellten Fahrzeugen verhindern, die aus dem Bereich 12 bei einer schnellen Fahrt des Ego-Fahrzeugs 1 in das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs 1 eintreten.

Figur 3 verdeutlicht in einer Seitenansicht noch einmal die vertikale Erstreckung der Lichtverteilung 2 und des Dimmtunnels 4. So weist der Dimmtunnel 4 einen zweiten Öffnungswinkel ß2 in der Vertikalen auf. Eine untere Tunnelgrenze 5.U wird dabei über einen unteren Rand 6.U der Lichtverteilung 2 gelegt. Analog wird eine obere Tunnelgrenze 5.0 unter einen oberen Rand 6.0 der Lichtverteilung 2 gelegt. Dies ermöglicht die in Figur 2 dargestellte Ausführung der Lichtverteilung 2. Somit lassen sich Bodenbereiche der vor dem Ego-Fahrzeug 1 liegenden Fahrbahn hell ausleuchten, was die Erkennbarkeit der Fahrbahn sowie von Umgebungsobjekten in diesem Bereich für die fahrzeugführende Person des Ego-Fahrzeugs 1 erleichtert. Durch das helle Ausleuchten oberer Bereiche der Lichtverteilung 2 können zudem relevante Objekte, wie beispielsweise Schilderbrücken oder herabhängende Äste leichter erkannt werden.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs (1) mit Matrixscheinwerfern, wobei die Matrixscheinwerfer eine Lichtverteilung (2) in die Umgebung werfen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

- Erfassen eines Fahrzeugumfelds mittels wenigstens eines Umgebungssensors des Ego-Fahrzeugs (1);

- Verarbeiten von dem wenigstens einen Umgebungssensor erzeugter

Sensordaten durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit, um die Anwesenheit von erhabenen Hindernissen (3) am Fahrbahnrand festzustellen;

- bei Anwesenheit wenigstens eines erhabenen Hindernisses (3): Bestimmen eines Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs (1), Abgleichen des Aufenthaltsorts mit einer digitalen Straßenkarte und Ermitteln, durch die Recheneinheit, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs (1) auf das erhabene Hindernis (3) aus der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis (3) ausgelesen werden kann; und wenn ja:

- Ansteuern zumindest des dem erhabenen Hindernis (3) zugewandten

Matrixscheinwerfers durch die Recheneinheit zur Erzeugung eines Dimmtunnels (4) in der Lichtverteilung (2), wobei die Helligkeit im Dimmtunnel (4) gegenüber der restlichen Lichtverteilung (2) reduziert ist, und wobei die Recheneinheit den Dimmtunnel (4) zumindest auf den hinter dem erhabenen Hindernis (3) liegenden Straßenabschnitt ausrichtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit beim Abgleichen des Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs (1) mit der digitalen Straßenkarte nur solche Straßenabschnitte als hinter dem erhabenen Hindernis (3) liegend erachtet, welche sich bis zu einem maximalen lateralen Abstand von 30 Metern entfernt zum erhabenen Hindernis (3) befinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit unter Auswertung der Sensordaten eine Höhe von Umgebungsobjekten ermittelt und nur solche Umgebungsobjekte als erhabene Hindernisse (3) klassifiziert, deren Oberkante auf einer geodätischen Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit erkannte erhabene Hindernisse (3) in der digitalen Straßenkarte einträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dimmtunnel (4) in der Horizontalen mit einem ersten Öffnungswinkel (ßi) zwischen einer aus Sicht des Ego-Fahrzeugs (1) linken (5.L) und einer rechten Tunnelgrenze (5.R) ausbreitet, wobei die Recheneinheit bei Rechtsverkehr die linke Tunnelgrenze (5.L) an den äußersten linken Rand (6.L) der Lichtverteilung (2) legt und den ersten Öffnungswinkel (ßi) zur Verlagerung der rechten Tunnelgrenze (5.R) dynamisch ändert, sodass die rechte Tunnelgrenze (5.R) einen aus der digitalen Straßenkarte innerhalb einer Maximaldistanz (d_max) vor dem Ego-Fahrzeug (1) am weitesten rechts liegenden Straßenabschnitt trifft, und umgekehrt bei Linksverkehr.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit 400 Meter als Maximaldistanz (d_max) einstellt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit im Dimmtunnel (4) gegenüber der restlichen Lichtverteilung (2) bis zu 80% reduziert wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit die Sensordaten verarbeitet, um Fahrzeuge (7) im Fahrzeugumfeld zu detektieren und die Recheneinheit die Matrixscheinwerfer ansteuert, um die Helligkeit in solchen Bereichen (8) der Lichtverteilung (2) zu reduzieren, in denen detektierte Fahrzeuge (7) liegen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dimmtunnel (4) in der Vertikalen mit einem zweiten Öffnungswinkel (ß2) zwischen einer aus Sicht des Ego-Fahrzeugs (1) unteren (5.U) und einer oberen Tunnelgrenze (5.0) ausbreitet, wobei die Recheneinheit die untere Tunnelgrenze (5.U) über den äußeren unteren Rand (6.U) der Lichtverteilung (2) und die obere Tunnelgrenze (5.0) unter den äußeren oberen Rand (6.0) der Lichtverteilung (2) legt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit den Verlauf von erhabenen Hindernissen (3) entlang zumindest eines nächsten dem Ego-Fahrzeug (1) vorausliegenden Streckenabschnitts aus der digitalen Straßenkarte ausließt, einen Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden erhabenen Hindernissen (3) bestimmt, den Abstand mit einem festgelegten Toleranzabstand vergleicht und das Deaktivieren des Dimmtunnels (4) während einer Fahrt entlang eines zwischen zwei erhabenen Hindernissen (3) liegenden Streckenabschnitts unterbindet, wenn für die beiden erhabenen Hindernisse (3) der Abstand kleiner ist, als der Toleranzabstand.

11. Fahrzeug, umfassend wenigstens einen Umgebungssensor, Matrixscheinwerfer, Positionsbestimmungsmittel und eine Recheneinheit, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Umgebungssensor, die Matrixscheinwerfer, die Positionsbestimmungsmittel und die Recheneinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet sind.