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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Warneinrichtung für den Fahrer sowie ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers in einem Kraftfahrzeug.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Fahrer-Informations-Systeme bzw. Fahrer-Assistenz-Systeme für Kraftfahrzeuge bekannt. Zum Beispiel können über ein Sensorsystem im Fahrzeug Verkehrsschilder erkannt werden, woraufhin dem Fahrer die Information des Verkehrsschilds auf einem Display wiedergegeben wird. Insbesondere kann dem Fahrer dabei eine geltende Geschwindigkeitsbeschränkung angezeigt werden, welche über die Erkennung eines Geschwindigkeitsbegrenzungsschilds detektiert wurde. Überschreitet der Fahrer diese Geschwindigkeit, wird er aktiv nicht darauf hingewiesen. Ebenso kann dem Fahrer über eine Verkehrsschild-Erkennung ein geltendes Überholverbot angezeigt werden. Auch in diesem Fall wird der Fahrer nicht ausreichend gewarnt, wenn er das Überholverbot missachtet.
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Heutzutage werden in modernen Fahrzeugen ferner Spurwechsel-Warnsysteme verbaut, mit denen über eine Sensoreinrichtung (z.B. Radar) ein sich auf der Überholspur näherndes Fahrzeug erkannt wird und diese Information im Rückspiegel bzw. Außenspiegel des Fahrzeugs durch ein geeignetes Symbol angezeigt wird. Der Fahrer bekommt somit bei einem Spurwechsel einen Hinweis, dass die Gefahr einer Kollision besteht. Diese Information kann vom Fahrer jedoch nur dann erkannt werden, wenn er beim Spurwechsel in den Rückspiegel schaut.
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Bekannte Fahrzeug-Informations-Systeme können dem Fahrer zwar eine Vielzahl von Informationen vermitteln, jedoch generieren die Systeme überhaupt keine bzw. nur eine unzureichende Warnung vor gefährlichen Verkehrssituationen.
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Die Druckschrift
DE 10 2008 061 747 A1 offenbart ein Verfahren zum Anpassen eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Assistenzeinrichtung, in dem ein Fahrhinweis erzeugt wird, der ein von dem Fahrzeugbediener durchzuführendes Manöver betrifft. In diesem Verfahren werden nach Maßgabe des Fahrhinweises eine von einer Beleuchtungseinrichtung des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung und/oder ein Erfassungsbereich wenigstens eines Umfeldsensors angepasst.
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Das Dokument
DE 10 2006 048 503 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Querführungsunterstützung für ein straßengebundenes Fahrzeug mit einem Mittel zur Projizierung einer vor dem Fahrzeug befindlichen Lichtmarkierung auf eine aktuell befahrene Fahrbahnoberfläche. Die projizierte Lichtmarkierung verläuft parallel zur Fahrzeuglängsachse, ist seitlich begrenzt und entspricht im Abstand ihrer seitlichen Begrenzungen einer vorbestimmten Breite.
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Das Dokument
DE 10 2006 041 857 A1 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Verkehrssicherheit beim Fahren eines Fahrzeugs auf einer Fahrbahn. In dem Verfahren werden Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs identifiziert, die hinsichtlich der Verkehrssicherheit für das Fahren des Fahrzeugs relevant sind. Diese Objekte werden durch Beleuchten der Fahrbahn mittels einer Lichtquelle mit Lichtmustern angezeigt.
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Das Dokument
DE 10 2009 009 473 A1 offenbart ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers eines Fahrzeugs und anderer Verkehrsteilnehmer, bei dem andere Verkehrsteilnehmer im Umfeld des Fahrzeugs detektiert werden, analysiert wird, ob ein anderer Verkehrsteilnehmer eine Kollisionsgefahr für das Fahrzeug darstellt, und gegebenenfalls von dem Fahrzeug ein Lichtzeichen auf die Fahrbahn projiziert wird, das den anderen Verkehrsteilnehmer auf die Kollisionsgefahr aufmerksam macht.
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Das Dokument
DE 10 2009 051 485 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrlichts eines Fahrzeugs mit zumindest einem Scheinwerfer, zumindest einem Sensor zur Detektion von Objekten in einer Umgebung des Fahrzeugs und einer Auswerteeinheit zur Identifizierung der detektierten Objekte, wobei zumindest eine Lichtverteilung des zumindest einen Scheinwerfers derart eingestellt wird, dass eine optische Achse der Lichtverteilung auf ein als Gefahrenpunkt erkanntes Objekt gerichtet wird.
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Die Druckschrift
DE 10 2009 009 472 A1 beschreibt ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrers, bei dem Objekte im Umfeld des Fahrzeugs detektiert werden, analysiert wird, ob ein detektiertes Objekt eine Kollisionsgefahr für das Fahrzeug darstellt, und, wenn ein Objekt eine Kollisionsgefahr für das Fahrzeug darstellt, eine Lichtemission erzeugt wird, die dem Fahrer eine Fahrtrichtung zur Verringerung der Kollisionsgefahr weist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer Warneinrichtung und ein entsprechendes Warnverfahren zu schaffen, welche den Fahrer des Kraftfahrzeugs einfach und intuitiv auf besondere Verkehrssituationen hinweisen.
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Diese Aufgabe wird durch das Fahrzeug gemäß Patentanspruch 1 bzw. das Verfahren gemäß Patentanspruch 19 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug, bei dem es sich um ein Kraftfahrzeug, wie z.B. einen PKW bzw. einen LKW, handelt, beinhaltet eine Warneinrichtung, welche eine Detektionseinrichtung und eine Projektionseinrichtung umfasst. Die Detektionseinrichtung dient zum Detektieren einer oder mehrerer vorbestimmter Verkehrssituationen, in denen sich das Fahrzeug befindet. Die Projektionseinrichtung ist derart ausgestaltet, dass sie zur Warnung des Fahrers eine Lichtverteilung, welche eine oder mehrere Lichtstreifen umfasst und/oder welche sich zeitlich verändert, auf die Fahrbahn im Sichtbereich des Fahrers projiziert, solange die Detektionseinrichtung eine vorbestimmte Verkehrssituation detektiert, wobei die projizierte Lichtverteilung von der detektierten Verkehrssituation abhängt, wobei die Detektionseinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie als vorbestimmte Verkehrssituation eine erste Verkehrssituation detektieren kann, in der mit dem Fahrzeug ein Verkehrsverstoß begangen wird, wobei das Fahrzeug insbesondere mit einer Geschwindigkeit fährt, die höher als die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt ist, auf dem sich das Fahrzeug befindet, und/oder wobei das Fahrzeug insbesondere in eine Einbahnstraße entgegen der Fahrtrichtung einfährt. Unter dem Begriff „Sichtbereich des Fahrers“ ist dabei im Wesentlichen der Sichtbereich des Fahrers bei Blickrichtung in Fahrtrichtung zu verstehen, wobei der Sichtbereich insbesondere den Sichtbereich aus der Windschutzscheibe umfasst.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug zeichnet sich dadurch aus, dass der Fahrer über bestimmte Verkehrsituationen auf einfache und intuitive Weise durch die Projektion einer geeigneten Lichtverteilung in der Form von Lichtstreifen bzw. eines beweglichen Musters informiert wird, ohne dass er seinen Blick weg von der Fahrbahn richten muss. In einer bevorzugten Variante ist der Betrieb der Projektionseinrichtung dabei an das Einschalten der Frontscheinwerfer des Fahrzeugs gekoppelt und dient somit zur Fahrer-Assistenz bzw. Fahrer-Information bei Nachtfahrten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung derart ausgestaltet, dass eine oder mehrere der folgenden weiteren vorbestimmten Verkehrssituationen mit ihr detektierbar sind:
- - eine zweite Verkehrssituation, in der sich auf einer Fahrspur, welche benachbart zu der Fahrspur ist, auf der sich das Fahrzeug befindet, ein Objekt und insbesondere ein anderes Fahrzeug in einem vorbestimmten Bereich neben und/oder hinter dem Fahrzeug befindet;
- - eine dritte Verkehrssituation, in der sich vor dem Fahrzeug eine Fahrbahnverengung befindet, was bedeutet, dass sich die befahrbare Fläche verengt, beispielsweise durch vorausfahrende, nebenherfahrende oder entgegenkommende Fahrzeuge oder auch durch eine Annäherung an seitliche Randsteine, Wände, Leitplanken und dergleichen;
- - eine vierte Verkehrssituation, in der sich das Fahrzeug auf einem Straßenabschnitt mit Überholverbot befindet oder in der schlecht überholt werden kann (d.h. in der das Überholen mit Gefahren verbunden ist, wie z.B. in Kurven);
- - eine fünfte Verkehrssituation, in der der Abstand des Fahrzeugs zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einen Mindestabstand unterschreitet.
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Die Erkennung der oben beschriebenen Verkehrssituationen durch geeignete Sensierungsmittel im Fahrzeug bzw. über den Empfang externer Informationen ist in dieser Ausführungsform der Erfindung mit einer intuitiven Warnung in der Form einer auf die Fahrbahn projizierten Lichtverteilung kombiniert.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Detektionseinrichtung eine Verarbeitungseinheit, welche die Signale einer oder mehrerer weiterer Einheiten der Detektionseinrichtung verarbeitet, um aus den Signalen das oder die vorbestimmten Verkehrssituationen zu bestimmen. Die Verarbeitungseinheit und die weitere oder die weiteren Einheiten können dabei ggf. zu einer Einheit zusammengefasst sein bzw. auch separate Module bilden. Die weitere oder die weiteren Einheiten umfassen zumindest eine der folgenden Einheiten:
- - eine GPS-Empfangseinheit zum Empfang von Satellitensignalen, aus denen die Position des Fahrzeugs ermittelbar ist;
- - eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle zum Empfang von Informationen von anderen Fahrzeugen und/oder Backend-Servern und/oder Verkehrs-Infrastruktur-Einheiten, beispielsweise von Verkehrsleitsystemen, Signaleinrichtungen (Ampeln und dgl.), wobei die drahtlose Kommunikationsschnittstelle insbesondere eine Mobilfunkschnittstelle ist;
- - eine Sensoreinrichtung zur Sensierung von Objekten vor und/oder hinter und/oder neben dem Fahrzeug, wobei die Sensoreinrichtung vorzugsweise eine oder mehrere Kameras und/oder eine oder mehrere Radar-Einrichtungen und/oder eine oder mehrere Lidar-Einrichtungen und/oder einen oder mehrere Ultraschall-Sensoren umfasst.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung derart ausgestaltet, dass über die mit der GPS-Empfangseinheit empfangenen Satellitensignale der Standort des Fahrzeugs ermittelt wird und mit Hilfe von Informationen aus einer digitalen Straßenkarte bestimmt wird, ob die erste und/oder dritte und/oder vierte Verkehrssituation vorliegt. Das heißt, in der digitalen Straßenkarte sind entsprechende Informationen im Hinblick auf Verkehrsbeschränkungen (z.B. Überholverbot bzw. Geschwindigkeitsbeschränkung) hinterlegt. Hierüber kann festgestellt werden, ob das Fahrzeug die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschreitet, wobei die aktuelle Geschwindigkeit in an sich bekannter Weise durch Sensoren im Fahrzeug ermittelt wird. Ebenso kann hierüber erkannt werden, ob das Fahrzeug auf einem Straßenabschnitt mit Überholverbot fährt bzw. in eine Einbahnstraße gegen die Fahrtrichtung einfährt. Darüber hinaus kann in der Straßenkarte ggf. die Information über eine Verkehrsverengung hinterlegt sein, so dass hierüber die dritte Verkehrssituation ermittelt werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung derart ausgestaltet, dass mit Hilfe der über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle empfangenen Informationen die erste und/oder zweite und/oder dritte und/oder vierte und/oder fünfte Verkehrssituation detektiert wird. Es besteht somit ggf. die Möglichkeit, dass jede der oben beschriebenen Verkehrssituationen im Fahrzeug dadurch detektiert wird, dass eine entsprechende Information über diese Verkehrssituation im Fahrzeug empfangen wird. Dies kann durch Austausch von Informationen zwischen Fahrzeugen in einer vorbestimmten Umgebung erreicht werden. Beispielsweise kann ein Fahrzeug neben oder hinter dem erfindungsgemäßen Fahrzeug bzw. vor dem Fahrzeug durch seine Sensorik erfassen, dass die zweite bzw. fünfte Verkehrssituation vorliegt, worüber dieses Fahrzeug dann das erfindungsgemäße Fahrzeug drahtlos informieren kann. Ebenso können entsprechende Informationen zur Erkennung der Verkehrssituation von einer zentralen Einheit, wie z.B. einem Backend-Server, ausgesendet werden und über die drahtlose Kommunikationsschnittstelle im Fahrzeug empfangen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Detektionseinrichtung ein Verkehrsschild-Erkennungs-Modul, das Verkehrsschilder erkennt, welche über eine Sensoreinrichtung sensiert wurden, wobei die erkannten Verkehrsschilder zur Detektion der ersten und/oder dritten und/oder vierten Verkehrssituation genutzt werden. D.h., über die Verkehrsschilder wird festgestellt, ob ein Überholverbot vorliegt bzw. wie hoch die zulässige Höchstgeschwindigkeit ist bzw. ob eine Fahrbahnverengung vorliegt bzw. ob das Fahrzeug entgegen der Fahrtrichtung in eine Einbahnstraße einfährt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Detektionseinrichtung derart ausgestaltet, dass sie basierend auf den Signalen einer entsprechenden Sensoreinrichtung die dritte und/oder fünfte Verkehrssituation detektiert. D.h., über die entsprechenden Sensoren wird der Abstand zu anderen Objekten erfasst bzw. eine Fahrbahnverengung detektiert. Als Sensoren werden dabei insbesondere Kameras bzw. Radar- und/oder Lidar-Einrichtungen bzw. Ultraschall-Sensoren eingesetzt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Projektionseinrichtung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs derart ausgestaltet, dass der oder die Lichtstreifen im Wesentlichen gerade verlaufen und/oder gebogen sind und/oder blinkend projiziert werden, wobei die Biegung eines gebogenen Lichtstreifens insbesondere auf den Straßenverlauf angepasst ist. Die projizierten Lichtstreifen haben vorzugsweise einen Mindestabstand von zwischen 3 Metern und 20 Metern von der Vorderkante des Fahrzeugs, d.h. sie liegen nur in einem Bereich, in dem sie auf jeden Fall für den Fahrer des Fahrzeugs wahrgenommen werden können.
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In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können durch die Projektionseinrichtung eine oder mehrere der folgenden Lichtverteilungen auf die Fahrbahn projiziert werden:
- - eine erste Lichtverteilung, gemäß der ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckender Lichtstreifen im Bereich der Verlängerung der linken Fahrzeuglängskante auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeug projiziert wird und/oder gemäß der ein sich in Fahrzeuglängsrichtung erstreckender Lichtstreifen im Bereich der Verlängerung der rechten Fahrzeuglängskante auf die Fahrbahn vor dem Fahrzeug projiziert wird;
- - eine zweite Lichtverteilung, gemäß der eine Mehrzahl von Lichtstreifen im Bereich zwischen den Verlängerungen der linken und rechten Fahrzeuglängskante und/oder im äußeren, nicht zwischen den Verlängerungen liegenden Bereich neben den Verlängerungen der linken und/oder rechten Längskante des Fahrzeugs und/oder im äu-ßeren Bereich neben der linken und/oder rechten Fahrzeuglängskante (sofern im Sichtbereich des Fahrers) angeordnet sind, wobei diese Lichtstreifen im Wesentlichen quer und/oder schräg zur Längsachse des Fahrzeugs verlaufen.
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Im Falle, dass mit der Detektionseinrichtung die oben beschriebene vierte Verkehrssituation detektierbar ist, wird vorzugsweise gemäß der ersten Lichtverteilung ein sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckender und insbesondere gerader Lichtstreifen im Bereich der Verlängerung der Fahrzeuglängskante auf der Fahrerseite des Fahrzeugs angeordnet, solange die vierte Verkehrssituation mit der Detektionseinrichtung detektiert wird. Hierdurch wird dem Fahrer einfach und intuitiv durch einen durchgehenden Lichtstreifen auf der Fahrerseite vermittelt, dass das Überholen momentan nicht erlaubt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform, in der mit der Detektionseinrichtung eine zweite Verkehrssituation detektierbar ist, wird gemäß der ersten Lichtverteilung ein Lichtstreifen entlang der Verlängerung derjenigen Fahrzeuglängskante angeordnet, neben oder hinter der ein Objekt und insbesondere ein Fahrzeug mit der Detektionseinrichtung detektiert wird. Auch hier wird dem Fahrer intuitiv mitgeteilt, dass eine Gefahr beim Aus- bzw. Einscheren auf die Nachbarspur besteht.
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In einer weiteren Variante, in der mit der Detektionseinrichtung eine dritte Verkehrsituation detektierbar ist, werden gemäß der ersten Lichtverteilung zwei Lichtstreifen im Bereich der Verlängerungen der rechten und linken Fahrzeuglängskante angeordnet, solange eine dritte Verkehrsituation mit der Detektionseinrichtung detektiert wird. Neben einer Warnung vor der Verkehrsituation einer Fahrbahnverengung erhält der Fahrer hierdurch ferner durch die projizierten Lichtstreifen eine Assistenz beim Durchfahren der Fahrbahnverengung.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die zweite Lichtverteilung durch die Projektionseinrichtung auf die Fahrbahn projiziert, solange mit der Detektionseinrichtung die erste und/oder fünfte Verkehrssituation detektiert wird. Durch die entsprechenden schräg bzw. quer verlaufenden Lichtstreifen wird dem Fahrer einfach und intuitiv vermittelt, dass er zu dicht auffährt bzw. die zulässige Höchstgeschwindigkeit überschreitet. Vorzugsweise werden gemäß der zweiten Lichtverteilung Teilmengen der Mehrzahl von Lichtstreifen aufeinander folgend in Richtung hin zum Fahrzeug oder weg vom Fahrzeug projiziert. Eine Teilmenge kann dabei ggf. auch nur einen einzelnen Lichtstreifen umfassen. Durch die aufeinander folgende Projektion der Lichtstreifen hin zum Fahrzeug (d.h. entgegen der Fahrtrichtung) wird dem Fahrer eine Geschwindigkeitsüberhöhung visuell vermittelt, so dass er erkennt, dass er zu schnell fährt. Ebenso kann dem Fahrer durch eine in Fahrtrichtung laufende Lichtverteilung vermittelt werden, dass er einen Bremsvorgang einleiten sollte, z.B. weil er zu dicht auf ein anderes Fahrzeug auffährt.
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Die Projektionseinrichtung kann im erfindungsgemäßen Fahrzeug auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Projektionseinrichtung ein oder mehrere Scheinwerfermodule umfassen, welche im Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Scheinwerfermodule insbesondere im oder benachbart zu den Frontscheinwerfern des Fahrzeugs positioniert sind. Die Scheinwerfermodule können unterschiedlich ausgestaltet sein. Vorzugsweise wird eine an sich bekannte LED-Anordnung, z.B. in der Form eines LED-Arrays mit einer entsprechenden Projektionslinse, verwendet. Durch separates Schalten der LEDs bzw. durch Anpassen der Projektionsoptik können hierdurch mit an sich bekannten Verfahren die entsprechenden Lichtstreifen auf der Fahrbahn generiert werden.
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Neben dem erfindungsgemäßen Fahrzeug betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Warnung eines Fahrers in dem erfindungsgemäßen Fahrzeug. Dabei wird mit einer Detektionseinrichtung eine vorbestimmte Verkehrssituation, in der sich das Fahrzeug befindet, aus einer oder mehreren vorbestimmten Verkehrssituationen detektiert, wobei die detektierte vorbestimmte Verkehrssituation eine erste Verkehrssituation ist, in der mit dem Fahrzeug ein Verkehrsverstoß begangen wird, wobei das Fahrzeug insbesondere mit einer Geschwindigkeit fährt, die höher als die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt ist, auf dem sich das Fahrzeug befindet, und/oder wobei das Fahrzeug insbesondere in eine Einbahnstraße entgegen der Fahrtrichtung einfährt. Solange die Detektionseinrichtung die vorbestimmte Verkehrssituation detektiert, warnt eine Projektionseinrichtung den Fahrer derart, dass eine Lichtverteilung, welche eine oder mehrere Lichtstreifen umfasst und/oder sich zeitlich verändert, auf die Fahrbahn im Sichtbereich des Fahrer projiziert wird, wobei die projizierte Lichtverteilung von der detektierten Verkehrssituation abhängt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere eine oder mehrere der im Vorangegangenen beschriebenen Verkehrssituationen detektiert bzw. eine oder mehrere der im Vorangegangenen beschriebenen Lichtverteilungen generiert werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer vierten bzw. zweiten Verkehrssituation;
- 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer dritten Verkehrssituation;
- 3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer ersten Verkehrssituation; und
- 4 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs mit der darin verbauten Detektions- und Projektionseinrichtung.
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Nachfolgend werden zunächst anhand von 1 bis 3 verschiedene Verkehrssituationen erläutert, in denen der Fahrer des erfindungsgemäßen Fahrzeugs basierend auf der Generierung einer entsprechenden Lichtverteilung gewarnt wird. Es ist dabei in schematischer Draufsicht von oben das erfindungsgemäße Fahrzeug 1 gezeigt, welches sich auf einer Fahrbahn F mit drei Fahrspuren F1, F2 und F3 (1 und 3) bzw. mit einer Fahrspur und einer Gegenfahrspur (2) befindet. Die Warneinrichtung des Fahrzeugs aus 1 und auch aus den weiteren 2 bis 4 ist derart ausgestaltet, dass sie nur dann aktiv wird, wenn die Frontscheinwerfer des Fahrzeugs eingeschaltet sind, was in 1 bis 3 durch die entsprechende Lichtverteilung L1 der Frontscheinwerfer angedeutet ist.
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Das Fahrzeug 1 fährt in dem Szenario der 1 auf der mittleren Fahrspur F2. Ferner befindet sich im Bereich hinter dem Fahrzeug 1 auf der linken Fahrspur F3 ein weiteres Fahrzeug 1'. Die Fahrtrichtung beider Fahrzeuge wird dabei durch den Pfeil P angedeutet. Das Fahrzeug 1 besitzt eine Spurwechselwarnung, welche den Fahrer darauf hinweist, dass sich im Bereich hinter bzw. neben seinem Fahrzeug auf der linken Fahrspur ein weiteres Fahrzeug 2 befindet. Im Stand der Technik erfolgt der Warnhinweis durch ein an den Seiten der Außenspiegel wiedergegebenes warnendes Dreieck. Im Unterschied hierzu erfolgt in dem Fahrzeug 1 der 1 der Warnhinweis durch einen Lichtstreifen S1, wie weiter unten noch näher erläutert wird.
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Im Rahmen der Spurwechsel-Warnung wird das Fahrzeug 1' mithilfe einer Radar-Einrichtung, dessen Radarfeld schematisch durch das Bezugszeichen R angedeutet ist, im hinteren Bereich des Fahrzeugs 1 erkannt. Basierend darauf wird die in den Ansprüchen als zweite Verkehrssituation bezeichnete Situation im Fahrzeug 1 detektiert, woraufhin mit einer entsprechenden Projektionseinheit, welche näher anhand von 4 beschrieben wird, ein Lichtstreifen S1 im Bereich der Verlängerung der linken Fahrzeugkante vor dem Fahrzeug 1 auf die Fahrbahn projiziert wird. Hierdurch wird der Fahrer auf einfache Weise gewarnt, dass ein beabsichtigter Spurwechsel mit dem Risiko einer Kollision mit einem anderen Fahrzeug verbunden ist. Im Unterschied zu dem oben erwähnten warnenden Dreieck, welches im Stand der Technik zur Spurwechselwarnung eingesetzt wird, ist die Wiedergabe des Lichtstreifens S1 für den Fahrer besser wahrnehmbar und nicht zu übersehen. Insbesondere wird ein warnendes Dreieck im Rückspiegel durch den Fahrer überhaupt nicht wahrgenommen, wenn dieser beim Ausscheren nach links nicht in den Rückspiegel schaut.
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Der Lichtstreifen S1 und auch die Lichtstreifen S2 und S3 gemäß 2 weisen vorzugsweise einen sehr hohen Randkontrast auf, so dass sie von dem Fahrer schnell wahrgenommen werden können. Die Streifen erstrecken sich dabei parallel zur Fahrzeuglängsachse und sind in einer Entfernung von vorzugsweise zwischen 5 Metern bis max. 20 Metern vor dem Fahrzeug angeordnet, d.h. in einem Bereich, der vom Fahrer aus wahrgenommen werden kann.
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Das Szenario der 1 ist auch für die in den Ansprüchen als vierte Verkehrssituation bezeichnete Situation anwendbar. Gemäß dieser Verkehrssituation befindet sich das Fahrzeug 1 auf einem Straßenabschnitt mit Überholverbot. Um zu vermeiden, dass ein Fahrer trotz Überholverbot einen Überholvorgang beginnt, wird ebenfalls der in 1 gezeigte Lichtstreifen S1 in der Verlängerung der linken Fahrzeugkante des Fahrzeugs wiedergegeben. Hierdurch wird der Fahrer einfach und intuitiv davor gewarnt wird, einen Überholvorgang zu beginnen. Die Detektion, dass im Streckenabschnitt ein Überholverbot vorliegt, kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. In einer bevorzugten Variante verfügt das Fahrzeug über eine entsprechende Verkehrsschild-Erkennung, mit der u.a. Überholverbotsschilder erkannt werden. Ebenso besteht ggf. die Möglichkeit, dass das Fahrzeug über GPS seinen Standort bestimmt und mit einer Straßenkarte abgleicht, in der für die verschiedenen Streckenabschnitte die dort bestehenden Verkehrsbeschränkungen in der Form von Überholverboten, Geschwindigkeitsbeschränkungen und dgl. hinterlegt sind.
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2 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Situation, in der durch das Fahrzeug 1 eine entsprechende Lichtverteilung zur Warnung des Fahrers auf die Fahrbahn projiziert wird. Die in 2 dargestellte Situation entspricht der dritten Verkehrsituation im Sinne der Ansprüche. Analog zu 1 ist wiederum in Draufsicht das Fahrzeug 1 gezeigt, welches sich auf der Fahrbahn F befindet, wobei links und rechts neben der Fahrbahn eine Vielzahl von parkenden Fahrzeugen angeordnet sind, die aus Übersichtlichkeitsgründen nur teilweise mit Bezugszeichen 1" bezeichnet sind. Auf der Gegenspur kommt dem Fahrzeug 1 dabei ein Fahrzeug 1' entgegen, wobei die Fahrbahn F relativ schmal ist, so dass beim Passieren der beiden Fahrzeuge 1 und 1' durch die Fahrer hohe Aufmerksamkeit erforderlich ist, um ein Touchieren der entgegenkommenden Fahrzeuge bzw. der parkenden Fahrzeuge zu vermeiden.
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Gemäß 2 wird über eine entsprechende Detektionseinrichtung des Fahrzeugs 1 erkannt, dass sich die Fahrbahn F aufgrund des entgegenkommenden Fahrzeugs 1' verengt. Dies kann beispielsweise über eine entsprechende Sensoreinrichtung im vorderen Bereich des Fahrzeugs, wie z.B. eine Radar-, Kamera- oder Lidar-Einrichtung, ermittelt werden. Ebenso besteht ggf. die Möglichkeit, dass diese Information extern an das Fahrzeug gelangt, indem sie über eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle im Fahrzeug 1 empfangen wird. Diese Information kann beispielsweise im Rahmen einer Car-to-Car-Kommunikation zwischen Fahrzeug 1 und Fahrzeug 1' an das Fahrzeug 1 übermittelt werden, wobei in diesem Fall das Fahrzeug 1' die Verengung der Fahrbahn erkennt.
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Unmittelbar nachdem die Verengung der Fahrbahn im Fahrzeug 1 detektiert wird, erfolgt wiederum eine Warnung des Fahrers über eine Lichtverteilung, wobei nunmehr im Bereich der Verlängerung der rechten und linken Fahrzeuglängskante zwei durchgängige Lichtstreifen S2 und S3 vor dem Fahrzeug auf die Fahrbahn F projiziert werden. Hierdurch wird der Fahrer zum einen darauf hingewiesen, dass die zu durchfahrende Stelle sehr eng ist, und zum anderen wird dem Fahrer V ermittelt, wie viel Platz er beim Durchfahren der Engstelle hat, so dass die auf der Fahrbahn wiedergegebenen Lichtstreifen auch die Funktion einer Fahrerassistenz übernehmen. Die Erkennung von Engstellen gemäß 2 ist auch in beliebigen anderen Szenarien einsetzbar, beispielsweise wenn das Fahrzeug eine Engstelle in einem Baustellenbereich oder eine verengte Fahrbahn in einem verkehrsberuhigten Bereich (z.B. durch Randsteine verengt) passiert bzw. wenn das Fahrzeug in eine schräge Parklücke zwischen zwei parkenden Fahrzeugen einfährt.
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3 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Verkehrssituation, in der mit dem Fahrzeug 1 eine Lichtverteilung zur Warnung des Fahrers generiert wird. Die Verkehrssituation der 3 entspricht dabei der ersten Verkehrssituation im Sinne der Ansprüche. In Analogie zu 1 befindet sich das Fahrzeug 1 auf der mittleren Fahrspur F2 einer Fahrbahn F aus drei Fahrspuren F1, F2 und F3. Das Fahrzeug 1 verfügt über eine Verkehrsschild-Erkennung, über die es das Verkehrsschild V am rechten Fahrzeugrand detektiert. Gemäß diesem Schild wird die Geschwindigkeit auf der Strecke auf 30 km/h beschränkt. Durch das Fahrzeug wird über einen entsprechenden Geschwindigkeitssensor erfasst, dass seine Geschwindigkeit größer als 30 km/h ist. Als Konsequenz wird nunmehr eine Lichtverteilung in der Form von links und rechts neben dem Fahrzeug angeordneten Lichtstreifen S4 auf die Fahrbahn projiziert. Diese Lichtstreifen sind in dem Szenario der 3 leicht schräg in Bezug auf die Richtung quer zur Fahrbahn angeordnet. Auf jeder Fahrzeugseite sind dabei sechs Lichtstreifen vorgesehen. Alle Lichtstreifen sind durch den Fahrer bei gerader Sicht durch die Windschutzscheibe wahrnehmbar.
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Es sind verschiedene Varianten denkbar, wie die Lichtstreifen aktiviert werden können. In einer bevorzugten Variante die einzelnen Lichtstreifen aufeinander folgend und periodisch ausgehend von dem am weitesten vom Fahrzeug entfernten Lichtstreifen bis zum Lichtstreifen durchlaufen, der am nächsten zum Fahrzeug liegt, und zwar simultan auf beiden Seiten des Fahrzeugs. Die Durchlaufgeschwindigkeit kann dabei an die Fahrzeuggeschwindigkeit angepasst sein, d.h. je schneller das Fahrzeug ist, umso schneller werden die einzelnen Lichtstreifen kurzzeitig aktiviert. Auf diese Weise wird dem Fahrer vermittelt, dass er schneller als seine tatsächliche Geschwindigkeit fährt, was ihn intuitiv darauf hinweist, dass er zu schnell ist. Gegebenenfalls besteht auch die Möglichkeit, dass die Lichtstreifen periodisch von dem am nächsten zum Fahrzeug liegenden Lichtstreifen bis zum am weitesten davon entfernten Lichtstreifen durchlaufen werden, wodurch dem Fahrer vermittelt werden kann, dass er einen Bremsvorgang einleiten soll.
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Anstatt die Lichtstreifen einzeln zu aktivieren, besteht auch die Möglichkeit, dass die Lichtstreifen in Gruppen geschaltet werden, so dass gleichzeitig immer mehrere Lichtstreifen links und rechts neben dem Fahrzeug aktiviert werden. Werden die Lichtstreifen in der Reihenfolge weg vom Fahrzeug nummeriert (d.h. entspricht der erste Lichtstreifen dem Lichtstreifen am nächsten zum Fahrzeug und der sechste Lichtstreifen dem Lichtstreifen am weitesten entfernt vom Fahrzeug), so können beispielsweise der erste, dritte und fünfte Lichtstreifen und anschließend der zweite, vierte und sechste Lichtstreifen immer abwechselnd geschaltet werden. Vorzugsweise sind dabei mehr als sechs Lichtstreifen vorgesehen, um hierdurch je nach Ausgestaltung eine Bewegungsrichtung weg bzw. hin zum Fahrzeug zu vermitteln.
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Im Unterschied zu den vorangegangenen Lichtverteilungen gemäß 2 und 3, bei denen die Lichtstreifen möglichst klar und kontrastreich wiedergegeben werden, können die Lichtstreifen in 3 ggf. auch verwaschen dargestellt werden und entsprechende Lichtstreifen können ggf. auch überlappen. Ebenso kann die Ausrichtung der Lichtstreifen von der Ausrichtung der 3 abweichen. Insbesondere können die Lichtstreifen auch andere Ausrichtungen aufweisen und genau quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufen. Ferner können die Lichtstreifen auch direkt vor dem Fahrzeug im Bereich zwischen der Verlängerung der linken und rechten Fahrzeuglängskante liegen bzw. den Bereich zwischen der linken und rechten Fahrzeuglängskante abdecken. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass die Lichtstreifen alle gleichzeitig aktiviert werden, wodurch über die Lichtverteilung zusätzliches Licht auf die Fahrbahn gebracht werden kann, das als Unterstützung des Abblendlichts oder eines Abbiegelichts genutzt werden kann. Alternativ zu der Anordnung von Lichtstreifen kann ggf. auch ein anderes (zeitlich) variables Muster auf die Fahrbahn projiziert werden, um dem Fahrer eine unter ihm bewegte Fahrbahn in bzw. gegen die Fahrtrichtung zu simulieren.
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Die anhand von 3 dargestellte Lichtverteilung kann ggf. auch in einer Verkehrssituation verwendet werden, welche in den Ansprüchen mit der fünften Verkehrssituation bezeichnet ist. In dieser Situation wird die Lichtstreifen-Anordnung dann auf der Fahrbahn wiedergegeben, wenn der Abstand des Fahrzeugs 1 zu einem vorausfahrenden Fahrzeug einen Mindestabstand unterschreitet, wobei dieser Mindestabstand geeignet festgelegt ist (z.B. der Abstand in Metern gemäß dem halben Wert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in km/h).
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4 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 umfasst in herkömmlicher Weise zwei Frontscheinwerfer 2, mit denen ein Lichtkegel 201 vor dem Fahrzeug generiert wird. Ferner beinhaltet das Fahrzeug eine Detektionseinrichtung und eine entsprechende Projektionseinrichtung, über welche der Fahrer vor verschiedenen Verkehrssituationen gewarnt werden kann. Zur Detektion einer Verkehrssituation können verschiedene, üblicherweise im Fahrzeug bereits verbaute Einheiten verwendet werden. Beispielhaft sind in 2 dabei eine Kamera 3 mit deren Sichtbereich 301, eine Radar- bzw. Lidar-Einrichtung 4 mit entsprechendem Sichtbereich 401 und eine drahtlose Kommunikationsschnittstelle 5 zum drahtlosen Empfang von Signalen (angedeutet durch einen Blitz) wiedergegeben. Die Kamera 3 ist derart ausgestaltet, dass sie im sichtbaren bzw. ggf. auch im infraroten Wellenlängenbereich sensieren kann. Die Kamera wird dabei insbesondere im Rahmen der Erkennung von Verkehrsschildern eingesetzt. Demgegenüber kommt die Radar- bzw. Lidar-Einrichtung 4, welche alternativ oder zusätzlich auch durch eine Kamera realisiert werden kann, zur Detektion von vor dem Fahrzeug liegenden Objekten zum Einsatz. Vorzugweise ist dabei auch eine entsprechende Radar- bzw. Lidar-Einrichtung im hinteren dem Bereich des Fahrzeugs vorgesehen, welche im Rahmen der oben beschriebenen Spurwechsel-Warnung zum Einsatz kommt.
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Über die Kommunikationsschnittstelle 5 werden im Rahmen einer sog. Car-to-Car- bzw. X-to-Car-Kommunikation Informationen empfangen. Gemäß der Car-to-Car-Kommunikation stammen diese Informationen von anderen Fahrzeugen in der Umgebung des dargestellten Fahrzeugs 1. Ebenso können die Informationen im Rahmen der X-to-Car-Kommunikation auch von anderen Einheiten stammen, insbesondere von einem Backend-Server, von Verkehrsinformationssystemen bzw. Verkehrs-Infrastruktur-Einrichtungen (wie z.B. Verkehrsleitsystemen, Verkehrssignalanlagen, Ampeln). Auch über solche Informationen können Fahrzeuge in bestimmten Anwendungsfällen eine der oben beschriebenen Verkehrssituationen detektieren. Beispielsweise kann einem Fahrzeug eine Information über einen Baustellenbereich und damit eine Engstelle übermittelt werden.
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Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug 1 ferner eine entsprechende GPS-Antenne zum Empfang von Satellitensignalen, worüber im Fahrzeug die Fahrzeugposition in einer digitalen Straßenkarte detektiert werden kann und auch hierüber eine vorbestimmte Verkehrssituation ermittelt werden kann. Wie bereits oben erwähnt, kann aus Informationen aus der Straßenkarte z.B. ermittelt werden, ob sich das Fahrzeug in einem Streckenabschnitt befindet, in dem ein Überholverbot vorliegt. Ebenso kann ermittelt werden, wie hoch die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt ist, auf dem das Fahrzeug gerade fährt. Alle gerade beschriebenen Einheiten 3 bis 5 stellen Bestandteile der Detektionseinrichtung im Sinne der Ansprüche dar, wobei die Signale der einzelnen Einheiten in einer zentralen elektronischen Kontrolleinheit 6 des Fahrzeugs verarbeitet werden. Diese Kontrolleinheit, die ebenfalls Bestandteil der Detektionseinrichtung ist, wertet Signale der Einheiten 3 bis 5 aus, um hieraus die entsprechende Verkehrssituationen zu detektieren.
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Neben der gerade beschriebenen Detektionseinrichtung umfasst das Fahrzeug ferner eine Projektionseinrichtung, mit der die oben beschriebenen Lichtstreifen auf die Fahrbahn projiziert werden können. Diese Projektionseinrichtung ist lediglich schematisch wiedergegeben und mit Bezugszeichen 7 angedeutet. Die Projektionseinrichtung kann verschieden ausgestaltet sein, es muss lediglich gewährleistet sein, dass entsprechende Streifen für den Fahrer gut erkennbar auf der Fahrbahn projiziert werden können. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Projektionseinrichtung als LED-Anordnung ausgestaltet, welche als Scheinwerfermodul beidseitig links und rechts am Fahrzeug in oder neben den Frontscheinwerfern verbaut ist. Die LED-Anordnung kann ein Array aus mehreren LEDs umfassen, die hinter einer Optik angeordnet sind, wobei jede LED einer oder mehrerer Lichtstreifen bzw. Teile des Musters der Lichtverteilung erzeugt. Durch Aktivierung der einzelnen LEDs in einer zeitlichen Sequenz kann die Lichtverteilung auch variabel verändert werden und hin bzw. weg vom Fahrzeug wandern. Entsprechende LED-Module zur Erzeugung solcher Lichtverteilungen sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und werden deshalb nicht im Detail beschrieben. Anstatt einer LED-Anordnung können auch andere Arten von Mitteln zur Lichterzeugung, insbesondere OLEDs bzw. Laser, scannende Scheinwerfer und dergleichen, zum Einsatz kommen.
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Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird der Fahrer des Fahrzeugs intuitiv und gut wahrnehmbar vor gefährlichen Verkehrssituationen, wie z.B. überhöhter Geschwindigkeit bzw. einem Spurwechsel im Falle eines sich von hinten nähernden Fahrzeugs, gewarnt. Es wird dabei der schnellstmögliche Warnkanal in der Form der vor dem Fahrer liegenden Fahrbahn genutzt, auf welche in geeigneter Weise eine Lichtverteilung projiziert wird. In bestimmten Verkehrssituationen dient die Lichtverteilung dabei nicht nur zur Warnung, sondern auch zur Fahrerassistenz. Insbesondere kann durch die Wiedergabe von zwei Lichtstreifen in Verlängerung der linken und rechten Fahrzeugkante dem Fahrer exakt die Breite des Fahrzeugs wiedergegeben werden, was ihm beim Durchfahren von entsprechend detektierter Engstellen unterstützt.
