DE102014000935A1

DE102014000935A1 - Verfahren und Anordnung zur Erzeugung eines Fahrbahnlichtdisplays für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102014000935A1
Application number: DE102014000935.1A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung mit einem oder mehreren Digitalprojektoren zur echtzeitfähigen dreidimensionalen Beleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug in Kombination mit einem Kamerasystem zur echtzeitfähigen virtuellen 3D-Rekonstruktion der Verkehrsszene und einem Informationsverarbeitungsmittel, das zur Bilderfassung, Bildverarbeitung, Objekterkennung, Grafikerzeugung, Grafikverarbeitung und Ansteuerung der Projektoren dient. Durch die Erfindung werden gewünschte Oberflächen vor dem Fahrzeug, insbesondere die Fahrbahn, derart beleuchtet, dass ein Fahrbahnlichtdisplay mit variablem grafischem Inhalt gebildet wird. Dieses passt sich dynamisch an die Verkehrs-, Fahr- und Umweltsituation, sowie den Bedürfnissen des Fahrers an. Ein weiteres optionales Kamerasystem zur Erfassung der Kopfposition, Blickrichtung und Blickweite des Fahrers wird zur Steuerung der räumlichen Helligkeitsanpassung oder zur Steuerung von projizierten grafischen Objekten verwendet.

Description

Nach derzeitigem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Fahrzeugscheinwerfern bekannt, wobei in den letzten Jahren überwiegend Scheinwerfer mit Entladungslampen, Halogen- und LED-Lichtquellen verwendet wurden. Trotz der helleren Ausleuchtung der Fahrbahn bei gleichzeitig geringerem Energieaufwand besteht immer noch ein Kompromiss zwischen der optimalen Ausleuchtung der Verkehrsszene und der Blendung anderer Verkehrsteilnehmer. Moderne Scheinwerfer passen die Lichtverteilung dynamisch an die aktuelle Fahr-, Verkehrs- und Umweltsituation an, so sind Assistenzsysteme wie die aktive Leuchtweitenregelung, das Kurvenlicht, das adaptive Fernlicht und weitere Systeme hinzugekommen. Moderne Matrix-LED-Scheinwerfer und Scheinwerfersysteme mit Laserlichtquellen bieten zudem noch größere Flexibilität in der aktiven Anpassung der Lichtverteilung. Mit ihnen können beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer aktiv ausgeblendet werden. Stand der Technik sind auch Fahrerassistenzsysteme, die für höhere Sicherheit und Komfort durch die bessere Erkennung von Gefahrenstellen dienen. Als Anzeigegeräte sind auch Head-up-Displays zur Projektion von Informationen auf die Windschutzscheibe bekannt, die den Vorteil bieten, dass der Fahrer nicht mehr den Blick von der Fahrbahn abwenden muss.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges und verbessertes System zur Lichterzeugung und Anzeige von Informationen bei motorisierten Fahrzeugen bereitzustellen. Das System besteht aus einer Anordnung mit einem oder mehreren Digitalprojektoren zur Beleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug in Kombination mit einem 3D-Kamerasystem. Diese Kombination ermöglicht eine 3D-Lichtprojektion mit den Projektoren. Das Kamerasystem ermittelt die Tiefeninformation der Szene vor dem Fahrzeug wodurch eine echtzeitfähige dreidimensionale Rekonstruktion der Szene durchgeführt wird. Durch diese virtuell reproduzierte geometrische Beschreibung der 3D-Szene ist die Position und Orientierung aller infinitesimalen Projektionsflächenelemente bezüglich jeder Lichtquelle im System bekannt. Mit der zusätzlichen Information über die gewünschten, zu erzielenden Beleuchtungsstärken auf den Oberflächen wird mit einem Informationsverarbeitungsmittel für jeden Digitalprojektor das Ausgabebild derart berechnet und erzeugt, dass die realen Oberflächen mit helligkeits-, größen-, und geometriegetreuem grafischen Inhalt beleuchtet werden. Dabei wird die Anzahl, Ausrichtung, Anbringung und Abstrahlcharakteristik aller Projektoren berücksichtigt. Für jedes Raumwinkelelement, bzw. Pixel, wird unter Berücksichtigung des räumlichen Zusammenwirkens der Lichtstrahlen die erforderliche Lichtstärke jedes Projektors so berechnet, dass eine homogene und verzerrungsfreie Beleuchtung der Oberflächen erzielt wird. Da die echtzeitfähig ermittelte Tiefeninformation als Berechnungsgrundlage dient, passt das System die ausgestrahlte Lichtcharakteristik unmittelbar an die aktuelle Umgebungssituation an. So werden auch Schwankungen des Fahrzeuges bezüglich der Fahrbahn systembedingt berücksichtigt und ausgeglichen. Oberflächen vor dem Fahrzeug, insbesondere die Fahrbahn, bilden durch diese Erfindung ein Fahrbahnlichtdisplay mit variablem grafischem Inhalt, welcher sich dynamisch an die Verkehrs-, Fahr- und Umweltsituation und den Bedürfnissen des Fahrers anpasst.
Im Vergleich zu bekannten Scheinwerfersystemen bietet dieses System den Vorteil, dass die Verkehrsszene vor dem Fahrzeug selbst zu einer beleuchteten dreidimensionalen Anzeigefläche für Informationen wird. Der Fahrer muss bei Dunkelheit nicht mehr den Blick von der Fahrbahn abwenden, wie es für gewöhnlich beim Ablesen von Anzeigeinstrumenten erforderlich ist. Im Gegensatz zu Head-up-Displays können Informationen wie Gefahrenstellen direkt auf, an oder in Richtung des realen Auftretungsortes projiziert werden. Dies ermöglicht eine deutlich erhöhte Sicherheit beim Fahren. Medien oder Anzeigeinstrumente wie Geschwindigkeit, Kilometerstand, Zeit, Warnsignale, Radio, Verkehr, Navigation, Bordcomputer, Mobiltelefon oder Smartphone können mit diesem System auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert werden.
Im Vergleich zu bekannten Scheinwerfersystemen kann das System außerdem die erzeugte Lichtcharakteristik mit höherer Präzision echtzeitfähig an die aktuelle Fahr-, Verkehrs- und Umweltsituation sowie den Bedürfnissen des Fahrers anpassen. Dies bietet neue Möglichkeiten im Design einer dynamisch veränderbaren Lichtcharakteristik. Die Verkehrsszene vor dem Fahrzeug muss nicht mehr gleichmäßig mit statisch vordefinierten homogenen Lichtverteilungen beleuchtet werden, sondern es können (Teil-)Bereiche mit speziellen grafischen Lichtmustern versehen werden. Dadurch wird die effektiv beleuchtete Fläche, bzw. der Flächenfüllfaktor, reduziert. Im Vergleich zu bekannten Scheinwerfersystemen gelingt es damit, bei vergleichbarem Lichtstrom und/oder Energieaufwand, eine bessere Objektbeleuchtung zu gewährleisten. Außerdem kann der Beleuchtungsbereich vergrößert werden.
Das 3D-Kamerasystem bietet mit dem Informationsverarbeitungsmittel auch die Funktion zur aktiven Objekterkennung und Verfolgung. So werden andere Verkehrsteilnehmer, Verkehrszeichen, Schilder, Fahrbahnmarkierungen und Begrenzungen, Fahrbahnverlauf, Personen, Tiere, Straßenschäden, Hindernisse und weitere Gefahrenstellen ermittelt.
Die Erkennung anderer Verkehrsteilnehmer bietet die gezielte und aktive Ausblendung, ähnlich wie es bei modernen Scheinwerfersystemen bereits möglich ist. Andere Verkehrsteilnehmer werden durch die gezielte Lichtaussparung mit der vorliegenden Erfindung auch nicht geblendet. Im Vergleich zu bereits bekannten Scheinwerfersystemen können die Ausblendungsbereiche jedoch direkt in Form der räumlichen Geometrie der erkannten Objekte gewählt werden. Das wird durch die Information der dreidimensional rekonstruierten Szene und die schnelle und präzise Anpassungsfähigkeit der Lichtcharakteristik gewährleistet. Der Vorteil besteht darin, dass die Ausblendungsbereiche von erkannten Verkehrsteilnehmern dadurch sehr klein gewählt werden wodurch die Umgebung möglichst großflächig um die Verkehrsteilnehmer herum ausgeleuchtet wird.
Im Gegensatz zur gezielten aktiven Ausblendung von Objekten kann das System in gleicher Weise bestimmte erkannte Objekte auch gezielt beleuchten. Erkannte Verkehrszeichen, Schilder, Personen, Tiere, Straßenschäden und Hindernisse auf und am Rande der Fahrbahn werden in Form ihrer Gestalt heller beleuchtet als ihre Umgebung. Dies sorgt auch aus größerer Entfernung für eine bessere Erkennbarkeit für den Fahrer. Insbesondere Personen, Tiere, Straßenschäden und Hindernisse stellen Gefahrenstellen im Straßenverkehr dar. Die Beleuchtung dieser Gefahrenstellen kann auch blinkend erfolgen damit die Aufmerksamkeit des Fahrers noch mehr auf diese Objekte gelenkt wird. Mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay können zudem grafische Warnsignale, beispielsweise in Form eines Ausrufezeichens, auf die Fahrbahn projiziert werden. Neben der aktiven Beleuchtung, markieren die Warnsignale zusätzlich Auftretungsort und Richtung von erkannten Gefahrenstellen. Ein Warnsignal kann auch unmittelbar vor den Auftretungsort einer Gefahrenstelle auf die Fahrbahn projiziert werden und ebenfalls durch Blinken die Aufmerksamkeit erhöhen. Dadurch lenkt das erzeugte Fahrbahnlichtdisplay die Aufmerksamkeit des Fahrers direkt an Ort und Stelle von auftretenden Gefahrenstellen, wodurch der Fahrer schneller reagieren kann. Dies sorgt für eine höhere Sicherheit beim Fahren.
Ein wichtiges Kriterium bei der Auslegung von Scheinwerfersystemen betrifft die begrenzte Energiebereitstellung im mobilen Einsatz. Daher müssen Lichtstrahlen zur Energieeinsparung vorwiegend an die Stellen projiziert werden, wo der größtmögliche praktische Nutzen entsteht. Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zu Grunde, den zur Verfügung stehenden Gesamtlichtstrom im Vergleich zu bekannten Scheinwerfersystemen effektiver auszunutzen. Mithilfe der Erkennungsfunktion von Fahrbahnmarkierungen, werden diese mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay gezielt in ihrer Formgebung heller beleuchtet, als die umgebende Fahrbahnfläche. Dabei wird der Effekt ausgenutzt, dass Fahrbahnmarkierungen auftreffendes Licht weniger absorbieren als der dunklere Fahrbahnbelag. Mit dem zur Verfügung stehenden Gesamtlichtstrom wird so ein größerer praktischer Nutzen erzielt. Häufig sind auf der Fahrbahn jedoch keine Markierungen vorhanden, die gezielt mit dem System beleuchtet werden können. Mit einer Bilderkennungsfunktion von Fahrbahnbegrenzungen und mit Kartendaten und der Positionsbestimmung über ein mit dem Informationsverarbeitungsmittel verbundenem Navigationssystem kann der aktuelle Verlauf der Fahrbahn ermittelt werden. Durch diese Information können mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay die fehlenden Fahrbahnmarkierungen und Begrenzungen auf die Fahrbahn projiziert werden. Das System kann außerdem linierte, gestrichelte und gepunktete Lichtmuster in geometrischer Formgebung des Fahrbahnverlaufes berechnen und projizieren. Der Fahrbahnverlauf wird durch diese projizierten Lichtmuster zusätzlich hervorgehoben. Dies führt bei Dunkelheit zu einer besseren Orientierung des Fahrers, bei gleichzeitig geringerem Lichtstrombedarf im Vergleich zu homogen beleuchteten Flächen.
Eine weitere Energieeinsparung wird erzielt, indem bereits durch andere Lichtquellen beleuchtete Bereiche der Szene mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay weniger oder nicht beleuchtet werden. Hierfür ermittelt eine Bildverarbeitungsfunktion des Informationsverarbeitungsmittels helle Bereiche der Szene, beispielsweise Bereiche, die durch Straßenleuchten oder Lichtquellen anderer Fahrzeuge mit bereits genügender Helligkeit beleuchtet werden. Die erzeugte Helligkeit des Fahrbahnlichtdisplays wird daraufhin in den ermittelten Bereichen entsprechend reduziert. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass so die Szene vor dem Fahrzeug insgesamt homogener beleuchtet wird. Eine weitere Anhebung von bereits störenden Leuchtdichten für die Augen des Fahrers wird vermieden. Durch die aktive Erkennungsfunktion von hellen Bereichen erkennt das System außerdem zu starke Reflektionen in der Szene, die durch das Fahrbahnlichtdisplay selbst verursacht werden. Auch für diese Bereiche wird die Helligkeit unmittelbar reduziert. Insbesondere bei hochreflektiven Objekten, wie Verkehrszeichen, regelt das System die erzeugte Leuchtdichte auf ein angenehmes Maß für die Augen des Fahrers.
Durch die Erkennungsfunktion von anderen Verkehrsteilnehmern ist mit dem System nicht nur die aktive Ausblendung möglich, sondern es kann auch die durch Fahrbahnreflektionen verursachte Blendung für andere Verkehrsteilnehmer reduziert werden. Störende Reflektionen durch die Fahrbahnoberfläche, entstehen vorwiegend in Projektionsrichtung zwischen Lichtquelle und einem anderen Verkehrsteilnehmer. Mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay kann die Helligkeit der Bereiche, in Projektionsrichtung zwischen Lichtquellen des Fahrzeuges und anderen Verkehrsteilnehmern, reduziert werden. Dadurch wird die Fahrbahn in Projektionsrichtung zwischen Lichtquellen des Fahrbahnlichtdisplays und anderen Verkehrsteilnehmern weniger beleuchtet, wodurch hohe Leuchtdichten für die Augen anderer Verkehrsteilnehmer reduziert werden.
Mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay kann auch der Verlauf der zukünftigen Fahrspur auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug projiziert werden. Hierfür ermittelt das Informationsverarbeitungsmittel den aktuellen Lenkradius aus dem Lenkwinkel und der Fahrgeschwindigkeit und erzeugt daraus die darzustellende Grafik mit der geschätzten Fahrspur. Durch diese Funktion erhält der Fahrer eine Rückmeldung zum eingeschlagenen Lenkwinkel. Die Referenz zwischen dem tatsächlichen Verlauf der Fahrbahn und dem zukünftigen Fahrverlauf des Fahrzeuges unterstützt den Fahrer bei der intuitiven Erkennung ungewünschter Lenkmanöver und er kann eine frühzeitige Korrektur des Lenkeinschlages einleiten.
Nach derzeitigem Stand der Technik ist mit konventionellen Scheinwerfersystemen die Kommunikation des Fahrers mit anderen Verkehrsteilnehmern nur begrenzt möglich. In vielen Situationen kann die Warnung anderer Verkehrsteilnehmer nur durch die Betätigung der Lichthupe oder durch das Einschalten des Warnblinkers erfolgen. Da mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay beliebiger grafischer Inhalt auf Oberflächen vor dem Fahrzeug projiziert werden kann, ermöglicht die Erfindung auch einen größeren Funktionsumfang bezügliche der Kommunikation mit anderen Verkehrsteilnehmern. Beispielsweise mit entgegenkommenden Fahrzeugen oder Fahrradfahrern. So kann das System spezifische Kommunikationssignale oder einen Text auf die Fahrbahn projizieren. Die grafische Darstellung der Kommunikationssignale repräsentieren einfache und intuitiv verständliche Informationen für andere Verkehrsteilnehmer. So kann beispielsweise ein projiziertes Kommunikationssignal in Form eines Ausrufezeichens eine eindeutige Warnung an einen anderen Verkehrsteilnehmer übermitteln oder ein entsprechendes Smiley Wut, Freude, Verzweiflung, Trauer, Zwinkern, Verblüffung und weitere Gefühlsempfinden übermitteln. Insbesondere für Einsatzfahrzeuge wie Krankenwagen, Polizeiwagen, Feuerwehr, Baustellenfahrzeug oder Schwertransport ist die Bereitstellung von speziellen Kommunikationssignalen sinnvoll. Mit der Projektion von Richtungspfeilen können andere Verkehrsteilnehmer beispielsweise auf nötige Spurwechsel oder Ausweichmanöver aufgefordert werden. Die Objekterkennungsfunktion des Systems ermöglicht die Ermittlung der aktuellen Position eines anderen Verkehrsteilnehmers. Die gewünschte Informationsübermittlung in grafischer Form oder Textform kann dadurch unmittelbar vor das erkannte Verkehrsteilnehmerobjekt auf die Fahrbahn projiziert werden, sodass die Information gut erkennbar und leserlich im Sichtfeld des hinzuweisenden Verkehrsteilnehmers erscheint. Die Eingabe der Kommunikationsinformation kann durch eine Freisprecheinrichtung mit Spracherkennungsfunktion und durch Bedienelemente, beispielsweise durch Knopfdruck am Lenkrad, erfolgen.
Das System kann optional mit einem weiteren Kamerasystem mit Sichtfeld auf den Fahrer ausgestattet werden. Mit diesem Kamerasystem wird über eine weitere Bilderkennungsfunktion die Orientierung des Kopfes, die Blickrichtung und die Blickweite des Fahrers ermittelt. Mit dieser Information können projizierte grafische Objekte gezielt mit den Augen gesteuert werden und das Informationsverarbeitungsmittel kann Objekte in der Szene ermitteln, die durch die Augen des Fahrers anvisiert werden. Wird beispielsweise ein entgegenkommender Verkehrsteilnehmer mit den Augen anvisiert, so wählt das System nur diesen Verkehrsteilnehmer als anvisiertes Objekt aus. Sobald der Fahrer über die Bedienelemente ein gewünschtes Kommunikationssignal oder einen Text auswählt, so wird die entsprechende Kommunikationsinformation nur vor den ausgewählten Verkehrsteilnehmer projiziert. Wendet der Fahrer den Blick während des Vorganges vom anvisierten Objekt wieder ab, so haftet die projizierte Kommunikationsinformation weiterhin am verfolgten Objekt, bis ein gewisses Zeitintervall verstrichen ist oder das Objekt aus der Szene verschwindet. Durch dieses Verfahren kann der Fahrer schnell, intuitiv und gezielt Informationen an gewünschte Verkehrsteilnehmer übermitteln.
Objekte, die mit den Augen des Fahrers anvisiert werden, können mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay auch gezielt in ihrer Formgebung heller beleuchtet werden als ihre Umgebung. Durch diese Funktion werden betrachtete Objekte hervorgehoben, wodurch die Erkennbarkeit für den Fahrer verbessert wird. Insbesondere die gezielte Hervorhebung von Verkehrszeichen, Schilder, Personen, Tiere, Straßenschäden und Gefahrenstellen führt zu einer besseren Erkennbarkeit und Lesbarkeit.
Nach derzeitigem Stand der Technik sind einige Scheinwerfersysteme bekannt, die mit einer Kurvenlichtfunktion ausgestattet sind. Mit dieser Funktion wird bei Kurvenfahrt die Leuchtrichtung in die Kurvenrichtung verändert. Da der Fahrer bei Kurvenfahrt die Augen ebenfalls vorwiegend in die Kurvenrichtung lenkt, ist diese Funktion besonders sinnvoll. Mit der Information über die Blickrichtung und Blickweite des Fahrers kann die Lichtverteilung des erzeugten Fahrbahnlichtdisplays jedoch direkt mit den Augen des Fahrers gesteuert werden. Im Bereich der tatsächlichen Blickrichtung und Blickweite erhöht das System die Helligkeit nicht nur für einzelne anvisierte Objekte, sondern auch im Allgemeinen. Dadurch wird der zur Verfügung stehende Gesamtlichtstrom vorwiegend für das aktuelle Sichtfeld des Fahrers eingesetzt, wodurch der größtmögliche praktische Nutzen mit den eingesetzten Ressourcen erzielt wird. Im Vergleich zu Scheinwerfersystemen mit Kurvenlicht bietet die vorliegende Erfindung mit diesem Verfahren somit eine effektivere Lösung für die aktive Steuerung der Lichtverteilung.
Die vorliegende Erfindung bietet im Vergleich zu bekannten Scheinwerfersystemen den Vorteil, dass auch Informationen auf Oberflächen der Szene dargestellt werden können. So werden mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay Medien oder Anzeigeinstrumente wie Geschwindigkeit, Kilometerstand, Zeit, Warnsignale, Radio, Verkehr, Navigation, Bordcomputer, Mobiltelefon oder Smartphone projiziert. Ähnlich wie bei Head-up-Displays bietet dies den Vorteil, dass der Fahrer beim Ablesen von Anzeigeinstrumenten den Blick nicht mehr von der Fahrbahn abwenden muss. Die mit dem Fahrbahnlichtdisplay projizierten Anzeigeinstrumente werden unmittelbar vor das Fahrzeug auf die Fahrbahn projiziert, sodass eine gute Erkennbarkeit und Lesbarkeit für den Fahrer gewährleistet wird. Die projizierten Anzeigeinstrumente können sowohl in Textform, als auch in grafischer Formgebung dargestellt werden. Je nach Belieben kann der Fahrer die Art, Darstellungsform, Helligkeit oder Sichtbarkeit wählen und einzelne Anzeigeinstrumente aktivieren oder deaktivieren.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielhaft näher dargestellt. Es zeigen:
1 zwei beispielhafte Fahrzeuge (1), die mit dem System zur Erzeugung eines Fahrbahnlichtdisplays ausgestattet sind.
2 eine beispielhafte Verkehrsszene, die mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay vor dem Fahrzeug (1) beleuchtet wird.
3 eine weitere beispielhafte Verkehrsszene, die mit dem erzeugten Fahrbahnlichtdisplay vor dem Fahrzeug (1) beleuchtet wird.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug, das mit der Erfindung ausgestattet ist
2a: Anbringungsort der Digitalprojektoren im Bereich konventioneller Nebelscheinwerfer
2b: Anbringungsort der Digitalprojektoren im Bereich von konventionellen Abblend-, Fernlicht- und Tagfahrscheinwerfern
2c: Anbringungsort der Digitalprojektoren im Bereich unterhalb der Windschutzscheibe und oberhalb von konventionellen Abblend-, Fernlicht- und Tagfahrscheinwerfern
2d: Anbringungsort der Digitalprojektoren hinter der Windschutzscheibe im Fahrzeugraum unterhalb des Daches
2e: Anbringungsort der Digitalprojektoren auf oder oberhalb des Daches
2f: Anbringungsort der Digitalprojektoren über der Windschutzscheibe und unterhalb des Daches
3: 3D-Kamerasystem zur Ermittlung der Tiefeninformation der Szene und zur Objekterkennung und Verfolgung
4: Kamerasystem zur Ermittlung der Kopfposition, Blickrichtung und Blickweite des Fahrers (5)
5: Fahrer des Fahrzeuges (1)
6: Fahrbahn
7: Verkehrsteilnehmer
8: abgedunkelte Ausblendungsbereiche der Verkehrsteilnehmer (7)
9: Gefahrenstellen
10: Verkehrszeichen und Schilder
11: helle Beleuchtungsbereiche
12: Kommunikationssignale
13: Bereich für projizierte Anzeigeinstrumente
14: abgedunkelte Fahrbahnbereiche zur Reduktion von Fahrbahnreflexionen
15: projizierte Warnsignale
16: Fahrbahnmarkierungen
17: Beleuchtungsbereich für Fahrbahnmarkierungen
18: projizierte Fahrspur des Fahrzeuges (1)
19: linierte Lichtmuster auf der Fahrbahn (6)

Claims

Anordnung bei Fahrzeugen zur Erzeugung eines Fahrbahnlichtdisplays vor dem Fahrzeug (1) mit einem oder mehreren Digitalprojektoren in Kombination mit einem Kamerasystem (3) zur virtuellen 3D-Rekonstruktion der Verkehrsszene und einem Informationsverarbeitungsmittel, das zur Bilderfassung, Bildverarbeitung, Objekterkennung, Grafikerzeugung, Grafikverarbeitung und Ansteuerung der Projektoren dient.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalprojektoren am Fahrzeug (1) an mindestens einem der Anbringungsorte (2a), (2b), (2c), (2d), (2e) oder (2f) angebracht sind.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiteres Kamerasystem (4) zum Erfassen der Kopfposition und/oder der Blickrichtung und/oder der Blickweite des Fahrers für die Steuerung des Fahrbahnlichtdisplays, insbesondere für die räumliche Helligkeitsanpassung, verwendet wird.
Verfahren zur Erzeugung eines Fahrbahnlichtdisplays mit der Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßenszene mithilfe der Tiefeninformation des 3D-Kamerasystems (3) virtuell rekonstruiert wird, wodurch die ausgestrahlte Lichtcharakteristik jedes im System vorhandenen Digitalprojektors derart berechnet, erzeugt und ausgegeben wird, dass durch das Zusammenwirken aller Digitalprojektoren ein Fahrbahnlichtdisplay auf Oberflächen der Straßenszene vor dem Fahrzeug (1) projiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass andere Verkehrsteilnehmer (7) durch das Kamerasystem (3) erkannt und verfolgt werden und deren Bereiche (8) mit dem Fahrbahnlichtdisplay abgedunkelt werden, sodass keine Blendung für andere Verkehrsteilnehmer (7) mit dem Fahrbahnlichtdisplay entsteht.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit des erzeugten Fahrbahnlichtdisplays bei Fahrbahnbereichen (14) in Projektionsrichtung zwischen Lichtquellen des Fahrzeuges (1) und anderen Verkehrsteilnehmern (7) aktiv reduziert wird, damit die durch Fahrbahnreflektionen verursachte Blendung für andere Verkehrsteilnehmer reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass andere Lichtquellen oder helle Bereiche durch das Kamerasystem (3) erkannt und verfolgt werden, wodurch diese zur Energieeinsparung oder zur Blendungsreduktion des Fahrers (5) mit dem Fahrbahnlichtdisplay dunkler beleuchtet werden und/oder zur Kontrasterhöhung bei Anzeige von Informationen heller beleuchtet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Verkehrszeichen und/oder Schilder und/oder Gefahrenstellen wie Personen, Tiere, Straßenschäden und Hindernisse durch das Kamerasystem (3) erkannt und verfolgt werden, sodass deren Bereiche (11) mit dem Fahrbahnlichtdisplay heller oder blinkend bezüglich ihrer unmittelbaren Umgebung beleuchtet werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay Warnsignale (15) zu Gefahrenstellen wie Personen, Tiere, Straßenschäden und Hindernisse vor und/oder in Projektionsrichtung der Auftretungsorte auf die Fahrbahn projiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay Fahrbahnmarkierungen und Begrenzungen auf die Fahrbahn vor das Fahrzeug (1) projiziert werden und/oder dass Fahrbahnmarkierungen und Begrenzungen (16) durch das Kamerasystem (3) erkannt und verfolgt werden, sodass deren Bereiche (17) mit dem Fahrbahnlichtdisplay heller beleuchtet werden als ihre Umgebung.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay die Fahrbahn mit gepunkteten und/oder gestrichelten und/oder linierten grafischen Lichtmustern (19) beleuchtet wird, wobei die geometrische Formgebung der projizierten Lichtmuster dem Verlauf der Fahrbahn entsprechen kann.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay die zukünftige Fahrspur (18) vor das Fahrzeug (1) auf die Fahrbahn projiziert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay, im Fahrbahnbereich (13) vor dem Fahrzeug (1), Medien oder Anzeigeinstrumente wie Geschwindigkeit, Kilometerstand, Zeit, Warnsignale, Radio, Verkehr, Navigation, Bordcomputer, Mobiltelefon oder Smartphone in Textform und/oder in grafischer Form projiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass Objekte, die mit den Augen des Fahrers (5) anvisiert werden, mit dem Fahrbahnlichtdisplay heller beleuchtet werden als ihre Umgebung und/oder dass die Helligkeit des Fahrbahnlichtdisplays nicht nur für einzelne anvisierte Objekte, sondern auch im Allgemeinen in der Umgebung des Blickpunktes erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Fahrbahnlichtdisplay Kommunikationssignale (12) in Textform und/oder in grafischer Form vor andere Verkehrsteilnehmer projiziert werden, wobei der Fahrer (5) die Auswahl des gewünschten Verkehrsteilnehmers durch Anvisieren mit den Augen durchführen kann.