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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei mittels einer Erfassungseinrichtung ein Objekt erfasst und die Beleuchtungseinrichtung derart gesteuert wird, dass das Objekt durch eine von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Lichtverteilung mit Licht markiert wird.
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Es sind Kraftfahrzeuge mit Beleuchtungseinrichtungen beziehungsweise Verfahren zu deren Steuerung bekannt, bei denen es vorgesehen ist, mittels einer Erfassungseinrichtung ein Objekt, insbesondere im Vorfeld des Kraftfahrzeugs, zu erfassen. Das erfasste Objekt kann anschließend durch eine entsprechende Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung gezielt mit Licht markiert werden, so dass die Aufmerksamkeit des Fahrers beziehungsweise eines Benutzers des Kraftfahrzeugs gezielt auf das sich in der Umgebung, insbesondere im Vorfeld des Kraftfahrzeugs, befindende Objekt gerichtet werden kann.
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Üblicherweise weist die Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs dazu eine bestimmte Anzahl einzelner Lichtquellen auf, die separat ansteuerbar sind, so dass die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung entsprechend gesteuert werden kann. Aufgrund der begrenzten Anzahl der einzelnen Lichtquellen, die typischerweise in einem Bereich von 150 Einzellichtquellen liegt, ist eine nur relativ grobe Markierung eines erfassten Objekts möglich. Typischerweise wird hierzu die Entfernung des Objekts beziehungsweise die Position des Objekts relativ zum Kraftfahrzeug sowie dessen räumliche Ausdehnung erfasst. Die Einzellichtquellen, die diesen Bereich der Lichtverteilung, in dem sich das Objekt befindet, abdecken, werden sonach entsprechend gesteuert. Die erzeugte Lichtverteilung, die zum Markieren des Objekts mit Licht dient, leuchtet sonach in den meisten Fällen über das Objekt hinaus beziehungsweise seitlich am Objekt vorbei, so dass beispielsweise andere Verkehrsteilnehmer, die sich hinter dem oder versetzt zu dem Objekt befinden, geblendet werden können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs anzugeben, das eine verbesserte Markierung eines Objekts mit Licht ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Kontur des Objekts erfasst und die Beleuchtungseinrichtung derart gesteuert wird, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung mit Licht markiert wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Kontur des Objekts, also dessen Silhouette beziehungsweise den äußeren Umriss des Objekts zu erfassen und in Abhängigkeit der erfassten Kontur die Beleuchtungseinrichtung zu steuern. Die Beleuchtungseinrichtung erzeugt abhängig von der Ansteuerung sonach eine Lichtverteilung, in der das Objekt innerhalb der Kontur mit Licht markiert wird. Der Bereich innerhalb der Kontur wird sonach mit Licht beziehungsweise verstärkt mit Licht markiert, so dass dieser heller erscheint, als die Umgebung des Objekts. Somit kann die Aufmerksamkeit des Benutzers des Kraftfahrzeugs verstärkt auf das sich in der Umgebung des Kraftfahrzeugs befindende Objekt gelenkt werden. Da lediglich der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung mit Licht markiert wird, wird vermieden beziehungsweise ausgeschlossen, dass andere Verkehrsteilnehmer vom Licht, das außerhalb der Kontur an dem Objekt vorbeigestrahlt wird, geblendet werden. Dies erhöht die Sicherheit und verbessert die Effizienz der Markierung des Objekts mit Licht.
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Besonders bevorzugt wird als Beleuchtungseinrichtung ein Scheinwerfer verwendet. Demnach ist es nicht erforderlich, eine zusätzliche Beleuchtungseinrichtung an dem Kraftfahrzeug vorzusehen, sondern der beziehungsweise die ohnehin am Kraftfahrzeug verbauten Scheinwerfer können als Beleuchtungseinrichtung für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden. Die Lichtverteilung, die die Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs dabei erzeugen, kann flexibel an die Kontur des Objekts angepasst werden, so dass eine Lichtverteilung entsteht, die exakt an die Objektkontur angepasst ist. Beispielsweise kann die Kontur einer Straße exakt erfasst und der Verlauf der Straße ausgeleuchtet werden, ohne dass die über die Kontur der Straße hinausgehende Umgebung mit Licht markiert wird. Ebenso kann ein erfasster Fußgänger gezielt innerhalb seiner Kontur beleuchtet werden, so dass die Umgebung hinter dem Fußgänger nicht bestrahlt wird.
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Besonders bevorzugt kann das erfindungsgemäße Verfahren dahingehend weitergebildet werden, dass eine eine Lichtquelle und eine dieser nachgeschaltete Optikeinheit aufweisende Beleuchtungseinrichtung verwendet wird, wobei die Optikeinheit aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung erzeugt. Als Beleuchtungseinrichtung kann gegenüber herkömmlichen Beleuchtungseinrichtungen sonach eine hochauflösende Beleuchtungseinrichtung realisiert werden. Anstatt die Beleuchtungseinrichtung aus einzelnen Lichtquellen zusammenzusetzen, die separat angesteuert werden, weist die Beleuchtungseinrichtung, die bevorzugt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird, eine Lichtquelle auf, der eine Optikeinheit nachgeschaltet ist. Die Optikeinheit ist der Lichtquelle dabei in Richtung des von der Lichtquelle erzeugten Lichtstroms nachgeschaltet. Wird die Lichtquelle entgegen der Ausbreitungsrichtung des Lichts betrachtet, ist die Optikeinheit vor der Lichtquelle angeordnet. Mittels der Optikeinheit kann aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung erzeugt werden. Die nachgeschaltete Optikeinheit kann dabei hochauflösend segmentiert sein, so dass eine hochauflösende Lichtverteilung erzeugt werden kann. Insbesondere kann die Beleuchtungseinrichtung dadurch eine Auflösung von mehreren 100.000 Pixeln, beispielsweise 420.000 Pixel, erreichen. Insbesondere ist es dadurch möglich Objekte hochauflösend an deren Kontur genau angepasst mit Licht zu markieren und somit eine pixelgenaue Auflösung der Lichtverteilung und Beleuchtung des Objekts zu erreichen.
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Besonders bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Laser oder eine Leuchtdiode als Lichtquelle verwendet und/oder als Optikeinheit wird bevorzugt ein Flüssigkristalldisplay oder eine Mikrospiegelanordnung verwendet. Das von dem Laser oder der Leuchtdiode erzeugte Licht wird sonach durch das Flüssigkristalldisplay oder die Mikrospiegelanordnung gezielt beeinflusst, so dass die gewünschte Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung entsteht. Sowohl das Flüssigkristalldisplay als auch die Mikrospiegelanordnung können dabei hochauflösende Lichtverteilungen mit mehreren 100.000 Pixeln erzeugen. Entsprechend der benötigten Lichtverteilung beziehungsweise des von der Erfassungseinrichtung erfassten Objekts kann sonach die Lichtverteilung für jedes Pixel des Flüssigkristalldisplays beziehungsweise der Mikrospiegelanordnung separat gesteuert werden. Dadurch ist gewährleistet, dass die erzeugte Lichtverteilung exakt an die Kontur des erfassten Objekts angepasst werden kann.
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Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass als Erfassungseinrichtung eine Kamera mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung verwendet wird. Derartige Kameras sind zumeist an modernen Kraftfahrzeugen vorhanden, wie beispielsweise eine Frontkamera zur Erfassung von Verkehrszeichen oder für weitere Fahrerassistenzsysteme. Die Mustererkennungseinrichtung kann dabei aus dem Videosignal der Kamera Objekte, insbesondere deren Kontur erkennen, die zur Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung verwendet werden kann. Vorteilhafterweise kann dem erfassten Objekt, beispielsweise mittels der Mustererkennungseinrichtung, aufgrund wenigstens einer erfassten Objektinformation eine Objektklasse zugeordnet werden, in deren Abhängigkeit die Beleuchtungseinrichtung gesteuert wird. Beispielsweise und nicht abschließend können sonach Fußgänger, Fahrradfahrer, statische Hindernisse und Kraftfahrzeuge erfasst und als solche erkannt werden. Dem entsprechenden Objekt wird sonach die Objektklasse „Kraftfahrzeug”, „Fußgänger”, „Fahrradfahrer” oder „Hindernis” zugeordnet. In Abhängigkeit der zugeordneten Objektklasse kann sonach eine individuell auf die Objektklasse angepasste Beleuchtung erfolgen. Sonach kann insbesondere vorgesehen sein, dass Fußgänger innerhalb ihrer Kontur nur derart beleuchtet werden, dass eine Blendung des Fußgängers vermieden wird. Hindernisse dagegen können beispielsweise über ihre gesamte Kontur beleuchtet werden.
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Alternativ kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass ein definierter Bereich um die Kontur des erfassten Objekts mit Licht markiert wird. Beispielsweise wenn ein Objekt vor einem für ein solches „Überstrahlen” günstigen Hintergrund positioniert ist, erhöht das Markieren des Objekts über die Kontur hinaus die Sichtbarkeit des Objekts für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs weiter. Befindet sich das Objekt beispielsweise vor einem reflektierenden Hintergrund, beispielsweise eine weiße Wand, so wird das Objekt durch das Überstrahlen, also das zusätzliche Beleuchten eines Randes um die Kontur des Objekts, stärker wahrgenommen. Beispielsweise kann die Kontur des erfassten Objekts zusätzlich durch eine Umrandung von beispielsweise 1 bis 5 cm mit Licht markiert werden. Diese Umrandung mit Licht hebt das Objekt aus dem sonst weniger oder nicht beleuchteten Umfeld des Objekts stärker ab, wodurch der Benutzer des Kraftfahrzeugs das Objekt noch schneller wahrnehmen kann.
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Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug umfassend eine Erfassungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, eine Objektinformation eines Objekts in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs zu erfassen und eine Steuerungseinrichtung, die dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung des Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit der von der Erfassungseinrichtung erfassten Objektinformation derart zu steuern, dass das Objekt durch eine von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Lichtverteilung mit Licht markiert ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, die Kontur des Objekts zu erfassen und die Beleuchtungseinrichtung derart zu steuern, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung mit Licht markiert ist.
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Besonders bevorzugt ist die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs als Scheinwerfer ausgebildet.
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Die Beleuchtungseinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs weist bevorzugt eine Lichtquelle und eine dieser nachgeschaltete Optikeinheit auf, wobei die Optikeinheit dazu ausgebildet ist, aus dem Licht der Lichtquelle die Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung zu erzeugen. Ferner kann die Lichtquelle als Laser oder als Leuchtdiode ausgebildet sein und/oder die Optikeinheit als Flüssigkristalldisplay oder als Mikrospiegelanordnung ausgebildet sein. Durch die nachgeschaltete Optikeinheit kann das Licht der Lichtquelle gezielt und pixelgenau gesteuert werden. Die Optikeinheit, die bevorzugt derart hochauflösend ist, dass mehrere 100.000 Pixel separat angesteuert werden können, ermöglicht somit eine Lichtverteilung, in der das Objekt auf ein Pixel genau mit Licht markierbar ist.
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Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sieht vor, dass die Erfassungseinrichtung als Kamera mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung ausgebildet ist. Bevorzugt kann einem von der Erfassungseinrichtung erfassten Objekt anhand wenigstens einer erfassten Objektinformation eine Objektklasse zugeordnet werden, in deren Abhängigkeit die Beleuchtungseinrichtung steuerbar ist.
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Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug vorgesehen sein, dass ein definierter Bereich um die Kontur des erfassten Objekts mit Licht markierbar ist.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens beliebig auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragbar beziehungsweise anwendbar und umgekehrt. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
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1 ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug in einer Verkehrssituation; und
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2 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit zwei Beleuchtungseinrichtungen 2, 3, die die linke Beleuchtungseinrichtung 2 und die rechte Beleuchtungseinrichtung 3 des Kraftfahrzeugs 1 sind. Die Beleuchtungseinrichtungen 2 und 3 sind als hochauflösende Scheinwerfer ausgebildet. Gemäß diesem Ausbildungsbeispiel weisen die Beleuchtungseinrichtung 2 und die Beleuchtungseinrichtung 3 eine Lichtquelle mit nachgeschalteter Optikeinheit auf. Beispielsweise ist die Lichtquelle eine Hochleistungs-LED, der als Optikeinheit eine Mikrospiegelanordnung nachgeschaltet ist. Mit der Mikrospiegelanordnung ist es sonach möglich jeden einzelnen Mikrospiegel, das heißt jedes einzelne Pixel des Lichts der Hochleistungs-LED separat zu steuern. Somit kann jede der Beleuchtungseinrichtungen 2 und 3 eine hochauflösende Lichtverteilung erzeugen.
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Das Kraftfahrzeug 1 weist ferner eine Erfassungseinrichtung 4 mit einer nachgeschalteten Mustererkennungseinrichtung 5 auf. Die Beleuchtungseinrichtung 2 und 3 sowie die Erfassungseinrichtung 4 und die Mustererkennungseinrichtung 5 sind mit einer Steuerungseinrichtung 6 verbunden. Die Steuerungseinrichtung 6 steuert die Beleuchtungseinrichtung 2 und 3 in Abhängigkeit der von der Erfassungseinrichtung 4 und der Mustererkennungseinrichtung 5 erfassten Daten beziehungsweise Objektinformationen an. Insbesondere wird die nachgeschaltete Optikeinheit der Beleuchtungseinrichtung 2 und 3 von der Steuerungseinrichtung 6 derart gesteuert, dass die erzeugte Lichtverteilung für jedes Pixel separat gesteuert werden kann.
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In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erzeugt die Beleuchtungseinrichtung 2 die Lichtverteilung 7 und die Beleuchtungseinrichtung 3 erzeugt die Lichtverteilung 8. Die Erfassungseinrichtung 4 erfasst im Vorfeld des Kraftfahrzeugs 1 zunächst eine Straße 9, wobei die Kontur der Straße anhand der Fahrbahnmarkierungen 10, 11, 12 durch die Mustererkennungseinrichtung 5 erkannt wird. Die Steuerungseinrichtung 6 steuert sonach die Beleuchtungseinrichtung 2 und die Beleuchtungseinrichtung 3 derart an, dass die Lichtverteilung 7 die Straße 9 vollständig ausleuchtet, ohne den Bereich links neben der Straße 9, also außerhalb der Fahrbahnmarkierung 7, unnötig auszuleuchten.
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Ferner erfasst die Erfassungseinrichtung 4 ein Objekt 13 vor dem Kraftfahrzeug 1. Das Objekt 13 wird von der Mustererkennungseinrichtung 5 als Hindernis erkannt und dem Objekt 13 wird die Objektklasse „Hindernis” zugeordnet. Ferner erkennt die Mustererkennungseinrichtung 5 die Kontur des Objekts 13. Aufgrund dieser Objektinformationen steuert die Steuerungseinrichtung 6 die Beleuchtungseinrichtung 2 und 3 derart an, dass der Bereich innerhalb der Kontur des Objekts 13 verstärkt mit Licht markiert wird. Sonach grenzt sich das Objekt 13 hinsichtlich seiner Lichtmarkierung von dem übrigen ausgeleuchteten Bereich der Lichtverteilungen 7 und 8 durch eine hellere Darstellung ab.
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Daneben erfasst die Erfassungseinrichtung 4 einen Fußgänger 14, der sich auf der Straße 9 bewegt. Die Mustererkennungseinrichtung 5 weist dem Fußgänger 14 die Objektklasse „Fußgänger” zu. Die Steuerungseinrichtung 6 steuert daraufhin die Beleuchtungseinrichtung 3 derart an, dass die Lichtverteilung 8 dahingehend angepasst wird, dass der Fußgänger 14 innerhalb seiner Kontur beleuchtet wird. Aufgrund der Objektklasse „Fußgänger” kann sich die Markierung 15 mit Licht gezielt auf den Körper des Fußgängers 14 beschränken, so dass dieser nicht geblendet wird. Da die Markierung 15 lediglich innerhalb der Kontur des Fußgängers 14 erfolgt, ist ein Blenden von sich hinter dem Fußgänger 14 beziehungsweise versetzt zu dem Fußgänger 14 befindlichen Objekten ausgeschlossen.
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Zudem erfasst die Erfassungseinrichtung 4 einen Fußgänger 16, der sich am Straßenrand in der Figur rechts von der Fahrbahnmarkierung 12 befindet. Der Fußgänger 16 befindet sich vor einer weißen Wand 17, die auf sie auftreffendes Licht reflektiert. Die Lichtverteilung 8, die von der Beleuchtungseinrichtung 3 erzeugt wird, wird aufgrund des erfassten Fußgängers 16 auf den Straßenrand außerhalb der Fahrbahnmarkierung 12 erweitert. Die Mustererkennungseinrichtung 5 weist dem Fußgänger 16 die Objektklasse „Fußgänger” zu, so dass verstärkt der Körper des Fußgängers 16 mit Licht markiert wird. Aufgrund der von der Erfassungseinrichtung 4 erfassten Wand 17 steuert die Steuerungseinrichtung 6 die Beleuchtungseinrichtung 3 ferner dahingehend an, dass um die Kontur des Fußgängers 6 ein definierter Bereich zusätzlich mit Licht markiert wird. Diese Markierung 18 mit Licht wird von der weißen Wand 17 reflektiert, so dass der Fußgänger 16 beziehungsweise dessen Kontur umrandet dargestellt wird, was die Sichtbarkeit des Fußgängers 16 weiter verbessert.
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2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben der Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 des Kraftfahrzeugs 1, wobei mittels der Erfassungseinrichtung 4 ein Objekt erfasst und die Beleuchtungseinrichtung 2, 3 derart gesteuert wird, dass das Objekt durch eine von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugte Lichtverteilung 7, 8 mit Licht markiert wird, wobei die Kontur des Objekts erfasst und die Beleuchtungseinrichtung 2, 3 derart gesteuert wird, dass der Bereich innerhalb der Kontur in der erzeugten Lichtverteilung 7, 8 mit Licht markiert wird.
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Das Verfahren beginnt mit Schritt 19, in dem mittels der Erfassungseinrichtung 4 ein Objekt in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 erfasst wird. Wird ein solches Objekt erfasst, wird in Schritt 20 mittels der Mustererkennungseinrichtung 5 die Kontur des Objekts ermittelt. Zusätzlich kann in Schritt 20 dem Objekt eine Objektklasse zugewiesen werden, die die Lichtverteilung 7, 8 der Beleuchtungseinrichtungen 2, 3 an die Art des Objekts anpasst. Aus der ermittelten Kontur leitet die Steuerungseinrichtung 6 den Bereich innerhalb der Kontur ab, der mittels der von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugten Lichtverteilung 7, 8 mit Licht markiert wird. In Schritt 21 steuert die Steuerungseinrichtung 6 die entsprechende Beleuchtungseinrichtung 2, 3 entsprechend der ermittelten Kontur des erfassten Objekts an. Sonach wird durch die Steuerung in Schritt 21 eine Lichtverteilung 7, 8 von der Beleuchtungseinrichtung 2, 3 erzeugt, die den Bereich innerhalb der erkannten Kontur mit Licht markiert. Anhand der erfassten Kontur des Objekts ist es mittels der hochauflösenden Beleuchtungseinrichtung 2, 3 möglich, das Objekt auf ein Pixel genau innerhalb der Kontur zu beleuchten.
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Aufgrund der erkannten Objektklasse ist eine weitere Ansteuerung beziehungsweise Anpassung der zu erzeugenden Lichtverteilung 7, 8 möglich. Ebenso können weitere Objekte in der Umgebung des Kraftfahrzeugs 1 berücksichtigt werden.
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Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile und Einzelheiten, die im Hinblick auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ausgeführt wurden, beliebig auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar und umgekehrt.
