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Die Erfindung betrifft eine Energie- und/oder Fahrfunktions-optimierte Umfeld-Beleuchtung von Kraftfahrzeugen in einem Fahrbahnabschnitt.
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Ein Fahrzeug weist typischerweise ein oder mehrere Leuchtelemente, insbesondere Scheinwerfer, auf, mit denen das Umfeld des Fahrzeugs, insbesondere bei einer Nacht- und/oder Nebelfahrt, beleuchtet werden kann, um dem Fahrer des Fahrzeugs eine sichere Fahrzeugführung zu ermöglichen. Der Betrieb eines Leuchtelements ist typischerweise mit einem relativ hohen Energieverbrauch verbunden, wodurch, insbesondere bei einem zumindest teilweise elektrisch betriebenen Fahrzeug, die Reichweite des Fahrzeugs reduziert wird.
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Das Fahrzeug kann ferner ein oder mehrere Umfeldsensoren, insbesondere eine Kamera, einen Radarsensor, einen Lidarsensor, etc., umfassen, die eingerichtet sind, Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs zu erfassen. Auf Basis der Umfelddaten können ein oder mehrere Fahrfunktionen, insbesondere Fahrerassistenzfunktion und/oder Fahrfunktionen zum automatisierten Fahren, bereitgestellt werden. Der Bedarf an einer Beleuchtung des Umfelds des Fahrzeugs kann bei Betrieb einer Fahrfunktion variieren, z.B. in Abhängigkeit von dem Umfeldsensor, der im Rahmen der Fahrfunktion betrieben wird.
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Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, einen Energie- und/oder Fahrfunktions-optimierten Betrieb der ein oder mehreren Leuchtelemente eines Fahrzeugs zu ermöglichen, insbesondere um die Energieeffizienz des Fahrzeugs und/oder die Güte einer Fahrfunktion des Fahrzeugs zu erhöhen.
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Die Aufgabe wird durch jeden der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
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Gemäß einem Aspekt wird eine Vorrichtung (insbesondere eine Fahrzeug-externe Einheit, etwa ein Server und/oder eine Zentraleinheit) zur Steuerung der Leuchtelemente (insbesondere der Scheinwerfer) einer Mehrzahl von Fahrzeugen in einem Fahrbahnabschnitt (z.B. auf einem Abschnitt einer Autobahn oder Landstraße) beschrieben. Der Fahrbahnabschnitt kann sich z.B. über eine Strecke von 500m oder mehr erstrecken. Das Leuchtelement eines Fahrzeugs kann dabei ausgebildet ist, das Umfeld des Fahrzeugs (z.B. vor der Front des Fahrzeugs) zu beleuchten. Durch die Beleuchtung des Umfelds des Fahrzeugs kann eine Kamera des Fahrzeugs beim Erfassen von Sensordaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs unterstützt werden. Insbesondere kann durch die Beleuchtung des Umfelds die Güte der erfassten Sensordaten einer Kamera erhöht werden. Dadurch kann wiederum die Güte einer auf Basis der Sensordaten bereitgestellten (teil-) automatisierten Längs- und/oder Querführung (d.h. einer auf Basis der Sensordaten bereitgestellten Fahrfunktion) des Fahrzeugs erhöht werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Abschnittinformation in Bezug auf den Bedarf an Beleuchtung des Fahrbahnabschnitts zur Erfassung von Sensordaten für die zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung der Mehrzahl von Fahrzeugen in dem Fahrbahnabschnitt zu ermitteln. Es kann somit ermittelt werden, welche ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts zur Erfassung von Sensordaten beleuchtet werden sollten, um eine automatisierte Längs- und/oder Querführung (d.h. um den Betrieb einer automatisierten Fahrfunktion) der einzelnen Fahrzeuge in dem Fahrbahnabschnitt zu ermöglichen. Der Bedarf an Beleuchtung kann dabei insbesondere darauf beruhen, dass Sensordaten von ein oder mehreren Kameras zu erfassen sind, um es den Fahrzeugen zu ermöglichen, zumindest teilweise automatisiert in dem Fahrbahnabschnitt zu fahren. Die Abschnittinformation kann die ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts anzeigen, für die Sensordaten von ein oder mehreren Kameras zu erfassen sind, und in denen die Beleuchtung nicht zur Erfassung von Sensordaten ausreicht.
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Die Vorrichtung kann ferner eingerichtet sein, Steuerdaten zur Steuerung der Leuchtelemente der Mehrzahl von Fahrzeugen bei einer Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt in Abhängigkeit von der Abschnittinformation zu ermitteln. Die Steuerdaten können bewirken, dass die Leuchtelemente von ein oder mehreren Fahrzeugen bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt aktiviert werden, um die in der Abschnittsinformation angezeigten ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts für die Erfassung von Sensordaten zu beleuchten. Des Weiteren können die Steuerdaten bewirken, dass die Sensordaten durch die Kameras der gleichen ein oder mehreren Fahrzeuge erfasst werden. Andererseits können die Steuerdaten bewirken, dass die Leuchtelemente von einem anderen Teil der Fahrzeuge bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt deaktiviert werden, um den Energieverbrauch zu reduzieren.
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Die Vorrichtung ermöglicht somit einen koordinierten Betrieb der Leuchtelemente einer Mehrzahl von unterschiedlichen Fahrzeugen, um eine energieeffiziente Ausleuchtung eines Fahrbahnabschnitts zu bewirken. Ferner ermöglicht die Vorrichtung die koordinierte Erfassung von Sensordaten und den Austausch von Sensordaten zwischen unterschiedlichen Fahrzeugen, um die Güte der automatisierten Längs- und/oder Querführung der einzelnen Fahrzeuge zu erhöhen.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Mehrzahl von Fahrzeugen in Abhängigkeit von der Abschnittinformation in eine erste Teilmenge und in eine zweite Teilmenge zu unterteilen. Die Leuchtelemente der null, ein oder mehreren Fahrzeuge der ersten Teilmenge können durch Übermitteln von Steuerdaten veranlasst werden, in dem Fahrbahnabschnitt Licht zu emittieren. Andererseits können die Leuchtelemente der null, ein oder mehreren Fahrzeuge der zweiten Teilmenge durch Übermitteln von Steuerdaten veranlasst werden, in dem Fahrbahnabschnitt kein Licht zu emittieren. Durch das Deaktivieren der Leuchtelemente von zumindest einem Teil der Fahrzeuge kann ein besonders energieeffizienter Betrieb der Mehrzahl von Fahrzeugen bewirkt werden, ohne dabei die Güte der automatisierten Längs- und/oder Querführung der einzelnen Fahrzeuge zu beeinträchtigen.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Positionsdaten in Bezug auf Positionen der Mehrzahl von Fahrzeugen innerhalb des Fahrbahnabschnitts zu ermitteln. Die Steuerdaten für die einzelnen Fahrzeuge können dann in besonders präziser Weise auf Basis der Positionsdaten ermittelt werden. Insbesondere kann so in besonders präziser Weise eine Aufteilung der Fahrzeuge in eine erste Teilmenge und in eine zweite Teilmenge erfolgen (wie oben dargelegt).
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Fahrzeug-Daten von der Mehrzahl von Fahrzeugen zu ermitteln (insbesondere jeweils über eine Kommunikationsverbindung zu empfangen). Dabei können die Fahrzeug-Daten für ein Fahrzeug Umfelddaten in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt anzeigen, die von ein oder mehreren Umfeldsensoren (z.B. einer Kamera, einem Lidarsensor, einem Radarsensor) des Fahrzeugs erfasst wurden. Alternativ oder ergänzend können die Fahrzeug-Daten für das Fahrzeug V2X (Vehicle-to-X)-Daten anzeigen, die von einem anderen Fahrzeug aus der Mehrzahl von Fahrzeugen und/oder von einer Infrastruktureinheit (z.B. von einer fest installierten Kamera) des Fahrbahnabschnitts an dem Fahrzeug bereitgestellt wurden (um die automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs zu unterstützen). Alternativ oder ergänzend können die Fahrzeug-Daten für das Fahrzeug einen Datenbedarf an zusätzlichen Sensordaten zur automatisierten Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs in dem Fahrbahnabschnitt anzeigen. Die Fahrzeug-Daten können insbesondere anzeigen, für welche ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts noch Sensordaten für die automatisierte Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs benötigt werden.
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Die Abschnittinformation kann dann in besonders präziser Weise auf Basis der Fahrzeug-Daten der Mehrzahl von Fahrzeugen ermittelt werden. Insbesondere können so in besonders präziser Weise die ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts ermittelt werden, die zur Erfassung (Kamera-basierter) Sensordaten zu beleuchten sind.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Steuerdaten an die einzelnen Fahrzeuge der Mehrzahl von Fahrzeugen zu senden, insbesondere jeweils über eine drahtlose Kommunikationsverbindung, um die ein oder mehreren Leuchtelemente der einzelnen Fahrzeuge bei der Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt zu steuern. Dabei können die Steuerdaten für ein Leuchtelement eines Fahrzeugs die Intensität des Lichts anzeigen, das von dem Leuchtelement bei der Fahrt des Fahrzeugs durch den Fahrbahnabschnitt zu emittieren ist. Insbesondere können die Steuerdaten anzeigen, ob das Leuchtelement an oder aus sein sollte. So kann ein besonders energieeffizienter Betrieb der Mehrzahl von Fahrzeugen bei der Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt bewirkt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, Infrastruktur-Daten in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt von ein oder mehreren Infrastruktureinheiten (z.B. von ein oder mehreren fest installierten Kameras) des Fahrbahnabschnitts zu empfangen. Die Infrastruktur-Daten können von einer Infrastruktureinheit erfasste Sensordaten in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt umfassen (z.B. Bilddaten einer Kamera der Infrastruktureinheit). Die Abschnittinformation kann dann in besonders präziser Weise auf Basis der Infrastruktur-Daten ermittelt werden.
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Die Vorrichtung kann eingerichtet sein, die Steuerdaten durch Optimieren einer Optimierungsfunktion zu ermitteln. Die Optimierungsfunktion ist dabei von der Abschnittinformation abhängig. Die Optimierungsfunktion kann darauf abzielen, einen kumulierten Energieverbrauch der Leuchtelemente der Mehrzahl von Fahrzeugen bei der Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt zu reduzieren, insbesondere zu minimieren. Alternativ oder ergänzend kann die Optimierungsfunktion darauf abzielen, die Güte der automatisierten Längs- und/oder Querführung der Mehrzahl von Fahrzeugen in dem Fahrbahnabschnitt zu erhöhen, insbesondere zu maximieren. Durch die Berücksichtigung einer Optimierungsfunktion können der Energieverbrauch der Mehrzahl von Fahrzeugen weiter reduziert und/oder die Güte der automatisierten Fahrfunktionen weiter erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine (Steuer-) Vorrichtung für ein (Kraft-) Fahrzeug beschrieben, wobei das Fahrzeug zumindest ein Leuchtelement (z.B. einen Scheinwerfer) umfasst, das ausgebildet ist, ein Umfeld des Fahrzeugs (z.B. ein Umfeld vor der Front des Fahrzeugs) zu beleuchten.
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Die Vorrichtung ist eingerichtet, Steuerdaten von einer Fahrzeug-externen Einheit zu empfangen, die anzeigen, wie das Leuchtelement des Fahrzeugs bei einer Fahrt in einem Fahrbahnabschnitt zu betreiben ist. Insbesondere können die Steuerdaten anzeigen, ob das Leuchtelement „an“ oder „aus“ sein soll.
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Des Weiteren ist die Vorrichtung eingerichtet, das Leuchtelement bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt in Abhängigkeit von den Steuerdaten zu betreiben. So kann ein energieeffizienter Betrieb von Fahrzeugen und/oder eine zuverlässige automatisierte Längs- und/oder Querführung von Fahrzeugen bewirkt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene (Steuer-) Vorrichtung umfasst.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung der Leuchtelemente einer Mehrzahl von Fahrzeugen in einem Fahrbahnabschnitt beschrieben. Dabei ist ein Leuchtelement eines Fahrzeugs ausgebildet, ein Umfeld des Fahrzeugs zu beleuchten. Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Abschnittinformation in Bezug auf einen Bedarf an Beleuchtung des Fahrbahnabschnitts zur Erfassung von Sensordaten für eine zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung der Mehrzahl von Fahrzeugen in dem Fahrbahnabschnitt. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Ermitteln von Steuerdaten zur Steuerung der Leuchtelemente der Mehrzahl von Fahrzeugen bei einer Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt in Abhängigkeit von der Abschnittinformation.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Leuchtelements eines Fahrzeugs beschrieben, das ausgebildet ist, ein Umfeld des Fahrzeugs zu beleuchten. Das Verfahren umfasst das Empfangen von Steuerdaten von einer Fahrzeug-externen Einheit, die anzeigen, wie das Leuchtelement des Fahrzeugs bei einer Fahrt in einem Fahrbahnabschnitt zu betreiben ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Betreiben des Leuchtelements bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt in Abhängigkeit von den Steuerdaten.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs oder auf einem Fahrzeug-externen Server) ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch eines der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
- 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs;
- 2 ein beispielhaftes System zur Steuerung der Leuchtelemente einer Menge von Fahrzeugen in einem Fahrbahnabschnitt; und
- 3a und 3b Ablaufdiagramme von beispielhaften Verfahren zur Steuerung der ein oder mehreren Leuchtelemente eines Fahrzeugs.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung der Energieeffizienz und/oder der Funktionsgüte von Fahrfunktionen eines Fahrzeugs. In diesem Zusammenhang zeigt 1 beispielhafte Komponenten eines Fahrzeugs 100. Das Fahrzeug 100 umfasst zumindest ein Leuchtelement 102, das ausgebildet ist, zumindest einen Teilbereich des Umfelds des Fahrzeugs 100 zu beleuchten. Ein beispielhaftes Leuchtelement 102 ist ein Scheinwerfer, der ausgebildet ist, einen Teilbereich des Umfelds vor der Front des Fahrzeugs 100 zu beleuchten, z.B. sodass der Fahrer des Fahrzeugs 100 (auch bei Nacht und/oder Nebel) einen bestimmten Bereich der Fahrbahn vor dem Fahrzeug 100 sehen kann.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner ein oder mehrere Umfeldsensoren 103, 104 umfassen, die eingerichtet sind, Umfelddaten (d.h. Sensordaten) in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Ein beispielhafter Umfeldsensor 103, 104 ist eine Kamera 103, die eingerichtet ist, Bilder in Bezug auf das Umfeld zu erfassen. Eine Kamera 103 ist ein Beispiel für einen Umfeldsensor 103, der typischerweise eine Beleuchtung des Umfelds des Fahrzeugs 100 benötigt, um Umfelddaten erfassen zu können. Ein weiterer beispielhafter Umfeldsensor 103, 104 ist ein Radarsensor oder ein Lidarsensor, für die typischerweise zur Erfassung von Umfelddaten keine Beleuchtung des Umfelds erforderlich ist.
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Eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103, 104 ein oder mehrere Objekte im Umfeld des Fahrzeugs 100 zu detektieren. Insbesondere kann auf Basis der Umfelddaten ein Umfeldmodell in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 erstellt werden. Ein oder mehrere Längs- und/oder Querführungsaktoren 105 des Fahrzeugs 100 (z.B. ein Antriebsmotor, eine Bremsvorrichtung, eine Lenkvorrichtung, etc.) können in Abhängigkeit von den Umfelddaten, insbesondere in Abhängigkeit von dem ermittelten Umfeldmodell, betrieben werden, um eine Fahrfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion oder eine automatisierte Fahrfunktion (zur automatisierten Längs- und/oder Querführung), bereitzustellen.
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Das Fahrzeug 100 kann ferner eine Kommunikationseinheit 106 umfassen, die eine (drahtlose) Kommunikation mit einer Fahrzeug-externen Einheit, insbesondere mit einem anderen Fahrzeug oder mit einer Zentraleinheit oder mit einer Infrastruktureinheit, ermöglicht, z.B. für eine sogenannte V2X (Vehicle-to-X) Kommunikation (wobei X ein anderes Fahrzeug oder eine Infrastruktureinheit sein kann). Die über eine Kommunikationsverbindung empfangenen V2X-Daten können von dem Fahrzeug 100 zur Bereitstellung der Fahrfunktion, insbesondere zur automatisierten Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 100, verwendet werden.
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Die (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 kann eingerichtet sein, ein oder mehrere Eigenschaften, insbesondere die Intensität, des Lichts, das von einem Leuchtelement 102 des Fahrzeugs 100 emittiert wird, zu verändern. Beispielsweise kann bewirkt werden, dass das Leuchtelement 102 kein Licht emittiert, wenn ermittelt wird, dass bei einer automatisierten Fahrt des Fahrzeugs 100 keine Beleuchtung des Umfelds des Fahrzeugs 100 erforderlich ist. Andererseits kann bewirkt werden, dass das Leuchtelement 102 Licht mit einer bestimmten Intensität (z.B. mit einer maximal möglichen Intensität) emittiert, wenn dies z.B. zum Erfassen von Umfelddaten (d.h. von Sensordaten, insbesondere von Kamera-basierten Sensordaten) für den Betrieb einer Fahrfunktion erforderlich ist.
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Fahrzeuge 100 werden meist unabhängig voneinander betrieben. Insbesondere entscheiden der Fahrer und/oder die (Steuer-) Vorrichtung 101 eines Fahrzeugs 100 meist selbständig (d.h. allein auf Basis der in dem Fahrzeug 100 verfügbaren Daten, insbesondere der Umfelddaten und/oder der V2X-Daten), ob während einer Fahrt des Fahrzeugs 100 ein Leuchtelement 102 des Fahrzeugs 100 betrieben werden sollte oder nicht. Dies führt typischerweise dazu, dass, etwa bei einer Nachtfahrt, alle Fahrzeuge 100 in einem Fahrbahnabschnitt mit aktivierten Scheinwerfern betrieben werden, was kumuliert zu einem relativ hohen Energieverbrauch der Fahrzeuge 100 führt. Ferner können durch die autarke Steuerung der ein oder mehreren Leuchtelemente 102 eines Fahrzeugs 100 meist keine optimale Ausleuchtung des Fahrbahnabschnitts und somit keine optimale Umfelderfassung bewirkt werden, wodurch der Betrieb von Fahrfunktionen in den einzelnen Fahrzeugen 100 beeinträchtigt wird.
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2 zeigt ein beispielhaftes System 200, das ausgebildet ist, den Betrieb der Leuchtelemente 102 einer Menge von (mehreren) Fahrzeugen 100 in einem Fahrbahnabschnitt 202 zu koordinieren, insbesondere um den kumulierten Energieverbrauch zu reduzieren und/oder um die Güte der Fahrfunktionen in den einzelnen Fahrzeugen 100 zu erhöhen. Die Menge von Fahrzeugen 100 kann 2 oder mehr, oder 5 oder mehr, oder 10 oder mehr Fahrzeuge 100 umfassen.
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Das System 200 umfasst eine (ggf. Fahrzeug-externe) Zentraleinheit 210, die eingerichtet ist, mit den einzelnen Fahrzeugen 100 aus der Menge von Fahrzeugen 100 über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung 201 zu kommunizieren. Beispielhafte Kommunikationsverbindungen 201 sind Bluetooth, WLAN, 3G, 4G, 5G etc.
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In dem Fahrbahnabschnitt 202 können ein oder mehrere Infrastruktureinheiten 220 angeordnet sein, die eingerichtet sind, Sensordaten in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt 202 zu erfassen. Eine Infrastruktureinheit 220 kann z.B. eine Kamera (etwa an einer Brücke) umfassen, die eingerichtet ist, Bilddaten (d.h. Sensordaten) in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt 202 zu erfassen. Die ein oder mehreren Infrastruktureinheiten 220 können ausgebildet sein, über eine (drahtlose) Kommunikationsverbindung 201 mit der Zentraleinheit 210 zu kommunizieren.
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Die einzelnen Fahrzeuge 100 können eingerichtet sein, Fahrzeug-Daten 211 in Bezug auf das jeweilige Fahrzeug 100 und/oder in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt 202 an die Zentraleinheit 210 zu senden. Die Fahrzeug-Daten 211 eines Fahrzeugs 100 können z.B. Umfelddaten in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 (oder davon abgeleitete Daten) umfassen, die von den ein oder mehreren Umfeldsensoren 103, 104, des Fahrzeugs 100 erfasst wurden. Alternativ oder ergänzend können die Fahrzeug-Daten 211 eines Fahrzeugs 100 Daten in Bezug auf ein Leuchtelement 102 des Fahrzeugs 100 umfassen (z.B. Daten, die die Intensität des von dem Leuchtelement 102 emittierten Lichts anzeigen, und/oder die anzeigen, ob das Leuchtelement 102 aktiviert oder deaktiviert ist).
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Eine Infrastruktureinheit 220 kann eingerichtet sein, Infrastruktur-Daten 221 in Bezug auf den Fahrbahnabschnitt 202 an die Zentraleinheit 210 zu senden. Die Infrastruktur-Daten 221 können z.B. Sensordaten (oder davon abgeleitete Daten) von ein oder mehreren Sensoren (etwa Kameras) der Infrastruktureinheit 220 umfassen.
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Die Zentraleinheit 210 kann eingerichtet sein, auf Basis der Fahrzeug-Daten 211 der ein oder mehreren Fahrzeuge 100 aus der Menge an Fahrzeugen 100 in dem Fahrbahnabschnitt 202 und ggf. auf Basis der Infrastruktur-Daten 221 von ein oder mehreren Infrastruktureinheiten 220, Steuerdaten 212 zur Steuerung der Leuchtelemente 102 der ein oder mehreren Fahrzeuge 100 bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt 202 zu ermitteln. Insbesondere kann auf Basis der Fahrzeug-Daten 211 und ggf. auf Basis der Infrastruktur-Daten 221 Abschnittinformation ermittelt werden, die anzeigt, welche ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts 202 zu beleuchten sind (z.B. um Sensordaten für den Betrieb der automatisierten Fahrfunktionen in der Menge von Fahrzeugen 100 zu ermöglichen). Die Steuerdaten 212 können dann auf Basis der Abschnittinformation ermittelt werden.
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Die Steuerdaten 212 können über die Kommunikationsverbindungen 201 an die ein oder mehreren Fahrzeuge 100 gesendet werden. Die Steuerdaten 212 für ein Leuchtelement 102 eines Fahrzeuges 100 können anzeigen,
- • ob das Leuchtelement 102 bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt 202 aktiv (bzw. „an“) oder inaktiv (bzw. „aus“) sein soll; und/oder
- • zumindest eine Eigenschaft, insbesondere die Intensität und/oder die Frequenz bzw. Farbe, des von dem Leuchtelement 102 emittierten Lichtes.
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Die Steuerdaten 212 für die ein oder mehreren Fahrzeuge 100 aus der Menge von Fahrzeugen 100 können ermittelt werden, um eine bestimmte Optimierungsfunktion zu verbessern, insbesondere zu optimieren. Die Optimierungsfunktion kann z.B. darauf ausgelegt sein,
- • einen möglichst energieeffizienten Betrieb der Leuchtelemente 102 (im Mittel) der ein oder mehreren Fahrzeuge 100 zu bewirken; und/oder
- • eine möglichst gute Ausleuchtung des Fahrbahnabschnitts 202 für den Betrieb der ein oder mehreren Fahrzeuge 100, insbesondere für den Betrieb von Fahrfunktionen der ein oder mehreren Fahrzeuge 100, zu bewirken.
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Bei der Ermittlung der Steuerdaten 212 können berücksichtigt werden,
- • die Fahrfunktionen, die in den einzelnen Fahrzeugen 100 betrieben werden; insbesondere kann berücksichtigt werden, mit welchem Automatisierungsgrad (z.B. mit welchem SAE-Level) die einzelnen Fahrzeuge 100 in dem Fahrbahnabschnitt 202 fahren; und/oder
- • die V2X-Daten, die den einzelnen Fahrzeugen 100 in Bezug auf die anderen Fahrzeuge 100 im Umfeld des jeweiligen Fahrzeugs 100 zur Verfügung stehen; insbesondere kann berücksichtigt werden, welche Information in Bezug auf das Umfeld in den einzelnen Fahrzeugen 100 bereits aufgrund von V2X-Kommunikation zur Verfügung steht (und somit nicht mehr auf Basis der Umfelddaten der ein oder mehreren Umfeldsensoren 103, 104 des jeweiligen Fahrzeug 100 ermittelt werden muss).
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Die Zentraleinheit 210 kann insbesondere eingerichtet sein, die Menge von Fahrzeugen 100 in dem Fahrbahnabschnitt 202 in eine erste Teilmenge und in eine zweite Teilmenge von Fahrzeugen 100 zu unterteilen. Dabei wird die erste Teilmenge von Fahrzeugen 100 über die jeweiligen Steuerdaten 212 veranlasst, die jeweiligen ein oder mehreren Leuchtelemente 102 zu betreiben, und die zweite Teilmenge von Fahrzeugen 100 kann über die Steuerdaten 212 veranlasst werden, die jeweiligen ein oder mehreren Leuchtelemente 102 zu deaktivieren. So kann die Energieeffizienz der Gesamtmenge von Fahrzeugen 100 (im Mittel) in besonderem Ausmaß erhöht werden. Die ein oder mehreren Fahrzeuge 100 aus der ersten Teilmenge können dabei dazu verwendet werden, den Fahrbahnabschnitt 202 zu beleuchten (z.B. um Kamera-basierte Umfelddaten zu erfassen). Die ein oder mehreren Fahrzeuge 100 aus der zweiten Teilmenge können in energieeffizienter Weise ohne Betrieb der Leuchtelemente 102 (auf Basis von V2X-Daten) betrieben werden.
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Die Beleuchtung eines Fahrzeugs 100 kann somit in einem Zustand „AN“ betrieben werden. Dabei kann die maximal mögliche Fahrzeugbeleuchtung an sein, insbesondere können die Frontscheinwerfer an sein. In dem Zustand „AN“ können ein oder mehrere bildgebende Sensoren 103 des Fahrzeugs 100 zuverlässig betrieben werden, um Information in Bezug auf das Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen. Diese Information kann mit Umfelddaten von ein oder mehreren nicht-bildgebenden Sensoren 104 kombiniert werden, um einen zuverlässigen Betrieb einer Fahrfunktion, insbesondere eines Fahrerassistenzsystems oder einer Fahrfunktion zum autonomen Fahren, zu ermöglichen.
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Andererseits kann die Beleuchtung eines Fahrzeugs 100 in einem Zustand „AUS“ betrieben werden, bei dem die Fahrzeugbeleuchtung 102 komplett ausgeschaltet sein kann. Das Fahrzeug 100 kann Umfeld-Informationen (d.h. V2X-Daten) von einem Netzwerk aus Infrastruktur (V2X) und/oder Fremdfahrzeugen (V2V) erhalten. Die ein oder mehreren bildgebenden Sensoren 103 des Fahrzeugs 100 können deaktiviert werden, und es kann auf eine Fahrzeugbeleuchtung zur Unterstützung der ein oder mehreren bildgebenden Sensoren 103 verzichtet werden, wodurch der Energieverbrauch dieses Fahrzeugs 100 reduziert wird.
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Es können somit ein oder mehrere (insbesondere alle verfügbaren) Infrastrukturerfassungssysteme 220 und ein oder mehrere Fahrzeuge 100 im Zustand „AN“ betrieben werden, um den bildgebenden Sensoren 103 dieser Einheiten eine möglichst große Erfassungsmöglichkeit bereitzustellen. Die von diesen Einheiten erfassten Daten können (als V2X-Daten) einem anderen Teil der Fahrzeuge 100 bereitgestellt werden, die im Zustand „AUS“ betrieben werden.
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Somit kann über eine Gesamtmenge an Fahrzeugen 100 insgesamt eine relativ hohe Energieeinsparung erzielt werden, insbesondere wenn eine Mehrzahl an Fahrzeugen 100 im Zustand „AUS“ betrieben werden kann.
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Die Anzahl von Fahrzeugen 100, die mit deaktivierten Lichtelementen 102 betrieben werden können, kann insbesondere dann erhöht werden, wenn die Güte der Sensordaten von nicht-bildgebenden Sensoren 104 erhöht und/oder die verfügbaren Daten zu dem Verlauf eines Fahrbahnabschnittes 202 erweitert werden können.
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3a zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 300 zur Steuerung der Leuchtelemente 102 einer Mehrzahl von (Kraft-) Fahrzeugen 100 in einem Fahrbahnabschnitt 202. Ein Leuchtelement 102 (insbesondere ein Scheinwerfer) eines Fahrzeugs 100 kann ausgebildet sein, das Umfeld (insbesondere einen Teilbereich des Umfelds) des Fahrzeugs 100 zu beleuchten. Das Verfahren 300 kann durch eine Fahrzeug-externe Einheit, insbesondere durch eine Zentraleinheit 210, ausgeführt werden.
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Das Verfahren 300 umfasst das Ermitteln 301 von Abschnittinformation in Bezug auf den Bedarf an Beleuchtung des Fahrbahnabschnitts 202 zur Erfassung von Sensordaten (insbesondere zur Erfassung von Bilddaten durch ein oder mehrere Kameras 103) für eine zumindest teilweise automatisierte Längs- und/oder Querführung der Mehrzahl von Fahrzeugen 100 in dem Fahrbahnabschnitt 202. Die Abschnittinformation kann insbesondere anzeigen, für welche ein oder mehreren Teilbereiche des Fahrbahnabschnitts 202 noch Sensordaten durch eine Kamera 103 zu erfassen sind, und daher eine Beleuchtung der ein oder mehreren Teilbereiche erforderlich ist (z.B. bei einer Nacht- und/oder Nebelfahrt).
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Die Abschnittinformation kann auf Basis der Fahrzeug-Daten 211 der Mehrzahl von Fahrzeugen 100 und/oder auf Basis der Infrastruktur-Daten 221 von ein oder mehreren Infrastruktureinheiten 220 ermittelt werden.
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Das Verfahren 300 umfasst ferner das Ermitteln 302 von Steuerdaten 212 zur Steuerung der Leuchtelemente 102 der Mehrzahl von Fahrzeugen 100 bei einer Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt 202 in Abhängigkeit von der Abschnittinformation. Die Steuerdaten 212 können für die einzelnen Fahrzeuge 100 jeweils anzeigen, ob die ein oder mehreren Leuchtelemente 102 des jeweiligen Fahrzeugs 100 bei der Fahrt durch den Fahrbahnabschnitt 202 zu betreiben sind (um einen Teilbereich des Fahrbahnabschnitts 202 zu beleuchten) oder nicht.
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3b zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften (ggf. Computerimplementierten) Verfahrens 310 zum Betreiben eines Leuchtelements 102 eines (Kraft-) Fahrzeugs 100, das ausgebildet ist, das Umfeld (insbesondere einen Teilbereich des Umfelds) des Fahrzeugs 100 zu beleuchten. Das Verfahren 310 kann durch eine (Steuer-) Vorrichtung 101 des Fahrzeugs 100 ausgeführt werden.
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Das Verfahren 310 umfasst das Empfangen 311 von Steuerdaten 212 von einer Fahrzeug-externen Einheit 210, die anzeigen, wie das Leuchtelement 102 des Fahrzeugs 100 bei einer Fahrt in einem Fahrbahnabschnitt 202 zu betreiben ist. Die Steuerdaten 212 können dabei auf Basis von Fahrzeug-Daten 211 ermittelt worden sein, die von dem Fahrzeug 100 an die Fahrzeug-externe Einheit 210 gesendet wurden.
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Das Verfahren 310 umfasst ferner das Betreiben 311 des Leuchtelements 102 bei der Fahrt in dem Fahrbahnabschnitt 202 in Abhängigkeit von den Steuerdaten 212. Dabei kann in Abhängigkeit von den Steuerdaten 212 bewirkt werden, dass das Leuchtelement 102 Licht emittiert oder kein Licht emittiert.
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Durch die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen kann in effizienter und zuverlässiger Weise der Energieverbrauch von Fahrzeugen 100 reduziert und/oder die Güte von automatisierten Fahrfunktionen erhöht werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
