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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, aufweisend eine Scheinwerfervorrichtung, wobei die Scheinwerfervorrichtung eine Projektionseinrichtung und eine Steuereinheit aufweist. Die Erfindung umfasst auch eine Scheinwerfervorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs.
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Scheinwerfer für Fahrzeuge nach dem Stand der Technik ermöglichen eine Projektion von variablen Lichtmustern auf eine Oberfläche, beispielsweise der einer Straße. Solche Scheinwerfer strahlen somit nicht starr in eine vorgegebene Richtung des Fahrzeugs. Durch eine Verwendung von LED-Anordnungen oder digitalen Spiegelanordnungen, sogenannten Mikrospiegelaktoren, ist es möglich, das Scheinwerferlicht anzupassen, um beispielsweise eine eigene Fahrspur oder eine Fahrtrichtung des Fahrzeugs gezielt auszuleuchten. Es ist auch möglich, über solche Scheinwerfer vorbestimmte Hinweis- und Warnsignale auszustrahlen. Die Projektion der Hinweis- und Warnsignale erfolgt dabei in der Regel unabhängig von dem Scheinwerferlicht, welches eine Fahrspur ausleuchtet. Es wird somit bei der Projektion der Hinweissignale nicht auf das aktuelle Scheinwerferlicht zur Ausleuchtung der eigenen Fahrspur Rücksicht genommen. Das Erscheinungsbild der Lichtmuster, bestehend aus dem Scheinwerferlicht sowie den Hinweis- und Warnsignalen zeigt somit kein zusammenhängendes stimmiges Bild für einen Fahrer.
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In der
US 10 894 508 B2 sind eine optische Vorrichtung und eine Richtungsanzeigevorrichtung offenbart. Die optische Vorrichtung ist dazu eingerichtet, eine Markierung auf eine bestrahlte Oberfläche zu emittieren. Eine Ablenkfläche der optischen Vorrichtung ist dabei in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt. Das durch die jeweiligen Abschnitte der Ablenkfläche der optischen Vorrichtung emittierte Licht bildet Teilbestrahlungsbilder, die den jeweiligen Bereichen auf der Ablenkfläche der bestrahlten Fläche entsprechen.
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In der
US 10 919 437 B2 sind ein Scheinwerfermatrixsystem und ein Verfahren für ein Fahrzeug beschrieben. Das Scheinwerfersystem umfasst eine Vielzahl von optischen Baugruppen. Jede der optischen Baugruppen umfasst eine Beleuchtungsquelle und ein optisches Element. Jede der Beleuchtungsquellen ist dazu konfiguriert, dass sie Licht auf ein entsprechendes der optischen Elemente richtet, um einen Beleuchtungsbereich zu erzeugen. Die Beleuchtungsbereiche werden kombiniert, um ein Beleuchtungsmuster zu bilden, das mindestens einen Beleuchtungsbereich enthält, der radial ist und relativ zu einem optischen Ursprung positioniert ist.
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In der
DE 196 54 225 B4 ist ein Fahrzeugscheinwerfer mit einer Abschirmung offenbart. Der Fahrzeugscheinwerfer weist eine Abschirmung auf. Die Abschirmung weist einen Abschirmungskörper zum Abschirmen direkten Lichts auf, wobei der Abschirmungskörper ein in Form von Polygonen ausgebildetes Muster auf einer Oberfläche des Abschirmungskörpers aufweist.
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Die
DE 10 2013 019 021 A1 beschreibt ein Verfahren zur Fahrerassistenz in einem Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Beleuchtungseinrichtung, wobei durch die Beleuchtungseinrichtung eine Lichtverteilung auf eine Fläche vor dem Kraftfahrzeug projiziert wird.
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Die
DE 10 2017 209 148 A1 beschreibt eine adaptive Scheinwerfervorrichtung mit hochauflösender Leuchteinrichtung.
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Die
DE 10 2006 050 547 A1 beschreibt ein Verfahren zur Informationsdarstellung, bei welchem zumindest ein Projektionsobjekt an einer Projektionsstelle außerhalb eines Kraftfahrzeugs mittels an dem Kraftfahrzeug vorgesehener Projektionsmittel erzeugt wird.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zur Darstellung eines zusammenhängenden Lichtmusters bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figur offenbart.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, das eine Scheinwerfervorrichtung aufweist. Bei dem Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein Kraftfahrzeug handeln, das als Personen oder Lastkraftwagen ausgebildet ist. Die Scheinwerfervorrichtung weist eine Projektionseinrichtung und eine Steuereinheit auf. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Projektionseinrichtung zur Projektion eines vorbestimmten Lichtmusters in einem vorbestimmten Projektionsbereich der Projektionseinrichtung anzusteuern. Bei der Projektionseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine LED-Matrix oder eine digitale Spiegelanordnung handeln, welche dazu eingerichtet ist, Licht in den vorbestimmten Projektionsbereich zu strahlen, um das vorgegebene Lichtmuster darzustellen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Projektionseinrichtung zur Projektion des vorgegebenen Lichtmusters anzusteuern. Die Steuereinheit kann beispielsweise einzelne der LEDs einer LED-Matrix aktivieren oder deaktivieren oder einen Spiegelstand einer digitalen Spiegelanordnung festlegen. Es ist vorgesehen, dass in der Steuereinheit eine Punktekarte gespeichert ist, in der Projektionspunkte an jeweiligen Projektionspunktekoordinaten in dem vorbestimmten Projektionsbereich definiert sind. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass dem Projektionsbereich Projektionspunkte zugewiesen sind, welche sich an jeweiligen Projektionspunktekoordinaten innerhalb des Projektionsbereichs befinden. Die Projektionspunkte definieren die Punktekarte, welche in der Steuereinheit gespeichert ist. Bei der Punktekarte kann es sich beispielsweise um eine regelmäßige Anordnung von Projektionspunkten handeln. Die Scheinwerfervorrichtung weist eine Sensoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, einen Höhenverlauf einer Oberfläche, auf die das Lichtmuster projiziert werden soll, in dem Projektionsbereich zu erfassen. Mit anderen Worten umfasst die Scheinwerfervorrichtung eine Sensoreinrichtung, welche dazu vorgesehen ist, eine Topografie der Oberfläche, auf welcher sich der vorbestimmte Projektionsbereich befindet, zu erfassen. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise dazu vorgesehen sein, eine Oberflächenrauheit oder eine Krümmung oder einen Winkel der Oberfläche zu erfassen. Dies kann beispielsweise mittels LIDAR-Verfahren oder Photogrammetrieverfahren erfolgen. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, eine Lage der Projektionspunktekoordinaten nach einem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von dem erfassten Höhenverlauf der Oberfläche anzupassen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Projektionspunktekoordinaten der Projektionspunkte der Punktekarte für den erfassten Höhenverlauf der Oberfläche zu verändern. Das vorbestimmte Vorverzerrungsverfahren kann beispielsweise definieren, dass das vorgegebene Lichtmuster aus Sicht eines Fahrer auf der Oberfläche eine vorbestimmte Form aufweist. Bei einer Projektion des Lichtmusters auf die Oberfläche ohne eine Beachtung des Höhenverlaufs kann es zu einer Verzerrung des Lichtmusters kommen, sodass das Lichtmuster für den Fahrer oder eine Fahrzeugumgebung von einer vorgelegten Form abweichen kann. Das Vorverzerrungsverfahren kann dabei vorsehen, dass eine vorverzerrte Lichtprojektion erfolgt, welche den Höhenverlauf der Oberfläche kompensiert, sodass das Lichtmuster für den Fahrer unabhängig von dem Höhenverlauf in der vorbestimmten Form dargestellt wird. Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das Lichtmuster nach einem vorbestimmten Zerlegungsverfahren in zumindest eine polygonale Fläche zu zerlegen, deren Eckpunkte durch einen jeweiligen der Projektionspunkte definiert ist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das darzustellende Lichtmuster nach dem vorbestimmten Zerlegungsverfahren umzuwandeln. Die Umwandlung erfolgt dabei in der Form, dass das Lichtmuster in die zumindest eine polygonale Fläche zerlegt wird. Zur Definition der zumindest einen polygonalen Fläche ist es vorgesehen, dass die Projektionspunkte gewählt werden, welche an jeweiligen Eckpunkten der polygonalen Fläche angeordnet sind. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das darzustellende Lichtmuster in Abhängigkeit von der Punktekarte definiert ist. Dadurch, dass die Projektionspunktekoordinaten an den Höhenverlauf der Oberfläche angepasst werden, wird folglich auch das Lichtmuster an den Höhenverlauf der Oberfläche angepasst. Durch eine Anpassung der Projektionspunktekoordinaten, von denen die zumindest eine polygonale Fläche abhängt, ist somit ein zentraler Schritt zur Berücksichtigung des Höhenverlaufs der Oberfläche bei der Projektion des Lichtmusters vorgesehen.
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Dier Erfindung umfasst auch Weiterbildungen, durch die sich weitere Vorteile ergeben.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Straßenverlauf und/oder einen Spurverlauf in dem Projektionsbereich zu erfassen und die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Lage der Projektionspunktekoordinaten nach dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von dem erfassten Straßenverlauf und/oder dem erfassten Spurverlauf anzupassen. Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet, einen Verlauf einer Straße oder eines Weges zu erfassen. Die Erfassung kann beispielsweise durch eine Erfassung von Begrenzungsstreifen oder einer Kante zwischen asphaltierten und unasphaltierten Bereichen erfolgen. Die Sensoreinrichtung kann ferner einen Spurverlauf erfassen. Der Spurverlauf kann beispielsweise durch eine Erfassung von Fahrspurbegrenzungen erfolgen. Es ist vorgesehen, dass in dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren die Lagen der Projektionspunktekoordinaten an den erfassten Straßenverlauf und/oder den erfassten Spurverlauf angepasst werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zumindest ein Bereich der Punktekarte und sich in diesem Bereich befindliche Projektionspunkte ein innerhalb des Straßenverlaufs und/oder im Spurverlauf darzustellendes Symbol definieren. In dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren kann dann beispielsweise eine Lage der Projektionspunktekoordinaten so definiert werden, dass diese innerhalb der Spur liegen und beispielsweise eine Krümmung der Spur berücksichtigen. So kann es vorgesehen sein, dass beispielsweise in einer Kurve das Vorverzerrungsverfahren vorsieht, dass die Lagen der Projektionskoordinaten derart angepasst werden, dass eine Krümmung der Punktekarte erfolgt, sodass diese dem Straßenverlauf und/oder dem Spurverlauf folgt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Lichtmuster auf eine einfache Weise an einen Verlauf einer Straße oder einer Spur gekoppelt werden können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, der zumindest einen polygonalen Fläche nach dem vorbestimmten Zerlegungsverfahren eine Beleuchtungsstufe zuzuweisen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass bei der Zerlegung der Figur in dem vorbestimmten Zerlegungsverfahren der zumindest einen polygonalen Fläche die Beleuchtungsstufe zugeordnet wird, welche angibt, in welcher Intensität der entsprechende Bereich der polygonalen Fläche ausgeleuchtet werden soll. Die Beleuchtungsstufe kann beispielsweise vorsehen, dass die polygonale Fläche nicht beleuchtet wird, mit einem Grauwert beleuchtet wird oder mit einem Maximalwert beleuchtet wird. Die Sensoreinrichtung ist zudem dazu eingerichtet, eine Helligkeitssituation zu erfassen. Mit anderen Worten ist die Sensoreinrichtung dazu vorgesehen, eine Helligkeitssituation in einer Fahrzeugumgebung oder in dem Projektionsbereich zu erfassen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung eine Intensität eines Tageslichts erfassen kann. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, die Beleuchtungsstufe nach einem vorbestimmten Helligkeitsanpassungsverfahren in Abhängigkeit von der erfassten Helligkeitssituation anzupassen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, eine Intensität einer Beleuchtung des zumindest einen polygonalen Bereichs durch die Projektionseinrichtung in Abhängigkeit von der Helligkeit zu verändern. Dadurch kann sichergestellt sein, dass eine Projektion des Lichtmusters an die aktuelle Helligkeit angepasst wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die zumindest eine polygonale Fläche des Lichtmusters bei Tageslicht stärker beleuchtet wird als es nach der Beleuchtungsstufe vorgesehen ist, damit diese polygonale Fläche sich von der Umgebungshelligkeit abgrenzen kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Lichtmuster ein Abblendmuster umfasst. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass durch das Lichtmuster der Bereich der, wie bei einem Abblendlicht üblich, zur Beleuchtung der Straße belichtet werden soll, als Abblendmuster definiert ist. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass beispielsweise der Straßenverlauf oder der Verlauf einer Abbiegerspur bevorzugt ausgeleuchtet werden können.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Lichtmuster ein Warn- und/oder Hinweismuster aufweist. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Scheinwerfervorrichtung dazu eingerichtet ist, das Lichtmuster mit einem Warnmuster oder Hinweismuster auszugeben. Bei dem Warn- und/oder Hinweismuster kann es sich beispielsweise um Darstellungen handeln, welche den Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer warnen oder auf einen Fahrvorgang hinweisen sollen. Durch die Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass neben der Abblendfunktion eine integrierte Darstellung des Warnmusters und/oder des Hinweismusters ermöglicht ist. Dadurch, dass beide der Muster auf den Projektionspunktekoordinaten basieren, erfolgt ein stimmig und einheitlich wirkendes Erscheinungsbild des Lichtmusters.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Lage der Projektionspunktekoordinaten nach dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs anzupassen. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Lage der Projektionspunktekoordinaten an die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs anzupassen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Öffnungswinkel eines zu beleuchtenden Bereichs in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abnimmt, sodass ein seitlich beleuchteter Bereich geringer wird und sich der beleuchtete Bereich dafür weiter in die Ferne erstreckt. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Hauptabstrahlachse in Abhängigkeit eines Einschlagwinkels eines Lenkrades des Fahrzeugs nach rechts oder links gekippt wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Ausleuchtung an die Bewegung des Fahrzeugs angepasst werden kann.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Sensoreinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Objekt und/oder einen Verkehrsteilnehmer in einer Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs zu erfassen und die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Lage der Projektionspunktekoordinaten nach dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von dem Objekt und/oder dem Verkehrsteilnehmer anzupassen. Mit anderen Worten ist die Sensoreinheit dazu eingerichtet zu erfassen, ob sich ein Objekt oder ein Verkehrsteilnehmer in der Fahrzeugumgebung des Fahrzeugs befindet. Es kann auch vorgesehen sein, dass eine Lage des Objekts oder des Verkehrsteilnehmers, eine Bewegung und/oder eine Art des Objekts oder des Verkehrsteilnehmers durch die Sensoreinrichtung erfasst werden kann. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet, die Lage der Projektionspunktekoordinaten unter Berücksichtigung des erfassten Objekts und/oder des erfassten Verkehrsteilnehmers zu verändern. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Projektionspunkte, deren vorgesehenen Projektionspunktekoordinaten unter einem erfassten anderen Fahrzeug liegen, derart verschoben werden, dass diese sich in einem Bereich der Projektionsfläche befinden, in welcher sich der andere Verkehrsteilnehmer nicht befindet.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, die Lage der Projektionspunktekoordinaten nach dem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Fahrzeugs anzupassen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass den Projektionspunktekoordinaten in Abhängigkeit des Betriebszustands unabhängige Lagen zugewiesen werden. Die Projektionspunktekoordinaten können sich so beispielsweise in ihrer Lage in einem Haltemodus des Fahrzeugs von einer Lage in einem Anfahrmodus oder eines Fahrmodus voneinander unterscheiden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Ausleuchtung einer Fahrzeugumgebung an den Betriebszustand des Fahrzeugs angepasst werden kann.
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Die Erfindung umfasst auch in einem zweiten Aspekt die Scheinwerfervorrichtung für das Fahrzeug. Die Scheinwerfervorrichtung kann beispielsweise für einen Einbau in das Fahrzeug bei der Produktion des Fahrzeugs vorgesehen sein oder als optionales Nachrüstmodul für ein Fahrzeug.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, aufweisend eine Scheinwerfervorrichtung, umfassend eine Projektionseinrichtung und eine Steuereinheit. Es ist vorgesehen, dass durch die Steuereinheit die Projektionseinrichtung zur Projektion eines vorgegebenen Lichtmusters in einem vorbestimmten Projektionsbereich der Projektionseinrichtung angesteuert wird. Mit anderen Worten wird die Projektionseinrichtung durch die Steuereinheit gesteuert, damit das vorgegebene Lichtmuster durch die Projektionseinheit in den Projektionsbereich der Projektionseinrichtung projiziert wird. Es ist vorgesehen, dass in der Steuereinheit eine Punktekarte gespeichert ist, in der Projektionspunkte an jeweiligen Projektionspunktekoordinaten in dem vorbestimmten Projektionsbereich definiert werden. In dem Verfahren ist es vorgesehen, dass durch eine Sensoreinrichtung der Scheinwerfervorrichtung ein Höhenverlauf einer Oberfläche, auf die das Lichtmuster projiziert werden soll, in dem Projektionsbereich erfasst wird. Mit anderen Worten wird durch die Sensoreinrichtung erfasst, wie sich die Höhe der Oberfläche in dem Projektionsbereich gestaltet. Durch die Steuereinheit wird eine Lage der Projektionspunktekoordinaten nach einem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren in Abhängigkeit von dem erfassten Höhenverlauf der Oberfläche angepasst. Mit anderen Worten wird die Lage der Projektionspunktekoordinaten durch die Steuereinheit in Abhängigkeit von dem erfassten Höhenverlauf der Oberfläche angepasst. Es ist vorgesehen, dass durch die Steuereinheit das Lichtmuster nach einem vorbestimmten Zerlegungsverfahren in zumindest eine polygonale Fläche zerlegt wird. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass durch die Steuereinheit das Lichtmuster in zumindest eine polygonale Fläche umgewandelt wird. Dabei werden die Eckpunkte der polygonalen Fläche durch jeweilige Projektionspunkte definiert.
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Zu der Erfindung gehört auch die Steuereinheit. Die Steuereinheit kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
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Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.
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Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
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Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs; und
- 2 eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1. Das Fahrzeug 1 kann eine Scheinwerfervorrichtung 2, umfassend eine Projektionseinrichtung 3, eine Steuereinheit 4 und eine Sensoreinrichtung aufweisen. Die Projektionseinrichtung 3 kann dazu vorgesehen sein, ein vorbestimmtes Lichtmuster 6 auf eine Oberfläche 7 zu projizieren. Der Projektionsbereich 8 kann einen Bereich bezüglich des Fahrzeugs 1 oder der Projektionseinrichtung 3 beschreiben, in welchen die Projektionseinrichtung 3 in der Lage ist, das Lichtmuster 6 darzustellen. Bei der Projektionseinrichtung 3 kann es sich beispielsweise um eine LED-Matrix handeln, wobei die einzelnen LEDs der LED-Matrix durch die Steuereinheit 4 angesteuert werden können, um Licht in den Projektionsbereich 8 zu projizieren. Die Steuereinrichtung ist dazu eingerichtet, die Projektionseinrichtung 3 so einzustellen, dass das Lichtmuster 6 durch die Ansteuerung der Projektionseinrichtung 3 in dem Projektionsbereich 8 erscheint. Das Lichtmuster 6 kann eine Figur sein, welche mehrere Bereiche aufweisen kann. Das Lichtmuster 6 kann beispielsweise einen Abblendbereich 9 aufweisen, welcher einen durch die Projektionseinrichtung 3 zu beleuchtenden Bereich beschreiben kann. Der Abblendbereich 9 kann beispielsweise dafür vorgesehen sein, die klassische Funktion eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs 1 bereitzustellen. Das Lichtmuster 6 kann auch Hinweismuster 10 und Warnmuster 11 umfassen. Somit kann das Lichtmuster 6 eine einheitliche Darstellung ermöglichen. Vorteilhaft hieran ist, dass die Abblendmuster, die Hinweismuster 10 und die Warnmuster 11 aufeinander abgestimmt werden können. Damit eine gemeinsame Darstellung der einzelnen Muster in dem Lichtmuster 6 ermöglicht ist, können die Lichtmuster 6 in der Steuereinheit 4 in Bezug auf eine in der Steuereinheit 4 gespeicherte Punktekarte 12 definiert sein. Die Punktekarte 12 kann Projektionspunkte 13 aufweisen, denen jeweilige Projektionspunktekoordinaten 14 in dem Projektionsbereich 8 zugewiesen sein können. Die Steuereinheit 4 kann dazu eingerichtet sein, ein darzustellendes Lichtmuster 6 in polygonale Flächen 15 zu zerlegen, welche durch Polygonecken, welche sich an jeweiligen Projektionspunkten 13 befinden, definiert sein können. Nach dem Stand der Technik ist es üblich, dargestellte Lichtmuster 6 an Verkehrssituationen anzupassen. Hierbei kann sich der Nachteil ergeben, dass aufgrund einer Verzerrung des Lichtmusters 6 dieses für den Fahrer oder andere Verkehrsteilnehmer verzerrt dargestellt sein kann. Entsprechende Anpassverfahren sind in der Regel aufwendig oder nicht vorgesehen. Um das besagte Problem zu lösen, ist es vorgesehen, dass durch die Sensoreinrichtung ein Höhenverlauf 16 der Oberfläche 7 in dem Projektionsbereich 8 erfasst wird. Mit anderen Worten kann durch die Sensoreinrichtung erfasst werden, ob die Oberfläche 7 beispielsweise gewölbt oder uneben ist. Die Sensoreinrichtung kann beispielsweise als Lidareinrichtung oder als optische Kamera eingerichtet sein. Es ist vorgesehen, dass die Steuereinheit 4 dazu eingerichtet ist, nach einem vorbestimmten Vorverzerrungsverfahren die Projektionspunktekoordinaten 14 in ihrer Lage in dem Projektionsbereich 8 zu verändern. Die Veränderung der Lage kann beispielsweise in Abhängigkeit des Höhenverlaufs 16 der Oberfläche 7 einer erfassten Fahrspur oder einer erfassten Straße 17 erfolgen. Die Verzerrung kann beispielsweise auch in Abhängigkeit von erfassten Objekten 18 oder anderen Verkehrsteilnehmern erfolgen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Verzerrungsverfahren vorsieht, dass bestimmte der Projektionspunkte 13 innerhalb einer Fahrspur des Fahrzeugs 1 liegen. Liegt eine Krümmung der Fahrspur vor, so können die einzelnen Projektionspunkte 13 derart verschoben sein, dass diese die Krümmung widerspiegeln. Dadurch, dass die einzelnen Polygone, welche das Lichtmuster 6 ausmachen, über die Projektionspunkte 13 definiert sind, erfolgt bei einer Verschiebung eines der Projektionspunkte 13 automatisch eine Veränderung des jeweiligen Polygons und somit des Lichtmusters 6. Auf diese Weise kann einfach und nachvollziehbar die Beschaffenheit des Lichtmusters 6 an die Oberfläche 7 oder den Fahrspurverlauf angepasst sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Lage der Projektionspunkte 13 in Abhängigkeit einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 oder einer Bewegung im Allgemeinen des Fahrzeugs 1 verschoben werden kann. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Koordinaten der Projektionspunkte 13 in Abhängigkeit der Geschwindigkeit entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 gestreckt werden und quer zur Fahrzeugbewegung gestaucht werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass bei der Ortung von anderen Verkehrsteilnehmern und Objekten 18 die Lage der Punkte derart verzerrt wird, dass ein Bereich um das Objekt 18 oder den anderen Verkehrsteilnehmer nicht beleuchtet wird. Dadurch kann beispielsweise verhindert werden, dass ein entgegenkommendes Fahrzeug 1 durch das Lichtmuster 6 geblendet wird oder dass ein Teil des Lichtmusters 6 aufgrund eines anderen Objektes 18 verdeckt wird. Den einzelnen polygonalen Flächen 15 können jeweilige Helligkeitswerte in einer zugeordneten Beleuchtungsstufe 19 zugeordnet sein. Die Beleuchtungsstufe 19 kann beispielsweise vorsehen, dass eines der Polygone mit einer maximalen Beleuchtungsintensität der Projektionseinrichtung 3 beleuchtet wird oder gar nicht beleuchtet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass das jeweilige Polygon mit einer Zwischenintensität beleuchtet wird, welche zwischen der maximalen und der minimalen Intensität liegt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsstufe 19 beispielsweise eine Farbe beschreibt, in welcher die polygonale Fläche 15 in dem Projektionsbereich 8 beleuchtet werden soll. Die Erfassungseinrichtung 5 kann dazu eingerichtet sein, eine Helligkeitssituation 20 zu erfassen. Die Helligkeitssituation 20 können beispielsweise ein Tageslicht, ein Schatten oder allgemein die Lichtverhältnisse in einer Umgebung des Fahrzeugs 1 beschreiben. Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit von der erfassten Helligkeitssituation 20 nach einem vorbestimmten Helligkeitsanpassungsverfahren die Beleuchtungsstufen 19, welche den jeweiligen polygonalen Flächen 15 zugewiesen sind, anzupassen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass bei einer starken Sonneneinstrahlung die Beleuchtungsintensität aller oder einiger der polygonalen Flächen 15 erhöht wird, damit diese auch bei starken Lichtverhältnissen noch zu erkennen sind.
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2 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1. 2 zeigt einen weiteren Straßenverlauf, wobei der Höhenverlauf 16 der Oberfläche 7 einen Berganstieg aufweist. Würde die Scheinwerfervorrichtung 2 wie bei einer geraden Strecke das Lichtmuster 6 abstrahlen, würde dieses verzerrt erscheinen und Hinweismuster 10 wie beispielsweise Spurhinweise könnten außerhalb des Spurverlaufs erscheinen. Um dies zu vermeiden, kann mittels des erfassten Höhenverlaufs 16 die Vorverzerrung durchgeführt werden, um die durch den Höhenverlauf 16 erfolgende Verzerrung kompensieren zu können. Dadurch wird sichergestellt, dass das Lichtmuster 6 auch bei Höhenverläufen 16 richtig auf der Oberfläche 7 dargestellt wird. Projektionsscheinwerfer wie das Digital Matrix Light projizieren häufig einen Lichtteppich vor das Fahrzeug, um so bspw. die eigene Fahrspur auszuleuchten. Darüber hinaus ist die Projektion von weiteren Hinweisen, Symbolen oder Darstellungen vorgesehen/verfügbar.
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Die Darstellung ist wenig innovativ und ansprechend. Darüber sind die meisten Anzeigen individuelle Inhalte, die oft keinen Zusammenhang zueinander haben.
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Die Basis für alle Darstellungen wird ein Polygonnetz. Die einzelnen Knotenpunkte sind dabei in Ihrer Position variabel, wodurch sich viele unterschiedliche Polygone ergeben. Die Polygone sind jedoch vorzugsweise Dreiecke.
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Die Flächen, die von den Punkten aufgespannt werden, können transparent oder weiß sein (inkl. Graustufen). Dadurch lassen sich auch größere Flächen beleuchten.
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Zusätzliche Informationen, wie Warnsymbole o.ä. werden dann in Kombination mit dem Polygonnetz angezeigt.
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Vorteil
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Das Polygonnetz dient als ständiger Begleiter während der Fahrt und ist je nach Situation mal mehr oder weniger sichtbar. Durch die an neuronale Netzte und Visualisierungen von künstlicher Intelligenz angelehnte Darstellung, soll dem Fahrer ein sichtbarer Assistent zur Seite gestellt werden. Dieser sorgt mit einer innovativen Darstellung für die optimale Ausleuchtung und die zusätzliche Bereitstellung von Warnungen und Informationen.
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Die Umsetzung erfolgt z.B. für ein Projektionssystem. Ein Steuergerät berechnet die Grafik und ein beispielsweise im Scheinwerfer verbautes Projektionsmodul, sorgt für die Darstellung auf der Fahrbahn oder allgemein einer Oberfläche
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Die Darstellung des Polygonnetzes erfolgt auf Basis einer Vielzahl von Eingangsdaten, vergleichbar zu den heutigen Darstellungen. Die Eingangsdaten können beispielsweise erkannte Spurmarkierungen, Objektdaten, Geschwindigkeiten, Eigenbewegungsdaten umfassen.
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Insgesamt zeigen die Beispiele, wie Lichtmuster als Polygonnetz bereitgestellt werden können.