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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs mit schwenkbaren Scheinwerfern nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art sowie ein Fahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 11 näher definierten Art.
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Im Vergleich zu Abblendlicht erlaubt Fernlicht eine stärkere Ausleuchtung der Fahrzeugumgebung, sodass eine fahrzeugführende Person Umgebungsobjekte sowie die Fahrbahn besser wahrnehmen kann. Durch die Verwendung von Fernlicht besteht allerdings die Gefahr vorausfahrende weitere Verkehrsteilnehmer sowie den Gegenverkehr zu blenden. Eine fahrzeugführende Person muss daher in entsprechenden Situationen „abblenden“.
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Mit Hilfe von Fernlichtassistenten lässt sich der Komfort für die fahrzeugführende Person erhöhen und das Risiko, dass das Abblenden vergessen wird, reduzieren. Ein solcher Fernlichtassistent basiert auf dem Detektieren von Verkehrsteilnehmern mit Hilfe von Umgebungssensoren und einer Ansteuerung der Fahrzeugscheinwerfer, derart, dass die Bereiche der von den Fahrzeugscheinwerfern in die Umgebung geworfenen Lichtverteilung in denen sich Verkehrsteilnehmer befinden vom Fernlicht ausgenommen werden. Hierzu können beispielsweise bewegbare Scheinwerfer verschwenkt werden oder einzelne Pixel eines Matrixscheinwerfers gezielt abgedunkelt werden.
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Für die korrekte Funktionsweise des Fernlichtassistenten ist eine zuverlässige Detektion von Verkehrsteilnehmern erforderlich. Aufgrund von schlechten Sichtverhältnissen bei Dunkelheit haben hier kameragestützte Sensorsysteme Probleme, insbesondere weit entfernte Fahrzeuge anhand ihrer Silhouette zu erkennen und zu klassifizieren. Daher wird gezielt in Kamerabildern nach Fahrzeugleuchten wie Heckleuchten, Positionslichtern oder Frontscheinwerfern potenzieller weiterer Verkehrsteilnehmer gesucht und beim Detektieren solcher Leuchten auf die Anwesenheit eines Verkehrsteilnehmers geschlossen.
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Der Straßenverlauf ist oftmals kurvig, was dazu führen kann, dass erhabene Hindernisse wie Leitplanken, Grünstreifen, Betonabgrenzungen und dergleichen, Fahrzeugleuchten von weiteren Verkehrsteilnehmern, insbesondere dem Gegenverkehr oder weit vorausfahrenden Fahrzeugen, verdecken können. In diesem Falle ist der Fernlichtassistent nicht dazu in der Lage die entsprechenden Verkehrsteilnehmer korrekt zu erkennen, sodass nicht abgeblendet wird. Dies erhöht das Risiko, dass weitere Verkehrsteilnehmer geblendet werden.
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Aus der
DE 10 2019 202 592 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerinformationssystems in einem Ego-Fahrzeug und ein Fahrerinformationssystem bekannt. Das in der Druckschrift beschriebene Fahrerinformationssystem ermöglicht es, die Umgebung des Ego-Fahrzeugs zu erfassen und diese auf realistische Art und Weise auf einer Anzeige im Ego-Fahrzeug darzustellen. Dabei kann unter anderem ein Krümmungsradius vorausliegender Kurven ermittelt werden und dieser auf eine Darstellung des entsprechenden Fahrwegs auf der Anzeige übertragen werden. Ferner können Abgrenzungsmarkierungen wie Fahrbahnmarkierungen oder Leitplanken detektiert, klassifiziert und ebenfalls korrekt auf der Anzeige dargestellt werden. Dabei können sensorisch generierte Umfelddaten mit Kartendaten fusioniert werden. Der Betrieb eines Fernlichtassistenten ist nicht Gegenstand der Druckschrift.
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Ferner offenbart die
DE 10 2006 016 071 A1 die Steuerung der Leuchtweite von Scheinwerfern eines Kraftfahrzeugs. Die Druckschrift beschreibt eine vorausschauende Ansteuerung der Leuchtweite der Scheinwerfer. So wird der Straßenverlauf erfasst und beim Annähern einer Senke ein Scheinwerferstrahl angehoben, beim Annähern einer Kuppe abgesenkt und beim Annähern an eine Kurve in die Kurve hineingekippt. Dies ermöglicht es im Gegensatz zu einer an einer Lenkradstellung gekoppelten Scheinwerferverstellung bereits frühzeitig die Kurve auszuleuchten. Der Straßenverlauf kann dabei durch das Auswerten von Umfeldsensoren erzeugter Sensordaten erkannt werden. Hierzu können Fahrbahnmarkierungen oder Fahrbahnbegrenzungen berücksichtigt werden. Der Straßenverlauf lässt sich zudem anhand von in Kamerabildern erkannter Lichter, wie beispielsweise Reflektionen von Leitpfosten oder Leuchten von Verkehrsteilnehmern, plausibilisieren.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs mit schwenkbaren Scheinwerfern anzugeben, welches einen besonders sicheren Betrieb des Fernlichtassistenten erlaubt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sowie ein entsprechendes Fahrzeug zur Durchführung des Verfahrens ergeben sich aus den hiervon abhängigen Ansprüchen.
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Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Fernlichtassistenten eines Ego-Fahrzeugs mit schwenkbaren Scheinwerfern, wobei die Scheinwerfer in der Lichtverteilung in die Umgebung werfen, wird erfindungsgemäß durch die folgenden Verfahrensschritte weitergebildet:
- - Erfassen eines Fahrzeugumfelds mittels wenigstens eines Umgebungssensors des Ego-Fahrzeugs;
- - Verarbeiten von wenigstens einem Umgebungssensor erzeugter Sensordaten durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit, um die Anwesenheit von erhabenen Hindernissen am Fahrbahnrand festzustellen;
- - bei Anwesenheit wenigstens eines erhabenen Hindernisses: Bestimmen eines Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs, Abgleichen des Aufenthaltsorts mit einer digitalen Straßenkarte und Ermitteln, durch die Recheneinheit, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs auf das erhabene Hindernis aus der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis ausgelesen werden kann; und wenn ja:
- - Ansteuern zumindest desjenigen Scheinwerfers, welcher sich näher am erhabenen Hindernis befindet, durch die Recheneinheit, um:
- - Die Helligkeit der abgestrahlten Lichtverteilung zu reduzieren;
- - Die Lichtverteilung vertikal nach unten zu schwenken; und oder
- - Die Lichtverteilung horizontal vom erhabenen Hindernis wegzuschwenken.
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Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es also in Situationen in denen potenziell die Leuchten von vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern, beziehungsweise dem Gegenverkehr, durch erhabene Hindernisse wie Leitplanken, Grünstreifen, Betonmauern und dergleichen in Kurven versperrt werden, auf einem hinter einem entsprechenden erhabenen Hindernis verlaufendem Straßenabschnitt die Anwesenheit von Verkehrsteilnehmern anzunehmen, sodass speziell auf diesen Straßenabschnitt kein Fernlicht geworfen wird. Hierdurch wird das Risiko weitere Verkehrsteilnehmer zu blenden reduziert oder sogar das Blenden von weiteren Verkehrsteilnehmern vollständig verhindert.
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Typischerweise weist das Ego-Fahrzeug zwei schwenkbare Scheinwerfer auf. Generell könnte das Ego-Fahrzeug auch mehr schwenkbare Scheinwerfer aufweisen. Das von einem solchen Scheinwerfer abgegebene Licht lässt sich gezielt gegenüber der Umgebung ausrichten. So kann der ganze Scheinwerfer oder auch nur Teile davon, wie ein Reflektor, eine Linse, eine Streuscheibe, eine Abdeckscheibe oder dergleichen, mittels eines oder mehrerer Aktoren bewegt werden. So kann beispielsweise ein entsprechender Lichtstrahl gezielt bewegt werden oder eine Abdeckscheibe in den Lichtstrahl hineingeschwenkt werden, sodass bestimmte Bereiche des Lichtstrahls abgedunkelt werden. Die Abdeckscheibe kann für Licht vollständig undurchlässig sein oder auch eine Transparenz zwischen 0% und 99% aufweisen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt den Betrieb eines Fernlichtassistenten. Bei der Lichtverteilung muss es sich aber nicht zwangsweise um Fernlicht handeln. Generell kann es sich bei der Lichtverteilung auch um ein Abblendlicht, ein Standlicht oder einem sonstigen Licht handeln.
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Eine Umfelderfassung ist mit den unterschiedlichsten Umgebungssensoren möglich, wie beispielsweise mittels Kameras, Laserscannern wie einem LiDAR, Radarsensoren, Ultraschallsensoren und dergleichen. Mit solchen Sensorsystemen lassen sich Tiefeninformationen gewinnen, wodurch aufgrund von geometrischen Merkmalen erhabene Hindernisse erkannt werden können. Die Auswertung von Kamerabildern erlaubt zudem eine Klassifizierung von statischen und dynamischen Umgebungsobjekten anhand charakteristischer Bildmerkmale.
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Zur Bestimmung des Aufenthaltsorts verfügt das Ego-Fahrzeug über Positionsbestimmungsmittel wie ein Navigationssystem. Das Navigationssystem kann eine Geoposition unter Auswertung von globalen Navigationssatelliten bezogener Signale, beispielsweise basierend auf GPS, Galileo, Beidou oder dergleichen, ermitteln. Das Fahrzeug kann die digitale Straßenkarte mitführen, beispielsweise abgespeichert in einer von der Recheneinheit umfassten Datenbank. Das Ego-Fahrzeug kann jedoch auch mit Hilfe einer Telekommunikationseinheit drahtlos auf eine zentrale Recheneinrichtung, wie den Cloudserver eines Fahrzeugherstellers oder eines Kartenmaterialdienstleisters, zugreifen und dadurch digitale Straßenkarten nach Bedarf auslesen. Das Ego-Fahrzeug, sprich die Recheneinheit, gleicht den Aufenthaltsort mit der digitalen Straßenkarte ab. Dabei wird die Ausrichtung des Ego-Fahrzeugs aufgrund der Fahrtrichtung auf dem jeweiligen Streckenabschnitt automatisch berücksichtigt, sodass die Recheneinheit einfach prüfen kann, ob hinter dem erhabenen Hindernis entsprechende Straßenabschnitte liegen. Dies ist insbesondere bei kurvigen bzw. gekrümmten Straßen der Fall.
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Die Recheneinheit ist dann dazu in der Lage durch Abgleich der entsprechenden geometrischen Informationen der Fahrzeugausrichtung, der Anordnung der schwenkbaren Scheinwerfer am Fahrzeug, dem Verlauf des erhabenen Hindernisses und des dahinter liegenden Straßenabschnitts zu bestimmen, wie die Scheinwerfer angesteuert werden müssen, um den auf dem hinter dem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt fallenden Bereich der Lichtverteilung abzudunkeln.
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Dies erlaubt es insbesondere zuverlässig weitere Verkehrsteilnehmer, die sich in einer Distanz von größer als 150 m zum Ego-Fahrzeug befinden, nicht zu blenden.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein blendfreier Betrieb des Fernlichtassistenten möglich, auch bei Fahrzeugen die keine Matrix oder Pixelscheinwerfer aufweisen. Entsprechend handelt es sich bei den schwenkbaren Scheinwerfern also nicht um Matrixscheinwerfer beziehungsweise Pixelscheinwerfer. Das erhabene Hindernis kann sich am rechten oder linken Fahrbahnrand aus Sicht des Ego-Fahrzeugs befinden. Entsprechend handelt es sich bei dem näher am erhabenen Hindernis befindlichen Schweinwerfer um den rechten oder linken Scheinwerfer des Ego-Fahrzeugs.
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Die Helligkeit der abgestrahlten Lichtverteilung kann dabei auf einen beliebigen Wert zwischen 0 % und 100 % der ursprünglichen Helligkeit der Lichtverteilung reduziert werden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Recheneinheit beim Abgleichen des Aufenthaltsorts des Ego-Fahrzeugs mit der digitalen Straßenkarte nur solche Straßenabschnitte als hinter dem erhabenen Hindernis liegend erachtet, welche sich bis zu einem maximalen lateralen Abstand von 30 m entfernt zum erhabenen Hindernis befinden. Da die flächenspezifische Helligkeit der Lichtverteilung, besser bekannt als Lichtstromdichte, mit zunehmendem Abstand zu den Scheinwerfern abnimmt, sinkt entsprechend das Blendrisiko in größerer Entfernung zum Ego-Fahrzeug. Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren daher nur für solche Straßenabschnitte durchgeführt, die in einer bestimmten Distanz hinter dem erhabenen Hindernis liegen. Besonders vorteilhaft hat sich hierbei ein lateraler Abstand von 30 m herausgestellt. „Lateraler Abstand“ meint hierbei einen sich von einem entsprechenden Kurvenelement orthogonal weg erstreckenden Abstand innerhalb dessen nach entsprechenden Straßenabschnitten in der digitalen Straßenkarte gesucht wird. Dies ist eine einfache und zuverlässige Methode, um zu überprüfen, ob ein solcher Straßenverlauf gegeben ist, der zu einem Blendrisiko für weitere Verkehrsteilnehmer führen kann.
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Zudem lässt sich derart auf besonders einfache Art und Weise die Lichtverteilung in den auf die hinter einer baulichen Trennung liegende Gegenfahrbahn geworfenen Bereichen abdunkeln, beispielsweise auf einer Autobahn oder einer Kraftfahrstraße mit Leitplanke zwischen den beiden Fahrtrichtungen.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt die Recheneinheit unter Auswertung der Sensordaten eine Höhe von Umgebungsobjekten und klassifiziert nur solche Umgebungsobjekte als erhabene Hindernisse, deren Oberkante auf einer geodätischen Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm liegt. Erstrecken sich Umgebungsobjekte in eine Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm, so liegen die entsprechenden Umgebungsobjekte auf einer typischen Höhe zu der Leuchten an Fahrzeugen angebracht sind. Entsprechend hoch ist das Risiko, dass solche Umgebungsobjekte die Leuchten von potentiell auf dem hinter einem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt vorliegenden Fahrzeugen verdecken. Somit werden besonders vorteilhaft solche Umgebungsobjekte als erhabenes Hindernis klassifiziert. Optional ergänzend kann zum Klassifizieren der Umgebungsobjekte eine Kamerabildauswertung erfolgen. Mit Hilfe bewährter Bilderkennungsalgorithmen lassen sich so in Kamerabildern charakteristische Merkmale erkennen und so beispielsweise erkennen, ob es sich bei dem erhabenen Hindernis um eine Leitplanke, einen Grünstreifen, Betonklötze, Absperrband oder dergleichen handelt. Dies erlaubt eine noch zuverlässigere Erkennung und Klassifizierung erhabener Hindernisse.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit erkannte erhabene Hindernisse in der digitalen Straßenkarte einträgt. Somit werden Informationen über vorhandene erhabene Hindernisse aggregiert und für spätere Einsatzzwecke vorteilhaft in der digitalen Straßenkarte inkludiert. Dies kann beispielsweise dazu genutzt werden, die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verbessern. So könnte die Gefahr bestehen, dass einzelne Ego-Fahrzeuge erhabene Hindernisse nicht korrekt erfassen, also übersehen. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Recheneinheit dann neben dem Straßenverlauf auch das Vorhandensein erhabener Hindernisse aus der digitalen Straßenkarte auslesen, sodass auch dann auf die Existenz von erhabenen Hindernissen geschlossen werden kann, sollten diese durch eine rein sensorbasierte Detektion übersehen worden sein.
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Es können verschiedene, die erhabenen Hindernisse beschreibende Informationen in der digitalen Straßenkarte eingetragen werden, wobei zumindest der Ort, beziehungsweise Verlauf, erhabener Hindernisse gespeichert wird. Ergänzend können beispielsweise die Dimensionen der erhabenen Hindernisse wie Höhe, Breite und/oder Tiefe sowie Abstände zueinander gespeichert werden. Auch kann eine Klassifizierung der erhabenen Hindernisse, also beispielsweise „Leitplanke“, „Grünstreifen“ oder dergleichen gespeichert werden. Ebenfalls kann ein Zeitstempel wie ein Datum und/oder eine Uhrzeit gespeichert werden, sodass in der digitalen Straßenkarte nachverfolgt werden kann, wann und wie oft entsprechende erhabene Hindernisse detektiert wurden. Hierdurch lassen sich temporäre erhabene Hindernisse erkennen und diese entsprechend nach Ausbleiben einer erneuten Detektion innerhalb eines bestimmten Zeitfensters aus der digitalen Straßenkarte wieder löschen.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bestimmt die Recheneinheit einen Kurvenradius für den das erhabene Hindernis aufweisenden Streckenabschnitt und gestaltet das Ausmaß der Helligkeitsreduktion der vom Scheinwerfer abgestrahlten Lichtverteilung und/oder einen Schwenkwinkel in Abhängigkeit des Kurvenradius aus, wobei in engen Kurven die Helligkeit stärker reduziert wird und/oder die Lichtverteilung weiter geschwenkt wird, als in weiten Kurven. Der Kurvenradius kann aus der digitalen Straßenkarte ermittelt werden oder alternativ, beziehungsweise ergänzend, unter Auswertung der Sensordaten bestimmt werden. Weist der Straßenverlauf enge Kurven auf, so bedeutet dies, dass durch das erhabene Hindernis hinter der Kurve liegende potentiell verdeckte Verkehrsteilnehmer näher am Ego-Fahrzeug liegen, als bei weiten Kurven. Entsprechend ist es vorteilhaft bei engen Kurven die Lichtverteilung stärker abzudunkeln beziehungsweise weiter von dem erhabenen Hindernis wegzuschwenken. Hierdurch lässt sich das Risiko weitere Verkehrsteilnehmer zu blenden noch zuverlässiger reduzieren.
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Bei einem erhabenen Hindernis welches durchgehend entlang der vom Ego-Fahrzeug befahrenen Straße verläuft, kann als „Streckenabschnitt“ ein beliebig langer Abschnitt der Straße verstanden werden, insbesondere im näheren Umfeld des Ego-Fahrzeugs, beispielsweise innerhalb der nächsten vor dem Ego-Fahrzeug liegenden 5 m, 10 m, 50 m, 100 m oder auch Bruchteile oder Vielfache davon.
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Bevorzugt wird dabei die Lichtverteilung des sich näher am erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfers in einem Kurvenradiusbereich zwischen 500 m und 1200 m gedimmt, wobei die Helligkeit der Lichtverteilung bei einem Kurvenradius von größer als 1200 m 100 % beträgt und bei einem Kurvenradius von kleiner als 500 m 0 % beträgt. Bei einem Kurvenradius von größer als 1200 m wird also das Dimmen der Lichtverteilung unterlassen. Bei einem Kurvenradius von kleiner als 500 m wird die Lichtverteilung und damit der jeweilige Scheinwerfer deaktiviert. Wie im vorigen bereits erwähnt, befinden sich hinter der Kurve liegende weitere Verkehrsteilnehmer bei einem hohen Kurvenradius weiter zum Ego-Fahrzeug entfernt als bei einem kleinen Kurvenradius. Insbesondere bei einem Kurvenradius von 1200 m befinden sich dann die hinter der Kurve liegenden, durch das erhabene Hindernis potenziell verdeckten Verkehrsteilnehmer so weit vom Ego-Fahrzeug entfernt, dass ohnehin kein Risiko vorliegt, die weiteren Verkehrsteilnehmer durch die Lichtverteilung zu blenden. Somit muss die Lichtverteilung auch nicht abgedunkelt beziehungsweise weggeschwenkt werden.
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Bei einem Kurvenradius von kleiner als 500 m hingegen befinden sich die potenziell hinter der Kurve liegenden und durch das erhabene Hindernis verdeckten Verkehrsteilnehmer so nah am Ego-Fahrzeug, dass zum zuverlässigen Verhindern des Blendens das Werfen von Licht in die Umgebung mit den Scheinwerfern gestoppt wird.
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Das Dimmen der Lichtverteilung im Kurvenradiusbereich zwischen 500 m und 1200 m kann beliebig ausgeführt sein. Die einfachste Ausführungsform sieht eine kontinuierliche und lineare Dimmung vor. Es könnte jedoch auch eine progressive oder degressive Dimmung vorgenommen werden, beispielsweise folgend einer quadratischen oder logarithmischen Funktion. Ebenfalls könnte eine diskontinuierliche, also gestufte Dimmung, erfolgen.
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Analog kann auch das Verschwenken des oder der Scheinwerfer in Abhängigkeit des Kurvenradius im Bereich zwischen 500 m und 1200 m ausgeführt werden.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wird die Lichtverteilung des sich näher am erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfers um 0,3 Grad abgesenkt. Durch das Absenken der Lichtverteilung um 0,3 Grad lässt sich zuverlässig gewährleisten, dass erhabene Hindernisse von typischer Höhe, insbesondere mit einer Oberkante auf einer geodätischen Höhe im Bereich zwischen 30 cm und 120 cm, nicht überstrahlt werden. Somit lässt sich im Besonderen das Blendrisiko für die weiteren Verkehrsteilnehmer reduzieren.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit den sich weiter weg vom erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfer ansteuert, um die von diesem Scheinwerfer abgestrahlte Lichtcharakteristik vertikal nach oben zu schwenken, insbesondere um 0,3 Grad. Indem die Lichtcharakteristik des weiter weg vom erhabenen Hindernis angeordneten Scheinwerfers nach oben geschwenkt wird, lässt sich ein größerer Umgebungsbereich aufhellen. Hierdurch ist es für die fahrzeugführende Person des Ego-Fahrzeugs möglich Umgebungsobjekte bei Dunkelheit zuverlässiger zu erkennen, was eine noch sicherere Führung des Ego-Fahrzeugs ermöglicht. Dabei hat sich insbesondere ein Schwenkwinkel von 0,3 Grad als vorteilhaft herausgestellt. Bei einem Schwenkwinkel von 0,3 Grad nach oben wird gewährleistet, dass trotz Richtens der Lichtverteilung nach oben noch ausreichend Licht auf die vom Ego-Fahrzeug befahrene Fahrbahn geworfen wird. Das nach oben Schwenken des vom erhabenen Hindernis weiter weg angeordneten Scheinwerfers ist gefahrlos möglich, da ohnehin kein Blendrisiko durch die von diesem Scheinwerfer in die Umgebung abgestrahlte Lichtcharakteristik für die hinter dem erhabenen Hindernis liegenden Verkehrsteilnehmer besteht.
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Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens verarbeitet die Recheneinheit die Sensordaten, um Fahrzeuge im Fahrzeugumfeld zu detektieren, und steuert die Recheneinheit die Scheinwerfer an, um die von zumindest einem Scheinwerfer in die Umgebung geworfene Lichtverteilung aus einem solchen Bereich wegzuschwenken, indem detektierte Fahrzeuge liegen.
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Dies erlaubt es aus dem hinter einem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt heraustretende, das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs betretende Verkehrsteilnehmer, ebenfalls von der Lichtverteilung auszusparen. Hierdurch wird also das Blendrisiko für weitere Verkehrsteilnehmer reduziert, welche vormals durch das erhabene Hindernis verdeckt wurden und dann in das Sichtfeld des Ego-Fahrzeugs wandern, entweder weil sich Gegenverkehr dem Ego-Fahrzeug nähert oder weil das Ego-Fahrzeug aufgrund einer höheren Fahrgeschwindigkeit zu weiter vorausfahrenden Verkehrsteilnehmern aufschließt.
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Das Detektieren der Fahrzeuge im Fahrzeugumfeld ist dabei mit Hilfe bewährter Methoden möglich, beispielsweise basierend auf geometrischen Merkmalen und/oder Bilderkennungsmethoden.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht ferner vor, dass die Recheneinheit den Verlauf von erhabenen Hindernissen entlang zumindest eines nächsten dem Ego-Fahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitts aus der digitalen Straßenkarte ausliest, ein Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden erhabenen Hindernissen bestimmt, den Abstand mit einem festgelegten Toleranzabstand vergleicht und das Dimmen und/oder Schwenken zumindest des sich näher am erhabenen Hindernisses befindlichen Scheinwerfers während einer Fahrt entlang eines zwischen zwei erhabenen Hindernissen liegenden Streckenabschnitts unterbindet, wenn für die beiden erhabenen Hindernisse der Abstand kleiner ist, als der Toleranzabstand.
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Hierdurch lässt sich beim Entlangfahren eines nicht durchgehenden erhabenen Hindernisses das ständige An- und Ausschalten bzw. verschwenken der Lichtcharakteristik verhindern. Dies könnte nämlich für die fahrzeugführende Person störend sein und somit den sicheren Fahrbetrieb gefährden. Der Toleranzabstand kann dabei einen beliebigen fest vorgegebenen Wert annehmen, beispielsweise 50 cm, 1 m, 10 m oder auch Bruchteile oder Vielfache hiervon.
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Ergänzend oder alternativ wäre es auch möglich die Unterbrechung zwischen benachbarten erhabenen Hindernissen durch das Auswerten der Sensordaten zu erfassen. Aufgrund der Krümmung des Straßenverlaufs in der Kurve ist dies jedoch nur bis zu einer eingeschränkten Entfernung vor dem Ego-Fahrzeug möglich, wenn es sich um Rechtsverkehr und eine Rechtskurve beziehungsweise wenn es sich um Linksverkehr und eine Linkskurve handelt. Vorteilhaft wird daher der Abstand zwischen erhabenen Hindernissen aus der digitalen Straßenkarte ausgelesen.
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Bei einem Fahrzeug, umfassend wenigstens ein Umgebungssensor, schwenkbare Scheinwerfer, Positionsbestimmungsmittel und eine Recheneinheit, sind erfindungsgemäß der wenigstens eine Umgebungssensor, die schwenkbaren Scheinwerfer, die Positionsbestimmungsmittel und die Recheneinheit zur Durchführung eines im vorigen beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein beliebiges Ego-Fahrzeug wie ein PKW, LKW, Transporter, Bus oder dergleichen handeln. Die Recheneinheit kann durch ein einzelnes Computersystem oder auch mehrere kommunikativ miteinander gekoppelte verteilte Computersysteme ausgebildet sein. Bei einem solchen Computersystem, beziehungsweise bei der Recheneinheit, kann es sich beispielsweise um einen zentralen Bordcomputer oder das Steuergerät eines Fahrzeuguntersystems handeln.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Fernlichtassistenten und des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben werden.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematisierte Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines Fernlichtassistenten ausführt, wobei eine vom Fahrzeug in die Umgebung geworfene Lichtverteilung abgedunkelt wird;
- 2 eine schematisierte Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fahrzeug, wobei die Lichtverteilung zur Seite geschwenkt wird; und
- 3 eine schematisierte Draufsicht auf das erfindungsgemäße Fahrzeug, wobei die Lichtverteilung nach unten geschwenkt wird.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Fahrzeug, im Folgenden als Ego-Fahrzeug 1 bezeichnet. Das Ego-Fahrzeug 1 fährt entlang einer Straße 4. Die Straße 4 kann dabei über eine beliebige Anzahl an Fahrspuren verfügen, wobei nicht zwangsweise eine Gegenfahrspur vorhanden sein muss. Das Ego-Fahrzeug 1 weist schwenkbare Scheinwerfer 3 zum Werfen einer Lichtverteilung 2 in die Umgebung auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Ego-Fahrzeug einen linken 3L und einen rechten schwenkbaren Scheinwerfer 3R auf. Generell besteht das Risiko, dass weitere Verkehrsteilnehmer durch die Lichtverteilung 2 geblendet werden.
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Ein klassischer Fernlichtassistent ist dazu in der Lage weitere Verkehrsteilnehmer zu erkennen und schwenkbare Scheinwerfer 3 anzusteuern, um die von den Scheinwerfern 3 abgegebene Lichtverteilung 2 von einem erkannten Verkehrsteilnehmer wegzurichten. Insbesondere nachts können entsprechende Systeme an ihre Grenzen stoßen, beispielsweise weil weit zum Ego-Fahrzeug 1 entfernt liegende weitere Verkehrsteilnehmer zu schwach beleuchtet werden, sodass sie in Kamerabildern nur schwer erkennbar sind. Aufgrund dessen wird in Kamerabildern typischerweise nach Fahrzeugleuchten gesucht, wie Rückleuchten, Frontscheinwerfer, Positionslichter und dergleichen, was es erlaubt die Anwesenheit von weiteren Verkehrsteilnehmern zu erkennen, auch wenn die eigentliche Silhouette eines solchen Fahrzeugs nicht erkannt werden kann.
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Am Fahrbahnrand können sich erhabene Hindernisse, wie beispielsweise Leitplanken befinden, welche die Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 auf die entsprechenden Fahrzeugleuchten verdecken können. In einem solchen Fall besteht das Risiko, dass der Fernlichtassistent die weiteren Verkehrsteilnehmer nicht erkennt, und somit die Lichtverteilung 2 in den entsprechenden Bereichen nicht wegschwenkt. Somit besteht ein Blendrisiko für die weiteren Verkehrsteilnehmer. Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich dieses Risiko abmindern oder sogar das Blenden der weiteren Verkehrsteilnehmer gänzlich verhindern.
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Hierzu erfasst das Ego-Fahrzeug 1 mittels wenigstens eines Umgebungssensors sein Fahrzeugumfeld. Von dem wenigstens einem Umgebungssensor erzeugte Sensordaten werden durch eine fahrzeuginterne Recheneinheit verarbeitet, um die Anwesenheit besagter erhabener Hindernisse am Fahrbahnrand zu detektieren. Dabei kann sowohl der linke, als auch der rechte Fahrbahnrand überwacht werden. Bei Anwesenheit entsprechender erhabener Hindernisse bestimmt die Recheneinheit einen Aufenthaltsort des Ego-Fahrzeugs 1, gleicht diesen mit einer digitalen Straßenkarte ab, und ermittelt, ob aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 auf das erhabene Hindernis in der digitalen Straßenkarte der Verlauf eines Straßenabschnitts hinter dem erhabenen Hindernis erkannt wird. Ist dies der Fall, so steuert die Recheneinheit die schwenkbaren Scheinwerfer 3 des Ego-Fahrzeugs 1 an, um die Lichtverteilung 2 abzudunkeln, seitlich wegzuschwenken und/oder nach unten zu verschwenken. Die Helligkeit der Lichtverteilung 2 kann dabei gegenüber der restlichen Lichtverteilung beispielsweise auf 20 % der Standardhelligkeit reduziert werden.
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Mit anderen Worten geht die Recheneinheit davon aus, dass auf einem hinter einem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt generell weitere Verkehrsteilnehmer unterwegs sind, sodass die entsprechenden Bereiche der Lichtverteilung 2 vorsorglich ausgespart werden. Somit wird das Blendrisiko abgemindert.
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1a) zeigt dabei das Werfen einer unveränderten Lichtverteilung 2 in die Umgebung. 1b) zeigt den Fall, dass zur Reduktion des Blendrisikos für in der Kurve hinter dem erhabenen Hindernis potenziell liegende weitere Verkehrsteilnehmer die Lichtcharakteristik 2 des sich näher am erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfers 3R abgedunkelt wird, angedeutet durch eine enge Schraffierung.
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In den 2 und 3 ist ebenfalls in den Unterfiguren a) der Ausgangsfall einer unveränderten Lichtverteilung 2 dargestellt. In 2b) wird die vom sich näher am erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfer 3R in die Umgebung gestrahlte Lichtverteilung 2 horizontal zur Seite vom erhabenen Hindernis weggeschwenkt, angedeutet durch einen gekrümmten Pfeil.
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In 3b) wird die von dem entsprechenden Scheinwerfer 3R in die Umgebung geworfene Lichtverteilung 2 vertikal nach unten geschwenkt, ebenfalls angedeutet durch einen gekrümmten Pfeil. Somit sinkt die Reichweite mit der die Lichtverteilung 2 in die Umgebung geworfen wird, sodass erreicht werden kann, dass der hinter dem erhabenen Hindernis liegende Straßenabschnitt gar nicht mehr beschienen wird. Optional ist es möglich, die vom anderen Scheinwerfer 3L, also die vom sich weiter weg zum erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfer 3 in die Umgebung geworfene Lichtverteilung 2, vertikal nach oben zu schwenken, sodass hier die Reichweite erhöht wird. Dies erlaubt aufgrund der besseren Ausleuchtung der Umgebung der fahrzeugführenden Person Umgebungsobjekte zuverlässiger bei Dunkelheit zu erkennen.
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Dies darf bevorzugt jedoch nur dann erfolgen, wenn die vom weiter weg zum erhabenen Hindernis angeordenten Scheinwerfer 3L in die Umgebung geworfene Lichtverteilung 2 nicht auf einen hinter dem erhabenen Hindernis liegenden Straßenabschnitt fällt. Dies wäre bei Rechtsverkehr der Fall bei einer reinen Rechtskurve. In 3 weist der Straßenverlauf jedoch zuerst eine Linkskurve auf, sodass hier eigentlich nicht die Lichtverteilung 2 angehoben werden sollte. Diese Darstellung dient also zu illustrativen Zwecken, um auf diesen Sonderfall aufmerksam zu machen.
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Die in den 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiele können beliebig miteinander kombiniert werden.
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Auch ist es möglich, dass ein erhabenes Hindernis sowohl auf der aus Sicht des Ego-Fahrzeugs 1 rechten und linken Fahrbahnseite vorliegt, beispielsweise bei einer Fahrbahn mit baulicher Trennung. So könnte rechts neben dem Standstreifen eine Leitplanke verlaufen sowie eine die eigene Fahrbahn zu einer Gegenfahrbahn abgrenzende bauliche Trennung vorhanden sein. In diesem Falle stellen beide Scheinwerfer 3 des Ego-Fahrzeugs einen sich näher am erhabenen Hindernis befindlichen Scheinwerfer 3 dar, sodass sowohl der linke 3L, als auch der rechte Scheinwerfer 3R beide abgedunkelt, in die Fahrbahnmitte geschwenkt und/oder vertikal nach unten geschwenkt werden können.
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Bei den in den 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen handelt es sich jeweils um Rechtsverkehr. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich analog gespiegelt auf Situationen mit Linksverkehr übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10 2019 202 592 A1 [0006]
- DE 10 2006 016 071 A1 [0007]