DE102004026154A1 - Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugscheinwerfers und Fahrzeugscheinwerfer mit Kurvenlichtfunktion - Google Patents

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugscheinwerfers und Fahrzeugscheinwerfer mit Kurvenlichtfunktion Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugscheinwerfers, dessen Lichtemissionsrichtung (L) für eine Kurvenlichtfunktion um eine vertikale Achse (4, 5) schwenkbar ist und der eine erste Lichtfunktion für eine normale Reichweite und eine zweite Lichtfunktion für größere Reichweiten besitzt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der ersten Lichtfunktion für eine normale Reichweite und ein zweiter Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der zweiten Lichtfunktion für eine größere Reichweite verwendet wird und dass sich der erste Schwenkalgorithmus von dem zweiten Schwenkalgorithmus unterscheidet. Ferner betrifft die Erfindung einen entsprechenden Fahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Lichtquelle (2, 3), Mitteln zum Verschwenken der Lichtemissionsrichtung (L) der Lichtquellen (2, 3) um die vertikale Achse (4, 5) zum Bereitstellen einer Kurvenlichtfunktion und einem Steuergerät (7), welches an die Verschwenkmittel ein Steuersignal für den Schwenkwinkel überträgt, wobei in dem Steuergerät (7) eine Software gespeichert ist, die in Abhängigkeit von Eingangsparametern das Steuersignal für den Schwenkwinkel berechnet. Die Software verwendet unterschiedliche Schwenkalgorithmen, je nachdem, ob die ersten oder zweite Lichtfunktion betrieben wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugscheinwerfers, dessen Lichtemissionsrichtung für eine Kurvenlichtfunktion um eine vertikale Achse schwenkbar ist, und der eine erste Lichtfunktion für eine normale Reichweite und eine zweite Lichtfunktion für größere Reichweiten besitzt. Ferner betrifft die Erfindung einen Fahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Lichtquelle, Mitteln zum Verschwenken der Lichtemissionsrichtung der Lichtquelle um eine vertikale Achse zum Bereitstellen einer Kurvenlichtfunktion und einem Steuergerät, welches an die Verschwenkmittel ein Steuersignal für den Schwenkwinkel überträgt, wobei in dem Steuergerät eine Software gespeichert ist, die in Abhängigkeit von Eingangsparametern das Steuersignal für den Schwenkwinkel berechnet.
  • Scheinwerfer mit Kurvenlichtfunktion sind an sich bekannt. Sie werden insbesondere in Verbindung mit sog. adaptiven Fahrzeugscheinwerfern verwendet, die verschiedene Lichtfunktionen realisieren, mit denen eine bessere Anpassung an verschiedene Fahrsituationen und Lichtverhältnisse möglich ist. Bei der Kurvenlichtfunktion wird die Abstrahlrichtung des Lichtbündels um einen bestimmten Schwenkwinkel in Richtung der gefahrenen Kurve, d.h. um eine vertikale Achse, geschwenkt. Hierfür erhält das Scheinwerfermodul ein Steuersignal von einem Steuergerät.
  • Das Steuersignal, welches von dem Steuergerät ausgegeben wird, hängt üblicherweise von Eingangsparametern ab, die mit dem Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve korreliert sind. Beispielsweise kann der Lenkwinkel gemessen werden. Der Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve kann jedoch auch sehr viel genauer über eine Vielzahl von fahrdynamischen Parametern gewonnen werden.
  • Üblicherweise können mit dem Fahrzeugscheinwerfer verschiedene Lichtfunktionen realisiert werden. Hierbei soll einerseits die Sicht für den Fahrer optimiert werden, andererseits soll jedoch die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer vermieden werden. Um eine Ausleuchtung für eine normale Reichweite der Lichtemission zu erzielen, wird üblicherweise ein Abblendlicht bereitgestellt, für größere Reichweiten ein Fernlicht.
  • Aus der JP 62077253 A ist ein Scheinwerfersystem für Fahrzeug bekannt, bei dem eine Blendung des Gegenverkehrs vermieden werden soll. Das Scheinwerfersystem weist eine Kurvenlichtfunktion und ein Abblend- sowie Fernlicht auf. Sofern das Abblendlicht gemeinsam mit dem Fernlicht betrieben wird, kann die Lichtemissionsrichtung für die Kurvenlichffunktion verschwenkt werden. Ist jedoch nur das Abblendlicht eingeschaltet, wird die Kurvenlichffunktion abgeschaltet und die Lichtemission erfolgt in Geradeausrichtung.
  • Aus der DE 101 23 618 A1 ist ein Fahrzeugscheinwerfer mit einem Abblendlicht und einem Fernlicht sowie einer Kurvenlichffunktion bekannt. Dabei wird das Abblendlicht dadurch erzeugt, dass eine Abschirmung in den Lichtstrahl des Fernlichts gebracht wird. Beim Betrieb der Kurvenlichffunktion wird die Lampeneinheit des Scheinwerfers in Richtung der gefahrenen Kurve in Abhängigkeit vom Lenkwinkel verschwenkt. Falls nur ein Abblendlichtbetrieb vorliegt, wird gleichzeitig die Abschirmung für das Abblendlicht in eine Zwischenposition bewegt, die zur Abblendlicht bildenden Position aufwärtsgerichtet ist.
  • Der Schwenkwinkel für eine Kurvenlichffunktion wird beispielsweise von einer Software berechnet, die in dem Steuergerät gespeichert ist. Diese Software verwendet einen Schwenkalgorithmus, der üblicherweise für das Abblendlicht ausgelegt ist. Dies hat nachteilhafterweise zur Folge, dass bei einem Fernlichtbetrieb mit sehr hohen Reichweiten die Kurvenlichffunktion zu einer Blendung des Gegenverkehrs führt. Außerdem führt der Fernlichtspot zu einem hellen Fleck auf der Randbegrenzung in den Kurven. Dies kann zu einer starken Reflektion des Fernlichts, z.B. an Bäumen, führen, was zu einer Blendung oder Ablenkung des Fahrers führt.
    •
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Eingangs genannte Verfahren und den Eingangs genannten Fahrzeugscheinwerfer so zu verbessern, dass die Kurvenlichffunktion eine gute Ausleuchtung der Fahrbahn bereitstellt und gleichzeitig eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer vermeidet. Dies soll sowohl bei einer Lichtfunktion für normale Reichweiten als auch bei einer Lichtfunktion für größere Reichweiten möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch einen Fahrzeugscheinwerfer mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der ersten Lichtfunktion für eine normale Reichweite und ein zweiter Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der zweiten Lichtfunktion für eine größere Reichweite verwendet wird, und dass sich der erste Schwenkalgorithmus von dem zweiten Schwenkalgorithmus unterscheidet. Durch die Verwendung unterschiedlicher Schwenkalgorithmen für eine Lichtfunktion mit einer normalen Reichweite im Vergleich zu einer Lichtfunktion mit einer größeren Reichweite ist es möglich, größere Sichtweiten auf der Fahrbahn bei Kurvenfahrten, insbesondere bei der Lichtfunktion für größere Reichweiten zu erzielen. Dabei kann es sich bei der ersten Lichtfunktion um ein Abblendlicht und bei der zweiten Lichtfunktion um ein Fernlicht handeln. Außerdem wird der üblicherweise im Fernlichtbetrieb auftretende helle Fleck auf der Randbegrenzung in den Kurven vermieden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist bei dem zweiten Schwenkalgorithmus die Geschwindigkeit für das Verschwenken aus der Geradeausrichtung heraus und/oder die Geschwindigkeit für das Verschwenken in Richtung der Geradeausrichtung größer als bei dem ersten Schwenkalgorithmus. Diese Maßnahme trägt der Tatsache Rechnung, dass beim Betrieb einer Lichtfunktion für größere Reichweiten die Fahrzeuggeschwindigkeit häufig höher ist, so dass schneller auf Veränderungen des Radius der gefahrenen Kurve reagiert wird. Des Weiteren kann der maximale Schwenkwinkel bei dem zweiten Schwenkalgorithmus größer sein als bei dem ersten Schwenkalgorithmus.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens hängt der Schwenkwinkel für die Kurvenlichtfunktion von Eingangsparametern ab, die mit dem Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve korreliert sind. Bei gleichen Eingangsparametern ist der von dem zweiten Schwenkalgorithmus angefahrene Schwenkwinkel größer als der von dem ersten Schwenkalgorithmus angefahrene Schwenkwinkel.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Scheinwerfer ein rechtes und linkes Scheinwerfermodul, wobei beide Scheinwerfermodule bei beiden Schwenkalgorithmen parallel verschwenkt werden.
  • Der erfindungsgemäße Fahrzeugscheinwerfer ist dadurch gekennzeichnet, dass die Software einen ersten Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei einer ersten Lichtfunktion für eine normale Reichweite und einen zweiten Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei einer zweiten Lichtfunktion für eine größere Reichweite umfasst, und dass sich der erste Schwenkalgorithmus von dem zweiten Schwenkalgorithmus unterscheidet. Vorzugsweise ist bei dem zweiten Schwenkalgorithmus die Geschwindigkeit für das Verschwenken aus der Geradeausrichtung heraus und/oder die Geschwindigkeit für das Verschwenken in Richtung der Geradeausrichtung größer als bei dem ersten Schwenkalgorithmus.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Steuergerät einen Eingang für die Eingangsparameter auf, die mit dem Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve korreliert sind. Dabei sind die in dem Steuergerät gespeicherten Schwenkalgorithmen so ausgebildet, dass für gleiche Eingangsparameter der von dem zweiten Schwenkalgorithmus berechnete Schwenkwinkel größer ist als der von dem ersten Schwenkalgorithmus berechnete Schwenkwinkel.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers umfasst der Scheinwerfer ein rechtes und linkes Scheinwerfermodul. Die in dem Steuergerät gespeicherten Schwenkalgorithmen sind dabei so ausgebildet, dass beide Scheinwerfermodule bei beiden Schwenkalgorithmen parallel verschwenkt werden.
  • Bei der Lichtquelle des Scheinwerfers handelt es sich insbesondere um eine Gasentladungslampe. Das Scheinwerfermodul kann beispielsweise ein Bi-Xenon-Modul sein.
    •
  • Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug zu der beigefügten Zeichnung erläutert.
  • Die Figur zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers.
  • Der Fahrzeugscheinwerfer umfasst ein Scheinwerfermodul 1 und ein Steuergerät 7, das elektrisch über eine Leitung 6 mit dem Scheinwerfermodul 1 verbunden ist. Das Scheinwerfermodul 1 umfasst z.B. zwei Lichtquellen 2 und 3, deren Lichtemissionsrichtung L um die vertikalen Achsen 4 und 5 in Richtung der Pfeile S schwenkbar sind. Das Verschwenken der Lichtemissionsrichtung L erfolgt somit in einer horizontalen Ebene. Hierdurch kann eine Kurvenlichtfunktion realisiert werden, bei welcher die Lichtemissionsrichtung L in Richtung der gefahrenen Kurve verschwenkt wird.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Lichtemissionsrichtung L dadurch verschwenkt, dass die Gehäuse für die Lichtquellen 2 und 3 zusammen mit den Reflektoren durch einen Motor um die Achsen 4 bzw. 5 geschwenkt werden. Die Veränderung der Lichtemissionsrichtung L kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen, beispielsweise durch optische Mittel anstatt durch mechanische Mittel.
  • Das Steuersignal für die Motoren, welche in Lichtemissionsrichtung L des Scheinwerfermoduls 1 verschwenken, wird von dem Steuergerät 7 erzeugt und über die Leitung 6 übertragen. Das Steuergerät 7 weist hierzu eine Recheneinheit auf, in der eine Software gespeichert ist, welche den Sollwert für den Schwenkwinkel berechnet. Hierfür werden dem Steuergerät 7 über den Fahrzeugbus 9 und den Eingang 8 Eingangsparameter geliefert. Die Eingangsparameter können beispielsweise den Lenkwinkel umfassen. Es können jedoch auch andere oder weitere Eingangsparameter in die Berechnung einfließen.
  • Ferner erhält das Steuergerät 7 ein Signal, das anzeigt, welche Lichtfunktion realisiert werden soll. Mit dem Scheinwerfermodul 1 kann die Kurvenlichtfunktion, bei welcher die Lichtemissionsrichtung L verschwenkt wird, zumindest für eine Lichtfunktion für eine normale Reichweite und eine zweite Lichtfunktion für größere Reichweiten realisiert werden. Diese beiden Lichtfunktionen können beispielsweise von einem herkömmlichen Abblendlicht und Fernlicht gebildet sein. Die in dem Steuergerät 7 gespeicherte Software kann zwei unterschiedliche Schwenkalgorithmen ausführen, je nachdem, ob die erste Lichtfunktion oder die zweite Lichtfunktion betrieben wird. Es ist somit beispielsweise ein zusätzlicher Schwenkalgorithmus nur für den Fernlichtbetrieb vorgesehen. Bei diesem Schwenkalgorithmus wird die Geschwindigkeit für das Einschwenken bei der Kurvenlichtfunktion vergrößert. Ferner wird die Geschwindigkeit für das Ausschwenken vergrößert. Schließlich ist auch der maximal angesteuerte Schwenkwinkel größer, als bei dem Schwenkalgorithmus für den Abblendlichtbetrieb.
  • Bei dem Fahrzeugscheinwerfer handelt es sich um einen sog. adaptiven Scheinwerfer (advanced frontlighting system) mit dynamischem Schwenkmodul mit zwei Lichtquellen. Außerdem kann es sich um ein Bi-Xenon-Modul mit einer Gasentladungslampe handeln. Mit den Lichtquellen 2 und 3 wird somit ein Abblendlicht und ein Fernlicht realisiert. Die Module sind mechanisch um die Achsen 4 und 5 schwenkbar.
  • Der Fahrzeugscheinwerfer besitzt ein Scheinwerfermodul 1 für die rechte Seite und ein Scheinwerfermodul 1' für die linke Seite. Das Scheinwerfermodul 1' für die linke Seite ist wie das Scheinwerfermodul 1 für die rechte Seite aufgebaut. Es erhält die gleichen Steuersignale von dem Steuergerät 7, so dass das rechte und linke Scheinwerfermodul 1 und 1' bei beiden Schwenkalgorithmen parallel geschwenkt werden.
    • 1
    rechtes Scheinwerfermodul
    1'
    linkes Scheinwerfermodul
    2
    Lichtquelle
    3
    Lichtquelle
    4
    vertikale Achse
    5
    vertikale Achse
    6
    elektrische Leitung
    7
    Steuergerät
    8
    Eingang für Eingangsparameter
    9
    Fahrzeugbus
    L
    Lichtemissionsrichtung
    S
    Schwenkrichtung

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugscheinwerfers, dessen Lichtemissionsrichtung (L) für eine Kurvenlichtfunktion um eine vertikale Achse (4, 5) schwenkbar ist und der eine erste Lichtfunktion für eine normale Reichweite und eine zweite Lichtfunktion für größere Reichweiten besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der ersten Lichtfunktion für eine normale Reichweite und ein zweiter Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei der zweiten Lichtfunktion für eine größere Reichweite verwendet wird, und dass sich der erste Schwenkalgorithmus von dem zweiten Schwenkalgorithmus unterscheidet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Schwenkalgorithmus die Geschwindigkeit für das Verschwenken aus der Geradeausrichtung heraus und/oder die Geschwindigkeit für das Verschwenken in Richtung der Geradeausrichtung größer ist als bei dem ersten Schwenkalgorithmus.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel bei dem zweiten Schwenkalgorithmus größer ist als bei dem ersten Schwenkalgorithmus.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel für die Kurvenlichtfunktion von Eingangsparametern abhängt, die mit dem Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve korreliert sind, und dass bei gleichen Eingangsparametern der von dem zweiten Schwenkalgorithmus angefahrene Schwenkwinkel größer ist als der von dem ersten Schwenkalgorithmus angefahrene Schwenkwinkel.
  5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer ein rechtes und linkes Scheinwertermodul (1, 1') umfasst, und dass beide Scheinwerfermodule (1, 1') bei beiden Schwenkalgorithmen paratlel verschwenkt werden.
  6. Fahrzeugscheinwerfer mit zumindest einer Lichtquelle (2, 3), Mitteln zum Verschwenken der Lichtemissionsrichtung (L) der Lichtquellen (2, 3) um eine vertikale Achse (4, 5) zum Bereitstellen einer Kurvenlichtfunktion und einem Steuergerät (7), welches an die Verschwenkmittel ein Steuersignal für den Schwenkwinkel überträgt, wobei in dem Steuergerät (7) eine Software gespeichert ist, die in Abhängigkeit von Eingangsparametern das Steuersignal für den Schwenkwinkel berechnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Software einen ersten Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei einer ersten Lichtfunktion für eine normale Reichweite und einen zweiten Schwenkalgorithmus für die Ansteuerung der Kurvenlichtfunktion bei einer zweiten Lichtfunktion für eine größere Reichweite umfasst, und dass sich der erste Schwenkalgorithmus von dem zweiten Schwenkalgorithmus unterscheidet.
  7. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem zweiten Schwenkalgorithmus die Geschwindigkeit für das Verschwenken aus der Geradeausrichtung heraus und/oder die Geschwindigkeit für das Verschwenken in Richtung der Geradeausrichtung größer ist als bei dem ersten Schwenkalgorithmus.
  8. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) einen Eingang (8) für die Eingangsparameter, die mit dem Radius der gefahrenen oder zu durchfahrenden Kurve korreliert sind, aufweist und dass die in dem Steuergerät (7) gespeicherten Schwenkalgorithmen so ausgebildet sind, dass für gleiche Eingangsparameter der von dem zweiten Schwenkalgorithmus berechnete Schwenkwinkel größer ist als der von dem ersten Schwenkalgorithmus berechnete Schwenkwinkel.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer ein rechtes und linkes Scheinwerfermodul (1, 1') umfasst, und dass die in dem Steuergerät (7) gespeicherten Schwenkalgorithmen so aus gebildet sind, dass beide Scheinwerfermodule (1, 1') bei beiden Schwenkalgorithmen parallel verschwenkt. werden.
  10. Fahrzeugscheinwerfer nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Lichtquelle (2, 3) des Scheinwerfers eine Gasentladungslampe ist.
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