DE102005033841A1

DE102005033841A1 - Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005033841A1
Application number: DE102005033841A
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2006-12-21
Also published as: WO2006111291A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Scheinwerferanlage für Fahrzeuge (1) mit wenigstens einer Scheinwerfereinheit (2a, 2b), durch welche Lichtbündel mit verschiedenen Lichtcharakteristiken aussendbar sind. Mit einer Sensoreinheit (3a, 3b) wird der Straßenverlauf als Maß für die Verkehrssituation erfasst und diese erfassten Informationen zur Verkehrssituation der Steuereinheit (4) zugeführt. Diese wählt abhängig vom Straßenverlauf die Lichtcharakteristik, was mit einer Veränderung der Leuchtweite verbunden ist. Ergänzend wird neben der Veränderung der Leuchtweite auch der horizontale Öffnungswinkel der ausgesandten Lichtbündel verändert. Diese Veränderungen der Lichtcharakteristik erfolgt in einer Weise, dass der ausgeleuchtete Bereich in Fahrtrichtung nicht oder nur in geringem Maße außerhalb des Straßenverlaufs liegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferanlage für Fahrzeuge zur Beleuchtung der Fahrzeugumgebung.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 197 16 784 A1 ist eine Scheinwerferanlage für Fahrzeuge mit wenigstens einer Scheinwerfereinheit bekannt, durch welche Lichtbündel mit verschiedenen Lichtcharakteristiken ausgesendet werden können. Sie weist eine Sensoreinheit zur Erfassung der Verkehrssituation auf, die mit einer Steuereinheit verbunden ist, die abhängig von der durch die Sensoreinheit erfassten Verkehrssituation die Charakteristik der ausgesendeten Lichtbündel verändert. Die Sensoreinheit erfasst neben der eigenen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auch, ob vorausfahrende Fahrzeuge vorhanden sind und welchen Abstand diese zum eigenen Fahrzeug aufweisen. Zudem wird berücksichtigt, ob die vorausfahrenden Fahrzeuge in die gleiche Fahrtrichtung fahren oder in die entgegengesetzte Fahrtrichtung fahren. Abhängig von diesen sensierten Eigenschaften, die ein Maß für die Verkehrssituation darstellen, wird die Lichtcharakteristik dahingehend verändert, dass die Lichtverteilung verändert und damit die Lichtcharakteristik der Scheinwerfereinheit zielgerichtet verändert wird.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 22 735 A1 ist eine Scheinwerferanlage für Fahrzeuge bekannt, die abhängig von den durch eine Sensoreinheit detektierten Wetterbedingungen bzw. Straßenoberflächenbedingungen, die Lichtcharakteristiken der Scheinwerfereinheiten zielgerichtet auswählt. Dabei wird beispielsweise die Intensität des Lichtes, die Farbe des Lichtes und die Verteilung der Beleuchtungsintensität in dem beleuchteten Bereich abhängig von der Wetterlage bzw. der Eigenschaft der Straßenoberfläche variiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, dass sie eine verlässliche und sichere Beleuchtung der Umgebung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Scheinwerferanlage mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug zeigt wenigstens eine Scheinwerfereinheit, deren Lichtbündel in ihrer Lichtcharakteristik variierbar sind. Die Scheinwerfereinheit wird durch eine Steuereinheit so gesteuert, dass straßenverlaufsabhängig und damit verkehrssituationsabhängig die Leuchtweite der Scheinwerfereinheit als ein Maß für die Lichtcharakteristik zielgerichtet verändert wird. Die Steuereinheit ist mit einer Sensoreinheit zur Erfassung des Straßenverlaufes verbunden, die insbesondere geeignet ist, den Kurvenradius des voraus liegenden, zu befahrenden Straßenbereiches zu erfassen. Die Sensoreinheit liefert damit ein Sensorsignal an die Steuereinheit, die eine Information über einen bevorstehenden zu befahrenden Straßenverlauf insbesondere den Kurvenradius eines bevorliegenden Straßenabschnittes beinhaltet. Dabei wird die Lichtcharakteristik der Scheinwerfereinheit bzw. der Scheinwerfereinheiten so gewählt, dass die gewählte Leuchtweite sicherstellt, dass der Straßenbereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug weitgehend ausgeleuchtet ist und keine wesentlich darüber hinausgehende Beleuchtung der Bereiche außerhalb des Straßenverlaufes erfolgt. Dies führt dazu, dass bei einer Kurve typisch die Leuchtweite relativ zu einem geradlinigen Straßenverlauf verkürzt wird und somit ein Ausleuchten der deutlich über den Straßenverlauf hinausgehenden Fahrbahnumgebung insbesondere im Bereich von 20 oder 50 m seitlich ab von der Straße nicht mehr erfolgt. Die gewählte Leuchtweite entspricht dabei im Wesentlichen in Leuchtrichtung der vorhandenen Straßenlänge. Dabei ist die Leuchtweite vorzugsweise so gewählt, dass sie insbesondere einige Meter über diese Länge hinausragt. Es hat sich bewährt, die Lichtcharakteristik der Scheinwerfereinheit über die ausgesandten Lichtbündel einheitlich oder bereichsweise so zu wählen, dass in diesen Bereichen jeweils die vorgenannte Zielsetzung im Wesentlichen erreicht ist. Daneben ist es möglich, die Lichtcharakteristik so zu wählen, dass das vorgenannte Kriterium für jeden Bereich des Straßenrandes entsprechend dem Straßenverlauf erfüllt ist. Der vorrausliegende Straßenverlauf, der in Kürze befahren werden wird, kann sowohl Straßenbereiche, die sich in Fahrtrichtung unmittelbar vor dem Fahrzeug befinden, als auch Straßenbereiche, die sich in Fahrtrichtung mit Abstand vor dem Fahrzeug befinden, umfassen. Hierdurch sind insbesondere Straßenverläufe berücksichtigt, die sich nicht nur auf eine Kurve beschränken sondern gerade auf Kombinationen mehrerer Kurven erstrecken. Hierdurch ist eine sehr wirkungsvolle straßenverlaufsabhängige Steuerung der Lichtcharakteristik insbesondere hinsichtlich der Leuchtweite erreicht.

Durch diese besondere Wahl der Steuerung der Scheinwerferanlage gelingt es, ein sehr angenehmes Beleuchtungsverhalten zu realisieren, das dem Fahrzeugführer die Möglichkeit schafft, sich auf die wichtigen beleuchteten Informationen zu konzentrieren, ohne dass er durch viele unwichtige beleuchtete Gegenstände außerhalb der relevanten Bereiche des beleuchteten Straßenverlaufs abgelenkt wird. Hierdurch ist eine sehr angenehme und sichere Beleuchtung der Fahrzeugumgebung geschaffen, wodurch eine Ermüdung des Fahrzeugführers durch eine Vielzahl von wahrgenommenen, beleuchteten und unwichtigen Gegenständen begrenzt ist.

Dabei hat es sich besonders bewährt, als Maß für die Beurteilung des Straßenverlaufes den Kurvenradius des relevanten, voraus liegenden Straßenbereiches, der in unmittelbarer Zukunft befahren wird, zu wählen. Ist der Kurvenradius klein und damit die Kurve sehr eng, wird eine Lichtcharakteristik gewählt, die sich durch eine recht kurze Leuchtweite auszeichnet, wohingegen bei mittlerem Kurvenradius eine Leuchtweite von größerer Länge gewählt wird. Ist der unmittelbar zu befahren bevorstehende Straßenabschnitt geradlinig und damit ohne oder nahezu ohne Kurven, so wird eine Leuchtweite gewählt, die im Wesentlichen dem Fernlicht entspricht. Diese gewählte Fernlichtleuchtweite kann ggf. bei entgegenkommenden Fahrzeugen oder anderer relevanter Umstände begrenzt werden, in dem beispielsweise vom Fernlicht zum Abblendlicht umgeschaltet wird.

Dabei hat es sich besonders bewährt, die verschiedenen möglichen Leuchtweiten kurvenradiusabhängig zu wählen, wobei dies insbesondere durch eine Auswahl aus stufenlos variierbaren Leuchtweiten erfolgt. Insbesondere erfolgt die Auswahl der Leuchtweiten anhand einer mathematischen Beziehung, die einem beispielsweise einem festgestellten Kurvenradius eine bestimmte Leuchtweite zuordnet, die durch die Steuereinheit in der Scheinwerfereinheit eingestellt wird. Auch hat es sich bewährt, die möglichen Leuchtweiten, welche durch die Steuereinheit gewählt werden können, nicht aus einem kontinuierlichen Spektrum aus möglichen Leuchtweiten auszuwählen, sondern aus einer Mehrzahl an fest vorgegebenen einzelnen Leuchtweiten. Hier hat sich insbesondere eine Zahl von über 5 und unter 15 verschiedenen Leuchtweiten bewährt, da diese begrenzte Anzahl an Leuchtweiten einerseits eine ausreichend differenzierte Beleuchtung des relevanten Straßenverlaufes vor dem Fahrzeug insbesondere abhängig vom Kurvenradius ermöglicht ohne dass einerseits eine zu große Menge der nicht relevanten Umgebung des Straßenverlaufes beleuchtet wird oder relevante Bereiche des Straßenverlaufes nicht beleuchtet werden, und andererseits eine einfache Steuerung der Scheinwerfereinheiten ermöglicht ist, bzw. ein einfacher Aufbau der Scheinwerfereinheiten mit der wählbaren, begrenzten Anzahl an verschiedenen Lichtcharakteristiken geschaffen ist. Dabei hat sich eine Mindestanzahl an relevanten Leuchtweiten im Bereich von 5 als besonders vorteilhaft herauskristallisiert. Unter dieser Anzahl an Leuchtweiten überwiegen die Nachteile, dass entweder zu viele nicht relevante Gegenstände beleuchtet sind oder relevante Gegenstände im Bereich des Straßenverlaufes nicht ausreichend beleuchtet werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Leuchtweite nicht nur abhängig vom Straßenverlauf insbesondere vom Kurvenradius abhängig zu machen, sondern zusätzlich die detektierte Straßenbreite zu berücksichtigen. Ist die zu befahrende Straße breiter, so wird die Leuchtweite entsprechend der Straßenbreite verlängert gegenüber einer geringeren detektierten Straßenbreite. Hierdurch gelingt es, dass im wesentlichen der gesamte relevante Bereich des Straßenverlaufes in der Richtung des Fahrzeuges durch die geeignete Wahl der Leuchtweite abhängig von der Straßenbreite und des Straßenverlaufes, insbesondere des Kurvenradiuses, beleuchtet wird, so dass dem Fahrzeugführer alle relevanten Informationen durch das Beleuchten dieses relevanten Bereiches zur Verfügung stehen. Umgekehrt werden nicht relevante oder weniger relevante Informationen nicht zur Verfügung gestellt, da diese nicht durch die erfindungsgemäße Scheinwerferanlage beleuchtet werden. Hierdurch ist ein sehr verlässliches und verkehrssicheres Konzept für eine Scheinwerferanlage gegeben.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Steuerung der Scheinwerfereinheit durch die Steuereinheit unabhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage zu realisieren. Hierdurch ist eine sehr verlässliche und wenig anfällige Steuerung der Fahrzeuglichtanlage geschaffen, wodurch eine qualitativ hoch stehende Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug geschaffen ist.

Vorzugsweise wird neben der Leuchtweite zusätzlich die horizontale Ausrichtung der durch die Scheinwerfereinheit ausgesandten Lichtbündel zur Veränderung der Lichtcharakteristik variiert. Durch diese zusätzliche Variation in der horizontalen Ausrichtung gelingt es, sicher zu stellen, dass der Fahrzeugführer die Möglichkeit hat, dass nun in der Art eines Kurvenlichtes kurvenradiusabhängig und damit straßenverlaufsabhängig seitlich versetzt zu der Orientierung des Fahrzeuges die zukünftig zu befahrenden relevanten Straßenbereiche zielgerichtet beleuchtet wird. Dabei wird die Leuchtweite so gewählt, dass auch hier der relevante Bereich des Straßenverlaufes beleuchtet ist und darüber hinausgehende Bereiche nur in sehr begrenztem Umfang beleuchtet wird. Durch diese zusätzliche Variation der Lichtcharakteristik in der horizontalen Ausrichtung ist ein besonders verlässliches und angenehmes Verhalten der Scheinwerferanlage gegeben, das den Fahrer in der Fahrzeugführung wesentlich unterstützt.

Darüber hinaus hat es sich bewährt, alternativ oder ergänzend zu der Variation der horizontalen Ausrichtung der ausgesandten Lichtbündel der Scheinwerfereinheit den horizontalen Öffnungswinkel der Lichtbündel zu variieren. Dies hat sich insbesondere im Zusammenhang mit der Berücksichtigung der Straßenbreite als Kriterium für die Steuerung der Scheinwerfereinheiten bewährt. Befindet sich das Fahrzeug auf einer sehr breiten Straße bzw. auf einer sehr breiten Fahrspur, so wird zielgerichtet die der horizontale Öffnungswinkel breiter gewählt als auf einer schmalen Straße. Dadurch gelingt es, die für die Fahrzeugführung relevanten Gegenstände fahrsituationsabhängig noch selektiver zu beleuchten und dem Fahrer alle wichtigen Informationen darzustellen, in dem sie zielgerichtet beleuchtet werden, wohingegen weniger relevante oder nicht relevante Informationen durch die Nichtbeleuchtung oder begrenzte Beleuchtung dem Fahrer weniger zugänglich gemacht werden, so dass dieser durch diese nicht abgelenkt wird. Hierdurch ist ein sehr sicheres Fahrzeugführen ermöglicht. Besonders bewährt hat es sich, den horizontalen Öffnungswinkel bei der Detektion eines engen kleinen Kurvenradius groß zu wählen, wohingegen die Wahl eines verringerten Öffnungswinkels beim Vorliegen einer geradlinigen Straße von Vorteil ist. Besonders bewährt hat sich dabei die Berücksichtigung sowohl des Kurvenradius als auch der Straßenbreite bei der Wahl des horizontalen Öffnungswinkels.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit mit einem Blendsensor als Teil der Scheinwerferanlage verbunden, der die Aufgabe hat, entgegenkommende Fahrzeuge zu detektieren und automatisiert die Scheinwerferanlage von dem Zustand Fernlicht in den Zustand Abblendlichtmodus umzuschalten, sobald ein entgegenkommendes Fahrzeug durch das eigene Fernlicht geblendet werden könnte. Dabei ist der Blendsensor beispielhaft als einfache Fotodiode realisiert, die eine oder mehrere starke punktuelle Lichtquellen identifiziert und dies als ein entgegenkommendes, beleuchtetes Fahrzeug identifiziert, welches eine Blendung bewirken kann. Durch die Kombination der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage mit einem derartigen einfachen Blendsensor ist sicher gestellt, dass Fehlsteuerungen der Scheinwerferanlage durch starke Reflexionen des eigenen ausgesandten Lichtes der Scheinwerfereinheiten aus dem Bereich außerhalb des Straßenverlaufes und damit aufgrund der erfindungsgemäßen Wahl der Leuchtweite durch die nicht angestrahlte reflektive Gegenstände verhindert werden kann. Durch die erfindungsgemäße Wahl der Lichtcharakteristiken ist sicher gestellt, dass unerwünschte, nicht relevante Gegenstände außerhalb des relevanten Straßenverlaufes nicht beleuchtet werden, so dass diese das eigene Licht nicht reflektieren können und damit diese nicht vorhandenen Reflexionen auch nicht als entgegenkommende beleuchtete Fahrzeug fehlinterpretiert werden können, wodurch eine entsprechende Fehlsteuerung, d. h. Abblendung und damit Überführung der gewählten Lichtcharakteristik in den Abblendlichtmodus verhindert oder eingeschränkt werden kann. Dies führt zu einem wesentlich besseren Steuerungsverhalten, das zu einem geringeren Ermüden des Fahrzeugführers führt und damit in eine Verbesserung der Fahrsicherheit mündet.

Als Sensoreinheiten haben sich im besonderen Maße Navigationsgeräte mit integrierten Kartendaten mit Informationen zum Straßenverlauf insbesondere zum Kurvenradius, zu der Straßenbreite und ähnliches bewährt.

Aber auch die Verwendung von Gyrosensoren zur Messung der Querbeschleunigung und damit als Maß für den Verlauf der Straße (als Maß für die Kurvigkeit der Straße) hat sich als sehr erfolgreich erwiesen. Darüber hinaus hat sich auch die Realisierung der Sensoreinheit unter Verwendung einer Bilderfassungseinheit sehr bewährt, die kamerabasiert Straßeninformationen insbesondere zum Straßenverlauf, zum Kurvenradius und/oder zur Straßenbreite erfasst und daraus aussagekräftige Informationen zum Straßenverlauf ableitet. Alternativ oder ergänzend zu den vorgenannten Sensoren haben sich auch Raddrehzahlsensoren oder Lenkradwinkelsensoren oder andere Beschleunigungssensoren bewährt. Die Informationen der Bilderfassungseinheit, des Gyrosensors, des Navigationsgerätes und/oder der anderen Sensoren werden dann der Steuereinheit zugeführt, die abhängig von diesen durch die Sensoreinheiten erfassten Informationen zum Straßenverlauf die Lichtcharakteristiken wählt.

Dabei hat es sich besonders bewährt, die Bilderfassungseinheit sowohl zur Ermittlung von Informationen zum Straßenverlauf als auch zugleich als Blendsensor zu verwenden. Durch die Kombination dieser verschiedenen Realisierungen einer Sensoreinheit ist es möglich, eine sehr verlässliche Information zum Straßenverlauf und damit zur verlässlichen Steuerung der Scheinwerferanlage zu gewinnen.

Dabei hat es sich besonders bewährt, die Veränderung der Leuchtweite bei einem Halogenscheinwerfer dadurch zu erreichen, dass die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig die Lichtquelle des Halogenscheinwerfers differenziert dimmt. Durch diese spezielle Art der Veränderung der Leuchtweite ist eine sehr einfache technisch verlässliche und sichere Art der Begrenzung oder Erweiterung der Leuchtweite für einen Halogenscheinwerfer gegeben, die auch nachträglich bei einem in einem Fahrzeug eingebauten Halogenscheinwerfer realisiert werden kann.

Darüber hinaus hat es sich bei der Realisierung einer Scheinwerfereinheit in der Art eines Xenon- insbesondere eines Bixenonscheinwerfers bewährt, die Veränderung der Leuchtweite durch eine Lageveränderung der in dem Scheinwerfer integrierten Blendkante zu realisieren. Vorzugsweise erfolgt dies durch eine Verschiebung der Blendkante, was die Möglichkeit eines kontinuierlichen Veränderns der Leuchtweite durch die kontinuierliche Verschiebung der Blendkante und damit eine sehr differenzierte Leuchtweitenwahl abhängig von der erfassten Verkehrssituation ermöglicht. Darüber hinaus hat es sich auch bewährt, die Blendkante durch Drehen einer Walze einzustellen. Auf dieser Walze sind entweder verschiedene Schutter angebracht oder ein sich bei Drehung kontinuierlich veränderndes Relief oder eine sich bei Drehung kontinuierlich verändernde Kontur angebracht, die beim Drehen der Walze verschiedene Strahlprofile erzeugen. Durch eine Mehrzahl an unterschiedlichen Schuttern ist eine entsprechende Mehrzahl an Lagen der Blendkante realisiert, was zu einer entsprechenden Mehrzahl an verschiedenen Leuchtcharakteristiken führt. Durch die Realisierung in Form einer drehbaren Walze insbesondere mit veränderlichem Relief oder veränderlicher Kontur zur Veränderung der Blendkante ist eine sehr robuste Scheinwerfereinheit in Form eines Xenon- oder Bixenonscheinwerfers gegeben, der sehr verlässlich in der erfindungsgemäßen Weise eine differenzierte Lichtcharakteristik abhängig von dem Straßenverlauf ermöglicht.

Neben den konkret genannten beispielhaften Ausbildungen sind noch eine Vielzahl weiterer Alternativen möglich, insbesondere sind auch eine Vielzahl von Kombinationen der genannten Möglichkeiten durch diese Erfindung mit abgedeckt.

Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert.
Es zeigt:
1 einen schematischen Aufbau der Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug,
2 ein Fahrzeug mit der erfinderischen Scheinwerferanlage in einer Fahrsituation auf einer geraden Straße,
3 ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage in einer leichten Linkskurve und
4 ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage in einer engen Linkskurve.
In 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage dargestellt. An der Front des Fahrzeuges 1 sind zwei Scheinwerfereinheiten 2a, 2b angeordnet, die als Bixenonscheinwerfer 2a, 2b ausgebildet sind. Zwischen diesen beiden Scheinwerfereinheiten 2a, 2b befindet sich als Sensoreinheit eine Bilderfassungseinheit 3b, welche hier als CCD-Kamera realisiert ist und den Bereich der Straße in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug 1 erfasst. Durch die CCD-Kamera 3b wird eine Information über den Straßenverlauf insbesondere das Vorhandensein von Kurven und deren Kurvenradius erfassten Straßenbereich gewonnen. Diese Information wird über eine Signalleitung von der CCD-Kamera 3b an die Steuereinheit 4 weitergeleitet. Neben der CCD-Kamera 3 ist die Scheinwerferanlage zusätzlich mit einem Navigationsgerät 3a als Sensoreinheit versehen. Dieses Navigationsgerät 3a ist in der Lage, mit Hilfe eines insbesondere integrierten GPS-Systems die eigene Position zu bestimmen und anhand dieser Position anhand der dem Navigationsgerät 3a zur Verfügung stehenden Kartendaten eine Information über den Verlauf oder die Art der Straße, auf der sich das Fahrzeug aktuell befindet, zu ermitteln. Hierdurch gelingt es, die durch die CCD-Kamera 3b ermittelten Daten zum Straßenverlauf insbesondere Kurvenradius mit den Daten zum Straßenverlauf, insbesondere Straßenart und Kurvenradius zu vergleichen und daraus eine besonders verlässliche Information zu dem Straßenverlauf zu gewinnen. Darüber hinaus ist mit der CCD-Kamera 3b und dem Navigationsgerät 3a eine Information über die Straßenbreite bzw. über die Spurbreite der aktuell befahrenen Spur zu erlangen, welche wiederum als Information zum Straßenverlauf der Steuereinheit 4 zur Verfügung gestellt wird. Auf Basis der zur Verfügung gestellten Informationen zum Straßenverlauf insbesondere hinsichtlich eines Kurvenradiuses, der Straßenbreite oder auch des Straßentyps und damit der Straßenart wird durch die Steuereinheit 4 ein Steuersignal generiert, das dazu dient, die Scheinwerfereinheiten 2a, 2b so zu steuern, dass eine dem detektierten Straßenverlauf entsprechende Lichtcharakteristik mit vorgegebener Leuchtweite 5, bzw. Ausrichtung bzw. horizontalem Öffnungswinkel der Lichtverteilung gewählt wird.
Durch diese besondere Steuerung der Scheinwerferanlage des Fahrzeuges 1 gelingt es, das Ausleuchtfeld der Scheinwerferanlage so zu wählen, dass nicht relevante Objekte außerhalb der Straße nur in geringem Umfang beleuchtet werden und dadurch die Möglichkeit geschaffen wird, dass der Fahrzeugführer durch nicht relevante außerhalb der Straße befindlichen Objekte nur begrenzt oder nicht abgelenkt oder gar durch das rückgestreute Licht geblendet wird. Der Fahrer ist somit mit seiner vollen Konzentration auf die relevanten Objekte im Bereich der Straße oder nur wenig darüber hinaus konzentriert, so dass die Belastung und damit auch die Ermüdung des Fahrers reduziert ist, was zu einer Verbesserung der Verkehrssicherheit aufgrund einer Reduktion der Anzahl an ermüdeten Fahrern führt.
Darüber hinaus hat die CCD-Kamera 3b hier die Funktion, als Blendsensor zu wirken, der die Aufgabe hat, entgegenkommende Fahrzeuge zu detektieren, um die Scheinwerferanlage in den Abblendzustand zu überführen. Durch die erfindungsgemäße Begrenzung der Leuchtweite, welche Straßenverlaufsabhängig gewählt ist, ist sichergestellt, dass nur eine sehr geringe Anzahl an Objekten außerhalb des Straßenverlaufes durch die Scheinwerferanlage beleuchtet werden, was dazu führt, dass keine oder nur wenige stark reflektierende Objekte in den Lichtkegel der Scheinwerferanlage außerhalb des Straßenverlaufes gelangen. Solche stark reflektierenden Gegenstände führen, sobald sie von der Scheinwerferanlage des Fahrzeuges 1 beleuchtet werden, zu einem starken Lichtreflex, der durch den Blendsensor erfasst wird und als entgegenkommendes, beleuchtetes Fahrzeug identifiziert wird, was wiederum zum Überführen der Scheinwerferanlage in den Abblendmodus führt. Diese Fehlschaltung erweist sich als sehr nachteilig, da der Fahrzeugführer nun nicht die notwendige ausreichende Beleuchtung des voraus liegenden Straßenbereiches erhält, was mit einer Reduktion der Fahrsicherheit verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Scheinwerferanlage gelingt es, die durch die Scheinwerferanlage beleuchteten stark reflektierenden Gegenstände außerhalb des Straßenverlaufes deutlich zu reduzieren, was erfindungemäß mit einer merklichen Verringerung der Fehlfunktionen des Blendsensors verbunden ist. Damit ist die gewünschte Verbesserung der Fahrsicherheit erreicht.
In 2 ist schematisch das Fahrzeug 1 auf einer geradlinigen Straße dargestellt. Das Fahrzeug 1 fährt geradeaus, in entsprechender Weise ist die Scheinwerferanlage so ausgerichtet, dass ihr die horizontale Ausrichtung der Lichtbündel der Fahrtrichtung entspricht und damit dem geradlinigen Verlauf der befahrenen Straße entspricht. Die Leuchtweite 5 ist dabei groß gewählt.
Der horizontale Öffnungswinkel ist so gewählt, dass das durch die Scheinwerferanlage ausgesandte Licht nur in geringem Umfang über den seitlichen Verlauf der Straße hinausragt. Durch diese gewählte Lichtcharakteristik für den geraden Straßenverlauf ist sicher gestellt, dass der Fahrzeugführer weit in die Entfernung schauen kann und sehr frühzeitig über entgegenkommende Fahrzeuge oder Hindernisse auf der Straße informiert sein kann. Dies erfolgt ohne dass er durch zu viele beleuchtete, störende Gegenstände aus dem Seitenbereich der Straße abgelenkt wird.
In 3 ist das Fahrzeug 1 in einer anderen Fahrsituation dargestellt. Hier befindet sich das Fahrzeug in einer leichten Linkskurve. Diese Fahrsituation wird durch die Sensoreinheit 3a, 3b erfasst und dementsprechend die Lichtcharakteristik der Scheinwerferanlage des Fahrzeugs 1 entsprechend gewählt. Dabei wird die Leuchtweite 5 relativ zu der Fahrsituation in 2 verkürzt. Die Verkürzung ist so gewählt, dass die Leuchtweite 5 in etwa der freien Strecke entlang der Orientierung des Fahrzeuges 1 bis zum Straßenrand entspricht. Die Leuchtweite 5 geht etwas über diese Entfernung hinaus. Die Ausrichtung und der horizontale Öffnungswinkel der ausgesandten Lichtbündel, die die Lichtcharakteristik der Scheinwerferanlage bedingen, entsprechen derjenigen der Lichtcharakteristik aus der 2. Durch diese Reduktion der Leuchtweite 5 ist sicher gestellt, dass auch in unterschiedlichen Fahrsituationen, beispielsweise Vorliegen einer Kurve, die vorteilhafte Wirkung erreicht werden kann, dass nur wenige störende Gegenstände außerhalb der Straße beleuchtet werden und somit den Fahrzeugführer von der Aufmerksamkeit auf bzgl. der Straße ablenken können. Hierdurch ist ein sehr sicheres Fahrverhalten des Fahrzeugführers für ein Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage erreicht.
In der 4 ist eine Fahrsituation dargestellt, die durch eine enge Linkskurve gegeben ist. In dieser Fahrsituation ist durch das Fahrzeug 1 eine Lichtcharakteristik gewählt, die sich durch eine noch stärkere Verkürzung der Leuchtweite 5, durch eine zusätzliche Aufweitung des horizontalen Öffnungswinkels und durch eine veränderte, horizontale Ausrichtung in der Art eines Kurvenlichtes auszeichnet. Durch diese Wahl der Lichtcharakteristik ist sicher gestellt, dass gerade bei sehr engen Kurven oder entsprechend in einem Kreuzungsbereich dem Fahrzeugführer eine Vielzahl von relevanten Informationen zum Straßenverlauf und damit zu allen Objekten im Bereich der Straße durch die Wahl der Lichtcharakteristik zur Verfügung stehen, wobei in umgekehrter Weise die Anzahl der beleuchteten Objekte außerhalb des Straßenverlaufs, welche den Fahrzeugführer in unerwünschter Weise ablenken können, weiterhin reduziert ist. Diese Reduktion erfolgt durch die erfindungsgemäße Veränderung der Lichtcharakteristik. Insbesondere erfolgt dies durch die Anpassung der Leuchtweite in Abhängigkeit der Fahrsituation aber auch durch die zusätzliche Anpassung des horizontalen Öffnungswinkels bzw. durch die veränderte horizontale Ausrichtung der ausgesandten Lichtbündel der Scheinwerfereinheiten.
Das Fahrzeug 1, das in den 2, 3 und 4 dargestellt ist, zeigt die unterschiedliche Wahl der verschiedenen Lichtcharakteristiken einer Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug in den unterschiedlichen Fahrsituationen. Insbesondere wird mit abnehmendem Kurvenradius und damit mit enger werdenden Kurven die Leuchtweite reduziert, wobei dies bei besonders engen Kurven oder insbesondere in einer Kreuzungssituation durch die Erweiterung des horizontalen Öffnungswinkels bzw. durch eine Anpassung der Ausrichtung in horizontaler Richtung der Lichtbündel ergänzt wird. Das Maß für den Kurvenradius wird dabei durch die Sensoreinheit 3a, 3b insbesondere durch das Zusammenwirken einer CCD-Kamera 3b mit einem Navigationsgerät 3a, in dem einerseits Kartendaten und damit auch Daten zum Straßenverlauf und andererseits auch ein Trägheitsmesssensor ein so genannter Gyrosensor zur Messung der Querbeschleunigung enthalten sind, bestimmt. Mit dieser erfindungsgemäßen Scheinwerferanlage gelingt es, durch die erfindungsgemäße Wahl der Lichtcharakteristik abhängig vom Straßenverlauf respektive von der Verkehrssituation das Maß an störenden Informationen für den Fahrzeugführer zu reduzieren und dadurch den Fahrzeugführer von einer Übermüdung oder Überforderung durch zu viele Informationen zu bewahren, was die Verkehrssicherheit merklich erhöht.

Claims

Scheinwerferanlage für Fahrzeuge mit wenigstens einer Scheinwerfereinheit, durch die Lichtbündel mit verschiedenen Lichtcharakteristiken aussendbar sind, mit einer Sensoreinheit zur Erfassung der Verkehrssituation und mit einer Steuereinheit, die abhängig von der durch die Sensoreinheit erfassten Verkehrssituation die Charakteristik ausgesandter Lichtbündel veränderbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit geeignet ist, den Straßenverlauf zu erfassen, und dass die Steuereinheit straßenverlaufsabhängig die Lichtcharakteristik durch Veränderung der Leuchtweite verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit geeignet ist, den Kurvenradius eines vorausliegenden Straßenbereiches zu erfassen, dass die Steuereinheit kurvenradiusabhängig die Lichtcharakteristik durch Veränderung der Leuchtweite verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit geeignet ist, die Fahrbahnbreite des vorausliegenden Straßenbereiches zu erfassen, dass die Steuereinheit straßenverlaufs- und straßenbreitenabhängig die Lichtcharakteristik durch Veränderung der Leuchtweite verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig die Lichtcharakteristik durch Veränderung der Leuchtweite und der horizontalen Ausrichtung verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig die Lichtcharakteristik zusätzlich durch Veränderung des horizontalen Strahlwinkels verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig die Lichtcharakteristik unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit verändert.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig gewählte Lichtcharakteristik aus einer Mehrzahl von möglichen Lichtcharakteristiken oder aus einer lückenlosen Variation an möglicher Lichtcharakteristiken selektiert wird.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit mit einem Blendsensor signaltechnisch verbunden ist und dass die Steuereinheit bei der Detektion einer Blendung die Lichtcharakteristik entsprechend dem Abblendlichtmodus wählt.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit durch ein Navigationsgerät mit Kartendaten, welche Informationen insbesondere zum Straßenverlauf, zum Kurvenradius und/oder zur Straßenbreite enthalten, oder durch einen Gyrosensor, durch einen Beschleunigungssensor, durch einen Lenkwinkelgeber, durch Raddrehzahlsensoren und/oder durch eine Bilderfassungseinheit zur Erfassung und Ermittlung von Straßeninformationen insbesondere zum Straßenverlauf, zum Kurvenradius, und zur Straßenbreite gebildet wird.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheinwerfereinheit durch einen Halogenscheinwerfer gebildet ist, der durch die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig zur Veränderung der Leuchtweite gedimmt wird.
Scheinwerferanlage für Fahrzeuge nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Scheinwerfereinheit durch einen Xenon- insbesondere Bixenonscheinwerfer gebildet ist, dem zur Veränderung der Leuchtweite durch die Steuereinheit verkehrssituationsabhängig die integrierte Blendkante in Ihrer Lage oder Form verändert wird.