DE102008014182A1

DE102008014182A1 - Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102008014182A1
Application number: DE200810014182
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2009-09-17
Also published as: WO2009112125A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs (F) mit einem schwenkbaren Scheinwerfer (2), bei dem als Lichtverteilungen eine Abblendlichtverteilung und eine Fernlichtverteilung (FV) eingestellt werden, und mit einem Sensor (1) zu einer Detektion von entgegenkommenden und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten (O), dadurch gekennzeichnet, dass die Fernlichtverteilung (FV) in Abhängigkeit von einer Position der detektierten Objekte (O) derart aus dem Bereich dieser geschwenkt wird, dass ein für die Objekte (O) blendfreier Raum erzeugt wird, wobei die Fernlichtverteilung (FV) maximal bis an Kanten (K) des Objekts (O) geschwenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugsgemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2005 014 953 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungseinrichtung bekannt, wobei das Kraftfahrzeug ein Steuergerät und eine über das Steuergerät zum Ausleuchten des Fahrzeugvorfelds ansteuerbare Leuchteinrichtung umfasst, über die einzelne unterschiedliche, einander ergänzende Ausleuchtbereiche ausleuchtbar sind, die in ihrer Gesamtheit das Ausleuchtvolumen der Leuchteinrichtung bilden. Die einzelnen Ausleuchtbereiche sind selektiv steuerbar. Es ist eine Einrichtung zur Ermittlung der Position eines im Umfeld des Kraftfahrzeugs befindlichen anderen Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines anderen Kraftfahrzeugs, relativ zum eigenen Kraftfahrzeug vorgesehen. Die Leuchteinrichtung ist zum Verändern des Ausleuchtvolumens oder dessen Ausleuchtcharakteristik in Abhängigkeit der ermittelten Position steuerbar. Die Leuchteinrichtung ist insbesondere als LED-Array ausgeführt, so dass die Ausleuchtbereiche selektiv schaltbar sind.
Weiterhin ist aus der EP 1 826 476 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung zur Umgebungsausleuchtung eines Fahrzeugs mit zumindest einer Lichtquelle bekannt, deren optische Achse in Richtung einer Abbildungsoptik orientiert ist, wobei zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik eine Blendenanordnung mit zumindest zwei Blenden angeordnet ist und jede Blende separat bewegbar ist. Zumindest eine Blende ist zumindest zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik positionsveränderlich verschiebbar. Abhängig von den Stellungen der Blenden ist die Leuchtweite des Fernlichts des Fahrzeugs veränderbar. Die Stellungen der Blenden sind dabei derart veränderbar, dass Teilbereiche eines momentanen gesamten Leuchtbereichs des Fernlichts unabhängig von anderen Teilbereichen in der Leuchtweite veränderbar sind.
Gemäß der DE 197 16 784 B4 ist eine Scheinwerferanlage für Fahrzeuge mit wenigstens einer Scheinwerfereinheit bekannt, durch die Lichtbündel mit verschiedenen Charakteristiken aussendbar sind. Es ist eine Sensoreinrichtung vorgesehen, durch die die Verkehrssituation vor dem Fahrzeug erfasst und ausgewertet wird. Weiter ist eine Umschalteinrichtung vorgesehen, durch die abhängig von der durch die Sensoreinrichtung erfassten Verkehrssituation die Charakteristik des durch die wenigstens eine Scheinwerfereinheit ausgesandten Lichtbündels verändert wird, wobei durch die Sensoreinrichtung die Verkehrssituation auf voraus fahrende Fahrzeuge und deren Abstand zum Fahrzeug ausgewertet wird. Bei mit geringem Abstand vorausfahrendem Fahrzeug wird die Charakteristik des durch die wenigstens eine Scheinwerfereinheit ausgesandten Lichtbündels derart verändert, dass durch dieses der Fernbereich vor dem Fahrzeug weniger stark beleuchtet wird als ohne vorausfahrendes Fahrzeug. Durch die Sensoreinrichtung wird die Verkehrssituation auf entgegenkommende Fahrzeuge und darauf, auf welcher Seite des Fahrzeugs sich entgegenkommende Fahrzeuge befinden, ausgewertet. Die Charakteristik des durch die wenigstens eine Scheinwerfereinheit ausgesandten Lichtbündels wird derart gesteuert, dass dieses jeweils auf der eigenen Richtungsfahrspur des Fahrzeugs eine größere Reichweite aufweist als auf der Gegenverkehrsfahrspur. Die Scheinwerferanlage ist in einer Betriebsstellung für Fernlicht betreibbar. Bei mit geringem Abstand vorausfahrendem Fahrzeug und/oder bei entgegenkommenden Fahrzeugen wird die Scheinwerferanlage in eine Betriebsstellung für Abblendlicht umgeschaltet.
In der DE 10 2004 042 092 A1 wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer Lichterzeugungseinrichtung für Kraftfahrzeuge offenbart, bei dem in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen dem ein Lichtbündel abgebenden Kraftfahrzeug und einem entgegenkommenden und/oder vorausfahrenden Kraftfahrzeugs ein zu dem entgegenkommenden Kraftfahrzeug korrespondierender Teilbereich des Lichtbündels ausgespart wird, wobei die Lichterzeugungseinrichtung derart angesteuert wird, dass nur solche Teilbereiche der gesamten Lichtverteilung ausgespart werden, die oberhalb einer vorgegebenen Basislichtverteilung angeordnet sind. Das Aussparen der Teilbereiche erfolgt beispielsweise mittels LED-Arrays oder mit Hilfe von Mikrospiegelarrays.
Aus der DE 198 22 142 C2 ist ein Verfahren zum Erzeugen eines vor einem Kraftfahrzeug auf die Fahrbahn auftreffenden Lichtbündels bekannt, bei dem die Lichtstärkeverteilung innerhalb des Lichtbündels in Abhängigkeit von den Lichtverhältnissen vor dem Kraftfahrzeug derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass der Fahrer eines entgegenkommenden Kraftfahrzeugs von dem erzeugten Lichtbündel nicht geblendet wird. Die Lichtstärke des erzeugten Lichtbündels wird in einem Bereich der Lichtstärkeverteilung auf etwa Null gesetzt. Der Bereich der Lichtstärkeverteilung wird in Abhängigkeit von der Bewegung des eigenen und/oder des entgegenkommenden Kraftfahrzeugs verändert. Die Lichtstärkeverteilung wird mit Hilfe von Mikrospiegelarrays beeinflusst.
Weiterhin ist aus der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin mit der Anmeldenummer DE 10 2007 038 077.3 ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs bekannt, bei dem eine Leuchtweite und ein Schwenkwinkel eines oder mehrerer Lichtkegel verschiedener Scheinwerfer eingestellt und ein für andere Verkehrsteilnehmer blendfreier Raum erzeugt wird, wobei bei einer Aktivierung eines Kurvenlichts und/oder Abbiegelichts die Leuchtweite in Abhängigkeit eines Kurvenlichtwinkels und/oder Abbiegelichtwinkels variiert wird.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs mit einem schwenkbaren Scheinwerfer werden als Lichtverteilungen die Abblendlichtverteilung und eine Fernlichtverteilung eingestellt und mit einem Sensor entgegenkommende und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten detektiert. Erfindungsgemäß wird die Fernlichtverteilung in Abhängigkeit von einer Position der detektierten Objekte derart aus dem Bereich dieser geschwenkt, dass ein für die Objekte blendfreier Raum erzeugt wird, wobei die Fernlichtverteilung maximal bis an Kanten des Objekts geschwenkt wird.
Dadurch ist eine gezielt vorgebbare Ausleuchtcharakteristik eines dem Fahrzeug vorausliegenden Bereichs realisierbar, insbesondere ein für andere Verkehrsteilnehmer blendfreien Raum bei maximal möglicher Sicht für einen Fahrer des Fahrzeugs unter Vermeidung unangenehmer Lichteffekte erzeugbar. Weiterhin ist es dem Fahrer des Fahrzeugs durch die automatische Einstellung des blendfreien Raumes möglich, dauerhaft eine Lichteinstellung, die einem Fernlicht entspricht, zu nutzen, ohne ein Ein- oder Ausschalten des Fernlichts zu vergessen, was eine Steigerung des Fahrkomforts für den Fahrer und eine Sicherheitserhöhung für alle Verkehrsteilnehmer schafft.
Weiterhin wird anhand eines Kurvenlichtwinkels aus einer Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers ermittelt, ob sich das Objekt in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug befindet.
Befindet sich das Objekt außerhalb des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegenden Bereichs, wird das Fahrlicht nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert, so dass für den Fahrer des Fahrzeugs eine maximale Ausleuchtung erzielt wird.
Zur Erzeugung des blendfreien Raumes sieht das Verfahren vor, dass mittels des Sensors seitliche Kanten mindestens eines vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts in Form eines linken Kantenwinkels und eines rechten Kantenwinkels in Bezug auf eine Sensornullachse des Sensors ermittelt werden. Zusätzlich werden eine Entfernung und eine Fahrtrichtung des vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts identifiziert.
Eine Position der Kante wird aus dem zugehörigen Kantenwinkel und der Entfernung bestimmt und zur Einstellung des Schwenkwinkels aus einem auf den Sensor bezogenen Koordinatensystem in ein auf den entsprechenden Scheinwerfer bezogenes Koordinatensystem transformiert.
Die Fernlichtverteilung weist einen inneren Fernlichtwinkel und einen äußeren Fernlichtwinkel bezüglich einer jeweiligen Scheinwerfernullachse auf, wobei der Scheinwerfer maximal bis zu einem Maximalschwenkwinkel geschwenkt wird.
Der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer kann daraus folgend so gewählt werden, dass der innere Fernlichtwinkel aus Sicht des Objekts maximal bis an die dem entsprechenden Scheinwerfer zugewandte Kante heranreicht, sofern der Schwenkwinkel kleiner ist als der Maximalschwenkwinkel.
Alternativ wird der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer so gewählt, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel aus Sicht des Objekts und der dem entsprechenden Scheinwerfer zugewandten Kante ein Toleranzbereich eingestellt wird. Daraus resultiert der Vorteil, dass bei Bewegungen des vor dem Fahrzeug befindlichen Objekts kein ständiges, von dem Fahrer des Fahrzeuges als unangenehm empfundenes, Schwenken der Fernlichtverteilung ausgeführt wird, so dass eine gleichmäßige Fahrlichtsteuerung erreicht wird. Weiterhin kann so eine ungenaue Erfassung des Objektes, beispielsweise mittels einer Kamera, ausgeglichen werden.
Gemäß einer sinnvollen Weiterbildung des Verfahrens wird der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer so gewählt, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel aus Sicht des Objekts und der dem entsprechenden Scheinwerfer zugewandten Kante ein Sicherheitsbereich eingestellt wird. Somit wird vorzugsweise eine Blendung eines vorausfahrenden Fahrzeugführers über die Außenspiegel seines Fahrzeuges vermieden.
Mittels der Scheinwerfer ist es weiterhin möglich, dass bei einer Kurvenfahrt der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges und eines Lenkwinkels eingestellt wird, d. h. dass die Scheinwerfer gleichzeitig zu einer Realisierung eines Kurven- und/oder Abbiegelichtes verwendet werden können oder dass bereits in dem Fahrzeug verwendete Scheinwerfer zur Verwirklichung des Kurven- und/oder Abbiegelichtes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Weiterbildungen geeignet sind.
Befindet sich bei der Kurvenfahrt ein Objekt vor dem Fahrzeug, wird der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer so gewählt, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel aus Sicht des Objekts und der dem entsprechenden Scheinwerfer zugewandten Kante ein Toleranzbereich und ein Kurvensicherheitsbereich eingestellt werden. Dadurch wird eine Blendung des vorausfahrenden Fahrzeugführers über die Außenspiegel, den Innenspiegel und/oder eine direkte Blendung durch Scheiben seines Fahrzeuges vermieden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden der Toleranzbereich, der Sicherheitsbereich und/oder der Kurvensicherheitsbereich variabel in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Objektgeschwindigkeit, einer Entfernung zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt und/oder dem Lenkwinkel eingestellt, so dass stets die maximale Ausleuchtung, die Vermeidung der Blendung und eine für den Fahrer angenehm empfunden Fahrlichtsteuerung erzielt wird.
Ist zur Erzeugung des blendfreien Raumes ein über den Maximalschwenkwinkel hinausgehender Schwenkwinkel bei eingeschalteter Fernlichtverteilung erforderlich, wird von der Fernlichtverteilung auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet. Dem Fahrer des Fahrzeugs steht dadurch eine optimale, an ein momentanes Verkehrsgeschehen angepasste Ausleuchtung zur Verfügung, wobei keine Aktionen des Fahrers zur Einstellung dieser Ausleuchtung notwendig sind. Dadurch ist es dem Fahrer möglich, sich ausschließlich auf das Verkehrsgeschehen zu konzentrieren, so dass die Verkehrssicherheit weiter erhöht wird.
Befinden sich mehrere Objekte vor dem Fahrzeug, wird zumindest ein relevantes Objekt ermittelt. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Objekt dann als relevant ermittelt, wenn dieses sich in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug befindet. Bei mehreren relevanten Objekten wird der Schwenkwinkel des Scheinwerfers derart gewählt oder auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet, dass für ein erstes relevantes Objekt ein blendfreier Raum erzeugt wird und anschließend ein oder mehrere angrenzende Objekte detektiert und für diese ein oder mehrere blendfreie Räume erzeugt werden. Somit wird die maximale Ausleuchtung für den Fahrer des Fahrzeugs bei gleichzeitiger Vermeidung einer Blendung aller anderen Verkehrsteilnehmer erzielt.
Das Verfahren sieht in einer Weiterbildung zusätzlich vor, dass der Sensor detektiert, ob sich das Fahrzeug in einem Bereich mit Straßenbeleuchtung bewegt. In diesem Fall wird von der Fernlichtverteilung auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet.
Bei Fahrzeugen mit mehreren Scheinwerfern wird eine aufeinander abgestimmte Fahrlichtsteuerung der einzelnen Scheinwerfer ausgeführt, so dass unterschiedlichste Ausleuchtcharakteristika erzeugt werden können.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird mittels der Scheinwerfer eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze an dem inneren Fernlichtwinkel erzeugt, so dass ein exakt begrenzter blendfreier Raum entsteht. Dadurch wird eine weitere Verbesserung der Sicht für den Fahrer des Fahrzeugs bei gleichzeitig verbesserter Begrenzung des blendfreien Raumes erzielt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch ein Fahrzeug mit einem Sensor und zwei Scheinwerfern und ein in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug befindliches Objekt,
2 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und Fernlichtverteilungen der Scheinwerfer,
3 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und einen maximalen Schwenkbereich eines Scheinwerfers,
4 schematisch das Fahrzeug und das Objekt gemäß 1 und eine geschwenkte Fernlichtverteilung,
5A schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein in geringer Entfernung vor dem Fahrzeug befindliches Objekt,
5B schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein in geringer Entfernung links vor dem Fahrzeug befindliches Objekt,
5C schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein in geringer Entfernung rechts vor dem Fahrzeug befindliches Objekt,
6 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein vor dem Fahrzeug befindliches Objekt und die Einstellung eines Sicherheitsbereiches,
7 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einer Kurve befindliches Objekt,
8 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und mehrere vor dem Fahrzeug befindliche Objekte,
9A schematisch klassische Fernlichtverteilungen, und
9B schematisch Fernlichtverteilungen mit einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Fahrzeug F mit einem Sensor 1 und zwei Scheinwerfern 2 und ein in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug F befindliches Objekt. Bei dem Sensor 1 handelt es sich insbesondere um eine Kamera, mit welcher das Objekt O erfasst wird. Die Sensor 1 weist Öffnungswinkel ω_K und –ω_K in Bezug auf eine Sensornullachse Y_S auf. Dabei können entgegenkommende und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekte O in einem Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug F detektiert werden.
Die Scheinwerfer 2 sind zur Ausführung einer Kurvenlichtfunktion schwenkbar ausgeführt und als Lichtverteilungen können jeweils eine nicht näher dargestellte Abblendlichtverteilung und eine in 2 dargestellte Fernlichtverteilung FV eingestellt werden.
Als Daten des vor dem Fahrzeug F befindlichen Objektes O, bei welchem es sich beispielsweise ebenfalls um ein Fahrzeug handeln kann, werden eine Entfernung E zu dem Fahrzeug F, eine Fahrtrichtung und seitliche Kanten K in Form eines linken Kantenwinkels ω_K ^li und eines rechten Kantenwinkels ω_K ^re in Bezug auf die Sensornullachse Y_S ermittelt. Eine Position einer Kante K wird aus dem zugehörigen Kantenwinkel ω_K ^re oder ω_K ^li und der Entfernung E ermittelt.
Erfindungsgemäß wird die Fernlichtverteilung FV in Abhängigkeit von einer Position des detektierten Objekts O derart aus dem Bereich dieses geschwenkt, dass ein für das Objekt O blendfreier Raum erzeugt wird, wobei die Fernlichtverteilung FV maximal bis an Kanten K des Objekts O geschwenkt wird.
Zur Einstellung eines Schwenkwinkels wird die Position der Kante K aus einem auf den Sensor 1 bezogenen Koordinatensystem in ein auf den entsprechenden Scheinwerfer 2 bezogenes Koordinatensystem transformiert.
Die jeweilige Fernlichtverteilung FV weist, wie in 2 dargestellt, eine Nullstellung auf. Dabei sind die Fernlichtverteilungen FV durch die inneren Fernlichtwinkel _liω_fl ⁰ und _reω_fl ⁰ bezüglich einer Scheinwerfernullachse Y_SW gekennzeichnet und begrenzt. Die jeweiligen äußeren Fernlichtwinkel _liω_fl ^a und _reω_fl ^a ergeben sich rechnerisch aus einem Gesamtöffnungswinkel ω_fl abzüglich des jeweiligen inneren Fernlichtwinkels _liω_fl ⁰ und _reω_fl ⁰.
Zur Erzeugung des blendfreien Raums werden die Fernlichtlichtverteilungen FV gemäß 1 von der Nullposition der inneren Fernlichtwinkel _liω_fl ⁰ und _reω_fl ⁰ aus maximal bis an die Kanten K des Objekts O geschwenkt, so dass Fernlichtverteilungen FV durch die inneren Fernlichtwinkel _liω_fl ^0* und _reω_fl ^0* begrenzt werden und sich das Objekt O in dem blendfreien Raum befindet.
In 3 ist zu einer vereinfachten Darstellung das Fahrzeug F mit nur einem Scheinwerfer 2 gezeigt. Dabei verdeutlicht die Darstellung, dass der Schwenkwinkel der Fernlichtverteilung FV zum einen durch einen inneren Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^imax und zum anderen durch einen äußeren Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^amax begrenzt ist. Diese Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^imax, ω_Kl ^amax sind durch eine maximale Schwenkbarkeit des Scheinwerfers 2 um einen inneren Kurvenlichtwinkel ω_Kl ⁱ und einen äußeren Kurvenlichtwinkel ω_Kl ^a aus einer Kurvenlichtfunktion begrenzt.
Anhand eines eingestellten Kurvenlichtwinkels ω_Kl ⁱ, ω_Kl ^a aus der Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers 2 wird ermittelt, ob sich das Objekt O in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug F befindet. Bei den Objekten O kann sich sowohl um dem Fahrzeug F entgegenkommende als auch um diesem sich vorausbewegende Objekte O handeln. Das heißt, befindet sich das Objekt O in einem Bereich der um den Kurvenlichtwinkels ω_Kl ⁱ, ω_Kl ^a geschwenkten oder ungeschwenkten Fernlichtverteilung FV, wird der blendfreie Raum durch das Schwenken der Fernlichtverteilung FV erzeugt. Befindet sich das Objekt O jedoch außerhalb des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug F liegenden Bereichs befindet, wird das Fahrlicht des Scheinwerfers 2 nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert und die Fernlichtverteilung FV beibehalten.
4 zeigt das Fahrzeug F und das Objekt O gemäß 1 und eine geschwenkte Fernlichtverteilung FV eines Scheinwerfers 2, insbesondere des linken Scheinwerfers 2. Das Objekt O befindet sich dabei in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug F, so dass sich das Objekt O bei einer ungeschwenkten Position der Fernlichtverteilung FV in dieser befinden würde. Um eine Blendung zu vermeiden, wird, wie dargestellt, die Fernlichtverteilung FV des rechten Scheinwerfers 2 um einen Schwenkwinkel, der dem dargestellten äußeren Kurvenlichtwinkel ω_Kl ^a entspricht, nach rechts geschwenkt. Die Fernlichtverteilung FV wird dabei zumindest so weit geschwenkt, dass der rechte innere Fernlichtwinkel _reω_fl ⁰ insbesondere bis maximal an die Kante K des Objektes O reicht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Schwenkwinkel der Fernlichtverteilung FV so gewählt, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel _reω_fl ⁰ aus Sicht des Objekts O und der dem Scheinwerfer 2 zugewandten Kante K des Objekts O ein Toleranzbereich T eingestellt wird, so dass eine ständiges Schwenken der Fernlichtverteilung FV durch eine ungenaue Erfassung des Sensors 1 oder durch Bewegungen des Objekts O vermieden werden.
In den 5A bis 5C sind das Fahrzeug gemäß 1 und das Objekt O in drei verschiedenen Situationen vergleichend dargestellt. Um eine Übersichtlichkeit sicherzustellen, sind lediglich die Fernlichtverteilung FV, der innere bzw. der äußere Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^imax, ω_Kl ^amax und einen notwendigen Winkel ω_{Kl_k} dargestellt welcher den Schwenkwinkel beschreibt, der notwendig ist, damit der linke innere Fernlichtwinkel _reω_fl ⁰ bis maximal an die Kante K des Objektes O geschwenkt wird.
In 5A befindet sich das Objekt O in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug F nahezu ohne seitlichen Versatz zu diesem. Daher ist der notwendige Winkel ω_{Kl_k} zum Schwenken des Scheinwerfers 2 geringer ausgebildet als der äußere Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^amax, so dass durch Schwenken der Fernlichtverteilung FV ein blendfreier Raum für das Objekt O erzeugt wird.
In 5B befindet sich das Objekt O in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug F mit einem seitlichen Versatz nach links zu diesem. Daher ist der notwendige Winkel ω_{Kl_k} größer ausgebildet als der äußere Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^amax, so dass durch Schwenken der Fernlichtverteilung FV kein blendfreier Raum für das Objekt O erzeugt wird. In diesem Fall wird von der Fernlichtverteilung FV auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet, um den blendfreien Raum zu erzeugen. Der Übergang zwischen der Fernlichtverteilung FV und der Abblendlichtverteilung kann dabei allmählich erfolgen, so dass beispielsweise Flickererscheinungen vermieden werden.
In 5C befindet sich das Objekt O in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug F mit einem seitlichen Versatz nach rechts zu diesem. Der seitliche Versatz ist dabei derart groß, dass sich das Objekt O außerhalb des Bereiches der um den Kurvenlichtwinkels ω_Kl ⁱ, ω_Kl ^a geschwenkten oder ungeschwenkten Fernlichtverteilung FV befindet, so dass das Fahrlicht des Scheinwerfers 2 nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert wird. Eine Blendung des Objekts O, zumindest mittels des linken Scheinwerfers 2, ist nicht möglich, da der innere Maximalschwenkwinkel ω_Kl ^imax kleiner ist als der notwendige Winkel ω_{Kl_k}.
6 zeigt das Fahrzeug F gemäß 1 und ein vor dem Fahrzeug F befindliches Objekt O, insbesondere ein weiteres Fahrzeug. An diesem Fahrzeug befindet sich zumindest ein Außenspiegel OA. Um einen Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs durch seinen Außenspiegel OA nicht zu blenden, wird zusätzlich zu dem notwendigen Winkel ω_{Kl_k} ein Sicherheitsbereich S zwischen dem hier nicht explizit dargestellten linken inneren Fernlichtwinkel _liω_fl ⁰ und der diesem zugewandten Kante K des Objekts O eingestellt.
7 zeigt das Fahrzeug F gemäß 1 und das in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug F in einer Kurve befindliche Objekt O. Da das Fahrzeug F ebenfalls der Kurve folgt, sind die Fernlichtverteilungen FV der Scheinwerfer 2 (hier ist nur beispielhaft der linke Scheinwerfer 2 dargestellt) in Richtung des Kurvenverlaufs geschwenkt. Der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer 2 wird dabei in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs F und eines Lenkwinkels eingestellt.
Da bei der dargestellten Kurvenfahrt die Gefahr einer Blendung eines Fahrers eines vorausfahrenden Fahrzeugs sowohl über die über die Außenspiegel OA und einen Innenspiegel als auch durch Scheiben seines Fahrzeuges besteht, wird der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer 2 so gewählt, dass zwischen dem linken inneren Fernlichtwinkel _liω_fl ⁰ aus Sicht des Objekts O und der dem entsprechenden Scheinwerfer 2 zugewandten Kante K zusätzlich zum Sicherheitsbereich S ein Kurvensicherheitsbereich KS eingestellt werden, so dass die Fernlichtverteilung FV an dem Objekt O vorbeigeführt wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung werden der Toleranzbereich T, der Sicherheitsbereich S und/oder der Kurvensicherheitsbereich KS variabel in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Objektgeschwindigkeit, der Entfernung E zwischen dem Fahrzeug F und dem Objekt O und/oder dem Lenkwinkel eingestellt, so dass stets die maximale Ausleuchtung, die Vermeidung der Blendung und eine für den Fahrer angenehm empfunden Fahrlichtsteuerung erzielt wird. Weiterhin wird durch den Toleranzbereich T, den Sicherheitsbereich S und/oder den Kurvensicherheitsbereich KS ein ständiges Umschalten zwischen der Fernlichtverteilung FV und der Abblendlichtverteilung vermieden, was sowohl für den Fahrer des Fahrzeugs F als auch für die anderen Verkehrsteilnehmer vorteilhaft ist.
8 zeigt das Fahrzeug F gemäß 1 und mehrere vor dem Fahrzeug F befindliche Objekte O1 bis O3. Aus diesen Objekten O1 bis O3 wird zumindest ein relevantes Objekt O1 ermittelt. Das Objekt O1 ist dann relevant, wenn es sich wie bereits beschrieben, in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug F befindet. Die Scheinwerfer 2 werden dabei zumindest um den notwendigen Winkel ω_{Kl_k} nach links bzw. den notwendigen Winkel ω_{Kl_k1} nach rechts geschwenkt, so dass für das relevante Objekt O1 der blendfreie Raum erzeugt wird.
Werden weitere relevante Objekte, wie das Objekt O2, detektiert, werden der oder die Scheinwerfer 2 derart geschwenkt, dass auch dieses Objekt O2 sich in dem blendfreien Raum befindet. Hier wird insbesondere der rechte Scheinwerfer 2 um einen notwendigen Winkel ω_{Kl_k2} weiter nach rechts geschwenkt, so dass der rechte innere Fernlichtwinkel _reω_fl ⁰ bis maximal an die rechte Kante K des Objekts O2 reicht.
Das Objekt O3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht relevant, so dass die linke Fernlichtverteilung FV zwischen dem relevanten Objekt O1 und dem nicht relevanten Objekt O2 durchgeführt werden kann, ohne dass eine Blendung beider Objekte O1 und O3 entsteht.
Die 9A zeigt typische Fernlichtverteilungen FV zweier Scheinwerfer 2 auf einer weißen Wand, wobei der hellste Punkt der jeweiligen Fernlichtverteilung FV in deren Zentrum liegt und die Helligkeit nach außen abnimmt. Ein Anteil der Abblendlichtverteilung ist nicht wahrnehmbar.
Die 9B zeigt Fernlichtverteilungen FV zweier Scheinwerfer 2 mit einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze HDG auf der weißen Wand. Die jeweiligen Fernlichtverteilungen FV sind fahrzeugmittig vertikal scharf begrenzt und werden in der Mitte und außen durch die jeweiligen Abblendlichtverteilungen AV unterstützt. Diese Lichtverteilung wird als Teilfernlicht bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren und Ausgestaltungen dieses können mit beiden in den 9A und 9B dargestellten Fernlichtverteilungen FV durchgeführt werden. Aufgrund der scharfen vertikalen Hell-Dunkel-Grenze HDG eignet sich das Teilfernlicht besonders gut zum Ausblenden, d. h. zur Erzeugung des blendfreien Raums, da an den Objektbegrenzungspunkten bzw. den Kanten K des Objekts O direkt vorbei geleuchtet werden kann.
Die klassische Fernlichtverteilung FV gemäß 9A hat dabei gegenüber dem Teilfernlicht den Vorteil einer größeren Ausleuchtung und einer höheren Helligkeit.
Aus diesem Grunde wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung das Verfahren derart erweitert, dass sofern keine Objekte O detektiert werden, bei Aktivierung der Fernlichtverteilung FV die klassische Fernlichtverteilung FV gewählt wird, während hingegen bei einem detektierten Objekt O zum Ausblenden die Fernlichtverteilung FV über das Teilfernlicht erfolgt.
Gemäß weiterer nicht näher dargestellter Weiterbildungen der Erfindung detektiert der Sensor 1, ob sich das Fahrzeug F in einem Bereich mit Straßenbeleuchtung bewegt, so dass in diesem Fall von der Fernlichtverteilung FV auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet wird.
Weiterhin wird, wie bereits beschrieben, eine aufeinander abgestimmte Fahrlichtsteuerung der einzelnen Scheinwerfer 2 ausgeführt wird. Dabei kann neben unterschiedlichen Schwenkwinkeln auch ein Scheinwerfer 2 mit Fernlichtverteilung FV und der andere mit Abblendlichtverteilung betreiben werden.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Weiterbildungen dieses kann jede bekannte Art von Scheinwerfern und Leuchtmitteln verwendet werden. Dabei können sowohl separate als auch getrennte Leuchtmittel für die Realisierung der Fernlichtverteilung FV und der Abblendlichtverteilung vorgesehen sein.

1: Sensor
2: Scheinwerfer
E: Entfernung
F: Fahrzeug
FV: Fernlichtverteilung
HDG: Hell-Dunkel-Grenze
K: Kante
KS: Kurvensicherheitsbereich
O: Objekt
OA: Außenspiegel
O1: Objekt
O2: Objekt
O3: Objekt
S: Sicherheitsbereich
T: Toleranzbereich
Y_S: Sensornullachse
Y_SW: Scheinwerfernullachse
ω_fl: Gesamtöffnungswinkel
ω_K: Öffnungswinkel
–ω_K: Öffnungswinkel
ω_K ^li: Linker Kantenwinkel
ω_K ^re: Rechter Kantenwinkel
ω_Kl: Kurvenlichtwinkel
ω_{Kl_k}: Notwendiger Winkel
ω_{Kl_k1}: Notwendiger Winkel
ω_{Kl_k2}: Notwendiger Winkel
ω_Kl ^a: Äußerer Kurvenlichtwinkel
ω_Kl ⁱ: Innerer Kurvenlichtwinkel
ω_Kl ^amax: Äußerer Maximalschwenkwinkel
ω_Kl ^imax: Innerer Maximalschwenkwinkel
_liω_fl ⁰: Linker innerer Fernlichtwinkel
_liω_fl ^0*: Linker innerer Fernlichtwinkel
_liω_fl ^a: Linker äußerer Fernlichtwinkel
_reω_fl ⁰: Rechter innerer Fernlichtwinkel
_reω_fl ^0*: Rechter innerer Fernlichtwinkel
_reω_fl ^a: Rechter äußerer Fernlichtwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005014953 A1 [0002]
- EP 1826476 A1 [0003]
- DE 19716784 B4 [0004]
- DE 102004042092 A1 [0005]
- DE 19822142 C2 [0006]
- DE 102007038077 [0007]

Claims

Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs (F) mit einem schwenkbaren Scheinwerfer (2), bei dem als Lichtverteilungen ein Abblendlichtverteilung und einen Fernlichtverteilung (FV) eingestellt werden, und mit einem Sensor (1) zu einer Detektion von entgegenkommenden und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten (O), dadurch gekennzeichnet, dass die Fernlichtverteilung (FV) in Abhängigkeit von einer Position der detektierten Objekte (O) derart aus dem Bereich dieser geschwenkt wird, dass ein für die Objekte (O) blendfreier Raum erzeugt wird, wobei die Fernlichtverteilung (FV) maximal bis an Kanten (K) des Objekts (O) geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand eines Kurvenlichtwinkels (ω_Kl) aus einer Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers (2) ermittelt wird, ob sich das Objekt (O) in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug (F) befindet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrlicht nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert wird, wenn sich das Objekt (O) außerhalb des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug (F) liegenden Bereichs befindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernlichtverteilung (FV) einen inneren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) und einen äußeren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁱ, _liω_fl ^a) bezüglich einer jeweiligen Scheinwerfernullachse (Y_SW) aufweist, wobei der Scheinwerfer (2) maximal bis zu einem Maximalschwenkwinkel (ω_Kl ^imax, ω_Kl ^amax) geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2) so gewählt wird, dass der innere Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) aus Sicht des Objekts (O) maximal bis an die dem entsprechenden Scheinwerfer zugewandte Kante (K) heranreicht, sofern der Schwenkwinkel kleiner ist als der Maximalschwenkwinkel (ω_Kl ^imax, ω_Kl ^amax)
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2) so gewählt wird, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) aus Sicht des Objekts (O) und der dem entsprechenden Scheinwerfer (2) zugewandten Kante (K) ein Toleranzbereich (T) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2) so gewählt wird, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) aus Sicht des Objekts (O) und der dem entsprechenden Scheinwerfer (2) zugewandten Kante (K) ein Sicherheitsbereich (S) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kurvenfahrt der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2) in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges (F) und eines Lenkwinkels eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kurvenfahrt der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2) so gewählt wird, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) aus Sicht des Objekts (O) und der dem entsprechenden Scheinwerfer (2) zugewandten Kante (K) ein Kurvensicherheitsbereich (KS) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Toleranzbereich (T), der Sicherheitsbereich (S) und/oder der Kurvensicherheitsbereich (KS) variabel in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer Objektgeschwindigkeit, einer Entfernung (E) und/oder dem Lenkwinkel eingestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Fernlichtverteilung (FV) auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet wird, wenn ein über den Maximalschwenkwinkel (ω_Kl ^imax, ω_Kl ^amax) hinausgehender Schwenkwinkel bei eingeschalteter Fernlichtverteilung (FV) erforderlich ist, um den blendfreien Raum zu erzeugen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus mehreren sich vor dem Fahrzeug (F) befindlichen Objekten (O) zumindest ein relevantes Objekt (O1, O2) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (O1, O2) dann als relevant ermittelt wird, wenn dieses sich in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug (F) befindet.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren relevanten Objekten (O1, O2) der Schwenkwinkel des Scheinwerfers (2) derart gewählt oder auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet wird, dass für ein erstes relevantes Objekt (O1) ein blendfreier Raum erzeugt wird und anschließend ein oder mehrere angrenzende relevante Objekte (O2) detektiert und für diese ein oder mehrere blendfreie Räume erzeugt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (1) detektiert, ob sich das Fahrzeug (F) in einem Bereich mit Straßenbeleuchtung bewegt und dass in diesem Fall von der Fernlichtverteilung (FV) auf die Abblendlichtverteilung umgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrzeugen (F) mit mehreren Scheinwerfern (2) eine aufeinander abgestimmte Fahrlichtsteuerung der einzelnen Scheinwerfer (2) ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Scheinwerfers (2) eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze (HDG) an dem inneren Fernlichtwinkel (_liω_fl ⁰, _reω_fl ⁰) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Sensors (1) die seitlichen Kanten (K) mindestens eines vor dem Fahrzeug (F) befindlichen Objekts (O) in Form eines linken Kantenwinkels (ω_K ^li) und eines rechten Kantenwinkels (ω_K ^re) in Bezug auf eine Sensornullachse (Y_S) des Sensors ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entfernung (E) und eine Bewegungsrichtung oder Fahrtrichtung des vor dem Fahrzeug (F) befindlichen Objekt (O) identifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position der Kante (K) aus dem zugehörigen Kantenwinkel (ω_K ^li, ω_K ^re) und der Entfernung EUR bestimmt und zur Einstellung des Schwenkwinkels aus einem auf den Sensor (1) bezogenen Koordinatensystem in ein auf den entsprechenden Scheinwerfer (2) bezogenes Koordinatensystem transformiert wird.