DE102008025808B4

DE102008025808B4 - Steuergerät zum Einstellen einer Lichtverteilung und einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze eines oder mehrerer Hauptscheinwerfer eines ersten Kraftfahrzeugs bei Verzögerungen bei der Erzeugung von Steuersignalen

Info

Publication number: DE102008025808B4
Application number: DE102008025808.3A
Authority: DE
Inventors: Sergej Schwarz; Dr. Florissen Georg; Christian Hüster; Tobias Irmscher; Daniel Schlabe; Christian Schmidt
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2023-06-29
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: DE102008025808A1

Abstract

Steuergerät zum Einstellen einer Lichtverteilung und einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze eines oder mehrer Hauptscheinwerfer eines ersten Kraftfahrzeugs,wobei das Steuergerät eine erste Schnittstelle zur Übermittlung von Steuersignalen an einen und/oder mehrere Hauptscheinwerfer aufwest, wobei die Steuersignale zum Einstellen der Lichtverteilung und der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze geeignet und eingerichtet sind,wobei das Steuergerät eine zweite Schnittstelle hat, die zum Einlesen von Informationen über einen Objektwinkel und/oder einer Objektentfernung eines entgegenkommenden Fahrzeugs geeignet und eingerichtet ist, wobei der Objektwinkel der Winkel in der horizontalen Ebene des ersten Kraftfahrzeuges zwischen dem entgegenkommenden Fahrzeug und einer dazu vertikalen, die Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs aufnehmenden Ebene ist und die Objektentfernung die Entfernung zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs ist,in welcher sich das zweite Fahrzeug befindet, undwobei das Steuergerät ein Steuermittel aufweist, das zum Erzeugen der Steuersignale geeignet und eingerichtet ist,wobei das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist ein Steuersignal zum Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze in Abhängigkeit von dem Objektwinkel zu erzeugendadurch gekennzeichnet,dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, das Steuersignal zum Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze in Abhängigkeit von einem Vorhalt zu erzeugen, um Verzögerungen zwischen einem Zeitpunkt des Messens des Objektwinkels und einem Zeitpunkt des Bereitstellens der Steuersignale an der ersten Schnittstelle auszugleichen, wobei als Vorhalt die Winkeldifferenz zwischen der Richtung bezeichnet wird, die für eine nicht blendende Einstellung der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze erreicht werden muss, und der Richtung, die in derselben Situation für das Einstellen derselben Hell-Dunkel-Grenze notwendig wäre, wenn sich das entgegenkommende zweite Fahrzeug nicht bewegte.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät zum Einstellen einer Lichtverteilung und einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze eines oder mehrerer Hauptscheinwerfer eines ersten Kraftfahrzeugs.
Aus dem Stand der Technik sind Steuergeräte für die Hauptscheinwerfer von Kraftfahrzeugen bekannt, mit denen die vertikale Hell-Dunkel-Grenze eines oder mehrerer Hauptscheinwerfer eingestellt werden kann. Die vertikale Hell-Dunkel-Grenze wird dazu nach außen geschoben, so dass der Teil des vor dem ersten Kraftfahrzeugs liegenden Raum, in welchem sich entgegenkommende oder vorausfahrende Fahrzeuge aufhalten, nicht stark ausgeleuchtet wird. Ferner ist es bekannt, dass das Einstellen in einer bestimmten Situation deaktiviert wird und eine den Gegenverkehr nicht blendende Lichtverteilung eingenommen wird. Diese Situation tritt beispielsweise dann ein, wenn die Hell-Dunkel-Grenze zumindest eines der Hauptscheinwerfer nicht mehr weiter verschoben werden kann und ein entgegenkommendes Fahrzeug in den Lichtkegel dieses Hauptscheinwerfers eintritt.
Ein solches Steuergerät weist eine erste Schnittstelle zur Übermittlung von Steuersignalen an einen und/oder mehrere Hauptscheinwerfer auf. Die Steuersignale sind zum Einstellen der Lichtverteilung und der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze des bzw. der Hauptscheinwerfer vorgesehen. Über eine zweite Schnittstelle des Steuergeräts können Informationen über einen Objektwinkel eines entgegenkommenden Fahrzeugs eingelesen werden. Der Objektwinkel im Sinne der vorliegenden Anmeldung ist der Winkel in der horizontalen Ebene des ersten Kraftfahrzeugs zwischen dem entgegenkommenden Fahrzeug und einer dazu vertikalen, die Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs aufnehmenden Ebene.
Mit einem Steuermittel des Steuergeräts können die Steuersignale, die an den und/oder die Hauptscheinwerfer übermittelt werden, erzeugt werden.
Das automatische Einstellen der Lichtverteilung und der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze hat sich in der Praxis bewährt. Es ist möglich, die Blendung, insbesondere des entgegenkommenden Verkehrs durch die Hauptscheinwerfer des ersten Fahrzeugs durch das Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze zu vermindern. Das selbsttätige Einstellen einer Lichtverteilung, die den Gegenverkehr nicht blendet, sofern die vertikale Hell-Dunkel-Grenze nicht weiter verschoben werden kann, dient dazu, zusätzlich ein Blenden des Gegenverkehrs zu verhindern.
In der DE 698 20 682 T2 wird ein Steuerungssystem zum automatischen Dimmen von Fahrzeugscheinwerfern beschrieben, wobei die Fernlicht-Scheinwerfer des gesteuerten Fahrzeugs als eine Funktion sowohl der Entfernung als auch der horizontalen Winkelposition entgegenkommender Fahrzeuge relativ zum gesteuerten Fahrzeug gesteuert werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass aufgrund von Verzögerungen bei der Signalverarbeitung das Einstellen bzw. Verschieben der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze zum Teil geringfügig zu spät erfolgt. Die Verzögerungen können zum einen beim Transport der über die Schnittstellen des Steuergeräts eingelesenen Signale zum Steuergerät hin auftreten. Zum anderen können die Verzögerungen auch bei der Verarbeitung der über die Schnittstellen eingelesenen Signale und der Erzeugung der Steuersignale entstehen.
In der DE 10 2007 011 135 A1 wird ein Fahrerassistenzsystem beschrieben, bei dem auf dem Bildschirm eines Navigationssystems eines Subjektfahrzeugs die Position eines anderen Objektfahrzeugs angezeigt wird. Hierfür ist es erforderlich, dass a) die Position des Objektfahrzeugs dem Subjektfahrzeug mitgeteilt wird und b) die entsprechenden Positionsdaten im Subjektfahrzeug verarbeitet werden. Dabei wird für die Positionsübermittlung sowie die Datenverarbeitung Verarbeitungszeit benötigt, die in der Anzeige der relativen Position von Subjektfahrzeug zu Objektfahrzeug aufgrund von Verzögerungen zu Ungenauigkeiten führen würde. Um dies zu vermeiden, wird in der DE 10 2007 011 135 A1 vorgeschlagen, die Verarbeitungszeit zu berücksichtigen und die relativen Fahrzeugpositionen abhängig von der Verarbeitungszeit zu extrapolieren.
Diese Verzögerungen führen insbesondere bei einer hohen Dynamik des Systems, d. h. bei schnellen Änderungen insbesondere des Objektwinkels dazu, dass das Einstellen bzw. Verschieben der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze geringfügig verspätet erfolgt.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Steuergerät der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es nicht mehr zu einem verspäteten Einstellen der Hell-Dunkel-Grenze bei einer Begegnung des ersten Kraftfahrzeugs mit einem zweiten Kraftfahrzeug kommt.
Durch die Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, das Steuersignal zum Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze in Abhängigkeit von einem Vorhalt zu erzeugen, um Verzögerungen zwischen einem Zeitpunkt der Messung des Objektwinkels und einem Zeitpunkt des Bereitstellens des Steuersignals an der ersten Schnittstelle auszugleichen.
Als Vorhalt im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird die Winkeldifferenz zwischen der Richtung bezeichnet, die für eine nicht blendende Einstellung der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze erreicht werden muss, und der Richtung, die in derselben Situation für das Einstellen derselben Hell-Dunkel-Grenze notwendig wäre, wenn sich das entgegenkommende zweite Fahrzeug nicht bewegte.
Durch die Berücksichtigung des Vorhalts bei der Ermittlung der Steuersignale können die vor dem Bereitstellen der Steuersignale entstehenden Verzögerungen bei Signaltransporten und der Signalverarbeitung ausgeglichen werden.
Der Vorhalt kann von dem Objektwinkel und/oder der Objektentfernung abhängen. Die Berücksichtigung des Objektwinkels und/oder der Objektentfernung kann z. B. auf die nachfolgenden beiden Arten erfolgen:

Zum einen ist es möglich, dass das Steuergerät einen Speicher aufweist. In dem Speicher kann zu jedem Objektwinkel und/oder zu jeder Objektentfernung ein Vorhalt hinterlegt werden. So kann zu jedem Objektwinkel und/oder zu jeder Objektentfernung ein diesem Objektwinkel oder dieser Objektentfernung zugeordneter Vorhalt aus dem Speicher herausgelesen werden.

Alternativ ist es möglich, dass der Vorhalt in Abhängigkeit von dem Objektwinkel und/oder der Objektentfernung berechnet wird. Dazu kann ein entsprechender Berechnungsalgorithmus in dem Steuermittel des Steuergeräts hinterlegt sein.
Es ist möglich, dass der Vorhalt nicht nur in Abhängigkeit des Objektwinkels und/oder der Objektentfernung berechnet wird, sondern zusätzlich in Abhängigkeit der zeitlichen Änderung des Objektwinkels. Die zeitliche Änderung des Objektwinkels kann aus den über die zweite Schnittstelle eingelesenen Informationen über den Objektwinkel berechnet werden.
Alternativ oder zusätzlich ist es ferner möglich, dass der Vorhalt in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem entgegenkommenden zweiten Fahrzeug berechnet wird. Die Berechnung des Vorhalts r kann folgendermaßen erfolgen:

r = α̇ · t_d, mit α̇ als zeitliche Änderung des Objektwinkels und t_d als Verzögerung.

Das Steuermittel als erfindungsgemäßes Steuergerät kann geeignet und eingerichtet sein, den Vorhalt zu dem über die zweite Schnittstelle eingelesenen Objektwinkel zu addieren und den so modifizierten Objektwinkel der Ermittlung der Steuersignale zugrunde zu legen.
Gemäß der Erfindung kann das Steuergerät in einer besonderen Ausführung über ein Erkennungsmittel aufweisen oder über eine Schnittstelle mit einem Erkennungsmittel verbindbar sein, welches geeignet und eingerichtet ist zu erkennen, ob ein Fahrzeug im Verkehrsraum vor dem ersten Kraftfahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein vorausfahrendes Fahrzeug ist. Sofern das Fahrzeug in dem Verkehrsraum vor dem ersten Kraftfahrzeug ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, kann das Steuersignal zum Einstellen der Hell-Dunkel-Grenze ohne Berücksichtigung des Vorhalts erfolgen.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt:

1 ein Winkel-Zeit-Diagramm.

Das in 1 dargestellte Winkel-Zeit-Diagramm zeigt in einer oberen Kurve den Objektwinkel zwischen der Längsrichtung eines ersten Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät und der Richtung eines zweiten dem ersten Kraftfahrzeug entgegenkommenden Fahrzeugs. Genauer gesagt, zwischen der Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs und der Richtung der vom ersten Kraftfahrzeug aus gesehenen vorderen linken Ecke des zweiten Fahrzeugs. Der Objektwinkel ist in Abhängigkeit der Zeit aufgetragen, die bei einer Begegnung des ersten Fahrzeugs und des zweiten Fahrzeugs verstreicht. Es wird dabei vorausgesetzt, dass sich die beiden Fahrzeuge mit gleichförmiger Geschwindigkeit begegnen.
Deutlich erkennbar ist, dass im Verlauf der Begegnung der Objektwinkel immer größer wird. Es ist ferner erkennbar, dass der Anstieg des Objektwinkels nicht linear erfolgt. Die zeitliche Änderung des Objektwinkels ist nicht konstant. Die zeitliche Änderung des Objektwinkels nimmt vielmehr vom Beginn der Begegnung bis zum Ende der Begegnung stetig zu, was man aus der zunehmenden Steigung des Kurvenverlaufs des Objektwinkels erkennen kann.
Aufgrund von Verzögerungen, die zwischen dem Zeitpunkt der Erfassung des Objektwinkels und der Bereitstellung der Steuersignale an der ersten Schnittstelle des erfindungsgemäßen Steuergeräts beim Transport von Signalen und der Verarbeitung von Signalen entstehen, kommt es, wie bereits zuvor erläutert, bei den bekannten Steuergeräten, insbesondere in der Endphase der Begegnung dazu, dass die Hell-Dunkel-Grenze nicht immer rechtzeitig eingestellt oder verschoben werden kann, um eine Blendung des entgegenkommenden zweiten Fahrzeugs zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird daher im Steuergerät ein Vorhalt ermittelt, um welchen die vertikale Hell-Dunkel-Grenze zusätzlich zu dem Objektwinkel geschwenkt wird. Der Vorhalt ist in dem Winkel-Zeit-Diagramm gemäß 1 in der unteren Kurve dargestellt. Es ist erkennbar, dass der Vorhalt im Verlauf der Begegnung größer wird. Dieses liegt daran, dass in der Endphase der Begegnung eine schnellere Änderung der physikalischen Größen, insbesondere des Objektwinkels stattfindet. Aufgrund dieser höheren Dynamik in dem System während der Endphase der Begegnung wirken sich die Verzögerungen des Systems deutlicher aus. Um einen Ausgleich für die in der Endphase, bei höherer Dynamik des Systems sich stärker auswirkenden Verzögerungen zu finden, wird ein größerer Vorhalt gesetzt, um die Verzögerungen bzw. deren Auswirkungen zu kompensieren.

Claims

Steuergerät zum Einstellen einer Lichtverteilung und einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze eines oder mehrer Hauptscheinwerfer eines ersten Kraftfahrzeugs, wobei das Steuergerät eine erste Schnittstelle zur Übermittlung von Steuersignalen an einen und/oder mehrere Hauptscheinwerfer aufwest, wobei die Steuersignale zum Einstellen der Lichtverteilung und der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze geeignet und eingerichtet sind, wobei das Steuergerät eine zweite Schnittstelle hat, die zum Einlesen von Informationen über einen Objektwinkel und/oder einer Objektentfernung eines entgegenkommenden Fahrzeugs geeignet und eingerichtet ist, wobei der Objektwinkel der Winkel in der horizontalen Ebene des ersten Kraftfahrzeuges zwischen dem entgegenkommenden Fahrzeug und einer dazu vertikalen, die Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs aufnehmenden Ebene ist und die Objektentfernung die Entfernung zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des ersten Kraftfahrzeugs ist, in welcher sich das zweite Fahrzeug befindet, und wobei das Steuergerät ein Steuermittel aufweist, das zum Erzeugen der Steuersignale geeignet und eingerichtet ist, wobei das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist ein Steuersignal zum Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze in Abhängigkeit von dem Objektwinkel zu erzeugen dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, das Steuersignal zum Einstellen der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze in Abhängigkeit von einem Vorhalt zu erzeugen, um Verzögerungen zwischen einem Zeitpunkt des Messens des Objektwinkels und einem Zeitpunkt des Bereitstellens der Steuersignale an der ersten Schnittstelle auszugleichen, wobei als Vorhalt die Winkeldifferenz zwischen der Richtung bezeichnet wird, die für eine nicht blendende Einstellung der vertikalen Hell-Dunkel-Grenze erreicht werden muss, und der Richtung, die in derselben Situation für das Einstellen derselben Hell-Dunkel-Grenze notwendig wäre, wenn sich das entgegenkommende zweite Fahrzeug nicht bewegte.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhalt von dem Objektwinkel und/oder der Objektentfernung abhängt.
Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät einen Speicher aufweist, in welchem zu Objektwinkeln und/oder Objektentfernungen zugeordnete Vorhalte hinterlegt sind.
Steuergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, den Vorhalt in Abhängigkeit von dem Objektwinkel und/oder der Objektentfernung zu berechnen.
Steuergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, den Vorhalt ferner in Abhängigkeit der zeitlichen Änderung des Objektwinkels zu berechnen.
Steuergerät nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, den Vorhalt ferner in Abhängigkeit von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem ersten Kraftfahrzeug und dem entgegenkommenden zweiten Fahrzeug zu berechnen.
Steuergerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorhalt r sich bei gemessener oder aus dem Objektwinkel ermittelter zeitlicher Änderung α̇ des Objektwinkels und bekannter Verzögerung t_d folgendermaßen berechnet: $r = \dot{α} \cdot t_{d}$
Steuergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist, den Vorhalt zu dem gemessenen Objektwinkel zu addieren und den so modifizierten Objektwinkel der Ermittlung der Steuersignale zugrunde zu legen.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät über ein Erkennungsmittel aufweist oder über eine Schnittstelle mit einem Erkennungsmittel verbindbar ist, welches geeignet und eingerichtet ist zu erkennen, ob ein Fahrzeug im Verkehrsraum vor dem ersten Kraftfahrzeug ein entgegenkommendes Fahrzeug oder ein vorausfahrendes Fahrzeug ist.
Steuergerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel geeignet und eingerichtet ist bei einem vorausfahrenden Fahrzeug das Steuersignal zum Einstellen der Hell-Dunkel-Grenze ohne Berücksichtigung des Vorhalts zu berechnen.