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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Lichtsystems eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am
Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Computerprogramm
umfassend Programmcodemittel zum Durchführen aller Schritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch
6 und ein Computerprogrammprodukt umfassend Programmcodemittel,
die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das erfindungsgemäße Verfahren
durchzuführen, nach Anspruch 7. Auch betrifft die Erfindung
eine Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs,
insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr
teilnehmenden Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 8.
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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Verfahren, einer Vorrichtung, einem
Computerprogramm und einem Computerprogrammprodukt zum Regeln eines Lichtsystems
eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines
am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs nach Gattung
der unabhängigen Ansprüche.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Fahrzeuge mit
Lichtsystemen, Positionsbeleuchtungen und dergleichen, welche von
gattungsgemäßen Verfahren, Vorrichtungen, Computerprogrammen
und/oder Computerprogrammprodukten Gebrauch machen.
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Aus
der
WO 00/50260 ist
eine Regelung zum automatischen oder teilautomatschen Umschalten von
Fernlicht auf Abblendlicht und umgekehrt bei einem Kraftfahrzeug
bekannt. Hierbei wird über eine Regelung ein der jeweiligen
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angemessener Beleuchtungszustand gemäß vorgebbarer
Vorschriften ermittelt und zumindest teilautomatisch eingestellt.
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Offenbarung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße
Vorrichtung, das erfindungsgemäße Computerprogramm
und das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt
zum Regeln eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere
eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden
Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruchs
oder nebengeordneten Anspruchs haben demgegenüber den Vorteil, dass
diese eine für eine Beleuchtung benötigte Energie
für eine Verkehrssituation, bei welcher keine oder eine
reduzierte Beleuchtung erforderlich ist, das heißt, zum
Beispiel wenn ein Fahrzeug nicht aktiv am Straßenverkehr
teilnimmt, wie beim Halten vor einer Ampel, deutlich reduziert.
Dabei wird die Beleuchtung bei aktiver Teilnahme am Straßenverkehr,
oder wenn es aufgrund der jeweiligen Verkehrssituation erforderlich
ist, entsprechend eingeschaltet, um keinen zusätzlichen
Sicherheitsrisiken ausgesetzt zu sein. Ein weiterer Vorteil der
vorliegenden Erfindung ist es, dass das Lichtsystem derart steuerbar
ist, sodass andere Verkehrsteilnehmer, wie zum Beispiel entgegenkommende
oder voraus befindliche Fahrzeuge, Fahrradfahrer und/oder Personen
durch eine entsprechende Regelung des Lichtsystems nicht oder nur
unwesentlich beeinflusst werden, zum Beispiel nicht geblendet werden.
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Durch
ein Detektieren der Verkehrssituation, insbesondere im Hinblick
auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eines Zustands des Lichtsystems
des fahrenden oder am Straßenverkehr teilnehmenden Fahrzeugs,
wobei ein Abschalten des Fahrzeugs nicht unter die Teilnahme am
Straßenverkehr fällt, lässt sich ein
energetisch und sicherheitstechnisch optimaler Beleuchtungszustand
eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Verkehrssituation realisieren.
Ein Einstellen eines Zustands des Lichtsystems kann ein Umschalten
von einem Zustand des Lichtsystems, beispielsweise einem Zustand
Betriebs-Beleuchtung oder Abblendlicht, in welchem mehr Energie
erforderlich ist und welcher zum Betrieb des Fahrzeugs oder zur
aktiven Teilnahme am Straßenverkehr erforderlich ist, einschließlich
Fernlicht, auf einen anderen Zustand des Lichtsystems, beispielweise
einem Energiespar-Zustand oder einem Parkbeleuchtungszustand, in
welchem weniger Energie erforderlich ist, umfassen, wobei das Umschalten
automatisch, teilautomatisch oder auch manuell erfolgen kann. Für
ein manuelles oder zumindest teilautomatisches Umschalten lassen
sich entsprechende Warnmechanismen vorsehen, mit welchen ein Benutzer
des Kraftfahrzeugs auf energiesparende Maßnahmen durch
Umschalten hingewiesen werden kann. Das Umschalten in den energiereicheren
Zustand – zum Beispiel einen Betriebs-Beleuchtungszustand – erfolgt
bevorzugt automatisch, damit ein mögliches Sicherheitsrisiko
durch eine Fehlhandhabung des Benutzers ausgeschlossen werden kann.
Das Einstellen kann außer einem Umschalten auch ein kontinuierliches
oder diskontinuierliches Dimmen umfassen, indem eine Anzahl mehrerer
unterschiedlicher Zustände des Lichtsystems durchlaufen
werden. Um einen Nutzer des Kraftfahrzeugs, in dem die Erfindung
umgesetzt ist, nicht zu gefährden, wird zusätzlich
erfasst, ob ein Hindernis einer Zustandsänderung des Lichtsystems
entgegensteht. Wenn beispielweise ein anderes Kraftfahrzeug detektiert
wird, ist aus Sicherheitsgründen ein Verändern
des Zustands des Lichtsystems, beispielsweise ein Aufblenden oder
ein Verdunkeln nur innerhalb gewisser Grenzen bzw. gar nicht zulässig. Die
Detektion des Hindernisses kann zum Beispiel in einer Entfernung
ausgeführt werden, in welcher sich das Hindernis nicht
oder nicht mehr im Sichtbereich des Fahrers eines Kraftfahrzeugs
befindet. Dabei geht ein Detektieren über ein bloßes
Erfassen, wie beispielsweise durch einen Sensor hinaus. Ein Detektieren
umfasst in einer Ausgestaltung eine Berechnung erfasster Daten,
zum Beispiel mittels komplexer Algorithmen. So können auch
aus erfassten Größen abgeleitete Größen,
wie Abstand oder Entfernung zu einem Hindernis, detektiert werden,
beispielsweise eine Annäherungsgeschwindigkeit an das Hindernis.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
der in den unabhängigen und nebengeordneten Ansprüchen
angegebenen Vorrichtungen möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass das Detektieren des Hindernisses weiter
den Schritt erfasst: Detektieren einer Annäherung zu dem
Hindernis, um das Lichtsystem in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation
einzustellen. Das Detektieren kann zum Beispiel durch eine Abstandsmessung
zu dem Hindernis erfolgen oder als Messung einer Annäherungsgeschwindigkeit
an das Hindernis, also von abgeleiteten Größen
einer Abstandsmessung, zum Beispiel Veränderungen eines
Abstandes in einem Zeitraum.
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Das
Detektieren kann ein Detektieren weiterer Parameter, insbesondere
für die jeweilige Verkehrssituation relevanter Parameter
einschließen. Diese Parameter können beispielsweise
ausgewählt sein aus der Gruppe der Parameter umfassend
eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, Größe und Geschwindigkeit
von Hindernissen, wie eine fremde Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungshelligkeit
und dergleichen. Ein Einstellen kann insbesondere auch in Abhängigkeit
von diesen weiteren Parametern erfolgen. So kann beispielsweise
ein Einstellen des Lichtsystems in einen energieärmeren
Zustand, das heißt einem Verdunkeln, erst ab Unterschreiten
einer eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen, beispielsweise bei
einer Geschwindigkeit von 10 km/h. Auch kann bei Überschreiten
einer eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Beispiel ab 25 km/h,
ein Einstellen in einen energiereicheren Zustand des Lichtsystems,
das heißt einem Aufhellen, erfolgen. Insbesondere wenn eine
Fahrzeuggeschwindigkeit nahe oder gleich null beträgt,
kann ein energieärmerer Zustand eingestellt werden. Gerade
beim Parken ist eine energiereiche, volle Betriebsbeleuchtung des
Kraftfahrzeugs nicht erforderlich, insbesondere wenn keine weiteren
Verkehrsteilnehmer involviert sind. Eine Vielzahl an Kraftfahrzeugen
verfügt über Abstandssensoren und dergleichen,
welche einen Fahrer beim Parken unterstützen und/oder durch
welche ein Einparkvorgang ohne Eingriffe des Fahrers durchgeführt
werden kann. Insbesondere bei derartigen Fahrzeugen ist eine Ausleuchtung
mit hohem Beleuchtungsaufwand der Umgebung in der Regel nicht notwendig.
Durch Erfassung der Verkehrssituation, insbesondere dem Erfassen
des Vorhandenseins anderer, relevanter Verkehrsteilnehmer, ist ein
Umschalten auf eine Betriebs-Beleuchtung durchführbar,
sodass keine Sicherheitsrisiken für den Benutzer oder andere
Verkehrsteilnehmer entstehen. Das Umschalten oder Einstellen von
einem energiereicheren, helleren Zustand auf einen energieärmeren,
dunkleren Zustand oder umgekehrt, kann diskret oder kontinuierlich
erfolgen, das heißt, es können mehrere diskrete
Beleuchtungszustände durchlaufen werden oder es findet
eine Art Dimmen statt, das heißt, es wird kontinuierlich
ein Abdunkeln oder Energiesparen durchgeführt. Das Dimmen
kann entsprechend einer vorgebbaren Regelkurve erfolgen, beispielsweise
in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem
Abstand zu Objekten, der Umgebungshelligkeit und anderer Parameter.
Das Detektieren von relevanten Objekten, das heißt von
Hindernissen, umfasst bevorzugt das Detektieren von Hindernissen
in einem das Kraftfahrzeug umgebenden, vorgebbaren Bereich, insbesondere
in einem Frontbereich, in einem Seitenbereich und/oder in einem
Heckbereich. Der Bereich kann fest vorgegeben sein oder variabel
verändert werden, beispielsweise durch Bezug auf die Verkehrssituation.
So lässt sich der Bereich beispielsweise bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten vergrößern und bei geringeren
Fahrgeschwindigkeiten verkleinern. Auf diese Weise ist gesichert,
dass für die Verkehrssituation relevante Objekte wie andere Kraftfahrzeuge,
Hindernisse, Personen entsprechend erfasst und für die
Auswertung berücksichtigt werden. Der Bereich kann entsprechend
des Zustands des Lichtsystems eingestellt werden, also beispielsweise
einem mit dem Zustand des Lichtsystems ausleuchtbaren Bereich. Nicht
relevante Objekte oder Hindernisse werden bei einer Einstellung
des Zustands entsprechend nicht berücksichtigt, wodurch
eine Datenreduktion gewährleistet ist, wodurch eine schnellere
Reaktionszeit gegeben ist. Vorzugsweise werden je nach Verkehrssituation
nur bestimmte Bereiche, zum Beispiel beim Vorwärtseinparken
nur ein Frontbereich, berücksichtigt.
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Die
erfassten Parameter lassen sich einzeln oder in Kombination, also
vernetzt miteinander, auswerten, um einen energetisch wie auch sicherheitstechnisch
optimierten Beleuchtungszustand zu gewährleisten.
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Noch
ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Detektieren
der aktuellen Verkehrssituation weiter den Schritt Detektieren mindestens
einer Umgebungsbedingung wie Umgebungshelligkeit oder Straßenbedingungen
umfasst. So lässt sich beispielsweise bei Tageslicht ein
Einschalten des Lichtes eines Lichtsystems auf ein Mindestmaß begrenzen.
Auch lässt sich bei zum Beispiel bei regennasser Fahrbahn
das Lichtsystem so einstellen, dass möglichst wenig Reflektionen
andere Verkehrsteilnehmer blenden. Die detektierten Parameter lassen
sich insbesondere untereinander vernetzen.
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Vorzugsweise
umfasst das Einstellen ein Reduzieren oder Erhöhen einer
Energiezufuhr des Lichtsystems, wenn der Zustand des Lichtsystems, zum
Beispiel ein ausgeleuchteter Bereich, die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit,
die Annäherungsgeschwindigkeit an ein Hindernis, eine Zeitgröße und/oder
entsprechend daraus abgeleitete Größen einen jeweils
entsprechenden Grenzwert erreichen oder passieren. Diese Bedingungen
können jede für sich eine Änderung in
der Einstellung bewirken. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn mehrere
Parameter mit logisch UND verknüpft sind, um so einen möglichst hohen
Sicherheitsstandard zu gewährleisten. Je mehr Parameter
miteinander verknüpft werden, desto höher ist
die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer.
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Ein
weiterer erfindungsgemäßer Vorteil der Erfindung
ist, dass das Reduzieren oder Erhöhen ein Schalten in einen
oder Zurückschalten aus einem Energiesparzustand umfassend
einen Stand-by-Zustand oder einen Aus-Zustand des Lichtsystems umfasst.
Somit kann ein Umschalten in den Energiespar-Beleuchtungszustand
das Abschalten der Beleuchtung umfassen. Auf diese Weise lässt
sich ein Maximum an Energie für Beleuchtung einsparen.
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Ein
Vorteil ist es, dass das Umschalten von dem Energiespar-Beleuchtungszustand
in den Betriebs-Beleuchtungszustand zeitabhängig, geschwindigkeitsabhängig
und/oder objektabhängig durchgeführt wird, wobei
bevorzugt alle drei Parameter bei einem Umschalten in UND-Verknüpfung
berücksichtigt werden. Das Umschalten von dem Betriebs-Beleuchtungszustand
in den Energiespar-Beleuchtungszustand erfolgt je nach Verkehrssituation.
Entsprechend wird ein Umschalten von dem Energiespar-Beleuchtungszustand in
den Betriebs-Beleuchtungszustand von entsprechenden Parametern abhängig
gemacht. So wird zum Beispiel bei einem Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit,
zum Beispiel beim Anfahren aus einem Park- oder Haltezustand, automatisch
der Betriebs-Beleuchtungszustand eingeschaltet, da entsprechend
davon auszugehen ist, dass aktiv am Straßenverkehr teilgenommen
wird. Dieses kann zum Beispiel mit Daten eines Bewegungssensors,
welcher zum Beispiel Neigungen, Beschleunigungen, Kurvenfahrten
und dergleichen erfasst, gekoppelt werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung eines
Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems
eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs mit den
Merkmalen des entsprechenden Anspruchs haben gegenüber
dem Stand der Technik den Vorteil, dass durch die Verwendung bzw.
die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens
ein energetisch und sicherheitstechnisch optimierter Beleuchtungszustand
einstellbar ist. Bereits vorhandene Lichtsysteme lassen sich mit
entsprechenden Mitten nachrüsten, sodass auch bereits vorhandene
Lichtsysteme energetisch und sicherheitstechnisch optimierbar sind.
Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Regelung eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, mindestens
eine Detektionseinrichtung zum Detektieren einer aktuellen Verkehrssituation umfassend
mindestens eine Detektionseinheit zum Detektieren einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit
und eine Detektionseinheit zum Detektieren eines Zustand des Lichtsystems
und eine Regeleinrichtung zum Regeln des Zustands des Lichtsystems
in Abhängigkeit der detektierten Verkehrssituation auf.
Zudem umfasst die Detektionseinrichtung weiter mindestens eine Detektionseinheit
zum Detektieren eines Hindernisses, um das Lichtsystem in Abhängigkeit
der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. Die Detektionseinheiten
können einfach oder komplex aufgebaute Sensoren sein oder
auch Rechen- und Regeleinrichtungen umfassen, um beispielsweise
abgeleitete Größen aus erfassten Größen
zu bestimmen, wie beispielsweise aus einem Abstand zu einem Hindernis
einer Abstandsänderung bzw. eine Annäherungsgeschwindigkeit.
Vorteilhaft ist es zum Beispiel, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen
ist, welche mindestens einen Sensor zum Detektieren mindestens eines
Parameters einer Verkehrssituation umfasst, bevorzugt mehrere Sensoren.
Die Sensoren können ausgebildet sein, um einen Parameter
wie die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, fremde Fahrzeuggeschwindigkeit(en),
für die Verkehrssituation relevante Objekte, wie andere Kraftfahrzeuge,
Umgebungshelligkeiten, Straßenbedingungen und dergleichen
zu erfassen, um ein Einstellen eines geeigneten Zustands des Lichtsystems, in
welchem eine entsprechende Ausleuchtung gewährleistet ist
für eine aktive Teilnahme am Straßenverkehr zu
ermöglichen. Beispielsweise können die Parameter
einzeln oder in Kombination, zum Beispiel in einer UND-Verknüpfung
zum Einstellen in einen Energiespar-Beleuchtungszustand, in welchem
die Beleuchtung derart reduziert wird, dass eine aktive Teilnahme
am Straßenverkehr ruhen muss, verwendet werden, wobei ein
erneutes Umschalten in den Betriebs-Beleuchtungszustand erfolgt,
wenn es die aktuelle Verkehrssituation in Abhängigkeit
der detektierten Parameter erfordert. Mit den entsprechenden Komponenten
ist eine einfache Beleuchtungseinstellung realisierbar. Über
geeignete Schnittstellen lassen sich die erfindungsgemäßen
Komponenten leicht in bestehende Lichtsysteme integrieren.
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Ein
weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die
Detektionseinheit zum Detektieren eines Hindernisses als mindestens
eine Abstandssensoreinheit umfassen mindestens einen Ultraschallsensor,
insbesondere mindestens einen Ultraschallsensor einer Einparkhilfe,
ausgebildet ist. Diese Abstandssensoren lassen sich leicht nachrüsten
und sind teilweise bereits an Kraftfahrzeugen vorhanden, sodass
sich diese leicht für eine Funktionserweiterung hinsichtlich
der Einstellung des Lichtsystems nutzen lassen.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, dass die Regeleinrichtung mit einer Scheinwerfersteuerung
zur Realisierung mindestens eines Beleuchtungszustands gekoppelt
ist, um in Abhängigkeit von der Verkehrssituation einen
entsprechenden Beleuchtungszustand zu realisieren. So lassen sich
zum Beispiel helligkeitsgesteuerte Lichtsysteme, die je nach Umgebungshelligkeit
ein Lichtsystem ein oder ausschalten, mit den erfindungsgemäßen
Funktionen koppeln und erweitern.
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Vorteilhaft
lässt sich das Verfahren als Computerprogramm und/oder
Computerprogrammprodukt realisieren. Hierunter sind alle Recheneinheiten zu fassen,
insbesondere auch integrierte Schaltkreise wie FPGA's (Field Programmable
Gate Arrays), ASIC's (Application Specific Integrated Circuit),
ASSP's (Application Specific Standard Products), DSP's (Digital
Signal Processor) und dergleichen sowie fest verdrahtete Rechenbausteine.
Mittels einfachem Programmieren und Einsetzen bzw. Übertragen
entsprechender Bauteile oder entsprechendem Programmcode ist eine
einfache Installation oder Nachrüstung möglich.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 schematisch
ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens
und
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2 schematisch
ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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1 zeigt
schematisch ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit den in der
Figur aufgeführten Ovalen werden hierbei verschiedene Zustände 1 bis 8 und
mit den Rauten verschiedene Übergangsbedingungen 9 bis 20 gekennzeichnet,
die im Folgenden in Bezug auf das entsprechende Bezugszeichen näher
erläutert werden. Die Zustände und/oder Schritte
unterscheiden sich aufgrund einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs
und/oder aufgrund der Aufgaben einer Sensorik und/oder eines Regelsystems. Durch
die dargestellten Zustände/Schritte sind mögliche,
im Gebrauch des Systems auftretende Szenarien abgebildet.
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Der
Zustand 1 kennzeichnet einen beliebigen Zustand während
der Fahrt eines Kraftfahrzeugs. Ausgehend von dem beliebigen Zustand 1, der
dreimal in der Figur aufgeführt ist und der jedem der anderen
Zustände 2 bis 8 entsprechen kann, kann
ein entsprechender nächster Zustand erreicht werden. Im
Zustand 1 kann beispielsweise das Abblendlicht und/oder
das Fernlicht ein- oder ausgeschaltet sein. Zustand 1 kennzeichnet
also ein beliebiges Fahrszenario. Ausgehend von dem beliebigen Zustand 1,
zum Beispiel links oben in der Figur, wird über die Übergangsbedingung 9,
dem Ausschalten der Fahrzeugbeleuchtung ein Zustand 2 erreicht.
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Im
Zustand 2 ist die Abschaltung des Abblendlichts eines Kraftfahrzeugs
ausgeschaltet. Zustand 2 wird bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs
oder des Lichtsystems als erster Zustand eingenommen (Initialzustand).
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Ausgehend
von jedem beliebigen Zustand 1, zum Beispiel rechts oben
in der Figur, bzw. jedes beliebigen Zustands 3 bis 8,
wird durch die Übergangsbedingung 10, ein Fehler
in dem Lichtsystem detektiert, genauer in dem Regel- oder Steuersystem
für die Beleuchtung oder es wird ein Fehler in einem für die
Erfassung der aktuellen Verkehrssituation notwendigen und im Rahmen
dieser Funktion beteiligtem System oder Sensor detektiert.
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Beide Übergangsbedingungen 9 und 10 lassen
als weiteren Zustand nur Zustand 2 zu, in welchem das Verfahren
zum Umschalten in einen Energiespar-Beleuchtungszustand nicht ausführbar
ist, das heißt eine Abblendlichtabschaltung nicht aktiv ist.
Somit lässt sich das Lichtsystem nicht (automatisch) gemäß dem
Verfahren umschalten.
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Ausgehend
von Zustand 2, das heißt einer deaktivierten Abblendlichtabschaltung,
wird mit Übergangsbedingung 11, das Abblendlicht
wird oder ist eingeschaltet, in Zustand 3 gewechselt, das
Abblendlicht ist eingeschaltet und es liegt nicht Übergangsbedingung 10 vor.
Die Abblendlichtabschaltung ist hier noch nicht aktiv, wie durch
den Zustand 3 gekennzeichnet ist, das heißt, das
Abblendlicht ist eingeschaltet, die Abblendlichtabschaltung ist
jedoch nicht aktiviert. Somit werden im Zustand 3 Scheinwerfer
des Lichtsystems bestromt. Die Bestromung kann unterschiedlich stark
durchgeführt werden, das heißt, mit einer unterschiedlichen
Spannung und/oder Stromstärke. Die Stärke der
Bestromung ist grundsätzlich proportional zu der Helligkeit
des Lichtsystems, das heißt je stärker die Bestromung,
desto heller die Beleuchtung. Die Deaktivierung des Abblendlichts
ist nicht aktiv, jedoch nicht defekt. In diesem Zustand 3 (und
auch in den Zuständen 4 bis 8) wird geprüft,
ob die vorliegende Funktionsweise dauerhaft aktiviert sein soll.
Dies kann zum Beispiel über eine gesonderte Schaltereinrichtung
an einem entsprechenden Lichtschalter erfolgen. Alternativ lässt sich
dies zum Beispiel auch über ein Bordcomputer-Menü durchführen,
beispielsweise als Signal über einen Fahrzeugdatenbus,
wie beispielsweise einen CAN-Bus, einen Flexray Bus einen LIN-Bus
oder über andere Signalübertragungswege. Ist diese
Prüfung erfolgreich, d. h. es, wird erkannt, dass die Funktion
dauerhaft aktiv sein soll, ist Übergangsbedienung 13 erfüllt.
Ist die Prüfung nicht erfolgreich, ist Übergangsbedingung 12 erfüllt,
es wird in Zustand 3 verblieben bzw. aus den Zuständen 4 bis 8 in
Zustand 3 gewechselt. Wird ein Fehler an der Vernetzung
oder der Erfassung der benötigten Signale erkannt, liegt Übergangsbedingung 10 vor
und es wird in Zustand 2 gewechselt.
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Der
Zustand 3 kann somit auch ausgehend von einem beliebigen
Zustand 1 erreicht werden, in der Figur rechts etwa in
der Mitte der Figur, wenn die Abblendlichtabschaltung deaktiviert
ist, wie mit Übergangsbedingung 12 dargestellt.
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Somit
kann von einem beliebigen Zustand 1 der Zustand 3 mit
eingeschaltetem Abblendlicht und nicht aktiver Abblendabschaltung
wie folgt erreicht werden:
- a) Es ist kein Abblendlicht
eingeschaltet und das Abblendlicht wird entsprechend nachfolgend
eingeschaltet
- b) Die Abblendlichtabschaltung ist deaktiviert (das Abblendlicht
kann hierbei vorgeschaltet bereits eingeschaltet sein oder nachträglich
eingeschaltet werden)
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Ausgehend
von Zustand 3 ist in einem nächsten Schritt Zustand 4 erreichbar.
Zustand 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass hier die Abblendlichtabschaltung
aktiviert ist, was zum Beispiel über eine zusätzliche
Schalteinheit oder über einen Bordcomputer erfolgen kann.
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Im
Zustand 4 ist das Abblendlicht aktiviert und die Scheinwerfer
werden entsprechend angesteuert bzw. bestromt. Das Ansteuern kann
das Bestromen umfassen. Insbesondere wird das Ansteuern über
eine Reduzierung oder Erhöhung einer Stromzufuhr realisiert.
Mit der Höhe der Stromzufuhr variiert auch die erzeugte
Helligkeit. Je höher die Stromzufuhr ist, desto heller
scheint das Lichtsystem und umgekehrt. Weiter ist die Deaktivierung
des Abblendlichtes nicht aktiv. In diesem Zustand 4 wird überprüft,
ob eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit eine applizierbare Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle
(z. B. 15 km/h) überschreitet, Übergangsbedingung 14.
Ist dies der Fall, wird, in den Zustand 5 gewechselt. Wird
dagegen das Abblendlicht bewusst ausgeschaltet, das heißt
nicht automatisch aufgrund des erfindungsgemäßen
Verfahrens, zum Beispiel durch einen Nutzereingriff oder wird ein
Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten
Signale erkannt, wird in den Zustand 2 gewechselt.
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Zustand 5 ist
dadurch gekennzeichnet, dass das Abblendlicht aktiviert ist und
die Scheinwerfer angesteuert bzw. bestromt werden. Die Deaktivierung des
Abblendlichtes ist nicht aktiv. In diesem Zustand 5 wird
mit Übergangsbedingung 15 überprüft,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine applizierbare Geschwindigkeitsschwelle,
zum Beispiel eine zweite Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 0 km/h),
unterschreitet oder erreicht. Ist dies der Fall, wird in den nächsten
Zustand 6 gewechselt.
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Wird
das Abblendlicht von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet
oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten
Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
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Im
Zustand 6 unterschreitet oder erreicht nun die tatsächliche
Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die eingestellte zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle.
Der Zustand 6 ist durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet:
Das Abblendlicht ist aktiviert, die Scheinwerfer werden angesteuert/bestromt.
Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist nicht aktiv. Im Zustand 6 wird über
vorgesehene Sensoren, beispielsweise Nahbereichssensoren, überprüft,
ob ein Hindernis vor dem Fahrzeug vorliegt oder ob andere relevante
Objekte vorhanden sind. Je nach Ausprägung/Ausstattung
der Sensoren kann auf einen Mindestabstand zu einem relevanten Objekt,
insbesondere einem Hindernis, eine Stufe der Annäherungswarnung
oder eine Anzahl und Position der Sensoren (z. B. nur die mittleren
zwei von zum Beispiel vier Sensoren) abgeprüft werden.
Der Mindestabstand kann in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit
eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Mindestabstand bei einem
Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 5 km/h bei etwa 50 cm liegen.
Ist diese Prüfung/Übergangsbedingung 16 erfolgreich
entsprechend vorgegebenen Sollwerten, wird in den Zustand 7 gewechselt. Überschreitet
im Zustand 6 die Fahrzeuggeschwindigkeit die applizierbare
Geschwindigkeitsschwelle, zum Beispiel eine dritte Geschwindigkeitsschwelle
(z. B. 3 km/h), Übergangsbedingung 20, so wird
in den Zustand 5 gewechselt. Wird das Abblendlicht von
außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler
an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale
erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
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Der
Zustand 7 ist wie folgt charakterisiert: Das Abblendlicht
ist aktiviert, die Scheinwerfer werden angesteuert/bestromt. Die
Deaktivierung des Abblendlichtes ist nicht aktiv. Beim Eintritt
in diesen Zustand 7 wird eine vorbestimmbare Zeit T (z.
B. 2 Sekunden) gestartet. Im Zustand 7 wird mit Übergangsbedingung 17,
die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit mehrfach
aufgeführt ist, überprüft, ob über
die Nahbereichssensoren weiterhin ein relevantes Hindernis vor dem
Fahrzeug erkannt wird. Auch Übergangsbedingung 20 wird
zusätzlich überprüft, genauer, ob die
Fahrzeuggeschwindigkeit die applizierbare entsprechende, insbesondere
dritte Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 3 km/h) nicht überschreitet.
Ist die Zeit T abgelaufen, Übergangsbedingung 18 ist
erfüllt, was im Zustand 7 überprüft
wird, und die beiden Prüfungen 17 und 20 sind
nicht erfolgreich, das heißt entsprechen bestimmten Vorgaben,
wird in den Zustand 8 gewechselt. Andernfalls wird in den
Zustand 5 gewechselt. Wird das Abblendlicht von außerhalb dieser
Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler an der Vernetzung und
der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
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Zustand 8 ist
wie folgt gekennzeichnet: Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist
aktiv, die Scheinwerfer werden nicht angesteuert/bestromt bzw. sie
werden von einem Betriebs-Beleuchtungszustand auf einen Energiespar-Beleuchtungszustand umgeschaltet.
Dies kann diskret oder kontinuierlich erfolgen, das heißt,
es können mehrere diskrete Beleuchtungszustände
durchlaufen werden oder es findet eine Art Dimmen statt, das heißt,
es wird kontinuierlich ein Abdunkeln oder Energiesparen durchgeführt.
In diesem Zustand 8 werden die Übergangsbedingungen 17 und 20 überprüft.
Sind diese Prüfungen nicht erfolgreich, wird in den Zustand 5 gewechselt.
Zusätzlich wird auf temporäre Deaktivierung der Funktion
geprüft. Ein Signal zur temporären Deaktivierung
der Funktion kann z. B. aus der Aktivierung der Lichthupe in diesem
Zustand bei gleichzeitiger Unterdrückung der Fernlichtaufschaltung
realisiert werden. Das Signal zur temporären Deaktivierung kann
aber auch extern gebildet und beispielsweise als Signal über
ein CAN, Flexray, LIN, eine HW-Leitung oder sonstige Signalübertragungswege
der Funktion zur Verfügung gestellt werden. Wird die Funktion
temporär deaktiviert, was mit Übergangsbedingung 19 geprüft
wird, wird in den Zustand 4 gewechselt. Wird das Abblendlicht
von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein
Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten
Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
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Anders
als bei handelsüblichen PKW bleibt das Abblendlicht, wenn
es aktiviert wurde, bei einem Ampelstopp hinter einem vorausfahrenden
Fahrzeug oder bei einer Standzeit im Stau nicht angeschaltet. Dies
ist zur Verkehrssicherheit nicht zwingend notwendig. Nutzen lassen
sich für die Erfindung auch Nahbereichssensoren, mit denen
viele Fahrzeuge bereits an der Fahrzeugfront oder auch am Hecke ausgerüstet
sind (z. B. Parksensoren). Diese Sensoren können mit einer
Fahrgeschwindigkeitsinformation, welche mittels entsprechender Sensoren
detektierbar ist, zum Beispiel mit Raddrehzahlsensoren, und der
Scheinwerfersteuerung vernetzt werden, um das Abblendlicht für
die Standzeit abzuschalten, um so elektrische Energie und somit
in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor Kraftstoff zu sparen. Die Funktion
ist bei Fahrzeugen mit elektronischer Beleuchtungsaufschaltung (z.
B. automatischem Einschalten über Helligkeitssensor) ohne
zusätzliche Hardwarekosten umzusetzen. In Fahrzeugen mit
Standard H4- oder H7-Leuchtmittel in den Hauptscheinwerfern können
für die Standzeit etwa 2·55 W, also 110 W elektrische
Leistung eingespart werden. Diese 110 W müssen über
die Lichtmaschine bzw. den Generator mit einem Wirkungsgrad von
ca. 95% und den Verbrennungsmotor, dessen Wirkungsgrad im Leerlauf sicher
unter 30% liegt, aus dem Kraftstoff generiert werden. Pro Stunde
Standzeit können 1 h·110 W/(0,95·0,3)
= 0,386 kWh eingespart werde, das entspricht dem Energiegehalt von
0,043 Litern Benzin- bzw. 0,039 Litern Dieselkraftstoff. Mit eingeschaltetem
Abblendlicht ist bei einem PKW ein Mehrverbrauch von 0,2 Litern
Kraftstoff auf 100 km messbar. Bei einer angenommenen Durchschnittsgeschwindigkeit
von 50 km/h könnte der theoretische Wert der Kraftstoffersparnis übertroffen
werden und bis zu 0,1 Liter Kraftstoff pro Stunde erreicht werden.
Diese Werte sind auch für Fahrzeuge mit Stopp-Start-Funktion
zu erzielen, da die elektrische Energie im weiteren Fahrzyklus bereitgestellt
werden muss, während der Standzeit wird jedoch das Bordnetzsystem
entlastet und somit die mögliche Standzeit verlängert werden.
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Die
Nahbereichssensoren an der Fahrzeugfront sind mit der Fahrgeschwindigkeitsinformation und
der Scheinwerfersteuerung im Rahmen einer Software-Funktionalität
so zu vernetzen, dass das Abblendlicht nach einer applizierbaren
Zeit von zum Beispiel wenigen Sekunden (z. B. 2 Sek.) nach Unterschreiten
einer applizierbaren Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Erkennen eines
anderen Fahrzeuges bzw. eines Hindernisses vor dem Fahrzeug abgeschaltet
wird. Steht und/oder hält das Fahrzeug ohne ein weiteres
Fahrzeug vor der Fahrzeugfront (sozusagen als Erster an der Ampel),
wird das Abblendlicht nicht abgeschaltet, um dem entgegenkommenden
Verkehr das Fahrzeug weiterhin kenntlich zu machen. Diese Funktion
kann über eine zusätzliche Schalterposition oder über
ein geeignetes Bordcomputermenü dauerhaft zu- bzw. abgeschaltet
werden, falls der Fahrzeugführer diese Funktion nicht nutzen möchte.
Auch eine schnelle, zeitlich begrenzte Deaktivierung der Funktion
(z. B. durch Betätigung der Lichthupe bei gleichzeitiger
Unterdrückung des Fernlichts) kann vorgesehen werden, z.
B. für das Rangieren beim Ein- oder Ausparken. Diese Deaktivierung kann
durch das Überschreiten einer applizierbaren Fahrzeuggeschwindigkeit
wieder zurückgenommen werden. Bei Fahrtantritt oder einem
Motorstart sollte die Funktion erst nach Überschreiten
einer Geschwindigkeitsschwelle aktiv werden, um z. B. nicht bei
Fahrtantritt in einer Parklücke schon aktiv zu werden.
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2 zeigt
schematisch ein Kraftfahrzeug 100 mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems 110 des Kraftfahrzeugs 100.
Das Lichtsystem 110 umfasst mehrere Scheinwerfer 111,
von denen hier nur einer dargestellt ist. Der Scheinwerfer 111 emittiert
in Abhängigkeit von einer Ansteuerung einen entsprechenden
Lichtkegel 120 zur Ausleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 100,
insbesondere einer Straße 130. Für die
Ansteuerung der Scheinwerfer 111 ist eine Scheinwerfersteuerung 112 vorgesehen. Über
die Scheinwerfersteuerung 112 lassen sich die Scheinwerfer 111 so
einstellen, dass diese unterschiedliches Licht emittieren und somit
unterschiedliche hell scheinen. Die Einstellung der Helligkeit lässt
sich zum Beispiel über die Stromzufuhr zu den Scheinwerfern 111 steuern.
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Um
eine entsprechene Helligkeit der Scheinwerfer 111 optimal
einzustellen, ist eine Detektionseinheit 140 zum Detektieren
eines Zustandes des Lichtsystems 110 vorgesehen. Die Detektionseinheit 140 kann
beispielsweise als Lichtsensor ausgebildet sein. In einer anderen
Ausführungsform kann die Detektionseinheit 140 mit
der Scheinwerfersteuerung 112 gekoppelt sein, sodass über
verschiedene Stellgrößen auf einen Zustand des
Lichtsystems 110 geschlossen werden kann, beispielsweise über
eine Stromzufuhr.
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Um
das Lichtsystem 110 optimal an die jeweilige Verkehrssituation
anzupassen, ist weiter eine Detektionseinheit zum Detektieren einer
Kraftfahrzeuggeschwindigkeit 150 vorgesehen. Diese Detektionseinheit 150 kann
beispielsweise Raddrehzahlsensoren 151 umfassen, wie in
der 2 dargestellt. Zusätzlich kann die Detektionseinheit 150 mit einer
Geschwindigkeitsanzeige 152 oder den entsprechenden Datenleitungen
gekoppelt sein, wie ebenfalls in 2 dargestellt,
um so die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit zu detektieren. Die Detektionseinheiten 140 und 150 bilden
zusammen eine Detektionseinrichtung 200 zum Detektieren
einer aktuellen Verkehrssituation, wobei die Detektionseinrichtung 200 noch
weitere Detektionseinheiten zum Detektieren verschiedener Parameter,
die für die Detektion einer aktuellen Verkehrssituation
relevant sind, umfassen kann, wie beispielsweise Helligkeitssensoren oder
dergleichen, die hier jedoch nicht dargestellt sind.
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Eine
weitere Detektionseinheit, die in der Detektionseinrichtung 200 umfasst
ist, ist eine Detektionseinheit 170 zum Detektieren eines
Hindernisses 160. Die Detektionseinheit 170 ist
in der 2 als Abstandssensoreinheit, insbesondere als
ein Schallsensor, genauer als Ultraschallsensor ausgebildet und
kann Bestandteil einer Einparkhilfseinrichtung sein. Mit Hilfe der
Detektionseinheit 170 lassen sich so Hindernisse 160,
die für die Verkehrssituation relevant sind, d. h. bei
denen das potentielle Risiko einer Kollision besteht, detektieren.
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Um
das Lichtsystem 110 in Abhängigkeit einer mithilfe
der Detektionseinrichtung 200 detektierten Verkehrssituation
zu steuern, ist sowohl das Lichtsystem 110 wie auch die
Detektionseinrichtung 200 mit einer Regeleinrichtung 300 gekoppelt.
Die Regeleinrichtung 300 kann über die detektierten
Daten die Scheinwerfersteuerung 112 entsprechend regulieren,
sodass das Lichtsystem 110 entsprechend der detektierten
Daten einstellbar bzw. ansteuerbar ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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