DE102009057391A1 - Verfahren zur automatischen Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs (F) mit zumindest einem schwenkbaren Scheinwerfer (2li, 2re), bei dem als Lichtverteilungen eine Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) und eine Fernlichtverteilung (FVli, FVre) eingestellt werden, und mit einem Sensor (1) zu einer Detektion von entgegenkommenden und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten (O).
Erfindungsgemäß wird von der Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) erst dann in die Fernlichtverteilung (FVli, FVre) umgeschaltet, wenn mittels des Sensors (1) kein entgegenkommendes Objekt (O1 bis O3) detektiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • In der Patentanmeldung DE 10 2008 014 182 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs offenbart. Das Fahrzeug umfasst einen schwenkbaren Scheinwerfer, bei dem als Lichtverteilungen eine Abblendlichtverteilung und eine Fernlichtverteilung eingestellt werden, und einen Sensor zu einer Detektion von entgegenkommenden und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten. Die Fernlichtverteilung wird 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.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • In einem Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs mit zumindest einem schwenkbaren Scheinwerfer, bei dem als Lichtverteilungen eine Abblendlichtverteilung und eine Fernlichtverteilung eingestellt werden, und mit einem Sensor zu einer Detektion von entgegenkommenden und/oder sich in gleicher Richtung bewegenden Objekten, wird erfindungsgemäß von der Abblendlichtverteilung erst dann in die Fernlichtverteilung umgeschaltet, wenn mittels des Sensors kein entgegenkommendes Objekt detektiert wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht durch eine automatische Fahrlichtsteuerung entsprechend einer mittels des Sensors erfassten Verkehrssituation eine optimale Ausleuchtung eines Vorfeldbereichs des Fahrzeugs ohne eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer. Daraus resultiert eine Steigerung des Fahrkomforts für einen Fahrer des Fahrzeugs und eine Sicherheitserhöhung für alle Verkehrsteilnehmer. Da das Umschalten von der Abblendlichtverteilung in die Fernlichtverteilung erst erfolgt, wenn kein Fahrzeug entgegenkommt, wird ein sowohl vom Fahrer als auch von anderen Verkehrsteilnehmern als störend empfundenes häufiges Umschalten in die Fernlichtverteilung und wieder zurück in die Abblendlichtverteilung zwischen mehreren in größeren Abständen entgegenkommenden Fahrzeugen vermieden.
  • Bei einem Fahrzeug mit mehreren Scheinwerfern werden die Lichtverteilungen der Scheinwerfer vorzugsweise unabhängig voneinander eingestellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird bei einem derartigen Fahrzeug mit mehreren Scheinwerfern nur bei dem Scheinwerfer, welcher entgegenkommenden Objekten zugewandt ist, von der Abblendlichtverteilung erst dann in die Fernlichtverteilung umgeschaltet, wenn mittels des Sensors kein entgegenkommendes Objekt detektiert wird. Bewegt sich das Fahrzeug in einem Rechtsverkehr, d. h. entgegenkommende Objekte nutzen eine Fahrspur links des Fahrzeugs, betrifft dies den linken Scheinwerfer. Analog dazu betrifft dies den rechten Scheinwerfer, wenn sich das Fahrzeug in einem Linksverkehr bewegt, d. h. entgegenkommende Objekte nutzen eine Fahrspur rechts des Fahrzeugs.
  • Zweckmäßigerweise 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. Kommen dem Fahrzeug Objekte entgegen und ist bei dem Scheinwerfer, welcher den entgegenkommenden Objekten zugewandt ist, die Abblendlichtverteilung eingeschaltet, so bleibt dieser Scheinwerfer solange in der Abblendlichtverteilung, bis kein entgegenkommendes Objekt detektiert wird. Der andere Scheinwerfer wird unabhängig angesteuert, so dass dieser mit der Fernlichtverteilung betrieben werden kann. Ist dessen Fernlichtverteilung weit genug aus dem Bereich des entgegenkommenden Objektes schwenkbar, muss dieser nicht in die Abblendlichtverteilung umgeschaltet werden. Auf diese Weise ist jederzeit eine optimale Ausleuchtung des Vorfeldbereiches insbesondere auf einer einem Straßenrand zugewandten Seite sichergestellt, wodurch ein frühzeitiges Erkennen insbesondere von Fußgängern und Radfahrern ermöglicht wird und somit deren Sicherheit maximiert wird. Ist bei beiden Scheinwerfern die Fernlichtverteilung aktiviert, so werden beide Scheinwerfer entsprechend geschwenkt.
  • Vorteilhafterweise wird die Fernlichtverteilung maximal bis an seitliche Kanten des Objekts geschwenkt. Dadurch wird eine maximal mögliche Ausleuchtung des Vorfeldbereiches des Fahrzeugs unter Einhaltung des notwendigen blendfreien Raums ermöglicht, d. h. ohne eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer. Daraus resultiert eine Verbesserung der Verkehrssicherheit sowohl für den Fahrer des Fahrzeugs als auch für die anderen Verkehrsteilnehmer.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 empfundene Fahrlichtsteuerung erzielt 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.
  • 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 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 mehrere entgegenkommende Objekte,
  • 7 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein vor dem Fahrzeug befindliches Objekt und die Einstellung eines Sicherheitsbereiches,
  • 8 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug in einer Kurve befindliches Objekt,
  • 9 schematisch das Fahrzeug gemäß 1 und mehrere vor dem Fahrzeug befindliche Objekte,
  • 10A schematisch klassische Fernlichtverteilungen, und
  • 10B 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 2li, 2re und ein in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug F befindliches Objekt O. Bei dem Sensor 1 handelt es sich insbesondere um eine Kamera, mit welcher das Objekt O erfasst wird. Des Weiteren kann der Sensor 1 beispielsweise auch ein Radarsensor oder ein Lidarsensor sein. Der Sensor 1 kann des Weiteren beispielsweise auch ein Bestandteil eines Telemetriesystems sein, zum Beispiel ein Empfänger. Auch mittels eines derartigen Telemetriesystems sind Objekte O in einer Umgebung des Fahrzeugs F erfassbar, beispielsweise durch eine Datenübertragung von diesen Objekten O direkt oder indirekt zum Fahrzeug F, zum Beispiel zu dem als Empfänger ausgebildeten Sensor 1. Auch eine Kombination mehrerer gleicher oder verschiedener Sensoren 1 ist möglich. Im hier dargestellten Beispiel ist der Sensor 1 vorzugsweise als Kamera ausgebildet und weist einen Öffnungswinkel ωK und –ωK in Bezug auf eine Sensornullachse YS auf. Dabei können entgegenkommende und/oder sich in gleicher Richtung bewegende Objekte O in einem Bereich in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug F detektiert werden. insbesondere können diese Objekte O beispielsweise anhand ihrer Bewegungsrichtung und/oder ihres Erscheinungsbilds, zum Beispiel durch eine Erfassung weißer Scheinwerfer eines entgegenkommenden Fahrzeugs, identifiziert werden.
  • Die Scheinwerfer 2li, 2re sind zur Ausführung einer Kurvenlichtfunktion schwenkbar ausgeführt und als Lichtverteilungen können jeweils eine in 10B dargestellte Abblendlichtverteilung AVli, AVre und eine in 2 dargestellte Fernlichtverteilung FVli, FVre 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 ωK li und eines rechten Kantenwinkels ωK re in Bezug auf die Sensornullachse YS ermittelt. Eine Position einer Kante K wird aus dem zugehörigen Kantenwinkel ωK re oder ωK li und der Entfernung E ermittelt.
  • Die Fernlichtverteilung FVli, FVre wird 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 FVli, FVre maximal bis an Kanten K des Objekts O geschwenkt wird.
  • Bei Fahrzeugen F mit mehreren Scheinwerfern 2li, 2re, wie das hier dargestellte Fahrzeug F, sind die Scheinwerfer 2li, 2re vorzugsweise einzeln ansteuerbar, so dass unterschiedlichste Ausleuchtcharakteristika erzeugt werden können. Dabei kann auch ein Scheinwerfer 2li, 2re mit Fernlichtverteilung FVli, FVre und der andere mit Abblendlichtverteilung AVli, AVre betrieben werden.
  • Zur Einstellung eines Schwenkwinkels wird die Position der Kante K aus einem auf den Sensor 1 bezogenen Koordinatensystem in ein auf den entsprechenden Scheinwerfer 2li, 2re bezogenes Koordinatensystem transformiert.
  • Die jeweilige Fernlichtverteilung FVli, FVre weist, wie in 2 dargestellt, eine Nullstellung auf. Dabei sind die Fernlichtverteilungen FVli, FVre durch die inneren Fernlichtwinkel liωfl 0 und reωfl 0 bezüglich einer Scheinwerfernullachse YSW gekennzeichnet und begrenzt. Die jeweiligen äußeren Fernlichtwinkel liωfl a und reωfl a ergeben sich rechnerisch aus einem Gesamtöffnungswinkel ωfl abzüglich des jeweiligen inneren Fernlichtwinkels liωfl 0 und reωfl 0.
  • Zur Erzeugung des blendfreien Raums werden die Fernlichtverteilungen FVli, FVre gemäß 1 von der Nullposition der inneren Fernlichtwinkel liωfl 0 und reωfl 0 aus maximal bis an die Kanten K des Objekts O geschwenkt, so dass die Fernlichtverteilungen FVli, FVre durch die inneren Fernlichtwinkel liωfl 0* und reωfl 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 2li, d. h. nur mit dem linken Scheinwerfer 2li, gezeigt, da die folgenden Erläuterungen analog auch für den hier nicht dargestellten rechten Scheinwerfer 2re des Fahrzeugs F gelten. Dabei verdeutlicht die Darstellung, dass der Schwenkwinkel der Fernlichtverteilung FVli zum einen durch einen inneren Maximalschwenkwinkel ωKI imax und zum anderen durch einen äußeren Maximalschwenkwinkel ωKI amax begrenzt ist. Diese Maximalschwenkwinkel ωKI imax, ωKI amax sind durch eine maximale Schwenkbarkeit des Scheinwerfers 2li um einen inneren Kurvenlichtwinkel ωKI i und einen äußeren Kurvenlichtwinkel ωKI a aus einer Kurvenlichtfunktion begrenzt.
  • Anhand eines eingestellten Kurvenlichtwinkels ωKI i, ωKI a aus der Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers 2li wird ermittelt, ob sich das Objekt O in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug F befindet. Bei den Objekten O kann es 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 Kurvenlichtwinkel ωKI i, ωKI a geschwenkten oder ungeschwenkten Fernlichtverteilung FVli, wird der blendfreie Raum durch das Schwenken der Fernlichtverteilung FVli erzeugt. Befindet sich das Objekt O jedoch außerhalb des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug F liegenden Bereichs, wird das Fahrlicht des Scheinwerfers 2li nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert und die Fernlichtverteilung FVli wird beibehalten.
  • 4 zeigt das Fahrzeug F und das Objekt O gemäß 1 und eine geschwenkte rechte Fernlichtverteilung FVre des rechten Scheinwerfers 2re. Zur Vereinfachung der Darstellung wird wieder nur der rechte Scheinwerfer 2re und die zugehörige Fernlichtverteilung FVre gezeigt, da die folgenden Erläuterungen analog auch für den linken Scheinwerfer 2li des Fahrzeugs F gelten. 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 FVre in dieser befinden würde. Um eine Blendung zu vermeiden, wird, wie dargestellt, die Fernlichtverteilung FVre des rechten Scheinwerfers 2re um einen Schwenkwinkel, der dem dargestellten äußeren Kurvenlichtwinkel ωKI a entspricht, nach rechts geschwenkt. Die Fernlichtverteilung FVre wird dabei zumindest so weit geschwenkt, dass der rechte innere Fernlichtwinkel reωfl 0 insbesondere bis maximal an die Kante K des Objektes O reicht.
  • Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Schwenkwinkel der Fernlichtverteilung FVre so gewählt, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel reωfl 0 aus Sicht des Objekts O und der dem Scheinwerfer 2re zugewandten Kante K des Objekts O ein Toleranzbereich T eingestellt wird, so dass ein ständiges Schwenken der Fernlichtverteilung FVre durch eine ungenaue Erfassung des Sensors 1 oder durch Bewegungen des Objekts O vermieden werden.
  • In den 5A bis 5C sind das Fahrzeug F gemäß 1 und das Objekt O in drei verschiedenen Situationen vergleichend dargestellt. Um eine Übersichtlichkeit sicherzustellen, sind lediglich der linke Schweinwerfer 2li mit dessen Fernlichtverteilung FVli, der innere bzw. der äußere Maximalschwenkwinkel ωKI imax, ωKI amax und ein notwendiger Winkel ωKI_k dargestellt, welcher den Schwenkwinkel beschreibt, der notwendig ist, damit der linke innere Fernlichtwinkel liωfl 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 ωKI_k zum Schwenken des Scheinwerfers 2li geringer ausgebildet als der äußere Maximalschwenkwinkel ωKI amax, so dass durch Schwenken der Fernlichtverteilung FVli 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 ωKI_k größer ausgebildet als der äußere Maximalschwenkwinkel ωKI amax, so dass durch Schwenken der Fernlichtverteilung FVli kein blendfreier Raum für das Objekt O erzeugt wird. In diesem Fall wird von der Fernlichtverteilung FVli auf die Abblendlichtverteilung AVli umgeschaltet, um den blendfreien Raum zu erzeugen. Der Übergang zwischen der Fernlichtverteilung FVli und der Abblendlichtverteilung AVli 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 Kurvenlichtwinkel ωKI i, ωKI a geschwenkten oder ungeschwenkten Fernlichtverteilung FVli befindet, so dass das Fahrlicht des Scheinwerfers 2li nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert wird. Eine Blendung des Objekts O, zumindest mittels des linken Scheinwerfers 2li, ist nicht möglich, da der innere Maximalschwenkwinkel ωKI imax kleiner ist als der notwendige Winkel ωKI_k.
  • 6 zeigt zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrensablauf bei detektierten entgegenkommenden Objekten O1 bis O3 schematisch das Fahrzeug F gemäß 1 und mehrere entgegenkommende Objekte O1 bis O3. Da die Scheinwerfer 2li, 2re vorzugsweise einzeln ansteuerbar sind, so dass unterschiedlichste Ausleuchtcharakteristika erzeugt werden können, wird die Fernlichtverteilung FVli des linken Scheinwerfers 2li, um das erste entgegenkommende Objekt O1 nicht zu blenden und für dieses den blendfreien Raum zu bilden, zunächst bis zum äußeren Maximalschwenkwinkel ωKI amax nach links geschwenkt. Nachdem der Maximalschwenkwinkel ωKI amax erreicht wurde, kann der linke Scheinwerfer 2li nicht mehr weiter nach links geschwenkt werden. In diesem Fall wird wie bereits in 5B beschrieben, der linke Scheinwerfer 2li von der Fernlichtverteilung FVli auf die Abblendlichtverteilung AVli umgeschaltet, um weiterhin den blendfreien Raum erzeugen zu können. Ist es absehbar, dass mittels des Schwenkens kein ausreichender, blendfreier Raum beispielsweise für eine vorgebbare Zeitdauer zum Beispiel von einer Sekunde herstellbar ist, kann auch direkt von der Fernlichtverteilung FVli in die Abblendlichtverteilung AVli gewechselt werden.
  • Da der seitliche Versatz der auf einer Gegenfahrbahn entgegenkommenden Objekte O1 bis O3 zur Fernlichtverteilung FVre des rechten Scheinwerfers 2re groß genug ist, kann das Fahrlicht des rechten Scheinwerfers 2re nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert werden bzw. entsprechend einer klassischen Fernlichtverteilung eingestellt werden. Eine Blendung der Objekte O1 bis O3 erfolgt durch den rechten Scheinwerfer 2re nicht. Sollte der seitliche Versatz nicht groß genug sein, wird der rechte Scheinwerfer 2re unabhängig vom linken Schweinwerfer 2li weiterhin wie bereits beschrieben geschwenkt, um eine Blendung der entgegenkommenden Objekte O1 bis O3 zu verhindern. Eine Umschaltung in die Abblendlichtverteilung AVre ist für den rechten Scheinwerfer 2re jedoch nicht erforderlich, so dass durch diesen eine Ausleuchtung eines Vorfeldbereichs des Fahrzeugs F, insbesondere eine maximal mögliche Ausleuchtung eines Fahrbahnrandes, sichergestellt ist. Dadurch sind insbesondere Fußgänger und Radfahrer sehr frühzeitig erkennbar, wodurch eine Verkehrssicherheit optimiert ist.
  • Nachdem der linke Scheinwerfer 2li in die Abblendlichtverteilung AVli umgeschaltet wurde, wird dieser erfindungsgemäß erst wieder in die Fernlichtverteilung FVli umgeschaltet, wenn mittels des Sensors 1 kein entgegenkommendes Objekt O1 bis O3 mehr detektiert wird. Somit bleibt im hier dargestellten Beispiel die Abblendlichtverteilung AVli auf dem linken Scheinwerfer 2li eingeschaltet, bis das Fahrzeug F das dritte entgegenkommende Objekt O3 passiert hat. Damit wird ein aufgrund erfasster Abstände zwischen den entgegenkommenden Objekten O1 bis O3 möglicher ständiger Wechsel zwischen der Abblendlichtverteilung AVli und der Fernlichtverteilung FVli sowie ein ständiges Schwenken der Fernlichtverteilung FVli des linken Scheinwerfers verhindert, da ein solcher ständiger Wechsel sowohl von einem Fahrer des Fahrzeugs F als auch von anderen Verkehrsteilnehmern als störend und unnötig empfunden würde.
  • Im hier dargestellten Beispiel ist das Verfahren anhand des Fahrzeugs F im Rechtsverkehr dargestellt. Bei einem Fahrzeug F im Linksverkehr wird das Verfahren dementsprechend analog, d. h. seitenverkehrt durchgeführt. D. h. in diesem Fall würde, nachdem entsprechend der rechte Scheinwerfer 2re in die Abblendlichtverteilung AVre umgeschaltet wurde, dieser rechte Scheinwerfer 2re erst wieder in dessen Fernlichtverteilung FVre umgeschaltet, wenn mittels des Sensors 1 kein entgegenkommendes Objekt O1 bis O3 auf der rechten Seite des Fahrzeugs F mehr detektiert wird, mit den daraus analog resultierenden bereits beschriebenen Vorteilen. Eine aktuelle Verkehrsart, d. h. ob sich das Fahrzeug F aktuell im Rechtsverkehr oder im Linksverkehr befindet, ist beispielsweise mittels statistischer Verfahren (z. B. Zählung) anhand einer Vorbeifahrt entgegenkommender Objekte O1 bis O3 auf der linken bzw. der rechten Seite des Fahrzeugs F jeweils aktuell ermittelbar.
  • 7 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 ωKI_k ein Sicherheitsbereich S zwischen dem hier nicht explizit dargestellten linken inneren Fernlichtwinkel liωfl 0 und der diesem zugewandten Kante K des Objekts O eingestellt.
  • 8 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 FVli, FVre der Scheinwerfer 2li, 2re (hier ist nur beispielhaft der linke Scheinwerfer 2li dargestellt) in Richtung des Kurvenverlaufs geschwenkt. Der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer 2li, 2re 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 Außenspiegel OA und einen Innenspiegel als auch durch die Scheiben seines Fahrzeuges besteht, wird der Schwenkwinkel zum Schwenken der Scheinwerfer 2li, 2re so gewählt, dass zwischen dem linken inneren Fernlichtwinkel liωfl 0 aus Sicht des Objekts O und der dem entsprechenden Scheinwerfer 2li zugewandten Kante K zusätzlich zum Sicherheitsbereich S ein Kurvensicherheitsbereich KS eingestellt wird, so dass die Fernlichtverteilung FVli, FVre 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 als angenehm empfundene Fahrlichtsteuerung erzielt wird. Weiterhin wird durch den Toleranzbereich T, den Sicherheitsbereich S und/oder den Kurvensicherheitsbereich KS ein ständiges Umschalten zwischen der Fernlichtverteilung FVli, FVre und der Abblendlichtverteilung AVli, AVre vermieden, was sowohl für den Fahrer des Fahrzeugs F als auch für die anderen Verkehrsteilnehmer vorteilhaft ist.
  • 9 zeigt das Fahrzeug F gemäß 1 und mehrere vor dem Fahrzeug F befindliche Objekte O4 bis O6. Aus diesen Objekten O4 bis O6 wird zumindest ein relevantes Objekt O4 ermittelt. Das Objekt O4 ist dann relevant, wenn es sich wie bereits beschrieben, in Fahrtrichtung in dem Bereich vor dem Fahrzeug F befindet. Die Scheinwerfer 2li, 2re werden dabei zumindest um den notwendigen Winkel ωKI_k nach links bzw. den notwendigen Winkel ωKI_k, nach rechts geschwenkt, so dass für das relevante Objekt O4 der blendfreie Raum erzeugt wird.
  • Werden weitere relevante Objekte, wie das Objekt O5, detektiert, werden der oder die Scheinwerfer 2li, 2re derart geschwenkt, dass auch dieses Objekt O5 sich in dem blendfreien Raum befindet. Hier wird insbesondere der rechte Scheinwerfer 2re um einen notwendigen Winkel ωKI_k2 weiter nach rechts geschwenkt, so dass der rechte innere Fernlichtwinkel liωfl 0 bis maximal an die rechte Kante K des Objekts O5 reicht.
  • Das Objekt O6 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht relevant, so dass die linke Fernlichtverteilung FVli zwischen dem relevanten Objekt O4 und dem nicht relevanten Objekt O6 durchgeführt werden kann, ohne dass eine Blendung beider Objekte O4 und O6 entsteht.
  • Die 10A zeigt typische Fernlichtverteilungen FVli, FVre zweier Scheinwerfer 2li, 2re auf einer weißen Wand, wobei der hellste Punkt der jeweiligen Fernlichtverteilung FVli, FVre in deren Zentrum liegt und die Helligkeit nach außen abnimmt. Ein Anteil der Abblendlichtverteilung AVli, AVre ist nicht wahrnehmbar.
  • Die 10B zeigt Fernlichtverteilungen FVli, FVre zweier Scheinwerfer 2li, 2re mit einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze HDG auf der weißen Wand. Die jeweiligen Fernlichtverteilungen FVli, FVre sind fahrzeugmittig vertikal scharf begrenzt und werden in der Mitte und außen durch die jeweiligen Abblendlichtverteilungen AVli, AVre unterstützt. Diese Lichtverteilung wird als Teilfernlicht bezeichnet. Auch andere Teilfernlichtkonturen sind möglich. So ist insbesondere auch eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze HDG an einem oder an beiden äußeren Fernlichtwinkeln liωfl a und reωfl a erzeugbar. Der wesentliche Unterschied zum konventionellen Fernlicht besteht darin, dass das Teilfernlicht Bereiche mit Fernlicht und Bereiche mit Abblendlicht beinhaltet. In der Regel hat ein Fernlichtanteil im Teilfernlicht einen schmaleren horizontalen Öffnungswinkel als das Fernlicht und der Verlauf der Hell-Dunkel-Grenze HDG ist genau bekannt bzw. definiert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und Ausgestaltungen dieses können mit beiden in den 10A und 10B dargestellten Fernlichtverteilungen FVli, FVre 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 FVli, FVre gemäß 10A hat dabei gegenüber dem Teilfernlicht den Vorteil einer größeren Ausleuchtung und gegebenenfalls 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 FVli, FVre die klassische Fernlichtverteilung gewählt wird, während hingegen bei einem detektierten Objekt O zum Ausblenden die Fernlichtverteilung FVli, FVre über das Teilfernlicht erfolgt. Ein Aufblenden aus dem Abblendlicht kann mittels des Verfahrens sowohl in das Teilfernlicht als auch direkt in die klassische Fernlichtverteilung erfolgen, wobei vorzugsweise insbesondere dann direkt in die klassische Fernlichtverteilung umgeschaltet wird, wenn kein Objekt O detektiert wird. Um beispielsweise aus Komfortgründen eine plötzliche Veränderung durch eine direkte Umschaltung vom Abblendlicht in die klassische Fernlichtverteilung zu vermeiden, kann auch stufenweise über das Teilfernlicht in die klassische Fernlichtverteilung umgeschaltet werden.
  • 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 FVli, FVre auf die Abblendlichtverteilung AVli, AVre umgeschaltet wird.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Weiterbildungen dieses kann jede bekannte Art von Scheinwerfern 2li, 2re und Leuchtmitteln verwendet werden. Dabei können sowohl separate als auch getrennte Leuchtmittel für die Realisierung der Fernlichtverteilung FVli, FVre und der Abblendlichtverteilung AVli, AVre vorgesehen sein. Des Weiteren kann die Schwenkung der Fernlichtverteilung FVli, Fvre beispielsweise auch durch eine Umschaltung von Lichtquellen, d. h. durch eine Einschaltung bzw. Ausschaltung einzelner Lichtquellen oder einer Mehrzahl von Lichtquellen von Scheinwerfern 2li, 2re des Fahrzeugs F erfolgen. Auf diese Weise ist das Verfahren beispielsweise auch mittels Scheinwerfern 2li, 2re realisierbar, welche jeweils eine Mehrzahl von Lichtquellen aufweisen, beispielsweise eine Mehrzahl von Halogen-Glühlampen, eine Mehrzahl von Gasentladungslampen und/oder eine Mehrzahl von Licht emittierenden Dioden, welche beispielsweise ein so genanntes LED-Array bilden.
    • 1
    Sensor
    2li, 2re
    Scheinwerfer
    AVli, AVre
    Abblendlichtverteilung
    E
    Entfernung
    F
    Fahrzeug
    FVli, FVre
    Fernlichtverteilung
    HDG
    Hell-Dunkel-Grenze
    K
    Kante
    KS
    Kurvensicherheitsbereich
    O
    Objekt
    OA
    Außenspiegel
    O1
    Objekt
    O2
    Objekt
    O3
    Objekt
    O4
    Objekt
    O5
    Objekt
    O6
    Objekt
    S
    Sicherheitsbereich
    T
    Toleranzbereich
    YS
    Sensornullachse
    YSW
    Scheinwerfernullachse
    ωfl
    Gesamtöffnungswinkel
    ωK
    Öffnungswinkel
    –ωK
    Öffnungswinkel
    ωK li
    Linker Kantenwinkel
    ωK re
    Rechter Kantenwinkel
    ωKI
    Kurvenlichtwinkel
    ωKI_k
    Notwendiger Winkel
    ωKI_k1
    Notwendiger Winkel
    ωKI_k2
    Notwendiger Winkel
    ωKI a
    Äußerer Kurvenlichtwinkel
    ωKI i
    Innerer Kurvenlichtwinkel
    ωKI amax
    Äußerer Maximalschwenkwinkel
    ωKI imax
    Innerer Maximalschwenkwinkel
    liωfl 0
    Linker innerer Fernlichtwinkel
    liωfl 0*
    Linker innerer Fernlichtwinkel
    liωfl a
    Linker äußerer Fernlichtwinkel
    reωfl 0
    Rechter innerer Fernlichtwinkel
    reωfl 0*
    Rechter innerer Fernlichtwinkel
    reωfl a
    Rechter äußerer Fernlichtwinkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102008014182 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Fahrlichtsteuerung eines Fahrzeugs (F) mit einem linken (2li) und einem rechten (2re) schwenkbaren Scheinwerfer, die unabhängig voneinander eingestellt werden können, und bei denen Lichtverteilungen eingestellt werden können, die eine Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) und eine Teilfernlichtverteilung (FVli, FVre, AVli, AVre) umfassen, wobei sich die Teilfernlichtverteilung (FVli, FVre, AVli, AVre) aus der Fernlichtverteilung (FVli, FVre) mit einer vertikalen Hell-Dunkel-Grenze, die fahrzeugmittig scharf begrenzt ist, und der jeweiligen Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) zur zusätzlichen Ausleuchtung der Fahrzeugmitte, zusammensetzt, sowie einem Sensor (1) zur Detektion von entgegenkommenden oder sich in Fahrtrichtung bewegenden Objekten (O), so dass die Teilfernlichtverteilung (FVli, FVre, AVli, AVre) in Abhängigkeit von einer Position der detektierten Objekte (O) derart aus dem Bereich dieser Objekte (O) geschwenkt wird, dass ein für die Objekte (O) blendfreier Raum erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass von der Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) nicht in die Teilfernlichtverteilung (FVli, FVre, AVli, AVre) eines Scheinwerfers (2li, 2re), welcher detektierten Objekten (O1 bis O3) zugewandt ist, umgeschaltet wird, wenn mittels des Sensors (1) mehr als ein Objekt (O1 bis O3) detektiert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernlichtverteilung (FVli, FVre) maximal bis an seitliche Kanten (K) des Objekts (O) geschwenkt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand eines Kurvenlichtwinkels (ωKI) aus einer Kurvenlichtfunktion des Scheinwerfers (2li, 2re) ermittelt wird, ob sich das Objekt (O) in Fahrtrichtung in einem Bereich vor dem Fahrzeug (F) befindet, wobei das Fahrlicht nach der Kurvenlichtfunktion gesteuert wird, wenn sich das Objekt (O) außerhalb des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug (F) liegenden Bereichs befindet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernlichtverteilung (FVli, FVre) einen inneren Fernlichtwinkel (liωfl 0, reωfl 0) und einen äußeren Fernlichtwinkel (liωfl a, reωfl a) bezüglich einer jeweiligen Scheinwerfernullachse (YSW) aufweist, wobei der Scheinwerfer (2li, 2re) maximal bis zu einem Maximalschwenkwinkel (ωKI imax, ωKI amax) geschwenkt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2li, 2re) so gewählt wird, dass der innere Fernlichtwinkel (liωfl 0, reωfl 0) aus Sicht des Objekts (O) maximal bis an die dem entsprechenden Scheinwerfer (2li, 2re) zugewandte Kante (K) heranreicht, sofern der Schwenkwinkel kleiner ist als der Maximalschwenkwinkel (ωKI imax, ωKI amax)
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2li, 2re) so gewählt wird, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel (liωfl 0, reωfl 0) aus Sicht des Objekts (O) und der dem entsprechenden Scheinwerfer (2li, 2re) zugewandten Kante (K) ein Toleranzbereich (T) oder ein Sicherheitsbereich (S) eingestellt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kurvenfahrt der Schwenkwinkel zum Schwenken des Scheinwerfers (2li, 2re) so gewählt wird, dass zwischen dem inneren Fernlichtwinkel (liωfl 0, reωfl 0) aus Sicht des Objekts (O) und der dem entsprechenden Scheinwerfer (2li, 2re) zugewandten Kante (K) ein Kurvensicherheitsbereich (KS) eingestellt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus mehreren sich vor dem Fahrzeug (F) befindlichen Objekten (O) zumindest ein relevantes Objekt (O4, O5) ermittelt wird.
  9. 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 (FVli, FVre) auf die Abblendlichtverteilung (AVli, AVre) umgeschaltet wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Scheinwerfers (2li, 2re) eine vertikale Hell-Dunkel-Grenze (HDG) an dem inneren Fernlichtwinkel (liωfl 0, reωfl 0) erzeugt wird.
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