DE102011007181A1

DE102011007181A1 - Außenlichtsteueranlage für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011007181A1
Application number: DE102011007181A
Authority: DE
Inventors: Stefan Weber
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-10-18

Abstract

Bei der erfindungsgemäßen Außenlichtsteueranlage, insbesondere Scheinwerferanlage, für ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät zur Ermittlung und Einstellung einer vorgegebenen Leuchtintensität und/oder zur Ermittlung und Einstellung eines vorgegebenen horizontalen und/oder vertikalen Schwenkwinkels zumindest eines über einen bestimmten Winkelbereich schwenkbaren Scheinwerfers ist das Steuergerät derart ausgestaltet, dass die Leuchtintensität und/oder der Schwenkwinkel abhängig vom Abstand des eigenen Kraftfahrzeuges zu einem voranfahrenden und/oder folgenden Fahrzeug variabel vorgebbar ist und/oder sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenlichtsteueranlage, insbesondere Scheinwerferanlage, für ein Kraftfahrzeug.
Aus der EP 1 088 700 B1 ist eine Scheinwerferanlage mit einer elektronisch gesteuerten Leuchtweitenregelung, d. h. einem vertikalen Verschwenken des Scheinwerfers, beispielsweise abhängig von einem Längsneigungswinkel des Kraftfahrzeuges bekannt. Hierbei steht eine Minimierung der Blendung des Gegenverkehrs im Vordergrund.
Weiterhin sind Abblendsteuerungen bekannt, die ebenfalls zur Minimierung der Blendgefahr bei erkanntem Gegenverkehr das eingeschaltete Fernlicht automatisch ausschalten (Fernlichtassistent).
Weiterhin sind Scheinwerfer-Schwenkvorrichtungen bekannt, durch die zur besseren Ausleuchtung der Fahrbahn ein horizontales Verschwenken des Scheinwerfers abhängig vom Lenkradwinkel, der Gierrate und/oder von Daten eines Navigationssystems vorgenommen wird (z. B. DE 103 14 872 B3 ). Aus der DE 103 14 872 B3 ist eine Scheinwerfer-Schwenkvorrichtung bekannt, durch die der horizontale Soll-Schwenkwinkel auch abhängig von der Ist-Leuchtweite und/oder von der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmbar ist.
Weiterhin sind Bremslichtsteueranlagen bekannt, die die Intensität des Bremslichts in Abhängigkeit von der Bremsintensität ansteuern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Außenlichtsteueranlage zu schaffen, durch die bei Beibehaltung der Sicherheit die Energieeffizienz erhöht wird.
Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Gegenstände der abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Bei der erfindungsgemäßen Außenlichtsteueranlage – wie beispielsweise eine Scheinwerferanlage, eine Bremsanlage, eine Blinkanlage und/oder eine Rücklichtanlage – für ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät zur Ermittlung und Einstellung einer vorgegebenen Leuchtintensität und/oder zur Ermittlung und Einstellung eines vorgegebenen horizontalen und/oder vertikalen Schwenkwinkels zumindest eines über einen bestimmten Winkelbereich schwenkbaren Scheinwerfers ist das Steuergerät derart ausgestaltet, dass die Leuchtintensität und/oder mindestens ein Schwenkwinkel abhängig vom Abstand des eigenen Kraftfahrzeuges zu einem voranfahrenden und/oder folgenden Fahrzeug variabel vorgebbar ist und/oder sind.
Der Begriff Ermittlung soll im weitesten Sinne auch als Eingangssignal-Erfassung, Messung oder Berechnung verstanden werden.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
Zumindest intern bekannte Scheinwerfersysteme werden bisher abhängig von zumindest einem der folgenden Sensordaten geregelt:

– Fahrdynamikdaten (Lenkwinkel, Gierrate, Fahrzeuggeschwindigkeit)
– Kameradaten (Fernlichtassistent, blendfreies Licht)
– Navigationsdaten

Speziell bei Dunkelheit kann der Abstand zu vorausfahrenden und folgenden Fahrzeugen mit diesen üblicherweise verwendeten Daten zur Scheinwerfersteuerung nicht genau bestimmt werden. Weiterhin steht bei bekannten Systemen stets entweder eine optimale Ausleuchtung oder eine Blendverhinderung im Vordergrund. Die Energieeffizienz bei der Scheinwerfersteuerung wird bisher nicht berücksichtigt.
Daher soll erfindungsgemäß zur energieeffizienten Scheinwerfersteuerung insbesondere eine Sensordatenfusion mit Daten des Abstandsradars, des Ultraschall-Parksensors, sowie weiteren den Abstand zum vorausfahrenden oder nachfolgenden Kraftfahrzeug erfassenden Daten stattfinden. Dabei wird vorzugsweise auf bereits für andere Systeme erfasste Daten zurückgegriffen (z. B. Abstandsradar für Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme (ACC), Ultraschall-Parksensoren für Parkassistenzsysteme (PDC) und/oder Kameradaten für Fernlichtassistent oder blendfreies Fernlicht):

– Möglicher Einsatz von ACC: während der Fahrt Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug
– Möglicher Einsatz von PDC: im Stand und langsamen Kolonnenverkehr Abstand zum vorausfahrenden und/oder folgenden Fahrzeug
– Möglicher Einsatz von Kameradaten: sowohl im Stand, als auch während der Fahrt Abstand zum vorausfahrenden und/oder folgenden Fahrzeug

Die Abstanderkennung ermöglicht erfindungsgemäß, insbesondere das Abblendlicht, das Tagfahrlicht, das Schlusslicht, das Blinklicht und/oder das Bremslicht vorrangig zu dimmen, ohne die Wahrnehmung und Sicherheit des Fahrers negativ zu beeinflussen. Hierdurch wird insbesondere die Reichweite von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen erhöht oder der Kraftstoffverbrauch von Fahrzeugen mit Brennkraftmaschine verringert. Dieser Vorteil kommt vorzugsweise im Stau oder im Kolonnenverkehr zum Tragen.
Die Ausleuchtung des Abblendlichtes kann dabei sogar verbessert werden, wenn bei gleichzeitigen Dimmen die Scheinwerfer am vorausfahrenden Fahrzeug vorbei seitlich nach außen und/oder in Richtung Fahrbahn stärker nach unten geschwenkt werden, so dass der Hot-Spot der Lichtverteilung gezielt und wirksam eingesetzt werden kann.
Eine abstandsvariable Dimmung des Brems-, Schluss- und Tagfahrlichtes etwa kann wiederum zusätzlich die Blendung anderer Fahrzeugführer reduzieren. Unter Dimmung kann eine kontinuierliche oder quasikontinuierliche (bei getakteter Ansteuerung) Reduzierung der Leuchtintensität verstanden werden.
Es wird also zusammengefasst mit abnehmendem Abstand eine geringere Leuchtintensität bestimmter Leuchten (einschließlich Scheinwerfer) gewählt und/oder insbesondere die Scheinwerfer starker nach unten und/oder außen gerichtet.
Hierdurch können beispielsweise folgende ECO-Lichtfunktionen realisiert werden, auf die weiter unten in den Ausführungsbeispielen noch genauer eingegangen wird:

• Im Frontbereich ein Stand-Kolonnenlicht, ein Kolonnenlicht, ein Stadtlicht, ein Stop-Abblendlicht bei Fahrzeugen mit Motor-Start-Stop-Automatik oder ein ECO-Standlicht;
• Im Heckbereich ein Stand-Kolonnen-Bremslicht, ein adaptives Schlusslicht;
• Im Heck- und Frontbereich ein ECO-Fahrrichtungsanzeiger;

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt
1 schematisch wesentliche Komponenten einer erfindungsgemäßen Außenlichtsteueranlage
2 ein Beispiel für ein Stand-Kolonnenlicht
3 ein Beispiel für ein Kolonnenlicht
4 ein Beispiel für eine Dimmung bei Kolonnenlicht
5 ein Beispiel für eine Verstellung des vertikalen Schwenkwinkels bei Kolonnenlicht
6 ein Beispiel für eine Verstellung des horizontalen Schwenkwinkels bei Kolonnenlicht
7 ein Beispiel für Stadtlicht
8 ein Beispiel für Stand-Kolonnen-Bremslicht
In 1 ist ein Steuergerät 1 dargestellt, das beispielsweise Daten eines Bussystems CAN zur Übertragung von Fahrzeug-Betriebsparameter, wie die Gierrate, den Lenkradwinkel, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Status einer Start-Stop-Automatik und dergleichen, sowie Daten eines Navigationssystems, wie z. B. den Straßentyp, erhält. Weiterhin erfasst das Steuergerät 1 den Abstand d1 des Kraftfahrzeuges zu dem vorausfahrenden Fahrzeug von einem ACC Steuergerät 4 und den Abstand d2 des Kraftfahrzeuges zum folgenden Fahrzeug von einem PDC Steuergerät 5 als Eingangssignale. Abhängig von im Steuergerät 1 implementierten Software-Programmmodulen wird abhängig von diesen Signalen eine Soll-Leuchtintensität beispielsweise in Form eines Dimmungsmaßes D ausgehend von einer 100% Leuchtintensität und/oder ein vertikaler Soll-Schwenkwinkel SWv für die Scheinwerfer und/oder ein horizontaler Soll-Schwenkwinkel SWh für die Scheinwerfer ermittelt, die in bekannter Weise als Ansteuersignal(e) einer Verstellvorrichtung 2 zum Verschwenken und Dimmen eines Scheinwerfers 3 und/oder Bremslichtes 6 ausgegeben werden.
In 2 wird eine „Stand-Kolonne”, d. h. die vorderen Fahrzeuge stehen, beispielsweise in einer Ortschaft an einer roten Ampel gezeigt. Die Daten „Ortschaft” können aus dem Navigationssystem ausgelesen werden. Situation a) besteht bei großem Abstand d1 (z. B. d1 > 100 m) und Situation b) bei kleinem Abstand d1 (z. B. d1 < 2 m). In Situation a) bleibt die Leuchtintensität der Scheinwerfer bei 100%. In Situation b) wird die Leuchtintensität um 50% reduziert (D = 50%). Der Übergang von a) nach b) kann gestuft oder kontinuierlich erfolgen. Gleichzeitig können die Scheinwerfer etwas nach außen gestellt werden (Pfeile).
In 3 wird eine „Kolonne” in Fahrt gezeigt, d. h. die vorderen Fahrzeuge fahren langsamer, beispielsweise nach einem Ortsschild oder einer Geschwindigkeitsbegrenzung (50 km/h). Die Daten „Ortschaft” oder Geschwindigkeitsbegrenzung können wieder aus dem Navigationssystem ausgelesen werden. Situation a) besteht bei großem Abstand d1 (z. B. d1 > 50 m), Situation b) bei mittlerem Abstand d1 (z. B. d1 < 50 m) und Situation c) bei kleinem Abstand d1 (z. B. d1 < 25 m). Leuchtintensität und/oder vertikale (nicht dargestellt) und/oder horizontale Verschwenkung der Scheinwerfer (Pfeile) werden entsprechend variiert.
In 4 ist ein Beispiel für eine Dimmung bzw. Einstellung einer Leuchtintensität mittels eines PWM Signals bei Kolonnenlicht in Abhängigkeit vom Abstand d1 dargestellt, wobei 100% maximale Leuchtintensität bedeutet. Ein Dimmungsmaß D wäre entsprechend invers.
In 5 ist ein Beispiel für eine Verstellung des Scheinwerfers nach unten bei Kolonnenlicht durch Vorgabe eines vertikalen Schwenkwinkels SWv abhängig vom Abstand d1 zum vorderen Fahrzeug dargestellt.
In 6 ist ein Beispiel für eine Verstellung des Scheinwerfers nach außen bei Kolonnenlicht durch Vorgabe eines horizontalen Schwenkwinkels SWh abhängig vom Abstand d1 zum vorderen Fahrzeug dargestellt.
7 zeigt ein Beispiel für eine Stadtlicht-Funktion, bei der beispielsweise über die Daten des Navigationssystems (z. B. bei Geschwindigkeitsbegrenzung auf 30 km/h) generell – auch unabhängig vom Abstand zu einem vorderen Fahrzeug möglich – eine reduzierte Leuchtintensität (z. B. 80%) und/oder eine stärkere seitliche Ausleuchtung eingestellt wird, wenn Stadtfahrt erkannt wird (Situation b)).
Mittels 8 wird ein Beispiel für ein Stand-Kolonnen-Bremslicht zum Ausdruck gebracht. Hierbei spielt der Abstand d2 zum hinteren Fahrzeug während des Stillstands des eigenen Fahrzeuges eine Rolle. Im dargestellten Beispiel werden drei Stufen vorgeschlagen:

a) Leuchtintensität des Bremslichtes BL 100% bei d2 > 10 m; ggf. auch 100% für obere Bremsleuchte (hier nicht dargestellt)
b) Leuchtintensität des Bremslichtes BL 25% bei d2 < 10 m; ggf. auch 75% für obere Bremsleuchte
c) Leuchtintensität des Bremslichtes BL 10% bei d2 < 2 m oder wenn hinteres Fahrzeug steht; ggf. dabei 30% nur für obere Bremsleuchte
d) Leuchtintensität des Bremslichtes BL bei d2 < 0,5 m kann wieder auf 100% angehoben werden, um gegebenenfalls ein Auffahren bzw. eine Kollision bei zu geringem Abstand zu verhindern (optional, in 8 nicht eigens dargestellt).

Alle Ausführungsbeispiele können auch, soweit möglich, miteinander kombiniert werden oder im Rahmen der Erfindung variiert werden.
Alle Lichtfunktionen, die mit einer Dimmung der Leuchtintensität verbunden sind, können mit zusätzlichen Daten (Fahrzeuggeschwindigkeit, Navigationsdaten) fusioniert werden, um eine sicherheitskritische Situation auszuschließen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1088700 B1 [0002]
DE 10314872 B3 [0004, 0004]

Claims

Außenlichtsteueranlage für ein Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät (1) zur Ermittlung und Einstellung einer vorgegebenen Leuchtintensität und/oder zur Ermittlung und Einstellung eines vorgegebenen horizontalen und/oder vertikalen Schwenkwinkels (SWh, SWv) zumindest eines über einen bestimmten Winkelbereich schwenkbaren Scheinwerfers (3), wobei das Steuergerät (1) derart ausgestaltet ist, dass die Leuchtintensität und/oder mindestens ein Schwenkwinkel (SWh, SWv) abhängig vom Abstand (d1, d2) des eigenen Kraftfahrzeuges zu einem voranfahrenden und/oder folgenden Fahrzeug variabel vorgebbar ist und/oder sind.
Außenlichtsteueranlage, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) bei vergleichsweise niedrigem Abstand (d1, d2) die Leuchtintensität reduziert.
Außenlichtsteueranlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) bei vergleichsweise niedrigem Abstand (d1) den vertikalen Schwenkwinkel des Scheinwerfers (3) verstärkt in Richtung Fahrbahn (nach unten) vorgibt
Außenlichtsteueranlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) bei vergleichsweise niedrigem Abstand (d1) den horizontalen Schwenkwinkel (3) verstärkt zur Seite (nach außen) gerichtet vorgibt.
Außenlichtsteueranlage, nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1) bei vergleichsweise sehr niedrigem Abstand (d2) die Leuchtintensität des Brems- und/oder Schlusslichtes wieder anhebt.