DE102011055794B4 - Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems mit – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und Ausgabe von Signalen zur Lichtsteuerung im Rahmen der Grundfunktionen, gekennzeichnet durch – Prüfung auf Verfügbarkeit von Sensorwerten von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und – Prüfung auf Fehler der Sensorwerte von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes allein oder gemeinsam mit Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und Verarbeitung von Sensorwerten fahrzeugexterner und/oder fahrzeuginterner Sensoren im fahrzeugexternen Gerät, – Ausgabe von Signalen zur adaptiven Lichtsteuerung im Rahmen von Sonderfunktionen oder verbesserten Grundfunktionen, wobei bei Nichtverfügbarkeit und bei Fehlern der Sensorwerte von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes die Lichtsteuerung nur im Rahmen der Grundfunktionen erfolgt und wobei als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes Kamera basierte Objektinformationen zu anderen Verkehrsteilnehmern aus der Umgebung und dem Fahrweg des Fahrzeuges ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Lichtverteilung für eine optimale Ausleuchtung angepasst wird, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Adaptive Scheinwerfersysteme bestehen aus verschiedenen Lichtquellen und Aktuaktoren, um eine Vielfalt von Lichtfunktionen und Lichtverteilungen zu ermöglichen. Da diese Systeme auf sich ändernde Einflussgrößen für den Lichtbedarf und die Lichtverteilung reagieren, werden diese auch als adaptive Systeme bezeichnet. Die Scheinwerfer werden dabei von einem speziell für die Lichtsteuerung vorgesehenen Steuergerät, dem Lichtsteuergerät, angesteuert. Die adaptiven Lichtsysteme benötigen eine Vielzahl von teueren in den Fahrzeugen integrierten und für den Einsatz in Fahrzeugen qualifizierten Sensoren. Beispiele dafür sind Kameras mit den zugehörigen Sensoren, Beschleunigungssensoren, Drehratensensoren und GPS. Weiterhin wird gegebenenfalls das Navigationssystem integriert. Insgesamt ist somit eine relativ große Rechenleistung im Lichtsteuergerät der adaptiven Systeme erforderlich. Mit diesen Komponenten werden die Grundfunktionen und die Sonderfunktionen der adaptiven Scheinwerfersysteme abgedeckt. Unter Grundfunktionen werden Funktionen verstanden, die aus Gründen der Fahrzeugsicherheit von dem Lichtsteuergerät immer erfüllt werden müssen, ohne auf zusätzliche Sensordaten oder externe Rechenkapazitäten zurückgreifen zu müssen.
  • Nachteilig an den bekannten adaptiven Scheinwerfersystemen ist, dass die im Fahrzeug eingesetzten Sensoren sehr kostenintensiv sind. Auch kann nicht immer ein optimaler Einsatz und eine optimale Funktionsweise des Systems durch die Kombination von vorhandenen Sensoren gewährleistet werden, da nicht auf alle Sensoren vom Lichtsteuergerät aus zugegriffen werden kann. Weiterhin ist nachteilig, dass beispielsweise die Karten in den Navigationssystemen schnell veralten und somit kein aktuelles Datenmaterial zur Verfügung steht. Auch besitzen die Lichtsteuergeräte eine relativ begrenzte Rechenkapazität, was dazu führt, dass Sonder- oder Zusatzfunktionen mit erhöhtem Bedarf an Rechenkapazität nicht oder nur teilweise umsetzbar sind.
  • Im Stand der Technik gibt es bereits Ansätze, Mobiltelefone, PDAs oder Smartphones, die mit diversen Sensoren und Kommunikationsmöglichkeiten und leistungsstarken Prozessoren ausgestattet sind, in die Steuerung von Kraftfahrzeugen zu integrieren. Dabei werden vorhandene Sensoren, wie zum Beispiel die Kamera, Drehraten- und Beschleunigungssensor sowie der GPS-Empfänger genutzt.
  • Aus der US 6,819,922 B1 ist beispielsweise die Kopplung eines personal digital assistant, auch PDA genannt, an ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei Funktionen oder Ereignisse im PDA über Komponenten des Kraftfahrzeuges hör- und sichtbar gemacht werden. Dafür wird beispielsweise die Hupe des Kraftfahrzeuges oder Lichtsignale eingesetzt.
  • Weiterhin ist aus der US 7,224,262 B2 ein drahtloses Fahrzeugkontrollsystem bekannt, wobei die Flexibilität von programmierbaren elektronischen Geräten, wie PDAs oder Mobiltelefonen, mit den Fernsteuerungssystemen des Kraftfahrzeuges kombiniert werden, um ein intuitiv bedienbares flexibles Fernsteuerungssystem für Fahrzeugkomponenten zu bilden.
  • Weiterhin ist aus der US 6,970,703 B2 ein integriertes Kommunikationssystem und eine Methode bekannt, wobei ein externes Gerät dazu benutzt wird, drahtlos mit dem Fahrzeug zu kommunizieren und dass dabei auf fahrzeuginterne Steuergeräte Einfluss ausgeübt wird.
  • Aus der DE 10 2009 048 492 A1 ist ein Fahrassistenzsystem mit tragbarem Kommunikationsgerät bekannt, bei dem das tragbare Kommunikationsgerät einen Kompass, einen Beschleunigungssensor, ein Navigationsgerät und weitere Sensoren aufweist. Die Verarbeitung von Kamera basierten Objektinformationen des fahrzeugexternen Gerätes ist nicht vorgesehen. Auch ist eine Prüfung auf Verfügbarkeit und mögliche Fehlerhaftigkeit von Sensorwerten nicht angesprochen.
  • Aus der US 2006/00 97 855 A1 ist ein Rückspiegel eines Fahrzeugs bekannt, in welchem ein Kommunikationssystem, vorzugsweise ein GPS-System, integriert ist. Da GPS-Signale nicht immer und überall empfangbar sind, findet eine Überprüfung auf des Vorhandensein eines GPS-Signals statt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems zu schaffen, mit dem Sonder- oder Zusatzfunktionen des adaptiven Scheinwerfersystems ermöglicht und die Grundfunktionen des Systems verbessert werden.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale der selbstständigen Patentansprüche gelöst, Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch ein Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems gelöst, wobei folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
    • – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und Ausgabe von Signalen zur Lichtsteuerung im Rahmen der Grundfunktionen,
    • – Prüfung auf Verfügbarkeit von Sensorwerten von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und
    • – Prüfung auf Fehler der Sensorwerte von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und
    • – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes allein oder gemeinsam mit Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und
    • – Ausgabe von Signalen zur Lichtsteuerung im Rahmen von Sonderfunktionen oder verbesserten Grundfunktionen, wobei bei Nichtverfügbarkeit und bei Fehlern der Sensorwerte von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes die Lichtsteuerung nur im Rahmen der Grundfunktionen erfolgt.
  • Unter Grundfunktionen sind verschiedene Funktionen eines adaptiven Scheinwerfersystems zu verstehen, beispielsweise die Fernlichtassistenz, die dynamische Leuchtweitenregulierung oder das dynamische Kurvenlicht, das statische Kurvenlicht und das Abbiegelicht.
  • Diese Funktionen können durch die Verarbeitung zusätzlicher Daten von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes verbessert werden.
  • Weiterhin können durch die erfindungsgemäße Integration von Sensordaten fahrzeugexterner Sensoren neue Funktionen im Rahmen der adaptiven Scheinwerfersteuerung realisiert werden.
  • Im Zusammenhang mit der Erfindung sind die Begriffe Sensor und Sensordaten im weiteren Sinne zu verstehen. Auch kamerabasierte Daten sowie die Daten digitaler Karten sind damit umfasst.
  • Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der Erfindung besteht bei Verfahren für die Fernlicht-Assistenz, indem als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes kamerabasierte Objektinformationen zu anderen Verkehrsteilnehmern aus der Umgebung und dem Fahrweg des Fahrzeuges ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Lichtverteilung für eine optimale Ausleuchtung angepasst wird, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.
  • Alternativ zu vorgenanntem wird das Fernlicht bei Detektion von anderen Fahrzeugen ausgeschaltet.
  • Wiederum alternativ wird die Leuchtweite des Fernlichts bei Detektion von anderen Fahrzeugen angepasst und minimal zum Abblendlicht zurückgezogen.
  • Eine besonders bevorzugte Alternative bei Ausgestaltungen der Erfindung für Fernlicht-Assistenz-Systeme besteht darin, dass die detektierten Fahrzeuge aus der Lichtverteilung des Fernlichtes herausmaskiert werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht in der Anwendung für adaptive Frontlichtsysteme, wobei als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes GPS-Informationen zur Straßencharakteristik und Straßengeometrie ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Lichtverteilung an die Straßencharakteristik im Vorhinein angepasst wird.
  • Die dynamische Leuchtweitenregulierung ist eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, in dem als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes GPS-Informationen und digitale Kartendaten zum Höhenprofil ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Leuchtweite an das Höhenprofil angepasst wird.
  • Um die fahrzeuginterne Datenverarbeitungskapazität zu entlasten, beziehungsweise überhaupt Funktionen zur Verfügung zu stellen, welche die fahrzeuginterne Datenverarbeitungskapazität überlasten würde, erfolgt die Verarbeitung von Sensorwerten fahrzeugexterner und/oder fahrzeuginterner Sensoren im fahrzeugexternen Gerät und die Daten beziehungsweise Steuerbefehle werden dann an das Lichtsteuergerät übermittelt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird insbesondere durch eine Anordnung zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems gelöst, bei dem neben den fahrzeuginternen Sensoren des Lichtsteuergerätes ein mit Sensoren ausgestattetes und die Sensorwerte an das Lichtsteuergerät übertragbar ausgebildetes fahrzeugexternes Gerät vorgesehen ist, und dass eine Kamera und ein GPS-System, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren und Richtungssensoren im fahrzeugexternen Gerät sowie Datenverarbeitungskapazität zur Realisierung der vorangehend genannten Verfahren vorgesehen sind.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass als fahrzeugexternes Gerät ein Smartphone eingesetzt wird.
  • Die Konzeption der Erfindung besteht somit darin, dass einerseits Sensoren aus einem fahrzeugexternen Gerät neue Funktionen bei der Ansteuerung von Fahrzeugscheinwerfern ermöglichen und dass andererseits die Sensoren aus einem fahrzeugexternen Gerät die fahrzeuginternen Sensoren ergänzen und kombinieren, um neue Funktionen bei der Ansteuerung von Fahrzeugscheinwerfern zu schaffen oder bereits vorhandene Funktionen signifikant zu ergänzen und zu verbessern.
  • Als Sensoren von fahrzeugexternen Geräten sind Kameras mit ihren Sensoren, GPS-Sensoren, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren und Richtungssensoren, wie ein Kompass, als Beispiele zu nennen. Elektronische Karten von fahrzeugexternen Geräten ergänzen die von den Sensoren gelieferten Daten.
  • Die fahrzeugexternen Geräte werden genutzt, um die Grundfunktionen von adaptiven Scheinwerfersystemen zu verbessern oder sogar zusätzliche und neue Sonderfunktionen der Scheinwerfersysteme zu schaffen.
  • Weitere Sonderfunktionen der Lichtsteuerung, wie zum Beispiel eine Fernlichtempfehlung, die Blendungswarnung, die Fahrspurerkennung oder die Kurven-Geschwindigkeits-Warnung können realisiert und verbessert werden.
  • Hervorzuheben ist der prädiktive Charakter der verbesserten oder neuen Funktionen der adaptiven Scheinwerfersteuerung. Durch die Einbindung von Informationen aktueller digitaler Karten können im Voraus Szenarien der Scheinwerfereinstellungen ermittelt werden, die dann im jeweiligen Einsatzfall schnell abgerufen werden können. Diesbezüglich ist es sehr vorteilhaft, dass die fahrzeugexternen Geräte im allgemeinen über kostengünstige Rechenkapazität und Speicherplatz verfügen, wodurch auch aufwändigere Modelle und Berechnungen ausgeführt werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass die Software und die Daten in einem fahrzeugexternen Gerät mit Internetanbindung sehr einfach durch die Nutzer aktualisiert werden können.
  • Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ergibt sich daraus, dass die fahrzeugexternen Geräte, wie beispielsweise Mobiltelefone oder Smartphones, nicht für den Einsatz im Fahrzeug qualifiziert sind und durch den Fahrer aus dem Fahrzeug entfernt werden können. Dies hat zur Folge, dass alle sicherheitsrelevanten Funktionen und Diagnosefunktionen, die Teil der Grundfunktionen sind, im fahrzeuginternen Lichtsteuergerät erfolgen.
  • Ein Smartphone als fahrzeugexternes Gerät stellt somit konzeptionsgemäß nur sogenannte Sonderfunktionen zur Verfügung. Die Ansteuerung der Aktuatoren und Leuchtquellen wird weiterhin vom internen Lichtsteuergerät übernommen. Andererseits können Aufgaben, die viel Rechenleistung erfordern, wie der Aufbau eines elektronischen Horizonts mit digitalen Karten im Umfeld der aktuellen Fahrzeugposition und die zugehörige Bildverarbeitung von Kameradaten zur Objekterkennung von den fahrzeugexternen Geräten übernommen werden, da diese nur Entscheidungen mit geringer Priorität durchführen. Im Falle eines Fehlers wird auf im Lichtsteuergerät existierende Alternativansteuerungen zurückgeschaltet, wobei geringe Verzögerungen tolerierbar sind und einfach vom Lichtsteuergerät überbrückt werden können.
  • Die Softwarearchitektur für typische fahrzeugexterne Geräte, wie zum Beispiel Smartphones, ist sehr variabel. Die Software kann aus mehreren einzelnen Programmteilen oder Unterprogrammen modular zusammengesetzt sein, wodurch verschiedene Funktionen auf einfache Weise in die Software integriert werden können. Die Scheinwerferansteuerungssoftware kann somit aus Software für einzelne Funktionen, wie Navigation, Kurven-Geschwindigkeits-Warner, Fernlichtassistent und anderen Funktionen, modular aufgebaut werden.
  • Bevorzugt werden mehrere Funktionen in einer Softwareanwendung integriert, was eine umfassende Kombination der verfügbaren Sensoren ermöglicht und somit einen optimalen Betrieb gestattet. Dabei kann die Scheinwerferansteuerungssoftware auf dem fahrzeugexternen Gerät im Hintergrund oder als aktive Anwendung mit Informationen auf dem Display für den Fahrer ablaufen. Damit können Warnungen zu Objekten in der Fahrspur, beispielsweise Fußgängern, ausgegeben werden oder Informationen zu Verkehrschildern und Navigationshinweise werden für den Fahrer bereitgestellt.
  • Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Lichtsteuerung durch die Kombination von internen Sensorwerten mit den externen Sensorwerten verbessert werden kann. Somit ist die Positionierung auf der Karte durch ein GPS-Signal und die Vorhersage des Fahrtweges an Kreuzungen zum Beispiel deutlich durch den schnelleren Neigungssensor beziehungsweise die Kamerabildinformationen des fahrzeugexternen Gerätes verbessert.
  • Ebenso kann die Objekt- beziehungsweise Fahrspurerkennung mit Hilfe der Kamera gemeinsam mit den Informationen der aktuellen Karte des fahrzeugexternen Gerätes verbessert werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass der aktuelle Fahrzeugstatus besser und schneller durch eine geschickte Kombination verschiedener Sensoren erfasst werden kann als es derzeitig durch die wenig zusammenhängenden Kontrollmodule im Fahrzeug möglich ist.
  • Weiterhin ist vorteilhaft, dass auch umgekehrt das fahrzeugexterne Gerät bei einem bidirektionalen Informationsaustausch die Informationen von Fahrzeugsensorwerten mit auswerten und in die Informationsverarbeitung der fahrzeugexternen Sensordaten mit einbeziehen kann. Hierdurch können preiswert verfügbare externe Rechenkapazitäten für Funktionen mit aufwändigeren Berechnungen genutzt werden, ohne die sicherheitsrelevante Grundfunktionalität des fahrzeuginternen Lichtsteuergerätes zu belasten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die Anordnung zur Umsetzung dieses Verfahrens weisen zusammengefasst folgende wichtige Vorteile auf: Das System ist technisch immer auf dem neusten Stand durch den einfachen Download aktueller Software und Karten beziehungsweise den Austausch der Hardware durch den Fahrzeugbenutzer.
  • Eine einfache Diagnose und Reparatur der fahrzeugexternen Geräte ist ohne Werkstattbesuch mit dem Fahrzeug gegebenenfalls durch Einschicken der mobilen Geräte kostengünstig möglich.
  • Besonders vorteilhaft ist, dass auf teure für das Kraftfahrzeug qualifizierte Sensoren verzichtet werden kann.
  • Neben den zusätzlich möglichen Sonderfunktionen der Lichtsteuerung werden die Grundfunktionen durch die Nutzung zusätzlicher fahrzeugexterner Sensoren deutlich verbessert. Insgesamt führt dies zu einer deutlich verbesserten Sicherheit und einem höheren Komfort. Durch die kostengünstige Implementierung der fahrzeugexternen Geräte können Funktionalitäten in Mittelklassefahrzeugen realisiert werden, die sonst nur wegen der höheren Kosten in Oberklassefahrzeugen implementierbar sind.
  • Das fahrzeugexterne Gerät, wie zum Beispiel das Smartphone, verfügt über eine hoch entwickelte Bedienerschnittstelle auch als Human Machine Interface oder HMI bezeichnet, was durch das hochauflösende Berührungsdisplay eines Smartphones realisiert wird und was eine einfache und komfortable Bedienung sowie Sprachausgabe und Spracherkennung ermöglicht.
  • Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Informationen über den Verkehr und Baustellen in Echtzeit über das Mobilfunknetz zur Verfügung stehen.
  • Ein Grundprinzip der Kombination von fahrzeuginternen und fahrzeugexternen Sensorwerten besteht darin, dass die Steuer- und Regelungsmechanismen des fahrzeuginternen Lichtsteuergerätes die sicherheitsrelevanten Grundfunktionen der Lichtsteuerung realisieren. Sofern externe Sensorwerte von einem fahrzeugexternen Gerät verfügbar sind, werden diese nach Filterung über das Lichtsteuergerät entsprechend an die Aktuatoren des Fahrzeuges weitergeleitet. Ist das fahrzeugexterne Gerät nicht angeschlossen oder mit dem Fahrzeug verbunden oder wird ein Fehler diagnostiziert, so wird durch das fahrzeuginterne Lichtsteuergerät die Standardansteuerungsstrategie gemäß den Grundfunktionen ausgeführt, ohne sicherheitsrelevante Funktionen zu gefährden.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
  • 1: Prinzipschaltbild des adaptiven Scheinwerfersystems
  • 2: Prinzipdarstellung des Fernlicht-Assistenz-Systems
  • In 1 ist das Prinzipschaltbild eines adaptiven Scheinwerfersystems dargestellt. Das fahrzeugexterne Gerät 1 ist über eine drahtgebundene oder drahtlose Datenübertragung 3 mit dem Lichtsteuergerät 2 verbunden. Im fahrzeugexternen Gerät 1, welches als Smartphone ausgebildet ist, sind ein GPS 4, eine Kamera 5 und weitere Sensoren 6 im weiteren Sinne als fahrzeugexterne Sensoren integriert. Im Smartphone 1 findet eine Sensordatenverarbeitung 7 und eine Datenkontrolle 8 der Sensordaten statt, nach welcher die Sensordaten mittels verschlüsselter Datenübertragung 3, beispielsweise über Bluetooth, wireless lan oder drahtgebunden über eine USB-, serielle oder vergleichbare Schnittstelle an das Lichtsteuergerät 2 übertragen werden. Im Lichtsteuergerät 2 erfolgt eine Diagnose 9 sowie parallel eine weitere Datenkontrolle 10. Die Ergebnisse der Überprüfungen und der Diagnose werden in der Befehlsausgabe 11 an die Aktuatoren und Leuchtmittel ausgegeben und diese dadurch gesteuert oder geregelt. Die Datenverarbeitung erfolgt im Smartphone 1 als nicht Echtzeit-System in 100 bis 1000 ms Zyklen wohingegen im Lichtsteuergerät 2 als Echtzeit-System in 10 bis 20 ms Zyklen gearbeitet wird.
  • Das Zusammenwirken von Smartphone 1 und Lichtsteuergerät 2 und der Austausch von Daten kann über Autorisierungs- und Verschlüsselungsalgorithmen sowie über digitale Signaturen abgesichert werden.
  • Verschiedene Kontrollen sind auf beiden Seiten vorgesehen. Zunächst erfolgt ein Vergleich der Sensordaten von redundanten Sensoren, welche sowohl im Smartphone als auch im Fahrzeug vorhanden sind. Überprüfungen erfolgen hinsichtlich Plausibilität, Konsistenz und Qualität sowie dem zeitlichen Verlauf der Signale. Weiterhin erfolgt ein Abgleich der Statusinformationen zwischen den Geräten.
  • Vom Smartphone 1 werden zur Verbesserung der Funktionen des adaptiven Scheinwerfersystems Informationen aus der Navigationsanwendung hinsichtlich Straßeninformationen über den Typ der Straße, wie Autobahn, Landstraße oder Straße im Stadtgebiet, sowie Ländercodes, Abzweigungen und Straßenverläufe an das Lichtsteuergerät übermittelt. Durch die aktuellen Kartendaten des Navigationssystems des Smartphones 1 können diese Informationen zur Verbesserung der Genauigkeit des adaptiven Scheinwerfersystems eingesetzt werden.
  • Weiterhin wird das Fernlicht-Assistenz-System des Fahrzeuges durch die Erfindung verbessert. Derartige Systeme bestehen in erster Linie aus einer Kamera mit einer Bildverarbeitungseinheit, wobei die Kamera die Objekte, wie Fahrzeuge, Fußgänger, Hindernisse auf der Straße, erkennt und das Lichtsteuergerät verwendet diese Information, um die Lichtverteilung so anzupassen, dass eine optimale Ausleuchtung der Fahrbahn erreicht wird, ohne dabei die anderen Verkehrsteilnehmer zu blenden.
  • Eine Prinzipdarstellung von Varianten von Fernlicht-Assistenz-Systemen ist in den 2b bis 2d dargestellt.
  • In 2a befinden sich zwei Verkehrsteilnehmer, ein Fahrzeug 12 und ein Fußgänger 14, im Fernlichtbereich 13 und können somit geblendet werden.
  • 2b zeigt, dass die Leuchtweite angepasst und der Fernlichtbereich 13 in Bezug auf das entgegenkommende Fahrzeug 12 abgeblendet und in Bezug auf den Fußgänger 14 zurückgezogen wurde, so dass sich die Verkehrsteilnehmer außerhalb des Fernlichtbereiches 13 befinden und nicht geblendet werden.
  • In 2c wurde der Fernlichtbereich 13 in Bezug auf beide Objekte 12 und 14 gemeinsam zurückgezogen.
  • 2d zeigt für das entgegenkommende Fahrzeug 12 einen herausmaskierten Bereich 15 innerhalb des Fernlichtbereichs 13.
  • Nach einer Ausgestaltung des Fernlicht-Assistenz-Systems wird das Fernlicht automatisch ein- beziehungsweise ausgeschalten, sobald Verkehrsteilnehmer oder Objekte, wie Fahrzeuge 12 oder Fußgänger 14, detektiert werden. Nach einer alternativen Ausgestaltung wird die Leuchtweite entsprechend der Abstände zu anderen Fahrzeugen angepasst und minimal bis zum Abblendlicht zurückgezogen. Nach einer weiteren alternativen Ausgestaltung wird blendfreies Fernlicht dadurch realisiert, dass hier nur der Bereich der entgegenkommenden beziehungsweise vorausfahrenden Fahrzeuge aus der Lichtverteilung herausmaskiert wird und das Fernlicht somit so lange wie möglich aktiv bleibt.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass das dynamische Kurvenlicht, das statische Kurvenlicht und das Abbiegelicht innerhalb der adaptiven Scheinwerfersysteme verbessert werden. Die Ansteuerung der Lampen und Aktuatoren basiert auf den Fahrzeugsensorsignalen, wie Lenkradwinkel, Drehrate und Geschwindigkeit. Diese Grundfunktionalität wird erweitert, indem die Lichtverteilung gemäß der Straßencharakteristik angepasst wird. Dabei werden Informationen über den Straßentyp, wie beispielsweise Spielstraße, Stadt- oder Landstraße oder Autobahn, zur Ermittlung und Bereitstellung des entsprechenden Lichtbedarfs verarbeitet.
  • Weiterhin wird die Lichtverteilung gegebenenfalls von Rechts- auf Linksverkehr umgeschaltet. Die Anpassung an die Straßencharakteristik erfolgt über die Auswertung der Fahrzeuggeschwindigkeit kombiniert mit der verweilten Zeit im jeweiligen Zustand. Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden GPS-Informationen genutzt in Verbindung mit einer digitalen Karte, um das dynamische Kurvenlicht, das statische Kurvenlicht und das Abbiegelicht entsprechend den Kartendaten mit Straßenverlauf, Straßenklasse und Ländercode anzusteuern.
  • Eine weitere Ausgestaltung besteht darin, dass eine prädiktive dynamische Leuchtweitenregulierung durch die Kombination von Sensorwerten der fahrzeugexternen Sensoren realisierbar ist. Die dynamische Leuchtweitenregulierung hat zum Ziel, die Leuchtweite konstant zu halten, um den Gegenverkehr nicht zu blenden. Wenn sich die Fahrzeugneigung durch den Beladungszustand oder durch die Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung des Fahrzeuges ändert, wird im Rahmen der dynamischen Leuchtweitenregulierung die Scheinwerferstellung angepasst, um die Leuchtweite konstant zu halten. Die prädiktive dynamische Leuchtweitenregulierung zeichnet sich dadurch aus, dass die Streckeninformationen der digitalen Karten dreidimensional in Bezug auf das Höhenprofil in die Regelung der Scheinwerferstellung integriert wird. Somit können Geländekuppen und -senken optimal beleuchtet werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    fahrzeugexternes Gerät, Smartphone
    2
    Lichtsteuergerät
    3
    Datenübertragung
    4
    GPS
    5
    Kamera
    6
    Sensoren
    7
    Sensordatenverarbeitung
    8
    Datenkontrolle fahrzeugexternes Gerät
    9
    Diagnose
    10
    Datenkontrolle Lichtsteuergerät
    11
    Befehlsausgabe
    12
    Fahrzeug
    13
    Fernlichtbereich
    14
    Fußgänger
    15
    herausmaskierter Bereich

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems mit – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und Ausgabe von Signalen zur Lichtsteuerung im Rahmen der Grundfunktionen, gekennzeichnet durch – Prüfung auf Verfügbarkeit von Sensorwerten von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und – Prüfung auf Fehler der Sensorwerte von Sensoren eines fahrzeugexternen Gerätes zur Lichtsteuerung durch das Lichtsteuergerät und – Verarbeitung von Sensorwerten von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes allein oder gemeinsam mit Sensorwerten von Sensoren des Kraftfahrzeuges im Lichtsteuergerät und Verarbeitung von Sensorwerten fahrzeugexterner und/oder fahrzeuginterner Sensoren im fahrzeugexternen Gerät, – Ausgabe von Signalen zur adaptiven Lichtsteuerung im Rahmen von Sonderfunktionen oder verbesserten Grundfunktionen, wobei bei Nichtverfügbarkeit und bei Fehlern der Sensorwerte von Sensoren des fahrzeugexternen Gerätes die Lichtsteuerung nur im Rahmen der Grundfunktionen erfolgt und wobei als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes Kamera basierte Objektinformationen zu anderen Verkehrsteilnehmern aus der Umgebung und dem Fahrweg des Fahrzeuges ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Lichtverteilung für eine optimale Ausleuchtung angepasst wird, ohne andere Verkehrsteilnehmer zu blenden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernlicht bei Detektion von anderen Fahrzeugen ausgeschaltet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtweite des Fernlichts bei Detektion von anderen Fahrzeugen angepasst und minimal zum Abblendlicht zurückgezogen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die detektierten Fahrzeuge aus der Lichtverteilung des Fernlichtes herausmaskiert werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes GPS-Informationen und Daten digitaler Karten zur Straßencharakteristik und Straßengeometrie ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Lichtverteilung an die Straßencharakteristik angepasst wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Sensorwerte des fahrzeugexternen Gerätes GPS-Informationen und Daten digitaler Karten zum Höhenprofil ermittelt und an das Lichtsteuergerät übermittelt werden und dass die Leuchtweite an das Höhenprofil angepasst wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitung von Sensorwerten fahrzeugexterner und/oder fahrzeuginterner Sensoren im fahrzeugexternen Gerät erfolgt und die Daten dann an das Lichtsteuergerät übermittelt werden.
  8. Anordnung zur Steuerung von Kraftfahrzeugscheinwerfern innerhalb eines adaptiven Scheinwerfersystems mit einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben den fahrzeuginternen Sensoren des Lichtsteuergerätes ein mit Sensoren ausgestattetes und die Sensorwerte an das Lichtsteuergerät übertragbar ausgebildetes fahrzeugexternes Gerät vorgesehen ist und dass eine Kamera und ein GPS-System, Beschleunigungssensoren, Neigungssensoren und Richtungssensoren im fahrzeugexternen Gerät sowie Datenverarbeitungskapazität vorgesehen sind.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das fahrzeugexterne Gerät als Smartphone ausgebildet ist.
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