DE102012110534A1

DE102012110534A1 - Leuchtsystem für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zur Justage einer Lichteinheit eines derartigen Leuchtsystems

Info

Publication number: DE102012110534A1
Application number: DE201210110534
Authority: DE
Inventors: Sebastian Söhner; Torsten Schaal
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2012-11-05
Filing date: 2012-11-05
Publication date: 2014-05-08

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Leuchtsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuereinheit (22), mit mindestens einer Bilderfassungseinheit (10), mit zumindest einer Lichteinheit (12, 13), die mindestens eine Lichtquelle (14) aufweist, wobei die Lichteinheit (12, 13) mittels mindestens eines Stellantriebes (32) einstellbar ist und wobei die Lichteinheit (12, 13) im aktivierten Zustand eine Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenzen (20, 21), kurz HDGs, erzeugt, derart, dass eine Justage der Lichteinheit (12, 13) mittels eines Soll/Ist-Vergleichs mit in der Steuereinheit (22) hinterlegten HDGs durchführbar ist, wobei mindestens eine Sensoreinheit (16) vorgesehen ist, die Fahrdynamikdaten ermittelt, die als Eingangsgrößen an die Steuereinheit (22) übermittelbar sind. Desweiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Justage einer Lichteinheit (12, 13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Leuchtsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuereinheit, mit mindestens einer Bilderfassungseinheit, mit zumindest einer Lichteinheit, die mindestens eine Lichtquelle aufweist, wobei die Lichteinheit mittels mindestens eines Stellantriebes einstellbar ist und wobei die Lichteinheit im aktivierten Zustand eine Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenzen, kurz HDGs, erzeugt, derart, dass eine Justage der Lichteinheit mittels eines Soll/Ist-Vergleichs mit in der Steuereinheit hinterlegten HDGs durchführbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Justage einer Lichteinheit eines derartigen Leuchtsystems.
Ein derartiges Leuchtsystem bzw. ein Verfahren zur Justage einer Lichteinheit eines derartigen Leuchtsystems ist beispielsweise aus der DE 10 2010 046 517 A1 bekannt. Das bekannte Verfahren sieht hierbei vor, die Lichteinheit im fahrinaktiven Zustand hinsichtlich von Hell-Grenzen (HDGs) zu kalibrieren bzw. zu justieren. Hierzu wird das Fahrzeug in einem definierten Abstand vor einer Fläche aufgestellt, derart, dass die Lichteinheit ein Bild auf die Fläche projizieren kann und die Bilderfassungseinheit Hell-Dunkel-Grenzen erfassen und auswerten kann. Auf diese Weise soll eine optimale Ausleuchtung der vor- und seitlich neben dem Fahrzeug befindlichen Umgebung während des fahraktiven Zustandes gewährleistet sein. Des Weiteren kann während des fahraktiven Zustandes eine Feineinstellung hinsichtlich der Lichtverteilung innerhalb der HDGs vorgenommen werden. Zur grundsätzlichen Justage sind jedoch ein Stillstand des Fahrzeuges und eine definierte Fläche, auf der die Hell-Dunkel-Grenzen projiziert werden können, bereitzustellen. Eine grundsätzliche Anpassung während des Fahrbetriebes, beispielsweise aufgrund von bestimmten Beladungssituationen, ist dann nicht mehr möglich.
Somit stellt sich die Aufgabe, ein Leuchtsystem bzw. ein Verfahren zur Justage einer Lichteinheit eines derartigen Leuchtsystems bereitzustellen, wodurch der oben genannte Nachteil vermieden wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Leuchtsystem für ein Kraftfahrzeug dadurch gelöst, dass mindestens eine Sensoreinheit vorgesehen ist, die Fahrdynamikdaten ermittelt, die als Eingangsgrößen an die Steuereinheit übermittelbar sind. Auf diese Weise ist es möglich, die Justage bzw. Einstellung des Leuchtsystems in den Nutzbetrieb des Kraftfahrzeuges zu integrieren. Dadurch, dass Fahrdynamikdaten einer Sensoreinheit der für das Leuchtsystem zuständigen Steuereinheit als Eingangsgrößen übermittelt werden, können auch Flächen im normalen Fahrbetrieb, wie beispielsweise eine Kraftfahrzeugrückfläche, zur Projektion der HDGs dienen. Die Justage der Lichteinheit kann hierbei manuell oder bei Vorliegen von bestimmten Fahrsituationen, beispielsweise dem Heranfahren an eine Ampel, automatisch erfolgen. Das Leuchtsystem kann somit den besonderen Randbedingungen des jeweiligen Nutzbetriebes individuell angepasst werden.
Vorteilhafterweise ist die Sensoreinheit im Fahrzeugbug angeordnet. Hierbei kann die Sensoreinheit auf einfache Weise ebenfalls mit einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung steuerungstechnisch verbunden sein. In diesem Falle sind also keine zusätzlichen Bauteile gegenüber einem Kraftfahrzeug mit einer bestehenden Geschwindigkeitsregelungseinrichtung notwendig. Auch kann in vorteilhafter Weise die Sensoreinheit in der Bilderfassungseinheit integriert sein.
Als Bilderfassungseinheit kann in vorteilhafter Weise eine Stereokamera, eine 2D-3D-PMD-Kamera oder eine Monokamera einsetzbar sein.
Damit die Bilderfassungseinheit eine entfernungsabhängige Beurteilung des Grauwertbildes vornehmen kann, kann diese eine Filtereinrichtung zur Filterung von Kontrasten eines Umgebungsbildes aufweisen.
Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Justage einer Lichteinheit eines derartigen Leuchtsystems dadurch gelöst, dass in einem ersten Schritt die HDGs auf einer Fläche abgebildet werden, dass in einem zweiten Schritt die Position der Fläche mit den projizierten HDGs zu einem Zeitpunkt t₁ mittels der Bilderfassungseinheit erfasst wird und die Fahrdynamikdaten zum Zeitpunkt t₁ ermittelt werden und an die Steuereinheit übermittelt werden, dass in einem dritten Schritt die Position der Fläche mit den projizierten HDGs zu einem Zeitpunkt t₂ mittels der Bilderfassungseinheit erfasst wird und die Fahrdynamikdaten zum Zeitpunkt t₂ ermittelt werden und an die Steuereinheit übermittelt werden, dass in einem vierten Schritt die Bilder der HDGs durch die Steuereinheit im Zeitraum Δt = t₂ – t₁ verwertet werden, dass in einem fünften Schritt ein Soll/Ist-Vergleich der HDGs durchgeführt wird und dass in einem sechsten Schritt eine Justage der Lichteinheit mittels des Stellantriebes durchgeführt wird. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn im vierten Schritt eine Filterung des erfassten Bildes vorgenommen wird. Diese Filterung kann dann als Bandpassfilterung durchgeführt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
1 eine schematische Ansicht einer Fahrsituation, bei der eine Justage einer Lichteinheit eines Leuchtsystems vorgenommen wird,
2 eine Frontansicht eines Fahrzeuges mit einer schematisch dargestellten Lichteinheit und einer Bilderfassungseinheit, und
3 ein Blockschaltbild zur Justage einer Lichteinheit des Leuchtsystems.
1 zeigt ein Fahrzeug 2 im fahraktiven Zustand, das beispielsweise bei einem Ausrollvorgang vor einer Ampelanlage sich hinter einem zweiten Fahrzeug 4 befindet. Das Fahrzeug 2 weist ein Leuchtsystem 6 auf (siehe hierzu insbesondere 2). Das Leuchtsystem 6 besitzt eine schematisch in 3 dargestellte Steuereinheit 22, eine im Fahrzeugbug 8 angeordnete Bilderfassungseinheit 10 sowie zwei Lichteinheiten 12, 13, die jeweils an sich bekannte Scheinwerfer 14 aufweisen. Desweiteren besitzt das Leuchtsystem 6 zwei Sensoreinheiten 16, die hier als Umfelderkennungssensoren ausgebildet sind, aufweisen. Die Bilderfassungseinheit 10 ist im vorliegenden Fall als Stereokamera ausgebildet. Alternativ könnte auch eine Monokamera mit einer Möglichkeit, die Bewegung zu schätzen, eingesetzt werden. Es ist natürlich auch möglich die Bilderfassungseinheit 10 und die Sensoreinheit 16 in einem Gehäuse zusammen zu fassen. Auch ist es denkbar als Sensoreinheit 10 eine Sensoreinheit einer optional vorhandenen Geschwindigkeitsregelung zu nutzen. Die Scheinwerfer 14 sind jeweils durch einen in 3 schematisch dargestellten Stellantrieb 32 verstellbar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein Heckbereich 18 des Fahrzeuges 4 als Projektionsbereich für Hell-Dunkel-Grenzen 20, 21, kurz HDGs, der von den linken bzw. rechten Lichteinheiten 12, 13, bzw. der Scheinwerfer 14, ausgesendeten Lichtstrahlen.
Anhand des Blockschaltbildes, dargestellt in 3, soll nun ein Verfahren zur Justage der Lichteinheiten 12 bzw. 13 des Leuchtsystems 6 beschrieben werden. In einem ersten Schritt werden die HDGs 20, 21 auf der Fläche 18 in einem Verkehrsraum 23 abgebildet (Pfeil 36). Zu einem Zeitpunkt t₁ werden in einem zweiten Schritt die räumliche Position der Fläche 18 mit den projizierten HDGs (20, 21) mittels der Bilderfassungseinheit 10 und Fahrdynamikdaten ermittelt und an die Steuereinheit (22) übermittelt(Pfeile 24, 26, 30). In einem dritten Schritt werden zu einem Zeitpunkt t₂ die räumliche Position der Fläche 18 mit den projizierten HDGs (20, 21) mittels der Bilderfassungseinheit 10 und Fahrdynamikdaten ermittelt und an die Steuereinheit (22) übermittelt (Pfeile 28, 26, 30). Dann werden in einem vierten Schritt die Bilder der HDGs (20, 21) durch die Steuereinheit (22) im Zeitraum Δt = t₂ – t₁ verwertet. In einem fünften Schritt wird nun innerhalb der Steuereinheit 22 ein Soll-Ist-Vergleich der HDGs 20, 21 mit den hinterlegten idealen HDGs durchgeführt. Aufgrund dieses Soll-Ist-Vergleiches ist es nun möglich, in einem sechsten Schritt eine Justage der Scheinwerder 14 der Lichteinheit 12, 13 mittels des Stellantriebes 32 durchzuführen, dargestellt durch Pfeil 34. Vorteilhafterweise kann im vierten Schritt auch noch eine Filterung des erfassten Bildes vorgenommen werden, wobei die Filterung eine Bandpassfilterung sein kann. Es ist natürlich auch möglich, dass durch die Bilderfassungseinheit 10 erkannte Fehlstellungen mittels Kameraalgorithmen behoben werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vor dem Hintergrund der vorliegenden Randbedingungen eine optimale Ausleuchtung der Verkehrsraumes 23 gewährleistet (Pfeil 36). Wenn das Leuchtsystem 6 eine vom Verkehrsraum abhängige Lichtverteilungseinrichtung 38 zur angepassten Nachführung, Ausblendung bzw. Markierung vorsieht, kann mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens zur Justage des Leuchtsystems 6 eine weitere Optimierung der Ausleuchtungsverhältnisse des Verkehrsraumes erreicht werden. Auch müssen die vorgenommenen Einstellungen nicht dauerhaft erfolgen; sie können jedoch abgespeichert werden, um bei zukünftigen Justageprozessen berücksichtigt zu werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010046517 A1 [0002]

Claims

Leuchtsystem für ein Kraftfahrzeug, mit einer Steuereinheit (22), mit mindestens einer Bilderfassungseinheit (10), mit zumindest einer Lichteinheit (12, 13), die mindestens eine Lichtquelle (14) aufweist, wobei die Lichteinheit (12, 13) mittels mindestens eines Stellantriebes (32) einstellbar ist und wobei die Lichteinheit (12, 13) im aktivierten Zustand eine Lichtverteilung mit Hell-Dunkel-Grenzen (20, 21), kurz HDGs, erzeugt, derart, dass eine Justage der Lichteinheit (12, 13) mittels eines Soll/Ist-Vergleichs mit in der Steuereinheit (22) hinterlegten HDGs durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Sensoreinheit (16) vorgesehen ist, die Fahrdynamikdaten ermittelt, die als Eingangsgrößen an die Steuereinheit (22) übermittelbar sind.
Leuchtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) im Fahrzeugbug (8) angeordnet ist.
Leuchtsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) ebenfalls mit einer Geschwindigkeitsregelungseinrichtung steuerungstechnisch verbunden ist.
Leuchtsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (16) in der Bilderfassungseinheit (10) integriert ist.
Leuchtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Bilderfassungseinheit (10) eine Stereokamera, eine 2D-3D-PMD-Kamera oder eine Monokamera einsetzbar ist.
Leuchtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderfassungseinheit (10) eine Filtereinrichtung zur Filterung von Kontrasten eines Umgebungsbildes aufweist.
Verfahren zur Justage einer Lichteinheit (12, 13) eines Leuchtsystems (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die HDGs (20, 21) auf einer Fläche (8) abgebildet werden, dass in einem zweiten Schritt die Position der Fläche (8) mit den projizierten HDGs (20, 21) zu einem Zeitpunkt t₁ mittels der Bilderfassungseinheit (10) erfasst wird und die Fahrdynamikdaten zum Zeitpunkt t₁ ermittelt werden und an die Steuereinheit (22) übermittelt werden, dass in einem dritten Schritt die Position der Fläche (8) mit den projizierten HDGs (20, 21) zu einem Zeitpunkt t₂ mittels der Bilderfassungseinheit (10) erfasst wird und die Fahrdynamikdaten zum Zeitpunkt t₂ ermittelt werden und an die Steuereinheit (22) übermittelt werden, dass in einem vierten Schritt die Bilder der HDGs (20, 21) durch die Steuereinheit (22) im Zeitraum Δt = t₂ – t₁ verwertet werden, dass in einem fünften Schritt ein Soll/Ist-Vergleich der HDGs (20, 21) durchgeführt wird und dass in einem sechsten Schritt eine Justage der Lichteinheit (12, 13) mittels des Stellantriebes (32) durchgeführt wird.
Verfahren zur Justage einer Lichteinheit (12, 13) eines Leuchtsystems (6) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im vierten Schritt eine Filterung des erfassten Bildes vorgenommen wird.