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Die Erfindung betrifft eine automatische Steuerung der Scheinwerfer eines Fahrzeugs gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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In der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2008 014 689 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem mit einem einfachen Fernlichtassistenten beschrieben, bei dem ein Signal erzeugt wird, wenn das Fernlicht aktiv ist und gleichzeitig Mittel zur Umfelderfassung wie beispielsweise ein Radarsensor ein potentiell geblendetes bewegtes Objekt detektiert, um das Fernlicht entsprechend einzustellen, insbesondere abzublenden.
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Aus der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2012 100 463 A1 ist eine automatische Lichtsteuerung für ein Fahrzeug bekannt, mit mindestens einer Fahrzeugkamera als ersten Umfeldsensor, einem zweiten Umfeldsensor wie einem Radarsensor und einer Auswertungseinheit, die Daten der Fahrzeugkamera und des zweiten Umfeldsensors zum Steuern bzw. Einstellen der Lichter des Fahrzeugs fusioniert.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 112 549 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Deaktivieren eines Fernlichts eines Fahrzeugs bekannt, wenn ein überholendes Fahrzeug mit einem Sensorsystem erfasst wird. Das Arbeitsprinzip ist in
8 dargestellt: in der oben in
1 gezeigten Situation ist das Fernlicht eines Fahrzeugs
2.1 eingeschaltet. Die Lichtkegel
6.1 der Scheinwerfer des Fahrzeugs
2.1 weisen eine entsprechende Leuchtweite auf, so dass entfernte Objekte auf der mehrspurigen Fahrbahn
4 wie Fußgänger
5 vom Fahrer rechtzeitig gesehen werden können. Das Fahrzeug
2.1 weist außerdem ein Totwinkel-Überwachungssystem mit einem Überwachungsbereich
3.2 auf, um Objekte im Totwinkel des Fahrzeugs
2.1 zu erkennen, wie überholende Fahrzeuge, und um den Fahrer vor den erkannten Objekten zu warnen. In der unten in
8 gezeigten Situation wird das Fahrzeug
2.1 von einem anderen Fahrzeug
2.2 überholt. Das überholende Fahrzeug
2.2 befindet sich im Überwachungsbereich
3.2 des zu überholenden Fahrzeugs
2.1. Aufgrund des erkannten Fahrzeugs
2.2 wird automatisch das Fernlicht abgeschaltet, so dass die Leuchtweite der Lichtkegel
6.1 stark verringert wird, wodurch der entfernte Fußgänger
5 sich nicht mehr im Ausleuchtbereich der Lichtkegel
6.1 befindet und vom Fahrer insbesondere des Fahrzeugs
2.1 vor allem bei schlechten Lichtverhältnissen wie Dämmerung oder in der Nacht kaum mehr zu erkennen ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine weiter verbesserte automatische Steuerung der Scheinwerfer eines Fahrzeugs vorzuschlagen
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Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf dem Gedanken, dass es im Prinzip ausreicht, bei einem überholenden Fahrzeug nur bei einem Scheinwerfer das Fernlicht zu deaktivieren, um nicht den Fahrer des überholenden Fahrzeugs unnötig zu blenden. Der Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass ein entferntes Objekt wie der in 1 dargestellte Fußgänger 5 nicht aus den Lichtkegeln der Fahrzeug-Scheinwerfer „verschwindet“, sondern zumindest noch vom Lichtkegel eines Scheinwerfers erfasst werden kann. Damit kann der Fahrer des zu überholenden Fahrzeugs mit der automatischen Fernlicht-Steuerung immer noch den Fußgänger sehen, und die Unfallgefahr kann entsprechend reduziert werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur automatischen Steuerung der Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit den folgenden Schritten: Empfangen eines Objekt-Detektionssignals von einem Sensorsystem zur Erfassung von überholenden Fahrzeugen, und Einstellen des Lichtkegels von zumindest einem Scheinwerfer des Fahrzeugs abhängig vom empfangenen Objekt-Detektionssignal derart, dass die Gefahr einer Blendung eines Fahrers eines überholenden Fahrzeugs durch den Lichtkegel des zumindest einen Scheinwerfers reduziert wird.
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Das Einstellen des Lichtkegels von zumindest einem Scheinwerfer des Fahrzeugs abhängig vom empfangenen Objekt-Detektionssignal kann eine oder mehrere der folgenden Maßnahmen aufweisen:
Verändern der Achse des Lichtkegels gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung derart, dass die Gefahr der Blendung eines Fahrers eines überholenden Fahrzeugs durch den Lichtkegel des zumindest einen Scheinwerfers reduziert wird;
Verringern der Leuchtweite des Lichtkegels derart, dass die Gefahr der Blendung eines Fahrers eines überholenden Fahrzeugs durch den Lichtkegel des zumindest einen Scheinwerfers reduziert wird;
Verringern der Lichtintensität des Lichtkegels derart, dass die Gefahr der Blendung eines Fahrers eines überholenden Fahrzeugs durch den Lichtkegel des zumindest einen Scheinwerfers reduziert wird.
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Das Verändern der Achse des Lichtkegels, das Verringern der Leuchtweite des Lichtkegels bzw. das Verringern der Lichtintensität des Lichtkegels kann als Funktion der Verringerung der Entfernung zwischen dem Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug erfolgen, wobei die Funktion insbesondere eine lineare Funktion sein kann.
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Zum Verändern der Achse des Lichtkegels gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung kann eine adaptive Kurvenlicht-Funktionalität eines Fahrerassistenzsystems eingesetzt werden.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Scheinwerfer eines Fahrzeugs mit einem Sensorsystem zur Erfassung von überholenden Fahrzeugen und zum Erzeugen eines Objekt-Detektionssignals und einer Steuereinrichtung zum Erzeugen eines Signals zum Einstellen des Lichtkegels von zumindest einem Scheinwerfer des Fahrzeugs abhängig vom erzeugten Objekt-Detektionssignal derart, dass die Gefahr einer Blendung eines Fahrers eines überholenden Fahrzeugs durch den Lichtkegel des zumindest einen Scheinwerfers reduziert wird.
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Die Steuereinrichtung kann insbesondere zum Ausführen eines Verfahrens nach der Erfindung und wie hierin beschrieben konfiguriert sein.
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Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem/den in der/den Zeichnung(en) dargestellten Ausführungsbeispiel(en).
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In der Beschreibung, in den Ansprüchen, in der Zusammenfassung und in der/den Zeichnung(en) werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet.
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Die Zeichnung(en) zeigt/zeigen in
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1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung;
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2 ein Beispiel einer Funktionskennlinie der automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung;
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3 eine Verkehrssituation, bei dem durch ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung abhängig vom Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug die Leuchtweite des linken Scheinwerfers kontinuierlich verringert wird;
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4 eine Verkehrssituation, bei dem durch ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung die Leuchtweite des linken Scheinwerfers gegenüber der Leuchtweite des rechten Scheinwerfers verringert ist und abhängig vom Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug die Achse des Lichtkegels des rechten Scheinwerfers verdreht wird;
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5 und 6 jeweils eine Verkehrssituation, bei dem durch ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung abhängig vom Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug sowohl die Leuchtweite des linken Scheinwerfers gegenüber der Leuchtweite des rechten Scheinwerfers verringert als auch die Achse des Lichtkegels des rechten Scheinwerfers verdreht wird;
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7 eine Verkehrssituation, bei dem durch ein Ausführungsbeispiel einer automatischen Steuerung der Scheinwerfer gemäß der Erfindung abhängig vom Abstand zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem überholenden Fahrzeug sowohl die Leuchtweite des linken Scheinwerfers gegenüber der Leuchtweite des rechten Scheinwerfers verringert als auch die Achse der Lichtkegel des linken und rechten Scheinwerfers verdreht wird; und
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8 eine Verkehrssituation, bei dem durch die aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 112 549 A1 bekannte automatischen Steuerung der Scheinwerfer die Leuchtweiten des linken und des rechten Scheinwerfers gleichmäßig verringert werden.
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In der folgenden Beschreibung können gleiche, funktional gleiche und funktional zusammenhängende Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Absolute Werte sind im Folgenden nur beispielhaft angegeben und sind nicht als die Erfindung einschränkend zu verstehen.
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1 zeigt unten in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeug (KFZ) 2 mit einem Fahrerassistenzsystem 1, das ein erstes Sensorsystem 1.1 und ein zweites Sensorsystem 1.2 umfasst. Das erste Sensorsystem 1.1 weist eine Kamera zur Erfassung eines Bereichs vor dem Fahrzeug auf und kann beispielsweise Teil eines sogenannten Fernlichtassistenten sein, der einen Fahrer durch ein automatischen Deaktivieren eines Fernlichts unterstützt, sobald entgegenkommende Fahrzeuge im Überwachungsbereich 3.1 erkannt werden. Das zweite Sensorsystem 1.2 ist Teil eines sogenannten Totwinkel-Assistenten, der Objekte im Überwachungsbereich 3.2 des toten Winkels des Fahrzeugs erfasst und entsprechende Objekt-Detektionssignale erzeugt, die beispielsweise vom Fahrerassistenzsystem zum Generieren entsprechender Warnmeldungen für den Fahrer genutzt werden können. Beide Sensorsysteme 1.1 und 1.2 übertragen Daten an eine Steuereinheit 1.3 des Fahrerassistenzsystems 1 zur Lichtsteuerung, die beispielsweise durch einen Kontroller oder Prozessor implementiert sein kann, der durch ein entsprechendes Programm zum Verarbeiten der empfangenen Daten und Erzeugen entsprechender Steuersignale für die Scheinwerfer 1.4 des Fahrzeugs 2 konfiguriert sein kann. Das Programm implementiert hierzu ein Verfahren zur automatischen Scheinwerfer-Steuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, das wie folgt arbeitet.
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Sobald vom zweiten Sensorsystem 1.2 ein Objekt-Detektionssignal empfangen wird, das signalisiert, dass sich im Totwinkel des Fahrzeugs 2 ein Objekt wie ein überholendes Fahrzeug befindet, erzeugt die Steuereinheit 1.3 abhängig von den vom Sensorsystem 1.2 mit dem Objekt-Detektionssignal gelieferten Daten Steuersignale für die Scheinwerfer 1.4, um deren Lichtkegel 6.1.1 und 6.1.2 entsprechend einzustellen, um eine Blendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs zu verhindern, gleichzeitig aber für eine ausreichende Ausleuchtung des Bereichs vor dem eigenen Fahrzeug 2 zu sorgen, damit der Fahrer des Fahrzeugs 2 immer noch Objekte auf der Fahrbahn vor seinem Fahrzeug wie Fußgänger rechtzeitig erkennen kann.
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Die Steuereinheit 1.3 kann die Scheinwerfer 1.4 abhängig von dem Objekt-Detektionssignal unterschiedlich ansteuern:
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Die 3 bis 7 zeigen wie die eingangs beschriebene 1 eine Verkehrssituation auf einer zweispurigen Fahrbahn 4, auf der auf der rechten Fahrspur ein Fahrzeug 2.1 fährt, das von einem weiteren Fahrzeug 2.2 überholt wird. Das zu überholende Fahrzeug 2.1 ist wie das in 1 gezeigte KFZ 2 mit einem Fahrerassistenzsystem 1 mit einer erfindungsgemäßen Lichtsteuerung ausgestattet. Sobald im Totwinkel-Überwachungsbereich 3.2 des zweiten Sensorsystems 1.2 das überholende Fahrzeug 2.2 detektiert wird, erzeugt das zweite Sensorsystem 1.2 ein Objekt-Detektionssignal mit einem aktuellen Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen 2.1 und 2.2 und überträgt dieses Objekt-Detektionssignal mit den Abstandsdaten an die Steuereinheit 1.3.
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Bei der in 3 gezeigten Situation erzeugt die Steuereinheit 1.3 ein Steuersignal für den linken Scheinwerfer 1.4.1 (siehe 1 oben), so dass die Leuchtweite des vom linken Scheinwerfer 1.4.1 erzeugten Lichtkegels 6.1.1 kontinuierlich abhängig vom Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen 2.1 und 2.2 verringert wird, wie in 3 unten gezeigt ist. Der Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 wird nicht verändert, so dass seine Leuchtweite der Leuchtweite des eingestellten Fernlichts entspricht. Ein am Rand der Straße 4 stehender oder sich bewegender Fußgänger 5 oder ein Hindernis wird dadurch vom Lichtkegel 6.1.2 ausgeleuchtet, wodurch der Fahrer des Fahrzeugs 2.1 diesen auch bei schlechten Lichtverhältnissen sehen kann.
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Bei der in 4 gezeigten Situation erzeugt die Steuereinheit 1.3 ein Steuersignal für den linken Scheinwerfer 1.4.1, so dass die Leuchtweite des vom linken Scheinwerfer 1.4.1 erzeugten Lichtkegels 6.1.1 verringert wird, beispielsweise von einem Fernlicht auf ein Abblendlicht umgeschaltet wird, wie in 4 unten gezeigt ist. Weiterhin erzeugt die Steuereinheit 1.3 für den rechten Scheinwerfer 1.4.2 ein Steuersignal, das bewirkt, dass der Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 nach rechts gedreht wird, d.h. seine Achse gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung derart verändert wird, dass die Gefahr einer Blendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs 2.2 weiter reduziert wird. Die Drehung des Lichtkegels 6.1.2 kann hierbei derart erfolgen, dass ein am Rand der Straße 4 stehender oder sich bewegender Fußgänger 5 oder ein Hindernis immer noch ausreichend vom Lichtkegel 6.1.2 ausgeleuchtet ist, so dass der Fahrer des Fahrzeugs 2.1 diesen auch bei schlechten Lichtverhältnissen sehen kann.
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Bei der in 5 gezeigten Situation erzeugt die Steuereinheit 1.3 wie bei der in 3 gezeigten Situation ein Steuersignal für den linken Scheinwerfer 1.4.1, so dass die Leuchtweite des vom linken Scheinwerfer 1.4.1 erzeugten Lichtkegels 6.1.1 kontinuierlich abhängig vom Abstand zwischen den beiden Fahrzeugen 2.1 und 2.2 verringert wird, wie in 5 unten gezeigt ist. Weiterhin erzeugt die Steuereinheit 1.3 für den rechten Scheinwerfer 1.4.2 wie bei der in 4 gezeigten Situation ein Steuersignal, das bewirkt, dass der Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 nach rechts gedreht wird, d.h. seine Achse gegenüber der Fahrzeuglängsrichtung derart verändert wird, dass die Gefahr einer Blendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs 2.2 weiter reduziert wird.
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Die in 6 gezeigte Situation entspricht im Wesentlichen der in 5 gezeigten Situation mit dem Unterschied, dass der der Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 weiter nach rechts gedreht wird, dass die Gefahr einer Blendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs 2.2 weiter reduziert wird, allerdings der Fußgänger 5 nicht mehr vom Lichtkegel 6.1.2 erfasst wird.
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Schließlich wird bei der in 7 gezeigten Situation zusätzlich der Lichtkegel 6.1.1 des linken Scheinwerfers 1.4.1 nach rechts gedreht, wodurch die Gefahr der Blendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs 2.2 nochmals reduziert wird. Der Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 wird wie bei der in 5 gezeigten Situation nur soweit nach rechts gedreht, dass er den rechten Randbereich der Straße 4 ausleuchtet und der Fußgänger 5 vom Lichtkegel 6.1.2 erfasst wird.
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Das Drehen des Lichtkegels 6.1.2 und ggf. des Lichtkegels 6.1.1 kann mit einer adaptiven Kurvenlicht-Funktionalität durchgeführt werden, sofern diese im Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs 2.1 implementiert ist.
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Die anhand der in den 3 bis 7 gezeigten Situationen erläuterten Steuerungen der Scheinwerfer können wie vorstehend beschrieben je nach Anwendungsfall kombiniert werden. Die beschriebenen Situationen zeigen Linksverkehr, die erfindungsgemäße Lichtsteuerung kann aber selbstverständlich genauso gut für Rechtsverkehr eingesetzt werden, indem die Ansteuerungen des rechten und linken Scheinwerfers 1.4.1 bzw. 1.4.2 entsprechend vertauscht werden.
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Abschließend wird noch die in 2 gezeigte lineare Kennlinie einer Funktion zum Einstellen der Leuchtweite und/oder Lichtintensität sowie der Drehung der Lichtkegel der Scheinwerfer in Abhängigkeit vom Abstand zwischen dem zu überholenden Fahrzeug 2.1 und dem überholenden Fahrzeug 2.2 erläutert. Bei einer Entfernung von x Metern zwischen den beiden Fahrzeugen beginnt die Steuereinheit 1.3 die Leuchtweite bzw. Lichtintensität des Lichtkegels 6.1.1 des linken Scheinwerfers 1.4.1 kontinuierlich linear abhängig vom sich verringernden Abstand zwischen den Fahrzeugen bis auf einen vorgegebenen Wert zu reduzieren und den Lichtkegel 6.1.2 des rechten Scheinwerfers 1.4.2 gegenüber der Fahrzeuglängsachse bis zu einem Winkel von X Grad zu drehen. Die Reduzierung der Leuchtweite bzw. Lichtintensität und die Drehung des Lichtkegels wird von der Steuereinheit 1.3 gemäß der gezeigten Funktionskennlinie beendet, wenn sich beide Fahrzeuge 2.1 und 2.2 etwa auf gleicher Höhe befinden, d.h. ihr Abstand zueinander etwa 0 Meter beträgt. Selbstverständlich sind auch andere Funktionskennlinien für die Reduzierung der Leuchtweite/Lichtintensität und die Drehung des Lichtkegels denkbar, beispielsweise nichtlineare.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrerassistenzsystem
- 1.1
- Erstes Sensorsystem
- 1.2
- Zweites Sensorsystem
- 1.3
- Steuereinheit zur Lichtsteuerung
- 1.4
- Scheinwerfer
- 1.4.1
- Linker Scheinwerfer
- 1.4.2
- Rechter Scheinwerfer
- 2
- Kraftfahrzeug (Kfz)
- 2.1
- Zu überholendes Kraftfahrzeug
- 2.2
- Überholendes Kraftfahrzeug
- 3.1
- Überwachungsbereich des ersten Sensorsystems 1.1
- 3.2
- Überwachungsbereich des zweiten Sensorsystems 1.2
- 4
- Mehrspurige Fahrbahn
- 5
- Fußgänger / Hindernis
- 6.1
- Lichtkegel / Ausleuchtbereich von den Fahrzeugscheinwerfern des Kfz 2.1
- 6.1.1
- Lichtkegel des linken Scheinwerfers 1.4.1
- 6.1.2
- Lichtkegel des rechten Scheinwerfers 1.4.2
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008014689 A1 [0002]
- DE 102012100463 A1 [0003]
- DE 102012112549 A1 [0004, 0023]
