DE102016110409A1 - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung sowie eine Scheinwerferanordnung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer derartigen Scheinwerferanordnung eines Fahrzeuges. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Scheinwerferanordnung eines auf einer Fahrtrichtungs-Fahrbahn befindlichen Fahrzeuges mit mindestens einer Lichtquelle, mit mindestens einem ersten Gegenverkehrerkennungsmittel und mit einer Steuereinrichtung, die eine Lichtverteilung der mindestens einen Lichtquelle derart einstellt, dass ein Zusatzlichtfeld im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn erzeugbar ist, um von auf den Fahrer einwirkenden Lichtimmissionen abzulenken.
- Derartige Verfahren bzw. Anordnungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beispielsweise beschreibt die europäische Patentschrift
EP 1 093 966 B1 eine Scheinwerferanordnung bzw. ein Verfahren zur Ansteuerung einer derartigen Scheinwerferanordnung, durch die die Aufmerksamkeit und die Blickrichtung des Fahrers von unerwünschten Lichtimissionen, wie beispielsweise das Gegenlicht eines entgegenkommenden Fahrzeuges während eines Passiervorganges, ablenken soll. Hierzu wird der Fahrer mittels eines durch die Scheinwerferanordnung am Fahrbahnrand der Fahrtrichtungs-Fahrbahn erzeugbaren Zusatzlichtfeldes in Richtung der eigenen Fahrbahn abgelenkt. Ein großer Nachteil der bestehenden Vorrichtungen bzw. Verfahren zur Ansteuerung derartiger Vorrichtungen besteht darin, dass hierfür ein zusätzliches Lichtmodul mit einer zusätzlichen Lichtquelle in dem Scheinwerfer verbaut werden muss, das diese Funktionalität realisieren kann. Um die Kosten für das zusätzliche Lichtmodul gering zu halten, ist die erzeugbare Lichtverteilung statisch. D. h. sie kann nur aus- und eingeschaltet werden. Hierdurch kann die Position der zusätzlichen Lichtverteilung auf der Fahrbahn nicht geändert werden. Dies führt vor allem in Kurvensituationen dazu, dass die Lichtverteilung nicht mehr am Fahrbahnrand projiziert wird, sondern sich abseits der Fahrbahn befindet. Dies nimmt der Fahrer wiederum als sehr störend wahr und führt zu einer verminderten Akzeptanz der Funktion. Des Weiteren ist auch die Formgebung, dass heißt die Länge, Breite, geometrische Form der Lichtverteilung fix und kann nicht situationsabhängig geändert werden. Des Weiteren weist diese fest vorgegebene Formgebung den Nachteil auf, dass der Fahrer sich relativ schnell an das Vorhandensein eines derartigen Zusatzlichtfeldes gewöhnt und folglich die gewünschte Ablenkfunktion immer weiter abgeschwächt wird. - Aufgabe der Erfindung ist es daher, auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung bzw. eine Scheinwerferanordnung bereitzustellen, das bzw. die die oben genannten Nachteile vermeidet.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass Gegenverkehr durch ein Gegenverkehrerkennungsmittel wahrgenommen wird und nachfolgend durch die Steuereinrichtung das Zusatzlichtfeld mittels Effektmitteln im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn, insbesondere im Bereich einer rechten Fahrbahnmarkierung, dynamisch eingeblendet wird. Aufgrund dieses dynamisch einblendbaren Zusatzlichtfeldes kann erreicht werden, dass ein Bereich der Lichtverteilung dynamisch in Position, Form und Intensität geändert wird, um zum Einen den Bereich immer exakt am Fahrbahnrand, auch in Kurvensituationen, ausrichten zu können und zum Andern durch Einblendanimationen vermieden werden kann, dass der Fahrer sich an ein statisch eingeblendetes Zusatzlichtfeld gewöhnt und hierdurch die gewünschte Ablenkfunktion abnimmt. Hierbei kann durch das Gegenverkehrerkennungsmittel eine Intensität und/oder eine Entfernung und/oder Position von Lichtimmissionen des Gegenverkehrs bestimmt werden. Durch die Effektmittel kann ein sich in Größe, Form, Position, Kontrast, Farbe und/oder Intensität mit der Zeit veränderliches Zusatzlichtfeld erzeugt werden. Insbesondere bei einer Wahrnehmung des Gegenverkehrs kann ein als Spotelement ausgebildetes Zusatzlichtfeld auf der Fahrtrichtungs-Fahrbehn, insbesondere im Bereich der rechten Fahrbahnmarkierung, eingeblendet werden, wobei das Spotelement während der Begegnung mit dem Gegenverkehr erweitert oder vergrößert wird. In besonders vorteilhafter Weise wird das Spotelement stetig erweitert oder vergrößert. Der eingeblendete „erste Spot” des Spotelementes erweckt grundsätzlich die Aufmerksamkeit des Fahrers, während der dynamische Aufbau die Blickrichtung auf eine größere Reichweite richtet.
- In vorteilhafter Weise werden die Effektmittel abhängig von der Intensität und/oder Entfernung und/oder der Position der Lichtimmissionen angesteuert. Hierbei werden die Intensität und/oder die Entfernung und/oder der Position der Lichtimissionen für jeden Bereich mit einem Schwellbereich in der Vergleichseinrichtung verglichen und dann wird durch die Steuereinrichtung bei Überschreitung des Schwellbereiches eine Lichtverteilung der mindestens einen Lichtquelle derart eingestellt, dass das Zusatzlichtfeld mittels Effektmitteln im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn dynamisch eingeblendet wird.
- Die Aufgabe wird ebenfalls dadurch gelöst, dass die Lichtquelle eine hochauflösende Lichtquelle ist, die Mittel zur Erzeugung eines dynamisch einblendbaren Zusatzlichtfeldes aufweist. Hierzu kann die Lichtquelle zumindest eine Laseranordnung aufweisen. Alternativ kann die Lichtquelle zumindest eine LED-Matrix-Lichtquelle aufweisen.
- Im Falle einer als Laseranordnung ausgebildeten Lichtquelle, kann die Laseranordnung als scannende Laseranordnung ausgeführt sein, wobei die Mittel zur Zusatzlichterzeugung mindestens einen ansteuerbaren Mikrospiegel aufweisen. Hierzu können ein 2D-Mikrospiegel oder zwei einzelne Mikrospiegel vorgesehen sein, um eine Ablenkung in X- und Y-Richtung zu realisieren.
- In vorteilhafter Weise kann die Scheinwerferanordnung mindestens einen DMD-Chip aufweisen, auf dem eine Anzahl von Mikrospiegeln vorgesehen sind.
- In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Lichtquelle eine LCD-Blendenanordnung aufweisen.
- Das Gegenverkehrerkennnungsmittel kann eine Kamera, ein Radar, ein Lichtsensor, eine PMD-Anordnung, eine Lidar-Anordnung und/oder eine „car to x”-Anordnung sein. Auch kann in vorteilhafter Weise eine Vergleichseinrichtung vorgesehen sein, die eine Intensität und/oder einen Abstand von erfassten Lichtimmissionen mit einem vorgegebenen Schwellbereich vergleicht.
- Bei allen Anordnungen ist gewährleistet, dass die Erzeugung eines dynamisch einblendbaren Zusatzlichtfeldes ahne konstruktiven Mehraufwand und insbesondere ohne ein zusätzliches Lichtmodul der jeweiligen Scheinwerferanordnung möglich ist.
- Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:
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1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug mit einer eingeschalteten Scheinwerferanordnung, dem ein zweites Fahrzeug auf einer Gegenfahrbahn entgegenkommt, und -
2 ein Ausführungsbeispiel für ein dynamisch eingeblendetes Zusatzlichtfeld. -
1 zeigt nun in einer Draufsicht ein Fahrzeug2 , das sich auf einer Fahrtrichtungs-Fahrbahn4 befindet. Das Fahrzeug2 weist eine Scheinwerferanordnung6 auf, deren Abblendlicht mit einem Lichtkegel8 im vorliegenden Ausführungsbeispiel eingeschaltet ist. Die Scheinwerferanordnung6 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Scheinwerfer7' ,7'' mit jeweils einer, nicht weiter dargestellten, hochauflösenden Lichtquelle auf, die als Laseranordnung oder als LED-Matrix-Lichtquelle ausgeführt sein kann. - Ein zweites Fahrzeug
10 kommt dem ersten Fahrzeug2 auf einer Gegenfahrbahn12 entgegen. Das zweite Fahrzeug10 strahlt mit einer adjustierten Scheinwerferanordnung14 eine Abblendlichtverteilung16 aus, die den Fahrer des ersten Fahrzeuges2 blenden kann. Die Relativbewegung der beiden Fahrzeuge2 ,10 zueinander ist hier durch eine Verschiebung, gezeichnet in gestrichelter Linie des Fahrzeuges10 und seines Lichtkegels16 , dargestellt. - Ein nicht weiter dargestelltes Gegenverkehrerkennungsmittel, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Lidar-Anordnung im ersten Fahrzeug
2 ausgeführt ist, erfasst die Entfernung zwischen den Fahrzeugen2 und10 . Zusätzlich wird die durch die dejustierte Scheinwerferanordnung14 des Fahrzeugs10 erzeugte Intensität der Lichtimmission16 durch einen im Fahrzeug2 verbauten Sensor in Form eines Kamera-Systems erfasst. In einer nicht dargestellten Vergleichseinrichtung wird die Intensität dieser Lichtimmission16 mit einem Schwellbereich verglichen und die vorliegende Überschreitung des Schwellbereiches aufgrund des Fernlichtkegels16 des zweiten Fahrzeuges10 festgestellt. Eine nicht weiter dargestellte Steuereinrichtung stellt dann die Lichtquellen der Scheinwerferanordnung6 derart ein, dass diese dann in der vorliegenden Draufsicht am rechten Fahrbahnrand der Fahrtrichtungs-Fahrbahn4 , insbesondere auf der Fahrbahnmarkierung ein Zusatzlichtfeld18 erzeugen. Das Zusatzlichtfeld18 ist hierbei als Spotelement ausgebildet, wobei der eingeblendete „erste Spot” des Spotelementes18 grundsätzlich die Aufmerksamkeit des Fahrers erwecken soll. - Über den von einem nicht weiter dargestellten LIDAR Sensor bestimmten Abstand zum entgegenkommenden Fahrzeug
10 erfolgt dann die Aktivierung des Zusatzlichtfeldes18 . Dazu wird neben dem Abstand auch die Annäherungsgeschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeuges über den LIDAR Sensor erfasst. Daraus erfolgt die Aktivierung derart, dass die volle Ausprägung des Zusatzlichtfeldes18 nach einer Dauer von z. B. 2 s bei einem Abstand von z. B. 50 m zwischen Fahrzeug2 und Fahrzeug10 erreicht wird. Damit wird die höchste Aufmerksamkeit des Fahrers erreicht. Hierbei wird der Fahrbahnbereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn4 verstärkt ausgeleuchtet, wodurch der Blick des Fahrers des ersten Fahrzeuges2 automatisch von der Gegenfahrbahn12 weg auf die eigene Fahrtrichtungs-Fahrbahn4 gelenkt wird. Durch den hochaufgelösten rechten Scheinwerfer7 wird ein sich vergrößerndes (gestrichelt dargestellt) Rechteck am rechten Seitenrand auf die Straße projiziert. Nach einer Haltezeit von z. B. 2 s (volle Ausprägung) wird das Begegnungslicht über eine Zeit von z. B. 3 s wieder ausgedimmt. Alternativ ist jedoch auch eine dynamische Ausschaltsequenz denkbar. - Hinsichtlich der grundsätzlichen Verwendung einer möglichen Vergleichseinrichtung, die die Intensität der Lichtimissionen
16 für einen Bereich mit einem Schwellbereich vergleicht und der Steuereinrichtung, die letztendlich die Scheinwerferanordnung6 derart ansteuert, dass ein Zusatzlichtfeld18 durch die Lichtquellen erzeugt wird, wird auf die Beschreibung derEP 1 093 966 B1 explizit Bezug genommen, wobei deren Offenbarungsgehalt als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung anzusehen ist. Insbesondere die Weiterentwicklungen der Lichtquellen und der Sensorik vor dem Hintergrund dieser Anmeldung ermöglichen die erfindungsgemäße Scheinwerferanordnung6 und das erfindungsgemäße Verfahren auch ohne Verwendung einer derartigen Vergleichseinrichtung. So können zum Beispiel eine Lidar-Anordnung oder auch eine „car to x”-Anordnung das Vorhandensein von Gegenverkehr bestimmen und ein Zusatzlichtfeld ohne Vergleich mit einem vorher bestimmten Schwellbereich erzeugen. -
2 zeigt in einer schematischen Bildfolge a bis h einen dynamischen Aufbau des Zusatzlichtfeldes18 . Die2a zeigt eine gewohnte Lichtverteilung aufgrund des Abblendlichtkegels8 der Scheinwerferanordnung6 . Vor dem Hintergrund von Lichtimissionen16 , die den Fahrer des ersten Fahrzeuges2 von seiner Blickrichtung auf die Fahrtrichtungs-Fahrbahn4 ablenken können, wird durch die Steuereinrichtung die Lichtverteilung der Lichtquellen derart geändert, dass ein Zusatzlichtfeld18 , wie in2b dargestellt, erzeugt wird. Dieses Zusatzlichtfeld18 wird in der Folge mittels Effektmitteln, wie z. B. Größe, Form, Position, Kontrast, und/oder Intensität verändert und erscheint im vorliegenden Ausführungsbeispiel zunächst als kleines Rechteck und wird dann, dargestellt durch die2c bis2h , stetig vergrößert. Durch die hier dargestellte dynamische Änderung der Größe, der Intensität und damit auch der Position des Zusatzlichtfeldes18 wird im Vergleich zu den bisher bekannten Vorrichtungen und Verfahren ein größerer Reiz auf den Fahrer ausgeübt, so dass sein Blick noch einmal verstärkt auf den sich ändernden Bereich in der Lichtverteilung in der Form des Zusatzlichtfeldes18 verstärkt wird. - Die hier gezeigte Ausführungsform ist lediglich ein Bespiel eines durch Effektmittel veränderliches Zusatzlichtfeldes. Es ist durchaus auch denkbar, dass sich dieses Zusatzlichtfeld auch hinsichtlich Form, Kontrast oder Farbe mit der Zeit verändert. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform können die Effektmittel auch abhängig von der Intensität der Lichtimissionen eingesetzt werden.
- 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
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- EP 1093966 B1 [0002, 0019]
Claims (15)
- Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ), dadurch gekennzeichnet, dass Gegenverkehr (10 ) durch ein Gegenverkehrerkennungsmittel wahrgenommen wird und nachfolgend durch die Steuereinrichtung das Zusatzlichtfeld (18 ) mittels Effektmitteln im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn (4 ), insbesondere im Bereich einer rechten Fahrbahnmarkierung, dynamisch eingeblendet wird. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Gegenverkehrerkennungsmittel eine Intensität und/oder eine Entfernung und/oder Position von Lichtimmissionen (16 ) des Gegenverkehrs (10 ) bestimmt wird/werden. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Effektmittel ein sich in Größe, Form, Position, Kontrast, Farbe und/oder Intensität mit der Zeit veränderliches Zusatzlichtfeld (18 ) erzeugt wird. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Wahrnehmung des Gegenverkehrs (10 ) ein als Spotelement ausgebildetes Zusatzlichtfeld (18 ) auf der Fahrtrichtungs-Fahrbehn (4 ), insbesondere im Bereich der rechten Fahrbahnmarkierung, eingeblendet wird, wobei das Spotelement (18 ) während der Begegnung mit dem Gegenverkehr (10 ) erweitert oder vergrößert wird. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spotelement (18 ) stetig erweitert oder vergrößert wird. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Effektmittel abhängig von der Intensität und/oder Entfernung und/oder der Position der Lichtimmissionen (16 ) angesteuert werden. - Verfahren zur Steuerung der Lichtverteilung einer Scheinwerferanordnung (
6 ) eines Fahrzeuges (2 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität und/oder die Entfernung und/oder der Position der Lichtimissionen (16 ) für jeden Bereich mit einem Schwellbereich in der Vergleichseinrichtung verglichen werden und dann durch die Steuereinrichtung bei Überschreitung des Schwellbereiches eine Lichtverteilung der mindestens einen Lichtquelle derart eingestellt wird, dass das Zusatzlichtfeld (18 ) mittels Effektmitteln im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn (4 ) dynamisch eingeblendet wird. - Scheinwerferanordnung eines auf einer Fahrtrichtungs-Fahrbahn (
4 ) befindlichen Fahrzeuges (2 ) mit mindestens einer Lichtquelle, mit mindestens einem ersten Gegenverkehrerkennungsmittel und mit einer Steuereinrichtung, die eine Lichtverteilung der mindestens einen Lichtquelle derart einstellt, dass ein Zusatzlichtfeld (18 ) im Bereich der Fahrtrichtungs-Fahrbahn (4 ) erzeugbar ist, um von auf den Fahrer einwirkenden Lichtimmissionen (16 ) abzulenken, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine hochauflösende Lichtquelle ist, die Mittel zur Erzeugung eines dynamisch einblendbaren Zusatzlichtfeldes (18 ) aufweist. - Scheinwerferanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zumindest eine Laseranordnung aufweist.
- Scheinwerferanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle zumindest eine LED-Matrix-Lichtquelle aufweist.
- Scheinwerferanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laseranordnung eine scannende Laseranordnung ist und die Mittel zur Zusatzlichterzeugung einen ansteuerbaren Mikrospiegel aufweisen.
- Scheinwerferanordnung nach einem der Ansprüche 9–11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein DMS-Chip vorgesehen ist, auf dem eine Anzahl von Mikrospiegeln vorgesehen sind.
- Scheinwerferanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine LCD-Blendenanordnung aufweist.
- Scheinwerferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenverkehrerkennnungsmittel eine Kamera, ein Radar, ein Lichtsensor, eine PMD-Anordnung, eine Lidar-Anordnung und/oder eine „car to x”-Anordnung ist.
- Scheinwerferanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vergleichseinrichtung vorgesehen ist, die eine Intensität und/oder einen Abstand von erfassten Lichtimmissionen (
16 ) mit einem vorgegebenen Schwellbereich vergleicht.
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