DE102017001893A1

DE102017001893A1 - Verfahren zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102017001893A1
Application number: DE102017001893.6A
Authority: DE
Inventors: Carsten Neitzke; Frank LANGKABEL; Justus ILLIUM
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2017-02-28
Publication date: 2018-08-30

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe wird vorgesehen, wobei die Scheinwerferanlage in wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe ansteuerbar ist. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges, Erfassen einer aktuellen Kurveninformation, Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi entspricht, und Versetzen der Steuerung in den dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus, falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus entspricht. Das Verfahren umfasst ferner Ermitteln einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation und Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges sowie ein Steuergerät und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Fahrassistenzsysteme von Fahrzeugen umfassen mehr und mehr spezielle Steuerungen für eine Scheinwerferanlage des Fahrzeuges, um zu gewährleisten, dass ein Fahrer des Fahrzeuges möglichst frühzeitig eine zu befahrene Wegstrecke erkennen kann. Dabei soll zudem eine Blendung von weiteren Verkehrsteilnehmern vermieden werden.
Bei Fahrten auf mehrspurigen Straßen oder Autobahnen kann es zu Spiegelblendungen des vorausfahrenden Verkehrs sowie zu direkten Blendungen des entgegenkommenden Verkehrs kommen, was zu Irritationen bei den Verkehrsteilnehmern und zur Beeinträchtigung der Verkehrssicherheit führen kann.
Aus der Druckschrift DE 10 2015 001 912 A1 ist ein ADB-Verfahren (Adaptive Driving Beam) zur Steuerung einer LED-Matrix-Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges bekannt, wonach eine Scheinwerferanlage mit unterschiedlichen Steuerungsmodi mit jeweils unterschiedlicher vorbestimmter maximaler Fernlichtbreite angesteuert wird, um die Blendung von Verkehrsteilnehmern zu vermeiden. Insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten wird die Breite des Fernlichtes im Bereich des entgegenkommenden Verkehrs reduziert. Dabei werden manche Bereiche der Scheinwerferlichtverteilung deaktiviert, was ggf. zu einer eingeschränkten Sicht des Fahrers führen kann.
Aufgabe von Ausführungsformen der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren sowie ein Steuergerät und ein zugehöriges Scheinwerfersteuerungssystem zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges anzugeben, mit denen Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fahrzeugfahrer bei weitgehender Aufrechterhaltung der Scheinwerferfunktionalität zuverlässig vor Scheinwerferblendung geschützt werden können.
Gemäß einem ersten Aspekt wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugscheinwerferanlage mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer im Wesentlichen horizontalen Fernlichtsegmentreihe, wobei die Scheinwerferanlage in wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe ansteuerbar ist.
Als Fernlichtsegment wird hier ein Bereich des Fernlicht-Beleuchtungsfeldes aus der Fahrerperspektive insbesondere in einer zu einer Längsachse des Bezugsfahrzeugs senkrechten Abbildungsebene bezeichnet, welcher einem separat ansteuerbaren Pixel des LED-Pixelscheinwerfers entspricht.
Das Verfahren umfasst grundsätzlich folgende Schritte: Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges und einer aktuellen Kurveninformation anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges, Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi entspricht, und Versetzen der Steuerung in den dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus, falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus entspricht, so dass eine dem aktuellen Fahrzustand entsprechende maximale Basisfernlichtbreite einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann.
Das Verfahren umfasst ferner Ermitteln insbesondere mit Hilfe eines Berechnungsalgorithmus einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation, und Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Durch das Versetzen der Steuerung in den zugeordneten Steuerungsmodus kann die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer bei weitgehender Aufrechterhaltung sonstiger Funktionalitäten der Scheinwerferanlage effizient vermieden werden.
Die jeweilige maximale Basisfernlichtbreite kann so gewählt werden, dass eine direkte bzw. indirekte Blendung von Verkehrsteilnehmern, insbesondere von entgegenfahrender Fahrzeuge bzw. vorausfahrender Fahrzeuge vermieden wird.
Durch Ermitteln und Einstellen der angepassten maximalen Fernlichtbreite der Fernlichtsegmentreihe können im Unterschied zu den statischen Autobahnmodi, in denen die Fernlichtverteilung nur eine für den jeweiligen Modus gewählte fixe maximale Fernlichtbreite aufweisen kann, adaptive Autobahnmodi mit jeweils einer der aktuellen Straßensituation angepassten maximalen Fernlichtbreite realisiert werden.
Insbesondere kann in einem adaptiven Autobahnmodus die maximale Fernlichtverteilung je nach Straßenverlauf von jeweiliger maximalen Basisfernlichtbreite unterschiedliche angepasste Werte aufweisen. Bei einem geraden Straßenverlauf erfolgt beispielswese keine Anpassung der maximalen Fernlichtbreite, so dass die angepasste maximale Fernlichtbreite der maximalen Basisfernlichtbreit des aktuellen Autobahnmodus gleicht.
Durch die Anpassung der Fernlichtverteilung bzw. der maximalen Fernlichtbreiten auf die aktuelle bzw. momentane Fahrsituation in dem adaptiven Autobahnmodus kann die Straßenausleuchtung insbesondere auf der eigenen Fahrbahn signifikant verbessert werden.
In Linkskurven kann dabei die Breite der Ausleuchtung vergrößert und die Straßenausleuchtung verbessert werden. In Rechtskurven hingegen kann die Ausleuchtungsbreite reduziert werden um eine Blendung von Verkehrsteilnehmern zu vermeiden.
Außerdem wird durch die Implementierung der adaptiven Autobahnmodi das Problem einer Falschdetektion von Straßenarten bzw. einer falschen Ermittlung des dem aktuellen Fahrzustand entsprechenden Autobahnmodus dadurch entschärft, dass sich die angepasste maximale Fernlichtverteilung in dem adaptiven Modus nach dem Straßenverlauf richtet.
Durch die Ermittlung und Einstellung der angepassten maximalen Fernlichtbreite der einen oder mehreren Fernlichtsegmentreihen kann somit sowohl die Ausleuchtung der eigenen Fahrbahn als auch die Entblendung von Verkehrsteilnehmern verbessert werden.
Bei der Einstellung der angepassten maximalen Fernlichtbreite kann eine Filterung mit einem oder mehreren Filterparametern verwendet werden.
Durch die Verwendung der Filterung, insbesondere einer Tiefpassfilterung, kann das Einstellverhalten der angepassten maximalen Fernlichtbreite dahingehend beruhigt werden, dass ein nervöses Verhalten im Einstellen der angepassten maximalen Fernlichtbreite abgeschwächt bzw. unterdrückt wird.
Die Einstellung der angepassten maximalen Fernlichtbreite bzw. die Anpassung der maximalen Fernlichtbreite kann über Dimmrampen bzw. durch zeitlich ausgedehntes Hoch- bzw. Herunterdimmen einzelner Fernlichtsegmente erfolgen.
Durch die Dimmrampen können Änderungen in der maximalen Fernlichtbreite, welche Irritationen bei dem Fahrzeugfahrer hervorrufen können, verlangsamt bzw. geglättet werden, so dass durch abrupte Änderungen der maximalen Fernlichtbreite verursachte Irritationen vermindert bzw. unterdrückt werden.
Die wenigstens eine Fernlichtsegmentreihe kann insbesondere durch eine LED-Anordnung des LED-Pixelscheinwerfers mit unabhängig voneinander ansteuerbaren LED erzeugbar sein.
Die wenigstens eine Fernlichtsegmentreihe kann je nach Ausführung zwei oder mehr Fernlichtsegmentreihen umfassen. Der LED-Pixelscheinwerfer kann insbesondere als ein hochauflösender LED-Pixelscheinwerfer mit unabhängig voneinander ansteuerbaren LED-Reihen zur Erzeugung von mehreren unabhängig voneinander ausleuchtbaren Fernlichtsegmentreihen ausgebildet sein.
Mit einem LED-Pixelscheinwerfer können kritische Bereiche bzw. Blendungsbereiche der Fernlichtverteilung mit feinerer Auflösung im Vergleich zu den LED-Matrixscheinwerfern ausgeleuchtet bzw. abgeblendet werden.
Dadurch das die LED-Reihen unabhängig voneinander angesteuert werden können, kann eine oder mehrere der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe unabhängig von restlichen Fernlichtsegmentreihen zur Entblendung von anderen Verkehrsteilnehmern eingeschränkt werden. Diejenigen Segmente der Fernlichtverteilung, die durch die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite nicht betroffen sind bzw. nicht deaktiviert sind, können somit trotz Entblendung von Verkehrsteilnehmern weiterhin zur Fernlichtbeleuchtung beitragen.
Beispielsweise kann die Ausleuchtung des Fahrerblickfeldes oberhalb des Horizontes, insbesondere oberhalb eines zu entblendenden Fahrzeuges, weitgehend aufrechterhalten bleiben, wodurch die ADB-Performance des Scheinwerfers im Vergleich zu konventionellen LED-Matrixscheinwerfern insgesamt verbessert werden kann.
Der Scheinwerfer kann beispielsweise so ausgebildet bzw. justiert sein, dass die eine oder mehrere der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe einen Höhenbereich des Scheinwerfer-Fernlichtfeldes ausleuchtet, welcher einer voraussichtlichen Rückspiegelhöhe von vorausfahrenden Fahrzeugen entspricht.
Dadurch, dass die eine oder mehrere der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe einen Höhenbereich des Scheinwerfer-Fernlichtfeldes ausleuchtet, welcher einer voraussichtlichen Rückspiegelhöhe von vorausfahrenden Fahrzeugen entspricht, kann durch die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite der besagten Fernlichtsegmentreihe bzw. Fernlichtsegmentreihen die Spiegelblendung von vorausfahrenden Fahrzeugen vermieden werden.
Der Scheinwerfer kann insbesondere so ausgebildet bzw. justiert sein, dass die eine oder mehrere der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe einen Höhenbereich des Scheinwerfer-Fernlichtfeldes ausleuchtet, welcher einer voraussichtlichen Fahrgastzellenhöhe von entgegenkommenden Fahrzeugen entspricht.
Dadurch, dass die eine oder die mehreren der Fernlichtsegmentreihe einen Höhenbereich des Scheinwerfer-Fernlichtfeldes ausleuchtet, welcher einer voraussichtlichen Fahrgastzellehöhe von entgegenfahrenden Fahrzeugen entspricht, kann durch die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite der besagten Fernlichtsegmentreihe bzw. Fernlichtsegmentreihen die direkte Blendung von entgegenkommenden Fahrzeugen vermieden werden.
Die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite einer Fernlichtsegmentreihe kann beispielsweise im Rechtsverkehr durch Deaktivieren und/oder durch Herunterdimmen entsprechender Fernlichtsegmente im linken Randbereich erfolgen.
Die Fernlichtsegmente der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe können derart angesteuert werden, dass horizontale Hell-Dunkel-Übergänge in der Fernlichtverteilung geglättet werden, so dass sich insbesondere in Randbereichen der Fernlichtverteilung graduelle Hell-Dunkel-Übergänge bilden.
Durch die graduellen Hell-Dunkel-Übergängen in Randbereichen der Fernlichtverteilung können störende bzw. irritierende kontrastreiche Kanten in der Fernlichtverteilung vermieden werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der wenigstens ein Betriebsparameter eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und der wenigstens ein Zeitparameter einen aktuellen Timer-Stand.
Die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit als Betriebsparameter gibt Aufschluss darüber, in welcher Fahrsituation sich das Fahrzeug befindet und der aktuelle Timer-Stand gibt anschaulich gesagt eine Vorgeschichte wieder, so dass die Scheinwerferanlage entsprechend der Fahrsituation und der Vorgeschichte angesteuert werden kann.
In einer Ausführungsform umfasst der wenigstens ein Betriebsparameter ferner einen aktuellen Kurvenradius. Die Steuerung wird von einem Grundmodus mit einer maximalen Fernlichtbreite in einen ersten Autobahnmodus mit einer ersten gegenüber der maximalen Fernlichtbreite des Grundmodus eingeschränkten maximalen Fernlichtbreite zur Vermeidung einer Spiegelblendung vorausfahrender Fahrzeuge versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine erste vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle und der aktuelle Kurvenradius eine erste vordefinierte Kurvenradiusschwelle jeweils durchgehend für eine erste vordefinierte Zeitdauer überschreiten.
Durch die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite im ersten Autobahnmodus kann eine Blendung überholender Fahrzeuge verhindert werden. Beispielsweise kann ein in einem zu überholenden Fahrzeug eingebauter Umgebungssensor, insbesondere eine Kamera, ein überholendes Fahrzeug erfassen, bevor das überholende Fahrzeug in den Blendungsbereich des zu überholenden Fahrzeuges eintritt. Grundsätzlich können zwar überholende Fahrzeuge - genauso wie die entgegenkommenden Fahrzeuge - von den Kameras erfassen werden. Wegen einer Begrenzung des Erfassungswinkels der Kamera kann es jedoch dazu kommen, dass diese Fahrzeuge nicht bzw. zu spät erfasst werden, so dass die Abblendautomatik nicht bzw. nicht schnell genug reagieren kann. Zudem kann der aktuelle Kurvenradius zugleich als ein die aktuelle Kurveninformation repräsentierender Parameter herangezogen werden.
In einer Ausführungsform wird die Steuerung vom ersten Autobahnmodus in einen zweiten Autobahnmodus, mit einer zweiten gegenüber der maximalen Fernlichtbreite des Grundmodus eingeschränkten maximalen Basisfernlichtbreite zur Vermeidung einer Blendung entgegenkommender Fahrzeuge, versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine zweite vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle und der aktuelle Kurvenradius eine zweite vordefinierte Kurvenradiusschwelle jeweils durchgehend für eine zweite vordefinierte Zeitdauer überschreiten.
Der zweite Autobahnmodus ist dafür geeignet, einen entgegenkommenden Verkehr vor Scheinwerferblendung zu schützen, falls die im Fahrzeug eingebaute Kamera Scheinwerfer des entgegenkommenden Verkehrs nicht erfasst, was insbesondere durch Sichthindernisse zwischen Fahrspuren wie Bewuchs oder Bebauung bedingt sein kann.
In einer Ausführungsform des Verfahrens ist die maximale Basisfernlichtbreite im ersten Autobahnmodus größer als die maximale Basisfernlichtbreite im zweiten Autobahnmodus, wodurch beispielsweise vermieden wird, dass im ersten Autobahnmodus die maximale Fernlichtbreite unnötig eingeschränkt wird.
Während des Betriebs der Scheinwerferanlage in einzelnen Autobahnmodi kann das Beleuchtungsfeld des Scheinwerfers durch eine im Fahrzeug vorgesehene Abblendautomatik situationsbedingt weiterhin eingeschränkt bzw. modifiziert werden.
Dadurch bleibt die Funktionalität der Abblendautomatik trotz aktivierter Autobahnmodi weitgehend erhalten.
Insbesondere können unabhängig von dem aktuellen Steuerungsmodus in dem Fernlichtbeleuchtungsfeld Bereiche gezielt ausgeblendet bzw. deaktivierten werden, in denen anhand der von einer im Fahrzeug eingebauten Sensorik erfassten Daten eine Blendungsgefahr festgestellt wird.
Beispielsweise kann das Beleuchtungsfeld durch die Abblendautomatik noch weiter eingeschränkt werden, wobei die maximale Fernlichtbreite einer der wenigstens einen Fernlichtsegmentriehe durch den aktuellen Betriebsmodus bzw. durch die Autobahnfunktion bestimmt wird.
Durch gezielte Ausblendung der Bereiche im Fernlichtbeleuchtungsfeld können insbesondere ein oder mehrere Löcher bzw. lokale ausgeblendete Bereiche in der Fernlichtverteilung, je nach Konfiguration der auszublendenden Objekte, entstehen.
Beispielsweise, falls durch die Sensorik Kontouren bzw. Scheinwerfer oder Rückleuchten eines Fahrzeugs erfasst werden, können diejenigen Bereiche der Fernlichtverteilung gezielt ausgeblendet werden, welche erfahrungsgemäß der Fahrerzelle bzw. Seitenspeigel oder Rückspiegel des Fahrzeugs entsprechen würde, und zwar unabhängig davon, in welchen Autobahnmodus sich gerade das Fahrzeug befindet.
In einer Ausführungsform wird eine aktuelle Verkehrsdichte erfasst. Dabei kann die Steuerung in einen dritten Autobahnmodus mit der maximalen Fernlichtbreite des Grundmodus der einen oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe versetzt werden, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine dritte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle überschreitet und die aktuelle Verkehrsdichte eine vordefinierte maximale Verkehrsdichte unterschreitet.
Durch die Versetzung der Scheinwerfersteuerung in den dritten Autobahnmodus kann insbesondere vermieden werden, dass bei einem geringen Verkehr oder auf nahezu leeren Straßen (z.B. um zwei Uhr nachts) die maximale Fernlichtbreite unnötig eingeschränkt wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die aktuelle Verkehrsdichte anhand einer Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge erfasst. Dabei kann die vordefinierte maximale Verkehrsdichte als eine vordefinierte maximale Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge innerhalb einer dritten vordefinierten Zeitdauer bestimmt werden.
Dadurch kann die Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge mittels einfacher Sensorik ohne präzise Ortsbestimmung oder hohe räumliche Auflösung ermittelt werden.
In einer Ausführungsform wird das Verfahren erst bei Überschreitung einer Mindestgeschwindigkeit im Grundmodus aktiviert.
Diese Aktivierungsschwelle dient dazu, unnötige Aktivierungen der Autobahnmodi, und damit verbundene unnötige Einschränkungen der Scheinwerferperformance, zu vermeiden. Außerdem wird ein für die Scheinwerfersteuerung zuständiges Steuergerät von unnötigen Abfragen entlastet.
In einer Ausführungsform wird die Steuerung vom ersten Autobahnmodus zurück in den Grundmodus versetzt, falls im ersten Autobahnmodus die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine vierte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle oder der aktuelle Kurvenradius eine vierte vordefinierte Kurvenradiusschwelle für eine vierte vordefinierte Zeitdauer durchgehend unterschreitet.
In einer Ausführungsform wird die Steuerung vom zweiten Autobahnmodus zurück in den ersten Autobahnmodus versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine fünfte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle oder der aktuelle Kurvenradius die zweite vordefinierte Kurvenradiusschwelle für eine fünfte vordefinierte Zeitdauer unterschreitet.
Die vierte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle kann niedriger sein als die erste Geschwindigkeitsschwelle, beispielsweise um 5 bis 20 % niedriger, und die fünfte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle kann wiederum etwas niedriger sein als die zweite Geschwindigkeitsschwelle, beispielsweise um 5 bis 20 % niedriger.
Dadurch wird eine Hysterese im Umschaltverhalten eingebaut, um ein hektisches Wechseln zwischen den einzelnen Steuerungsmodi und eine dadurch verursachte Nervosität beim Fahrer zu vermeiden.
Die aktuelle Kurveninformation bzw. der aktuelle Kurvenradius kann mit Hilfe eines Fahrerassistenzsystems ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) insbesondere mit dem Standardisierungsprotokoll ADASIS (Advanced Driver Assistance Systems Interface Specifications) ermittelt werden.
Die Kurveninformation kann auch mit Hilfe der im Fahrzeug eingebauten Lane-Departure-Warning bzw. Spurhalteassistent ermittelt werden. Insbesondere kann dabei die Erfassung der Kurveninformation anhand der von einer oder mehreren in dem Fahrzeug eingebauten Kameras erfassten Fahrbahnmarkierungen erfolgen.
Die Ermittlung der aktuellen Kurveninformation kann anhand von aktuellen GPS-basierten Navigations- insbesondere unter Heranziehung einer Karteninformation erfolgen. Auch die sogenannte Car-to-Car bzw. Car-to-X-Kommunikation zur Vernetzung von Fahrzeugen untereinander bzw. mit der Verkehrsinfrastruktur kann zu einer prädiktiven Ermittlung des Straßenverlaufs bzw. der Straßenkurvigkeit verwendet werden.
Zur Erfassung der aktuellen Kurveninformation kann ein aktueller Lenkungswinkel und/oder eine aktuelle Gierrate herangezogen werden.
Die aktuelle Kurveninformation kann somit unmittelbar durch einen Lenkradsensor bzw. einen Gierratensensor auf einfache Weise erfasst werden.
In einer Ausführungsform wird die Steuerung vom dritten Autobahnmodus zurück in den zweiten Autobahnmodus versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine sechste vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle durchgehend für eine vordefinierte sechste Zeitdauer unterschreitet oder die aktuelle Verkehrsdichte eine vordefinierte maximale Verkehrsdichte nicht unterschreitet.
Somit wird in den zweiten Autobahnmodus mit der eingeschränkten Fernlichtbreite zurückgeschaltet, falls die Verkehrsdichte zwischenzeitlich wieder ausreichend zugenommen hat.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Steuergerät für ein Fahrzeug mit einer Scheinwerferanlage mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe angegeben, das insbesondere eingerichtet ist, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt durchzuführen. Dabei umfasst das Steuergerät eine Empfangsschnittstelle zum Empfangen von Daten, welche eine aktuelle Kurveninformation sowie Information über wenigstens einen aktuellen Fahrzustand des Fahrzeuges repräsentieren, einen Timer mit einem aktuellen Timer-Stand, und eine Auswerteeinheit zum Ermitteln anhand der empfangenen Daten und des aktuellen Timer-Standes, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten aktuellen Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus von wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe entspricht.
Das Steuergerät umfasst ferner eine Ausgabeschnittstelle zum Ausgeben von Signalen an eine Scheinwerfersteuereinheit, wobei die Auswerteeinheit ferner ausgebildet ist, die Ausgabeschnittstelle anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit in einen Steuerungsmodus mit einer dem aktuellen Fahrzustand angepassten maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe an die Scheinwerfersteuerungseinheit auszugeben, wobei die Auswerteeinheit ausgebildet ist, anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation eine angepasste maximale Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe zu ermitteln und die Ausgabeschnittstelle anzuweisen, Signale zum Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihen an die Scheinwerfersteuereinheit auszugeben.
Das Steuergerät erlaubt es, bei dem LED-Pixelscheinwerfer adaptive Autobahnmodi zu realisieren, so dass die maximale Fernlichtverteilung einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe je nach Straßenverlauf von jeweiliger maximalen Basisfernlichtbreite unterschiedliche angepasste Werte annehmen kann.
Durch die Anpassung der Fernlichtverteilung bzw. der maximalen Fernlichtbreiten auf die aktuelle bzw. momentane Fahrsituation in den adaptiven Autobahnmodi kann die Straßenausleuchtung insbesondere auf der eigenen Fahrbahn signifikant verbessert werden.
Insbesondere kann in Linkskurven die Breite der aktivierten Fernlichtsegmentreihe vergrößert und dadurch die Straßenausleuchtung insgesamt verbessert werden. In Rechtskurven kann hingegen die Ausleuchtungsbreite reduziert werden, um eine Blendung von Verkehrsteilnehmern zu vermeiden bzw. reduzieren.
Zudem wird durch die Implementierung der adaptiven Autobahnmodi das Problem einer Falschdetektion von Straßenarten bzw. einer falschen Ermittlung des dem aktuellen Fahrzustand entsprechenden Autobahnmodus entschärft, da sich die angepasste maximale Fernlichtverteilung in den adaptiven Autobahnmodi nach dem Straßenverlauf richtet.
In einer Ausführungsform ist die Empfangsschnittstelle zum Empfangen von Daten ausgebildet, welche Informationen über eine aktuelle Umgebung des Fahrzeuges repräsentieren, und die Auswerteeinheit ist ausgebildet, anhand dieser Informationen eine aktuelle Verkehrsdichte, die durch eine Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge innerhalb einer vordefinierten Zeitdauer gegeben ist, zu erfassen und die Ausgabeschnittstelle anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit in einen Steuerungsmodus mit einer dem aktuellen Fahrzustand und der aktuellen Verkehrsdichte angepassten maximalen Basisfernlichtbreite einer oder mehrerer der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe an die Scheinwerfersteuerungseinheit auszugeben.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Scheinwerfersteuersystem eines Fahrzeuges angegeben, welches eine Sensorvorrichtung zum Erfassen eines Fahrzustandes des Fahrzeuges, eine Scheinwerfersteuereinheit zum Steuern einer Scheinwerferanlage des Fahrzeuges, sowie ein gemäß einem Aspekt angegebenes Steuergerät umfasst.
Die Scheinwerferanlage kann wenigstens einen hochauflösenden LED-Pixelscheinwerfer mit mehreren einzeln oder clusterweise ansteuerbaren LEDs umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst die Sensorvorrichtung einen Gierratensensor zur Erfassung eines aktuellen Fahrkurvenradius und einen Umgebungssensor zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung.
Das Scheinwerfersteuerungssystem erlaubt es, bei dem LED-Pixelscheinwerfer adaptive Autobahnmodi zu realisieren, so dass die maximale Fernlichtverteilung je nach Straßenverlauf von jeweiliger maximalen Basisfernlichtbreite unterschiedliche angepasste Werte aufweisen kann.
Durch die Anpassung der Fernlichtverteilung bzw. der maximalen Fernlichtbreiten auf die aktuelle bzw. momentane Fahrsituation kann die Straßenausleuchtung in den adaptiven Autobahnmodi insbesondere auf der eigenen Fahrbahn signifikant verbessert werden.
In Linkskurven kann beispielsweise die Breite der Ausleuchtung vergrößert und dadurch die Straßenausleuchtung verbessert werden. In Rechtskurven hingegen kann die Ausleuchtungsbreite reduziert werden, um eine Blendung von Verkehrsteilnehmern zu vermeiden bzw. reduzieren.
Nach einem weiteren Aspekt wird eine Vorrichtung zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe bereitgestellt, wobei die Scheinwerferanlage mit wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann. Die Vorrichtung umfasst Mittel zum Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges, Mittel zum Erfassen einer aktuellen Kurveninformation insbesondere eines aktuellen Kurvenradius r_F, Mittel zum Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi entspricht, sowie zum Ermitteln anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe, und Mittel zum Versetzen der Steuerung in den zugeordneten Steuerungsmodus, falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus entspricht, damit eine an den aktuellen Fahrzustand angepasste maximale Fernlichtbreite einer oder mehrerer der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann, sowie zum Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer oberen Fernlichtsegmentreihe und wenigstens einer unterhalb der oberen Fernlichtsegmentreihe liegenden Fernlichtsegmentreihe angegeben, die mit wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann, das, wenn es auf einer Recheneinheit eines Fahrzeuges ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, folgende Schritte auszuführen: Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges, Erfassen einer aktuellen Kurveninformation, Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi entspricht, und Versetzen der Steuerung in den zugeordneten Steuerungsmodus, falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus entspricht, damit eine an den aktuellen Fahrzustand angepasste maximale Fernlichtbreite einer oder mehrerer der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann, Ermitteln einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation, und Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Nach einem anderen Aspekt wird ein computerlesbares Medium vorgesehen, auf welchem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
Nach einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug angegeben, das ein Scheinwerfersteuerungssystem gemäß einem der obigen Aspekte aufweist.
In einer Ausführungsform weist das Fahrzeug einen Umgebungssensor zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung auf.
In einer Ausführungsform ist der Umgebungssensor als optischer Sensor ausgebildet.
Dabei ist der optische Sensor bevorzugt in einem Frontbereich des Fahrzeuges angeordnet. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass sich das Sichtfeld des optischen Sensors zumindest abschnittsweise mit dem Lichtkegel der Scheinwerfer des Fahrzeuges deckt, welche zur Ausleuchtung der Fahrbahn von dem Fahrzeug dienen.
Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem optischen Sensor um eine Kamera. So sind in gewöhnlichen Fahrzeugen integrierte Kamerasysteme bekannt, beispielsweise um Daten für eine Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen zu liefern, so dass deren Funktion genutzt werden kann, ohne dass aufwendige und kostspielige Umbauten vonnöten werden. Beispielsweise können die optischen Sensoren Bestandteil einer Totwinkelüberwachung bei der Bobachtung überholender oder spurbenachbarter Fahrzeuge sein, wobei die Sensoren aus mindestens einer Kamera im Rückspielgel beziehungsweise im Bereich des Rückspiegels des Fahrzeuges bestehen können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem optischen Sensor um ein Radar. Als Radar werden allgemein Ortungsgeräte auf der Basis elektromagnetischer Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums im Radiofrequenzbereich verstanden. Daher eignet sich das Radar besonders zum Detektieren von möglicherweise überholenden Fahrzeugen auf schlecht beleuchteten Straßen. Auch sind Radarsysteme als Bestandteil einer Vielzahl von Fahrerassistenzsystemen bekannt, beispielswese zur Unterstützung eines Fahrers im Verkehr, beispielsweise beim Spurwechsel, so dass deren Funktion genutzt werden kann, ohne dass aufwendige und kostspielige Umbauten vonnöten werden.
Weiter kann es sich beim optischen Sensor auch um ein Lidar handeln. Die Grundfunktion eines Lidar-Systems besteht in der Entfernungsmessung. Das Instrument sendet Laserpulse aus und detektiert das von einem Objekt zurückgestreute Licht. Aus der Laufzeit der Signale und der Lichtgeschwindigkeit kann ein Objekt detektiert und insbesondere die Entfernung zu dem Objekt berechnet werden. So lässt das zurückfallende Licht des Lasers von einer Oberfläche des Objektes Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit und die Position des Objekts, beispielsweise eines möglicherweise überholenden Kraftzeugs zu.
Ferner kann es bei dem optischen Sensor aber auch um jeden weiteren optischen Sensor handeln, welcher geeignet ist, ein vorbeifahrendes bzw. entgegenkommendes Fahrzeug zu erkennen.
Das Steuergerät, das Scheinwerfersteuerungssystem, das Computerprogrammprodukt und das Fahrzeug gemäß den unterschiedlichen Aspekten weisen den Vorteil des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auf, dass unter weitgehender Beibehaltung der Scheinwerferfunktionalität vorausfahrende bzw. entgegenkommenden Fahrzeuge auf effiziente und zuverlässige Weise vor Fernlichtblendung geschützt werden können.
Insbesondere kann durch die Anpassung der maximalen Fernlichtbreite einer oder mehrerer Fernlichtsegmentreihen in den dynamischen bzw. adaptiven Autobahnmodi dem aktuellen Straßenverlauf dahingehend Rechnung getragen, dass eine zuverlässige Entblendung von Verkehrsteilnehmern unter weitgehender Beibehaltung der Scheinwerferperformance erzielt werden kann.
Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.

1 zeigt schematisch einen Überholvorgang mit einem überholenden und mit einem zu überholenden Fahrzeug zur Erläuterung der Entstehung einer Spiegelblendung,
2 zeigt schematisch den Überholvorgang nach 1, unter Einsatz des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform,
3 zeigt schematisch ein Autobahnszenario mit baulich getrennten Fahrspuren zur Erläuterung einer Ausführungsform,
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit Autobahnmodi,
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit adaptiven Autobahnmodi,
6 zeigt schematisch ein Scheinwerfersteuersystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform,
7 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einem statischen Autobahnmodus in einer ersten Fahrsituation,
8 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer Fahrsituation gemäß 7 in einem adaptiven Autobahnmodus,
9 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer zweiten Fahrsituation in einem statischen Autobahnmodus, und
10 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer Fahrsituation gemäß 9 in einem adaptiven Autobahnmodus.

1 zeigt schematisch einen Überholvorgang mit einem überholenden und mit einem zu überholenden Fahrzeug zur Erläuterung der Entstehung einer Spiegelblendung.
Zunächst wird anhand der 1 erläutert, wie eine Spiegelblendung bei einem Überholvorgang entsteht, wenn ein Verfahren zur Blendungsvermeidung gemäß einem der Aspekte der Erfindung nicht eingesetzt wird bzw. deaktiviert ist. Es sind ein zu überholendes Fahrzeug 1 und ein überholendes Fahrzeug 2 mit Scheinwerfern 10 und Rückleuchten 8 zu sehen.
In diesem Beispiel sind die Scheinwerfer 10 des zu überholenden Fahrzeuges 1 LED-Pixelscheinwerfer mit einzeln bzw. clusterweise ansteuerbaren LED, so dass ein Fernlicht mit wenigstens einer insbesondere im Wesentlichen horizontalen Fernlichtsegmentreihe erzeugt werden kann.
Die Rückspiegel 7 des überholenden Fahrzeugs 2 liegen auf einer solchen Höhe, dass von dem Fernlicht der Fernlichtsegmentreihe erfasst werden können.
Die Fernlichtverteilung einer Fernlichtsegmentreihe kann durch einen Lichtkegel 4 beschrieben werden, der schematisch durch zwei durgezogene Linien dargestellt ist. Bei Aktivierung aller Segmente der Fernlichtsegmentreihe weist der Lichtkegel 4 einen Öffnungswinkel b₀ , der einer Fernlichtbreite der Fernlichtsegmentreihe der Scheinwerfer 10 entspricht und in diesem Beispiel ca. +/- 20° beträgt.
Das Fahrzeug 1 weist in seinem Frontbereich einen Umgebungssensor zur Erfassung einer Umgebung auf, der als Kamera 5 ausgebildet ist. Ein Erfassungsbereich 6 der Kamera 5 ist durch einen Kameraöffnungswinkel a gegeben. Der Erfassungsbereich 6 der Kamera ist in 1 schematisch durch zwei gestrichelte Linien dargestellt. Der Winkel a ist kleiner als die Breite des Fernlichtes b₀ und beträgt ca. +/- 19°. Somit liegt das Erfassungsbereich 6 der Kamera 5 innerhalb des Lichtkegels 4 des Fernlichtes. Die Kamera 5 ist so ausgelegt, dass überholende Fahrzeuge anhand ihrer Rücklichter detektiert werden können. Das überholende Fahrzeug 2 kann somit erst dann als solches erfasst werden, wenn wenigstens eine der Rückleuchten 8 des überholenden Fahrzeuges 2 im Kameraerfassungsbereich 6 liegt.
In der in 1 dargestellten Überholphase wird das Fahrzeug 2 teilweise vom Lichtkegel 4 erfasst. Der rechte Außenspiegel 7 des Fahrzeuges 2 liegt bereits innerhalb des Lichtkegels 4 des Fernlichtes und somit im Blendungsbereich des Fernlichtes der Scheinwerfer 10 des zu überholenden Fahrzeuges 1. Die Kamera 5 kann die Rückleuchten 8 des überholenden Fahrzeuges 2 nicht erfassen. Ein im Fahrzeug 1 vorhandenes Steuerungssystem einer Abblendautomatik kann auf den Eintritt des Fahrzeuges 2 in den Blendungsbereich des Fahrzeuges 1 nicht reagieren, da das Fahrzeug 2 durch die Kamera 5 nicht erfasst wird, und bleibt somit für das Steuerungssystem des Fahrzeugs 1 unsichtbar. In dieser Konstellation kann es zu Blendungen des Fahrers im Fahrzeug 2 über den rechten Außenspiegel kommen, was in 1 symbolisch durch ein Explosionszeichen 9 dargestellt wird.
Diese Spiegelblendung des Fahrers des überholenden Fahrzeugs kann kürzer als eine Sekunde oder einige wenige Sekunden dauern. Es kann aber auch zu längeren oder zu wiederholten Blendungen kommen, z.B. bei einem versetzt fahrenden Verkehr, wenn die Fahrzeuge 1 und 2 mit annähernd gleicher Geschwindigkeit fahren und die in 1 dargestellte Konfiguration länger andauert bzw. wiederholt vorkommt.
Durch den Einsatz des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform kann jedoch die Spiegelblendung in einem im Verfahren vorgesehenen Scheinwerfersteuerungsmodus aufgrund einer reduzierten Fernlichtbreite einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe verhindert werden.
2 zeigt schematisch den Überholvorgang nach 1 mit einer reduzierten Fernlichtbreite. In diesem Beispiel weist das Fahrzeug 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform auf. Durch eine geeignete Reduzierung der Fernlichtbreite auf eine vordefinierte maximale Basisfernlichtbreite b₁ der Fernlichtsegmentreihe wird die rechte Rückleuchte 8 des überholenden Fahrzeuges 2 von der Kamera 5 des zu überholenden Fahrzeuges 1 erfasst, ohne dass der rechte Außenspiegel 7 des Fahrzeuges 2 in den Lichtkegel 4 des Fernlichtes des Fahrzeuges 1 eintritt. Die vordefinierte maximale Basisfernlichtbreite der relevanten Fernlichtsegmentreihe bzw. Fernlichtsegmentreihen der Scheinwerfer 10 des Fahrzeugs 1 ist in 2 durch den Öffnungswinkel b₁ gegeben. Die Fernlichtverteilung ist dabei derart asymmetrisch modifiziert worden, dass im Wesentlichen nur die linke Seite der Lichtverteilung der Scheinwerfer 10 durch eine Deaktivierung von entsprechenden Segmenten der LED-Pixelscheinwerfer eingeschränkt ist. Die rechte Seite der Fernlichtverteilung entspricht weitgehend der durch das Verfahren nicht eingeschränkten bzw. nicht reduzierten Fernlichtverteilung der 1, so dass im rechten Teil der Lichtverteilung die volle Lichtperformance erhalten bleibt.
3 zeigt schematisch ein Autobahnszenario mit baulich getrennten Fahrspuren zur Erläuterung einer weiteren Ausführungsform.
Es sind ein auf einer Autobahn fahrendes Fahrzeug 1 und ein in die der Fahrrichtung des Fahrzeuges 1 entgegengesetzte Richtung fahrendes Fahrzeug 3 abgebildet. Die Scheinwerfer 10 der Fahrzeuge sind ebenfalls gezeigt. Das Fahrzeug 1 bzw. das Bezugsfahrzeug weist eine eingebaute Kamera 5 auf und entspricht dem Fahrzeug 1 aus 1, wobei die Scheinwerfer 10 des Fahrzeuges 1 nach einem Verfahren gemäß einem der Aspekte der Erfindung angesteuert werden können.
Die Autobahn gemäß 3 weist baulich getrennte Fahrspuren mit einem Sichthindernis 11 zwischen den Fahrspuren entgegengesetzten Verkehrs auf. Die Fahrerzellen der entgegenkommen Fahrzeuge 3 liegen auf einer solchen Höhe, dass sie von dem Fernlicht der Fernlichtsegmentreihe erfasst werden können.
Wegen des Sichthindernisses 11 können die Scheinwerfer 10 der entgegenkommenden Fahrzeuge 3 mit der in dem Fahrzeug 1 eingebauten Kamera 5 nicht oder nicht rechtzeitig erkannt werden. Deshalb kann die im Fahrzeug 1 vorhandene Abblendautomatik nicht bzw. nicht rechtzeitig reagieren, um das entgegenkommende Fahrzeug 3 zu entblenden.
In einem Steuerungsmodus gemäß einer Ausführungsform können entgegenkommende Fahrzeuge selbst bei solchen Sichtbehinderungen durch eine geeignete Einschränkung der Fernlichtbreite zuverlässig entblendet werden.
In 3 sind zwei verschiedene Öffnungswinkel des Lichtkegels 4 wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe des Fahrzeuges 1 gezeigt. Der Öffnungswinkel b₀ entspricht einer vollen maximalen Fernlichtbreite der Scheinwerfer 10 ohne Reduzierung gemäß einem der im Verfahren vorgesehen Steuerungsmodi.
Der Öffnungswinkel b₂ des Fernlichts der Fernlichtsegmentreihe dagegen entspricht einer gemäß einem Steuerungsmodus eingeschränkten Fernlichtbreite der Fernlichtsegmentreihe.
In diesem Steuerungsmodus, nämlich in dem zweiten Autobahnmodus, wird das Fernlicht mit der Fernlichtbreite b₂ der Fernlichtsegmentreihe im Wesentlichen auf die rechte Hälfte des Beleuchtungsfeldes beschränkt. Dadurch wird der entgegenkommende Verkehr auch dann entblendet, wenn er vom Umgebungssensor des Fahrzeuges 1 nicht erkannt wird.
4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit Autobahnmodi. Das Fahrzeug in diesem Beispiel entspricht dem Fahrzeug 1 aus 1 bis 3 und ist so ausgebildet, dass das Verfahren zur Steuerung der Scheinwerferanlage durchgeführt werden kann.
Die Scheinwerferanlage kann mit verschiedenen Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Fernlichtbreite (b₀ , b₁ , b₂ ) der Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden. Das Flussdiagramm verdeutlicht beispielhaft, nach welchen Kriterien von einem Steuermodus in einen anderen Steuermodus gewechselt wird.
Nach dem dargestellten Verfahren wird ein aktueller Fahrzustand des wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges 1 erfasst. In diesem Beispiel werden als Betriebsparameter zur Erfassung des aktuellen Fahrzustandes eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit V_F und eine aktuelle Fahrkurvenradius r_F verwendet. Es wird anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters in einem der Abfrageschritten (110, 115, 120, 125, 130, 135) ermittelt, ob ein aktueller Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) einem dem erfassten aktuellen Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus entspricht. Als Zeitparameter dient dabei ein aktueller Stand des Timers t_F . Sollte sich in einem der Abfrageschritten (110, 115, 120, 125, 130, 135) herausstellen, dass der aktuelle Steuerungsmodus einem dem aktuellen Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) nicht entspricht, so wird die Steuerung in den zugeordneten Steuerungsmodus versetzt, damit eine an den aktuellen Fahrzustand angepasste maximale Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann.
In einem Grundmodus 100 mit einer uneingeschränkten maximalen Fernlichtbreite b₀ wird zunächst in einem ersten Schritt 100 erfasst, ob Voraussetzungen für eine Durchführung weiterer Abfragen gemäß der Ausführungsform erfüllt sind. Dies ist dann der Fall, wenn die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit eine Mindestgeschwindigkeit v_min überschreitet. In diesem Beispiel beträgt die Mindestgeschwindigkeit v_min 100 km/h. Diese Geschwindigkeit entspricht einer gemäßigten Fahrt auf einer Autobahn, so dass ein mit dieser Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug sich bereits auf einer Schnellstraße bzw. auf einer Autobahn befinden könnte.
Im Grundmodus 100 wird die volle Fernlichtbreite ausgeschöpft, d.h. die maximale Fernlichtreite b₀ im Grundmodus 100 entspricht dem vollen Fernlicht, ohne Einschränkung durch etwaige Abblendfunktionen der Scheinwerferanlage.
Wird im Grundmodus 100 die Mindestgeschwindigkeit v_min überschritten, so wird im Abfrageschritt 110 ermittelt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine erste vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle v₁ und der aktuelle Kurvenradius r_F eine erste vordefinierte Kurvenradiusschwelle r₁ jeweils durchgehend für eine erste vordefinierte Mindestzeitdauer t₁ überschreiten, also ob v_F > v₁ und r_F > r₁ für t_F > t₁ ist. In diesem Fall wird die Steuerung vom Grundmodus 100 in einen ersten Autobahnmodus 111 mit einer ersten gegenüber der maximalen Fernlichtbreite des Grundmodus b₀ eingeschränkten maximalen Basisfernlichtbreite b₁ der Fernlichtsegmentreihe zur Vermeidung einer Spiegelblendung vorausfahrender Fahrzeuge 2 versetzt. Die erste Geschwindigkeitsschwelle v₁ beträgt in diesem Beispiel 114 km/h, t₁ beträgt 2 min, und die Kurvenradiusschwelle r₁ beträgt 425 m, was einem in Europa weitgehend normierten Mindestradius von Autobahnkurven entspricht. Diese Parameter können land- bzw. landschaftsspezifisch angepasst werden. Werden die Kurvenradiusschwelle r₁ oder die Geschwindigkeitsschwelle v₁ nur für eine kurze Zeit überschritten, fallen aber danach wieder auf Werte unterhalb dieser Schwellwerte ehe der Stand des Timers t_F die Mindestzeit t₁ erreicht hat, wird der Timer zurückgesetzt, so dass beim nächsten Überschreiten der Schwellwerte v₁ und r₁ der Timer-Stand t_F wieder von Null hochgezählt wird, und die Scheinwerfersteuerung im Grundmodus verbleibt, solange die Voraussetzungen des Verfahrensschrittes 110 nicht erfüllt sind. Erst wenn die Bedingung v_F > v₁ und r_F > r₁ für die gesamte Zeitdauer t₁ erfüllt wird, wird die Steuerung vom Grundmodus 100 in den ersten Autobahnmodus 111 versetzt.
Beim Eintritt in den ersten Autobahnmodus 111 wird die Fernlichtverteilung insbesondere die Fernlichtbreite der für die Entblendung relevanten Fernlichtsegmentreihe bzw. Fernlichtsegmentreihen so eingeschränkt, dass keine Blendung des vorausfahrenden Verkehrs durch das Fernlicht eintritt. Dabei werden die äußeren Segmente der Fernlichtsegmentreihe durch eine Deaktivierung der entsprechenden LED-Pixel abgeblendet, so dass ein vorausfahrendes Fahrzeug von der Kamera 5 erfasst wird, bevor der rechte Außenspiegel 7 des vorausfahrenden Fahrzeugs 2 den Lichtkegel 4 erreicht (vgl. 2).
Im ersten Autobahnmodus 111 wird in einem nächsten Abfrageschritt 120 ermittelt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine zweite vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle v₂ und der aktuelle Kurvenradius r_F eine zweite vordefinierte Kurvenradiusschwelle r₂ jeweils durchgehend für eine zweite vordefinierte Zeitdauer t₂ überschritten haben. Wird diese Bedingung erfüllt, wird die Steuerung vom ersten Autobahnmodus 111 in einen zweiten Autobahnmodus 121 mit einer zweiten gegenüber der maximalen Fernlichtbreite des Grundmodus b₀ eingeschränkten maximalen Fernlichtbreite b₂ de Fernlichtsegmentreihe zur Vermeidung einer Blendung entgegenkommender Fahrzeuge 3, versetzt.
Die Schwellwerte für v₂ können um etwa 10% bis 20% höher sein als v₁ , wobei r₂ gleichgroß oder größer r₁ sein kann. Diese Schellenwerte entsprechen einer höheren Autobahngeschwindigkeit bzw. einer höheren Autobahnkategorie. Der Schwellwert v₂ liegt in diesem Beispiel bei 130 km/h, mit r₂ = r₁ = 425 m.
Beim Eintritt in den zweiten Autobahnmodus 121 wird die Fernlichtverteilung weiter eingeschränkt, damit Fahrer der entgegenkommenden Fahrzeuge durch das Fernlicht nicht geblendet werden. Dabei werden weitere Segmente des linken Beleuchtungsfeldes der Fernlichtsegmentreihe durch eine Deaktivierung der entsprechenden Bereiche in der LED-Matrix abgeblendet, so dass ein entgegenkommendes Fahrzeug nicht vom Lichtkegel 4 erfasst wird (vgl. 3).
In diesem Ausführungsbeispiel gilt also b₂ < b₁ . Dabei wird im zweiten Autobahnmodus im Wesentlichen die gesamte linke Hälfte der Fernlichtverteilung der Fernlichtsegmentreihe ausgeblendet.
In der Ausführungsform gemäß 4 wird zusätzlich eine aktuelle Verkehrsdichte erfasst, und es wird im zweiten Autobahnmodus im Abfrageschritt 130 ermittelt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine dritte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle v₃ überschreitet, und ob die aktuelle Verkehrsdichte eine vordefinierte maximale Verkehrsdichte unterschreitet. In diesem Fall wird die Steuerung in einen dritten Autobahnmodus 131 versetzt. Dabei wird die aktuelle Verkehrsdichte anhand einer Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge pro Zeiteinheit definiert. Die vordefinierte maximale Verkehrsdichte wird als eine vordefinierte maximale Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge n_max innerhalb einer dritten vordefinierten Zeitdauer t₃ definiert.
Im dritten Autobahnmodus 131 beträgt die maximale Fernlichtbreite die maximale Fernlichtbreite b₀ des Grundmodus, so dass wie im Grundmodus 100 die volle Fernlichtbreite ausgeschöpft wird.
Ferner wird in einem Abfrageschritt 115 im ersten Autobahnmodus 111 ermittelt, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine vierte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle v₄ oder der aktuelle Kurvenradius r_F eine vierte vordefinierte Kurvenradiusschwelle r₄ für eine vierte vordefinierte Zeitdauer t₄ durchgehend unterschreitet. In diesem Fall wird die Steuerung vom ersten Autobahnmodus 111 zurück in den Grundmodus 100 versetzt.
\/₄ wird um 5 bis 20 % niedriger als v₁ angesetzt, um ein hektisches Wechseln zwischen den einzelnen Steuerungsmodi durch eine Hysterese im Umschaltverhalten zu vermeiden. In diesem Beispiel beträgt v₄ 95 km/h, t₄ beträgt 10 s, und r₄ kann gleichgroß oder kleiner sein als r₂. In diesem Beispiel r₄ = r₁ = 425 m.
Im zweiten Autobahnmodus 121 findet ebenfalls eine Abfrage 125 statt, in der geprüft wird, ob Kriterien für einen Rückfall in den ersten Autobahnmodus 111 erfüllt sind. Die Steuerung wird vom zweiten Autobahnmodus 121 in den ersten Autobahnmodus 111 versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine fünfte vordefinierten Geschwindigkeitsschwelle v₅ oder der aktuelle Kurvenradius r_F eine fünfte vordefinierte Kurvenradiusschwelle r₅ für eine fünfte vordefinierte Zeitdauer t₅ unterschreitet.
V₅ wird um 5 bis 20 % niedriger als v₂ gewählt, um ein hektisches Wechseln zwischen den einzelnen Steuerungsmodi durch eine Hysterese im Umschaltverhalten zu vermeiden. In diesem Beispiel beträgt v₅ 95 km/h, t₅ beträgt 10 s, und r₅ kann gleichgroß oder kleiner sein als r₂. In diesem Beispiel r₅ = r₂ = 425 m.
Im dritten Autobahnmodus 131 findet eine Abfrage 135 statt, in der geprüft wird, ob Kriterien für einen Rückfall in den zweiten Autobahnmodus 121 erfüllt sind. Das könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn die Verkehrsdichte zwischenzeitlich wieder zugenommen hat. So wird die Steuerung vom dritten Autobahnmodus 131 zurück in den zweiten Autobahnmodus 121 versetzt, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit v_F eine sechste vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle v₆ durchgehend für eine vordefinierte sechste Zeitdauer t₆ unterschreitet oder die Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge die vordefinierte Anzahl n_max innerhalb der dritten vordefinierten Zeitdauer t₃ nicht unterschreitet.
V₆ kann um 5 bis 20 % niedriger al v₃ genommen werden, um ein hektisches Wechseln zwischen den einzelnen Steuerungsmodi durch eine Hysterese im Umschaltverhalten zu vermeiden. In diesem Beispiel beträgt v₆ 135 km/h.
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit adaptiven Autobahnmodi.
Der Flussdiagramm 90 zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit adaptiven Autobahnmodi zeigt, wie ausgehend aus einem normalen bzw. statischen Autobahnmodus der adaptive Autobahnmodus implementiert werden kann. Dieses Verfahren kann somit in ein Verfahren zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeugs gemäß 4 insbesondere als eine Unterroutine eingebettet werden.
Als Ausgangssituation wird hier beispielhaft ein erster bzw. ein zweiter Autobahnmodus (vgl. 4) angenommen, was durch den Kasten 111/121 gezeigt wird.
In dem Verfahrensschritt 142 wird die aktuelle Kurveninformation ermittelt. Die aktuelle Kurveninformation wird in diesem Ausführungsbeispiel mit Hilfe des Fahrerassistenzsystems ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) mit dem Standardisierungsprotokoll ADASIS (Advanced Driver Assistance Systems Interface Specifications) ermittelt.
Je nach Ausführungsbeispiel kann die aktuelle Kurveninformation anhand eines aktuellen Lenkungswinkels und/ oder einer aktuellen Gierrate ermittelt werden.
Die Ermittlung der aktuellen Kurveninformation kann auch auf einer aktuellen GPS-basierten Navigations- bzw. Karteninformation basiert werden. Insbesondere kann der Straßenverlauf bzw. der Fahrschlauch im Vorfeld bzw. prädiktiv ermittelt werden.
Die Kurveninformation kann auch mit Hilfe der im Fahrzeug eingebauten Lane-Departure-Warning bzw. Spurhalteassistent ermittelt werden. Insbesondere können dabei von einer oder mehreren in dem Fahrzeug eingebauten Kameras die Fahrbahnmarkierungen erfasst werden, um die Kurveninformation zu ermitteln.
Die ermittelte aktuelle Kurveninformation kann insbesondere einen aktuellen Kurvenradius umfassen.
In dem Verfahrensschritt 144 wird anhand des aktuellen Steuerungsmodus 111 bzw. 121 und der im Verfahrensschritt 142 ermittelten aktuellen Kurveninformation eine angepasste maximalen Fernlichtbreite ermittelt.
In dem darauffolgenden Schritt 148 wird die maximale Fernlichtbreite der wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe gemäß dem ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite eingestellt.
Somit wird im adaptiven bzw. dynamischen Autobahnmodus die Fernlichtverteilung im Unterschied zu einem statischen Autobahnmodus gemäß jeweils aktueller Kurveninformation angepasst, so dass eine zuverlässige Entblendung von Verkehrsteilnehmern mit verbesserter Straßenausleuchtung erzielt werden kann.
6 zeigt ein Scheinwerfersteuersystem eines Fahrzeuges gemäß einer Ausführungsform.
Die Scheinwerfersteuersystem 50 ist ausgebildet zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, die mit wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann. Die Vorrichtung weist eine Sensorvorrichtung 51 mit einer Fahrzustandssensoreinheit 53 zum Erfassen eines Fahrzustandes des Fahrzeuges 1 und mit einer Umgebungssensoreinheit 54 zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeuges 1 auf. Ferner weist das Scheinwerfersteuersystem 50 ein Steuergerät 40 sowie eine Scheinwerfersteuereinheit 45 zum Steuern einer Scheinwerferanlage 52 des Fahrzeuges 1 auf.
Die Sensorvorrichtung 51 ist ausgebildet, Daten von der Fahrzustandssensoreinheit 53 und von der Umgebungssensoreinheit 54 zu erfassen.
Die Umgebungssensoreinheit kann insbesondere zur Erfassung einer aktuellen Kurveninformation ausgebildet sein.
Die Umgebungssensoreinheit 54 kann wenigstens zum Teil als Teil eines insbesondere mit dem Standardisierungsprotokoll ADASIS betriebenen Fahrerassistenzsystems ausgebildet sein.
Die Fahrzustandssensoreinheit 53 kann ferner einen Lenkradsensor und/oder einen Gierratensensor zur Ermittlung eines aktuellen Kurvenradius umfassen.
Die Umgebungssensoreinheit 54 kann einen GPS-Sensor zur Ermittlung der aktuellen Kurveninformation bzw. zur prädiktiven Ermittlung des Straßenverlaufs anhand einer aktuellen GPS-basierten Navigations- bzw. Karteninformation aufweisen.
Die Umgebungssensoreinheit 54 kann wenigstens zum Teil als Teil eines im Fahrzeug eingebauten Lane-Departure-Warning-Systems bzw. Spurhalteassistents augebildet sein. Damit können die im Fahrzeug ohnehin vorhandenen Elemente für die Sensorvorrichtung 51 des Scheinwerfersteuerungssystems verwendet werden.
Das Steuergerät 40 ist ausgebildet zur Steuerung der Scheinwerferanlage 52 eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, die mit wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann.
Das Steuergerät 40 weist ferner eine Empfangsschnittstelle 41 zum Empfangen von Daten auf, welche Informationen über einen aktuellen Fahrzustand des Fahrzeuges 1 repräsentieren, einen Timer 42 mit einem aktuellen Timer-Stand und eine Auswerteeinheit 43 zum Ermitteln anhand der empfangenen Daten und des aktuellen Timer-Standes, ob ein aktueller Steuerungsmodus einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus von wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Fernlichtbreite einer oder mehrerer der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe entspricht. Das Steuergerät 40 weist ferner eine Ausgabeschnittstelle 44 zum Ausgeben von Signalen an eine Scheinwerfersteuereinheit 45 auf.
Die Auswerteeinheit 43 ist ausgebildet, die Ausgabeschnittstelle 44 dazu anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit 45 in einen Steuerungsmodus 100, 111, 121, 131 mit einer dem aktuellen Fahrzustand angepassten maximalen Fernlichtbreite b₀ , b₁ , b₂, der einen oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe an die Scheinwerfersteuerungseinheit 45 auszugeben.
Die Empfangsschnittstelle 41 gemäß dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist außerdem ausgebildet, Daten, welche Informationen über eine aktuelle Umgebung des Fahrzeuges 1 repräsentieren, zu empfangen. Die Auswerteeinheit 43 ist ausgebildet, anhand dieser Informationen eine aktuelle Verkehrsdichte, gegeben durch eine Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge 3 innerhalb einer vordefinierten Zeitdauer t₃, zu erfassen, und die Ausgabeschnittstelle 44 anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit 45 in einen Steuerungsmodus 121, 131 mit einer dem aktuellen Fahrzustand und der aktuellen Verkehrsdichte angepassten maximalen Fernlichtbreite b₀ , b₂ der einen oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe an die Scheinwerfersteuerungseinheit 45 auszugeben.
Die Auswerteeinheit 43 ist ferner Ausgebildet, anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation insbesondere mit Hilfe eines Berechnungsalgorithmus eine angepasste maximale Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe zu ermitteln und die Ausgabeschnittstelle 44 anzuweisen, Signale zum Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihen an die Scheinwerfersteuereinheit 45 auszugeben.
7 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einem statischen Autobahnmodus in einer ersten Fahrsituation.
Das Scheinwerferbeleuchtungsfeld 150 entspricht dem Scheinwerferbeleuchtungsfeld im zweiten Autobahnmodus bzw. der in 3 gezeigten Fahrsituation mit einem auf der Autobahn fahrenden Fahrzeug 1, das als Bezugsfahrzeug dient und das in 7 lediglich schematisch angedeutet wird, und mit einem entgegenkommenden Fahrzeug 2. Das Scheinwerferbeleuchtungsfeld wird aus der Fahrerperspektive des Fahrzeugs 1 dargestellt. Die als durchgezogene bzw. gestrichelte breite Linien dargestellten Straßenmarkierungen 151 bzw. 152 verdeutlichen den Straßenverlauf sowie die Positionen der Fahrzeuge 1 und 2 relativ zur Straße und zueinander.
Wie anhand der Straßenmarkierungen 151, 152, 153 zu erkennen ist, fährt das Fahrzeug 1 in einer Linkskurve, so dass das entgegenkommende Fahrzeug 2 in einer entsprechenden Rechtskurve fährt. Entlang der Doppellinie 153, die die Gegenfahrbahnen trennt, befindet sich ein Sichthindernis (nicht gezeigt).
In diesem Beispiel entspricht das Fahrzeug 1 dem Fahrzeug 1 der 1 bis 3 und weist einen LED-Pixelscheinwerfer mit einzeln ansteuerbaren Pixeln auf.
Das Scheinwerferbeleuchtungsfeld 150 wird als Gesamtheit von einzelnen getrennten Beleuchtungssegmenten dargestellt, um den segmentierten Charakter der LED-Pixelscheinwerferbeleuchtung hervorzuheben. Das Scheinwerferbeleuchtungsfeld 150 umfasst ein Abblendlichtfeld 160 und ein Fernlichtfeld 170, das in diesem Beispiel drei Fernlichtsegmentreihen aufweist, und zwar, eine untere Fernlichtsegmentreihe 180 mit Fernlichtsegmenten 181, eine mittlere Fernlichtsegmentreihe 185 mit mittleren Fernlichtsegmenten 186 und eine obere Fernlichtsegmentreihe 190 mit oberen Fernlichtsegmenten 191.
Das Abblendlichtfeld 160 kann je nach Ausführung auch mehrere einzeln aktivierbaren Abblendlichtsegmente aufweisen.
Deaktivierte Fernlichtsegmente sind als leere Rechtecke dargestellt, während aktivierte Segmente als gepunktete Rechtecke dargestellt sind. Wie man der 7 entnehmen kann, ist ein Teil der Segmente der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen 185 und 190 auf der linken Seite der Fernlichtverteilung deaktiviert, und ein Teil der Segmente der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen 185 und 190 aktiviert.
Durch die Deaktivierung der linken Segmente wird die entsprechende maximale Fernlichtbreite der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen 185 und 190 in dem gezeigten zweiten Autobahnmodus derart eingeschränkt, dass das entgegenkommende Fahrzeug 2 nicht geblendet wird.
In dem gezeigten statischen Autobahnmodus erfolgt die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite der oberen und der mittleren Fernlichtsegmentreihen 185 bzw. 190 gemäß einer festgelegten bzw. fixen maximalen Basisfernlichtbreite. Dabei wird der äußerste linke Rand der eingeschränkten Fernlichtverteilung durch einen fixen Einschränkungswinkel α zwischen einem linken Randstrahl 200 der gemäß der maximalen Basisfernlichtbreite eingeschränkten Fernlichtverteilung der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen 185 und 190 und der Längsachse 201 des Fahrzeuges 1 in der horizontalen Ebene definiert. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der fixe Winkle α etwa 3° in der horizontalen Ebene.
Dabei werden mehrere Segmente der oberen zwei Segmentreihen 185 und 190 über eine ungenutzte Deaktivierungsbreite B zwischen dem äußeren linken Rand der maximalen Basisfernlichtlichtbreite entsprechenden Fernlichtverteilung und dem auf die Abbildungsebene projizierten entgegenkommenden Fahrzeug 2 deaktiviert, was aufgrund des Straßenverlaufes nicht zur Entblendung des entgegenkommenden Fahrzeugs 2 beitragen, sondern lediglich zur Verschlechterung der Straßenausleuchtung führt, zumal ein Großteil des eingeschränkten Fernlichts, insbesondere auf der rechten Seite der Fernlichtverteilung außerhalb der Straße fällt.
8 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer Fahrsituation gemäß der 7 in einem adaptiven Autobahnmodus.
Auch in der gezeigten Situation wird das entgegenkommende Fahrzeug 2 durch die Einschränkung der maximalen Fernlichtbreite der oberen zwei Fernlichtsegmente entblendet.
Im Unterschied zu der in 7 gezeigten Fernlichtverteilung sind jedoch in der Fernlichtverteilung 150 der 8 weniger Fernlichtsegmente deaktiviert, so dass die ungenutzte Deaktivierungsbreite B der Fernlichtverteilung, in der die Fernlichtsegmente deaktiviert sind deutlich reduziert wird.
Der Einschränkungswinkel α' zwischen einem linken Randstrahl 200 der gemäß der angepassten maximalen Fernlichtbreite eingeschränkten Fernlichtverteilung der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen 185 und 190 ist im Vergleich zu dem statischen Autobahnmodus entsprechend größer.
An dem Beispiel einer Linkskurve wird somit gezeigt, wie die Straßenausleuchtung in einem dynamischen Autobahnmodus aufgrund der Reduzierung der ungenutzten Breite B der Fernlichtverteilung verbessert werden kann, ohne dabei die Entblendung des entgegenkommenden Verkehrs zu beeinträchtigen.
9 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer zweiten Fahrsituation in einem statischen Autobahnmodus.
Die in 9 gezeigte Fahrsituation entspricht der Fahrsituation der 7 mit dem Unterschied, dass sich das Bezugsfahrzeug (Fahrzeug 1) in einer Rechtskurve befindet, wie dies anhand der Straßenmarkierungen 151, 152, 153 zu erkennen ist.
Die Scheinwerferanlage (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 1 befindet sich dabei in dem zweiten statischen Autobahnmodus.
Wie bereits ober zur 7 erläutert, erfolgt die Einschränkung der Fernlichtbreite in dem statischen Autobahnmodus gemäß einer festgelegten bzw. fixen maximalen Basisfernlichtbreite.
Der Einschränkungswinkel α zwischen dem Randstrahl 200 der eingeschränkten Fernlichtverteilung und der Längsachse 201 des Fahrzeugs 1 in der horizontalen Ebene definiert die maximale Basisfernlichtbreite in dem zweiten Autobahnmodus. In dem gezeigten statischen Autobahnmodus ist ebenso wie in dem Beispiel der 7 ist der Einschränkungswinkel α festgelegt und beträgt etwa 3°.
Anhand des Straßenverlaufes in der gezeigten Rechtskurve wird das entgegenkommende Fahrzeug 2 trotz Deaktivierung mehrerer linken Segmente der oberen zwei Segmentreihen 185 und 190 nicht entblendet, so dass der Zweck des zweiten Autobahnmodus verfehlt wird.
10 zeigt schematisch ein Scheinwerferbeleuchtungsfeld in einer Fahrsituation gemäß der 9 in einem adaptiven Autobahnmodus.
In dem gezeigten dynamischen Autobahnmodus, im Unterschied zu dem in 9 gezeigten statischen Autobahnmodus, werden weitere linken Segmente der oberen zwei Fernlichtsegmentreihen deaktiviert, um die entgegenkommenden Fahrzeuge nicht zu blenden.
Dabei wird der Einschränkungswinkel α' derart angepasst, dass das entgegenkommende Fahrzeug 2 entblendet wird, ohne die Straßenausleuchtung durch das Scheinwerferfernlicht über Gebühr einzuschränken.
Somit erlaubt der Betrieb der Scheinwerferanlage im dynamischen bzw. adaptiven Autobahnmodus eine derartige Anpassung der maximalen Fernlichtbreite der Scheinwerferfernlichtverteilung, dass der entgegenkommende Verkehr bei weitgehender Aufrechterhaltung der Scheinwerferperformance zuverlässig entblendet wird.
In einer Ausführungsform können die Fernlichtsegmente der Fernlichtverteilung derart angesteuert werden, dass die Hell-Dunkel-Übergänge in der Fernlichtverteilung geglättet werden.
Insbesondere können die für die Ausleuchtung einzelner Fernlichtsegmente zuständigen Pixel derart angesteuert werden, dass sich insbesondere in Randbereichen der Fernlichtverteilung graduelle Hell-Dunkel-Übergänge bilden.
Durch die graduellen Hell-Dunkel-Übergängen in Randbereichen der Fernlichtverteilung können störende kontrastreiche Kanten in der Fernlichtverteilung vermieden werden.
Die obigen Beispiele beziehen sich zwar hauptsächlich auf Rechtsverkehr. Sie sind bei einer entsprechenden spiegelverkehrten Darstellung genauso gut für Linksverkehr anwendbar.
Obwohl zumindest eine beispielhafte Ausführungsform in der vorhergehenden Beschreibung gezeigt wurde, können verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden. Die genannten Ausführungsformen sind lediglich Beispiele und nicht dazu vorgesehen, den Gültigkeitsbereich, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken. Vielmehr stellt die vorhergehende Beschreibung dem Fachmann einen Plan zur Umsetzung zumindest einer beispielhaften Ausführungsform zur Verfügung, wobei zahlreiche Änderungen in der Funktion und der Anordnung von in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elementen gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der angefügten Ansprüche und ihrer rechtlichen Äquivalente zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1,2,3: Fahrzeug
4: Lichtkegel
5: Kamera
6: Kameraerfassungsbereich
7: Außenspiegel
8: Rückleuchte
9: „Blendung“
10: Scheinwerfer
11: Sichthindernis
40: Steuergerät
41: Empfangsschnittstelle
42: Timer
43: Auswerteeinheit
44: Ausgabeschnittstelle
45: Scheinwerfersteuereinheit
50: Scheinwerfersteuerungssystem
51: Sensorvorrichtung
52: Scheinwerferanlage
53: Fahrzustandssensoreinheit
54: Umgebungserfassungseinheit
80: Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit Autobahnmodi
90: Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Scheinwerferanlage mit adaptiven Autobahnmodi
100: Grundmodus
111: erster Autobahnmodus
121: zweiter Autobahnmodus
131: dritter Autobahnmodus
110, 120, 130, 115, 125, 135: Fahrzustandsabfrage
142: Ermitteln der Straßenkurvigkeit
144: Ermitteln der nötigen Adaption der Fernlichtverteilung
148: Einstellung der maximalen Fernlichtbreite
150: Scheinwerferbeleuchtungsfeld
151, 152, 153: Straßenmarkierung
160: Abblendbereich / Abblendleuchtfeld / Abblendlichtfeld
170: Fernlichtfeld
180: untere Fernlichtsegmentreihe
181: unteres Fernlichtsegment
185: mittlere Fernlichtsegmentreihe
186: mittleres Fernlichtsegment
190: obere Fernlichtsegmentreihe
191, 191', 191": oberes Fernlichtsegment
200: Randstrahl
201: Längsachse
a: Kameraöffnungswinkel
α: Einschränkungswinkel
B: ungenutzte Deaktivierungsbreite
b₀, b₁, b₂: Basisfernlichtbreite
v_F: aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit
v₁ ... v₅: Geschwindigkeitsschwelle
v_min: Aktivierungsschwelle
r_F: aktueller Fahrkurvenradius
r₁ ... r₆: Kurvenradiusschwellwerte
t_F: Timer
t₁ ... t₆: Timer-Schaltzeiten
n_object: Zähler von entgegenkommenden Fahrzeugen

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

DE 102015001912 A1 [0004]

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Scheinwerferanlage für ein Fahrzeug mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, wobei die Scheinwerferanlage in wenigstens zwei Steuerungsmodi mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe ansteuerbar ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges (1) anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges (1), - Erfassen einer aktuellen Kurveninformation, - Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) entspricht, und - Versetzen der Steuerung in den dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131), falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) entspricht, so dass eine dem aktuellen Fahrzustand entsprechende maximale Basisfernlichtbreite (b₀, b₁, b₂) einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann, - Ermitteln einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation, und - Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens ein Betriebsparameter ferner eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (v_F) umfasst, und wobei der wenigstens ein Zeitparameter einen aktuellen Stand eines Timers (t_F) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die aktuelle Kurveninformation Information über einen aktuellen Kurvenradius (r_F) umfasst, und wobei die Steuerung von einem Grundmodus (100) mit einer maximalen Basisfernlichtbreite (b₀) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe in einen ersten Autobahnmodus (111) mit einer ersten gegenüber der maximalen Basisfernlichtbreite des Grundmodus (b₀) eingeschränkten maximalen Basisfernlichtbreite (b₁) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe zur Vermeidung einer Spiegelblendung vorausfahrender Fahrzeuge (2) versetzt wird, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (v_F) eine erste vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle (v₁) und der aktuelle Kurvenradius (r_F) eine erste vordefinierte Kurvenradiusschwelle (r₁) jeweils durchgehend für eine erste vordefinierte Zeitdauer (t₁) überschreiten.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Steuerung vom ersten Autobahnmodus (111) in einen zweiten Autobahnmodus (121), mit einer zweiten gegenüber der maximalen Basisfernlichtbreite (b₀) des Grundmodus eingeschränkten maximalen Basisfernlichtbreite (b₂) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe zur Vermeidung einer Blendung entgegenkommender Fahrzeuge (3), versetzt wird, falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (v_F) eine zweite vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle (v₂) und der aktuelle Kurvenradius (r_F) eine zweite vordefinierte Kurvenradiusschwelle (r₂) jeweils durchgehend für eine zweite vordefinierte Zeitdauer (t₂) überschreiten.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine aktuelle Verkehrsdichte erfasst wird, und wobei falls die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (v_F) eine dritte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle (v₃) überschreitet und die aktuelle Verkehrsdichte eine vordefinierte maximale Verkehrsdichte unterschreitet, die Steuerung in einen dritten Autobahnmodus (131) mit der maximalen Basisfernlichtbreite des Grundmodus (b₀) der einen oder mehreren der wenigstens einen unteren Fernlichtsegmentreihe versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Steuerung vom ersten Autobahnmodus (111) zurück in den Grundmodus (100) versetzt wird, falls im ersten Autobahnmodus (111) die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (v_F) eine vierte vordefinierte Geschwindigkeitsschwelle (v₄) oder der aktuelle Kurvenradius r_F eine vierte vordefinierte Kurvenradiusschwelle (r₄) für eine vierte vordefinierte Zeitdauer (t₄) durchgehend unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Erfassung der aktuellen Kurveninformation anhand aktuellen GPS-basierten Navigationsdaten erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei zur Erfassung der aktuellen Kurveninformation anhand eine aktuelle Lenkungswinkel und/oder eine aktuelle Gierrate herangezogen wird.
Steuergerät für ein Fahrzeug mit einer Scheinwerferanlage mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, welches aufweist: - eine Empfangsschnittstelle (41) zum Empfangen von Daten, welche eine aktuelle Kurveninformation sowie Informationen über wenigstens einen Betriebsparameter des Fahrzeugs (1) zur Beschreibung eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges (1) repräsentieren, - einen Timer (42) mit einem aktuellen Timer-Stand, - eine Auswerteeinheit (43) zum Ermitteln anhand der empfangenen Daten und des aktuellen Timer-Standes, ob ein aktueller Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) einem dem erfassten aktuellen Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) von wenigstens zwei Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite (b0, b1, b2) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe entspricht, und - eine Ausgabeschnittstelle (44) zum Ausgeben von Signalen an eine Scheinwerfersteuereinheit (45), wobei die Auswerteeinheit (43) dazu ausgebildet ist, die Ausgabeschnittstelle (44) anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit (45) in einen Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) mit einer dem aktuellen Fahrzustand entsprechenden maximalen Basisfernlichtbreite (b0, b1, b2) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe an die Scheinwerfersteuerungseinheit (45) auszugeben, und wobei die Auswerteeinheit (43) ferner ausgebildet ist, anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation eine angepasste maximale Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe zu ermitteln und die Ausgabeschnittstelle (44) anzuweisen, Signale zum Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihen an die Scheinwerfersteuereinheit (45) auszugeben.
Steuergerät nach Anspruch 9, wobei die Empfangsschnittstelle (41), zum Empfangen von Daten ausgebildet ist, welche Informationen über eine aktuelle Umgebung des Fahrzeuges (1) repräsentieren, und wobei die Auswerteeinheit (43) ausgebildet ist, anhand dieser Informationen eine aktuelle Verkehrsdichte, gegeben durch eine Anzahl entgegenkommender Fahrzeuge (3) innerhalb einer vordefinierten Zeitdauer (t₃), zu erfassen, und die Ausgabeschnittstelle (44) anzuweisen, Signale zum Versetzen der Scheinwerfersteuereinheit (45) in einen Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) mit einer dem aktuellen Fahrzustand und der aktuellen Verkehrsdichte angepassten maximalen Basisfernlichtbreite (b₀, b₁, b₂) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe, an die Scheinwerfersteuerungseinheit (45) auszugeben.
Scheinwerfersteuerungssystem eines Fahrzeuges, umfassend: eine Sensorvorrichtung (51) zum Erfassen eines Fahrzustandes des Fahrzeuges (1), eine Scheinwerfersteuereinheit (45) zum Steuern einer Scheinwerferanlage (52) des Fahrzeuges (1), sowie ein Steuergerät (40) nach Anspruch 9 oder 10 umfasst.
Scheinwerfersteuerungssystem eines Fahrzeuges nach Anspruch 11, wobei die Scheinwerferanlage (52) wenigstens einen hochauflösenden LED-Pixelscheinwerfer mit mehreren einzeln ansteuerbaren oder cluster-weise ansteuerbaren LEDs umfasst.
Vorrichtung zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, wobei die Scheinwerferanlage mit wenigstens zwei Steuerungsmodi (121, 131) mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite (b₀, b₁, b₂) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann, aufweisend: - Mittel zum Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges (1) anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges (1), - Mittel zum Erfassen einer aktuellen Kurveninformation, - Mittel zum Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) einem dem erfassten aktuellen Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) entspricht, sowie zum Ermitteln anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe, und - Mittel zum Versetzen der Steuerung in den zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131), falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) entspricht, damit eine an den aktuellen Fahrzustand angepasste maximale Basisfernlichtbreite (b0, b1, b2) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann, sowie zum Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Computerprogrammprodukt zur Steuerung einer Scheinwerferanlage eines Fahrzeuges mit wenigstens einem LED-Pixelscheinwerfer zur Erzeugung wenigstens einer Fernlichtsegmentreihe, wobei die Scheinwerferanlage mit wenigstens zwei Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) mit jeweils einer zugehörigen wählbaren maximalen Basisfernlichtbreite (b₀, b₁, b₂) der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe angesteuert werden kann, das, wenn es auf einer Recheneinheit eines Fahrzeuges ausgeführt wird, die Recheneinheit anleitet, folgende Schritte auszuführen: - Erfassen eines aktuellen Fahrzustandes des Fahrzeuges (1) anhand wenigstens eines Betriebsparameters des Fahrzeuges (1), - Erfassen einer aktuellen Kurveninformation, - Ermitteln anhand des erfassten aktuellen Fahrzustandes und wenigstens eines Zeitparameters, ob ein aktueller Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) einem dem erfassten Fahrzustand zugeordneten Steuerungsmodus der wenigstens zwei Steuerungsmodi (100, 111, 121, 131) entspricht, und - Versetzen der Scheinwerferanlage in den zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131), falls der aktuelle Steuerungsmodus nicht dem zugeordneten Steuerungsmodus (100, 111, 121, 131) entspricht, damit eine dem aktuellen Fahrzustand entsprechende maximale Basisfernlichtbreite (b0, b1, b2) einer oder mehrerer der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe eingestellt werden kann, - Ermitteln einer angepassten maximalen Fernlichtbreite der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe anhand der zugeordneten Steuerungsmodus und anhand der aktuellen Kurveninformation, und - Einstellen der ermittelten angepassten maximalen Fernlichtbreite bei einer oder mehreren der wenigstens einen Fernlichtsegmentreihe.
Fahrzeug, welches ein Steuergerät nach einem der Ansprüche 9 oder 10 aufweist.