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Die Erfindung betrifft ein System zum Einstellen eines Abblendwinkels eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen System.
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Seit dem Jahr 1998 besteht nach der ECE-Regulierung R48 das Erfordernis, den Nickwinkel von Frontscheinwerfern eines Fahrzeugs an veränderte Ladungszustände anzupassen, sodass beispielsweise bei einer stark hecklastigen Beladung und dem dadurch hervorgerufenen Aufnicken des Fahrzeugs die Frontscheinwerfer nach unten geneigt werden können, um eine Blendung des Gegenverkehrs auszuschließen und eine weiterhin optimale Beleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug zu ermöglichen. Prinzipiell kann eine solche Kompensation manuell erfolgen, beispielsweise durch einen Schalter oder ein Drehrad zum kontinuierlichen Verändern des Winkels der Frontscheinwerfer um eine Querachse, oder auch automatisch über eine quasistatische Anpassung, indem quasistatische Änderungen des Nickwinkels des Fahrzeugs oder direkt eine um eine Querachse gerichtete asymmetrische Belastung des Fahrzeugs erfasst werden (beispielsweise über Sensoren, die die Achs-Höhe über Grund ermitteln und somit einen Nick- und optional einen Rollwinkel ermitteln), sowie durch dynamisch angepasste automatische Kompensationen, indem beispielsweise Beschleunigungen erfasst werden und mittels dieser der Abblendwinkel der Frontscheinwerfer angepasst wird.
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Die
US 8838343 B2 betrifft in diesem Zusammenhang eine Fahrzeuglampensteuerung, umfassend: Einen Empfänger, der konfiguriert ist, eine durch einen Beschleunigungssensor detektierte Beschleunigungsinformation zu empfangen; wobei die Fahrzeuglampensteuerung weiter umfasst: Eine Steuereinheit, welche konfiguriert ist, eine Fahrzeuglängsrichtungs-Beschleunigung und eine Fahrzeugvertikalrichtungs-Beschleunigung aus der Beschleunigungsinformation abzuleiten und ein Steuersignal zum Anweisen einer Justierung einer optischen Achse der Fahrzeuglampe zu erzeugen, basierend auf einer Variation bei einem Verhältnis zwischen einem zeitlichen Änderungsbetrag der Fahrzeuglängsrichtungs-Beschleunigung und einem zeitlichen Änderungsbetrag der Fahrzeugvertikalrichtungs-Beschleunigung während einer Beschleunigung oder/und einer Abbremsung eines Fahrzeugs; und einen Sender, der konfiguriert ist, das Steuersignal an einen optischen Achsenjustierbereich der Fahrzeuglampe zu senden.
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Die genannte
US 8838343 B2 stützt sich dabei insbesondere auf Beschleunigungsinformationen, d. h. dass im Stillstand des unbenutzten Fahrzeugs keine Beschleunigungen gemessen werden, da die Beschleunigungen lediglich eine Änderung des aktuellen Zustands des Fahrzeugs wiedergeben. In anderen Worten werden hierdurch nur Änderungen eines Nickwinkels des Fahrzeugs gegenüber der Erde erfasst, jedoch nicht absolute Nickwinkel. Dies führt in Stillstandssituation, in denen es zu Fahrwerksverspannungen kommt, zu unbeobachtbaren Zuständen, die sich als statischer Fehler in der Regelung niederschlagen. So sind die folgenden drei Zustände im Stillstand des Fahrzeugs für ein derartiges System mit Beschleunigungssensoren nicht unterscheidbar:
- A) Änderungen des Nickwinkels des Fahrzeugs durch veränderte Beladung (kurz „Beladungsänderung“),
- B) Änderungen des Nickwinkels des Fahrzeugs durch einen zeitlich begrenzten Lastaufbau am Fahrwerk des Fahrzeugs (kurz „Fahrwerksverspannung“), beispielsweise wenn mit angezogener Handbremse auf einer Fahrbahn mit Steigungswinkel deutlich ungleich null geparkt wird,
- C) Änderungen des Nickwinkels des Fahrzeugs durch Änderung des Nickwinkels des das Fahrzeug bewegenden Geräts, beispielsweise ein Eisenbahnwagen, ein Aufzug, ein Autotransporter, der jeweils das Fahrzeug mit sich nimmt.
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In den beiden zuletzt genannten Fällen B) und C) könnte eine statische Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs erfasst werden, ohne dass eine Änderung der Beladung stattfindet. Im Fall B) hängt die erfasste Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs von der Neigung der Straße ab sowie von verschiedenen Kombinationen von Parametern der Fahrzeuge. Der häufigste Grund für die Änderung eines Nickwinkels eines Fahrzeugs ist ein Lastaufbau am Fahrwerk des Fahrzeugs, wodurch ein Einsinken gegen eine Feder des Fahrwerks erzeugt wird. Solche Belastungen sind typischerweise jedoch nur temporär und verschwinden, wenn die Bremsen gelöst werden und das Fahrzeug wieder bewegt wird. Folgen jedoch mehrere wie unter B) genannte Fälle in kurzen Zeitabständen aufeinander, könnten sich fehlerhaft Kompensationswinkel zum Kompensieren der veränderten Nickwinkel des Fahrzeugs für die Frontscheinwerfer aufsummieren, d. h. kumulieren. Dies würde zu inakzeptablen Orientierungen der Frontscheinwerfer führen, da sie auf Grundlage von Daten erfolgen, die die Realität nicht korrekt wiedergeben.
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Die folgenden beispielhaften Kombinationen aus den oben erläuterten Szenarien A) bis C) sollen weiterhin die Problematik verdeutlichen:
- Fall 1: Die Straße weist einen bergauf oder bergab gerichteten Steigwinkel auf, die Handbremse des Fahrzeugs ist angezogen, eine veränderte Beladung des Fahrzeugs liegt nicht vor: Im Ergebnis resultiert ein geänderter Nickwinkel des Fahrzeugs durch die Belastung an der Aufhängung, der Fahrwerksverspannung. Ursächlich hierfür ist, dass die Räder der Hinterachse durch die Parkbremse blockiert werden, während die Vorderräder nicht blockiert sind und sich frei drehen können; das Fahrzeug rollt daher nur einseitig ab dem Zeitpunkt, ab dem die regulären Bremsen gelöst werden, die Last gegen die Hangabtriebskraft wird lediglich von den blockierten Hinterrädern aufgenommen.
- Fall 2: Unabhängig von der Steigung der Straße wird die Fußbremse des Fahrzeugs betätigt, eine Beladung des Fahrzeugs findet statt: Es resultiert netto eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs, sowie eine Fahrwerksverspannung. Grund hierfür ist, dass die Belastungsänderung eine kleine Änderung im Abstand zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern hervorrufen würde, allerdings sind die Räder zumindest teilweise gegenüber freiem Abrollen blockiert.
- Fall 3: Das Fahrzeug befindet sich auf einer ebenen Straße, Bremsen des Fahrzeugs werden nicht betätigt, eine Beladung des Fahrzeugs wird nicht betrachtet, das Fahrzeug ist unter Umständen im ersten Gang abgestellt: Das Ergebnis dieses Szenarios ist, dass eine sich aufgebaute Last im Fahrwerk sich abbaut. Ursächlich hierfür ist, dass beide Achsen des Fahrzeugs in ihrer Bewegung nicht blockiert werden, sodass sich zuvor aufgebaute Last abbauen kann, eine Fahrwerksverspannung findet nicht statt.
- Fall 4: Unabhängig von der Steigung der Straße wird die Fußbremse des Fahrzeugs betätigt, eine Beladung des Fahrzeugs findet nicht statt: Im Ergebnis findet eine Fahrwerksverspannung statt. Wird hierbei das Fahrzeug durch eine harte Bremsung der regulären Bremsen in den Stillstand überführt, baut sich Belastung im Fahrwerk des Fahrzeugs auf; diese Belastung kann sich nicht lösen, bis die Bremsen gelöst werden, da beide Achsen in ihrer freien Bewegung zumindest teilweise gehindert werden.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, zumindest die oben genannten Fälle A) und B) korrekt zu handhaben sowie eine fälschliche Kumulation von statischen Nickwinkel-Kompensationen zu vermeiden, wie sie bei den beispielhaft oben genannten Anwendungen der erfassten Beschleunigung auftreten können.
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Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Einstellen eines Abblendwinkels eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, aufweisend eine inertiale Messeinheit zum direkten oder indirekten Erfassen einer Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs gegenüber dem Schwerkraftvektor, und aufweisend eine Unterscheidungseinheit zum Ermitteln einer Ursache der Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs, wobei die Ursache aus zumindest einer der möglichen Ursachen: Beladungsänderung, Fahrwerksverspannung, unbekannte Ursache, ausgewählt wird, wobei die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt ist, eine Ursache der Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs auf Basis von erfassten Zuständen von Fahrzeugkomponenten, insbesondere mindestens eines aus Türöffnungszustand, Betätigungszustand einer Parkbremse, Betätigungszustand einer Fußbremse, Schaltzustand im Getriebe, Geschwindigkeit des Fahrzeugs, vorzunehmen, wobei eine Scheinwerfersteuereinheit dazu ausgeführt ist, abhängig von der ermittelten Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs und von der ermittelten Ursache dessen einen Abblendwinkel eines Scheinwerfers einzustellen.
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Eine Beladungsänderung wird verursacht durch das bezüglich einer Querachse asymmetrische Be- oder Entladen des Fahrzeugs, sodass eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs unmittelbar verursacht wird. Die Fahrwerkverspannung dagegen führt zu temporären Änderungen in dem Nickwinkel durch Aufbau oder Abbau einer Spannung in der Aufhängung des Fahrzeugs, beispielsweise, wenn mit angezogener Parkbremse auf einer Straße mit Steigung geparkt wird. Die Spannung im Fahrwerk baut sich typischerweise vollständig dann ab, wenn die Parkbremse gelöst wird und das Fahrzeug vom Hang entfernt wird. Die unbekannte Ursache ist dann einschlägig, wenn keine der anderen Ursachen, insbesondere keiner der oben genannten Fälle erkannt wird.
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Der Abblendwinkel des Scheinwerfers ist wie auch der Nickwinkel des Fahrzeugs in einer Rotationsebene um eine Querachse des Fahrzeugs definiert. Der Abblendwinkel des Scheinwerfers dient dazu, den geänderten Nickwinkel des Fahrzeugs zu kompensieren.
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Wird beispielsweise das Fahrzeug im Kofferraum mit einer schweren Last beladen, so sinkt die Federung der Hinterachse deutlich weiter ein als die der Vorderachse (die Vorderachse kann dabei sogar einen negativen Einfluss erfahren, d. h. über die neutrale Position sich erheben). Um den Gegenverkehr nicht zu blenden und um weiterhin eine optimale Ausleuchtung der Fahrbahn zu erlauben, dient die Anpassung des Abblendwinkels des Scheinwerfers der Kompensation einer Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs.
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Es ist eine vorteilhafte Wirkung der Erfindung, dass die oben genannten Fälle A) und B) korrekt gehandhabt werden können, sowie dass eine fälschliche Kumulation von statischen Nickwinkel- Kompensationen, wie sie bei den beispielhaft oben genannten Anwendungen von Beschleunigung auftreten können, vermieden werden. Eine weitere vorteilhafte Wirkung der Erfindung ist, dass der oben erläuterte Fall C) in den allermeisten Fällen in niedrigen Frequenzen auftreten wird, und dadurch ebenfalls durch geringfügige Anpassung der Implementierung gelöst werden kann. Auch nach einer Stillstandssituation, in der es zu Fahrwerksverspannungen kommt, wird kein statischer Fehler in der Regelung erzeugt. Selbst beim Auftreten einer Kombination der Fälle A) und B) zur gleichen Zeit kann die fälschliche Kumulation von statischen Nickwinkel-Kompensationen vermieden werden.
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Abhängig davon, welche Räder durch die Parkbremsen blockiert werden, kann sich die Antwort in der Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs bei einer asymmetrischen Beladung auch reduzieren, da zumindest ein Teil der Räder sich nicht frei bewegen kann. In einer solchen Situation mit aktivierter Parkbremse kann daher ein Beladungszustand ohne Fehlererzeugung verändert werden, während der geänderte Beladungszustand einen vorübergehenden Lastaufbau im Fahrwerk des Fahrzeugs verursacht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, einen jeweiligen absoluten Nickwinkel des Fahrzeugs an zumindest zwei Zeitpunkten einer zusammenhängenden Stillstand-Dauer des Fahrzeugs durch Anwenden der Arkustangensfunktion auf das Ergebnis der Division von a) gemittelten, durch die inertiale Messeinheit ermittelten, Beschleunigungen in Längsrichtung des Fahrzeugs durch b) gemittelte, durch die inertiale Messeinheit ermittelte, Beschleunigungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs zu ermitteln, und aus der Differenz der jeweiligen absoluten Nickwinkel eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs zu ermitteln.
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Bevorzugt wird die Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs nicht nur auf Basis von Daten von Beschleunigungssensoren ermittelt, sondern auch auf Basis der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, insbesondere um einen Stillstand des Fahrzeugs zu erkennen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, für jede ermittelte Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs einer zusammenhängenden Stillstand-Dauer des Fahrzeugs eine jeweilige Ursache zu ermitteln.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, als Ursache für die ermittelte Änderung des Nickwinkels eine Fahrwerksverspannung zu bestimmen, wenn eine Änderung des Nickwinkels erfasst wird, während alle Türen und eine Kofferraumklappe des Fahrzeugs geschlossen sind, und/oder wenn eine Änderung des Nickwinkels erfasst wird, unmittelbar nachdem die Fußbremse gelöst wird, während die Parkbremse angewendet wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, als Ursache für die ermittelte Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs eine Beladungsänderung zu bestimmen, wenn eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs erfasst wird, während zumindest eine der Türen und/oder eine Kofferraumklappe des Fahrzeugs geöffnet sind, oder wenn Parkbremse und/oder Fußbremse gelöst werden, während das Getriebe auf Neutral oder Parken geschaltet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, als Ursache für die ermittelte Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs eine Beladungsänderung kombiniert mit einer unbekannten Ursache zu bestimmen, wenn eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs erfasst wird, während zumindest eine der Türen und/oder eine Kofferraumklappe des Fahrzeugs geöffnet sind, und dabei eine Parkbremse und/oder Fußbremse angewendet werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, einen auf die unbekannte Ursache bezogenen Anteil der Änderung des Nickwinkels auf Null zurückzusetzen, wenn ein Abbau der Fahrwerksverspannung innerhalb einer zusammenhängenden Stillstand-Dauer des Fahrzeugs erfasst wird.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Scheinwerfersteuereinheit dazu ausgeführt, in einen Sicherheitsmodus zu schalten, wenn von der Unterscheidungseinheit als Ursache für die ermittelte Änderung des Nickwinkels eine unbekannte Ursache bestimmt wurde.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Unterscheidungseinheit dazu ausgeführt, zur Vermeidung von Kumulationen fälschlicher statischer Nickwinkel-Kompensationen nach wiederholten Be- bzw. Entladevorgängen den zur unbekannten Ursache zugeordneten Nickwinkel abzuspeichern, um bei Erfassung des korrekten Nickwinkels eine Beendigung des Sicherheitsmodus einzuleiten.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem System wie oben und im Folgenden beschrieben, wobei das Fahrzeug einen linken und einen rechten Scheinwerfer aufweist.
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Vorteile und bevorzugte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Fahrzeugs ergeben sich durch eine analoge und sinngemäße Übertragung der im Zusammenhang mit dem vorgeschlagenen System vorstehend gemachten Ausführungen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Es zeigen:
- 1: Ein Fahrzeug mit einem System zum Einstellen eines Abblendwinkels eines Scheinwerfers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- 2: Details des Systems aus 1.
- 3 - 6: Varianten in der Implementierung des Systems nach 1.
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Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
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1 zeigt ein System 1 zum Einstellen eines Abblendwinkels zweier Scheinwerfer 3 eines Fahrzeugs 5. Im linken Scheinwerfer 3 ist eine inertiale Messeinheit 7 mit Beschleunigungssensoren zum indirekten Erfassen einer Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs 5 gegenüber dem Schwerkraftvektor angeordnet. Für Details siehe 2. Eine Unterscheidungseinheit 9 dient zum Ermitteln einer Ursache der Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs 5, wobei die Ursache aus zumindest einer der möglichen Ursachen: Beladungsänderung, Fahrwerksverspannung, unbekannte Ursache, ausgewählt wird, wobei die Unterscheidungseinheit 9 dazu ausgeführt ist, eine Ursache der Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs 3 auf Basis von erfassten Zuständen von Fahrzeugkomponenten, insbesondere mindestens eines aus Türöffnungszustand, Betätigungszustand einer Parkbremse, Betätigungszustand einer Fußbremse, Schaltzustand im Getriebe, Geschwindigkeit des Fahrzeugs 5, vorzunehmen. Eine Scheinwerfersteuereinheit 11 stellt abhängig von der ermittelten Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs 5 und von der ermittelten Ursache dessen einen Abblendwinkel eines Scheinwerfers 3 ein. Die Unterscheidungseinheit 9 ermittelt einen jeweiligen absoluten Nickwinkel des Fahrzeugs 3 an zumindest zwei Zeitpunkten einer zusammenhängenden Stillstand-Dauer des Fahrzeugs 5 durch Anwenden der Arkustangensfunktion auf das Ergebnis der Division von a) gemittelten, durch die inertiale Messeinheit 7 ermittelten, Beschleunigungen in Längsrichtung des Fahrzeugs 5 durch b) gemittelte, durch die inertiale Messeinheit 7 ermittelte, Beschleunigungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs 5, und ermittelt aus der Differenz der jeweiligen absoluten Nickwinkel eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs 5.
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2 zeigt Details des Systems 1 des Fahrzeugs 5 aus 1. Die inertiale Messeinheit 7 des linken Scheinwerfers 3, gekennzeichnet mit ,L', weist MEMS Beschleunigungssensoren auf, wobei MEMS für „Microelectromechanical Systems“ steht, und IMU in 2 die inertiale Messeinheit 7 bezeichnet, wobei IMU für „Intertial Measurement Unit“ steht. Es werden Beschleunigungssensoren verwendet, welche in drei aufeinander senkrecht stehende Richtungen Beschleunigungen erfassen. Die Orientierung der IMU wird dann über entsprechende Koordinatensystemtransformationsmatritzen in ein geeignetes Koordinatensystem transformiert - mit Hilfe dieser Transformationen ist es auch möglich, die jeweilige IMU an einem beliebigen Ort im Fahrzeug 5 anzuordnen. Ferner stehen „COM“ für „communication bus“, „U“ für eine Spannungsversorgung und „GND“ für Masse, das heißt Erdung. Darüber hinaus bezeichnet „µC“ einen Mikrocontroller, und „M-CTRL“ eine Motorsteuerung für einen Schrittmotor. Die 2 zeigt beispielhaft eine Master-Slave Architektur, in der aufgrund der Messungen nur einer inertialen Messeinheit 7 beide Motorsteuerungen angesteuert werden - eine Master-Master Architektur ist jedoch ebenso möglich und erlaubt die unabhängige Einstellung der Abblendwinkel der Scheinwerfer 3. Der linke Scheinwerfer 3 ,L' und der rechte Scheinwerfer 3 ,R' sind über einen CAN Bus miteinander verbunden.
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3 zeigt beispielhaft, wie die Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs während eines Stillstands des Fahrzeugs ermittelt wird. Hierzu werden die Beschleunigungen in der Längsrichtung und entlang einer Hochachse des Fahrzeugs über jeweils einen längeren Zeitraum erfasst. Die ermittelten Beschleunigungen werden dann auf einen Wert gemittelt, sodass je betrachteter Richtung genau ein Wert resultiert. Hierfür wird in Schritt A zunächst der Wert des Nickwinkels zurückgesetzt. Im folgenden Schritt B wird eine Arkustangensfunktion auf das Ergebnis der Teilung der gemittelten Beschleunigungen in Längsrichtung durch gemittelte Beschleunigungen entlang der Hochachse des Fahrzeugs 5 angewendet. In Schritt C wird überprüft, ob die jüngste ermittelte Nickwinkeländerung initialisiert wurde. Ist dies nicht der Fall, wird im Schritt D der Nickwinkel mit dem durchschnittlichen Nickwinkel gleichgesetzt, sodass als Ausgang E die Nickwinkeländerung mit Null resultiert. Wurde die Nickwinkeländerung initialisiert, so wird fortgefahren mit Schritt F, wo die Nickwinkeländerung aus der Differenz des durchschnittlichen Nickwinkels und stabilen Nickwinkels ermittelt wird, wodurch im Ausgang G der stabile Nickwinkel mit dem durchschnittlichen gleichgesetzt wird.
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4 zeigt beispielhaft die Handhabung einer Änderung des Nickwinkels während eines Stillstands des Fahrzeugs. Im Block L wird eine Änderung des Nickwinkels erkannt. Im Block M wird überprüft, ob alle Bremsen gelöst sind, während das Getriebe im Parkmodus oder in Neutralschaltung ist. Wenn nein, wird in Block N überprüft, ob eine der Türen oder der Kofferraumdeckel offen ist. Wird dies wiederum bejaht, wird im Block O überprüft, ob eine Fußbremse gelöst ist, während die Parkbremse angezogen ist. Ist dies nicht der Fall, wird gemäß Block P die Änderung des Nickwinkels auf eine Laständerung zurückgeführt sowie auf eine unsichere Ursache. Ist dies jedoch der Fall, wird gemäß Block Q die Änderung des Nickwinkels auf eine Fahrwerksverspannung zurückgeführt, genauso wie wenn im Block N ein negatives Ergebnis der Prüfung vorliegt. Wird dagegen anfangs Block M mit Ja beantwortet, wird die Änderung des Nickwinkels mit der Ursache der Laständerung sowie mit unbekannter Ursache zurückgesetzt und eine Beladungsänderung angenommen.
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5 zeigt ein Entscheidungsschaltbild für die Unterscheidungseinheit zum Einordnen der Ursache. Hierzu werden Belastung und Offsetkomponenten zur Berechnung des Nickwinkels des Fahrzeugs verwendet. Eingang I bezeichnet hierbei die Nickwinkeländerung aufgrund von Belastungsänderung. Block U bezeichnet Regressionskoeffizienten, die zusammen mit den Beschleunigungen A in den Block V führen, wo die Berechnung des Nickwinkels des Fahrzeugs erfolgt. Ferner wird im Signalpfad B die Bewegung des Fahrzeugs erfasst, und zusammen mit der Nickwinkeländerung aufgrund von Fahrwerksbelastung in den Block W geführt, der die Handhabung der Fahrwerksbelastung ausführt. Als Ausgang des Blocks W wird der Nickwinkel aufgrund von Fahrwerksbelastung ermittelt. Block X dagegen beschreibt die Handhabung der unbekannten Ursache, und erhält als Eingang den Bewegungsstatus des Fahrzeugs sowie eine Nickwinkeländerung aufgrund unbekannter Ursache, Signal U. Der Ausgang des Block X ist daher ein Offset. Nach Summation der beiden unten gezeigten Summenglieder resultiert der Nickwinkel N des Fahrzeugs.
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6 zeigt die Handhabung der Änderung des Nickwinkels aufgrund unbekannter Ursache sowie die Änderung des Nickwinkels aufgrund von Fahrwerksverspannung. Dies ist insbesondere der Fall, wenn eine Änderung des Nickwinkels des Fahrzeugs erfasst wird, während zumindest eine der Türen und/oder eine Kofferraumklappe des Fahrzeugs geöffnet sind, und dabei eine Parkbremse und/oder Fußbremse angewendet werden. Solche Änderungen im Nickwinkel führen, abhängig vom Fahrwerk des jeweiligen Typs des Fahrzeugs, zu zusätzlichen Änderungen im Nickwinkel, wenn die Fahrt fortgeführt wird. Dies kann jedoch nicht direkt vom System erfasst werden oder kann nicht mit Sicherheit einer Laständerung zugeordnet werden. Deshalb wird bevorzugt ein Sicherheitsmodus aktiviert, wenn der Betrag des Nickwinkels mit der Zuordnung zur Ursache unsicherer Ursache einen Grenzwert übersteigt. In diesem Modus weiß das System, das der aktuell ermittelte Abblendwinkel fehlerbehaftet sein kann. Der Block X in 5 nimmt dabei die Änderung des Nickwinkels mit der Ursache unbekannt, akkumuliert diese Änderungen über verschiedene Stillstand-Ereignisse in einer Variablen bezüglich des Nickwinkels mit unbekannter Ursache bezogen auf eine Fahrt (siehe 6). Während sich das System im Sicherheitsmodus befindet, berechnet es einen Offset-Nickwinkel. Dieser Offset-Nickwinkel wird gemäß dem zuvor berechneten Verhalten zur Änderung der Nickwinkels des Fahrzeugs ermittelt. Beispielsweise können beide Einflüsse proportional zueinander sein oder es kann ein konstanter Wert angenommen werden. Es wird hierbei eine temporäre Variable bezüglich des Nickwinkels mit der Ursache der Fahrwerkverspannung aus der Kumulierung der jeweiligen Änderungen des Nickwinkels mit der Ursache der Fahrwerkverspannung verwendet. Der resultierende Wert wird dann als Ausgangsgröße des Nickwinkels verwendet, wie nach 5. Diese Änderungen des Nickwinkels korrespondieren jedoch nicht mit realen statischen Nickwinkeln, wie sie durch Laständerung am Fahrzeug hervorgerufen werden, und werden nur während der Stillstand-Dauer des Fahrzeugs angewendet. Wird das Fahrzeug wieder gestartet und bewegt, oder sämtliche Bremsen gelöst, dann wird diese temporäre Variable des Nickwinkels basierend auf der Ursache der Fahrwerksverspannung zurückgesetzt. Im Block I der 6 wird dabei der Stillstand des Fahrzeugs betrachtet, in Block II eine Bewegung des Fahrzeugs. Im Block I wird über diskrete Zeitschritte jeweils auf den aktuellen Nickwinkel aufgrund von unbekannter Ursache die Änderung des Nickwinkels aufgrund unbekannter Ursache addiert, d. h. kumuliert, solange bis eine Rücksetzung erfolgt. Analog dazu wird mit dem Nickwinkel aufgrund von Fahrwerksbelastung verfahren. Im Block II dagegen wird im jeweiligen der Zeitschritte zum Nickwinkel mit unbekannter Ursache der Nickwinkel mit unbekannter Ursache multipliziert mit einem Faktor addiert, wobei der Faktor ein Verfallsfaktor des Nickwinkels mit unbekannter Ursache ist. Wenn der Nickwinkel mit unbekannter Ursache größer als ein Grenzwert ist, wird ein Offset-Nickwinkel bestimmt, indem ein proportionaler Faktor zum Nickwinkel mit unbekannter Ursache addiert wird, andernfalls ist der Offset-Nickwinkel gleich Null. Block III beschreibt die Beendigung des Stillstands, in dem der Nickwinkel aufgrund von Fahrwerksverspannung sowie mit unbekannter Ursache jeweils auf Null zurückgesetzt werden, und zum Nickwinkel mit unbekannter Ursache für die Fahrt des Fahrzeugs der jeweilige Nickwinkels mit unbekannter Ursache addiert wird.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen, beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente, vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehende Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8838343 B2 [0003, 0004]
