DE102021129089A1 - Scheinwerfer für Fahrzeuge sowie Projektionsverfahren - Google Patents

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Carsten Wilks
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit (2) enthaltend eine Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Lichtquellen (5) und/oder einzeln ansteuerbaren Lichtführungselementen, eine Sensoreinheit (4) zum Erfassen von Zustandsdaten des Scheinwerfers und/oder Umgebungsdaten des Fahrzeugs, eine Steuereinheit (3, 3') zum Ansteuern der Lichtquellen (5) und/oder Lichtführungselemente zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung des Scheinwerfers, wobei ein Leuchtweite des Scheinwerfers in Abhängigkeit von Sensorsignalen (15) der Sensoreinheit (4) einstellbar ist, wobei die Steuereinheit (3, 3') eine Ansteuerungseinrichtung (16, 20) zum Ansteuern der Lichtquellen (5) und/oder der Lichtführungselemente aufweist derart, dass eine Führungsmarkierung (8) auf einer Fahrbahn (6) abgebildet wird, dass die Steuereinheit (3, 3') eine Kompensationseinrichtung (12, 21) umfasst derart, dass Abweichungen im Verlauf der abgebildeten Führungsmarkierung (8) in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit (4) erzeugten Sensorsignal (15) ausgeglichen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für Fahrzeuge mit einer Lichtquelleneinheit enthaltend eine Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Lichtquellen und/oder einzeln ansteuerbaren Lichtführungselementen, eine Sensoreinheit zum Erfassen von Zustandsdaten des Scheinwerfers und/oder Umgebungsdaten des Fahrzeugs, eine Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquellen und/oder Lichtführungselemente zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung des Scheinwerfers, wobei ein Leuchtweite des Scheinwerfers in Abhängigkeit von Sensorsignalen der Sensoreinheit einstellbar ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Projektion von einer Führungsmarkierung auf eine Fahrbahn für Fahrzeuge umfassend: Ansteuern einer Mehrzahl von Lichtquellen und/oder Lichtführungselementen einer Lichtquelleneinheit, so dass während der Fahrt des Fahrzeugs stets die Führungsmarkierung entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, der abhängig von einem Betriebsparameter des Fahrzeugs ist, auf die Fahrbahn projiziert wird.
  • Aus der DE 10 2016 120 222 A1 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, der eine Lichtquelleneinheit mit einer Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Lichtquellen bzw. einzeln ansteuerbaren Lichtführungselementen aufweist. Es handelt sich hierbei um einen hochauflösenden Scheinwerfer. Eine Sensoreinheit ist vorgesehen zum Erfassen von Zustandsdaten des Scheinwerfers bzw. Umgebungsdaten des Fahrzeugs, wie beispielsweise einen Neigungswinkel des Fahrzeugs. Der Scheinwerfer umfasst eine Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquelleneinheit, die zum einen als eine elektronische Steuereinheit und zum anderen als eine mechanische Steuereinheit ausgebildet sein kann. Wenn das Fahrzeug in einem Fahrbetrieb beschleunigt oder verzögert wird, was mit einer Änderung des Neigungswinkels des Scheinwerfers einhergeht, werden die Abweichungen des Neigungswinkels hinsichtlich eines Referenzwinkels, der für einen Fahrbetrieb bei konstanter Geschwindigkeit gilt, durch die Steuereinheit ausgewertet und kompensiert, so dass die Lichtquelleneinheit mit einem solchen veränderten Steuersignal im Beschleunigungs- oder Verzögerungsfahrbetrieb angesteuert wird, dass die Leuchtweite unverändert bleibt. Handelt es sich bei der Lichtverteilung um beispielsweise ein blendfreies Fernlicht oder ein Abblendlicht, wird ein entgegenkommender und vorausfahrender Verkehrsteilnehmer nicht geblendet.
  • Aus der DE 10 2015 208 795 B4 ist ein Scheinwerfer für Fahrzeuge bekannt, bei dem die Leuchtweiteneinstellung des Scheinwerfers in Abhängigkeit von einer Einfederung des Fahrzeugs erfolgt. Zusätzlich wird die Leuchtweite in Abhängigkeit von einer Vertikalbeschleunigung eingestellt.
  • Ferner ist es aus der DE 10 2011 081 394 B3 bekannt, eine Lichtquelleneinheit eines Scheinwerfers derart anzusteuern, dass eine Führungsmarkierung auf einer Fahrbahn projiziert wird, die dem Fahrer eine Hilfestellung dahingehend bietet, dass eine Lenkrichtung des Fahrzeugs bei Geradeausfahrt oder in Kurven visuell hervorgehoben wird. Die Führungsmarkierung kann beispielsweise eine Spurführungslinie oder Fahrspur des Fahrzeugs sein, die auf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug abgebildet wird. Eine Sensoreinheit zur Erfassung eines Umfeldes des Fahrzeugs, beispielsweise durch eine Kamera als Sensorgerät und von Fahrparametern des Fahrzeugs, wird in einer Steuereinheit dazu genutzt, einen erwarteten Verlauf der Führungsmarkierung und damit der Bewegung des Fahrzeugs zu bestimmen. Der Fahrer erhält somit schnell visuell Informationen darüber, ob sich das Fahrzeug noch in der Fahrspur befindet, oder ob ein Spurwechsel erfolgt.
  • Da die Führungsmarkierung als Spurführungslinie langgestreckt in Fahrtrichtung abgebildet wird und sich damit über einen relativ großen vertikalen Bereich auf einem Messschirm erstreckt, kann es bei einer Änderung des Neigungswinkels des Scheinwerfers bzw. Neigung des Fahrzeugs um eine horizontale Achse zu einer verzerrten Darstellung der Führungsmarkierung kommen. Gegenüberliegende langgestreckte Spurführungslinien laufen dann unter einem unterschiedlichen Öffnungswinkel in einem zu dem Fahrzeug entfernten Fahrbahnbereich zusammen, was durch den sprunghaften Wechsel der Darstellung für den Fahrer als störend empfunden wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Scheinwerfer für Fahrzeuge sowie ein Verfahren zur Projektion von Führungsmarkierungen auf eine Fahrbahn anzugeben, so dass ein Verlauf einer auf der Fahrbahn abgebildeten Führungsmarkierung weitgehend unbeeinflusst von Änderungen der Betriebs- oder Zustandsparametern des Fahrzeugs abgebildet werden.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit eine Ansteuerungseinrichtung zum Ansteuern der Lichtquellen und/oder der Lichtführungselemente aufweist derart, dass eine Führungsmarkierung auf einer Fahrbahn abgebildet wird, dass die Steuereinheit eine Kompensationseinrichtung umfasst derart, dass Abweichungen im Verlauf der abgebildeten Führungsmarkierung in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit erzeugten Sensorsignal ausgeglichen werden.
  • Nach der Erfindung ist vorgesehen, dass Führungsmarkierungen auf einer Fahrbahn stets in Abhängigkeit von dem eingeschlagenen Lenkwinkel des Fahrzeugs, vorzugsweise ausschließlich in Abhängigkeit von dem aktuellen Lenkwinkel des Fahrzeugs, dargestellt werden, wobei störende Bewegungen des Scheinwerfers bzw. Fahrzeugs, beispielsweise bei Nickbewegungen bzw. Neigungsbewegungen um eine quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufende horizontale Achse, ausgeglichen werden. Der Fahrer erhält somit stets den vorgegebenen gleichen Verlauf der Führungsmarkierung bei einer entsprechenden Fahrtrichtung, so dass die unerwünschte Ablenkung des Fahrers vom Fahrgeschehen minimiert wird. Die Aufmerksamkeit des Fahrers kann sich auf die Gefahrensituation im Fahrzeugvorfeld konzentrieren, wobei die Führungsmarkierung die aktuelle Lage des Fahrzeugs auf der Fahrspur bzw. die Fahrtrichtung auf der Fahrspur anzeigt. Nach der Erfindung ist eine Kompensationseinrichtung vorgesehen, die die Auswirkung von störenden Bewegungen des Scheinwerfers bzw. Fahrzeugs auf die Visualisierung der Führungsmarkierung minimiert.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kompensationseinrichtung derart ausgebildet, dass die abgebildete Führungsmarkierung einen Betriebszustand bzw. Bewegungszustand des Fahrzeugs entspricht, in dem sich das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Der Scheinwerfer nimmt eine Referenzlage ein bei konstanter Fahrgeschwindigkeit auf einer ebenen Fahrbahn. Verlässt das Fahrzeug diesen Betriebszustand, beispielsweise bei einer Nickbewegung während eines Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgangs, wird die hierdurch unerwünschte Änderung der Führungsmarkierung ausgeglichen, so dass die Führungsmarkierung dem Verlauf derselben in der Referenzlage entspricht, in der sich das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit auf der ebenen Fahrbahn bewegt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Kompensationseinrichtung derart ausgebildet, dass die Leuchtweite des Scheinwerfers in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder zu einer bezüglich der Referenzlage des Scheinwerfers geneigten Lage ausgeglichen wird. Vorteilhaft erfolgt hier eine gleichzeitige Kompensation der Leuchtweite und der Führungsmarkierung bei Abweichung aus einer Referenzlage des Fahrzeugs.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuereinheit zum Ansteuern der Lichtquellen und/oder der Lichtführungselemente derart ausgebildet, dass die Leuchtweite des Scheinwerfers in der Referenzlage desselben abhängig ist von einer vorgegebenen Lichtverteilung, die einen Betriebszustand des Fahrzeugs zugeordnet ist. Vorteilhaft kann beispielsweise die Leuchtweite eine Autobahnlichtverteilung, eine Stadtlichtverteilung, eine Abblendlichtverteilung kompensiert werden.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lichtquellen und/oder Lichtführungselemente der Lichtquelleneinheit auf einem Träger befestigt, der ortsfest in einem Gehäuse des Scheinwerfers befestigt ist. Dadurch, dass die Lichtquellen bzw. Lichtführungselemente einzeln ansteuerbar sind, beispielsweise einzeln eingeschaltet, gedimmt oder ausgeschaltet werden können, ist eine zusätzliche mechanische Stelleinrichtung zum Bewegen der Lichtquellen bzw. Lichtführungselemente nicht erforderlich.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Führungsmarkierung als eine Fahrspur ausgebildet, die parallel zu Fahrbahnstreifen verlaufen. Vorzugsweise sind zwei Fahrspuren vorgesehen, deren Abstand zueinander der Breite des Fahrzeugs entspricht. Dem Fahrer wird somit visuell der Bewegungsverlauf des Fahrzeugs vermittelt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Kompensationseinrichtung einen Kompensationsdatensatz (Steuertabelle) auf, in dem ein Raster von unterschiedlichen Nickwinkeln unterschiedlichen Kompensationsstellsignalen zugeordnet sind. Bei Vorliegen unterschiedlicher Nickwinkel der Lichtquelleneinheit werden somit unterschiedliche Kompensationsstellsignale erzeugt, so dass eine Anpassung der aktuellen Ansteuersignale derart erfolgt, dass stets die gleiche Führungsmarkierung entsprechend der Referenzlage abgebildet wird. Je kleiner der Abstand benachbarter Rastwerte ist, desto größer ist die Homogenität der Führungsmarkierung während der Nickbewegung.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden Zwischenwerte zwischen benachbarten Rasterwerten der Nickwinkel des Kompensationsdatensatzes durch Interpolation berechnet, so dass der Rechenbedarf für die Ermittlung der Kompensationswerte im Fahrbetrieb reduziert werden kann.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Lichtquelleneinheit und die Steuereinheit in einem Gehäuse des Scheinwerfers angeordnet. Alternativ kann die Steuereinheit zur Ansteuerung der Lichtquellen bzw. Lichtführungselemente auch außerhalb des Scheinwerfergehäuses angeordnet sein.
  • Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe weist das Verfahren die Merkmale des Patentanspruchs 12 auf.
  • Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass insbesondere bei Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, beispielsweise während des Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsvorgangs, die damit verbundene Änderung der Führungsmarkierung ausgeglichen wird, so dass die Führungsmarkierung im Wesentlichen unverändert bleibt.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Lichtquellen und/oder die Lichtführungselemente mit einem solchen Ansteuersignal angesteuert, dass gleichzeitig die Führungsmarkierung und eine Leuchtweite des Scheinwerfers eingestellt wird. In der Regel ist die Führungsmarkierung ein Teil der abgebildeten Lichtverteilung und unterscheidet sich von angrenzenden Bereichen der Lichtverteilung dadurch, dass die Führungsmarkierung eine erhöhte Beleuchtungsstärke aufweist.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung wird die Leuchtweite des Scheinwerfers und die Führungsmarkierung desselben in Abhängigkeit von einem als einen erfassten Neigungswinkel (Nickwinkel) ausgebildeten Betriebsparameter des Fahrzeugs eingestellt. Beispielsweise können die Neigungswinkel (Nickwinkel) durch einen Achssensor oder Neigungssensor ermittelt werden. Als Sensoren können auch Beschleunigungssensoren, eine Kamera oder Lidar-Sensoren vorgesehen sein, um relativ schnell die Kompensationsberechnung durchzuführen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden Kompensationswerte unter Verwendung einer Steuertabelle (Kompensationsdatensatz) enthaltend Rasterwerte für unterschiedliche Neigungswinkel herangezogen, um möglichst schnell die Kompensationssignal zu ermitteln. Durch Interpolation von Zwischenwerten zwischen den Rasterwerten kann der Rechenaufwand verringert werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
    • 2 eine Darstellung einer Führungsmarkierung bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs in einer Referenzlage des Scheinwerfers,
    • 3 eine Darstellung der Führungsmarkierung bei einer Beschleunigung des Fahrzeugs,
    • 4 eine Darstellung der Führungsmarkierung bei einer Verzögerung des Fahrzeugs,
    • 5 eine Steuertabelle mit Nickwinkelrasterwerten, denen jeweils ein Kompensationswert zugeordnet ist und
    • 6 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung.
  • Ein Scheinwerfer für Fahrzeuge weist ein Gehäuse 1 auf, in dem eine Lichtquelleneinheit 2 und eine Steuereinheit 3 zum Ansteuern der Lichtquelleneinheit 2 angeordnet sind. Außerhalb des Gehäuses 1 ist eine Sensoreinheit 4 angeordnet.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lichtquelleneinheit 2 eine Mehrzahl von matrixartig angeordneten sowie einzeln ansteuerbaren Lichtquellen 5 auf, die beispielsweise auf einem Chip angeordnet sind. Der Mehrzahl der Lichtquellen 5 kann ein nicht dargestelltes Optikelement, beispielsweise eine Linse und/oder ein Reflektor, zugeordnet sein zur Abbildung der einzelnen Lichtquellen 5 zu Lichtpixeln, die auf einer vor dem Fahrzeug angeordneten Fahrbahn 6 sich zu einer vorgegebenen Lichtverteilung 7, beispielsweise Abblendlichtverteilung, überlagern. Es handelt sich um einen hochauflösenden Scheinwerfer, dessen Matrix beispielsweise 256 Zeilen und 64 Spalten aufweist zur Bildung von über 16.000 Lichtpixeln.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Lichtquelleneinheit 2 auch Lichtführungselemente, beispielsweise eine Mehrzahl von verschwenkbaren Mikrospiegeln (DMD) oder ein Flüssigkristallfeld (LCD oder LCoS) aufweisen, um die gewünschte Lichtverteilung bzw. zusätzlich eine Führungsmarkierung 8 zu erzeugen.
  • Die Führungsmarkierung 8 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus zwei Spurführungslinien 9, 9', die beispielsweise bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entsprechend einem perspektivischen Verlauf von auf der Fahrbahn 6 vorhandenen Fahrbahnstreifen 10, 11 sich zu einer entfernten Stelle des Fahrzeugs aneinander annähern. Die Spurführungslinien 9, 9' verlaufen jeweils geradlinig, genauso wie die Fahrbahnstreifen, die als Fahrbahnbegrenzungslinien 10 durchgezogen verlaufen und in einem mittleren Bereich der Fahrbahn als strichierte Mittelstreifen 11 verlaufen.
  • Die geradlinig verlaufenden Spurführungslinien 9, 9' weisen einen solchen Abstand a in einem Fahrzeugvorfeld auf, der einer Breite des Fahrzeugs bzw. einem Abstand von Vorderreifen zueinander entspricht. Dem Fahrer wird somit durch Abbildung der Führungsmarkierung 8 visuell der vorgesehene Bewegungsverlauf des Fahrzeugs visualisiert. Bei konstanter Geschwindigkeit weisen die Spurführungslinien 9, 9' der Führungsmarkierung 8 den in 2 dargestellten Verlauf auf, in dem sich der Scheinwerfer bzw. die Lichtquelleneinheit 2 in einer Referenzlage befindet. Die Spurführungslinie 9, 9' weisen einen Öffnungswinkel φ auf.
  • Wird das Fahrzeug beschleunigt, würden sich die Spurführungslinien 9, 9' unter einem Öffnungswinkel β erstrecken, der kleiner ist als der Öffnungswinkel α in der Referenzlage des Scheinwerfers (konstante Geschwindigkeit des Fahrzeugs), s. 3.
  • Bei Verzögerung des Fahrzeugs infolge eines Bremsvorgangs würden die Spurführungslinien 9, 9' unter einem Öffnungswinkel γ aufeinander zu verlaufen, der größer ist als der Öffnungswinkel α in der Referenzlage des Scheinwerfers, s. 4. Es ergibt sich bei Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs relativ zum Fahrzeug eine örtlich verändert abgebildete Führungsmarkierung 8, die sich störend auf den Fahrer auswirken. Um eine solche Störung zu vermeiden, weist die Steuereinheit 3 eine Kompensationseinrichtung 12 auf. Die Kompensationseinrichtung 12 weist eine Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung 13 zur Kompensation der Leuchtweite und eine Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung 14 zur Kompensierung der Führungsmarkierung 8 bei einer Störung auf. Die Störung wird ermittelt durch die Sensoreinheit 4, die eine Mehrzahl von Sensoren 4', 4'', 4''' aufweist. Ein erster Sensor 4' kann beispielsweise als ein Achssensor bzw. Neigungssensor ausgebildet sein. Ein zweiter Sensor 4'' kann beispielsweise als ein Beschleunigungssensor ausgebildet sein. Ein dritter Sensor 4''' kann beispielsweise als eine Kamera ausgebildet sein.
  • Die Sensoreinheit 4 erzeugt ein Sensorsignal 15, das zu der Steuereinheit 3 übertragen wird. Die Steuereinheit 3 weist eine Ansteuereinrichtung 16 auf, die die Sensordaten (Sensorsignal 15) verarbeitet bzw. auswertet und ein Ansteuersignal 17 an die Lichtquelleneinheit 2 sendet. Sofern das Sensorsignal 15 eine Störung, beispielsweise eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs anzeigt, wird das Ansteuersignal 17 in Abhängigkeit von einem Kompensationssignal 18 erzeugt, das durch die Kompensationseinrichtung 12 ermittelt wird. Zum einen wird mittels der Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung 13 eine Kompensation der Leuchtweite des Scheinwerfers berechnet. Mittels der Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung 14 wird eine Kompensation der Führungsmarkierung 8 während der Störung ermittelt. Das Kompensationssignal 18 wirkt auf die Ansteuereinrichtung 16 derart ein, dass bei einer Beschleunigung oder einer Verzögerung des Fahrzeugs die Lage der abgebildeten Führungsmarkierung 8 so verändert wird, dass sie während des Beschleunigungs- und/oder Verzögerungsvorgangs der Lage der Führungsmarkierung 8 während einer konstanten Fahrgeschwindigkeit entspricht. Ferner bewirkt das Kompensationssignal 18, dass während des Beschleunigungs- oder Verzögerungsvorgangs die Leuchtweite angepasst wird, so dass keine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer erfolgen kann, mithin die Leuchtweite des Scheinwerfers während des Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsvorgangs der Leuchtweite des Scheinwerfers bei konstanter Fahrgeschwindigkeit entspricht.
  • Es sei angenommen, dass bei konstanter Fahrgeschwindigkeit der Scheinwerfer sich in einer Referenzlage befindet. Nur bei Unebenheiten der Fahrbahn oder bei einer Beschleunigung oder einer Verzögerung wird mittels des Sensorsignals 15 eine Neigung des Fahrzeugs festgestellt, so dass sich das Fahrzeug bzw. der Scheinwerfer in einer Störungslage befindet.
  • Die Leuchtweitenkompensation gilt für eine Mehrzahl von Lichtverteilungen, beispielsweise Abblendlichtverteilung, Autobahnlichtverteilung, Stadtlichtverteilung und dergleichen.
  • Die Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung 14 umfasst einen Kompensationsdatensatz (Steuertabelle), der vorzugsweise tabellenartig ausgebildet ist und der eine Mehrzahl von jeweils unterschiedlichen Nickwinkeln (Neigungswinkel) φ zugeordnete Kompensationswerte K1, K2, K3, K4, K5 bzw. K1', K2', K3', K4', K5' aufweist. Die Nickwinkel φ werden mittels des Neigungssensors 4' ermittelt. In der Referenzlage des Scheinwerfers, also bei konstanter Fahrgeschwindigkeit auf ebener Fahrbahn 6, beträgt der Nickwinkel φ Null. Hierbei befindet sich der Scheinwerfer in einer Grundeinstellung bzw. Referenzlage. In einem Bereich des Nickwinkels φ zwischen - 5° und +5° werden in einem 1°-Rasterabstand entsprechende Kompensationswerte K1, K2, K3, K4, K5 bzw. K1', K2', K3', K4', K5' berechnet und abgelegt.
  • Wird beispielsweise ausgehend von der Referenzlage ein Nickwinkel φ von +1° festgestellt, wird das Kompensationssignal K1 aus dem Kompensationsdatensatz herausgelesen, steigt der Nickwinkel φ weiter an auf mindestens φ = +2°, wird das Kompensationssignal K2 aus dem Kompensationsdatensatz herausgelesen.
  • Um unerwünschte Sprünge bei der Abbildung der Führungsmarkierung 8 zu vermeiden, werden vorzugsweise Zwischenwerte des Kompensationssignals 18 zwischen zwei benachbarten Nickwinkelwerten durch Interpolation berechnet, so dass bei veränderter Störungslage des Scheinwerfers der Fahrer keine Änderung der Lage der Führungsmarkierung 8 wahrnimmt.
  • Die Ansteuereinrichtung 16 wertet die Kompensationssignale 18 der Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung 13 und der Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung 14 derart aus, dass gleichzeitig die Leuchtweite und die Führungsmarkierung 8 kompensiert werden.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Steuereinheit 3 auch außerhalb des Scheinwerfergehäuses angeordnet sein.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 6 weist eine Steuereinheit 3' zum einen eine Leuchtweiten-Steuereinheit 19 und zum anderen eine Führungsmarkierungs-Steuereinheit 20 auf. Die Führungsmarkierungs-Steuereinheit 20 dient als Zusatzsteuereinheit, die wahlweise innerhalb oder außerhalb des Scheinwerfergehäuses verbaut ist. Die Führungsmarkierungs-Steuereinheit 20 weist eine Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung 21 sowie eine Ansteuereinrichtung 22 auf. Das von der Führungsmarkierungs-Steuereinheit 20 erzeugte Ansteuersignal 23 bewirkt eine Kompensation der aktuellen Führungsmarkierung 8 bei Störung der Lage des Scheinwerfers.
  • Die Leuchtweiten-Steuereinheit 19 weist eine Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung 24 und eine Ansteuereinrichtung 25 auf. Das von der Leuchtweiten-Steuereinheit 19 erzeugtes Ansteuersignal 26 wirkt derart auf die Lichtquelleneinheit 2 ein, dass die Leuchtweite bei einer Störung der Lage des Scheinwerfers kompensiert wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Ansteuerung der Leuchtweite und der Führungsmarkierung 8 unabhängig voneinander.
  • Nach der gemäß 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird mittels der Steuereinheit 3 das Ansteuersignal 17 erzeugt, das auf die Lichtquelleneinheit 2 derart einwirkt, dass in einer Störungslage des Scheinwerfers zum einen die Leuchtweite und zum anderen die Führungsmarkierung 8 ausgeglichen wird, wobei die Leuchtweite die Führungsmarkierung 8 derart verändert wird, dass sie auch bei Neigung des Fahrzeugs die Lage einnimmt, die sie bei einer nicht geneigten Lage, also in der Referenzlage des Scheinwerfers, einnehmen würde. Auch bei Störung der Scheinwerferlage, insbesondere bei Neigung des Fahrzeugs, erfolgt ein unveränderter Fortbestand der Leuchtweite bzw. der Führungsmarkierung 8.
  • Die Kompensation der Leuchtweite bzw. der Führungsmarkierung 8 erfolgt somit in Abhängigkeit von mittels der Sensoreinheit 4 ermittelten Betriebsparametern des Fahrzeugs.
  • Die Erfindung ermöglicht im Fahrbetrieb des Fahrzeugs, dass die Führungsmarkierung 8 insbesondere durch die berechneten interpolierten Kompensationswerte K1, K2, K3, K4, K5 bzw. K1', K2', K3', K4', K5' stets an den aktuellen Nickwinkelwert angepasst wird.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Führungsmarkierung als gerade oder gekrümmte Linie und/oder Fläche und/oder als Symbol ausgebildet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gehäuse
    2
    Lichtquelleneinheit
    3,3'
    Steuereinheit
    4-4'''
    Sensoreinheit
    5
    Lichtquelle
    6
    Fahrbahn
    7
    Lichtverteilung
    8
    Führungsmarkierung
    9,9'
    Spurführungslinie
    10
    Fahrbahnstreifen
    11
    Mittelstreifen
    12
    Kompensationseinrichtung
    13
    Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung
    14
    Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung
    15
    Sensorsignal
    16
    Ansteuereinrichtung
    17
    Ansteuersignal
    18
    Kompensationssignal
    19
    Leuchtweiten-Steuereinheit
    20
    Führungsmarkierungs-Steuereinheit
    21
    Führungsmarkierungs-Kompensationseinrichtung
    22
    Ansteuereinrichtung
    23
    Ansteuersignal
    24
    Leuchtweiten-Kompensationseinrichtung
    25
    Ansteuereinrichtung
    26
    Ansteuersignal
    a
    Abstand
    Φ
    Nickwinkel/Neigungswinkel
    K1-K5
    Kompensationswerte
    K1 ‚-K5‘
    Kompensationswerte
  • 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 102016120222 A1 [0003]
    • DE 102015208795 B4 [0004]
    • DE 102011081394 B3 [0005]

Claims (15)

  1. Scheinwerfer für Fahrzeuge mit - einer Lichtquelleneinheit (2) enthaltend eine Mehrzahl von einzeln ansteuerbaren Lichtquellen (5) und/oder einzeln ansteuerbaren Lichtführungselementen, - eine Sensoreinheit (4) zum Erfassen von Zustandsdaten des Scheinwerfers und/oder Umgebungsdaten des Fahrzeugs, - eine Steuereinheit (3, 3') zum Ansteuern der Lichtquellen (5) und/oder Lichtführungselemente zur Erzeugung einer vorgegebenen Lichtverteilung des Scheinwerfers, wobei ein Leuchtweite des Scheinwerfers in Abhängigkeit von Sensorsignalen (15) der Sensoreinheit (4) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, - dass die Steuereinheit (3, 3') eine Ansteuerungseinrichtung (16, 20) zum Ansteuern der Lichtquellen (5) und/oder der Lichtführungselemente aufweist derart, dass eine Führungsmarkierung (8) auf einer Fahrbahn (6) abgebildet wird, - dass die Steuereinheit (3, 3') eine Kompensationseinrichtung (12, 21) umfasst derart, dass Abweichungen im Verlauf der abgebildeten Führungsmarkierung (8) in Abhängigkeit von einem durch die Sensoreinheit (4) erzeugten Sensorsignal (15) ausgeglichen werden.
  2. Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (12, 21) derart ausgebildet ist, dass die Abweichung der Lage der abgebildeten Führungsmarkierung (8) in Abhängigkeit von einem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder von einer geneigten Lage der Lichtquelleneinheit (2) ausgeglichen wird.
  3. Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (12, 24) derart ausgebildet ist, dass die Leuchtweite des Scheinwerfers in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder eine bezüglich der Referenzlage des Scheinwerfers veränderten geneigten Lage desselben ausgeglichen wird.
  4. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3, 3') derart ausgebildet ist, dass die Leuchtweite des Scheinwerfers in der Referenzlage desselben abhängig ist von einer vorgegebenen Lichtverteilung, die einem Betriebszustand des Fahrzeugs zugeordnet ist.
  5. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (5) und/oder Lichtführungselemente der Lichtquelleneinheit (2) auf einem Träger befestigt sind, der ortsfest in dem Gehäuse (1) des Scheinwerfers befestigt ist.
  6. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmarkierung (8) als zwei Spurführungslinien (9, 9') ausgebildet ist, die parallel zu Fahrbahnstreifen (10) verlaufen.
  7. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationseinrichtung (12, 21) einen Kompensationsdatensatz aufweist, in dem ein Raster von unterschiedlichen Nickwinkeln (φ) unterschiedlichen Kompensationswerten (K1, K2, K3, K4, K5, K1', K2', K3', K4', K5') zugeordnet sind, so dass bei Vorliegen der unterschiedlichen Nickwinkel (φ) die Lichtquelleneinheit (2) mit von den Kompensationswerten (K1, K2, K3, K4, K5, K1', K2', K3', K4', K5') unterschiedlichen Kompensationssignal (18) angesteuert wird.
  8. Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterung der Nickwinkel (φ) 1° besteht.
  9. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenwerte zwischen benachbarten Rasterwerten der Nickwinkel (φ) durch Interpolation berechnet werden.
  10. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinheit (2) und die Steuereinheit (3, 3') in einem gemeinsamen Gehäuse (1) des Scheinwerfers angeordnet sind.
  11. Scheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (3, 3') zur Ansteuerung der Lichtquellen (5) bzw. Lichtquelleneinheit (2) betreffend die Leuchtweite und/oder die Lage der Führungsmarkierung (8) außerhalb des Gehäuses (1) des Scheinwerfers angeordnet ist.
  12. Verfahren zur Projektion von einer Führungsmarkierung (8) auf eine Fahrbahn (6) für Fahrzeuge umfassend: - Ansteuern einer Mehrzahl von Lichtquellen (5) und/oder Lichtführungselementen einer Lichtquelleneinheit (2), so dass während der Fahrt des Fahrzeugs stets die Führungsmarkierung (8) entsprechend einem vorgegebenen Verlauf, der abhängig von einem Betriebsparameter des Fahrzeugs ist, auf die Fahrbahn projiziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Führungsmarkierung (8) in Abhängigkeit von dem als einen erfassten Neigungswinkel (φ) des Fahrzeugs ausgebildeten Betriebsparameter desselben eingestellt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen und/oder Lichtführungselemente mit einem solchen Ansteuersignal angesteuert werden, dass gleichzeitig die Führungsmarkierung (8) und eine Leuchtweite des Scheinwerfers eingestellt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtweite des Scheinwerfers und die Führungsmarkierung (8) des Scheinwerfers in Abhängigkeit von dem als einen erfassten Neigungswinkel ausgebildeten Betriebsparameter des Fahrzeugs eingestellt wird.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (5) und/oder Lichtführungselemente zur Erzeugung der Führungsmarkierung (8) auf der Fahrbahn unter Verwendung einer Steuertabelle enthaltend Rasterwerte für die Neigungswinkel (φ) angesteuert werden.
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