DE102022001983A1 - Method for adjusting the headlight range of at least one headlight of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Leuchtweite (L) wenigstens eines Frontscheinwerfers (2) eines Kraftfahrzeugs (1). Bei dem Verfahren wird eine Leuchtweite (L) des vom wenigstens einen Frontscheinwerfer (2) erzeugten Scheinwerferlichtes (S) auf Grundlage von Hochpass-gefilterten Sensorsignalen (SIG1) eines im Kraftfahrzeug (1) verbauten Beschleunigungssensors (3) in Kombination mit Tiefpass-gefilterten Sensorsignalen (SIG2) eines im Kraftfahrzeug verbauten Niveausensors (4a, 4b) eingestellt und angepasst wird. Insbesondere wird die Leuchtweite mithilfe eines geeigneten Reglers reguliert, so dass eine vorbestimmte Soll-Leuchtweite (L-Soll) des Scheinwerferlichts (S) bei sich änderndem Nickwinkel des Kraftfahrzeugs (1) beibehalten wird.The invention relates to a method for adjusting the headlight range (L) of at least one headlight (2) of a motor vehicle (1). In the method, a headlight range (L) of the headlight light (S) generated by the at least one headlight (2) is determined based on high-pass filtered sensor signals (SIG1) of an acceleration sensor (3) installed in the motor vehicle (1) in combination with low-pass filtered sensor signals (SIG2) of a level sensor (4a, 4b) installed in the motor vehicle is set and adjusted. In particular, the headlight range is regulated using a suitable controller so that a predetermined target headlight range (L-target) of the headlight (S) is maintained as the pitch angle of the motor vehicle (1) changes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Leuchtweite wenigstens eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer Steuerungs-/Regelungseinrichtung, die zur Durchführung dieses Verfahrens eingerichtet/programmiert ist.The invention relates to a method for adjusting the headlight range of at least one headlight of a motor vehicle. The invention further relates to a motor vehicle with a control/regulation device which is set up/programmed to carry out this method.
Moderne Kraftfahrzeuge sind oftmals mit Frontscheinwerfern ausgestattet, die eine automatische Leuchtweitenregulierung aufweisen. Auf diese Weise kann eine beispielsweise durch Beladung oder Beschleunigung des Kraftfahrzeuges hervorgerufenen Änderung des Nickwinkels und eine damit einhergehende Änderung der Leuchtweite des von den Frontscheinwerfern nach vorne abgestrahlten Scheinwerferlichts korrigiert werden, sodass eine vorgegebene Soll-Leuchtweite eingehalten wird.Modern motor vehicles are often equipped with headlights that have automatic headlight range control. In this way, a change in the pitch angle caused, for example, by loading or acceleration of the motor vehicle and an associated change in the headlight range of the headlight light emitted forward by the headlights can be corrected, so that a predetermined target headlight range is maintained.
Vor diesem Hintergrund offenbart die
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für Verfahren zum Einstellen und Regulieren der Leuchtweite eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs neue Wege aufzuzeigen.It is an object of the present invention to show new methods for adjusting and regulating the headlight range of a headlight of a motor vehicle.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This task is solved by the subject matter of the independent patent claims. Preferred embodiments are the subject of the dependent claims.
Grundidee der vorliegenden Erfindung ist demnach, zur Bestimmung eines momentanen Nickwinkels eines Kraftfahrzeugs mit leuchtweiten-regulierbaren Frontscheinwerfern Sensorsignale sowohl von einem im Kraftfahrzeug verbauten Beschleunigungssensor als auch von einem im Kraftfahrzeug verbauten Niveausensor heranzuziehen.The basic idea of the present invention is therefore to use sensor signals from both an acceleration sensor installed in the motor vehicle and from a level sensor installed in the motor vehicle to determine a current pitch angle of a motor vehicle with headlight range-adjustable headlights.
Als erfindungswesentlich erweist sich dabei die Idee, die vom Beschleunigungssensor bereitgestellten Sensorsignale vor der Weiterverarbeitung mittels eines Hochpassfilters zu filtern und entsprechend die vom Niveausensor bereitgestellten Sensorsignale mittels eines Tiefpassfilters zu filtern. Auf diese Weise können die bei einem Beschleunigungssensor eher bei niederen Frequenzen ungenauen Sensorsignale ausgefiltert und stattdessen die in diesem Frequenzbereich vom Niveausensor bereitgestellten Sensorsignale verwendet werden, dessen Sensorsignale eher bei hohen Frequenzen ungenau sind. Somit stehen sowohl im hohen als auch niederen Frequenzbereich - und somit im gesamten Frequenzband - Sensorsignale zur Weiterverarbeitung zur Verfügung, die mit geringen - im Idealfall gar keinen - Signalfehlern behaftet sind.The idea of filtering the sensor signals provided by the acceleration sensor using a high-pass filter before further processing and correspondingly filtering the sensor signals provided by the level sensor using a low-pass filter proves to be essential to the invention. In this way, the sensor signals that tend to be inaccurate at low frequencies in an acceleration sensor can be filtered out and the sensor signals provided in this frequency range by the level sensor, whose sensor signals tend to be inaccurate at high frequencies, can be used instead. This means that sensor signals are available for further processing in both the high and low frequency ranges - and thus in the entire frequency band - which are subject to small - ideally no - signal errors.
Dadurch können die frequenz-gefilterten Sensorsignale zu frequenzabhängigen Sensordaten zusammengesetzt werden, die eine besonders genaue Ermittlung des momentanen Nickwinkels des Kraftfahrzeugs ermöglichen.This allows the frequency-filtered sensor signals to be combined to form frequency-dependent sensor data, which enables a particularly precise determination of the current pitch angle of the motor vehicle.
Zweckmäßig ist eine Grenzfrequenz des verwendeten Hochpassfilters zum Hochpass-Filtern der vom Beschleunigungssensor erzeugten Sensorsignale im Wesentlichen identisch zu einer Grenzfrequenz des verwendeten Tiefpassfilters zum Tiefpass-Filtern der vom Niveausensor erzeugten Sensorsignale. Es kann aber auch ein gewisser Frequenz-Überlapp gewählt werden, wobei in diesem Fall die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters größer ist als die Grenzfrequenz des Hochpassfilters.A cutoff frequency of the high-pass filter used for high-pass filtering of the sensor signals generated by the acceleration sensor is expediently essentially identical to a cutoff frequency of the low-pass filter used for low-pass filtering of the sensor signals generated by the level sensor. However, a certain frequency overlap can also be selected, in which case the cutoff frequency of the low-pass filter is greater than the cutoff frequency of the high-pass filter.
Im Einzelnen dient das hier vorgestellte, erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen der Leuchtweite wenigstens eines Frontscheinwerfers eines Kraftfahrzeugs. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Leuchtweite des vom wenigstens einen Frontscheinwerfer erzeugten Scheinwerferlichtes auf Grundlage von Hochpass-gefilterten Sensorsignalen eines im Kraftfahrzeug verbauten Beschleunigungssensors in Kombination mit Tiefpass-gefilterten Sensorsignalen eines im Kraftfahrzeug verbauten Niveausensors eingestellt und angepasst. Insbesondere kann die Leuchtweite mithilfe eines geeigneten Reglers reguliert werden, so dass eine vorbestimmte Soll-Leuchtweite des Scheinwerferlichts bei sich änderndem Nickwinkel des Kraftfahrzeugs beibehalten wird.In detail, the method according to the invention presented here is used to adjust the headlight range of at least one headlight of a motor vehicle. In the method according to the invention, a headlight range of the headlight light generated by at least one headlight is set and adjusted based on high-pass filtered sensor signals from an acceleration sensor installed in the motor vehicle in combination with low-pass filtered sensor signals from a level sensor installed in the motor vehicle. In particular, the headlight range can be regulated using a suitable controller so that a predetermined target headlight range of the headlight is maintained as the pitch angle of the motor vehicle changes.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ungefilterte Sensorsignale des Beschleunigungssensors und ungefilterte Sensorsignale des Niveausensors mittels eines Komplementärfilters zu frequenzabhängigen Sensordaten zusammengesetzt, welches einen auf die ungefilterten Sensorsignale des Beschleunigungssensors wirkenden Hochpassfilter und einen auf die ungefilterten Sensorsignale des Niveausensors wirkenden Tiefpassfilter enthält. Auf Basis dieser Sensordaten wird bei dieser Ausführungsform die Leuchtweite des Frontscheinwerfers eingestellt und angepasst bzw. reguliert.In a preferred embodiment of the method according to the invention, unfiltered sensor signals of the acceleration sensor and unfiltered sensor signals of the level sensor are combined to form frequency-dependent sensor data by means of a complementary filter, which contains a high-pass filter acting on the unfiltered sensor signals of the acceleration sensor and a low-pass filter acting on the unfiltered sensor signals of the level sensor. Based on the In this embodiment, the headlight range of the headlight is set and adjusted or regulated using sensor data.
Die Erfindung betrifft ferner Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Frontscheinwerfer, vorzugsweise mit zwei Frontscheinwerfern zum Erzeugen von Scheinwerferlicht variierbarer Leuchtweite. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug wenigstens einen Beschleunigungssensor und wenigstens einen Niveausensor, welche im Betrieb beide jeweils Sensorsignale zum Bestimmen eines momentanen Nickwinkels des Kraftfahrzeugs erzeugen. Ferner umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine Steuerungs-/Regelungseinrichtung zum, vorzugsweise simultanen, Verarbeiten der vom wenigstens einen Beschleunigungssensor und vom wenigstens einen Niveausensor erzeugten Sensorsignale bzw. Sensordaten. Die Steuerungs-/Regelungs-einrichtung des Kraftfahrzeugs ist dabei zur Durchführung des voranstehend vorgestellten, erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet/programmiert. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens übertragen sich daher auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug.The invention further relates to a motor vehicle with at least one headlight, preferably with two headlights for generating headlights with a variable beam range. Furthermore, the motor vehicle according to the invention comprises at least one acceleration sensor and at least one level sensor, both of which generate sensor signals during operation for determining a current pitch angle of the motor vehicle. Furthermore, the motor vehicle according to the invention comprises a control/regulation device for, preferably simultaneously, processing the sensor signals or sensor data generated by the at least one acceleration sensor and the at least one level sensor. The control/regulation device of the motor vehicle is set up/programmed to carry out the method according to the invention presented above. The advantages of the method according to the invention explained above are therefore transferred to the motor vehicle according to the invention.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug einen vorderen Niveausensor, der im Bereich einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, und einen hinteren Niveausensor, der im Bereich einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Durch Kombination der beiden Niveausensoren kann aus einem ermittelten Achshöhen-Unterschied zwischen einer Achshöhe der Vorderachse und einer Achshöhe der Hinterachse der momentane Nickwinkel des Kraftfahrzeugs besonders genau ermittelt werden.According to an advantageous development, the motor vehicle according to the invention comprises a front level sensor, which is arranged in the area of a front axle of the motor vehicle, and a rear level sensor, which is arranged in the area of a rear axle of the motor vehicle. By combining the two level sensors, the current pitch angle of the motor vehicle can be determined particularly precisely from a determined axle height difference between an axle height of the front axle and an axle height of the rear axle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs führt die Steuerungs-/Regelungseinrichtung im Betrieb des Kraftfahrzeugs das erfindungsgemäße Verfahren aus.In a preferred embodiment of the motor vehicle according to the invention, the control/regulation device carries out the method according to the invention during operation of the motor vehicle.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to the same or similar or functionally the same components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch:
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1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, -
2 ein das erfindungsgemäße Verfahren beispielhaft erläuterndes Ablaufdiagramm.
-
1 an example of a motor vehicle according to the invention, -
2 a flow chart explaining the method according to the invention as an example.
Die
Ferner umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen Beschleunigungssensor 3, der durch ein nicht detaillierter dargestelltes Gyroskop 6 mit mehreren Inertial-Sensoren gebildet sein kann. Des Weiteren umfasst das Kraftfahrzeug 1 einen vorderen und einen hinteren Niveausensor 4a, 4b. Der vordere Niveausensor 4a ist im Bereich einer Vorderachse 7 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, der hintere Niveausensor 4b im Bereich einer Hinterachse 8 des Kraftfahrzeugs 1.Furthermore, the
Der Beschleunigungssensor 3 erzeugt im Betrieb ungefilterte frequenzabhängige Sensorsignale USIG1, die beiden Niveausensoren 4a, 4b erzeugen im Betrieb zusammen ungefilterte frequenzabhängige Sensorsignale SIG2.The acceleration sensor 3 generates unfiltered frequency-dependent sensor signals USIG1 during operation, the two
Gemäß
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Einstellen der Leuchtweite L der beiden Frontscheinwerfer 2 des Kraftfahrzeugs 1. Gemäß dem Verfahren wird die Leuchtweite L des von den beiden Frontscheinwerfern 2 erzeugten Scheinwerferlichtes S auf Grundlage von Hochpass-gefilterten Sensorsignalen SIG1 des Beschleunigungssensors 3 in Kombination mit Tiefpass-gefilterten Sensorsignalen SIG2 der beiden Niveausensoren 4a, 4b eingestellt und angepasst.The method according to the invention is used to adjust the headlight range L of the two
Wie in
Entsprechend werden wie in
Im Beispielszenario werden die ungefilterten Sensorsignale USIG1 des Beschleunigungssensors 3 und die ungefilterten Sensorsignale USIG2 der beiden Niveausensoren 4a, 4b mittels eines Komplementärfilters KF, welcher den Hochpassfilter HPF und den Tiefpassfilter TPF umfasst, zu frequenzabhängigen Sensordaten SENSDATA zusammengesetzt. Auf Basis dieser Sensordaten SENSDATA kann die Leuchtweite L des Frontscheinwerfers 2 eingestellt und angepasst bzw. reguliert werden. Auf diese Weise kann die Leuchtweite L der Frontscheinwerfer 2 mithilfe eines in der Steuerungs-/Regelungseinrichtung 5 computer-implementierten Reglers reguliert werden, so dass eine vorbestimmte Soll-Leuchtweite L-Soll des Scheinwerferlichts S bei sich änderndem Nickwinkel des Kraftfahrzeugs 1 beibehalten wird.In the example scenario, the unfiltered sensor signals USIG1 of the acceleration sensor 3 and the unfiltered sensor signals USIG2 of the two
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