DE10225992A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Fahrzeugs

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs laufend bestimmt wird und die Beleuchtungsintensität reduziert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen ersten vorbestimmten Schwellwert sinkt, und die Beleuchtungsintensität erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen zweiten vorbestimmten Schwellwert steigt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Fahrzeugs und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
    • Stand der Technik
  • Bei modernen Kraftfahrzeugen werden die Beleuchtungseinrichtungen wie Scheinwerfer, Rückleuchten und andere Beleuchtungskörper vielfach durch ein elektrisches Steuergerät angesteuert. Dieses Steuergerät dient unter anderem dem Ein- oder Ausschalten der Beleuchtungskörper. Oftmals wird beispielsweise die Beleuchtung automatisch eingeschaltet, sobald die Zündung des Fahrzeugs eingeschaltet wird.
  • Es ist auch bekannt, die Informationen eines Helligkeitssensors bei der Ansteuerung der Beleuchtung zu berücksichtigen. Insbesondere ist es bekannt, bei geringer Außenhelligkeit die Beleuchtung automatisch einzuschalten.
  • Weiterhin ist es üblich, Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor mit einer so genannten Start/Stopp-Automatik auszustatten. Die Start/Stopp-Automatik schaltet den Verbrennungsmotor bei Stillstand des Fahrzeugs und bei Vorliegen weiterer Bedingungen aus, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
  • Allerdings kann mit Ausschalten des Verbrennungsmotors der Generator, der in der Regel mechanisch vom Verbrennungsmotor angetrieben wird, keine elektrische Energie mehr erzeugen. Alle elektrischen Verbraucher, die während des Motorstillstands noch aktiv sind, können dann nur aus der Batterie mit Strom versorgt werden. Daher besteht die Gefahr, dass bei längerem Fahrzeugstillstand mit ausgeschaltetem Verbrennungsmotor die Batterie entladen wird.
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 baut auf dem Stand der Technik dadurch auf, dass bei einem gattungsgemäßen Verfahren die Geschwindigkeit des Fahrzeugs laufend bestimmt wird, dass die Beleuchtungsintensität reduziert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen ersten vorbestimmten Schwellwert sinkt und dass die Beleuchtungsintensität erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen zweiten vorbestimmten Schwellwert steigt.
  • Der Kern der Erfindung besteht somit in der Verringerung der Intensität der Beleuchtung bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten. Dadurch wird der elektrische Energieverbrauch insbesondere während des Fahrzeugstillstands erheblich reduziert und so die Gefahr des Entladens der Batterie bei einem Start/Stopp-Betrieb verringert. Die Sicherheit des Fahrzeugs und der übrigen Verkehrsteilnehmer wird dadurch nicht gefährdet, da bei Fahrzeugstillstand schon durch eine geringe Beleuchtungsintensität eine ausreichende Sichtbarkeit des Fahrzeugs gewährleistet ist.
  • Gemäß Anspruch 2 ist der Vorteil geschaffen, dass durch die Einstellung der Beleuchtungsintensität als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend einer Kurve mit einer Hystereseschleife ein mehrmaliges, kurz aufeinander folgendes Erhöhen und Erniedrigen der Beleuchtungsintensität vermieden wird, auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich des ersten vorbestimmten Schwellwerts hin und her schwankt.
  • Die Maßnahme des Anspruchs 3 bietet den Vorteil, dass eine feine Unterteilung der Beleuchtungsintensität ermöglicht wird.
  • In dem beschriebenen Zusammenhang dient die Maßnahme des Anspruchs 4 insbesondere der Erhöhung der Kontrolle des Fahrzeuglenkers über das Beleuchtungssystem.
  • Gemäß Anspruch 5 wird der Vorteil geschaffen, dass das Ausmaß der Reduktion der Beleuchtungsintensität in Abhängigkeit von der Außenhelligkeit optimal gewählt werden kann. Dadurch wird sowohl eine hohe Sicherheit bei niedriger Außenhelligkeit als auch eine signifikante Energieeinsparung bei großer Außenhelligkeit gewährleistet.
  • Die Maßnahme des Anspruchs 6 stellt auch bei sehr geringer Außenhelligkeit noch eine maximale Sichtbarkeit des Fahrzeugs sicher.
  • Durch die Wahl des kleinsten Schwellwerts nach Anspruch 7 wird die maximale Beleuchtungsreduktion nur durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, oder jedenfalls unter einem sehr kleinen Schwellwert liegt.
  • Die Maßnahme des Anspruchs 8 führt zu einer besonders einfachen Ausgestaltung des Verfahrens, das mit zwei Beleuchtungsstufen auskommt.
  • Gemäß Anspruch 9 wird durch Einbeziehung weiterer Beleuchtungskörper des Beleuchtungssystems eine besonders große Energieeinsparung erreicht.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Anspruch 10 baut auf dem Stand der Technik dadurch auf, dass neben einem Geschwindigkeitssensor zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einem Helligkeitssensor zur Erfassung der Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs ein Steuergerät zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems auf Grundlage der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Außenhelligkeit vorgesehen ist.
    • Zeichnungen
  • Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen beispielhaft beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Kraftfahrzeugs;
  • Fig. 2 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Fahrzeuggeschwindigkeit, wie es zur Steuerung der Beleuchtungsintensität nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird;
  • Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Fahrzeuggeschwindigkeit nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • Fig. 4 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Fahrzeuggeschwindigkeit nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Fahrzeuggeschwindigkeit nach noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
  • Fig. 6 bis 8 zeigen Diagramme zur Steuerung der Abhängigkeit der Beleuchtungsintensität von der Fahrzeuggeschwindigkeit bei Einsatz eines Helligkeitssensors.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Das Blockdiagramm der Fig. 1 zeigt eine allgemein mit 10 bezeichnete Steuervorrichtung zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems 20 eines Kraftfahrzeugs nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Steuervorrichtung 10 umfasst ein elektronisches Steuergerät 12, dass die Beleuchtungsintensität verschiedener Beleuchtungskörper des Kraftfahrzeugs beeinflussen kann. In der schematischen Darstellung der Fig.1 sind als Beleuchtungskörper ein Scheinwerfer 22 und eine Rückleuchte 24 dargestellt.
  • Die Steuervorrichtung 10 umfasst weiter einen Geschwindigkeitssensor 14, der mit dem Steuergerät 12 direkt oder über eine Datenbusleitung, wie etwa CAN (Controller Area Network) verbunden ist. Über ein Bedienelement 16 kann der Fahrer die Beleuchtungsintensität für die verschiedenen Beleuchtungskörper 22, 24 des Fahrzeugs vorgeben. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist darüber hinaus ein Helligkeitssensor 18 vorgesehen, über den die Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs erfasst wird.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Steuergerät 12 die Beleuchtungsintensität des Beleuchtungssystems auch ohne Vorgabe durch den Fahrer automatisch steuert. Dazu wird die Beleuchtungsintensität zumindest eines der Beleuchtungskörper 22, 24 des Beleuchtungssystems in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt. Ohne Beschränkungen der Allgemeinheit wird im Folgenden nur die Regelung der Intensität des Scheinwerfers 22 beschrieben. Die Regelung der Beleuchtungsintensität der Rückleuchte 24 und anderer Beleuchtungskörper des Fahrzeugs kann in analoger Weise erfolgen.
  • Fig. 2 stellt die vom Steuergerät 12 vorgegebene Beleuchtungsintensität I des Scheinwerfers 22 in Abhängigkeit von der von dem Geschwindigkeitssensor 14 gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit v als Intensitätskurve 30dar. Die Beleuchtungsintensität, die das Steuergerät 12 im Normalfall für den Scheinwerfer 22 vorgibt, ist mit In bezeichnet. Bei Fahrzeugstillstand (v = 0) beziehungsweise bei Unterschreiten einer sehr kleinen Schwellgeschwindigkeit v0 reduziert das Steuergerät 12 die Beleuchtungsintensität von dem Normalwert auf einen verringerten Wert I0. Im Ausführungsbeispiel wird der Scheinwerfer 22 bei Unterschreiten der Schwellgeschwindigkeit v0 von Abblendlicht (I = In) auf Standlicht (I = I0) umgeschaltet. Nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit wieder zu und überschreitet den Schwellwert v0 von unten, wird die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers 22 wieder auf den Wert In erhöht.
  • Fig. 3 zeigt die Steuerung gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Schwellwerte für das Reduzieren der Beleuchtungsintensität (v0d) und für das Erhöhen der Beleuchtungsintensität (v0u) verschieden sind. Die Beleuchtungsintensität dessen Scheinwerfers 22 wird bei Unterschreiten des Schwellwertes v0d von In auf I0 reduziert und wird bei Überschreiten des Schwellwertes v0u von I0 auf In erhöht. Da v0u größer als v0d gewählt ist, wird sichergestellt, dass auch wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit im Bereich des mittleren Schwellwertes v0 schwankt, die Beleuchtungsintensität nicht mehrmals in kurzen Abständen zwischen hoher und niedriger Intensität umgeschaltet wird.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, die Beleuchtungsintensität bei kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten in mehreren Stufen zu regeln. Wie in der I-v Darstellung der Fig. 4 gezeigt, regelt das Steuergerät 12 bei diesem Ausführungsbeispiel die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers 22 unterhalb einer Fahrzeuggeschwindigkeit v0 auf einen Wert I0 ein, zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v0 und v1 auf einen Wert I1, zwischen einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v1 und v2 auf einen Wert I2 und oberhalb einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v2 auf den normalen Wert In ein (Intensitätskurve 34). Es versteht sich, dass auch in diesem Fall ein hysteretischer Ansteuerungsverlauf, wie bei der Fig. 3 beschrieben, verwendet werden kann, um ein mehrmaliges Hin- und Herschalten der Beleuchtungsintensität in unmittelbarer Umgebung der Fahrzeuggeschwindigkeiten v0, v1 oder v2 auszuschließen.
  • Bei dem weiteren, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel regelt das Steuergerät 12 die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers 22 in einem Geschwindigkeitsbereich zwischen v0 und v3 stufenlos auf einen Wert zwischen 10 und In ein. Dadurch wird ein besonders glatter Verlauf der Beleuchtungsintensität (Intensitätskurve 36) erreicht.
  • Die Fig. 6 bis 8 zeigen Diagramme, die die Steuerung der Beleuchtungsintensität in Abhängigkeit von der durch den Helligkeitssensor 18 gemessenen Außenhelligkeit angegeben. Die Darstellung der Fig. 6 entspricht dabei der in Fig. 2 gezeigten zweistufigen Steuerung. Die Intensitätskurve 38a illustriert die Situation bei einer hohen gemessenen Außenhelligkeit, beispielsweise einer Helligkeit, die Tageslicht entspricht. Bei Unterschreiten des Schwellwerts v0 wird die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers 22 von seinem normalen Wert In auf den wesentlich niedrigeren Wert I0 reduziert.
  • Die Intensitätskurve 38b illustriert den Fall einer mittleren gemessenen Außenhelligkeit, etwa während der Dämmerung oder in einem stark abgeschatteten Gebiet. Die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers wird in diesem Fall lediglich auf einen mittleren Pegel 13 reduziert. Im Fall, dass der gemessene Wert der Außenhelligkeit unterhalb einer bestimmten Schwelle liegt, wird die Beleuchtungsintensität des Scheinwerfers 22 auch bei Unterschreiten des Geschwindigkeits-Schwellwertes v0 nicht reduziert, wie durch die Intensitätskurve 38c illustriert.
  • Fig. 7 zeigt eine Kombination der mehrstufigen Steuerung der Fig. 4 mit dem Helligkeitssensor 18. Analog zu der vorstehenden Erläuterung mit Bezug auf Fig. 6, wird bei großer Außenhelligkeit die Beleuchtungsintensität in mehreren Stufen bis auf einen niedrigen Wert I0 reduziert (Intensitätskurve 40a). Bei mittlerer Außenhelligkeit wird die Beleuchtungsintensität lediglich auf einen mittleren Wert I3 reduziert (Intensitätskurve 40b) und bei geringer Außenhelligkeit wird die Beleuchtungsintensität bis hin zu den geringsten Fahrzeuggeschwindigkeiten nicht reduziert (Intensitätskurve 40c).
  • Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt schließlich die stufenlose Steuerung der Fig. 5 in Zusammenwirkung mit dem Helligkeitssensor 18. Bei großer Außenhelligkeit wird die Beleuchtungsintensität in dem Geschwindigkeitsbereich von v3 bis v0 von dem Ausgangswert In kontinuierlich bis auf den Wert I0 reduziert (Intensitätskurve 42a). Bei mittlerer Außenhelligkeit wird die Beleuchtungsintensität nach der Intensitätskurve 42b lediglich bis auf den mittleren Wert I3 reduziert und bei geringer Außenhelligkeit findet keine Reduzierung der Beleuchtungsintensität statt (Intensitätskurve 42c).
  • Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Geschwindigkeit des Fahrzeugs laufend bestimmt wird, und die Beleuchtungsintensität reduziert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einen ersten vorbestimmten Schwellwert sinkt, und die Beleuchtungsintensität erhöht wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen zweiten vorbestimmten Schwellwert steigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Schwellwert kleiner als der zweite vorbestimmte Schwellwert gewählt ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Mehrzahl von Geschwindigkeits-Schwellwerten vorgesehen ist, bei deren Unterschreiten die Beleuchtungsintensität stufenweise reduziert wird, und dass eine zweite Mehrzahl von Geschwindigkeits-Schwellwerten vorgesehen ist, bei deren Überschreiten die Beleuchtungsintensität stufenweise erhöht wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzieren und Erhöhen der Beleuchtungsintensität bei Unterschreiten oder Überschreiten von Schwellwerten durch manuelle Betätigung eines Fahrzeuginsassen abgeschaltet werden kann, bevorzugt, dass das Reduzieren und Erhöhen der Beleuchtungsintensität durch einen Schritt des manuellen Aus- und Wiedereinschaltens des Beleuchtungssystems abgeschaltet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs erfasst wird, und das Ausmaß der Reduktion der Beleuchtungsintensität kleiner gewählt wird, wenn eine geringe Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs erfasst wird, und größer gewählt wird, wenn eine große Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs erfasst wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erfassung einer Außenhelligkeit unter einer vorbestimmten Helligkeitsschwelle die Beleuchtungsintensität nicht reduziert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Schwellwert, bei deren Unterschreiten die Beleuchtungsintensität reduziert wird, so gewählt wird, dass er im Wesentlichen einen Fahrzeugstillstand angibt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als maximaler Wert der Beleuchtungsintensität der gewöhnliche Wert hoher Beleuchtungsintensität, insbesondere Abblendlicht gewählt wird, und dass als minimaler Wert der Beleuchtungsintensität eine vorbestimmte geringe Beleuchtungsintensität, insbesondere Standlicht gewählt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig die Beleuchtungsintensität von zwei oder mehr lichttechnischen Einrichtungen des Beleuchtungssystems, wie Scheinwerfern, Rückleuchten oder weiteren Beleuchtungskörpern gesteuert wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
- einem Geschwindigkeitssensor (14) zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
- einem Helligkeitssensor (18) zur Erfassung der Helligkeit im Außenbereich des Fahrzeugs; und
- einem Steuergerät (12) zur Steuerung von Betriebsparametern des Beleuchtungssystems (20) auf Grundlage der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und der erfassten Außenhelligkeit.
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