DE10239885A1 - Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern - Google Patents

Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern

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Abstract

Ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern enthält eine Infrarotlichtkamera (15) zum Erfassen eines Objekts vor dem Fahrzeug auf der Straße und ein Stellglied (12R, 12L) für die optische Achse eines Scheinwerfers. Die optische Achse eines Scheinwerfers wird gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Position des Objekts bezüglich dem Fahrzeug derart geändert, daß der Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer das Objekt abdecken kann, falls das Objekt als außerhalb des Ausleuchtungsbereichs befindlich beurteilt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern.
  • Bei einer Nachtfahrt kann ein Fahrer ein Objekt auf der Straße lediglich dann erkennen, wenn sich das Objekt im Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer befindet. Falls das Objekt sich nicht in dem Ausleuchtungsbereich bzw. außerhalb des Ausleuchtungsbereichs befindet und somit nicht für den Fahrer erkennbar ist, so kann dies eine Gefahr für den Fahrer bedeuten.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht dieses Problems gemacht worden.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern zu schaffen, das die optische Achse der Scheinwerfer derart ändert, daß das Objekt auch dann ausgeleuchtet werden kann, falls sich das Objekt außerhalb eines normalen Scheinwerferausleuchtungsbereichs befindet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des anliegenden Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines solchen Steuersystems bilden den Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, eine Kamera zum Erfassen eines Objekts auf einer Straße vor dem Fahrzeug, eine CPU zum Beurteilen, ob das Objekt durch den Ausleuchtungsbereich abgedeckt wird oder nicht, und ein Stellglied zum Verändern der optischen Achse der Scheinwerfer, entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Position des Objekts relativ zu dem Fahrzeug, so daß der Ausleuchtungsbereich das Objekt abdecken kann, falls das Objekt als außerhalb des Ausleuchtungsbereichs befindlich beurteilt wird. Vorzugsweise wird die optische Achse nicht verändert, falls das Objekt als unbeweglich bestimmt wird.
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung, ebenso wie Funktionen von dazugehörigen Teilen der vorliegenden Erfindung werden aus dem Studium der folgenden, detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:
  • Fig. 1 ein schematisches Diagramm, das ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 einen Ausleuchtungsbereich, der durch Fahrzeugscheinwerfer ausgeleuchtet wird, und schwenkbare Lampen, die durch das Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gesteuert werden; und
  • Fig. 3 ein Flußdiagramm, das einen Betrieb des Steuersystems für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern zeigt.
  • Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Fahrzeug mit rechten und linken Scheinwerfern 10R und 10L, rechten und linken, schwenkbaren Lampen 11R und 11L, deren Schwenkstellglieder 12R und 12L, einer Infrarotlichtkamera 15, rechten und linken Raddrehzahlsensoren 16R und 16L, einem Lenkrad 17, einem Lenkwinkelsensor 18 und einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit = ECU) 20 ausgestattet.
  • Die Infrarotlichtkamera 15 ist an der vorderen Stoßstange des Fahrzeugs montiert. Die Infrarotlichtkamera 15 dient zum Beurteilen, ob ein Objekt unbeweglich ist oder nicht. Der Lenkwinkelsensor 18 erfaßt einen Lenkwinkel θs des Lenkrades 17, das aus seiner neutralen Position bewegt worden ist. Die ECU 20 enthält unter anderem eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 21, ein ROM 22, ein RAM 23, ein Backup-RAM 24, eine I/O-Schaltung 25 und Busleitungen 26. Die ECU 20 ist mit der lnfrarotlichtkamera 15, den Raddrehzahlsensoren 16R und 16L und dem Lenkwinkelsensor 18 verbunden.
  • Die ECU 20 sendet Steuersignale zu den Schwenkstellgliedern 12R und 12L, um die optische Achse der schwenkbaren Lampen 11R und 11L zu steuern, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Ausleuchtungsbereiche der rechten und linken Scheinwerfer 10R und 10L (im Abblendzustand) sind fest eingestellt, während die schwenkbaren Lampen 11R und 11L zum Rechts- und/oder Linksschwenken entsprechend einer Steuerungsroutine gesteuert werden, die in Fig. 3 gezeigt ist. Die Scheinwerfer 10R und 10L können so modifiziert werden, daß sie anstelle der schwenkbaren Lampen 11R und 11L schwenkbar zu steuern sind.
  • Bei Schritt S101 der Steuerroutine wird ein Signal von der Infrarotlichtkamera 15 gelesen. Bei dem nächsten Schritt S102 wird entsprechend zu dem Abbildungssignal der Infrarotlichtkamera 15 untersucht, ob sich ein Objekt vor dem Fahrzeug auf der Straße befindet. Falls das Ergebnis bei Schritt S102 JA ist, wird bei Schritt S103 untersucht, ob das Objekt unbeweglich ist oder nicht. Falls das Ergebnis bei Schritt S103 JA lautet, endet die Routine.
  • Falls andererseits das Ergebnis bei Schritt S103 NEIN lautet, wird angenommen, daß das Objekt ein Fußgänger, ein Radfahrer oder ein Tier sein kann. Anschließend werden die folgenden Schritte S104, S105 und S106 ausgeführt.
  • Bei Schritt S104 werden anhand des Abbildungssignals der Infrarotlichtkamera 15 und der Signale der Raddrehzahlsensoren 16R und 16L der Abstand und die Richtung des Objekts zu dem Fahrzeug berechnet. Bei Schritt S105 wird der Zielschwenkwinkel der optischen Achsen der rechten und linken, schwenkbaren Lampen 11R und 11L berechnet. Anschließend werden die schwenkbaren Lampen 11R und 11L angemacht und die Stellglieder 12R und 12L betrieben. Daher kann der Fahrer das Objekt viel klarer wahrnehmen, und somit läßt sich eine Gefahrensituation viel früher erkennen.
  • Die schwenkbaren Lampen 11R und 11L können angemacht werden, wann immer die Scheinwerfer 10R und 10L brennen. Falls das Fahrzeug mit einem Fahrzeughöhensensor und einem automatischen Höheneinstellsystem für die optische Achse ausgerüstet ist, kann die optische Achse der Scheinwerfer in drei Dimensionen geschwenkt werden.
  • Die Infrarotlichtkamera 15 kann ebenso durch ein Radar, wie beispielsweise ein Laserradar oder ein Millimeterwellenradar ersetzt werden.

Claims (2)

1. Steuersystem für die optische Achse von Scheinwerfern für ein Fahrzeug, das eine Scheinwerferlampe zum Ausleuchten eines Ausleuchtungsbereichs vor dem Fahrzeug aufweist, wobei das Steuersystem aufweist:
eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (16R, 16L);
eine Objekterfassungseinrichtung (15) zum Erfassen eines Objekts vor dem Fahrzeug auf einer Straße;
eine Beurteilungseinrichtung (20) zum Beurteilen, ob das Objekt sich in dem Ausleuchtungsbereich befindet oder nicht;
eine Steuereinrichtung (11R, 11L, 12R, 12L) für die optische Achse zum Ändern der optischen Achse der Scheinwerfer, entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Position des Objekts bezüglich des Fahrzeugs, so daß der Ausleuchtungsbereich das Objekt abdecken kann, falls das Objekt als außerhalb des Ausleuchtungsbereichs befindlich beurteilt wird.
2. Steuersystem für die optische Achse von Scheinwerfern nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungseinrichtung (20) aufweist:
eine Unterscheidungseinrichtung zum Beurteilen, ob das Objekt unbeweglich ist oder nicht, und
die Steuereinrichtung für die optische Achse (11R, 11L, 12R, 12L), die die optische Achse nicht verändert, falls das Objekt als unbeweglich beurteilt wird.
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