DE10309039B4 - Lichttechnische Einrichtung für ein Landfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Scheinwerferanlage für ein Landfahrzeug mit einem Scheinwerfer (7), wobei das Landfahrzeug ein Navigationssystem (1) zur Ausgabe von Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie einen lichtempfindlichen Sensor (2) aufweist, und wobei eine Steuerung (4) zur Einstellung des Scheinwerfers (7) in Abhängigkeit von Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie in Abhängigkeit einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Blendbeleuchtungsstärke (E) und/oder einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Leuchtdichte (L) vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine lichttechnische Einrichtung, insbesondere eine Scheinwerferanlage, für ein Landfahrzeug mit einem einstellbaren Beleuchtungsmittel, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen lichttechnischen Einrichtung, wobei das Landfahrzeug ein Navigationssystem zur Ausgabe von Informationen über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges, einen lichtempfindlichen Sensor, sowie eine Steuerung aufweist. Eine derartige Einrichtung ist aus der DE 197 56 574 A1 und der DE 100 50 741 A1 bekannt.
  • Aus der EP 0 780 823 B1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der ein Navigationssystem Informationen über den aktuellen Standort eines Fahrzeugs, die es aus Informationen von GPS-Satelliten erhält, an ein Steuergerät liefert. Das Navigationssystem besitzt Informationen über den Verlauf und die örtliche Lage der Straße, auf der sich das Fahrzeug gerade befindet und gibt diese Informationen ebenfalls an das Steuergerät weiter. Im Steuergerät wird die notwendige bzw. optimale Lichtverteilung eines Scheinwerfersystems berechnet und ein System aus mehreren einzelnen Scheinwerfermodulen entsprechend angesteuert. Die einzelnen Scheinwerfermodule weisen jeweils eine Lichtquelle, einen Reflektor und ggf. eine Blende auf. Die einzelnen Scheinwerfermodule werden entsprechend der vorausberechneten Lichtverteilung angesteuert und erzeugen Licht entsprechend der vorausberechneten Lichtverteilung, wie Autobahnlicht, Stadtlicht, Kurvenlicht, Landstraßenlicht, Tagfahrlicht, Schlechtwetterlicht und Rechtslenkerlicht. Anstelle individueller und einzeln aktivierter Scheinwerfermodule können mehrere Lichtverteilungen, beispielsweise Stadtlicht und Schlechtwetterlicht auch durch eine entsprechende Bewegung einer Blende innerhalb eines einzigen Scheinwerfers erzeugt werden.
  • Die Einstellung von Scheinwerfern in Abhängigkeit eines GPS-Systems ist zudem aus der US 5 247 440 A und der JP 07 032 935 A bekannt.
  • Die DE 100 50 741 A1 offenbart eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit einer Reiseumgebungserfassungseinrichtung zum Sammeln von Informationen, die eine Reiseumgebung kennzeichnen, die mit einem Reiseweg eines Fahrzeugs in Beziehung steht. Zudem ist eine Beleuchtungssteuerung vorgesehen, die eine als geeignet bezeichnete Beleuchtung für ein Reisegebiet bereitstellt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine eingangs genannte lichttechnische Einrichtung, insbesondere eine Scheinwerferanlage, für ein Landfahrzeug mit einem einstellbaren Beleuchtungsmittel zu verbessern.
  • Vorgenannte Aufgabe wird durch eine Scheinwerferanlage für ein Landfahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 11 gelöst. Die Scheinwerferanlage für ein Landfahrzeug gemäß Anspruch 1 umfasst einen Scheinwerfer, wobei das Landfahrzeug ein Navigationssystem zur Ausgabe von Informationen über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie einen lichtempfindlichen Sensor aufweist, und wobei eine Steuerung zur Einstellung des Scheinwerfers in Abhängigkeit von Informationen über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie in Abhängigkeit einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Blendbeleuchtungsstärke und/oder einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Leuchtdichte vorgesehen ist.
  • Die Blendbeleuchtungsstärke und/oder die Leuchtdichte ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung Ausgangssignal des lichtempfindlichen Sensors oder wird aus diesem gebildet. Die Steuerung wertet in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Blendbeleuchtungsstärke und/oder die Leuchtdichte zur Einstellung des einstellbaren Beleuchtungsmittels aus.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden in bezug auf den Straßentyp zumindest die drei Gruppen
    • – Autobahn/Schnellstraße,
    • – Stadtstraße und
    • – Landstraße/Vorstadtstraße
    unterschieden.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das einstellbare Beleuchtungsmittel ein, insbesondere schwenkbarer, Scheinwerfer.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Scheinwerfer eine Blende zur Beeinflussung eines Lichtkegels des Scheinwerfers auf.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das einstellbare Beleuchtungsmittel ein Nebelscheinwerfer, eine Heckleuchte, ein Fahrtrichtungsanzeiger, ein beleuchtbares Bedienelement und/oder eine Innenraumleuchte.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der lichtempfindliche Sensor eine Kamera, wie etwa eine Videokamera oder, besonders vorteilhafterweise, eine Webcam.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wertet die Steuerung ein von der Kamera geliefertes Bild in bezug auf seine Helligkeit und/oder in bezug auf Konturen und/oder geometrische Muster aus.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein zweiter lichtempfindlicher Sensor vorgesehen, wobei die Steuerung das einstellbare Beleuchtungsmittel in Abhängigkeit der Informationen über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges, des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Sensors und eines Ausgangssignals des zweiten lichtempfindlichen Sensors einstellt. Dazu ermittelt die Steuerung vorteilhafterweise in Abhängigkeit der Informationen über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges, des Ausgangssignals des lichtempfindlichen Sensors und eines Ausgangssignals des zweiten lichtempfindlichen Sensors einen den Straßentyp des Aufenthaltsortes des Landfahrzeugs entsprechenden Straßentyp und stellt das einstellbare Beleuchtungsmittel in Abhängigkeit des Straßentyps ein.
  • Dabei ist in weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Blendbeleuchtungsstärke und/oder die Leuchtdichte Ausgangssignal des lichtempfindlichen Sensors oder wird aus diesem gebildet.
  • In weiterhin vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist ein Geschwindigkeitssensor zur Bereitstellung eines Wertes der Geschwindigkeit des Landfahrzeuges vorgesehen, wobei die Steuerung das einstellbare Beleuchtungsmittel auch in Abhängigkeit des Wertes der Geschwindigkeit des Landfahrzeuges einstellt.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen:
  • 1 eine lichttechnische Einrichtung,
  • 2 eine Steuerung,
  • 3 eine Summenhäufigkeit einer Blendbeleuchtungsstärke, aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke, und
  • 4 eine Summenhäufigkeit einer Leuchtdichte, aufgetragen über die Leuchtdichte.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer lichttechnischen Einrichtung. Diese weist ein Navigationssystem 1 zur Ausgabe von Informationen ORT über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie einen lichtempfindlichen Sensor 2 auf, der ein Ausgangssignal ML1 liefert. Es kann ein zweiter lichtempfindlicher Sensor 3 vorgesehen sein, der ein Ausgangssignal ML2 liefert. Der lichtempfindlichen Sensor 2 ist z. B. eine Kamera, wie etwa eine Videokamera oder eine Webcam. Beispiele für die Anordnung von lichtempfindlichen Sensoren können z. B. den Druckschriften DE 42 15 940 A1 , DE 41 22 531 A1 , EP 0 230 620 B1 und DE 199 21 194 A1 entnommen werden. Es kann zudem ein nicht dargestellter Geschwindigkeitssensor vorgesehen sein.
  • Die lichttechnische Einrichtung weist zudem eine Steuerung 4 mit einem Auswertemodul 5 und einem Treibermodul 6 auf. Das Auswertemodul 5 wertet z. B. ein von der Kamera geliefertes Bild in bezug auf seine Helligkeit aus. In diesem Fall kann der zweite lichtempfindliche Sensor 3 weggelassen werden. Es kann auch vorgesehen werden, dass das Auswertemodul 5 z. B. ein von der Kamera geliefertes Bild in bezug auf Konturen und/oder geometrische Muster auswertet und diese dabei auf Charakteristika einzelner Straßentypen untersucht.
  • Das Auswertemodul 5 ermittelt Werte für die Blendbeleuchtungsstärke E und/oder die Leuchtdichte L in Abhängigkeit des Ausgangssignals ML1 und/oder ML2. Das Auswertemodul 5 ermittelt zudem in Abhängigkeit der Informationen ORT über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges und zumindest eines Ausgangssignals ML1 und/oder ML2 eines lichtempfindlichen Sensors 2 und/oder 3 einen dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechenden Straßentyp. Dabei werden in beispielhafter Ausgestaltung in bezug auf den Straßentyp zumindest die drei Gruppen
    • – Autobahn/Schnellstraße,
    • – Stadtstraße und
    • – Landstraße/Vorstadtstraße
    unterschieden und der dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechende Straßentyp einer dieser Gruppen zugeordnet.
  • Das Auswertemodul 5 ermittelt zudem den Kurvenradius KR eines Straßenabschnittes, der dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entspricht.
  • Die lichttechnische Einrichtung weist zudem einen Scheinwerfer 7 auf. Der Scheinwerfer 7 weist einen Aktor 8 zum zumindest horizontalen Schwenken des Scheinwerfers 7 auf. Einzelheiten derartiger Schwenkmechanismen können z. B. der JP 6-135 283 bzw. der JP 1-117 874 entnommen werden. Zur Ansteuerung des Aktors 8 wird mittels des Treibermoduls 6 in Abhängigkeit des Kurvenradius KR und des Straßentyps STY ein Steuersignal SW gebildet. Dies erfolgt vorteilhafterweise mittels einer, insbesondere vom Straßentyp abhängigen, sogenannten Schwenkkennlinie, die einen Zusammenhang zwischen dem Steuersignal SW und damit dem Schwenkwinkel des Scheinwerfers 7 und dem Kurvenradius KR angibt.
  • Der Scheinwerfer 7 weist zudem einen Aktor 9 zum Verstellen einer Blende oder eine ähnliche Einrichtung zur Beeinflussung eines Lichtkegels des Scheinwerfers 7 auf. Einzelheiten einer solchen Einrichtung können z. B. der EP 0 761 497 B1 entnommen werden. Zur Ansteuerung des Aktors 9 wird mittels des Treibermoduls 6 in Abhängigkeit des Straßentyps STY oder des Kurvenradius KR und des Straßentyps STY ein Steuersignal SB gebildet.
  • 2 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Steuerung 40. Diese erhält Eingangsdaten von einem nicht dargestellten Navigationssystem und einem nicht dargestellten lichtempfindlichen Sensor. Mittels der Steuerung 40 werden zumindest ein Scheinwerfer 7, zumindest ein Nebelscheinwerfer 21, zumindest eine Heckleuchte 22, zumindest ein Fahrtrichtungsanzeiger 23, zumindest ein beleuchtbares Bedienelement 24 und zumindest eine Innenraumleuchte 25 angesteuert.
  • Wie ausgeführt ermittelt das Auswertemodul 5 einen dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechenden Straßentyp. Dabei werden in beispielhafter Ausgestaltung in bezug auf den Straßentyp zumindest die drei Gruppen
    • – Autobahn/Schnellstraße,
    • – Stadtstraße und
    • – Landstraße/Vorstadtstraße
    unterschieden. Dazu werden neben den von dem Navigationssystem 1 ausgegebenen Informationen ORT über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges die Blendbeleuchtungsstärke E und/oder die Leuchtdichte L ausgewertet. Dazu wird aus Werten der Blendbeleuchtungsstärke E und/oder der Leuchtdichte L über eine gewisse Zeitdauer eine Häufigkeitsverteilung und/oder eine Summenhäufigkeitsverteilung H(E) der Werte der Blendbeleuchtungsstärke E und/oder eine Häufigkeitsverteilung und/oder eine Summenhäufigkeitsverteilung H(L) der Werte der Leuchtdichte L ermittelt und diese mit einer Kennlinie verglichen.
  • 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kennlinie einer Summenhäufigkeitsverteilung H(E) der Werte der Blendbeleuchtungsstärke E aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke E. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kennlinie einer Summenhäufigkeitsverteilung H(L) der Werte der Leuchtdichte L aufgetragen über die Leuchtdichte L.
  • Dabei bezeichnet
    • – Bezugszeichen 30 die Summenhäufigkeitsverteilung H(E) der Werte der Blendbeleuchtungsstärke E aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke E für eine Autobahn,
    • – Bezugszeichen 31 die Summenhäufigkeitsverteilung H(E) der Werte der Blendbeleuchtungsstärke E aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke E für eine Landstraße,
    • – Bezugszeichen 32 die Summenhäufigkeitsverteilung H(E) der Werte der Blendbeleuchtungsstärke E aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke E für eine Stadtstraße,
    • – Bezugszeichen 33 die Summenhäufigkeitsverteilung H(L) der Werte der Leuchtdichte L aufgetragen über die Leuchtdichte L für eine Autobahn,
    • – Bezugszeichen 34 die Summenhäufigkeitsverteilung H(L) der Werte der Leuchtdichte L aufgetragen über die Leuchtdichte L für eine Landstraße und
    • – Bezugszeichen 35 die Summenhäufigkeitsverteilung H(L) der Werte der Leuchtdichte L aufgetragen über die Leuchtdichte L für eine Stadtstraße.
  • Bei den Kennlinien der Summenhäufigkeitsverteilungen gemäß 3 und 4 liegen in bezug auf Autobahnen und Landstraßen 50% aller auftretenden Blendbeleuchtungsstärken E unter 0,08 Lx, wohingegen im Stadtbereich die 50%-Schwelle erst bei E = 1,7 Lx liegt. Für 90% aller auftretenden Blendbeleuchtungsstärken zeigt sich, dass diese mit E = 0,3 Lx auf Autobahnen um den Faktor 2, im Stadtgebiet sogar um den Faktor 17, geringer ausfallen als im Landstraßenbereich. Für die Leuchtdichte (Vorfeldleuchtdichte) L zeigen sich ähnliche Phänomene. So liegt die 50%-Schwelle für Autobahnen und Landstraßen mit L = 0,2 cd/m2 auf gleichem Niveau, welches um den Faktor 3 niedriger als das im Stadtbereich ist. Für die 90%-Schwelle ist ein Wert festzustellen, der im Stadtgebiet mit L = 1,8 cd/m2 um ca. 1.6 cd/m2 höher liegt als der entsprechende Wert für die anderen Bereiche.
  • Zur Einteilung in eine Straßentypgruppe werden die ermittelten Häufigkeitsverteilungen bzw. Summenhäufigkeitsverteilungen mit diesen Kennlinien, z. B. durch den Vergleich einzelner Werte, verglichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Navigationssystem
    2, 3
    lichtempfindlicher Sensor
    4, 40
    Steuerung
    5
    Auswertemodul
    6
    Treibermodul
    7
    Scheinwerfer
    8
    Aktor zum zumindest horizontalen Schwenken des Scheinwerfers
    9
    Aktor zum Verstellen einer Blende oder ähnlichen Einrichtung zur Beeinflussung eines Lichtkegels des Scheinwerfers
    21
    Nebelscheinwerfer
    22
    Heckleuchte
    23
    Fahrtrichtungsanzeiger
    24
    beleuchtbares Bedienelement
    25
    Innenraumleuchte
    30
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Blendbeleuchtungsstärke aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke für eine Autobahn
    31
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Blendbeleuchtungsstärke aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke für eine Landstraße
    32
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Blendbeleuchtungsstärke aufgetragen über die Blendbeleuchtungsstärke für eine Stadtstraße
    33
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Leuchtdichte aufgetragen über die Leuchtdichte für eine Autobahn
    34
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Leuchtdichte aufgetragen über die Leuchtdichte für eine Landstraße
    35
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Leuchtdichte aufgetragen über die Leuchtdichte für eine Stadtstraße
    ORT
    Informationen ORT über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges
    ML1, ML2
    Ausgangssignal eines lichtempfindlichen Sensors
    STY
    Straßentyp
    KR
    Kurvenradius
    SW, SB
    Steuersignal
    E
    Blendbeleuchtungsstärke
    L
    Leuchtdichte
    H(E)
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Blendbeleuchtungsstärke
    H(L)
    Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Leuchtdichte

Claims (11)

  1. Scheinwerferanlage für ein Landfahrzeug mit einem Scheinwerfer (7), wobei das Landfahrzeug ein Navigationssystem (1) zur Ausgabe von Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie einen lichtempfindlichen Sensor (2) aufweist, und wobei eine Steuerung (4) zur Einstellung des Scheinwerfers (7) in Abhängigkeit von Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges sowie in Abhängigkeit einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Blendbeleuchtungsstärke (E) und/oder einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Leuchtdichte (L) vorgesehen ist.
  2. Scheinwerferanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (7) schwenkbar ist.
  3. Scheinwerferanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (7) eine Blende zur Beeinflussung eines Lichtkegels des Scheinwerfers (7) aufweist.
  4. Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der lichtempfindliche Sensor (2) eine Kamera ist.
  5. Scheinwerferanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) ein von der Kamera geliefertes Bild in bezug auf seine Helligkeit auswertet.
  6. Scheinwerferanlage nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (4) ein von der Kamera geliefertes Bild in bezug auf Konturen und/oder geometrische Muster auswertet.
  7. Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter lichtempfindlicher Sensor (3) vorgesehen ist, wobei die Steuerung (4) den Scheinwerfer (7) in Abhängigkeit der Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges, des Ausgangssignals (ML1) des lichtempfindlichen Sensors (2) und eines Ausgangssignals (ML2) des zweiten lichtempfindlichen Sensors (3) einstellt.
  8. Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (4) zur Einstellung des Scheinwerfers (7) in Abhängigkeit eines dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechenden Straßentyps (STY) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechende Straßentyp (STY) in Abhängigkeit der Häufigkeitsverteilung und/oder der Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Blendbeleuchtungsstärke (E) ermittelbar ist.
  9. Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (4) zur Einstellung des Scheinwerfers (7) in Abhängigkeit eines dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechenden Straßentyps (STY) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Aufenthaltsort des Landfahrzeugs entsprechende Straßentyp (STY) in Abhängigkeit der Häufigkeitsverteilung und/oder der Summenhäufigkeitsverteilung der Werte der Leuchtdichte (L) ermittelbar ist.
  10. Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Geschwindigkeitssensor zur Bereitstellung eines Wertes der Geschwindigkeit des Landfahrzeuges vorgesehen ist, wobei die Steuerung (4) den Scheinwerfer (7) auch in Abhängigkeit des Wertes der Geschwindigkeit des Landfahrzeuges einstellt.
  11. Verfahren zum Betrieb einer Scheinwerferanlage für ein Landfahrzeug mit einem Scheinwerfer (7), insbesondere einer Scheinwerferanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Scheinwerfer (7) in Abhängigkeit von Informationen (ORT) über den Aufenthaltsort des Landfahrzeuges eingestellt wird, und wobei der Scheinwerfer (7) zudem in Abhängigkeit einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Blendbeleuchtungsstärke (E) und/oder einer Häufigkeitsverteilung und/oder einer Summenhäufigkeitsverteilung der Werte einer Leuchtdichte (L) eingestellt wird.
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