DE10347552A1

DE10347552A1 - Scheinwerfersystem und Verfahren

Info

Publication number: DE10347552A1
Application number: DE2003147552
Authority: DE
Inventors: Martin Gentile; Thomas Roth
Original assignee: Opel Eisenach GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2005-05-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfersystem in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei unabhängig voneinander verstellbaren Scheinwerfern zum Emittieren von Lichtstrahlen, mit einer Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung, welche den Kurvenfahrwinkel bei einer Kurvenfahrt ermittelt, mit einer Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, welche die aktuelle Fahrzeugposition erfasst und den weiteren Streckenverlauf ermittelt, und mit einer Verstelleinrichtung zum Verstellen der Scheinwerfer abhängig von einem erfassten Kurvenfahrwinkel und unter Einbeziehung der Informationen der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, wobei die zumindest zwei Scheinwerfer über die Verstelleinrichtung unabhängig voneinander verstellbar ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung und zum Verstellen eines Scheinwerfersystems in einem Kraftfahrzeug.

Description

Die Erfindung betrifft ein Scheinwerfersystem in einem Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung und zum Verstellen eines Scheinwerfersystems in einem Kraftfahrzeug.

Moderne Kraftfahrzeuge sind zunehmend mit elektronischen Systemen ausgestattet, die zum einen der Sicherheit der Fahrzeuginsassen beim Betreiben dieses Kraftfahrzeuges dienen und die zum anderen den Führer des Kraftfahrzeuges in die Lage versetzen, sicherer und komfortabler zu fahren, unabhängig von seiner Fahrtechnik und seinem Fahrgefühl. Zu diesen Systemen gehören vorausschauende elektronische Systemen, die die beabsichtigte Fahrrichtung erkennen und die bei Bedarf Informationen an den Kraftfahrzeugführer ausgeben, um ihn zu warnen bzw. um im Extremfall sogar in den Fahrbetrieb einzugreifen. Zu diesen Systemen werden zunehmend auch Scheinwerfersysteme miteinbezogen.

Bei früheren Kraftfahrzeugen waren die Scheinwerfer meist starr mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden, unabhängig von dessen Zuladung. Um einer unerwünschten Richtungsänderung des von den Scheinwerfern ausgestrahlten Lichts abhängig von der Zuladung Rechnung zu tragen wurden Systeme zur Leuchtweitenregelung entwickelt, die abhängig von den Kraftfahrzeuginsassen, einer gegebenenfalls vorhandenen Zuladung und dem Tankinhalt sicherstellen, dass die gewünschte Leuchtweite und Leuchtrichtung. beibehalten wird. Ein derartiges System zur Leuchtweitenregelung ist beispielsweise in der DE 199 47 408 C2 beschrieben.

Derartige Leuchtweiten regulierbare Scheinwerfer sind allerdings nicht in der Lage, die Straßenoberfläche vor dem Kraftfahrzeug ausreichend auszuleuchten, wenn das Kraftfahrzeug zum Beispiel auf einer sehr kurvenreichen Strecke fährt, sich an einer Kreuzung befindet, etc. Insbesondere bei sehr spitzen Kurven sind hier weite Bereiche der Fahrbahn im Bereich der Kurve von dem Scheinwerferstrahl nicht erfasst. Für den Fahrzeugführer ist es dann außerordentlich schwierig, den Radius bzw. den weiteren Verlauf dieser unübersichtlichen bzw. blinden Kurve abzuschätzen. Je höher die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ist, desto gefährlicher ist diese Fahrsituation für die Fahrzeuginsassen.

Zur Erhöhung der Sicherheit der Kraftfahrzeuginsassen ist in der DE 101 39 152 A1 ein Scheinwerfersystem beschrieben, bei dem die Scheinwerfer im Falle einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeuges nachgeführt werden. Mittels einer so genannten Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, die zum Beispiel eine Navigationseinheit enthalten kann, wird die entsprechende Gestalt der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug ermittelt. Durch diese Vorrichtung wird somit erkannt, dass eine Kurve vorhanden ist. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und dem Lenkwinkel des Kraftfahrzeuges folgt der von dem Scheinwerfer emittierte Lichtstrahl automatisch dem Kurvenverlauf, so dass eine erhöhte Ausleuchtung der Kurvenbereiche gewährleistet ist. Dies erhöht insbesondere bei einer Fahrt im Dunkeln und bei sehr kurvenreicher Strecke die Fahrzeugsicherheit erheblich.

Problematisch an dem in der DE 101 39 152 A1 beschriebenen Scheinwerfersystem ist allerdings, wenn unmittelbar nach einer ersten Kurve zumindest eine zweite Kurve folgt. In diesem Fall folgt der Scheinwerferstrahl automatisch dem Kurvenverlauf der ersten Kurve. Der Kurvenverlauf der zweiten, unmittelbar darauf folgenden Kurve wird allerdings nahezu gar nicht ausgeleuchtet oder zumindest schlechter ausgeleuchtet, als bei einem System ohne automatisch nachgeführtem Scheinwerferlicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, ein Scheinwerfersystem in einem Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben dieses Scheinwerfersystems bereitzustellen, mittels denen eine verbesserte Kurvenausleuchtung insbesondere beim Befahren einer sehr kurvenreichen Strecke gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird die systembezogene Aufgabe durch ein Scheinwerfersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und die verfahrensbezogene Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.

Demgemäss ist vorgesehen:

– Ein Scheinwerfersystem in einem Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei unabhängig voneinander verstellbaren Scheinwerfern zum Emittieren von Lichtstrahlen, mit einer Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung, welche den Kurvenfahrwinkel bei einer Kurvenfahrt ermittelt, mit einem Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, welches die aktuelle Fahrzeugposition erfasst und den weiteren Streckenverlauf ermittelt, und mit einer Verstelleinrichtung zum Verstellen der Scheinwerfer abhängig von einem erfassten Kurvenfahrwinkel und unter Einbeziehung der Informationen der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, wobei die zumindest zwei Scheinwerfer über die Verstelleinrichtung unabhängig voneinander verstellbar ausgebildet sind. (Patentanspruch 1)
– Ein Verfahren zur Steuerung und zum Verstellen eines Scheinwerfersystems in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem erfindungsgemäßen Scheinwerfersystem, bei dem die Scheinwerfer insbesondere im Falle zweier unmittelbar aufeinander folgenden, in unterschiedliche Richtungen gekrümmter Kurven unabhängig voneinander verstellt werden. (Patentanspruch 6)

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, bei Kraftfahrzeugen, die mit einem Navigationssystem und automatisch nachgeführtem Kurvenlicht ausgerüstet sind, dieses Kurvenlicht nicht nur in Abhängigkeit vom Lenkwinkel sondern auch vom weiteren Strecken verlauf zu verstellen. Dieser weitere Streckenverlauf wird zum Beispiel über eine Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung (Navigationssystem) ermittelt. Erfindungsgemäß werden die verschiedenen Scheinwerfer einzeln verstellt. Beispielsweise wird im Falle von zwei unmittelbar aufeinander folgenden Kurven ein erster Scheinwerfer dazu verwendet, eine erste Kurve auszuleuchten, während der zweite Scheinwerfer dazu vorgesehen ist, die darauf folgende, zweite Kurve auszuleuchten. Auf diese Weise ist insgesamt eine bessere Kurvenausleuchtung realisierbar, als wenn durch die verstellbaren Scheinwerfer lediglich die erste Kurve ausgeleuchtet wird. Beim Befahren kurvenreicher Straßen wird durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das erfindungsgemäße Scheinwerfersystem ein optimales Ausleuchten der Kurven gewährleistet und damit die Sicherheit der Fahrzeuginsassen deutlich erhöht.

Während bei herkömmlichen Scheinwerfersystemen, wie zum Beispiel bei dem Scheinwerfersystem der bereits eingangs beschriebenen DE 101 39 152 A1 , im Falle einer Kurvenfahrt beide Scheinwerfer miteinander gekoppelt sind und somit nur zusammen an den Kurvenverlauf angepasst nachgeführt werden können, erfolgt erfindungsgemäß kein bloßes Nachführen der einzelnen Scheinwerfer. Zum anderen sind die zumindest zwei Scheinwerfer unabhängig voneinander betreibbar, das heißt sie sind nicht (unmittelbar) miteinander gekoppelt. Das bedeutet, dass für jeden der Scheinwerfer ein eigener Verstellwinkel berechnet wird und über die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung der jeweilige Scheinwerfer angepasst an den Verstellwinkel verstellt werden kann. Statt einem bloßen Nachführen erfolgt hier eine intelligente Verstellung der Scheinwerfer ent sprechend den Wünschen des Kraftfahrzeugführers bzw. dessen Fahrgefühl, Straßenlage und dergleichen.

Zur Steuerung eines Verstellvorgangs zum Verstellen der Scheinwerfer und damit zur Realisierung des genannten intelligenten Verstellmechanismus ist eine Steuervorrichtung vorgesehen. Diese Steuervorrichtung verarbeitet vorteilhafterweise die ihr vorliegenden Informationen, beispielsweise aus der Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung, dem Navigationssystem und dergleichen, und errechnet abhängig davon zumindest einen Verstellwinkel zum Nachführen zumindest eines der Scheinwerfer. Wesentlich dabei ist, dass jedem der Scheinwerfer zumindest ein eigener Verstellwinkel zugeordnet wird, unabhängig von den jeweiligen Verstellwinkeln der übrigen Scheinwerfer. Die Informationen über die verschiedenen Verstellwinkel werden der Verstelleinrichtung zugeführt, die abhängig davon die Scheinwerfer entsprechend verstellt.

Die Steuervorrichtung enthält vorteilhafterweise eine programmgesteuerte Einrichtung, die zum Beispiel als Mikrocontroller, Mikroprozessor, digitaler Signalprozessor, etc. ausgebildet sein kann. Selbstverständlich ließe sich die Funktionalität dieser programmgesteuerten Einrichtung auch durch eine fest verdrahtete Logikschaltung, zum Beispiel als PLD oder als FPGA, realisieren.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verstelleinrichtung zum Verstellen der Scheinwerfer derart ausgebildet, dass sowohl ein horizontales Verstellen eines Scheinwerfers als auch ein vertikales Verstellen eines Scheinwerfers durchführbar ist. Die Begriffe "hori zontal" bzw. "vertikal" beziehen sich dabei auf die Fahrebene oder alternativ auch auf die Horizontale. Der besondere Vorteil besteht hier darin, dass insbesondere beim Befahren einer bergigen und kurvigen Straße (Serpentine) eine bzw. mehrere der nachfolgenden Kurven, die bezüglich des Kraftfahrzeuges erhöht bzw. erniedrigt vorliegen, beim Verstellen der Scheinwerfer auch in vertikaler Richtung gut ausgeleuchtet werden können. Es versteht sich, dass durch die Steuereinrichtung in diesem Falle sowohl ein horizontaler als auch ein vertikaler Verstellwinkel bereitgestellt werden muss.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass für den Fall, dass die zumindest zwei Scheinwerfer unterschiedliche Kurven ausleuchten, deren Strahlleistung erhöht wird. Da in diesem Falle lediglich ein Scheinwerfer zur Ausleuchtung einer jeweils zugeordneten Kurve verwendet wird und somit die jeweilige Strahlleistung dieses Scheinwerfers insgesamt geringer ist, als wenn diese Kurve mit zwei Scheinwerfern ausgeleuchtet wird, wird durch die Erhöhung der Strahlleistung eine bessere Kurvenausleuchtung gewährleistet.

In einer weiteren, sehr vorteilhaften Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass beide Scheinwerfer bereits die nächste oder übernächste Kurve ausleuchten, obwohl das Kraftfahrzeug sich noch am Beginn bzw. im Verlauf einer ersten Kurve befindet. Auf diese Weise wird insbesondere bei Streckenverläufen mit sehr spitzen Kurven und/oder beim Fahren mit höherer Geschwindigkeit ein vorausschauendes Fahren ermöglicht, was letztendlich einem komfortableren und sichereren Fahren zugute kommt.

Zur Bestimmung des Verstellwinkels zum Verstellen eines Scheinwerfers werden Informationen über den Kurvenfahrwinkel und Informationen über die aktuelle Fahrzeugposition sowie des weiteren Streckenverlaufs, welche zum Beispiel von einem Navigationssystem bereitgestellt werden, verwendet. Zusätzlich können noch weitere Informationen zur Bestimmung des Verstellwinkels, zum Beispiel die aktuelle Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, der aktuelle Lenkwinkel, die Entfernung zur nächsten bzw. auch übernächsten Kurve, zur Bestimmung des Verstellwinkels miteinbezogen werden.

Sehr vorteilhaft können auch weitere Informationen verwendet werden. Solche weiteren Informationen können zum Beispiel darin bestehen, ob das Kraftfahrzeug sich innerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindet oder außerhalb davon. Vorteilhafterweise wird zum Beispiel ein Verstellen der Scheinwerfer nicht vorgenommen, wenn sich das Kraftfahrzeug innerhalb einer geschlossenen Ortschaft befindet, da der Kraftfahrzeugführer und zudem auch andere Verkehrsteilnehmer durch das Schwenken der Scheinwerfer irritiert werden könnten. Zudem ist innerhalb einer geschlossenen Ortschaft eine verbesserte Kurvenausleuchtung häufig nicht erforderlich, da hier typischerweise eine Fahrbahnbeleuchtung vorhanden ist.

In einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung werden auch weitere Verkehrsteilnehmer, insbesondere entgegenkommende Kraftfahrzeuge, bei der Bestimmung eines Verstellwinkels miteinbezogen. Tritt zum Beispiel der Fall auf, dass beim Befahren einer kurvenreichen Straße ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug sich im Bereich einer nächsten oder übernächsten Kurve befindet, ist es je nach Kurvenverlauf häufig nicht vorteilhaft, wenn der Scheinwerfer zur Ausleuchtung dieser Kurve so verstellt wird, dass das entgegenkommende Kraftfahrzeug dadurch geblendet wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der Scheinwerfer entweder nicht in diese Kurve geschwenkt wird, da diese Kurve bereits von dem entgegenkommenden Kraftfahrzeug ausgeleuchtet wird. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Position des entgegenkommenden Kraftfahrzeuges, beispielsweise durch Fernbereich- oder Nahbereichsensoren, bestimmt wird und der Scheinwerfer so verstellt wird, dass ein Blenden des Kraftfahrzeugführers des entgegenkommenden Kraftfahrzeuges durch die Scheinwerfer nicht auftritt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt dabei
1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Scheinwerfersystems;
2 eine erste schematische Aufsicht auf eine Straße zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3 eine zweite schematische Aufsicht auf eine Straße zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Merkmale – sofern nichts anderes angegeben ist – gleich bezeichnet worden.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Scheinwerfersystems. In 1 ist mit Bezugszeichen 1 das erfindungsgemäße Scheinwerfersystem zur Verwendung insbesondere in einem Kraftfahrzeug bezeichnet. Das Scheinwerfersystem 1 enthält im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Scheinwerfer 2, 3. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 2 den linken Scheinwerfer und Bezugszeichen 3 den rechten Scheinwerfer. Die Scheinwerfer 2, 3 emittieren Lichtstrahlen 15, 16. Die Scheinwerfer 2, 3 sind verstellbar ausgebildet, was durch die gekrümmten Pfeile angedeutet ist. Zur Verstellung der Scheinwerfer 2, 3 ist eine Verstelleinrichtung 4 vorgesehen. Die Verstelleinrichtung 4 enthält jeweils den Scheinwerfern 2, 3 zugeordnete Verstelleinheiten 5, 6.
Zur Steuerung der Verstelleinrichtung 4 ist eine Steuervorrichtung 7 vorgesehen. Die Steuervorrichtung 7 enthält einen Mikroprozessor 8 und kann zum Beispiel Bestandteil eines Steuergerätes im Kraftfahrzeug sein. Das Steuergerät 7 errechnet jeweils für jeden der Scheinwerfer 2, 3 einen vertikalen Verstellwinkel α_2v, α_3v sowie einen horizontalen Verstellwinkel α_2h, α_3h. Die Indexziffer 2 bezeichnet dabei den jeweiligen Verstellwinkel für den Scheinwerfer 2 und die Indexziffer 3 bezeichnet den Verstellwinkel für den Scheinwerfer 3. Der Index h bezeichnet den jeweiligen horizontalen Verstellwinkel und der Index v bezeichnet den vertikalen Verstellwinkel. Informationen über diese Verstellwinkel α_2v, α_3v, α_2h, α_3h wer den zum Beispiel in Form eines pulsweitenmodulierten Signals den jeweiligen Verstelleinheiten 5, 6 zugeführt, die diese Informationen extrahieren und abhängig davon die jeweiligen Scheinwerfer 2, 3 dem jeweiligen Verstellwinkeln α_2v, α_3v, α_2h, α_3h entsprechend verstellen. Da jedem der Scheinwerfer 2, 3 unabhängig voneinander unterschiedliche Verstellwinkel α_2v, α_3v, α_2h, α_3h zuführbar sind, lassen sich die Scheinwerfer 2, 3 auch getrennt ansteuern und damit getrennt verstellen.
Die Errechnung und Bestimmung der Verstellwinkel α_2v, α_3v, α_2h, α_3h erfolgt in der Steuereinheit 7 nach Maßgabe von extern eingekoppelten Informationen. Zur Bereitstellung dieser Informationen ist eine zum Beispiel als Navigationssystem 10 ausgebildete Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung 10 vorgesehen. Die Ausgestaltung eines solchen Navigationssystems 10 ist vielfach bekannt und bedarf daher keiner näheren Erläuterung. Mittels des Navigationssystems 10 können GPS-Daten herangezogen werden, um zum Beispiel die aktuelle Position des Kraftfahrzeuges zu bestimmen. Hierzu kann ein geeignetes Datenmaterial verwendet werden, welches entweder in Form einer im Kraftfahrzeug enthaltenen CD-ROM gespeichert ist oder über Funkt übermittelt wird. Mittels dieses so zur Verfügung stehenden Kartenmaterials kann ferner auch der weitere Streckenverlauf, auf der sich das Kraftfahrzeug bewegt, sehr leicht bestimmt werden. Diese Informationen x über die genaue Position des Kraftfahrzeuges sowie die Informationen y über den weiteren Streckenverlauf werden der Steuervorrichtung 7 zugeführt.
Ferner ist eine Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung 11 vorgesehen, welche den aktuellen Kurvenfahrwinkel β des Kraftfahrzeuges im Falle einer Kurvenfahrt ermittelt. Informationen über diesen Kurvenfahrwinkel β werden ebenfalls der Steuervorrichtung 7 zugeführt.
In der vorliegenden Ausführungsform ist ferner eine Vorrichtung 12 zur Erfassung der Geschwindigkeit vorgesehen, die die Geschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs ermittelt. Weiterhin ist eine Vorrichtung 13 zur Erfassung des Lenkwinkels des Kraftfahrzeugs vorgesehen, mittels der der Lenkwinkel γ des Kraftfahrzeugs bestimmt wird. Auch ist eine Vorrichtung 14 zur Bestimmung der Entfernung vorgesehen, mittels der zum Beispiel die Entfernung Δx des Kraftfahrzeugs zur nächsten bzw. übernächsten Kurve bestimmt werden kann. Die Informationen der Vorrichtungen 12, 13, 14 werden ebenfalls der Steuervorrichtung 7 zugeführt. Die Steuervorrichtung 7 verarbeitet die ihr zugeführten Informationen nach Maßgabe eines internen Berechnungsalgorithmus und errechnet somit den jeweils erforderlichen Verstellwinkel α_2v, α_3v, α_2h, α_3h in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung für jeden der Scheinwerfer 2, 3 und steuert die Verstelleinrichtung 4 mit geeigneten Steuersignalen an.
2 zeigt eine erste schematische Aufsicht auf eine Straße mit einem Kraftfahrzeug zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. In 2 ist mit Bezugszeichen 20 ein Kraftfahrzeug bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 20 befindet sich auf der mit Bezugszeichen 21 bezeichneten Straße und bewegt sich in die mit dem Pfeil 22 bezeichneten Richtung. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Abschnitt der Straße 21 dargestellt. Dieser Straßenausschnitt 21 weist zwei Kurven 23, 24 auf, wobei ein erster Kurvenabschnitt 23 eine Rechtskurve und ein zweiter Kurvenabschnitt 24 eine Linkskurve bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 20 befindet sich am Anfang der Rechtskurve 23.
Mittels des erfindungsgemäßen Scheinwerfersystems 1 bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich die beiden Scheinwerfer 2, 3 unabhängig voneinander verstellen. Im vorliegenden Falle ist der rechte Scheinwerfer 3 dazu ausgelegt, den ersten Kurvenabschnitt 23 – also die Rechtskurve – auszuleuchten, und der linke Scheinwerfer 2 ist dazu ausgelegt, den darauf folgenden Kurvenabschnitt 24 – also die Linkskurve – auszuleuchten. Zu diesem Zwecke wird der rechte Scheinwerfer 3 so verstellt, dass die von ihm ausgestrahlten Lichtstrahlen 16 bzw. der Lichtkegel 16 zumindest große Teile des ersten Kurvenabschnitts 23 ausleuchten. Der linke Scheinwerfer 2 hingegen wird erfindungsgemäß so verstellt, dass die von ihm ausgestrahlten Lichtstrahlen 15 bzw. der Lichtkegel 15 zumindest große Teile der Linkskurve 24 ausleuchten. Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Lichtintensität der beiden Scheinwerfer 2, 3 geeignet angepasst wird. Beispielsweise kann die Lichtintensität des vom linken Scheinwerfer 2 ausgestrahlten Lichtstrahls 15 erhöht werden, da dieser Scheinwerfer 2 die weiter entfernte Kurve 24 ausleuchten soll.
3 zeigt eine zweite Aufsicht auf einen Straßenabschnitt 21 zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel in 2 befindet sich das Kraftfahrzeug 20 in 3 bereits im ersten Kurvenabschnitt 23. In dieser Situation werden beide Scheinwerfer 2, 3 vorteilhafterweise so verstellt, dass sie bereits den zweiten Kurvenabschnitt 24, also die Linkskurve, ausleuchten, obwohl sich das Kraftfahrzeug 20 noch in der Rechtskurve 23 befindet. Dies ermöglicht ein vorausschauendes Fahren insbesondere bei sehr kurvenreichen Strecken bzw. beim Fahren mit höherer Geschwindigkeit.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar.
Insbesondere sei die Erfindung nicht auf das Verstellen eines einzigen oder zwei Scheinwerfer beschränkt. Vielmehr ist die Erfindung selbstverständlich auch auf Kraftfahrzeuge mit einer beliebigen Anzahl von Scheinwerfern erweiterbar, sodass mit diesen Scheinwerfern eine entsprechende Anzahl von Kurven ausleuchtbar sind.
Es versteht sich, dass zur Berechnung eines Verstellwinkels nicht notwendigerweise sowohl ein horizontaler als auch ein vertikaler Verstellwinkel berechnet werden muss. Vielmehr reicht es bisweilen auch aus, lediglich einen horizontalen oder einen vertikalen Verstellwinkel für einen Scheinwerfer bereitzustellen. Darüber hinaus sind zur Berechnung des Verstellwinkels nicht notwendigerweise alle vorstehend genannten Parameter (v, x, y, Δx, β, γ) erforderlich, sondern es können hier auch einzelne dieser Informationen oder auch zusätzliche, nicht notwendigerweise in dieser Anmeldung genannten Informationen, ebenfalls berücksichtigt werden.
Die Erfindung sei selbstverständlich sowohl für Scheinwerfersysteme bei einem Kraftfahrzeug und bei einem Lastkraftfahrzeug bzw. ganz allgemein bei beliebigen mobilen Fahrzeugen einsetzbar.
Zur Gewinnung der aktuellen Position des Kraftfahrzeuges sowie des weiteren Streckenverlaufes muss die Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung nicht notwendigerweise als Navigationssystem ausgebildet sein. Denkbar wäre hier auch ein anderes System zur Erfassung der Straßengestalt, beispielsweise ein Sendersystem unter Verwendung von geeignet ausgestalteten Nahbereichs- und Fernbereichssensoren.
Hinsichtlich der Ausgestaltung einer Verstelleinrichtung bzw. der entsprechenden Verstelleinheiten im Speziellen und eines nachführbaren Scheinwerferlichtsystems im Allgemeinen wird auf die eingangs genannten Druckschriften DE 101 39 152 A1 sowie DE 199 47 408 C2 verwiesen, die hinsichtlich dieser Gegenstände vollinhaltlich in die vorliegende Patentanmeldung mit einbezogen werden.

1: Scheinwerfersystem
2, 3: Scheinwerfer
4: Verstelleinrichtung
5, 6: Verstelleinheiten
7: Steuervorrichtung
8: Mikroprozessor
10: Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung, Naviga
: tionssystem
11: Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung
12: Vorrichtung zur Erfassung der Geschwindigkeit
13: Vorrichtung zur Erfassung des Lenkwinkels
14: Vorrichtung zur Bestimmung der Entfernung
15: linke Lichtstrahlen, Lichtkegel
16: rechte Lichtstrahlen, Lichtkegel
20: Kraftfahrzeug
21: Straße
22: Fahrtrichtung
23: erster Kurvenabschnitt, Rechtskurve
24: zweiter Kurvenabschnitt, Linkskurve
v: Geschwindigkeit
x: Position des Kraftfahrzeuges
y: weiterer Streckenverlauf
Δx: Entfernung
β: Kurvenfahrwinkel
γ: Lenkwinkel
α_2h, α_3h: horizontaler Verstellwinkel
α_2v, α_3v: vertikaler Verstellwinkel

Claims

Scheinwerfersystem (1) in einem Kraftfahrzeug (20), mit zumindest zwei unabhängig voneinander verstellbaren Scheinwerfern (2, 3) zum Emittieren von Lichtstrahlen (15, 16), mit einer Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung (11), welche den Kurvenfahrwinkel (β) bei einer Kurvenfahrt ermittelt, mit einem Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung (10), welches die aktuelle Fahrzeugposition (x) erfasst und den weiteren Streckenverlauf (y) ermittelt, und mit einer Verstelleinrichtung (4, 5, 6) zum Verstellen der Scheinwerfer (2, 3) abhängig von einem erfassten Kurvenfahrwinkel (β) und unter Einbeziehung der Informationen (x, y) der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung (10), wobei die zumindest zwei Scheinwerfer (2, 3) über die Verstelleinrichtung (4, 5, 6) unabhängig voneinander verstellbar ausgebildet sind.
Scheinwerfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Verstellens der Scheinwerfer (2, 3) eine Steuervorrichtung (7, 8) vorgesehen ist, welche die Informationen (β, x, y) der Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung (11) und der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung (10) verarbeitet und abhängig davon zumindest einen Verstell winkel (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h) zum Nachführen zumindest eines Scheinwerfers (2, 3) berechnet, welcher zum Verstellen der Scheinwerfer (2, 3) der Verstelleinrichtung (4, 5, 6) zuführbar ist.
Scheinwerfersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (7, 8) eine programmgesteuerte Einrichtung (8), insbesondere einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor, enthält.
Scheinwerfersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung (10) ein Navigationssystem (10) enthält, welches über GPS-Daten die aktuelle Position (x) des Kraftfahrzeuges (20) bestimmt und welches anhand von Kartendaten den weiteren Straßenverlauf (y) ermittelt.
Scheinwerfersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (4, 5, 6) derart ausgebildet ist, dass sowohl ein horizontales Verstellen eines Scheinwerfers (2, 3) als auch ein vertikales Verstellen eines Scheinwerfers (2, 3) durchführbar ist.
Verfahren zur Steuerung und zum Verstellen zumindest eines Scheinwerfers (2, 3) in einem Kraftfahrzeug, insbesondere in einem Scheinwerfersystem (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheinwerfer (2, 3) insbesondere im Falle zweier unmittelbar aufeinander folgenden, in unterschiedliche Richtungen gekrümmter Kurven (23, 24) unabhängig voneinander verstellt werden.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von zwei unmittelbar aufeinander folgenden, in unterschiedliche Richtungen gekrümmten Kurven (23, 24) die zumindest zwei Scheinwerfer (2, 3) so verstellt werden, dass zumindest ein erster Scheinwerfer (2, 3) die erste der beiden Kurven (23, 24) und zumindest ein zweiter Scheinwerfer (2, 3) die zweite der beiden Kurven (23, 24) ausleuchtet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle von zwei unmittelbar aufeinander folgenden, in unterschiedlichen Richtungen gekrümmten Kurven (23, 24) die zumindest zwei Scheinwerfer (2, 3) so verstellt werden, dass bereits während dem Durchfahren und noch vor dem Ende der ersten der beiden Kurve (23, 24) die zumindest zwei Scheinwerfer (2, 3) bereits die zweite der beiden Kurven (23, 24) ausleuchten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: (a) Erfassen eines Kurvenfahrwinkels (β); (b) Navigationssystem (10) unterstütztes Erfassen der aktuellen Fahrzeugposition (x); (c) Navigationssystem (10) unterstütztes Ermitteln des weiteren Streckenverlaufs (y); (d) Verstellen der Scheinwerfer (2, 3) abhängig von dem erfassten Kurvenfahrwinkel (β), der erfassten aktuellen Fahrzeugposition (x) sowie des ermittelten weiteren Streckenverlaufs (y) des Kraftfahrzeugs (20).
Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: (d1) Verarbeiten des Kurvenfahrwinkels (β) und der Informationen (x, y) des Navigationssystems (10); (d2) Berechnen zumindest eines Verstellwinkels (α_2v, α_3h, α_2h, α_3h) zum Nachführen zumindest eines Scheinwerfers; (d3) Verstellen des jeweiligen Scheinwerfers (2, 3) nach Maßgabe des jeweils ihm zugeordneten Verstellwinkels (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h).
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem horizontalen Verstellwinkel (α_2h, α_3h) auch ein vertikaler Verstellwinkel (α_2v, α_3v) zum Verstellen der Scheinwerfer (2, 3) in horizontaler Richtung und in vertikaler Richtung berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs (20) erfasst wird und dass zur Bestimmung eines Verstellwinkels (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h) und damit zum Verstellen eines zugeordneten Scheinwerfers (2, 3) auch die aktuelle Geschwindigkeit (v) des Kraftfahrzeugs (20) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Lenkwinkel (γ) des Kraftfahrzeugs (20) erfasst wird und dass zur Bestimmung eines Verstellwinkels (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h) und damit zum Verstellen eines zugeordneten Scheinwerfers (2, 3) auch der aktuelle Lenkwinkel (γ) des Kraftfahrzeugs (20) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung (Δx) zur nächsten Kurve (23, 24) ermittelt wird und dass zur Bestimmung eines Verstellwinkels (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h) und damit zum Verstellen eines zugeordneten Scheinwerfers (2, 3) auch die Entfernung (Δx) zur nächsten Kurve (23, 24) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Verkehrsteilnehmer, insbesondere entgegenkommende Kraftfahrzeuge, erfasst werden und dass zur Bestimmung eines Verstellwinkels (α_2v, α_3v, α_2h, α_3h) und damit zur Verstellung eines zugeordneten Scheinwerfers (2, 3) auch Informationen über die erfassten weiteren Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheinwerfer (2, 3) innerorts nicht verstellt werden.