DE10353477A1 - Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes - Google Patents

Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes, umfassend DOLLAR A - wenigstens einen Vorfeldlichtsensor mit einem schmalen in Fahrtrichtung weisenden Erfassungkegel, DOLLAR A - eine Steuereinheit, welche aus den Messwerten des Vorfeldlichtsensors ein Steuersignal zum Schalten des Fahrlichtes erzeugt. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, DOLLAR A - in einem Nebelsensierungsbetrieb innerhalb eines Zeitfensters aufeinander folgende Messwerte zu vergleichen, DOLLAR A - wenn alle aufeinander folgenden Messwerte in dem Zeitfenster sich höchstens um einen vorgegebenen Betrag unterscheiden, das Fahrlicht einzuschalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Aus der DE 196 30 216 A1 ist eine fahrsituationsabhängige Lichtsteuerung für ein Fahrzeug mit einer Umgebungslichtsensorik bekannt, die sowohl einen Umgebungslichtsensor mit einem breitem Erfassungskegel als auch einen fahrtrichtungsspezifischen Lichtsensor mit einem schmaleren in Fahrtrichtung weisenden Erfassungskegel umfasst. Eine Steuereinheit, welche anhand der Signale der beiden Lichtsensoren in Fahrtrichtung kürzere von längeren abgedunkelten Fahrbahnabschnitten zu unterscheiden vermag, erzeugt ein davon abhängiges Lichtsteuersignal für ein Fahrlicht. Beide Sensoren sind im Innenraum des Fahrzeugs in einem Bereich einer Frontscheibe angeordnet, welcher von einem Scheibenwischerelement gereinigt werden kann. Die Steuereinheit nimmt eine Fahrlichtaktivierung jeweils dann vor, wenn die vom Umgebungslichtsensor detektierte Helligkeit unter einen ersten Helligkeitsschwellenwert absinkt und die vom fahrtrichtungsspezifischen Lichtsensor erfasste Helligkeit unter einem zweiten Helligkeitsschwellenwert liegt.
    •
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs mit einem Vorfeldlichtsensor anzugeben, der eine gegenüber dem Stand der Technik universellere Einsetzbarkeit gewährleistet.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Erfindungsgemäß werden im Nebelsensierungsbetrieb innerhalb eines Zeitfensters aufeinanderfolgende Messwerte miteinander verglichen, wobei das Fahrlicht von der Steuereinheit eingeschaltet wird, wenn alle aufeinanderfolgenden Messwerte in dem Zeitfenster sich höchstens um einen vorgegebenen Betrag unterscheiden. Der Betrag kann statisch sein oder dynamisch aufgrund von Fahrzeuginformationen wie Fahrzeuggeschwindigkeit oder Lenkwinkel verändert werden. Die Sensorvorrichtung des Fahrzeugs zur Steuerung des Fahrlichtes, umfasst den Vorfeldlichtsensor mit einem schmalen in Fahrtrichtung weisenden Erfassungskegel, wobei der Vorfeldlichtsensor zum Erfassen einer fahrtrichtungsspezifischen Information mit einem hohen Verstärkungsfaktor betrieben wird, und eine Steuereinheit, welche aus den Messwerten des Vorfeldlichtsensors ein Steuersignal zum Schalten des Fahrlichtes erzeugt. Der Vorfeldlichtsensor kann neben einer Überwachung der vorausliegenden Fahrbahn, beispielsweise zur Unterscheidung von kürzeren und längeren abgedunkelten Fahrbahnabschnitten, auch zur Sensierung von witterungsbedingten Trübungen, insbesondere von Tagnebel, verwendet werden. Das Fahrlicht umfasst ein Abblendlicht und/oder ein Nebellicht. Zur Fahrbahnüberwachung wird der Vorfeldlichtsensor im Normalbetrieb in einem empfindlichen Messbereich mit einer hohen Verstärkung betrieben. Für den Nebelsensierungsbetrieb kann hingegen ein unempfindlicherer Messbereich mit einem niedrigeren Verstärkungsfaktor ge wählt werden. Der Normalbetrieb und der Nebelsensierungsbetrieb können parallel in getrennten Auswertekanälen erfolgen. In einem Tagnebelbereich ändern sich die Messwerte des Vorfeldlichtsensors mit der Zeit nur langsam, so dass bei einem solchen Zeitverhalten der Messwerte des Vorfeldlichtsensors auf Tagnebel im Umgebungsbereich des Fahrzeugs geschlossen werden kann.
  • In einer Ausgestaltung wird im Nebelsensierungsbetrieb der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor erniedrigt, wenn der aktuelle Messwert in einem Sättigungsbereich des Vorfeldlichtsensors liegt. Beim Betrieb des Vorfeldlichtsensors mit einem hohen Verstärkungsfaktor zur Erkennung von Brücken und Tunneln kann das Signal des Vorfeldlichtsensors bei einem Vorhandensein von Tagnebel aufgrund des Streueffekts und des hohen Infrarotanteils im Licht zeitweise im Sättigungsbereich liegen. In dieser Situation liegt Tagnebel mit einer hohen Wahrscheinlichkeit vor. Das Signal kann aber auch ohne Tagnebel bei einer hohen Umgebungshelligkeit für einen längeren Zeitraum im Sättigungsbereich liegen, so dass ein Umschalten in einen unempfindlicheren Messbereich auch für die Erkennung von kürzeren und längeren abgedunkelten Fahrbahnabschnitten von Vorteil ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor in vorgegebenen Zeitabständen erniedrigt und wieder zurückgesetzt. Der vordere Umgebungsbereich des Fahrzeugs wird regelmäßig auf das Vorhandensein von Tagnebel überwacht. Bei eingeschaltetem Fahrlicht kann eine Überwachung der vorausliegenden Fahrbahn entfallen, da das Fahrlicht bereits aktiviert ist.
  • Es ist von Vorteil, wenn ein einen Umgebungsbereich oberhalb des Fahrzeugs erfassender Umgebungslichtsensor mit einem breiten Erfassungskegel vorgesehen ist, der Filtermittel zur Sensierung einer witterungsbedingten Trübung aufweist, wobei der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor in Abhängigkeit von dem mit dem Umgebungslichtsensor erfassten Trübungsgrad verändert wird. Der Vorfeldlichtsensor wird erst dann für den Nebelsensierungsbetrieb aktiviert, wenn der Umgebungslichtsensor einen ersten Hinweis über ein mögliches Vorhandensein von Tagnebel der Steuereinheit übermittelt.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
    •
  • Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der einzigen Figur näher erläutert, wobei die Figur eine Schaltungsanordnung für eine Sensorvorrichtung eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes in schematischer Darstellung zeigt.
  • Eine in der Figur veranschaulichte Sensorvorrichtung 1 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugs weist einen Vorfeldlichtsensor 2 mit einem schmalen in Fahrtrichtung weisenden Erfassungskegel auf, wobei der Vorfeldlichtsensor zum Erfassen einer fahrtrichtungsspezifischen Information, beispielsweise zur Unterscheidung von kürzeren und längeren abgedunkelten Fahrbahnabschnitten, mit einem hohen Verstärkungsfaktor betrieben wird. Eine Steuereinheit 3 erzeugt aus den Messwerten des Vorfeldlichtsensors 2 ein Steuersignal zum Schalten bzw. Ansteuern eines Fahrlichtes 4.
  • Parallel zur Gewinnung von fahrtrichtungsspezifischen Informationen ist der Vorfeldlichtsensor 2 für einen Nebelsensierungsbetrieb vorgesehen. Im Nebelsensierungsbetrieb wird der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor 2 von der Steuereinheit 3 erniedrigt. Der unempfindlichere Messbereich für den Nebelsensierungsbetrieb kann fest vorgegeben oder in Abhängigkeit vom Messwert des Vorfeldlichtsensor 2 vor dem Wechsel des Messbereiches gewählt werden. In diesem unempfindlicheren Messbereich, der Verstärkungsfaktor kann erfahrungsgemäß beispielsweise um einen Faktor fünf heruntergeschaltet werden, weisen die Messwerte bei Vorhandensein eines Tagnebels kaum Schwankungen auf, währenddessen bei fehlendem Tagnebel aufgrund der zeitweise schlagartig wechselnden Umgebungshelligkeit die Messwerte bzgl. ihres Betrages großen Schwankungen unterworfen sein können.
  • Nach Umschalten in den unempfindlicheren Messbereich werden innerhalb eines Zeitfensters aufeinanderfolgende Messwerte miteinander verglichen. Wenn alle aufeinanderfolgenden Messwerte in dem Zeitfenster sich höchstens um einen vorgegebenen Betrag unterscheiden, wird das Fahrlicht 4 von der Steuereinheit 3 eingeschaltet. Das Zeitfenster kann eine Länge aufweisen, die konstant ist oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs gewählt wird. Eine Nebelbank wird von dem Fahrzeug bei höherer Geschwindigkeit schneller als bei einer kleineren Geschwindigkeit durchfahren. Mit zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs könnte die Größe des Zeitfensters verkleinert und umgekehrt mit abnehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs wieder vergrößert werden.
  • Das Wechseln des Messbereiches erfolgt, wenn der aktuelle Messwert in einem Sättigungsbereich des Vorfeldlichtsensors 2 liegt oder die Messwerte einen nahezu konstanten zeitlichen Verlauf aufzeigen. Alternativ kann das Wechseln des Messbereiches auch in vorgegebenen Zeitabständen erfolgen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist ein einen Umgebungsbereich oberhalb des Fahrzeugs erfassender Umgebungslichtsensor 5 mit einem breiten Erfassungskegel vorgesehen, welcher die Steuereinheit 3 ansteuert. Der Umgebungslichtsensor 5 kann in einem Messbereich betrieben werden, der dem unempfindlichen Messbereich des Vorfeldlichtsensors 2 entspricht. Der Umgebungslichtsensor 5 weist Filtermittel zur Sensierung einer witterungsbedingten Trübung auf und kann beispielsweise als Filterdiode ausgeführt sein. Der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor 2 wird in dieser Ausgestaltung in Abhängigkeit von dem mit dem Umgebungslichtsensor 5 erfassten Trübungsgrad erniedrigt.
  • Das Fahrlicht 4 wird unter Berücksichtigung eines Hystereseverhaltens wieder ausgeschaltet, wenn aufeinanderfolgenden Messwerte des Umgebungslichtsensors 5 sich um mehr als den vorgegebenen Betrag unterscheiden. Das Hystereseverhalten trägt dem Zustand Rechnung, dass auch bei Vorhandensein von Tagnebel aufeinanderfolgende Messwerte des Umgebungslichtsensors 5 auftreten können, die sich um mehr als den vorgegebenen Betrag unterscheiden.
  • Zusätzlich kann das Fahrlicht 4 für eine vorgegebene Nachlaufzeit angeschaltet bleiben, wobei die Nachlaufzeit konstant ist oder dynamisch vergrößert wird. Treten in kurzen Zeitabständen mehrere Nebelbänke hintereinander auf, so könnte in Erwartung weiterer Nebelbänke die Nachlaufzeit geeignet verlängert werden, ohne den Tagnebel erneut sensieren zu müssen.
  • Die Sensorvorrichtung 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei weitere Seitenbereichslichtsensoren 6, 7 für die Überwachung im Nebelsensierungsbetrieb eines linken und rechten Umgebungsbereiches und einen Rückfeldlichtsensor 8 für die Überwachung eines hinteren Umfeldes des Fahrzeugs auf, welche ihre Messwerte der Steuereinheit 3 zuführen. Der Einsatzmodus des Vorfeldlichtsensors 2, der Seitenbereichslichtsensoren 6, 7 und des Rückfeldlichtsensors 8 kann durch die Steuereinheit 2 koordiniert werden. Die Erfassung der Messwerte kann beispielsweise zeitgleich oder mit einer vorgegebenen Verzögerung erfolgen. Auch die Festlegung des Kriteriums für das Vorliegen von Tagnebel kann in Abhängigkeit der Messergebnisse des Vorfeldlichtsensors 2, der Seitenbereichslichtsensoren 6, 7 und des Rückfeldlichtsensors 8 erfolgen. Insbesondere könnte ein Ausschalten des Fahrlichts 4 dann erfolgen, wenn der Rückfeldlichtsensors 8 keinen Tagnebel mehr sensiert und dementsprechend das Fahrzeug die Nebelbank bereits verlassen hat. In nicht weiter dargestellten Ausführungsbeispielen ist es bereits ausreichend, nur den Vorfeldlichtsensor 2 oder den Vorfeldlichtsensor 2 in Kombination mit dem Rückfeldlichtsensors 8 zu betreiben.
  • Mit der Steuereinheit kann zusätzlich eine Innenraumbeleuchtung 9, insbesondere eine Beleuchtung eines Armaturenbretts, des Fahrzeugs angesteuert werden. Dadurch wird die Sicherheit und das Wohlbefinden der Insassen des Fahrzeugs gesteigert.
  • Mit der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 zur Steuerung des Fahrlichtes 4 wird die Funktionalität des Vorfeldlichtsensors 2 erweitert. Mit dem Vorfeldlichtsensor 2 können fahrtrichtungsspezifischen Informationen gewonnen und Bereiche von Tagnebel in der Umgebung des Fahrzeugs sensiert werden. Beide Informationen werden aus den Messdaten des Vorfeldlichtsensors 2 abgeleitet. Da bereits viele Fahrzeuge serienmäßig mit dem Vorfeldlichtsensor 2 ausgestattet sind, bedarf es zur Realisierung der erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung 1 nur eines geringen Aufwandes, der vorrangig mittels Änderungen einer Software kostengünstig zu bewerkstelligen ist.

Claims (9)

  1. Sensorvorrichtung (1) eines Fahrzeugs zur Steuerung eines Fahrlichtes (4), umfassend – wenigstens einen Vorfeldlichtsensor (2) mit einem schmalen in Fahrtrichtung weisenden Erfassungskegel, – eine Steuereinheit (3), welche aus den Messwerten des Vorfeldlichtsensors ein Steuersignal zum Schalten des Fahrlichtes (4) erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem Nebelsensierungsbetrieb innerhalb eines Zeitfensters aufeinanderfolgende Messwerte verglichen werden, – wenn alle aufeinanderfolgenden Messwerte in dem Zeitfenster sich höchstens um einen vorgegebenen Betrag unterscheiden, das Fahrlicht (4) eingeschaltet wird.
  2. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn der aktuelle Messwert in einem Sättigungsbereich des Vorfeldlichtsensors (2) liegt, im Nebelsensierungsbetrieb der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor (2) erniedrigt wird.
  3. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor (2) in vorgegebenen Zeitabständen erniedrigt und wieder zurückgesetzt wird.
  4. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einen Umgebungsbereich oberhalb des Fahrzeugs erfassender Umgebungslichtsensor (5) mit einem breiten Erfassungskegel vorgesehen ist, welcher Filtermittel zur Sensierung einer witterungsbedingten Trübung aufweist, wobei der Verstärkungsfaktor für den Vorfeldlichtsensor (2) in Abhängigkeit von dem mit dem Umgebungslichtsensor (5) erfassten Trübungsgrad verändert wird.
  5. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenn aufeinanderfolgenden Messwerte sich um mehr als den vorgegebenen Betrag unterscheiden, das Fahrlicht (4) ausgeschaltet wird.
  6. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrlicht (4) erst nach einer vorgegebene Nachlaufzeit ausgeschaltet wird, wobei die Nachlaufzeit konstant ist oder dynamisch vergrößert wird.
  7. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitfenster eine konstante Größe aufweist oder die Größe in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variiert wird.
  8. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (1) wenigstens einen Seitenbereichslichtsensor (6, 7) und/oder einen Rückfeldlichtsensor (8) für den Nebelsensierungsbetrieb umfasst, die die seitlichen Umgebungsbereiche und/oder einen hinteren Umgebungsbereich des Fahrzeugs überwachen.
  9. Sensorvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Betrag konstant ist oder in Abhängigkeit von weiteren Fahrzeuginformationen dynamisch verändert wird.
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