DE19902015A1 - Anordnung zur Anpassung des Beleuchtungssystems an einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Anordnung zur Anpassung des Beleuchtungssystems an einem Kraftfahrzeug

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Abstract

Es wird eine Anordnung zur Anpassung eines Beleuchtungssystems an einem Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erfassung der Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug und mit einer Verstelleinrichtung für das Beleuchtungssystem vorgeschlagen. Die Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug wird mittels einer Bilderfassungseinrichtung erfaßt und die erfaßten Bilder einer Bilderfassungseinrichtung zugeführt, welche aufgrund der erfaßten Bilder die Verstelleinrichtung für das Beleuchtungssystem entsprechend der jeweiligen Erfordernisse ansteuert.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung zur Einstellung der Lichtverhältnisse am Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges wie sie bereits aus der DE 41 22 531 A1 bekannt ist.
Die bekannte Anordnung zur Einstellung des Beleuchtungssystems eines Kraftfahrzeuges, insbesondere des Scheinwerfers eines Kraftfahrzeuges, weist an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs optoelektronische Sensoren, eine Auswerteeinrichtung und den Scheinwerfern zugeordnete Verstelleinrichtungen auf. Mittels der Sensoren wird die Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug in Form des von der Fahrbahn reflektierten Lichts der Scheinwerfer registriert, wobei die Sensoren lichtempfindliche Elemente aufweisen, durch die die Lage der Ausleuchtungsgrenze der Fahrbahn erkannt werden kann. Die von den Sensoren erfaßten Signale werden der Auswerteeinrichtung zugeführt, welche einen Vergleich von Ist-Ausleuchtung zu Soll-Ausleuchtung durchführt und anhand dieses Vergleiches Abweichungen feststellt, aufgrund derer die Verstelleinrichtungen für die Scheinwerfer angesteuert werden. Auf diese Art und Weise erfolgt die Anpassung der Scheinwerfer solange, bis die Ist-Ausleuchtung mit geringstmöglicher Abweichung der Soll-Ausleuchtung entspricht.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Einstellung der Lichtverhältnisse von Scheinwerfern eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat gegenüber der bekannten Anordnung den Vorteil, daß keine komplizierte Sensorik oder Mehrfachsensorik am Frontteil des Kraftfahrzeuges angebracht werden muß. Ferner sind keine weiteren Einstellarbeiten an der Sensorik des Kraftfahrzeuges notwendig. Die Verwendung einer einfachen Bilderfassungseinrichtung und einer nachgeordneten Bildverarbeitungseinheit ermöglicht eine vielseitige Anpassung der Scheinwerfer an die jeweilige Situation. So ist es möglich, eine automatische Einstellung der Scheinwerferneigung durch Auswertung der Hell-Dunkel-Grenze vorzunehmen, die Scheinwerfer bei Gegen- und/oder Vorausverkehr abzublenden und beispielsweise die Hell-Dunkel-Grenze automatisch bei der Erkennung von Kuppen und Tälern nachzuführen.
Vorteilhafterweise können als Bilderfassungseinrichtung eine einfache oder zwei CCD-Kameras, CMos.-Kameras oder ein CCD-Chip verwendet werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich.
So kann beispielsweise bei einer Anordnung der Kamera im Scheinwerfergehäuse vorteilhaft der Verschmutzungsgrad der Scheinwerferdeckscheibe erkannt werden und ggf. die Scheinwerferreinigungsanlage automatisch bei Erreichen eines maximal zulässigen Verschmutzungsgrades betätigt werden.
Desweiteren kann beim Durchfahren von Kurven mittels der ausgewerteten Bilder die unzureichende Kurvenausleuchtung erfaßt werden und dann für eine bessere Kurvenausleuchtung bei einer entsprechenden konstruktiven Gestaltung der Scheinwerfer seitlich verschwenkt werden. Ebenso ist es möglich seitliche Zusatzleuchten vorzusehen, die dann je nach Bedarf für die Ausleuchtung der Kurve zugeschaltet werden.
Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Fig. 1 zeigt die prinzipielle Anordnung einer Beleuchtungseinheit mit Bilderfassungseinrichtung und Bildauswerteeinrichtung, und Fig. 2 in tabellarischer Übersicht alle mit der Bilderfassungseinrichtung und der nachgeschalteten Bildverarbeitung zu erfassenden Größen der aktuellen Verkehrssituation.
In der Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 10 die Beleuchtungseinheit eines Kraftfahrzeuges bezeichnet. Diese Beleuchtungseinheit ist so schematisch als Kästchen angegeben. Tatsächlich handelt es sich hierbei jedoch um den Scheinwerfer eines Kraftfahrzeuges. Das von der Beleuchtungseinheit ausgesandte Licht wird symbolisch mit gestrichelten Pfeilen angegeben und ist mit dem Bezugszeichen 11 versehen. Eine Bilderfassungseinrichtung 12 erfaßt die Verhältnisse vor dem Kraftfahrzeug und gibt die erfaßten Bilder an eine Bildauswerteeinrichtung 13 weiter, wobei hier sowohl die Lichtverhältnisse, die Straßenbeschaffenheit und beispielsweise der Straßenverlauf erfaßt werden können. Der Bildauswerteeinrichtung 13 liegen außerdem die Einstellparameter der Beleuchtungseinheit 10 vor, so daß diese Bildauswerteeinrichtung 13 über eine Auswertung des erfaßten Bildes und der zugehörigen Beleuchtungseinstellung entsprechende Steuersignale bestimmen kann, auf Grundlage derer dann die Beleuchtungseinheit an die gegebenen Erfordernisse angepaßt wird. Diese Wechselwirkung zwischen Bildauswerteeinrichtung 13 und Beleuchtungseinheit 10 soll durch die mit dem Bezugszeichen 14 angegebene Verbindung verdeutlicht werden.
Fig. 2 zeigt einen Überblick über alle zu erfassenden und damit auch zu beeinflussenden Größen der Verkehrssituation. Im Folgenden soll in einer tabellarischen Übersicht ein Angabe der mittels der Bilderfassungseinrichtung zu erfassenden Größen und der entsprechenden Einstellung der Lichtverhältnisse angegeben werden.
Nahenden Verkehr Begegnungslicht
Scheinwerferverschmutzung Scheinwerferreinigungsanlage
Umgebungshelligkeit und Tunnel automatisches Einschalten/Ausschalten des Abblendlichtes
Regen, Nebel, Schneefall automatisches Einschalten/Ausschalten des Abblendlichtes Schlechtwetterbeleuchtung
Straße feucht o. trocken Schlechtwetterbeleuchtung
Straßentyp Autobahnlicht, Landstraßenlicht, Stadtfahrlicht
Gegen- und Vorausverkehr Zusatzscheinwerfer oder Schwenkung der Scheinwerfer Höhenverstellung der Scheinwerfer
Fahrzeugnickbewegung Höhenverstellung der Scheinwerfer
Kuppen und Täler Höhenverstellung der Scheinwerfer
Scheinwerferfehleinstellungen Höhenverstellung der Scheinwerfer automatische Scheinwerfereinstellung Zusatzscheinwerfer oder Schwenkung der Scheinwerfer
Kurven und Kurvenverlauf Zusatzscheinwerfer oder Schwenkung der Scheinwerfer
Anhand dieser Übersicht wird deutlich, daß ein erfaßte und ausgewertete Größe verschiedene Reaktionen bei der Einstellung der Lichtverhältnisse zur Anpassung an die jeweilige Verkehrssituation und eine optimale blendfrei Ausleuchtung bewirken kann. Jeder der genannten Aktionen kann für sich oder in Kombination mit mindestens einer weiteren durchgeführt werden.
Die Auswertung des Bildes einer Bilderfassungseinrichtung, wobei hier sowohl eine Farb- als auch eine Schwarz-Weiß-Kamera einsetzbar ist, bietet die Möglichkeit, die Scheinwerferneigung so einzustellen, daß eine optimale Anpassung der Hell-Dunkel-Grenze gewährleistet ist. Bei einer Fahrt durch ein hügeliges Gelände ist es möglich, die Hell-Dunkel-Grenze an die jeweiligen Erfordernisse so anzupassen, daß beim Heranfahren an eine Kuppe die Hell-Dunkel-Grenze abgesenkt wird, während sie beim Fahren durch ein Tal angehoben wird. Desweiteren kann nach der Auswertung des erfaßten Bildes bei Gegenverkehr oder bei Vorausverkehr automatisch abgeblendet und die Leuchtweite angepaßt werden. Durch die Auswertung des Bildes ist es außerdem möglich, die Beleuchtung beispeilsweise bei Erkennung von starkem Regen, Schneefall oder Nebel einzuschalten oder auf eine angepaßte Beleuchtung umzuschalten, ohne daß ein zusätzlicher Regensensor und/oder Helligkeitssensor im Kraftfahrzeug vorzusehen ist. Da die Auswertung eines Bildes eine zahlreiche Fülle von Informationen zur Verfügung stellt, können weitere Punkte, die für die Wahl der Beleuchtungsart von Interesse sind, ausgewertet werden. So ist es denkbar, auch die Straßenbeschaffenheit bzw. das Gelände vor dem Fahrzeug dahingehend auszuwerten, ob es eine kurvenreiche Strecke oder eine Strecke, die durch zahlreiche Kuppen und Täler gekennzeichnet ist, handelt. Mittels der Bildauserfassungseinheit ist es weiterhin möglich, eine feuchte oder trockene Straße zu erkennen und die Beleuchtung entsprechend anzupassen.
Die Auswertung oder Erkennung einer sehr kurvenreichen Strecke bietet die Möglichkeit die Scheinwerfer ggf. zu schwenken, so daß eine noch bessere Kurvenausleuchtung gegeben ist oder ggf. vorhandene Zusatzleuchten einzuschalten.
Die Kamera, beispielsweise eine CCD- oder eine CMOS-Kamera oder ein CCD-Chip kann vorteilhaft auch im Scheinwerfergehäuse selbst angeordnet sein. In diesem Fall ist es weiterhin möglich, den Verschmutzungsgrad der Scheibe zu erkennen und in Abhängigkeit von dem Ergebnis die Scheinwerferreinigungsanlage automatisch zu betätigen.
Da es sich bei dem beschriebenen System um einen geschlossenen Regelkreis handelt, weist das Beleuchtungssystem eine gewisse Lernfähigkeit auf, so daß die Scheinwerfereinstellung nur einmalig bei der Produktion erforderlich ist und dann jeweils an die geforderten Bedingungen angepaßt wird.

Claims (5)

1. Anordnung zur Anpassung eines Beleuchtungssystem an einem Kraftfahrzeug, insbesondere des Scheinwerfers des Kraftfahrzeuges, mit einer Vorrichtung zur Erfassung der Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug, mit einer Verstelleinrichtung und/oder Schaltvorrichtung für das Beleuchtungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erfassung der Verkehrssituation vor dem Kraftfahrzeug eine Bilderfassungseinheit (12) ist, die mit einer Bildauswerteeinrichtung (13) verbunden ist, so daß die von der Bilderfassungseinheit (12) erfaßten Bilder der Bildauswerteeinrichtung (13) zuführbar sind und daß aufgrund der erfaßten Bilder die Verstelleinrichtung und/oder Schaltvorrichtung für das Beleuchtungssystems (10) zur Anpassung des Beleuchtungssystems ansteuerbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinheit (12) eine Kamera vorzugsweise eine CCD-Kamera, eine CMos-Kamera oder ein CCD-Chip ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinheit (12) im Scheinwerfer des Kraftfahrzeuges hinter dem Deckglas des Scheinwerfers angeordnet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinheit (12) auf dem Reflektor befestigt ist und bei einer Anpassung des Scheinwerfers mitgeschwenkt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderfassungseinrichtung den Verschmutzungsgrad des Deckglases des Scheinwerfers erfaßt und in Abhängigkeit des Verschmutzungsgrades eine Scheinwerferreinigungsanlage betätigbar ist.
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