DE19911901C2 - Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit fahrsituationsabhängiger Beleuchtungssteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit einer Fahrsituationssensorik, wenigstens einer Beleuchtungsein­ heit und einer Steuereinheit zur Steuerung der wenigstens einen Beleuchtungseinheit in Abhängigkeit von der durch die Fahrsitua­ tionssensorik erfaßten Fahrsituation.

Eine derartige Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht es, eine z. B. mittels Scheinwerfern erzeugte Lichtverteilung bei einem Kraft­ fahrzeug an die Fahrsituation anzupassen, z. B. in Abhängigkeit von der Fahrzeugposition auf einem Wegenetz, vom Blinkerschalt­ zustand, vom Lenkwinkeleinschlag, von der Fahrgeschwindigkeit und/oder von der Umgebungshelligkeit. So kann erreicht werden, daß aus Sicht eines Fahrzeugführers ein in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug liegender Fahrbahnabschnitt jeweils bestmöglich ausge­ leuchtet ist.

Aus der DE 196 01 572 A1 ist eine solche Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge bekannt, bei der ein vor dem Fahrzeug liegender Leuchtbereich fahrsituationsabhängig in seiner Quererstreckung nach rechts und links automatisch variabel eingestellt wird. Da­ zu ist der Beleuchtungsvorrichtung ein GPS-Empfänger zugeordnet, mittels dem die Momentanposition des Fahrzeugs auf einer in ei­ nem Rechner abgespeicherten Straßenkarte erfaßt wird. Diese er­ mittelte Momentanposition wird mit einem erfaßten Lenkwinkel un­ ter Berücksichtigung eines Blinkerbetätigungssignals ausgewer­ tet, um aus diesen Daten ein Stellsignal für eine Schwenkvor­ richtung von Frontscheinwerfern im Fahrzeug zu bilden. Ent­ sprechend dem Stellsignal werden die Frontscheinwerfer ver­ schwenkt, so dass der von ihnen ausgeleuchtete Bereich jeweils an die momentane Fahrsituation angepasst ist. Alternativ zur Scheinwerferverschwenkung kann die Änderung der seitlichen Ausleuchtung auch durch einen beweglichen Reflektor oder durch variable Ansteuerung von zwei im Scheinwerfer verwendeten Glühbirnen bewirkt werden.

Auch die DE 195 48 487 A1 offenbart eine Beleuchtungsvorrich­ tung für Fahrzeuge, bei der aus einer satellitengestützt er­ mittelten Momentanpositions-Information in einer Rechnerein­ heit eine günstige Lichtverteilung für ein Scheinwerfersystem berechnet wird, deren Einstellung durch eine entsprechende An­ steuerung von Scheinwerfermodulen, Reflektoren oder Blenden erfolgt.

Bei Fahrzeugen mit derartigen verstellbaren Beleuchtungsvor­ richtungen tritt das Problem auf, dass im Falle eines Ausfalls einer der Ansteuer- oder Verstelleinheiten eine zuletzt einge­ stellte, aktuelle Lichtverteilung bestehen bleiben kann, ob­ wohl sich die Umgebungsbedingungen des Fahrzeugs verändert ha­ ben. Unter Umständen kann dies ein sicheres Steuern des Fahr­ zeugs erschweren.

In der DE 691 19 119 T2 ist ein Steuergeräteverbund eines Kraftfahrzeuges beschrieben, der eine zentrale Steuereinheit und mit dieser in Signalübertragungsverbindung stehende, eine jeweilige Kraftfahrzeug-Steuerfunktion ausübende, periphere Steuervorrichtungen umfasst. Mindestens eine der peripheren Steuervorrichtungen beinhaltet eine Einrichtung zur Erfassung einer Fehlfunktion in der zentralen Steuereinheit und eine Einrichtung, die in diesem Fall in der Lage ist, die Steuer­ funktion aufrechtzuerhalten, die im fehlerfreien Fall von der zentralen Steuereinheit ausgeübt wird. Damit ist bezüglich dieser Steuerfunktion eine Redundanz gegeben, welche deren Aufrechterhaltung auch bei ausgefallener zentraler Steuerein­ heit gewährleistet, wobei dies unter anderem eine Steuerung einer Fahrzeugbeleuchtung umfassen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verstellbare Fahrzeugbe­ leuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge zu schaffen, bei der un­ günstige Beleuchtungszustände bei auftretenden Fehlfunktionen möglichst vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 durch eine Fahrzeugbe­ leuchtungsvorrichtung gelöst, in der Mittel zur Fehlfunktions­ überwachung der Fahrsituationssensorik und/oder der wenigstens einen Beleuchtungseinheit und/oder der Steuereinheit vorgese­ hen sind und in der die Steuereinheit Rückstellmittel beinhal­ tet, die bei erfasster Erkennung einer Fehlfunktion durch die Fehlfunktionsüberwachungsmittel die wenigstens eine Beleuch­ tungseinheit in einen vorgegebenen Ausgangszustand steuern. Dieser Ausgangszustand kann insbesondere so gewählt werden, dass sich eine übliche Beleuchtungscharakteristik ergibt, die der Nutzer von nicht ver­ stellbaren Beleuchtungsvorrichtungen kennt und die daher für al­ le Fahrsituationen einigermaßen geeignet ist. Grobe Fehlbeleuch­ tungszustände lassen sich dadurch bei Auftreten einer der besag­ ten Fehlfunktionen vermeiden.

Auf diese Weise wird eine betriebssichere Beleuchtungsvorrich­ tung für das Fahrzeug geschaffen, die z. B. in Anwendung auf ein Scheinwerfersystem ein im fehlerfreien Betrieb optimales und im Fehlerfall noch ausreichendes Ausleuchten des Blickfeldes eines Fahrzeugführers ermöglicht.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 umfaßt wenigstens eine der gegebenenfalls mehreren Beleuchtungseinheiten wenig­ stens eine mechanisch verstellbare Lichtquelle und/oder ihr zu­ geordnete mechanisch verstellbare Lichtführungselemente, und die Rückstellmittel enthalten mechanische Zwangskopplungsmittel zum selbsttätigen Rückstellen der Lichtquelle und/oder der Lichtfüh­ rungselemente in eine Ausgangsstellung. Die Lichtführungselemen­ te können insbesondere Schieber und/oder Blenden zum Abblenden und Abschatten von Licht oder verstellbare Linsen und/oder transparente Bauteile zur aktiven Strahlentransmissions-Steue­ rung sein. Auf diese Weise wird eine Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge geschaffen, die einen einfachen Aufbau ermöglicht, durch den sich eine hohe Funktionssicherheit erzielen läßt, weil insbesondere bei Ausfall der Fahrsituationssensorik oder eines Stellantriebes für eine Lichtquelle bzw. ein Lichtführungsele­ ment versucht wird, die Beleuchtungseinheit automatisch in eine noch brauchbare Ausgangsstellung zu überführen.

Eine nach Anspruch 3 weitergebildete Beleuchtungsvorrichtung enthält mindestens eine dimmbare Beleuchtungseinheit, und die Rückstellmittel steuern diese im Fall einer durch die Fehlfunk­ tionsüberwachungsmittel festgestellten Fehlfunktion in einen vorgegebenen Ausgangs-Dimmzustand, der insbesondere einer Ab­ strahlhelligkeit entsprechen kann, die üblicherweise von einer für dieselbe Anwendung vorgesehenen, nicht dimmbaren Beleuch­ tungseinheit bereitgestellt wird. Auf diese Weise ergibt sich für den Benutzer ein Verhalten der Beleuchtungsvorrichtung im Fehlerfall, wie es ihm von solchen mit nicht fahrsituationsab­ hängig einstellbaren Beleuchtungseinheiten bekannt ist.

Eine analoge Wirkung wird bei einer nach Anspruch 4 weitergebil­ deten Beleuchtungsvorrichtung, bei der wenigstens eine Beleuch­ tungseinheit neben einer Grundzustands-Lichtquelle mindestens eine weitere, wahlweise zuschaltbare Zusatzlichtquelle enthält, dadurch erzielt, daß ein Anschalten nur der Grundzustands-Licht­ quelle durch die Rückstellmittel im Fehlerfall vorgesehen ist. Auch hier entspricht die Grundzustands-Lichtquelle vorzugsweise einer solchen, wie sie für herkömmliche, nicht fahrsituationsab­ hängig steuerbare Beleuchtungseinheiten im betreffenden Anwen­ dungsfall verwendet wird.

Bei einer nach Anspruch 5 weitergebildeten Beleuchtungsvorrich­ tung weist wenigstens eine Beleuchtungseinheit eine oder mehrere Transmissions- oder Reflektionselemente mit steuerbarem Trans­ missions- bzw. Reflektionsgrad auf. Bei diesen Transmissions- und Reflektionselementen läßt sich der Transmissions- bzw. Re­ flektionsgrad ausgehend von einem Wert, der in etwa dem typi­ schen, festen Wert von Transmissions- bzw. Reflektionselementen mit festem, nicht veränderbarem Transmissions- bzw. Reflektions­ grad entspricht, auf niedrigere Werte verringern. Bei erkannter Fehlfunktion steuern die Rückstellmittel das jeweilige Transmis­ sions- oder Reflektionselement in seinen Zustand maximalen Transmissions- bzw. Reflektionsgrades, so daß auch hier wiederum bevorzugt ein dem Nutzer von nicht variabel steuerbaren Beleuch­ tungseinheiten gewohntes Leuchtverhalten bereitgestellt wird.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.

Die einzige Figur zeigt als Funktionsblockdiagramm eine Fahr­ zeugbeleuchtungsvorrichtung mit fahrsituationsabhängig steuerba­ ren Beleuchtungseinheiten.

Die gezeigte Beleuchtungsvorrichtung 1 ist einem nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeug, z. B. einem Automobil, zugeordnet und enthält mehrere, in der Figur in einem Funktionsblock zusam­ mengefaßte Beleuchtungseinheiten 3, die in unterschiedliche Be­ leuchtungszustände steuerbar sind und zu diesem Zweck über Stellbefehle von einer Steuereinheit 2 angesteuert werden.

Je nach Anwendungsfall können die diversen, einstellbaren Be­ leuchtungszustände auf verschiedene Weise realisiert sein. So kann eine bewegliche Vertellbarkeit einzelner oder mehrerer Lichtquellen und/oder von diesen zugeordneten Lichtführungsele­ menten, wie Reflektoren zur Lichtreflexion, Blenden oder Schie­ bern zur Lichtablenkung oder Lichtabschaltung und Linsen zur Fo­ kussierung, mittels elektrischer oder pneumatischer Stellantrie­ be vorgesehen sein. Für dieselben oder andere Lichtquellen kann eine Dimmbarkeit derselben realisiert sein. Weiter ist es mög­ lich, eine Beleuchtungseinheit zusätzlich zu einer üblicherweise verwendeten Grundzustands-Lichtquelle mit Zusatz- oder Hilfs­ lichtquellen auszustatten, die fahrsituationsabhängig zugeschal­ tet werden können. Eine weitere Möglichkeit der Beleuchtungszu­ standsänderung besteht in der Verwendung von Transmissions- und/oder Reflektionselementen mit variabel steuerbarem Transmis­ sions- bzw. Reflektionsgrad, z. B. in Form entsprechender licht­ transmittierender Linsen und lichtreflektierender Reflektoren. Die zum Einstellen solcher unterschiedlicher Beleuchtungszustän­ de jeweils erforderlichen Stellmittel sind dem Fachmann geläufig und bedürfen daher hier keiner näheren Erläuterung.

Durch die Steuereinheit 2 erfolgt eine fahrsituationsabhängige Einstellung der verschiedenen Beleuchtungszustände der Beleuch­ tungseinheiten 3. Hierzu erhält die Steuereinheit 2 entsprechen­ de Fahrsituationsdaten von einer Fahrsituationssensorik 4 her­ kömmlichen Typs, die insbesondere so ausgelegt ist, daß sie In­ formationen über den Fahrzeugort und den Verlauf eines in Fahrt­ richtung folgenden Fahrbahnverlaufs, über die momentane Fahr­ zeuggeschwindigkeit, den augenblicklichen Lenkwinkeleinschlag und/oder über die Umgebungshelligkeit bereitstellt. Dazu kann die Fahrsituationssensorik 4 je nach Bedarf von einem Navigati­ onssystem Gebrauch machen, das Informationen über den Fahrbahn­ typ, wie Landstraße, Autobahn oder Stadtstraße, über vorauslie­ gende Kurven etc. liefert, und/oder Sensoren zur Erfassung des Blinkerschaltzustands, des Lenkwinkeleinschlags, der Fahrge­ schwindigkeit und der Umgebungshelligkeit aufweisen. In Abhän­ gigkeit von der dadurch festgestellten momentanen Fahrsituation steuert die Steuereinheit 2 dann die Beleuchtungseinheiten 3 in den jeweils dazu am besten passenden Beleuchtungszustand, für einen Scheinwerfer beispielsweise so, daß sich für den Fahrer eine bestmögliche Ausleuchtung der vorausliegenden Fahrbahn er­ gibt.

Um zu vermeiden, daß bei einem Ausfall der Fahrsituationssenso­ rik 4, der Stellmittel für die Beleuchtungseinheiten 3 und/oder von Teilen der Steuereinheit 2 die jeweilige Beleuchtungseinheit 3 trotz möglicherweise signifikanter Änderung der Fahrsituation im zuletzt vor Auftreten des Fehlers eingestellten Beleuchtungs­ zustand verharrt, ist eine Fehlfunktionsüberwachungseinheit 5 vorgesehen, welche die Steuereinheit 2, die Beleuchtungseinhei­ ten 3 und die Fahrsituationssensorik 4 hinsichtlich des Auftre­ tens einer Fehlfunktion überwacht und bei erkanntem Fehler eine entsprechende Information an die Steuereinheit 2 abgibt. Die Steuereinheit 2 verfügt über Rückstellmittel 2a, die bei einer von der Fehlfunktionsüberwachungseinheit 5 eingehenden Fehlfunk­ tionsinformation jede der Beleuchtungseinheiten 3 in einen vor­ gebbaren Ausgangszustand steuern. Dieser Ausgangszustand ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß die Beleuchtungseinheit dann eine Beleuchtungscharakteristik besitzt, die einer herkömmli­ cherweise für denselben Einsatzzweck verwendeten, nicht variabel in Abhängigkeit von der Fahrsituation steuerbaren Beleuchtungs­ einheit entspricht. Damit ist dann gewährleistet, daß sich die Beleuchtungsvorrichtung 1 im Fehlerfall mindestens noch so gut verhält wie eine übliche Beleuchtungsvorrichtung ohne fahrsitua­ tionsabhängig variabel verstellbare Beleuchtungseinheiten. Im fehlerfreien Betrieb ist sie hingegen der herkömmlichen Beleuch­ tungsvorrichtung ohne fahrsituationsabhängiger Beleuchtungs­ steuerung überlegen, da sie eine Anpassung des Beleuchtungszu­ stands der Beleuchtungseinheiten an die jeweilige Fahrsituation ermöglicht.

Je nachdem, auf welche Weise der Beleuchtungszustand der jewei­ ligen Beleuchtungseinheit 3 geändert wird, sind die Rückstell­ mittel dazu passend ausgelegt. So beinhalten die Rückstellmittel für Beleuchtungseinheiten mit beweglich verstellbaren Lichtquel­ len und/oder Lichtführungselementen entsprechende mechanische Zwangskopplungsmittel, die bei Ausfall der aktiven Stellglieder eine selbsttätige Rückstellung der Lichtquellen bzw. der Licht­ führungselemente in eine vorgegebene Ausgangsstellung bewirken. Diese Zwangskopplungsmittel können insbesondere von Rückstellfe­ dern gebildet sein. Bei einem Ausfall der Fahrsituationssenso­ rik, aber noch intakten Stellgliedern, kann die Rückstellung der jeweiligen Beleuchtungseinheit in ihren vorgegebenen Ausgangszu­ stand von den Rückstellmitteln 2a auch durch Ansteuerung der in diesem Fall weiterhin betriebsbereiten Stellglieder pneumatisch, mechanisch oder elektrisch erfolgen.

Für dimmbare Beleuchtungseinheiten bewirken die Rückstellmittel 2a ein Dimmen derselben in einen vorgegebenen Helligkeitszu­ stand, der vorzugsweise wiederum demjenigen entspricht, wie er von für den betreffenden Einsatzweck ansonsten verwendeten Be­ leuchtungseinheiten mit von der Fahrsituation unabhängiger Be­ leuchtungswirkung bereitgestellt wird.

Für Beleuchtungseinheiten mit Zusatz- oder Hilfslichtquellen sorgen die Rückstellmittel 2a im gemeldeten Fehlerfall für ein Anschalten der jeweiligen Grundzustands-Lichtquelle und ein Ab­ schalten der Zusatz- oder Hilfslichtquellen.

Für Beleuchtungseinheiten mit Transmissions- oder Reflektions­ elementen mit steuerbarem Transmissions- bzw. Reflektionsgrad ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Rückstellmittel für die Transmissions- bzw. Reflektionselemente den Zustand mit maxima­ lem Transmissions- bzw. Reflektionsgrad einstellen, der übli­ cherweise dem Transmissions- bzw. Reflektionsgrad von für diesen Zweck ansonsten verwendeten, in ihrem Transmissions- bzw. Re­ flektionsverhalten nicht variabel steuerbaren Transmissions- bzw. Reflektionselementen entspricht. Da dies typischerweise meist auch dem stromlosen Ansteuerzustand der steuerbaren Trans­ missions- bzw. Reflektionselemente entspricht, wird dieser Aus­ gangszustand von ihnen auch dann erreicht, wenn der zugehörige Ansteuerpfad ausfällt.

Insgesamt macht somit die obige Beschreibung vorteilhafter Bei­ spiele deutlich, daß die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrich­ tung im fehlerfreien Betrieb eine für die jeweilige Fahrsituati­ on optimale Beleuchtungscharakteristik zu erzeugen vermag und im Fehlerfall in einen definierten Ausgangszustand gesteuert werden kann, in der sie noch immer so gut arbeitet wie eine von vorn­ herein nicht fahrsituationsabhängig variierbare Beleuchtungsvor­ richtung. Es versteht sich, daß die Fahrzeugbeleuchtungsvorrich­ tung als Beleuchtungseinheiten nicht nur die explizit erwähnten Scheinwerfer, sondern zusätzlich oder stattdessen andere Be­ leuchtungseinheiten umfassen kann, wie sie bei Kraftfahrzeugen üblich sind, insbesondere auch solche zur Innenraumbeleuchtung. Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, daß die Beleuchtungsvorrich­ tung jeweils bei ihrer Inbetriebnahme oder auch bei stehendem oder abgestelltem Fahrzeug in eine Basisreferenzstellung gesteu­ ert wird, die dem im Fehlerfall angesteuerten Ausgangszustand entsprechen kann.

Claims (5)

1. Fahrzeugbeleuchtungsvorrichtung mit

• - einer Fahrsituationssensorik,
• - wenigstens einer Beleuchtungseinheit und
• - einer Steuereinheit zur Steuerung der wenigstens einen Be­ leuchtungseinheit in Abhängigkeit von der durch die Fahrsituati­ onssensorik erfaßten Fahrsituation,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - Mittel zur Fehlfunktionsüberwachung (5) der Fahrsituationssen­ sorik (4) und/oder der wenigstens einen Beleuchtungseinheit (3) und/oder der Steuereinheit (2) vorgesehen sind und
• - die Steuereinheit (2) Rückstellmittel (2a) beinhaltet, die bei erfaßter Erkennung einer Fehlfunktion durch die Fehlfunktions­ überwachungsmittel (5) die wenigstens eine Beleuchtungseinheit (3) in einen vorgegebenen Ausgangszustand steuern.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Beleuchtungseinheit (3) wenigstens eine mecha­ nisch verstellbare Lichtquelle und/oder einer Lichtquelle zuge­ ordnete, mechanisch verstellbare Lichtführungselemente umfaßt und
• - die Rückstellmittel (2a) mechanische Zwangskopplungsmittel zum selbsttätigen Rückstellen der Lichtquelle und/oder der Lichtfüh­ rungselemente in eine vorgegebene Ausgangsstellung aufweisen.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Beleuchtungseinheit dimmbar ist und
• - die Rückstellmittel bei erkannter Fehlfunktion die Beleuch­ tungseinheit in einen vorgegebenen Ausgangs-Dimmzustand steuern.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Beleuchtungseinheit eine Grundzustands-Licht­ quelle und eine oder mehrere, wahlweise zuschaltbare Zusatz­ lichtquellen umfaßt und
• - die Rückstellmittel bei erkannter Fehlfunktion die Grundzu­ stands-Lichtquelle anschalten und die eine oder mehreren Zusatz­ lichtquellen abschalten.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß

• - wenigstens eine Beleuchtungseinheit eine oder mehrere Trans­ missions- oder Reflektionselemente mit steuerbarem Transmissi­ ons- bzw. Reflektionsgrad aufweist und
• - die Rückstellmittel bei erkannter Fehlfunktion das oder die Transmissions- oder Reflektionselemente in ihren Zustand maxima­ len Transmissions- bzw. Reflektionsgrades steuern.