DE19937119C2 - Scheinwerferanlage für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Scheinwerferanlage für ein Kraftfahrzeug

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Scheinwerfer (2) zum Aussenden eines Lichtbündels (3) mit verschiedenen Charakteristika, mit einer Sensoreinrichtung (4) zum Erfassen von Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, mit einer Steuereinrichtung (13) zum Auswerten der Signale (9, 12) der Sensoreinrichtung (13) und einer Umschalteinrichtung (14) zum Verändern der Charakteristik des Lichtbündels (3) in Abhängigkeit von den erfaßten Witterungsbedingungen. Um eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer auch bei Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs wirksam verhindern zu können, wird vorgeschlagen, dass DOLLAR A - die Sensoreinrichtung (4) erste Mittel (5) zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und zweite Mittel (6) zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweist, DOLLAR A - die Steuereinrichtung (13) die Signale (9, 12) der ersten Mittel (5) und der zweiten Mittel (6) auswertet und DOLLAR A - die Umschalteinrichtung (14) die Charakteristik des durch den Scheinwerfer (2) ausgesandten Lichtbündels (3) in Abhängigkeit davon verändert, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Feuchtigkeit, Schnee oder weder Feuchtigkeit noch Schnee erfaßt werden.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerferanlage für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Scheinwerfer zum Aussenden eines Lichtbündels mit verschiedenen Charakteristika, mit einer Sensoreinrichtung zum Erfassen von Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und mit einer Steuereinrichtung zum Auswerten der Signale der Sensoreinrichtung und zum Ansteuern einer Umschalteinrichtung zum Verändern der Charakteristik des durch den Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels in Abhängigkeit von den durch die Sensoreinrichtung erfassten Witterungsbedingungen. Die Sensoreinrichtung weist erste Mittel zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und zweite Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Die Steuereinrichtung wertet die Signale der ersten Mittel und der zweiten Mittel aus. Die Umschalteinrichtung verändert die Charakteristik des durch den Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels in Abhängigkeit davon, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Feuchtigkeit, Schnee oder weder Feuchtigkeit noch Schnee erfasst werden.
Eine derartige Scheinwerferanlage ist bspw. aus der DE 197 56 574 A1 bekannt. In dieser Druckschrift werden eine Reihe von Möglichkeiten zur Realisierung der Sensoreinrichtung vorgeschlagen, wobei sämtliche vorgeschlagenen Möglichkeiten - sofern sie überhaupt zur Detektion von Schnee geeignet sind - lediglich zur Detektion von Schneefall geeignet sind. Die Situation, dass es zwar nicht mehr schneit, die Fahrbahn aber noch eine Schneedecke aufweist, kann bei der bekannten Scheinwerferanlage nicht detektiert werden. Dieser, vor allem in kälteren Gebieten in den Wintermonaten, recht häufige Fall kann die bekannte Scheinwerferanlage somit nicht abdecken.
Aus der DE 196 42 467 A1 ist eine Scheinwerferanlage mit zwei Scheinwerfern zum Aussenden eines Lichtbündels mit verschiedenen Charakteristika bekannt. Die dort offenbarte Scheinwerferanlage weist außerdem eine Sensoreinrichtung zum Erfassen von Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Die Sensoreinrichtung erfasst die Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere der vor dem Kraftfahrzeug angeordneten Fahrbahn. Eine Steuereinrichtung der Scheinwerferanlage wertet die Sensorsignale der Sensoreinrichtung aus und steuert eine Umschalteinrichtung der Scheinwerferanlage entsprechend den Sensorsignalen an. Bei feuchter Umgebung des Kraftfahrzeugs werden die Charakteristika der von den Scheinwerfern ausgesandten Lichtbündel von der Umschalteinrichtung derart verändert, dass die Lichtbündel den Nahbereich der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug in deren in horizontaler Richtung betrachtet mittleren Zone nicht oder zumindest weniger stark beleuchten als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs.
Mit der bekannten Scheinwerferanlage kann bei hoher Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, insbesondere bei nasser Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug, infolge der dann durch die Steuereinrichtung bewirkten Verminderung der Beleuchtung des Nahbereichs der Fahrbahn eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer, insbesondere entgegenkommender Fahrzeuglenker, durch an der nassen Fahrbahn reflektiertes Licht vermieden oder zumindest verringert werden.
Es hat sich allerdings gezeigt, dass sich bei anderen Witterungsbedingungen als Feuchtigkeit, insbesondere bei Schnee, in der Umgebung des Kraftfahrzeugs eine völlig andere Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug ergibt, was zu anderen Blendeigenschaften aufgrund des an dem Schnee, insbesondere an der schneebedeckten Fahrbahn, reflektierten Lichts führt. Das führt zu einer erhöhten Blendung der anderen Verkehrsteilnehmer, insbesondere der entgegenkommenden Fahrzeuglenker, bei Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Scheinwerferanlage der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass eine Schneedecke auf der Fahrbahn selbst dann zuverlässig detektiert wird, wenn kein Schneefall vorliegt, und die Charakteristik des durch die Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels entsprechend angepasst werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von der Scheinwerferanlage der eingangs genannten Art vor, dass die zweiten Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Mittel zur Detektion eines Radschlupfes der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs aufweisen.
Vorteile der Erfindung
Die Scheinwerferanlage weist also neben den ersten Mitteln zum Erfassen von Feuchtigkeit, insbesondere von Regen, auch zweite Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf.
Die Steuerungseinrichtung wertet neben den Signalen der ersten Mittel auch die Signale der zweiten Mittel aus und kann somit zwischen den drei Witterungsbedingungen Trockenheit, Regen und Schnee unterscheiden. Damit sind die drei Witterungsbedingungen abgedeckt, die zu grundlegend unterschiedlichen Lichtverhältnissen vor dem Kraftfahrzeug und damit zu veränderten Blendeigenschaften anderer Verkehrsteilnehmer führen. Die unterschiedlichen Lichtverhältnisse und Blendeigenschaften ergeben sich aus den unterschiedlichen Reflexionseigenschaften auf trockener Fahrbahn, an Regentropfen und an Schneeflocken.
Die Umschalteinrichtung verändert die Charakteristik des durch den Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels in Abhängigkeit davon, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Feuchtigkeit, Schnee oder weder Feuchtigkeit noch Schnee erfasst werden. Die Charakteristik des Lichtbündels wird derart verändert, dass bei den jeweiligen Witterungsbedingungen einerseits eine Blendung der anderen Verkehrsteilnehmer wirksam verhindert wird und andererseits noch eine ausreichende Ausleuchtung des Bereichs vor dem Kraftfahrzeug sichergestellt ist.
Die zweiten Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs weisen Mittel zur Detektion eines Radschlupfes der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs auf. Dabei wird vorzugsweise überprüft, ob der gemessene Radschlupf oberhalb einer bestimmten Schlupfschwelle liegt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Umschalteinrichtung die Charakteristik des durch den Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels bei Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs derart verändert, dass der Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug in dessen in horizontaler Richtung betrachtet mittleren Zone weniger stark ausgeleuchtet wird als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Umschalteinrichtung die Charakteristik des durch den Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündels bei Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs derart verändert, dass der Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug großflächiger ausgeleuchtet wird als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs und gleichzeitig andere Verkehrsteilnehmer durch das Licht nicht geblendet werden.
Die ersten Mittel und die zweiten Mittel können beliebig ausgebildet sein. Sie können aus einem einzigen Sensor oder aus mehreren Sensoren bestehen, deren Sensorsignale derart miteinander verknüpft sind, dass die Witterungsbedingungen mit einer höheren Zuverlässigkeit erfasst werden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die ersten Mittel zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Regensensor auf. Des weiteren wird vorgeschlagen, dass die ersten Mittel zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Mittel zur Detektion eines Dauerbetriebs der Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg aufweisen.
Wenn das Sensorsignal des Regensensors und das Sensorsignal der Mittel zur Detektion eines Dauerbetriebs der Scheibenwischer logisch UND-verknüpft sind, kann Regen mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit erfasst werden. Deshalb wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die ersten Mittel zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Regensignal ausgeben, falls der Regensensor Regen signalisiert und die Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg auf Dauerbetrieb geschaltet sind. Dabei wird vorzugsweise überprüft, ob der Dauerbetrieb der Scheibenwischer länger als eine bestimmte Zeitschwelle ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die zweiten Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Temperatursensor aufweisen. Wenn das Sensorsignal des Temperatursensors und das Sensorsignal der Mittel zur Detektion eines Radschlupfes der Antriebsräder logisch ODER-verknüpft sind, kann Eisglätte mit einer besonders hohen Zuverlässigkeit erfasst werden. Deshalb wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die zweiten Mittel zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Eisglättesignal ausgeben, falls der Temperatursensor Gefriertemperatur signalisiert oder ein Radschlupf der Antriebsräder auftritt. Gefriertemperatur ist unterhalb etwa +4°C gegeben.
Falls Eisglätte und Niederschlag, insbesondere Regen, gleichzeitig vorliegen, ist die Wahrscheinlichkeit für Schnee besonders groß. Deshalb wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Steuereinrichtung ein Schneesignal ausgibt, falls die ersten Mittel ein Regensignal und die zweiten Mittel ein Eisglättesignal ausgeben. Wenn dieses Schneesignal an der Umschalteinrichtung anliegt, kann in der Regel davon ausgegangen werden, dass auch tatsächlich Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs vorliegt. Die Charakteristik des Lichtbündels der Scheinwerfer der Scheinwerferanlage wird also nur dann umgeschaltet, wenn tatsächlich Schnee vorliegt.
Zeichnung
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Scheinwerferanlage gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Scheinwerferanlage für ein Kraftfahrzeug gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die Scheinwerferanlage 1 weist zwei Scheinwerfer 2 zum Aussenden eines Lichtbündels 3 mit verschiedenen Charakteristika auf.
Die Scheinwerferanlage 1 weist außerdem eine Sensoreinrichtung 4 zum Erfassen von Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf. Die Sensoreinrichtung 4 weist erste Mittel 5 zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und zweite Mittel 6 zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs auf.
Die ersten Mittel 5 zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs weisen einen Regensensor 7 auf. Des weiteren weisen die ersten Mittel 5 Mittel 8 zur Detektion eines Dauerbetriebs der Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg auf. Die ersten Mittel 5 zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs geben ein Regensignal 9 aus, falls der Regensensor 7 Regen signalisiert und die Mittel 8 signalisieren, dass die Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg auf Dauerbetrieb geschaltet sind.
Die zweiten Mittel 6 zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs weisen einen Temperatursensor 10 auf. Des weiteren weisen die zweiten Mittel 6 Mittel 11 zur Detektion eines Radschlupfes der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs auf. Die zweiten Mittel 6 zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs geben ein Eisglättesignal 12 aus, falls der Temperatursensor 10 Gefriertemperatur signalisiert oder die Mittel 11 einen Radschlupf der Antriebsräder signalisieren.
Die Scheinwerferanlage 1 weist außerdem eine Steuereinrichtung 13 zum Auswerten der Signale 9, 12 der Sensoreinrichtung 4. Die Steuereinrichtung steuert eine Umschalteinrichtung 14 zum Verändern der Charakteristik der durch die Scheinwerfer 2 ausgesandten Lichtbündel 3 in Abhängigkeit von den durch die Sensoreinrichtung 4 erfaßten Witterungsbedingungen an. Die Steuereinrichtung 13 gibt ein Schneesignal 15 aus, falls die ersten Mittel 5 ein Regensignal 9 und die zweiten Mittel 6 ein Eisglättesignal 12 ausgeben.
Die Scheinwerfer 2 werden von der Umschalteinrichtung 14 derart angesteuert, dass die Lichtbündel 3 den Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug bei Feuchtigkeit in dessen in horizontaler Richtung betrachtet mittleren Zone weniger stark ausgeleuchtet als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs. Bei Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs werden die Scheinwerfer 2 von der Umschalteinrichtung 14 derart angesteuert, dass die Lichtbündel 3 den Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug großflächiger ausgeleuchtet als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs und gleichzeitig andere Verkehrsteilnehmer durch das Licht nicht geblendet werden.
Die Scheinwerfer 2 können beliebig ausgebildet sein, um die Charakteristika der Lichtbündel 3 zu variieren. So ist es bspw. dankbar, dass eine Lichtquelle, ein Reflektor oder optische Elemente (z. B. Linsen, Blenden, etc.) der Scheinwerfer 3 bewegbar ausgebildet sind. Verschiedene Ausführungsformen für derartige Scheinwerfer 2 sind der DE 196 42 467 A1 zu entnehmen. Auch bezüglich der genauen Lichtverteilung bei Trockenheit oder Feuchtigkeit können der DE 196 42 467 A1 genauere Angaben entnommen werden, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Claims (9)

1. Scheinwerferanlage (1) für ein Kraftfahrzeug, mit mindestens einem Scheinwerfer (2) zum Aussenden eines Lichtbündels (3) mit verschiedenen Charakteristika, mit einer Sensoreinrichtung (4) zum Erfassen von Witterungsbedingungen in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und mit einer Steuereinrichtung (13) zum Auswerten der Signale (9, 12) der Sensoreinrichtung (4) und zum Ansteuern einer Umschalteinrichtung (14) zum Verändern der Charakteristik des durch den Scheinwerfer (2) ausgesandten Lichtbündels (3) in Abhängigkeit von den durch die Sensoreinrichtung (4) erfaßten Witterungsbedingungen, wobei
die Sensoreinrichtung (4) erste Mittel (5) zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und zweite Mittel (6) zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs aufweist,
die Steuereinrichtung (13) die Signale (9, 12) der ersten Mittel (5) und der zweiten Mittel (6) auswertet und
die Umschalteinrichtung (14) die Charakteristik des durch den Scheinwerfer (2) ausgesandten Lichtbündels (3) in Abhängigkeit davon verändert, ob in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Feuchtigkeit, Schnee oder weder Feuchtigkeit noch Schnee erfaßt werden,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (6) zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Mittel (11) zur Detektion eines Radschlupfes der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs aufweisen.
2. Scheinwerferanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (14) die Charakteristik des durch den Scheinwerfer (2) ausgesandten Lichtbündels (3) bei Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs derart verändert, dass der Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug in dessen in horizontaler Richtung betrachtet mittleren Zone weniger stark ausgeleuchtet wird als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs.
3. Scheinwerferanlage (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtung (14) die Charakteristik des durch den Scheinwerfer (2) ausgesandten Lichtbündels (3) bei Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs derart verändert, dass der Nahbereich vor dem Kraftfahrzeug großflächiger ausgeleuchtet wird als bei trockener Umgebung des Kraftfahrzeugs und gleichzeitig andere Verkehrsteilnehmer durch das Licht nicht geblendet werden.
4. Scheinwerferanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (5) zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Regensensor (7) aufweisen.
5. Scheinwerferanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (5) zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs Mittel (8) zur Detektion eines Dauerbetriebs der Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg aufweisen.
6. Scheinwerferanlage (1) nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Mittel (5) zum Erfassen von Feuchtigkeit in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Regensignal (9) ausgeben, falls der Regensensor (7) Regen signalisiert und die Scheibenwischer des Kraftfahrzeugs über einen längeren Zeitraum hinweg auf Dauerbetrieb geschaltet sind.
7. Scheinwerferanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (6) zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs einen Temperatursensor (10) aufweisen.
8. Scheinwerferanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (6) zum Erfassen von Schnee in der Umgebung des Kraftfahrzeugs ein Eisglättesignal (12) ausgeben, falls der Temperatursensor (10) Gefriertemperatur signalisiert oder ein Radschlupf der Antriebsräder auftritt.
9. Scheinwerferanlage (1) nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (13) ein Schneesignal (15) ausgibt, falls die ersten Mittel (5) ein Regensignal (9) und die zweiten Mittel (6) ein Eisglättesignal (12) ausgeben.
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