DE4122531A1 - Einrichtung zur regelung der leuchtweite von scheinwerfern von kraftfahrzeugen - Google Patents
Einrichtung zur regelung der leuchtweite von scheinwerfern von kraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Regelung der
Leuchtweite von Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen nach der Gattung
des Anspruchs 1.
Eine solche Einrichtung ist durch die DE-OS 23 33 983 bekannt. Diese
Einrichtung weist einen Ultraschallsensor auf, durch den der Abstand
der Karosserie des Kraftfahrzeugs zur Fahrbahn erfaßt wird. Den
Scheinwerfern sind Verstelleinrichtungen zugeordnet, durch die diese
in ihrer Neigung verstellbar sind. Der Sensor bildet ein vom Abstand
der Karosserie von der Fahrbahn, und damit vom Beladungszustand des
Kraftfahrzeugs abhängiges Signal, das einer Auswerteeinrichtung zu
geführt wird. In der Auswerteeinrichtung wird das Signal verarbei
tet, und die Verstelleinrichtungen des Scheinwerfers werden von
dieser so angesteuert, daß die Leuchtweite der Scheinwerfer bei
jedem Beladungszustand des Kraftfahrzeugs konstant bleibt. Bei
dieser bekannten Einrichtung wird dabei vorausgesetzt, daß die
Scheinwerfer eine korrekte Grundeinstellung aufweisen, von der
ausgehend die Einstellung bei Beladung des Kraftfahrzeugs korrigiert
wird. Ist die Grundeinstellung der Scheinwerfer jedoch nicht kor
rekt, so führt dies auch bei der Verstellung der Scheinwerfer bei
Beladung des Kraftfahrzeugs zu einer Fehleinstellung.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von
Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen weist demgegenüber den Vorteil
auf, daß die von den Scheinwerfern erzeugte tatsächliche Ausleuch
tung des Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug registriert wird und somit
eine korrekte Grundeinstellung der Scheinwerfer nicht erforderlich
ist, sondern die Einstellung der Scheinwerfer durch Prüfen der tat
sächlichen Ausleuchtung erfolgt.
In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter
bildungen der Erfindung gekennzeichnet. Wie im Anspruch 6 gekenn
zeichnet, kann die Einrichtung auch dynamisch eingesetzt werden, so
daß während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auftretende Änderungen aus
geglichen werden können. Durch die den Bereich vor dem Kraftfahrzeug
erfassenden Sensoren ist dabei eine schnelle Korrektur der Schein
werfereinstellung möglich, im Gegensatz zu der beschriebenen bekann
ten Einrichtung, bei der Fahrbahnunebenheiten und Änderungen der
Fahrbahnführung erst erfaßt werden können, wenn das Kraftfahrzeug
diese bereits erreicht hat.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt ein
Kraftfahrzeug und die vor diesem liegende Fahrbahn in der Ansicht
von oben.
Ein in der Figur dargestelltes Kraftfahrzeug weist an dessen Vorder
seite zwei an der Karosserie befestigte Abblendlichtscheinwerfer 10
auf. Ferner sind an der Vorderseite des Kraftfahrzeugs zwei
Verstelleinrichtungen 12, mittels derer die Neigung der Scheinwerfer
verstellt werden kann, und zwei optoelektronische Sensoren 14 ange
ordnet. Die Abblendlichtscheinwerfer 10 erzeugen im Betrieb ein
Lichtbündel 16, das die vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrbahn aus
leuchtet. Das Lichtbündel 16 weist eine für Abblendlichtscheinwerfer
vorgeschriebene Hell-Dunkel-Grenze 20 auf, um eine Blendung entge
genkommender Fahrzeuge zu vermeiden. Die Abblendlichtscheinwerfer
können eine Gasentladungslampe oder eine Glühlampe als Lichtquelle
aufweisen. Bei Beladung des Kraftfahrzeugs ändert sich die Neigung
der Karosserie und der an dieser befestigten Abblendlichtscheinwer
fer 10. Dabei ändert sich auch die Lage der Hell-Dunkel-Grenze 20,
so daß eine Blendung des Gegenverkehrs auftritt. Zum Ausgleich die
ser Neigungsänderung sind die Scheinwerfer 10 durch die Verstellein
richtungen 12 verstellbar.
Die Verstelleinrichtungen 12 und die Sensoren 14 sind Teil einer
Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer 10. Die
Einrichtung weist außerdem eine Auswerteeinrichtung 22 auf, die mit
den Sensoren 14 und den Verstelleinrichtungen 12 verbunden ist. Die
Sensoren 14 können an der Karosserie des Kraftfahrzeugs feststehend
angeordnet sein oder an den Scheinwerfern 10 angeordnet sein und
somit die Verstellbewegung der Scheinwerfer mit ausführen. Außerdem
kann auch ein einziger optoelektronischer Sensor 14 vorgesehen sein,
der für beide Scheinwerfer 10 verwendet wird.
Die Sensoren 14 sind auf den von den Scheinwerfern 10 ausgeleuchte
ten Bereich der Fahrbahn 18 vor dem Kraftfahrzeug sowie eventuell
vor dem Kraftfahrzeug liegende Hindernisse gerichtet. Die Sensoren
14 registrieren die Ausleuchtung der Fahrbahn 18 in Form des von der
Fahrbahn sowie den Hindernissen reflektierten Lichts der Scheinwer
fer und bilden abhängig davon elektrische Signale, die der Auswerte
einrichtung 22 zugeführt werden. Die Sensoren 14 können eine
Abbildungsoptik aufweisen, durch die das einfallende Licht auf ein
oder mehrere lichtempfindliche Elemente, beispielsweise Fotozellen,
abgebildet wird. Jeder Bereich der Abbildungsoptik mit dem dazuge
hörigen lichtempfindlichen Element ist einem bestimmten Bereich der
Fahrbahn 18 zugeordnet. Die Auswertung der Ausleuchtung der Fahrbahn
sowie der eventuell vorhandenen Hindernisse kann nach einem photome
trischen Verfahren oder nach einem geometrischen Verfahren erfolgen.
Beim photometrischen Verfahren werden dabei die Ausleuchtungsver
hältnisse, das heißt Lichtstärkewerte in einzelnen Bereichen des von
den Sensoren erfaßten Bereichs ermittelt. In der Figur sind die
Ausleuchtungsverhältnisse anhand mehrerer Isoluxlinien 24, das heißt
Linien gleicher Lichtstärke, dargestellt. In Abhängigkeit von den
detektierten Ausleuchtungsverhältnissen in Form der Lichtstärkewerte
in den verschiedenen Bereichen des erfaßten Bereichs werden von
den Sensoren 14 die Signale für jeden Bereich der Fahrbahn gebildet
und der Auswerteeinrichtung 22 zugeführt. In der Auswerteeinrichtung
22 sind Soll-Ausleuchtungsverhältnisse in Form von Daten gespei
chert,die unabhängig von der Beladung des Kraftfahrzeugs beibehalten
werden sollten. In der Auswerteeinrichtung 22 werden die Signale der
Sensoren 14, die die tatsächlichen Ist-Ausleuchtungsverhältnisse
repräsentieren, mit den gespeicherten Daten für die Soll-Ausleuch
tungsverhältnisse verglichen und abhängig von der Abweichung der
Ist- von der Soll-Ausleuchtung Signale gebildet, durch die die
Verstelleinrichtungen 12 angesteuert werden, um die Abweichung zu
beseitigen.
Bei der Auswertung der Ausleuchtungssituation der Fahrbahn nach
einem geometrischen Verfahren wird die Lage der Ausleuchtungsgrenze
20, das heißt der Hell-Dunkel-Grenze auf der Fahrbahn 18 ermittelt.
Die Lage der Ausleuchtungsgrenze 20 kann dabei mittels der starken
Abnahme der Lichtstärkewerte in deren Bereich festgestellt werden.
Die Sensoren 14 bilden wie beim photometrischen Verfahren Signale
für jeden Bereich der Fahrbahn 18, die der Auswerteeinrichtung 22
zugeführt werden. In der Auswerteeinrichtung 22 ist die Soll-Lage
der Ausleuchtungsgrenze 20 in Form von Daten gespeichert. In der
Auswerteeinrichtung 22 werden die Signale der Sensoren 14 mit den
gespeicherten Daten verglichen und somit die Abweichung der Ist-Lage
von der Soll-Lage der Ausleuchtungsgrenze 20 festgestellt. Abhängig
von der Abweichung werden die Verstelleinrichtungen 12 der Schein
werfer 10 durch die Auswerteeinrichtung 22 so angesteuert, daß die
Abweichung beseitigt wird.
Die vorstehend beschriebene Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite
kann in einer ersten Variante so eingesetzt werden, daß diese nur
bei stehendem Kraftfahrzeugt, also statisch, arbeitet. Die Einrich
tung kann dabei durch Einschalten der Beleuchtung des Kraftfahrzeugs
aktiviert werden. Die Überprüfung der Einstellung und die Einstel
lung der Scheinwerfer kann wie nachstehend beschrieben erfolgen. Die
Scheinwerfer 10 werden durch die Verstelleinrichtungen 12 ausgehend
von einer Endstellung, also einer Stellung mit maximaler oder mini
maler Neigung der Scheinwerfer, stufenweise zur anderen Endstellung
bewegt. Diese Verstellung zur Überprüfung der Einstellung kann durch
ein Prüfprogramm der Auswerteeinrichtung 22 bewirkt werden, durch
das die Verstelleinrichtungen entsprechend angesteuert werden. Für
jede Stellung der Scheinwerfer 10 wird durch die Sensoren 14 die
Rückstrahlung des von den Scheinwerfern ausgesandten Lichts durch
die Fahrbahn registriert und der Auswerteeinrichtung 22 zugeführt
und dort gespeichert. Nach Durchlauf des gesamten Verstellbereichs
der Scheinwerfer 10 wird in der Auswerteeinrichtung 22 durch Ver
gleich der gespeicherten Ist-Ausleuchtungen für die einzelnen Stel
lungen mit der gespeicherten Soll-Ausleuchtung die Stellung der
Scheinwerfer 10 ermittelt, in der die Abweichung der Ist- von der
Soll-Ausleuchtung am geringsten von allen Stellungen ist. Die Ver
stelleinrichtungen 12 werden von der Auswerteeinrichtung 22 dann so
angesteuert, daß die Scheinwerfer 10 in diese Stellung bewegt wer
den. Die Verstelleinrichtungen sind über eine Rückkopplung mit der
Auswerteeinrichtung verbunden, um die momentane Stellung der Schein
werfer zu erfassen.
Eine andere Möglichkeit zur Überprüfung der Einstellung und zur Ein
stellung der Scheinwerfer ist ein iteratives Verfahren. Die Schein
werfer 10 werden dabei ausgehend von einer ersten Stellung durch die
Verstelleinrichtungen 12 bewirkt, die von der Auswerteeinrichtung 22
entsprechend angesteuert werden, in eine zweite Stellung bewegt, wo
bei in beiden Stellungen die Ist-Ausleuchtung der Fahrbahn regi
striert und in der Auswerteeinrichtung 22 gespeichert wird. In der
Auswerteeinrichtung wird für beide Stellungen der Scheinwerfer die
Abweichung der Ist- von der Soll-Ausleuchtung ermittelt und fest
gestellt, ob die Abweichung von der ersten zur zweiten Stellung
zu- oder abnimmt. Wird eine Abnahme der Abweichung festgestellt, so
wird der Scheinwerfer in der gleichen Richtung weiterverstellt, bis
eine Zunahme der Abweichung festgestellt wird, wobei dann in der
letzten Stellung der Scheinwerfer, bevor eine Zunahme der Abweichung
festgestellt wird, die Abweichung minimal ist und die Scheinwerfer
optimal eingestellt sind. Wird von der ersten zur zweiten Stellung
der Scheinwerfer eine Zunahme der Abweichung festgestellt, so werden
die Scheinwerfer in entgegengesetzter Richtung verstellt, bis wie
vorstehend beschrieben, die optimale Einstellung der Scheinwerfer
gefunden ist.
Es ist auch möglich die beiden vorstehend beschriebenen Verfahrens
weisen zur Überprüfung der Einstellung und zur Einstellung der
Scheinwerfer zuerst bei dem dem Gegenverkehr zugewandten Schein
werfer, also bei Rechtsverkehr dem linken Scheinwerfer, durchzufüh
ren und anschließend beim anderen, also rechten Scheinwerfer.
Bei einer zweiten Variante kann die Einrichtung zur Regelung der
Leuchtweite so eingesetzt werden, daß diese auch bei fahrendem
Kraftfahrzeug, das heißt dynamisch arbeitet. Hierbei erfolgt die
Überprüfung der Einstellung und die Einstellung der Scheinwerfer
vorzugsweise nach dem vorstehend beschriebenen iterativen Verfahren.
Durch den Zustand der Fahrbahn und den Fahrbahnverlauf verursachte
Ausleuchtungsänderungen während der Fahrt des Kraftfahrzeugs müssen
dabei unberücksichtigt bleiben, was beispielsweise durch eine Unter
drückung dieser Einflüsse durch eine geeignete elektronische Schal
tung der Auswerteeinrichtung erreicht werden kann. Die optoelektro
nischen Sensoren 14 können zusätzlich auch noch für andere Aufgaben
verwendet werden, wie zum Beispiel zur Erkennung des Straßenrands
oder ähnliches. Außerdem kann mit Hilfe der Sensoren 14 festgestellt
werden, ob eine Umschaltung von Fernlicht auf Abblendlicht erforder
lich ist und durch die Auswerteeinrichtung 22 kann diese Umschaltung
automatisch bewirkt werden.
Claims (14)
1. Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von
Kraftfahrzeugen mit den Scheinwerfern (10) zugeordneten Verstellein
richtungen (12) und mit wenigstens einem Sensor (14), der den Bela
dungszustand des Kraftfahrzeugs zumindest mittelbar erfaßt und in
Abhängigkeit davon Signale erzeugt, die einer Auswerteeinrichtung
(22) zugeführt werden, in der die Signale des Sensors verarbeitet
werden und durch die die Verstelleinrichtungen zur Konstanthaltung
der Leuchtweite der Scheinwerfer angesteuert werden, dadurch gekenn
zeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (14) ein optoelektronischer
Sensor ist, der eine Ausleuchtungssituation in Form des von der
Fahrbahn (18) oder von vor dem Kraftfahrzeug liegenden Hindernissen
reflektierten Lichts im von den Scheinwerfern (10) ausgeleuchteten
Bereich vor dem Kraftfahrzeug erfaßt, daß in der Auswerteeinrichtung
(22) Sollwerte der Ausleuchtungssituation in Form von Daten gespei
chert sind und daß die Auswerteeinrichtung (22) durch Vergleich der
Ist-Ausleuchtungssituation mit der Soll-Ausleuchtungssituation die
Verstelleinrichtungen (12) ansteuert, bis die Ausleuchtung durch die
Scheinwerfer zumindest annähernd der gespeicherten Soll-Ausleuchtung
entspricht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sen
sor (14) eine Vielzahl einzelner lichtempfindlicher Elemente auf
weist, von denen jedes einen Teilbereich des von der Fahrbahn vor
dem Kraftfahrzeug reflektierten Lichts erfaßt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von dem Sensor (14) die Ausleuchtungsverhältnisse in Form der Licht
stärkewerte in einzelnen Bereichen der Fahrbahn (18) im Vorfeld des
Kraftfahrzeugs erfaßt werden und diese mit in der Auswerteeinrich
tung (22) gespeicherten Soll-Ausleuchtungsverhältnissen für diese
Bereiche der Fahrbahn (18) verglichen werden.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
von dem Sensor die Lage der Ausleuchtungsgrenze (20) im Bereich der
Fahrbahn im Vorfeld des Kraftfahrzeugs erfaßt wird und diese mit
einer in der Auswerteeinrichtung (22) gespeicherten Soll-Lage für
die Ausleuchtungsgrenze (20) verglichen wird.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß diese nur bei stehendem Fahrzeug wirksam ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß diese bei fahrendem Fahrzeug wirksam ist und im Fahr
betrieb auftretende Änderungen der Ausleuchtung durch die Scheinwer
fer erfaßt und ausgleicht.
7. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß jedem Scheinwerfer (10) ein optoelektronischer
Sensor (14) zugeordnet ist.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß nur ein optoelektronischer Sensor (14) für alle
Scheinwerfer vorgesehen ist.
9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Sensor (14) feststehend am Kraftfahrzeug ange
ordnet ist.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sensor (14) die Verstellbewegung der Scheinwerfer
(10) mit ausführt.
11. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß zunächst die Einstellung des in Fahrtrichtung auf
der Gegenverkehrseite liegenden Scheinwerfers (10) überprüft und
gegebenenfalls korrigiert wird und anschließend die des auf der
Seite der eigenen Richtungsfahrbahn liegenden Scheinwerfers.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einstellung der Scheinwerfer (10) gleichzeitig
überprüft und gegebenenfalls korrigiert wird.
13. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Scheinwerfer (10) zunächst durch die Verstell
einrichtung (12) bewirkt in mehreren Stufen zwischen zwei Endstel
lungen verstellt werden, daß für jede Stellung die Ausleuchtungssi
tuation vom Sensor (14) erfaßt und in der Auswerteeinrichtung (22)
gespeichert wird, und daß die Scheinwerfer (10) durch die von der
Auswerteeinrichtung (22) angesteuerten Verstelleinrichtungen (12)
abschließend in die Stellung gebracht werden, in der die Ausleuch
tung der Fahrbahn (18) mit der geringsten Abweichung aller Stellun
gen der gespeicherten Soll-Ausleuchtung entspricht.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Scheinwerfer (10) durch die Verstelleinrichtungen
(12) iterativ in die Stellung verstellt werden, in der die Ausleuch
tung der Fahrbahn (18) mit der geringsten Abweichung der gespeicher
ten Soll-Ausleuchtung entspricht, indem für jede Stellbewegung der
Scheinwerfer (10) die vom Sensor (14) erfaßte Ausleuchtungssituation
mit der gespeicherten Soll-Ausleuchtung verglichen wird, auf
Zu- oder Abnahme der Abweichung von der Soll-Ausleuchtung und die
Verstelleinrichtungen (12) durch die Auswerteeinrichtung (22) in der
für eine Minimierung der Abweichung erforderlichen Richtung betrie
ben werden.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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