EP4469306A1 - Objektsteuer- und/oder -regelsystem - Google Patents

Objektsteuer- und/oder -regelsystem

Info

Publication number
EP4469306A1
EP4469306A1 EP23701943.5A EP23701943A EP4469306A1 EP 4469306 A1 EP4469306 A1 EP 4469306A1 EP 23701943 A EP23701943 A EP 23701943A EP 4469306 A1 EP4469306 A1 EP 4469306A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
headlight
sensor
detection device
helmet
designed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23701943.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Schmidt
Steffen Medebach
Dirk Horst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuester Holding GmbH
Original Assignee
Kuester Holding GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuester Holding GmbH filed Critical Kuester Holding GmbH
Publication of EP4469306A1 publication Critical patent/EP4469306A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/24—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments for lighting other areas than only the way ahead
    • B60Q1/245—Searchlights, e.g. adjustable from within the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00—Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/20—Indexing codes relating to the driver or the passengers
    • B60Q2300/23—Driver's line of sight

Definitions

  • the invention relates to an object control and/or regulation system, comprising an object, a target direction detection device for detecting at least one target movement variable, an evaluation unit and an alignment unit for the object. It also relates to a device for illuminating the roadway, as well as a two-wheeler or three-wheeler and a method for object control and/or object regulation.
  • Cornering lights that depend on the driving situation have become standard in motor vehicles and ensure increased safety.
  • the cornering light can be controlled as a function of a curve radius being driven, a yaw rate or a lateral acceleration of the vehicle, or it can be coupled to a navigation system which allows predictions to be made about the type of road being traveled on.
  • a headlight mounted on the driver's helmet can illuminate the target direction well, but small head movements disturb the constantly rapidly changing headlight direction and other road users are strongly dazzled.
  • the weight of the headlight and the rechargeable battery supplying the headlight with electrical energy must be carried on the driver's head.
  • DE 10 2005 036 002 A1 discloses a headlight system for a vehicle driven by an operator with at least one controllable and adjustable headlight for emitting a light beam dependent on the viewing direction, with at least one adjustment device connected to the adjustable headlight, by means of which the adjustable headlight can be adjusted, and with a detection device that detects the direction in which the operator is looking.
  • the invention is based on the object of specifying a robust, reliable and precise system for controlling and/or regulating, in particular alignment, of an object. Furthermore, a device for illuminating the roadway, a two-wheeler or three-wheeler and a corresponding method are to be provided.
  • a reference detection device for detecting at least one reference movement variable, the evaluation unit being configured in such a way that, based on the at least one detected target movement variable and the at least one detected reference movement variable, it generates at least one signal for controlling and/or regulating the object and transmits it to the alignment unit, the alignment unit being configured to align the object on the basis of this at least one signal.
  • the invention is based on the idea that the illumination of the roadway, especially when turning, is also very important for cyclists and e-bike riders. Cycle paths are often in poor condition, curve radii are much tighter than can be anticipated, and the paths are poorly lit. tet. In comparison to country roads, there is usually no white line at the edge of the road. Signposts on cycle paths (white signs with green writing) are placed at a height that makes it impossible for the driver to read them with a conventional bicycle headlight. There is also a need in other areas of application to align an object in a targeted manner.
  • motion variables are determined both from an object and from a reference and the difference between these variables is used to control and/or regulate the object.
  • the target direction detection device and the reference detection device each have a transmitting and/or receiving unit for wireless communication, in particular by means of BLE (Bluetooth Low Energy).
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • ANT(+), ZigBee/RF4CE, RFM, WiFi or a comparable wireless transmission standard can also be used instead of BLE.
  • These forms of communication have the necessary range and at the same time consume little energy, so that the battery or rechargeable battery rarely has to be changed.
  • a transmission standard for longer ranges at the expense of the energy requirement is also conceivable.
  • An object direction and/or object acceleration and/or object speed is preferably recorded as a target movement variable, with a reference direction and/or a reference acceleration and/or a reference speed advantageously being recorded as the reference movement variable. If, in addition to the directions, the accelerations, in particular also the acceleration due to gravity, are also recorded, the inclination of the object and/or the reference frame can also be taken into account, for example when using the system for aligning a headlight.
  • an object direction and a reference direction are detected, with the evaluation unit generating a signal for controlling and/or regulating the object from the difference between the two detected directions. In this way, errors caused by the Movement acceleration of the target direction detection device arise to be compensated.
  • the target direction detection device advantageously has a sensor for the earth's magnetic field
  • the reference detection device advantageously having a sensor for the earth's magnetic field to detect the reference direction.
  • any sensor that can detect and process translational and rotational movement signals is suitable.
  • the consideration of the earth's magnetic field serves in particular to correct the possible deviations in the movement acceleration.
  • the system is configured as a headlight system for a vehicle driven by an operator, with an object configured as a controllable and adjustable headlight for emitting a light beam dependent on the viewing direction, with an alignment unit configured as an adjustment device connected to the adjustable headlight, by means of which the adjustable headlight can be adjusted, with a target direction detection device configured as a gaze detection device, which detects the operator's line of sight, and with a reference detection device configured as a position detection device, which the position of the vehicle and/or the target direction detection device and/or the headlight is detected.
  • a target direction detection device configured as a gaze detection device, which detects the operator's line of sight
  • a reference detection device configured as a position detection device, which the position of the vehicle and/or the target direction detection device and/or the headlight is detected.
  • the gaze detection device preferably detects a direction, for example a direction in which a person's head is turned. Gaze detection is the detection of the head direction, with additional movements of the eyes to the left or right not being detected.
  • the adjustment device is advantageously configured, the headlight and / or at least one light source of the headlight and / or at least to adjust a reflector of the headlight. In this way, the route can be illuminated as required.
  • the system is designed as a headlight system for a vehicle driven by an operator, with an object which is designed as a controllable and adjustable headlight for emitting a light beam dependent on the viewing direction, with an alignment unit which is designed as an adjustment device connected to the adjustable headlight and by means of which the adjustable headlight can be adjusted, with a target direction detection device which is designed as a first sensor and with a reference detection device which is designed as a second sensor, with the evaluation unit using the two sensor signals , In particular from the difference between the sensor signals of the first sensor and the second sensor, a signal for controlling and / or regulating the object or headlight is generated.
  • the absolute or relative angle of the head movement is preferably determined from the two sensor signals, from which the signal for controlling and/or regulating the object is then generated.
  • the headlamp system includes two sensors on the helmet in order to also record the direction of view and head movement. These sensors are located on the helmet on the sides above the ears. The angle of the head movement is determined from these two sensor signals. Since the sensors move in opposite directions when the head moves, the absolute or relative angle of the head movement or the absolute or relative position of the head can be determined from the two sensor signals in order to adjust the vehicle lamp with this value.
  • no sensor is then required on the bicycle or the lamp, ie the difference between the sensors on the helmet and the bicycle is not determined, only between the sensors on the helmet.
  • a sensor can be provided on the lamp or the headlight to determine its nominal position.
  • the respective sensor is advantageously designed as an acceleration sensor or position sensor or sensor for the earth's magnetic field.
  • the gaze detection device advantageously has a mount for a helmet, in particular a bicycle helmet, and/or the position detection device preferably has a mount for a bicycle frame.
  • the gaze detection device has a holder for a hat or cap, glasses or headphones.
  • the gaze detection device has a holder which is designed as an ear clip.
  • a preferably lightweight sensor and transmission module is attached to the helmet, which determines and transmits the absolute or relative position and direction of the head.
  • Another module is attached to a bicycle, possibly as part of the lamp. It contains a receiver that receives the helmet direction and position and another sensor that determines the direction and position of the headlight.
  • the direction in which the headlight has to be readjusted is calculated from this position and direction data. The readjustment takes place, for example, by means of a positioning actuator in or on the headlight.
  • a pivoting actuator system of the light source and reflector is preferably implemented.
  • a vertical movement in a further movement axis can be carried out as required in order to better illuminate distant targets or traffic signs, comparable to the high beam in motor vehicles.
  • the driver's head direction (viewing direction) is preferably detected or recognized by a sensor.
  • An electronic system evaluates this direction and changes the lighting direction of the headlight accordingly.
  • the invention also includes a device for illuminating the roadway according to claim 11, comprising a helmet and comprising a headlight system as described above, wherein the gaze detection device is attached to the helmet.
  • the invention also includes a device for illuminating the roadway according to claim 12, wherein the two sensors are located on two opposite sides of the helmet, in particular in areas which are arranged over the ears when the helmet is on, or are accommodated in receptacles provided for this purpose on the helmet.
  • An inertial sensor or acceleration sensor is preferably fitted in the helmet and on the lighting unit.
  • the sensors are advantageously calibrated to a zero rotation angle before driving (look straight ahead and the lamp is in the zero position).
  • the rotation around the z-axis (yaw angle, heading) is preferably determined by sensor fusion for both sensors.
  • the lamp rotation angle tracks the head rotation angle. This yaw angle is not related to the longitudinal axis of the bicycle.
  • a recess is provided in the helmet for the respective sensor, in which the corresponding sensor device or the sensor is accommodated.
  • the sensor device can be located in a housing in which the sensors, the Bluetooth module, control electronics and power supply are accommodated.
  • the device for illumination of the road is trained as a headlight system for a vehicle conducted by an operator, with an object that is designed as a controllable and adjustable headlight to radiate a viewing -dependent light beam, with an alignment unit that is adjustable with the adjustable headlight, by means of which the adjustable lights can be adjusted , comprehensively a helmet and comprehensively two sensors, especially trained as acceleration sensors, with the alignment unit from the two sensor signals, in particular by subtraction, a signal for activating the headlight is generated, with the two sensors lying, being fastened in particular on two opposite sides of the helmet, in particular in areas which are arranged over the ears when exposed, or being accommodated in receptacles provided for this purpose on the helmet.
  • the head rotation angle is advantageously calculated from the movement data of the head, which are supplied by the two sensors on the helmet.
  • the determination is preferably carried out with two tangential acceleration values shifted by 180°.
  • a sensor is attached to the lamp or the headlight, which is used, in particular exclusively, to determine the nominal position of the lamp or the headlight.
  • the invention further comprises a two-wheeler or tricycle according to claim 14, comprising a device as described above, wherein the position detection device mounted on the vehicle frame is for detecting the position of the vehicle and/or the position of the headlight system. It also relates to a two-wheeler or three-wheeler according to claim 15.
  • the object is a drone, in particular a flying drone.
  • the object is designed as a searchlight or as a fire hose or water cannon.
  • the above-mentioned object is achieved by claim 19, with at least one target movement quantity and at least one reference movement quantity being detected, and with the object being aligned on the basis of the movement quantities detected.
  • the object is a lighting device of a vehicle driven by an operator, with the direction of view of the operator being recorded as the target movement variable, and with the The position of the vehicle is detected as a reference movement variable, and at least one parameter of at least one adjustable and adjustable headlight of the lighting device is set based on the difference between the viewing direction and the position of the vehicle.
  • the object is a lighting device or a headlight of a vehicle driven by an operator, the sensor signal of a first sensor being the target movement variable and the reference movement variable being the sensor signal of a second sensor, and based on the difference between the two sensor signals at least one parameter of at least one adjustable headlight of the lighting device being set.
  • At least one acceleration is advantageously detected, this acceleration being used to set at least one parameter of an adjustable and adjustable headlight of the lighting device.
  • the invention also relates to a method for controlling a vehicle headlight, a relative or absolute position being determined from sensor signals from two sensors, in particular acceleration sensors, which are arranged in particular on two opposite sides of a bicycle helmet, and this position being used to control the vehicle headlight, in particular for its alignment.
  • the advantages of the invention are, in particular, that precise and robust control or regulation of an object is achieved by the system described above.
  • the headlight system described above implements a cornering light that is dependent on the viewing direction. It is independent of driving situation parameters such as steering angle or vehicle inclination. The light is always where the driver is looking, even when the vehicle is stationary.
  • the bicycle lamp illuminates the area in which the driver is looking.
  • the cone of light is not controlled depending on the position of the handlebars, but depending on the viewing direction, which increases safety.
  • a headlamp for turning or reading directions/signage is required superfluous.
  • Transmitters from multiple helmets can be "paired" to the same receiver and vice versa. Small movements can be specifically filtered out with a low-pass filter.
  • the headlight direction (e.g. to the left) can be limited to avoid dazzling oncoming traffic.
  • the weight of the headlight stays on the bike (unlike the helmet light).
  • Figure 1 shows an alignment unit and an adjustable headlight of a system in a preferred embodiment in a perspective view
  • FIG. 2 shows the alignment unit and the adjustable headlight according to FIG. 1 in a first configuration in a plan view
  • FIG. 3 shows the alignment unit and the adjustable headlight according to FIG. 1 in a second configuration in a plan view
  • FIG. 4 shows the alignment unit and the adjustable headlight according to FIG. 1 in an exploded view
  • Figure 5 shows a lamp holder in a perspective view
  • FIG. 6 shows a target direction detection device in an exploded view
  • FIG. 7 shows the aiming direction detection device according to FIG. 6 mounted on a helmet
  • 8 shows an object control and/or regulation system with a gaze detection device according to FIG. 1 and a position detection device according to FIG.
  • a bicycle frame 1 is shown in detail, on which a lamp holder 2 is attached with a housing 3.
  • the figures show a reference detection device 34 which is designed as a position detection device 35 in the present case.
  • This comprises a lamp housing 4 which accommodates a ring 5 and a lens 6 .
  • the housing 3 accommodates a glass 31 on a front side, which serves as a transparent protective screen.
  • the ring 5, the lens 6 and an LED circuit board 14 form a headlight 44 and are arranged in a carrier 20 which is closed with a cover 19. Two screws 9 are used to fasten the cover 19 to the carrier 20.
  • an L-shaped circuit board 12 and a further circuit board 10 are arranged on each side.
  • a circuit board 13 is arranged perpendicular thereto.
  • Circuit board 12 belongs to the lamp and is used to control an optional high beam function.
  • the circuit board 13 contains the components for the power supply and a connector collar 18 for connecting the power supply and as a service interface. Depending on the configuration, it is also conceivable for components and functions to be combined, thereby reducing the number of circuit boards.
  • the carrier 20 is rotatably mounted on the cover 19.
  • the position detection device 35 includes a servo drive 17 which rotates a gear 21 which is in engagement with a gear segment 22 . It also includes a sensor 39 for detecting a direction and a receiver capture unit 38 for communication with an eye tracking device 32 shown in FIGS. 6 and 7. In the present case, the sensor 39 uses the earth's magnetic field to determine an azimuthal direction.
  • the servo drive 17 is screwed onto the circuit board 11.
  • the carrier 20 is screwed to the housing 3 with the aid of screws 8 .
  • the position detection device 35 receives a signal from the gaze detection device 32, which represents a viewing direction.
  • the receiving unit 38 transmits this signal to an evaluation unit 41 which compares this signal with a signal from the sensor 38 . It forms the difference from the two detected directions and from this generates a signal for an alignment unit 42 or adjustment unit 43 which comprises the servo drive 17 and the gear wheel 21 .
  • FIG. 2 shows how the headlight 44 shines in a straight ahead direction.
  • FIG. 3 shows the headlight 44 in a position rotated relative thereto, which is achieved by activating the servo drive 17 starting from the straight-ahead position according to FIG.
  • the lamp holder 2 is shown in FIG.
  • the gear wheel segment 22 is attached to the lamp holder 2 so that when the servo drive 17 is actuated and the gear wheel 21 rotates, the ring 5, lens 6 and LED circuit board 14 rotate as a result of the gear wheel 21 engaging with the gear wheel segment 22. In this way, the direction of illumination in a plane in which these components rotate can be adjusted.
  • FIG. 6 shows a target direction detection device 32 which is designed as a gaze detection device 33 . It comprises a housing 23 with a cover 24. Under the cover 24, an on/off switch 26 is arranged. The cover 24 includes an opening through which a part of the on/off switch 26 is routed so that it can be actuated from the outside in the assembled state. The Cover 24 is attached to the housing with two screws 27. Additional screws 28 are used to attach the eye tracking device 32 to a helmet 29, see Figure 7.
  • the gaze detection device 32 also includes a battery 25, which is preferably designed as a rechargeable battery, and a transmission unit 36 for wireless transmission of a signal representing the position of the gaze detection device 32 or of the helmet 29 to the position detection device.
  • the gaze detection device 32 comprises a first circuit board 10 and a second circuit board 11.
  • the circuit board 10 contains the movement and position sensors for the translational and/or rotational movement detection and the detection of the earth's magnetic field.
  • a head 30 of a person is shown schematically in FIG. 7, on which a helmet 29 is placed.
  • the aiming direction detection device 32 or gaze detection device 33 is attached to the rear of the helmet 29 . If the person turns the head 30 in one direction, the helmet 29 also turns in this direction, so that this direction is detected by the gaze detection device 33 .
  • the gaze detection is the detection of the head direction, with additional movements of the eyes to the left or right not being detected in the present case.
  • FIG. 8 shows an object control and/or regulation system 40 with the gaze detection device 32 according to FIG. 1 and the position detection device 35 according to FIG. 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Objektsteuer- und/oder -regelsystem (40), umfassend ein Objekt (44), eine Zielrichtungserfassungseinrichtung (32) zur Erfassung wenigstens einer Zielbewegungsgröße, eine Auswertungseinheit (41), eine Ausrichtungseinheit (42) für das Objekt (44), eine Referenzerfassungseinrichtung (34) zur Erfassung wenigstens einer Referenzbewegungsgröße, wobei die Auswertungseinheit (41) derart konfiguriert ist, dass sie aufgrund der wenigstens einen erfassten Zielbewegungsgröße und der wenigstens einen erfassten Referenzbewegungsgröße wenigstens ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes (44) erzeugt und an die Ausrichtungseinheit (42) übermittelt, wobei die Ausrichtungseinheit (41) konfiguriert ist, das Objekt (44) aufgrund dieses wenigstens eines Signals auszurichten.

Description

Bezeichnung: Objektsteuer- und/oder -regelsystem
Die Erfindung betrifft ein Objektsteuer- und/oder -regelsystem, umfassend ein Objekt, eine Zielrichtungserfassungseinrichtung zur Erfassung wenigstens einer Zielbewegungsgröße, eine Auswertungseinheit und eine Ausrichtungseinheit für das Objekt. Sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges, sowie ein Zweirad oder Dreirad und ein Verfahren zur Objektsteuerung und/oder Objektregelung.
Fahrsituationsabhängiges Kurvenlicht ist in Kraftfahrzeugen zum Standard geworden und sorgt für einen Zugewinn an Sicherheit. Das Kurvenlicht kann in Abhängigkeit von einem gefahrenen Kurvenradius, einer Gierrate oder einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs gesteuert werden oder mit einem Navigationssystem gekoppelt sein, welches Vorhersagen über die Art des befahrenen Fahrwegs erlaubt.
Bei Fahrrädern sind überwiegend fest montierte Scheinwerfer montiert. Die Nachteile rahmenfester Frontscheinwerfer sind insbesondere, dass das angestellte Licht des Scheinwerfers beim Einleiten einer Kurvenfahrt noch weiter geradeaus ausgestrahlt wird, sodass die Zielrichtung nicht ausgeleuchtet wird.
Nachteilig bei gabelfesten bzw. lenkerfesten Frontscheinwerfern bei Fahrzeugen, wie Fahrrädern oder E-Bikes, ist, dass der Scheinwerfer tangential zum Kurvenbogen leuchtet. Die Zielrichtung wird nicht ausgeleuchtet. Bei kleinen Lenkbewegungen ist die Bewegung des Scheinwerferlichts sehr unruhig und störend und führt zu einem starken Blenden anderer Verkehrsteilnehmer.
Ein auf dem Helm des Fahrers montierter Scheinwerfer kann zwar die Zielrichtung gut ausleuchten, allerdings stört bei kleinen Kopfbewegungen, die sich ständig schnell ändernde Scheinwerferrichtung und es kommt zu einem starken Blenden anderer Verkehrsteilnehmer. Zusätzlich ist es nachteilig, dass das Gewicht des Scheinwerfers und des den Scheinwerfer mit elektrischer Energie versorgenden Akkus am Kopf des Fahrers mitgetragen werden muss. Aus der DE 10 2005 036 002 A1 ist ein Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug mit zumindest einem steuerbaren und einstellbaren Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls bekannt, mit zumindest einer, mit dem einstellbaren Scheinwerfer verbundenen Verstelleinrichtung, mittels der der einstellbare Scheinwerfer verstellbar ist und mit einer Erfassungseinrichtung, die die Blickrichtung der Bedienperson erfasst.
Es existieren neben der Steuerung eines Scheinwerfers auch in anderen Bereichen Anwendungsfälle, in denen eine robuste, zuverlässige und präzise Steuerung eines Objektes benötigt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein robustes, zuverlässiges und präzises System zur Steuerung und/oder Regelung, insbesondere Ausrichtung, eines Objektes anzugeben. Weiterhin sollen eine Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges, ein Zweirad oder Dreirad und ein entsprechendes Verfahren bereitgestellt werden.
In Bezug auf das Objektsteuer- und/oder -regelsystem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale von Anspruch 1. Hiernach ist vorgesehen, dass eine Referenzerfassungseinrichtung zur Erfassung wenigstens einer Referenzbewegungsgröße vorgesehen ist, wobei die Auswertungseinheit derart konfiguriert, dass sie aufgrund der wenigstens einen erfassten Zielbewegungsgröße und der wenigstens einen erfassten Referenzbewegungsgröße wenigstens ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes erzeugt und an die Ausrichtungseinheit übermittelt, wobei die Ausrichtungseinheit konfiguriert ist, das Objekt aufgrund dieses wenigstens einen Signals auszurichten.
Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass auch für Fahrradfahrer und E- Bike-Fahrer die Ausleuchtung der Fahrbahn, insbesondere beim Abbiegen sehr wichtig ist. Radwege sind oft in schlechtem Zustand, Kurvenradien sind sehr viel enger als antizipiert werden kann, und die Wege sind schlecht ausgeleuch- tet. I m Vergleich zur Landstraße fehlt in der Regel die weiße Leitlinie am Fahrbahnrand. Wegweiser auf Radwegen (weiße Schildchen mit grüner Aufschrift) sind in einer Höhe angebracht, die es dem Fahrer unmöglich macht, sie mit einer herkömmlichen Fahrrad-Frontlampe lesen zu können. Es gibt auch in anderen Anwendungsbereichen den Bedarf, ein Objekt zielgerichtet auszurichten.
Wie nunmehr erkannt wurde, lässt sich eine verbesserte Steuerung bzw. Regelung eines Objektes realisieren, indem sowohl von einem Objekt als auch von einer Referenz Bewegungsgrößen ermittelt werden und zur Steuerung und/oder Regelung des Objektes die Differenz dieser Größen herangezogen wird.
Vorteilhafterweise weisen die Zielrichtungserfassungseinrichtung und die Referenzerfassungseinrichtung jeweils eine Sende- und/oder Empfangseinheit zur drahtlosen Kommunikation, insbesondere mittels BLE (Bluetooth Low Energy), auf. In weiteren vorteilhaften Ausbildungen kann statt BLE beispielsweise auch ANT(+), ZigBee/RF4CE, RFM , WiFi verwendet werden oder ein vergleichbarer drahtloser Übertragungsstandard. Diese Kommunikationsformen weisen die notwendige Reichweite auf und verbrauchen gleichzeitig wenig Energie, sodass ein Batterie- bzw. Akkuwechsel nur selten erfolgen muss. Denkbar ist auch ein Übertragungsstandard für höhere Reichweiten auf Kosten des Energiebedarfs.
Als Zielbewegungsgröße wird bevorzugt eine Objektrichtung und/oder Objektbeschleunigung und/oder Objektgeschwindigkeit erfasst, wobei als Referenzbewegungsgröße vorteilhafterweise eine Referenzrichtung und/oder eine Referenzbeschleunigung und/oder eine Referenzgeschwindigkeit erfasst wird bzw. werden. Werden neben den Richtungen auch die Beschleunigungen, insbesondere auch die Erdbeschleunigung, erfasst, kann beispielsweise beim Einsatz des Systems zur Ausrichtung eines Scheinwerfers auch die Neigung des Objektes und/oder des Referenzrahmens berücksichtigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden eine Objektrichtung und eine Referenzrichtung erfasst, wobei die Auswertungseinheit aus der Differenz der beiden erfassten Richtungen ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes erzeugt. Auf diese Weise können Fehler, welche durch die Bewegungsbeschleunigung der Zielrichtungserfassungseinrichtung entstehen, ausgeglichen werden.
Zur Erfassung der Objektrichtung weist die Zielrichtungserfassungseinrichtung vorteilhafterweise einen Sensor für das Erdmagnetfeld auf, wobei zur Erfassung der Referenzrichtung die Referenzerfassungseinrichtung vorteilhafterweise einen Sensor für das Erdmagnetfeld umfasst. Prinzipiell geeignet ist jeder Sensor, der translatorische und rotatorische Bewegungssignale erfassen und verarbeiten kann. Die Berücksichtigung des Erdmagnetfeldes dient insbesondere zur Korrektur der möglichen Abweichungen bei der Bewegungsbeschleunigung.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das System als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichteeinheit, die als eine mit dem einstellbaren Scheinwerfer verbundene Verstelleinrichtung ausgebildet ist, mittels der der einstellbare Scheinwerfer verstellbar ist, mit einer als Blickerfassungseinrichtung ausgebildeten Zielrichtungserfassungseinrichtung, welche die Blickrichtung der Bedienperson erfasst, und mit einer als Lageerfassungseinrichtung ausgebildeten Referenzerfassungseinrichtung, welche die Lage des Fahrzeuges und/oder der Zielrichtungserfassungseinrichtung und/oder des Scheinwerfers erfasst. Damit werden das Abbiegen und das Durchfahren enger Kurvenradien auf Radwegen wesentlich sicherer. Wegweisern auf Radwegen sind oft in einer Höhe von 2 m oder höher angebracht. Um sie lesen zu können soll der Frontscheinwerfer im Rahmen des Erlaubten auch nach oben leuchten können.
Die Blickerfassungseinrichtung erfasst hierbei bevorzugt eine Richtung, beispielsweise eine Richtung, in der der Kopf einer Person gedreht ist. Die Blickerfassung ist hierbei die Erfassung der Kopfrichtung, wobei zusätzliche Bewegungen der Augen nach links oder rechts nicht erfasst werden.
Die Verstelleinrichtung ist vorteilhafterweise konfiguriert, den Scheinwerfer und/oder wenigstens ein Leuchtmittel des Scheinwerfers und/oder wenigstens einen Reflektor des Scheinwerfers zu verstellen. Auf diese Weise kann der Fahrweg bedarfsgemäß ausgeleuchtet werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das System als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichtungseinheit, welche als mit dem einstellbaren Scheinwerfer verbundene Verstelleinrichtung, mittels der der einstellbare Scheinwerfer verstellbar ist, ausgebildet ist, mit einer Zielrichtungserfassungseinrichtung, welche als ein erster Sensor ausgebildet und mit einer Referenzerfassungseinrichtung, welche als zweiter Sensor ausgebildet ist, wobei die Auswertungseinheit mit Hilfe der beiden Sensorsignale, insbesondere aus der Differenz der Sensorsignale des ersten Sensors und des zweiten Sensors, ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes bzw. Scheinwerfers erzeugt.
Bevorzugt wird aus den beiden Sensorsignalen der absolute oder relative Winkel der Kopfbewegung bestimmt, aus welchem dann das Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes erzeugt wird.
Das Scheinwerfersystem beinhaltet in dieser Ausführung zwei Sensoren am Helm, um damit ebenfalls die Blickrichtung bzw. Kopfbewegung zu erfassen. Diese Sensoren sitzen am Helm jeweils an den Seiten über den Ohren. Aus diesen beiden Sensorsignalen wird der Winkel der Kopfbewegung ermittelt. Da bei einer Kopfbewegung die Sensoren eine gegenläufige Bewegung erfahren, kann aus den beiden Sensorsignalen der absolute oder relative Winkel der Kopfbewegung bzw. die absolute oder relative Lage des Kopfes ermittelt werden, um mit diesem Wert die Fahrzeuglampe zu verstellen.
Am Fahrrad bzw. der Lampe ist dann in dieser Ausführung kein Sensor erforderlich, d.h. es erfolgt keine Ermittlung der Differenz zwischen Sensoren an Helm und Fahrrad, sondern nur zwischen den Sensoren am Helm. Es kann aber ein Sensor an der Lampe bzw. dem Scheinwerfer zur Ermittlung seiner Nominalstellung vorgesehen sein. Der jeweilige Sensor ist vorteilhafterweise als Beschleunigungssensor oder Lagesensor oder Sensor für das Erdmagnetfeld ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise weist die Blickerfassungseinrichtung eine Halterung für einen Helm, insbesondere Fahrradhelm auf, und/oder die Lageerfassungseinrichtung weist vorzugsweise eine Halterung für einen Fahrradrahmen auf. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen weist die Blickerfassungseinrichtung eine Halterung für eine Mütze oder Kappe, eine Brille oder einen Kopfhörer auf. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Blickerfassungseinrichtung eine Halterung auf, welche als Ohrbügel ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist am Helm ein vorzugsweise leichtes Sensor- und Sendemodul angebracht, welches die absolute oder relative Lage und Richtung des Kopfes ermittelt und sendet. An einem Fahrrad ist, ggf. als Bestandteil der Lampe, ein weiteres Modul angebracht. Es beinhaltet einen Empfänger, der die Helmrichtung und Lage empfängt und einen weiteren Sensor, der Richtung und Lage des Scheinwerfers ermittelt. Aus diesen Lage- und Richtungsdaten wird die Richtung errechnet, in die der Scheinwerfer nachgeregelt werden muss. Die Nachregelung erfolgt beispielsweise durch einen Stellaktuator im oder am Scheinwerfer.
Zu Bewegung des Scheinwerfers in einer Ebene wird bevorzugt eine Schwenkaktuatorik von Leuchtmittel und Reflektor realisiert. Alternativ zur Bewegung des gesamten Scheinwerfers kann auch die Bewegung nur des Reflektors oder die Ansteuerung verschiedener Lichtquellen, wie LEDs, möglich bzw. realisiert sein. Optional kann eine vertikale Bewegung in einer weiteren Bewegungsachse bedarfsgesteuert ausgeführt werden, um weit entfernte Ziele oder Verkehrsschilder besser auszuleuchten, vergleichbar mit dem Fernlicht bei Kraftfahrzeugen.
Die Kopfrichtung (Blickrichtung) des Fahrers wird bevorzugt von einem Sensor erfasst bzw. erkannt. Eine Elektronik wertet diese Richtung aus und verändert die Leuchtrichtung des Scheinwerfers entsprechend. Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges gemäß Anspruch 11 , umfassend einen Helm und umfassend ein oben beschriebenes Scheinwerfersystem, wobei die Blickerfassungseinrichtung am Helm befestigt ist.
Die Erfindung umfasst auch eine Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges gemäß Anspruch 12, wobei die beiden Sensoren an zwei gegenüberliegenden Seiten des Helms, insbesondere in Bereichen, welche im aufgesetzten Zustand über den Ohren angeordnet sind, liegen, befestigt sind oder in dafür vorgesehenen Aufnahmen am Helm aufgenommen sind.
Im Helm und an der Beleuchtungseinheit sind bevorzugt je ein Inertial-Sensor bzw. Beschleunigungssensor angebracht. Die Sensoren werden vorteilhafterweise vor der Fahrt auf einen Drehwinkel Null kalibriert (geradeaussehen und Lampe in Nullposition). Die Drehung um die z-Achse (Gier-Winkel, Heading) wird bei beiden Sensoren bevorzugt durch sensor fusion ermittelt. Der Lampen- Drehwinkel wird der Kopf-Drehwinkel nachgeführt. Dieser Gier-Winkel ist nicht bezogen auf die Fahrradlängsachse.
Bezüglich der Halterung am Helm für den Sensor ist in einer bevorzugten Ausführungsform für den jeweiligen Sensor eine Ausnehmung im Helm vorgesehen, in welcher die entsprechende Sensoreinrichtung bzw. der Sensor aufgenommen wird. Die Sensoreinrichtung kann sich in einem Gehäuse befinden, in welchem die Sensorik, das Bluetooth Modul, Steuerelektronik und Stromversorgung aufgenommen sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichtungseinheit, welche als mit dem einstellbaren Scheinwerfer verbundene Verstelleinrichtung, mittels der der einstellbare Scheinwerfer verstellbar ist, ausgebildet ist, umfassend einen Helm und umfassend zwei, insbesondere als Beschleunigungssensoren ausgebildete, Sensoren, wobei die Ausrichtungseinheit aus den beiden Sensorsignalen, insbesondere durch Differenzbildung, ein Signal zur Ansteuerung des Scheinwerfers erzeugt, wobei die beiden Sensoren insbesondere an zwei gegenüberliegenden Seiten des Helms, insbesondere in Bereichen, welche im ausgesetzten Zustand über den Ohren angeordnet sind, liegen, befestigt sind oder in dafür vorgesehenen Aufnahmen am Helm aufgenommen sind.
Die Berechnung des Kopf-Drehwinkels erfolgt dabei vorteilhafterweise aus den Bewegungsdaten des Kopfes, welche die beiden Sensoren am Helm liefern. Die Ermittlung erfolgt dabei bevorzugt mit zwei um 180° verschobenen Tangential- Beschleunigungswerten.
In einer vorteilhaften Variante davon ist ein Sensor an der Lampe bzw. dem Scheinwerfer angebracht, welcher, insbesondere ausschließlich, zur Bestimmung der Nominalstellung der Lampe bzw. des Scheinwerfers dient.
Die Erfindung umfasst weiterhin ein Zweirad oder Dreirad gemäß Anspruch 14, umfassend eine oben beschriebene Vorrichtung, wobei die Lageerfassungseinrichtung am Fahrzeugrahmen montiert, ist zur Erfassung der Lage des Fahrzeugs und /oder der Lage des Scheinwerfersystems. Sie betrifft weiterhin ein Zweirad oder Dreirad gemäß Anspruch 15.
In vorteilhafter Ausbildung des Systems ist das Objekt eine Drohne, insbesondere Flugdrohne. I n weiteren bevorzugten Ausbildungen der Erfindung ist das Objekt als Suchscheinwerfer oder als Löschschlauch oder Wasserwerfer ausgebildet.
In Bezug auf das Verfahren wird die oben genannte Aufgabe durch Anspruch 19 gelöst, wobei wenigstens eine Zielbewegungsgröße und wenigstens eine Referenzbewegungsgröße erfasst werden, und wobei das Objekt aufgrund der erfassten Bewegungsgrößen ausgerichtet wird.
In einer bevorzugten Variante ist das Objekt eine Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges, wobei die als Zielbewegungsgröße die Blickrichtung der Bedienperson erfasst wird, und wobei als Re- ferenzbewegungsgröße die Lage des Fahrzeuges erfasst wird, und wobei basierend auf der Differenz der Blickrichtung und Lage des Fahrzeuges zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird.
In einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist das Objekt eine Beleuchtungseinrichtung bzw. ein Scheinwerfer eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges ist, wobei als Zielbewegungsgröße das Sensorsignal eines ersten Sensors ist und wobei die Referenzbewegungsgröße das Sensorsignal eines zweiten Sensors, und wobei basierend auf der Differenz der beiden Sensorsignale zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird.
Vorteilhafterweise wird wenigstens eine Beschleunigung erfasst, wobei diese Beschleunigung zur Einstellung zumindest eines Parameters eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung verwendet wird.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugscheinwerfers, wobei aus Sensorsignalen von zwei Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, welche insbesondere an zwei gegenüberliegenden Seiten eines Fahrradhelmes angeordnet sind, eine relative oder absolute Lage ermittelt wird, und wobei diese Lage zur Ansteuerung des Fahrzeugscheinwerfers, insbesondere zu seiner Ausrichtung, verwendet wird.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch das oben beschriebene System eine präzise und robuste Steuerung bzw. Regelung eines Objektes erzielt wird. Durch das oben beschriebene Scheinwerfersystem wird ein blickrichtungsabhängiges Kurvenlicht realisiert. Es ist unabhängig von Fahrsituationsparametern wie Lenkwinkel oder Fahrzeugneigung. Das Licht ist immer dort, wo der Fahrer hinschaut, auch bei einem stehenden Fahrzeug.
Die Fahrradlampe leuchtet den Bereich aus, in den der Fahrer schaut. Der Leuchtkegel wird nicht abhängig von der Lenkerstellung, sondern abhängig von der Blickrichtung gesteuert, wodurch ein Gewinn an Sicherheit erzielt wird. Eine Stirnlampe zum Abbiegen oder zum Lesen der Wegweiser / Beschilderung wird überflüssig. Sender mehrerer Helme können mit demselben Empfänger „gepaart“ werden und umgekehrt. Durch einen Tiefpass-Filter können kleine Bewegungen gezielt ausgefiltert werden. Die Scheinwerferrichtung (z. B. nach links) kann begrenzt werden, um ein Blenden des Gegenverkehrs zu vermeiden. Das Gewicht vom Scheinwerfer bleibt am Fahrrad (anders als beim Helmlicht).
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Dabei zeigen zum Teil schematisch:
Figur 1 eine Ausrichtungseinheit und einen einstellbaren Scheinwerfer eines Systems in einer bevorzugten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung,
Figur 2 die Ausrichtungseinheit und den einstellbaren Scheinwerfer gemäß Figur 1 in einer ersten Konfiguration in einer Draufsicht,
Figur 3 die Ausrichtungseinheit und den einstellbaren Scheinwerfer gemäß Figur 1 in einer zweiten Konfiguration in einer Draufsicht,
Figur 4 die Ausrichtungseinheit und den einstellbaren Scheinwerfer gemäß Figur 1 in einer explosiven Darstellung,
Figur 5 einen Lampenträger in einer perspektivischen Darstellung,
Figur 6 eine Zielrichtungserfassungseinrichtung in einer explosiven Darstellung,
Figur 7 die an einem Helm montierte Zielrichtungserfassungseinrichtung gemäß Figur 6, und Figur 8 ein Objektsteuer- und/oder -regelsystem mit einer Blickerfassungseinrichtung gemäß Figur 1 und einer Lageerfassungseinrichtung gemäß Figur 6.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 1 -4 ist ausschnittsweise ein Fahrradrahmen 1 dargestellt, an welchem ein Lampenträger 2 mit einem Gehäuse 3 befestigt ist. Die Figuren zeigen eine Referenzfassungseinrichtung 34, welche vorliegend als Lageerfassungseinrichtung 35 ausgebildet ist. Diese umfasst ein Lampengehäuse 4, welches einen Ring 5 und eine Linse 6 aufnimmt. Das Gehäuse 3 nimmt an einer Vorderseite ein Glas 31 auf, welches als transparente Schutzblende dient.
Der Ring 5, die Linse 6 und eine LED-Platine 14 bilden einen Scheinwerfer 44 und sind in einem Träger 20 angeordnet, welcher mit einem Deckel 19 verschlossen wird. Zur Befestigung des Deckels 19 an dem Träger 20 dienen zwei Schrauben 9. In dem Träger 20 sind jeweils seitlich eine L-förmige Platine 12 sowie eine weitere Platine 10 angeordnet. Senkrecht dazu ist eine Platine 13 angeordnet. Auf der weiteren Platine 11 befinden sich ein Bluetooth Modul und ein Mikrocontroller. Die Platine 12 gehört zur Lampe und dient zur Ansteuerung einer optionalen Fernlichtfunktion. Auf der Platine 13 befinden sich die Komponenten für die Spannungsversorgung und ein Steckerkragen 18 zum Anschluss der Spannungsversorgung und als Serviceschnittstelle. Je nach Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass Komponenten und Funktionen zusammengefasst werden und sich dadurch die Anzahl der Platinen reduziert.
Mittels eines Kugellagers 15 und eines Zylinderstiftes 16 ist der Träger 20 auf dem Deckel 19 drehbar befestigt.
Die Lageerfassungseinrichtung 35 umfasst einen Servoantrieb 17, welcher ein Zahnrad 21 rotiert, welches mit einem Zahnradsegment 22 in Eingriff steht. Sie umfasst weiterhin einen Sensor 39 zur Erfassung einer Richtung und eine Emp- fangseinheit 38 zur Kommunikation mit einer in den Figuren 6 und 7 dargestellten Blickerfassungseinrichtung 32. Der Sensor 39 nutzt vorliegend das Erdmagnetfeld zur Bestimmung einer azimutalen Richtung.
Mit Hilfe von Schrauben 7 wird der Servoantrieb 17 auf der Platine 1 1 verschraubt. Mit Hilfe von Schrauben 8 wird der Träger 20 am Gehäuse 3 verschraubt.
Mit Hilfe der Empfangseinheit 38 empfängt die Lageerfassungseinrichtung 35 ein Signal der Blickerfassungseinrichtung 32, welches eine Blickrichtung repräsentiert. Dieses Signal übermittelt die Empfangseinheit 38 an eine Auswertungseinheit 41 , welche dieses Signal mit einem Signal des Sensors 38 vergleicht. Aus den beiden erfassten Richtungen bildet sie die Differenz und erzeugt daraus ein Signal für eine Ausrichtungseinheit 42 bzw. Verstelleinheit 43, welche den Servoantrieb 17 und das Zahnrad 21 umfasst.
In der Figur 2 ist dargestellt, wie der Scheinwerfer 44 in eine Richtung geradeaus leuchtet. Die Figur 3 zeigt den Scheinwerfer 44 in einer dazu gedrehten Stellung, die ausgehend von der Geradeausstellung gemäß Figur 2 durch Aktivierung des Servoantriebs 17 erreicht wird.
In Figur 5 ist der Lampenträger 2 dargestellt. Das Zahnradsegment 22 ist am Lampenträger 2 befestigt, sodass bei einer Betätigung des Servoantriebs 17 und Rotation des Zahnrads 21 durch den Eingriff des Zahnrads 21 mit dem Zahnradsegment 22 eine Rotation von Ring 5, Linse 6 und LED-Platine 14 erfolgt. Auf diese Weise kann die Richtung der Beleuchtung in einer Ebene, in der diese Komponenten rotieren, eingestellt werden.
In Figur 6 ist eine Zielrichtungserfassungseinrichtung 32 dargestellt, welche als Blickerfassungseinrichtung 33 ausgebildet ist. Sie umfasst ein Gehäuse 23 mit einem Deckel 24. Unter dem Deckel 24 ist ein Ein/Aus-Schalter 26 angeordnet. Der Deckel 24 umfasst eine Öffnung, durch die ein Teil des Ein/Aus-Schalters 26 geführt ist, sodass er im montierten Zustand von außen betätigbar ist. Der Deckel 24 wird am Gehäuse mit zwei Schrauben 27 befestigt. Weitere Schrauben 28 dienen der der Befestigung der Blickerfassungseinrichtung 32 an einem Helm 29, siehe Figur 7.
Unter dem Deckel 24 ist ein Sensor 37 zur Lageerfassung bzw. Blickrichtung angeordnet, welcher das Erdmagnetfeld sensiert. Die Blickerfassungseinrichtung 32 umfasst weiterhin eine Batterie 25, die bevorzugt als Akku ausgebildet ist, und eine Sendeeinheit 36 zum drahtlosen Senden eines die Lage der Blickerfassungseinrichtung 32 bzw. des Helms 29 repräsentierenden Signals an die Lageerfassungseinrichtung. Die Blickerfassungseinrichtung 32 umfasst eine erste Platine 10 und eine zweite Platine 1 1. Die Platine 10 beinhaltet die Bewe- gungs- und Lagesensoren für die translatorische und/oder rotatorische Bewegungserfassung und die Erfassung des Erdmagnetfeldes.
In Figur 7 ist ein Kopf 30 einer Person schematisch dargestellt, auf dem ein Helm 29 aufgesetzt ist. An der Hinterseite des Helms 29 ist die Zielrichtungserfassungseinrichtung 32 bzw. Blickerfassungseinrichtung 33 angebracht. Wenn die Person den Kopf 30 in eine Richtung dreht, dreht sich in diese Richtung auch der Helm 29, sodass diese Richtung von der Blickerfassungseinrichtung 33 erfasst wird. Die Blickerfassung ist hierbei die Erfassung der Kopfrichtung, wobei zusätzliche Bewegungen der Augen nach links oder rechts vorliegend nicht erfasst werden.
Die Figur 8 zeigt ein Objektsteuer- und/oder -regelsystem 40 mit der Blickerfassungseinrichtung 32 gemäß Figur 1 und der Lageerfassungseinrichtung 35 gemäß Figur 6.
Bezugszeichen liste
1 Fahrradrahmen
2 Lampenträger
3 Gehäuse
4 Lampengehäuse
5 Ring
6 Linse
7 Schraube
8 Schraube
9 Schraube
10 Platine
11 Platine
12 Platine
13 Platine
14 LED-Platine
15 Kugellager
16 Zylinderstift
17 Servoantrieb
18 Steckerkragen
19 Deckel
20 Träger
21 Zahnrad
22 Zahnradsegment
23 Gehäuse
24 Deckel
25 Batterie
26 Ein/Aus-Schalter
27 Schraube
28 Schraube
29 Helm
30 Kopf
31 Glas
32 Zielrichtungserfassungseinrichtung
33 Blickerfassungseinrichtung Referenzerfassungseinrichtung
Lageerfassungseinrichtung
Sendeeinheit
Sensor
Empfangseinheit
Sensor
Objektsteuer- und -regelsystem
Auswertungseinheit
Ausrichtungseinheit
Verstelleinheit
Scheinwerfer (Objekt)

Claims

Patentansprüche
1 . Objektsteuer- und/oder -regelsystem (40), umfassend ein Objekt (44), eine Zielrichtungserfassungseinrichtung (32) zur Erfassung wenigstens einer Zielbewegungsgröße, eine Auswertungseinheit (41 ), eine Ausrichtungseinheit (42) für das Objekt (44), eine Referenzerfassungseinrichtung (34) zur Erfassung wenigstens einer Referenzbewegungsgröße, wobei die Auswertungseinheit (41 ) derart konfiguriert ist, dass sie aufgrund der wenigstens einen erfassten Zielbewegungsgröße und der wenigstens einen erfassten Referenzbewegungsgröße wenigstens ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes (44) erzeugt und an die Ausrichtungseinheit (42) übermittelt, wobei die Ausrichtungseinheit (41 ) konfiguriert ist, das Objekt (44) aufgrund dieses wenigstens eines Signals auszurichten.
2. System (40) nach Anspruch 1 , wobei die Zielrichtungserfassungseinrichtung (32) und die Referenzerfassungseinrichtung (34) jeweils eine Sende- und/oder Empfangseinheit (36, 38) zur drahtlosen Kommunikation, insbesondere mittels BLE, miteinander umfasst. System (40) nach Anspruch 1 oder 2, wobei als Zielbewegungsgröße eine Zielrichtung und/oder Zielbeschleunigung und/oder Zielgeschwindigkeit erfasst wird, und wobei als Referenzbewegungsgröße eine Referenzrichtung und/oder eine Referenzbeschleunigung und/oder eine Referenzgeschwindigkeit erfasst wird. System (40) nach Anspruch 3, wobei eine Zielrichtung und eine Referenzrichtung erfasst wird, und wobei die Auswertungseinheit (41 ) aus der Differenz der beiden erfassten Richtungen ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes (44) erzeugt. System (40) nach Anspruch 4, wobei zur Erfassung der Zielrichtung die Zielrichtungserfassungseinrichtung (32) einen Sensor (37) für das Erdmagnetfeld umfasst, und wobei zur Erfassung der Referenzrichtung die Referenzerfassungseinrichtung (34) einen Sensor (39) für das Erdmagnetfeld umfasst. System (40) nach Anspruch 4 oder 5, welches als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet ist, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer (44) zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichtungseinheit (42), welche als mit dem einstellbaren Scheinwerfer (44) verbundene Verstelleinrichtung (43), mittels der der einstellbare Scheinwerfer (44) verstellbar ist, ausgebildet ist, mit einer Zielrichtungserfassungseinrichtung (32), die als Blickerfassungseinrichtung (33) ausgebildet ist, welche die Blickrichtung der Bedienperson erfasst, und mit einer Referenzerfassungseinrichtung (34), die als Lageerfassungseinrichtung (35) ausgebildet ist, welche die Lage des Fahrzeuges und/oder des Scheinwerfers (44) erfasst. System (40) nach Anspruch 6, wobei die Verstelleinrichtung (43) konfiguriert ist, den Scheinwerfer (44) und/oder wenigstens ein Leuchtmittel des Scheinwerfers (44) und/oder wenigstens einen Reflektor des Scheinwerfers (44) zu verstellen. System (40) nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Blickerfassungseinrichtung (33) eine Halterung für einen Helm (29) aufweist, und/oder wobei die Lageerfassungseinrichtung (35) eine Halterung für einen Fahrradrahmen (1 ) aufweist. System (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welches als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet ist, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer (44) zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichtungseinheit (42), welche als mit dem einstellbaren Scheinwerfer (44) verbundene Verstelleinrichtung (43), m ittels der der einstellbare Scheinwerfer (44) verstellbar ist, ausgebildet ist, mit einer Zielrichtungserfassungseinrichtung (32), welche als ein erster Sensor ausgebildet und mit einer Referenzerfassungseinrichtung (34), welche als zweiter Sensor ausgebildet ist, wobei die Auswertungseinheit (41 ) aus der Differenz der Sensorsignale des ersten Sensors und des zweiten Sensors ein Signal zum Steuern und/oder Regeln des Objektes (44) erzeugt. 0. System (40) nach Anspruch 9, wobei der jeweilige Sensor als Beschleunigungssensor oder Lagesensor oder Sensor (37) für das Erdmagnetfeld ausgebildet ist. 1 . Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges, umfassend einen Helm (29) und umfassend ein Scheinwerfersystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Blickerfassungseinrichtung (22) am Helm (29) befestigt ist. 2. Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges, umfassend einen Helm (29) und umfassend ein Scheinwerfersystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei die beiden Sensoren an zwei gegenüberliegenden Seiten des Helms, insbesondere in Bereichen, welche im aufgesetzten Zustand über den Ohren angeordnet sind, liegen, befestigt sind oder in dafür vorgesehenen Aufnahmen am Helm aufgenommen sind. Vorrichtung zur Ausleuchtung des Fahrweges, welche als Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug ausgebildet ist, mit einem Objekt, das als steuerbarer und einstellbarer Scheinwerfer (44) zum Ausstrahlen eines blickrichtungsabhängigen Lichtstrahls ausgebildet ist, mit einer Ausrichtungseinheit (42), welche als mit dem einstellbaren Scheinwerfer (44) verbundene Verstelleinrichtung (43), mittels der der einstellbare Scheinwerfer (44) verstellbar ist, ausgebildet ist, umfassend einen Helm (29) und umfassend zwei, insbesondere als Beschleunigungssensoren ausgebildete, Sensoren, wobei die Ausrichtungseinheit (42) aus den beiden Sensorsignalen, insbesondere durch Differenzbildung, ein Signal zur Ansteuerung des Scheinwerfers (44) erzeugt, wobei die beiden Sensoren insbesondere an zwei gegenüberliegenden Seiten des Helms (29), insbesondere in Bereichen, welche im aufgesetzten Zustand über den Ohren angeordnet sind, liegen, befestigt sind oder in dafür vorgesehenen Aufnahmen am Helm (29) aufgenommen sind. Zweirad oder Dreirad, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , wobei die Lageerfassungseinrichtung (35) am Fahrzeugrahmen (1 ) montiert ist. Zweirad oder Dreirad, umfassend eine Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13. System (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Objekt eine Drohne, insbesondere Flugdrohne, ist. System (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Objekt als Suchscheinwerfer ausgebildet ist. System (40) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Objekt als Löschschlauch oder Wasserwerfer ausgebildet ist. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung eines Objektes, wobei wenigstens eine Zielbewegungsgröße und wenigstens eine Referenzbewegungsgröße erfasst werden, und wobei das Objekt aufgrund der erfassten Bewegungsgrößen ausgerichtet wird. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Objekt eine Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges ist, und wobei als Zielbewegungsgröße die Blickrichtung der Bedienperson erfasst wird, und wobei als Referenzbewegungsgröße die Lage des Fahrzeuges erfasst wird, und dass basierend auf der Differenz der Blickrichtung und Lage des Fahrzeuges zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers (44) der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Objekt eine Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges ist, und wobei als Zielbewegungsgröße das Sensorsignal eines ersten Sensors ist und wobei die Referenzbewegungsgröße das Sensorsignal eines zweiten Sensors ist, und wobei basierend auf der Differenz der beiden Sensorsignale zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers (44) der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 , wobei wenigstens eine Beschleunigung erfasst wird, und wobei diese Beschleunigung zur Einstellung zumindest eines Parameters eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers (44) der Beleuchtungseinrichtung verwendet wird. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugscheinwerfers, wobei aus Sensorsignalen von zwei Sensoren, insbesondere Beschleunigungssensoren, welche insbesondere an zwei gegenüberliegenden Seiten eines Fahrradhelmes angeordnet sind, eine relative oder absolute Lage ermittelt wird, und wobei diese Lage zur Ansteuerung des Fahrzeugscheinwerfers, insbesondere zu seiner Ausrichtung, verwendet wird.
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