DE10144846A1

DE10144846A1 - Scheinwerfereinheit für Fahrzeuge mit Kurvenlichtfunktion und Verfahren zum Steuern einer solchen Scheinwerfereinheit

Info

Publication number: DE10144846A1
Application number: DE2001144846
Authority: DE
Inventors: Alexander Von Hoffmann; Holger Gans; Uwe Oestreich; Holger Sgorsaly
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2003-03-27
Anticipated expiration: 2021-09-13
Also published as: DE10144846B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfereinheit für Fahrzeuge (2), die einen Scheinwerfer (1) mit einer Lichtquelle aufweist, deren emittiertes Licht in eine Lichtaustrittsrichtung (3) austritt, wobei die Lichtaustrittsrichtung (3) mittels einer Steuereinheit (4) für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. Die erfindungsgemäße Scheinwerfereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) mit einem Detektor (5) zum direkten und/oder indirekten Detektieren von Nässe gekoppelt ist und der Schwenkwinkel (alpha) in Abhängigkeit von einem Signal des Nässedetektors (5) steuerbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit mit Kurvenlichtfunktion wird der Schwenkwinkel (alpha) der Lichtaustrittsrichtung in Abhängigkeit von der Fahrbahnnässe gesteuert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfereinheit für Fahrzeuge, die einen Scheinwerfer mit einer Lichtquelle aufweist, deren emittiertes Licht in eine Lichtaustrittsrichtung austritt, wobei die Lichtaustrittsrichtung mittels einer Steuereinheit für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit mit einer Lichtquelle, deren Lichtaustrittsrichtung für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist.

Bei herkömmlichen, nur in begrenztem Maße an die Fahrsituation anpassbaren Scheinwerfereinheiten können verschiedene Lichtfunktionen durch die Ansteuerung einzelner Lichtquellen der Scheinwerfereinheit erzeugt werden. Diese Lichtfunktionen umfassen im wesentlichen ein Abblendlicht, ein Fernlicht sowie u. U. auch ein Nebellicht. Mit einer solchen bekannten Scheinwerfereinheit lässt sich die Ausleuchtung der Umgebung nur sehr begrenzt an verschiedenartige Fahrsituationen und Wetterverhältnisse anpassen. Außerdem ist eine automatische Anpassung an bestimmte Fahrsituationen bislang nicht realisiert.

Aus diesem Grund gibt es das Bestreben, neue Scheinwerfersysteme einzuführen, mit denen Lichtfunktionen realisiert werden können, deren Lichtverteilung variabler ist und die besser an Fahr- und Umgebungsbedingungen angepasst werden können. Solche adaptiven Scheinwerfersysteme werden derzeit im Rahmen des sogenannten AFS- Projekts (Advanced Frontlighting System) von Fahrzeugherstellern und der Zulieferindustrie entwickelt. Mit den Scheinwerfereinheiten dieses Systems können Lichtverteilungen für verschiedene Fahrsituationen erzeugt werden. Unter anderem ist es möglich, bei einer Kurvenfahrt die Lichtaustrittsrichtung in einer horizontalen Ebene zu verschwenken und so eine Kurvenlichtfunktion bereitzustellen. Außerdem wird bei einem sogenannten Schlechtwetterlicht die Beleuchtungsstärke direkt vor dem Fahrzeug verringert oder ausgeblendet, um Reflexionen bei nasser Fahrbahn, die zu einer Blendung des Gegenverkehrs führen, zu vermindern. Es hat sich gezeigt, dass gerade solche Veränderungen des herkömmlichen Abblendlichts bei einer Kurvenfahrt und bei Nässe zu einer wesentlichen Verbesserung der Lichtverhältnisse und der Fahrsicherheit bei Dunkelheit beitragen können.

Nachteilhaft an der Verschwenkung der Lichtaustrittsrichtung für die Kurvenlichtfunktion, insbesondere in Linkskurven bei Rechtsverkehr, ist die stärkere Blendung des Gegenverkehrs. Außerdem ist bei herkömmlichen adaptiven Scheinwerfereinheiten trotz der Schlechtwetterlichtfunktion bei regennasser Fahrbahn die Blendung des Gegenverkehrs noch zu stark. Bei solchen Verhältnissen steigt der Leuchtdichtekoeffizient für die Vorwärtsreflexion, während der Leuchtdichtekoeffizient für die Rückwärtsreflexion sinkt. Diese Änderung der optischen Eigenschaften nasser Fahrbahnen führt zu einer verstärkten Blendbeeinträchtigung anderer Verkehrsteilnehmer, die durch die bisherigen adaptiven Scheinwerfereinheiten noch nicht ausreichend beseitigt werden konnte.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheinwerfereinheit und ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei denen bei Kurvenfahrten eine möglichst gute Ausleuchtung der Straße erreicht werden kann, gleichzeitig jedoch eine möglichst geringe Blendung des Gegenverkehrs, insbesondere bei Nässe, auftritt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Scheinwerfereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Scheinwerfereinheit und dieses Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Scheinwerfer ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit mit einem Detektor zum direkten und/oder indirekten Detektieren von Nässe gekoppelt ist und der Schwenkwinkel in Abhängigkeit von einem Signal des Nässedetektors steuerbar ist.

Bei Untersuchungen von adaptiven Scheinwerfereinheiten hat sich herausgestellt, dass sich bezüglich der Blendung des Gegenverkehrs bei der Kurvenlichtfunktion besonders starke Unterschiede zwischen trockenen Umgebungsbedingungen und Umgebungsbedingungen mit nasser bzw. feuchter Fahrbahn ergeben. Bei der erfindungsgemäßen Scheinwerfereinheit wird das Auftreten von Nässe detektiert und der Schwenkwinkel der Lichtaustrittsrichtung bei der Kurvenlichtfunktion in Abhängigkeit von dem Auftreten von Nässe gesteuert. Die erfindungsgemäße Scheinwerfereinheit kann damit sehr flexibel und automatisch auf die veränderten Bedingungen beim Auftreten von Nässe reagieren. Insbesondere kann die erhöhte Blendung des Gegenverkehrs beim Auftreten von Nässe berücksichtigt werden, indem z. B. die Kurvenlichtfunktion beim Auftreten von Nässe vollständig abgeschaltet wird oder der Schwenkwinkel verringert wird.

Der Nässedetektor der erfindungsgemäßen Scheinwerfereinheit kann die Betätigung und/oder die Wischfrequenz eines Scheibenwischers erfassen und das erfasste Signal an die Steuereinheit zum Steuern des Schwenkwinkels des Kurvenlichts übertragen. Dieses indirekte Erfassen des Auftretens von Nässe hat den Vorteil, dass vorhandene Einrichtungen eines Fahrzeugs genutzt werden können. Der Nässedetektor macht somit die Information, die mit der Betätigung des Scheibenwischers bzw. seiner Wischfrequenz verbunden ist, für die Kurvenlichtfunktion des erfindungsgemäßen Scheinwerfers nutzbar. Eine solche Kopplung kann sehr kostengünstig realisiert werden. Vorteilhafterweise überträgt der Nässedetektor an die Steuereinheit erst dann ein Signal zur Steuerung des Schwenkwinkels, wenn eine bestimmte Wischfrequenz überschritten wird oder wenn der Scheibenwischer eine bestimmte Mindestbetriebsdauer überschritten hat, um eine fälschliche Veränderung der Kurvenlichtfunktion, z. B. während einer Scheibenreinigung, auszuschließen.

Der Nässedetektor kann außerdem ein Regensensor sein, der z. B. Nässe auf einer Fahrzeugscheibe detektiert. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Regensensor bereits für die Scheibenwischerfunktion vorgesehen ist. Außerdem kann ein Nässedetektor vorgesehen sein, der die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn direkt detektiert. Eine solche Detektion kann z. B. optisch erfolgen. Mit einem solchen Nässedetektor können vorteilhafterweise die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn und die damit verbundene Blendwirkung für den Gegenverkehr besonders genau erfasst werden. Die Realisierung eines solchen Detektors ist jedoch relativ aufwendig und teuer.

Die Steuereinheit der erfindungsgemäßen Scheinwerfereinheit ist vorteilhafterweise mit einem Kurvenfahrtdetektor gekoppelt und der Schwenkwinkel ist ferner in Abhängigkeit von einem Signal dieses Kurvenfahrtdetektors steuerbar. Die Steuerung des Schwenkwinkels erfolgt somit in Abhängigkeit von dem Auftreten von Nässe und dem gefahrenen Kurvenradius. Hierdurch kann einerseits die Ausleuchtung der Fahrbahn optimiert werden und andererseits die Blendung des Gegenverkehrs, insbesondere bei nasser Fahrbahn, auf ein hinzunehmendes Maß reduziert werden.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Scheinwerfers ist der Schwenkwinkel begrenzt, wobei der maximale Schwenkwinkel in einem Bereich zwischen 12° und 20° liegt, wobei ein Winkel von 0° dem unverschwenkten Zustand entspricht. Vorteilhafterweise ist der maximale Schwenkwinkel in einem Bereich zwischen 15° und 19° und besonders bevorzugt ist ein maximaler Schwenkwinkel von 18°. Es hat sich ergeben, dass eine derartige Begrenzung des Schwenkwinkels einen idealen Kompromiß zwischen einer guten Ausleuchtung von Kurven, wie sie üblicherweise auftreten, und der Verringerung der Blendung des Gegenverkehrs darstellen. Größere Schwenkwinkel wären nur bei sehr kleinen Kurvenradien, d. h. bei sehr starker Krümmung der Kurven erforderlich. Solche Kurven treten bei tatsächlichen Straßenverläufen nur sehr selten auf. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer Begrenzung des Schwenkwinkels auf ± 18° fast alle tatsächlich auftretenden Kurven in optimaler Weise ausleuchtet werden und gleichzeitig durch eine Begrenzung auf diesen Maximalwinkel eine zu starke Blendung des Gegenverkehrs vermieden wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit mit einer Lichtquelle, deren Lichtaustrittsrichtung für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel der Lichtaustrittsrichtung in Abhängigkeit von der Fahrbahnnässe gesteuert wird. Wie vorstehend erläutert, kann mit einer solchen Steuerung der Kurvenlichtfunktion einer adaptiven Scheinwerfereinheit sehr flexibel und automatisch auf das Auftreten von Nässe und die damit verbundenen veränderten Blendwirkungen des Scheinwerfers für den Gegenverkehr reagiert werden.

Die Fahrbahnnässe kann dabei indirekt über die Betätigung und/oder die Wischfrequenz eines Scheibenwischers detektiert werden, über einen Regensensor oder direkt über die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn.

Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Schwenkwinkel bei Fahrbahnnässe im Vergleich zu einer Einstellung bei trockener Fahrbahn verringert. Bei nasser Fahrbahn ergibt sich aufgrund der veränderten Reflexionseigenschaften der Fahrbahn eine stärkere Blendung des Gegenverkehrs. Außerdem führt insbesondere bei Rechtsverkehr in Linkskurven die Verschwenkung der Lichtaustrittsrichtung in Richtung der gefahrenen Kurve zu einer stärkeren Blendung des Gegenverkehrs. Die Verringerung des Schwenkwinkels kann diesen beiden Faktoren Rechnung tragen, um die Blendung des Gegenverkehrs zu verringern.

Außerdem kann beim Auftreten von Fahrbahnnässe der maximale Schwenkwinkel reduziert werden. Als vorteilhaft hat sich dabei ein Wert im Bereich zwischen 12° und 20° ergeben, wobei ein Winkel von 0° dem unverschwenkten Zustand entspricht. Besonders vorteilhaft ist eine Begrenzung des maximalen Schwenkwinkels auf 18°. Durch diese Maßnahme können extreme Verschwenkungen, insbesondere bei besonders kleinen Kurvenradien verhindert werden, da hier eine besonders starke Blendung des Gegenverkehrs auftritt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird beim Auftreten von Fahrbahnnässe die Kurvenlichtfunktion deaktiviert und die Lichtaustrittsrichtung des von dem Scheinwerfer emittierten Lichts nicht verschwenkt. Durch diese Maßnahme kann die verstärkte Blendung des Gegenverkehrs bei der Kurvenlichtfunktion und bei dem Auftreten von Nässe am wirkungsvollsten verringert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird erfasst, ob eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird, wobei sich der bei einer Linkskurve angesteuerte Schwenkwinkel von dem bei einer Rechtskurve angesteuerten Schwenkwinkel unterscheidet. Hierbei ergeben sich selbstverständlich unterschiedliche Einstellungen bei Rechts- bzw. bei Linksverkehr. Diese Maßnahme berücksichtigt die unterschiedlichen Blendwirkungen der Kurvenlichtfunktion in Abhängigkeit von einer Links- oder einer Rechtskurve. Bei Rechtsverkehr führt nämlich in einer Linkskurve die Kurvenlichtfunktion zu einer stärkeren Blendung des Gegenverkehrs, als bei einer Rechtskurve. Bei einer Rechtskurve tritt eine verstärkte Blendung nur bei sehr großen Entfernungen auf, wohingegen bei kleinen Entfernungen die Blendwirkung verringert ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Einstellung des Schwenkwinkels außerdem in Abhängigkeit davon, ob die Scheinwerfereinheit eine Schlechtwetterlichtlunktion aufweist oder nicht. Ist bei Nässe keine Schlechtwetterlichtfunktion eingeschaltet, kann der Schwenkwinkel stärker reduziert werden, als mit eingeschaltetem Schlechtwetterlicht. Ferner kann die Begrenzung des maximal erreichbaren Schwenkwinkels in Abhängigkeit davon erfolgen, ob eine Schlechtwetterlichtfunktion eingeschaltet ist oder nicht. Beispielsweise kann eine Begrenzung des maximalen Schwenkwinkels nur dann erfolgen, wenn ein Schlechtwetterlicht nicht eingeschaltet ist. Außerdem kann die Begrenzung bei eingeschaltetem Schlechtwetterlicht geringer ausfallen, als bei nicht eingeschaltetem Schlechtwetterlicht.

Im folgenden werden Untersuchungen, die zu der erfindungsgemäßen Scheinwerfereinheit und dem erfindungsgemäßen Verfahren geführt haben, sowie ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezug zu den Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch die geometrischen Verhältnisse der Kurvenlichtfunktion,
Fig. 2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Scheinwerfereinheit,
Fig. 3 zeigt Messungen der Beleuchtungsstärke E für einen entgegenkommenden Fahrer in einer Linkskurve bei trockener Fahrbahn in Abhängigkeit vom Abstand der Fahrzeuge für verschiedene Schwenkwinkel,
Fig. 4 zeigt Messungen wie in Fig. 3 für nasse Fahrbahnbedingungen mit Pfützen,
Fig. 5 zeigt Messungen wie in Fig. 3 für eine Rechtskurve bei nassen Fahrbahnbedingungen mit Pfützen und
Fig. 6 zeigt Messungen der Belichtung H bei der Begegnung zweier Fahrzeuge in einer Rechts- und einer Linkskurve für verschiedene Schwenkwinkel bei nasser, feuchter und trockener Fahrbahn mit und ohne eingeschalteter Schlechtwetterlichtfunktion.
Für die vorliegende Erfindung wurden Messungen der Beleuchtungsstärke E durchgeführt, die bei einer adaptiven Scheinwerfereinheit mit Kurvenlichtfunktion am Ort eines Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs auftritt. Der Sensor für die Beleuchtungsstärke wurde dabei in einem Fahrzeug, das für Linksverkehr ausgestattet war, bei der Position der Augen eines Fahrers bei Rechtsverkehr in einer Höhe von 1,13 m angebracht. Auf dieses Beobachtungsfahrzeug wurde auf einer Kurve mit konstantem Radius R = 100 m mit konstanter Geschwindigkeit ein mit dem adaptiven Scheinwerfer ausgerüstetes Fahrzeug zubewegt. Dabei wurde die relative Position s dieses Fahrzeugs und die Beleuchtungsstärke E beim Beobachtungsfahrzeug aufgenommen. Bei der Darstellung in den Fig. 3, 4 und 5 ist die Position s des Beobachtungsfahrzeugs bei s = 156 m. Aus den Messkurven ergibt sich die Beleuchtungsstärke E bei einer bestimmten relativen Position s der beiden Fahrzeuge bei verschiedenen Bedingungen.
In Fig. 1 ist gezeigt, wie der Schwenkwinkel α definiert ist. Ein Fahrzeug 2 bewegt sich entlang der rechten Fahrbahn einer Straße 7. Die Stärke der Krümmung einer Fahrbahnkurve wird über den Krümmungsradius R angegeben. Je kleiner der Krümmungsradius R ist, desto stärker ist die Fahrbahn gekrümmt. Bei einer Kurvenfahrt wird die Lichtaustrittsrichtung 3 des von der Lichtquelle des Scheinwerfers 1 emittierten Lichts um einen Winkel α geschwenkt, um eine Kurvenlichtfunktion bereitzustellen. Der Winkel α gibt dem Winkel der Verschwenkung gegenüber dem unverschwenkten Lichtaustritt nach vorne an.
Fig. 3 zeigt Messungen der Beleuchtungsstärke E für einen entgegenkommenden Fahrer in einer Linkskurve für ein Fahrzeugs, bei dem die Lichtaustrittsrichtung um einen Winkel α in Kurvenrichtung verschwenkt wurde. Dabei betrug der Kurvenradius R = -100 m. Außerdem ist zum Vergleich die Beleuchtungsstärke E bei unverschwenktem Lichtaustritt bei einer geraden Straße gemessen worden. Die Fahrbahn war bei den in Fig. 3 gezeigten Messungen trocken. Es zeigt sich, dass eine größere Schwenkung der Lichtaustrittsrichtung in die Kurve zu einer höheren Beleuchtungsstärke für einen entgegenkommenden Fahrer führt. Trotzdem ist die Beleuchtungsstärke beim entgegenkommenden Fahrer bei der Kurvenlichtfunktion für Abstände > 30 m, d. h. für s < 126 m, geringer, als bei herkömmlichen Scheinwerfersystemen ohne Kurvenlichtfunktion auf geraden Straßen. Ein bestimmter Anteil dieser Beleuchtungsstärken entsteht durch die Reflexion des Scheinwerferlichts an der Straßenoberfläche zu dem entgegenkommenden Fahrer. Diese Reflexionseigenschaften sind sowohl für trockene, als auch für nasse oder feuchte Fahrbahnoberflächen am stärksten entlang der Achse zwischen dem Scheinwerfer und dem Auge des Beobachters. Offensichtlich steigt der Beitrag des reflektierten Lichts an der Blendwirkung mit dem Schwenkwinkel der Lichtaustrittsrichtung in die Kurve.
In Fig. 4 sind Messungen gezeigt, die bei nassen Fahrbahnbedingungen mit Pfützen auf der Straße durchgeführt wurden. Dabei wurde dasselbe Verfahren, wie bei den in Fig. 3 gezeigten Messungen angewandt. Es zeigt sich eine erhebliche Steigerung der Beleuchtungsstärke beim Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs. Außerdem zeigt sich, dass die Beleuchtungsstärken bei der Kurvenlichtfunktion für Abstände > 30 m nicht wesentlich höher als für herkömmliche Scheinwerfereinheiten ohne Kurvenlichtfunktion bei geraden Straßen sind. In Fig. 4 sind durch die gepunkteten Linien außerdem Messungen mit eingeschalteter Schlechtwetterlichtfunktion gezeigt. Bei dem Schlechtwetterlicht wird die Ausleuchtung direkt vor dem Fahrzeug vermindert, wodurch die indirekte Blendung des entgegenkommenden Fahrers durch Reflexion des ausgestrahlten Lichts im Bereich direkt vor dem Fahrzeug verringert wird.
In Fig. 5 sind Messungen bei nassen Straßenbedingungen mit Pfützen auf der Straße gezeigt, die den in Fig. 4 gezeigten Messungen entsprechen, wobei jedoch aus Sicht des Fahrzeugs mit der Kurvenlichtfunktion eine Rechtskurve gefahren wurde. Hier ergibt sich für das Kurvenlicht die gegenteilige Wirkung. Je weiter die Lichtaustrittsrichtung in die Kurve geschwenkt wird, je weiter werden die maximalen Beleuchtungsstärken des Scheinwerfers, wie sie von einem entgegenkommenden Fahrzeug wahrgenommen werden, zu größeren Abständen verschoben. Gleichzeitig führt dies zu einer Verringerung der Beleuchtungsstärken E für kleinere Abstände zwischen den Fahrzeugen bei s > 125 m im Vergleich zu einer unverschwenkten Lichtaustrittsrichtung.
In Fig. 6 sind die Ergebnisse der in den Fig. 3, 4 und 5 gezeigten Messungen nochmals zusammengefasst. Dargestellt ist die gemessene Belichtung H im Begegnungsprozess zweier Fahrzeuge für verschiedene Schwenkwinkel α der Lichtaustrittsrichtung des Kurvenlichts eines Scheinwerfers bei nasser und trockener Fahrbahn mit eingeschaltetem Schlechtwetterlicht und ohne eingeschaltetem Schlechtwetterlicht. Die Kurvenrichtung ist aus Sicht des Fahrzeugs mit dem Scheinwerfer mit Kurvenlichtfunktion angegeben. Die Belichtung H ergibt sich dabei wie folgt:
Zusammengefaßt zeigen die Messungen deutlich, dass beim Auftreten von Nässe, d. h. bei nasser oder feuchter Fahrbahn die Beleuchtungsstärke am Ort des Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs bei einer Schwenkung der Lichtaustrittsrichtung eines Scheinwerfers in Richtung der Kurve erheblich steigt und hierdurch zu einer Blendung entgegenkommender Fahrer führt. Erfindungsgemäß wird daher für eine Scheinwerfereinheit mit Kurvenlichtfunktion ein Nässedetektor 5 vorgeschlagen, der direkt oder indirekt das Auftreten von Nässe, insbesondere auf der Fahrbahn, detektiert und dessen Signale bei der Steuerung der Kurvenlichtfunktion berücksichtigt werden. Fig. 2 zeigt eine solche Scheinwerfereinheit.
Die Scheinwerfereinheit umfasst einen Scheinwerfer 1 mit einer Lichtquelle, deren Lichtemission durch geeignete Mittel gerichtet in die Lichtaustrittsrichtung 3 abgestrahlt wird. Bei dem Scheinwerfer 1 kann es sich um einen Projektionsscheinwerfer oder einen Reflexionsscheinwerfer handeln. Die Lichtquelle kann beispielsweise eine Gasentladungslampe sein. Außerdem kann es sich bei dem Scheinwerfer 1 um einen Lichtleiterscheinwerfer handeln, bei dem das von einer Lichtquelle emittierte Licht in einen Lichtleiter eingekoppelt wird, von diesem an einen geeigneten Ort des Fahrzeugs übertragen wird und dort über Lichtauskoppelelemente ausgekoppelt wird.
Zum Bereitstellen der Kurvenlichtfunktion ist die Lichtaustrittsrichtung der Lichtquelle des Scheinwerfers 1 in einer horizontalen Ebene um einen Winkel α schwenkbar. Diese Verschwenkung kann entweder durch ein Verschwenken des Scheinwerfers 1 insgesamt oder durch ein Verschwenken von Lichtauskoppelelementen erreicht werden.
Der Scheinwerfer 1 dieses Ausführungsbeispiels ist so ausgebildet, dass das Schwenken der Lichtaustrittsrichtung auf einen bestimmten maximalen Schwenkwinkel begrenzt ist.
Untersuchungen von typischen Straßenverläufen und den Blendwirkungen bei eingeschaltetem Kurvenlicht haben ergeben, dass ein maximaler Schwenkwinkel in einem Bereich zwischen 12° und 20° vorteilhaft ist. Dabei ist ein Bereich zwischen 15° und 19° bevorzugt und ein maximaler Schwenkwinkel von 18° am meisten bevorzugt.
Der Schwenkwinkel α der Scheinwerfereinheit ist über eine Steuereinheit 4 steuerbar. Beispielsweise betreibt die Steuereinheit 4 einen Schrittmotor, der den Scheinwerfer 1 verschwenkt. Der Steuereinheit 4 werden Signale von zwei Detektoren übermittelt. Einerseits ist ein Kurvenfahrtdetektor 6 vorgesehen, der den Radius der gerade gefahrenen Kurve bestimmt. Der Kurvenfahrtdetektor 6 kann beispielsweise den Einschlagwinkel des Lenkrads oder die Stellung der Vorderräder aufnehmen. Ein Signal, das den Radius der gefahrenen Kurve kennzeichnet, wird von dem Kurvenfahrtdetektor 6 an die Steuereinheit übertragen. Die Größe dieses Signals fließt in die Steuerung des Schwenkwinkels α durch die Steuereinheit 4 ein. Der Schwenkwinkel α wird damit in Abhängigkeit von dem Signal des Kurvenfahrtdetektors gesteuert. Dabei ist der Schwenkwinkel α umso größer, je kleiner der Radius der gefahrenen Kurve ist. Der Zusammenhang zwischen diesen beiden Größen kann linear sein, es kann jedoch auch ein anderer nichtlinearer Zusammenhang bestehen.
Außerdem ist ein Detektor 5 zum direkten oder indirekten Detektieren von Nässe vorgesehen. Im einfachsten Fall wird der Zustand einer nassen Fahrbahn dadurch detektiert, dass die Scheibenwischerfrequenz erfasst wird. Wird eine bestimmte Scheibenwischerfrequenz überschritten, überträgt der Nässedetektor 5 der Steuereinheit 4 ein entsprechendes Signal. Vorteilhafterweise wird dieses Signal erst nach einer Mindestbetriebsdauer des Scheibenwischers übertragen, um eine fälschliche Detektion von Nässe, z. B. während einer Scheibenreinigung, auszuschließen. Außerdem kann der Nässedetektor 5 mit einem für den Scheibenwischer vorgesehenen Regensensor gekoppelt sein. Ferner ist es möglich, den Nässegrad der Fahrbahn direkt über den Reflexionseigenschaften der Fahrbahn, z. B. mittels eines optischen Sensors, zu bestimmen. Das Auftreten von Nässe und ggf. der Grad der Nässe der Fahrbahn wird von dem Nässedetektor 5 an die Steuereinheit 4 übertragen. Auch dieses Signal fließt in die Steuerung des Schwenkwinkels α ein. Das Steuergerät 4 kann dabei folgende Steuerungsmöglichkeiten für den Schwenkwinkel α realisieren:
Beim Auftreten von Nässe oder beim Überschreiten eines bestimmten Nässegrades kann die Kurvenlichtfunktion der Scheinwerfereinheit vollständig deaktiviert werden, d. h. der Schwenkwinkel wird auf α = 0° gesetzt. Ferner kann der funktionale Zusammenhang zwischen dem Schwenkwinkel α und dem Radius der gefahrenen Kurve so verändert werden, dass für einen bestimmten Kurvenradius bei Nässe ein geringerer Schwenkwinkel α eingestellt wird als bei Trockenheit. In das Maß der Verringerung kann dabei außerdem der Nässegrad der Fahrbahn einfließen. Zusätzlich kann bei der Detektion von Fahrbahnnässe der maximal erreichbare Schwenkwinkel begrenzt werden oder eine Verringerung dieses maximalen Schwenkwinkels im Vergleich zu dem maximalen Schwenkwinkel bei trockener Fahrbahn eingestellt werden. Beispielsweise kann der maximale Schwenkwinkel auf einen Wert im Bereich zwischen 0° und 20°, vorteilhafterweise auf einen Wert zwischen 15 und 19° und besonders bevorzugt auf einen Wert von 18° begrenzt werden.
Im übrigen kann der Kurvenfahrtdetektor 6 auch erfassen, ob eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird und je nachdem, ob das Fahrzeug für Rechts- oder Linksverkehr ausgerüstet ist, kann die Veränderung des Schwenkwinkels auch davon abhängen, ob eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird. Vorteilhafterweise wird dabei der Einfluß einer nassen oder feuchten Fahrbahn zu einer stärken Verringerung des Schwenkwinkels α führen, wenn eine Linkskurve (im Fall von Rechtsverkehr) gefahren wird.

Claims

1. Scheinwerfereinheit für Fahrzeuge (2), die einen Scheinwerfer (1) mit einer Lichtquelle aufweist, deren emittiertes Licht in eine Lichtaustrittsrichtung (3) austritt, wobei die Lichtaustrittsrichtung (3) mittels einer Steuereinheit (4) für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) mit einem Detektor (5) zum direkten und/oder indirekten Detektieren von Nässe gekoppelt ist und der Schwenkwinkel (α) in Abhängigkeit von einem Signal des Nässedetektors (5) steuerbar ist.

2. Scheinwerfereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nässedetektor (5) die Betätigung und/oder Wischfrequenz eines Scheibenwischers erfasst und das erfasste Signal an die Steuereinheit (4) zum Steuern des Schwenkwinkels (α) überträgt.

3. Scheinwerfereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nässedetektor (5) ein Regensensor ist, der Nässe auf einer Fahrzeugscheibe detektiert.

4. Scheinwerfereinheit gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nässedetektor (5) die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn direkt detektiert.

5. Scheinwerfereinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) mit einem Kurvenfahrtdetektor (6) gekoppelt ist und der Schwenkwinkel (α) ferner in Abhängigkeit von einem Signal des Kurvenfahrtdetektors (6) steuerbar ist.

6. Scheinwerfereinheit gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel (α) begrenzt ist und dass der maximale Schwenkwinkel in einem Bereich zwischen 12° und 20° liegt, wobei ein Winkel von 0° dem unverschwenkten Zustand entspricht.

7. Scheinwerfereinheit gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel in einem Bereich zwischen 15° und 19° liegt.

8. Scheinwerfereinheit gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel bei 18° liegt.

9. Verfahren zum Steuern einer Fahrzeug-Scheinwerfereinheit mit einer Lichtquelle, deren Lichtaustrittsrichtung für eine Kurvenlichtfunktion in einer horizontalen Ebene schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel (α) der Lichtaustrittsrichtung in Abhängigkeit von der Fahrbahnnässe gesteuert wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahnnässe indirekt über die Betätigung und/oder die Wischfrequenz eines Scheibenwischers oder einen Regensensor detektiert wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrbahnnässe direkt über die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn detektiert wird.

12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkwinkel (α) bei Fahrbahnnässe im Vergleich zu einer Einstellung bei trockener Fahrbahn verringert wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten von Fahrbahnnässe der maximale Schwenkwinkel reduziert wird.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel auf einen Wert im Bereich zwischen 12° und 20° begrenzt wird, wobei ein Winkel von 0° dem unverschwenkten Zustand entspricht.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Schwenkwinkel auf einen Wert von 18° begrenzt wird.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftreten von Fahrbahnnässe die Kurvenlichtfunktion deaktiviert wird und die Lichtaustrittsrichtung nicht verschwenkt wird.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass erfasst wird, ob eine Rechts- oder Linkskurve gefahren wird und dass sich der bei einer Linkskurve angesteuerte Schwenkwinkel (α) von dem bei einer Rechtskurve angesteuerten Schwenkwinkel (α) unterscheidet.