DE102005036002A1

DE102005036002A1 - Verfahren zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung eines Fahrzeuges, Scheinwerfersystem und Verarbeitungseinrichtung

Info

Publication number: DE102005036002A1
Application number: DE200510036002
Authority: DE
Inventors: Thomas Feid
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2005-08-01
Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2007-02-08
Also published as: WO2007014625A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blickrichtung der Bedienperson auf den vor ihm liegenden Fahrweg erfasst wird und dass in Abhängigkeit von den erfassten Informationen über die Blickrichtung zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Scheinwerfersystem und eine Verarbeitungseinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges. Die Erfindung betrifft ferner ein Scheinwerfersystem und eine Verarbeitungseinrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Insbesondere aus der Automobiltechnik ist es allgemein bekannt, verschiedene Arten von Scheinwerfern vorzusehen, die in Fahrtrichtung gerichtet sind und zwischen denen bedarfsleise umgeschaltet werden kann, wie beispielsweise Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer und dergleichen. Daneben ist es einerseits bekannt, von Hand lenkbare Scheinwerfer, beispielsweise zum Anvisieren von Schildern oder bei Geländewagen zum Absuchen des Geländes, vorzusehen.

Neuerdings werden andererseits auch automatisch gesteuerte Scheinwerfer vorgesehen, die entweder in Abhängigkeit von einem gefahrenen Kurvenradius, einer Gier rate oder einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs gesteuert werden oder die mit einem Navigationssystem gekoppelt sind, das Voraussagen über die Art des befahrenen Fahrwegs erlaubt.

Aus der Deutschen Patentanmeldung DE 103 13 731 A1 ist beispielsweise für ein Kraftfahrzeug ein statisches und ein bewegliches Kurvenlicht bekannt, die durch einen Lenkeinschlag des Fahrzeugs gesteuert werden, sowie ein zusätzlicher Scheinwerfer, der situationsgesteuert als Einparklicht fungiert.

Es sind außerdem verschiedene Systeme zum Steuern von Einrichtungen in einem Kraftfahrzeug durch Analyse der Augenbewegungen eines Fahrers bekannt.

Aus der Europäischen Patentanmeldung EP 1 284 432 A1 ist ein so genanntes Head-up-Display bekannt, bei dem Zeichen und Grafiken auf eine Windschutzscheibe projiziert werden und somit vom Fahrer erfasst werden können, ohne dass er die Blickrichtung von der Fahrtrichtung abwenden muss. Zusätzlich ist eine Einrichtung zur Erfassung der Blickrichtung und gegebenenfalls der Augenposition des Fahrers vorgesehen, sowie eine Steuerung, die in Abhängigkeit von der Blickrichtung Menüoptionen eines im Display sichtbaren Menüs aktiviert. Auf diese Weise kann der Fahrer durch Fixieren der von ihm gewollten Menüoptionen diese aktivieren, ohne dass er Hebel oder Knöpfe bedienen muss.

Das Problem bei dieser Art der Steuerung liegt darin, dass der Fahrer seine Aufmerksamkeit auf das ein bespiegelte Menü richten muss, um dieses bewusst und aktiv zu steuern. Während dieser Zeit ist er nicht auf den Fahrweg konzentriert und die Entfernungseinstellung seiner Augen ist auf das eingespiegelte Display gerichtet. Potentielle Fehlerquellen liegen außerdem darin, dass die Blickrichtung des Fahrers, wenn diese auf den Fahrweg gerichtet ist, und der Blick durch das eingespiegelte Menü hindurch tritt, durch das Verarbeitungssystem fehlinterpretiert wird.

Es sind zu den genannten Zwecken allgemein Systeme zur Erfassung und Analyse der Blickrichtung des Fahrers eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei dies beispielsweise durch Einspiegelung eines Infrarotstrahles auf die Netzhaut des Auges der Bedienperson geschehen kann.

In dem Deutschen Patent DE 197 34 307 C2 ist ein Verfahren zur Überwachung und/oder Beeinflussung des Fahrzeugverhaltens eines fahrergesteuerten Kraftfahrzeugs beschrieben, bei dem die Blickrichtung des Fahrers bestimmt und mit der Fahrtrichtung des Fahrzeug verglichen und aus diesem Vergleich Warn-, Informations- oder Stellsignale abgeleitet werden.

Zur Bestimmung der Blickrichtung werden dort mittels einer Bilderkennungseinrichtung Kopfbewegungen des Fahrers aufgenommen und es wird beispielsweise mittels Analyse des Abstandes zwischen den Augen oder des Abstandes zwischen Augen und Mund die Winkelstellung des Gesichts bestimmt. Außerdem kann die Stellung der Pupille und/oder der Iris des Auges analysiert werden. Blickt der Fahrer für eine voreinstellbare Mindestzeit nicht in Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, so wird ein Warnsignal abgegeben oder das Fahrzeug abgebremst.

Den oben genannten Lösungen des Standes der Technik ist gemeinsam, dass eine Steuerung von Komponenten durch die Blickrichtung des Fahrers/der Bedienperson nur entweder als bewusste Menüsteuerung bekannt ist, die eine hohe Aufmerksamkeit des Fahrers erfordert, oder dass mittels nicht gewollter Augenbewegungen des Fahrers ggf. eine Unaufmerksamkeit detektiert wird, um dadurch Unglücksfälle zu vermeiden.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung der Beleuchtungseinrichtung des Personenbeförderungsmittels zu schaffen, die während der normalen und gewollten Fortbewegung funktioniert und die die Aufmerksamkeit der Bedienperson nicht beeinträchtigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Scheinwerfersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 und/oder durch eine Verarbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 17 gelöst.

Demgemäss ist vorgesehen:
Ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blickrichtung der Bedienperson auf den vor ihm liegenden Fahrweg erfasst wird und dass in Abhängigkeit von den erfassten In formationen über die Blickrichtung zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird. (Patentanspruch 1)

Ein Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson geführtes Fahrzeug, mit zumindest einem steuerbaren und einstellbaren Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines Blickrichtungs-abhängigen Lichtstrahls, mit zumindest einer, mit dem einstellbaren Scheinwerfer verbundenen Verstelleinrichtung, mittels der der einstellbare Scheinwerfer verstellbar ist, mit einer Erfassungseinrichtung, die die Blickrichtung der Bedienperson erfasst, und mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung, die die von der Erfassungseinrichtung erfassten Informationen über die Blickrichtung der Bedienperson auswertet und die die Verstelleinrichtung abhängig davon zum Einstellen oder Verstellen des einstellbaren Scheinwerfers ansteuert. (Patentanspruch 11)

Eine Verarbeitungseinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem Eingangsmodul zum Empfang der erfassten Informationen der Blickrichtung und/oder Entfernungseinstellung des Blicks der Bedienperson, mit einem Analysemodul, in dem die erfassten Informationen über die Blickrichtung und/oder die Entfernungseinstellung bearbeitet werden, und mit einem Ausgangsmodul zur Einstellung und/oder Verstellung des einstellbaren Scheinwerfers. (Patentanspruch)

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht dabei darin, dass mittels der erfassten Blickrich tung eines Kraftfahrzeugführers (Bedienperson) erkannt werden kann, in welche Richtung die Aufmerksamkeit der Bedienperson gerichtet ist, beispielsweise zum Fahrwegrand, auf Schilder, die entweder am Fahrwegrand oder oberhalb der Fahrbahn angeordnet sind, zum Gegenverkehr oder dergleichen. Es kann auch erfasst werden, auf welche Entfernung der Blick eingestellt ist und in Abhängigkeit davon nicht nur die Höhe und/oder Breite des erzeugten Lichtstrahls, sondern auch seine Fokussierung/Entfernungseinstellung oder Intensität geregelt werden. Auf diese Weise kann automatisch Fernlicht eingeschaltet werden, wenn der Blick des Fahrers/der Bedienperson in die Ferne eingestellt ist.

Grundsätzlich ist dabei möglich, dass die Winkelsteuerung des im Wesentlichen in Fahrtrichtung ausgerichteten Scheinwerfers der Blickrichtung der Bedienperson folgt, dass also demgemäss immer die Richtung im Blickfeld beleuchtet wird, auf die die Bedienperson ihren Blick richtet. Dies kann jedoch in verschiedenerlei Hinsicht problematisch sein.

Einerseits ist es gegebenenfalls notwendig, bestimmte Richtungen nicht zu stark zu beleuchten, um vorausfahrenden Verkehr oder entgegenkommenden Verkehr im Falle eines Kraftfahrzeuges nicht zu blenden. Dies kann vorteilhafterweise bei der Steuerung des Scheinwerfers/der Beleuchtungseinrichtung mit berücksichtigt werden.

Andererseits bewegt sich gelegentlich der menschliche Blick schweifend, das heißt mehr oder weniger ziellos, um bestimmte Schwerpunkte herum, wobei die Be leuchtungseinrichtung diesem schweifenden Blick nicht unbedingt und verzögerungsfrei folgen muss.

Es kann in diesem Fall die Bewegung der Blickrichtung zunächst analysiert werden und Daten über zeitlich vorausgegangene Blickrichtungen können derart ausgewertet werden, dass entschieden werden kann, ob der Blick schweift oder ob ein bestimmter Gegenstand gerade fixiert wird. Die Schwenkrichtung des Scheinwerfers kann dann gegenüber der sich ändernden Blickrichtung geglättet werden oder die Steuerung des Scheinwerfers kann erst dann einsetzen, wenn die Fixierung einer bestimmten Blickrichtung erfasst wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise analysiert werden, wie lange die momentane Blickrichtung innerhalb eines bestimmten vorgegebenen Raumwinkels verbleibt und wenn eine bestimmte Zeitdauer überschritten wird, kann geschlossen werden, dass der Blick der Bedienperson momentan auf ein bestimmtes Ziel fixiert ist, das eine besondere Erhellung mittels des Scheinwerfers verdient.

Zusätzlich kann auch die erfasste Entfernungseinstellung des Blicks der Bedienperson zur Steuerung des Scheinwerfers, insbesondere der Intensität und Fokussierung des Scheinwerfers herangezogen werden. Entfernte Ziele können dann intensiver und mit enger fokussiertem Strahl beleuchtet werden als die der augenblicklichen Position näher liegenden Ziele.

Zusätzlich kann zur Steuerung des Scheinwerfers auch die Winkelabweichung der erfassten Blickrichtung der Bedienperson von der Fahrtrichtung berücksichtigt werden. Auf diese Weise kann schnell erfasst werden, ob der Fahrer eine Stelle auf dem zukünftigen Fahrweg fixiert, oder ob er seinen Blick auf den Fahrbahnrand, beispielsweise auf ein Hinweisschild oder eine am Fahrbahnrand gehende Person, richtet.

Um eine optimale Beleuchtung in Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit des Fahrers zu gewährleisten, kann beispielsweise der Scheinwerfer oder ein Scheinwerferpaar durch Antriebsmittel in Breite und Höhe geschwenkt werden. Dies ist grundsätzlich im Zusammenhang mit Systemen mit kurvenadaptiver Beleuchtung und/oder für die Steuerung der Scheinwerfer in Abhängigkeit von einem Navigationssystem von Vorteil.

Besonders verzögerungsarm lässt sich der Lichtstrahl dadurch steuern, dass antreibbare Spiegel zur gerichteten Reflexion des Lichtstrahles vorgesehen sind. Diese können beispielsweise mittels sehr schnell wirkender Piezoantriebe gesteuert werden.

Insbesondere zur Steuerung der Fokussierung des Lichtstrahls, aber auch zur Steuerung der Strahlrichtung ist es denkbar, ein Leuchtmittel, beispielsweise eine Glühbirne, innerhalb eines Reflexionskonus des Scheinwerfers zu bewegen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Scheinwerfersystems ist zumindest ein weiterer Scheinwerfer zum Ausstrahlen eines Grundlichts zur Ausleuchtung der vorausliegenden Fahrstraße vorgesehen ist. Vorzugsweise ist dabei der weitere Scheinwerfer starr ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Scheinwerfersystems weist die Verstelleinrichtung Antreibmittel auf, mittels der der einstellbare Scheinwerfer schwenkbar ist. Vorzugsweise weist die Verstelleinrichtung zumindest einen antreibbaren Spiegel, insbesondere einen durch einen Piezoantrieb bewegbaren Spiegel zum Schwenken des Lichtstrahls des einstellbaren Scheinwerfers auf.

In einer weiteren typischen Ausgestaltung des Scheinwerfersystems weist der einstellbare Scheinwerfer zumindest ein Leuchtmittel auf. Das Leuchtmittel ist dabei in einem Reflexionskonus des einstellbaren Scheinwerfers zur Änderung der Richtung des Lichtstrahles oder dessen Fokussierung bewegbar.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens erfasst in einem Eingangsmodul die Blickrichtung der Bedienperson und nimmt eine Zwischenspeicherung vor, so dass zu jedem Zeitpunkt Daten der Blickrichtungen für wenige vergangene Sekunden oder Sekundenbruchteile in einem Speicher zur Analyse zur Verfügung stehen. Die Steuerung des Scheinwerfers erfolgt dann nach geeigneter Analyse der momentanen oder gespeicherten Daten. Die Verarbeitungseinrichtung gibt dann Steuersignale an einen Antrieb des Scheinwerfers oder eine Stromquelle, die die Strahlintensität des Scheinwerfers steuert.

Die Verarbeitungseinrichtung kann beispielsweise in einen Bordcomputer eines Kraftfahrzeugs integriert sein oder Bestandteil eines entsprechenden Steuergerätes sein. Die Verarbeitung kann beispielsweise auch mit der Erkennung eines Fahrers verbunden sein, so dass, wenn der Bordcomputer oder das Steuergerät einen bestimmten Fahrer erkennt, bereits Grunddaten zur genaueren Analyse der Blickrichtung (wie beispielsweise die Normalposition des Kopfes, die von der Körpergröße abhängig ist, sowie der Augenabstand und der Abstand von Mund und Augen) vorliegen. Diese Grunddaten können auch aus früheren Fahrten abgeleitet worden sein, aus denen somit Erkenntnisse über die Art und Weise, wie diese Bedienperson den Kopf bewegte, mit verwendet werden. Dadurch kann auch ein selbstlernendes, intelligentes System bereitgestellt werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
1 ein Kraftfahrzeug, schematisch von oben gesehen;
2 schematisch einen Scheinwerfer mit einem Schwenkantrieb;
3 einen Scheinwerfer mit piezoelektrisch angetriebenen Lenkspiegeln;
4 einen Scheinwerfer mit einer darin angeordneten beweglichen Lichtquelle;
5 eine Bedienperson eines Kraftfahrzeuges schematisch von oben gesehen;
6 ein mögliches Blickfeld einer Bedienperson eines Kraftfahrzeuges;
7 ein Blockschaltbild für eine Verarbeitungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
8 ein Flußdiagramm bezüglich der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In allen Figuren der Zeichnungen wurden gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente, Merkmale und Signale – sofern nichts anderes ausgeführt ist – mit denselben Bezugszeichen versehen.
1 zeigt von oben schematisch ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Bedienperson 2, von der schematisch nur der Kopf von oben gesehen dargestellt ist. Die Bedienperson 2 sitzt auf dem vorderen linken Sitz des Kraftfahrzeugs 1.
Das Fahrzeug 1 bewegt sich in die mittels des Pfeiles 3 dargestellte Fahrtrichtung. Die Hauptscheinwerfer 4, 5 sind dauerhaft, also fest in Fahrtrichtung 3 ausgerichtet. Die Hauptscheinwerfer 4, 5 sind dazu ausgelegt, die Fahrbahn in Fahrtrichtung 3 auszuleuchten und stellen somit das Grundlicht des erfindungsgemäßen Scheinwerfersystem bereit. Das erfindungsgemäße Scheinwerfersystem weist ferner steuerbare Scheinwerfer 6, 7 auf, die nachfolgend auch als Zusatzscheinwerfer oder Sonderscheinwerfer bezeichnet werden. Diese steuerbaren Scheinwerfer 6, 7 erzeugen zusätzlich zu dem Grundlicht der Hauptscheinwerfer 4, 5 ein zusätzliches Licht, welches im Wesentlichen – wie nachfolgend noch ausführlich dargelegt wird – in die Blickrichtung der das Kraftfahrzeug 1 führenden Bedienperson 2 gerichtet werden kann. Die steuerbaren Scheinwerfer 6, 7 können, wie durch die Pfeile 8, 9 angedeutet ist, in Richtung der Blickrichtung 10 der Bedienperson 2 ausgerichtet sein.
Auf diese Weise wird die Beleuchtungseinrichtung, die die Hauptscheinwerfer 4, 5 und die Sonderscheinwerfer 6, 7 enthält, derart betrieben, dass sowohl der Fahrweg in Fahrtrichtung 3 beleuchtet wird, als auch ein in Blickrichtung 10 der Bedienperson 2 liegender Gegenstand speziell erhellt wird.
2 zeigt schematisch eine Möglichkeit des Schwenkantriebs eines Scheinwerfers 6 mit einem konischen Reflektor 11, einem Leuchtkörper 12, einem Schwenkritzel 13 und einem Antriebsritzel 14, welches auf einer Motorachse eines Elektromotors sitzt, wobei der nicht dargestellte Elektromotor durch die Steuereinrichtung 15 angesteuert wird.
Der Reflektor 11 ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, in mehreren Richtungen schwenkbar gelagert und das Schwenkritzel 13 wird zum Vollziehen einer Schwenkbewegung angetrieben. Es ist ein zusätzliches Antriebsritzel vorgesehen, das in der 2 nicht dargestellt ist und das eine Schwenkrichtung senkrecht zu der dargestellten Schwenkrichtung erlaubt, so dass ein kom pletter Raumwinkel mit dem Scheinwerfer 6 bestrichen werden kann.
3 zeigt ein Beispiel für antreibbare Lenkspiegel 16, 17, die jeweils an einem Scharnier 18 schwenkbar gelagert und mittels Piezoantrieben 9, 10, 20 schwenkbar ausgebildet sind. Die Piezoantriebe 9, 10, 20 werden durch eine Steuereinrichtung 21 angesteuert. Dadurch werden die durch die Lichtquelle 12 erzeugten Lichtstrahlen geeignet gelenkt, um eine vorgegebene Richtung dieser Lichtstrahlen zu erzeugen.
Die 4 zeigt schematisch den Antrieb einer Lichtquelle 12 innerhalb eines Reflexionskonus 11 mittels Piezoantrieben 22, 23, 24, wobei durch eine Bewegung der Lichtquelle 12 innerhalb des Reflexionskonus 11 die Abstrahlrichtung des Scheinwerfers sowie die Fokussierung der Lichtstrahlen einstellbar ist. Die einzelnen Piezoantriebe 22, 23, 24 werden durch die Steuereinrichtung 25 angesteuert.
Die 5 zeigt schematisch einerseits eine Blickrichtung 26 einer Bedienperson 2 und andererseits die Fahrtrichtung 27 des Kraftfahrzeuges. Die erfindungsgemäße Steuerung kann vorsehen, dass ein Betrieb der Sonderscheinwerfer nur dann erfolgt, wenn die Blickrichtung 26 sich von der Fahrtrichtung 27 um ein bestimmtes vorgebbares Mindestmaß unterscheidet.
Zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass der Betrieb eines Sonderscheinwerfers auch oberhalb einer bestimmten Winkelabweichung der Blickrichtung von der Fahrtrichtung ausgesetzt ist, beispielsweise wenn die Bedienperson 2 nach oben, nach unten, nach hinten, zur Seite (jeweils bezogen auf die Fahrtrichtung 27 des Fahrzeuges) blickt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass im Rahmen beispielsweise einer Kurvenfahrt zusätzlich zu den durch die Blickaktivität gesteuerten Scheinwerfern noch weitere Kurvenscheinwerfer betrieben werden, die in Abweichung von der augenblicklichen Fahrtrichtung zum Kurveninneren hin gerichtet sind. Die Funktion dieser Kurvenscheinwerfer kann aber auch durch die Sonderscheinwerfer oder auch durch die Hauptscheinwerfer erfüllt werden.
Zur Erfassung der Blickrichtung 26 einer Bedienperson 2 sind geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise das Einspiegeln von Infrarotstrahlung auf die Netzhaut des Auges der Bedienperson oder die Aufnahme einer Gesichtsansicht mit nachfolgender Bildanalyse, bekannt. Derartige Methoden sind vielfach bekannt, so dass nachfolgend darauf nicht näher eingegangen werden muss.
6 zeigt beispielhaft das Blickfeld einer Bedienperson 2 eines Kraftfahrzeuges, wobei die perspektivische Ansicht einer Fahrstraße 28 angedeutet ist. Die Blickrichtung ist durch die Linie 29 angedeutet, wobei durch den unregelmäßigen Linienverlauf und die Pfeilrichtung die zeitliche Abfolge verschiedener Blickrichtungen innerhalb von wenigen Sekunden angedeutet werden soll.
Es zeigt sich, dass das menschliche Auge unwillkürlich eine relativ unregelmäßige Abfolge von Blick richtungen nacheinander einnimmt. Bestimmte Punkte, die die Aufmerksamkeit der Bedienperson auf sich ziehen, werden dabei automatisch und unbewusst besonders lange fixiert. Die Blickrichtung weicht für eine bestimmte Zeit nicht weit von solchen Aufmerksamkeitspunkten ab, sondern bewegt sich im engen Umkreis darum, wie durch das gestrichelt eingezeichnete Kästchen 30 angedeutet werden soll. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen sein, dass der durch die Blickrichtung gesteuerte Sonderscheinwerfer erst dann eingestellt oder der Blickrichtung nachgeführt wird, wenn diese für eine bestimmte Mindestzeit innerhalb eines definierten Raumwinkels verblieben ist. Es kann beispielsweise immer der Blickverlauf innerhalb der gerade vergangenen Sekunden daraufhin analysiert werden, ob eine bestimmte Stabilität der Blickrichtung vorliegt.
7 zeigt schematisch den Aufbau einer Verarbeitungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Verarbeitungseinrichtung im Wesentlichen aus dem Eingangsmodul 31, einem Verarbeitungs- und Analysemodul 32 sowie einem Ausgangsmodul 33 besteht. Das Eingangsmodul 31 erhält Daten aus der Erfassungseinrichtung 34 für die Blickrichtung. Diese Daten werden in dem Verarbeitungsmodul 32 gegebenenfalls zunächst gespeichert und dann analysiert. Das Eingangsmodul 31 kann zusätzlich beispielsweise Daten eines Navigationssystems 35 aufnehmen und verarbeiten. Dadurch sind Prognosen über den weiteren Fahrwegverlauf möglich, die ebenfalls für die Einstellung der Sonderscheinwerfer herangezogen werden können.
Zusätzlich kann das Eingangsmodul 31 Daten von einem Sondermodul 36 erhalten, welches beispielsweise Angaben darüber enthält, welche Bereiche des Blickfeldes nicht ausgeleuchtet werden dürfen. Solche Bereiche können zum Beispiel die Bereiche des Gegenverkehrs sein, so dass durch diese Maßgabe verhindert wird, dass hierdurch beispielsweise der Gegenverkehr geblendet würde. Das Sondermodul 36 kann außerdem Daten über bestimmte Blickgewohnheiten der Bedienperson enthalten, die die Analyse der Blickrichtungen in der Analyseeinrichtung 32 erleichtern.
In dem Analysemodul 32 führt eine Verarbeitung der Daten der Blickrichtung dazu, dass der Befehl gegeben wird, den Scheinwerfer in einer bestimmten Richtung mit einer bestimmten Intensität und Fokussierung zu betreiben. Diese Information wird über das Ausgangsmodul 33 einerseits über die Steuerleitungen 37, 38 an Winkelgeber des Scheinwerfers geleitet, andererseits wird eine Stromquelle 39 angesteuert, um eine bestimmte Intensität des Lichtstrahls des Scheinwerfers zu erreichen.
Das Analyse- und Verarbeitungsmodul 32 kann zum Beispiel ein Steuergerät sein, welches zum Beispiel einen Mikroprozessor oder Mikrokontroller enthält. Das Sondermodul kann zum Beispiel ein Speicher, zum Beispiel ein RAM, ROM, SDRAM, eine Festplatte oder eine CD sein, auf der somit verschiedene Daten abgelegt sind, die Konfigurationen, Randbedingungen, etc. für den Betrieb der Sonderscheinwerfer enthalten.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das im Wesentlichen die Tätigkeit der Verarbeitungseinrichtung darstellt.
Der erste Schritt 40 bezeichnet das Eingangsmodul für die Daten, die die Blickrichtung der Bedienperson betreffen. Im zweiten Schritt 41 werden Daten über aktuelle und vergangene Blickrichtungen gespeichert. In einem dritten Schritt 42 wird die aktuelle Blickrichtung mit der aktuellen Strahlrichtung der steuerbaren Sonderscheinwerfer und den übrigen Betriebsparametern verglichen. Stimmen die Daten mit der Blickrichtung überein, so erfolgt in einem weiteren Schritt 43 eine Überprüfung der Fokussierung und Strahlintensität der Sonderscheinwerfer. Stimmt auch diese überein, so werden die Betriebsbedingungen der Sonderscheinwerfer in einem letzten Schritt 44 bestätigt.
Ergibt sich, dass in dem Schritt 42 die Strahlrichtung des Sonderscheinwerfers nicht mit der Blickrichtung überein stimmt, so wird in einem weiteren Schritt 45 analysiert, ob und wie die Sonderscheinwerfer nachzuregeln ist. Dies geschieht aufgrund der Analyse verschiedener Parameter, wie der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, Daten über vergangene Blickrichtungen der Bedienperson, die Abweichung der Fahrtrichtung von der Blickrichtung sowie eventuell weiterer Parameter. Ergibt sich keine Notwendigkeit der Nachregelung, weil beispielsweise die Blickrichtung der Bedienperson nicht stetig genug ist, der entsprechende Bereich des Blickfeldes nicht ausgeleuchtet werden darf oder dergleichen, so werden im nächsten Schritt 46 die Sonderscheinwerfer in ihrer au genblicklichen Betriebsstellung belassen. Es werden dann weitere aktuelle Blickrichtungen der Bedienperson erfasst und die Schritte des Prozesses werden beginnend vom Schritt 40 erneut durchlaufen.
Ergibt sich die Notwendigkeit einer Anpassung der Betriebsparameter der Sonderscheinwerfer, so wird in einem Schritt 47 zunächst die neue Strahlrichtung ermittelt und eingestellt. Sodann wird in einem weiteren Schritt 48 die Lichtintensität und Fokussierung in Abhängigkeit von weiteren erfassten Parametern, wie beispielsweise der Entfernungseinstellung eines von der Bedienperson erfassten Gegenstandes, der herrschenden Außenhelligkeit, beispielsweise dem Vorhandensein von Gegenverkehr und dergleichen.
Darauf kann unter Berücksichtigung neuer Erfassungsdaten über die Blickrichtung der Bedienperson der Prozess erneut durchlaufen.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Die Erfindung ist insbesondere nicht auf den speziellen, in den Figuren dargestellten, Aufbau eines Scheinwerfersystems beschränkt. Insbesondere sind verschiedene Aspekte der in den Figuren dargestellten Beispiele untereinander kombinierbar, wobei die grundlegenden Prinzipien der Erfindung dadurch beibehalten werden. Beispielsweise ist im Ausführungsbeispiel die Steuerung von Zusatzscheinwerfern (Sonderscheinwerfer) durch die Blickrichtung der Bedienperson beschrieben. Es könnten jedoch zusätzlich auch die Hauptscheinwerfer in Abhängigkeit von der Blickrichtung gesteuert werden.
Durch die Erfindung ergibt sich bei Beachtung aller Sicherheitsaspekte für die Bedienperson ein erhöhter Komfort und eine verbesserte Sicherheit durch eine verbesserte und dabei selektive Ausleuchtung der für die Bedienperson wichtigen Bereiche ihres Blickfeldes. Zusammen mit den Hauptscheinwerfern, die in bekannter Weise das Grundlicht zur Ausleuchtung des Fahrweges liefern und ggf. ein zusätzliches Kurvenlicht für die Ausleuchtung ggf. vorhandener Kurven ergibt sich mit den zusätzlichen, steuerbaren Sonderscheinwerfern, die auf die Blickrichtung der Bedienperson eines Kraftfahrzeuges ausgerichtet sein können, eine optimale Ausleuchtung, die insbesondere eine größere Ausleuchtung als bei bekannten Lösungen bietet. Bezugszeichenliste

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung eines durch eine Bedienperson geführten Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blickrichtung (10, 26) der Bedienperson auf den vor ihm liegenden Fahrweg erfasst wird und dass in Abhängigkeit von den erfassten Informationen über die Blickrichtung (10, 26) zumindest ein Parameter zumindest eines einstellbaren und verstellbaren Scheinwerfers (6, 7) der Beleuchtungseinrichtung eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Richtung (8, 9) eines durch den Scheinwerfer (6, 7) erzeugten Lichtstrahls in der Höhe und/oder der Breite durch eine Verarbeitungseinrichtung (25) eingestellt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Lichtstrahls und/oder seine Fokussierung und/oder die Lichtintensität des Scheinwerfers (6, 7) durch die Verarbeitungseinrichtung (25) eingestellt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von erfassten Daten der Blickrichtung (10, 26) zumindest ein Scheinwerfer (6, 7) durch die Verarbeitungseinrichtung (25) zu- oder abgeschaltet wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (6, 7) derart gesteuert wird, dass diejenigen Bereiche, die jeweils in der momentanen Blickrichtung (10, 26) der Bedienperson liegen, beleuchtet werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Bereiche des Blickfeldes der Bedienperson (2) von der Beleuchtung durch den Scheinwerfer (6, 7), von der Erhöhung der Intensität oder einer Fokussierung des Scheinwerfers ausgenommen sind.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Steuerung des Scheinwerfers (6, 7) Informationen über zeitlich vorausgegangene Blickrichtungen herangezogen werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einstellung oder Verstellung des Scheinwerfers (6, 7) in eine Blickrichtung (10, 26) erst dann erfolgt, wenn die Blickrichtung für eine bestimmte Mindestzeit innerhalb eines bestimmten Raumwinkels (30) verblieben ist.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung und/oder Einstellung des Scheinwerfers (6, 7) die erfasste Entfernungseinstellung der Augen der Bedienperson (2) herangezogen wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelabweichung der erfassten Blickrichtung (26) von der Fahrtrichtung (27) bei der Einstellung oder Verstellung des Scheinwerfers (6, 7) berücksichtigt wird.
Scheinwerfersystem für ein durch eine Bedienperson (2) geführtes Fahrzeug (1), – mit zumindest einem steuerbaren und einstellbaren Scheinwerfer (6, 7) zum Ausstrahlen eines Blickrichtungs-abhängigen Lichtstrahls, – mit zumindest einer, mit dem einstellbaren Scheinwerfer (6, 7) verbundenen Verstelleinrichtung (13, 14, 15), mittels der der einstellbare Scheinwerfer (6, 7) verstellbar ist, – mit einer Erfassungseinrichtung, die die Blickrichtung (10, 26) der Bedienperson (2) erfasst, und – mit einer Auswerte- und Steuereinrichtung, die die von der Erfassungseinrichtung (13, 14, 15) erfassten Informationen über die Blickrichtung (10, 26) der Bedienperson (2) auswertet und die die Verstelleinrichtung (13, 14, 15) abhängig davon zum Einstellen oder Verstellen des einstellbaren Scheinwerfers (6, 7) ansteuert.
Scheinwerfersystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiterer Schein werfer (4, 5) zum Ausstrahlen eines Grundlichts zur Ausleuchtung der vorausliegenden Fahrstraße (28) vorgesehen ist.
Scheinwerfersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Scheinwerfer (4, 5) starr ausgebildet ist.
Scheinwerfersystem nach wenigstens Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (13, 14, 15) Antreibmittel aufweisen, mittels der der einstellbare Scheinwerfer (6, 7) schwenkbar ist.
Scheinwerfersystem nach wenigstens Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung (13, 14, 15) zumindest einen antreibbaren Spiegel (16, 17), insbesondere einen durch einen Piezoantrieb (19, 20) bewegbaren Spiegel (16, 17) zum Schwenken des Lichtstrahls des einstellbaren Scheinwerfers (6, 7) aufweist.
Scheinwerfersystem nach wenigstens Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der einstellbare Scheinwerfer (6, 7) zumindest ein Leuchtmittel (12) aufweist, und dass das Leuchtmittel (12) in einem Reflexionskonus (11) des einstellbaren Scheinwerfers (6, 7) zur Änderung der Richtung des Lichtstrahles oder dessen Fokussierung bewegbar ist.
Verarbeitungseinrichtung (25) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, – mit einem Eingangsmodul (31) zum Empfang der erfassten Informationen der Blickrichtung (10, 26) und/oder Entfernungseinstellung des Blicks der Bedienperson (2), – mit einem Analysemodul (32), in dem die erfassten Informationen über die Blickrichtung und/oder die Entfernungseinstellung bearbeitet werden, und – mit einem Ausgangsmodul (33) zur Einstellung und/oder Verstellung des einstellbaren Scheinwerfers (6, 7).