DE102007020327B4 - Verfahren zur Steuerung eines Scheinwerfers bei Kraftfahrzeugen mit automatischer Leuchtweitenregelung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Steuerung einer automatischen Leuchtweitenregelung mindestens eines Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug, wobei mindestens ein am Fahrzeug befestigter Sensor (110; 112) die Neigung einer Karosserie des Fahrzeugs um eine Querachse des Fahrzeugs relativ zu einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet, ermittelt und ein entsprechendes Sensorsignal (114; 116) ausgibt und die Leuchtweite des mindestens einen Scheinwerfers in Abhängigkeit des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) dynamisch variiert wird, wobei das Schwingungsverhalten des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) derart ausgewertet wird, dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet,- dass das mindestens eine Sensorsignal (114; 116) zunächst hochpassgefiltert wird (30), um niederfrequente Signalanteile aus dem Sensorsignal (114; 116) herauszufiltern, so dass nach der Hochpassfilterung (30) hochfrequente Signalanteile (126) vorliegen,- dass die hochfrequenten Signalanteile (126) des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) mittels eines ersten Filters (50) ausgewertet werden, wobei das erste Filter (50) ein Tiefpassverhalten mit einem PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen ersten Zeitkonstante (T1) aufweist,- dass die hochfrequenten Signalanteile (126) des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) mittels eines zweiten Filters (60) ausgewertet werden, wobei das zweite Filter (60) ein Tiefpassverhalten mit einem PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen zweiten Zeitkonstante (T2) aufweist, wobei die erste Zeitkonstante (T1) mindestens um den Faktor 102, vorzugsweise etwa um den Faktor 103größer ist als die zweite Zeitkonstante (T2),- dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird, falls die mittels des ersten Filters (50) gefilterten hochfrequenten Sensorsignalanteile einen vorgegebenen ersten Grenzwert (55) unterschreiten und gleichzeitig die mittels des zweiten Filters (60) gefilterten hochfrequenten Sensorsignalanteile einen vorgegebenen zweiten Grenzwert (65) unterschreiten, und- dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) nur dann erkannt wird, wenn das Fahrzeug beim Fahren eine Mindestgeschwindigkeit überschritten hat.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatischen Leuchtweitenregelung mindestens eines Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug. Dabei ermittelt mindestens ein am Fahrzeug befestigter Sensor die Neigung einer Karosserie des Fahrzeugs um eine Querachse des Fahrzeugs relativ zu einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet und gibt ein entsprechendes Sensorsignal aus. Die Leuchtweite des mindestens einen Scheinwerfers wird in Abhängigkeit des mindestens einen Sensorsignals dynamisch variiert.
  • Aus dem Stand der Technik sind Beleuchtungseinrichtungen mit automatischer Leuchtweitenregelung grundsätzlich bekannt. Eine solche Beleuchtungseinrichtung wird beispielsweise in der DE 100 44 512 A1 beschrieben. Dabei ermitteln einmal im vorderen Bereich eines Kraftfahrzeugs und einmal im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs angeordnete Sensoren die Höhe des Kraftfahrzeugs im vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs relativ zur Fahrbahn. Die Sensoren sind einerseits im Bereich einer Achse des Fahrzeugs und andererseits im Bereich der Fahrzeugkarosserie befestigt. Auf diese Weise können die Sensoren einen Bezug der Karosserie zu der Fahrbahn herstellen und ein entsprechendes Signal ausgeben. Aus den beiden Messwerten wird ein aktueller Nickwinkel des Fahrzeugs bestimmt, der beispielsweise beim Anfahren, beim Bremsen oder bei schwerer Beladung des Fahrzeugs variieren kann. In Abhängigkeit des Nickwinkels wird ein Ansteuersignal generiert, welches zur Ansteuerung von den Scheinwerfern zugeordneten Stellelementen zur Variation der Leuchtweite dient. Die Leuchtweite der Scheinwerfer wird dabei derart eingestellt, dass ein von den Scheinwerfern ausgesandter Lichtkegel einerseits eine möglichst große Reichweite erreicht, aber andererseits ein Blenden entgegenkommender Verkehrsteilnehmer verhindert wird. Selbstverständlich können die Sensoren auch an beliebig anderen Stellen des Fahrzeugs befestigt sein, welche es den Sensoren erlaubt die Höhe der Karosserie relativ zur Fahrbahn bzw. den Nickwinkel des Fahrzeugs sicher und zuverlässig zu ermitteln.
  • Die bekannte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass nach einem mechanischen Lösen eines Sensors vom Fahrzeug, das heißt von der Achse und/oder von der Karosserie, dieser weiterhin ein Signal an das Steuergerät ausgibt, das zwar in elektrischer Hinsicht korrekt ist, jedoch nicht dem tatsächlichen Bezug der Karosserie zur Fahrbahn entspricht. Auch andere mechanische oder elektrische Defekte in dem Sensor können zur Ausgabe eines in elektrischer Hinsicht zulässigen Signals führen, wobei allerdings der Informationsgehalt des Signals fehlerhaft ist. Die Signale, die in solchen Fällen an das Steuergerät weitergegeben werden, haben mit dem eigentlichen Fahrzeugzustand, insbesondere mit dem tatsächlichen Nickwinkel des Fahrzeugs, nichts mehr zu tun.
  • Solche Defekte eines Sensors werden im Stand der Technik nicht detektiert.
  • Das Lösen eines Sensors kann beispielsweise durch die ständige Vibration des Fahrzeugs beim Fahren oder durch äußere Einflüsse wie z.B. Steinschlag verursacht sein. Der mechanisch gelöste Zustand des nicht mehr befestigten Sensors am Fahrzeug kann beim Stand der Technik von dem Steuergerät nicht erkannt werden. Die beim Steuergerät ankommenden Sensorsignale des defekten Sensors werden im Steuergerät ganz normal verarbeitet und führen zur Variation der Leuchtweite in einer nicht beabsichtigten, vor allem nicht vorhersehbaren und nicht definierten Art und Weise. In aller Regel führt ein solcher defekter Sensor zu einer falschen Einstellung der Leuchtweite, so dass entweder die Fahrbahn vor dem Fahrzeug nicht optimal ausgeleuchtet ist oder aber entgegenkommende Verkehrsteilnehmer geblendet werden. Zudem können mögliche unkontrollierte Schwenkbewegungen des Scheinwerfers beim Fahrer und anderen Verkehrsteilnehmern zu Irritationen führen, wodurch die Verkehrssicherheit gefährdet wird.
  • Darüber hinaus ist es bei dem bekannten Verfahren nicht möglich, einen in sich defekten Sensor zu erkennen, dessen Signal sich zwar innerhalb eines elektrisch zulässigen Bereiches befindet, aber keine bzw. falsche Informationen bezüglich des aktuellen Nickwinkels des Fahrzeugs beinhaltet.
  • DE 197 22 717 A1 offenbart eine Ausstrahlungsrichtungssteuerung für eine Fahrzeugleuchte, welche aufweist: eine Fahrzeugzustandserfassungsvorrichtung zur Feststellung eines Zustands eines Fahrzeugs; eine Antriebsvorrichtung zum Richten des ausgestrahlten Lichts einer Leuchte in eine gewünschte Richtung; eine Kompensationsberechnungsvorrichtung zur Durchführung einer Kompensationsberechnung, um das ausgestrahlte Licht der Leuchte in einer vorbestimmten Richtung zu halten, entsprechend einem Signal von der Fahrzeugzustandserfassungsvorrichtung, und zum Aussenden eines Kompensationssignals an die Antriebsvorrichtung; und eine Anomalitätserfassungsvorrichtung zur Feststellung einer Anomalität bei der Fahrzeugzustandserfassungsvorrichtung, wobei dann, wenn das Auftreten einer Anomalität in der Fahrzeugzustandserfassungsvorrichtung von der Anomalitätserfassungsvorrichtung festgestellt wird, die Ausstrahlungsrichtung der Leuchte auf eine vorbestimmte Richtung festgesetzt wird, oder auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt wird, durch ein Kompensationssignal, welches der Antriebsvorrichtung von der Kompensationsberechnungsvorrichtung zugeführt wird.
  • DE 198 43 387 A1 offenbart eine Leuchtweitenregelung für Fahrzeugscheinwerfer mit einer Einstelleinrichtung, mittels der die Neigung eines jeden Scheinwerfers, die einer vorgegebenen Leuchtweite entspricht, eingestellt wird, wobei die Einstelleinrichtung einen Schrittmotor aufweist, der entsprechend einem Neigungs-Sollwert positioniert wird, und der Scheinwerfer durch einen Referenzlauf des Schrittmotors in seiner Neigung justriert wird, wird, um Fehleinstellungen der Scheinwerfer durch einen Referenzlauf zu vermeiden, die Durchführung eines Referenzlaufes unterdrückt, wenn zu prüfende Betriebsbedingungen und/oder Fehlfunktionen einen zuverlässigen Betrieb des Schrittmotors nicht zulassen.
  • DE 697 05 921 T2 offenbart eine Vorrichtung zur automatischen Zieljustage der Scheinwerfer eines Fahrzeugs, mit einem Fahrzeughöhensensor zum Erfassen einer Änderung einer Fahrzeughöhe eines Fahrzeugs und mit einer Gradientenberechnungseinxichtung zum Berechnen einer Neigung einer Zielrichtung der Scheinwerfer des Fahrzeugs bezüglich einer horizontalen Ebene basierend auf einem Ausgangswert des Fahrzeughöhensensors.
  • DE 10 2005 032 922 A1 offenbart ein Verfahren, bei dem bei parkendem Fahrzeug aus den Messsignalen je eines Drucksensors und je eines Temperatursensors aus einem zusammengehörenden Funktionsbereich zusätzlich eine Luftdichte berechnet wird. Die berechneten Luftdichten der verschiedenen Sensorpaare im Kraftfahrzeug werden miteinander verglichen. Weicht eine berechnete Luftdichte über ein Toleranzmaß von den anderen berechneten Luftdichten ab, so wird ein Häufigkeitszähler für dieses Sensorpaar um eins erhöht. Nachdem der Zähler um eins erhöht worden ist, wird verglichen, ob eine maximale Anzahl von zulässigen Abweichungen überschritten worden ist. Bei Überschreiten der maximalen Anzahl erfolgt ein Eintrag in einen Fehlerspeicher der Onboard-Diagnose des Kraftfahrzeugs und der Fahrer bekommt über eine Armaturanzeige beim nächsten Start des Fahrzeugs die Aufforderung, bei Gelegenheit eine Werkstatt aufzusuchen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Beschreibung ist es ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art auch Defekte von Sensoren der oben genannten Art auf einfache und wirkungsvolle Weise, möglichst unter Ausschluss von Fehlmeldungen, zu detektieren.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
  • Beispielsweise wird vorgeschlagen, dass das Schwingungsverhalten des mindestens einen Sensorsignals derart ausgewertet wird, dass ein Defekt eines Sensors erkannt wird. Es wird also vorgeschlagen, nicht die Signalwerte an sich, sondern vielmehr das dynamische Schwingungsverhalten des Sensors auszuwerten.
  • Auf diese Weise können selbst Defekte der eingangs genannten Art sicher und zuverlässig ermittelt werden, so dass im Falle eines detektierten Defekts frühzeitig geeignete Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Verkehrssicherheit und der Fahrsicherheit getroffen werden können. So wird beispielsweise vorgeschlagen, ein optisches und/oder akustisches Fehlersignal zu erzeugen und auszugeben, um den Fahrer über den Defekt des mindestens einen Sensors bzw. der Leuchtweitenregelung zu informieren. Der Fahrer kann dann eine Kfz-Werkstatt aufsuchen oder manuell geeignete Gegenmaßnahmen treffen, bspw. die Leuchtweite manuell reduzieren und/oder die Helligkeit der betroffenen Scheinwerfer reduzieren und/oder die betroffenen Scheinwerfer ausschalten und statt dessen andere Scheinwerfer oder Leuchten aktivieren. Weiterhin kann das Steuergerät zumindest für die Dauer des erkannten Defekts die Leuchtweite auf einen vorgegebenen Standardwert einstellen, insbesondere auf einen minimalen Wert verringern, um ein Blenden entgegenkommender Verkehrsteilnehmer zu verhindern. Ein Defekt eines Sensors kann im Fehlerspeicher des Steuergerätes der Leuchtweitenregelung, der Beleuchtungseinrichtung und/oder einem zentralen Steuergerät des Fahrzeugs zur späteren Analyse abgelegt werden. Andere Maßnahmen, insbesondere zur vorübergehenden Kompensation des Defektes zur Erhaltung der Sicherheit des Fahrers und anderer Verkehrsteilnehmer sind denkbar.
  • Ein erkannter Defekt eines Sensors kann zwei Ursachen haben:
    1. 1. Der Sensor ist vom Fahrwerk mechanisch gelöst.
    2. 2. Der Sensor weist intern einen Defekt, vorzugsweise einen mechanischen Defekt und/oder einen elektrischen Defekt, auf.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zum Gegenstand. So wird gemäß einem Beispiel vorgeschlagen, dass im Rahmen der Auswertung des Schwingungsverhaltens des Sensorsignals die hochfrequenten Signalanteile (die sogenannten Oberschwingungen) des Sensorsignals ausgewertet werden. Die hochfrequenten Signalanteile entstehen beispielsweise durch Vibrationen der Fahrzeugachse, an der der Sensor befestigt ist, relativ zur Fahrzeugkarosserie. Die Vibrationen werden bei mechanisch ordnungsgemäß an einer Achse des Fahrzeugs und der Fahrzeugkarosserie befestigtem Sensor insbesondere durch Vibrationen des Fahrzeugmotors bzw. durch das Abrollen der Fahrzeugräder auf der Fahrbahn hervorgerufen. Wenn sich die hochfrequenten Signalanteile stark verringern, kann auf einen mechanisch defekten Sensor, insbesondere auf einen zumindest teilweise von der Achse und/oder der Karosserie mechanisch gelösten Sensor, geschlossen werden. Um die hochfrequenten Signalanteile zu erhalten, kann das Sensorsignal hochpassgefiltert werden.
  • Gemäß einem Beispiel wird vorgeschlagen, dass auf einen Defekt eines Sensors geschlossen wird, falls die Amplituden der hochfrequenten Signalanteile hinsichtlich Anzahl und/oder Größe über einen bestimmten Zeitraum hinweg einen oder mehrere vorgebbare Grenzwerte unterschreiten. Anhand von theoretischen Berechnungen oder praktischer Versuche wird mindestens ein Grenzwert für Anzahl und/oder Größe der Amplituden der hochfrequenten Schwingungen ermittelt, bei deren Unterschreiten auf einen mechanischen Defekt des Sensors geschlossen werden kann.
  • Vorteilhafterweise wird bei bestehender elektrischer Verbindung des mindestens einen Sensors als Defekt ein mechanisches Lösen des mindestens einen Sensors von dem Fahrzeug oder von Teilen des mindestens einen Sensors erkannt. Dieses Beispiel bietet somit erstmals die Möglichkeit, trotz elektrisch korrektem Signal durch Auswertung eines Sensorsignals ein mechanisches Lösen des Sensors zu detektieren. Dadurch wird die Zuverlässigkeit von automatischen Leuchtweitenregelungen entscheidend verbessert und die Verkehrssicherheit deutlich erhöht.
  • Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die hochfrequenten Signalanteile des mindestens einen Sensorsignals mittels eines ersten Filters ausgewertet werden, wobei das erste Filter ein Tiefpassverhalten, vorzugsweise ein PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen ersten Zeitkonstante aufweist. Es ist denkbar, dass die hochfrequenten Signalanteile des Sensorsignals vor der Auswertung mittels des ersten Filters einer Gleichrichtung/ Betragsbildung unterzogen werden. Zu Beginn des Verfahrens wird das Filter zunächst mit dem Signal eines fehlerfreien, insbesondere mechanisch ordnungsgemäß befestigten Sensors beaufschlagt (die sogenannte Initialisierung des Sensors). Falls einer der überwachten Sensoren tatsächlich fehlerhaft ist, insbesondere nicht ordnungsgemäß befestigt ist, macht sich dies dadurch an dem Sensorsignal bemerkbar, dass die Oberschwingungen des Signals kleiner in ihrer Größe und/oder seltener in der Häufigkeit des Auftretens sind. Wenn das Filter nach der Initialisierung mit dem Signal des losen Sensors beaufschlagt wird, geht das Ausgangssignal des Filters mit einer Verzögerung 1. Ordnung von einem ursprünglich fehlerfreien Wert langsam zu einem fehlerhaften Wert. Bei dieser Weiterbildung wird davon ausgegangen, dass das den fehlerfreien Sensor repräsentierende Ausgangssignal des Filters größer ist als das den losen Sensor repräsentierende Signal, so dass das Signal bei einem losen Sensor langsam von dem höheren Wert auf den niedrigeren Wert abfällt. Die Dauer der Verzögerung wird durch eine Zeitkonstante des Filters vorgegeben. Der niedrigere Wert für den losen oder anderweitig mechanisch defekten Sensor liegt unterhalb von mindestens einem vorgegebenen Grenzwert. Sobald das Ausgangssignal des Filters den Grenzwert unterschritten hat, kann von einem Sensordefekt ausgegangen werden.
  • Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass der Wert des Ausgangssignals des Filters bei einem fehlerfreien Sensor niedriger ist als bei einem losen oder anderweitig mechanisch defekten Sensor. In diesem Fall wird also ein defekter Sensor diagnostiziert, sobald das Ausgangssignal einen vorgegebenen Grenzwert überschritten hat. Bei dieser Ausgestaltung werden also die Oberschwingungen des Sensorsignals mittels eines Verzögerungsglieds gefiltert, so dass nach einer durch die Zeitkonstante vorgegebenen Zeitdauer nach Auftreten eines Sensordefekts bzw. nach Anlegen des Signals eines defekten Sensors an das Filter durch einen Vergleich mit einem vorgegebenen Grenzwert ein Sensordefekt erkannt werden kann.
  • Die Grenzwerte und Zeitkonstanten können entweder fahrzeugindividuell oder für bestimmte Kraftfahrzeugtypen individuell vorgegeben werden.
  • Des weiteren wird vorgeschlagen, dass die hochfrequenten Signalanteile des mindestens einen Sensorsignals mittels eines zweiten Filters ausgewertet werden, wobei das zweite Filter ein Tiefpassverhalten, vorzugsweise ein PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen zweiten Zeitkonstante aufweist, wobei die zweite Zeitkonstante kleiner als die erste Zeitkonstante des ersten Filters ist. Durch den Einsatz des zweiten Filters wird die Diagnose des Sensors wesentlich sicherer und zuverlässiger. Zudem können Fehldiagnosen vermieden werden, und dadurch kann die Verfügbarkeit der automatischen Leuchtweitenregelung deutlich erhöht werden. Insbesondere verhindert das zweite Filter die Diagnose eines losen Sensors, obwohl dieser eigentlich ordnungsgemäß befestigt ist. Vorzugsweise ist die erste Zeitkonstante mindestens um den Faktor 1000 größer als die zweite Zeitkonstante. So wird das Ausgangssignal des zweiten Filters aufgrund der kleinen Zeitkonstante bei einem losen Sensor nach der Initialisierung der Filter mit einem Sensorsignal eines intakten Sensors relativ schnell, beispielsweise innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde, auf einen den defekten Sensor repräsentierenden Wert abfallen (oder ansteigen). Das Ausgangssignal des ersten Filters reagiert wesentlich träger auf das Sensorsignal des losen Sensors und wird relativ langsam, beispielsweise innerhalb einiger zig oder einiger hundert Sekunden, auf einen den defekten Sensor repräsentierenden Wert abfallen bzw. ansteigen. Die Ausgangssignale der beiden Filter können zur Erhöhung der Sicherheit, Zuverlässigkeit der Fehlerdiagnose und der Verfügbarkeit des Sensor miteinander verknüpft werden.
  • Das Verfahren funktioniert bereits mit lediglich einem Sensor, der vorzugsweise im Bereich der Hinterachse des Fahrzeugs befestigt ist. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass der Abstand des vorderen Teils der Fahrzeugkarosserie zur Fahrbahn näherungsweise konstant bleibt. Ein loser Sensor kann nach dem beschriebenen Verfahren detektiert werden. Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung wird jedoch vorgeschlagen, dass mindestens zwei Sensoren am Fahrzeug angebracht werden, mindestens einer im Bereich der Vorderachse des Fahrzeugs und mindestens einer im Bereich der Hinterachse des Fahrzeugs. Die Sensorsignale werden miteinander verglichen, um den Nickwinkel der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn zu ermitteln. Durch geeignetes Verknüpfen der detektierten Informationen, ob ein Defekt des vorderen und/oder des hinteren Sensor vorliegt, können Fehldiagnosen noch besser verhindert und kann die Zuverlässigkeit der Leuchtweitenregelung noch weiter erhöht werden. Ein Defekt des vorderen oder hinteren Sensors wird nur dann erkannt, wenn der andere Sensor als nicht defekt erkannt wird. Zusätzlich können weitere Abfragen vorgenommen werden, um eine Fehldiagnose zu vermeiden. So ist es beispielsweise denkbar, nur dann einen defekten Sensor zu diagnostizieren, falls das Fahrzeug eine Mindestgeschwindigkeit aufweist oder im laufenden Fahrbetrieb mindestens einmal überschritten hat. Vorteilhafterweise wird ein erkannter Defekt eines Sensors in einem Fehlerspeicher eines Steuergerätes abgelegt. Als eine von vielen möglichen Maßnahme bei einem losen Sensor wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Leuchtweite des mindestens einen Scheinwerfers derart eingestellt wird, dass ein Blenden entgegenkommender Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen ist. Vorzugsweise wird die Leuchtweite auf einen vorgegebenen kleinen Wert eingestellt, der selbst dann nicht zu einer Blendung führen würde, wenn das Fahrzeug voll beladen wäre und maximal beschleunigen würde.
  • Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird außerdem eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der das Steuergerät zum Auswerten des Schwingungsverhaltens des mindestens einen Sensorsignals derart ausgebildet ist, dass es einen Defekt des mindestens einen Sensors erkennt.
  • Schließlich wird zur Lösung der Aufgabe ein Steuergerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das zum Auswerten des Schwingungsverhaltens des mindestens einen Sensorsignals derart ausgebildet ist, dass es einen Defekt des mindestens einen Sensors erkennt.
  • Figurenliste
  • Ein bevorzugtes Beispiel wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Signalverlauf eines zunächst funktionsfähigen und dann defekten Sensors;
    • 2 einen prinzipiellen funktionalen Ablauf eines Verfahrens zur Sensorprüfung;
    • 3 einen detaillierten Ablauf des Verfahrens;
    • 4 ein Ablaufdiagramm des Verfahrens;
    • 5 Signalverläufe von zwei funktionsfähigen Sensoren, die ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigt sind;
    • 6 Signalverläufe von einem funktionsfähigen Sensor, der ordnungsgemäß am Fahrzeug befestigt ist, und einem defekten Sensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und
    • 7 Signalverläufe von einem funktionsfähigen Sensor, der ordnungsgemäß am Fahrzeug befestigt ist, und einem defekten Sensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Detaillierte Beschreibung des Verfahrens
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Leuchtweitenregelung mindestens eines Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug. Grundsätzlich gibt es zwei Arten einer Leuchtweitenregelung. Bei einer mechanischen oder manuellen Leuchtweitenregelung stellt der Fahrer über ein Stellrad im Fahrzeuginnenraum manuell die Leuchtweite der Scheinwerfer ein. Eine Betätigung des Stellrads ist beispielsweise bei variierender Beladung des Fahrzeugs erforderlich.
  • Das hier beschriebene Verfahren betrifft jedoch eine automatische Leuchtweitenregelung, wobei automatisch der Nickwinkel des Fahrzeugs ermittelt und die Leuchtweite der Scheinwerfer entsprechend variiert wird. Dabei wird die Höhe der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn im Bereich der Vorderachse und im Bereich der Hinterachse durch am Fahrzeug befestigte Sensoren ständig gemessen. Diese Sensoren sind beispielsweise über ein Gestänge zwischen der Karosserie und einer Fahrwerksachse, Achsschenkeln, etc. befestigt und können so einen Bezug der Fahrzeugkarosserie zur Fahrbahnoberfläche herstellen und erfassen. Aus den so ermittelten Höhenwerten von der Vorder- bzw. Hinterseite des Fahrzeugs wird der Nickwinkel des Fahrzeugs berechnet. Die automatische Leuchtweitenregelung kompensiert den ermittelten Nickwinkel des Fahrzeugs und stellt die Leuchtweite der Scheinwerfer automatisch nach. Dadurch wird ermöglicht, dass beim Anfahren und Abbremsen, sowie bei schwerer Beladung des Fahrzeugs, eine veränderte Neigung der Fahrzeugkarosserie um ihre Querachse im Scheinwerfer automatisch ausgeglichen werden kann.
  • Aus dem Stand der Technik ist eine Plausibilitätsprüfung der Sensorsignale bekannt, um elektrische Defekte der Sensoren zu erkennen. Dabei wird insbesondere überprüft, ob die Sensorsignale innerhalb eines zulässigen Signalbereichs (Bezugszeichen 100 in 1) liegen, der beispielsweise einen Bereich von 5% des Maximalwerts des Sensorsignals bis zu 95% des Maximalwerts umfasst. Falls das Signal diesen zulässigen Bereich 100 verlässt, wird auf einen elektrischen Defekt des Sensors geschlossen. Falls das Signal zwischen 0 und 5% des Maximalwerts liegt (Bereich 102), kann beispielsweise auf eine unterbrochene elektrische Verbindung in dem Sensor oder in einer Zuleitung dorthin geschlossen werden. Falls das Signal zwischen 95% und 100% des Maximalwerts liegt (Bereich 104), kann beispielsweise auf einen Kurzschluss geschlossen werden.
  • In 1 ist der zeitliche Verlauf eines Sensorsignals dargestellt. Auf der x-Achse ist die Zeit t und auf der y-Achse die Amplitude A des Signals aufgetragen. Auf der linken Seite des Diagramms handelt es sich um das Signal 106 eines intakten Sensors, insbesondere eines mechanisch funktionsfähigen und ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigten Sensors. Auf der rechten Seite des Diagramms ist ein Sensorsignal 108 eines mechanisch defekten Sensors, insbesondere eines zumindest teilweise von dem Fahrzeug gelösten Sensors, dargestellt.
  • Es ist deutlich zu erkennen, dass das Signal 106 bei intaktem Sensor häufige und große Schwingungen aufweist. Diese entsprechen dem Nickverhalten der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn im Bereich des Sensors. Das Signal 106 enthält also relativ viele Oberschwingungen, die beispielsweise durch Unebenheiten der Fahrbahn und/oder Vibrationen des Motors hervorgerufen werden, die über das Gestänge auf den Sensor übertragen werden. Die Oberschwingungen werden zur Detektion von mechanischen Defekten des Sensors, insbesondere eines losen Sensors, herangezogen. Das Signal 108 eines defekten Sensors weist keine bzw. nur noch sehr selten und sehr kleine Oberschwingungen auf. Durch die fehlende Verbindung eines gelösten Sensors zwischen Fahrzeugachse und Fahrzeugkarosserie werden die Bodenunebenheiten beim Fahren nicht mehr auf den Sensor übertragen; es ergibt sich ein weitgehend konstantes Signal 108.
  • In 2 sind die Funktionsblöcke bzw. funktionale Verknüpfungen des Verfahrens gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Das Verfahren geht aus von einer Vorrichtung zur automatischen Leuchtweitenregelung, die zwei separate Sensoren zum Erfassen des Nickwinkels der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn aufweist. Ein erster Sensor 110 ist im vorderen Bereich des Fahrzeugs zwischen Karosserie und Vorderachse bzw. einem damit in Verbindung stehenden Teil, beispielsweise einem Achsschenkel, befestigt. Ein zweiter Sensor 112 ist im hinteren Bereich des Fahrzeugs zwischen Karosserie und Hinterachse bzw. einem damit in Verbindung stehenden Teil, beispielsweise einem Achsschenkel, befestigt. Die Signale der beiden Sensoren 110, 112 sind mit den Bezugszeichen 114 und 116 bezeichnet. In einem ersten Funktionsblock 12 erfolgt die Auswertung des ersten Sensorsignals 114 zur Detektion von mechanischen Defekten des Sensors 110, insbesondere zur Ermittlung, ob der Sensor 110 ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigt ist, oder ob er sich bei weiterhin bestehender elektrischer Verbindung mechanisch gelöst hat. In einem Funktionsblock 10 werden die hochfrequenten Signalanteile 118 des Sensorsignals 114 ermittelt. Diese Signalanteile 118 werden dann in einem nachfolgenden Funktionsblock 20 ausgewertet bzw. bewertet. Die Funktionsblöcke 10 und 20 werden nachfolgend noch näher erläutert.
  • In einem zweiten Funktionsblock 14 erfolgt die Auswertung des zweiten Sensorsignals 116 zur Detektion von mechanischen Defekten des Sensors 112, insbesondere zur Ermittlung, ob der Sensor 112 ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigt ist, oder ob er sich bei weiterhin bestehender elektrischer Verbindung mechanisch gelöst hat. Auch der zweite Funktionsblock 14 für den zweiten Sensor 112 weist einen Funktionsblock 10 auf, in dem die hochfrequenten Signalanteile 120 des Sensorsignals 116 ermittelt werden. Diese Signalanteile 120 werden dann in dem nachfolgenden Funktionsblock 20 ausgewertet bzw. bewertet.
  • Die Ausgangssignale 122 und 124 der Funktionsblöcke 12 und 14 liefern eine Aussage darüber, ob der Sensor 110 bzw. der Sensor 112 mechanisch intakt ist oder nicht, insbesondere ob der Sensor 110 bzw. 112 sich mechanisch vom Fahrzeug gelöst hat. Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Verfahrens und zur Reduzierung von Fehldiagnosen werden die Ausgangssignale 122 und 124 miteinander verknüpft. Dabei wird das Ausgangssignal 122 in den Funktionsblock 14 und das Ausgangssignal 124 in den Funktionsblock 12 geführt. Am Ausgang des Funktionsblocks 12 wird nur dann ein mechanischer Defekt des Sensors 110 detektiert, falls der andere Sensor 112 als intakt, insbesondere als ordnungsgemäß am Fahrzeug befestigt, diagnostiziert wurde. Umgekehrt wird am Ausgang des Funktionsblocks 14 nur dann ein mechanischer Defekt des Sensors 112 detektiert, falls der andere Sensor 110 als intakt, insbesondere als ordnungsgemäß am Fahrzeug befestigt, diagnostiziert wurde. Zur zusätzlichen Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der Detektion und zur Vermeidung von Fehldetektionen können zusätzliche Fahrzeugparameter in die Diagnose der Sensorsignale mit einbezogen werden. In dem dargestellte Ausführungsbeispiel wird die Fahrzeuggeschwindigkeit V berücksichtigt. Der Defekt eines Sensors 110, 112 wird nur dann diagnostiziert, falls das Fahrzeug eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit überschreitet bzw. während des laufenden Fahrbetriebs mindestens einmal überschritten hat.
  • Wie aus 2 ersichtlich, wird ein fehlerhafter Sensor nur dann erkannt, wenn zur negativen Bewertung eines Signals eines Sensors (d.h. ein Sensordefekt liegt vor) zwei zusätzliche Bedingungen erfüllt sind:
    1. 1. Das andere bewertete Signal des anderen Sensors muss als in Ordnung und dessen Sensor als nicht defekt identifiziert werden.
    2. 2. Das Fahrzeug muss fahren, d.h. eine gewisse Mindestgeschwindigkeit aufweisen, oder im laufenden Fahrbetrieb mindestens einmal überschritten haben.
  • 3 zeigt einen detaillierten Ablauf des Verfahrens im Detail. 3 zeigt dabei insbesondere die Abläufe in den Funktionsblöcken 12 und 14 aus 2. Das Verfahren wird beispielhaft anhand der Abläufe in dem Funktionsblock 12 näher erläutert, gilt aber in entsprechender Weise auch für die Abläufe im Funktionsblock 14. Das eingehende Sensorsignal 114 wird zunächst in einem Funktionsblock 30 hochpassgefiltert. Dabei werden die niederfrequenten Signalanteile, die beispielsweise in Form eines Grundrauschens vom Sensor 114 selbst erzeugt werden, herausgefiltert, so dass nach der Hochpassfilterung 30 hauptsächlich die hochfrequenten Signalanteile 126 vorliegen, die auch als Oberschwingungen oder Rauschen bezeichnet werden. Die Hochpassfilterung 30 in 3 wird in Funktionsblock 10 in 2 ausgeführt.
  • Nun werden die Abläufe aus Funktionsblock 20 aus 2 näher erläutert. In einem Funktionsblock 40 erfolgt eine sogenannte Peak-Detektion, das heißt es werden die Signalspitzen der hochfrequenten Signalanteile betrachtet. Die Signalspitzen können zunächst abgespeichert werden, insbesondere hinsichtlich Frequenz des Auftretens der Signalspitzen und Größe der Signalspitzen. Die Auswertung bzw. Bewertung der hochfrequenten Signalanteile 126 kann mittels vorgebbarer Parameter definiert bzw. konfiguriert werden. So ist es beispielsweise denkbar, zwei vorgebbare Parameter zur Konfiguration der Spitzenbewertung 40 vorzusehen. Ein erster Parameter legt die Empfindlichkeit der Spitzenbewertung fest, d.h. wie stark der Einfluss der Größe einer Spitze auf den weiteren Verlauf der Verarbeitung ist. Ein zweiter Parameter entspricht einer Zeitkonstante und bestimmt die Bedeutung der gemessenen Spitzen, d.h. wie lange Signalspitzen für den weiteren Verlauf der Verarbeitung zu berücksichtigen sind bevor sie gelöscht werden. Ein niedriger Wert des zweiten Parameters legt eine langsamere Abnahme der Gewichtung und deshalb eine längere Dauer der Speicherung fest.
  • Die auf die beschriebene Weise durch die Spitzenbewertung 40 bewerteten Signalanteile werden dann zwei unterschiedlichen Filtern mit unterschiedlichen Eigenschaften zugeführt, einem sogenannten Error-Filter 50 und in einem sogenannten OK-Filter 60. Die beiden Filter 50, 60 weisen jeweils ein Tiefpassverhalten, vorzugsweise ein Verzögerungsverhalten 1. Ordnung, das heißt ein PT1-Verhalten, auf, wobei der Grad der Verzögerung der beiden Filter durch zwei Zeitkonstanten T1, T2 vorgegeben ist. Das Error-Filter 50 hat eine etwa um den Faktor 1000 größere Zeitkonstante als das OK-Filter 60, das heißt bei sich änderndem Eingangssignal benötigt das erste Filter 50 deutlich länger als das zweite Filter 60 bis das Ausgangssignal einen entsprechend geänderten Wert annimmt.
  • Zu Beginn des Verfahrens werden die beiden Filter 50, 60 mit dem Sensorsignal eines intakten, das heißt insbesondere ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigten Sensors beaufschlagt (sogenannte Initialisierung). Infolgedessen liegen an beiden Filtern 50, 60 hohe Ausgangssignale („1“) an. Danach bleibt bei intaktem Sensor 110 (vgl. Sensorsignal 106 in 1) das Ausgangssignal des Error-Filters 50 zunächst auf dem hohen Wert („1“). In einem nachfolgenden Funktionsblock 55 wird überprüft, ob das Ausgangssignal des Error-Filters 50 einen vorgegebenen ersten Grenzwert unterschreitet oder nicht. In dem vorliegenden Fall wird der Grenzwert nicht unterschritten und am Ausgang des Blocks 55 liegt ein niedriger Wert („0“) an, was bedeutet, dass ein Fehler oder Defekt („Error“) des Sensors 110 nicht vorliegt. In entsprechender Weise bleibt das Ausgangssignal des OK-Filters 60 auf dem hohen Wert („1“). In einem nachfolgenden Funktionsblock 65 wird überprüft, ob das Ausgangssignal des OK-Filters 60 einen vorgegebenen zweiten Grenzwert unterschreitet oder nicht. In dem vorliegenden Fall wird der Grenzwert nicht unterschritten und am Ausgang des Blocks 65 liegt deshalb ein hoher Wert („1“) an, was bedeutet, dass ein intakter Sensor („OK“) vorliegt.
  • Tritt nun nach der Initialisierung der Filter 50, 60 ein Defekt an dem Sensor 110 auf, beispielsweise weil sich dieser vom Fahrzeug gelöst hat, führt dies zu einem insbesondere bezüglich der Oberschwingungen geänderten Sensorsignal (vgl. Sensorsignal 108 in 1). Wenn das Signal 108 an dem OK-Filter 60 anliegt, fällt das Ausgangssignal des OK-Filters 60 aufgrund der relativ kurzen Zeitkonstante (zum Beispiel im Bereich von 0,001 bis 0,1 Sekunden) innerhalb kurzer Zeit. Vorzugsweise fällt das Ausgangssignal exponentiell. Selbstverständlich kann es auch proportional oder auf andere Weise fallen. In dem nachfolgenden Funktionsblock 65 wird schnell festgestellt, ob das Ausgangssignal des OK-Filters 60 den vorgegebenen zweiten Grenzwert unterschritten hat, und der Ausgang des Blocks 65 nähert sich deshalb einem niedrigen Wert („0“) an, was bedeutet, dass ein intakter Sensor („OK“) nicht vorliegt. Wenn das Signal 108 an dem Error-Filter 50 anliegt, fällt das Ausgangssignal des Error-Filters 50 aufgrund der relativ langen Zeitkonstante (zum Beispiel im Bereich zwischen 1 und 1.000 Sekunden) ziemlich langsam. Somit fällt das Ausgangssignal des Error-Filters 50 erst nach relativ langer Zeit unter den ersten Grenzwert. Sobald das Ausgangssignal unter den ersten Grenzwert gefallen ist, liegt am Ausgang des Blocks 55 ein hoher Wert („1“) an, was bedeutet, dass ein Fehler oder Defekt („Error“) des Sensors 110 vorliegt. Selbst wenn also das OK-Filter 60 bereits nach relativ kurzer Zeit einen Defekt des Sensors 110 erkennt, wird erst dann die Detektion eines Defekts ausgegeben, wenn nach einiger Zeit das Error-Filter 50 den Defekt des Sensors 110 bestätigt. Das Ausgangssignal des Funktionsblockes 40 wird auch als bewertetes Signal bezeichnet. Die Ausgangssignale 70, 80 der Grenzwertblöcke 55 und 65 werden auch als qualifizierte Signale bezeichnet.
  • Die nachfolgende Wahrheitstabelle zeigt die möglichen Entscheidungen und deren Bewertung:
    Bewertetes Signal Grenzwert 55, 65 Ausgangssignal 70,80
    OK-Filter 60 überschritten OK = wahr („1“) 80
    unterschritten OK = falsch („0“)
    Error-Filter 50 überschritten NOK = falsch („0“) 70
    Unterschritten NOK = wahr („1“)
  • Wie dann anhand der Ausgangssignale NOK 70 und OK 80 über den tatsächlichen Status des Sensors 110 entschieden wird, wird nachfolgend anhand der 4 näher erläutert.
  • Am Funktionsblock 105 zu Beginn des Ablaufdiagramms liegen die qualifizierten Ausgangssignale 70, 80 an. In einem Abfrageblock 107 wird zunächst überprüft, ob das OK-Signal 80 wahr („1“) ist. Falls das der Fall ist („yes“), wird in einem Funktionsblock 128 der Status des Sensors 110 als fehlerfrei diagnostiziert. Falls das OK-Signal 80 jedoch falsch („0“) ist („no“ am Ausgang von Block 107), wird zu einem weiteren Abfrageblock 130 verzweigt, wo überprüft wird, ob das NOK-Signal 70 wahr („1“) ist. Falls das der Fall ist („yes“), wird in einem Funktionsblock 140 der Status des Sensors 110 als fehlerhaft diagnostiziert. Falls das NOK-Signal 70 jedoch falsch („0“) ist („no“ am Ausgang von Block 130), wird zu einem weiteren Funktionsblock 150 verzweigt, wo der Status unverändert beibehalten bleibt. Schließlich wird in einem Funktionsblock 160 der diagnostizierte Status des Sensors 110 ausgegeben. Die Ausgabe das Statuts kann optisch und/oder akustisch erfolgen. Zusätzlich können bei einem defekten, das heißt insbesondere einem vom Fahrzeug mechanisch gelösten Sensor 110, geeignete Maßnahmen zur Vermeidung einer Blendung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer ergriffen werden.
  • Die 5, 6 und 7 zeigen verschiedene beispielhafte Signalverläufe. Die beiden oberen Signalverläufe einer jeden 5 bis 7 sind einem vorderen Sensor 110 zugeordnet und die beiden unteren Signalverläufe sind einem hinteren Sensor 112 zugeordnet. Für den vorderen Sensor 110 sind in den 5 bis 7 oben das Ausgangssignal des Sensors 110 und darunter die qualifizierten Ausgangssignale 70, 80 am Ausgang der Grenzwertblöcke 55, 65 dargestellt. Für den hinteren Sensor 112 sind in den 5 bis 7 oben das Ausgangssignal des Sensors 112 und darunter die qualifizierten Ausgangssignale 70, 80 am Ausgang der Grenzwertblöcke 55, 65 dargestellt. 5 zeigt die Signalverläufe bei intaktem vorderen und hinteren Sensor 110, 112. 6 zeigt die Signalverläufe bei intaktem vorderen Sensor 110 und defektem hinteren Sensor 112 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 7 zeigt schließlich die Signalverläufe bei intaktem vorderen Sensor 110 und defektem hinteren Sensor 112 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In 5 sind die Ausgangssignale 114 und 116 der intakten, das heißt ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigten Sensoren 110 und 112 dargestellt. Es sind die typischen, charakteristischen Schwingungen der Signale 114, 116, wie sie beim Fahren auf einer Fahrbahn durch Unebenheiten hervorgerufen werden, gezeigt. Die Ausgangssignale 114, 116 sind vorzugsweise analoge Signale. Darunter ist mit einer gestrichelten Linie das NOK-Signal 70 gezeigt, das für die gesamte dargestellte Zeitdauer auf falsch („0“) bleibt, das heißt ein Fehler des Sensors 110 bzw. 112 liegt nicht vor. Ebenfalls dargestellt ist als durchgezogene Linie das OK-Signal 80. Das OK-Signal 80 ist die meiste dargestellte Zeit wahr („1“), das heißt ein intakter Sensor 110 bzw. 112 liegt vor. Es ist aber deutlich zu erkennen, dass das OK-Signal 80 aufgrund der im Vergleich zu der Zeitkonstante des NOK-Filters 50 wesentlich kleineren Zeitkonstante des OK-Filters 60 relativ häufig Ausschläge auf den Wert falsch („0“) aufweist. Das bedeutet, dass das OK-Signal 80 einen vermeintlichen Fehler des Sensors 110 bzw. 112 erkennt, obwohl dieser eigentlich fehlerfrei ist, das heißt ordnungsgemäß am Fahrzeug befestigt ist. Der abschließend ermittelte Status 3 des Sensors 110 bzw. 112, der in Block 160 (vgl. 4) ausgegeben wird, ist dann in 5 mit einer gepunkteten Linie dargestellt. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verbleibt der Status 3 für die gesamte dargestellte Zeitdauer auf wahr („1“), das heißt der Sensor ist intakt, das heißt er weist keine mechanischen Fehler auf und ist insbesondere ordnungsgemäß an dem Fahrzeug befestigt. Das elektrische Ausgangssignals 114, 116 des Sensors 110, 112 liefert also eine richtige Aussage über die tatsächliche Höhe der Karosserie relativ zur Fahrbahn. Der Status 3 des Sensors 110 bzw. 112 bleibt die ganze Zeit auf wahr („1“), da das NOK-Signal 70 die ganze Zeit auf falsch („0“) bleibt. Das NOK-Signal 70 geht erst dann auf wahr („1“) und zeigt damit einen Defekt eines Sensors 110 bzw. 112 an, wenn ein entsprechendes Ausgangssignal 114 bzw. 116 für eine längere Zeitdauer anliegt, was in 5 jedoch nicht der Fall ist. Die Signale 70, 80 und das Status-Signal 3 sind als Bit-Signale ausgebildet. Für das Status-Signal 3 wurden der besseren Übersichtlichkeit wegen Werte „1“ (Sensor intakt) und „3“ (Sensor defekt) gewählt. Selbstverständlich können die Werte des Status-Signals 3 auch als „1“ und „0“ oder anderweitig gewählt werden.
  • 6 zeigt in Abweichung zu 5 das Ausgangssignal 116 eines defekten, das heißt eines vom Fahrzeug mechanisch gelösten hinteren Sensors 112. Der Defekt des Sensors 112 tritt zum Zeitpunkt t=0 auf. Es ist zu erkennen, dass die hochfrequenten Signalanteile gegenüber dem Signal 116 eines fehlerfreien Sensors 112 (vgl. 5) deutlich verringert sind. Man kann in 6 sogar von einem im wesentlichen konstanten Signal 116 sprechen. Die dargestellten Sprünge des Signals 116 können beispielsweise davon herrühren, dass der Sensor 112 oder das entsprechende Gestänge, mit dem er an der Fahrzeugachse und/oder der Karosserie befestigt sein sollte, am elektrischen Kabel des Sensors 112 hin- und herbaumelt und gegen die Fahrbahn, die Achse und/oder die Karosserie stößt. In 6 ist für den hinteren Sensor 112 das OK-Signal 80 (durchgezogene Linie) während der gesamten dargestellten Zeitdauer auf falsch („0“), das heißt das schnell reagierende OK-Filter 60 erkennt einen Defekt des Sensors 112. Zu Beginn des Signalverlaufs ist das NOK-Signal 70 ebenfalls auf falsch („0“), das heißt das langsam reagierende Error-Filter 50 erkennt zunächst einen intakten Sensor 112. Aus diesem Grund ist das Status-Signal 3 zu Beginn des Signalverlaufs auch auf wahr („1“), was bedeutet, dass der Sensor 112 zunächst als intakt diagnostiziert wird. Die ändert sich jedoch etwa zum Zeitpunkt t=600. Dann geht das NOK-Signal 70 zum ersten Mal von falsch auf wahr („1“) über, das heißt auch das langsamere Error-Filter 50 erkennt nun einen Defekt des Sensors 112.
  • In Abhängigkeit von der vorgegebenen Zeitkonstante des Error-Filters 50 nähert sich das Ausgangssignal des Filters 50 bei anliegendem konstantem Signal 116 eines defekten Sensors 112 langsam, beispielsweise exponentiell einem niedrigeren Wert. Der in Funktionsblock 55 vorgegebenen Grenzwert wird umso schneller erreicht, desto weniger Oberschwingungen (hochfrequente Signalanteile) das Sensorsignal 116 aufweist. Jeder Sprung in dem Signal 116 bewirkt zusätzliche Oberschwingungen, die das Erreichen des Grenzwertes verzögern. Aus diesem Grund wird der Grenzwert in 6 erst bei etwa t=600 unterschritten und das NOK-Signal 70 wechselt auf wahr („1“). Infolge dessen geht auch das Status-Signal 3 von wahr auf falsch („3“) über und zeigt so einen Defekt des Sensors 112 an. Das Status-Signal 3 bleibt so lange auf falsch („3“) bis das OK-Signal 80 von falsch auf wahr („1“) wechselt.
  • In 7 ist in Abweichung zu 6 ein Ausgangssignal 116 eines defekten hinteren Sensors 112 dargestellt, wobei das Ausgangssignal weniger Sprünge als das Ausgangssignal 116 des hinteren Sensors aus 6 aufweist. Das bedeutet, dass das Ausgangssignal 116 noch weniger hochfrequente Signalanteile aufweist als das Signal 116 des hinteren Sensors 112 aus 6. Aus diesem Grund wird bei der Ausführungsform von 7 der Grenzwert in Funktionsblock 55 früher unterschritten als in 6. Das heißt, das NOK-Signal 70 wechselt bereits bei etwa t=400 von falsch auf wahr („1“). Infolge dessen geht auch das Status-Signal 3 bereits bei t=400 von wahr auf falsch („3“) über und zeigt so einen Defekt des Sensors 112 an. Das Status-Signal 3 bleibt so lange auf falsch („3“) bis das OK-Signal 80 von falsch auf wahr („1“) wechselt.
  • All diese Aussagen beziehen sich jeweils auf einen Sensor 110 oder 112. Insbesondere gibt das Status-Signal 3 jeweils nur den aktuellen Status des vorderen Sensors 110 oder des hinteren Sensors 112 aus. Es ist denkbar, dass zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Diagnose die beiden Status-Signale 3 des vorderen Sensors 110 und des hinteren Sensors 112 miteinander logisch verknüpft werden. Des weiteren ist es denkbar, bei der Diagnose zusätzliche Fahrzeugparameter, die eine Aussage über den aktuellen Zustand des Fahrzeugs ermöglichen, zu berücksichtigen. Insbesondere könnte ein defekter Sensor nur dann gemeldet werden, wenn zwei zusätzliche Bedingungen zur oben beschriebenen Fehleraussage erfüllt sind:
    1. 1. Der jeweils andere Sensor des Fahrzeugs muss als voll funktionsfähig und als nicht defekt erkannt werden (Status-Signal = „1“ bzw. OK-Signal 80 auf wahr „1“)
    2. 2. Das Fahrzeug muss fahren, bzw. eine gewisse Mindestgeschwindigkeit aufweisen.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung einer automatischen Leuchtweitenregelung mindestens eines Scheinwerfers in einem Kraftfahrzeug, wobei mindestens ein am Fahrzeug befestigter Sensor (110; 112) die Neigung einer Karosserie des Fahrzeugs um eine Querachse des Fahrzeugs relativ zu einer Fahrbahn, auf der sich das Fahrzeug befindet, ermittelt und ein entsprechendes Sensorsignal (114; 116) ausgibt und die Leuchtweite des mindestens einen Scheinwerfers in Abhängigkeit des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) dynamisch variiert wird, wobei das Schwingungsverhalten des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) derart ausgewertet wird, dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird, dadurch gekennzeichnet, - dass das mindestens eine Sensorsignal (114; 116) zunächst hochpassgefiltert wird (30), um niederfrequente Signalanteile aus dem Sensorsignal (114; 116) herauszufiltern, so dass nach der Hochpassfilterung (30) hochfrequente Signalanteile (126) vorliegen, - dass die hochfrequenten Signalanteile (126) des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) mittels eines ersten Filters (50) ausgewertet werden, wobei das erste Filter (50) ein Tiefpassverhalten mit einem PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen ersten Zeitkonstante (T1) aufweist, - dass die hochfrequenten Signalanteile (126) des mindestens einen Sensorsignals (114; 116) mittels eines zweiten Filters (60) ausgewertet werden, wobei das zweite Filter (60) ein Tiefpassverhalten mit einem PT1-Verhalten mit einer vorgegebenen zweiten Zeitkonstante (T2) aufweist, wobei die erste Zeitkonstante (T1) mindestens um den Faktor 102, vorzugsweise etwa um den Faktor 103 größer ist als die zweite Zeitkonstante (T2), - dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird, falls die mittels des ersten Filters (50) gefilterten hochfrequenten Sensorsignalanteile einen vorgegebenen ersten Grenzwert (55) unterschreiten und gleichzeitig die mittels des zweiten Filters (60) gefilterten hochfrequenten Sensorsignalanteile einen vorgegebenen zweiten Grenzwert (65) unterschreiten, und - dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) nur dann erkannt wird, wenn das Fahrzeug beim Fahren eine Mindestgeschwindigkeit überschritten hat.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass hochfrequente Signalanteile des mindestens einen Sensorsignals ausgewertet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Defekt eines Sensors (110; 112) geschlossen wird, falls die Amplituden der hochfrequenten Signalanteile hinsichtlich Anzahl und/oder die Größe der Amplituden über einen bestimmten Zeitraum hinweg einen oder mehrere vorgebbare Grenzwerte unterschreiten.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei bestehender elektrischer Verbindung des mindestens einen Sensors (110; 112) als Defekt ein mechanisches Lösen des mindestens einen Sensors (110; 112) von dem Fahrzeug oder von Teilen des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) erkannt wird, falls die gefilterten hochfrequenten Sensorsignalanteile einen vorgegebenen Grenzwert (55) überschreiten oder unterschreiten.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zeitkonstante (T1) mindestens um den Faktor 102, vorzugsweise etwa um den Faktor 103 größer ist als die zweite Zeitkonstante (T2).
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sensoren (110, 112) am Fahrzeug angebracht werden, mindestens einer im Bereich der Vorderachse des Fahrzeugs und mindestens einer im Bereich der Hinterachse des Fahrzeugs, und die Sensorsignale (114; 116) miteinander verglichen werden, um die Neigung der Fahrzeugkarosserie relativ zur Fahrbahn zu ermitteln.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass einer der vorderen oder hinteren Sensoren (110; 112) nur dann als defekt erkannt wird, wenn der mindestens eine andere Sensor (112; 110) als nicht defekt erkannt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein erkannter Defekt eines Sensors (110; 112) in einem Fehlerspeicher eines Steuergerätes abgelegt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem erkannten Defekt des mindestens einen Sensors (110; 112) die Leuchtweite des mindestens einen Scheinwerfers derart eingestellt wird, dass ein Blenden entgegenkommender Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen ist.
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