DE102007038084A1

DE102007038084A1 - Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102007038084A1
Application number: DE200710038084
Authority: DE
Inventors: Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Bernd Dipl.-Inform. Woltermann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-08-11
Filing date: 2007-08-11
Publication date: 2009-02-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug, von denen jeweils ein zumindest in einer Fernlichtstellung horizontal schwenkbarer Lichtkegel (1, 2) abstrahlbar ist, wobei die Scheinwerfer eine Neutralstellung aufweisen, in der der Lichtkegel (1, 2) im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (3) des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird, wobei zumindest einer der Lichtkegel (1, 2) zumindest in Abhängigkeit von einem in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Umfeld zumindest in Richtung der Längsachse (3) geschwenkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug, von denen jeweils ein zumindest in einer Fernlichtstellung horizontal schwenkbarer Lichtkegel abstrahlbar ist, wobei die Scheinwerfer eine Neutralstellung aufweisen, in der der Lichtkegel im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird.
Kraftfahrzeuge sind zumeist mit zwei Scheinwerfern ausgestattet, die jeweils einen Lichtkegel ausstrahlen, dessen Symmetrieachse in etwa parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs liegt. Auf diese Weise werden insbesondere die vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrbahn als auch angrenzende Bereiche ausgeleuchtet.
Aus der DE 101 63 004 A1 ist eine Lichtverteilungssteuerungsvorrichtung bekannt, welche in Abhängigkeit von Umgebungsinformationen die Abstrahlcharakteristik der Fahrzeugscheinwerfer automatisch steuert.
In der DE 10 2005 041 235 A1 wird ein Verfahren zur Einstellung der Lichtverteilung von Fahrzeug-Scheinwerfern offenbart, in der im Stadtverkehr die Scheinwerfer nach außen geschwenkt werden.
Zur Optimierung der Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug in speziellen Situationen, wie beim Durchfahren von Kurven, ist aus der DE 102 47 552 A1 ein Scheinwerfersystem mit zwei voneinander unabhängig verstellbaren Scheinwerfern zum Emittieren von Lichtstrahlen bekannt geworden, das eine Kurvenwinkel-Erfassungsvorrichtung aufweist, welche einen Kurvenfahrwinkel bei einer Kurvenfahrt ermittelt, wobei eine Verstelleinrichtung die Scheinwerfer unabhängig voneinander entsprechend dem Kurvenverlauf verstellt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug anzugeben, mit dem eine Abstrahlcharakteristik der Scheinwerfer an weitere Fahrsituationen anpassbar ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug, von denen jeweils ein zumindest in einer Lichtstellung horizontal schwenkbarer Lichtkegel abstrahlbar ist, wobei die Scheinwerfer eine Neutralstellung aufweisen, in der der Lichtkegel im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird, wird zumindest einer der Lichtkegel zumindest in Abhängigkeit von einem in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Umfeld zumindest in Richtung der Längsachse geschwenkt.
Auf diese Weise wird eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug durch die sich kreuzenden und damit ganz oder teilweise überlappenden Lichtkegel der Scheinwerfer in einer bestimmten Entfernung vor dem Kraftfahrzeug optimal ausgeleuchtet.
Das Umfeld kann beispielsweise durch eine Kamera oder ein Radarsystem erfasst und durch eine geeignete Einrichtung ausgewertet werden, die das Schwenken der Lichtkegel steuert.
Unter dem Begriff Lichtkegel soll die Gestalt des vom Scheinwerfer abgestrahlten Lichtes verstanden werden. Als Kegel soll dabei ganz allgemein ein Körper verstanden werden, dessen Mantelfläche durch die Bewegung einer Geraden, die einen festen Punkt, die Spitze des Kegels, schneidet, entlang einer geschlossenen Leitkurve beschrieben wird und der von einer nicht durch die Spitze des Kegels gehenden Ebene begrenzt wird, aus der die Mantelfläche eine Grundfläche des Kegels ausschneidet. Die Gerade ist dabei die Mantellinie. Die Leitkurve kann hierbei eine beliebige Form, auch die eines Polygonzuges aufweisen, so dass in diesem Sinne auch eine Pyramide ein Kegel ist. Insbesondere soll der Begriff Kegel nicht auf einen geraden Kreiskegel beschränkt sein.
Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren in der Fernlichtstellung eingesetzt. Es kann aber genauso in der Abblendlichtstellung oder weiteren Lichtstellungen angewendet werden.
Fahrsituationen, in denen die Lichtkegel der Scheinwerfer in Richtung der Längsachse geschwenkt werden, sind insbesondere eine Einfahrt des Kraftfahrzeugs in einen Tunnel, eine Durchfahrung des Tunnels oder bei Befahrung einer mehrspurigen Straße.
Auf diese Weise wird beispielsweise in einem Tunnel nur die Fahrbahn und nicht eine Tunnelwand beleuchtet, so dass die Lichtleistung nahezu vollständig zur Ausleuchtung der Fahrbahn zur Verfügung steht.
Besonders bei der Einfahrt in den Tunnel ist das Ausleuchten des Tunneleingangs vorteilhaft, da sich die Lichtverhältnisse an dieser Stelle infolge des entfallenden Tageslichts abrupt ändern. Im sich anschließenden Tunnel kann eine erneute Adaption der Ausrichtung der Lichtkegel erfolgen.
Auf einer mehrspurigen Straße wird vorwiegend eine vom Fahrzeug benutzte Fahrspur ausgeleuchtet, so dass nicht nur die Lichtleistung optimal genutzt sondern auch eine Blendung von Fahrzeugen auf anderen Fahrspuren vermieden wird. Auf einer langen, geraden Strecke oder einer kurvenreichen Strecke können die Lichtkegel ebenfalls an die Erfordernisse der Strecke angepasst werden.
In einer sich gegebenenfalls anschließenden anderen Fahrsituation werden die Lichtkegel entgegengesetzt in die Normalposition geschwenkt.
Besonders geeignet ist das Verfahren für Scheinwerfer, deren Lichtkegel eine vertikale Hell/Dunkel-Grenze aufweisen, insbesondere im Fernlichtbetrieb, da hier eine klare seitliche Abgrenzung möglich ist. Eine solche Hell/Dunkel-Grenze kann durch die Gestaltung eines Reflektors des Scheinwerfers oder durch im Scheinwerfer vorgesehene Blenden oder Kulissen erreicht werden.
Auch ist das Verfahren für LED-, LED-Array- und/oder Pixellicht-Scheinwerfer einsetzbar.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Lichtkegel geschwindigkeitsabhängig geschwenkt, insbesondere so, dass der Lichtkegel bei hoher Geschwindigkeit stärker geschwenkt wird als bei niedriger Geschwindigkeit. Bei hoher Geschwindigkeit wird der Blick eines Fahrers des Kraftfahrzeugs dadurch auf einen für das Fahrgeschehen wesentlichen Bereich konzentriert. Bei langsamer Fahrt, beispielsweise mit engen Kurven, ist hingegen ein breiterer ausgeleuchteter Bereich vor dem Kraftfahrzeug vorteilhaft.
Das Schwenken der Lichtkegel kann insbesondere durch Schwenken der Scheinwerfer oder deren Reflektoren erfolgen.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Öffnungswinkel des Lichtkegels variierbar, so dass ein zusätzliches Mittel zur Optimierung des auszuleuchtenden Bereichs verfügbar ist. Die Variierung kann beispielsweise durch Blenden oder Kulissen im Scheinwerfer bewerkstelligt werden.
Bevorzugt erfolgt das Schwenken eines der Lichtkegel oder die Variierung seines Öffnungswinkels unabhängig von einem der anderen Lichtkegel.
Die Entfernung vom Fahrzeug zu dem infolge der gekreuzten Lichtkegel besonders ausgeleuchteten Bereich und dessen Breite wird durch die Schwenkwinkel der Lichtkegel, durch deren Öffnungswinkel und die Anordnung der Scheinwerfer am Fahrzeug beeinflusst.
Die Lichtkegel der Scheinwerfer können auch von der Parallelen zur Längsachse abweichend nach außen geschwenkt werden, wenn eine entsprechende Fahrsituation vorliegt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Draufsicht auf Lichtkegel zweier Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs, wobei die Lichtkegel zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs hin geschwenkt sind,
2 eine schematische Draufsicht auf die Lichtkegel zweier Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs, wobei die Lichtkegel stärker als in 1 zur Längsachse des Kraftfahrzeugs hin geschwenkt sind und einen geringeren Öffnungswinkel aufweisen, und
3 eine schematische Draufsicht auf die Lichtkegel zweier Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs, wobei die Lichtkegel leicht von der Längsachse des Kraftfahrzeugs weg geschwenkt sind.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 sind zwei Lichtkegel 1, 2 mit jeweiligen Symmetrielinien 1.1, 1.2 gezeigt, die von nicht gezeigten Scheinwerfern eines Kraftfahrzeugs abgestrahlt werden. Die Symmetrielinien 1.1, 1.2 und damit die Lichtkegel 1, 2 sind abweichend von einer Neutralstellung, in denen sie parallel zu einer Längsachse 3 des Fahrzeugs liegen, in Richtung der Längsachse 3 geschwenkt. Die Lichtkegel 1, 2 sind verhältnismäßig stark aufgeweitet, das heißt sie weisen einen relativ großen Öffnungswinkel α auf. Auf diese Weise wird ein vergleichsweise großer Bereich 4, in dem sich die Lichtkegel 1, 2 überlappen, ausgeleuchtet.
In 2 sind die Lichtkegel 1, 2 stärker als in 1 zur Längsachse 3 hin geschwenkt. Dadurch wird liegt der Bereich 4, in dem die Ausleuchtung infolge der Überlappung der Lichtkegel 1, 2 besonders gut ist, näher am Fahrzeug als in 1. Der Öffnungswinkel α ist wesentlich kleiner als in 1, so dass der ausgeleuchtete Bereich 4 nicht nur näher am Fahrzeug liegt, sondern auch kleiner ist und damit stärker ausgeleuchtet wird, das heißt mehr Licht pro Flächeneinheit erhält.
In 3 sind die Lichtkegel 1, 2 so geschwenkt, dass ihre Symmetrieachsen 1.1, 1.2 aus der Parallelstellung zur Längsachse 3 heraus von der Längsachse 3 weg weisen. Der Bereich 4 ist damit weiter als in den 1 und 2 vom Fahrzeug entfernt und auch kleiner als in diesen Figuren. Stattdessen wird auch das der vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahn benachbarte Umfeld ausgeleuchtet, jedoch nur von jeweils einem der Lichtkegel 1, 2.
Vorzugsweise wird die Abstrahlcharakteristik aus der 1 für eine Tunnel-Einfahrt und Tunnel-Durchfahrt gewählt, da weder wie in 3 die Randbereiche stark ausgeleuchtet werden, noch wie in 2 ein entfernter Lichtschatten gebildet wird.
Insbesondere werden die Lichtkegel 1, 2 in Abhängigkeit von einem Umfeld des Fahrzeugs in Fahrtrichtung geschwenkt oder ihr Öffnungswinkel α variiert. Das Umfeld kann durch eine Kamera oder ein Radarsystem erfasst und durch eine geeignete Einrichtung ausgewertet werden, die das Schwenken der Lichtkegel 1, 2 steuert.
Ein Schwenken der Lichtkegel 1, 2 und/oder eine Anpassung ihres Öffnungswinkels α erfolgt insbesondere bei einer Einfahrt des Kraftfahrzeugs in einen Tunnel, bei eine Durchfahrung des Tunnels oder bei Befahrung einer mehrspurigen Straße. In einer sich gegebenenfalls anschließenden anderen Fahrsituation können die Lichtkegel 1, 2 entgegengesetzt geschwenkt werden. Insbesondere wird in einem Tunnel nur die Fahrbahn und nicht eine Tunnelwand beleuchtet. Bei der Einfahrt in den Tunnel wird vor allem ein Tunneleingangs beleuchtet. Auf einer mehrspurigen Straße wird vorwiegend eine vom Fahrzeug benutzte Fahrspur ausgeleuchtet. Auf einer langen, geraden Strecke oder einer kurvenreichen Strecke können die Lichtkegel 1, 2 ebenfalls an die Erfordernisse der Strecke angepasst werden.
Insbesondere können Scheinwerfer eingesetzt werden, deren Lichtkegel 1, 2 eine vertikale Hell/Dunkel-Grenze aufweisen.
Alternativ können auch LED-, LED-Array- und/oder Pixellicht-Schweinwerfer eingesetzt werden.
Das Verfahren wird bevorzugt eingesetzt, wenn der Scheinwerfer in einer Fernlichtstellung ist. Eine Anwendung des Verfahrens ist jedoch auch bei Abblendlicht möglich.
Der Lichtkegel 1, 2 kann zusätzlich geschwindigkeitsabhängig geschwenkt werden, insbesondere so, dass der Lichtkegel 1, 2 bei hoher Geschwindigkeit stärker geschwenkt wird als bei niedriger Geschwindigkeit.
Das Schwenken der Lichtkegel 1, 2 kann insbesondere durch Schwenken der Scheinwerfer oder deren Reflektoren erfolgen.
Die Variierung des Öffnungswinkels α kann beispielsweise durch Blenden oder Kulissen im Scheinwerfer bewerkstelligt werden.
Bevorzugt erfolgt das Schwenken eines der Lichtkegel 1, 2 oder die Variierung seines Öffnungswinkels α unabhängig von einem der anderen Lichtkegel 2, 1.

1, 2: Lichtkegel
1.1, 1.2: Symmetrieachse
3: Längsachse
4: Bereich
α: Öffnungswinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10163004 A1 [0003]
- DE 102005041235 A1 [0004]
- DE 10247552 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Steuerung von mindestens zwei Scheinwerfern an einem Kraftfahrzeug, von denen jeweils ein zumindest in einer Fernlichtstellung horizontal schwenkbarer Lichtkegel (1, 2) abstrahlbar ist, wobei die Scheinwerfer eine Neutralstellung aufweisen, in der der Lichtkegel (1, 2) im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (3) des Kraftfahrzeugs abgestrahlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Lichtkegel (1, 2) zumindest in Abhängigkeit von einem in Fahrtrichtung vor dem Kraftfahrzeug liegenden Umfeld zumindest in Richtung der Längsachse (3) geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkegel (1, 2) vor einer Einfahrt des Kraftfahrzeugs in einen Tunnel und/oder während einer Durchfahrung des Tunnels und/oder bei Befahrung einer mehrspurigen Straße in Richtung der Längsachse (3) und in einer anschließenden anderen Fahrsituation entgegengesetzt geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Tunnel vorwiegend die Fahrbahn und auf einer mehrspurigen Straße vorwiegend eine vom Fahrzeug benutzte Fahrspur ausgeleuchtet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtkegel (1, 2) eine vertikale Hell/Dunkel-Grenze aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkegel (1, 2) geschwindigkeitsabhängig geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtkegel (1, 2) bei hoher Geschwindigkeit stärker geschwenkt wird als bei niedriger Geschwindigkeit.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenken der Lichtkegel (1, 2) durch Schwenken der Scheinwerfer erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Öffnungswinkel (α) des Lichtkegels (1, 2) variiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenken eines der Lichtkegel (1, 2) oder die Variierung seines Öffnungswinkels (α) unabhängig von einem der anderen Lichtkegel (1, 2) erfolgt.