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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung einer Leuchtweite eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, auf ein entsprechendes Steuergerät sowie auf ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen.
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Die Sichtweite bei Nacht hängt mit der Helligkeit der Scheinwerfer zusammen. Daher werden immer hellere Scheinwerfersysteme entwickelt, welche die gesetzlichen Grenzwerte ausreizen. Dies wurde mit Einführung neuer Lichtquellen im Scheinwerfer möglich. Scheinwerfer mit Hochdruck-Gasentladungslampen („Xenon-Scheinwerfer") sind beispielsweise deutlich heller als Scheinwerfer mit Halogen-Glühlampen („Halogen-Scheinwerfer"). Wenn Scheinwerfer eine gewisse Helligkeit überschreiten, müssen sie mit einer automatischen Leuchtweitenregulierung und einer Scheinwerfer-Waschanlage ausgestattet werden. Dies erhöht die Kosten der herzustellenden Beleuchtungssystems deutlich, wodurch in Fahrzeugen aus der mittleren/ unteren Klasse weniger Scheinwerfer mit „gutem" Licht verbaut werden. Die Lichtqualität/-stärke wirkt sich unmittelbar auf die Sichtweite und damit die Unfallgefahr aus. Kostengünstige Lösungen sind daher für alle Fahrzeuge wichtig.
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Das Dokument
DE 102 54 806 B4 zeigt ein Verfahren zur Informationsverarbeitung von wenigstens zwei Informationsquellen in einem Kraftfahrzeug.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Einstellung einer Leuchtweite eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- – Bereitstellen eines Signals, das ein Nickwinkel des Fahrzeugs repräsentiert; und
- – Verändern der Leuchtweite des Scheinwerfers ansprechend auf das bereitgestellte Signal.
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Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät zur Einstellung einer Leuchtweite eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät die folgenden Merkmale aufweist:
- – eine Schnittstelle zum Einlesen eines Signals, das ein Nickwinkel des Fahrzeugs repräsentiert; und
- – eine Einheit zum Verändern der Leuchtweite des Scheinwerfers ansprechend auf das eingelesene Signal.
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Somit schafft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
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Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Unter einem Nickwinkel kann ein Winkel verstanden werden, um den das Fahrzeug im vorderen Bereich weiter zur Fahrbahn hin geneigt ist, als im Heckbereich. Dabei kann das Signal auf unterschiedliche Weisen gewonnen werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Signal unter Verwendung von einer Information bereitgestellt wird, die eine Masse des Fahrzeugs repräsentiert. Auch kann das Signal durch eine Auswertung von Daten erhalten werden, die von einer Kamera stammen, die bereits serienmäßig in einer Vielzahl von Fahrzeugen verbaut ist. Unter einer Leuchtweite ist eine Weite oder Grenzlinie vor dem Fahrzeug zu verstehen, die einen Bereich begrenzt, der durch den zumindest einen Scheinwerfer mit einer vordefinierten Helligkeit ausgeleuchtet wird. Unter dem Verändern der Leuchtweite des Scheinwerfers kann eine Reduzierung der Leuchtweite mittels einer Verkleinerung des vor dem Fahrzeug ausgeleuchteten Bereichs order eine Vergrößerung des durch den zumindest einen Scheinwerfer ausgeleuchteten Bereich verstanden werden. Durch diese Verkleinerung oder Vergrößerung kann eine Blendung eines Verkehrsteilnehmers vermieden werden, die durch eine falsche oder ungewünschte Einstellung bzw. eine zu große Leuchtweite der Scheinwerfer bedingt ist.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass eine automatische Anpassung der Leuchtweite auf der Basis des Signals, welches den Nickwinkel des Fahrzeugs repräsentiert, sehr einfach die Anpassung der Ausleuchtung des Bereichs vor dem Fahrzeug realisiert werden kann. Insbesondere kann dabei ausgenutzt werden, dass eine statische Veränderung des Nickwinkels, der beispielsweise durch ein Einfedern des Fahrzeugs im Heckbereich verursacht ist, mit technisch einfachen und oftmals bereits mit einem in einem Fahrzeug serienmäßig verbauten Sensor erfasst werden kann. Auf diese Weise kann ein zusätzlicher Nutzen aus einem oftmals schon bereitgestellten Signal gezogen werden, um eine weitere Sicherheitsfunktionalität im Fahrzeug zu realisieren.
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Günstig ist es ferner, wenn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Bereitstellens das Signal unter Verwendung eines Bildsignals einer Kamera oder eines Bildsignals eines eine Umgebung des Fahrzeugs zumindest zweidimensional erfassenden Sensors, insbesondere eines vorausschauenden oder rückschauenden Sensors, bereitgestellt wird. Unter einem Bildsignal können dabei Messdaten verstanden werden, die eine zumindest zweidimensional erfasste Umgebung des Fahrzeugs repräsentieren. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer zusätzlichen Nutzung eines von der Kamera oder dem Sensor bereitgestellten Signals. Auf diese Weise kann vermieden, dass weitere Sensoren für die Ermittlung des Nickwinkels des Fahrzeugs vorzusehen sind, was die Herstellungskosten eines solchen Systems erhöhen würde.
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Um eine technisch einfach umzusetzende Auswertung der Information aus einem Bild der Kamera oder des optischen Sensors zu erreichen, kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Bereitstellens das Signal unter Verwendung von einem Ergebnisses eine Auswertung des Bildsignals von der Kamera oder des Bildsignals von dem die Umgebung erfassenden Sensor bereitgestellt werden, wobei ein Ursprungsbereich des Bildsignals, aus dem Objekte zu entspringen scheinen, mit einem erwarteten Ursprungsbereich, aus dem Objekte bei einem bekannten Nickwinkel des Fahrzeugs entspringen sollten, in einem Vergleich verglichen wird, um das Signal auf der Basis eines Ergebnisses des Vergleichs bereitzustellen und/oder wobei ein Senkenbereich des Bildsignals, in dem Objekte zu verschwinden scheinen, mit einem erwarteten Senkenbereich, in dem Objekte bei einem bekannten Nickwinkel des Fahrzeugs verschwinden sollten, in einem anderen Vergleich verglichen wird, um das Signal auf der Basis eines Ergebnisses des anderen Vergleichs bereitzustellen. Unter einem Ursprungsbereich kann dabei ein Teilbereich des Kamerabildes verstanden werden, aus dem Objekte in dem Bild zu entspringen scheinen. Dies kann beispielsweise durch eine Auswertung von Bewegungstrajektorien von Objekten erreicht werden, wobei die Bewegungstrajektorien auf einen bestimmten Teilbereich des Bildes der Kamera, nämlich den Ursprungsbereich, zusammenlaufen oder in diesen Bereich weisen. Dabei kann ausgenutzt werden, dass die Bewegungstrajektorien bei unterschiedlichen Nickwinkeln, also unterschiedlichen Winkeln, unter denen die Kamera oder der optische Sensor auf die Umgebung vor dem Fahrzeug blickt auch in verschiedene Teilbereiche des Bildes weisen. Bei einem Vergleich desjenigen Teilbereichs des Bildes, aus dem die aktuellen Bewegungstrajektorien erkannt oder ermittelt werden mit einem Teilbereich, bei dem bei einer fest vorgegebenen Blickrichtung der Kamera (d. h. einem fest vorgegebenen Nickwinkel des Fahrzeugs, da die Kamera fest mit dem Fahrzeug verbunden ist) kann dann auch der aktuelle Nickwinkel des Fahrzeugs bestimmt werden. Dabei kann es sich bei dem die Umgebung des Fahrzeugs erfassenden Sensor neben einem vorausschauenden Sensor (z. B. Frontkamera, Radarsensor, Ultraschall, …) auch um einen beispielsweise rückwärts gerichteten Sensor handeln. Bei einem rückwärts gerichteten Sensor entspringen keine Objekte aus dem Field-of-Expansion, sondern scheinen darin zu verschwinden (wegen umgekehrter Fahrtrichtung).
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bereitstellens eine Erkennung eines topographischen Verlaufs einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug durchgeführt werden, wobei das Bereitstellen des Signals unter Berücksichtigung des topographischen Verlaufs erfolgt. Unter einem topographischen Verlauf der Fahrbahn vor dem Fahrzeug kann ein Erkennen des Verlaufs der Fahrbahn über Erhebungen oder in Senken verstanden werden. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer vorausschauenden Steuerung der Leuchtweite, wobei beispielsweise die Leuchtweite erhöht werden kann, wenn aus dem topographischen Verlauf der Fahrbahn eine Steigung vor dem Fahrzeug erkannt wurde.
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Ferner ist es günstig, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Bereitstellens das Signal auf der Basis einer geschätzten oder gemessenen Masse des Fahrzeugs oder einer Masse einer Zuladung des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer Mehrfachnutzung von Signalen von oftmals bereits im Fahrzeug verbauten Sensoren für die Bestimmung der Masse des Fahrzeugs oder einer Zuladung des Fahrzeugs.
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Technisch besonders einfach kann das Signal ermittelt werden, wenn im Schritt des Bereitstellens das Signal unter Verwendung eines Sensorsignals eines Wegsensors an einer Achse des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Unter einem Wegsensor kann dabei ein Sensor verstanden werden, der die Bewegung um eine Wegstrecke erfasst. Die Verwendung von einem Wegsensor bietet dabei eine robuste und weitgehend fehlerfreie Bestimmung des Nickwinkels.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Bereitstellens das Signal auf der Basis des Wegsensors bereitgestellt werden, der an einer Hinterachse des Fahrzeugs angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil, dass an der Hinterachse die Bewegung des Fahrzeugs bei Ein- oder Ausfedern sehr groß sind, da einerseits meist die Zuladung im hinteren Fahrzeugbereich verstaut wird und andererseits bei einer Nickbewegung des Fahrzeugs um die Vorderachse an der Hinterachse die Veränderung der Wegstrecke am Größten ist, so dass sich bei der Verwendung eines Signals des an der Hinterachse angeordneten Wegsensors sehr genaue Ergebnisse erzielen lassen.
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Günstig ist es ferner, wenn gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Bereitstellens das Signal unter Verwendung von Informationen einer Motor-Steuerungseinheit und/ oder Fahrdaten des Fahrzeugs bereitgestellt wird. Unter Einer Motor-Steuerungseinheit kann eine Einheit verstanden werden, die ansprechend auf von einem Fahrer des Fahrzeugs eingegebenen Steuersignalen entsprechende Motorsteuersignale auszugeben, um beispielsweise eine Leistung, Drehzahl, Drehmoment oder ähnliche Parameter des Motors an die vom Fahrer gewünschten Werte anzupassen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil einer zusätzlichen Verwendung von im Fahrzeug meist schon zur Verfügung stehenden Werte zu ermöglichen, um auf diese Weise die Fahrsicherheit des Fahrzeugs durch die Mehrfachnutzung von bereits zur Verfügung stehenden Signalen zu erhöhen.
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Ferner kann gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auch im Schritt des Bereitstellens das Signal unter Verwendung einer Information über eine Drehzahl eines Motors des Fahrzeugs, über eine Drehzahl zumindest eines Rades des Fahrzeugs, über den Radschlupf von zumindest eines Rades, einer Beschleunigung, insbesondere des Fahrzeugs, und/oder über ein Antriebsmoment des Motors des Fahrzeugs bestimmt werden. Bei einer Auswertung des Radschlupfes wird ausgenutzt, dass ein Rad eine umso größere Reibung bzw. kleineren Radschlupf hat, je mehr Gewicht auf ihm lastet. Über das Gewichtsverhältnis lässt sich die Beladungsverteilung berechnen. Eine derartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bietet den Vorteil der Verwendung von Signalen von bereits oftmals im Fahrzeug verbauten Sensoren und deren Auswertung, die für weitere Fahrzeugsicherheitsfunktionen relevant sind. Auf diese Weise kann folglich durch die Verwendung der Signale von bestehenden Sensoren sehr kostengünstig ein Zusatznutzen erreicht werden.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1A–C schematische Darstellungen eines Fahrzeugs, bei dem die Leuchtweise durch unterschiedliche Ursachen verändert ist;
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2 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugs, in dem ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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3 eine schematische Darstellung einer Auswertung eines Bildes der Kamera auf einen Ursprungsbereich, aus dem Objekte zu entspringen scheinen; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
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Ein System zur Leuchtweitenregulierung (LWR) lässt sich in verschiedenen Ausführungsvarianten realisieren. Es gibt einen einfachen Lastausgleich, der die Scheinwerfer bei Beladung so einstellt, dass die Reichweite konstant bleibt. Eine solche statische Leuchtweitenregulierung ist in den Darstellungen aus 1A wiedergegeben, wobei in der oberen Darstellung aus 1A gezeigt ist, wie eine Gewichtserhöhung im Heckbereich des Fahrzeugs eine Vergrößerung der Leuchtweite bewirkt, so dass eine entsprechende Absenkung eines von den Scheinwerfern des Fahrzeugs ausgesandten Lichtkegels durchzuführen ist, um keine anderen Verkehrsteilnehmer zu blenden (siehe untere Darstellung aus 1A. Bei einer dynamischen LWR, wie sie in den beiden Teilfiguren der 1B wiedergegeben ist) wird in Abhängigkeit der aktuellen Nickbewegung des Fahrzeugs (beispielsweise bei der Überfahrt eines unebenen Untergrundes) versucht die Scheinwerfer auf eine konstante Leuchtweite einzustellen. Wie dabei ein zu hoher Abstrahlwinkel entsprechend der oberen Darstellung aus 1B gewählt, können andere Verkehrsteilnehmer geblendet werden, so dass vorzugsweise ein Abstrahlwinkel für Licht aus den Scheinwerfern entsprechend der unteren Darstellung aus 1B gewählt werden sollte. In einer erweiterten Leuchtweitenregulierung, wie sie in den beiden Teilfiguren der 1C dargestellt ist, werden die Scheinwerfer des Fahrzeugs so eingestellt, dass sie (je nach Systemauslegung auch vorausschauend) einen Topographie-Ausgleich vornehmen, z.B. den Lichtkegel vor einer Kuppe anheben. In diesem Fall könnte beispielsweise erkannt werden, dass die (vorausliegende) Fahrbahn eine Steigung aufweist, so dass zur Erreichung einer gewünschten Ausleuchtungsweite der Abstrahlwinkel des Lichts aus dem Scheinwerfer flacher eingestellt werden sollte, um auch bei einer ansteigenden Fahrbahn einen genügend weit vor dem Fahrzeug liegenden Fahrbahnbereich ausreichend ausleuchten zu können.
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Für eine statische Leuchtweitenregulierung (d. h. in diesem Fall ein Lastausgleich) kann beispielsweise ein Höhenstands-Sensor an einer Achse vorgesehen sein, der ein entsprechend auszuwertendes Signal bereitstellt. Für eine dynamische/erweiterte Leuchtweitenregulierung sind mindestens zwei Sensoren nötig. Mit einem Kamerasystem, wie es für Fernlichtassistenten, Spurhalteassistenten und Verkehrszeichenerkennung eingesetzt wird, lässt sich der Höhenverlauf der Fahrbahn vorausschauend erkennen. Damit lässt sich eine erweiterte Leuchtweitenregulierung technisch sehr einfach realisieren. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Auswertung von Daten des Motor-Managements und/oder Fahrdaten zur Bestimmung des Nickwinkels verwendet werden, wodurch dann für den Lastausgleich keine Höhenstands-Sensorik mehr benötigt wird.
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Bei Fahrzeugen mit Xenon-Licht ist eine automatische Leuchtweitenregulierung vorgeschrieben. Diese soll das Nicken des Fahrzeugs ausgleichen. Zur Berechnung des Stellwinkels der Leuchtweitenregulierung werden die Fahrzeuglängsbeschleunigung und Wegaufnehmer an der Vorder- und Hinterachse herangezogen.
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2 zeigt Blockschaltbild eines Fahrzeugs 200, in dem ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Das Fahrzeug 200 weist eine Kamera 210 oder allgemeiner einen vorausschauenden Sensor, vorzugsweise einen optischen Sensor oder einen Radarsensor auf, der Objekte oder eine Szenerie in einem Erfassungsbereich 220 um das Fahrzeug 200 herum erfasst und an ein Steuergerät 230 weitergibt, das zur Steuerung der Lichtaussendung durch die Fahrzeugscheinwerfer 240 ausgebildet ist. Das Steuergerät 230 umfasst eine Schnittstelle 231 zum Einlesen eines Signals, das ein Nickwinkel des Fahrzeugs 200 repräsentiert und eine Einheit zum Verändern einer Leuchtweite L des Scheinwerfers 240 ansprechend auf das eingelesene Signal. Die Scheinwerfer 240 sind ausgebildet, um einen Ausleuchtungsbereich 242 vor dem Fahrzeug bis zu einer einzustellenden Leuchtweite L mit einer vorgegebenen oder veränderbaren Lichtstärke auszuleuchten. Ferner weist das Fahrzeug 200 einen mit dem Steuergerät 230 verbundenen Drehzahlmesser 250 zur Erfassung einer Drehzahl eines Rades 260 beispielsweise einer Vorderachse des Fahrzeugs 200, einen mit dem Steuergerät 230 verbundenen Wegsensor 270 zur Messung eines Einfederweges bei einer Belastung der Hinterachse, eine mit dem Steuergerät 230 verbundene Schnittstelle zum Einlesen eines vom Motor 280 des Fahrzeugs abgegebenen Drehmomentes sowie einen Beschleunigungssensor 290, der ausgebildet ist, um eine Beschleunigung zu messen und dem Steuergerät 230 eine die Beschleunigung repräsentierende Information zu übermitteln.
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Über einen Nickratensensor kann eine dynamische Leuchtweitenregulierung realisiert werden. Die Nickrate oder der Nickwinkel kann auch aus dem oder den Bild(ern) geschätzt werden, das/die von der Kamera 210 des Fahrzeugs aufgenommen wurde(n).
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Der hier vorgestellte Ansatz soll ferner die Bestimmung des Nickwinkels durch Zuladung vereinfachen. Die statische Leuchtweitenregulierung, die den (statischen) Nickwinkel, der durch die Beladung verursacht ist, ausgleicht, kann durch Auswertung des FOE (Focus Of Expansion) im Bild der Kamera 210 herausgefunden werden. Der FOE bildet einen Teilbereich 310 des Bildes 300 der Kamera 210, wie er in der 3 dargestellt ist. Dabei erscheinen Trajektorien 320 von in dem Bild 300 erkannten Objekten als aus dem Ursprungsbereich 310 heraus zu entspringen; dieser Ursprungsbereich kann somit als „Fluchtpunkt“ im Bild 300 interpretiert werden. Von ihm „wächst" das Bild 300, d. h. von dort kommen auch alle Objekte her, da man in diese Richtung fährt. Diesem Ursprungsbereich 310 ist auch ein bestimmter Nickwinkel des Fahrzeugs 200 zugeordnet. Wenn nun das Fahrzeug 200 beladen wird, wird es meist im hinteren Fahrzeugbereich einfedern, wodurch sich der Nickwinkel verändert. Beispielsweise dreht sich die „Blickrichtung“ der Kamera 210 im Fahrzeug etwas nach oben, so dass nun der Ursprungsbereich 330 der Objekte bei eingefedertem Fahrzeug 200 gegenüber dem ersten Ursprungsbereich im Bild 300 etwas nach unten verschoben ist. Wenn der FOE (d. h. der Ursprungsbereich 330) konstant über oder unter dem durch die Kalibrierung ermittelten FOE (d. h. dem Ursprungsbereich 310) liegt, ist die Kamera 210 in eine andere Richtung gerichtet, als sie bei der Kalibrierung ohne Beladung eingestellt wurde. Da die Kamera 210 am Fahrzeug 200 befestigt ist, kann durch das Messen einer Verstellung des Nickwinkels der Kamera 210 auf eine Verstellung des Ausleuchtungsbereichs der Scheinwerfer 240 geschlossen werden. Durch Auswerten der Position des FOE 330 im Bild 300 kann der statische Nickwinkel ermittelt und nach einer entsprechenden Information an das Steuergerät durch eine geeignetes Ansteuersignal an eine Aktuatorik zur Verstellung des Ausleuchtungsbereichs ausgeglichen werden.
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Ferner soll es ermöglicht werden, den Nickwinkel des Fahrzeugs sehr einfach auch durch einen Wegaufnehmer (d. h. ein Wegsensor) an der Hinterachse zu bestimmen. Es ist dann beispielsweise nur noch ein Wegaufnehmer an der Hinterachse notwendig, um die Neigung des Fahrzeugs zu ermitteln. Um diese Lösung bei der Erfassung des Nickwinkels zu erreichen, kann somit an der Hinterachse ein Wegsensor vorhanden sein, der den Einfederweg aufzeichnet. Der Einfederweg ist bei leerem Fahrzeug bekannt. Wird das Fahrzeug nun beladen, verändert sich der Einfederweg an der Hinterachse. Über die Federkonstante der Hinterachsfederung kann berechnet werden, wie viel Gewicht auf der Hinterachse zugeladen wurde. Über die Massenschätzung ist die gesamte Zuladung bekannt. Über die Differenz von gesamter Zuladung, und der Zuladung an der Hinterachse, ist nun die zugeladene Vorderachslast bekannt. Über die Federkonstante an der Vorderachse, kann nun der Einfederweg an der Vorderachse bestimmt werden. Der durch die Zuladung verursachte stationäre Nickwinkel ist somit auch durch die Auswertung des Einfederweges des Fahrzeugs an der Hinterachse bekannt. Entsprechend kann beispielsweise auch durch die Auswertung des Signals des Wegsensors eine Plausibilisierung des auf der Basis eines Signals der Kamera bestimmten Nickwinkels erfolgen.
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Eine weitere oder zusätzliche Möglichkeit der Bestimmung (oder Plausibilisierung) des Nickwinkels kann beispielsweise über eine bereits im Fahrzeug implementierte Funktion der Massenschätzung bestimmt werden, wobei hierdurch das Fahrzeuggewicht in einem Toleranzbereich von ca. 5% genau bestimmt werden. Bei einigen Fahrzeugsicherheitssystemen wird eine interne Fahrzeug-Massenschätzung dazu verwendet, beispielswese die stabilisierenden Bremseingriffe an das aktuelle Fahrzeuggewicht anzupassen. Dies bedeutet, dass bei einem vollbeladenden Fahrzeug stärkere Eingriffe zur Stabilisierung notwendig sind als bei einem Fahrzeug mit Leergewicht. Um diese Funktionalität der Massenschätzung auch für die Leuchtweitenregulierung einsetzen zu können, wird beispielsweise die vom Motor 280 abgerufene Antriebskraft mit der tatsächlich vorhandenen Beschleunigung (beispielsweise aus einem Signal des Beschleunigungssensors 290) in Korrelation gesetzt. Auch über die Schätzung der charakteristischen Geschwindigkeit (beispielsweise aus einer Information des Drehzahlsensors 250 am Rad 260) kann auf die Fahrzeugmasse geschlossen werden. Mittels des bekannten Leergewichts ist somit die Zuladung berechenbar. Dies kann durch eine Sitzbelegungserkennung noch verbessert werden, um eine höhere Schätzgenauigkeit zu erhalten. Dabei wird mittels in 2 nicht dargestellten Sensoren erfasst, auf welchen Sitzen sich Fahrzeuginsassen befinden und eventuell, welches Gewicht diese Fahrzeuginsassen haben. Aus der Motordrehzahl, Raddrehzahl und/oder anderen Leistungsmessgrößen können dann die Beladung des Fahrzeugs und/oder auch die Steigung, auf der sich ein Fahrzeug befindet, berechnet werden. Über die Berechnung des Kraftschlusses der Räder bzw. die Berechnung des Radschlupfes und/oder Reibwertes kann die Belastung des Rades ermittelt werden. Durch einen Vergleich der Belastungen kann auf die Beladungsverteilung des Fahrzeugs geschlossen und damit auf den vorherrschenden Nickwinkel.
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Bei dem vorstehend beschriebenen Ansatz werden dabei meist bereits im Fahrzeug implementierte Algorithmen verwendet, die eine Berechnung oder Schätzung der Beladung eines Fahrzeugs ermöglichen und daraus eine Regelstrategie für die Ansteuerung von anderen Sicherheitsfunktionalitäten ableiten. Diese Sicherheitsfunktionen sind den meisten neuen Fahrzeugen bereits vorhanden. Diese Algorithmen können genutzt werden, um die Beladung zu schätzen und die Leuchtweite der Scheinwerfer dementsprechend einzustellen. Durch die Nutzung der Masseschätzung des Fahrzeugs und/oder der Auswertung des Kamerabildes kann beispielsweise auch auf eine separate Höhenstandssensorik verzichtet werden. Helle Scheinwerfersysteme werden damit preiswerter und können den Markt stärker durchdringen.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 400 zur Einstellung einer Leuchtweite eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt des Bereitstellens 410 eines Signals, das ein Nickwinkel des Fahrzeugs repräsentiert und einen Schritt des Verändern 420 der Leuchtweite des Scheinwerfers ansprechend auf das bereitgestellte Signal.
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Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Auch können einzelne Teile der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele alleine verwendet werden, um das Signal, das den Nickwinkel repräsentiert, zu bestimmen. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden, beispielsweise um Ergebnisse aus einem alternativen Ansatz zur Ermittlung des Signals, das den Nickwinkel repräsentiert, zu plausibilisieren. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
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Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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