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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen und Korrigieren der Scheinwerfereinstellung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
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Stand der Technik
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Um eine korrekte Lichtabstrahlung zu gewährleisten, müssen die Scheinwerfer eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei der Herstellung korrekt eingestellt werden. Die Einstellung muss später regelmäßig, beispielsweise im Rahmen der Hauptuntersuchung, überprüft werden.
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Hierzu wird ein Schweinwerfereinstellgerät vor dem Fahrzeug positioniert, das es ermöglicht, über eine Anzeige die Ausrichtung und Positionierung der Scheinwerfer zu überprüfen. Durch Einstellschrauben oder Stellmotoren, wie sie bei modernen Schweinwerfern häufig vorhanden sind, wird eine exakte Einstellung vorgenommen.
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Aufgrund der dabei notwendigen „Handarbeit“ ist die Einstellung aufwendig. Die Überprüfung wird daher in der Regel nur alle zwei bis drei Jahre im Rahmen der Hauptuntersuchung durchgeführt.
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Es besteht daher die Gefahr, dass ein Fahrzeug über einen längeren Zeitraum mit falsch eingestellten Scheinwerfern unterwegs ist. Dies ist gefährlich für den Fahrer, der bei Nacht keine optimalen Sichtbedingungen hat. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass die Fahrer anderer, insbesondere entgegenkommender, Fahrzeuge durch die falsch eingestellten Scheinwerfer geblendet werden.
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Es ist daher wünschenswert, das Überprüfen und ggf. Korrigieren der Scheinwerfereinstellung eines Fahrzeugs zu vereinfachen.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Überprüfen der Scheinwerfereinstellung eines Fahrzeugs, das Fahrzeug vor einem lichtreflektierenden Objekt zu positionieren; wenigstens einen Scheinwerfer des Fahrzeugs zu aktivieren; ein Bild des von dem wenigstens einen Scheinwerfer ausgestrahlten und von dem lichtreflektierenden Objekt reflektierten Lichtes aufzunehmen; die Verteilung der Lichtintensität (Licht-Intensitätsverteilung) in dem aufgenommenen Bild zu bestimmen und mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung zu vergleichen; sowie ein Signal auszugeben, das ein Maß für die Differenz zwischen der aus dem aufgenommenen Bild bestimmten Licht-Intensitätsverteilung und der vorgegebenen Intensitätsverteilung ist.
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Eine Vorrichtung zum Überprüfen der Scheinwerfereinstellung eines Fahrzeugs hat wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung, die ausgebildet ist, ein Bild von Licht aufzunehmen, das von wenigstens einem Scheinwerfer des Fahrzeugs ausgestrahlt und von einem lichtreflektierenden Objekt, das vor dem Fahrzeug angeordnet ist, reflektiert wird, und eine Auswertvorrichtung, die ausgebildet ist, die Licht-Intensitätsverteilung in dem aufgenommenen Bild zu bestimmen und mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung zu vergleichen, sowie ein Signal auszugeben, das ein Maß für die Differenz zwischen der aus dem aufgenommenen Bild bestimmten Licht-Intensitätsverteilung und der vorgegebenen Intensitätsverteilung ist.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung ermöglichen es, das Überprüfen der Scheinwerfereinstellung zu automatisieren. Die Scheinwerfereinstellung kann so schneller überprüft werden, und menschliche Fehler beim Justieren der Scheinwerfer können verhindert werden. Ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann insbesondere zum Abschluss der Fahrzeugproduktion, im Rahmen einer Inspektion und/oder im Rahmen der gesetzlich vorgeschriebenen Hauptuntersuchung durchgeführt werden. Dabei kann auf das bisher notwendige platz- und kostenintensive Schweinwerfereinstellgerät verzichtet werden.
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Aufgrund der so möglichen Vereinfachung kann die Scheinwerfereinstellung häufiger als bisher überprüft werden, beispielsweise bei jeder Einfahrt in eine Garage. Dadurch wird das Risiko verringert, dass die Sicht des Fahrers bei Dunkelheit aufgrund falsch eingestellter Scheinwerfer eingeschränkt ist und/oder die Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge geblendet werden. Folglich wird die Fahrsicherheit erhöht.
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Auch können die bei Xenon-, LED- und Laser-Schweinwerfern vorgeschriebenen Niveausensoren an der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs eingespart werden.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung auch ein vor dem Fahrzeug anordbares lichtreflektierendes Objekt. Das lichtreflektierende Objekt hat möglichst homogene lichtreflektierende Eigenschaften, um das Verfahren nicht durch unterschiedliche lichtreflektierende Eigenschaften des lichtreflektierenden Objekts zu beeinträchtigen.
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In einer Ausführungsform wird das Bild des von dem wenigstens einen Scheinwerfer ausgestrahlten und von dem lichtreflektierenden Objekt reflektierten Lichtes mit einer Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen, die Bestandteil eines Systems zur Frontfelderkennung des Fahrzeugs ist. Durch Nutzen einer Bildaufnahmevorrichtung, die Bestandteil eines vorhandenen Systems zur Frontfelderkennung des Fahrzeugs ist, kann auf eine zusätzliche Bildaufnahmevorrichtung verzichtet werden. Das automatische Überprüfen der Scheinwerfereinstellung kann so zu geringen Kosten realisiert werden.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, das Fahrzeug in einem vorgegebenen Abstand von dem lichtreflektierenden Objekt zu positionieren, um eine definierte Intensitätsverteilung des auf das lichtreflektierende Objekt gestrahlten Lichtes zu ermöglichen.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren, den Abstand des Fahrzeugs von dem lichtreflektierenden Objekt zu bestimmen und bei der Auswertung des aufgenommenen Bildes zu berücksichtigen. Auf diese Weise wird die Durchführung des Verfahrens noch weiter vereinfacht, da das Fahrzeug, innerhalb gewisser Grenzen, in einem beliebigen Abstand vor dem lichtreflektierenden Objekt positioniert werden kann.
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In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich, die Einstellung des wenigstens einen Scheinwerfers zur korrigieren, bis das Signal, das ein Maß für die Differenz zwischen der aus dem aufgenommenen Bild bestimmten Licht-Intensitätsverteilung und der vorgegebenen Intensitätsverteilung ist, einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.
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Dazu kann insbesondere wenigstens eine Einstellvorrichtung mit einem Aktuator (Stellmotor) an dem wenigstens einen Scheinwerfer vorgesehen sein, die es der Auswertvorrichtung ermöglichen, die Einstellung des Scheinwerfers, insbesondere die horizontale und/der vertikale Ausrichtung eines von dem Scheinwerfer ausgestrahlten Lichtkegels, zu verändern. Auf diese Weise kann die Scheinwerfereinstellung nicht nur automatisch überprüft, sondern auch automatisch korrigiert werden. Dadurch wird die Benutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit noch weiter erhöht.
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Durch regelmäßiges automatisches Überprüfen und Korrigieren der Scheinwerfereinstellung kann die Fahrsicherheit verbessert werden.
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Figurenliste
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert.
- 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Fahrzeug, das mit einer Vorrichtung zum Überprüfen und Korrigieren der Scheinwerfereinstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist; und
- 2 zeigt ein lichtreflektierendes Objekt mit einem Beispiel für eine durch die Scheinwerfer eines Fahrzeugs erzeugte Licht-Intensitätsverteilung.
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Figurenbeschreibung
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Fahrzeug 6, das mit einer Vorrichtung zum Überprüfen der Scheinwerfereinstellung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgestattet ist.
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Das Fahrzeug 6 ist einem Abstand d vor einem lichtreflektierenden Objekt 4, beispielsweise einer lichtreflektierenden Wand 4 positioniert.
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Das Fahrzeug 6 weist zwei Frontscheinwerfer 8a, 8b auf, die auf das lichtreflektierende Objekt 4 ausgerichtet sind.
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An jedem der Scheinwerfer 8a, 8b sind Einstellvorrichtungen 11a - 11d, beispielsweise Aktuatoren mit Stellmotoren, vorhanden, die es ermöglichen, die Abstrahlrichtung jedes der Scheinwerfer 8a, 8b in horizontaler und in vertikaler Richtung zu verändern.
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Das Fahrzeug 6 weist darüber hinaus eine Bildaufnahmevorrichtung (Kamera) 10 auf, die auf das lichtreflektierende Objekt 4 ausgerichtet ist. In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Bildaufnahmevorrichtung 10 auf einer Mittelachse M des Fahrzeugs 6 angeordnet und entlang dieser ausgerichtet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, so lange die Bildaufnahmevorrichtung 10 in der Lage ist, ein Bild des lichtreflektierenden Objekts 4 aufzunehmen.
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Es ist auch eine Auswertvorrichtung 12 vorgesehen, die durch elektrische Leitungen 14 oder drahtlos mit der Bildaufnahmevorrichtung 10 und den Einstellvorrichtungen 11a - 11d verbunden ist.
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Die Auswertvorrichtung 12 ist ausgebildet, wenigstens ein von der Bildaufnahmevorrichtung 10 aufgenommenes Bild der Licht-Intensitätsverteilung 2a, 2b, die von den Scheinwerfern 8a, 8b auf der lichtreflektierenden Wand 4 erzeugt wird, (siehe 2) auszuwerten und mit einer vorgegebenen Intensitätsverteilung, die einer optimalen Scheinwerfereinstellung entspricht, zu vergleichen und einen Wert zu berechnen, der ein Maß für den Unterschied zwischen der aus dem aufgenommen Bild berechneten Licht-Intensitätsverteilung 2a, 2b und der vorgegebenen Intensitätsverteilung ist.
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Die Auswertvorrichtung 12 ist insbesondere ausgebildet, die Einstellvorrichtungen 11a - 11d so anzusteuern, dass die Licht-Intensitätsverteilung 2a, 2b auf der lichtreflektierenden Wand 4 der vorgegebenen Intensitätsverteilung so nahe kommt, dass der Wert, der ein Maß für den Unterschied zwischen der aus dem aufgenommen Bild berechneten Licht-Intensitätsverteilung 2a, 2b und der vorgegebenen Intensitätsverteilung ist, einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet.
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In dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch eine (optionale) Abstandsmessvorrichtung 9 vorgesehen, die es ermöglicht, den Abstand d zwischen dem Fahrzeug 6 und der lichtreflektierenden Wand 4 zu bestimmen und bei der Auswertung des wenigstens einen von der Bildaufnahmevorrichtung 10 aufgenommenen Bildes zu berücksichtigen. Als Abstandsmessvorrichtung 9 kann beispielsweise ein Abstandsradar des Fahrzeugs 6 verwendet werden.
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2 zeigt in einer schematischen Ansicht das lichtreflektierende Objekt 4, z.B. die lichtreflektierende Wand 4, mit zwei Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b des von den beiden Scheinwerfern 8a, 8b ausgestrahlten Lichts.
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Um eine Blendung des Gegenverkehrs zu vermeiden, sind im Fall von Abblendlicht die Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b bei Fahrzeugen 4, die für Rechtsverkehr ausgelegt sind, im Bereich links oberhalb ihres jeweiligen Mittelpunktes P1, P2 abgeschattet, wie in der 2 gezeigt.
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Durch Auswerten wenigstens eines von der Bildaufnahmevorrichtung 10 aufgenommenen Bildes der Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b auf der lichtreflektierenden Wand 4 können die vertikalen Abstände („Höhen“) H1, H2 der Mittelpunkte P1, P2, der Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b in Bezug auf eine vorgegebene Referenzlinie R sowie die horizontalen Abstände D1, D2 von der projizierten Mittellinie M des Fahrzeugs 6, beziehungsweise der horizontale Abstand D zwischen den Mittelpunkten P1, P2 der beiden Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b bestimmt werden.
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Durch Vergleichen der auf dieser Weise ermittelten Werte H1, H2, D1, D2 mit vorgegebenen Referenzwerten kann überprüft werden, ob die Scheinwerfer 8a, 8b (innerhalb einer vorgegebenen Toleranz) korrekt eingestellt sind.
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Wenn der Unterschied zwischen wenigstens einem der auf die beschriebene Weise ermittelten Werte H1, H2, D1, D2 und dem zugehörigen vorgegebenen Referenzwert größer als ein vorgegebener Toleranzwert ist, steuert die Auswertvorrichtung 12 die Einstellvorrichtungen lla-lld entsprechend an, um die Abstrahlrichtung des jeweiligen Scheinwerfers 8a, 8b zu korrigieren und so die Abweichungen (Differenzen) zwischen den ermittelten Werten und den vorgegebenen Referenzwerten zu minimieren.
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Die Referenzwerte können für einen vorgegebenen Abstand d zwischen der Front des Fahrzeuges 6 und dem lichtreflektierenden Objekt vorgegeben sein. In diesem Fall muss das Fahrzeug 6 in dem vorgegebenen Abstand d (siehe 1) vor dem lichtreflektierenden Objekt 4 positioniert werden, um das Verfahren korrekt durchführen zu können.
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Durch eine Abstandsmessvorrichtung 9, die in dem Fahrzeug 6 oder an dem lichtreflektierenden Objekt 4 ausgebildet sein kann, kann überprüft werden, ob der vorgegebene Abstand d eingehalten worden ist, bevor das Verfahren gestartet wird.
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Alternativ können die Referenzwerte für unterschiedliche Abstände d zwischen der Front des Fahrzeugs 6 und dem lichtreflektierenden Objekt 4 vorgegeben sein oder die Referenzwerte können bei einem bekannten Abstand d berechnet werden.
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In diesem Fall kann das Fahrzeug 6 innerhalb gewisser Grenzen in einem beliebigen Abstand d vor dem lichtreflektierenden Objekt 4 angeordnet sein. Der Abstand d wird vor dem Start des Verfahrens durch die Abstandsmessvorrichtung 9 bestimmt und das Verfahren wird mit den Referenzwerten durchgeführt, die dem so bestimmten Abstand zugeordnet sind bzw. für den so bestimmten Abstand berechnet worden sind.
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Auf diese Weise kann die Durchführung des Verfahrens vereinfacht werden, da es nicht notwendig ist, das Fahrzeug 6 exakt in einem vorgegebenen Abstand d vor dem lichtreflektierenden Objekt 4 zu positionieren.
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Die Bildaufnahmevorrichtung 10, die Auswertvorrichtung 12 und/oder die Abstandsmessvorrichtung 9 können Teil eines in dem Fahrzeug 6 verbauten Systems zur Frontfelderkennung sein. In diesem Fall kann das Verfahren allein durch eine entsprechende Ansteuerung der Auswertvorrichtung 12, insbesondere mittels einer geeigneten Software, kostengünstig durchgeführt werden, ohne dass zusätzliche Bauteile benötigt werden.
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Optional kann in der Auswertvorrichtung 12 eine Zeitmessung und/oder eine Kilometermessung vorgesehen sein, die den Fahrer des Fahrzeugs 4 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit und/oder Kilometerleistung auffordert, das Fahrzeug 6 vor einem geeigneten lichtreflektierenden Objekt 4 zu positionieren und ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchzuführen, um die Einstellung der Scheinwerfer 8a, 8b zu überprüfen und (wenn nötig) zu korrigieren.
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Sind in dem Fahrzeug 6 keine Einstellvorrichtungen lla-lld (Aktuatoren) zum motorischen Einstellen der Scheinwerfer 8a, 8b vorhanden, kann eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden, um die Einstellung der Scheinwerfer 8a, 8b zu überprüfen und anzuzeigen, ob eine manuelle Korrektur der Einstellung der Scheinwerfer 8a, 8b erforderlich ist. Die manuelle Einstellung der Scheinwerfer 8a, 8b kann dann mit Hilfe der Vorrichtung überprüft werden.
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Obwohl in der 2 die Licht-Intensitätsverteilungen 2a, 2b beispielhaft für Abblendlicht gezeigt sind, versteht der Fachmann, dass ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch auf andere Lichtarten, wie z.B. Fernlicht und das Licht von Nebelscheinwerfern angewandt werden kann. Für jede Lichtart können in der Auswertvorrichtung 12 eigene Referenzwerte hinterlegt sein.
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Wenn in dem Fahrzeug 4 eine Frontfelderkennung vorhanden und aktiviert ist, kann das Verfahren auch automatisch gestartet werden, sobald das Fahrzeug 6 mit eingeschalteten Scheinwerfern 8a, 8b vor einem geeigneten lichtreflektierenden Objekt 4, beispielsweise einer Garagenwand oder einem Garagentor, positioniert ist. Auf diese Weise kann eine korrekte Einstellung der Scheinwerfer 8a, 8b dauerhaft und kontinuierlich sichergestellt werden.
