DE19704427A1 - Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Fahrzeugen nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist durch die DE 43 41 409 A1 bekannt. Diese Einrichtung weist den Scheinwerfern zugeordnete Verstelleinrichtungen auf, durch die die Leuchtweite der Scheinwerfer verstellbar ist. Die Einrichtung weist außerdem eine Sendeeinrichtung auf, die elektromagnetische Strahlung aussendet, durch die ein Bereich vor dem Fahrzeug bestrahlt wird. Die Einrichtung weist eine Sensoreinrichtung auf, in der der bestrahlte Bereich abgebildet wird. Durch eine Auswerteeinrichtung wird die Entfernung des bestrahlten Bereichs vom Fahrzeug ermittelt und mit einer eine korrekte Einstellung der Leuchtweite repräsentierenden Soll-Entfernung verglichen. Bei bestehender Abweichung zwischen der ermittelten Entfernung und der Soll-Entfernung werden durch die Auswerteeinrichtung die Verstelleinrichtungen derart angesteuert, daß die Soll-Entfernung eingestellt wird. Hierdurch kann die Leuchtweite der Scheinwerfer unabhängig von einer Änderung der Neigung des Fahrzeugs konstant gehalten werden. Bei dieser Ausführung der Einrichtung mit der Auswertung der Entfernung des bestrahlten Bereichs vom Fahrzeug kann eine Ungenauigkeit in der Regelung der Leuchtweite bestehen, die darin begründet ist, daß die Entfernung des Bereichs auch bei einer Änderung der Höhe des Fahrzeugs, also bei einer Ein- oder Ausfederung des Fahrzeugs, infolge der damit verbundenen Höhenänderung der Sendeeinrichtung verändert wird. Diese Ungenauigkeit ist um so größer, je geringer die Entfernung des bestrahlten Bereichs vom Fahrzeug ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Fahrzeugen hat demgegenüber den Vorteil, daß die Genauigkeit der Regelung der Leuchtweite größer ist, da durch die in der Auswerteeinrichtung erfolgende Auswertung der Lage des wenigstens einen in der Sensoreinrichtung abgebildeten Bildpunkts in Bezug auf die Referenzlage der Einfluß einer Höhenänderung des Fahrzeugs geringer ist.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung angegeben. Die Ausbildung gemäß Anspruch 4 und Anspruch 9 hat den Vorteil, daß nur eine Sendeeinheit für die Sendeeinrichtung erforderlich ist. Die Weiterbildung gemäß Anspruch 8 hat den Vorteil, daß eine Höhenänderung des Fahrzeugs keinen Einfluß auf die Genauigkeit der Regelung der Leuchtweite hat, da zwar der jeweilige Abstand noch von der Höhenänderung abhängig ist, durch die Auswertung des Verhältnisses der Abstände dieser Einfluß jedoch eliminiert wird.

Zeichnung

Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 in vereinfachter Darstellung ein Fahrzeug mit Scheinwerfern und einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild der Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite, Fig. 3 einen Ausschnitt des Fahrzeugs mit einem Scheinwerfer und einer Sendeeinheit, Fig. 4 das Fahrzeug mit einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 5 ein vereinfachtes Schaltbild der Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 6 das Fahrzeug mit einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 7 ein vereinfachtes Schaltbild der Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, Fig. 8 das Fahrzeug mit einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel und Fig. 9 ein vereinfachtes Schaltbild der Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in Fig. 1 dargestelltes Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, weist in bekannter Weise an seinem Frontende zwei nahe den Seiten des Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfer 10, 11 auf. Es kann vorgesehen sein, daß die Scheinwerfer 10, 11 nur zur Erzeugung des Abblendlichts dienen oder alternativ zur wahlweisen Erzeugung des Abblendlichts und des Fernlichts. Gegebenenfalls können die Scheinwerfer auch noch zur Erzeugung anderer Lichtbündel dienen, beispielsweise eines Nebellichts. In der Betriebsstellung Abblendlicht werden von den Scheinwerfern 10, 11 Lichtbündel 12 ausgesandt, durch die die vor dem Fahrzeug liegende Umgebung, unter anderem die Fahrbahn 14, beleuchtet werden. Die Lichtbündel 12 sind in Fig. 1 anhand mehrerer Linien gleicher Beleuchtungsstärke angedeutet. Zur Verhinderung einer Blendung des Gegenverkehrs weisen die Lichtbündel eine obere Helldunkelgrenze auf, was bewirkt, daß die Fahrbahn 14 nur bis zu einer bestimmten Entfernung L vor dem Fahrzeug beleuchtet wird. Die Reichweite L stellt dabei die Leuchtweite der Scheinwerfer 10, 11 dar. Bei durch eine wechselnde Beladung des Fahrzeugs oder bei während der Fahrt des Fahrzeugs beispielsweise infolge von Brems- oder Beschleunigungsvorgängen oder Fahrbahnunebenheiten auftretenden Neigungsänderungen des Fahrzeugs wird die Leuchtweite der Scheinwerfer, die mit dem Fahrzeug verbunden sind, und die Lage der Helldunkelgrenze verändert. Dabei wird entweder das Vorfeld der Fahrbahn 14 nicht mehr ausreichend beleuchtet, wenn die Leuchtweite zu gering ist, oder eine Blendung des Gegenverkehrs auftreten kann, wenn die Leuchtweite zu groß ist. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite vorgesehen, durch die unabhängig von Neigungsänderungen des Fahrzeugs die Leuchtweite konstant gehalten werden kann.

Die Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite kann mit dem Betrieb der Scheinwerfer 10, 11 aktiviert werden oder alternativ ständig während des Betriebs des Fahrzeugs aktiviert sein. Die Leuchtweiteregelungseinrichtung weist eine Sendeeinrichtung, eine Sensoreinrichtung, eine Auswerteeinrichtung sowie den Scheinwerfern zugeordnete Verstelleinrichtungen auf. Durch die Sendeeinrichtung werden beim Betrieb der Leuchtweiteregelungseinrichtung Strahlungsbündel elektromagnetischer Strahlung auf die Fahrbahn 14 vor dem Fahrzeug ausgesandt, wobei die Strahlung sichtbares Licht oder andere Strahlung sein kann, beispielsweise infrarote oder ultraviolette Strahlung. Die Strahlungsbündel sind dabei möglichst konzentriert, so daß durch diese jeweils nur ein kleiner Bereich der Fahrbahn 14 in Form eines Spots bestrahlt wird. Vom bestrahlten Bereich reflektierte Strahlung wird durch die Sensoreinrichtung erfaßt und in der Sensoreinrichtung werden die bestrahlten Bereiche bzw. Spots abgebildet. Durch die Auswerteeinrichtung wird die Lage der in der Sensoreinrichtung abgebildeten Bereiche bzw. Spots ermittelt und mit vorgegebenen, eine korrekte Einstellung der Leuchtweite repräsentierenden Lagen verglichen.

In den Fig. 1 bis 3 ist die Leuchtweiteregelungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Sendeeinrichtung weist dabei zwei getrennte Sendeeinheiten 20, 22 auf, die quer zur vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs zueinander beabstandet am Frontende des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Sendeeinheiten 20, 22 weisen einen Abstand e3 senkrecht zur vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs auf. Es kann dabei vorgesehen sein, daß wenigstens eine oder beide Sendeeinheiten 20, 22 in einen der Scheinwerfer 10, 11 integriert sind. Alternativ können auch wenigstens eine oder beide Sendeeinheiten 20, 22 getrennt von den Scheinwerfern 10, 11 angeordnet sein. Vorzugsweise sind die Sendeeinheiten 20, 22 nahe dem seitlichen Rand des Fahrzeugs angeordnet, so daß sie einen möglichst großen Abstand e3 aufweisen und sich die Integration in die Scheinwerfer 10, 11 anbietet. Durch jede der beiden Sendeeinheiten 20, 22 werden jeweils zwei konzentrierte Strahlungsbündel ausgesandt. Durch die von jeder Sendeeinheit 20, 22 ausgesandten Strahlungsbündel werden jeweils zwei Bereiche bzw. Spots bestrahlt, die in unterschiedlicher Entfernung vor dem Fahrzeug angeordnet sind. Durch die in Fahrtrichtung 9 gesehen rechte Sendeeinheit 20 wird ein Spot 24 in der Entfernung d1 und ein Spot 25 in der Entfernung d2 bestrahlt. Durch die in Fahrtrichtung 9 gesehen linke Sendeeinheit 22 wird ein Spot 26 in der Entfernung d1 und ein Spot 27 in der Entfernung d2 bestrahlt. Die beiden Spots 24 und 26 weisen vorzugsweise zumindest annähernd dieselbe Entfernung d1 vom Fahrzeug auf und die beiden Spots 25 und 27 weisen ebenfalls zumindest annähernd dieselbe Entfernung d2 vom Fahrzeug auf.

Die von jeweils einer Sendeeinheit 20, 22 ausgesandten Strahlungsbündel verlaufen jeweils in einer gemeinsamen vertikalen Ebene 28 bzw. 29. Die Ebenen 28, 29, in denen die Strahlungsbündel jeweils einer der Sendeeinheiten 20, 22 verlaufen, können parallel zueinander verlaufen oder sich in Fahrtrichtung 9 einander annähern, also konvergierend verlaufen, oder sich in Fahrtrichtung 9 voneinander entfernen, also divergierend verlaufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verlaufen die beiden Ebenen 28, 29 zumindest annähernd parallel zueinander. Die beiden Spots 24 und 26 sind auf der Fahrbahn 14 mit einem Abstand e2 senkrecht zur vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs zueinander angeordnet. Die beiden Spots 25 und 27 sind auf der Fahrbahn 14 mit einem Abstand e1 senkrecht zur vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs zueinander angeordnet. Durch die parallele Anordnung der Ebenen 28, 29, in denen die von den Sendeeinheiten 20, 22 ausgesandten Strahlungsbündel verlaufen, sind die Abstände e1 und e2 zumindest annähernd gleich groß und ebenfalls zumindest annähernd gleich groß, wie der Abstand e3 der Sendeeinheiten 20, 22 am Fahrzeug.

Die Sensoreinrichtung 30 der Leuchtweiteregelungseinrichtung ist zwischen den beiden Sendeeinheiten 20, 22 am Frontende des Fahrzeugs angeordnet. Die Sensoreinrichtung 30 ist auf die vor dem Fahrzeug liegende Fahrbahn 14 gerichtet und weist eine Abbildungsoptik 31 und mehrere für die von den Sendeeinheiten 20, 22 ausgesandte Strahlung empfindliche Elemente 32 auf. Durch die Abbildungsoptik 31 wird von der Fahrbahn 14 in den Spots 24 bis 27 reflektierte Strahlung auf die Elemente 32 gerichtet, so daß die Spots 24 bis 27 auf die Elemente 32 abgebildet werden. In Fig. 1 und 2 ist eine Anordnung der strahlungsempfindlichen Elemente 32 dargestellt, bei der die Elemente 32 matrixartig verteilt sind. Die Sensoreinrichtung 30 ist beispielsweise in Form einer Kamera, insbesondere einer Video-Kamera, ausgebildet. Die Elemente 32 können dabei eine sogenannte CCD-Matrix sein, das heißt Charge-Coupled-Device. Alternativ können die Elemente 32 auch als Fotozellen oder Fotodioden ausgebildet sein. Die Elemente 32 können anstelle der Anordnung in Form einer Matrix auch linear angeordnet sein.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch die Abbildungsoptik 31 jeweils ein Spot 24 bis 27 auf eines der Elemente 32 abgebildet. Die optische Achse 33 der Sensoreinrichtung 30 verläuft dabei in einer Ebene 34, die zumindest annähernd parallel zu den Ebenen 28, 29 angeordnet ist. Der Spot 24 wird in der Sensoreinrichtung 30 als Bildpunkt 124 abgebildet, der Spot 25 wird als Bildpunkt 125, der Spot 26 als Bildpunkt 126 und der Spot 27 als Bildpunkt 127. Die Matrix der Elemente 32 weist eine vertikale Achse OY und eine horizontale Achse OX auf. Die Achse OY entspricht dabei einer vertikalen Achse Y des Fahrzeugs, die in der vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs verläuft, und die Achse OX entspricht einer horizontalen Achse X des Fahrzeugs, die senkrecht zur vertikalen Längsmittelebene 13 des Fahrzeugs verläuft. Zwischen den beiden Bildpunkten 124 und 126, die die Abbildungen der beiden Spots 24 und 26 sind, ist ein Abstand e20 vorhanden, der die Abbildung des Abstands e2 der beiden Spots 24 und 26 auf der Fahrbahn 14 ist. Zwischen den beiden Bildpunkten 125 und 127, die die Abbildungen der beiden Spots 25 und 27 sind, ist ein Abstand e10 vorhanden, der die Abbildung des Abstands e1 der beiden Spots 25 und 27 auf der Fahrbahn 14 ist. Die beiden Abstände e10 und e20 sind dabei jeweils parallel zur Achse OX gemessen und sind parallel zueinander. Es kann dabei definiert werden, daß der Bildpunkt 126 eine Referenzlage für den Bildpunkt 124 bildet, der den Abstand e20 von dieser Referenzlage aufweist, wobei auch umgekehrt definiert werden kann, daß der Bildpunkt 124 eine Referenzlage für den Bildpunkt 126 aufweist, der wiederum den Abstand e20 aufweist. In gleicher Weise kann definiert werden, daß der Bildpunkt 127 eine Referenzlage für den Bildpunkt 125 bildet, der den Abstand e10 von dieser Referenzlage aufweist, wobei auch hier umgekehrt definiert werden kann, daß der Bildpunkt 125 eine Referenzlage für den Bildpunkt 127 bildet, der wiederum den Abstand e10 aufweist.

In Fig. 2 ist die Leuchtweiteregelungseinrichtung in einem vereinfachten Schaltschema dargestellt. Die Auswerteeinrichtung ist dabei mit der Bezugszahl 40 bezeichnet. In den Scheinwerfern 10, 11 sind die Sendeeinheiten 20, 22 der Sendeeinrichtung angeordnet und zwischen diesen ist die Sensoreinrichtung 30 angeordnet. Die Auswerteeinrichtung 40 ist mit der Sensoreinrichtung 30 verbunden, wobei einer Einheit 42 der Auswerteeinrichtung 40 Signale über die Abstände e10 und e20 zugeführt werden. In dieser Einheit 42 der Auswerteeinrichtung 40 wird das Verhältnis q(e10/e20) des Signals des Abstands e10 zum Signal des Abstands e20 ermittelt und am Ausgang der Einheit 42 wird ein Signal für dieses Verhältnis q einem Komparator 43 zugeführt. Dem Komparator 43 wird außerdem ein Soll-Signal für ein vorgegebenes Soll-Verhältnis q0 zugeführt wobei alternativ das Soll-Verhältnis q0 auch im Komparator 43 gespeichert sein kann. Im Komparator 43 wird das von der Einheit 42 ermittelte Signal für das momentane Verhältnis q(e10/e20) mit dem vorgegebenen Soll-Signal für das Soll-Verhältnis q0 verglichen, indem die Differenz Δq = q0 - q(e10/e20) gebildet wird. Der Ausgang des Komparators 43 ist mit einer Steuereinrichtung 44 verbunden, der ein Signal für die aktuelle Differenz Δq zugeführt wird und durch die, wenn Δq nicht Null ist, die Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer angesteuert werden.

Das dem Komparator 43 zugeführte bzw. in diesem gespeicherte Soll-Signal für das Soll-Verhältnis q0 der abgebildeten Abstände e10 und e20 repräsentiert eine korrekte Einstellung der Leuchtweite der Scheinwerfer 10. In diesem Fall werden die Abstände e1 und e2 der Spots 24 bis 27 auf der Fahrbahn 14 als Abstände e10 und e20 in der Sensoreinrichtung 30 abgebildet und das durch die Einheit 42 der Auswerteeinrichtung 40 ermittelte Signal für das Verhältnis q(e10/e20) ist gleich dem Soll-Signal für das Soll-Verhältnis q0, so daß die Differenz Δq gleich Null ist und keine Ansteuerung der Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer 10 durch die Steuereinrichtung 44 erforderlich ist. Wenn infolge einer Änderung der Neigung des Fahrzeugs die tatsächliche Einstellung der Leuchtweite von der korrekten Einstellung der Leuchtweite abweicht, so befinden sich die Spots 24 bis 27 auf der Fahrbahn 14 in anderen Entfernungen vom Fahrzeug als die Entfernungen d1 und d2 bei korrekter Einstellung der Leuchtweite. In diesem Fall werden die Spots 24 bis 27 in anderer Weise in der Sensoreinrichtung 30 abgebildet, als bei korrekter Einstellung der Leuchtweite, so daß die Bildpunkte 124 bis 127 der Spots 24 bis 27 in der Sensoreinrichtung 30 eine andere Lage einnehmen und sich andere Abstände e10 und e20 zwischen diesen ergeben. Durch die Einheit 42 der Auswerteeinrichtung 40 wird wiederum ein Signal für das Verhältnis q(e10/e20) gebildet und im Komparator 43 wird ein Signal für die Differenz Δq gebildet, die in diesem Fall nicht gleich Null ist. Abhängig vom Signal dieser Differenz Δq werden durch die Steuereinrichtung 44 die Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer 10, 11 derart angesteuert, daß die Differenz Δq gleich Null wird. Dabei werden die Sendeeinheiten 20, 22 und vorzugsweise auch die Sensoreinrichtung 30 synchron mit den Scheinwerfern 10, 11 mitverstellt, was durch zusätzliche Verstelleinrichtungen erfolgen kann, oder bei Integration der Sendeeinheiten 20, 22 in die Scheinwerfer 10, 11 durch deren Verstelleinrichtungen 18 erfolgen kann.

Die Genauigkeit der Leuchtweiteregelungseinrichtung hängt dabei unter anderem von der Größe des Verhältnisses q ab. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, daß das eine korrekte Einstellung der Leuchtweite repräsentierende Verhältnis q0 etwa 0,5 beträgt, wobei somit der Abstand e20 etwa doppelt so groß ist wie der Abstand e10 und entsprechend die Entfernung d2 der Spots 25 und 27 vom Fahrzeug etwa doppelt so groß ist wie die Entfernung d1 der Spots 24 und 26 vom Fahrzeug. Die Entfernungen d1 und d2 können dabei zwischen einigen Metern bis etwa 40 m betragen. Beispielsweise kann die Entfernung d1 zwischen etwa 2 m und etwa 5 m betragen und die Entfernung d2 zwischen etwa 4 m und etwa 10 m.

In Fig. 3 ist vereinfacht das Frontende des Fahrzeugs dargestellt, mit einem der Scheinwerfer 10 und einer Sendeeinheit 20. Bei einer Änderung der Neigung, das heißt des Neigungswinkels t des Fahrzeugs bezüglich einer Horizontalen H tritt dabei auch eine Änderung Δh der Höhe h des Anbauorts des Scheinwerfers 10 und der Sendeeinheit 20 am Fahrzeug auf. Diese Änderung Δh der Höhe h führt ebenfalls zu einer Änderung der Abbildung der Spots 24 bis 27 in der Sensoreinrichtung 30, die jedoch die Einstellung der Leuchtweite nicht beeinflussen soll. Abhängig von der Änderung Δh der Höhe h ergeben sich unterschiedliche Abstände e10 und e20 der Bildpunkte 124 bis 127 zu den Spots 24 bis 27. Bei der Bildung des Verhältnisses q(e10/e20) der Abstände e10 und e20 wird der Einfluß der Änderung Δh der Höhe h jedoch eliminiert, so daß das Verhältnis q(e10/e20) nur noch von der Änderung des Neigungswinkels t des Fahrzeugs abhängig ist.

In Fig. 4 ist das Fahrzeug mit der Leuchtweiteregelungseinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei werden gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszahlen versehen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Es ist nur eine Sendeeinheit 20 vorgesehen, die beispielsweise im in Fahrtrichtung 9 gesehen rechten Scheinwerfer 10 integriert ist. Durch die Sendeeinheit 20 werden zwei Strahlungsbündel ausgesandt, die die Spots 24 und 25 auf der Fahrbahn 14 vor dem Fahrzeug bestrahlen. Die Sensoreinrichtung 30 ist im in Fahrtrichtung 9 gesehen linken Scheinwerfer 11 integriert und deren optische Achse 33 verläuft in einer Ebene 34 parallel zur Fahrzeuglängsmittelebene 13 und parallel zur Ebene 28, in der die Strahlungsbündel der Sendeeinheit 20 verlaufen. Der Spot 24 ist in einer Entfernung d1 vom Fahrzeug angeordnet und der Spot 25 ist in einer Entfernung d2 angeordnet. Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt wird der Spot 24 in der Sensoreinrichtung 30 als Bildpunkt 124 abgebildet und der Spot 25 wird als Bildpunkt 125 abgebildet.

Wäre im in Fahrtrichtung 9 gesehen linken Scheinwerfer 11 zusätzlich zur Sensoreinrichtung 30 eine weitere Sendeeinheit angeordnet, so würden die durch von dieser ausgesandte Strahlungsbündel bestrahlten Spots in der Sensoreinrichtung 30 zwar abhängig von deren Entfernung vom Fahrzeug in Richtung der vertikalen Achse OY der Matrix der Elemente 32 entsprechend den Bildpunkten 124 und 125 unterschiedliche Lagen einnehmen, würden jedoch in Richtung der Achse OX betrachtet immer denselben Abstand von der Achse OY einnehmen. Bei entsprechender Anordnung der optischen Achse 33 der Sensoreinrichtung 30 in der Ebene, in der die von der zusätzlichen Sendeeinheit ausgesandten Strahlungsbündel verlaufen, würden die Spots auf der vertikalen Achse OY angeordnet sein. Aus diesem Grund kann eine zusätzliche Sendeeinheit im linken Scheinwerfer 11 entfallen, vielmehr braucht nur gemäß Fig. 5 der jeweilige Abstand e20 und e10 der die Spots 24 und 25 repräsentierenden Bildpunkte 124 und 125 von der Achse OY in Richtung der Achse OX ausgewertet zu werden. Die Abstände e20 und e10 sind dabei Abbildungen der Abstände e2 und e1 der Spots 24 und 25 auf der Fahrbahn 14 von der Schnittlinie 35 der die optische Achse 33 der Sensoreinrichtung 30 enthaltenden Ebene 29 und der Fahrbahn 14. Die vertikale Achse OY der Sensoreinrichtung 30 bildet somit eine virtuelle Referenzlage für die Bildpunkte 124 und 125, die jeweils den Abstand e20 bzw. e10 von dieser Referenzlage aufweisen. Die Referenzlage in Form der Achse OY für die Bildpunkte 124 und 126 ist somit fest in der Sensoreinrichtung 30 vorgegeben. Abhängig von der Entfernung d1 bzw. d2 vom Fahrzeug werden die Spots 24 und 25 in der Sensoreinrichtung 30 in unterschiedlicher Weise abgebildet und diese weisen unterschiedliche Abstände e20 und e10 von der vertikalen Achse OY in Richtung der Achse OX der Matrix der Elemente 32 in Richtung der Achse OX betrachtet auf.

Der Einheit 42 der Auswerteeinrichtung 40 gemäß Fig. 5 werden dabei wiederum Signale über die Abstände e10 und e20 zugeführt und in dieser wird eine Signal für das Verhältnis q(e10/e20) gebildet und dem Komparator 43 zugeführt. Im Komparator 43 wird die Differenz Δq zwischen dem Soll-Signal für das vorgegebene Soll-Verhältnis q0 und dem aktuellen Signal für das Verhältnis g gebildet und ein Signal hierüber der Steuereinrichtung 44 zugeführt, durch die die Verstelleinrichtungen 18 in der erforderlichen Weise angesteuert werden, wenn die Differenz Δq nicht gleich Null ist. Dabei werden vorzugsweise auch die Sendeinheit 20 und die Sensoreinrichtung 30 entsprechend mitverstellt.

Bei der Leuchtweiteregelungseinrichtung gemäß dem vorstehend erläuterten zweiten Ausführungsbeispiel kann zwar das Verhältnis q(e10/e20) ermittelt werden, das jedoch keine Information über die Einstellung des Scheinwerfers 11 gibt, in dem die Sensoreinrichtung 30 angeordnet ist. Es kann davon ausgegangen werden, daß der die Sendeeinheit 20 enthaltende rechte Scheinwerfer 10 und der die Sensoreinrichtung 30 enthaltende linke Scheinwerfer 11 im Ausgangszustand derart eingestellt sind, daß die von den Scheinwerfern 10, 11 ausgesandten Lichtbündel die korrekte Leuchtweite aufweisen. Während der Gebrauchsdauer des Fahrzeugs kann es jedoch vorkommen, daß der linke Scheinwerfer 11 eine andere Neigung aufweist als der rechte Scheinwerfer 10. In diesem Fall nehmen die beiden Bildpunkte 124 und 125 in der Sensoreinrichtung 30 in vertikaler Richtung, das heißt in Richtung der Achse OY betrachtet eine andere Lage ein. Die Neigungswinkeländerung α des linken Scheinwerfers 11 relativ zum rechten Scheinwerfer 10 ist dabei relativ klein und kann durch die Gleichung

α = (Py . DY)/f

angenähert werden, wobei Py die Erstreckung eines Elements 32 der Sensoreinrichtung 30 in Richtung der vertikalen Achse OY ist, DY die Änderung der Lage der Bildpunkte 124, 125 in Richtung der vertikalen Achse OY ist und f die Brennweite der Abbildungsoptik 31 der Sensoreinrichtung 30 ist. Eine Neigungswinkeländerung α in dem Sinne, daß der linke Scheinwerfer 11 stärker nach unten geneigt ist, führt dazu, daß die Bildpunkte 124, 125 in der Sensoreinrichtung 30 in Richtung der Achse OY höher abgebildet werden, wobei die Verschiebung DY dabei negatives Vorzeichen aufweist. Eine Neigungswinkeländerung α in dem Sinne, daß der linke Scheinwerfer 11 weniger stark nach unten geneigt ist, führt dazu, daß die Bildpunkte 124, 125 in der Sensoreinrichtung 30 in Richtung der Achse OY tiefer abgebildet werden, wobei die Verschiebung DY dabei positives Vorzeichen aufweist. Durch die Auswerteeinrichtung 40 kann die Verschiebung DY ermittelt werden, wobei kontinuierlich oder in bestimmten zeitlichen Abständen eine Synchronisierung der Einstellung der Neigung der beiden Scheinwerfer 10, 11 erfolgen kann, indem die Verschiebung DY ausgewertet wird und die Verstelleinrichtung 18 des linken Scheinwerfers 11 in der Weise angesteuert wird, daß die Verschiebung DY beseitigt wird.

In Fig. 6 ist die Leuchtweiteregelungseinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszahlen versehen sind wie bei den ersten beiden Ausführungsbeispielen. Es sind zwei Sendeeinheiten 20, 22 vorgesehen, die jeweils nahe den Scheinwerfern 10 angeordnet sind oder in diesen integriert sind. Zwischen den beiden Sendeeinheiten 20, 22 ist die Sensoreinrichtung 30 angeordnet. Durch die in Fahrtrichtung 9 gesehen rechte Sendeeinheit 20 wird ein Strahlungsbündel ausgesandt, durch das der Spot 24 in einer Entfernung d1 vom Fahrzeug bestrahlt wird. Durch die in Fahrtrichtung 9 gesehen linke Sendeeinheit 22 wird ein Strahlungsbündel ausgesandt, durch das der Spot 26 in einer Entfernung d1 vom Fahrzeug bestrahlt wird. Die beiden Spots 24 und 26 weisen auf der Fahrbahn 14 einen Abstand e1 auf.

In der Sensoreinrichtung 30 werden die beiden Spots 24 und 26 wie in Fig. 5 und 6 dargestellt durch die Abbildungsoptik 31 als Bildpunkte 124 und 126 auf die Matrix der Elemente 32 abgebildet. Zwischen den Bildpunkten 124 und 126 ist der Abstand e10 vorhanden, der die Abbildung des Abstand e1 der Spots 24 und 26 ist. Es kann dabei definiert werden, daß der Bildpunkt 124 eine Referenzlage für den Bildpunkt 126 bildet bzw. umgekehrt der Bildpunkt 126 eine Referenzlage für den Bildpunkt 124 bildet, wobei jeweils zwischen dem Bildpunkt 124 bzw. 126 und der Referenzlage der Abstand e10 vorhanden ist. Bei einer Änderung der Neigung des Fahrzeugs ändert sich die Entfernung d1 der Spots 24 und 26 vom Fahrzeug und die Lage der Bildpunkte 124 und 126 in der Sensoreinrichtung 30 ändert sich ebenfalls, wobei dabei auch der Abstand e10 verändert wird.

Der Auswerteeinrichtung 40 gemäß Fig. 7 wird ein Signal über den Abstand e10 der beiden Bildpunkte 124 und 126 zugeführt. Im Komparator 43 wird ein Signal für die Differenz Δe zwischen einem Soll-Signal für einen vorgegebenen Soll-Abstand e0, das im Komparator 43 gespeichert ist oder diesem zugeführt wird, und dem aktuellen Signal für den Abstand e10 ermittelt. Ein Signal für die Differenz Δe wird der Steuereinrichtung 44 zugeführt, durch die die Verstelleinrichtungen 18 in der erforderlichen Weise angesteuert werden, wenn die Differenz Δe nicht gleich Null ist.

Das dem Komparator 43 zugeführte bzw. in diesem gespeicherte Soll-Signal für den Soll-Abstand e0 repräsentiert eine korrekte Einstellung der Leuchtweite der Scheinwerfer 10. In diesem Fall wird der Abstand e1 der Spots 24 und 26 auf der Fahrbahn 14 als Abstand e10=e0 in der Sensoreinrichtung 30 abgebildet, so daß die Differenz Δe gleich Null ist und keine Ansteuerung der Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer 10 durch die Steuereinrichtung 44 erforderlich ist. Wenn infolge einer Änderung der Neigung des Fahrzeugs die tatsächliche Einstellung der Leuchtweite von der korrekten Einstellung der Leuchtweite abweicht, so befinden sich die Spots 24 und 26 auf der Fahrbahn 14 in anderen Entfernungen vom Fahrzeug als die Entfernungen d1 bei korrekter Einstellung der Leuchtweite. In diesem Fall werden die Spots 24 und 26 in anderer Weise in der Sensoreinrichtung 30 abgebildet, als bei korrekter Einstellung der Leuchtweite, so daß die Bildpunkte 124 und 126 der Spots 24 und 26 in der Sensoreinrichtung 30 eine andere Lage einnehmen und sich ein anderer Abstand e10 zwischen diesen ergibt. Durch den Komparator 43 wird die Differenz Δe gebildet, die in diesem Fall nicht gleich Null ist. Abhängig von dieser Differenz Δe werden durch die Steuereinrichtung 44 die Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer 10 sowie der Sendeeinheiten 20, 22 sowie der Sensoreinrichtung 30 derart angesteuert, daß die Differenz Δe gleich Null wird.

Der anhand der Fig. 3 vorstehend erläuterte Einfluß einer Änderung Δh der Höhe der Scheinwerfer 10 und der Sendeeinheiten 20, 22 kann gering gehalten werden, indem die Entfernung d1 der Spots 24, 26 vom Fahrzeug relativ groß gewählt wird, beispielsweise größer als etwa 30 m, insbesondere größer oder gleich 40 m. Außerdem ist ein möglichst großer Abstand e3 zwischen den Sendeeinheiten 20, 22 am Fahrzeug und eine möglichst große Brennweite der Abbildungsoptik 31 der Sensoreinrichtung 30 vorteilhaft, um eine große Genauigkeit der Regelung der Leuchtweite zu erreichen. Es kann auch eine zusätzlich Sensoreinrichtung vorgesehen werden, durch die die Änderung Δh der Höhe der Scheinwerfer 10 und der Sendeeinheiten 20, 22 ermittelt wird und der Auswerteeinrichtung 40 ein Signal über diese zugeführt wird, so daß in der Auswerteeinrichtung 40 der Einfluß der Änderung Δh der Höhe eliminiert werden kann. Die zusätzliche Sensoreinrichtung kann beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildet sein. Bei Verwendung einer zusätzlichen Sensoreinrichtung kann die Entfernung d1 der Spots 24, 26 vom Fahrzeug geringer als 40 m oder 30 m gewählt werden.

In Fig. 8 ist die Leuchtweiteregelungseinrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei wiederum gleiche oder entsprechende Bauteile mit denselben Bezugszahlen versehen sind wie bei den ersten drei Ausführungsbeispielen. Es ist nur eine Sendeeinheit 20 vorgesehen, die beispielsweise im Bereich des in Fahrtrichtung 9 gesehen rechten Scheinwerfers 10 angeordnet ist oder in diesem integriert ist. Die Sensoreinrichtung 30 ist im Bereich des linken Scheinwerfers 10 angeordnet und kann in diesem integriert sein. Durch die Sendeeinheit 20 wird ein Strahlungsbündel ausgesandt, durch das der Spot 24 in einer Entfernung d1 vom Fahrzeug bestrahlt wird. Der Spot 24 wird in der Sensoreinrichtung 30 durch die Abbildungsoptik 31 als Bildpunkt 124 auf die Matrix der Elemente 32 abgebildet.

Wäre im in Fahrtrichtung 9 gesehen linken Scheinwerfer 10 zusätzlich zur Sensoreinrichtung 30 eine weitere Sendeeinheit angeordnet, so würde der durch das von dieser ausgesandte Strahlungsbündel bestrahlte Spot in der Sensoreinrichtung 30 zwar abhängig von dessen Entfernung vom Fahrzeug in Richtung der vertikalen Achse OY der Matrix der Elemente 32 unterschiedliche Lagen einnehmen, würde jedoch in Richtung der Achse OX immer denselben Abstand von der Achse OY einnehmen. Bei Anordnung der optischen Achse 33 der Sensoreinrichtung 30 in der Ebene 34, in der das von der zusätzlichen Sendeeinheit ausgesandte Strahlungsbündel verläuft, wäre der Spot auf der vertikalen Achse OY angeordnet. Aus diesem Grund kann eine zusätzliche Sendeeinheit im linken Scheinwerfer 10 entfallen, vielmehr braucht nur gemäß Fig. 8 der Abstand e10 des den Spot 24 repräsentierenden Bildpunkts 124 von der Achse OY ausgewertet zu werden. Die vertikale Achse OY der Sensoreinrichtung 30 bildet dabei eine Referenzlage für den Bildpunkt 124, der von dieser den Abstand e10 aufweist. Die Referenzlage für den Bildpunkt 124 ist somit in der Sensoreinrichtung 30 mit der vertikalen Achse OY fest vorgegeben. Der Abstand e10 ist dabei eine Abbildung des Abstands e1 des Spots 24 auf der Fahrbahn 14 von der Schnittlinie 35 der die optische Achse 33 der Sensoreinrichtung 30 enthaltenden Ebene 34 und der Fahrbahn 14. Abhängig von der Entfernung d1 vom Fahrzeug wird der Spot 24 in der Sensoreinrichtung 30 in unterschiedlicher Weise als Bildpunkt 124 abgebildet und dieser weist unterschiedliche Abstände e10 von der vertikalen Achse OY der Matrix der Elemente 32 auf.

Dem Komparator 43 der Auswerteeinrichtung 40 gemäß Fig. 9 wird dabei wiederum ein Signal über den aktuellen Abstand e10 zugeführt und in diesem wird die Differenz Δe zwischen dem Soll-Signal für den vorgegebenen Soll-Abstand e0 und dem aktuellen Abstand e10 gebildet und ein Signal hierüber der Steuereinrichtung 44 zugeführt, durch die die Verstelleinrichtungen 18 der Scheinwerfer 10 in der erforderlichen Weise angesteuert werden, wenn die Differenz Δe nicht gleich Null ist, wobei die Sendeeinheit 20 sowie die Sensoreinrichtung 30 mitverstellt werden. Es kann auch beim vierten Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Sensoreinrichtung vorgesehen werden, durch die die Änderung Δh der Höhe der Scheinwerfer 10 und der Sendeeinheiten 20, 22 ermittelt wird und der Auswerteeinrichtung 40 ein Signal über diese zugeführt wird, so daß in der Auswerteeinrichtung 40 der Einfluß der Änderung Δh der Höhe eliminiert werden kann. Die zusätzliche Sensoreinrichtung kann beispielsweise als Ultraschallsensor ausgebildet sein.

Claims (12)

1. Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Fahrzeugen mit den Scheinwerfern (10) zugeordneten Verstelleinrichtungen (18) zur Verstellung der Leuchtweite, mit einer Sendeeinrichtung (20; 20, 22), durch die wenigstens ein elektromagnetisches Strahlungsbündel ausgesandt wird, das einen Bereich (24, 25, 26, 27) vor dem Fahrzeug bestrahlt, mit einer optoelektronischen Sensoreinrichtung (30), in der der wenigstens eine bestrahlte Bereich (24, 25, 26, 27) als Bildpunkt (124, 125, 126, 127) abgebildet wird, und mit einer Auswerteeinrichtung (40), durch die die Lage des wenigstens einen bestrahlten Bereichs (24, 25, 26, 27) ausgewertet und hieraus ein Signal gebildet wird, das mit einem eine korrekte Einstellung der Leuchtweite repräsentierenden Soll-Signal verglichen wird und daß bei bestehender, Abweichung zwischen dem aktuellen Signal und dem Soll-Signal die Verstelleinrichtungen (18) zur Beseitigung der Abweichung angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswerteeinrichtung (40) die Lage des wenigstens einen Bildpunkts (124, 125, 126, 127) in Bezug zu wenigstens einer Referenzlage in der Sensoreinrichtung (30) ausgewertet und ein Signal hierfür gebildet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswerteeinrichtung (40) der Abstand (e10, e20) des wenigstens einen Bildpunkts (124, 125, 126, 127) von einer diesem zugeordneten Referenzlage ausgewertet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auswerteeinrichtung (40) der Abstand (e10) des wenigstens einen Bildpunkts (124) von der Referenzlage (126) ausgewertet wird und hieraus ein Signal (e10) gebildet wird, das mit einem einen Soll-Abstand (e0) repräsentierenden Soll-Signal verglichen wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzlage fest in der Sensoreinrichtung (30) vorgegeben ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendeeinrichtung (20, 22) wenigstens ein weiteres Strahlungsbündel ausgesandt wird, das einen weiteren, vom wenigstens einen Bereich (26) vor dem Fahrzeug beabstandeten Bereich (26) bestrahlt und daß der weitere Bereich (26) als weiterer Bildpunkt (126) in der Sensoreinrichtung (30) abgebildet wird und als Referenzlage für den Bildpunkt (124) dient, und daß der Abstand (e10) zwischen dem Bildpunkt (124) und dem weiteren Bildpunkt (126) in der Auswerteeinrichtung (40) ausgewertet wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das weitere Strahlungsbündel bestrahlte weitere Bereich (26) zumindest annähernd in derselben Entfernung (d1) vom Fahrzeug angeordnet ist wie der wenigstens eine Bereich (26).

7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Strahlungsbündel von getrennten Sendeeinheiten (20, 22) der Sendeeinrichtung ausgesandt werden, die am Fahrzeug zueinander beabstandet angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendeeinrichtung (20, 22) wenigstens zwei Strahlungsbündel ausgesandt werden, die in unterschiedlichen Entfernungen (d1, d2) vom Fahrzeug angeordnete Bereiche (24, 25) bestrahlen, die als Bildpunkte (124, 125) in der Sensoreinrichtung (30) abgebildet werden, daß in der Auswerteeinrichtung (40) der jeweilige Abstand (e10, e20) der beiden Bildpunkte (124, 125) von der Referenzlage ausgewertet wird und das Verhältnis (q) der beiden Abstände (e10, e20) ermittelt wird und hieraus ein Signal gebildet wird, das mit einem ein Soll-Verhältnis (q0) repräsentierenden Soll-Signal verglichen wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzlage fest in der Sensoreinrichtung (30) vorgegeben ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnete daß durch die Sendeeinrichtung (20, 22) wenigstens zwei weitere Strahlungsbündel ausgesandt werden, die zwei weitere, von den wenigstens zwei Bereichen (24, 25) vor dem Fahrzeug beabstandete Bereiche (26, 27) bestrahlen, die, in der Sensoreinrichtung (30) als weitere Bildpunkte (125, 126) abgebildet werden, daß jeweils einer der heiteren Bildpunkte (126, 127) als Referenzlage für jeweils einen der Bildpunkte (124, 125) dient, und daß in der Auswerteeinrichtung (40) der jeweilige Abstand (e10, e20) der beiden Bildpunkte (124, 125) von den beiden weiteren Bildpunkten (126, 127) ausgewertet wird.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der Bereiche (24, 25) und einer der weiteren Bereiche (26, 27) zumindest annähernd in derselben Entfernung (d1, d2) vom Fahrzeug angeordnet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung zwei getrennte Sendeeinheiten (20, 22) aufweist, durch die jeweils zwei Strahlungsbündel ausgesandt werden.