DE102006004764A1

DE102006004764A1 - Nutzung unterschiedlicher Sensorinformationen für eine fahrtrichtungsabhängig schwenkbare Fahrzeugbeleuchtung

Info

Publication number: DE102006004764A1
Application number: DE102006004764A
Authority: DE
Inventors: Axel Dipl.-Inform. Gern; Volker Dipl.-Ing. Oltmann; Harry Dipl.-Ing. Hoffmann (FH); Bernd Dipl.-Inform. Woltermann
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-08-23
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-03-29

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtung beschrieben, welches die Verfahrensschritte DOLLAR A - Bestimmung der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs DOLLAR A - Bestimmung mindestens der unmittelbar weiteren Fahrtrichtung und DOLLAR A - Berücksichtigung der momentanen Fahrtrichtung und der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung DOLLAR A umfasst, sowie eine Fahrzeugbeleuchtung zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einer Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 19.

Um die Fahrbahn vor einem Fahrzeug insbesondere bei Kurvenfahrt besser ausleuchten zu können, ist es bekannt, eine in Abhängigkeit von der momentanen Fahrtrichtung schwenkbare Fahrzeugbeleuchtung zu verwenden. Dabei wird typischerweise die momentane Fahrtrichtung anhand eines Lenkwinkelsensors bestimmt und die Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit von der durch das Lenkwinkelsensorsignal bestimmten Fahrtrichtung um einen horizontalen Schwenkwinkel α geschwenkt.

Nachteilig an einer solchen Fahrzeugbeleuchtung ist, dass die Fahrzeugbeleuchtung erst dann beispielsweise dem Verlauf einer Kurve folgt, wenn ein Lenkeinschlag vorliegt und das Fahrzeug bereits durch die Kurve fährt. Ebenso ergibt sich der Nachteil, dass beispielsweise bei einer Kurvenausfahrt die Fahrzeugbeleuchtung zu spät wieder geradeaus gestellt wird.

Aus DE 102 54 806 A1 ist bekannt, eine fahrtrichtungsabhängig schwenkbare Fahrzeugbeleuchtung auf der Grundlage einer Information über den weiteren Fahrbahnverlauf zu steuern. Da Informationen über den weiteren Fahrbahnverlauf teilweise nur sehr schwierig zu erhalten sind, ist dabei vorgesehen, die fahrtrichtungsabhängige Fahrzeugbeleuchtung mittels einer fusionierten Information, welche aus zwei unabhängig voneinander Informationen über den weiteren Fahrbahnverlauf liefernden Sensoren gebildet wird, zu steuern. So wird eine hohe Güte bei der Erkennung des weiteren Fahrbahnverlaufs erreicht. Der weitere Fahrbahnverlauf wird dabei zum einen durch Erkennung von Fahrspurmarkierungen und zum anderen mittels eines Navigationsgeräts bestimmt. Die fusionierte Information wird darüber hinaus mit einem Lenkwinkelsensorsignal verglichen, um die Güte der fusionierten Information bewerten zu können.

Nachteilig an einer solchen Fahrzeugbeleuchtung ist, dass die Fahrzeugbeleuchtung bereits beispielsweise dem Verlauf einer Kurve folgt, wenn das Fahrzeug noch nicht in die Kurve eingefahren ist, und der in direkter Verlängerung des Fahrzeugs liegende Bereich der Fahrbahn nicht ausgeleuchtet wird.

Technische Aufgabe der Erfindung:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtung sowie eine fahrtrichtungsabhängig schwenkbare Fahrzeugbeleuchtung zu entwickeln, welche die Ausleuchtung einer Fahrbahn verbessert.

Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile: Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung gelöst durch die Verfahrensschritte:

– Bestimmung der momentanen Fahrtrichtung beispielsweise mindestens durch Erfassung eines Lenkwinkels eines Fahrzeugs,
– Bestimmung mindestens der unmittelbar weiteren Fahrtrichtung, beispielsweise durch Bestimmung eines mittels Umfelderfassung erkannten Fahrbahnverlaufs, und
– Berücksichtigung der momentanen Fahrtrichtung und der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.

Der Begriff 'momentane Fahrtrichtung' bedeutet dabei die zum augenblicklichen Zeitpunkt anliegende, durch den Lenkwinkel bestimmte Fahrtrichtung, ohne Berücksichtigung von zeitlichen Änderungen.

Demgegenüber umfasst der Begriff 'weitere Fahrtrichtung' die zumindest in unmittelbarer Zukunft von dem Fahrzeug eingeschlagene Fahrtrichtung. Diese kann beispielsweise bereits frühzeitig durch Erfassung der zeitlichen Änderung beispielsweise des Lenkwinkels oder der Gierrate des Fahrzeugs erfolgen, wobei insbesondere durch Erfassung der zeitlichen Änderung des Lenkwinkels eine gute, wenn auch sehr kurzfristige Vorausschau des weiteren Fahrbahnverlaufs möglich ist, da sich Lenkwinkeländerungen aufgrund der Trägheit des Fahrzeugs und dessen Sensorik erst verzögert auf die momentane Fahrtrichtung auswirken. Ebenso ist denkbar, die weitere Fahrtrichtung durch Erfassen des weiteren Fahrbahnverlaufs zu bestimmen.

Der Begriff 'Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung' umfasst dabei sowohl ein motorisches Schwenken eines beispielsweise eine Lichtquelle und einen Reflektor umfassenden Leuchtmittels, als auch ein beispielsweise durch steuerbare Blenden oder eine steuerbare Lichtverteilung, wie etwa ein Pixellicht, hervorgerufene Veränderung eines von einem Leuchtmittel ausgesandten Lichtkegels.

Die Berücksichtigung der momentanen und der weiteren Fahrtrichtung kann dabei durch Fusion geeigneter Sensorsignale erreicht werden, wobei mindestens ein Signal die momentane Fahrtrichtung, und mindestens ein anderes Signal die weitere Fahrtrichtung wiedergibt, so dass im Vergleich zum Stand der Technik nicht zwei Signale von Sensoren, die die Selbe Information liefern fusioniert werden, sondern zwei Signale von Sensoren, welche unterschiedliche Informationen liefern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass die Ausleuchtung der Fahrbahn vor einem Fahrzeug dahingehend verbessert wird, dass bereits vor dem Einfahren in eine Kurve ein Ausleuchten in Richtung der Kurve erfolgt, ohne jedoch frühzeitig den geradeaus vor dem Fahrzeug liegenden Bereich durch ein Wegschwenken der Fahrzeugbeleuchtung zu verdunkeln.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit mindestens von der momentanen Fahrtrichtung, und ein anderer Teil der Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit mindestens von der weiteren Fahrtrichtung geschwenkt wird. Dabei kann bei einer Kurvenfahrt und/oder bei einer unmittelbar anstehenden Kurvenfahrt ein kurveninneres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung unter Berücksichtigung mindestens der weiteren Fahrtrichtung fahrtrichtungsabhängig geschwenkt werden, und ein kurvenäußeres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung unter Berücksichtigung mindestens der momentanen Fahrtrichtung fahrtrichtungsabhängig geschwenkt werden.

So kann die Ausleuchtung von Kurven im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verbessert werden, indem beispielsweise ein bei einer anstehenden Kurvenfahrt ein kurvenäußerer Scheinwerfer ausschließlich unter Berücksichtigung der momentanen Fahrtrichtung, beispielsweise bestimmt durch einen Lenkwinkelsensor, geschwenkt wird, und ein kurveninnerer Scheinwerfer vorausschauend unter Berücksichtigung ausschließlich der weiteren Fahrtrichtung geschwenkt wird. Dadurch leuchtet der kurveninnere Scheinwerfer bereits vor dem Einfahren in die Kurve die Kurve aus, wohingegen der kurvenäußere Scheinwerfer bis zum Anliegen eines Lenkwinkels den in direkter Verlängerung des Fahrzeugs liegenden Bereich der Fahrbahn ausleuchtet. Bei einer S-Kurve ist dabei denkbar, eine Übergabe zwischen kurveninnerem und kurvenäußerem Scheinwerfer beispielsweise dann vorzunehmen, wenn beide Scheinwerfer in die Selbe Richtung weisen. Ebenso ist aber auch denkbar, dass sobald die Fahrzeugsensorik, beispielsweise durch Erfassung des weiteren Fahrbahnverlaufs, einen Wechsel der Kurvenrichtung feststellt, sofort den bisher kurvenäußeren Scheinwerfer unter Berücksichtigung der weiteren Fahrtrichtung nach außen schwenkt, und den bisher kurveninneren Scheinwerfer solange unverändert ausgeschwenkt lässt, bis ein neuer Lenkwinkel anliegt.

Ein vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung zusätzlich andere Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden, wobei die Fahrzeugbeleuchtung oder zumindest ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung von sich innerhalb eines Lichtkegels der Fahrzeugbeleuchtung befindenden anderen Verkehrsteilnehmern in horizontaler und/oder vertikaler Richtung weggeschwenkt wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei mehreren möglichen weiteren Fahrtrichtungen ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in die eine mögliche weitere Fahrtrichtung schwenkt, und ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in die andere mögliche weitere Fahrtrichtung schwenkt. Dabei ist denkbar, dass das Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung in mehrere unterschiedliche mögliche weitere Fahrtrichtungen von weiteren Bedingungen, insbesondere von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und von dem Vorhandensein von anderen Verkehrsteilnehmern abhängig ist: So kann beispielsweise im Bereich einer Kreuzung oder Gabelung bei niedriger Geschwindigkeit und in Fällen, in denen keine anderen Verkehrsteilnehmer und insbesondere keine entgegenkommenden Fahrzeuge erkannt wurden, die Ausleuchtung der Kreuzung oder Gabelung durch unabhängiges Verschwenken einzelner Teile der Fahrzeugbeleuchtung ausgeleuchtet werden, entsprechend den von der Kreuzung oder Gabelung abgehenden Wegen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in Abhängigkeit des Vorhandenseins von weiteren Verkehrsteilnehmern und/oder der Breite der Fahrbahn und/oder der Art der Fahrbahn und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und/oder den allgemeinen Lichtverhältnissen einzelne Teile der Fahrzeugbeleuchtung gegeneinander verschwenkt werden, um die Breite des von der Fahrzeugbeleuchtung ausgeleuchteten Bereichs zur Anpassung an die jeweilige Situation sowohl bei Kurvenfahrt als auch bei Geradeausfahrt zu verändern.

Dabei ist erfindungsgemäß denkbar, dass die momentane Fahrtrichtung durch Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, und/oder durch Erfassen einer zeitlichen Änderung des Lenkwinkels und/oder einer Gierrate des Fahrzeugs und/oder des weiteren Fahrbahnverlaufs bestimmt wird.

Der weitere Fahrbahnverlauf kann beispielsweise durch Lokalisieren des Fahrzeugstandorts auf einer elektronisch gespeicherten Karte bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der weitere Fahrbahnverlauf durch Erfassung des Verlaufs mindestens einer Fahrbahnrand- und/oder Fahrspurmarkierung und/oder eines Fahrbahnrandes und/oder einer Fahrbahnrandbebauung in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt werden.

Erfindungsgemäß ist denkbar, dass zum fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung die momentane Fahrtrichtung und die weitere Fahrtrichtung gewichtet berücksichtigt werden. Dabei kann die Gewichtung einen festen Wert, wie etwa 50%/50% einnehmen. Ebenso ist denkbar, dass die Gewichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder den allgemeinen Lichtverhältnissen und/oder dem Vorhandensein anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Art der anderen Verkehrsteilnehmer, wie etwa Fußgänger, parkende Fahrzeuge, fahrende Fahrzeuge, Tiere und dergleichen, und/oder Fahrtrichtung anderer Verkehrsteilnehmer und/oder der Art der Straße, wie etwa Einbahnstraße, Landstraße, Autobahn und dergleichen, und/oder dem weiteren Verlauf der Fahrbahn, wie etwa bei Passstraßen mit Spitzkehren, Autobahn ohne plötzliche Richtungswechsel, etc., veränderlich ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Fahrzeugbeleuchtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens vorgesehen, welche Mittel zur Erfassung einer momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, sowie Mittel zum fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung, umfasst und erfindungsgemäß gekennzeichnet ist durch Mittel zur Erfassung mindestens der weiteren Fahrtrichtung durch frühzeitige Gewinnung von Informationen über anstehende Fahrtrichtungsänderungen beispielsweise anhand des weiteren Fahrbahnverlaufs, sowie Mittel zur Berücksichtigung der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.

Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die momentane Fahrtrichtung durch einen Lenkwinkelsensor erfasst wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbeleuchtung ist gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung anderer Verkehrsteilnehmer, sowie Mittel zur Berücksichtigung der anderen Verkehrsteilnehmer beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugbeleuchtung umfassen die Mittel zur Erfassung mindestens der weiteren Fahrtrichtung Mittel zur Erfassung des weiteren Fahrbahnverlaufs, wobei die Mittel zur Berücksichtigung der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung Mittel zur Berücksichtigung des weiteren Fahrbahnverlaufs beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung umfassen. Die Mittel zur Erfassung des weiteren Fahrbahnverlaufs können beispielsweise Mittel zur Erkennung mindestens einer Fahrbahnrand- und/oder Fahrspurmarkierung und/oder eines Fahrbahnrands und/oder einer Fahrbahnrandbebauung und/oder ein Navigationsgerät mit Routenführung und/oder eine digitale Karte und dergleichen umfassen.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:

1 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Wege zur Ausführung der Erfindung:
Ein erfindungsgemäßes Verfahren läuft wie in 1 schematisch dargestellt ab.
In einer ersten Ablaufebene I werden mittels geeigneter Sensoren parallel zueinander die momentane Fahrtrichtung und die weitere Fahrtrichtung bestimmt. Dabei wird im Verfahrensschritt 1 der Lenkwinkel des Fahrzeugs mittels eines Lenkwinkelsensors oder eines Gierratensensors in Verbindung mit einem Sensor zur Bestimmung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfasst.
Im Verfahrensschritt 1' wird der Lenkwinkel und/oder die Gierrate des Fahrzeugs in diskreten Zeitintervallen abgetastet und anhand der einzelnen Abtastwerte beispielsweise mittels einer Differenzierfunktion die zeitliche Änderung des Lenkwinkels und/oder der Gierrate bestimmt. Die zeitliche Änderung des Lenkwinkels und/oder der Gierrate ist ein Maß für die in unmittelbarer Zukunft anliegende weitere Fahrtrichtung des Fahrzeugs.
Im Verfahrensschritt 1'' wird der weitere Fahrbahnverlauf mittels Umfelderfassung ermittelt. Der Begriff Fahrbahnverlauf umfasst dabei sowohl den Verlauf einer Fahrbahn, als auch den Verlauf einer Fahrspur auf einer Fahrbahnoberfläche. Der Fahrbahnverlauf wird vorzugsweise durch Erkennen der Fahrbahnrand- und/oder Fahrspurmarkierung und/oder des Fahrbahnrandes und/oder einer Fahrbahnrandbebauung mittels bild-, abstands- und höhengebender Sensoren ermittelt.
Im Verfahrensschritt 1''' wird der weitere Fahrbahnverlauf durch Standortbestimmung des Fahrzeugs und Vergleich des Standorts mit einer digitalen Straßenkarte bestimmt. Dies kann beispielsweise mittels eines Navigationsgeräts erfolgen.
In einer zweiten Ablaufebene II werden vorzugsweise die gleichwertigen Informationen über den weiteren Fahrbahnverlauf im Verfahrensschritt 2 fusioniert. Die so gewonnene Information gibt den weiteren Fahrbahnverlauf sehr genau wieder. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Fahrbahnverlauf entweder nur aufgrund der Umfelderfassung oder nur aufgrund von Karteninformationen zu bestimmen, wobei dann in der Ablaufebene II keine Fusion stattfindet.
In einer dritten Ablaufebene III wird im Verfahrensschritt 3 eine Einzelinformation über den weiteren Fahrbahnverlauf oder werden die fusionierten Informationen über den weiteren Fahrbahnverlauf und die im Verfahrensschritt 1' gewonnene Information über die unmittelbar anstehende weitere Fahrtrichtung fusioniert. Dadurch wird eine Information gewonnen, die sowohl die unmittelbar anstehende weitere Fahrtrichtung, als auch den weiteren Fahrbahnverlauf enthält.
Die im Verfahrensschritt 3 gewonnene Information wird in einer weiteren Ablaufebene IV im Verfahrensschritt 4 mit der die momentane Fahrtrichtung wiedergebenden Information des Lenkwinkels und/oder der Gierrate fusioniert. Das aus mehreren unterschiedlichen miteinander fusionierten Informationen zusammengesetzte Signal wird in einer letzten Ablaufebene V im Verfahrensschritt 5 dazu verwendet, die Fahrzeugbeleuchtung des Fahrzeugs fahrtrichtungsabhängig zu verschwenken.
Dabei ist denkbar, dass in der Ablaufebene V zusätzlich die Möglichkeit vorgesehen ist, dass Teile der Fahrzeugbeleuchtung unabhängig voneinander und von auf unterschiedlichen Informationen beruhenden Signalen gesteuert werden. So kann beispielsweise bei einer Kurvenfahrt ein kurveninneres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung anhand des im Verfahrensschritt 3 gewonnenen Signals geschwenkt werden, wohingegen ein kurvenäußeres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung anhand des im Verfahrensschritt 1 gewonnenen Signals geschwenkt wird.
Ebenso ist denkbar, im Verfahrensschritt 4 unterschiedlich fusionierte Signale für genau diesen Zweck zu erzeugen. Die einzelnen Informationen können dabei unterschiedlich gewichtet werden.
Grundsätzlich ist gemäß der Erfindung denkbar, zunächst die Informationen mehrerer unabhängig voneinander die Selbe Information liefernder Sensoren zu fusionieren, und dann anschließend dieses fusionierte Signal mit einer mittels eines eine andere Information liefernden Sensor gewonnenen Information oder einer anderen, ebenfalls fusionierten Information zu fusionieren. Dadurch werden neben einer hohen Zuverlässigkeit der einzelnen Informationen eine hohe Ausfallsicherheit sowie eine sehr gut an den momentanen Fahrzustand angepasste fahrtrichtungsabhängige Steuerung der Fahrzeugbeleuchtung erreicht.
Die Verwendung eines Lenkwinkelsensors und die daraus gewonnene Information über die momentane Fahrtrichtung genügt nicht, um eine Fahrbahn vor einem Fahrzeug insbesondere bei Kurvenfahrt zufrieden stellend auszuleuchten. Durch Nutzung von zusätzlichen Sensoren, die beispielsweise auch von anderen Fahrassistenzvorrichtungen verwendet werden, wird neben der Erfassung des Lenkwinkels eine Vorausschau des Fahrbahnverlaufs gewonnen, wodurch bereits vor Einfahrt in eine Kurve und/oder vor Ausfahrt aus einer Kurve frühzeitig alle oder ein Teil der Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung dem Kurvenverlauf folgend ein- bzw. ausgeschwenkt werden können. Alternativ ist beispielsweise bei zukünftigen Scheinwerfertechnologien, wie etwa LED oder Pixellicht, denkbar, dass die Pixelverteilungen geändert werden. Durch die Vorausschau des Fahrbahnverlaufs können auch Abbiegemöglichkeiten und Kreuzungen erfasst und entsprechend ausgeleuchtet werden.
Hierfür geeignete, zusätzliche Sensoren können beispielsweise sein:

– ein Kamerasystem bestehend aus mindestens einer Kamera zur Fahrspurerkennung,
– ein Radar- oder Lidarsystem mit einer entsprechenden Vorausschau,
– eine Kombination von beidem.

Alternativ dazu kann auch mittels digitalen Karten und einem GPS-System ein vorzeitiges Schwenken bzw. eine angepasste Lichtverteilung der Fahrzeugbeleuchtung realisiert werden.
Die Information über den Fahrbahnverlauf kann mittels Lidar- oder Radarsysteme beispielsweise dadurch hergeleitet werden, indem erkannte Objekte mit einer Relativgeschwindigkeit v_rel = v_eigen – v_{objekt voraus}), welche der Eigengeschwindigkeit v_eigen des Fahrzeugs entspricht als stehende Objekte identifiziert werden und sich außerhalb der Fahrbahn oder zumindest außerhalb der eigenen und der Gegenfahrspur befinden müssen. Mittels der Kenntnis des Öffnungswinkels der Sensorik ist bekannt, innerhalb welcher Kurvenradien der Fahrbahn benachbarte Objekte auf beiden Seiten erkannt werden können. Objekte mit einer Relativgeschwindigkeit v_rel > v_eigen sind entgegenkommende Fahrzeuge, welche typischerweise auf der Gegenfahrspur fahren. Objekte mit v_rel < v_eigen sind vorausfahrende Fahrzeuge, die typischerweise auf der eigenen Spur voraus fahren. Die Trajektorien von entgegenkommenden und vorausfahrenden Fahrzeugen zeigen den Fahrbahnverlauf.
Ein Verfahren zur Fahrspurzuordnung für Fahrzeuge ist beispielsweise aus DE 101 15 551 A1 bekannt. Das Verfahren ermöglicht es, andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere vorausfahrende und entgegenkommende Fahrzeuge zu erfassen und der eigenen oder einer anderen Fahrspur zuzuordnen.
Ausprägungen des erfindungsgemäßen Verfahrens können sein:

a) der Schwenkwinkel α, um den die Fahrzeugbeleuchtung verschwenkt wird aufgrund der Spurinformation, des Lenkwinkels und dem Öffnungswinkel des von der Fahrzeugbeleuchtung ausgestrahlten Lichtkegels, welcher von den Scheinwerfern und der gewählten bzw. eingestellten Beleuchtung wie Abblendlicht, Fernlicht oder Nebelscheinwerfer abhängig ist so gewählt, dass die eigene Fahrspur maximal ausgeleuchtet wird. Generell leuchten die Lichtfunktionen in der Reihenfolge Nebellicht/Schlechtwetterlicht, Abblendlicht, Autobahnlicht, Fernlicht die Fahrspur in immer weiteren Bereichen aus.
b) Die Scheinwerfer werden durch den oder die weiteren Sensoren angesteuert und bei Kurvenein- und Ausfahrten entsprechend dem erkannten Kurvenradius unter Berücksichtigung einer optimalen Ausleuchtung angesteuert. Kurveneinfahrten führen dazu, dass die Scheinwerfer bereits eingelenkt werden, bevor Änderungen am Lenkwinkel und/oder der Gierrate auftreten. Die max. Derhung der Scheinwerfer kann dann durch den Lenkwinkel eingestellt werden. Das bedeutet, dass bei kleinen Unterschieden zwischen Fahrspurerkennung und Lenkwinkel und/oder Gierrate ein von beiden Quellen Bemitteltes Signal mit höherer Gewichtung auf den Lenkwinkel und/oder die Gierrate genutzt werden kann. Ab einem voreinstellbaren Schwellwert wird bei größeren Abweichungen die Gewichtung mehr auf den weiteren Sensor gelegt. Dabei können beispielsweise in Abhängigkeit von der Differenz zwischen Fahrspurerkennung und Lenkwinkel und/oder Gierrate mehrere und/oder zusätzliche Schwell werte zur Verschiebung der Gewichtungsfaktoren zum Einsatz kommen, bis hin zu einem Grenzwert, bei dem nur noch das Signal vom weiteren Sensor Relevanz erlangt. Anstelle von Schwellwerten und/oder einem Grenzwert kann auch eine Kennlinie Verwendung finden. Wird beispielsweise durch eine kamerabasierte Fahrspurerkennung erkannt, dass der Fahrbahnverlauf wieder gerade wird, werden die Scheinwerfer wieder entsprechend zurück gestellt.
c) Die Scheinwerfer werden bei Kurveneinfahrten durch den Lenkwinkel und/oder die Gierrate entsprechend angesteuert. Bei durch die zusätzliche Sensorik erkannten Kurvenausfahrten wird der Scheinwerfer wieder frühzeitig gerade gestellt.
d) Die Scheinwerfer werden bei Kurveneinfahrten durch die zusätzliche Sensorik entsprechend frühzeitig verstellt, bei Kurvenausfahrten wird der Lenkwinkel und/oder die Gierrate genutzt.
e) Durch die zusätzliche Sensorik wird nur ein Scheinwerfer, beispielsweise nur der rechte oder der linke, oder der kurveninnere oder der kurvenäußere angesteuert, der andere Scheinwerfer wird durch den Lenkwinkel und/oder die Gierrate angesteuert. Dabei erfolgt die Zuordnung von Sensorinformation zum Scheinwerfer so, dass der Scheinwerfer, der weiter geschenkt werden soll, der kurveninneren Seite zugeordnet ist.
f) Das Verhältnis der Nutzung von Lenkwinkel und/oder Gierrate sowie der Informationen von den zusätzlichen Sensoren kann für den rechten und linken bzw. den kurveninneren und den kurvenäußeren Scheinwerfer der Fahrzeugbeleuchtung gestuft in Abhängigkeit vom Lenkwinkel und/oder der Gierrate und/oder dem weiteren Fahrbahnverlauf unterschiedlich eingestellt werden.
g) Vor scharfen Kurven und bei geringer Geschwindigkeit kann in Abhängigkeit von Kurvenkrümmung, Entfernung und Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise gesteuert mittels Kennlinien oder Kennfeldern eine automatische Zuschaltung eines Abbiegelichts erfolgen. Dies kann anstelle vom oder zusätzlich zum Kurvenlicht durchgeführt werden.
h) Bei Abbiegemöglichkeiten kann der Scheinwerfer, der auf der zur Abbiegemöglichkeit zugeordneten Seite ist, diese durch ein Schwenken entsprechend verstärkt beleuchten und/oder durch Zuschaltung des Abbiegelichts ausleuchten. Der Schwenkwinkel α sowie das Schwenken selbst kann dabei durch die Geschwindigkeit des Fahrzeugs beeinflusst werden. So erfolgt oberhalb eines Grenzwerts für die Geschwindigkeit keine Ausleuchtung der Abbiegemöglichkeit mehr. Unterhalb des Grenzwerts wird der Schwenkbereich durch eine Funktion derart begrenzt, dass mit abnehmender Geschwindigkeit eine immer stärkere Ausleuchtung der Abbiegemöglichkeit erfolgt. Ist das Fahrzeug ohne abzubiegen an der Abbiegemöglichkeit vorbeigefahren, wird auf normale Funktion der Fahrzeugbeleuchtung zurückgeschaltet. Dies kann durch eine zeitliche Rampe erfolgen. Wird dagegen abgebogen, was beispielsweise anhand einer Beobachtung des Lenkwinkels und/oder der Gierrate erkannt werden kann, wird auf eine Ausleuchtung des neuen Weges mittels beider Scheinwerfer umgeschaltet. Dies kann ebenfalls durch eine zeitliche Rampe erfolgen. Nach dem Abbiegevorgang schaltet sich gegebenenfalls noch das Abbiegelicht ab.
i) Vor Kreuzungen können beide Scheinwerfer leicht nach außen geschwenkt werden und/oder die Abbiegeschweinwerfer aktiviert werden. Auch hier ist das Schwenken der Scheinwerfer beispielsweise von der Entfernung zum Kreuzungsbereich, der Kreuzungsbeschaffenheit und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig.
j) Das Abbiegelicht kann ein Nebelschweinwerfer oder Tagfahrscheinwerfer sein.
k) Beim Ausfall einer Information, wie etwa der Lenkwinkelinformation, der Gierrateninformation oder der Information über den weiteren Fahrbahnverlauf, kann die Steuerung der Scheinwerfer alleinig auf der verbleibenden Information erfolgen. Alternativ wird das fahrtrichtungsabhängige Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung abgeschaltet.
l) Das fahrtrichtungsabhängige Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung ist mit dem manuellen oder automatischen Einschalten des Abblendlichts des Fahrzeugs verfügbar.
m) Das fahrtrichtungsabhängige Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung kann auch beim Betätigen der Lichthupe zum Einsatz kommen.
n) Das fahrtrichtungsabhängige Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung kann nur ein schwenkbares Scheinwerferpaar umfassen. Beispielsweise können nur die Abblendlichtscheinwerfer fahrtrichtungsabhängig schwenkbar sein, das Fernlicht hingegen nicht.
o) Das fahrtrichtungsabhängige Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung kann auch auf einen vorgegebenen Geschwindigkeitsbereich eingeschränkt sein (v₁<fahrtrichtungsabhängiges Schwenken<v₂).
p) Bei entgegenkommendem Verkehr kann die Ausrichtung eines oder beider Scheinwerfer leicht verdreht, weg von der Gegenspur erfolgen, um diesen weniger zu stören und die eigene Spur besser und heller auszuleuchten, wodurch sich der Fahrer besser auf die eigene Spur konzentrieren kann.

Die Punkte e) bis p) können beliebig mit den Punkten a) bis d) verknüpft werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit:
Die Erfindung ist insbesondere im Bereich der Herstellung und des Betriebs von fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtungen sowie im Bereich der Herstellung und des Betriebs von mit derartigen fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtungen ausgestatteten Fahrzeugen gewerblich anwendbar.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer fahrtrichtungsabhängig schwenkbaren Fahrzeugbeleuchtung umfassend die Verfahrensschritte – Bestimmung der momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs – Bestimmung mindestens der unmittelbar weiteren Fahrtrichtung und – Berücksichtigung der momentanen Fahrtrichtung und der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit mindestens von der momentanen Fahrtrichtung, und ein anderer Teil der Fahrzeugbeleuchtung in Abhängigkeit mindestens von der weiteren Fahrtrichtung geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kurvenfahrt und/oder bei einer anstehenden Kurvenfahrt ein kurveninneres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung unter Berücksichtigung mindestens der weiteren Fahrtrichtung fahrtrichtungsabhängig geschwenkt wird, und ein kurvenäußeres Beleuchtungsmittel der Fahrzeugbeleuchtung unter Berücksichtigung mindestens der momentanen Fahrtrichtung fahrtrichtungsabhängig geschwenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung zusätzlich andere Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden, wobei die Fahrzeugbeleuchtung von sich innerhalb eines Lichtkegels der Fahrzeugbeleuchtung befindenden anderen Verkehrsteilnehmern in horizontaler und/oder vertikaler Richtung weggeschwenkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren möglichen weiteren Fahrtrichtungen ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in die eine mögliche weitere Fahrtrichtung schwenkt, und ein Teil der Fahrzeugbeleuchtung in die andere mögliche weitere Fahrtrichtung schwenkt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung in mehrere unterschiedliche mögliche weitere Fahrtrichtungen von weiteren Bedingungen abhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von weiteren Verkehrsteilnehmern und/oder der Breite der Fahrbahn und/oder der Art der Fahrbahn und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und/oder den allgemeinen Lichtverhältnissen einzelne Teile der Fahrzeugbeleuchtung gegeneinander verschwenkt werden, um die Breite des von der Fahrzeugbeleuchtung ausgeleuchteten Bereichs zu verändern.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Fahrtrichtung durch Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Fahrtrichtung mindestens durch Erfassen einer zeitlichen Änderung des Lenkwinkels und/oder einer Gierrate des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Fahrtrichtung mindestens durch Erfassen des weiteren Fahrbahnverlaufs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Fahrbahnverlauf mindestens durch Lokalisieren des Fahrzeugstandorts auf einer elektronisch gespeicherten Karte bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Fahrbahnverlauf mindestens durch Erfassung des Verlaufs mindestens einer Fahrbahnrand- und/oder Fahrspurmarkierung und/oder eines Fahrbahnrandes und /oder einer Fahrbahnrandbebauung in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung die momentane Fahrtrichtung und die weitere Fahrtrichtung gewichtet berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung einen festen Wert einnimmt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder den allgemeinen Lichtverhältnissen und/oder dem Vorhandensein anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Art der anderen Verkehrsteilnehmer, und/oder Fahrtrichtung anderer Verkehrsteilnehmer und/oder der Art der Straße und/oder dem weiteren Verlauf der Fahrbahn veränderlich ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbeleuchtung bei Kurvenein- und Kurvenausfahrten aufgrund des Kurvenradius unter Berücksichtigung einer optimalen Ausleuchtung angesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbeleuchtung bei Kurvenein- und Kurvenausfahrten aufgrund des Lenkwinkels, Gierrate oder zusätzlicher Sensorik oder einer Kombination davon angesteuert werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugbeleuchtung bei Kurvenausfahrten frühzeitig gerade gestellt werden.
Fahrzeugbeleuchtung umfassend Mittel zur Erfassung einer momentanen Fahrtrichtung eines Fahrzeugs, sowie Mittel zum fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung, gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung mindestens der weiteren Fahrtrichtung, sowie Mittel zur Berücksichtigung der weiteren Fahrtrichtung beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.
Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, dass die momentane Fahrtrichtung durch einen Lenkwinkelsensor erfasst wird.
Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung anderer Verkehrsteilnehmer, sowie Mittel zur Berücksichtigung der anderen Verkehrsteilnehmer beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.
Fahrzeugbeleuchtung nach Anspruch 19, 20 oder 21, gekennzeichnet durch Mittel zur Erfassung des weiteren Fahrbahnverlaufs, sowie Mittel zur Berücksichtigung des weiteren Fahrbahnverlaufs beim fahrtrichtungsabhängigen Schwenken der Fahrzeugbeleuchtung.