DE4040175A1 - Motor vehicle lighting controlled by test beam reflectometry - involves evaluation of distance and density of fog for main or dipped headlamp and rfog-lamp switching - Google Patents
Motor vehicle lighting controlled by test beam reflectometry - involves evaluation of distance and density of fog for main or dipped headlamp and rfog-lamp switchingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Beleuchtungsverfahren für Kraftfahrzeuge. Trotz der sich ständig verbessernden Kraftfahr zeugtechnik bleibt es in den handelsüblichen Kraftfahrzeugen dem Fahrzeugbenutzer überlassen, die Beleuchtung einzuschalten bzw. die Beleuchtungsart zu wählen. Zwar existieren Vorschläge, das Einschalten der Beleuchtung abhängig von einem Umge bungshelligkeitssensor zu gestalten. Jedoch werden dabei Fälle nicht berücksichtigt, bei denen es auch tagsüber erforderlich ist, die Beleuchtung einzuschalten. Dies gilt beispielsweise bei auf tretendem Nebel.The invention relates to a lighting method for Motor vehicles. Despite the constantly improving motor driving it remains the same in commercial vehicles Leave vehicle users to switch on the lighting or to choose the type of lighting. There are suggestions that Switching on the lighting depending on a reverse design brightness sensor. However, there will be cases not taken into account, which is also required during the day, to turn on the lights. This applies, for example, to kicking fog.
Eine Automatisierung für das Einschalten einer bestimmten Be leuchtungsart in Abhängigkeit von vorgegebenen Sichtbedingungen stößt jedoch auf besondere Schwierigkeiten. Wie aus Untersu chungen in diesem Zusammenhang hervorgeht, ist beispielsweise bei Nebel nicht in jedem Fall das Nebellicht vorteilhaft. Ebenso kann es abhängig von der Dichte, Zusammensetzung und radialen Dichteänderung eines Nebelfeldes sinnvoll, wenn nicht sogar vor teilhaft sein, Abblend- oder Fernlicht einzuschalten. Ursache für derartige Ungewißheiten ist in erster Linie die Streuung des Lichts bei verschiedenen Nebelsituationen, die sich in einer unterschied lichen Eigenblendung des Fahrzeugbenutzers bemerkbar macht.Automation for switching on a certain load type of lighting depending on the given visual conditions however, there are particular difficulties. As from Untersu This shows, for example in fog, the fog light is not always advantageous. As well it may depend on the density, composition and radial Changing the density of a fog field makes sense, if not before be partial to switch on the low or high beam. Cause for such uncertainties are primarily the scattering of light with different fog situations, which differed in one the vehicle operator's own glare.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beleuch tungsverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem selbsttätig stets die richtige Beleuchtungsart gewählt wird.The invention has for its object an illumination creation procedure of the type mentioned at the outset, in which the correct type of lighting is always selected automatically.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merk malen des Patentanspruchs 1. The invention solves this problem with the characteristic feature paint the patent claim 1.
Ziel der Erfindung ist es, die durch die Beleuchtung hervorgeru fene Eigenblendung zu minimieren. Dabei soll die Erkennbarkeit von Zielen unter den jeweiligen Sichtbedingungen trotz der nie vollständig zu vermeidenden Eigenblendung noch möglich sein. Unter Eigenblendung ist die vom Fahrer eines Kraftfahrzeugs wahrgenommene Umfeldblendung zu verstehen. Sie entsteht da durch, daß Licht der Scheinwerfer des eigenen Fahrzeugs an dem Streumedium (z. B. Nebel, Schnee) so gestreut wird, daß das vom Fahrer wahrgenommene gesamte Umfeld des Sehobjekts bzw. Teile davon im Vergleich zum Infeld (Sehobjekt) eine zu große Leuchtdichte (Schleierleuchtdichte) aufweist. Diese (Schleier-) Leuchtdichte überlagert sich der am Objekt vorhandenen Leucht dichte und vermindert somit den Kontrast und damit die Erkenn barkeit des Sehobjekts.The aim of the invention is to highlight the lighting minimize internal glare. The aim is to be recognizable of goals under the respective visual conditions despite the never completely avoidable self-glare may still be possible. The driver of a motor vehicle has his own glare to understand perceived glare. It arises there through that light of the headlights of your own vehicle on the Scattering medium (e.g. fog, snow) is scattered so that the Driver perceived the entire environment of the visual object or Parts of it are too large compared to the Infeld (visual object) Luminance (veil luminance) has. This (veil) Luminance is superimposed on the existing light on the object density and thus reduces the contrast and thus the recognition availability of the visual object.
Wesentlich für die Erfindung ist darüber hinaus die Verwendung eines Testlichtstrahls, mit dem die Sichtbedingungen bestimmt werden. Aus der Intensität des aus dem jeweiligen Beobach tungsfeldabschnitts zurückgesandten Lichtsignals läßt sich die Dichte und die Streueigenschaft beispielsweise von Nebel in dem zu beleuchtendem Feld bestimmen und die Beleuchtungsart in der gewünschten Weise einstellen. Die jeweilige Beleuchtungsart ist aus einem Kennfeld zu entnehmen, in das die für die Eigenblen dung maßgeblichen Parameter eingegeben werden.The use is also essential for the invention a test light beam with which the viewing conditions are determined will. From the intensity of that from the respective observer tion field section returned light signal can Density and the scattering property of fog in the determine the field to be illuminated and the type of illumination in the set the desired way. The respective type of lighting is from a map in which the for the Eigenblen relevant parameters can be entered.
Diese ergeben sich zum einen aus der Schwächung des Testlicht strahls bis hin zum jeweiligen Reflexionsort sowie der sich daran anschließenden Schwächung des reflektierten Lichtsignals, das sich vom Reflexionsort bis zum Empfänger hin ausbreitet. Jedes Wegelement zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Reflexionsort bewirkt somit eine zweifache Streuung und damit Schwächung des durchtretenden Lichts, die jedoch in beiden Fällen relativ das selbe Ausmaß annimmt.On the one hand, these result from the weakening of the test light beam up to the respective reflection location as well as the subsequent attenuation of the reflected light signal, the spreads from the point of reflection to the receiver. Each Path element between the motor vehicle and the location of reflection thus causes a double spread and thus weakening of the light passing through, but in both cases relatively that assumes the same extent.
Zum anderen ist die Umgebungshelligkelt (Lu) zu berücksichtigen,
die den Kontrast (C) eines Objekts in zweifacher Hinsicht herab
setzt, wie aus dem bekannten Zusammenhang
C=(Lo-Lu) : (Lu+Ls)
mit
Lo = Objektleuchtdichte und
Ls = Schleierleuchtdichte
hervorgeht.On the other hand, the ambient brightness (L u ) must be taken into account, which lowers the contrast (C) of an object in two ways, as from the known context
C = (Lo-Lu): (Lu + Ls)
With
Lo = object luminance and
Ls = veil luminance
emerges.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
weiteren Patentansprüchen. Dabei bestehen die Vorteile der
Merkmale des Patentanspruchs
2. in der Möglichkeit, Erfahrungen aus der Verwendung von
monochromatischem Licht, vorzugsweise Laserlicht im
Rahmen von Abstandsmeßgeräten ausnützen zu können
und handelsübliche (Laser-)Lichtquellen einzusetzen
3. in der verbesserten Anpassung der Beleuchtung an die
jeweiligen Sichtverhältnisse
4. in der Berücksichtigung der unterschiedlichen Blend
empfindlichkeit bei Tag- und bei Nachtfahrt und
5. in der Anwendung auf das erfindungsgemäße Verfahren.Advantageous refinements of the invention result from the further patent claims. The advantages of the features of the claim exist
2. in the possibility of being able to use experience from the use of monochromatic light, preferably laser light in the context of distance measuring devices, and to use commercially available (laser) light sources
3. in the improved adaptation of the lighting to the respective visibility
4. Taking into account the different glare sensitivity during day and night driving and
5. in the application to the inventive method.
In der Zeichnung ist anhand von verschiedenen Diagrammen die Erfindung näher erläutert. Es zeigenIn the drawing is based on various diagrams Invention explained in more detail. Show it
Fig. 1 ein Schaubild zur prinzipiellen Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 1 is a diagram for explaining the principle of the method according to the invention
Fig. 2 den Verlauf der Intensität des reflektierten Lichtsignals und Fig. 2 shows the course of the intensity of the reflected light signal and
Fig. 3 eine Entscheidungstabelle für die Wahl der je weils richtigen Beleuchtung. Fig. 3 is a decision table for the choice of the right lighting because Weil.
Bei der Anordnung von Fig. 1 wird von einem nicht im einzelnen dargestellten Kraftfahrzeug ein Testlichtstrahl 1 von einer Laser lichtquelle 2 mit einer Wellenlänge von 900 nm in das zu be leuchtende Feld ausgesandt.In the arrangement of FIG. 1, a test light beam 1 is emitted from a motor vehicle, not shown in detail, from a laser light source 2 with a wavelength of 900 nm into the field to be illuminated.
Es handelt sich dabei um den Bereich, der vor dem Kraftfahrzeug liegt. Damit soll die Front-Beleuchtung des Kraftfahrzeugs einge stellt werden. Hierzu ist ein ebenfalls nicht dargestellter Abblend scheinwerfer, ein Fernlichtscheinwerfer und ein Nebelscheinwerfer an den beiden vorderen Ecken des Kraftfahrzeugs vorgesehen.It is the area in front of the motor vehicle lies. The front lighting of the motor vehicle should thus be switched on be put. For this purpose, a dimming is also not shown headlights, a high beam headlight and a fog light provided at the two front corners of the motor vehicle.
Der Testlichtstrahl 1 trifft am angenommenen Fall auf ein Nebel feld 3, das eine relativ eindeutige Grenze in einem Abstand von beispielsweise 50 Metern und das eine homogene Dichte besitzt. Durch das Nebelfeld wird ein reflektiertes Lichtsignal 4 erzeugt, das mit einem Empfänger 5 im Kraftfahrzeug aufgenommen wird. Dieses Lichtsignal zeigt den im oberen Teil von Fig. 2 mit log arithmischen Maßstab dargestellten Intensitätsverlauf. In einem Abstand, der dem Abstand des Nebelfelds 3 entspricht, zeigt sich ein deutlicher Anstieg, dem für Entfernungen E des Reflexionsor tes, die größer als 50 Meter sind, ein Abfall folgt. Für Reflexions orte, die 100 Meter und mehr vom Kraftfahrzeug entfernt sind, ist die Intentsität wieder auf einen Wert von 0 abgesunken.The test light beam 1 strikes a fog field 3 in the assumed case, which has a relatively clear boundary at a distance of, for example, 50 meters and which has a homogeneous density. A reflected light signal 4 is generated by the fog field and is recorded with a receiver 5 in the motor vehicle. This light signal shows the intensity curve shown in the upper part of FIG. 2 on a log arithmic scale. At a distance that corresponds to the distance of the fog field 3 , there is a clear increase, which follows for distances E of the reflection location that are greater than 50 meters. For reflection locations that are 100 meters and more away from the motor vehicle, the intentiveness has dropped to a value of 0 again.
Aus dem Anstieg des reflektierten Lichtsignals bei 50 Meter, der maximalen Intensität des reflektierten Lichtsignals und dem Ab stiegsverhalten läßt sich mit Hilfe einer nicht dargestellten Analy siereinrichtung, die dem Empfänger 5 nachgeschaltet ist, die Dichte und die Reflexionseigenschaft des vorhandenen Nebelfelds 3 bestimmen. Zur Erläuterung ist im unteren Teil von Fig. 2, ebenfalls im logarithmischer Darstellung, der Intensitätsverlauf des Lichtsignals dargestellt, wenn sich das Kraftfahrzeug inner halb desselben Nebelfeldes 3 befindet. Gegenüber dem anderen Diagramm ist der Anstieg flacher, das Signalmaximum kleiner und der Abfall wenige stark ausgeprägt (zur Erklärung: e-11/e+01 be deutet 10 exp (-11)/10 exp (+01)).From the increase in the reflected light signal at 50 meters, the maximum intensity of the reflected light signal and the rise behavior can be determined with the help of an analyzer, not shown, which is connected downstream of the receiver 5 , to determine the density and the reflective property of the fog field 3 present. For explanation, the intensity curve of the light signal is shown in the lower part of FIG. 2, also in a logarithmic representation, when the motor vehicle is located within the same fog field 3 . Compared to the other diagram, the rise is flatter, the signal maximum smaller and the fall less pronounced (to explain: e-11 / e + 01 means 10 exp (-11) / 10 exp (+01)).
Für das Verständnis der Erfindung ist es ausreichend, eine Ein teilung des Nebels in die drei Kategorien schwacher Nebel, dich ter Nebel und sehr dichter Nebel vorzunehmen. Daraus läßt sich ermitteln, wie groß die Eigenblendung des Fahrzeugbenutzers für die verschiedenen möglichen Kfz-Beleuchtungen ist. Ziel der Erfin dung ist es dabei, die Beleuchtung so zu wählen, daß die Eigen blendung möglichst gering ist.For an understanding of the invention it is sufficient to have an division of the fog into the three categories of weak fog, you fog and very thick fog. It can be said determine how high the self-glare of the vehicle user for the various possible automotive lights is. Aim of the Erfin It is here to choose the lighting so that the own glare is as low as possible.
Dieses Ziel wird erreicht, indem die Beleuchtungsart, z. B. Ab blendlicht und/oder Fernlicht und/oder Nebellicht in geeigneter Weise gewählt wird. Dabei ist zusätzlich zwischen Tag- und Nachtbetrieb zu unterscheiden. Unter der vereinfachten Annahme ergibt sich damit eine Beleuchtungszusammenstellung die in Fig. 3 in einer Entscheidungstabelle angegeben ist. Dabei bedeutet AL Abblendlicht, FL Fernlicht und NL Nebellicht.This goal is achieved by the type of lighting, e.g. B. From glare and / or high beam and / or fog light is selected in a suitable manner. A distinction must also be made between day and night operation. On the basis of the simplified assumption, this results in a lighting combination which is given in a decision table in FIG. 3. AL means low beam, FL high beam and NL fog light.
Zusätzlich ist es möglich, die Eigenblendung zu beeinflussen, in dem die Intensität der jeweiligen Beleuchtungsart, d. h. die Licht stärke und/oder die Geometrie des verwendeten Scheinwerfers verändert wird. Ersteres wird erreicht, in dem der Einschaltstrom der Scheinwerfer mit einer Frequenz getaktet wird, die größer als die für das menschliche Auge wahrnehmbare ist und deren Im puls-/Pausen-Verhältnis der gewünschten Leistung entspricht.In addition, it is possible to influence the self-glare in which the intensity of the respective type of lighting, d. H. the light strength and / or the geometry of the headlight used is changed. The former is achieved in that the inrush current the headlamp is clocked at a frequency greater than which is perceptible to the human eye and whose im pulse / pause ratio corresponds to the desired performance.
Die Veränderung der Geometrie wird erreicht, in dem die Schein werfer in ihrer Höhenlage am Kraftfahrzeug oder in ihrem Ab strahlwinkel verändert werden.The change in geometry is achieved in the appearance thrower in their altitude on the motor vehicle or in their Ab beam angle can be changed.
Damit ist es möglich, die Beleuchtung den jeweiligen Bedürfnissen optimal anzupassen.This makes it possible to adapt the lighting to the respective Optimally adapt to needs.
Claims (5)
- a) Vom Kraftfahrzeug wird ein Testlichtstrahl in das zu beleuchtende Feld ausgesandt,
- b) das entstehende reflektierte Lichtsignal wird empfangen und hinsichtlich seiner Laufzeit und Intensität ausgewertet und
- c) die Beleuchtung wird so eingestellt, daß die erzeugte Eigenblendung ein vorgegebenes Maß nicht übersteigt.
- a) A test light beam is emitted from the motor vehicle into the field to be illuminated,
- b) the resulting reflected light signal is received and evaluated in terms of its duration and intensity and
- c) the lighting is set so that the self-glare generated does not exceed a predetermined level.
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