| JP2009132230 | HEADLAMP LIGHT DISTRIBUTION CONTROL DEVICE |
| JP60047737 | AUTOMATIC LIGHTING CONTROL APPARATUS |
| WO/2006/012633 | POWER SUPPLY SYSTEM AND METHOD FOR AUTOMATIVE LED LIGHTING SYSTEMS |
KRIEG, Berengar (Hoffmannstr. 45, Leonberg, 71229, DE)
| Ansprüche 1. Verfahren zum Regeln eines Lichtsystems (110) eines Kraftfahrzeugs (100) während dessen Betriebs, umfassend die Schritte: Detektieren einer aktuellen Verkehrssituation umfassend mindestens ein Detektieren einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und Detektieren eines Zustand des Lichtsystems (110) und Einstellen des Zustands des Lichtsystems (110) in Abhängigkeit der detektierten Verkehrssituation, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren der aktuellen Verkehrssituation weiter den Schritt Detektieren eines Hindernisses (160) umfasst, um das Lichtsystem (110) in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren des Hindernisses (160) weiter den Schritt erfasst: Detektieren einer Annäherung zu dem Hindernis (160), um das Lichtsystem (110) in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektieren der aktuellen Verkehrssituation weiter den Schritt Detektieren mindestens einer Umgebungsbedingung wie Umgebungshelligkeit oder Straßenbedingungen umfasst. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen als Reduzieren oder Erhöhen einer Energiezufuhr des Lichtsystems (110) durchgeführt wird, wenn: der Zustand des Lichtsystems (110), die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, die Annäherungsgeschwindigkeit an ein Hindernis (160), eine Zeitgröße und/oder entsprechend daraus abgeleitete Größen. 5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduzieren oder Erhöhen ein Schalten in einen oder ein Zurückschalten aus einem Energiesparzustand umfassend einen Stand-by-Zustand oder einen Aus-Zustand des Lichtsystems (110) umfasst. 6. Computerprogramm umfassend Programmcodemittel zum Durchführen aller Schritte gemäß der Ansprüche 1 bis 5, wenn das Programm auf einem Computer ausgeführt wird. 7. Computerprogrammprodukt umfassend Programmcodemittel, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen, wenn das Programmprodukt in einem Computer läuft. 8. Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems (110) eines Kraftfahrzeugs (100), umfassend: mindestens eine Detektionseinrichtung (200) zum Detektieren einer aktuellen Verkehrssituation umfassend mindestens eine Detektionseinheit (150) zum Detektieren einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und eine Detektionseinheit (140) zum Detektieren eines Zustand des Lichtsystems (110) und eine Regeleinrichtung (300) zum Regeln des Zustands des Lichtsystems (110) in Abhängigkeit der detektierten Verkehrssituation, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinrichtung (200) weiter mindestens eine Detektionseinheit (170) zum Detektieren eines Hindernisses (160) umfasst, um das Lichtsystem (110) in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (170) zum Detektieren eines Hindernisses als mindestens eine Abstandssensoreinheit umfassend mindestens einen Ultraschallsensor, insbesondere mindestens einen Ultraschallsensor einer Einparkhilfe, ausgebildet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (300) mit einer Scheinwerfersteuerung (112) zur Realisierung mindestens eines Beleuchtungszustands gekoppelt ist, um in Abhängigkeit von der Verkehrssituation einen entsprechenden Beleuchtungszustand zu realisieren. |
Titel
Verkehrssituationsangepasste Licht- Energiesparfunktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Lichtsystems eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Computerprogramm umfassend Programmcodemittel zum Durchführen aller Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Anspruch 6 und ein Computerprogrammprodukt umfassend
Programmcodemittel, die auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, nach Anspruch 7. Auch betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 8.
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren, einer Vorrichtung, einem Computerprogramm und einem Computerprogrammprodukt zum Regeln eines
Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind sämtliche Fahrzeuge mit
Lichtsystemen, Positionsbeleuchtungen und dergleichen, welche von gattungsgemäßen Verfahren, Vorrichtungen, Computerprogrammen und/oder Computerprogrammprodukten Gebrauch machen.
Aus der WO 00/50260 ist eine Regelung zum automatischen oder teilautomatschen Umschalten von Fernlicht auf Abblendlicht und umgekehrt bei einem Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei wird über eine Regelung ein der jeweiligen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs angemessener Beleuchtungszustand gemäß vorgebbarer Vorschriften ermittelt und zumindest teilautomatisch eingestellt.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren, die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Computerprogramm und das erfindungsgemäße
Computerprogrammprodukt zum Regeln eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruchs oder nebengeordneten Anspruchs haben demgegenüber den Vorteil, dass diese eine für eine Beleuchtung benötigte
Energie für eine Verkehrssituation, bei welcher keine oder eine reduzierte Beleuchtung erforderlich ist, das heißt, zum Beispiel wenn ein Fahrzeug nicht aktiv am Straßenverkehr teilnimmt, wie beim Halten vor einer Ampel, deutlich reduziert. Dabei wird die Beleuchtung bei aktiver Teilnahme am Straßenverkehr, oder wenn es aufgrund der jeweiligen Verkehrssituation erforderlich ist, entsprechend eingeschaltet, um keinen zusätzlichen Sicherheitsrisiken ausgesetzt zu sein. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Lichtsystem derart steuerbar ist, sodass andere Verkehrsteilnehmer, wie zum Beispiel entgegenkommende oder voraus befindliche Fahrzeuge, Fahrradfahrer und/oder Personen durch eine entsprechende Regelung des
Lichtsystems nicht oder nur unwesentlich beeinflusst werden, zum Beispiel nicht geblendet werden.
Durch ein Detektieren der Verkehrssituation, insbesondere im Hinblick auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eines Zustands des Lichtsystems des fahrenden oder am Straßenverkehr teilnehmenden Fahrzeugs, wobei ein Abschalten des Fahrzeugs nicht unter die Teilnahme am Straßenverkehr fällt, lässt sich ein energetisch und sicherheitstechnisch optimaler Beleuchtungszustand eines Kraftfahrzeugs in Abhängigkeit von der Verkehrssituation realisieren. Ein Einstellen eines Zustands des Lichtsystems kann ein Umschalten von einem Zustand des Lichtsystems, beispielsweise einem Zustand Betriebs- Beleuchtung oder Abblendlicht, in welchem mehr Energie erforderlich ist und welcher zum Betrieb des Fahrzeugs oder zur aktiven Teilnahme am Straßenverkehr erforderlich ist, einschließlich Fernlicht, auf einen anderen Zustand des Lichtsystems, beispielweise einem Energiespar-Zustand oder einem Parkbeleuchtungszustand, in welchem weniger Energie erforderlich ist, umfassen, wobei das Umschalten automatisch, teilautomatisch oder auch manuell erfolgen kann. Für ein manuelles oder zumindest teilautomatisches Umschalten lassen sich entsprechende Warnmechanismen vorsehen, mit welchen ein Benutzer des Kraftfahrzeugs auf energiesparende Maßnahmen durch Umschalten hingewiesen werden kann. Das Umschalten in den energiereicheren Zustand - zum Beispiel einen Betriebs-Beleuchtungszustand - erfolgt bevorzugt automatisch, damit ein mögliches Sicherheitsrisiko durch eine Fehlhandhabung des Benutzers ausgeschlossen werden kann. Das Einstellen kann außer einem Umschalten auch ein kontinuierliches oder diskontinuierliches Dimmen umfassen, indem eine Anzahl mehrerer unterschiedlicher Zustände des Lichtsystems durchlaufen werden. Um einen Nutzer des Kraftfahrzeugs, in dem die Erfindung umgesetzt ist, nicht zu gefährden, wird zusätzlich erfasst, ob ein Hindernis einer Zustandsänderung des Lichtsystems entgegensteht. Wenn beispielweise ein anderes Kraftfahrzeug detektiert wird, ist aus Sicherheitsgründen ein Verändern des Zustands des Lichtsystems, beispielsweise ein Aufblenden oder ein Verdunkeln nur innerhalb gewisser Grenzen bzw. gar nicht zulässig. Die Detektion des Hindernisses kann zum Beispiel in einer Entfernung ausgeführt werden, in welcher sich das Hindernis nicht oder nicht mehr im Sichtbereich des Fahrers eines Kraftfahrzeugs befindet. Dabei geht ein Detektieren über ein bloßes Erfassen, wie beispielsweise durch einen Sensor hinaus. Ein Detektieren umfasst in einer Ausgestaltung eine Berechnung erfasster Daten, zum Beispiel mittels komplexer Algorithmen. So können auch aus erfassten Größen abgeleitete Größen, wie Abstand oder
Entfernung zu einem Hindernis, detektiert werden, beispielsweise eine Annäherungsgeschwindigkeit an das Hindernis. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen und nebengeordneten Ansprüchen angegebenen Vorrichtungen möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, dass das Detektieren des Hindernisses weiter den
Schritt erfasst: Detektieren einer Annäherung zu dem Hindernis, um das Lichtsystem in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. Das Detektieren kann zum Beispiel durch eine Abstandsmessung zu dem Hindernis erfolgen oder als Messung einer Annäherungsgeschwindigkeit an das Hindernis, also von abgeleiteten Größen einer Abstandsmessung, zum Beispiel
Veränderungen eines Abstandes in einem Zeitraum.
Das Detektieren kann ein Detektieren weiterer Parameter, insbesondere für die jeweilige Verkehrssituation relevanter Parameter einschließen. Diese Parameter können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Parameter umfassend eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, Größe und Geschwindigkeit von Hindernissen, wie eine fremde Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungshelligkeit und dergleichen. Ein Einstellen kann insbesondere auch in Abhängigkeit von diesen weiteren Parametern erfolgen. So kann beispielsweise ein Einstellen des Lichtsystems in einen energieärmeren Zustand, das heißt einem Verdunkeln, erst ab Unterschreiten einer eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgen, beispielsweise bei einer Geschwindigkeit von 10 km/h. Auch kann bei Überschreiten einer eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit, zum Beispiel ab 25 km/h, ein Einstellen in einen energiereicheren Zustand des Lichtsystems, das heißt einem Aufhellen, erfolgen. Insbesondere wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit nahe oder gleich null beträgt, kann ein energieärmerer Zustand eingestellt werden. Gerade beim Parken ist eine energiereiche, volle Betriebsbeleuchtung des Kraftfahrzeugs nicht erforderlich, insbesondere wenn keine weiteren Verkehrsteilnehmer involviert sind. Eine Vielzahl an Kraftfahrzeugen verfügt über Abstandssensoren und dergleichen, welche einen Fahrer beim Parken unterstützen und/oder durch welche ein Einparkvorgang ohne Eingriffe des Fahrers durchgeführt werden kann. Insbesondere bei derartigen Fahrzeugen ist eine Ausleuchtung mit hohem Beleuchtungsaufwand der Umgebung in der Regel nicht notwendig. Durch Erfassung der Verkehrssituation, insbesondere dem Erfassen des Vorhandenseins anderer, relevanter Verkehrsteilnehmer, ist ein Umschalten auf eine Betriebs-Beleuchtung durchführbar, sodass keine Sicherheitsrisiken für den Benutzer oder andere Verkehrsteilnehmer entstehen. Das Umschalten oder Einstellen von einem energiereicheren, helleren Zustand auf einen energieärmeren, dunkleren Zustand oder umgekehrt, kann diskret oder kontinuierlich erfolgen, das heißt, es können mehrere diskrete Beleuchtungszustände durchlaufen werden oder es findet eine Art Dimmen statt, das heißt, es wird kontinuierlich ein Abdunkeln oder Energiesparen durchgeführt. Das Dimmen kann entsprechend einer vorgebbaren Regelkurve erfolgen, beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Abstand zu Objekten, der Umgebungshelligkeit und anderer Parameter. Das Detektieren von relevanten Objekten, das heißt von Hindernissen, umfasst bevorzugt das Detektieren von Hindernissen in einem das Kraftfahrzeug umgebenden, vorgebbaren Bereich, insbesondere in einem Frontbereich, in einem Seitenbereich und/oder in einem Heckbereich. Der Bereich kann fest vorgegeben sein oder variabel verändert werden, beispielsweise durch Bezug auf die Verkehrssituation. So lässt sich der Bereich beispielsweise bei höheren Fahrgeschwindigkeiten vergrößern und bei geringeren Fahrgeschwindigkeiten verkleinern. Auf diese Weise ist gesichert, dass für die Verkehrssituation relevante Objekte wie andere Kraftfahrzeuge, Hindernisse, Personen entsprechend erfasst und für die Auswertung berücksichtigt werden. Der Bereich kann entsprechend des Zustands des Lichtsystems eingestellt werden, also beispielsweise einem mit dem Zustand des Lichtsystems ausleuchtbaren Bereich. Nicht relevante Objekte oder Hindernisse werden bei einer Einstellung des Zustands entsprechend nicht berücksichtigt, wodurch eine Daten red uktion gewährleistet ist, wodurch eine schnellere Reaktionszeit gegeben ist. Vorzugsweise werden je nach Verkehrssituation nur bestimmte Bereiche, zum Beispiel beim Vorwärtseinparken nur ein Frontbereich, berücksichtigt.
Die erfassten Parameter lassen sich einzeln oder in Kombination, also vernetzt miteinander, auswerten, um einen energetisch wie auch sicherheitstechnisch optimierten Beleuchtungszustand zu gewährleisten. Noch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass das Detektieren der aktuellen Verkehrssituation weiter den Schritt Detektieren mindestens einer Umgebungsbedingung wie Umgebungshelligkeit oder Straßenbedingungen umfasst. So lässt sich beispielsweise bei Tageslicht ein Einschalten des Lichtes eines Lichtsystems auf ein Mindestmaß begrenzen. Auch lässt sich bei zum
Beispiel bei regennasser Fahrbahn das Lichtsystem so einstellen, dass möglichst wenig Reflektionen andere Verkehrsteilnehmer blenden. Die detektierten Parameter lassen sich insbesondere untereinander vernetzen.
Vorzugsweise umfasst das Einstellen ein Reduzieren oder Erhöhen einer
Energiezufuhr des Lichtsystems, wenn der Zustand des Lichtsystems, zum Beispiel ein ausgeleuchteter Bereich, die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, die Annäherungsgeschwindigkeit an ein Hindernis, eine Zeitgröße und/oder entsprechend daraus abgeleitete Größen einen jeweils entsprechenden Grenzwert erreichen oder passieren. Diese Bedingungen können jede für sich eine Änderung in der Einstellung bewirken. Vorteilhafter ist es jedoch, wenn mehrere Parameter mit logisch UND verknüpft sind, um so einen möglichst hohen Sicherheitsstandard zu gewährleisten. Je mehr Parameter miteinander verknüpft werden, desto höher ist die Sicherheit für alle Verkehrsteilnehmer.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil der Erfindung ist, dass das Reduzieren oder Erhöhen ein Schalten in einen oder Zurückschalten aus einem Energiesparzustand umfassend einen Stand-by-Zustand oder einen Aus-Zustand des Lichtsystems umfasst. Somit kann ein Umschalten in den Energiespar- Beleuchtungszustand das Abschalten der Beleuchtung umfassen. Auf diese
Weise lässt sich ein Maximum an Energie für Beleuchtung einsparen.
Ein Vorteil ist es, dass das Umschalten von dem Energiespar- Beleuchtungszustand in den Betriebs-Beleuchtungszustand zeitabhängig, geschwindigkeitsabhängig und/oder objektabhängig durchgeführt wird, wobei bevorzugt alle drei Parameter bei einem Umschalten in UND-Verknüpfung berücksichtigt werden. Das Umschalten von dem Betriebs-Beleuchtungszustand in den Energiespar-Beleuchtungszustand erfolgt je nach Verkehrssituation. Entsprechend wird ein Umschalten von dem Energiespar-Beleuchtungszustand in den Betriebs- Beleuchtungszustand von entsprechenden Parametern abhängig gemacht. So wird zum Beispiel bei einem Ansteigen der Fahrgeschwindigkeit, zum Beispiel beim Anfahren aus einem Park- oder Haltezustand, automatisch der Betriebs-Beleuchtungszustand eingeschaltet, da entsprechend davon auszugehen ist, dass aktiv am Straßenverkehr teilgenommen wird. Dieses kann zum Beispiel mit Daten eines Bewegungssensors, welcher zum Beispiel Neigungen, Beschleunigungen, Kurvenfahrten und dergleichen erfasst, gekoppelt werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Scheinwerfersystems eines am Straßenverkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des entsprechenden Anspruchs haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass durch die Verwendung bzw. die Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein energetisch und sicherheitstechnisch optimierter Beleuchtungszustand einstellbar ist. Bereits vorhandene Lichtsysteme lassen sich mit entsprechenden Mitten nachrüsten, sodass auch bereits vorhandene Lichtsysteme energetisch und sicherheitstechnisch optimierbar sind. Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems eines Kraftfahrzeugs, mindestens eine Detektionseinrichtung zum
Detektieren einer aktuellen Verkehrssituation umfassend mindestens eine Detektionseinheit zum Detektieren einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und eine Detektionseinheit zum Detektieren eines Zustand des Lichtsystems und eine Regeleinrichtung zum Regeln des Zustands des Lichtsystems in Abhängigkeit der detektierten Verkehrssituation auf. Zudem umfasst die Detektionseinrichtung weiter mindestens eine Detektionseinheit zum Detektieren eines Hindernisses, um das Lichtsystem in Abhängigkeit der so bestimmten Verkehrssituation einzustellen. Die Detektionseinheiten können einfach oder komplex aufgebaute Sensoren sein oder auch Rechen- und Regeleinrichtungen umfassen, um beispielsweise abgeleitete Größen aus erfassten Größen zu bestimmen, wie beispielsweise aus einem Abstand zu einem Hindernis einer Abstandsänderung bzw. eine Annäherungsgeschwindigkeit. Vorteilhaft ist es zum Beispiel, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, welche mindestens einen Sensor zum Detektieren mindestens eines Parameters einer Verkehrssituation umfasst, bevorzugt mehrere Sensoren. Die Sensoren können ausgebildet sein, um einen Parameter wie die eigene Fahrzeuggeschwindigkeit, fremde Fahrzeuggeschwindigkeit(en), für die Verkehrssituation relevante Objekte, wie andere Kraftfahrzeuge, Umgebungshelligkeiten, Straßenbedingungen und dergleichen zu erfassen, um ein Einstellen eines geeigneten Zustands des Lichtsystems, in welchem eine entsprechende Ausleuchtung gewährleistet ist für eine aktive Teilnahme am Straßenverkehr zu ermöglichen. Beispielsweise können die Parameter einzeln oder in Kombination, zum Beispiel in einer UND- Verknüpfung zum Einstellen in einen Energiespar-Beleuchtungszustand, in welchem die Beleuchtung derart reduziert wird, dass eine aktive Teilnahme am Straßenverkehr ruhen muss, verwendet werden, wobei ein erneutes Umschalten in den Betriebs- Beleuchtungszustand erfolgt, wenn es die aktuelle Verkehrssituation in Abhängigkeit der detektierten Parameter erfordert. Mit den entsprechenden Komponenten ist eine einfache Beleuchtungseinstellung realisierbar. Über geeignete Schnittstellen lassen sich die erfindungsgemäßen Komponenten leicht in bestehende Lichtsysteme integrieren.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Detektionseinheit zum Detektieren eines Hindernisses als mindestens eine Abstandssensoreinheit umfassen mindestens einen Ultraschallsensor, insbesondere mindestens einen Ultraschallsensor einer Einparkhilfe, ausgebildet ist. Diese Abstandssensoren lassen sich leicht nachrüsten und sind teilweise bereits an Kraftfahrzeugen vorhanden, sodass sich diese leicht für eine Funktionserweiterung hinsichtlich der Einstellung des Lichtsystems nutzen lassen.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Regeleinrichtung mit einer
Scheinwerfersteuerung zur Realisierung mindestens eines
Beleuchtungszustands gekoppelt ist, um in Abhängigkeit von der Verkehrssituation einen entsprechenden Beleuchtungszustand zu realisieren. So lassen sich zum Beispiel helligkeitsgesteuerte Lichtsysteme, die je nach
Umgebungshelligkeit ein Lichtsystem ein oder ausschalten, mit den erfindungsgemäßen Funktionen koppeln und erweitern.
Vorteilhaft lässt sich das Verfahren als Computerprogramm und/oder Computerprogrammprodukt realisieren. Hierunter sind alle Recheneinheiten zu fassen, insbesondere auch integrierte Schaltkreise wie FPGA's (Field Programmable Gate Arrays), ASICs (Application Specific Integrated Circuit), ASSP's (Application Specific Standard Products), DSP's (Digital Signal Processor) und dergleichen sowie fest verdrahtete Rechenbausteine. Mittels einfachem Programmieren und Einsetzen bzw. Übertragen entsprechender Bauteile oder entsprechendem Programmcode ist eine einfache Installation oder Nachrüstung möglich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens und
Fig. 2 schematisch ein Kraftfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung.
Ausführungsformen der Erfindung
Figur 1 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens. Mit den in der Figur aufgeführten Ovalen werden hierbei verschiedene Zustände 1 bis 8 und mit den Rauten verschiedene Übergangsbedingungen 9 bis 20 gekennzeichnet, die im Folgenden in Bezug auf das entsprechende Bezugszeichen näher erläutert werden. Die Zustände und/oder Schritte unterscheiden sich aufgrund einer Fahrsituation des Kraftfahrzeugs und/oder aufgrund der Aufgaben einer Sensorik und/oder eines Regelsystems. Durch die dargestellten Zustände/Schritte sind mögliche, im Gebrauch des Systems auftretende Szenarien abgebildet.
Der Zustand 1 kennzeichnet einen beliebigen Zustand während der Fahrt eines
Kraftfahrzeugs. Ausgehend von dem beliebigen Zustand 1, der dreimal in der Figur aufgeführt ist und der jedem der anderen Zustände 2 bis 8 entsprechen kann, kann ein entsprechender nächster Zustand erreicht werden. Im Zustand 1 kann beispielsweise das Abblendlicht und/oder das Fernlicht ein- oder ausgeschaltet sein. Zustand 1 kennzeichnet also ein beliebiges Fahrszenario.
Ausgehend von dem beliebigen Zustand 1, zum Beispiel links oben in der Figur, wird über die Übergangsbedingung 9, dem Ausschalten der Fahrzeugbeleuchtung ein Zustand 2 erreicht.
Im Zustand 2 ist die Abschaltung des Abblendlichts eines Kraftfahrzeugs ausgeschaltet. Zustand 2 wird bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs oder des Lichtsystems als erster Zustand eingenommen (Initialzustand).
Ausgehend von jedem beliebigen Zustand 1, zum Beispiel rechts oben in der Figur, bzw. jedes beliebigen Zustands 3 bis 8, wird durch die
Übergangsbedingung 10, ein Fehler in dem Lichtsystem detektiert, genauer in dem Regel- oder Steuersystem für die Beleuchtung oder es wird ein Fehler in einem für die Erfassung der aktuellen Verkehrssituation notwendigen und im Rahmen dieser Funktion beteiligtem System oder Sensor detektiert.
Beide Übergangsbedingungen 9 und 10 lassen als weiteren Zustand nur Zustand 2 zu, in welchem das Verfahren zum Umschalten in einen Energiespar- Beleuchtungszustand nicht ausführbar ist, das heißt eine Abblendlichtabschaltung nicht aktiv ist. Somit lässt sich das Lichtsystem nicht (automatisch) gemäß dem Verfahren umschalten.
Ausgehend von Zustand 2, das heißt einer deaktivierten Abblendlichtabschaltung, wird mit Übergangsbedingung 11, das Abblendlicht wird oder ist eingeschaltet, in Zustand 3 gewechselt, das Abblendlicht ist eingeschaltet und es liegt nicht Übergangsbedingung 10 vor. Die Abblendlichtabschaltung ist hier noch nicht aktiv, wie durch den Zustand 3 gekennzeichnet ist, das heißt, das Abblendlicht ist eingeschaltet, die Abblendlichtabschaltung ist jedoch nicht aktiviert. Somit werden im Zustand 3 Scheinwerfer des Lichtsystems bestromt. Die Bestromung kann unterschiedlich stark durchgeführt werden, das heißt, mit einer unterschiedlichen Spannung und/oder Stromstärke. Die Stärke der Bestromung ist grundsätzlich proportional zu der Helligkeit des Lichtsystems, das heißt je stärker die Bestromung, desto heller die Beleuchtung. Die Deaktivierung des Abblendlichts ist nicht aktiv, jedoch nicht defekt. In diesem Zustand 3 (und auch in den Zuständen 4 bis 8) wird geprüft, ob die vorliegende Funktionsweise dauerhaft aktiviert sein soll. Dies kann zum Beispiel über eine gesonderte Schaltereinrichtung an einem entsprechenden Lichtschalter erfolgen. Alternativ lässt sich dies zum Beispiel auch über ein Bordcomputer- Menü durchführen, beispielsweise als Signal über einen Fahrzeugdatenbus, wie beispielsweise einen CAN-Bus, einen Flexray Bus einen LIN-Bus oder über andere Signalübertragungswege. Ist diese Prüfung erfolgreich, d. h. es, wird erkannt, dass die Funktion dauerhaft aktiv sein soll, ist Übergangsbedienung 13 erfüllt. Ist die Prüfung nicht erfolgreich, ist Übergangsbedingung 12 erfüllt, es wird in Zustand 3 verblieben bzw. aus den Zuständen 4 bis 8 in Zustand 3 gewechselt. Wird ein Fehler an der Vernetzung oder der Erfassung der benötigten Signale erkannt, liegt Übergangsbedingung 10 vor und es wird in Zustand 2 gewechselt.
Der Zustand 3 kann somit auch ausgehend von einem beliebigen Zustand 1 erreicht werden, in der Figur rechts etwa in der Mitte der Figur, wenn die
Abblendlichtabschaltung deaktiviert ist, wie mit Übergangsbedingung 12 dargestellt.
Somit kann von einem beliebigen Zustand 1 der Zustand 3 mit eingeschaltetem Abblendlicht und nicht aktiver Abblendabschaltung wie folgt erreicht werden:
a) Es ist kein Abblendlicht eingeschaltet und das Abblendlicht wird entsprechend nachfolgend eingeschaltet b) Die Abblendlichtabschaltung ist deaktiviert (das Abblendlicht kann hierbei vorgeschaltet bereits eingeschaltet sein oder nachträglich eingeschaltet werden)
Ausgehend von Zustand 3 ist in einem nächsten Schritt Zustand 4 erreichbar.
Zustand 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass hier die Abblendlichtabschaltung aktiviert ist, was zum Beispiel über eine zusätzliche Schalteinheit oder über einen Bordcomputer erfolgen kann.
Im Zustand 4 ist das Abblendlicht aktiviert und die Scheinwerfer werden entsprechend angesteuert bzw. bestromt. Das Ansteuern kann das Bestromen umfassen. Insbesondere wird das Ansteuern über eine Reduzierung oder Erhöhung einer Stromzufuhr realisiert. Mit der Höhe der Stromzufuhr variiert auch die erzeugte Helligkeit. Je höher die Stromzufuhr ist, desto heller scheint das Lichtsystem und umgekehrt. Weiter ist die Deaktivierung des Abblendlichtes nicht aktiv. In diesem Zustand 4 wird überprüft, ob eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit eine applizierbare Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle (z. B. 15 km/h) überschreitet, Übergangsbedingung 14. Ist dies der Fall, wird, in den Zustand 5 gewechselt. Wird dagegen das Abblendlicht bewusst ausgeschaltet, das heißt nicht automatisch aufgrund des erfindungsgemäßen
Verfahrens, zum Beispiel durch einen Nutzereingriff oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in den Zustand 2 gewechselt.
Zustand 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abblendlicht aktiviert ist und die
Scheinwerfer angesteuert bzw. bestromt werden. Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist nicht aktiv. In diesem Zustand 5 wird mit Übergangsbedingung 15 überprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit eine applizierbare Geschwindigkeitsschwelle, zum Beispiel eine zweite Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 0 km/h), unterschreitet oder erreicht. Ist dies der Fall, wird in den nächsten
Zustand 6 gewechselt. Wird das Abblendlicht von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
Im Zustand 6 unterschreitet oder erreicht nun die tatsächliche
Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs die eingestellte zweite Fahrzeuggeschwindigkeitsschwelle. Der Zustand 6 ist durch die folgenden Eigenschaften gekennzeichnet: Das Abblendlicht ist aktiviert, die Scheinwerfer werden angesteuert / bestromt. Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist nicht aktiv. Im Zustand 6 wird über vorgesehene Sensoren, beispielsweise
Nahbereichssensoren, überprüft, ob ein Hindernis vor dem Fahrzeug vorliegt oder ob andere relevante Objekte vorhanden sind. Je nach Ausprägung / Ausstattung der Sensoren kann auf einen Mindestabstand zu einem relevanten Objekt, insbesondere einem Hindernis, eine Stufe der Annäherungswarnung oder eine Anzahl und Position der Sensoren (z. B. nur die mittleren zwei von zum
Beispiel vier Sensoren) abgeprüft werden. Der Mindestabstand kann in Abhängigkeit von einer Fahrzeuggeschwindigkeit eingestellt werden. Zum Beispiel kann der Mindestabstand bei einem Geschwindigkeitsbereich von 0 bis 5 km/h bei etwa 50 cm liegen. Ist diese Prüfung/Übergangsbedingung 16 erfolgreich entsprechend vorgegebenen Sollwerten, wird in den Zustand 7 gewechselt. Überschreitet im Zustand 6 die Fahrzeuggeschwindigkeit die applizierbare Geschwindigkeitsschwelle, zum Beispiel eine dritte Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 3 km/h), Übergangsbedingung 20, so wird in den Zustand 5 gewechselt. Wird das Abblendlicht von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
Der Zustand 7 ist wie folgt charakterisiert: Das Abblendlicht ist aktiviert, die Scheinwerfer werden angesteuert / bestromt. Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist nicht aktiv. Beim Eintritt in diesen Zustand 7 wird eine vorbestimmbare Zeit T (z. B. 2 Sekunden) gestartet. Im Zustand 7 wird mit Übergangsbedingung 17, die hier aus Gründen der Übersichtlichkeit mehrfach aufgeführt ist, überprüft, ob über die Nahbereichssensoren weiterhin ein relevantes Hindernis vor dem Fahrzeug erkannt wird. Auch Übergangsbedingung 20 wird zusätzlich überprüft, genauer, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit die applizierbare entsprechende, insbesondere dritte Geschwindigkeitsschwelle (z. B. 3 km/h) nicht überschreitet. Ist die Zeit T abgelaufen, Übergangsbedingung 18 ist erfüllt, was im Zustand 7 überprüft wird, und die beiden Prüfungen 17 und 20 sind nicht erfolgreich, das heißt entsprechen bestimmten Vorgaben, wird in den
Zustand 8 gewechselt. Andernfalls wird in den Zustand 5 gewechselt. Wird das Abblendlicht von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
Zustand 8 ist wie folgt gekennzeichnet: Die Deaktivierung des Abblendlichtes ist aktiv, die Scheinwerfer werden nicht angesteuert / bestromt bzw. sie werden von einem Betriebs- Beleuchtungszustand auf einen Energiespar-
Beleuchtungszustand umgeschaltet. Dies kann diskret oder kontinuierlich erfolgen, das heißt, es können mehrere diskrete Beleuchtungszustände durchlaufen werden oder es findet eine Art Dimmen statt, das heißt, es wird kontinuierlich ein Abdunkeln oder Energiesparen durchgeführt. In diesem Zustand 8 werden die Übergangsbedingungen 17 und 20 überprüft. Sind diese Prüfungen nicht erfolgreich, wird in den Zustand 5 gewechselt. Zusätzlich wird auf temporäre Deaktivierung der Funktion geprüft. Ein Signal zur temporären
Deaktivierung der Funktion kann z. B. aus der Aktivierung der Lichthupe in diesem Zustand bei gleichzeitiger Unterdrückung der Fernlichtaufschaltung realisiert werden. Das Signal zur temporären Deaktivierung kann aber auch extern gebildet und beispielsweise als Signal über ein CAN, Flexray, LIN, eine HW-Leitung oder sonstige Signalübertragungswege der Funktion zur Verfügung gestellt werden. Wird die Funktion temporär deaktiviert, was mit Übergangsbedingung 19 geprüft wird, wird in den Zustand 4 gewechselt. Wird das Abblendlicht von außerhalb dieser Funktion ausgeschaltet oder wird ein Fehler an der Vernetzung und der Erfassung der benötigten Signale erkannt, wird in Zustand 2 gewechselt.
Anders als bei handelsüblichen PKW bleibt das Abblendlicht, wenn es aktiviert wurde, bei einem Ampelstopp hinter einem vorausfahrenden Fahrzeug oder bei einer Standzeit im Stau nicht angeschaltet. Dies ist zur Verkehrssicherheit nicht zwingend notwendig. Nutzen lassen sich für die Erfindung auch Nahbereichssensoren, mit denen viele Fahrzeuge bereits an der Fahrzeugfront oder auch am Hecke ausgerüstet sind (z. B. Parksensoren). Diese Sensoren können mit einer Fahrgeschwindigkeitsinformation, welche mittels entsprechender Sensoren detektierbar ist, zum Beispiel mit
Raddrehzahlsensoren, und der Scheinwerfersteuerung vernetzt werden, um das Abblendlicht für die Standzeit abzuschalten, um so elektrische Energie und somit in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor Kraftstoff zu sparen. Die Funktion ist bei Fahrzeugen mit elektronischer Beleuchtungsaufschaltung (z. B. automatischem Einschalten über Helligkeitssensor) ohne zusätzliche Hardwarekosten umzusetzen. In Fahrzeugen mit Standard H4- oder H7- Leuchtmittel in den Hauptscheinwerfern können für die Standzeit etwa 2*55 W, also 110 W elektrische Leistung eingespart werden. Diese 110 W müssen über die Lichtmaschine bzw. den Generator mit einem Wirkungsgrad von ca. 95% und den Verbrennungsmotor, dessen Wirkungsgrad im Leerlauf sicher unter 30% liegt, aus dem Kraftstoff generiert werden. Pro Stunde Standzeit können Ih * 110 W / (0,95 * 0,3) = 0,386 kWh eingespart werde, das entspricht dem Energiegehalt von 0,043 Litern Benzin- bzw. 0,039 Litern Dieselkraftstoff. Mit eingeschaltetem Abblendlicht ist bei einem PKW ein Mehrverbrauch von 0,2 Litern Kraftstoff auf 100 km messbar. Bei einer angenommenen Durchschnittsgeschwindigkeit von
50 km/h könnte der theoretische Wert der Kraftstoffersparnis übertroffen werden und bis zu 0,1 Liter Kraftstoff pro Stunde erreicht werden. Diese Werte sind auch für Fahrzeuge mit Stopp-Start- Funktion zu erzielen, da die elektrische Energie im weiteren Fahrzyklus bereitgestellt werden muss, während der Standzeit wird jedoch das Bordnetzsystem entlastet und somit die mögliche Standzeit verlängert werden.
Die Nahbereichssensoren an der Fahrzeugfront sind mit der Fahrgeschwindigkeitsinformation und der Scheinwerfersteuerung im Rahmen einer Software- Funktionalität so zu vernetzen, dass das Abblendlicht nach einer applizierbaren Zeit von zum Beispiel wenigen Sekunden (z.B. 2 Sek.) nach Unterschreiten einer applizierbaren Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Erkennen eines anderen Fahrzeuges bzw. eines Hindernisses vor dem Fahrzeug abgeschaltet wird. Steht und/oder hält das Fahrzeug ohne ein weiteres Fahrzeug vor der Fahrzeugfront (sozusagen als Erster an der Ampel), wird das Abblendlicht nicht abgeschaltet, um dem entgegenkommenden Verkehr das Fahrzeug weiterhin kenntlich zu machen. Diese Funktion kann über eine zusätzliche Schalterposition oder über ein geeignetes Bordcomputermenü dauerhaft zu- bzw. abgeschaltet werden, falls der Fahrzeugführer diese Funktion nicht nutzen möchte. Auch eine schnelle, zeitlich begrenzte Deaktivierung der Funktion (z. B. durch Betätigung der Lichthupe bei gleichzeitiger Unterdrückung des Fernlichts) kann vorgesehen werden, z. B. für das Rangieren beim Ein- oder Ausparken. Diese Deaktivierung kann durch das Überschreiten einer applizierbaren Fahrzeuggeschwindigkeit wieder zurückgenommen werden. Bei
Fahrtantritt oder einem Motorstart sollte die Funktion erst nach Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle aktiv werden, um z. B. nicht bei Fahrtantritt in einer Parklücke schon aktiv zu werden.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 100 mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zur Regelung eines Lichtsystems 110 des Kraftfahrzeugs 100. Das Lichtsystem 110 umfasst mehrere Scheinwerfer 111, von denen hier nur einer dargestellt ist. Der Scheinwerfer 111 emittiert in Abhängigkeit von einer Ansteuerung einen entsprechenden Lichtkegel 120 zur Ausleuchtung einer Umgebung des Kraftfahrzeugs 100, insbesondere einer Straße 130. Für die
Ansteuerung der Scheinwerfer 111 ist eine Scheinwerfersteuerung 112 vorgesehen. Über die Scheinwerfersteuerung 112 lassen sich die Scheinwerfer 111 so einstellen, dass diese unterschiedliches Licht emittieren und somit unterschiedliche hell scheinen. Die Einstellung der Helligkeit lässt sich zum Beispiel über die Stromzufuhr zu den Scheinwerfern 111 steuern.
Um eine entsprechene Helligkeit der Scheinwerfer 111 optimal einzustellen, ist eine Detektionseinheit 140 zum Detektieren eines Zustandes des Lichtsystems 110 vorgesehen. Die Detektionseinheit 140 kann beispielsweise als Lichtsensor ausgebildet sein. In einer anderen Ausführungsform kann die
Detektionseinheit 140 mit der Scheinwerfersteuerung 112 gekoppelt sein, sodass über verschiedene Stellgrößen auf einen Zustand des Lichtsystems 110 geschlossen werden kann, beispielsweise über eine Stromzufuhr. Um das Lichtsystem 110 optimal an die jeweilige Verkehrssituation anzupassen, ist weiter eine Detektionseinheit zum Detektieren einer Kraftfahrzeuggeschwindigkeit 150 vorgesehen. Diese Detektionseinheit 150 kann beispielsweise Raddrehzahlsensoren 151 umfassen, wie in der Fig. 2 dargestellt. Zusätzlich kann die Detektionseinheit 150 mit einer Geschwindigkeitsanzeige 152 oder den entsprechenden Datenleitungen gekoppelt sein, wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, um so die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit zu detektieren. Die Detektionseinheiten 140 und 150 bilden zusammen eine Detektionseinrichtung 200 zum Detektieren einer aktuellen Verkehrssituation, wobei die Detektionseinrichtung 200 noch weitere Detektionseinheiten zum
Detektieren verschiedener Parameter, die für die Detektion einer aktuellen Verkehrssituation relevant sind, umfassen kann, wie beispielsweise Helligkeitssensoren oder dergleichen, die hier jedoch nicht dargestellt sind.
Eine weitere Detektionseinheit, die in der Detektionseinrichtung 200 umfasst ist, ist eine Detektionseinheit 170 zum Detektieren eines Hindernisses 160. Die Detektionseinheit 170 ist in der Fig. 2 als Abstandssensoreinheit, insbesondere als ein Schallsensor, genauer als Ultraschallsensor ausgebildet und kann Bestandteil einer Einparkhilfseinrichtung sein. Mit Hilfe der Detektionseinheit 170 lassen sich so Hindernisse 160, die für die Verkehrssituation relevant sind, d. h. bei denen das potentielle Risiko einer Kollision besteht, detektieren.
Um das Lichtsystem 110 in Abhängigkeit einer mithilfe der Detektionseinrichtung 200 detektierten Verkehrssituation zu steuern, ist sowohl das Lichtsystem 110 wie auch die Detektionseinrichtung 200 mit einer
Regeleinrichtung 300 gekoppelt. Die Regeleinrichtung 300 kann über die detektierten Daten die Scheinwerfersteuerung 112 entsprechend regulieren, sodass das Lichtsystem 110 entsprechend der detektierten Daten einstellbar bzw. ansteuerbar ist.
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