NECKER MARC (DE)
FINN STEPHAN (DE)
WAGNER KATHARINA (DE)
TÖPFER STEFAN (DE)
MOISEL JOERG (DE)
BÖKE BJÖRN (DE)
FIEGE MARCUS (DE)
KILIC ISMAIL (DE)
LORENZ CARSTEN (DE)
WO2016091553A1 | 2016-06-16 |
DE102005043058A1 | 2007-03-01 | |||
DE102013201850A1 | 2014-08-07 | |||
DE102015210927A1 | 2016-12-15 | |||
JP2002337600A | 2002-11-27 | |||
DE102012216088A1 | 2014-03-13 | |||
EP3023299A2 | 2016-05-25 | |||
DE102011109434A1 | 2012-06-06 | |||
DE102014225344A1 | 2016-06-16 |
Patentansprüche 1 . Beleuchtungsvorrichtung (2) für ein Fahrzeug (1 ), umfassend zumindest einen Scheinwerfer (3), einen Lage- und/oder Beschleunigungssensor (4) und eine Steuereinheit (5) zur Einstellung einer Hell-Dunkel-Grenze (HDG) des Scheinwerfers (3), wobei mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors (4) Nickbewegungen des Fahrzeugs (1 ) erfassbar sind und mittels der Steuereinheit (5) eine durch die jeweilige Nickbewegung verursachte Veränderung der Hell-Dunkel-Grenze (HDG) kompensierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lage- und/oder Beschleunigungssensor (4) und die Steuereinheit (5) im Scheinwerfer (3) oder unmittelbar am Scheinwerfer (3) angeordnet sind. 2. Beleuchtungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) und der Lage- und/oder Beschleunigungssensor (4) als eine gemeinsame Baueinheit (6) ausgebildet sind. 3. Beleuchtungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lage- und/oder Beschleunigungssensor (4) als ein Gyrosensor ausgebildet ist. 4. Beleuchtungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) mit zumindest einer Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs (1 ), welche eine dem Fahrzeug (1 ) vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder mit einem aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs (1 ) koppelbar oder gekoppelt ist. 5. Beleuchtungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze (HDG) mittels der Steuereinheit (5) eine Stelleinrichtung (7) zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers (3) und/oder einer Linse und/oder eines Reflektors und/oder zumindest einer Lichtquelle des Scheinwerfers (3) ansteuerbar ist und/oder eine Mehrzahl von Lichtquellen (8) des Scheinwerfers (3) ansteuerbar sind. Beleuchtungsvorrichtung (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer (3) eine Mehrzahl von pixelierten Lichtquellen hat wobei die Lichtquellen (8) als LEDs, welche insbesondere in einem zweidimensionalen Raster angeordnet sind, als LED Chip mit Leuchtdioden, als Laser-Scanner mit Mircospiegel-Array oder als hintergrundbeleuchtete LCD ausgebildet sind. Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors (4) Nickbewegungen des Fahrzeugs (1 ) erfasst werden und mittels der Steuereinheit (5) eine durch die jeweilige Nickbewegung verursachte Veränderung der Hell-Dunkel-Grenze (HDG) kompensiert wird. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinheit (5) zusätzlich Informationen zumindest einer Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs (1 ), welche eine dem Fahrzeug (1 ) vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder Informationen eines aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs (1 ) ausgewertet werden und daraus Nickbewegungen des Fahrzeugs (1 ) ermittelt und/oder prädiziert werden. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze (HDG) mittels der Steuereinheit (5) eine Stelleinrichtung (7) zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers (3) und/oder einer Linse und/oder eines Reflektors und/oder zumindest einer Lichtquelle des Scheinwerfers (3) angesteuert wird und/oder eine Mehrzahl von Lichtquellen (8) des Scheinwerfers (3) angesteuert werden. |
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zu deren Betrieb.
Aus der DE 10 201 1 109 434 A1 ist Verfahren zum Konstanthalten einer
Lichtemissionsrichtung eines Leuchtmoduls eines Fahrzeugs bei einer
Fahrzeugkarosseriebewegung, die eine Bewegung des Leuchtmoduls hervorruft, bekannt. Dabei wird die Fahrzeugkarosseriebewegung kompensiert. Die Kompensation der Bewegung des Leuchtmoduls erfolgt über eine Steuerung von in dem Leuchtmodul angeordneten Lichtquellen, wobei eine Lage des Leuchtmoduls in einem Istwert erfasst und mit einem Sollwert einer Abstrahlrichtung des Leuchtmoduls verglichen wird und ein Stellsignal für die Steuerung ermittelt wird. Ferner wird eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug zur Durchführung eines solchen Verfahrens beschrieben. Die
Beleuchtungsvorrichtung umfasst ein Leuchtmodul, in dem Lichtquellen angeordnet sind, und eine Steuereinheit zur Steuerung der Lichtquellen. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin einen Sensor zur Erfassung des Istwertes der Lage des Leuchtmoduls, wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, das Stellsignal für die Steuerung der Lichtquellen in Abhängigkeit von dem erfassten Istwert zu ermitteln.
Weiterhin ist aus der DE 10 2014 225 344 A1 ein Kraftfahrzeug mit einem Scheinwerfer, mit einem ersten Lagesensor zur Ausgabe erster Lageinformationen, mit einem zweiten Lagesensor zur Ausgabe zweiter Lageinformationen und mit einem Stellsystem bekannt. Das Stellsystem ist zum Einstellen einer durch den Scheinwerfer erzeugten
Lichtverteilung in Abhängigkeit von ersten und zweiten Lageinformationen eingerichtet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zu deren Betrieb anzugeben. Hinsichtlich der Beleuchtungsvorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im
Anspruch 7 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst zumindest einen Scheinwerfer, einen Lage- und/oder Beschleunigungssensor und eine mit diesem Lage- und/oder Beschleunigungssensor gekoppelte Steuereinheit zur Einstellung einer
Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfers, wobei mittels des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors Nickbewegungen des Fahrzeugs erfassbar sind und mittels der Steuereinheit eine durch die jeweilige Nickbewegung verursachte Veränderung der Hell-Dunkel-Grenze kompensierbar ist.
Erfindungsgemäß sind der Lage- und/oder Beschleunigungssensor und die Steuereinheit im Scheinwerfer angeordnet, insbesondere in den Scheinwerfer integriert, oder unmittelbar am Scheinwerfer angeordnet, insbesondere am Scheinwerfer befestigt.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung werden mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors Nickbewegungen des Fahrzeugs erfasst und mittels der Steuereinheit wird eine durch die jeweilige Nickbewegung verursachte Veränderung der Hell-Dunkel-Grenze kompensiert, d. h. die
Hell-Dunkel-Grenze wird insbesondere an eine durch die jeweilige Nickbewegung veränderte Ausrichtung des Fahrzeugs angepasst.
Mittels der Beleuchtungsvorrichtung sowie insbesondere auch mittels des Verfahrens zu deren Betrieb wird die Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfers gegen Nickbewegungen des Fahrzeugs stabilisiert. Unter Nickbewegungen werden insbesondere
Schwenkbewegungen des Fahrzeugs um seine Fahrzeugquerachse verstanden. Dabei werden diese Nickbewegungen mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors erfasst und mittels der Steuereinheit, welche die Hell-Dunkel-Grenze einstellt,
kompensiert. Durch die Anordnung sowohl des Lage- und/oder Beschleunigungssensors als auch der Steuereinheit im Scheinwerfer, d. h. insbesondere durch deren Integration in den Scheinwerfer, oder durch die Anordnung sowohl des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors als auch der Steuereinheit unmittelbar am Scheinwerfer, beispielsweise außen am Scheinwerfer befestigt, werden besonders kurze Signalwege zwischen dem Lage- und/oder Beschleunigungssensor erreicht und dadurch
Übertragungszeiten von Sensorinformationen vom Lage- und/oder
Beschleunigungssensor zur Steuereinheit minimiert, so dass keine oder zumindest nur sehr geringe Latenzzeiten auftreten. Dadurch wird eine sehr schnelle Reaktion auf die Nickbewegungen des Fahrzeugs und eine daraus resultierende sehr schnelle Anpassung der Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht.
Durch die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung sowie insbesondere auch durch das Verfahren zu deren Betrieb wird insbesondere eine Blendung anderer
Verkehrsteilnehmer vermieden oder zumindest erheblich reduziert, insbesondere
Blendungen, welche durch Nickbewegungen des Fahrzeugs aufgrund von
Bodenunebenheiten auftreten können. Des Weiteren wird dadurch eine maximal zulässige Reichweite der Beleuchtung durch den Scheinwerfer sichergestellt, da eine vorbeugend zu niedrige Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze nicht erforderlich ist.
Vorteilhafterweise sind die Steuereinheit und der Lage- und/oder Beschleunigungssensor als eine gemeinsame Baueinheit ausgebildet, d. h. sie bilden insbesondere eine integrierte Baueinheit. Besonders vorteilhafterweise ist der Lage- und/oder
Beschleunigungssensor in der Steuereinheit angeordnet, insbesondere in die
Steuereinheit integriert. Dadurch wird eine einfache Handhabung dieser gemeinsamen Baueinheit bei einer Montage der Beleuchtungsvorrichtung und beispielsweise auch bei einer erforderlichen Reparatur ermöglicht.
Der Lage- und/oder Beschleunigungssensor ist insbesondere als ein Gyrosensor ausgebildet. Der Lage- und/oder Beschleunigungssensor, insbesondere bei seiner Ausbildung als Gyrosensor, kann insbesondere Bewegungen und/oder Beschleunigungen parallel zur Fahrzeughochachse, Fahrzeugquerachse und/oder Fahrzeuglängsachse und/oder Schwenkbewegungen und/oder Schwenkbeschleunigungen und/oder
Rotationsbewegungen und/oder Rotationsbeschleunigungen um eine oder mehrere der genannten Fahrzeugachsen und/oder einen Nickwinkel, Rollwinkel und/oder Gierwinkel erfassen. Zur Erfassung von Nickbewegungen des Fahrzeugs erfasst der Lage- und/oder Beschleunigungssensor insbesondere Beschleunigungen parallel zur Fahrzeughochachse und/oder Schwenk- und/oder Rotationsbeschleunigungen um die Fahrzeugquerachse und/oder Schwenk- und/oder Rotationsbewegungen um die Fahrzeugquerachse. Alternativ oder zusätzlich erfasst der Lage- und/oder Beschleunigungssensor eine Lage des Fahrzeugs, insbesondere bezüglich der Fahrzeughochachse, Fahrzeugquerachse und/oder Fahrzeuglängsachse. Beispielsweise wird diese Lagebestimmung durch
Ermittlung einer oder mehrerer Beschleunigungen während eines Neigungsvorgangs ermöglicht.
Der Lage- und/oder Beschleunigungssensor, insbesondere bei einer Ausbildung als ein Gyrosensor, ist beispielsweise als ein mikromechanischer Sensor ausgebildet, der Beschleunigungen auf kapazitiver Basis ermittelt, oder er ist beispielsweise als ein piezoelektrischer oder piezoresistiver Sensor ausgebildet.
Besonders vorteilhaft ist ein Lage- und Beschleunigungssensor, d. h. ein kombinierter Lage- und Beschleunigungssensor, mittels welchem sowohl die Lage als auch
Beschleunigungen des Fahrzeugs erfassbar sind. Insbesondere mittels eines solchen kombinierten Lage- und Beschleunigungssensors können Veränderungen der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze durch eine Verstellung des Scheinwerfers beispielsweise über eine längere Einsatzzeit des Fahrzeugs hinweg und/oder durch äußere Einflüsse ermittelt werden. Bei Beleuchtungsvorrichtungen nach dem Stand der Technik ist es erforderlich, diese Verstellung während eines Werkstattaufenthalts zu korrigieren. Durch die
Anordnung des Lage- und Beschleunigungssensors im Scheinwerfer oder unmittelbar am Scheinwerfer wird es ermöglicht, mittels des Lage- und Beschleunigungssensors auftretende Lagetoleranzen im Vergleich zu einer vorgegebenen Einstellung,
insbesondere im Vergleich zu einem Auslieferungszustand ab Werk, in welchem das Fahrzeug hergestellt wurde, zu ermitteln und auszugleichen, insbesondere durch eine Leuchtweitenregulierung und/oder eine Veränderung eines Lichtbildes des Scheinwerfers, zweckmäßigerweise mittels der Steuereinheit und einer entsprechenden Ansteuerung. Um dies zu erreichen, weist der Lage- und Beschleunigungssensor, insbesondere dessen Lagesensorbestandteil, eine sehr hohe Genauigkeit von beispielsweise viel kleiner als 0,1 ° («0,1 °) auf.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Steuereinheit mit zumindest einer
Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs, welche eine dem Fahrzeug
vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder mit einem aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs koppelbar oder gekoppelt. Im Verfahren zum Betrieb dieser Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung werden von der Steuereinheit somit zusätzlich Informationen der zumindest einen
Umgebungserfassungsvornchtung des Fahrzeugs, welche die dem Fahrzeug
vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs ausgewertet und daraus Nickbewegungen des Fahrzeugs ermittelt und/oder prädiziert. D. h. es werden insbesondere Informationen eines oder mehrerer vorausschauender Systeme des Fahrzeugs verwendet. Dadurch können insbesondere Nickbewegungen des Fahrzeugs bereits prädiziert werden, bevor sie auftreten. Die Umgebungserfassungsvornchtung kann beispielsweise zumindest eine
Stereokameravorrichtung, zumindest eine Lidarvorrichtung, zumindest eine
Radarvorrichtung und/oder zumindest eine Ultraschallvorrichtung umfassen.
Insbesondere kann auch das aktive Fahrwerkssystem des Fahrzeugs mit dieser
Umgebungserfassungsvornchtung gekoppelt sein oder diese umfassen. Beispielsweise können auch der Lage- und/oder Beschleunigungssensor und/oder die Steuereinheit ein Bestandteil des aktiven Fahrwerkssystems sein, insbesondere in dieses integriert sein. Somit können der Lage- und/oder Beschleunigungssensor und/oder die Steuereinheit sowohl zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze des Scheinwerfers als auch für das aktive Fahrwerkssystem genutzt werden, wodurch zusätzliche Komponenten eingespart werden.
Die Informationen der zumindest einen Umgebungserfassungsvornchtung des Fahrzeugs, welche die dem Fahrzeug vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder die Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs können insbesondere prädiktiv verwendet werden, um Latenzen aus der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze zu beseitigen und dadurch die Stabilisierung der Hell-Dunkel-Grenze zeitlich noch näher an die hohe Reaktionsgeschwindigkeit des insbesondere als Gyrosensor ausgebildeten Lage- und/oder Beschleunigungssensor heranzubringen. D. h. insbesondere die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze oder zumindest die Ansteuerung dieser Einstellung kann
beispielsweise bereits beginnen, bevor mittels des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors eine jeweilige Nickbewegung erfasst wird, da diese
Nickbewegung anhand der Informationen der zumindest einen
Umgebungserfassungsvornchtung des Fahrzeugs, welche die dem Fahrzeug
vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder anhand der Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs bereits prädiziert wurde. Beispielsweise wird dann anhand der vom Lage- und/oder Beschleunigungssensor erfassten Nickbewegung die bereits eingeleitete Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze präzisiert. Zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze ist mittels der Steuereinheit vorteilhafterweise eine Stelleinrichtung zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers und/oder einer Linse und/oder eines Reflektors und/oder zumindest einer Lichtquelle des Scheinwerfers ansteuerbar und/oder, in besonders vorteilhafter Weise, eine Mehrzahl von Lichtquellen des Scheinwerfers ansteuerbar.
Insbesondere bei der besonders vorteilhaften Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze durch Ansteuerung der Mehrzahl von Lichtquellen des Scheinwerfers mittels der Steuereinheit umfasst der Scheinwerfer vorteilhafterweise eine Mehrzahl als Licht emittierende Dioden (LED) ausgebildete Lichtquellen, welche insbesondere in einem zweidimensionalen Raster angeordnet sind, auch als LED-Feld oder LED-Array bezeichnet. Insbesondere ist der Scheinwerfer als ein so genannter Pixelscheinwerfer ausgebildet, insbesondere als ein hochauflösender Pixelscheinwerfer, wobei vorteilhafterweise jeder Pixel eine
Lichtquelle darstellt und durch die Steuereinheit ansteuerbar und dadurch einschaltbar oder abschaltbar ist.
Weitere Möglichkeiten für Scheinwerfer mit hochauflösenden Pixellichtquellen sind, die Scheinwerfer mit pixelierten Leuchtdioden (Stichwort: μΑΡ5=ΒΜΒΡ Projekt mit einem LED Chip mit 1014 einzeln ansteuerbaren Lichtpixeln), Laser-Scanner, Mircospiegel-Array (Stichwort: DLP=Digital Light Processing) oder hintergrundbeleuchtete LCD auszustatten.
Im Verfahren zum Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung wird somit zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze mittels der Steuereinheit die Stelleinrichtung zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers und/oder der Linse und/oder des Reflektors und/oder zumindest einer Lichtquelle des Scheinwerfers angesteuert und/oder es wird in besonders vorteilhafter Weise eine Mehrzahl von Lichtquellen des Scheinwerfers angesteuert, wobei diese Ansteuerung der Lichtquellen derart erfolgt, dass die Hell-Dunkel-Grenze durch Einschalten einer oder mehrerer der Lichtquellen und Abschalten einer oder mehrerer weiterer der Lichtquellen eingestellt wird.
Durch die Anordnung des Lage- und/oder Beschleunigungssensors und der Steuereinheit auf die oben beschriebene Weise im Scheinwerfer oder unmittelbar am Scheinwerfer werden auch besonders kurze Signalwege zwischen der Steuereinheit und der
Stelleinrichtung oder zwischen der Steuereinheit und den Lichtquellen erreicht und dadurch Übertragungszeiten von Informationen der Steuereinheit an die Stelleinrichtung oder die Lichtquellen minimiert, so dass keine oder zumindest nur sehr geringe
Latenzzeiten auftreten. Dadurch wird eine sehr schnelle Reaktion auf die
Nickbewegungen des Fahrzeugs und eine daraus resultierende sehr schnelle Anpassung der Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht. Eine Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze durch Ansteuerung der Lichtquellen, um die jeweilige Lichtquelle einzuschalten oder abzuschalten, insbesondere wenn der Scheinwerfer als ein Pixelscheinwerfer, insbesondere als ein hochauflösender Pixelscheinwerfer, ausgebildet ist, ist besonders vorteilhaft, da dies mit sehr geringen Latenzzeiten realisierbar ist und eine hohe Präzision in der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze erreichbar ist, da keine mechanischen
Bewegungen erforderlich sind. Die Hell-Dunkel-Grenze ist dabei beispielsweise einstellbar, indem ein Lichtbild mit der Hell-Dunkel-Grenze um einige Lichtquellen, insbesondere Pixel, nach oben oder nach unten verschoben wird, indem die
entsprechenden Lichtquellen eingeschaltet bzw. abgeschaltet werden. Dadurch wird eine fast verzögerungsfreie Korrektur der Lage der Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht.
Die durch die oben beschriebene Anordnung des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors und der Steuereinheit im Scheinwerfer oder unmittelbar am Scheinwerfer erreichten kurzen Latenzzeiten sind jedoch auch bei der mechanischen Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze durch die Ansteuerung der mechanischen
Stelleinrichtung besonders vorteilhaft, da dadurch auch mittels einer solchen
mechanischen Stelleinrichtung die Kompensation der durch Nickbewegungen
verursachten Veränderung der Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht wird.
Insbesondere bei dieser Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze mittels der mechanischen Stelleinrichtung, aber auch bei der oben beschriebenen Einstellung der
Hell-Dunkel-Grenze durch Ansteuerung der Lichtquellen, wirkt sich zudem die vorteilhafterweise durchgeführte zusätzliche Verarbeitung der Informationen der zumindest einen Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs, welche die dem Fahrzeug vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder der Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs besonders vorteilhaft aus, um die Latenzzeiten dadurch zusätzlich zu reduzieren.
Mittels der Beleuchtungsvorrichtung und insbesondere auch mittels des Verfahrens zu deren Betrieb kann somit beispielweise dann, wenn der Lage- und/oder
Beschleunigungssensor eine Verzögerung des Fahrzeugs erkennt, die Hell-Dunkel-Grenze entsprechend angepasst werden, indem beispielsweise mittels der Steuereinheit die Stelleinrichtung entsprechend angesteuert wird oder indem mittels der Steuereinheit die Lichtquellen derart angesteuert werden, dass das Lichtbild um entsprechend viele Lichtquellenzeilen, insbesondere Pixelzeilen, nach oben verschoben wird, um die Nickbewegung des Fahrzeugs auszugleichen und die Hell-Dunkel-Grenze dadurch zu stabilisieren. Die umgekehrte Einstellung erfolgt entsprechend bei einer erkannten Beschleunigung des Fahrzeugs. Ähnliches ist auch bei Bodenunebenheiten und dadurch verursachten Nickbewegungen des Fahrzeugs möglich. Auch hier kann der Lage- und/oder Beschleunigungssensor ein Eintauchen oder Ausfedern des Fahrzeugs, d. h. eine entsprechende Nickbewegung, erkennen und die Steuereinheit eine
entsprechend erforderliche Korrektur der Hell-Dunkel-Grenze, insbesondere des
Lichtbildes mit der Hell-Dunkel-Grenze, ermitteln und die Stelleinrichtung oder die
Lichtquellen entsprechend ansteuern.
Vorteilhafterweise kann durch die Beleuchtungsvorrichtung und insbesondere auch durch das Verfahren zu deren Betrieb auf Niveausensoren an Fahrwerkachsen des Fahrzeugs, welche im Stand der Technik für eine automatische Leuchtweitenregulierung
insbesondere in Abhängigkeit einer Beladung des Fahrzeugs verwendet werden, verzichtet werden.
Mittels der Beleuchtungsvorrichtung und insbesondere auch mittels des Verfahrens zu deren Betrieb können insbesondere Veränderungen der Hell-Dunkel-Grenze aufgrund von hochfrequenten Nickbewegungen kompensiert werden, welche beispielsweise durch das Überfahren von Bodenwellen, Temposchwellen, Randsteinen und ähnlichen
Bodenunebenheiten auftreten. Insbesondere werden dazu mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors Beschleunigungen bezüglich Rotationen um die
Fahrzeugquerachse und lateral parallel zur Fahrzeughochachse erfasst.
Vorteilhafterweise wird die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze mittels der Steuereinheit nur durch eine Steuerung durchgeführt, nicht durch eine Regelung. Hierzu wird
beispielsweise eine jeweilige Lage und/oder Beschleunigung mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors erfasst und an die Steuereinheit weitergeleitet. Die Steuereinheit ermittelt dann anhand der übermittelten Sensorinformationen und/oder anhand der Informationen der zumindest einen Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs, welche die dem Fahrzeug vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder der Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs ein oder mehrere entsprechende
Parameter, insbesondere Korrekturparameter, und/oder Kalibrierdaten, zum Beispiel aus einer Tabelle oder Kennlinie, beispielsweise aus einer so genannten Look-up-Tabelle, und steuert entsprechend die Stelleinrichtung oder die Lichtquellen an. Diese Tabelle oder Kennlinie enthält vorgegebene Parameter, insbesondere Korrekturparameter, und/oder Kalibrierdaten, welche die Steuereinheit entsprechend der vom Lage- und/oder
Beschleunigungssensor jeweils ermittelten Lage und/oder Beschleunigung auswählt und entsprechend die Stelleinrichtung oder die Lichtquellen ansteuert. Dadurch wird eine besonders schnelle, effiziente, flexible und einfach umzusetzende Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze ermöglicht, welche insbesondere nur einen geringen Rechenaufwand erfordert. Eine aufwändige Regelung mit einem entsprechend hohen Rechenaufwand und Zeitaufwand, welcher zu einer Verzögerung der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze führen würde, wird somit vermieden. Die Parameter, insbesondere Korrekturparameter, und/oder Kalibrierdaten sind insbesondere direkt in der Steuereinheit gespeichert, so dass Zugriffszeiten auf eine weitere Einheit entfallen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht eines sich auf einer Fahrbahn befindenden
Fahrzeugs,
Fig. 2 schematisch eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug,
Fig. 3 schematisch einen Scheinwerfer mit einer einstellbaren Hell-Dunkel-Grenze, und
Fig. 4 schematisch einen Ablauf eines Verfahrens zum Betrieb einer
Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. In Figur 1 ist eine Seitenansicht eines sich auf einer Fahrbahn FB befindlichen
Fahrzeugs 1 dargestellt. Das Fahrzeug 1 weist mindestens eine
Beleuchtungsvorrichtung 2 auf, um insbesondere eine dem Fahrzeug 1 vorausliegende Umgebung zu beleuchten. Insbesondere bei einem zweispurigen Fahrzeug 1 sind zweckmäßigerweise zwei solcher Beleuchtungsvorrichtungen 2 vorgesehen, welche jeweils einer Fahrzeugseite zugeordnet sind.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer solchen Beleuchtungsvorrichtung 2. Die Beleuchtungsvorrichtung 2 umfasst zumindest einen Scheinwerfer 3 mit einer einstellbaren Hell-Dunkel-Grenze HDG. Alternativ zur oben geschilderten Ausprägung, wonach insbesondere ein zweispuriges Fahrzeug 1 vorteilhafterweise zwei Beleuchtungsvorrichtungen 2 aufweist, kann auch vorgesehen sein, dass dieses zweispurige Fahrzeug 1 nur eine Beleuchtungsvorrichtung 2 aufweist, welche zwei Scheinwerfer 3 umfasst.
Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines solchen Scheinwerfers 3 mit einstellbarer Hell-Dunkel-Grenze HDG, wobei diese einstellbare Hell-Dunkel-Grenze HDG durch gestrichelte Linien und einen Pfeil P angedeutet ist. Die durchgezogene Linie stellt die derzeit eingestellte Hell-Dunkel-Grenze HDG dar und die gestrichelte Linie die maximal mögliche Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG. Dazwischen ist die
Hell-Dunkel-Grenze HDG verschiebbar, wie durch den Pfeil P angedeutet.
Figur 4 zeigt ein Verfahren zum Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 2, in welchem die Hell-Dunkel-Grenze HDG auf eine im Folgenden noch näher beschriebene Weise eingestellt wird.
Die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG erfolgt beispielsweise mittels einer
Stelleinrichtung 7 zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers 3 und/oder einer Linse und/oder eines Reflektors und/oder zumindest einer Lichtquelle des
Scheinwerfers 3.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Scheinwerfer 3 eine Mehrzahl von Lichtquellen 8 auf, welche zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG ansteuerbar sind und dadurch jeweils einschaltbar oder abschaltbar sind. Die Lichtquellen 8 sind dabei vorteilhafterweise jeweils als eine Licht emittierende Diode (LED) ausgebildet. Diese als Licht emittierende Dioden ausgebildeten Lichtquellen 8 sind insbesondere in einem zweidimensionalen Raster angeordnet, auch als LED-Feld oder LED-Array bezeichnet. Insbesondere ist der Scheinwerfer 3 als ein so genannter Pixelscheinwerfer ausgebildet, insbesondere als ein hochauflösender Pixelscheinwerfer, wobei vorteilhafterweise jeder Pixel eine Lichtquelle 8 darstellt und ansteuerbar und dadurch einschaltbar oder abschaltbar ist. Scheinwerfer mit hochauflösenden Pixellichtquellen enthalten
insbesondere pixelierte Leuchtdioden , wie z.B. in dem BMBF Projekt μΑΡε vorgestellt, Laser Scanner, Microspiegel-Array ( Stichwort: DLP=Digital Light Processing) oder hintergrundbeleuchtete LCD. Die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG erfolgt dabei beispielsweise, indem zur Absenkung der Hell-Dunkel-Grenze HDG die Ansteuerung der einzuschaltenden Lichtquellen 8, insbesondere LED und/oder Pixel, um eine oder mehrere Zeilen des Rasters nach unten verschoben wird, und zur Anhebung der Hell-Dunkel-Grenze HDG die Ansteuerung der einzuschaltenden Lichtquellen 8, insbesondere LED und/oder Pixel, um eine oder mehrere Zeilen des Rasters nach oben verschoben wird. D. h. zur Absenkung der Hell-Dunkel-Grenze HDG werden eine oder mehrere obere Zeilen des Rasters von LED und/oder Pixeln abgeschaltet, wobei eine oder mehrere untere Zeilen eingeschaltet werden können, und zur Anhebung der Hell-Dunkel-Grenze HDG werden eine oder mehrere obere Zeilen des Rasters von LED und/oder Pixeln eingeschaltet, wobei eine oder mehrere untere Zeilen ausgeschaltet werden können. Dadurch wird ein vom Scheinwerfer 3 erzeugtes und abgestrahltes Lichtbild LB mit der Hell-Dunkel-Grenze HDG entsprechend nach unten oder nach oben verschoben.
Da eine Scheinwerfertechnologie in Fahrzeugen 1 zunehmend leistungsfähiger wird, steigen auch die Anforderungen, eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer zu vermeiden. Durch eine, auch nur kurzzeitig, falsch eingestellte Hell-Dunkel-Grenze HDG, insbesondere bei einem Abblendlicht, können andere Verkehrsteilnehmer sehr stark geblendet werden. Wird die Hell-Dunkel-Grenze HDG jedoch, um dies sicher zu verhindern, zu niedrig eingestellt, wird dadurch eine Reichweite des Scheinwerfers 3 und somit eine Sichtweite insbesondere bei Abblendlicht stark reduziert. Daher ist eine exakte Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG und insbesondere eine Beibehaltung der vorgegebenen Position der Hell-Dunkel-Grenze HDG auch während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs 1 besonders vorteilhaft. Aus dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, insbesondere bei leistungsstarken Xenon- oder LED-Scheinwerfersystemen, die Hell-Dunkel-Grenze HDG mittels einer Leuchtweitenregulierung in Abhängigkeit von einem Beladungszustand des Fahrzeugs 1 einzustellen. Hierzu ist es bekannt, an Fahrwerkachsen des Fahrzeugs 1 Niveausensoren anzuordnen, um dadurch den Beladungszustand des Fahrzeugs 1 zu ermitteln und die Hell-Dunkel-Grenze HDG entsprechend einzustellen, insbesondere mittels einer
Stelleinrichtung 7, beispielsweise mittels eines Stellmotors. Dadurch wird eine Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG passend zu einem jeweiligen Beladungszustand während eines Stillstands des Fahrzeugs 1 ermöglicht.
Eine Geschwindigkeit einer solchen aus dem Stand der Technik bekannten
Leuchtweitenregulierung wäre jedoch nicht ausreichend, um während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs 1 die Hell-Dunkel-Grenze HDG entsprechend jeweiligen dynamischen Bewegungen des Fahrzeugs 1 , beispielsweise aufgrund von Bodenunebenheiten, d. h. aufgrund von schnellen Anregungen des Fahrzeugs 1 durch die Oberfläche der
Fahrbahn FB, einzustellen und somit diese dynamischen Bewegungen auszugleichen. Eine Trägheit einer solchen aus dem Stand der Technik bekannten
Leuchtweitenregulierung ist hierfür zu groß. Derartige dynamische Bewegungen führen daher dazu, dass andere Verkehrsteilnehmer kurzzeitig geblendet werden können.
Um die Hell-Dunkel-Grenze HDG auch während eines Fahrbetriebs gegen dynamische Bewegungen des Fahrzeugs 1 , insbesondere gegen Nickbewegungen, zu stabilisieren, ist daher vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung 2 einen insbesondere als
Gyrosensor ausgebildeten Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 aufweist. Dieser Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 ist besonders vorteilhaft als ein kombinierter Lage- und Beschleunigungssensor 4 ausgebildet.
Dieser Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 ist scheinwerfernah positioniert, besonders vorteilhaft im Scheinwerfer 3 angeordnet, insbesondere in den Scheinwerfer 3 integriert, oder unmittelbar am Scheinwerfer 3 angeordnet, zweckmäßigerweise direkt am Scheinwerfer 3 befestigt. Der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 kann
insbesondere Bewegungen und/oder Beschleunigungen parallel zur
Fahrzeughochachse z, Fahrzeugquerachse y und/oder Fahrzeuglängsachse x und/oder Schwenkbewegungen und/oder Schwenkbeschleunigungen und/oder
Rotationsbewegungen und/oder Rotationsbeschleunigungen um eine oder mehrere der genannten Fahrzeugachsen x, y, z und/oder einen Nickwinkel Θ, Rollwinkel φ und/oder Gierwinkel ψ erfassen. Insbesondere erfasst der Lage- und/oder
Beschleunigungssensor 4 Nickbewegungen des Fahrzeugs 1 , d. h. ein Schwenken des Fahrzeugs 1 um seine Fahrzeugquerachse y. Zur Erfassung solcher Nickbewegungen des Fahrzeugs 1 erfasst der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 insbesondere Beschleunigungen parallel zur Fahrzeughochachse z und/oder Schwenk- und/oder Rotationsbeschleunigungen um die Fahrzeugquerachse y und/oder Schwenk- und/oder Rotationsbewegungen um die Fahrzeugquerachse y. Alternativ oder zusätzlich erfasst der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 eine Lage des Fahrzeugs 1 , insbesondere bezüglich der Fahrzeughochachse z, der Fahrzeugquerachse y und/oder der
Fahrzeuglängsachse x. Beispielsweise wird diese Lagebestimmung durch Ermittlung einer oder mehrerer Beschleunigungen während eines Neigungsvorgangs des
Fahrzeugs 1 ermöglicht.
Der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4, insbesondere bei einer Ausbildung als ein Gyrosensor, ist beispielsweise als ein mikromechanischer Sensor ausgebildet, der Beschleunigungen auf kapazitiver Basis ermittelt, oder er ist beispielsweise als ein piezoelektrischer oder piezoresistiver Sensor ausgebildet.
Des Weiteren weist die Beleuchtungsvorrichtung 2 eine mit dem Lage- und/oder
Beschleunigungssensor 4 gekoppelte Steuereinheit 5 auf, welche die
Hell-Dunkel-Grenze HDG einstellt. Die beispielsweise als ein Steuergerät ausgebildete Steuereinheit 5 wertet vom Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 erfasste
Sensorinformationen aus, nimmt vorteilhafterweise eine Filterung, zum Beispiel mittels eines Hochpasses, und eine Plausibilisierung vor und stellt daraufhin die
Hell-Dunkel-Grenze HDG entsprechend ein, um insbesondere erfasste Nickbewegungen des Fahrzeugs 1 zu kompensieren, d. h. um Verschiebungen der
Hell-Dunkel-Grenze HDG aufgrund dieser Nickbewegungen auszugleichen. Dadurch werden Blendungen anderer Verkehrsteilnehmer, beispielsweise bei Bodenunebenheiten, vermieden oder zumindest erheblich reduziert und zudem wird in jeder Fahrsituation eine maximal zulässige Reichweite des Scheinwerfers 3 erreicht.
Die Steuereinheit 5 ist, analog zum Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4, zweckmäßigerweise ebenfalls scheinwerfernah positioniert, besonders vorteilhaft im Scheinwerfer 3 angeordnet, insbesondere in den Scheinwerfer 3 integriert, oder unmittelbar am Scheinwerfer 3 angeordnet, zweckmäßigerweise direkt am Scheinwerfer 3 befestigt. Vorteilhafterweise sind die Steuereinheit 5 und der Lage- und/oder
Beschleunigungssensor 4 als eine gemeinsame Baueinheit 6 ausgebildet. Insbesondere ist der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 in die Steuereinheit 5 integriert. Dadurch wird eine einfache Handhabung dieser gemeinsamen Baueinheit 6 bei einer Montage der Beleuchtungsvorrichtung 2 und beispielsweise auch bei einer erforderlichen Reparatur ermöglicht.
Der Vorteil dieser Beleuchtungsvorrichtung 2 im Vergleich zur aus dem Stand der Technik bekannten Niveauregulierung ist, dass der insbesondere als Gyrosensor ausgebildete Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 wesentlich dynamischer ist als die bisher bei der Niveauregulierung verwendeten Höhenstandssensoren, d. h. Niveausensoren.
Durch die scheinwerfernahe Anordnung vorteilhafterweise sowohl des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 als auch der Steuereinheit 5, insbesondere durch die
Anordnung unmittelbar am Scheinwerfer 3 oder im Scheinwerfer 3, werden besonders kurze Signalwege erreicht und dadurch Übertragungszeiten minimiert, so dass keine oder zumindest nur sehr geringe Latenzzeiten auftreten. Dadurch wird eine sehr schnelle Reaktion auf die Nickbewegungen des Fahrzeugs 1 und eine daraus resultierende sehr schnelle Anpassung der Hell-Dunkel-Grenze HDG ermöglicht.
Die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG durch die Steuereinheit 5 erfolgt
beispielsweise durch Ansteuerung der Stelleinrichtung 7 zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers 3 und/oder der Linse und/oder des Reflektors und/oder der zumindest einen Lichtquelle des Scheinwerfers 3, d. h. beispielsweise durch Ansteuerung eines Stellmotors oder mehrerer Stellmotoren des Scheinwerfers 3 oder der mehreren
Scheinwerfer 3, oder durch Ansteuerung der Mehrzahl von Lichtquellen 8 des
Scheinwerfers 3, so dass die Hell-Dunkel-Grenze HDG auf die oben beschriebene Weise durch Einschalten von Lichtquellen 8 und Abschalten weiterer Lichtquellen 8 der Mehrzahl von Lichtquellen 8 eingestellt wird.
Diese Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG durch Ansteuerung der Mehrzahl von Lichtquellen 8, um die jeweilige Lichtquelle 8 einzuschalten oder abzuschalten, insbesondere wenn der Scheinwerfer 3 als ein Pixelscheinwerfer, insbesondere als ein hochauflösender Pixelscheinwerfer, ausgebildet ist, ist besonders vorteilhaft, da dies mit sehr geringen Latenzzeiten realisierbar ist und eine hohe Präzision in der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG erreichbar ist, da keine mechanischen Bewegungen erforderlich sind. Die Hell-Dunkel-Grenze HDG ist dabei, wie oben bereits beschrieben,
beispielsweise einstellbar, indem das Lichtbild LB mit der Hell-Dunkel-Grenze HDG um einige Lichtquellen 8, insbesondere Pixel, nach oben oder nach unten verschoben wird, indem die entsprechenden Lichtquellen 8 eingeschaltet bzw. abgeschaltet werden.
Dadurch wird eine fast verzögerungsfreie Korrektur der Lage der
Hell-Dunkel-Grenze HDG ermöglicht.
Wird beispielsweise mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 eine
Verzögerung des Fahrzeugs 1 erfasst, woraus eine Nickbewegung des Fahrzeugs 1 , d. h. ein Absinken eines Vorderwagens des Fahrzeugs 1 , resultiert, so wird die Ansteuerung der einzuschaltenden Lichtquellen 8, insbesondere LED und/oder Pixel, um eine oder mehrere Zeilen des Rasters nach oben verschoben, so dass die Hell-Dunkel-Grenze HDG nach oben verschoben wird. Wird beispielsweise mittels des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors 4 eine Beschleunigung des Fahrzeugs 1 erfasst, woraus eine gegensätzliche Nickbewegung des Fahrzeugs 1 , d. h. ein Anheben des Vorderwagens des Fahrzeugs 1 , resultiert, so wird die Ansteuerung der einzuschaltenden Lichtquellen 8, insbesondere LED und/oder Pixel, um eine oder mehrere Zeilen des Rasters nach unten verschoben, so dass die Hell-Dunkel-Grenze HDG nach unten verschoben wird. Analog wird beispielsweise bei Bodenunebenheiten und daraus resultierenden Nickbewegungen vorgegangen, d. h. wird der Vorderwagen angehoben und/oder ein Heckbereich des Fahrzeugs 1 abgesenkt, wird die Hell-Dunkel-Grenze HDG auf die oben beschriebene Weise nach unten verschoben, d. h. abgesenkt, und wird der Vorderwagen abgesenkt und/oder der Heckbereich des Fahrzeugs 1 angehoben, wird die
Hell-Dunkel-Grenze HDG auf die oben beschriebene Weise nach oben verschoben, d. h. angehoben.
Diese Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze wir bei Scheinwerfern mit hochauflösenden Pixellichtquellen wie: pixelierte Leuchtdioden (Stichwort: μΑΡ5), Laser-Scanner,
Mircospiegel-Array (Stichwort: DLP) und hintergrundbeleuchtete LCD analog
durchgeführt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform werden von der Steuereinheit 5 zusätzlich
Informationen zumindest einer Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 , welche die dem Fahrzeug 1 vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder Informationen eines aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs 1 ausgewertet und daraus
Nickbewegungen des Fahrzeugs 1 ermittelt und/oder prädiziert. D. h. es werden insbesondere Informationen eines oder mehrerer vorausschauender Systeme des Fahrzeugs 1 verwendet. Dadurch können insbesondere Nickbewegungen des
Fahrzeugs 1 bereits prädiziert werden, bevor sie auftreten. Die
Umgebungserfassungsvorrichtung kann beispielsweise zumindest eine
Stereokameravorrichtung, zumindest eine Lidarvorrichtung, zumindest eine
Radarvorrichtung und/oder zumindest eine Ultraschallvorrichtung umfassen.
Insbesondere kann auch das aktive Fahrwerkssystem des Fahrzeugs 1 mit dieser Umgebungserfassungsvorrichtung gekoppelt sein oder diese umfassen. Beispielsweise können auch der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 und/oder die Steuereinheit 5 ein Bestandteil des aktiven Fahrwerkssystems sein, insbesondere in dieses integriert sein. Somit können der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 und/oder die
Steuereinheit 5 sowohl zur Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG des Scheinwerfers 3 als auch für das aktive Fahrwerkssystem genutzt werden, wodurch zusätzliche
Komponenten eingespart werden.
Die Informationen der zumindest einen Umgebungserfassungsvorrichtung des
Fahrzeugs 1 , welche die dem Fahrzeug 1 vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder die Informationen des aktiven Fahrwerkssystem des Fahrzeugs 1 können insbesondere prädiktiv verwendet werden, um Latenzen aus der Einstellung der
Hell-Dunkel-Grenze HDG zu beseitigen und dadurch die Stabilisierung der
Hell-Dunkel-Grenze HDG zeitlich noch näher an die hohe Reaktionsgeschwindigkeit des insbesondere als Gyrosensor ausgebildeten Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 heranzubringen. D. h. insbesondere die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG oder zumindest die Ansteuerung dieser Einstellung kann beispielsweise bereits beginnen, bevor mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 eine jeweilige
Nickbewegung erfasst wird, da diese Nickbewegung anhand der Informationen der zumindest einen Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 , welche die dem Fahrzeug 1 vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder anhand der Informationen des aktiven Fahrwerkssystems des Fahrzeugs 1 bereits prädiziert wurde. Beispielsweise wird dann anhand der vom Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 erfassten Nickbewegung die bereits eingeleitete Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG präzisiert. Vorteilhafterweise wird die Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG mittels der
Steuereinheit 5 nur durch eine Steuerung durchgeführt, nicht durch eine Regelung. Hierzu wird beispielsweise eine jeweilige Lage und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs 1 mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 erfasst und an die Steuereinheit 5 weitergeleitet. Die Steuereinheit 5 ermittelt dann anhand der übermittelten
Sensorinformationen und/oder anhand der Informationen der zumindest einen
Umgebungserfassungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 , welche die dem Fahrzeug 1 vorausliegende Umgebung erfasst, und/oder der Informationen des aktiven
Fahrwerkssystem des Fahrzeugs 1 ein oder mehrere entsprechende Parameter KP, insbesondere Korrekturparameter, und/oder Kalibrierdaten KD, zum Beispiel aus einer Tabelle oder Kennlinie, beispielsweise aus einer so genannten Look-up-Tabelle, und steuert entsprechend die Stelleinrichtung 7 oder die Mehrzahl von Lichtquellen 8 an. Diese Tabelle oder Kennlinie enthält vorgegebene Parameter KP, insbesondere
Korrekturparameter, und/oder Kalibrierdaten KD, welche die Steuereinheit 5 entsprechend der vom Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4 jeweils ermittelten Lage und/oder Beschleunigung auswählt und entsprechend die Stelleinrichtung 7 oder die Mehrzahl von Lichtquellen 8 ansteuert. Dadurch wird eine besonders schnelle, effiziente, flexible und einfach umzusetzende Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG ermöglicht, welche insbesondere nur einen geringen Rechenaufwand erfordert. Eine aufwändige Regelung mit einem entsprechend hohen Rechenaufwand und Zeitaufwand, welcher zu einer Verzögerung der Einstellung der Hell-Dunkel-Grenze HDG führen würde, wird somit vermieden. Die Parameter KP, insbesondere Korrekturparameter, und/oder
Kalibrierdaten KD sind insbesondere direkt in der Steuereinheit 5 gespeichert, so dass Zugriffszeiten auf eine weitere Einheit entfallen.
Wie bereits beschrieben, ist der Lage- und/oder Beschleunigungssensor 4
vorteilhafterweise als ein kombinierter Lage- und Beschleunigungssensor 4 ausgebildet, mittels welchem sowohl die Lage als auch Beschleunigungen des Fahrzeugs 1 erfassbar sind. Insbesondere mittels eines solchen kombinierten Lage- und
Beschleunigungssensors 4 können Veränderungen der Einstellung der
Hell-Dunkel-Grenze HDG durch eine Verstellung des Scheinwerfers 3 beispielsweise über eine längere Einsatzzeit des Fahrzeugs 1 hinweg und/oder durch äußere Einflüsse ermittelt werden. Bei Beleuchtungsvorrichtungen 2 nach dem Stand der Technik ist es erforderlich, diese Verstellung während eines Werkstattaufenthalts zu korrigieren. Durch die Anordnung des kombinierten Lage- und Beschleunigungssensors 4 im Scheinwerfer 3 oder unmittelbar am Scheinwerfer 3 wird es ermöglicht, mittels des Lage- und
Beschleunigungssensors 4 auftretende Lagetoleranzen im Vergleich zu einer
vorgegebenen Einstellung, insbesondere im Vergleich zu einem Auslieferungszustand ab Werk, in welchem das Fahrzeug 1 hergestellt wurde, zu ermitteln und auszugleichen, insbesondere durch die Leuchtweitenregulierung und/oder eine Veränderung des
Lichtbildes LB des Scheinwerfers 3, zweckmäßigerweise mittels der Steuereinheit 5 und einer entsprechenden Ansteuerung. Um dies zu erreichen, weist der kombinierte Lage- und Beschleunigungssensor 4, insbesondere dessen Lagesensorbestandteil, eine sehr hohe Genauigkeit von beispielsweise viel kleiner als 0,1 ° («0,1 °) auf.
Vorteilhafterweise kann durch die Beleuchtungsvorrichtung 2 auf die oben beschriebenen aus dem Stand der Technik bekannten Niveausensoren an den Fahrwerkachsen des Fahrzeugs 1 verzichtet werden.
Figur 4 zeigt einen Ablauf eines möglichen Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung 2. Mittels des Lage- und/oder
Beschleunigungssensors 4 werden als Sensordaten beispielsweise ein Nickwinkel Θ, Rollwinkel φ und Gierwinkel ψ sowie eine x-Achsenbewegung dx, eine
y-Achsenbewegung dy und eine z-Achsenbewegung dz des Fahrzeugs 1 erfasst, wobei unter der jeweiligen Achsenbewegung dx, dy, dz eine Bewegung des Fahrzeugs 1 parallel zu der jeweiligen Fahrzeugachse x, y, z zu verstehen ist. Diese mittels des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4 erfassten Sensordaten, d. h. die
Sensorinformationen des Lage- und/oder Beschleunigungssensors 4, werden an die Steuereinheit 5 weitergeleitet und dort auf die oben beschriebene Weise ausgewertet. Anhand von Parametern KP, insbesondere Korrekturparametern, und Kalibrierdaten KD, welche vorteilhafterweise in der Steuereinheit 5 gespeichert sind, ermittelt die
Steuereinheit 5 einen Korrekturwinkel α der Hell-Dunkel-Grenze HDG und steuert entsprechend die Stelleinrichtung 7 zur mechanischen Verstellung des Scheinwerfers 3 und/oder der Linse und/oder des Reflektors und/oder der zumindest einen Lichtquelle des Scheinwerfers 3 an, um dadurch die Hell-Dunkel-Grenze HDG zu korrigieren, und/oder sie steuert die Mehrzahl von Lichtquellen 8 an, um die Hell-Dunkel-Grenze HDG durch Einschalten oder Abschalten der jeweiligen Lichtquelle 8 und das daraus resultierende Verschieben des Lichtbildes LB insbesondere des hochauflösenden Pixelscheinwerfers zu korrigieren. Der Korrekturwinkel α betrifft einen Winkel ß zwischen einer Horizontalen H und einer oberen Grenze des Lichtbildes LB, d. h. dem oberen Rand der Hell-Dunkel-Grenze HDG. Dabei ist der Korrekturwinkel α ein Bestandteil dieses Winkels ß. Der Winkel ß entspricht der Summe aus dem Korrekturwinkel α und einer Absenkung des Lichtbildes LB, insbesondere der oberen Grenze des Lichtbildes LB und somit des oberen Randes der Hell-Dunkel-Grenze HDG, um ein Prozent gegenüber der Horizontalen H.
Wobei bei genauer Betrachtung ist ß = α + 1 % + Y und Y ist der Korrekturwert, der durch die Niveau-Sensoren für die Leuchtweitenregulierung berechnet wird. Die 1 % zusätzliche Absenkung wir vorgehalten um mit Sicherheit gesetzliche Bestimmungen einhalten zu können.