DE102012020272A1

DE102012020272A1 - Steuergerät/Schaltkreis zur Dimmung der Bremslichtfunktion an Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102012020272A1
Application number: DE201210020272
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-17
Filing date: 2012-10-17
Publication date: 2014-04-17

Abstract

Hauptanspruch: Steuergerät zur Regelung der Bremslichtfunktion von Kraftfahrzeugen, insbesondere LED-Technologie einschließlich dritter Bremsleuchte, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigung des Bremspedals eine Dimmung des Bremslichtsignals durch Stromregelung erfolgt, wenn mittels Sensorik oder Kamerasystem nachfolgende Fahrzeuge in einem in Abhängigkeit von der Lichtmenge definierten, relativ geringen Abstand zum Fahrzeug detektiert werden.

Description

Der Gegenstand der Erfindung liegt auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik und im engeren Sinn der signalgebenden Fahrzeugbeleuchtung zum Anzeigen der Bremsbetätigung (B60Q 1/44).
Bezüglich der Beleuchtung von Fahrzeugen existieren gesetzlich vorgeschriebene Grenzwerte, welche sowohl die Minimal- als auch die Maximallichtausbringungsmenge der einzelnen Lichtfunktionen beschreiben.
Gerade im Falle der Bremsleuchten ist dies als problematisch zu betrachten, da einerseits eine möglichst hohe Sichtbarkeit aus großer Entfernung, beispielsweise bei hohen Geschwindigkeiten außerhalb geschlossener Ortschaften gewährleistet sein muss, damit der nachfolgende Verkehr ein Bremsmanöver auch bei schlechter Sicht rechtzeitig einleiten kann. Zum Anderen führt dies aber regelmäßig dazu, dass bei „unkritischen” Bremsvorgängen (z. B. im Stadtverkehr) oder auch innerhalb langer Schlangen vor Ampeln oder in Stausituationen vor allem bei Nacht aufgrund der relativ hohen vorgeschriebenen Lichtwerte die jeweils rückwärtigen Verkehrsteilnehmer stark geblendet werden können. Die negativen Auswirkungen von Blendung durch Licht sind hinreichend in der Literatur beschrieben:
„Blendungen durch Licht können indirekte Wirkungen zur Folge haben, deren Schwere in einem weiten Bereich variieren kann. In dunklerer Umgebung erzeugt der Blick in eine helle Lichtquelle Störempfindungen. Bei noch höheren Leuchtdichten werden bereits Sehfunktionen des Auges beeinträchtigt. Durch Blendung können auch Nachbilder im Auge erzeugt werden, die das Sehvermögen für einige Zeit herabsetzen. Bei einem besonders hohen Beleuchtungsniveau kann sogar Absolutblendung auftreten, d. h. das Auge kann nicht mehr auf das hohe Leuchtdichteniveau adaptieren und die Umgebung wird nicht mehr wahrgenommen.” [ohne Autorenangabe, Blendung durch natürliche und neue künstliche Lichtquellen und ihre Gefahren, Empfehlung der Strahlenschutzkommission, Bundesamt für Strahlenschutz Februar 2006]
Blendung bringt im Straßenverkehr demnach ein erhöhtes Gefährdungspotential der Verkehrsteilnehmer mit sich. Vor allem durch die länger andauernde Herabsetzung des Sehvermögens über den Blendungszeitraum hinaus kann die Fähigkeit, ein Fahrzeug sicher zu führen, vor allem bei Dunkelheit, stark beeinträchtigt werden.
An dieser Stelle existiert somit ein Konflikt zwischen möglichst hoher Sichtbarkeit im Falle von ungünstigen Sichtverhältnissen und akzeptablem Blendungspotential im Falle von weniger sicherheitsrelevanten Bremsvorgängen bei kurzen Abständen zum Vordermann (während Stillstand oder langsamer Fahrt) und guten Sichtverhältnissen. Der Gesetzgeber definiert den Kompromiss über die Festlegung zulässiger Lichtausbringungsmengen und trifft in diesem Zusammenhang eine Abwägung zu Gunsten einer jederzeit ausreichenden Lichtmenge. Aus Sicherheitsgründen ist dies durchaus sinnvoll, da durch eine Blendung im Stadtverkehr i. d. R. weniger Schaden verursacht wird, als durch eine verspätete Bremsung bei hohen Geschwindigkeiten außerhalb geschlossener Ortschaften.
Werden licht-emittierende Dioden (LEDs), die im Vergleich zu Glühlampen eine deutlich höheren Strahlungsleistung bzw. Leistungsdichte aufweisen, als Bremsleuchten eingesetzt, kann auch bei einer vergleichbaren Gesamt-Lichtausbringungsmenge der Leuchte eine höhere subjektive Blendwirkung entstehen. Gerade bei sehr hohen Fahrzeugen, wie SUVs oder auch an Fahrbahnkuppen, kann bei langsamer Fahrt mit rel. geringem Abstand zum Vordermann, beispielsweise im Stillstand an einer Ampel und bei Staufahrt die Blendung besonders ausgeprägt sein. Dies führt regelmäßig dazu, dass der folgende Fahrzeugführer den Blick vom Vordermann abwenden muss, da er die Lichtstrahlung, vor allem bei Nacht, als sehr unangenehm empfindet (psychologische Blendung) oder sogar eine Beeinträchtigung des Sehvermögens (physiologische Blendung) erleidet.
Die LED-Technologie ist im Bereich der Fahrzeugbeleuchtung eine relativ junge Technologie. Untersuchungen zeigen, dass das subjektive Empfinden der Verkehrsteilnehmer zur Blendwirkung der LED-Technologie nicht mit den existierenden gesetzlichen Bestimmungen übereinstimmt. Auf Herstellerseite besteht ein hohes Interesse, übermäßige Blendwirkungen und damit Negativimpressionen zu vermeiden, um die Akzeptanz für die neue Technologie zu erhöhen und das eigene Image nicht zu beschädigen.
Bezüglich der (Front-)Lichtfunktionen Tagfahrlicht, Positionslicht, Abblendlicht und Fernlicht, kann durch Einstellung des Lichtwinkels oder (partielle) Abschattung der Lichtquelle eine Reduzierung des vor dem Fahrzeug ausgeleuchteten Bereiches erreicht werden, so dass eine zu starke Blendung des Gegenverkehrs weitgehend vermieden werden kann (vgl. Hell-Dunkel-Grenze beim Abblendlicht). Bei der Bremslichffunktion dagegen müssen durch hohe Lichtmenge und möglichst weit reichenden Lichtpegel Lichtstrahlen mit hoher Reichweite erzeugt werden, um ausreichende Sichtbarkeit zu gewährleisten. Jede Reduzierung der Lichtausbringungsmenge würde mit einer Reduzierung der Sicherheit, gerade bei schwierigen Witterungsbedingungen, einhergehen. Im Widerspruch hierzu wäre aus dem Gesichtspunkt der Vermeidung von Blendung und den damit verbundenen Einschränkungen der Fahrtüchtigkeit eine Möglichkeit zur Dimmung der Bremslichffunktion wünschenswert, die sich jedoch bisher nicht ohne Einschränkungen bei der Fahrzeugsicherheit realisieren lässt. Würde man beispielsweise das Bremslicht pauschal bei Fahrzeug-Stillstand dimmen, so könnte im Falle eines Stauendes oder bei einem Unfall der nachfolgender Verkehr unter Umständen nicht rechtzeitig reagieren und würde ggf. aus größerer Entfernung sogar annehmen, dass die Fahrzeuge noch in Bewegung sind oder sich mit unverminderter Geschwindigkeit bewegen.
Der Gegenstand dieser Erfindung löst dieses Problem, indem, wie in den Patentansprüchen 1 bis 13 dargelegt, über Abfrage von Sensoren gewährleistet wird, dass eine Dimmung des Bremslichtes nur erfolgen kann, wenn sich der nachfolgende Verkehr bereits soweit angenähert hat, dass die Verkehrslage klar erkennbar ist. Damit werden nachfolgende Fahrzeugführer an Ampeln oder auch im Verkehrsstau effektiv vor Blendung geschützt ohne die Warn- und Signalfunktion des Bremslichts zu beeinträchtigen.
Die Dimmung kann über herkömmliche Stromregelschaltungen erfolgen, wie sie beispielsweise im Bereich der LED-Lichtfunktionen als Temperaturschutz realisiert sind. Anstelle eines Temperatursensors kommen hier allerdings Abstandssensoren (Ultraschall o. a.) oder Kamerasysteme zum Einsatz. Weiterhin ist eine Reduzierung der Lichtmenge durch Modulierung von Pulsweite oder Pulsfrequenz des Lichtstromes möglich.
Denkbar wäre damit auch eine zukünftige generelle Erhöhung des Lichtoutputs der Bremsleuchte, zur Erhöhung der Sichtbarkeit, da eine Dimmung erfolgen kann, wenn Fahrzeuge in geringem Abstand folgen. Da die Blendwirkung mit größerer Entfernung durch Abschwächung der Lichtmenge an Wasserdampf und sonstigen Partikeln in der Luft stark abnimmt, würden in größerem Abstand folgende Fahrzeuge trotz erhöhter Lichtausbringung nicht geblendet werden. Die oben beschriebene Abwägung zwischen Blendwirkung und Sichtbarkeit könnte zugunsten der Sicherheit neu durchgeführt werden. Denkbar erscheint sogar eine Anhebung der gesetzlichen Grenzwerte für die Lichtfunktion Bremslicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Blendung durch natürliche und neue künstliche Lichtquellen und ihre Gefahren, Empfehlung der Strahlenschutzkommission, Bundesamt für Strahlenschutz Februar 2006 [0003]

Claims

Hauptanspruch: Steuergerät zur Regelung der Bremslichtfunktion von Kraftfahrzeugen, insbesondere LED-Technologie einschließlich dritter Bremsleuchte, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigung des Bremspedals eine Dimmung des Bremslichtsignals durch Stromregelung erfolgt, wenn mittels Sensorik oder Kamerasystem nachfolgende Fahrzeuge in einem in Abhängigkeit von der Lichtmenge definierten, relativ geringen Abstand zum Fahrzeug detektiert werden.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Distanz zum nachfolgenden Verkehrsteilnehmer mit Hilfe von rückwärtig am Fahrzeug angebrachten, zur Distanzmessung geeigneten Sensoren (z. B. Radar- oder Ultraschallsensoren) erfolgt.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Distanz zum nachfolgenden Verkehrsteilnehmer mit Hilfe eines rückwärtig am Fahrzeug angebrachten Kamerasystems erfolgt.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Abstandes zum nachfolgenden Verkehrsteilnehmer die bereits als Bestandteil der Funktion „Einparkhilfe” im Fahrzeug eingesetzten Abstandssensoren oder Kamerasysteme im Fahrzeugheck genutzt werden.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung eine Erfassung des Bremslichtstromes als Regelgröße in Verbindung mit der Abfrage der Abstandssensoren bzw. des Kamerasystems als Stellgröße gewährleistet.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere im Falle von LED-Bremsleuchten zum Dimmen der Bremslichtfunktion der Lichtstrom, mit Hilfe eines geeigneten Schaltkreises, über eine vom ermittelten Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug abhängige Regelkurve, auf einen definierten Sockelstrom (Mindestlichtmenge) reduziert wird.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für LED-Bremsleuchten zur Reduzierung der Lichtmenge die Pulsweite und/oder Pulsfrequenz moduliert wird.
Gerät nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von den jeweiligen gesetzlichen Bestimmungen durch zusätzliche Abfrage der Geschwindigkeitssensoren des Fahrzeugs ein Dimmen des Bremslichtsignals ausschließlich im Fahrzeugstillstand oder bei langsamer Fahrt (z. B. „Stop- and Go-Verkehr” oder Staufahrt) erfolgt.
Gerät nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es ausschließlich für die dritte Bremsleuchte zum Einsatz kommt, welche aufgrund der erhöhten Anordnung am Fahrzeug eine besonders hohe Blendwirkung erzeugt.
Gerät nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es als zusätzlicher Schaltkreis zur Stromregelung innerhalb des Bremslicht-Steuergerätes ausgeführt ist.
Gerät nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es als Zusatzsteuergerät direkt im Stromkreis zur Lichtquelle den Lichtstrom regelt.
Gerät nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass es eine zukünftige Erhöhung der Lichtmenge der Bremsleuchte zur Erhöhung der Sichtbarkeit ermöglicht, da eine Reduzierung der Lichtmenge erfolgt, wenn Fahrzeuge in kurzem Abstand folgen.
Gerät nach Anspruch 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass die enthaltene Stromregelung auch bei Veränderung der Sichtverhältnisse (z. B. Nebel, Regen, Smog) über Abfrage entsprechender Sensoren (z. B. bereits im Fahrzeug verbaute Sensoren wie Regensensor und Helligkeitssensor für das Abblendlicht) eine Anpassung der Lichtmenge ermöglicht.