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Dokumentenidentifikation DE10006666B4 24.02.2005
Titel Automatische Leuchtweitenregulierung für Fahrzeugscheinwerfer
Anmelder Koito Mfg. Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Toda, Atsushi, Shimizu, Shizuoka, JP;
Takeuchi, Hideaki, Shimizu, Shizuoka, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 15.02.2000
DE-Aktenzeichen 10006666
Offenlegungstag 21.09.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.02.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.02.2005
IPC-Hauptklasse B60Q 1/115

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für wenigstens einen Scheinwerfer eines Automobils. Insbesondere eine automatische Leuchtweitenregulierung für die Scheinwerfer eines Automobils zum automatischen Einstellen der Neigung der Scheinwerfer eines Fahrzeuges basierend auf einer Neigung des Fahrzeuges in Längsrichtung (nachstehend als Neigungswinkel benannt) in einer Richtung, in welcher die optischen Achsen der Scheinwerfer so eingestellt werden, dass sie die Neigung des Fahrzeuges ausgleichen (nachstehend als automatisches Ausgleichen bezeichnet).

Ein Scheinwerfer dieser Art ist beispielsweise so ausgebildet, dass ein Reflektor, in welchem eine Lichtquelle fest eingesetzt ist, auf eine Weise abgestützt wird, dass er sich um eine horizontale Kippwelle relativ zu einem Lampenkörper kippen lässt, so dass die optische Achse des Reflektors (des Scheinwerfers) durch einen Aktuator um die horizontale Kippwelle gekippt wird.

Eine konventionelle automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung weist eine Detektionseinrichtung für den Neigungswinkel, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und eine Steuersektion zum Steuern der Betätigung von Aktuatoren auf, basierend auf Detektionssignalen von der Detektionseinrichtung und dem Sensor, die an einem Fahrzeug angebracht sind, um die optischen Achsen der Scheinwerfer des Fahrzeuges so einzustellen, dass die optischen Achsen zu jeder Zeit in einem bestimmten Status relativ zur Oberfläche einer Straße bleiben.

Diese konventionelle automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung ist jedoch so ausgebildet, dass das Einstellen der Scheinwerfer eines Fahrzeuges in Echtzeit durchgeführt wird, unabhängig davon, ob das Fahrzeug fährt oder angehalten hat, und zwar unter Ansprechen auf eine Änderung der Fahrzeugstellung. Die Änderung der Fahrzeugstellung kann hervorgerufen sein durch eine Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges, oder durch eine Lastveränderung, die vom Einladen oder Ausladen von Gepäck resultiert, oder auch auftritt, wenn Passagiere in das Fahrzeug einsteigen oder daraus aussteigen. Dies bewirkt, dass die Aktuatoren sehr häufig betätigt werden, was den Energieverbrauch steigert und bedingt, dass die Komponenten des Antriebsmechanismus wie Motoren, Getriebe und dergleichen, auf hohe Dauerstandfestigkeit ausgelegt werden müssen, wodurch die Herstellungskosten erhöht werden.

Um mit diesem Problem zurechtzukommen, wurden eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung in der JP, ungeprüften Patentpublikation HEI 10-274859 vorgeschlagen, die im Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung gestaltet ist und eine lange Betriebslebensdauer hat, indem die Frequenz reduziert wird, mit der die Aktuatoren angetrieben werden. Diese vorgeschlagene automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung ist so ausgebildet, dass das Antreiben der Aktuatoren in bestimmten Intervallen gesteuert wird, während das Fahrzeug anhält, während die Betätigung der Aktuatoren nach dem Losfahren des Fahrzeugs gesteuert wird basierend auf den zuletzt ermittelten Neigungswinkeldaten nach dem Anhaltestatus des Fahrzeugs, das heißt, den Neigungswinkeldaten, die gegebenenfalls beim Losfahren des Fahrzeugs generiert wurden.

Bei der vorgeschlagenen automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung ist es jedoch nachteilig, dass die Steuerung der Betätigung der Aktuatoren beim Losfahren des Fahrzeugs nicht genau genug durchgeführt wird, so dass sich eine korrekte automatische Leuchtweitenanpassung nicht erzielen lässt. Diese nicht ausreichende automatische Leuchtweitenanpassung der Scheinwerfer wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert.

4 zeigt Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrzeugstellung innerhalb eines Zeitraumes, der beginnt, wenn das Fahrpedal eines Fahrzeuges niedergedrückt wird, um mit diesem loszufahren, bis das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Wie hier gezeigt wird, ist eine vorbestimmte Zeitperiode (T) erforderlich, bis das Fahrzeug nach dem Niederdrücken des Fahrpedals tatsächlich loszufahren beginnt. In anderen Worten nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit erst während der vorbestimmten Zeit (T) nach dem Niederdrücken des Fahrpedals zu. Andererseits ergibt sich bezüglich der Stellung des Fahrzeuges, dass zunächst bei der drastisch zunehmenden Beschleunigung nach dem Niederdrücken des Fahrpedals das Fahrzeugheck eintaucht und das Fahrzeug seine Ausgangs- oder Normal-Stellung erst wieder einnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in etwa konstant geworden ist. Wenn demzufolge der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor das Losfahren des Fahrzeuges detektiert (das heißt, sobald die Steuersektion das Losfahren des Fahrzeuges anhand einer Signalabgabe von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor feststellt), befindet sich das Fahrzeug in einem Status mit abgesunkenem Heck und angehobenem Fahrzeugvorderteil, so dass die Detektiereinrichtung für den Neigungswinkel (ein Fahrzeughöhensensor) einen Neigungswinkel des Fahrzeuges detektiert, beidem der Vorderteil noch angehoben ist. Deshalb wird die Höheneinstellung der Scheinwerfer so durchgeführt, dass die optischen Achsen der Scheinwerfer zunächst nach unten gekippt werden, und zwar basierend auf diesem fälschlichen Neigungswinkel.

Aus der DE 197 03 665 A1 ist eine Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung bekannt, die automatisch die Richtung des Lichtkegels eines Scheinwerfers entsprechend der vertikalen Neigung eines Fahrzeugs in seiner Fahrtrichtung korrigiert. Eine Beschleunigungs- oder Bremsdetektionsvorrichtung stellt fest, ob sich das Fahrzeug in einem Beschleunigungs- oder Bremszustand befindet oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß sich das Fahrzeug nicht in einem Beschleunigungs- oder Bremszustand befindet, überträgt die Vorrichtung ein Signal an eine Einstellvorrichtung, so daß die Richtung des Lichtkegels des Scheinwerfers so gesteuert wird, daß die Richtung des Lichtkegels des Scheinwerfers in einer vorgegebenen Richtung festgehalten wird oder daß der zulässige Bereich der Richtung des Lichtkegels eingeschränkt wird, oder daß die Antwortgeschwindigkeit der Einstellvorrichtung verlangsamt wird.

Aus der älteren, jedoch nicht vorveröffentlichten DE 199 39 949 A1 ist eine automatische Höhenverstellvorrichtung eines Autoscheinwerfers bekannt. Ein Scheinwerfer, dessen Lichtachse mittels eines Stellantriebs bezüglich einer Fahrzeugkarosserie nach oben bzw. nach unten geschwenkt wird, eine Steuereinheit zum Steuern der Betätigung des Stellantriebs, eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und eine Nickwinkel-Erfassungseinrichtung zum Erfassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs sind in der Höhenverstellvorrichtung enthalten.

Die Steuereinheit steuert die Betätigung des Stellantriebs auf der Grundlage eines erfaßten Nickwinkels, so daß die Lichtachse des Scheinwerfers einen konstanten vorbestimmten Winkel zu der Straßenoberfläche beibehält. Während das Fahrzeug steht, steuert die Steuereinheit eine Betätigung des Stellantriebs bei einem Einschalten des Scheinwerfers. Anschließend wird, während das Fahrzeug im stationären Zustand bleibt, die Betätigung des Stellantriebs in gegebenen Zeitintervallen gesteuert, welche, durch einen Intervallzeitgeber gezählt werden.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für wenigstens einen Scheinwerfer eines Automobils zu schaffen, die kostengünstig ist, und die eine lange Lebensdauer hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für wenigstens einen Scheinwerfer eines Automobils mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Damit wird eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung anzugeben, die kostengünstig ist, und die eine lange Lebensdauer hat zufolge einer Verminderung der Frequenz, mit der ihre Aktuatoren betätigt werden, um auf diese Weise beim Losfahren eines Fahrzeuges eine nicht zufriedenstellende automatische Leuchtweitenregulierung zu vermeiden.

Bevorzugte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Demgemäß wird eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil vorgeschlagen, das Scheinwerfer aufweist, von denen jeder ausgebildet ist für eine Antriebsbewegung durch einen Aktuator auf eine Weise, bei der eine optische Achse des Scheinwerfers nach oben und/oder nach unten relativ zu einem Fahrzeugkörper gekippt wird, die eine Steuereinrichtung zum Steuern der Betätigung der Aktuatoren aufweist, ferner wenigstens eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtungen zum Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Neigungswinkel-Detektionseinrichtung zum Feststellen eines Neigungswinkels des Fahrzeuges, und eine Speichersektion zum Speichern von Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, die durch die Neigungswinkel-Detektionseinrichtung festgestellt wurden. Die Steuereinrichtung steuert die Betätigung der Aktuatoren basierend auf Neigungswinkel-Daten, die durch die Detektionseinrichtung für den Neigungswinkel so bestimmt sind, dass die optischen Achsen der Scheinwerfer stets in einem bestimmten geometrischen Status relativ zur Oberfläche einer Straße verbleiben. Dabei ist die Speichersektion so ausgebildet, dass in ihr eine Vielzahl von Daten speicherbar sind, die innerhalb eines Bereiches liegen, der von den letzten Neigungswinkel-Daten bis zu Neigungswinkel-Daten reicht, die eine vorbestimmte Zeitperiode vor den letzten Daten detektiert wurden. Die Steuereinrichtung beurteilt, ob das Fahrzeug angehalten ist oder losfährt, und zwar basierend auf Abgabesignalen der Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, und steuert dann die Betätigung des Aktuators zu bestimmten Intervallen, basierend auf den letzten Neigungswinkel-Daten noch aus dem Status, bei dem das Fahrzeug angehalten hatte. Die Steuereinrichtung steuert die Betätigung des Aktuators beim Starten des Fahrzeugs basierend auf Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar vor dem Start des Fahrzeugs beschafft wurden, wobei die automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die vor dem Niederdrücken des Fahrpedals des Fahrzeuges festgestellten Neigungswinkel-Daten als die Neigungswinkel-Daten berücksichtigt werden, die unmittelbar vor dem Start des Fahrzeuges festgestellt wurden, und diese Daten verwendet werden zum Steuern des Betätigens des Aktuators, sobald das Fahrzeug losfährt. Dabei wird die Erkenntnis berücksichtigt, dass sich die vom Beladungszustand und den Reifendrücken abhängende Neigung des Fahrzeugkörpers bei stillstehendem Fahrzeug ohnedies beim Fahren mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit beziehungsweise nach der anfänglichen starken Beschleunigungsphase wieder einstellt. Markante Neigungsänderungen pflegen nämlich nur bei stehendem Fahrzeug (Beladen, Ein- und Aussteigen) aufzutreten.

Die bei angehaltenem Fahrzeug beschafften Neigungswinkel-Daten sind weniger durch Störungsfaktoren beeinflusst als die bei fahrendem Fahrzeug beschafften Neigungswinkel-Daten. Deshalb sind die ersteren genauer als die letzteren und zwar um ein bestimmtes Ausmaß. Da die Betätigung der Aktuatoren gesteuert wird basierend auf diesen genauen Neigungswinkel-Daten, kann auch die automatische Leuchtweitenregulierung um dieses Ausmaß genauer durchgeführt werden.

Da weiterhin die Steuerung der Betätigung der Aktuatoren auf einen Intervall einer vorbestimmten Zeitperiode begrenzt ist, kann die Frequenz, mit der die Aktuatoren betätigt werden, auf dieses Ausmaß verringert werden, wodurch elektrische Leistung eingespart werden kann und auch der Verschleiß der Komponenten des Antriebsmechanismus reduziert werden kann.

Wenn weiterhin das Losfahren des Fahrzeuges durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellt wird, werden die Aktuatoren betätigt basierend auf genauen Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeuges beschafft wurden (während das Fahrzeug angehalten hatte), so dass sich eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung durchführen lässt.

Dies wird im Detail unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Neigungswinkel-Daten, die innerhalb der Zeitperiode T beschafft werden, und zwar innerhalb des Zeitraumes beginnend mit dem Niederdrücken des Fahrpedals bis zum Feststellen des Losfahrens des Fahrzeuges durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, wären nicht notwendigerweise korrekt, da das Fahrzeugheck absinkt. Deshalb wird eine automatische Leuchtweitenregulierung durchgeführt basierend auf den letzten Neigungswinkel-Daten, die bestimmt wurden unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeuges, während dieses noch angehalten hatte, und zwar durch Verwenden von Neigungswinkel-Daten, die vor dieser Zeitperiode T beschafft wurden (Neigungswinkel-Daten, die innerhalb einer Zeitperiode detektiert wurden, die durch das Bezugszeichen A in 4 angezeigt ist), so dass eine fälschliche automatische Leuchtweitenregulierung unmittelbar nach dem Losfahren des Fahrzeuges vermieden werden kann.

Es wird eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung geschaffen, mit welcher Neigungswinkel-Daten als diejenigen Neigungswinkel-Daten benutzt werden, welche vor dem Niederdrücken des Fahrpedals ermittelt wurden, wobei diese Daten eine vorbestimmte Zeitdauer vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeugs durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellt wurden, während das Fahrzeug noch anhielt. Zusätzlich ist es wünschenswert, Neigungswinkel-Daten zu verwenden, die innerhalb der vorbestimmten Zeitperiode detektiert wurden, welche Zeitperiode auf einen Bereich von 1 bis 3 Sekunden vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeugs durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eingestellt ist, während das Fahrzeug noch anhält, und zwar als die Neigungswinkel-Daten, die vor dem Niederdrücken des Fahrpedals festgestellt sind.

Obwohl es von Fahrzeug zu Fahrzeug geringfügige Unterschiede geben kann, dauert es allgemein 1 bis 3 Sekunden, bis das Fahrzeug tatsächlich losfährt, nachdem das Fahrpedal niedergedrückt wurde. Im Hinblick darauf sind bei der erfindungsgemäßen automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung die Neigungswinkel-Daten in der Speichersektion gespeichert und werden diese Daten sequentiell zur Datenaktualisierung so ersetzt, dass die ältesten Neigungswinkel-Daten ersetzt werden durch die neuesten Neigungswinkel-Daten, und zwar jedes Mal, wenn neue Neigungswinkel-Daten eingegeben werden.

Mit dieser Ausbildung können die während der vorbestimmten Zeitperiode festgestellten Neigungswinkel-Daten zu jeder Zeit verwendet werden, und die Kapazität der Speichersektion muss hierfür nicht unzweckmäßig ausgedehnt werden.

Zusätzlich wird bei der bevorzugten automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung die Betätigung des Aktuators natürlich nur unter der Voraussetzung vorgenommen, dass die Scheinwerfer eingeschaltet sind.

Solange die Scheinwerfer nicht eingeschaltet sind, werden auch die Aktuatoren nicht betätigt. Damit lässt sich die Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge der Aktuatoren reduzieren, wodurch elektrische Leistung eingespart wird und auch der Verschleiß der Glieder der Antriebsmechanismen reduziert wird.

Bei der bevorzugten automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil können die Betätigungsintervalle der Aktuatoren so eingestellt werden, dass sie länger als eine maximale Betätigungszeit für die Aktuatoren sind, die für jede Regulieroperation erforderlich ist.

Sollte ein Intervall zwischen einer vorhergehenden Steuerung und einer nachfolgenden Steuerung kürzer sein als die maximale Betätigungszeit des Aktuators, dann beginnt bei bekannten Vorrichtungen der Aktuator schon eine nachfolgende Operation, ehe ein Sollwert erreicht ist. Dies steigert die Frequenz, mit der der Aktuator betätigt wird, wodurch die Lebensdauer des Aktuators reduziert werden kann. Erfindungsgemäß wird jedoch der Aktuator so ausgebildet, dass er nur dann einer nachfolgenden Steuerung unterworfen wird, falls der Aktuator bei einer vorhergehenden Steuerung bereits den Sollwert erreicht hat. Dadurch wird die Frequenz, mit der der Aktuator betätigt wird, reduziert, was die Lebensdauer des Aktuators erhöht.

Da weiterhin die Änderung des Neigungswinkels innerhalb eines Intervalles zwischen einer vorhergehenden Steuerung und einer nachfolgenden Steuerung nach der vorhergehenden Steuerung durch Ausdehnen des Intervalls unterlassen wird, können diese beiden Steuerungen unterlassen werden, ohne die Betätigung des Aktuators zu beeinflussen. In anderen Worten, und da alle Operationen innerhalb dieses Intervalls darauf gerichtet sind, die Aktuatoren für die nachfolgende Steuerung zu betätigen, lässt sich die Frequenz um dieses Ausmaß reduzieren, mit welcher die Aktuatoren betätigt werden.

Da weiterhin die Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, wie von der Neigungswinkel-Detektionseinrichtung festgestellt, zu allen Zeiten in der Steuersektion aufgenommen werden, so dass sie als ein Steuerausmaß berechnet werden sogar während eines Intervalls zwischen Steuervorgängen bei der Betätigung der Aktuatoren, und da alle in der Steuersektion aufgenommenen Neigungswinkel-Daten als Steuerdaten benutzt werden, so dass viele Neigungswinkel als Steuerdaten verwendet werden können, wird eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung ermöglicht, die aus der genauer Detektion der Fahrzeugstellung des (Neigungswinkels) resultiert.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

1 ein Diagramm der Ausbildung einer automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil bei einer ersten Ausführungsform;

2 ein Flussdiagramm einer CPU, die eine Steuersektion derselben Vorrichtung bildet;

3 ein Diagramm zur Verdeutlichung einer Speichersektion; und

4 ein Diagramm, in dem Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abgabe eines Fahrzeughöhensensors, Fahrzeugstellung, gezeigt sind, innerhalb eines Zeitraumes, in welchem das Fahrzeug losfährt nachdem das Fahrpedal niedergedrückt ist, und bis das Fahrzeug konstant fährt.

Ein Operationsmodus wird nachstehend unter Bezug auf eine Ausführungsform erläutert.

1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform, wobei 1 ein Diagramm ist, das die Ausbildung der Gesamtheit einer automatischen Leuchtweitenregulierung für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. In dem Diagramm der 2 ist ein Flussdiagramm mit Schritten gezeigt, die von einer CPU durchgeführt werden, wobei die CPU eine Steuersektion derselben Vorrichtung ist. 3 verdeutlicht den Aufbau einer Speichersektion.

In 1 ist ein Scheinwerfer 1 eines Automobils mit einer Frontlinse 4 in eine Frontöffnung eines Lampenkörpers 2 eingebaut, um eine Lampenkammer S zu formen. In der Lampenkammer S ist ein parabolischer Reflektor 5 eingesetzt, der eine Lampe 6 als Lichtquelle trägt. Der Reflektor ist nicht nur ausgebildet, um auf die gezeigte Weise abgestützt zu werden, sondern er lässt sich auch um eine horizontale Kippachse (eine Welle senkrecht zur Zeichnungsebene in 1) kippen, wobei die Kippstellung einstellbar ist durch einen Motor 10, der einen Aktuator darstellt.

Die automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer 1 umfasst den Motor 10, der als Aktuator zum Kippeinstellen in der optischen Achse L des Scheinwerfers 1 in vertikalen Richtungen dient, einen Schalter 11 für den Scheinwerfer 1, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12, der eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung zum Feststellen der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges ist, einen Fahrzeughöhensensor 17, der einen Teil einer Fahrzeug-Neigungswinkel-Detektionseinrichtung konstituiert, eine CPU 16, die einen Steuersektion zum Beurteilen darstellt, ob der Scheinwerfer 1 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, und auch zum Beurteilen, ob das Fahrzeug fährt oder angehalten hat, basierend auf einem Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12, zum Berechnen eines Neigungswinkels des Fahrzeuges basierend auf einem Signal von dem Fahrzeughöhensensor 14, und zum Abgeben eines Steuersignals an einen Motortreiber 18 zum Antreiben des Motors 10 basierend auf auf diese Weise berechneten Neigungswinkel-Daten. Zu der Vorrichtung gehören ferner eine Speichersektion 20 zum Speichern von Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, die durch den Fahrzeughöhensensor 14 detektiert und in der CPU 16 berechnet wurden, ein Intervall-Timer 22 zum Einstellen des Timings für die Betätigung des Motors 10, und schließlich ein Timer 24 zum Detektieren einer Zeitperiode, während welcher das Fahrzeug stand.

Wenn vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 an die CPU 16 ein Signal übertragen wird, das aussagt, ob das Fahrzeug anhält, losfährt oder fährt, wird dieser Status basierend auf dem eingegebenen Signal von der CPU 16 beurteilt. Dann wird, nur falls das Fahrzeug angehalten hat oder/und wenn es losfährt, die Betätigung des Aktuators 10 gesteuert basierend auf zuvor bestimmten Neigungswinkel-Daten.

Falls von dem Fahrzeughöhensensor 14 an die CPU 16 ein Signal übertragen wird, dann wird in der CPU 16 eine Längsneigung (Neigungswinkel) anhand dieses Signals berechnet, die korrespondiert zum Beispiel mit Versetzbewegungen der Fahrzeugaufhängungen. Bei einem Doppel-Sensorsystem, bei welchem sowohl bei vorderen und hinteren Rädern Fahrzeughöhensensoren vorgesehen sind, kann der Neigungswinkel des Fahrzeuges anhand der Versetzung zwischen den Fahrzeughöhen vorne und hinten am Fahrzeug und der Radbasis des Fahrzeuges beschafft werden. Bei einem Einfach-Sensorsystem, bei dem nur ein Fahrzeughöhensensor entweder bei einem Vorderrad oder einem Hinterrad vorgesehen ist, lässt sich der Neigungswinkel des Fahrzeuges anhand einer Änderung der Fahrzeughöhe, zum Beispiel durch eine Schätzung, ermitteln. Die CPU 16 gibt ein Signal an den Motortreiber 18 ab, um die optische Achse L um ein vorbestimmtes Ausmaß und in einer Richtung zu kippen, in welcher der detektierte Neigungswinkel ausgeglichen wird.

Zusätzlich ist die Speichersektion 20 eine Sektion zum Speichern von Neigungswinkel-Daten, die auch unter Berücksichtigung von Signalen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 12 detektiert und durch die CPU 16 berechnet sind. Diese Sektion umfasst (3) erste bis dritte Speicherabschnitte 20a, 20b, 20c zum Speichern einer Vielzahl (zum Beispiel drei) Daten &thgr;1, &thgr;2, &thgr;3. Das heißt, des handelt sich dabei um die letzten Neigungswinkel-Daten &thgr;3, bis zu den Neigungswinkel-Daten &thgr;1, die eine vorbestimmte Zeit früher detektiert wurden. Werden die letzten Neigungswinkel-Daten &thgr;4 in die Speichersektion 20 über die CPU 16 eingegeben, dann werden die Daten &thgr;1, die in dem dritten Speicherabschnitt 20c gespeichert sind, gelöscht, und werden die in dem zweiten Speicherabschnitt 20b gespeicherten Daten &thgr;2 umgesetzt in den dritten Speicherabschnitt 20c, die Daten &thgr;3, die in dem ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert waren, umgesetzt in den zweiten Speicherabschnitt 20b, und werden die letzten Daten &thgr;4 dann in dem nun freien ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert. Auf diese Weise werden in diesen Speicherabschnitten 20a, 20b, 20c die designierten Daten sequentiell umgeschrieben von älteren Daten auf neuere Daten (laufende Datenaktualisierung).

Die CPU 16 steuert die Betätigung des Aktuators basierend auf dem letzten Neigungswinkel, der in der Speichersektion 20 gespeichert worden ist (die Daten, die in dem ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert sind), während das Fahrzeug noch stand, und steuert die Betätigung des Aktuators auch basierend auf den Neigungswinkeldaten, die in dem dritten Speicherabschnitt 20c der Speichersektion 20 gespeichert sind.

Zusätzlich beurteilt die CPU 16, ob der Beleuchtungsschalter 11 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Es wird nur dann ein Signal an den Motortreiber 18 zur Betätigung des Motors 10 abgegeben, falls der Beleuchtungsschalter 11 eingeschaltet ist.

Weiterhin gibt die CPU 16 ein Signal an den Motortreiber 18 ab, um den Motor nur dann anzutreiben, wenn ein vorbestimmter Zeitintervall verstrichen ist, der in dem Intervall-Timer 22 gesetzt ist.

Der Kippbereich der optischen Achse des Scheinwerfers 1 ist vorbestimmt. Deshalb ist für jede Regulierungsoperation auch eine maximale Antriebszeit für den Motor 10 vorbestimmt. Falls ein Intervall (die Zeit) zwischen eingesteuerten Motorbetätigungen kürzer ist als die maximale Antriebszeit für den Motor 10, wie sie für jeden Reguliervorgang erforderlich ist, würde der Motor 10 öfter angetrieben, um Änderungen der Fahrzeugstellung (des Neigungswinkels) zu folgen, die jedes Mal daraus resultieren, dass ein Passagier in das Fahrzeug einsteigt oder aus dem Fahrzeug aussteigt, oder dergleichen. Deshalb würde der Motor 10 dazu gebracht, nach vorwärts oder nach rückwärts zu rotieren oder anzuhalten, und zwar auf wiederholte Weise, ehe die optische Achse L (der Motor 10) eine Sollposition erreicht. Dies würde zu einer unerwünschten Verminderung der Lebensdauer des Motors 10 führen.

Deshalb wird für die optische Achse eine zuerst zu erreichende Sollposition vorgegeben, und diese während einer Leuchtweitenregulierungsoperation nicht mehr variiert. Und zwar wird ein Intervall gesetzt zwischen Betätigungen des Motors, welcher Intervall länger ist als die maximale Antriebszeit für den Motor 10, wie sie erforderlich ist, für eine Leuchtweitenanpassung, zum Beispiel zehn Sekunden.

An die CPU ist ferner der Timer 24 angeschlossen, der die Zeit feststellt, während welcher das Fahrzeug anhält. Dies ist der Anhaltezeitperioden-Feststellungstimer. Falls von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 über eine vorbestimmte Zeitperiode (zum Beispiel gleich oder länger als fünf Minuten) bei angehaltenem Fahrzeug kein Signal abgegeben wird, wird diese Zeitperiode durch den Timer 24 für die Anhaltezeitperiode gemessen. Dann wird die Antriebssteuerung des Motors 10 unterbrochen, so dass ein unnötiges Antreiben des Motors 10 vermieden wird. Erst wenn während dieses Status, bei welchem die Motorantriebssteuerung unterbrochen ist, von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ein Signal an die CPU 16 übermittelt wird, wird der Motor 10 so gesteuert, dass er seine Operation wieder aufnimmt.

Nachfolgend wird anhand des Flussdiagramms von 2 die Steuerung des Motors 10 durch die CPU 16, die als Steuersektion dient, erläutert.

Basierend auf einem Signal von dem Fahrzeughöhensensor 16 wird durch die CPU 16 zunächst in einem Schritt 400 der Neigungswinkel des Fahrzeugs berechnet. Als nächstes wird in einem Schritt 402 beurteilt, ob der Scheinwerfer eingeschaltet oder abgeschaltet ist. Ist das Resultat der Beurteilung NEIN (das heißt, der Scheinwerfer ist abgeschaltet), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt. Ist das Resultat der Beurteilung hingegen JA (der Scheinwerfer ist eingeschaltet), dann wird im Flussdiagramm zu einem Schritt 404 weitergegangen, bei dem festgestellt wird, ob das Fahrzeug angehalten hat oder fährt.

Ist das Resultat der Überprüfung beim Schritt 404 JA (das heißt, das Fahrzeug steht), dann wird im Flussdiagramm weitergegangen zu einem Schritt 406, bei dem die Neigungswinkel-Daten (die Neigungswinkel-Daten bei angehaltenem Fahrzeug), die beim Schritt 400 festgestellt wurden, in der Speichersektion 20 gespeichert werden. In der Speichersektion 20 werden in einem Fall, in welchem bereits früher gespeicherte Neigungswinkel-Daten vorhanden sind, diese alten gespeicherten Daten sequentiell ersetzt durch neue Daten zwecks deren Speicherung. Demzufolge sind in der Speichersektion 20 nur die letzten Datengruppen gespeichert. Im Flussdiagramm wird dann zu einem Schritt 408 weitergegangen. Beim Schritt 408 wird der Intervalltimer 22 abgefragt und sein Wert gezählt. In einem weiteren Schritt 410 wird beurteilt, ob der Zeitintervall (zum Beispiel zehn Sekunden) verstrichen ist, oder nicht. Ist das Resultat der Abfrage NEIN (das heißt die zehn Sekunden sind noch nicht verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt. Ist das Resultat der Abfrage hingegen JA (zehn Sekunden sind verstrichen), dann wird in einem Schritt 412 der Intervalltimer 22 zurückgesetzt und wird im Flussdiagramm zum Schritt 414 weitergegangen.

Im Schritt 414 wird das Zählergebnis des Anhaltezeitperioden-Detektionstimers 24 ermittelt. In einem weiteren Schritt 416 wird beurteilt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode (zum Beispiel fünf Minuten) verstrichen ist, oder nicht. Ist das Resultat der Beurteilung NEIN (das heißt, die fünf Minuten sind nicht verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 418 weitergegangen und wird der letzte in der Speichersektion 20 gespeicherte Neigungswinkel anhand der letzten Neigungswinkel-Daten abgerufen. Dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 420 weitergegangen, bei dem an den Motortreiber 18 ein Ausgabesignal abgegeben wird, um den Motor 10 zu steuern, ehe zum Schritt 400 zurückgekehrt wird. Ist hingegen beim Schritt 416 das Resultat JA (die fünf Minuten sind verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt, ohne eine Betätigung des Motors 10 zu steuern.

Vom Schritt 404 wird bei einer negativen Beurteilung, das heißt NEIN, (das heißt, die Beurteilung ergibt, dass das Fahrzeug fährt) im Flussdiagramm zum Schritt 430 weitergegangen, bei welchem beurteilt wird, ob das Fahrzeug gerade vom angehaltenen Status losfährt oder bereits fährt. In anderen Worten wird beim Schritt 430 beurteilt, ob das Fahrzeug nach dem Anhalten losfährt, oder nicht, und zwar mit einer Routine basierend auf einer Abgabe eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12. Ist das Resultat JA (falls das Fahrzeug nach dem Anhalten in den Fahrstatus übergeht beziehungsweise das Fahrzeug losfährt) dann wird im Flussdiagramm weitergegangen zu einem Schritt 432. Beim Schritt 432 wird durch den Detektionstimer 24 für die Anhaltezeitperiode beurteilt, ob die Anhaltezeitperiode weniger als zehn Sekunden beträgt, oder nicht. Ist die Anhaltezeitperiode kürzer als zehn Sekunden, dann wird im Flussdiagramm weitergegangen zu einem Schritt 434. Beim Schritt 434 werden Neigungswinkel-Daten abgerufen, die in der Speichersektion gespeichert sind (Neigungswinkel-Daten, die in dem dritten Speicherabschnitt 20c der Speichersektion 20 gespeichert sind), welche zwei bis drei Sekunden vor einer Feststellung des Losfahrens des Fahrzeugs bei noch angehaltenem Fahrzeug detektiert worden sind. Dann wird bei einem Schritt 420 ein Signal an den Motortreiber 18 übermittelt, um den Motor 10 anzutreiben, und zwar basierend auf den Neigungswinkel-Daten, die zwei bis drei Sekunden vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeuges detektiert wurden. Dann wird im Flussdiagramm zurückgekehrt zum Schritt 400. Der Motor 10 wird über ein Ausmaß angetrieben, das mit den Neigungswinkel-Daten korrespondiert, die bei einem stabilen Status detektiert wurden, während das Fahrzeug anhielt und ehe das Fahrpedal niedergedrückt ist. Dadurch erfolgt eine korrekte Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers.

Ist hingegen beim Schritt 430 das Ergebnis NEIN (falls das Fahrzeug sich nicht vom angehaltenen Status in den Fahrstatus bewegt, das heißt, wenn das Fahrzeug fährt), dann braucht der Motor nicht angetrieben zu werden und wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt.

Beim Schritt 432 wird zusätzlich in einem Fall, bei dem die Anhaltezeitperiode zehn Sekunden überschritten hat, repräsentativ für einen Status, bei welchem die Intervallzeit (zehn Sekunden) des Aktuators verstrichen ist, so dass Sicherheit besteht, dass eine Leuchtweitenregulierung im Schritt 420 zuverlässig ausgeführt worden ist, es nicht erforderlich, eine neuerliche Regulierung durchzuführen, so dass im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt wird. Es sind nämlich zehn Sekunden beim Schritt 432 gleich der Intervallzeit (zehn Sekunden) des Aktuators. In einem Fall, bei dem zehn Sekunden verstrichen sind, nachdem das Fahrzeug angehalten hat, und da die Leuchtweitenregulierung (Korrektur der optischen Achse) sicherlich ausgeführt worden ist basierend auf den Neigungswinkel-Daten, als das Fahrzeug beim Schritt 420 in Anhaltestatus war, wird im Schritt 434 eine Leuchtweitenregulierung durchgeführt basierend auf optimalen Neigungswinkel-Daten während das Fahrzeug stand. Diese jedoch nur in einem Fall, bei dem das Risiko vorliegt, dass keine Leuchtweitenregulierung durchgeführt wurde, wenn das Fahrzeug angehalten hatte (nur in einem Fall, bei dem die zehn Sekunden noch nicht verstrichen sind, nachdem das Fahrzeug angehalten hat), so dass die Anzahl der Fälle vermindert wird, in denen der Aktuator betätigt wird.

Weiterhin wurde für das vorerwähnte Ausführungsbeispiel das Intervall (die Zeit) für den Aktuator 10 mit zehn Sekunden beschrieben. Diese Zeitdauer kann jedoch willkürlich eingestellt werden jeweils in Relation für eine Operation zur maximal erforderlichen Antriebszeit des Aktuators.

Zusätzlich wurde bei der vorstehenden Ausführungsform eine Leuchtweitenregulierung im Schritt 420 nur dann durchgeführt, wenn beim Schritt 432 die Anhaltezeitperiode mit weniger als zehn Sekunden beurteilt worden ist. Im Flussdiagramm könnte auch direkt vom Schritt 430 zum Schritt 434 weitergegangen werden, ohne den Schritt 432 vorzusehen.

Weiterhin wurde für das vorerwähnte Ausführungsbeispiel eine automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers in Bezug auf einen Scheinwerfer mit einem bewegbaren Reflektor beschrieben. Der Reflektor 5 ist dabei so angeordnet, dass er relativ zum Lampenkörper 2 kippbar ist, der am Fahrzeugkörper befestigt ist. Die vorliegende Erfindung lässt sich jedoch auch verwenden zur automatischen Leuchtweitenregulierung eines Scheinwerfers des Einheitentyps, bei dem eine Lampenkörper-Reflektor-Einheit so vorgesehen ist, dass diese Einheit relativ zu einem Lampengehäuse kippbar ist, das am Fahrzeugkörper fixiert ist.

Wie sich für die automatische Leuchtweitenregulierung eines Scheinwerfers eines Automobils aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird der Antrieb des Aktuators zur automatischen Leuchtweitenregulierung bei angehaltenem Fahrzeug begrenzt auf die für jeden Regulierungsvorgang begrenzte Zeitperiode. Dadurch lässt sich die Anzahl der Betätigungen des Aktuators reduzieren, wodurch der Verbrauch elektrischer Leistung sparsam verbraucht wird und sich der Verschleiß der Glieder, die den Antriebsmechanismus konstituieren, reduziert. Dadurch wird eine automatische Leuchtweitenregulierung geschaffen, die kostengünstig ist und exakt funktioniert.

Eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung kann zusätzlich selbst dann durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug losfährt, weil der Aktuator betätigt wird basierend auf den genauen Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeuges beschafft wurden, also während dies noch stand.

Der Antrieb des Aktuators wird zwangsweise gesteuert basierend auf dem letzten Neigungswinkel, während das Fahrzeug noch stand, und zwar auch wenn es losfährt, so dass eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers möglich wird, sowohl wenn das Fahrzeug steht als auch wenn es losfährt.

Eine vorbestimmte Zeitperiode früher beschaffte Neigungswinkel-Daten können verworfen werden, so dass keine Notwendigkeit besteht, die Kapazität der Speichersektion besonders auszudehnen. Demzufolge kann die automatische Leuchtenreguliervorrichtung des Scheinwerfers einfach ausgebildet und kostengünstig sein. Der Aktuator wird solange nicht angetrieben, als der Scheinwerfer nicht eingeschaltet ist. Auch dadurch wird die Anzahl der Betätigungen des Aktuators reduziert. Damit wird elektrische Leistung gespart und wird der Verschleiß der den Antriebsmechanismus konstituierenden Glieder reduziert. Dies ermöglicht es, eine kostengünstige automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung zu schaffen, die über lange Zeit genau funktioniert.

Die Frequenz, mit der der Aktuator angetrieben wird, ist niedrig. Dies ermöglicht die Schaffung einer automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung, die über lange Zeit genau arbeitet.


Anspruch[de]
  1. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für wenigstens einen Scheinwerfer (1) eines Automobils, mit:

    wenigstens einem Scheinwerfer (1), der durch einen Aktuator (10) derart anzutreiben ist, dass seine optische Achse (L) relativ zu einem Fahrzeugkörper nach oben und/oder nach unten kippbar ist;

    einer Steuereinrichtung (CPU) zum Steuern des Betriebs des Aktuators (10);

    einer Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung (12) zum Feststellen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs;

    einer Neigungswinkel-Detektionseinrichtung (14) zum Feststellen eines Neigungswinkels des Fahrzeuges, vorzugsweise des Fahrzeugkörpers relativ zu einer Straße; und

    einer Speichersektion (20) zum Speichern von Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, die durch die Neigungswinkel-Detektionseinrichtung (14) detektiert sind,

    bei welcher die Steuereinrichtung (CPU) den Antrieb des Aktuators (10) basierend auf Neigungswinkel-Daten steuert, die durch die Neigungswinkel-Detektionseinrichtung (14) detektiert sind, derart, dass die optische Achse (L) des wenigstens einen Scheinwerfers (1) in einem bestimmten gekippten Status relativ zur Oberfläche der Straße bleibt,

    bei der die Speichersektion (20) eine Mehrzahl von Daten speichert, rangierend zwischen letzten Neigungswinkel-Daten bis zu Neigungswinkel-Daten, die eine vorbestimmte Zeitperiode vor den letzten Daten detektiert wurden;

    bei der die Steuereinrichtung (CPU) basierend auf Angaben von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) beurteilt, ob das Fahrzeug anhält oder losfährt und dann den Antrieb des Aktuators (10) zu vorbestimmten Intervallen steuert basierend auf letzten Neigungswinkel-Daten, die beschafft wurden, als das Fahrzeug noch stand, und die (CPU) den Betrieb des Aktuators (10), basierend auf Neigungswinkel-Daten steuert, die unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeugs detektiert worden sind, wenn das Fahrzeug losfährt; und

    bei der als die unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeuges detektierten und zum Steuern des Betriebs des Aktuators (10) beim Losfahren des Fahrzeuges verwendeten Neigungswinkel-Daten solche Neigungswinkel-Daten sind, wie sie vor dem Niederdrücken eines Fahrpedals des Fahrzeuges detektiert wurden.
  2. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für Scheinwerfer nach Anspruch 1, bei der die vor dem Niederdrücken des Fahrpedals detektierten Neigungswinkel-Daten diejenigen Neigungswinkel-Daten sind, die eine vorbestimmte Zeitdauer vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeuges durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (12) detektiert wurden, während das Fahrzeug stand.
  3. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer eines Automobils nach Anspruch 2, bei der die vorbestimmte Zeitdauer eingestellt ist in einem Bereich zwischen einer und drei Sekunden.
  4. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer eines Automobils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der in der Speichersektion (20) gespeicherte Neigungswinkel-Daten sequenziell zur Datenaktualisierung derart ersetzt werden, dass die ältesten Neigungswinkel-Daten jeweils durch die neuesten Neigungswinkel-Daten dann ersetzt werden, wenn die neuesten Neigungswinkel-Daten eingegeben werden.
  5. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer eines Automobils nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine Steuerung des Aktuators (10) nur unter der Voraussetzung durchgeführt wird, dass der Scheinwerfer (1) eingeschaltet ist.
  6. Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer eines Automobils nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Antriebsintervalle für den Aktuator (10) so eingestellt sind, dass sie länger sind als eine maximale Antriebszeit des Aktuators (10), wie sie für eine Leuchtweitenregulieroperation erforderlich ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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