PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE10123618B4 31.03.2005
Titel Fahrzeugscheinwerfer
Anmelder Koito Manufacturing Co., Ltd., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Kusagaya, Masahiro, Shimizu, Shizuoka, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Anmeldedatum 15.05.2001
DE-Aktenzeichen 10123618
Offenlegungstag 06.12.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 31.03.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.03.2005
IPC-Hauptklasse B60Q 1/12
IPC-Nebenklasse F21S 8/12   F21V 14/08   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, in dem eine Lampeneinheit innerhalb eines Lampengehäuses angeordnet ist, zum Aussenden von Strahlen nach vorne mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Fahrzeugscheinwerfer ist bereits aus der Druckschrift DE 44 36 684 A bekannt, bei dem die Höhe der Hell-/Dunkelgrenze in Abhängigkeit von Kurvenfahrten durch Verstellen einer Blende verändert werden kann. Wenn beispielsweise das Fahrzeug rechts abbiegt, wird die Hell-/Dunkelgrenze auf der rechten Seite in Vertikalrichtung angehoben. Weiter kann der Reflektor seitlich um einen vorbestimmten Betrag verschoben werden, so dass das Lichtverteilungsmuster seitlich bewegt wird. In dieser Druckschrift wird auch bereits beschrieben, dass, wenn ein anderes Fahrzeug vor dem entsprechenden Fahrzeug entdeckt wird, die Hell-/Dunkelgrenze unterhalb der Horizontallinie HH abgesenkt wird.

Aus der Druckschrift DE 197 56 437 A1 ist ebenfalls bereits ein Fahrzeugscheinwerfer mit einer Abschirmung für Abblend- und Fernlicht bekannt.

Aus der Druckschrift DE 199 22 735 A1 ist es ebenfalls bereits bekannt, die Hell-/Dunkelgrenze gemäß Fahrbedingungen zu ändern.

Aus der Druckschrift DE 199 61 942 A1 sind bereits zwei Basisscheinwerfer bekannt, die schwenkbar angeordnet sind, so dass die Reflektorachsen divergieren oder konvergieren, so dass die Lichtintensität in der Mitte gesteuert werden kann.

Aus der Druckschrift 198 02 023 A1 sind ebenfalls bereits dreh- bzw. schwenkbare Reflektoren bekannt.

Aus der Druckschrift DE 44 39 556 A1 ist bereits eine dynamische Leuchtweitenregelung bekannt. Diese Druckschrift zeigt ebenfalls bereits eine Einrichtung zur Bestimmung des Fahrzeug-zu-Fahrzeugabstands. Gemäß dem Fahrzeug-zu-Fahrzeugabstand wird der Nickwinkel der Lampe angepasst. Wird kein entgegenkommendes Fahrzeug bzw. vorausfahrendes Fahrzeug erkannt, so wird die Leuchtweite auf die Grundeinstellung eingestellt). Wird ein Fahrzeug erkannt, so wird der Scheinwerfer nach unten geneigt.

Diesbezüglich ist ein Fahrzeugscheinwerfer, in dem eine Lampeneinheit innerhalb eines Lampengehäuses angeordnet ist, bekannt. Die JP-B-6-36321 offenbart ein Beispiel einer Nebellampe zur seitlichen Versetzung einer Leuchtintensitätsverteilung durch seitliches Verdrehen des beweglichen Reflektorspiegels einer Lampeneinheit in Übereinstimmung mit einem Lenkwinkel. Die Anwendung der Lampeneinheit in dem Fahrzeugscheinwerfer ermöglicht es, die Sicht einer Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug zu verbessern.

Es ergibt sich jedoch eine Schwierigkeit bei der Strahlaussendung mit ausreichender Lichtintensität in Richtung einer kurvenreichen Straßenoberfläche, auf der sich ein Fahrzeug bewegt, wenn lediglich ein beweglicher reflektierender Spiegel der Lampeneinheit seitlich gedreht wird. Wenn sich das Fahrzeug auf einer kurvenreichen Straße mit einem geringen Krümmungsradis bewegt, oder an einer Kreuzung abbiegt, muss der bewegliche Reflexionsspiegel weit nach links und rechts gedreht werden. Es ist daher schwierig, einen Strahl mit einer Leuchtintensitätsverteilung auszusenden, die mit den Fahrbedingungen des Fahrzeugs übereinstimmt, da die Leuchtintensitätsverteilung merklich verändert wird, wenn der bewegliche Reflexionsspiegel in der seitlichen Richtung stark verdreht wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen vereinfachten Fahrzeugscheinwerfer mit einem Drehkontrollmechanismus zum seitlichen Verdrehen der Lampeneinheit bereitzustellen, der gleichzeitig bei Abblendlicht die Fernsicht verbessert ohne vorausfahrenden Verkehr zu blenden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Fahrzeugscheinwerfer bereit, in dem eine Lampeneinheit in einem Lampengehäuse zum Aussenden von Strahlen nach vorne mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung angeordnet ist und der in der Lage ist, Strahlen mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung und unter Emissionswinkeln entsprechend den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs auszusenden.

Die Erfindung ist so gestaltet, dass eine Leuchtintensitätsverteilung durch seitliches Drehen der gesamten Lampeneinheit seitlich versetzt werden kann. Die Leuchtintensitätsverteilung selbst kann durch Bewegen einer Komponente der Lampeneinheit variiert werden.

Die "Lampeneinheit" ist nicht auf eine spezielle Ausgestaltung eingeschränkt, sondern kann eine sogenannte parabolische Lampeneinheit mit einem Reflektor, der mit einer rotationsparabolischen Oberfläche mit beispielsweise einer rotationsparabolischen Oberfläche oder dergleichen als Referenz gebildet ist, sein. Alternativ kann die Lampeneinheit eine sogenannte projektorartige Lampeneinheit sein mit einer Lichtquelle, die im Wesentlichen koaxial zu einer sich in der Längsrichtung des Fahrzeuges erstreckenden optischen Achse angeordnet ist, mit einem Reflektor zum Reflektieren von Licht aus der Lichtquelle nach vorne und näher an die optische Achse, mit einer Kondensorlinse, die vor dem Reflektor vorgesehen ist, und mit einer Abschirmung, die zwischen der Kondensorlinse und dem Reflektor vorgesehen und zur Abschirmung eines Teils des von dem Reflektor reflektierten Lichts verwendet ist.

Hinsichtlich der Lichtquelle der "Lampeneinheit" gilt, dass diese nicht auf eine spezifische Ausgestaltung beschränkt ist, sondern ein lichtemittierender Entladungsbereich eines Entladungskolbens, oder der Faden eines Glühkolbens, etwa eines Halogenkolbens, oder dergleichen sein kann.

Die "Fahrbedingungen eines Fahrzeugs" bedeuten diverse quantitative, die Fahrt eines Fahrzeugs und externe Informationen betreffende Bedingungszustände. Zum Beispiel können Fahrbedingungen eines Fahrzeugs einschließen: eine Fahrzeuggeschwindigkeit, einen Lenkwinkel, eine Fahrzeuglage, einen Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug zu einem beliebigen vorausfahrenden Fahrzeug, das Wetter, Navigationsdaten, und dergleichen.

Die "Komponente" der Lampeneinheit ist nicht auf eine spezifische Ausgestaltung oder Komponente beschränkt, sondern kann eine beliebige Komponente sein, die zur Variierung der Leuchtintensitätsverteilung der Lampeneinheit durch Bewegen dieser Komponente verwendbar ist. Zum Beispiel kann die Komponente eine Abschirmung, ein Lichtquellenkolben, ein Reflektor und dergleichen sein.

Wie durch die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers dargestellt ist, ist der Fahrzeugscheinwerfer so ausgebildet, um die Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen der Komponente der Lampeneinheit, die in dem Lampengehäuse angeordnet ist, unter Verwendung des Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus zu variieren. Ferner ist die Leuchtintensitätsverteilung so ausgebildet, dass diese seitlich unter Verwendung des Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus zur Seitwärtsdrehung der Lampeneinheit seitlich versetzt wird, indem die Strahlemissionssteuerung, die durch den Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus und den Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus ausgeführt wird, geeignet kombiniert wird. Daher kann die Strahlemission unter einem Emissionswinkel mit einer Leuchtintensitätsverteilung ausgeführt werden, die den Fahrbedingungen des Fahrzeugs angepasst ist. Das Ergebnis ist eine verbesserte Sicht der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug.

Durch die oben beschriebene Ausgestaltung lässt sich durch Verwendung der projektartigen Lampeneinheit als eine Lampeneinheit die folgende Wirkung erreichen.

Genauer gesagt, da der erfindungsgemäße Fahrzeugsscheinwerter so ausgebildet ist, die Komponente der Lampeneinheit zu bewegen und die Lampeneinheit insgesamt seitlich zu drehen, muss in dem Lampengehäuse für diesen Zweck Platz zur Verfügung gestellt werden. Dadurch ergibt sich durch die Verwendung der projektorartigen Lampeneinheit, deren Lampeneinheit selbst kompakt gestaltet werden kann, eine Reduzierung des Platzbedarfs. In Verbindung mit der projektorartigen Lampeneinheit sind ferner viele Arten von Komponenten als bewegliche Komponenten zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilung verfügbar (z.B. ist auch eine Kondensorlinse wählbar) und daher ist der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus für eine geeignete Verwendung im Aufbau des Fahrzeugscheinwerfers anpassbar.

Die Verwendung der Abschirmung als die bewegliche Komponente erlaubt eine feinfühlige Veränderung der Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen der Abschirmung, wobei eine den Fahrbedingungen des Fahrzeugs angepasste Leuchtintensitätsverteilung erreichbar ist.

1 ist eine Gesamtblockansicht eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.

2 ist eine Querschnittsseitenansicht des Scheinwerfergehäuses des Fahrzeugscheinwerfers.

3 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht der Lampeneinheit zusammen mit einem Halterahmen des Fahrzeugscheinwerfers.

4 ist eine Querschnittsdraufsicht der Lampeneinheit zusammen mit dem Halterahmen.

5 ist eine Draufsicht der Lampeneinheit zusammen mit dem Halterahmen.

6 ist eine Detailansicht eines Teils der Lampeneinheit aus 3.

7(a) und 7(b) sind Diagramme, die eine nach vorn gerichtete Leuchtintensitätsverteilung zeigen, die von dem Lampengehäuse während einer geradlinigen Fahrt eines Fahrzeugs ausgesendet wird.

8(a) und 8(b) sind Diagramme, die einen nach vorn gerichtete Leuchtintensitätsverteilung zeigen, die von dem Lampengehäuse ausgesendet wird, wenn das fahrende Fahrzeug eine Linkskurve einschlägt.

9(a) und (b) sind Ansichten, die eine Leuchtintensitätsverteilung zeigen, die von dem Lampengehäuse ausgesendet wird, wenn das fahrende Fahrzeug eine Rechtskurve einschlägt.

10 ist ein Diagramm, das die nach vom gerichtete Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung zeigt, die von dem Lampengehäuse ausgesendet wird, wenn kein vorausfahrendes Fahrzeug in der Nähe ist.

Es werden nun mit Bezug zu den Zeichnungen erfindungsgemäße Ausführungsformen beschrieben.

1 ist eine Gesamtblockansicht eines Fahrzeugscheinwerfers als eine erfindungsgemäße Ausführungsform.

Wie in 1 gezeigt ist, ist der Fahrzeugscheinwerfer 100 mit einem Scheinwerfergehäuse 10, einer Abschirmungsansteuerschaltung 102, einer Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 und einer Kontrolleinheit 106 versehen. Detektionssignale von einem Strahlumschaltschalter 108, einem Lenkwinkelsensor 110, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112, und einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 werden in die Kontrolleinheit 106 eingespeist.

Der Strahlumschaltschalter 108 ist ein Schalter zum selektiven Um- bzw. Einschalten der Abblendlicht- und der Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen. Der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 kann ein Millimeter-Wellenlängenradar und dergleichen umfassen.

In dem Fahrzeugscheinwerfer 110 wird eine Emissionssteuerung entsprechend den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs auf der Grundlage eines Kontrollsignals aus der Kontrolleinheit 106 durchgeführt. Es wird zunächst der Aufbau des Scheinwerfergehäuses 10 beschrieben, bevor die Einzelheiten der Strahlemissionssteuerung beschrieben werden.

2 ist eine Querschnittsseitenansicht des Scheinwerfergehäuses 10.

Wie in 2 gezeigt ist, ist eine Lampeneinheit 20 in einer Lampenkammer, die aus einer einfachen transparenten Abdeckung 12 und einem Lampengehäuse 14 des Scheinwerfergehäuses 10 gebildet ist, angeordnet.

Während die Lampeneinheit 20 von einem Halterahmen 54, der die Lampeneinheit 20 umgibt, gehalten wird, wird die Lampeneinheit 20 mittels des Lampengehäuses 14 über einen Einstellmechanismus 50 vertikal und seitlich verkippbar gehalten. Der Einstellmechanismus 50 ist derart ausgebildet, dass der Halterahmen 54 mittels einer Einstellmutter 56 jeweils mit einer Justierschraube 52 gekoppelt ist, die an mehreren Stellen in dem Lampengehäuse 14 angebracht sind. Der Einstellmechanismus 50 erlaubt eine anfängliche Justierung der optischen Achse Ax der Lampeneinheit 20 (Justierung der optischen Achse Ax zur Längsrichtung des Fahrzeugs).

3, 4 und 5 sind eine Querschnittsseitenansicht, eine Querschnittsdraufsicht und eine vordere Draufsicht, die die Lampeneinheit 20 zusammen mit dem Halterahmen 54 zeigen. 6 ist eine detaillierte Ansicht eines Teils der Lampeneinheit aus 3.

Wie in den 3 bis 6 gezeigt ist, ist die Lampeneinheit 20 eine projektorartige Lampeneinheit mit einem Entladungskolben 22, einem Reflektor 24, einem Halter 26, einer Kondensorlinse 28, einem Rückhaltering 30, einer Abschirmung 32 und einem Abschirmantriebsmechanismus 34.

Der Entladungskolben 22 kann ein Metallhalogenidkolben sein, der in den Reflektor 24 derart eingepasst ist, dass dessen lichtemittierender Entladungsbereich 22a (Lichtquelle) koaxial zu der optischen Achse Ax angeordnet ist.

Der Reflektor 24 besitzt eine elliptische sphärische reflektierende Oberfläche 24a, die mittig um die optische Achse Ax angeordnet ist. Die reflektierende Oberfläche 24a ist derart ausgebildet, dass der die optische Achse Ax enthaltende Schnitt elliptisch festgelegt ist und dass dessen Exzentrizität so gestaltet ist, dass diese graduell vom vertikalen zum horizontalen Querschnitt anwächst. Die hinteren Scheitelpunkte der jeden der Querschnitte bildenden Ellipsen liegen dabei an der gleichen Stelle. Die Lichtquelle 22a ist an einem ersten Brennpunkt F1 der den vertikalen Querschnitt der reflektierenden Oberfläche 24a bildenden Ellipse angeordnet. Daher ist die reflektierende Oberfläche 24a so ausgebildet, um Licht aus der Lichtquelle 22a nach vorne in die Nähe der optischen Achse Ax zu reflektieren und um ebenfalls das Licht im Wesentlichen auf einen zweiten Brennpunkt F2 der Ellipse im vertikalen Querschnitt, der die optische Achse Ax einschließt, zu bündeln.

Der Halter 26 besitzt eine zylindrische Form, die sich von dem vorderen Endöffnungsbereich des Reflektors 24 nach vorne erstreckt, und ist an seinem hinteren Endbereich fixiert; ferner ist daran die Kondensorlinse mittels des Rückhalterings 30 am vorderen Endbereich fixiert. Ferner ist ein ausgeschnittener Bereich 26a im unteren Endbereich des Halters 26 ausgebildet.

Die Kondensorlinse 28 ist eine eben-konvexe Linse mit einer konvexen vorderen Oberfläche und einer ebenen hinteren Oberfläche, wobei die hintere Brennpunktposition übereinstimmend mit dem zweiten Brennpunkt F2 der reflektierenden Oberfläche 24a des Reflektors 24 angeordnet ist, wobei die Kondensorlinse 28 es ermöglicht, dass das von der reflektierenden Oberfläche 24a des Reflektors 24 reflektierte Licht an einem Punkt nahe an der optischen Achse Ax gesammelt wird.

Die Abschirmung 32 umfasst einen Abschirmkörperbereich 32a, der sich im Wesentlichen entlang einer vertikalen Ebene erstreckt, die die optische Achse Ax unter rechten Winkeln schneidet, einen im Wesentlichen halbzylindrischen Bereich 32b, der sich von dem peripheren Randbereich des Abschirmkörperbereichs 32a nach vorne erstreckt, und einen Klammerbereich 32c, der sich innerhalb des nach unten ausdehnenden Bereichs 26a des Halters 26 von dem unteren Endbereich des im Wesentlichen halbzylindrischen Bereichs 32b nach unten erstreckt. Die Abschirmung 32 ist im unteren Bereich des Innenraums des Halters 26 drehbar vorgesehen. Genauer gesagt, die Abschirmung 32 ist an dem Halter 26 mittels eines Drehstifts 36 in den vorderen oberen Endbereichen der linken und rechten Seiten des im Wesentlichen halbzylindrischen Bereichs 32b befestigt, so dass die Abschirmung 32 zwischen Abblendlicht und Fernlicht bildenden Positionen (Positionen, die durch durchgezogene Linien gezeigt sind), um eine horizontale Achse, die die Drehstifte 36 verbindet, drehbar sind.

Wenn sich die Abschirmung 32 in der abblendlichtbildenden Position befindet, ist der obere Endrand 32Aa des Abschirmkörperbereichs 32A so angeordnet, dass dieser durch den zweiten Brennpunkt F2 durchgeht und das von der Lampeneinheit 20 nach oben emittierte Licht durch teilweises Abschirmen des von der reflektierenden Oberfläche 24A reflektierten Lichts entfernt, wodurch Licht für einen Lichtstrahl für die Abblendlichtemission (die Strahlen, die durch durchgezogene Linien dargestellt sind) erhalten wird, das mit Bezug zu der optischen Achse Ax nach unten ausgesendet wird. Somit wird die Leuchtintensitätsverteilung P(L) der linken Leuchtintensität mit einer "Z⟷ förmigen" Abschneidelinie (CL) (auf seitlich unterschiedlichen Niveaus) in der in 6(a) gezeigten Weise gebildet. Wenn sich die Abschirmung 32 in der fernlichtbildenden Position befindet, ermöglicht es die Abschirmung 32, dass nach oben gerichtetes Licht von der Lampeneinheit 20 ausgesendet wird, indem das Abschirmen des von der reflektierenden Oberfläche 24a reflektierten Lichts aufgehoben wird, wodurch Licht zur Fernlichtemission erhalten wird (die Strahlen, die in 3 durch durchgezogene und doppeltgestrichelte Linien gezeigt sind). Somit wird die Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(H) in der in 7(b) gezeigten Weise gebildet. Die durch HZ bezeichneten Gebiete in diesen Abblend- und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H) sind heiße Zonen (Bereiche mit hoher Leuchtintensität) in den entsprechenden Leuchtintensitätsverteilungen.

Der Abschirmungsantriebsmechanismus 34 ist mit einer Motorantriebseinheit 38 und einer Wickelfeder 40 versehen. Der Antriebsmechanismus wird verwendet, um die Abschirmung 32 zwischen den Abblendlicht und Fernlicht bildenden Positionen zu drehen und um ferner die Abschirmung 32 in einer gewünschten Position dazwischen anzuhalten. Dabei wird eine Strahlumschaltung zwischen dem Abblendlicht- und Fernlichtstrahl durchgeführt, und durch Anhalten der Abschirmung 32 in einer Zwischenposition zwischen den Abblendlicht und Fernlicht bildenden Positionen kann eine Strahlemission mit einer intermediären Leuchtintensitätsverteilung, die zwischen den Abblendlicht- und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen liegt, ausgeführt werden. Gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Abschirmung 32 in der Zwischenposition (LOW + &agr;) näher an der fernlichtbildenden Position (HIGH) als an der abblendlichtbildenden Position positioniert werden, wie dies durch eine unterbrochene Linie in 4 gezeigt ist. Der zuvor genannte Winkel a kann auf 0,5° festgelegt sein.

Die Ausgangswelle 38a der Motorantriebseinheit 38 ist so angeordnet, dass dieser sich parallel zu der optischen Achse Ax erstreckt, und die Motorantriebseinheit 38 ist fest in einem Motorgehäusebereich 24b untergebracht, das im unteren Bereich des Reflektors 24 ausgebildet ist. Diese Motorantriebseinheit 38 wird verwendet, um die Ausgangswelle 38a in der Längsrichtung des Fahrzeugs zu bewegen, wenn ein Motor (nicht gezeigt) in Betrieb ist, um die Motorantriebseinheit 38 mittels eines Getriebes (nicht gezeigt) derart anzutreiben, dass der Klammerbereich 32c die Abschirmung 32 am vorderen sphärischen Endbereich der Ausgangswelle 38a berührt.

Die Wickelfeder 40 ist so angeordnet, dass diese sich parallel zu der optischen Achse Ax erstreckt und ihr vorderer Endbereich von dem Klammerbereich 32c der Abschirmung 32 zurückgehalten wird, wohingegen ihr hinterer Endbereich durch einen Sicherungsstift 24c zurückgehalten wird, der sich von dem Motorgehäusebereich 24b nach unten hervorhebt. Die Wickelfeder 40 beaufschlagt die Abschirmung 32 in elastischer Weise in Richtung der abblendlichtbildenden Position, wobei eine Schwächung der Abschirmung 32 aufgrund des Absorbierens eines Spiels der Motorantriebseinheit 38 an den Verbindungsstellen verhindert wird.

Wie in 1 gezeigt ist, ist die Motorantriebseinheit 38 des Abschirmungsantriebsmechanismus 34 über die Abschirmungsansteuerschaltung 102 mit der Kontrolleinheit 106 verbunden und wird von der Abschirmungsansteuerschaltung 102 in Übereinstimmung mit Kontrollsignalen aus der Kontrolleinheit 106 angesteuert. Der Abschirmungsantriebsmechanismus 34, die Abschirmungsansteuerschaltung 102 und die Kontrolleinheit 106 bilden somit einen Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilung der Lampeneinheit 20 durch Bewegen der Abschirmung 32 entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs.

Wie in den 2 bis 5 gezeigt ist, ist die Lampeneinheit 20 so gehaltert, dass diese sich seitlich um eine vertikale Achse A, die die optische Achse Ax unter rechten Winkeln in Bezug zu dem Halterahmen 54 schneidet, seitlich drehbar ist.

Ein nach unten vorstehender Stift 26b ist an einer Position auf der vertikalen Achse A in dem sich nach unten ausdehnenden Bereich 26a des Halters 26 ausgebildet. Der Stift 26b ist in den Halterahmen 54 eingepasst und an diesem mittels einer Manschette 58 und einem Abstandselement 60 befestigt. Ein nach oben hervorstehender Vorsprung (nicht gezeigt) ist an der vertikalen Achse A im oberen Endbereich des Halters 26 an einer Position ausgebildet und an dem Halterahmen 54 mittels der Manschette 58 und dem Abstandselement 60 befestigt. Eine Schraube 62 kann über die Manschette 58 in den Vorsprung fest eingeschraubt sein.

Eine Drehkontrollmechanismuseinheit 70 zum Drehen der Lampeneinheit 20 entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs ist in der Nähe der Seite der Lampeneinheit 20 vorgesehen.

Der Drehkontrollmechanismus 70 umfasst einen an dem Halterahmen 54 befestigten und mittels eines Verbindungsmechanismus 74 an die Lampeneinheit 20 gekoppelten Motor 72, die Lampeneinheitsansteuerschaltung 104, die mit dem Motor 72 verbunden ist, und die Kontrolleinheit 106. Die Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus 70 steuert den Motor 72 unter Verwendung der Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 entsprechend einem Kontrollsignal aus der Kontrolleinheit 106 an. Über den Verbindungsmechanismus 74 wird eine Antriebskraft auf die Lampeneinheit 20 übertragen, um die Lampeneinheit 20 innerhalb eines Bereichs von Winkeln &bgr; (beispielsweise &bgr; = 6°) in beiden entsprechenden seitlichen Richtungen von der anfänglichen Justierposition aus (die Position, in der die optische Achse Ax mit der Längsrichtung des Fahrzeugs übereinstimmt) um die vertikale Achse A zu drehen.

Der Verbindungsmechanismus 74 umfasst einen Drehhebel 76, der an der Ausgangswelle 72a des Motors 72 befestigt ist, und ein Verbindungselement 78, dessen ein Endbereich an den Drehhebel 76 mittels eines Stifts gekoppelt ist, und dessen anderer Endbereich an einen das Verbindungselement fixierenden hervorstehenden Bereich 26d des Reflektors 24 gekoppelt ist.

Es wird nun die in dem Fahrzeugsscheinwerfer 100 gemäß dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt Strahlemissionssteuerung beschrieben.

Entsprechend dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Strahlemissionssteuerung durch den Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus 70 und den Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs durchgeführt.

Genauer gesagt, wenn sich das Fahrzeug auf ebener Straße geradlinig bewegt, besitzt die Strahlemission die Leuchtverteilungsintensitätsverteilung wie sie in den 7(a) und 7(b) gezeigt ist. Zu dieser Zeit legt der Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus 70 die Lampeneinheit 20 auf eine anfängliche Justierposition fest, wohingegen der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 die Abschirmung 32 zu einer Abblendlicht oder Fernlicht bildenden Position in Reaktion auf das Betätigen des Strahlumschaltschalters 108 bewegt. In Reaktion darauf wird die Strahlemission mit der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L), die in 7(a) gezeigt ist, oder mit der Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(H), die in 7(b) gezeigt ist, ausgeführt.

Wenn ein Lenkvorgang während der Fahrt des Fahrzeugs ausgeführt wird, werden die Strahlemissionen mit den Leuchtintensitätsverteilungen ausgeführt, die in den 8(a) und 8(b) oder 9(a) und 9(b) gezeigt sind.

Genauer gesagt, wenn eine Linkskurve eingeschlagen wird, werden die Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H) durch Linksdrehen der Lampeneinheit 20 nach links verschoben, woraus sich die in den 8(a) und 8(b) gezeigten Verteilungen ergeben, wodurch die Sicht auf eine Straßenoberfläche vor dem sich bewegenden Fahrzeug während einer Linkskurve verbessert ist. Die Versetzung der Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H) wird durch die Kontrolleinheit 106 ausgeführt, die den Motor 72 mittels der Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 gemäß den von einem Lenkwinkelsensor 110 detektierten Signal ansteuert. Dabei wird das Versetzen der Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H) nach links um einen größeren Betrag bevorzugt, um die Sicht auf die Straßenoberfläche vor dem fahrenden Fahrzeug während einer Linkskurve bei einem kleinen Kurvenradius der Straße zu verbessern. Wenn sich folglich der Lenkwinkel erhöht, steigt der Drehwinkel nach links der Lampeneinheit 20 an.

Wenn eine Rechtskurve eingeschlagen wird, werden die Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H) durch Rechtsdrehen der Lampeneinheit 20 nach rechts versetzt, woraus sich die in den 9(a) und 9(b) gezeigten Strahlverteilungen ergeben, wodurch die Sicht auf die Straßenoberfläche vor dem sich bewegenden Fahrzeug während einer Rechtskurve verbessert ist. Dabei vergrößert sich der Drehwinkel nach rechts der Lampeneinheit 20 in dem Maße, wie sich der Lenkwinkel vergrößert, wenn die Straße sich stärker nach rechts krümmt. Wenn allerdings ein Rechtskurveneinschlag bei Abblendlichtbetrieb vorliegt, wird die Lampeneinheit 20 nach rechts gedreht, und die Abschirmung 32 wird auf eine Zwischenposition bewegt, die um 0,5° zur abblendlichtbildenden Position aufwärts gerichtet ist, so dass die Position der Abschneidelinie CL der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) um 0,5° nach oben versetzt ist, wie dies in 9(a) gezeigt ist. Das Bewegen der Abschneidelinie CL wird durch die Kontrolleinheit 106 gesteuert, die die Motorantriebseinheit 38 des Abschirmungsantriebsmechanismus 34 mittels der Abschirmungsansteuerschaltung 102 entsprechend zu dem detektierten Signal aus dem Lenkwinkelsensor 110 ansteuert.

Wie in 9(a) gezeigt ist, ist die rechte Hälfte der Abschneidelinie CL nach unten versetzt und der linke Bereich der Abschneidelinie CL wird nach oben bewegt, wenn eine Linkskurve eingeschlagen wird, wodurch die Sicht auf die Straßenoberfläche im weiten Abstand vor dem Fahrzeug verbessert ist. Da die heiße Zone HZ der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) nicht auf der entgegenkommenden Fahrzeugspurseite während der Kurvenfahrt des Fahrzeugs positioniert ist, besteht keine Gefahr, den Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeugs zu blenden.

Die Abschneidelinie CL wird bei einem Kurveneinschlag nach links nicht nach oben bewegt, da, wenn die linke Hälfte der Abschneidelinie CL nach oben versetzt ist, die Fernsicht auf die Straßenoberfläche vor dem sich bewegenden Fahrzeug bei einer Linkskurve gewährleistet werden kann, selbst wenn die Abschneidelinie CL nicht nach oben bewegt wird. Wenn die Abschneidelinie CL während einer Linkskurve nach oben bewegt würde, würde die heiße Zone HZ der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) auf die gegenüberliegende Fahrzeugspurenseite treffen, woraus sich ein Blenden des Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs ergeben würde.

Wenn der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug auf mindestens einen vorbestimmten Wert ansteigt (beispielsweise 50 m oder mehr) wird, selbst wenn sich das Fahrzeug geradlinig weiterbewegt, die Abschirmung 32 zu einer Zwischenposition um 0,5° aufwärts von der abblendlichtbildenden Position der ursprünglichen Einstellung der Abblendlichtabstrahlung bewegt. Somit wird die Position der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L), wie sie in 10 gezeigt ist, selbst nicht geändert, sondern es wird eine Aufwärtsversetzung der Abschneidelinie CL um 0,5° bewirkt. Daraus ergibt sich, dass die Fernsicht auf eine Straßenoberfläche im Abstand vor dem Fahrzeug ausreichend verbessert ist, da die Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) (insbesondere die heiße Zone HZ) in den Fernbereich aufgeweitet wird. Da der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug normalerweise während einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit groß ist, wird eine verbesserte Fahrzeugfahrsicherheit während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit durch ausreichendes Verbessern der Fernsicht erreicht. Da der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ausreichend ist, wird der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeuges nicht stark geblendet, obwohl eine Aufwärtsversetzung der Abschneidelinie CL um 0,5° bewirkt wird. Die Justierung der Abschneidelinie CL wird von der Kontrolleinheit 106 durchgeführt, die die Motorantriebseinheit 38 des Abschirmungsantriebsmechanismus 34 mittels der Abschirmungsansteuerschaltung 102 entsprechend dem Abschneidelinie CL aus dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 ansteuert.

Wie zuvor detailliert beschrieben ist, kann die Strahlemission unter einem Emissionswinkel mit einer Leuchtintensitätsverteilung, die den Fahrbedingungen des Fahrzeugs entspricht, ausgeführt werden, da der Fahrzeugscheinwerfer 100 entsprechend dieser Ausführungsform so ausgebildet ist, um die Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen der Abschirmung 32 der Lampeneinheit 20, die in dem Lampengehäuse 14 angeordnet ist, unter Verwendung des Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 zu variieren und um die Leuchtintensitätsverteilung durch Seitwärtsdrehen der Lampeneinheit 20 unter Verwendung des Lampeneinheitsdrehkontrollmechanismus 70 seitlich zu drehen. Dies ergibt eine verbesserte Sicht auf die Straßenoberfläche vor dem sich bewegenden Fahrzeug.

Die Verwendung einer projektorartigen Lampeneinheit zur Verwendung als die Lampeneinheit 20 entsprechend dieser Ausführungsform ergibt eine kompakte Lampeneinheit 20 und einen kompakten Abschirmungsantriebsmechanismus 34 zum Bewegen der Abschirmung 32. Folglich erhöht eine projektorartige Lampeneinheit den Freiheitsgrad bei der Herstellung des Fahrzeugscheinwerfers 100.

Ferner ermöglicht es die Verwendung der Abschirmung 32 als eine Komponente zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilung in einfacher Weise die Position der Abschneidelinie CL durch Bewegen der Abschirmung 32 feinfühlig zu variieren. Eine derartige Betriebsweise erlaubt, dass eine geeignete Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) in Abhängigkeit von den Fahrbedingungen des Fahrzeuges erhalten wird.

Obwohl die Lampeneinheit 20 in die linke und die rechte Richtung aus der anfänglichen Justierposition heraus verdreht werden kann, kann diese so ausgebildet sein, um lediglich in einer Richtung drehbar zu sein. Mit dieser Ausbildung kann die Lampeneinheit 20 genauer verdreht werden. Beispielsweise kann ein Paar linker und rechter Lampengehäuse 10 verwendet werden, um sich das Drehen der Lampeneinheit 20 untereinander aufzuteilen. Wenn beispielsweise ein Linkskurveneinschlag vorliegt, wird die Lampeneinheit 20 des linksseitigen Lampengehäuses 10 auf der linken Seite des Fahrzeugs nach links gedreht, wohingegen, wenn ein Rechtseinschlagen vorliegt, die Lampeneinheit 20 des rechtsseitigen Lampengehäuses 10 auf der rechten Seite des Fahrzeugs nach rechts gedreht wird.


Anspruch[de]
  1. Fahrzeugscheinwerfer (100) mit einem Lampengehäuse zur Aufnahme einer Lampeneinheit (20) zum Aussenden von Strahlen nach vorne mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung, mit:

    einem Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus (42) zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen einer Abschirmung (32) der Lampeneinheit (20) entsprechend den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs

    gekennzeichnet durch

    einen Drehkontrollmechanismus (70) zum seitlichen Verdrehen der Lampeneinheit (20) entsprechend den Fahrbedingungen des Fahrzeugs, der einen Motor (72) umfasst, der mit einem Halterahmen (54) im Inneren des Scheinwerfergehäuses (14) verbunden ist und

    einen Verbindungsmechanismus (74), der den Motor mit der Lampeneinheit koppelt,

    wobei das Lampengehäuse von dem Halterahmen (54) gehalten wird, derart, dass die Lampeneinheit um eine Achse, die im Wesentlichen senkrecht zu einer optischen Achse Ax der Lampeneinheit ist, drehbar ist und der Halterahmen die Lampeneinheit umgibt.
  2. Der Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei die Lampeneinheit umfasst:

    eine Lichtquelle (22), die im Wesentlichen koaxial zu einer sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden optischen Achse (Ax) angeordnet ist;

    einen Reflektor (24) zum Reflektieren von Licht aus der Lichtquelle nach vorne näher an die optische Achse (Ax);

    eine Kondensorlinse (28), die vor dem Reflektor (24) vorgesehen ist; und

    die Abschirmung (32) zwischen der Kondensorlinse (28) und dem Reflektor (24) vorgesehen ist und zum Abschirmen eines Teils des von dem Reflektor (24) reflektierten Lichts verwendet ist.
  3. Der Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 2, wobei der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus (42) so ausgebildet ist, um die Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen der Abschirmung (32) zu variieren.
  4. Fahrzeugscheinwerfer nach Anspruch 1, wobei der Drehkontrollmechanismus (70) weiter umfasst: eine Ansteuerschaltung (104), die mit dem Motor (72) verbunden ist und eine Kontrolleinheit (106), die mit der Ansteuerschaltung (104) verbunden ist.
Es folgen 10 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com