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Diese Erfindung betrifft eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung
zum Einstellen der Lichtachse eines Scheinwerfers gemäß dem Neigungszustand
eines Fahrzeugs. Diese Erfindung wird insbesondere bevorzugt, wenn
sie bei einem Lastwagen angewendet wird, welcher eine auf einem
Rahmen angeordnete Kabine und Ladefläche besitzt.
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In den letzten Jahren wurden Hochleistungslampen
vom Gesichtspunkt der Sicherheit her eingesetzt. Hochleistungslampen
tragen stark zur Sicherheit bei, können aber leicht andere Fahrzeuge
blenden. Daher wurden Untersuchungen bezüglich Technologien zur Einstellung
der Lichtachse eines Scheinwerfers abhängig von dem Neigezustand eines
Fahrzeugs durchgeführt,
um somit den Fahrer eines entgegenkommenden Fahrzeuges nicht zu
blenden.
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Die offengelegte Japanische Patentanmeldung
Nr. 1998-166933,
hierin nachstehend als Patentdokument 1 bezeichnet, schlägt eine
derartige Lichtachsen-Einstellvorrichtung zum Einstellen der Lichtachse
eines Scheinwerfers gemäß dem Neigungszustand
eines Fahrzeugs vor.
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"A
vehicle headlamp light axis direction automatic adjusting apparatus", die im Patentdokument
1 beschrieben ist, berechnet einen Nickwinkel in einer Längsrichtung
eines Fahrzeugs auf der Basis von Signalen aus Höhensensoren, die an Vorder-
und Hinterrädern
des Fahrzeugs angeordnet sind, und führt eine Filterung des Nickwinkels
in einem Fahrzustandsteuermodus durch, der auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit
und Beschleunigung festgelegt ist, um die Ein stellungsreaktion der
Lichtachsenrichtung der Scheinwerfer zu verändern, um kein entgegenkommendes
Fahrzeug zu blenden.
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In der vorstehenden Vorrichtung des
Patentdokumentes 1 wird ein Paar von Höhensensoren (vordere und hintere)
zum Messen des Änderungsbetrages
in den vorderen und hinteren Fahrzeughöhen zum Detektieren der Neigung
des Fahrzeugs verwendet. Wenn diese herkömmliche Vorrichtung bei einem
Lastwagen oder dergleichen mit einer auf einem Rahmen vorgesehenen
Kabine und Ladefläche
angewendet wird, werden die Verschiebungsbeträge zwischen der Vorder- oder
Hinterachse und dem Rahmen detektiert, und der Neigungszustand der
Kabine wird durch die Differenz zwischen den vorderen und hinteren
Verschiebungen ermittelt. Auf der Basis dieser Ermittlung wird die
Lichtachse des Scheinwerfers eingestellt.
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In dem Lastwagen mit der auf dem
Rahmen vorgesehenen Ladefläche
wird jedoch der Rahmen unter einer Last einer Fracht ausgelenkt,
was es somit schwierig macht, den Neigungszustand genau zu ermitteln.
D.h., abhängig
von der Position der Fracht, können
die vertikalen Hübe
zwischen den Vorder- und Hinterachsen und dem Rahmen nahezu dieselben
sein, obwohl der Rahmen ausgelenkt und ein vorderer Endabschnitt
des Rahmens (ein Abschnitt an der Kabinenseite) nach oben geneigt
ist. In diesem Falle muß jedoch
die Lichtachse des Scheinwerfers so eingestellt werden, daß sie nach
unten gerichtet ist. Es kann jedoch ermittelt werden, daß kein Neigungszustand
vorliegt, und dieses kann es unmöglich
machen, die Lichtachse des Scheinwerfers einzustellen.
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Die vorliegende Erfindung wurde im
Lichte der vorstehend erwähnten
Umstände
gemacht. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Scheinwerfer bereitzustellen, welche einen Neigungszustand eines
Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit detektieren und die Lichtachse des
Scheinwerfers entsprechend einstellen kann.
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Eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer weist als ein erster Aspekt der vorliegenden
Erfindung zur Lösung
der vorstehenden Aufgabe auf: einen Lichtachsensteller zum Einstellen
der Lichtachse des Scheinwerfers eines Fahrzeugs; einen Betriebszustandsdetektor
zum Detektieren des Betriebszustands des Fahrzeugs; einen Neigungszustandsdetektor
zum Detektieren des Neigungszustandes des Fahrzeugs in Bezug auf eine
Straßenoberfläche; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinheit
zur Berechnung des Änderungsbetrages
des Neigungszustandes während
eines Halts des Fahrzeugs auf der Basis der Detektionsergebnisse
des Neigungszustanddetektors, wenn der Betriebszustanddetektor den
Haltezustand des Fahrzeugs detektiert; und eine Steuervorrichtung
zum Steuern des Lichtachsenstellers auf der Basis der Detektionsergebnisse
des Neigungszustandsdetektors und der Berechnungsergebnisse der Änderungsbetrag-Berechnungseinheit.
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Gemäß diesem Aspekt steuert die
Steuervorrichtung, während
das Fahrzeug hält,
den Lichtachsensteller auf der Basis des Neigungszustandes des Fahrzeugs
und des Änderungsbetrages dieses
Neigungszustandes. In diesem Falle kann der Neigungszustand des
Fahrzeugs, welches anhält, mit
hoher Genauigkeit unabhängig
von den Bedingungen der Straßenoberfläche detektiert
werden, wodurch die Lichtachse des Scheinwerfers entsprechend eingestellt
werden kann.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge kann als ein zweiter Aspekt der Erfindung
die Änderungsbetrag-Berechnungseinrichtung
enthalten: eine Mittelwert-Berechnungseinrichtung zum Berechnen
von Mittelwerten durch Durchführen
einer gleitenden Mittelwertverarbeitung der Detektionsergebnisse
des Neigungszustandsdetektors; eine Speichervorrichtung zum Speichern
konvergierender Mittelwerte, die erzielt werden, wenn die Mittelwerte
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches konvergieren; und eine Neigungszustand-Änderungsbetrag-Festlegevorrichtung
zum Festlegen der Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert
der konvergierenden Mittelwerte als den Änderungsbetrag des Neigungszustandes.
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Gemäß diesem Aspekt werden Abweichungskomponentendaten
in den Detektionsergebnissen des Neigungszustandsdetektors entfernt,
so daß der Änderungsbetrag
des Neigungszustandes korrekter erzielt werden kann.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein dritter Aspekt der Erfindung
die Steuervorrichtung eine Aktualisierungsvorrichtung zum Aktualisieren
der Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors enthalten,
indem der Änderungsbetrag
zu dem Detektionsergebnissen addiert oder der Änderungsbetrag davon subtrahiert
wird, wenn der Änderungsbetrag
nicht größer als
ein festgelegter Änderungsbetrag
ist, welcher zuvor festgelegt worden ist.
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Diesem Aspekt zufolge werden Abweichungskomponentendaten
in den Detektionsergebnissen des Neigungszustandsdetektors entfernt,
so daß genauere
Neigungsdaten erhalten werden können.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein vierter Aspekt der Erfindung
der Betriebszustandsdetektor eine Mittelwert-Berechnungseinheit
für die
Berechnung eines Mittelwertes des Neigungszustandes während der
Fahrt auf der Basis der Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors
enthalten, wenn der Betriebszustandsdetektor den Fahrzustand des
Fahrzeugs detektiert, und die Steuervorrichtung kann den Lichtachsensteller
auf der Basis der Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors
und der Berechnungsergebnisse der Mittelwert-Berechnungseinheit steuern.
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Gemäß diesem Aspekt steuert die
Steuervorrichtung den Lichtachsensteller auf der Basis des Neigungszustandes
des Fahrzeugs und des Mittelwertes des Neigungszustandes, während das
Fahrzeug fährt.
Somit wird der Neigungszustand des Fahrzeugs, welches fährt, sehr
genau unabhängig von
den Unregelmäßigkeiten
der Straßenoberfläche, einer
Straßensperre,
oder einer Erhebung detektiert, so daß die Lichtachse des Scheinwerfers
korrekt eingestellt werden kann.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein fünfter Aspekt der Erfindung
die Mittelwert-Berechnungseinheit enthalten: Eine Sammeleinrichtung,
zum Sammeln einer spezifizierten Anzahl oder von mehr Detektionsergebnissen
des Neigungszustandsdetektors während
der Fahrt, eine Standardabweichung-Berechnungseinrichtung zum Berechnen
einer Standardabweichung auf der Basis der Sammlungsergebnisse;
und eine Festlegungsvorrichtung zum Festlegen des Mittelwertes der
Sammelergebnisse als einen Neigungszustand-Mittelwert während der
Fahrt, wenn die Standardabweichung nicht mehr als die festgelegte
Standardabweichung ist, welche zuvor festgelegt worden ist, und
kann die Steuervorrichtung eine Aktualisierungsvorrichtung zum Aktualisieren
der Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors auf den Mittelwert
enthalten.
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Gemäß diesem Aspekt werden Abweichungskomponentendaten
in den Detektionsergebnissen des Neigungszustandsdetektors entfernt,
so daß genauere
Neigungszustandsdaten erhalten werden können.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein sechster Aspekt der Erfindung
ferner eine Standardabweichung-Berechnungseinrichtung zum Sammeln einer
spezifizierten Anzahl oder von mehr Detektionsergebnissen des Neigungszustandsdetektors und
zum Berechnen einer Standardabweichung, wenn der Betriebszustands detektor
den Haltezustand des Fahrzeugs detektiert, vorgesehen sein; und
eine Mittelwert-Berechnungseinheit, welche, wenn die Standardabweichung
als nicht größer als eine
festgelegte Standardabweichung, die zuvor festgelegt worden ist,
beurteilt wird, den Mittelwert der Detektionsergebnisse berechnet,
für welche
die Standardabweichung als nicht größer als die festgelegte Standardabweichung
beurteilt wurde, und die Steuervorrichtung kann eine Aktualisierungsvorrichtung
enthalten, welche die Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors
auf den von der Mittelwert-Berechnungseinheit berechneten Mittelwert
aktualisiert, wenn die Standardabweichung nicht größer als
die festgelegte Standardabweichung ist, und welche den Änderungsbetrag
auf die Detektionsergebnisse des Neigungszustandsdetektors addiert
oder den Änderungsbetrag
davon subtrahiert, um die Detektionsergebnisse zu aktualisieren,
wenn die Standardabweichung größer als
die festgelegte Standardabweichung ist.
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Gemäß diesem Aspekt wird das Verfahren der
Festlegung der Neigungswinkeldaten abhängig davon verändert, ob
der Zustand der Straßenoberfläche uneben
oder flach ist. Somit wird ein geeignetes Berechnungsverfahren abhängig von
dem Straßenzustand
angewendet, so daß Neigungswinkeldaten schnell
mit hoher Genauigkeit festgelegt werden können.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein siebenter Aspekt der
Erfindung der Neigungszustandsdetektor enthalten: einen Neigungssensor
zum Detektieren des Neigungswinkels des Fahrzeugs in Bezug auf die
Straßenoberfläche; und
eine Filtervorrichtung zum Entfernen von Hochfrequenzkomponenten von
Daten des von dem Neigungswinkelsensor detektierten Neigungswinkel.
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Gemäß diesem Aspekt werden Hochfrequenzkomponenten
von Neigungswinkeldaten, die erhalten werden, wenn das Fahrzeug
anhält,
entfernt. Demzufolge werden einmalige Komponentenda ten, die von
Unregelmäßigkeiten
der Straßenoberfläche, einer
Straßensperre
oder einer Erhebung oder durch Beladen oder Entladen einer Fracht
erzeugt erden, ausgeschlossen, so daß genauere Neigungsdaten erhalten
werden können.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein achter Aspekt der Erfindung
der Neigungswinkelsensor ein Ultraschallsensor mit einem Sender
und einem Empfänger
sein kann.
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Gemäß diesem Aspekt kann der Neigungszustand
des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit ohne Einfluß der Verformung von Fahrzeug
oder Reifen detektiert werden.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, können
als ein neunter Aspekt der Erfindung der Sender und der Empfänger ein
Paar von Ultraschallsensoren sein, welche in einer Fahrzeugbreitenrichtung
angeordnet sind, und mehrere Paare von Ultraschallsensoren können in
einer Längsrichtung
des Fahrzeugs angeordnet sein.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein zehnter Aspekt der Erfindung
der Neigungszustandsdetektor ein Lasersensor sein.
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Der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer zufolge, kann als ein elfter Aspekt der Erfindung
das Fahrzeug ein mit einer Kabine und einem Rahmen, auf dem die
Kabine angeordnet ist, ausgerüsteter
Lastwagen sein, und der Neigungszustandsdetektor kann auf der Kabine
oder einem Fahrzeugvorderabschnitt des Rahmens angeordnet sein.
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Eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer weist als ein zwölfter Aspekt der Erfindung
auf: eine Lichtachsen-Einstelleinrichtung zum Einstellen der Lichtachse
des Scheinwerfers eines Fahrzeugs; eine Betriebszustand-Detektionseinrichtung
zum Detektieren des Betriebszustands des Fahrzeugs; eine Neigungszustand-Detektionseinrich tung
zum Detektieren des Neigungszustands des Fahrzeugs in Bezug auf
eine Straßenoberfläche; eine Änderungsbetrag-Berechnungseinrichtung
zum Berechnen des Änderungsbetrages des
Neigungszustands während
eines Halts des Fahrzeugs auf der Basis der Detektionsergebnisse der
Neigungszustand-Detektionseinrichtung, wenn die Betriebszustand-Detektionseinrichtung
den Haltezustand des Fahrzeugs detektiert; und eine Steuereinrichtung
zum Steuern der Lichtachsen-Einstelleinrichtung auf der Basis der
Detektionsergebnisse der Neigungszustand-Detektionseinrichtung und
der Berechnungsergebnisse der Änderungsbetrag-Berechnungseinrichtung.
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Die vorliegende Erfindung wird vollständiger aus
der hierin nachstehend gegebenen detaillierten Beschreibung und
den beigefügten
Zeichnungen verständlich,
welche nur im Rahmen eines Beispiels gegeben werden, und somit die
vorliegende Erfindung nicht einschränken.
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In den Zeichnungen ist:
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1 eine
schematische Konfigurationszeichnung eines mit einer Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgestatteten Lastwagens;
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2 eine
Draufsicht auf einen Rahmen des Lastwagens;
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3 eine
schematische Ansicht eines Vorderabschnittes des Rahmens, welcher
die Befestigungslage eines Ultraschallsensors darstellt;
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4 eine
Schnittansicht entlang einer Line IV-IV von 3;
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5 eine
Schnittansicht entlang einer Line V-V von 4;
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6 eine
schematische Ansicht, welche die Befestigungslage der Ultraschallsensoren
darstellt;
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7(a) und 7(b) Erläuterungszeichnungen eines Verfahrens
zum Detektieren des Neigungszustandes eines Fahrzeugs;
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8 eine
graphische Darstellung, welche gesendete Impulse und empfangene
Impulse des Ultraschallsensors darstellt;
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9 eine
horizontale Querschnittsansicht eines in der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
montierten Scheinwerferabschnittes für den Fahrzeugscheinwerfer;
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10 eine
Schnittansicht des entlang einer Linie X-X von 9;
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11 ein
Steuerblockschaltbild für
die Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für den
Fahrzeugscheinwerfer in der ersten Ausführungsform;
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12 ein
Flußdiagramm
für die
Initialisierung durch die Lichtachsen-Einstellvorrichtung für den Fahrzeugscheinwerfer
in der ersten Ausführungsform;
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13 ein
Flußdiagramm
zum Einstellen und Steuern durch die Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für den
Fahrzeugscheinwerfer in der ersten Ausführungsform;
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14 eine
graphische Darstellung, welche Veränderungen in den Neigungswinkeldaten
während
der Fahrt und dem Anhalten des Fahrzeugs darstellt;
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15 eine
graphische Darstellung, welche Veränderungen in Sensorwerten und
Mittelwerten der Neigungswinkeldaten darstellt;
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16 ein
Flußdiagramm
zum Einstellen und Steuern durch eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun im Detail unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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In einer Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung sind mehrere Querelemente 2 senkrecht an
einem Paar von (rechten und linken) Seitenrahmen befestigt, und
eine Kabine 3 und eine Ladefläche 4 sind auf einem
auf den Seitenrahmen 1 und den Querelementen 2 gemäß Darstellung
in 1 und 2 zusammengesetzten Rahmen gelagert.
Rechte und linke Scheinwerfer 5 sind an beiden Seiten der
Querelemente 2 in einem vorderen Endabschnitt eines Fahrzeugs
montiert, und ein Neigungssensor 6 ist als ein Neigungsdetektor
in einer nahezu mittigen Position dieses Querelementes 2 angeordnet.
Detektionssignale aus dem Neigungssensor 6 werden in eine
ECU 7 als eine Steuervorrichtung eingegeben, und die ECU 7 ermittelt
einen Neigungszustand eines Vorderabschnittes des Fahrzeugs in Bezug
auf eine Straßenoberfläche auf
der Basis von Detektionsinformation aus dem Neigungssensor 6.
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Die rechten und linken Scheinwerfer 5 können auf
der Kabine 3 angeordnet sein. Der Neigungssensor 6 kann
auf einer oberen Seitenschiene der Vorderachse 8 vorgesehen
sein, oder, wenn er vor der Vorderachse vorgesehen ist, in einem
anderen Endabschnitt des Fahrzeugs als dem Querelement 2 (beispielsweise
auf der Kabine 3) vorgesehen sein.
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Der Neigungssensor 6 wird
nun im Detail beschrieben. Gemäß Darstellung
in 3 bis 6 weist der Neigungssensor 6 zwei
Ultraschallsensoren 9 und 10 zum Senden und Empfangen
von Signalen in einer Fahrzeugbreitenrichtung auf und besitzt zwei Sender 9a und 10a als
einen Signalsendeabschnitt, und zwei Empfänger 9b und 10b als
einen Signalempfangsabschnitt. Die Sender 9a und 10a sind
auf der rechten Seite des Fahrzeugs angeordnet, während die
Empfänger 9b, 10b auf
der lin ken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind. Die Richtungen der
gesendeten und empfangenen Wellen der entsprechenden Ultraschallsensoren 9 und 10 sind
nahezu parallel zueinander, und sind nahezu senkrecht zu der Längsrichtung
der Straße.
Die Befestigungspositionen der Sender 9a, 10a und
die Empfänger 9b, 10b können seitlich
vertauscht sein.
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Die Ultraschallsensoren 9 und 10 sind
in einem kastenförmigen
Gehäuse
so untergebracht, daß die
Sende- und Empfangsflächen
in dessen unteren Abschnitten offen sind. Das Gehäuse 11 ist
auf einem Mittenabschnitt des Querelementes 2 mittels eines U-förmigen Trägers 12 befestigt,
so daß der
Neigungssensor 6 auf einem Vorderabschnitt des Fahrzeugs
der Straßenoberfläche R gegenüberliegend montiert
ist. Durch diese Prozedur kann der Befestigungsraum für den Neigungssensor 6 in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs verkürzt
werden. Durch die Unterbringung der Ultraschallsensoren 9, 10 in
dem Gehäuse 11 kann
ferner der Neigungssensor 6 kompakt ausgeführt werden
und kann leicht auf dem Querelement 12 befestigt werden.
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Zwei von den Ultraschallsensoren, 9 und 10, sind
vorne und hinten so angeordnet, daß die Sender 9a, 10a und
Empfänger 9b, 10b getrennte
Elemente sind. Dieses Merkmal ist jedoch nicht bindend bzw. einschränkend, und
es können
drei von den Ultraschallsensoren vorgesehen sein. Ferner kann der Sender
und der Empfänger
integriert aufgebaut sein, und zwei von den Sender/Empfänger-Anordnungen können vorne
und hinten vorgesehen sein. Alternativ können zwei Empfänger für einen
Sender vorgesehen sein, so daß sie
in Zickzackanordnung in der Fahrzeugbreitenrichtung oder in der
Längsrichtung des
Fahrzeugs angeordnet sind. Wenn ausreichend Platz für die Montage
zur Verfügung
steht, können die
Sender und die Empfänger
in einer Reihe entlang der Längsrichtung
des Fahrzeugs angeordnet werden. Ferner kann ein Lasersensor als
der Neigungssensor 6 anstelle des Ultraschallsensors angewendet
werden.
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Der Neigungssensor 6 detektiert
zur Ermittlung den Neigungszustand des Fahrzeugs in Bezug auf die
Straßenoberfläche R auf
der Basis der Differenz in der Empfangszeit zwischen den zwei Ultraschallsensoren 9 und 10.
Ultraschallwellen aus den Sendern 9a, 10a werden
von der Straßenoberfläche R reflektiert
und von den Empfängern 9b, 10b empfangen.
Basierend auf der Differenz zwischen den Empfangszeitpunkten der
Empfänger 9b und 10b wird
der Neigungszustand des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche R detektiert
und ermittelt. D.h., Signale aus den Sendern 9a, 10a und
Signale aus den Empfängern 9b, 10b werden
in die ECU 7 eingegeben, und der Neigungszustand des vorderen Querelementes 2 (der
Neigungszustand der Front des Fahrzeugs) in Bezug auf die Straßenoberfläche wird
durch die ECU 7 auf der Basis der Differenz zwischen den
Zeitpunkten ermittelt, an dem die Empfänger 9b, 10b Ultraschallwellen
empfangen. Der Neigungssensor 6 ist dafür ausgelegt, für die Ermittlung, den
Neigungszustand des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche R auf
der Basis der Differenz in der Empfangszeit zu detektieren. Der
Neigungszustand des Fahrzeugs in Bezug auf die Straßenoberfläche R kann
jedoch auch auf der Basis der Differenz in der empfangenen Phase
detektiert werden.
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Das Detektionsverfahren zur Ermittlung
des Neigungszustands des Fahrzeugs durch den Neigungssensor 6 wird
im Detail unter Bezugnahme auf die 6 bis 8 beschrieben.
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Gemäß Darstellung in 8 senden die vorderen und
hinteren Sender 9a und 10a in den Ultraschallsensoren 9, 10 wellenförmige Ultraschallimpulse
aus, während
die vorderen und hinteren Empfänger 9b und 10b die
Wellenförmigen
Ultraschallimpulse, welche von den Sendern 9a und 10a ausgesendet
wurden, mit vorbestimmten Verzögerungen
empfangen. Somit können
Sende/Empfangs-Zeitdifferenzen ΔTf
und ΔTr
auftreten, und eine Empfangszeitdifferenz ΔT wird auf der Basis der Sen de/Empfangs-Zeitdifferenzen ΔTf und ΔTr berechnet.
Aus dem Berechnungsergebnis wird ein Neigungswinkel Δa des Fahrzeugs
gefunden.
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Gemäß Darstellung in 6 und 7(a) sind also, wenn der Vorderabschnitt
des Fahrzeugs (das vordere Querelement 2) sich nicht in
Bezug auf die Straßenoberfläche R neigt,
die vorderen und hinteren detektierten Höhen Hf und Hr gleich. Somit
ist ein Pfad La einer Ultraschallwelle, welche von dem vorderen
Sender 9a zu dem vorderen Empfänger 9b gesendet wird,
gleich einem Pfad Lb einer Ultraschallwelle, welche von dem hinteren
Sender 10a zu dem hinteren Empfänger 10b gesendet
wird (d.h., ΔTf
= ΔTr).
Demzufolge ist die Empfangszeitdifferenz ΔT = (ΔTf – ΔTr)/2 zwischen den vorderen
und hinteren Empfängern 9b und 10b gleich
Null.
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Gemäß Darstellung in 6 und 7(b) werde andererseits angenommen, daß eine Fracht auf
die Ladefläche 4 geladen
ist, wodurch der hintere Abschnitt des Fahrzeugs absinkt, was den
vorderen Abschnitt des Fahrzeugs nach hinten (aufwärts) in Bezug
auf die Straßenoberfläche gerichtet
geneigt macht. In diesem Falle sind die vorderen und hinteren detektierten
Höhen Hf
und Hr unterschiedlich. Somit ist der Pfad La einer Ultraschallwelle,
welche von dem vorderen Sender 9a zu dem vorderen Empfänger 9b gesendet
wird, länger
als der Pfad Lb einer Ultraschallwelle, welche von dem hinteren
Sender 10a zu dem hinteren Empfänger 10b gesendet
wird (d.h., ΔTf > ΔTr). Demzufolge tritt eine Empfangszeitdifferenz ΔT zwischen
den vorderen und hinteren Empfängern 9b und 10b auf.
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Wenn der vordere Abschnitt des Fahrzeugs, wie
vorstehend angegeben, nach hinten geneigt ist, tritt eine Abstandsdifferenz ΔS in der
Höhenrichtung zwischen
den Sendern 9a und 10a, welche über einen
Abstand L getrennt sind, auf. Diese Abstandsdifferenz ΔS kann aus
der nachstehend angegebenen Glei chung (1) basierend auf der Empfangszeitdifferenz ΔT, Umgebungstemperatur
und Schallgeschwindigkeit gefunden werden. In dieser Gleichung bezeichnet
K einen auf der Umgebungstemperatur und der Schallgeschwindigkeit
basierenden Koeffizienten. Ein Neigungswinkel Δa kann aus der nachstehend angegebenen
Gleichung (2) basierend auf der Abstandsdifferenz ΔS und dem
Längsabstand
L zwischen den Empfängern 9b und 10b berechnet
werden. ΔS = (Hf – Hr) = ΔT × K ... (1)
Δα = tan–1(ΔS/L) ... (2)
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Somit kann die ECU 7 den
Neigungszustand des Fahrzeugs durch Gewinnen der Abstandsdifferenz ΔS auf der
Basis der Empfangszeitdifferenz ΔT zwischen
dem Empfängern 9b und 10b bestimmen, und
den Neigungswinkel Δa
aus der vorstehend erwähnten
Gleichung (2) berechnen.
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Im Gegensatz zu dem, was in 7(b) dargestellt ist, werde
angenommen, daß eine
Fracht auf die Ladefläche 4 geladen
wird, wodurch der vordere Abschnitt des Fahrzeugs absinkt, was den
vorderen Abschnitt des Fahrzeugs nach vorne (abwärts) geneigt in Bezug auf die
Straßenoberfläche 3 macht.
In diesem Falle ist der Pfad Lb länger als der Pfad La. Demzufolge
tritt die Empfangszeitdifferenz ΔT
zwischen den vorderen und hinteren Empfängern 9b und 10b auf.
In derselben Weise wie vorstehend beschrieben wird der Neigungswinkel Δa aus der
vorstehend erwähnten
Gleichung (2) berechnet, wodurch der Neigungszustand des Fahrzeugs
ermittelt werden kann.
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Der Scheinwerfer 5 und eine
Lichtachsen-Einstellvorrichtung dafür werden unter Bezugnahme auf
die 9 und 10 beschrieben.
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Gemäß Darstellung in 9 und 10 besteht der Scheinwerfer 5 aus
einer Fernlichtlampe 15, und einer Abblendlichtlam pe 16,
und die Abblendlichtlampe 16 ist beispielsweise eine Hochleistungslampe (z.B.
eine Entladungsscheinwerferlampe). Die Abblendlichtlampe 16 enthält einen
auf einem Reflektorhalter 17 befestigten Hochleistungskolben 18,
und besitzt eine Kondensorlinse 19. Die Fernlichtlampe 15 besitzt
beispielsweise einen Halogenkolben 20. Der Hochleistungskolben 18 wird
zusammen mit dem Reflektorhalter 17 mittels einer Betätigungseinrichtung 21 als
eine Lichtachsen-Einstellvorrichtung gekippt, um dessen Lichtachse
vertikal einzustellen. Die Betätigungseinrichtung 21 wird
von einem aus der ECU 7 gemäß dem Neigungszustand, der
von der ECU 7 auf der Basis der Information aus dem Neigungssensor 6 ermittelt
wird, ausgegebenen Befehl angesteuert. Demzufolge wird die Lichtachse des
Hochleistungskolbens 18 eingestellt.
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Die Abblendlichtlampe 16 ist
außerdem
mit einer manuellen Schraube 22 versehen, mittels welcher
der Reflektorhalter 17 von Hand einzustellen ist, um dadurch
die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 einzustellen.
Die manuelle Schraube 22 wird zum Festlegen der Position
der Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 in Bezug auf
den Anfangswert des Neigungssensors 6 verwendet.
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Es ist auch möglich, die Fernlichtlampe 15 vertikal
durch die Betätigungseinrichtung 21 in
derselben Weise wie die Abblendlichtlampe 16 einzustellen.
Der Scheinwerfer ist auch als eine Struktur erhältlich, die aus dem miteinander
zusammengefaßten
Reflektor und dem Kolben bestehet. Wenn der Reflektorhalter und
der Kolben zusammengefaßt sind,
kann die Lichtachse des Kolbens durch Kippen des Reflektorhalters
durch die Betätigungseinrichtung
eingestellt werden.
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Bei der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für den
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der wie
vorstehend konfigurierten vorliegenden Erfindung empfängt die
ECU 7 Information aus einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 als
ein Betriebszustandsde tektor, und empfängt auch Detektionssignale
aus dem Neigungssensor 6 (Sender 9a, 10a und
Empfänger 9b und 10b),
gemäß Darstellung
in 11. Die ECU 7 ermittelt
den Haltezustand oder Fahrzustand des Fahrzeugs basierend auf der
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 23 detektierten
Fahrzeuggeschwindigkeit und berechnet auch den vorstehend erwähnten Neigungswinkel Δa auf der
Basis der Detektionsergebnisse aus den Sendern 9a, 10a und
den Empfängern 9b, 10b.
Ein Ansteuerbefehl wird an die Betätigungseinrichtung 21 (die
Betätigungseinrichtung
für die
rechten und linken Scheinwerfer 5) zum Kippen des Reflektorhalters 17 ausgegeben,
wodurch die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 in einen
vorbestimmten Zustand auf der Basis des Zustands und des Neigungszustandes
des Fahrzeugs eingestellt wird.
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Die ECU 7 ist auch mit der
Funktion der Verwendung der Ergebnisse des Neigungswinkels Δa, welcher
vorliegt, wenn das Fahrzeug leer ist und sich auf einer ebenen Straße befindet
als Anfangswert ausgestattet, und gibt einen Befehl zum Speichern des
Anfangswertes über
ein abnehmbares Fehlerdiagnosewerkzeug 24 aus. Das Ergebnis
des Neigungswinkels Δa,
das erhalten wird, wenn das Fahrzeug leer und auf einer ebenen Straße ist,
wird als der Anfangswert übernommen,
und unter dieser Bedingung wird die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 auf
einen vorbestimmten Zustand durch die manuelle Schraube 22 eingestellt.
Auf der Basis des gespeicherten Anfangswertes wird die Betätigungseinrichtung 23 gemäß dem Neigungswinkel Δa gesteuert,
der aus der von dem Neigungswinkelsensor 6 eingespeisten
Information berechnet wird, um die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 dem
Neigungszustand entsprechend einzustellen.
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Gemäß dem vorstehenden Merkmal
ist es selbst dann, wenn Veränderungen
in dem Detektionszustand des Neigungssensors 6 auftreten,
möglich,
den Neigungszustand immer mit konstanter Genauigkeit zu bewerten
und die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 einzustellen.
Ferner wird der Befehl ausgegeben, um den Anfangswert mittels des Fehlerdiagnosewerkzeugs 24 zu
speichern. Somit kann die Initialisierung leicht unter Verwendung
der vorstehenden Vorrichtung durchgeführt werden.
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Zum Zeitpunkt der Auslieferung des
Fahrzeugs aus der Fabrik wird also in einem Schritt S1 ermittelt,
ob die Festlegung des Anfangswertes abgeschlossen worden ist oder
nicht, wie es in 12 dargestellt
ist. Wenn eine Ermittlung erfolgt, daß die Festlegung des Anfangswertes
nicht abgeschlossen worden ist, wird im Schritt S2 ermittelt, ob
die Straßenoberfläche eben
ist oder nicht. Wenn im Schritt S2 ermittelt wird, daß die Straßenoberfläche eben
ist, wird der Neigungswinkel Δa
im Schritt S3 auf der Basis der detektierten Information aus den
Sendern 9a, 10a und den Empfängern 9b, 10b berechnet.
Im Schritt S5 wird ein Befehl zum Speichern des zu diesem Zeitpunkt
berechneten Neigungswinkels Δa
als der Anfangswert in dem Fehlerdiagnosewerkzeug ausgegeben. Demzufolge
wird der Anfangswert in der ECU 7 gespeichert. Wenn in
dem Schritt S2 ermittelt wird, daß die Straßenoberfläche nicht eben ist, wird das
Fahrzeug im Schritt S4 auf die ebene Straßenoberfläche gebracht, und das Programm
fährt mit dem
Schritt S3 fort. Wenn in dem Schritt S1 festgestellt wurde, daß die Festlegung
des Anfangswertes abgeschlossen worden ist, endet das Programm an dieser
Stufe.
-
Der Anfangswert muß nicht
durch das Fehlerdiagnosewerkzeug 24 gespeichert werden,
sondern durch einen Anfangswertschalter, der in der Fahrzeugkarosserie
vorgesehen ist, oder durch das Einführen oder Abziehen eines Kabelbaumverbinders.
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Nachdem der aus der detektierten
Information aus den Sendern 9a, 10a und den Empfängern 9b und 10b auf
der ebenen Straßenoberfläche detektierten
Information berechnete Neigungswinkel Δa als der Anfangswert festgelegt
ist, wird der Hochleistungskolben 18 zusammen mit dem Reflektorhalter 17 durch
die manuelle Schraube 22 gekippt, um die Lichtachse des
Hochleistungskolbens auf den Zustand der Lichtachse auf der ebenen
Straßenoberfläche einzustellen.
Dadurch wird es möglich,
eine Kontrolle bezüglich
der detektierten Information aus dem Neigungssensor 6 auf
der Basis des für
die ebene Straße
berechneten Neigungswinkels Δa
auszuüben (automatische
Ausrichtung).
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Zum Zeitpunkt der Fahrzeugauslieferung aus
der Fabrik wird die automatische Ausrichtung gestartet. Bei dieser
Gelegenheit werden der Neigungszustand des Fahrzeugs bei Stillstand
und der Neigungszustand des Fahrzeugs während der Fahrt (beispielsweise
bei 40 km/h oder mehr) detektiert. Die ECU 7 steuert die
Betätigungseinrichtung 21 auf der
Basis der Information aus dem Neigungssensor 6 an, um die
Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 einzustellen.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung
können, wenn
die Straßenoberfläche rau
bzw. grob ist, oder das Fahrzeug über eine Straßensperre
oder eine Erhebung rollt, Daten des Neigungszustandes auf diese
Situation ansprechen, was eine genaue Detektion unmöglich macht.
Somit werden Hochfrequenzkomponenten (z.B. Frequenzkomponenten,
die 0,1 Hz überschreiten)
von den Daten bezüglich
des Neigungszustandes entfernt (Filtervorrichtung). Es hat sich
bestätigt,
daß, wenn
viele Daten bezüglich
des Neigungszustandes gesammelt werden, und die entsprechenden Frequenzkomponenten
auf Abweichung untersucht werden, Daten, wie z.B. Hochfrequenzkomponenten
(beispielsweise Daten mit 0,1 Hz überschreitenden Frequenzkomponenten)
stark erhöhte
Abweichungen aufweisen. Somit werden Daten, wie z.B. Hochfrequenzkomponenten,
entfernt. Diese Behandlung ermöglicht
es, daß der
Neigungszustand mittels Daten mit rela tiv niedrigen Abweichungen,
nämlich
mittels Daten ermittelt werden, welche Situationen ausschließen, in
welchen die Straßenoberfläche Unregelmäßigkeiten
aufweist, oder das Fahrzeug über
eine Straßensperre
oder eine Erhebung fährt.
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Wenn sich das Fahrzeug in einem Halt
befindet, wird ermittelt, ob eine Fracht geladen oder entladen worden
ist. Wenn eine Beladung oder Entladung stattgefunden hat, wird der Änderungsbetrag
der Daten aufgrund der Beladung oder Entladung berechnet, und dieser Änderungsbetrag
wird auf die existierenden Daten des Neigungszustandes hinzuaddiert oder
davon subtrahiert, um die Daten zu aktualisieren.
-
Während
das Fahrzeug steht, können
also keine korrekten Daten bezüglich
des Neigungszustandes erhalten werden, wenn ein Straßenrand, eine
Straßenblockierung
oder eine Erhebung auf der von dem Neigungssensor 6 detektierten
Straßenoberfläche vorliegt.
Somit werden Daten des Neigungszustandes gesammelt, um mittels eines
gleitenden Mittelungsverfahrens verarbeitet. Wenn die durch diese
Verarbeitung erhaltenen Mittelwerte innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches konvergieren, werden die konvergierenden Mittelwertwerte
im Speicher gespeichert. Die Differenz zwischen dem Maximalwert
und dem Minimalwert der konvergierenden Mittelwerte wird als ein Änderungsbetrag
in den Daten bezüglich
des Neigungszustandes (Änderungsbetrag-Berechnungseinrichtung)
festgelegt. Wenn dieser Änderungsbetrag
nicht kleiner als ein festgelegter Änderungsbetrag ist, welcher
zuvor festgelegt worden ist, wird dieser Änderungsbetrag zu den aktuellen
Neigungswinkeldaten hinzuaddiert oder davon subtrahiert, um die
Daten zu aktualisieren. Während
eines Halts des Fahrzeugs zeigt sich, daß sich die gesammelten Daten
innerhalb eines engen Bereiches aufgrund des Einsteigens oder Aussteigens
von Insassen oder aufgrund von Motorschwingungen verändern. Wenn
die Fracht geladen oder entladen wird, zeigt sich andererseits,
daß die gesammelten
Daten sich innerhalb eines großen
Bereiches verändern.
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Das Aktualisierungsverfahren der
Fahrzeugneigungswinkeldaten durch die Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der ersten
Ausführungsform
wird im Detail unter Bezugnahme auf die 13 bis 15 beschrieben.
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Gemäß Darstellung in 13 wird, wenn die automatische
Ausrichtung gestartet wird, im Schritt S11 ermittelt, ob ein Starter
SW eingeschaltet ist oder nicht. Nach der Ermittlung, daß der Starter
SW eingeschaltet ist, wird der Neigungssensor 6 im Schritt
S12 ausgelöst,
um den Neigungswinkel Δa
zu berechnen. Nach der Berechnung des Neigungswinkels Δa im Schritt
S12 wird eine Filterung im Schritt S13 ausgeführt, um Hochfrequenzkomponenten
(beispielsweise Frequenzkomponenten, welche 0,1 Hz überschreiten)
aus den Daten für
den Neigungswinkel Δa zu
entfernen. Diese Filterung entfernt Daten, welche erhalten werden,
wenn die Straßenoberfläche Unregelmäßigkeiten
aufweist, oder das Fahrzeug über eine
Straßensperre
oder Erhöhung
fährt,
aus den Daten des Neigungswinkels Δa. Somit können korrekte Daten über den
Neigungszustand erhalten werden.
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Im Schritt S14 wird ermittelt, ob
die Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h ist oder nicht. Nach der Ermittlung,
daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit 0 km/h ist, wird im Schritt S15 ermittelt,
ob der Zustand der Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 km/h für eine vorbestimmte
Zeitdauer (beispielsweise 5 Sekunden) angedauert hat. Nach der Ermittlung
im Schritt S15, daß dieser
Zustand für
die vorbestimmte Zeit angedauert hat, wird festgestellt, daß das Fahrzeug
anhält.
In diesem Falle werden Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
während
des Fahrzeughaltes bei dem Schritt S16 erfaßt. Wenn im Schritt S15 ermittelt
wird, daß die
vorbestimmte Zeit noch nicht verstrichen ist, wird eine Feststellung
getroffen, daß das
Fahrzeug einen kurzzeitigen Halt macht. In diesem Falle geht das
Programm zu dem Schritt S14, um die Ermittlung bezüglich der
Fahrzeuggeschwindigkeit zu wiederholen.
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Nach der Erfassung der Daten des
Neigungswinkel Δa
im Schritt S16 wird das gleitende Mittelungsverfahren im Schritt
S17 durchgeführt,
um Mittelwerte zu berechnen, wann immer das notwendig ist. Im Schritt
S18 wird ermittelt, ob die berechneten Mittelwerte innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches konvergierten. Wenn ermittelt wird, daß die Mittelwerte
innerhalb des vorbestimmten Bereiches konvergierten, werden die
Mittelwerte, die konvergierten in einem Speicher als konvergierende
Mittelwerte gespeichert. Im Schritt S19, wird der Änderungsbetrag zwischen
dem Maximalwert und dem Minimalwert der konvergierenden Mittelwerte
berechnet. Wenn im Schritt S18 eine Ermittlung erfolgt, daß die Mittelwerte
nicht innerhalb des vorbestimmten Bereiches konvergieren, geht das
Programm zu dem Schritt S16, um seine Verarbeitung zu wiederholen.
Wenn der im Schritt S18 gefundene Mittelwert nur ein einziger ist, ist
der im Schritt S19 berechnete Änderungsbetrag
0.
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Nach der Berechnung des Änderungsbetrages
im Schritt S19 wird im Schritt S20 ermittelt, ob der Änderungsbetrag
gleich oder größer als
ein spezifizierter Wert (festgelegter Änderungsbetrag) ist, welcher
zuvor festgelegt worden ist. Wenn der Änderungsbetrag als gleich oder
größer als
der spezifizierte Wert beurteilt wird, wird eine Feststellung getroffen,
daß eine
Fracht geladen oder entladen wurde. Somit geht das Programm zu dem
Schritt S21. Hier wird der im Schritt S19 berechnete Änderungsbetrag als
ein Änderungsbetrag
für die
Datenaktualisierung gesetzt. Im Schritt S22 wird eine Ermittlung
durchgeführt,
ob der gesetzte Änderungsbetrag
innerhalb eines normalen Bereiches liegt oder nicht. Wenn festgestellt wird,
daß Daten
bezüglich
des Änderungsbetrages
innerhalb des normalen Bereiches liegen, wird der Änderungsbetrag
zu den aktuellen Neigungsdaten Δa
im Schritt S23 addiert (oder davon subtrahiert), um die Daten bezüglich des
Neigungswinkels Δa
zu aktualisieren.
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Wie es vorstehend beschrieben ist,
wird ermittelt, ob Fracht bei haltendem Fahrzeug geladen oder entladen
wurde. Wenn Fracht geladen oder entladen wurde, werden Daten des
Neigungswinkels Δa sofort
aktualisiert. Unabhängig
von den Unregelmäßigkeiten
der Straßenoberfläche können Daten
bezüglich
des Neigungswinkels Δa
zuverlässig
und sofort aktualisiert werden.
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Nach der Aktualisierung der Daten
bezüglich des
Neigungswinkels Δa
im Schritt S23 wird im Schritt S24 ermittelt, ob eine Lampe SW für das Leuchten
des Scheinwerfers 5 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn
ermittelt wird, daß die
Lampe SW eingeschaltet ist, wird die Betätigungseinrichtung 21 im Schritt
S25 angesteuert, um die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 auf
den Neigungswinkel Δa einzustellen.
Wenn im Schritt S24 ermittelt wird, daß die Lampe SW nicht eingeschaltet
ist, bleibt der Zustand der Beibehaltung von Daten des Neigungswinkels Δa aufrechterhalten.
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Wenn im Schritt S14 ermittelt wird,
daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht 0 km/h ist, geht das Programm zum Schritt 526, um zu ermitteln,
ob die Fahrzeuggeschwindigkeit ein vorbestimmter Wert oder höher ist.
Die vorbestimmte Geschwindigkeit ist auf einen Wert niedriger als
eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher viele Veränderungen
in Daten im Neigungszustand vorhanden sind, wie z.B. auf 40 km/h
festgelegt. Wenn eine Feststellung im Schritt S26 getroffen wird,
daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit nicht niedriger als der vorbestimmte Wert
ist, ermittelt der Schritt S27, ob die Beschleunigung oder Abbremsung
des Fahrzeugs ein vorbestimmter Wert oder niedriger ist. Der vorbestimmte
Wert zu diesem Zeitpunkt ist auf einen Wert festgelegt, von dem
man annimmt, daß er
keinen Beschleunigungs- oder Abbremsungszustand repräsentiert;
beispielsweise ist er auf 2 m/s2 festgelegt.
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Nach Ermittlungen im Schritt S26,
daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht niedriger als der vorbestimmte Wert ist, und im Schritt S27,
daß die
Beschleunigung oder Abbremsung nicht mehr als der vorbestimmte Wert
ist, werden Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
in dem Fahrzustand des Fahrzeugs im Schritt S28 erfaßt. Wenn
im Schritt S26 ermittelt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
den vorbestimmten Wert nicht überschreitet,
und wenn im Schritt S27 ermittelt wird, daß die Beschleunigung oder Abbremsung
des Fahrzeugs den vorbestimmten Wert überschreitet, geht das Programm
zu dem Schritt 514.
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Nach der Erfassung von Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa im Schritt
S28, wird im Schritt S29 ermittelt, ob eine spezifizierte Anzahl
von (beispielsweise 500) Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa gesammelt
worden ist oder nicht. Wenn eine Feststellung getroffen wird, daß die spezifizierte
Anzahl von Daten gesammelt worden ist, wird eine Standardabweichung
im Schritt S30 auf der Basis der gesammelten Daten berechnet. Wenn
im Schritt S29 ermittelt wird, daß die spezifizierte Anzahl
von Daten noch nicht gesammelt worden ist, geht das Programm zum
Schritt S14.
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Nach der Berechnung der Standardabweichung
im Schritt S30 wird im Schritt S31 ermittelt, ob die Standardabweichung
ein fahrspezifischer Wert (Streuungswinkel: z.B. 0,3°) oder niedriger
ist. Nach der Ermittlung, daß die
Standardabweichung nicht größer als
der fahrspezifische Wert ist, geht das Programm zum Schritt S32.
Im Schritt S32 erfolgt die Berechnung bezüglich eines Mittelwertes für die Daten, für welche
festgestellt wurde, daß die
Standardabweichung nicht größer als
der fahrspezifische Wert ist. Im Schritt S22 wird festgestellt,
ob Daten bezüglich
dieses Mittelwertes innerhalb des normalen Bereiches liegen oder
nicht. Wenn ermittelt wird, daß die
Mittelwertdaten innerhalb des normalen Bereiches liegen, werden
Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
im Schritt S23 aktualisiert.
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Wie es vorstehend beschrieben ist,
wird das Fahrzeug als in einem Fahrzustand befindlich beurteilt
und Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa werden
nur aktualisiert, wenn sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand befindet.
Somit können
Daten bezüglich
des Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit oder während plötzlicher
Beschleunigung oder Abbremsung ausgeschlossen werden, und Daten
bezüglich
des Neigungswinkels Δa
in einer Fahrsituation mit wenigen Veränderungen können genutzt werden.
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Dann geht ähnlich wie in der vorstehend
erwähnten
Prozedur, nachdem Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
im Schritt S23 aktualisiert sind, das Programm zum Schritt S24.
Wenn die Lampe SW als eingeschaltet beurteilt wird, wird die Betätigungseinrichtung 21 im
Schritt S25 angesteuert, um die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 auf
den Neigungswinkel Δa
einzustellen.
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Das Verfahren zum Verarbeiten von
Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
in dem vorstehend erwähnten
Fahrzeughaltezustand wird konkret beschrieben. Wie es in 14 dargestellt ist, gibt, wenn
das Fahrzeug von einem Fahrzustand in einen Haltezustand übergeht,
der Neigungswinkelsensor Werte, welche innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches nach oben und unten variieren, unabhängig von dem Zustand der detektierten
Straßenoberfläche aus,
welche von dem Neigungswinkelsensor 6 erfaßt wird.
Der Grund besteht darin, daß,
wenn das Fahrzeug anhält,
keine Auslenkungen der Fahrzeugkarosserie bezüglich des Zustandes der Straßenoberfläche vorhanden
sind, jedoch die Fahrzeugkarosserie wegen des Einstiegs und Ausstiegs
von Insassen, Motorvibrationen usw. verschoben wird. Bei dieser Gelegenheit
erfaßt
die ECU 7 Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa,
verarbeitet die Daten durch das gleitende Mittelwertverfahren, und
speichert diese Mittelwerte, welche innerhalb eines vorbestimmten Bereiches
konvergieren, als konvergierende Mittelwerte. D.h., daß, wie es
in 15 dargestellt ist,
die oberen und unteren Spitzenwerte der von dem Neigungssensor 6 ausgegebenen
Sensorwerte sequentiell eingelesen und einer gleitenden Mittelwertverarbeitung
unterworfen werden. Wenn die berechneten Mittelwerte auf einen nahezu
konstanten Pegel konvergieren, wird der Mittelwert zu diesem Zeitpunkt
als ein konvergierender Mittelwert genommen, und die auf diese Weise
erzielten konvergierenden Mittelwerte werden aufgezeichnet.
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Diese Prozedur wird wiederholt durchgeführt, um
eine Vielzahl von den konvergierenden Mittelwerten aufzuzeichnen.
Auf der Basis dieser konvergierenden Mittelwerte wird die Abweichung
zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert, nämlich der Änderungsbetrag berechnet. Wenn
ein Beladungszustand (oder Entladungszustand) anhält, wenn
sich das Fahrzeug im Stillstand befindet, ist der Bereich von Aufwärts- und
Abwärtsveränderungen
in den Sensorwerten aus den vorstehend erwähnten Gründen eng. Wenn eine Entladung
(oder Beladung) durchgeführt
wird, ist im Gegensatz dazu der Veränderungsbereich in den Sensorwerten
groß,
und auch die konvergierenden Mittelwerte variieren. Somit wird,
wenn der Änderungsbetrag
zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert von den konvergierenden
Mittelwerten nicht kleiner als ein zuvor festgelegter spezifizierter
Wert ist, festgestellt, daß eine Entladung (oder
Beladung) stattgefunden hat. Unter Verwendung dieses Änderungsbetrages
als ein gesetzter Wert, werden die aktuellen Daten des Neigungswinkels Δa aktualisiert.
Somit kann zu dem Zeitpunkt, an dem eine Entladung durchgeführt wird, um
das Fahrzeug in einen leeren Zustand zu bringen, die Lichtachse
des Hochleistungskolbens 18 sofort und korrekt auf der
Basis der letzten Daten des Neigungswinkels Δa eingestellt werden.
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In der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der ersten
Ausführungsform
wird, wie es vorstehend beschrieben wird, der Neigungszustand (Neigungswinkel Δa) des Fahrzeugs
während
eines Halts in Bezug auf die Straßenoberfläche detektiert; der Änderungsbetrag des
Neigungszustandes auf der Basis des Neigungszustandes (Neigungswinkels Δa) des Fahrzeugs
berechnet; wenn dieser Änderungsbetrag
nicht kleiner als der spezifizierte Wert ist, der Änderungsbetrag dem
aktuellen Neigungswinkel Δa
hinzuaddiert oder davon subtrahiert, um die Daten zu aktualisieren;
und die Betätigungseinrichtung 21 auf
der Basis des aktualisierten neuen Neigungswinkels Δa angesteuert, um
den Neigungswinkel des Scheinwerfers 5 zu korrigieren.
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Somit wird das Laden oder Entladen
der Fracht beim Anhalten des Fahrzeugs ermittelt, und der Neigungswinkel Δa wird auf
der Basis des Neigungszustandes und des Änderungsbetrags aktualisiert,
um den Neigungswinkel des Scheinwerfers 5 einzustellen.
Wie hierin angemerkt, kann unabhängig von
dem Zustand der Straßenoberfläche der
Neigungszustand des Fahrzeugs während
des Haltes mit hoher Genauigkeit detektiert werden, und die Lichtachse
des Scheinwerfers dementsprechend eingestellt werden.
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Wenn bei fahrendem Fahrzeug ermittelt
wird, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit nicht niedriger als ein vorbestimmter Wert
ist, und die Beschleunigung oder Abbremsung nicht größer als
ein vorbestimmter Wert ist, wird der Neigungszustand (Neigungswinkel Δa) des Fahrzeugs
detektiert. Eine spezifizierte Anzahl von Daten des Neigungszustandes
(Neigungswinkels Δa)
des Fahrzeugs wird gesammelt. Wenn eine auf der Basis der gesammelten
Daten berechnete Standardabweichung nicht größer als ein fahrspezifischer
Wert ist, wird der Mittelwert der gesammelten Daten als neuer aktualisierter
Wert der Daten des Neigungswinkels Δa genommen.
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Somit wird das Fahrzeug als in einem
Fahrzustand befindlich beurteilt, und Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa werden
nur aktualisiert, wenn sich das Fahrzeug in einem Fahrzustand befindet. Somit
können
Daten des Fahrzeugs bei einer niedrigen Geschwindigkeit oder einer
plötzlichen
Beschleunigung oder Abbremsung ausgeschlossen werden, und Daten
bezüglich
des Neigungswinkels Δa
in einer Fahrsituation mit wenigen Abweichungen können verwendet
werden. Auf diese Weise kann der Neigungszustand des Fahrzeugs während der
Fahrt mit hoher Genauigkeit detektiert und die Lichtachse des Scheinwerfers
korrekt eingestellt werden.
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16 stellt
ein Flußdiagramm
zum Einstellen und Steuern mittels einer Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Elementen mit denselben Funktionen
wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen
wie hierin dargestellt zugeordnet, und doppelte Erläuterungen
werden weggelassen.
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In der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der zweiten
Ausführungsform
kann gemäß Darstellung
in 16 das Verfahren
für die
Aktualisierung der Daten bezüglich des
Neigungswinkels Δa
abhängig
von dem Straßenzustand
gewählt
werden, wenn das Fahrzeug steht. D.h., wenn im Schritt T11 festgestellt
wird, daß ein Starter
SW eingeschaltet ist, wird der Neigungssensor im Schritt T12 betätigt, um
den Neigungswinkel Δa
zu berechnen. Im Schritt T13 wird eine Filterung zum Entfernen von
Hochfrequenzkomponenten aus den Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa entfernt.
Wenn im Schritt T14 ermittelt wird, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
0 km/h ist, und wenn im Schritt T15 festgestellt wird, daß der Zustand
der Fahrzeuggeschwindigkeit von 0 km/h für eine vorbestimmte Zeitdauer
angedauert hat, wird das Fahrzeug als haltend beurteilt. Ruf der
Basis dieser Beurteilung werden Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa während eines
Halts des Fahrzeugs im Schritt T16 erfaßt.
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Nach einer Erfassung von Daten bezüglich des
Neigungswinkels Δa
im Schritt T16 wird im Schritt T17 ermittelt, ob eine spezifizierte
Anzahl (beispielsweise 100) Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa gesammelt
worden ist oder nicht. Wenn eine Feststellung getroffen wird, daß die spezifizierte
Anzahl der Daten gesammelt worden ist, wird eine Standardabweichung
im Schritt T18 auf der Basis der gesammelten Daten berechnet. Wenn
im Schritt T17 ermittelt wird, daß die spezifizierte Anzahl
von Daten noch nicht gesammelt worden ist, geht das Programm zu
dem Schritt T14.
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Nach der Berechnung der Standardabweichung
im Schritt T18 wird im Schritt T19 ermittelt, ob die Standardabweichung
ein haltspezifischer Wert (Streuungswinkel z.B. 0,3°) oder kleiner
ist. Nach der Feststellung, daß die
Standardabweichung nicht größer als
der haltspezifische Wert ist, geht das Programm zum Schritt T20
aus dem Grund, daß der Straßenzustand
nicht zufriedenstellend ist. Im Schritt T20 wird eine Berechnung
eines Mittelwertes für
die Daten durchgeführt,
für welche
ermittelt wird, daß die Standardabweichung
nicht größer als
der haltspezifische Wert ist. Im Schritt T21 wird ermit telt, ob
die Daten bezüglich
des Mittelwertes innerhalb des Normalbereichs liegen oder nicht.
Wenn festgestellt wird, daß die
Mittelwertdaten innerhalb des Normalbereichs liegen, werden die
Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
im Schritt T22 aktualisiert.
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Wenn im Schritt T19 festgestellt
wird, daß die Standardabweichung
größer als
der haltspezifische Wert ist, wird der Straßenzustand als schlecht beurteilt,
und das Programm geht zu dem Schritt T25. Nach der Erfassung der
Daten des Neigungswinkels Δa
im Schritt T25 wird die Verarbeitung durch das gleitende Mittelwertverfahren
im Schritt T26 durchgeführt,
um Mittelwerte zu berechnen, wann immer das notwendig ist. Wenn
im Schritt T27 festgestellt wird, daß die Mittelwerte innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches konvergierten, werden die Mittelwerte,
die konvergierten, im Speicher als konvergierende Mittelwerte gespeichert.
Im Schritt T28 wird der Änderungsbetrag
zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der konvergierenden
Mittelwertdaten berechnet. Nach der Berechnung des Änderungsbetrags
im Schritt T28 wird im Schritt T29 ermittelt, ob dieser Änderungsbetrag
ein zuvor festgelegter spezifizierter Wert (festgelegter Änderungsbetrag)
oder größer ist.
Wenn der Änderungsbetrag
als der spezifizierte Wert oder größer beurteilt wird, wird die
Feststellung getroffen, daß eine
Fracht geladen oder entladen wurde. Somit geht das Programm zum
Schritt T30, in welchem dieser Änderungsbetrag
als ein Änderungsbetrag
für die
Datenaktualisierung gesetzt wird. Dann erfolgt im Schritt T21 eine
Ermittlung, ob der übernommene Änderungsbetrag
innerhalb eines Normalbereichs liegt oder nicht. Im Schritt T21
wird der Änderungsbetrag
den aktuellen Neigungswinkeldaten Δa hinzuaddiert (oder davon subtrahiert),
um die Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
zu aktualisieren.
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Wenn im Schritt T14 ermittelt wird,
daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht 0 km/h ist, wird im Schritt T31 ermittelt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit ein
vorbestimmter Wert oder höher
ist. Wenn die im Schritt T31 durchgeführten Feststellungen besagen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit
nicht niedriger als der vorbestimmte Wert ist, und im Schritt T32,
daß die
Beschleunigung oder Abbremsung des Fahrzeugs ein vorbestimmter Wert
oder niedriger ist, wird das Fahrzeug als fahrend beurteilt. Somit
werden die Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
in dem Fahrzustand im Schritt T33 erfaßt. Wenn im T34 festgestellt
wird, daß eine
spezifizierte Anzahl von (beispielsweise 500) Daten bezüglich des
Neigungswinkels Δa
gesammelt worden ist, wird eine Standardabweichung im Schritt T35
auf der Basis der gesammelten Daten berechnet. Im Schritt T36 wird
ermittelt, ob die Standardabweichung ein fahrspezifischer Wert (Streuungswinkel
beispielsweise 0,3°)
oder kleiner ist. Nach der Feststellung, daß die Standardabweichung nicht
größer als
der fahrspezifische Wert ist, wird im Schritt T35 eine Berechnung
eines Mittelwertes für
die Daten ausgeführt,
für welche
ermittelt wurde, daß die
Standardabweichung nicht größer als
der fahrspezifische Wert ist. Wenn im Schritt T21 ermittelt wird,
daß Daten
bezüglich
des Mittelwertes innerhalb des Normalbereichs liegen, werden Daten
bezüglich
des Neigungswinkels Δa
im Schritt T22 aktualisiert.
-
Dann wird ähnlich zu der Prozedur in der
vorstehend erwähnten
Ausführungsform,
wenn im Schritt T23 festgestellt wird, daß die Lampe SW eingeschaltet
ist, die Betätigungseinrichtung 21 im Schritt
T24 angesteuert, um die Lichtachse des Hochleistungskolbens 18 auf
den Neigungswinkel Δa einzustellen.
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Bei der Lichtachsen-Einstellvorrichtung
für einen
Fahrzeugscheinwerfer gemäß der zweiten Ausführungsform
wird wie vorstehend beschrieben, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug
anhält,
eine Standardabweichung aus einer spezifizierten Anzahl von gesammelten
Daten berechnet. Wenn diese Standardabweichung nicht größer als
ein haltspezifischer Wert ist, wird der Straßenzustand als zufriedenstellend
beurteilt. Auf der Basis dieser Beurteilung wird der Mittelwert
der Daten bezüglich
des Neigungswinkels Δa
als Daten für
die Aktualisierung des Neigungswinkels Δa verwendet. Somit können nur Daten
bezüglich
des Neigungswinkels Δa
mit geringen Abweichungen verwendet werden. Wenn die aus der spezifizierten
Anzahl gesammelter Daten berechnete Standardabweichung größer als
der haltspezifische Wert ist, wird der Straßenzustand als schlecht beurteilt.
Auf der Basis dieser Beurteilung werden die Daten des Neigungswinkels Δa mittels
des gleitenden Mittelwertverfahrens verarbeitet, die Abweichung
der konvergierenden Mittelwerte berechnet, und diese Abweichung
als der Änderungsbetrag
verwendet. Wenn dieser Änderungsbetrag
nicht kleiner als ein spezifizierter Wert ist, wird festgestellt,
daß ein Laden
oder Entladen einer Fracht stattgefunden hat, und dieser Änderungsbetrag
wird als Änderungsbetrag
für die
Datenaktualisierung verwendet. Somit können Daten bezüglich des
Neigungswinkels Δa
unabhängig
von dem Straßenzustand
schnell aktualisiert werden.
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Somit kann, wenn die Situation der
Straßenoberfläche bei
haltendem Fahrzeug zufriedenstellend ist, der Mittelwert der Daten
des gemessenen Neigungswinkels Δa
einfach für
Aktualisierungszwecke verwendet werden. Dadurch kann die Verarbeitung
leicht in einer kurzen Zeit durchgeführt werden. Wenn der Zustand
der Straßenoberfläche nicht
zufriedenstellend ist, wird eine Beladung oder Entladung durch den Änderungsbetrag
in den Mittelwerten ermittelt, wodurch Daten bezüglich des Neigungswinkels Δa zuverlässig aktualisiert
werden können.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
in der vorstehenden Weise beschrieben wurde, dürfte es sich verstehen, daß die Erfindung
nicht dadurch eingeschränkt
ist, sondern in vielerlei Weise variiert werden kann. Solche Varianten
sind nicht als eine Abweichung von dem Erfindungsgedanken und dem
Schutzumfang der Erfindung zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen
wie sie für
den Fachmann auf diesem Gebiet ersichtlich sind, sollen innerhalb
des Schutzumfangs der beigefügten
Ansprüche
mit eingeschlossen sein.