DE10239827B4

DE10239827B4 - Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern

Info

Publication number: DE10239827B4
Application number: DE10239827.5A
Authority: DE
Inventors: Yasutoshi Horii
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2015-10-22
Anticipated expiration: 2022-08-30
Also published as: DE10239827A1; US20030043588A1; JP4593034B2; JP2003072459A; US6755560B2

Abstract

Steuersystem für die optische Achse von Schwenlampen für ein Fahrzeug mit Fahrzeugscheinwerfern (10R, 10L) und Schwenklampen (11R, 11L) mit einer optischen Achse zum Ausleuchten eines Ausleuchtungsbereichs vor dem Fahrzeug, wobei das Steuersystem aufweist: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (16R, 16L) zum Vorsehen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals; eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung (18) zum Vorsehen eines Lenkwinkelsignals eines Lenkrades (17), indem erfasst wird, dass das Lenkrad (17) aus seiner Neutralstellung bewegt wird; ein Navigationssystem (15) für einen vorderen Straßenverlauf zum Vorsehen eines Straßenverlaufs vor dem Fahrzeug; ein Stellglied (12R, 12L) zum Schwenken der optischen Achse; und eine Steuereinrichtung (20) zum Steuern des Stellgliedes, um die optische Achse entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dem Lenkwinkelsignal in Reaktion auf das Bewegen des Lenkrades (17) aus seiner Neutralstellung zu schwenken; und wobei die Fahrzeugscheinwerfer (10R, 10L) einen assymmetrischen Ausleuchtungsbereich aufweisen; und wobei die Steuereinrichtung (20) eine Beurteilungseinrichtung enthält, wobei die Beurteilungseinrichtung vor der Bewegung des Lenkrads (17) aus seiner Neutralstellung beurteilt, ob der Straßenverlauf, der durch das Navigationssystem (15) für einen vorderen Straßenverlauf vorgesehen wird, durch den aktuellen Ausleuchtungsbereich abgedeckt ist oder nicht, und falls, bevor das Bewegen des Lenkrades (17) aus seiner Neutralstellung erfasst wird, die Beurteilungsvorrichtung beurteilt, dass der vordere Straßenverlauf nicht durch den aktuellen Ausleuchtungsbereich abgedeckt ist, die Steuereinrichtung (20) das Stellglied steuert, um die ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern.
Die DE 196 02 622 C2 offenbart eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug.
Weiter offenbart die DE 197 55 406 A1 eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
Bei bekannten Steuersystemen für die optische Achse von Scheinwerfern wird die optische Achse der Scheinwerfer zum Schwenken nach rechts oder links entsprechend dem Steuerwinkel des Lenkrades gesteuert. Der Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer wird danach gesteuert, wie der Fahrer das Lenkrad betätigt. Daher kann unter Umständen der Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer einen Bereich vor dem Fahrzeug, dessen Beobachtung notwendig ist, nicht ausreichend abdecken, wenn ein Fahrzeug eine Kurve durchfährt.
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des oben stehenden Problems gemacht worden.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfen vorzusehen, das die optische Achse der Scheinwerfer schwenken kann, bevor der Fahrer das Lenkrad betätigt, so daß der Ausleuchtungsbereich der Scheinwerfer einen Bereich vor dem Fahrzeug, der notwendigerweise zu beobachten ist, ausreichend abdeckt, wenn ein Fahrzeug durch eine Kurve fährt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des anliegenden Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen eines solchen Steuersystems bilden Gegenstand der dem Anspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, deren Inhalt hierdurch ausdrücklich zum Bestandteil der Beschreibung gemacht wird, ohne an dieser Stelle den Wortlaut zu wiederholen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung enthält das Steuersystem für die optische Achse von Scheinwerfern einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Lenkwinkelsensor, ein Navigationssystem zum Vorsehen bzw. Darstellen eines Straßenverlaufs vor dem Fahrzeug, einem Stellglied zum Schwenken der optischen Achse der Scheinwerfer, eine erste Steuereinrichtung zum Steuern des Stellgliedes, um die optische Achse entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dem Lenkwinkelsignal zu schwenken, wodurch ein erster Ausleuchtungsbereich vorgesehen wird; und eine zweite Steuereinrichtung zum Steuern des Stellgliedes, um die optische Achse entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem vorderen Straßenverlauf, der durch das Navigationssystem vorgesehen wird, zu schwenken, wodurch ein zweiter Ausleuchtungsbereich vorgesehen wird, bevor die Lenkwinkelerfassungseinrichtung den Lenkwinkel erfaßt, falls der Straßenverlauf als nicht durch den ersten Ausleuchtungsbereich beurteilt bzw. bestimmt wird. Vorzugsweise sieht die zweite Steuereinrichtung einen Kurvenradius des Fahrzeugs entsprechend den Straßenverlaufsdaten vor. Die zweite Steuereinrichtung berechnet den Kurvenradius durch ein Einstellen einer Vielzahl von Punkten auf der Straßenkurve, welche das Fahrzeug durchfährt. In diesem Fall kann die zweite Steuereinrichtung die optische Achse wieder herstellen, um den ersten Ausleuchtungsbereich vorzusehen, falls der Lenkwinkel nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nicht erfaßt worden ist.
Andere Aufgaben, Aspekte, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung ebenso wie die Funktionen dazugehöriger Teile der vorliegenden Erfindung werden aus einem Studium der vorliegenden detaillierten Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt:
1 ein schematisches Diagramm, das ein Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2 einen Ausleuchtungsbereich, der durch die Fahrzeugscheinwerfer ausgebildet wird, sowie schwenkbare Lampen bzw. Schwenklampen, die durch das Steuersystem für die optische Achse von Fahrzeugscheinwerfern gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gesteuert werden;
3 ein schematisches Diagramm, das die der Berechnung eines Kurvenradius des Fahrzeugs, das eine Kurve durchfahrt, zugrundeliegende Idee darstellt;
4 ein schematisches Diagramm, das die der Berechnung eines Kurvenradius des Fahrzeugs, das um eine Ecke einer T-förmigen Straßenkreuzung abbiegen will, zugrundeliegende Idee darstellt.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist ein Fahrzeug mit rechten und linken Scheinwerfern 10R und 10L, rechten und linken Schwenklampen 11R und 11L, deren Schwenkstellglieder 12R und 12L, einem Navigationssystem 15, rechten und linken Raddrehzahlsensoren 16R und 16L, einem Lenkrad 17, einem Lenkwinkelsensor 18 und einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit = ECU) 20 ausgestattet.
Der Lenkwinkelsensor 18 erfaßt einen Lenkwinkel θs des Lenkrades 17, das aus seiner Neutralstellung bewegt worden ist. Die ECU 20 enthält unter anderem eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 21, ein ROM 22, ein RAM 23, ein Back-up RAM 24, ein I/O-Schaltung 25 und Busleitungen 26. Die ECU 20 ist mit dem Navigationssystem 15, den Raddrehzahlsensoren 16R und 16L und dem Lenkwinkelsensor 18 verbunden.
Die ECU 20 sendet Steuersignale zu den Schwenkstellgliedern 12R und 12L, um die optische Achse der Schwenklampen 11R und 11L zu steuern, wie es in 2 gezeigt ist. Die Ausleuchtungsbereiche der rechten und linken Scheinwerfer 10R und 10L (im Abblendzustand) sind fest eingestellt, während die Schwenklampen 11R und 11L beweglich sind, so daß sie zum Schwenken nach rechts und nach links gesteuert werden können. Die Scheinwerfer 10R und 10L können derart modifiziert werden, daß sie anstelle der Schwenklampen 11R und 11L schwenkbar gesteuert werden können.
Die ECU 20 liest regelmäßig bzw. in regelmäßigen Abständen einen Straßenverlauf der Straße vor dem Fahrzeug aus dem Navigationssystem 15 aus. Wenn die ECU 20 feststellt, daß der Straßenverlauf einer Rechtskurve folgt, werden deren Anfangspunkt PS, Endpunkt PE und Zwischenpunkte PN1–PN3 eingestellt, um drei aufeinanderfolgende Kurvenradien R1, R2 und R3 zu berechnen, wie in 3 gezeigt.
Wenn das Fahrzeug auf eine Rechtskurve zufährt, wird der Zielschwenkwinkel der optischen Achse der rechten Schwenklampe 11R aus den Kurvenradien R1, R2 und R3 und einer Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet.
Die ECU 20 untersucht weiterhin, ob der Zielschwenkwinkel innerhalb eines normalen Winkels liegt, der entsprechend dem Steuerwinkel θs angesteuert werden kann oder nicht.
Falls der Zielwinkel innerhalb des normalen Winkel bzw. Winkelbereichs liegt, sendet die ECU 20 Steuersignale zu den Schwenkstellglieder, um die optische Achse der Schwenklampen 11R und 11L entsprechend dem Lenkwinkel θs und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu steuern.
Falls der Zielwinkel nicht innerhalb des normalen Winkelbereichs liegt, sendet die ECU 20 ein Signal zu den Schwenkstellgliedern 12R und 12L, um die optische Achse der Schwenklampe auf den Zielwinkel einzustellen, bevor der Lenkwinkel θs des Lenkrades 17 erfaßt wird. Jedoch werden die optischen Achsen der Schwenklampen zurückgestellt oder die Schwenklampen werden ausgeschaltet, falls der Lenkwinkel θs des Lenkrades 17 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nicht erfaßt worden ist, unter der Annahme, daß die Daten des Navigationssystems 15 ausgefallen bzw. fehlerhaft sind.
Wenn das Fahrzeug nach rechts abbiegen will, um an einer T-förmigen Straßenkreuzung abzubiegen, wie in 4 gezeigt, liest die ECU 20 den Straßenverlauf der T-förmigen Kreuzung aus dem Navigationssystem 15. In diesem Fall stellt die ECU 20 lediglich einen Zwischenpunkt PN in der Mitte der Kreuzung ein, welcher den Kurvenradius der Rechtskurve nicht fixiert. Die ECU 20 sieht hypothetische Zwischenpunkte PVNS und PVNE vor, die jeweils dem Startpunkt und dem Endpunkt entsprechen vor, um den Kurvenradius R zu berechnen. Somit kann die optische Achse der Schwenklampe verändert werden, bevor der Lenkwinkel θs des Lenkrades 17 erfaßt wird.
Somit liest die ECU 20 den Straßenverlauf der Straße vor dem Fahrzeug aus dem Navigationssystem, bevor das Lenkrad gedreht wird, um die optische Achse der Schwenklampen 11R und 11L zu schwenken, falls das Fahrzeug eine enge Kurve oder eine Straßenkreuzung, wie beispielsweise eine T-förmige Straßenkreuzung, durchfahren will. Folglich kann der Ausleuchtungsbereich der Schwenklampen ein Objekt auf der Straße vor dem Fahrzeug sicher abdecken.
Bei der vorhergehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde die Erfindung in Zusammenhang mit ihren spezifischen Ausführungsformen offenbart. Es ist jedoch dem Fachmann ersichtlich, daß zahlreiche Modifikationen und Änderungen an den spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung durchgeführt werde können, ohne von de Umfang der Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche dargelegt ist, abzuweisen.

Claims

Steuersystem für die optische Achse von Schwenlampen für ein Fahrzeug mit Fahrzeugscheinwerfern (10R, 10L) und Schwenklampen (11R, 11L) mit einer optischen Achse zum Ausleuchten eines Ausleuchtungsbereichs vor dem Fahrzeug, wobei das Steuersystem aufweist: eine Fahrzeuggeschwindigkeitserfassungseinrichtung (16R, 16L) zum Vorsehen eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals; eine Lenkwinkelerfassungseinrichtung (18) zum Vorsehen eines Lenkwinkelsignals eines Lenkrades (17), indem erfasst wird, dass das Lenkrad (17) aus seiner Neutralstellung bewegt wird; ein Navigationssystem (15) für einen vorderen Straßenverlauf zum Vorsehen eines Straßenverlaufs vor dem Fahrzeug; ein Stellglied (12R, 12L) zum Schwenken der optischen Achse; und eine Steuereinrichtung (20) zum Steuern des Stellgliedes, um die optische Achse entsprechend dem Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und dem Lenkwinkelsignal in Reaktion auf das Bewegen des Lenkrades (17) aus seiner Neutralstellung zu schwenken; und wobei die Fahrzeugscheinwerfer (10R, 10L) einen assymmetrischen Ausleuchtungsbereich aufweisen; und wobei die Steuereinrichtung (20) eine Beurteilungseinrichtung enthält, wobei die Beurteilungseinrichtung vor der Bewegung des Lenkrads (17) aus seiner Neutralstellung beurteilt, ob der Straßenverlauf, der durch das Navigationssystem (15) für einen vorderen Straßenverlauf vorgesehen wird, durch den aktuellen Ausleuchtungsbereich abgedeckt ist oder nicht, und falls, bevor das Bewegen des Lenkrades (17) aus seiner Neutralstellung erfasst wird, die Beurteilungsvorrichtung beurteilt, dass der vordere Straßenverlauf nicht durch den aktuellen Ausleuchtungsbereich abgedeckt ist, die Steuereinrichtung (20) das Stellglied steuert, um die optische Achse entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem vorderen Straßenverlauf zu schwenken, falls das Fahrzeug eine enge Kurve oder eine Straßenkreuzung durchfahren will, wobei die Schwenklampen ausgeschaltet werden, falls der Lenkwinkel des Lenkrads (17) nach einer vorbestimmten Zeit nicht erfasst worden ist, unter der Annahme, dass die Daten des Navigationssystems (15) fehlerhaft sind..
Steuersystem für die optische Achse von Scheinwerfern nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (20) einen Kurvenradius des Fahrzeugs in einer Straßenkurve vor dem Fahrzeug entsprechend den Daten der Punkte der Straßenkurve berechnet.
Steuersystem für die optische Achse von Scheinwerfern nach Anspruch 1 wobei die Steuereinrichtung (20) einen Kurvenradius in einer Straßenkreuzung vor dem Fahrzeug durch eine Vielzahl von hypothetischen Punkten auf der Straßenkreuzung berechnet, durch welche das Fahrzeug fahren wird.