DE19703664C2

DE19703664C2 - Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers

Info

Publication number: DE19703664C2
Application number: DE1997103664
Authority: DE
Inventors: Kazuki Takahashi
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-02-01
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 1998-12-03
Anticipated expiration: 2017-02-01
Also published as: GB2309774A; JPH09207653A; JP3128609B2; DE19703664A1; GB2309774B; GB9701822D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es sind herkömmliche Vorrichtungen bekannt (eine sogenannte automatische Ausgleichsvorrichtung), die in der Lage sind, bei einer Veränderung der Nei gung des Fahrzeugs die Beleuchtungsrichtung der Fahrzeugscheinwerfer so einzustellen, daß die Beleuchtungsrichtung der Fahrzeugscheinwerfer in einer vorgegebenen Richtung verharrt. Die herkömmliche Vorrichtung dieser Art korrigiert manuell entsprechend den Insassen (also entsprechend ihrer Anzahl oder ihrer Anordnung) und entsprechend dem Beladungszustand des Fahr zeugs, den Beleuchtungswinkel der Scheinwerfer bezüglich des ursprünglich eingestellten Werts für die Fahrzeugscheinwerfer, so daß der Beleuchtungs zustand der Fahrzeugscheinwerfer immer in einem gewünschten Zustand ge halten wird, wodurch die Beleuchtungsrichtung der Fahrzeugscheinwerfer ent sprechend einer gewünschten Lichtverteilung gesteuert wird.

Wenn zum Beispiel eine Last auf den hinteren Bereich des Fahrzeugs wirkt, stellt die Vorrichtung den augenblicklichen longitudinalen Neigungswinkel des Fahrzeugkörpers fest und neigt die Fahrzeugscheinwerfer nach unten, da ihre Beleuchtungsrichtung bezüglich der Bezugsrichtung nach oben geändert wür de, wenn die Ausrichtung der Fahrzeugscheinwerfer verbleiben würde wie sie ist, wodurch die Beleuchtungsrichtung der Fahrzeugscheinwerfer angepaßt wird, so daß die Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung immer in der Bezugsrichtung gehalten werden kann.

Jedoch gibt es bei der oben erwähnten manuellen Einstellvorrichtung keine Garantie dafür, daß die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers immer im optimalen Zustand bezogen auf die Position des Fahrzeugs gehalten werden kann. Daher ist im Stand der Technik eine Vorrichtung bekannt, die eine Vor richtung zum Detektieren der Position des Fahrzeugs durch Feststellen der Neigung und der Höhe des Fahrzeugkörpers umfaßt und den Betrag der Ände rungen der Neigung des Fahrzeugs basierend auf der Information, die von der Detektionsvorrichtung erhalten wird, berechnet, wodurch ermöglicht wird, die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers automatisch einzustellen.

Jedoch wird bei der oben erwähnten, automatischen Einstellvorrichtung, da der Scheinwerfer möglicherweise mit einer hohen Frequenz bewegt wird, ein Stellglied in dem Einstellmechanismus zum Bewegen des Scheinwerfers be nötigt, der einen schnellen Response und eine hohe Lebensdauer aufweist. Daher ist die Einstellvorrichtung teuer und verbraucht eine große Menge elek trischer Leistung.

Daher besteht zum Vermeiden der oben erwähnten Nachteile Bedarf für eine Vorrichtung, die die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers nur dann korri giert, wenn das Fahrzeug stillsteht. Jedoch kann in einer solchen Vorrichtung, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit einem Gradienten hält, die Beleuch tungsrichtung des Scheinwerfers nicht korrigiert werden, bis das Fahrzeug wieder auf einer Straße mit einem kleinen Gradienten hält, was zu einem wei teren Problem führt. Wenn das Fahrzeug zum Beispiel auf einer abschüssigen Straße hält, wird die Beleuchtungsrichtung der Scheinwerfer, da die Fahr zeugpositionsdetektionsvorrichtung feststellt, daß der vordere Bereich des Fahrezeugs in seiner Position niedriger ist, in eine Position korrigiert, die be zogen auf die Referenzposition etwas nach oben zeigt. Wenn danach der Fah rer das Fahrzeug startet, während die Beleuchtungsrichtung der Scheinwerfer nach oben korrigiert bleibt und das Fahrzeug die abschüssige Straße entlang fährt und dann auf einer ebenen Straße fährt, wird die Beleuchtungsrichtung der Scheinwerfer, auch wenn das Fahrzeug auf der ebenen Straße fährt, im mer noch in der nach oben korrigierten Position verbleiben, bis das Fahrzeug wieder anhält, was eine Erhöhung des Blendens entgegenkommender Fahr zeuge verursachen und das Gesichtsfeld des Fahrers des besprochenen Fahrzeugs verschlechtern kann.

Eine Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers der eingangs genannten Art ist aus der Druckschrift DE 43 11 669 A1 be kannt. Bei der Einrichtung gemäß der genannten Druckschrift dienen zwei Senso ren in Verbindung mit einer Steuereinrichtung der Ermittlung der Neigung des Fahrzeugs in seiner Fahrtrichtung. Die Steuereinrichtung steuert einen Stellmotor, der mit dem Scheinwerfer verbunden ist, um dessen Beleuchtungsrichtung der Neigung anzupassen. Dabei bildet die Steuereinrichtung einen Mittelwert aus den Sensorsignalen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls, nachdem die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs einen Mindestwert überschritten hat. Die Be leuchtungsrichtung des Scheinwerfers wird entsprechend diesem Mittelwert ange paßt. Nachdem diese Ermittlung und diese Anpassung durchgeführt wurden, wird keine weitere Mittelwertbildung durchgeführt, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit größer als der genannte Mindestwert ist. Fällt die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter den genannten Mindestwert und steigt danach über den genann ten Mindestwert an, werden die Mittelwertbildung und die Anpassung des Schein werfers erneut durchgeführt. Alternativ schlägt diese Druckschrift vor, daß die ge nannte Mittelwertbildung und die entsprechende Anpassung der Beleuchtungsrich tung nach einer vorgegebenen Zeitdauer erneut durchgeführt werden können, wobei die genannte Zeitdauer sehr viel länger als die Zeitdauer des Zeitintervalls zu Mittelung der Sensorsignale ist.

Aus der Druckschrift DE 42 02 908 A1 sind ein Verfahren zur Regelung der Leuchtweite von Kraftfahrzeugen und ein Leuchtweitenregler bekannt. Dieses Verfahren verwendet ebenfalls Sensoren zur Bestimmung der Fahrzeuglage und eine Steuereinrichtung und eine Stelleinrichtung zur Anpassung der Leuchtweite des Scheinwerfers. Im einzelnen wird gemäß der genannten Methode ein Mittel wert aus den Sensorsignalen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls be stimmt. Die Leuchtweite des Scheinwerfers wird danach gemäß diesem Mittelwert angepaßt. Nachdem das Fahrzeug losfährt, ist dieses Zeitintervall zur Bestimmung des Mittelwerts relativ kurz. Die Zeitspanne für das nächste Intervall, das sich dem ersten anschließt, ist größer als die Zeitspanne des erstgenannten Intervalls. Diese Erhöhung der Zeitdauer zur Bestimmung des Mittelwerts wird fortgesetzt, bis ein Maximalwert erreicht ist. Das beschriebene Verfahren wird unterbrochen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Fahrzeugbeschleunigung jeweils höher als ein vorgegebener Wert sind. In diesem Fahrzustand wird keine Bestimmung der Fahrzeuglage und eine entsprechende Anpassung des Scheinwerfers durchge führt. Fällt danach die Beschleunigung unter den vorgegebenen Wert, beginnt das Verfahren erneut bei der erstgenannten Zeitdauer zur Ermittlung des Mittelwertes. Diese Unterbrechung wird nicht durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorgegebener Wert ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers der eingangs genannten Art zu schaffen, die in zuverlässiger und kostengünstiger Weise die Beleuchtungsrich tung eines Fahrzeugscheinwerfers der Neigung eines Fahrzeugs in seiner Fahrt richtung anpaßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugscheinwerfers der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Daher kann auf vorteilhafte Weise die Beleuchtungsrichtung des Scheinwer fers korrigiert werden, wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug steht oder wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug von einer Straße mit einem geringen Gradienten auf eine Straße mit einem großen Gradienten oder von einer Stra ße mit einem großen Gradienten auf eine Straße mit einem geringen Gradien ten gefahren ist.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dar gelegt.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Fahrzeugscheinwerfer- Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs zum Erklären der Höhendetektionsvorrichtung,

Fig. 3 zusammen mit den Fig. 4 bis 6 eine schematische, graphi sche Darstellung des Betrags der zeitlichen Änderungen des Ausgangssignals des Höhensensors, wenn das Fahrzeug ent lang einer Straße mit einem großen Gradienten fährt, wobei Fig. 3 insbesondere die Änderungen im Ausgang des Höhensensors zeigt, wenn das Fahrzeug zuerst bergauf fährt und dann auf einer Straße mit einem geringen Gradienten fährt,

Fig. 4 den Betrag der Änderungen im Ausgang des Höhensensors, wenn das Fahrzeug zunächst auf einer Straße mit einem gerin gen Gradienten fährt und dann bergauf fährt,

Fig. 5 den Betrag der Änderungen im Ausgang des Höhensensors, wenn das Fahrzeug zunächst bergab und dann auf einer Straße mit einem geringen Gradienten fährt,

Fig. 6 den Betrag der Änderungen im Ausgang des Höhensensors, wenn das Fahrzeug zunächst auf einer Straße mit einem gerin gen Gradienten fährt und dann bergab fährt,

Fig. 7 ein Flußdiagramm für den Korrekturvorgang der Beleuchtungs richtung der Scheinwerfer,

Fig. 8 eine graphische Darstellung, in der Änderungen der Ausgangs signalwerte des Höhensensors, der Beleuchtungswinkel der Scheinwerfer und die Fahrzeuggeschwindigkeit zusammen ge zeigt sind,

Fig. 9 ein Schaltkreisblockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung-Steuerungs vorrichtung,

Fig. 10 ein Schaltkreisblockdiagramm eines zweiten Ausführungsbei spiels einer Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung- Steuerungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau eines Ausführungsbeispiels, in der ei ne Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung 1 eine Fahrzeugpositionsde tektionsvorrichtung 2, eine Fahrzeug-Fahrzustand-Detektionsvorrichtung 3, eine Steuerungsvorrichtung 4, eine Einstellvorrichtung 5 (die aus einer Ein stellsteuerungsvorrichtung 5a und einem Einstellmechanismus 5b besteht) und einen Scheinwerfer 6 umfaßt.

Die Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung (Fahrzeuglageerfassungsvorrich tung) 2 wird verwendet, um die Position eines Fahrzeugs bei seinem Stillstand und/oder beim Fahren (einschließlich der vertikalen Neigung des Fahrzeugs beim Fahren) festzustellen. Wenn zum Beispiel eine Fahrzeughöhendetekti onsvorrichtung 7 verwendet wird, die die Höhe des Fahrzeugskörpers fest stellt, wie in Fig. 2 gezeigt, gibt es ein Verfahren zum Messen des Abstandes L zwischen der Fahrzeughöhendetektionsvorrichtung 7 und der Straßenoberflä che G durch Verwendung von Wellen, wie etwa von Ultraschallwellen, Laser strahlen oder dergleichen, und ein Verfahren, bei dem die Fahrzeughöhende tektionsvorrichtung 7 den Betrag x der Ausdehnung und Kontraktion einer Fe derung S feststellt, um den Betrag der Änderungen in der vertikalen Position der Achse des Fahrzeugs festzustellen. Diese beiden Verfahren sind beide insoweit vorteilhaft, als in dem Fahrzeug vorhandene Vorrichtungen verwendet werden können, um die Position des Fahrzeugs festzustellen.

Der Ausgang der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 wird zur Steue rungsvorrichtung 4 gesendet und als Basisinformation zur Korrekturberech nung der Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 verwendet.

Die Fahrzeug-Fahrzustands-Detektionsvorrichtung 3 wird verwendet, um den Fahrzustand des Fahrzeugs (einschließlich des stehenden oder stationären Zustands des Fahrzeugs) festzustellen, wobei das Detektionssignal der Fahr zeug-Fahrzustands-Detektionsvorrichtung 3 zur Steuerungsvorrichtung 4 übertragen wird. Als Fahrzeug-Fahrzustands-Detektionsvorrichtung 3 kann zum Beispiel eine Fahrzeuggeschwindigkeitdetektionsvorrichtung verwendet werden, die eine der in dem Fahrzeug vorhandenen Vorrichtungen ist. Es kann auch jede weitere Art von Information verwendet werden, vorausgesetzt, daß sie verwendet werden kann, um den Fahrzustand des Fahrzeugs festzustellen.

Wenn die Steuerungsvorrichtung 4 das Detektionssignal der Fahrzeug- Fahrzustands-Detektionsvorrichtung 3 erhält und aus diesem Signal feststellt, daß das Fahrzeug stillsteht, sendet die Steuerungsvorrichtung 4 entsprechend der von der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 erhaltenen Information über die Fahrzeugposition ein Steuerungssignal zur Korrektur der Beleuch tungsrichtung des Scheinwerfers 6 an die Einstellvorrichtung 5. Wenn sich zum Beispiel im stationären Zustand des Fahrzeugs (stehendes Fahrzeug) der vordere Bereich des Fahrzeugs niedriger (oder höher) als der hintere Bereich ist, wird die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 nach oben (oder nach unten) eingestellt, so daß die Beleuchtungsrichtung immer im wesentlichen in der horizontalen Richtung gehalten werden kann.

Jedoch hält das Fahrzeug nicht immer auf einer Straße mit verschwindend kleinem Gradienten, sondern hält auch, wie oben beschrieben, manchmal auf einer schrägen Straße. In diesem Fall kann unter Verwendung des oben er wähnten Verfahrens zum Einstellen der Beleuchtungsrichtung des Scheinwer fers nur beim Stehen des Fahrzeugs die solcherart eingestellte Beleuchtungs richtung nur beim nächsten Halt des Fahrzeugs korrigiert werden.

Daher ist die Steuerungsvorrichtung 4 so aufgebaut, daß sie basierend auf der Information der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 den Betrag der Än derungen im Gradienten der Straße feststellen kann und daher, wenn sich der Straßengradient plötzlich ändert, die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 ändern kann.

Die Fig. 3 bis 6 sind erklärende Ansichten eines Verfahrens zum Feststel len des Betrags der Änderungen in dem Straßengradienten, wenn ein Höhen sensor als Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 verwendet wird. In die sen Figuren stellt die Abszissenachse die Zeit t dar, und die Ordinatenachse gibt den Ausgangswert V des Höhensensors an. In diesen Zeichnungen ist also der Betrag der Änderungen des Ausgangswerts V als Funktion der Zeit gezeigt.

Insbesondere zeigt Fig. 3 schematisch den Betrag der Änderungen des Aus gangswerts V, wenn sich das Fahrzeug entlang einer ansteigenden Straße und anschließend entlang einer Straße mit einem geringen Gradienten be wegt. In diesem Fall fällt, wenn sich das Fahrzeug über die ansteigende Stra ße bewegt, der Ausgangswert V plötzlich ab.

Fig. 4 zeigt schematisch den Betrag der Änderungen des Ausgangswerts V, wenn sich das Fahrzeug entlang einer Straße mit einem geringen Gradienten und anschließend entlang einer ansteigenden Straße bewegt. In diesem Fall steigt, wenn das Fahrzeug beginnt, sich über die ansteigende Straße zu be wegen, der Ausgangswert V plötzlich an.

Fig. 5 zeigt schematisch den Betrag der Änderungen des Ausgangswerts V, wenn sich das Fahrzeug entlang einer abfallenden Straße und anschließend entlang einer Straße mit einem geringen Gradienten bewegt. In diesem Fall steigt, wenn das Fahrzeug über die abfallende Straße gefahren ist, der Aus gangswert V plötzlich an.

Fig. 6 zeigt schematisch den Betrag der Änderungen des Ausgangswerts V, wenn sich das Fahrzeug entlang einer Straße mit einem geringen Gradienten und anschließend entlang einer abfallenden Straße bewegt. In diesem Fall fällt, wenn das Fahrzeug beginnt, sich über die abfallende Straße zu bewegen, der Ausgangswert V plötzlich ab.

Diese Figuren zeigen deutlich, daß der Betrag der Änderungen in den Stra ßengradienten in dem Betrag der Änderungen des Ausgangs des Höhensen sors wiedergegeben wird, wenn das Fahrzeug von einer Straße mit einem ge ringen Gradienten auf eine Straße mit einem großen Gradienten fährt oder wenn das Fahrzeug von einer Straße mit einem großen Gradienten auf eine Straße mit einem geringen Gradienten fährt.

Wenn daher der Betrag der zeitlichen Änderungen des Detektionssignals der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 größer oder gleich einem Refe renzwert ist, kann festgestellt werden, daß sich der Gradient der Straße geän dert hat, und die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 kann entspre chend dem Detektionssignal der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 geändert werden. Entsprechend dieser Art der Korrektur kann die Beleuch tungsrichtung des Scheinwerfers 6 in der richtigen Richtung eingestellt wer den, wenn sich das Fahrzeug von einer ansteigenden oder abfallenden Straße auf eine Straße mit geringem Gradienten oder umgekehrt bewegt.

Bei dem vorliegenden Verfahren ist die Steuerungsvorrichtung 4 so aufgebaut, daß sie den Betrag der Änderungen in den Straßengradienten entsprechend der von der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung erzeugten Information feststellen kann, was den Aufbau der Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvor richtung vereinfachen kann. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es kann auch eine Vorrichtung zum Feststellen der Straßengradienten oder ihrer Änderungsbeträge getrennt von der Fahrzeugpositionsdetektions vorrichtung 2 vorgesehen sein, und die Steuerungsvorrichtung 4 kann die Än derungsbeträge in den Straßengradienten entsprechend der Information fest stellen, die von der getrennt vorgesehenen Detektionsvorrichtung bereitgestellt wird.

Außerdem kann vorzugsweise, um zu verhindern, daß die Beleuchtungsrich tung des Scheinwerfers 6 ungewollt korrigiert wird, wenn eine zeitweilige, plötzliche Änderung in der Position des Fahrzeugs auftritt oder der Scheinwer fer 6 auf Grund von äußeren Störungen falsch bedient wird, wenn das Fahr zeug zum Beispiel plötzlich losfährt oder abbremst, ein Schwellwert für die Zeit bei der Detektion des Straßengradienten eingerichtet sein, und nur wenn der Betrag der Änderungen in dem Detektionssignal der Fahrzeugpositionsdetek tionsvorrichtung 2 einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt und dieser Überschreitungszustand für eine Zeit größer oder gleich einem Schwellwert für die Zeitdauer andauert, wird die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 korrigiert. Oder es kann ein Schwellwert für die Fahrtstrecke des Fahrzeugs eingestellt werden, und nur wenn der Betrag der Änderungen in dem Detekti onssignal der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 einen vorgegebenen Referenzwert übersteigt und dieser Überschreitungszustand für eine Strecke größer oder gleich dem Schwellwert für die Fahrtstrecke andauert, wird die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 korrigiert. Außerdem können diese Schwellwerte auf verschiedene andere Weisen eingestellt werden. Sie können zum Beispiel als konstante Werte eingestellt werden, oder sie können als va riable Werte eingestellt werden, die sich zum Beispiel mit der Fahrzeugge schwindigkeit ändern.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm des von der Steuerungsvorrichtung 4 durchgeführ ten Steuerungsvorgangs. Zunächst wird in einem Schritt S1 entsprechend der Information von der Fahrzeug-Fahrzustand-Detektionsvorrichtung 3 überprüft, ob das Fahrzeug steht oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug steht, geht der Ablauf zu Schritt S5, und wenn festgestellt wird, daß das Fahr zeug fährt, geht der Ablauf zu Schritt S2.

Nach dem Feststellen der Position des Fahrzeugs durch die Fahrzeugpositi onsdetektionsvorrichtung 2 in Schritt S2 wird in Schritt S3 aus dem Betrag der zeitlichen Veränderungen in dem Detektionssignal überprüft, ob der Betrag der Änderungen im Gradienten der Straße groß ist oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß der Betrag der Änderungen in dem Straßengradienten groß ist, geht der Ablauf zu Schritt S4. Andernfalls geht der Ablauf zu Schritt S6.

In Schritt S4 wird überprüft, ob der Zustand, in dem der Betrag der Änderun gen des von der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 erzeugten Detekti onssignals größer oder gleich einem vorgegebenen Referenzwert ist, über ei ne vorgegebene Zeitdauer andauert oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß ein solcher Zustand andauert, geht der Ablauf nach Schritt S5. Andernfalls geht der Ablauf nach Schritt S6. Wenn hier ein Schwellwert für die Fahrtstrecke anstelle eines Schwellwerts für die Zeitdauer verwendet wird, wird in Schritt S4 überprüft, ob der Zustand, in dem der Betrag der Änderungen des von der Fahrzeugdetektionsvorrichtung 2 erzeugten Detektionssignals größer oder gleich einem vorgegebenen Referenzwert ist, über eine vorgegebene Fahrt strecke andauert oder nicht.

In Schritt S5 überträgt die Steuerungsvorrichtung 4 entsprechend der Informa tion von der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung 2 ein Steuerungssignal an die Einstellsteuerungsvorrichtung 5a, das bewirkt, daß die Beleuchtungs richtung des Scheinwerfers 6 in einer bestimmten Richtung gehalten wird und die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 durch den Einstellmechanismus 5 korrigiert wird. Danach geht der Ablauf zurück zum ersten Schritt S1. In Schritt 6 kann die Korrektur der Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 nicht durchgeführt werden, sondern der Ablauf geht zurück zum ersten Schritt S1.

Die Korrektur der Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 in Schritt S5 wird durch die Einstellvorrichtung basierend auf dem von der Steuerungsvorrich tung 4 erzeugten Steuerungssignal durchgeführt. Als Verfahren zum Durchfüh ren einer solchen Korrektur stehen die beiden folgenden Verfahren zur Verfü gung:

1. ein Verfahren zum Neigen des gesamten Scheinwerfers; und
2. ein Verfahren zum Bewegen einer Komponente (zum Beispiel der Linse, eines Reflektors, einer Abschattung oder dergleichen) des optischen Systems des Scheinwerfers.

Das Verfahren 1) ist das einfachste Verfahren zum Ändern des Beleuchtungs musters des Scheinwerfers 6 innerhalb einer vertikalen Ebene, in der der ge samte Scheinwerfer um eine Drehachse gedreht wird, um dadurch den Be leuchtungswinkel des Scheinwerfers 6 bezüglich einer horizontalen Ebene einschließlich der optischen Achse des Scheinwerfers zu ändern. Zum Beispiel kann in dem Verfahren 1) ein Einstellmechanismus verwendet werden, bei dem die rechten und linken Seitenoberflächen des Scheinwerfers 6 drehbar gelagert sind und die Drehachse des Scheinwerfers 6 direkt von einer An triebsquelle, wie etwa einem Motor oder dergleichen, gedreht wird, oder ein an dem Scheinwerfer 6 befestigtes oder mit diesem einstückig geformtes Element wird von der Einstellvorrichtung 5 gedreht. Als Beispiel für einen solchen Scheinwerfer gibt es einen Scheinwerfer mit einem Mechanismus, der das Drehmoment des Motors über einen Übertragungsmechanismus unter Verwen dung eines Schneckengetriebes als Drehmoment für den Scheinwerfer ver wendet (siehe zum Beispiel die japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho. 63- 166672).

In dem Verfahren 2) wird ein Aufbau verwendet, bei dem der Reflektor des Scheinwerfers 6 von der Einstellvorrichtung 5 innerhalb einer vertikalen Ebene einschließlich der optischen Achse des Scheinwerfers rotiert wird, um dadurch die Richtung des von dem Reflektor reflektierten Lichts zu ändern. Zum Bei spiel gibt es einen Aufbau, in dem ein Teil des Reflektors drehbar auf dem Scheinwerfer gelagert ist, und damit ein auf dem anderen Teil des Scheinwer fers montiertes Schraubenelement zum Einstellen des Neigungswinkels der verbleibenden Teile des Reflektors von einem Motor rotiert werden kann, wird ein Übertragungsmechanismus mit einem Schneckengetriebe verwendet (siehe zum Beispiel die japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho. 59- 195441). Oder es gibt einen Aufbau, bei dem die Linse von dem Einstellme chanismus 5 geneigt wird, um dadurch die Richtung des Lichtkegels des Scheinwerfers zu ändern, der durch diese Linse erzeugt wird (siehe zum Bei spiel die japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei. 7-37405). Hier kann, statt die Gesamtheit von Reflektor und Linse zu neigen, nur ein Teil von diesen in seiner Position gesteuert werden, um dadurch den Hauptbereich des Lichtke gels in eine gewünschte Richtung zu steuern.

Wenn eine Abschattung zwischen dem Reflektor und der Linse angeordnet ist, kann die Abschattung von der Einstellvorrichtung 5 bewegt werden, um da durch die Licht-Schatten-Grenze in dem Lichtverteilungsmuster des Schein werfers 6 in der vertikalen Richtung zu ändern (siehe zum Beispiel die japani sche Patentveröffentlichung Nr. Hei. 7-29401).

Weiterhin sind verschiedene weitere Ausführungsformen entsprechend den Anordnungen der optischen Komponenten des Scheinwerfers 6 möglich; zum Beispiel können der Reflektor und die Lichtquelle, die Linse und der Reflektor oder die Linse und die Abschattung zusammen von der Einstellvorrichtung 5 bewegt werden, um dadurch die Richtung des Lichtkegels des Scheinwerfers in der vertikalen Richtung zu ändern.

Zusätzlich kann in jedem der Verfahren 1) und 2) die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers 6 stufenweise oder kontinuierlich gesteuert werden.

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, in der für den Fall, daß ein Fahrzeug ausgehend von einer Straße mit einem geringen Gradienten entlang einer ab fallenden Straße fährt und dann wieder eine kurze Zeit entlang einer Straße mit einem geringen Gradienten fährt und dann anhält, die jeweiligen zeitlichen Änderungsbeträge des Ausgangswerts V des Höhensensors, des Beleuch tungswinkels θ des Scheinwerfers 6 und des Ausgangssignals vs des Fahr zeuggeschwindigkeitssensors gezeigt sind. In der im oberen Bereich der Fig. 8 gezeigten Kurve, die den Änderungsbetrag des Ausgangswerts V zeigt, stellt das Bezugszeichen Va einen Detektionswert dar, der auf der abfallenden Straße detektiert wird, und das Bezugszeichen Vb stellt einen Detektionswert dar, der auf der Straße mit geringem Gradienten detektiert wird, während Tsh für eine Beurteilungszeit für die Detektion der Änderungen in den Straßengra dienten steht. In der in der Mitte der Fig. 8 gezeigten Kurve, die den Ände rungsbetrag des Beleuchtungswinkels θ zeigt, stellt θa den Beleuchtungswin kel dar, wenn das Fahrzeug auf einer schrägen Fahrbahn fährt, während θb den Beleuchtungswinkel darstellt, wenn das Fahrzeug stillsteht. In der im unte ren Bereich der Fig. 8 gezeigten Kurve, die die Änderungen im Ausgangs signal vs angibt, steht die Periode Tm, während der ein Impulszug andauert, für eine Periode, während der das Fahrzeug fährt, wohingegen die Periode To, während der kein Impulszug vorhanden ist, für eine Periode steht, während der das Fahrzeug stillsteht.

In diesem Beispiel ist, wenn das Fahrzeug von einer Straße mit einem gerin gen Gradienten auf eine abfallende Straße fährt, der Betrag der Änderungen im Ausgangswert V des Höhensensors größer oder gleich dem Referenzwert, und der derart hohe Änderungsbetrag dauert für eine Zeit länger oder gleich einer Beurteilungszeit Tsh an. Daher wird der Beleuchtungswinkel des Schein werfers 6 nach dem Verstreichen einer Zeit Tsh von null auf θa korrigiert. Wenn das Fahrzeug nach dem Fahren auf der abfallenden Straße auf eine Straße mit geringem Gradienten fährt, ist der Änderungsbetrag des Aus gangswerts V des Höhensensors größer oder gleich einem Referenzwert, und der derart hohe Änderungsbetrag dauert für eine Zeit länger oder gleich einer Beurteilungszeit Tsh an. Daher wird der Beleuchtungswinkel des Scheinwer fers 6 nach dem Verstreichen einer Zeit Tsh von θa auf null korrigiert. Wenn das Fahrzeug danach für eine Zeitperiode To anhält, wird der Beleuchtungs winkel des Scheinwerfers 6 entsprechend der dann aktuellen Position des Fahrzeugs korrigiert. Wenn zum Beispiel der Ladezustand des Fahrzeugs durch Ausladen der Last verändert wird, wird der Beleuchtungswinkel des Scheinwerfers 6 auf einen Winkel θb korrigiert.

Wie oben beschrieben, kann ein Schwellwert für den Fahrtweg (der mit Ls be zeichnet wird) für die Beurteilungszeit eingesetzt werden, und der Beleuch tungswinkel θ kann korrigiert werden, wenn das Fahrzeug kontinuierlich über eine Strecke größer oder gleich dem Schwellwert Ls fährt, wobei der detektier te Wert des Höhensensors größer als der Referenzwert ist, oder der Schwell wert kann entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit vs entsprechend der Gleichung Tsh = Ls/vs (≠0) geändert werden.

In der oben stehenden Beschreibung ist die Zahl der Höhensensoren, die in dem Fahrzeug angeordnet sind, für die Einfachheit der Beschreibung auf eins gesetzt. Dies ist jedoch keine Einschränkung, und es sind auch andere Aus führungsformen möglich. Zum Beispiel können einige Sensoren aus einer Mehrzahl von Sensoren, die in den vorderen und hinteren und/oder rechten und linken Bereichen des Fahrzeugs angeordnet sind, ausgewählt werden, und die Detektionssignale der ausgewählten Sensoren können verwendet werden. Insbesondere können von in den vorderen und hinteren Bereichen des Fahrzeugs und in den rechten und linken Bereichen des Fahrzeugs ange ordneten Sensoren die Sensoren in den rechten und linken Bereichen ausge wählt werden, und der Mittelwert der ausgewählten Sensoren kann verwendet werden. Oder es kann von vier Sensoren, die in den vorderen, hinteren, linken, beziehungsweise rechten Bereichen des Fahrzeugs angeordnet sind, ein Paar von diagonal in einem Viereck mit den vier Sensoren an den vier Ecken ange ordneten Sensoren ausgewählt werden (zum Beispiel ein Paar aus einem lin ken, vorderen Sensor und einem rechten, hinteren Sensor oder ein Paar aus einem rechten, vorderen Sensor und einem linken, hinteren Sensor), und nur die detektierten Signale des derart ausgewählten Sensorpaars werden ver wendet. Oder es können nur die detektierten Signale von zwei Sensoren ver wendet werden, die sich in dem vorderen beziehungsweise hinteren Bereich des Fahrzeugs aber auf derselben geraden, sich in der longitudinalen Rich tung des Fahrzeugs erstreckenden Linie befinden (zum Beispiel Sensoren, die in dem vorderen und hinteren Bereich des Fahrzeugs auf der rechten oder lin ken Seite des Fahrzeugs angeordnet sind).

In den Fig. 9 und 10 sind ein erstes und ein zweites Ausführungsbeispiel einer Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung.

Insbesondere zeigt Fig. 9 ein Blockdiagramm einer Fahrzeugscheinwerfer-Be leuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungs beispiel. In diesem Ausführungsbeispiel besteht das Fahrzeugpositionsdetek tionsvorrichtung (Fahrzeuglageerfassungsvorrichtung) 2 aus vier Höhensenso ren 9, die in der Nähe der vorderen und hinteren linken und rechten Räder des Fahrzeugs angeordnet sind.

Die Steuervorrichtung 4 umfaßt einen Mikrocomputer 10, in den die Detekti onsspannungen der vier Höhensensoren 9 und die Ausgangssignale eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 11, der der zuvor beschriebenen Fahrzeug- Fahrzustand-Detektionsvorrichtung 3 entspricht, eingegeben werden. Wenn ein EIN-Schalter 12 für den Scheinwerfer 6 betätigt wird, wird eine Versor gungsspannung von einem Konstantspannungsversorgungsschaltkreis 13 und ein Resetsignal von einem Resetschaltkreis 14 an den Mikrocomputer 10 an gelegt. Außerdem sind ein nicht flüchtiger Speicher 15 (wie etwa ein elektrisch löschbares EEPROM oder dergleichen) zum Speichern von Steuerungspro grammen und Datenwerten und ein Oszillator 16 zum Erzeugen eines Taktsi gnals zusätzlich mit dem Mikrocomputer 10 verbunden.

In den Mikrocomputer 10 wird über einen Schalter 17 ein Auswahlsignal ein gegeben, das verwendet wird, um anzuweisen, ob die oben beschriebene Steuerung der Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers durchgeführt werden soll oder nicht. Der Grund für die Eingabe des Auswahlsignals ist folgender: wenn ein Scheinwerfer an einem Fahrzeug montiert wird und die Beleuch tungsrichtung des Scheinwerfers erstmalig eingestellt wird oder wenn eine In spektion des Scheinwerfers durchgeführt wird, sind, wenn die oben beschrie bene Korrektursteuerung der Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers durch geführt wird, dieser Einstellvorgang und die Inspektion schwierig durchzufüh ren. In diesem Fall kann durch Betätigung des Schalters 17 die Beleuchtungs richtung des Scheinwerfer in einen nicht gesteuerten Zustand versetzt werden, in dem keine Korrektursteuerung durchgeführt wird (zum Beispiel in einen Zu stand, in dem der Beleuchtungswinkel des Scheinwerfers in einem vorgegebe nen Winkel fest ist). Wenn dann die während der Ersteinstellungszeit detek tierten Daten des Höhensensors 9 in dem oben erwähnten Speicher gespei chert werden, kann die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers während und nach der Ersteinstellungszeit mit der Fahrzeugposition der Ersteinstellung als Referenz gesteuert werden.

Ein Widerstandnetzwerk 18, das der oben erwähnten Einstellsteuerungsvor richtung 5a entspricht, wird verwendet, um das Ausgangssignal des Mikrocom puters 10 in ein Analogsignal umzuwandeln, und dieses an die Stellglieder 19 und 19', die hinter diesem angeordnet sind, auszugeben. In diesem Fall wird ein Stellglied des Stromeingangstyps verwendet, und der Scheinwerfer oder dessen Komponenten können von diesen Stellgliedern 19 und 19' eingestellt werden, um die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers zu korrigieren. Hier wird ein Stellglied 19 verwendet, um die Beleuchtungsrichtung des Scheinwer fers auf der rechten Seiten des vorderen Bereichs des Fahrzeugs zu korrigie ren, während das andere Stellglied 19' verwendet wird, um die Beleuchtungs richtung des Scheinwerfers auf der linken Seiten des vorderen Bereichs des Fahrzeugs zu korrigieren.

Fig. 10 zeigt eine Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvor richtung 8A nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei der ein Potentiometer und ein Gleichstrommotor als Stellglieder verwendet werden. Da der größte Teil des zweiten Ausführungsbeispiels dem ersten Ausführungsbeispiel ähn lich ist, werden dieselben Bezugszeichen für die dem ersten Ausführungsbei spiel entsprechenden Bereiche verwendet, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel gibt es zwei Motorantriebsschaltkreise 20 und 20', die der oben beschriebenen Einstellsteuerungsvorrichtung 5a ent sprechen und zur Steuerung der Drehbewegungen von zwei Motoren 21 be ziehungsweise 21' entsprechend einem von dem Mikrocomputer 10 ausgege benen Steuerungssignal verwendet werden.

In diesem Fall besteht der Einstellmechanismus 5 aus den Motoren 21 (21') und aus Potentiometern 22 (22'). Wenn zum Beispiel ein Reflektor, der in dem Scheinwerfer angeordnet ist, in einer vertikalen Ebene einschließlich der opti schen Achse geneigt wird, um dadurch die Beleuchtungsrichtung des Schein werfers zu ändern, wird der Reflektor von den beiden Motoren 21 und 21 ge neigt, und dann wird der Neigungswinkel des Reflektors von den Potentiome tern 22 und 22' (mit einer A/D-Umwandlung und ähnlichem) festgestellt und in den Mikrocomputer 10 eingegeben. Der Mikrocomputer 10 gibt also das Steue rungssignal so lange in die Motorantriebsschaltkreise 20 und 20' ein, bis der Neigungswinkel des Reflektors, der von den Potentiometern 22 und 22' fest gestellt wird, einem Zielwinkel entspricht.

Weiterhin kann entsprechend einer weiteren Ausführungsform der Scheinwer fer oder seine Komponenten durch Verwendung eines Schrittmotors eingestellt oder gesteuert werden, um dadurch die Beleuchtungsrichtung des Scheinwer fers zu korrigieren. Mit anderen Worten kann der konkrete Aufbau der Einstell vorrichtung 5 entsprechend dem Aufbau des Scheinwerfers stark unterschied lich sein.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung klar verständlich wird, ist es entspre chend der genannten Ausführungsbeispiele, da die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers nur dann korrigiert wird, wenn festgestellt wird, daß das Fahr zeug stillsteht, oder wenn festgestellt wird, daß das Fahrzeug von einer Straße mit einem geringen Gradienten auf eine Straße mit einem großen Gradienten oder von einer Straße mit einem großen Gradienten auf einen Straße mit ei nem geringen Gradienten fährt, nicht notwendig, daß die Einstellvorrichtung eine hohe Antwortgeschwindigkeit und eine große Lebensdauer besitzt, so daß die Kosten für die Fahrzeugscheinwerfer-Beleuchtungsrichtung- Steuerungsvorrichtung und ihr Leistungsverbrauch im Rahmen gehalten wer den können. Auch wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit einem Gradienten anhält, kann der Änderungsbetrag in dem Gradienten der Straße festgestellt werden, und somit kann, ohne auf das nächste Anhalten des Fahrzeugs zu warten, die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers korrigiert werden.

Entsprechend der Ausführungsbeispiele ist es, da die Steuerungsvorrichtung den Betrag der Straßengradienten entsprechend dem Betrag der zeitlichen Änderungen der Ausgangssignalwerte der Fahrzeugpositionsdetektionsvor richtung feststellt, nicht notwendig, eine spezielle Vorrichtung zum Feststellen von Straßengradienten vorzusehen.

Weiterhin wird entsprechend der Ausführungsbeispiele, wenn ein Zustand, in dem der Ausgangssignalwert der Fahrzeugpositionsdetektionsvorrichtung grö ßer oder gleich einem vorgegebenen Referenzwert ist und über eine vorgege bene Zeit oder eine vorgegebene Fahrtstrecke andauert, festgestellt, daß das Fahrzeug von einer Straße mit einem geringen Gradienten auf eine Straße mit einem großen Gradienten oder von einer Straße mit einem großen Gradienten auf eine Straße mit einem geringen Gradienten gefahren ist. Dies beseitigt die Möglichkeit, daß die Beleuchtungsrichtung des Scheinwerfers aus Versehen korrigiert wird, wenn das Fahrzeug plötzlich losfährt oder anhält, wodurch es möglich wird, eine fälschliche Korrektur der Beleuchtungsrichtung des Schein werfers zu verhindern.

Claims

1. Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers in Abhängigkeit der Neigung eines Fahrzeugs in seiner Fahrtrichtung mit:
einer Fahrzeuglageerfassungsvorrichtung zur Erzeugung eines Ausgangs signals entsprechend der Neigung des Fahrzeugs in seiner Fahrtrichtung,
einer Steuervorrichtung zur Ermittlung eines Steuersignals zur Korrektur der Beleuchtungsrichtung entsprechend dem Ausgangssignal der Fahrzeuglageerfas sungvorrichtung und des Fahrzustandes des Fahrzeugs, und
einer Einstellvorrichtung zur Einstellung des Scheinwerfers entsprechend dem Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (4) eine Fahrbahngradientenermittlungseinrichtung zur Ermittlung des Fahrbahngradienten aus dem Ausgangssignal (V) der Fahrzeuglageer fassungsvorrichtung (2) aufweist, wobei die Steuervorrichtung (4) zur Übermittlung des Steuersignals an die Einstellvorrichtung (5) vorgesehen ist, wenn die Änderung des Fahrbahngradienten für eine vorgegebene Zeit oder Fahrtstrecke größer als ein vorgegebener Referenzwert ist.

2. Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fahrzustandermitt lungseinrichtung (3) zur Ermittlung eines Fahrzustandes des Fahrzeuges einschließ lich eines stationären Zustands und zur Übertragung eines Zustandssignals an die Steuervorrichtung (4) in Abhängigkeit einer Bewegung oder eines Stillstands des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung (4) zur Übermittlung des Steuersignals an die Einstellvorrichtung (5) vorgesehen ist, wenn das Zustandssignal für einen Stillstand des Fahrzeugs übertragen ist.

3. Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahngra dientenermittlungseinrichtung zur Ermittlung des Fahrbahngradienten aus der zeitli chen Änderung des Ausgangssignals (V) der Fahrzeuglageerfassungsvorrichtung (2) vorgesehen ist.

4. Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Refe renzwert in Abhängigkeit einer Fahrzeuggeschwindigkeit veränderbar ist.

5. Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung eines Fahrzeugschein werfers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Schalter (17) zur Deaktivierung der Einrichtung zur Einstellung der Beleuchtungsrichtung des Fahrzeugscheinwerfers.