DE19803002A1 - Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug

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DE19803002A1
DE19803002A1 DE19803002A DE19803002A DE19803002A1 DE 19803002 A1 DE19803002 A1 DE 19803002A1 DE 19803002 A DE19803002 A DE 19803002A DE 19803002 A DE19803002 A DE 19803002A DE 19803002 A1 DE19803002 A1 DE 19803002A1
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Shinichirou Gotou
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Description

Die Erfindung betrifft die Lichtverteilungssteuerung einer Scheinwerfervor­ richtung für ein Fahrzeug, welche einen Leuchtbereich eines Scheinwerfers vor dem Fahrzeug nach rechts und links bewegen kann.
Mehrere bekannte Scheinwerfervorrichtungen sind in der Lage, einen Leuchtbereich eines Scheinwerfers nach rechts und links zu bewegen. Bei fast allen diesen Vorrichtungen erfolgt eine Lichtverteilungssteuerung im Prinzip in Antwort auf einen Lenkwinkel eines Lenkrads unter Berücksichti­ gung der Fahrzeuggeschwindigkeit (siehe japanische Patentoffenlegungs­ schriften Nr. Sho 62-77249, Nr. Hei 3-14742 etc.). Der Leuchtbereich des Scheinwerfers wird in der Lenkrichtung bewegt, um die Lichtmenge in der Richtung zu erhöhen, in die das Fahrzeug gerade fährt.
Wenn jedoch etwa ein Sensor zum Erfassen des Lenkwinkels des Lenkrads aus irgendwelchen Gründen ausfällt, entsteht eine Diskrepanz zwischen der zu beleuchtenden Richtung und einer tatsächlich beleuchteten Richtung, und der Fahrer kann eine Unstimmigkeit empfinden.
Ein Ziel der Erfindung ist es daher, eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, bei der die Bewegung eines Leuchtbereichs eines Scheinwerfers immer auf einen Betrag unterhalb eines maximalen Versatz­ betrags beschränkt bleibt, welcher auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt ist, so daß der Fahrer auch dann kein Gefühl einer Unstimmigkeit erhält, wenn ein Sensor ausfällt.
Um dieses Ziel zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Scheinwerfervor­ richtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei der ein Leuchtbereich eines Scheinwerfers vor dem Fahrzeug nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Lenkwinkelerfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkwinkels;
ein Versatzbetragsetzmittel zum Setzen eines Versatzbetrages des Leuchtbereichs auf Basis des von dem Lenkwinkelerfassungsmittel erfaßten Lenkwinkels;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin­ digkeit;
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel zum Setzen eines maximalen Versatz­ betrags des Leuchtbereichs auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitser­ fassungsmittel erfaßten Fahrgeschwindigkeit; und
ein Steuermittel zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel gesetzten Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzte maximale-Versatzbetrag, und zum Steuern des Leuchtbereichver­ satzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag.
Der maximale Versatzbetrag, der auf Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit durch das Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzt ist, ist ein Versatzbetrag des Leuchtbereichs für den minimalen Kurvenradius, gefolgert aus der Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der das Fahrzeug stabil fahren kann. Daher ist es nicht erforderlich, den Leuchtbereich über den maximalen Versatzbetrag hinaus zu bewegen. Wenn darüber hinaus das Lenkwinkelerfassungsmittel fortlaufend einen größeren Versatzbetrag als den maximalen Versatzbetrag anzeigt, kann man annehmen, daß das Lenkmittel fehlerhaft ist.
Da der Leuchtbereich entsprechend dem Versatzbetrag bewegt wird, der auf Basis des Lenkwinkels durch das Versatzbetragsetzmittel gesetzt ist, wenn der Versatzbetrag kleiner als der maximale Versatzbetrag ist, und der Leuchtbereich entsprechend dem maximalen Versatzbetrag bewegt wird, wenn der Versatzbetrag größer als der der maximale Versatzbetrag ist, erhält der Fahrer kein Gefühl einer Unstimmigkeit und er kann mit dem fehlerhaften Lenkwinkelerfassungsmittel zurechtkommen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Scheinwerfervor­ richtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei der ein Leuchtbereich eines Scheinwerfers vor dem Fahrzeug nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Querbewegungsbetrag-Erfassungsmittel zum Erfassen eines Querbewe­ gungsbetrags des Fahrzeugs;
ein Versatzbetragsetzmittel zum Setzen eines Versatzbetrages des Leuchtbereichs auf Basis des von dem Querbewegungsbetrag-Erfassungs­ mittel erfaßten Querbewegungsbetrags;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin­ digkeit;
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel zum Setzen eines maximalen Versatz­ betrags des Leuchtbereichs auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitser­ fassungsmittel erfaßten Fahrgeschwindigkeit; und
ein Steuermittel zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel gesetzten Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzte maximale Versatzbetrag, und zum Steuern des Leuchtbereichver­ satzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag.
Da der Leuchtbereich entsprechend dem Versatzbetrag bewegt wird, der auf Basis der Querbewegung, wie etwa einer Gierrate, durch das Versatzbetrag­ setzmittel gesetzt ist, wenn der Versatzbetrag kleiner ist als der maximale Versatzbetrag, und entsprechend dem maximalen Versatzbetrag bewegt wird, wenn der Versatzbetrag größer als der maximale Versatzbetrag ist, wird zu jeder Zeit der Leuchtbereich nicht unnötig bewegt, so daß der Fahrer kein Gefühl einer Unstimmigkeit bekommt und mit dem Ausfall des Lenkwinkelerfassungsmittels zurechtkommen kann.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Scheinwerfervor­ richtung für ein Fahrzeug vorgeschlagen, bei der ein Leuchtbereich eines Scheinwerfers vor dem Fahrzeug nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel zum Ausgeben von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Momentanposition-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Momentanposi­ tion des Fahrzeugs auf der Karte;
ein Versatzbetragsetzmittel zum Setzen eines Versatzbetrags des Leuchtbe­ reichs durch Vorhersagen der vorausliegenden Straßenform auf Basis der Karteninformation und der Momentanposition;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrgeschwin­ digkeit;
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel zum Setzen eines maximalen Versatz­ betrags des Leuchtbereichs auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitser­ fassungsmittel erfaßten Fahrgeschwindigkeit; und
ein Steuermittel zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel gesetzten Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzte maximale Versatzbetrag, und zum Steuern des Leuchtbereichver­ satzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag.
Der Leuchtbereich wird entsprechend dem Versatzbetrag bewegt, der durch das Versatzbetragsetzmittel durch Vorhersage der vorausliegenden Straßenform auf Basis von Karteninformation und der gegenwärtigen Position gesetzt ist, wenn der gesetzte Versatzbetrag kleiner ist als der maximale Versatzbetrag. Andererseits wird der Leuchtbereich entsprechend dem maximalen Versatzbetrag bewegt, wenn der Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag. Daher wird zu keiner Zeit der Leuchtbereich unnötig bewegt, so daß der Fahrer kein Gefühl einer Unstimmigkeit erhält und mit dem Ausfall des Momentanposition-Erfassungsmittels zurechtkom­ men kann.
Die oben erwähnten Scheinwerfervorrichtungen können so ausgestaltet sein, daß das Steuermittel die Steuerung des Leuchtbereichversatzes stoppt, wenn ein Zustand, in dem der durch das Versatzbetragsetzmittel gesetzte Versatzbetrag größer ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzte maximale Versatzbetrag, über eine vorbestimmte Zeit fortdauert.
Wenn der Zustand, daß der von dem Versatzbetragsetzmittel gesetzte Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag, der durch das Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzt ist, während einer vorbestimmten Zeit fortdauert, besteht eine große Wahrscheinlichkeit, daß das Lenkwinkel­ erfassungsmittel, das Querbewegungserfassungsmittel oder/und das Momentanposition-Erfassungsmittel nicht arbeitet. In diesem Fall wird daher die Bewegungssteuerung des Leuchtbereichs unterbrochen, um den Fahrer nicht in Schwierigkeiten zu bringen.
Der Leuchtbereich kann direkt vor das Fahrzeug zurückgebracht werden, wenn das Steuermittel aufhört, den Leuchtbereichversatz zu steuern. Wenn eine große Wahrscheinlichkeit besteht, daß das Lenkwinkelerfassungsmittel, das Querbewegungserfassungsmittel oder/und das Momentanposition-Er­ fassungsmittel außer Betrieb ist, wird der Leuchtbereich direkt vor das Fahrzeug zurückgebracht, so daß die Sichtverhältnisse vor dem Fahrzeug sichergestellt werden können.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug, das mit einer Scheinwerfervorrichtung nach einer Ausführung der Erfindung ausgestattet ist, zusammen mit einem Leucht­ bereich in Blickrichtung von oben;
Fig. 2 zeigt schematisch perspektivisch einen Schwenkmechanismus für einen Scheinwerfer der bevorzugten Ausführung;
Fig. 3 zeigt im Blockdiagramm ein System zur Steuerung der Lichtver­ teilung nach der bevorzugten Ausführung;
Fig. 4 ist ein Flußdiagramm eines Lichtverteilungs-Steuerprozesses nach der bevorzugten Ausführung;
Fig. 5 erläutert einen Weg zum Erhalt eines Leuchtbereich-Versatzbetrags θaus einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und einem Kurvenfahrradius R;
Fig. 6 zeigt im Blockdiagramm ein System zur Lichtverteilungssteuerung nach einer anderen bevorzugten Ausführung; und
Fig. 7 zeigt im Blockdiagramm ein System zur Lichtverteilungssteuerung nach einer weiter bevorzugten Ausführung.
Nachfolgend wird eine erste Ausführung anhand der Fig. 1 bis 5 beschrieben.
Ein Fahrzeug 1 der bevorzugten Ausführung hat Scheinwerferlampen 2 zum Beleuchten des Raums vor dem Fahrzeug, die derart angebracht sind, daß sie in horizontaler Richtung nach rechts und links verschwenkbar sind. Fig. 1 zeigt das Fahrzeug 1 von oben gesehen, und in dieser Figur sind die rechten und linken Scheinwerfer 2, 2 nach rechts verschwenkt, so daß die rechten vorderen Bereiche zu Leuchtbereichen 3, 3 werden.
Die rechten und linken Scheinwerfer 2, 2 werden in der gleichen Richtung mit dem gleichen Winkel gemeinsam verschwenkt. Wie in Fig. 1 zu sehen, sind die Winkel ihrer optischen Achsen S, S relativ zur Fahrrichtung des Fahrzeugs 1, d. h. die Versatzbeträge der Leuchtbereiche 3, 3 beide auf einen Winkel θ gesetzt.
Der Winkel θ an der rechten Seite bezüglich der Fahrrichtung wird als positiv bezeichnet oder erhält ein Pluszeichen, und jener an der linken Seite wird als negativ bezeichnet oder erhält ein Minuszeichen.
Alternativ kann nur ein Scheinwerfer an der Kurvenseite verschwenkt werden, oder die rechten und linken Scheinwerfer können mit unterschiedli­ chen Winkeln voneinander verschwenkt werden.
Ein Schwenkmechanismus zum Verschwenken des Scheinwerfers 2 der bevorzugten Ausführung ist schematisch in Fig. 2 gezeigt, wobei eine Lampeneinheit 4 des Scheinwerfers 2 fest an einer Schwenkwelle 5 befestigt ist. Eine an einer Antriebswelle eines Motors 8 geformte Schnecke 7 steht mit einem Schneckenrad 6 in Eingriff, das an der Schwenkwelle 5 sitzt.
Demzufolge wird die Lampeneinheit 4 zusammen mit der Schwenkwelle 5 durch Eingriff zwischen der Schnecke 7 und dem Schneckenrad 8 unter Antriebskraft des Motors 8 verschwenkt. Der Motor wird zum Antrieb durch eine Lichtverteilungssteuerung ECU 10 angetrieben.
Fig. 3 zeigt im Blockdiagramm ein Steuersystem zur Bewegungssteuerung des Leuchtbereichs oder der Lichtverteilung in der bevorzugten Ausführung.
Das Fahrzeug 1 hat einen Fahrgeschwindigkeitssensor 21 zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit v sowie einen Lenkwinkelsensor 22 zum Erfassen einer Richtung des Vorderrads bezüglich der Fahrzeugkarosserie oder einen Lenkwinkel Φ.
Die von dem Fahrgeschwindigkeitssensor 21 erfaßte Fahrgeschwindigkeit v wird einem Maximalversatzbetrag-Berechnungsmittel 11 in der Lichtvertei­ lungssteuerung-ECU 10 eingegeben, um einen maximalen Versatzbetrag θMAX des Leuchtbereichs zu berechnen. Andererseits werden der von dem Lenkwinkelsensor 22 erfaßte Lenkwinkel Φ und die Fahrgeschwindigkeit v in ein Versatzbetrag-Berechnungsmittel 12 der Lichtverteilungssteue­ rung-ECU 10 eingegeben, um auf Basis des Lenkwinkels θ einen Versatzbetrag θ1 zu berechnen.
Dann vergleicht ein Leuchtversatzbetrag-Bestimmungsmittel 13 den maximalen Versatzbetrag θMAX mit dem Versatzbetrag θ und bestimmt letztendlich einen Leuchtversatzbetrag θ0. Auf Basis des Leuchtversatz­ betrags θ0 wird ein Steuersignal an einen Motortreiber 23 ausgegeben, der den rechten und den linken Motor 8, 8 antreibt, um die Scheinwerfer 2 um den Leuchtversatzbetrag θ0 zu verschwenken.
Ein Prozeß zur oben beschriebenen Lichtverteilungssteuerung einschließlich eines Berechnungswegs wird nun anhand des Flußdiagramms von Fig. 4 beschrieben.
Zunächst wird ein erwarteter minimaler Kurvenradius RMIN des Fahrzeugs aus der Fahrgeschwindigkeit v berechnet, die von dem Fahrgeschwindigkeits­ sensor 21 (Fig. 1) erfaßt ist.
Wenn das Fahrzeug eine Kurve mit Radius R und einer Fahrgeschwindigkeit v durchfährt, beträgt eine Querbeschleunigung in einer normalen Richtung v2/R (m/s2). Wenn die Querbeschleunigung unter einem vorbestimmten Wert G (m/s2) liegen soll, damit das Fahrzeug die Kurve stabil durchfahren kann, wird ein erwarteter minimaler Kurvenfahrradius RMIN durch folgende Formel ausgedrückt:
RMIN = v2/G
Wenn beispielsweise die Fahrgeschwindigkeit v 80 km/h beträgt und die vorbestimmte Querbeschleunigung G 0,9 g beträgt (g: Erdbeschleunigung), gilt:
RMIN = (80 × 1000/3600)2/(0,5 × 9,8) ≒ 100 (m)
In Schritt 2 wird ein maximaler Versatzbetrag θMAX des Leuchtbereichs aus dem erwarteten minimalen Kurvenfahrradius RMIN und der Fahrgeschwindig­ keit v berechnet.
Nun zu Fig. 5. Nimmt man an, daß das Fahrzeug 1 eine Rechtskurve mit einem Kurvenfahrradius R durchfährt, liegt ein vorausliegender Beobach­ tungspunkt N auf einem Kreisbogen mit Radius R, der sich von der Position M des Fahrzeugs 1 weg erstreckt und dessen Mitte im Kurvenfahrmittel­ punkt C des Fahrzeugs liegt.
Der vorausliegende Beobachtungspunkt bedeutet eine Stelle, wo ein mit der Geschwindigkeit v fahrendes Fahrzeug nach einer vorbestimmten Zeit T (sec) ankommen wird, beispielsweise nach 2 Sekunden, nämlich eine Stelle, die von dem Fahrzeug um einen Abstand L (= T × v) entfernt liegt, und es wird allgemein als adequat betrachtet, daß ein Scheinwerfer zu dem vorausliegenden Beobachtungspunkt leuchtet. In Fig. 5 liegt der vorauslie­ gende Beobachtungspunkt N an einer Stelle auf dem Kreisbogen, die von der Position M des Fahrzeugs 1 um den Abstand L entfernt ist.
Ein Winkel zwischen einer Vorausrichtung des Fahrzeugs 1 (einer zum Kreisbogen MN am Punkt M tangentialen Richtung) und einer geraden Linie MN, welche die Punkte M, N verbindet, ist die Versatzgröße θ des Leuchtbereichs. Der Winkel θ ist gleich einer Hälfte des Mittenwinkels ∠ NCM, der über den Kreisbogen MN reicht. Daher gilt
sinθ = L/2R
Eine Versatzgröße θ, die man unter Verwendung des erwarteten minimalen Kurvenfahrradius RMIN für den Kurvenfahrradius R in der obigen Formel erhalten kann, ist der maximale Versatzbetrag θMAX, der durch die folgende Formel in Schritt 2 berechnet wird:
θMAX = sin-1(L/2RMIN) = sin-1(T × v/2RMIN)
Wenn beispielsweise T gleich 2 (sec) ist, gilt
θMAX = sin-1{(2 × 80 × 1000/3600)/(2 × 100)} = 12,8 (Grad).
In Schritt 3 wird ein auf dem Lenkwinkel beruhender Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs aus einem Lenkwinkel Φ berechnet, der durch den Lenkwin­ kelsensor 22 erfaßt ist, sowie einer Fahrgeschwindigkeit v, die durch den Fahrgeschwindigkeitssensor 21 erfaßt ist, gemäß folgender Formel:
θ1 = kvΦ
wobei k ein Proportionalitätsfaktor ist, wobei nämlich angenommen wird, daß der Versatzbetrag θ1 proportional zur Fahrgeschwindigkeit v und dem Lenkwinkel Φ ist.
Nach Berechnung des maximalen Versatzbetrags θMAX und des Versatzbe­ trags θ1 in oben beschriebener Weise, werden in Schritt 4 ein Absolutwert |θMAX| des maximalen Versatzbetrags θMAX und ein Absolutwert |θ1| des Versatzbetrags θ1 miteinander verglichen, um zu bestimmen, welcher größer ist.
Wenn |θ1| kleiner ist als |θMAX|, geht der Ablauf zu Schritt 5 weiter, und θ1 wird als Leuchtversatzbetrag θ0 verwendet. Wenn |θ1| größer ist als |θMAX|, geht der Ablauf zu Schritt 8 weiter, und θMAX wird als Leuchtbereichversatz­ betrag θ0 verwendet.
Im ersteren Fall, in dem in Schritt 5 θ1 als Leuchtversatzbetrag θ0 verwendet wird, wird in Schritt 6 ein Zählerwert n auf 0 gesetzt, und in Schritt 7 erfolgt die Bewegungssteuerung des Leuchtbereichs auf Basis des Leuchtversatzbetrags θ0 (= θ1), und dann kehrt der Ablauf zu Schritt 1 zurück. Somit wird, wenn |θ1| kleiner ist als |θMAX|, die Leuchtverteilung durch den Versatzbetrag θ1 auf Basis des Lenkwinkels Φ gesteuert.
Im letzteren Fall, in dem in Schritt 8 θMAX als der Leuchtversatzbetrag θ0 verwendet wird, wird in Schritt 9 der Zählerwert um 1 erhöht, und es wird in Schritt 10 bestimmt, ob der Zählerwert n größer als ein vorbestimmter Wert n1 ist oder nicht.
Wenn der Zählerwert n kleiner als der vorbestimmte Wert n1 ist, springt der Ablauf zu Schritt 7, um die Leuchtbereichbewegungssteuerung durch den Leuchtbewegungsbetrag θ0 (= θMAX) durchzuführen, und kehrt dann zu Schritt 1 zurück. Somit wird, wenn |θ1| größer ist als θMAX, die Lichtver­ teilung durch den maximalen Versatzbetrag θMAX gesteuert, bis der Zählerwert n den vorbestimmten Wert n1 erreicht hat.
Da der maximale Versatzbetrag θMAX aus dem erwarteten minimalen Kurvenfahrradius RMIN auf Basis der Fahrgeschwindigkeit v eingeführt wurde, ist es nicht erforderlich, den Leuchtbereich über den maximalen Versatz­ betrag θMAX hinaus zu versetzen. Wenn daher |θ1| größer ist als |θMAX|, wird der Leuchtbereich auf den maximalen Versatzbetrag θMAX fixiert, um die Sichtverhältnisse in gewissem Umfang sicherzustellen.
Wenn andererseits der Versatzbetrag θ1 größer ist als der maximale Versatzbetrag θMAX, besteht die Möglichkeit, daß der Lenkwinkelsensor nicht funktioniert.
Wenn der Zustand, in dem |θ1| größer ist als |θMAX|, über eine vorbestimm­ te Zeit hinaus fortdauert und der Zählerwert n den vorbestimmten Wert n1 erreicht, geht der Ablauf von Schritt 10 zu Schritt 11 weiter, wo der Leuchtversatzbetrag θ0 auf 0 gesetzt wird. Es wird nämlich der Leuchtbe­ reich in direkte Vorausrichtung des Fahrzeugs 1 zurückgebracht und die Lichtverteilungssteuerung wird gestoppt.
Wenn der Zustand, in dem |θ1| größer ist als |θMAX|, über eine vorbestimm­ te Zeit (z. B. n1 = 10) fortdauert, wird angenommen, daß aus irgendwelchen Gründen der Lenkwinkelsensor 22 nicht funktioniert. In jedem Fall wird daher zuallererst der Leuchtbereich zur unmittelbaren Vorausrichtung zurückgebracht und die Steuerung wird gestoppt, um bis zu einer späteren Reparatur mit guten Sichtverhältnissen weiterfahren zu können.
Nun wird eine weitere bevorzugte Ausführung beschrieben.
In der oben erwähnten bevorzugten Ausführung wird der Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs auf Basis des Lenkwinkels Φ bestimmt, und gewöhnlich wird der Leuchtbereich entsprechend dem Versatzbetrag θ1 bewegt. In der vorliegenden bevorzugten Ausführung wird jedoch der Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs, anstelle des Lenkwinkels Φ, auf Basis einer Gierrate (Gierwinkelgeschwindigkeit) ω bestimmt, die ein von einem Gierratensensor erfaßter Querbewegungsbetrag des Fahrzeugs ist.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Lichtverteilungssteuer­ systems nach der bevorzugten Ausführung. Ein Gierratensensor 31 ist anstelle des Lenkwinkelsensors 22 der oben erwähnten Ausführung vorgesehen, und das Versatzbetragberechnungsmittel 32 berechnet den Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs auf Basis lediglich der Gierrate ω, die von dem Gierratensensor 31 erfaßt ist, ohne die Fahrgeschwindigkeit v in Betracht zu ziehen.
Wenn das Fahrzeug mit einer Fahrgeschwindigkeit v (m/s) und einer Gierrate ω(rad/s) um die Kurve fährt, beträgt der Kurvenfahrradius R (m) v/ω. Daher gilt im Hinblick auf Fig. 5:
θ1 = sin-1(Tv/2R) = sin-1(Tω/2)
Der Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs wird unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit v berechnet.
Wenn in diesem Fall T auf 2 Sekunden gesetzt wird, gilt
θ1 = sin-1 ω
Weil der maximale Versatzbetrag θMAX des Leuchtbereichs in der gleichen Weise wie in der vorgenannten Ausführung aus dem erwarteten minimalen Kurvenfahrradius RMIN erhalten wird, läßt sich die Lichtverteilungssteuerung im wesentlichen mit dem gleichen Flußdiagramm wie in Fig. 4 durchführen, wobei lediglich die Berechnung von θ1 in Schritt 3 geändert wird in:
θ1 = sin-1(Tω/2)
Wenn daher |θ1| kleiner ist als |θMAX|, erfolgt die Lichtverteilungssteuerung entsprechend dem Versatzbetrag θ1 auf Basis der Gierrate ω, und wenn |θ1| größer wird als |θMAX|, erfolgt die Lichtverteilungssteuerung entsprechend dem maximalen Versatzbetrag θMAX, bis der Zählerwert n den vorbestimmten Wert n1 erreicht.
Wenn der Zustand, daß |θ1| größer ist als |θMAX|, über eine vorbestimmte Zeit (z. B. n1 = 10) fortdauert, wird angenommen, daß der Gierratensensor 31 nicht funktioniert. In diesem Fall wird daher zuallererst der Leuchtbereich zur unmittelbaren Vorausrichtung zurückgebracht, und die Steuerung wird gestoppt, um bis zu einer späteren Reparatur mit guten Sichtverhältnissen weiterfahren zu können.
Fig. 7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Lichtverteilungssteuer­ systems nach einer weiteren bevorzugten Ausführung.
In dieser Ausführung ist an dem Fahrzeug ein Navigationssystem 50 angebracht, zur Verwendung als Ersatz des Lenkwinkelsensors 22 von Fig. 3. Normalerweise wird der Versatzbetrag θ1 des Leuchtbereichs auf Basis des Kurvenfahrradius R einer vorausliegenden Straße, entlang der das Fahrzeug wahrscheinlich fährt, entschieden, um den Leuchtbereich zu bewegen.
In einer Navigationssystem-ECU 51, welche das Zentralorgan des Naviga­ tionssystems darstellt, empfängt ein Momentanposition-Erfassungsabschnitt 52 Erfassungssignale von einem Gyrosensor 53 und dem Fahrgeschwindig­ keitssensor 21, berechnet eine Bewegung des Fahrzeugs zum Erhalt einer Fahrzeugposition und führt einen Kartenabgleich durch. Darüber hinaus korrigiert der Momentanposition-Erfassungsabschnitt 52 die obige Fahrzeug­ position um eine Fahrzeugposition, die er von Funkwellen eines Satelliten, die von einem GPS-Empfänger 54 empfangen ist, erhält, um eine genaue Fahrzeugposition zu erfassen. Die auf diese Weise erhaltene Fahrzeugposi­ tion wird zusammen mit Straßendaten, die von einer Karteninformationsaus­ gabevorrichtung 55 ausgegeben sind, auf einer Anzeige 56 angezeigt.
In dem Navigationssystem 50 sind eine große Anzahl vorbestimmter Knoten festgelegt, die der Reihe nach entlang der Straße durchfahren werden können. Abstände zwischen jeweilig benachbarten Knoten sind von Ort zu Ort unterschiedlich. Allgemein ist der Abstand auf einem geraden Straßen­ abschnitt groß, und bei einem kurvigen Straßenabschnitt eng. An jeder Kreuzung ist ein Knoten festgelegt.
Verschiedene Karteninformation auf der Karte, z. B. die Kurvenerstreckung einer Straße an einem Knoten, sind entsprechend den jeweiligen Knoten gespeichert. Ferner hat das Navigationssystem 50 eine Routenführungsfunk­ tion, um eine kürzeste Route zu wählen und das Fahrzeug entlang der Route zu führen.
Das Navigationssystem 50 kann daher eine Kurve extrahieren, d. h. einen Kurvenfahrradius R einer vorausliegenden Straße, und diese an das Versatzbetrag-Berechnungsmittel 60 der Lichtverteilungssteuerung-ECU 10 ausgeben. In dem Versatzbetragberechnungsmittel 60 wird der Versatzbe­ trag θ1 des Leuchtbereichs gemäß folgender Formel berechnet (siehe Fig. 5):
θ1 = sin-1(Tv/2R)
Die Lichtverteilungssteuerung läßt sich im wesentlichen mit dem gleichen Flußdiagramm wie von Fig. 4 durchführen, bei der lediglich die Berechnung von θ1 in Schritt 3 zu ändern ist in θ1 = sin-1(Tv/2R).
Wenn daher |θ1| kleiner ist als |θMAX|, erfolgt die Lichtverteilungssteuerung entsprechend dem Versatzbetrag θ1 auf Basis des Navigationssystems 50, und wenn |θ1| größer wird als |θMAX|, erfolgt die Lichtverteilungssteuerung entsprechend dem maximalen Versatzbetrag θMAX, bis der Zählerwert n den vorbestimmten Wert n1 erreicht hat.
Wenn der Zustand, daß |θ1| größer ist als |θMAX|, über eine vorbestimmte Zeit (z. B. n1 = 10) fortdauert, ist anzunehmen, daß das Navigationssystem 50 aus irgendwelchen Gründen nicht funktioniert. In diesem Fall wird daher zuallererst der Leuchtbereich in die unmittelbare Vorausrichtung zurückge­ bracht, und die Steuerung wird gestoppt, um bis zur späteren Reparatur mit guten Sichtverhältnissen weiterfahren zu können.
In den oben erwähnten Ausführungen wird der Ausfall des Lenkwinkelsen­ sors, des Gierratensensors oder des Navigationssystems durch Fortdauer des Zustands gewertet, daß |θ1| größer ist als |θMAX|. Jedoch kann der Ausfall auch bewertet werden durch häufiges Auftreten des Zustands, daß |θ1| größer ist als |θMAX|.
Eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug 1 ist in der Lage, einen Leuchtbereich 3 eines Scheinwerfers 2 vor dem Fahrzeug 1 nach rechts und links zu bewegen. Die Vorrichtung umfaßt ein Lenkwinkelerfassungsmittel zum Erfassen eines Lenkwinkels; ein Versatzbetragsetzmittel zum Setzen eines Versatzbetrags des Leuchtbereichs auf Basis des von dem Lenkwinkel­ erfassungsmittel erfaßten Lenkwinkels; ein Fahrgeschwindigkeitserfassungs­ mittel zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit; ein Maximalversatzbetrag-Setz­ mittel zum Setzen eines maximalen Versatzbetrags des Leuchtbereichs 3 auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel erfaßten Fahrgeschwindigkeit; sowie ein Steuermittel zum Steuern des Leuchtbe­ reichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel gesetzten Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel gesetzte maximale Versatzbetrag, und zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag, wenn der Versatzbetrag größer ist als der maximale Versatzbetrag.

Claims (6)

1. Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug, bei der ein Leuchtbereich (3) eines Scheinwerfers (2) vor dem Fahrzeug (1) nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Lenkwinkelerfassungsmittel (22) zum Erfassen eines Lenkwinkels (Φ);
ein Versatzbetragsetzmittel (12) zum Setzen eines Versatzbetrages (θ1) des Leuchtbereichs (3) auf Basis des von dem Lenkwinkelerfas­ sungsmittel (22) erfaßten Lenkwinkels (Φ);
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (v);
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) zum Setzen eines maxima­ len Versatzbetrags (θMAX) des Leuchtbereichs (3) auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) erfaßten Fahrge­ schwindigkeit (v); und
ein Steuermittel (13, 23) zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel (12) gesetzten Versatzbetrag (θ1), wenn der Versatzbetrag (θ1) kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) gesetzte maximale Versatzbetrag (θMAX), und zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag (θMAX), wenn der Versatzbetrag (θ1) größer ist als der maximale Versatzbetrag (θMAX).
2. Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug, bei der ein Leuchtbereich (3) eines Scheinwerfers (2) vor dem Fahrzeug (1) nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Querbewegungsbetrag-Erfassungsmittel (31) zum Erfassen eines Querbewegungsbetrags (w) des Fahrzeugs;
ein Versatzbetragsetzmittel (32) zum Setzen eines Versatzbetrages (θ1) des Leuchtbereichs (3) auf Basis des von dem Querbewegungs­ betrag-Erfassungsmittel (31) erfaßten Querbewegungsbetrags (w);
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (v);
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) zum Setzen eines maxima­ len Versatzbetrags (θMAX) des Leuchtbereichs (3) auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) erfaßten Fahrge­ schwindigkeit (v); und
ein Steuermittel (13, 23) zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel (32) gesetzten Versatzbetrag (θ1), wenn der Versatzbetrag (θ1) kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) gesetzte maximale Versatzbetrag (θMAX), und zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag (θMAX), wenn der Versatzbetrag (θ1) größer ist als der maximale Versatzbetrag (θMAX).
3. Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug, bei der ein Leuchtbereich (3) eines Scheinwerfers (2) vor dem Fahrzeug (1) nach rechts und links bewegbar ist, umfassend:
ein Karteninformationsausgabemittel (55) zum Ausgeben von Straßendaten enthaltender Karteninformation;
ein Momentanposition-Erfassungsmittel (52) zum Erfassen einer Momentanposition des Fahrzeugs (1) auf der Karte;
ein Versatzbetragsetzmittel (60) zum Setzen eines Versatzbetrags (θ1) des Leuchtbereichs (3) durch Vorhersagen der vorausliegenden Straßenform auf Basis der Karteninformation und der Momentanposi­ tion;
ein Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) zum Erfassen einer Fahrgeschwindigkeit (v);
ein Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) zum Setzen eines maxima­ len Versatzbetrags (θMAX) des Leuchtbereichs (3) auf Basis der von dem Fahrgeschwindigkeitserfassungsmittel (21) erfaßten Fahrge­ schwindigkeit(v); und
ein Steuermittel (13, 23) zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem von dem Versatzbetragsetzmittel (60) gesetzten Versatzbetrag (θ1), wenn der Versatzbetrag (θ1) kleiner ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setzmittel (11) gesetzte maximale Versatzbetrag (θMAX), und zum Steuern des Leuchtbereichversatzes entsprechend dem maximalen Versatzbetrag (θMAX), wenn der Versatzbetrag (θ1) größer ist als der maximale Versatzbetrag (θMAX).
4. Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuermittel (13, 23) die Steuerung des Leuchtbereichversatzes stoppt, wenn ein Zustand, in dem der durch das Versatzbetragsetzmittel (12; 32; 60) gesetzte Versatzbetrag (θ1) größer ist als der von dem Maximalversatzbetrag-Setz­ mittel (11) gesetzte maximale Versatzbetrag (θMAX), über eine vorbestimmte Zeit fortdauert.
5. Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtbereich (3) direkt vor das Fahrzeug (1) zurückgebracht wird, wenn das Steuermittel die Versatzsteuerung des Leuchtbereichs (3) stoppt.
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