-
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung für
das automatische Nivellieren eines Fahrzeugfront-Scheinwerfers gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
-
Eine solche Vorrichtung ist bereits
aus der Druckschrift
GB
23 09 773 A bekannt, bei der bestimmt wird ob das Fahrzeug
beschleunigt oder seine Geschwindigkeit verzögert wird. Wenn beurteilt wird, dass
ein Beschleunigungs-/Verzögerungsvorgang vorliegt,
kann die Lampeneinrichtung über
ein Signal von einer Korrektureinrichtung aus gesteuert werden. Auch
bei dieser Druckschrift wird das Stellglied für den Frontscheinwerfer immer
angesteuert (bei Beschleunigung mit korrigierten Werten). Dadurch,
dass das Stellglied für
die Frontscheinwerfer immer angesteuert wird, kommt es zu einem
häufigen
Auf- und Abbewegen der Scheinwerfer entsprechend einer unebenen
Straßenoberfläche.
-
-
Ein Frontscheinwerfer dieses Typs
ist so gebaut, daß beispielsweise
ein Reflektor, der mit einer Lichtquelle ausgerüstet ist, auf einem Lampenkörper so
abgestützt
wird, daß er
um eine horizontale Achse neigbar ist, und so, daß die Lichtachse
des Reflektors (Frontscheinwerfers) um die horizontale Achse mittels
eines Stellgliedes gedreht werden kann.
-
Eine bekannte automatische Nivelliervorrichtung
umfaßt
eine Vorrichtung für
die Neigungswinkeldetektion und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
wobei beide auf einem Fahrzeug montiert sind, und einen Steuerabschnitt
für das
Steuern des Betriebes eines Stellglieds auf der Basis der Detektionssignale,
die von der Detektionsvorrichtung und dem Sensor aus gegeben werden.
Die Lichtachse eines Frontscheinwerfers (Reflektors) wird so gesteuert, daß sie konstant
in einer vorbestimmten Position relativ zur Straßenoberfläche verbleibt.
-
Die automatische Nivellierung umfaßt eine dynamische
automatische Nivellierung für
das konstante Ausführen
einer automatischen Nivellieroperation, entweder wenn das Fahrzeug
fährt oder
wenn es steht, und eine statische automatische Nivellierung für das Ausführen einer
automatischen Nivellieroperation, wenn das Fahrzeug steht.
-
Während
der automatischen Nivellieroperation wird eine Nivellieroperation
in Echtzeit in Erwiderung auf einer Änderung bei der Ausrichtung
eines Fahrzeuges, die von einer Beschleunigung oder Verzögerung während der
Fahrt als auch von einer Änderung
des Gewichts des Fahrzeuges, das von einem Einladen und Ausladen
von Fracht in oder vom Fahrzeug während des Haltens auftritt,
herrührt,
ausgeführt.
Aus diesem Grund wird das Stellglied sehr oft betätigt und
verbraucht somit einer große
Menge Energie. Weiterhin müssen
Komponenten, die einen Antriebsmechanismus bilden, wie ein Motor
und Getriebe, eine große
Festigkeit haben, was zusätzliche Kosten
verursacht.
-
Im Gegensatz dazu ist die statische
automatische Nivellieroperation im Grund auf eine Nivellieroperation
gerichtet, die während
des Halts eines Fahrzeuges durchgeführt wird. Aus diesem Grund kann
ein korrekter Neigungswinkel leicht detektiert werden. Da die Zahl
der Betätigungen
des Stellgliedes klein ist, ist der Leistungsverbrauch entsprechend
klein. Komponenten, die einen Antriebsmechanismus bilden, wie ein
Motor und ein Getriebe, brauchen keine große Festigkeit zu besitzen.
Somit ist die konventionelle automatische Nivelliervorrichtung vorteilhafterweise
preisgünstig.
Eine solche automatische Nivelliervorrichtung hat die Aufmerksamkeit
der Hersteller von Frontscheinwerfern auf sich gezogen.
-
Wenn ein Fahrzeug stoppt, während es
bergab steht, oder so, daß die
Räder auf
einer Seite des Fahrzeuges auf dem Randstein stehen, wird die Ausrichtung
des Fahrzeuges geändert,
unabhängig
von Lasten, die dem Fahrzeug aufgeladen werden (das heißt, die
Summe des Gewichts der Passagiere und des Gepäcks). Wenn die automatische
Nivellieroperation ausgeführt
wird, während
das Fahrzeug steht, so können
die Lichtachsen der Frontscheinwerfer übertrieben nach oben oder unten
geändert
werden, was zu einer nicht korrekten Nivellierung führt.
-
Der vorliegenden Erfindung liegt
daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die
automatisch die Frontscheinwerfer eines Autos nivellieren kann und
die ermöglicht,
dass das Stellglied nur wenig betätigt wird und der Frontscheinwerfer
auch bei unebener Straße
korrekt ausgerichtet wird.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
-
Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
-
Gemäß der Erfindung wird das Stellglied
nur wenig betätigt,
was wiederum zu einer Einsparung von Energie führt. Weiterhin erleiden die
Bauteile eines Antriebsmechanismuses einen geringeren Verschleiß.
-
Während
der Fahrt ändert
sich die Orientierung (das heißt
der Neigungswinkel) des Fahrzeuges häufig. Im Gegensatz dazu ist
die Orientierung (das heißt
der Neigungswinkel) des Fahrzeuges, während das Fahrzeug sich in
einem stabilen Fahrzustand befindet, stabil und kann leicht detektiert
werden. Weiterhin ist der Neigungswinkel, der detektiert wird, während sich
das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, im wesentlichen
gleich dem Winkel, den man erhält,
wenn das Fahrzeug steht.
-
Vorzugsweise steuert die Steuereinheit
den Betrieb des Stellglieds auf der Basis des Neigungswinkels, den
man erhält,
während
das Fahrzeug steht, und in dem Fall, bei dem die Neigungswinkeldetektionsvorrichtung
einen Neigungswinkel detektiert, während sich das Fahrzeug in
einem stabilen Fahrzustand befindet, steuert die Steuereinheit die Operation
des Stellgliedes unter Berücksichtigung des
so detektierten Neigungswinkels.
-
Da der Neigungswinkel, den man erhält, wenn
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, in Betracht
gezogen wird, so wird verhindert, daß eine automatische Nivellieroperation
auf der Basis eines falschen Neigungswinkels, den man erhält, wenn
das Fahrzeug steht, durchgeführt
wird.
-
Vorzugsweise steuert die Steuereinheit
den Betrieb des Stellgliedes auf der Basis des Neigungswinkels,
den man erhält,
wenn das Fahrzeug sich in einem stabilen Fahrzustand befindet, statt
auf der Basis des Neigungswinkels, den man erhält, wenn das Fahrzeug steht.
-
Somit wird verhindert, daß eine automatische
Nivellieroperation auf der Basis eines falschen Neigungswinkels
stattfindet, den man erhält,
wenn das Fahrzeug steht.
-
Vorzugsweise steuert, wenn ein Unterschied zwischen
dem Neigungswinkel, den man erhält, wenn
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, und dem
Neigungswinkel, den man erhält,
während
das Fahrzeug steht, einen vorbestimmten Wert überschreitet, die Steuereinheit
den Betrieb des Stellgliedes auf der Basis des Neigungswinkels,
den man erhält,
während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, statt
auf der Basis des Neigungswinkels, den man erhält, wenn das Fahrzeug steht.
-
Ein korrekter Neigungswinkel wird
besser detektiert, wenn das Fahrzeug steht als wenn sich das Fahrzeug
in einem stabilen Fahrzustand befindet. Wenn der Neigungswinkel,
den man er hält,
wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, analog
ist dem Neigungswinkel, den man erhält, wenn das Fahrzeug steht,
so wird angenommen, daß der
Neigungswinkel, den man erhält,
wenn das Fahrzeug steht, genauer ist, und er wird als Steuerdatenwert
verwendet. Wenn eine große
Differenz zwischen den Neigungswinkeln existiert, so ist die Wahrscheinlichkeit
größer, daß der Neigungswinkel, den
man erhält,
wenn das Fahrzeug steht, falsch ist. Da der Neigungswinkel, den
man erhält,
während sich
das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, als Steuerdatenwert
verwendet wird, so wird verhindert, daß eine automatische Nivellieroperation auf
der Basis des falschen Neigungswinkels, den man erhält, wenn
das Fahrzeug steht, durchgeführt wird.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Differenz zwischen dem
Neigungswinkel, den man erhält,
während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, und dem
Neigungswinkel, den man erhält,
wenn das Fahrzeug steht, einen vorbestimmten Wert überschreitet,
die Operation des Stellgliedes auf der Basis eines Mittelwertes
der Neigungswinkel, die man durch die Neigungswinkeldetektionsvorrichtung
bei unterschiedlichen Zeiten erhält,
während
derer sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet,
oder auf der Basis des Neigungswinkelwertes, der am häufigsten
auftaucht, gesteuert.
-
Wenn ein großer Unterschied zwischen dem Neigungswinkel
existiert, den man erhält,
während das
Fahrzeug stationär
ist, und dem Neigungswinkel, den man erhält, wenn sich das Fahrzeug
in einem stabilen Fahrzustand befindet, so kann der Neigungswinkel,
den man erhält,
wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, falsch sein.
Somit wird der Neigungswinkel, den man mehrmals erhält, wenn
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, und ein
mittlerer Neigungswinkel der so detektierten Neigungswinkel, oder
ein Neigungswinkel, der am häufigsten
auftaucht, als Neigungswinkel verwendet, um somit den Neigungswinkel
zu korrigieren.
-
In einer bevorzugten Betriebsart
wird die Zeit, die erforderlich ist, um einen Neigungswinkel zu detektieren,
während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, so eingestellt,
daß sie länger ist
als die Zeit, die für
die Detektion eines Neigungswinkels benötigt wird, wenn das Fahrzeug steht.
-
Wenn die Zeit, die für die Detektion
eines Neigungswinkels erforderlich ist, lang ist, so kann eine große Zahl
von Datensätzen
(oder Signalen) zu einer Zeit erzeugt werden, um somit den Einfluß externen
Störungen
bei der Detektion eines Neigungswinkels zu vermindern. Während der
Fahrt des Fahrzeuges unterliegt die Orientierung des Fahrzeuges Änderungen
durch die Beschleunigung, Verzögerung oder
Unregelmäßigkeiten
auf der Straßenoberfläche. Somit
ist es wahrscheinlich, daß Daten
(oder Signale), die durch eine einzelne Detektionsoperation detektiert
werden, mehrere unkorrekte Datensätze (Signale) enthalten. Sogar
wenn die detektierten Daten mehrere unkorrekte Datensätze (Signale)
enthalten, so nähern
sich die detektierten Daten korrekten Daten an, wenn die Zahl der
Datensätze
groß ist.
-
1 ist
eine Ansicht, die die Gesamtkonfiguration einer Vorrichtung für das automatische
Nivellieren der Fahrzeugfrontscheinwerfer gemäß einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
2 zeigt
ein Flußdiagramm,
das eine Steuereinheit der automatische Nivelliervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
betrifft.
-
3 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Fluß der
Operation zeigt, die sich auf eine Steuereinheit bezieht, die als
Hauptabschnitt einer automatischen Frontscheinwerfernivelliervorrichtung
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dient;
-
4 ist
ein Flußdiagramm,
das den Operationsfluß zeigt,
der sich auf eine Steuereinheit bezieht, die als Hauptabschnitt
deiner automatischen Frontscheinwerfernivelliervorrichtung gemäß einer dritten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dient; und
-
5 ist
ein Flußdiagramm,
das den Operationsfluß zeigt,
der sich auf eine Steuereinheit bezieht, die als Hauptabschnitt
einer automatischen Frontscheinwerfernivelliervorrichtung gemäß einer vierten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dient.
-
Bevorzugte Betriebsarten oder Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezug auf Beispiele beschrieben.
-
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt die
Gesamtkonfiguration einer Vorrichtung für die automatische Nivellierung
von Fahrzeugfrontscheinwerfern gemäß der ersten Ausführungsform,
und 2 zeigt ein Flußdiagramm,
das eine Steuereinheit der automatischen Nivelliervorrichtung betrifft.
-
Die Bezugszahl 1, die in 1 gezeigt ist, bezeichnet
einen Fahrzeugfrontscheinwerfer. Eine Frontlinse 4 ist
am vorderen Öffnungsabschnitt
eines Lampenkörpers 2 angebracht,
um somit eine Lampenkammer S zu bilden. Ein Parabolreflektor 5,
der eine darin befestigte Glühbirne 6 aufweist,
ist in der Lampenkammer S so abgestützt, daß er um eine horizontale Drehachse
(eine Achse rechtwinklig zur Zeichenebene der 1) gedreht werden kann. Der Reflektor 5 kann
mittels eines Motors 10 gedreht werden, der als ein Stellglied
dient.
-
Eine automatische Nivelliervorrichtung
für die
Verwendung mit dem Frontscheinwerfer 1 umfaßt den Motor 10,
der als ein Stellglied für
das Drehen der Lichtachse L des Frontscheinwerfers 1 in
einer vertikale Richtung dient; einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12,
der als Fahrzeuggeschwindigkeitsdetektionsvorrichtung für das Detektieren
der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges dient; einen Fahrzeughöhensensor 14,
der einen Teil der Vorrichtung für
das Detektieren eines Neigungswinkels des Fahrzeuges bildet; und
eine CPU 16, die die Geschwindigkeit und den Neigungswinkel
des Fahrzeuges auf der Basis von Signalen berechnet, die vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 und
dem Fahrzeughöhensensor 14 ausgegeben
werden, und die ein Signal an die Motoransteuerung 18 für das Ansteuern
des Motors 10 gemäß den voreingestellten Bedingungen
ausgibt.
-
Nach dem Empfangen eines Signals
vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 berechnet die CPU 16 die
Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeuges auf der Basis
des Signals, um somit zu bestimmen, ob das Fahrzeug stationär ist oder fährt, und
ob das Fahrzeug stabil fährt
oder nicht.
-
Nach dem Empfangen eines Signals
vom Fahrzeughöhensensor 14,
berechnet die CPU 16 die Neigung des Fahrzeuges in einer
Längsrichtung
(das ist der Neigungswinkel des Fahrzeuges) aus dem Signal, das
der Größe des Versatzes
der Fahrzeugaufhängung
entspricht. In einem Fall, bei dem der Fahrzeughöhensensor zwei Sensoren umfaßt, das
heißt einen
Sensor, der an einem Satz Vorderräder angebracht ist, und einen
anderen Sensor, der an einem Satz Hinterräder angebracht ist, kann der
Neigungswinkel aus der Größe des Versatzes
der Fahrzeughöhe
in Längsrichtung
und der Länge
einer Radbasis berechnet werden. Im Gegensatz dazu kann in einem Fall,
bei dem der Fahrzeughöhensensor
einen einzelnen Sensor umfaßt,
der entweder auf einem Satz der Vorderräder oder einem Satz der Hinterräder angeordnet
ist, ein Neigungswinkel aus der Größe der Variation der Fahrzeughöhe geschätzt werden.
Die CPU 16 gibt ein Signal an die Motoransteuerung 18 aus,
um die Lichtachse L um einen vorbestimmten Winkel zu drehen, um
somit den Neigungswinkel aufzuheben.
-
Zur Zeit der Detektion eines Signals
vom Fahrzeughöhensensor 14 führt die
CPU 16 eine Operation durch das Verwenden einer vergleichsweise hohen
Abtastzeit durch, während
das Fahrzeug steht. Während
das Fahrzeug fährt,
wird, um äußere Störungen auszuschließen, der
Neigungswinkel des Fahrzeuges nur dann berechnet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
gleich oder größer als
ein Referenzwert ist; eine Beschleunigung gleich oder kleiner als ein
Referenzwert ist, und dieser Zustand (das heißt, die Fahrzeuggeschwindigkeit
ist gleich oder größer als
die Referenzgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeuges
ist gleich oder kleiner als der Referenzwert) länger als eine vorbestimmte
kontinuierliche Zeitdauer existiert.
-
Wenn das Fahrzeug über eine
schlechte Straße
fährt,
die Faktoren einschließt,
die äußere Störungen verursachen,
wie beispielsweise Unregelmäßigkeiten
auf der Straßenoberfläche, so
kann das Fahrzeug nicht mit einer Geschwindigkeit von über 30 km/h
fahren. Ein passende Maßnahme
für das Verhindern
einer starken Beschleunigung oder Verzögerung, die ansonsten die Orientierung
des Fahrzeuges ändern
würde,
besteht darin, die Beschleunigung des Fahrzeuges auf 0,5 m/s2 oder weniger zu beschränken. Eine stabile Fahrt wird
unter Bedingungen erreicht, bei denen eine Fahrgeschwindigkeit von
30 km/h oder mehr und eine Beschleunigung von 0,5 m/s2 oder
weniger für
mehr als drei Sekunden aufrecht erhalten werden. Da der Neigungswinkel des
Fahrzeuges nur berechnet wird, wenn die obigen Bedingungen erfüllt sind,
wird die Detektion eines sporadischen, unnormalen Wertes oder der
Einfluß eines
solchen unnormalen Wertes auf die Berechnung des Neigungswinkels
verhindert.
-
Als nächstes wird die Steuerung des
Motors 10 durch die CPU 16, die als Steuereinheit
dient, gemäß dem in 2 gezeigten Flußdiagramm
beschrieben.
-
Im Schritt 100 bestimmt die CPU 16 auf
der Basis eines Signals, das vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ausgegeben
wird, ob das Fahrzeug steht oder nicht. Wenn in Schritt 100 "Ja" (Fahrzeug steht)
ausgewählt
wurde, so wird ein Neigungswinkel θ1 des
stehenden Fahrzeuges in Schritt 102 berechnet. Auf der Basis des
Neigungswinkels θ1 wird in Schritt 104 ein Signal an die Motoransteuerschaltung 18 ausgegeben,
um den Motor 10 zu aktivieren und die Verarbeitung kehrt
zu Schritt 100 zurück.
-
Wenn die Entscheidung im Schritt
100 "Nein" (Fahrzeug fährt) lautet,
so bestimmt in Schritt 110 die CPU 16, ob der Neigungswinkel
während
der Fahrt des Fahrzeuges korrigiert wird oder nicht. Wenn NEIN (das
heißt,
der Neigungswinkel wird während der
Fahrt nicht korrigiert) in Schritt 110 gewählt wird, so bestimmt die CPU 16 in
Schritt 112, ob die Fahrzeug geschwindigkeit eine Referenzgeschwindigkeit (30
km/h) überschreitet.
Wenn JA (die Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet 30 km/h) in Schritt
112 gewählt
wird, so bestimmt die CPU 16 in Schritt 114, ob die Beschleunigung
kleiner als eine Referenzbeschleunigung (0,5 m/s2)
ist oder nicht. Wenn JA (Beschleunigung ist kleiner als 0,5 m/s2) in Schritt 114 gewählt wird, so bestimmt die CPU 16 in
Schritt 116, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit 30 km/h überschreitet
oder nicht und ob die Beschleunigung von weniger als 0,5 m/s2 länger
als eine vorbestimmte Zeit (3 Sekunden) fortgesetzt wird oder nicht.
Wenn JA in Schritt 116 gewählt
wird (das heißt
die Beschleunigung von 0,5 m/s2 wird für mehr als
drei Sekunden fortgesetzt), so geht die Verarbeitung zu Schritt
118, wo der Neigungswinkel θ2 des Fahrzeuges, den man erhält, wenn
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, berechnet
wird. In Schritt 104 wird das Ergebnis einer solchen Berechnung
an die Motoransteuerschaltung 18 ausgegeben, um so den Motor 10 auf
der Basis des Neigungswinkels θ2 zu aktivieren. Die Verarbeitung kehrt dann
zu Schritt 100 zurück.
-
Wenn JA (der Neigungswinkel wird
während der
Fahrt korrigiert) in Schritt 110 gewählt wurde, oder wenn NEIN in
einem der Schritte 112, 114 und 116 gewählt wurde (das heißt, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der Referenzwert von 30 km/h
ist, die Beschleunigung des Fahrzeuges größer als der Referenzwert von
0,5 m/s2, oder wenn ein solcher Zustand
nicht für
mehr als drei Sekunden fortgesetzt wird), so kehrt die Verarbeitung
zu Schritt 100 zurück.
-
3 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Operationsfluß in
Bezug auf eine Steuereinheit, die als Hauptabschnitt einer Vorrichtung
zur automatischen Nivellierung eines Frontscheinwerfers dient, gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
In der ersten Ausführungsform
wird der Neigungswinkel θ2 detektiert und der Neigungswinkel θ1 wird unausweichlich korrigiert, so daß er gleich
dem Neigungswinkel θ2 wird. Im Gegen satz dazu wird in der zweiten
Ausführungsform,
nur wenn die Differenz zwischen dem Neigungswinkel θ1 und dem Neigungswinkel θ2 größer als
ein vorbestimmter Referenzwert ist, der Neigungswinkel θ1 so korrigiert, daß er gleich dem Neigungswinkel θ2 wird.
-
Kurz gesagt, die CPU 16 bestimmt
in Schritt 200 auf der Basis eines Signals, das vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ausgegeben
wird, ob das Fahrzeug steht oder nicht. Wenn JA (Fahrzeug steht) in
Schritt 200 ausgewählt
wird, so wird der Neigungswinkel θ2 in
Schritt 202 berechnet. Wenn ein Flag schon gesetzt wurde, so wird
das Flag in Schritt 203 rückgesetzt.
In Schritt 204 wird auf der Basis des Neigungswinkels θ1 ein Signal an die Motoransteuerung 18 ausgegeben,
um den Motor 10 zu aktivieren, und die Verarbeitung kehrt
zu Schritt 200 zurück.
-
Wenn in Schritt 200 NEIN gewählt wird,
so bestimmt die CPU 16 in Schritt 210, ob das Flag gesetzt
wurde oder nicht. Wenn das Flag schon gesetzt wurde, so bestimmt
die CPU 16 in Schritt 212, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit
den Referenzwert (von 30 km/h) überschreitet
oder nicht. Wenn JA in Schritt 212 gewählt wurde (Das heißt, es wurde
bestimmt, daß die
Fahrzeuggeschwindigkeit 30 km/h überschreitet),
so bestimmt die CPU 16 in Schritt 214, ob die Beschleunigung
des Fahrzeuges kleiner als der Referenzwert (von 0,5 m/s2) ist oder nicht. Wenn JA in Schritt 214
gewählt
wird (das heißt,
wenn bestimmt wird, daß die
Beschleunigung kleiner als 0,5 m/s2 ist), so
bestimmt die CPU 16 in Schritt 216, ob ein solcher Zustand
länger
als eine vorbestimmte Zeitdauer (drei Sekunden) fortgesetzt wird.
Wenn in Schritt 216 JA gewählt
wird (das heißt,
der Zustand wird für
mehr als drei Sekunden fortgesetzt), so geht die Verarbeitung zu
Schritt 218, wo der Neigungswinkel θ2 berechnet wird.
In Schritt 220 wird das Flag gesetzt und die Verarbeitung geht zu
Schritt 222.
-
In Schritt 222 bestimmt die CPU 16,
ob eine Differenz zwischen dem so berechneten Neigungswinkel θ2 und dem Neigungs winkel θ1 größer als
ein vorbestimmter Referenzwert ist (mehr als 0,1 Grad). Wenn JA
ausgewählt
wird (das heißt,
die Neigungswinkeldifferenz ist größer als 0,1 Grad), so wird
in Schritt 204 ein Signal an die Mooransteuerung 18 ausgegeben,
um den Motor 10 auf der Basis des Neigungswinkel θ2 zu aktivieren. Die Verarbeitung kehrt dann
zu Schritt 200 zurück.
Wenn NEIN in Schritt 222 gewählt
wird (das heißt,
die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 ist kleiner als 0,1 Grad), so kehrt die
Verarbeitung zu Schritt 200 zurück.
-
Wenn in Schritt 210 NEIN gewählt wird
(das heißt,
wenn das Flag gesetzt wurde) oder NEIN in einem der Schritte 212,
214 und 216 gewählt
wurde (das heißt,
die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als die Referenzgeschwindigkeit,
die Beschleunigung ist größer als
der Referenzwert, oder eine vorbestimmte Zeitdauer ist noch nicht
vergangen), so kehrt die Verarbeitung zu Schritt 200 zurück.
-
4 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Operationsfluß in
Bezug auf eine Steuereinheit zeigt, die als Hauptabschnitt einer
automatischen Nivelliervorrichtung eines Frontscheinwerfers gemäß einer
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dient.
-
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich
von den ersten und zweiten Ausführungsformen dadurch,
daß wenn
die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 kleiner als der vorbestimmte Referenzwert
ist, der Neigungswinkel θ2 als Steuerdatenwert verwendet wird. Im
Gegensatz dazu wird, wenn die Differenz großer als der vorbestimmte Referenzwert
ist, der Neigungswinkel θ2 zwei oder dreimal detektiert, während sich
das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet. Ein mittlerer
Winkel der so detektieren Neigungswinkel θ2 oder
ein Neigungswinkel, der am öftesten
auftaucht, wird als Steuerdatenwert verwendet.
-
Die Schritte 300, 302 und 304 sind
identisch mit den Schritten 100, 102 und 104. Weiterhin sind die
Schritte 310, 312, 314, 316 und 318 identisch mit den Schritten
110, 112, 114, 116 und 118. Die Wiederholung ihrer Erläuterung
wird hier weggelassen.
-
Die Verarbeitung verschiebt sich
von Schritt 318 zu Schritt 320, in welchem die CPU 16 bestimmt, ob
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 in
Schritt 318, während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, die erste
Berechnung darstellt. Wenn JA in Schritt 320 gewählt wird (das heißt, die Berechnung
des Neigungswinkels θ2 stellt die erste Berechnung dar), so geht
die Verarbeitung zu Schritt 322 weiter. Die CPU 16 bestimmt
dann, ob die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 größer als
der vorbestimmte Referenzwert (0,1 Grad) ist. Wenn NEIN ausgewählt wird
(das heißt,
die Differenz ist kleiner als der vorbestimmte Referenzwert von
0,1 Grad), so wird in Schritt 304 ein Signal an die Motoransteuerung 18 auf
der Basis des Neigungswinkels θ2 ausgegeben, um den Motor 10 zu
aktivieren. Die Verarbeitung kehrt dann zu Schritt 300 zurück.
-
Wenn JA in Schritt 322 ausgewählt wird
(das heißt,
die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 ist größer als
0,1 Grad), so geht die Verarbeitung zu Schritt 324 weiter. Der Neigungswinkel θ2(θ21) wird in einem Speicherabschnitt gespeichert, und
die Verarbeitung kehrt dann zu Schritt 300 zurück. Wenn NEIN in Schritt 320
ausgewählt
wird (das heißt,
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 in Schritt
318 stellt nicht die erste Berechnung dar), so geht die Verarbeitung
weiter zu Schritt 326. Die CPU 16 bestimmt, ob die Berechnung
des Neigungswinkels θ2 in Schritt 318 die zweite Berechnung darstellt oder
nicht. Wenn JA in Schritt 326 ausgewählt wurde (das heißt, die
Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt die zweite Berechnung dar), so geht
die Verarbeitung weiter zu Schritt 328. Der zweite Neigungswinkel θ22 wird im Speicherabschnitt gespeichert,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 300 zurück. Im Gegensatz dazu kehrt,
wenn NEIN in Schritt 326 ausgewählt
wird (die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt
nicht die zweite Berechnung dar), die Verarbeitung zu Schritt 330
zurück.
Die CPU 16 bestimmt, ob die Berechnung des Neigungswinkels θ2 in Schritt 318 die dritte Berechnung darstellt.
Wenn JA in Schritt 330 gewählt
wird (das heißt,
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt
die dritte Berechnung dar), so geht die Verarbeitung dann zu Schritt
332. Ein dritter Neigungswinkel θ23, den man erhält, während sich das Fahrzeug in
einem stabilen Fahrzustand befindet, wird im Speicherabschnitt gespeichert,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 300 zurück. Wenn NEIN in Schritt 330
gewählt
wird (die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt
nicht die dritte Berechnung sondern die vierte Berechnung dar), so
geht die Verarbeitung zu Schritt 334 weiter. Ein Mittelwert der
Neigungswinkel θ21, θ22 und θ23, die in den ersten bis dritten Zuständen erhalten
wurden, bei denen das Fahrzeug sich in einem stabilen Fahrzustand
befunden hat, oder ein Neigungswinkel, der am häufigsten auftritt, wird als
optimaler Neigungswinkel gewählt.
Die Verarbeitung geht dann zu Schritt 304 weiter. In Schritt 304
wird ein Signal an eine Motoransteuerung 18 auf der Basis
des optimalen Neigungswinkels ausgegeben, um den Motor 10 zu
aktivieren, und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 300 zurück.
-
Wenn NEIN in Schritt 310 gewählt wird
(der Neigungswinkel wird nicht während
der Fahrt des Fahrzeuges korrigiert), oder wenn NEIN in irgend einem
der Schritte 312, 314 und 316 gewählt wurde (wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
niedriger als der Referenzwert ist, die Beschleunigung größer als
der Referenzwert oder eine vorbestimmte Zeitdauer noch nicht vergangen
ist), so kehrt die Verarbeitung zu Schritt 300 zurück.
-
5 ist
ein Flußdiagramm,
das einen Operationsfluß in
Bezug auf eine Steuereinheit zeigt, die als Hauptabschnitt der Vorrichtung
zur automatischen Nivellierung eines Frontscheinwerfers gemäß einer
vierten Ausführungsform
der Erfindung dient.
-
In der dritten Ausführungsform
wird in jedem der Fälle,
bei dem die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 groß ist,
und im Fall, bei dem die Differenz klein ist, der Neigungswinkel θ1 unausweichlich korrigiert, so daß er gleich
dem Neigungswinkel θ2 wird. Im Gegensatz ist die vierte Ausführungsform
so angeordnet, daß der
Neigungswinkel θ1 nur dann so korrigiert wird, daß er gleich
dem Neigungswinkel θ2 wird, wenn die Differenz dazwischen groß ist.
-
Die Schritte 400, 402, 403 und 404
sind identisch mit den Schritten 200, 202, 203 beziehungsweise 204.
Weiterhin sind die Schritte 410, 412, 414, 416 und 418 identisch
zu den Schritten 210, 212, 214, 216 beziehungsweise 218. Somit wird
ihre erneute Erläuterung
hier weggelassen.
-
In Schritt 420 bestimmt die CPU 16,
ob die Berechnung des Neigungswinkels θ2 des
Fahrzeuges in Schritt 418, während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, die erste
Berechnung ist. Wenn JA gewählt
wurde (das heißt,
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt
die erste Berechnung dar), so geht die Verarbeitung zu Schritt 422
weiter. Die CPU 16 bestimmt dann, ob eine Differenz zwischen
den Neigungswinkeln θ1 und θ2 größer als
der vorbestimmte Referenzwert (0,1 Grad) ist. Wenn NEIN ausgewählt wird
(das heißt,
die Differenz ist kleiner als der vorbestimmte Referenzwert von
0,1 Grad), so wird ein Flag in Schritt 423 rückgesetzt und die Verarbeitung
kehrt dann zu Schritt 400 zurück.
-
Wenn JA in Schritt 422 gewählt wird
(das heißt,
die Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 ist größer als
0,1 Grad), so geht die Verarbeitung dann zu Schritt 424 weiter.
Der Neigungswinkel θ2(θ21) wird in einem Speicherabschnitt gespeichert,
und die Verarbeitung kehrt dann zu Schritt 400 zurück. Wenn
NEIN in Schritt 420 ausgewählt
wird (das heißt,
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 in
Schritt 418 stellt nicht die erste Berechnung dar), so geht die
Verarbeitung zu Schritt 426 weiter. Die CPU 16 bestimmt,
ob die Berechnung des Neigungswinkels θ2 in
Schritt 418 die zweite Berechnung darstellt. Wenn JA in Schritt
426 ausgewählt
wird (das heißt,
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt die
zweite Be rechnung dar), so geht die Verarbeitung zu Schritt 428
weiter. Der zweite Neigungswinkel θ22 wird
im Speicherabschnitt gespeichert, wonach die Verarbeitung dann zu
Schritt 400 zurückkehrt.
Im Gegensatz dazu geht, wenn NEIN in Schritt 426 gewählt wurde
(die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt nicht
die zweite Berechnung sondern die dritte Berechnung dar), die Verarbeitung
zu Schritt 432 weiter. Ein dritter Neigungswinkel θ23, den man erhält, während sich das Fahrzeug in
einem stabilen Fahrzustand befindet, wird im Speicherabschnitt gespeichert,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 434 zurück. Ein mittlerer Neigungswinkel
der Neigungswinkel θ21 , θ22 und θ23, die man in den ersten bis dritten Zuständen, in
den sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, erhalten
hat, oder ein Neigungswinkel, der am häufigsten auftaucht, wird als optimaler
Neigungswinkel gewählt.
In Schritt 435 wird das Flag gesetzt und die Verarbeitung geht zu Schritt
404 weiter. In Schritt 404 wird ein Signal an die Motoransteuerung 18 auf
der Basis des optimalen Neigungswinkels ausgegeben, um den Motor 10 zu aktivieren,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt 400 zurück.
-
Wenn in Schritt 410 NEIN ausgewählt wird (das
Flag ist gesetzt oder die Berechnung des Neigungswinkels θ2 stellt die vierte Berechnung dar), oder
wenn NEIN in irgend einem der Schritte 412, 414 und 416 gewählt wird
(wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der Referenzwert ist,
die Beschleunigung größer als
der Referenzwert ist, oder wenn eine vorbestimmte Zeitdauer noch
nicht abgelaufen ist), so kehrt die Verarbeitung zu Schritt 400 zurück.
-
In den ersten bis vierten Ausführungsformen erfordert
die Berechnung des Neigungswinkels θ2 des
Fahrzeuges, während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, daß sich das Fahrzeug
mit einer Geschwindigkeit von 30 km/h oder mehr mit einer Beschleunigung
von 0,5 m/s2 oder weniger für mehr als
drei Sekunden bewegt. Die Elemente des Satzes von Bedingungen: 30
km/h, 0,5 m/s2 und drei Sekunden sind nur
bei spielhaft, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese
Erfordernisse beschränkt.
-
Die vorherigen Ausführungsformen
betreffen eine Vorrichtung für
das automatische Nivellieren eines Frontscheinwerfers des Reflektortyps,
der einen Lampenkörper 2,
der auf dem Fahrzeugkörper
montiert ist, und den Reflektor 5, der am Lampenkörper 2 so
befestigt ist, daß er
drehbar ist, umfaßt.
Sie betreffen auch das automatische Nivellieren einer beweglichen
Frontscheinwerferseinheit, die ein Lampengehäuse umfaßt, das auf einem Fahrzeugkörper montiert
ist, und eine Lampenkörperreflektoreinheit,
die mit dem Lampengehäuse
so verbunden ist, daß sie drehbar
ist.
-
Wie aus der vorangehenden Beschreibung deutlich
wird, wird in der Vorrichtung zur automatischen Nivellierung des
Frontscheinwerfers gemäß dem ersten
Aspekt der vorliegenden Erfindung die automatische Nivellieroperation
nur durchgeführt, wenn
das Fahrzeug steht, und wenn sich das Fahrzeug in einem stabilen
Fahrzustand befindet. Somit wird das Stellglied nicht oft betätigt, was
zu einem verminderten Leistungsverbrauch führt. Weiterhin erleiden die
Teile des Antriebsmechanismuses einen geringeren Verschleiß. Als Ergebnis
wird eine preisgünstige
Vorrichtung zur automatischen Nivellierung eines Frontscheinwerfers
bereitgestellt, die dennoch korrekt arbeitet.
-
In einer bevorzugten Betriebsart
der Erfindung wird verhindert, da der Neigungswinkel, den man erhält, während sich
das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, berücksichtigt
wird, daß eine
automatische Nivellieroperation auf der Basis eines falschen Neigungswinkels,
dem man erhält,
während
das Fahrzeug steht, durchgeführt
wird. Somit wird eine Vorrichtung für das automatischen Nivellieren
des Frontscheinwerfers geboten, die korrekt arbeitet.
-
In einer anderen bevorzugten Betriebsart
der vorliegenden Erfindung wird, solange das Fahrzeug fährt, ein
Neigungswinkel erhalten, solange sich das Fahrzeug in einem stabilen
Fahrzustand befindet, der als Steuerdatenwert an Stelle des Neigungswinkels
verwendet wird, den man erhält,
wenn das Fahrzeug stationär
ist. Somit wird verhindert, daß eine
automatische Nivellieroperation auf der Basis eines falschen Neigungswinkels
durchgeführt
wird, den man erhält,
während
das Fahrzeug steht. Somit wird eine Vorrichtung für das automatische
Nivellieren eines Frontscheinwerfers geliefert, die korrekt arbeitet.
-
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird, wenn der Neigungswinkel θ2, den man erhält, während sich das Fahrzeug in
einem stabilen Fahrzustand befindet, analog ist dem Neigungswinkel θ1, den man erhält, wenn das Fahrzeug stationär ist, der
Neigungswinkel θ1, von dem angenommen wird, daß er genauer
als der Neigungswinkel θ2 ist, als Steuerdatenwert verwendet. Wenn
eine große
Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 existiert, so ist die Wahrscheinlichkeit
groß,
daß der
Neigungswinkel θ1 einen Fehler aufweist. Da der Neigungswinkel θ2 als Steuerdatenwert verwendet wird, wird
verhindert, daß eine
automatische Nivellieroperation auf der Basis des falschen Neigungswinkels θ1 durchgeführt wird.
-
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine große Differenz zwischen den Neigungswinkeln θ1 und θ2 existiert, der Betrieb des Stellgliedes
auf der Basis eines Mittelwertes von Neigungswinkeln, die man zu mehreren
Zeiten erhält,
während
denen das Fahrzeug einen stabilen Fahrzustand einnimmt, oder eines
Neigungswinkels, der am häufigsten
auftaucht, gesteuert. Der Neigungswinkel (oder der Steuerdatenwert),
den man erhält,
während
sich das Fahrzeug in einem stabilen Fahrzustand befindet, wird als
sehr zuverlässig
erachtet, was somit eine korrekte automatische Nivellieroperation
ermöglicht.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung tritt die Detektion eines Neigungswinkels
zur Zeit eines stabilen Fahrzustandes über eine lange Zeit auf, und
somit ist der detektierte Neigungswinkel sehr zuverlässig, was
eine korrekte automatische Nivellieroperation ermöglicht.