CN102906492B - 用于提高带柱形棱镜的车辆前照灯的耐用性的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于提高车辆前照灯的耐用性的方法和装置，该车辆前照灯具有柱形棱镜(PR)和霍尔传感器(H)，该棱镜能围绕旋转轴线(D)转动至多个转动位置(D1、…、D5)，借助该霍尔传感器的输出信号能求得柱形棱镜(PR)的转动位置。检查霍尔传感器(H)是否存在故障。在霍尔传感器(H)存在故障的情况下，临时提供一个止挡(AL、AR、AE2、AG)，棱镜的转动位置通过锁定在所提供的止挡(AL、AR、AE2、AG)上而得到验证。

Description

用于提高带柱形棱镜的车辆前照灯的耐用性的方法和装置
本发明涉及用于提高带柱形棱镜的车辆前照灯的耐用性的方法和装置，该棱镜在正常工作中没有止挡。
在新式车辆前照灯中使用了多个步进电机，以便使得所希望的前照灯部分移动至所希望的位置。
例如已知使用步进电机来调节前照灯的照明距离。
另外已知使用螺线管来移动挡板，以便在近光与远光之间进行切换。
此外已知有带转向灯功能的前照灯。在这里，利用驱动机构来转动前照灯的整个光学结构。转动运动在两个方向上被终端止挡限定。
现有技术还包括，用步进电机对前照灯的挡板进行驱动。在此，挡板向右或向左移动，和/或向上或向下移动。
还已知把可转动的棱镜水平地装入到前照灯的光路中。利用步进电机对这种棱镜进行驱动。通过棱镜的转动，可在近光和远光之间实现或多或少的无级的过渡。这种前照灯具有霍尔传感器，其输出信号用于定位可转动的棱镜。针对霍尔传感器故障的情况，可转动的棱镜具有止挡部件，利用该止挡部件可使得棱镜通过转动而定位在止挡配合部件上。通过止挡部件与止挡配合部件的配合作用来限定棱镜的转动。棱镜不可能满圈地转动。
图1中示出了这种可转动的棱镜的一个例子。它具有不同的转动位置。第一转动位置D1对应于相应车辆前照灯的对称的光分布，第二转动位置D2对应于近光，第三转动位置D3对应于高速公路光，第四转动位置D4对应于远光。所述止挡部件AE1位于第五转动位置，规定该转动位置处于与远光对应的转动位置D4和与对称的光分布对应的转动位置D1之间。由霍尔传感器的输出信号导出的切换边沿SF在第一与第二转动位置之间出现，且在第三与第四转动位置之间出现。此外，所述止挡部件AE1在前照灯的工作中确保能从对称的光分布过渡至远光，而不会反向过渡。
所示的棱镜PR是车辆前照灯的组成部分，该车辆前照灯还具有反射器R、设置在反射器内部的光源Q、透镜L。
此外已知的是，用摄像机检测对面行驶情况，并保持接通的远光，但对面车辆所在的区域暗淡，以便不遮挡对面行驶情况。为了实现这种部分远光，给可转动的棱镜的另一转动位置指配部分远光的功能。准确的遮挡位置通过转向灯功能来确定。但在这种情况下必须去掉图1中所示的止挡部件AE1，因为必须既能从部分远光切换至远光，又能从部分远光切换至近光，其中所述后一种切换不允许通过远光进行。在图2中示出了这种可转动的棱镜的一个例子。
图2中示范性地示出的棱镜PR也是车辆前照灯的组成部分，该车辆前照灯还具有反射器R、设置在反射器内部的光源Q、透镜L。该棱镜也可转动至不同的转动位置。第一转动位置D1对应于对称的光分布，第二转动位置D2对应于近光，第三转动位置D3对应于高速公路光，第四转动位置D4对应于远光，第五转动位置D5对应于部分远光。图2所示的棱镜未设置图1中所示的止挡部件AE1。由霍尔传感器的输出信号导出的切换边沿SF在第一与第二转动位置之间出现，且在第三与第四转动位置之间出现。图1中所示的止挡部件的故障允许—如已述—近光与部分远光之间的过渡。
图2中所示的棱镜毫无问题地工作，只要霍尔传感器正常地工作并提供输出信号，借助这些输出信号能求得棱镜的转动位置。但在霍尔传感器故障情况下，无法再求得棱镜的转动位置。在这种情况下，由于车辆前照灯的构造，也无法调节棱镜的能可靠地不遮挡对面行驶情况的转动位置。虽然棱镜的转动位置由于棱镜驱动机构的自保持扭矩而不会自动改变，却无法避免因机械负载、振动、电故障、漏电在运动、手动干预或步进电机线圈电缆断裂期间丢失有关棱镜即时位置的信息。
本发明的目的在于，提出在霍尔传感器故障情况下也能求得棱镜转动位置的方法和装置。
所述目的通过一种具有在权利要求1中给出的特征的方法得以实现。针对该主题，独立权利要求9具有一种用于提高车辆前照灯耐用性的装置。
本发明的优点特别是在于，车辆前照灯在霍尔传感器故障情况下能对柱形棱镜的转动位置进行检验。此点采用有利的方式如下实现：优选在参考运行中检查霍尔传感器是否存在故障，在存在霍尔传感器故障的情况下，临时提供一个止挡，棱镜的转动位置通过锁定在所提供的止挡上而得到验证。如果棱镜的转动位置得到了验证，棱镜就可以例如移动至安全位置比如近光位置。
本发明的其它有利的特性可由借助图3和4对实施例的说明得到。
图3示出一个柱形的可转动的棱镜PR，其可转动至不同的转动位置。第一转动位置D1对应于对称的光分布，第二转动位置D2对应于近光，第三转动位置D3对应于高速公路光，第四转动位置D4对应于远光，第五转动位置D5对应于部分远光。在第六转动位置D6，可转动的棱镜PR具有用虚线示出的止挡部件AE2，该止挡部件在前照灯的正常工作中不会妨碍棱镜PR满圈地转动。由霍尔传感器的输出信号导出的切换边沿SF在第一与第二转动位置之间出现，且在第三与第四转动位置之间出现。
所示的棱镜PR是车辆前照灯的组成部分，该车辆前照灯还具有反射器R、设置在反射器内部的光源Q、透镜L。
优选在汽车前照灯的参考运行中检查霍尔传感器是否存在故障。如果识别到存在霍尔传感器故障，就可以对可转动的棱镜PR的转动位置进行识别，如下面将参照图4示范性地予以介绍。
图4为草图，用来介绍实施根据本发明的方法的装置的一个实施例。可以根据一些信息来求得棱镜PR的转动位置，为了提供这些信息，设置了霍尔传感器H，其输出信号被输送给控制单元SE。该控制单元SE被设置用于利用霍尔传感器H的输出信号来求得可转动的棱镜PR的即时转动位置，并向驱动机构Ad输送控制信号，从而驱动机构按所希望的方式控制棱镜PR的转动。控制单元SE还被设置用于检查霍尔传感器H是在正常工作还是有故障。如果例如在前照灯的参考运行中在柱形棱镜转完一满圈期间在控制单元SE上仅出现霍尔传感器H的带有一致的电平(高或低)的输出信号，控制单元SE就识别到霍尔传感器H有故障。
图4中所示的装置还具有车辆前照灯的转向灯功能的左侧的终端止挡AL和右侧的终端止挡AR。
在前照灯按照转向灯功能进行调节时，柱形棱镜PR沿轴向移动，如图4中箭头p所示。利用终端止挡AL限制柱形棱镜PR向左移动。利用终端止挡AR限制柱形棱镜PR向右移动。为了使柱形棱镜PR如此沿轴向移动，控制单元SE向驱动机构Ap输送控制信号。
箭头d示出棱镜PR可移动至不同的转动位置。
可转动的棱镜PR在其端侧具有止挡部件AE2。
如果控制单元SE识别到霍尔传感器有故障，则为了识别可转动的棱镜PR的转动位置，在第一步骤中利用驱动机构Ap使棱镜PR朝向转向灯功能的终端止挡AR轴向地移动，直到它顶靠到该终端止挡AR上。然后在第二步骤中利用驱动机构Ad使棱镜PR转动一段时间，直到棱镜PR的止挡部件AE2顶靠到转向灯功能的终端止挡AR的止挡配合部件AG。随后，棱镜PR可以在控制单元SE的控制下从该止挡位置转动至所希望的转动位置，例如转动至安全位置比如近光位置。
在第一步骤中，替代于使棱镜移动至终端止挡AR，也可以使终端止挡AR移动至棱镜。
本发明的一个优点在于，用于提供棱镜的决定参考位置的止挡的代价较小，因为为了提供该止挡，使用了前照灯的本来就存在的终端止挡，例如车辆前照灯的转向灯功能的终端止挡。转向灯功能的该终端止挡设有用于可转动的棱镜的止挡部件的止挡配合部件，其中，可转动的棱镜的止挡部件在霍尔传感器正常工作情况下不会妨碍棱镜的转动运动，其中，在识别到霍尔传感器的故障之后，棱镜处于轴向的旋转的止挡位置，以便得到棱镜转动位置的参考位置。于是可以由该参考位置改变棱镜的转动位置，使得可转动的棱镜处于所希望的转动位置。
另一替代方案在于，使设置在柱形棱镜上的销钉插入到设置在止挡配合部件上的槽中，以便验证可转动的棱镜的参考位置。作为其替代方案，也可以把槽设置在棱镜上，而把销钉设置在止挡配合部件上，其中，槽具有接条，销钉在其位于槽中时顶靠到该接条上。
另一替代方案在于，通过螺线管来产生所提供的止挡。该螺线管例如使销钉移入到柱形棱镜的槽中，其中，槽中的接条形成了所提供的止挡。
还可以通过销钉来产生止挡，该销钉顶靠到作为止挡配合部件的另一销钉上。
按照一种有利的方式，把要到达的参考位置设置在前照灯的正常活动区域之外，例如—如上所述—直接设置在车辆前照灯的终端止挡上。但原则上也可以把参考位置设置在例如转向灯功能的任一其它位置上。
这些参考位置或止挡在霍尔传感器故障情况下提供了紧急止挡，它们还确保损毁防护。
另一替代方案在于，使用前照灯的照明距离调节件的驱动机构，以便提供紧急止挡。该照明距离调节件利用另一驱动机构使前照灯围绕水平的旋转轴线运动。借助该另一驱动机构提供的止挡以有利的方式设置在下面。这有如下优点：人们在参考运行中起初通常最大程度地向下行进，以便减小遮挡对面行驶情况的风险。由此自动地为棱镜提供了紧急止挡，而无需其它措施。
所提供的止挡可以在使用唯一的另一驱动机构的情况下提供，或者也可以在共同地使用车辆前照灯的多个驱动机构的情况下提供。
另一替代方案在于，使用带凸轮盘的装有弹簧的挡板，用于临时提供紧急止挡，在正常工作中，这些挡板没有止挡也能工作，也就是说，可转动360°。

Claims (11)

1.一种用于提高车辆前照灯的耐用性的方法，该车辆前照灯具有柱形棱镜（PR）和霍尔传感器（H），该棱镜借助第一驱动机构能围绕旋转轴线（D）转动至多个转动位置（D1、…、D5），借助该霍尔传感器的输出信号能求得柱形棱镜（PR）的转动位置，该方法具有如下步骤：
－ 检查霍尔传感器（H）是否存在故障；
－ 在存在故障的情况下，临时提供一个止挡，棱镜的转动位置通过锁定在所提供的止挡上而得到验证，
其特征在于，所述止挡在使用第二驱动机构的情况下来提供。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，可转动的棱镜从止挡位置过渡至所希望的转动位置。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述止挡借助本来就存在的第二驱动机构来提供。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过柱形棱镜的轴向移动和接下来的转动将柱形止挡定位在所提供的止挡上。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，借助第二驱动机构的终端止挡来提供用于棱镜的止挡。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在柱形止挡接下来转动至止挡时，把设置在柱形棱镜上的止挡部件（AE2）定位在终端止挡（AR）的止挡配合部件（AG）上。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法在参考运行中实施。
8.一种用于提高车辆前照灯的耐用性的装置，该车辆前照灯具有
－ 柱形棱镜（PR），该棱镜借助第一驱动机构（Ad）能围绕旋转轴线（D）转动至多个转动位置；和
－ 霍尔传感器（H），借助该霍尔传感器的输出信号能求得柱形棱镜（PR）的转动位置，
其特征在于，该装置具有控制单元（SE），该控制单元被设置用于执行如下步骤：
－ 检查霍尔传感器（H）是否存在故障；
－ 在存在故障的情况下，临时提供一个止挡，棱镜的转动位置通过锁定在所提供的止挡上而得到验证，
其中，该装置具有用于提供所述止挡的第二驱动机构（Ap）。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，控制单元（SE）被设置用于使得可转动的棱镜从止挡位置过渡至所希望的转动位置。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，第二驱动机构（Ap）是本来就存在的具有双重功能的驱动机构。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在柱形棱镜上设置有止挡部件（AE2），在汽车前照灯的终端止挡（AR）上设置有止挡配合部件（AG）。
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