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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung
für wenigstens
einen Scheinwerfer eines Automobils. Insbesondere eine automatische
Leuchtweitenregulierung für
die Scheinwerfer eines Automobils zum automatischen Einstellen der
Neigung der Scheinwerfer eines Fahrzeuges basierend auf einer Neigung
des Fahrzeuges in Längsrichtung
(nachstehend als Neigungswinkel benannt) in einer Richtung, in welcher die
optischen Achsen der Scheinwerfer so eingestellt werden, dass sie
die Neigung des Fahrzeuges ausgleichen (nachstehend als automatisches
Ausgleichen bezeichnet).
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Ein
Scheinwerfer dieser Art ist beispielsweise so ausgebildet, dass
ein Reflektor, in welchem eine Lichtquelle fest eingesetzt ist,
auf eine Weise abgestützt
wird, dass er sich um eine horizontale Kippwelle relativ zu einem
Lampenkörper
kippen lässt,
so dass die optische Achse des Reflektors (des Scheinwerfers) durch
einen Aktuator um die horizontale Kippwelle gekippt wird.
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Eine
konventionelle automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung weist
eine Detektionseinrichtung für
den Neigungswinkel, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und eine
Steuersektion zum Steuern der Betätigung von Aktuatoren auf,
basierend auf Detektionssignalen von der Detektionseinrichtung und
dem Sensor, die an einem Fahrzeug angebracht sind, um die optischen
Achsen der Scheinwerfer des Fahrzeuges so einzustellen, dass die
optischen Achsen zu jeder Zeit in einem bestimmten Status relativ
zur Oberfläche
einer Straße
bleiben.
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Diese
konventionelle automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung ist
jedoch so ausgebildet, dass das Einstellen der Scheinwerfer eines
Fahrzeuges in Echtzeit durchgeführt
wird, unabhängig
davon, ob das Fahrzeug fährt
oder angehalten hat, und zwar unter Ansprechen auf eine Änderung
der Fahrzeugstellung. Die Änderung
der Fahrzeugstellung kann hervorgerufen sein durch eine Beschleunigung
oder Verzögerung
des Fahrzeuges, oder durch eine Lastveränderung, die vom Einladen oder
Ausladen von Gepäck
resultiert, oder auch auftritt, wenn Passagiere in das Fahrzeug
einsteigen oder daraus aussteigen. Dies bewirkt, dass die Aktuatoren
sehr häufig betätigt werden,
was den Energieverbrauch steigert und bedingt, dass die Komponenten
des Antriebsmechanismus wie Motoren, Getriebe und dergleichen, auf
hohe Dauerstandfestigkeit ausgelegt werden müssen, wodurch die Herstellungskosten
erhöht
werden.
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Um
mit diesem Problem zurechtzukommen, wurden eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung
in der JP, ungeprüften
Patentpublikation HEI 10-274859 vorgeschlagen, die im Hinblick auf
eine kostengünstige
Herstellung gestaltet ist und eine lange Betriebslebensdauer hat,
indem die Frequenz reduziert wird, mit der die Aktuatoren angetrieben
werden. Diese vorgeschlagene automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung
ist so ausgebildet, dass das Antreiben der Aktuatoren in bestimmten
Intervallen gesteuert wird, während
das Fahrzeug anhält,
während
die Betätigung
der Aktuatoren nach dem Losfahren des Fahrzeugs gesteuert wird basierend
auf den zuletzt ermittelten Neigungswinkeldaten nach dem Anhaltestatus
des Fahrzeugs, das heißt,
den Neigungswinkeldaten, die gegebenenfalls beim Losfahren des Fahrzeugs
generiert wurden.
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Bei
der vorgeschlagenen automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung
ist es jedoch nachteilig, dass die Steuerung der Betätigung der
Aktuatoren beim Losfahren des Fahrzeugs nicht genau genug durchgeführt wird,
so dass sich eine korrekte automatische Leuchtweitenanpassung nicht
erzielen lässt.
Diese nicht ausreichende automatische Leuchtweitenanpassung der
Scheinwerfer wird unter Bezugnahme auf 4 erläutert.
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4 zeigt Änderungen der Fahrzeuggeschwindigkeit
und der Fahrzeugstellung innerhalb eines Zeitraumes, der beginnt,
wenn das Fahrpedal eines Fahrzeuges niedergedrückt wird, um mit diesem loszufahren,
bis das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit fährt. Wie
hier gezeigt wird, ist eine vorbestimmte Zeitperiode (T) erforderlich,
bis das Fahrzeug nach dem Niederdrücken des Fahrpedals tatsächlich loszufahren
beginnt. In anderen Worten nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit erst
während der
vorbestimmten Zeit (T) nach dem Niederdrücken des Fahrpedals zu. Andererseits
ergibt sich bezüglich
der Stellung des Fahrzeuges, dass zunächst bei der drastisch zunehmenden
Beschleunigung nach dem Niederdrücken
des Fahrpedals das Fahrzeugheck eintaucht und das Fahrzeug seine
Ausgangs- oder Normal-Stellung erst wieder einnimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
in etwa konstant geworden ist. Wenn demzufolge der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
das Losfahren des Fahrzeuges detektiert (das heißt, sobald die Steuersektion
das Losfahren des Fahrzeuges anhand einer Sig nalabgabe von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
feststellt), befindet sich das Fahrzeug in einem Status mit abgesunkenem
Heck und angehobenem Fahrzeugvorderteil, so dass die Detektiereinrichtung
für den
Neigungswinkel (ein Fahrzeughöhensensor)
einen Neigungswinkel des Fahrzeuges detektiert, beidem der Vorderteil
noch angehoben ist. Deshalb wird die Höheneinstellung der Scheinwerfer
so durchgeführt, dass
die optischen Achsen der Scheinwerfer zunächst nach unten gekippt werden,
und zwar basierend auf diesem fälschlichen
Neigungswinkel.
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Aus
der
DE 197 03 665
A1 ist eine Beleuchtungsrichtung-Steuerungsvorrichtung
bekannt, die automatisch die Richtung des Lichtkegels eines Scheinwerfers
entsprechend der vertikalen Neigung eines Fahrzeugs in seiner Fahrtrichtung
korrigiert. Eine Beschleunigungs- oder Bremsdetektionsvorrichtung
stellt fest, ob sich das Fahrzeug in einem Beschleunigungs- oder
Bremszustand befindet oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß sich das
Fahrzeug nicht in einem Beschleunigungs- oder Bremszustand befindet, überträgt die Vorrichtung
ein Signal an eine Einstellvorrichtung, so daß die Richtung des Lichtkegels
des Scheinwerfers so gesteuert wird, daß die Richtung des Lichtkegels
des Scheinwerfers in einer vorgegebenen Richtung festgehalten wird
oder daß der
zulässige
Bereich der Richtung des Lichtkegels eingeschränkt wird, oder daß die Antwortgeschwindigkeit
der Einstellvorrichtung verlangsamt wird.
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Aus
der älteren,
jedoch nicht vorveröffentlichten
DE 199 39 949 A1 ist
eine automatische Höhenverstellvorrichtung
eines Autoscheinwerfers bekannt. Ein Scheinwerfer, dessen Lichtachse
mittels eines Stellantriebs bezüglich
einer Fahrzeugkarosserie nach oben bzw. nach unten geschwenkt wird,
eine Steuereinheit zum Steuern der Betätigung des Stellantriebs, eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungseinrichtung zum Erfassen der
Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und eine Nickwinkel-Erfassungseinrichtung
zum Erfassen eines Nickwinkels des Fahrzeugs sind in der Höhenverstellvorrichtung
enthalten.
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Die
Steuereinheit steuert die Betätigung
des Stellantriebs auf der Grundlage eines erfaßten Nickwinkels, so daß die Lichtachse
des Scheinwerfers einen konstanten vorbestimmten Winkel zu der Straßenoberfläche beibehält. Während das
Fahrzeug steht, steuert die Steuereinheit eine Betätigung des Stellantriebs
bei einem Einschalten des Scheinwerfers. Anschließend wird,
während
das Fahrzeug im stationären
Zustand bleibt, die Betätigung
des Stellantriebs in gegebenen Zeitintervallen gesteuert, welche,
durch einen Intervallzeitgeber gezählt werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung
für wenigstens
einen Scheinwerfer eines Automobils zu schaffen, die kostengünstig ist,
und die eine lange Lebensdauer hat.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für wenigstens
einen Scheinwerfer eines Automobils mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs
1.
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Damit
wird eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung anzugeben,
die kostengünstig
ist, und die eine lange Lebensdauer hat zufolge einer Verminderung
der Frequenz, mit der ihre Aktuatoren betätigt werden, um auf diese Weise
beim Losfahren eines Fahrzeuges eine nicht zufriedenstellende automatische
Leuchtweitenregulierung zu vermeiden.
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Bevorzugte
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.
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Demgemäß wird eine
automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil vorgeschlagen,
das Scheinwerfer aufweist, von denen jeder ausgebildet ist für eine Antriebsbewegung
durch einen Aktuator auf eine Weise, bei der eine optische Achse
des Scheinwerfers nach oben und/oder nach unten relativ zu einem
Fahrzeugkörper
gekippt wird, die eine Steuereinrichtung zum Steuern der Betätigung der
Aktuatoren aufweist, ferner wenigstens eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtungen zum
Feststellen der Fahrzeuggeschwindigkeit, Neigungswinkel-Detektionseinrichtung
zum Feststellen eines Neigungswinkels des Fahrzeuges, und eine Speichersektion
zum Speichern von Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, die durch
die Neigungswinkel-Detektionseinrichtung
festgestellt wurden. Die Steuereinrichtung steuert die Betätigung der
Aktuatoren basierend auf Neigungswinkel-Daten, die durch die Detektionseinrichtung
für den
Neigungswinkel so bestimmt sind, dass die optischen Achsen der Scheinwerfer
stets in einem bestimmten geometrischen Status relativ zur Oberfläche einer
Straße
verbleiben. Dabei ist die Speichersektion so ausgebildet, dass in
ihr eine Vielzahl von Daten speicherbar sind, die innerhalb eines
Bereiches liegen, der von den letzten Neigungswinkel-Daten bis zu
Neigungswinkel-Daten reicht, die eine vorbestimmte Zeit periode vor
den letzten Daten detektiert wurden. Die Steuereinrichtung beurteilt,
ob das Fahrzeug angehalten ist oder losfährt, und zwar basierend auf
Abgabesignalen der Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, und steuert
dann die Betätigung
des Aktuators zu bestimmten Intervallen, basierend auf den letzten
Neigungswinkel-Daten noch aus dem Status, bei dem das Fahrzeug angehalten
hatte. Die Steuereinrichtung steuert die Betätigung des Aktuators beim Starten
des Fahrzeugs basierend auf Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar
vor dem Start des Fahrzeugs beschafft wurden, wobei die automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung
dadurch gekennzeichnet ist, dass die vor dem Niederdrücken des Fahrpedals
des Fahrzeuges festgestellten Neigungswinkel-Daten als die Neigungswinkel-Daten
berücksichtigt
werden, die unmittelbar vor dem Start des Fahrzeuges festgestellt
wurden, und diese Daten verwendet werden zum Steuern des Betätigens des Aktuators,
sobald das Fahrzeug losfährt.
Dabei wird die Erkenntnis berücksichtigt,
dass sich die vom Beladungszustand und den Reifendrücken abhängende Neigung
des Fahrzeugkörpers
bei stillstehendem Fahrzeug ohnedies beim Fahren mit im wesentlichen konstanter
Geschwindigkeit beziehungsweise nach der anfänglichen starken Beschleunigungsphase wieder
einstellt. Markante Neigungsänderungen
pflegen nämlich
nur bei stehendem Fahrzeug (Beladen, Ein- und Aussteigen) aufzutreten.
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Die
bei angehaltenem Fahrzeug beschafften Neigungswinkel-Daten sind
weniger durch Störungsfaktoren
beeinflusst als die bei fahrendem Fahrzeug beschafften Neigungswinkel-Daten.
Deshalb sind die ersteren genauer als die letzteren und zwar um
ein bestimmtes Ausmaß.
Da die Betätigung
der Aktuatoren gesteuert wird basierend auf diesen genauen Neigungswinkel-Daten,
kann auch die automatische Leuchtweitenregulierung um dieses Ausmaß genauer
durchgeführt
werden.
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Da
weiterhin die Steuerung der Betätigung der
Aktuatoren auf einen Intervall einer vorbestimmten Zeitperiode begrenzt
ist, kann die Frequenz, mit der die Aktuatoren betätigt werden,
auf dieses Ausmaß verringert
werden, wodurch elektrische Leistung eingespart werden kann und
auch der Verschleiß der Komponenten
des Antriebsmechanismus reduziert werden kann.
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Wenn
weiterhin das Losfahren des Fahrzeuges durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellt
wird, werden die Aktuatoren betätigt
basierend auf genauen Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar vor
dem Losfahren des Fahrzeuges beschafft wur den (während das Fahrzeug angehalten hatte),
so dass sich eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung
durchführen
lässt.
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Dies
wird im Detail unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
Neigungswinkel-Daten, die innerhalb der Zeitperiode T beschafft
werden, und zwar innerhalb des Zeitraumes beginnend mit dem Niederdrücken des
Fahrpedals bis zum Feststellen des Losfahrens des Fahrzeuges durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, wären nicht notwendigerweise korrekt,
da das Fahrzeugheck absinkt. Deshalb wird eine automatische Leuchtweitenregulierung
durchgeführt
basierend auf den letzten Neigungswinkel-Daten, die bestimmt wurden
unmittelbar vor dem Losfahren des Fahrzeuges, während dieses noch angehalten
hatte, und zwar durch Verwenden von Neigungswinkel-Daten, die vor
dieser Zeitperiode T beschafft wurden (Neigungswinkel-Daten, die
innerhalb einer Zeitperiode detektiert wurden, die durch das Bezugszeichen
A in 4 angezeigt ist),
so dass eine fälschliche
automatische Leuchtweitenregulierung unmittelbar nach dem Losfahren
des Fahrzeuges vermieden werden kann.
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Es
wird eine automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung geschaffen,
mit welcher Neigungswinkel-Daten als diejenigen Neigungswinkel-Daten benutzt
werden, welche vor dem Niederdrücken
des Fahrpedals ermittelt wurden, wobei diese Daten eine vorbestimmte
Zeitdauer vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeugs durch
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor festgestellt wurden, während das
Fahrzeug noch anhielt. Zusätzlich
ist es wünschenswert,
Neigungswinkel-Daten zu verwenden, die innerhalb der vorbestimmten
Zeitperiode detektiert wurden, welche Zeitperiode auf einen Bereich von
1 bis 3 Sekunden vor der Feststellung des Losfahrens des Fahrzeugs
durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor eingestellt ist, während das Fahrzeug
noch anhält,
und zwar als die Neigungswinkel-Daten, die vor dem Niederdrücken des
Fahrpedals festgestellt sind.
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Obwohl
es von Fahrzeug zu Fahrzeug geringfügige Unterschiede geben kann,
dauert es allgemein 1 bis 3 Sekunden, bis das Fahrzeug tatsächlich losfährt, nachdem
das Fahrpedal niedergedrückt wurde.
Im Hinblick darauf sind bei der erfindungsgemäßen automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung
die Neigungswinkel-Daten in der Speichersektion gespeichert und
werden diese Daten sequentiell zur Datenaktualisierung so ersetzt,
dass die ältesten Neigungswinkel-Daten
ersetzt werden durch die neuesten Nei gungswinkel-Daten, und zwar
jedes Mal, wenn neue Neigungswinkel-Daten eingegeben werden.
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Mit
dieser Ausbildung können
die während der
vorbestimmten Zeitperiode festgestellten Neigungswinkel-Daten zu
jeder Zeit verwendet werden, und die Kapazität der Speichersektion muss
hierfür nicht
unzweckmäßig ausgedehnt
werden.
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Zusätzlich wird
bei der bevorzugten automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung
die Betätigung
des Aktuators natürlich
nur unter der Voraussetzung vorgenommen, dass die Scheinwerfer eingeschaltet
sind.
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Solange
die Scheinwerfer nicht eingeschaltet sind, werden auch die Aktuatoren
nicht betätigt. Damit
lässt sich
die Anzahl der Ein- und Ausschaltvorgänge der Aktuatoren reduzieren,
wodurch elektrische Leistung eingespart wird und auch der Verschleiß der Glieder
der Antriebsmechanismen reduziert wird.
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Bei
der bevorzugten automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil
können die
Betätigungsintervalle
der Aktuatoren so eingestellt werden, dass sie länger als eine maximale Betätigungszeit
für die
Aktuatoren sind, die für
jede Regulieroperation erforderlich ist.
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Sollte
ein Intervall zwischen einer vorhergehenden Steuerung und einer
nachfolgenden Steuerung kürzer
sein als die maximale Betätigungszeit des
Aktuators, dann beginnt bei bekannten Vorrichtungen der Aktuator
schon eine nachfolgende Operation, ehe ein Sollwert erreicht ist.
Dies steigert die Frequenz, mit der der Aktuator betätigt wird,
wodurch die Lebensdauer des Aktuators reduziert werden kann. Erfindungsgemäß wird jedoch
der Aktuator so ausgebildet, dass er nur dann einer nachfolgenden Steuerung
unterworfen wird, falls der Aktuator bei einer vorhergehenden Steuerung
bereits den Sollwert erreicht hat. Dadurch wird die Frequenz, mit
der der Aktuator betätigt
wird, reduziert, was die Lebensdauer des Aktuators erhöht.
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Da
weiterhin die Änderung
des Neigungswinkels innerhalb eines Intervalles zwischen einer vorhergehenden
Steuerung und einer nachfolgenden Steuerung nach der vorhergehenden
Steuerung durch Ausdehnen des Intervalls unterlassen wird, können diese beiden
Steuerungen unterlassen werden, ohne die Betätigung des Aktuators zu beeinflussen.
In anderen Worten, und da alle Operationen innerhalb dieses Intervalls
darauf gerichtet sind, die Aktuatoren für die nachfolgende Steuerung
zu betätigen,
lässt sich
die Frequenz um dieses Ausmaß reduzieren,
mit welcher die Aktuatoren betätigt
werden.
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Da
weiterhin die Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, wie von der Neigungswinkel-Detektionseinrichtung
festgestellt, zu allen Zeiten in der Steuersektion aufgenommen werden,
so dass sie als ein Steuerausmaß berechnet
werden sogar während eines
Intervalls zwischen Steuervorgängen
bei der Betätigung
der Aktuatoren, und da alle in der Steuersektion aufgenommenen Neigungswinkel-Daten
als Steuerdaten benutzt werden, so dass viele Neigungswinkel als
Steuerdaten verwendet werden können,
wird eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung ermöglicht,
die aus der genauer Detektion der Fahrzeugstellung des (Neigungswinkels)
resultiert.
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Bezug auf
die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
Es zeigen:
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1 ein Diagramm der Ausbildung
einer automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung für ein Automobil
bei einer ersten Ausführungsform;
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2 ein Flussdiagramm einer
CPU, die eine Steuersektion derselben Vorrichtung bildet;
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3 ein Diagramm zur Verdeutlichung
einer Speichersektion; und
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4 ein Diagramm, in dem Änderungen der
Fahrzeuggeschwindigkeit und der Abgabe eines Fahrzeughöhensensors,
Fahrzeugstellung, gezeigt sind, innerhalb eines Zeitraumes, in welchem
das Fahrzeug losfährt
nachdem das Fahrpedal niedergedrückt
ist, und bis das Fahrzeug konstant fährt.
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Ein
Operationsmodus wird nachstehend unter Bezug auf eine Ausführungsform
erläutert.
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1 bis 3 zeigen eine Ausführungsform, wobei 1 ein Diagramm ist, das
die Ausbildung der Gesamtheit einer automatischen Leuchtweitenregulierung
für ein
Fahrzeug gemäß einer
ersten Ausführungsform
zeigt. In dem Diagramm der 2 ist ein
Flussdiagramm mit Schritten gezeigt, die von einer CPU durchgeführt werden,
wobei die CPU eine Steuersektion derselben Vorrichtung ist. 3 verdeutlicht den Aufbau
einer Speichersektion.
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In 1 ist ein Scheinwerfer 1 eines
Automobils mit einer Frontlinse 4 in eine Frontöffnung eines
Lampenkörpers 2 eingebaut,
um eine Lampenkammer S zu formen. In der Lampenkammer S ist ein parabolischer
Reflektor 5 eingesetzt, der eine Lampe 6 als Lichtquelle
trägt.
Der Reflektor ist nicht nur ausgebildet, um auf die gezeigte Weise
abgestützt
zu werden, sondern er lässt
sich auch um eine horizontale Kippachse (eine Welle senkrecht zur
Zeichnungsebene in 1)
kippen, wobei die Kippstellung einstellbar ist durch einen Motor 10,
der einen Aktuator darstellt.
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Die
automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung für den Scheinwerfer 1 umfasst
den Motor 10, der als Aktuator zum Kippeinstellen in der
optischen Achse L des Scheinwerfers 1 in vertikalen Richtungen
dient, einen Schalter 11 für den Scheinwerfer 1,
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12, der eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionseinrichtung
zum Feststellen der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges ist, einen
Fahrzeughöhensensor 17,
der einen Teil einer Fahrzeug-Neigungswinkel-Detektionseinrichtung konstituiert,
eine CPU 16, die einen Steuersektion zum Beurteilen darstellt,
ob der Scheinwerfer 1 eingeschaltet oder ausgeschaltet
ist, und auch zum Beurteilen, ob das Fahrzeug fährt oder angehalten hat, basierend
auf einem Signal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12,
zum Berechnen eines Neigungswinkels des Fahrzeuges basierend auf
einem Signal von dem Fahrzeughöhensensor 14,
und zum Abgeben eines Steuersignals an einen Motortreiber 18 zum
Antreiben des Motors 10 basierend auf auf diese Weise berechneten
Neigungswinkel-Daten. Zu der Vorrichtung gehören ferner eine Speichersektion 20 zum
Speichern von Neigungswinkel-Daten des Fahrzeuges, die durch den
Fahrzeughöhensensor 14 detektiert
und in der CPU 16 berechnet wurden, ein Intervall-Timer 22 zum
Einstellen des Timings für
die Betätigung
des Motors 10, und schließlich ein Timer 24 zum
Detektieren einer Zeitperiode, während
welcher das Fahrzeug stand.
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Wenn
vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 an die CPU 16 ein
Signal übertragen
wird, das aussagt, ob das Fahrzeug anhält, losfährt oder fährt, wird dieser Status basierend
auf dem eingegebenen Signal von der CPU 16 beurteilt. Dann
wird, nur falls das Fahrzeug angehalten hat oder/und wenn es losfährt, die
Betätigung
des Aktuators 10 gesteuert basierend auf zuvor bestimmten
Neigungswinkel-Daten.
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Falls
von dem Fahrzeughöhensensor 14 an die
CPU 16 ein Signal übertragen
wird, dann wird in der CPU 16 eine Längsneigung (Neigungswinkel)
anhand dieses Signals berechnet, die korrespondiert zum Beispiel
mit Versetzbewegungen der Fahrzeugaufhängungen. Bei einem Doppel-Sensorsystem,
bei welchem sowohl bei vorderen und hinteren Rädern Fahrzeughöhensensoren
vorgesehen sind, kann der Neigungswinkel des Fahrzeuges anhand der
Versetzung zwischen den Fahrzeughöhen vorne und hinten am Fahrzeug
und der Radbasis des Fahrzeuges beschafft werden. Bei einem Einfach-Sensorsystem, bei
dem nur ein Fahrzeughöhensensor
entweder bei einem Vorderrad oder einem Hinterrad vorgesehen ist,
lässt sich
der Neigungswinkel des Fahrzeuges anhand einer Änderung der Fahrzeughöhe, zum
Beispiel durch eine Schätzung,
ermitteln. Die CPU 16 gibt ein Signal an den Motortreiber 18 ab,
um die optische Achse L um ein vorbestimmtes Ausmaß und in einer
Richtung zu kippen, in welcher der detektierte Neigungswinkel ausgeglichen
wird.
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Zusätzlich ist
die Speichersektion 20 eine Sektion zum Speichern von Neigungswinkel-Daten, die auch unter
Berücksichtigung
von Signalen des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 12 detektiert
und durch die CPU 16 berechnet sind. Diese Sektion umfasst
(3) erste bis dritte
Speicherabschnitte 20a, 20b, 20c zum
Speichern einer Vielzahl (zum Beispiel drei) Daten θ1, θ2, θ3. Das heißt, des
handelt sich dabei um die letzten Neigungswinkel-Daten θ3, bis zu
den Neigungswinkel-Daten θ1,
die eine vorbestimmte Zeit früher
detektiert wurden. Werden die letzten Neigungswinkel-Daten θ4 in die
Speichersektion 20 über
die CPU 16 eingegeben, dann werden die Daten θ1, die in
dem dritten Speicherabschnitt 20c gespeichert sind, gelöscht, und
werden die in dem zweiten Speicherabschnitt 20b gespeicherten Daten θ2 umgesetzt
in den dritten Speicherabschnitt 20c, die Daten θ3, die in
dem ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert waren, umgesetzt
in den zweiten Speicherabschnitt 20b, und werden die letzten
Daten θ4
dann in dem nun freien ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert.
Auf diese Weise werden in diesen Speicherabschnitten 20a, 20b, 20c die
designierten Daten sequentiell umgeschrieben von älteren Daten
auf neuere Daten (laufende Datenaktualisierung).
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Die
CPU 16 steuert die Betätigung
des Aktuators basierend auf dem letzten Neigungswinkel, der in der
Speichersektion 20 gespeichert worden ist (die Daten, die
in dem ersten Speicherabschnitt 20a gespeichert sind),
während
das Fahrzeug noch stand, und steuert die Betätigung des Aktuators auch basierend
auf den Neigungswinkeldaten, die in dem dritten Speicherabschnitt 20c der
Speichersektion 20 gespeichert sind.
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Zusätzlich beurteilt
die CPU 16, ob der Beleuchtungsschalter 11 eingeschaltet
oder ausgeschaltet ist. Es wird nur dann ein Signal an den Motortreiber 18 zur
Betätigung
des Motors 10 abgegeben, falls der Beleuchtungsschalter 11 eingeschaltet
ist.
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Weiterhin
gibt die CPU 16 ein Signal an den Motortreiber 18 ab,
um den Motor nur dann anzutreiben, wenn ein vorbestimmter Zeitintervall
verstrichen ist, der in dem Intervall-Timer 22 gesetzt ist.
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Der
Kippbereich der optischen Achse des Scheinwerfers 1 ist
vorbestimmt. Deshalb ist für
jede Regulierungsoperation auch eine maximale Antriebszeit für den Motor 10 vorbestimmt.
Falls ein Intervall (die Zeit) zwischen eingesteuerten Motorbetätigungen
kürzer
ist als die maximale Antriebszeit für den Motor 10, wie
sie für
jeden Reguliervorgang erforderlich ist, würde der Motor 10 öfter angetrieben,
um Änderungen
der Fahrzeugstellung (des Neigungswinkels) zu folgen, die jedes
Mal daraus resultieren, dass ein Passagier in das Fahrzeug einsteigt
oder aus dem Fahrzeug aussteigt, oder dergleichen. Deshalb würde der
Motor 10 dazu gebracht, nach vorwärts oder nach rückwärts zu rotieren
oder anzuhalten, und zwar auf wiederholte Weise, ehe die optische
Achse L (der Motor 10) eine Sollposition erreicht. Dies
würde zu
einer unerwünschten
Verminderung der Lebensdauer des Motors 10 führen.
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Deshalb
wird für
die optische Achse eine zuerst zu erreichende Sollposition vorgegeben,
und diese während
einer Leuchtweitenregulierungsoperation nicht mehr variiert. Und
zwar wird ein Intervall gesetzt zwischen Betätigungen des Motors, welcher Intervall
länger
ist als die maximale Antriebszeit für den Motor 10, wie
sie erforderlich ist, für
eine Leuchtweitenanpassung, zum Beispiel zehn Sekunden.
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An
die CPU ist ferner der Timer 24 angeschlossen, der die
Zeit feststellt, während
welcher das Fahrzeug anhält.
Dies ist der Anhaltezeitperioden-Feststellungstimer. Falls von dem
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 über eine vorbestimmte Zeitperiode
(zum Beispiel gleich oder länger
als fünf Minuten)
bei angehaltenem Fahrzeug kein Signal abgegeben wird, wird diese
Zeitperiode durch den Timer 24 für die Anhaltezeitperiode gemessen.
Dann wird die Antriebssteuerung des Motors 10 unterbrochen,
so dass ein unnötiges
Antreiben des Motors 10 vermieden wird. Erst wenn während dieses
Status, bei welchem die Motorantriebssteuerung unterbrochen ist,
von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ein Signal an
die CPU 16 übermittelt
wird, wird der Motor 10 so gesteuert, dass er seine Operation
wieder aufnimmt.
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Nachfolgend
wird anhand des Flussdiagramms von 2 die
Steuerung des Motors 10 durch die CPU 16, die
als Steuersektion dient, erläutert.
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Basierend
auf einem Signal von dem Fahrzeughöhensensor 16 wird
durch die CPU 16 zunächst
in einem Schritt 400 der Neigungswinkel des Fahrzeugs berechnet.
Als nächstes
wird in einem Schritt 402 beurteilt, ob der Scheinwerfer
eingeschaltet oder abgeschaltet ist. Ist das Resultat der Beurteilung
NEIN (das heißt,
der Scheinwerfer ist abgeschaltet), dann wird im Flussdiagramm zum
Schritt 400 zurückgekehrt.
Ist das Resultat der Beurteilung hingegen JA (der Scheinwerfer ist
eingeschaltet), dann wird im Flussdiagramm zu einem Schritt 404 weitergegangen,
bei dem festgestellt wird, ob das Fahrzeug angehalten hat oder fährt.
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Ist
das Resultat der Überprüfung beim
Schritt 404 JA (das heißt, das Fahrzeug steht), dann
wird im Flussdiagramm weitergegangen zu einem Schritt 406,
bei dem die Neigungswinkel-Daten (die Neigungswinkel-Daten bei angehaltenem
Fahrzeug), die beim Schritt 400 festgestellt wurden, in
der Speichersektion 20 gespeichert werden. In der Speichersektion 20 werden
in einem Fall, in welchem bereits früher gespeicherte Neigungswinkel-Daten
vorhanden sind, diese alten gespeicherten Daten sequentiell ersetzt durch
neue Daten zwecks deren Speicherung. Demzufolge sind in der Speichersektion 20 nur
die letzten Datengruppen gespeichert. Im Flussdiagramm wird dann
zu einem Schritt 408 weitergegangen. Beim Schritt 408 wird
der Intervalltimer 22 abgefragt und sein Wert gezählt. In
einem weiteren Schritt 410 wird beurteilt, ob der Zeitintervall
(zum Beispiel zehn Sekunden) verstrichen ist, oder nicht. Ist das
Resultat der Abfrage NEIN (das heißt die zehn Sekunden sind noch
nicht verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt.
Ist das Resultat der Abfrage hingegen JA (zehn Sekunden sind verstrichen),
dann wird in einem Schritt 412 der Intervalltimer 22 zurückgesetzt
und wird im Flussdiagramm zum Schritt 414 weitergegangen.
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Im
Schritt 414 wird das Zählergebnis
des Anhaltezeitperioden-Detektionstimers 24 ermittelt.
In einem weiteren Schritt 416 wird beurteilt, ob eine vorbestimmte
Zeitperiode (zum Beispiel fünf
Minuten) verstrichen ist, oder nicht. Ist das Resultat der Beurteilung
NEIN (das heißt,
die fünf
Minuten sind nicht verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 418 weitergegangen
und wird der letzte in der Speichersektion 20 gespeicherte
Neigungswinkel anhand der letzten Neigungswinkel-Daten abgerufen. Dann
wird im Flussdiagramm zum Schritt 420 weitergegangen, bei
dem an den Motortreiber 18 ein Ausgabesignal abgegeben
wird, um den Motor 10 zu steuern, ehe zum Schritt 400 zurückgekehrt
wird. Ist hingegen beim Schritt 416 das Resultat JA (die
fünf Minuten
sind verstrichen), dann wird im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt,
ohne eine Betätigung
des Motors 10 zu steuern.
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Vom
Schritt 404 wird bei einer negativen Beurteilung, das heißt NEIN,
(das heißt,
die Beurteilung ergibt, dass das Fahrzeug fährt) im Flussdiagramm zum Schritt 430 weitergegangen,
bei welchem beurteilt wird, ob das Fahrzeug gerade vom angehaltenen Status
losfährt
oder bereits fährt.
In anderen Worten wird beim Schritt 430 beurteilt, ob das
Fahrzeug nach dem Anhalten losfährt,
oder nicht, und zwar mit einer Routine basierend auf einer Abgabe
eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12.
Ist das Resultat JA (falls das Fahrzeug nach dem Anhalten in den
Fahrstatus übergeht
beziehungsweise das Fahrzeug losfährt) dann wird im Flussdiagramm
weitergegangen zu einem Schritt 432. Beim Schritt 432 wird
durch den Detektionstimer 24 für die Anhaltezeitperiode beurteilt,
ob die Anhaltezeitperiode weniger als zehn Sekunden beträgt, oder
nicht. Ist die Anhaltezeitperiode kürzer als zehn Sekunden, dann wird
im Flussdiagramm weitergegangen zu einem Schritt 434. Beim
Schritt 434 werden Neigungswinkel-Daten abgerufen, die
in der Speichersektion gespeichert sind (Neigungswinkel-Daten, die
in dem dritten Speicherabschnitt 20c der Speichersektion 20 gespeichert
sind), welche zwei bis drei Sekunden vor einer Feststellung des
Losfahrens des Fahrzeugs bei noch angehaltenem Fahrzeug detektiert
worden sind. Dann wird bei einem Schritt 420 ein Signal
an den Motortreiber 18 übermittelt,
um den Motor 10 anzutreiben, und zwar basierend auf den
Neigungswinkel-Daten, die zwei bis drei Sekunden vor der Feststellung
des Losfahrens des Fahrzeuges detektiert wurden. Dann wird im Flussdiagramm
zurückgekehrt zum
Schritt 400. Der Motor 10 wird über ein
Ausmaß angetrieben,
das mit den Neigungswinkel-Daten korrespondiert, die bei einem stabilen
Status detektiert wurden, während
das Fahrzeug anhielt und ehe das Fahrpedal niedergedrückt ist.
Dadurch erfolgt eine korrekte Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers.
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Ist
hingegen beim Schritt 430 das Ergebnis NEIN (falls das
Fahrzeug sich nicht vom angehaltenen Status in den Fahrstatus bewegt,
das heißt, wenn
das Fahrzeug fährt),
dann braucht der Motor nicht angetrieben zu werden und wird im Flussdiagramm
zum Schritt 400 zurückgekehrt.
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Beim
Schritt 432 wird zusätzlich
in einem Fall, bei dem die Anhaltezeitperiode zehn Sekunden überschritten
hat, repräsentativ
für einen
Status, bei welchem die Intervallzeit (zehn Sekunden) des Aktuators
verstrichen ist, so dass Sicherheit besteht, dass eine Leuchtweitenregulierung
im Schritt 420 zuverlässig
ausgeführt
worden ist, es nicht erforderlich, eine neuerliche Regulierung durchzuführen, so
dass im Flussdiagramm zum Schritt 400 zurückgekehrt wird.
Es sind nämlich
zehn Sekunden beim Schritt 432 gleich der Intervallzeit
(zehn Sekunden) des Aktuators. In einem Fall, bei dem zehn Sekunden
verstrichen sind, nachdem das Fahrzeug angehalten hat, und da die
Leuchtweitenregulierung (Korrektur der optischen Achse) sicherlich
ausgeführt
worden ist basierend auf den Neigungswinkel-Daten, als das Fahrzeug
beim Schritt 420 in Anhaltestatus war, wird im Schritt 434 eine
Leuchtweitenregulierung durchgeführt
basierend auf optimalen Neigungswinkel-Daten während das Fahrzeug stand. Diese
jedoch nur in einem Fall, bei dem das Risiko vorliegt, dass keine Leuchtweitenregulierung
durchgeführt
wurde, wenn das Fahrzeug angehalten hatte (nur in einem Fall, bei dem
die zehn Sekunden noch nicht verstrichen sind, nachdem das Fahrzeug
angehalten hat), so dass die Anzahl der Fälle vermindert wird, in denen
der Aktuator betätigt
wird.
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Weiterhin
wurde für
das vorerwähnte
Ausführungsbeispiel
das Intervall (die Zeit) für
den Aktuator 10 mit zehn Sekunden beschrieben. Diese Zeitdauer
kann jedoch willkürlich
eingestellt werden jeweils in Relation für eine Operation zur maximal
erforderlichen Antriebszeit des Aktuators.
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Zusätzlich wurde
bei der vorstehenden Ausführungsform
eine Leuchtweitenregulierung im Schritt 420 nur dann durchgeführt, wenn
beim Schritt 432 die Anhaltezeitperiode mit weniger als
zehn Sekunden beurteilt worden ist. Im Flussdiagramm könnte auch
direkt vom Schritt 430 zum Schritt 434 weitergegangen
werden, ohne den Schritt 432 vorzusehen.
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Weiterhin
wurde für
das vorerwähnte
Ausführungsbeispiel
eine automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers in Bezug
auf einen Scheinwerfer mit einem bewegbaren Reflektor beschrieben.
Der Reflektor 5 ist dabei so angeordnet, dass er relativ
zum Lampenkörper 2 kippbar
ist, der am Fahrzeugkörper
befestigt ist. Die vorliegende Erfindung lässt sich jedoch auch verwenden
zur automatischen Leuchtweitenregulierung eines Scheinwerfers des
Einheitentyps, bei dem eine Lampenkörper-Reflektor-Einheit so vorgesehen
ist, dass diese Einheit relativ zu einem Lampengehäuse kippbar
ist, das am Fahrzeugkörper
fixiert ist.
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Wie
sich für
die automatische Leuchtweitenregulierung eines Scheinwerfers eines
Automobils aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird der Antrieb
des Aktuators zur automatischen Leuchtweitenregulierung bei angehaltenem
Fahrzeug begrenzt auf die für
jeden Regulierungsvorgang begrenzte Zeitperiode. Dadurch lässt sich
die Anzahl der Betätigungen
des Aktuators reduzieren, wodurch der Verbrauch elektrischer Leistung
sparsam verbraucht wird und sich der Verschleiß der Glieder, die den Antriebsmechanismus
konstituieren, reduziert. Dadurch wird eine automatische Leuchtweitenregulierung
geschaffen, die kostengünstig
ist und exakt funktioniert.
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Eine
korrekte automatische Leuchtweitenregulierung kann zusätzlich selbst
dann durchgeführt werden,
wenn das Fahrzeug losfährt,
weil der Aktuator betätigt
wird basierend auf den genauen Neigungswinkel-Daten, die unmittelbar
vor dem Losfahren des Fahrzeuges beschafft wurden, also während dies
noch stand.
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Der
Antrieb des Aktuators wird zwangsweise gesteuert basierend auf dem
letzten Neigungswinkel, während
das Fahrzeug noch stand, und zwar auch wenn es losfährt, so
dass eine korrekte automatische Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers
möglich wird,
sowohl wenn das Fahrzeug steht als auch wenn es losfährt.
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Eine
vorbestimmte Zeitperiode früher
beschaffte Neigungswinkel-Daten können verworfen werden, so dass
keine Notwendigkeit besteht, die Kapazität der Speichersektion besonders
auszudehnen. Demzufolge kann die automatische Leuchtenreguliervorrichtung
des Scheinwerfers einfach ausgebildet und kostengünstig sein.
Der Aktuator wird solange nicht angetrieben, als der Scheinwerfer
nicht eingeschaltet ist. Auch dadurch wird die Anzahl der Betätigungen
des Aktuators reduziert. Damit wird elektrische Leistung gespart
und wird der Verschleiß der
den Antriebsmechanismus konstituierenden Glieder reduziert. Dies
ermöglicht
es, eine kostengünstige
automatische Leuchtweitenreguliervorrichtung zu schaffen, die über lange
Zeit genau funktioniert.
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Die
Frequenz, mit der der Aktuator angetrieben wird, ist niedrig. Dies
ermöglicht
die Schaffung einer automatischen Leuchtweitenreguliervorrichtung,
die über
lange Zeit genau arbeitet.