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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer, in dem
eine Lampeneinheit innerhalb eines Lampengehäuses angeordnet ist, um Lichtstrahlen
mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung nach vorne auszusenden,
sowie ein Verfahren zum Steuern des Fahrzeugscheinwerfers.
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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lampengehäuse sowie
ein Verfahren zum Steuern eines solchen Fahrzeugscheinwerfers.
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Aus
der Druckschrift
DE
199 23 967 A1 ist bereits ein Fahrzeugscheinwerfer mit
einem beweglichen Reflektor bekannt, der entsprechend bestimmter
Fahrbedingungen beweglich ist und der einen Mechanismus aufweist,
um eine Abschirmung von einer Abblendlichtposition auf eine Fernlichtposition
zu bewegen. Diese Druckschrift zeigt keinen Mechanismus zum Bewegen
einer Abschirmung der Lampeneinheit gemäß den Fahrbedingungen, sondern
zeigt lediglich eine Schalteinrichtung zum Schalten der Abschirmung
zwischen Fern- und Abblendlicht.
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Aus
der Druckschrift
DE
199 61 942 A1 ist bereits ein Fahrzeugscheinwerfer mit
einer beweglichen Blende bekannt und einer Lampeneinheit, die um
eine vertikale Achse beweglich ist.
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Aus
der Druckschrift
DE
196 42 467 A1 ist bereits bekannt, einen Abblendlichtstrahl
so zu verändern,
dass eine mittlere Zone vor dem Fahrzeug weniger beleuchtet wird,
um Blenden zu verhindern, wenn die Fahrbahn nass ist.
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Aus
der Druckschrift
DE
197 56 437 A1 ist bereits ein Reflektor bekannt, der aus
zwei Reflektorteilen zusammengesetzt ist, wobei der obere Reflektorteil
18 beweglich
ist und eine Blende auch beweglich ausgebildet ist, um das Fern-
oder Abblendlicht anzupassen.
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Aus
der Druckschrift
DE
198 02 023 A1 sind ebenfalls zwei Lampen bekannt, die auf
einer Platte angeordnet sind und um eine horizontale Achse beweglich
sind.
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Aus
der Druckschrift
DE
44 36 684 A1 ist eine bewegliche Abschirmung bekannt, die
sich bewegt, wenn das Fahrzeug abbiegt.
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Aus
der Druckschrift
DE
44 39 556 A1 ist es bereits bekannt, den Nickwinkel der
Fahrzeugleuchte gemäß dem Fahrzeug-zu-Fahrzeugabstand
anzupassen. Wird kein entgegenkommendes Fahrzeug bzw. vorausfahrendes
Fahrzeug erkannt, so wird die Leuchtweite auf die Grundeinstellung
eingestellt. Wird ein Fahrzeug erkannt, so wird der Scheinwerfer nach
unten geneigt.
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Aus
der Druckschrift
DE
199 22 735 A1 ist ein Verfahren bekannt, um die Ausleuchtung
bei Nebel anzupassen, wobei, wenn ein weiteres Fahrzeug detektiert
wird, die Abschirmung gesteuert wird, um Blenden zu verhindern.
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Es
sind Fahrzeugscheinwerfer, in denen eine Lampeneinheit in einem
Lampengehäuse
angeordnet ist, beispielsweise aus der JP-A-10-147175 bekannt. Ein
herkömmlicher
Fahrzeugscheinwerfer ist so aufgebaut, dass eine Lampeneinheit in
Reaktion auf eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeuglage und
dergleichen vertikal neigbar ist.
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Jedoch
ist eine Leuchtintensitätsverteilung lediglich
in der vertikalen Richtung verkippbar und behält dabei die gleiche Form bei,
indem nur die Lampeneinheit in der vertikalen Richtung gekippt wird.
Dabei ist es schwierig, Strahlen mit einer Leuchtintensitätsverteilung
entsprechend der Fahrbedingungen eines Fahrzeugs auszusenden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeugscheinwerfer bereitzustellen, der gleichzeitig
bei Abblendlicht die Fernsicht verbessert, ohne vorausfahrenden
Verkehr zu blenden und dennoch ein Lichtverteilungsmuster aufweist,
das dem des Abblendlichts entspricht, sowie ein entsprechendes Steuerverfahren.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.
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Im
Hinblick auf die zuvor genannte Situation stellt die vorliegende
Erfindung einen Fahrzeugsscheinwerfer bereit mit einer Lampeneinheit
in einem Lampengehäuse,
um Strahlen mit einer vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung
nach vorne auszusenden. Der Scheinwerfer ist in der Lage, Strahlen mit
der vorbestimmten Leuchtintensitätsverteilung und
unter Emissionswinkeln entsprechend den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs
auszusenden.
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Um
eine derartige Funktionsweise zu erreichen, ist die Erfindung so
ausgebildet, dass die vertikale Position einer Leuchtintensitätsverteilung
durch vertikales Verkippen einer Lampeneinheit geändert werden
kann. Ferner kann die Leuchtintensitätsverteilung selbst durch Bewegen
von Komponenten der Lampeneinheit variiert werden.
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Genauer
gesagt, ein Fahrzeugscheinwerfer mit einem Lampengehäuse zur
Aufnahme einer Lampeneinheit zum Aussenden von Strahlen mit einer vorbestimmten
Leuchtintensitätsverteilung
nach vorne umfasst einen Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus
zum variieren der Leuchtintensitätsverteilung
durch Bewegen einer Komponente der Lampeneinheit gemäß den Fahrbedingungen
eines Fahrzeugs. Der Scheinwerfer umfasst ebenfalls einen Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus
zum vertikalen Verkippen der Lampeneinheit entsprechend den Fahrbedingungen
des Fahrzeugs.
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Die "Lampeneinheit" ist nicht auf eine
spezifische Form eingeschränkt,
sondern kann eine sogenannte parabolische Lampeneinheit mit einem
Reflektor mit rotationsparabolischer Oberfläche sein, die beispielsweise
mit einer rotationsparabolischen Oberfläche oder dergleichen als eine
Referenzfläche gebildet
ist. Alternativ kann die Lampeneinheit eine sogenannte Projektionslampeneinheit
sein, die eine Lichtquelle, die im Wesentlichen koaxial mit einer sich
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs erstreckenden optischen Achse angeordnet ist, einen
Reflektor zum Reflektieren von Licht aus der Lichtquelle näher an die
optische Achse heran, eine Kondensorlinse, die vor dem Reflektor
vorgesehen ist, und eine Abschirmung, die zwischen der Kondensorlinse
und dem Reflektor vorgesehen und zum Abschirmen eines Teils des
von dem Reflektor reflektierten Lichts verwendet ist, aufweist.
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Die
Lichtquelle der "Lampeneinheit" ist nicht auf einen
spezifischen Aufbau eingeschränkt,
sondern kann ein lichtemittierender Entladungsbereich eines Entladungskolbens,
ein Faden eines Glühkolbens,
etwa eines Halogenkolbens, oder dergleichen sein.
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Der
Begriff "Fahrbedingungen
eines Fahrzeugs" bezieht
sich auf diverse quantitative Angaben der Bedingungen hinsichtlich
der Fahrt eines Fahrzeugs und externer Informationen. Beispielsweise fallen
Fahrzeuggeschwindigkeit, ein Lenkwinkel, Fahrzeuglage, ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand hinsichtlich
des Fahrzeugs zu einem vorausfahrendem Auto, das Wetter, Navigationsdaten
und dergleichen alle unter diese Kategorie.
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Wie
beim erfindungsgemäßen Aufbau
des Fahrzeugscheinwerfers beschrieben ist, ist der Fahrzeugscheinwerfer
so angeordnet, um die Leuchtintensitätsverteilung durch Bewegen
der Komponente der Lampeneinheit, die in dem Lampengehäuse angeordnet
ist, unter Verwendung des Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus
zu variieren, und um die Leuchtintensitätsverteilung durch vertikales
Verkippen der Lampeneinheit durch die Verwendung des Lampenneigungskontrollmechanismus
vertikal zu verkippen, bzw. zu neigen. Folglich kann das Aussenden
eines Strahls unter einem Emissionswinkel ausgeführt werden, wodurch die Leuchtintensitätsverteilung
den Fahrbedingungen des Fahrzeugs angepasst ist, und wobei die durch
den Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus und den Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus ausgeführt Strahlaussendungssteuerung
in geeigneter Weise kombiniert ist. Ein derartiger Scheinwerfer verbessert
das Sichtfeld der Straßenoberfläche vor dem
Fahrzeug.
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Durch
den obigen Aufbau kann bei Verwendung der projektorartigen Lampeneinheit
als Lampeneinheit der folgenden Vorteil erreicht werden.
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Genauer
gesagt, wenn der erfindungsgemäße Fahrzeugscheinwerfer
so angeordnet ist, um die Komponente der Lampeneinheit zu bewegen
und die Lampeneinheit selbst vertikal zu verkippen, muss ein Raumbereich
dafür in
dem Lampengehäuse
vorgesehen sein. Daher führt
die Verwendung des Projektionslampentyps, dessen Lampeneinheit selbst
in kompakter Weise ausgebildet werden kann, zur Verringerung des
Platzbedarfs. In Verbindung mit der projektorartigen Lampeneinheit
ist, da es ferner viele Arten von Komponenten, die als bewegliche
Objekte zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilungen (beispielsweise
eine Kondensorlinse ist ebenfalls wählbar) wählbar sind, der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus
für eine
geeignete Verwendung im Aufbau des Fahrzeugscheinwerfers anpassbar.
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In
diesem Falle vereinfacht es die Anwendung einer Abschirmung als
die Komponente, die Leuchtintensitätsverteilung feinfühlig durch
Bewegen der Abschirmung zu variieren. Als Resultat wird eine Leuchtintensitätsverteilung
erhalten, die an die Fahrbedingungen des Fahrzeugs angepasst ist.
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Der
erfindungsgemäße Fahrzeugscheinwerfer
kann ferner so ausgebildet sein, um eine einzelne Lampeneinheit
in dem Lampengehäuse
aufzunehmen, oder die Lampeneinheit zusammen mit einer weiteren
aufzunehmen. Bei der zuletztgenannten Ausbildung werden die Lampeneinheit
und die zusätzliche
Lampe durch das gleiche Lampeneinheitsbefestigungselement getragen;
durch vertikales Verkippen des Lampeneinheitsbefestigungselements unter
Verwendung des Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus kann auch
für die
zusätzliche
Lampeneinheit der Strahl unter dem Emissionswinkel entsprechend
den Fahrbedingungen des Fahrzeugs ausgesendet werden. Eine derartige
Funktionalität verbessert
weiterhin das Sichtfeld auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug. Die "zusätzliche
Lampeneinheit" ist
nicht auf eine spezielle Art eingeschränkt und kann beispielsweise
eine Lampeneinheit sein, die zum Aussenden eines gebündelten Strahls
zur Steigerung der Lichtintensität
im zentralen Bereich der Leuchtintensitätsverteilung verwendet wird,
oder eine Lampeneinheit, die zur Aussendung von sich stark nach
links und rechts erweiternden Strahlen verwendet wird, um einen
breiteren seitlichen Aufweitungswinkel der Leuchtintensitätsverteilung
oder dergleichen sicherzustellen.
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1 ist eine Gesamtblockansicht
eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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2 ist eine Querschnittsseitenansicht
des Scheinwerfergehäuses
des Fahrzeugscheinwerfers.
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3 ist eine vergrößerte Seitenschnittansicht
der Lampeneinheit des Lampengehäuses.
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4 ist eine detaillierte
Darstellung eines Bereichs der Lampeneinheit aus 3.
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5 ist eine Querschnittsdraufsicht,
die entlang der Richtung des Pfeils V aus 4 genommen ist.
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6(a) und 6(b) sind Ansichten, die die Leuchtintensitätsverteilungen
zeigen, die von dem Lampengehäuse
nach vorne ausgesendet wird.
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7(a) und 7(b) sind Ansichten, die die Leuchtintensitätsverteilung
darstellen, um die Strahlemissionssteuerung, die durch den Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus
des Scheinwerfergehäuses
ausgeführt
wird, darzustellen.
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8(a) und 8(b) sind Ansichten, die die Leuchtintensitätsverteilung
zeigen, um die Strahlemissionssteuerung, die durch den Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus
des Scheinwerfergehäuses
durchgeführt
wird, darzustellen.
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9 ist eine Draufsicht des
Scheinwerfergehäuses
eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer
zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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10(a) und 10(b) sind Ansichten der Leuchtintensitätsverteilung,
die nach vorne von dem Scheinwerfergehäuse ausgesendet wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsformen
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Es
werden nun mit Bezug zu den Zeichnungen erfindungsgemäße Ausführungsformen
beschrieben.
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Zunächst wird
eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform
beschrieben.
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1 ist eine Gesamtblockansicht
eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der Erfindung.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist
der Fahrzeugscheinwerfer 100 mit einem Scheinwerfergehäuse 10,
einer Abschirmungsansteuerschaltung 102, einer Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 und
einer Kontrolleinheit 106 ausgestattet. Detektionssignale aus
einem Strahländerungsschalter 108,
einem Lenkwinkelsensor 110, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112,
einem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 und einem
Fahrzeughöhensensor 116 werden
in die Kontrolleinheit 106 eingespeist.
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Der
Strahländerungsschalter 108 ist
ein Schalter zum selektiven Ein- bzw. Umschalten von Abblendlicht-
und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen.
Der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 kann
ein Millimeter-Wellenlängen-Radar
und dergleichen umfassen. Der Fahrzeughöhensensor 116 kann
einen Verschiebungssensor umfassen, der im Federungsmechanismus
der vorderen und hinteren Räder
befestigt ist.
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In
dem Fahrzeugsscheinwerfer 100 wird eine Strahlemissionssteuerung
entsprechend den Fahrbedingungen eines Fahrzeugs auf der Basis eines Kontrollsignals
aus der Kontrolleinheit 106 ausgeführt. Der Aufbau des Scheinwerfergehäuses 10 wird vor
der Beschreibung der Details der Strahlemissionssteuerung beschrieben.
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2 ist eine Querschnittsseitenansicht
des Scheinwerfergehäuses 10.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
eine Lampeneinheit 20 in einer Lampenkammer, die aus einer
einfachen transparenten Abdeckung 12 und einem Lampengehäuse 14 des
Scheinwerfergehäuses 10 gebildet
ist, angeordnet.
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Die
Lampeneinheit 20 wird von dem Lampengehäuse 14 mittels eines
Einstellmechanismus 50 in vertikaler und seitlicher Richtung
kippbar gehalten. Der Einstellmechanismus 50 ist so ausgebildet, dass
die Einstellklammer 54 der Lampeneinheit 20 über eine
Einstellmutter 56 mit jeder Einstellschraube 52,
die an mehreren Stellen des Lampengehäuses 14 (eine Stelle
ist die Ausgangswelle 62a des Motors 62, die später beschrieben
wird) drehbar eingepasst sind, koppelbar ist. Der Einstellmechanismus 50 erlaubt
eine anfängliche
Justierung der optische Achse Ax der Lampeneinheit 20.
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Ein
Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 ist in dieser
Ausführungsart
zum vertikalen Verkippen der Lampeneinheit entsprechend den Fahrbedingungen
des Fahrzeugs am Vertikaleinstelldrehpunkt A in dem Einstellmechanismus 50 vorgesehen.
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Der
Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 dieser Ausführungsart
umfasst einen Motor 62, der in das Lampengehäuse 14 eingepasst
ist, die Lampeneinheitsansteuerschaltung 104, die mit dem
Motor 62 verbunden ist, und die Kontrolleinheit 106.
Der Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 dreht
die Ausgangswelle 62a durch Antreiben des Motors 62,
wobei die Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 entsprechend
dem Kontrollsignal aus der Kontrolleinheit 106 verwendet
wird, um die Lampeneinheit 20 innerhalb eines Winkelbereichs
von nach oben um β(β = 1°) und nach
unten um γ(γ = 2°) von der
anfänglichen
Justierposition (die Position, in der die optische Achse Ax mit
der Längsrichtung
des Fahrzeugs übereinstimmt)
der Lampeneinheit 20 zu neigen.
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3 ist eine vergrößerte Querschnittsseitenansicht
der Lampeneinheit 20; 4 ist
eine detaillierte Ansicht eines Bereiches der Lampeneinheit aus 3; und 5 ist eine Querschnittsdraufsicht, die
entlang der Richtung des Pfeils V aus 4 genommen
ist.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
die Lampeneinheit 20 eine projektorartige Lampeneinheit
mit einem Entladungskolben 22, einem Reflektor 24,
einem Halter 26, einer Kondensorlinse 28, einem
Rückhaltering 30,
einer Abschirmung 32 und einem Abschirmungsantriebsmechanismus 34.
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Der
Entladungskolben 22 kann ein Metall-Halogenid-Kolben sein,
der an dem Reflektor 24 derart angepasst ist, dass dessen
lichtemittierender Entladungsbereich 22a (Lichtquelle)
koaxial zur optischen Achse Ax angeordnet ist.
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Der
Reflektor 24 besitzt eine elliptische sphärische reflektierende
Oberfläche 24a,
die mittig um die optische Achse Ax angeordnet ist. Die reflektierende
Oberfläche 24a ist
derart ausgebildet, dass der die optische Achse Ax enthaltende Querschnitt
elliptisch ist und dessen Exzentrizität so festgelegt ist, dass diese
vom vertikalen zum horizontalen Querschnitt graduell anwächst. Jedoch
liegen die hinteren Scheitelpunkte der Ellipse, die jeweils die
Querschnitte bilden, an der gleichen Position. Die Lichtquelle 22a ist
an einem ersten Brennpunkt F1 der Ellipse, die den vertikalen Querschnitt
der reflektierenden Oberfläche 24 bildet,
angeordnet. Daher ist die reflektierende Oberfläche 24a ausgebildet,
Licht aus der Lichtquelle 22a nach vorne in die Nähe der optischen
Achse Ax zu reflektieren und ebenfalls um das Licht im Wesentlichen
auf einen zweiten Brennpunkt F2 der Ellipse innerhalb des vertikalen
Querschnitts, der die optische Achse Ax einschließt, zu bündeln.
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Der
Halter 26 besitzt eine zylindrische Form, die sich von
dem vorderen Endöffnungsbereich
des Reflektors 24 erstreckt, und ist an seinem hinteren Endbereich
in fester Weise gehaltert, und hält
ferner in fixierter Weise die Kondensorlinse mittels des Rückhalterings 30 im
vorderen Endbereich. Ferner ist ein ausgeschnittener Bereich 26a im
unteren Endbereich des Halters 26 ausgebildet.
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Die
Kondensorlinse 28 ist eine flache konvexe Linse mit einer
konvexen vorderen Oberfläche
und einer ebenen hinteren Fläche,
wobei die hintere Brennpunktposition übereinstimmend mit dem zweiten
Brennpunkt F2 der reflektierenden Oberfläche 24a des Reflektors 24 angeordnet
ist, wobei die Kondensorlinse 28 es ermöglicht, dass von der reflektierenden
Oberfläche 24a des
Reflektors 24 reflektiertes Licht sich an einem Punkt nahe
an der optischen Achse Ax sammelt.
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Die
Abschirmung 32 umfasst einen Abschirmkörperbereich 32a, der
sich im Wesentlichen entlang einer vertikalen Ebene erstreckt, die
die optische Achse Ax unter rechten Winkeln schneidet, einen im
Wesentlichen halbzylindrischen Bereich 32b, der sich nach
vorne von dem peripheren Randbereich des Abschirmkörperbereichs 32a erstreckt,
und einen Klammerbereich 32c, der sich durch den ausgeschnittenen
Bereich 26a des Halters 26 von dem unteren Endbereich
des im Wesentlichen halbzylindrischen Bereichs 32b nach
unten erstreckt. Die Abschirmung 32 ist in dem unteren
Bereich des Innenraums des Halters 26 in drehbarer Weise
vorgesehen. Genauer gesagt, die Abschirmung 32 wird von dem
Halter 26 mittels eines Drehstifts 36 in den vorderen
oberen Endbereichen der linken und rechten Seiten des im Wesentlichen
halbzylindrischen Bereichs 32b gestützt, so dass die Abschirmung 32 sich zwischen
Abblendlicht und Fernlicht bildenden Positionen (Positionen, die
durch durchgezogene Linien gezeigt sind), um eine horizontale Achse,
die beide Drehstifte 36 verbindet, drehen kann.
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Wenn
sich die Abschirmung 32 in der abblendlichtbildenden Position
befindet, ist der obere Endrand 32Aa des Abschirmkörperbereichs 32A so angeordnet,
dass diese durch den zweiten Brennpunkt F2 geht und das aufwärtsgerichtete
Licht, das von der Lampeneinheit 20 ausgesendet wird, durch teilweises
Abschirmen des von der reflektierenden Oberfläche 24A reflektierten
Lichts entfernt, wodurch Licht für
einen Abblendlichtstrahl (die Strahlen, die durch durchgezogene
Linien gezeigt sind) erhalten wird, das mit Bezug zu der optischen
Achse Ax nach unten emittiert wird. Somit wird die Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) der linken Leuchtintensität
mit "Z-förmiger" Abschneidelinie (CL)
(an seitlich unterschiedlichen Niveaus) gebildet, wie in 6(a) gezeigt ist. Wenn sich
die Abschirmung 32 in der fernlichtbildenden Position befindet, ermöglicht es
die Abschirmung 32, dass von der Lampeneinheit 20 ein
nach oben gerichtetes Licht ausgesendet wird, indem das Abschirmen
des von der reflektierenden Oberfläche 24a reflektierten Lichts
beendet wird, um damit Licht für
die Fernlichtstrahlaussendung (die Strahlen, die in 3 durch durchgezogene und doppeltgestrichelte
Linien gezeigt sind) zu erhalten. Auf diese Weise wird die Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(H) gebildet, wie in 6(b) gezeigt
ist. Durch HZ in diesen Abblend- und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen P(L) und P(H)
gekennzeichnete Bereiche sind heiße Zonen (Bereiche mit hoher
Leuchtintensität)
in den entsprechenden Leuchtintensitätsverteilungen.
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Der
Abschirmungsantriebsmechanismus 34 ist mit einer Motorantriebseinheit 38 und
einer Wickelfeder 40 versehen. Der Antriebsmechanismus wird
verwendet, um die Abschirmung 32 zwischen den Abblendlicht
und Fernlicht bildenden Positionen zu drehen und um ferner die Abschirmung 32 in
einer beliebigen gewünschten
Position dazwischen anzuhalten. Das Umschalten zwischen den Abblendlicht- und
Fernlichtstrahlen wird auf diese Weise ausgeführt, und durch Anhalten der
Abschirmung 32 in einer Zwischenposition zwischen den Abblendlicht
und Fernlicht bildenden Positionen kann eine Strahlemission mit
einer Leuchtintensitätsverteilung
durchgeführt
werden, die zwischen den Abblendlicht- und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen
liegt. Gemäß dieser
erfindungsgemäßen Ausführungsform
kann die Abschirmung 32 in der Zwischenposition (LOW – α) näher an der
fernlichtbildenden Position (HIGH) als an der abblendlichtbildenden
Position angehalten werden, wie dies durch eine gestrichelte Linie
in 4 gezeigt ist. Der
zuvor genannte Winkel α kann auf
0,5° festgelegt
sein.
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Die
Ausgangswelle 38a der Motorantriebseinheit 38 ist
sich parallel zu der optischen Achse Ax erstreckend angeordnet,
und die Motorantriebseinheit 38 ist fest in einen Motorgehäusebereich 24b, der
im unteren Bereich des Reflektors 24 gebildet ist, eingepasst.
Diese Motorantriebseinheit 38 wird verwendet, um die Ausgangswelle 38a in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs zu bewegen, wenn ein Motor (nicht gezeigt) in Betrieb
ist, um die Motorantriebseinheit 38 mittels eines Getriebes
(nicht gezeigt) derart anzutreiben, dass der Klammerbereich 32c der
Abschirmung 32 den sphärischen
Vorderendbereich der Ausgangswelle 38a berührt.
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Die
Wickelfeder 40 beaufschlagt in elastischer Weise die Abschirmung 32 in
Richtung der abblendlichtbildenden Position, um damit zu verhindern,
dass die Abschirmung 32 durch Absorbieren eines Spiels
der Motorantriebseinheit 38 an den Verbindungsbereichen
geschwächt
wird.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist
die Motorantriebseinheit 38 des Abschirmantriebsmechanismus 24 über die
Abschirmungsansteuerschaltung 102 mit der Kontrolleinheit 106 verbunden
und wird von der Abschirmungsansteuerschaltung 102 entsprechend den
Kontrollsignalen aus der Kontrolleinheit 106 angesteuert.
Somit werden der Abschirmungsantriebsmechanismus 34, die
Abschirmungsansteuerschaltung 102 und die Kontrolleinheit 106 verwendet,
um einen Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 zum
Variieren der Leuchtintensitätsverteilung
der Lampeneinheit 20 durch Bewegen der Abschirmung 32 entsprechend
den Fahrbedingungen des Fahrzeugs zu bilden.
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Es
wird nun die in dem Fahrzeugscheinwerfer 100 gemäß dieser
erfindungsgemäßen Ausführungsform
durchgeführte
Strahlemissionssteuerung beschrieben.
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Gemäß dieser
erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird die Strahlemissionssteuerung durch den Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 und
den Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 gemäß den Fahrbedingungen
des Fahrzeugs durchgeführt.
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Genauer
gesagt, wenn sich das Fahrzeug auf einer flachen geraden Straße mit einer
konstanten Geschwindigkeit bewegt, weist der emittierte Strahl die
in den 6(a) und 6(b) gezeigte Leuchtintensitätsverteilung
auf. Dabei befindet sich der Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 in der
anfänglichen
Justierposition (die Position, in der die optische Achse Ax mit
der Längsrichtung
des Fahrzeugs übereinstimmt)
der Lampeneinheit 20. Der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 bewegt
dann die Abschirmung 32 in die Abblendlicht oder Fernlicht
bildende Position, wen der Strahländerungsschalter 108 betätigt wird,
um die Lichtemission mit der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L), in 6(a) gezeigt, oder mit der
Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(H), in 5(b) gezeigt,
auszuführen.
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Selbst
wenn sich das Fahrzeug auf einer gerade ebenen Straße bewegt,
tritt die vertikale Verschiebung der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) auf, wie dies durch die doppeltgestrichelte Linie in 7(a) gezeigt ist, wenn sich
das Fahrzeug in der Längsrichtung
aufgrund einer Geschwindigkeitserhöhung oder Geschwindigkeitsverringerung neigt.
Folglich korrigiert der Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 die
optische Achse (sogenannte Autonivellierung) auf der Grundlage der Längsneigung
des Fahrzeugs durch vertikales Verkippen der Lampeneinheit 20.
Die Korrektur der optischen Achse wird durch die Kontrolleinheit 106 ausgeführt, die
den Längsneigungswinkel
des Fahrzeugs entsprechend dem Signal berechnet, das durch den Fahrzeughöhensensor 116,
der an jedem der Vor- und Hinterräder des Fahrzeugs angebracht ist,
detektiert, und anschließend
dem Motor 62 über die
Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 entsprechend einem
Betrag ansteuert, der dem berechneten Wert entspricht.
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Die
Steuerung der Strahlemission, wie sie bisher beschrieben ist, wird
ebenfalls auf die Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(H) angewendet. Das
Durchführen
der Strahlemissionssteuerung ist insbesondere für die Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) mit der Abschneidelinie CL wichtig, und daher wird im Folgenden
eine beispielhafte Beschreibung der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) angeführt.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit geringer als ein vorbestimmter
Wert (beispielsweise 5 km/h oder weniger) wird oder wenn ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug
zu einem vorausfahrenden Fahrzeug während der Fahrt des eigenen
Fahrzeugs kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird (beispielsweise
5 Meter oder weniger), dann kippt der Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 die
Lampeneinheit 20 soweit wie möglich nach unten, um die Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) nach unten zu richten. Ein derartiges Betriebsverhalten verhindert,
dass die nutzlose nach oben gestreute Lichtkomponente, die in dem
von der Lampeneinheit 20 emittierten Strahl enthalten ist,
auf den Rückspiegel
oder dergleichen des vorausfahrenden Fahrzeugs fällt, und verhindert somit,
dass der Fahrer des vorausfahrenden Fahrzeugs geblendet wird. Diese
Korrektur der optischen Achse wird durch die Kontrolleinheit 106 berechnet, um
den Motor 62 mittels der Lampeneinheitsansteuerschaltung 104 entsprechend
den detektierten Signalen aus dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 112 und
dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor 114 anzusteuern.
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Wenn
der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug zu einem vorausfahrenden
Fahrzeug auf einen vorbestimmten Wert oder darüber hinaus (beispielsweise
50 m oder größer) während der
Fahrt des Fahrzeugs ansteigt, bewegt der Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 die
Abschirmung 32 auf eine Zwischenposition, die um 0,5° von der
abblendlichtbildenden Position nach oben gerichtet ist. Somit wird
ohne Änderung
der Position der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L) selbst, wie
in 8(a) gezeigt ist,
die nach oben gerichtete Verschiebung der Abschneidelinie Cl um
0,5° bewirkt. Somit
wird das Sichtfeld einer Straßenoberfläche weit
vor dem Fahrzeug in ausreichender Weise verbessert, da die Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung P(L)
(insbesondere die heiße
Zone HZ) in den Fernbereich erweitert wird. Da der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand mit Bezug
zu dem vorausfahrenden Fahrzeug während einer Fahrt mit hoher
Geschwindigkeit im Allgemeinen groß ist, wird die Fahrsicherheit
des Fahrzeugs während
einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit durch ausreichendes Verbessern der
Fernsicht erhöht.
In diesem Fall wird, wenn sich der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstand
zu dem vorausfahrenden Fahrzeug vergrößert, kein Blenden des Fahrers
des vorausgehenden Fahrzeugs erreicht, obwohl die Aufwärtsverschiebung
der Abschneidelinie CL um 0,5° auftritt.
Die Justierung der Abschneidelinie CL wird von der Kontrolleinheit 106 zum
Ansteuern der Motorantriebseinheit 38 des Abschirmungsantriebsmechanismus 34 mittels
der Abschirmungsansteuerschaltung 102 entsprechend dem
detektierten Signal aus dem Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssenor 114 durchgeführt.
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Die
Aufwärtsverschiebung
der Position der Abschneidelinie CL um 0,5° kann erreicht werden durch
lediglich Verkippen der Lampeneinheit 20 nach oben, wobei
der Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 verwendet
wird, um die Aufwärtsverschiebung
der Abblend-Leuchtintensitätsverteilung P(L)
um 0,5° zu
bewirken. Die Verwendung des Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 ermöglicht es
jedoch, die Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) (insbesondere die heiße
Zone HZ) nach oben auszudehnen, während die Position der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) (insbesondere die Position der heißen Zone HZ) mit Bezug zur
Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug in einer ursprünglich
zugewiesenen Position verbleibt. Somit kann die Fernsicht durch
Gewährleistung
des Sichtfelds nach vorne mittels der ursprünglichen Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) erhöht
werden.
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Der
Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 ist
so ausgebildet, dass selbst bei einem nach Rechtslenken während der
Fahrt des Fahrzeugs die Abschirmung 32 aus der abblendlichtbildenden
Position um 0,5° nach
oben in die Zwischenposition bewegt werden kann. Wie in 8(b) gezeigt ist, wird dadurch
die Sicht auf die Straßenoberfläche im Fernbereich
vor dem Fahrzeug verbessert, indem die Aufwärtsverschiebung der Abschneidelinie der
Leuchtintensitätsverteilung
P(L) CL um 0,5° bewirkt
wird. Durch Bewegen der Abschneidelinie CL wird durch die Kontrolleinheit 106 ausgeführt, die
die Motorantriebssteuerung 38 des Abschirmungsantriebsmechanismus 34 mittels
der Abschirmungsansteuerschaltung 102 gemäß dem aus
dem Lenkwinkelsensor 110 detektierten Signal steuert. In
einer Ausführungsform
wird, obwohl die Abschneidelinie CL bei einem Lenkeinschlag nach
rechts nach oben bewegt wird, die Aufwärtsbewegung der Abschneidelinie
CL nicht ausgeführt,
wenn ein nach Linkslenken ausgeführt
wird, um ein Blenden des Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs
zu verhindern.
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Wie
zuvor detailliert beschrieben ist, ist der Fahrzeugscheinwerfer 100 entsprechend
dieser Ausführungsform
so ausgebildet, um die Leuchtintensitätsverteilung zu variieren,
indem die Abschirmung 32 der Lampeneinheit 20,
die in dem Lampengehäuse 14 untergebracht
ist, mittels Verwendung des Leuchtintensitätsvariierkontrollmechanismus 42 bewegt
wird und um die Leuchtintensitätsverteilung
vertikal zu bewegen, indem die Lampeneinheit unter Verwendung des
Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus 60 vertikal verkippt
wird. Die Strahlemission kann unter einem Emissionswinkel erfolgen, wobei
die Leuchtintensitätsverteilung
den Fahrbedingungen des Fahrzeugs angepasst ist, woraus eine verbesserte
Sicht der Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug erreicht wird.
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Die
Verwendung einer projektorartigen Lampeneinheit als die Lampeneinheit 20 entsprechend dieser
Ausführungsform
ergibt eine kompakte Lampeneinheit 20 und einen kompakten
Lampenabschirmungsmechanismus 34 zum Bewegen der Abschirmung 32.
Derartige Designüberlegungen
erlauben eine größere Freiheit
bei der Herstellung des Fahrzeugscheinwerfers 100.
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Ferner
erleichtert es die Verwendung der Abschirmung 32 als eine
Komponente zum Variieren der Leuchtintensitätsverteilung, die Position
der Abschneidelinie Cl durch Bewegung der Abschirmung 32 feinfühlig zu
variieren, wodurch eine geeignete Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) in Abhängigkeit
der Fahrbedingungen des Fahrzeugs erhalten werden kann.
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Es
wird nun eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
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9 ist eine Draufsicht eines
Scheinwerfergehäuses 10' einer Fahrzeuglampe
gemäß dieser zweiten
erfindungsgemäßen Ausführungsform.
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9 zeigt die Lampeneinheit 20,
die in der aus einer einfachen transparenten Abdeckung 12 gebildeten
Lampenkammer und dem Lampengehäuse 14,
wie in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform,
untergebracht ist, und eine weitere Lampeneinheit 70 für eine breite
diffuse Emission zusammen mit der Lampeneinheit 20, die
von einem Lampeneinheitsbefestigungselement 72 gehalten
und entsprechend dieser Ausführungsform
in der Lampenkammer untergebracht ist. Ferner wird das Lampeneinheitsbefestigungselement 72 mittels
eines Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus (nicht gezeigt),
der ähnlich
zu jenem ist, der in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben ist,
vertikal gekippt und ist mit einem vertikal Einstellpunkt A für die Anwendung
versehen. Diese kippende Bewegung wird um den Mittelpunkt einer
geraden Linie, die die Vertikaljustierpunkte P an zwei seitlichen
Stellen verbindet, herum ausgeführt.
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Die
Lampeneinheit 70 für
breite diffuse Abstrahlung kann eine parabolische Lampeneinheit sein
und einen Halogenkolben 74 und einen Reflektor 76 umfassen.
Der Reflektor 76 weist eine reflektierende Oberfläche 76a,
die aus einer rotationsparabolischen Oberfläche als eine Referenz gebildet
ist und zum Reflektieren von Licht aus dem Halogen kolben 74 nach
vorne seitlich und in diffuser Weise dient. Entsprechend dieser
Ausbildung wird, wie in den 10(a) und 10(b) gezeigt ist, eine breite
diffuse Leuchtintensitätsverteilung
P(W) gebildet, die sich seitlich weiter ausdehnt als die Abblendlicht-
und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen
P(L) und P(H), die durch die Lampeneinheit 20 gebildet
werden. Die breite diffuse Leuchtintensitätsverteilung P(W) ist so festgelegt,
dass deren oberer Rand im Wesentlichen gleich der Höhe des rechtsseitigen
unteren gestuften Bereichs der Abschneidelinie CL der Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) ist.
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Die
zusätzliche
Ausbildung der breiten diffusen Leuchtintensitätsverteilung P(W) ermöglicht es, dass
die Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug seitlich in breiter Weise beleuchtet wird. Der frontale
Bereich der Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug kann heller ausgeleuchtet werden, indem ein kleinerer seitlicher
Winkel für
die Aufstreuung mit Bezug zu den Abblendlicht- und Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilungen
P(L) und P(H) festgelegt wird, so dass die Sicht der Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug ausreichend verbessert ist.
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Da
die Lampeneinheit 70 zusammen mit der Lampeneinheit 20 vertikal
verkippt wird, wenn das Lampeneinheitsbefestigungselement 72 vertikal
verkippt wird, kann die breite diffuse Lichteintensitätsverteilung
P(W) vertikal zusammen mit dem Abblendlicht- oder Fernlicht-Leuchtintensitätsverteilung
P(L) oder P(H) verkippt werden, wenn die Strahlemissionssteuerung
mittels des Lampeneinheitsneigungskontrollmechanismus durchgeführt wird.
Eine derartige Betriebsweise verbessert vermehrt die Sicht auf die
Straßenoberfläche vor
dem Fahrzeug.
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1
- 108
- Strahländerungsschalter
- 110
- Lenkwinkelsensor
- 112
- Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
- 114
- Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Abstandssensor
- 116
- Fahrzeughöhensensor
- 106
- Kontrolleinheit
- 102
- Abschirmungsansteuerschaltung
- 104
- Lampeneinheitsansteuerschaltung
-
6(a)–8(b) und 10(a) und 10(b)
- LOW
BEAM
- Abblendlichtstrahl
- HIGH
BEAM
- Fernlichtstrahl