DE10139152A1 - Fahrzeugscheinwerfersystem - Google Patents

Fahrzeugscheinwerfersystem

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DE10139152A1
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road
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mode
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Withdrawn
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DE10139152A
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English (en)
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Shoji Kobayashi
Takeshi Masuda
Takashi Inoue
Kazuhiro Suzuki
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Koito Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

Strahlen von Scheinwerfern werden durch eine Strahlsteuer-ECU gesteuert. Die Strahlsteuer-ECU weist eine Betriebsart entsprechend der Straßengestalt und eine Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel auf. In der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt wird die Strahlsteuerung entsprechend den in Bezug auf die Gestalt der Straße vor einem Fahrzeug festgestellten Ergebnissen durchgeführt. In der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel wird die Strahlsteuerung entsprechend den in Bezug auf den Kurvenfahrwinkel des Fahrzeugs erfassten Ergebnissen durchgeführt. Eine dieser Betriebsarten wird in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt. Hierdurch wird verhindert, dass die Strahlaussenderichtung versehentlich geändert wird, unabhängig von dem Anstieg und dem Absinken der Fahrzeuggeschwindigkeit, über die Betätigung eines Fahrtrichtungsanzeigers oder einen Lenkvorgang.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugscheinwerfersystem, das zum Steuern der von Scheinwerfern ausgesandten Strahlen (Lichtstrahlen) ausgebildet ist.
Typische herkömmliche Fahrzeugscheinwerfer können nicht ausreichend die Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug beleuchten, wenn das Fahrzeug auf Bergstrassen fährt, um Kurven an Kreuzungen, und dergleichen, da die Strahlaussenderichtungen festliegen.
In diesem Zusammenhang beschreibt die JP-A-8-192674 ein Fahrzeugscheinwerfersystem, das dazu ausgelegt ist, die Sicht zu verbessern, wenn ein Fahrzeug um eine Kurve an einer Kreuzung herum fährt, und dergleichen, und zwar durch Richten des ausgesandten Strahls zu einer Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug in Richtung des Kurvenfahrens, wenn ein Fahrtrichtungsanzeiger betätigt wird, oder wenn ein Lenkvorgang durchgeführt wird.
Bei dem in der voranstehend erwähnten Veröffentlichung beschriebenen Fahrzeugscheinwerfersystem kann es jedoch geschehen, dass eine unnötige Strahlsteuerung durchgeführt wird, da die Strahlemissionsrichtung bei Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers geändert wird, oder beim Lenken, obwohl das Fahrzeug entsprechend der Gestalt der Straße fährt. Selbst wenn der Fahrtrichtungsanzeiger betätigt wird, um die Spur zu wechseln, während das Fahrzeug auf einer geraden Straße mit hoher Geschwindigkeit fährt, kann auch dann die Strahlemissionsrichtung geändert werden. In einem derartigen Fall tritt das Problem auf, dass der Fahrer irritiert werden kann.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, die angesichts der voranstehend geschilderten Umstände entwickelt wurde, besteht in der Bereitstellung eines Fahrzeugscheinwerfersystems, welches die Straßenoberfläche vor einem Fahrzeug ausreichend beleuchten kann, ohne den Fahrer zu irritieren.
Um diese und weitere Vorteile zu erzielen, wird in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit eine von derartigen Betriebsarten ausgewählt, bei denen die Strahlsteuerung entsprechend der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug durchgeführt wird, oder entsprechend dem Kurvenfahrwinkel des Fahrzeugs.
Ein Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung weist auf:
Scheinwerfer zum Aussenden von Strahlen von einem Fahrzeug in Vorwärtsrichtung;
eine Strahlsteuervorrichtung zum Steuern der von den Scheinwerfern ausgesandten Strahlen;
eine Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug; und
eine Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Kurvenfahrwinkels des Fahrzeugs,
wobei die Strahlsteuervorrichtung eine Betriebsart entsprechend der Straßengestalt aufweist, bei welcher die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen durchgeführt wird, die von der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung erfasst wurden, sowie eine dem Kurvenfahrwinkel entsprechende Betriebsart, bei welcher die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen durchgeführt wird, die von der Kurvenfahrwinkel- Erfassungsvorrichtung erfasst wurden, und
wobei entweder die der Straßengestalt entsprechende Betriebsart oder die dem Kurvenfahrwinkel entsprechende Betriebsart in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt wird.
Die Art der Strahlsteuerung, die von der "Strahlsteuervorrichtung" durchgeführt wird ist nicht auf eine bestimmte Art und Weise beschränkt, kann jedoch beispielsweise umfassen: die Richtung des von jedem Scheinwerfer ausgesandten Strahls; den Emissionsbereich des ausgesandten Strahls, und die ausgesandte Lichtmenge oder eine Kombination unter diesen Grössen.
Die "Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung" ist nicht auf eine bestimmte Art und Weise der Erfassung beschränkt, kann jedoch beispielsweise eine derartige geeignete Vorrichtung wie eine Navigationseinheit und eine CD-Kamera sein, wodurch die Gestalt der Straße vor einem Fahrzeug erfasst oder festgestellt werden kann.
Die "Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung" ist nicht auf eine bestimmte Art und Weise beschränkt, kann jedoch beispielsweise einen Lenkwinkelsensor und einen Gierratensensor aufweisen, mit denen der Kurvenfahrwinkel oder Abbiegewinkel eines Fahrzeugs erfasst werden kann.
Die Art und Weise der "von der Straßengestalt abhängigen Betriebsart" und der "von dem Kurvenfahrwinkel abhängigen Betriebsart", bei welchen Strahlen ausgesandt werden, sind nicht auf die hier geschilderten, speziellen Ausführungsformen beschränkt.
Wie voranstehend geschildert ist die Strahlsteuervorrichtung zum Steuern der Strahlen, die von den Scheinwerfern in dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung ausgesandt werden, mit der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt und der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel versehen. In der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt wird die Strahlsteuerung entsprechend den festgestellten Ergebnissen in Bezug auf die Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug durchgeführt. Bei der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel wird die Strahlsteuerung entsprechend den festgestellten Ergebnissen in Bezug auf den Kurvenfahrwinkel des Fahrzeugs durchgeführt, die von der Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung erfasst werden. Eine dieser Betriebsarten wird in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt, wodurch verhindert wird, dass die Strahlaussenderichtung aus Versehen geändert wird, unabhängig von der Erhöhung oder Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, durch die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers oder eine Lenkoperation, wie dies bislang der Fall war.
Gemäss der vorliegenden Erfindung sorgt daher das Fahrzeugscheinwerfersystem, das so ausgebildet ist, dass es eine Strahlsteuerung der Scheinwerfer durchführt, für eine ausreichende Beleuchtung der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug, ohne dass der Fahrer irritiert wird.
Es lassen sich folgende Auswirkungen und Betriebsarten erzielen. Ein Verfahren zur Auswahl zwischen den voranstehend geschilderten Betriebsarten besteht darin, dies in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit vorzunehmen. Das Verfahren kann beispielsweise die Schritte umfassen, eine Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt durchzuführen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit grösser oder gleich einer vorbestimmten, eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchzuführen, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Genauer gesagt wird, um ausreichend die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug zu beleuchten, es grundsätzlich vorgezogen, die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen in Bezug auf die Feststellung der Straßengestalt vor dem Fahrzeug durchzuführen. Allerdings werden die Spur und der Verlauf der Fahrt beim Fahren mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit häufig so geändert, dass dies nicht im Zusammenhang mit der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug steht. Ein Aussenden der Lichtstrahlen entsprechend der tatsächlichen Fahrsituation des Fahrzeugs kann daher dadurch erzielt werden, dass die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen der Erfassung des Kurvenfahrwinkels des Fahrzeugs beim Fahren mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird.
Die Art und Weise der "Betriebsart entsprechend der Straßengestalt" ist nicht auf spezielle beschriebene Ausführungsformen beschränkt, soweit die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen bezüglich der Erfassung der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug durchgeführt wird. Wenn jedoch die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt sowohl durch die Straßengestaltsteuerbetriebsart zur Durchführung der Strahlaussendung entsprechend der Gestalt der Straße als auch die Kreuzungssteuerbetriebsart zur Durchführung der Strahlaussendung entsprechend einer Kurve an einer Kreuzung gebildet wird, dann kann eine glattere Strahlaussendung durchgeführt werden, und wird daher die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug noch besser ausgeleuchtet.
Wenn eine Ankunftszeit oder eine Ankunftsentfernung bis zur nächsten Kreuzung grösser oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit eine zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit oder grösser ist, so wird vorgezogen, dass die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt wird, unter der Annahme, dass das Fahrzeug weiter auf der Fahrstrasse entsprechend der momentanen Straßengestalt weiterfährt. Daher wird eine Irritation des Fahrers verhindert.
Wenn die Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart durchgeführt wird, und die Ankunftszeit bis zur Kreuzung kleiner als die vorbestimmte Zeit ist, und falls der Fahrtrichtungsanzeiger in Betrieb ist, so kann die Strahlausssendung beim Abbiegen in beide Richtungen rechtzeitig durchgeführt werden. Daher wird die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug noch besser beleuchtet, verglichen mit einem Fall, in welchem die Steuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt wird.
Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit jedoch nicht auf die minimale Abbiegegeschwindigkeit an der nächsten Kreuzung bis zu dem Zeitpunkt verringert werden kann, an welchem das Fahrzeug diese Kreuzung erreicht, wird die Strahlsteuerung vorzugsweise in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt, wodurch eine Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart verhindert wird, selbst wenn der Fahrtrichtungsanzeiger aus Versehen betätigt wird, oder nur zur Anzeige eines Spurwechsels betätigt wird.
Andererseits wird, obwohl die Ankunftszeit oder die Ankunftsentfernung bis zur nächsten Kreuzung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Strahlsteuerung vorzugsweise in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit grösser oder gleich der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und wenn der Fahrtrichtungsanzeiger unbetätigt bleibt. Daher wird verhindert, dass der Fahrer dadurch irritiert wird, dass unnötigerweise die Strahlsteuerung auf die Kreuzungssteuerbetriebsart umgeschaltet wird, wenn man erwartet, dass das Fahrzeug entsprechend der Gestalt der Straße fährt.
Die Strahlsteuerung wird vorzugsweise in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt, wenn tatsächlich ein Lenkvorgang durchgeführt wird, wie wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve an einer Kreuzung fährt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile in den Figuren bezeichnen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugscheinwerfersystems gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Aufsicht auf Leuchtintensitätsverteilungen der Strahlen, die von Scheinwerfern gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgesandt werden;
Fig. 3 eine Aufsicht auf Straßen zur Verdeutlichung einer bestimmten Straßengestaltsteuerbetriebsart gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Aufsicht auf Straßen zur Verdeutlichung einer bestimmten Kreuzungssteuerbetriebsart gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5(a) bis 5(c) Aufsichten auf Straßen zur Verdeutlichung einer ersten bestimmten Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6(a) bis 6(c) Aufsichten auf Straßen zur Verdeutlichung einer zweiten bestimmten Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 ein Flussdiagramm der Strahlsteuerung gemäss der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugscheinwerfersystems gemäss einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 9 ein Flussdiagramm der Strahlsteuerung, die gemäss der zweiten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Fahrzeugscheinwerfersystems gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, weist das Fahrzeugscheinwerfersystem eine Scheinwerfereinheit 10 auf, eine Säuleneinheit 12, eine VSC-Einheit (Fahrzeugstabilitätssteuereinheit) 14, und eine Navigationseinheit 16 (Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung), wobei diese Einheiten miteinander über ein internes LAN 18 verbunden sind.
Die Scheinwerfereinheit 10 weist ein Paar beidseitiger Scheinwerfer 20L und 20R auf, und eine Strahlsteuer-ECU 22 (Strahlsteuervorrichtung) zum Steuern der Strahlen (Lichtstrahlen) von diesen beidseitigen Scheinwerfern 20L und 20R.
Jeder der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 20R besteht aus einem Scheinwerfer 24 und einer Abbiegeleuchte 26. Der Scheinwerfer 24 ist am vorderen Endabschnitt eines Fahrzeugs 2 vorgesehen. Die Abbiegeleuchte 26 ist neben dem Scheinwerfer 24 angeordnet, und weiter aussen in Richtung der Breite des Fahrzeugs 2.
Jeder Scheinwerfer 24 sendet von dem Fahrzeug 2 aus nach vorn einen Strahl mit einer Leuchtintensitätsverteilung P aus (Abblendlicht-Leuchtintensitätsverteilung), wobei die Strahlemission durch das Licht erfolgt, das von einem beidseitig verkippbaren Reflektor 28 reflektiert wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann jede Strahlemissionsrichtung beidseitig bis zu der Position der Leuchtintensitätsverteilung P geändert werden, die durch eine doppelt gepunktete, gestrichelte Linie angedeutet ist, also bis zu einem vorbestimmten Winkel α (beispielsweise α = 20°) in Bezug auf die Geradeausrichtung der Leuchtintensitätsverteilung P, die als durchgezogene Linie dargestellt ist, und der Vorausrichtung des Fahrzeugs 2 entspricht. Um die voranstehend geschilderte Anordnung zu erzielen wird jeder der beidseitig verkippbaren Reflektoren 28 verkippt, wenn ein Betätigungsglied (ACT) 30 in Gang gesetzt wird. Das Betätigungsglied 30 wird unter Steuerung durch die Strahlsteuer-ECU 22 über einen Treiber 32 betrieben.
Andererseits ist die Strahlaussenderichtung jeder Abbiegeleuchte 26 auf einen vorbestimmten Winkel festgelegt, so dass eine Leuchtintensitätsverteilung Pc entsteht, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Es kann beispielsweise die Strahlemissionsrichtung auf einen Winkel von 45° gegenüber der Geradeausrichtung des Fahrzeugs festgelegt sein.
Weiterhin ist die Abbiegeleuchte 26 an die Strahlsteuer-ECU 22 über eine Dimmerschaltung (PWM) 34 und den Treiber 32 angeschlossen, wodurch die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 variiert werden kann. Genauer gesagt wird zwar, wie in Fig. 2 gezeigt ist, obwohl jede Leuchtintensitätsverteilung Pc gross wird, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt ist, wenn die Strahlintensität maximiert wird, die Leuchtintensitätsverteilung Pc allmählich kleiner, wie durch die doppelt gepunkteten, gestrichelten Linien angedeutet ist, wenn die Strahlintensität durch Dimmen verringert wird.
Die Säuleneinheit 12 ist in einer Lenksäule vorgesehen, und umfasst einen Scheinwerferschalter 40, einen Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42, einen Lenkwinkelsensor 44 (Lenkwinkelerfassungsvorrichtung), und eine Säulen-ECU 46. Der Scheinwerferschalter 40 wird zum Ein- und Ausschalten der Scheinwerfer 24 verwendet, und zum Umschalten der Strahlen (Fernlicht und Abblendlicht). Der Fahrtrichtungsanzeigerschalter 44 wird zur Erfassung des Lenkwinkels (Kurvenfahrwinkels) des Fahrzeugs 2 verwendet, und stellt den Lenkwinkel auf der Grundlage des Drehwinkels eines Lenkrades fest. Weiterhin wird die Säulen-ECU 46 dazu verwendet, Signale von dem Scheinwerferschalter 40, dem Fahrtrichtungsanzeiger 42, und von dem Lenkwinkelsensor 44 zu sammeln. Nach dem Sammeln von Signalen schickt die Säulen-ECU 46 die Signale an das LAN 18 im Inneren.
Die VSC-Einheit 14 weist einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 auf, einen Gierratensensor (nicht gezeigt), und eine VSC-ECU 52. Die VSC-ECU 52 dient zum Verhindern von Schleudern und zur Unterstützung der Sicherheit beim Fahren, während das Fahrzeug 2 entlang einer Kurve fährt, wobei die VSC-ECU das Signal empfängt, das von dem Gierratensensor und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 erfasst wird.
Alternativ kann das Signal, das von dem Lenkwinkel 44 erfasst wird, statt jenes Signals verwendet werden, das von dem Gierratensensor erfasst wird.
Die Navigationseinheit 16 weist eine Navigations-ECU 60 auf, eine CD-ROM 62 zum Speichern von Straßenkartendaten, einen GPS-Empfänger 64, einen Kreiselsensor (Richtungssensor) 66, und eine Anzeigeeinheit 68. Die ECU 60 der Navigationseinheit 16 empfängt Daten von jedem der Sensoren, die bei der Navigationseinheit 16 vorgesehen sind, und empfängt die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50 der VSC-Einheit 14 erhalten werden. Darüber hinaus empfängt die Navigations-ECU 60 auch Daten in Bezug auf den Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42, und Daten von dem Lenkwinkelsensor 44, wobei diese Daten von der Säulen-ECU 46 über das interne LAN empfangen werden. Die momentane Position des eigenen Fahrzeugs, ein Kurvenfahrradius, eine Ankunftsposition um eine vorbestimmte Zeit später, und dergleichen, werden durch Datenverarbeitung in der ECU 60 erhalten, und werden dann auf das interne LAN 18 ausgegeben.
Die Strahlsteuer-ECU 22 der Scheinwerfereinheit 10 sammelt die erforderliche Information über das interne LAN 18 von der Säuleneinheit 12, der VSC-Einheit 14, und der Navigationseinheit 16, um die Strahlen von den beidseitigen Scheinwerfern 20L und 20R in einer Steuerbetriebsart zu steuern, die an den Fahrzustand des Fahrzeugs 2 angepasst ist.
Die Steuerbetriebsart umfasst eine Betriebsart entsprechend der Straßengestalt und eine Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel. In der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt wird die Strahlsteuerung auf der Grundlage von Vorwärtsstrassengestaltdaten durchgeführt, die von der Navigationseinheit 16 erhalten werden können. In der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel wird die Strahlsteuerung auf der Grundlage von Lenkwinkeldaten (Kurvenfahrwinkeldaten) von dem Lenkwinkelsensor 44 durchgeführt.
Die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt umfasst weiterhin eine Straßengestaltsteuerbetriebsart, bei welcher eine Lichtstrahlaussendung veranlasst wird, die an das Fahren entsprechend der Straßengestalt angepasst ist, sowie eine Kreuzungssteuerbetriebsart, bei welcher eine Lichtstrahlemission veranlasst wird, die an das Fahren entlang einer Kurve an Kreuzungen angepasst ist.
Wenn das Fahrzeug 2 entsprechend der Gestalt einer Fahrstrasse betrieben wird, in der Straßengestaltsteuerbetriebsart, wird die Strahlsteuerung mit einer Position, die von dem Fahrzeug 2 um eine vorbestimmte Zeit später (beispielsweise 2,5 Sekunden später) erreicht wird, als Zielposition durchgeführt. Die Strahlsteuerung wird so durchgeführt, dass die Reflektoren 28 beidseitig von der Geradeausrichtung des Fahrzeugs 2 verkippt werden, um so die Strahlaussenderichtung entsprechend zu ändern.
Fig. 3 ist eine Aufsicht auf eine Straße zur Verdeutlichung eines speziellen Beispiels für die Straßengestaltsteuerbetriebsart.
Bei diesem speziellen Beispiel wird angenommen, dass ein Fahrzeug 2, das auf einer geraden Straße A mit 50 km pro Stunde fährt, mit dem Fahren auf einer S-förmig gekrümmten Straße beginnt, nachdem es geradeaus gefahren ist, ohne an der Kreuzung J1 nach links oder rechts abzubiegen.
In Fig. 3 ist mit TP1 vor dem Fahrzeug 2 eine Position (also eine Zielposition bei der Strahlsteuerung) bezeichnet, die von dem Fahrzeug 2 nach 2,5 Sekunden erreicht wird. Obwohl eine Leuchtintensitätsverteilung P auch in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 2 gerichtet ist, da die Zielposition TP1 direkt vor dem Fahrzeug 2 auf der geraden Straße vorhanden ist, weicht die Leuchtintensitätsverteilung P nach links oder rechts von der Geradeausrichtung des Fahrzeugs 2 auf der kurvigen Straße ab, so dass die Leuchtintensitätsverteilung P auch beidseitig von der Geradeausrichtung abweicht, wie dies durch eine doppelt gepunktete, gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Leuchtintensitätsverteilung P ist eine vereinigte Leuchtintensitätsverteilung, die sich infolge der beiden beidseitigen Scheinwerfer 24 ergibt.
Andererseits wird in der Kreuzungssteuerbetriebsart, wenn das Fahrzeug 2 deutlich an einer davor liegenden Kreuzung abbiegt, die Sicht in Fahrtrichtung des Fahrzeugs 2 dadurch verbessert, dass die Strahlaussendung zur Abbiegerichtung gerichtet wird, bevor das Fahrzeug 2 an der Kreuzung ankommt. Die Strahlsteuerung bei dieser Kreuzungssteuerbetriebsart wird mit einer Position, welche das Fahrzeug 2 eine vorbestimmte Zeit später erreichen wird (beispielsweise 2,5 Sekunden später) als Ziel- oder Sollposition durchgeführt. Falls beurteilt wird, dass das Fahrzeug 2 an einer Kreuzung abbiegen wird, wird die Strahlsteuerung zu einem Zeitpunkt durchgeführt, wenn sich das Fahrzeug 2 auf innerhalb einer bestimmten Entfernung an die Kreuzung angenähert hat. Die Strahlsteuerung wird grundsätzlich durch beidseitiges Verkippen der Reflektoren 28 gegenüber der Geradeausrichtung des Fahrzeugs 2 durchgeführt, um die Strahlemission zur Abbiegerichtung zu richten. Wenn eine Strahlemission, die zur Ziel- oder Sollposition gerichtet ist, nur durch Verkippung der Scheinwerfer 24 nicht ausreichend durchgeführt werden kann, wird die Abbiegeleuchte 26 in Gang gesetzt, die sich auf der Abbiegeseite des Fahrzeugs 2 befindet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 allmählich erhöht, wenn der Unterschied zwischen dem maximalen Kippwinkel α des Reflektors 28 und dem Winkel zur Zielposition hin zunimmt.
Fig. 4 ist eine Aufsicht auf eine Straße zur Verdeutlichung eines speziellen Beispiels für die Kreuzungssteuerbetriebsart.
Bei diesem speziellen Beispiel wird angenommen, dass das Fahrzeug 2, das auf der Fahrstrasse A mit 30 km pro Stunde fährt, an der nächsten Kreuzung J1 nach links abbiegt, in eine Fahrstrasse B hineingelangt, und dann an der nächsten Kreuzung J2 nach rechts abbiegt, und dann eine Fahrstrasse C befährt.
Wie aus Fig. 4 hervorgeht, so wird, während das Fahrzeug 2 sich an einer Position befindet, die einen beträchtlichen Abstand auf dieser Seite (linker Seite) von der Kreuzung J1 der Fahrstrasse A aufweist, die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt. Allerdings wird die Straßengestaltsteuerbetriebsart auf die Kreuzungssteuerbetriebsart umgeschaltet, wenn der Fahrtrichtungsanzeiger eingeschaltet wird, wenn sich das Fahrzeug 2 um weniger als eine vorbestimmte Entfernung der Kreuzung J1 genähert hat.
In Fig. 4 bezeichnet ein Punkt TP2, der sich vor dem Fahrzeug 2 befindet, eine Position, die von dem Fahrzeug 2,5 Sekunden später erreicht wird (also eine Soll- oder Zielposition bei der Strahlsteuerung) in der Kreuzungssteuerbetriebsart. Am Anfang ist die Leuchtintensitätsverteilung P in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs 2 gerichtet, da die Zielposition TP2 direkt vor dem Fahrzeug 2 vorhanden ist, wenn sich das Fahrzeug 2 in der Position auf dieser Seite (der linken Seite) von der Kreuzung J1 befindet, und sich in einer bestimmten Entfernung von dieser Kreuzung J1 befindet. Wenn die Zielposition TP2 auf eine Linksabbiege-Fahrlinie gelangt (in Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie dargestellt), innerhalb der Kreuzung J1, wenn sich das Fahrzeug 2 an die Kreuzung J1 annähert, weicht auch die Leuchtintensitätsverteilung P nach links von der Geradeausrichtung des Fahrzeugs 2 ab, wie durch eine doppelt gepunktete, gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Zielposition TP2 weicht daher nach links entlang der Linksabbiege-Fahrlinie innerhalb der Kreuzung J1 ab, wodurch auch die Leuchtintensitätsverteilung P auf die linke Richtung geändert wird. Wenn die Richtung der Zielposition TP2 den maximalen Kippwinkel α des Reflektors 28 überschreitet, kann jedoch die Richtung der Leuchtintensitätsverteilung P nicht der Zielposition TP2 folgen. Daher wird die linke Abbiegeleuchte 26 in Gang gesetzt, um eine Leuchtintensitätsverteilung Pc auszubilden, wodurch ein Bereich in Richtung nach links beleuchtet wird. Obwohl die Strahlintensität dieser Abbiegeleuchte am Anfang niedrig ist, wird die Strahlintensität allmählich erhöht, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Kippwinkel α (des Reflektors 28) und dem Winkel zunimmt, der auf eine Zielposition T2 hin gerichtet ist.
Eine Strahlsteuerung wird auch durchgeführt, wenn das Fahrzeug 2 an der nächsten Kreuzung J2 nach rechts abbiegt. Da jedoch der Abbiegeradius R einer Rechtsabbiege-Fahrlinie innerhalb der Kreuzung J2 grösser ist als der Radius beim Abbiegen nach links, wird die Strahlemission, die zur Zielposition T2 hin gerichtet ist, unzureichend, wenn die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 nur allmählich erhöht wird, wenn der Unterschied zwischen dem maximalen Kippwinkel α des Reflektors 28 und dem zur Zielposition T2 hinweisenden Winkel zunimmt. Daher wird bei dieser Situation die Strahlintensität sofort auf den Maximalwert eingestellt, unmittelbar nach Ingangsetzen der Abbiegeleuchte 26.
Falls das Fahrzeug 2 tatsächlich innerhalb der Kreuzung abbiegt, wird nach Erreichen der Kreuzung J1 oder J2 die Strahlsteuerung nicht in der Kreuzungssteuerbetriebsart durchgeführt, sondern in der entsprechenden Kurvenfahrwinkelbetriebsart.
Die Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel ist eine Steuerbetriebsart, die verwendet werden soll unter der Annahme, dass das Fahrzeug 2 tatsächlich eine Kurve fährt; diese Betriebsart wird jedoch auch zur Ergänzung der Straßengestaltsteuerbetriebsart und der Kreuzungssteuerbetriebsart verwendet. Bei der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel werden die Reflektoren 28 in Abbiege- oder Kurvenfahrtrichtung des Fahrzeugs 2 entsprechend dem Lenkwinkel gedreht, wenn ein Lenkvorgang vorgenommen wird. Gleichzeitig wird jene Abbiegeleuchte 26, die auf der Abbiegeseite des Fahrzeugs 2 angeordnet ist, in Betrieb genommen. Zu diesem Zeitpunkt werden die Kippwinkel der Reflektoren 28 und die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 allmählich mit zunehmendem Lenkwinkel erhöht.
Wenn die Kreuzungssteuerbetriebsart auf die Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel umgeschaltet wird, wird die Strahlemissionssteuerung von der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel übernommen, um eine Diskontinuität der Strahlemission zu verhindern, also um zu verhindern, dass die Leuchtintensitätsverteilung P des Scheinwerfers 24 und die Leuchtintensitätsverteilung Pc der Abbiegeleuchte 26 abrupt geändert werden.
Die Fig. 5 und 6 sind Aufsichten auf Straßen zur Verdeutlichung spezieller Beispiele für die Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel.
In Fig. 5 wird angenommen, dass das Fahrzeug 2 an der Kreuzung J1 nach links abbiegt, und in Fig. 6 wird angenommen, dass das Fahrzeug 2 an der Kreuzung J2 nach rechts abbiegt.
Wie in diesen Zeichnungen dargestellt ist, werden die Bedingungen für die Strahlemission in der Kreuzungssteuerbetriebsart erfüllt, bis der Lenkwinkel maximiert wird. Der Lenkwinkel wird maximiert durch einen Lenkvorgang in positiver Richtung, wenn das Fahrzeug 2 an den Kreuzungen J1 und J2 abbiegt, wodurch der Kippwinkel des Reflektors 28 und die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 auf dem Maximalwert gehalten werden. Es werden daher sowohl die beidseitigen Ablenkwinkel der Leuchtintensitätsverteilung P als auch die Grösse der Leuchtintensitätsverteilung Pc maximiert. Wenn der Lenkwinkel durch einen Lenkvorgang in negativer Richtung verkleinert wird, werden der Kippwinkel des Reflektors 28 und die Strahlintensität der Abbiegeleuchte 26 allmählich verringert.
Die Art und Weise der Strahlsteuerung, die in dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von Fig. 7 beschrieben.
Zuerst wird die Navigationseinheit 16 in Gang gesetzt, und werden Straßenkartendaten aus der CD-ROM 62 ausgelesen, damit Straßenkartendaten in der Navigations-ECU 60 (S1) gespeichert werden. Dann werden Fahrzeugfahrdaten, beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50, Lenkdaten von dem Lenkwinkelsensor 44, und Daten in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrtrichtungsanzeigers von dem Fahrtrichtungsanzeigeschalter 42 eingelesen (S2).
Weiterhin wird eine Kartenanpassung in der Navigations-ECU 60 auf der Grundlage von Positionsdaten von dem GPS-Empfänger 64, von Richtungsdaten von dem Kreiselsensor 66, und von Straßenkartendaten durchgeführt (S3).
Wenn eine Kartenanpassung nicht erzielt wird, beispielsweise die momentane Position des Fahrzeugs 2 nicht erkennbar ist, dann führt die Strahlsteuer-ECU 22 die Strahlsteuerung der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 2JR in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durch, unter der Annahme, dass sich das Fahrzeug 2 nicht auf der Straße befindet (S14).
Wenn eine Kartenanpassung ermittelt wird, nimmt andererseits die Strahlsteuer-ECU 22 an, dass das Fahrzeug 2 auf der Straße vorhanden ist, und vergleicht die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS (Fahrzeuggeschwindigkeit zur momentanen Zeit) mit einer primären, eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V1 (vorbestimmte Geschwindigkeit; V1 = 20 km/h, als Beispiel) (S4). Für VS < V1 wird eine Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt (S14). In diesem Fall wird die Strahlsteuerung nicht in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt durchgeführt (also entweder in der Straßengestaltsteuerbetriebsart oder der Kreuzungssteuerbetriebsart), da ein Spur- oder Kurswechsel häufig beim Fahren mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, was es schwierig macht, den Kurs in der Navigationseinheit 16 zu bestimmen. Andererseits wird für VS < V1 die Feststellung der Straßengestalt vor dem Fahrzeug 2, die zur Strahlsteuerung erforderlich ist, in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt versucht (S5). Anders ausgedrückt wird eine Bestimmung der momentanen Position des Fahrzeugs 2, der Art der Straße, auf welcher das Fahrzeug 2 fährt, der Anzahl an Spuren, der Positionen von Kreuzungen (Knoten), die in Fahrtrichtung auf der Straße vorhanden sind, der Anzahl an kreuzenden Straßen (Verbindungen) an den jeweiligen Kreuzungen, und dergleichen, in der Navigationseinheit 16 durchgeführt.
Es wird die Zeit T berechnet (S6), welche das Fahrzeug 2 von seiner momentanen Position aus benötigt, die nächste Kreuzung in Fahrtrichtung auf der befahrenen Straße zu erreichen. Die Berechnung beruht auf Daten bezüglich der Straßengestalt vor dem Fahrzeug 2, und Daten bezüglich der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit VS. Dann erfolgt eine Entscheidung, ob die Ankunftszeit T kleiner als eine eingestellte Zeit T1 ist. Es wird beispielsweise T1 auf einen vernünftigen Wert innerhalb des Bereiches von T1 = 2,5 bis 3,5 Sekunden eingestellt (S7). Der Grund dafür, dass im vorliegenden Fall T1 auf 2,5 bis 3,5 Sekunden eingestellt wird, besteht darin, dass der Betrieb des Fahrtrichtungsanzeigers innerhalb dieses Zeitraums beendet wird, damit dann der Vorgang der Verringerung der Geschwindigkeit begonnen werden kann, wenn der Kurs an der Kreuzung geändert wird.
Ist die Ankunftszeit T so, dass gilt T ≧ T1, wird eine Strahlsteuerung in der Straßengestaltbetriebsart durchgeführt, da es vernünftig ist zu erwarten, dass das Fahrzeug 2 weiter auf der Straße mit der momentanen Straßengestalt fahren wird (S16). Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS kleiner als eine zweite eingestellte Geschwindigkeit V2 ist (beispielsweise V2 = 40 km/h), die höher als die erste eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist (also NEIN bei S13), dann wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt, da die Wahrscheinlichkeit für einen Spurwechsel und dergleichen relativ hoch ist (S14).
Ist die Ankunftszeit T so, dass gilt T < T1, so wird andererseits eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob der Fahrtrichtungsanzeiger in Betrieb ist oder nicht (S8). Ist der Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42 eingeschaltet, so wird der Abbiegeradius R an der Kreuzung eingestellt, unter der Annahme, dass der Kurs an der nächsten Kreuzung geändert wird (S8). Wenn der Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42 ausgeschaltet ist, wird die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS überprüft, und für VS ≧ V2 wird die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt (S16), wogegen bei VS ≦ V2 die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt wird (S14). Der Grund dafür, dass bei VS ≧ V2 die Straßengestaltsteuerbetriebsart verwendet wird, besteht darin, dass es solange, wie der Fahrtrichtungsanzeiger unbetätigt bleibt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einem bestimmten Niveau oder höher gehalten wird, unwahrscheinlich ist, dass das Fahrzeug seinen Kurs an der nächsten Kreuzung ändert.
Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wird der Kurvenradius R durch Lesen eines Wertes eingestellt, der entsprechend der Art des Fahrers und der kreuzenden Straßen eingestellt wird, aus einer Numerikwerttabelle zur Verwendung beim Abbiegen nach rechts (Tabelle 1-1) und einer Numerikwerttabelle zur Verwendung beim Abbiegen nach links (Tabelle 1-2).
Tabelle 1-1
Abbiegeradius R(m)
Beim Abbiegen nach Rechts bei einer rechtwinkeligen Kreuzung
Tabelle 1-2
Abbiegeradius R(m)
Beim Abbiegen nach Links bei einer rechtwinkeligen Kreuzung
Wie aus Tabelle 1 deutlich wird, wird der Abbiegeradius R beim Abbiegen nach rechts häufig auf einen grösseren Wert eingestellt als beim Abbiegen nach links, jedenfalls bei Linksverkehr. Handelt es sich bei der Kreuzung nicht um eine rechtwinkelige Kreuzung, so wird mit dem aus der Numerikwerttabelle ausgelesenen Wert eine Korrektur durchgeführt, um den Kurvenradius R einzustellen. Genauer gesagt wird der Kurvenradius R erhöht, wenn die Fahrtrichtung an der Kreuzung einen stumpfen Winkel mit der Fahrstrasse bildet. Entsprechend wird der Kurvenradius R verringert, wenn die Fahrtrichtung an der Kreuzung einen Spitzen Winkel mit der Fahrstrasse bildet.
Daher wird der Kurvenradius R eingestellt, bevor die Grenz- Abbiegegeschwindigkeit Vc berechnet wird, mit welcher das Fahrzeug 2 tatsächlich eine Kurve mit dem Kurvenradius R durchfahren kann (S10). Die Berechnung der Grenz- Abbiegegeschwindigkeit Vc wird unter Verwendung des folgenden Ausdrucks für die Konstruktion linearer Straßen berechnet, der im Gebiet des Straßenbaus eingesetzt wird:
wobei i = einseitiger Gradient und
f = Seitenschlupfkoeffizient in der linearen Entwurfstheorie für Straßen ist. Für i = 0 und f = 0,25 ist die Beziehung zwischen dem Kurvenradius R und der Grenz- Abbiegegeschwindigkeit Vc so, wie dies in Tabelle 2 angegeben ist.
Tabelle 2
Berechnete Werte (km/h) der Grenz-Abbiegegeschwindigkeit Vc im Straßenbau
Weiterhin wird eine Überprüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit Vs auf die Grenz-Abbiegegeschwindigkeit Vc verringert werden kann, bevor das Fahrzeug 2 die Kreuzung erreicht (S11). Zur Durchführung der Überprüfung wird eine Diskriminante verwendet, welche benutzt: die Entfernung zwischen dem Fahrzeug 2 und der Kreuzung; den Verringerungsgrad, der aus der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit Vs berechnet wird, und den Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche. Normalerweise wird vorgezogen, wenn die Entfernung bis zu der Kreuzung bestimmt wird, eine Bezugsposition an der Seite der Kreuzung auf den Eintrittspunkt einzustellen. Der Eintrittspunkt ist jene Position, die in den Figuren Pj bezeichnet ist, wogegen die Bezugsposition eine Position ist, bei welcher der Lenkvorgang begonnen wird. Allerdings weicht die Bezugsposition nicht sehr stark von dem Eintrittspunkt Pj ab, selbst wenn die Bezugsposition auf eine Position eingestellt wird, die sich durch Subtrahieren einer Entfernung entsprechend dem Kurvenradius R vom Zentrum der Kreuzung ergibt.
Wenn es nicht möglich ist, die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit Vs auf die Grenz- Abbiegegeschwindigkeit Vc oder weniger zu verringern (also NEIN bei S11), nimmt die Strahlsteuer-ECU 22 an, dass der Fahrtrichtungsanzeiger versehentlich betätigt wird, oder das einfach die Spur bald gewechselt werden soll, und führt eine Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart (S14) durch, und verhindert so, dass die Strahlaussendung in jene Richtung gedreht wird, in welche der Fahrtrichtungsanzeiger betätigt wird.
Andererseits wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit VS auf die Grenz-Abbiegegeschwindigkeit Vc oder weniger verringert werden kann (also JA bei S11), eine Entscheidung getroffen, ob das Fahrzeug in die Kreuzung hineingelangt ist oder nicht (S12). Diese Entscheidung wird auf der Grundlage getroffen, ob die Ankunftszeit T bis zum Eintreffen an der Kreuzung so geworden ist, dass gilt T ≦ 0. Ist das Fahrzeug noch nicht in die Kreuzung hineingelangt, wird die Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart (S15) durchgeführt, und ist das Fahrzeug bereits in die Kreuzung hineingelangt, so wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt (S14).
Wie voranstehend im einzelnen erläutert ist die Strahlsteuer- ECU 22 zum Steuern der Strahlen (Lichtstrahlen), die von den jeweiligen beidseitigen Scheinwerfern 20L und 20R in dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung ausgesandt werden, mit der Straßengestaltsteuerbetriebsart und der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel versehen. Bei der Straßengestaltsteuerbetriebsart wird die Strahlsteuerung entsprechend den in Bezug auf die Straßengestalt vor dem Fahrzeug 2 festgestellten Ergebnissen durchgeführt. Bei der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel wird die Straßengestalt entsprechend den in Bezug auf den Kurvenwinkel des Fahrzeugs 2 festgestellten Ergebnissen durchgeführt. Da eine dieser beiden Betriebsarten in Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt wird, wird verhindert, dass die Strahlaussenderichtung versehentlich geändert wird, unabhängig von der Erhöhung und der Verringerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, durch die Betätigung des Fahrtrichtungsanzeigers oder des Lenkvorgangs wie bisher.
Daher stellt bei dieser Ausführungsform der Erfindung das Fahrzeugscheinwerfersystem, das so ausgebildet ist, dass es eine Strahlsteuerung bei den Scheinwerfern durchführt, eine ausreichende Beleuchtung der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 zur Verfügung, ohne den Fahrer zu irritieren.
Es sind der folgende Betriebsablauf und die folgenden Arbeitsauswirkungen erzielbar. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht das spezielle Verfahren der Auswahl zwischen den voranstehend geschilderten Betriebsarten in einer Reaktion auf die Fahrzeuggeschwindigkeit. Das Verfahren umfasst die Schritte, eine Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt durchzuführen, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit die erste eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 erreicht hat oder höher ist, und die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchzuführen, wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die erste eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 ist.
Genauer gesagt wird zur ausreichenden Beleuchtung der Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 grundsätzlich vorgezogen, die Strahlsteuerung entsprechend den bezüglich der Straßengestalt festgestellten Ergebnissen vor dem Fahrzeug 2 durchzuführen. Allerdings werden die Spur und der Kurs häufig beim Fahren mit geringer Fahrzeuggeschwindigkeit so geändert, dass dies in keinem Zusammenhang mit der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug 2 steht. Daher kann eine Strahlaussendung entsprechend der tatsächlichen Fahrsituation des Fahrzeugs 2 dadurch erzielt werden, dass die Strahlsteuerung entsprechend den in Bezug auf den Kurvenfahrwinkel des Fahrzeugs 2 beim Fahren mit niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit festgestellten Ergebnissen durchgeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt aus der Straßengestaltsteuerbetriebsart und der Kreuzungssteuerbetriebsart. Die Straßengestaltsteuerbetriebsart dient zur Durchführung einer Strahlaussendung, die an das Fahren entsprechend der Gestalt der Straße angepasst ist, wogegen die Kreuzungssteuerbetriebsart zur Durchführung einer Strahlaussendung dient, die an das Fahren entlang einer Kurve an einer Kreuzung angepasst ist. Daher kann eine glattere Strahlaussendung durchgeführt werden, und dies führt dazu, dass die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 noch besser beleuchtet wird.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird, wenn die Ankunftszeit T bis zur nächsten Kreuzung grösser oder gleich der eingestellten Zeit T1 ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit grösser oder gleich der zweiten eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist (mit V2 < V1), die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart aufgrund der Annahme durchgeführt, dass das Fahrzeug 2 momentan auf der Fahrstrasse entsprechend der Straßengestalt bleiben wird. Hierdurch wird wirksam verhindert, dass der Fahrer irritiert wird.
Wenn die Ankunftszeit T bis zur Kreuzung kleiner als die eingestellte Zeit T1 ist, und wenn der Fahrtrichtungsanzeiger in Betrieb ist, wird die Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart durchgeführt, so dass die Strahlaussendung in den beiden Abbiegerichtungen rechtzeitig durchgeführt wird. Daher kann eine Strahlaussendung entsprechend der Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug 2 durchgeführt werden, im Gegensatz zu einem Fall, in welchem die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bis zu dem Zeitpunkt, an welchem das Fahrzeug 2 die Kreuzung erreicht, nicht auf die Grenz- Abbiegegeschwindigkeit Vc verringert werden kann, wird die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt, wodurch verhindert wird, dass eine Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart durchgeführt wird, selbst wenn aus Versehen der Fahrtrichtungsanzeiger betätigt wird, oder nur für einen Spurwechsel betätigt wird.
Andererseits wird, obwohl die Ankunftszeit T bis zur nächsten Kreuzung kleiner als die eingestellte Zeit T1 ist, die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit grösser oder gleich der zweiten eingestellten Fahrzeuggeschwindigkeit V2 ist, und wenn der Fahrtrichtungsanzeiger nicht betätigt wird. Daher wird verhindert, dass der Fahrer dadurch irritiert wird, dass nutzlos die Strahlsteuerung auf die Kreuzungssteuerbetriebsart umgeschaltet wird, wenn erwartet wird, dass das Fahrzeug 2 entsprechend der Gestalt der Straße fahren wird.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt, wenn tatsächlich ein Lenkvorgang durchgeführt wird, etwa dann, wenn das Fahrzeug entlang einer Kurve an einer Kreuzung fährt. Daher befindet sich die Strahlaussendung in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Fahrzustand des Fahrzeugs 2.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 wird nachstehend eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das ein Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, weist das Fahrzeugscheinwerfersystem die Scheinwerfereinheit 10 auf, die Säuleneinheit 12, und die VSC-Einheit 14, im wesentlichen ebenso wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung. Allerdings unterscheidet sich dieses Scheinwerfersystem von jenem gemäss der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, dass eine Bildverarbeitungseinheit 80 statt der Navigationseinheit 16 vorgesehen ist, und an das interne LAN 18 angeschlossen ist.
Die Bildverarbeitungseinheit 80 weist eine Bildverarbeitungs-ECU 82 auf, eine CCD-Kamera 84, ein Laserradar 86, eine Anzeigeeinheit 88 sowie ein Alarmgerät 90.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sammelt die Strahlsteuer-ECU 22 der Scheinwerfereinheit 20 notwendige Daten von der Säuleneinheit 12, der VSC-Einheit 14 und der Bildverarbeitungseinheit 80 über das interne LAN 18. Weiterhin führt die Strahlsteuer-ECU 22 eine Strahlsteuerung der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 20R durch, in einer Steuerbetriebsart, die an den Fahrzustand des Fahrzeugs angepasst ist.
Wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Steuerbetriebsart die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt und die Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel. Die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt umfasst die Straßengestaltsteuerbetriebsart und die Kreuzungssteuerbetriebsart. Obwohl die Art und Weise der Strahlsteuerung bei der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel ähnlich jener wie bei der ersten Ausführungsform der Erfindung ist, sind die Art und Weise der Strahlsteuerung bei der Straßengestaltsteuerbetriebsart und der Kreuzungssteuerbetriebsart zum Teil von jenen bei der ersten Ausführungsform verschieden, infolge der Verwendung der Bildverarbeitungseinheit 80 anstelle der Navigationseinheit 16.
Die Art und Weise der Strahlsteuerung, die in dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss dieser Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird, wird nunmehr auf der Grundlage des Flussdiagramms von Fig. 9 beschrieben.
Zuerst wird die Bildverarbeitungseinheit 80 gestartet (S1), und werden Bilddaten in Bezug auf eine Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug von der CCD-Kamera 84 aufgenommen, und in die Bildverarbeitungs-ECU 82 eingelesen (S2). Dann werden Fahrzeugfahrdaten (Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 50, Lenkdaten von dem Lenkwinkelsensor 44, und Daten in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrtrichtungsanzeigers von dem Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42) eingelesen (S3).
Dann erfolgt eine Entscheidung, ob Spurmarkierungen (weisse, entlang einer Straße verlaufende Linien) erkennbar sind oder nicht (S4). Diese Entscheidung wird zu dem Zweck getroffen, um zu bestimmen, ob Spurmarkierungen infolge von schlechtem Wetter und dergleichen nicht erkennbar sind, oder Spurmarkierungen auf der Straße vorhanden sind, usw. Sind derartige Spurmarkierungen nicht erkennbar, wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt (S13). Wenn andererseits Spurmarkierungen erkennbar sind, kann die Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug, die zur Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt (S5) erforderlich ist, festgestellt werden.
Die Strahlsteuer-ECU 22 vergleicht die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS mit der ersten Fahrzeuggeschwindigkeit V1 (beispielsweise V1 = 20 km/h) (S6). Für VS < V1 wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt (S13) Anderenfalls wird, für VS ≧ V1, eine Ankunftszeit T berechnet (S7), welche das Fahrzeug 2 benötigt, die nächste Kreuzung in Fahrtrichtung von seiner momentanen Position aus zu erreichen. Die Berechnung beruht auf Bilddaten in Bezug auf die Straßengestalt vor dem Fahrzeug 2, und auf Daten VS in Bezug auf die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Erkennung der Kreuzung erfolgt durch Abziehen einer Eigenschaft, nämlich ob ein Signal in dem Bild in Vorwärtsrichtung vorhanden ist oder nicht, mit Hilfe einer vorbestimmten Bildverarbeitung. Weisse Linien auf einem Fussgängerüberweg werden gleichzeitig festgestellt, um die Entfernung bis zu den weissen Linien von dem Fahrzeug 2 aus zu berechnen, wodurch das Berechnungsergebnis als die Entfernung bis zur Kreuzung eingestellt wird.
Dann wird eine Entscheidung getroffen, ob die Ankunftszeit T kleiner als eine eingestellte Zeit T1 ist oder nicht (T1 ist beispielsweise ein geeigneter Wert innerhalb des Bereiches von T1 = 2,5 bis 3,5 Sekunden) (S8). Ist die Ankunftszeit T so, dass gilt T ≧ T1, so wird die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt, da man erwartet, dass das Fahrzeug 2 weiter auf der Straße entsprechend der Gestalt der Straße zum momentanen Zeitpunkt fahren wird (S15). Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS kleiner als eine zweite, eingestellte Geschwindigkeit V2 ist (beispielsweise V2 = 40 km/h), die höher ist als die erste eingestellte Fahrzeuggeschwindigkeit V1 (also NEIN bei S12), dann wird die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt, da die Wahrscheinlichkeit eines Spurwechsels und dergleichen vergleichsweise hoch ist (S13). Bei der Straßengestaltsteuerbetriebsart wird das Vorhandensein einer kurvigen Straße aus den Ergebnissen einer Bilduntersuchung bestätigt, um die Position eines Abschneidepunktes der kurvigen Straße zu berechnen, und wird die Strahlsteuerung mit dem Abschneidepunkt als Zielposition durchgeführt. Der Abschneidepunkt wird beispielsweise an einem Ort vor dem Wendepunkt der Spurmarkierung an der Straßenrandseite eingestellt, gesehen von dem Fahrer aus.
Wenn andererseits die Ankunftszeit T so ist, dass gilt T < T1, so wird eine Überprüfung durchgeführt, um festzustellen, ob der Fahrtrichtungsanzeiger in Betrieb ist oder nicht (S9). Wenn der Fahrtrichtungsanzeigerschalter 42 eingeschaltet ist, wird der Kurvenradius R an der Kreuzung eingestellt, unter der Annahme, dass der Kurs bei der nächsten Kreuzung geändert wird (S10). Der Kurvenradius R wird dadurch eingestellt, dass Bilddaten in Bezug auf die Spurmarkierungen auf der Straßenoberfläche in Vorwärtsrichtung bearbeitet werden.
Wenn der Richtungsanzeigerschalter 42 ausgeschaltet ist, wird andererseits die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit VS überprüft. Für VS ≧ V2 wird die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart (S15) durchgeführt, wogegen bei VS ≦ V2 die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt wird (S13). Der Grund für die Verwendung der Straßengestaltsteuerbetriebsart bei VS ≧ V2 besteht darin, dass dann, wenn der Fahrtrichtungsanzeiger unbetätigt bleibt, und die Fahrzeuggeschwindigkeit auf einem bestimmten Niveau oder höher gehalten wird, es unwahrscheinlich ist, dass der Kurs des Fahrzeugs bei der nächsten Kreuzung geändert wird.
Weiterhin wird eine Entscheidung getroffen, ob das Fahrzeug 2 in die Kreuzung hineingelangt ist oder nicht (S11). Eine derartige Entscheidung erfolgt auf der Grundlage der Tatsache, dass der Fussgängerüberweg von den Bilddaten in Bezug auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 verschwindet wenn das Fahrzeug 2 noch nicht in die Kreuzung hineingelangt ist, wird die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchgeführt (S14). Andererseits wird, wenn das Fahrzeug 2 in die Kreuzung hineingelangt ist, die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchgeführt (S13).
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung führt die Strahlsteuer-ECU 22 der Scheinwerfereinheit 10 eine Strahlsteuerung der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 20R auf der Grundlage der Bilddaten durch, die von der CCD-Kamera 84 in Bezug auf die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 aufgenommen werden. Daher ist es nicht möglich, eine Strahlsteuerung zur Verfügung zu stellen, die genauer ist als die Strahlsteuerung, die mit den Navigationsdaten und dergleichen gemäss der ersten Ausführungsform durchgeführt wird. Allerdings hat diese Ausführungsform der Erfindung die Auswirkung, dass die Straßenoberfläche vor dem Fahrzeug 2 ausreichend beleuchtet wird, unter Verwendung eines Fahrzeugscheinwerfersystems mit einfachem Aufbau, ohne dass ein Fahrer irritiert wird.
Bei jeder der voranstehend geschilderten Ausführungsformen der Erfindung wurde die Ankunftszeit T bis zur nächsten Kreuzung als eines der Kriterien zur Auswahl einer Strahlsteuerbetriebsart verwendet. Allerdings kann auch die Ankunftsentfernung anstelle der Ankunftszeit T bis zur nächsten Kreuzung verwendet werden.
Es wurde ein Fall beschrieben, in welchem die Leuchtintensitätsverteilung P, die durch Strahlaussendung von jedem der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 20R bei jeder der voranstehend geschilderten Ausführungsformen der Erfindung ausgebildet wird, durch Abblendlicht gebildet wird. Allerdings können dieselben Auswirkungen wie jene, die voranstehend anhand der Ausführungsformen beschrieben wurden, unter Verwendung derselben Strahlsteuerung wie bei jeder der voranstehenden Ausführungsformen erzielt werden, wenn eine Strahlaussendung (Lichtaussendung) mit einer Fernlicht- Leuchtintensitätsverteilung erfolgt, also durch Umschalten des Lichts.
Weiterhin wurde ein Fall beschrieben, in welchem jeder der beidseitigen Scheinwerfer 20L und 20R aus dem Scheinwerfer 24 (dessen Reflektor 28 beidseitig verkippbar ist) und der Abbiegeleuchte 26 besteht (welche gedimmt werden kann). Allerdings kann auch irgendeine andere Leuchtenanordnung verwendet werden. Es können beispielsweise Scheinwerfer 24 verwendet werden, welche den Strahlaussendebereich ändern können, Abbiegeleuchten 26, welche die Strahlaussenderichtung ändern können, usw., oder jede andere Leuchte zusätzlich zu den Scheinwerfern 24 und den Abbiegeleuchten 26. Weiterhin können dieselben Auswirkungen wie bei den voranstehend geschilderten Ausführungsformen auch dadurch erzielt werden, dass die Strahlen der jeweiligen Leuchte ordnungsgemäss gesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die speziellen, voranstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es wird darauf hingewiesen, dass sich zahlreiche Abänderungen bei dem Fahrzeugscheinwerfersystem gemäss der vorliegenden Erfindung vornehmen lassen, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der vorliegenden Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein sollen.

Claims (11)

1. Fahrzeugscheinwerfersystem, welches aufweist:
Scheinwerfer zum Aussenden von Strahlen von einem Fahrzeug nach vorn;
eine Strahlsteuervorrichtung zum Steuern der von den Scheinwerfern ausgesandten Strahlen;
eine Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Straßengestalt vor dem Fahrzeug; und
eine Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Kurvenfahrwinkels des Fahrzeugs,
wobei die Strahlsteuervorrichtung mit einer Betriebsart entsprechend der Straßengestalt ausgerüstet ist, bei welcher die Strahlsteuerung den Ergebnissen durchgeführt wird, die von der Straßengestalt-Erfassungsvorrichtung erfasst werden, sowie mit einer Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel, bei welcher die Strahlsteuerung entsprechend den Ergebnissen durchgeführt wird, die von der Kurvenfahrwinkel-Erfassungsvorrichtung erfasst werden, und
entweder die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt oder die Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgewählt wird.
2. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend der Straßengestalt durchführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit grösser oder gleich einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wogegen die Strahlsteuervorrichtung die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchführt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
3. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt eine Straßengestaltsteuerbetriebsart und eine Kreuzungssteuerbetriebsart umfasst,
wobei in der Straßengestaltsteuerbetriebsart eine Strahlaussendung zur Ausführung gebracht wird, die an das Fahren entsprechend der Straßengestalt angepasst ist, und
in der Kreuzungssteuerbetriebsart eine Strahlaussendung zur Ausführung gebracht wird, die an das Fahren in einer Kurve an Kreuzungen angepasst ist.
4. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung eine Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchführt, wenn eine Ankunftszeit oder Entfernung zu einer nächsten Kreuzung gleich einem vorbestimmten Wert oder grösser ist, und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und grösser oder gleich einer zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
5. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung die Strahlsteuerung in der Kreuzungssteuerbetriebsart durchführt, wenn die Ankunftszeit oder Entfernung zur nächsten Kreuzung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und während ein Fahrtrichtungsanzeiger in Betrieb ist.
6. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung eine Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchführt, wenn die Strahlsteuervorrichtung feststellt, dass es nicht möglich ist, die Fahrzeuggeschwindigkeit bis auf eine Grenz-Abbiegegeschwindigkeit zu verringern, bevor das Fahrzeug an der nächsten Kreuzung ankommt.
7. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung die Strahlsteuerung in der Straßengestaltsteuerbetriebsart durchführt, wenn die Ankunftszeit oder Entfernung bis zur nächsten Kreuzung kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und während der Fahrtrichtungsanzeiger nicht in Betrieb ist, solange die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
8. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlsteuervorrichtung die Strahlsteuerung in der Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel durchführt, während das Fahrzeug entlang einer Kurve an der Kreuzung fährt.
9. Fahrzeugscheinwerfersystem, welches aufweist:
Scheinwerfer zum Aussenden von Strahlen von einem Fahrzeug nach vorn;
eine Strahlsteuer-ECU, die so programmiert ist, dass sie die von den Scheinwerfern ausgesandten Strahlen steuert;
eine Navigations-ECU, die Information in Bezug auf den Straßenzustand vor dem Fahrzeug sammelt;
einen Lenkwinkelsensor, der den Kurvenfahrwinkel des Fahrzeugs bestimmt; und
einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor,
wobei die Strahlsteuer-ECU mit einer Betriebsart entsprechend der Straßengestalt programmiert ist, in welcher die Strahlsteuerung entsprechend der Gestalt der Straße durchgeführt wird, wie sie von der Navigations-ECU bestimmt wird, und mit einer Betriebsart entsprechend dem Kurvenfahrwinkel, in welcher die Strahlsteuerung entsprechend einem Signal von dem Lenkwinkelsensor durchgeführt wird; und
die Strahlsteuer-ECU bestimmt, ob die Betriebsart entsprechend der Straßengestalt oder die Betriebsart dem Kurvenfahrwinkel verwendet werden soll, auf der Grundlage einer Bewertung eines Signals von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor.
10. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen sind:
ein GPS-System;
ein Kreiselsensor; und
ein CD-ROM,
wobei das GPS-System, der Kreiselsensor und der CD-ROM an die Navigations-ECU angeschlossen sind, um die Navigations-ECU mit Information in Bezug auf die Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug zu versorgen.
11. Fahrzeugscheinwerfersystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vorgesehen sind:
eine CCD-Kamera; und
ein Laserradarsystem,
wobei die CCD-Kamera, das Laserradarsystem, und der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor an die Navigationssteuer-ECU angeschlossen sind, um die Navigationssteuer-ECU mit Information in Bezug auf die Gestalt der Straße vor dem Fahrzeug zu versorgen, und
die Navigationssteuer-ECU eine Bildverarbeitungs-ECU ist.
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