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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug,
die für
eine Scheinwertereinrichtung eines Fahrzeugs, etwa eines Automobils,
verwendet ist, und betrifft insbesondere eine Fahrzeugsbeleuchtungsvorrichtung,
die mit einer Lichtverteilungssteuerungseinrichtung versehen sein
kann, beispielsweise einem adaptiven Frontbeleuchtungssystem (im
Weiteren als AFS bezeichnet), um die Beleuchtungsrichtung und den
Beleuchtungsbereich einer Leuchte entsprechend einem Fahrzustand
zu ändern.
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Hintergrund
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Als
ein AFS, das vorgeschlagen wird, um die Verkehrssicherheit eines
Automobils zu verbessern, gibt es eine Technik, die in der japanischen
Patentschrift JP-A-2002-160581 beschrieben ist. Wie in der schematischen
Ansicht aus 1 gezeigt
ist, ist ein Fahrzeug (CAR) mit einem Lenksensor 1A zum
Erfassen eines Lenkwinkels einer Lenkeinrichtung und mit einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1B zum Erfassen
einer Fahrzeuggeschwindigkeit ausgestattet. Die Detektionsausgangssignale
dieser Sensoren 1A, 1B werden einer elektronischen
Steuereinheit (im Weiteren als ECU bezeichnet) 2 eingespeist.
Die ECU 2 steuert den Beleuchtungsbereich, beispielsweise
die Beleuchtungsrichtung von Scheinwerfern (oder Frontleuchtern) 3 (Schwenkleuchten 3R, 3L), die
an dem rechten und dem linken vorderen Bereich eines Fahrzeugs vorgesehen
sind, indem diese nach links oder nach rechts auf der Grundlage
der eingespeisten Detektionsausgangssignale abgelenkt bzw. geschwenkt
werden, um damit die Eigenschaften der Lichtverteilung zu ändern. Wenn
bei diesem AFS ein Fahrzeug auf einer kurvigen Straße fährt, ist
es möglich,
die Beleuchtungsrichtung der Schwenkleuchten entsprechend dem Lenkwinkel
des Fahrzeuges abzulenken, um damit den Bereich der Straße vor der Kurve
auszuleuchten, wodurch die Verkehrssicherheit verbessert wird.
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Wenn
in einem derartigen AFS die linke Schwenkleuchte 3L und
die rechte Schwenkleuchte 3R so gesteuert werden, dass
diese sich lediglich entsprechend dem Lenkwinkel verstellen, ergeben sich
diverse Unannehmlichkeiten. Es wurden diverse Untersuchungen durchgeführt, um
derartige Unannehmlichkeiten zu vermeiden. Beispielsweise wird in der
japanischen Patentschrift JP-A-8-301005 eine Technik vorgeschlagen,
in der die Änderungsgeschwindigkeit
der Ablenkung groß gemacht
wird, um die Ablenkwinkel in stärkeren
Umfange zum Zeitpunkt des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit zu steuern,
und ein Bereich der Straße,
der in Fahrrichtung weiter weg ist, wird früher ausgeleuchtet, wenn die
Geschwindigkeit höher
wird, wodurch die Sicht in Vorwärtsrichtung
der Straße
verbessert wird. Ferner wird in JP-A-8-301005 eine Technik vorgeschlagen, in
der zur Vermeidung eines Gefühls
der Unsicherheit aufgrund der Verzögerung des Ablenkvorgangs der Schwenkleuchten
im Verhältnis
zu dem Lenkvorgang, wenn von einer Fahrt auf einer geraden Straße zu einer
Fahrt auf einer kurvigen Straße übergegangen
wird, die Schwenkleuchten mit einer geringen Änderungsrate verstellt werden,
selbst in einem Bereich, in welchem ein Lenkwinkel gering ist, etwa
in einem Fahrzustand auf einer geraden Straße.
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In
einer weiteren japanischen Patentschrift JP-A-62-244735 wird eine
Technik vorgeschlagen, in der der zeitliche Funktionsablauf des
Ablenkens der linken und der rechten Schwenkleuchte in Reaktion auf
einen Lenkwinkel unterschiedlich sind, wenn ein Fahrzeug nach links
oder nach rechts gelenkt wird, um sicherzustellen, dass die entsprechenden
ausgeleuchteten Bereiche in der Lenkrichtung und der entgegen gesetzten
Richtung zur Verbesserung der Sicht in einem weiten Bereich erhalten
werden. Wenn in diesem Fall beispielsweise ein Fahrzeug nach rechts
gelenkt wird, wird die rechte Schwenkleuchte zuerst nach rechts
gelenkt und anschließend
wird die linke Schwenkleuchte nach links geschwenkt, wenn der Lenkwinkel
einen gewissen Wert annimmt. Wie zuvor beschrieben ist, wird in
der in der JP-A-8-301005 offenbarten Technik der Ablenkwinkel der
Schwenkleuchten während
des Fahrens mit hoher Geschwindigkeit des Fahrzeuges groß gemacht,
um den voraus liegenden Abschnitt einer kurvigen Straßen auszuleuchten.
Da jedoch sowohl die linke als auch die rechte Leuchte den gleichen
Verstellvorgang absolvieren, beleuchten die Leuchten den gleichen
Bereich jeweils bei niedriger und hoher Fahrgeschwindigkeit. Somit
ist es schwierig, eine Ausleuchtung zu erreichen, die sowohl für den Fall zufrieden
stellen ist, dass vorzugsweise ein großer Bereich unmittelbar vor
einem Fahrzeug ausgeleuchtet wird, etwa bei der Fahrt mit ge ringer
Geschwindigkeit, als auch für
den Fall, in dem es vorteilhaft ist, einen entfernten Bereich konzentrisch
auszuleuchten, wie dies bei der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit
der Fall ist; somit ergibt sich das Problem, dass die Beleuchtung
bei einer Änderung
der Geschwindigkeit nicht in geeigneter Weise ausgeführt werden
kann. Des Weiteren wird in der Technik der JP-A-8-301005 die Änderungsrate
des Ablenkwinkels der Schwenkleuchten in Bezug auf den Lenkwinkel
groß gemacht, wenn
eine nahezu gerade Straße
befahren wird. Da jedoch der Verstellvorgang nicht vollständig unterbrochen
wird, ergibt sich ein Zustand, in welchem sich der Fahrer verunsichert
fühlt,
da der Verstellvorgang der Schwenkleuchten häufig in der in der JP-A-8-301005
beschriebenen Art häufig
auftritt.
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Andererseits
werden gemäß der in
der JP-A-62-244735 offenbarten Technik die Verstellzeitabläufe für das Ablenken
für die
linke und die rechte Schwenkleuchte unterschiedlich ausgeführt. Obwohl es
damit möglich
ist, den Beleuchtungsbereich zu ändern,
ist es dennoch schwierig, einen entfernten Bereich vor einem Fahrzeug,
das sich mit hoher oder mittlerer Geschwindigkeit bewegt, sowie
den Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug, wenn dieses mit geringer
Geschwindigkeit fährt,
in geeigneter Weise auszuleuchten, da der Ablenkwinkel in Bezug
auf den Lenkwinkel für
die geringe Geschwindigkeit als auch die hohe Geschwindigkeit gleich
ist.
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Es
ist deshalb ein Vorteil der Erfindung, dass eine Fahrzeugsbeleuchtungsvorrichtung
bereitgestellt wird, die eine geeignete Ausleuchtung in jedem Fahrzustand
eines Fahrzeuges realisieren kann.
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ÜBERBLICK
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Die
Erfindung ist so gestaltet, dass in einer Fahrzeugsbeleuchtungsvorrichtung,
in der die Beleuchtungsrichtung von Leuchten, die an dem linken und
dem rechten Bereich eines Fahrzeuges vorgesehen sind, nach links
und nach rechts entsprechend dem Lenkvorgang einer Lenkeinrichtung
abgelenkt werden können,
die Ablenkwinkel für
die linke und die rechte Leuchte in unterschiedlicher Weise in Übereinstimmung
mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden können. Wenn
beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei einem vorbestimmten Wert
oder darunter liegt, wird lediglich die linke oder die rechte Leuchte
einem Ablenk- bzw. Verstellvorgang unterzogen, wo hingegen, wenn
eine Fahrzeuggeschwindigkeit den vorbestimmten Wert übersteigt, sowohl
die linke als auch die rechte Leuchte gleichzeitig abgelenkt werden.
Ferner ist der maximale Ablenkwinkel der linken und der rechten
Leuchte entsprechend einer Fahrzeuggeschwindigkeit änderbar. Des
Weiteren sind die Ablenkwinkel der linken und der rechten Leuchte
jeweils in Bezug auf unterschiedliche Lenkrichtungen unterschiedlich.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung werden die Ablenkwinkel für die linke und die rechte
Leuchte entsprechend der Geschwindigkeitsänderung eines Fahrzeuges unterschiedlich
festgelegt. Somit kann eine Beleuchtung realisiert werden, in der
zur Zeit einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit, wobei ein Fahrzeug
fährt und
nach links oder rechts gelenkt wird, die Sicht in einem Bereich
vor dem Fahrzeug verbessert wird, während zum Zeitpunkt des Fahrens
mit mittlerer oder geringer Geschwindigkeit die Sicht in einem Bereich
unmittelbar vor dem Fahrzeug verbessert ist, wodurch ein stabiles
Fahrverhalten unter Anwendung des AFS realisiert werden kann.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung kann ein unnötiger Verstellvorgang der Leuchten
von vornherein in Übereinstimmung
mit der entsprechenden Fahrzeuggeschwindigkeit vermieden werden,
so dass sich der Fahrer nicht verunsichert fühlt, da die Breite eines Totbereichs
für den
Verstellvorgang der Leuchten entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
geändert
wird. Da ferner die Änderungsrate
des Ablenkwinkels in Bezug auf den Lenkwinkel entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
geändert
wird, wird eine Änderung
des ausgeleuchteten Bereichs während
einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit unterdrückt, während das Reagieren des Verstellvorgangs
im Bezug auf den Lenkvorgang bei Fahrt mit geringer Geschwindigkeit
verbessert wird. Somit kann eine geeignete Ausleuchtung bei einer
Fahrt mit hoher und geringer Geschwindigkeit realisiert werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Ansicht, die den schematischen Aufbau eines AFS zeigt.
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2 ist
eine vertikale Schnittansicht einer Schwenkleuchte.
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3 ist
eine perspektivische Aufrissansicht, die den wesentlichen Bereich
des inneren Aufbaus der Schwenkleuchte zeigt.
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4 ist
ein Blockschaltbild, das die Schaltungskonfiguration des AFS zeigt.
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5 ist
eine Ansicht, die die Eigenschaften der maximalen Ablenkwinkel jeweils
für die
linke und die rechte Schwenkleuchte in Bezug auf Fahrzeuggeschwindigkeiten
zeigt, wenn nach links oder rechts gesteuert wird.
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6 ist
eine Ansicht, die die Eigenschaften der maximalen Ablenkwinkel für die linke
und die rechte Schwenkleuchte in Bezug auf die Lenkwinkel zeigt.
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7 ist
ein Flussdiagramm zur Erläuterung des
Ablenk- bzw. Verstellvorgangs.
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8a, 8b und 8c sind Ansichten, die Lichtverteilungsmuster
zeigen, wenn nach links und nach rechts gelenkt wird bei einer Fahrt
mit unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten.
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9a und 9b sind
Ansichten, die beispielhafte Eigenschaften für das Ändern eines Totbereichs in
den Eigenschaften aus 6 zeigen.
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10a und 10b sind
Ansichten, die Beispiele von Eigenschaften zur Änderung einer Änderungsgeschwindigkeit
der Ablenkung in den Eigenschaften aus 6 zeigen.
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Detaillierte
Beschreibung
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Es
wird nun eine Ausführungsform
der Erfindung mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen erläutert. 2 ist
eine vertikale Schnittansicht des inneren Aufbaus einer Schwenkleuchte,
die die Elemente des AFS aufweist, das zuvor mit Bezug zu 1 erläutert ist,
und in der Lage ist, die Beleuchtungsrichtung nach links und nach
rechts zu verstellen. 3 ist eine perspektivische Teilaufrissansicht des
Hauptbereichs der Schwenkleuchte. Ein Leuchtenkörper 11 ist mit einer
Linse 12 an dessen vorderen Öffnung und mit einer hinteren
Abdeckung 13 an der hinteren Öffnung versehen, um somit eine
Leuchtenkammer 14 zu bilden. Eine Projektorleuchte 30 ist in
der Leuchtenkammer 14 angeordnet. Die Projektorleuchte 30 ist
in integraler Weise mittels einem Gehäuse 301, einem Reflektor 302,
einer Linse 303 und einer Lichtquelle 304 ausgebildet.
Obwohl eine detaillierte Beschreibung der Projektorleuchte nicht
gegeben wird, da die Projektorleuchten gut bekannt sind, wird in
dieser Ausführungsform
eine Projektorleuchte angewendet, die einen Entladungskolben als Lichtquelle 304 aufweist.
Die Projektorleuchte 30 wird mittels einer Klammer 31 gehalten,
die nahezu U-förmig
ausgebildet ist. Eine Erweiterung 15 ist um die Projektorleuchte 30 herum
innerhalb des Leuchtenkörpers 11 angeordnet,
so dass der innere Bereich der Schwenkleuchte nicht durch die Linse 12 einsehbar
ist. Ferner ist in dieser Ausführungsform eine
Ansteuerschaltung 7 zum Einschalten des Entladungskolbens
der Projektorleuchte 30 in der Schwenkleuchte vorgesehen,
wobei eine untere Abdeckung 16, die an der Unterseitenöffnung des Leuchtenkörpers 11 angebracht
ist, verwendet ist.
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Die
Projektorleuchte 30 wird so gehalten, dass diese zwischen
einer unteren Platte 312 und einer oberen Platte 313 eingeschlossen
ist, wobei jede nahezu senkrecht aus der vertikalen Platte 311 der Klammer 31 herausgebogen
ist. Ein später
beschriebener Akuator 4 ist an der unteren Seite der unteren Platte 312 mittels
Schrauben 314 befestigt. Die Drehausgangswelle 411 des
Aktuators 4 ragt aus der oberen Seite durch eine Wellenöffnung 315,
die in der unteren Platte 312 vorgesehen ist, hervor. Jede
der Schrauben 314 ist mittels einer Anschlagsfläche 318, die
aus der unteren Oberfläche
der unteren Platte 312 hervorragt, gesichert. Ein Wellenbereich 305,
der an der oberen Oberfläche
der Projektorleuchte 30 vorgesehen ist, ist in ein Lager 316 eingepasst
und mit diesem gekoppelt, das an der oberen Platte 313 vorgesehen
ist, und ein Kopplungsbereich 306, der an der unteren Oberfläche der
Projektorleuchte 30 vorgesehen ist, ist in die Drehausgangswelle 411 des Aktuator 4 eingepasst,
wodurch die Projektorleuchte 30 nach links und nach rechts
in Bezug auf die Klammer 31 drehbar ist. Wie ferner später beschrieben
ist, kann die Projektorleuchte in der horizontalen Richtung zusammen
mit der Drehausgangswelle 411 entsprechend der Betriebsweise
des Aktuators 4 horizontal gedreht werden.
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An
der Klammer 31 sind Justiermuttern 321, 322 an
linken und rechten Bereichen des oberen Bereichs, wenn dies von
der Vorderseite aus betrachtet wird, angebracht, um eine Einheit
zu bilden; ferner ist an der Klammer 323 an deren unteren
rechten Bereich ein Nivellier- bzw. Höheneinstelllager 323 so vorgesehen,
um eine Einheit zu bilden. Die Einstellmuttern werden mit einer
horizontalen Einstellschraube 331 und einer vertikalen
Einstellschraube 332, die drehbar an dem Leuchtenkörper 11 angebracht
sind, verschraubt und sind mit diesem im Eingriff; der Nivellierungspol 51 des
Nivellier- bzw. Höheneinstellmechanismus 5 ist
in das Nivellierlager eingepasst. Die Klammer 31 kann in
der horizontalen Richtung und der vertikalen Richtung durch Drehen der
horizontalen Einstellschraube 331 und der vertikalen Einstellschraube 332 um
die jeweiligen Wellen gedreht werden. Ferner kann die Klammer 31 in
der vertikalen Richtung durch Bewegen des Nivellierpols 51 entlang
dessen axialer Richtung nach vorne und nach hinten mittels des Nivelliermechanismus 5 gedreht
werden. Somit ist es möglich,
den Einstellvorgang zur Justierung der optischen Achse der Projektorleuchte 30 nach
links und nach rechts und in der vertikalen Richtung durchzuführen, und
ebenso die Höheneinstellung
zur Justierung der optischen Achse der Projektorleuchte in der vertikalen
Richtung entsprechend der jeweiligen Höhe, die durch eine Änderung
der Fahrzeughöhe
hervorgerufen wird, auszuführen.
Eine Erhebung 307 ist an der unteren Fläche des Reflektors 302 der
Projektorleuchte 30 vorgesehen. Zwei Stoppelemente 317 sind
an der linken und der rechten Position der unteren Platte 313 der
Klammer 31 gegenüberliegend
vorgesehen, die so hergestellt sind, dass diese aus der unteren
Platte ausgeschnitten und nach oben gebogen sind. Die Erhebung 307 stößt gegen
eines der Stoppelemente 317 entsprechend der Drehbewegung
der Projektorleuchte 30, wodurch der Ablenk- bzw. Verstellbereich der
Projektorleuchte 30 beschränkt wird.
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Der
Aktuator 4 umfasst ein Gehäuse 41 mit einer Form ähnlich zu
einem Fünfeck.
Das Gehäuse 41 ist
mit Halteelementen 412, 413 so versehen, dass
diese an beiden Seitenflächen
nach außen
hervorragen. Diese Halteelemente werden verwendet, um das Gehäuse 41 an
den Auflageflächen 318 der Klammer 31 mittels
der Schrauben 314 zu befestigen. Die Drehausgangswelle 411,
die in einer Kegelkonfiguration ausgebildet ist, ragt aus der oberen Oberfläche des
Gehäuses 41 hervor
und ist mit dem Kopplungsbereich 306 der Unterseitenfläche der Projektorleuchte 30 gekoppelt.
Die Drehausgangswelle 411 wird innerhalb eines vorbestimmten
Drehwinkels mittels eines Motors 42, der später beschrieben
ist und in dem Aktuator 4 untergebracht ist, hin- und hergeschwenkt.
Ein Verbindungselement (nicht gezeigt) ist an der hinteren Fläche des
Gehäuses 41 so
angeordnet, dass eine externe Verbindung 21, die mit der ECU 2 in
Verbindung ist, mit diesem nicht gezeigten Verbindungselement gekoppelt
ist.
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4 ist
eine Blockansicht, die die Konfiguration der elektrischen Schaltung
der Beleuchtungsvorrichtung mit der ECU 2 und dem Aktuator 4 zeigt. Der
Aktuator 4 ist für
jede der rechten und linken Schwenkleuchten 3R, 3L des
Fahrzeugs vorgesehen und kann mit der ECU 2 in bidirektionaler
Weise kommunizieren. Die ECU 2 umfasst darin eine Haupt-CPU 201,
die als eine Hauptsteuerungsschaltung dient, die das Abarbeiten
eines vorbestimmten Algorithmus auf der Basis eines Lenkwinkels
und einer Fahrzeuggeschwindigkeit ausführt, die durch den Lenksensor 1A und
den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfasst werden, wobei ein vorbestimmtes Steuersignal
C0 sodann ausgegeben wird; die ECU 2 umfasst ferner eine
Schnittstellen- (im Weiteren als I/F) Schaltung 202, die
zwischen der Haupt-CPU 201 und dem Aktuator 4 vorgesehen
ist, um das Steuersignal C0 auszugeben und zu empfangen. In dieser Ausführungsform
ist das Steuersignal C0 ein Ablenkwinkelsignal für links und rechts zum Steuern
des Ablenkwinkels für
die optische Achse der Schwenkleuchten 3R, 3L mittels
des Aktuators 4.
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Eine
Substeuerungsschaltung 43, die in dem Aktuator 4 ausgebildet
ist, der wiederum jeweils für die
linke und die rechte Schwenkleuchte 3R, 3L des Fahrzeugs
vorgesehen ist, umfasst eine Sub-CPU 431, eine I/F-Schaltung 432 zum
Empfangen eines Signals von der ECU 2 und zum Ausgeben
eines Signals an diese, und eine Motortreiberschaltung 433 zur
Ansteuerung eines bürstenlosen
Motors 42, der als eine Antriebsquelle dient, die in dem
Gehäuse 41 des
Aktuators 4 als eine Drehantriebsquelle vorgesehen ist
und damit die Drehausgangswelle 411 in Drehung versetzt.
Die Sub-CPU 431 steuert die Motortreiberschaltung 433,
um damit den Motor 42 entsprechend dem Steuersignal C0
von der ECU 2 anzusteuern, das über die I/F-Schaltung 432 eingespeist
wird, wodurch der Ablenkwinkel der Projektorleuchte 30 gesteuert
werden kann.
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Entsprechend
der zuvor dargelegten Konfiguration empfängt die ECU 2 das
Signal, das den Drehwinkel des Lenkrads SW repräsentiert, d.h. den Lenkwinkel
eines Fahrzeugs, der von den in einem Fahrzeug CAR angebrachten
Lenksensor 1A erfasst wird, und die ECU 2 empfängt ferner
das Signal, das die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1B erfasste
Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs repräsentiert. Die ECU 2 führt die
Berechnung in der Haupt-CPU 202 auf der Grundlage der eingespeisten Detektionssignale
durch, um das linke und das rechte Ablenkwinkelsignal C0 der Projektorleuchten 30 in den
Schwenkleuchten 3R, 3L zu erhalten, und leitet die
Signale den Aktuatoren 4 der Schwenkleuchten 3R, 3L zu.
In dem Aktuator 4 führt
die Sub-CPU 431 Berechnungen auf der Grundlage des linken
und des rechten Ablenkwinkelsignals C0, das zuvor eingespeist wurde,
aus, um ein Signal entsprechend dem linken und dem rechten Ablenkwinkelsignals
C0 zu berechnen und leitet das berechnete Signal der Motortreiberschaltung 433 zu,
um den Motor 42 in Drehung zu versetzen. Die Drehgeschwindigkeit
des Motors 42 wird untersetzt und an die Drehausgangswelle 411 übertragen,
um die Projektorleuchte 30, die mit der Drehausgangswelle 411 gekoppelt
ist, in der horizontalen Richtung zu verstellen, wodurch die Beleuchtungsrichtung
(Richtung der optischen Achse) der Schwenkleuchten 3R oder 3L nach
links und nach rechts abgelenkt wird. Der Ablenkwinkel der Projektorleuchte 30 wird
durch einen Drehwinkelsensor (nicht gezeigt) erfasst und der erfasste
Ablenkwinkel wird an die Sub-CPU 431 zurückgespeist,
wodurch die Projektorleuchte so gesteuert werden kann, dass diese
einen Ablenkwinkel entsprechend dem linken und dem rechten Ablenkwinkelsignal
C0 aufweist.
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5 zeigt
die Ablenk- bzw. Verstelleigenschaften der linken und der rechten
Schwenkleuchte in einem derartigen AFS. Diese Figur beruht auf der Annahme,
dass das Verkehrssystem ein linkshändiges Verkehrssystem wie in
Japan ist, wobei die Abszisse die Fahrzeuggeschwindigkeit und die
Ordinate den Ablenkwinkel der Schwenkleuchten nach links und nach
rechts repräsentieren.
Eine durchgezogene Linie RH repräsentiert
die Eigenschaften des Ablenkwinkels für die rechte Schwenkleuchte
und eine gestrichelte Linie repräsentiert
die Eigenschaften des Ablenkwinkels für die linke Schwenkleuchte.
Das heißt,
während
der Fahrt auf einer Straße,
die nach rechts gekrümmt
ist, wodurch nach rechts gelenkt wird, wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
in einem Bereich mit geringer Geschwindigkeit (30 km/Stunde oder
weniger) liegt, lediglich die rechte Schwenkleuchte entsprechend
dem Lenkwinkel verstellt, und der maximale Ablenkwinkel MAX ist
auf 20 Grad festgelegt, während
die linke Schwenkleuchte nicht abgelenkt wird. In einem Bereich
für mittlere Geschwindigkeiten
(30 bis 70 km/Stunde) wird die rechte Schwenkleuchte so verstellt,
dass der maximale Ablenkwinkel MAX von 20 Grad ausgehend allmählich auf
15 Grad entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, während die
linke Schwenkleuchte so abgelenkt wird, dass der maximale Ablenkwinkel
MAX von 0 Grad ausgehend allmählich auf
15 Grad entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit ansteigt, und der
Ablenkwinkel sowohl der rechten als auch der linken Schwenkleuchte
wird entsprechend dem Lenkwinkel gesteuert. In einem Bereich mit
hoher Geschwindigkeit (70 km/Stunde oder mehr) wird der maximale
Ablenkwinkel MAX für
jeweils die linke und die rechte Schwenkleuchte von ungefähr 15 Grad
ausgehend graduell und gleichmäßig reduziert,
und die linke und die rechte Schwenkleuchte werden jeweils entsprechend
dem Lenkwinkel gesteuert. Die zuvor dargelegten Bereiche für geringe,
mittlere und hohe Geschwindigkeiten sind lediglich beispielhafte
Geschwindigkeitsbereiche, so dass auch die maximalen Ablenkwinkel
MAX, die den Geschwindigkeitsbereichen entsprechen, ebenso Beispielwerte
sind.
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Wenn
im Gegensatz dazu nach links gelenkt wird, sind die Eigenschaften
RH, LH für
den Ablenkwinkel der linken und der rechten Schwenkleuchte in Bezug
auf den maximalen Ablenkwinkel MAX in allen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereichen
die gleichen. In diesem Beispiel sind die Ablenkwinkeleigenschaften so
festgelegt, dass der maximale Ablenkwinkel geringfügig gemäß dem Zuwachs
der Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines Bereiches von ungefähr 10 Grad
bis ungefähr
5 Grad reduziert wird. Selbstverständlich können die Eigenschaften RH,
LH unterschiedlich sein, wie in dem vorher genannten Falle des Lenkens
nach rechts.
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6 zeigt
die Ablenkwinkeleigenschaften, wenn nach rechts gelenkt wird, für das in 5 gezeigte
Verhalten, wobei die Abszisse einen Lenkwinkel und die Ordinate
den Ablenkwinkel der Schwenkleuchte repräsentiert. In der Figur zeigt
eine durchgezogene Linie das Verhalten der rechten Schwenkleuchte
und eine gestrichelte Linie repräsentiert
das Verhalten der linken Schwenkleuchte. Ferner repräsentieren
in der Zeichnungen Rvf, Rvm und Rvs die maximalen Ablenkwinkel der
rechten Schwenkleuchte entsprechend zu den entsprechenden mittleren Positionen
der Bereiche für
hohe, mittlere und geringe Geschwindigkeit aus 5 und
Lvf, Lvm und Lvs repräsentieren
die maximalen Ablenkwinkel der linken Schwenkleuchte entsprechend
zu den jeweiligen mittleren Positionen der Bereiche mit hoher, mittlerer und
geringer Geschwindigkeit aus 5. In dieser Situation
wird weder die linke noch die rechte Schwenkleuchte in einem Bereich
von einem Fahrzustand in Geradeausrichtung (der Lenkwinkel beträgt 0 Grad)
bis zu einem vorbestimmten Lenkwinkel θ 1 verstellt, wodurch dieser
Bereich zu einem Totbereich wird. Wenn der Lenkwinkel größer als
der vorbestimmten Lenkwinkel θ 1
wird, ändert
sich der Ablenkwinkel mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gemäß dem Lenkwinkel.
Hinsichtlich der Änderungsgeschwindigkeit
des Ablenkwinkels der Schwenkleuchte in Bezug auf den Lenkwinkel
gilt, dass die Geschwindigkeit für
die rechte Schwenkleuchte größer gewählt wird
als für
die linke Schwenkleuchte, obwohl die Geschwindigkeit in der linken
Schwenkleuchte relativ gering ist. Anders ausgedrückt, der Verstellvorgang
für die
rechte Schwenkleuchte in Bezug auf den Lenkvorgang wird im Vergleich
zu der linken Schwenkleuchte empfindlicher gemacht. Des Weiteren ändert sich
der maximale Ablenkwinkel MAX entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend
den Eigenschaften aus 5. In Bezug auf die Ablenkwinkeleigenschaften
zum Zeitpunkt des Lenkens nach links wird eine weitere Erläuterung
weggelassen, da der Ablenkwinkel einfach größer und kleiner wird entsprechend
dem Lenkwinkel unterhalb des maximalen Ablenkwinkels, wie dies in 5 gezeigt
ist. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, werden die Ablenkwinkeleigenschaften
so festgelegt, dass diese sich schrittweise oder kontinuierlich
zwischen Rvs-Rvm-Rvf ändern, um
damit das Auftreten des Phänomens
zu vermeiden, dass sich die Schwenkleuchte abrupt verstellt, um
die Lichtverteilung rasch in hohem Maße zu ändern.
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7 ist
ein Flussdiagramm zum Erläutern des
Ablenkvorgangs für
die linke und die rechte Schwenkleuchte. Zunächst wird ein Lenkwinkel θ x auf der
Grundlage des Ausgangssignals des Lenkwinkels 1A erfasst
(S101). Anschließend
wird eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vx auf der Grundlage des Ausgangssignals
des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors 1B erfasst (S102).
Anschließend
werden der erfasst Lenkwinkel θ x
und θ 1
miteinander verglichen, um zu bestimmen, ob der Lenkwinkel innerhalb des
Totbereichs liegt oder nicht (S103). Wenn erkannt wird, dass der
Winkel in dem Totbereich liegt, werden die Schwenkleuchten keinem
Verstellvorgang unterzogen und der Prozessablauf springt zurück. Wenn
erkannt wird, dass der Winkel nicht in dem Totbereich liegt, wird
bestimmt, ob das Fahrzeug nach rechts oder nach links gelenkt wird
(S104). Wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug nach rechts fährt, wird
auf der Grundlage der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt
(S105), ob sich das Fahrzeug in einem Bereich mit hoher, mittlerer
oder geringer Geschwindigkeit befindet. Dann wird entsprechend dem
erkannten Geschwindigkeitsbereich und auf der Grundlage der Eigenschaften
RH, LH aus 5 für den maximalen Ablenkwinkel
die rechte und die linke Schwenkleuchte entsprechend einer der Eigenschaften
Rvf, Rvm und Rvs und einer der Eigenschaften Lvf, Lvm, Lvs, wie
sie in 6 gezeigt sind, abgelenkt bzw. verstellt (S106,
S107, S108). Wenn im Gegensatz dazu im Schritt S104 erkannt wird,
dass das Fahrzeug nach links gelenkt wird, werden die rechte und
die linke Schwenkleuchte auf der Grundlage der Eigenschaften RH,
LH, wie sie in 5 gezeigt sind, abgelenkt (S109).
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Da
die Eigenschaften des Ablenkvorgangs ebenfalls für die linke und die rechte
Schwenkleuchte entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkvorgang
nach links oder nach rechts festgelegt werden, kann auf diese Weise
die Beleuchtungsrichtung in der folgenden Weise gesteuert werden. 8 zeigt
die Lichtverteilungsmuster zum Zeitpunkt des Lenkens nach links
und nach rechts, wenn ein Fahrzeug CAR auf einer kurvigen Straße mit geringer, mittlerer
und hoher Geschwindigkeit fährt.
Die Symbole RH, LH in der Figur repräsentieren ausgeleuchtete Bereiche
für die
rechte bzw. die linke Schwenkleuchte. Bei der Fahrt mit geringer
Geschwindigkeit werden, wenn ein Fahrzeug auf einer kurvigen Straße 1 mit
einem kleinem Kurvenradius fährt,
wie in 8(a) gezeigt wird, zum Zeitpunkt
des Lenkens nach links sowohl die linke als auch die rechte Schwenkleuchte
gleichzeitig nach links entsprechend dem Lenkwinkel abgelenkt. Da
der maximale Ablenkwinkel MAX zu dieser Zeit ungefähr 10 Grad beträgt, werden
sowohl die linke als auch die rechte Schwenkleuchte nach links um
einen geringen Ablenkwinkel verstellt. Andererseits ist beim Lenken nach
rechts die linke Schwenkleuchte auf die Geradeausrichtung festgelegt,
während
lediglich die rechte Schwenkleuchte nach rechts entsprechend dem Lenkwinkel
abgelenkt wird. Somit beleuchtet bei einer Fahrt mit geringer Geschwindigkeit,
wobei ein Fahrzeug auf der gekrümmten
Straße 1 mit
dem kleinen Kurvenradius fährt,
die linke Schwenkleuchte einen Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug
in der Geradeausrichtung, während
die rechte Schwenkleuchte einen Bereich unmittelbar vor der Kurve
ausleuchtet. Folglich ist es möglich,
einen großen
Bereich S1 unmittelbar vor dem Fahrzeug auszuleuchten, wodurch die
Sicht im Bereich S1 gewährleistet
ist.
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Wenn
andererseits ein Kurvenradius einer Straße 2 mit Kurve groß ist und
somit die Geschwindigkeit erhöht
ist, um mit einer mittleren Geschwindigkeit zu fahren, wie in 8(b) gezeigt ist, ist der Vorgang beim
Lenken nach links im mittleren Geschwindigkeitsbereich nahezu identisch
zu dem Vorgang in geringem Geschwindigkeitsbereich. Das heißt, sowohl
die linke als auch die rechte Schwenkleuchte werden um einen kleinen
Ablenkwinkel entsprechend dem Lenkwinkel so nach links abgelenkt, dass
der maximale Ablenkwinkel dabei in einem Bereich von ungefähr 10 Grad
liegt. Andererseits wird während
des Lenkens nach rechts der maximale Ablenkwinkel für die rechte
Seite der linken Schwenkleuchte graduell entsprechend der Geschwindigkeit erhöht, während der
maximale Ablenkwinkel nach rechts für die rechte Schwenkleuchte
graduell entspre chend der Geschwindigkeit verringert wird. Unter diesen
Bedingungen werden die linke und die rechte Schwenkleuchte entsprechend
dem Lenkwinkel verstellt. Somit beleuchtet während des Fahrens mit mittlerer
Geschwindigkeit, wobei sich ein Fahrzeug auf der kurvigen Straße 2 mit
einem mittleren Kurvenradius bewegt, die linke Schwenkleuchte einen
Bereich unmittelbar vor dem Fahrzeug in einer Richtung, die geringfügig rechts
von der Geradeausrichtung liegt, während die rechte Schwenkleuchte
einen Bereich unmittelbar vor oder einen Bereich vor der Kurve ausleuchtet.
Folglich ist es möglich,
einen Bereich S2 unmittelbar vor oder vor dem Fahrzeug auszuleuchten,
der geringfügig
schmäler
als der Bereich bei der Fahrt mit geringer Geschwindigkeit ist,
wodurch die Sichtbarkeit im Bereich S2 gewährleistet ist.
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Wenn
ferner ein Radius einer Kurve auf der Straße 3 größer ist,
wie in 8(c) gezeigt ist, fährt ein
Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit. Bei dieser Fahrt mit hoher Geschwindigkeit
wird beim Lenken nach links der maximale Ablenkwinkel auf einen
geringen Wert von ungefähr
5 Grad festgelegt, und sowohl die linke als auch die rechte Schwenkleuchte werden
mit einem Ablenkwinkel von näherungsweise der
Geradeausfahrtrichtung so abgelenkt, dass der maximale Ablenkwinkel
dabei im Bereich von ungefähr
5 Grad liegt. Andererseits werden während des Lenkens nach rechts
sowohl die linke als auch die rechte Schwenkleuchte gleichzeitig
verstellt. Ferner wird hierbei der maximale Ablenkwinkel graduell
entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit verringert. Unter diesen
Bedingungen werden die linke und die rechte Schwenkleuchte entsprechend
dem Lenkwinkel abgelenkt. Daher beleuchten während der Fahrt mit hoher Geschwindigkeit,
wobei ein Fahrzeug auf der kurvigen Straße 3 mit einem großen Kurvenradius
fährt,
sowohl die linke als auch die rechte Schwenkleuchte gleichzeitig
einen Bereich vor dem Fahrzeug, der geringfügig rechts von der Geradeausrichtung
liegt. Insbesondere beleuchten die linke und die rechte Schwenkleuchte
konzentrisch einen Bereich S3 vor der Kurve. Folglich ist es möglich, die
Sichtbarkeit für
den Bereich S3 zu gewährleisten.
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In
dieser Ausführungsform
kann, wie in 6 gezeigt ist, das Phänomen vermieden
werden, dass die ausgeleuchteten Bereiche der linken und der rechten
Schwenkleuchte häufig
um einen kleinen Betrag hin- und hergeschwenkt werden und somit eine
Unsicherheit für
den Fahrer hervorrufen, da der Totbereich für den Ablenkwinkel in Bezug
auf den Lenkwinkel zuverlässig
gewährleistet
ist, selbst wenn das Lenkrad um einen geringen Winkel nach links oder
rechts ausgelenkt wird, wie dies etwa bei einer Fahrt in Geradeausrichtung
der Fall ist.
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In
diesem Fall kann die Breite des Totbereichs entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit geändert werden. 9(a) ist eine Ansicht, die das Verhalten in einem
derartigen Fall darstellt. In diesem Fall zeigt die Figur die Eigenschaften
Rvm und Lvm in dem mittleren Geschwindigkeitsbereich des Verhaltens
in 6, wobei jede der Eigenschaften Rvm1 und Lvm1
so festgelegt ist, dass die Breite des Totbereichs θ 2 kleiner
als die Breite des Totbereichs θ 1 für das Verhalten
Rvm, Lvm im mittleren Geschwindigkeitsbereich ist. Andererseits
wird, obwohl dies nicht gezeigt ist, die Breite des Totbereichs
für die
Eigenschaften Rvs und Lvs im unteren Geschwindigkeitsbereich in
diesem Fall nicht geändert,
während die
Breite des Totbereichs der Eigenschaften Rvf und Lvf im Bereich
mit hoher Geschwindigkeit größer als θ 2 gesetzt
wird. Gemäß einer
derartigen Konfiguration werden die Eigenschaften aus 6 in
die Eigenschaften Rvs1, Lvs1, Rvm1, Lvm1, Rvf1, Lvf1 geändert, wie
dies in 9(b) gezeigt ist. Anders ausgedrückt, die
Breite des Totbereichs der Eigenschaften Rvs1, Lvs1 im Bereich geringer
Geschwindigkeit ist θ 1,
die Breite des Totbereichs der Eigenschaften Rvm1, Lvm1 im Bereich
mittlerer Geschwindigkeiten ist θ 2,
der kleiner als θ 1
ist und die Breite des Totbereichs der Eigenschaften Rvf1, Lvf1
im Bereich hoher Geschwindigkeiten beträgt θ 3, der kleiner als θ 2 ist. Entsprechend
einer derartigen Konfiguration kann man in ausreichender Weise erreichen,
dass das Phänomen
vermieden wird, dass die Schwenkleuchten häufig abgelenkt werden, um den
Beleuchtungsbereich zu ändern,
wodurch ein Unbehagen des Fahrers verursacht würde, aufgrund dessen, dass
der Lenkwinkel eines Fahrzeugs auf einem Wert gehalten wird, der
näherungsweise
einem Zustand des Geradeausfahrens des Fahrzeugs entspricht, wenn die
Fahrzeuggeschwindigkeit auf eine hohe Geschwindigkeit ansteigt.
Ferner wird beim Fahren auf einer Kurve mit einem großen Kurvenradius
die Schwenkleuchte unmittelbar entsprechend dem Lenkwinkel abgelenkt,
wodurch eine schnelle Rückwirkung
erreicht wird, wenn das Lenkrad um einen kleinen Winkel gedreht
wird. Obwohl der Lenkwinkel in einem Fahrzustand mit mittlerer oder
geringer Geschwindigkeit deutlich größer als im Zustand des Fahrens
mit hoher Geschwindigkeit wird, kann im Gegensatz dazu die Ablenkung
beider Schwenkleuchten im Bezug auf den Lenkvorgang sichergestellt
werden, da die Breite des Totbereichs größer gemacht wird. Ferner kann
ein Verstellvorgang für
die Schwenkleuchten in einem Fahrzustand, der nahezu dem Geradeauszustand
entspricht, verhindert werden, um somit einen unangenehmen Eindruck
für den
Fahrer zu vermeiden.
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Alternativ
kann die Änderungsrate
des Ablenkwinkels jeweils der linken und der rechten Schwenkleuchte
in Bezug auf den Lenkwinkel entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit
geändert werden.
In diesem Fall wird die Änderungsrate
(Steigung) für
den Ablenkwinkel der linken und der rechten Schwenkleuchte kleiner
gemacht, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. 10(a) zeigt die Eigenschaften Rvm, Lvm im mittleren
Geschwindigkeitsbereich entsprechend dem Verhalten aus 6, wobei
die Eigenschaften Rvm, Lvm im mittleren Geschwindigkeitsbereich
als Eigenschaften Rvm2, Lvm2 jeweils mit einer geringen Steigung
festgelegt sind. Obwohl dies nicht gezeigt ist, werden die Eigenschaften
Rvs, Lvs im unteren Geschwindigkeitsbereich in der Steigung kaum
geändert,
während
jeweils die Eigenschaften Rvf, Lvf (nicht gezeigt) im hohen Geschwindigkeitsbereich
so festgelegt sind, dass diese eine größere Rate der Änderung
der Steigung aufweisen. Entsprechend einer derartigen Konfiguration
wird das Verhalten aus 6 in das Verhalten entsprechend
den Eigenschaften Rvs2, Lvs2, Rvm2, Lvm2, Rvf2, Lvf2 geändert, wie
dies in 10(b) gezeigt ist. Selbstverständlich sind
die Steigungen für
dieses Verhalten größer, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit höher
wird im Vergleich zu dem in 6 gezeigten
Verhalten. Entsprechend diesen Eigenschaften kann das Reagieren
des Ablenkwinkels auf den Lenkwinkel beim Fahren auf einer kurvigen
Straße
mit kleinem Kurvenradius verbessert werden, da der Ablenkwinkel
beider Schwenkleuchten in Reaktion auf den Lenkwinkel beim unteren
Geschwindigkeitsbereich geändert
wird. Andererseits ändert
sich der Ablenkwinkel mit geringer Steigung in Bezug auf den Lenkwinkel,
wenn die Geschwindigkeit in den Bereich mit hoher Geschwindigkeit übergeht,
so dass der Ablenkwinkel jeder der Schwenkleuchten nicht viel geändert wird,
selbst wenn der Lenkwinkel sich ändert,
wodurch ein Bereich in Fahrtrichtung zuverlässig ausgeleuchtet werden kann,
um die Sicht zu verbessern.
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In
der zuvor beschriebenen Ausführungsform
werden die Eigenschaften bzw. das Verhalten aus 5 erläutert, wobei
ein Beispiel verwendet wird, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit
sich in drei Stufen ändert,
d.h. der Bereich mit geringer, mittlerer und hoher Geschwindigkeit,
um damit die Erläuterungen
zu vereinfachen. Jedoch kann die Fahrzeuggeschwindigkeit in zwei
Schritten oder vier oder mehr Schritten geändert werden. Ferner kann der
maximale Ablenkwinkel in einer nichtlinearen Weise in Bezug auf die
Fahrzeuggeschwindigkeit geändert
werden. Obwohl die Eigenschaften der 6, 9(a) und 9(b) und 10(a) und 10(b) mit
einem Beispiel erläutert
sind, in welchem der Ablenkwinkel der Schwenkleuchten sich linear
in Bezug auf den Lenkwinkel ändert,
so können
diese Eigenschaften so festgelegt werden, dass eine nichtlineare Änderung
in Bezug auf den Lenkwinkel erfolgt.
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Obwohl
die Ausführungsform
an einem Beispiel erläutert
ist, in welchem die Erfindung auf einen Scheinwerfer angewendet
wird, in welchem die die Schwenkleuchte bildende Projektorleuchte
nach links und nach rechts abgelenkt wird, um die optische Achse
der Ausleuchtung zu ändern,
kann die Erfindung auch auf einen Scheinwerter angewendet werden,
in welchem lediglich ein Reflektor oder ein Hilfsreflektor, der
zusätzlich
zu einem Hauptreflektor vorgesehen ist, abgelenkt wird, um den ausgeleuchteten Bereich
wesentlich zu ändern.
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Des
Weiteren wird die Ausführungsform
unter Anwendung eines Beispiels erläutert, in welchem die Erfindung
auf ein Fahrzeug angewendet wird, das sich in einem linkshändigen Verkehrssystem
bewegt. In einem Fahrzeug, das sich in einem rechtshändigen Verkehrssystem
bewegt, ist es im Gegensatz dazu selbstverständlich, dass die Verstelleigenschaften der
linken und der rechten Schwenkleuchte in diesem Fall entsprechend
der rechten und der linken Schwenkleuchte der vorhergehenden Ausführungsform
festgelegt werden.