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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum automatischen
Einstellen der Lichtstrahlachse oder des Beleuchtungsbereiches eines Lichtstrahls,
der von einem Fahrzeugscheinwerfer in horizontaler Richtung emittiert
wird, auf der Grundlage eines Steuerungswinkels.
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Eine
Einrichtung des oben beschriebenen Typs ist beispielsweise in der
offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-19517 und 2002-234383
offenbart.
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Das
erstgenannte Dokument offenbart eine Technik zum Emittieren eines
Lichtstrahls in einem spezifischen Lichtverteilungsmuster abhängig von dem
Fahrzustand eines Fahrzeugs von einem Scheinwerfer, mit einem Lampenkörper und
einer Beleuchtungseinheit, die innerhalb des Lampenkörpers angeordnet
ist. Spezifischer ausgedrückt,
kann das Lichtverteilungsmuster abhängig nicht nur von einer Geschwindigkeit
eines betreffenden Fahrzeugs, sondern in einem Abstand von einem
anderen Fahrzeug variiert werden, welches dem betreffenden Fahrzeug
vorausfährt.
Bei dem letzteren Dokument ist eine Technik beschrieben, um eine
Weite oder Breite und eine Richtung eines Lichtstrahls zu variieren,
der von einem Scheinwerfer emittiert wird, abhängig von einer Fahrzeuggeschwindigkeit,
einer Fahrzeughöhe
usw., um eine Scheinwerferbeleuchtung durchzuführen, die für den Fahrzustand eines Fahrzeugs
am besten geeignet ist.
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In
herkömmlicher
Weise wurden eine Vielzahl von Steuerplänen verwendet, deren Parameter aus
einem Steuerwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit bestand, die
dazu verwendet wurden, um eine gesteuerte Variable zu bestimmen
(ein Ausmaß der
Steuerung), und zwar zum Einstellen der Richtung der Lichtstrahlachse
eines Fahrzeugscheinwerfers auf der Grundlage des Steuerungswinkels
und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Jedoch sind herkömmliche
Systeme, die solche Steuerpläne verwenden,
mit einem Problem behaftet, daß nämlich dann,
wenn ein Steuerplan, der momentan verwendet wird, auf einen anderen
Steuerplan umgeschaltet wird, und zwar als eine Konsequenz einer Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit, sich die Richtung der Lichtstrahlachse
des Scheinwerfers abrupt ändern
kann, und zwar auf Grund des Unterschiedes zwischen den gesteuerten
Variablen, welche diese zwei verschiedenen Steuerpläne jeweils definieren.
Solch eine abrupte Änderung
in der Richtung der Lichtstrahlachse des Scheinwerfers veranlaßt den Fahrer
häufig,
eine Unannehmlichkeit wahrzunehmen, und zwar bei der Steuerung des
Lichtverteilungsmusters oder des Lichtstrahlmusters.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf solch ein Problem entwickelt,
mit der Aufgabe, eine Einrichtung zum automatischen Einstellen einer Lichtstrahlachse
eines Fahrzeugscheinwerfers zu schaffen, wobei diese Einrichtung
eine Vielzahl von Steuerplänen
verwendet, deren Parameter einen Steuerwinkel und eine Fahrzeuggeschwindigkeit
betreffen, um einen Steuerungsbetrag auf der Grundlage des Steuerungswinkels
und der Fahrzeuggeschwindigkeit festzulegen, und welche dazu befähigt ist,
eine abrupte Änderung
in der Richtung der Lichtstrahlachse des Scheinwerfers zu vermeiden,
die bei dem Stand der Technik auftritt, und zwar zum Zeitpunkt des
Umschaltens zwischen den Steuerplänen.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung besitzt die Einrichtung zum automatischen Einstellen
einer Richtung einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers
eine Konstruktion mit folgenden Merkmalen:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Steuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Steuerwinkel und einem
Schwenkwinkel festlegt;
eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung einer Planumschaltung,
durch die einer der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
eine Betätigungsvorrichtung
zum Einstellen der Neigung der Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers,
von einer Anfangsrichtung aus, um einen Schwenkwinkel, der durch
eine der Vielzahl der Steuerpläne
definiert wird, welcher durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wurde;
wobei
die Verarbeitungseinheit die Planumschaltung vornimmt, wenn sich
der Lenkwinkel außerhalb
eines vorbestimmten Winkelbereiches um eine neutrale Winkelposition
des Lenkrades herum ändert.
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Bei
dieser Konstruktion wird es möglich,
zu vermeiden, daß der
Fahrer ein unangenehmes Gefühl
hinsichtlich der Steuerung der Lichtstrahlmuster empfindet, da die
Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer sich nicht abrupt ändern, und
zwar selbst dann nicht, wenn die Planumschaltung als ein Ergebnis
der Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, während das Fahrzeug fährt.
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Der
Winkelbereich kann konstant sein, und zwar ungeachtet der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn
in diesem Fall die Fahrzeuggeschwindigkeit geändert wird, kann der Fahrer
den momentan verwendeten Steuerplan auf einen anderen Steuerplan umschalten,
der für
die geänderte
Fahrzeuggeschwindigkeit geeignet ist, indem er immer das Lenkrad
in eine bestimmte Position zurückführt.
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Der
Winkelbereich kann erhöht
werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht wird, da der Lenkwinkel
des Lenkrades kleiner wird, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
erhöht,
und zwar unter normalen Fahrbedingungen.
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Wenn
der Scheinwerfer eingeschaltet wird, während sich der Lenkwinkel jenseits
des Winkelbereiches befindet, kann die Verarbeitungseinheit die Betätigungsvorrichtung
daran hindern, die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers in
der Neigung (Schwenkung) einzustellen, bis der Lenkwinkel wieder
in den vorbestimmten Winkelbereich hinein geändert wird. In diesem Fall
wird es möglich,
zu vermeiden, daß die
Richtung der Lichtstrahlachse des Scheinwerfers sich abrupt ändert, und
zwar nach dem Einschalten des Scheinwerfers.
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Der
Winkelbereich kann sich mit einer toten Zone überlappen, innerhalb welcher
der Schwenkwinkel auf Null eingestellt wird. Alternativ kann sich der
Winkelbereich mit einem Bereich überlappen,
innerhalb welchem der Schwenkwinkel auf Werte eingestellt wird,
die kleiner sind als ein vorbestimmter Schwellenwert.
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Der
Winkelbereich kann symmetrisch oder asymmetrisch in bezug auf eine
neutrale Winkelposition ausgebildet sein.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung besitzt die Einrichtung zum automatischen
Einstellen einer Richtung einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers
eine Struktur, welche folgendes enthält:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Steuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Steuerwinkel und einem
Schwenkwinkel definiert;
eine Verarbeitungseinheit zum Durchführen einer Planumschaltung,
durch die eine der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
eine Betätigungsvorrichtung,
um die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers in der Neigung
von einer Anfangsrichtung aus einzustellen, und zwar um einen Schwenkwinkel,
der durch einen der Vielzahl der Steuerpläne definiert wird, welcher
durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wird;
wobei die Verarbeitungseinheit
einen der Prozesse gemäß einem
Glättungsprozeß des Schwenkwinkels,
der an die Betätigungsvorrichtung
auszugeben ist, durchführt,
ferner einen Filterprozeß hinsichtlich des
Schwenkwinkels, der an die Betätigungsvorrichtung
auszugeben ist, und einen Verzögerungsprozeß hinsichtlich
des Lenkwinkels, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird,
so daß der
Schwenkwinkel, der an die Betätigungsvorrichtung
ausgegeben wird, sich allmählich ändert, wenn
die Planumschaltung durch die Verarbeitungseinheit durchgeführt wird.
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Bei
dieser Konstruktion wird es möglich,
zu verhindern, daß der
Fahrer ein unangenehmes Gefühl
hinsichtlich der Steuerung der Lichtstrahlmuster bekommt, wenn das
Fahrzeug eine Kurve fährt,
da der Schwenkwinkel sich nur allmählich ändert, und zwar selbst wenn
die Planumschaltung als ein Ergebnis der Änderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird,
während
das Fahrzeug fährt,
so daß sich
dabei die Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer nicht
abrupt ändern,
während
sich das Fahrzeug in Fahrt befindet.
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Gemäß einem
noch anderen Aspekt der Erfindung besitzt die Einrichtung zum automatischen Einstellen
der Richtung einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers
eine Konstruktion, die folgendes enthält:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkel eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Steuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und einem
Schwenkwinkel definiert;
eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung einer Planumschaltung,
durch die einer der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
einer Betätigungseinrichtung,
um die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers von einer Anfangsrichtung
aus in der Neigung einzustellen, und zwar um einen Schwenkwinkel,
der durch eine der Vielzahl der Steuerpläne definiert wird, welcher
durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wurde;
wobei die Verarbeitungseinheit
dann, wenn eine Planumschaltung durchgeführt wird, um den Schwenkwinkel
von einem ersten Wert, der auf der Grundlage von einem der Vielzahl
der Steuerpläne
definiert oder bestimmt wurde, welcher vor der Planumschaltung verwendet
wurde, auf einen zweiten Wert erfolgt, der auf der Grundlage von
einem der Vielzahl der Steuerpläne
bestimmt wurde, der nach der Planumschaltung zu verwenden ist, den
Schwenkwinkel zeitweilig auf einen dritten Wert einstellt, und zwar
zwischen dem ersten Wert und dem zweiten Wert.
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Bei
dieser Konstruktion wird es möglich,
zu verhindern, daß der
Fahrer ein Unannehmlichkeitsgefühl
hinsichtlich der Steuerung der Lichtstrahlmuster erfährt, da
die Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer sich nicht
abrupt ändern,
und zwar selbst dann nicht, wenn die Planumschaltung als ein Ergebnis
der Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, während sich das Fahrzeug in
Fahrt befindet.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Ansicht,
welche eine Gesamtkonstruktion einer Einrichtung zum automatischen
einer Richtung einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
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2 eine beispielhafte Ansicht
zur Erläuterung
von Strahlmustern der Scheinwerfer, die durch die Einrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform eingestellt
wurden;
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3 ein Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Neigungssteuerungsroutine, die durch eine CPU innerhalb einer
ECU durchgeführt
wird, welche in der Einrichtung gemäß der ersten Ausführungsform
enthalten ist;
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4 eine Planansicht, welche
Neigungssteuerpläne
zeigt, deren Parameter aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem
Lenkwinkel gebildet sind, die bei der Einrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
verwendet werden;
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5 einen Graphen, der Steuerkurven zeigt,
entsprechend den Neigungssteuerplänen, die in 4 gezeigt sind, von denen jeder eine
Beziehung zwischen dem Schwenkwinkel und dem Lenkwinkel definiert;
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6 einen Graphen, der eine
Variante der Steuerkurven veranschaulicht, die in 5 gezeigt sind;
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7 einen Graphen, der eine
andere Variante der Steuerkurven zeigt, die in 5 gezeigt sind;
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8 ein Flußdiagramm
zur Erläuterung
der Neigungssteuerroutine, die durch eine CPU innerhalb einer ECU
durchgeführt
wird, welche in der Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist; und
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9 ein Flußdiagramm
zur Erläuterung
einer Neigungssteuerroutine, die durch eine CPU innerhalb einer
ECU ausgeführt
wird, welche in der Einrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
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BEVORZUGTE
AUSFÜHRUNGSFORMEN
DER ERFINDUNG
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1 zeigt eine Gesamtkonstruktion
einer Einrichtung zum automatischen Einstellen einer Richtung einer
Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung.
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In
den Zeichnungen bezeichnen 10L und 10R jeweils
einen linken und rechten Fahrzeugscheinwerfer. Die Scheinwerfer 10L und 10R sind
mit Betätigungsvorrichtungen
oder Stellgliedern 11L und 11R verkettet, um die
Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L und 10R in
der horizontalen Richtung einzustellen.
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Eine
ECU (elektronische Steuereinheit) enthält eine CPU 21 zur
Durchführung
von verschiedenen Verarbeitungen, einen ROM 22 zum Speichern von
Steuerprogrammen, Steuerpläne
usw., einen RAM 23 zum zeitweiligen Speichern verschiedener Daten,
einen B/U-(Back Up)-RAM 24, eine Eingabe-/Ausgabeschaltung 25 und
eine Busleitung 26, um diese Elemente zu verbinden.
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Die
ECU 20 empfängt
ein Ausgangssignal von einem linken Raddrehzahlsensor 16L,
der eine linke Raddrehzahl VL detektiert, ein Ausgangssignal von
einem rechten Raddrehzahlsensor 16R, der eine Raddrehzahl
VR des rechten Rades detektiert, ein Ausgangssignal von einem Lenkwinkelsensor 18,
der einen Lenkwinkel θ eines
Lenkrades 17 detektiert, und Ausgangssignale von verschiedenen
anderen Sensoren, die nicht veranschaulicht sind.
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Eine
Betätigungsvorrichtung 11L und 11R wirkt
in solcher Weise, um die Richtungen der Laserstrahlachsen der Scheinwerfer 10L und 10R auf
der Grundlage der Audiosignale der ECU 20 horizontal einzustellen.
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2 zeigt Lichtstrahlen der
Scheinwerfer 10L und 10R (unterer Strahl). In
dieser Figur repräsentiert
die dicke ausgezogene Linie 10L-N ein Strahlmuster des
Scheinwerfers 10L, wenn das Lenkrad 17 sich in
seiner neutralen Winkelposition befindet (in 2 durch NP angezeigt) und sich daher
die Lichtstrahlachse des Scheinwerfers 10L in Ausrichtung
mit dessen Anfangsrichtung befindet. Der spitze Pfeil SL repräsentiert
einen Schwenkwinkel, innerhalb welchem die Lichtstrahlachse des Scheinwerfers 10L geneigt
werden kann, und zwar in Einklang mit dem Lenkwinkel des Lenkrades 17.
Die doppelt strichlierten Kettenlinien 10L-R und 10L-L repräsentieren
Strahlmuster des Scheinwerfers 10L, wenn das Lenkrad 17 vollständig nach
rechts und nach links jeweils eingeschlagen ist. Die dicke ausgezogene
Linie 10R-N repräsentiert
ein Strahlmuster des Scheinwerfers 10R, wenn das Lenkrad 17 sich
in der neutralen Winkelposition befindet, und die Lichtstrahlachse
des Scheinwerfers 10R befindet sich daher in Ausrichtung
mit dessen Anfangsrichtung. Der spitze Pfeil SR repräsentiert
einen Neigungsbereich, innerhalb welchen die Lichtstrahlachse des
Scheinwerfers 10R geneigt werden kann, und zwar in Einklang
mit dem Lenkwinkel des Lenkrades 17. Die doppelt strichlierten
Kettenlinien 10R-R und 10R-L repräsentieren
Strahlmuster des Scheinwerfers 10R, wenn das Lenkrad 17 vollständig nach
rechts und nach links jeweils eingeschlagen ist. Die Neigungsbereiche
SL und SR sollten den Fahrer mit einer guten Sichtbarkeit in der
linksseitigen oder rechtsseitigen Richtung ausstatten, wenn der
Fahrer das Lenkrad 17 nach links oder nach rechts einschlägt, und zwar
ohne Kompromiss hinsichtlich der Sichtbarkeit in Vorwärtsrichtung.
Wie demzufolge in 2 gezeigt
ist, ist ein Abschnitt des Neigungsbereiches SR auf der rechten
Seite der Anfangsposition NP breiter oder weiter als derjenige des
Neigungsbereiches SL, so daß eine
winkelmäßige Verschiebung
der Lichtstrahlachse des Scheinwerfers 10R größer ist
als diejenige des Scheinwerfers 10L, wenn der Fahrer das Lenkrad 17 nach
rechts einschlägt.
Auf der anderen Seite ist ein Abschnitt des Neigungsbereiches SL
auf der linken Seite der Anfangsposition NP weiter oder breiter
als derjenige des Neigungsbereiches SR, so daß die Winkelverschiebung der
Lichtstrahlachse des Scheinwerfers 10L größer ist
als diejenige des Scheinwerfers 10R, wenn der Fahrer das
Lenkrad 17 nach links einschlägt.
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Es
wird nun als nächstes
die Neigungssteuerroutine, die durch die CPU 21 der ECU 20 durchgeführt wird,
unter Hinweis auf das Flußdiagramm
erläutert,
welches in 3 gezeigt
ist, ebenso unter Hinweis auf die Planansicht in 4, wobei die Steuerkurven die Beziehungen
zwischen dem Schwenkwinkel und dem Lenkwinkel definieren, der in 5 gezeigt ist. Die CPU 21 führt eine
Neigungssteuerroutine in regulären
Intervallen durch.
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In 4 ist mit AL ein Neigungssteuerplan für eine Niedriggeschwindigkeits-/Linkseinschlagzone
bezeichnet, mit AR ein Neigungssteuerplan für eine Niedrigge schwindigkeits-/Rechtseinschlagzone, mit
BL ein Neigungssteuerplan für
eine Hochgeschwindigkeits-/Linkseinschlagzone bezeichnet und mit
BR ein Neigungssteuerplan für
eine Hochgeschwindigkeits-/Rechtseinschlagzone bezeichnet. Der strichlierte
Abschnitt in 4 repräsentiert
einen Planumschaltfreigabebereich (wird an späterer Stelle erläutert) und
eine Stillstandszone (wird später
noch erläutert).
Einer dieser Neigungssteuerpläne
wird abhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc (km/h) ausgewählt und ebenso abhängig von
dem Lenkwinkel θ (Grad).
Obwohl bei dieser Ausführungsform
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc in drei Werte klassifiziert ist,
und zwar entsprechend Hochgeschwindigkeitszonen, Niedriggeschwindigkeitszonen
und Stillstandszone zur Durchführung
einer Planumschaltung oder eines Planüberwechselns, können auch Mittelgeschwindigkeitszonen
hinzugefügt
werden.
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Der
Winkel, um den sich die Lichtstrahlachse des Scheinwerfers 10L oder 10R neigen
sollte, und zwar abhängig
von dem Lenkwinkel, das heißt
also der Schwenkwinkel SWc, wird auf der Grundlage von Steuerkurven
(AL, BL, AR, BR) bestimmt, die in 5 gezeigt
sind, und zwar gemäß der folgenden Erläuterung.
Der Schwenkwinkel SWc wird auf Null eingestellt, und zwar ungeachtet
dem Lenkwinkel θ, wenn
das Fahrzeug still steht.
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Wie
in dem Flußdiagramm
von 3 gezeigt ist, wird
der Lenkwinkel θ durch
den Lenkwinkelsensor 18 detektiert und wird bei einem Schritt
S101 gelesen. Anschließend
wird die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc auf der Grundlage der linken
Raddrehzahl VL berechnet, die durch den linken Raddrehzahlsensor 16L detektiert
wird, und auf der Grundlage der rechten Raddrehzahl VR berechnet,
die durch den Raddrehzahlsensor 16R detektiert wird, was
bei dem Schritt S102 erfolgt. Der Lenkwinkel θ ist ein Winkel, um den das
Lenkrad 17 von seiner neutralen Winkelposition aus eingeschlagen
wird, oder von der Geradeausposition aus.
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Als
nächstes
wird bestimmt, ob sich das Fahrzeug im Stillstand befindet oder
nicht, was bei dem Schritt S103 erfolgt. Hierbei bedeutet "stillstehend" "angehalten" oder "fahren mit einer Geschwindigkeit kleiner
als 5 km/h". Es
wird bestimmt, daß das Fahrzeug
still steht, so daß der
Prozeß dann
zu dem Schritt S104 hin verläuft,
wo die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc als eine auf den neuesten Stand
gebrachte Planauswählgeschwindigkeit
Vmap gelesen wird. Wenn auf der anderen Seite bestimmt wird, daß sich das
Fahrzeug nicht im Stillstand befindet oder daß das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit
fährt,
die gleich ist mit oder höher
ist als 5 km/h, was bei dem Schritt S103 erfolgt, verläuft der
Prozeß zu
dem Schritt S105, wo bestimmt wird, ob der Lenkwinkel θ sich innerhalb
des Planwechselfieigabebereiches befindet oder nicht. Wenn bestimmt
wird, daß sich
der Lenkwinkel θ innerhalb
des Planwechselfreigabebereiches befindet, was bei dem Schritt S105
erfolgt, verläuft
der Prozeß zu
dem Schritt S106, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc gelesen
wird, und zwar als eine auf den neuesten Stand gebrachte Planaüswählgeschwindigkeit
Vmap.
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Wenn
bestimmt wird, daß der
Lenkwinkel θ jenseits
des Plartumschaltfreigabebereiches liegt, und zwar bei dem Schritt
S105, verläuft
der Prozeß zu
dem Schritt S107, bei dem die zuletzt verwendete Planwählgeschwindigkeit
Vmap ohne eine Erneuerung beibehalten wird. Danach verläuft der
Prozeß von
dem Schritt S104, dem Schritt S106 oder dem Schritt S107 zu dem
Schritt S108, bei dem einer der Neigungssteuerpläne AL, AR, BL, BR auf der Grundlage
des Lenkwinkels θ und
der Planauswählgeschwindigkeit
Vmap ausgewählt
wird.
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Als
nächstes
verläuft
der Prozeß zu
dem Schritt S109, bei dem der Schwenkwinkel SWc abhängig von
dem Lenkwinkel θ bestimmt
wird, der bei dem Schritt S101 gelesen wurde, indem auf die Steuerkurve
Bezug genommen wird, welche dem Schwenksteuerplan entspricht, der
bei dem Schritt S108 ausgewählt
wurde. Die Betätigungsvorrichtungen 11L, 11R stellen
die Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 11L, 11R in
den horizontalen Richtungen abhängig
von dem Schwenkwinkel SWc ein, um die Schwenksteuerroutine zu vervollständigen.
Der Schwenkwinkel SWc kann gefiltert werden, und zwar unter Verwendung
von beispielsweise einem hoch abschneidenden Filter (high cut filter)
beim Einstellen der Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 11L, 11R,
was bei dem Schritt S105 erfolgt, wenn dies erforderlich ist.
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In
einer selbstverständlichen
Weise kann die oben beschriebene Schwenksteuerung lediglich dann
vorgenommen werden, wenn die Scheinwerfer 10L und 10R eingeschaltet
sind. Die CPU 21 verhindert die Betätigungsvorrichtungen 11L, 11R daran, die
Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R zu schwenken,
wenn diese ausgeschaltet sind. In einem Fall, bei dem die Scheinwerfer 10L und 10R eingeschaltet
sind, während
das Fahrzeug nach links oder rechts fährt, bleiben die Lichtstrahlachsen
der Scheinwerfer 10L und 10R weiterhin in Ausrichtung mit
deren Anfangsrichtungen entsprechend der neutralen Winkelposition
des Lenkrades 17, solange der Lenkwinkel θ jenseits
des Planumschaltfreigabebereiches liegt. Wenn in einem solchen Fall
der Lenkwinkel θ einmal
innerhalb des Planumschaltfreigabebereiches geändert wird, wird die Ablenksteuerung initialisiert.
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Es
wird nun die Ablenksteuerung bei dieser Ausführungsform weiter unten mehr
in Einzelheiten erläutert.
Es sei angenommen, daß das
Fahrzeug nach links fährt,
wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc größer ist als 5 km/h, und daß der Lenkwinkel θ, der jenseits
des Planumschaltfreigabebereiches liegt, auf einem konstanten Wert
gehalten wird, und daß der
Ablenksteuerplan AL (entsprechend der Niedriggeschwindigkeits-/Linkseinschlagzone)
zu diesem Zeitpunkt verwendet wird.
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Während solch
einer Linkskehre wird selbst dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vc erhöht wird,
der Schwenksteuerplan AL nicht auf den Schwenksteuerplan BL umgeschaltet,
solange der Lenkwinkel θ weiterhin
außerhalb
des Planumschaltfreigabebereiches liegend gehalten wird. Daher tritt keinerlei
abrupte Änderung
in dem Ablenkwinkel SWc während
der Linkskehre auf. Demzufolge ändern
sich die Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R nicht
abrupt und der Fahrer empfindet somit keinerlei Unannehmlichkeit
während
der Linkskehre, im Gegensatz zum Stand der Technik.
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Wenn
die Linkskehre beendet ist, wird das Lenkrad 17 zurück bewegt,
so daß der
Lenkwinkel θ innerhalb
des Planumschaltfreigabebereiches zu liegen kommt, es wird dann
die Planauswählgeschwindigkeit
Vmap auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc zu diesem Zeitpunkt auf
den neuesten Stand gebracht. Bei dem Zeitpunkt der Ausführung einer
Linkskehre oder einer Rechtskehre, und zwar danach, werden die Richtungen
der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R in
Einklang mit dem Schwenkwinkel SWc eingestellt, wobei der Schwenksteuerplan
auf der Grundlage der auf den neusten Stand gebrachten Planauswählgeschwindigkeit
Vmap ausgewählt
wurde, und auf der Grundlage des Lenkwinkels θ zu diesem Zeitpunkt ausgewählt wurde.
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Wenn
in ähnlicher
Weise die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc während solch einer Linkskehre (oder
Rechtskehre). reduziert wird, wird der Schwenksteuerplan nicht umgeschaltet,
wenn nicht das Lenkrad 17 zurückbewegt wird, so daß der Lenkwinkel θ innerhalb
des Planumschaltfreigabebereiches liegt. In einem Fall, bei welchem
das Fahrzeug still steht und sich der Lenkwinkel θ jenseits
des Planumschaltfreigabebereiches befindet, wird die Schwenksteuerung
solange nicht durchgeführt,
bis das Lenkrad 17 zurückbewegt
wird, so daß der
Lenkwinkel θ innerhalb
des Planumschaltfreigabebereiches fällt.
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Wie
oben erläutert
ist, enthält
eine Einrichtung zur automatischen Einstellung der Richtung der Lichtstrahlachse
eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der ersten
Ausführungsform
eine Konstruktion, welche folgendes aufweist:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Steuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und einem
Schwenkwinkel definiert;
eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung einer Planumschaltung,
durch die einer der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
eine Betätigungsvorrichtung,
um von einer Anfangsrichtung aus die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers
um einen Schwenkwinkel zu schwenken, der durch eine der Vielzahl
der Steuerpläne
definiert wird, welcher durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wird.
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Bei
der Einrichtung führt
die Verarbeitungseinheit den Planumschaltvorgang durch, wenn der Lenkwinkel
geändert
wird, so daß er
außerhalb
eines vorbestimmten Winkelbereiches um eine neutrale Winkelposition
des Lenkrades herum zu liegen kommt.
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Um
bei dieser Ausführungsform
den Schwenksteuerplan, der momentan verwendet wird, auf einen anderen
Schwenksteuerplan umzuschalten, und zwar mit Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
Vc, muß der
Lenkwinkel θ,
der durch den Lenkwinkelsensor 18 detektiert wird, durch
den Planumschaltfreigabebereich um die neutrale Winkelposition des
Lenkrades 17 herum hindurch verlaufen. Die Richtungen der
Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R werden
horizontal in Einklang mit dem Lenksteuerwinkel SWc eingestellt,
der durch die Verwendung des zuletzt ausgewählten Schwenksteuerplans festgelegt
wird, der die Beziehung zwischen der Lenksteuerachse SWc und dem
Lenkwinkel θ definiert.
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Wenn
demzufolge das Fahrzeug eine Linkskehre führt oder auch eine Rechtskehre
führt,
wobei der Lenkwinkel θ außerhalb
des Planumschaltfreigabebereiches liegt, wird selbst dann, wenn
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc geändert wird, der Schwenksteuerplan
nicht umgeschaltet, bis die Linkskehre oder Rechtskehre beendet
ist und der Lenkwinkel θ in
den Planumschaltfreigabebereich hineingelangt. Es wird somit möglich, zu
verhindern, daß der
Fahrer eine Unannehmlichkeit fühlt,
und zwar hinsichtlich der Steuerung der Lichtstrahlmuster, da die
Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R sich
nicht abrupt ändern, während das
Fahrzeug fährt.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Weite oder Breite des Planumschaltfreigabebereiches konstant
und auch unabhängig
von der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc. Wenn demzufolge die Fahrzeuggeschwindigkeit
Vc geändert
wird, wird der momentan verwendete Schwenksteuerplan auf einen anderen Plan
umgeschaltet, der für
die geänderte
Fahrzeuggeschwindigkeit Vc geeignet ist, und zwar immer dann, wenn
das Lenkrad 17 zurück
in eine bestimmte Position bewegt wird.
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Obwohl
die Weite des Planumschaltfreigabebereiches konstant gehalten ist
und unabhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc bei der ersten Ausführungsform
ist, kann die Weite des Planumschaltfreigabebereiches abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc variiert werden. Spezifischer ausgedrückt, kann
der Planumschaltfreigabebereich um die neutrale Winkelposition herum
schmäler
werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc zunimmt, was deshalb
der Fall ist, weil der Lenkwinkel θ des Lenkrades 17 kleiner
wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc zunimmt, und zwar unter
normalen Fahrbedingungen.
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Wie
ferner in 5 gezeigt
ist, überlappt
sich der Planumschaltfreigabebereich vollständig mit einer toten Zone,
innerhalb welcher der Schwenkwinkel bei der ersten Ausführungsform
auf Null eingestellt wird, wobei jedoch die vorliegende Erfindung nicht
so ausgeführt
wird, daß sie
darauf beschränkt ist.
Es kann beispielsweise der Planumschaltfreigabebereich schmäler sein
als die tote Zone, solange der Fahrer kein unangenehmes Gefühl erfährt, und zwar
bei der Steuerung der Lichtstrahlmuster.
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Alternativ
kann der Planumschaltfreigabebereich weiter oder breiter sein als
die tote Zone, solange der. Fahrer kein unangenehmes Gefühl bei der Steuerung
der Lichtstrahlmuster erfährt. 7 zeigt einen Fall, bei
dem der Planumschaltfreigabebereich sich über die Gesamtheit eines Bereiches
ausbreitet, innerhalb welchem der Lenkwinkel θ auf Werte eingestellt ist,
die kleiner sind als 2 (oder 3) Grad. Die vorteilhaften Wirkungen
der ersten Ausführungsform können in
gleicher Weise in solch einem Fall er reicht werden, da die Schwankung
in dem Schwenkwinkel SWc zum Zeitpunkt der Planumschaltung klein
ist, und zwar verglichen mit dem Stand der Technik.
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Obwohl
ferner der Planamschaltfreigabebereich symmetrisch in bezug auf
die neutrale Winkelposition ist, kann dieser auch asymmetrisch in
bezug auf die neutrale Winkelposition sein.
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Zweite Ausführungsform
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Die
erste Ausführungsform
ist so konfiguriert, um eine Planumschaltung vorzunehmen, nachdem
der Lenkwinkel θ durch
den Planumschaltfreigabebereich um die neutrale Winkelposition herum
hindurchgelaufen ist, was zu dem Zweck geschieht, um eine abrupte Änderung
in dem Schwenkwinkel SWc zu vermeiden, die sich aus der Planumschaltung
ergibt, und zwar zwischen den Schwenksteuerplänen AL, AR, BL, BR, und auch
aus dem Starten der Schwenksteuerung ergibt, wenn das Fahrzeug still steht.
Jedoch kann solch eine abrupte Änderung
in dem Schwenkwinkel SWc, die aus einer Planumschaltung resultiert,
und zwar zwischen den Schwenksteuerplänen AL, AR, BL, BR, und aus
der Initialisierung der Schwenksteuerung resultiert, wenn das Fahrzeug
still steht, auch ebenso durch Filterung oder Glättung des Schwenkwinkels SWc
vermieden werden, oder auch durch Verzögern des Signals, welches von
dem Lenkwinkelsensor 18 ausgegeben wird, so daß der Schwenkwinkel
SWc sich lediglich allmählich ändert.
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Demzufolge
besitzt die Einrichtung zum automatischen Einstellen der Richtung
einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der zweiten
Ausführungsform
eine Konstruktion mit den folgenden Einrichtungen:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Schwenksteuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und dem Schwenkwinkel
definiert; eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung einer Planumschaltung,
durch die einer der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
eine Betätigungsvorrichtung
um von einer Anfangsrichtung aus die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers
um einen Schwenkwinkel zu schwenken, der durch eine der Vielzahl
der Steuerpläne
definiert wird, welcher durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wird.
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Bei
der Einrichtung führt
die Verarbeitungseinheit einen der Prozesse durch, gemäß einem
Glättungsprozeß des Schwenkwinkels,
der an die Betätigungsvorrichtung
ausgegeben wird, einen Filterungsprozeß hinsichtlich des Schwenkwinkels,
der an die Betätigungsvorrichtung
auszugeben ist, und einen Verzögerungsprozeß hinsichtlich
des Lenkwinkels, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird, so
daß der
Schwenkwinkel, der zu der Betätigungsvorrichtung
ausgegeben wird, sich allmählich ändert, wenn
eine Planumschaltung durch die Prozeßeinheit durchgeführt wird.
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Es
wird bei dieser Konstruktion möglich,
zu verhindern, daß der
Fahrer ein unangenehmes Gefühl
bei der Steuerung der Lichtstrahlmuster erfährt, wenn das Fahrzeug fährt, da
die Schwenkwinkeländerungen
lediglich allmählich
erfolgen, und zwar selbst dann, wenn die Planumschaltung als ein
Ergebnis einer Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit durchgeführt wird, während das Fahrzeug eine Kehre
fährt,
so daß sich dabei
die Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer nicht abrupt ändern, während das
Fahrzeug eine Kehre bzw. eine Kurve fährt.
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8 zeigt ein Flußdiagramm,
welches den Betrieb der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
Wie in dieser Figur gezeigt ist, ist der Betrieb der zweiten Ausführungsform
der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform mit der Ausnahme,
daß zusätzlich zum
Leseprozeß des
Lenkwinkels θ ein Verzögerungsprozeß des Lenkwinkel θ bei dem Schritt
S101 durchgeführt
wird und daß der
Glättungs-
oder Filterungsprozeß bei
dem Schwenkwinkel SWc bei dem Schritt S110 durchgeführt wird,
und zwar nachdem der Planauswählprozeß bei dem Schritt
S108 durchgeführt
worden ist. Es ist jedoch zulässig,
lediglich einen der Prozesse gemäß dem Verzögerungsprozeß des Lenkwinkels θ und dem Glättungsprozeß oder Filterungsprozeß bei der
Steuerroutine durchzuführen,
die in 8 gezeigt ist.
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Dritte Ausführungsform
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Eine
abrupte Änderung
des Schwenkwinkels SWc, die aus einer Planumschaltung zwischen den Schwenksteuerplänen AL,
AR, BL, BR und aus der Initialisierung der Schwenksteuerung resultiert,
wenn das Fahrzeug still steht, kann ebenfalls dadurch vermieden
werden, indem man zeitweilig den Schwenkwinkel SWc auf einen Übergangswert
einstellt, und zwar zwischen zwei unterschiedlichen Werten, die der
Schwenkwinkel zuvor eingenommen haben sollte bzw. nachdem die Planumschaltung
erfolgt ist. In diesem Fall wird zu dem Zeitpunkt der Durchführung der Planumschaltung
der Schwenkwinkel SWc zeitweilig auf den Übergangswert eingestellt und
wird nachfolgend auf einen Wert eingestellt, der durch den Schwenksteuerplan
definiert ist, der nach der Planumschaltung zu verwenden ist. Der Übergangswert des
Lenksteuerwinkels SWc kann einstellbar sein.
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Demzufolge
besitzt die Einrichtung zum automatischen Einstellen der Richtung
einer Lichtstrahlachse eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der dritten
Ausführungsform
eine Konstruktion, die folgendes aufweist:
einen Lenkwinkelsensor
zum Detektieren eines Lenkwinkels eines Lenkrades eines Fahrzeugs;
einen
Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Detektieren einer Fahrzeuggeschwindigkeit
des Fahrzeugs;
einen Speicher zum Speichern einer Vielzahl
von Schwenksteuerplänen,
von denen jeder eine Beziehung zwischen dem Lenkwinkel und einem Schwenkwinkel
definiert;
eine Verarbeitungseinheit zur Durchführung einer Planumschaltung,
durch die einer der Vielzahl der Steuerpläne ausgewählt wird, und zwar abhängig von
der Fahrzeuggeschwindigkeit, die durch den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
detektiert wird, und abhängig
von dem Lenkwinkel, der durch den Lenkwinkelsensor detektiert wird;
und
eine Betätigungsvorrichtung,
um die Lichtstrahlachse des Fahrzeugscheinwerfers von einer Anfangsrichtung
aus um den Schwenkwinkel zu schwenken, der durch eine der Vielzahl
der Steuerpläne
definiert wird, welcher durch die Verarbeitungseinheit ausgewählt wurde.
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Wenn
bei der Einrichtung die Verarbeitungseinheit die Planumschaltung
durchführt,
um den Schwenkwinkel von einem ersten Wert, der auf der Grundlage
von einem der Vielzahl der Steuerpläne bestimmt wurde, der vor
der Planumschaltung verwendet wurde, und zwar auf einen zweiten
Wert zu verschieben, der auf der Grundlage von einem der Vielzahl
der Steuerpläne
bestimmt wird, der nach der Planumschaltung zu verwenden ist, so
wird zeitweilig der Schwenkwinkel auf einen dritten Wert zwischen dem
ersten Wert und dem zweiten Wert eingestellt.
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Es
wird bei dieser Konstruktion möglich,
zu verhindern, daß der
Fahrer ein unangenehmes Gefühl
erfährt,
und zwar bei der Steuerung der Lichtstrahlmuster, da nämlich die
Richtungen der Lichtstrahlachsen der Scheinwerfer 10L, 10R sich
nicht abrupt ändern,
und zwar selbst dann nicht, wenn die Planumschaltung als ein Ergebnis
in der Änderung
in der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc vorgenommen wird, während das
Fahrzeug fährt.
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9 zeigt ein Flußdiagramm,
welches den Betrieb der dritten Ausführungsform darstellt. Wie in dieser
Figur gezeigt ist, ist der Betrieb der dritten Ausführungsform
der gleiche wie derjenige der ersten Ausführungsform, mit der Ausnahme,
daß bei dem
Schritt S108 die Berechnung des Übergangswertes
durchgeführt
wird, und zwar zusätzlich
zu der Schwenksteuerplanauswahl.
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Obwohl
die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc in drei Werte klassifiziert ist,
und zwar entsprechend Hochgeschwindigkeitszonen, Niedriggeschwindigkeitszonen
und einer Stillstandszone zur Durchführung der Planumschaltung bei
der dritten Ausführungsform,
ist es möglich,
die Fahrzeuggeschwindigkeit in vier oder mehr Werte zu klassifizieren,
und zwar unter Verwendung von zusätzlichen Schwenksteuerplänen CL,
CR, ...
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Die
oben erläuterten
bevorzugten Ausführungsformen
bilden ein Beispiel für
die vorliegende Erfindung, und zwar entsprechend der momentanen Anwendung,
wie sich dies lediglich aus den anhängenden Ansprüchen ergibt.
Es sei darauf hingewiesen, daß Abwandlungen
der bevorzugten Ausführungsformen
von Fachleuten in einer offensichtlichen Weise vorgenommen werden
können.