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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug,
die dafür ausgelegt
ist, eine Schwenksteuerung durchzuführen.
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HINTERGRUND
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Das
japanische Patentdokument
JP-A-2003-123514 offenbart
eine Scheinwerfervorrichtung für
ein Fahrzeug, die einen Scheinwerfer, der eine Schwenkvorrichtung
zum Schwenken einer Beleuchtungsbefestigungseinheit von einer Seite
zur anderen hat, und eine Antriebssteuereinheit zum Antreiben und
Steuern der Schwenkvorrichtung der Beleuchtungsbefestigungseinheit
aufweist.
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Die
Scheinwerfervorrichtung für
das Fahrzeug, die in dem vorhergehenden Patent offenbart ist, ist
derart ausgelegt, dass die Antriebssteuereinheit veranlasst wird,
die Schwenkvorrichtung gemäß der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs und dem Lenkwinkel derart anzutreiben, dass die Beleuchtungsbefestigungseinheit
in der Kurvenfahrrichtung des Fahrzeugs geschwenkt wird.
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Wenn
eine solche Schwenksteuerung durchgeführt wird, kann der Lichtstrahl
entlang der Straße dem
Fahrzeug voran in der Vorwärtsrichtung
auch dann emittiert werden, wenn gewendet bzw. gekurvt wird, wodurch
es ermöglicht
wird, die Frontalsichtbarkeit während
des Kurvenfahrens zu verbessern.
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Es
wird gewünscht,
dass der Lichtstrahl in Richtung des Fahrerbetrachtungspunktes (d.h.,
des Punkts, auf den der Fahrer während
des Betriebs schaut) auf die Straße vor dem Fahrzeug in der
Vorwärtsrichtung
emittiert wird. Der Fahrerbetrachtungspunkt kann jedoch mit dem
Kurvenfahrtradius (d.h. dem Radius der verlaufenden Kurve, entlang
der das Fahrzeug fährt)
oder mit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs variieren.
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Dementsprechend
werden die Fahrzeuggeschwindigkeit und der Lenkwinkel als Parameter
verwendet, um den Kurvenfahrtradius zu berechnen, der dann mit der
Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird, um den Winkel der Richtung
des Fahrerbetrachtungspunktes relativ zu der Vorwärtsrichtung
des Fahrzeugs (nachfolgend als "Fahrerbetrachtungspunktwinkel" bezeichnet) berechnen
zu können.
Der Fahrerbetrachtungspunktwinkel wird dann verwendet, den entsprechenden
Sollschwenkwinkel zu bestimmen, um den die Beleuchtungsbefestigungseinheit
geschwenkt wird.
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Probleme
können
auftreten, da der Betrieb der Antriebssteuereinheit schwierig wird.
Dass ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und ein Lenkwinkelsensor
benötigt
werden, um diese Antriebssteuerung durchführen zu können, ist auch nachteilig.
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ÜBERBLICK
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Ein
Ziel oder eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,
eine Scheinwerfervorrichtung für
ein Fahrzeug bereitzustellen, die dafür ausgelegt ist, eine Schwenksteuerung
durchzuführen, die
eine verbesserte Frontalsichtbarkeit während der Kurvenfahrt unter
Verwendung einer einfachen Vorrichtung bereitstellen kann.
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Die
vorliegende Anwendung oder Anmeldung kann das zuvor erwähnte Ziel
durch Steuern des Antriebs einer Schwenkvorrichtung erreichen.
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Die
Scheinwerfervorrichtung für
ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden
Erfindung kann eine Scheinwerferlampe enthalten, die eine Beleuchtungsbefestigungseinheit
zum Emittieren eines Lichtstrahls in der Vorwärtsrichtung, eine Schwenkvorrichtung
zum Schwenken der Beleuchtungsbefestigungseinheit von einer Seite
zur anderen, und eine Antriebssteuereinheit zum Steuern des Antriebs
des Schwenkvorrichtung hat, worin die Antriebssteuereinheit derart
ausgelegt ist, dass ein Fahrerbetrachtungspunktwinkel aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und
einem vorgegebenen, geschätzten
horizontalen G-Wert während
des Kurvenfahrens berechnet werden kann und dass der Winkel entsprechend
dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel als ein Sollschwenkwinkel bestimmt
werden kann, um den die Beleuchtungsbefestigungseinheit geschwenkt
wird.
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Die
zuvor erwähnte "Beleuchtungsbefestigungseinheit" ist nicht in ihrem
speziellen Aufbau beschränkt,
soweit sie dafür
ausgelegt ist, einen Lichtstrahl in der Vorwärtsrichtung zu emittieren.
Die "Beleuchtungsbefestigungseinheit" kann derart ausgelegt
sein, dass sie eine Lichtemission zum Ausbilden eines Lichtverteilungsmusters
für einen
niedrigen bzw. unteren Strahl oder einen hohen bzw. oberen Strahl
bereitstellen kann, oder kann ausgelegt sein, dass sie eine Lichtemission
zum Ausbilden eines Lichtverteilungsmusters für einen unteren Strahl und einen
oberen Strahl selektiv bereitstellen kann.
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Die
zuvor erwähnte "Schwenkvorrichtung" ist nicht in ihrem
speziellen Aufbau beschränkt,
soweit sie derart ausgelegt ist, dass sie die Beleuchtungsbefestigungseinheit
von Seite zu Seite neigen bzw. kippen kann.
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Der
zuvor erwähnte "geschätzte, horizontale G-Wert" ist nicht speziell
beschränkt.
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Der
zuvor erwähnte "Sollschwenkwinkel" kann gleich dem
oder unterschiedlich zu dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel sein,
soweit er dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel entspricht.
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Ein
Vorteil oder mehrere der nachfolgenden Vorteile können in
den verschiedenen Realisierungen vorhanden sein.
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Die
Antriebssteuereinheit kann derart ausgelegt sein, dass sie den Fahrerbetrachtungspunktwinkel
aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem vorbestimmten, geschätzten horizontalen
G-Wert während
des Kurvenfahrens berechnet und den Winkel entsprechend dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel als
den Sollschwenkwinkel bestimmt, um den die Beleuchtungsbefestigungseinheit
geneigt bzw. geschwenkt wird, wodurch es ermöglicht wird, die nachfolgenden
Effekte bereitzustellen.
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Auf
ein Fahrzeug, das in der Kurve fährt, wirkt
eine Zentrifugalkraft bzw. Zentripedalkraft gemäß dem Kurvenfahrtradius und
der Fahrzeuggeschwindigkeit ein. Ein horizontales G tritt deshalb
als eine Zentripedalkraft auf. Die Größe des horizontalen G, die
erzeugt werden kann, während
das Fahrzeug normal in der Kurve fährt, ist beschränkt. Dementsprechend
kann ein geeigneter, horizontaler G-Wert als ein geschätzter, horizontaler
G-Wert vorgegeben werden.
Auch wenn der Lenkwinkel des Fahrzeugs nicht bekannt ist, kann deshalb
der Kurvenfahrtradius aus dem geschätzten, horizontalen G-Wert
und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Zudem kann der
Fahrerbetrachtungspunktwinkel aus dem Kurvenfahrtradius bzw. dem
Kurvenradius und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. Dementsprechend
kann der Lichtstrahl durch Neigen bzw. Verstellen der Beleuchtungsbefestigungseinheit
um den Sollschwenkwinkel entsprechend dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel
in Richtung des Bereichs, der den Fahrerbetrachtungspunkt umgibt,
auf die Straße vor
dem Fahrzeug geworfen werden.
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Während der
vorhergehenden Prozedur kann der Fahrerbetrachtungspunktwinkel unter
Verwendung nur der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten als einen Parameter,
ohne dass die Lenkwinkeldaten verwendet werden, berechnet werden,
wodurch es ermöglicht
wird, den Betrieb durch die Antriebssteuereinheit zu vereinfachen.
Zudem ist es nicht erforderlich, den Lenkwinkel zu detektieren.
Somit ist es nicht erforderlich, irgendeinen Lenkwinkelsensor zu verwenden.
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In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung kann deshalb eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug,
die dafür
ausgelegt ist, eine Schwenksteuerung durchzuführen, mit einer verbesserten
Frontalsichtbarkeit bereitgestellt werden, die durch einen einfachen
Aufbau erreicht wird.
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Zudem
ist es nicht erforderlich, den Kurvenfahrtzustand bzw. Lenkzustand
des Fahrzeugs zu detektieren. Stattdessen kann der Kurvenfahrtzustand
des Fahrzeugs detektiert werden, indem bestimmt wird, dass der Lenkwinkel
nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Ein einfacher Sensor
kann deshalb für
diesen Zweck verwendet werden.
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Wie
zuvor erwähnt
wurde, ist der geschätzte, horizontale
G-Wert in der zuvor
erwähnten
Anordnung nicht speziell beschränkt.
Durch Vorgeben des geschätzten,
horizontalen G-Wertes
mit 0,4 G oder weniger, können
die nachfolgenden Effekte erreicht werden.
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Im
Allgemeinen ist der maximale, horizontale G-Wert, der an einem Fahrzeug
erzeugt werden kann, das normal in der Kurve fährt, ungefähr 0,4 G. Wenn der horizontale
G-Wert diesen Wert überschreitet,
erzeugen die Reifen ein Quietschen, das es für das Fahrzeug unmöglich macht,
eine normale Kurvenfahrt beizubehalten. Wenn der geschätzte, horizontale
G-Wert mit 0,4 G vorgegeben wird, was dem Grenzwert des horizontalen
G-Wertes entspricht, ist folglich der berechnete Kurvenfahrtradius der
minimal mögliche
Wert bei dem normalen Kurvenfahrtzustand. Der Sollschwenkwinkel
ist deshalb der maximal mögliche
Wert im normalen Kurvenfahrtzustand. Durch Vorgeben des geschätzten, horizontalen
G-Wertes mit einem geeigneten Wert von 0,4 G oder weniger (z.B.
von ungefähr
0,2 G bis 0,3 G), kann dann der Sollschwenkwinkel mit einem Wert entsprechend
dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel des Fahrzeugs vorgegeben werden,
das tatsächlich eine
Kurvenfahrt ausführt,
wodurch es ermöglicht wird,
die Frontalsichtbarkeit bzw. die Voraussichtverhältnisse während der Kurvenfahrt weiter
zu verbessern.
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Die
Schwenksteuerung, wie sie in der vorliegenden Anmeldung durchgeführt wird,
kann besonders effektiv sein, wenn das Fahrzeug mit einem unteren
bzw. niedrigen Lichtstrahl in der Kurve fährt, bei dem es schwierig sein
kann, die gewünschte
Frontalsichtbarkeit im Vergleich mit dem Fall zu erhalten, wenn
das Fahrzeug mit einem hohen Lichtstrahl in der Kurve fährt.
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Mit
Bezug auf das Lichtverteilungsmuster eines niedrigen Strahls, das
somit ausgeführt
wird, wird ein hoher Lichtintensitätsbereich normalerweise in
einer Position ausgebildet, die in Richtung des Straßenrands
von der optischen Achse der Beleuchtungsbefestigungseinheit abweicht.
Um die Frontalsichtbarkeit während
der Kurvenfahrt verbessern zu können,
ist es deshalb erwünscht,
die Beleuchtungsbefestigungseinheit derart zu schwenken, dass der hohe
Lichtintensitätsbereich
an dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel positioniert ist.
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Durch
Vorgeben des Sollschwenkwinkels derart, dass er größer als
der Fahrerbetrachtungspunktwinkel während der Kurvenfahrt zu der
entgegengesetzten Fahrspur hin ist und dass er kleiner als der Fahrerbetrachtungspunktwinkel
während
der Kurvenfahrt in Richtung des Straßenrands ist, kann die Beleuchtungsbefestigungseinheit
derart geschwenkt werden, dass der Bereich mit hoher Lichtintensität an dem
Fahrerbetrachtungspunktwinkel positioniert ist, zu dem das Fahrzeug
gelenkt wird (nach rechts oder nach links), wodurch es ermöglicht wird, die
Frontalsichtbarkeit während
des Lenkens bzw. der Kurvenfahrt zu verbessern.
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Vierrad-angetriebene
Fahrzeuge usw. sind mit einem Paar von Scheinwerfern auf jeder ihrer
Seiten versehen. In diesen Anwendungen kann die Schwenksteuerung
für sowohl
den rechten Scheinwerfer als auch die linken Scheinwerfer des Paares bereitgestellt
werden. In Alternative kann einer der rechten und linken Scheinwerfer
des Paares mit der Schwenksteuerung versehen sein.
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In
dem Fall, bei dem der rechte und der linke Scheinwerfer des Paares
mit einer Schwenksteuerung versehen sind, kann der Sollschwenkwinkel
mit Werten vorgegeben sein, die die gleichen für den rechten Scheinwerfer
und den linken Scheinwerfer oder unterschiedlich für den rechten
Scheinwerfer und den linken Scheinwerfer sind. In dem Fall, dass die
zuletzt erwähnte
Vorrichtung verwendet wird, kann der nachfolgende Effekt verwendet
werden werden.
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Da
der Kurvenfahrtradius, der aus dem geschätzten, horizontalen G-Wert
und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, nur ein Näherungswert ist,
ist der Sollschwenkwert auch nur ein Wert, der ungefähr dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel
entspricht. Durch Vorgeben des Sollschwenkwinkels mit Werten, die
unterschiedlich für
den rechten Scheinwerfer und den linken Scheinwerfer des Paares
sind, kann es deshalb ermöglicht
werden, den Bereich mit hoher Lichtintensität des Lichtverteilungsmusters
für einen
niedrigen Lichtstrahl, der durch die rechten und linken Scheinwerfer
ausgebildet wird, auf beiden Seiten des Fahrerbetrachtungspunktwinkels
auszubilden. Diese Vorrichtung hilft sicherzustellen, dass der Lichtstrahl
in Richtung des Bereichs emittiert wird, der den Fahrerbetrachtungspunktwinkel
auf der Straße
vor dem Fahrzeug umgibt, wo durch es ermöglicht wird, die Frontalsichtbarkeit
während
der Kurvenfahrt weiter zu verbessern.
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In
diesem Fall ist das Verfahren zum Bestimmen des Sollschwenkwinkels
auf Werte, die für
den rechten Scheinwerfer und den linken Scheinwerfer des Paares
unterschiedlich sind, nicht spezifisch begrenzt. Zum Beispiel kann
ein Verfahren verwendet werden, das das Vorgeben des geschätzten, horizontalen
G-Wertes eines der Scheinwerfer des Paares auf einem größeren Wert
und des geschätzten,
horizontalen G-Wertes des anderen Scheinwerfers des Paares auf einen
kleineren Wert aufweist. Ähnlich kann
ein Verfahren verwendet werden, das das Vorgeben des Sollschwenkwinkels
eines Scheinwerfers der Scheinwerfer des Paares auf einen etwas
größeren Wert
und des Sollschwenkwinkels des anderen Scheinwerfers des Paares
auf einen Bruchteil des ersteren aufweist.
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Weitere
Merkmale und Vorteile können
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, den beiliegenden
Zeichnungen und den Ansprüchen
entnommen werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine allgemeine Ansicht, die eine Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert;
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2 ist
ein Diagramm, das das Lichtverteilungsmuster zeigt, das durch einen
Lichtstrahl ausgebildet wird, der in der Vorwärtsrichtung emittiert wird,
von der Beleuchtungsbefestigungseinheit, die die zuvor erwähnte Scheinwerfervorrichtung
für ein Fahrzeug
auf einen Imaginären,
vertikalen Schirm darstellt, der sich an der Position 25 Meter vor
bzw. in Front der Beleuchtungsbefestigungseinheit befindet, worin 2A das Lichtverteilungsmuster für einen niedrigen
Strahl und 2B das Lichtverteilungsmuster
für einen
hohen Strahl angibt;
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3 ist
eine Draufsicht, die zwei Lichtstrahlverteilungsmuster PL mit niedrigem
Strahl, die auf der Straße
in Front des Fahrzeugs durch einen Lichtstrahl ausgebildet werden,
der von einem Paar von linken und rechten Scheinwerfern emittiert
wird, während
das Fahrzeug in eine rechte Kurve mit einem niedrigen Strahl fährt, zusammen
mit dem Fahrzeug zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht des Lichtverteilungsmusters mit einem
niedrigen Strahl, das auf dem zuvor erwähnten imaginären Vertikalbildschirm
durch einen Lichtstrahl ausgebildet wird, der durch den rechten
Scheinwerfer emittiert wird, während
das Fahrzeug in einer rechten Kurve mit einem niedrigen Strahl fährt;
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5 ist
eine ebene Ansicht, die zwei Lichtverteilungsmuster PL für einen
niedrigen Lichtstrahl, die auf der Straße dem Fahrzeug voran durch
einen Lichtstrahl ausgebildet werden, der durch ein Paar von linken
und rechten Scheinwerfern emittiert wird, während das Fahrzeug in einer
linken Kurve mit einem niedrigen Lichtstrahl fährt, zusammen mit dem Fahrzeug
gezeigt wird;
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6 ist
ein Diagramm ähnlich
zu 3, das eine Modifikation der zuvor erwähnten Ausführungsform
angibt;
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7 ist
ein Diagramm ähnlich
zu 5, das den Aufbau der zuvor erwähnten Modifikation
angibt; und
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8 ist
ein Graph, der ein spezifisches Beispiel der zuvor erwähnten Ausführungsform
erläutert, worin
der Sollschwenkwinkel eine obere Grenze hat.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
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Ausführungsformen
der Implementation der vorliegenden Anmeldung bzw. Erfindung werden nachfolgend
in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine allgemeine Ansicht, die eine Draufsicht auf eine Scheinwerfervorrichtung
für ein Fahrzeug
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist die Scheinwerfervorrichtung
für das
Fahrzeug 100 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein Paar von Scheinwerfern 10L, 10R auf, die an
der linken Seite bzw. der rechten Seite des Vorderendes eines Fahrzeugs
angeordnet sind, und eine Steuereinheit 50 zum Steuern
der Scheinwerfer 10L, 10R.
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Die
Scheinwerfer 10L, 10R umfassen jeweils eine Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 zum
Emittieren eines Lichtstrahls in der Vorwärtsrichtung und einen Schwenkvorrichtung 14 zum
Schwenken der Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 von Seite
zu Seite.
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Die
Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 ist eine parabolische
Beleuchtungsbefestigungseinheit, die eine optische Achse (Ax) hat,
die sich in der Längsrichtung
erstreckt. Die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 ist derart
unterstützt
bzw. gelagert, dass sie von Seite zu Seite mit Bezug auf einen Lampenkörper 16 schwenken
kann, während
sie in einer Beleuchtungskammer aufgenommen ist, die durch den Lampenkörper 16 bzw.
das Lampengehäuse
und eine nicht matte, transparente Abdeckung 18 begrenzt
ist. Die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 umfasst eine
Lichtquellenröhre 22 bzw.
-birne, die aus einer H4-Halogenbirne
besteht, und einen Reflektor 24 zum Bereitstellen einer
diffusen, abgelenkten Reflexion des Lichtstrahls von der Lichtquellenröhre 22 in
der Vorwärtsrichtung
und ist derart angeordnet, dass sie eine Lichtemission zum Ausbilden eines
Lichtverteilungsmusters für
einen niedrigen Strahl oder eines Lichtverteilungsmusters für einen hohen
Strahl bereitstellt.
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2 ist
ein Diagramm, das das Lichtverteilungsmuster erläutert, das durch einen Lichtstrahl ausgebildet
wird, der in der Vorwärtsrichtung
durch die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 auf einen imaginären Vertikalbildschirm
emittiert wird, der an der Position von 25 Metern der Lichtbefestigungseinheit 12 voran
angeordnet ist, worin 2A das Lichtverteilungsmuster
für einen
niedrigen Strahl angibt und worin 2B das
Lichtverteilungsmuster für
einen hohen Strahl angibt.
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Das
Lichtverteilungsmuster PL für
einen niedrigen Lichtstrahl, der in 2A gezeigt
ist, ist ein nach links orientiertes bzw. nach links ausgerichtetes Lichtverteilungsmuster,
das durch das Leuchten eines Drahtes bzw. Fadens für einen
niedrigen Strahl der Lichtquellenbirne 22 ausgebildet wird.
Das Lichtverteilungsmuster PL hat eine horizontale Abschneidelinie CL1
und eine schräge
Abschneidelinie CL2, die von der horizontalen Abschneidelinie CL1
mit einem Winkel von 15° auf
dem oberen Rand davon ansteigt. Die Position eines Ellbogenpunktes
E, der ein Schnittpunkt der beiden Abschneidelinien CL-1, CL-2 ist,
ist derart bestimmt, dass er von ungefähr 0,5 bis 0,6° unter H-V
ist, der der Fluchtpunkt in Front der Beleuchtungsbefestigungseinheit
ist. In dem Lichtverteilungsmuster PL für den niedrigen Strahl umgibt eine
heiße
Zone HZL, die ein Bereich einer hohen Lichtintensität ist, den
Ellbogenpunkt E. Die linksseitige bzw. nach links gerichtete Abweichung β des höchsten Lichtintensitätspunktes
Pm in der heißen Zone
HZL ist durch ungefähr
3° vorgegeben.
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Andererseits
ist das Lichtverteilungsmuster PH für einen hohen Strahl, das in 2B gezeigt ist, ein Lichtverteilungsmuster,
das durch Erregen eines Fadens für
einen hohen Strahl der Lichtquellenbirne 22 ausgebildet
wird. Das Lichtverteilungsmuster PH erstreckt sich horizontal mit
H-V als eine Mitte. Eine heiße
Zone HZH wird in dem Bereich ausgebildet, der H-V umgibt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält der Schwenkvorrichtung 14 ein
Stellglied, zum Beispiel einen Schrittmotor, einen Gleichstrommotor
oder Ähnliches,
das an dem Lampenkörper 16 angebracht ist
und mit dem kreuzweisen, inneren Ende der Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 an
dem Vorderende des Ausgangsschaftes 14a davon verbunden
ist. Der Schwenkvorrichtung 14 ist derart ausgelegt, dass
sie die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 von einer Seite
zur anderen mit der Lagerung 12a auf dem kreuzweise, anderen
Ende davon als Mitte schwenken kann, indem der Ausgangsschacht 14a vor
und zurück
bewegt wird. In dieser Anordnung können das Lichtverteilungsmuster
PL für
den niedri gen Strahl und das Lichtverteilungsmuster PH für den hohen
Strahl von einer Seite zur anderen bewegt werden, wie durch die
doppelt gestrichelte Linie in 2 gezeigt
ist, wobei die Position durch die ausgezogene Linie in 2 als
eine Referenz gezeigt ist.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist die Steuereinheit 50 derart
ausgelegt, dass sie Signale von einem Strahlschalter 52,
einem Lenkwinkelsensor 54 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 empfängt.
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Der
Strahlschalter 52 ist dafür ausgelegt, von einem niedrigen
Strahl auf einen hohen Strahl oder vice versa umzuschalten. Der
Lenkwinkelsensor 54 ist dafür ausgelegt, zu detektieren,
dass das Fahrzeug in einem Kurvenfahrtzustand ist. Der Lenkwinkelsensor 54 ist
ausgelegt, zu detektieren, dass das Fahrzeug in einem Linkskurvenfahrtzustand
oder einem Rechtskurvenfahrtzustand ist, wenn das Lenken (nach links
oder nach rechts) in einem Winkel von mindestens einem vorgegebenen
Wert (z.B. 5° oder mehr)
ist.
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Die
Steuereinheit 50 ist ausgelegt, den Strahl von den Scheinwerfern 10L, 10R auf
der Basis der Eingangssignale von dem Strahlschalter 52 zu
schalten und treibt die Schwenkvorrichtung 14 der Scheinwerfer 10L, 10R durch
eine Antriebsschaltung 58 auf der Basis der Eingangssignale
von dem Lenkwinkelsensor 54 und dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 56 an,
um die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 der Scheinwerfer 10L, 10R von
Seite zu Seite schwenken zu können.
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Die
Schwenksteuerung der Scheinwerfer 10L, 10R durch
die Steuereinheit 50 wird wie folgt durchgeführt.
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Ein
vorgegebener, geschätzter,
horizontaler G-Wert und eine linksgerichtete Abweichung β der höchsten Lichtintensitätsposition
Pm in dem Lichtverteilungsmuster PK für einen niedrigen Strahl werden zuvor
in der Steuereinheit 50 gespeichert. Während des Kurvenfahrens berechnet
die Steuereinheit 50 den Sollschwenkwinkel α aus dem
geschätzten,
horizontalen G-Wert a, der
linksseitigen Abweichung β und
der Fahrzeuggeschwindigkeit V und schwenkt dann die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 der Scheinwerfer 10L, 10R um
den Sollschwenkwinkel α auf
der Basis der Berechnungsergebnisse.
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Der
geschätzte,
horizontale G-Wert a wird mit
0,25 G in der vorliegenden Ausführungsform
vorgegeben. Der Grund, warum der geschätzte, horizontale G-Wert a mit 0,25 G vorgegeben ist,
besteht darin, dass der durchschnittliche, horizontale G-Wert eines
Fahrzeugs, das normal in der Kurve fährt, ungefähr 0,25 G beträgt. Dieser
geschätzte,
horizontale G-Wert ermöglicht
es, den Sollschwenkwinkel α entsprechend
den tatsächlichen
Kurvenfahrtbedingungen so weit wie möglich zu machen.
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Die
Schwenksteuerung wird für
den rechten Scheinwerfer 10R während der rechten Kurvenfahrt und
für den
linken Scheinwerfer 10L während der rechten bzw. linken
Kurvenfahrt ausgeführt.
Die Schwenksteuerung wird nicht für den linken Scheinwerfer 10L während der
rechten Kurvenfahrt ausgeführt
und wird nicht für
den rechten Scheinwerfer 10R während der linken Kurvenfahrt
ausgeführt.
Ein Paar von rechten und linken Scheinwerfern ist derart angeordnet,
dass die Beleuchtungsbefesti gungseinheit 12 nach vorne
ausgerichtet bleibt, wodurch es ermöglicht wird, eine Frontalsichtbarkeit
auch während
der Kurvenfahrt sicherzustellen.
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Die
Schwenksteuerung der Scheinwerfer 10L, 10R durch
die Steuereinheit 50 wird nachfolgend weiter in Verbindung
mit 3 und 4 beschrieben.
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3 ist
eine Draufsicht, die zwei Lichtverteilungsmuster PL mit niedrigem
Strahl, die auf der Straße
vor einem Fahrzeugs 2 durch einen Lichtstrahl ausgebildet
werden, der von einem Paar von linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R emittiert wird,
während
das Fahrzeug 2 in einer rechten Kurvenfahrt ist, zusammen
mit dem Fahrzeug 2 darstellt. 4 ist eine
perspektivische Ansicht der Lichtstrahlverteilung PL mit niedrigem
Strahl, die auf dem zuvor erwähnten,
imaginären
Vertikalschirm durch den Lichtstrahl ausgebildet wird, der von dem
rechten Scheinwerfer 10R emittiert wird.
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Die
Steuereinheit 50 ist derart ausgelegt, dass sie den Kurvenfahrtradius
R der Kurve aus der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem geschätzten, horizontalen
G-Wert a berechnen kann, um
den Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ aus dem Kurvenfahrtradius
R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu berechnen, um die linksgerichtete
Abweichung β als eine
Winkelkorrektur dem Fahrerbetrachtungspunktwinkels θ hinzuzuaddieren,
um den Sollschwenk-winkel α berechnen
zu können,
und dann um den Schwenkvorrichtung 14 derart anzutreiben, dass
die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 des rechten Scheinwerfers 10R um
den Sollschwenkwinkel α geschwenkt
wird. Der Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ ist der Winkel der Richtung
des Fahrerbetrachtungspunktes EP relativ zur Vorwärtsrichtung des
Fahrzeugs, wie vorstehend definiert wurde. In diesem Fall ist der
Fahrerbetrachtungspunkt EP derart vorgegeben, dass er der Punkt
ist, den das Fahrzeug 2 nach drei Sekunden auf der Fahrkurve
C erreicht.
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Diese
Schwenksteuerung verursacht, dass das Lichtverteilungsmuster PL
des niedrigen Strahls durch den Lichtstrahl, der durch den rechten
Scheinwerfer 10R emittiert wird, derart ausgebildet wird, dass
es auf der Straße
dem Fahrzeug voraus in der Kurvenrichtung bereitgestellt wird, und
dass die heiße
Zone HZL in einem Bereich ausgebildet wird, der den Fahrerbetrachtungspunkt
EP umgibt. Andererseits wird das Lichtverteilungsmuster PL des niedrigen
Strahls – ausgebildet
durch den Lichtstrahl, der von dem linken Scheinwerfer 10L emittiert
wird – auf der
Straße
dem Fahrzeug voraus in der Vorwärtsrichtung
bereitgestellt.
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Mit
diesem Aufbau kann, wenn das Fahrzeug 2 in eine rechte
Kurve mit einem niedrigen Strahl fährt, die Straße ausreichend
in Front des Fahrzeugs sowohl in Kurvenrichtung als auch in Vorwärtsrichtung
ausgeleuchtet werden, wodurch es ermöglicht wird, die Sichtbarkeit
zu verbessern.
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5 ist
eine Draufsicht, die zwei Lichtverteilungsmuster PL für niedrigen
Strahl, die auf der Straße
vor dem Fahrzeug 2 durch einen Lichtstrahl ausgebildet
werden, der von einem Paar von linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R emittiert
wird, während
das Fahrzeug 2 in einer linken Kurve fährt, zusammen mit dem Fahrzeug 2 darstellt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind die Einzelheiten der Schwenksteuerung
für den
linken Scheinwerfer 10L durch die Steuereinheit 50 die
gleichen wie jene für
den rechten Scheinwerfer 10R während einer rechten Kurvenfahrt,
sind aber unterschiedlich von jenen für den rechten Scheinwerfer 10R während einer
rechten Kurvenfahrt darin, dass der Sollschwenkwinkel α durch Subtrahieren
der linksgerichteten Abweichung β als
eine Winkelkorrektur von dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ berechnet
wird.
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Während einer
linken Kurvenfahrt wird das Lichtverteilungsmuster PL für niedrigen
Strahl, das durch den Lichtstrahl ausgebildet wird, der von dem linken
Scheinwerfer 10L emittiert wird, auf der Straße vor dem
Fahrzeug 2 in der Kurvenfahrtrichtung ausgebildet, und
die heiße
Zone HZL wird in einem Bereich ausgebildet, der den Fahrerbetrachtungspunkt EP
umgibt. Andererseits wird das Lichtverteilungsmuster PL für niedrigen
Strahl, das durch den Lichtstrahl ausgebildet wird, der von dem
rechten Scheinwerfer 10R emittiert wird, auf der Straße vor dem Fahrzeug
in der Vorwärtsrichtung
ausgebildet.
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Mit
diesem Aufbau kann, wenn das Fahrzeug 2 in einer Linkskurve
mit niedrigem Strahl fährt,
die Straße
ausreichend vor dem Fahrzeug sowohl in der Kurvenrichtung als auch
in der Vorwärtsrichtung
ausgeleuchtet werden, wodurch es ermöglicht wird, die Sichtbarkeit
zu verbessern.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
kann die Schwenksteuerung in der gleichen Art unabhängig davon
durchgeführt
werden, ob das Fahrzeug 2 mit einem niedrigen Strahl oder
mit einem hohen Strahl in der Kurve fährt. Auf diese Art und Weise kann,
unabhängig
davon, ob das Fahrzeug eine Linkskurve oder eine Rechtskurve mit
einem hohen Strahl fährt,
die Straße
vor dem Fahrzeug sowohl in der Kurvenrichtung als auch in der Vorwärtsrichtung ausreichend
ausgeleuchtet werden, wodurch es ermöglicht wird, die Sichtbarkeit
zu verbessern.
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Wie
vorstehend erläutert
wurde, veranlasst die Scheinwerfervorrichtung für ein Fahrzeug 100 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
die Steuereinheit 50 dazu, den Kurvenfahrtradius R aus
der Fahrzeuggeschwindigkeit V und dem geschätzten, horizontalen G-Wert a zu berechnen, den Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ aus dem
Kurvenfahrtradius R und der Fahrzeuggeschwindigkeit V zu berechnen und
dann die linksseitige Abweichung β der
höchsten Lichtintensitätsposition
Pm in dem Lichtverteilungsmuster PL für niedrigen Strahl als eine
Winkelkorrektur dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ hinzuzuaddieren
oder von diesem zu subtrahieren, um den Sollschwenkwinkel α während der
Kurvenfahrt berechnen zu können.
Auf der Basis der Resultate der Berechnung wird die Schwenkvorrichtung 14 angetrieben,
die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 um den Sollschwenkwinkel α zu schwenken,
wodurch es ermöglicht
wird, den Lichtstrahl in Richtung eines Bereiches zu emittieren,
der den Fahrerbetrachtungspunkt EP auf der Straße vor dem Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung
umgibt.
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Während dieser
Prozedur kann der Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ nur aus der Fahrzeuggeschwindigkeit
als ein Parameter ohne die Verwendung der Lenkwinkeldaten berechnet
werden, wodurch es ermöglicht
wird, den Betrieb der Steuereinheit 50 zu vereinfachen.
Zudem ist es nicht erforderlich, den Lenkwinkel zu detektieren,
und deshalb ist es nicht erforderlich, einen Lenkwinkelsensor zu
verwenden. Ein einfacher Aufbau kann folg lich verwendet werden,
um die Frontalsichtbarkeit während
der Kurvenfahrt zu verbessern.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
muss der Kurvenfahrtzustand des Fahrzeugs 2 detektiert werden.
Die Verwendung des Lenkwinkelsensors 54 macht es einfach,
den Kurvenfahrtzustand des Fahrzeugs 2 durch einen einfachen
Aufbau zu detektieren.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird der geschätzte,
horizontale G-Wert mit 0,25 G vorgegeben, was der durchschnittliche,
horizontale G-Wert ist, der an dem Fahrzeug entwickelt wird, das
normal in die Kurve fährt.
Dementsprechend kann der Sollschwenkwinkel α mit einem Wert vorgegeben werden,
der dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ des Fahrzeugs 2 entspricht,
das tatsächlich
eine normale Kurvenfahrt macht, wodurch es ermöglicht wird, die Frontalsichtbarkeit
während
der Kurvenfahrt weiter zu verbessern.
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Zudem
wird in der vorliegenden Ausführungsform
der Sollschwenkwinkel α des
rechten Scheinwerfers 10R während einer rechten Kurvenfahrt
um die linksseitige Abweichung β der
höchsten Lichtintensitätsposition
Pm in dem Lichtverteilungsmuster PL des niedrigen Strahles höher als
der Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ vorgegeben, während der
Sollschwenkwinkel α des
linken Scheinwerfers 10L während der linken Kurvenfahrt
um den linksgerichtete Abweichung β niedriger als der Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ vorgegeben
wird. Mit diesem Aufbau kann unabhängig davon, ob das Fahrzeug
eine Linkskurve oder eine Rechtskurve fährt, die heiße Zone
HZL des Lichtverteilungsmusters PL des niedrigen Strahls in einem
Bereich ausgebildet werden, der den Fahrerbetrachtungspunkt EP auf
der Straße
dem Fahrzeug voran in der Kurvenrichtung umgibt, wodurch es ermöglicht wird,
die Frontalsichtbarkeit während
der Kurvenfahrt weiter zu verbessern.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
wird die Schwenksteuerung des rechten Scheinwerfers 10R nur
während
der rechten Kurvenfahrt ausgeführt,
wohingegen die Schwenksteuerung des linken Scheinwerfers 10L nur
während
der linken Kurvenfahrt ausgeführt
wird, aber die Schwenksteuerung für den linken Scheinwerfer 10L während der
rechten Kurvenfahrt wird nicht durchgeführt und die Schwenksteuerung
für den
rechten Scheinwerfer 10R während der linken Kurvenfahrt
wird nicht durchgeführt.
In diesem Aufbau ist einer aus dem Paar von linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R derart ausgelegt,
dass die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 nach vorne
weisend bleibt, wodurch es ermöglicht
wird, eine Frontalsichtbarkeit auch während der Kurvenfahrt sicherzustellen.
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Eine
Modifikation der vorhergehenden Ausführungsform wird nachfolgend
beschrieben.
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6 und 7 sind
Diagramme, die ähnlich
zu 3 und 5 sind und den Aufbau der vorliegenden
Modifikation angeben.
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Wie
in 6 und 7 gezeigt ist, ist die vorliegende
Modifikation derart ausgelegt, dass die Schwenksteuerung für sowohl
den linken als auch den rechten Scheinwerfer 10L, 10R des
Paares, wenn das Fahrzeug nach links oder nach rechts fährt, ausgeführt wird.
In der vorliegenden Modifikation ist der Soll schwenkwinkel mit unterschiedlichen
Werten für
den linken Scheinwerfer 10L und den rechten Scheinwerfer 10R vorgegeben.
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Der
geschätzte,
horizontale G-Wert a für den rechten
Scheinwerfer 10R ist mit einem Wert größer als 0,25 G (z.B. 0,3 G)
vorgegeben und der geschätzte,
horizontale G-Wert a für den linken
Scheinwerfer 10L ist mit einem Wert kleiner als 0,25 G
(z.B. 0,2 G) während
der rechten Kurvenfahrt vorgegeben. In diesem Aufbau ist, wie in 6 gezeigt
ist, der Sollschwenkwinkel αR
des rechten Scheinwerfers 10R mit einem Wert größer als
der Sollschwenkwinkel α der
zuvor erwähnten
Ausführungsform
vorgegeben, wohingegen der Sollschwenkwinkel αL des linken Scheinwerfers 10L mit
einem Wert kleiner als der Sollschwenkwinkel α der zuvor erwähnten Ausführungsform
vorgegeben ist.
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Der
geschätzte,
horizontale G-Wert a für den linken
Scheinwerfer 10L wird mit einem Wert größer als 0,25 G (z.B. 0,3 G)
und der geschätzte,
horizontale G-Wert a für den rechten
Scheinwerfer 10R wird mit einem Wert kleiner als 0,25 G
(z.B. 0,2 G) während
der linken Kurvenfahrt vorgegeben. In dieser Anordnung, wie in 6 gezeigt
ist, wird der Sollschwenkwinkel αL
des linken Scheinwerfers 10L mit einem Wert größer als
der Sollschwenkwinkel α der zuvor
erwähnten
Ausführungsform
vorgegeben, während
der Sollschwenkwinkel α des
rechten Scheinwerfers 10R mit einem Wert kleiner als der Sollschwenkwinkel α der zuvor
erwähnten
Ausführungsform
vorgegeben wird.
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Die
Verwendung der vorliegenden Ausführungsform
ermöglicht
es, die nachfolgenden Effekte zu bewirken.
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In
der vorhergehenden Ausführungsform
ist, da der Kurvenfahrtradius R, der aus der Fahrzeuggeschwindigkeit
V und dem geschätzten,
horizontalen G-Wert a berechnet
wird, ein angenäherter
Wert ist, der Sollschwenkwinkel α auch
ein Wert, der ungefähr dem
Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ entspricht. Wie
in der vorliegenden Ausführungsform
ist dann, wenn der geschätzte,
horizontale G-Wert a mit unterschiedlichen
Werten für
den linken Scheinwerfer 10L und den rechten Scheinwerfer 10R des
Paares derart vorgegeben ist, dass die Sollschwenkwinkel αL und αR mit einem
Wert größer bzw.
kleiner als der Sollschwenkwinkel α der vorhergehenden Ausführungsform
entsprechend dem Fahrerbetrachtungspunktwinkel θ vorgegeben werden, sichergestellt,
dass der Lichtstrahl in Richtung eines Bereiches emittiert werden
kann, der den Fahrerbetrachtungspunkt EP auf der Straße dem Fahrzeug
voran in der Vorwärtsrichtung
umgibt, wodurch es ermöglicht
wird, die Frontalsichtbarkeit während
der Kurvenfahrt zu verbessern.
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In
der zuvor erwähnten
Ausführungsform und
ihrer Modifikation, wird es deshalb gewünscht, den Winkel zu begrenzen,
um den die Lichtbefestigungseinheit 12 von Seite zu Seite
schwenken kann, wenn sie von der Schwenkvorrichtung 14 angetrieben
wird. Es ist deshalb erwünscht,
dass die zuvor erwähnten
Sollschwenkwinkel α, αL und αR obere Grenzwerte
haben.
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8 ist
ein Kurvenverlauf, der ein spezifisches Beispiel des Falles zeigt,
wo die Sollschwenkwinkel obere Grenzwerte haben.
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8A gibt den oberen Grenzwert des Sollschwenkwinkels
während
eines doppelten Schwenkens (d.h., eines Schwenkens des Paares von
linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R über den
gleichen Sollschwenkwinkel) an.
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Während des
doppelten Schwenkens steigt der Sollschwenkwinkel an, wenn der Kurvenfahrtradius
abnimmt. Der prozentuale Anstieg des Sollschwenkwinkels wird während der
rechten Kurvenfahrt größer als
während
der linken Kurvenfahrt vorgegeben. Zum Beispiel kann die obere Grenze
des Sollschwenkwinkels während
einer rechten Kurvenfahrt mit 13,8° vorgegeben werden, wohingegen
die obere Grenze des Sollschwenkwinkels während der linken Kurvenfahrt
mit 7,8° vorgegeben
werden kann.
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8B gibt die obere Grenze des Sollschwenkwinkels
während
eines ungleichmäßigen Schwenkens
an (d.h., während
des Schwenkens des Paares von linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R um
unterschiedliche Sollschwenkwinkel).
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Während des
ungleichmäßigen Doppelschwenkens
steigt der Sollschwenkwinkel an, wenn der Kurvenradius abnimmt.
Der prozentuale Anstieg des Sollschwenkwinkels wird während der
rechten Kurvenfahrt größer als
während
der linken Kurvenfahrt vorgegeben. Zum Beispiel kann die obere Grenze
des Sollschwenkwinkels während
der rechten Kurvenfahrt mit 19° für den rechten
Scheinwerfer 10R vorgegeben werden und mit 11° für den linken Scheinwerfer 10L vorgegeben
werden und die obere Grenze des Sollschwenkwinkels während der
linken Kurvenfahrt kann mit 14° für den linken
Scheinwerfer 10L und mit 6° für den rechten Scheinwerfer 10R vorgegeben
werden.
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8C gibt den oberen Grenzwert des Sollschwenkwinkels
während
eines Einseitenschwenkens (d.h., während des Schwenkens von nur
einem Scheinwerfer aus dem Paar von linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R)
an.
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Während des
Einseitenschwenkens steigt der Sollschwenkwinkel auch an, wenn der
Kurvenfahrtradius abnimmt. Der prozentuale Anstieg des Sollschwenkwinkels
wird während
der rechten Kurvenfahrt größer als
während
der linken Kurvenfahrt vorgegeben. Die obere Grenze des Sollschwenkwinkels
kann mit 8° sowohl
für den
rechten Scheinwerfer 10R, der während der rechten Kurvenfahrt
schwenkt, als auch für
den linken Scheinwerfer 10L, der während der linken Kurvenfahrt
schwenkt, vorgegeben werden.
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In
der speziellen Ausführungsform,
die in 8 gezeigt ist, sind während des ungleichmäßigen Doppelschwenkens,
wenn der Kurvenfahrtradius R etwas abnimmt, die Sollschwenkwinkel
des Paares von Scheinwerfern 10L, 10R unterschiedlich
zueinander. Während
des Einseitenschwenkens ist der Sollschwenkwinkel des Paares von
linken und rechten Scheinwerfern 10L, 10R immer
zueinander unterschiedlich. Da die maximale Differenz des Sollschwenkwinkels
zwischen dem linken Scheinwerfer 10L und dem rechten Scheinwerfer 10R 8° beträgt, wenn
der Sollschwenkwinkel eines der Scheinwerfer von den beiden Scheinwerfern
die obere Grenze erreicht, kann jedoch vermieden werden, dass die
heiße
Zone HZL des Lichtverteilungsmusters PL des niedrigen Strahls, das
durch den rechten Scheinwerfer 10R ausgebildet wird, und
die heiße
Zone HZL in dem Lichtverteilungsmuster PL des niedrigen Strahls,
das durch den linken Scheinwerfer 10L ausgebildet wird,
drastisch bzw. stark horizontal voneinander getrennt sind. In diesem
Aufbau kann das Auftreten einer un gleichmäßigen Lichtverteilung auf der Straße vor dem
Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung
effektiv unterdrückt
werden, wodurch es ermöglicht wird,
die Frontalsichtbarkeit während
der Kurvenfahrt zu verbessern.
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Obwohl
die zuvor erwähnte
Ausführungsform
und ihre Modifikation mit Bezug auf den Fall beschrieben worden
sind, bei dem die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 der
Scheinwerfer 10L, 10R in der Form einer parabolischen
Beleuchtungsbefestigungseinheit ist, die ein Schalten von einem
niedrigen Strahl auf einen hohen Strahl ausführen kann und umgekehrt, kann
die Beleuchtungsbefestigungseinheit 12 entweder für einen
niedrigen Strahl oder einen hohen Strahl ausgelegt sein. In Alternative kann
die Beleuchtungsbefestigungseinheit eine andere als eine parabolische
Beleuchtungsbefestigungseinheit sein (z.B. eine projektor-ähnliche
Beleuchtungsbefestigungseinheit).