DE102007056118B4 - Device for pivoting a light beam emitted by a headlight - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Schwenken eines von einem Scheinwerfer ausgesendeten Lichtbündels, mit
einem Aktuator (13) zum Antreiben einer Drehwelle und
einer Messeinrichtung zum Erfassen einer Referenzlage der Drehwelle, wobei
die Messeinrichtung ein Potentiometer umfasst, welches eine Widerstandsbahn (1) und einen an die Drehwelle gekoppelten Schleifer (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
der Schleifer (2) zwischen einer ersten, die Widerstandsbahn (1) kontaktierenden Stellung und einer zweiten Stellung drehbar ist, in welcher der Schleifer von der Widerstandsbahn getrennt ist,
wobei beim Anschluss der Messeinrichtung an eine konstante Spannungsquelle
am Schleifer eine Spannung U1 anliegt, wenn er sich in der ersten Stellung befindet, und eine Spannung U2, wenn er sich in der zweiten Stellung befindet, wobei
beim Durchgang der Drehwelle durch die Referenzlage die Spannung am Schleifer von U1 auf U2 oder von U2 auf U1 springt.Device for pivoting a light beam emitted by a headlight, with
an actuator (13) for driving a rotary shaft and
a measuring device for detecting a reference position of the rotary shaft, wherein
the measuring device comprises a potentiometer which comprises a resistance track (1) and a wiper (2) coupled to the rotary shaft, characterized in that
the wiper (2) is rotatable between a first position in contact with the resistance track (1) and a second position in which the wiper is separated from the resistance track;
wherein when connecting the measuring device to a constant voltage source
on the grinder a voltage U1 is applied when it is in the first position, and a voltage U2 when it is in the second position, wherein
When the rotary shaft passes through the reference position, the voltage on the slider jumps from U1 to U2 or from U2 to U1.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtung zum Schwenken eines von einem Scheinwerfer ausgesendeten Lichtbündels gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a device for pivoting a light beam emitted by a headlight according to the preamble of
Scheinwerfer, wie sie in Kraftfahrzeugen verwendet werden, werden immer mehr so ausgebildet, dass das von der Lampe erzeugte Lichtbündel automatisch schwenkbar ist. Beispielsweise ist vorgesehen, dass beim Fahren einer Kurve das Lichtbündel ausgehend von einer Nulllage geschwenkt wird. Fährt das Kraftfahrzeug wieder geradeaus, wird das Lichtbündel zurück in die Nulllage geschwenkt. Es besteht die Gefahr, dass z. B. bei einer Verwendung eines Schrittmotors zum Einstellen des Lichtbündels Schritte verloren gehen oder eine andere Fehleinstellung des Scheinwerfers auftritt, sodass das Lichtbündel nicht mehr richtig eingestellt ist und entgegenkommende Autofahrer unter Umständen geblendet werden. Um diese Gefahr zu verringern, sind geeignete Massnahmen erforderlich, zum Teil sogar von Gesetzes wegen, die gewährleisten, dass ein Lichtbündel in die Nulllage gebracht wird.Headlamps, as used in motor vehicles, are increasingly being designed so that the light beam generated by the lamp is automatically pivotable. For example, it is provided that when driving a curve, the light beam is pivoted starting from a zero position. If the motor vehicle is traveling straight again, the light beam is pivoted back to the zero position. There is a risk that z. B. lost when using a stepping motor for adjusting the light steps or another misadjustment of the headlight occurs, so that the light beam is not set correctly and oncoming motorists may be dazzled. To reduce this risk, appropriate measures are required, in part even by law, to ensure that a light beam is brought to zero.
Aus der
Aus der
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, welche einen Aktuator zum Antreiben einer Drehwelle umfasst und welche auf einfache Weise ein genaues Erfassen einer Referenzlage der Drehwelle erlaubt.Based on this prior art, an object of the present invention is to provide a device of the type mentioned, which comprises an actuator for driving a rotary shaft and which allows a simple way of accurately detecting a reference position of the rotary shaft.
Eine Vorrichtung, die diese Aufgabe löst, ist im Anspruch 1 angegeben. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausführungen sowie einen Scheinwerfer an.A device which achieves this object is specified in
Die Referenzlage der Drehwelle lässt sich genau erfassen, indem eine Messeinrichtung mit einem Potentiometer vorgesehen ist, welches einen Schleifer umfasst, der zwischen einer ersten, die Widerstandsbahn kontaktierenden Stellung und einer zweiten Stellung drehbar ist, in welcher der Schleifer von der Widerstandsbahn getrennt ist, wobei beim Durchgang der Drehwelle durch die Referenzlage die Spannung am Schleifer von einem ersten auf einen zweiten Wert springt. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen gemäss den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.The reference position of the rotary shaft can be accurately detected by providing a measuring device with a potentiometer comprising a wiper rotatable between a first resistance-contacting position and a second position in which the wiper is separated from the resistance path When passing the rotary shaft through the reference position, the voltage on the slider jumps from a first to a second value. Further advantages result from the features according to the dependent claims and the following description.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Figuren erläutert. Es zeigenThe invention will be explained below with reference to an embodiment with reference to figures. Show it
Die Vorrichtung zum automatischen Schwenken eines von einem Scheinwerfer ausgesendeten Lichtbündels umfasst einen Aktuator zum Antreiben einer Drehwelle und eine Messeinrichtung zum Erfassen einer Referenzlage der Drehwelle.The device for automatically pivoting a light beam emitted by a headlight comprises an actuator for driving a rotary shaft and a measuring device for detecting a reference position of the rotary shaft.
Der Aktuator ist bekannter Art und ist als Drehantrieb ausgebildet. Die Drehwelle ist z. B. die Antriebswelle des Aktuators selber oder eine Abtriebswelle, welche über ein Getriebe an den Aktuator gekoppelt ist. Zum Einstellen des Lichtbündels ist eine drehbar gelagerte Scheinwerferkomponente, z. B. ein Reflektor vorgesehen, an welche die Abtriebswelle des Aktuators gekoppelt ist.The actuator is of known type and is designed as a rotary drive. The rotary shaft is z. B. the drive shaft of the actuator itself or an output shaft which is coupled via a transmission to the actuator. To adjust the light beam is a rotatably mounted headlight component, z. B. a reflector is provided, to which the output shaft of the actuator is coupled.
Die Messeinrichtung ist in
Die Widerstandsbahn
Der Schleifer
Die Messeinrichtung umfasst weiter eine Widerstandskomponente
Das Potentiometer
Befindet sich der Schleifer
Die Widerstandswerte R2 und R3 sind so gewählt, dass R3/R2 > 1. Um im Signal S eine steile Flanke zu erzeugen, welche die Referenzlage der Drehwelle angibt, ist es vorteilhaft, einen grossen Spannungssprung zwischen U1 und UB vorzusehen, d. h. U1 << (UB – U1). Dies wird erreicht, indem R3 sehr viel grösser als R2 gewählt wird, d. h. R3/R2 >> 1. Vorzugsweise ist R3/R2 > 50 und besonders bevorzugt ist R3/R2 > 100. Typische Werte sind z. B. R1 = 0 Ohm, R2 = 30 Ohm und R3 = 10 Kiloohm.The resistance values R2 and R3 are selected so that R3 / R2> 1. In order to generate a steep edge in the signal S, which indicates the reference position of the rotary shaft, it is advantageous to provide a large voltage jump between U1 and UB, d. H. U1 << (UB - U1). This is achieved by choosing R3 much larger than R2, i. H. R3 / R2 >> 1. Preferably, R3 / R2> 50 and more preferably R3 / R2> 100. Typical values are e.g. R1 = 0 ohms, R2 = 30 ohms and R3 = 10 kilohms.
Die Messeinrichtung erlaubt die Erzeugung eines Signals S mit einer steilen Flanke, welche die Referenzlage der Drehwelle angibt.
Der Bereich, welcher sich gemäss
Bei maximaler Drehung der Drehwelle in negativer Richtung, befindet sich der Schleifer
Der Signalverlauf im Bereich β < 0 hängt von der Art des verwendeten Potentiometers ab. Ist die Widerstandsbahn
Die hier dargestellte Messeinrichtung erlaubt es mit einem kostengünstigen Aufbau ein Signal zu erzeugen, welches einen binären Charakter aufweist. Im Bereich β < 0 ist das Signal auf einem tiefen Niveau, im Bereich β > 0 ist es auf einem hohen Niveau. Der Übergang zwischen den beiden Niveaus ist durch eine steile Flanke gegeben, sodass die Referenzlage der Drehwelle präzise erfasst werden kann. Die Messeinrichtung hat gegenüber Einrichtungen mit Hallsensoren und Magneten auch den Vorteil, dass im Signalverlauf keine Hysterese auftritt.The measuring device shown here allows to generate a signal having a binary character with a cost-effective structure. In the range β <0 the signal is at a low level, in the range β> 0 it is at a high level. The transition between the two levels is given by a steep flank, so that the reference position of the rotary shaft can be precisely detected. The measuring device also has the advantage over devices with Hall sensors and magnets that no hysteresis occurs in the signal curve.
In
Die hier dargestellte Messeinrichtung ist z.B. einsetzbar in einem Scheinwerfer, wie er in
Zu gegebenen Zeiten, z. B. beim Starten des Fahrzeugs oder nach Fahren einer Kurve überprüft die Messeinrichtung die Lage der Drehwelle und somit des Lichtbündels, indem das aktuelle Signal S in der Auswerteeinheit ausgewertet wird. Ist die gemessene Spannung grösser oder gleich US, ist die Drehwelle um einen positiven Winkel gegenüber der Referenzlage gedreht. Die Auswerteeinheit erzeugt dann ein Korrektursignal, welches eine Bewegung der Drehwelle in negativer Drehrichtung bewirkt, sodass das Lichtbündel zur Nulllage hin bewegt wird. Ist die gemessene Spannung kleiner als US, so ist die Drehwelle um einen negativen Winkel gegenüber der Referenzlage gedreht. Die Auswerteeinheit erzeugt dann ein Korrektursignal, welches eine Bewegung der Drehwelle in positiver Drehrichtung bewirkt, sodass das Lichtbündel zur Nulllage hin bewegt wird.At given times, z. B. when starting the vehicle or after driving a curve, the measuring device checks the position of the rotary shaft and thus the light beam by the current signal S is evaluated in the evaluation. If the measured voltage is greater than or equal to US, the rotary shaft is rotated by a positive angle to the reference position. The evaluation unit then generates a correction signal, which causes a movement of the rotary shaft in the negative direction of rotation, so that the light beam is moved to the zero position. If the measured voltage is less than US, then the rotary shaft is rotated by a negative angle to the reference position. The evaluation unit then generates a correction signal, which causes a movement of the rotary shaft in the positive direction of rotation, so that the light beam is moved to the zero position.
Durch das Vorsehen der Messeinrichtung ist gewährleistet, dass eine etwaige Fehleinstellung des Scheinwerfers erkannt und behoben wird, sodass u. a. ein Blenden von entgegenkommenden Autofahrer vermieden wird. Als Antrieb für den Aktuator können somit auch sensorlose Schrittmotoren verwendet werden, die besonders kostengünstig sind und die im Open-Loop, d. h. ohne Rückkopplung ansteuerbar sind, indem eine feste Schrittfrequenz vorgegeben wird. Im Falle, dass während des Betriebs Schritte verloren gehen, geht auch die Information über die absolute Lage der Drehwelle verloren. Mittels der Messeinrichtung kann diese wieder auf die Referenzlage eingestellt werden.By providing the measuring device is ensured that any incorrect adjustment of the headlight is detected and resolved, so u. a. A dazzling of oncoming motorists is avoided. As a drive for the actuator thus sensorless stepper motors can be used, which are particularly inexpensive and in the open-loop, d. H. can be controlled without feedback by a fixed step frequency is specified. In the event that steps are lost during operation, the information about the absolute position of the rotary shaft is lost. By means of the measuring device this can be adjusted again to the reference position.
In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, die Auswerteeinheit mit einem Referenzzähler zu versehen, der die Anzahl Schritte zählt, mit welchen sich die Drehwelle ausgehend von der Referenzlage bewegt. Anhand dieser zusätzlichen Information ist es auf einfache Weise möglich, den aktuellen Winkel, um welchen die Drehwelle gedreht ist, zu bestimmen.In a further embodiment, it is conceivable to provide the evaluation unit with a reference counter which counts the number of steps with which the rotary shaft moves starting from the reference position. On the basis of this additional information, it is easily possible to determine the current angle about which the rotary shaft is rotated.
Aus der vorangehenden Beschreibung sind dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen zugänglich, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen, der durch die Ansprüche definiert ist.From the foregoing description, numerous modifications will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention, which is defined by the claims.
So können z. B. das erste Ende
Der Scheinwerfer kann auch anders ausgebildet sein, als in
Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CH20032006 | 2006-12-08 |
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- 2007-11-15 DE DE102007056118.2A patent/DE102007056118B4/en active Active
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