DE102018214843A1

DE102018214843A1 - Scheinwerfersteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102018214843A1
Application number: DE102018214843.0A
Authority: DE
Inventors: Kentarou Ohno; Sho Masuda; Fumio Inoue
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-02-28
Also published as: JP2019043260A; JP6983011B2

Abstract

Es wird eine Scheinwerfersteuervorrichtung (10) zur Steuerung eines vor ein Eigenfahrzeug (M) strahlenden Scheinwerfers (30) bereitgestellt. Die Scheinwerfersteuervorrichtung weist auf: eine Höhenerfassungseinheit (11), die Höheninformation eines vorderen Fahrzeugs (MA) erfasst; eine Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12), die eine vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs erfasst; eine Neigungsberechnungseinheit (13), die, auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit erfasst wird, die Neigung einer Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu einer horizontalen Ebene erfasst; eine Fehlerberechnungseinheit (14), die einen Neigungsfehler (θm) auf der Grundlage der vertikalen Absenkung berechnet, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit erfasst wird; und eine Bereichssteuereinheit (15), die einen vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers auf der Grundlage der durch die Höhenerfassungseinheit erfassten Höheninformation und des durch die Fehlerberechnungseinheit berechneten Neigungsfehlers steuert.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfersteuervorrichtung, die einen Fahrzeugscheinwerfer steuert.
Bisheriger Stand der Technik
Wenn sich die optische Achse eines Fahrzeugscheinwerfers, der in einem Fahrzeug eingesetzt wird, durch die Neigung des Fahrzeugkörpers aufgrund einer dem Fahrzeug auferlegten Last auf- oder abwärtsbewegt, blendet der Scheinwerfer gegebenenfalls die Umgebung und/oder wird der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers gegebenenfalls zu schmal.
Um das obige Problem zu lösen, offenbart die JP 2005 096 739 A ein Verfahren, um die Richtung der optischen Achse eines Fahrzeugscheinwerfers bezüglich einer Straßenoberfläche konstant zu halten. Insbesondere ist, gemäß dem Verfahren, ein Höhensensor in einem Front- oder Heckteil eines Fahrzeugs, in dem der Fahrzeugscheinwerfer eingesetzt wird, befestigt, um die Abweichung der Fahrzeughöhe von einem Referenzwert zu erfassen. Anschließend wird, auf der Grundlage der Ausgabe des Höhensensors, die Neigung des Fahrzeugkörpers unter Verwendung von linearen Approximationsausdrücken bestimmt; die linearen Approximationsausdrücke werden auf der Grundlage der Rechenergebnisse der Neigung des Fahrzeugkörpers unter verschiedenen Lastzuständen voreingestellt. Anschließend wird, auf der Grundlage der bestimmten Neigung des Fahrzeugkörpers, die Richtung der optischen Achse des Fahrzeugscheinwerfers automatisch abgestimmt, um bezüglich der Straßenoberfläche konstant zu sein.
Ferner sind Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugscheinwerfers bekannt, die das Blenden eines vorderen Fahrzeugs verhindern sollen. Bekannt ist beispielsweise ein als ADB (Adaptive Driving Beam oder adaptives Fahrlicht) bezeichnetes Verfahren. Gemäß diesem Verfahren wird zunächst die Position des vorderen Fahrzeugs erfasst; anschließend wird der Fahrzeugscheinwerfer gesteuert, um die erfasste Position des vorderen Fahrzeugs nicht anzustrahlen.
Unter Verwendung der linearen Approximationsausdrücke gemäß dem obigen Patentdokument kann es jedoch schwierig sein, die Neigung des Fahrzeugkörpers in Abhängigkeit des Lastzustands genau zu bestimmen. So ändert sich beispielsweise, auch wenn die vertikale Absenkung des Fahrzeugkörpers, die durch den Höhensensor erfasst wird, konstant ist, die Neigung des Fahrzeugkörpers in Abhängigkeit davon, ob die Last, die der Grund für die vertikale Absenkung des Fahrzeugkörpers ist, einem Frontteil des Fahrzeugs (die Last ist beispielsweise ein Insasse, der im Fahrzeuginnenraum sitzt) oder einem Heckteil des Fahrzeugs (die Last ist beispielsweise Gepäck, das sich im Fahrzeugkofferraum befindet) auferlegt wird. Folglich kann die Neigung des Fahrzeugkörpers, die unter Verwendung der linearen Approximationsausdrücke bestimmt wird, einen Fehler enthalten, so dass der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers nach der Abstimmung der Richtung der optischen Achse hiervon gegebenenfalls nicht in einen gewünschten vertikalen Beleuchtungsbereich gebracht werden kann.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Probleme geschaffen worden. Es ist folglich eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheinwerfersteuervorrichtung bereitzustellen, die einen Fahrzeugscheinwerfer steuern kann, um einen geeigneten vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird eine Scheinwerfersteuervorrichtung zur Steuerung eines vor ein Eigenfahrzeug leuchtenden Scheinwerfers bereitgestellt. Die Scheinwerfersteuervorrichtung weist eine Höhenerfassungseinheit, eine Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit, eine Neigungsberechnungseinheit, eine Fehlerberechnungseinheit und eine Bereichssteuereinheit auf. Die Höhenerfassungseinheit erfasst Höheninformation eines vorderen Fahrzeugs, das vor dem Eigenfahrzeug fährt. Die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit erfasst eine vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs. Die Neigungsberechnungseinheit berechnet, auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit erfasst wird, die Neigung einer Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu einer horizontalen Ebene. Die Fehlerberechnungseinheit berechnet, auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit erfasst wird, einen Neigungsfehler, der der Fehler in der Neigung, die durch die Neigungsberechnungseinheit berechnet wird, bezüglich der tatsächlichen Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu der horizontalen Ebene ist. Die Bereichssteuereinheit steuert einen vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs, die durch die Höhenerfassungseinheit erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers, der durch die Fehlerberechnungseinheit berechnet wird.
Für gewöhnlich wird, wenn der Scheinwerfer vor das Eigenfahrzeug leuchtet, um zu verhindern, dass der Scheinwerfer ein vorderes Fahrzeug (d.h. einen Insassen des vorderen Fahrzeugs) blendet, der Scheinwerfer vorzugsweise gesteuert, um über das vordere Fahrzeug zu leuchten, während die Beleuchtung durch den Scheinwerfer in dem Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs begrenzt wird. Ferner bewirkt eine vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs unter einer Last (wie beispielsweise ein Insasse und/oder Gepäck), die dem Eigenfahrzeug auferlegt wird, die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu der horizontalen Ebene. In diesem Fall wird vorzugsweise, auf der Grundlage der Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu der horizontalen Ebene, die optische Achse des Scheinwerfers abgestimmt, um die Richtung der optischen Achse konstant zu halten. Es gibt jedoch kein eindeutiges Verhältnis zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs und der Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu der horizontalen Ebene. Folglich kann, wenn die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs zu der horizontalen Ebene auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs berechnet wird, die berechnete Neigung einen Fehler enthalten. Dementsprechend kann, aufgrund des Neigungsfehlers, die optische Achse des Scheinwerfers nach der Abstimmung von einer vorbestimmten Richtung (oder einer gewünschten Richtung) abwärts abweichen; auf diese Weise kann der Scheinwerfer leuchten und somit das vordere Fahrzeug blenden.
Angesichts der obigen Umstände steuert, bei der Scheinwerfersteuervorrichtung der vorliegenden Erfindung, die Bereichssteuereinheit den vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs, die durch die Höhenerfassungseinheit erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers, der durch die Fehlerberechnungseinheit berechnet wird. Folglich ist es, auch wenn die durch die Neigungsberechnungseinheit berechnete Neigung einen Fehler enthält, immer noch möglich, die Beleuchtung durch den Scheinwerfer in dem Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs unter Berücksichtigung des Fehlers in geeigneter Weise zu steuern. Dementsprechend kann der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers unabhängig von dem Neigungsfehler in geeigneter Weise aufrechterhalten werden.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen einer beispielhaften Ausführungsform näher ersichtlich, die jedoch nicht als die vorliegende Erfindung auf die bestimmte Ausführungsform beschränkend zu verstehen ist, sondern lediglich der Veranschaulichung und dem Verständnis dienen soll.
In den beigefügten Zeichnungen zeigt:

1 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung der Konfiguration einer Scheinwerfersteuervorrichtung der beispielhaften Ausführungsform;
2 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines durch die Scheinwerfersteuervorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugscheinwerfers ausgeführten Prozesses;
3 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen der vertikalen Absenkung eines Eigenfahrzeugs, in dem sowohl der Fahrzeugscheinwerfer als auch die Scheinwerfersteuervorrichtung verwendet werden, an einer Heckposition des Eigenfahrzeugs und dem Nickwinkel des Eigenfahrzeugs;
4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs an der Heckposition und dem Neigungsfehler des Eigenfahrzeugs gemäß einer Berechnung durch die Scheinwerfersteuervorrichtung;
5 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung der Steuerung des vertikalen Beleuchtungsbereichs des Fahrzeugscheinwerfers in Übereinstimmung mit der Höhe eines vorderen Fahrzeugs durch die Scheinwerfersteuervorrichtung; und
6 eine schematische Abbildung zur Veranschaulichung des Querbeleuchtungsbereichs des Fahrzeugscheinwerfers in mehrere Unterbereiche unterteilt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt die Konfiguration einer Scheinwerfersteuervorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
Die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 wird in einem Fahrzeug M verwendet, um einen Fahrzeugscheinwerfer 30 zu steuern, der in dem Fahrzeug M verwendet wird. Nachstehend ist, der Einfachheit halber, das Fahrzeug M, in dem sowohl die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 als auch der Fahrzeugscheinwerfer 30 verwendet werden, als Eigenfahrzeug M bezeichnet.
Wie in 1 gezeigt, sind, zusätzlich zu dem Fahrzeugscheinwerfer 30, eine Bildaufnahmeeinheit 21, Radarvorrichtungen 22, ein Höhensensor 23 und ein Aktuator 35, die alle in dem Eigenfahrzeug M befestigt sind, mit der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 verbunden.
Die Bildaufnahmeeinheit 21 und die Radarvorrichtungen 22 sind vorgesehen, um ein vorderes Fahrzeug MA (siehe 5) zu erfassen, das vor dem Eigenfahrzeug M fährt.
Die Bildaufnahmeeinheit 21 ist mit einer fahrzeugeigenen Kamera ausgerüstet, die beispielsweise durch eine CCD-(Charge coupled device bzw. ladungsgekoppeltes Bauteil)-Kamera, einen CMOS-(Complementary metal-oxide-semiconductor bzw. sich ergänzender Metall-Oxid-Halbleiter)-Bildsensor oder eine Nahinfrarotkamera realisiert ist. Die Bildaufnahmeeinheit 21 ist beispielsweise nahe sowohl dem oberen Ende einer Frontscheibe des Eigenfahrzeugs M als auch der Mittelposition in der Querrichtung (oder Links-rechts-Richtung) des Eigenfahrzeugs M angeordnet. Die Bildaufnahmeeinheit 21 nimmt, aus der Vogelperspektive, Bilder eines Bereichs auf, der sich vor dem Eigenfahrzeug M in einem vorbestimmten Winkelbereich erstreckt. Anschließend erzeugt die Bildaufnahmeeinheit 21 Bilddaten, die die aufgenommenen Bilder beschreiben, und gibt die Bildaufnahmeeinheit 21 die Bilddaten sukzessive an die Scheinwerfersteuervorrichtung 10.
Die Radarvorrichtungen 22 strahlt Radarwellen, wie beispielsweise Millimeterwellen, Laserwellen oder Ultraschallwellen, ab und empfängt reflektierte Wellen, die durch die Reflexion der gesendeten Radarwellen an Objekten erzeugt werden. Die Radarvorrichtungen 22 sind entsprechend an mehreren Orten im Eigenfahrzeug M befestigt, um Objekte zu erfassen, die vor, auf beiden Seiten von und hinter dem Eigenfahrzeug M vorhanden sind. Die Radarvorrichtungen 22 berechnen die Abstände von dem Eigenfahrzeug M zu Objekten auf der Grundlage der Zeitintervalle von dem Aussenden der Radarwellen bis zu dem Empfang der reflektierten Wellen. Darüber hinaus berechnen die Radarvorrichtungen 22 ebenso die Azimute von Objekten bezüglich des Eigenfahrzeugs M auf der Grundlage der Empfangsrichtungen der reflektierten Wellen und/oder der Phasendifferenzen der reflektierten Wellen von den jeweiligen Radarwellen. Anschließend bestimmen, auf der Grundlage der berechneten Abstände und Azimute, die Radarvorrichtungen 22 die Positionen von Objekte bezüglich des Eigenfahrzeugs M. Ferner berechnen die Radarvorrichtungen 22 die relativen Geschwindigkeiten von Objekten zu dem Eigenfahrzeug M auf der Grundlage der Frequenzänderungen der reflektierten Wellen aufgrund des Dopplereffekts. Die Radarvorrichtungen 22 geben sukzessive Objektinformation (d.h. Information über die relativen Positionen und relativen Geschwindigkeiten von Objekten zu dem Eigenfahrzeug M) an die Scheinwerfersteuervorrichtung 10.
Der Höhensensor 23 ist an einem einzigen Ort in der Längsrichtung (oder der Front-Heck-Richtung) des Eigenfahrzeugs M vorgesehen. Insbesondere ist, in der vorliegenden Ausführungsform, der Höhensensor 23 an einer Heckachse des Eigenfahrzeugs M auf der rechten oder linken Seite befestigt. Der Höhensensor 23 erfasst die relative Verschiebung zwischen der Heckachse und dem Körper des Eigenfahrzeugs M. Der Höhensensor 23 gibt die Erfassungsergebnisse sukzessive an die Scheinwerfersteuervorrichtung 10.
Der Fahrzeugscheinwerfer 30 (nachstehend einfach als Scheinwerfer 30 bezeichnet) ist dazu ausgelegt, vor das Eigenfahrzeug M zu strahlen. Insbesondere weist, in der vorliegenden Ausführungsform, der Scheinwerfer 30 eine obere Lichtsendeeinheit 31 und eine untere Lichtsendeeinheit 32, die zusammen eine Fernlichtlampe bilden, eine Abblendlichtlampe 33 und eine Lampeneinheit 34 auf.
Die obere und die untere Lichtsendeeinheit 31 und 32 sind durch ein oberes bzw. ein unteres LED-(Light emitting diode bzw. Leuchtdiode)-Array gebildet, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, um parallel zueinander zu verlaufen. Genauer gesagt, die obere Lichtsendeeinheit 31 ist aus mehreren Leuchtdioden aufgebaut, die in der Querrichtung des Eigenfahrzeugs M in Linie gebracht sind, um das obere LED-Array zu bilden. In gleicher Weise ist die untere Lichtsendeeinheit 32 aus mehreren Leuchtdioden aufgebaut, die in der Querrichtung des Eigenfahrzeugs M in Linie gebracht sind, um das untere LED-Array zu bilden, das sich unter dem oberen LED-Array befindet. Darüber hinaus ist die Anzahl von Leuchtdioden, die das obere LED-Array bilden, gleich der Anzahl von Leuchtdioden, die das untere LED-Array bilden. Ferner sind die Beleuchtungsbereiche der Leuchtdioden, die das obere LED-Array bilden, jeweils vertikal mit den Beleuchtungsbereichen der Leuchtdioden, die das untere LED-Array bilden, in Linie gebracht bzw. fluchtend (siehe 6).
Die Abblendlichtlampe 33 ist dazu ausgelegt, weiter abwärts als die obere und die untere Lichtsendeeinheit 31 und 32 zu leuchten. D.h., der Beleuchtungsbereich LO der Abblendlichtlampe 33 befindet sich unter dem Beleuchtungsbereich HU der oberen Lichtsendeeinheit 31 und dem Beleuchtungsbereich HL der unteren Lichtsendeeinheit 32 (siehe 6).
Die Lampeneinheit 34 fixiert sowohl die obere und die untere Lichtsendeeinheit 31 und 32 als auch die Abblendlichtlampe 33 darin.
Der Aktuator 35 ist mit der Lampeneinheit 34 verbunden, um die Lampeneinheit 34 anzusteuern (in Bewegung zu setzen). Der Aktuator 35 ist beispielsweise durch einen Schrittmotor realisiert. Bei einer Ansteuerung durch den Aktuator 35 schwenkt die gesamte Lampeneinheit 34 aufwärts oder abwärts, um die Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 zu ändern.
Die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 ist mit einem Mikrocomputer ausgerüstet, der eine CPU (Central processing unit bzw. zentrale Recheneinheit), ein ROM (Read only memory bzw. Nur-Lese-Speicher), ein RAM (Random access memory bzw. Schreib-Lese-Speicher) und E/A-(Eingabe/Ausgabe)-Schnittstellen aufweist. Die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 führt verschiedene Funktionen aus, indem sie ein im ROM gespeichertes Programm durch die CPU ausführt. Insbesondere ist, in der vorliegenden Ausführungsform, die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 funktional aus einer Höhenerfassungseinheit 11, einer Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12, einer Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13, einer Fehlerberechnungseinheit 14, einer Bereichssteuereinheit 15 und einer Bereichsbestimmungseinheit 16 aufgebaut.
Ferner sind, in der vorliegenden Ausführungsform, alle der funktionalen Einheiten 11-16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 durch den nur einen Mikrocomputer realisiert. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die funktionalen Einheiten 11-16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 alternativ durch mehrere Mikrocomputer realisierbar sind, die miteinander kommunizieren.
Die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst Höheninformation eines vorderen Fahrzeugs MA (oder Information über die Höhe eines vorderen Fahrzeugs MA), die durch die Bildaufnahmeeinheit 21 und die Radarvorrichtungen 22 erfasst wird. Genauer gesagt, die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst zunächst den Abstand von der Bildaufnahmeeinheit 21 zu dem vorderen Fahrzeug MA und den vertikalen Winkel, dessen Spitze die Position (oder Mitte) der Bildaufnahmeeinheit 21 ist und dessen Seiten sich jeweils durch die vertikalen Enden des vorderen Fahrzeugs MA erstrecken. Anschließend berechnet die Höhenerfassungseinheit 11, auf der Grundlage der Höhen von verschiedenen Arten von Fahrzeugen, die im Voraus im ROM gespeichert werden, und des erfassten Abstands und vertikalen Winkels, den Abstand von dem Scheinwerfer 30 zu dem vorderen Fahrzeug MA und den vertikalen Winkel θh, dessen Spitze die Position (oder Mitte) des Scheinwerfers 30 ist und dessen Seiten sich jeweils durch die vertikalen Enden des vorderen Fahrzeugs MA erstrecken. Der berechnete Abstand und der vertikale Winkel θh beschreiben die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA. Genauer gesagt, die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA, die durch den Abstand von dem Scheinwerfer 30 zu dem vorderen Fahrzeug MA und den vertikalen Winkel θh beschrieben wird. Ferner können die im Voraus im ROM registrierten Höhen beispielsweise die Höhen von Pkws, Bussen und Lkws umfassen.
Es sollte beachtet werden, dass der nachstehend verwendete Term „vertikaler Winkel“ einen Winkel auf einer vertikalen Ebene kennzeichnet.
Die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 erfasst die vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs M auf der Grundlage der relativen Verschiebung zwischen der Heckachse und dem Körper des Eigenfahrzeugs M gemäß einer Erfassung durch der Höhensensor 23.
Die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 berechnet zunächst die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M zu einer horizontalen Ebene auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 erfasst wird. Anschließend berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13, auf der Grundlage der berechneten Neigung, ferner einen Abstimmungswinkel θt der optischen Achse des Scheinwerfers 30. Hierauf folgend berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13, auf der Grundlage des berechneten Abstimmungswinkels θt, ferner einen Stellbewegungsbetrag. Anschließend veranlasst die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 den Aktuator 35 dazu, die Lampeneinheit 34 mit dem berechneten Stellbewegungsbetrag zu betätigen. Ferner ist die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M zu einer horizontalen Ebene nachstehend auch einfach als der Nickwinkel θp bezeichnet.
Es sollte beachtet werden, dass, in der vorliegenden Ausführungsform, die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 ebenso als eine Neigungsberechnungseinheit dient, die die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M zu einer horizontalen Ebene auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 erfasst wird, berechnet.
Die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet einen Neigungsfehler θm auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 erfasst wird. Hierin beschreibt der Neigungsfehler θm den Fehler in der Neigung, die durch die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 berechnet wird, bezüglich der tatsächlichen Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M zu einer horizontalen Ebene. Ferner berechnet, in der vorliegenden Ausführungsform, die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm als einen Winkel zu der horizontalen Ebene an der Position des Eigenfahrzeugs M.
Die Bereichssteuereinheit 15 bestimmt, auf der Grundlage der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA, die durch die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst wird, und des Neigungsfehlers θm, der durch die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, einen Begrenzungsbereich θs, der ein vertikaler Bereich ist, in dem die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 begrenzt ist. Insbesondere bestimmt, in der vorliegenden Ausführungsform, die Bereichssteuereinheit 15 den Begrenzungsbereich θs als einen vertikalen Winkel, der erhalten wird, indem der Neigungsfehler θm, der durch die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, zu dem vertikalen Winkel θh addiert wird, der durch die Höhenerfassungseinheit 11 berechnet wird.
Die Bereichsbestimmungseinheit 16 vergleicht jeden der Beleuchtungsbereiche HU und HL der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 des Scheinwerfers 30 (siehe 6) mit dem Begrenzungsbereich θs. Wenn einer der Beleuchtungsbereiche HU und HL den Begrenzungsbereich θs wenigstens teilweise überlappt, schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 diejenige der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32, deren Beleuchtungsbereich den Begrenzungsbereich θs wenigstens teilweise überlappt, wenigstens teilweise aus.
Nachstehend ist ein Prozess der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 zur Steuerung des Scheinwerfers 30 unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben. Dieser Prozess wird in einem vorbestimmten Zyklus durch die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 wiederholt ausgeführt.
Zunächst erfasst, in Schritt S11, die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 die vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs M auf der Grundlage der relativen Verschiebung zwischen der Heckachse und dem Körper des Eigenfahrzeugs M gemäß einer Erfassung durch den Höhensensor 23.
In Schritt S12 berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den Abstimmungswinkel θt der optischen Achse des Scheinwerfers 30 auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die in Schritt S11 erfasst wird.
Insbesondere berechnet, in diesem Schritt, die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 zunächst den Nickwinkel θp [°] auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die in Schritt S11 erfasst wird, und unter Verwendung eines linearen Ausdrucks, der durch ein gerades Liniensegment in der 3 beschrieben wird. Anschließend berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13, auf der Grundlage des berechneten Nickwinkels θp, ferner den Abstimmungswinkel θt der optischen Achse des Scheinwerfers 30.
Genauer gesagt, in der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 den Abstimmungswinkel θt derart, dass θt ≈ -θp ist. Genauer gesagt, die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 berechnet den Abstimmungswinkel θt, indem sie den Nickwinkel θp mit (-1) multipliziert.
3 zeigt das Verhältnis zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M an der Position der Heckachse (d.h. an der Heckposition) und dem Nickwinkel θp. Genauer gesagt, in der 3 kennzeichnen leere Kreise die Messergebnisse der vertikalen Absenkung an der Heckposition und des Nickwinkels θp unter verschiedenen Lastzuständen; das gerade Liniensegment beschreibt den linearen Ausdruck, der auf der Grundlage der Messergebnisse bestimmt wird, um das Verhältnis zwischen der vertikalen Absenkung und dem Nickwinkel θp zu approximieren. Ferner sollte beachtet werden, dass, der Einfachheit halber, nur ein Teil der Messergebnisse in der 3 gezeigt ist.
Wie in 3 gezeigt, nimmt die vertikale Absenkung an der Heckposition einen Referenzwert von 0 (null) an, wenn dem Eigenfahrzeug M keine Last auferlegt wird. Darüber hinaus nimmt die vertikale Absenkung an der Heckposition einen negativen Wert an, wenn dem Heckteil des Eigenfahrzeugs M eine Last auferlegt wird. In diesem Fall nimmt, mit zunehmender vertikaler Absenkung, die Abweichung des Wertes von 0 nach links in 3 zu. Demgegenüber nimmt die vertikale Absenkung an der Heckposition einen positiven Wert an, wenn dem Frontteil des Eigenfahrzeugs M eine Last auferlegt und somit der Heckteil des Eigenfahrzeugs M in vertikaler Richtung angehoben wird. In diesem Fall nimmt, mit zunehmender vertikaler Anhebung, die Abweichung des Wertes von 0 nach rechts in der 3 zu. Demgegenüber nimmt der Nickwinkel θp einen Referenzwert von 0 (null) an, wenn die einzige Last, die dem Eigenfahrzeug M auferlegt wird, ein Insasse ist, der auf dem Fahrersitz des Eigenfahrzeugs M sitzt. Darüber hinaus nimmt, mit zunehmender Absenkung des Heckteils des Eigenfahrzeugs M in vertikaler Richtung (genauer gesagt, mit zunehmender Anhebung des Frontteils des Eigenfahrzeugs M in vertikaler Richtung), der Nickwinkel θp zu.
Ferner weist der Nickwinkel θp, wie durch die leeren Kreise in der 3 gezeigt, in Abhängigkeit des Lastzustands, mehr als einen Wert bei der gleichen vertikalen Absenkung an der Heckposition auf. D.h., der Nickwinkel θp, der unter Verwendung des linearen Ausdrucks berechnet wird, beinhaltet einen Fehler in Abhängigkeit des Lastzustands. Insbesondere wird, in der vorliegenden Ausführungsform, der lineare Ausdruck derart bestimmt, dass der tatsächliche Nickwinkel θp auf oder unterhalb des geraden Liniensegments liegt, das den linearen Ausdruck in der 3 beschreibt (d.h. der Neigungsfehler bewirkt nicht, dass die optische Achse des Scheinwerfers 30 von einer vorbestimmten Richtung nach oben abweicht).
Nachstehend ist erneut auf die 2 Bezug genommen. In Schritt S13 wird die optische Achse des Scheinwerfers 30 mittels des in Schritt S12 berechneten Abstimmungswinkels θt abgestimmt.
Insbesondere berechnet, in diesem Schritt, die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 einen Stellbewegungsbetrag auf der Grundlage des in Schritt S12 berechneten Abstimmungswinkels θt. Anschließend bewirkt die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13, dass der Aktuator 35 die Lampeneinheit 34 mit dem berechneten Stellbewegungsbetrag betätigt. Folglich schwenkt, bei einer Betätigung durch den Aktuator 35, die gesamte Lampeneinheit 34 aufwärts oder abwärts, um die optische Achse des Scheinwerfers 30 (genauer gesagt, die optische Achse von sowohl der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 als auch der Abblendlichtlampe 33) um den Abstimmungswinkel θt abzustimmen.
In Schritt S14 bestimmt die Höhenerfassungseinheit 11, ob ein vorderes Fahrzeug MA vorhanden ist, das durch die Bildaufnahmeeinheit 21 und die Radarvorrichtungen 22 erfasst wird. Ferner sollte beachtet werden, dass die Bezeichnung „ein vorderes Fahrzeug“ nicht nur ein vorausfahrendes Fahrzeug umfasst, das vor dem Eigenfahrzeug M fährt, sondern ebenso ein entgegenkommendes Fahrzeug, das entgegengesetzter Richtung zum Eigenfahrzeug M fährt.
Wenn die Bestimmung in Schritt S14 „NEIN“ ergibt, schreitet der Prozess zu Schritt S15 voran.
In Schritt S15 führt die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 eine normale Beleuchtungssteuerung aus. Anschließend endet der Prozess.
Ferner führt die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 die normale Beleuchtungssteuerung derart aus, dass: während einer Fahrt des Eigenfahrzeugs M mit einer Geschwindigkeit unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts, während einer Fahrt des Eigenfahrzeugs M durch einen Tunnel, während einer Fahrt des Eigenfahrzeugs M bei Tag und während einer Fahrt des Eigenfahrzeugs M über eine Kreuzung nur die Abblendlichtlampe 33 eingeschaltet wird; und, ansonsten, die obere Lichtsendeeinheit 31, die untere Lichtsendeeinheit 32 und die Abblendlichtlampe 33 zusammen eingeschaltet werden.
Demgegenüber schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S14 „JA“ ergibt, der Prozess zu Schritt S16 voran.
In Schritt S16 erfasst die Höhenerfassungseinheit 11 die Position und die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA, die durch die Bildaufnahmeeinheit 21 und die Radarvorrichtungen 22 erfasst werden.
Insbesondere erfasst die Höhenerfassungseinheit 11, in diesem Schritt, zunächst den Abstand von der Bildaufnahmeeinheit 21 zu dem vorderen Fahrzeug MA und den vertikalen Winkel, dessen Spitze die Position (oder Mitte) der Bildaufnahmeeinheit 21 ist und dessen Seiten sich jeweils durch die vertikalen Enden des vorderen Fahrzeugs MA erstrecken. Anschließend berechnet die Höhenerfassungseinheit 11, auf der Grundlage der Höhen von verschiedenen Arten von Fahrzeugen, die im Voraus in dem ROM registriert werden, und des erfassten Abstandes und vertikalen Winkels, den Abstand von dem Scheinwerfer 30 zu dem vorderen Fahrzeug MA und den vertikalen Winkel θh, dessen Spitze die Position (oder Mitte) des Scheinwerfers 30 ist und dessen Seiten sich jeweils durch die vertikalen Enden des vorderen Fahrzeugs MA erstrecken. Der berechnete Abstand und vertikale Winkel θh beschreiben die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA. Darüber hinaus bestimmt die Höhenerfassungseinheit 11 ferner die Position des vorderen Fahrzeugs MA in der Querrichtung des Eigenfahrzeugs M; die Querrichtung verläuft senkrecht zur Fahrtrichtung des Eigenfahrzeugs M.
In Schritt S17 erfasst die Bereichssteuereinheit 15, auf der Grundlage der Position des vorderen Fahrzeugs MA in der Querrichtung, die in Schritt S16 bestimmt wird, den Unterbereich (die Unterbereiche) des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem (denen) sich das vordere Fahrzeug MA befindet.
Insbesondere wird, wie in 6 gezeigt, in der vorliegenden Ausführungsform, der Querbeleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 in acht Unterbereiche I-VIII unterteilt. Darüber hinaus ist, in dem Beispiel der 6, ein vorderes Fahrzeug MA, das ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, in dem Unterbereich V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 vorhanden. Andererseits ist ein anderes vorderes Fahrzeug MA, das ein entgegenkommendes Fahrzeug ist, in beiden der Unterbereiche II und III des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 vorhanden. Folglich wird, in diesen Unterbereichen II, III und V, der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 durch die Bereichssteuereinheit 15 derart begrenzt, dass der Scheinwerfer 30 nur in einem Teil des vertikalen Beleuchtungsbereichs, in dem kein vorderes Fahrzeug M vorhanden ist, eingeschaltet wird. Demgegenüber wird, in den verbleibenden Unterbereichen I, IV und VI-VIII, der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 nicht begrenzt, so dass der Scheinwerfer 30 über den gesamten vertikalen Beleuchtungsbereich eingeschaltet wird.
Ferner wird, wenn mehrere vordere Fahrzeuge MA vorhanden sind, die vor dem Eigenfahrzeug M fahren, so wie es im Beispiel der 6 gezeigt ist, der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 durch die Bereichssteuereinheit 15 bezüglich jedes vorderen Fahrzeugs MA begrenzt. Der Einfachheit halber sind die verbleibenden Schritte des Prozesses nachstehend jedoch nur bezüglich eines einzigen vorderen Fahrzeugs MA beschrieben, das ein vorausfahrendes Fahrzeug gemäß den 5 und 6 ist.
Nachstehend ist erneut auf die 2 Bezug genommen. In Schritt S18 berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den Neigungsfehler θm auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die in Schritt S11 erfasst wird.
Insbesondere berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14, in diesem Schritt, den Neigungsfehler θm [°] unter Verwendung einer vorbestimmten Korrelation zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm; die vorbestimmte Korrelation wird durch eine in der 4 gezeigte Kurve beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, beinhaltet der Nickwinkel θp, der unter Verwendung des linearen Ausdrucks berechnet wird, der durch das gerade Liniensegment in der 3 beschrieben wird, einen Fehler in Abhängigkeit des Lastzustands. Die in der 4 gezeigte Kurve wird erhalten, indem, bezüglich der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M an der Heckposition, der Höchstwert von Fehlern zwischen dem Nickwinkel θp, der unter Verwendung des linearen Ausdrucks berechnet wird, der durch das gerade Liniensegment in der 3 beschrieben wird, und den Messergebnissen des Nickwinkels θp unter verschiedenen Lastzuständen geplottet, d.h. graphisch dargestellt wird.
In Schritt S19 berechnet die Bereichssteuereinheit 15 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den Begrenzungsbereich θs auf der Grundlage der in Schritt S16 erfassten Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA und des in Schritt S18 berechneten Neigungsfehlers θm.
Insbesondere berechnet, in diesem Schritt, wie in 5 gezeigt, die Bereichssteuereinheit 15 den Begrenzungsbereich θs [°], indem sie den Neigungsfehler θm, der in Schritt S18 berechnet wird, zu dem vertikalen Winkel θh addiert, der in Schritt S16 berechnet wird. Genauer gesagt, der Begrenzungsbereich θs wird erhalten, indem der vertikale Winkel θh um den Neigungsfehler θm aufwärts vergrößert wird. Ferner ist, in dem Unterbereich V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 innerhalb des Begrenzungsbereichs θs zu begrenzen.
In Schritt S20 bestimmt die Bereichsbestimmungseinheit 16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10, ob wenigstens ein Teil des Begrenzungsbereichs θs, der in Schritt S19 berechnet wird, den Beleuchtungsbereich HL der unteren Lichtsendeeinheit 32 des Scheinwerfers 30 überlappt.
Wenn die Bestimmung in Schritt S20 „JA“ ergibt, schreitet der Prozess zu Schritt S21 voran.
In Schritt S21 schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die untere Lichtsendeeinheit 32 innerhalb des Unterbereichs V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus. Anschließend schreitet der Prozess zu Schritt S23 voran.
Genauer gesagt, im Beispiel der 5 und 6 überlappt der Begrenzungsbereich θs den Beleuchtungsbereich HL der unteren Lichtsendeeinheit 32 teilweise. Folglich schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die untere Lichtsendeeinheit 32 innerhalb des Unterbereichs V, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus.
Demgegenüber schreitet der Prozess, wenn die Bestimmung in Schritt S20 „NEIN“ ergibt, zu Schritt S22 voran.
In Schritt S22 schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die untere Lichtsendeeinheit 32 ein, um den gesamten Beleuchtungsbereich HL hiervon zu beleuchten. D.h., die Bereichsbestimmungseinheit 16 schaltet die untere Lichtsendeeinheit 32 auch in dem Unterbereich V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, ein. Anschließend schreitet der Prozess zu Schritt S23 voran.
In Schritt S23 bestimmt die Bereichsbestimmungseinheit 16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 ferner, ob wenigstens ein Teil des Begrenzungsbereichs θs, der in Schritt S19 berechnet wird, den Beleuchtungsbereich HU der oberen Lichtsendeeinheit 31 des Scheinwerfers 30 überlappt.
Wenn die Bestimmung in Schritt S23 „JA“ ergibt, schreitet der Prozess zu Schritt S24 voran.
In Schritt S24 schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die obere Lichtsendeeinheit 31 innerhalb des Unterbereichs V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus. Anschließend endet der Prozess.
Demgegenüber schreitet, wenn die Bestimmung in Schritt S23 „NEIN“ ergibt, der Prozess zu Schritt S25 voran.
In Schritt S25 schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die obere Lichtsendeeinheit 31 ein, um den gesamten Beleuchtungsbereich HU hiervon zu beleuchten. D.h., die Bereichsbestimmungseinheit 16 schaltet die obere Lichtsendeeinheit 31 ebenso in dem Unterbereich V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, ein. Anschließend endet der Prozess.
Genauer gesagt, im Beispiel der 5 und 6 überlappt der Begrenzungsbereich θs den Beleuchtungsbereich HU der oberen Lichtsendeeinheit 31 nicht. Folglich schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die obere Lichtsendeeinheit 31 ein, um den gesamten Beleuchtungsbereich HU hiervon zu beleuchten.
Ferner sind die Schritte S19-S25 des Prozesses vorstehend bezüglich des vorderen Fahrzeugs MA beschrieben, das ein vorausfahrendes Fahrzeug ist, das in dem Unterbereich V des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 vorhanden ist. Es sollte jedoch beachtet werden, dass die Schritte S19-S25 des Prozesses ebenso für das andere vordere Fahrzeug MA, das ein entgegenkommendes Fahrzeug ist, das in den beiden Unterbereichen II und III des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 vorhanden ist (siehe 6), erfolgen können.
Die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 der vorliegenden Ausführungsform bringt die folgenden Vorteile hervor.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 steuert die Bereichssteuereinheit 15 den vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 des Eigenfahrzeugs M auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs (MA), die durch die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers θm, der durch die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird.
Gemäß der obigen Konfiguration ist es, auch wenn der Nickwinkel θp (d.h. die Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M bezüglich einer horizontalen Ebene), der durch die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 berechnet wird, einen Fehler enthält, immer noch möglich, die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 in dem Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs MA unter Berücksichtigung des Fehlers in geeigneter Weise zu steuern. Folglich kann der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 unbeschadet des Neigungsfehlers angemessen erhalten werden.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm unter Verwendung der vorbestimmten Korrelation zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm; die vorbestimmte Korrelation wird durch die in der 4 gezeigte Kurve beschrieben.
Insbesondere können die vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs M und der Nickwinkel θp im Voraus unter verschiedenen Lastzuständen gemessen werden. Dementsprechend kann, auf der Grundlage der Messergebnisse, die Korrelation zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm, wie durch die Kurve in der 4 gezeigt, vorbestimmt sein. Die vorbestimmte Korrelation schafft eine Eins-zu-eins-Korrespondenz zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm. Folglich kann, unter Verwendung der vorbestimmten Korrelation, die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 berechnet wird, einfach und zuverlässig berechnen. Darüber hinaus kann, auch wenn das Verhältnis zwischen der vertikalen Absenkung und dem Neigungsfehler θm zwischen einzelnen Fahrzeugen variiert, unter Verwendung der Korrelation, die für das Eigenfahrzeug M vorbestimmt ist, der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30, unabhängig von dem Neigungsfehler θm, immer noch angemessen erhalten werden.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 bestimmt die Bereichssteuereinheit 15, auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA, die durch die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers θm, der durch die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, den Begrenzungsbereich θs, der ein vertikaler Bereich ist, in dem die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 begrenzt wird.
Folglich kann, indem die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 innerhalb des Begrenzungsbereichs θs begrenzt wird, verhindert werden, dass der Scheinwerfer 30 das vordere Fahrzeug MA (d.h. den Fahrer oder einen Insassen des vorderen Fahrzeugs MA) blendet.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm als einen Winkel zu der horizontalen Ebene. Die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst, als die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA, den vertikalen Winkel θh, dessen Spitze die Position des Scheinwerfers 30 ist und dessen Seiten sich jeweils durch die vertikalen Enden des vorderen Fahrzeugs MA erstrecken. Die Bereichssteuereinheit 15 bestimmt den Begrenzungsbereich θs als den vertikalen Winkel, der erhalten wird, indem der Neigungsfehler θm, der durch die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet wird, zu dem vertikalen Winkel θh addiert wird, der durch die Höhenerfassungseinheit 11 erfasst wird.
Gemäß der obigen Konfiguration kann der Begrenzungsbereich θs einfach und angemessen bestimmt werden. Darüber hinaus kann, da der Begrenzungsbereich θs als der vertikale Winkel bestimmt wird, die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 innerhalb des Begrenzungsbereichs θs unabhängig von dem Abstand zwischen dem vorderen Fahrzeug MA und dem Eigenfahrzeug M zuverlässig begrenzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Scheinwerfer 30 die obere und die untere Lichtsendeeinheit 31 und 32 auf, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind und die Beleuchtungsbereiche HU bzw. HL aufweisen. Die Bereichsbestimmungseinheit 16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 bestimmt, für jede der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32, ob der Beleuchtungsbereich der Lichtsendeeinheit den Begrenzungsbereich θs, der durch die Bereichssteuereinheit 15 bestimmt wird, wenigstens teilweise überlappt, wobei sie die Lichtsendeeinheit wenigstens teilweise ausschaltet, wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv (JA) ist. Wenn beispielsweise ein Teil des Beleuchtungsbereichs HL der unteren Lichtsendeeinheit 32 den Begrenzungsbereich θs überlappt, schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die untere Lichtsendeeinheit 32 innerhalb des Unterbereichs (der Unterbereiche) des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem (denen) das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus. Demgegenüber schaltet, wenn ein Teil des Beleuchtungsbereichs HU der oberen Lichtsendeeinheit 31 den Begrenzungsbereich θs überlappt, die Bereichsbestimmungseinheit 16 die obere Lichtsendeeinheit 31 innerhalb des Unterbereichs (der Unterbereiche) des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem (denen) das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus.
Gemäß der obigen Konfiguration kann die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 innerhalb des Begrenzungsbereichs θs auf einfache Weise begrenzt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform weist der Scheinwerfer 30 die Fernlichtlampe, die aus der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 aufgebaut ist, und die Abblendlichtlampe 33 auf. Darüber hinaus steuert, von der Fernlichtlampe und der Abblendlichtlampe 33, die Bereichssteuereinheit 15 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den vertikalen Beleuchtungsbereich der Fernlichtlampe.
Insbesondere beleuchtet die Abblendlichtlampe 33 einen unteren Teil des vorderen Sichtfeldes des Eigenfahrzeugs M, wohingegen die Fernlichtlampe einen höheren Teil des vorderen Sichtfeldes des Eigenfahrzeugs M beleuchtet. Zur Gewährleistung eines weiten Sichtfeldes und somit einer Verbesserung der Fahrsicherheit ist die Fernlichtlampe der Abblendlichtlampe 33 vorzuziehen. Die Beleuchtung durch die Fernlichtlampe blendet jedoch gegebenenfalls das vordere Fahrzeugs MA. In Anbetracht dieser Umstände steuert, in der vorliegenden Ausführungsform, die Bereichssteuereinheit 15 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den vertikalen Beleuchtungsbereich der Fernlichtlampe. Folglich können die Vorteile der Fernlichtlampe ausgenutzt werden und kann gleichzeitig verhindert werden, dass die Fernlichtlampe das vordere Fahrzeug MA blendet.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 den Abstimmungswinkel θt der optischen Achse des Scheinwerfers 30 auf der Grundlage der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 erfasst wird.
Die Berechnung des Abstimmungswinkels θt enthält, wie vorstehend beschrieben, den Neigungsfehler θm. Folglich kann die optische Achse des Scheinwerfers 30, nachdem sie um den berechneten Abstimmungswinkel θt abgestimmt wurde, von der vorbestimmten Richtung aufwärts oder abwärts abweichen. Folglich kann der vertikale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 den Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs MA überlappen, wodurch das vordere Fahrzeug MA geblendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch, mit der Steuerung des vertikalen Beleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 durch die Bereichssteuereinheit 15, obgleich die Berechnung des Abstimmungswinkels θt den Neigungsfehler θm enthält, immer noch möglich, die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 in dem Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs MA zuverlässig zu begrenzen.
In der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 erfasst die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit 12 die vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs M auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse des Höhensensors 23, der an einem einzigen Ort in der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs M angeordnet ist. In diesem Fall können der Fehler in der erfassten vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und der Neigungsfehler θm leicht groß werden. In der vorliegenden Ausführungsform ist es jedoch, mit der Steuerung des vertikalen Beleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30 durch die Bereichssteuereinheit 15, immer noch möglich, den vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 unbeschadet der obigen Fehler angemessen zu erhalten.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand einer bestimmten Ausführungsform beschrieben ist, wird Fachleuten ersichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen realisierbar sind, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
In der obigen Ausführungsform ist die Fernlichtlampe des Scheinwerfers 30 beispielsweise aus den zwei LED-Arrays (oder der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32) aufgebaut, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, um parallel zueinander zu verlaufen. Alternativ kann die Fernlichtlampe aus drei oder mehr als drei LED-Arrays aufgebaut sein, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind, um parallel zueinander zu verlaufen. In diesem Fall kann die Bereichsbestimmungseinheit 16 der Scheinwerfersteuervorriphtung 10, für jedes der drei oder mehr als drei LED-Arrays, bestimmen, ob der Beleuchtungsbereich des LED-Arrays den durch die Bereichssteuereinheit 15 bestimmten Begrenzungsbereich θs wenigstens teilweise überlappt, und das LED-Array wenigstens teilweise ausschalten, wenn das Ergebnis der Bestimmung positiv (JA) ist.
In der obigen Ausführungsform ist jede der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 durch ein LED-Array realisiert. Alternativ kann jede der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 durch eine HID- (High-intensity discharge bzw. Hochdruckentladungs-) Leuchte oder nur eine LED realisiert sein. In diesem Fall kann die Bereichsbestimmungseinheit 16 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 jede der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 über den gesamten Beleuchtungsbereich hiervon vollständig ein- oder ausschalten.
In der obigen Ausführungsform wird der zweidimensionale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 gebildet, indem der Scheinwerfer 30 mit der oberen und der unteren Lichtsendeeinheit 31 und 32 aufgebaut wird, die jeweils durch ein LED-Array realisiert sind. Alternativ kann der zweidimensionale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 gebildet werden, indem der Scheinwerfer 30 mit einer DMD (Digital micromirror device bzw. Mikrospiegelvorrichtung) ausgerüstet wird. In diesem Fall kann der zweidimensionale Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 feiner in mehrere Unterbereiche unterteilt werden, um so eine feinere bzw. präzisere Steuerung des Scheinwerfers 30 durch die Scheinwerfersteuervorrichtung 10 zu ermöglichen.
In der obigen Ausführungsform erfasst die Höhenerfassungseinheit 11 der Scheinwerfersteuervorrichtung 10 den vertikalen Winkel θh als die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA. Alternativ kann die Höhenerfassungseinheit 11 eine vertikale Länge als die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA erfassen. In diesem Fall kann die Höhenerfassungseinheit 11 dazu ausgelegt sein: einen vorbestimmten Schwellenwert für jeden Abstand von dem Eigenfahrzeug M zu dem vorderen Fahrzeug MA aufzuweisen; die Summe der vertikalen Länge, die die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA beschreibt, und einer vertikalen Länge, die auf der Grundlage sowohl des Abstandes von dem Eigenfahrzeug M zu dem vorderen Fahrzeug MA als auch des Neigungsfehlers θm berechnet wird, zu berechnen; die berechnete Summe mit dem vorbestimmten Schwellenwert für den Abstand zu vergleichen; und den vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers 30 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses zu steuern.
In der obigen Ausführungsform schaltet die Bereichsbestimmungseinheit 16 die Fernlichtlampe (d.h. die obere und die untere Lichtsendeeinheit 31 und 32) innerhalb des Unterbereichs (der Unterbereiche) des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem (denen) das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, aus. Alternativ kann die Bereichsbestimmungseinheit 16 das von der Fernlichtlampe abgestrahlte Licht innerhalb des Unterbereichs (der Unterbereiche) des Querbeleuchtungsbereichs des Scheinwerfers 30, in dem (denen) das vordere Fahrzeug MA vorhanden ist, dimmen.
In der obigen Ausführungsform berechnet die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 den Nickwinkel θp unter Verwendung des linearen Ausdrucks, der durch das gerade Liniensegment in der 3 beschrieben wird; die Fehlerberechnungseinheit 14 berechnet den Neigungsfehler θm unter Verwendung der vorbestimmten Korrelation, die durch die Kurve in der 4 beschrieben wird. Alternativ kann die Abstimmungswinkelberechnungseinheit 13 den Nickwinkel θp unter Verwendung einer Tabelle berechnen, die eine Eins-zu-eins-Korrespondenz zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Nickwinkel θp beschreibt; die Fehlerberechnungseinheit 14 kann den Neigungsfehler θm unter Verwendung einer Tabelle berechnen, die eine Eins-zu-eins-Korrespondenz zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm beschreibt.
In der obigen Ausführungsform berechnet die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm unter Verwendung der vorbestimmten Korrelation zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs M und dem Neigungsfehler θm; die Korrelation ist für jedes einzelne Fahrzeug vorbestimmt. Alternativ kann die Fehlerberechnungseinheit 14 den Neigungsfehler θm unter Verwendung einer vorbestimmten Korrelation berechnen, die für Fahrzeuge des gleichen Typs gemein ist.
In der obigen Ausführungsform beschreibt die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA die Höhe des vorderen Fahrzeugs MA; die Bereichsbestimmungseinheit 16 begrenzt die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 in dem gesamten Höhenbereich des vorderen Fahrzeugs MA. Der Scheinwerfer 30 blendet das vordere Fahrzeug MA jedoch nicht, sofern es nicht die Heckscheibe oder irgendeinen Spiegel des vorderen Fahrzeugs MA anstrahlt. Folglich kann die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs MA alternativ die vertikalen Bereiche der Heckscheibe und Spiegel des vorderen Fahrzeugs MA beschreiben; die Bereichsbestimmungseinheit 16 kann die Beleuchtung durch den Scheinwerfer 30 alternativ nur in den vertikalen Bereichen der Heckscheibe und der Spiegel des vorderen Fahrzeugs MA begrenzen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2005096739 A [0003]

Claims

Scheinwerfersteuervorrichtung (10) zur Steuerung eines Scheinwerfers (30), der vor ein Eigenfahrzeug (M) strahlt, wobei die Scheinwerfersteuervorrichtung (10) aufweist: - eine Höhenerfassungseinheit (11), die Höheninformation eines vorderen Fahrzeugs (MA) erfasst, das vor dem Eigenfahrzeug (M) fährt; - eine Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12), die eine vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs (M) erfasst; - eine Neigungsberechnungseinheit (13), die, auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12) erfasst wird, die Neigung einer Längsrichtung des Eigenfahrzeugs (M) zu einer horizontalen Ebene berechnet; - eine Fehlerberechnungseinheit (14), die, auf der Grundlage der vertikalen Absenkung, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12) erfasst wird, einen Neigungsfehler (θm) berechnet, der der Fehler in der Neigung, die durch die Neigungsberechnungseinheit (13) berechnet wird, bezüglich der tatsächlichen Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs (M) zu der horizontalen Ebene ist; und - eine Bereichssteuereinheit (15), die einen vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers (30) auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs (MA), die durch die Höhenerfassungseinheit (11) erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers (θm), der durch die Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet wird, steuert.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerberechnungseinheit (14) den Neigungsfehler (θm) unter Verwendung einer vorbestimmten Korrelation zwischen der vertikalen Absenkung des Eigenfahrzeugs (M) und dem Neigungsfehler (θm) berechnet.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereichssteuereinheit (15), auf der Grundlage sowohl der Höheninformation des vorderen Fahrzeugs (MA), die durch die Höhenerfassungseinheit (11) erfasst wird, als auch des Neigungsfehlers (θm), der durch die Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet wird, einen Begrenzungsbereich (θs) bestimmt, der ein vertikaler Bereich ist, in dem die Beleuchtung durch den Scheinwerfer (30) begrenzt ist.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die Fehlerberechnungseinheit (14) den Neigungsfehler (θm) als einen Winkel zu der horizontalen Ebene berechnet; - die Höhenerfassungseinheit (11), als die Höheninformation des vorderen Fahrzeugs (MA), einen vertikalen Winkel (θh) erfasst, dessen Spitze die Position des Scheinwerfers (30) ist und dessen Seiten sich jeweils durch vertikale Enden des vorderen Fahrzeugs (MA) erstrecken; und - die Bereichssteuereinheit (15) den Begrenzungsbereich (θs) als einen vertikalen Winkel bestimmt, der erhalten wird, in dem der Neigungsfehler (θm), der durch die Fehlerberechnungseinheit (14) berechnet wird, zu dem vertikalen Winkel (θh) addiert wird, der durch die Höhenerfassungseinheit (11) erfasst wird.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass - der Scheinwerfer (30) mehrere Lichtsendeeinheiten (31, 32) aufweist, die in der vertikalen Richtung angeordnet sind und jeweilige Beleuchtungsbereiche (HU, HL) aufweisen; und - die Scheinwerfersteuervorrichtung (10) ferner eine Bereichsbestimmungseinheit (16) aufweist, die, für jede der Lichtsendeeinheiten (31, 32) bestimmt, ob der Beleuchtungsbereich der Lichtsendeeinheit wenigstens einen Teil des Begrenzungsbereichs überlappt (θs), der durch die Bereichssteuereinheit (15) bestimmt wird, und die die Lichtsendeeinheit wenigstens teilweise ausschaltet, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass - der Scheinwerfer (30) eine Fernlichtlampe (31, 32) und eine Abblendlichtlampe (33) aufweist; und - die Bereichssteuereinheit (15) einen vertikalen Beleuchtungsbereich der Fernlichtlampe (31, 32) steuert.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner eine Abstimmungswinkelberechnungseinheit (13) aufweist, die einen Abstimmungswinkel (θt) einer optischen Achse des Scheinwerfers (30) auf der Grundlage der vertikalen Absenkung berechnet, die durch die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12) erfasst wird.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertikale-Absenkung-Erfassungseinheit (12) die vertikale Absenkung des Eigenfahrzeugs (M) auf der Grundlage eines Erfassungsergebnisses eines Höhensensors (23) erfasst, der an nur einem Ort in der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs (M) angeordnet ist.
Scheinwerfersteuervorrichtung (10) zur Steuerung eines Scheinwerfers (30), der vor ein Eigenfahrzeug (M) strahlt, wobei die Scheinwerfersteuervorrichtung (10) aufweist: - eine Höhenerfassungseinheit (11), die Höheninformation eines vorderen Fahrzeugs (MA) erfasst, das vor dem Eigenfahrzeug (M) fährt; - eine Neigungsberechnungseinheit (13), die die Neigung einer Längsrichtung des Eigenfahrzeugs (M) zu einer horizontalen Ebene berechnet; - eine Fehlerschätzeinheit (14), die einen möglichen Neigungsfehler (θm) schätzt, der zwischen der Neigung, die durch die Neigungsberechnungseinheit (13) berechnet wird, und einer tatsächlichen Neigung der Längsrichtung des Eigenfahrzeugs (M) zu der horizontalen Ebene vorliegen kann; und - eine Bereichssteuereinheit (15), die einen vertikalen Beleuchtungsbereich des Scheinwerfers (30) auf der Grundlage der durch die Höhenerfassungseinheit (11) erfassten Höheninformation des vorderen Fahrzeugs (MA), der durch die Neigungsberechnungseinheit (13) berechneten Neigung und des durch die Fehlerschätzeinheit (14) geschätzten möglichen Neigungsfehlers (θm) steuert.