DE19601572C2 - Einrichtung zur Leuchtbereichseinstellung eines Fahrzeugscheinwerfers, insbesondere in horizontaler Richtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Leuchtbereichseinstellung eines Fahrzeugscheinwerfers gemäß der US-A-3,671,733.

Bei den Scheinwerfern eines Fahrzeugs erfolgt das Umschal­ ten zwischen den zwei verschiedenen Leuchtbereichen "Fern­ licht" und "Abblendlicht" im allgemeinen manuell. Die optischen Achsen der Scheinwerfer werden zwischen Fern- und Abblendlicht in vertikaler Richtung verändert; in horizon­ taler Richtung nach rechts oder links werden die optischen Scheinwerferachsen nicht verändert. Wenn das Fahrzeug jedoch längs einer Kurve fährt oder nach rechts oder links abbiegt, kann die Sicht verbessert werden, wenn die opti­ schen Scheinwerferachsen zwecks Auslenkung des Leuchtbe­ reichs in Richtung der Fahrtrichtungsänderung bewegt wer­ den.

Aus der US-A-3,671,733 ist eine steuerbare Scheinwerfer­ anordnung bekannt, bei welcher ein Paar von Zusatzschein­ werfern dem Lenkeinschlag der Räder entsprechend seitlich verstellbar ist. Die Zusatzscheinwerfer werden nur dann eingeschaltet, wenn der Blinker des Fahrzeugs betätigt wird oder das Fernlicht eingeschaltet wird. Bei Fernlicht er­ folgt eine Verstellung der Zusatzscheinwerfer lediglich in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag. Bei Blinkerbetätigung werden die Zusatzscheinwerfer zunächst um ein festes Maß in die beabsichtigte Abbiegerichtung verstellt. Aus dieser Position heraus erfolgt wiederum eine dem Lenkeinschlag proportionale Verstellung der Zusatzscheinwerfer, bis der Blinker ausgeschaltet wird und die Zusatzscheinwerfer wieder in ihre Grundposition zurückgestellt werden. Unter diesen beiden unterschiedlichen Steuermodi besteht insofern eine Hierarchie, als bei Zusammentreffen von Fernlicht und Blinkerbetätigung von der bei Fernlicht ausschließlich lenkwinkelabhängigen Verstellung der Zusatzscheinwerfer auf den geschilderten Steuermodus bei Blinkerbetätigung umge­ schaltet wird.

Weiterhin ist aus der DE 43 39 555 A1 eine Scheinwerfer­ anordnung bekannt, bei der ein Kurvenradius auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs oder auf Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Querbeschleunigung berechnet und aus dem Kurvenradius und dem Lenkwinkel der Vorderräder ein den Beleuchtungs­ bereich bestimmender Beleuchtungswinkel berechnet wird. Zur Ermittlung der genannten Geschwindigkeiten bzw. Beschleuni­ gungen sind am Fahrzeug entsprechende Sensoren vorgesehen.

Darüber hinaus ist aus der DE 43 27 780 A1 ein Fahrzeug- Navigationssystem bekannt, bei dem in einem Kartenspeicher eine Straßenkarte gespeichert ist und anhand von Navigie­ rungsmitteln die Momentanposition eines Fahrzeugs ermittelt wird. Auf einem im Fahrgastraum angeordneten Bildschirm kann der Fahrer des Fahrzeugs seine Momentanposition auf der Straßenkarte verfolgen. Ein Bezug zu einer in Seiten­ richtung des Fahrzeugs schwenkbaren Scheinwerferanordnung wird in dieser Druckschrift nicht hergestellt.

Im Stand der Technik gibt es weitere Vorschläge, bei denen die Bewegungen der optischen Scheinwerferachsen in horizon­ taler Richtung nach rechts oder links in Antwort auf einen Lenkwinkel des Lenkrads gesteuert werden (beispielsweise die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-77249 (1987)). Allerdings wird der Leuchtbereich bei diesem Stand der Technik nicht verändert, wenn nicht das Lenkrad betä­ tigt wird, so daß in einem Stadium vor Erreichen des Kur­ venabschnitts dieser nicht ausgeleuchtet werden kann.

Als Beispiel zur Lösung dieses Problems im Rahmen einer Kombination mit einem Navigationssystem ist ein System vorgesehen, das im offengelegten japanischen Patent Nr. Hei 2-296550 (1990) beschrieben ist.

Dieses bekannte Beispiel verbessert die Sicht durch ein Verfahren, bei dem ein Kurvenabschnitt oder dgl. im voraus unter Berücksichtigung sowohl von Karteninformationen des Navigationssystems als auch von Informationen über die Fahrzeugposition auf der Karte vorausgesehen wird und der Leuchtbereich vor Erreichen des Kurvenabschnitts verändert wird. Falls das Fahrzeug aber an einem Ort fährt, über den keine Straßendaten vorliegen, ist das Navigationssystem nicht hilfreich; die Steuerung der Scheinwerferverstellung kann nicht durchgeführt werden. Wenn das Fahrzeug von einem geplanten Kurs an einem Kreuzungspunkt oder dgl. abweicht, wird der zeitliche Ablauf der Steuerung instabil.

Auch wurde vom Erfinder festgestellt, daß für eine gewisse Fahrzeuggeschwindigkeit der zeitliche Ablauf der Steuerung zur Änderung des Leuchtbereichs nicht passend ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, bei welcher eine optimale Ausleuchtung des vor dem fahrenden Fahrzeugs liegenden Fahrbereichs in Abhängigkeit vom Vor­ handensein geeigneter Straßeninformationen sowie unter Berücksichtigung der Fahrsituation des Fahrzeugs erreicht werden kann.

Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Leuchtbereichseinstellung eines Fahrzeugscheinwerfers der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Wenn kein Richtungsanzeigesignal erzeugt wird und das Fahrzeug normal auf einer Straße fährt, für die die erfor­ derlichen Karteninformationen zur Verfügung stehen, wird der Leuchtbereich unter dem Grundsteuermodus gemäß dem Verlauf der vorausliegenden Straße eingestellt, welche anhand der Karteninformationen und der Momentanposition erwartet wird, so daß der Leuchtbereich schnell im voraus in Richtung einer vom Fahrer gewünschten Fahrtrichtungs­ änderung verändert wird und dann eine bessere Sicht er­ reicht werden kann.

Ferner wird in dem Fall, daß das Fahrzeug an einem Ort fährt, über den keine Straßendaten zur Verfügung stehen, oder daß der Lenkwinkel einen vorbestimmten Wertebereich überschreitet, der Leuchtbereich unter dem zweiten Steuer­ modus in Antwort auf den Lenkwinkel eingestellt, so daß der Steuerungsvorgang fortgesetzt werden kann.

In dem Fall, daß ein Richtungsanzeigesignal erzeugt wird und der Lenkwinkel des Lenksignals innerhalb eines vor­ bestimmten Wertebereichs liegt, wird der Leuchtbereich unter dem vorgenannten ersten Steuermodus in Lenkrichtung in einem vorbestimmten Bereich verändert. Wenn anschließend ein den vorbestimmten Wertebereich überschreitender Lenk­ winkel eingegeben wird, erfolgt die Steuerung des Leucht­ bereichs unter dem zweiten Steuermodus so, daß er in Ant­ wort auf den Lenkwinkel verändert wird. Und zwar wird bei einer Betätigung des Blinkers der Leuchtbereich zunächst auf einmal auf den vorbestimmten Bereich umgestellt, so daß die der Blinkerstellung zugeordnete Abbiegerichtung früh­ zeitig erkannt wird. Wenn der Lenkwinkel dann den vorbe­ stimmten Wertebereich überschreitet, wird der Leuchtbereich in Antwort auf den Lenkwinkel verändert. Auf diese Weise können der zeitliche Ablauf der Veränderung des Leucht­ bereichs geeignet eingestellt und die Sicht verbessert werden.

Erfindungsgemäß sind Fahrzeuggeschwindigkeitssignal-Aus­ gabemittel zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und Ausgeben eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals vorgesehen und die Steuermittel ändern zumindest bei einem der drei genannten Steuermodi einen Einstellbetrag oder/und eine Einstelldauer des Leuchtbereichs nach Maßgabe der Fahrzeug­ geschwindigkeit des Fahrzeuggeschwindigkeitssigals. Dadurch wird eine Änderung des Leuchtbereichs vorgenommen, welche für die Fahrzeuggeschwindigkeit am besten geeignet ist und die Sicht wird weiter verbessert.

Der Erfinder hat erstmals erkannt, daß durch die Berück­ sichtigung der Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Leuchtbe­ reichseinstellung eine weitere Sichtverbesserung erzielt werden kann, insofern nämlich, als bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten aus Sicherheits- und Komfort­ gründen eine unterschiedliche Ausleuchtung der Umgebung für den Fahrer von großem Vorteil ist. Wenn beispielsweise das Fahrzeug mit einer vergleichsweise hohen Geschwindigkeit abbiegt, ist es sicherheitsfördernd, wenn der Fahrer be­ reits bei Blinkbetätigung relativ weit in die abbiegende Straße einsehen kann, da die Verkehrslage auf Grund dort möglicherweise sich befin­ dender Gefahrenquellen wegen seiner vergleichsweise hohen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechend, sich schnell nähert. Fährt das Fahrzeug dagegen vergleichsweise langsam, würde dies eher zu einer Irritation des Fahrers führen, wenn geringe Lenkausschläge sofort zu einer relativ starken Verstellung der Scheinwerfer führen würden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeich­ nungen näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Ansicht eines Fahrzeugs von oben;

Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht eines Schwenkmechanismus für einen Scheinwerfer des Fahrzeugs der Fig. 1;

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Lichtverteilungssteue­ rungssystems für den Scheinwerfer der Fig. 2;

Fig. 4 einen Ablaufplan einer Prozedur der Lichtvertei­ lungssteuerung;

Fig. 5 eine koordinatenmäßige Darstellung einer mit der Richtungsanzeige arbeitenden Steuerkarte;

Fig. 6 eine koordinatenmäßige Darstellung einer mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuerkarte;

Fig. 7 eine koordinatenmäßige Darstellung einer Karte zur Bestimmung des zeitlichen Ablaufs der Steuerung bei einem mit den Karteninformationen arbeitenden Steuermodus;

Fig. 8 einen Leuchtbereich in Ansicht von oben, wenn ein vorausliegender Abschnitt eine geradlinig verlaufende Straße ist;

Fig. 9 einen Leuchtbereich in Ansicht von oben, wenn ein vorausliegender Abschnitt kurvig ist; und

Fig. 10 einen Leuchtbereich in Ansicht von oben, wenn sich in einem vorausliegenden Abschnitt eine Kreuzungsstelle befindet.

Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 10 wird nun eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser bevor­ zugten Ausführungsform weist ein Fahrzeug 1 Scheinwerfer 2 zur Ausleuchtung des Frontbereichs auf, welche in horizonta­ ler Richtung nach rechts oder links verschwenkbar angebracht sind. Fig. 1 zeigt das Fahrzeug 1 von oben; in dieser Figur sind die Scheinwerfer 2, 2 nach links verschwenkt, so daß die links vorne liegenden Bereiche zu Leuchtbereichen 3, 3 wer­ den. Der rechte und linke Scheinwerfer 2, 2 sind zusammen um den gleichen Winkel in die gleiche Richtung verschwenkt. Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Winkel ihrer optischen Achsen L, L bezüglich der Fortbewegungsrichtung des Fahrzeugs beide auf θ eingestellt.

In Fig. 2 ist schematisch ein Schwenkmechanismus für einen Scheinwerfer 2 dargestellt, wobei eine Lampeneinheit 4 des Scheinwerfers 2 an einer Drehwelle 5 befestigt ist und eine an einer Antriebswelle eines Motors 8 ausgebildete Schnecke 7 mit einem an der Drehwelle 5 angebrachten Schneckenrad 6 in Eingriff steht. Demgemäß wird die Lampeneinheit 4 zusammen mit der Drehwelle 5 infolge des Eingriffs zwischen der Schnecke 7 und dem Schneckenrad 6 bei Antrieb seitens des Motors 8 verschwenkt. Durch eine elektrische Steuereinheit ECU 10 für die Lichtverteilungssteuerung wird die Antriebs­ tätigkeit des Motors 8 gesteuert.

In Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm für ein Steu­ ersystem der bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Dieses Steuersystem wird nun beschrieben.

Das Fahrzeug 1 ist mit einem Navigationssystem 30 ausgestat­ tet. Die Steuereinheit ECU 10 erhält von dem Navigationssy­ stem 30 Karteninformationen (d. h. Land- oder Straßenkarten­ informationen) und Informationen über die Fahrzeugposition; gleichzeitig werden in die Steuereinheit ECU 10 ein Rich­ tungsanzeigesignal von einem Drehschalter 11, welcher bei Betätigung eines Blinkerhebels ein- oder ausgeschaltet wird, ein Lenkwinkelsignal von einem Lenkwinkelsensor 12 zur Erfas­ sung der Richtung eines Lenkrads sowie ein Fahrzeuggeschwin­ digkeitssignal von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 13 zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit eingegeben. Die Steuereinheit ECU 10 verarbeitet die Informationen und Signale, um einen erfor­ derlichen Winkel θ der optischen Achse(n) zu bestimmen, und gibt ein solches Anzeigesignal an einen Motortreiber 14 aus, daß der Winkel θ der optischen Achse(n) erhalten wird. Dabei werden der rechte und linke Motor 8, 8 mittels des Motortrei­ bers 14 antriebsmäßig gesteuert.

Es wird nun das Navigationssystem 30 kurz beschrieben. Eine als Steuerzentrum wirkende Navigationssystem-ECU 31 arbeitet so, daß ein Momentanpositions-Erfassungsteil 32 Erfassungs­ signale von einem Gyrosensor 33 und dem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 13 empfängt, eine Bewegungsposition berechnet, eine Position des Fahrzeugs erhält, einen Kartenabgleich durchführt und gleichzeitig eine Korrektur der Position des Fahrzeugs anhand einer Fahrzeugposition vornimmt, welche aus einer von einem GPS-Empfänger 34 empfangenen elektrischen Satellitenwelle berechnet wird, um so eine exakte Position des Fahrzeugs zu ermitteln.

Die auf diese Weise berechnete Fahrzeugposition wird auf ei­ ner Anzeige 36 zusammen mit den von einer Karteninformations- Ausgabeeinrichtung 35 ausgegebenen Straßendaten angezeigt.

In dem Navigationssystem 30 sind viele vorbestimmte Punkte (Knoten) festgelegt, welche der Reihe nach längs einer Straße gesucht werden können. Die Abstände zwischen den längs der Straße in der Karte gesetzten Knoten sind an bestimmten Stel­ len unterschiedlich. Normalerweise sind die Abstände zwischen den Knoten bei einem geradlinigen Straßenabschnitt groß, wo­ gegen der Abstand bei einem kurvigen Straßenabschnitt eng ge­ setzt ist. An Kreuzungspunkten sind grundsätzlich Knoten ge­ setzt. In Entsprechung zu jedem der Knoten sind verschiedene Arten von Informationen über die Straßen in der Karte, bei­ spielsweise der Grad von Kurven oder dgl. in einer Straße, gespeichert.

Das Navigationssystem 30 berechnet darüber hinaus den kürze­ sten Weg zu einem Zielpunkt und besitzt eine Wegführungsfunk­ tion, um das Fahrzeug längs des Weges zu führen.

Mit Bezug auf den Ablaufplan der Fig. 4 wird nun eine in Antwort auf das obige Steuersystem zu steuernde Prozedur der Lichtverteilungssteuerung beschrieben.

Zunächst werden Fahrzeuginformationen, wie beispielsweise der Zustand des Drehschalters 11, der von dem Lenkwinkelsensor 12 erfaßte Lenkwinkel, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssen­ sor 13 erfaßte Fahrzeuggeschwindigkeit oder dgl., eingegeben (Schritt 1). Dann werden die Karteninformationen im Naviga­ tionssystem 30 eingegeben (Schritt 2), d. h. solche Informa­ tionen, die für jeden benötigten Knoten gespeichert sind, wie Kreuzungspunkte, Kurvenrichtungen oder Grad der Schärfe von Kurven. Der Betriebsablauf rückt dann vor zu Schritt 3, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein der Ausgabe eines Richtungsanzeigesignals zu entscheiden. Wenn auf das Vorhan­ densein dieser Ausgabe entschieden wird, springt der Be­ triebsablauf zu Schritt 8, um in einen mit der Richtungsan­ zeige arbeitenden Steuermodus einzutreten, welcher den ersten Steuermodus bildet. In Schritt 8 wird der Winkel θ der opti­ schen Achse(n) nach Maßgabe einer mit der Richtungsanzeige arbeitenden Steuerkarte bestimmt und der Motor 8 in Schritt 11 in solcher Weise gesteuert, daß sich eine Verteilung des Lichts unter dem vorbestimmten Winkel θ der optischen Ach­ se(n) einstellt.

Fig. 5 zeigt die mit der Richtungsanzeige arbeitende Steuer­ karte anhand von Koordinaten. Wenn der Blinkerhebel zur Er­ zeugung eines Richtungsanzeigesignals betätigt wird, wird die Richtung des Winkels θ der optischen Achse(n) nach Maßgabe der Anzeige entweder des Rechts- oder des Linksabbiegens festgelegt. Sodann wird ein konstanter vorbestimmter Winkel nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt.

Wie zuvor beschrieben, wird bei Betätigung des Blinkerhebels der Winkel der optischen Achse(n) auf einmal auf einen vor­ bestimmten Winkel verändert, um die Abbiegerichtung des Fahr­ zeugs frühzeitig auszuleuchten. Je größer die Fahrzeugge­ schwindigkeit ist, desto größer ist dieser bestimmte Winkel der optischen Achse(n). Auf diese Weise wird die Winkelrich­ tung, in der der Fahrer eine visuelle Bestätigung erlangen will, geeignet ausgeleuchtet, so daß eine bessere Sicht er­ reicht werden kann. Der unmittelbar nach Betätigung des Blin­ kerhebels bestimmte Winkel der optischen Achse(n) wird so lange beibehalten, wie der Lenkwinkel α innerhalb eines vor­ bestimmten Winkelbereichs liegt. Wenn der Winkel α den vor­ bestimmten Winkelbereich übersteigt, wird auch der Winkel θ der optischen Achse(n) vergrößert, indem er proportional zum Lenkwinkel α gesteuert wird, so daß er mit dem Kurvenzustand übereinstimmt. Wenn darüber hinaus der Lenkwinkel α um mehr als einen gewissen Wert vergrößert wird, wird der Winkel der optischen Achse(n) auf einen bestimmten festen Wert einge­ stellt.

Das Vorangehende ist der mit der Richtungsanzeige arbeitende Steuermodus, wenn das Richtungsanzeigesignal erzeugt wird und der Betriebsablauf von Schritt 3 zu Schritt 8 springt. Im Fall, daß das Richtungsanzeigesignal nicht erzeugt wird, rückt der Betriebsablauf vor von Schritt 3 zu Schritt 4. Dort wird unter Bezugnahme auf die Karteninformationen und die Momentanposition des Fahrzeugs entschieden, ob das Fahrzeug innerhalb der Straßendaten fährt. Im Fall, daß das Fahrzeug nicht innerhalb der Straßendaten fährt, d. h. das Fahrzeug an einer Stelle fährt, über die keine Straßendaten gefunden wer­ den, springt der Betriebsablauf zu Schritt 9 und tritt in einen mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermodus ein, welcher der zweite Steuermodus ist. Wenn das Fahrzeug innerhalb der Straßendaten fährt, rückt der Betriebsablauf vor zu Schritt 5. Dort wird entschieden, ob der Lenkwinkel α innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs liegt oder nicht.

Dieser vorbestimmte Wertebereich ist ein Bereich des Lenkwin­ kels, der in der Nähe eines Kurvenanfangs erwartet wird und unter Berücksichtigung eines Zustands der Kurve der Straßen­ daten mit einem gewissen Überschuß bestimmt wird; es ist dies ein Lenkwinkelbereich, für den die Möglichkeit besteht, daß der Fahrer innerhalb desselben lenkt, beispielsweise ein Be­ reich von 10° links bis 45° rechts für eine Rechtskurve.

Wenn der Lenkwinkel α diesen vorbestimmten Wertebereich über­ steigt, kommt es dazu, daß das Fahrzeug die normalen Straßen­ daten verläßt. In diesem Fall springt der Betriebsablauf von Schritt 5 zu Schritt 9, um in den mit dem Lenkwinkel arbei­ tenden Steuermodus ähnlich demjenigen Fall einzutreten, in dem das Fahrzeug nicht innerhalb der Straßendaten fährt; die Lichtverteilung wird in Schritt 11 unter dem selben Steuermo­ dus gesteuert.

In dem mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermodus (wenn das Fahrzeug die Straßendaten verläßt) wird der Winkel θ der op­ tischen Achse(n) nach Maßgabe einer mit dem Lenkwinkel arbei­ tenden Steuerkarte bestimmt. Fig. 6 zeigt diese Steuerkarte anhand von Koordinaten.

Der Winkel θ der optischen Achse(n) ist entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit unterschiedlich. Dieser Winkel wird bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit im wesentlichen pro­ portional zum Lenkwinkel α verändert. Im Fall, daß die Fahr­ zeuggeschwindigkeit niedrig ist, ist ein Unempfindlichkeits­ bereich vorgesehen, in dem der Winkel θ der optischen Ach­ se(n) nicht in dem Maße verändert wird, solange der Lenkwin­ kel α klein ist. Auf diese Weise wird verhindert, daß der Leuchtbereich während des Niedergeschwindigkeitsfahrens des Fahrzeugs bei einer geringfügigen Lenktätigkeit infolge emp­ findlicher Reaktion in seitlicher Richtung verschwenkt wird.

Wenn es schließlich zu einem Verlassen der Straßendaten durch das Fahrzeug kommt, nachdem der Lenkwinkel α den vorbestimm­ ten Wertebereich überschritten hat und der Betriebsablauf von Schritt 5 zu Schritt 9 gesprungen ist, um in den mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermodus einzutreten, springt der Betriebsablauf von Schritt 4 zu Schritt 9, und der mit dem Lenkwinkel arbeitende Steuermodus wird fortgesetzt. Bei er­ neuter Rückkehr zu den Straßendaten rückt der Betriebsablauf dann zu Schritt 4 und Schritt 5 vor. Falls der Lenkwinkel α dann innerhalb des vorbestimmten Wertebereichs liegt, rückt der Betriebsablauf vor zu Schritt 6.

In Schritt 6 wird entschieden, ob ein Kreuzungspunktknoten vorausliegt oder nicht. Falls ein solcher Knoten vorhanden ist, springt der Betriebsablauf direkt zu Schritt 11; die Steuerung der optischen Achse(n) wird unter Beibehaltung des unmittelbar vorhergehenden Zustands zeitweilig ausgesetzt. Falls kein Kreuzungspunktknoten vorhanden ist, rückt der Be­ triebsablauf vor zu Schritt 7.

Der Grund, warum die Steuerung der optischen Achse(n) zeit­ weilig ausgesetzt wird, wenn Kreuzungspunktknoten vorhanden sind, besteht in der Tatsache, daß die Möglichkeit besteht, daß das Fahrzeug den geplanten Fahrtweg verläßt und auf einer anderen Straße weiterfährt. Beispielsweise kann es, wie in Fig. 10 gezeigt, geschehen, daß es an der nach links abbie­ genden Straße einen Parkbereich gibt und der Fahrer beabsich­ tigt, dort hineinzufahren, obwohl der geplante Fahrtweg (an­ gedeutet durch einen gestrichelten Pfeil) sich nach rechts wendet. Wenn in diesem Fall die optischen Achsen nach rechts zum geplanten Fahrtweg hin verschwenkt werden, fehlt Licht auf der linken Seite, wo das Fahrzeug tatsächlich fährt; zu­ gleich werden die optischen Achsen unnötigerweise ver­ schwenkt. Deswegen wird die Durchführung der Steuerung der optischen Achse(n) zeitweilig unterbunden.

Wenn in dem vorausliegenden Bereich keine Kreuzungspunktkno­ ten vorhanden sind, rückt der Betriebsablauf vor zu Schritt 7. Dort wird entschieden, ob in dem vorne liegenden Bereich eine Kurve vorhanden ist. Falls es überhaupt keine Kurve gibt, springt der Betriebsablauf zu Schritt 11, und die Steuerung der optischen Achse(n) wird nicht ausgeführt. Wenn es in dem vorausliegenden Bereich eine Kurve gibt, rückt der Betriebsablauf vor zu Schritt 10 und tritt in einen mit den Karteninformationen arbeitenden Steuermodus ein, welcher der dritte Steuermodus ist. Es wird dann in Schritt 11 die Steue­ rung der optischen Achse(n) unter diesem mit den Karteninfor­ mationen arbeitenden Steuermodus durchgeführt.

In dem mit den Karteninformationen arbeitenden Steuermodus wird unter Bezugnahme auf die Karteninformationen in dem Na­ vigationssystem 30 analysiert, in welche Richtung die voraus­ liegende Kurve gekrümmt ist - nach rechts oder nach links - und welchen Krümmungsgrad die Kurve besitzt. Durch Gewinnung aus der Karte wird ein geeigneter Winkel θ für die optischen Achse(n) bestimmt. Beispielsweise kann der Kurvenradius R schrittweise in einige Klassen aufgeteilt werden. Für jede der Klassen kann ein vorbestimmter Winkel θ der optischen Achse(n) festgelegt werden. Je schärfer die Kurve (je kleiner R), desto größer der Winkel θ der optischen Achse(n).

Da der mit den Karteninformationen arbeitende Steuermodus die Sicht verbessert, indem die optische(n) Achse(n) zu einem frühen Zeitpunkt zur geplanten Fahrtrichtung hin verändert wird (werden), bevor das Lenkrad tatsächlich gedreht wird, ist ein geeigneter zeitlicher Ablauf der Steuerung der opti­ schen Achse(n) wichtig. Diesbezüglich erfolgt in dem mit den Karteninformationen arbeitenden Steuermodus die in Fig. 7 gezeigte Zeitsteuerung. In Übereinstimmung mit der Genauig­ keit des Navigationssystems und einem Zustand der Kurve wer­ den eine Entfernung S (m) vom Kurvenanfang, in der die Steue­ rung des Winkels der optischen Achse(n) gestartet werden soll, und ein einzustellender vorbestimmter Winkel θ (Grad) der optischen Achse(n) bestimmt.

Die Genauigkeit des Navigationssystems wird im Hinblick auf den Grad des Abgleichs beurteilt, wenn der Kartenabgleich vorgenommen wird.

Die vom Kurvenanfang bis zu einem Punkt, an dem die Steuerung der optischen Achse(n) gestartet wird, reichende Entfernung S ist länger und die Lichtverteilung wird zu einem früheren Zeitpunkt verändert, wenn der geplante Winkel θ der optischen Achse(n) größer ist. Darüber hinaus wird die Lichtverteilung frühzeitiger verändert, wenn die Kurve scharf ist.

Im Fall, daß die Genauigkeit des Navigationssystems gut ist, erfolgt die Steuerung derart, daß die Lichtverteilung zu ei­ nem frühen Zeitpunkt verändert wird. Im Fall, daß die Genau­ igkeit schlecht ist, wird die Lichtverteilung später verän­ dert. Dies ist bedingt durch die Tatsache, daß eine Rückfüh­ rung des Winkels der optischen Achse(n) nötig wird, wenn die Lichtverteilung auch bei einer schlechten Genauigkeit des Navigationssystems frühzeitig verändert wird, was zu einer unstabilen Steuerung führt. Die Sicht wird dann eher ver­ schlechtert als verbessert und der Fahrzeuginsasse gestört.

Die Einzelheiten der Lichtverteilungssteuerung sind wie oben beschrieben. Im Fall, daß kein Richtungsanzeigesignal ausge­ geben wird, das Fahrzeug innerhalb der Straßendaten fährt, der Lenkwinkel α innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs liegt und in Vorwärtsrichtung keine Kreuzungspunktknoten und Kurven vorhanden sind, erfolgt keine Steuerung der optischen Achse(n) (Schritte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 11). Wenn während dieses Zustands eine Kurve auftritt, tritt der Betriebsablauf in den mit den Karteninformationen arbeitenden Steuermodus ein, und es wird eine für den Zustand der Kurve passende Lichtverteilungssteuerung mit einem geeigneten Timing, d. h. einem geeigneten zeitlichen Ablauf, unter Berücksichtigung der Genauigkeit des Navigationssystems durchgeführt (Schritte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10 und 11). Wenn der Lenkwinkel α den vorbestimmten Wertebereich übersteigt und es zu einem Verlas­ sen der Straßendaten durch das Fahrzeug kommt, tritt der Be­ triebsablauf in den mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermo­ dus ein, und es wird die Lichtverteilungssteuerung nach Maß­ gabe des Lenkwinkels α - unter Berücksichtigung der Fahrzeug­ geschwindigkeit - mit Rückgriff auf die mit dem Lenkwinkel arbeitende Steuerkarte durchgeführt (Schritte 1, 2, 3, 4, 5, 9 und 11). Wenn ein Richtungsanzeigesignal ausgegeben wird, tritt der Betriebsablauf in bevorrechtigter Weise in den mit der Richtungsanzeige arbeitenden Steuermodus ein, so daß die Lichtverteilungssteuerung auf Grundlage der mit der Rich­ tungsanzeige arbeitenden Steuerkarte durchgeführt wird (Schritte 1, 2, 3, 8 und 11).

Im Fall, daß das Fahrzeug auf dem geplanten Fahrtweg fährt, erfolgt keine Steuerung der optischen Achse(n), wenn die vor­ ausliegende Straße geradlinig ist, wie in Fig. 8 gezeigt. Wenn jedoch, wie in Fig. 9 gezeigt, eine Linkskurve voraus­ liegt, liegt infolge einer Eingabe der Karteninformationen ein Kurvenvorankündigungssignal vor (Schritt 2), und der Be­ triebsablauf tritt in den mit den Karteninformationen arbei­ tenden Steuermodus ein (Schritt 10) In diesem Fall wird der Winkel θ der optischen Achse(n) zunächst im Hinblick auf den Zustand oder die Art der Kurve bestimmt. Die auf dem Winkel θ der optischen Achse(n) und der Navigationsgenauigkeit oder dgl. basierende Steuerung der optischen Achse(n) wird gestar­ tet, wenn das Fahrzeug die vorbestimmte Entfernung S vor dem Kurvenanfang erreicht; die Lichtverteilung wird dann zu einem geeigneten Zeitpunkt vor der Kurve nach links ausgelenkt, was dazu führt, daß eine bessere Sicht erreicht werden kann.

Im Fall, daß sich in Vorwärtsrichtung ein Kreuzungspunkt be­ findet (siehe Fig. 10), wird seitens der eingegebenen Kar­ teninformationen ein Vorankündigungssignal für den vorauslie­ genden Kreuzungspunkt gegeben (Schritt 2) und keine Steuerung der optischen Achse(n) durchgeführt, bis das Fahrzeug den Kreuzungspunktknoten passiert (der Betriebsablauf springt von Schritt 6 zu Schritt 11). Wenn während dieser Zeitdauer der Blinkerhebel betätigt wird, tritt der Betriebsablauf in den mit der Richtungsanzeige arbeitenden Steuermodus ein, um die Steuerung der optischen Achse(n) unter diesem Steuermodus durchzuführen (der Betriebsablauf springt von Schritt 3 zu Schritt 8). Auf die Betätigung des Blinkerhebels hin wird zunächst die Lichtverteilung in einer Aktion in Lenkrichtung auf den vorbestimmten Winkel θ der optischen Achse(n) verän­ dert, so daß die Abbiegerichtung frühzeitig visuell bestätigt werden kann. Wenn dann der Lenkwinkel den vorbestimmten Wer­ tebereich übersteigt, wird der Leuchtbereich entsprechend dem Lenkwinkel verändert, was darin resultiert, daß der zeitliche Verlauf dieser Änderung des Leuchtbereichs geeignet sein kann und die Sicht verbessert werden kann.

Wenn der Lenkwinkel α den vorbestimmten Wertebereich über­ steigt, tritt der Betriebsablauf in den mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermodus ein; die Steuerung der optischen Ach­ se(n) erfolgt dann unter diesem Steuermodus (der Betriebsab­ lauf springt von Schritt 5 zu Schritt 9). Auch wenn das Fahr­ zeug die Straßendaten verläßt, d. h. aus den Straßendaten her­ ausfährt, erfolgt die Steuerung der optischen Achse(n) unter dem mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermodus (der Betriebs­ ablauf springt von Schritt 4 zu Schritt 9), so daß die Steue­ rung fortgesetzt werden kann.

Sowohl in dem mit der Richtungsanzeige arbeitenden Steuermo­ dus als auch in dem mit dem Lenkwinkel arbeitenden Steuermo­ dus wird die Fahrzeuggeschwindigkeit bei der Bestimmung des Winkels θ der optischen Achse(n) berücksichtigt, so daß die für die Fahrzeuggeschwindigkeit am besten geeignete Lichtver­ teilung erreicht werden kann und die Sicht verbessert wird.

Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der rechte und linke Scheinwerfer gemeinsam in der gleichen Richtung verschwenkt werden, um die Lichtverteilung auszulenken, ist es auch vorstellbar, daß nur der Scheinwerfer auf der Seite der Fahrtrichtungsänderung verschwenkt wird oder eine gewisse Differenz zwischen den Schwenkwinkeln des rechten und linken Scheinwerfers eingestellt ist.

Eine weitere Vorgehensweise ist, zwei Glühbirnen in einen Scheinwerfer einzubauen und die Lichtverteilung dadurch zu ändern, daß gesondert eine Einbirnen-Beleuchtung oder eine Zweibirnen-Beleuchtung verwendet wird.

Darüber hinaus ist es denkbar, einen Subreflektor an einem Hauptreflektor anzuordnen und den Subreflektor zu bewegen, um die Lichtverteilung zu ändern.

Weiterhin ist es optional denkbar, daß der Zustand einer Kur­ ve während des Fahrens unter Bezugnahme auf die Anordnung der vorausliegenden Knoten beurteilt wird, obwohl bei der vorigen Ausführungsform die Informationen über die Kurven in einer Straße im voraus gespeichert wurden.

Die Erfindung stellt den Leuchtbereich unter einem dritten Steuermodus gemäß einer - mit Bezug auf die Karteninformatio­ nen und die Momentanposition erfolgenden - Abschätzung der Form der vorausliegenden Straße ein, wenn das Richtungsanzei­ gesignal nicht erzeugt wird und das Fahrzeug normal innerhalb der Straßendaten der Karteninformationen fährt, so daß der Leuchtbereich frühzeitig in Richtung einer Fahrtrichtungsän­ derung verändert wird und die Sicht verbessert wird.

Ferner wird der Leuchtbereich unter einem zweiten Steuermodus nach Maßgabe des Lenkwinkels eingestellt, falls das Fahrzeug an einer Stelle fährt, über die keine Straßendaten vorhanden sind, oder der Lenkwinkel einen vorbestimmten Wertebereich überschreitet, so daß die Steuerung fortgesetzt werden kann.

Darüber hinaus wird bei Betätigung der Blinkereinrichtung unter einem ersten Steuermodus zunächst der Leuchtbereich in einem Vorgang in Lenkrichtung in einen vorbestimmten Bereich verändert, um so eine frühzeitige visuelle Bestätigung der Abbiegerichtung zu ermöglichen. Wenn danach der Lenkwinkel den vorbestimmten Wertebereich übersteigt, wird der Leucht­ bereich nach Maßgabe des Lenkwinkels verändert, wodurch der zeitliche Ablauf der Leuchtbereichsänderung geeignet gemacht werden kann und die Sicht verbessert werden kann.

Die Steuermittel können den Einstellbetrag oder/und die Ein­ stelldauer des Leuchtbereichs unter dem ersten oder/und dem zweiten oder/und dem dritten Steuermodus nach Maßgabe der Fahrzeuggeschwindigkeit eines Fahrzeuggeschwindigkeitssignals beeinflussen, so daß die Sicht weiter verbessert werden kann.

Es wird eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug vorge­ schlagen, bei der ein vor dem Fahrzeug liegender Leuchtbe­ reich in Richtungen nach rechts und links eingestellt werden kann und die umfaßt: Richtungsanzeigesignal-Ausgabemittel zum Erfassen einer Betätigung einer Blinkereinrichtung und Ausge­ ben eines Richtungsanzeigesignals, Lenksignal-Ausgabemittel zum Erfassen eines Lenkwinkels einer Lenkeinrichtung und Aus­ geben eines Lenkwinkelsignals, Karteninformations-Ausgabemit­ tel zum Ausgeben von Karteninformationen einschließlich Stra­ ßendaten, Momentanpositions-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Momentanposition eines Fahrzeugs auf einer Karte und Steuermittel zum Eingeben des Richtungsanzeigesignals, des Lenkwinkels, der Karteninformationen sowie von Informationen über die Momentanposition und zum Einstellen des Leuchtbe­ reichs eines Scheinwerfers. Die Steuermittel wählen einen ersten Steuermodus, wenn das Richtungsanzeigesignal ausgege­ ben wird, einen zweiten Steuermodus zum Einstellen des Leuchtbereichs nach Maßgabe des Lenkwinkels, wenn der erste Modus nicht gewählt wird und die Momentanposition nicht in den Straßendaten der Karteninformationen gefunden wird oder der Lenkwinkel des Lenkwinkelsignals einen vorbestimmten Wer­ tebereich überschreitet, und einen dritten Steuermodus zum Einstellen des Leuchtbereichs gemäß einer - unter Bezugnahme auf die Karteninformationen und die Momentanposition - erwar­ teten Form der vorausliegenden Straße, wenn der erste und der zweiten Steuermodus nicht gewählt werden.

Claims (16)

1. Einrichtung zur Leuchtbereichseinstellung eines Fahrzeug-Scheinwerfers (2), dessen vor dem Fahrzeug (1) liegender Leuchtbereich (3) in seitli­ cher Fahrzeugrichtung einstellbar ist, umfassend:

• - Richtungsanzeige-Erfassungsmittel (11) zum Erfassen einer Betätigung einer Richtungsanzeigeeinrichtung des Fahrzeugs (1) und Bereitstellen von Richtungsanzeigeinformationen über den Betätigungszustand der Richtungsanzeigeeinrichtung,
• - Lenkwinkel-Erfassungsmittel (12) zum Erfassen eines Lenkwinkels (α) einer Lenkeinrichtung des Fahrzeugs (1) und Bereitstellen von Lenkwinkelinformationen über die Größe des Lenkwinkels (α) und
• - Steuermittel (10) zum Einstellen des Leuchtbereichs (3) des Scheinwerfers (2), wobei der Leuchtbereich (3) des Scheinwer­ fers (2) unter verschiedenen Steuermodi der Steuermittel (10) ein­ stellbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ferner umfaßt:

• - Karteninformations-Bereitstellungsmittel (35) zum Bereitstellen von auf einer Straßenkarte basierenden Karteninformationen,
• - Momentanpositions-Erfassungsmittel (32, 33, 34) zum Erfassen einer Momentanposition des Fahrzeugs (1) und Bereitstellen von Momentanpositionsinformationen über die erfaßte Momentanposi­ tion des Fahrzeugs (1) auf der Straßenkarte und
• - Fahrzeuggeschwindigkeits-Erfassungsmittel (13) zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V1, V2, V3),

daß die Steuermittel (10) einen Grundsteuermodus aufweisen, in wel­ chem der Leuchtbereich (3) des Scheinwerfers (2) nach Maßgabe eines unter Berücksichtigung der Karteninformationen und der Momentanposi­ tionsinformationen abgeschätzten Verlaufs des in Fahrtrichtung vor dem Fahrzeug (1) liegenden Straßenabschnitts eingestellt wird, daß die Steuermittel (10) in einen ersten Sondersteuermodus umschalten, wenn die Richtungsanzeigeinformationen eine Betätigung der Richtungsan­ zeigeeinrichtung signalisieren, wobei in diesem ersten Sondersteuermo­ dus der Leuchtbereich (3) des Scheinwerfers (2) in der durch die Rich­ tungsanzeigeinformationen signalisierten Abbiegerichtung zunächst zumindest um einen vorbestimmten Betrag verstellt wird, daß die Steuermittel (10) in einen zweiten Sondersteuermodus umschalten, wenn keine Betätigung der Richtungsanzeigeeinrichtung signalisiert wird, jedoch der Lenkwinkel (α) einen vorbestimmten Wertebereich überschreitet oder die Momentanpositionsinformationen signalisieren, daß die Momentanposition des Fahrzeugs (1) nicht auf der Straßenkarte der Karteninformationen gefunden wird, wobei in diesem zweiten Sondersteuermodus eine Verstellung des Leuchtbereichs (3) des Schein­ werfers (2) in Lenkrichtung nach Maßgabe des erfaßten Lenkwinkels (α) erfolgt, und daß in mindestens einem der Steuermodi die Einstellung des Leuchtbereichs (3) in Abhängigkeit von der erfaßten Fahrzeuggeschwin­ digkeit (V1, V2, V3) erfolgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Sondersteuermodus nach Verstellung des Leuchtbereichs (3) um den vorbestimmten Betrag eine Verstellung des Leuchtbereichs (3) nach Maßgabe des erfaßten Lenk­ winkels (α), insbesondere proportional zum Lenkwinkel (α), erfolgt, falls der Lenkwinkel (α) einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Sondersteuermodus der vorbestimmte Betrag abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit festge­ legt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Betrag mit zunehmen­ der Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Sondersteuermodus bei gleichem Lenkwinkel (α) der Leuchtbereich (3) bei einer höheren Fahr­ zeuggeschwindigkeit (V3) um ein stärkeres Maß verstellt wird als bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit (V1).

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Sondersteuermodus zu höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten (V3) hin der Leuchtbereich (3) zumindest annähernd proportional zum Lenkwinkel (α) verstellt wird und daß zu niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten (V1) hin zumindest für vergleichsweise kleine Lenkwinkel (α) ein Unempfindlichkeitsbereich festgelegt ist, in dem der Leuchtbereich (3) in Abhängigkeit vom Lenk­ winkel (α) nur vergleichsweise geringfügig verstellt wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Grundsteuermodus bei Vorhan­ densein einer Kurve in dem abgeschätzten Straßenverlauf der Leucht­ bereich (3) bereits in einer vorbestimmten Entfernung (S) vor dem Kurvenanfang in Kurvenrichtung verstellt wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtbereich (3) in dem Grund­ steuermodus um ein vom Krümmungsgrad der Kurve abhängiges Maß verstellt wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtbereich (3) bei einer stärkeren Kurvenkrümmung um ein stärkeres Maß als bei einer geringeren Kurven­ krümmung verstellt wird.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Entfernung (S) abhängig vom Krümmungsgrad der Kurve festgelegt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Entfernung (S) bei einer stärkeren Kurvenkrümmung größer ist als bei einer geringeren Kurven­ krümmung.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Karteninformations-Bereitstellungs­ mittel (35) und die Momentanpositions-Erfassungsmittel (32, 33, 34) Teil eines fahrzeugseitigen Navigationssystems (31) sind und daß die vorbestimmte Entfernung (S) abhängig von der Navigationsgenauigkeit des Navigationssystems (31) festgelegt ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) in dem Grundsteuer­ modus die Einstellung des Leuchtbereichs (3) des Scheinwerfers (2) zeitweilig aussetzen, wenn das Fahrzeug (1) ein Straßenstück mit einer Kreuzungsstelle erreicht.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) in dem Grundsteuer­ modus die Einstellung des Leuchtbereichs (3) des Scheinwerfers (2) aussetzen, solange der vorausliegende Straßenabschnitt im wesentli­ chen geradlinig verläuft.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) zur Leuchtbereichs­ einstellung den Winkel (θ) einer optischen Achse (L) des Scheinwerfers (2) relativ zur Geradeaus-Richtung des Fahrzeug (1) einstellen.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (10) in ihrem ersten oder/und zweiten Sondersteuermodus den Winkel (θ) der optischen Achse (L) des Scheinwerfers (2) auf einen vorbestimmten Maximalwin­ kel einstellen, wenn der erfaßte Lenkwinkel (α) einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, der außerhalb des vorbestimmten Wertebe­ reichs liegt.