DE19628405B4

DE19628405B4 - Vorrichtung und Schaltung zur Korrektur der Einstellung eines Scheinwerfers in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie

Info

Publication number: DE19628405B4
Application number: DE1996128405
Authority: DE
Inventors: Paul Marois
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 1995-07-21
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: FR2736881A1; FR2736881B1; DE19628405A1

Abstract

Vorrichtung zur Korrektur der Einstellung wenigstens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie infolge von Laständerungen, wobei diese Vorrichtung Sensormittel (1a, 1b, 2) umfaßt, die ein momentanes Neigungssignal zur Neigung der Fahrzeugkarosserie liefern können, sowie Filtermittel mit langer Zeitkonstante (4), die ein gefiltertes Neigungssignal liefern können, Mittel (9) zur Erstellung der Einstellungskorrektur in Abhängigkeit vom Wert des gefilterten Neigungssignals, und wenigstens ein Stellglied (10a, 10b), das durch die Mittel zur Korrekturerstellung gesteuert wird und mit einem Scheinwerfer des Fahrzeugs verbunden ist , dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Erfassungsmittel (3, 5; 6;7) umfaßt, um den Unbeweglichkeits- oder Beweglichkeitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Inhalt des momentanen Neigungssignals zu bestimmen, und Schaltvorrichtungen (8), um auf die Mittel (9) zur Korrekturerstellung ein gefiltertes Neigungssignal mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die besagte lange Zeitkonstante anzuwenden, wenn die Unbeweglichkeit des Fahrzeugs erfaßt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betriffit allgemein Vorrichtungen zur automatischen Korrektur der Höhenwinkeleinstellung des oder der Scheinwerfer von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, in Abhängigkeit von der Neigungsveränderung der Fahrzeugkarosserie.

Nach dem Stand der Technik existieren zahlreiche Korrekturvorrichtungen. Sie umfassen in der Regel zwei Sensoren, die über eine Bestimmung des Abstands zwischen der Fahrzeugkarosserie und der Fahrbahn in den Bereichen vor und hinter dem Fahrzeug die Erzeugung eines Neigungssignals ermöglichen, sowie Betätigungsmittel, die in Abhängigkeit vom Wert dieses Signals die Einstellung der Scheinwerfer über Getriebemotoren oder ähnliche Vorrichtungen, die mit den Scheinwerfen verbunden sind, korrigieren.

Außerdem gibt es zwei Hauptarten von Korrekturen. Die erste, sogenannte statische Korrektur dient zur Einstellung der Scheinwerfer in Abhängigkeit vom Beladezustand des Fahrzeugs. Diese automatische Korrektur ersetzt in der oberen Fahrzeugklasse die manuelle Korrektur durch den Fahrer.

Die sogenannte dynamische Korrektur hat die Aufgabe, die Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie während der Fahrt zu korrigieren, insbesondere beim Bremsen, beim Beschleunigen, in Kurven usw.

Eine statische Korrektur soll naheliegenderweise vorübergehende störende Neigungsänderungen der Fahrzeugkarosserie ausblenden, die beim Bremsen und beim Beschleunigen sowie in Kurven auftreten, oder wenn die Fahrbahn eine unebene Beschaffenheit aufweist (Schlaglöcher, Bodenwellen usw.).

Um diese vorübergehenden Neigungsänderungen auszublenden, kann bekanntlich das Neigungssignal mit einer relativ langen Zeitkonstante gefiltert werden, die in der Regel länger als die längste der vorstehend beschriebenen Erscheinungen ist.

In der Praxis führen Situationen wie längere Beschleunigungen, Kurvenfahrten im Kreisverkehr usw. zur Anwendung einer Zeitkonstante in einer Größenordnung von einer Minute.

Diese Zeitkonstante wirkt sich naheliegenderweise nachteilig auf die Effizienz der statischen automatischen Korrektur aus, vor allem beim Anfahren des Fahrzeugs mit schwerer Beladung.

Wenn somit mehrere Personen in das Fahrzeug steigen oder wenn das Fahrzeug schnell anfährt, vergeht fast eine Minute, bevor sich die Scheinwerfereinstellung an die neue Neigung der Fahrzeugkarosserie angepasst hat, was natürlich unerwünscht ist.

Aus der EP 0 355 539 ist eine Vorrichtung bekannt, mit der die Zeitkonstante der auf das Neigungssignal angewandten Filterung im Verlauf der Fahrt des Fahrzeugs vergrößert werden kann. Für die Bestimmung dieser Zeitkonstante benutzt diese Vorrichtung Informationen, die vom Zündstromkreis des Motors, von der Beleuchtungsanlage des Fahrzeugs oder von einem Be schleunigungssignalgeber stammen, wodurch die Verdrahtung und der Aufbau der Vorrichtung entsprechend aufwendiger ausfallen. Außerdem ist nach der EP 0 355 539 die Zeitkonstante der Filterung des Neigungssignals lang, wenn das Fahrzeug steht und die Beschleunigung gleich null ist. Für den Fall, daß sich mehrere Insassen im Fahrzeug befinden oder daß dieses schnell anfährt, erfolgt die Schnellkorrektur mit kurzer Zeitkonstante erst nach dem Anfahren des Fahrzeugs. Das bedeutet wiederum, daß das Fahrzeug zunächst mit einer schlecht angepaßten Scheinwerfereinstellung fährt.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Nachteile auf einfache und wirtschaftliche Weise zu beseitigen.

Dazu schlägt die Erfindung nach einem ersten Aspekt eine Vorrichtung zur Korrektur der Einstellung wenigstens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie infolge von Laständerungen vor, wobei diese Vorrichtung Sensormittel umfaßt, die ein momentanes Neigungssignal zur Neigung der Fahrzeugkarosserie liefern können, sowie Filtermittel mit langer Zeitkonstante, die ein gefiltertes Neigungssignal liefern können, Mittel zur Erstellung der Einstellungskorrektur in Abhängigkeit vom wert des gefilterten Neigungssignals, und wenigstens ein Stellglied, das durch die Mittel zur Korrekturerstellung gesteuert wird und mit einem Scheinwerfer des Fahrzeugs verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Erfassungsmittel umfaßt, um den Unbeweglichkeits- oder Beweglichkeitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Inhalt des momentanen Neigungssignals zu bestimmen, und Schaltvorrichtungen, um auf die Mittel zur Korrekturerstellung ein gefiltertes Neigungssignal mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die besagte lange Zeitkonstante anzu wenden, wenn die Unbeweglichkeit des Fahrzeugs erfaßt wird.

Außerdem schlägt die Erfindung eine Schaltung zur Verarbeitung eines Neigungssignals vor, die für die Verwendung in einer Vorrichtung zur Korrektur der Einstellung wenigstens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie infolge von Laständerungen bestimmt ist, wobei diese Schaltung Filtermittel mit langer Zeitkonstante umfaßt, die ein momentanes Neigungssignal empfangen und ein gefiltertes Neigungssignal liefern können, und Mittel zur Erstellung der Einstellungskorrektur in Abhängigkeit vom Wert des gefilterten Neigungssignals, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Erfassungsmittel umfaßt, um den Beweglichkeits- oder Unbeweglichkeitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Inhalt des momentanen Neigungssignals zu bestimmen, und Schaltmittel, um auf die Mittel zur Korrekturerstellung ein gefiltertes Neigungssignal mit einer kürzeren Zeitkonstante als die besagte lange Zeitkonstante anzuwenden, wenn die Unbeweglichkeit des Fahrzeugs erfaßt wird.

Bevorzugte, aber nicht einschränkende Aspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Schaltung werden nachstehend angeführt:

– Die lange Zeitkonstante liegt in einer Größenordnung von einigen Dutzend Sekunden, während die kürzere Zeitkonstante in der Größenordnung von einigen Sekunden liegt.
– Die Erfassungsmittel umfassen eine Schaltung zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Erfassungssignals, eine Schaltung zur Erstellung eines repräsentativen Signals für die Amplitude der besagten Hochfrequenzkomponenten und einen Schwellenwertver gleicher, der eingangsseitig das besagte Signal empfängt, wobei die Schaltmittel durch den Ausgang des besagten Schwellenwertvergleichers gesteuert werden.
– Die Schaltung zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Neigungssignals umfasst ein Filter mit kurzer Zeitkonstante und eine Differenzbildungsschaltung, die an einem ersten Eingang das momentane Neigungssignal und an einem zweiten Eingang das mit der kurzen Zeitkonstante gefilterte Neigungssignal empfängt.
– Das besagte mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die lange Zeitkonstante gefilterte Neigungssignal wird am Ausgang des Filters mit kurzer Zeitkonstante entnommen.

Weitere Merkmale, Zwecke und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich deutlicher aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die als Beispiel ohne einschränkende Wirkung und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung angeführt wird, auf der die einzige Figur einen Übersichtsplan einer erfindungsgemäßen statischen automatischen Korrekturvorrichtung zeigt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird eine Vorrichtung dargestellt, die zunächst zwei Sensoren 1a, 1b umfasst, die beispielsweise mit der Vorder- und Hinterachse des Fahrzeugs verbunden sind, beispielsweise Längensensoren, die auf an sich bekannte Weise anhand einer Differenzbildung die Bestimmung der Neigung der Fahrzeugkarosserie ermöglichen.
Dieses Neigungssignal wird in einer Schaltung zur Berechnung des Neigungswinkels 2 erzeugt, die eingangsseitig die Signale der beiden Sensoren empfängt.
Das Neigungssignal wird an den Eingang eines ersten Tiefpassfilters 3 angelegt, dessen Zeitkonstante kurz ist und typischerweise einige Sekunden beträgt. Das am Ausgang des Filters 3 gefilterte Signal wird an einen ersten Eingang „+" einer Schaltung 5 zur Differenzbildung und Erstellung eines Absolutwerts angelegt, deren anderer Eingang „-" direkt das von der Schaltung 2 kommende ungefilterte Neigungssignal empfängt.
Die Differenz zwischen dem ungefilterten Signal und dem gefilterten Signal besteht aus allen Signalkomponenten, deren Entwicklungsgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Wert ist, wobei diese in einen Absolutwert umgewandelte Differenz am Ausgang der Schaltung 5 geliefert wird und repräsentativ für das „Rauschen" des momentanen Neigungssignals ist.
Wie verständlich geworden sein dürfte, ist bei stehendem Fahrzeug mit konstanter Beladung das Signal am Ausgang der Schaltung 5 gleich null oder praktisch gleich null, insoweit das Neigungssignal keine Hochfrequenzkomponente enthält.
Wenn das Fahrzeug dagegen fährt, entstehen bei Fahrbahnunebenheiten, beim Bremsen, beim Beschleunigen, in Kurven usw. schnelle Änderungen des momentanen Neigungssignals, die das Signal am Ausgang der Schaltung 5 bilden.
Dieses Signal wird durch eine Filterschaltung 6 erneut gefiltert, die vorzugsweise in etwa die gleiche Zeitkonstante wie das Filter 3 besitzt, um so ein mittleres Rauschsignal zu erzeugen, das gleich null bzw. sehr niedrig ist, wenn das Fahrzeug nicht fährt, und das aus den vorgenannten Gründen deutlich höher ausfällt, wenn das Fahrzeug fährt.
Die Schaltung 7 ist ein Schwellenwertvergleicher, der das Ausgangssignal des Filters 6 empfängt und dessen Ausgang einen gesteuerten Schalter 8 ansteuert.
Dieser Schalter ist geöffnet, solange das mittlere Rauschsignal über dem Schwellenwert liegt, während er geschlossen ist, wenn das mittlere Rauschsignal unter dem Schwellenwert liegt.
Dieser Schalter 8 ist zwischen dem Ausgang der Filterschaltung 3 und einem Eingang einer Hauptkorrekturschaltung 4 angeordnet, die außerdem von der Rechenschaltung 2 an einem anderen Eingang das momentane Neigungssignal empfängt.
Die Schaltung 4 besteht hauptsächlich aus einem Filter mit langer Zeitkonstante, typischerweise in einer Größenordnung von mehreren Dutzend Sekunden (gegebenenfalls bis zu einer Minute), das ein gefiltertes Neigungssignal erarbeitet, das an seinem Ausgang an den Eingang einer Schaltung 9 zur Berechnung der Korrektur für die Scheinwerfereinstellung angelegt wird.
Diese Schaltung 9 legt die entsprechenden Signale an zwei Stellglieder 10a, 10b an, beispielsweise an Getriebemotoren, die mit dem linken und dem rechten Scheinwerfer des Fahrzeugs verbunden sind.
Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung läßt sich wie folgt zusammenfassen: Wenn das Fahrzeug fährt, ist ein hohes mittleres Rauchsignal im Neigungssignal vorhanden, so daß der Schwellenwertvergleicher 7 den angesteuerten Schalter 8 geöffnet hält, wobei das momentane Neigungssignal durch die Rechenschaltung 2 an die Schaltung 4 übertragen wird, um eine statische Neigungskorrektur mit einer Zeitkonstante durchzuführen, die typischerweise in einer Größenordnung von mehreren Dutzend Sekunden oder einer Minute liegt.
Wenn das Fahrzeug anhält, verschwindet das Rauschen des Neigungssignals, und der Schwellenwertvergleicher 7 bewirkt das Schließen des Schalters 8. In diesem Falle wird der Neigungswert am Ausgang der Schaltung 4 auf den Wert gesetzt, der über den Schalter 8 an diese Schaltung angelegt wird, wobei es sich um einen mit kurzer Zeitkonstante gefilterten Neigungswert handelt, um so die Scheinwerfereinstellung schnell auf diesen gesetzten Neigungswert zu regeln, deren Neigungsänderungen nur durch eine Veränderung der Beladung des Fahrzeugs verursacht werden.
Wenn das Fahrzeug wieder anfährt, sind die Scheinwerfer daher korrekt eingestellt. Das Rauschen tritt dann wieder im Neigungssignal auf, und der Schwellenwertvergleicher öffnet den Schalter 8, um die Korrektur erneut auf der Grundlage des momentanen Neigungssignals vorzunehmen, das durch die Schaltung 2 mit langer Zeitkonstante geliefert wird.
Dabei ist zu beachten, daß das mittlere Rauschsignal am Ende der Schaltung 6 ebenfalls an die Schaltung 4 angelegt wird. Dieses Signal kann dabei durch die Schaltung 4 ausgewertet werden, wenn diese eine weitergehende Verarbeitung des momentanen Neigungssignals durchführt.
Dank dieser Schaltung fährt das Fahrzeug daher mit einer sachgerechten Neigungskorrektur wieder an, woraufhin die statische Korrektur anhand der Schaltung 4 normal erfolgt.
Die in der Figur dargestellten Schaltungen können konkret nach verschiedenen Techniken ausgeführt werden, insbesondere durch Analogschaltungen, durch Digitalschaltungen mit verdrahteter Logik oder durch einen Mikroprozessor, der mit Speichern und Ein-/Ausgangsschaltungen verbunden ist.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich keineswegs auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern der Fachmann kann daran jede dem Erfindungsgedanken entsprechende Variante oder Änderung vornehmen.
Sie gilt insbesondere nicht nur für Personenkraftwagen, sondern auch für Zweiradfahrzeuge usw.

Claims

Vorrichtung zur Korrektur der Einstellung wenigstens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie infolge von Laständerungen, wobei diese Vorrichtung Sensormittel (1a, 1b, 2) umfaßt, die ein momentanes Neigungssignal zur Neigung der Fahrzeugkarosserie liefern können, sowie Filtermittel mit langer Zeitkonstante (4), die ein gefiltertes Neigungssignal liefern können, Mittel (9) zur Erstellung der Einstellungskorrektur in Abhängigkeit vom Wert des gefilterten Neigungssignals, und wenigstens ein Stellglied (10a, 10b), das durch die Mittel zur Korrekturerstellung gesteuert wird und mit einem Scheinwerfer des Fahrzeugs verbunden ist , dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Erfassungsmittel (3, 5; 6; 7) umfaßt, um den Unbeweglichkeits- oder Beweglichkeitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Inhalt des momentanen Neigungssignals zu bestimmen, und Schaltvorrichtungen (8), um auf die Mittel (9) zur Korrekturerstellung ein gefiltertes Neigungssignal mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die besagte lange Zeitkonstante anzuwenden, wenn die Unbeweglichkeit des Fahrzeugs erfaßt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die lange Zeitkonstante in einer Größenordnung von einigen Dutzend Sekunden liegt, während die kürzere Zeitkonstante in der Größenordnung von einigen Sekunden liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel eine Schaltung (3, 5) zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Neigungssignals, eine Schaltung (5, 6) zur Erstellung eines repräsentativen Signals für die Amplitude der besagten Hochfrequenzkomponenten und einen Schwellenwertvergleicher (7) umfassen, der eingangsseitig das besagte Signal empfängt, und dass die Schaltmittel (8) durch den Ausgang des besagten Schwellenwertvergleichers gesteuert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Neigungssignals ein Filter (3) mit kurzer Zeitkonstante und eine Differenzbildungsschaltung (5) umfasst, die an einem ersten Eingang das momentane Neigungssignal und an einem zweiten Eingang das mit der kurzen Zeitkonstante gefilterte Neigungssignal empfängt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 2, 3 und 4 in Kombination, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die lange Zeitkonstante gefilterte Neigungssignal am Ausgang des Filters (3) mit kurzer Zeitkonstante entnommen wird.
Schaltung zur Verarbeitung eines Neigungssignals, die für die Verwendung in einer Vorrichtung zu Korrektur der Einstellung wenigstens eines Scheinwerfers eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, in Abhängigkeit von den Neigungsveränderungen der Fahrzeugkarosserie infolge, von Laständerungen bestimmt ist, wobei diese Schaltung Filtermittel (4) mit langer Zeitkonstante umfasst, die ein momentanes Neigungssignal empfangen und ein gefiltertes Neigungssignal liefern können, und Mittel (9) zur Erstellung der Einstellungskorrektur in Abhängigkeit vom Wert des gefilterten Neigungssignals, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem Erfassungsmittel (3, 5, 6, 7) umfasst, um den Beweglichkeits- oder Unbeweglichkeitszustand des Fahrzeugs in Abhängigkeit vom Inhalt des momentanen Neigungssignals zu bestimmen, und Schaltmittel (8), um auf die Mittel zur Korrekturerstellung ein gefiltertes Neigungssignal mit einer kürzeren Zeitkonstante als die besagte lange Zeitkonstante anzuwenden, wenn die Unbeweglichkeit des Fahrzeugs erfasst wird.
Schaltung nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, dass die lange Zeitkonstante in einer Größenordnung von einigen Dutzend Sekunden liegt, während die kürzere Zeitkonstante in der Größenordnung von einigen Sekunden liegt.
Schaltung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungsmittel eine Schaltung (3, 5) zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Neigungssignals, eine Schaltung (5, 6) zur Erstellung eines repräsentativen Signals für die Amplitude der besagten Hochfrequenzkomponenten und einen Schwellenwertvergleicher (7) umfassen, der eingangsseitig das besagte Signal empfängt, und dass die Schaltmittel (8) durch den Ausgang des besagten Schwellenwertvergleichers gesteuert werden.
Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Isolierung der Hochfrequenzkomponenten des momentanen Neigungssignals ein Filter (3) mit kurzer Zeitkonstante und eine Differenzbildungsschaltung (5) umfasst, die an einem ersten Eingang das momentane Neigungssignal und an einem zweiten Eingang das mit der kurzen Zeitkon stante gefilterte Neigungssignal empfängt.
Schaltung nach den Ansprüchen 7, 8 und 9 in Kombination , dadurch gekennzeichnet, daß das besagte mit einer kürzeren Filterzeitkonstante als die lange Zeitkonstante gefilterte Neigungssignal am Ausgang des Filters (3) mit kurzer Zeitkonstante entnommen wird.