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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Fahrzeugscheinwerfer
gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, der in der Lage ist, unter Verwendung einer einzigen
Lichtquelle zwischen einem Fernlichtbündel und einem Abblendlichtbündel hin- und
herzuschalten.
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Ein
solcher Fahrzeugscheinwerfer ist beispielsweise bereits aus der
Druckschrift
JP 092005 AA bekannt.
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Aus
der
EP 0794 382 A2 ist
bereits ein Kraftfahrzeugscheinwerfer bekannt mit einem Reflektor, einer
Linse, einer Lichtquelle, sowie einem Abschirmteil, das zwischen
Linse und Lichtquelle beweglich angeordnet ist und in eine Fernlichtposition
sowie in eine Abblendlichtposition gebracht werden kann.
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Ein
Fahrzeugscheinwerfer ist so aufgebaut, dass er eine Lichtverteilung
für ein
Fernlichtbündel oder
ein Abblendlichtbündel
erzeugt, indem er bewirkt, dass von einer Lichtquelle kommendes
Licht mittels eines reflektierenden, optischen Systems nach vorne
gestrahlt wird. Auch wenn im allgemeinen unterschiedliche Lichtquellen
für die
Erzeugung des Abblendlichts und des Fernlichts verwendet werden, sind
Fahrzeugscheinwerfer, die nur eine einzige Lichtquelle verwenden,
wohlbekannt.
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Ein
Fahrzeugscheinwerfer, der nur eine einzige Lichtquelle verwendet,
ist so aufgebaut, dass er zwischen dem Fernlichtbündel und
dem Abblendlichtbündel
durch Bewegen eines optischen Elements, das ein Teil des oben erwähnten, reflektierenden, optischen
Systems ist und mit einer Strahlumschaltvorrichtung ausgestattet
ist, hin- und herschaltet.
Das An-Ausschalten des Scheinwerfers und die Auswahl einer der Strahlen
wird von dem Fahrer durch Betätigen
eines Scheinwerferschalters durchgeführt.
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Fahrzeugscheinwerfer
sind manchmal so ausgeführt,
dass sie vorübergehend
in den Fernlichtmodus geschaltet werden können, indem ein Lichtsignalschalter
betätigt
wird, wenn es zum Beispiel notwendig ist, die Aufmerksamkeit des
Fahrers eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder eines vorausfahrenden
Fahrzeugs bei einer Überholabsicht
zu erregen, wenn sich der Scheinwerfer nachts im Abblendlichtmodus
befindet oder wenn er tagsüber überhaupt
nicht angeschaltet ist.
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Es
bestehen hier jedoch die folgenden Probleme, wenn ein Fahrzeugscheinwerfer,
der mit der oben erwähnten
Umschaltvorrichtung ausgestattet ist, in den erwähnten Lichtsignalmodus geschaltet wird,
während
der Scheinwerfer ausgeschaltet ist.
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Wie
bei P in den 3(a) und 3(b) gezeigt, wird das optische
Element, etwa ein Schirm, durch die Strahlumschaltvorrichtung von
einer Abblendlichtposition, etwa einer zurückgezogenen Position des Schirms,
in eine Fernlichtposition bewegt, und die Lichtquelle wird angeschaltet,
wenn der Lichtsignalschalter angeschaltet wird, wohingegen das optische
Element durch die Strahlumschaltvorrichtung von der Fernlichtposition
in die Abblendlichtposition bewegt wird und die Lichtquelle ausgeschaltet
wird, wenn der Lichtsignalschalter ausgeschaltet wird.
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Da
der obige Vorgang immer durchgeführt, wenn
der Lichtsignalschalter an- oder
ausgeschaltet wird, wird die Lichtquelle wiederholt und oft an-
und ausgeschaltet, wenn die An-Aus-Schaltvorgänge des Lichtsignalschalters
wiederholt durchgeführt
werden, wie durch P1, P2, P3 in 3(a) angedeutet.
Das Problem liegt darin, dass die Lebensdauer der Lichtquelle dadurch
verkürzt
wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Lichtquelle eine
Entladungsröhre ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahrzeugscheinwerfer
zu schaffen, der so angeordnet ist, dass er unter Verwendung einer einzigen
Lichtquelle zwischen einem Fernlichtbündel und einem Abblendlichtbündel hin-
und herschalten kann, und in der Lage ist, eine Lebensdauerverkürzung der
Lichtquelle auch bei wiederholtem Betätigen des Lichtsignalschalters
wirkungsvoll zu verhindern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen sind
in den Unteransprüchen
gezeigt.
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Die
oben erwähnte
Lichtquelle ist nicht auf eine bestimmte Art von Lichtquelle beschränkt, sondern
jede Art von Lichtquelle, zum Beispiel Glühfäden von Glühlampen oder Entladungsbereiche
von Entladungslampen, können
verwendet werden.
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Das
oben erwähnte
optische Element ist nicht auf ein bestimmtes optisches Element
beschränkt,
so lange es einen Teil des reflektierenden, optischen Systems bildet.
Zum Beispiel sind mit Lichtquellen, Reflektoren, Schirmen oder dergleichen ausgestattete
Birnen für
diesen Zweck brauchbar.
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Auch
wenn es im allgemeinen so ist, dass eine wie oben beschriebene Lichtquelle
angeschaltet gehalten wird, während
der Lichtsignalschalter beim Überholvorgang
angeschaltet bleibt, während
der Scheinwerferschalter ausgeschaltet ist (wenn also der Scheinwerfer
ausgeschaltet ist), ist der Fahrzeugscheinwerfer nach der vorliegenden
Erfindung derart aufgebaut, dass, wenn der Lichtsignalschalter vom
Anzustand in den Auszustand geschaltet wird, während der Scheinwerferschalter
ausgeschaltet ist, die Lichtquelle erst ausgeschaltet wird, nachdem
sie durch den Lichtausschalt-Verzögerungsschaltkreis für ein vorgegebenes
Zeitintervall angeschaltet gelassen worden ist, wodurch die Lichtquelle
ohne Ausschalten angeschaltet gelassen wird, falls das Intervall
zwischen dem Ausschalten und einem neuerlichen Anschalten des Lichtsignalschalters
innerhalb der vorgegebenen Zeitperiode liegt. Folglich wird die Lichtquelle
ohne Unterbrechung angeschaltet gelassen, wenn An-Aus-Schaltvorgänge des
Lichtsignalschalters mit großer
Häufigkeit
erfolgen.
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Wenn
der Lichtsignalschalter ausgeschaltet wird und die Lichtquelle wie
oben beschrieben angeschaltet gelassen wird, wird das optische Element von
der Strahlumschaltvorrichtung von der Fernlichtposition in die Abblendlichtposition
bewegt und wird, wenn der Lichtsignalschalter erneut angeschaltet wird,
von der Abblendlichtposition in die Fernlichtposition bewegt, wodurch
die Lichtsignalfunktion durch Erhöhen und Erniedrigen der Strahlintensität in Folge der
An-Ausschaltvorgänge
erreicht wird, auch wenn die An-Ausschaltvorgänge des Lichtsignalschalters häufig durchgeführt werden.
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Auch
wenn die An-Ausschaltvorgänge
des Lichtsignalschalters bei dem Fahrzeugscheinwerfer, der geeignet
ist, zwischen dem Fernlichtbündel
und dem Abblendlichtbündel
unter Verwendung einer einzigen Lichtquelle hin- und herzuschalten,
kontinuierlich durchgeführt
werden, ist es möglich,
eine Verkürzung
der Lebensdauer der Lichtquelle wirkungsvoll zu verhindern.
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Da
die Lebensdauer von Entladungslampen durch häufiges An- und Ausschalten
erheblich verringert wird, ist bei Verwendung von Entladungslampen als
Lichtquelle die Verwendung der Anordnung nach der vorliegenden Erfindung
besonders wirkungsvoll.
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Die
Länge des
oben erwähnten
Zeitintervalls ist nicht besonders eingeschränkt, vorausgesetzt, dass es
länger
ist als das Zeitintervall zwischen dem Auszustand und dem Anzustand,
wenn das An-Ausschalten des Lichtsignalschalters kontinuierlich durchgeführt wird.
Das oben erwähnte
Zeitintervall td liegt in Sekunden ausgedrückt vorzugsweise zwischen 0,5 < td < 3.
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Der
Grund für
die untere Grenze von 0.5 s liegt darin, dass, wenn der Fahrer kontinuierlich
einen Überholvorgangdurchführt, die
Zeit, die erforderlich ist, um den Lichtsignalschalter wieder anzuschalten, nachdem
er ausgeschaltet worden ist, normalerweise 0,5 s oder weniger beträgt, und
der Grund für
die obere Grenze von 3 s liegt darin, dass, wenn der Scheinwerferschalter
ausgeschaltet ist, Fahrer des betroffenen und anderer Fahrzeuge
den Eindruck einer Fehlerfunktion erhielten, wenn die Lichtquelle eine
Zeit lang nach dem Überholvorgang
angeschaltet bliebe.
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Das
vorgegebene Zeitintervall td kann, in Sekunden ausgedrückt, auch
zwischen 1 < td < 2 eingestellt sein.
Der Grund für
die untere Grenze von 1 s ist, dass, auch wenn die Überholvorgänge kontinuierlich
vom Fahrer durchgeführt
werden, die Schaltvorgänge
relativ langsam durchgeführt
werden, und der Grund für
die obere Grenze von 2 s liegt darin sicherzustellen, dass der Eindruck
eines Fehlerfunktion durch das Angeschaltetlassen der Lichtquelle
nach einem Überholvorgang
vermieden werden soll.
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Erläuterung der Erfindung an einem
Ausführungsbeispiel.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugscheinwerfers nach der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
ein Schaltkreisdiagramm eines Fahrzeugscheinwerfers mit einem Scheinwerferschalter
und einem Lichtsignalschalter.
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Die 3(a) bis (c) zeigen
Zeitablaufdiagramme für
den Betrieb einer Lichtquelle, wenn Schaltvorgänge des Lichtsignalschalters
durchgeführt
werden, während
der Scheinwerferschalter ausgeschaltet ist, in einem Vergleich mit
dem Stand der Technik.
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Die 4(a) und 4(b) zeigen
Positionen des beweglichen Elements und des Schirms in vorgeschobenen
und zurückgezogenen
Positionen.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine Reflektoreinheit 16,
die in der vertikalen und horizontalen Richtung schwenkbar ist,
in einem von einer Abdeckscheibe bzw. Linse 12 und einem
Lampenkörper 14 geformten
Raum in dem Fahrzeugscheinwerfer 10 nach der vorliegenden
Erfindung angeordnet.
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Die
Reflektoreinheit 16 umfaßt eine Entladungslampe (eine
Metallhalogenlampe) 18, einen Reflektor 20 zum
Montieren und Tragen der Entladungslampe 18, eine Abschirmung 22 zum
teilweisen Umgeben der Entladungslampe 18 und eine Lichtbündelumschaltvorrichtung 24.
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Die
Abdeckscheibe 12 ist eine einfache Glaslinse, und die Reflektoreinheit 16 ist
mit einer Lichtverteilungssteuerungsfunktion ausgestattet. Mit anderen
Worten ist der Reflektor 20 mit einer reflektiven Oberfläche 20a zum
Reflektieren von Licht von dem lichtemittierenden Bereich 18a der
Entladungslampe nach vorne versehen, wobei die Reflexion der reflektiven
Oberfläche 20a zum
Nachvorneemittieren eines Lichtbündels
und zum Formen einer vorgegebenen Lichtverteilung verwendet wird.
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Die
Lichtbündelumschaltvorrichtung 24 umfaßt einen
Körper 26,
der an dem Reflektor 20 befestigt ist, und ein bewegliches
Element 28, das an einer Abschirmung 22 befestigt
ist und sich von dem Körper 26 nach
oben erstreckt und somit selektiv das Lichtbündel von einem Fernlichtbündel in
ein Abblendlichtbündel
umschaltet.
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Genauer
ist das bewegliche Element nicht nur in der Lage, sich in der longitudinalen
Richtung bezüglich
des Körper 26 vor-
und zurückzubewegen (wie
durch den Pfeil mit doppelter Spitze angezeigt) sondern auch um
eine vorgeschobene und eine zurückgezogene
Position einzunehmen, wenn der Körper 26 bewegt
wird. Wie in 4(a) gezeigt, wird, wenn sich
das bewegliche Element 28 in der vorgeschobenen Position
befindet, der Raumwinkel des Schirms 22 bezüglich des
von dem Entladungsbereich 18a kommenden Lichts klein, so
dass das von der Reflektoreinheit 16 kommende Lichtbündel ein Fernlichtbündel formt.
Wenn sich jedoch, wie in 4(b) gezeigt,
das bewegliche Element 28 in der zurückgezogenen Position befindet,
wird der Raumwinkel der Abschirmung 22 bezüglich des
von dem lichtemittierenden Bereich 18a kommenden Lichts groß, so dass
das von der Reflektoreinheit 16 kommende Lichtbündel ein
Abblendlichtbündel
formt.
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Während der
Körper 26 leitend
(conducting) ist, bringt die Lichtbündelumschaltvorrichtung 24 die Abschirmung
Schirm 22 in die vorgeschobene Position, und sie bringt
ihn in die zurückgezogene
Position, wenn er nicht leitend ist. Genauer steht, wie es nicht in
den Figuren gezeigt ist, das an der Abschirmung 22 befestigte
bewegliche Element 28 mit einem elastischen Element, wie
etwa einer Feder oder dergleichen und ebenso mit einem Stellglied,
wie etwa einem Motor, einer Spule oder dergleichen, in Eingriff. Das
bewegliche Element 28 und die Abschirmung 22 befinden
sich aufgrund der elastischen Kraft des elastischen Elements in
der Ausgangsposition, also der zurückgezogenen Position, wenn
der Körper 26 nicht
leitend ist, so dass das von der Reflektoreinheit 16 emittierte
Lichtbündel
ein Abblendlichtbündel
bildet. Wenn der Körper 26 leitend
ist, wird das Stellglied angesteuert, um das bewegliche Element 28 gegen
die elastische Kraft des elastischen Elements zur vorgeschobenen
Position zu bewegen, so dass das von der Reflektoreinheit 16 emittierte
Lichtbündel ein
Fernlichtbündel
bildet. Wenn der Körper 26 ausgeschaltet
wird, wird das Stellglied deaktiviert, und folglich werden das bewegliche
Element 28 und die Abschirmung 22 durch die elastische
Kraft des elastischen Elements in die ursprüngliche Position bewegt.
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2 ist
ein Fahrzeugscheinwerfer-Schaltkreisdiagramm mit einem Scheinwerferschalter 102 und
einem Lichtsignalschalter 104.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die Entladungslampe 18 des
Fahrzeugscheinwerfers 10 mit einem Licht-An-Schaltkreis 36 und
einem Licht-Aus-Verzögerungsschaltkreis 38 in
Reihe geschaltet. Der Licht-An-Schaltkreis 36 umfaßt einen
Starterschaltkreis 32 und einen Stabilisierungsschaltkreis 34.
Der Scheinwerferschalter 102 und der Lichtsignalschalter 104 sind
parallel zu dem Licht-Aus-Verzögerungsschaltkreis 38 angeordnet.
Darüber
hinaus sind der Scheinwerferschalter 102 und der Lichtsignalschalter 104 ebenfalls
mit der Strahlumschaltvorrichtung 24 des Fahrzeugscheinwerfers 10 parallel
geschaltet.
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Der
Scheinwerferschalter 102 kann selektiv die Positionen Fernlichtmodus
(MAIN), Abblendlichtmodus (SUM) oder Licht-Aus-Modus (OFF) einnehmen.
Und der Lichtsignalschalter 104 kann selektiv eine An-
und Aus-Position einnehmen. Der Scheinwerfer- und der Lichtsignalschalter 102 und 104 sind innerhalb
des Fahrgastraumes angeordnet, und das Umschalten der Scheinwerferschaltermodi
und das An-Aus-Schalten des Lichtsignalschalters 104 werden
vom Fahrer durchgeführt.
Der Scheinwerferschalter 102 der Strahlumschaltvorrichtung 24 ist
mit deren Anschluß für den Fernlichtmodus
verbunden.
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Wenn
der Fernlichtmodus durch den Scheinwerferschalter 102 ausgewählt wird,
wird die Abschirmung 22 in die vorgeschobene Position gebracht, und
die Entladungslampe 18 wird angeschaltet, so dass eine
Emission im Fernlichtmodus erfolgt. Wenn jedoch der Abblendlichtmodus
durch den Scheinwerferschalter 102 ausgewählt wird,
wird die Abschirmung 22 in die zurückgezogene Position gebracht, und
die Entladungslampe 18 wird angeschaltet, so dass eine
Emission im Abblendlichtmodus erfolgt. Wenn der Licht-Aus-Modus
durch den Scheinwerferschalter 102 ausgewählt wird,
wird die Abschirmung 22 in die zurückgezogene Position gebracht,
und die Entladungslampe 18 wird ausgeschaltet.
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Der
Lichtsignalschalter 104 kann auf Grund einer weiteren Vorrichtung,
die nicht in den Figuren gezeigt ist, nur angeschaltet werden, wenn
der Scheinwerferschalter 102 im Abblendlichtmodus (SUB)
oder im Licht-Aus-Modus (OFF) ist.
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Wenn
der Lichtsignalschalter 104 angeschaltet wird, während sich
der Fernwerferschalter 102 im Abblendlichtmodus befindet,
wird die Abschirmung 22 in die vorgeschobene Position gebracht, und
das Lichtbündel
wird in ein Fernlichtbündel
umgewandelt. Wenn der Lichtsignalschalter 104 ausgeschaltet
wird, wird die Abschirmung 22 in die zurückgezogene
Position gebracht, und das Lichtbündel wird wieder zu einem Abblendlichtbündel gemacht.
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Wenn
der Lichtsignalschalter 104 angeschaltet wird, während sich
der Fernlichtschalter 102 im Licht-Aus-Modus befindet,
wie in 3 durch P angezeigt, wird die
Abschirmung 22 in die vorgeschobene Position gebracht,
und die Entladungslampe 18 wird angeschaltet, um eine Emission
im Fernlichtmodus auszuführen.
Wenn der Fernlichtschalter 104 ausgeschaltet wird, wird
die Abschirmung 22 in die zurückgezogene Position gebracht,
und die Entladungslampe 18 wird ausgeschaltet.
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Die
Vorrichtung ist aber entsprechend der vorliegenden Erfindung solcher
Art, dass die Entladungslampe 18 nicht gleich ausgeschaltet
wird, wenn der Lichtsignalschalter 104 ausgeschaltet wird,
sondern dass sie erst ausgeschaltet wird, nachdem die Entladungslampe 18 für ein vorgegebenes
Zeitintervall td (td = 1,5 s) nach dem Ausschalten des Lichtsignalschalters 104 angeschaltet
gelassen worden ist. Dieser Zeitverzögerungsvorgang wird von dem Licht-Aus-Verzögerungsschaltkreis 38 durchgeführt.
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Somit
wird die Entladungslampe 18 angeschaltet gelassen, ohne
ausgeschaltet zu werden, wenn das Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt,
an dem der Lichtsignalschalter 104 ausgeschaltet wird, und
dem Zeitpunkt, an dem der Lichtsignalschalter wieder angeschaltet
wird, innerhalb des vorgegebenen Zeitintervalls td liegt. Folglich
wird, wie in 3(c) gezeigt, die Entladungslampe 18 ohne
Unterbrechung angeschaltet gelassen, wenn An-Aus-Schaltvorgänge des
Lichtsignalschalters 104 mit entsprechend großer Frequenz
erfolgen.
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Wenn
der Lichtsignalschalter 104 ausgeschaltet wird, wird, selbst
wenn die Entladungslampe 18 angeschaltet gelassen wird,
die Abschirmung 22 von der Lichtbündelumschaltvorrichtung 24 von
der vorgeschobenen Position in die zurückgezogene Position bewegt
und wird wieder von der zurückgezogenen
in die vorgeschobene Position bewegt, wenn der Lichtsignalschalter 104 wieder
angeschaltet wird. Dadurch wird die Lichtsignalfunktion sichergestellt, indem
die Lichtbündelintensität in Abhängigkeit
von den An-Aus-Schaltvorgängen
erniedrigt und erhöht wird,
auch wenn die An-Aus-Schaltvorgänge
des Lichtsignalschalters 104 kontinuierlich durchgeführt werden.
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Da
die Lebensdauer der Entladungslampe 18 stark verkürzt wird,
wenn die An-Aus-Schaltvorgänge
der Entladungslampe 18 in kurzen Intervallen wiederholt
werden, kann ihre Lebensdauer entsprechend der vorliegenden Erfindung
wirkungsvoll verlängert
werden, da die An-Aus-Schaltvorgänge
der Entladungslampe 18 niemals in kurzen Intervallen wiederholt
werden, wenn die An-Aus-Schaltvorgänge des
Lichtsignalschalters 104 kontinuierlich erfolgen.
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Bei
einer Licht-Aus-Verzögerungszeit,
also der festgelegten Zeit td von 1,5 s nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der Erfindung, kann die Entladungslampe 18 auch bei einem
langsamen Durchführen
von kontinuierlichen Überholvorgängen angeschaltet
gelassen werden. Es wird aber auch das Gefühl einer Fehlfunktion für Fahrer
des betroffenen und anderer Fahrzeuge vermieden, das entsteht, wenn
die Entladungslampe nach den Überholvorgängenangeschaltet
gelassen wird.
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Auch
wenn der Licht-Aus-Verzögerungsschaltkreis 38 entsprechend
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
getrennt von dem Licht-An-Schaltkreis 36 angeordnet ist,
kann ersterer innerhalb des letzteren angeordnet sein.