DE3834764C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerfereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.
Aus der Japanischen Offenlegungsschrift Sho 62-96 148 ist beispielsweise eine konventionelle Scheinwerfereinrichtung für Motorräder bekannt, bei der ein Kurvenradius aus einer Fahr­ zeuggeschwindigkeit und einem Neigungswinkel des Fahrzeugrahmens und aus dem Kurvenradius ein Einstellwinkel für die optische Achse des Scheinwerfers berechnet wird. Der Scheinwerfer wird um den Einstellwinkel der optischen Achse in die Richtung gedreht, in die sich der Fahrzeugrahmen dreht. Auf diese Weise wird eine verbesserte Lichtverteilung zu einer Kurvenbahn des Fahrzeugs hin erzielt.
Im allgemeinen schaut ein um eine Kurve fahrender Motorradfahrer zum Kurvenscheitel, wenn er den Kurveneingang erreicht hat, zum Kurvenausgang, wenn er sich in einer Mittenlage der Kurve befindet und in Richtung des vor ihm liegenden Verkehrsgesche­ hens, wie bei Geradeausfahrt, wenn er zum Kurvenausgang gekommen ist.
Bei dem oben beschriebenen Stand der Technik liegt jedoch das Problem vor, daß der Scheinwerfer lediglich um den vorstehend erwähnten Winkel der optischen Achse in die Richtung gedreht wird, in die sich der Fahrzeugrahmen dreht, und daß folglich keine Lichtausbreitung in die Blickrichtung des Fahrers erzielt werden kann, wenn sich der Fahrer beim Kurveneingang, bei der Kurvenmittenlage oder beim Kurvenausgang befindet.
Die vorliegende Erfindung soll die oben erwähnten Probleme des bekannten Standes der Technik lösen und hat die Aufgabe, eine Scheinwerfereinrichtung für Motorräder anzugeben, welche gute Lichtverteilungscharakteristiken in Kurvenrichtung hat, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, und welche sowohl in der Kurven­ eingangsposition, in der Kurvenmittenlage als auch in der Kurvenausgangsposition Lichtausbreitung in Blickrichtung des Fahrers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Scheinwerfereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.
In der vorstehend erwähnten Scheinwerfereinrichtung berechnet die Recheneinrichtung aus einer Fahrzeug­ geschwindigkeit und einem Lenkstangendrehwinkel einen Kurven­ radius und aus dem Kurvenradius einen Zusatzablenkwinkel der optischen Achse des Scheinwerfers. Der Zusatzablenkwinkel der optischen Achse des Scheinwerfers wird durch eine Korrektur­ einrichtung zu einem größeren Wert hin korrigiert, wenn die Kurvenpositionssensoreinrichtung die Eingangsposition der Kurve festgestellt hat, und zu einem kleineren Wert hin korrigiert, wenn die Kurvenausgangsposition festgestellt wurde.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
Die Fig. 1 bis 4 beziehen sich auf ein erstes Ausführungs­ beispiel der Erfindung.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Scheinwerfer­ einrichtung für Motorräder.
Fig. 2 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Fahrzustandes eines Fahrzeugs in der Nähe der Eingangsposition einer Kurve.
Fig. 3 ist eine Darstellung zur Erläuterung der Richtung des Scheinwerferlichtes während der Fahrt in der Umgebung der Kurveneingangsposition, der Kurvenmittenlage und der Kurvenaus­ gangsposition.
Fig. 4 ist ein die Arbeitsweise des ersten Ausführungs­ beispiels darstellendes Flußdiagramm und
Fig. 5 ist ein die Arbeitsweise eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung darstellendes Flußdiagramm.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die Scheinwerferein­ richtung für ein Motorrad 1 einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (eine Fahrzeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung) 2 zur Erfas­ sung der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP, einen Lenkstangendreh­ winkelsensor (eine Lenkstangendrehwinkelsensoreinrichtung) 3 zur Erfassung des Drehungswinkels Rag der Lenkstange bzw. des Lenkers und eine Recheneinrichtung 5, welche den Kurvenradius R des Fahrzeugs aus den mit den beiden Sensoren 2, 3 erfaßten Werten der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und des Lenkstangen­ drehungswinkels Rag berechnet. Darüber hinaus berechnet die Recheneinrichtung 5 aus dem Kurvenradius R einen Zusatzablenk­ winkel ΔRo für die optische Achse 4a, bei dem der Scheinwerfer die Kurvenlinie beleuchtet. Die Scheinwerfereinrichtung umfaßt ferner einen Steuermotor (eine Steuereinrichtung) 6 zur Ablenkung der optischen Achse des Scheinwerfers 4 auf der Basis des Zusatzablenkwinkels ΔRo, eine Kurvenpositionssensorein­ richtung 7, welche aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs ermittelt, ob sich das Fahrzeug in einer Kurveneingangsposition, einer Kurvenmittenlage oder in einer Kurvenausgangsposition befindet, und eine Korrektureinrichtung 8 zur Korrektur des Zusatzablenk­ winkels ΔRo der optischen Achse. Die Korrektureinrichtung 8 korrigiert den Zusatzablenkwinkel ΔRo zu einem größeren Wert hin, wenn die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 die Kurveneingangs­ position festgestellt hat. Bei Feststellung der Kurvenausgangs­ position korrigiert die Korrektureinrichtung 8 den Zusatzablenk­ winkel ΔRo zu einem kleineren Wert hin. Die Recheneinrichtung 5, die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 und die Korrekturein­ richtung 8 bilden eine Steuereinheit 9. Dem Eingang der Rechen­ einrichtung 5 werden Ausgangssignale des Fahrzeuggeschwindig­ keitssensors 2 und des Lenkstangendrehwinkelsensors 3 und ein Ausgangssignal eines Drosselsensors 10 (engl.: throttle sensor 10) zugeführt.
Mit Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 wird nachstehend die Funktionsweise des oben beschriebenen ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung erläutert.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, wird eine bestimmte zeitliche Unterbrechung ausgeführt (Schritt 401), und der Drehwinkelsensor 3 ermittelt den Lenkstangendrehungswinkel Rag (Schritt 402). Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensoreinrichtung 2 erfaßt die Fahr­ zeuggeschwindigkeit VSP beim Schritt 403. Beim Schritt 404 berechnet die Recheneinrichtung 5 den Kurvenradius R (R = K VSP/Rag) des Fahrzeugs aus der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und dem Drehungswinkel Rag der Lenkstange. Die Rechenein­ richtung 5 berechnet dann aus dem Kurvenradius R den Zusatzab­ lenkwinkel ΔRo der optischen Achse (Schritt 405), bei dem der Scheinwerfer die Kurvenlinie 11 beleuchtet (siehe Fig. 3). Beim Schritt 406 wird der Ablenkwinkel ΔRo der optischen Achse ausgegeben.
Danach ermittelt eine Gangeinstellungssensoreinrichtung (engl.: gear position sensing section) (nicht gezeigt) eine Gangein­ stellung (engl.: gear position) (Schritt 407) und ein Drossel­ sensor 10 ermittelt eine Beschleunigeröffnung RTH (bzw. Dros­ selklappenöffnung) (engl.: accelerator opening) (Schritt 408). Eine Fahrzeuggeschwindigkeitsberechnungseinrichtung (nicht gezeigt), die Teil der oben erwähnten Kurvenpositionssensor­ einrichtung 7 ist, berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit VSP′ aus der Gangeinstellung und der Beschleunigungsöffnung RTH (Schritt 409). Bei Schritt 410 stellt die Kurvenpositions­ sensoreinrichtung 7 fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP′ größer bzw. nicht größer als die Beschleunigeröffnung RTH ist. Bei Schritt 411 stellt die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 fest, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP′ kleiner oder nicht kleiner als die Beschleunigeröffnung RTH ist. Der Vergleich zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP′ und der Beschleu­ nigeröffnung RTH soll beispielsweise bei einer Spannung entsprechend jedem der Werte durchgeführt werden.
Lautet die Antwort beim Schritt 410 "ja", was bei wirksamer Motorbremse der Fall ist, dann gibt die Kurvenpositionssensor­ einrichtung 7 ein Signal an die Korrektureinrichtung 8 aus. Dieses Signal gibt an, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Eingangsposition 31 der Kurve 12 befindet (siehe Fig. 2 und Fig. 3). Die Korrektureinrichtung 8 gibt einen Korrekturwert (+α) zur Korrektur des oben erwähnten Zusatzablenkwinkels ΔRo zu einem größeren Wert hin an die Recheneinrichtung 5 aus (Schritt 412), welche dann einen Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo + α) der optischen Achse an den Steuermotor 6 ausgibt (Schritt 414). Daraufhin dreht sich die optische Achse 4a des Scheinwerfers 4 um den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo + α) von der Tangentialrichtung 31a der Kurvenlinie 11 kurveneinwärts in die Richtung 31b (siehe Fig. 2 und 3).
Folglich leuchtet der Scheinwerfer 4 in der Nähe der Kurvenein­ gangsposition den in der Nähe des Kurvenscheitels liegenden Sichtbereich 34 des Fahrers aus.
Lautet die Antwort beim Schritt 410 "nein", dann folgt der Schritt 411. Lautet die Antwort beim Schritt 411 ebenfalls "nein", was der Fall ist, wenn die Motorbremse aus und das Fahrzeug nicht beschleunigt ist, dann gibt die Kurvenpositions­ sensoreinrichtung 7 an die Korrektureinrichtung 8 ein Signal aus, welches angibt, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Kurvenmittenlage 32 befindet (siehe Fig. 3). Die Korrekturein­ richtung 8 gibt einen Korrekturwert 0 an die Recheneinrichtung 5 aus, welche dann einen Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo) an den Steuer­ motor 6 zur Ablenkung der optischen Achse ausgibt (Schritt 414). Daraufhin dreht sich die optische Achse 4a des Scheinwerfers 4 um den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo) von der Tangentialrichtung 32a der Kurvenlinie 11 kurveneinwärts in die Richtung 32b (siehe Fig. 3). Folglich leuchtet der Scheinwerfer 4 in der Nähe der Kurvenmittenposition 32 den in der Umgebung des Kurvenausgangs liegenden Sichtbereich 35 des Fahrers aus.
Lautet die Antwort beim Schritt 411 "ja", was bei beschleunigtem Fahrzeug der Fall ist, dann gibt die Kurvenpositionssensor­ einrichtung 7 an die Korrektureinrichtung 8 ein Signal aus, welches angibt, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Kurven­ ausgangsposition 33 befindet. Die Korrektureinrichtung 8 gibt einen Korrekturwert (-α) zur Korrektur des Zusatzablenkwinkels ΔRo zu einem kleineren Wert hin an die Recheneinrichtung 5 aus (Schritt 413), welche dann den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo-α) an den Steuermotor 6 zur Ablenkung der optischen Achse ausgibt (Schritt 414). Daraufhin dreht sich die optische Achse 4a des Scheinwerfers 4 um den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo-α) von der Tangentialrichtung 33a der Kurvenlinie 11 kurveneinwärts in die Richtung 33b (siehe Fig. 3), und der Scheinwerfer 4 leuchtet in der Umgebung der Kurvenausgangsposition 33 den Sichtbereich 36 des Fahrers aus. Beim Schritt 415 wird der vorstehend erwähnte Ablenkwinkel ΔR der optischen Achse zurückgesetzt.
Nachstehend werden Erläuterungen zum zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 angegeben.
Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung unterscheidet sich von dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel in der Methode der Erfassung der Kurveneingangsposition, der Kurven­ mittenlage und der Kurvenausgangsposition durch die Kurvenposi­ tionssensoreinrichtung 7; es ist aber bezüglich des Aufbaus anderer Komponenten identisch zum ersten Ausführungsbeispiel.
Die Schritte 501 bis 506 in Fig. 5 werden in entsprechender Weise ausgeführt, wie die oben beschriebenen Schritte 401 bis 406 in Fig. 4.
Eine Vorgabewertberechnungseinrichtung (nicht gezeigt), welche Teil der oben erwähnten Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 ist, berechnet einen Vorgabewert Rag′ für den Lenkstangendrehwinkel als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP (Schritt 507) und gibt den Vorgabewert Rag′ für den Lenkstangendrehwinkel aus (Schritt 508). Dieser Vorgabewert Rag′ wird zur Feststellung herangezogen, ob das Fahrzeug nach Passieren der Kurvenein­ trittsposition in eine Kurvenmittenlage gekommen ist, was der Fall ist, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt. Beim Schritt 509 wird abgefragt, ob der Lenkstangendrehwinkel Rag größer ist als der Vorgabewert Rag′. Wenn die Antwort auf diese Abfrage "nein" lautet, gibt die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 ein Signal an die Korrektureinrichtung 8 aus. Dieses Signal gibt an, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Kurveneingangsposition 31 befindet. Die Korrektureinrichtung 8 gibt danach einen Korrekturwert (+α) zur Korrektur des bereits erwähnten Zusatzablenkwinkels ΔRo der optischen Achse zu einem größeren Wert hin an die Recheneinrichtung 5 ab (Schritt 510). Daraufhin gibt die Recheneinrichtung 5, wie bei dem ersten Ausführungs­ beispiel, einen Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo + α) der optischen Achse an den Steuermotor 6 aus (Schritt 511).
Lautet die Antwort beim Schritt 509 "ja", was der Fall ist, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, ermittelt der oben beschrie­ bene Drosselsensor 10 die Beschleunigeröffnung RTH (Schritt 512). Ferner ermittelt der Drosselsensor 10 bei einer bestimmten zeitlichen Unterbrechung eine Variation ΔRTH (ΔRTH = RTH(m) - RTH(m-1)) der Beschleunigeröffnung RTH(m). Diese Variation ist eine Differenz zwischen der in einem vorherigen Schritt bei einer bestimmten zeitlichen Unterbrechung ermittelten Beschleu­ nigeröffnung RTH(m-1) und der aktuellen Beschleunigeröffnung RTH(m) (Schritt 513). Beim Schritt 514 wird abgefragt, ob eine Variation ΔRTH<0 vorliegt.
Lautet die Antwort beim Schritt 514 "nein", was der Fall ist, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt aber nicht beschleunigt ist, gibt die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 an die Kor­ rektureinrichtung 8 ein Signal aus, welches angibt, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Kurvenmittenlage 32 befindet. Die Korrektureinrichtung 8 gibt dann einen Korrekturwert 0 an die Recheneinrichtung 5 aus. Daraufhin gibt die Recheneinrichtung 5, den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo) der optischen Achse an den Steuermotor 6 aus (Schritt 511), ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Lautet die Antwort beim Schritt 514 "ja", was der Fall ist, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt und beschleunigt ist, gibt die Kurvenpositionssensoreinrichtung 7 an die Korrektureinrichtung 8 ein Signal aus, welches angibt, daß sich das Fahrzeug in der Nähe der Kurvenausgangsposition 33 befindet. Die Korrekturein­ richtung 8 gibt dann einen Korrekturwert (-α) zur Korrektur des oben erwähnten Zusatzablenkwinkels ΔRo zu einem kleineren Wert hin an die Recheneinrichtung 5 aus (Schritt 515). Daraufhin gibt die Recheneinrichtung 5 den Ablenkwinkel ΔR (ΔR = ΔRo-α) der optischen Achse an den Steuermotor 6 aus (Schritt 515), ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Beim Schritt 516 wird der Ablenkwinkel ΔR zurückgesetzt.
Wie in bezug auf die Scheinwerfereinrichtung nach der Erfindung vorstehend detailliert beschrieben ist, berechnet die Rechen­ einrichtung den Kurvenradius aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Drehungswinkel der Lenkstange. Aus dem Kurvenradius berech­ net die Recheneinrichtung den Zusatzablenkwinkel der optischen Achse für die Projektion des Scheinwerferstrahls auf die Kurvenbahn. Diese Anordnung kann daher die Lichtverteilungs­ charakteristiken in Kurvenrichtung verbessern. Die Kurven­ positionssensoreinrichtung ermittelt aus dem Fahrzustand des Fahrzeugs, ob sich das Fahrzeug in der Kurveneingangsposition, der Kurvenmittenlage oder in der Kurvenausgangsposition befindet.
Die Korrektureinrichtung korrigiert den Zusatzablenkwinkel der optischen Achse zu einem größeren Wert hin, wenn die Kurven­ positionssensoreinrichtung die Kurveneingangsposition wahr­ genommen hat, und zu einem kleineren Wert hin, wenn die Kurvenausgangsposition ermittelt wurde. Dadurch wird eine Lichtausbreitung in Blickrichtung des Fahrers sowohl in der Kurveneingangsposition, der Kurvenmittenlage als auch in der Kurvenausgangsposition ermöglicht.
Die Ermittlung des Fahrzustandes kann beim Ausführungsbeispiel 1 insbesondere durch Vergleich der berechneten Geschwindigkeit VSP′ mit der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor erfaßten Geschwindigkeit VSP erfolgen. Die Kurvenpositionssensorein­ richtung 7 hat dann beim Schritt 410 zu entscheiden, ob V′SP< VSP und beim Schritt 411, ob V′SP<VSP.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Richtung der optischen Achse (4a) eines durch Lenken eines lenkbaren Rads eines Fahrzeugs, insbesondere eines Motorrads (1) horizontal um einen Grundablenkwinkel (ΔR zu verschwenkenden, im wesentlichen in Fahrtrichtung des Motorrads (1) nach vorn gerichteten Scheinwerfers (4) mit
  • a) einer Einrichtung (2, 3, in 5) zur Ermittlung des vom Motorrad (1) gefahrenen Kurvenradius (R) aus dessen Fahrgeschwindigkeit und einem weiteren Fahrparameter,
  • b) einer Einrichtung (in 5) zur Berechnung eines erforderlichen Zusatzablenkwinkels (ΔR₀) der Richtung der optischen Achse (4a), bei dem der Scheinwerfer (4) die vom Motorrad (1) gefahrene Kurvenfahrtlinie (11) beleuchtet, aus dem Kurvenradius (R) und
  • c) einer Einrichtung (6) zur Steuerung der Richtung der optischen Achse (4a) des Scheinwerfers (4) nach Maßgabe des errechneten Zusatzablenkwinkels (ΔR₀),
dadurch gekennzeichnet, daß
  • d) der weitere Fahrparameter derjenige Wert ist, der durch eine Einrichtung (3) zur Ermittlung des Wertes des Lenkwinkels (Rag) des lenkbaren Rads des Motorrads (1) ausgegeben wird,
  • e) eine Einrichtung (7) vorhanden ist, die die vom Motorrad (1) auf der zu durchfahrenden Kurvenfahrtlinie (11) erreichte Stelle (31, 32, 33) ermittelt und
  • f) die Einrichtung (8) zur Korrektur der Richtung der optischen Achse (4a) des Scheinwerfers (4) die Korrektur nach Maßgabe der ermittelten Stelle (31, 32, 33) des Motorrads (1) auf der zu durchfahrenden Kurvenfahrtlinie (11) vornimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zur Korrektur der Richtung der optischen Achse (4a) des Scheinwerfers (4) diese Korrektur am Beginn (31) und am Ende (33) der Kurvenfahrtlinie (11) vornimmt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zur Korrektur der Richtung der optischen Achse (4a) des Scheinwerfers (4) diese Korrektur auch zwischen (32) dem Eingang (31) und dem Ausgang (33) der Kurvenfahrtlinie (11) vornimmt.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (8) zur Korrektur der Richtung der optischen Achse (4a) des Scheinwerfers (4) den Zusatzablenkwinkel (ΔRo) am Eingang (31) der Kurvenfahrtlinie (11) erhöht und am Ausgang (33) der Kurvenfahrtlinie (11) verringert.
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