DE3839427C2 - Device for automatically regulating the range of the headlights of motor vehicles - Google Patents

Device for automatically regulating the range of the headlights of motor vehicles

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

In Zukunft soll für Kraftfahrzeuge eine Leuchtweiteneinstellung für das Abblendlicht per Gesetz vorgeschrieben werden. Diese soll es dem Führer eines Kraftfahrzeugs ermöglichen, die Leuchtweite der Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Beladung des Fahrzeuges immer auf einen konstanten, vorgeschriebenen Wert einzustellen. Der Führer des Kraftfahrzeugs muß also nach subjektivem Empfinden die Leuchtweite der Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs einstellen. Eine solche Einstellung ist in vielen Fällen fehlerhaft und kann dem Sinn des Gesetzes, eine Blendung des Gegenverkehrs auszuschließen, nicht genügen.In the future, a headlight range setting should be used for motor vehicles for the low beam required by law will. This is intended for the driver of a motor vehicle allow the headlight range depending on from loading the vehicle to a constant, set the prescribed value. The leader the motor vehicle must therefore be subjective the range of the headlights of the motor vehicle to adjust. Such an attitude is in many cases flawed and can be the meaning of the law, a glare Excluding oncoming traffic is not enough.

Abhilfe schaffen automatisch arbeitende Einrichtungen wie die aus der DE 33 03 994 A1 bekannte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, die elektromechanisch arbeitet, und bekannte Einrichtungen anderer Art, die hydromechanisch oder pneumatisch arbeiten, wie diejenige gemäß DE 30 13 114 A1. Allen gemeinsam ist der sehr hohe Preis, der einer allgemeinen Einführung von automatischen Leuchtweitenregelungen in Kraftfahrzeugen im Wege steht. Bei der bekannten Einrichtung gemäß DE 33 03 994 A1 kommt hinzu, daß sie gegen Bauteiletoleranzen, Einbauverhältnisse und Umwelteinflüsse sehr empfindlich ist.This is remedied by automatically working facilities like that known from DE 33 03 994 A1 according to the preamble of claim 1, which works electromechanically, and known devices of another type, the hydromechanical or work pneumatically, like the one according to DE 30 13 114 A1. Common to all is the very high price,  of a general introduction of automatic headlight range control stands in the way in motor vehicles. At the known device according to DE 33 03 994 A1 is added, that they are against component tolerances, installation conditions and Environmental influences is very sensitive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die mit einem geringen Schaltungsaufwand unter Verwendung preiswerter Standardbauteile realisierbar ist und darüber hinaus gegen Bauteiletoleranzen speziell auch der Variometer sowie gegen Umwelteinflüsse und Einbauverhältnisse unempfindlich ist.The invention has for its object a device to create according to the preamble of claim 1, those using a small circuitry inexpensive standard components can be realized and above also against component tolerances especially the Variometer as well as against environmental influences and installation conditions is insensitive.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.The above object is achieved by the in claim 1 mentioned features solved.

Differenzvariometer sind als Wegstreckenaufnehmer in der Meßtechnik allgemein bekannt (E. Schrüfer, "Elektrische Meßtechnik", Carl Hansen Verlag 1983, S. 243 bis 248). Ihre beiden gegenläufig veränderbaren Induktivitäten bilden bei der Messung des von ihnen gelieferten Signals gewöhnlich eine Halbbrücke, die durch Widerstände zu einer Vollbrücke ergänzt wird, in deren Diagonale das Meßsignal als Brückenspannung abgreifbar ist, die auf irgendeine bekannte Weise, ggf. auch nach Gleichrichtung, meßbar ist. Differenzvariometer gemäß dem Patentanspruch 1 messen ebenso wie die für sich bekannten gewöhnlichen Variometer, die eine einfache Wicklung ohne Mittelanzapfung aufweisen, in die der Erregerstrom an einem Spulenende eingespeist wird (DE 33 03 994 A1), berührungsfrei, haben den letzteren gegenüber aber aufgrund der besonderen Beschaltung mit den Dioden und der Einspeisung des Speisewechselstromes über den Mittelabgriff den Vorteil einer weitgehenden Unabhängigkeit von der Temperatur an der Meßstelle und Unempfindlichkeit gegen Toleranzen ihrer Induktivitätswerte, weil die Größe des Meßsignals praktisch nur vom Verhältnis der sich beim Einfedern gegenläufig ändernden Induktivitätswerte beiderseits des Mittelabgriffs abhängt. Außerdem stellen sie in Verbindung mit den Dioden das Meßsignal als der Einfederung entsprechende Gleichspannung zur Verfügung, so daß dieses über eine einfache, unabgeschirmte und hinsichtlich ihrer Verlegung im Kraftfahrzeug unkritische Verbindungsleitung weitergeleitet werden kann, und das Meßsignal entspricht bei ihnen nach Größe und Vorzeichen der Verschiebung des Kerns aus einer vorgegebenen Mittelstellung bezüglich der Wicklung, in der das Ausgangssignal den Wert Null hat, und ist damit zu der jeweiligen Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber einer vorbestimmten Neutrallage bezüglich der Achsen unmittelbar proportional, so daß es mit großer Genauigkeit in einer einfachen elektronischen Schaltungsanordnung weiterverarbeitet werden kann.Difference variometers are used as distance sensors in the Measurement technology generally known (E. Schrüfer, "Electrical Messtechnik ", Carl Hansen Verlag 1983, pp. 243 to 248) changeable inductances form during the measurement the signal they deliver is usually a half-bridge, which is supplemented by resistors to a full bridge, in the The measurement signal can be picked off diagonally as a bridge voltage is, in any known way, possibly also after rectification, is measurable. Differential variometer measure according to claim 1 just like the usual variometers, which have a simple winding without center tap, into which the excitation current is fed at one end of the coil will (DE 33 03 994 A1), non-contact, have the latter but due to the special wiring with the Diodes and the supply of the alternating current through the center tap the advantage of extensive independence on the temperature at the measuring point and insensitivity against tolerances of their inductance values because the Size of the measurement signal practically only from the ratio of the inductance values change in the opposite direction during compression depends on both sides of the center tap. Also pose they in conjunction with the diodes the measurement signal as the Deflection corresponding DC voltage available, so this is about a simple, unshielded and respectful their laying in the motor vehicle is not critical Connection line can be forwarded, and that The measurement signal corresponds to them in size and sign the displacement of the core from a predetermined middle position regarding the winding in which the output signal  has the value zero, and is therefore related to the respective deflection of the vehicle body compared to a predetermined Neutral position directly proportional to the axes, making it with great accuracy in a simple electronic Circuit arrangement to be processed can.

Der Patentanspruch 2 hat eine bevorzugte Ausgestaltung der Einrichtung gemäß Patentanspruch 1 zum Gegenstand. Wenn auch die Scheinwerferstellung bezüglich des Fahrzeugaufbaus mit Differenzvariometern gemäß Patentanspruch 1 gemessen wird, bleiben auch Temperaturunterschiede zwischen den Meßstellen, unterschiedliche Induktivitätswerte zwischen den einzelnen Differenzvariometern und die Kurvenform sowie die Frequenz des von einem gemeinsamen Oszillator lieferbaren Speise-Wechselstromes für die Differenzvariometer praktisch ohne Einfluß auf die Genauigkeit der Leuchtweitenregelung, wobei auch die Meßsignale von den Differenzvariometern an den Scheinwerfern über eine einfache, nicht abgeschirmte Leitung übertragbar sind und der Abweichung der Scheinwerferstellung von einer vorgegebenen Neutralstellung bezüglich des Fahrzeugaufbaus unmittelbar entsprechen.Claim 2 has a preferred embodiment the device according to claim 1 to the subject. If the headlight position with respect to the vehicle body with differential variometers according to claim 1 is measured, temperature differences remain between the measuring points, different inductance values between the individual difference variables and the Waveform as well as the frequency of a common Available alternating current oscillator for the differential variometer practically without influence on the accuracy the headlight range control, the measurement signals of the differential variables on the headlights over a simple, unshielded cable can be transferred and the deviation of the headlight position from one predetermined neutral position with respect to the vehicle body correspond immediately.

Die erfindungsgemäße Einrichtung wird nachstehend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.The device according to the invention is described below the drawing is explained in more detail using exemplary embodiments.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Bild 1 in schematischer Darstellung die Anordnung der einzelnen Teile der Einrichtung an einem Kraftfahrzeug, Figure 1 shows a schematic representation of the arrangement of the individual parts of the device on a motor vehicle,

Bild 2 das Prinzip-Schaltbild einer Ausführung der elektrischen Schaltung bei der Einrichtung nach Bild 1, Figure 2 shows the basic circuit diagram of an embodiment of the electrical circuit in the device according to Figure 1

Bild 3 die Verschaltung der Differenzvariometer für die Vorderachse und die Hinterachse bei Einsatz von zwei Differenzvariometern je Achse, und Figure 3 the interconnection of the differential variometer for the front and rear axles when using two differential variometers per axis, and

Bild 4 das Prinzipschaltbild einer Schaltung mit einem A/D-Wandler zur Umwandlung des Meßsignals eines Differenzvariometers in ein digitales Signal zur Weiterleitung und Weiterverarbeitung. Figure 4 shows the basic circuit diagram of a circuit with an A / D converter for converting the measurement signal of a differential variometer into a digital signal for forwarding and further processing.

Gemäß Bild 1 ist an der Vorderachse und an der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs je ein Differenzvariometer 21, 22 angebracht. Die Differenzvariometer 21, 22 liefern ihre Information über den Einfederungszustand der jeweiligen Achse als elektrisches Meßsignal A bzw. B an eine Subtrahierschaltung 23. Diese Schaltung ermittelt die Differenz zwischen den beiden Ausgangssignalen und liefert eine der Abweichung proportionale Steuerspannung X an zwei an den Scheinwerfern 26 angebrachte Stellglieder 24. Die letzteren vergleichen die Steuerspannung X mit einer ebenfalls jeweils durch ein Differenzvariometer 25 gewonnenen Spannung Y, die der Position des betreffenden Schweinwerfers 26 (und damit der Leuchtweite) proportional ist. Über einen Getriebemotor 27 wird die Position des jeweiligen Schweinwerfers 26 so verändert, bis die zur Position der Scheinwerfer proportionalen Spannung Y und die Steuerspannung X gleich sind.According to Figure 1, a differential variometer 21, 22 is attached to the front axle and to the rear axle of a motor vehicle. The differential variometers 21, 22 provide their information about the deflection state of the respective axis as an electrical measurement signal A or B to a subtraction circuit 23 . This circuit determines the difference between the two output signals and supplies a control voltage X proportional to the deviation to two actuators 24 attached to the headlights 26 . The latter compare the control voltage X with a voltage Y, likewise obtained in each case by a differential variometer 25 , which is proportional to the position of the headlamp 26 in question (and thus the headlight range). The position of the respective headlamp 26 is changed via a geared motor 27 until the voltage Y proportional to the position of the headlamps and the control voltage X are the same.

In Bild 2 ist die elektrische Schaltung schematisch dargestellt. Ein zentraler Oszillator 1 versorgt die Differenzvariometer 2, 3 an den Achsen sowie die Differenzvariometer 4, 5 an den Scheinwerfern. Die Differenzvariometer haben eine Wicklung mit Mittelabgriff, deren Enden über eine Serienschaltung aus zwei Dioden miteinander verbunden sind und der der Speise-Wechselstrom vom Oszillator 10 über den Mittelabgriff zugeführt wird. Durch die Wahl jeweils eines Differenzvariometers als Sensor sowohl für die Achseinfederung als auch für die Scheinwerferstellung haben weder die Kurvenform oder die Frequenz des Oszillators 1, noch ein Temperaturunterschied oder unterschiedliche Induktivitätswerte zwischen den einzelnen Differenzvariometern einen Einfluß auf die Genauigkeit der Leuchtweitenregelung. Auch ist es dadurch möglich, eine einfache, zweiadrige Leitung zur Verbindung der Differenzvariometer mit den anderen Schaltungsteilen zu verwenden, weil die Differenzvariometer das der Einfederung entsprechende Ausgangssignal als unmittelbar entsprechende Gleichspannung abgeben.The electrical circuit is shown schematically in Figure 2. A central oscillator 1 supplies the differential variometers 2, 3 on the axles and the differential variometers 4, 5 on the headlights. The differential variometers have a winding with a center tap, the ends of which are connected to one another via a series connection of two diodes and to which the supply alternating current is fed from the oscillator 10 via the center tap. By choosing a differential variometer as a sensor for both the axle deflection and the headlight position, neither the curve shape or the frequency of the oscillator 1 , nor a temperature difference or different inductance values between the individual differential variometers have an influence on the accuracy of the headlight range control. This also makes it possible to use a simple, two-wire line to connect the differential variometer to the other circuit parts, because the differential variometer emits the output signal corresponding to the deflection as a direct voltage corresponding to it.

Claims (5)

1. Einrichtung zur automatischen Regelung der Leuchtweite der Scheinwerfer (26) von Kraftfahrzeugen, bei der die Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen mittels mindestens eines Sensors je Achse in Form eines Variometers mit entsprechend der Einfederung veränderbarer Induktivität gemessen und das Meßsignal jedes Variometers über eine Leitung in eine vom Variometer entfernte Auswerteschaltung (23, 24) eingegeben wird, die Steuersignale zur Steuerung der Relativlage der Scheinwerfer (26) bezüglich des Fahrzeugaufbaus bildet und an Steuerelemente (27) für die Scheinwerfer (26) liefert, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Variometer als Differenzvariometer (21, 22; 2, 3; 2, 2a, 3, 3a) mit über einen Mittelabgriff mit dem Speisewechselstrom versorgter Wicklung ausgeführt ist, deren Enden über zwei in Serie geschaltete Dioden verbunden sind, zwischen denen das Meßsignal des Variometers abgenommen wird, und daß auch die Relativlage der Fahrzeugscheinwerfer (26) bezüglich des Fahrzeugaufbaus jeweils mittels eines solchen Differenzvariometers (25; 4, 5) gemessen wird und das von diesem gelieferte, dieser Relativlage entsprechende Meßsignal (Y) zusammen mit den Meßsignalen (A, B) von den Differenzvariometern (21, 22; 2, 3; 2, 2a, 3, 3a) zur Messung der Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen in die Auswerteschaltung (23, 24) eingegeben wird, so daß für die Verbindung der Differenzvariometer mit der Auswerteschaltung eine zweiadrige, in weiten Grenzen beliebig lange, nicht abgeschirmte Leitung verwendbar ist.1. Device for automatic control of the headlight range ( 26 ) of motor vehicles, in which the deflection of the vehicle body relative to the axles is measured by means of at least one sensor per axis in the form of a variometer with inductance that can be varied according to the deflection, and the measurement signal of each variometer is via a line is input into an evaluation circuit ( 23, 24 ) remote from the variometer, which forms control signals for controlling the relative position of the headlights ( 26 ) with respect to the vehicle body and supplies control elements ( 27 ) for the headlights ( 26 ), characterized in that each variometer as Differential variometer ( 21, 22; 2, 3; 2, 2 a, 3, 3 a) is designed with a winding supplied with the supply alternating current via a center tap, the ends of which are connected via two diodes connected in series, between which the measuring signal of the variometer is taken and that the relative position of the vehicle headlights r ( 26 ) with respect to the vehicle body using such a differential variometer ( 25; 4, 5 ) is measured and the measurement signal (Y) supplied by the latter, corresponding to this relative position, together with the measurement signals (A, B) from the differential variometers ( 21, 22; 2, 3; 2, 2 a, 3, 3 a) to measure the deflection of the vehicle body relative to the axles into the evaluation circuit ( 23, 24 ), so that a two-wire cable, which can be of any length and not shielded, can be used to connect the differential variometer to the evaluation circuit. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Einfederung des Fahrzeugaufbaus gegenüber den Achsen sowohl für die Vorderachse als auch für die Hinterachse mindestens je eine Differenzvariometer (2, 3) vorgesehen ist und aus den Meßsignalen dieser Differenzvariometer in einer Vergleichseinrichtung (23) ein Differenzsignal (X) gebildet wird.2. Device according to claim 1, characterized in that for measuring the deflection of the vehicle body relative to the axles both for the front axle and for the rear axle at least one differential variometer ( 2, 3 ) is provided and from the measurement signals of this differential variometer in a comparison device ( 23 ) a difference signal (X) is formed. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung der Einfederung auf beiden Seiten der Vorderachse und der Hinterachse für jede Achse zwei Differenzvariometer (2, 2a, 3, 3a) und eine zusätzliche Vergleichseinrichtung vorgesehen sind, deren Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung ( 23) zur Bildung des Differenzsignals (X) zugeführt wird.3. Device according to claim 2, characterized in that for measuring the deflection on both sides of the front axle and the rear axle, two differential variometers ( 2, 2 a, 3, 3 a) and an additional comparison device are provided, the output signal of the comparison device ( 23 ) to form the difference signal (X) is supplied. 4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speise-Wechselspannung für die Differenzvariometer (2 bis 5) nach Gleichrichtung zur Stromversorgung weiterer elektronischer Baugruppen verwendet wird.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the AC supply voltage for the differential variometer ( 2 to 5 ) is used after rectification to supply power to further electronic assemblies. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere elektronische Baugruppen A/D-Wandler (15) zum Umwandeln des Meßsignals eines zugehörigen Differenzvariometers in ein entsprechendes digitales Ausgangssignal vorgesehen sind.5. Device according to claim 4, characterized in that as further electronic modules A / D converter ( 15 ) for converting the measurement signal of an associated differential variometer are provided in a corresponding digital output signal.
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