DE4339555A1 - Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge - Google Patents
Lampensystem für Kurvenfahrten für FahrzeugeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lampensy
stem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zum variablen Ändern
der Beleuchtungsrichtung einer Beleuchtungsvorrichtung ent
sprechend der Lenkrichtung des Fahrzeugs.
Kraftfahrzeuge besitzen ein Paar von Scheinwerfern, die
auf den linken und rechten Vorderseiten des Fahrzeugs ange
ordnet sind, um eine Beleuchtung in die Vorwärtsrichtung zur
Verfügung zu stellen. Scheinwerfer sind fest montiert, um
eine Beleuchtung nur in der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs
zu erzeugen. Als Ergebnis ist es, wenn das Fahrzeug auf ei
ner kurvenreichen Straße fährt, nicht immer möglich, eine
ausreichende Beleuchtung in der Bewegungsrichtung des Fahr
zeugs zur erzeugen, was manchmal eine gefährliche Situation
erzeugt.
Um das oben erwähnte Problem zu verringern wurde neulich
ein Lampensystem für Kurvenfahrten (ein Lenkungsverriege
lungs-Lampensystem) vorgeschlagen, bei dem die Beleuchtungs
richtung (Beleuchtungswinkel) der Scheinwerfer entsprechend
dem Drehwinkel des Lenkrads des Fahrzeugs oder entsprechend
dem Lenkwinkel der Vorderräder geändert wird, um dadurch zu
bewirken, daß die Scheinwerfer eine kontinuierliche Beleuch
tung in der Richtung der Fahrzeugbewegung erzeugen.
In dem oben erwähnten, herkömmlichen Lampensystem für
Kurvenfahrten muß, da das Übersetzungsverhältnis des Lenkme
chanismus zwischen den Fahrzeugtypen und -modellen variiert,
die Entsprechung zwischen dem Drehwinkel des Lenkrads und
dem Beleuchtungswinkel der Scheinwerfer entsprechend dem
speziellen Modell, in dem das System verwendet werden soll,
festgelegt werden. Weiterhin muß aufgrund von Variationen
der Räder unter verschiedenen Modellen, die Entsprechung
zwischen dem Lenkwinkel des Vorderrads und dem Beleuchtungs
winkel entsprechend dem Modell festgelegt werden.
Folglich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die oben erwähnten Probleme zu überwinden und ein Lampensy
stem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zur Verfügung zu stel
len, die an alle Fahrzeuge ohne Einstellungsänderung im Hin
blick auf den Beleuchtungswinkel angepaßt werden kann.
Diese und weitere Aufgaben werden durch das in den bei
gefügten Patentansprüchen definierte Lampensystem gelöst.
Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung zum Lösen
der obigen Aufgabe ein Lampensystem für Kurvenfahrten für
Fahrzeuge zur Verfügung, welches umfaßt: eine Winkelgeschwin
digkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Winkelgeschwindigkeit
des Fahrzeugs, wenn es in einer Kurve fährt, eine Fahrzeug
geschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Geschwindig
keit des Fahrzeugs, eine Zielpositions-Berechnungsvorrich
tung zum Berechnen einer Zielposition des Beleuchtungswin
kels der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der
Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestell
ten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Winkelgeschwin
digkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Winkelge
schwindigkeit, und eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvor
richtung zum Steuern der augenblicklichen Position des Be
leuchtungswinkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewir
ken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvor
richtung berechneten Zielposition zusammenfällt.
Weiterhin wird entsprechend einem zweiten Ausführungs
beispiel der Erfindung ein Lampensystem für Kurvenfahrten
für Fahrzeuge zur Verfügung welches umfaßt: eine Winkelge
schwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Winkelgeschwin
digkeit des Fahrzeugs, wenn es in einer Kurve fährt, eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Ge
schwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis von Impulsen, die
von einem Abstandssensor in Fahrtintervallen eines vorgege
benen Abstands erzeugt werden, eine Drehradius-Berechnungs
vorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen der
von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung fest
gestellten Fahrzeuggeschwindigkeit durch die von der Winkel
geschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellte Winkel
geschwindigkeit, eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung
zum Berechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der
Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis des von der Drehra
dius-Berechnungsvorrichtung berechneten Drehradius, und eine
Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung zum Steuern der au
genblicklichen Position des Beleuchtungswinkels der Beleuch
tungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der
Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berechneten Zielposi
tion zusammenfällt.
Weiterhin wird entsprechend einem dritten Ausführungs
beispiel der Erfindung ein Lampensystem für Kurvenfahrten
für Fahrzeuge zur Verfügung welches umfaßt: eine Beschleuni
gungs-Meßvorrichtung zum Messen der lateralen Beschleuni
gung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt, eine Fahrzeug
geschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Geschwindig
keit des Fahrzeugs, eine Zielpositions-Berechnungsvorrich
tung zum Berechnen einer Zielposition des Beleuchtungswin
kels der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der
Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestell
ten Fahrzeuggeschwindigkeit und der von der Beschleunigungs-
Detektionsvorrichtung festgestellten lateralen Beschleuni
gung, und eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung zum
Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungswin
kels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit
der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berechneten
Zielposition zusammenfällt.
Weiterhin wird entsprechend einem vierten Ausführungs
beispiel der Erfindung ein Lampensystem für Kurvenfahrten
für Fahrzeuge zur Verfügung welches umfaßt: eine Winkelge
schwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der lateralen Be
schleunigung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt, eine
Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Ge
schwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis von Impulsen, die
von einem Abstandssensor in Fahrtintervallen eines vorgege
benen Abstands erzeugt werden, eine Drehradius-Berechnungs
vorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen des
Quadrats der von der Fahrzeuggeschwindigkeits-Detektionsvor
richtung festgestellten Fahrzeuggeschwindigkeit durch die
von der Winkelgeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festge
stellte laterale Beschleunigung, eine Zielpositions-Berech
nungsvorrichtung zum Berechnen einer Zielposition des Be
leuchtungswinkels der Beleuchtungsvorrichtung auf der Basis
des von der Drehradius-Berechnungsvorrichtung berechneten
Drehradius, und eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrich
tung zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuch
tungswinkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken,
daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung
berechneten Zielposition zusammenfällt.
Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung wird die Zielposition des Beleuchtungswinkels auf der
Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Winkelgeschwindig
keit des Fahrzeugs berechnet, so daß die augenblickliche Po
sition des Beleuchtungswinkels so gesteuert wird, daß sie
mit der Zielposition zusammenfällt.
Entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung wird der Drehradius durch Division der Fahrzeugge
schwindigkeit durch die Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs
berechnet, so daß die Zielposition des Beleuchtungswinkels
auf der Basis des Drehradius berechnet wird, so daß die au
genblickliche Position des Beleuchtungswinkels so gesteuert
wird, daß sie mit der Zielposition zusammenfällt.
Entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung wird die Zielposition des Beleuchtungswinkels auf der
Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der lateralen Be
schleunigung berechnet, so daß die augenblickliche Position
des Beleuchtungswinkels so gesteuert wird, daß sie mit der
Zielposition zusammenfällt.
Entsprechend dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfin
dung wird der Drehradius durch Division des Quadrats der
Fahrzeuggeschwindigkeit durch die laterale Beschleunigung
berechnet, so daß die Zielposition des Beleuchtungswinkels
auf der Basis des Drehradius berechnet wird, so daß die au
genblickliche Position des Beleuchtungswinkels so gesteuert
wird, daß sie mit der Zielposition zusammenfällt.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Lampensystems für Kurven
fahrten für Fahrzeuge.
Die Fig. 2(a) und 2(b) sind Diagramme zum Erklären
der Beziehungen zwischen dem Radius r, der Geschwindigkeit v
und der Winkelgeschwindigkeit w und der Beziehungen zwischen
dem Radius r, der Geschwindigkeit v und der lateralen Be
schleunigung a.
Fig. 3 ist ein Diagramm zum Erklären der Entsprechung
zwischen dem Drehradius r und dem Beleuchtungswinkel e der
Scheinwerfer.
Fig. 4 ist ein Graph einer linearen Approximation einer
trigonometrischen Funktion.
Fig. 5 ist ein Graph einer Winkelgeschwindigkeit-Aus
gangsspannungs-Charakteristik des in der Praxis der vorlie
genden Erfindung verwendeten Winkelgeschwindigkeitssensors.
Fig. 6 ist eine Ansicht der Eingangs/Ausgangs-Charakte
ristik eines in der Erfindung verwendeten A/D-Wandlers.
Fig. 7 ist eine Ansicht der Eingangs/Ausgangs-Charakte
ristik eines in der Erfindung verwendeten D/A-Wandlers.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungs
beispiels eines erfindungsgemäßen Lampensystems für Kurven
fahrten für Fahrzeuge.
Fig. 9 ist ein Graph einer Beschleuni
gungs/Ausgangsspannungs-Charakteristik eines in der Erfin
dung verwendeten Beschleunigungssensors.
Die vorliegende Erfindung wird hiernach im Detail auf
der Basis ihrer bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrie
ben.
Als erstes wird die grundlegende Theorie der vorliegen
den Erfindung erklärt.
Wenn die Winkelgeschwindigkeit eines sich mit einer Ge
schwindigkeit v (m/s) auf einem Kreis mit einem Radius r (m)
bewegenden Gegenstandes mit w (Radiant/s) angegeben wird
(siehe Fig. 2(a)), wird folgende Gleichung erfüllt:
r = v/w (m)
Wenn die laterale Beschleunigung eines sich mit einer
Geschwindigkeit v (m/s) auf einem Kreis mit einem Radius r
(m) bewegenden Gegenstandes mit a (m/s2) angegeben wird
(siehe Fig. 2(b)), wird folgende Gleichung erfüllt:
r = v2/a
Nun wird im folgenden die Entsprechung zwischen dem
Drehradius und dem Beleuchtungswinkel der Scheinwerfer her
geleitet.
Wenn der Drehradius, der Beleuchtungswinkel, die Radba
sis des Fahrzeugs und der Lenkwinkel des Vorderrads jeweils
durch r, R, L und α dargestellt werden (siehe Fig. 3), wird
der Beleuchtungsabstand D der Scheinwerfer ausgedrückt
durch:
D = 2r·sin (R - α) (I)
wobei
L = r·sin α (II)
Hier wird der Beleuchtungsabstand D als der Abstand zwi
schen der augenblicklichen Position des Fahrzeugs und einem
Schnittpunkt der optischen Hauptachse der Scheinwerfer und
einer Ortskurve (Kreis), auf der das Fahrzeug entlang fahren
wird, definiert. Da es vom Gesichtspunkt des Fahrers aus ge
wünscht wird, daß der Beleuchtungswinkel R so gesteuert
wird, daß der Beleuchtungsabstand D konstant gehalten wird,
unabhängig von dem Drehradius r, wird D konstant gehalten.
In dem Falle, daß r » L, kann die Gleichung (I) folgen
dermaßen approximiert werden:
D ≈ 2r·sin R (III)
Weiterhin kann im Falle, daß O R π/6, R folgendermaßen
approximiert werden:
sin R ≈ 3R/π (IV)
Wenn eine Lösung für R durch Einsetzen der Gleichung (III)
in Gleichung (IV) berechnet wird, wird die folgende Glei
chung erhalten:
R ≠ πD/6r (V)
In Gleichung (V) ist π eine Konstante und D ist eine Kon
stante, wie oben beschrieben. Demzufolge wird Gleichung (V)
durch Ersetzen von πD/6 durch K (Konstante) wie folgt ausge
drückt:
R ≈ K/r (VI)
Aus Gleichung (VI) ist ersichtlich, daß der Beleuchtungswin
kel R durch eine einfache Umkehrfunktion des Drehradius ap
proximiert werden kann.
Die vorliegende Erfindung, die auf der obigen Theorie
basiert, wird hiernach im Hinblick auf die folgenden Ausfüh
rungsbeispiele weiter beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In der
Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Winkelge
schwindigkeitssensor, der in einem Fahrzeug angeordnet ist;
2 bezeichnet einen wohlbekannten Abstandssensor zum Erzeugen
von Impulsen in Fahrtintervallen mit einem vorgegebenen Ab
stand; 3 bezeichnet einen A/D-Wandler; 4 einen Zähler; 5
einen ersten Festhalteschaltkreis; 6 einen zweiten Festhal
teschaltkreis; 7 einen Oszillator; 8 einen Dividierer; 9
einen D/A-Wandler; 10 einen ersten invertierenden Verstär
ker; 11 einen Differenzverstärker; 12 einen zweiten inver
tierenden Verstärker; 13 einen ersten Leistungsverstärker-
Schaltkreis; 14 einen zweiten Leistungsverstärker-Schalt
kreis; 15 einen Motor zum Ändern des Beleuchtungswinkels von
Scheinwerfern (nicht gezeigt); und 16 einen Scheinwerfer-Be
leuchtungswinkelsensor zur Ausgabe einer Spannung VFB ent
sprechend dem Beleuchtungswinkel der Scheinwerfer entspre
chend der Drehung des Motors 15.
In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Scheinwerfer-
Beleuchtungswinkelsensor 16 aus einem variablen Widerstand,
der sich koaxial mit einer Ausgangswelle einer Unterset
zungs-Getriebeeinheit (nicht gezeigt) zum Untersetzen der
Rotationsgeschwindigkeit des Motors 15 dreht, um dadurch
eine Spannung VFB entsprechend der augenblicklichen Position
des Beleuchtungswinkels der Scheinwerfer auszugeben. Weiter
hin besitzt der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 eine in Fig.
5 gezeigte Winkelgeschwindigkeit-Ausgangsspannung-Charakte
ristik.
Der erste invertierende Verstärker 10 besteht aus einem
Operationsverstärker OP1 und Widerständen R1 und R2. Der
Differenzverstärker 11 besteht aus einem Operationsverstär
ker OP2 und Widerständen R3 bis R6. Der zweite invertierende
Verstärker 12 besteht aus einem Operationsverstärker OP3 und
Widerständen R7 und R8. Der erste Leistungsverstärker-
Schaltkreis 13 besteht aus Transistoren Tr1 und Tr2. Der
zweite Leistungsverstärker-Schaltkreis 14 besteht aus Tran
sistoren Tr3 und Tr4.
Die Arbeitsweise des Lampensystems für Kurvenfahrten
wird nun in Verbindung mit den Funktionen der jeweiligen
Teile beschrieben.
Wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, gibt der Winkel
geschwindigkeitssensor 1 eine Spannung aus, die der augen
blicklichen Winkelgeschwindigkeit entspricht. Die Spannung
wird dem A/D-Wandler zugeführt. Der A/D-Wandler führt eine
A/D-Wandlung durch, wie sie durch die in Fig. 6 gezeigte
Eingabe/Ausgabe-Charakteristik (Wahrheitstabelle) darge
stellt ist, und zwar unter Verwendung der Oszillationsperi
ode des Oszillators 7 als Abtastperiode, um dadurch den Aus
gangskode des Umwandlungsergebnisses als Winkelgeschwindig
keitsdaten zum Festhalteschaltkreis 5 und das Vorzeichen
derselben dem D/A-Wandler 9 zuzuführen.
Auf der anderen Seite werden von dem Abstandssensor 2 in
Intervallen eines vorgegebenen Abstands erzeugte Impulse von
dem Zähler 4 gezählt. Der Zählwert des Zählers 4 wird von
dem Festhalteschaltkreis 6 in der oben erwähnten Abtastperi
ode festgehalten und in Geschwindigkeitsdaten umgewandelt.
Die von dem Festhalteschaltkreis 5 festgehaltenen Win
kelgeschwindigkeitsdaten und die von dem Festhalteschalt
kreis 6 festgehaltenen Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten werden
dem Dividierer 8 zugeführt. Der Dividierer 8 berechnet den
Kehrwert des Drehradius durch Dividieren der Winkelgeschwin
digkeitsdaten durch die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten. In
diesem Ausführungsbeispiel wird der Kehrwert des Drehradius
direkt durch Division der Winkelgeschwindigkeitsdaten durch
die Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten erhalten, da der Beleuch
tungswinkel durch eine Umkehrfunktion des Drehradius ausge
drückt wird (siehe Gleichung (VI)). Das bedeutet, daß eine
arithmetische Operation zum Berechnen des Kehrwerts des
Drehradius nach dem Berechnen des Drehradius durch Division
der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten durch die Winkelgeschwin
digkeitsdaten durchgeführt wird.
Das von dem Dividierer 8 erzeugte Ergebnis der arithme
tischen Operation wird dem D/A-Wandler 9 zugeführt. Der D/A-
Wandler 9 führt eine D/A-Wandlung durch, wie sie durch die
in Fig. 7 gezeigte Eingabe/Ausgabe-Charakteristik
(Wahrheitstabelle) gezeigt ist, und führt die Ausgangsspan
nung des Umwandlungsergebnisses dem invertierenden Eingangs
anschluß des invertierenden Verstärkers 10 zu. Das bedeutet,
daß eine Ausgangsspannung, die dem Kehrwert des Drehradius
entspricht, an den invertierenden Eingangsanschluß des in
vertierenden Verstärkers 10 angelegt wird.
Der invertierende Verstärker 10 verstärkt die Ausgangs
spannung des D/A-Wandlers 9 um einen Faktor -K und gibt das
Verstärkungsergebnis aus. Die Ausgangsspannung VIN des in
vertierenden Verstärkers 10 entspricht der Zielposition des
Beleuchtungswinkels der Scheinwerfer. Da wenn der Kehrwert
des Drehradius um einen Faktor -K in dem invertierenden Ver
stärker 10 verstärkt wird, wird der resultierende Wert an
den invertierenden Eingangsanschluß des Differenzverstärker
der nächsten Stufe angelegt, um dadurch das Signal wieder
umzukehren, um seine Phase einzustellen.
Die Ausgangsspannung VIN des invertierenden Verstärkers
10 wird an den invertierenden Eingangsanschluß des Diffe
renzverstärkers 11 angelegt. Der Differenzverstärker 11 ver
stärkt die Differenz zwischen der Ausgangsspannung VIN des
invertierenden Verstärkers 10 und der Ausgangsspannung VFB
des Beleuchtungswinkelsensors 16, also die Differenz zwi
schen der Spannung VIN, die der Zielposition des Beleuch
tungswinkels der Scheinwerfer entspricht, und der Spannung
VFB, die deren augenblicklicher Position entspricht.
Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 11 wird in
dem Leistungsverstärker-Schaltkreis 13 in der Leistung ver
stärkt, um dadurch einen Ausgangsspannung V01 zu erzeugen,
die an einen Anschluß des Motors 15 angelegt wird. Auf der
anderen Seite wird die Ausgangsspannung des Differenzver
stärkers 11 in dem invertierenden Verstärker 12 bezüglich
einer Bezugsspannung Vref invertiert (mit einem Faktor von
-1 verstärkt) und dann von dem Leistungsverstärker-Schalt
kreis 14 in der Leistung verstärkt, um eine Ausgangsspannung
V02 zu erhalten, die an den anderen Anschluß des Motors 15
angelegt wird. Auf diese Weise wird eine Spannungsdifferenz
zwischen den entgegengesetzten Anschlüssen des Motors 15 er
zeugt, um den Motor 15 zu drehen, so daß die augenblickliche
Position des Beleuchtungswinkels der Scheinwerfer so gesteu
ert wird, daß sie mit der Zielposition zusammenfällt.
Auch wenn sich das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
auf einen Fall bezieht, in dem der Winkelgeschwindigkeits
sensor 1 und die arithmetische Einheit 17 (in der Zeichnung
von einer gestrichelten Linie umgeben) getrennt angeordnet
sind, kann die Erfindung auch auf den Fall angewendet wer
den, in dem diese in einem Element vereinigt sind. In dem
Fall, in dem sie in einem Element vereinigt sind, kann die
Verdrahtung von dem Winkelgeschwindigkeitssensor 1 zur
arithmetischen Einheit 17 weggelassen werden, um eine Ver
einfachung des Aufbaus zu erhalten.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Ausfüh
rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser
Zeichnung beziehen sich die gleichen Bezugszeichen wie in
Fig. 1 auf die gleichen oder ähnliche Elemente, und daher
wird hier eine detaillierte Beschreibung derselben unterlas
sen.
Das zweite Ausführungsbeispiel bezieht sich auf den
Falle, in dem der Winkelgeschwindigkeitssensor 1 durch einen
Beschleunigungssensor 19 ersetzt ist, so daß die laterale
Beschleunigung des Fahrzeugs von dem Beschleunigungssensor
19 festgestellt wird. Weiterhin ist ein Multiplizierer 18
zwischen dem Festhalteschaltkreis 6 und dem Dividierer 8 an
geordnet. Der Beschleunigungssensor 19 besitzt einen Be
schleunigungs-Ausgangsspannungs-Charakteristik, wie sie in
Fig. 9 gezeigt ist.
Die Arbeitsweise des Lampensystems für Kurvenfahrten
wird nun in Verbindung mit den Funktionen der jeweiligen
Teile beschrieben.
Wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt, gibt der Be
schleunigungssensor 19 eine Spannung aus, die der augen
blicklichen lateralen Beschleunigung entspricht. Die Span
nung wird dem A/D-Wandler zugeführt. Der A/D-Wandler führt
eine A/D-Wandlung durch, wie sie durch die in Fig. 6 ge
zeigte Eingabe/Ausgabe-Charakteristik (Wahrheitstabelle)
dargestellt ist, und zwar unter Verwendung der Oszillations
periode des Oszillators 7 als Abtastperiode, um dadurch den
Ausgangskode des Umwandlungsergebnisses als Beschleunigungs
daten zum Festhalteschaltkreis 5 und das Vorzeichen dersel
ben dem D/A-Wandler 9 zuzuführen.
Auf der anderen Seite werden von dem Abstandssensor 2 in
Intervallen eines vorgegebenen Abstands erzeugte Impulse von
dem Zähler 4 gezählt. Der Zählwert des Zählers 4 wird von
dem Festhalteschaltkreis 6 in der oben erwähnten Abtastperi
ode festgehalten und in Geschwindigkeitsdaten umgewandelt.
Die von dem Festhalteschaltkreis 6 festgehaltenen Geschwin
digkeitsdaten werden von dem Multiplizierer 18 quadriert.
Die von dem Festhalteschaltkreis 5 festgehaltenen Be
schleunigungsdaten und die von dem Multiplizierer 18 qua
drierten Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten werden dem Dividierer
8 zugeführt. Der Dividierer 8 berechnet den Kehrwert des
Drehradius durch Dividieren der Beschleunigungsdaten durch
das Quadrat der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten. In diesem
Ausführungsbeispiel wird der Kehrwert des Drehradius direkt
durch Division der Beschleunigungsdaten durch das Quadrat
der Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten erhalten, da der Beleuch
tungswinkel durch eine Umkehrfunktion des Drehradius ausge
drückt wird (siehe Gleichung (VI) in der Beschreibung der
grundlegenden Theorie). Das bedeutet, daß eine arithmetische
Operation zum Berechnen des Kehrwerts des Drehradius nach
dem Berechnen des Drehradius durch Division des Quadrats der
Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten durch die Beschleunigungsdaten
durchgeführt wird.
Der nachfolgende Arbeitsablauf ist derselbe wie in dem
ersten Ausführungsbeispiel, und daher wird eine weitere Be
schreibung nicht wiederholt.
Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich, wird
entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung die Zielposition des Beleuchtungswinkels auf der
Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Drehwinkelge
schwindigkeit berechnet, und die augenblickliche Position
des Beleuchtungswinkels wird so gesteuert, daß sie mit der
Zielposition zusammenfällt. Weiterhin wird entsprechend dem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der
Drehradius durch Division der Fahrzeuggeschwindigkeit durch
die Winkelgeschwindigkeit berechnet, so daß die Zielposition
des Beleuchtungswinkels auf der Basis des Drehradius berech
net wird, und somit wird die augenblickliche Position des
Beleuchtungswinkels so gesteuert, daß sie mit der Zielposi
tion zusammenfällt. Weiterhin wird entsprechend einem drit
ten Ausführungsbeispiel der Erfindung die Zielposition des
Beleuchtungswinkels auf der Basis der Fahrzeuggeschwindig
keit und der lateralen Beschleunigung berechnet, und die au
genblickliche Position des Beleuchtungswinkels wird so ge
steuert, daß sie mit der Zielposition zusammenfällt. Weiter
hin wird entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung der Drehradius durch Division des
Quadrats der Fahrzeuggeschwindigkeit durch die laterale Be
schleunigung erhalten, so daß die Zielposition des Beleuch
tungswinkels auf der Basis des Drehradius berechnet wird,
und die augenblickliche Position des Beleuchtungswinkels
wird so gesteuert, daß sie mit der Zielposition zusammen
fällt. Folglich kann eine Systemkonfiguration ohne Änderung
der Entsprechungen bezüglich des Beleuchtungswinkels an alle
Fahrzeuge angepaßt werden.
Claims (14)
1. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zum Än
dern des Beleuchtungswinkels einer Beleuchtungsvorrichtung
eines Fahrzeugs, auf dem das Lampensystem montiert ist, beim
Durchfahren einer Kurve, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lampensystem umfaßt:
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn es in ei ner Kurve fährt;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (2) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit und der von der Winkelgeschwindigkeits- Detektionsvorrichtung festgestellten Winkelgeschwindigkeit; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn es in ei ner Kurve fährt;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (2) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit und der von der Winkelgeschwindigkeits- Detektionsvorrichtung festgestellten Winkelgeschwindigkeit; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
2. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zum Än
dern des Beleuchtungswinkels einer Beleuchtungsvorrichtung
eines Fahrzeugs, auf dem das Lampensystem montiert ist, beim
Durchfahren einer Kurve, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lampensystem umfaßt:
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn es in ei ner Kurve fährt;
einen Abstandssensor (2) zum Erzeugen von Impulsen bei Fahrtintervallen eines vorgegebenen Abstands des Fahrzeugs;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (4) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis der von dem Abstandssensor erzeugten Impulse;
eine Drehradius-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen der von der Fahrzeuggeschwindig keits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahrzeuggeschwin digkeit durch die von der Winkelgeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellte Winkelgeschwindigkeit;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis des von der Drehradius- Berechnungsvorrichtung berechneten Drehradius; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der Winkelgeschwindigkeit des Fahrzeugs, wenn es in ei ner Kurve fährt;
einen Abstandssensor (2) zum Erzeugen von Impulsen bei Fahrtintervallen eines vorgegebenen Abstands des Fahrzeugs;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (4) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis der von dem Abstandssensor erzeugten Impulse;
eine Drehradius-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen der von der Fahrzeuggeschwindig keits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahrzeuggeschwin digkeit durch die von der Winkelgeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellte Winkelgeschwindigkeit;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis des von der Drehradius- Berechnungsvorrichtung berechneten Drehradius; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
3. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zum Än
dern des Beleuchtungswinkels einer Beleuchtungsvorrichtung
eines Fahrzeugs, auf dem das Lampensystem montiert ist, beim
Durchfahren einer Kurve, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lampensystem umfaßt:
eine Beschleunigungs-Meßvorrichtung (19) zum Messen der lateralen Beschleunigung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (2) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit und der von der Beschleunigungs-Detekti onsvorrichtung festgestellten lateralen Beschleunigung; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
eine Beschleunigungs-Meßvorrichtung (19) zum Messen der lateralen Beschleunigung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung (2) zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit und der von der Beschleunigungs-Detekti onsvorrichtung festgestellten lateralen Beschleunigung; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
4. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge zum Än
dern des Beleuchtungswinkels einer Beleuchtungsvorrichtung
eines Fahrzeugs, auf dem das Lampensystem montiert ist, beim
Durchfahren einer Kurve, dadurch gekennzeichnet, daß das
Lampensystem umfaßt:
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der lateralen Beschleunigung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt;
einen Abstandssensor (2) zum Erzeugen von Impulsen bei Fahrtintervallen eines vorgegebenen Abstands des Fahrzeugs;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis der von dem Abstandssensor erzeugten Impulse;
eine Drehradius-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen des Quadrats der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit durch die von der Winkelgeschwindig keits-Detektionsvorrichtung festgestellte laterale Beschleu nigung;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis des von der Drehradius- Berechnungsvorrichtung berechneten Drehradius; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
eine Winkelgeschwindigkeits-Meßvorrichtung (1) zum Mes sen der lateralen Beschleunigung, wenn das Fahrzeug in einer Kurve fährt;
einen Abstandssensor (2) zum Erzeugen von Impulsen bei Fahrtintervallen eines vorgegebenen Abstands des Fahrzeugs;
eine Fahrzeuggeschwindigkeits-Meßvorrichtung zum Messen der Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Basis der von dem Abstandssensor erzeugten Impulse;
eine Drehradius-Berechnungsvorrichtung zum Berechnen des Drehradius durch Teilen des Quadrats der von der Fahrzeugge schwindigkeits-Detektionsvorrichtung festgestellten Fahr zeuggeschwindigkeit durch die von der Winkelgeschwindig keits-Detektionsvorrichtung festgestellte laterale Beschleu nigung;
eine Zielpositions-Berechnungsvorrichtung (3-10) zum Be rechnen einer Zielposition des Beleuchtungswinkels der Be leuchtungsvorrichtung auf der Basis des von der Drehradius- Berechnungsvorrichtung berechneten Drehradius; und
eine Beleuchtungswinkel-Steuerungsvorrichtung (11-16) zum Steuern der augenblicklichen Position des Beleuchtungs winkels der Beleuchtungsvorrichtung, um zu bewirken, daß er mit der von der Zielpositions-Berechnungsvorrichtung berech neten Zielposition zusammenfällt.
5. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungswin
kel-Steuerungsvorrichtung einen Motor (15), einen Differenz
verstärker (11) und einen Operationsverstärker (12) umfaßt.
6. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach An
spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungswin
kel-Steuerungsvorrichtung außerdem einen Beleuchtungswinkel
sensor (16) umfaßt.
7. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach An
spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungswin
kel-Steuerungsvorrichtung den Beleuchtungswinkel der Be
leuchtungsvorrichtung derart steuert, daß eine von dem Be
leuchtungswinkelsensor abgeleitete Position mit der von der
Zielpositions-Berechnungsvorrichtung abgeleiteten Position
zusammenfällt.
8. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielpositions-Be
rechnungsvorrichtung einen A/D-Wandler (3), einen Zähler
(4), einen Festhalteschaltkreis (5), einen D/A-Wandler (9)
und einen Operationsverstärker (10) umfaßt.
9. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach An
spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine zu
sammen mit der Winkelgeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung
integral geformte arithmetische Einheit (17) umfaßt.
10. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungswin
kel-Steuerungsvorrichtung einen Motor (15), einen Differenz
verstärker (11) und einen Operationsverstärker (12) umfaßt.
11. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach
Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungs
winkel-Steuerungsvorrichtung außerdem einen Beleuchtungswin
kelsensor (16) umfaßt.
12. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach
Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungs
winkel-Steuerungsvorrichtung den Beleuchtungswinkel der Be
leuchtungsvorrichtung derart steuert, daß eine von dem Be
leuchtungswinkelsensor abgeleitete Position mit der von der
Zielpositions-Berechnungsvorrichtung abgeleiteten Position
zusammenfällt.
13. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zielpositions-
Berechnungsvorrichtung einen A/D-Wandler (3), einen Zähler
(4), einen Festhalteschaltkreis (5), einen D/A-Wandler (9)
und einen Operationsverstärker (10) umfaßt.
14. Lampensystem für Kurvenfahrten für Fahrzeuge nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine zu
sammen mit der Winkelgeschwindigkeits-Detektionsvorrichtung
integral geformte arithmetische Einheit (17) umfaßt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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