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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Scheinwerfer-Ausrichtvorrichtung
nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Ausrichten eines Fahrzeugscheinwerfers
nach Anspruch 6.
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Aus
EP-A-0 847 895 ist
eine Vorrichtung für das
automatische Zieleinstellen von Scheinwerfern für Kraftfahrzeuge bekannt. Gemäß dieser
bekannten Vorrichtung wird ein Längsneigungswinkel
der Fahrzeugkarosserie in Vor- und Zurückrichtung aufgrund der Ausgangssignale
von Höhensensoren
berechnet, die an Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs befestigt
sind. Es wird die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhalten. Aus
der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird die Fahrzeugbeschleunigung
erhalten. Anhand der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Fahrzeugbeschleunigung
wird eine Entscheidung getroffen, um den Steuermodus zu bestimmen,
der der Fahrsituation des Fahrzeugs entspricht, und zwar durch Auswahl
eines [Modus] aus der Gruppe bestehend aus einem Anhaltmodus, einem
Beschleunigungsmodus, einem Verlangsamungsmodus und eines Konstantgeschwindigkeitsmodus.
Ein Aktor-Sollwert (d.h. ein Soll-Zieleinstellungswinkel) wird gemäß dem bestimmten
Steuermodus berechnet. Um diesen Aktor-Sollwert zu erhalten, wird
ein Filter verwendet, um den Längsneigungswinkel
so zu berechnen, daß die
Scheinwerfer den Lenker eines entgegenkommenden Fahrzeugs nicht
blenden. Dann wird die Zieleinstellung der Scheinwerfer durch Betätigen der
Aktoren gemäß dem Aktor-Sollwert
durchgeführt.
Der Längsneigungswinkel
wird durch Verwenden eines bevorzugten Filters passend berechnet.
Daher wird keine unnötige
oder fehlerhafte Zieleinstellung der Scheinwerfer durchgeführt.
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Aus
Patent Abstracts of Japan, Bd. 1995, Nr. 05, 30. Juni 1995, und
aus
JP 07 04787 A ,
21. Februar 1995, ist ein System zum Unterdrücken des Lichtvorhangphänomens durch
Erfassen der meteorologischen Gegebenheit von Regen, Nebel usw.
bekannt, um zu verhindern, daß ein
Lichtstrahl in Höhe der
horizontalen Oberseite einer Lampe oder noch höher ausgestrahlt wird, falls
ein anderes Fahrzeug erfaßt
wird, und durch Ändern
der Schnittlinienposition einer Scheinwerferlampe gemäß dieser
Erfassung um einen vorgegebenen Verschiebungsbereich.
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Gemäß diesem
bekannten System werden ein Wischerschalter, ein Nebelleuchtenschalter
und eine Bildverarbeitungseinrichtung mit dem Eingangsport einer
Steuereinheit verbunden, um in der Bildverarbeitungseinrichtung
ein Bild des Fahrzeug-Vorfelds,
das von einer TV-Kamera aufgezeichnet wird, zu verarbeiten, und,
falls ein anderes Fahrzeug vor dem eigenen Fahrzeug erfaßt wird,
das Bild zu verarbeiten, um ein Positionserkennungsverfahren zum Bestimmen
der Position des anderen Fahrzeugs durchzuführen. In der Steuereinheit
wird erfaßt,
an welcher Stelle sich der obere Totpunkt einer Schnittlinie gerade
befindet, und es wird auch festgestellt, ob in der Umgebung des
Fahrzeugs Regen fällt
oder nicht und Nebel vorhanden ist oder nicht, weswegen der Wischerschalter
und die Nebelleuchte eingeschaltet sind oder nicht, und falls die
Schalter eingeschaltet sind, wird der Verschiebungsbereich [moving range]
der Schnittlinie verändert,
um das oben genannte Phänomen
zu unterdrücken.
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Bei
herkömmlichen
Fahrzeugscheinwerfern werden entgegenkommende Fahrzeuglenker geblendet,
falls die optische Scheinwerferachse durch die Neigung der Fahrzeugkarosserie
nach oben gerichtet ist. Wenn sie dagegen nach unten gerichtet ist, ist
die Fernsicht des Fahrers eingeschränkt. Daher besteht ein Bedarf
an einer Fixierung der optischen Scheinwerferachse.
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Es
existiert auch eine herkömmliche
Scheinwerfer-Zieleinstellvorrichtung, die in der Lage ist, den Bereich
der Lichtprojektion der Scheinwerfer gemäß den Informationen von einem
Fahrzeug-Navigationssystem, das im Fahrzeug eingebaut ist, zu steuern. Diese
Art von Steuervorrichtung steuert die Richtung der optischen Scheinwerferachse
gemäß Karteninformationen,
die von dem Fahrzeug-Navigationssystem erhalten werden. Aufgrund
von verschiedenen Fehlern ist es jedoch schwierig, die Richtung
der optischen Scheinwerferachse entsprechend dem aktuellen Fahrbahnzustand
zu steuern.
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Es
existiert außerdem
ein herkömmliches System,
das einen Bezugspunkt auf dem Vorderfahrzeug erkennt, nachdem eine
Bildverarbeitung durch eine CCO-Kamera die Situation des Vorderfahrzeugs eingeschätzt hat.
Solch ein System ist in JP-A-7-32936 offenbart. Es steuert anschließend die optische
Scheinwerferachse auf der Grundlage der erfaßten Fahrbahnsituation.
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Dieses
System nutzt jedoch den größten Leuchtpunkt
an dem Vorderfahrzeug, um den Bezugspunkt zu bestimmen. Als solchen
fängt diese
Kamera manchmal eine helle Straßenlampe
oder ein anderes beleuchtetes Objekt anstelle des Fahrzeugs ein.
Darüber
hinaus ist dieses System nur bei Nacht nützlich.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine automatische Scheinwerfer-Ausrichtvorrichtung und
ein Verfahren zum Ausrichten eines Fahrzeug-Scheinwerfers bereitzustellen,
demgemäß das automatische
Positionieren eines Fahrzeug-Scheinwerfers mit verbesserter Präzision durchgeführt werden
kann.
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Gemäß der automatischen
Scheinwerfer-Ausrichtvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird
dieses Ziel durch die Merkmale von Anspruch 1 erreicht.
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Verbesserte
Ausführungsformen
der automatischen Scheinwerfer-Ausrichtvorrichtung ergeben sich
aus den Unteransprüchen
2 bis 5.
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Im
Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren des Ausrichtens
von Fahrzeugscheinwerfern wird das genannte Ziel durch die Merkmale
des Anspruchs 6 erreicht.
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Verbesserte
Ausführungsformen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ergeben sich aus den Unteransprüchen
7 und 8.
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Die
vorliegende Erfindung stellt eine automatische Scheinwerfer-Ausrichtvorrichtung
bereit, die die Fahrumgebung des Fahrzeugs gemäß Informationen einstellt,
die Vorderfahrzeuge einschließen, während es
eine Abweichung vom Steuerwinkel bei der normalen Steuerung zum
Halten der optischen Scheinwerferachse in einer fixierten Richtung
erlaubt.
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In
einem Aspekt der Erfindung wird der Neigungswinkel der optischen
Scheinwerferachse zur Fahrbahn-Oberfläche durch das Neigungswinkel-Berechnungsmittel
durch Bezugnahme auf das Fahrzeugdaten-Erfassungsmittel, das die
Neigungsdaten des Fahrzeugs, die Bewegungsdaten und die Beschleunigungsdaten
erfaßt,
berechnet. Dann wird mit Rücksicht
auf den Zentriwinkel der optischen Achse, der durch Korrigieren
und Berechnen des Neigungswinkels durch das Zentriwinkel-Berechnungsmittel für die optische
Achse gemäß den Vorfelddaten,
die von der Vorfelddaten-Erfassungseinrichtung erfaßt werden,
bestimmt wird, die optische Scheinwerferachse durch das Einstellmittel
für die
optische Achse eingestellt. Das heißt, es werden fahrbahnbezogene Daten
in Fahrtrichtung des Fahrzeugs von der Fahrzeugdaten-Erfassungseinrichtung
erfaßt.
Die An- oder Abwesenheit eines Vorderfahrzeugs, der Abstand zwischen
den Fahrzeugen und Abweichungen des Auf- und Abwärts-Fahrverhaltens werden von der
Vorfelddaten-Erfassungseinrichtung erfaßt. Daher wird neben einer
normalen Steuerung über
den Neigungswinkel, der aus den fahrzeugbezogenen Daten erhalten
wird, falls nötig
eine Einstellung der optischen Achse mit Rücksicht auf fahrbahnbezogene
Informationen und den Zentriwinkel der optischen Achse nach Korrektur
einer Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs durchgeführt.
Daher ist es möglich, die
Sicht des Fahrers auf die vor ihm liegende Fahrbahnsitutation und
ein Vorderfahrzeug zu verbessern, wenn die normale Richtungssteuerung
der optischen Scheinwerferachse geändert wird, ohne den Lenker
des Vorderfahrzeugs zu blenden.
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In
einem weiteren Aspekt wird der Zentriwinkel der optischen Achse
durch das Zentriwinkel-Berechnungsmittel für die optische Achse berechnet, nachdem
eine Korrektur mittels der horizontalen und vertikalen relativen
Ortsänderung
bzw. Verlagerung des Vorderfahrzeugs durchgeführt wurde. Wenn ein bestimmter
Schwellenwert überschritten
wird, wird der Neigungswinkel korrigiert, um den Zentriwinkel der
optischen Achse zu berechnen. Somit wird die Richtung der optischen
Scheinwerferachse passend korrigiert, ohne daß dies für den Fahrer unangenehm wäre.
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In
einem weiteren Aspekt wird, wenn die horizontale Verlagerung des
Vorderfahrzeugs einen vorgegebenen Wert überschreitet, der Bereich der Lichtprojektion
gemäß der Richtungswechselrichtung des
Fahrzeugs durch die Horizontaleinstell-Einrichtung verändert. Die
Horizontaleinstell-Einrichtung stellt die optische Scheinwerferachse
in horizontaler Richtung ein.
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In
einem weiteren Aspekt wird, wenn aufgrund einer horizontalen Veränderung
des Vorderfahrzeugs eine relative Ortsänderung erfaßt wird,
die den vorgegebenen Wert überschreitet,
die linke vordere oder die rechte vordere Zusatzlampe des Fahrzeugs
eingeschaltet, um den Bereich der Lichtprojektion zu erweitern.
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Weitere
Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung werden aus der hierin
angegebenen detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden
werden, daß die
detaillierte Beschreibung und die speziellen Beispiele zwar bevorzugte
Ausführungsformen
darstellen, aber lediglich der Erläuterung dienen.
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1 ist eine schematische
Darstellung einer erfindungsgemäßen automatischen
Scheinwerfer-Einstellvorrichtung;
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2 ist eine Schnittansicht
eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers;
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3 ist ein Fließschema
einer erfindungsgemäßen Steuerroutine
zum Steuern der Richtung der optischen Schweinwerferachse;
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4 ist eine schematische
Darstellung der erfindungsgemäßen Berechnung
des Neigungswinkels der optischen Scheinwerferachse mit Rücksicht auf
den Abstand von einem Vorderfahrzeug;
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5 ist die schematische Darstellung
eines Bezugspunkts des Vorderfahrzeugs, der von einem erfindungsgemäßen Laserradarmechanismus
verfolgt wird;
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6 ist eine Tabelle, die
horizontale und vertikale tote Zonen und umgebende Bereiche in Beziehung
zur Abweichung vom Bezugspunkt innerhalb einer erfindungsgemäß vorgegebenen
Zeit zeigt;
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7 ist eine schematische
Darstellung der optischen Scheinwerferachse, die durch die erfindungsgemäße automatische
Scheinwerfer-Einstellvorrichtung dem Aufwärts-Fahrverhalten des Vorderfahrzeugs
folgt;
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8 ist eine schematische
Darstellung, die die erfindungsgemäße Steuerung der Richtung der optischen
Scheinwerferachse zeigt, die das Abwärts-Fahrverhaltens eines Vorderfahrzeugs
verfolgt;
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9 ist eine schematische
Darstellung der erfindungsgemäßen Steuerung
der Richtung der optischen Scheinwerferachse, die das Verhalten
des Vorderfahrzeugs verfolgt;
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10 ist eine schematische
Darstellung, die das erfindungsgemäße Verfolgen des Rechts-Richtungswechsels
eines Vorderfahrzeugs zeigt; und
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11 ist eine schematische
Darstellung, welche die erfindungsgemäße Steuerung der optischen
Scheinwerferachse zeigt, die den Rechts-Richtungswechsel eines Vorderfahrzeugs verfolgt.
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In 1 ist ein Höhensensor 11 an
der Hinterradachse angebracht, entweder an der Fahrersitz- oder
Beifahrersitzseite des Fahrzeugs. Vom Höhensensor 11 werden
die relative Verlagerung zwischen der Hinterradachse und der Fahrzeugkarosserie,
d.h. die hintere Fahrzeughöhe
(die Veränderung
der Fahrzeughöhe
auf der Hinterradseite), und Signale von anderen Sensoren, wie einem
(nicht dargestellten) Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor und einem (nicht
dargestellten) G-Sensor, in eine ECU (elektronische Steuereinheit) 20 eingegeben,
die in dem Fahrzeug eingebaut ist.
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Die
ECU 20 ist eine logische Betätigungsschaltung, die eine
CPU 21, einen ROM 22, in dem ein Steuerprogramm
hinterlegt ist, einen RAM 23, der verschiedene Datenarten
speichert, einen B/U (Backup)-RAM 24, einen I/O (Input/Output)-Kreis 25 und
eine Busleitung 26 zum Verbinden dieser Bauteile umfaßt. Ein
Ausgangssignal von der ECU 20 wird in Aktoren 35 und 36 eingegeben,
die an der Seite der Scheinwerfer 30 angeordnet sind, wodurch
die Richtung 30 der optischen Schweinwerferachse eingestellt
wird.
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Das
Fahrzeug ist mit einem bekannten Laserradarmechanismus 40 ausgestattet,
beispielsweise im Bereich der vorderen Stoßdämpfer, um Daten über das
Vorfeld des Fahrzeug zu erfassen. Die so vom Laserradarmechanismus 40 erfaßten Daten, beispielsweise
bezüglich
des Abstands zum Vorderfahrzeug und einer Änderung von dessen Verhalten, werden
in die ECU 20 eingegeben, wie später beschrieben. Diese Informationen
werden verwendet, um die Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 einzustellen.
Ebenfalls in dem Fahrzeug eingebaut ist ein bekanntes (nicht dargestelltes)
Navigationssystem zum Erfassen von fahrbahnbezogenen Daten. Selbstverständlich können ebenso
Bildinformationen-verarbeitende Systeme, die einen EHF-Radarmechanismus
und eine CCD-Kamera nutzen, anstelle des Laserradarmechanismus 40 verwendet
werden, um Informationen über
das Fahrzeugvorfeld zu erhalten.
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In 2 besteht der Scheinwerfer 30 hauptsächlich aus
einer Lampe 31, einem Reflektor 32, der die Lampe 31 sichert,
einem Stützabschnitt 33,
der den Reflektor 31 stützt
und in die Richtung der Pfeile schwingt, einem weiteren beweglichen
Bauteil 34, das den Reflektor 32 stützt, einem
Aktor 35, beispielsweise einem Schrittmotor zum Hin- und
Herbewegen des beweglichen Bauteils 34 in Richtung der Pfeile,
und einem Aktor 36, der einen Schrittmotor zum Antreiben
einer Baugruppe dieser Komponenten für die horizontale Einstellung
einschließt,
wie von dem Pfeil angezeigt. Die Anfangseinstellung der optischen
Achse des Scheinwerfers 30 wird aufgrund der Annahme durchgeführt, daß nur der
Lenker sich im Fahrzeug befindet.
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3 ist ein Fließschema,
das eine Steuerroutine für
das Einstellen der optischen Achse zeigt, mit der die Richtung der
optischen Achse 30 mit der CPU 21 der ECU 20 eingestellt
wird. Es wird auf 4, 5 und 6 Bezug genommen. Die Steuerroutine wird
von der CPU 21 zu festgelegten Zeiten wiederholt durchgeführt.
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Zunächst wird
kurz beschrieben, wie die Position des Bezugspunkts S bestimmt wird.
Bekanntermaßen
wird durch einen Laserradarmechanismus der Abstand zwischen dem
eigenen Fahrzeug und dem Vorderfahrzeug und anschließend die
relative Geschwindigkeit berechnet. Wenn das Objekt ferner aufgrund
der relativen Geschwindigkeit als ein Fahrzeug erkannt wird, das
innerhalb eines vorgegebenen Bereichs fährt, wird dieses Fahrzeug verfolgt. Außerdem ist
bekannt, daß die
Position aufgrund des Abprallens des Lasers, der von der spezifischen
Position des Vorderfahrzeugs reflektiert wird, auf einer XYZ-Koordinatenachse
berechnet wird. Daher wird der Bezugspunkt S berechnet wie nachstehend
gezeigt.
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In
Schritt S101 des Fließschemas
von 3 wird ein Fahrzeugdaten-Erfassungsprozeß, beispielsweise
des Neigungswinkels, mit Bezug auf den Wert der hinteren Fahrzeughöhe durchgeführt, der vom
Höhensensor 11 geliefert
wird. Für
das Fahrzeug-Neigungsverhalten
wird außerdem
eine Erfassung der Bewegung, der Beschleunigung und der Verlangsamung
des Fahrzeugs durch das Fahrzeug-Navigationssystem, der Geschwindigkeit
durch den Geschwindigkeitssensor, der Leistung durch den G-Sensor
usw. eingeschlossen. Anschließend
wird in Schritt S102, wie in 4 dargestellt,
der Abstand d zwischen den Fahrzeugen erfaßt, und der Neigungswinkel • der optischen
Achse des Scheinwerfers 30 wird aus der nachstehenden Gleichung
(1) erhalten, um durch den Laserradarmechanismus 40 Daten über das
Fahrzeugvorfeld zu erfassen. In der Gleichung ist h1 die Fahrzeughöhe über der
Fahrbahn-Oberfläche,
bei der der Fahrer des Vorderfahrzeugs nicht geblendet wird, beispielsweise
die Höhe bis
zum Mittelpunkt (W/2) zwischen den Reflektoren in jedem Bremslicht
des Vorderfahrzeugs als Bezugspunkt S, wie in 5 dargestellt. Ferner ist die Höhe h2 die
Höhe von
der Fahrbahn-Oberfläche bis zur
Mittellage der optischen Schweinwerferachse 30 des Fahrzeugs.
Für die
Höhen h1
und h2 können
vorgegebene Bedingungen verwendet werden. Die Höhe h1 kann gemäß der erfaßten Höhe des Vorderfahrzeugs
verändert
werden. Die Höhe
h2 kann ein Rechenwert sein, der auf der Fahrzeughöhe, der Fahrzeugneigung
und dem Abstand zwischen den Scheinwerfern 30 und der Radachse
beruht.
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Gleichung 1
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• = tan–1 {(h2 – h1)/d} (1)
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Ferner
werden in Schritt S102 der Betrag der horizontalen Verlagerung ?x
als Betrag der horizontalen (H) Verlagerung des Bezugspunkts S des
Vorderfahrzeugs innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums und der Betrag
der vertikalen Verlagerung ?y des Bezugspunkts S als Betrag der
vertikalen (V) Verlagerung innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums
erfaßt,
wie in 6 dargestellt.
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Nun
wird in Schritt S103 bewertet, ob der Betrag der Verlagerung H ?x
des Bezugspunkts S, die in Schritt S102 erfaßt wurde, in der horizontalen
toten Zone liegt. Die horizontale tote Zone ist für eine träge Reaktion
auf leichte horizontale Schwankungen des Bezugspunkts S des Vorderfahrzeugs
vorgesehen. Wenn der Betrag der horizontalen Verlagerung ?x in Schritt
S 103 in der horizontalen toten Zone liegt, ist die Verlagerung
innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne gering. In Schritt S104 wird
die horizontale optische Sollachse ?•• auf 0[°] gesetzt. Wenn dagegen in Schritt
S103 die horizontale Verlagerung ?x weit im Links-Richtungswechsel/Rechts-Richtungswechsel-Bereich außerhalb
der horizontalen toten Zone liegt, ist die Verlagerung im vorgegebenen
Zeitraum groß.
Dann wird in Schritt 105 die horizontale optische Sollachse ?•• durch die
folgende Gleichung (2) erhalten.
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Gleichung 2
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Im
Anschluß an
Schritt S104 oder S105 geht das Verfahren zu Schritt S106 über, wo
die horizontale optische Sollachse ?•• gefiltert wird. Das heißt, der
Sollwinkel der horizontalen optischen Achse ?•• wird geglättet, so daß die Achse des optischen Schweinwerfers 30 nicht
plötzlich
horizontal verändert
wird, was für
den Fahrer unangenehm wäre.
Nun wird in Schritt S107 erfaßt,
ob die vertikale Verlagerung ?y des Bezugspunkts S, die in Schritt
S102 erfaßt
wurde, in der vertikalen toten Zone liegt. Die vertikale tote Zone
ist für
eine träge
Reaktion auf leichte vertikale Veränderungen des Bezugspunkts
S vorgesehen, die durch Beschleunigen und Verlangsamen des Vorderfahrzeugs
bewirkt werden. Wenn die vertikale Verlagerung ?y in S107 in der
vertikalen toten Zone liegt, geht das Verfahren zu Schritt S108 über, da
die Verlagerung innerhalb der vorgegebenen Zeit gering ist. In Schritt
S108 wird der Sollwinkel der vertikalen optischen Achse ?•y auf 0[°] gesetzt.
Wenn andererseits Schritt S108 nicht bestimmt wird, d.h. wenn die
vertikale Verlagerung ?y weit im oberen oder unteren Bereich der
optischen Achse, außerhalb
der vertikalen toten Zone, ist, geht das Verfahren zu Schritt S109 über, wo
der Sollwinkel der vertikalen optischen Achse ?•y durch die folgende Gleichung erhalten
wird.
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Gleichung 3
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Nach
Schritt S108 oder S109 geht das Verfahren zu Schritt S110 über, wo
der Sollwinkel der vertikalen optischen Achse ?•y gefiltert wird. Das heißt, der
Sollwinkel der vertikalen optischen Achse 30 ?•y wird geglättet, so
daß die
optische Achse des Scheinwerfers 30 nicht plötzlich vertikal
verändert wird,
was für
den Fahrer und andere unangenehm wäre. Nun werden in Schritt S111
die Aktoren 35 und 36 während der normalen Steuerung
mit Rücksicht auf
den Neigungswinkel gesteuert, um die optische Achse des Scheinwerfers 30 in
einer festgelegten Richtung (1 % [oder 1,2 %] nach unten) zu halten,
um sicherzustellen, daß ein
Fahrer gute Sicht auf die Straße
hat, ohne entgegenkommende Fahrer zu blenden. Der Zentriwinkel der
optischen Achse wird durch Addieren der horizontalen optischen Sollachse ?••, die in
Schritt S106 gefiltert wurde, und des Sollwinkels der vertikalen
optischen Achse ?•y,
die in Schritt S110 gefiltert wurde, zum Neigungswinkel korrigiert,
womit die Steuerroutine beendet wird.
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Die
Breite der horizontalen toten Zone und der vertikalen toten Zone,
die in 6 dargestellt
ist, kann festgelegt sein oder kann durch den Abstand zwischen den
Fahrzeugen oder durch die Fahrzeuggeschwindigkeit verändert werden.
Sie kann so eingestellt werden, daß, je weiter das Vorderfahrzeug voraus
ist, desto enger die horizontale tote Zone und die vertikale tote
Zone sind. Die horizontale tote Zone kann außerdem in horizontaler Richtung
symmetrisch oder asymmetrisch nach rechts verengt werden, um eine
problemlose Reaktion auf Verhaltensänderungen des Vorderfahrzeugs
zu gewährleisten. Ferner
kann die vertikale tote Zone ebenfalls in vertikaler Richtung symmetrisch
oder asymmetrisch nach unten verengt werden, wodurch eine problemlose Reaktion
auf Änderungen
im Vorfeld ermöglicht
wird.
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Es
wird ein Beispiel mit Bezug auf die 7 bis 10 erläutert. Wie in 7 dargestellt, wird, wenn ein Fahrzeug,
das geradeaus fährt,
begonnen hat, bergauf zu fahren, vom Laserradarmechanismus 40 eine Änderung
des Bezugspunkts S am Vorderfahrzeug erfaßt. Wenn die Verlagerung, die
mit der Änderung
des Bergauf-Fahrverhaltens des Vorderfahrzeugs erfaßt wird,
die vertikale tote Zone verläßt und in
den oberen Bereich der optischen Achse gelangt (siehe 6), wird der Sollwinkel
der vertikalen optischen Achse ?•y
durch die Gleichung (3) berechnet. Anhand des so errechneten Sollwinkels
der vertikalen optischen Achse ?•y
wird die Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 nach
oben korrigiert. Diese Korrektur wird in vorgegebenen Zeitabständen durchgeführt.
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8 ist eine erläuternde
Darstellung, die die Korrektur der optischen Achse des Scheinwerfers 30 eines
Fahrzeugs zeigt, die einem bergab fahrenden Vorderfahrzeug folgt.
Wie in 8 dargestellt, wird,
wenn das Vorderfahrzeug nach dem bergab fahren auf eine ebene Fahrbahn
gelangt ist, vom Laserradarmechanismus 40 eine Änderung
des Aufwärts-Fahrverhaltens
des Bezugspunkts S erfaßt. Wenn
die mit der Änderung
des Bergauf-Fahrverhaltens erfaßte
Verlagerung des Vorderfahrzeugs die vertikale tote Zone verläßt und in
den oberen Bereich der optischen Achse gelangt (siehe 6), wird der Sollwinkel
der vertikalen optischen Achse ?•y
durch die Gleichung (3) berechnet. Die Richtung der optischen Achse
des Scheinwerfers 30 wird gemäß dem so errechneten Sollwinkel
der vertikalen optischen Achse ?y• nach oben korrigiert. Da diese
Korrektur in vorgegebenen Zeitschritten gemäß einer Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs durchgeführt
wird, kann die Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 mit
der Verhaltensänderung
des voraus fahrenden Fahrzeugs abgestimmt werden.
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9 ist eine erläuternde
Darstellung, die die Korrektursteuerung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 zeigt,
die das Verhalten eines vorausfahrenden Fahrzeugs nahe einer Bergkuppe
verfolgt. Wie in 9 dargestellt,
wird, wenn ein geradeaus fahrendes Fahrzeug bergab fährt und
das andere Auto bergauf fährt,
eine Absenkung des Bezugspunkts S erfaßt. Wenn diese Verlagerung
die vertikale tote Zone verläßt und in
den unteren Bereich der optischen Achse gelangt (siehe 6) wird der Sollwinkel der
optischen Achse ?•y
durch die Gleichung (3) berechnet, wodurch die optische Achse des Scheinwerfers 30 nach
unten korrigiert wird. Da die Korrektursteuerung gemäß einer
Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführt wird,
kann die optische Achse des Scheinwerfers 30 mit der Verhaltensänderung des
Vorderfahrzeugs abgestimmt werden.
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10 ist eine erläuternde
Darstellung, die die Korrektursteuerung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 zeigt,
die das Rechts-Richtungswechselverhalten eines geradeaus vorausfahrenden Fahrzeugs
verfolgt. Wie in 10 dargestellt,
wird, wenn das geradeaus fahrende Vorderfahrzeug, sich auf einer
ebenen Fahrbahn befindet und eine Rechtskurve erreicht hat, die
Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs, das nach rechts fährt, vom Bezugspunkt S mittels
des Laserradarmechanismus 40 als Fahrzeug-Vorfelddaten erfaßt. Falls
die mit dem Rechts-Richtungswechselverhalten des Vorderfahrzeugs
erfaßte
Verlagerung die horizontale tote Zone verläßt und in den Rechts-Richtungswechselbereich kommt
(siehe 6), wird die
horizontale optische Sollachse ?•• durch die
Gleichung (2) berechnet. Somit wird die Richtung der optischen Achse
des Scheinwerfers 30 nach rechts gedreht, wodurch der Bereich
der Lichtprojektion verändert
wird.
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Bei
der Steuerung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 kann
statt einer Rechts-Korrektursteuerung der optischen Achse der Lichtstrahl
nach rechts erweitert werden. Auch während eines Richtungswechsels
nach links wird die optische Achse des Scheinwerfers 30 entweder
nach links korrigiert, oder das Licht kann nach links erweitert
werden. Die Korrektursteuerung wird in vorgegebenen Zeitschritten
durchgeführt,
wodurch es möglich
wird, den Bereich der Lichtprojektion der Scheinwerfer 30 entsprechend
und gemäß einer
Verhaltensänderung des
vorausfahrenden Fahrzeugs zu verändern.
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Das
Fahrzeugdaten-Erfassungsmittel schließt vorzugsweise den Höhensensor 11,
ein Fahrzeug-Navigationssystem usw. zum Erfassen von verschiedenen
Fahrzeugdaten, wie der Neigung, der Bewegung, der Beschleunigung
und Verlangsamung des Fahrzeugs selbst; einen Laserradarmechanismus 40,
der Vorfelddaten erfaßt;
ein Neigungswinkel-Berechnungsmittel der CPU 21 der ECU 20,
das den Neigungswinkel zur Fahrbahn-Oberfläche in Beziehung zur optischen
Scheinwerferachse des Fahrzeugs mit Bezug auf ein Ausgangssignal
vom Fahrzeugdaten-Erfassungsmittel berechnet; ein Mittel der CPU 21 der
ECU 20 zum Berechnen des Zentriwinkels der optischen Achse
durch Korrigieren des Neigungswinkels, der vom Neigungswinkel-Berechnungsmittel
mit Bezug auf die Vorfelddaten, die vom Laserradarmechanismus 40 erfaßt werden,
berechnet wurde; und ein Einstellmittel für die optische Achse, das aus
der CPU 21 der ECU 20 und Aktoren 35 und 36 zum
Einstellen der Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 mit
Bezug auf den Zentriwinkel der optischen Achse, der vom Berechnungsmittel
für den
Zentriwinkel der optischen Achse berechnet wurde, besteht. Ferner
wird der Zentriwinkel der optischen Achse vom Berechnungsmittel
für den Zentriwinkel
der optischen Achse gemäß der erfaßten Verlagerung
berechnet, wobei horizontale und vertikale Verhaltensänderungen
des Vorderfahrzeugs als Vorfelddaten von dem Laserradarmechanismus 40 geliefert
werden.
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Der
Fahrzeug-Neigungswinkel wird gemäß einem
Ausgangssignal vom Höhensensor 11 berechnet.
Der Zentriwinkel der optischen Achse wird gemäß den Vorfelddaten, die von
dem Fahrzeug-Navigationssystem und dem Laserradarsystem geliefert werden,
berechnet. Dann wird die Richtung der optischen Achse des Scheinwerfers 30 mit
Rücksicht
auf den Zentriwinkel der optischen Achse eingestellt. Das heißt, Daten,
die sich auf die Fahrbahn in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs beziehen,
werden vom Fahrzeug-Navigationssystem geliefert, und Vorfelddaten
werden vom Laserradarmechanismus 40 geliefert. Fahrbahnbezogene
Daten und Vorfelddaten, wie die An- oder Abwesenheit eines Vorderfahrzeugs,
der Abstand zwischen Fahrzeugen und die Änderung sowohl des horizontalen
als auch des vertikalen Verhaltens, werden erkannt. Die Richtung
der optischen Achse des Scheinwerfers 30 kann daher mit
Rücksicht
auf den Zentriwinkel der optischen Achse, der anhand von fahrbahnbezogenen
Daten, die vom Fahrzeug-Navigationssystem geliefert werden, und
gegebenenfalls der Verhaltensänderung
eines Vorderfahrzeugs korrigiert wurde, relativ zum Neigungswinkel,
der von einer normalen Steuerung angezeigt wird, bei der die Richtung
der optischen Achse des Scheinwerfers 30 lediglich aufgrund
des Neigungsverhalten des Fahrzeugs als Fahrzeugdaten vom Höhensensor
11 um 1 % (oder 1,2 %) nach unten fixiert ist, korrigiert werden.
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Nun
wird mit Bezug auf 11 eine
Korrektursteuerungsvariante der optischen Achsen-Richtung des Scheinwerfers 30 durch
die oben beschriebene Steuerroutine beschrieben. In 11 sind die Scheinwerfer in der vorliegenden
Variante vertikal, aber nicht horizontal einstellbar. Das heißt, für die Scheinwerfer 30 ist
kein Aktor 36 eingebaut, wie in 1 und 2 dargestellt.
Zusatzlampen sind an der linken Frontseite und der rechten Frontseite
des Fahrzeugs angebracht.
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Wie
in 11 dargestellt wird,
wenn ein Fahrzeug, das auf einer ebenen Fahrbahn geradeaus fährt, eine
Rechtskurve erreicht, vom Laserradarmechanismus 40 anhand
des Bezugspunkts S eine Richtungsänderung nach rechts im Verhalten des
Vorderfahrzeugs als Fahrzeugvorfeld-Information erfaßt. Falls
die Verlagerung, die mit der rechtsgerichteten Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs erfaßt
wird, die horizontale tote Zone verläßt und in den Rechts-Richtungsänderungsbereich
kommt (siehe 6), wird
die (nicht dargestellte) Zusatzlampe, die an der rechten Frontseite
des Fahrzeugs angebracht ist, eingeschaltet, während der Bereich der Lichtprojektion
des Scheinwerfers 30 unverändert bleibt.
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In
diesem Fall kann die Helligkeit der Zusatzlampe aufgrund der horizontalen
Verlagerung des Vorderfahrzeugs und des Abstands zwischen den Fahrzeugen
verändert
werden. Ebenso können
eine Vielzahl von Zusatzlampen eingeschaltet werden. Genauso wird
bei einem Links-Richtungswechsel die Zusatzlampe eingeschaltet,
die an der linken Frontseite des Fahrzeugs eingebaut ist. Da die
Korrektursteuerung in vorgegebenen Zeitintervallen bei einer Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs durchgeführt
wird, wird die Zusatzlampe eingeschaltet, um den Bereich der Lichtprojektion
entsprechend der Verhaltensänderung
des Vorderfahrzeugs zu verbreitern, ohne den Bereich der horizontalen
Lichtprojektion der Scheinwerfer 30 zu verändern. Daher
ist es möglich,
die Sicht des Fahrers in Richtung des Richtungswechsels im Vorfeld
zu verbessern, ohne den Lenker des Vorderfahrzeugs zu blenden.
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In
dieser Ausführungsform
werden die (nicht dargestellten) Zusatzlampen, die an der linken
und rechten Frontseite des Fahrzeugs angebracht sind, eingeschaltet,
um gemäß dem Rechts-
oder Links-Richtungswechsel des Fahrzeugs Licht auf einen vorgegebenen
Bereich nach vorne zu projizieren. Wenn eine Verlagerung, die entsprechend
der Änderung
des horizontalen Verhalten des Vorderfahrzeugs einen vorgegebenen
Wert übersteigt,
vom Laserradarmechanismus 40, der als Vorfelddaten-Erfassungsmittel
dient, als Vorfelddaten erfaßt
wurde, wird entsprechend der Richtungsänderungsrichtung des Fahrzeugs
durch das Einstellmittel für
die optische Achse, das die CPU 21 der ECU 20 und
den Aktor 35 umfaßt,
die Zusatzlampe eingeschaltet.
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Das
heißt,
wenn die Verlagerung, die einer Änderung
des horizontalen Verhaltens des Vorderfahrzeugs entspricht, den
vorgegebenen Wert überschreitet,
wird die entsprechende linke oder rechte Zusatzlampe an der Front
eingeschaltet, wodurch der Lichtprojektionsbereich erweitert wird.
Ferner kann durch Kombinieren eines Scheinwerfer-Einstellmechanismus,
der in der Lage ist, die Fahrzeug-Scheinwerfer horizontal einzustellen,
und der Zusatzlampen eine Steuerung durchgeführt werden.
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Es
wird bemerkt, daß das
Laserradar den Abstand zwischen dem Vorderfahrzeug und dem eigenen
Fahrzeug berechnet. Falls der Abstand sich während einer vorgegebenen Zeitspanne
nicht ändert,
wird festgestellt, daß das
verfolgte Fahrzeug tatsächlich
ein fahrendes Fahrzeug ist und nicht lediglich ein Objekt an der
Straßenseite.