HOLZINGER, Stefan (Auer-Welsbach-Str. 39, Wien, A-1230, AT)
| Patentansprüche 1. Verfahren zur Erhöhung der Robustheit eines Fahrzeugscheinwerfers, der ein walzenförmiges Prisma (PR) , welches mittels eines ersten Antriebs um eine Drehachse (D) in mehre¬ re Drehstellungen (D1,...,D5) verdrehbar ist, und einen Hallsensor (H) aufweist, anhand von dessen Ausgangssignalen die Drehstellung des walzenförmigen Prismas (PR) ermittelbar ist, mit folgenden Schritten: - Es wird überprüft, ob ein Defekt des Hallsensors (H) vor¬ liegt, - im Falle des Vorliegens eines Defektes wird ein Anschlag temporär bereitgestellt und die Drehstellung des Prismas durch ein Blockieren am bereitgestellten Anschlag verifi- ziert. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Prisma ausgehend von der Anschlagposition in ei¬ ne gewünschte Drehstellung gebracht wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag unter Verwendung eines zweiten Antriebs be¬ reitgestellt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag mittels eines ohnehin vorhandenen zweiten Antriebs bereitgestellt wird, der eine Doppelfunktion aufweist. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren des walzenförmigen Prismas am bereitgestellten Anschlag durch ein axiales Verschieben und anschließendes Verdrehen des walzenförmigen Prismas erfolgt. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag für das Prisma an einem Endanschlag des zweiten Antriebs bereitgestellt wird. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim anschließenden Verdrehen des walzenförmigen Prismas an den Anschlag ein am walzenförmigen Prisma vorgesehenes An¬ schlagelement (AE2) an einem Anschlaggegenelement (AG) des Endanschlags (AR) positioniert wird. 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es im Rahmen eines Referenzlaufes durch¬ geführt wird. 9. Vorrichtung zur Erhöhung der Robustheit eines Fahrzeug¬ scheinwerfers mit - einem walzenförmigen Prisma (PR) , welches mittels eines ersten Antriebs (Ad) um eine Drehachse (D) in mehrere Dreh- Stellungen verdrehbar ist, und - einem Hallsensor (H) , anhand von dessen Ausgangssignalen die Drehstellung des walzenförmigen Prismas (PR) ermittelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinheit (SE) auf- weist, die zur Durchführung folgender Schritte vorgesehen ist : - es wird überprüft, ob ein Defekt des Hallsensors (H) vor¬ liegt, - im Falle des Vorliegens eines Defektes wird ein Anschlag temporär bereitgestellt und die Drehstellung des Prismas durch ein Blockieren am bereitgestellten Anschlag verifiziert . 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Antrieb (Ap) aufweist, der zur Bereitstel¬ lung des Anschlags verwendet wird. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (SE) dazu vorgesehen ist, das drehbare Prisma ausgehend von der Anschlagposition in eine gewünschte Drehstellung zu bringen. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (Ap) ein ohnehin vorhande¬ ner Antrieb ist, der eine Doppelfunktion aufweist. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass am walzenförmigen Prisma ein Anschlagele¬ ment (AE2) und an einem Endanschlag (AR) des Kraftfahrzeug¬ scheinwerfers ein Anschlaggegenelement (AG) vorgesehen ist. |
Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung der Robustheit eines Fahrzeugscheinwerfers mit einem walzenförmigen Prisma
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erhöhung der Robustheit eines Fahrzeugscheinwerfers mit einem walzenförmigen Prisma, das im Normalbetrieb keinen Anschlag aufweist .
In Fahrzeugscheinwerfern neuerer Bauart werden mehrere
Schrittmotore eingesetzt, um gewünschte Scheinwerferteile an gewünschte Positionen zu bewegen. Es ist beispielsweise bekannt, einen Schrittmotor zur Regu ¬ lierung der Leuchtweite des Scheinwerfers zu verwenden.
Des Weiteren ist es bereits bekannt, eine Blende mittels ei ¬ nes Solenoids zu bewegen, um zwischen Abblendlicht und Fern- licht umzuschalten.
Ferner sind bereits Scheinwerfer mit einer Kurvenlichtfunkti ¬ on bekannt. Dabei wird mittels eines Antriebs der gesamte op ¬ tische Aufbau des Scheinwerfers gedreht. Die Drehbewegung ist in beiden Richtungen durch Endanschläge begrenzt.
Zum Stand der Technik gehört es des Weiteren, den Antrieb ei ¬ ner Blende des Scheinwerfers durch einen Schrittmotor vorzu ¬ nehmen. Hierbei wird die Blende nach rechts oder links und/ oder nach oben oder unten bewegt.
Es ist auch bereits bekannt, ein drehbares Prisma waagrecht in den Strahlengang des Scheinwerfers einzusetzen. Der Antrieb eines derartigen Prismas erfolgt unter Verwendung eines Schrittmotors. Durch ein Drehen des Prismas ist ein mehr oder weniger stufenloser Übergang zwischen Abblendlicht und Fernlicht realisierbar. Ein derartiger Scheinwerfer weist einen Hallsensor auf, dessen Ausgangssignale zu einer Positionie- ^
rung des drehbaren Prismas verwendet werden. Für den Fall ei ¬ nes Defektes des Hallsensors weist das drehbare Prisma ein Anschlagelement auf, mittels welchem das Prisma durch ein Verdrehen an einem Anschlaggegenelement positioniert werden kann. Die Drehbarkeit des Prismas wird durch das Zusammenwir ¬ ken von Anschlagelement und Anschlaggegenelement begrenzt. Ein Durchdrehen des Prismas ist nicht möglich.
Ein Beispiel für ein derartiges drehbares Prisma ist in der Figur 1 veranschaulicht. Es weist verschiedene Drehstellungen auf. Eine erste Drehstellung Dl ist einer symmetrischen
Lichtverteilung, eine zweite Drehstellung D2 dem Abblendlicht, eine dritte Drehstellung D3 dem Autobahnlicht und eine vierte Drehstellung D4 dem Fernlicht des jeweiligen Fahrzeug ¬ scheinwerfers zugeordnet. An einer fünften Drehstellung, die zwischen der dem Fernlicht zugeordneten Drehstellung D4 und der der symmetrischen Lichtverteilung zugeordneten Drehstellung Dl vorgesehen ist, befindet sich das genannte Anschlag ¬ element AE1. Vom Ausgangssignal des Hallsensors abgeleitete Schalterflanken SF treten zwischen der ersten und der zweiten Drehstellung und zwischen der dritten und der vierten Drehstellung auf. Das genannte Anschlagelement AE1 stellt im Be ¬ trieb des Scheinwerfers des Weiteren sicher, dass ein Über ¬ gang von symmetrischer Lichtverteilung zu Fernlicht und umgekehrt nicht erfolgen kann.
Das gezeigte Prisma PR ist Bestandteil eines Fahrzeugschein ¬ werfers, welcher des Weiteren einen Reflektor R, eine innerhalb des Reflektors angeordnete Lichtquelle Q und eine Linse L aufweist.
Des Weiteren ist es bereits bekannt, mittels einer Kamera den Gegenverkehr zu erfassen und ein eingeschaltetes Fernlicht aufrechtzuerhalten, aber denjenigen Bereich, in welchem sich entgegenkommende Fahrzeuge befinden, abzudunkeln, um den Ge ¬ genverkehr nicht zu blenden. Zur Realisierung eines derartigen Teilfernlichts wird einer weiteren Drehstellung des drehbaren Prismas die Funktion Teilfernlicht zugeordnet. Die ge- naue Position der Ausblendung wird durch die Kurvenlichtfunktion bestimmt. In diesem Fall muss jedoch das in der Figur 1 gezeigte Anschlagelement AE1 entfernt werden, da es sowohl möglich sein muss, ausgehend vom Teilfernlicht ins Fernlicht zu wechseln, als auch möglich sein muss, ausgehend vom Teilfernlicht ins Abblendlicht zu wechseln, wobei der letztge ¬ nannte Wechsel nicht über das Fernlicht erfolgen darf. Ein Beispiel für ein derartiges drehbares Prisma ist in der Figur 2 veranschaulicht.
Das in der Figur 2 beispielhaft gezeigte Prisma PR ist eben ¬ falls Bestandteil eines Fahrzeugscheinwerfers, welcher des Weiteren einen Reflektor R, eine innerhalb des Reflektors angeordnete Lichtquelle Q und eine Linse L aufweist. Es ist ebenfalls in verschiedene Drehstellungen verdrehbar. Eine erste Drehstellung Dl ist einer symmetrischen Lichtverteilung, eine zweite Drehstellung D2 dem Abblendlicht, eine dritte Drehstellung D3 dem Autobahnlicht, eine vierte Dreh ¬ stellung D4 dem Fernlicht und eine fünfte Drehstellung D5 dem Teilfernlicht zugeordnet. Das in der Figur 1 gezeigte An ¬ schlagelement AE1 ist bei dem in der Figur 2 gezeigten Prisma nicht vorgesehen. Vom Ausgangssignal des Hallsensors abgelei ¬ tete Schalterflanken SF treten zwischen der ersten und der zweiten Drehstellung und zwischen der dritten und der vierten Drehstellung auf. Das Fehlen des in der Figur 1 gezeigten Anschlagelements erlaubt - wie bereits ausgeführt wurde - einen Übergang zwischen Abblendlicht und Teilfernlicht.
Das in der Figur 2 gezeigte Prisma arbeitet ohne Probleme, solange der Hallsensor korrekt arbeitet und Ausgangssignale bereitstellt, anhand derer die Drehstellung des Prismas er ¬ mittelt werden kann. Im Falle eines Ausfalls des Hallsensors kann jedoch die Drehstellung des Prismas nicht mehr ermittelt werden. Aufgrund der Konstruktion des Fahrzeugscheinwerfers ist es in diesem Fall auch nicht möglich, eine den Gegenverkehr mit Sicherheit nicht blendende Drehstellung des Prismas einzustellen. Zwar sollte sich aufgrund des Selbsthaltemo ¬ ments des Antriebes des Prismas die Drehstellung des Prismas nicht von selbst verändern, doch kann nicht ausgeschlossen werden, dass aufgrund einer mechanischen Belastung, aufgrund von Vibrationen, elektrischen Fehlern, einem Stromverlust während der Bewegung, eines manuellen Eingriffs oder eines Kabelbruches einer Schrittmotorspule Informationen über die momentane Drehstellung des Prismas verloren gehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, bei denen auch im Falle eines Ausfalls des Hallsensors die Drehposition des Prismas ermit ¬ telt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Der unabhängige Patentanspruch 9 hat eine Vorrichtung zur Erhöhung der Robustheit eines Fahrzeugscheinwerfers zum Gegenstand.
Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, dass bei einem Fahrzeugscheinwerfer im Falle eines Defekts des Hallsensors eine Verifizierung der Drehstellung des walzenförmigen Prismas erfolgen kann. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, dass vorzugsweise im Rahmen eines Re ¬ ferenzlaufes überprüft wird, ob ein Defekt des Hallsensors vorliegt und im Falle des Vorliegens eines Defekts des Hall- sensors ein Anschlag temporär bereitgestellt und die Dreh ¬ stellung des Prismas durch ein Blockieren am bereitgestellten Anschlag verifiziert wird. Ist die Drehstellung des Prismas verifiziert, dann kann das Prisma beispielsweise an eine Sicherheitsposition, beispielsweise die Abblendlichtposition, bewegt werden.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der Erläuterung eines Ausführungsbeispiels anhand der Fi ¬ guren 3 und 4.
Die Figur 3 veranschaulicht ein walzenförmiges, drehbares Prisma PR, das in verschiedene Drehstellungen verdrehbar ist. Eine erste Drehstellung Dl ist einer symmetrischen Lichtver- teilung, eine zweite Drehstellung D2 dem Abblendlicht, eine dritte Drehstellung D3 dem Autobahnlicht, eine vierte Dreh ¬ stellung D4 dem Fernlicht und eine fünfte Drehstellung D5 dem Teilfernlicht zugeordnet. An einer sechsten Drehstellung D6 weist das drehbare Prisma PR ein gestrichelt angedeutetes An ¬ schlagelement AE2 auf, das im Normalbetrieb des Scheinwerfers ein Durchdrehen des Prismas PR nicht behindert. Vom Ausgangs ¬ signal eines Hallsensors abgeleitete Schaltflanken SF treten zwischen der ersten und der zweiten Drehstellung und zwischen der dritten und der vierten Drehstellung auf.
Das gezeigte Prisma PR ist Bestandteil eines Fahrzeugschein ¬ werfers, welcher des Weiteren einen Reflektor R, eine innerhalb des Reflektors angeordnete Lichtquelle Q und eine Linse L aufweist.
Vorzugsweise in einem Referenzlauf des Kraftfahrzeugschein ¬ werfers wird überprüft, ob ein Defekt des Hallsensors vor ¬ liegt. Wird das Vorliegen eines Defekts des Hallsensors er- kannt, dann kann zu einer Erkennung der Drehstellung des drehbaren Prismas PR vorgegangen werden, wie es nachfolgend anhand der Figur 4 beispielhaft erläutert wird.
Die Figur 4 zeigt eine Skizze zur Erläuterung eines Ausfüh- rungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Zur Bereitstellung von Informationen, aus welchen die Drehstellung des Prismas PR ermittelt werden kann, ist ein Hallsensor H vorgesehen, dessen Ausgangssignale einer Steuereinheit SE zugeführt werden. Diese Steuereinheit SE ist dazu vorgesehen, unter Verwendung der
Ausgangssignale des Hallsensors H die momentane Drehstellung des drehbaren Prismas PR zu ermitteln und einem Antrieb Ad Steuersignale zuzuführen, so dass der Antrieb die Drehung des Prismas PR in gewünschter Weise steuert. Des Weiteren ist die Steuereinheit SE dazu vorgesehen, zu prüfen, ob der Hallsensor H korrekt arbeitet oder defekt ist. Treffen beispielswei ¬ se in einem Referenzlauf des Scheinwerfers während einer vol ¬ len Umdrehung des walzenförmigen Prismas ausschließlich Aus- gangssignale des Hallsensors H mit übereinstimmendem Pegel (HIGH oder LOW) bei der Steuereinheit SE ein, dann erkennt die Steuereinheit SE, dass ein Defekt des Hallsensors H vor ¬ liegt .
Die in der Figur 4 gezeigte Vorrichtung weist des Weiteren einen linksseitigen Endanschlag AL und einen rechtsseitigen Endanschlag AR der Kurvenlichtfunktion des Fahrzeugscheinwerfers auf.
Bei einer Verstellung des Scheinwerfers im Rahmen der Kurvenlichtfunktion erfolgt eine Verschiebung des walzenförmigen Prismas PR in Axialrichtung, wie es durch den Pfeil p in der Figur 4 angedeutet ist. Die Verschiebung des walzenförmigen Prismas PR nach links wird durch den Endanschlag AL begrenzt. Die Verschiebung des walzenförmigen Prismas PR nach rechts wird durch den Endanschlag AR begrenzt. Zu einer derartigen Verschiebung des walzenförmigen Prismas PR in Axialrichtung führt die Steuereinheit SE einem Antrieb Ap Steuersignale zu.
Die Verdrehbarkeit des Prismas PR in verschiedene Drehstel ¬ lungen ist durch den Pfeil d veranschaulicht.
Das drehbare Prisma PR weist an seiner Stirnseite ein An- schlagelement AE 2 auf.
Erkennt die Steuereinheit SE, dass ein Defekt des Hallsensors vorliegt, dann wird zu einer Erkennung der Drehstellung des drehbaren Prismas PR in einem ersten Schritt das Prisma PR mittels des Antriebs Ap in Richtung des Endanschlags AR der
Kurvenlichtfunktion axial verschoben, bis es an diesen Endanschlag AR anschlägt. Dann erfolgt in einem zweiten Schritt mittels des Antriebs Ad ein Verdrehen des Prismas PR so lan ¬ ge, bis das Anschlagelement AE2 des Prismas PR an ein An- schlaggegenelement AG des Endanschlags AR der Kurvenlicht ¬ funktion anschlägt. Ausgehend von dieser Anschlagposition kann dann das Prisma PR unter Steuerung durch die Steuereinheit SE in eine gewünschte Drehstellung verdreht werden, bei- spielsweise in eine Sicherheitsposition, beispielsweise die Abblendlichtposition .
Im ersten Schritt kann alternativ zu einer Verschiebung des Prismas an den Endanschlag AR auch ein Verschieben des Endanschlags AR an das Prisma erfolgen.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Aufwand zur Bereitstellung eines eine Referenzposition bestimmenden An- Schlags des Prismas gering ist, da zur Bereitstellung des An ¬ schlags ein ohnehin vorhandener Endanschlag des Scheinwerfers, beispielsweise ein Endanschlag der Kurvenlichtfunktion des Fahrzeugscheinwerfers, verwendet wird. Dieser Endanschlag der Kurvenlichtfunktion wird mit einem Anschlaggegenelement für ein Anschlagelement des drehbaren Prismas versehen, wobei das Anschlagelement des drehbaren Prismas bei fehlerfrei ar ¬ beitendem Hallsensor die Drehbewegung des Prismas nicht behindert und wobei nach dem Erkennen eines Defekts des Hall ¬ sensors das Prisma in eine axiale und rotatorische Anschlag- position gebracht wird, um eine Referenzposition für die
Drehstellung des Prismas zu erhalten. Aus dieser Referenzposition kann dann die Drehstellung des Prismas derart verändert werden, dass eine gewünschte Drehstellung des drehbaren Prismas eingenommen wird.
Eine weitere Alternative besteht darin, einen am walzenförmi ¬ gen Prisma vorgesehenen Stift in eine am Anschlaggegenelement vorgesehene Nut einfahren zu lassen, um eine Referenzposition des drehbaren Prismas zu verifizieren. Alternativ dazu kann die Nut auch im Prisma und der Stift am Anschlaggegenelement vorgesehen sein, wobei die Nut einen Steg aufweist, an wel ¬ chen der Stift anläuft, falls er sich in der Nut befindet.
Eine weitere Alternative besteht darin, den bereitgestellten Anschlag durch einen Solenoid darzustellen. Dieser Solenoid bewegt beispielsweise einen Stift in eine Nut des walzenför ¬ migen Prismas, wobei ein Steg in der Nut den bereitgestellten Anschlag darstellt. Des Weiteren kann der Anschlag durch einen Stift dargestellt werden der an einen weiteren Stift als Anschlaggegenelement anschlägt .
In vorteilhafter Weise ist die anzufahrende Referenzposition außerhalb des normalen Bewegungsbereiches des Scheinwerfers vorgesehen, beispielsweise - wie oben ausgeführt - direkt an einem Endanschlag des Fahrzeugscheinwerfers. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, eine Referenzposition an irgend einer anderen Stelle beispielsweise der Kurvenlichtfunktion vorzusehen .
Diese Referenzpositionen bzw. Anschläge, die im Falle eines Ausfalls des Hallsensors einen Notanschlag bereitstellen, ge ¬ währleisten auch einen Schutz vor Zerstörung.
Eine weitere Alternative besteht darin, den Antrieb einer Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers zu verwenden, um einen Notanschlag bereitzustellen. Diese
Leuchtweitenregulierung bewegt mittels des weiteren Antriebs den Scheinwerfer um eine horizontale Drehachse. Der mittels dieses weiteren Antriebs bereitgestellte Anschlag ist in vor ¬ teilhafter Weise unten angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass man im Rahmen des Referenzlaufes zuerst typischer Weise maxi ¬ mal nach unten fährt, um das Risiko eines Blendens des Gegen ¬ verkehrs zu minimieren. Damit wird der Notanschlag für das Prisma ohne weitere Maßnahmen automatisch zur Verfügung gestellt.
Der bereitgestellte Anschlag kann unter Verwendung eines ein ¬ zigen weiteren Antriebs bereitgestellt werden oder auch unter einer gemeinsamen Verwendung mehrerer Antriebe des Fahrzeugscheinwerfers .
Eine weitere Alternative besteht darin, gefederte Blenden mit Nockenscheiben zur temporären Bereitstellung eines Notan- Schlags zu verwenden, die im Normalbetrieb wiederum ohne An ¬ schlag arbeiten, d. h. um 360° drehbar sind.