DE102008008484B4 - Method of controlling a headlamp assembly - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer (16), der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle (14) einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten variierbaren Blendenanordnung (12, 20), und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe (17), bei dem- ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird und, wenn ein solcher Verkehrsteilnehmer erfasst wurde, die Lage und/oder die Musterform zumindest eines Maskierungsmusters einer Flüssigkristall-Blendenanordnung (20) verändert wird, so dass bei der Gesamtlichtverteilung der Scheinwerferanordnung in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers ein Mittelbereich mit geringerer Leuchtweite und beidseitig neben diesem Mittelbereich Seitenbereiche mit größerer Leuchtweite gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Winkel des Verkehrsteilnehmers in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird und dass die Leuchtweite im Mittelbereich in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers in Abhängigkeit von dem vertikalen Winkel des Verkehrsteilnehmers geregelt wird.Method for controlling a headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight (16) which, with the aid of at least one light source (14), emits a light beam for generating a light distribution, with a variable diaphragm arrangement (12, 20) arranged in the beam path of the light source, and with a transparent cover lens (17) covering the light exit opening of the headlight, in which a road user is detected in the direction of the light emission of the headlight arrangement and, if such a road user has been detected, the position and/or the pattern shape of at least one masking pattern of a liquid crystal screen arrangement ( 20) is changed, so that in the overall light distribution of the headlight arrangement in the direction of the detected road user, a central area with a smaller lighting range and side areas with a larger lighting range are formed on both sides next to this central area, characterized in that that the vertical angle of the road user is detected in the direction of the light emission of the headlight assembly and that the light range in the central area in the direction of the detected road user is controlled depending on the vertical angle of the road user.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Scheinwerfer, der einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, und mit jeweils einer innerhalb des Scheinwerfers angeordneten Blendenanordnung ausgestattet ist, deren Lage zum Verändern der Lichtverteilung veränderbar ist.The present invention relates to a method for controlling a headlight arrangement for a vehicle with at least one headlight that emits a light beam for generating a light distribution and is equipped with a respective panel arrangement arranged inside the headlight, the position of which can be changed to change the light distribution.

Aus der DE 43 18 681 C2 ist eine einstellbare Blendeneinrichtung für einen Scheinwerfer nach dem Projektionsprinzip für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die in dieser Druckschrift beschriebene Blendeneinrichtung absorbiert einen Teil der Lichtstrahlen, die von einem Reflektor des Scheinwerfers reflektiert werden und sich in Richtung einer Projektionslinse ausbreiten, so dass sich eine Hell-Dunkel-Verteilung in der Gesamtlichtverteilung einstellt. Die Lage dieser Hell-Dunkel-Grenze ist einstellbar. Hierfür weist die Blendeneinrichtung zwei rohrförmige Blendenteile auf, die exzentrisch gelagert sind, so dass sich bei einer Drehung der Blendenteile die Hell-Dunkel-Grenzlinien vertikal bewegen. Die beiden Blendenteile besitzen einen unterschiedlichen Durchmesser und sind separat drehbar, so dass sich die Form der Hell-Dunkel-Grenze einstellen lässt.From the DE 43 18 681 C2 an adjustable aperture device for a headlight based on the projection principle for a motor vehicle is known. The screen device described in this publication absorbs part of the light beams that are reflected by a reflector of the headlight and propagate in the direction of a projection lens, so that a light/dark distribution is established in the overall light distribution. The position of this light-dark boundary is adjustable. For this purpose, the screen device has two tubular screen parts, which are mounted eccentrically, so that when the screen parts rotate, the light-dark boundary lines move vertically. The two diaphragm parts have different diameters and can be rotated separately so that the shape of the cut-off line can be adjusted.

Ferner ist aus der DE 197 56 574 A1 eine Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug bekannt, die eine Verkehrsumgebungs-Detektionsvorrichtung und eine Beleuchtungssteuerungsvorrichtung umfasst, mit welcher die Gesamtlichtverteilung der Scheinwerfer des Fahrzeugs gesteuert werden kann.Furthermore, from the DE 197 56 574 A1 a lighting unit for a vehicle is known, which comprises a traffic environment detection device and a lighting control device with which the overall light distribution of the headlights of the vehicle can be controlled.

Ferner ist aus einer zum aktuellen Zeitpunkt nicht veröffentlichten Patentanmeldung ein Verfahren und eine Scheinwerferanordnung bekannt, bei dem in einem Scheinwerfer in dem Strahlengang der Lichtquelle/n wenigstens eine mechanisch bewegbare flächenartige Blende angeordnet ist. Das Verfahren sieht vor, die Lage dieser Blenden unter anderem in Abhängigkeit von einem erfassten entgegenkommenden verkehrsteilnehmenden Fahrzeug so vorzunehmen, dass eine Blendung ausgeschlossen und zugleich eine verbesserte Sichtausleuchtung ausgeführt wird. Ferner sollen Positionsdaten einer Navigationsanlage herangezogen sein, um beispielsweise zwischen innerorts- und außerorts geltenden Voreinstellungen der Blenden umzuschalten. Hierbei erlauben die mechanisch bewegten Blenden eine nur eingeschränkte Einflussnahme auf die mögliche Ausmaskierung des Strahlengangs der Lichtquellen eines Scheinwerfers, da sie einmal mechanisch festgelegt sind. Außerdem sind bewegbare mechanische Teile in großer Anzahl sowie elektromechanische Antriebseinheiten erforderlich, die hohe Kosten, Verschleiß- und Wartungsaufwand und Probleme mit Taubeschlag und Vereisung innerhalb des Scheinwerfers verursachen können.Furthermore, a method and a headlight arrangement are known from a patent application that has not been published at the current time, in which at least one mechanically movable planar screen is arranged in a headlight in the beam path of the light source(s). The method provides for the position of these screens to be adjusted, among other things, as a function of a detected oncoming traffic vehicle in such a way that blinding is ruled out and at the same time improved visual illumination is performed. Furthermore, position data of a navigation system should be used in order, for example, to switch between presettings of the screens that apply in built-up areas and outside of built-up areas. In this case, the mechanically moved screens allow only a limited influence on the possible masking of the beam path of the light sources of a headlight, since they are once fixed mechanically. It also requires a large number of moving mechanical parts and electromechanical drive units, which can result in high costs, wear and tear and maintenance, and problems with condensation and icing inside the headlight.

DE 199 10 004 A1 offenbart eine Abklemmvorrichtung für einen Kfz-Scheinwerfer. Eine Umschaltung zwischen Abblendlicht und Fernlicht sowie eine Regulierung einer Leuchtweite kann durch ein im Strahlengang befindliches flüssigkristallbeschichtetes Display gesteuert werden. DE 199 10 004 A1 discloses a clamping device for a motor vehicle headlight. Switching between low beam and high beam and regulation of a headlight range can be controlled by a liquid-crystal-coated display located in the beam path.

DE 101 34 594 A1 offenbart ein Beleuchtungssystem und ein Beleuchtungsverfahren, bei dem im Strahlengang einer Lichtquelle LCD's eingesetzt werden, welche durch Polarisationsänderung mittels Flüssigkristallen eine veränderbare Transmission besitzen. DE 101 34 594 A1 discloses an illumination system and an illumination method in which LCDs are used in the beam path of a light source, which LCDs have variable transmission through polarization change using liquid crystals.

US 2004/0114381 A1 offenbart ein Lichtsystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission einer Scheinwerferanordnung erfasst wird. In Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers erfolgt eine Einstellung einer Gesamtlichtverteilung, wobei ein Mittelbereich mit geringerer Leuchtweite und beidseitig von diesem Mittelbereich Seitenbereiche mit größerer Leuchtweite gebildet werden können. U.S. 2004/0114381 A1 discloses a light system for a motor vehicle, in which a road user is detected in the direction of the light emission of a headlight arrangement. An overall light distribution is set in the direction of the detected road user, with a central area having a smaller lighting range being able to be formed and side regions having a larger lighting range being able to be formed on both sides of this central area.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug bereitzustellen, mit denen dem Fahrer des Fahrzeugs eine möglichst gute Sicht auf die vor ihm liegende Fahrbahn bereitgestellt werden kann und gleichzeitig die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer wirkungsvoll verhindert wird, wobei eine möglichst einfache und ohne bewegliche mechanische Teile und elektromechanische Antriebseinheiten realisierbare Blendeneinrichtung im Strahlengang eines Scheinwerfers bereitzustellen ist, die eine möglichst beliebig gestaltbare und verzögerungsfreie Ausmaskierung des Strahlengangs eines Scheinwerfers ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit dem in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor: Steuern einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer, der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten variierbaren Blendenanordnung, und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe, bei dem

  • - ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird und,
  • - wenn ein solcher Verkehrsteilnehmer erfasst wurde, die Lage und/oder die Musterform zumindest eines Maskierungsmusters einer Flüssigkristall-Blendenanordnung verändert wird, so dass bei der Gesamtlichtverteilung der Scheinwerferanordnung in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers ein Mittelbereich mit geringerer Leuchtweite und beidseitig neben diesem Mittelbereich Seitenbereiche mit größerer Leuchtweite gebildet werden;
  • - der vertikale Winkel des Verkehrsteilnehmers in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst und die Leuchtweite im Mittelbereich in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers in Abhängigkeit von dem vertikalen Winkel des Verkehrsteilnehmers geregelt wird.
It is the object of the present invention to provide a method for controlling a headlight arrangement for a vehicle, with which the driver of the vehicle can be provided with the best possible view of the roadway in front of him and at the same time dazzling other road users is effectively prevented, with a the simplest possible diaphragm device, which can be implemented without moving mechanical parts and electromechanical drive units, is to be provided in the beam path of a headlight, which masking of the beam path of a headlight can be designed as arbitrarily as possible and without delay.
According to the invention, this object is achieved by a method having the features mentioned in claim 1 . The method according to the invention provides: Controlling a headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight, which emits a light beam for generating a light distribution with the aid of at least one light source, with a variable diaphragm arrangement arranged in the beam path of the light source, and with one covering the light exit opening of the headlight transparent cover lens, in which
  • - a road user is detected in the direction of the light emission of the headlight assembly and,
  • - If such a road user has been detected, the position and/or the pattern shape of at least one masking pattern Liquid crystal panel assembly is changed so that in the overall light distribution of the headlight assembly in the direction of the detected road user, a central area with a smaller beam range and on both sides next to this central area side areas with a larger beam range are formed;
  • - The vertical angle of the road user is detected in the direction of the light emission of the headlight assembly and the headlight range in the central area in the direction of the detected road user is controlled depending on the vertical angle of the road user.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Emissionsrichtungen der Lichtstrahlen des Scheinwerfers um eine vertikale Achse auseinandergeschwenkt, wenn ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird.According to a preferred embodiment of the method according to the invention, the emission directions of the light beams of the headlight are pivoted apart about a vertical axis when a road user is detected in the direction of the light emission of the headlight arrangement.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gesamtlichtverteilung der Scheinwerferanordnung in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers dadurch verändert, dass die Lage zumindest eines Ausmaskierungs-Musters in vertikaler und/oder horizontaler Richtung verändert wird.According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the overall light distribution of the headlight arrangement is changed in the direction of the detected road user in that the position of at least one masking pattern is changed in the vertical and/or horizontal direction.

Gemäß noch einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Gesamtlichtverteilung hinsichtlich der Mittelachse der Gesamtlichtverteilung symmetrisch verteilt.According to another preferred embodiment of the method according to the invention, the overall light distribution is distributed symmetrically with respect to the central axis of the overall light distribution.

Für das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer genutzt, der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten variierbaren Blendenanordnung, und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe, die Blendenanordnung durch eine wenigstens einen Teilbereich des Strahlengangs abdeckende transparente flachförmige Blendenscheibe ausgebildet ist, die eine Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche, die durch Anlegen eines elektrischen Signals in den Zustand einer vollständigen oder teilweisen Lichtundurchlässigkeit umschaltbar sind, aufweist und zwischen Lichtquelle und der Abdecklichtscheibe im Wesentlichen quer zur Lichtausbreitungsrichtung positioniert ist, wobei die Elektronik-Bereiche so geschaltet sind, dass sie ein ausmaskiertes Muster aus transparenten und vollständig oder teilweise lichtundurchlässigen Bereichen ausbilden.A headlight for a vehicle with at least one projection headlight is used for the method according to the invention, which emits a light beam for generating a light distribution with the aid of at least one light source, with a variable diaphragm arrangement arranged in the beam path of the light source, and with a transparent lens covering the light exit opening of the headlight cover lens, the panel arrangement is formed by a transparent flat panel covering at least a partial area of the beam path, which has a large number of electrically individually controllable electronic surface areas which can be switched to the state of complete or partial opacity by applying an electrical signal, and between the light source and of the cover lens is positioned essentially transversely to the direction of light propagation, with the electronics areas being switched in such a way that they form a masked M form a pattern of transparent and fully or partially opaque areas.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die transparente Scheibe mit einer Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche der Blendenanordnung als ein Flüssigkristall-Projektionsbildschirm ausgeführt. Das ist eine vielfältige und weitentwickelte Technologie, die in der Lage ist, preiswerte Lösungen für die erfindungsgemäßen Anwendungen bereitzustellen.According to a preferred embodiment of the present invention, the transparent pane is designed as a liquid crystal projection screen with a multiplicity of individually electrically controllable electronic surface areas of the panel arrangement. This is a diverse and advanced technology capable of providing low cost solutions for the applications of the present invention.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die transparente Scheibe mit einer Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche der Blendenanordnung an eine elektronische Steuerung angeschlossen, die in der Lage ist, jedes der Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst anzusteuern.In an advantageous development of the present invention, the transparent pane with a multiplicity of electrically individually controllable electronic surface areas of the panel arrangement is connected to an electronic controller which is able to control each of the multiplicity of electrically individually controllable electronic surface areas individually or together in groups.

Die erwähnte elektronische Steuerung kann vorzugsweise innerhalb oder außerhalb des Scheinwerfers angeordnet sein und in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch den Benutzer mit Hilfe einer Schnittstelle manuell bedienbar sein. Beispielsweise kann der Benutzer manuell zwischen den Stadt- und Autobahn-Voreinstellungen wählen, die jeweils eine verschiedene Ausleuchtung vorsehen.The electronic control mentioned can preferably be arranged inside or outside the headlight and, in a further embodiment of the invention, can be operated manually by the user with the aid of an interface. For example, the user can manually select between the city and highway presets, each providing a different illumination.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist innerhalb oder außerhalb des Scheinwerfers eine Speichervorrichtung vorgesehen, in welcher wenigstens ein auf der Lichtscheibe abzubildendes Muster gespeichert ist. Verschiedene Ausmaskierungs-Muster für verschiedene Situationen können so zur Verfügung gestellt sein, aus welchen die Steuerung situationsbedingt ausgewählt werden kann.According to a further embodiment of the present invention, a storage device is provided inside or outside the headlight, in which at least one pattern to be imaged on the lens is stored. Different masking patterns for different situations can thus be provided, from which the control can be selected depending on the situation.

Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erfasst die elektronische Steuerung wenigstens einen veränderlichen Parameter und weist wenigstens eine automatische Funktion auf, die in Abhängigkeit von dem Wert dieses Parameters ein auszumaskierendes Muster einschaltet.According to yet another embodiment of the present invention, the electronic control detects at least one variable parameter and has at least one automatic function which switches on a pattern to be masked depending on the value of this parameter.

In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine veränderliche Parameter wenigstens einer von einer nicht vollständigen Aufzählung: Ortungsdaten einer Navigationsanlage, Tageszeit, Kurvenstellung der Lenkräder eines Fahrzeugs, Fahrtgeschwindigkeit, Lichtstärke der Umgebung, Neigung der Fahrbahn in Längs- und/oder Querrichtung zur Fahrtrichtung usw..In a particularly advantageous development of the present invention, the at least one variable parameter is at least one of an incomplete list: location data from a navigation system, time of day, curve position of the steering wheels of a vehicle, driving speed, light intensity of the surroundings, inclination of the roadway in the longitudinal and/or transverse direction direction of travel, etc.

Vorzugsweise sind die elektrisch einzeln ansteuerbare Elektronik-Flächenbereiche auf oder in der Blendenscheibe monochromatisch ausgeführt. Hierdurch lassen sich die auszumaskierenden Bereiche einfach als dunkle beziehungsweise schwarze Flächenbereiche abbilden. Durch das Bilden von monochromatisch darstellbaren Grauwerten sind auch teils durchlässige ausmaskierte Blendenbereiche realisierbar, mit deren Hilfe eine lokal begrenzte, vorgebbare und variierbare Schwächung der Lichtintensität ausführbar ist.Preferably, the electrically individually controllable electronic surface areas are on or monochromatic in the diaphragm. As a result, the areas to be masked out can be easily imaged as dark or black surface areas. By forming gray values that can be represented monochromatically, partially transparent, masked diaphragm areas can also be realized, with the help of which a locally limited, predeterminable and variable weakening of the light intensity can be carried out.

Und in noch einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung können die elektrisch einzeln ansteuerbaren Elektronik-Flächenbereiche auf oder in der Blendenscheibe mehrfarbig ausgeführt und in der Lage sein, das durch sie durchtretende Licht der Lichtquelle des Scheinwerfers einzufärben. Hierdurch sind verschiedene Lichtsignalfunktionen realisierbar.And in yet another advantageous development of the present invention, the electrically individually controllable electronic surface areas on or in the aperture plate can be multicolored and able to color the light of the headlight light source passing through them. As a result, various light signal functions can be implemented.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer, der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten Blendenanordnung, und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe, wenigstens zwei beabstandete Scheinwerfer nach einer der oben beschriebenen Ausgestaltung auf, die in Bezug auf das Fahrzeug in einer bestimmten Ausrichtung positioniert sind und an eine elektrische Energieversorgung und eine Steuerung elektrisch angeschlossen sind. Die Ansteuerung der Ausmaskierungs-Blendenbereiche macht dadurch einen Sinn, wenn sie genau auf das Fahrzeug bezogen sein kann.According to a further aspect of the present invention, a headlight arrangement for a vehicle has at least one projection headlight, which emits a light beam for generating a light distribution with the aid of at least one light source, with a diaphragm arrangement arranged in the beam path of the light source, and with a diaphragm arrangement covering the light exit opening of the headlight transparent cover lens, at least two spaced headlights according to one of the above-described embodiment, which are positioned in relation to the vehicle in a specific orientation and are electrically connected to an electrical power supply and a controller. The control of the masking aperture areas makes sense if it can be related precisely to the vehicle.

Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer, der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten Blendenanordnung, und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe, höchstens einen Scheinwerfer nach einem der vorher beschriebenen Merkmale auf, der in Bezug auf das Fahrzeug in einer bestimmten Ausrichtung positioniert ist und an eine elektrische Versorgung und eine Steuerung elektrisch angeschlossen ist. Eine spezielle Anwendung der vorliegenden Erfindung kann auch ein Zweirad, zum Beispiel ein Motorrad betreffen und in gleicher Weise für bessere Sichtverhältnisse und mehr Sicherheit im Straßenverkehr sorgen.According to yet another aspect of the present invention, a headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight, which emits a light beam for generating a light distribution with the aid of at least one light source, with a diaphragm arrangement arranged in the beam path of the light source, and with a the light exit opening of the headlight covering transparent lens, at most one headlight according to one of the characteristics previously described, which is positioned in relation to the vehicle in a certain orientation and is electrically connected to an electrical supply and a control. A special application of the present invention can also relate to a two-wheeler, for example a motorcycle, and in the same way ensure better visibility and more safety on the road.

Das Fahrzeug kann ferner in einer vorteilhaften speziellen Ausgestaltung der Erfindung ein Zwei- oder Dreirad sein.Furthermore, in an advantageous specific embodiment of the invention, the vehicle can be a two- or three-wheeler.

Nach noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Scheinwerfer nach einem der vorher beschriebenen Merkmale als ein Fern- und Nahlicht-Scheinwerfer und/oder Nebellichtscheinwerfer eines wenigstens zweirädrigen Fahrzeugs verwendet.According to yet another aspect of the present invention, the headlight according to any of the features described above is used as a high and low beam headlight and/or a fog light of at least two-wheeled vehicles.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit einer mechanisch bewegbaren Blende nach dem Stand der Technik;
  • 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Blende, und
  • 3A bis 3D in einer schematisch Draufsicht Beispiele von Ausmaskierungs-Mustern.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the associated drawings. Show it:
  • 1 a schematic cross section through a headlight with a mechanically movable screen according to the prior art;
  • 2 a schematic cross section through a headlight with a liquid crystal screen according to the invention, and
  • 3A until 3D in a schematic top view, examples of masking patterns.

1 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen Scheinwerfer 16 mit einer mechanisch bewegbaren Blende 12 nach dem Stand der Technik. Die Blende 12 ist im Strahlengang einer oder mehrerer Lichtquellen 14 im Wesentlichen quer zur Lichtausbreitungsrichtung aufgestellt. Sie wird beispielsweise durch eine elektromechanische Antriebseinheit 10 quer zur Lichtausbreitungsrichtung bewegt. 1 shows a schematic cross section through a headlight 16 with a mechanically movable screen 12 according to the prior art. The diaphragm 12 is set up in the beam path of one or more light sources 14 essentially transversely to the direction of light propagation. It is moved, for example, by an electromechanical drive unit 10 transversely to the direction of light propagation.

Hierbei erlauben die mechanisch bewegten Blenden 12 eine nur eingeschränkte Einflussnahme auf die mögliche Ausmaskierung des Strahlengangs der Lichtquellen eines Scheinwerfers 16. Außerdem sind bewegbare mechanische Teile in großer Anzahl sowie elektromechanische Antriebseinheiten erforderlich, die hohe Kosten, Verschleiß- und Wartungsaufwand und Probleme mit Taubeschlag und Vereisung innerhalb des Scheinwerfers verursachen können. The mechanically moved screens 12 allow only a limited influence on the possible masking of the beam path of the light sources of a headlight 16. In addition, a large number of movable mechanical parts and electromechanical drive units are required, which involve high costs, wear and tear and maintenance costs and problems with dew and icing inside the headlight.

2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Scheinwerfer 16 mit einer erfindungsgemäßen Flüssigkristall-Blende 20. 2 shows a schematic cross section through a headlight 16 according to the invention with a liquid crystal screen 20 according to the invention.

Die Flüssigkristall-Blende 20 ist hierbei im Wesentlichen an gleicher Stelle wie unter 1 innerhalb des Gehäuses 15 des Scheinwerfers 16 zwischen einer Lichtquelle 14 und der die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden Abdeckscheibe 17 im Wesentlichen quer zur Lichtausbreitungsrichtung aufgestellt. Im Unterschied zum Stand der Technik ist diese Blende feststehend montiert und benötigt keine beweglichen mechanischen Teile zu ihrer Funktion. Beispielsweise kann die als ein flacher Flüssigkristall-Bildschirm ausgeführte Blende 20 über einen Anschluss 18 mit Spannung und Steuersignalen versorgt sein, die von einer außerhalb des Gehäuses 15 des Scheinwerfers 16 angeordneten Steuerung (nicht dargestellt) bereitgestellt werden.The liquid-crystal panel 20 is here essentially in the same place as below 1 placed within the housing 15 of the headlight 16 between a light source 14 and the cover plate 17 covering the light exit opening of the headlight essentially transversely to the direction of light propagation. In contrast to the prior art, this screen is fixed and does not require any moving mechanical parts to function. For example, can be supplied with voltage and control signals via a connection 18, which are provided by a controller (not shown) arranged outside of the housing 15 of the headlight 16.

Die Flüssigkristall-Blende 20 kann den im Wesentlichen gesamten Strahlengang des Scheinwerfers 16 oder in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nur einen Teil davon abdecken. Dadurch kann die Größe der beispielsweise als ein LCD-Bildschirm ausgeführten Flüssigkristall-Blende 20 kleiner und somit die Herstellungskosten geringer sein, wobei es Ausleuchtungswinkelbereiche geben kann, die gar keiner Lichtregelung bedürfen.The liquid-crystal screen 20 can essentially cover the entire beam path of the headlight 16 or, in a further advantageous embodiment, only part of it. As a result, the size of the liquid crystal panel 20 embodied as an LCD screen, for example, can be smaller and thus the production costs can be lower, and there can be illumination angle ranges that do not require any light control at all.

Die 3A bis 3D zeigen schematisch in einer Draufsicht vier Beispiele von Ausmaskierungs-Mustern, wie sie durch die erfindungsgemäße Flüssigkristall-Blende 20 abgebildet sein können.the 3A until 3D show schematically in a plan view four examples of masking patterns as they can be imaged by the liquid crystal panel 20 according to the invention.

Die verschiedenen Muster bilden auszumaskierende Bereiche ab, die für verschiedene Verkehrssituationen verschieden sein können. Darunter können mehrere, wie in 3C und 3D dargestellt, einzelne lichtundurchlässige Blendenbereiche 22 innerhalb ihr umgebender transparenter Bereiche 24 abgebildet sein.The different patterns depict areas to be masked, which can be different for different traffic situations. Among them can be several, as in 3C and 3D shown, individual opaque diaphragm areas 22 can be imaged within transparent areas 24 surrounding them.

Speziell in dieser dargestellten Anwendung kann daher die Auflösung oder die Pixelgröße des verwendeten LCD-Bildschirms sehr grobmaschig gewählt sein, um auch auf der Seite der zur Ansteuerung benötigten elektronischen Steuerung Kosten einsparen zu können. Ferner kann ein höher auflösender LCD-Bildschirm verwendet sein, bei dem jedoch die einzelnen Pixel zu Gruppen zusammengefasst sind, welche von der Steuerung jeweils als ein Pixel angesteuert werden.Specifically in this application shown, the resolution or the pixel size of the LCD screen used can therefore be chosen to be very coarse in order to also be able to save costs on the side of the electronic control required for control. Furthermore, a higher-resolution LCD screen can be used, but in which the individual pixels are combined into groups, which are each controlled as a pixel by the controller.

Die vorangehenden Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind lediglich beispielhaft und nicht als die vorliegende Erfindung einschränkend auszulegen. Die vorliegende Erfindungslehre kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden. Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist zur Veranschaulichung vorgesehen und nicht, um den Schutzbereich der Patentansprüche einzuschränken. Viele Alternativen, Modifikationen und Varianten sind für einen durchschnittlichen Fachmann offensichtlich, ohne dass er hierfür den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verlassen müsste, der in den nachfolgenden Ansprüchen definiert ist.The foregoing embodiments of the present invention are merely exemplary and should not be construed as limiting the present invention. The present teaching of the invention can easily be transferred to other applications. The description of the example embodiments is intended for purposes of illustration and not to limit the scope of the claims. Many alternatives, modifications and variations are apparent to a person skilled in the art without thereby departing from the scope of the present invention, which is defined in the following claims.

BezugszeichenlisteReference List

1010
elektromechanische Antriebseinheitelectromechanical drive unit
1212
bewegliche Blendemovable aperture
1414
Lichtquellelight source
1515
Gehäusecasing
1616
Scheinwerferheadlight
1717
Abdeckscheibecover disc
1818
elektrischer Anschlusselectrical connection
2020
Flüssigkristall-Blende, flache Blendenscheibe, Flüssigkristall-ProjektionsbildschirmLiquid Crystal Shutter, Flat Lens Lens, Liquid Crystal Projection Screen
2222
lichtundurchlässige Bereicheopaque areas
2424
transparente Bereichetransparent areas

Claims (18)

Verfahren zum Steuern einer Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer (16), der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle (14) einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten variierbaren Blendenanordnung (12, 20), und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe (17), bei dem - ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird und, wenn ein solcher Verkehrsteilnehmer erfasst wurde, die Lage und/oder die Musterform zumindest eines Maskierungsmusters einer Flüssigkristall-Blendenanordnung (20) verändert wird, so dass bei der Gesamtlichtverteilung der Scheinwerferanordnung in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers ein Mittelbereich mit geringerer Leuchtweite und beidseitig neben diesem Mittelbereich Seitenbereiche mit größerer Leuchtweite gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Winkel des Verkehrsteilnehmers in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird und dass die Leuchtweite im Mittelbereich in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers in Abhängigkeit von dem vertikalen Winkel des Verkehrsteilnehmers geregelt wird.Method for controlling a headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight (16) which, with the aid of at least one light source (14), emits a light beam for generating a light distribution, with a variable diaphragm arrangement (12, 20) arranged in the beam path of the light source, and with a transparent cover lens (17) covering the light exit opening of the headlight, in which - a road user is detected in the direction of the light emission of the headlight arrangement and, if such a road user has been detected, the position and/or the pattern shape of at least one masking pattern of a liquid crystal screen arrangement ( 20) is changed, so that in the overall light distribution of the headlight arrangement in the direction of the detected road user, a middle area with a smaller beam width and on both sides next to this middle area side areas with a larger beam width are formed, characterized that the vertical angle of the road user is detected in the direction of light emission of the headlight assembly and that the light range in the central area is regulated in the direction of the detected road user depending on the vertical angle of the road user. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Emissionsrichtungen der Lichtstrahlen des Scheinwerfers (16) um eine vertikale Achse auseinandergeschwenkt werden, wenn ein Verkehrsteilnehmer in Richtung der Lichtemission der Scheinwerferanordnung erfasst wird.procedure after claim 1 , characterized in that the emission directions of the light beams of the headlight (16) are pivoted apart about a vertical axis when a road user is detected in the direction of light emission of the headlight assembly. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlichtverteilung der Scheinwerferanordnung in Richtung des erfassten Verkehrsteilnehmers dadurch verändert wird, dass die Lage und/oder Form und/oder Größe zumindest eines Ausmaskierungs-Musters in vertikaler und horizontaler Richtung verändert wird.procedure after claim 1 , characterized in that the overall light distribution of the headlight arrangement is changed in the direction of the detected road user in that the position and/or shape and/or size of at least one masking pattern is changed in the vertical and horizontal direction. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlichtverteilung symmetrisch hinsichtlich der Mittelachse der Gesamtlichtverteilung ist.A method according to any of the foregoing Claims 1 until 3 , characterized in that the overall light distribution is symmetrical with respect to the central axis of the overall light distribution. Scheinwerfer (16) für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer (16), der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle (14) einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle (14) angeordneten variierbaren Blendenanordnung (10, 12), und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers (16) abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe (17), zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendenanordnung durch eine wenigstens einen Teilbereich des Strahlengangs abdeckende transparente flachförmige Blendenscheibe (20) ausgebildet ist, die eine Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche, die durch Anlegen eines elektrischen Signals in den Zustand einer vollständigen oder teilweisen Lichtundurchlässigkeit umschaltbar sind, aufweist und zwischen Lichtquelle (14) und der Abdecklichtscheibe (17) im Wesentlichen quer zur Lichtausbreitungsrichtung positioniert ist, wobei die Elektronik-Bereiche so geschaltet sind, dass sie ein ausmaskiertes Muster aus transparenten und vollständig oder teilweise lichtundurchlässigen Bereichen (22) ausbilden.Headlight (16) for a vehicle with at least one projection headlight (16) which, with the aid of at least one light source (14), emits a light beam for generating a light distribution, with a variable aperture arrangement (10, 12) arranged in the beam path of the light source (14) , And with a light exit opening of the headlight (16) covering transparent cover lens (17), for performing a method according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the diaphragm arrangement is formed by a transparent, flat diaphragm plate (20) covering at least a partial area of the beam path, which has a large number of electrically individually controllable electronic surface areas which can be switched over to the state of complete or partial opacity by applying an electrical signal , and is positioned between the light source (14) and the cover lens (17) essentially transversely to the direction of light propagation, the electronic areas being switched in such a way that they form a masked pattern of transparent and completely or partially opaque areas (22). Scheinwerfer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Blendenscheibe (20) mit einer Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche der Blendenanordnung als ein Flüssigkristall-Projektionsbildschirm (20) ausgeführt ist.headlights after claim 5 , characterized in that the transparent screen (20) is designed as a liquid crystal projection screen (20) with a multiplicity of individually electrically controllable electronic surface areas of the screen arrangement. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die transparente Blendenscheibe (20) mit einer Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche der Blendenanordnung an eine elektronische Steuerung angeschlossen ist, die in der Lage ist, jedes der Vielzahl elektrisch einzeln ansteuerbarer Elektronik-Flächenbereiche einzeln oder zu Gruppen zusammengefasst anzusteuern.Headlamp according to any of the preceding Claims 5 or 6 , characterized in that the transparent aperture plate (20) with a multiplicity of electrically individually controllable electronic surface areas of the aperture arrangement is connected to an electronic control which is able to control each of the multiplicity of electrically individually controllable electronic surface areas individually or together in groups . Scheinwerfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung innerhalb oder außerhalb des Scheinwerfers (16) angeordnet ist.headlights after claim 7 , characterized in that the electronic control is arranged inside or outside the headlight (16). Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung durch den Benutzer mit Hilfe einer Schnittstelle manuell bedienbar ist.Headlight according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic control can be operated manually by the user with the aid of an interface. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb oder außerhalb des Scheinwerfers (16) eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in welcher wenigstens ein auf der Lichtscheibe abzubildendes Muster gespeichert ist.Headlamp according to any of the preceding Claims 5 until 8th , characterized in that a storage device is provided inside or outside the headlight (16), in which at least one pattern to be imaged on the lens is stored. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung wenigstens einen veränderlichen Parameter erfasst und wenigstens eine automatische Funktion aufweist, die in Abhängigkeit von dem Wert dieses Parameters ein auszumaskierendes Muster einschaltet.Headlamp according to any of the preceding Claims 5 until 10 , characterized in that the electronic control detects at least one variable parameter and has at least one automatic function which activates a pattern to be masked as a function of the value of this parameter. Scheinwerfer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine veränderliche Parameter wenigstens einer von einer nicht vollständigen Aufzählung ist: Ortungssignal einer Navigationsanlage, Tageszeit, Kurvenstellung der Lenkräder eines Fahrzeugs, Neigung der Fahrbahn in Längs- und/oder Querrichtung zur Fahrtrichtung.headlights after claim 11 , characterized in that the at least one variable parameter is at least one of an incomplete list: locating signal from a navigation system, time of day, curve position of the steering wheels of a vehicle, inclination of the roadway in the longitudinal and/or transverse direction to the direction of travel. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch einzeln ansteuerbare Elektronik-Flächenbereiche auf oder in der Blendenscheibe (20) monochromatisch ausgeführt sind.Headlamp according to any of the preceding Claims 5 until 12 , characterized in that individually electrically controllable electronic surface areas on or in the screen (20) are monochromatic. Scheinwerfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass elektrisch einzeln ansteuerbare Elektronik-Flächenbereiche auf oder in der Blendenscheibe (20) mehrfarbig ausgeführt sind und in der Lage sind, das durch sie durchtretende Licht einzufärben.Headlamp according to any of the preceding Claims 5 until 13 , characterized in that individually electrically controllable electronic surface areas on or in the screen (20) are multicolored and are able to color the light passing through them. Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer (16), der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle (14) einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle (14) angeordneten Blendenanordnung, und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Scheinwerferanordnung wenigstens zwei beabstandete Scheinwerfer (16) nach einem der Ansprüche 5 bis 14 aufweist, die in Bezug auf das Fahrzeug in einer bestimmten Ausrichtung positioniert sind und an eine elektrische Versorgung und eine Steuerung elektrisch angeschlossen sind.Headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight (16) which, with the aid of at least one light source (14), emits a light beam for generating a light distribution, with a screen arrangement arranged in the beam path of the light source (14), and with a screen covering the light exit opening of the headlight transparent cover lens (17), characterized in that the headlight assembly has at least two spaced headlights (16) according to one of Claims 5 until 14 positioned in a particular orientation with respect to the vehicle and electrically connected to an electrical supply and a controller. Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug mit zumindest einem Projektionsscheinwerfer (16), der mit Hilfe wenigstens einer Lichtquelle (14) einen Lichtstrahl zum Erzeugen einer Lichtverteilung emittiert, mit einer in dem Strahlengang der Lichtquelle angeordneten Blendenanordnung (12), und mit einer die Lichtaustrittsöffnung des Scheinwerfers abdeckenden transparenten Abdecklichtscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug höchstens einen Scheinwerfer (16) nach einem der Ansprüche 5 bis 14 aufweist, der in Bezug auf das Fahrzeug in einer bestimmten Ausrichtung positioniert ist und an eine elektrische Versorgung und eine Steuerung elektrisch angeschlossen ist.Headlight arrangement for a vehicle with at least one projection headlight (16) which, with the aid of at least one light source (14), emits a light beam for generating a light distribution, with a screen arrangement (12) arranged in the beam path of the light source, and with a screen arrangement (12) covering the light exit opening of the headlight transparent cover lens, characterized in that the vehicle has at most one headlight (16) according to one of Claims 5 until 14 positioned in a particular orientation with respect to the vehicle and electrically connected to an electrical supply and a controller. Scheinwerferanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Zwei- oder Dreirad ist.headlight arrangement Claim 16 , characterized in that the vehicle is a two- or three-wheeler. Verwendung eines Scheinwerfers (16) nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheinwerfer als Fern- und Nahlicht-Scheinwerfer und/oder Nebellichtscheinwerfer eines wenigstens zweirädrigen Fahrzeugs verwendet ist.Use of a headlight (16) according to one of Claims 5 until 14 , characterized in that the headlight is used as a high and low beam headlight and/or fog light headlight of at least a two-wheeled vehicle.
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