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Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer auf Gegenlicht ansprechenden Steuereinrichtung
Zur Verbesserung der Verhältnisse im Strassenverkehr sind Beleuchtungseinrichtungen für Kraftfahrzeuge bekannt mit mindestens einem Scheinwerfer, dessen Strahlung für den Raumbereich, aus welchem Gegenlicht anfällt, unterbrochen wird, so dass der Fahrer des entgegenkommenden Fahrzeuges nicht geblendet wird. Dies wird durch eine photoelektrische Steuereinrichtung erreicht, die richtungsabhängig ansprechbar ist und den Scheinwerfer steuert.
Derartige Vorrichtungen unterscheiden sich durch ihr richtungsabhängiges Ansprechen vorteilhaft von Einrichtungen, bei denen auftretendes Gegenlicht das völlige Ausschalten des Fernlichtes auslöst, also lediglich die Funktion des willkürlich betätigten Abblendschalters automatisiert ist. Denn bei Berücksichtigung der Richtung, aus der das Gegenlicht kommt, wird das Fernlicht nur teilweise für eben diese Richtung abgeblendet, während es für den übrigen Raum vor dem Fahrzeug aufrechterhalten bleibt.
Eine bekannte Beleuchtungseinrichtung der erstgenannten, richtungsabhängig arbeitenden Art besitzt sowohl vor der Photozelle, als auch vor dem Scheinwerfer je eine schwenkbare Blende, wobei die Bewegungen beider Blenden, durch welche das Gegenlicht und das Licht des Scheinwerfers von links nach rechts zunehmend abgedeckt wird, völlig gleich sind.
Diese Einrichtung schliesst jedoch die Gefahr der Blendung für den Fahrer des entgegenkommenden Fahrzeuges nicht aus, weil infolge der starren Kopplung der beiden Blenden die Scheinwerferblende an den Pendelbewegungen teilnimmt, welche die Photozellenblende beim Abtasten der Gegenlicht-Richtung ausführen muM. Ausserdem'ist die Aufteilung des vor dem Fahrzeug liegenden Raumes in einen zu beleuchtenden und einen links von diesem liegenden Raum, der nicht beleuchtet werden soll, sehr grob, so dass sie nicht allen in der Praxis auftretenden Situationen entspricht.
Im Gegensatz hiezu tastet gemäss der Erfindung die photoelektrische Steuereinrichtung den vom Scheinwerfer anzustrahlenden Raum fortlaufend in vorbestimmte Sektoren aufgeteilt ab, und die Scheinwerferstrahlung ist in an sich bekannter Weise in vorbestimmte Sektoren aufgeteilt oder sie wird von einem oder mehreren, sich schnell bewegenden Lichtstrahlenbündeln gebildet. Mit dieser Einrichtung ist eine vielstufige Abtastung des zu beleuchtenden Raumes möglich, wobei beleuchtete und unbeleuchtete Raumteile miteinander abwechseln können, so dass die Beleuchtungseinrichtung sich auch aussergewöhnlichen Verhältnissen, bei denen das Gegenlicht nicht nur von links kommend auftaucht, anpassen kann. Ferner entfällt jede Neigung zum Pendeln, das bei der bekannten Einrichtung zu Blendungen führen kann.
In den Zeichnungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt : Fig. 1 zeigt das Schema einer Vorrichtung mit Aufteilung in getrennte Leuchtsektoren, Fig. 2 eine Variante dieser Vorrichtung mit jedem Teilsektor zugeordneten Scheinwerfern, Fig. 3 ein Beispiel für ein Schema der Aufteilung des Leuchtsektors in einzelne Sektoren, Fig. 4 eine besondere Ausführungsform der Steuerung für eine Beleuchtungsvorrichtung, Fig. 5 eine Ergänzung einer Steuerung entsprechend Fig. 4, Fig. 6 eine Ausführung mit bewegtem Scheinwerfer, Fig. 7 eine Vorrichtung mit scharf begrenztem und schnell beweg-
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tem Lichtstrahl, Fig. 8,9 und 10 verschiedene Aufteilungen des Leuchtsektors für eine Vorrichtung ge- mäss Fig. 7, Fig.
ll und lla-lld eine rotierende Spiegeleinrichtung für eine Lichtstrahl-Ablenkung ent- sprechend dem Schema von Fig. 10, Fig. 12 eine Variante der Vorrichtung entsprechend Fig. 7, Fig. 13 einen senkrechten Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel, Fig. 14 einen Schnitt durch die Be- leuchtungseinrichtung gemäss C-D der Fig. 13, Fig. 15 einen Schnitt gemäss A-B der Fig. 13 durch das optische Erkennungssystem, Fig. 16 einen Schnitt F-F der Fig. 13 mit einem Steuerungsdetail, Fig. 17 ein Schaltschema der Vorrichtung der Fig. 13, Fig. 18 und 18a eine besondere Ausbildung der Glühbirne.
Es werden nun die einzelnen Varianten nacheinander besprochen und ihre besonderen Eigenschaften und Vorteile dargestellt. Sämtliche Vorrichtungen werden nur in ihrem Prinzip soweit beschrieben, dass ein Fachmann mit den heute bekannten Mitteln danach die Konstruktion durchführen kann.
Die beschriebenen Vorrichtungen geben einige Beispiele für die möglichen Ausführungsformen des Grundprinzips.
Gemäss Fig. l werden mehrere Lichtquellen 1, über ein optisches System, z. B. eine Linse 2 in nebeneinanderliegende Leuchtsektoren projiziert. Ein entsprechendes System von Photozellen 3, welches über ein optisches System 4 angestrahlt wird, steuert über Schaltelemente 5 die Lichtquellen in dem Sinne, dass diejenige Photozelle, welche Gegenlicht empfängt, die zugeordnete Lichtquelle abschaltet. Die von den Photozellen als auch von den Lichtquellen über die optischen Systeme erfassten Blickfeldsektoren sind dabei annähernd identisch und können vorteilhaft dem Schema der Fig. 3 entsprechend aufgeteilt werden. Das Blickfeld ist dabei in mehrere parallele lotrechte Streifen aufgeteilt, die je einer Lichtquelle bzw. einer Photozelle zugeordnet sind.
Da in der Regel das Gegenlicht von links her auftritt, werden also die Lichtquellen von links nach rechts fortlaufend so weit abgeschaltet, dass der Raum rechts neben dem entgegenkommenden Fahrzeug beleuchtet bleibt. Alle Angaben dieser Erfindung bezüglich rechter und linker Lage bzw. Richtung der Bauelemente gelten für Länder mit Rechtsverkehr. Für Länder mit Linksverkehr gelten sinngemässe Vertauschungen.
Fig. 2 zeigt eine konstruktive Variante der Beleuchtungseinrichtung, die nach dem gleichen Prinzip arbeitet, wobei aber jede Lichtquelle ihren eigenen Scheinwerfer 6 hat und ein gemeinsames optisches System 2 demzufolge entfällt.
Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der mit einer einzigen Photozelle sämtliche Lichtquellen einzeln gesteuert werden. Die Lichtquellen bzw. Scheinwerfer 6 werden durch elektrische Steuerglieder 22 ein ("1")- bzw. aus ("0") - geschaltet. Die Photozelle 9 wird über ein optisches System 8 durch ein begrenztes Strahlenbündel 7 erregt. Dieses Strahlenbündel hat etwa die Form eines einzelnen Leuchtsektors und wird durch ein rotierendes Spiegelsystem 11 laufend von rechts nach links bewegt. Der Antrieb des Spie-
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welche der Sektor 54 aus dem Gegenlichtbereich herausgeschwenkt wird, bis diese Bewegung durch Öff- nen des Schalters 58 oder gegebenenfalls des Endschalters 61 aufhört.
Eine weitere Möglichkeit, das eigene Licht im Bereich des Gegenlichtes abzublenden, besteht dar- in, nur einen engbegrenzten Lichtsektor auszuleuchten und diesen sehr schnell zu bewegen. Durch kurz- zeitige Abblendung im Bereich des Gegenlichtes erhält man dann die gewünschte Wirkung. Vorausset- zung ist eine genügend schnelle Bewegung des Leuchtsektors, so dass kein lästiges Flimmern entsteht.
Ferner ist es erforderlich, Lichtquellen zu haben, welche sich mit genügender Schnelligkeit kurz- zeitig unterbrechen lassen. Bei normalen Glühbirnen ist hier eine Grenze gegeben, jedoch gibt es heute schon Lichtquellen, welche dieser Forderung genügen. Zum Beispiel Xenon-Lampen. Wesentlich für die
Konstruktion ist die Art der Begrenzung des Leuchtsektors. In den Fig. 8,9, 10 sind Beispiele für ver- schieden geformte Sektoren gegeben.
Fig. 7 zeigt das Grundprinzip eines solchen Beleuchtungssystems. Das Licht der Lichtquelle 64 wird über ein optisches System 65 geformt und über ein rotierendes Spiegelrad 66 in die gewünschte Richtung projiziert, wobei durch die Schwenkung der Spiegel die Bewegung des Leuchtsektors von rechts nach links bewirkt wird. Das System der Photozelle 67 mit dem optischen System 68 und dem Drehspiegel 69 wird synchron über die gleiche Achse 70 angetrieben, mit etwas Vorlauf. Die Photozelle 67 wirkt über ein
Schaltelement 71 auf die Lichtquelle 64 in dem Sinne ein, dass das Licht bei Auftreten von Gegenlicht unterbrochen wird.
Fig. 8 zeigt einen etwa lotrechten schmalen Lichtstreifen, der fortlaufend von rechts nach links bewegt wird.
Fig. 9 zeigt eine Aufteilung mit zwei gleichzeitig arbeitenden Systemen, von denen das eine einen etwa lotrechten, das andere einen etwa waagrechten Lichtstreifen laufend über das Blickfeld bewegt. Es entsteht dann im Falle eines entgegenkommenden Fahrzeuges etwa das gezeichnete Bild.
Um die in Fig. 10 dargestellte Wirkung zu erzielen, wird'ein Strahlenbündel in Form eines spitzen Kegels, das einen engbegrenzten Lichtfleck ergibt, zeilenweise über das gesamte Blickfeld bewegt. Diese Variante ist besonders wirkungsvoll, erfordert aber eine sehr schnell reagierende Lichtquelle. Hiefür ist ein komplizierter Spiegelmechanismus nach Fig. 11 erforderlich, bei dem die einzelnen Spiegel relativ zur Drehachse des Spiegelrades zunehmend geneigt angeordnet sind (Fig. lla-lld), so dass eine zweidimensionale Schwenkung des Strahlenbündels erreicht wird.
Fig. 12 zeigt noch eine Variante des Prinzips der Fig. 7. Um zu bewirken, dass der gesamte Leuchtsektor links bzw. oberhalb vom Gegenlicht abgeschaltet wird, wird ein Schaltelement 76 benutzt, welches von der Photozelle 67 abgeschaltet und über den Nockenschalter 74,75 am Ende einer jeden Schwen - kungsperiude wieder eingeschaltet wird. Der Nockenschalter läuft dabei synchron mit dem rotierenden Spiegel, was über Zahnräder 72,73 erreicht werden kann.
Es empfiehlt sich ferner, das Gesamtbeleuchtungssystem so auszuführen, dass die bisher üblichen Abblendlichter dauernd eingeschaltet bleiben. Ferner sollte das zusätzliche variable Licht eventuell über einen Fussschalter abschaltbar sein.
Bei den bisher beschriebenen Einrichtungen zur automatischen Steuerung des eigenen Scheinwerferlichtes durch Gegenlicht besteht unter Umständen die Möglichkeit, dass durch Reflexion des eigenen Lichtes an Fensterscheiben, Wegmarkierungen usw. eine Rückwirkung auf das eigene Photozellensystem ausgeübt wird und dadurch eine Selbstbeeinflussung des Leuchtsektors stattfindet, was unangenehme Folgen haben kann.
Erfindungsgemäss kann dies dadurch vermieden werden, dass sowohl das eigene Licht als auch die Anstrahlung der Photozelle bzw. deren Auswirkung zeitlich einem derartigen Rhythmus unterworfen werden, dass niemals aus dem abgetasteten Raumwinkel zum gleichen Zeitpunkt eine Gegenlichtwirkung durch reflektiertes eigenes Licht auf das erkennende Photozellensystem erfolgen kann. Dieses Ziel kann auf verschiedene Weise erreicht werden, je nachdem, welche Variation der vorbeschriebenen Einrichtungen benutzt wird.
Bei den Einrichtungen gemäss den Fig. l - 6 handelt es sich um Vorrichtungen mit einer oder mehreren Lichtquellen, welche sektorweise abgeschaltet oder geschwenkt werden. In diesen Fällen arbeitet man am besten durch rhythmische Unterbrechungen der Lichtquelle, wobei das Photozellensystem nur während der Unterbrechung wirksam gemacht wird. Die Unterbrechung der Lichtquellen bzw. das Wirksamwerden der Photozelle kann durch mechanische oder elektrische Mittel erfolgen. Zum Beispiel können in den Strahlengang beider Systeme rotierende Blenden gesetzt werden, welche abwechselnd das Beleuchtungssystem und das Photozellensystem freigeben. Jedoch können die Unterbrechungen auch elektrisch durch rhythmisches Unterbrechen der Stromkreise für die Beleuchtungseinrichtung bzw. des Photo-
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zellensystems erfolgen.
Derartige Mittel sind hinreichend bekannt und brauchen daher nicht näher be- schrieben zu werden. Es ist dabei zu beachten, dass die Dauer der Lichtunterbrechung so kurz sein muss, dass das menschliche Auge dies nicht als störend empfindet.
Bei den Systemen mit bewegtem eng begrenztem Leuchtsektor, welche den Fig. 7 und 12 entspre- chen, liegt bereits in bezug auf den bestimmten Blickwinkel eine Unterbrechung der Lichtquelle bzw. des
Wirksamwerden der Photozelle vor. Da der dem Photozellensystem zugeordnete Sektor sowieso gegen- über dem Leuchtsektor einen gewissen Vorlauf haben muss, um die Trägheit der Abschaltung auszuglei- chen, genügt es, in diesem Falle dafür Sorge zu tragen, dass keine Überschneidung der beiden Sektoren stattfindet.
Zu einer besonderen Ausführungsform lässt sich sehr vorteilhaft das Prinzip des laufend bewegten Bild- sektors für die Erkennung der entgegenkommenden Lichtquelle (Fig. 7) mit einer schwenkbaren Blende zum
Abblenden der Lichtquelle zum Zwecke der Steuerung des Raumwinkels kombinieren. Hiezu kommen einige besondere Ausgestaltungen im Aufbau des Beleuchtungssystems, insbesondere mit dem Ziel einer möglichst scharfen Abgrenzung zwischen dem hellen und dunklen Gebiet. Ferner sind Gegenstand der nachfolgenden Ausführungsformen weitere konstruktive Einzelheiten, welche zur Durchführung des Grundprinzips dienen.
Dieses Grundprinzip der Beleuchtungsvorrichtung besteht darin, dass ein von einer Lichtquelle 77 (Fig. 13 und 14) ausgehendes radiales Strahlenbündel durch eine schwenkbare Blende 85 so weit abgeblendet wird, dass lediglich der rechts von der rechten Kante 86 der Blende 85 liegende Raumwinkel beleuchtet wird, wobei die Lage der Kante laufend so eingestellt wird, dass sie etwas rechts von der entgegenkommenden Gegenlichtquelle liegt. Die Lage der Blendenkante 86 wird dabei am besten lotrecht gewählt, jedoch kommen auch kleine Neigungen in Frage.
Im folgenden wird in der Beschreibung eine lotrechte Lage der Blendenkante 86 vorausgesetzt. Die zugehörigen Angaben sind bei anderer Neigung sinngemäss zu ändern. Dieses Prinzip setzt voraus, dass das Strahlenbündel sauber radial ausgerichtet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Lichtquelle 77 einen parallel zur Abblendkante 86 verlaufenden Leuchtdraht enthält. Durch diese linienförmige Lichtquelle wird erreicht, dass die Streuung des Lichtbündels in der Richtung senkrecht zur Abblendkante 86 lediglich durch die geringe Dicke des Leuchtdrahtes bestimmt ist. In der Richtung parallel zur Kante 86 ist die Streuung durch die Länge des Drahtes gegeben und dementsprechend erheblich grösser. Dies ist jedoch unwesentlich, da in dieser Dimension keine scharfe Bündelung des Strahlenbündels erforderlich ist.
Eine derartige Lichtquelle wäre jedoch in ihrer Leuchtkraft schlecht ausgenützt, da nur ein verhältnismässig kleiner Teil des gesamten Raumwinkels zur Wirkung kommt. Es lassen sich nun verschiedene Massnahmen ergreifen, um den. ausgenutzten Raumwinkel zu vergrössern, ohne dabei die radial scharf begrenzende Bündelung des Strahlenbündels zu verschlechtern. Normalerweise wird dieses Ziel bei Scheinwerfern durch rotationssymmetrische Spiegel erreicht, welche im Meridianschnitt im allgemeinen parabolisch oder annähernd parabolisch geformt sind. Auch ist es bekannt, Vorsatzlinsen zu verwenden, um dem Strahlenbündel einen engeren Winkel zu geben. Diese Methode ist nun nicht ohne weiteres bei dem vorliegenden Problem anwendbar.
Die durch den annähernd parabolischen Spiegel reflektierten Strahlen haben einen andern gemeinsamen Schnittpunkt als die direkt von der Lichtquelle ausgehenden Strahlen. Der durch die Kante 86 der Blende 85 abgeschnittene Raumwinkel ist daher nicht einheitlich, wodurch eine unzulängliche Abblendwirkung entsteht. Dieser Nachteil lässt sich vermeiden, wenn man statt eines Parabel-Spiegels einen spährischen Spiegel (kugelförmig) benutzt, in dessen Mittelpunkt die Lichtquelle liegt. Die reflektierten Strahlen werden dann wieder auf die Lichtquelle zurückgeworfen und das dadurch entstehende Strahlenbündel ist in gleicher Weise ausgerichtet wie das von der Lichtquelle direkt ausgehende Strahlenbündel.
Diese Einrichtung hat zwei Nachteile. Einmal findet keine eigentliche scheinwerferartige Konzentration des Strahlenbündels statt. Die Verstärkung der Lichtintensität in Richtung des erforderlichen Raumwinkels ist also nur gering. Ferner muss das reflektierte Licht durch den Leuchtdraht der Lichtquelle hindurchgehen, was eine gewisse Abschwächung zur Folge hat.
Erfindungsgemäss wird nun eine brauchbare Wirkung durch einen Spiegel erreicht, der im waagrechten Schnitt (Fig. 14) kreisförmig und im lotrechten Schnitt (Fig. 13) etwa parabolisch geformt ist. Hiebei wird wieder der Umstand ausgenützt, dass eine scharfe Bündelung nur in der waagrechten Richtung erforderlich ist (bei lotrechter Lage der Abblendkante 86). Dies wird durch die kreisförmige Ausbildung des Spiegels 78 um die lotrechte Achse 79 erreicht. Dagegen ist die scharfe Bündelung in lotrechter Richtung nicht erforderlich, so dass der Spiegel 78 in dieser Dimension nach dem Gesichtspunkt der Konzentration des Strahlenbündels, also parabolisch, hyperbolisch oder elliptisch ausgebildet werden kann. Hiedurch wird auch erreicht, dass nur ein Teil der reflektierten Strahlen durch das Gebiet des Leuchtdrahtes hindurchtreten muss.
Eine weitere Konzentration des Strahlenbündels ist durch eine Vorsatzlinse erreichbar.
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Da in der lotrechten Richtung das Strahlenbündel bereits weitgehend konzentriert ist, ist nur noch eine
Zusammenfassung in waagrechter Richtung erforderlich. Dies lässt sich durch eine Vorsatzlinse 83 errei- chen, die durch 2 Zylinderflächen mit lotrechter Achse begrenzt ist. Eine solche Linse weist allerdings chromatische Abweichungen auf, wobei das durch die Abblendkante 86 abgeschnittene Strahlenbündel für die einzelnen Farben verschiedene Grenzwinkel aufweist, was einmal eine unsaubere Begrenzung des
Strahlenbündels und zum andern Farbeffekte zur Folge hat, die zu nicht erwünschten Nebenwirkungen führen können. Diese Fehler treten indes nur am Rande der Linse auf, während die durch die Mitte ge- henden Strahlen nicht betroffen werden.
Es ist nun vorteilhaft, die optische Mitte 84 der Linse etwas un- symmetrisch nach links zu legen, da im allgemeinen die Abblendkante etwas links von der Mitte liegen wird. Dadurch wird erreicht, dass im allgemeinen keine störenden Farbeffekte auftreten.
Im Bedarfsfall lassen sich auch chromatisch ausgeglichene Linsenkombinationen in an sich bekannter
Weise verwenden. Man kann die Konstruktion auch mit sphärischen Linsen und Spiegeln ausführen, was jedoch folgende Nachteile hat :
Einmal ist die Lichtausbeute etwas schlechter, da der Spiegel einen kleineren Raumwinkel erfassen kann. Ferner müssen sämtliche reflektierten Strahlen durch das Raumgebiet des Leuchtdrahtes hindurch- treten, was ebenfalls eine Schwächung der Leuchtausbeute bedeutet.
Eine weitere Zentrierung des Strahlenbündels kann durch in den Strahlengang eingebaute Lamellen erfolgen. Es ist schon verschiedentlich vorgeschlagen worden, die Blendwirkung bei Kraftfahrzeugschein- werfern dadurch zu vermindern, dass in den Strahlengang des Scheinwerfers Lamellen eingebaut sind, die lediglich Licht in gewünschter Richtung durchlassen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, solche La- mellen laufend zu bewegen, um unerwünschte Schattenbildungen zu vermeiden. Die Anwendung dieses Prinzips allein ist jedoch wenig vorteilhaft, da hiemit lediglich eine einmal starr eingebaute Begrenzung des Strahlenbündels möglich ist, wodurch nur eine unzureichende Wirkung erzielt werden kann.
In Kombination mit einer richtungsabhängig auf Gegenlicht ansprechenden photoelektrischen Steuereinrichtung und einer schwenkbaren Blende zum Abblenden der Lichtquelle können die Lamellen jedoch zu einer
Verbesserung der Gesamtwirkung führen.
Es ist daher bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein um eine zum Leuchtdraht konzentrische, lotrechte'Achse 79 rotierender Zylinder 80 vorgesehen, welcher lotrechte, radial ausgerichtete Lamellen 81 enthält (Fig. 13 und 14) und durch den Motor 113 und die Zahnräder 96,95, 94 angetrieben wird. Die Blende 85 wird vorteilhaft zwischen den rotierenden Zylinder 80 und die Linse 83 gelegt, jedoch kann sie auch ausserhalb der Linse liegen. Die übrigen festen Abschirmungen des Gesamtsystems sind nicht eingezeichnet.
Der rende Zylinder 80 enthält ferner noch Blenden 82 (Fig. 14), welche in gleicher Phase mit dem weiter unten besprochenen Erkennungsmechanismus 87 - 92 arbeiten und fortlaufend von rechts nach links wandernde Schattenstreifen bilden. Sie bewirken, dass Eigenlicht nicht in den Raumsektor fällt, der jeweils durch die Erkennungsoptik angepeilt wird.
Der Mechanismus zum Erkennen des entgegenkommenden Lichtes ist in Fig. 13 und 15 gezeigt. Durch ein rotierendes Spiegelrad 90 wird das von der Photozelle 92 über das optische System 91 erfasste Blickfeld 93 periodisch von rechts nach links geschwenkt. Durch eine vor der Photozelle 92 angeordnete Schlitzblende 123 wird von dem Blickfeld 93 lediglich das Bild eines schmalen, lotrechten Streifens durchgelassen, der den durch die Blenden 82 erzeugten Schattenstreifen entspricht. Der Spiegel 90 wird über Zahnräder 87,88, 89 durch den Zylinder 80 angetrieben. Die Zahnraduntersetzung muss so bemessen sein, dass die Winkelgeschwindigkeit des Blickfeldes 93 der Photozelle 92 etwa gleich der Winkelgeschwindigkeit der durch die rotierenden Blenden 82 gebildeten Schattenstreifen ausserhalb der Linse 83 ist.
Es ist nicht vorteilhaft, zur Begrenzung des Blickfeldes 93 (Fig. 15) eine Blende ähnlich der Blende 85 (Fig. 13, 14) zu verwenden, da die Abbildung des einfallenden Gegenlichtes auf die Photozelle auf Grund der erforderlichen lichtstarken Optik 91 nicht scharf genug ist. Es ist daher ein Mechanismus zweckmässig, welcher regelt, in welchem von dem Blickfeld durchwanderten Winkelbereich die Photozelle 92 wirksam sein soll. Da die Wirkung der Photozelle darin besteht, durch Schwenken der Blende 85 nach rechts den beleuchteten Sektor zu verkleinern, darf sie nur in dem noch beleuchteten Restbereich wirksam werden, gegebenenfalls mit kleinen Überdeckungen dieses Bereiches an den Rändern.
Im Ausführungsbeispiel ist hiefür eine Vorrichtung mit einer gleitenden Kontaktbürste gewählt (Fig. 13, 16), die in den Wirkungskreis der Photozelle eingeschaltet ist. Ein Schleifring 97 ist am Rahmen des rotierenden Zylinders 80 befestigt. Auf ihm befinden sich entsprechend der Anzahl der Blenden 82 mehrere, z. B. drei, leitende Lamellen 98 (Fig. 16). Die rechte Begrenzung des Wirksamkeitsbereiches ist konstant und deckt sich mit der rechten Begrenzung des Scheinwerferlichtes ; sie ist durch eine feste Kontaktbürste 99 gegeben. Die linke
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Begrenzung entspricht der Stellung der Blendenkante 86 und wird durch eine Kontaktbürste 100 eingestellt, welche sich gleichsinnig mit der Blende 85 bewegt.
Bei geringem Abstand der Bürste 100 von der festen
Bürste 99, welche sich zusammen mit der Blende 85 bewegt, die in dieser Stellung einen breiten be- leuchteten Sektor freigibt, werden die Kontakte 99,100 durch eine der Lamellen 98 über einen entspre- chend langen Winkelweg der Welle 79 geschlossen. Entfernt sich beim Schwenken der Blende 85 nach rechts die Bürste 100 von der Bürste 99, so liegen die beiden Bürsten nur noch für eine entsprechend kür- zere Dauer auf der sie verbindenden Lamelle, so dass die Wirkdauer der Photozelle entsprechend verkürzt ist.
Der Bewegungsmechanismus für die Blende 85 ist in Fig. 13 unten rechts gezeigt. Der Blendenrah- men 85 ist schwenkbar um die Zentralachse 79. Ein Zahnrad 101 wird über ein Schneckengetriebe (nicht gezeichnet) und ein Ausgleichsgetriebe 102 angetrieben. Die beiden Treibräder des Ausgleichsgetriebes
103 und 110 werden über Zahnräder 105,106, 107,108, 109 durch den Motor 113 angetrieben. Das Rad
109 läuft mit etwa doppelter Geschwindigkeit entgegengesetzt um wie das Rad 105. Beide sind durch Schleifkupplungen 104,111 mit den Rädern 103,110 des Ausgleichsgetriebes 102 verbunden. Das Rad 110 ist durch eine magnetisch lösbare Bremse 112 blockiert. Dementsprechend wird durch das Ausgleichsgetriebe 102 die Blende 85 gleichmässig bewegt, u. zw. von rechts nach links bis zu einem nicht gezeichneten Anschlag, welcher der linken Grenzlage der Blende 85 entspricht.
Tritt Gegenlicht auf, so wird bei Wirksamkeit der Photozelle der Magnet 112 (Fig. 17) betätigt, wodurch die Bremsung des Rades 110 aufgehoben wird. Dadurch wird eine Schwenkbewegung der Blende 85 von links nach rechts bewirkt.
Die elektrische Steuerung des Bremslösemagneten 112 erfolgt über die Photozelle bzw. über die Photodiode 92 und die Bürsten 99,100 (Fig. 17). Der durch das Licht ausgelöste Strom wirkt über einen Verstärker 114 auf ein Stromtor 115. Dieses wird ferner über Bürste 99, Scheibe 97, Bürste 100 gesteuert und durch die Lamellen 98 nur solange freigegeben, wie sich der Peilstrahl 93 (Fig. 15) etwa im Bereich des durch die Blende 85 freigegebenen Leuchtsektors befindet. Durch den von der Photozelle gesteuerten Strom wird ein Kondensator 116 aufgeladen, welcher das intermittierende Arbeiten der Photozelle ausgleicht. Dieser Kondensator wirkt abermals über einen Verstärker 117 auf den Bremslösemagneten 112.
Solange sich also Gegenlicht im Bereich des nicht abgeblendeten Leuchtsystems befindet, wird die Bremsung des Antriebsrades 110 (Fig. 13) aufgehoben und somit die Blende nach rechts verschoben, bis der Leuchtsektor soweit eingeschränkt ist, dass das Gegenlicht ausserhalb desselben liegt.
Die Fig. 18 und 18a zeigen noch eine für den speziellen Zweck besonders vorteilhafte Ausbildung einer Glühbirne in Längs-und Querschnitt. Es ist zunächst erforderlich, dass der Leuchtdraht 118 möglichst genau linienförmig und lotrecht in der Achse 79 des Gesamtsystems verläuft. Da die durch den Spiegel 78 reflektierten Lichtstrahlen 121,122 wieder durch die Mitte des Systems laufen, jedoch auf Grund der Ausdehnung des Leuchtdrahtes und der etwa parabolischen Ausbildung des Spiegels im lotrechten Schnitt auch oberhalb und unterhalb des Leuchtdrahtes wieder durch die Birne hindurchtreten können, muss dieses Raumgebiet im Bereich der Achse frei gehalten werden. Dementsprechend werden die Halterungen 119, 120 des Leuchtdrahtes 118 seitlich gelegt.
Die in Fig. 13-18 dargestellte und vorstehend beschriebene Einrichtung kann auch so ausgeführt und angeordnet werden, dass die Blende 85 nicht von links nach rechts, sondern von oben nach unten arbeitet.
Es empfiehlt sich ferner, dem Scheinwerfer einen eigenen Scheibenwischer zu geben, da Verschmutzungen im Strahlengang des Systems Störungen zur Folge haben können, die die Abblendung herabsetzen können.
Man kann die erfindungsgemässe Beleuchtungseinrichtung als zusätzliche Beleuchtung neben den normalen Scheinwerfern benutzen. Es ist auch möglich, einen der normalen Scheinwerfer, vorzugsweise den rechten, durch einen gesteuerten Scheinwerfer zu ersetzen. In beiden Fällen kann auf das normale Fernlicht verzichtet werden, wobei der oder die ungesteuerten Scheinwerfer waagrecht abgeblendet sind. Die Abblendung kann dabei vorteilhafterweise etwas stärker geneigt als bisher üblich, verlaufen. Es muss nämlich vermieden werden, dass das Eigenlicht dieser nicht gesteuerten Scheinwerfer durch Reflexion störend auf den gesteuerten Scheinwerfer einwirkt. Diesem Umstand kann auch noch dadurch Rechnung getragen werden, dass die Empfindlichkeit des optischen Erkennungssystems für das Gegenlicht im unteren Bildsektor herabgesetzt wird.
Dies kann durch Einsetzen von passend geformten Graufiltern vor die Photozelle erfolgen. Diese Filter werden dann so eingestellt, dass etwa der durch den oder die nicht gesteuerten Scheinwerfer beleuchtete Raumwinkel auf das optische Erkennungssystem abgeschwächt einwirkt. Eine vollständige Abblendung dieser Einwirkung darf nicht erfolgen, da es z. B. vor Bergkuppen möglich ist, dass Gegenlicht auch aus relativ tiefliegenden Raumwinkeln auftritt. In diesem Falle ist das Gegenlicht
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jedoch so stark, dass die Photozelle trotz des vorgesetzten Graufilters anspricht.
Wenn die nicht gesteuerten Scheinwerfer etwas stärker geneigt als üblich abgeblendet sind, so kann dies auch unerwünschte Folgen haben. Auf einer schlecht beleuchteten Strasse, auf der sich feststehende
Lichtquellen befinden (Strassenlaternen, Fenster, Reklame usw.), muss der Sonderscheinwerfer mit auto- matischer Steuerung ganz abgeschaltet werden, was durch einen besonderen Schalter erfolgen kann. In diesem Falle ist die Beleuchtung durch die stärker abgeblendeten, nicht gesteuerten Scheinwerfer man- gelhaft. Diese können nun so eingerichtet werden, dass durch Betätigen des üblichen Fussschalters nicht das volle Fernlicht, sondern lediglich das Abblendlicht mit normal geneigter Abblendung eingeschaltet wird.
Zwecks Vereinfachung der Schaltungsvorgänge ist es besonders günstig, mit dem normalen Fuss- schalter den gesteuerten Scheinwerfer abzuschalten und gleichzeitig das normale Abblendlicht einzu- schalten.
Es ist ferner möglich, zwei gesteuerte Scheinwerfer an Stelle der bisher üblichen Scheinwerfer zu benutzen. In diesem Falle müssen die Scheinwerfer phasenmässig aufeinander abgestimmt sein, um eine störende gegenseitige Beeinflussung durch reflektiertes Licht zu verhindern.
Es können noch besondere Massnahmen getroffen werden, um Fussgänger nicht zu blenden. Da ein
Fussgänger keine Steuerung des Scheinwerfers durch Gegenlicht hervorruft, müsste an sich der Scheinwer- fer durch den Fahrer voll abgeschaltet werden. Man kann nun eine Sonderblende für Fussgänger einbauen.
Da die Fussgänger vorschriftsmässig rechts auf das Fahrzeug zukommen müssen, genügt die Abblendung des rechts vom Fahrzeug liegenden Raumwinkels. Dies kann durch eine besondere von rechts über einen
Magneten und eine Sondertaste eingeschwenkte Blende erfolgen.
Falls sich zwei mit gleichen od. ähnl. gesteuerten Beleuchtungseinrichtungen versehene Fahrzeuge begegnen, kann, da die Steuerung der Beleuchtungseinrichtung jedes Fahrzeuges so arbeitet, dass die Anstrahlung des entgegenkommenden Fahrzeuges vermieden wird, auch das Photozellensystem des entgegenkommenden Fahrzeuges kein Licht empfangen, wodurch seine Steuerung nicht ansprechen würde. Dies lässt sich einmal durch Brennenlassen der bisher üblichen Abblendlichter vermeiden, welche im allgemeinen genügend Licht geben, um das Gegensystem zu steuern. Bei schlechten Strassen, Bodensenkungen,
Nebel usw. kann es jedoch vorkommen, dass die Wirkung dieses Abblendlichtes zeitweise nicht ausreicht, um die erforderliche Steuerwirkung bei dem entgegenkommenden Fahrzeug auszulösen.
Erfindungsgemäss lässt sich dies durch eine zusätzliche Strahlungsquelle vermeiden, welche in einem Wellenlängenbereich strahlt, auf dem die Photozelle reagiert, für den jedoch das menschliche Auge unempfindlich ist. Vorteilhafterweise wird hiefür ultraviolettes Licht benutzt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Beleuchtungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer richtungsabhängig auf Gegenlicht ansprechenden photoelektrischen Steuereinrichtung und mit wenigstens einem Scheinwerfer, welcher von der photoelektrischen Steuereinrichtung derart gesteuert wird, dass der Raumbereich, aus welchem Gegenlicht anfällt, stets nicht vom Scheinwerfer ausgeleuchtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die photoelektrische Steuereinrichtung den vom Scheinwerfer anzustrahlenden Raum fortlaufend in vorbestimmten Sektoren aufgeteilt abtastet und in an sich bekannter Weise die Scheinwerferstrahlung in vorbestimmte Sektoren aufgeteilt ist oder von einem oder mehreren, sich schnell bewegenden Lichtstrahlenbündeln gebildet wird.