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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugbeleuchtungsbaugruppen.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen gekapselten Kraftfahrzeugscheinwerfer
mit einer integrierten Infrarot-("IR")-Beleuchtungseinrichtung.
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Eine
zunehmende Anzahl von Kraftfahrzeugen wird nun mit Nachtsichtsystemen
angeboten, die so ausgebildet sind, um das Sehvermögen des
Fahrers in Umgebungen mit wenig Licht zu verbessern. Kurz gesagt
umfassen derartige Nachtsichtsysteme eine IR-Lichtquelle, die an
dem Kraftfahrzeug angebracht ist, und einen kompatiblen IR-Detektor
oder eine kompatible IR-Kamera, die so ausgebildet ist, um IR-Lichtwellen,
die von Objekten vor dem Kraftfahrzeug reflektiert werden, zu detektieren.
Die ausgesendete und reflektierte IR-Energie ist, während sie
für das
nicht unterstützte
menschliche Auge unsichtbar ist, durch eine IR-Kamera detektierbar,
die auf die Frequenz der ausgesendeten IR-Energie abgestimmt ist.
Die IR-Kamera kann ein Videosignal an ein Display ausgeben, wie
beispielsweise ein Headup-Display, um dem Fahrer eine verbesserte
Sicht auf die herannahende Umgebung zu bieten. Ältere Nachtsichtsysteme arbeiteten
mit Lichtquellen im fernen IR-Bereich oder mittleren IR-Bereich,
während neuere
aktive Nachtsichtsysteme mit Lichtquellen im nahen IR-Bereich arbeiten.
Nah-IR- Lichtquellen oder -Beleuchtungseinrichtungen umfassen beispielsweise
IR-Laserdioden, gefilterte Glühlichtquellen
oder dergleichen.
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Nah-IR-Beleuchtungseinrichtungen
besitzen ein Strahlmuster ähnlich
dem eines Fernlichtkraftfahrzeugsscheinwerfers und müssen daher
so ausgerichtet sein, um einen richtigen Betrieb des Nachtsichtsystems
sicherzustellen. Eine derartige Ausrichtung kann bei einem herkömmlichen
Einsatz, bei dem IR-Beleuchtungseinrichtungen an den Fahrzeugstoßfängern, dem
Kühlergrill
oder anderen Orten an dem vorderen Bereich des Fahrzeugs befestigt
werden, zeitaufwändig
und teuer sein (erfordert spezielle Ausrichtungsausstattung). Ferner
können am
Stoßfänger befestigte
IR-Beleuchtungseinrichtungen Probleme hinsichtlich des Designs mit
sich bringen, können
anfällig
für durch
Straßenschmutz bewirkte
Schäden
sein und es kann sein, dass sie aufgrund ihrer relativ niedrigen
Befestigungsposition kein optimiertes IR-Strahlmuster für verbesserte Fußgängerdetektionsdistanzen
vorsehen.
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Der
Stand der Technik im Kraftfahrzeugbereich ist voll mit verschiedenen
Scheinwerferbaugruppen, Modulen, gekapselten Anordnungen und Systemen.
Kraftfahrzeugmontageanlagen verwenden eine Scheinwerferrichtausstattung,
um die Abblendlicht- und/oder Fernlicht-Scheinwerferelemente richtig auszurichten.
Es wäre
daher vorteilhaft, eine existierende Scheinwerferrichtausstattung
zur Verwendung bei der Ausrichtung von IR-Beleuchtungseinrichtungen
anzupassen – eine
derartige Verwendung würde
das Erfordernis nach kundenspezifischen Richtsystemen beseitigen,
die speziell für IR-Beleuchtungseinrichtungen
ausgebildet sind.
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Demgemäß besteht
ein Bedarf nach einer Scheinwerferbaugruppe (beispielsweise einem
gekapselten Scheinwerfer), die eine integrierte IR-Quelle umfasst,
wobei die IR-Quelle mit einer herkömmlichen Scheinwerferrichtausstattung
ausgerichtet werden kann. Ferner werden andere gewünschte Merkmale
und Eigenschaften der Erfindung aus der nachfolgenden detail lierten
Beschreibung wie auch den angefügten
Ansprüchen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen und das vorhergehende technische
Gebiet und den Hintergrund offensichtlich.
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Eine
Scheinwerferbaugruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine integrierte IR-Beleuchtungseinrichtung. Die
Scheinwerferbaugruppe ist geeignet ausgebildet, so dass die Scheinwerferelemente
(Nah- und Fernlicht) und die IR-Beleuchtungseinrichtung unter Verwendung
einer existierenden Scheinwerferrichtausstattung ausgerichtet werden
können.
Die Scheinwerferbaugruppe ist auch geeignet ausgebildet, um einen
relativ hohen Befestigungsort für
die IR-Beleuchtungseinrichtung vorzusehen, was für praktische Einsätze vorteilhaft
ist.
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Die
obigen und anderen Aspekte der Erfindung können bei einer Ausführungsform
durch eine Scheinwerferbaugruppe mit einem Scheinwerfergehäuse, zumindest
einem Strahler für
sichtbares Licht, der mit dem Scheinwerfergehäuse gekoppelt ist, und zumindest
einer Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung ausgeführt sein, die mit dem Scheinwerfergehäuse gekoppelt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden nur beispielhaft unter Bezugnahme
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Kraftfahrzeugs ist;
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2 eine
perspektivische Frontansicht einer Scheinwerferbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung
ist; und
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3 eine
perspektivische Rückansicht
der in 2 gezeigten Scheinwerferbaugruppe ist.
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Die
folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter
Natur und nicht dazu bestimmt, die Erfindung, ihre Anwendung bzw.
ihren Gebrauch zu beschränken.
Zusätzlich
sei für
Fachleute angemerkt, dass die Erfindung in Verbindung mit einer Vielzahl
von Fahrzeuganwendungen ausgeführt
werden kann, und dass die hier beschriebene Kraftfahrzeuganwendung
lediglich ein Einsatzbeispiel der Erfindung darstellt.
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Der
Kürze halber
werden herkömmliche Techniken,
die eine Scheinwerferkonstruktion, eine Schweinwerferausrichtausstattung,
Nachtsichtsysteme, IR-Beleuchtungseinrichtungen, -Quellen und -Sender,
IR-Kameras, Headup-Displays und andere funktionelle Aspekte der
Systeme (und der individuellen Betriebskomponenten der Systeme)
betreffen, hier nicht detailliert beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Frontansicht eines Kraftfahrzeugs 100,
das Scheinwerferbaugruppen 102 enthalten kann, wie hier
detaillierter beschrieben ist. Typischerweise sind die Scheinwerferbaugruppen 102 "Spiegelbilder" voneinander, und daher
gilt die folgende Beschreibung gleichermaßen sowohl für eine linksseitige
Baugruppe als auch für eine
rechtsseitige Baugruppe. Die Scheinwerferbaugruppen 102 können in
geeignet bemessenen Scheinwerferdurchlässen befestigt sein, die in
der Karosserie 104 des Kraftfahrzeugs 100 ausgebildet sind.
Beispielsweise können
derartige Scheinwerferdurchlässe
in den Kotflügeln
des Kraftfahrzeugs 100 oder in einer Frontverkleidung des
Kraftfahrzeugs 100 ausgebildet sein. Obwohl es in 1 nicht
gezeigt ist, können
die Scheinwerferbaugruppen 102 als zurückziehbare oder klappbare Einheiten
ausgebildet sein, die, wenn sie nicht in Gebrauch sind, verborgen
werden können,
so dass sie nicht mehr sichtbar sind. Die hier beschriebene Erfindung
kann gleichermaßen
in derartige zurückziehbare
Baugruppen integriert werden.
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2 ist
eine perspektivische Frontansicht einer beispielhaften Scheinwerferbaugruppe 200,
die gemäß der Erfindung
ausgebildet ist, und 3 ist eine perspektivische Rückansicht
der Scheinwerferbaugruppe 200. Die spezifische Größe, Form
wie auch Ausgestaltung der Komponenten in der Scheinwerferbaugruppe 200 und
die spezifische Größe, Form
und die gesamte Ausgestaltung der Scheinwerferbaugruppe 200 selbst
kann von Fahrzeug zu Fahrzeug variieren. Die Scheinwerferbaugruppe 200 umfasst
allgemein ein Scheinwerfergehäuse 202,
eine Linse 204, einen Abblendlichtstrahler 206,
einen Fernlichtstrahler 208, eine Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210,
einen Abblendlichtsockel oder eine Abblendlichtfassung 212,
einen Fernlichtsockel oder eine Fernlichtfassung 214 und
einen Sockel oder eine Fassung 216 für die Beleuchtungseinrichtung. Um
die Vorteile existierender Scheinwerferausrichtvorgehensweisen zu
nutzen, umfasst die Scheinwerferbaugruppe 200 bevorzugt
zumindest einen Fernlichtstrahler 208 und braucht keine
Abblendlichtstrahleren enthalten. Selbstverständlich kann eine praktische
Ausführungsform
eine beliebige Anzahl von Nachtsichtbeleuchtungseinrichtungen und
eine beliebige Anzahl von Strahlern für sichtbares Licht umfassen,
einschließlich
einer beliebigen Kombination von Abblendlicht- und Fernlichtstrahlern.
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Die
beispielhafte Ausführungsform.
die in den 2 und 3 gezeigt
ist, repräsentiert
eine in sich geschlossene Scheinwerferbaugruppe 200, wobei
der Abblendlichtstrahler 206, der Fernlichtstrahler 208 und
die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 mit dem Scheinwerfergehäuse 202 gekoppelt
und in dieses eingebaut sind. Eine Linse 204 ist an dem Scheinwerfergehäuse 202 so
befestigt, dass sie den Abblendlichtstrahler 206, den Fernlichtstrahler 208 und
die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 innerhalb des
Scheinwerfergehäuses 202 umschließt. Wie
in 3 gezeigt ist, kann die Scheinwerferbaugruppe 200 elektrische
Verbinder für einen
Abblendlichtsockel 212, einen Fernlichtsockel 214 und
einen Beleuchtungseinrichtungssockel 216 umfassen, wobei
derartige elektrische Verbinder geeignet ausgebildet sind, um Betriebsenergie
an den Abblendlichtstrahler 206, den Fernlichtstrahler 208 und
die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 zu liefern. Bei
einer praktischen Ausführung
werden zwei Verbinder verwendet, um die drei Lichtquellen mit Energie
zu versorgen.
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Das
Scheinwerfergehäuse 202 kann
eine Vielzahl von Halterungen, Befestigungselementen, Klemmen, Befestigungslaschen
oder anderen Bauelementen umfassen, die eine richtige Anordnung,
Befestigung und/oder Ausrichtung der Scheinwerferbaugruppe 200 innerhalb
des jeweiligen Scheinwerferdurchlasses des Fahrzeugs ermöglichen.
Bei einer praktischen Ausführungsform
ist die Scheinwerferbaugruppe 200 als eine Einheit ausgebildet,
so dass eine Ausrichtung der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 und
des Fernlichtstrahlers 208 über eine Einstellung des Scheinwerfergehäuses 202 selbst
erreicht wird. Mit anderen Worten müssen die einzelnen Strahler
für sichtbares
Licht und die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 nicht
unabhängig
in dem Scheinwerfergehäuse 202 einstellbar
sein. Alternativ dazu kann die Scheinwerferbaugruppe 200 so
ausgebildet sein, dass die Ausrichtung der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 und
des Fernlichtstrahlers 208 über einzelne Einstellmechanismen (nicht
gezeigt) erreicht wird.
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Bei
einer praktischen Ausführungsform
wird die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 als eine IR-Beleuchtungseinrichtung
ausgeführt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 als eine
Nahinfrarot-Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz in einem modernen
Nachtsichtsystem realisiert. Der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 kann
gemäß herkömmlicher
Techniken hergestellt werden und kann auf eine herkömmliche
Art und Weise funktionieren. Beispielsweise kann die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 eine
gefilterte Glühlichtquelle
(beispielsweise eine Halogenlichtquelle), die gefiltert ist, um Nicht-IR-Komponenten
zu entfernen, eine LED-Quelle, die IR-Energie sendet, eine Laserlichtquelle,
die IR-Energie sendet oder dergleichen sein. Tatsächlich kann
die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 als ein kommerziell
erhältlicher
serienmäßig hergestellter
Artikel ausgeführt
sein, und das Scheinwerfergehäuse 202 kann
für eine
Kompatibilität
mit derartigen kommerziell erhältlichen
Einheiten geeignet ausgebildet sein.
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Bevorzugt
ist die Linse 204 aus einem Material oder einer Vielzahl
von Materialien mit den gewünschten
optischen Eigenschaften und Charakteristiken ausgebildet. Diesbezüglich besitzt
zumindest ein Abschnitt der Linse 204 optische Eigenschaften, die
ein Beleuchtungsmuster von durch die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 ausgestrahlter
Energie beeinflussen. Beispielsweise kann der Abschnitt der Linse 204 in
dem Sichtfeld der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 andere
optische Eigenschaften als die verbleibenden Abschnitte der Linse 204 haben,
wodurch ein gewünschtes
IR-Strahlmuster resultiert, das von der Scheinwerferbaugruppe 200 ausgestrahlt
wird. Beispielsweise kann es geeignet sein, ein Strahlmuster von
etwa 12° zu
gießen, um
zu ermöglichen,
dass das IR-System Fußgänger und
Hindernisse, die sich an einer Seite der Straße befinden, angemessen detektieren
kann. Bei einer praktischen Ausführungsform
ist die Linse 204 aus einem klaren Kunststoffmaterial oder
einem wärmebehandelten
Glas ausgebildet.
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Die
Linse 204 und das Scheinwerfergehäuse 202 können auch
so ausgebildet sein, dass eine geeignete Distanz zwischen der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 und
der Linse 204 vorgesehen wird. Die Distanz sollte so gewählt sein,
um eine richtige IR-Strahlbildung und -Ausbreitung von der Scheinwerferbaugruppe 200 sicherzustellen.
Es sei angemerkt, dass die Distanz zwischen der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung 210 und
der Linse 204 abhängig
von der spezifischen Konstruktion und Ausgestaltung der Scheinwerferbaugruppe 200 variieren kann.
In der Praxis kann, wenn die Distanz zu kurz ist, das IR-Strahlmuster
dann zu breit werden und damit weit genug bis nach unten zu der
Straße
hin reichen. Wenn andererseits die Distanz zu lang ist, dann kann
das IR-Strahlmuster
zu schmal sein und nicht in der Lage sein, von Fußgängern und
Hindernissen an den Seiten der Straße reflektiert zu werden. Die
Hindernisdetektionsdistanzen sind wichtig, um dem Fahrer ausreichend
Zeit zu geben, das Hindernis zu erkennen und die richtigen Aktionen
einzuleiten, um das Hindernis gegebenenfalls zu umgehen. Ferner
können
die Linse 204 und das Scheinwerfergehäuse 202 so bemessen,
geformt oder anderweitig ausgestaltet sein, um Wärme effizient zu dissipieren,
die durch die Strahler für
sichtbares Licht und/oder die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung
erzeugt wird, und/oder um einen effizienten Abfluss von Kondensation
vorzusehen.
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Bei
einer anderen praktischen Ausführungsform
(nicht gezeigt) braucht die Scheinwerferbaugruppe die Scheinwerferstrahler
oder die Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung nicht zu umfassen. Vielmehr
betrifft eine derartige Ausführungsform
die Anbringung von Scheinwerferstrahlern und Nachtsichtbeleuchtungseinrichtungen,
nachdem das Scheinwerfergehäuse
in dem Fahrzeug montiert ist. Beispielsweise können die Fassungen 212, 214 und 216 (siehe 3)
stattdessen so ausgebildet sein, um ein Abblendlichtstrahlerelement,
ein Fernlichtstrahlerelement und ein Element der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung
aufzunehmen, die ihrerseits mit einem Kabelbaum gekoppelt werden
können
oder zur Kopplung mit einem Kabelbaum ausgebildet sind. Bei einer
derartigen Ausführungsform
kann zumindest ein Abschnitt der Linse 204 optische Eigenschaften
besitzen, die das Beleuchtungsmuster der IR-Energie beeinflussen,
die von einem Ort nahe der Fassung 216 ausgesendet wird.
Mit anderen Worten kann die Linse 204 wie oben beschrieben
ausgebildet sein, um das gewünschte
IR-Strahlungsmuster nach Montage und Aktivierung der Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung
vorzusehen.
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Zusammengefasst
umfasst eine Scheinwerferbaugruppe gemäß der Erfindung ein integriertes Nachtsichtbeleuchtungselement,
wie beispielsweise eine Infrarotbeleuchtungseinrichtung. Die Scheinwerferbaugruppe
umfasst auch ein Abblendlicht-Lichtkolbenelement und ein Fernlicht-Lichtkolbenelement.
Eine Linse, die an dem vorderen Bereich des Scheinwerfergehäuses befestigt
ist, umschließt
die beiden Lichtkolbenelemente und die Infrarotbeleuchtungseinrichtung
in dem Gehäuse.
Die Scheinwerferbaugruppe ist bevorzugt ein integriertes Modul,
das schnell und leicht in ein Kraftfahrzeug montiert werden kann.