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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeugbeleuchtungsbaugruppen. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Scheinwerferbaugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein derartiger Scheinwerfer ist beispielsweise aus der
US 2003/0076688 A1 bekannt. Ferner ist aus der
US 6,644,840 B2 ein Scheinwerfer bekannt geworden, bei dem die Infrarotlampe eine nur ihr zugeordnete Linse besitzt. Des Weiteren beschreibt die
DE 102 58 497 A1 eine Scheinwerferbaugruppe mit einem Gehäuse und einem Strahler für sichtbares Licht in dem Gehäuse.
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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, zeitaufwendig 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 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Scheinwerferbaugruppe (beispielsweise einem gekapselten Scheinwerfer) anzugeben, die eine integrierte IR-Quelle umfasst, wobei die IR-Quelle mit einer herkömmlichen Scheinwerferrichtausstattung ausgerichtet werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit einer Scheinwerferbaugruppe gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
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Ferner werden andere gewünschte Merkmale und Eigenschaften der Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten 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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Der Kürze halber werden herkömmliche Techniken, die eine Scheinwerferkonstruktion, eine Schweinwerferausrichtausstattung, Nachtsichtsysteme, IR-Beleuchtungseinrichtungen, -Quellen und -Sender, IR-Kameras, Head-up-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 Infrarotlichtquelle 210 (im Folgenden Nachtsichtbeleuchtungseinrichtung genannt), 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 Abblendlichtstrahler 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. Die 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.
