DE102006033750A1

DE102006033750A1 - Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006033750A1
Application number: DE102006033750A
Authority: DE
Inventors: Stephan Berlitz; Thomas Klierl; Johannes Scheuchenpflug; Christian Spreitzer; Manfred Stadler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2008-01-31

Abstract

Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Lichtquelle, umfassend wenigstens eine LED, sowie eine den Lichtdurchtritt aus dem Gehäuse ermöglichende Streuscheibe, wobei im Gehäuse (2) wenigstens eine der Erwärmung der Streuscheibe (3) zur Enttauung und Enteisung derselben dienende Lichtquelle (8) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Lichtquelle umfassend wenigstens eine LED, sowie eine den Lichtdurchtritt aus dem Gehäuse ermöglichende Streuscheibe.
Bei kälterer Umgebungstemperatur, vornehmlich im Herbst und Winter, kommt es mitunter vor, dass sich auf der Streuscheibe des Scheinwerfers Tau niederschlägt oder sich eine Eisschicht bildet. Bei üblicherweise verwendeten Lichtquellen in Form von Halogen- oder Xenonlampen kann die Enttauung oder Enteisung ohne weiteres durch die von diesen Lampen abgegebene Wärmeabstrahlung zur Streuscheibe hin erfolgen.
Etwas Derartiges ist bei neuartigen Scheinwerfern, die als Lichtquellen LED's verwenden, nicht möglich, da die LED selbst keine Wärmestrahlung zur Streuscheibe hin abgibt. Die entstehende Wärme wird über den Halbleiterchip üblicherweise zu einem Metallträger, der der Wärmeabfuhr zum Gehäuseinneren dient, abgeführt. Aus GB 2 402 203 A ist es bei einem derartigen LED- Scheinwerfer bekannt, die Metallträger mit einem Wärmeleitrohr zu verbinden, welches Wärmeleitrohr von den Trägern erwärmt wird. Das Wärmeleitrohr ist bis in die Nähe der Streuscheibe, an deren unteres Ende, geführt. Die vom Rohrende abgegebene Wärme soll dazu dienen, die Streuscheibe zu enttauen oder enteisen.
Der Aufbau dieses Scheinwerfers mit einer derartigen Enttauungs- oder Enteisungseinrichtung in Form des Wärmeleitrohrs ist aufwändig. Auch besteht das Problem, dass die an das Wärmeleitrohr abgegebene Wärmeenergie bzw. die von ihm abgestrahlte Wärme nicht ausreicht, die gesamte Streuscheibe zu enttauen oder zu enteisen, insbesondere, nachdem das Wärme leitrohr nur an einem bestimmten Punkt am unteren Ende der Streuscheibe, der sich nicht im Lichtabstrahlbereich befindet, geführt werden kann.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, einen Scheinwerfer anzugeben, der bei einfachem Aufbau eine sichere Enttauung und Enteisung der Streuscheibe ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Scheinwerfer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Gehäuse wenigstens eine der Erwärmung der Streuscheibe zur Enttauung und Enteisung derselben dienende Lichtquelle vorgesehen ist.
Der erfindungsgemäße Scheinwerfer zeichnet sich dadurch aus, dass er eine spezielle, ausschließlich zu Enttauungs- und Enteisungszwecken integrierte Lichtquelle aufweist, die keinerlei Beitrag zum über den Scheinwerfer abzustrahlenden Licht liefert. Bei dieser Lichtquelle handelt es sich nach einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung um eine Infrarotlichtquelle, die infrarotes Licht abstrahlt, also Licht außerhalb des sichtbaren Spektrums. Dies ermöglicht es mit besonderem Vorteil, die Infrarotlichtquelle an einer beliebigen Position anzuordnen und so auszurichten, dass die abgegebene Infrarotstrahlung, also die abgegebene Wärmestrahlung großflächig auf die Streuscheibe trifft, wobei das Abstrahlverhalten durch eine der Infrarotlichtquelle zugeordnete Optik mit besonderem Vorteil gezielt beeinflusst werden kann. Über diese großflächig auf die Streuscheibe aufbringbare Wärmestrahlung ist es mit besonderem Vorteil möglich, eine großflächige Enttauung und Enteisung vorzunehmen bzw. die Streuscheibe großflächig zu erwärmen, so dass sie über ihre gesamte Fläche enttaut bzw. enteist werden kann. Da die von der Infrarotlichtquelle abgegebene Wärmestrahlung durch entsprechende Ansteuerung der Infrarotlichtquelle oder Verwendung einer hinreichend leistungsfähigen Infrarotlichtquelle im Energiegehalt ohne weiteres entsprechend ausgelegt bzw. eingestellt werden kann, wird eine schnelle und sichere Enttauung oder Enteisung mit dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer gewährleistet.
Bevorzugt sind die Lichtquelle, sei es dass es sich dabei um eine normale, sichtbares Licht emittierende Lichtquelle oder eine Infrarotlichtquelle handelt, und die eine oder die mehreren LED's auf einem gemeinsamen Träger vorgesehen, so dass sich insgesamt eine Multichipausgestaltung ergibt, bestehend aus einem LED-Array oder einzelnen LED's sowie der angeordneten Lichtquelle. Als Infrarotlichtquelle kann bevorzugt eine Infrarot-LED verwendet werden, die sich ohne weiteres bei der zuvor beschriebenen Multichip-Ausführung zusammen mit den anderen der eigentlichen Lichterzeugung dienenden LED's auf einem gemeinsamen Träger als großes Multichiparray integrieren lässt.
Nachdem beim erfindungsgemäßen Scheinwerfer eine separate Lichtquelle, die ausschließlich der Enttauung oder Enteisung dient, vorgesehen ist, ist es zweckmäßig, diese separat zu der oder den der eigentlichen Lichterzeugung dienenden LED's anzusteuern und zu betreiben. Dies bietet die Möglichkeit, diese zusätzliche Lichtquelle nur dann zuzuschalten, wenn dies auch tatsächlich erforderlich ist. Dies kann dann erfolgen, wenn beispielsweise über einen fahrzeugseitig integrierten Temperatursensor eine Temperatur gemessen wird, die gleich oder unterhalb eines bestimmten Temperaturschwellwerts liegt, so dass eine Eis- oder Taubildung wahrscheinlich ist. Alternativ wäre eine Ansteuerung auch über das Signal eines Regensensors, gegebenenfalls in Verbindung mit einem Temperatursensor denkbar.
An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass unter dem erfindungsgemäßen Begriff „Scheinwerfer" nicht nur die beiden bei Kraftfahrzeugen üblichen Frontscheinwerfer zu verstehen sind, sondern auch die heckseitig integrierten Scheinwerfer, die das Bremslicht, die Abblendlichtleuchten sowie die Rückfahrleuchten enthalten. Die Enttauungs- und Enteisungsproblematik stellt sich auch dort, weshalb auch bei diesen heckseitigen Scheinwerfern oder Beleuchtungseinrichtungen die Integration der erfindungsgemäßen Enttauungs- oder Enteisungslichtquelle zusätzlich zu den das Rückblendlicht, die Abblendlichtleuchte oder die Rückfahrscheinwerfer bildenden LED's zweckmäßig ist.
In der Figur ist eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugscheinwerfers 1 gezeigt. Bei dieser Beleuchtungseinrichtung kann es sich sowohl um einen Frontscheinwerfer als auch um eine Rück- oder Heckleuchte handeln. Der Scheinwerfer 1 besitzt ein Gehäuse 2 mit einer vorderen Streuscheibe 3. Im Gehäuseinneren ist hier exemplarisch eine Beleuchtungseinrichtung 4 in Form eines oder mehrerer LED-Module 5 umfassend im gezeigten Beispiel mehrere einzelne LED's 6 dargestellt. Über diese LED's wird die von dem Scheinwerfer 1 zu erzeugende Lichtstrahlung, je nachdem um welche Art von Scheinwerfertyp es sich handelt (Front- oder Rückscheinwerfer etc.) erzeugt und über die Streuscheibe 3 nach außen abgestrahlt. Die Steuerung der Beleuchtungseinrichtung 4 erfolgt über eine Steuerungseinrichtung 7, die hier exemplarisch außerhalb des Scheinwerfergehäuses 2 angeordnet ist, sie kann aber auch innerhalb des Scheinwerfergehäuses vorgesehen sein. Diese Steuerungseinrichtung 7 kann entweder nur den einen Scheinwerfer 1 auf der einen Fahrzeugseite steuern, sie kann aber auch gleichzeitig den auf der anderen Fahrzeugseite befindlichen, hier nicht näher gezeigten Scheinwerfer 1 ansteuern.
Vorgesehen ist weiterhin eine weitere Lichtquelle 8, bei der es sich im gezeigten Beispiel um eine Infrarotlichtquelle 9 handelt, die im gezeigten Beispiel wenigstens eine Infrarot-LED 10 umfasst. Über diese Infrarotlichtquelle 9, die gegebenenfalls eine hier nicht näher gezeigte Optik aufweist, wird Infrarot- oder Wärmestrahlung 11 emittiert. Sie ist so ausgerichtet, dass die Infrarot- oder Wärmestrahlung 11 direkt auf die Rückseite der Streuscheibe 3 gerichtet ist, so dass die Infrarot- oder Wärmestrahlung 11 die Streuscheibe erwärmt. Hierüber kann die Enttauung oder Enteisung der Streuscheibe 3, die sich hierdurch erwärmt, erfolgen.
Wie die Figur zeigt, wird auch die Infrarotlichtquelle 9 über die Steuerungseinrichtung 7 angesteuert. Dabei kann die Beleuchtungseinrichtung 4 sowie die Infrarotlichtquelle 9 separat angesteuert und betrieben werden, das heißt, bei einem Betrieb der Beleuchtungseinrichtung 4 ist nicht zwingend auch die Infrarotlichtquelle 9 betrieben. Vielmehr kann diese beispielsweise nur dann zugeschalten werden, wenn es aufgrund der Umgebungsbedingungen auch erforderlich ist bzw. es möglich ist, dass es zu einer Betauung oder Vereisung kommen kann. Zu diesem Zweck kommuniziert im gezeigten Beispiel die Steuerungseinrichtung 7 über einen Fahrzeugbus 12 mit einem Temperatursensor 13, wie er häufig bei Fahrzeugen verbaut ist. Unterschreitet die über den Temperatursensor 13 gemessene Temperatur einen Temperatursollwert, so besteht die Möglichkeit, dass es zur Betauung oder Vereisung kommt, weil es eben kalt genug ist, dass sich Tau oder Eis auf der Streuscheibe 3 außenseitig niederschlägt. In diesem Fall wird die Infrarotlichtquelle 9 zugeschaltet, beispielsweise dann, wenn auch die Beleuchtungseinrichtung 4 zugeschaltet wird, oder aber auch unabhängig davon, um zu jedem Zeitpunkt eine enttaute oder enteiste Streuscheibe 3 vorliegen zu haben. Handelt es sich bei der Beleuchtungseinrichtung um einen Heckscheinwerfer bzw. eine Heckleuchte, wo unabhängig von einem etwaigen zugeschalteten Abblendlicht stets die Bremsleuchten zu beliebigen Zeitpunkten betrieben werden, so wird die Infrarotlichtquelle 9 unabhängig vom Bremsleuchtenbetrieb zugeschaltet, um in jedem Fall eine Streuscheibe zu enttauen oder zu enteisen. Gezeigt ist ferner ein weiterer Sensor 14, bei dem es sich beispielsweise um einen Regensensor handeln kann. Auch dessen Signal kann gegebenenfalls von der Steuerungseinrichtung 7 verarbeitet werden, um zu entscheiden, ob die Infrarotlichtquelle 9 zugeschaltet werden muss oder nicht.
Wenngleich nicht näher dargestellt ist, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, die Infrarot-LED 10 (gegebenenfalls auch mehrere Infrarot-LED's) zusammen mit den anderen LED's 6 auf einen gemeinsamem Träger anzuordnen, so dass sich insgesamt ein Multichip- oder Multi-LED-Array ergibt.

Claims

Scheinwerfer für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Gehäuse mit einer Lichtquelle umfassend wenigstens eine LED, sowie eine den Lichtdurchtritt aus dem Gehäuse ermöglichende Streuscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (2) wenigstens eine der Erwärmung der Streuscheibe (3) zur Enttauung und Enteisung derselben dienende Lichtquelle (8) vorgesehen ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) eine Infrarotlichtquelle (9) ist.
Scheinwerfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) und die LED (6) auf einem gemeinsamen Träger vorgesehen sind.
Scheinwerfer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Infrarotlichtquelle (9) eine Infrarot-LED (10) ist.
Scheinwerfer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (8) separat zu der LED (6) ansteuer- und betreibbar ist.