DE102007050220A1 - Frontbeleuchtungssystem für Fahrzeuge - Google Patents
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Abstract
Es wird eine zur Fahrbahnausleuchtung sowie zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung geeignete adaptive Frontscheinwerferanordnung (16) beschrieben, welche ein zur stationären Befestigung an einem Fahrzeug (10) ausgebildetes Gehäuse (32) aufweist. In dem Gehäuse (32) ist ein zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildetes stationäres Hauptbeleuchtungsmodul (34) angeordnet. Ein zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung ausgebildetes, ebenfalls in dem Gehäuse (32) angebrachtes stationäres adaptives Frontbeleuchtungsmodul (36) weist mehrere LED-Lichtquellen (70) auf, die geeignet sind, in Reaktion auf einen etwaigen Wenderadius des Fahrzeugs (10) Licht zu emittieren.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf adaptive Frontbeleuchtungssysteme, nachfolgend AFS (adaptive front lighting system) genannt, sowie auf eine AFS-Scheinwerferanordnung für Fahrzeuge.
- Zur Verbesserung der Fahrsicherheit von Fahrzeugen wurde in der Vergangenheit die konstruktive Ausbildung von Fahrzeugfrontbeleuchtungssystemen modifiziert. Die Konstrukteure von Fahrzeugbeleuchtungssystemen richten ihr Augenmerk in zunehmendem Maße auf die Sicherheit und suchen nach Wegen, den Lichtstrahl von Fahrzeugscheinwerfersystemen besser auf sich ändernde Fahrbedingungen, denen Fahrzeuge auf der Straße ausgesetzt sind, einzustellen. Entsprechend diesen Sicherheitserwägungen ist der Wunsch entstanden, den nach vorn gerichteten Lichtstrahl relativ zum Fahrzeug einzustellen. Fährt z.B. ein Fahrzeug um eine Kurve, so kann es erwünscht sein, dass der nach vorn gerichtete Lichtstrahl des Fahrzeugs so eingestellt wird, dass durch das ausgestrahlte Licht eine bessere Beleuchtung der Fahrbahn im Kurvenverlauf erfolgt. Außerdem können ungünstige Witterungsbedingungen, das Vorhandensein von Gegenverkehr, die Fahrumgebung oder eine Zu- oder Abnahme der Fahrzeuggeschwindigkeit zu Umständen führen, in denen eine Anpassung der Fahrzeugbeleuchtung in Fahrtrichtung erwünscht sein kann. In derartigen Situationen wird das vordere Beleuchtungsstrahlmuster angepasst, um zur Erhöhung der Sicherheit eine bessere Beleuchtung der Straße und/oder eine bessere Sicht für den Fahrer zu erzielen.
- Kraftfahrzeugscheinwerfersysteme, die auf diese Weise eingestellt werden können, sind allgemein unter der Bezeichnung "adaptive Frontbeleuchtungssysteme" (AFS) bekannt. Bei AFS-Systemen für konventionelle Scheinwerfer oder für Projektionsscheinwerfer erfolgt eine Einstellung der ausgestrahlten Beleuchtungsstrahlmuster durch Bewegen der gesamten Scheinwerferanordnung. Alternativ kann bei derartigen Systemen eine AFS-Funktionalität durch Bewegen des Scheinwerferreflektors oder der Linse erreicht werden. Derartige Verfahren zur Erzielung einer AFS-Funktionalität können jedoch andere Probleme innerhalb des Beleuchtungssystems nach sich ziehen. Beispielsweise kann durch ein seitliches Bewegen der gesamten Scheinwerferanordnung deren Strahlmuster aus seiner ursprünglichen Form verzerrt und die Sicht des Fahrers verringert werden, was zur Folge haben kann, dass das ausgestrahlte Licht nicht mehr den geltenden gesetzlichen Bestimmungen für Fahrzeugscheinwerfersysteme genügt. Zusätzlich ist bei einem Bewegen der gesamten Scheinwerferanordnung, des Reflektors oder der Linse ggf. ein großer Spielraum erforderlich, um zu verhüten, dass der Scheinwerfer in andere Teile hineinschwingt. Eine solche Bewegung kann letzten Endes zu einem kompletten mechanischen Ausfall der Scheinwerferanordnung führen. Darüber hinaus erfordert ein Bewegen einer großen Masse der gesamten Scheinwerferanordnung dann, wenn Einstellungen im Lichtstrahlmuster erforderlich sind, ggf. eine Ansprechzeit, die länger ist als erwünscht.
- Zur Behebung dieser Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Fahrzeugfrontbeleuchtungsanordnung zu schaffen, welche eine Anpassung des nach vorn gerichteten Lichtstrahls zur Herstellung von AFS-Funktionalität ermöglicht, ohne dass hierzu ein Bewegen der gesamten Scheinwerferanordnung, der Linse oder des Reflektors erforderlich ist.
- Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine AFS-Scheinwerferanordnung für ein Fahrzeug bereitgestellt. Die AFS-Scheinwerferanordnung ist zur Fahrbahnausleuchtung und zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung geeignet. Die Scheinwerferanordnung weist ein zur stationären Anbringung an dem Fahrzeug ausgebildetes Gehäuse auf. In dem Gehäuse ist ein zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildetes stationäres Hauptbeleuchtungsmodul angeord net und weiterhin ein zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung ausgebildetes stationäres adaptives Frontbeleuchtungsmodul, das mehrere LED-Lichtquellen aufweist, welche zum Emittieren von Licht in Ansprechen auf den Wenderadius und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgebildet sind.
- Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein adaptives Frontbeleuchtungssystem für Fahrzeuge zur Verfügung gestellt. Das adaptive Frontbeleuchtungssystem eignet sich zur Fahrbahnausleuchtung sowie zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung. Das adaptive Frontbeleuchtungssystem umfasst wenigstens eine AFS-Scheinwerferanordnung. Diese Scheinwerferanordnung weist ein stationär an einem Fahrzeug angebrachtes Gehäuse auf. In dem Gehäuse ist ein zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung ausgebildetes stationäres adaptives Frontbeleuchtungsmodul angebracht, das mehrere LED-Lichtquellen aufweist, die thermisch an wenigstens eine Wärmesenke gekoppelt und zum Emittieren eines eine Farbtemperatur aufweisenden Lichts (color temperature light) geeignet sind. Ein zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildetes stationäres Hauptbeleuchtungsmodul ist in dem Gehäuse angebracht, das eine zum Emittieren von Licht geeignete Halogenlichtquelle aufweist, wobei das Licht durch eine Interferenzbeschichtung gefiltert wird, um das Licht des Hauptbeleuchtungsmoduls auf die Farbtemperatur des Lichts der LEDs abzustimmen. Ferner umfasst das adaptive Frontbeleuchtungssystem ein mit dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul in Wirkverbindung stehendes Steuergerät, das dahingehend ausgebildet ist, die LEDs gemäß dem Wenderadius und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufleuchten zu lassen, wobei das adaptive Frontbeleuchtungsmodul die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei abnehmenden Wenderadien verstärkt und die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei zunehmender Geschwindigkeit verringert.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem adaptiven Frontbeleuchtungssystem; -
2 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer AFS-Scheinwerferanordnung; -
3 eine beispielhafte Draufsicht auf ein Diagramm eines Strahlmusters einer AFS-Scheinwerferanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls; -
5 ein beispielhaftes Diagramm des Anteils an Licht in Prozent, das von mehreren LEDs des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls als Funktion der Lenkradrotationsposition gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert wird; -
6 ein beispielhaftes Diagramm des Anteils an Licht in Prozent, das von mehreren LEDs des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls als Funktion der Lenkradrotationsposition gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung emittiert wird; -
7A eine perspektivische Darstellung einer AFS-Scheinwerferanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
7B eine Rückansicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
7C eine Draufsicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
8A eine perspektivische Darstellung einer AFS-Scheinwerferanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
8B eine Rückansicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
8C eine Draufsicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
9A eine perspektivische Darstellung einer AFS-Scheinwerferanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
9B eine Rückansicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
9C eine Draufsicht des entsprechenden Strahlmusters gemäß dieser weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und -
10 eine perspektivische Darstellung eines adaptiven Frontbeleuchtungssystems mit Rückansichten und Draufsichten von Strahlmustern, jeweils entsprechend der Ausleuchtung durch verschiedene Lichtquellen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. - Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail offenbart. Es ist jedoch zu beachten, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele für die Erfindung sind, die durch unterschiedliche und alternative Ausführungsformen realisiert werden kann. Die Darstellungen in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details der jeweiligen Komponenten zu verdeutlichen. Daher sind die anhand der Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten strukturellen und funktionalen Details nicht einschränkend auszulegen, sondern lediglich als beispielhafte Basis zum Verständnis der Patentansprüche und/oder als beispielhafte Lehre für den Fachmann.
-
1 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Fahrzeugs10 mit einem adaptiven Frontbeleuchtungssystem. Bei dem Fahrzeug10 kann es z.B. um ein Personenfahrzeug, einen Minivan, einen Geländewagen (SUV), einen Van und/oder einen Lastkraftwagen handeln. Eine fahrerseitige AFS-Scheinwerferanordnung12 ist stationär an dem Fahrzeug10 angebracht. Der fahrerseitigen AFS Scheinwerferanordnung12 symmetrisch gegenüber befindet sich gespiegelt an einer Längsmittelebene14 eine beifahrerseitige AFS-Scheinwerferanordnung16 . Die beifahrerseitige AFS-Scheinwerferanordnung16 ist ebenfalls stationär an dem Fahrzeug angebracht. Die AFS-Scheinwerferanordnungen12 und16 dienen zur Bereitstellung einer Fahrbahnausleuchtung, einschließlich Fern- und Abblendlichtfunktionalität, sowie einer Seiten- und Vorfeldausleuchtung. -
2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der AFS-Scheinwerferanordnung16 . Die AFS Scheinwerferanordnung16 weist ein Gehäuse32 , ein Hauptbeleuchtungsmodul34 und ein adaptives Frontbeleuchtungsmodul36 auf. - Das Gehäuse
32 kann z.B. aus Kunststoff, wie etwa Polypropylen, TPO, Polyester oder aus jedem beliebigen anderen, dem Fachmann bekannten Material bestehen. Das Gehäuse32 ist zur stationären Anbringung an dem Fahrzeug10 geeignet. Zur Anbringung des Gehäuses an dem Fahrzeug10 können z.B. ein Gewinde aufweisende Befestigungselemente verwendet werden. Es können auch andere geeignete Mittel zur stationären Anbringung des Gehäuses32 an dem Fahrzeug10 eingesetzt werden. - Die Scheinwerferanordnung
16 kann eine externe Linse33 aufweisen, die sowohl Zwecke einer Formgebung als auch strukturelle und/oder optische Funktionen erfüllt. Die externe Linse33 kann benachbart zu einer Öffnung in dem Gehäuse32 angeordnet und mit dieser in Linie ausgerichtet sein. Überdies kann das Gehäuse32 in der Nähe seiner Umfassung eine Kleberspur mit Klebemittel aufweisen, mittels dessen die externe Linse33 an das Gehäuse32 geklebt ist. - Das Hauptbeleuchtungsmodul
34 ist in dem Gehäuse32 stationär angeordnet und kann eine Halogenlichtquelle aufweisen, die beispielsweise als Halogenglühlampe oder als Bi-Halogenprojektoreinheit ausgebildet sein kann. Alternativ können auch andere, ebenfalls zur Bereitstellung von Fern- und Abblendlichtfunktionalität geeignete Halogenlichtquellen oder HID-Lampen verwendet werden. - Die Halogenlichtquelle kann eine auf den Lampenkolben aufgetragene Interferenzbeschichtung aufweisen. Alternativ kann eine Interferenzbeschichtung auf die externe Linse
33 oder jedes beliebige andere geeignete Medium aufgetragen sein, mit welchem das Licht der Halogenlichtquelle in Wechselwirkung tritt. Die Wirkung der Interferenzbeschichtung kann darin bestehen, das Licht zu filtern. - Das Hauptbeleuchtungsmodul
34 ist zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildet. Wie dargestellt, kann zur Erzeugung eines Lichtstrahls eine Linse in Projektorbauart verwendet werden. Alternativ kann die Halogenlichtquelle mit einem Reflektor ausgebildet sein, um einen Lichtstrahl zu erzeugen. Bei dem Reflektor kann es sich um einen parabolischen und/oder Facettenreflektor oder um einen beliebigen anderen, dem Fachmann bekannten geeigneten Reflektor handeln. Zur Erzeugung eines bestimmten Strahlmusters zur Fahrbahnausleuchtung und/oder zur Bereitstellung von Fern- und Abblendlichtfunktionalität kann außerdem zwischen der Halogenlichtquelle und dem Reflektor ein Interferenzschirm angeordnet sein. Gemäß mindestens einer Ausführungsform ist ein beweglicher Interferenzschirm vorgesehen. Der Interferenzschirm kann derart beweglich sein, dass dieser auf eine ausgefahrene Position und auf eine eingefahrene Position gebracht werden kann. Der Lichtstrahl kann in der ausgefahrenen Position ein Abblendlichtstrahlmuster und in der eingefahrenen Position ein Fernlichtstrahlmuster aufweisen. - Das adaptive Frontbeleuchtungsmodul
36 befindet sich in dem Gehäuse32 und ist stationär angeordnet. Das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 ist für eine Seiten- und Vorfeldausleuchtung ausgebildet. Das stationäre adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 weist eine Mehrzahl von LED-Lichtquellen auf, die geeignet sind, in Reaktion auf den Wenderadius und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs Licht zu emittieren. Das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 kann die Seiten- und Vor feldausleuchtung bei abnehmenden Wenderadien verstärken und die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei zunehmenden Fahrzeuggeschwindigkeiten verringern. - Das adaptive Frontbeleuchtungsmodul
36 kann aus einer Matrix (array) oder aus Matrizen (arrays) mit mehreren LEDs bestehen. Gemäß einer Ausführungsform sind die LEDs in mehreren Matrizen angeordnet, die horizontal und parallel zueinander angeordnet sind. Die LEDs können innerhalb der Matrix so angeordnet sein, dass einige der LEDs relativ zur Längsmittelebene14 in einer mehr einwärtigen Position positioniert sind, während andere LEDs in einer mehr auswärtigen Position positioniert sein können. - Die LEDs strahlen Licht mit einer bestimmten spektralen Strahlungsverteilung ab, die eine bestimmte Farbtemperatur repräsentiert. Durch die Interferenzbeschichtung kann das Licht von dem Hauptbeleuchtungsmodul
34 gefiltert werden, um dadurch eine stärkere Übereinstimmung mit der Farbtemperatur der LEDs zu erzielen. Beispielsweise kann eine Halogenlichtquelle ein orange-weißes Licht emittieren, das von der Interferenzbeschichtung so gefiltert wird, dass es stärker mit dem Licht mit blau-weißer Farbtemperatur der LEDs übereinstimmt. -
3 zeigt eine beispielhafte Draufsicht auf ein Strahlmuster für eine AFS-Scheinwerferanordnung. Ein mit50 bezeichnetes Strahlmuster setzt sich aus einer mit52 bezeichneten Fahrbahnausleuchtung und einer mit54 bezeichneten Seiten- und Vorfeldausleuchtung zusammen. Die Fahrbahnausleuchtung52 kann einem Abblendlicht- und/oder einem Fern lichtstrahlmuster entsprechen. Die Fahrbahnausleuchtung52 stammt im Wesentlichen von dem stationären Hauptbeleuchtungsmodul34 der Scheinwerferanordnung16 . Die Verstärkung der Seiten- und Vorfeldausleuchtung54 kann im Wesentlichen von dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul36 stammen. Die Seiten- und Vorfeldausleuchtung54 kann infolge einer verstärkten Beleuchtung durch das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 beispielsweise weiter entfernte Seiten- und Vorfeldbereiche56 erfassen. - In
4 ist eine perspektivische Darstellung eines adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls36 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 weist mehrere LED-Lichtquellen70 auf. Das Licht der LED-Lichtquellen70 kann eine für die Art der LED-Lichtquellen spezifische Farbtemperatur haben. - Die LED-Lichtquellen
70 können in einer Matrix angeordnet sein, die in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene positioniert ist. Die Matrix kann relativ zur Längsmittelebene14 ein einwärtiges Ende und ein auswärtiges Ende aufweisen. Gemäß wenigstens einer Ausführungsform und wie hier gezeigt, kann die Matrix eine relativ zum Fahrzeug10 im Wesentlichen konvexe Geometrie aufweisen. Aufgrund der konvexen Geometrie kann das ausgestrahlte LED-Licht zu einem echten Brennpunkt gebündelt werden, was es erlaubt, das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 in Modulform als Kurvenleuchte zu verwenden. - Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Matrix in einer im Wesentlichen konkaven Geometrie relativ zum Fahrzeug
10 positioniert. Aufgrund der konkaven Geometrie kann das ausgestrahlte LED-Licht ggf. zu einem virtuellen Brennpunkt gebündelt werden, was es erlaubt, das adaptive Frontbeleuchtungsmodul36 in Modulform als Kurvenleuchte zu verwenden. - Die mehreren LED-Lichtquellen
70 können an eine Wärmesenke bzw. an Wärmesenken72 angeschlossen sein. Die Wärmesenke72 kann vorzugsweise aus einem Material mit einer relativ hohen Wärmeleitfähigkeit und/oder einem relativ hohen thermischen Diffusionsvermögen bestehen, wie z.B. einem Metall oder einem metallimprägnierten Polymer. Gemäß einer Ausführungsform hat die Wärmesenke72 die Form einer Lamellenstruktur, die eine wirksame Wärmeableitung ermöglicht. Außerdem kann die Wärmesenke72 mittels eines zwischen der Wärmesenke72 und den LEDs70 aufgetragenen thermisch leitenden Klebstoffs thermisch an die LEDs70 angeschlossen sein. - Mit jeder der LEDs
70 kann jeweils eine Anzahl von Miniprojektions- und/oder Projektionslinsen74 ausgerichtet und abgestimmt sein. Die Miniprojektionslinsen74 können dahingehend ausgebildet sein, Licht zu sammeln und zu kollimieren. Die Miniprojektionslinsen74 können aus dem Fachmann bekannten Materialien be stehen, die geeignet sind, den höheren LED-Temperaturen standzuhalten und geeignete optische Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. - Gemäß einer Ausführungsform, bei der die LED-Matrix in einer relativ zum Fahrzeug
10 im Wesentlichen konvexen Geometrie angeordnet ist, ist eine parabolische Linse76 zur Führung und Verteilung des kollimierten Lichts fluchtend mit den Miniprojektionslinsen74 angeordnet. Die parabolische Linse76 kann z.B. eine zylindrische Projektionslinse sein. Die parabolische Linse76 kann die Funktion eines Ausrichtens und Verteilens des kollimierten Lichts erfüllen. Zwischen den Miniprojektionslinsen74 und der parabolische Linse76 kann eine Abschlussblende78 angeordnet sein, welche dahingehend ausgebildet ist, Strahlmuster zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung zu erzeugen. - In dem in
5 gezeigten Diagramm ist der Anteil an Licht in Prozent dargestellt, der gemäß einer Ausführungsform von einzelnen LEDs des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls36 als Funktion der Lenkradrotationsposition ausgestrahlt wird. Die Lenkradrotationsposition verhält sich umgekehrt proportional zum Fahrzeugwenderadius. Beispielsweise entspricht eine Lenkradrotationsposition von "0" einem Wenderadius von unendlich, wobei es sich um eine Gerade handelt. Außerdem nimmt der Wenderadius des Fahrzeugs mit zunehmender Lenkradrotationsposition ab, so dass die maximale Lenkradrotationsposition dem kleinsten Fahrzeugwenderadius entspricht. - Die Geraden
100 ,102 und104 repräsentieren jeweils eine erste, zweite und dritte LED in einer Matrix von in dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul36 enthaltenen LEDs. Die LEDs100 ,102 und104 sind jeweils dahingehend ausgebildet, einen Seitenausleuchtungslichtstrahl zu bilden, der einen entsprechenden Strahlwinkel relativ zu der in1 dargestellten Längsmittelebene14 aufweist. Das Seiten- und Vorfeldstrahlmuster setzt sich jeweils aus den Strahlen der einzelnen LEDs100 ,102 und104 zusammen. Die erste LED100 hat einen kleineren Strahlwinkel als die zweite LED102 , die einen kleineren Strahlwinkel hat als die dritte LED104 . Die erste LED100 strahlt bei einem größeren Wenderadius des Fahrzeugs bzw. einer kleineren Lenkradrotationsposition mehr Licht aus als die zweite bzw. die dritte LED102 und104 . Außerdem emittieren die LEDs100 ,102 und104 umso mehr Licht, je kleiner jeweils der Wenderadius ist. - In
6 ist ein Diagramm des Anteils an Licht in Prozent abgebildet, welcher gemäß einer weiteren Ausführungsform von den jeweiligen LEDs des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls36 als Funktion der Lenkradrotationsposition emittiert wird. Die Geraden110 ,112 und114 repräsentieren jeweils eine erste, zweite und dritte LED in einer Matrix von in dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul36 enthaltenen LEDs. Die LEDs110 ,112 und114 sind jeweils dahingehend ausgebildet, einen Seitenausleuchtungslichtstrahl zu bilden, der einen entsprechenden Strahlwinkel relativ zu der in1 dargestellten Längsmittelebene14 aufweist. Das Seiten- und Vorfeldstrahlmuster setzt sich jeweils aus den Strahlen der einzelnen LEDs110 ,112 und114 zusammen. Die erste LED110 hat einen kleineren Strahlwinkel als die zweite LED112 , die einen kleineren Strahlwinkel hat als die dritte LED114 . - Für Wenderadien, die größer sind als ein Schwellradius
120 , emittiert die erste LED110 bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht. Für Wenderadien, die kleiner sind als der Schwellradius120 strahlt die erste LED110 bei abnehmenden Radien zunehmend weniger Licht aus. Überdies strahlt die zweite LED112 für Wenderadien, die größer sind als ein Schwellradius122 bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht aus. Die zweite LED112 strahlt für Wenderadien, die kleiner sind als der Schwellradius122 , bei abnehmenden Radien zunehmend weniger Licht aus. - Es wird nun Bezug auf die
7A ,7B und7C genommen.7A zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer AFS-Scheinwerferanordnung.7B ist eine Rückansicht der jeweiligen Strahlmuster, und7C ist eine Draufsicht der jeweiligen Strahlmuster.7A zeigt die Beleuchtung allein durch das Hauptbeleuchtungsmodul34 der Scheinwerferanordnung16 . Dieses Ansprechverhalten ist beispielhaft dafür, wenn sich das Fahrzeug im Wesentlichen in Geradeausrichtung fortbewegt. Die entsprechenden Strahlmuster50 sind in den7B und7C dargestellt, welche die Position der Seiten- und Vorfeldausleuchtung54 veranschaulichen. - Es wird nun Bezug auf die
8A ,8B und8C genommen.8A ist eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer AFS-Scheinwerferanordnung.8B ist eine Rückansicht des entsprechenden Strahlmusters, und8C ist eine Draufsicht des entsprechenden Strahlmusters. In8A ist die Beleuchtung durch die Scheinwerferanordnung16 bei Verwendung des Hauptbeleuchtungsmoduls34 sowie der ersten und zweiten LED80 und82 des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls36 gemäß einem Wenderadius gezeigt. Bei einem Vergleich der7B und7C mit den8B und8C zeigt sich, wie in den8B und8C dargestellt, eine Zunahme der Vorfeld- und Seitenausleuchtung, wie aus der Ausdehnung des Strahlmusters50 im Bereich der Fläche54 hervorgeht. - Es wird nun Bezug auf die
9A ,9B und9C genommen.9A ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform einer AFS-Scheinwerferanordnung.9B ist eine Rückansicht des entsprechenden Strahlmusters, und9C ist eine Draufsicht des entsprechenden Strahlmusters. In9A ist eine Beleuchtung durch die Scheinwerferanordnung16 unter Verwendung des Hauptbeleuchtungsmoduls34 sowie aller fünf LEDs80 ,82 ,84 ,86 und88 des adaptiven Frontbeleuchtungsmoduls36 gemäß einem "Kurvenfahrt"-Wenderadius, der kleiner ist als der in den8A bis C gezeigte Wenderadius, dargestellt. Bei einem Vergleich der9B und9C mit den7B ,7C ,8B und8C zeigt sich, wie in den8B und8C dargestellt, an der Ausdehnung des Strahlmusters50 im Bereich der Fläche54 eine weitere Zunahme der Vorfeld- und Seitenausleuchtung. -
10 zeigt eine perspektivische Darstellung eines adaptiven Frontbeleuchtungssystems sowie Rückansichten und Draufsichten von Strahlmustern, die jeweils Ausleuchtungen durch verschiedene LED-Lichtquellen entsprechen, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das adaptive Frontbeleuchtungssystem weist eine AFS-Scheinwerferanordnung16 mit einem stationären Hauptbe leuchtungsmodul34 auf, das eine Lichtquelle, wie z.B. eine Bi-Halogenprojektoreinheit oder eine HID-Lampe aufweist, sowie ein stationäres adaptives Frontbeleuchtungsmodul36 , mit z.B. vier LEDs jeweils mit Projektionslinsenoptik120 ,122 ,124 und126 , die in einer relativ zu einer Fahrzeugposition konkaven Matrix angeordnet sind, sowie ein Steuergerät130 . - Das Steuergerät
130 steht in Wirkverbindung mit dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul36 und ist dahingehend konfiguriert, die LEDs120 ,122 ,124 und126 gemäß dem Wenderadius und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufleuchten zu lassen, wodurch die entsprechenden dargestellten Strahlmuster142 ,144 ,146 und148 erzeugt werden. Bei dem Steuergerät130 kann es sich um einen Rechner oder einen anderen Logikbaustein handeln, der Anwendungsprogramme und/oder andere logische Anwendungen ausführt. - Die nach innen gerichtet angeordnete LED
120 wird bei einem größeren Wenderadius zum Leuchten gebracht als die nach außen gerichtet angeordnete LED126 . Bei abnehmenden Wenderadien strahlt die nach außen gerichtet angeordnete LED126 Licht aus und/oder kann ihre Lichtausstrahlung verstärken. Dementsprechend verstärkt sich, wie aus der Ausdehnung der Fläche54 in den Darstellungen140 bis148 hervorgeht, im Strahlmuster50 die Seiten- und Vorfeldausleuchtung.
Claims (20)
- Scheinwerferanordnung (
16 ) mit adaptivem Frontbeleuchtungssystem AFS für ein Fahrzeug (10 ), geeignet zur Fahrbahnausleuchtung und zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung, mit: einem zur stationären Anbringung an dem Fahrzeug (10 ) ausgebildeten Gehäuse (32 ); einem in dem Gehäuse (32 ) angebrachten und zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildeten stationären Hauptbeleuchtungsmodul (34 ); und einem in dem Gehäuse (32 ) angebrachten und zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung ausgebildeten adaptiven Frontbeleuchtungsmodul (36 ), das mehrere LEDs (70 ) aufweist, die geeignet sind, in Ansprechen auf einen Wenderadius und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (10 ) Licht zu emittieren. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) dahingehend ausgebildet ist, dass bei abnehmenden Wenderadien die Seiten- und Vorfeldausleuchtung verstärkt wird. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) dahingehend ausgebildet ist, dass die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei zunehmender Geschwindigkeit verringert wird. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (70 ) in einer Matrix angeordnet sind, die ein einer Längsmittelebene (14 ) des Fahrzeugs (10 ) am nächsten liegendes einwärtiges Ende und ein entgegen gesetztes auswärtiges Ende aufweist. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs (70 ) in mehreren, im Wesentlichen horizontalen und parallelen Matrizen angeordnet sind. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix relativ zu dem Fahrzeug (10 ) im Wesentlichen konkav angeordnet ist und dass das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) mehrere Projektionslinsen (74 ) aufweist, die jeweils so mit den LEDs (70 ) abgestimmt und ausgerichtet sind, dass das emittierte Licht durch die Projektionslinsen (74 ) dringt und kollimiert wird. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix relativ zu dem Fahrzeug (10 ) im Wesentlichen konvex ist. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) mehrere Miniprojektionslinsen (74 ) und eine parabolische Linse (76 ) aufweist, wobei die Miniprojektionslinsen (74 ) jeweils so mit den LEDs (70 ) abgestimmt und ausgerichtet sind, dass das emittierte Licht durch die Miniprojektionslinsen (74 ) dringt und kol limiert wird, und die parabolische Linse (76 ) dahingehend mit den Miniprojektionslinsen (74 ) ausgerichtet ist, dass das kollimierte Licht gerichtet und verteilt wird. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) eine zwischen den Miniprojektionslinsen (74 ) und der parabolische Linse (76 ) angeordnete Abschlussblende (78 ) aufweist und die Abschlussblende (78 ) dahingehend ausgebildet ist, ein Seitenausleuchtungsstrahlmuster zu erzeugen. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix eine erste und eine zweite LED (100 ,102 ) aufweist, von denen jede dazu ausgebildet ist, einen Seitenausleuchtungslichtstrahl zu bilden, der einen entsprechenden Strahlwinkel relativ zur Längsmittelebene (14 ) hat, und dass die erste LED (100 ) einen kleineren Strahlwinkel hat als die zweite LED (102 ) und bei einem größeren Wenderadius mehr Licht emittiert als die zweite LED (102 ), und dass die erste und die zweite LED (100 ,102 ) bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht emittieren. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED (100 ) für Wenderadien größer als ein Schwellradius (120 ) bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht emittiert, und dass die erste LED (100 ) für Wenderadien kleiner als der Schwellradius (120 ) bei abnehmenden Radien zunehmend weniger Licht emittiert. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbeleuchtungsmodul (34 ) eine zum Aussenden von Licht geeignete Halogenlichtquelle aufweist. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbeleuchtungsmodul (34 ) eine dahingehend mit der Halogenlichtquelle ausgerichtete Projektorlinse aufweist, dass das emittierte Licht durch die Projektorlinse dringt und ein Lichtstrahl erzeugt wird. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptbeleuchtungsmodul (34 ) einen Interferenzschirm und einen Hauptreflektor enthält, die dazu ausgebildet sind, einen Lichtstrahl zu erzeugen. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1, 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Interferenzschirm beweglich ist, so dass dieser auf eine ausgefahrene Position und auf eine eingefahrene Position gebracht werden kann, wobei der Lichtstrahl in der ausgefahrenen Position ein Abblendlichtstrahlmuster und in der eingefahrenen Position ein Fernlichtstrahlmuster aufweist. - Scheinwerferanordnung (
16 ) nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Halogenlichtquelle emittierte Licht zur Anpassung seiner Farbtemperatur an die Farbtemperatur des von den LEDs (70 ) emittierten Lichts durch eine Interferenzbeschichtung gefiltert wird. - Adaptives Frontbeleuchtungssystem für ein Fahrzeug, geeignet zur Fahrbahnausleuchtung sowie zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung mit: wenigstens einer AFS-Scheinwerferanordnung (
16 ) aufweisend: ein stationär an einem Fahrzeug angebrachtes Gehäuse; ein in dem Gehäuse angebrachtes stationäres adaptives Frontbeleuchtungsmodul (36 ), ausgebildet zur Seiten- und Vorfeldausleuchtung, das mehrere LEDs aufweist, die thermisch an wenigstens eine Wärmesenke (72 ) gekoppelt sind und sich zum Emittieren eines eine Farbtemperatur aufweisenden Lichts eignen; und ein in dem Gehäuse angebrachtes, zur Fahrbahnausleuchtung ausgebildetes stationäres Hauptbeleuchtungsmodul (34 ), das eine zum Emittieren von Licht geeignete Halogenlichtquelle aufweist, wobei das Licht von einer Interferenzbeschichtung gefiltert wird, um eine Abstimmung dieses Lichts auf die Farbtemperatur des Lichts der LEDs herbeizuführen und ein in Wirkverbindung mit dem adaptiven Frontbeleuchtungsmodul (36 ) stehendes Steuergerät (130 ), das dahingehend ausgebildet ist, die LEDs in Abhängigkeit von dem Wenderadius und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs aufleuchten zu lassen, wobei das adaptive Frontbeleuchtungsmodul (36 ) die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei abnehmenden Wenderadien verstärkt und die Seiten- und Vorfeldausleuchtung bei zunehmender Geschwindigkeit verringert. - Adaptives Frontbeleuchtungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die LEDs in einer Matrix mit einem am nächsten an einer Längsmittelebene (
14 ) des Fahrzeugs (10 ) befindlichen einwärtigen Ende und einem entgegengesetzten auswärtigen Ende angeordnet sind. - Adaptives Frontbeleuchtungssystem nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix der LEDs eine erste und zweite LED aufweist, von denen jede dahingehend ausgebildet ist, einen Seitenausleuchtungslichtstrahl zu bilden, der einen entsprechenden Strahlwinkel relativ zur Längsmittelebene (
14 ) hat, wobei die erste LED einen kleineren Strahlwinkel hat als die zweite LED und bei einem größeren Wenderadius mehr Licht emittiert als die zweite LED, und dass die erste und die zweite LED bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht emittieren. - Adaptives Frontbeleuchtungssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste LED für Wenderadien größer als ein Schwellradius bei abnehmenden Wenderadien zunehmend mehr Licht und für Wenderadien kleiner als der Schwellradius bei abnehmenden Radien zunehmend weniger Licht emittiert.
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