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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Scheinwerfergehäuse, in dem wenigstens ein Lichtmodul mit zumindest einem LED-Leuchtmittel aufgenommen ist, wobei das Scheinwerfergehäuse eine Abschlussscheibe aufweist, durch die das mittels des LED-Leuchtmittels emittierte Licht aus dem Scheinwerfer austritt, wobei Mittel vorgesehen sind, die zur Enttauung der Abschlussscheibe dienen.
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Scheinwerfer der vorbezeichneten Bauart weisen LED-Leuchtmittel auf, die neben der Erfüllung von Signalfunktionen auch Hauptlichtfunktionen wie ein Abblendlicht und/oder ein Fernlicht erfüllen können. Die LED-Leuchtmittel bilden entweder einzeln oder als Baugruppe ein Lichtmodul, das das Abblendlicht oder das Fernlicht bereitstellt, und das Lichtmodul wird im Scheinwerfergehäuse so angeordnet, dass das durch die LED-Leuchtmittel emittierte Licht den Scheinwerfer durch die Abschlussscheibe verlässt. Das emittierte Spektrum von LED-Leuchtmitteln ist im Wesentlichen auf den visuellen Bereich beschränkt, und LED-Leuchtmittel emittieren vorzugsweise im Bereich von 400 bis 480 nm, und durch die Verwendung von Konverterschichten kann das Spektrum auf bis zu 800 nm Wellenlänge aufgeweitet werden. Damit emittieren LED-Leuchtmittel keinen Infrarotanteil, und bei einer Betauung oder Vereisung der Abschlussscheibe des Scheinwerfers entsteht der Nachteil, dass trotz Betrieb der Lichtmodule keine Infrarot-Strahlung und damit keine Wärmestrahlung zur Verfügung steht, um die Abschlussscheibe des Scheinwerfers zu enteisen oder zu enttauen.
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STAND DER TECHNIK
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Aus der
DE 693 25 837 T2 ist eine heizbare Scheibe bekannt, die eine thermoplastische Zwischenschicht mit darin eingebetteten Widerstandsdrähten aufweist. Eine derartige Verbundglasscheibe wird als beheizbare Windschutz- oder Heckscheibe verwendet, um einen Beschlag auf den Scheiben möglichst gleichmäßig zu entfernen. Aufgrund des verwendeten Materials und der eingebetteten Drähte ist eine derartige Verbundglasscheibe für Scheinwerfer nicht oder nur bedingt geeignet.
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Aus der
DE 43 04 789 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug bekannt, der ein Belüftungs- und Trocknungsmodul aufweist, wobei derartige Module für Scheinwerfer nicht oder nur bedingt geeignet sind, da diese eine begrenzte Lebensdauer aufweisen. Ferner ist bekannt, dass Trocknungsmodule eine Abschlussscheibe nicht in einer angemessenen Zeit wirkungsvoll enteisen oder enttauen können.
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Aus der
DE 10 2004 031 033 A1 ist ein Scheinwerfer für ein Fahrzeug mit einem Scheinwerfergehäuse bekannt, in dem ein Infrarot-Diodenmodul vorgesehen ist, welches zur Enttauung und/oder zur Enteisung der Abschlussscheibe dienen kann. Die mittels des Diodenmoduls verfügbare Wärmestrahlung reicht jedoch nicht oder nur bedingt aus, um eine Abschlussscheibe in einer angemessenen Zeit wirkungsvoll zu enteisen oder zu enttauen. Weiterhin machen Infrarot-Diodenmodule aufwendige Optikeinrichtungen erforderlich, sodass der Nachteil entsteht, dass allein durch die Anordnung eines weiteren Diodenmoduls im Scheinwerfer erhebliche zusätzliche Kosten entstehen.
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Aus den vorbezeichneten Nachteilen ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart weiterzubilden, dass die Mittel zur Enttauung der Abschlussscheibe möglichst wirkungsvoll funktionieren und einfach ausgeführt sind.
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Diese Aufgabe wir ausgehend von einem Scheinwerfer für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Mittel zur Enttauung durch zumindest eine Glühlampe nach Art eines Temperaturstrahlers ausgebildet sind. Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, eine Glühlampe nach konventioneller Bauart in einen Scheinwerfer zu integrieren, welcher Lichtmodule aufweist, die aus LED-Leuchtmitteln aufgebaut sind. Damit kann eine bewährte, bekannte Technik für Scheinwerfer Verwendung finden, die neuartige LED-Leuchtmittel aufweisen, jedoch zusätzlich eine auf konventionelle Art ausgeführte und in den Scheinwerfer integrierte Glühlampe aufweisen. Die Glühlampe ist nach Art eines Temperaturstrahlers ausgebildet, und emittiert ein Spektrum, das durch einen großen Infrarotanteil gekennzeichnet ist, sodass die Enttauung der Abschlussscheibe auf ähnlich wirkungsvolle Weise funktionieren kann, wie dies bei konventionellen Scheinwerfern mit thermischen Strahlern bereits bekannt ist.
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Vorteilhafterweise kann ein Reflektorkörper vorgesehen sein, in welchem die Glühlampe angeordnet ist, wobei durch den Reflektorkörper das von der Glühlampe ausgesendete Licht auf einen Bereich in der Abschlussscheibe gerichtet ist, welcher Bereich vom Licht des wenigstens einen LED-Leuchtmittels in der Abschlussscheibe durchstrahlt ist. Die Glühlampe kann im Reflektorkörper angeordnet werden, und der Reflektorkörper kann im Scheinwerfergehäuse derart ausgerichtet aufgenommen sein, dass der Bereich der Abschlussscheibe vom Licht der Glühlampe durchstrahlt wird, der auch vom Licht des wenigstens einen LED-Leuchtmittels durchstrahlt wird. Die Glühlampe kann auf gleiche Weise im Reflektorkörper aufgenommen sein, wie dies bereits aus Scheinwerfern bekannt ist, die die Hauptlichtfunktion mit konventionellen Glühlampen erfüllen. Beispielsweise kann die Glühlampe von der Rückseite des Reflektors aus diesem entnommen werden, um die Glühlampe beispielsweise bei einem Defekt auszutauschen.
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Nach einer weiteren Maßnahme kann wenigstens ein Infrarotfilter vorgesehen und im Strahlengang zwischen der Glühlampe und der Abschlussscheibe angeordnet sein, wobei der Infrarotfilter als IR-Bandpassfilter ausgeführt sein kann. Durch die Anordnung eines Infrarotfilters, insbesondere unmittelbar vor der Glühlampe und/oder vor den Reflektorkörper wird der Vorteil erreicht, dass der Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes aus dem durch die Glühlampe emittierten Lichtspektrum herausgefiltert wird. Damit stört der Betrieb der Glühlampe die Lichtfunktionen des Scheinwerfers nicht, da der Betrieb der Glühlampe durch den Infrarotfilter nicht sichtbar ist. Der Infratorfilter kann beispielsweise einen Wellenlängenbereich ab 800 nm durchlassen, sodass die Infrarotstrahlung vollständig zur Bestrahlung der Abschlussscheibe zur Verfügung steht, ein sichtbarer Lichtanteil jedoch herausgefiltert ist.
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Mit weiterem Vorteil kann wenigstens ein Blendenelement vorgesehen werden, durch das das von der Glühlampe ausgesendete Licht wenigstens teilweise abgeschattet ist. Das zumindest eine Blendelement kann die Lichtausbreitung des von der Glühlampe ausgesendeten Lichtes derart begrenzen, dass dieses zusätzlich zur Ausrichtung des Lichtes durch den Reflektorkörper in Richtung zur Abschlussscheibe weiterhin durch das Blendelement auf den relevanten Bereich der Abschlussscheibe begrenzt wird. Insbesondere kann das Blendelement derart im Scheinwerfergehäuse angeordnet sein, dass das von der Glühlampe ausgesendete Licht den Scheinwerfer nicht in einen Bereich verlasst, der durch andere Verkehrsteilnehmer sichtbar ist, wobei überdies eine Ausleuchtung eines Teilbereiches vor dem Fahrzeug mit der zusätzlichen Glühlampe vorgesehen sein kann.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Lichtmodul auf einem Trägerkörper angeordnet sein, der insbesondere gebildet ist durch die Rückwand des Scheinwerfergehäuses, wobei die Glühlampe auf dem gleichen Trägerkörper angeordnet ist wie das Lichtmodul. Der Trägerkörper kann durch das Scheinwerfergehäuse gebildet sein, oder der Trägerkörper ist im Scheinwerfergehäuse integriert angeordnet, und die Glühlampe kann auf dem gleichen Trägerkörper angeordnet sein, wie auch das Lichtmodul. Alternativ kann das Lichtmodul auf einem eigenen Trägerkörper angeordnet sein, und die Glühlampe kann im Scheinwerfergehäuse, insbesondere in der Rückwand, aufgenommen sein.
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Der elektrische Betrieb der Glühlampe kann gekoppelt sein mit dem elektrischen Betrieb des Lichtmoduls. Beispielsweise kann die Glühlampe mit Einschalten des Lichtmoduls ebenfalls eingeschaltet werden, jedoch kann eine elektrische Schaltung vorgesehen sein, die die Glühlampe nach gleichzeitigem Einschalten mit dem Lichtmodul nach einer gewissen Zeit wieder abschaltet, beispielsweise, wenn basierend auf Erfahrungswerten die Abschlussscheibe enttaut oder enteist ist.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der elektrische Betrieb der Glühlampe an die Außentemperatur gekoppelt sein, insbesondere derart, dass die Glühlampe dann einschaltet, wenn die Außentemperatur niedriger als 5°C ist. Das Fahrzeug kann einen Temperatursensor aufweisen, der mit einem Steuergerät verbunden ist, und durch den eine Information über die Außentemperatur an das Steuergerät übermittelt werden kann. Der elektrische Betrieb der Glühlampe kann ebenfalls mit dem Steuergerät gekoppelt sein, und wenn die Außentemperatur niedriger als 5°C ist, kann die Abschlussscheibe des Scheinwerfers beschlagen, wobei bei einer Außentemperatur, die höher als 5°C liegt, das Beschlagen der Abschlussscheibe nicht vorkommt oder höchst unwahrscheinlich ist. Liegt die Außentemperatur höher als 5°C, so unterbleibt der elektrische Betrieb der Glühlampe, und die elektrische Glühlampe wird bei Inbetriebnahme des Lichtmoduls lediglich dann ebenfalls in Betrieb genommen, wenn die Außentemperatur niedriger als 5°C ist.
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Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der elektrische Betrieb der Glühlampe an eine Scheibenwischeinrichtung des Fahrzeugs gekoppelt ist. Wird die Scheibenwischeinrichtung durch den Fahrer des Fahrzeugs eingeschaltet oder schaltet sich die Scheibenwischeinrichtung basierend auf der Information eines Regensensors ein, so kann der elektrische Betrieb der Glühlampe an den Betrieb der Scheibenwischeinrichtung gekoppelt sein und die Glühlampe kann mit der Scheibenwischeinrichtung eingeschaltet werden. Dabei muss der elektrische Betrieb der Glühlampe nicht grundsätzlich an den Betrieb des Lichtmoduls des Scheinwerfers gekoppelt sein, beispielsweise kann die Glühlampe bereits in Betrieb genommen werden, bevor der Fahrer das Lichtmodul des Scheinwerfers in Betrieb nimmt. So kann vorteilhafterweise die Abschlussscheibe bereits enttaut sein, wenn der Fahrer das Lichtmodul einschaltet.
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Auch ist es vorteilhaft, dass eine Beschlagerkennungseinrichtung insbesondere im Scheinwerfer vorgesehen ist, wobei der elektrische Betrieb der Glühlampe an die Beschlagerkennungseinrichtung gekoppelt sein kann. Die Beschlagerkennungseinheit kann das von der Innenseite der Abschlussscheibe gestreute Licht sensieren, insbesondere kann das Licht das Licht sein, welches durch die Glühlampe emittiert wird. Wird beispielsweise die Glühlampe kurzzeitig in Betrieb genommen, und sensiert die Beschlagerkennungseinrichtung eine verstärkte Rückstreuung des durch die Glühlampe emittierten Lichtes, so kann die Glühlampe wenigstens so lange in Betrieb genommen werden, bis die Abschlussscheibe enttaut ist, d. h., dass der Betrieb der Glühlampe so lange vorgenommen wird, bis die Beschlagerkennungseinheit kein oder nur noch einen geringen Anteil an rückgestreutem Licht sensiert.
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Der Scheinwerfer kann für ein Fahrzeug nach Art eines HD-Truck-Fahrzeugs ausgeführt sein. HD(heavy duty)-Trucks bezeichnen Schwerlast-Nutzfahrzeuge, die besonders rauen Einsatzbedingungen ausgesetzt sein können. Insbesondere bei Scheinwerfern für derartige Einsatzbereiche eignen sich keine Aktiv-Lüftungssysteme, um die Abschlussscheibe des Scheinwerfers durch Konvektion der Luft im Scheinwerfergehäuse zu enttauen. Da die Anordnung einer Glühlampe in einem Scheinwerfer robust ausgeführt werden kann, eignet sich eine Glühlampe zur Enttauung der Abschlussscheibe besonders für Scheinwerfer, die für HD-Truck-Fahrzeuge vorgesehen sind.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der einzigen Figur näher dargestellt. Es zeigt:
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Die Figur eine schematische Ansicht eines Scheinwerfers für ein Fahrzeug mit Mitteln zur Enttauung der Abschlussscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Die Figur zeigt auf schematische Weise einen Scheinwerfer 1 für ein Fahrzeug in einer Querschnittsansicht. Der Scheinwerfer 1 ist durch ein Scheinwerfergehäuse 10 gebildet, und das Scheinwerfergehäuse 10 besitzt einen Trägerkörper 20, der als Rückwand des Scheinwerfergehäuses 10 ausgeführt ist. Auf der dem Trägerkörper 20 gegenüberliegenden Seite weist der Scheinwerfer 1 eine Abschlussscheibe 13 auf, die transparent ausgeführt ist, und die in Abhängigkeit von Witterungsverhältnissen betauen oder vereisen kann. Im Scheinwerfergehäuse 10 des Scheinwerfers 1 ist ein Lichtmodul 11 schematisch gezeigt, welches beispielhaft zwei LED-Leuchtmittel 12 aufweist. Die LED-Leuchtmittel 12 emittieren ein Licht 17, welches durch seinen Strahlengang schematisch dargestellt ist und einen Bereich der Abschlussscheibe 13 bestrahlt, um durch diese hindurch zu treten. Ist der Bereich der Abschlussscheibe 13, der vom Licht 17 der LED-Leuchtmittel 12 bestrahlt wird, vereist oder mit Tau beschlagen, so ist die Lichtfunktion des Scheinwerfers 1 eingeschränkt. LED-Leuchtmittel 12 emittieren ein Spektrum, welches nahezu keine Wärmestrahlung umfasst. Aus diesem Grund kann eine Enttauung der Abschlussscheibe 13 durch Bestrahlung durch das Licht 17 mittels der LED-Leuchtmittel 12 nicht stattfinden, und es sind Mittel 14 vorgesehen, die zur Enttauung der Abschlussscheibe 13 dienen. Die Mittel 14 sind durch eine Glühlampe 14 gebildet, die auf konventionelle Art ausgeführt ist und einen Temperaturstrahler bildet. Die Glühlampe 14 ist ebenfalls am Trägerkörper 20 des Scheinwerfergehäuses 10 angeordnet und emittiert ein Licht 16, das etwa den gleichen Bereich in der Abschlussscheibe 13 ausleuchtet, wie auch das Licht 17 der LED-Leuchtmittel 12.
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Die Glühlampe 14 emittiert ein Wellenspektrum, das im Gegensatz zum emittierten Spektrum der LED-Leuchtmittel durch einen großen Infrarotanteil gekennzeichnet ist, wobei der Infrarotanteil Wärmestrahlung bildet, die ausreichend ist, um die Abschlussscheibe 13 zu enttauen. Beispielsweise kann die Glühlampe 14 eine Halogenlampe darstellen, und beispielsweise eine elektrische Leistung von 55 oder 60 Watt aufweisen.
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Die Glühlampe 14 ist in einem Reflektorkörper 15 aufgenommen, sodass das von der Glühlampe 14 emittierte Licht 16 in Richtung zur Abschlussscheibe 13 umgelenkt wird. Ferner ist ein Blendenelement 19 gezeigt, das insbesondere oberseitig des Lichtes 16 angeordnet ist, um zu vermeiden, dass das von der Glühlampe 14 emittierte Licht 16 von anderen Verkehrsteilnehmern wahrgenommen werden kann.
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Weiterhin gezeigt ist ein Infrarotfilter 18, der unmittelbar vor der Glühlampe 14 und/oder vor dem Reflektorkörper 15 angeordnet ist. Der Infrarotfilter 18 bildet einen IR-Bandpassfilter, und filtert beispielsweise visuelles Licht heraus, sodass das Licht 16, welches in Richtung Abschlussscheibe 13 gelangt, keinen sichtbaren Lichtanteil mehr umfasst. Durch diese Maßnahme wird weiterhin sichergestellt, dass zusätzlich zum Blendenelement 19 der Betrieb der Glühlampe 14 nicht die Lichtfunktionen des Scheinwerfers 1 beeinflusst. Damit kann das Licht 16 eine elektromagnetische Strahlung bezeichnen, die eine Wellenlänge aufweist, die wenigstens 800 nm beträgt.
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Durch die Anordnung der Glühlampe 14 auf der als Trägerkörper 20 ausgebildeten Rückwand des Scheinwerfergehäuses 10 besteht die Möglichkeit, die Glühlampe 14 auf konventionelle Weise wechseln zu können. Beispielsweise kann im Scheinwerfergehäuse eine Servicekappe vorgesehen sein, die geöffnet werden muss, um an die Glühlampe 14 zu gelangen, und um die Glühlampe 14 manuell zu wechseln. Der Reflektorkörper 15 und der Infrarotfilter 18 können eine bauliche Einheit bilden, die in einer von außen nicht sichtbaren Weise im Scheinwerfergehäuse 10 integriert werden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scheinwerfer
- 10
- Scheinwerfergehäuse
- 11
- Lichtmodul
- 12
- LED-Leuchtmittel
- 13
- Abschlussscheibe
- 14
- Mittel zur Enttauung, Glühlampe
- 15
- Reflektorkörper
- 16
- von Glühlampe ausgesendetes Licht
- 17
- von LED-Leuchtmittel ausgesendetes Licht
- 18
- Infrarotfilter
- 19
- Blendenelement
- 20
- Trägerkörper
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69325837 T2 [0003]
- DE 4304789 A1 [0004]
- DE 102004031033 A1 [0005]
