DE102011002335A1

DE102011002335A1 - Scheinwerferanordnung aus einem rechten und einem linken Scheinwerfer umfassend eine Lichtquellenmatrix und ein Steuergerät zum Steuern der Scheinwerfer

Info

Publication number: DE102011002335A1
Application number: DE102011002335A
Authority: DE
Inventors: Dr. Florissen Georg; Jacek Roslak; Christian Schmidt; Carsten Wilks
Original assignee: Hella KGaA Huek and Co
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-30
Also published as: DE102011002335B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferanordnung für Kraftfahrzeuge aus einem rechten und einem linken Scheinwerfer umfassend jeweils eine Lichtquellenmatrix, insbesondere LED-Matrix und ein Steuergerät zum Steuern der Scheinwerfer, – wobei mit dem rechten Scheinwerfer eine erste Lichtverteilung erzeugbar ist und mit dem linken Scheinwerfer eine zweite Lichtverteilung erzeugbar ist, – wobei die erste und die zweite Lichtverteilung jeweils eine rechte Grenze und eine linke Grenze haben, – wobei mittels des Steuergeräts Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltbar oder dimmbar sind, um in der Gesamtlichtverteilung einen abgedunkelt erscheinenden Entblendungsbereich zu erzeugen, wobei der abgedunkelt erscheinende Bereich eine rechte Grenze und eine linke Grenze hat, – wobei in einem ersten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der linken Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der linken Grenze des Entblendungsbereichs liegt, wenn ein Winkel zwischen der linken Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung und der linken Grenze des Entblendungsbereichs einen Betrag hat, der kleiner ist als ein vorgegebener Betrag, und/oder – in einem zweiten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der rechten Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der rechten Grenze des Entblendungsbereichs liegt, wenn ein Winkel zwischen der rechten Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung und der rechten Grenze des Entblendungsbereichs einen Betrag hat, der kleiner ist als der vorgegebene Betrag.

Description

Die Erfindung betrifft eine Scheinwerferanordnung für Kraftfahrzeuge aus einem rechten und einem linken Scheinwerfer umfassend jeweils eine Lichtquellenmatrix, insbesondere LED-Matrix und ein Steuergerät zum Steuern der Scheinwerfer,

– wobei mit dem rechten Scheinwerfer eine erste Lichtverteilung erzeugbar ist und mit dem linken Scheinwerfer eine zweite Lichtverteilung erzeugbar ist,
– wobei die erste und die zweite Lichtverteilung jeweils eine rechte Grenze und eine linke Grenze haben,
– wobei mittels des Steuergeräts Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltbar oder dimmbar sind, um in der Gesamtlichtverteilung einen abgedunkelt erscheinenden Entblendungsbereich zu erzeugen, wobei der abgedunkelt erscheinende Bereich eine rechte Grenze und eine linke Grenze hat.

Eine derartige Scheinwerferanordnung ist aus dem Stand der Technik bekannt. Das Dokument DE 10 2008 062 640 A1 beschreibt im Absatz [0009] einen dort als Dunkelbereich bezeichneten Bereich, der ein abgedunkelt erscheinender Entblendungsbereich in der Sprache der vorliegenden Anmeldung ist.
Wie in dem Dokument DE 10 2008 062 640 A1 näher beschrieben ist, dient der abgedunkelt erscheinende Entblendungsbereich dazu einen anderen Verkehrsteilnehmer zu entblenden. Bei diesem anderen Verkehrsteilnehmer kann es sich, was an der angegebenen Stelle des Dokuments nicht näher ausgeführt ist, insbesondere um den Fahrer eines entgegenkommenden oder vorrausfahrenden Fahrzeugs handeln.
Die sich durch die Überlagerung der ersten und der zweiten Lichtverteilung ergebende Gesamtlichtverteilung hat in der Praxis einen mittleren Bereich, in welchem sich die erste und die zweite Lichtverteilung überlappen, während sich nach außen Bereiche anschließen, die nur von dem rechten oder dem linken Scheinwerfer beleuchtet werden.
Bei dem bekannten System und anderen ähnlichen bekannten Systemen werden, falls ein Verkehrsteilnehmer in den Überlappungsbereich der ersten Lichtverteilung und der zweiten Lichtverteilung eintritt, durch eine Ansteuerung der Lichtquellen der Lichtquellenmatrix des rechten Scheinwerfers und durch die Ansteuerung der Lichtquellen des linken Scheinwerfers abgedunkelt erscheinende Bereiche erzeugt. Der abgedunkelte Bereich der ersten Lichtverteilung und der abgedunkelte Bereich der zweiten Lichtverteilung haben jeweils eine linke und eine rechte Grenze. Diese Grenzen sind – soweit die abgedunkelt erscheinenden Bereiche im mittleren Bereich der Gesamtlichtverteilung liegen – möglichst deckungsgleich, so dass die abgedunkelt erscheinenden Bereiche zusammen den abgedunkelt erscheinenden Entblendungsbereich bilden, der gelegentlich auch als Tunnel bezeichnet wird.
Im Idealfall sind die linken Grenzen des abgedunkelten Bereichs der ersten Lichtverteilung und des abgedunkelten Bereichs der zweiten Lichtverteilung deckungsgleich und die rechte Grenze des abgedunkelten Bereichs der ersten Lichtverteilung und des abgedunkelten Bereichs der zweiten Lichtverteilung deckungsgleich. Dieses lässt sich mit vertretbarem Aufwand nicht erreichen, was zur Folge hat, dass insgesamt vier Grenzen vorliegen, die den abgedunkelten Entblendungsbereich von dem beleuchteten Bereich abgrenzen. Diese auch als vertikale Hell-Dunkel-Grenzen bezeichneten Grenzen werden dynamisch angepasst, so dass sicher gestellt wird, dass eine ausreichende Entblendung anderer und eine ausreichende Beleuchtung des Fahrzeugvorfeldes erfolgt. Die dynamische Anpassung erfolgt für jede vertikale Hell-Dunkel-Grenze individuell. Das kann zur Folge haben, dass zum Beispiel in sich schnell ändernden Verkehrssituationen vier Hell-Dunkel-Grenzen ständig eingestellt werden, was zu einer unruhigen Beleuchtung des Fahrzeugvorfeldes führt. Eine solche unruhige Beleuchtung wirkt sich häufig störend auf den Fahrer aus, was es zu vermeiden gilt.
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Scheinwerferanordnung für Kraftfahrzeuge nach der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass eine unruhige Beleuchtung des Fahrzeugvorfeldes vermieden wird und gleichzeitig eine ausreichende Beleuchtung des Vorfeldes und eine ausreichende Entblendung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass

– in einem ersten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der linken Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der linken Grenze des Entblendungsbereichs liegt, wenn ein Winkel zwischen der linken Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung und der linken Grenze des Entblendungsbereichs einen Betrag hat, der kleiner ist als ein vorgegebener Betrag, und/oder
– in einem zweiten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der rechten Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der rechten Grenze des Entblendungsbereichs liegt, wenn ein Winkel zwischen der rechten Grenze der ersten oder zweiten Lichtverteilung und der rechten Grenze des Entblendungsbereichs einen Betrag hat, der kleiner ist als der vorgegebene Betrag.

Im Ergebnis wird durch die Erfindung erreicht, dass im ersten und im zweiten Fall die Anzahl der Hell-Dunkel-Grenzen reduziert wird. Der nicht oder nur durch einen Scheinwerfer beleuchtete Bereich im Fahrzeugvorfeld wird dadurch erhöht, d. h. es wird bei der Erfindung eine geringfügig geringere Beleuchtung des Vorfeldes in Kauf genommen, die sich in der Praxis wegen der im Gegenzug ruhigeren Beleuchtung nicht auf die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer auswirken wird. Die Erfindung bleibt auf die Entblendung ohne Einfluss.
Der vorgegebene Betrag der Winkel zwischen der Grenze der ersten bzw. zweiten Lichtverteilung und der entsprechenden Grenze des Entblendungsbereichs, der erreicht bzw. unterschritten werden muss, liegt vorteilhaft zwischen 1° bis 5°, insbesondere zwischen 2° bis 4°, bevorzugt bei 3°.
Die Lichtquellen der Lichtwellenmatrizen können einem Bereich der Gesamtlichtverteilung als zugeordnet gelten, wenn die Lichtquellen in Richtung dieses Bereiches ein Maximum oder einen hohen Anteil von zum Beispiel 80% des Maximums des von ihnen erzeugbaren Lichtstroms haben.
Die erste und die zweite Lichtverteilung können asymmetrisch sein. Die Gesamtlichtverteilung kann dagegen symmetrisch sein.
Im ersten und/oder im zweiten Fall kann eine Spalte von Lichtquellen einer der Lichtquellenmatrizen oder beider Lichtquellenmatrizen mittels des Steuergeräts ausschaltbar oder dimmbar sein.
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
1 Lichtverteilungen einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung mit Entblendung eines Objekts mittig in einem Überlappungsbereich,
2 Lichtverteilungen einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung mit Entblendung eines Objekts außermittig im Überlappungsbereich und
3 Lichtverteilungen einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung mit Entblendung eines Objekts außerhalb des Überlappungsbereichs.
Die 1 bis 3 umfassen jeweils vier Teilfiguren a), b), c) und d).
Die Teilfigur a) stellt in den 1 bis 3 die Gesamtlichtverteilung einer erfindungsgemäßen Scheinwerferanordnung dar, wie sie entsteht, wenn kein Objekt in dem von einem linken und einem rechten Scheinwerfern der Scheinwerferanordnung beleuchteten Bereich vorhanden ist. In der Gesamtlichtverteilung kann man drei Bereiche unterscheiden, nämlich zwei äußere Bereiche 1, 2 in denen entweder nur der linke oder nur der rechte Scheinwerfer wirkt, und einen mittleren Überlappungsbereich 3, in welchem beide Scheinwerfer wirken.
Die Teilfiguren b) zeigen die Gesamtlichtverteilung mit einem Entblendungsbereich 4, um ein Objekt im Vorfeld der Scheinwerferanordnung zu entblenden. Die Teilfiguren c) und d) zeigen eine erste Lichtverteilung 5 und eine zweite Lichtverteilung 6 des rechten bzw. des linken Scheinwerfers, die sich zu der in der Teilfigur b) dargestellten Gesamtlichtverteilung überlagern. Die erste Lichtverteilung 5 weist ohne Entblendung eine rechte und eine linke Grenze 50r, 50l auf, die in den Teilfiguren a) dargestellt ist. In den Teilfiguren a) sind ebenso die rechte und die linke Grenze 60r, 60l der zweiten Lichtverteilung 6 ohne Entblendung eines Objekts dargestellt.
Die Entblendungsbereiche der in den in den Teilfiguren 1b) und 2b) dargestellten Gesamtlichtverteilungen weisen jeweils eine rechte und eine linke Grenze 40r, 40l auf, die bei der Überlagerung der ersten und zweiten Lichtverteilung 5, 6 entstehen. Zwischen diesen Grenzen 40r, 40l befindet sich das zu entblendende Objekt 7. Der Entblendungsbereich der in der Teilfigur 3b) dargestellten Gesamtlichtverteilung weist nur eine linke Grenze 40l auf und ist auf der rechten Seite unbegrenzt. Die Gesamtlichtverteilung gemäß der Teilfigur 3b) wird im Entblendungsbereich 4 nur von der ersten Lichtverteilung 5 bestimmt.
Der Entblendungsbereich 4 entsteht jeweils dadurch, dass Lichtquellen von den die Scheinwerfer bildenden Lichtquellenmatrizen, die dem Entblendungsbereich 4 zugeordnet sind, ausgeschaltet sind.
Die erste und die zweite Lichtverteilung 5, 6, wie sie in den Teilfiguren 1c) und 1d) dargestellt sind, sind gegenüber den Lichtverteilungen 5, 6 ohne Entblendung beschnitten und zwar über das für die Herstellung des Entblendungsbereichs 4 notwendige Maß hinaus. Das wird zum Einen dadurch erreicht, dass die Lichtquellen des Scheinwerfers zur Erzeugung der ersten Lichtverteilung 5, die einem Bereich zwischen der linken Grenze 50l der ersten Lichtverteilung 5 ohne Entblendung und der linken Grenze 40l des Entblendungsbereichs 4 zugeordnet sind, ausgeschaltet sind. Es wird zum Anderen dadurch erreicht, dass die Lichtquellen des Scheinwerfers zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung 6, die einem Bereich zwischen der rechten Grenze 60r der zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der rechten Grenze 40r des Entblendungsbereichs 4 zugeordnet sind, ebenfalls ausgeschaltet sind. Damit entfällt eine Überlappung der so beschnittenen Lichtverteilungen 5, 6 bei der Überlagerung zur Gesamtlichtverteilung gemäß 1b. Die Grenzen 40r, 40l des Entblendungsbereichs 4 werden ausschließlich durch eine linke Hell-Dunkel-Grenze 51l der beschnittenen ersten Lichtverteilung und eine rechte Hell-Dunkel-Grenze 61r der beschnittenen zweiten Lichtverteilung erzeugt. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Scheinwerferanordnung der eingangs genannten Art ist die Anzahl der Hell-Dunkel-Grenzen auf zwei reduziert.
Die zweite Lichtverteilung 6, wie sie in den Teilfiguren 2d) dargestellt ist, ist gegenüber der Lichtverteilung 6 ohne Entblendung beschnitten und zwar über das für die Herstellung des Entblendungsbereichs 4 notwendige Maß hinaus. Das wird dadurch erreicht, dass die Lichtquellen des Scheinwerfers zur Erzeugung der zweiten Lichtverteilung 6, die einem Bereich zwischen der rechten Grenze 60r der zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der rechten Grenze 40r des Entblendungsbereichs 4 zugeordnet sind, ausgeschaltet sind. Damit entfällt eine Überlappung der so beschnittenen Lichtverteilungen 5, 6 bei der Überlagerung zur Gesamtlichtverteilung gemäß 1b zwischen der rechten Grenze 60r der zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung und der rechten Grenze 40r des Entblendungsbereichs 4. Dieser Bereich wird ausschließlich durch Licht aus dem ersten Scheinwerfer beleuchtet. Die rechte Grenze 40r des Entblendungsbereichs 4 wird ausschließlich durch eine Hell-Dunkel-Grenze 52l des rechten Scheinwerfers erzeugt. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Scheinwerferanordnung der eingangs genannten Art ist die Anzahl der Hell-Dunkel-Grenzen auf drei reduziert.
Die erste Lichtverteilung 5, wie sie in den Teilfiguren 3c) dargestellt ist, ist gegenüber der Lichtverteilung 5 ohne Entblendung beschnitten und zwar über das für die Herstellung des Entblendungsbereichs 4 notwendige Maß hinaus. Das wird dadurch erreicht, dass die Lichtquellen des Scheinwerfers zur Erzeugung der ersten Lichtverteilung 5, die einem Bereich zwischen der rechten Grenze 53r und der rechten Grenze 50r ohne Entblendung zugeordnet sind, ausgeschaltet sind. Damit entfällt die Beleuchtung dieses Bereichs. Die rechte Grenze 40r des Entblendungsbereichs 4 entfällt. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Scheinwerferanordnung der eingangs genannten Art ist die Anzahl der Hell-Dunkel-Grenzen auf eine reduziert.
Bezugszeichenliste

1: äußerer Bereich
2: äußerer Bereich
3: Überlappungsbereich
4: Entblendungsbereich
5: erste Lichtverteilung
6: zweite Lichtverteilung
7: zu entblendendes Objekt
40r: rechte Grenze des Entblendungsbereichs
40l: linke Grenze des Entblendungsbereichs
50r: rechte Grenze der ersten Lichtverteilung ohne Entblendung
50l: linke Grenze der ersten Lichtverteilung ohne Entblendung
51l: linke Hell-Dunkel-Grenze der beschnittenen ersten Lichtverteilung (1)
52l: linke Hell-Dunkel-Grenze der beschnittenen ersten Lichtverteilung (2)
53r: rechte Hell-Dunkel-Grenze der beschnittenen ersten Lichtverteilung (3)
60r: rechte Grenze der zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung
60l: linke Grenze der zweiten Lichtverteilung ohne Entblendung
61r: rechte Hell-Dunkel-Grenze der beschnittenen zweiten Lichtverteilung (1)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008062640 A1 [0002, 0003]

Claims

Scheinwerferanordnung für Kraftfahrzeuge aus einem rechten und einem linken Scheinwerfer umfassend jeweils eine Lichtquellenmatrix, insbesondere LED-Matrix und ein Steuergerät zum Steuern der Scheinwerfer, – wobei mit dem rechten Scheinwerfer eine erste Lichtverteilung (5) erzeugbar ist und mit dem linken Scheinwerfer eine zweite Lichtverteilung (6) erzeugbar ist, – wobei die erste und die zweite Lichtverteilung (5, 6) jeweils eine rechte Grenze (50r, 60r) und eine linke Grenze (50l, 60l) haben, – wobei mittels des Steuergeräts Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltbar oder dimmbar sind, um in der Gesamtlichtverteilung einen abgedunkelt erscheinenden Entblendungsbereich (4) zu erzeugen, wobei der abgedunkelt erscheinende Bereich eine rechte Grenze (40r) und eine linke Grenze (40l) hat, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem ersten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der linken Grenze (50l, 60l) der ersten oder zweiten Lichtverteilung (5, 6) ohne Entblendung und der linken Grenze (40l) des Entblendungsbereichs (4) liegt, wenn ein Winkel zwischen der linken Grenze (50l, 60l) der ersten oder zweiten Lichtverteilung (5, 6) und der linken Grenze (40l) des Entblendungsbereichs (4) einen Betrag hat, der kleiner ist als ein vorgegebener Betrag, und/oder – in einem zweiten Fall das Steuergerät Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen ausschaltet oder dimmt, die einem Bereich der Gesamtlichtverteilung zugeordnet sind, der zwischen der rechten Grenze (50r, 60r) der ersten oder zweiten Lichtverteilung (5, 6) ohne Entblendung und der rechten Grenze (40r) des Entblendungsbereichs (4) liegt, wenn ein Winkel zwischen der rechten Grenze (50r, 60r) der ersten oder zweiten Lichtverteilung (5, 6) und der rechten Grenze (40r) des Entblendungsbereichs (4) einen Betrag hat, der kleiner ist als der vorgegebene Betrag.
Scheinwerferanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Betrag zwischen 1° bis 5°, insbesondere zwischen 2° bis 4°, bevorzugt bei 3° liegt
Scheinwerferanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen der Lichtquellenmatrizen einem Bereich der Gesamtlichtverteilung als zugeordnet gelten, wenn die Lichtquellen in Richtung des Bereiches ein Maximum oder einen hohen Anteil des Maximums des von ihnen erzeugbaren Lichtstroms haben.
Scheinwerferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Lichtverteilung (5, 6) asymmetrisch sind.
Scheinwerferanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtlichtverteilung symmetrisch ist.
Scheinwerferanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten und/oder zweiten Fall eine Spalte von Lichtquellen einer der Lichtquellenmatrizen oder beider Lichtquellenmatrizen mittels des Steuergeräts ausschaltbar oder dimmbar ist.