DE102013204063A1

DE102013204063A1 - Kraftfahrzeugscheinwerfer

Info

Publication number: DE102013204063A1
Application number: DE102013204063.6A
Authority: DE
Inventors: Jörg Lubs
Original assignee: Automotive Lighting Reutlingen GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2014-09-11
Anticipated expiration: 2033-03-09
Also published as: DE102013204063B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Scheinwerfer (2; 3), der mindestens ein erstes Lichtmodul (4; 5) zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung (30) nach einer ersten gesetzlichen Regelung und mindestens ein zweites Lichtmodul (6; 7) zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) aufweist. Der Scheinwerfer (2; 3) erzeugt eine Fernlichtverteilung (40; 70) gemäß einer von der ersten Regelung abweichenden zweiten gesetzlichen Regelung, wenn die beiden Lichtmodule (4; 5; 6; 7) gemeinsam eingeschaltet sind. Um mit ein und demselben Scheinwerfer (2; 3) Fernlicht gemäß unterschiedlicher gesetzlicher Regelungen zu erzeugen, wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) ausgebildet ist, um gezielt Licht in einen Bereich (63) der Lichtverteilung auf einer Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) zu strahlen, in dem gemäß der zweiten gesetzlichen Regelung für Fernlicht eine höhere Lichtintensität vorgeschrieben ist als gemäß der ersten gesetzlichen Regelung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs. Der Scheinwerfer umfasst ein erstes Lichtmodul zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung nach einer ersten gesetzlichen Regelung und mindestens ein zweites Lichtmodul zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze. Wenn das mindestens eine zweite Lichtmodul zusammen mit dem mindestens einen ersten Lichtmodul eingeschaltet ist, erzeugt der Scheinwerfer nicht mehr eine Fernlichtverteilung gemäß der ersten gesetzlichen Regelung, sondern eine Fernlichtverteilung gemäß einer zweiten gesetzlichen Regelung, die von der ersten Regelung abweicht.
Ein derartiger Scheinwerfer ist bspw. aus der DE 197 50 495 A1 bekannt. Der bekannte Scheinwerfer ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Fernlichtverteilung zu erzeugen, die sowohl die Anforderungen in den Vereinigten Staaten von Amerika (SAE-Regelungen) als auch die in Europa geltenden Anforderungen (sogenannte ECE-Regelungen) erfüllt. Die in Europa und in den Vereinigten Staaten von Amerika geltenden Regelungen für Fernlicht unterscheiden sich insbesondere bezüglich Ort und Grenzwert von Beleuchtungsstärken in den Fernlichtverteilungen. Die SAE-Regelungen schreiben im Zentrum der Fernlichtverteilung eine maximal zulässige Beleuchtungsstärke, auf der eigenen Verkehrsseite und der Gegenverkehrsseite eine mindestens erforderliche Beleuchtungsstärke auf. Die auf der Gegenverkehrsseite und auf der eigenen Verkehrsseite vorgeschriebenen mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken liegen oberhalb den entsprechenden von den einschlägigen ECE-Regelungen in Europa vorgeschrieben Beleuchtungsstärken.
In der DE 197 50 495 A1 wird vorgeschlagen, zur Erzeugung der Fernlichtverteilung gemäß den SAE-Regelungen das Lichtmodul für Fernlicht zusammen mit dem Lichtmodul für Abblendlicht zu betreiben. Lichtverteilungen werden üblicherweise auf einem in einem definierten Abstand zu dem Scheinwerfer angeordneten und mit einem Koordinatensystem mit einer Horizontalen HH und einer Vertikalen VV versehenen Messschirm gemessen. Bei einer Fernlichtverteilung gemäß den SAE-Regelungen liegen die Orte für die auf der eigenen Verkehrsseite und der Gegenverkehrsseite erforderlichen Mindestwerte der Beleuchtungsstärken bei etwa 0° vertikal, also auf der Horizontalen, und in einem Bereich umfassend –9° und –12° horizontal (auf der Gegenverkehrsseite) bzw. +9° und +12° horizontal (auf der eigenen Verkehrsseite).
Das Abblendlicht weist gemäß den einschlägigen ECE-Regelungen eine asymmetrische Helldunkelgrenze auf, die einen horizontalen Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite und einen vorzugsweise in einem 15°-Winkel ansteigenden Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite aufweist. Die gemäß den SAE-Regelungen für die Fernlichtverteilung mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken können auf der eigenen Verkehrsseite durch den ansteigenden Abschnitt des von dem Abblendlicht-Lichtmodul ausgesandten Abblendlichtbündels erreicht werden, wenn es der Fernlichtverteilung gemäß den ECE-Regelungen überlagert wird.
Auf der Gegenverkehrsseite ist dies jedoch nicht möglich, da der horizontale Abschnitt des Abblendlichtbündels auf der Gegenverkehrsseite etwas unterhalb der Horizontalen HH liegt. Das bedeutet, dass das Abblendlichtbündel in den Orten der SAE-Fernlichtverteilung, wo auf der Gegenverkehrsseite die mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken gemessen werden, kaum zusätzliches Licht zu der ECE-Fernlichtverteilung beisteuern kann. Deshalb wird in der 197 50 495 A1 vorgeschlagen, die ECE-Fernlichtverteilung zu modifizieren, damit sie zwar noch die ECE-Regelungen erfüllt, gleichzeitig aber nach Überlagerung mit dem Abblendlichtbündel zur Erzeugung einer gesetzeskonformen SAE-Fernlichtverteilung führen kann. Insbesondere weist die ECE-Fernlichtverteilung des bekannten Scheinwerfers erhöhte Beleuchtungsstärkewerte auf der Gegenverkehrsseite auf.
Problematisch bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfer ist jedoch, dass eine Umgestaltung des kompletten Fernlicht-Lichtmoduls erforderlich ist, um bei der von dem Scheinwerfer erzeugten und aus einer Überlagerung der Fernlichtverteilung des ersten Lichtmoduls und der abgeblendeten Lichtverteilung des zweiten Lichtmoduls resultierenden Fernlichtverteilung die mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken auf der Gegenverkehrsseite zu erzielen. Außerdem kann eine Erhöhung der Beleuchtungsstärken auf der Gegenverkehrsseite bei dem von dem Fernlicht-Lichtmodul erzeugten Fernlichtbündel gemäß ECE-Regelungen – selbst wenn es die geltenden ECE-Regelungen erfüllt – zu einer Blendung entgegenkommender Verkehrsteilnehmer führen. Außerdem können die höheren Beleuchtungsstärken auf der Gegenverkehrsseite der ECE-Fernlichtverteilung von Kunden, d.h. von Fahrzeugherstellern, die den Scheinwerfer in ihr Kraftfahrzeug einbauen, oder von Endkunden, unerwünscht sein. Höhere Beleuchtungsstärken auf der Gegenverkehrsseite führen dort zu einer verstärkten Ausleuchtung der neben der Fahrbahn befindlichen Objekte und Gegenstände, wodurch ein Fahrer des mit dem Scheinwerfer ausgestatteten Kraftfahrzeugs von dem eigentlichen Verkehrsgeschehen auf der eigenen Verkehrsseite der Fahrbahn abgelenkt werden kann.
Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Scheinwerfer der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass er Fernlichtverteilungen für unterschiedliche gesetzliche Regelungen auf eine alternative Weise erzeugt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend dem Scheinwerfer der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul derart ausgebildet ist, dass es gezielt Licht in einen Bereich auf einer Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze strahlt, in dem gemäß der zweiten gesetzlichen Regelung eine höhere Lichtintensität vorgeschrieben ist als gemäß der ersten gesetzlichen Regelung.
Erfindungsgemäß wird also ein Kraftfahrzeugscheinwerfer vorgeschlagen, der mindestens ein erstes Lichtmodul aufweist, dass eine Fernlichtverteilung gemäß einer ersten gesetzlichen Regelung, bspw. einer ECE-Regelung (z.B. ECE-R. 112), erzeugt. Ein Fernlichtbündel gemäß einer zweiten gesetzlichen Regelung, die von der ersten gesetzlichen Regelung abweicht, bspw. gemäß einer SAE-Regelung (z.B. SAE-R. 108), zu erzeugen, wird das mindestens eine zweite Lichtmodul hinzugeschaltet, sodass eine Überlagerung der Fernlichtverteilung des mindestens einen ersten Lichtmoduls mit der von dem mindestens einen zweiten Lichtmodul abgeblendeten Lichtverteilung ein Fernlichtbündel gemäß der zweiten gesetzlichen Regelung erzeugt. Die auf der Gegenverkehrsseite zusätzlich erforderliche Beleuchtungsstärke wird dabei nicht von dem mindestens einen ersten Lichtmodul zur Erzeugung des Fernlichtbündels, sondern von dem mindestens einen zweiten Lichtmodul zur Erzeugung der abgeblendeten Lichtverteilung zur Verfügung gestellt, sodass die von dem Scheinwerfer durch die Überlagerung der Fernlichtverteilung des ersten Lichtmoduls und die abgeblendete Lichtverteilung des zweiten Lichtmoduls erzeugte resultierende Fernlichtverteilung auf der Gegenverkehrsseite die gemäß der zweiten Regelung mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken aufweist.
Die gesetzlichen Vorschriften für Fernlicht sind in der Europäischen Union einheitlich in den ECE-Regelungen vorgegeben, insbesondere in der ECE-R. 112. Demnach weist die Fernlichtverteilung ihre höchsten Beleuchtungsstärkewerte im Zentrum der Lichtverteilung in einem Schnittpunkt HV einer Horizontalen HH und einer Vertikalen VV auf. Gemäß der ECE-Regelung 112 sind bei vertikal 0° und +/–5° horizontal mindestens Beleuchtungsstärken von 5.100 cd gefordert. Zu den Seiten hin verringert sich dann die Beleuchtungsstärke des ECE-Fernlichts rasch auf deutlich niedrigere Werte. Die Seitenausleuchtung ist also begrenzt und weist in den Messwerten auf der Horizontalen HH bei +/–9° und +/–12° horizontal weniger als 3000 cd (Candela) bzw. 1500 cd auf.
In den Vereinigten Staaten von Amerika gelten jedoch andere gesetzliche Vorschriften für Fernlicht, die in den SAE-Regelungen definiert sind, insbesondere in der SAE-R. 108. Die SAE-Regelungen werden auch als FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard) bezeichnet. In anderen Ländern gelten entsprechende Regelungen. So gelten in Kanada bspw. die CMVSS (Canadian Motor Vehincle Safety Standard) Regelungen (für Fernlicht die CMVSS R. 108), die mit den entsprechenden FMVSS-Regelungen weitgehend übereinstimmen. In den SAE-Regelungen sind im Vergleich zu den ECE-Regelungen für Fernlicht geringere maximale Beleuchtungsstärken im Zentrum des Fernlichtbündels vorgeschrieben (max. 120 lux). Gemäß den SAE-Regelungen ist jedoch gegenüber den ECE-Regelungen eine stärkere horizontale Streuung des Fernlichtbündels vorgegeben. Das kommt dadurch zum Ausdruck, dass die SAE-Regelungen auf der Gegenverkehrsseite sowie auf der eigenen Verkehrsseite bei +/–9° bzw. +/–12° horizontal höhere Werte für die mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken auf der Horizontalen HH fordern. Insbesondere sind gemäß der SAE-R. 108 auf der Horizontalen bei +/–9° eine Beleuchtungsstärke von mindestens 3.000 cd und bei +/–12° von mindestens 1.500 cd gefordert.
Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Überlagerung der ECE-Fernlichtverteilung des mindestens einen ersten Lichtmoduls mit der abgeblendeten Lichtverteilung des mindestens einen zweiten Lichtmoduls werden die durch die ECE-Fernlichtverteilung erzeugten und für die SAE-Regelung im Bereich von +/–9° horizontal und +/–12° horizontal zu niedrigen Intensitätswerte durch die abgeblendete Lichtverteilung angehoben, sodass die dort von den SAE-Regelungen geforderten mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken erreicht werden. Dabei werden bei dem erfindungsgemäßen Scheinwerfer die auf den Seiten der Fernlichtverteilung von den SAE-Regelungen geforderten mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken sowohl auf der eigenen Verkehrsseite als auch auf der Gegenverkehrsseite allein durch die abgeblendete Lichtverteilung des mindestens einen zweiten Lichtmoduls erreicht. Eine Umgestaltung des Fernlicht-Lichtmoduls ist dazu nicht erforderlich. Es kann also ein herkömmliches für die Erzeugung einer Fernlichtverteilung gemäß ECE-Regelung ausgelegtes Fernlicht-Lichtmodul verwendet werden.
Zur Realisierung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das mindestens eine zweite Lichtmodul derart umzugestalten, dass auf der Gegenverkehrsseite die von der zweiten Regelung geforderten höheren Beleuchtungsstärkewerte in der Nähe der Horizontalen auch tatsächlich erreicht werden können. Das mindestens eine zweite Lichtmodul sollte also auf der Gegenverkehrsseite im Bereich der Horizontalen oder geringfügig darunter und/oder darüber eine ausreichende Menge an Licht zur Verfügung stellen, damit die von dem Scheinwerfer erzeugte resultierende Fernlichtverteilung die Anforderungen der einschlägigen SAE-Regelungen sicher und zuverlässig erfüllen.
Eine eventuell durchzuführende Umgestaltung des mindestens einen zweiten Lichtmoduls zur Erzeugung der abgeblendeten Lichtverteilung kann wesentlich einfacher realisiert werden als eine Umgestaltung des Fernlicht-Lichtmoduls. Zudem führen die höheren Intensitäten der abgeblendeten Lichtverteilung in den seitlichen Bereichen auf der eigenen Verkehrsseite aber insbesondere auf der Gegenverkehrsseite subjektiv zu einer geringeren Beeinträchtigung des Fahrers des mit dem Scheinwerfer ausgestatteten Kraftfahrzeugs als eine Anhebung der Beleuchtungsstärken in den seitlichen Bereichen einer Fernlichtverteilung. Es kommt noch hinzu, dass eine bspw. als eine Abblendlichtverteilung mit asymmetrischer Helldunkelgrenze ausgestaltete abgeblendete Lichtverteilung auf der eigenen Verkehrsseite auf bzw. oberhalb der Horizontalen sowieso relativ hohe Beleuchtungsstärken aufweist, die nach einer Überlagerung mit der ECE-Fernlichtverteilung des mindestens einen ersten Lichtmoduls eine resultierende Fernlichtverteilung des Scheinwerfers erzeugt, welche die gemäß den SAE-Regelungen mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken auf der eigenen Verkehrsseite erfüllt. Lediglich bezüglich der auf der Gegenverkehrsseite nach der SAE-Regelung geforderten minimal zulässigen Beleuchtungsstärken könnte eine Anpassung des mindestens einen zweiten Lichtmoduls vorteilhaft oder erforderlich sein, damit die von diesem erzeugte abgeblendete Lichtverteilung auch auf der Gegenverkehrsseite auf bzw. oberhalb der Horizontalen eine ausreichend große Lichtmenge zur Verfügung stellt, damit die resultierende Fernlichtverteilung des Scheinwerfers die mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken für Fernlicht gemäß SAE-Regelung erfüllt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul zur Verwendung bei Rechtsverkehr derart ausgebildet ist, dass es gezielt Licht in einen Bereich um 0° vertikal und umfassend –9° und –12° horizontal stahlt, sodass die von dem Scheinwerfer erzeugte resultierende Fernlichtverteilung auch hinsichtlich der Intensitätswerte auf der Gegenverkehrsseite die zweite gesetzliche Regelung erfüllt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das mindestens eine zweite Lichtmodul ein Projektionsmodul. Dieses weist eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht, eine Primäroptik zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts, eine Blendenanordnung zum Abschatten zumindest eines Teils des gebündelten Lichts und eine Sekundäroptik zum Projizieren des an der Blendenanordnung vorbei gelangten Teils des Lichts auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug als abgeblendete Lichtverteilung und zum Abbilden einer Oberkante der Blendenanordnung auf der Fahrbahn als im Wesentlichen horizontale Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung auf. Die Blendenanordnung weist in einem Bereich der Blendenanordnung, der zur Erzeugung eines Teils der abgeblendeten Lichtverteilung auf der Gegenverkehrsseite ausgebildet ist, an der Oberkante eine Aussparung auf, durch die gezielt Licht hindurchtritt, das die Sekundäroptik gezielt in einen Bereich der resultierenden Fernlichtverteilung des Scheinwerfers auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze projiziert. Diese Ausführungsform schlägt eine besonders einfach und kostengünstig realisierbare Modifikation eines herkömmlichen Projektionsmoduls zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung vor, sodass eine Überlagerung der von dem Projektionsmodul ausgesandten abgeblendeten Lichtverteilung mit der von dem mindestens einen ersten Lichtmodul erzeugten Fernlichtverteilung gemäß der ersten Regelung zu einer resultierenden Fernlichtverteilung des Scheinwerfers führt, welche die Anforderungen der zweiten Regelung erfüllt und die insbesondere auf der Gegenverkehrsseite die gemäß der zweiten Regelung erforderlichen Mindest-Beleuchtungsstärken aufweist.
Besonders bevorzugt ist, wenn das mindestens eine zweite Lichtmodul zur Verwendung bei Rechtsverkehr ausgebildet ist und die Aussparung derart an der Blendenanordnung angeordnet ist, dass das durch sie hindurchtretende Licht nach dem Passieren der Sekundäroptik einen Bereich der resultierenden Fernlichtverteilung des Scheinwerfers um 0° vertikal und umfassend mindestens –9° und –12° horizontal ausleuchtet. „Um 0° vertikal“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass der Bereich, der von dem durch die Aussparung hindurchtretenden Licht ausgeleuchtet wird, in etwa auf der Horizontalen HH liegt. Er kann sich auch ein wenig, bspw. um 0,25° bis 2°, insbesondere um etwa 1°, oberhalb und/oder unterhalb der Horizontalen HH erstrecken.
Um sicherzustellen, dass eine ausreichend große Lichtmenge auf die in der Blendenanordnung vorgesehene Aussparung trifft, kann es zusätzlich erforderlich sei, die mindestens eine Primäroptik des mindestens einen zweiten Lichtmoduls entsprechend anzupassen. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass die Primäroptik derart ausgebildet ist, dass sie eine ausreichend große Lichtmenge auf die Aussparung lenkt, sodass eine Überlagerung der von dem mindestens einen ersten Lichtmodul erzeugten Fernlichtverteilung und des von dem mindestens einen zweiten Lichtmodul erzeugten ausgeleuchteten Bereichs oberhalb der Helldunkelgrenze, in den das durch die Aussparung hindurchgetretene Licht fällt, eine resultierende Fernlichtverteilung des Scheinwerfers ergibt, welche die zweite gesetzliche Regelung für eine Fernlichtverteilung erfüllt. Als "ausreichende Lichtmenge" im Sinne dieser Ausführungsform wird verstanden, dass der Teil des von der mindestens einen Lichtquelle ausgesandten Lichts, der auf den entsprechenden Abschnitt der mindestens einen Primäroptik fällt und anschließend durch die Aussparung in der Blendenanordnung hindurchtritt, eine ausreichende Intensität oder Lichtstärke haben muss, damit in den seitlichen Bereichen der resultierenden Fernlichtverteilung die Beleuchtungsstärke auf die gemäß der zweiten gesetzlichen Regelung vorgeschriebenen mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken angehoben werden können.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine erste Lichtmodul und das mindestens eine zweite Lichtmodul jeweils mindestens eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht aufweisen, die als eine Halogenlampe, als eine Gasentladungslampe und/oder als eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen, insbesondere als eine oder mehrere Leuchtdioden, ausgebildet ist. Es ist denkbar, dass die Fernlichtverteilung nach der ersten gesetzlichen Regelung von einem einzigen ersten Lichtmodul erzeugt wird. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Fernlichtverteilung von mehreren ersten Modulen erzeugt wird, deren Einzel-Lichtverteilungen sich zu der Fernlichtverteilung überlagern bzw. ergänzen. So ist es bspw. möglich, dass die Fernlichtverteilung von mehreren ersten LED-Lichtmodulen erzeugt wird. Ebenso ist es denkbar, dass die abgeblendete Lichtverteilung von einem einzigen zweiten Lichtmodul erzeugt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die abgeblendete Lichtverteilung von mehreren zweiten Lichtmodulen erzeugt wird, die bspw. als LED-Lichtmodule ausgestaltet sind, deren Einzel-Lichtverteilungen sich zu der abgeblendeten Lichtverteilung überlagern bzw. ergänzen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine erste Lichtmodul und das mindestens eine zweite Lichtmodul jeweils mindestens eine Primäroptik zum Bündeln von durch mindestens eine Lichtquelle der Lichtmodule ausgesandtem Licht aufweisen, wobei die Primäroptik als ein Reflektor und/oder als eine Vorsatzoptik aus transparentem Material ausgebildet ist. Eine Vorsatzoptik weist mindestens eine Lichteintrittsfläche, mindestens eine Lichtaustrittsfläche und zwischen den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen angeordnete Grenzflächen auf. Die Vorsatzoptik bündelt das hindurchtretende Licht durch Brechung an den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen und durch Totalreflektion an den Grenzflächen. Ein einzelnes Lichtmodul kann eine einzelne Primäroptik, die bspw. als ein Reflektor ausgestaltet ist, oder mehrere Primäroptiken, die bspw. als Vorsatzoptiken ausgestaltet sind, aufweisen. Es ist auch denkbar, dass ein einzelnes Lichtmodul mehrere Primäroptiken aufweist, die als eine Kombination von mindestens einem Reflektor mit mindestens einer Vorsatzoptik ausgebildet sind. Vorsatzoptiken eignen sich insbesondere zum Einsatz in Verbindungen mit LED-Lichtquellen und können – ebenso wie diese – in mehreren Reihen und/oder Spalten matrixartig angeordnet sein.
Gemäß noch einer anderen bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul ein Reflexionsmodul umfasst, das eine Lichtquelle zum Aussenden von Licht und eine Primäroptik zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts und zum Umlenken des Lichts auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug als abgeblendete Lichtverteilung mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze aufweist. Dabei ist ein Abschnitt der Primäroptik, der zur Erzeugung eines Teils der abgeblendeten Lichtverteilung auf der Gegenverkehrsseite ausgebildet ist, derart ausgestaltet, dass er gezielt Licht in einen Bereich der resultierenden Fernlichtverteilung des Scheinwerfers auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze lenkt. Auch bei dem Scheinwerfer gemäß dieser Weiterbildung kann ein herkömmliches Reflexionsmodul zur Erzeugung der abgeblendeten Lichtverteilung auf einfache und kostengünstige Weise modifiziert werden, damit der Scheinwerfer nach Überlagerung der von dem mindestens einen ersten Lichtmodul erzeugten Fernlichtverteilung nach der ersten gesetzlichen Regelung mit der von dem modifizierten Reflexionsmodul erzeugten abgeblendeten Lichtverteilung eine resultierende Fernlichtverteilung erzeugt, welche die zweite gesetzliche Regelung erfüllt und insbesondere auf der Gegenverkehrsseite die erforderlichen Mindestwerte für die Beleuchtungsstärke aufweist. Eine entsprechende Modifikation eines Abschnitts der Primäroptik kann insbesondere dann auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden, wenn die Primäroptik als ein Freiform-Reflektor ausgebildet ist, dessen Reflexionsfläche in einem iterativen Verfahren Punkt für Punkt mit dem Ziel diskret berechnet wird, eine vorgegebene Lichtverteilung hinsichtlich Kontur, Beleuchtungsstärkeverteilung, absolute Beleuchtungsstärkewerte, etc. zu erzeugen. Ebenso ist es denkbar, bei Verwendung mehrerer Vorsatzoptiken als Primäroptik des zweiten Lichtmoduls lediglich eine ausgewählte Anzahl an Vorsatzoptiken, bspw. lediglich eine Vorsatzoptik, zu modifizieren, damit Licht in den gewünschten Bereich auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung gelenkt wird.
Wenn das mindestens eine zweite Lichtmodul ein Projektionsmodul mit einer Sekundäroptik umfasst, ist die Sekundäroptik vorzugsweise als ein Reflektor, als eine optische Linse oder als eine Kombination eines oder mehrerer Reflektoren und/oder einer oder mehrerer Linsen ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Dabei kann der erfindungsgemäße Scheinwerfer die angegebenen Merkmale und Vorteile auch unabhängig von den in den Figuren gezeigten und nachfolgend beschriebenen Kombinationen aufweisen. Außerdem können die gezeigten und beschriebenen Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Scheinwerfers auch beliebig miteinander kombiniert werden, obwohl sie in der entsprechenden Kombination in den Figuren nicht dargestellt und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung nicht explizit erwähnt sind. Es zeigen:
1 eine Frontansicht eines Kraftfahrzeugs mit zwei erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfern gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
2 eine schematische Ansicht eines als Projektionssystem ausgebildeten Lichtmoduls;
3 eine schematische Ansicht eines als Reflexionssystem ausgebildeten Lichtmoduls;
4 eine bekannte Fernlichtverteilung gemäß der ECE-Regelung;
5 eine bekannte Fernlichtverteilung gemäß der SAE-Regelung;
6 eine bekannte Abblendlichtverteilung mit einer asymmetrische Helldunkelgrenze;
7 eine durch ein Abblendlicht-Lichtmodul des erfindungsgemäßen Scheinwerfers erzeugte Lichtverteilung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;
8 eine resultierende Fernlichtverteilung des erfindungsgemäßen Scheinwerfers;
9 eine Blendenanordnung eines bekannten Abblendlicht-Lichtmoduls zur Erzeugung einer Lichtverteilung nach 6; und
10 eine Blendenanordnung eines Abblendlicht-Lichtmoduls zur Erzeugung einer Lichtverteilung nach 7.
In 1 ist ein Kraftfahrzeug in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Fahrzeug 1 weist an einer Vorderseite zwei Scheinwerfer 2, 3 auf. Jeder der beiden Scheinwerfer 2, 3 weist ein erstes Lichtmodul 4, 5 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung nach einer ersten gesetzlichen Regelung auf. Die erste gesetzliche Regelung ist bspw. eine in Europa geltende ECE-Regelung, insbesondere die ECE-Regelung 112. Eine solche Fernlichtverteilung ist bspw. in 4 gezeigt.
Ferner umfasst jeder der Scheinwerfer 2, 3 ein zweites Lichtmodul 6, 7 zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung. Die abgeblendete Lichtverteilung ist bspw. eine Abblendlichtverteilung mit im Wesentlichen horizontaler Helldunkelgrenze. Die Helldunkelgrenze wird als "im Wesentlichen" horizontal bezeichnet, da sie bspw. als eine asymmetrische Helldunkelgrenze ausgestaltet sein kann, die einen horizontalen Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite und ein insbesondere in einem 15°-Winkel schräg ansteigenden Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite aufweist. Alternativ kann die Helldunkelgrenze auch einen horizontalen Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite und einen ebenfalls horizontal verlaufenden Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite aufweisen, wobei der horizontale Abschnitt auf der eigenen Verkehrsseite höher angeordnete ist als der horizontale Abschnitt auf der Gegenverkehrsseite. Ein Übergang zwischen den beiden horizontalen Abschnitten bei etwa 0° horizontal kann im Wesentlichen senkrecht oder schräg verlaufen. Eine solche abgeblendete Lichtverteilung mit asymmetrischer Helldunkelgrenze ist bspw. in 6 gezeigt.
Beim Betrieb von einem der Scheinwerfer 2, 3 nur mit eingeschaltetem Fernlicht-Lichtmodul 4; 5 erzeugt der Scheinwerfer 2; 3 eine resultierende Fernlichtverteilung, die der ersten gesetzlichen Regelung, bspw. der ECE-Regelung, insbesondere der ECE-Regelung 112, entspricht. Wenn zusätzlich zu den Fernlicht-Lichtmodul 4; 5 noch das Abblendlicht-Lichtmodul 6; 7 eingeschaltet wird, überlagern sich die ECE-Fernlichtverteilung des ersten Lichtmoduls 4; 5 mit der abgeblendeten Lichtverteilung des Abblendlicht-Lichtmoduls 6; 7 und der Scheinwerfer 2; 3 erzeugt eine resultierende Fernlichtverteilung gemäß einer zweiten gesetzlichen Regelung, die von der ersten Regelung abweicht. Die zweite gesetzliche Regelung ist bspw. eine SAE-Regelung, insbesondere die SAE(bzw. FMVSS)-Regelung 108 oder eine CMVSS(Canadian Motor Vehicle Safety Standard)-Regelung 108.
Die Lichtmodule 4 bis 7 können als ein Reflexionsmodul oder als ein Projektionsmodul ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Lichtmodule 4 bis 7 unterschiedlich ausgebildet sind (Kombination aus Reflexions- und Projektionsmodul). Ferner ist es denkbar, dass die in 1 als einzelne Lichtmodule 4 bis 7 dargestellten Module 4 bis 7 tatsächlich mehrere Lichtmodule umfassen. So wäre es bspw. denkbar, dass einzelne der Lichtmodule 4 bis 7 aus mehreren LED-Modulen zusammengesetzt sind. Ebenso wäre es denkbar, dass einzelne der Lichtmodule 4 bis 7 bspw. aus zwei Lichtmodulen mit herkömmlichen Lichtquellen (Halogenlampe oder Gasentladungslampe) aufgebaut sind. Falls ein Lichtmodul 4 bis 7 aus mehreren Einzel-Modulen aufgebaut ist, überlagern oder ergänzen sich die Einzel-Lichtverteilungen der Einzel-Lichtmodule zu der von dem Lichtmodul 4 bis 7 ausgesandten Fernlichtverteilung (vgl. 4) oder abgeblendeten Lichtverteilung (vgl. 6).
In 2 ist schematisch ein als Projektionsmodul ausgebildetes Lichtmodul 10 dargestellt. Jedes der zweiten Lichtmodule 6, 7 der Scheinwerfer 2, 3 aus 1 kann als ein solches Projektionsmodul 10 gemäß 2 ausgebildet sein. Das Projektionsmodul 10 weist eine Lichtquelle 11 zum Aussenden von Licht, eine Primäroptik 12 zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts, eine Blendenanordnung 13 zum Abschatten zumindest eines Teils des gebündelten Lichts und eine Sekundäroptik 14 zum Projizieren des an der Blendenanordnung 13 vorbeigelangten Teils des Lichts auf eine Fahrbahn auf dem Kraftfahrzeug 1 als abgeblendete Lichtverteilung und zum Abbilden einer Oberkante 15 der Blendenanordnung 13 auf der Fahrbahn als im Wesentlichen horizontale Helldunkelgrenze der abgeblendeten Lichtverteilung auf. Eine optische Achse des Projektionsmoduls 10 ist mit dem Bezugszeichen 19 bezeichnet.
Die Lichtquelle 11 kann als eine Halogenlampe, eine Gasentladungslampe oder als eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen, insbesondere als eine oder mehrere Lichtdioden (LEDs), ausgebildet sein.
Die Primäroptik 12 ist in dem Ausführungsbeispiel aus 2 als ein Reflektor ausgebildet. Es wäre jedoch auch denkbar, dass die Primäroptik 12 eine oder mehrere Vorsatzoptiken aus transparentem Material aufweist, die mindestens eine Lichteintrittsfläche, mindestens eine Lichtaustrittsfläche und zwischen den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen angeordnete Grenzflächen aufweist. Die Vorsatzoptik bündelt das hindurchtretende Licht durch Beugung an den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen und durch Totalreflexion an den Grenzflächen.
Die Blendenanordnung 13 kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Sie kann eine Oberkante 15 mit variablem Verlauf aufweisen. Dadurch kann der Verlauf der Helldunkelgrenze der resultierenden abgeblendeten Lichtverteilung an Umgebungsbedingungen und Fahrsituationen adaptiv angepasst werden. Ferner kann die Blendenanordnung 13 auch als eine um eine im Wesentlichen horizontale Drehachse drehbare Blendenwalze ausgebildet sein, auf deren Umfangsfläche unterschiedliche Konturen ausgebildet sind, wobei je nach Drehwinkel der Blendenwalze eine der Konturen die wirksame Oberkante 15 der Blendenanordnung 13 bildet.
Die Sekundäroptik 14 ist in dem Ausführungsbeispiel aus 2 als eine Sammellinse ausgebildet. Es wäre jedoch auch denkbar, die Sekundäroptik 14 als eine andere optische Linse oder als einen Reflektor auszugestalten. Ferner wäre es denkbar, dass die Sekundäroptik 16 eine Kombination eines oder mehrerer Reflektoren und/oder einer oder mehrerer Linsen umfasst. Die Primäroptik 12 ist vorzugsweise als ein Ellipsoidreflektor ausgebildet. Ebenso wäre es denkbar, dass die Primäroptik 12 als ein ellipsoidähnlicher Freiformreflektor ausgebildet ist, dessen Reflexionsfläche nach einem iterativen nummerischen Verfahren Punkt für Punkt mit dem Ziel ermittelt wird, eine gewünschte Lichtverteilung zu erzielen.
Es ist denkbar, dass auch die Fernlicht-Lichtmodule 4, 5 der Scheinwerfer 2, 3 aus 1 als Projektionsmodule ausgebildet sind. Dabei wird dann vorzugsweise auf die Blendenanordnung 13 verzichtet, da die Fernlichtverteilung keine horizontale Helldunkelgrenze aufweist. Ebenso wäre es denkbar, bei einer Verwendung eines Projektionsmoduls 10 zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung gemäß der ersten gesetzlichen Regelung die Blendenanordnung 13 einfach durch Umklappen oder Verschieben aus dem Strahlengang herauszubewegen.
In 3 ist ein als Reflexionsmodul ausgebildetes Lichtmodul in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet. Jedes der Lichtmodule 4 bis 7 der Scheinwerfer 2, 3 aus 1 könnte auch als ein Reflexionsmodul 20 gemäß 3 ausgebildet sein. Das Reflexionsmodul 20 umfasst eine Lichtquelle 21 zum Aussenden von Licht und eine Primäroptik 22 zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts und zum Umlenken des Lichts auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug 1. Eine optische Achse des Reflexionsmoduls 20 ist mit dem Bezugszeichen 23 bezeichnet.
Die Primäroptik 22 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als ein Reflektor, insbesondere als ein Paraboloidreflektor oder als ein paraboloidähnlicher Freiformreflektor ausgebildet. Die durch das Reflexionsmodul 22 erzeugte Lichtverteilung wird im Wesentlichen durch die Ausgestaltung der Primäroptik 22, insbesondere durch die Ausgestaltung einer Reflexionsfläche einer als Reflektor ausgebildeten Primäroptik 22 bestimmt, sofern im Strahlengang des reflektierten Lichts keine weiteren optisch wirksamen Elemente mehr angeordnet sind. Insbesondere wenn die Primäroptik 22 als Freiformreflektor ausgebildet ist, dessen Reflexionsfläche in einem iterativen nummerischen Verfahren Punkt für Punkt mit dem Ziel berechnet wird, eine gewünschte Lichtverteilung zu erzielen, wird die Lichtverteilung weitgehend von der Ausgestaltung von der Primäroptik 22 bestimmt. Falls das Reflexionsmodul 22 ein erstes Lichtmodul 4, 5 bildet, ist die Reflexionsfläche des Reflektors 22 derart ausgestaltet, dass die resultierende Lichtverteilung eine Fernlichtverteilung gemäß der ECE-Regelung (vgl. 4) ist. Falls das Reflexionsmodul 22 Teil eines zweiten Lichtmoduls 6, 7 der Scheinwerfer 2, 3 aus 1 ist, ist die Reflexionsfläche des Reflektors 22 bis auf eine geringfügige Modifikation, die weiter unten noch im Detail erläutert wird, so ausgebildet, dass eine herkömmliche Abblendlichtverteilung (vgl. 6), bspw. mit einer asymmetrischen Helldunkelgrenze, erzeugt wird.
In 4 ist ein Messschirm gezeigt, der in einem definierten Abstand von bspw. 25 m zu einem der Scheinwerfer 2, 3 vor dem Kraftfahrzeug 1 angeordnet ist. Auf dem Messschirm ist eine Fernlichtverteilung 30 gemäß ECE-Regelung eingezeichnet. Auf dem Messschirm ist eine Horizontale HH und eine Vertikale VV aufgetragen, deren Schnittpunkt mit HV bezeichnet ist. Außerdem sind Isolux-Linien (Linien gleicher Beleuchtungsstärke) der Fernlichtverteilung gemäß ECE-Regelung eingezeichnet. Es ist deutlich zu erkennen, dass ein Bereich mit der höchsten Beleuchtungsstärke (Isoluxlinie 31) im Zentrum der Lichtverteilung bei HV angeordnet ist. Nach außen hin nimmt die Beleuchtungsstärke der ECE-Fernlichtverteilung 30 ab. Bei 0° vertikal und +/–5° horizontal ist gemäß ECE-Regelung 112 eine mindestens erforderliche Beleuchtungsstärke von 5.100 cd vorgeschrieben. Für die seitlichen Bereiche der Fernlichtverteilung 30 jenseits von +/–5° horizontal nimmt die Beleuchtungsstärke dann rasch ab.
In 5 ist eine Fernlichtverteilung 40 gemäß SAE-Regelung dargestellt. Gemäß den SAE-Regelungen ist eine stärkere horizontale Streuung des Fernlichtbündels 40 als nach den ECE-Regelungen vorgegeben. Insbesondere schreibt die SAE-Regelung 108 vor, dass bei etwa 0° vertikal und +/–9° horizontal eine Beleuchtungsstärke von mindestens 3.000 cd und bei +/–12° eine Mindestbeleuchtungsstärke von 1.500 cd vorliegt. Diese Anforderungen der SAE-Regelung werden von dem ECE-Fernlichtbündel alleine (vgl. 4) in aller Regel nicht erfüllt. Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die ECE-Fernlichtverteilung 30 durch eine abgeblendete Lichtverteilung (vgl. 6 und 7) ergänzt bzw. überlagert wird, sodass die Scheinwerfer 2, 3 jeweils eine resultierende Fernlichtverteilung 70 (vgl. 8) erzeugen, die den Anforderungen der SAE-Regelungen genügt. Insbesondere soll die resultierende Fernlichtverteilung 70 der Scheinwerfer 2, 3 in etwa auf der Horizontalen HH auf der eigenen Verkehrsseite und auf der Gegenverkehrsseite bei +/–9° horizontal eine Beleuchtungsstärke von mindestens 3.000 cd und bei +/–12° horizontal eine Beleuchtungsstärke von mindestens 1.500 cd aufweisen. Die zusätzliche Lichtmenge zum Erreichen dieser gemäß der SAE-Regelungen mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken wird durch die von den zweiten Lichtmodulen 6, 7 erzeugte abgeblendete Lichtverteilung 50 bzw. 60 (vgl. 6 und 7) zur Verfügung gestellt. Dazu kann es evtl. erforderlich sein, die zweiten Lichtmodule 6, 7 gegenüber herkömmlichen Abblendlicht-Lichtmodulen geringfügig zu verändern bzw. anzupassen, damit die Mindestanforderungen an die Beleuchtungsstärken gemäß SAE-Regelung in den seitlichen Bereichen des resultierenden Fernlichtbündels 70 der Scheinwerfer 2, 3 auf jeden Fall erreicht werden.
6 zeigt beispielhaft eine herkömmliche Abblendlichtverteilung 50 mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze. Die Helldunkelgrenze umfasst einen horizontalen Abschnitt 51 auf der Gegenverkehrsseite unterhalb der Horizontalen HH und einen, vorzugsweise in einem 15°-Winkel, schräg ansteigenden Abschnitt 52 auf der eigenen Verkehrsseite. Der schräg ansteigende Abschnitt 52 kann oberhalb der Horizontalen HH auch in einen weiteren horizontalen Abschnitt übergehen (nicht dargestellt). 6 zeigt eine Abblendlichtverteilung 50 für Rechtsverkehr.
Es ist deutlich zu erkennen, dass die Lichtmenge der Abblendlichtverteilung 50 auf der eigenen Verkehrsseite ausreicht, um die gemäß der SAE-Regelung vorgeschriebenen Mindest-Beleuchtungsstärkewerte auf der Horizontalen HH bei 9° und 12° horizontal auf der eigenen Verkehrsseite zu erreichen. Auf der Gegenverkehrsseite werden durch die herkömmliche Abblendlichtverteilung 50 jedoch die Mindest-Beleuchtungsstärkewerte auf der Horizontalen HH bei –9° und –12° horizontal unter Umständen nicht erreicht, da auf der Gegenverkehrsseite auf die Horizontale HH bzw. auf einen Bereich oberhalb der Horizontalen HH nur eine recht geringe Lichtmenge fällt. Die Lichtmenge auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Horizontalen HH wird hauptsächlich durch Streulicht und Licht zur Overheadbeleuchtung gebildet. Es ist nicht ausgeschlossen, dass bereits die herkömmliche Abblendlichtverteilung 50, wie sie beispielhaft in 6 gezeigt ist, ausreicht, damit die Scheinwerfer 2, 3 nach Überlagerung der Abblendlichtverteilung 50 mit der ECE-Fernlichtverteilung 30 der ersten Lichtmodule 4, 5 zu einer resultierenden Fernlichtverteilung 70 führt, welche die SAE-Regelungen erfüllt, insbesondere hinsichtlich der auf der Gegenverkehrsseite in den Messpunkten mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken.
Vorteilhafterweise wird jedoch das zweite Lichtmodul 6, 7 gegenüber herkömmlichen Abblendlichtmodulen derart verändert, dass bspw. die in 7 gezeigte adaptierte Abblendlichtverteilung 60 erzeugt wird. Diese umfasst eine im Wesentlichen horizontale asymmetrische Helldunkelgrenze mit einem horizontalen Abschnitt 61 auf der Gegenverkehrsseite und einem vorzugsweise in einem 15°-Winkel schräg ansteigenden Abschnitt 62 auf der eigenen Verkehrsseite. Zusätzlich wird jedoch noch ein Bereich 63 oberhalb der Helldunkelgrenze, insbesondere oberhalb des horizontalen Abschnitts 61 auf der Gegenverkehrsseite, mit einer größeren Lichtmenge ausgeleuchtet als dies bei der herkömmlichen Abblendlichtverteilung 50 aus 6 der Fall ist. Der zusätzlich ausgeleuchtete Bereich 63 umfasst vorzugsweise die Horizontale HH, d.h. 0° vertikal, sowie mindestens einem Abschnitt zwischen –9° und –12° horizontal. Damit werden durch den ausgeleuchteten Bereich 63 die Messpunkte auf der Gegenverkehrsseite gemäß SAE-Regelung zusätzlich ausgeleuchtet. Diese Messpunkte werden also durch die adaptierte Abblendlichtverteilung 60 des zweiten Lichtmoduls 6; 7 des erfindungsgemäßen Scheinwerfers 2; 3 mit einer so großen Lichtmenge im Bereich 63 ausgeleuchtet, dass in den Messpunkten auf der Gegenverkehrsseite die für eine Fernlichtverteilung gemäß der SAE-Regelung (vgl. 5) mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken erreicht werden.
Die resultierende Fernlichtverteilung 70 der Scheinwerfer 2, 3 ist beispielhaft in 8 gezeigt. Es ist deutlich zu erkennen, dass im Zentrum HV der Fernlichtverteilung 70 relativ hohe Beleuchtungsstärken herrschen, die jedoch noch unterhalb den gemäß der SAE-Regelung maximal zulässigen Beleuchtungsstärken liegen. Die Beleuchtungsstärken im Zentrum HV werden von der durch das Fernlicht-Lichtmodul 4; 5 ausgesandten ECE-Fernlichtverteilung 30 erzeugt, die von der adaptiven Abblendlichtverteilung 60 überlagert wird. Durch die Überlagerung der ECE-Fernlichtverteilung 30 mit dem Licht unterhalb des schräg ansteigenden Abschnitts 62 der Helldunkelgrenze der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 auf der eigenen Verkehrsseite ergeben sich in der resultierenden Fernlichtverteilung 70 auf der eigenen Verkehrsseite auf der Horizontalen HH bei +9° und +12° horizontal die von der SAE-Regelung geforderten Mindest-Beleuchtungsstärken. Die gemäß SAE-Regelung auf der Gegenverkehrsseite auf der Horizontalen HH bei –9° und –12° horizontal geforderten Mindest-Beleuchtungsstärken ergeben sich durch eine Überlagerung der ECE-Fernlichtverteilung 30 mit der adaptierten Abblendlichtverteilung 60, insbesondere mit dem zusätzlich ausgeleuchteten Bereich 63 der adaptierten Abblendlichtverteilung 60.
In 9 ist eine Blendenanordnung 13 eines herkömmlichen Projektionsmoduls 10 gezeigt. Die Blendenanordnung 13 ist dabei in Lichtaustrittsrichtung gezeigt. Der Verlauf der Oberkante 15 entspricht dem Verlauf der Helldunkelgrenze 51, 52 der resultierenden herkömmlichen Abblendlichtverteilung 50, wobei durch die Sekundäroptik 14 oben und unten sowie rechts und links zwischen dem Verlauf der Oberkante 15 und dem Verlauf der resultierenden Helldunkelgrenze 51, 52 vertauscht wird. Damit ist der höher angeordnete horizontale Abschnitt 16 der Oberkante 15 für die Erzeugung des horizontalen Abschnitts 51 der Helldunkelgrenze auf der Gegenverkehrsseite verantwortlich. Ebenso ist der schräge Abschnitt 17 der Oberkante 15 für die Erzeugung des schräg ansteigenden Abschnitts 52 der Helldunkelgrenze der Abblendlichtverteilung 50 verantwortlich.
In 10 ist ein Beispiel für eine modifizierte Blendenanordnung 13' dargestellt, wie sie in einem Projektionsmodul, wie bspw. dem Projektionsmodul 10 aus 2, zur Erzeugung der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 gemäß 7 eingesetzt werden kann. Dabei ist in dem horizontalen Abschnitt 16' der Oberkante 15', der für die Erzeugung des horizontalen Abschnitts 61 der Helldunkelgrenze der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 auf der Gegenverkehrsseite verantwortlich ist, eine Aussparung 18 angeordnet. Das durch die Aussparung 18 hindurchtretende Licht der Lichtquelle 11 leuchtet nach dem Passieren der Sekundäroptik 14 den Bereich 63 der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 zusätzlich aus. Dieser zusätzlich ausgeleuchtete Bereich 63 sorgt dafür, dass nach einer Überlagerung der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 mit der ECE-Fernlichtverteilung 30 insbesondere auf der Gegenverkehrsseite die gemäß SAE-Regelung vorgeschriebenen mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken erreicht werden und das resultierende Fernlichtbündel 70 der Scheinwerfer 2, 3 den SAE-Regelungen genügt.
Unter Umständen kann es erforderlich sein, einen ausgewählten Bereich 12' der Primäroptik 12 des Projektionssystems 10 gegenüber einem herkömmlichen Projektionssystem zur Erzeugung einer herkömmlichen Abblendlichtverteilung 50 derart zu variieren, dass eine größere Lichtmenge auf die Aussparung 18 fällt und zur Ausleuchtung des Bereichs 63 der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 zur Verfügung steht. Der Bereich 12' der Projektionsoptik 12 muss nicht notwendigerweise unterhalb der optischen Achse 19 des Projektionsmoduls 10 liegen. Selbstverständlich kann der zu variierende Bereich 12' auch oberhalb der optischen Achse 19 oder an einer beliebigen anderen Stelle angeordnet sein. Zudem muss es sich bei dem Bereich 12‘ auch nicht um einen zusammenhängenden Reflektorbereich handeln. Es ist gut möglich, dass über die gesamte Reflexionsfläche verteilt mehrere Punkte der Reflexionsfläche so modifiziert werden, dass sie in der Gesamtheit die erforderliche Lichtmenge auf die Aussparung 18 lenken.
Selbstverständlich kann das zweite Lichtmodul 6, 7 zur Erzeugung der abgeblendeten Lichtverteilung, bspw. der Abblendlichtverteilung 50 aus 6, auch als ein Reflexionssystem 20 ausgebildet sein. Damit bei der resultierenden Fernlichtverteilung 70 auf der Gegenverkehrsseite die mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärken gemäß SAE-Regelung erreicht werden, kann ein Bereich 22' der Primäroptik 22 derart variiert werden, dass der zusätzlich ausgeleuchtete Bereich 63 der adaptierten Abblendlichtverteilung 60 mit der erforderlichen Lichtmenge ausgeleuchtet wird. Auch hier kann der zu variierende Bereich 22' der Primäroptik 22 an einer beliebigen Stelle unterhalb, oberhalb und/oder seitlich der optischen Achse 23 angeordnet sein. Wichtig ist, dass durch entsprechende Maßnahmen an der Primäroptik 22 ein zusätzlicher Teil des von der Lichtquelle 21 ausgesandten Lichts den Bereich 63 der adaptierten Lichtverteilung 60 zusätzlich ausleuchtet.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die ersten und zweiten Lichtmodule 4 bis 7 in einem gemeinsamen Scheinwerfer 2, 3 angeordnet. Selbstverständlich können die Lichtmodule 4 bis 7 auch in separaten Scheinwerfern angeordnet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19750495 A1 [0002, 0003, 0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ECE-R. 112 [0009]
SAE-R. 108 [0009]
ECE-R. 112 [0010]
ECE-Regelung 112 [0010]
SAE-R. 108 [0011]
SAE-R. 108 [0011]
ECE-Regelung 112 [0034]
ECE-Regelung 112 [0036]
SAE(bzw. FMVSS)-Regelung 108 [0036]
SAE-Regelung 108 [0047]

Claims

Scheinwerfer (2; 3) eines Kraftfahrzeugs (1), der Scheinwerfer (2; 3) umfassend mindestens ein erstes Lichtmodul (4; 5) zur Erzeugung einer Fernlichtverteilung (30) nach einer ersten gesetzlichen Regelung und mindestens ein zweites Lichtmodul (6; 7) zur Erzeugung einer abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62), wobei der Scheinwerfer (2; 3) eine Fernlichtverteilung (40; 70) gemäß einer zweiten gesetzlichen Regelung erzeugt, die von der ersten Regelung abweicht, wenn das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) zusammen mit dem mindestens einen ersten Lichtmodul (4; 5) eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) derart ausgebildet ist, dass es gezielt Licht in einen Bereich (63) auf einer Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) strahlt, in dem gemäß der zweiten gesetzlichen Regelung für Fernlicht eine höhere Lichtintensität vorgeschrieben ist als gemäß der ersten gesetzlichen Regelung.
Scheinwerfer (2; 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) zur Erzeugung einer Abblendlichtverteilung (50; 60) ausgebildet ist.
Scheinwerfer (2; 3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste gesetzliche Regelung eine im Bereich der Europäischen Union wirksame ECE-Regelung für Fernlicht ist.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite gesetzliche Regelung eine im Ausland außerhalb der Europäischen Union wirksame Regelung für Fernlicht ist.
Scheinwerfer (2; 3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite gesetzliche Regelung eine in den Vereinigten Staaten von Amerika wirksame FMVSS- oder SAE-Regelung für Fernlicht ist.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) zur Verwendung bei Rechtsverkehr derart ausgebildet ist, dass es gezielt Licht in einen Bereich (63) um 0° vertikal und umfassend mindestens –9° bis –12° horizontal strahlt, so dass die von dem Scheinwerfer (2; 3) erzeugte und aus einer Überlagerung der Fernlichtverteilung (30) des ersten Lichtmoduls (4; 5) und der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) des zweiten Lichtmoduls (6; 7) resultierende Fernlichtverteilung (40; 70) auch hinsichtlich der Intensitätswerte auf der Gegenverkehrsseite die zweite gesetzliche Regelung erfüllt.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) ein Projektionsmodul (10) umfasst, das eine Lichtquelle (11) zum Aussenden von Licht, eine Primäroptik (12) zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts, eine Blendenanordnung (13) zum Abschatten zumindest eines Teils des gebündelten Lichts und eine Sekundäroptik (14) zum Projizieren des an der Blendenanordnung (13) vorbei gelangten Teils des Lichts auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug (1) als abgeblendete Lichtverteilung (50; 60) und zum Abbilden einer Oberkante (15) der Blendenanordnung (13) auf der Fahrbahn als im Wesentlichen horizontale Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) aufweist, wobei die Blendenanordnung (13) in einem Bereich (16) der Blendenanordnung (13), der zur Erzeugung eines Teils der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) auf der Gegenverkehrsseite ausgebildet ist, an der Oberkante (15) eine Aussparung (18) aufweist, durch die gezielt Licht hindurchtritt, das die Sekundäroptik (14) gezielt in einen Bereich (63) der von dem Scheinwerfer (2; 3) erzeugten und aus einer Überlagerung der Fernlichtverteilung (30) des ersten Lichtmoduls (4; 5) und der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) des zweiten Lichtmoduls (6; 7) resultierenden Fernlichtverteilung (40; 70) auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) projiziert.
Scheinwerfer (2; 3) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) zur Verwendung bei Rechtsverkehr ausgebildet ist und die Aussparung (18) derart in der Blendenanordnung (13) angeordnet ist, dass das durch sie hindurchtretende Licht nach dem Passieren der Sekundäroptik (14) einen Bereich (63) der von dem Scheinwerfer (2; 3) erzeugten und aus einer Überlagerung der Fernlichtverteilung (30) des ersten Lichtmoduls (4; 5) und der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) des zweiten Lichtmoduls (6; 7) resultierenden Fernlichtverteilung (40; 70) um 0° vertikal und umfassend mindestens –9° bis –12° horizontal ausleuchtet.
Scheinwerfer (2; 3) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Primäroptik (12) des mindestens einen zweiten Lichtmoduls (6; 7) derart ausgebildet ist, dass sie eine ausreichend große Lichtmenge auf die Aussparung (18) lenkt, so dass eine Überlagerung der von dem mindestens einen ersten Lichtmodul (4; 5) erzeugten Fernlichtverteilung (30) und des von dem mindestens einen zweiten Lichtmodul (6; 7) erzeugten ausgeleuchteten Bereichs (63) oberhalb der Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62), in den das durch die Aussparung (18) hindurchgetretene Licht fällt, eine resultierende Fernlichtverteilung (40; 70) des Scheinwerfers (2; 3) ergibt, welche die zweite gesetzliche Regelung für eine Fernlichtverteilung erfüllt.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Lichtmodul (4; 5) und das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) jeweils mindestens eine Lichtquelle (11; 21) zum Aussenden von Licht aufweisen, die als eine Halogenlampen, als eine Gasentladungslampe und/oder als eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen, insbesondere als eine oder mehrere Leuchtdioden, ausgebildet ist.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine erste Lichtmodul (4; 5) und das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) jeweils mindestens eine Primäroptik (12; 22) zum Bündeln von durch mindestens eine Lichtquelle (11; 21) der Lichtmodule (4; 5; 6; 7) ausgesandtem Licht aufweisen, wobei die Primäroptik (12; 22) als ein Reflektor und/oder als eine Vorsatzoptik aus transparentem Material ausgebildet ist, die mindestens eine Lichteintrittsfläche, mindestens eine Lichtaustrittsfläche und zwischen den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen angeordnete Grenzflächen aufweist, wobei die Vorsatzoptik das hindurchtretende Licht durch Beugung an den Lichteintritts- und Lichtaustrittsflächen und durch Totalreflexion an den Grenzflächen bündelt.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) ein Reflexionsmodul (20) umfasst, das eine Lichtquelle (21) zum Aussenden von Licht und eine Primäroptik (22) zum Bündeln zumindest eines Teils des ausgesandten Lichts und zum Umlenken des Lichts auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug (1) als abgeblendete Lichtverteilung (50; 60) mit einer im Wesentlichen horizontalen Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) aufweist, wobei die Primäroptik (22) derart ausgestaltet ist, dass sie gezielt Licht in einen Bereich (63) der von dem Scheinwerfer (2; 3) erzeugten und aus einer Überlagerung der Fernlichtverteilung (30) des ersten Lichtmoduls (4; 5) und der abgeblendeten Lichtverteilung (50; 60) des zweiten Lichtmoduls (6; 7) resultierenden Fernlichtverteilung (40; 70) auf der Gegenverkehrsseite oberhalb der Helldunkelgrenze (51, 52; 61, 62) lenkt.
Scheinwerfer (2; 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine zweite Lichtmodul (6; 7) mindestens eine Sekundäroptik (14) zum Projizieren von durch mindestens eine Lichtquelle (11) des mindestens einen zweiten Lichtmoduls (6; 7) ausgesandtem Licht auf eine Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug (1) als abgeblendete Lichtverteilung (50; 60) des zweiten Lichtmoduls (6; 7) aufweist, wobei die Sekundäroptik (14) als ein Reflektor, als eine optische Linse oder als eine Kombination eines oder mehrerer Reflektoren und/oder einer oder mehrerer Linsen ausgebildet ist.