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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Scheinwerfervorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine solche Scheinwerfervorrichtung ist zum Beispiel aus der
DE 10 2005 041 234 A1 bekannt. Aus der
DE 10 2012 202 290 A1 sind Fernlichtmodule bekannt, die für die Erzeugung einer zeilenförmigen Fernlichtverteilung nur eine einzelne Zeile von schaltbaren Lichtquellen aufweisen.
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Jeder einzelne der beiden Scheinwerfer weist dazu zum Beispiel ein Lichtmodul auf, das die genannten Lichtverteilungen erzeugt.
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Es sind mittlerweile verschiedene technische Lösungen bekannt, mit denen ein blendungsfreies Fernlicht für Fahrzeuge erzeugt werden kann. Sämtlichen Lösungen gemeinsam ist dabei das Merkmal, dass ein Teilbereich der Fernlicht-Lichtverteilung, in dem sich ein anderer Verkehrsteilnehmer befindet, gezielt abgedunkelt wird, um eine Blendung dieses Verkehrsteilnehmers zu vermeiden. Ein solcher abgedunkelter Teilbereich wird in der Regel durch vertikal verlaufende Hell-Dunkel-Grenzen von benachbarten, hellen Teilbereichen der Fernlichtverteilung getrennt. Die Fernlichtverteilung wird im Folgenden auch als Fernlichtfeld bezeichnet, und ihre Teilbereiche werden im Folgenden auch als Zonen bezeichnet.
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Neben den bekannten, elektromechanisch verstellbaren Lichtsystemen, bei denen die vertikale Hell-Dunkel-Grenze des blendungsfreien Fernlichts durch Schrittmotoren in der Horizontalen verstellt wird, gehen nun zunehmend mechanikfreie Systeme in Serie, bei denen das Fernlichtfeld in viele Zonen unterteilt wird, die durch Ansteuerung zugehöriger Lichtquellen unabhängig voneinander beleuchtet und abgedunkelt werden können, so dass ein Fernlichtfeld mit variablem Dunkelfeld entsteht.
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Dabei wird zwischen Einzelscheinwerfern, die individuell beleuchtbare und abdunkelbare Zonen erzeugen, die in nur einer Reihe und auf gleicher vertikaler Höhe nebeneinander liegen und damit eine einzelne, zeilenförmige Fernlichtverteilung ergeben, und Einzelscheinwerfern unterschieden, die individuell beleuchtbare und abdunkelbare Zonen erzeugen, die in mehreren Zeilen und Spalten angeordnet sind und damit wie Pixel in einer Matrix nebeneinander und übereinander liegen. Jeder Pixel wird dabei durch genaue eine und nur eine zugeordnete, einzeln steuerbare Lichtquelle erzeugt, so dass für Lichtverteilungen, die mehrere Zeilen aufweisen, Scheinwerfer erforderlich sind, bei denen auch die Lichtquellen in mehreren Zeilen angeordnet sind. Die eingangs genannte
DE 10 2012 202 290 A1 zeigt einzeilige Systeme.
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Zusätzlich zu dieser Unterteilung in einzeilige und mehrzeilige Einzelscheinwerfer lassen sich die mechanikfreien Systeme wiederum in solche mit und ohne Zwischenbild unterteilen. Erstere erzeugen die gewünschte Fernlichtverteilung zunächst verkleinert in einer Zwischenbildebene, die innerhalb des Scheinwerfers liegt. Dieses Zwischenbild wird von der nachfolgenden Optik vergrößert und weitgehend unverzerrt auf die Straße abgebildet. Eine wesentliche Schwierigkeit liegt nun darin, mit Hilfe geeigneter Optiken das gewünschte Zwischenbild zu erzeugen.
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Daneben gibt es aber auch Scheinwerfer ohne Zwischenbild: Hier werden die Fernlichtverteilungen mit torischen Linsen oder Reflektoren aus einem Lichtquellen- oder Ersatzlichtquellenarray gebildet. Bei diesen Scheinwerfern haben alle Einzellichtverteilungen dieselbe Form. Die verschiedenen Einzellichtverteilungen sind lediglich horizontal und bei mehrzeiligen Systemen auch vertikal gegeneinander verschoben. Derartige Systeme stellen vergleichsweise geringe Anforderungen an die Primäroptik und an die Sekundäroptik.
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Nachteilig ist hierbei, dass die Form der einzelnen streifenförmigen Einzellichtverteilungen nicht variiert werden kann. Bei einzeiligen Scheinwerfern hat ein Abdunkeln einer von mehreren nebeneinander liegenden Zonen dann immer zur Folge, dass die Zone als Ganzes, soweit sie aus der Abblendlichtverteilung (oder Grundlichtverteilung) nach oben herausragt, dunkel wird.
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Es gibt Fahrsituationen in denen sich dies als nachteilig und zur Vermeidung einer Blendung auch als unnötig herausstellt. Solche Situationen ergeben sich immer dann, wenn sich der potenziell durch eine Blendung betroffene Verkehrsteilnehmer vergleichsweise hoch über (beziehungsweise auf der Straße in Fahrtrichtung weit voraus vor) der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes befindet. Diese Situation tritt insbesondere in einem hügeligen Gelände auf, wenn sich das eigene Fahrzeug am Fuß eines Anstiegs, oder im herunterführenden Teil einer Senke befindet.
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Nachdem die erste Generation blendungsfreier Fernlichtsysteme nur eine einzelne Zeile streifenförmiger Fernlichtverteilungen erzeugte, wird im nächsten Schritt nun eine zweite Zeile gefordert, mit der Teilbereiche der Fernlichtverteilung oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts oder Grundlichtes nicht nur horizontal selektiv, sondern auch vertikal selektiv ausgeleuchtet werden können. Diese Teilbereiche liegen bevorzugt in einem Bereich, der von einem unteren Wert, der zwischen ungefähr minus 1% und minus 2% liegt, und einem oberen Wert, der zwischen ungefähr plus 1% bis plus 2% liegt, reicht. Dies entspricht einer Breite von 2% bis 4%, die in vertikaler Richtung durch mit der zweiten Zeile erzeugte Lichtverteilungen vertikal selektiv ausgeleuchtet werden kann. Der Wert von 100% entspricht dabei, wie bei Steigungsangaben üblich, einem Winkel von 45°. Der Winkel von 0° liegt auf der Höhe des Horizonts. Die vertikale Breite einer solchen selektiven Ausleuchtung ist dabei geringer als die vertikale Breite des ganzen Fernlichtstreifens.
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Diese von einer zweiten Zeile erzeugten Lichtverteilungen sollen im Gegensatz zum herkömmlichen Streifenfernlicht von Scheinwerfervorrichtungen, die herkömmliche einzeilige Scheinwerfer verwenden, zusätzlich zu den beiden quer zum Horizont verlaufenden Hell-Dunkel-Grenzen der einzelnen Pixel auch eine horizontale Hell-Dunkel-Grenze aufweisen, so dass Objekte oberhalb dieser horizontalen Hell-Dunkel-Grenze durch Abschalten der darüber liegenden Fernlicht-Pixel, die von der ersten Zeile erzeugt werden, ausgeblendet werden können. Dieses zusätzliche Merkmal soll es ermöglichen, die Reichweite beim Durchfahren von Senken zu erhöhen und Verkehrsschilder auszublenden, die durch Reflexion eine Eigenblendung verursachen können.
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Bei mit herkömmlichen einzeiligen Scheinwerfern ausgerüsteten Scheinwerfervorrichtungen tritt nämlich das Problem auf, dass jeweils nur ein kompletter Streifen der Fernlichtverteilung abgedunkelt werden kann. Im Ergebnis wird das Vorfeld im abgedunkelten Bereich dann (von unten betrachtet) nur bis zur Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung ausgeleuchtet, obwohl beim Durchfahren von Senken prinzipiell eine weit größere Reichweite eingestellt werden könnte, weil sich zum Beispiel der durch Blendung gefährdete Verkehrsteilnehmer im abgedunkelten Bereich weit oberhalb der horizontalen Hell-Dunkel-Grenze der Abblendlichtverteilung befindet.
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Bei den sogenannten mehrzeiligen Systemen, wie sie zum Beispiel aus der
DE 10 2011 077 636 A1 , der
EP 1 608 532 B1 , der
DE 10 2006 061 637 A1 , der
DE 10 2007 052 742 A1 und der
EP 2 280 215 A2 bekannt sind, kann in dieser Situation eine erhöhte Reichweite unterhalb des abgedunkelten Bereiches dadurch erzielt werden, dass die oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts liegende Fernlichtverteilung wenigstens zwei vertikal übereinander liegende Zeilen von Einzellichtverteilungen aufweist, und eine Abdunklung nur durch Abschalten von Einzellichtverteilungen in der oberen Zeile erfolgt.
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Die bei den bekannten Systemen zur Lichterzeugung verwendeten Baugruppen, die im Folgenden auch als Lichtmodule bezeichnet werden, sind rechts und links identisch und erzeugen im Wesentlichen auch identische Lichtverteilungen. Lediglich die Gehäuse sind in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse symmetrisch zueinander ausgestaltet. Jede Einzellichtverteilung wird dabei durch Überlagerung eines Beitrages des rechten Scheinwerfers und eines Beitrages des linken Scheinwerfers erzeugt, wobei die Beiträge im Idealfall deckungsgleich aufeinander liegen. Dies gilt analog für herkömmliche Scheinwerfervorrichtungen, die mit einzeiligen Fernlichtanteilen arbeiten.
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Diese mehrzeiligen Systeme, die mit einem Zwischenbild arbeiten, erfordern jedoch einen unerwünscht hohen technischen Aufwand, der sich zum Beispiel aus der hohen Zahl der benötigten Lichtquellen und Vorsatzoptiken ergibt. Darüber hinaus treten bei solchen Systemen, die mit einer ganzen Matrix von pixelartigen Einzellichtverteilungen arbeiten, auch technische Probleme bei der Kühlung und/oder der Kontaktierung der Lichtquellen und der Erzeugung einer homogen hellen, von unerwünschten hellen und dunklen Streifen zwischen beleuchteten Zonen freien Lichtverteilung auf.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe einer Scheinwerfervorrichtung der eingangs genannten Art, mit der eine Blendung anderer Verkehrsteilnehmer und eine Eigenblendung durch reflektierende Schilder auch im hügeligen Gelände auch mit einem möglichst einfachen System vermieden werden kann, und wobei die in bestimmten Fahrsituationen auftretenden Reichweiteeinbußen zumindest kleiner sind als bei herkömmlichen einzeiligen Systemen.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung unterscheidet sich von der bekannten Scheinwerfervorrichtung insbesondere dadurch, dass die vom ersten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung in vertikaler Richtung breiter ist als die vom zweiten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung, und dass eine Abnahme der Helligkeit nach oben bei der vom ersten Scheinwerfer erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung mit einem weniger steilen Gradienten erfolgt als bei der vom zweiten Scheinwerfer erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung, und dass eine mit dem steileren Gradienten einhergehende Hell-Dunkel-Grenze der vom zweiten Scheinwerfer erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung innerhalb der breiten, vom ersten Scheinwerfer erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung liegt.
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Dadurch, dass die vom ersten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung in vertikaler Richtung breiter ist als die vom zweiten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung und dadurch, dass die vom zweiten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung nach oben durch die mit dem steileren Gradienten einhergehende Hell-Dunkel-Grenze begrenzt wird, die innerhalb der breiten, vom ersten Scheinwerfer erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung liegt, weist die resultierende Fernlichtverteilung zwei Lichtzeilen auf. Eine erste, obere Lichtzeile wird allein von dem ersten Scheinwerfer erzeugt und eine zweite, untere Lichtzeile wird von dem ersten Scheinwerfer und dem zweiten Scheinwerfer gemeinsam erzeugt. Jeder einzelne Scheinwerfer allein erzeugt dabei nur jeweils ein einzeiliges Lichtband und kann einen entsprechend einfachen Aufbau besitzen, mit dem die Nachteile von mehrzeiligen Einzelscheinwerfern vermieden werden. Der Begriff des einzeiligen oder mehrzeiligen Scheinwerfers erklärt sich daraus, dass für jede zeilenförmige Lichtverteilung auch eine zeilenförmige Anordnung von Lichtquellen vorhanden ist.
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In der oben skizzierten Situation, in der nur ein weit oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts liegender Ausschnitt aus der Fernlichtverteilung abgedunkelt werden soll, erlaubt die Erfindung ein solches Abdunkeln durch Abschalten oder Dimmen eines vertikalen Streifens der breiteren zeilenförmigen Fernlichtverteilung, die vom ersten Scheinwerfer erzeugt wird, wobei die in diesem Streifen liegende zeilenförmige Fernlichtverteilung, die vom zweiten Scheinwerfer erzeugt wird, unverändert bleibt.
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Da diese vom zweiten Scheinwerfer erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung nach oben durch eine Hell-Dunkel-Grenze begrenzt wird, die oberhalb der im Wesentlichen horizontalen Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes verläuft, muss trotz der Verwendung einzeiliger Lichtmodule der Einzelscheinwerfer nicht der ganze, über der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes liegende Fernlichtstreifen abgedunkelt werden, sondern es wird nur der obere Teil des Streifens abgedunkelt, der sonst nur von dem ersten Scheinwerfer und nicht von dem zweiten Scheinwerfer ausgeleuchtet wird. Die Lage dieser Hell-Dunkel-Grenze ist bevorzugt zusätzlich noch durch eine Verstelleinrichtung in gewissen Grenzen verstellbar, was weiter unten noch näher erläutert wird.
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Dadurch ergibt sich eine hohe Reichweite des Fernlichtes auch unterhalb des abgedunkelten Bereich, wobei dies mit einfach aufgebauten Scheinwerfern erzielt wird, von denen jeder für die Erzeugung eines Fernlichtanteils an einer Fernlichtverteilung nur eine einzelne Zeile von einzeln schaltbaren oder steuerbaren Lichtquellen aufweist.
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Die Erfindung stellt damit die beschriebene, zwei Zeilen von steuerbaren Einzellichtverteilungen aufweisende Fernlichtverteilung mit einfachen, einzeiligen Fernlichtmodulen bereit. Die beiden zeilenförmigen Fernlichtverteilungen werden von zwei Lichtmodulen erzeugt, von denen das eine Fernlichtmodul im linken Scheinwerfer sitzt, während das zweite Fernlichtmodul im rechten Scheinwerfer angeordnet ist. Die Aufteilung der beiden Lichtfunktionen auf die beiden Scheinwerfer ist möglich, weil die geforderten Einzellichtverteilungen in Hinblick auf die geforderten Lichtstärken und Lichtströme heute aus einer Leuchtdiode als Lichtquelle und aus einem Lichtmodul gebildet werden können.
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Eine Überlagerung von zwei Einzellichtverteilungen, von denen jeweils eine aus jeweils einem Lichtmodul des ersten Scheinwerfers und einem Lichtmodul des zweiten Scheinwerfers erzeugt wird, kann damit entfallen. Der Verzicht auf eine solche Überlagerung vermeidet Nachteile, die sich beim Stand der Technik aus dem großen horizontalen Abstand des rechten und linken Scheinwerfers ergeben. Wegen der aus diesem Abstand resultierenden Parallaxe können die Lichtverteilungen beim Stand der Technik aus den mit Abstand voneinander angeordneten Lichtmodulen nur in einer bestimmten Entfernung zur Deckung gebracht werden. Als Folge liegen die vertikalen Hell-Dunkel-Grenzen der zu überlagernden Lichtverteilungen beider Scheinwerfer nicht aufeinander, was für den Fahrer störend und damit unerwünscht ist.
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Bevorzugt ist auch, dass die erste Seite eine dem Gegenverkehr zugewandte Seite ist.
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Ferner ist bevorzugt, dass einander benachbarte Einzellichtverteilungen unmittelbar aneinander angrenzend nebeneinander angeordnet sind.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass sie dazu eingerichtet ist, jede Einzellichtverteilung durch jeweils eine einzeln steuerbare Fernlichtquelle zu erzeugen.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Fernlichtquellen Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden oder Laserdioden sind.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet durch ein die Fernlichtquellen steuerndes Steuergerät und daran angeschlossene Eingangssignalgeber aus, wobei das Steuergerät dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert ist, von den Fernlichtquellen ausgehende Lichtströme in Abhängigkeit von Signalen der Eingangssignalgeber zu steuern.
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Ferner ist bevorzugt, dass der zweite Scheinwerfer eine Verstellvorrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, eine Lage der Hell-Dunkel-Grenze, welche die zeilenförmige Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers nach oben beschränkt, in vertikaler Richtung zu verstellen und dass das Steuergerät dazu eingerichtet, insbesondere dazu programmiert ist, die vertikale Verstellung in Abhängigkeit von den Signalen der Eingangssignalgeber zu steuern.
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Bevorzugt ist auch, dass jeder der beiden Scheinwerfer ein Abblendlichtmodul und ein Fernlichtmodul aufweist.
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Ferner ist bevorzugt, dass das Abblendlichtmodul jeweils dazu eingerichtet ist, eine herkömmliche Abblendlichtverteilung mit einer zumindest abschnittsweise horizontal verlaufenden Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen und dass das Fernlichtmodul jeweils dazu eingerichtet ist, eine zumindest teilweise oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes liegende zeilenförmige Fernlichtverteilung zu erzeugen.
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Bevorzugt ist auch, dass jeder Scheinwerfer dazu eingerichtet ist, seine zeilenförmige Fernlichtverteilung in vertikaler Richtung mit seiner Abblendlichtverteilung überlappen zu lassen.
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Bevorzugt ist auch, dass der erste Scheinwerfer und der zweite Scheinwerfer dazu eingerichtet sind, jeweils eine Einzellichtverteilung des zweiten Scheinwerfers und eine Einzellichtverteilung des ersten Scheinwerfers in horizontaler Richtung ohne horizontalen Versatz zueinander aufeinander liegen zu lassen.
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Ferner ist bevorzugt, dass die Scheinwerfervorrichtung dazu eingerichtet ist, die vertikale Position der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers unabhängig von der vertikalen Position der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des ersten Scheinwerfers zu verstellen.
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Bevorzugt ist auch, dass ein Anstieg der Hell-Dunkel-Grenze im Abblendlicht des zweiten Scheinwerfers gegenüber einem Anstieg der Hell-Dunkel-Grenze im Abblendlicht des ersten Scheinwerfers reduziert ist.
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Bevorzugt ist auch, dass die Einzellichtverteilungen des ersten Scheinwerfers in ihren Formen und/oder Größen von den Einzellichtverteilungen der Einzellichtverteilungen des zweiten Scheinwerfers abweichen.
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Ferner ist bevorzugt, dass Einzellichtverteilungen des zweiten Scheinwerfers eine scharfe horizontale und obere Hell-Dunkel-Grenze aufweisen und zumindest teilweise schräg verlaufende seitliche Hell-Dunkel-Grenzen aufweisen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:
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1 eine Draufsicht auf einen Bug eines Kraftfahrzeuges, das eine erfindungsgemäße Scheinwerfervorrichtung aufweist;
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2 eine perspektivische und stark schematisierte Darstellung eines Lichtmoduls, das aus horizontal versetzt zueinander angeordneten Einzellichtverteilungen eine Fernlichtverteilung erzeugt;
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3 eine vertikal vergleichsweise breitere Einzellichtverteilung eines ersten Scheinwerfers;
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4 eine vertikal vergleichsweise schmalere und horizontal schärfer als beim Gegenstand der Figur begrenzte Einzellichtverteilung eines zweiten Scheinwerfers;
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5 alternative Ausgestaltungen von Einzellichtverteilungen eines zweiten Scheinwerfers;
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6 eine komplette Fernlichtverteilung eines ersten Scheinwerfers in einer Straßenperspektive;
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7 eine komplette Fernlichtverteilung eines zweiten Scheinwerfers in einer der Perspektive der 6 entsprechenden Straßenperspektive;
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8 eine Überlagerung der Lichtverteilungen des ersten Scheinwerfers und des zweiten Scheinwerfers in einer Straßenperspektive;
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9 ebenfalls eine Überlagerung der Lichtverteilungen des ersten Scheinwerfers und des zweiten Scheinwerfers;
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10 eine weitere bevorzugte Ausgestaltung in einer Fahrsituation, die der Fahrsituation entspricht, die in der 9 dargestellt ist; und
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11 eine simulierte Lichtverteilung als Überlagerung von zwei Abblendlichtverteilungen, einer zeilenförmigen Fernlichtverteilung des ersten Scheinwerfers und einer zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers.
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Dabei bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch in verschiedenen Figuren jeweils gleiche oder zumindest ihrer Funktion nach vergleichbare Elemente.
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1 zeigt im Einzelnen eine Draufsicht auf einen Bug 2 eines Kraftfahrzeuges, das eine erfindungsgemäße Scheinwerfervorrichtung 4 aufweist. Die Scheinwerfervorrichtung 4 weist einen ersten Scheinwerfer 6 und einen zweiten Scheinwerfer 8 auf. Der erste Scheinwerfer 6 ist auf einer in Bezug auf eine Längsachse 10 des Fahrzeugs ersten Seite 12 angeordnet und entsprechend passend eingerichtet. Der zweite Scheinwerfer 8 ist auf einer der ersten Seite 12 in Bezug auf die Längsachse 10 gegenüber liegenden zweiten Seite 14 eingebaut und entsprechend passend eingerichtet. Die erste Seite 12 ist bevorzugt die Gegenverkehrsseite. Bei Rechtsverkehr ist dies demnach die linke Seite.
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In der dargestellten Ausgestaltung weist jeder der beiden Scheinwerfer 6, 8 ein Abblendlichtmodul 6.1, 8.1 und ein Fernlichtmodul 6.2, 8.2 auf. Das Abblendlichtmodul ist jeweils dazu eingerichtet, eine herkömmliche Abblendlichtverteilung mit einer zumindest abschnittsweise horizontal verlaufenden Hell-Dunkel-Grenze zu erzeugen. Das Fernlichtmodul ist jeweils dazu eingerichtet, eine zumindest teilweise oberhalb der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes liegende Fernlichtverteilung zu erzeugen.
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Die beiden Module werden dabei hier nach ihrer Funktion unterschieden. Sie können als voneinander separate Lichtmodule verwirklicht sein, oder sie können auch zu einer Baugruppe zusammengefasst sein. Eine solche Baugruppe kann zum Beispiel unterschiedliche Lichtquellen für die Erzeugung der Abblendlichtverteilung und der Fernlichtverteilung und für diese beiden Lichtfunktionen gleiche optische Elemente, zum Beispiel eine für beide Lichtfunktionen verwendete Projektionslinse aufweisen.
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Die Scheinwerfer oder die in den Scheinwerfern eingebauten Lichtmodule sind um eine zur Querachse 15 parallele Achse schwenkbar, um insbesondere die Leuchtweite steuern zu können. Zu diesem Zweck weist jeder Scheinwerfer oder jedes Lichtmodul oder eine für mehrere Lichtmodule eines Scheinwerfers gemeinsame Basisstruktur einen Antrieb 16, 17 auf, der von einem Steuergerät 18 in Abhängigkeit von Eingangssignalen von Eingangssignalgebern 19 gesteuert wird. Bei den Eingangssignalgebern 19 handelt es sich zum Beispiel um Geber, welche die Einfederung des Fahrzeugs messen und/oder um eine Vorfeldsensorik, beispielsweise ein Radarsystem und/oder eine Kamera, welche das Vorfeld des Kraftfahrzeugs auf dort befindliche Objekte, seien es andere Verkehrsteilnehmer oder auch andere, möglicherweise rückreflektierende und damit blendende Objekte wie Verkehrsschilder überwacht. Ein weiterer Geber ist ein Navigationssystem 20 des Fahrzeugs.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Scheinwerfer oder die Lichtmodule oder die genannte Basisstruktur zusätzlich um eine zur Hochachse 21 des Fahrzeugs parallele Hochachse schwenkbar, wie es von Kurvenlichtsystemen her bekannt ist.
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2 zeigt eine perspektivische und stark schematisierte Darstellung eines Fernlichtmoduls 6.2 oder 8.2, das aus horizontal versetzt zueinander angeordneten Einzellichtverteilungen 22 eine zeilenförmige Fernlichtverteilung 24 erzeugt. Im Einzelnen zeigt die 2 ein Fernlichtmodul, das n = 9 einzeln steuerbare Fernlichtquellen 26 aufweist, die auf einer gemeinsam um eine zur Fahrzeugquerachse 15 parallele Schwenkachse 28 schwenkbar sind, wie es weiter vorn für die Leuchtweitensteuerung erwähnt worden ist. Dabei ist n größer oder gleich zwei. Jede Lichtquelle erzeugt ein Lichtbündel. Ein optisches System 30 bündelt das Licht jeder Lichtquelle und richtet das jeweilige Bündel so in das Vorfeld des Scheinwerfers, dass bei dessen bestimmungsgemäßer Verwendung in einem Kraftfahrzeug eine Fernlichtverteilung 24 erzeugt wird, die aus mehreren in horizontaler H-Richtung versetzt zueinander und in vertikaler V-Richtung auf gleicher Höhe angeordneten Einzellichtverteilungen 22 besteht. Dabei entsteht jede Einzellichtverteilung aus einem der genannten Bündel, so dass die Helligkeit jeder Einzellichtverteilung durch Aufsteuern und Absteuern der den Lichtstrom des Bündels erzeugenden Fernlichtquelle steuerbar ist. Die Fernlichtquellen sind bevorzugt Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden oder Laserdioden, ggf. mit einer zugehörigen, lichtquellenindividuellen Vorsatzoptik.
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Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines speziellen optischen Systems 30 beschränkt. Das optische System kann z. B. lichtquellen-individuelle Linsen und/oder Reflektoren oder lichtbrechende und reflektierende katadioptrische Optiken aufweisen.
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Die Fernlichtmodule können zum Beispiel in ein Abblendlicht-Projektionssystem integriert sein, wenn die Lichtverteilungen nicht direkt auf der Straße, sondern zunächst in der Zwischenbildebene des Abblendlicht-Projektionssystems gebildet werden. Das Abblendlichtmodul und das Fernlichtmodul einer Anbauseite kann auch in ein sogenanntes Bifunktions-Lichtmodul integriert sein, das sowohl eine Abblendlichtverteilung als auch eine Fernlichtverteilung erzeugt.
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3 zeigt eine vertikal vergleichsweise breitere Einzellichtverteilung 22 eines ersten Scheinwerfers 6. Die Horizontale H liegt bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des ersten Scheinwerfers und insgesamt ebener Strecke auf der Höhe des Horizonts vor dem Fahrzeug. Die Vertikale V schneidet die Horizontale H etwa in der Mitte einer geradeaus in der Ebene verlaufenden Straße in großer Entfernung vor dem Fahrzeug. Dies gilt allgemein und damit insbesondere für sämtliche in dieser Anmeldung vorgestellten Lichtverteilungen. Die in der 3 dargestellte Einzellichtverteilung weist hier vier Bereiche unterschiedlicher Helligkeit auf, die jeweils durch Linien konstanter Helligkeit voneinander getrennt sind. Die Helligkeit nimmt dabei von außen nach innen zu. Rechts und links liegen diese Linien jeweils aufeinander, was einen sehr steilen Helligkeitsgradienten und damit jeweils eine vertikal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze repräsentiert. Im Gegensatz dazu verlaufen die Linien konstanter Helligkeit in der horizontalen Richtung jeweils in einem Abstand zueinander, was einen nicht so steilen Helligkeitsgradienten und damit das Fehlen einer ausgeprägten Hell-Dunkel-Grenze repräsentiert. Je kleiner der Abstand ist, desto abrupter ist der Hell-Dunkel-Übergang. Die dargestellte Charakteristik ergibt sich duch die gezielte Abbildung verschiedener Bereiche der Abbildungsoptik 30.
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4 zeigt eine vertikal vergleichsweise schmalere und horizontal schärfer als beim Gegenstand der 3 begrenzte Einzellichtverteilung 23 eines zweiten Scheinwerfers 8. Im Einzelnen weist die in der 4 dargestellte Einzellichtverteilung ebenfalls vier Bereiche unterschiedlicher Helligkeit auf, die jeweils durch Linien konstanter Helligkeit voneinander getrennt sind. Rechts und links liegen diese Linien jeweils aufeinander, was einen sehr steilen Helligkeitsgradienten und damit jeweils eine vertikal verlaufende Hell-Dunkel-Grenze repräsentiert. Im Unterschied zum Gegenstand der 3 verlaufen die Linien konstanter Helligkeit in der horizontalen Richtung, welche die Abnahme der Helligkeit nach oben repräsentieren, oben ebenfalls aufeinander, was einen steilen Helligkeitsgradienten und damit auch eine ausgeprägte horizontale Hell-Dunkel-Grenze 32 repräsentiert.
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Im Vergleich der 3 und 4, welche reale Einzellichtverteilungen 22, 23 im jeweils gleichen Maßstab abbilden sollen, ergibt sich als weiterer Unterschied, dass die vom ersten Scheinwerfer erzeugte Einzellichtverteilung 22 gemäß 3 in vertikaler Richtung breiter ist als die vom zweiten Scheinwerfer erzeugte Einzellichtverteilung 23 gemäß der 4.
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In den unterhalb der Horizontalen H liegenden Bereichen der in den 3 und 4 dargestellten Lichtverteilungen unterscheiden sich die Lichtverteilungen dagegen nicht. Die in den 3 und 4 dargestellten Lichtverteilungen unterscheiden sich in einer bevorzugten Ausgestaltung auch in ihrer horizontalen Breite nicht.
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Die 3 und 4 zeigen jeweils eine einzelne Einzellichtverteilung. Werden jeweils alle Lichtströme aller n Fernlichtquellen aufgesteuert, ergeben sich jeweils n in horizontaler Richtung versetzt zueinander und vertikal auf gleicher Höhe angeordnete Einzellichtverteilungen, die zusammen eine zeilenförmige Fernlichtverteilung und damit ein horizontales Lichtband ergeben. Die von dem zweiten Scheinwerfer erzeugte Lichtzeile ist in vertikaler Richtung schmaler als die vom ersten Scheinwerfer erzeugte Lichtzeile und sie liegt, wie sich aus der jeweiligen relativen Lage beider Lichtverteilungen zur Horizontalen H ergibt, innerhalb der breiten, vom ersten Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung. Dabei ist bevorzugt, dass jeweils eine Einzellichtverteilung des zweiten Scheinwerfers und eine Einzellichtverteilung des ersten Scheinwerfers in horizontaler Richtung ohne horizontalen Versatz zueinander aufeinander liegen. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ihre vertikalen (gedachten) Mittellinien aufeinander liegen. Dabei können zum Beispiel auch die Formen und/oder Größen der Einzellichtverteilungen der beiden Scheinwerfer voneinander abweichen. Die Einzellichtverteilungen sind bevorzugt rechteckförmig, was aber nicht zwingend ist.
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Da jede zeilenförmige Fernlichtverteilung von einem eigenen Lichtmodul erzeugt wird, kann die Form der Einzellichtverteilungen in beiden Zeilen weitgehend frei gewählt werden: Während die zeilenförmige Fernlichtverteilung des ersten Scheinwerfers beispielsweise aus konventionellen rechteckig-streifenförmigen Lichtverteilungen bestehen kann, kann die zeilenförmige Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers aus einander überlappenden, quadratischen, rechteckigen oder trapezförmigen Pixeln bestehen. Es sind beispielsweise aber auch Einzellichtverteilungen in Form von Abblendlicht-Spot-Lichtverteilungen mit Knickpunkt möglich. Des Weiteren kann es vorteilhaft sein, ein trapezförmiges Pixel unterhalb der Abblendlicht-Hell-Dunkel-Grenze, die auf ihrer dem Gegenverkehr zugewandten Seite in vertikaler Richtung 1% unter dem Horizont liegt, zu einer oder zu beiden Seiten zu verbreitern, so dass eine Lichtverteilung mit einem oder zwei seitlichen Knickpunkten entsteht. Diese Einzellichtverteilungen des zweiten Scheinwerfers weisen eine scharfe horizontale und obere Hell-Dunkel-Grenze und zumindest teilweise schräg verlaufende seitliche Hell-Dunkel-Grenzen auf.
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5 zeigt alternative Ausgestaltungen von Einzellichtverteilungen 23 eines zweiten Scheinwerfers. Die 5a zeigt eine trapezförmige Einzellichtverteilung 23. Die 5b zeigt eine Einzellichtverteilung 23, welche die Form eines Abblendlichtspots hat, und die 5c zeigt eine Einzellichtverteilung 23, die oberhalb der Horizontalen trapezförmig ist und die sich unterhalb der Horizontalen noch weiter nach rechts und links erstreckt, sodass sich im Übergang von dem oberhalb des Horizonts liegenden Teils zu dem unterhalb des Horizonts liegenden Teils jeweils rechts und links ein Knickpunkt in der Hell-Dunkel-Grenze ergibt. Gemeinsam ist allen Ausgestaltungen, dass sie eine scharfe horizontale und obere Hell-Dunkel-Grenze 32 aufweisen.
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Die 6 zeigt schematisch eine Summe aus einer Fernlichtverteilung und einer Abblendlichtverteilung eines ersten Scheinwerfers in einer Straßenperspektive, wie sie sich von einer Fahrerposition aus darstellt.
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Eine solche Lichtverteilung ergibt sich auf einem ebenen Messschirm, der vor einem Kraftfahrzeug so orientiert angeordnet ist, dass seine Flächennormale in einer gedachten Verlängerung der Längsachse des Fahrzeugs vor dem Fahrzeug liegt. Eine horizontale Linie H markiert die Lage des Horizonts. Eine vertikale Linie V teilt das Vorfeld vor dem Fahrzeug in eine rechte Hälfte und eine linke Hälfte. Der rechte Fahrbahnrand 34 und der linke Fahrbahnrand 36 laufen am Horizont im Schnittpunkt (HV-Punkt) der Horizontalen H und der Vertikalen V zusammen.
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Die dargestellte Lichtverteilung setzt sich aus einer üblichen Abblendlichtverteilung 38 für Rechtsverkehr und einer darauf aufgesetzten zeilenförmigen Fernlichtverteilung 40 zusammen. Die Abblendlichtverteilung wird von dem ersten Abblendlichtmodul 6.1 erzeugt und weist horizontale Hell-Dunkel-Grenzen 38.1, 38.2 auf, die so liegen, dass die rechte Fahrbahnseite weitreichender ausgeleuchtet wird als die linke Fahrbahnseite. Der rechte Teil 38.2 der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes verläuft daher oberhalb des Horizonts H, während der linke Teil 38.1 der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes unterhalb des Horizonts H verläuft. Die zeilenförmige Fernlichtverteilung 40 überlappt sich in vertikaler Richtung mit der Abblendlichtverteilung 38 und reicht in vertikaler Richtung weit nach oben über die Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts 38 hinaus, woraus sich eine entsprechend weiter reichende Ausleuchtung der Fahrbahn ergibt. Die Fernlichtverteilung 40 setzt sich hier aus n = 9 einzelnen Streifen zusammen. Jeder Streifen stellt eine Einzellichtverteilung 22 dar. Diese sind in horizontaler Richtung versetzt zueinander und vertikal auf gleicher Höhe angeordnet. Jede Einzellichtverteilung 22 wird durch eine einzeln steuerbare Lichtquelle erzeugt. Im Unterschied zu den innen liegenden Streifen weisen die beiden außen liegenden Einzellichtverteilungen 22.a auf ihrer horizontal jeweils außen liegenden Seite keine scharfe vertikale Hell-Dunkel-Grenze auf, sondern diese Einzellichtverteilungen haben in dieser Richtung einen flachen Helligkeitsgradienten, so dass die Helligkeit nach außen nur allmählich abnimmt und gewissermaßen weich ausläuft. Dieser Unterschied zu den weiter innen liegenden Einzellichtverteilungen wird durch entsprechende Abweichungen in den Optiken erzielt, mit denen die Lichtbündel der Einzellichtverteilungen geformt und gerichtet werden. Die innen liegenden Einzellichtverteilungen entsprechen jeweils einer Einzellichtverteilung des unter Bezug auf die 3 beschriebenen Typs. Das heißt insbesondere, dass sie in vertikaler Richtung nach oben nicht durch eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze begrenzt werden und in dieser vertikalen Richtung vergleichsweise breit sind. Die vertikale Breite beträgt in bevorzugten Ausgestaltungen 3° bis 10°.
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Dieses Lichtmodul 6.2 wird vorzugsweise im fahrbahninnenseitigen Scheinwerfer angeordnet, der bei Rechtsverkehr auf der linken Seite eingebaut ist.
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Die 7 zeigt schematisch eine Summe aus einer Fernlichtverteilung und einer Abblendlichtverteilung eines zweiten Scheinwerfers 8 in einer der Perspektive der 6 entsprechenden Straßenperspektive.
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Auch hier setzt sich die dargestellte Lichtverteilung aus einer üblichen Abblendlichtverteilung 38 für Rechtsverkehr und einer darauf aufgesetzten zeilenförmigen Fernlichtverteilung 42 zusammen. Die Abblendlichtverteilung wird von dem Abblendlichtmodul 8.1 erzeugt und weist horizontale Hell-Dunkel-Grenzen auf, die so liegen, dass die rechte Fahrbahnseite weitreichender ausgeleuchtet wird als die linke Fahrbahnseite. Der rechte Teil der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes verläuft daher oberhalb des Horizonts H, während der linke Teil der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes unterhalb des Horizonts H verläuft.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung verläuft die vertikal höher liegende, dem Gegenverkehr nicht zugewandte (hier rechte) Seite 38.2 der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes (in der 7 durchgezogen gezeichnet) des zweiten Scheinwerfers tiefer als die vertikal höher liegende, dem Gegenverkehr nicht zugewandte (hier rechte) Seite der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtes des ersten Scheinwerfers. Die Lage dieser Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts des ersten Scheinwerfers ist in der 7 gestrichelt dargestellt. Die durchgezeichnet dargestellte tiefere Lage der Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts des zweiten Scheinwerfers hat den Vorteil, dass diese Hell-Dunkel-Grenze bedarfsweise im Betrieb durch eine Leuchtweitenregelung stärker angehoben werden kann, ohne dass dabei ein gesetzlich vorgeschriebener Maximalwert überschritten wird.
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Die zeilenförmige Fernlichtverteilung 42 überlappt sich in vertikaler Richtung mit der Abblendlichtverteilung 38 und reicht in vertikaler Richtung nach oben über die Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichts hinaus, woraus sich eine entsprechend weiter reichende Ausleuchtung der Fahrbahn ergibt. Die Fernlichtverteilung setzt sich auch hier aus n = 9 einzelnen Streifen zusammen. Jeder Streifen stellt eine Einzellichtverteilung 23 dar. Diese sind in horizontaler Richtung versetzt zueinander und vertikal auf gleicher Höhe angeordnet. Jede Einzellichtverteilung 23 wird durch eine einzeln steuerbare Lichtquelle erzeugt. Wie beim Gegenstand der 6 weisen die beiden außen liegenden Einzellichtverteilungen im Unterschied zu den innen liegenden Streifen auf ihrer horizontal jeweils außen liegenden Seite keine scharfe vertikale Hell-Dunkel-Grenze auf, sondern diese Einzellichtverteilungen haben in dieser Richtung einen geringen Helligkeitsgradienten, so dass die Helligkeit nach außen nur allmählich abnimmt und gewissermaßen weich ausläuft. Dieser Unterschied zu den weiter innen liegenden Einzellichtverteilungen wird auch hier durch entsprechende Abweichungen in den Optiken erzielt, mit denen die Lichtbündel der Einzellichtverteilungen geformt und gerichtet werden. Die innen liegenden Einzellichtverteilungen entsprechen jeweils einer Einzellichtverteilung 23 des unter Bezug auf die 4 beschriebenen Typs. Das heißt insbesondere, dass sie in vertikaler Richtung nach oben durch eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze 32 begrenzt werden und in dieser Richtung vergleichsweise schmal, das heißt schmaler als die Einzellichtverteilungen des ersten Scheinwerfers sind.
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Das zweite Fernlichtmodul erzeugt ebenfalls mindestens zwei nebeneinander angeordnete Lichtverteilungen 23, die ebenfalls auf der Abblendlicht-Hell-Dunkel-Grenze aufsetzen, nach oben aber durch eine Hell-Dunkel-Grenze 32 scharf begrenzt werden. Diese Hell-Dunkel-Grenze liegt vorzugsweise im Bereich V = 0° bis 2° und liegt damit innerhalb der Lichtverteilungen, die das erste Fernlichtmodul erzeugt. Das zweite Fernlichtmodul wird vorzugsweise im fahrbahnaußenseitigen Scheinwerfer angeordnet (Rechtsverkehr: Rechtsanbau).
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8 zeigt eine Überlagerung der Lichtverteilungen 38, 40 des ersten Scheinwerfers 6 und der Lichtverteilungen 38, 42 des zweiten Scheinwerfers 8. Die Fernlichtquellen der eine scharfe, horizontale Hell-Dunkel-Grenze aufweisenden zeilenförmigen Fernlichtverteilung 42 des zweiten Scheinwerfers 8 sind alle eingeschaltet.
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Dagegen ist in der zeilenförmige Fernlichtverteilung 40 des ersten Scheinwerfers 6, der die vertikal breiteren Einzellichtverteilungen erzeugt, die Lichtquelle der ganz rechts liegenden Einzellichtverteilung ausgeschaltet oder stark gedimmt. Die übrigen Lichtquellen sind eingeschaltet. Im dargestellten Beispiel erfolgt das Ausschalten mit dem Ziel, eine Blendung des Fahrers zu vermeiden, mit der zu rechnen wäre, wenn das reflektierende Verkehrsschild 44 voll beleuchtet und entsprechend stark reflektieren würde.
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9 zeigt ebenfalls eine Überlagerung der Lichtverteilungen 38, 40 des ersten Scheinwerfers 6 und der Lichtverteilungen 38, 42 des zweiten Scheinwerfers 8. In der zeilenförmigen Fernlichtverteilung 42 des zweiten Scheinwerfers 8, die eine scharfe, horizontale Hell-Dunkel-Grenze 32 aufweist, sind hier zwei Lichtquellen ausgeschaltet. In der zeilenförmigen Fernlichtverteilung 40 des ersten Scheinwerfers 6, der die vertikal breiteren Einzellichtverteilungen 22 erzeugt, sind vier Lichtquellen ausgeschaltet oder stark gedimmt. Die übrigen Lichtquellen sind eingeschaltet.
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Im dargestellten Beispiel erfolgt das Ausschalten mit Blick auf die dargestellte Situation, in der sich zwei Fahrzeuge 46, 48 in unterschiedlicher Entfernung vom eigenen Fahrzeug innerhalb der Lichtverteilung befinden. Das rechte Fahrzeug 48 fährt auf der eigenen Seite voraus und ist weit entfernt. Dieses Fahrzeug befindet sich vergleichsweise hoch über der Horizontalen H, was zum Beispiel vorkommen kann, wenn sich das eigene Fahrzeug noch im flachen Teil vor einer Steigung, also in einer Wannen-Situation, befindet. Das linke Fahrzeug 46 befindet sich auf der Gegenverkehrsseite und befindet sich näher an dem eigenen Fahrzeug. Dieses linke Fahrzeug 46 befindet sich daher in vertikaler Hinsicht näher am Horizont.
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Durch das Ausschalten oder Dimmen von jeweils zwei Fernlichtquellen des ersten Scheinwerfers 6, der die vertikal breiteren Streifen erzeugt, und des zweiten Scheinwerfers 8, der die vertikal schmaleren Streifen erzeugt, wird eine Blendung des Fahrers des linken Fahrzeugs 46 wirkungsvoll vermieden. Aufgrund der Lage des linken Fahrzeugs relativ zum Horizont ist das Abschalten oder Dimmen von so vielen Lichtquellen hier gerechtfertigt und nötig. Eine im Vergleich zu den rechts und links von diesem Fahrzeug liegenden hellen Streifen dunkle Lücke wird hier in Kauf genommen. In dieser Situation unterscheidet sich die Erfindung in ihrer Wirkung noch nicht vom Stand der Technik mit aus einzelnen Streifen zusammengesetztem Fernlicht.
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Die Vorteile der Erfindung werden bei dem rechten Fahrzeug 48 deutlich. Durch die Abschaltung oder das Dimmen der beiden Fernlichtquellen des ersten Scheinwerfers 6, der die vertikal breiten Streifen erzeugt, in denen sich das Fahrzeug 48 befindet, wird eine Blendung des Fahrers des rechten Fahrzeugs 48 wirkungsvoll vermieden. Die Fernlichtquellen, mit denen der zweite Scheinwerfer 8 das unterhalb dieses Fahrzeugs 48, aber über der Horizontalen H liegende Vorfeld ausleuchtet, werden dagegen nicht ausgeschaltet oder gedimmt, so dass dieses Vorfeld ohne Blendung des genannten Fahrers weiter effektiv ausgeleuchtet wird. Eine unerwünscht große Lücke in der Fernlichtverteilung wird damit wirkungsvoll vermieden.
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Damit wird mit einfachen einzeiligen Scheinwerfern eine Wirkung erzielt, die bisher nur mit komplexeren mehrzeiligen Scheinwerfern erzielbar war.
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Die Situationen, die in den 9 und 10 dargestellt sind, treten auf, wenn das Fahrzeug eine Senke oder Wanne durchfährt, was in dieser Anmeldung auch als Wannensituation bezeichnet ist. Die 9 und 10 beziehen sich dabei nicht auf dieselbe Wannensituation.
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Die 10 veranschaulicht eine weitere bevorzugte Ausgestaltung in einer Fahrsituation, die der Fahrsituation entspricht, die in der 9 dargestellt ist. Die vom ersten Scheinwerfer 6 erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung 40 ist hier durch eine Punktierung dargestellt und entspricht der vom ersten Scheinwerfer 6 bei der 9 erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung 40. Sie bedarf daher hier keiner weiteren Erläuterung. Dies gilt analog für die durch eine Punktierung dargestellte Abblendlichtverteilung 38_6 des ersten Scheinwerfers 6.
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Die aufwärts gerichteten dicken Pfeile 50 veranschaulichen eine Anhebung der vom zweiten Scheinwerfer 8 erzeugten Fernlichtzeile 42 und der von diesem Scheinwerfer 8 erzeugten Abblendlichtverteilung 38_8. Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass die beiden zeilenförmigen Fernlichtverteilungen ohne zusätzlichen Aufwand mit unterschiedlichen Leuchtweite-Regelungs-Antrieben (rechts, links) betätigt werden können, so dass insbesondere die vertikale Position der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers 8 unabhängig vom restlichen Fernlicht verstellt werden kann.
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So kann die vertikale Lage der Horizontzeile beispielsweise stufenlos an ein voranfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug herangefahren werden, wodurch man immer eine perfekte Reichweite erzielt: Das resultierende Dunkelfeld kann also nicht nur zu beiden Seiten sondern auch nach unten optimal an andere Verkehrsteilnehmer angepasst werden.
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Vorzugsweise lässt sich das zweite Fernlichtmodul und damit die zweite Fernlichtzeile mit einem Verstellantrieb um eine horizontale Achse schwenken. Hierzu kann vorteilhaft die Vertikalverstellung des Abblendlichts mitgenutzt werden. In gleicher Weise kann natürlich auch das erste Fernlichtmodul mit der Vertikalverstellung des ersten Abblendlichts gekoppelt werden. Auf diese Weise lässt sich die vertikale Lage der beiden Fernlichtverteilungen unabhängig voneinander verstellen. Damit ist es möglich, die horizontale Hell-Dunkelgrenze 32 der zweiten zeilenförmigen Fernlichtverteilung in Abhängigkeit von der Fahrsituation dicht an ein vorausfahrendes oder entgegenkommendes Fahrzeug heranzuführen, so dass immer die maximal mögliche Reichweite einstellbar ist.
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Wird die Vertikalverstellung der Horizontzeile mit dem Abblendlicht gekoppelt, so kann es vorteilhaft sein, den Anstieg (asymmetrischer Sektor) des gekoppelten Abblendlichtmoduls zu reduzieren oder sogar ein Abblendlicht mit symmetrischer (horizontaler) Hell-Dunkel-Grenze zu verwenden und so den maximalen vertikalen Verstellbereich von Abblendlicht und Horizontzeile zu vergrößern. Siehe auch 9.
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Die Hell-Dunkel-Grenze 52 der Abblendlichtverteilung des ersten Scheinwerfers 6 bleibt unverändert. Ihr rechter Teil liegt bevorzugt auf der für Abblendlichtverteilungen maximal gesetzlich erlaubte Höhe. Die Hell-Dunkel-Grenze 50 liegt im Normalfall rechts etwas darunter, so dass sich ein Spielraum zum Anheben ergibt. Durch die Reduzierung des Anstiegs im Abblendlicht des zweiten Scheinwerfers lassen sich das Abblendlicht und die zweite zeilenförmigen Fernlichtverteilung stärker anheben. Die Anhebung der Abblendlichtverteilung kann bis zur maximalen gesetzlich zulässigen Höhe von +1% über dem Horizont erfolgen, bei der eine Rückspiegelblendung der vorausfahrenden Fahrzeuge auftritt. Die Reichweite wird in diesem Fall primär durch die zweite zeilenförmige Fernlichtverteilung gewährleistet. Vorausfahrende Fahrzeuge werden dann durch selektives Dimmen oder Ausschalten von Lichtquellen der zweiten zeilenförmigen Fernlichtverteilung aus der zweiten zeilenförmigen Fernlichtverteilung ausgeblendet. Der asymmetrische Sektor des Abblendlichts wird also ganz oder teilweise durch die zweite zeilenförmige Fernlichtverteilung ersetzt.
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Die Anhebung der die horizontalen Hell-Dunkel-Grenze 32 der vom zweiten Scheinwerfer 8 erzeugten zeilenförmigen Fernlichtverteilung 42 erfolgt bevorzugt soweit, dass einerseits noch keine Blendung und andererseits eine gegenüber der nicht angehobenen Hell-Dunkel-Grenze 32 erhöhte, insbesondere maximal erhöhte Reichweite erzielt wird. Dabei ist die Fernlichtquelle des Fernlichtstreifens des ersten Scheinwerfers, in dem sich ein blendungsgefährdeter Verkehrsteilnehmer oder ein reflektierendes Objekt detektiert worden ist, gedimmt oder ausgeschaltet.
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Die individuelle Steuerbarkeit der Fernlichtquellen ermöglicht in Verbindung mit einer Überwachung des Fahrzeugvorfeldes durch eine geeignete Sensorik, die bevorzugt eine Radar- und/oder eine Infrarot- und/oder eine Ultraschallsensorik und/oder eine im Spektralbereich des sichtbaren Lichtes arbeitende Kamera aufweist, weitere bevorzugte Ausgestaltungen. Eine solche Überwachung ist im Prinzip bekannt. Besondere Vorteile ergeben sich aus einer Kombination einer solchen Überwachung mit einer erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung. Die Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sich solche Funktionen mit den einfachen, einzeilige Fernlichtmodule aufweisenden Scheinwerfern der erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung verwirklichen lassen.
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Die 11 zeigt eine simulierte Lichtverteilung als Überlagerung von zwei Abblendlichtverteilungen, einer zeilenförmige Fernlichtverteilung des ersten Scheinwerfers und einer zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers. Die Schaltzustände der zugehörigen Lichtquellen entsprechen der schematischen Darstellung in der 10. In der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des ersten Scheinwerfers sind also vier in einer Reihe nebeneinander liegende Lichtquellen ausgeschaltet oder gedimmt, und in der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers sind zwei in einer Reihe nebeneinander liegende Lichtquellen ausgeschaltet oder gedimmt. Die Zahlenwerte sind Winkelangaben in Grad, wobei der Scheitel des Winkels jeweils im Fahrzeug liegt. Aus den Winkelangaben ergibt sich quantitativ, dass die einzelnen Streifen ca. 1,5° breit sind und im Fall des ersten Scheinwerfers zwischen 4° und 5° hoch sind und im Fall des zweiten Scheinwerfers 1,5° bis 2° hoch sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung weist der linke und rechte Scheinwerfer außer dem Abblendlichtmodul und ggf. anderen Lichtmodulen jeweils eine Anordnung von Fernlichtquellen und optischen Elementen auf, welche eine einzige zeilenförmige Fernlichtverteilung aus horizontal versetzt zueinander, insbesondere nebeneinander liegenden streifenförmigen Einzellichtverteilungen erzeugen. Die zeilenförmige Fernlichtverteilung ist auf der einen Anbauseite des Fahrzeugs als nach oben durch eine Hell-Dunkel-Grenze begrenzte Horizontzeile ausgeführt, und auf der anderen Anbauseite ist die dort erzeugte zeilenförmige Fernlichtverteilung vertikal ausgedehnter, also in vertikaler Richtung breiter, und mit einem weichen Helligkeitsauslauf nach oben ausgestaltet.
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Eine gezielte, situationsgerechte Ansteuerung der Lichtquellen der beiden Anordnungen erlaubt die Realisierung eines einfachen und guten blendungsfreien Fernlichtes.
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In einer Ausgestaltung ist die Scheinwerfervorrichtung dazu eingerichtet, die beiden zeilenförmigen Fernlichtverteilungen 40, 42 zu erzeugen, ohne dabei gleichzeitig eine Abblendlichtverteilung 38 zu erzeugen. Dadurch wird die Aufmerksamkeit des Fahrers intuitiv auf den weit vor dem Fahrzeug liegenden hellen Bereich konzentriert, was die Sicherheit in bestimmten Fahrsituationen, zum Beispiel bei hohen Geschwindigkeiten, erhöht.
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Bevorzugt ist auch, dass der zweite Scheinwerfer 8 (dessen Einzellichtverteilungen nach oben scharf begrenzt sind) mit einer von der Leuchtweitenregelung des Abblendlichtes unabhängigen Leuchtweitenverstellungsstruktur (Steuerung und Antrieb) ausgestattet ist. Mit dieser Ausgestaltung kann die Reichweite des Abblendlichts in seiner Normalposition und die Reichweite der nach oben scharf begrenzten zeilenförmigen Fernlichtverteilung situationsgerecht individuell eingestellt werden.
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Die Erfindung erlaubt auch eine Nutzung als sogenanntes Markerlight (Markierungslicht). Bei dieser Nutzung sind die meisten Fernlichtquellen deaktiviert oder gedimmt. Nur diejenigen Fernlichtquellen, die ein Objekt markieren, zum Beispiel ein Schild oder einen Fußgänger, sind eingeschaltet und nicht gedimmt. Hierbei bietet das erfindungsgemäße Grundkonzept die Möglichkeit einer Markierung mit in der Vertikalen abgestufter Helligkeit. Dabei wird zum Beispiel der Fußbereich eines Fußgängers stärker markiert als dessen Kopfbereich, um ihn einerseits gut wahrnehmbar erscheinen zu lassen und ihn andererseits aber nicht zu blenden. Dazu wird zum Beispiel die Lichtquelle gedimmt, deren Licht den vertikal breiteren Streifen erzeugt, in dem sich ein solcher Fußgänger befindet.
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Bei entsprechend weit reduzierter Leuchtweite, also bei einem nach unten geschwenkten Lichtmodul, kann der zweite Scheinwerfer auch als Nebelscheinwerfer verwendet werden. Dabei ist auch vorteilhaft, dass entweder sämtliche Lichtquellen der gesamten Zeile eingeschaltet sind und untereinander gleiche Lichtströme erzeugen, oder dass ein oder mehrere zentrale Lichtquellen ausgeschaltet oder gedimmt sind, um eine bei Nebel mögliche Eigenblendung zu reduzieren. Bevorzugt ist auch, dass die horizontale Hell-Dunkel-Grenze der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers auf ihrer rechten und/oder linken Seite weniger kontrastreich ausgeprägt ist als in ihrer Mitte, um unerwünschte Inhomogenitäten bei bestimmten Fernlichtschaltungen, zum Beispiel bei Überlagerungen mit Lichtverteilungen weiterer Module, zu vermeiden.
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Bevorzugt ist auch, dass die Scheinwerfervorrichtung dazu eingerichtet ist, die vertikale Lage der Hell-Dunkel-Grenze der zeilenförmigen Fernlichtverteilung des zweiten Scheinwerfers dem Verlauf der Straße bei Kuppen- und/oder Wannensituationen entsprechend einzustellen. Dazu werden bevorzugt entsprechende Sensoren und/oder Navigations-/Kartendaten ausgewertet.
