DE102015107086A1 - Hochauflösender Scheinwerfer für ein Fahrzeug zur Anpassung von Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten und Verfahren von Lichtverteilungen eines hochauflösenden Scheinwerfers bei Kurvenfahrten - Google Patents

Hochauflösender Scheinwerfer für ein Fahrzeug zur Anpassung von Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten und Verfahren von Lichtverteilungen eines hochauflösenden Scheinwerfers bei Kurvenfahrten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen hochauflösenden Scheinwerfer (10) für ein Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass – der Scheinwerfer (10), eine Verschwenkeinheit aufweist, um ein Verschwenken einer Lichtverteilung (3) in Richtung einer Kurve (2) zu ermöglichen, und der Scheinwerfer (10) eine Vorrichtung aufweist, um Teile der Lichtverteilung (3) abzudimmen, die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten, und/oder – eine Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Lichtverteilung (3) an einen Verlauf der Kurve (2) anzupassen, so dass die Lichtverteilung (3) dem Verlauf der Kurve (2) folgt, und Teile der Lichtverteilung (3) abzudimmen, die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen hochauflösenden Scheinwerfer für ein Fahrzeug zur Anpassung von Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anpassung von Lichtverteilungen eines hochauflösenden Scheinwerfers bei Kurvenfahrten.
  • Das Verschwenken von Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten ist hinlänglich bekannt und Stand der Technik. Die bekannten Systeme verschwenken jedoch stets die gesamte Lichtverteilung um einen entsprechenden Drehwinkel oder verschieben die Lichtverteilung und deren Schwerpunkt insgesamt in horizontaler Richtung.
  • Bisher fehlte die Möglichkeit, die Lichtverteilung in unterschiedlichen Entfernungen/ Reichweiten verschieden weit zu verschieben. Dies hat insbesondere bei kleinen Kurvenradien den Nachteil, dass entweder die Lichtverteilung so weit verschwenkt wird, dass zwar diejenigen Bereiche der Lichtverteilung, welche in weiterer Entfernung liegen, weiterhin ihre Position im Bezug zur Fahrbahn beibehalten, jedoch dann im Vorfeld entsprechend Licht von der eigenen Fahrbahn genommen wird. Oder es ist der Fall, dass die Lichtverteilung so gering geschwenkt wird, dass zwar das Vorfeld weiterhin seine Position im Bezug zur Fahrbahn behält, jedoch dann die weiter entfernten Bereiche nicht mehr entsprechend die Fahrbahn treffen.
  • Bei äußerst kleinen Kurvenradien kommt zudem hinzu, dass selbst bei einem entsprechenden Verschwenken der Lichtverteilung, ein zunehmender Teil nicht mehr die eigentliche Fahrbahn ausleuchtet sondern die angrenzende Peripherie. Sollte entsprechend nahe der Straße eine Randbebauung vorhanden sein, so wird diese verstärkt ausgeleuchtet, was unter Umständen störend und ablenkend auf den Fahrer wirkt.
  • Aktuelle Scheinwerfersysteme verschieben ihre Lichtverteilung entweder um einen Drehpunkt oder entlang einer Horizontalen. Dabei behält die Lichtverteilung aber insgesamt ihre ursprüngliche Form, was zu einer nicht optimalen Ausleuchtung in Kurvensituationen führt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Nachteile aus dem Stand der Technik überwunden werden und die Lichtverteilung an die Randbedingugen einer ungeraden Straßenführung angepasst werden können. Ferner soll der Sicherheits- und Komfortgewinn verbessert werden.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere gelöst durch einen hochauflösenden Scheinwerfer für ein Fahrzeug, wobei
    • – der Scheinwerfer, eine Verschwenkeinheit aufweist, um ein Verschwenken einer Lichtverteilung in Richtung einer Kurve zu ermöglichen, und der Scheinwerfer eine Vorrichtung aufweist, um Teile der Lichtverteilung abzudimmen, die über die Kurve hinausgehende Bereiche ausleuchten, und/oder
    • – eine Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Lichtverteilung an einen Verlauf der Kurve anzupassen, so dass die Lichtverteilung dem Verlauf der Kurve folgt, und Teile der Lichtverteilung abzudimmen, die über die Kurve hinausgehende Bereiche ausleuchten.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Anpassung von Lichtverteilungen eines hochauflösenden Scheinwerfers eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrten, aufweisend wenigstens einen der Schritte:
    • – Verschwenken der Lichtverteilung des Scheinwerfers in Richtung einer Kurve mittels einer Verschwenkeinheit, wobei Teile der Lichtverteilung, die über die Kurve hinausgehende Bereiche ausleuchten, mittels einer Vorrichtung des Scheinwerfers abgedimmt werden und/oder
    • – Anpassen der Lichtverteilung an einen Verlauf der Kurve mittels einer Vorrichtung, wobei die Lichtverteilung dem Verlauf der Kurve folgt, und wobei Teile der Lichtverteilung, die über die Kurve hinausgehende Bereiche ausleuchten, mittels der Vorrichtung des Scheinwerfers abgedimmt werden.
  • Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
  • Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich für den Fahrer infolge des Anpassens der Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten aufgrund der besseren Ausleuchtung seiner eigenen Fahrbahn ein Gewinn an Sicherheit ergibt. Einen zusätzlichen Sicherheits- und Komfortgewinn hat der Fahrer durch das Anpassen derjenigen Bereiche der Lichtverteilung, welche in engeren Kurven verstärkt die Peripherie ausleuchten und somit störend auf den Fahrer wirken.
  • Hochaufgelöst bedeutet, dass die von einem Scheinwerfer erzeugte Lichtverteilung in mehrere Bereiche unterteilt ist, welche sich unabhängig voneinander ansteuern lassen. Mit einem derartigen Scheinwerfer lassen sich neue Lichtfunktionen realisieren oder bestehende entsprechend anpassen und optimieren.
  • Abhängig vom maximalen Wirkbereich des Scheinwerfers ergibt sich stets eine Grenze hinsichtlich desjenigen Kurvenradius, bis zu dem ein Verschieben bzw. Anpassen der Lichtverteilung möglich ist. Bei einem Unterschreiten dieser Grenze (kleinere Kurvenradien) führt dies dazu, das Teile der Lichtverteilung zunehmend die Peripherie ausleuchten. Sollte die Lichtverteilung trotz eines Verschiebens verstärkt die Peripherie ausleuchten, so werden diejenigen Bereiche, welche nicht auf die Fahrbahn projiziert werden, entsprechend abgedimmt, so dass sich der Fokus des Fahrers weiterhin auf die Straße richtet und der Fahrer sich nicht von einer zu hell beleuchteten Umgebung gestört fühlt.
  • Vorzugsweise orientiert sich die Lichtverteilung am Verlauf der Kurve. Bevorzugt erfolgt eine dem Verlauf der Kurve angepasste Lichtverteilung. Bevorzugt ist die Vorrichtung eingerichtet den Kurvenverlauf zu detektieren und die Lichtverteilung gemäß dem Kurvenverlauf anzupassen. Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung auch als Abdimmvorrichtung ausgebildet, um Teile der Lichtverteilung abzudimmen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die die Vorrichtung eingerichtet, ein Verschieben der Lichtverteilung entlang einem Verlauf der Kurve in Abhängigkeit von einer Reichweite der Lichtverteilung zu erhöhen, je weiter die Lichtverteilung vom Fahrzeug entfernt ist.
  • Bevorzugt ist die Lichtverteilung eines hochaufgelösten Scheinwerfers abhängig von der Reichweite unterschiedlich weit verschiebbar; d.h. Bereiche der Lichtverteilung, welche in größerer Entfernung vor dem eigenen Fahrzeug liegen werden weiter verschoben als diejenigen Bereiche im direkten Vorfeld.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Vorrichtung eingerichtet, ein Krümmen eines Außenradius der Lichtverteilung gemäß einem Außenradius der Kurve zu ermöglichen.
  • Auf diese Weise ist die Lichtverteilung an eine Fahrbahnbegrenung anpassbar. Bevorzugt ist die Fahrbahnbegrenzung eine Leitplanke, ein Bordstein, eine Grünfläche, eine Böschung, ein Ende des Fahrbahnbelags oder dergleichen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die erzeugte Lichtverteilung in mehrere Bereiche unterteilt, welche unabhängig voneinander vom Scheinwerfer ansteuerbar sind.
  • Mit einem derartigen Scheinwerfer lassen sich neue Lichtfunktionen realisieren oder bestehende entsprechend anpassen und optimieren.
  • Durch die feinere Unterteilung der Lichtverteilung eines hochauflösenden Scheinwerfers besteht die Möglichkeit, die Lichtverteilung auf der Straße gemäß ihrer Reichweite zu verschieben; d.h. weiter entfernte Bereiche werden mehr verschoben als Bereiche im direkten Vorfeld.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der hochauflösende Scheinwerfer ein
    • – LCD-Scheinwerfer,
    • – LED-Matrix-Scheinwerfer oder
    • – DLP-Scheinwerfer ist.
  • Bevorzugt weist ein LCD-Scheinwerfer eine oder mehrere Lichtquellen auf, in deren Strahlengang ein LC-Display eingebracht wird. Das LCD kann eine Auflösung in Zeilen und Spalten haben. Folglich erhält der mit diesem Scheinwerfer ausleuchtbare Bereich die gleiche Auflösung wie das LCD. Durch das Schalten der einzelnen LCD-Pixel wird die gewünschte Lichtverteilung erzeugt.
  • Bevorzugt weist die Lichtquelle des LED-Scheinwerfers eine LED-Matrix auf; d.h. die Lichtquelle besteht aus vielen einzelnen und ebenfalls einzeln ansteuerbaren LEDs, üblicher Weise angeordnet in Zeilen und Spalten. Durch unterschiedliche Helligkeitsstufen der einzelnen LEDs kann die gewünschte Lichtverteilung eingestellt werden.
  • Bevorzugt wird bei einem DLP-Scheinwerfer (Digital Light Processing) der Lichtstrahl durch eine Anordnung von beweglichen Mikrospiegeln in Pixel zerlegt und dann pixelweise entweder in den Projektionsweg hinein oder aus dem Projektionsweg hinaus reflektiert.
  • Alle Scheinwerfer haben gemein, dass der Wirkbereich des Scheinwerfers in viele kleine Bereiche unterteilt wird und sich innerhalb des Wirkbereiches durch gezieltes Ansteuern der einzelnen Pixel eine Lichtverteilung erzeugen und entsprechend verändern lässt. Vorzugsweise erfolgt eine gleichmäßige Unterteilung in Zeilen und Spalten. Es ist aber gleichfalls möglich, dass die Unterbereiche eine unterschiedliche Größe und Form aufweisen und dabei unregelmäßig angeordnet sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrt,
  • 2 eine schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei Kurvenfahrt,
  • 3 eine schematische Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt,
  • 4 eine schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt und
  • 5 eine weitere schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt.
  • In den 1 bis 5 ist ein Fahrzeug 1 bei einer Fahrt in eine Kurve dargestellt. Die Kurve 2 weist einen Außenradius 6 und einen Innenradius 7 auf.
  • In 1 ist eine schematische Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt in der Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist einen Scheinwerfer 9 auf, bei dem eine Lichtverteilung 3 mittels einer Verschwenkeinheit in Richtung der Kurve 2 in der Blattebene konventionell nach links verschwenkt ist, um die Fahrbahn auszuleuchten. Dabei ist die gesamte Lichtverteilung 3 um einen Drehwinkel verschoben, was zu einer nicht optimalen Ausleuchtung der Kurve 2 führt.
  • In 2 ist eine schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt in der Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist einen hochauflösenden Scheinwerfer 10 auf, bei dem eine Lichtverteilung 3 mittels einer Vorrichtung in Richtung der Kurve 2 nach links verschoben ist, um die Fahrbahn auszuleuchten. Im Unterschied zur 1 erfolgt ein reichweiten-abhängiges Verschieben. Dabei passt sich die Lichtverteilung 3 dem Kurvenverlauf an. Die Lichtverteilung 3 wird entlang einem Verlauf der Kurve 2 in Abhängigkeit von einer Reichweite der Lichtverteilung 3 um so mehr verschoben, je weiter die Lichtverteilung 3 vom Fahrzeug 1 entfernt ist. Dabei orientiert sich der Verlauf der Lichtverteilung 3 am Außenradius 6 der Kurve.
  • Durch die feinere Unterteilung der Lichtverteilung 3 des hochauflösenden Scheinwerfers 10 besteht damit die Möglichkeit, die Lichtverteilung 3 in der Kurve 2 gemäß ihrer Reichweite zu verschieben. D.h. weiter entfernte Bereiche werden mehr verschoben als Bereiche im direkten Vorfeld. Der Scheinwerfer 10 ist als ein LCD-Scheinwerfer, ein LED-Matrix-Scheinwerfer oder ein DLP-Scheinwerfer ausgebildet.
  • In 3 ist eine schematische Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt in der Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist einen Scheinwerfer 9 auf, bei dem eine Lichtverteilung 3 mittels einer Verschwenkeinheit in Richtung der Kurve 2 in der Blattebene konventionell nach links verschwenkt ist, um die Fahrbahn auszuleuchten. Dabei ist die gesamte Lichtverteilung 3 um einen Drehwinkel verschoben. Aufgrund der sehr engen Kurve 2 projiziert der Scheinwerfer 9 Licht in einen Bereich 5 über den Außenradius 6 der Kurve 2 hinaus, was zu einer nicht optimalen Ausleuchtung führt.
  • In 4 ist eine weitere schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt in der Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist einen hochauflösenden Scheinwerfer 10 auf, bei dem eine Lichtverteilung 3 mittels einer Verschwenkeinheit in Richtung der Kurve 2 nach links verschwenkt ist, um die Fahrbahn auszuleuchten. Im Unterschied zur 3 projiziert der Scheinwerfer 10 kein Licht mehr in einen Bereich 5 über den Außenradius 6 der Kurve 2 hinaus (siehe den gestrichelt umrandeten Bereich 5 der Lichtverteilung 2 außerhalb der Fahrbahn). Hierzu ist die Lichtverteilung 3 anteilig mittels einer Vorrichtung abgedimmt. Ein erzeugter Außenradius 4 der Lichtverteilung 3 orientiert sich am Außenradius 6 der Kurve 2, d.h. an einer äußeren Fahrbahnbegrenzung.
  • In 5 ist eine schematische erfindungsgemäße Lichtverteilung eines Fahrzeugs bei sehr enger Kurvenfahrt in der Draufsicht gezeigt. Das Fahrzeug 1 weist einen hochauflösenden Scheinwerfer 10 auf, bei dem eine Lichtverteilung 3 mittels einer Vorrichtung in Richtung der Kurve 2 nach links verschoben ist, um die Fahrbahn auszuleuchten. Es erfolgt ein reichweiten-abhängiges Verschieben. Dabei passt sich die Lichtverteilung 3 dem Kurvenverlauf an, in dem Sinne, dass die Lichtverteilung 3 entsprechend der Außenbahn der Kurve 2 geführt ist. Die Lichtverteilung 3 wird entlang dem Kurvenverlauf in Abhängigkeit von einer Reichweite der Lichtverteilung 3 um so mehr verschoben, je weiter die Lichtverteilung 3 vom Fahrzeug 1 entfernt ist. Der Scheinwerfer 10 projiziert kein Licht mehr in einen Bereich 5 über den Außenradius 6 der Kurve 2 hinaus (siehe den gestrichelt umrandetn Bereich 5 der Lichtverteilung 2 außerhalb der Fahrbahn). Hierzu ist die Lichtverteilung 3 anteilig mittels der Vorrichtung abgedimmt Ein erzeugter Außenradius 4 der Lichtverteilung 3 orientiert sich am Außenradius 6 der Kurve 2, d.h. an einer äußeren Fahrbahnbegrenzung.
  • Durch das Vorsehen des hochauflösenden Scheinwerfer ergibt sich für den Fahrer infolge des Anpassens der Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten aufgrund der besseren Ausleuchtung seiner eigenen Fahrbahn ein Gewinn an Sicherheit. Einen zusätzlichen Sicherheits- und Komfortgewinn hat der Fahrer durch das Anpassen derjenigen Bereiche der Lichtverteilung, welche in engeren Kurven verstärkt die Peripherie ausleuchten und somit störend auf den Fahrer wirken.
  • Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Kurve
    3
    Lichtverteilung
    4
    Außenradius
    5
    Bereich außerhalb der Kurve
    6
    Außenradius
    7
    Innenradius
    9
    bekannter Scheinwerfer
    10
    Scheinwerfer

Claims (8)

  1. Hochauflösender Scheinwerfer (10) für ein Fahrzeug (1), dadurch gekennzeichnet, dass – der Scheinwerfer (10), eine Verschwenkeinheit aufweist, um ein Verschwenken einer Lichtverteilung (3) in Richtung einer Kurve (2) zu ermöglichen, und der Scheinwerfer (10) eine Vorrichtung aufweist, um Teile der Lichtverteilung (3) abzudimmen, die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten, und/oder – eine Vorrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Lichtverteilung (3) an einen Verlauf der Kurve (2) anzupassen, so dass die Lichtverteilung (3) dem Verlauf der Kurve (2) folgt, und Teile der Lichtverteilung (3) abzudimmen, die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten.
  2. Hochauflösender Scheinwerfer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, ein Verschieben der Lichtverteilung (3) entlang einem Verlauf der Kurve (2) in Abhängigkeit von einer Reichweite der Lichtverteilung (3) zu erhöhen, je weiter die Lichtverteilung (3) vom Fahrzeug (1) entfernt ist.
  3. Hochauflösender Scheinwerfer (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eingerichtet ist, ein Krümmen eines Außenradius (4) der Lichtverteilung (3) gemäß einem Außenradius (6) der Kurve (2) zu ermöglichen.
  4. Hochauflösender Scheinwerfer (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Lichtverteilung (3) in mehrere Bereiche unterteilt ist, welche unabhängig voneinander vom Scheinwerfer (10) ansteuerbar sind.
  5. Hochauflösender Scheinwerfer (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der hochauflösende Scheinwerfer (10) ein – LCD-Scheinwerfer, – LED-Matrix-Scheinwerfer oder DLP-Scheinwerfer ist.
  6. Verfahren zur Anpassung von Lichtverteilungen (3) eines hochauflösenden Scheinwerfers (10) eines Fahrzeugs (1) bei Kurvenfahrten, aufweisend wenigstens einen der Schritte: – Verschwenken der Lichtverteilung des Scheinwerfers (10) in Richtung einer Kurve (2) mittels einer Verschwenkeinheit, wobei Teile der Lichtverteilung (3), die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten, mittels einer Vorrichtung des Scheinwerfers (10) abgedimmt werden und/oder – Anpassen der Lichtverteilung (3) an einen Verlauf der Kurve (2) mittels einer Vorrichtung, wobei die Lichtverteilung (3) dem Verlauf der Kurve (2) folgt, und wobei Teile der Lichtverteilung (3), die über die Kurve (2) hinausgehende Bereiche (5) ausleuchten, mittels der Vorrichtung des Scheinwerfers (10) abgedimmt werden.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, ferner aufweisend den folgenden Schritt: – Verschieben der Lichtverteilung (3) mittels der Vorrichtung entlang einem Verlauf der Kurve (2) in Abhängigkeit von einer Reichweite der Lichtverteilung (3) um so mehr, je weiter die Lichtverteilung (3) vom Fahrzeug (1) entfernt ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, ferner aufweisend den folgenden Schritt: – Krümmen eines Außenradius (4) der Lichtverteilung (3) gemäß einem Außenradius (6) der Kurve (2) mittels der Vorrichtung.
DE102015107086.3A 2015-05-06 2015-05-06 Hochauflösender Scheinwerfer für ein Fahrzeug zur Anpassung von Lichtverteilungen bei Kurvenfahrten und Verfahren von Lichtverteilungen eines hochauflösenden Scheinwerfers bei Kurvenfahrten Withdrawn DE102015107086A1 (de)

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