DE102016124863A1 - A system, method, computer program product and computer-readable medium for light-shaping a vehicle exterior light - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System, aufweisend eine Einrichtung zur Lichtformung (2) für eine Fahrzeugaußenleuchte und eine Steuerung zur elektrischen Ansteuerung der Einrichtung (2), wobei die Einrichtung (2) eine Mehrzahl von Segmenten (4.1, 6.1, 8.1) umfasst, die mittels der Steuerung einzeln ansteuerbar sind.
Um eine komplexe Lichtformung zu ermöglichen und gleichzeitig die mechanische und elektrische Komplexität der Lichtformung für eine Fahrzeugaußenleuchte zu reduzieren, wird vorgeschlagen, dass die Einrichtung (2) erste Segmente (4.1) mit jeweils einem ersten Abstrahlwinkel und mindestens ein zweites Segment (6.1) mit jeweils einem zweiten Abstrahlwinkel aufweist, wobei in einem Betriebszustand eines der ersten Segmente (4.1) Licht mit dem ersten Abstrahlwinkel von diesem ersten Segment (4.1) und in einem Betriebszustand des mindestens einen zweiten Segments (6.1) Licht mit dem zweiten, von dem ersten Abstrahlwinkel verschiedenen Abstrahlwinkel von diesem zweiten Segment (6.1) emittierbar ist.
The present invention relates to a system comprising a device for light shaping (2) for a vehicle exterior light and a control device for the electrical activation of the device (2), wherein the device (2) comprises a plurality of segments (4.1, 6.1, 8.1) can be controlled individually by means of the control.
In order to enable a complex light shaping and at the same time to reduce the mechanical and electrical complexity of the light shaping for a vehicle exterior light, it is proposed that the device (2) each have first segments (4.1) each with a first emission angle and at least one second segment (6.1) a second emission angle, wherein in an operating state of one of the first segments (4.1) light with the first emission angle of this first segment (4.1) and in an operating state of the at least one second segment (6.1) light with the second, different from the first emission angle Beam angle of this second segment (6.1) can be emitted.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend eine Einrichtung zur Lichtformung für eine Fahrzeugaußenleuchte und eine Steuerung zur elektrischen Ansteuerung der Einrichtung, ein Verfahren zur Lichtformung für eine Fahrzeugaußenleuchte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7, ein Computerprogrammprodukt zur Ausführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und ein computerlesbares Medium nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The present invention relates to a system according to the preamble of claim 1, comprising a device for light shaping for a vehicle exterior light and a device for electrical control of the device, a method for light shaping for a vehicle exterior lamp according to the preamble of
Derartige Systeme, Verfahren, Computerprogrammprodukte und computerlesbare Medien sind aus dem Stand der Technik in zahlreichen Ausführungsvarianten bereits bekannt.Such systems, methods, computer program products, and computer readable media are already known in the art in numerous implementations.
So offenbart die
Hier setzt die vorliegende Erfindung an.This is where the present invention begins.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine komplexe Lichtformung zu ermöglichen und gleichzeitig die mechanische und elektrische Komplexität der Lichtformung für eine Fahrzeugaußenleuchte zu reduzieren.It is an object of the present invention to enable complex light shaping while reducing the mechanical and electrical complexity of light shaping for a vehicle exterior light.
Diese Aufgabe wird durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7, ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und ein Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a system having the features of claim 1, a method having the features of
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre liegt insbesondere darin, dass eine der Komplexität der vielfältigen Verkehrssituationen anpassbare Lichtformung ermöglicht ist, bei gleichzeitiger Reduzierung der Komplexität der hierfür erforderlichen Mittel. Dies vereinfacht die Lichtformung und führt zu einer erheblichen Kostenreduzierung. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung eine flexible Anwendung der erzeugbaren Lichtformung und erschließt somit eine breite Anwendungsmöglichkeit bei verschiedensten Verkehrssituationen.A significant advantage of the teaching according to the invention lies, in particular, in the fact that light shaping that can be adapted to the complexity of the diverse traffic situations is made possible, while simultaneously reducing the complexity of the means required for this purpose. This simplifies the light shaping and leads to a considerable cost reduction. In addition, the invention allows a flexible application of the producible light shaping and thus opens up a wide range of applications in a wide variety of traffic situations.
Grundsätzlich ist die Mehrzahl der Segmente der Einrichtung zur Lichtformung nach Art, Aufbau, Material, Dimensionierung und Anordnung in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems sieht jedoch vor, dass die ersten Segmente in einem ersten Bereich der Einrichtung zur Lichtformung und die zweiten Segmente in einem zweiten Bereich der Einrichtung zur Lichtformung baulich gruppiert sind. Hierdurch ist die mechanische und elektrische Komplexität der Einrichtung zur Lichtformung weiter reduziert. Darüber hinaus ist hierdurch eine Vorkonfektionierung der Einrichtung zur Lichtformung und damit ein Bezug einzelner Baueinheiten der Einrichtung von Zulieferern ermöglicht.In principle, the majority of the segments of the light-shaping device can be freely selected according to type, structure, material, dimensioning and arrangement within wide suitable limits. An advantageous development of the system according to the invention, however, provides that the first segments are structurally grouped in a first region of the device for light shaping and the second segments in a second region of the device for light shaping. This further reduces the mechanical and electrical complexity of the light-shaping device. In addition, this is a prefabrication of the device for light shaping and thus a reference of individual units of the device allows suppliers.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, dass der erste Bereich und der zweite Bereich unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind. Auf diese Weise ist eine besonders kompakte Bauweise der Einrichtung zur Lichtformung und damit des erfindungsgemäßen Systems erzielt.An advantageous development of the aforementioned embodiment provides that the first region and the second region are arranged directly adjacent to one another. In this way, a particularly compact construction of the device for light shaping and thus of the system according to the invention is achieved.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass die ersten Segmente jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von kleiner oder gleich 0,1° aufweisen und/oder das mindestens eine zweite Segment jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von größer oder gleich 0,2° aufweist. Hierdurch ist es möglich, durch die ersten Segmente sehr komplexe Lichtformungen, wie beispielsweise auf die Fahrbahn projizierte Lichtprojektionen von detaillierten Warnungen und Informationen an den Fahrzeugführer des Fahrzeugs oder dergleichen, zu realisieren. Zum anderen ist der konstruktive Aufwand und damit die Herstellkosten des Systems durch die grobe Auflösung des mindestens einen zweiten Segments, also dessen ungleich größeren Abstrahlwinkels, weiter reduziert. Beispielsweise ist eine derart grobe Auflösung dann ausreichend, wenn das mindestens eine zweite Segment lediglich der Erzeugung eines Abblendlichts und/oder Fernlichts dient.A particularly advantageous development of the system according to the invention provides that the first segments each have a horizontal and / or vertical beam angle of less than or equal to 0.1 ° and / or the at least one second segment each have a horizontal and / or vertical beam angle of greater or equal to 0.2 °. This makes it possible to realize by the first segments very complex light shaping, such as on the road projected light projections of detailed warnings and information to the driver of the vehicle or the like. On the other hand, the design effort and thus the manufacturing costs of the system by the coarse resolution of the at least one second segment, so its unevenly larger angle of radiation, further reduced. For example, such a coarse resolution is sufficient if the at least one second segment only serves to generate a low beam and / or high beam.
Bevorzugt weisen die ersten Segmente jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von kleiner oder gleich 0,05° aufweisen und/oder das mindestens eine zweite Segment jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von größer oder gleich 0,3° auf.The first segments preferably each have a horizontal and / or vertical emission angle of less than or equal to 0.05 ° and / or the at least one second segment each have a horizontal and / or vertical beam angle of greater than or equal to 0.3 °.
Besonders bevorzugt weisen die ersten Segmente jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von kleiner oder gleich 0,015° aufweisen und/oder das mindestens eine zweite Segment jeweils einen horizontalen und/oder vertikalen Abstrahlwinkel von größer oder gleich 0,4° auf.Particularly preferably, the first segments each have a horizontal and / or vertical beam angle of less than or equal to 0.015 ° and / or the at least one second segment each have a horizontal and / or vertical beam angle of greater than or equal to 0.4 °.
Eine mögliche Ausführungsform der technischen Realisierung eines erfindungsgemäßen Systems sieht vor, dass die Einrichtung zur Lichtformung als ein LCD-Modul ausgebildet ist. LCD-Module ermöglichen scharfe Konturen bei hoher Auflösung und einfachem Systemaufbau, beispielsweise in Form eines Projektionsmoduls.A possible embodiment of the technical realization of a system according to the invention provides that the device for light shaping is designed as an LCD module. LCD modules enable sharp contours with high resolution and simple system structure, for example in the form of a projection module.
Eine dazu alternative Ausführungsform des Systems sieht vor, dass die Einrichtung zur Lichtformung als eine LED-Matrix ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform werden lediglich die LED's zur Lichterzeugung und zur Lichtformung benötigt. Unter LED's sind auch LED's mit Vorsatzlinsen oder dergleichen zu verstehen. Ein zusätzliches LCD-Modul zur Lichtformung ist entbehrlich.An alternative embodiment of the system provides that the device for light shaping is formed as an LED matrix. In this embodiment, only the LEDs are required for light generation and light shaping. LED's are also LEDs with auxiliary lenses or the like to understand. An additional LCD module for light shaping is unnecessary.
Die Formulierung „Einrichtung zur Lichtformung“ und der Begriff „LED“ sind somit weit auszulegen und umfassen nicht lediglich das lichterzeugende Element, also beispielsweise die LED als solche, sondern auch ein Lichtmodul, das mindestens ein lichterzeugendes Element und mindestens ein lichtlenkendes Element aufweist, wobei das mindestens eine lichtlenkende Element dem mindestens einem lichterzeugenden Element zugeordnet ist und das von dem lichterzeugenden Element emittierte Licht in eine vorher festgelegte Richtung lenkt. Das Lichtmodul kann dabei eine oder mehrere LED's als lichterzeugendes Element/lichterzeugende Elemente mit mindestens einer vorgeschalteten Optik als lichtlenkendes Element, beispielsweise ein LCD-Element - Liquid Crystal Display- oder eine Mikrospiegelanordnung, aufweisen. Die vorgeschaltete Optik kann dabei einer LED oder mehreren LED's des Lichtmoduls zugeordnet sein. Auch andere dem Fachmann bekannte und geeignete lichterzeugende Elemente und lichtlenkende Elemente sind denkbar; beispielsweise als Laser ausgebildete lichterzeugende Elemente und damit zusammenwirkende lichtlenkende Elemente.The words "light-shaping device" and the term "LED" are thus to be interpreted broadly and include not only the light-generating element, such as the LED as such, but also a light module having at least one light-generating element and at least one light-directing element the at least one light-directing element is associated with the at least one light-generating element and directs the light emitted by the light-generating element in a predetermined direction. The light module can have one or more LEDs as a light-generating element / light-generating elements with at least one upstream optics as light-directing element, for example an LCD element - Liquid Crystal Display or a micromirror arrangement. The upstream optics can be assigned to one LED or several LEDs of the light module. Other suitable and known light-generating elements and light-directing elements are conceivable; For example, designed as a laser light-generating elements and cooperating light-directing elements.
Gleiches gilt für den Begriff „Abstrahlwinkel“, der ebenfalls weit auszulegen ist, nämlich analog zu der Formulierung „Einrichtung zur Lichtformung“ und dem Begriff „LED“, die sowohl ein lichterzeugendes Element als solches wie auch ein Lichtmodul, aufweisend mindestens ein lichterzeugendes Element und mindestens ein lichtlenkendes Element, umfassen. Somit bezieht sich der Begriff „Abstrahlwinkel“ nicht lediglich auf den Abstrahlwinkel eines lichterzeugenden Elements als solches, sondern auch auf den Abstrahlwinkel eines Lichtmoduls.The same applies to the term "radiation angle", which is also to be interpreted broadly, namely analogous to the formulation "device for light shaping" and the term "LED", both a light-generating element as such as a light module, comprising at least one light-generating element and at least one light-directing element. Thus, the term "radiation angle" refers not only to the radiation angle of a light-generating element as such, but also to the radiation angle of a light module.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass mittels der ersten Segmente eine erste Lichtfunktion und mittels des mindestens einen zweiten Segments eine zweite Lichtfunktion der Fahrzeugaußenleuchte erzeugt wird. Auf diese Weise ist die jeweils für die ersten Segmente und das mindestens eine zweite Segment erforderliche Auflösung und damit deren Abstrahlwinkel noch besser und damit effizienter an die jeweilige Lichtfunktion anpassbar. Beispielsweise wäre es denkbar, dass mit den ersten Segmenten auf die Fahrbahn projizierte Lichtprojektionen zur Warnung und Information des Fahrzeugführers des Fahrzeugs und mit dem mindestens einen zweiten Segment ein Abblendlicht und/oder Fernlicht erzeugbar sind. Entsprechend könnte die Auflösung der ersten Segmente speziell auf die erste Lichtfunktion, beispielsweise die Lichtprojektion von Warnungen und Informationen auf die Fahrbahn, und die Auflösung des mindestens einen zweiten Segments speziell auf die zweite Lichtfunktion, beispielsweise die Erzeugung eines Abblendlichts und/oder Fernlichts, angepasst sein.An advantageous development of the method according to the invention provides that a first light function is generated by means of the first segments and a second light function of the vehicle exterior light is generated by means of the at least one second segment. In this way, the resolution required in each case for the first segments and the at least one second segment and thus their emission angle is even better and thus more efficiently adaptable to the respective light function. For example, it would be conceivable that with the first segments on the road projected light projections for warning and information of the driver of the vehicle and the at least one second segment, a low beam and / or high beam can be generated. Accordingly, the resolution of the first segments could be adapted specifically to the first light function, for example the light projection of warnings and information on the roadway, and the resolution of the at least one second segment specifically to the second light function, for example the generation of a low beam and / or high beam ,
Anhand der beigefügten, grob schematischen Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
- Fig. ein Ausführungsbeispiel eines Layouts für eine als LCD-Modul ausgebildete Einrichtung zur Lichtformung der Erfindung.
- 1 shows an embodiment of a layout for a device designed as an LCD module for light shaping of the invention.
Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße System, das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt und das erfindungsgemäße computerlesbare Medium anhand der Fig. näher erläutert. Gleiche oder gleichwirkende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The system according to the invention, the method according to the invention, the computer program product according to the invention and the computer-readable medium according to the invention are explained in more detail below with reference to the FIGURE. The same or equivalent components are provided with the same reference numerals.
Die einzige Fig. zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Layouts für eine als LCD-Modul ausgebildete Einrichtung zur Lichtformung
Das LCD-Modul
Das LCD-Modul
Die Fläche jeweils eines der zweiten Segmente
Somit lassen sich für die einzelnen Bereiche
Der zweite Bereich
Der weitere Bereich
Aufgrund der Anpassung der jeweiligen Auflösung und damit des jeweiligen Abstrahlwinkels für das von dem LCD-Modul
Die Anzahl an elektrischen Leitungen zur Ansteuerung der einzelnen Segmente
Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Beispielsweise sind auch andere dem Fachmann bekannte und geeignete Lichtfunktionen denkbar. So vielfältig wie die Lichtfunktionen ist auch die Gestaltung der einzelnen Bereiche. Dabei können die Anzahl sowie die relative Lage der einzelnen Bereiche zueinander von dem Ausführungsbeispiel abweichen. In extremen Ausführungsformen wäre es auch möglich, dass lediglich eine Mehrzahl von ersten Segmenten und ein einzelnes zweites Segment, beispielsweise eine einzelne LED, eine einzelne Halogenleuchte oder dergleichen, eingesetzt sind.The invention is not limited to the present embodiment. By way of example, other suitable and suitable lighting functions are also conceivable for the person skilled in the art. As diverse as the lighting functions is the design of the individual areas. In this case, the number and the relative position of the individual areas to one another may differ from the embodiment. In extreme embodiments, it would also be possible for only a plurality of first segments and a single second segment, for example a single LED, a single halogen light or the like, to be used.
Darüber hinaus ist es nicht zwingend, dass die jeweilige Fläche der zweiten Segmente des zweiten Bereichs ein ganzzahliges Vielfaches der jeweiligen Fläche der ersten Segmente des ersten Bereichs ist. Analoges gilt beispielsweise im Vergleich der weiteren Segmente des weiteren Bereichs mit den ersten oder zweiten Segmenten des ersten oder zweiten Bereichs. Letztlich ist der weitere Bereich mit den weiteren Segmenten im Verhältnis zu dem zweiten Bereich mit den zweiten Segmenten wie der zweite Bereich mit den zweiten Segmenten zu dem ersten Bereich mit den ersten Segmenten zu verstehen. Die jeweiligen ersten und zweiten Bereiche müssen auch nicht unmittelbar aneinander angrenzen, also unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sein.In addition, it is not mandatory for the respective area of the second segments of the second area to be an integral multiple of the respective area of the first segments of the first area. The same applies, for example, in the comparison of the further segments of the further region with the first or second segments of the first or second region. Finally, the further area with the further segments in relation to the second area with the second segments is to be understood as the second area with the second segments to the first area with the first segments. The respective first and second regions also need not adjoin one another directly, that is to say be arranged directly adjacent to one another.
Ebenfalls nicht zwingend ist, dass die Abstrahlwinkel der Segmente in den einzelnen Bereichen der Einrichtung zur Lichtformung in horizontaler und vertikaler Richtung identisch sind. Die horizontalen und vertikalen Abstrahlwinkel der Segmente eines Bereichs können sich in einzelnen wie auch in allen Bereichen, je nach Anwendungsfall, voneinander unterscheiden.It is also not mandatory that the radiation angles of the segments in the individual regions of the device for light shaping in the horizontal and vertical directions are identical. The horizontal and vertical beam angles of the segments of a range can differ in individual as well as in all ranges, depending on the application.
Auch wäre anstelle eines LCD-Moduls als Einrichtung für die Lichtformung beispielsweise die Verwendung einer LED-Matrix oder aber eine Kombination mindestens eines LCD-Moduls und mindestens einer LED-Matrix denkbar.Also, instead of an LCD module as a device for the light shaping, for example, the use of an LED matrix or a combination of at least one LCD module and at least one LED matrix conceivable.
Die Fahrzeugaußenleuchte ist nicht auf Frontscheinwerfer, beispielsweise Hauptscheinwerfer, beschränkt. Auch andere Scheinwerfer oder eine Fahrzeugaußenleuchte, die Licht in eine andere Richtung als nach vorne abstrahlt, ist möglich.The vehicle exterior light is not limited to headlights, such as headlights. Other headlamps or a vehicle exterior lamp that emits light in a direction other than forward is also possible.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Einrichtung zur Lichtformung, als LCD-Modul ausgebildetDevice for light shaping, designed as an LCD module
- 44
- Erster Bereich der Einrichtung 2First section of the institution 2
- 4.14.1
-
Erste Segmente des ersten Bereichs 4First segments of the
first area 4 - 66
-
Zweiter Bereich der Einrichtung
2 Second area of the facility2 - 6.16.1
-
Zweite Segmente des zweiten Bereichs 6Second segments of the
second area 6 - 88th
- Weiterer Bereich der Einrichtung 2Further area of the facility 2
- 8.18.1
-
Weitere Segmente des weiteren Bereichs 8Further segments of the
further area 8 - 1010
- Fahrbahnroadway
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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