DE102016214120A1

DE102016214120A1 - Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit einer Leuchtvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016214120A1
Application number: DE102016214120.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Behrens
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-08-01
Filing date: 2016-08-01
Publication date: 2018-02-01
Also published as: FR3054505B1; FR3054505A1; JP2018020772A

Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft eine Leuchtvorrichtung, ein Fahrzeug und ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung. Die Leuchtvorrichtung (10) ist ausgebildet mit: mindestens einem Lichtscan-Modul (12-1); wobei jedes Lichtscan-Modul (12-1) dazu ausgelegt ist, mittels einer jeweiligen Spiegeleinheit (16-1) mit einem durch eine jeweilige Lichtquelle (14-1) bereitgestellten Lichtstrahl (4-1) einen jeweiligen Soll-Scanbereich (52-1) innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs (50-1) abzufahren; einer Bereitstellungseinrichtung (18), welche dazu ausgelegt ist, ein Neigungssignal (91), welches eine aktuelle Neigung (N1, N2) des Fahrzeugs indiziert, zu empfangen; und einer Steuereinrichtung (20), welche dazu ausgelegt ist, jedes Lichtscan-Modul (12-1) derart zu steuern, dass zumindest in einem Abblendlichtmodus der Leuchtvorrichtung (10) der jeweilige Soll-Scanbereich (52-1) jedes Lichtscan-Moduls (12-1) basierend auf dem Neigungssignal (91) angepasst wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer Leuchtvorrichtung, und ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug. Die Leuchtvorrichtung kann insbesondere als Scheinwerfer für ein Fahrzeug oder in einem Fahrzeug ausgebildet sein. Unter einem Fahrzeug können Straßenfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, Luftfahrzeuge und Schienenfahrzeuge verstanden werden. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Leuchtvorrichtung für ein Straßenfahrzeug, besonders ein zwei- oder drei-rädriges Straßenfahrzeug, bevorzugt ein Motorrad oder einen Motorroller.
Stand der Technik
Fahrzeuge können sich während der Fortbewegung in eine Vielzahl von Richtungen neigen. In 1 sind am Beispiel eines Motorrads als ein Fahrzeug 1 verschiedene Bewegungsarten N1, N2, N3 schematisch dargestellt. In 1 sind zunächst drei mögliche Rotationsachsen A1, A2 und A3 eingezeichnet, in Bezug auf welche einige Bewegungsarten des Fahrzeugs 1 charakterisiert werden. Eine Drehung N1 um eine Achse A3, welche senkrecht auf einer ebenen Fahrbahn des Fahrzeugs 1 steht, wird, insbesondere im Zusammenhang mit Flugzeugen, als Gieren bezeichnet.
Senkrecht zur Achse A3 ist eine Achse A1 angeordnet, welche parallel zu der Fahrbahn des Fahrzeugs 1 und zu einer Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Eine Drehung oder Neigung N1 um die Achse A1 wird als Rollen oder Roll-Neigung N1 bezeichnet. Eine dritte Achse A2 steht sowohl senkrecht auf der Achse A1 als auch der Achse A3 und erstreckt sich parallel zu der Fahrbahn des Fahrzeugs 1 und zu einer Querrichtung des Fahrzeugs 1. Ein Drehen oder eine Neigung N2 um die Achse A2 wird als Nicken oder Nick-Neigung N2 bezeichnet.
Wenn ein Fahrzeug 1, beispielsweise ein Motorrad, sich einen Hügel hinab oder hinauf bewegt, kann es bezüglich der Fahrbahn und/oder bezüglich eines absoluten Koordinatensystems im Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 zu einer Nick-Neigung N2 des Fahrzeugs 1 kommen. Bei einer Fahrt auf einer von links nach rechts, bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung, geneigten Bahn kommt es zu einer Roll-Neigung N1 des Fahrzeugs 1. Insbesondere bei zwei-rädrigen Fahrzeugen 1, beispielsweise bei Motorrädern, ist es häufig der Fall, dass das Fahrzeug 1 bei der Fahrt entlang einer Kurve in die Kurve geneigt wird und es somit auch zu einer Neigung, präziser: zu einer Roll-Neigung N1, des Fahrzeugs 1 bezüglich der Fahrbahn kommt.
In diesen Fällen der Neigung kommt es bei festmontierten Leuchtvorrichtungen als Scheinwerfer häufig dazu, dass eine vorausliegende Fahrbahn des Fahrzeugs 1 ungleichmäßig oder in unerwünschter Weise ausgeleuchtet wird.
In der WO 2002 060 725 A1 ist eine Scheinwerfereinheit für einspurige Zweiradfahrzeuge beschrieben, wobei ein Neigungswinkel des Zweiradfahrzeugs durch die Scheinwerfereinheit insofern berücksichtigt wird, dass, je nach gefahrener Kurve, ein linker oder ein rechter Scheinwerfer, welche beide einen zentralen Scheinwerfer flankieren, ein- oder ausgeschaltet wird.
Übliche technische Lösungen zum Beleuchten der Fahrbahn in allen Neigungssituationen erfordern herkömmlicherweise komplizierte optische Aufbauten, eine Vielzahl von Scheinwerfern und/oder komplexe Schwenk- und Ablenksysteme.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung offenbart eine Leuchtvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13.
Demgemäß ist eine Leuchtvorrichtung für ein Fahrrad vorgesehen, mit: mindestens einem Lichtscan-Modul, wobei jedes Lichtscan-Modul eine Lichtquelle und eine Spiegeleinheit aufweist und jedes Lichtscan-Modul dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, mittels der jeweiligen Spiegeleinheit des Lichtscan-Moduls mit einem durch die jeweilige Lichtquelle des Lichtscan-Moduls bereitgestellten Lichtstrahl einen jeweiligen Soll-Scanbereich des Lichtscan-Moduls innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs des Lichtscan-Moduls abzufahren.
Das Abfahren des Soll-Scanbereichs ist auch als „Scannen“ des Soll-Scanbereichs bezeichenbar. Unter dem Scannen oder Abfahren des Soll-Scanbereichs soll insbesondere verstanden werden, dass ein Lichtstrahl, vorteilhafterweise periodisch, abgelenkt wird, um den Soll-Scanbereich in irgendeiner Art und Weise periodisch abzufahren oder abzurastern. Als Lichtstrahl kann beispielsweise ein Laserstrahl bereitgestellt werden. Solche Licht-Scanmodule werden auch als Laserscanner bezeichnet.
Unter einem Maximal-Scanbereich soll ein Bereich verstanden werden, welcher durch das jeweilige Lichtscan-Modul maximal abgefahren werden kann, sei es aufgrund von strukturellen und/oder aufgrund von programmierten Begrenzungen. Das Anpassen des jeweiligen Soll-Scanbereichs kann insbesondere ein Verschieben des Soll-Scanbereichs innerhalb des Maximal-Scanbereichs und/oder ein Strecken und/oder ein Stauchen des Soll-Scanbereichs innerhalb des Maximal-Scanbereichs umfassen. Der jeweilige Soll-Scanbereich ist bevorzugt ein zusammenhängender Scanbereich, besonders bevorzugt ein im mathematischen Sinn einfach zusammenhängender Scanbereich.
Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung umfasst weiterhin eine Bereitstellungseinrichtung, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, ein Neigungssignal, welches eine aktuelle Neigung des Fahrzeugs indiziert, zu empfangen.
Des Weiteren umfasst die Leuchtvorrichtung eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, jedes Lichtscan-Modul derart zu steuern, dass zumindest in einem Abblendlichtmodus der Leuchtvorrichtung der jeweilige Soll-Scanbereich jedes Lichtscan-Moduls basierend auf dem Neigungssignal angepasst wird. Für bestimmte Neigungssignale kann darunter umfasst sein, dass für eine Vielzahl von Fällen der Soll-Scanbereich eines bestimmten Lichtscan-Moduls unverändert bleibt und nur in einem oder einigen wenigen Fällen angepasst wird.
Außer dem Abblendlichtmodus kann die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung optional weitere Modi umfassen, beispielsweise einen Fernlichtmodus und/oder einen ausgeschalteten Modus.
Des Weiteren ist ein Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, mit den Schritten: Empfangen eines Neigungssignals, welches eine aktuelle Neigung des Fahrzeugs indiziert; Anpassen eines Soll-Scanbereichs mindestens eines Lichtscan-Moduls innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs jedes Lichtscan-Moduls basierend auf dem Neigungssignal; und Scannen bzw. Abfahren des jeweils angepassten Soll-Scanbereichs durch das jeweilige Lichtscan-Modul.
Vorteile der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es mit verhältnismäßig einfachen technischen Mitteln, eine optimale Anpassung des durch eine Leuchtvorrichtung ausgesendeten Lichts an eine aktuelle Ausrichtung und/oder Fahrsituation eines Fahrzeugs, an dem die Leuchtvorrichtung angeordnet oder ausgebildet ist, vorzunehmen.
Dabei kommt die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung vorteilhaft ohne eine Vielzahl von makromechanischen Schwenkvorrichtungen und makromechanischen Lichtquellen aus, wodurch die Abmessungen der Leuchtvorrichtung verkleinert werden können und eine Herstellung, Justierung, ein Einbau, und eine Wartung der Leuchtvorrichtung vereinfacht werden können.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst die Leuchtvorrichtung mindestens zwei Lichtscan-Module, wobei die Bereitstellungseinrichtung dazu ausgelegt ist, basierend auf dem Neigungssignal eine virtuelle Trennkurve bereitzustellen, welche durch die Maximal-Scanbereiche der mindestens zwei Lichtscan-Module verläuft. Sind mehr als zwei Lichtscan-Module vorgesehen, kann die virtuelle Trennkurve durch zwei oder mehr der Maximal-Scanbereiche der vorhandenen Lichtscan-Module oder aber durch die Maximal-Scanbereiche aller vorhandenen Lichtscan-Module verlaufen. Die virtuelle Trennkurve ist auch als Hell-Dunkel-Grenze bezeichenbar und wird, insbesondere in der Automobil-Lichttechnik, auch Hell-Dunkel-Linie bezeichnet.
Weiterhin kann die Steuereinrichtung dazu ausgelegt sein, Lichtscan-Module derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus der jeweilige Soll-Scanbereich jedes der mindestens zwei Lichtscan-Module einseitig durch die aktuell bereitgestellte virtuelle Trennkurve begrenzt ist. Mit anderen Worten trennt die virtuelle Trennkurve in dem Abblendlichtmodus jeden Maximal-Scanbereich der mindestens zwei Lichtscan-Module in den jeweiligen Soll-Scanbereich einerseits und einen jeweiligen aktuell nicht abzufahrenden, das heißt aktuell nicht beleuchteten, zweiten Teil des Maximal-Scanbereichs. Mit Hilfe der virtuellen Trennkurve kann somit das durch die Lichtscan-Module ausgesendete Licht besonders vorteilhaft an die durch das Neigungssignal indizierte aktuelle Neigung des Fahrzeugs angepasst werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Bereitstellungseinrichtung dazu ausgelegt, ein Objektsignal zu empfangen, welches mindestens ein Objekt im Umfeld der Leuchtvorrichtung indiziert. Die Bereitstellungseinrichtung kann dazu ausgelegt sein, die Form der virtuellen Trennkurve basierend auf dem Objektsignal anzupassen, um das mindestens eine Objekt zu beleuchten oder von einer Beleuchtung auszunehmen. Die virtuelle Trennkurve kann als eine durchgängige Linie, eine gestufte Linie, ein Polygonzug, eine beliebige symmetrische Kurve, eine Parabel oder dergleichen ausgebildet sein bzw. in eine oder mehrere dieser Funktionen basierend auf dem Objektsignal abgeändert werden. Somit kann beispielsweise ein Beleuchten von entgegenkommenden Fahrzeugen verringert oder verhindert werden und/oder es können besonders relevante Objekte für einen Fahrzeugführer des Fahrzeugs durch Beleuchtung besser erkennbar gemacht werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Bereitstellungseinrichtung dazu ausgelegt, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve basierend auf einer durch das Neigungssignal indizierten Roll-Neigung des Fahrzeugs entgegen der indizierten Roll-Neigung zu rotieren oder in anderer Weise anzupassen. Insbesondere kann die virtuelle Trennkurve durch die Bereitstellungseinrichtung derart rotiert werden, dass durch die Rotation der Trennkurve die indizierte Roll-Neigung kompensiert wird. Dadurch kann eine aktuelle Beleuchtung der Umgebung des Fahrzeugs auch dann beibehalten werden, wenn das Fahrzeug, etwa wegen einer Kurvenfahrt, eine Roll-Neigung ausführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Bereitstellungseinrichtung dazu ausgebildet, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve basierend auf einer durch das Neigungssignal indizierten Nick-Neigung entgegen der indizierten Nick-Neigung zu verschieben oder in anderer Weise anzupassen. Insbesondere kann die virtuelle Trennkurve durch die Bereitstellungseinrichtung derart bereitgestellt werden, dass die indizierte Nick-Neigung durch das Verschieben der Trennkurve kompensiert wird. Somit kann eine aktuelle Beleuchtung der Umgebung des Fahrzeugs, welche für das aktuelle Umfeld des Fahrzeugs optimal angepasst wurde, auch dann beibehalten werden, wenn das Fahrzeug gerade eine Steigung hinauf- oder hinunter fährt bzw. eine Nick-Neigung ausführt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Leuchtvorrichtung mindestens zwei Lichtscan-Module auf, wobei die Lichtscan-Module spalten- oder zeilenartig nebeneinander angeordnet sind. Durch die spalten- oder zeilenartige Anordnung mindestens zweier Lichtscan-Module kann die aktuelle Beleuchtungssituation noch besser aufgelöst basierend auf der durch das Neigungssignal indizierten Neigung des Fahrzeugs angepasst werden. Besonders bevorzugt weist die Leuchtvorrichtung eine größere, gerade Anzahl von Lichtscan-Modulen auf, beispielsweise vier, sechs, acht oder mehr. Spalten können insbesondere vertikal, d.h. senkrecht, bezogen auf eine Fahrbahn des Fahrzeugs angeordnet sein; Zeilen können insbesondere horizontal, d.h. parallel zu einer Fahrbahn des Fahrzeugs angeordnet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine erste Gruppe der Lichtscan-Module einerseits einer Lichtquellenanordnung der Leuchtvorrichtung angeordnet und eine zweite Gruppe der Lichtscan-Module andererseits der Lichtquellenanordnung angeordnet. Die Lichtquellenanordnung kann mindestens zwei Einzel-Lichtquellen, z.B. LEDs oder Laserquellen, aufweisen. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, die Lichtquellenanordnung basierend auf dem Neigungssignal derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus jede der Einzel-Lichtquellen individuell basierend auf dem Neigungssignal Licht emittiert oder kein Licht emittiert.
Somit können etwa zu beleuchtende Bereiche, welche näher an der Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnet sind, und welche im Durchschnitt geringeren Schwankungen in den Anforderungen an deren Beleuchtungsprofil aufgrund von aktuellen Neigungen des Fahrzeugs unterworfen sind, wie etwa Bereiche genau in Vorwärtsfahrtrichtung, durch die Lichtquellenanordnung aus Einzel-Lichtquellen beleuchtet werden. Solche Einzel-Lichtquellen können gegenüber den vielseitigeren und präziser örtlich auflösenden Lichtscan-Modulen einfacher und noch zuverlässiger ausgebildet sein. Die Einzel-Lichtquellen der Lichtquellenanordnung können in Abhängigkeit von der oben beschriebenen virtuellen Trennkurve zum Emittieren oder Nicht-Emittieren von Licht gesteuert werden.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung eine Auskoppeloptik, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, zum Scannen des Soll-Scanbereichs des Lichtscan-Moduls (oder mehrerer oder aller Lichtscan-Module) ausgesendete Lichtstrahlen in einem Lichtkegel aus der Leuchtvorrichtung auszukoppeln. Die Auskoppeloptik kann derart ausgebildet sein, dass, bei einem Verschieben oder Verschwenken des Soll-Scanbereichs innerhalb des jeweiligen Maximal-Scanbereichs des Lichtscan-Moduls in einer ersten Richtung, der ausgekoppelte Lichtkegel in der ersten Richtung und zusätzlich in einer zweiten Richtung verschwenkt wird. Auf diese Weise kann besonders einfach und effizient ein Kurvenlicht etwa für ein zwei-rädriges Straßenfahrzeug wie ein Motorrad oder einen Motorroller realisiert werden. Insbesondere kann die Auskoppeloptik derart ausgebildet sein, dass das Verschwenken des Lichtkegels automatisch als Folge des Verschiebens oder Verschwenkens des Soll-Scanbereichs erfolgt. Die Auskoppeloptik wird, insbesondere in der Automobil-Lichttechnik, auch als Sekundäroptik bezeichnet.
Die zweite Richtung kann insbesondere auf der ersten Richtung senkrecht stehen. Bei der ersten Richtung kann es sich insbesondere um eine Richtung parallel zu der Nickachse A2 des Fahrzeugs 1 handeln. Bei der zweiten Richtung kann es sich insbesondere um eine senkrecht zur ersten Richtung angeordnete Richtung handeln, insbesondere um eine Richtung, welche parallel zu der Gierachse A3 des Fahrzeugs 1 angeordnet ist.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Steuereinrichtung dazu ausgelegt oder eingerichtet, den Soll-Scanbereich des mindestens einen Lichtscan-Moduls innerhalb des Maximal-Scanbereichs basierend auf dem Neigungssignal in eine Richtung zu verschieben, in welche sich das Fahrzeug neigt. Neigt sich das Fahrzeug beispielsweise nach rechts, das heißt im Uhrzeigersinn um die Roll-Achse A1, kann der Soll-Scanbereich innerhalb des Maximal-Scanbereichs nach rechts verschoben werden. Dabei kann die räumliche Form des Soll-Scanbereichs gleichgehalten oder auch angepasst werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Auskoppeloptik derart ausgebildet, dass ein Verschwenkwinkel des Verschwenkens des Lichtkegels in der zweiten Richtung eine monotone Funktion eines Betrags eines Verschwenkwinkels des Lichtkegels in der ersten Richtung ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Auskoppeloptik derart ausgebildet, dass ein Raumwinkelbereich, in welchen der Lichtkegel ausgesendet wird, umso kleiner ist, je größer der Betrag des Verschwenkwinkels des Lichtkegels in der ersten Richtung ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren den Schritt: Bereitstellen einer virtuellen Trennkurve, welche durch den Maximal-Scanbereich des mindestens einen Lichtscan-Moduls bzw. durch die Maximal-Scanbereiche einer Vielzahl, oder aller, von vorhandenen Lichtscan-Modulen verläuft, basierend auf dem Neigungssignal. Der jeweilige Soll-Scanbereich kann derart angepasst werden, dass der Soll-Scanbereich jedes Lichtscan-Moduls einseitig durch die virtuelle Trennkurve begrenzt ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Soll-Scanbereich des mindestens einen Lichtscan-Moduls innerhalb des Maximal-Scanbereichs des Lichtscan-Moduls basierend auf dem Neigungssignal jeweils in eine Richtung verschoben, in welche sich das Fahrzeug aktuell neigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 am Beispiel eines Motorrads als ein Fahrzeug schematisch verschiedene Bewegungsarten;
2 ein schematisches Blockschaltbild einer Leuchtvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Leuchtvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 eine Leuchtvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 eine vorteilhafte mögliche schematische Anordnung verschiedener Elemente der Leuchtvorrichtung gemäß 4;
6a) bis c) wie Situationen im Umfeld eines mit der Leuchtvorrichtung gemäß 4 und 5 ausgestatteten Fahrzeugs vorteilhaft beleuchtet werden können;
7 eine Leuchtvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8a) und b) erläuternde Darstellungen zum besseren Verständnis der Funktion der Leuchtvorrichtung gemäß 7;
9 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
10 ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In allen Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente und Vorrichtungen – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Nummerierung von Verfahrensschritten dient der Übersichtlichkeit und soll insbesondere nicht, sofern nichts anderes angegeben ist, eine bestimmte zeitliche Reihenfolge implizieren. Insbesondere können auch mehrere Verfahrensschritte gleichzeitig durchgeführt werden.
2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer Leuchtvorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Leuchtvorrichtung 10 umfasst mindestens ein Lichtscan-Modul 12-1. Jedes Lichtscan-Modul 12-1 weist eine Lichtquelle 14-1 und eine Spiegeleinheit 16-1 auf. Bei der Lichtquelle 14-1 kann es sich beispielsweise um eine LED oder eine Laserlichtquelle handeln. Die Lichtquelle 14-1 kann auch aus einer Reihe, oder einer anderen geometrischen Anordnung, von mindestens zwei Einzel-Lichtquellen, beispielsweise LEDs, ausgebildet sein. Die Spiegeleinheit 16-1 kann insbesondere als eine Mikrospiegeleinheit ausgebildet sein und kann somit einen, zwei oder mehr Mikrospiegel umfassen, mittels welchen der oder die durch die Lichtquelle 14-1 bereitgestellte(n) Lichtstrahle(n) 4-1 ablenkbar sind. Die Spiegeleinheit 16-1 kann eine 1-D-Spiegeleinheit sein, das heißt zum Verschwenken des oder der durch die Lichtquelle 14-1 bereitgestellten Lichtstrahls 4-1 oder Lichtstrahlen 4-1 in einer einzigen Richtung bzw. Dimension ausgelegt sein. Die Spiegeleinheit 16-1 kann auch einen einzelnen Spiegel aufweisen, welcher dazu ausgelegt ist, auf den einzelnen Spiegel auftreffende Lichtstrahlen 4-1 in zwei Dimensionen abzulenken. Die Spiegeleinheit 16-1 kann auch eine 2-D-Spiegeleinheit sein, d.h. zwei oder mehr Spiegel, insbesondere Mikrospiegel, aufweisen, durch welche der oder die bereitgestellten Lichtstrahl(en) 4-1 in zwei Dimensionen ablenkbar sind.
Auf diese Weise kann durch Aktuieren der jeweiligen Spiegeleinheit 16-1 jedes Lichtscan-Moduls 12-1 ein jeweiliger Soll-Scanbereich 52-1 innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs 50-1 durch Bewegen bzw. Aktuieren der jeweiligen Spiegeleinheit 16-1 abgefahren, das heißt abgescannt oder abgerastert werden.
Handelt es sich bei der Spiegeleinheit 16-1 um eine 1-D-Spiegeleinheit, kann beispielsweise ein einzelner, durch die Lichtquelle 14-1 bereitgestellter Lichtfleck hin und her bewegt werden, so dass der jeweilige Maximal-Scanbereich 50-1 abfahrbar ist. Handelt es sich bei der Spiegeleinheit 16-1 um eine 2-D-Spiegeleinheit, kann der jeweilige Soll-Scanbereich 52-1 durch Abfahren von Zick-Zack-Linien durch einen mittels der Spiegeleinheit 16-1 abgelenkten Lichtstrahl 4-1 (oder eine Mehrzahl von solchen abgelenkten Lichtstrahlen 4-1) abgefahren werden. Mittels einer 2-D-Spiegeleinheit kann auch eine andere Trajektorie als eine Zick-Zack-Linie abgefahren werden, etwa eine Trajektorie gemäß der Kurve 88 wie im Nachfolgenden anhand der 7, 8a und 8b beschrieben.
Unter dem Abfahren eines jeweiligen Soll-Scanbereichs 52-1 innerhalb des jeweiligen Maximal-Scanbereichs 50-1 soll insbesondere verstanden werden, dass Lichtstrahlen jeweils nur innerhalb des Soll-Scanbereichs 52-1 emittiert werden, nicht aber in dem über den Soll-Scanbereich 52-1 hinausgehenden restlichen Anteil des Maximal-Scanbereichs 50-1.
Dies kann entweder dadurch erzielt werden, dass ein Bewegen oder Aktuieren der Spiegeleinheit 16-1 auf solche Bewegungen eingeschränkt wird, welche darin resultieren, dass der Lichtstrahl 4-1 in den Soll-Scanbereich 52-1 abgelenkt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Spiegeleinheit 16-1 unabhängig von dem jeweils aktuell eingestellten Soll-Scanbereich 52-1 stets dieselben Bewegungen durchläuft, gemäß denen eigentlich der gesamte Maximal-Scanbereich 50-i abgefahren würde, dass jedoch das Bereitstellen des Lichtstrahls 4-1 durch die Lichtquelle 14-1 jeweils nur dann erfolgt, wenn der schließlich durch die Spiegeleinheit 16-1 abgelenkte Lichtstrahl 4-1 in den jeweils aktuellen Soll-Scanbereich 52-1 hinein abgelenkt wird.
Die Leuchtvorrichtung 10 weist weiterhin eine Bereitstellungseinrichtung 18 auf, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, ein Neigungssignal 91 zu empfangen, welches eine aktuelle Neigung N1, N2 des Fahrzeugs 1 indiziert. Das Neigungssignal 91 kann entweder durch eine externe Sensorvorrichtung an die Leuchtvorrichtung 10 übermittelt werden oder kann durch eine interne Sensoreinrichtung (nicht dargestellt) der Leuchtvorrichtung 10 ermittelt werden. Bei der Sensorvorrichtung oder der Sensoreinrichtung kann es sich beispielsweise um einen fünf-dimensionalen Inertialsensor handeln, welcher beispielsweise Drehmomente in zwei Dimensionen und Linearbeschleunigungen in drei Dimensionen erfasst. Die Bereitstellungseinrichtung 18 kann dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, Rohdaten eines solchen Sensors als das Neigungssignal 91 zu erhalten und daraus die aktuelle Neigung N1, N2 des Fahrzeugs 1 zu berechnen. Alternativ kann die Bereitstellungseinrichtung 18 auch dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, ein Neigungssignal 91 zu empfangen, welches bereits konkret berechnete Informationen über die aktuelle Neigung N1, N2 des Fahrzeugs 1 umfasst.
Die Leuchtvorrichtung 10 umfasst weiterhin eine Steuereinrichtung 20, welche dazu ausgelegt ist, jedes Lichtscan-Modul 12-1 derart zu steuern, dass, zumindest in einem Abblendlichtmodus der Leuchtvorrichtung 10, der jeweilige Soll-Scanbereich 52-1 jedes Lichtscan-Moduls 12-1 automatisch basierend auf dem aktuellen Neigungssignal 91 angepasst wird. Unter dem Anpassen des Soll-Scanbereichs 52-1 kann ein Verschieben des Soll-Scanbereichs 52-1 innerhalb des Maximal-Scanbereichs 50-1 und/oder ein Verändern der Form des Soll-Scanbereichs 52-1 verstanden werden. Dazu kann die Steuereinrichtung 20 ein auf dem aktuellen Neigungssignal 91 basierendes Übermittlungssignal 92 empfangen oder als das Übermittlungssignal 92 das Neigungssignal 91 selbst empfangen.
Außer dem Abblendlichtmodus kann die Leuchtvorrichtung 10 beispielsweise noch einen ausgeschalteten Modus umfassen, in welchem keines der Lichtscan-Module 12-1 Licht emittiert. Zusätzlich kann die Leuchtvorrichtung 10 einen Fernlichtmodus umfassen, in welchem die Soll-Scanbereiche 52-1 jedes vorhandenen Lichtscan-Moduls 12-1 dem jeweiligen Maximal-Scanbereich 50-1 gleich sind, unabhängig von dem jeweils aktuellen Neigungssignal 91.
Zum Steuern der Lichtscan-Module 12-1 kann ein jeweiliges Steuersignal 93-1 durch die Steuereinrichtung 20 erzeugt und an das jeweilige Lichtscan-Modul 12-1 übermittelt werden. Je nachdem, ob das Begrenzen des abscannenden Lichtstrahls 4-1 auf den Soll-Scanbereich 52-1 auf eine der oben beschriebenen Weisen oder in noch einer anderen Weise erfolgt, kann das Steuersignal 93-1 an die Spiegeleinheit 16-1 und/oder an die Lichtquelle 14-1 des jeweiligen Lichtscan-Moduls 12-1 übermittelt werden. Jedes Lichtscan-Modul 12-1 kann auch eine (nicht dargestellte) Lichtscan-Modul-Steuereinheit aufweisen, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist die Spiegeleinheit 16- und/oder die Lichtquelle 14-1 zu steuern und dazu das Steuersignal 93-1 zu empfangen und auszuwerten.
3 zeigt eine Leuchtvorrichtung 110 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Leuchtvorrichtung 110 ist eine Variante der Leuchtvorrichtung 10 und unterscheidet sich von dieser zunächst darin, dass die Leuchtvorrichtung 110 außer dem – auch in 2 dargestellten – ersten Lichtscan-Modul 12-1 noch ein zweites Lichtscan-Modul 12-2 mit einer entsprechenden Lichtquelle 14-2 und einer Spiegeleinheit 16-2 umfasst. Genau wie in Bezug auf das erste Lichtscan-Modul 12-1 beschrieben, ist das zweite Lichtscan-Modul 12-2 dazu ausgelegt oder eingerichtet, einen mittels der Lichtquelle 14-2 erzeugten Lichtstrahl 4-2 durch die Spiegeleinheit 16-2 zum Abfahren eines Soll-Scanbereichs 52-2 innerhalb eines Maximal-Scanbereichs 50-2 des zweiten Lichtscan-Moduls 12-2 abzulenken. Dazu kann, wie in Bezug auf das Steuersignal 93-1 beschrieben, außer dem ersten Steuersignal 93-1 noch ein zweites Steuersignal 93-2 durch eine Steuereinrichtung 120 der Leuchtvorrichtung 110 erzeugt und an das zweite Lichtscan-Modul 12-2 übermittelt werden, wie in Bezug auf 2 und das erste Lichtscan-Modul 12-1 beschrieben.
Die Leuchtvorrichtung 110 kann auch mehr als zwei Lichtscan-Module 12-1, 12-2 aufweisen, welche im Folgenden zusammenfassend als Lichtscan-Module 12-i bezeichnet werden. Insbesondere kann die Leuchtvorrichtung 110 eine gerade Anzahl von Lichtscan-Modulen 12-i umfassen, beispielsweise vier, sechs oder noch mehr Lichtscan-Module 12-i.
Eine Bereitstellungseinrichtung 118 der Leuchtvorrichtung 110 ist dazu ausgelegt oder eingerichtet, das Neigungssignal 91 zu empfangen und basierend auf dem Neigungssignal 91 eine virtuelle Trennkurve 54 bereitzustellen, welche durch die Maximal-Scanbereiche 50-1, 50-2 der mindestens zwei Lichtscan-Module 12-i verläuft. Die Maximal-Scanbereiche 50-i, die Soll-Scanbereiche 52-i und die virtuelle Trennkurve 54 können gemeinsam in einer virtuellen Ebene angeordnet sein, welche mit einer tatsächlichen Oberfläche zusammenfallen kann, beispielsweise eine Oberfläche einer Auskoppeloptik der Leuchtvorrichtung 110.
Die Steuereinrichtung 120 der Leuchtvorrichtung 110 umfasst alle Funktionen der Steuereinrichtung 20 der Leuchtvorrichtung 10 und ist außerdem dazu ausgelegt, die Lichtscan-Module 12-i derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus der jeweilige Soll-Scanbereich 52-i jedes der mindestens zwei Lichtscan-Module 12-i einseitig durch die virtuelle Trennkurve 54 begrenzt ist. Vorzugsweise befinden sich alle Soll-Scanbereiche 52-i aller Lichtscan-Moduls 12-i auf ein- und derselben Seite der virtuellen Trennkurve 54 in der virtuellen Ebene, insbesondere auf einer Seite, welche bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Leuchtvorrichtung 110 und/oder des Fahrzeugs 1 eine untere Seite, das heißt eine der Fahrbahn des Fahrzeugs 1 zugewandte Seite, ist.
Dabei kann die Bereitstellungseinrichtung 118 derart ausgelegt oder eingerichtet sein, dass die bereitgestellte virtuelle Trennkurve 54 basierend auf einer durch das Neigungssignal 91 indizierten Roll-Neigung N1 des Fahrzeugs 1 entgegen der indizierten Roll-Neigung N1 rotiert wird.
Alternativ oder zusätzlich kann die Bereitstellungseinrichtung 118 dazu ausgelegt sein oder eingerichtet sein, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve 54 basierend auf einer durch das Neigungssignal 91 indizierten Nick-Neigung N2 des Fahrzeugs 1 entgegen der indizierten Nick-Neigung N2 zu verschieben. Die Bereitstellungseinrichtung 118 kann jeweils dazu eingerichtet sein, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve 54 derart zu rotieren und/oder zu verschieben, dass eine jeweilige aktuell indizierte Roll-Neigung N1 und/oder Nick-Neigung N2 des Fahrzeugs 1 kompensiert wird.
4 zeigt eine Leuchtvorrichtung 210 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leuchtvorrichtung 210 ist eine Variante der Leuchtvorrichtung 110 und ist gemäß allen in Bezug auf die Leuchtvorrichtung 110 beschriebenen Modifikationen und Weiterbildungen anpassbar und umgekehrt. Sofern nicht explizit etwas Anderes erwähnt wird, umfasst die Leuchtvorrichtung 210 dieselben Elemente wie die Leuchtvorrichtung 110.
Im Vergleich zur Leuchtvorrichtung 110 umfasst die Leuchtvorrichtung 210 weiterhin eine Auskoppeloptik 222, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, die in die Soll-Scanbereiche 52-1, 52-2 einfallenden, oder diese durchquerenden, Lichtstrahlen 4-1, 4-2 sowie etwaige weitere Lichtstrahlen 8-1, 8-2 aus der Leuchtvorrichtung 210 auszukoppeln und diese beispielsweise in die Umgebung des Fahrzeugs 1 zu leiten, in welchem die Leuchtvorrichtung 210 angeordnet ist.
Eine Bereitstellungseinrichtung 218 der Leuchtvorrichtung 210 anstelle der Bereitstellungseinrichtung 118 der Leuchtvorrichtung 110 ist ebenso wie ausgebildet wie die Bereitstellungseinrichtung 118 und ist zusätzlich dazu ausgelegt oder eingerichtet, ein Objektsignal 94 zu empfangen, welches mindestens ein Objekt im Umfeld der Leuchtvorrichtung 210 indiziert. Die Bereitstellungseinrichtung 218 ist dazu ausgelegt oder eingerichtet, die Form der virtuellen Trennkurve 54 basierend auf dem Objektsignal 94 anzupassen, um das mindestens eine Objekt zu beleuchten oder von einer Beleuchtung auszunehmen.
Die virtuelle Trennkurve 54 kann beispielsweise als eine durchgängige Linie, eine gestufte Linie, ein Polygonzug, eine beliebige symmetrische Kurve, eine Parabel oder dergleichen ausgebildet sein bzw. in eine oder mehrere dieser Funktionen basierend auf dem aktuellen Objektsignal 94 und/oder dem aktuellen Neigungssignal 91 abgeändert werden.
Neben den Lichtscan-Modulen 12-1, 12-2 kann die Leuchtvorrichtung 210 optional eine erste Lichtquellenanordnung 58-1 zum Aussenden von Lichtstrahlen 8-1 und/oder optional eine zweite Lichtquellenanordnung 58-2 zum Aussenden von Lichtstrahlen 8-2 aufweisen. Die Lichtquellenanordnungen 58-1, 58-2 können jeweils eine oder mehrere Einzel-Lichtquellen aufweisen. Eine Steuereinrichtung 220 der Leuchtvorrichtung 210, welche ansonsten ebenso ausgebildet sein kann wie die Steuereinrichtung 120 der Leuchtvorrichtung 110, kann dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, die erste und/oder die zweite Lichtquellenanordnung 58-1, 58-2 basierend auf dem aktuellen Neigungssignal 91 und/oder dem aktuellen Objektsignal 94 derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus jede der Einzel-Lichtquellen individuell basierend auf dem Neigungssignal 91 und/oder dem Objektsignal 94 Licht emittiert oder kein Licht emittiert.
5 zeigt eine vorteilhafte mögliche schematische Anordnung verschiedener Elemente der Leuchtvorrichtung 210.
Bei der Variante gemäß 5 weist die Leuchtvorrichtung 210 vier Lichtscan-Module 12-i auf (nicht dargestellt). Weiterhin umfasst die Leuchtvorrichtung 210 gemäß der Variante von 5 eine erste Lichtquellenanordnung 58-1 mit vier Einzel-Lichtquellen 60-1, 60-2, 60-3, 60-4, welche in einer Spalte angeordnet sind sowie eine zweite Lichtquellenanordnung 58-2 von fünf Einzel-Lichtquellen 62-1, 62-2, 62-3, 62-4, 62-5, welche in einer Zeile angeordnet sind, wobei eine Einzel-Lichtquelle 62-1 sowohl als Teil der Spalte der ersten Lichtquellenanordnung 58-1 als auch als Teil der Zeile der zweiten Lichtquellenanordnung 58-2 angeordnet bezeichnet werden kann. Bei den Einzel-Lichtquellen 60-i, 62-i kann es sich insbesondere um LEDs handeln.
Gemäß der Variante von 5 der Leuchtvorrichtung 210 sind ein erstes und ein drittes Lichtscan-Modul derart angeordnet, dass die Maximal-Scanbereiche 150-1, 150-3 des ersten und des dritten Lichtscan-Moduls einerseits (links in 5) der ersten Lichtquellenanordnung 58-1 angeordnet sind. Gemäß der Variante von 5 der Leuchtvorrichtung 210 sind ein zweites und ein viertes Lichtscan-Modul derart angeordnet, dass die Maximal-Scanbereiche 150-2, 150-4 des zweiten und des vierten Lichtscan-Moduls andererseits (rechts in 5) der ersten Lichtquellenanordnung 58-1 angeordnet sind.
Weiterhin sind die ersten bis vierten Maximal-Scanbereiche 150-i alle auf derselben Seite der zweiten Lichtquellenanordnung 58-2 angeordnet, und zwar auf derselben Seite der zweiten Lichtquellenanordnung 58-2, auf welcher auch die erste Lichtquellenanordnung 58-1 angeordnet ist.
Wie in 5 weiterhin veranschaulicht, ist die Bereitstellungseinrichtung 218 der Leuchtvorrichtung 210 gemäß der Variante von 5 dazu eingerichtet oder ausgelegt, die virtuelle Trennkurve 54 derart bereitzustellen, dass die virtuelle Trennkurve 54 durch alle vier Maximal-Scanbereiche 150-i sowie durch die erste Lichtquellenanordnung 58-1 verläuft. Die Steuereinrichtung 220 ist bei der Variante gemäß 5 der Leuchtvorrichtung 210 dazu ausgelegt oder eingerichtet, die jeweiligen Soll-Scanbereiche 152-i der vier Lichtscan-Module so anzupassen, dass diese Soll-Scanbereiche 152-i alle einerseits der Trennkurve 54 liegen, und zwar insbesondere auf der Seite der Trennkurve 54, welche der zweiten Lichtquellenanordnung 58-2 zugewandt ist.
Weiterhin ist die Steuereinrichtung 220 bei der Variante gemäß 5 dazu ausgelegt oder eingerichtet, die Einzel-Lichtquellen 60-i, 62-i derart zu steuern, dass all diejenigen Einzel-Lichtquellen 60-i, 62-i gesteuert werden, Lichtstrahlen 8-i zu emittieren, welche auf derselben Seite der aktuellen Trennkurve 54 liegen, auf welcher auch die Soll-Scanbereiche 152-i liegen. Mit anderen Worten kann die Leuchtvorrichtung 210 dazu ausgelegt oder eingerichtet sein, dass einerseits einer jeweils aktuellen Trennkurve 54 eine maximale Emission von Lichtstrahlen 4-i, 8-i und andererseits der jeweils aktuellen Trennkurve 54 eine minimale oder keine Emission von Lichtstrahlen 4-i, 8-i stattfindet. In 5 sind aktuell Lichtstrahlen 8-i emittierende Einzel-Lichtquellen 60-i, 62-i schraffiert dargestellt.
6a) bis c) veranschaulichen, wie Situationen im Umfeld eines mit der Leuchtvorrichtung 210 ausgebildeten Fahrzeugs 1 vorteilhaft beleuchtet werden können.
In 6a) ist die Sicht eines Fahrzeugs 1 mit einer vorausliegenden Fahrbahn 87, einem entgegenkommenden Fahrzeug 81 und einem vorausfahrenden Fahrzeug 82 dargestellt. Ein unmittelbar vor dem Fahrzeug 1 liegender Nahbereich 83 wird insbesondere durch die zweite Lichtquellenanordnung 58-2 beleuchtet. Ein darüber liegender, weiter von dem Fahrzeug 1 entfernter Bereich 84 wird durch die Soll-Scanbereiche 152-i sowie die unterhalb der Trennkurve 54 gelegenen Einzel-Lichtquellen 60-i der ersten Lichtquellenanordnung 58-1 beleuchtet. Eine Beleuchtungsgrenze 85 des beleuchteten Bereichs 84 in 6a) basiert somit auf der Trennkurve 54 und der auf der Trennkurve 54 basierenden Unterteilung in beleuchtete und nicht beleuchtete Bereiche. Ein oberhalb der Beleuchtungsgrenze 85 liegender, von dem Fahrzeug 1 noch weiter entfernter Fernbereich 86 bleibt in der Situation von 6a) in dem Abblendlichtmodus unbeleuchtet, was den nicht abgefahrenen Bereichen der Maximal-Scanbereiche 152-i sowie den nicht-lichtemittierenden Einzel-Lichtquellen 60-i oberhalb der Trennkurve 54 entspricht.
In 6b) ist schematisch eine Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 dargestellt, bei der sich das Fahrzeug 1 nach rechts neigt, das heißt eine Roll-Neigung N1 nach rechts durchführt. Durch ein, insbesondere die Roll-Neigung N1 des Fahrzeugs 1 ausgleichendes, Rotieren der Trennkurve 54 bleibt die Beleuchtungsgrenze 85 in ihrer Ausrichtung im Vergleich zu 6a) unverändert, beispielsweise parallel zur Fahrbahn 87, obwohl sich das Fahrzeug 1 nach rechts neigt. Würde die Trennkurve 54 nicht, oder weniger, rotieren, verliefe eine hypothetische Beleuchtungsgrenze 85’ z.B. wie in 6b) dargestellt, wodurch ein geringerer Anteil der Fahrbahn 87 beleuchtet würde, und zwar ungünstiger Weise gerade der Teil, auf welchen das Fahrzeug 1 zufährt.
In 6c) ist eine Situation dargestellt, in welcher das Fahrzeug 1 eine leichte Steigung hinabfährt. Mit anderen Worten führt das Fahrzeug 1 eine Nick-Neigung N2 durch, zwar nicht notwendigerweise bezüglich der Fahrbahn, jedoch bezüglich eines absoluten, mit dem Schwerpunkt des Fahrzeugs 1 verbundenen Koordinatensystems. Dementsprechend ist in 6c) die Situation gezeigt, dass, durch Verschieben der Trennkurve 54 nach oben, das heißt von der zweiten Lichtquellenanordnung 58-2 fort, auch die Beleuchtungsgrenze 85 in 6c) nach oben verschoben wird, so dass ein größerer Anteil der Fahrbahn 87 beleuchtet wird als wenn, wie durch die hypothetische Beleuchtungsgrenze 85’’ veranschaulicht, die Trennkurve 54 trotz der Nick-Neigung N2 des Fahrzeugs 1 nicht verschoben würde.
Ein entgegenkommendes Fahrzeug 81, als Beispiel für ein externes Objekt, kann durch das Objektsignal 94 indiziert werden, so dass die Bereitstellungseinrichtung 218 die aktuelle Trennkurve 54 derart bereitstellen kann, dass die Trennkurve 54 nur so weit verschoben wird, dass das entgegenkommende Fahrzeug 81, oder präziser ein Gesicht eines Fahrzeugführers des Fahrzeugs 81, nicht beleuchtet wird. Das Objektsignal 94 kann beispielsweise durch eine Radarvorrichtung des Fahrzeugs 1 erzeugt und etwa mittels eines Fahrzeugbussystems an die Bereitstellungseinrichtung 218 übermittelt werden. Die Trennkurve 54 kann in der in 6c) gezeigten Situation auch derart bereitgestellt werden, dass die Trennkurve 54 eine Stufenform mit einem niedrigerem linken Bereich und einem höheren rechten Bereich aufweist, wobei der linke Bereich derart bestimmt wird, dass das Fahrzeug 81 oder der Fahrzeugführer des Fahrzeugs 81, wie oben erläutert, nicht beleuchtet wird und dass gleichzeitig die eigene Spur des Fahrzeugs 1 in der Fahrbahn 87 weitestmöglich beleuchtet wird.
7 zeigt eine Leuchtvorrichtung 310 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leuchtvorrichtung 310 ist eine Variante der Leuchtvorrichtung 10 und kann gemäß allen in Bezug auf die Leuchtvorrichtung 10 beschriebenen Modifikationen und Weiterbildungen angepasst werden und umgekehrt.
Die Leuchtvorrichtung 310 weist anstelle des Lichtscan-Moduls 12-1 der Leuchtvorrichtung 10 ein Lichtscan-Modul 212 auf, welches ebenso mit einer Lichtquelle 14-1 und einer Spiegeleinheit 16-1 ausgebildet ist, wie in Bezug auf das Lichtscan-Modul 12-1 der Leuchtvorrichtung 10 beschrieben. Im Vergleich zu der Leuchtvorrichtung 10 umfasst die Leuchtvorrichtung 310 weiterhin eine Auskoppeloptik 322, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, zum Scannen des Soll-Scanbereichs 50-1 des mindestens einen Lichtscan-Moduls 212 ausgesendete Lichtstrahlen 4-1 in einem Lichtkegel 6 aus der Leuchtvorrichtung 310 auszukoppeln.
Die Auskoppeloptik 322 kann ein Linsensystem und/oder ein Reflektorsystem aufweisen. Das Reflektorsystem kann mindestens einen Reflektor aufweisen, dessen Krümmung die vorteilhafte Ablenkung des Lichtkegels 6 vollständig verursacht oder beeinflusst.
Bei der Leuchtvorrichtung 310 ist das Lichtscan-Modul 212 vorzugsweise derart in der Leuchtvorrichtung 310 und bezüglich der Auskoppeloptik 322 angeordnet, dass, bei einem Verschieben oder Verschwenken des Soll-Scanbereichs 52-1 innerhalb des Maximal-Scanbereichs 50-1 des Lichtscan-Moduls 212 in einer ersten Richtung 71 (siehe 8) der Lichtkegel 6 in der ersten Richtung 71 und zusätzlich in einer zweiten Richtung 72 (siehe 8) verschwenkt wird. Eine Steuereinrichtung 320 der Leuchtvorrichtung 310 ist dazu ausgelegt oder eingerichtet, basierend auf dem Neigungssignal 91, bereitgestellt über das Übermittlungssignal 92, das Lichtscan-Modul 212 zu steuern, den Soll-Scanbereich 52-1 innerhalb des Maximal-Scanbereich 50-1 zu verschieben, zu verschwenken und/oder in anderer Weise anzupassen, wie im Voranstehenden oder im Nachfolgenden beschrieben. Die Steuereinrichtung 320 kann optional alle Funktionen aufweisen, welche auch eine der Steuereinrichtungen 20; 120; 220 aufweist.
Mit Bezug auf 8a) und b) wird die Funktion der Leuchtvorrichtung 310 im Folgenden näher erläutert. 8a) zeigt schematisch einen Ausblick auf ein Umfeld der Leuchtvorrichtung 310 mit einem Bereich 84, welcher, beispielsweise wie in Bezug auf 6a) beschrieben, beleuchtet werden kann. Mit anderen Worten kann die Leuchtvorrichtung 310 optional auch Lichtscan-Module 112-i wie bei der Leuchtvorrichtung 210 aufweisen, welche weiter optional auch, wie in Bezug auf 5 beschrieben, mit ersten und zweiten Lichtquellenanordnungen 58-1, 58-2 zusammen ausgebildet sein können.
Alternativ kann die Leuchtvorrichtung 310 auch dazu ausgebildet sein, den Nahbereich 84 mit einem herkömmlichen Scheinwerfer zu beleuchten oder kann dazu ausgebildet sein, den Nahbereich 84 selbst nicht zu beleuchten, wobei dieser beispielsweise durch einen anderen Scheinwerfer des Fahrzeugs 1 beleuchtet werden kann.
Bei einer Roll-Neigung N1 des Fahrzeugs 1 kann es, wie anhand von 6b) erläutert wurde, dazu kommen, dass ein Teil der eigenen Fahrspur des Fahrzeugs 1 weniger beleuchtet wird als gewünscht. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn ein zusätzlicher Lichtkegel 6 an der in 8 mit 6-2 bezeichneten Position vorhanden ist. Dementsprechend ist bei einer Neigung nach links in 8 ein Lichtkegel 6 an der mit 6-3 bezeichneten Position vorteilhaft. Bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs 1 ohne eine Roll-Neigung N1 ist ein flacher und breiter Lichtkegel 6 an der mit 6-1 bezeichneten Position in 8a) vorteilhaft.
Dementsprechend ist die Leuchtvorrichtung 310 derart ausgebildet, dass bei Verschieben des Soll-Scanbereichs 52-1 innerhalb des Maximal-Scanbereichs 50-1 in einer ersten Richtung 71, beispielsweise nach links oder rechts in 8, der Lichtkegel 6 sowohl in der ersten Richtung 71, das heißt entsprechend ebenfalls nach links oder rechts in 8, als auch zusätzlich in einer zweiten Richtung 72, beispielsweise nach oben in 8, verschoben wird. Dabei kann ein kontinuierliches Verschieben des Soll-Scanbereichs 52-1 aus einer Ruhelage 53 (siehe 7) in eine linke oder rechte Extremposition 55-1, 55-2 (siehe 7) mit einer Bewegung des Lichtkegels 6 entlang einer Kurve 88 einhergehen. Die Ruhelage 53 ist vorzugsweise zentral in dem Maximal-Scanbereich 50-1 angeordnet.
Die Kurve 88 beschreibt somit einen Verschwenkwinkel des Verschwenkens des Lichtkegels 6 in der zweiten Richtung 72 als eine Funktion eines Verschwenkwinkels eines Verschwenkens des Lichtkegels 6 in der ersten Richtung 71. Die Kurve 88 ist bevorzugt eine monoton steigende Funktion eines Betrags des Verschwenkwinkels des Lichtkegels 6 in der ersten Richtung 71, besonders bevorzugt eine streng monoton steigende Funktion des Betrags des Verschwenkwinkels in der ersten Richtung 71, wie in 8 dargestellt.
Die Auskoppeloptik 322 und die Kurve 88 können derart ausgebildet und relativ z u dem Maximal-Scanbereich 50-i angeordnet sein, dass, bei einem Verschwenken des Soll-Scanbereichs 52-1 um einen ersten Verschwenkwinkel in der ersten Richtung 71, der Lichtkegel 6 in der ersten Richtung 71 um einen zweiten Verschwenkwinkel in der ersten Richtung 71 verschwenkt wird und um einen dritten Verschwenkwinkel in der zweiten Richtung 72 verschwenkt wird, wobei bevorzugt der zweite Verschwenkwinkel größer ist als der dritte Verschwenkwinkel und/oder der dritte Verschwenkwinkel größer ist als der erste Verschwenkwinkel. Das Verschwenken des Lichtkegel 6 in der zweiten Richtung 72 kann insbesondere durch ein Verschwenken eines Reflektors der Auskoppeloptik 322 erfolgen, auf welchen die in den Soll-Scanbereich 52-i gesendeten Lichtstrahlen 4-1 auftreffen. Mit anderen Worten kann ein Anstellwinkel eines Reflektors der Auskoppeloptik 322 durch die Steuereinrichtung 320 basierend auf dem Neigungssignal 91 angepasst werden.
8b) veranschaulicht, wie bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs 1 nach rechts durch die voranstehend beschriebene Form der Kurve 88 eine vorteilhafte Beleuchtung der Fahrspur des Fahrzeugs 1 in der Kurve erfolgt. In 8b) ist der vorteilhafte Fall illustriert, dass die Kurve 88 derart definiert ist, dass, bei einem Verschwenken des Soll-Scanbereichs 52-1 um einen ersten Verschwenkwinkel mit einem Betrag von 5° in der ersten Richtung 71, der Lichtkegel 6‘, gegenüber einem unverschwenkten Lichtkegel 6‘‘, in der ersten Richtung 71 um einen zweiten Verschwenkwinkel 73 von 15° verschwenkt wird und der Lichtkegel 6‘ außerdem in der zweiten Richtung 72 um einen dritten Verschwenkwinkel 74 von 10° verschwenkt wird. Das Verschwenken des Soll-Scanbereichs 52-1 wiederum basiert auf der durch das Neigungssignal 91 indizierten Neigung des Fahrzeugs 1.
Die Auskoppeloptik 322 kann zusätzlich derart ausgebildet sein, dass sich ein jeweiliger Raumwinkelbereich, in welchen der Lichtkegel 6 ausgesendet wird, entlang der Kurve 88 verändert. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Raumwinkelbereich, in welchen der Lichtkegel 6 ausgesendet wird, umso kleiner ist, je größer der Betrag des Verschwenkwinkels des Lichtkegels 6 in der ersten Richtung 71 und/oder in der zweiten Richtung 72 ist. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der ellipsenförmig ausgesendete Lichtkegel 6 eine große Halbachse a aufweist, welche sich mit zunehmendem Betrag des Verschwenkwinkels in der ersten Richtung 71 und/oder der zweiten Richtung 72 verkleinert.
Mit anderen Worten kann die Ellipse des Lichtkegels 6 umso kreisförmiger werden, je stärker sich das Fahrzeug 1 in der Roll-Neigung N1 neigt und umso flacher werden, je näher das Fahrzeug 1 sich in einer Stellung ohne Roll-Neigung N1 befindet. Auf diese Weise kann vorteilhaft erzielt werden, dass bei einer Kurvenneigung zum Beispiel eines Motorrads oder Motorrollers ein Bereich der eigenen Fahrspur des Fahrzeugs 1 in der Kurve besonders präzise und hell punktuell beleuchtet wird, während bei Vorwärtsfahrt dieselbe bereitgestellte Lichtleistung der Lichtquelle 14-1 des Lichtscan-Moduls 212 dazu verwendet wird, um den Nahbereich 84 vor dem Fahrzeug 1 umfassender und gleichmäßiger zu beleuchten.
Statt durch die Auskoppeloptik 322 kann das Verschwenken des Lichtkegels 6 auch mittels des Lichtscan-Moduls 212 realisiert werden, insbesondere wenn die Spiegeleinheit 16-1 des Lichtscan-Moduls 212 als 2D-Spiegeleinheit realisiert ist, welche dazu ausgelegt oder eingerichtet ist, den Lichtkegel 6 durch Verschieben des Soll-Scanbereichs 52-1 entlang der Kurve 88 zu verschieben. In diesem Fall kann die Leuchtvorrichtung 310 ohne, oder mit einer vereinfachten Auskoppeloptik ausgebildet sein.
9 zeigt ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung 10; 110; 210; 310 gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren gemäß 9 ist insbesondere zum Betreiben der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung, insbesondere einer der beschriebenen Leuchtvorrichtungen 10; 110; 210; 310 ausgebildet und ist gemäß allen in Bezug auf die Leuchtvorrichtungen 10; 110; 210; 310 beschriebenen Modifikationen, Weiterbildungen und Funktionen anpassbar und umgekehrt.
In einem Schritt S01 wird ein Neigungssignal 91 empfangen, welches eine aktuelle Neigung N1, N2 des Fahrzeugs indiziert, beispielsweise mittels der Bereitstellungseinrichtung 18; 118; 218.
In einem Schritt S03 wird ein Soll-Scanbereich 52-i; 152-i mindestens eines Lichtscan-Moduls 12-i; 112-i; 212 innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs 50-i; 150-i jedes Lichtscan-Moduls 12-i; 112-i; 212 basierend auf dem Neigungssignal 91 angepasst. Es kann vorgesehen sein, dass der Soll-Scanbereich 52-1 des mindestens einen Lichtscan-Modul 212 innerhalb des Maximal-Scanbereichs 50-1 basierend auf dem Neigungssignal 91 jeweils in eine Richtung verschoben wird, in welche sich das Fahrzeug 1 aktuell neigt, insbesondere in einer Roll-Neigung N1.
In einem Schritt S04 wird der jeweils angepasste Soll-Scanbereich 52-i; 152-i durch das jeweilige Lichtscan-Modul 12-i; 112-i; 212 gescannt, das heißt mittels einem durch das jeweilige Lichtscan-Modul 12-i; 112-i; 212 erzeugten Lichtstrahl 4-i abgerastert oder abgefahren.
10 zeigt ein schematisches Flussdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung 10; 110; 210; 310. Das Verfahren gemäß 10 ist eine Variante des Verfahrens gemäß 9 und weist im Vergleich zu diesem den weiteren Schritt auf:
In einem Schritt S02 wird eine virtuelle Trennkurve 54 bereitgestellt, welche durch die Maximal-Scanbereiche 50-i; 150-i verläuft, wobei das Bereitstellen S02 basierend auf dem Neigungssignal 91 erfolgt. Das Bereitstellen S02 der virtuellen Trennkurve kann beispielsweise durch die Bereitstellungseinrichtung 18; 118; 218 der Leuchtvorrichtung 10; 110; 210; 310 erfolgen, wie im Voranstehenden beschrieben.
Weiterhin kann der jeweilige Soll-Scanbereich 52-i; 152-i derart angepasst werden, dass der Soll-Scanbereich 52-i; 152-i jedes Lichtscan-Moduls 112-i einseitig durch die virtuelle Trennkurve 54 begrenzt ist, beispielsweise wie in Bezug auf die Leuchtvorrichtung 110; 210 im Voranstehenden beschrieben.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2002060725 A1 [0006]

Claims

Leuchtvorrichtung (10; 110; 210; 310) für ein Fahrzeug (1), mit: mindestens einem Lichtscan-Modul (12-i; 212); wobei jedes Lichtscan-Modul (12-i; 212) eine Lichtquelle (14-i; 214) und eine Spiegeleinheit (16-i; 216) aufweist; und wobei jedes Lichtscan-Modul (12-i; 212) dazu ausgelegt ist, mittels der jeweiligen Spiegeleinheit (16-i; 216) mit einem durch die jeweilige Lichtquelle (14-i; 214) bereitgestellten Lichtstrahl (4-i) einen jeweiligen Soll-Scanbereich (52-i; 152-i) innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs (50-i; 150-i) abzufahren; einer Bereitstellungseinrichtung (18; 118; 218), welche dazu ausgelegt ist, ein Neigungssignal (91), welches eine aktuelle Neigung (N1, N2) des Fahrzeugs (1) indiziert, zu empfangen; und eine Steuereinrichtung (20; 120; 220), welche dazu ausgelegt ist, jedes Lichtscan-Modul (12-i; 212) derart zu steuern, dass zumindest in einem Abblendlichtmodus der Leuchtvorrichtung (10; 110; 210; 310) der jeweilige Soll-Scanbereich (52-i; 152-i) jedes Lichtscan-Moduls (12-i; 212) basierend auf dem Neigungssignal (91) angepasst wird.
Leuchtvorrichtung (110; 210) nach Anspruch 1, mit mindestens zwei Lichtscan-Modulen (12-i); wobei die Bereitstellungseinrichtung (118; 218) dazu ausgelegt ist, basierend auf dem Neigungssignal (91) eine virtuelle Trennkurve (54) bereitzustellen, welche durch die Maximal-Scanbereiche (50-i; 150-i) der mindestens zwei Lichtscan-Module (12-i) verläuft; und wobei die Steuereinrichtung (120; 220) dazu ausgelegt ist, die Lichtscan-Module (12-i) derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus der jeweilige Soll-Scanbereich (52-i; 152-i) jedes der mindestens zwei Lichtscan-Module (12-i) einseitig durch die virtuelle Trennkurve (54) begrenzt ist.
Leuchtvorrichtung (210) nach Anspruch 2, wobei die Bereitstellungseinrichtung (218) dazu ausgelegt ist, ein Objektsignal (94) zu empfangen, welches mindestens ein Objekt (81, 82) im Umfeld der Leuchtvorrichtung (210) indiziert; und wobei die Bereitstellungseinrichtung (218) dazu ausgelegt ist, die Form der virtuellen Trennkurve (54) basierend auf dem Objektsignal (94) anzupassen, um das mindestens eine Objekt (81, 82) zu beleuchten oder von einer Beleuchtung auszunehmen.
Leuchtvorrichtung (110; 210) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei die Bereitstellungseinrichtung (118; 218) dazu ausgelegt ist, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve (54) basierend auf einer durch das Neigungssignal (91) indizierten Roll-Neigung (N1) des Fahrzeugs (1) entgegen der indizierten Roll-Neigung (N1) zu rotieren.
Leuchtvorrichtung (110; 210) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Bereitstellungseinrichtung (118; 218) dazu ausgelegt ist, die bereitgestellte virtuelle Trennkurve (54) basierend auf einer durch das Neigungssignal (91) indizierten Nick-Neigung (N2) des Fahrzeugs (1) entgegen der indizierten Nick-Neigung (N2) zu verschieben.
Leuchtvorrichtung (110; 210) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit mindestens zwei Lichtscan-Modulen (12-i); wobei die Lichtscan-Module (12-i) spalten- oder zeilenartig nebeneinander angeordnet sind.
Leuchtvorrichtung (210) nach Anspruch 6, wobei eine erste Gruppe der Lichtscanmodule (112-i) einerseits einer Lichtquellenanordnung (58-1) angeordnet ist; wobei eine zweite Gruppe der Lichtscanmodule (112-i) andererseits der Lichtquellenanordnung (58-1) angeordnet ist; wobei die Lichtquellenanordnung (58-1) mindestens zwei Einzel-Lichtquellen (60-i) aufweist; und wobei die Steuereinrichtung (220) dazu eingerichtet ist, die Lichtquellenanordnung (58-1) basierend auf dem Neigungssignal (91) derart zu steuern, dass in dem Abblendlichtmodus jede der Einzel-Lichtquellen (60-i) individuell basierend auf dem Neigungssignal (91) Licht emittiert oder kein Licht emittiert.
Leuchtvorrichtung (310) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit: einer Auskoppeloptik (322), welche dazu ausgelegt ist, zum Scannen des Soll-Scanbereichs (52-1) des mindestens einen Lichtscan-Moduls (212) ausgesendete Lichtstrahlen (4-1) in einem Lichtkegel (6; 6‘; 6‘‘) aus der Leuchtvorrichtung (310) auszukoppeln; und welche derart ausgebildet ist, dass, bei einem Verschieben oder Verschwenken des Soll-Scanbereichs (52-1) innerhalb des Maximal-Scanbereichs (50-1) des Lichtscan-Moduls (212) in einer ersten Richtung (71) der Lichtkegel (6; 6‘; 6‘‘) in der ersten Richtung (71) und zusätzlich in einer zweiten Richtung (72) verschwenkt wird.
Leuchtvorrichtung (310) nach Anspruch 8, wobei die Steuereinrichtung (320) dazu ausgelegt ist, den Soll-Scanbereich (52-i) des mindestens einen Lichtscan-Moduls (212) innerhalb des Maximal-Scanbereichs (50-i) basierend auf dem Neigungssignal (91) in eine Richtung zu verschieben, in welche sich das Fahrzeug (1) neigt.
Leuchtvorrichtung (310) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Auskoppeloptik (322) derart ausgebildet ist, dass ein Verschwenkwinkel (74) des Verschwenkens des Lichtkegels (6; 6‘; 6‘‘) in der zweiten Richtung (72) eine monotone Funktion eines Betrags eines Verschwenkwinkels (73) eines Verschwenkens des Lichtkegels (6; 6‘; 6‘‘) in der ersten Richtung (71) ist.
Leuchtvorrichtung (310) nach Anspruch 10, wobei die Auskoppeloptik (322) derart ausgebildet ist, dass ein Raumwinkelbereich, in welchen der Lichtkegel (6; 6‘; 6‘‘) ausgesendet wird, umso kleiner ist, je größer der Betrag des Verschwenkwinkels des Lichtkegels (6; 6‘; 6‘‘) in der ersten Richtung (71) ist.
Fahrzeug (1), mit: einer Leuchtvorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
Verfahren zum Betreiben einer Leuchtvorrichtung (10; 110; 210; 310) für ein Fahrzeug (1), mit den Schritten: Empfangen (S01) eines Neigungssignals (91), welches eine aktuelle Neigung (N1, N2) des Fahrzeugs (1) indiziert; Anpassen (S03) eines Soll-Scanbereichs (52-i; 152-i) mindestens eines Lichtscan-Moduls (12-i; 212) innerhalb eines jeweiligen Maximal-Scanbereichs (50-i; 150-i) jedes Lichtscan-Moduls (12-i; 212) basierend auf dem Neigungssignal (91); und Scannen (S04) des jeweils angepassten Soll-Scanbereichs (52-i; 152-i) durch das jeweilige Lichtscan-Modul (12-i; 212).
Verfahren nach Anspruch 13, mit dem Schritt: Bereitstellen (S02) einer virtuellen Trennkurve (54), welche durch den Maximal-Scanbereich (50-i; 150-i) des mindestens einen Lichtscan-Moduls (12-i; 212) verläuft, basierend auf dem Neigungssignal (91); wobei der jeweilige Soll-Scanbereich (52-i; 152-i) derart angepasst wird, dass der Soll-Scanbereich (52-i; 152-i) jedes Lichtscan-Moduls (12-i) einseitig durch die virtuelle Trennkurve (54) begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei der Soll-Scanbereich (52-1) des mindestens einen Lichtscan-Moduls (212) innerhalb des Maximal-Scanbereichs (50-1) basierend auf dem Neigungssignal (91) jeweils in eine Richtung verschoben wird, in welche sich das Fahrzeug (1) aktuell neigt.