DE102018000080A1 - Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung (2) für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Lichtquellen (1.1 bis 1.n), wobei zu einer Wärmeregulierung der Beleuchtungsvorrichtung (2) ein Lichtstrom (Φ) zumindest einer der Lichtquellen (1.1 bis 1.n) reduziert wird. Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit einer aktivierten Lichtfunktion und mit dieser abgedeckter Ausleuchtbereiche (A) eine Priorisierung eines Betriebs der einzelnen Lichtquellen (1.1 bis 1.n) durchgeführt und zur Wärmeregulierung wird in Abhängigkeit einer Priorität einer Lichtquelle (1.1 bis 1.n) für die aktivierte Lichtfunktion der Lichtstrom (Φ) der Lichtquelle (1.1 bis 1.n) reduziert.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Weiterhin sind aus dem Stand der Technik als so genannte Pixel-Scheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinrichtungen für Fahrzeuge bekannt, welche eine Mehrzahl von in Reihen und/oder in Spalten angeordneten Lichtquellen umfassen. Die Lichtquellen sind dabei einzeln und/oder in Gruppen ansteuerbar.
- Aus der
EP 2 157 371 B1 ist ein Verfahren zur Temperaturregulierung in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer, welcher in seinem Scheinwerfer-Innenraum eine Anzahl von LED-Lichtquellen zur Erzeugung von einer oder mehreren Lichtfunktionen aufweist, bekannt. Im Betrieb des Scheinwerfers werden laufend eine aktuell dem Scheinwerfer-Innenraum zugeführte Leistungszufuhr und eine aktuell mögliche Leistungsabgabe aus dem Scheinwerfer-Innenraum ermittelt. Aus der ermittelten zugeführten Leistungszufuhr und der möglichen Leistungsabgabe wird eine Leistungsbilanz gebildet und anhand der Leistungsbilanz eine Entscheidung getroffen, ob und welche Wärmeregulierungsmaßnahmen für den Scheinwerfer-Innenraum durchzuführen sind. Zur Ermittlung der Leistungszufuhr wird ein Satz von für die Leistungszufuhr des Scheinwerfers relevanten Leistungszufuhr-Parametern gemessen, wobei der Satz von Leistungszufuhr-Parametern folgende Parameter umfasst: - - Leistungsabgabe der Lichtquellen,
- - Temperatur im Motorraum des Kraftfahrzeuges,
- - Sonneneinstrahlung.
- Es wird ein Satz von für die Leistungsabgabe des Scheinwerfers relevanten Leistungsabgabe-Parametern gemessen, wobei der Satz von Leistungsabgabe-Parametern folgende Parameter umfasst:
- - Fahrzeuggeschwindigkeit,
- - Motorraumtemperatur des Kraftfahrzeugs,
- - Außentemperatur,
- - Sonneneinstrahlung.
- Anhand des Satzes von Leistungszufuhr-Parametern wird die dem Scheinwerfer-Innenraum zugeführte Leistungszufuhr ermittelt und anhand des Satzes von Leistungsabgabe-Parametern wird die aus dem Scheinwerfer-Innenraum abgebbare Leistungsabgabe ermittelt. Als Wärmeregulierungsmaßnahme sind ein Aktivieren von einem Lüfter für den Innenraum des Fahrzeugscheinwerfers und ein Dimmen von einer, mehreren oder allen LED-Lichtquellen vorgesehen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren gelöst, welches die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
- In dem Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Lichtquellen wird zu einer Wärmeregulierung der Beleuchtungsvorrichtung ein Lichtstrom zumindest einer der Lichtquellen reduziert.
- Erfindungsgemäß wird in Abhängigkeit einer aktivierten Lichtfunktion und mit dieser abgedeckter Ausleuchtbereiche eine Priorisierung eines Betriebs der einzelnen Lichtquellen durchgeführt und zur Wärmeregulierung in Abhängigkeit einer Priorität einer Lichtquelle für die aktivierte Lichtfunktion der Lichtstrom der Lichtquelle reduziert.
- Das Verfahren ermöglicht es, die Beleuchtungsvorrichtung thermisch abzusichern und eine Funktionswahrnehmung nicht oder lediglich in geringem Maße einzuschränken. Hierbei wird die Reduzierung des Lichtstroms zumindest einer der Lichtquellen, auch als Dimmen bezeichnet, derart vorgenommen, dass für einen Nutzer einer Lichtfunktion keine oder zumindest sehr wenige Einschränkungen auftreten.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 schematisch eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls eines ersten Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung, -
2 schematisch das erste Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, -
3 schematisch eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung, -
4 schematisch das zweite Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung, -
5 schematisch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung, -
6 schematisch eine ungedimmte Lichtverteilung, -
7 schematisch eine erste gedimmte Lichtverteilung, -
8 schematisch eine zweite gedimmte Lichtverteilung -
9 schematisch eine in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug befindliche Fahrzeugumgebung und eine Lichtverteilung mit mehreren Ausleuchtbereichen und -
10 schematisch eine dritte gedimmte Lichtverteilung. - Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- In
1 ist eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls1 eines ersten Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung2 dargestellt.2 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung2 . Die Beleuchtungsvorrichtung2 ist beispielsweise ein Frontscheinwerfer eines Fahrzeugs. - Das Lichtquellenmodul
1 umfasst mehrere als Leuchtdioden ausgebildete und in einem so genannten Array angeordnete Lichtquellen1.1 bis 1.n . Bei der Beleuchtungsvorrichtung2 handelt es sich um eine aktive Beleuchtungsvorrichtung2 , welche zusätzlich zum Lichtquellenmodul1 eine Optik3 umfasst. - In
3 ist eine Draufsicht eines Lichtquellenmoduls1 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Beleuchtungsvorrichtung2 dargestellt.4 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung2 . Die Beleuchtungsvorrichtung2 ist beispielsweise ein Frontscheinwerfer eines Fahrzeugs. - Das Lichtquellenmodul
1 umfasst mehrere als Leuchtdioden ausgebildete und in einem so genannten Array angeordnete Lichtquellen1.1 bis 1.n . Bei der Beleuchtungsvorrichtung2 handelt es sich um eine Mischung aus einer aktiven und einer passiven Beleuchtungsvorrichtung2 , welche zusätzlich zum Lichtquellenmodul1 eine von diesem beleuchtbare LCD-Anordnung4 und eine Optik3 umfasst. -
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Beleuchtungsvorrichtung2 . Die Beleuchtungsvorrichtung2 ist beispielsweise ein Frontscheinwerfer eines Fahrzeugs. - Das Lichtquellenmodul
1 umfasst eine als Leuchtdiode ausgebildete Lichtquelle 1.1. Bei der Beleuchtungsvorrichtung2 handelt es sich um eine passive Beleuchtungsvorrichtung2 , welche zusätzlich zum Lichtquellenmodul1 eine Optik3 und ein so genanntes Digital-Micromirror-Device5 umfasst. - Das Digital-Micromirror-Device
5 umfasst mehrere matrixförmige Mikrospiegel5.1 bis 5.m , welche einzeln verkippbar sind und mittels der Lichtquelle 1.1 emittiertes Licht zur Optik3 leiten. - In
6 ist eine mittels einer beliebigen Beleuchtungsvorrichtung2 gemäß den1 bis5 erzeugte ungedimmte LichtverteilungLV dargestellt, wobei ein LichtstromΦ der Beleuchtungsvorrichtung2 in Abhängigkeit eines AusleuchtbereichsA dargestellt ist. - Es ist allgemein bekannt, dass das Lichtquellenmodul
1 aufgrund von thermischen Verlusten Verlustwärme erzeugt. Die thermische Verlustleistung ist hierbei von einem temperaturabhängigen Wirkungsgrad der Lichtquellen1.1 bis 1.n und der erzeugten LichtverteilungLV abhängig. Üblicherweise werden zu einer thermischen Absicherung eines Lichtquellenmoduls1 alle Lichtquellen1.1 bis 1.n einheitlich derart gedimmt, d. h. deren LichtstromΦ verringert, dass eine maximale Temperatur und eine maximale thermische Leistung nicht überschritten werden. - In einer Lichtverteilungsberechnung wird ermittelt, welcher Lichtstrom
Φ zur Erzeugung einer jeweiligen LichtverteilungLV erforderlich ist. Dabei wird für jede LichtverteilungLV geprüft, ob der maximale LichtstromΦ nicht überschritten wird. Dieser LichtstromΦ kann auch von einer Umgebungstemperatur abhängig sein. Dazu wird über alle Lichtquellen1.1 bis 1.n , d. h. über Pixel, der LichtstromΦ summiert. Zusätzlich oder alternativ zur alleinigen Betrachtung des LichtstromsΦ wird eine Temperatur an der Verbindung, einer so genannten Junction, des Lichtquellenmoduls1 überwacht. - Wird an der Verbindung eine maximale Temperatur überschritten, so wird gemäß dem Stand der Technik für jede Lichtquelle1.1 bis 1.n, d. h. jedes Pixels, der Lichtstrom
Φ anteilsmäßig reduziert. Das erfolgt so lange, bis der maximale LichtstromΦ nicht mehr überschritten wird oder die Temperatur an der Verbindung unterhalb der maximalen Temperatur liegt. Dadurch sinkt aber auch der maximale LichtstromΦ jeder Lichtquelle1.1 bis 1.n , was durch einen Nutzer der gedimmten Lichtverteilung LV' wahrgenommen wird. Dies ist in7 näher dargestellt. - Um diese Verringerung des Lichtstroms
Φ aller Lichtquellen1.1 bis 1.n und somit eine für den Nutzer wahrnehmbare Beeinträchtigung der Lichtverteilung LV' zu vermeiden, wird in Abhängigkeit der aktivierten LichtfunktionLV und mit dieser abgedeckter AusleuchtbereicheA eine Priorisierung eines Betriebs der einzelnen Lichtquellen1.1 bis 1.n durchgeführt und zur Wärmeregulierung in Abhängigkeit einer Priorität einer jeweiligen Lichtquelle1.1 bis 1.n für die aktivierte Lichtfunktion der LichtstromΦ der Lichtquelle1.1 bis 1.n reduziert. - Dabei wird der Lichtstrom
Φ einzelner oder mehrerer Lichtquellen1.1 bis 1.n derart reduziert, dass das Dimmverhalten vom Nutzer möglichst wenig wahrgenommen wird. Hierbei werden die funktionalen Anforderungen an die Beleuchtungsvorrichtung2 berücksichtigt. Somit wird erreicht, das Lichtquellenmodul1 thermisch abzusichern und gleichzeitig die Funktionswahrnehmung möglichst wenig einzuschränken. Dadurch kann eine Reichweite der Beleuchtungsvorrichtung2 und/oder eine Erlebbarkeit von einer Abblendlichtfunktion erhalten bleiben. - Eine durch eine solche Ansteuerung erzeugte Lichtverteilung LV' zeigt
8 . - Zur Erzeugung dieser Lichtverteilung LV' wird nicht anteilsmäßig für jede Lichtquelle
1.1 bis 1.n der LichtstromΦ reduziert, sondern die Dimmung erfolgt in Abhängigkeit einer aktuell aktivierten Lichtfunktion in definierten AusleuchtbereichenA . - So wird zum Beispiel bei der Projektion von einem Warnsymbol in eine vor dem Fahrzeug befindliche Fahrzeugumgebung im Abblendlichtbereich in diesem Ausleuchtbereich
A der LichtstromΦ der Lichtquellen1.1 bis 1.n zum Zeitpunkt der Projektion nicht reduziert, um die Wahrnehmung des Warnsymbols nicht einzuschränken. Stattdessen wird ein LichtstromΦ von Lichtquellen1.1 bis 1.n reduziert, welche andere Bereichen beleuchten. Beispielsweise werden zur Beleuchtung eines Fernlichtbereichs vorgesehene Lichtquellen1.1 bis 1.n überdurchschnittlich gedimmt. Wie8 zeigt, ist ein Maximum des LichtstromΦ im Fernlichtbereich reduziert, ein Anstieg des LichtstromsΦ im Vorfeld bleibt allerdings gleich. -
9 zeigt eine in Fahrtrichtung vor einem Fahrzeug befindliche Fahrzeugumgebung und eine Lichtverteilung LV' mit mehreren AusleuchtbereichenA1 bis A3 . Bei dieser LichtverteilungLV handelt es sich um ein so genanntes Baustellenlicht, bei welcher im Ausleuchtbereich A1 zwei LinienL1 ,L2 als Fahrspurmarkierungen projiziert werden. - Eine solche Lichtverteilung LV' wird beispielsweise mittels dem in den
3 und4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel der Beleuchtungsvorrichtung2 erzeugt, wobei Lichtquellen1.1 bis 1.n bzw. Pixel, welche die LinienL1 ,L2 erzeugen, eine hohe Priorität erhalten. Bei einer Hinterleuchtung der LCD-Anordnung4 werden Lichtquellen1.1 bis 1.n , welche den Bereich des Baustellenlichts, insbesondere den Bereich der LinienL1 ,L2 hinterleuchten, nicht gedimmt. Das gilt auch für die Beleuchtungsvorrichtung2 mit dem Digital-Micromirror-Device5 gemäß5 , wobei hier die Priorisierung der Pixel anhand der Ansteuerung der Mikrospiegel5.1 bis 5.m erfolgt. - In
10 ist eine gegenüber der in6 gezeigten LichtverteilungLV dritte gedimmte Lichtverteilung LV' dargestellt. Hierbei wird der LichtstromΦ verkleinert, jedoch bleibt eine maximale Lichtstärke erhalten. Eine solche gedimmte Lichtverteilung LV' wird beispielsweise als Fernlichtverteilung genutzt, wenn bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs eine maximale Reichweite der Beleuchtungsvorrichtung2 erhalten bleiben soll. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Lichtquellenmodul
- 1.1 bis 1.n
- Lichtquelle
- 2
- Beleuchtungsvorrichtung
- 3
- Optik
- 4
- LCD-Anordnung
- 5
- Digital-Micromirror-Device
- 5.1 bis 5.m
- Mikrospiegel
- A, A1 bis A3
- Ausleuchtbereich
- L1, L2
- Linie
- LV, LV'
- Lichtverteilung
- Φ
- Lichtstrom
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 2157371 B1 [0003]
Claims (1)
- Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung (2) für ein Fahrzeug mit einer Mehrzahl von Lichtquellen (1.1 bis 1.n), wobei zu einer Wärmeregulierung der Beleuchtungsvorrichtung (2) ein Lichtstrom (Φ) zumindest einer der Lichtquellen (1.1 bis 1.n) reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, dass - in Abhängigkeit einer aktivierten Lichtfunktion und mit dieser abgedeckter Ausleuchtbereiche (A, A1 bis A3) eine Priorisierung eines Betriebs der einzelnen Lichtquellen (1.1 bis 1.n) durchgeführt wird und - zur Wärmeregulierung in Abhängigkeit einer Priorität einer Lichtquelle (1.1 bis 1.n) für die aktivierte Lichtfunktion der Lichtstrom (Φ) der Lichtquelle (1.1 bis 1.n) reduziert wird.
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DE102018000080A1 true DE102018000080A1 (de) | 2018-06-14 |
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ID=62201604
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018000080.0A Withdrawn DE102018000080A1 (de) | 2017-09-16 | 2018-01-09 | Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
WO2020109215A1 (de) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2157371B1 (de) | 2008-08-11 | 2016-03-16 | Zizala Lichtsysteme GmbH | Verfahren und Steuergerät zur Temperaturregulierung in einem Kraftfahrzeugscheinwerfer |
-
2018
- 2018-01-09 DE DE102018000080.0A patent/DE102018000080A1/de not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020109215A1 (de) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeuge |
US11395394B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-07-19 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Illumination device for vehicles |
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