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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Bereich der Fahrzeugleuchten, insbesondere auf ein intelligentes Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul, das einen hochauflösenden Scheinwerfer mit einem Halbleiterlaserelement (Laserradarsender) kombiniert, um mit einem einzigen optischen Modul drei intelligente Funktionen, nämlich AFS, ADB und ADAS, zu realisieren.
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Technischer Hintergrund
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Um die Fahrsicherheit eines Fahrzeuges in der Nacht zu gewährleisten, wurde die neuartige intelligente Fahrzeugleuchtentechnik entwickelt. Dabei soll vor allem ein sogenanntes AFS (Adaptive Frontlighting System) realisiert werden, das eine ständige dynamische Einstellung des Scheinwerfers erlaubt, um mit der aktuellen Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges übereinzustimmen und dadurch dem Fahrer jederzeit eine optimale Sichtweite sicherzustellen.
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Da die konventionellen Scheinwerfer eine feste Reichweite haben und mit einem nicht einstellbaren Beleuchtungswinkel betrieben werden, tritt bei Kurvenfahrten in der Nacht oft auf der Innenseite der jeweiligen Kurve eine sichttote Zone auf, der die Fahrsicherheit sehr bedroht. Mit dem AFS kann ein Scheinwerfer in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, des Lenkwinkels usw. automatisch geschwenkt werden, um eine frühzeitige Beleuchtung eines noch nicht erreichten Bereiches bzw. eine Rundum-Beleuchtung zu ermöglichen und somit dem Fahrer zu jeder Zeit eine optimale Sichtweite zu bieten.
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Darüber hinaus kann ein Missbrauch des Fernlichts bei sich aufeinander zu bewegenden Fahrzeugen in der Nacht eine Blendung des Fahrers bewirken und dadurch leicht zu Verkehrsunfällen führen. Mit ADB lässt sich die Fahrsicherheit bei sich aufeinander zu bewegenden Fahrzeugen in der Nacht erhöhen. Das sogenannte adaptive Fernlicht (ADB) besteht aus einer Kamera, einem Sensor, einer elektronischen Steuereinheit, einer Frontleuchte, einem Bildverarbeitungssystem und einem Prozessor und ist in der Lage, die Positionen anderer Fahrzeuge oder Fußgänger auf der Straße zu erfassen und das Fernlicht so zu steuern, dass bei sich aufeinander zu bewegenden Fahrzeugen automatisch an der entsprechenden Position eine Dunkelzone erzeugt wird. Auf diese Weise wird eine Blendung des betreffenden Fahrers oder Fußgängers vermieden und somit die Fahrsicherheit bei sich aufeinander zu bewegenden Fahrzeugen in der Nacht erhöht.
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Zur weiteren Erhöhung der Fahrsicherheit bestehen heute Bedürfnisse nach ADAS (Advanced Driver Assistance System) oder sogar nach einem weiterentwickelten System für autonomes Fahren.
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Die Bilderkennung spielt eine große Rolle für das ADAS. Da die unzureichende Beleuchtung in der Nacht die Bildgebung erschwert, lassen sich die Fahrerunterstützungsfunktionen wie FCW und LDW eines lediglich mit einer Kamera und einem Prozessor versehenen ADAS-Systems nur schwer realisieren. Durch zusätzliches Versehen der Kamera mit CMOS-Eigenschaften und durch Erhöhen der Pixelanzahl kann dieses Problem zwar gelöst werden. Damit sind jedoch zusätzliche Kosten und eine unbefriedigende Wirkung verbunden. Mit einem ADB-Scheinwerfersystem kann hingegen durch Einstellen der Farbtemperatur und des Winkels des Fern- und Abblendlichts die Beleuchtung verstärkt und dadurch die nächtliche Bilderkennungsfähigkeit eines ADAS-Systems verbessert werden.
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So kann das System, wenn es durch den Scheinwerfer mit der ADB-Funktion in Kombination mit dem Erfassungssystem des Fahrzeuges z.B. erkennt, dass sich die anderen Verkehrsteilnehmer auf der Straße in einem gewissen Bereich der Reichweite des Scheinwerfers befinden, eine intelligente Einstellung der Beleuchtungsstärke in diesem Bereich einleiten oder die Beleuchtung in diesem Bereich einfach unmittelbar unterbrechen, so dass in dem ganzen beleuchteten Raum eine separate lokale Dunkelzone entsteht, um eine gefährliche Blendung der beleuchteten Personen zu vermeiden. Gleichzeitig wird in den Räumen, in denen keine anderen Verkehrsteilnehmer vorhanden sind, eine hohe Beleuchtungsstärke weiter beibehalten. Somit kann eine hochqualitative Beleuchtung vor unserem Fahrzeug (mit einem adaptiven LED-Scheinwerfer ausgestattet) sichergestellt werden, ohne dass dabei eine gefährliche Blendung anderer Verkehrsteilnehmer (z.B. sich in die gleiche oder entgegengesezte Richtung bewegender Fahrzeuge) auf der Straße vorliegt, um die nächtliche Fahrsicherheit für alle Verkehrsteilnehmer auf der Straße zu gewährleisten.
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Sowohl das ADAS (Advanced Driver Assistance System) als auch das weiterentwickelte System für autonomes Fahren erfordern eine hochgenaue vorausschauende Erfassungsfähigkeit des jeweiligen Fahrzeuges. Hierbei stellt das vorausschauende Laserradar ein sehr geeignetes Sensorkonzept dar.
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Nach dem ADAS-System wurde als Lösung ebenfalls zur Erhöhung der Fahrsicherheit vorgeschlagen, fahrrelevante Informationen und Hinweise, z.B. Hinweise auf Fahrgeschwindigkeit, Positionen der Fußgänger und Navigationshinweise, auf die Straße zu projizieren, um die Erfassungsfähigkeit der menschliche Augen zu überwinden.
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Bisher wurden die oben erwähnten drei Techniken, nämlich AFS, ADB und ADAS, unabhängig voneinander eingesetzt. Um die entsprechenden Funktionen zu realisieren, muss also ein Fahrzeug mit drei separaten Vorrichtungen versehen werden.
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So wird beispielsweise in dem chinesischen Patent „Neuartiges intelligentes Fahrzeugleuchtenmodul“
WO 2018 / 082 222 A1 und der PCT-Anmeldenummer
PCT/CN2017/074197 und dem chinesischen Patent „Optisches Modul für ein hochauflösendes Kraftfahrzeugscheinwerfermodul und Verfahren zur Steuerung einer hochauflösenden Fernlicht-Beleuchtung“
WO 2018 / 082 224 A1 und der PCT-Anmeldenummer
PCT/CN2017/074200 jeweils eine Lösung zur Realisierung der AFS- bzw. der ADB-Funktion offenbart. Dabei wird jedoch nicht auf die ADAS-Funktion eingegangen.
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DE 10 2014 221 668 A1 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung, die mindestens eine Primärlichtquelle zur Aussendung von Primärlicht, mindestens einen davon beabstandeten Leuchtstoffkörper zur Wellenlängenumwandlung von Primärlicht in Sekundärlicht, mindestens einen zumindest teilweise dichroitischen Spiegel, der auf ihn eingestrahltes Primärlicht zumindest teilweise auf mindestens einen Leuchtstoffkörper umlenkt und von dem Leuchtstoffkörper abgestrahltes Sekundärlicht durchlässt, aufweist, wobei von der Beleuchtungsvorrichtung abgestrahltes Nutzlicht das Sekundärlicht und Primärlicht enthält, und wobei der dichroitische Spiegel mindestens einen ersten, dichroitischen Spiegelbereich und mindestens einen zweiten Spiegelbereich so aufweist, dass der erste Spiegelbereich auf ihn eingestrahltes Primärlicht auf zumindest einen Leuchtstoffkörper umlenkt und von dem Leuchtstoffkörper einfallendes Sekundärlicht durchlässt, und dass der zweite Spiegelbereich auf ihn von mindestens einer Primärlichtquelle eingestrahltes Primärlicht unter Umgehung des Leuchtstoffkörpers umlenkt.
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DE 10 2014 202 943 A1 offenbart eine Beleuchtungsvorrichtung, die mindestens eine Primärlichtquelle, ein davon beabstandetes Leuchtstoffvolumen zum zumindest teilweisen Umwandeln des Primärlichts in Sekundärlicht, mindestens einen Lichtsensor zum Detektieren von mittels der mindestens einen Primärlichtquelle erzeugten Lichts und eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen eines Schadensfalls des Leuchtstoffvolumens aufweist, wobei die Beleuchtungsvorrichtung mindestens eine Zusatzlichtquelle zum Bestrahlen des Leuchtstoffvolumens aufweist und dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Zusatzlichtquelle, den mindestens einen Lichtsensor und die Auswerteeinrichtung bei ausgeschalteter Primärlichtquelle zu betreiben.
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Daher ist ein optisches Modul erwünscht, das die drei genannten Funktionen in sich vereint. Mit anderen Worten ist ein intelligentes Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul erwünscht, das einen hochauflösenden Scheinwerfer mit einem Laserradarsender kombiniert.
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Offenbarung der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein intelligentes Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul erwünscht, das einen hochauflösenden Scheinwerfer mit einem Laserradarsender als Laserelement kombiniert, um mit einem einzigen optischen Modul die drei genannten Funktionen zu realisieren.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung Folgendes vor:
- Ein intelligentes Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul umfasst ein Laserlichtquellenarray in drei Wellenlängenbereichen (1), eine bündelnde Linsengruppe (2) zur Zusammenführung von Laserlicht in drei Wellenlängenbereichen, eine Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten (6) zur Projizierung von Laserlicht in drei Wellenlängenbereichen, einen bezüglich der Einstrahlrichtung des Laserlichts vor der Projektionslinsengruppe angeordneten, hochreflektierenden Laserfilterreflektor zur Reflektion und Filterung von Laserlicht in drei Wellenlängenbereichen, eine zwischen der laserlichtbündelnden Linsengruppe (2) und der Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten (6) angeordnete zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (3) und ist dadurch gekennzeichnet,
- dass das Laserlichtquellenarray in drei Wellenlängenbereichen ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich (1-1), ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich (1-2) und ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich (1-3) umfasst,
- dass die Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten (6) eine erste Projektionslinsengruppe (6-1) zur Projizierung blauer Wellenlängen, eine zweite Projektionslinsengruppe (6-2) zur Projizierung infraroter Wellenlängen und eine dritte Projektionslinsengruppe (6-3) zur Projizierung grüner Wellenlängen umfasst,
- dass an der Stelle eines durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtflecks zwischen der ersten Projektionslinsengruppe (6-1) und dem zugeordneten hochreflektierenden Filter (4-1) ein durchlässiges Fluoreszenzmaterial (5) angeordnet ist, welches das auf seine Vorderseite auftreffende Licht im blauen Wellenlängenbereich in Licht im weißen Mehrwellenlängenbereich umwandelt, das an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials (5) ausgegeben wird, wobei die Form des weißen Lichtflecks an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials jeweils der Form des durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtflecks an der Vorderseite entspricht,
- dass das durchtretende Laserlicht im blauen Wellenlängenbereich auf dem Fluoreszenzmaterial zusammengeführt wird, um Pixel zu erzeugen und dadurch eine sichtbare Beleuchtung mit hoher Auflösung zu erreichen.
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Erfindungsgemäß besteht das Halbleiterlaserlichtquellenarray aus mehreren Hochleistungs-Halbleiterlaserelementen, wobei das Halbleiterlaserelement im blauen Wellenlängenbereich in einer größeren Anzahl als das Halbleiterlaserelement im Infrarot-Wellenlängenbereich und das Halbleiterlaserelement im grünen Wellenlängenbereich bereitgestellt wird.
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Erfindungsgemäß besteht das Halbleiterlaserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich aus sechs bis acht Hochleistungs-Halbleiterlaserelementen besteht, während das Halbleiterlaserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich und das Halbleiterlaserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich jeweils aus drei bis vier Hochleistungs-Halbleiterlaserelementen bestehen.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die blaue Wellenlänge bei 450 nm und in der Nähe davon, die Infrarot-Wellenlänge bei 906 nm und in der Nähe davon und die grüne Wellenlänge bei 532 nm und in der Nähe davon liegt.
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Die laserlichtbündelnde Linsengruppe ist dazu ausgebildet, die durch mehrere gewinkelt angeordnete Halbleiterlaserelemente unterschiedlicher Wellenlänge erzeugten Lichtstrahlen in einer bestimmten Entfernung zu einem klein dimensionierten Lichtfleck zusammenzuführen. Dies erfolgt dadurch, dass die von dem Blaulicht-Halbleiterlaserelement ausgehenden Lichtstrahlen durch eine davor angebrachte Kollimationslinse zu parallelen Lichtstrahlen kollimiert werden, wobei mittels des Reflektionsprismas erreicht wird, dass die ursprünglich aus entgegengesetzten Richtungen kommenden Lichtstrahlen nun in dieselbe Richtung verlaufen und entlang der Richtung der optischen Achse der bündelnden Linsengruppe in die bündelnde Linsengruppe eintreten, die dann die einfallenden parallelen Lichtstrahlen in einer bestimmten Brennweite zu einem kleinen Lichtfleck zusammenführt.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Projektionslinsengruppe (6-1) direkt der laserlichtbündelnden Linsengruppe (2) gegenüberliegt, d.h. parallel zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe angeordnet ist, während sich die zweite Projektionslinsengruppe (6-2) und die dritte Projektionslinsengruppe (6-3) jeweils seitlich neben der Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe (2) befinden.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Halbleiterlaserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich und das Halbleiterlaserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich direkt der laserlichtbündelnden Linsengruppe gegenüberliegen, d.h. parallel zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe angeordnet sind, während das Halbleiterlaserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich senkrecht zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe auf deren beiden Seiten angeordnet ist, wobei die bündelnde Linsengruppe die einfallenden parallelen Halbleiterlaserlichtstrahlen im Infrarot- und im grünen Wellenlängenbereich in einer bestimmten Brennweite zu einem kleinen Lichtfleck zusammenführt, siehe hierzu 3.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass das Halbleiterlaserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich (1-2) und das Halbleiterlaserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich (1-3) direkt der laserlichtbündelnden Linsengruppe (2) gegenüberliegen, d.h. parallel zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe angeordnet sind, während das Halbleiterlaserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich (1-1) senkrecht zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe (2) auf deren beiden Seiten angeordnet ist, wobei die bündelnde Linsengruppe (2) die einfallenden parallelen Halbleiterlaserlichtstrahlen in einer bestimmten Brennweite zu einem kleinen Lichtfleck zusammenführt.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass sich die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (3), von einem externen elektronischen Signal gesteuert, um eine Drehwelle der zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit schnell hin und her dreht,
wobei während der schnellen rotierenden Hin- und Herbewegung ein Winkel der Drehwelle relativ zur Nulllage, d.h. Ausgangslage, zu einem beliebigen bestimmten Zeitpunkt gemessen und jederzeit auf eine externe Schaltung rückgekoppelt werden kann.
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Die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit kann elektrostatisch angetrieben oder auch durch ein Magnetfeld gesteuert werden, um die für eine schnelle rotierende Hin- und Herbewegung um die Welle unter Steuerung durch ein externes elektronisches Signal notwendige mechanische Kraft zu erzeugen.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass der Spiegel der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit an der Drehwelle der zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit so angebracht ist, dass die Normale der spiegelnden Fläche des Spiegels senkrecht zur Drehwelle ausgerichtet ist und die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit eine Drehung des Spiegels um die Drehwelle bewirken kann,
wobei auch die Normale der spiegelnden Fläche des Spiegels schnell um die Welle hin und her pendelt, um in einem durch die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit vorgegebenen Drehwinkelbereich eine hin- und hergehende Abtastlinie zu erzeugen.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass an der zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (3) eine erste und eine zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (A, B), welche räumlich senkrecht zueinander angeordnet sind, angebracht sind, welche erste elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (A) in Querrichtung angeordnet ist und für eine Abtastung in Längsrichtung sorgt und welche zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (B) in Längsrichtung angeordnet ist und für eine Abtastung in Querrichtung sorgt,
wobei die durch die erste elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (A) durchgeführte Abtastung in Längsrichtung eine Gerade auf der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (B) erzeugt,
während die durch die zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (B) durchgeführte Abtastung in Querrichtung gleichzeitig bewirkt, dass sich aus dem durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtfleck eine zeilenweise Abtastung im Raum ergibt,
wobei während einer schnellen pendelnden Hin- und Herbewegung der ersten und der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (A, B), welche räumlich senkrecht zueinander angeordnet sind, auch die Position, an der der Lichtfleck entsteht, eine kontinuierliche abtastende Hin- und Herbewegung durchführt.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass während einer schnellen rotierenden Hin- und Herbewegung der aus der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (A) und der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (B) bestehenden zweidimensionalen Laserabtasteinrichtung auch der Laserlichtfleck eine Hochgeschwindigkeits-Zeilenabtastung auf dem durchlässigen Fluoreszenzmaterial durchführt, während der durch die Umwandlung an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials erzeugte weiße Lichtfleck auch eine entsprechende Bewegung durchführt, wobei aufgrund der Augenträgheit von den menschlichen Augen ein auf einem beabstandet zur Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials angeordneten Bildschirm erzeugter, mit dem jeweiligen Abtastwinkel korrespondierender weißer rechteckiger Lichtfleck wahrgenommen wird, der das grundlegende Fernlichtmuster bildet, um die grundlegende Fernlicht-Beleuchtungsfunktion eines Kraftfahrzeuges zu bieten.
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Erfindungsgemäß bildet der durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugte Lichtfleck ein Pixel.
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Erfindungsgemäß ist das durchlässige Fluoreszenzmaterial als fluoreszierende Keramik ausgebildet.
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Während einer schnellen rotierenden Hin- und Herbewegung der aus der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit A und der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit B bestehenden zweidimensionalen Abtasteinrichtung führt auch der Laserlichtfleck eine Hochgeschwindigkeits-Zeilenabtastung auf dem durchlässigen Fluoreszenzmaterial durch, während der durch die Umwandlung an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials erzeugte weiße Lichtfleck auch eine entsprechende Bewegung durchführt, wobei aufgrund der Augenträgheit von den menschlichen Augen ein auf einem beabstandet zur Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials angeordneten Bildschirm erzeugter, mit dem jeweiligen Abtastwinkel korrespondierender weißer rechteckiger Lichtfleck wahrgenommen wird, der das grundlegende Fernlichtmuster bildet, um die grundlegende Fernlicht-Beleuchtungsfunktion eines Kraftfahrzeuges zu bieten.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass die Höhe des weißen rechteckigen Lichtfleckes, d.h. der Abtastbereich in Längsrichtung, durch den Schwenkwinkelbereich der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit A und die Breite des weißen rechteckigen Lichtfleckes durch einen durch die zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit B vorgegebenen Drehwinkelbereich bestimmt ist.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass der größte Querwinkel des schließlich durch die Projektionslinsengruppe (6) hindurchtretenden weißen rechteckigen Lichtflecks ±20° beträgt und sich durch die zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (B) in Teilbereiche unterteilen lässt, um den Schwenkwinkel des Spiegels zu einem bestimmten Zeitpunkt in Echtzeit zu erfassen.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass bezüglich der Einstrahlrichtung des Laserlichts vor der ersten Projektionslinsengruppe (6-1) ein hochreflektierender Filter (4-1) angeordnet ist, so dass Laserlicht im blauen Wellenlängenbereich durchgelassen wird und Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich und Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich reflektiert werden, um eine Trennung des Laserlichts im blauen Wellenlängenbereich von Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich und Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich an dieser Stelle zu erreichen,
wobei das getrennte Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich sich durch den Spiegel hindurch in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges ausbreitet und in die Projektionslinsengruppe eintritt, um in einen beleuchteten Raum vor dem Fahrzeug projiziert zu werden.
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Darüber hinaus ist bezüglich der Einstrahlrichtung des Laserlichts vor der zweiten Projektionslinsengruppe (6-2) ein hochreflektierender Filter (4-2) angeordnet, so dass Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich durchgelassen und Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich in hohem Maße reflektiert wird.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass bezüglich der Einstrahlrichtung des Laserlichts vor der zweiten Linsengruppe ein hochreflektierender Filter angeordnet ist, so dass Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich durchgelassen und Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich in hohem Maße reflektiert wird.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass bezüglich der Einstrahlrichtung des Laserlichts vor der dritten Projektionslinsengruppe (6-3) ein hochreflektierender Filter (4-3) angeordnet ist, so dass Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich durchgelassen wird, sich anschließend weiter bis auf den das Laserlicht im grünen Wellenlängenbereich in hohem Maße reflektierenden Spiegel ausbreitet und danach in die Vorwärtsrichtung des Fahrzeuges läuft, um in einen beleuchteten Raum vor dem Fahrzeug projiziert zu werden.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass die in einen beleuchteten Raum vor dem Fahrzeug projizierte verpixelte Grünbeleuchtung mit hoher Auflösung dazu genutzt wird, um die aktuelle Fahrgeschwindigkeit, Navigationshinweise, virtuelle Fahrspurlinien, die vorausgeschätzte Fahrspur des Fahrzeuges und ähnliche komplizierte Muster auf die Straße zu projizieren.
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Da das menschliche Auge eine relativ hohe Empfindlichkeit gegenüber Grün hat, kann sich diese Farbe deutlich von dem weißen Scheinwerferlicht abheben.
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Erfindungsgemäß werden in Kombination mit einem ADAS-System auf der Grundlage der bereits vorhandenen Weißbeleuchtung grüne komplizierte Muster bereitgestellt, um für eine intelligente Fahrt notwendige Informationen anzugeben, damit der Fahrer während der Fahrt die Fahrerassistenzinformationen leicht erhalten kann, ohne dafür seinen Kopf senken zu müssen. Diese Informationen umfassen Fahrgeschwindigkeiten, Fahrzeugzustände, Navigationen, Wetter- bzw. Straßenbedingungen oder ähnliche in festen Bereichen projizierte Hinweise sowie jeweils in einem großen Betrachtungswinkel angezeigte Informationen, wie beispielsweise Hinweise auf verfolgte Fußgängerpositionen und auf dynamische Fahrspurlinien, Vorausschätzungen durch das Fahrzeug zu befahrender Bereiche usw..
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass der auf dem durchlässigen Fluoreszenzmaterial erzeugte Lichtfleck eine Querbreite von 0,1 bis 0,3 mm und der schließlich in einen beleuchteten Raum vor dem Fahrzeug projizierte Lichtfleck eine tatsächliche Winkelauflösung in Querrichtung von 0,01° bis 0,05° hat.
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Mit einer solchen räumlichen Auflösung lassen sich alle gesetzlich geforderten speziellen Beleuchtungslichtmuster (Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer, adaptive Frontbeleuchtung usw.) auf einfache Weise realisieren. Wenn das Fahrzeug mit Hilfe eines Erfassungsmittels, wie etwa einer Kamera, andere Verkehrsteilnehmer auf der Straße erkennt und sich anhand deren Positionen relativ zu unserem Fahrzeug für eine Abschattung dieser Verkehrsteilnehmer beim Fernlichtmuster entscheidet, kann ein gewünschtes lokales Abschattungslichtmuster innerhalb des Fernlichtmusters erzeugt werden, indem das Laserelement ausgeschaltet wird, wenn die kontinuierlich Zeile für Zeile abtastenden Laserpixel die den anderen Verkehrsteilnehmern auf der Straße zugeordneten Positionen abtasten, siehe hierzu 7.
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Das erfindungsgemäße intelligente Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul ist dadurch gekennzeichnet,
dass bei dem erfindungsgemäßen System bei einer Reichweite von 400 m eine kleinste Dunkelzone von tan0,05°X400 =0,35 m entsteht.
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Erfindungsgemäß handelt es sich bei der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit um ein Galvanometer oder ein MEMS.
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Durch Anordnen des Spiegels der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit in einem durch die laserlichtbündelnde Einheit erzeugten zusammenführenden Strahlengang wird erreicht, dass der zusammenführende Strahlengang durch den Spiegel reflektiert wird, um eine neue Zusammenführungsstelle zu erzeugen.
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Da die externe Schaltung und die Software, wie oben erwähnt wurde, den Winkel des Spiegels bei einer schnellen hin- und hergehenden Schwenkbewegung relativ zur Nulllage in Echtzeit erfassen können, lässt sich die genaue Position des winzigen punktförmigen Lichtfleckes an der Rückseite des Fluoreszenzmaterials in dem vorgenannten, aufgrund der Augenträgheit entstehenden weißen rechteckigen Lichtfleck zu einem bestimmten Zeitpunkt durch einfache Berechnungen ermitteln.
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Auch die Positionen der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit A und der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit B zu einem bestimmten Zeitpunkt während der zweidimensionalen zeilenweisen Hochgeschwindigkeitsabtastung können anhand der Winkelstellung der Drehwelle zu diesem Zeitpunkt auf einfache Weise berechnet und von der externen Steuerschaltung und der Antriebssoftware erkannt und aufgezeichnet werden.
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Während einer schnellen rotierenden Hin- und Herbewegung der aus der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit A und der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit B bestehenden zweidimensionalen Abtasteinrichtung führt auch die Position, an der der Lichtfleck entsteht, eine kontinuierliche Hin- und Herbewegung, d.h. eine Abtastung, durch, wobei die durch die elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit A durchgeführte Abtastung in Längsrichtung eine Gerade auf der Spiegeleinheit B erzeugt. Gleichzeitig bewirkt die durch die elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit B durchgeführte Abtastung in Querrichtung, dass sich aus dem durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtfleck eine zeilenweise Abtastung im Raum ergibt. Auch der durch die Umwandlung an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials erzeugte weiße Lichtfleck führt eine entsprechende Bewegung durch. Aufgrund der Augenträgheit wird von den menschlichen Augen ein auf einem beabstandet zur Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials angeordneten Bildschirm erzeugter, mit dem jeweiligen Abtastwinkel korrespondierender weißer rechteckiger Lichtfleck wahrgenommen, der das grundlegende Fernlichtmuster bildet, um die grundlegende Fernlicht-Beleuchtungsfunktion eines Kraftfahrzeuges zu bieten.
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Vorteile der Erfindung:
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Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich bei verschiedenen Positionen des anderen Fahrers eine kopfgroße Dunkelzone erzeugen, mit der eine Blendung des anderen Fahrers ausgeschlossen wird. Durch zweidimensionales optisches zeilenweises Abtasten mittels einer zweidimensionalen Abtasteinrichtung können die drei Funktionen AFS, ADB und ADAS optimiert und in einem einzigen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermodul integriert werden, was gleichzeitig auch zur erheblichen Verringerung der Kosten des Gesamtsystems beiträgt.
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Darstellung der Abbildungen
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Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 2 in schematischer Darstellung ein Laserlichtquellenarray und eine laserlichtbündelnde Linsengruppe eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 3 in schematischer Darstellung den Lichtweg eines Laserlichtquellenarrays und einer laserbündelnden Linsengruppe eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 4 in schematischer Darstellung eine zweidimensionale Abtasteinrichtung eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 5 in schematischer Darstellung eine zeilenweise Abtastung von Laserlicht durch eine zweidimensionale Abtasteinrichtung eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 6 in schematischer Darstellung die Erzeugung eines Beleuchtungslichtmusters durch eine zeilenweise Hochgeschwindigkeitsabtastung bei dem erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermodul,
- 7 in schematischer Darstellung einen Arbeitsvorgang des erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls zur Abschattung eines Straßenobjekts mittels eines durch verpixeltes zeilenweises Abtasten erzeugten Beleuchtungsl ichtm usters,
- 8 in schematischer Schnittdarstellung eine hochauflösende Laserbeleuchtung und eine Laserradarsendeseite im Infrarot-Wellenlängenbereich eines erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls,
- 9 in schematischer Darstellung eine zeilenweise Abtastung von Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich nach einer Projizierung bei dem erfindungsgemäßen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermodul und
- 10 eine räumliche Darstellung eines intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermoduls.
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In den Zeichnungen wird mit 1 ein Laserlichtquellenarray in drei Wellenlängenbereichen, mit 1-1 ein Laserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich, mit 1-2 ein Laserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich und mit 1-3 ein Laserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich;
mit 2 eine laserlichtbündelnde Linsengruppe, mit 3 eine zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit;
mit A eine erste elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit, mit B eine zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit, mit A-1 eine spiegelnde Fläche der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit, mit B-1 eine spiegelnde Fläche der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit;
mit 4 eine hochreflektierende Laserfilterreflektorgruppe,
mit 4-1 ein hochreflektierender Laserfilterreflektor (hochreflektierender Filter) einer ersten Projektionslinsengruppe 6-1, mit 4-2 ein hochreflektierender Laserfilterreflektor (hochreflektierender Filter) einer zweiten Projektionslinsengruppe 6-2, mit 4-3 ein hochreflektierender Laserfilterreflektor (hochreflektierender Filter) einer dritten Projektionslinsengruppe 6-3, mit 5 ein durchlässiges Fluoreszenzmaterial;
mit 6 eine Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten, mit 6-1 eine erste Projektionslinsengruppe, mit 6-2 eine zweite Projektionslinsengruppe und mit 6-3 eine dritte Projektionslinsengruppe;
mit 7 ein Reflektionsprisma, mit 8 eine Kollimationslinse, mit 9 ein punktförmiger Lichtfleck, mit 10 ein weißer rechteckiger Lichtfleck, mit 11 ein durch Zusammenführung entstehender punktförmiger Lichtfleck, mit 12 ein sich gegenläufig bewegendes Fahrzeug auf der Straße, mit 13 eine zu einem bestimmten Zeitpunkt abgetastete Position eines Lichtfleckes, mit 14 ein beim Abtasten aufgrund der Augenträgheit entstehendes Bild der abgetasteten Lichtflecke, mit 15 ein Projektionsbildschirm,
mit L der Lichtweg blauen Laserlichts, mit R der Lichtweg des Infrarot-Laserlichts, mit L+R der Lichtweg des gebündelten Laserlichts im blauen und Infrarot-Wellenlängenbereich und mit G der Lichtweg grünen Laserlichts bezeichnet.
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In 4, 5, 6 und 9 sind eine rotierende Hin- und Herbewegung der ersten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit A um eine Querachse und eine rotierende Hin- und Herbewegung der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit B um eine Längsachse dargestellt.
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Wie in 7 gezeigt ist, kann eine gewünschte, bereichsweise in der Breite abzuschattende Dunkelzone innerhalb des Fernlichtmusters erzeugt werden, indem die Laserlichtquelle, wenn der Spiegel der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit bei einer zeilenweisen Abtastung einen Winkelbereich erfasst, in dem eine Abschattung beim Fernlichtmuster erforderlich ist, mit Hilfe eines elektronischen Systems ausgeschaltet wird.
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In 9 ist eine zeilenweise Abtastung von Laserlicht im Infrarot-Wellenlängenbereich in einem beleuchteten Raum nach einer Projizierung erkennbar.
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In der Darstellung ist der Laser im grünen Wellenlängenbereich parallel zu dem Infrarot-Halbleiterlaserelement angebracht und sendet Lichtstrahlen aus, die ebenfalls in die Kopplungslinsengruppe eintreten und zusammengeführt in das aus den elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheiten A und B bestehende zweidimensionale optische Abtastbauelement gelangen. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen hochauflösenden Weißlichtbeleuchtung erhält der Laser im grünen Wellenlängenbereich durch den obigen Vorgang ebenfalls die Besonderheiten einer zweidimensionalen zeilenweisen Abtastung und macht eine verpixelte Grünbeleuchtung mit hoher Auflösung möglich, um auf der Straße oder auf einem anderen beleuchteten Gegenstand da vorne ein kompliziertes grünes Muster erzeugen zu können.
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Konkrete Ausführungsformen
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Ausführungsbeispiele
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Ein intelligentes Multifunktions-Kraftfahrzeugscheinwerfermodul umfasst ein Laserlichtquellenarray in drei Wellenlängenbereichen, ein Reflektionsprisma zur Reflektion von Laserlicht in drei Wellenlängenbereichen, eine laserlichtbündelnde Linsengruppe zur Zusammenführung von Laserlicht in drei Wellenlängenbereichen, einen hochreflektierenden Laserfilterreflektor, d.h. hochreflektierenden Filter, zur Reflektion und Filterung des reflektierten Laserlichts in drei Wellenlängenbereichen, ein durchlässiges Fluoreszenzmaterial, eine Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten, eine zwischen der laserlichtbündelnden Linsengruppe und der Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten angeordnete zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit.
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Das Laserlichtquellenarray in drei Wellenlängenbereichen enthält ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im blauen Wellenlängenbereich mit einer Wellenlänge von 450 nm und in der Nähe davon, ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im Infrarot-Wellenlängenbereich mit einer Wellenlänge von 906 nm und in der Nähe davon und ein Halbleiterlaserlichtquellenarray im grünen Wellenlängenbereich mit einer Wellenlänge von 532 nm und in der Nähe davon. Das Halbleiterlaserlichtquellenarray besteht aus sechs Hochleistungs-Halbleiterlaserelementen. Das Halbleiterlaserelement im Infrarot-Wellenlängenbereich und im grünen Wellenlängenbereich wird jeweils in einer Anzahl von drei bereitgestellt.
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Wie dargestellt ist, umfasst die Projektionslinsengruppe mit unterschiedlichen Bildgebungsfähigkeiten eine erste Projektionslinsengruppe 6-1 zur Projizierung blauer Wellenlängen, eine zweite Projektionslinsengruppe 6-2 zur Projizierung infraroter Wellenlängen, eine dritte Projektionslinsengruppe 6-3 zur Projizierung grüner Wellenlängen und je einen den einzelnen Projektionslinsengruppen zugeordneten hochreflektierenden Laserfilterreflektor.
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Die erste Projektionslinsengruppe 6-1 liegt direkt der laserlichtbündelnden Linsengruppe gegenüber, d.h. ist parallel zur Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe angeordnet (Beleuchtungsprojektionsbereich), während sich die zweite Projektionslinsengruppe 6-2 und die dritte Projektionslinsengruppe 6-3 jeweils seitlich neben der Axialrichtung der laserlichtbündelnden Linsengruppe befinden.
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Dabei werden die von dem Blaulicht-Halbleiterlaserelement ausgehenden Lichtstrahlen durch eine davor angebrachte Kollimationslinse zu parallelen Lichtstrahlen kollimiert, wobei mittels des Reflektionsprismas erreicht wird, dass die ursprünglich aus entgegengesetzten Richtungen kommenden Lichtstrahlen nun in dieselbe Richtung verlaufen und entlang der Richtung der optischen Achse der bündelnden Linsengruppe in die bündelnde Linsengruppe eintreten, die dann die einfallenden parallelen Lichtstrahlen in einer bestimmten Brennweite zu einem kleinen Lichtfleck zusammenführt.
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Bei der elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit handelt es sich um ein Galvanometer oder ein MEMS. Die elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit besteht aus einem Spiegel und einer zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit, die sich, von einem externen elektronischen Signal gesteuert, um eine Drehwelle der zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit schnell hin und her dreht, wobei während der schnellen rotierenden Hin- und Herbewegung ein Winkel der Drehwelle relativ zur Nulllage zu einem beliebigen bestimmten Zeitpunkt gemessen und jederzeit auf eine externe Schaltung rückgekoppelt werden kann.
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Die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit kann elektrostatisch angetrieben oder auch durch ein Magnetfeld gesteuert werden.
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An der zweidimensionalen elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit sind eine erste und eine zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit (A, B), welche räumlich senkrecht zueinander angeordnet sind, angebracht, wobei die erste elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit A in Querrichtung angeordnet ist und für eine Abtastung in Längsrichtung sorgt, während die zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit B in Längsrichtung angeordnet ist und für eine Abtastung in Querrichtung sorgt. Während einer schnellen pendelnden Hin- und Herbewegung der ersten und der zweiten elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheit (A, B), welche räumlich senkrecht zueinander angeordnet sind, unter Antrieb durch die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit führt auch die Position, an der der Lichtfleck entsteht, eine kontinuierliche abtastende Hin- und Herbewegung durch, siehe hierzu 4 und 5.
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Erfindungsgemäß ist das durchlässige Fluoreszenzmaterial als fluoreszierende Keramik ausgebildet und wandelt das auf seine Vorderseite auftreffende Licht im blauen Wellenlängenbereich in Licht im weißen Mehrwellenlängenbereich um, das an der Rückseite des Fluoreszenzmaterials ausgegeben wird, wobei die Form des weißen Lichtflecks an der Rückseite der fluoreszierenden Keramik jeweils der Form des durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtflecks an der Vorderseite entspricht.
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Das durchlässige Fluoreszenzmaterial wandelt das auf seine Vorderseite auftreffende Licht im blauen Wellenlängenbereich in Licht im weißen Mehrwellenlängenbereich um, das an der Rückseite des Fluoreszenzmaterials ausgegeben wird, wobei die Form des weißen Lichtflecks an der Rückseite der fluoreszierenden Keramik jeweils der Form des durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtflecks an der Vorderseite entspricht.
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Während einer schnellen pendelnden Hin- und Herbewegung der beiden räumlich senkrecht zueinander angeordneten, elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheiten A und B unter Antrieb durch die zweidimensionale elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit führt auch die Position, an der der Lichtfleck entsteht, eine kontinuierliche Hin- und Herbewegung, d.h. eine Abtastung, durch, wobei die durch die elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit A durchgeführte Abtastung in Längsrichtung eine Gerade auf der Spiegeleinheit B erzeugt. Gleichzeitig bewirkt die durch die elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit B durchgeführte Abtastung in Querrichtung, dass sich aus dem durch zusammengeführtes Laserlicht erzeugten Lichtfleck eine zeilenweise Abtastung im Raum ergibt, siehe hierzu 4 und 5.
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Auch der durch die Umwandlung an der Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials erzeugte weiße Lichtfleck führt eine entsprechende Bewegung durch. Aufgrund der Augenträgheit wird von den menschlichen Augen ein auf einem beabstandet zur Rückseite des durchlässigen Fluoreszenzmaterials angeordneten Bildschirm erzeugter, mit dem jeweiligen Abtastwinkel korrespondierender weißer rechteckiger Lichtfleck wahrgenommen, der das grundlegende Fernlichtmuster bildet, um die grundlegende Fernlicht-Beleuchtungsfunktion eines Kraftfahrzeuges zu bieten.
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Der größte Querwinkel des schließlich durch die Projektionslinsengruppe hindurchtretenden Lichtflecks beträgt ±20° und lässt sich durch die zweite elektrisch schwenkbare Spiegeleinheit B in Teilbereiche unterteilen, um den Schwenkwinkel des Spiegels zu einem bestimmten Zeitpunkt in Echtzeit zu erfassen. Das heißt, innerhalb des nach der Projektion aufgrund der Augenträgheit entstehenden großen weißen rechteckigen Lichtflecks liegt eine Winkelauflösung in Querrichtung von 40°/=0,001 ° vor. Somit können von dem neuartigen intelligenten Scheinwerfermodul Dunkelzonenpixel mit einer Winkelauflösung von 0,001 °*0,001 ° bereitgestellt werden.
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Mit einer solchen räumlichen Auflösung lassen sich alle gesetzlich geforderten speziellen Beleuchtungslichtmuster (Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer, adaptive Frontbeleuchtung usw.) auf einfache Weise realisieren. Wenn das Fahrzeug mit Hilfe eines Erfassungsmittels, wie etwa einer Kamera, andere Verkehrsteilnehmer auf der Straße erkennt und sich anhand deren Positionen relativ zu unserem Fahrzeug für eine Abschattung dieser Verkehrsteilnehmer beim Fernlichtmuster entscheidet, kann ein gewünschtes lokales Abschattungslichtmuster innerhalb des Fernlichtmusters erzeugt werden, indem das Laserelement ausgeschaltet wird, wenn die kontinuierlich Zeile für Zeile abtastenden Laserpixel die den anderen Verkehrsteilnehmern auf der Straße zugeordneten Positionen abtasten, siehe hierzu 7.
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Des Weiteren ist der Laser im grünen Wellenlängenbereich parallel zu dem Infrarot-Halbleiterlaserelement angebracht und sendet Lichtstrahlen aus, die ebenfalls in die Kopplungslinsengruppe eintreten und zusammengeführt in das aus den elektrisch schwenkbaren Spiegeleinheiten A und B bestehende zweidimensionale optische Abtastbauelement gelangen. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen hochauflösenden Weißlichtbeleuchtung erhält der Laser im grünen Wellenlängenbereich durch den obigen Vorgang ebenfalls die Besonderheiten einer zweidimensionalen zeilenweisen Abtastung und macht eine verpixelte Grünbeleuchtung mit hoher Auflösung möglich, um auf der Straße oder auf einem anderen beleuchteten Gegenstand da vorne ein kompliziertes grünes Muster erzeugen zu können.
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Nach einer Integration mittels ADAS (weiterentwickeltes Fahrer-Assistenzsystem) kann diese verpixelte Grünbeleuchtung mit hoher Auflösung dazu genutzt werden, um die aktuelle Fahrgeschwindigkeit, Navigationshinweise, virtuelle Fahrspurlinien, die vorausgeschätzte Fahrspur des Fahrzeuges und ähnliche komplizierte Muster auf die Straße zu projizieren und dadurch die Funktion der Technik der erweiterten Realität auszuführen. Da das menschliche Auge eine relativ hohe Empfindlichkeit gegenüber Grün hat, kann sich diese Farbe deutlich von dem weißen Scheinwerferlicht abheben.
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Bei einer Reichweite von 400 m entsteht bei dem erfindungsgemäßen System eine kleinste Dunkelzone von tan0,05°X400 =0,35 m.
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Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich bei verschiedenen Positionen des anderen Fahrers eine kopfgroße Dunkelzone erzeugen, mit der eine Blendung des anderen Fahrers ausgeschlossen wird. Durch zweidimensionales optisches zeilenweises Abtasten mittels einer zweidimensionalen Abtasteinrichtung können die drei Funktionen AFS, ADB und ADAS optimiert und in einem einzigen intelligenten Kraftfahrzeugscheinwerfermodul integriert werden, was gleichzeitig auch zur erheblichen Verringerung der Kosten des Gesamtsystems beiträgt.
