DE102019100904A1 - Beleuchtungsvorrichtung sowie Lichtmodul - Google Patents

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Marc Kaup
Diana Mundt
Benjamin WILLEKE
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahrzeug mit einem Lichtmodul (5) enthaltend eine Lichtquelleneinheit (3) mit einer Anzahl von Lichtquellen (10, 23) und einer der Lichtquelleneinheit (3) zugeordneten Optikeinheit (6) zur Erzeugung eines Lichtsignals (L1, L2, L3), einer Umfeldsensoreinheit (1) zur Detektion von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld des Fahrzeugs, eine Ansteuereinheit (2) zur Ansteuerung des Lichtmoduls (5), so dass das Lichtmodul (5) das Lichtsignal (L, L1, L2, L3) in Abhängigkeit von der durch die Umfeldsensoreinheit (1) erfassten Verkehrsteilnehmer und/oder einer Relativposition derselben zu dem Fahrzeug erzeugt, wobei das Lichtmodul (5) an einem festgelegten Ort des Fahrzeugs positioniert und derart ausgebildet ist, dass das Lichtsignal (L, L1, L2, L3) in unterschiedlichen horizontalen und/oder vertikalen Raumwinkeln (φ1, φ2, φ3) abstrahlbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahrzeug mit einem Lichtmodul enthaltend eine Lichtquelleneinheit mit einer Anzahl von Lichtquellen und einer der Lichtquelleneinheit zugeordneten Optikeinheit zur Erzeugung eines Lichtsignals, einer Umfeldsensoreinheit zur Detektion von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld des Fahrzeugs, eine Ansteuereinheit zur Ansteuerung des Lichtmoduls, so dass das Lichtmodul das Lichtsignal in Abhängigkeit von der durch die Umfeldsensoreinheit erfassten Verkehrsteilnehmer und/oder einer Relativposition derselben zu dem Fahrzeug erzeugt.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Lichtmodul für die Beleuchtungsvorrichtung.
  • Aus der DE 10 2014 226 254 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahrzeug bekannt, die mehrere Lichtmodule mit jeweils einer Lichtquelleneinheit sowie eine Optikeinheit aufweist, so dass in Abhängigkeit von mittels einer Umfeldsensoreinheit ermittelten Verkehrsteilnehmern in einer Umgebung des Fahrzeugs denselben fahrzeugbezogenen Informationen übermittelt werden können. Beispielsweise kann den Fußgängern eine Handgeste signalisiert werden, so dass der Fußgänger weiß, dass das Fahrzeug ihn erkannt und er beispielsweise die Straße auf dem Zebrastreifen sicher überqueren kann. Ein die Handgeste signalisierendes Display ist beispielsweise in einem zu dem Rückspiegel nahen Bereich des Fahrzeugs angeordnet. Die bekannte Beleuchtungsvorrichtung kann als LEDs ausgebildete Lichtquellen aufweisen, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind und einen asymmetrischen Lichtkegel erzeugen. Hierdurch kann in einem Bereich bis zu 20 m Abstand zum Fahrzeug ein Umfeldbereich beleuchtet werden. Zur Erzeugung von solchen Lichtsignalen in unterschiedlichen Richtungen sind jedoch mehrere Lichtmodule erforderlich.
  • Aus der DE 10 2016 014 709 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung für ein automatisiertes und teilautomatisiertes Fahrzeug bekannt, die mehrere Lichtmodule verteilt in horizontaler Umfangsrichtung am Fahrzeug aufweist. Eine Ansteuereinheit ist vorgesehen zur Ansteuerung der Lichtmodule, so dass in Abhängigkeit von dem aktuellen Ort des Verkehrsteilnehmers im Umfeld des Fahrzeugs bzw. einer Relativposition des Verkehrsteilnehmers zu dem Fahrzeug ein entsprechendes Lichtsignal erzeugt wird. Nachteilig an der bekannten Beleuchtungsvorrichtung ist, dass zur richtungsabhängigen Abstrahlung der Lichtsignale eine Mehrzahl von Lichtmodulen verteilt am Fahrzeug angeordnet sein müssen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Beleuchtungsvorrichtung sowie ein Lichtmodul für ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahrzeug derart weiterzubilden, dass fahrzeugbezogene Informationen zur Kommunikation mit andern Verkehrsteilnehmern im Umfeld des Fahrzeugs auf einfache Weise zielgerichtet abgebbar sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul an einem festgelegten Ort des Fahrzeugs positioniert und derart ausgebildet ist, dass das Lichtsignal in unterschiedlichen horizontalen und/oder vertikalen Raumwinkeln abstrahlbar ist.
  • Nach der Erfindung ist ein Lichtmodul vorgesehen, das in der Lage ist, Lichtsignale in unterschiedlichen Richtungen abzustrahlen. In Abhängigkeit von der aktuellen Positionsbestimmung eines anderen Verkehrsteilnehmers kann somit zielgerichtet ein gewünschtes Lichtsignal an den anderen Verkehrsteilnehmer gesendet werden. Es findet somit eine personalisierte und gerichtete Lichtsignal-Kommunikation statt. Vorteilhaft kann hierdurch der lichttechnische Aufwand an dem Fahrzeug verringert werden. Es reicht aus, lediglich ein einziges Lichtmodul anzuordnen, um unterschiedlichen Verkehrsteilnehmern Lichtsignale abzusenden, die vor und/oder neben und/oder hinter dem Fahrzeug positioniert sind. Das Lichtmodul kann beispielsweise an einer A-, B-, C- oder D-Säule oder in einem Dachbereich des Fahrzeugs angeordnet sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Lichtmodul eine Mehrzahl von Lichtkanälen auf, entlang derer das Licht geführt wird und an deren Lichtausgängen das Licht in unterschiedliche Raumwinkelbereiche abgestrahlt wird.
  • Vorteilhaft kann durch Aktivieren bzw. Deaktivieren der Lichtkanäle ein bestimmtes Lichtsignal in einen bestimmten Raumwinkelbereich abgestrahlt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist eine Optikeinheit des Lichtmoduls einen Linsenkegel und einen in einem Abstand zu demselben angeordneten Reflexionskegel auf, die derart zueinander angeordnet sind, dass in den Linsenkegel eintretendes parallelisiertes Licht durch den Reflexionskegel quer zur Richtung des parallelisierten Lichtes umgelenkt wird. Vorteilhaft können hierdurch Lichtkanäle gebildet werden, an deren Ausgängen Licht in einem 180°- oder 360°-Winkel abgestrahlt wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Linsenkegel und der Reflexionskegel koaxial zueinander angeordnet, wobei eine gemeinsame Achse schneidendes, in den Linsenkegel eintretendes parallelisiertes Lichtbündel auf einen Umfangsring des Reflexionskegels trifft, so dass Licht in einem Umfangswinkel von 360° abgestrahlt trifft. Ein außermittig und parallelisierend in den Linsenkegel eintretendes Lichtbündel wird durch denselben lediglich auf einen Teilumfangsring des Reflexionskegels umgelenkt, so dass es in einem Umfangswinkel von 180° abgestrahlt wird. Vorteilhaft können hierdurch Lichtsignale in 360°- oder 180°-Winkeln abgestrahlt werden, wobei die Lage des Ausschnittumfangwinkels von 180° vorzugsweise abhängig ist von dem Ort der Achse des eintretenden parallelisierten Lichtes bzw. Lichtbündels relativ zu einer Mittelachse des Linsenkegels. Wird das in den Linsenkegel eintretende parallelisierte Lichtbündel so gesteuert, dass es in einem gleichen Radius zu dem Linsenkegel, aber in einem unterschiedlichen Umfangswinkel eintritt, verdreht sich die 180°-Lichtabgabe um die Achse entsprechend.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die Optikeinheit des Lichtmoduls eine Blendeneinrichtung mit einzeln ansteuerbaren Blendenelementen auf, so dass in Abhängigkeit vom Aktivierungs- bzw. Nichtaktivierungszustand der jeweiligen Blendenelemente unterschiedliche Lichtkanäle aktiviert bzw. deaktiviert werden können. Vorteilhaft können hierdurch Lichtkanäle angesprochen werden, deren Lichtsignale in unterschiedlicher Farbe und/oder Raumwinkelbereichen abgegeben werden können. Auf diese Weise können die Lichtsignale einfach in Abhängigkeit von dem aktuellen Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder Relativposition dem weiteren Verkehrsteilnehmer abgesandt werden.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Blendeneinrichtung als eine LC-Blendeneinrichtung oder LCOS-Blendeneinrichtung ausgebildet, deren Blendenelemente nicht mechanisch bewegt werden müssen. Vorteilhaft weist die Blendeneinrichtung hierdurch eine Langzeitstabilität auf.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Blendeneinrichtung als eine Lochscheibe mit einem einzigen Loch ausgebildet sein. Wenn als Lichtquelleneinheit ein Laser vorgesehen ist, kann dieser in entsprechenden Zeitpunkten periodisch eingeschaltet werden, in der das Loch einen gewünschten Lichtkanal freigibt.
  • Zur Lösung der Aufgabe weist die Erfindung ein Lichtmodul gemäß Patentanspruch 11 auf.
  • Vorteilhaft ermöglicht das erfindungsgemäße Lichtmodul das Aussenden von Lichtsignalen in unterschiedlichen Raumwinkelbereichen, die maximal 360° betragen. Auf diese Weise können gleichzeitig von einem einzigen Lichtmodul verschiedene Lichtsignale in verschiedenen Richtungen vom Fahrzeug abgesandt werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer Beleuchtungsvorrichtung mit einer Optikeinheit nach einer ersten Ausführungsform,
    • 2 eine lichteingangsseitige Draufsicht auf einen Linsenkegel und einen Reflexionskegel der Optikeinheit gemäß 1,
    • 3 eine Seitenansicht eines Reflexionskegels mit gewölbter Reflexionsfläche,
    • 4 eine Draufsicht auf eine als Lochblende ausgebildeten Blendeneinrichtung der Beleuchtungsvorrichtung in einer Drehposition eines Lochs und
    • 5 eine Beleuchtungsvorrichtung der Erfindung mit einer als Laserdiode ausgebildeten Lichtquelleneinheit.
  • Eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist für automatisierte oder teilautomatisierte Fahrzeuge ausgelegt, so dass eine Kommunikation zwischen dem Fahrzeug und mindestens einem weiteren Verkehrsteilnehmer erfolgen kann. Die Beleuchtungsvorrichtung ermöglicht über Lichtsignale die gezielte Übermittlung von fahrzeugbezogenen Informationen an den Verkehrsteilnehmer. Der Verkehrsteilnehmer befindet sich in einem Umfeld des Fahrzeugs, welches mittels einer Umfeldsensoreinheit 1 detektiert wird. Die Umfeldsensoreinheit 1 kann Umfeldsensoren, wie beispielsweise Radar, Lidar, Infrarotkamera, Laserscanner oder ein hinterlegtes Kartenmaterial aufweisen. Die Umfeldsensoreinheit 1 speist eine Ansteuereinheit 2 der Beleuchtungsvorrichtung, mittels derer eine Lichtquelleneinheit 3 und/oder eine Blendeneinrichtung 4 der Beleuchtungsvorrichtung ansteuerbar ist. Die Beleuchtungsvorrichtung ist durch ein einziges Lichtmodul 5 gebildet, das die Lichtquelleneinheit 3 sowie eine die Blendeneinrichtung 4 aufweisende Optikeinheit 6 aufweist. Nach dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die Optikeinheit 6 neben der Blendeneinrichtung 4 eine Lichtumlenkungseinrichtung 7 auf, die im Wesentlichen durch einen Linsenkegel 8 und einen Reflexionskegel 9 gebildet ist.
  • Wie aus 1 zu ersehen ist, weist die Lichtquelleneinheit 3 eine Mehrzahl von Lichtquellen 10 auf, die reihenförmig angeordnet sind. Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung können die Lichtquellen 10 auch matrixartig in Zeilen und Spalten angeordnet sein. Die Lichtquellen 10 können beispielsweise als LED-Lichtquellen ausgebildet sein. In Reihenrichtung der Lichtquellen 10 können beispielsweise abwechselnd rotes Licht abgebende Lichtquellen 10 und grünes Licht abgebende Lichtquellen 10 angeordnet sein. Bei matrixartiger Anordnung der Lichtquellen 10 können rotes und grünes Licht abgebende Lichtquellen gleich verteilt angeordnet sein, so dass benachbarte Lichtquellen 10 eine andere Lichtfarbe abgeben. Die Lichtquelleneinheit 3 ermöglicht somit die Abgabe von Licht 14 entlang einer Lichtbreite 11, wobei in Richtung der Lichtbreite 11 entweder eine einzige Reihe oder bei Matrixform mehrere Reihen von Lichtquellen 10 angeordnet sind.
  • Den Lichtquellen 10 ist eine Primäroptik 12 zugeordnet derart, dass von den Lichtquellen 10 abgestrahlte Licht parallelisiert wird.
  • Lichtstromabwärts der Primäroptik 12 bzw. der Lichtquelleneinheit 3 ist die Blendeneinrichtung 4 angeordnet, die vorzugsweise als eine Flüssigkristalleinrichtung ausgebildet ist. Die Flüssigkristalleinrichtung 4 weist eine Mehrzahl von als Flüssigkristallelementen ausgebildeten Blendenelementen 13 auf, die ebenfalls reihenförmig und parallel zur Reihe der Lichtquellen 10 angeordnet sind. Beispielsweise kann die Anzahl der Blendenelemente 13 der Anzahl der Lichtquellen 10 entsprechen. Die Länge der Blendeneinrichtung 4 kann mit der Länge 11 der Lichtquelleneinheit 3 übereinstimmen. Die Primäroptik 12 dient als Lichtführungsmittel zur Parallelisierung des Lichtes 14 in der Optikeinheit 6.
  • In Abhängigkeit von einer angelegten Spannung an den jeweiligen Blendenelementen 13 kann das jeweilige Blendenelement 13 das Licht 14 durchlassen oder nicht. Ist ein Blendenelement 13 beispielsweise aktiviert, lässt es das Licht 14 hindurch. Ist das Blendenelement 13 deaktiviert, lässt es das Licht 14 nicht hindurch. Die Blendenelemente 13 definieren somit jeweils einen Lichtkanal LKn , an deren Lichtausgängen das Licht 14 in vorgegebenen Raumwinkelbereichen und/oder vorgegebenen Lichtfarben abgestrahlt wird. Das an den Lichtausgängen jeweils erzeugte Lichtsignal Ln erfolgt in Abhängigkeit von der durch die Umfeldsensoreinheit 1 erfassten Position des anderen Verkehrsteilnehmers. Das Lichtsignal Ln wird hierbei in Richtung des anderen Verkehrsteilnehmers ausgesandt, wobei ein rotes Lichtsignal Ln dafür stehen kann, dass der andere Verkehrsteilnehmer detektiert wurde und der andere Verkehrsteilnehmer das automatisierte Fahrzeug Vorfahrt zu gewähren hat. Wird ein grünes Lichtsignal Ln dem Verkehrsteilnehmer abgesandt, kann dies bedeuten, dass das automatisierte Fahrzeug stehen bleibt und dem anderen Verkehrsteilnehmer Vorfahrt gewährt. Es handelt sich um ein gerichtetes Lichtsignal Ln , da das Lichtsignal Ln nur in einem bestimmten Raumwinkelbereich abgestrahlt wird, in dem sich der andere Verkehrsteilnehmer befindet.
  • Die Blendeneinrichtung 4 kann statt einer Flüssigkristalleinrichtung (LC-Blendeneinrichtung (Liquid Crystal)) auch als eine LCOS-Blendeneinrichtung (Liquid Crystal on Silicon) oder als eine Mikrolinseneinrichtung (DMD-Einrichtung (Digital Micromirror Device) ausgebildet sein.
  • Der Reflexionskegel 9 ist in Hauptabstrahlrichtung H der Lichtquelleneinheit 3 vor dem Linsenkegel 8 angeordnet. Der Linsenkegel 8 und der Reflexionskegel 9 sind koaxial zueinander angeordnet. Der Linsenkegel 8 weist auf einer der Lichtquelleneinheit 3 abgewandten Seite eine in Hauptabstrahlrichtung H spitz zulaufende Kegelfläche 8' auf. Der Reflexionskegel 9 weist auf einer der Lichtquelleneinheit 3 zugewandten Seite eine spitz zulaufende Kegelfläche 9' auf. Spitzen der Kegelfläche 8' des Linsenkegels 8 und der Kegelfläche 9' des Reflexionskegels 9 verlaufen auf einer gemeinsamen Achse AK . Die Achse AK verläuft senkrecht zu der reihenförmig (linienförmig, geradlinig) angeordneten Lichtquelleneinheit 3 und der reihenförmig (linienförmig, geradlinig) angeordneten Blendeneinrichtung 4. Ein Durchmesser dK des Linsenkegels 8 und des Reflexionskegels 9 entspricht der Lichtbreite 11 der Lichtquelleneinheit 3. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel verläuft die Achse AK in vertikaler Richtung.
  • Zur Erzeugung eines ersten Lichtsignals L1 wird mittels der Ansteuereinheit 2 ein erstes Blendenelement 13' angesteuert bzw. aktiviert, so dass sich das Blendenelement 13' in Durchlassstellung befindet. Die anderen Blendenelemente 13 befinden sich in einem deaktivierten Zustand bzw. in einer Nichtdurchlassstellung. Zusätzlich kann die Lichtquelleneinheit 3 so angesteuert werden, dass nur eine bestimmte Lichtquelle 10 einer vorgegebenen Farbe aktiviert wird. Dadurch, dass das mittlere erste Blendenelement 13' aktiviert worden ist, wird ein erster Lichtkanal LK1 gebildet, demgemäß ein erstes Lichtbündel 14' auf der Achse AK und/oder in einer zur Achse AK nahen Bereich auf den Linsenkegel 8 trifft. An der Kegelfläche 8' wird das erste Lichtbündel 14' so gebrochen, dass es auf einen Umfangsring 15 der Kugelfläche 9' des Reflexionskegels 9 trifft, wobei das erste Lichtbündel 14' in einem Umfangswinkel von 360° um die Achse AK quer zur Richtung des parallelisierten Lichtes 14 bzw. quer zur Achse AK als Lichtsignal L1 abgestrahlt wird. Der Umfangsring 15 erstreckt sich in einem Winkel φ1 von 360° um die Achse AK .
  • Zur Erzeugung eines zweiten Lichtsignals L2 wird lediglich ein weiteres außermittiges Blendenelement 13" aktiviert, während die anderen Blendenelemente 13 deaktiviert sind. Es wird hierdurch ein zweiter Lichtkanal LK2 gebildet, bei dem ein zweites Lichtbündel 14" in einer Richtung versetzt zu dem ersten Lichtbündel 14' auf die Linsenkegel 8 trifft. Im Gegensatz zu dem ersten Lichtbündel 14' trifft das zweite Lichtbündel 14" nunmehr außermittig auf den Linsenkegel 8. Durch die Kegelflächen 8' des Linsenkegels 8 wird der zweite Lichtbündel 14" lediglich auf einen ersten Teilumfangsring 16 des Reflexionskegels 9 gebrochen, so dass das zweite Lichtsignal L2 in einem Raumwinkelbereich von 180° zur Seite bzw. quer zu einer vertikalen Mittelebene M der Lichtquelleneinheit 3 bzw. der Blendeneinrichtung 4 (Beleuchtungsvorrichtung) abgelenkt wird. Das zweite Lichtsignal L2 wird somit in einem Teilumfangswinkel φ2 von 180° ausgesandt.
  • Wird in einem dritten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung zur Erzeugung eines dritten Lichtsignals L3 lediglich ein drittes Blendenelement 13‘‘‘ aktiviert, während die anderen Blendenelemente 13 deaktiviert sind, wird ein dritter Lichtkanal LK3 ausgebildet, in dem ein drittes Lichtbündel 14‘‘‘ auf in im Vergleich zum zweiten Lichtkanal LK2 gegenüberliegenden Seite der Kegelfläche 8' des Linsenkegels 8 trifft. Das dritte Lichtbündel 14‘‘‘ wird so umgelenkt, dass es auf einer bezüglich der vertikalen Mittelebene M zu dem zweiten Lichtbündel 14" gegenüberliegenden Seite der Kegelfläche 9' des Reflexionskegels 9 trifft und von diesem seitlich in eine zum zweiten Lichtbündel 14" gegenüberliegenden Seite hin reflektiert wird zur Bildung des dritten Lichtsignals L3. Wie aus 2 ersichtlich ist, trifft das dritte Lichtbündel 14‘‘‘ auf einen zweiten Teilumfangsring 17, der sich entlang eines Teilumfangswinkels φ3 erstreckt. Der zweite Teilunfangsring 17 ist bezüglich der vertikalen Mittelebene M auf einer gegenüberliegenden Seite zu dem ersten Teilumfangsring 16 angeordnet. Das dritte Lichtsignal L3 wird somit in einem Teilumfangswinkel φ3 von 180° ausgesandt.
  • Je nach Ansteuerung der Blendeneinrichtung 4 können somit drei Lichtkanäle LK1, LK2, LK3 mit unterschiedlichen Lichtsignalen L1, L2, L3 aktiviert werden, wobei die Lichtsignale L1, L2, L3 entsprechend der Winkel φ1, φ2 oder φ3 seitlich, d. h. quer zur Achse AK , abgestrahlt werden. Wenn die Achse AK in vertikaler Richtung verläuft, werden die Lichtsignale L1, L2, L3 somit im Wesentlichen in horizontaler Richtung abgestrahlt, wobei sich die Umfangswinkel φ1, φ2, φ3 im Wesentlichen in horizontaler Richtung erstrecken.
  • Um auch ein in vertikaler Richtung eine Aufweitung herbeizuführen, kann die Kegelfläche 9' des Reflexionskegels 9 gemäß 3 auch gewölbt ausgebildet sein, und zwar nach innen gewölbt ausgebildet sein. Auf diese Weise wird eine Aufweitung des Lichtbündels 14 in Richtung der Achse AK bzw. in vertikaler Richtung entsprechend der Winkel β herbeigeführt.
  • Nach einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann der Linsenkegel 8 auch weggelassen werden, wenn lediglich das erste Lichtsignal L1 in einem Raumwinkel von 360° abgestrahlt werden soll.
  • Nach einer alternativen Ausführungsform der Beleuchtungsvorrichtung nach 4 kann die Blendeneinrichtung 4 als eine Lochblende 24 mit einem einzigen Loch 25 ausgebildet sein, die in Drehrichtung D vorzugsweise mit einer konstanten Drehgeschwindigkeit rotiert. Zur Erzeugung der Lichtkanäle LK werden bei dieser Ausführungsform mittels der Ansteuereinheit 2 die Lichtquellen 10 ein- und ausgeschaltet, und zwar periodisch in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Lochblende 24. Zur Erzeugung beispielsweise des zweiten Lichtkanals LK2 wird die entsprechende Lichtquelle 10 eingeschaltet, während sich das Loch 25 in der Position P1 befindet. In dieser Position P1 wird das zweite Lichtbündel 14" durch das Loch 25 der Lochblende 24 durchgelassen, so dass es unter Bildung des zweiten Lichtkanals LK2 auf die in 1 dargestellte Lichtumlenkungseinrichtung bestehend aus dem Linsenkegel 8 und dem Reflexionskegel 9 trifft. Somit kann das zweite Lichtsignal L2 unter Abstrahlung entsprechend der Winkel φ2 erfolgen.
  • Soll das dritte Lichtsignal L3 erzeugt werden, wird die Lichtquelleneinheit 3 derart angesteuert, dass sie nur bei Positionseinnahme des Lochs 25 in der Position P2 aktiviert wird. Da sich das Loch 25 in dieser Position P2 bezüglich der Achse AK gegenüberliegend zu der Position P1 befindet, wird nun der dritte Lichtkanal LK3 freigegeben, so dass das dritte Lichtbündel 14‘‘‘ entsprechend des Raumwinkels φ3 auf einer zur vertikalen Mittelebene M gegenüberliegenden Seite abgestrahlt werden kann.
  • Alternativ können beispielsweise unterschiedliche Lichtquellen 10 der Lichtquelleneinheit 3 aktiviert werden, wenn sich das Loch 25 in der Position P1 und in der Position P2 befindet. Auf diese Weise können gleichzeitig zwei Lichtsignale L2, L3 erzeugt werden, die in unterschiedliche Raumwinkelbereiche φ2, φ3 abgestrahlt werden. Beispielsweise können hierbei Lichtquellen 10 unterschiedlicher Lichtfarbe angesteuert werden, so dass auf der einen Seite ein rotes Lichtsignal Ln und auf der anderen Seite ein grünes Lichtsignal Ln abgestrahlt wird.
  • In einem weiteren Zustand können ein oder mehrere Lichtquellen der Lichtquelleneinheit 3 auch kontinuierlich eingeschaltet sein, so dass das Licht derselben durch das Loch 25 unabhängig von der Position desselben durchgelassen wird. Auf diese Weise ist eine 360°-Abstrahlung entsprechend des Lichtsignals L1 unter dem Winkel φ1 möglich.
  • Es wird davon ausgegangen, dass die Mittelachse der Lochblende 24 mit der Achse AK der Lichtumlenkungseinrichtung zusammen fällt. Eine gedachte Verbindungslinie zwischen der Position P1 und der Position P2 des Loches 24 verläuft parallel zu der Reihe 10 von Lichtquellen 10 der Lichtquelleneinrichtung 3.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß 5 kann die Lichtquelleneinheit 3 durch eine Laserdiode 23 gebildet sein, deren Licht in ein Glasfaserkabel 20 eingekoppelt wird. Lichstromabwärts zu dem Glasfaserkabel 20 ist ein Kollimator 21 zur Parallelisierung des Lichtes angeordnet. Lichtstromabwärts des Kollimators 21 befindet sich die Blendeneinrichtung 4. Lichtstromabwärts der Blendeneinrichtung 4 befindet sich die Lichtumlenkungseinrichtung 7, die vorzugsweise aus dem Linsenkegel 8 und dem Reflexionskegel 9 besteht. Wenn die Laserdiode 23 gepulst betrieben wird, können gleichzeitig unterschiedliche Lichtsignale Ln , beispielsweise rote und grüne Lichtsignale, in unterschiedlichen Raumwinkeln erzeugt werden. Wenn die Laserdiode nicht gepulst betrieben wird, kann lediglich nur ein einziges Lichtsignal Ln erzeugt werden.
  • Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung kann die Blendeneinrichtung 4 auch lichtstromabwärts des Linsenkegels 8 und lichtstromaufwärts des Reflexionskegel 9 angeordnet sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Umfeldsensoreinheit
    2
    Ansteuereinheit
    3,3'
    Lichtquelleneinheit
    4
    Blendeneinrichtung
    5
    Lichtmodul
    6
    Optikeinheit
    7
    Lichtumlenkungseinrichtung
    8,8'
    Linsenkegel (Kegelfläche)
    9,9'
    Reflexionskegel (Kegelfläche)
    10
    Lichtquellen
    11
    Lichtbreite
    12
    Primäroptik
    13
    Blendenelement
    14,14',14",14'"
    Licht (Lichtbündel)
    15
    Umfangsring
    16
    1. Teilumfangsring
    17
    2. Teilumfangsring
    20
    Glasfaserkabel
    21
    Kollimator
    23
    Laserdiode
    24
    Lochscheibe
    25
    Loch
    LK
    Lichtkanal
    AK
    Achse
    H
    Hauptabstrahlrichtung
    dK
    Durchmesser
    M
    Mittelebene
    L1, L2, L3, Ln
    Lichtsignal
    LK1, LK2, LK3; LKn
    Lichtkanal
    φ1, φ2, φ3
    Winkel
    P1,P2
    Position (Drehstellung)
  • 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
    • DE 102014226254 A1 [0003]
    • DE 102016014709 A1 [0004]

Claims (11)

  1. Beleuchtungsvorrichtung für ein automatisiertes oder teilautomatisiertes Fahrzeug mit - einem Lichtmodul (5) enthaltend eine Lichtquelleneinheit (3) mit einer Anzahl von Lichtquellen (10, 23) und einer der Lichtquelleneinheit (3) zugeordneten Optikeinheit (6) zur Erzeugung eines Lichtsignals (L1, L2, L3), - einer Umfeldsensoreinheit (1) zur Detektion von Verkehrsteilnehmern in einem Umfeld des Fahrzeugs, - eine Ansteuereinheit (2) zur Ansteuerung des Lichtmoduls (5), so dass das Lichtmodul (5) das Lichtsignal (Ln, L1, L2, L3) in Abhängigkeit von der durch die Umfeldsensoreinheit (1) erfassten Verkehrsteilnehmer und/oder einer Relativposition derselben zu dem Fahrzeug erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (5) an einem festgelegten Ort des Fahrzeugs positioniert und derart ausgebildet ist, dass das Lichtsignal (Ln, L1, L2, L3) in unterschiedlichen horizontalen und/oder vertikalen Raumwinkeln (φ1, φ2, φ3) abstrahlbar ist.
  2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul (5) mehrere Lichtkanäle (LKn, LK1, LK2, LK3) aufweist, deren Lichtausgänge in unterschiedlichen Raumwinkelbereichen (φ1, φ2, φ3) führen, so dass in Abhängigkeit von der durch die Umfeldsensoreinheit (1) erfassten Position des Verkehrsteilnehmers das Lichtsignal (Ln, L1, L2, L3) durch den Lichtkanal (LKn, LK1, LK2, LK3) geführt wird, dessen Lichtausgang zu dem Verkehrsteilnehmer führt.
  3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Optikeinheit (6) Lichtführungsmittel (12) zur Parallelisierung des Lichtes (14) und eine Lichtumlenkungseinrichtung (7) zur Umlenkung des Lichtes (14) aufweist.
  4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtumlenkungseinrichtung (7) der Optikeinheit (6) einen Linsenkegel (8) und eine lichtstromabwärts zu demselben angeordneten Reflexionskegel (9) aufweist, die derart zueinander angeordnet sind, dass ein in dem Linsenkegel (8) eintretendes paralleles Lichtbündel (14) durch den Reflexionskegel (9) quer zur Richtung des parallelisierten Lichtbündels (14) umgelenkt wird.
  5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das von dem Reflexionskegel (9) umgelenkte Lichtbündel (14, 14', 14", 14‘‘‘) zur Bildung des Lichtkanals (LK, LK1, LK2, LK3) abhängig ist von einem Abstand und/oder von einem Umfangswinkel eines in dem Linsenkegel (8) eintretenden parallelisierten Lichtbündels (14, 14', 14", 14‘‘‘) bezogen auf eine Achse (AK) des Reflexionskegels (9).
  6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linsenkegel (8) und der Reflexionskegel (9) derart entlang der Achse (AK) zueinander angeordnet sind, dass ein auf der Achse (AK) und/oder zur Achse (AK) nahen Bereich in dem Linsenkegel (8) eintretenden parallelisierten ersten Lichtbündel (14') auf einen Umfangsring (15) des Reflexionskegels (9) trifft, so dass das erste Lichtbündel (14') in einem Umfangswinkel (φ1) von 360° bezogen auf die Achse (AK) umgelenkt wird zur Bildung des ersten Lichtsignals (L1) und dass ein die Achse (AK) nicht schneidendes und in den Linsenkegel (8) eintretendes parallelisiertes Lichtbündel (14", 14‘‘‘) auf einen Teilumfangsring (16, 17) der Reflexionskegel (9) trifft, so dass das weitere Lichtbündel (14", 14‘‘‘) in einem Teilumfangswinkel (φ2, φ3) von 180° bezogen auf die Achse (AK) umgelenkt wird zur Bildung des weiteren Lichtkanals (LK2, LK3).
  7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtumlenkungseinrichtung (7) der Optikeinheit (6) eine Blendeneinrichtung (4) mit einzeln ansteuerbaren Blendenelementen (13) aufweist, wobei den Blendenelementen (13) jeweils ein Lichtkanal (LKn, LK1, LK2, LK3) zugeordnet ist, so dass in Abhängigkeit von dem Schaltzustand des Blendenelementes (13) sich der entsprechende Lichtkanal (LKn, LK1, LK2, LK3) im Aktivierungs- oder Nichtaktivierungszustand befindet.
  8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (4) als eine Flüssigkristallblendeneinrichtung oder als eine Mikrospiegeleinrichtung ausgebildet ist.
  9. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Blendeneinrichtung (4) als eine Lochscheibe (24) mit einem einzigen Loch (25) ausgebildet ist, wobei sich das Loch (25) in einem Abstand zu einer Drehachse (Ak) der Lochscheibe (24) befindet, und dass die Lichtquelleneinrichtung (3) in Abhängigkeit von der Drehstellung (P1, P2) der Lochscheibe (24) einschaltbar ist.
  10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelleneinheit (3) eine Mehrzahl von reihenförmig oder matrixartig angeordneten LED-Lichtquellen (10) oder eine einzige Laserdiode (23) aufweist, wobei die Laserdiode (23) nicht gepulst oder gepulst betreibbar ist.
  11. Lichtmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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