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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug.
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Mit der für wachsenden Verbreitung zumindest teilweise automatisch gesteuerter Fahrfunktionen in Fahrzeugen steigt auch der Bedarf, derart gesteuerte Fahrzeuge nach außen hin kenntlich zu machen. Beispielsweise verändern sich dabei die Interaktionen zwischen am Straßenverkehr beteiligten Menschen und Fahrzeugen, da neue Erwartungshaltungen und Reaktionsmuster berücksichtigt werden müssen. Die zeitliche Dauer automatisierter Fahrten und ihr örtlicher Einsatzbereich wird sich mit der Zeit vergrößern, sodass insbesondere nicht nur auf Straßen außerhalb geschlossener Ortschaften, sondern auch innerstädtisch automatisiert gefahren werden kann. Derzeit wird beispielsweise diskutiert, durch bestimmte Farben zu signalisieren, dass ein Fahrzeug autonom gesteuert wird. Konkret wurden beispielsweise die Farbe Cyan zum Anzeigen einer automatischen Steuerung vorgeschlagen.
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Bekannte Fahrzeuge weisen bereits eine Vielzahl von Beleuchtungseinrichtungen auf, die unterschiedlichen Funktionen dienen. Die Umgebung soll beleuchtet werden oder es werden Warnsignale oder andere Signale zu Kommunikation mit weiteren Verkehrsteilnehmern ausgegeben.
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Aus der
DE 10 2016 008 338 A1 ist ein Fahrzeug mit einem autonomen Fahrsystem und optischen Signalen bekannt, bei dem im Falle eines autonomen oder teilautonomen Fahrens über das Beleuchtungssystem optische Signale erzeugt werden, die eine von bisherigen Lichtsignal abweichende Farbe und/oder Blinkart aufweisen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei Beleuchtungselemente des Fahrzeugs besonders effizient und flexibel genutzt werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst eine erste Lichtquelle zum Emittieren einer ersten Lichtemission mit einem ersten Lichtparameter und eine zweite Lichtquelle zum Emittieren einer zweiten Lichtemission mit einem zweiten Lichtparameter, wobei der erste und der zweite Lichtparameter unterschiedlich ausgebildet sind. Die Vorrichtung umfasst ferner ein Auskopplungselement zum zumindest teilweisen Auskoppeln der Lichtemissionen der ersten und zweiten Lichtquelle, so dass die ausgekoppelten Lichtemissionen keinen Rückschluss auf die Anordnung der ersten und zweiten Lichtquelle relativ zueinander erlauben. Die Vorrichtung umfasst zudem eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Fahrzeugzustands des Fahrzeugs und eine Steuereinheit, die mit der ersten und zweiten Lichtquelle sowie mit der Erfassungseinheit gekoppelt und dazu eingerichtet ist, die erste und zweite Lichtquelle in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzeugzustand anzusteuern.
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Dadurch wird vorteilhafterweise das gleiche Auskopplungselement zum Auskoppeln der beiden Lichtemissionen verwendet, sodass keine oder nur wenig zusätzliche Elemente verbaut werden müssen. Das Auskopplungselement kann durch die Erfindung mit einer Doppelfunktion belegt werden, um die Möglichkeiten des Fahrzeugs zur Ausgabe von Lichtsignalen zu vergrößern.
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Durch das Auskoppeln der Lichtemissionen der ersten und zweiten Lichtquelle wird eine Lichtverteilung erzeugt, die so gebildet ist, dass ein Betrachter keine Rückschlüsse auf die Anordnung der ersten und zweiten Lichtquelle relativ zueinander erkennen kann. Das heißt insbesondere, die Lichtverteilung ist, wenn lediglich die erste oder lediglich die zweite Lichtquelle eine Lichtemission emittiert, bezüglich der räumlichen Komponenten so ausgebildet, dass abgesehen von dem ersten und zweiten Lichtparameter kein Unterschied erkennbar ist.
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Insbesondere werden die erste und zweite Lichtemission so ausgekoppelt, dass für einen Betrachter der ausgekoppelten Lichtemissionen die erste und zweite Lichtquelle an der im Wesentlichen gleichen Position angeordnet erscheinen.
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Die erste und die zweite Lichtemission werden durch das Auskopplungselement insbesondere in einen Außenraum des Fahrzeugs ausgekoppelt.
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Die erste und zweite Lichtquelle sind auf an sich bekannte Weise ausgebildet. Sie können beispielsweise eine oder mehrere LEDs, Glühlampen, Halogenstrahler, Laser-Beleuchtungsvorrichtungen oder andere Elemente zum Erzeugen der ersten und zweiten Lichtemission umfassen.
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Die erste und zweite Lichtemission unterscheiden sich durch einen ersten und zweiten Lichtparameter. Es können weitere unterschiedliche Lichtparameter vorgesehen sein.
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Bei einer Ausbildung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung betreffen der erste und der zweite Lichtparameter eine Farbe. Das heißt, die erste und zweite Lichtemission weisen verschiedene Farben auf. Dies erlaubt vorteilhafterweise eine besonders leicht wahrnehmbare und klare Ausgabe von Signalen.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Lichtparameter andere Eigenschaften der ersten und zweiten Lichtemission betreffen, etwa eine Intensität, eine räumliche Ausdehnung oder eine Form, etwa eine Darstellung eines grafischen Objekts im Bereich des Auskopplungselements oder auf einer Fläche, auf welche die ausgekoppelte Lichtverteilung projiziert wird.
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Bei weiteren Ausbildungen kann der Lichtparameter ferner ein dynamischer Parameter sein, etwa eine Frequenz einer Änderung der Lichtemissionen, etwa eine Blinkfrequenz, die zeitliche Ableitung einer dynamischen Intensitätsveränderung, etwa ein schnelles oder langsames Ansteigen oder Abfallen eines Intensitätswerts, oder eine Bewegungsrichtung, etwa bei einem Lauflicht oder bei einer sich anderweitig im Raum verändernden Lichtverteilung.
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Bei einer weiteren Ausbildung sind die erste und zweite Lichtquelle so ansteuerbar, dass eine ausgekoppelte Lichtverteilung mit dem ersten, dem zweiten oder einem dritten Lichtparameter erzeugbar ist, wobei der dritte Lichtparameter durch Mischen der ersten und zweiten Lichtemission erhalten wird. Insbesondere sind die erste und zweite Lichtquelle durch die Steuereinheit so ansteuerbar, dass der dritte Lichtparameter erhalten wird. Insbesondere bezeichnet der dritte Lichtparameter eine Mischfarbe. Dadurch kann die Zahl der ausgebbaren Lichtparameter vorteilhafterweise besonders einfach und ohne zusätzliche Bauelemente vergrößert werden.
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Ferner kann bei einer weiteren Ausbildung eine Lichtverteilung mit weiteren durch Mischen der ersten und zweiten Lichtemission erhaltenen Lichtparametern ausgebildet werden, wobei insbesondere eine Mischung verschiedener dynamischer Lichtparameter der ersten und zweiten Lichtemission erfolgt.
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Bei einer Ausbildung sind die erste und die zweite Lichtquelle beabstandet zueinander angeordnet. Der Abstand zwischen den Licht emittierenden Bereichen der Lichtquellen kann beispielsweise zumindest 1 mm, bevorzugt zumindest 5 mm, weiter bevorzugt zumindest 10 mm betragen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann dadurch vorteilhafterweise besonders einfach und kostengünstig realisiert werden, ohne dabei jedoch die erste und zweite Lichtquelle in eine einzige beispielsweise zweifarbige Lichtquelle zu integrieren.
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Das Auskopplungselement kann auf sehr verschiedene Weisen ausgebildet sein und umfasst insbesondere optisch wirksame Komponenten, die das von den Lichtquellen emittierte Licht auf einem optischen Pfad zum Außenraum außerhalb der Beleuchtungsvorrichtung leiten und dabei beispielsweise seine Ausbreitung verändern können. Das Auskopplungselement kann hier verschiedene Komponenten umfassen. Sie dienen insbesondere dazu, die Lichtemissionen nach außen zu führen.
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Bei einer weiteren Ausbildung sind die erste und die zweite Lichtquelle in einem Abstand zueinander so angeordnet sind, dass für einen Betrachter der ausgekoppelten ersten und zweiten Lichtemission kein räumlicher Versatz sichtbar ist. Insbesondere ist der Abstand der ersten und zweiten Lichtquelle zueinander kleiner als ein bestimmter Maximalabstand. Die erste und die zweite Lichtemission können dadurch vorteilhafterweise besonders einfach durch das gleiche Auskopplungselement ausgekoppelt werden.
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Der Maximalabstand kann beispielsweise 5 mm, bevorzugt höchstens 10 mm betragen. Der Abstand liegt beispielsweise in einem Bereich zwischen 1 mm und 5 mm, zwischen 1 mm und 10 mm oder zwischen 5 mm und 10 mm.
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Der Maximalabstand zwischen der ersten und der zweiten Lichtquelle ist insbesondere so gebildet, dass beide Lichtquellen in einem Fokalbereich eines Reflektors liegen, sodass die Lichtemissionen beider Lichtquellen durch den Reflektor zu einer bestimmten Lichtverteilung geformt werden, etwa durch einen Parabolspiegel oder einen ähnlichen Flächenverlauf des Reflektors, wobei die Geometrie der ausgekoppelten Lichtverteilung für Licht der ersten Lichtemission und Licht der zweiten Lichtemission im Wesentlichen gleich ist.
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Bei einer Weiterbildung umfasst das Auskopplungselement einen bifokalen Reflektor, wobei die erste und die zweite Lichtquelle so angeordnet sind, dass die erste und zweite Lichtemission auf den bifokalen Reflektor treffen und von diesem so abgelenkt werden, dass für einen Betrachter der ausgekoppelten ersten und zweiten Lichtemission kein räumlicher Versatz sichtbar ist. Dadurch können die erste und zweite Lichtquelle vorteilhafterweise besonders einfach angeordnet werden, um die Beleuchtungsvorrichtung herzustellen.
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Ein bifokaler Reflektor ist so gebildet, dass er zumindest zwei beabstandete Brennpunkte, insbesondere zwei voneinander verschiedene oder voneinander beabstandete Fokalbereiche aufweist. Von einem Brennpunkt oder Fokalbereich emittiertes und auf den bifokalen Reflektor treffendes Licht wird so abgelenkt und zu einer Lichtverteilung geformt, dass im Wesentlichen die gleiche Lichtverteilung wie bei Licht von dem anderen Brennpunkt oder Fokalbereich erzeugt wird. Insbesondere sind die erste und zweite Lichtquelle in dem ersten und zweiten Brennpunkt beziehungsweise in jeweils einem der Fokalbereiche angeordnet.
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Bei einer Ausbildung umfasst das Auskopplungselement einen Lichtleiter, wobei die erste und die zweite Lichtquelle so angeordnet sind, dass die erste und zweite Lichtemission von verschiedenen Seiten in den Lichtleiter eingekoppelt werden. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Auskoppelfläche des Lichtleiters als gemeinsames Auskopplungselement genutzt werden.
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Der Lichtleiter ist bei dieser Ausbildung auf an sich bekannte Weise gebildet. Die Einkopplung des Lichts erfolgt so, dass dieses durch einen gegenüber dem Außenraum optisch dichteres Material des Lichtleiters so geleitet wird, dass es in einem solchen Winkel auf Grenzflächen zum Außenraum auftritt, dass zur Totalreflexion kommt. Der Lichtleiter kann eine Auskoppelfläche als Auskopplungselement aufweisen, die auf an sich bekannte Weise ausgebildet ist und an der beispielsweise von innen auftreffendes Licht in einem solchen Winkel auf eine Grenzfläche zum Außenraum auftrifft, dass keine Totalreflexion auftritt. Das Licht wird in einem solchen Bereich in den Außenraum ausgekoppelt.
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Die erste und zweite Lichtemission können so eingekoppelt werden, dass sie an zwei verschiedenen Flächenbereichen des Lichtleiters, insbesondere an einer Schmalseite des Lichtleiters, in diesen eintreten. Eine Einkopplung kann ferner von zwei gegenüberliegenden oder einen bestimmten Winkel zueinander aufweisenden Seiten des Lichtleiters erfolgen.
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Bei einer weiteren Ausbildung umfasst das Auskopplungselement einen Diffusor, wobei der Diffusor so angeordnet ist, dass die erste und zweite Lichtemission vor der Auskopplung auf den Diffusor auftreffen. Ferner kann ein Kollimator vorgesehen sein, durch den die erste und zweite Lichtemission zumindest teilweise auf dem Diffusor gelenkt werden. Der Diffusor ist insbesondere so gebildet, dass für einen Betrachter der ausgekoppelten ersten und zweiten Lichtemission kein räumlicher Versatz sichtbar ist. Dadurch kann die ausgekoppelte Lichtverteilung vorteilhafterweise besonders einfach so gebildet werden, dass verschiedene Positionen der ersten und zweiten Lichtquelle nicht für den Betrachter der Lichtverteilung erkennbar sind.
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Der erfasste Fahrzeugzustand kann verschiedene Zustände des Fahrzeugs oder der Einrichtungen des Fahrzeugs betreffen, insbesondere Einrichtungen der Fahrzeugsteuerung. Beispielsweise betrifft der Fahrzeugzustand eine Einrichtung zur automatischen Steuerung oder zur teilweise automatischen Unterstützung der Steuerung des Fahrzeugs in Längs- und/oder Querrichtung. Beispielsweise kann der Fahrzeugzustand den Aktivierungsstatus einer zumindest teilweise automatischen Steuerungsfunktion des Fahrzeugs betreffen, das heißt einen aktiven oder inaktiven Zustand der Funktion.
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Der Fahrzeugzustand kann alternativ oder zusätzlich einen weiteren Zustand einer Einrichtung des Fahrzeugs betreffen, die nicht der zumindest teilweise automatischen Steuerung dient. Eine solche Einrichtung kann etwa eine Beleuchtungseinrichtung sein, etwa ein Zustand eines Fahrtrichtungsanzeigers oder eines Fern-, Abblend- oder Tagfahrlichts des Fahrzeugs.
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Bei einer Weiterbildung ist der erfasste Fahrzeugzustand ein Automatisierungsgrad einer Fahrzeugsteuerung. Dadurch werden die Lichtquellen vorteilhafterweise so angesteuert, dass der Automatisierungsgrad für umgebende Verkehrsteilnehmer klar erkennbar wird.
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Beispielsweise können die Lichtquellen so angesteuert wird, dass eine mittels des Auskopplungselements ausgekoppelte Lichtverteilung eine bestimmte Farbe aufweist, etwa eine Farbe einer der Lichtquellen, wobei die andere Lichtquelle deaktiviert ist, oder eine Mischfarbe auf Basis der Farben der zumindest zwei Lichtquellen.
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Der Automatisierungsgrad kann auf verschiedene Weisen quantifizieren, in welchem Maße die Steuerung des Fahrzeugs automatisiert ist. Der Automatisierungsgrad kann sich auf eine bestimmte Automatisierungsfunktion beziehen, die ganz oder teilweise aktiviert oder deaktiviert sein kann. Er kann sich ferner auf mehrere Automatisierungsfunktionen beziehen, die eine bestimmte Steuerung des Fahrzeugs betreffen, etwa eine Steuerung seiner Bewegung in Längs- und/oder Querrichtung, das heißt beispielweise die Steuerung der Geschwindigkeit und der Lenkung. Der Automatisierungsgrad kann so definiert sein, dass er diskrete Werte annimmt oder als Wert innerhalb eines kontinuierlichen Zahlenbereichs bestimmt wird.
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Es kann ein Schwellenwert für den Automatisierungsgrad vorgegeben werden und beim Über- oder Unterschreiten des Schwellenwerts kann die Ansteuerung der Lichtquellen auf bestimmte Weise erfolgen, etwa um eine Lichtverteilung mit bestimmten Farben oder anderen Lichtparametern auszukoppeln.
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Bei einer Weiterbildung sind die erste und zweite Lichtquelle so ansteuerbar, dass eine ausgekoppelte Lichtverteilung einen vorgegebenen dynamischen Parameter aufweist. Dadurch kann vorteilhafterweise eine besonders klare Ausgabe erfolgen, um anderen Verkehrsteilnehmern Signale darzustellen.
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Ein dynamischer Parameter kann etwa einen zeitlich veränderlichen Intensitätsverlauf, insbesondere eine periodische Veränderung, betreffen. Beispielsweise kann ein Blinken oder ein Lauflicht ausgegeben werden.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den Zeichnungen erläutert.
- 1 zeigt ein Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtu ngsvorri chtung,
- 2 bis 5 zeigen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung,
- 6A bis 6C zeigen Ausführungsbeispiele von Lichtverteilungen, die mittels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erzeugbar sind, und
- 7A bis 7C zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Lichtverteilungen, die mittels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erzeugbar sind.
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Mit Bezug zu 1 wird ein Fahrzeug mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erläutert.
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Das Fahrzeug 1 umfasst eine Steuereinheit 6, mit der eine Erfassungseinheit 7 und zwei Beleuchtungsvorrichtungen 2 gekoppelt sind. Diese kombinieren bei dem Ausführungsbeispiel ein Tagfahrlicht und eine Beleuchtung zum Anzeigen einer automatischen Steuerung des Fahrzeugs 1.
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Jede der Beleuchtungsvorrichtungen 2 umfasst eine erste 3 und zweite Lichtquelle 4 sowie ein Auskopplungselement 5. Die Beleuchtungsvorrichtungen 2 können auf verschiedene Weisen aufgebaut sein, was unten im Detail erläutert wird. Durch die erste Lichtquelle 3 ist eine erste Lichtemission erzeugbar, durch die zweite Lichtquelle 4 eine zweite Lichtemission. Diese unterscheiden sich in zumindest einem Lichtparameter, bei dem Ausführungsbeispiel in der Farbe. Die beiden Lichtquellen 3, 4 sind dabei auf an sich bekannte Weise ausgebildet, etwa als Leuchtdiode (light emitting diode, LED). Beide Lichtemissionen sind bei dem Ausführungsbeispiel durch das Auskopplungselement 5 auskoppelbar.
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Die Erfassungseinheit 7 erfasst einen Fahrzeugzustand, bei dem Ausführungsbeispiel die Zustände verschiedener Einrichtungen (nicht gezeigt) zum automatischen Steuern des Fahrzeugs 1. Dies sind beispielsweise Einrichtungen zum Steuern der Längssteuerung, das heißt insbesondere der Geschwindigkeit in Fahrtrichtung, sowie der Quersteuerung, das heißt insbesondere der Lenkung. Bei dem Ausführungsbeispiel wird zwischen Zuständen je nachdem unterschieden, ob eine automatisierte Steuerung aktiviert ist oder nicht.
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Bei weiteren Ausführungsbeispielen kann die Steuerung zudem teilweise automatisch erfolgen. Bei solchen Beispielen kann der Grade der Automatisierung auf andere Weise quantifiziert werden als lediglich zwischen aktivierter und deaktivierter Automatisierung zu unterscheiden. Dabei kann ein Schwellenwert vorgegeben sein und es wird von einer aktivierten Automatisierung ausgegangen, wenn dieser Schwellenwert über- oder unterschritten wird.
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Die Steuereinheit 6 steuert die erste 3 und zweite Lichtquelle 4 in Abhängigkeit von dem erfassten Fahrzeugzustand, bei dem Beispiel in Abhängigkeit von dem Automatisierungsgrad des Fahrzeugs 1. Hierdurch wird die Erzeugung der ersten und/oder zweiten Lichtemission gesteuert, sodass auch die durch das Auskopplungselement 5 ausgekoppelte Lichtverteilung gesteuert wird. Bei dem Ausführungsbeispiel wird insbesondere die Intensität der ersten und zweiten Lichtemission gesteuert, indem die erste 3 und zweite Lichtquelle 4 mit einer steuerbaren elektrischen Spannung beaufschlagt werden.
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Verschiedene Farben für die ausgekoppelte Lichtverteilung können bei den erläuterten Ausführungsbeispielen durch unterschiedliche Mischungen der ersten und zweiten Lichtemission erreicht werden. Beispielsweise wird eine ausgekoppelte weiße Lichtverteilung dadurch erreicht, dass die Lichtemissionen der ersten 3 und zweiten Lichtquelle 4 gleichzeitig erzeugt und als Mischung ausgekoppelt werden. Eine andersfarbige Lichtverteilung kann durch ein anderes Mischungsverhältnis der ersten und zweiten Lichtemission oder durch Aktivieren nur einer Lichtquelle 3, 4 erreicht werden. Die Lichtquellen 3, 4 können ferner alternativ zueinander betrieben werden.
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Mit Bezug zu den 2 bis 5 werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erläutert. Dabei wird von dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ausgegangen, welche durch die Beschreibung des Verfahrens weiter spezifiziert wird. Ähnliche Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, ohne dass diese deshalb identisch ausgebildet sein müssten.
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Bei dem in 2 gezeigten Fall sind eine erste 13 und zweite Lichtquelle 14 auf einer gemeinsamen Platine 10 angeordnet, die als PCB (printed circuit board) ausgebildet ist. Die Lichtquellen 13, 14 weisen dabei einen möglichst geringen Abstand zueinander auf, bei dem Ausführungsbeispiel höchstens 5 mm, bei weiteren Ausführungsbeispielen höchstens 10 mm und/oder zwischen 1 mm und 5 mm, zwischen 1 mm und 10 mm oder zwischen 5 mm und 10 mm. Ferner ist ein Reflektor 12 vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass er einen Brennpunkt so aufweist, dass dort emittiertes Licht zu einem im wesentlichen parallelen Lichtbündel geformt wird und auf einen Diffusor 11 fällt, durch welchen eine Lichtverteilung ausgekoppelt wird. Es handelt sich also um ein indirektes Beleuchtungskonzept, bei dem die emittierten Lichtemissionen zunächst umgelenkt werden. Zusätzlich kann eine Projektionseinheit oder ein anderes optisches Element vorgesehen sein, um die ausgekoppelte Lichtverteilung weiter zu formen. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Brennpunkt als Fokalbereich so ausgebildet, dass die Lichtemissionen von Lichtquellen 13, 14, die innerhalb dieses Fokalbereichs angeordnet sind, auf solch ähnliche Weise gebündelt werden, dass anhand der ausgekoppelten Lichtverteilung kein räumlicher Versatz der Lichtquellen 13, 14 relativ zueinander sichtbar ist.
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Die Lichtquellen 13, 14 emittieren Lichtemissionen verschiedener Farben, das heißt mit unterschiedlichen Wellenlängen oder unterschiedlichen Verteilungen der emittierten Wellenlängen. Die Lichtquellen 13, 14 sind insbesondere als LEDs ausgebildet. Der Diffusor 11 ist bei dem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass er die Homogenität der ausgekoppelten Lichtverteilung erhöht, wobei beispielsweise ein sogenannter Volumenstreuer (etwa mit dem Material DF23) oder ein genarbtes transparentes Element verwendet werden kann.
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Bei dem Beispiel ist der Reflektor im Verhältnis zu den Lichtquellen 13, 14 und ihrem Abstand zueinander relativ groß ausgebildet, das heißt, der Reflektor 12 weist einen ungefähren Radius von zumindest dem 10-fachen, bevorzugt zumindest dem 50-fachen, weiter bevorzugt zumindest dem 100-fachen des Abstands zwischen den Lichtquellen 13, 14 auf.
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Bei dem in 3 gezeigten Fall ist eine ähnliche Anordnung gezeigt wie in 2. Allerdings werden die erste und zweite Lichtemission der ersten 13 und zweiten Lichtquelle 14 durch einen bifokalen Reflektor 12 reflektiert, der erste Reflektor-Elemente 12.1 und zweite Reflektor-Elemente 12.2 aufweist, die beispielsweise als Facetten ausgebildet sind und deren jeweilige Brennpunkte sich in der Ebene der Platine 10 an verschiedenen Positionen befinden. Bei dem Ausführungsbeispiel weisen die ersten 12.1 und zweiten Reflektor-Elemente 12.2 zwei verschiedene Brennpunkte auf. An den Positionen dieser Brennpunkte sind die erste 13 und zweite Lichtquelle 14 angeordnet. Je nach dem verwendeten bifokalen Reflektor 12 und der Anordnung der Reflektor-Elemente 12.1, 12.2 können die Lichtquellen 13, 14 in einem größeren Abstand zueinander angeordnet sein als bei dem oben mit Bezug zu 2 gezeigten Ausführungsbeispiel. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel handelt sich um ein indirektes Beleuchtungskonzept, bei dem die emittierten Lichtemissionen zunächst umgelenkt werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Lichtemissionen auf einen hier nicht dargestellten Diffusor 11 geworfen und dann ausgekoppelt, der jedoch nur optional verwendet wird. Er kann auch weggelassen werden, da bereits der bifokale Reflektor 12 sicherstellt, dass die ausgekoppelten Lichtemissionen keinen Rückschluss auf die Anordnung der ersten 3, 13 und zweiten Lichtquelle 4, 14 relativ zueinander erlauben.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel kann der bifokale Reflektor 12 im Verhältnis zu den Lichtquellen 13, 14 und ihrem Abstand kleiner ausgebildet sein als oben beschrieben, etwa mit einem ungefähren Radius von zumindest dem 5-fachen, bevorzugt zumindest dem 20-fachen, weiter bevorzugt zumindest dem 50-fachen des Abstands zwischen den Lichtquellen 13, 14.
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Bei dem in 4 gezeigten Fall handelt es sich um ein direkt abstrahlendes Beleuchtungskonzept, das heißt, die Lichtemissionen der ersten 13 und zweiten Lichtquelle 14 werden nicht reflektiert, sondern treffen direkt auf ein Auskopplungselement, gegebenenfalls mit einer Projektionsoptik. Auch hier sind die erste 13 und zweite Lichtquelle 14 auf einer gemeinsamen Platine 11 angeordnet. Die erste beziehungsweise zweite Lichtemission trifft auf einen Kollimator 15, der dazu eingerichtet ist, das in der Ebene der Platine 10 emittierte Licht in einem gemeinsamen Punkt zu bündeln. Das Licht trifft ferner auf einen Diffusor 11, der eine gleichmäßige Streuung des auftreffenden Lichts bewirkt, sodass sich ein homogener Eindruck für die ausgekoppelte Lichtverteilung ergibt.
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In 5 ist ein Lichtleiterkonzept gezeigt, mit dem bei dem Ausführungsbeispiel ausgekoppelte Lichtverteilungen mit zwei unterschiedlichen Farben realisiert werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste 13 und zweite Lichtquelle 14 auf separaten Platinen 10.1, 10.2 so angeordnet, dass ihre Lichtemissionen an verschiedenen Stirnflächen, insbesondere an verschiedenen Seiten, in einen länglich ausgebildeten Lichtleiter 16 eingekoppelt werden. Die Einkopplung erfolgt auf an sich bekannte Weise so, dass zumindest ein Teil der ein gekoppelten Lichtemissionen im Inneren des Lichtleiters 16 durch Totalreflexion geleitet wird. An dem Lichtleiter 16 sind Auskopplungselemente (nicht dargestellt, angeordnet, insbesondere als Prismen ausgebildete Strukturierungen der Oberfläche des Lichtleiter 16, bei denen im Lichtleiter 16 geleitetes Licht ausgekoppelt wird.
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Bei den mit Bezug zu den 2 bis 5 beschriebenen Ausführungsbeispielen steuert die Steuereinheit die erste 13 und zweite Lichtquelle 14 so an, dass die jeweils ausgekoppelte Lichtverteilung die Farbe Rot oder Cyan aufweist. Hierzu wird entweder die erste 13 oder die zweite Lichtquelle 14 aktiviert, während die jeweils andere Lichtquelle 13, 14 deaktiviert wird. Bei weiteren Ausführungsbeispielen können andersfarbige Lichtverteilungen erzeugt werden, etwa Weiß und Cyan, insbesondere auch durch Mischen der Lichtemissionen der beiden Lichtquellen 13, 14 oder zusätzlicher Lichtquellen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind die rote beziehungsweise Cyan-farbene Lichtverteilung verschiedenen Lichtfunktionen zugeordnet, wobei bei dem Ausführungsbeispiel eine rote Lichtverteilung einem Tagfahrlicht als Lichtfunktion zugeordnet ist. Die Farbe Cyan wird dann erzeugt, wenn eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 1 durch die Erfassungseinheit 7 erfasst wird beziehungsweise wenn der erfasste Automatisierungsgrad einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
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Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind zwei Lichtquellen 13, 14 vorgesehen; bei weiteren Ausführungsbeispielen kann über eine praktisch beliebige Anzahl von Lichtquellen 13, 14 verwendet werden.
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Die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Beleuchtungsvorrichtung haben den Vorteil, dass durch Erweiterung bestehender Lichtkonzepte unterschiedliche Fahrzustände angezeigt werden können, ohne zusätzliche Elemente wie Displays oder weitere Lichtmodule zu verwenden.
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Mit Bezug zu den 6A bis 6C werden Ausführungsbeispiele von Lichtverteilungen erläutert, die mittels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erzeugbar sind. Dabei wird von den oben erläuterten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ausgegangen, welche durch die Beschreibung des Verfahrens weiter spezifiziert werden.
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Die hier gezeigten Lichtverteilungen beziehen sich auf Lichtsignaturen, die im Heckbereich des Fahrzeugs 1 ausgegeben werden und eine automatisierte Fahrt und/oder ein Tagfahrlicht anzeigen. Dabei kann die gesamte Schlusslichtsignatur mit jeweils unterschiedlicher Farbe ausgegeben werden, dargestellt in den 6A und 6B, oder die Farbe kann für einen Teil der als Lichtverteilung aus gekoppelten Signatur geändert werden, wie in 6C gezeigt, etwa um bestimmte gesetzlich vorgeschriebene Lichtwerte für ein Schlusslicht oder ein Tagfahrlicht zu erfüllen.
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Bei dem in 6A gezeigten Fall ist als erste Lichtfunktion ein Schlusslicht aktiviert. Die gezeigten Leuchtflächen 60 leuchten hierbei in einer ersten Farbe, hier Rot. Bei dem in 6B gezeigten Fall wurde als zweite Lichtfunktion die Anzeige eines automatischen Fahrmodus aktiviert und die Leuchtflächen 60 leuchten in einer zweiten Farbe, hier Cyan. Bei dem in 6C gezeigten Fall leuchten dagegen die Leuchtflächen 60 in unterschiedlichen Farben, um die vorgeschriebene Lichtverteilung eines Schlusslichtes auch dann zu gewährleisten, wenn gleichzeitig ein automatischer Fahrmodus angezeigt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel werden einzelne kleinere Leuchtflächen, die von einer größeren Leuchtfläche beabstandet angeordnet sind, mit der Farbe für die zweite Lichtfunktion, das heißt die Anzeige der automatischen Steuerung, beleuchtet; dagegen wird die größere Leuchtfläche mit der Farbe für die erste Lichtfunktion, das heißt für das Schlusslicht, beleuchtet.
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Die Beleuchtungsvorrichtung hat dabei den Vorteil, dass die gleichen optischen Komponenten verwendet werden können, um Lichtverteilungen für verschiedene Lichtfunktionen zu erzeugen. Dadurch können die optischen Komponenten insbesondere bifunktional oder mehrfachfunktional genutzt werden.
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Mit Bezug zu den 7A bis 7C werden weitere Ausführungsbeispiele von Lichtverteilungen erläutert, die mittels der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung erzeugbar sind. Dabei wird von den oben erläuterten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ausgegangen, welche durch die Beschreibung des Verfahrens weiter spezifiziert werden. Auch hier werden voneinander beabstandete Leuchtflächen 71, 72 zur Ausgabe von Lichtverteilungen für unterschiedliche Lichtfunktionen verwendet.
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Bei dem in 7A gezeigten Fall leuchten die Leuchtflächen 71, 72 für eine erste Lichtfunktion, hier ein Tagfahrlicht, mit der gleichen Farbe, bei dem Ausführungsbeispiel Weiß.
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Wenn eine automatische Steuerung des Fahrzeugs 1 erfasst wird, wird als zweite Lichtfunktion die Anzeige der automatischen Steuerung aktiviert und, wie in 7B gezeigt, die Leuchtflächen 71, 72 werden mit einer anderen Farbe beleuchtet, bei dem Ausführungsbeispiel Cyan, oder es werden, wie in 7C gezeigt, die Leuchtflächen 71, 72 unterschiedlich mit den Farben für die erste beziehungsweise zweite Lichtfunktion beleuchtet. Bei dem in 7C gezeigten Fall stellen Leuchtflächen 71 weißes Licht für die Tagfahrlichtfunktion und Leuchtflächen 72 Licht der Farbe Cyan für die Anzeige der automatischen Steuerung bereit.
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Bei der Beleuchtungsvorrichtung werden an sich bekannte und bei Fahrzeugen verbreitete Lichtelemente, die gewöhnlich beispielsweise zur Ausgabe von Positionslicht, Tagfahrlicht und/oder Schlusslicht genutzt werden, für verschiedene Lichtfunktionen genutzt. Da diese Lichtelemente typischerweise bereits vorhanden und für andere Verkehrsteilnehmer gut sichtbar angeordnet sind, müssen durch die doppelte Nutzung keine zusätzlichen Elemente vorgesehen werden. Vorhandene optische Elemente können daher besonders effizient genutzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Beleuchtungsvorrichtung
- 3
- Erste Lichtquelle
- 4
- Zweite Lichtquelle
- 5
- Auskopplungselement
- 6
- Steuereinheit
- 7
- Erfassungseinheit
- 10
- Platine; PCB
- 10.1, 10.2
- Platine; PCB
- 11
- Diffusor
- 12
- Reflektor
- 12.1, 12.2.
- Reflektor-Element
- 13
- Erste Lichtquelle
- 14
- Zweite Lichtquelle
- 15
- Kollimator
- 16
- Lichtleiter
- 60
- Leuchtfläche
- 71, 72
- Leuchtfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016008338 A1 [0004]
