DE102020132259A1 - Lighting device for a motor vehicle, in particular headlights - Google Patents

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Abstract

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Scheinwerfer, umfassend eine Lichtquelle (1), von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht (6, 6') ausgeht, eine Optik (2), die dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (6, 6') so zu beeinflussen, dass eine mit dem Licht (6, 6') im Außenraum des Kraftfahrzeugs erzeugte Lichtverteilung eine, insbesondere vertikale, Hell-Dunkel-Grenze aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze einen Piezoaktor (4) umfasst, der dazu eingerichtet ist, mindestens einen Teil der Lichtquelle (1) und/oder mindestens einen Teil der Optik (2) so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird.Lighting device for a motor vehicle, in particular headlights, comprising a light source (1) from which light (6, 6') emanates when the lighting device is in operation, optics (2) which are set up to illuminate the light emanating from the light source (1). (6, 6') in such a way that a light distribution generated with the light (6, 6') outside the motor vehicle has a light-dark boundary, in particular a vertical one, and a device for monitoring and correcting the position of the light - Dark boundary, wherein the device for monitoring and correcting the position of the light-dark boundary comprises a piezoelectric actuator (4) which is set up to switch at least part of the light source (1) and/or at least part of the optics (2 ) in such a way that it changes the position of the cut-off line.

Description

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Scheinwerfer, sowie ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Beleuchtungsvorrichtung.The present invention includes a lighting device for a motor vehicle, in particular a headlight, and a method for operating such a lighting device.

Moderne Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge nutzen die LED-Technologie in Paarung mit hochentwickelten Optiken, so dass insbesondere an der Hell-Dunkel-Grenze der von dem Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung hohe Lichtintensitäten und hohe Gradienten erreicht werden. Falls das Kraftfahrzeug durch beispielsweise Unebenheiten der Fahrbahn einfedert oder nickt, wirkt sich das auf die Hell-Dunkel-Grenze gegebenenfalls mit einem großen Hebel aus. Als Resultat schwankt die Hell-Dunkel-Grenze und kann entgegenkommenden Verkehr kurzzeitig blenden. Auch im eigenen Fahrzeug können diese Schwankungen der Reichweite besonders mit einer harten Hell-Dunkel-Grenze als störend empfunden werden. Eine Verringerung des Gradienten wirkt dem Effekt entgegen, kann ihn aber nicht vollständig eliminieren. Zudem kann eine harte Hell-Dunkel-Grenze durchaus wünschenswert sein. Insbesondere können bei einer harten Hell-Dunkel-Grenze auch die zulässigen maximalen Intensitäten nahe der Hell-Dunkel-Grenze ausgereizt werden, wodurch sich eine Reichweitenerhöhung des von der Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichts ergibt.Modern headlights for motor vehicles use LED technology in combination with highly developed optics, so that high light intensities and high gradients are achieved, particularly at the light-dark boundary of the light distribution generated by the headlight. If the motor vehicle deflects or pitches due to bumps in the road, for example, this may have a major impact on the cut-off line. As a result, the light-dark boundary fluctuates and can briefly blind oncoming traffic. Even in your own vehicle, these fluctuations in range can be perceived as annoying, especially with a hard cut-off line. Decreasing the gradient counteracts the effect, but cannot eliminate it completely. In addition, a hard light-dark boundary can be desirable. In particular, with a hard cut-off line, the permissible maximum intensities near the cut-off line can also be exhausted, resulting in an increase in the range of the light generated by the lighting device.

Es ist bekannt, beim Starten des Kraftfahrzeugs die Hell-Dunkel-Grenze der von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung zu adaptieren, falls sich beispielsweise die Beladung geändert hat. Es ist auch bekannt, die Hell-Dunkel-Grenze der von einem Scheinwerfer erzeugten Lichtverteilung während des Fahrens zu adaptieren. Die dabei in der Regel verwendete Aktuatorik besteht aus Stellmotoren, die ganze Module bewegen. Dementsprechend reagiert der Scheinwerfer vergleichsweise träge auf Nickbewegungen, so dass bei schnellen Nickbewegungen des Kraftfahrzeugs keine sinnvolle Anpassung der Hell-Dunkel-Grenze erfolgt.It is known to adapt the light-dark boundary of the light distribution generated by a headlight when starting the motor vehicle if, for example, the load has changed. It is also known to adapt the light-dark boundary of the light distribution generated by a headlight while driving. The actuators usually used consist of servomotors that move entire modules. Accordingly, the headlight reacts comparatively sluggishly to pitching movements, so that there is no sensible adjustment of the cut-off line when the motor vehicle pitches quickly.

Das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, bei der eine Korrektur der Position einer Hell-Dunkel-Grenze auch bei schnellen Bewegungen, insbesondere bei schnellen Nickbewegungen, zuverlässig durchgeführt werden kann. Weiterhin soll ein Verfahren der eingangs genannten Art angegeben werden, mit dem eine Korrektur der Position einer Hell-Dunkel-Grenze auch bei schnellen Bewegungen, insbesondere bei schnellen Nickbewegungen, zuverlässig durchgeführt werden kann.The problem on which the present invention is based is the creation of a lighting device of the type mentioned at the outset, in which the position of a light-dark boundary can be reliably corrected even with fast movements, in particular with fast nodding movements. Furthermore, a method of the type mentioned at the outset is to be specified, with which a correction of the position of a light-dark boundary can also be carried out reliably in the case of rapid movements, in particular in the case of rapid pitching movements.

Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 12 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention, this is achieved by a lighting device of the type mentioned at the outset having the features of claim 1 and by a method of the type mentioned at the outset having the features of claim 12 . The dependent claims relate to preferred embodiments of the invention.

Gemäß Anspruch 1 umfasst die Beleuchtungsvorrichtung

  • - eine Lichtquelle, von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht ausgeht,
  • - eine Optik, die dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle ausgehende Licht so zu beeinflussen, dass eine mit dem Licht im Außenraum des Kraftfahrzeugs erzeugte Lichtverteilung eine, insbesondere vertikale, Hell-Dunkel-Grenze aufweist, sowie
  • - eine Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze einen Piezoaktor umfasst, der dazu eingerichtet ist, mindestens einen Teil der Lichtquelle und/oder mindestens einen Teil der Optik so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird.
According to claim 1, the lighting device comprises
  • - a light source from which light emanates during operation of the lighting device,
  • - An optical system that is set up to influence the light emanating from the light source in such a way that a light distribution generated with the light in the exterior of the motor vehicle has a light-dark boundary, in particular a vertical one, and
  • - a device for monitoring and correcting the position of the cut-off line, wherein the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprises a piezoelectric actuator which is adapted to at least one part of the light source and/or at least one To move part of the optics in such a way that the position of the cut-off is changed.

Die von dem Piezoaktor bewirkte Bewegung kann beispielsweise eine translatorische und/oder eine rotatorische Bewegung sein, insbesondere wobei durch die Bewegung eine Ablenkung des von der Beleuchtungsvorrichtung ausgehenden Lichts im in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung erfolgt. Durch eine Bewegung mindestens eines Teils der Lichtquelle und/oder mindestens eines Teils der Optik kann einer entsprechenden Bewegung des Kraftfahrzeugs entgegengewirkt werden, so dass die Hell-Dunkel-Grenze weitgehend auf einer Höhe oder einer Weite stabilisiert werden kann. Ein Piezoaktor kann sehr schnell und präzise reagieren, so dass auch bei schnellen Nickbewegungen eine vergleichsweise zuverlässige Stabilisierung der Hell-Dunkel-Grenze erreicht werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass der Gegenverkehr oder vorrausfahrende Fahrzeuge durch Schwankungen der Hell-Dunkel-Grenze geblendet werden. Weiterhin können auch Schwankungen der Reichweite vermieden oder reduziert werden, so dass dadurch eine Reduzierung eines Flackerns an der Hell-Dunkel-Grenze erreicht wird. Weiterhin wird die Möglichkeit eröffnet, eine scharfe Hell-Dunkel-Grenze zu nutzen.The movement brought about by the piezoelectric actuator can be, for example, a translatory and/or rotary movement, in particular the movement causing the light emanating from the lighting device to be deflected in the vertical and/or horizontal direction when the lighting device is installed in the motor vehicle. A corresponding movement of the motor vehicle can be counteracted by a movement of at least part of the light source and/or at least part of the optics, so that the cut-off line can be largely stabilized at a height or width. A piezo actuator can react very quickly and precisely, so that a comparatively reliable stabilization of the light-dark boundary can be achieved even with fast pitching movements. This can prevent oncoming traffic or vehicles driving ahead from being dazzled by fluctuations in the cut-off line. Furthermore, fluctuations in the range can also be avoided or reduced, so that a reduction in flickering at the cut-off line is achieved. Furthermore, the possibility is opened up to use a sharp cut-off between light and dark.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle mindestens eine Leuchtdiode (LED) umfasst. Insbesondere kann dabei der Piezoaktor dazu eingerichtet sein, die mindestens eine Leuchtdiode oder eine von der Lichtquelle umfasste Leiterplatte, auf der die mindestens eine Leuchtdiode angeordnet ist, zu bewegen. In der Regel sind die Wege, die von einem Piezoaktor verfahren werden können, klein. Durch eine kurze Brennweite der Optik vor der mindestens einen Leuchtdiode kann jedoch eine kleine Auslenkung der mindestens einen Leuchtdiode eine große Auslenkung auf der Straße bewirken.It can be provided that the light source comprises at least one light-emitting diode (LED). In particular, the piezoelectric actuator can be set up to have at least one light-emitting diode or to move a printed circuit board which is included in the light source and on which the at least one light-emitting diode is arranged. As a rule, the distances that can be traveled by a piezo actuator are small. However, due to a short focal length of the optics in front of the at least one light-emitting diode, a small deflection of the at least one light-emitting diode can cause a large deflection on the road.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Optik eine Linse, wie beispielsweise eine refraktive Linse oder eine diffraktive Linse oder eine Gradientenindexlinse, umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor dazu eingerichtet ist, die Linse zu bewegen. Es besteht alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit, dass die Optik einen Spiegel umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor dazu eingerichtet ist, den Spiegel zu bewegen. Es besteht alternativ oder zusätzlich die Möglichkeit, dass die Optik ein Ablenkelement, wie beispielsweise eine Ablenkplatte oder einen Ablenkkeil, umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor dazu eingerichtet ist, das Ablenkelement zu bewegen. Auch durch eine entsprechende Bewegung einer Linse und/oder eines Spiegels und/oder eines Ablenkelements kann die gewünschte Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze erzielt werden. It is possible for the optics to include a lens, such as a refractive lens or a diffractive lens or a gradient index lens, in particular with the piezoelectric actuator being set up to move the lens. As an alternative or in addition, there is the possibility that the optics include a mirror, in particular with the piezoelectric actuator being set up to move the mirror. Alternatively or additionally, there is the possibility that the optics include a deflection element, such as a deflection plate or a deflection wedge, in particular the piezoelectric actuator being set up to move the deflection element. The desired movement of the light-dark boundary can also be achieved by a corresponding movement of a lens and/or a mirror and/or a deflection element.

Es kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze mindestens einen Sensor umfasst oder dazu eingerichtet ist, Messdaten mindestens eines Sensors des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten. Der mindestens eine Sensor kann beispielsweise eine inertiale Messeinheit oder ein Fahrzeugniveausensor oder ein Beschleunigungssensor sein. Durch mindestens einen Sensor kann eine Bewegung des Kraftfahrzeugs erfasst werden, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann.It can be provided that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprises at least one sensor or is set up to process measurement data from at least one sensor of the motor vehicle. The at least one sensor can be an inertial measuring unit or a vehicle level sensor or an acceleration sensor, for example. A movement of the motor vehicle which leads or can lead to a movement of the cut-off line of the light distribution can be detected by at least one sensor.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze mindestens eine Kamera, vorzugsweise eine Stereokamera, umfasst oder dazu eingerichtet ist, Messdaten mindestens einer Kamera, vorzugsweise einer Stereokamera, des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten. Es kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze Kartenmaterial umfasst oder dazu eingerichtet ist, Kartenmaterial des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten. Durch die Verwendung mindestens einer Kamera und/oder von Kartenmaterial können Straßenunebenheiten erfasst werden, die zu einer die Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung beeinflussenden Bewegung des Kraftfahrzeugs führen können.There is the possibility that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprises at least one camera, preferably a stereo camera, or is set up to process measurement data from at least one camera, preferably a stereo camera, of the motor vehicle. Alternatively or additionally, it can be provided that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line includes map material or is set up to process map material of the motor vehicle. By using at least one camera and/or map material, bumps in the road can be detected, which can lead to a movement of the motor vehicle that influences the light/dark boundary of the light distribution.

Gemäß Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle und eine Optik umfasst sowie im Betrieb im Außenraum des Kraftfahrzeugs eine Lichtverteilung mit einer, insbesondere vertikalen, Hell-Dunkel-Grenze erzeugt, und dass das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst:

  • - eine Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, wird erfasst oder prädiziert,
  • - mindestens ein Piezoaktor wird dazu veranlasst, mindestens einen Teil der Lichtquelle und/oder mindestens einen Teil der Optik so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird.
According to claim 12 it is provided that the lighting device comprises a light source and an optical system and, during operation, generates a light distribution with a, in particular vertical, light-dark boundary in the exterior of the motor vehicle, and that the method comprises the following method steps:
  • - a movement of the motor vehicle that leads or can lead to a movement of the light-dark boundary of the light distribution is detected or predicted,
  • - At least one piezo actuator is caused to move at least part of the light source and/or at least part of the optics in such a way that the position of the cut-off line is changed as a result.

Dabei kann das Verfahren insbesondere zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein.In this case, the method can be provided in particular for the operation of a lighting device according to the invention.

Bei dem Verfahren kann die Bewegung des Kraftfahrzeugs, insbesondere fortlaufend und mit geringer Latenz, gemessen werden und/oder alternativ prädiziert werden. Die gemessenen und/oder prädizierten Daten werden durch eine regelungstechnische Verarbeitung zu einem entsprechenden Ansteuersignal des Piezoaktors verarbeitet. Das Ansteuerungssignal bewirkt eine Bewegung des mindestens einen Teils der Lichtquelle und/oder des mindestens einen Teils der Optik, wodurch vorzugsweise das Licht stabilisiert und die dynamische Abstrahlcharakteristik der Beleuchtungsvorrichtung auch in hohen Frequenzbereichen optimiert wird.In the method, the movement of the motor vehicle can be measured, in particular continuously and with low latency, and/or alternatively be predicted. The measured and/or predicted data are processed by a control engineering process to form a corresponding control signal for the piezoelectric actuator. The control signal causes the at least part of the light source and/or the at least part of the optics to move, which preferably stabilizes the light and optimizes the dynamic emission characteristics of the lighting device, even in high frequency ranges.

Es kann vorgesehen sein, dass die Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, durch einen oder mehrere Sensoren erfasst wird, insbesondere durch eine inertiale Messeinheit und/oder durch einen Fahrzeugniveausensor und/oder durch einen Beschleunigungssensor. Bei der Verwendung von inertialen Messeinheiten (inertial measurement unit, IMU) können beispielsweise Methodiken und Algorithmen verwendet werden, die auch zur Ansteuerung von modernen Kamera-Gimbals verwendet werden. Eine kostengünstigere Alternative kann die Verwendung eines bestehenden Fahrzeugniveausensors (Vehicle Level Sensor) gegebenenfalls in Kombination mit weiteren Sensoren wie beispielsweise Beschleunigungssensoren darstellen.It can be provided that the movement of the motor vehicle, which leads or can lead to a movement of the cut-off line of the light distribution, is detected by one or more sensors, in particular by an inertial measuring unit and/or by a vehicle level sensor and/or by an acceleration sensor. When using inertial measurement units (inertial measurement unit, IMU), methods and algorithms can be used, for example, which are also used to control modern camera gimbals. A more cost-effective alternative can be the use of an existing vehicle level sensor (vehicle level sensor), possibly in combination with other sensors such as acceleration sensors.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, durch eine Erfassung von Straßenunebenheiten prädiziert wird. Dabei kann die Erfassung von Straßenunebenheiten beispielsweise durch eine Kamera und/oder durch die Verwendung von, insbesondere detailreichem, Kartenmaterial erfolgen. Bei der Prädizierung kann eine Bandbreite von modernen reglungstechnischen Algorithmen verwendet werden, um die Stabilisierungaufgabe zu erfüllen.There is the possibility that the movement of the motor vehicle, which leads or can lead to a movement of the cut-off line of the light distribution, is predicted by detecting bumps in the road. The detection of road bumps, for example by a camera and/or through the use of map material, particularly detailed maps. A range of modern control algorithms can be used in the prediction in order to fulfill the stabilization task.

Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
  • 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung;
  • 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
The invention is explained in more detail below with reference to the attached drawings. It shows:
  • 1 a schematic view of a first embodiment of a lighting device according to the invention;
  • 2 a schematic view of a second embodiment of a lighting device according to the invention;
  • 3 a schematic view of a third embodiment of a lighting device according to the invention.

In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.Identical and functionally identical parts are provided with the same reference symbols in the figures.

Die in 1 abgebildete Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine lediglich schematisch dargestellte Lichtquelle 1, die mindestens eine Leuchtdiode (LED) umfasst. Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin eine Optik 2, von der lediglich eine Linse 3 schematisch dargestellt ist.In the 1 The lighting device shown comprises a light source 1, shown only schematically, which comprises at least one light-emitting diode (LED). The lighting device also includes an optical system 2, of which only a lens 3 is shown schematically.

Die Beleuchtungsvorrichtung umfasst weiterhin mindestens einen Piezoaktor 4, der die Lichtquelle 1 oder einen Teil der Lichtquelle 1 in Richtung des Pfeils 5 bewegen, insbesondere verschieben, kann. Dabei können von dem Piezoaktor 4 entweder die mindestens eine Leuchtdiode oder eine separate Leiterplatte, auf der sich die mindestens eine Leuchtdiode befindet, oder eine Leiterplatte bewegt werden, auf der sich die mindestens eine Leuchtdiode und eine entsprechende Ansteuerelektronik befinden.The lighting device also includes at least one piezoelectric actuator 4, which can move, in particular shift, the light source 1 or part of the light source 1 in the direction of the arrow 5. The piezoelectric actuator 4 can move either the at least one light-emitting diode or a separate circuit board on which the at least one light-emitting diode is located, or a circuit board on which the at least one light-emitting diode and corresponding control electronics are located.

In 1 ist durch die durchgezogenen Linien des Umrisses der Lichtquelle 1 eine erste Position der Lichtquelle 1 sowie durch die gestrichelten Linien eine zweite Position der Lichtquelle 1' verdeutlicht. 1 verdeutlicht weiterhin, dass das von der Lichtquelle 1 in der ersten Position ausgehende Licht 6 unter einem anderen Winkel aus der Optik 2 austritt als das Licht 6', das von der Lichtquelle 1' in der zweiten Position ausgeht. Durch die Veränderung des Austrittswinkels des Lichts 6, 6' aus der Optik 2 kann die Position einer, insbesondere vertikalen, Hell-Dunkel-Grenze in der von der Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichtverteilung geändert werden.In 1 a first position of the light source 1 is illustrated by the solid lines of the outline of the light source 1 and a second position of the light source 1' by the dashed lines. 1 FIG. 12 further illustrates that the light 6 emanating from the light source 1 in the first position exits the optics 2 at a different angle than the light 6′ emanating from the light source 1′ in the second position. By changing the exit angle of the light 6, 6' from the optics 2, the position of a, in particular vertical, light-dark boundary in the light distribution generated by the lighting device can be changed.

Bei einer Variation der in 1 abgebildeten Beleuchtungsvorrichtung kann der Piezoaktor 4 nicht an der Lichtquelle 1 sondern an der Linse 3 angeordnet sein. Auch durch eine Bewegung, insbesondere Verschiebung, der Linse 3 in Richtung des Pfeils 5 kann der Austrittswinkel des Lichts 6, 6' aus der Optik 2 wie in 1 dargestellt verändert werden.With a variation of the in 1 In the lighting device shown, the piezoelectric actuator 4 can be arranged not on the light source 1 but on the lens 3 . Also by moving, in particular shifting, the lens 3 in the direction of the arrow 5, the exit angle of the light 6, 6' from the optics 2 as in 1 displayed can be changed.

Bei der in 2 abgebildeten Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Optik 2 zusätzlich zu der Linse 3 noch ein als Ablenkplatte ausgebildetes Ablenkelement 7, das zwischen der Lichtquelle 1 und der Linse 3 angeordnet ist. Dabei sind zwei Piezoaktoren 4 an dem Ablenkelement 7, insbesondere an voneinander abgewandten Seiten des Ablenkelements 7, angeordnet, so dass das Ablenkelement 7 in Richtung des Pfeils 8 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden kann. An der Lichtquelle 1 ist bei der Ausführungsform gemäß 2 kein Piezoaktor angeordnet.At the in 2 Illustrated lighting device, the optics 2 includes, in addition to the lens 3, a deflection element 7 designed as a deflection plate, which is arranged between the light source 1 and the lens 3. In this case, two piezoelectric actuators 4 are arranged on the deflection element 7, in particular on sides of the deflection element 7 that face away from one another, so that the deflection element 7 can be moved, in particular pivoted, in the direction of the arrow 8. At the light source 1 is in accordance with the embodiment 2 no piezo actuator arranged.

In 2 ist durch die durchgezogenen Linien des Umrisses des Ablenkelements 7 eine erste Position des Ablenkelements 7 sowie durch die gestrichelten Linien eine zweite Position des Ablenkelements 7' verdeutlicht. 2 verdeutlicht weiterhin, dass das Licht 6 in der ersten Position des Ablenkelements 7' unter einem anderen Winkel aus der Optik 2 austritt als das Licht 6' in der zweiten Position des Ablenkelements 7'. Auch bei dieser Ausführungsform kann durch die Veränderung des Austrittswinkels des Lichts 6, 6' aus der Optik 2 die Position einer, insbesondere vertikalen, Hell-Dunkel-Grenze in der von der Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichtverteilung geändert werden.In 2 a first position of the deflection element 7 is illustrated by the solid lines of the outline of the deflection element 7 and a second position of the deflection element 7' by the dashed lines. 2 FIG. 11 further illustrates that the light 6 exits the optics 2 at a different angle in the first position of the deflection element 7' than the light 6' in the second position of the deflection element 7'. In this embodiment, too, by changing the exit angle of the light 6, 6' from the optics 2, the position of a, in particular vertical, light-dark boundary in the light distribution generated by the lighting device can be changed.

Bei der in 3 abgebildeten Beleuchtungsvorrichtung umfasst die Optik 2 einen als Hohlspiegel ausgebildeten Spiegel 9. Dabei ist an dem Spiegel 9 ein Piezoaktor 4 angeordnet, so dass der Spiegel 9 in Richtung des Pfeils 10 bewegt, insbesondere verschwenkt, werden kann. Das von der Lichtquelle 1 ausgehende Licht wird von dem Spiegel 9 nach rechts in 3 reflektiert.At the in 3 In the lighting device shown, the optics 2 comprise a mirror 9 designed as a concave mirror. A piezoelectric actuator 4 is arranged on the mirror 9, so that the mirror 9 can be moved, in particular pivoted, in the direction of the arrow 10. The light emanating from the light source 1 is reflected by the mirror 9 to the right in 3 reflected.

In 3 ist durch die durchgezogene Linie eine erste Position des Spiegels 9 sowie durch die gestrichelte Linie eine zweite Position des Spiegels 9' verdeutlicht. 3 verdeutlicht weiterhin, dass das Licht 6 in der ersten Position des Spiegels 9 unter einem anderen Winkel aus der Optik 2 austritt als das Licht 6' in der zweiten Position des Spiegels 9'. Auch bei dieser Ausführungsform kann durch die Veränderung des Austrittswinkels des Lichts 6, 6' aus der Optik 2 die Position einer, insbesondere vertikalen, Hell-Dunkel-Grenze in der von der Beleuchtungsvorrichtung erzeugten Lichtverteilung geändert werden.In 3 a first position of the mirror 9 is illustrated by the solid line and a second position of the mirror 9' by the dashed line. 3 also makes clear that the light 6 exits the optics 2 at a different angle in the first position of the mirror 9 than the light 6′ in the second position of the mirror 9′. In this embodiment, too, by changing the exit angle of the light 6, 6' from the optics 2, the position of a, in particular vertical, light-dark boundary in the light distribution generated by the lighting device can be changed.

Die beschriebenen Ausführungsformen der Beleuchtungsvorrichtung umfassen eine Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze, die Bewegungen des Kraftfahrzeugs erfassen oder prädizieren kann, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führen. Wenn die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze eine derartige Bewegung erfasst oder prädiziert, wird der Piezoaktor 4 dazu veranlasst, mindestens einen Teil der Lichtquelle 1 und/oder mindestens einen Teil der Optik 2 so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird. Dabei kann die Erfassung einer derartigen Bewegung insbesondere durch einen Sensor erfolgen. Die Prädizierung einer derartigen Bewegung kann insbesondere durch eine Kamera oder Kartenmaterial erfolgen.The described embodiments of the lighting device include a device for monitoring and correcting the position of the cut-off line, the movements of the motor vehicle can detect or predict objects that lead to a movement of the light-dark boundary of the light distribution. If the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line detects or predicts such a movement, the piezoelectric actuator 4 is caused to move at least part of the light source 1 and/or at least part of the optics 2 in such a way that the position of the cut-off line is changed. In this case, such a movement can be detected, in particular, by a sensor. Such a movement can be predicted in particular by a camera or map material.

BezugszeichenlisteReference List

1,1'1.1'
Lichtquellelight source
22
Optikoptics
33
Linselens
44
Piezoaktorpiezo actuator
55
Pfeil, in dessen Richtung die Lichtquelle bewegt werden kannArrow in the direction of which the light source can be moved
6, 6'6, 6'
von der Lichtquelle ausgehendes und aus der Optik austretendes LichtLight emanating from the light source and exiting the optics
7, 7'7, 7'
Ablenkelementdeflection element
88th
Pfeil, in dessen Richtung das Ablenkelement bewegt werden kannArrow in the direction of which the deflection element can be moved
9, 9'9, 9'
Spiegelmirror
1010
Pfeil, in dessen Richtung der Spiegel bewegt werden kannArrow in the direction of which the mirror can be moved

Claims (15)

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Scheinwerfer, umfassend - eine Lichtquelle (1), von der im Betrieb der Beleuchtungsvorrichtung Licht (6, 6') ausgeht, - eine Optik (2), die dazu eingerichtet ist, das von der Lichtquelle (1) ausgehende Licht (6, 6') so zu beeinflussen, dass eine mit dem Licht (6, 6') im Außenraum des Kraftfahrzeugs erzeugte Lichtverteilung eine, insbesondere vertikale, Hell-Dunkel-Grenze aufweist, sowie - eine Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze, wobei die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze einen Piezoaktor (4) umfasst, der dazu eingerichtet ist, mindestens einen Teil der Lichtquelle (1) und/oder mindestens einen Teil der Optik (2) so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird.Lighting device for a motor vehicle, in particular headlights, comprising - a light source (1) from which light (6, 6') emanates during operation of the lighting device, - an optical system (2) which is set up to influence the light (6, 6') emanating from the light source (1) in such a way that a light distribution generated with the light (6, 6') in the exterior of the motor vehicle has a in particular vertical, light-dark boundary, as well as - a device for monitoring and correcting the position of the cut-off line, the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprising a piezoelectric actuator (4) which is set up to switch at least part of the light source (1 ) and/or to move at least part of the optics (2) in such a way that the position of the cut-off line is changed. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Piezoaktor (4) bewirkte Bewegung eine translatorische und/oder eine rotatorische Bewegung ist, insbesondere wobei durch die Bewegung eine Ablenkung des von der Beleuchtungsvorrichtung ausgehenden Lichts (6, 6') im in das Kraftfahrzeug eingebauten Zustand der Beleuchtungsvorrichtung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung erfolgt.lighting device claim 1 , characterized in that the movement caused by the piezoelectric actuator (4) is a translatory and/or a rotary movement, in particular the movement causing the light (6, 6') emitted by the lighting device to be deflected when the vehicle is installed Lighting device takes place in the vertical and / or horizontal direction. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (1) mindestens eine Leuchtdiode umfasst.Lighting device according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the light source (1) comprises at least one light-emitting diode. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Piezoaktor (4) dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Leuchtdiode oder eine von der Lichtquelle (1) umfasste Leiterplatte, auf der die mindestens eine Leuchtdiode angeordnet ist, zu bewegen.lighting device claim 3 , characterized in that the piezoelectric actuator (4) is set up to move the at least one light-emitting diode or a printed circuit board comprised of the light source (1) and on which the at least one light-emitting diode is arranged. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (2) eine Linse (3), wie beispielsweise eine refraktive Linse (3) oder eine diffraktive Linse (3) oder eine Gradientenindexlinse, umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor (4) dazu eingerichtet ist, die Linse (3) zu bewegen.Lighting device according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the optics (2) comprises a lens (3), such as a refractive lens (3) or a diffractive lens (3) or a gradient index lens, in particular wherein the piezoelectric actuator (4) is set up to the lens (3) to move. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (2) einen Spiegel (9) umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor (4) dazu eingerichtet ist, den Spiegel (9) zu bewegen.Lighting device according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the optics (2) comprises a mirror (9), in particular the piezoelectric actuator (4) is set up to move the mirror (9). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (2) ein Ablenkelement (7), wie beispielsweise eine Ablenkplatte oder einen Ablenkkeil, umfasst, insbesondere wobei der Piezoaktor (4) dazu eingerichtet ist, das Ablenkelement (7) zu bewegen.Lighting device according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the optics (2) comprises a deflection element (7), such as a deflection plate or a deflection wedge, in particular wherein the piezoelectric actuator (4) is set up to move the deflection element (7). Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze mindestens einen Sensor umfasst oder dazu eingerichtet ist, Messdaten mindestens eines Sensors des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten.Lighting device according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprises at least one sensor or is set up to process measurement data from at least one sensor of the motor vehicle. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Sensor eine inertiale Messeinheit oder ein Fahrzeugniveausensor oder ein Beschleunigungssensor ist.lighting device claim 8 , characterized in that the at least one sensor is an inertial measuring unit or a vehicle level sensor or an acceleration sensor. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze mindestens eine Kamera, vorzugsweise eine Stereokamera, umfasst oder dazu eingerichtet ist, Messdaten mindestens einer Kamera, vorzugsweise einer Stereokamera, des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten.Lighting device according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line at least comprises a camera, preferably a stereo camera, or is set up to process measurement data from at least one camera, preferably a stereo camera, of the motor vehicle. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung und Korrektur der Position der Hell-Dunkel-Grenze Kartenmaterial umfasst oder dazu eingerichtet ist, Kartenmaterial des Kraftfahrzeugs zu verarbeiten.Lighting device according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that the device for monitoring and correcting the position of the cut-off line comprises map material or is set up to process map material of the motor vehicle. Verfahren zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zum Betrieb einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Beleuchtungsvorrichtung eine Lichtquelle (1) und eine Optik (2) umfasst sowie im Betrieb im Außenraum des Kraftfahrzeugs eine Lichtverteilung mit einer, insbesondere vertikalen, Hell-Dunkel-Grenze erzeugt, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte umfasst: - eine Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, wird erfasst oder prädiziert, - mindestens ein Piezoaktor (4) wird dazu veranlasst, mindestens einen Teil der Lichtquelle (1) und/oder mindestens einen Teil der Optik (2) so zu bewegen, dass dadurch die Position der Hell-Dunkel-Grenze geändert wird.Method for operating a lighting device for a motor vehicle, in particular for operating a lighting device according to one of Claims 1 until 11 , wherein the lighting device comprises a light source (1) and an optical system (2) and during operation in the exterior of the motor vehicle generates a light distribution with a, in particular vertical, light-dark boundary, the method comprising the following method steps: - a movement of the motor vehicle that leads or can lead to a movement of the light-dark boundary of the light distribution is detected or predicted, - at least one piezo actuator (4) is caused to move at least part of the light source (1) and/or at least part of the optics (2) move in such a way as to change the position of the cut-off. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, durch einen oder mehrere Sensoren erfasst wird, insbesondere durch eine inertiale Messeinheit und/oder durch einen Fahrzeugniveausensor und/oder durch einen Beschleunigungssensor.procedure after claim 12 , characterized in that the movement of the motor vehicle, which leads or can lead to a movement of the light-dark boundary of the light distribution, is detected by one or more sensors, in particular by an inertial measuring unit and/or by a vehicle level sensor and/or by an acceleration sensor. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Kraftfahrzeugs, die zu einer Bewegung der Hell-Dunkel-Grenze der Lichtverteilung führt oder führen kann, durch eine Erfassung von Stra-ßenunebenheiten prädiziert wird.procedure after claim 12 , characterized in that the movement of the motor vehicle, which leads or can lead to a movement of the cut-off line of the light distribution, is predicted by detecting bumps in the road. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung von Straßenunebenheiten durch eine Kamera und/oder durch die Verwendung von Kartenmaterial erfolgt.procedure after Claim 14 , characterized in that bumps in the road are detected by a camera and/or by using map material.
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