-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere einen Scheinwerfer für ein Fahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Eine Beleuchtungsvorrichtung der vorgenannten Art ist aus der
DE 10 2016 122 492 A1 bekannt. Einer der darin beschriebenen Scheinwerfer umfasst eine Mehrzahl von Beleuchtungselementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln einer Lichtverteilung, wobei die Beleuchtungselemente insbesondere als Leuchtdioden (LED) ausgebildet sind und Teil einer LED-Matrix beziehungsweise eines LED-Pixel-Arrays sind. Die Beleuchtungsvorrichtung weist die Lichtfunktion eines blendfreien Fernlichts auf, so dass die Beleuchtungsvorrichtung vertikale Hell-Dunkel-Grenzen erzeugen kann, um ein vorausfahrendes Fahrzeug 1 oder ein entgegenkommendes Fahrzeug nicht zu blenden (siehe dazu
6). Dazu wird im Außenraum des Fahrzeugs eine Lichtverteilung 2 erzeugt, die ausgeleuchtete Bereiche 3 und einen Entblendungsbereich 4 aufweist, der nicht ausgeleuchtet ist. Der Entblendungsbereich 4 weist die Form eines sich bis an den oberen Rand der Lichtverteilung 2 erstreckenden rechteckigen Tunnels auf.
-
Mit Hilfe von LED-Matrixscheinwerfern, die aus einzeln ansteuerbaren Segmenten bestehen, können sogar mehrere Tunnel gleichzeitig realisiert werden. Diese Funktion hat erheblich zur Steigerung des Komforts und Sicherheit beigetragen. Ein aktueller Trend in der Kraftfahrzeugbeleuchtung zeigt eine deutliche Tendenz in Richtung der hochauflösenden Lichtsysteme mit mehreren tausend einzeln ansteuerbaren Pixeln. Hierdurch wird eine enorme Flexibilität bei der Gestaltung dynamischer Lichtverteilungen erreicht.
-
Die Tunnelbreite ergibt sich in erster Linie aus der erkannten Position der Fahrzeugleuchten eines vorausfahrenden oder entgegenkommenden Fahrzeugs. Die der Position dieser Fahrzeugleuchten entsprechenden Winkel werden in der Regel von einer Objekterkennung, insbesondere einer Frontkamera, des Fahrzeugs bereitgestellt. Die horizontale Breite des Tunnels richtet sich nach der durch die Kamera erkannten Objektbreite und einem zusätzlichen Sicherheitsvorhalt, der durch Systemtoleranzen und die Objektdynamik bestimmt wird. Dies hat zu Folge, dass der tunnelförmige Entblendungsbereich immer größer als das zu entblendende Fahrzeug ist. Der zu große Tunnelbereich ist für den Fahrer nicht immer nachvollziehbar und wird oft bei Fahrten durch den Fahrer bemängelt. Ein weiterer negativer Aspekt ist die auf der Fahrbahn sichtbare rechteckige Kante der Hell-Dunkel-Grenze. Diese Kante lässt den Tunnelbereich subjektiv größer erscheinen.
-
Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art, mit der Entblendungsbereiche erzeugt werden können, die von dem Fahrer des Fahrzeugs als weniger störend, insbesondere als weniger breit, empfunden werden.
-
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungsvorrichtung der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder des Anspruchs 4 und/oder des Anspruchs 7 erreicht. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung.
-
Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass der mindestens eine Entblendungsbereich eine von einer Rechteckform abweichende Form aufweist. Dadurch kann erreicht werden, dass die Leuchtweite beispielsweise neben einem vorausfahrenden Fahrzeug erhöht wird, wodurch sich eine größere Sichtweite ergibt. Weiterhin kann die Abweichung von einer Rechteckform dazu führen, dass der Fahrer den Entblendungsbereich als kleiner, insbesondere als weniger breit, empfindet.
-
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Entblendungsbereich eine annähernd rechteckige Form aufweist, bei der mindestens einer der Eckbereiche abgerundet ist, wobei insbesondere mindestens die beiden unteren Eckbereiche abgerundet sind, vorzugsweise sämtliche Eckbereiche abgerundet sind.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Entblendungsbereich eine annähernd rechteckige Form aufweist, bei der mindestens einer der Eckbereiche durch eine unter einem Winkel von insbesondere 30° bis 60° zu den Rechteckseiten verlaufende Fläche ersetzt ist, wobei vorzugsweise mindestens die beiden unteren Eckbereiche durch eine unter einem Winkel von insbesondere 30° bis 60° zu den Rechteckseiten verlaufende Flächen ersetzt sind.
-
Gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, dass der mindestens eine Entblendungsbereich sich nicht bis zum oberen Rand der Lichtverteilung erstreckt. Dadurch kann der Entblendungsbereich von dem Fahrer als weniger störend empfunden werden.
-
Es besteht die Möglichkeit, dass der mindestens eine Entblendungsbereich sich in vertikaler Richtung um einen Raumwinkel von weniger als 4° über die Horizontale nach oben erstreckt, insbesondere sich um einen Raumwinkel von weniger als 3° über die Horizontale nach oben erstreckt, vorzugsweise sich um einen Raumwinkel von etwa 2° über die Horizontale nach oben erstreckt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine Entblendungsbereich sich in vertikaler Richtung um einen Raumwinkel von weniger als 4° unter die Horizontale nach unten erstreckt, insbesondere sich um einen Raumwinkel von weniger als 3° unter die Horizontale nach unten erstreckt, vorzugsweise sich um einen Raumwinkel von etwa 2° unter die Horizontale nach unten erstreckt.
-
Insbesondere können dabei die Grenzen der Entblendungsbereiche an die erkannten Objektgrenzen angepasst werden. Dadurch wird der Bereich zwischen einem vorausfahrenden oder entgegenkommenden Fahrzeug und der Tunnelkante dynamisch und kann theoretisch bei sehr guter Sensorik bis fast auf den Wert Null reduziert werden. Um Systemtoleranzen zu berücksichtigen, können entsprechende Sicherheitsbereiche hinzuaddiert werden. Dadurch soll die Blendung anderer Verkehrsteilnehmer vermieden werden.
-
Auch der sich in vertikaler Richtung über die Horizontale nach oben erstreckende Entblendungsbereich muss keinen festen Wert aufweisen. Vielmehr besteht die Möglichkeit, diesen Entblendungsbereich auf ein Minimum zu reduzieren, beispielsweise so, dass die obere Tunnelkante sich an die Dachfläche eines vorausfahrenden oder entgegenkommenden Fahrzeugs anschließt.
-
Gemäß Anspruch 7 ist vorgesehen, dass zwischen dem mindestens einen Entblendungsbereich und mindestens einem benachbarten, ausgeleuchteten Bereich ein Übergangsbereich vorgesehen ist, der eine größere Beleuchtungsstärke als der mindestens eine Entblendungsbereich und eine geringere Beleuchtungsstärke als der ausgeleuchtete Bereich aufweist. Durch einen derartigen Übergangsbereich kann der Übergang zwischen dem Entblendungsbereich und dem ausgeleuchteten Bereich weich gestaltet werden. Auch durch diese Vermeidung einer harten Hell-Dunkel-Grenze kann der Fahrer den Entblendungsbereich als weniger störend beziehungsweise als kleiner empfinden.
-
Es besteht die Möglichkeit, dass der Übergangsbereich den Entblendungsbereich komplett umgibt.
-
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Übergangsbereich sich nur an den unteren Rand des Entblendungsbereichs und zumindest teilweise an die seitlichen Ränder des Entblendungsbereichs anschließt. Insbesondere am unteren Rand und den unteren seitlichen Rändern des Entblendungsbereichs wird eine harte Hell-Dunkel-Grenze als besonders störend empfunden. Daher erweist sich ein dort vorgesehener Übergangsbereich als besonders wirkungsvoll.
-
Es besteht die Möglichkeit, dass die Breite des Übergangsbereichs zwischen dem Entblendungsbereich und dem benachbarten, ausgeleuchteten Bereich einem Raumwinkel zwischen 0,1° und 3,0°, insbesondere einem Raumwinkel zwischen 0,3° und 2,0°, vorzugsweise einem Raumwinkel zwischen 0,5° und 1,0° entspricht. Eine derartige Breite des Übergangsbereichs kann ausreichen, um die Hell-Dunkel-Grenze spürbar aufzuweichen.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungsstärke des Übergangsbereichs von dem Entblendungsbereich zu dem mindestens einen benachbarten, ausgeleuchteten Bereich zunimmt. Dadurch wird die Hell-Dunkel-Grenze noch weicher gestaltet. Insbesondere kann die Zunahme der Beleuchtungsstärke des Übergangsbereichs von dem Entblendungsbereich zu dem mindestens einen benachbarten, ausgeleuchteten Bereich auf einer Interpolation, insbesondere auf einer linearen oder einer kubischen Interpolation, basieren.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Beleuchtungselemente als Leuchtdioden oder als Laserdioden ausgebildet sind, insbesondere wobei die Beleuchtungselemente Teil eines Solid-State-LED-Arrays sind. Alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, dass die Beleuchtungselemente Teil einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder eines LCoS oder eines LC-Displays sind. In diesem Fall ist mindestens eine Lichtquelle vorgesehen, die die aktive Fläche der digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder des LCoS oder des LC-Displays ausleuchten kann.
-
Es besteht die Möglichkeit, dass die Beleuchtungsvorrichtung Steuermittel umfasst, die dazu eingerichtet sind, Informationen von Sensoren des Fahrzeugs, insbesondere von einer Kamera des Fahrzeugs, dazu zu nutzen, die Position und/oder die Größe und/oder die Form des mindestens einen Entblendungsbereichs zu bestimmen.
-
Anhand der beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine erste von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind;
- 2 eine zweite von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind;
- 3 eine dritte von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind;
- 4 eine vierte von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind;
- 5 eine fünfte von einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind;
- 6 eine von einer Beleuchtungsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik im Außenraum des Fahrzeugs erzeugte Lichtverteilung, die durch hellere und dunklere Bereiche angedeutet ist, wobei die Achsen in horizontaler und vertikaler Richtung mit dem jeweiligen Raumwinkel in ° versehen sind.
-
In den Figuren sind gleiche und funktional gleiche Teile und Bereiche mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
1 zeigt eine Lichtverteilung 10, die einen ausgeleuchteten Bereiche 11 und einen Entblendungsbereich 12 aufweist, der nicht ausgeleuchtet ist. Der Entblendungsbereich 12 weist eine annähernd rechteckige Form auf, bei der die vier Eckbereiche 13 abgerundet sind. Alternativ können beispielsweise auch nur die beiden unteren Eckbereiche 13 abgerundet sein.
-
Der Entblendungsbereich 12 ist auf der rechten Fahrspur 14 einer Fahrbahn 15 angeordnet, auf der sich ein vorausfahrendes Fahrzeug 16 befindet. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einen Entblendungsbereich auf der linken Fahrspur 17 der Fahrbahn 15 erzeugt. Weiterhin kann auch ein Entblendungsbereich neben der Fahrbahn 15 angeordnet werden, wenn beispielsweise ein reflektierendes Verkehrszeichen ausgeblendet werden soll. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, mehrere Entblendungsbereiche gleichzeitig zu erzeugen.
-
Für die Erzeugung des mindestens einen Entblendungsbereichs 12 weist die Beleuchtungsvorrichtung nicht abgebildete Steuermittel auf, die Informationen von Sensoren des Fahrzeugs, insbesondere von einer Kamera des Fahrzeugs, dazu nutzen können, die Position und/oder die Größe und/oder die Form des mindestens einen Entblendungsbereichs zu bestimmen.
-
Weiterhin umfasst die Beleuchtungsvorrichtung eine Mehrzahl von nicht abgebildeten Beleuchtungselementen zur gezielten Erzeugung von Pixeln der Lichtverteilung 10. Die Beleuchtungselemente sind beispielsweise als separat ansteuerbare Leuchtdioden in einer Matrix-Anordnung ausgebildet, insbesondere wobei die Beleuchtungselemente Teil eines Solid-State-LED-Arrays sind. Alternativ können die Beleuchtungselemente auch Teil einer digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder eines LCoS oder eines LC-Displays sein. In diesem Fall ist mindestens eine Lichtquelle vorgesehen, die die aktive Fläche der digitalen Mikrospiegelvorrichtung oder des LCoS oder des LC-Displays ausleuchten kann.
-
Bei der in 2 abgebildeten Lichtverteilung 10 ist zwischen dem Entblendungsbereich 12 und dem ausgeleuchteten Bereich 11 der Lichtverteilung ein Übergangsbereich 18 vorgesehen. Der Übergangsbereich 18 umgibt den Entblendungsbereich 12 unten und an den seitlichen Rändern. Die äußere Form des Übergangsbereichs 18 entspricht dabei im Wesentlichen derjenigen des Entblendungsbereichs 12. Der Übergangsbereich weist somit ebenfalls eine annähernd rechteckige Form auf, bei der die vier Eckbereiche 19 abgerundet sind. Die Breite des Übergangsbereichs 18 zwischen dem Entblendungsbereich 12 und dem benachbarten, ausgeleuchteten Bereich 11 entspricht unten und an den seitlichen Rändern einem Raumwinkel zwischen 0,5° und 1,0°.
-
Die Beleuchtungsstärke des Übergangsbereichs 18 nimmt dabei von dem Entblendungsbereich 12 zu dem benachbarten, ausgeleuchteten Bereich 11 zu. Dabei kann die Zunahme der Beleuchtungsstärke des Übergangsbereichs 18 von dem Entblendungsbereich 12 zu dem benachbarten, ausgeleuchteten Bereich 11 auf einer Interpolation, insbesondere auf einer linearen oder einer kubischen Interpolation, basieren.
-
Die in 3 abgebildete Lichtverteilung 10 weist ebenfalls einen ausgeleuchteten Bereich 11, einen Entblendungsbereich 12 und einen Übergangsbereich 18 auf. Allerdings weisen dabei sowohl der Entblendungsbereich 12 als auch der Übergangsbereich 18 eine annähernd rechteckige Form auf, bei der lediglich die beiden oberen Eckbereiche 13, 19 abgerundet sind. Dagegen sind die beiden unteren Eckbereiche 13, 19 des Entblendungsbereichs 12 und des Übergangsbereich 18 nicht abgerundet sondern angeschrägt. Die beiden unteren Eckbereiche 13, 19 des Entblendungsbereichs 12 und des Übergangsbereich 18 sind also jeweils durch eine unter einem Winkel von insbesondere 30° bis 60° zu den Rechteckseiten verlaufende Fläche ersetzt.
-
Es besteht durchaus die Möglichkeit, sämtliche Eckbereiche 13, 19 des Entblendungsbereichs 12 und/oder des Übergangsbereichs 18 nicht abgerundet sondern angeschrägt auszubilden.
-
4 zeigt eine Lichtverteilung 10, die im Wesentlichen der Lichtverteilung 10 gemäß 2 entspricht. Allerdings erstrecken sich bei der Lichtverteilung 10 gemäß 4 weder der Entblendungsbereich 12 noch der Übergangsbereich 18 bis zum oberen Rand der Lichtverteilung 10. Insbesondere erstrecken sich sowohl der Entblendungsbereich 12 als auch der Übergangsbereich 18 in vertikaler Richtung lediglich um einen Raumwinkel von etwa 2° über die Horizontale nach oben, wohingegen die Lichtverteilung 10 sich annähernd um einen Raumwinkel von 5° über die Horizontale nach oben erstreckt.
-
5 zeigt eine Lichtverteilung 10, die im Wesentlichen der Lichtverteilung 10 gemäß 1 entspricht. Allerdings erstreckt sich bei der Lichtverteilung 10 gemäß 5 der Entblendungsbereich 12 nicht bis zum oberen Rand der Lichtverteilung 10. Insbesondere erstreckt sich der Entblendungsbereich 12 in vertikaler Richtung lediglich um einen Raumwinkel von etwa 2° über die Horizontale nach oben, wohingegen die Lichtverteilung 10 sich annähernd um einen Raumwinkel von 5° über die Horizontale nach oben erstreckt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- voraus fahrendes Fahrzeug
- 2
- Lichtverteilung
- 3
- ausgeleuchteter Bereich der Lichtverteilung 2
- 4
- Entblendungsbereich der Lichtverteilung 2
- 10
- Lichtverteilung
- 11
- ausgeleuchteter Bereich der Lichtverteilung 10
- 12
- Entblendungsbereich der Lichtverteilung 10
- 13
- Eckbereich des Entblendungsbereichs 12
- 14
- rechte Fahrspur der Fahrbahn 15
- 15
- Fahrbahn
- 16
- voraus fahrendes Fahrzeug
- 17
- linke Fahrspur der Fahrbahn 15
- 18
- Übergangsbereich der Lichtverteilung 10
- 19
- Eckbereich des Übergangsbereichs 18
-
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 102016122492 A1 [0002]
