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Die Erfindung betrifft einen adaptiven Scheinwerfer für ein Zweirad sowie ein Verfahren zur Anpassung der Beleuchtung eines solchen adaptiven Scheinwerfers. Dabei ist der Scheinwerfer mit beweglichen Spiegeln ausgestattet, die in Abhängigkeit von Sensordaten mittels Aktoren so ausgerichtet und in einer Längsrichtung verschoben werden, dass das Licht des adaptiven Scheinwerfers geschwindigkeitsabhängig und in die gewünschte Richtung reflektiert wird.
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Zweiräder, wie beispielsweise Fahrräder oder Tretroller, weisen üblicherweise einfache Scheinwerfer auf, die das Licht in Form eines Lichtkegels in Fahrtrichtung abgeben. Die Lichtabgabe nach vorn ist jedoch zur Ausleuchtung relevanter Flächen oft nicht ausreichend, insbesondere von Flächen, die neben oder vor dem Fahrer liegen und während der Fahrt gut ausgeleuchtet sein sollten.
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Ganz besonders bei Kurvenfahrten entsteht zwischen einer wünschenswerten Ausleuchtung und der tatsächlichen Ausleuchtung mit einem aus dem Stand der Technik bekannten Scheinwerfer ein erheblicher Fehlbereich, so dass die Richtung, in die die Kurvenfahrt führen soll, nicht oder nicht ausreichend ausgeleuchtet ist.
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Um die Sicherheit der Fahrer von Zweirädern zu erhöhen, wäre es wünschenswert, dass das Licht des Scheinwerfers bei einer Kurvenfahrt derart ausgerichtet wird, dass die Kurve beziehungsweise der Zielbereich der Kurvenfahrt ausgeleuchtet ist, so dass der Fahrer Hindernisse entlang der Fahrstrecke frühzeitig erkennen kann und auch sonst einen besseren Überblick während der Fahrt hat.
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Im Stand der Technik sind zwar einige wenige Lösungen bekannt, die eine Anpassung des Lichtkegels eines Scheinwerfers von Zweirädern erlauben, diese sind jedoch häufig äußerst komplex, veraltet und/oder erlauben keine Ausleuchtung der Fahrstrecke bei Kurvenfahrten.
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Beispielhaft sei die
DE 10 2016 209 660 A1 genannt, in der abhängig von der durch den Beschleunigungssensor detektierten Lage und den Bewegungen des Zweirades eine Kurven- oder Schräglage erkannt wird und über Steuersignale die Beleuchtungseinrichtungen zur Ausleuchtung der Kurve angepasst und/oder eingeschaltet wird.
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In der
DE 808 027 B ist eine automatisch wirkende schwenkbare Radlampe, die mittels einer Schwenkvorrichtung am Gabelkopf des Fahr- oder Motorrads angebracht ist, gezeigt, die in Abhängigkeit vom Einlenken in eine Kurve in diese Richtung einschwenkt.
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Die
DE 200 11 343 U1 betrifft eine Fahrzeugbeleuchtung mit beweglichen Reflektoren, die an die Lenkbewegung das Fahrzeugs gekoppelt sind.
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Die
DE 22 48 899 A zeigt einen Scheinwerfer mit mehreren Glühdrähten, die kurvenabhängig nacheinander geschaltet werden, um eine Kurve beim Durchfahren besser auszuleuchten.
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In der
DE 10 2017 121 068 A1 wird eine Beleuchtungseinrichtung für einspurige Kraftfahrzeuge beschrieben, die eine optische Reflexionseinrichtung und ein Lichtmodul aufweist, wobei das Reflexionsmodul um zwei Achsen schwenkbar ist, um das Licht des Lichtmoduls in die gewünschte Richtung zu lenken.
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Diese Lösungen sind teilweise sehr komplex und erlauben vor allem keine Anpassung an die Geschwindigkeit, mit der sich das Zweirad bewegt.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt somit darin, einen Scheinwerfer und ein Verfahren zu seinem Betrieb vorzuschlagen, die eine Ausleuchtung der Fahrstrecke bei Kurvenfahrten geschwindigkeitsabhängig ermöglichen beziehungsweise verbessern.
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit einem adaptiven Scheinwerfer nach Anspruch 1 und einem Verfahren zu seinem Betrieb nach Anspruch 7. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Ein erfindungsgemäßer adaptiver Scheinwerfer für ein Zweirad ist mit mindestens einer Lichtquelle gebildet und mechanisch starr mit einer Lenkstange des Zweirads oder einem damit verbundenen Bauteil gekoppelt. Er ist zudem mit einer Energiequelle ausgebildet und/oder verbunden. Der adaptive Scheinwerfer ist dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens zwei Spiegel aufweist, die angeordnet und ausgerichtet sind, das Licht der mindestens einen Lichtquelle in eine Fahrtrichtung des Zweirads zu reflektieren, wobei die mindestens zwei Spiegel drehbar und in einer Längsrichtung verschiebbar gelagert sind und dadurch, dass der Scheinwerfer eine Sensorik aufweist, um zumindest eine Rotation des Zweiradlenkers um eine vertikale Achse zu detektieren, sowie einen Microcontroller zur Auswertung der Sensorikdaten und Aktoren ausgebildet zur Ausrichtung der mindestens zwei Spiegel, wobei diese Aktoren durch den Microcontroller angesteuert werden.
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Der erfindungsgemäße Scheinwerfer kann somit eine Weiterbildung bekannter Scheinwerfer von Zweirädern sein. Unter einem Zweirad soll im Sinne der Erfindung jedes beliebige Zweirad verstanden werden, unabhängig von einer Motorisierung, und somit neben Tretrollern und Fahrrädern auch Mopeds, Motorräder, Motorroller und dergleichen umfassen. Selbstverständlich lassen sich die Prinzipien das adaptiven Scheinwerfers auch auf andere Fahrzeuge aller Art übertragen, darunter auch drei- und vierrädrige Fahrzeuge.
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Ein Scheinwerfer für ein Zweirad weist regelmäßig mindestens eine Lichtquelle auf. Diese kann eine beliebige Lichtquelle sein, wie eine Glühlampe, eine oder mehrere LEDs. Die Energiezufuhr für die mindestens eine Lichtquelle kann durch einen dem Scheinwerfer eigenen Energiespeicher und/oder eine Verbindung mit einem externen Energiespeicher oder einer Energiequelle wie einem Dynamo bereitgestellt werden.
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Der adaptive Scheinwerfer soll starr mit einer Lenkstange des Zweirades oder einem damit verbundenen Bauteil gekoppelt sein, das heißt, an oder auf ihr montiert, wobei dies eine dauerhafte Montage oder auch eine lösbare Montage mittels eines Ansteck- oder Klicksystems, wie es von Ansteckleuchten und dergleichen allgemein bekannt ist, sein kann. Wesentlich ist, dass die Position des Scheinwerfers während der Fahrt relativ zu dem Bauteil, an den es angekoppelt ist, unveränderlich ist.
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Der erfindungsgemäße adaptive Scheinwerfer wird nachfolgend aus Gründen der besseren Lesbarkeit vereinfacht auch nur als Scheinwerfer bezeichnet.
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Erfindungsgemäß weist der adaptive Scheinwerfer mindestens zwei Spiegel auf, die dazu dienen, das Licht der mindestens einen Lichtquelle in die Fahrtrichtung des Zweirades zu reflektieren. Sie wirken dabei an der Ausbildung eines Lichtkegels mit, der die Fahrstrecke ausleuchten soll. Diese mindestens zwei Spiegel sind dazu beispielsweise einander gegenüber so angeordnet, dass das Licht der mindestens einen Lichtquelle auf sie trifft und in ihrer Ausgangsposition beziehungsweise Grundkonfiguration nach vorn reflektiert wird oder aber derart, dass sie in ihrer Grundkonfiguration den Lichtaustritt nach vorn nicht ablenkend beeinflussen. Vereinfacht gesagt, begrenzen oder umrahmen sie das Licht der mindestens einen Lichtquelle von den Seiten her, das Licht wird sich also zwischen den mindestens zwei Spiegeln hindurch in Fahrtrichtung ausbreiten. Die Grundkonfiguration der mindestens zwei Spiegel stellt daher die Position der Spiegel dar, wenn eine Geradeausfahrt des Zweirades erfolgt.
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Die mindestens zwei Spiegel sind drehbar gelagert, so dass ihre Ausrichtung verändert werden kann und damit auch die Richtung des Lichtes der mindestens einen Lichtquelle. Um dies zu erreichen, weist der Scheinwerfer ferner eine Sensorik, einen Microcontroller und Aktoren auf, die wie nachfolgend dargestellt zusammenwirken: Die Sensorik ist ausgebildet, zumindest eine Rotation des Lenkers des Zweirades um eine vertikale Achse zu detektieren. Diese vertikale Achse verläuft durch den Scheinwerfer als Bezugspunkt, so dass diese Rotation durch eine Rotation des Lenkers erreicht wird und eine Kurvenfahrt anzeigt. Erfasst wird dabei neben dem Vorhandensein der Rotation auch das Maß der Rotation, also wie weit der Lenker eingeschlagen wird.
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Die Sensorikdaten werden an den Microcontroller übermittelt, der diese auswertet. Anhand der ausgewerteten Sensordaten lässt sich bestimmen, ob und wie die mindestens zwei drehbar gelagerten Spiegel ausgerichtet werden müssen, um das von der mindestens einen Lichtquelle bereitgestellte Licht in Richtung der Kurvenfahrt zu reflektieren. Sodann kann der Microcontroller die Aktoren zur Ausrichtung der mindestens zwei Spiegel ansteuern, so dass die Spiegel in die erforderliche Richtung gedreht werden. Um dies zu verwirklichen, kann auf dem Microcontroller eine Befehlsfolge oder ein Programm oder dergleichen hinterlegt sein, um die erforderliche Auswertung durchzuführen und die daraus folgenden erforderlichen Schritte zur Ansteuerung der Aktoren zu ermöglichen, beziehungsweise durchzuführen. Die Spiegel können unabhängig voneinander bewegt werden, es kann also insbesondere jeder Spiegel separat bewegt oder aber auch nur ein Spiegel neu ausgerichtet werden. Ein oder mehr Spiegel können auch so ausgerichtet werden, dass sie den Lichteinfall der mindestens einen Lichtquelle nicht ablenken.
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Die Aktoren können Elektromotoren sein. Es kann jeweils ein Aktor für je einen Spiegel vorgesehen sein, es ist aber auch möglich, dass ein Aktor je nach Bauweise mehr als einen Spiegel ausrichten kann. Das Licht der mindestens einen Lichtquelle wird nun durch die veränderte Ausrichtung der mindestens zwei Spiegel in Richtung der zu befahrenden Kurve abgelenkt.
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Außerdem sind die mindestens zwei Spiegel in einer Längsrichtung verschiebbar gelagert. Diese Längsrichtung ist dabei als die Längsrichtung des Scheinwerfers zu verstehen und entspricht bei einer Geradeausfahrt des Zweirades dessen Fahrtrichtung. Durch die Verschiebung der mindestens zwei Spiegel kann der resultierende Lichtkegel der mindestens einen Lichtquelle aufgeweitet und/oder eingeengt werden. Damit kann der Lichtkegel beispielsweise nicht nur in Richtung der zu fahrenden Kurve ausgerichtet, sondern dabei auch aufgeweitet werden, um eine bessere Sicht während der Kurvenfahrt zu ermöglichen. Nach Ende der Kurvenfahrt kann der Lichtkegel wieder eingeengt werden, um ein Blenden anderer Verkehrsteilnehmer zu verhindern.
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Demgemäß sieht das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem vorstehend beschriebenen adaptiven Scheinwerfer vor, dass mittels der Sensorik zumindest eine Rotation des Zweiradlenkers um eine vertikale Achse detektiert und an den Microcontroller übermittelt wird, dass der Microcontroller die Sensorikdaten auswertet und der Microcontroller die Aktoren ansteuert, um die mindestens zwei Spiegel derart auszurichten, dass das Licht der mindestens einen Lichtquelle in Richtung der sensierten Bewegung ausgerichtet wird und eine geschwindigkeitsabhängige Anpassung der Ausrichtung des Lichts der mindestens einen Lichtquelle erfolgt. Dabei ist mit der sensierten Bewegung die mittels der Rotation des Zweiradlenkers um eine vertikale Achse angezeigte Kurvenrichtung beziehungsweise Kurvenfahrt gemeint.
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Sensorik, die eine Rotation erfasst, tut dies in der Regel anhand von Beschleunigungen. Daraus lässt sich rechnerisch auch die Geschwindigkeit bestimmen, mit der die Sensorik sich im Raum bewegt. Höhere Geschwindigkeiten machen eine weitere Ausleuchtung in Fahrtrichtung wünschenswert. Sind nun die mindestens zwei Spiegel verschiebbar in Längsrichtung, kann durch eine entsprechende Verschiebung, gegebenenfalls in Verbindung mit einer Rotation, der in Fahrtrichtung geführte Lichtkegel aufgeweitet werden und eine höhere Ausleuchtung in Fahrtrichtung verwirklicht werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Scheinwerfer auch eine Verbindung zu einem globalen Navigationssatellitensystem (GNNS, beispielweise GPS oder Galileo) nutzen, um die Geschwindigkeit zu bestimmen. Eine solche Verbindung ist durch eine insbesondere drahtlose Kopplung mit einem mobilen Endgerät des Zweiradbenutzers oder durch ein eigenes Modul zur Kommunikation mit einem globalen Navigationssatellitensystem zu erreichen.
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In einer ersten bevorzugten Ausgestaltung des adaptiven Scheinwerfers ist die Sensorik ausgebildet, die Auslenkung um zwei oder drei Raumachsen zu detektieren. Zusätzlich zu der bereits erläuterten Rotation um eine vertikalen Achse soll also eine Rotation um eine weitere oder zwei weitere Raumachsen erfasst werden. Diese Achsen sind insbesondere eine Längsachse, die in Richtung der Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt des Zweirads ausgerichtet ist und/oder eine im Wesentlichen horizontale Achse, die quer zu dieser ausgerichtet ist. Der Bezugspunkt für alle Raumachsen ist dabei die Position des Scheinwerfers und insbesondere der Sensorik in dem adaptiven Scheinwerfer. Die beschriebene Längsachse wird auch als Rollachse bezeichnet. Eine Rotation um die Rollachse zeigt die Neigung an, die bei einer Kurvenfahrt eines Zweirades, eingenommen wird. Die dazu quer verlaufende horizontale Achse wird auch als Nickachse bezeichnet. Eine Rotation um eine oder beide dieser zusätzlichen Achsen erlaubt Rückschlüsse darauf, über welche Dauer die Kurvenfahrt erfolgt und damit auch, wie lang die veränderte Ausrichtung des Lichtkegels der mindestens einen Lichtquelle anhalten muss.
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Es ist von Vorteil, wenn die Sensorik und der Microcontroller in MEMS-Bauweise ausgebildet sind. Unter MEMS-Bauweise (Bauweise für mikro-elektro-mechanische Systeme) wird die integrierte Bauweise kleinster Bauelemente verstanden, die Logikelemente und mikromechanische Strukturen in einem Chip vereinen. Beispielhaft kann hier die Ausbildung als Inertialsensorik in Form von Drehratensensoren vorgesehen sein, um die Rotationsgeschwindigkeit(en) zu erfassen. Inertialsensoren, auch inertiale Messeinheit(en) genannt, erlauben also die Detektion der Bewegung des MEMS-Bauteils und damit des diesen Sensor tragenden beziehungsweise mit ihm verbundenen adaptiven Scheinwerfers und des Zweirades. Durch die integrierte, miniaturisierte Bauweise wird Bauraum im adaptiven Scheinwerfer gespart und eine günstige Massenfertigung möglich.
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Grundsätzlich würden zwei Spiegel ausreichen, um das Licht der mindestens einen Lichtquelle in Richtung der beabsichtigten Fahrt zu reflektieren. Jedoch kann es dabei bei einzelnen Spiegelpositionen zu einer inhomogenen Ausleuchtung des Zielbereiches kommen. Daher kann es vorteilhaft sein, wenn sich die Anzahl der Spiegel als Vielfaches der Zahl 2 (Zwei) bestimmt. Die Anzahl der Spiegel soll also stets eine gerade Anzahl sein. Dabei werden die Spiegel so angeordnet und ausgerichtet beziehungsweise ihre Ausrichtung mittels der Aktoren so angepasst, dass sie nicht nur in die Fahrtrichtung leuchten, sondern dass sie dies mit einer möglichst gleichmäßigen Lichtverteilung innerhalb des sich bildenden Lichtkegels tun. Dazu können die einzelnen Spiegel das Licht der mindestens einen Lichtquelle auch untereinander reflektieren, also die Reflektion des Lichts von einem Spiegel auf einen anderen Spiegel treffen und dann in Fahrtrichtung und/oder auf einen weiteren Spiegel reflektiert werden. Die einzelnen Spiegel werden dazu individuell mittels der Aktoren ausgerichtet. Die erforderliche Anzahl Aktoren kann sich, wie schon zuvor erläutert, direkt aus der Anzahl der Spiegel ergeben oder in Abhängigkeit von der Bauart der Aktoren und der Kopplung mit den Spiegeln geringer ausfallen.
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Mindestens einer der Spiegel des erfindungsgemäßen Scheinwerfers kann als Hohlspiegel, Prisma oder Spiegelarray ausgebildet sein. Bei Hohlspiegeln wird bedingt durch die Krümmung der Spiegelfläche das auftreffende Licht der mindestens einen Lichtquelle in verschiedene Richtungen reflektiert. Durch die Krümmung kann also die Lichtverteilung des reflektierten Lichtes beeinflusst werden.
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Prismen (auch Spiegelprisma, Reflexionsprisma) können in ihrer Wirkungsweise einem oder der Kombination mehrerer ebener Spiegel entsprechen. Die Reflexion erfolgt an den Flächen eines entsprechend geformten Glaskörpers und erlaubt je nach Ausgestaltung des Prismas beispielsweise auch die Reflektion eines scharf begrenzten Lichtstrahls. Dies kann erwünscht sein, um die Ausleuchtung im Zielbereich gezielt zu optimieren.
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Auch Spiegelarrays erlauben eine definierte Reflektion von Licht hinsichtlich der Richtung und der Lichtverteilung. Erfindungsgemäß kann einer der vorhandenen Spiegel oder können mehrere der vorhandenen Spiegel jeweils als Hohlspiegel, Prisma oder Spiegelarray ausgebildet sein, so dass durch die Auswahl und Anordnung der Spiegel die gezielte Lichtabgabe in Fahrtrichtung, insbesondere bei Kurvenfahrten, weiter optimiert wird.
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Optional kann die Sensorik zur Erfassung der Umgebungshelligkeit und der Microcontroller zur Ansteuerung der mindestens einen Lichtquelle ausgebildet sein. Dabei ist vorgesehen, dass die Sensorik nicht nur die Rotation des Zweiradlenkers um eine oder mehrere Achsen erfasst, sondern zudem auch die Umgebungshelligkeit erfassen kann. Unter dem Begriff der Sensorik ist im Rahmen der Erfindung also die Gesamtheit der in dem Scheinwerfer vorgesehenen Sensoren zu verstehen.
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Auch in diesem Fall wird der sensierte Wert bezüglich der Umgebungshelligkeit an den Microcontroller übermittelt. Dieser ist gemäß dieser Ausgestaltung so ausgebildet, dass der die mindestens eine Lichtquelle ansteuern, sie also anschalten, ausschalten und optional auch ihre Helligkeit anpassen kann. Damit wird es möglich, in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit den adaptiven Scheinwerfer ohne Zutun des Benutzers des Zweirads an- und auszuschalten beziehungsweise seine Helligkeit anzupassen, idealerweise gekoppelt an eine gleichzeitig erfasste Bewegung des Zweirades, so dass dies nur geschieht, wenn das Zweirad auch bewegt wird. Dies kann nicht nur die Sicherheit des Benutzers während der Fahrt erhöhen, sondern auch den Energieverbrauch des Scheinwerfers optimieren, da beispielsweise in ausreichend hellen Umgebungen der Scheinwerfer abgeschalten werden könnte.
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Das Verfahren kann dadurch weitergebildet werden, dass die mindestens zwei Spiegel, wenn die Sensorik keine Auslenkung um eine Raumachse detektiert, in eine Grundkonfiguration zurückgestellt werden. Wird mittels der Sensorik also erfasst, dass keine Rotation um eine der mittels der Sensorik zu beobachtenden Raumachsen stattfindet, sich das Zweirad also in einer Geradeausfahrt bewegt, sollen die mindestens zwei Spiegel in ihre Grundkonfiguration zurückgestellt werden, mithin also ihre Ausgangsposition. Damit kann eine Fehleraddition vermieden werden, die insbesondere bei Verwendung einer Inertialsensorik häufig zu fehlerhaften Messwerten führt. Durch das Rückstellen der mindestens zwei Spiegel auf ihre Grundkonfiguration ist also die Aufsummierung von Fehlern bei der Bestimmung der detektierten Rotation(en) auf die Zeit zwischen Geradeausfahrten des Zweirades beschränkt, so das bezogen auf die gesamte Fahrt die die Bestimmung der Rotation um mindestens eine der genannten Raumachsen mit höherer Genauigkeit bestimmt und die Anpassung der Spiegelausrichtungen ebenfalls genauer und zuverlässiger erfolgen kann.
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Mit dem erfindungsgemäßen adaptiven Scheinwerfer und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Fahrt eines Zweirads ohne unnötig hohe Komplexität bestmöglich auszuleuchten. Beim Lenken des Zweirades wird die Rotation des Lenkers detektiert und daraus die erforderliche Ausrichtung der mindestens zwei Spiegel zur Ausleuchtung der zu fahrenden Kurve bestimmt und eingestellt. Der Benutzer des Zweirades kann so die zu fahrende Strecke besser einsehen, so dass die Fahrt sicherer wird.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1a, 1b, 1c eine Prinzipskizze des erfindungsgemäßen Scheinwerfers und die Lage der Bezugsachsen,
- 2 eine Prinzipskizze des Schweinwerfers mit neu ausgerichteten Spiegeln, und
- 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Scheinwerfers mit vier Spiegeln.
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1 zeigt den erfindungsgemäßen adaptiven Scheinwerfer 10 als Prinzipskizze in einer Draufsicht (1a) und einen der darin befindlichen Spiegel 20 in einer Seitenansicht (1b). Die Raumachsen R, Y und P, auf die Bezug genommen wird, sind in 1c schematisch anhand eines beispielhaft gewählten Fahrrads als Zweirad 40 gezeigt. Die Achsen stehen alle senkrecht zueinander, die perspektivische Verzerrung ist der besseren Sichtbarkeit geschuldet.
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Wie aus 1a deutlich wird, ist der erfindungsgemäße adaptive Scheinwerfer 10 mit einem Gehäuse 12 (nur prinzipiell dargestellt) und einer Lichtquelle 14 ausgebildet. Zudem weist der Scheinwerfer 10 zwei drehbar gelagerte Spiegel 20.1 und 20.2 in Form von Prismen auf. Die Drehbarkeit wird von ihrem Prinzip her aus der Seitenansicht des Spiegels 20.2 in 1b ersichtlich. Die drehbare Lagerung 22.2 kann in jeder an sich bekannten Weise erfolgen, die eine Rotation der Spiegel 20 erlaubt. Wie aus 1a zu erkennen, sind die Spiegel 20.1 und 20.2 in einer Grundkonfiguration ausgerichtet, sie lenken also das Licht der Lichtquelle 14 nicht zu einer Seite ab, so dass der Lichtkegel 30 in Fahrtrichtung nach vorn austritt.
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Nicht gezeigt, jedoch in dem Scheinwerfer 10 vorhanden, ist eine Sensorik, die geeignet ist, wenigstens die Rotation des Scheinwerfers 10 um eine vertikale Achse Y zu detektieren. Deren Position ist in 1c angezeigt, sie verläuft durch den Scheinwerfer 10. Da dieser starr mit dem Lenker 42 des Zweirads 40 verbunden ist, wird eine Rotation der Lenkers 42 bei einer Kurvenfahrt als Rotation um die Achse Y detektiert.
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Die Rotation wird an den im Scheinwerfer 10 vorhandenen Microcontroller übermittelt (nicht gezeigt) und ausgewertet. Um Bauraum zu sparen, sind Microcontroller und Sensorik in MEMS-Bauweise ausgeführt. Anhand der Rotation an sich und des Maßes der Rotation bestimmt der Microcontroller die erforderliche Einstellung der Spiegel 20.1 und 20.2 und steuert Aktoren (nicht gezeigt) an, die die Spiegel 20.1 und 20.2 so rotieren, dass sie das Licht der Lichtquelle 14 in Richtung der detektierten Rotation ablenken. Das Ergebnis, also die neu ausgerichteten Spiegel 20.1 und 20.2 und die veränderte Ausbreitung des Lichtkegels 30, sind aus 2 ersichtlich.
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Zusätzlich sind die Spiegel 20.1 und 20.2 auch verschiebbar gelagert, so dass sie den Lichtstrahl, gegebenenfalls in Kombination mit einer angepassten Rotation der Spiegel 20.1 und 20.2, einengen und aufweiten können. Dadurch wird eine geschwindigkeitsabhängige Anpassung des Lichtkegels 30 möglich, indem aus der detektierten Rotation die Geschwindigkeit der Bewegung im Raum ermittelt und durch den Microcontroller entsprechend auf die Spiegel 20.1 und 20.2 beziehungsweise deren Aktoren eingewirkt wird.
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Erfasst die Sensorik zusätzlich Rotationen um die in 1c gezeigten Achsen R und P, kann außerdem die notwendige Dauer der Neuausrichtung der Spiegel 20.1 und 20.2 bestimmt werden, demnach können also auch nach Ende der Kurvenfahrt die Spiegel 20.1 und 20.2 in ihre Ausgangsposition zurückgestellt werden.
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3 zeigt prinzipiell eine Ausführungsform mit vier Spiegeln 20.1, 20.2, 20.3 und 20.4, wobei die Spiegel 20.1, 20.2, 20.3 und 20.4 in ihrer Grundkonfiguration gezeigt sind. Jeder dieser vier Spiegel 20.1, 20.2, 20.3 und 20.4 ist drehbar gelagert und zudem auch verschiebbar gelagert. Die Funktionsweise entspricht der bei zwei Spiegeln, jedoch können die Spiegel 20.1, 20.2, 20.3 und 20.4 zur Optimierung der Ausleuchtung des Zielbereichs auch so ausgerichtet werden, dass zunächst eine Reflektion zwischen den Spiegeln erfolgt, um das abzugebende Licht homogener zu verteilen, bevor der Lichtkegel 30 nach außen geführt wird.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Scheinwerfer
- 12
- Gehäuse
- 14
- Lichtquelle
- 20
- Spiegel
- 22
- Lagerung des Spiegels
- 30
- Lichtkegel
- 40
- Zweirad
- 42
- Lenker des Zweirades
- Y, P, R
- Raumachsen
