DE102022116089A1

DE102022116089A1 - Skalierbares Konzept für ein Kraftfahrzeugexterior Beleuchtungspanel

Info

Publication number: DE102022116089A1
Application number: DE102022116089.0A
Authority: DE
Inventors: Andres Fähnle; Markus Held
Original assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Current assignee: Marelli Automotive Lighting Reutlingen Germany GmbH
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2022-06-28
Publication date: 2023-12-28

Abstract

Vorgestellt wird ein Exterior-Bauteil für ein Kraftfahrzeug, wobei das Exterior-Bauteil eine Beleuchtungseinrichtung (11) zum Beleuchten des Exterior-Bauteils aufweist, Das Exterior-Bauteil zeichnet sich dadurch aus, dass die Beleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl von untereinander gleichen Platinenbaugruppen aufweist, von denen jede eine Mehrzahl von Leuchtdioden und einen LED-Controller-Baustein zur Ansteuerung der Leuchtdioden aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Exterior-Bauteil für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Exterior-Bauteil ist per se bekannt und weist eine Beleuchtungseinrichtung zum Beleuchten des Exterior-Bauteils auf. Für die Beleuchtung von Exterior-Bauteilen von Kraftfahrzeugen werden heute projektspezifisch entwickelte Platinen oder ein Silikon-Leuchtenband eingesetzt. Ein Beispiel eines solchen Exterior-Bauteils ist ein alternativ oder ergänzend zu einem Kühlergrill verwendetes Frontpanel. Eine projektspezifisch entwickelte Platine bietet größtmöglichen Flexibilität zur Erfüllung der Anforderungen an ein solches beleuchtetes, bzw. beleuchtbares und damit selbst leuchtendes Exterior-Bauteil.
Die Verwendung projektspezifisch entwickelter Platinen ist jedoch mit einem hohen Entwicklungsaufwand verbunden, der für jedes neue Projekt, insbesondere für jeden weiteren Fahrzeugtyp, erneut aufgewendet werden muss. Ein Silikon-Leuchtenband kann dagegen frei positioniert werden. Allerdings ist die Befestigung des Leuchtenbandes und des dazugehörigen Kabelbaums schwer zu realisieren und in der Montage mit hohem Arbeitsaufwand verbunden. Des Weiteren bietet das Leuchtenband keine Flexibilität in der Gestaltung von einzelnen Segmenten und deren Größe. Außerdem sind die mit Leuchtbändern zur Verfügung stehenden Design-Freiheitsgrade durch die zwangsläufig lineare Bauform des Leuchtenbands beschränkt.
Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der Erfindung in der Angabe eines Exterior-Bauteils der eingangs genannten Art, das nicht mit den genannten Nachteilen behaftet ist.
Diese Aufgabe wird mit einem Exterior-Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Exterior-Bauteil unterscheidet sich von dem per se bekannten Bauteil dadurch, dass die Beleuchtungseinrichtung eine Mehrzahl von untereinander gleichen Platinenbaugruppen aufweist, von denen jede eine Mehrzahl von Leuchtdioden und einen LED-Controller-Baustein zur Ansteuerung der Leuchtdioden aufweist.
Die Erfindung ersetzt Individuallösungen, beziehungsweise das Silikonleuchtenband, durch eine segmentierte Platinenlösung, bei der standardisierte Leiterplattenmodule zur Beleuchtung eines an der Fahrzeugaußenseite angebrachten Panels verwendet werden. Durch die Segmentierung ergibt sich ein standardisierter, robuster Aufbau mit hoher Flexibilität von beleuchteten Designpanelen, bzw. Exterior-Bauteilen für Kraftfahrzeuge. Durch die Entwicklung einer Standard-Platinenbaugruppe begrenzt sich der Entwicklungsaufwand für zukünftige Projekte nur auf die Integration der sich in der ihrer Anordnung wiederholenden Platinenbaugruppen.
Die vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil einer Vermeidung des hohen Entwicklungsaufwands, der für die Individuallösungen erforderlich ist. Des Weiteren wird bei der Erfindung die Montage durch Vermeidung der bei Leuchtenbändern auftretenden Probleme optimiert. Insgesamt wird durch die Segmentierung in untereinander gleiche Platinenbaugruppen eine hohe Flexibilität für das Design und damit für das Erscheinungsbild des Exterior-Bauteils erreicht.
Der Aufbau einer Kühlergrillbeleuchtung mit sich wiederholenden, untereinander gleichen Platinenbaugruppen hat sich als effizienter Weg zum Erzielen einer hohen Flexibilität für das Design, geringe Entwicklungsaufwendungen und eine robuste Ausführung zu realisieren. Dadurch kann auf eine Individuallösung oder eine nicht kosteneffiziente „Leuchtenband-Lösung“ verzichtet werden.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des Exterior-Bauteils zeichnet sich dadurch aus, dass jede Platinenbaugruppe sechzehn Leuchtdioden aufweist. Dadurch kann die Kanalzahl herkömmlicher Controller-Bausteine vollständig ausgenutzt werden.
Bevorzugt ist auch, dass jede Leuchtdiode vom LED-Controller-Baustein einzeln ansteuerbar ist.
Weiter ist bevorzugt, dass der LED-Controller Baustein ein Elmos-Controller oder ein LMM-Controller ist.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass jede Platinenbaugruppe einen separaten Stecker aufweist, mit dem der LED-Controller-Baustein an einen Gegenstecker eines Kabelbaums anschließbar ist.
Bevorzugt ist auch, dass jede Platinenbaugruppe eine Streuscheibe aufweist, die unmittelbar vor den Leuchtdioden der Platinenbaugruppe so angeordnet ist, dass sie mit einem von den Leuchtdioden ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist.
Weiter ist bevorzugt, dass die Streuscheiben erste Teilbereiche und zweite Teilbereiche aufweisen, wobei die ersten Teilbereiche einen ersten Transmissionsgrad aufweisen und die zweiten Teilbereiche einen zweiten Transmissionsgrad aufweisen und wobei sich der erste Transmissionsgrad und der zweite Transmissionsgrad voneinander unterscheiden.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die Platinenbaugruppe alternativ oder ergänzend zu der Streuscheibe ein im Ganzen oder bereichsweise lichtbrechendes oder reflektierendes optisches Element aufweist, das unmittelbar vor den Leuchtdioden der Platinenbaugruppe so angeordnet ist, dass es mit einem von den Leuchtdioden ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist.
Bevorzugt ist auch, dass das Exterior-Bauteil einen im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzenten Rahmen aufweist und dass die Platinenbaugruppen an einer Seite des Rahmens so angeordnet sind, dass von den Platinenbaugruppen ausgehende Lichtströme den Rahmen durchstrahlen.
Weiter ist bevorzugt, dass das Exterior-Bauteil ein sämtliche Platinenbaugruppen abdeckendes und transluzentes Cover aufweist, an dem die Platinenbaugruppen mittelbar über einen Rahmen befestigt sind oder unmittelbar befestigt sind, wobei das Cover im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzent ist und dass die Platinenbaugruppen an einer Seite des Covers so angeordnet sind, dass von den Platinenbaugruppen ausgehende Lichtströme das Cover durchstrahlen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und den beigefügten Figuren.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen, jeweils in schematischer Form:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Exterior-Bauteils;
2 ein Ausführungsbeispiel einer Platinenbaugruppe; und
3 Beispiele für mögliche leuchtende Muster, die mit Ausführungsbeispielen von Platinenbaugruppen von Exterior-Bauteilen erzeugbar sind.

1 zeigt rechts von der gestrichelten Linie eine Hälfte eines Frontpanels für ein Kraftfahrzeug, das zum Beispiel einen Kühlergrill bildet, zusammen mit einer Mehrzahl von hier acht Platinenbaugruppen 10. Das Frontpanel ist ein Beispiel eines Exterior-Bauteils 12 für ein Kraftfahrzeug. Die Gesamtheit der Platinenbaugruppen 10 bildet eine Beleuchtungseinrichtung 11 zum Beleuchten des Exterior-Bauteils 12 und ist dabei gleichzeitig ein Bestandteil des Exterior-Bauteils 12. Die Platinenbaugruppen 10 sind untereinander gleich, so dass die Beleuchtungseinrichtung 11 aus Standard-Platinenbaugruppen zusammengesetzt ist. Die Platinenbaugruppen 10 sind dabei so angeordnet, dass projektspezifisch große Flächen mit einem sich wiederholenden Muster beleuchtbar sind.
Das Exterior-Bauteil 12 weist in einem Ausführungsbeispiel einen im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzenten Rahmen 14 auf. Die Platinenbaugruppen 10 sind an einer Rückseite des Rahmens so angeordnet, dass von den Platinenbaugruppen 10 ausgehende Lichtströme den Rahmen 14 durchstrahlen. Alternativ zu der Anordnung auf der Rückseite des Rahmens 14 können die Platinenbaugruppen auch auf der Vorderseite des Rahmen 14 angeordnet sein. Die Vorderseite ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Exterior-Bauteils 12 eine Außenseite des Kraftfahrzeugs oder zumindest der Außenseite zugewandt. Entsprechend ist die Rückseite bei der bestimmungsgemäßen Verwendung eine der Außenseite des Kraftfahrzeugs abgewandte Seite.
Der Rahmen 14 weist in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein sämtliche Platinenbaugruppen 10 abdeckendes Cover 16 auf, an dem die Platinenbaugruppen 10 mittelbar über den Rahmen 14 befestigt sein können. Alternativ sind die Platinenbaugruppen 10 unmittelbar an dem Cover 16 befestigt. Das Cover 16 ist im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzent, also eine zumindest bereichsweise transparente Scheibe, und die Platinenbaugruppen 10 sind an einer Seite des Covers 16 gemeinsam so angeordnet, dass von den Platinenbaugruppen 10 ausgehende Lichtströme das Cover 16 durchstrahlen, so dass das Erscheinungsbild der leuchtenden Platinenbaugruppen von einem äußeren Betrachter des Kraftfahrzeugs als Gestaltungselement wahrnehmbar ist. Das insgesamt sichtbare Lichtmuster ergibt sich ggf. durch Zusammenwirken eines partiell-lichtdurchlässigen, für jedes Projekt individuellen Covers mit der Anordnung und Ausgestaltung der standardisierten Platinenbaugruppen.
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer einzelnen Platinenbaugruppe 10. Die Platinenbaugruppe 10 weist eine Mehrzahl von Leuchtdioden (LEDs) 18 und einen LED-Controller-Baustein zur Ansteuerung der Leuchtdioden 18 auf. Der LED-Controller Baustein ist zum Beispiel ein Elmos-Controller oder ein LMM-Controller.
In dem Ausführungsbeispiel, das in den Figuren dargestellt ist, handelt es sich um sechzehn Leuchtdioden 18. Es kann sich aber auch um zweiunddreißig oder vierundsechzig oder allgemein um zwei hoch n Leuchtdioden 18. handeln. Die Leuchtdioden 18 sind gemeinsam auf einer Seite einer Platine 22 angeordnet. Diese Seite bildet eine Vorderseite der Platinenbaugruppe 10. Die Vorderseite ist bei bestimmungsgemäßer Verwendung des Kraftfahrzeug-Exterior-Bauteils 12 von außerhalb des Kraftfahrzeugs sichtbar angeordnet, um bei eingeschalteten Leuchtdioden die angestrebten gestalterischen Wirkungen zu erzeugen. Der LED-Controller-Baustein 20 ist bevorzugt auf der Rückseite der Platine angeordnet und mit Durchkontaktierungen durch die Platine 22 hindurch elektrisch an die Leuchtdioden 18 der Platinenbaugruppe 10 angeschlossen. Der Anschluss ist so ausgestaltet, dass jede LED 18 vom LED-Controller-Baustein 20 einzeln ansteuerbar ist.
Der Controller-Baustein 20 ist über einen Steckverbinder 24 und einen damit verbundenen, bzw. verbindbaren Kabelbaum 26 elektronisch mit dem Kraftfahrzeug, bzw. mit einem Lichtsteuergerät des Kraftfahrzeugs verbindbar.
Jede Platinenbaugruppe 10 weist fakultativ eine Streuscheibe 28 auf, die unmittelbar vor den Leuchtdioden 18 der Platinenbaugruppe 10 so angeordnet ist, dass sie mit einem von dem Leuchtdioden 18 ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist. Mit den Streuscheiben 28 kann eine Homogenisierung des Erscheinungsbildes der leuchtenden Fläche der jeweils zugehörigen Platinenbaugruppe 10 erzielt werden. Die Streuscheiben 28 weisen dazu zum Beispiel eine mattierte Lichteintrittsfläche und/oder eine mattierte Lichtaustrittsfläche auf. Die Lichteintrittsfläche ist jeweils der zugehörigen Leuchtdiode 18 zugewandt. In ihrer Größe entspricht sie bevorzugt der Größe der Lichtaustrittsfläche der Leuchtdiode 18. Unterschiedliche Streuscheiben 28 können als Abdeckelemente der Platinenbaugruppen zu deren Anpassung an die unterschiedlichen Produkte (Exterior-Bauteile) verwendet werden.
3 zeigt Ausgestaltungen von Streuscheiben 28, die alternativ oder ergänzend zu einer solchen Mattierung erste Teilbereiche 30 und zweite Teilbereiche 32 aufweisen, wobei die ersten Teilbereiche 30 einen ersten Transmissionsgrad aufweisen und die zweiten Teilbereiche 32 einen zweiten Transmissionsgrad aufweisen und wobei sich der erste Transmissionsgrad und der zweite Transmissionsgrad voneinander unterscheiden. Durch diese Ausgestaltungen können leuchtende Muster mit hohem gestalterischem Freiheitsgrad erzeugt werden, da die Formgebung der Teilbereiche nicht an bandförmige Verläufe gebunden ist und die verschiedene Transmissionsgrade aufweisenden Teilbereiche bei eingeschalteten Leuchtdioden verschieden hell leuchten.
Im Bedarfsfall kann der Aufbau durch ein standardisiertes oder auch projektspezifisches optisches Element erweitert werden. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich daher dadurch aus, dass jede Platinenbaugruppe 10 alternativ oder ergänzend zu der Streuscheibe 28 ein im Ganzen oder bereichsweise lichtbrechendes oder reflektierendes optisches Element aufweist, das unmittelbar vor den Leuchtdioden 18 der Platinenbaugruppe 10 so angeordnet ist, dass es mit einem von den Leuchtdioden 18 ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist. Bei einem solchen optischen Element handelt es sich zum Beispiel um eine Linse, einen Reflektor, eine katadioptrische Optik oder einer Lichtleiter.

Claims

Exterior-Bauteil (12) für ein Kraftfahrzeug, wobei das Exterior-Bauteil (12) eine Beleuchtungseinrichtung (11) zum Beleuchten des Exterior-Bauteils (12) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinrichtung (11) eine Mehrzahl von untereinander gleichen Platinenbaugruppen (10) aufweist, von denen jede eine Mehrzahl von Leuchtdioden (18) und einen LED-Controller-Baustein (20) zur Ansteuerung der Leuchtdioden (18) aufweist.
Exterior-Bauteil (12) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass jede Platinenbaugruppe (10) sechzehn Leuchtdioden (18) aufweist.
Exterior-Bauteil (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Leuchtdiode (18) vom LED-Controller-Baustein (20) einzeln ansteuerbar ist.
Exterior-Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der LED-Controller Baustein (20) ein Elmos-Controller oder ein LMM-Controller ist.
Exterior-Bauteil (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platinenbaugruppe (10) einen separaten Stecker aufweist, mit dem der LED-Controller-Baustein an einen Gegenstecker eines Kabelbaums (26) anschließbar ist.
Exterior-Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Platinenbaugruppe (10) eine Streuscheibe (28) aufweist, die unmittelbar vor den Leuchtdioden (18) der Platinenbaugruppe (10) so angeordnet ist, dass sie mit einem von dem Leuchtdioden (18) ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist.
Exterior-Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuscheiben (28) erste Teilbereiche (30) und zweite Teilbereiche (32) aufweisen, wobei die ersten Teilbereiche (30) einen ersten Transmissionsgrad aufweisen und die zweiten Teilbereiche (32) einen zweiten Transmissionsgrad aufweisen und wobei sich der erste Transmissionsgrad und der zweite Transmissionsgrad voneinander unterscheiden.
Exterior-Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinenbaugruppe (10) alternativ oder ergänzend zu der Streuscheibe (28) ein im Ganzen oder bereichsweise lichtbrechendes oder reflektierendes optisches Element aufweist, das unmittelbar vor den Leuchtdioden (18) der Platinenbaugruppe (10) so angeordnet ist, dass es mit einem von dem Leuchtdioden (18) ausgehenden Lichtstrom beleuchtbar ist.
Exterior-Bauteil (12) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Exterior-Bauteil (12) einen im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzenten Rahmen (14) aufweist und dass die Platinenbaugruppen (10) an einer Seite des Rahmens so angeordnet sind, dass von den Platinenbaugruppen (10) ausgehende Lichtströme den Rahmen (14) durchstrahlen.
Exterior-Bauteil (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Exterior-Bauteil (12) ein sämtliche Platinenbaugruppen (10) abdeckendes und transluzentes Cover (16) aufweist, an dem die Platinenbaugruppen (10) mittelbar über einen Rahmen (14) befestigt sind oder unmittelbar befestigt sind, wobei das Cover (16) im Ganzen oder zumindest in Teilbereichen transluzent ist und dass die Platinenbaugruppen (10) an einer Seite des Covers (16) so angeordnet sind, dass von den Platinenbaugruppen (10) ausgehende Lichtströme das Cover (16) durchstrahlen.