DE10348117B4 - Vehicle infrared radiation source for an infrared night vision system - Google Patents
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Abstract
Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle
für ein
Infrarotnachtsichtsystem mit mehreren IR-LEDs,
von denen ein
wesentlicher Teil der IR-LEDs von der Fahrzeuglichtanlage abgesetzt
und über
eine Fläche
verteilt angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass IR-LEDs über die
Fläche voneinander
beabstandet verteilt sind und damit keine vollflächige zusammenhängende Anordnung
bilden.Vehicle infrared radiation source for an infrared night vision system with multiple IR LEDs,
of which a substantial part of the IR LEDs is offset from the vehicle lighting system and distributed over an area,
characterized in that IR LEDs are distributed over the surface spaced from each other and thus do not form a continuous coherent arrangement.
Description
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle für ein Infrarotnachtsichtsystem bzw. ein Infrarot-Nachtsichtsystem.The The invention relates to a vehicle infrared radiation source for an infrared night vision system or an infrared night vision system.
In der Regelung Nr. ECE 48; Einheitliche Bedingungen für die Genehmigung der Fahrzeuge hinsichtlich des Anbaus der Beleuchtungs- und Lichtsignaleinrichtungen; BGBl II, 1995, Nr. 32, Anlageband, S. 1–56 sind die Anforderungen an die Genehmigung einer Fahrzeuglichtanlage dargestellt. In dieser Regelung ist beispielsweise festgelegt, wo am Fahrzeug Fahrzeugscheinwerfer angeordnet werden können und welche Gestalt ein Lichtkegel eines Fahrzeugscheinwerfers haben muss. Ergänzend zu dieser Regelung für die Fahrzeuglichtanlage treten die Vorschriften der Straßenverkehrszulassung §§ 50 ff. hinzu.In Regulation No ECE 48; Uniform conditions for approval the vehicles with regard to the installation of the lighting and light-signaling devices; BGBl II, 1995, No. 32, Anlageband, pp 1-56 are the requirements to the approval of a vehicle lighting system shown. In this Regulation is, for example, defined where on the vehicle vehicle headlights can be arranged and which shape a beam of a vehicle headlight have got to. additional to this regulation for The vehicle lighting system is subject to the regulations of road traffic license §§ 50 ff. added.
Aus
der europäischen
Patentanmeldung
Aus der Japanischen Patentanmeldung JP 2002-274258 AA ist ein IR-Nachsichtsystem für ein Fahrzeug mit IR-Scheinwerfern zu entnehmen, die von der Fahrzeug-Lichtanlage getrennt angeordnet sind. Die IR-Scheinwerfer zeigen 10 auf kleiner Fläche eng gepackte IR-LEDs als IR-Strahlungsquellen, welche in einen Reflektor angeordnet sind. Zur Verhinderung von Augenschäden durch die ausgesandte IR-Strahlung ist ein Fußgängererfassungssystem vorgesehen, das die IR-Scheinwerfer bei der Erfassung von Fußgängern ausschaltet.Out Japanese Patent Application JP 2002-274258 AA is an IR forbearance system for a vehicle with IR lights coming from the vehicle's lighting system are arranged separately. The IR headlights show 10 on less area tightly packed IR LEDs as IR radiation sources, which in a reflector are arranged. To prevent eye damage from the emitted IR radiation a pedestrian detection system is provided, which turns off the IR headlights when detecting pedestrians.
Weiterhin
ist aus der französischen
Patentanmeldung
Aus der DIN 5031 ist bekannt, dass sichtbares Licht elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 380 nm und 780 nm darstellt und als solches vom Auge erfasst und als farbiges Licht wahrgenommen werden kann. Dagegen wird unter infraroter Strahlung grundsätzlich nur elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge oberhalb von 780 nm verstanden. Diese infrarote Strahlung nimmt das Auge regelmäßig nicht als farbigen optischen Eindruck wahr, so dass durch intensive infrarote Strahlung eine Gefährdung beispielsweise der Netzhaut ausgehen kann.Out The DIN 5031 is known that visible light electromagnetic Radiation with one wavelength between 380 nm and 780 nm and as such is detected by the eye and can be perceived as colored light. In contrast, under infrared radiation in principle only electromagnetic radiation with a wavelength above of 780 nm understood. This infrared radiation takes the eye regularly not true as a colored visual impression, so through intense infrared Radiation a hazard For example, the retina can go out.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Infrarotstrahlungsquelle für ein Fahrzeug anzugeben, die geeignet ist, für ein Infra rotnachtsichtsystem verwendet zu werden, und die die Gefahr für das Auge eines Verkehrsteilnehmers gering hält. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Infrarotnachtsichtsystem anzugeben, dessen Infrarotstrahlungsquelle und damit das Infrarotnachtsichtsystem eine Gefährdung des Auges weitgehend ausschließt.It Object of the invention, an infrared radiation source for a vehicle indicate that is suitable for an infrared night vision system to be used and the danger for the Eye of a road user keeps low. Another task of Invention is to provide an infrared night vision system its infrared radiation source and thus the infrared night vision system a danger largely excludes the eye.
Diese Aufgaben werden gelöst durch eine Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Infrarotnachtsichtsystem für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 15.These Tasks are solved by a vehicle infrared radiation source having the features of Claim 1 and an infrared night vision system for a vehicle having the features of claim 15.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle, also eine Strahlungsquelle für infrarote Strahlung mit einer Wellenlänge > 780 nm also nicht eine Quelle für sichtbares Licht. Diese Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle zeigt mehrere Infrarot-LEDs, auch IR-LEDs genannt, von denen wenigstens ein wesentlicher Teil von der Fahrzeuglichtanlage abgesetzt ist und somit nicht Bestandteil der Fahrzeuglichtanlage beispielsweise der Front- oder Heckscheinwerfer ist bzw. mit diesen verbunden ist. Die abgesetzten IR-LEDs sind über eine Fläche verteilt am Fahrzeug angeordnet. Die Fläche zeigt typischerweise eine Ausdehnung von mehr als 10 cm × 10 cm bzw. eine größte Ausdehnung von mehr als 15 cm. Im Ausnahmefall sind auch kleinere Ausdehnungen der Fläche möglich. Durch diese Anordnung der IR-LEDs über eine beachtliche Fläche ist sichergestellt, dass die durch die IR-LEDs ausgesandte infrarote Strahlung nicht so konzentriert ist, dass sie eine Schädigung der Augen insbesondere der Netzhaut von Verkehrsteilnehmern bewirken kann. Dagegen ist die ausgesandte Strahlung insgesamt ausreichend für die Bestrahlung der Fahrzeugumgebung mittels infraroter Strahlung, so dass die von der Umgebung reflektierte infrarote Strahlung durch eine infrarotempfindliche Kamera erfasst und nach einer fakultativen Aufbereitung der Bilddaten dem Fahrzeugführer zur Verfügung gestellt werden kann. Mit Hilfe dieses Infrarotnachtsichtsystems mit der beschriebenen, erfindungsgemäßen Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle wird es möglich, einerseits eine sichere und wirkungsvolle Bestrahlung der Fahrzeugumgebung mittels infraroter Strahlung zu erreichen und die bestrahlte Umgebung bei Bedarf dem Fahrzeugführer sicher und verlässlich darzustellen und damit zur Verfügung zu stellen.The invention relates to a vehicle infrared radiation source, that is to say a radiation source for infrared radiation with a wavelength> 780 nm, ie not a source of visible light. This vehicle infrared radiation source shows a plurality of infrared LEDs, also called IR LEDs, of which at least a substantial part is offset from the vehicle lighting system and thus is not part of the vehicle lighting system, for example, the front or rear lights is or connected to them. The remote IR LEDs are arranged distributed over an area on the vehicle. The surface typically has an extension of more than 10 cm × 10 cm or a maximum extension of more than 15 cm. In exceptional cases, smaller dimensions of the surface are possible. This arrangement of the IR LEDs over a considerable area ensures that the infrared radiation emitted by the IR LEDs is not so concentrated that it can cause damage to the eyes, in particular to the retina of road users. In contrast, the emitted radiation is sufficient in total for the irradiation of the vehicle surroundings by means of infrared radiation, so that the infrared radiation reflected by the surroundings can be detected by an infrared-sensitive camera and made available to the driver after an optional preparation of the image data. With the help of this infrared night vision system with the described NEN, vehicle infrared radiation source according to the invention, it is possible, on the one hand to achieve a safe and effective irradiation of the vehicle environment by means of infrared radiation and the irradiated environment when needed safely and reliably represent the driver and thus to make available.
Durch diese Anordnung wird einerseits die Verkehrssicherheit für den Fahrzeugführer erhöht, in dem er die Umgebung auch unter schwierigen Bedingungen beispielsweise bei Nacht oder bei Nebel sicherer und besser wahrnehmen kann. Andererseits wird die Sicherheit für andere Verkehrsteilnehmer durch die Reduzierung der Gefahr von Schäden durch die infrarote Strahlung reduziert bzw. weitgehend ausgeschlossen. Dies wird durch die besondere Anordnung der IR-LEDs respektive durch die Verteilung der IR-LEDs über eine beachtliche Fläche erreicht.By This arrangement, on the one hand, increases road safety for the driver in which he surroundings, even in difficult conditions, for example can be safer and better at night or in fog. On the other hand will the security for other road users by reducing the risk of damage due to the infrared radiation is reduced or largely excluded. This is due to the special arrangement of the IR LEDs respectively the distribution of IR LEDs over a considerable area reached.
Dabei hat es sich besonders bewährt, den wesentlichen Teil der IR-LEDs, welche von der Fahrzeuglichtanlage, insbesondere von den Scheinwerfern, der Nebelleuchten, den Rückfahrscheinwerfern, den Rückleuchten, beabstandet anzuordnen, insbesondere mit einem Abstand größer als die Abmessung des nächstgelegenen Teils der Fahrzeuglichtanlage von dieser zu beabstanden. Durch diese Ausbildung gelingt es, die Infrarotstrahlung sicher von dem sichtbaren Licht zu trennen und die einzelnen Quellen einerseits für sichtbares Licht, andererseits für infrarote Strahlung sicher und optimal voneinander zu trennen und optimal für ihre jeweiligen Bedürfnisse auszubilden. Beispielsweise hat es sich bewährt, die Lichtquellen hinsichtlich ihres Öffnungsdurchmessers klein und kompakt auszubilden, was insbesondere durch die Xenon-Scheinwerfer im besonderen Maße ermöglicht ist, wohin gegen es sich erfindungsgemäß gerade bewährt hat, die IR-LEDs bzw. einen wesentlichen Teil der IR-LEDs über eine beachtliche, größere Fläche am Fahrzeug verteilt anzuordnen. Dies ermöglicht eine optimierte Anordnung der verschiedenen Quellen.there it has proven to be particularly effective the essential part of the IR-LEDs, which from the vehicle lighting system, in particular of the headlamps, the fog lights, the reversing lights, the Tail lights, spaced to arrange, in particular with a distance greater than the dimension of the nearest Part of the vehicle lighting system to be spaced from this. Through this Training succeeds, the infrared radiation safely from the visible Separate light and the individual sources on the one hand for visible Light, on the other hand for infrared radiation safely and optimally separated from each other and optimal for their respective needs train. For example, it has been proven, the light sources in terms their opening diameter small and compact form, which in particular by the xenon headlights in particular allows is where it has been proven against it according to the invention, the IR LEDs or a substantial part of the IR LEDs have a considerable, larger area on the vehicle to arrange distributed. this makes possible an optimized arrangement of the different sources.
Eine besonders bevorzugte Ausbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle zeigt, dass die IR-LEDs oder ein wesentlicher Teil davon flächig mit der Fahrzeug-Karosserie verbunden sind. Dadurch ist eine sichere mechanische Kopplung der IR-LEDs gegeben, so dass diese auch unter sehr schwierigen Bedingungen, wie sie beispielsweise durch die Erschütterungen im Fahrzeugbetrieb gegeben sind, nicht zerstört werden können oder in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können. Dabei hat es sich besonders bewährt, die IR-LEDs nicht nur mechanisch, flächig zu koppeln, sondern neben diese mechanische Kopplung auch eine thermische Kopplung sicher zu stellen, wodurch die Abwärme der IR-LEDs, die bei dem Betrieb der IR-LEDs entsteht, sicher an die Karosserie des Fahrzeugs abgegeben werden kann und dadurch die Haltbarkeit der IR-LEDs wesentlich erhöht werden kann. Darüber hinaus gelingt es durch diese thermische Kopplung, den Betrieb der IR-LEDs in einen besonders bevorzugten Temperaturbereich zu halten, wodurch die Emissionseigenschaften der Infrarot-Strahlungsquelle, bzw. der IR-LEDs sehr spezifisch und präzise geführt werden kann.A Particularly preferred embodiment of the vehicle infrared radiation source according to the invention shows that the IR LEDs or a substantial part of them flat with the vehicle body are connected. As a result, a secure mechanical coupling of Given IR LEDs, so that even under very difficult conditions, as for example by the vibrations in vehicle operation are given, not destroyed can or can impaired in their function can be. there it has proven to be particularly effective the IR LEDs are not only mechanical, flat to couple, but in addition to this mechanical coupling and a thermal Coupling to ensure, reducing the heat loss of the IR LEDs, which in the Operation of the IR LEDs arises, safely to the body of the vehicle can be issued and thereby the durability of the IR LEDs essential elevated can be. About that In addition, it is possible by this thermal coupling, the operation of IR LEDs in one maintain particularly preferred temperature range, reducing the emission characteristics the infrared radiation source, or the IR LEDs very specific and precise guided can be.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausbildung der Erfindung werden ein Teil oder alle IR-LEDs in einer Vertiefung der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass die IR-LEDs nicht oder nur wenig über die Karosserie des Fahrzeugs hinaus ragen und dadurch den Einflüssen der Umgebung, beispielsweise durch Wind, Regen und Sturm oder auch Schnee erheblich weniger ausgesetzt sind. Durch diese Anordnung in Vertiefungen beispielsweise in Nuten oder in Spalten oder in Bereichen aneinanderstoßender Bleche der Karosserie gelingt es einerseits, den mechanischen Schutz der IR-LEDs zu gewährleisten und andererseits die Funktionsfähigkeit der IR-LEDs nicht oder nur in geringem Maße einzuschränken. Bei dieser Anordnung hat es sich als besonderes vorteilhaft erwiesen, gehäuste LEDs zu verwenden, da diese sich als besonders widerstandsfähig erwiesen haben und diese trotz ihrer Ausdehnung sicher in der Karosserie untergebracht werden können.To Another preferred embodiment of the invention will be a part or all IR LEDs arranged in a recess of the vehicle body. By This arrangement ensures that the IR LEDs are not or only a little over protrude from the body of the vehicle and thereby the influences of Environment, for example, by wind, rain and storm or snow considerably less exposed. By this arrangement in depressions for example, in grooves or in columns or in areas of abutting sheets the body succeeds on the one hand, the mechanical protection of To ensure IR LEDs and on the other hand the functionality the IR-LEDs not or only to a limited extent. at this arrangement has proven to be particularly advantageous packaged LEDs to use, since these proved to be particularly resistant have and despite their expansion safely housed in the body can be.
Vorzugsweise werden ein wesentlicher Teil der IR-LEDs im Bereich der Fahrzeugscheiben, des Kühlergrills, der Stoßfänger oder der Fahrzeugschürzen angeordnet. Dabei hat es sich besonderes bewährt, diese IR-LEDs neben der gehäusten Variante auch als nicht gehäuste LEDs auszubilden und direkt mit der Karosserie des Fahrzeugs zu verbinden. Diese Anordnung der IR-LEDs in dem Bereich der Fahrzeugscheiben, des Kühlergrills, der Stoßfänger oder der Schürzen ermöglicht eine sichere Beleuchtung der Fahrzeugumgebung mit infraroter Strahlung, da diese Karosserieteile einerseits im wesentlichen flächig ausgebildet sind und andererseits eine Orientierung aufweisen, die nach vorne, zur Seite oder nach hinten in Bezug auf das Fahrzeug gerichtet sind und somit eine einfache und wirkungsvolle Beleuchtung der Fahrzeugumgebung ermöglichen.Preferably become an essential part of the IR LEDs in the area of the vehicle windows, the radiator grille, the bumper or the vehicle aprons arranged. It has proven to be particularly useful, these IR LEDs in addition to the packaged Variant as well not housed To train LEDs and directly to the body of the vehicle connect. This arrangement of the IR LEDs in the area of the vehicle windows, the radiator grille, the bumper or the purse allows safe illumination of the vehicle environment with infrared radiation, because these body parts on the one hand formed substantially flat and on the other hand have an orientation that is forward, directed to the side or to the rear with respect to the vehicle and thus a simple and effective lighting of the vehicle environment enable.
In besonderem Maße hat es sich bewährt, die IR-LEDs im Bereich der Fahrzeugscheibe insbesondere im Bereich des Rahmens bspw. der A- oder C-Säule oder in bzw. an der Fahrzeugscheibe anzuordnen. Diese Position ermöglicht einerseits eine sichere Beleuchtung der Umgebung aufgrund der erhöhten Position in der Fahrzeugkarosserie und andererseits eine sichere mechanische Verbindung der IR-LEDs, da die verwendeten Materialien insbesondere der Fahrzeugscheibe ein wirkungsvolles Aufbringen der IR-LEDs ermöglicht. Beispielsweise lassen sich die Fahrzeugscheiben fertigungstechnisch einfach mit derartigen IR-LEDs während des Herstellungsprozesses der Fahrzeugscheiben beschichten. Daneben hat es sich besonders bewährt, die IR-LEDs im Bereich der Fahrzeugschürzen bzw. im Kühlergrill anzuordnen, was ebenso eine sichere Beleuchtung des Bereiches vor oder hinter dem Fahrzeug ermöglicht und in besonderem Maße davon profitiert, dass diese Fahrzeugkarosserieteile im wesentlichen eine wenig geneigte Ausrichtung zeigen und damit die Beleuchtung der Umgebung auf einfache Weise oder aufwen dige zusätzliche Neigungselemente ermöglichen. Bei der Anordnung der IR-LEDs im Bereich der Fahrzeugschürzen oder des Kühlergrills hat es sich bewährt, Vorkehrungen zu treffen, mittels welcher die IR-LEDs bei Bedarf von Verschmutzungen gereinigt werden können. Dies kann beispielsweise durch ein mechanisches Abwischen oder auch durch ein Absprühen mittels einer Reinigungsflüssigkeit beispielsweise mittels Wasser erfolgen.In particular, it has proven useful to arrange the IR LEDs in the region of the vehicle window, in particular in the region of the frame, for example, the A or C pillar or in or on the vehicle window. On the one hand, this position makes it possible to safely illuminate the environment due to the elevated position in the vehicle body and, on the other hand, to reliably secure the mechanical connection of the IR LEDs, since the materials used, in particular the vehicle window, enable effective application of the IR LEDs. For example, read sen the vehicle windows manufacturing technology easy to coat with such IR LEDs during the manufacturing process of the vehicle windows. In addition, it has proven particularly useful to arrange the IR LEDs in the area of the vehicle apron or in the grille, which also allows safe illumination of the area in front of or behind the vehicle and particularly benefits from the fact that these vehicle body parts essentially a little inclined orientation show and thus allow the lighting of the environment in a simple way or aufwen ended additional tilt elements. When arranging the IR LEDs in the area of the vehicle apron or the grille, it has proven useful to provide precautions, by means of which the IR LEDs can be cleaned of dirt if necessary. This can be done for example by a mechanical wiping or by spraying by means of a cleaning liquid, for example by means of water.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenigstens ein Teil der IR-LEDs voneinander beabstandet anzuordnen, so dass keine zusammenhängende Anordnung der IR-LEDs entsteht, welche für einen Verkehrsteilnehmer die Wirkung einer zusammenhängenden großen Infrarotlichtquelle hätte, wie es beispielsweise durch zu einem Array zusammengefasste IR-LEDs ohne jegliche Beabstandung entstehen kann. Erfindungsgemäß wird gerade durch die räumliche Verteilung über eine größere Fläche, insbesondere durch die Beabstandung der einzelnen LEDs, gewährleistet, dass eine Gefährdung der Verkehrsteilnehmer durch eine zu starke Infrarotbestrahlung ausgeschlossen ist. Dabei hat es sich besonders bewährt, die IR-LEDs so zu beabstanden, dass der Abstand größer als ihre Abmessung oder einem mehrfachen davon beträgt.When it has proven to be particularly advantageous at least one part the IR LEDs spaced apart, so that no contiguous arrangement the IR LEDs is created, which for a road user the effect of a coherent huge Infrared light source would have, like for example, by IR LEDs grouped into an array can arise without any spacing. According to the invention is straight through the spatial Distribution over a larger area, in particular by the spacing of the individual LEDs, ensures that a threat to the Road users excluded by excessive infrared radiation is. It has proven particularly useful to space the IR LEDs so that the distance is greater than their dimension or a multiple thereof.
Daneben hat es sich bewährt, einen Teil oder auch alle IR-LEDs zu Gruppen mit einer geringen Anzahl an IR-LEDs zusammenzufassen und diese Gruppen voneinander beabstandet anzuordnen. Dabei hat es sich bewährt, die Gruppen mit einer Anzahl unter 100 IR-LEDs insbesondere typisch im Bereich von 10–30 LEDs auszubilden, wodurch in besonderem Maße sichergestellt ist, dass eine lokale potenziell schädliche Infrarotstrahlungsstärke nicht überschritten wird. Durch die Zusammenfassung einzelner IR-LEDs zu Gruppen lässt sich der Steuer- und Energieversorgungsaufwand wesentlich reduzieren, was die Handhabung, die Anfälligkeit und die Kosten der Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle deutlich senkt. Dabei hat es sich besonders bewährt, die einzelnen Gruppen auf verschiedenen Fahrzeugkomponenten beispielsweise unterhalb oder seitlich oder oberhalb der Fahrzeugscheibe insbesondere Frontscheibe und/oder dem Kühlergrill und/oder der Frontschürze anzuordnen. Durch diese differenzierte Anordnung der Gruppen ist sichergestellt, dass eine umfassende wirkungsvolle Bestrahlung der Fahrzeugumgebung mit Infrarotstrahlung ermöglicht ist.Besides has it proven a part or all IR-LEDs into groups with a small number of IR LEDs and to arrange these groups apart from each other. It has it is proven the groups with a number below 100 IR LEDs are particularly typical in the range of 10-30 Designing LEDs, which is particularly ensured that a local potentially harmful Infrared radiation intensity not exceeded becomes. By combining individual IR LEDs into groups you can significantly reduce the tax and energy supply, which the Handling, susceptibility and the cost of the vehicle infrared radiation source significantly lowers. It has proven particularly useful, the individual groups on different vehicle components, for example below or on the side or above the vehicle window, in particular windshield and / or the grille and / or the front apron. This differentiated arrangement of the groups ensures that that a comprehensive effective irradiation of the vehicle environment with Infrared radiation allows is.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, die erfindungsgemäße Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle so auszubilden, dass die für die Ansteuerung oder für die Energieversorgung der IR-LEDs Leitungen vorgesehen sind, die zumindest teilweise oder auch alle in der Karosserie verlaufend ausgebildet sind. Durch diese Ausbildung ist gewährleistet, dass die Energieversorgung und die Ansteuerung auch unter schwierigen äußeren Umständen sichergestellt ist. Die Karosserie stellt einen mechanischen oder auch chemischen Schutz der Leitungen dar und damit die Funktionsfähigkeit der Infrarotstrahlungsquelle des Fahrzeuges sicher. Damit ist sichergestellt, dass auch schwierige äußere Umstände wie beispielsweise Regen, saure oder alkalische Lösemittel beispielsweise aus Waschanlagen keinen wesentlichen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit der Funktionsfähigkeit der Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle zeigen. Dabei werden bevorzugt die Steuerleitung zumindest teilweise nicht sichtbar in der Karosserie verlaufend ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Leitungen unterhalb der Farbschicht der Lackierung angeordnet sind oder auch transparent ausgebildet sind, so dass die Steuerleitungen bzw. Energieversorgungsleitungen für die IR-LEDs beim Betrachten des Fahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle nur im begrenzten Umfang sichtbar sind oder überhaupt sichtbar sind.It has proved to be very advantageous, the vehicle infrared radiation source according to the invention train so that the for the control or for the power supply of the IR LEDs lines are provided at least partially or all running in the bodywork are formed. This training ensures that the energy supply and the control is ensured even under difficult external circumstances. The Body provides mechanical or chemical protection the lines and thus the functionality of the infrared radiation source the vehicle safely. This ensures that even difficult external circumstances such as For example, rain, acidic or alkaline solvents, for example Car washes have no significant impact on the functionality and durability of the performance of the vehicle infrared radiation source demonstrate. In this case, the control line is preferably at least partially not visible running in the body running. This can be, for example be done by the lines below the color layer of the Paint are arranged or are formed transparent, so that the control lines or power supply lines for the IR LEDs when viewing the vehicle with the vehicle infrared radiation source according to the invention are visible only to a limited extent or are visible at all.
Dadurch gelingt es, zu verhindern, dass der ästhetische Eindruck des Fahrzeuges nicht durch die Leitung wesentlich negativ zu beeinflusst wird. Darüber hinaus ist durch eine Anordnung zwischen der Farbschicht und dem Träger des Karosserieteils beispielsweise in Form eines Bleches oder eines Kunststoffträgers gewährleistet, dass eine sichere und geschützte Anordnung ohne negative ästhetische Wirkung geschaffen ist. Dabei hat sich diese Art der Anordnung durch seine einfache Integrierbarkeit in den Fertigungs- bzw. Lackierprozess des Karosserieteils bzw. des Fahrzeuges als Ganzes besonders bewährt.Thereby manages to prevent the aesthetic impression of the vehicle not be significantly negatively affected by the line. About that In addition, by an arrangement between the color layer and the carrier the body part, for example in the form of a sheet or a Plastic carrier guaranteed that safe and protected Arrangement without negative aesthetic Effect is created. This type of arrangement has gone through its easy integration into the manufacturing or painting process the body part or the vehicle as a whole particularly proven.
Die Ausbildung der Leitung insbesondere der Steuerleitungen als transparente Leitungen erfolgt beispielsweise durch die Aufbringung der Leitungen in Form von dünnen Metallfolien oder metallhaltigen Folien beispielsweise aus Indium-Zinnoxid gebildet ist. Durch die Verwendung der geeigneten elektrisch leitende insbesondere metallischen Materialien in Verbindung mit der gewählten Materialstärke gelingt es, weitgehend unsichtbare oder vollständig transparente Leitungen insbesondere für die Steuerleitungen aber auch für Versorgungsleitungen zu realisieren. Diese transparenten Leitungen können auch zwischen der Farbschicht und der transparenten Deckschicht des Lacksystems angeordnet werden und lassen sich auch zu einem späteren Zeitpunkt in dem Lackierprozess aufbringen, was die Handhabbarkeit in dem Fertigungsprozess merklich verbessert.The formation of the line, in particular of the control lines as transparent lines, for example, is formed by the application of the lines in the form of thin metal foils or metal-containing films, for example, indium-tin oxide. By using the appropriate electrically conductive, in particular metallic materials in conjunction with the selected material thickness, it is possible to realize largely invisible or completely transparent lines, in particular for the control lines but also for supply lines. These transparent wires can also be arranged between the ink layer and the transparent cover layer of the paint system and can also apply at a later time in the painting process, which significantly improves the handling in the manufacturing process.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, eine oder mehrere Steuereinrichtung für die Ansteuerung der IR-LEDs vorzusehen. Diese Steuereinrichtungen sind von der Fahrzeuglichtanlage abgesetzt und insbesondere im Bereich der IR-LEDs vorzugsweise im Bereich von zu Gruppen zusammengefassten IR-LEDs angeordnet. Durch diese Ausbildung lassen sich die Länge der Steuerleitungen deutlich reduzieren, so dass der Aufwand für die Fertigung und die Handhabbarkeit der Infrarotstrahlungsquelle wesentlich verbessert wird. Die Steuereinrichtungen werden dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie im Bereich von Vertiefungen der Karosserie angeordnet werden können, so dass sie gemeinsam mit den IR-LEDs sich optisch aber auch mechanisch in die Karosserieform integrieren lassen und dadurch einen optischen wie auch mechanischen Schutz erfahren. In diesen Vertiefungen wirken die Kräfte der Umgebung insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten der Fahrtwind nicht so auf die Komponenten der Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle insbesondere auf die IR-LEDs bzw. auf die Steuereinrichtungen ein, so dass diese einerseits eine wirksame Bestrahlung der Umgebung gewährleisten. Dies wird dabei über einen längeren Zeitraum auch unter schwierigen äußeren Bedingungen ermöglicht.It has proven to be particularly advantageous, one or more control device for the To provide control of the IR LEDs. These control devices are detached from the vehicle lighting system and in particular in the area the IR LEDs preferably in the range of grouped into groups IR LEDs arranged. Through this training, the length of the control lines can be clearly reduce, so the cost of manufacturing and manageability the infrared radiation source is significantly improved. The control devices are preferably formed so that they are in the range of Wells of the bodywork can be arranged so that they are common visually but also mechanically in the body shape with the IR LEDs integrate and thereby an optical as well as mechanical Experienced protection. In these depressions, the forces of the Environment especially at high speeds of the wind not so on the components of the vehicle infrared radiation source in particular on the IR LEDs or on the control devices, so this on the one hand to ensure effective irradiation of the environment. This is about a longer one Period even under difficult external conditions allows.
Dabei hat es sich besonders bewährt, diese Steuereinrichtung in Form von Folienschaltungen zu realisieren, die sehr flache, integrierte Schaltkreise beispielsweise in Form von gebondeten Dies beinhalten, die nur eine geringe Höhe aufweisen und somit sehr einfach in die Karosserie insbesondere in Vertiefungen oder auch in die Lackschicht oder zwischen dem Lack und dem Träger des Karosserieteils untergebracht werden können. Darüber hinaus hat es sich besonders bewährt, die Steuereinrichtung im Bereich einzelner Gruppen von IR-LEDs anzuordnen, so dass die einzelnen Steuerleitungen von der Steuereinrichtung zu den ihr zugeordneten IR-LEDs sehr kurz gehalten werden können. Dies ermöglicht eine sehr kompakte und modulare Realisierung der Gruppen mit zugeordneter Steuereinrichtung. Diese Gruppen mit Steuereinrichtungen lassen sich ggf. auf einen gemeinsamen Folienträger anordnen, der modular hergestellt und beispielsweise auf einem Karosserieteil wie der Motorhaube oder der A-Säule aufgebracht und insbesondere im Rahmen der Lackierung zumindest durch den transparenten Decklack mechanisch und chemisch geschützt werden kann. Dadurch ergeben sich sehr einfach zu realisierende und fertigungstechnisch kostengünstig herzustellende Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquellen.there it has proven to be particularly effective to realize this control device in the form of film circuits, the very flat, integrated circuits, for example in shape Bonded This includes only a small amount and thus very easy in the body especially in wells or in the lacquer layer or between the lacquer and the support of the Body parts can be accommodated. In addition, it has become special proven, to arrange the control device in the range of individual groups of IR LEDs, so that the individual control lines from the control device can be kept very short to their assigned IR LEDs. This allows one very compact and modular realization of groups with associated Control device. Leave these groups with controllers If necessary, arrange themselves on a common film carrier, which is modular and for example on a body part such as the hood or applied to the A-pillar and in particular in the context of painting at least through the transparent Topcoat can be mechanically and chemically protected. This results very easy to implement and manufacturing technology cost-effectively manufactured Vehicle infrared radiation sources.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Steuereinrichtung so auszubilden, dass die IR-LEDs der Fahrzeuginfrarotstrahlungsquelle differenziert angesteuert werden können. Dies erfolgt vorzugsweise in der Art, dass Gruppen von IR-LEDs der Fahrzeuginfrarotstrahlungsquelle gebildet werden, welche insbesondere geschwindigkeitsabhängig differenziert ein- bzw. ausgeschaltet werden. Beispielsweise hat es sich besonders bewährt bei höheren Geschwindigkeiten des Fahrzeuges eine Gruppe von IR-LEDs zu aktivieren, welche den Bereich des Fahrzeugs in einer größeren Entfernung zum insbesondere vor dem Fahrzeug mit infrarotem Licht bestrahlt. Die Aktivierung dieser Gruppe von IR-LEDs kann ergänzend zu der bereits erfolgten Aktivierung anderer IR-LEDs erfolgen aber auch alternativ hierzu.It has proved to be particularly advantageous, the control device such that the IR LEDs of the vehicle infrared radiation source differentiated can be controlled. This is preferably done in the way that groups of IR LEDs of the vehicle infrared radiation source are formed, which differentiated in particular speed-dependent be switched on or off. For example, it's special proven at higher speeds the vehicle to activate a group of IR LEDs, which the Area of the vehicle at a greater distance to the particular irradiated in front of the vehicle with infrared light. The activation This group of IR LEDs can be complementary to those already done Activation of other IR LEDs is also possible as an alternative.
Dabei können sich die Gruppen von IR-LEDs zum einen durch eine differenzierte Ausbildung der einzelnen IR-LEDs beispielsweise durch bestimmte Weitstrahlcharakteristiken von den anderen unterscheiden und durch selektive Ansteuerung dieser Gruppe eine spezifische, veränderbare Strahlcharakteristik erzeugen. Dies kann beispielsweise durch optische Elemente erreicht werden, welche einzelnen IR-LEDs zugeordnete sind, aber auch durch eine spezifische Ausrichtung einzelner IR-LEDs und damit der Anordnung am Fahrzeug. Dabei können die IR-LEDs der einzelnen Gruppen voneinander getrennt aber auch vermischt am Fahrzeug angeordnet bzw. angebracht sein. Besonders bewährt hat sich eine getrennte Anordnung der einzelnen Gruppen, welche differenziert beispielsweise geschwindig keitsabhängig und oder wetterabhängig bzw. von den äußeren Bedingungen aktiviert oder deaktiviert werden. Dabei werden diese äußeren bzw. fahrzeugspezifischen Situationen durch entsprechende Sensoren erfasst und die Informationen zur jeweiligen Situation der Steuereinrichtung zur Ansteuerung der IR-LEDs zugeführt.there can The groups of IR LEDs on the one hand by a differentiated Training the individual IR LEDs, for example, by certain wide-beam characteristics different from the others and by selectively driving this group a specific, changeable Generate beam characteristic. This can be done for example by optical Elements are reached, which are assigned to individual IR LEDs, but also by a specific orientation of individual IR LEDs and thus the Arrangement on the vehicle. It can the IR LEDs of each group separated but also mixed arranged on the vehicle or be attached. Especially proven has a separate arrangement of each group, which differentiates, for example, speed-dependent and or weather-dependent or from the external conditions be activated or deactivated. In doing so, these outer or vehicle-specific situations detected by appropriate sensors and the information on the respective situation of the control device supplied for driving the IR LEDs.
Darüber hinaus hat es sich besonders bewährt, die IR-LEDs als Vertikal-Laser-Dioden, auch VCL-Dioden oder VCSEL-Dioden genannt, zu realisieren. Diese Art der IR-LEDs erweisen sich als besonders vorteilhaft, da sie primär oder nahezu ausschließlich vertikal infrarote Strahlung emittieren und dadurch sehr richtungsselektiv infrarote Strahlung ausstrahlen, sodass durch die Art des Einbaus bzw. die Ausrichtung beim Einbau sehr selektiv bestimmte Strahlungscharakteristiken der Fahrzeuginfrarotstrahlungsquelle erreicht werden können.Furthermore it has proven to be particularly effective the IR LEDs as vertical laser diodes, also VCL diodes or VCSEL diodes called to realize. This type of IR LEDs turn out to be particularly advantageous because they are primarily or almost exclusively vertical emit infrared radiation and thus very directionally selective emit infrared radiation, so by the way of installation or the orientation during installation very selectively determined radiation characteristics the vehicle infrared radiation source can be achieved.
Es hat sich besonders bewährt, die IR-LEDs so auszubilden, dass sie ausschließlich infrarote Strahlung mit einer Wellenlänger oberhalb 780 nm insbesondere oberhalb von 830 nm aussenden. Dadurch ist gewährleistet, dass keinerlei sichtbarer Farbeindruck bei einem Verkehrsteilnehmer entstehen kann. Auch ist sichergestellt, dass keinerlei störende Wirkung durch einen rötlichen Schimmer oder rötlich schimmernden Eindruck durch die IR-LEDs auch in dem Frontbereich des Fahrzeugs, welcher mit der erfindungsgemäßen Infrarotstrahlungsquelle versehen ist, entstehen kann, der zu einer Fehlinterpretation als Heckleuchte des Fahrzeugs verleiten könnte. Ein solcher Fehleindruck aufgrund eines vermeintlich wahrgenommenen rötlichen Schimmers wird erfindungsgemäß einerseits durch die Wahl der IR-LEDs mit sehr geringer eigener Leuchtkraft und durch die Wahl des Emissionsbereiches der IR-LEDs insbesondere mit einer Wellenlänge oberhalb von 830 nm gewährleistet. Dies führt zu einer sehr wirkungsvollen Infrarotstrah lungsquelle, die eine sichere und verlässliche und auch ausreichend leistungsstarke Bestrahlung der Fahrzeugumgebung mit infraroter Strahlung ermöglicht, so dass die Umgebung die infrarote Strahlung reflektiert und diese reflektierte infrarote Strahlung durch eine infrarotempfindliche Kamera eines Infrarotnachtsichtgerätes erfasst und dem Fahrzeugführer direkt oder nach einer Signalaufbereitung zur Verfügung gestellt wird. Darüber hinaus ist durch die erfindungsgemäße Infrarotstrahlungsquelle gewährleistet, dass die Infrarotstrahlungsquelle nicht als rote Heckleuchte fehlinterpretiert wird. Dies wird einerseits durch die geringe einzelne Sendeleistung der IR-LEDs wie auch durch deren verteilte Anordnung wie auch durch die Wahl des Emissionsbereiches gewährleistet.It has proven particularly useful to design the IR LEDs so that they emit exclusively infrared radiation with a wavelength above 780 nm, in particular above 830 nm. This ensures that no visible color impression can occur in a road user. It also ensures that no disturbing Effect by a reddish glow or reddish shimmering impression by the IR LEDs in the front area of the vehicle, which is provided with the infrared radiation source according to the invention, may arise, which could lead to a misinterpretation as a taillight of the vehicle. Such a false impression due to a supposedly perceived reddish shimmer is ensured on the one hand by the choice of IR LEDs with very low inherent luminosity and by the choice of the emission range of the IR LEDs, in particular with a wavelength above 830 nm. This leads to a very effective Infrarotstrah supply source, which allows a safe and reliable and also powerful enough irradiation of the vehicle environment with infrared radiation, so that the environment reflects the infrared radiation and this reflected infrared radiation detected by an infrared-sensitive camera of an infrared night vision device and the driver directly or after a signal conditioning is provided. In addition, it is ensured by the infrared radiation source according to the invention that the infrared radiation source is not misinterpreted as a red tail light. This is ensured on the one hand by the low individual transmission power of the IR LEDs as well as by their distributed arrangement as well as by the choice of the emission range.
Neben der Ausbildung einer Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle betrifft die Erfindung auch ein Infrarotnachtsichtsystem für ein Fahrzeug mit einer Fahrzeug-Infrarotstrahlungsquelle wie sie vorstehend beschrieben ist. Ein solches Infrarotnachtsichtsystem erweist sich als sehr sicher im Betrieb insbesondere hinsichtlich von Fehlinterpretationen. Dies macht das Fahrzeug mit einem solchen Infrarotnachtsichtsystem im Betrieb sehr sicher, da es einerseits zu einer Verbesserung der Sicht und damit zu einer Reduktion von Verkehrsunfällen führt und andererseits diese Eigenschaft über einen sehr langen Zeitraum und auf sehr verlässliche Art zur Verfügung stellt.Next relates to the formation of a vehicle infrared radiation source the invention also provides an infrared night vision system for a vehicle with a vehicle infrared radiation source as described above is. Such an infrared night vision system proves to be very safe in operation, especially with regard to misinterpretations. This is what the vehicle does with such an infrared night vision system very safe in operation, since on the one hand to improve the View and thus to a reduction of traffic accidents leads and on the other hand this property over a very long period of time and in a very reliable way.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in drei Figuren darstellten, bevorzugten, beispielhaften Ausbildungen der Erfindung erläutert.in the In the following, the invention will be described with reference to one in three figures, preferred, exemplary embodiments of the invention explained.
In
Die
IR-LEDs der Anordnung
Diese
Anordnung
Dabei
ist der Abstand der Anordnung
Neben
der Anordnung
Dabei
hat es sich besonders bewährt,
die IR-LEDs der Infrarotstrahlungsquelle
In
Durch
die Ausbildung der Steuereinheit
Die
IR-LEDs der Anordnung
Dies
wird insbesondere dadurch gewährleistet,
dass die einzelnen IR-LEDs
In
der
Die
transparente Deckschicht
Durch
diesen schichtweisen Aufbau ist es möglich, das Karosserieteil sehr
verlässlich
und sicher zu produzieren, da der metallische Träger
Die
verwendete IR-LED
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