DE202013011958U1

DE202013011958U1 - Dynamisches Tagfahrlicht

Info

Publication number: DE202013011958U1
Application number: DE202013011958.6U
Authority: DE
Original assignee: DELVIS GmbH
Current assignee: DELVIS GmbH
Priority date: 2013-04-11
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2015-02-02
Anticipated expiration: 2023-04-12
Also published as: DE102013006186A1

Abstract

Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) mit mindestens zwei Leuchtmitteln (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) wie LEDs, vorzugsweise in einem Reflektor (373) angeordnet, und einer Ansteuerungslogik (221, 421, 521) mit einer Berechnungseinheit (219, 519), wobei die Berechnungseinheit (219, 519) in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus (111, 211, 411, 511, 711) einen Mindesthelligkeitswert (591, 791), insbesondere als Speicherwert, vorhält, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Berechnungseinheit (219, 519) die Lichthelligkeit jedes Leuchtmittels (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) individuell einstellbar ist, wobei die Berechnungseinheit (219, 519) über einen Maximalhelligkeitswert verfügt, der unterhalb eines maximalen Helligkeitswerts von 1200 cd (Candela) in einem Beleuchtungsfeld (899) liegt, und durch die Ansteuerungslogik (221, 421, 521) eine Begrenzung der Lichthelligkeit in dem Beleuchtungsfeld (899) gewährleistet ist, wobei die Einhaltung des Mindesthelligkeitswerts (591, 791) durch eine Addition von Einzelhelligkeiten der Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) ermittelbar ist und die Einzelhelligkeiten von wenigstens zwei Leuchtmitteln (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) zueinander zu einem Zeitpunkt (tB) in dem dynamischen Tagfahrlichtmodus (111, 211, 411, 511, 711) durch einen Betrieb der Ansteuerungslogik (221, 421, 521) abweichen.

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Tagfahrlichtsystem, mit dem der enge Anwendungsbereich von Tagfahrlichtern, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, verbessert wird. Solche Tagfahrlichtsysteme umfassen u. a. mehrere Leuchtmittel wie LEDs, eine Berechnungseinheit und eine Ansteuerungslogik. Die vorliegende Erfindung betrifft also ein Tagfahrlichtsystem nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind bereits Tagfahrlichter bekannt, mit denen bei Tageslicht die Erkennbarkeit von entgegenkommenden Kraftfahrzeugen im Straßenverkehr verbessert werden soll. Das Einschalten des Tagfahrlichts kann mit dem Einschalten der Stromversorgung des Kraftfahrzeugs automatisch erfolgen. Es ist auch möglich, dass z. B. ein Steuergerät erkennt, ob der Motor läuft. Auch kommen im Kraftfahrzeugbereich adaptive Elemente zum Einsatz, mit denen die Lichtabstrahlungsrichtung von Scheinwerfern geändert werden kann.
Die Druckschrift DE 10 2006 039 182 A1 (Anmelderin: Siemens AG; Anmeldetag: 21.08.2006) behandelt z. B. eine lichttechnische Vorrichtung für ein adaptives Kurvenlicht, ohne eine aufwändige Mechanik zu benötigen. Dazu soll die abgestrahlte Helligkeit einzelner LED-Segmente in unterschiedliche Raumrichtungen und -winkel gerichtet werden. Zur Steuerung der Lichtintensität ist ein pulsweitenmoduliertes Ansteuersignal vorgesehen. Als Mindestzahl an benötigten Lumineszenzdiodensegmenten wird die Anzahl zwei angegeben. Die Helligkeit einzelner LED-Segmente oder Gruppen, die einen Gesamtlichtstrom erzeugen, soll von einem Lenkwinkeleinschlag und einer Fahrgeschwindigkeit, abhängen Eine Änderung der Lichtverteilung während einer Geradeausfahrt ist demnach nicht vorgesehen.
Das Dokument DE 10 2009 000 289 A1 (Anmelderin: Volkswagen AG; Prioritätstage: 08.02.2008, 12.06.2008) zeigt eine Beleuchtungsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit LEDs, die möglicherweise auch als Tagfahrlicht in Betracht kommen könnte. Die Lichtintensität der LEDs soll von der Lichtintensität der Umgebung des Fahrzeugs abhängen. Die Messung der Umgebungslichtverhältnisse soll mittels einer photovoltaisch erzeugten Spannung erfolgen. Nach dem Dokument DE 10 2009 000 289 A1 stehen für die die Leuchtdioden antreibende Spannung in unterschiedlichen Ausgestaltungen Pulsweitenmodulationsverfahren genauso wie Pulsamplitudenmodulationsverfahren zur Verfügung. Eine unterschiedliche Ansteuerung einzelner Leuchtdioden sei möglich, ohne dass eine konkrete Parametrisierung der Steuerung, abgesehen von der Auswertung einer Umgebungshelligkeit, erklärt ist.
Die Druckschrift DE 20 2011 103 805 U1 (Inhaberin: Automotive Lighting Reutlingen GmbH; Anmeldetag: 01.03.2011) beschreibt einen Scheinwerfer mit einer Fernlicht-Lichtverteilung, die durch Überlagerung einer Grundverteilung und einer Spotverteilung entstehen soll. Ein Lichtmodul übernimmt dabei die Erzeugung der Grundverteilung, ein anderes Modul die Spotverteilung. Separat ansteuerbare LEDs und ein rampenförmiger Verlauf der Lichtausstrahlung beim Aktivieren einzelner Untermodule werden beschrieben. Eine fahrsituationsabhängige Zu- und Abschaltung einzelner Untermodule soll möglich sein. Lediglich eine mögliche Benutzung des beschriebenen Fernlichtmoduls zur Erzeugung eines Tagfahrlichts wird kurz erwähnt, jedoch ohne für einen Tagfahrlichtmodus weitere Einsatzmöglichkeiten zu offenbaren. Weil die Druckschrift DE 20 2011 103 805 U1 ein Fernlicht behandelt, kann eine fahrsituationsabhänge Zu- und Abschaltung einzelner Untermodule allenfalls als eine Abhängigkeit davon verstanden werden, ob Gegenverkehr erkannt wird.
Das Dokument DE 10 2011 079 473 A1 (Anmelderin: Automotive Lighting Reutlingen GmbH; Anmeldetag: 20.07.2011) zeigt ein Lichtmodul mit mindestens zwei Halbleiterlichtquellenketten. Das Lichtmodul soll für eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug geeignet sein. Das Lichtmodul umfasst eine Steuerung, die eine Versorgungsenergie auf einzelne LED-Ketten aufteilt. Zwar werden unterschiedliche, von außen sichtbare Helligkeiten erwähnt, allerdings werden diese als unerwünschter Nebeneffekt abgelehnt.
Das Dokument DE 10 2010 023 583 A1 (Anmelderin: Automotive Lighting Reutlingen GmbH; Anmeldetag: 12.06.2010) beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugscheinwerfers für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Halbleiterlichtquelle. Ein Tastgrad eines pulsweitenmodulierten Signals soll in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs verändert werden, wobei einzelne Funktionsgruppen von LEDs separat von einem Steuergerät angesteuert werden.
Das Dokument EP 2 221 219 A1 (Anmelderin: Volkswagen Aktiengesellschaft, Audi AG; Prioritätstag: 24.02.2009), das auch die Druckschrift DE 10 2006 039 182 A1 zitiert, zeigt weitere interessante Aspekte einer Kurvenbeleuchtungsfunktion. Es wird ein integriertes Modul offenbart, das eine Tagfahrlichtfunktion mit weiteren verschiedenen Funktionen einer adaptiven Frontbeleuchtungsvorrichtung vereint. Unterschiedliche LEDs bzw. Module sollen die verschiedenen Aufgaben, wie das Zurverfügungstellen des integrierten, statisch ausgelegten Tagfahrlichts übernehmen.
Die Druckschrift DE 10 2007 040 042 A1 (Anmelderin: Hella KGaA Hueck & Co.; Anmeldetag: 24.08.2007) stellt ein System zur Erzeugung eines Lichtbündels vor, das eine Objektdetektionseinrichtung und ein LED-Array mit separat ansteuerbaren LEDs umfasst. Mit dem System soll ein Fernlicht blendfrei werden.
Die Druckschrift DE 103 51 182 A1 (Anmelderin: Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG; Anmeldetag: 03.11.2003) befasst sich mit einer Fahrzeugscheinwerferanordnung mit einem Leuchtweitensteller zur Absenkung der Anordnung womit, an ein Zündschloss gekoppelt, eine Tagfahrlichtstellung ermöglicht werden soll.
In der Offenlegungsschrift DE 10 2009 010 298 A1 (Anmelderin: Daimler AG; Anmeldetag: 24.02.2009) wird ein Fahrzeugscheinwerfer gezeigt, bei dem eine Länge eines Leuchtbereichs einer Lichteinheit von einer aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt.
Aus der Druckschrift DE 10 2010 023 177 A1 (Anmelderin: Automotive Lighting Reutlingen GmbH; Anmeldetag: 09.06.2010) ist ein Lichtmodul bekannt. Es werden verschiedene Ansätze zur Verbesserung der Energieeffizienz und der Behandlung von Wärmeproblemen erwähnt.
Ein weiteres Beispiel eines Betriebsverfahrens für eine Leuchte für ein Fahrzeug beschreibt das Dokument DE 10 2011 051 152 A1 (Anmelderin: Hella KGaA Hueck & Co.; Anmeldetag: 17.06.2011). Unter anderem soll ein Tagfahrlicht und ein Positionslicht durch Betriebszustände der gleichen Leuchtdioden realisiert werden.
Die Druckschrift DE 10 2008 060 042 A1 (Anmelderin: Daimler AG; Anmeldetag: 02.12.2008) betrifft ein Verfahren und ein Computerprogramm zur Ansteuerung einer Beleuchtungseinheit für ein Fahrzeug. Eine Lichtquellenmatrix mit einer Mehrzahl von LED-Lichtquellen soll mittels einer Pulsweitenmodulation (PWM) angesteuert werden. Durch das Computerprogramm soll es möglich sein, die Anzahl der gleichzeitig angeschalteten LEDs zu minimieren und Bauteile einzusparen.
In der EP 1 839 928 A2 (Anmelderin: KOMPLED GmbH& Co. KG; Anmeldetag: 08.02.2007) wird versucht, durch Verwendung verschiedener Strompfade zu LEDs die Betriebssicherheit der Leuchtenanordnung zu verbessern.
Aufgabenstellung
Um die Erkennbarkeit von Kraftfahrzeugen bei Tageslicht noch weiter zu verbessern und zusätzlich zur Erkennbarkeit auf optischem Weg weitere Information zu anderen Verkehrsteilnehmern übertragen zu können oder zumindest die Aufmerksamkeit anderer Verkehrsteilnehmer zu erhöhen, soll ein grundlegend verbessertes Tagfahrlichtsystem geschaffen werden. Bei der Lichtabstrahlung soll von dem zu schaffenden Tagfahrlichtsystem die Einhaltung sämtlicher gesetzlicher Vorgaben und Bestimmungen, wie der Vorgaben aus der ECE/324, ECE/TRANS/505 Rev. 1, Addendum 86, Regulation No. 87, Review 2, sichergestellt werden. Damit kann insbesondere auch die Sicherheit im Straßenverkehr verbessert werden.
Erfindungsbeschreibung
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Tagfahrlichtsystem nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.
Das Tagfahrlicht eines Kraftfahrzeugs dient in erster Linie dazu, bei Tageslicht eine Sichtbarkeit von Kraftfahrzeugen zu verbessern. Kraftfahrzeuge bewegen sich mitunter mit Geschwindigkeiten im Straßenverkehr, welche nur noch extrem kurze Reaktionszeiten des Fahrers oder anderer Verkehrsteilnehmer zulassen. Die verbesserte Sichtbarkeit ermöglicht es, auch bei Tage frühzeitig auf sich anbahnende Gefährdungen zu reagieren. Als Tagfahrlicht an einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, kommt weißes Licht zum Einsatz, welches von Leuchtmitteln wie Glühlampen, Halogenlampen oder Halbleiterstrahlungselementen, wie Leuchtdioden (LEDs) oder Halbleiterlaser, erzeugt werden kann. Leuchtmittel werden auch als Lichtstrahlungsquellen bezeichnet. Das weiße Licht kann auch zur Anpassung eines Spektrums, wie zur Anhebung eines Wärmecharakters im weißen Licht, mit einem optischen Filter oder einer Fluoreszenzschicht transformiert werden. Auch ein Lichtleiter, wie eine optisch transparente Faser, kann als ein Leuchtmittel angesehen werden. Ein Ende des Lichtleiters ist einer Lichtstrahlungsquelle zuordenbar. Das Tagfahrlicht wird von mindestens einem Leuchtmittel erzeugt. Die Abstrahlung des Tagfahrlichts erfolgt vorzugsweise zumindest mit einer Richtungskomponente, die zu einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs gleichgerichtet ist. Das von einem Leuchtmittel abgestrahlte Licht kann allerdings auch noch durch ein Optiksystem in die Fahrtrichtung umgelenkt werden.
Ein Tagfahrlichtsystem umfasst mindestens zwei Leuchtmittel. Die Leuchtmittel können in einer Leuchte angeordnet sein. Ein Tagfahrlichtsystem kann auch mindestens zwei Leuchten umfassen. Es ist auch möglich, ein erstes Leuchtmittel in einer ersten Leuchte und ein zweites Leuchtmittel in einer zweiten Leuchte anzuordnen. Eine in einem Tagfahrlichtsystem verwendete Leuchte weist vorzugsweise einen Reflektor auf. Die Leuchtmittel können nebeneinander in einem Reflektor angeordnet sein. Vorzugsweise ist jedem Leuchtmittel jeweils eine Optik, wie ein Reflektor oder auch eine Linse zugeordnet. Eine Lichtabstrahlungsrichtung der einzelnen Leuchtmittel, wie eine optische Achse, kann im Wesentlichen gleichgerichtet sein. Jedes der einzelnen Leuchtmittel trägt anteilig zu einer vorgeschriebenen Lichthelligkeitsverteilung in einem Beleuchtungsfeld bei. Die einzelnen Leuchtmittel können jeweils über nebeneinander geführte elektrische Zuleitungen individuell mit Strom versorgt werden, um die Lichtabstrahlung zu bewirken. Einzelne Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems können mit einem stärkeren Strom versorgt werden als andere Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems. Die individuelle Lichthelligkeit eines Leuchtmittels ist jeweils einstellbar. Die Lichthelligkeit wird auch als Helligkeit oder als Lichtstärke bezeichnet und üblicherweise in der Einheit Candela (cd) angegeben. Darüber hinaus wird üblicherweise die Lichtstärke in einem (ausgewiesenen) Beleuchtungsfeld gemessen. Unter Lichtstärke wird hierbei die in einen Raumwinkel abgegebene Lichtintensität verstanden. Aus einer in verschiedene Bereiche eines Beleuchtungsfelds abgestrahlten Lichtintensität ergibt sich eine Lichtstärkeverteilung. Eine Größe eins für eine Lichthelligkeitsmessung betrachteten Raumwinkelelements wird hierbei konstant gehalten. Eine Lichtstärkeverteilung kann beispielsweise in Winkelschritten von 5° aufgenommen werden. Die in einem Tagfahrlichtsystem vorhandenen Leuchtmittel tragen vorzugsweise relativ zur Bestromung der Leuchtmittel anteilig zur Lichtstärke des Tagfahrlichtsystems in jedem Raumwinkel bei.
Das Tagfahrlichtsystem umfasst weiterhin eine Berechnungseinheit, die mit einer Ansteuerungslogik zusammenwirkt. Die Berechnungseinheit weist individuell ansteuerbare Verbindungen oder steuerbare Leitungen zu jedem einzelnen Leuchtmittel oder auch zu jeder einzelnen Leuchtmittelgruppe auf. Für jedes einzelne Leuchtmittel ist die Lichthelligkeit unabhängig von einem zweiten Leuchtmittel einstellbar. Die Berechnungseinheit enthält eine Mehrzahl von Halbleiterbauelementen, die in ihrem elektronischen Zusammenwirken logische oder auch mathematische Operationen ausführen können. Die Ansteuerungslogik kann in die Berechnungseinheit integriert sein. Es ist auch möglich, die Ansteuerungslogik als eine Programmierung der Berechnungseinheit zu realisieren. Damit lässt sich der Kompaktheitsgrad eines Tagfahrlichtsystems steigern und auch mit einem einfach realisierbaren elektronischen Aufbau eine beeindruckende Funktionalität verwirklichen.
Die Berechnungseinheit weist eine Speicherfunktion auf, sodass in der Berechnungseinheit abgelegte Speicherwerte permanent vorgehalten werden können. Solche Speicherwerte sind beispielsweise ein Mindesthelligkeitswert, ein maximaler Helligkeitswert und auch eine maximale Lichthelligkeit eines Leuchtmittels bzw. der maximale Lichthelligkeitswert eines jeden einzelnen Leuchtmittels, falls Leuchtmittel mit voneinander abweichenden Spezifikationen zum Einsatz kommen. Die Hinterlegung bzw. die Abspeicherung der Speicherwerte kann auch vorteilhaft in Stromwerten erfolgen. Ein Stromwert kann z. B. in Milliampere angegeben werden. Noch vorteilhafter ist es, einen Strompegel konstant zu halten und beispielsweise einen Mindesthelligkeitswert über eine Pulsweite eines Versorgungsstroms eines Leuchtmittels festzulegen. Dabei wird z. B. der Strom zu einer LED mit einer Frequenz, wiederholt für eine vorgegebene Zeitdauer, unterbrochen. Die Frequenz der Unterbrechung des Stroms ist mindestens so hoch, dass diese Frequenz nicht als Oszillation einer Lichthelligkeit wahrnehmbar ist. Die Unterbrechung des Stroms verringert die Lichthelligkeit eines Leuchtmittels. Die insbesondere nach Spezifikation maximale Lichthelligkeit eines Leuchtmittels wird durch Zufuhr des nach Spezifikation des Leuchtmittels maximal zulässigen elektrischen Stroms von dem Leuchtmittel abgegeben. Speicherwerte in der Berechnungseinheit können anpassbar sein, z. B., um das Tagfahrlichtsystem an geänderte Anforderungen, insbesondere zur Berücksichtigung nationaler rechtlicher Vorgaben zu einem Maximalwert oder einem Mindestwert der Lichthelligkeit, anzupassen.
Das Tagfahrlichtsystem ist zur Einhaltung der Mindesthelligkeitswerte kalibrierbar. Die Kalibrierung kann durch die Vorgabe eines Stromwertes oder auch einer Pulsweite erfolgen. Mindesthelligkeitswerte können für Lichtstärken unter einer Mehrzahl von Winkeln in einem Raumbereich vorgegeben sein. Mit einem Lichtstärkemesser, wie einem Goniometer, sind die aus der Addition von Helligkeiten einzelner Leuchtmittel hervorgehenden Lichthelligkeitswerte ermittelbar. In einer Messung der Lichtstärke eines Tagfahrlichtsystems wird der Beitrag von jedem einzelnen Leuchtmittel zusammengezählt. Mindesthelligkeitswerte und maximale Helligkeitswerte werden von dem Tagfahrlichtsystem in einem Tagfahrlichtmodus jederzeit eingehalten.
Die Berechnungseinheit hält vorzugsweise in einem elektronischen Speicher einen eingestellten Maximalhelligkeitswert vor. Der Maximalhelligkeitswert, über den die Berechnungseinheit verfügt, ist mit einem ebenfalls in dem elektronischen Speicher vorgehaltenen maximalen Helligkeitswert von 1200 cd (Candela) vergleichbar. Der maximale Helligkeitswert ist durch gesetzliche Bestimmungen vorgegeben und wird zu keinem Zeitpunkt von dem Maximalhelligkeitswert überschritten. Besonders vorteilhaft wegen des geringen Speicherbedarfs ist es, wenn nur eine Einstellung einer Lichtstärke oder eines Stroms oder einer Pulsweite als Zielwert in dem Speicher vorgehalten wird. Die Einhaltung gesetzlicher Mindestwerte oder Maximalwerte bei einer Dynamik der Lichthelligkeit erfolgt z. B. durch eine elektronische Begrenzung aus dem jeweils bekannten Parameterbereich von zuführbaren Betriebssignalen oder Sensormesswerten. Die Lichthelligkeit in einem Beleuchtungsfeld ist durch die Festlegung in der Berechnungseinheit immer niedriger als der maximale Helligkeitswert. Die Ansteuerungslogik stellt sicher, dass die addierten Lichthelligkeiten in einem Beleuchtungsfeld begrenzt sind. Ein Beleuchtungsfeld ist insbesondere eine Normfläche, die ein Abstrahlungswinkelelement überschneidet. Durch eine ständige Unterschreitung des maximalen Helligkeitswertes besorgt die Berechnungseinheit, dass eine schädliche Blendwirkung durch das Tagfahrlichtsystem unterbleibt.
Mit der Möglichkeit der unabhängigen Stromversorgung für jedes Leuchtmittel kann durch die Ansteuerungslogik eine Einstellung einer Lichthelligkeit eines ersten Leuchtmittels und einer Lichthelligkeit eines zweiten Leuchtmittels vorgegeben werden. Weiterhin ist die Einstellung der Lichthelligkeit zu einem ersten Zeitpunkt veränderbar. Ein Leuchtmittel kann zu einem zweiten Zeitpunkt eine geringere Lichthelligkeit haben als zu einem ersten Zeitpunkt. Durch einen Betrieb der Ansteuerungslogik ist die Lichtstärke eines Leuchtmittels oder einer Leuchte z. B. auf einen höheren Lichtstärkewert einstellbar. Einzelhelligkeiten von allen Leuchtmitteln eines Tagfahrlichtsystems können zu einem Zeitpunkt vorgegeben werden. Eine Einzelhelligkeit ist die Lichthelligkeit, die ein einzelnes Leuchtmittel zur Gesamthelligkeit des Tagfahrlichtsystems beiträgt. Die Ansteuerungslogik setzt zu einem Zeitpunkt die Lichthelligkeit mindestens eines ersten und eines zweiten Leuchtmittels fest. Zu einem Zeitpunkt kann die Einzelhelligkeit eines Leuchtmittels im Vergleich zu einem zweiten Leuchtmittel bei einem höheren Lichthelligkeitswert liegen. Bei einem Vergleich der zwei im Betrieb der Ansteuerungslogik bestromten Leuchtmittel ist eine Abweichung der Einzelhelligkeiten voneinander feststellbar. Zu einem zweiten Zeitpunkt kann die Ansteuerungslogik ein Helligkeitsverhältnis von wenigstens zwei Leuchtmitteln gemäß einem Tagfahrlichtmodus festlegen. Ein Tagfahrlichtmodus ist aus einer Auswahl von vorgegebenen Modi wählbar. Eine Voreinstellung des Tagfahrlichtsystems auf einen Tagfahrlichtmodus durch einen Benutzer ist möglich. In einem Tagfahrlichtmodus ist eine Änderungsweise eines Tagfahrlichts vorgebbar. Die Änderung des Tagfahrlichts kann eine zeitliche Entwicklung aufweisen, die auch als Dynamik bezeichnet wird. Eine Dynamik des Erscheinungsbilds des Tagfahrlichts, insbesondere der Leuchten, bei der Lichtabstrahlung in einem Tagfahrlichtmodus kann auch von Seiten des Herstellers des Tagfahrlichtsystems vorprogrammiert sein. Die Lichtabstrahlung auf eine Beleuchtungsfläche wird bei jeder Dynamik, die in der Ansicht einer Leuchte des Tagfahrlichts erscheint, im Wesentlichen konstant gehalten. Vorzugsweise ist eine dynamische Anpassbarkeit des Tagfahrlichtsystems an eine Betriebssituation eines Kraftfahrzeugs geschaltet. Es besteht eine hohe Flexibilität bei der Einstellung von Betriebsmodi des Tagfahrlichtsystems.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dargelegt, die für sich gesehen, sowohl einzeln aus auch in Kombination, ebenfalls erfinderische Aspekte offenbaren können.
Die mit den Leuchtmitteln in einem Tagfahrlichtsystem erzielbaren Effekte sind auch außerordentlich eindrucksvoll, wenn sie mit einer Drehzahl eines Kraftfahrzeugs korrelieren. Ein Drehzahlwert kann z. B. von einem rotierenden Element, wie einer Motorantriebswelle, stammen. Auch angetriebene Wellen eines Kraftfahrzeugs, wie eine Generatorwelle oder eine Getriebewelle, können einen in einer Berechnungseinheit verwertbaren Drehzahlwert haben. Eine geänderte Drehzahl, die in der Berechnungseinheit vorliegt, kann zu einem Zeitpunkt eine Abweichung von Einzelhelligkeiten von wenigstens zwei Leuchtmitteln bestimmen. Einem Drehzahlwert kann auch eine Variation von Einzelhelligkeiten zugeordnet sein. Die Variation ist ein Zustand des Tagfahrlichtsystems, der mit der Berechnungseinheit, insbesondere in der Ansteuerungslogik, umgesetzt wird. In einem Betriebszustand der Ansteuerungslogik ist der von einer Treiberstufe eines Leuchtmittels bereitzustellende Strom festgelegt. Der Strom, den die Treiberstufe einem Leuchtmittel zuführt, ist variabel. Die Treiberstufe transformiert eine Eingangsspannung auf eine Versorgungsspannung eines Leuchtmittels und begrenzt insbesondere die nach Spezifikation des Leuchtmittels maximal zuführbare Versorgungsspannung. Eine Erhöhung des Stroms ist gleichzusetzen mit einer Erhöhung der Lichthelligkeit des Leuchtmittels.
Das Tagfahrlichtsystem lässt sich vorteilhaft mit einem Sensor kombinieren. Ein Sensor kann in einem Gehäuse des Tagfahrlichtsystems angeordnet sein. Ein Tagfahrlichtsystem kann auch einen Anschluss für einen Sensor aufweisen, wobei der Sensor sich außerhalb eines Gehäuses des Tagfahrlichtsystems befindet. Mögliche Sensoren, die mit einem Tagfahrlichtsystem verwendet werden können, sind zum Beispiel ein Temperatursensor, ein Beschleunigungssensor oder ein Drehmomentsensor. Zwischen dem Sensor und dem Tagfahrlichtsystem besteht eine Kommunikationsverbindung. Die Kommunikationsverbindung kann eine elektrisch leitende Verbindung sein. Externe Sensoren können auch mit einem Sender ausgestattet sein, der ein elektromagnetisches Signal an einen Empfänger des Tagfahrlichtsystems übermittelt. Das Tagfahrlichtsystem weist eine Signaleingangsstelle auf. Die Signaleingangsstelle ist der Berechnungseinheit zugeordnet. Über eine Leitungsverbindung zur Berechnungseinheit kann ein Messwert eines Sensors in der Berechnungseinheit verfügbar sein. Der Sensor ist von der Berechnungseinheit auslesbar. In der Signaleingangsstelle vorliegende Messwerte sind in die Berechnungseinheit einlesbar. Die Berechnungseinheit hält einen Betriebssignalwert vor, der auf einem Messwert eines Sensors beruht. Der Betriebssignalwert gibt Auskunft über einen Betriebszustand eines Kraftfahrzeugs. Beispielsweise ist ein Geschwindigkeitswert, ein Beschleunigungswert, ein Drehmomentwert oder ein Temperaturwert in die Berechnung eines Betriebssignalwerts einbeziehbar. Die Ansteuerungslogik berechnet den dynamischen Tagfahrlichtmodus. Vorzugsweise ist mindestens ein Parameter der Berechnung mindestens ein Betriebssignalwert.
Ein Tagfahrlichtsystem, das mit einem taktbaren Spannungswandlungsglied weitergebildet ist, verfügt über eine zusätzliche Option zur Auswertung von Betriebssignalen. Mit einem taktbaren Spannungswandlungsglied ist ein zeitlicher Verlauf eines zugeführten Spannungssignals, wie einer Akkumulatorladespannung, analysierbar. Ein einem Tagfahrlichtsystem zuführbares Spannungssignal kann Wellen aufweisen, die durch Schwingungen und Oberschwingungen beschreibbar sind. Für die Analyse des Signals, insbesondere zur Erhebung einer Frequenz des Signals, ist es vorteilhaft, wenn die Taktfrequenz des Spannungswandlungsglieds höher als eine Signalfrequenz ist. Eine besondere Präzision der Auswertung ergibt sich, wenn die Taktfrequenz mindestens um das Zweifache eine maximal auszuwertende Oberschwingungsfrequenz übertrifft. Das auszuwertende Spannungssignal kann eine Versorgungsspannung des Tagfahrlichtsystems sein, über die, zur Vorhaltung einer möglichst geringen erforderlichen Anzahl von elektronischen Anschlüssen, ein Signal zu dem Tagfahrlichtsystem übertragen werden kann. Eine Oberschwingung, die dem Tagfahrlichtsystem zugeführt wird, kann auch als schwingendes Signal der Akkumulatorladespannung aufgeprägt sein, die insbesondere von einem Generator erzeugt wird. Die Auswertung ergibt z. B. die Drehzahl des Generators, die z. B. mit einer Drehzahl eines antreibenden Motors korreliert ist.
Die Berechnungseinheit weist mindestens eine Anschlussklemme auf. Über eine Anschlussklemme sind elektronische Spannungen, z. B. als Signalträger zu der Berechnungseinheit, zuführbar. Mit einer Spannung an einer Anschlussklemme kann z. B. in der Berechnungseinheit ein Tagfahrlichtmodus vorgegeben werden. Eine der Anschlussklemmen, die an der Berechnungseinheit des Tagfahrlichtsystems vorgesehen ist, ist auf das Standardsignal von Klemme 15 abgestimmt. Klemme 15 bezieht sich auf das Zündschlosssystem eines Kraftfahrzeugs. Aufgrund der Anschließbarkeit von Klemme 15 an das Tagfahrlichtsystem ist das Tagfahrlichtsystem durch die an Klemme 15 anliegende Spannung ohne weitere Betätigung in einen Tagfahrlichtmodus versetzbar. Klemme 15 signalisiert der Berechnungseinheit entweder das Vorliegen eines Betriebszustands eines Kraftfahrzeugs oder das Vorliegen eines Ruhezustands eines Kraftfahrzeugs. Damit kann das Tagfahrlicht unmittelbar mit der Betätigung des Zündschlüssels im Zündschlosssystem eingeschaltet werden.
Ein Tagfahrlichtsystem weist vorteilhaft ein Optiksystem auf. Das Optiksystem ist so angeordnet, dass durch die Vermittlung des Optiksystems mindestens eines der mindestens zwei Leuchtmittel Licht abstrahlt. Ein Tagfahrlichtsystem wird vorzugsweise mit der Lichtabstrahlung von einem Kraftfahrzeug in einer HV(0/0)-Lage charakterisiert. Die HV(0/0)-Lage kann einer, von der Abstrahlungsfläche aus gesehenen, rechtwinkligen Ausbreitungsrichtung entsprechen. Vorzugsweise ist die HV(0/0)-Lage einer Fahrtrichtung zugeordnet. In der Ausbreitungsrichtung der HV(0/0)-Lage sind die addierten Lichthelligkeiten der einzelnen Leuchtmittel nachweisbar. Ein abstrahlendes Leuchtmittel, das zur Helligkeit in der HV(0/0)-Lage beiträgt, ist für eine Betriebsweise gestaltet, dass eine Lichthelligkeit in der HV(0/0)-Lage die Lichthelligkeit von 400 cd, insbesondere auch nach Lichtdurchtritt durch das Optiksystem, aufweist. Mit der Helligkeit von 400 cd wird eine ausreichende Sichtbarkeit des Tagfahrlichtsystems sichergestellt.
Ein Tagfahrlichtsystem ist in ein Beleuchtungssystem eines Kraftfahrzeugs integrierbar. Der Beleuchtungsmodus eines Kraftfahrzeugs kann ein Nebellicht, ein Signallicht oder ein Abblendlicht umfassen. Mit dem eingestellten Beleuchtungsmodus des Kraftfahrzeugs ist eine vorgegebene Lichthelligkeit des Tagfahrlichts einhaltbar. Bei dem Betrieb der Ansteuerungslogik ist der gewählte Beleuchtungsmodus bekannt und das Tagfahrlichtsystem ist an den Beleuchtungsmodus anpassbar. Das Tagfahrlichtsystem ist in einem passenden Helligkeitsintervall betreibbar.
In der Berechnungseinheit, insbesondere in einem elektronischen Speicher, wird ein Helligkeitswert vorgehalten, der einer Maximalhelligkeit eines Standlichts entspricht. Eine übliche Lichthelligkeit zur Markierung eines stehenden Kraftfahrzeugs, das nicht fahrbereit ist, beträgt ca. 4 cd bis 12 cd. Die Ansteuerungslogik des Tagfahrlichtsystems legt mit der Berechnungseinheit fest, dass in einem Beleuchtungsmodus des Kraftfahrzeugs die Maximalhelligkeit des Tagfahrlichts der Lichthelligkeit des Standlichts entspricht und insbesondere die Maximalhelligkeit des Standlichts nicht überschreitet. Besonders vorteilhaft wegen des geringen Speicherbedarfs ist es, wenn nur eine Einstellung einer Lichtstärke oder eines Stroms oder einer Pulsweite als Zielwert in dem Speicher vorgehalten wird. Die Einhaltung gesetzlicher Mindestwerte oder Maximalwerte bei einer Dynamik der Lichthelligkeit des Standlichts erfolgt z. B. durch eine elektronische Begrenzung aus dem jeweils bekannten Parameterbereich von zuführbaren Betriebssignalen oder Sensormesswerten. Wenn der Beleuchtungsmodus des Kraftfahrzeugs das Standlicht ist, so wird durch die Anpassung des Tagfahrlichts ein Standlicht bereitgestellt, das in seiner Lichthelligkeit nach gesetzlichen Anforderungen begrenzt ist. Durch Variation des Tagfahrlichts in dem Standlichtmodus wird ein abgestelltes Kraftfahrzeug früher als mögliches Verkehrshindernis erkannt. Ein standlichtartiger Betrieb des Tagfahrlichtsystems ist über die Berechnungseinheit auch während eines Abblend-Beleuchtungsmodus eines betriebenen Kraftfahrzeugs möglich.
Eine Mehrzahl von Leuchtmitteln, z. B. 10 bis 20 Leuchtmittel, kann in dem Tagfahrlichtsystem auf einer geometrischen Fläche angeordnet sein. Die Leuchtmittel sind über die geometrische Fläche verteilt, sodass vorzugsweise eine gleichmäßige Beabstandung der Leuchtmittel vorliegt. Die Leuchtmittel können in einer Kette angeordnet sein, die sich vorzugsweise linear erstreckt. Die geometrische Fläche kann auch eine Krümmung aufweisen, wodurch die Sichtbarkeit eines Kraftfahrzeugs aus einer seitlichen Richtung verbessert wird. Die Anordnung der Leuchtmittel bildet einen Flächenbereich. Für eine gute Erkennbarkeit ist in einem Tagfahrlichtsystem eine Lichtabstrahlungsfläche realisiert, die größer als 25 cm² ist. Die Lichtabstrahlungsfläche ist kleiner als 200 cm², sodass z. B. nicht der Eindruck eines beleuchteten Fensters eines Gebäudes entsteht. Jeder Tagfahrlichtmodus, insbesondere wenn das Tagfahrlichtsystem nicht als Standlicht oder als Positionslicht betrieben ist, weist eine Lichtabstrahlungsfläche auf, die in dem genannten Größenbereich liegt. Zwischen den Leuchtmitteln können lichtreflektierende Flächen vorgesehen sein. Zumindest an einer Seite eines Leuchtmittels ist vorteilhaft eine Lichtverteileinrichtung, wie ein Optikelement, vorgesehen. Die Lichtverteileinrichtung kann ein lichtreflektierender Flächenbereich sein. Die lichtreflektierenden Flächenbereiche können als Reflektor, wie ein Spiegel, ausgebildet sein. Vorzugsweise ist den Leuchtmitteln als Lichtverteileinrichtung jeweils eine Linse zugeordnet, z. B. um das abgestrahlte Licht zu kollimieren. Die Linsen bilden eine Anordnung, mit der die Lichtverteilung vor dem Kraftfahrzeug verbessert wird. Eine Lichtverteileinrichtung kann z. B. auch eine Scheibe mit einer Anordnung von Fresnel-Linsen sein. Eine Fresnel-Linse ist vorzugsweise jedem Leuchtmittel zugeordnet. Die Fresnel-Linse gestaltet als Kollimator eine Lichtverteilung in einem Beleuchtungsfeld. Fresnel-Linsen können weiterhin die Lichtabstrahlung der Leuchtmittel, insbesondere im Hinblick auf die Abstrahlungsfläche, in eine vorgeschrieben Richtung lenken. Es kann sich auch eine Vergleichmäßigung der Lichtverteilung für einen Betrachter des Tagfahrlichtsystems ergeben. Eine weitere Verbesserung der Lichtverteilung ist möglich mit der Verwendung eines Linsensystems, wobei von dem Linsensystem die Lichtabstrahlungsfläche zumindest teilweise überdeckt ist. Als Lichtverteileinrichtung sind auch zumindest zwei Linsen auf einer optischen Achse miteinander kombinierbar, mit der eine noch bessere Lichtverteilung möglich ist.
In einem Tagfahrlichtsystem können Leuchtmittel in einer Leuchtmittelgruppe zusammengefasst sein. Eine Leuchtmittelgruppe umfasst eine Mehrzahl von Leuchtmitteln, die von einer Treiberstufe parallel mit Strom versorgt werden können. Die Stromversorgung kann für jedes Leuchtmittel unabhängig von einem anderen Leuchtmittel erfolgen. Eine Gruppierung von Leuchtmitteln für eine Bestromung und eine Zuordnung der Gruppe zu einer Treiberstufe ist möglich, um die Anzahl erforderlicher Treiberstufen gegenüber der Anzahl der Leuchtmittel zu minimieren. Mindestens ein erstes Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems kann einer ersten Leuchtmittelgruppe zugeordnet sein. Mindestens ein zweites Leuchtmittel kann einem zweiten Leuchtmittel zugeordnet sein. Eine Leuchtmittelgruppe ist in einen paarweise an einem Kraftfahrzeug befindlichen Schweinwerfersatz integrierbar. Liegt eine horizontale Anordnung der Leuchtmittelgruppen vor, so kann die erste Leuchtmittelgruppe ein erstes Lichtverteilmuster haben und die zweite Leuchtmittelgruppe ein zweites Lichtverteilmuster. Die Lichtverteilmuster innerhalb der jeweiligen Leuchtmittelgruppe können gleichläufig wie bei einer Augenbewegung variiert werden. Eine Leuchtmittelgruppe kann für ein horizontales Lichtverteilmuster oder ein vertikales Lichtverteilmuster mit einer flächigen Anordnung von Leuchtmitteln geeignet sein. Es ist auch möglich mit zwei Leuchtmittelgruppen Lichtverteilmuster zu erzeugen, die eine gegenläufige Dynamik erkennbar machen, welche einer schielenden Augenstellung entsprechen würde. Ein Tagfahrlichtsystem, das mindestens zwei Leuchtmittelgruppen aufweist, eignet sich in besonderer Weise zur Signalisierung von Betriebszuständen eines Kraftfahrzeugs oder von Betriebsänderungsabsichten eines Kraftfahrzeugführers.
Mindestens ein Betriebssignal ist der Berechnungseinheit zuführbar. Die Berechnungseinheit kann auch mehrere Betriebssignale, wie eine Drehzahl, ein Drehmoment, einen Druck, eine Beschleunigung oder eine Temperatur empfangen. Ein Betriebssignal gibt Auskunft über einen Aspekt des Betriebs eines Kraftfahrzeugs. Vorzugsweise wird das Betriebssignal als elektronisches Signal über eine Anschlussleitung zugeleitet. Die Anschlussleitung kann eine elektronische Versorgungsleitung sein, mit der z. B. eine Stromzufuhr zu der Berechnungseinheit erfolgt. Es ist möglich, einen Sensor in die Berechnungseinheit zu integrieren, beispielsweise auch durch Einbau eines Beschleunigungssensors in das Tagfahrlichtsystem. Vorteilhaft kann zumindest ein Sensor dem Tagfahrlichtsystem zugeordnet werden. Das Kraftfahrzeug ist über eine Anschlussleitung mit der Berechnungseinheit verbindbar. Aus dem Betriebssignal kann die Berechnungseinheit eine zeitliche Änderung, wie eine Frequenz, berechnen. Die Auswertung des Betriebssignals wird von der Berechnungseinheit an die Ansteuerungslogik übergeben, vorzugsweise als ein Steuerungsparameter. Mit Hilfe der Ansteuerungslogik kann auch das mindestens eine Betriebssignal, das von der Berechnungseinheit aufgenommen wird, in eine Änderung mindestens eines Lichthelligkeitsverhältnisses der Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems umgewandelt werden. Eine Einwirkung von Betriebssignalen auf das Tagfahrlichtsystem durch Zuordnung zu mindestens einem Lichthelligkeitsverhältnis ist möglich. Ein Betriebssignal kann auch dazu verwendet werden, einen bestimmten Betriebsmodus des Tagfahrlichtsystems vorzugeben. In einem Betriebsmodus kann z. B. eine maximale Helligkeit aller Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems begrenzt sein. In einem dynamischen Tagfahrlichtmodus können allerdings auch dynamische Änderungen des Tagfahrlichts zugeordnet sein, die von einem Betriebssignal ausgelöst werden. Die Dynamik in einem durch ein Betriebssignal ausgelösten Modus kann ausschließlich von der Ansteuerungslogik festgelegt sein. Ein Ereignis, das einen Programmablauf der Ansteuerungslogik initiiert, kann z. B. eine in der Berechnungseinheit festgestellte Überschreitung oder Unterschreitung eines vorgegebenen und als Speicherwert abgelegten Betriebssignalwerts durch ein der Berechnungseinheit zugeführtes Betriebssignal sein. Wenn das Betriebssignal eine Frequenz ist, so kann diese Frequenz durch die Berechnungseinheit in eine sichtbare Änderung eines Tagfahrlichts skaliert werden. Die flexible Koppelung zwischen einem Betriebssignal und einem Tagfahrlichtmodus erlaubt es einem Benutzer, auf einen ausgewählten Betriebszustand seines Kraftfahrzeugs mit einem Lichteffekt besonders aufmerksam zu machen.
Die Ansteuerungslogik kann allerdings auch die Lichthelligkeit mindestens eines Leuchtmittels mit mindestens einem Betriebssignal eines Kraftfahrzeugs korrelieren. Beispielsweise kann die Ansteuerungslogik bei Empfang eines Betriebssignals die Lichthelligkeit eines ersten Leuchtmittels erhöhen, die Lichthelligkeit eines zweiten Leuchtmittels senken oder auch die Lichthelligkeit eines dritten Leuchtmittels konstant halten. Eine Korrelation einer Erhöhung, z. B. einer Intensität, einer Amplitude oder einer Frequenz eines Betriebssignals, mit einer Erhöhung der Lichthelligkeit ist durch die Berechnungseinheit möglich. Hierdurch kann insbesondere auf kritische Betriebszustände eines Kraftfahrzeuges oder ein besonderes Leistungspotential eines Kraftfahrzeuges aufmerksam gemacht werden. Als Betriebssignale können z. B. eine Drehzahl oder eine Beschleunigung eines Kraftfahrzeuges ausgewertet werden. Es ist auch möglich, insbesondere unter Einhaltung gesetzlicher Vorgaben, eine Erhöhung eines Betriebssignals mit einer Verminderung einer Lichthelligkeit eines Leuchtmittels zu koppeln, beispielsweise, wenn ein verminderter Energieverbrauch erwünscht ist. Damit ist eine Gestaltung eines besonderen, auswählbaren Lichtsignals individualisiert möglich.
Eine Lichthelligkeit von mindestens einem der ersten Leuchtmittel ist veränderbar. Vorzugsweise liegt in der Berechnungseinheit auch ein jeweiliger Lichthelligkeitswert von mindestens einem der zweiten Lichtmittel vor. Die Lichthelligkeit kann mit einer Frequenz geändert werden. Eine Frequenz der Änderung der Lichthelligkeit ist von der Ansteuerungslogik vorgebbar. Die Ansteuerungslogik kann vorteilhaft eine Phasenbeziehung zwischen der Lichthelligkeit eines der ersten Leuchtmittel und einer zeitlichen Änderung eines Betriebssignals des Kraftfahrzeugs herstellen. Eine Phasenbeziehung kann von der Ansteuerungslogik auch zwischen der Lichthelligkeit und einem Steuerungsparameter vorgegeben werden. Weiterhin kann die Ansteuerungslogik auch eine Phasenbeziehung zwischen der Lichthelligkeit eines ersten Leuchtmittels und der jeweiligen Lichthelligkeit eines zweiten Leuchtmittels einhalten. Es ist auch möglich, eine Phasenbeziehung zusätzlich zwischen einem Betriebssignal und der jeweiligen Lichthelligkeit eines der zweiten Leuchtmittel vorzugeben. Mehrere Phasenbeziehungen können gleichzeitig eingehalten werden. Auf diese Weise können synchron, z. B. zu einem Betriebssignal, Lichteffekte mit dem Tagfahrlichtsystem dargestellt werden. Eine Möglichkeit eines zeitlich veränderlichen Tagfahrlichtsystems ist ein Lauflicht. Bei einem Lauflicht verlagert sich ein Helligkeitsschwerpunkt z. B. in eine horizontale Richtung oder in eine vertikale Richtung. Es ist auch möglich, ein diagonales Lauflicht zu realisieren. Ein Lauflicht kann auch eine kreisende Bewegung ausführen. Bei der Realisierung eines pulsierenden Lichtes erfolgt eine zeitliche Änderung eines Helligkeitsschwerpunkts oder eine Gesamthelligkeit eines Tagfahrlichts. Ein pulsierendes Licht kann auch in einer Leuchtmittelgruppe des Tagfahrlichtsystems realisiert sein. Weiterhin ist es möglich, ein pulsierendes Licht mit einem Lauflicht zu kombinieren oder ein pulsierendes Licht oder auch ein Lauflicht wiederholt anzuzeigen.
Von der Ansteuerungslogik kann sichergestellt werden, dass die Lichthelligkeit mindestens eines Leuchtmittels einen Mindesthelligkeitswert einhält. Der Mindesthelligkeitswert ist in der Berechnungseinheit abgespeichert. In der Berechnungseinheit kann ein Mindesthelligkeitswert als eine Lichthelligkeit von 1 cd vorgegeben sein. Eine derartige Lichthelligkeit wird auch als Glimmhelligkeit bezeichnet. Durch die Vorgabe einer Mindesthelligkeit eines Leuchtmittels wird die Einhaltung einer Lichtabstrahlungsfläche sichergestellt. Während mindestens ein Leuchtmittel eine Glimmhelligkeit aufweist, kann der Helligkeitswert mindestens eines zweiten Leuchtmittels geändert werden. Die Ansteuerungslogik berücksichtigt auch einen Maximalwert einer Einzelhelligkeit eines Leuchtmittels.
Das Tagfahrlichtsystem kann in einer Ausführungsform als gesondert ausgeführtes Einbaumodul im Sinne eines Nachrüstsatzes gestaltet sein. Ein Tagfahrlichtsystem ist als Nachrüstsatz in einem Kraftfahrzeug einbaubar. Ein mit einem erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystem ausgestattetes Kraftfahrzeug kann ein Tagfahrlicht oder ein Positionslicht mit veränderlicher Lichtabstrahlung anzeigen.
Die Erfindung betrifft ein Tagfahrlichtsystem, das mindestens zwei Leuchtmittel, wie LEDs, und eine Ansteuerungslogik mit einer Berechnungseinheit aufweist. Das Tagfahrlichtsystem ist in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus betreibbar. Durch das Vorhalten eines Mindesthelligkeitswerts im Tagfahrlichtsystem wird die Lichthelligkeit jedes Leuchtmittels in einer Weise individuell einstellbar, dass neben der Einhaltung gesetzlicher Vorgaben hinsichtlich einer minimalen und einer maximalen Lichtstärke durch eine Addition von Einzelhelligkeiten der Leuchtmittel dynamische Änderungen in der Lichtstärke der einzelnen Leuchtmittel, wie ein Pulsieren der Lichtstärke, anzeigbar sind.
Bei dem Betrieb eines Tagfahrlichtsystems werden mindestens zwei Leuchtmittel, wie LEDs, angesteuert. Die Ansteuerung der Lichthelligkeit eines Leuchtmittels erfolgt mit Hilfe einer Ansteuerungslogik. In der Ansteuerungslogik können ereignisabhängige Zustände oder Tagfahrlichtmodi automatisch ausgewählt werden. Auswertbare Ereignisse können z. B. der Betrieb eines Kraftfahrzeugs oder die Betätigung von Bedienelementen eines Kraftfahrzeugs, insbesondere des Tagfahrlichtsystems, liefern. Die Berechnungseinheit des Tagfahrlichtsystems versetzt die Ansteuerungslogik in einen Zustand, um die Lichthelligkeit vorzugsweise aller Leuchtmittel des Tagfahrlichtsystems vorzugeben. Von mindestens einem Leuchtmittel ist die Lichthelligkeit individuell einstellbar. Die Einstellung der Lichthelligkeit kann einem Programm folgen, wonach automatisch, in zeitlicher Abfolge, Änderungen der Lichthelligkeit mindestens eines Leuchtmittels vorgenommen werden. Damit ist eine geringe Rechenkapazität ausreichend, mit der bereits bemerkenswerte Lichteffekte erzeugbar sind.
Die Ansteuerungslogik kann durch mehrere Kanäle die Stromversorgung jedes einzelnen Leuchtmittels sicherstellen. Wenn Leuchtmitteltreiber zum Einsatz kommen, wird von der Ansteuerungslogik eine Anweisung individuell an jeden Leuchtmitteltreiber gesendet. Das jeweils einem Leuchtmitteltreiber oder einem unabhängigen Ausgangskanal eines Leuchtmitteltreibers zugeordnete Leuchtmittel wird von dem kontrolliert angesteuerten Leuchtmitteltreiber mit einem bestimmten Strom versorgt. Die bereitgestellte Stromstärke steht über bekannte I-Φ-Kennlinien im Zusammenhang mit einer jeweils zu erhaltenden Lichthelligkeit. Die Ansteuerungslogik kontrolliert ein Lichthelligkeitsverhältnis zwischen mindestens einem ersten Leuchtmittel und mindestens einem zweiten Leuchtmittel. Ein sparsamer Energieverbrauch ist mit dem Tagfahrlichtsystem möglich, wobei dennoch eine Auffälligkeit des Tagfahrlichts im Vergleich mit einem Dauerlicht erhöht ist.
Unter Einbeziehung oder Auswertung eines Zustands des Tagfahrlichtsystems in der Berechnungseinheit kann die Ansteuerungslogik z. B. die Lichthelligkeit des ersten Leuchtmittels erhöhen, sodass sich das Lichthelligkeitsverhältnis zu mindestens einem zweiten Leuchtmittel vergrößert. Es ist auch möglich, dass nach einer fest vorgegebenen zeitlichen Erhöhung eines Lichthelligkeitsverhältnisses das Lichthelligkeitsverhältnis von der Berechnungseinheit selbsttätig wieder auf einen Ausgangswert abgesenkt wird. Die Ansteuerungslogik kann auch die Lichthelligkeit mindestens eines ersten Leuchtmittels absenken, sodass sich ein verkleinertes Lichthelligkeitsverhältnis zu einem zweiten Leuchtmittel ergibt. Beispielsweise ist nach einem Zeitintervall unter dem Einfluss der Berechnungseinheit eine selbsttätige Erhöhung eines Lichthelligkeitsverhältnisses durchführbar. Dynamische Effekte können an ein einzelnes auslösendes, insbesondere wiederholt auftretendes, Ereignis gekoppelt werden. Allerdings ist auch ein Tagfahrlichtmodus möglich, in dem Lichthelligkeitsverhältnisse der Leuchtmittel von der Berechnungseinheit nach einem internen Programm, insbesondere kontinuierlich, durchgestimmt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Ansteuerungslogik das Lichthelligkeitsverhältnis ändert. Eine Änderung eines Lichthelligkeitsverhältnisses kann mit einer zweiten Änderung eines Lichthelligkeitsverhältnisses, insbesondere derselben Leuchtmittel, kombiniert werden. Änderungen von Lichthelligkeitsverhältnissen durch die Ansteuerungslogik werden in einem Tagfahrlichtmodus mindestens zweimal ausgeführt, wobei vorzugsweise eine Mehrzahl von Leuchtmitteln angesteuert wird. Es können auf diese Weise besonders auffallende dynamische Änderungen des Tagfahrlichts durchgeführt werden.
Die maximale Einzelhelligkeit wird insbesondere durch die technische Spezifikation des Leuchtmittels, wie eine maximale Betriebstemperatur, begrenzt. Weiterhin berücksichtigt die Ansteuerungslogik vorzugsweise einen einzuhaltenden Mindestwert der Lichthelligkeit, insbesondere um gesetzlichen Bestimmungen zu genügen. Die Mindesthelligkeit wird von dem Tagfahrlichtsystem in allen gesetzlich erforderlichen Richtungen bzw. Lagen, eingehalten. Auch ein Maximalwert der Lichthelligkeit über die gesamte Lichtabstrahlfläche hinweg kann von der Ansteuerungslogik eingehalten werden. Berücksichtigung finden zumindest alle Lichthelligkeiten, die der Berechnungseinheit als einzuhaltende Werte bekannt sind.
Ein Tagfahrlichtsystem mit zwei oder mehr Leuchtmittel kann bei Ausfall eines Leuchtmittels eine Fehlererkennung und eine Fehlerkorrektur zumindest teilweise durchführen. Die Berechnungseinheit kann anhand des fließenden Stroms zu jedem einzelnen Leuchtmittel erkennen, ob eine Fehlfunktion vorliegt. Über die Ansteuerungslogik ist es möglich, mindestens ein Leuchtmittel so anzusteuern, dass eine Fehlfunktion eines zweiten Leuchtmittels zumindest teilweise ausgeglichen wird. Hierbei können, z. B. bei Erkennen eines Überhitzens eines Leuchtmittels, Strombegrenzungen zu dem mit einer Fehlfunktion bedrohten Leuchtmittel vorgenommen werden. Die Ansteuerungslogik kann aber auch fehlfunktionsfreie Leuchtmittel mit einer Stromerhöhung beaufschlagen, um eine größere Helligkeit des Leuchtmittels zu gewinnen. Auf diese Weise können Helligkeitsfehler, die durch Fehler an mindestens einem Leuchtmittel entstehen, zumindest teilweise kompensiert werden. Mit der Fehlerbehebung kann die Berechnungseinheit auch auf in einem elektronischen Speicher vorgehaltene Grenzwerte, Sollwerte oder Maximalwerte für Lichthelligkeiten, Ströme oder Temperaturen zugreifen und insbesondere die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben sicherstellen.
Die zuvor dargestellten Kombinationen und Ausführungsbeispiele lassen sich auch in zahlreichen weiteren Verbindungen und Zusammenwirkungen betrachten.
Figurenkurzbeschreibung
Die vorliegende Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, die beispielhaft besonders vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten darlegen, ohne die vorliegende Erfindung auf diese einzuschränken, wobei
1 die Frontansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Tagfahrlichtsystem,
2 eine Anordnung eines Tagfahrlichtsystems,
3 einen schematischen Aufbau einer Leuchte eines Tagfahrlichtsystems,
4 eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystems mit einem Betriebsmodus,
5 eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystems mit einem Betriebsmodus,
6 ein schematisches Beispiel für eine Änderung einer Oberschwingungsfrequenz einer Akkumulatorladespannung bei einer Motorbeschleunigung,
7a, b, c, d, e, f Einzelhelligkeiten verschiedener Leuchtmittel eines erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystems, nämlich in 7a alle Leuchtmittel in ausgeschaltetem Zustand, 7b alle Leuchtmittel in einem Positionslichtmodus, 7c alle Leuchtmittel jeweils mit maximaler Leuchtstärke, 7d Leuchtmittel mit Helligkeitsmaximum auf der rechten Seite der Leuchte, 7e Leuchtmittel mit Helligkeitsmaximum in der Mitte der Leuchte, 7f Leuchtmittel mit Helligkeitsmaximum auf der linken Seite der Leuchte
und 8 Positionen von Messstellen zur Bestimmung vorschriftsmäßig eingehaltener Mindestwerte von Lichthelligkeiten eines erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystems zeigt.
Figurenbeschreibung
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 101 in Frontansicht. Zu erkennen sind der linke Scheinwerfer 103‘ und der rechte Scheinwerfer 103. Der Fahrtrichtungsanzeiger 105 ist in den Scheinwerfer 103 integriert. Weiterhin umfasst die Beleuchtungsanlage Nebelscheinwerfer 107. Unter den Scheinwerfern 103, 103‘ ist jeweils eine linke Leuchte 113‘ und eine rechte Leuchte 113 des Tagfahrlichtsystems 111 angeordnet, die auch jeweils als erste oder zweite Leuchte bezeichnet werden kann. Wenn vor dem Kraftfahrzeug 101 ein zweites Kraftfahrzeug fährt, so kann ein Fahrer in einem Rückspiegel, wie dem Rückspiegel 109, die dynamischen Lichteffekte des Tagfahrlichtsystems 111 sehen. Das Tagfahrlichtsystem 111 erkennt aus einem zugeführten Spannungswert von dem Zündschlosssystem 102 die Schlüsselstellung und somit einen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs 101.
2 zeigt eine Ausführung eines Tagfahrlichtsystems 211. Das Steuergerät 215 umfasst eine Steuerplatine 217 an einem Gehäuse, wobei die Steuerplatine 217 die elektronischen Komponenten des Steuergeräts 215 elektronisch miteinander verbindet. Über die Signaleingangsstelle 235 wird durch die Anschlussleitung 225 die Versorgungsspannung 237 des Tagfahrlichtsystems 211 zugeführt. Über die Anschlussleitung 225‘ kann ein externes Sensorsignal 233 dem Steuergerät 215 zugeführt werden. Weiterhin umfasst das Steuergerät 215 des Tagfahrlichtsystems 211 einen internen Sensor 231 in der Ausführung eines Beschleunigungssensors. Mit dem Beschleunigungssensor 231 kann ein Tagfahrlichtsystem 211, das in ein Kraftfahrzeug eingebaut wurde, Kurvenbeschleunigung oder Beschleunigung der Geradeausfahrt erkennen. Die Sensorsignalwerte werden zur Berechnung eines dynamischen Tagfahrlichtmodus der Berechnungseinheit 219 zugeführt, welche die Ansteuerungslogik 221 umfasst. Die Berechnungseinheit 219 weist auch einen Anschluss 227 für Klemme 15 auf, mit der die Zündschlüsselstellung bei der Berechnung des dynamischen Tagfahrmodus einbezogen werden kann. Signale, wie Oberschwingungen, die der Versorgungsspannung 237 des Tagfahrlichtsystems 211 aufgeprägt sind, können in dem Spannungswandlungsglied 223 analysiert werden, z. B. hinsichtlich einer Frequenz, welche von der Berechnungseinheit 219 in die Berechnung eines dynamischen Tagfahrmodus einbezogen werden kann. Die Berechnungseinheit 219 greift auf einen elektronischen Speicher 229 zu. Weiterhin weist die Steuereinheit 215 eine Reihe von Treiberstufen, wie die erste Treiberstufe 241, die zweite Treiberstufe 242 und die dritte Treiberstufe 243, auf. Die erste Treiberstufe 241 ist über das Leitungsbündel 249 mit dem ersten Leuchtmittel 251 verbunden und die zweite Treiberstufe 242 ist über das Leitungsbündel 249 mit dem zweiten Leuchtmittel 252 verbunden. Die Leuchtmittel 251, 252 werden unabhängig voneinander aus der jeweiligen Treiberstufe 241, 242 mit Strom versorgt. Die Leuchtmittel 251, 252 sind der ersten Leuchtmittelgruppe 261 zugeordnet, die sich in der ersten Leuchte 213 befindet. Den Leuchtmitteln 251, 252 ist jeweils eine Einzellinse zugeordnet, wie die Einzellinse 269, die dem ersten Leuchtmittel 251 vorsteht. Weiterhin kontrolliert die Steuereinheit 215 des Tagfahrlichtsystems 211 die zweite Leuchte 213‘, in der ebenfalls ein erstes Leuchtmittel 251‘, allerdings der zweiten Leuchtmittelgruppe 261‘ zugehörig, angeordnet ist. Das erste Leuchtmittel 251‘ wird von der dritten Treibereinheit 243 unabhängig von anderen Leuchtmitteln, wie den Leuchtmitteln 251, 252, über das Leitungsbündel 249‘ mit Strom versorgt. Damit können die erste Leuchte 213 und die zweite Leuchte 213‘ unabhängig voneinander in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus betrieben werden.
In 3 sind die Komponenten einer Leuchte 313 in räumlich-perspektivischer Darstellung nach Art einer Explosionsdarstellung zueinander angeordnet. Das Leuchtengehäuse 314 ist so ausgestaltet, dass es einen kastenförmigen Innenraum (ohne Bezugszeichen) aufweist. Das Leuchtengehäuse 314 nimmt die Leuchtmittelplatine 374 auf. Die Leuchtmittelplatine 374 trägt die Reflektorfläche 373 und Leuchtdioden, wie die Leuchtdiode 351, die gleichmäßig beabstandet, nebeneinander angeordnet sind. Von dem Leuchtengehäuse 314 wird auch eine Linsenanordnung mit aufgenommen, wobei die Einzellinse 369 der ersten LED 351 und die Einzellinse 370 der zweiten LED 352 zugeordnet ist. Den Abschluss des Leuchtengehäuses 314 bildet im zusammengebauten Zustand der Leuchte 313 die Abdeckscheibe 341, mit der die LEDs 351, 352 in dem Leuchtengehäuse 314 wasserdicht eingekapselt werden. Die Abdeckscheibe 371 weist für jede einzelne LED eine Fresnel-Linsenstruktur auf.
Ein möglicher Betriebsablauf eines Tagfahrlichtsystems 411 ist in 4 dargestellt. Das Tagfahrlichtsystem 411 umfasst die Steuereinheit 415. Der Steuereinheit 415 wird die Akkumulatorladespannung 485 zugeführt, welche in der Steuereinheit 415 hinsichtlich einer Oberschwingungsfrequenz 487 ausgewertet wird. Weiterhin wird der Steuereinheit 415 ein Beleuchtungsmodussignal 481 eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) zugeführt, welches hinsichtlich des Abblendlichtschaltzustands 483 ausgewertet wird. Aus der Oberschwingungsfrequenz 487 wird der Drehzahlwert 488 eines Motors bestimmt. Weiterhin empfängt die Steuereinheit 415 einen Sensormesswert 477, der zu einem Signal 479 ausgewertet wird. Bei dem Sensorsignal 477 handelt es sich um ein Signal eines Bewegungsmelders, der auf Ultraschallbasis feststellt, ob z. B. Regen fällt oder ob sich in der Nähe des Tagfahrlichtsystems 411 Personen bewegen. Der Drehzahlwert 488, der Abblendzustand 483 und der Signalwert 479 gehen in die Ansteuerungslogik 421 ein. Hierbei wird zunächst festgestellt, welcher Ein-/Auszustand des Tagfahrlichts 489 einzunehmen ist. Insbesondere wird bestimmt, ob eine Mindesthelligkeit eines Tagfahrlichts oder eine maximale Helligkeit eines Standlichts einzuhalten sind. Weiterhin wird über die Ansteuerungslogik 421 der Tagfahrlichtmodus 490 kontrolliert, wobei insbesondere der Drehzahlwert 488 aber auch der Abblendlichtzustand 483 und der Signalwert 479 Berücksichtigung finden. Der Tagfahrlichtmodus 490 bestimmt, in welcher Weise die erste Treiberstufe 441 das erste Leuchtmittel 451 ansteuert und in welcher Weise die zweite Treiberstufe 442 das zweite Leuchtmittel 452 ansteuert. Wenn mit dem Tagfahrlichtmodus 490 ein pulsierendes Licht 493 realisiert wird, so kann durch entsprechende Ansteuerung des Stroms die Helligkeit des ersten Leuchtmittels 451 zunehmen und die Helligkeit des zweiten Lichtleuchtmittels 452 abnehmen.
5 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Betriebsverfahrens, das mit dem Tagfahrlichtsystem 511 erfolgen kann. Das Tagfahrlichtsystem 511 umfasst die Steuerungseinheit 515 und die erste Leuchte 513. In der Steuerungseinheit 515 sind die Berechnungseinheit 519, der Beschleunigungssensor 531 und der elektronische Speicher 529 angeordnet. Die Berechnungseinheit 519 hat Zugriff auf den Inhalt des elektronischen Speichers 529, um die darin abgelegten Speicherwerte, wie einen Mindesthelligkeitswert 591 und einen Maximalhelligkeitswert 592 für die Ansteuerungslogik 521, einzubeziehen. Von dem Bewegungssensor 531 wird ein Messwert 577 erhoben, welcher als Signalwert 579 ausgewertet wird. Weiterhin erfolgt eine sensorische Erhebung eines Temperaturwerts 578, wobei der Temperatursensor nicht dargestellt ist. Der Temperatursensor liefert für jedes Leuchtmittel 551, 552, 553 die aktuelle Leuchtmitteltemperatur, sodass diese von der Berechnungseinheit 519 in der Ansteuerungslogik 521 mitberücksichtigt werden kann. In der Berechnungseinheit 519 wird aus einer zugeführten Akkumulatorladespannung 585 eine Oberschwingungsfrequenz 587 bestimmt und aus der Oberschwingungsfrequenz 587 wird eine Motordrehzahl 588 berechnet. Aus dem Beleuchtungsmodus 581 eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) wird der Einschaltzustand des Abblendlichts 583 bestimmt. Auf Grundlage der berechneten Werte 583, 579 und 588 wird von der Ansteuerungslogik 521 entschieden, welcher Tagfahrlichtzustand 589 einzunehmen ist, oder ob das Tagfahrlicht auszuschalten ist. Weiterhin wird unter Berücksichtigung des Mindesthelligkeitswerts 591 und des Maximalhelligkeitswerts 592, sowie manuell wählbarer Voreinstellungen an einem Bedienungselement (nicht dargestellt), die an die Berechnungseinheit weitergegeben werden, der Tagfahrlichtmodus 590 ermittelt. Das Tagfahrlichtsystem 511 umfasst in der Leuchte 513 die Treiberstufen 541, 542, 543, wobei die erste Treiberstufe 541 dem ersten Leuchtmittel 551, die zweite Treiberstufe 542 dem zweiten Leuchtmittel 552 und die dritte Treiberstufe 543 dem dritten Leuchtmittel 553 eindeutig zugeordnet sind. Mit dem Tageslichtmodus 590 ist ein Lauflicht 595 realisierbar, wobei in zeitlicher Folge ein Helligkeitsmaximum der Leuchtmittel 551, 552, 553 von dem ersten Leuchtmittel 551 bis zu dem dritten Leuchtmittel 553 verbracht wird. Wenn das Helligkeitsmaximum das dritte Leuchtmittel 553 erreicht hat, wird durch eine Umkehrung im zeitlichen Ablauf der Stromversorgung durch die Treiberstufen 541, 542, 543 das Helligkeitsmaximum von dem dritten Leuchtmittel 553 über das zweite Leuchtmittel 552 zurück auf das erste Leuchtmittel 551 verbracht.
In 6 ist beispielhaft schematisch als Funktion des zeitlichen Verlaufs t die Akkumulatorspannung 685 aufgetragen, die auch als U(t) bezeichnet wird. Die Akkumulatorspannung 685 wird, wie beispielsweise in den Betriebsverfahren von 4 und 5 jeweils mit dem Bezugszeichen 485 und 585 vermerkt ist, in der Steuereinheit 415 bzw. 515, insbesondere in der Berechnungseinheit 519, ausgewertet. In 6 ist der Zeitpunkt der Beschleunigung t_B eingetragen, bei dem ein Drehzahlwert 688 zu einem Drehzahlwert 688‘ durch Beschleunigung des Motors des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) erhöht wird. Damit geht eine Erhöhung einer Oberschwingungsfrequenz 687 zu einer Oberschwingungsfrequenz 687‘ einher. Die Erhöhung der Oberschwingungsfrequenz 687, 687‘ wird von der Berechnungseinheit (nicht dargestellt) erkannt und in den Tagfahrlichtmodus 690 einbezogen. Dabei kann z. B. der Zeitpunkt t_B erkannt und als Auslöser für eine Änderung des Tagfahrlichtmodus von einem pulsierenden Licht zu einem Lauflicht umgesetzt werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Lichthelligkeit des Tagfahrlichts mit Bezug auf den Zeitpunkt t_B von einer ersten Pulsierungsfrequenz in eine zweite Pulsierungsfrequenz des Tagfahrlichts (nicht dargestellt) zu erhöhen. Die Pulsierungsfrequenz zu einer jeweiligen Oberschwingungsfrequenz 687, 687‘ korreliert. Der Tagfahrlichtmodus wird nur beispielhaft beschrieben, weil vielfältige Tagfahrlichtmodi auch auf Kundenwunsch hin als Ausgestaltungen der Erfindung möglich sind.
In 7 sind beispielhaft verschiedene Tagfahrlichtmodi 790, 790‘, 790‘‘ dargestellt. Die 7a bis 7f zeigen am Beispiel eines Tagfahrlichtsystems 711 mit der Leuchte 713 elf Leuchtmittel, wie die erste LED 751, die zweite LED 752, die sechste LED 754, die zehnte LED 756 und die elfte LED 757, in verschiedenen Zuständen. Die jeweilige Lichthelligkeit oder die Lichtstärke eines Leuchtmittels 751, 752, 754, 756, 757 ist durch ein weißes Kästchen für einen maximalen Helligkeitswert 794 eines Leuchtmittels, ein schwarzes Kästchen für ein nicht leuchtendes Leuchtmittel, eine dünne Schraffur für 70 % Lichthelligkeit eines Leuchtmittels, eine starke Schraffur für 30 % Lichthelligkeit eines Leuchtmittels und eine nahezu schwärzende Schraffur für eine Glimmleuchtstärke eines Leuchtmittels gezeigt. Die Leuchtmittel 751, 752, 754, 756, 757 werden von einer Berechnungseinheit (nicht dargestellt) jeweils unabhängig voneinander und über einen einzelnen Kanal einer Treiberstufe (nicht dargestellt) betrieben, wobei der Kanal ein einziges Leuchtmittel, wie das Leuchtmittel 751, mit Strom versorgt. In dem Tageslichtbetriebsmodus von 7a sind alle elf Leuchtmittel, wie die Leuchtmittel 751, 752, 754, 756, 757, schwarz gezeigt. Es erfolgt keine Lichtabstrahlung. Tagfahrlicht 711 ist in dem Tagfahrlichtbetriebsmodus 790 ausgeschaltet. 7b zeigt einen Tagfahrlichtmodus 790’, bei dem alle Leuchtmittel, wie die Leuchtmittel 751, 752, 754, 756, 757, einen Mindesthelligkeitswert 791 aufweisen. Tagfahrlichtmodus 790‘ verwirklicht ein Standlicht mit einer Gesamthelligkeit von 12 cd. Der Mindesthelligkeitswert 791 entsteht durch Vorgabe einer Pulsweite des Stroms gleichermaßen zu jedem der elf Leuchtmittel, wie das Leuchtmittel 751. Die Dauer des eingeschalteten Stroms im Vergleich zur Gesamtdauer einer Periode des gepulsten Stroms beträgt weniger als 1 %. In 7c werden alle Leuchtmittel, wie die Leuchtmittel 751, 752, 754, 756, 757, mit dem maximal zulässigen Strom für jedes Leuchtmittel betrieben, wobei die maximal spezifizierte Helligkeit von 300 cd eines einzelnen Leuchtmittels, wie das erste Leuchtmittel 751, jeweils abgestrahlt wird. Die Lichthelligkeit aller elf Leuchtmittel der Leuchte 713 summiert sich in 7c zu einem Lichthelligkeitswert von mehr als 1.200 cd auf. Bei dem Ausführungsbeispiel von 7c handelt es sich deshalb nicht um einen Tagfahrlichtmodus und der Modus des Ausführungsbeispiels von 7c wird von einem erfindungsgemäßen Tagfahrlichtsystem nicht eingenommen. In 7d, 7e und 7f ist jeweils ein Zeitpunkt in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus 790’’ wiedergegeben. In 7d sind das erste Leuchtmittel 751 und das zweite Leuchtmittel 752 auf einen Mindesthelligkeitswert 791 von der Stärke einer Glimmhelligkeit geschaltet. Das zehnte Leuchtmittel 756 und das elfte Leuchtmittel 757 zeigen die größte Lichthelligkeit der Leuchte 713, wobei ein Maximalhelligkeitswert 794 von den Leuchtmitteln 756, 757 abgestrahlt wird. Das sechste Leuchtmittel 754 weist eine Zwischenhelligkeit von 30 % der maximalen Helligkeit des elften Leuchtmittels 757 auf. Zu dem in 7e gezeigten Zeitpunkt wurde das erste Leuchtmittel 751 erhellt bis zu 30 % der maximalen Lichthelligkeit 794 und das elfte Leuchtmittel 757 abgedunkelt zu einer gleichen Lichthelligkeit wie das erste Leuchtmittel 751. Die Stromzufuhr zu dem sechsten Leuchtmittel 754 wurde erhöht, so dass das sechste Leuchtmittel 754 den maximalen Helligkeitswert 794 aufweist. Leuchtmittel 754 in der Mitte der Leuchte 713 hat daher in 7e eine im Vergleich zu den seitlich, insbesondere am Rand der Leuchte 713 gelegenen Leuchtmitteln 751, 757, erhöhte Lichthelligkeit. In 7f werden die Leuchtmittel 751, 752, 756, 757 mit Lichthelligkeiten gezeigt, die der Helligkeitsverteilung von 7d nach Spiegelung der Verteilung an dem sechsten Leuchtmittel 754 gleicht. In dem Tagfahrlichtmodus 794’’ ist in zeitlicher Abfolge von 7d über 7e zu 7f ein Helligkeitsmaximum 794 von dem elften Leuchtmittel 757 zu dem ersten Leuchtmittel 751 verbracht worden. Der optische Eindruck für einen Betrachter entspricht dem eines Lauflichts.
Ein weiteres Beispiel für einen Tagfahrlichtmodus geht aus Tabelle 1a und Tabelle 1b hervor. Die Tabellen 1a und 1b zeigen Helligkeitswerte für zehn LEDs, nämlich LED1 bis LED10, eines Tagfahrlichtsystems. Das Tagfahrlichtsystem ist mit einer Lichtverteileinheit vor den LEDs ausgestattet. Alle zehn LEDs weisen nach technischer Spezifikation einen maximalen Lichthelligkeitswert (lv-max) von 300 cd auf. Jede einzelne LED wird mit dem Verfahren der Pulsweitenmodulation (PWM) durch ihre Stromversorgung individuell bestromt. In der Spalte lv sind jeweils die Einzelhelligkeiten der LEDs in der Einheit cd gelistet.
In dem Tagfahrlichtmodus wird gemäß Tabellen 1a das Tagfahrlichtsystem in einer Weise betrieben, in der LED1 mit 100 % Bestromung einen Beitrag von 300 cd zur Gesamthelligkeit liefert und LED10 mit 2 % Bestromung einen Beitrag von 0,6 % zur Gesamthelligkeit liefert. Die Helligkeitswerte sind jeweils in der HV(0/0)-Lage zu messen. Bei Aufsummieren der Einzelhelligkeiten aller zehn LEDs ergibt sich eine totale Lichthelligkeit in der HV(0/0)-Lage von 522 cd. Die totale Lichthelligkeit liegt oberhalb einer gesetzlich vorgegebenen Mindesthelligkeit von 400 cd und ist somit zulässig. In dem Tagfahrlichtmodus erfolgt eine dynamische Anpassung der Lichthelligkeiten von Tabelle 1a zu den Lichthelligkeiten von Tabelle 1b. In Tabelle 1b wurde die Stromversorgung durch eine Pulsweitenmodulation des Stroms für jede einzelne LED auf 15 % gesetzt wird. Damit trägt jeder einzelne LED in der HV(0/0)-Lage eine Lichthelligkeit von 45 cd bei, die sich zu einer totalen Lichthelligkeit von 450 cd aufsummieren. In dem dynamischen Tagfahrlichtmodus von Tabelle 1a und Tabelle 1b erfolgt eine Veränderung von Lichthelligkeiten einzelner LEDs, bei der ein Helligkeitsmaximum von LED1 zu gleichmäßigen Lichthelligkeitsbeiträgen von allen zehn LEDs umverteilt wurde. Gleichzeitig erfolgt eine geringe Abdunkelung der totalen Lichthelligkeit der Leuchte.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Tagfahrlichtmodus mit den zehn LEDs von Tabelle 1a ist in den Tabellen 2a, 2b, 2c und 2d dargestellt. Eine Besonderheit dieses Tagfahrlichtmodus in den Tabellen 2a bis 2d besteht darin, dass immer die totale Lichthelligkeit von 522 cd, die den gesetzlichen Vorgaben genügt, in jeder Phase der dynamischen Änderung des Tagfahrlichts eingehalten wird. Die Einzelhelligkeiten der zehn LEDs in Tabelle 2a gleichen den Einzelhelligkeiten der LEDs von Tabelle 1a.
In Tabelle 2b wurde durch Pulsweitenmodulation des jeweils einer LED zugeführten Stroms der maximale Helligkeitswert von 300 cd von LED1 auf LED5 verschoben, wobei LED1 nur noch durch eine Pulsweitenmodulation von 2 % einen geringen Helligkeitsbeitrag in der HV(0/0)-Richtung von 6 cd liefert. LED4 und LED6 leisten einen Beitrag von 90 cd als einen Zwischenwert der Helligkeit bei 30 % Pulsweite im Vergleich zu konstanter Bestromung. In Tabelle 2c wurde das Maximum der Lichthelligkeit durch Pulsweitenmodulation auf LED10 verlagert und zugleich zu einem Beitrag von 253 cd abgedunkelt bei 84 % Pulsweite. Weiterhin zeigt Tabelle 2c, dass LED5 bis LED10 noch eine erhöhte Lichthelligkeit gegenüber einem konstanten Beitrag der Lichthelligkeit von 6 cd aus LED1 bis LED4 in der HV(0/0)-Lage aufweist. Es erfolgt somit eine Vergleichmäßigung des Lichthelligkeitsbeitrags über mehrere LEDs, nämlich LED5 bis LED10 in Tabelle 2c. Dieser Trend wird in Tabelle 2d durch Pulsweitenmodulation fortgesetzt. Die Lichthelligkeitsbeiträge von LED1 bis zu LED10 steigen über jede einzelne LED hinweg schrittweise bis zu einem Lichthelligkeitsbeitrag von 155 cd aus LED10 in der HV(0/0)-Lage an.
In Tabelle 3a und Tabelle 3b ist für die Anordnung von zehn LEDs aus Tabelle 1a ein dynamischer Modus gezeigt, bei dem das Tagfahrlichtsystem als Standlicht betrieben wird. Gemäß Tabelle 3a liefert jede einzelne LED der zehn LEDs durch eine Pulsweite des Stroms von 0,2 % einen Lichthelligkeitsbeitrag von 0,6 cd in der HV(0/0)-Lage. Summarisch ergibt sich eine totale Lichthelligkeit von 6 cd, die im zulässigen Helligkeitsbereich für ein Standlicht liegt. In Tabelle 3b wurde, ausgehend von Tabelle 3a, eine Pulsweitenmodulation des elektrischen Stroms für einzelne LEDs durchgeführt. Die Lichthelligkeit von LED1 wurde mit einer Pulsweite von 2 % auf 6 cd in der HV(0/0)-Lage erhöht. Die LED2 nimmt einen Zwischenwert ein und die LED3 bis LED10 weisen einen geringen Helligkeitswert von nur 0,2 cd bei 0,05 % Pulsweite auf. Es ergibt sich in der HV(0/0)-Lage eine totale Helligkeit von allen LEDs von 7,5 cd. Das Standlicht, das auch als Positionslicht bezeichnet wird, weist somit beim Übergang von Tabelle 3a zu Tabelle 3b eine Dynamik in der Verteilung der Beiträge der Lichthelligkeiten der einzelnen LEDs sowie eine leichte Erhöhung der totalen Lichthelligkeit von 6 cd auf 7,5 cd auf, mit der beispielsweise die Aufmerksamkeit eines beistehenden Fußgängers auf ein abgestelltes Kraftfahrzeug gezogen werden kann.
8 zeigt ein Beleuchtungsfeld 899 mit einer auf die Position der Leuchtmittel des Tagfahrlichts bzw. der Leuchten des Tagfahrlichts angegebenen Verteilung von Lagen von Messstellen 10, 20, 25, 70, 90, 100 unter festgelegten Winkelschritten 898. Die Messstelle 100 entspricht der HV(0/0)-Lage. Hierbei beziehen sich H auf die horizontale Richtung und V auf die vertikale Richtung des Beleuchtungsfelds. Jeder Messstelle 10, 20, 25, 70, 90, 100 ist eine gleich große Messfläche zur Bestimmung der jeweils vorliegenden Lichthelligkeit zugeordnet. An der Messstelle 100 in der HV(0/0)-Lage muss ein gesetzlich vorgeschriebener Mindesthelligkeitswert von einem dynamischen Tagfahrlichtmodus jederzeit eingehalten werden. Ein gesetzlich vorgeschriebener Mindesthelligkeitswert beträgt beispielsweise 400 cd. Regelmäßig wird in einem Tagfahrlichtmodus ein Mindesthelligkeitswert eingehalten, der über dem gesetzlich vorgeschriebenen Mindesthelligkeitswert liegt. An den Messstellen 10, 20, 25, 70, 90 sind jeweils 10 %, 20 %, 25 %, 70 %, 90 % des Mindesthelligkeitswerts der HV(0/0)-Lage in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus messbar.
Die in den einzelnen Figuren gezeigten und im Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Ausgestaltungsmöglichkeiten lassen sich auch untereinander in beliebiger Form miteinander kombinieren.
Bezugszeichenliste

10: 10 % des Mindesthelligkeitswerts
20: 20 % des Mindesthelligkeitswerts
25: 25 % des Mindesthelligkeitswerts
70: 70 % des Mindesthelligkeitswerts
90: 90 % des Mindesthelligkeitswerts
100: HV(0/0)-Lage, insbesondere Mindesthelligkeitswert in der HV(0/0)-Lage
101: Kraftfahrzeug
102: Zündschlosssystem
103,: Scheinwerfer, insbesondere rechtes Abblendlicht
103‘: Scheinwerfer, insbesondere linkes Abblendlicht
105: Fahrtrichtungsanzeiger
107: Nebelscheinwerfer
109: Rückspiegel
111, 211, 411, 511, 711: Tagfahrlichtsystem
113, 213, 313, 513, 713: erste Leuchte, insbesondere rechte Leuchte
113‘, 213‘,: zweite Leuchte, insbesondere linke Leuchte
314: Leuchtengehäuse
215, 415, 515: Steuergerät
217: Steuerplatine, insbesondere Steuergerätgehäuse
219, 519: Berechnungseinheit
221, 421, 521: Ansteuerungslogik
223: Spannungswandlungsglied
225, 225‘: Anschlussleitung
227: Anschluss Klemme 15
229, 529: elektronischer Speicher
231, 531: Sensor, insbesondere Beschleunigungssensor
233: Externer Sensoranschluss
235: Signaleingangsstelle
237: Versorgungsspannung Tagfahrlicht
241, 441, 541: erste Treiberstufe
242, 442, 542: zweite Treiberstufe
243, 543: dritte Treiberstufe
249, 249‘: Leitungsbündel
251, 251‘, 351, 451, 551, 751: erstes Leuchtmittel, insbesondere erstes horizontales Leuchtenrand-Leuchtmittel
252, 352, 452, 552, 752: zweites Leuchtmittel
553: drittes Leuchtmittel
754: sechstes Leuchtmittel
756: zehntes Leuchtmittel
757: elftes Leuchtmittel, insbesondere zweites horizontales Leuchtenrand-Leuchtmittel
261: erste Leuchtmittelgruppe
261‘: zweite Leuchtmittelgruppe
269, 369: Einzellinse
370: zweite Einzellinse
371: Abdeckungsscheibe insbesondere Fresnel-Linsenanordnung
373: Reflektor
374: Leuchtmittelplatine
477, 577: Messwert des Sensors, insbesondere eines Beschleunigungssensors
578: Temperaturwert, insbesondere Betriebssignalwert
479, 579: Signalwert, insbesondere Betriebssignalwert
481, 581: Beleuchtungsmodus eines Kraftfahrzeugs
483, 583: Abblendlicht Zustand ein/aus
485, 585, 685: Akkumulatorladespannung
487, 587, 687, 687‘: Oberschwingungsfrequenz
488, 588, 688, 688‘: Drehzahlwert, vorzugsweise Betriebssignalwert
489, 589: Tagfahrlicht ein/aus
490, 590, 690, 790, 790‘, 790‘‘: Tagfahrlichtmodus, insbesondere dynamischer Tagfahrlichtmodus
591, 791: Mindesthelligkeitswert
592: Maximalhelligkeitswert
493: Pulsierendes Licht
794: maximaler Helligkeitswert nach Leuchtmittelspezifikation
595: Lauflicht
796: Lichthelligkeit, insbesondere 70% eines Maximalhelligkeitswertes
898: Winkelschritte, insbesondere Schrittweite
899: Beleuchtungsfeld
t: zeitlicher Verlauf
t_B: Zeitpunkt der Beschleunigung, insbesondere eines Motors
H: horizontale Richtung
V: vertikale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006039182 A1 [0003, 0008]
DE 102009000289 A1 [0004, 0004]
DE 202011103805 U1 [0005, 0005]
DE 102011079473 A1 [0006]
DE 102010023583 A1 [0007]
EP 2221219 A1 [0008]
DE 102007040042 A1 [0009]
DE 10351182 A1 [0010]
DE 102009010298 A1 [0011]
DE 102010023177 A1 [0012]
DE 102011051152 A1 [0013]
DE 102008060042 A1 [0014]
EP 1839928 A2 [0015]

Claims

Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) mit mindestens zwei Leuchtmitteln (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) wie LEDs, vorzugsweise in einem Reflektor (373) angeordnet, und einer Ansteuerungslogik (221, 421, 521) mit einer Berechnungseinheit (219, 519), wobei die Berechnungseinheit (219, 519) in einem dynamischen Tagfahrlichtmodus (111, 211, 411, 511, 711) einen Mindesthelligkeitswert (591, 791), insbesondere als Speicherwert, vorhält, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Berechnungseinheit (219, 519) die Lichthelligkeit jedes Leuchtmittels (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) individuell einstellbar ist, wobei die Berechnungseinheit (219, 519) über einen Maximalhelligkeitswert verfügt, der unterhalb eines maximalen Helligkeitswerts von 1200 cd (Candela) in einem Beleuchtungsfeld (899) liegt, und durch die Ansteuerungslogik (221, 421, 521) eine Begrenzung der Lichthelligkeit in dem Beleuchtungsfeld (899) gewährleistet ist, wobei die Einhaltung des Mindesthelligkeitswerts (591, 791) durch eine Addition von Einzelhelligkeiten der Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) ermittelbar ist und die Einzelhelligkeiten von wenigstens zwei Leuchtmitteln (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) zueinander zu einem Zeitpunkt (t_B) in dem dynamischen Tagfahrlichtmodus (111, 211, 411, 511, 711) durch einen Betrieb der Ansteuerungslogik (221, 421, 521) abweichen.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Berechnungseinheit in Abhängigkeit eines Drehzahlwertes (488, 588, 688, 688‘), vorzugsweise einer Motorantriebswelle eines Kraftfahrzeugs (101), eine Variation der Einzelhelligkeiten der Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) in einer Treiberstufe (241, 441, 541; 242, 442, 542; 243, 543) der Ansteuerungslogik (221, 421, 521) einstellbar ist.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) in einer Kommunikationsverbindung mit einem Sensor (231, 531), wie einen Beschleunigungssensor oder einen Drehmomentsensor, steht und über eine Signaleingangsstelle (235) der Berechnungseinheit (219, 519) ein Messwert (477, 577) des Sensors (231, 531) einlesbar ist, wobei vorzugsweise von der Ansteuerungslogik (221, 421, 521) mindestens ein Betriebssignalwert (479, 579), wie ein Geschwindigkeitswert, ein Beschleunigungswert oder ein Drehmomentwert, in eine Berechnung des dynamischen Tagfahrlichtmodus (490, 590, 690, 790, 790‘, 790‘‘) einbeziehbar ist.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) ein taktbares Spannungswandlungsglied (223) umfasst, wobei eine Taktfrequenz des Spannungswandlungsglieds (223) mindestens um das Zweifache höher ist als eine maximal auszuwertende Oberschwingungsfrequenz (487, 587, 687) auf der Versorgungsspannung (237) des Tagfahrlichtsystems (111, 211, 411, 511, 711) oder der Akkumulatorladespannung.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit (219, 519) eine Anschlussklemme aufweist, die an Klemme 15 (227) des Zündschlosssystems (102) eines Kraftfahrzeugs (101) anschließbar ist.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) ein Optiksystem aufweist, durch dessen Anordnung mindestens eines der mindestens zwei Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) Licht abstrahlt, wobei ein Strahl in einer HV(0/0)-Lage (100), vorzugsweise bezogen auf eine Anordnung des Tagfahrlichtsystems (111, 211, 411, 511, 711) an einem Kraftfahrzeug (101), abgestrahlt wird, und das mindestens eine Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) für eine Betriebsweise gestaltet ist, dass in der Addition der Lichthelligkeiten der einzelnen Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) mindestens eine Lichthelligkeit von 400 cd vorliegt.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichthelligkeit des Tagfahrlichtsystems (111, 211, 411, 511, 711) an einen Beleuchtungsmodus (481, 581) eines Kraftfahrzeugs (101), wie ein Nebellicht (107), ein Signallicht (105) oder ein Abblendlicht (103, 103‘), durch den Betrieb der Ansteuerungslogik (221, 421, 521) anpassbar ist.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnungseinheit eine Maximalhelligkeit eines Standlichts, wie eine Lichthelligkeit von 4 cd, kennt und vorzugsweise durch die Ansteuerungslogik (221, 421, 521) die Maximalhelligkeit (592) eines Tagfahrlichts in dem Beleuchtungsmodus (481, 581) des Kraftfahrzeugs (101) geringer oder gleich der Maximalhelligkeit des Standlichts ist.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Leuchtmitteln (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) über eine geometrische Fläche, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet ist, wobei eine Lichtabstrahlungsfläche mit einem Flächeninhalt zwischen 25 cm² und 200 cm² vorliegt, und wobei eine Lichtverteilungsanordnung, die zumindest an einer Seite des Leuchtmittels (251, 251‘, 351, 451, 551, 751; 252, 352, 452, 552, 752; 553; 754; 756; 757) angeordnet ist, wie eine Linsenanordnung oder auch eine Spiegelanordnung des Tagfahrlichtsystems (111, 211, 411, 511, 711), zumindest teilweise zu der Lichtabstrahlungsfläche beiträgt.
Tagfahrlichtsystem (111, 211, 411, 511, 711) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein erstes Leuchtmittel (251, 251‘, 351, 451, 551, 751) einer ersten Leuchtmittelgruppe (261) zugeordnet ist und mindestens ein zweites Leuchtmittel (252, 352, 452, 552, 752) einer zweiten Leuchtmittelgruppe (261‘) zugeordnet ist, wobei vorzugsweise die Leuchtmittelgruppen (261, 261‘) für eine horizontale Anordnung nebeneinander an einem Kraftfahrzeug (101) ein Lichtverteilmuster haben.