DE4313914C2 - Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung mit variierbarer Beleuchtungsstärkeverteilung - Google Patents
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung mit variierbarer BeleuchtungsstärkeverteilungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Kraftfahrzeugschein
werfereinrichtung nach der Gattung des Anspruchs 1.
Eine solche Scheinwerferanlage ist durch die DE-OS 15 97 977
bekannt. Diese Scheinwerferanlage weist zwei an der
Vorderseite des Fahrzeugs angebrachte Scheinwerfereinheiten
auf, welche in jeweils drei Scheinwerferuntereinheiten
unterteilt sind. Durch eine erste Scheinwerferuntereinheit
des auf der eigenen Verkehrsseite angebrachten
Scheinwerfers wird dabei ein Grundlichtbündel ausgesandt
welches eine Basisbeleuchtungsstärkeverteilung erzeugt,
durch eine zweite Untereinheit wird ein
Landstrassenzusatzlichtbündel und durch eine dritte
Untereinheit ein Hauptlichtbündel erzeugt. Durch eine erste
Scheinwerferuntereinheit des auf der Gegenverkehrsseite
angebrachten Scheinwerfers wird ebenfalls ein
Grundlichtbündel erzeugt, durch eine zweite Untereinheit
wird ein Autobahnzusatzlichtbündel erzeugt und durch eine
dritte Untereinheit ein Hauptlichtbündel. Das
Grundlichtbündel erzeugt dabei eine symmetrische
Beleuchtungsstärkeverteilung mit einer horizontalen oberen
Helldunkelgrenze. Das Landstraßenzusatzlichtbündel
beleuchtet die eigene Verkehrsseite stärker und die von
diesem erzeugte Beleuchtungsstärkeverteilung weist auf der
Gegenverkehrsseite eine horizontale Helldunkelgrenze auf
und auf der eigenen Verkehrsseite eine zum Fahrbahnrand hin
ansteigende Helldunkelgrenze. Das Autobahnzusatzlichtbündel
beleuchtet die Gegenverkehrsseite stärker und die von
diesem erzeugt Beleuchtungsstärkeverteilung weist auf der
eigenen Verkehrsseite eine zum Fahrbahnrand hin ansteigende
Helldunkelgrenze auf und auf der Gegenverkehrsseite eine
ebenfalls zum Fahrbahnrand hin ansteigende
Helldunkelgrenze. Im Stadtverkehr ist vorgesehen, dass nur
jeweils die das Grundlichtbündel erzeugenden
Scheinwerferuntereinheiten betrieben werden. Bei Fahrt auf
einer Landstraße mit Gegenverkehr werden die beiden das
Grundlichtbündel erzeugenden Untereinheiten und die das
Landstraßenzusatzlichtbündel erzeugende Untereinheit
betrieben. Bei Fahrt auf der Autobahn werden die beiden das
Grundlichtbündel erzeugenden Untereinheiten, die das
Landstraßenzusatzlichtbündel und die das
Autobahnzusatzlichtbündel erzeugenden Untereinheiten
betrieben. Ohne Gegenverkehr werden als Fernlicht die
beiden das Grundlichtbündel erzeugenden Untereinheiten und
die beiden das Hauptlichtbündel erzeugenden Untereinheiten
betrieben.
Nachteilig bei dieser bekannten Scheinwerferanlage ist,
dass durch die durch das Grundlicht alleine erzeugte
Beleuchtungsstärkeverteilung gesetzliche Mindestforderungen
für das Abblendlicht hinsichtlich der an vorgegebenen
Messpunkten mindestens erforderlichen Beleuchtungsstärke
nicht erfüllt werden können. Bei Zuschaltung des
Autobahnzusatzlichtbündels werden die gesetzlichen
Vorschriften für Abblendlicht hinsichtlich der Lage der
Helldunkelgrenze und der maximal zulässigen
Beleuchtungsstärken nicht eingehalten. Außerdem ist bei
dieser Scheinwerferanlage trotz der Möglichkeit der
wahlweisen Zuschaltung wenigstens eines weiteren
Lichtbündels, also Landstrassenzusatzlichtbündel und/oder
Autobahnzusatzlichtbündel, keine Anpassung der
Beleuchtungsstärkeverteilung an die Verkehrssituation vor
dem Fahrzeug, an unterschiedliche Witterungsverhältnisse,
die Fahrgeschwindigkeit oder an individuelle Bedürfnisse
des Fahrzeuglenkers möglich.
Weiterhin ist eine Beleuchtungseinrichtung zur Verwendung
an Kraftfahrzeugen aus DE 41 29 955 A1 bekannt mit einer
Lichterzeugereinheit, aus der Licht in mehrere Lichtleiter
eingeleitet wird, die das Licht zu verschiedenen
Untereinheiten eines Lichtverteilers leiten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung bereitzustellen, die
die genannten Nachteile nicht aufweist und eine Anpassung
an unterschiedliche Situationen ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine
Kraftfahrzeugscheinwerferanlage gemäß den unabhängigen
Ansprüchen 1, 3, 7 und 8.
Die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung
hat den Vorteil, dass im Rahmen der für das Abblendlicht
bestehenden gesetzlichen Mindestforderungen und der
zulässigen Höchstwerte der Beleuchtungsstärke eine
Anpassung der von der Scheinwerferanlage erzeugten
Beleuchtungsstärkeverteilung an unterschiedliche
Gegebenheiten ermöglicht ist.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Scheinwerferanlage angegeben. Durch das im Anspruch 14
angegebene zusätzliche Lichtbündel werden die
Sichtverhältnisse für den Fahrzeuglenker bei hohen
Fahrgeschwindigkeiten verbessert. Durch die im Anspruch 16
angegebene zusätzliche Beleuchtungsstärkeverteilung werden
die Sichtverhältnisse für den Fahrzeuglenker insbesondere
bei Nebel oder Schnee verbessert. Durch die im Anspruch 17
angegebene zusätzliche Beleuchtungsstärkeverteilung werden
die Sichtverhältnisse insbesondere bei Regen oder dunklem
Fahrbahnbelag verbessert. Bei der Anspruch 3 angegebenen
Ausbildung der Scheinwerferanlage sind nur wenige
Lichtquellen für die Erzeugung der unterschiedlichen
Lichtbündel erforderlich. Die in den Ansprüchen 7 und 8
angegebene Ausbildungen der Scheinwerferanlage haben den
Vorteil, dass jeweils mit einer Scheinwerfereinheit die
unterschiedlichen Lichtbündel erzeugt werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert Es zeigen Fig. 1 einen vor einer
Scheinwerferanlage angeordneten Messschirm mit
verschiedenen Beleuchtungsstärkeverteilungen, die von der
Scheinwerferanlage in unterschiedlichen Betriebsstellungen
erzeugt werden, Fig. 2 den Messschirm mit weiteren
Beleuchtungsstärkeverteilungen, die von der
Scheinwerferanlage in weiteren Betriebsstellungen erzeugt
werden können, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der
Scheinwerferanlage, Fig. 4 eine Scheinwerferanlage nach
dem Stand der Technik, Fig. 5a ein Lichteintrittsende
eines Lichtleiters von Fig. 4, Fig. 5b eine zugehörige
Beleuchtungsstärkenverteilung, Fig. 6a ein
Lichtaustrittsende des Lichtleiters, Fig. 6b eine
zugehörige Beleuchtungsstärkenverteilung, Fig. 7 ein
zweites Ausführungsbeispiel der Scheinwerferanlage, Fig. 8
ein drittes Ausführungsbeispiel der Scheinwerferanlage,
Fig. 9 ein viertes Ausführungsbeispiel der
Scheinwerferanlage und Fig. 10 eine Prinzipdarstellung zur
automatischen Steuerung der Scheinwerferanlage.
Für die erfindungsgemäße Scheinwerferanlage für Fahrzeuge,
inbesondere Kraftfahrzeuge, wird zunächst deren
Funktionsweise erläutert, welche für sämtliche
Ausführungsbeispiele prinzipiell gleich ist. Die
Scheinwerferanlage weist beispielsweise zwei, wie bekannte
Scheinwerfer in seitlichen Bereichen am Frontende eines
Kraftfahrzeugs angebrachte Scheinwerfereinheiten auf. Durch
die Scheinwerferanlage können wahlweise unterschiedliche
Lichtbündel ausgesandt werden, welche auf einem in den Fig.
1 und 2 dargestellten, in einem Abstand von etwa 25 Meter
vor dem Fahrzeug aufgestellten Messschirm 10
unterschiedliche Beleuchtungsstärkeverteilungen erzeugen.
Der Messschirm 10 repräsentiert dabei eine vor dem Fahrzeug
liegende Fahrbahn, welche durch die Scheinwerferanlage
beleuchtet wird. Nachfolgend werden die durch die
unterschiedlichen Lichtbündel erzeugten
Beleuchtungsstärkeverteilungen auf dem Messschirm 10
erläutert, wobei diese einer entsprechenden Beleuchtung der
Fahrbahn entsprechen. Es wird dabei auf unterschiedliche
Witterungsverhältnisse, Verkehrssituationen und sonstige
Parameter verwiesen, die sich jeweils auf den tatsächlichen
Betrieb der Scheinwerferanlage am Fahrzeug im Verkehr
beziehen und nicht auf die bei der Beleuchtung des
Messschirms 10 bestehenden Bedingungen.
In einem ersten Betriebszustand der Scheinwerferanlage wird
von dieser ein Basis-Lichtbündel ausgesandt, das auf dem
Messschirm 10 einen mit 12 bezeichneten Bereich beleuchtet
und in diesem eine Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
erzeugt. Die Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung erfüllt
hinsichtlich der Beleuchtungsstärke in vorgegebenen
Messpunkten des Bereichs 12 die bestehenden gesetzlichen
Mindestvorschriften für Abblendlicht. Der vom Basis-
Lichtbündel beleuchtete Bereich 12 weist eine obere
Helldunkelgrenze auf, die auf der Gegenverkehrsseite, in
Fig. 1 und 2 links der vertikalen Mittelebene VV des
Messschirms für Rechtsverkehr, einen horizontalen Abschnitt
14 und auf der eigenen Verkehrsseite, rechts der vertikalen
Mittelebene VV, einen zum Rand des Messschirms 10
ansteigenden Abschnitt 16.
In einem weiteren Betriebszustand der Scheinwerferanlage
wird durch diese zusätzlich zum Basis-Lichtbündel ein
weiteres Lichtbündel ausgesandt, durch das auf dem
Messschirm 10 eine weitere Beleuchtungsstärkeverteilung
erzeugt wird, die sich der vom Basis-Lichtbündel erzeugten
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung überlagert. Dabei werden
jedoch auch bei gleichzeitiger Beleuchtung des Messschirms
10 durch beide Lichtbündel die in gesetzlichen Bestimmungen
für das Abblendlicht zulässigen Maximalwerte der
Beleuchtungsstärken an vorgegebenen Messpunkten auf dem
Messschirm 10 nicht überschritten. Die Charakteristik der
vom weiteren Lichtbündel auf dem Messschirm 10 erzeugten
zusätzlichen Beleuchtungsstärkeverteilung ist von der der
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung verschieden, und so
gewählt, dass unter bestimmten Verkehrssituationen,
Witterungsverhältnissen oder Betriebsbedingungen des
Fahrzeugs, beispielsweise Fahrgeschwindigkeit, die
Sichtbedingungen für den Fahrzeuglenker gezielt verbessert
werden.
In einem möglichen weiteren Betriebszustand der
Scheinwerferanlage sendet diese ein weiteres Lichtbündel
aus, welches den Messschirm 10 in einem in Fig. 1
dargestellten Bereich 18 beleuchtet und dort eine
zusätzliche Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugt. Der
Bereich 18 liegt dabei innerhalb des vom Basis-Lichtbündel
beleuchteten Bereichs 12 dicht unterhalb der
Helldunkelgrenze 14, 16. Im Bereich 18 ist wegen der
Beleuchtung durch beide Lichtbündel eine starke
Lichtkonzentration im Zentrum des Messschirms 10 vorhanden.
Der Bereich 18 ist nach oben ebenfalls durch die
Helldunkelgrenze 14, 16 begrenzt. Durch das den Bereich 18
zusätzlich zum Basis-Lichtbündel beleuchtende weitere
Lichtbündel werden die Sichtverhältnisse für den
Fahrzeuglenker im Fernbereich der Fahrbahn verbessert, was
insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten vorteilhaft
ist.
Außerdem ist es möglich, dass die Scheinwerferanlage in
einem weiteren Betriebszustand ein weiteres Lichtbündel
aussendet, welches den Messschirm 10 in einem in Fig. 1 mit
20 bezeichneten Bereich beleuchtet und dort eine
zusätzliche Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugt. Der
Bereich 20 überlappt sich mit dem vom Basis-Lichtbündel
beleuchteten Bereich 12, weist jedoch eine deutlich größere
horizontale Erstreckung und eine geringere vertikale
Erstreckung als dieser auf. Durch das weitere Lichtbündel
wird hier somit eine zusätzliche Beleuchtung der seitlichen
Randbereiche des Messschirms 10 erreicht. Dies entspricht
einer guten Beleuchtung der Fahrbahnränder der vor dem
Fahrzeug liegenden Fahrbahn, wodurch insbesondere bei Nebel
oder Schnee und bei kurvenreicher Fahrbahn die
Sichtverhältnisse für den Fahrzeuglenker verbessert werden.
Bei einer weiteren Ausführung der Scheinwerferanlage ist es
auch möglich, dass diese in einem weiteren Betriebszustand
ein weiteres Lichtbündel aussendet, welches den Messschirm
10 in einem in Fig. 2 mit 22 bezeichneten Bereich
beleuchtet und dort eine zusätzliche
Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugt. Der Bereich 22 weist
gegenüber dem vom Basis-Lichtbündel beleuchteten Bereich 12
eine geringere horizontale Erstreckung, jedoch eine größere
vertikale Erstreckung unterhalb der Helldunkelgrenze 14, 16
auf. Durch das weitere Lichtbündel wird hier somit das nahe
vor dem Fahrzeug liegende Vorfeld der Fahrbahn gut
beleuchtet, wodurch insbesondere bei Regen, das heisst
nasser Fahrbahn, oder bei dunklem Fahrbahnbelag die
Sichtverhältnisse des Fahrzeuglenkers verbessert werden.
In Fig. 2 ist schließlich noch ein weiterer Bereich 24
eingezeichnet, der durch ein von der Scheinwerferanlage in
einem weiteren Betriebszustand ausgesandtes weiteres
Lichtbündel beleuchtet wird, welches eine zusätzliche
Beleuchtungsstärkeverteilung erzeugt. Der Bereich 24 weist
gegenüber dem vom Basis-Lichtbündel beleuchteten Bereich 12
eine etwas größere horizontale Erstreckung und eine etwas
geringere vertikale Erstreckung auf.
Die vorstehend beschriebenen, die Bereiche 18, 20, 22 und
24 auf dem Messschirm 10 beleuchtenden weiteren Lichtbündel
sind nur als Beispiele zu betrachten, wobei zusätzlich in
weiteren Betriebsstellungen der Scheinwerferanlage noch
weitere Lichtbündel ausgesandt werden können. Je mehr
unterschiedliche Beleuchtungsstärkeverteilungen erzeugende
Lichtbündel von der Scheinwerferanlage ausgesandt werden
können, desto besser können die Sichtverhältnisse unter
verschiedenen Verhältnissen an die Bedürfnisse des
Fahrzeuglenker angepasst werden. Dabei können je nach
Ausführung durch eine Scheinwerferanlage das Basis-
Lichtbündel und zusätzlich eines der vorstehend erläuterten
Lichtbündel ausgesandt werden. So ist es beispielsweise
möglich, bei einer einfachen Ausführung der
Scheinwerferanlage dem Basis-Lichtbündel lediglich zur
Verbesserung der Sichtverhältnisse bei hoher
Fahrgeschwindigkeit das den Bereich 18 auf dem Messschirm
10 beleuchtende Lichtbündel zu überlagern. Dies ist auch
mit einem der weiteren vorstehend erläuterten Lichtbündel
möglich. Bei einer aufwendigeren Ausführung der
Scheinwerferanlage ist es möglich, dass zur Verbesserung
der Sichtverhältnisse unter verschiedenen Bedingungen dem
Basis-Lichtbündel jeweils ein oder mehrere weitere
Lichtbündel überlagert werden können.
Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele von
Scheinwerferanlagen beschrieben, durch die die vorstehend
erläuterten verschiedenen Lichtbündel ausgesandt werden
können.
In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der
Scheinwerferanlage dargestellt. Die Scheinwerferanlage
weist dabei zwei Scheinwerfereinheiten 30 auf, die jeweils
aus mehreren Scheinwerferuntereinheiten 31 aufgebaut sind.
Die Scheinwerferuntereinheiten 31 können in einem
gemeinsamen Gehäuse 32 zusammengefasst sein, das eine
Lichtaustrittsöffnung aufweist, welche mit einer
transparenten Abdeckscheibe 33 verschlossen ist. Beim
Ausführungsbeispiel sind die Scheinwerferuntereinheiten
Projektionsscheinwerfer mit geringen Abmessungen und weisen
jeweils einen ellipsoiden Reflektor 34 auf, in den eine
Lichtquelle 35 eingesetzt ist und von dem in
Lichtaustrittsrichtung entfernt eine Blende 36 und eine die
Blende abbildende Linse 37 angeordnet sind. Als
Lichtquellen 35 können Glühlampen oder Gasentladungslampen
verwendet werden. Durch die Scheinwerferuntereinheiten 31
werden jeweils unterschiedliche Lichtbündel ausgesandt, die
beispielsweise die vorstehend beschriebenen Bereiche 12 bis
24 auf dem Messschirm 10 beleuchten. Beim
Ausführungsbeispiel sind fünf Untereinheiten 31a bis e
vorgesehen, wobei durch die Untereinheit 31a das Basis-
Lichtbündel ausgesandt wird, das den Bereich 12 beleuchtet,
durch das von der Untereinheit 31b ausgesandte Lichtbündel
wird der Bereich 18 beleuchtet, durch das von der
Untereinheit 31c ausgesandte Lichtbündel der Bereich 20,
durch das von der Untereinheit 31d ausgesandte Lichtbündel
der Bereich 22 und durch das von der Untereinheit 31e
ausgesandte Lichtbündel der Bereich 24. Die Untereinheiten
31a bis e können unabhängig voneinander betrieben werden,
so dass Kombinationen aus der das Basis-Lichtbündel
aussendenden Untereinheit 31a und einer oder mehrerer der
Untereinheiten 31b bis 31e gleichzeitig betrieben werden
können. Die Scheinwerferuntereinheiten 31a bis e können
abweichend zum vorstehend Beschriebenen auch als
Reflexionsscheinwerfer ausgebildet sein, also ohne Blende
und Linse, wobei die Lichtbündel dann durch entsprechende
Reflexion des von der Lichtquelle 35 ausgesandten Lichts
durch den Reflektor und/oder durch optische Elemente an der
Abdeckscheibe 33 erzeugt
In Fig. 4 ist eine Scheinwerferanlage gemäß dem Stand der
Technik dargestellt, bei der diese zwei am Frontende des
Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfereinheiten 40 aufweist.
Die Scheinwerfereinheiten 40 weisen dabei keine eigene
Lichtquelle auf, sondern sind über Lichtleiter 41 mit einem
zentralen Lichterzeuger 42 verbunden. Es ist möglich für
beide Scheinwerfereinheiten 40 einen gemeinsamen
Lichterzeuger vorzusehen, wie dies in Fig. 4 dargestellt
ist, oder für jede Scheinwerfereinheit 40 erfindungsgemäß
einen eigenen Lichterzeuger vorzusehen. Der zentrale
Lichterzeuger 42 ist von den Scheinwerfereinheiten 40
räumlich getrennt angeordnet, beispielsweise im
Fahrzeuginneren. Der zentrale Lichterzeuger 42 weist einen
aus mehreren, beim Beispiel vier ellipsoiden Teilen 43
aufgebauten Reflektor auf, wobei diese einen gemeinsamen
Brennpunkt F1 aufweisen, in dem eine Lichtquelle 44
angeordnet ist, und unterschiedliche zweite Brennpunkte F2
aufweisen, in denen jeweils ein Ende eines Lichtleiters 41
angeordnet ist. Durch diese Ausbildung des Reflektors wird
das von der Lichtquelle 44 ausgesandte Licht nahezu
vollständig in die Lichtleiter 41 eingespeist. Als
Lichtquelle 44 kann eine Glühlampe oder eine
Gasentladungslampe verwendet werden. Die
Scheinwerfereinheiten 40 sind aus mehreren
Lichtverteileruntereinheiten 45 aufgebaut, durch die das
aus den Lichtleitern 41 austretende Licht zur Bildung der
vorstehend beschriebenen unterschiedlichen Lichtbündel
beeinflusst wird. Hierzu weist jede Untereinheit 45 eine
Linse 46 auf, durch die das aus dem Lichtleiter 41
austretende Licht hindurchtritt und in seiner Richtung zur
Bildung des jeweiligen Lichtbündels beeinflusst wird. Um
die wahlweise Aussendung der unterschiedlichen Lichtbündel
zu ermöglichen, kann der Lichteintritt in jeden mit jeweils
einer Untereinheit 45 verbundenen Lichtleiter 41 oder der
Lichtaustritt aus jedem Lichtleiter 41 durch eine
Abschirmvorrichtung 47 wahlweise blockiert und freigegeben
werden. Die Abschirmvorrichtung 47 kann dabei wie in Fig. 4
dargestellt an der zentralen Lichtquelle 42 angeordnet
sein, wobei dann durch diese, je nachdem ob diese sich im
Strahlengang des vom Reflektor reflektierten Lichts
befindet oder nicht, der Lichteintritt in den jeweiligen
Lichtleiter 41 blockiert oder freigegeben wird. Die
Abschirmvorrichtung 47 kann jedoch auch an einer beliebigen
Stelle zwischen dem Ende der Lichtleiter, in das das Licht
eintritt und dem Ende, an dem das Licht in der
Scheinwerfereinheit 40 austritt, angeordnet sein.
Schließlich ist es auch möglich die Abschirmvorrichtung 47
im Strahlengang zwischen dem Ende der Lichtleiter 41, aus
dem das Licht austritt, und der Linse 46, oder im
Strahlengang des aus der Linse 46 austretenden Lichts
anzuordnen. Für die das Basis-Lichtbündel erzeugende
Scheinwerferuntereinheit kann gegebenenfalls eine eigene
Lichtquelle vorgesehen werden, während die übrigen
Scheinwerferuntereinheiten mit dem zentralen Lichterzeuger
42 verbunden sind.
Die Verwendung der Lichtleiter 41 beim zweiten
Ausführungsbeispiel bietet besondere Vorteile hinsichtlich
der Möglichkeit die vom ausgesandten Lichtbündel erzeugte
Beleuchtungsstärkeverteilung zu erzielen. Der Lichtleiter
41 besteht aus einer Vielzahl einzelner Lichtleiterfasern
48, die beliebig angeordnet werden können. In Fig. 5a ist
das Ende eines Lichtleiters 41 dargestellt in das im
Lichterzeuger 42 Licht eintritt. Die Lichtleiterfasern 48
sind dort so angeordnet, dass der Lichtleiter 41 einen
kreisförmigen Querschnitt aufweist, wobei über diesen
verteilt die in Fig. 5b dargestellte
Beleuchtungsstärkeverteilung mit der größten
Beleuchtungsstärke in dessen Zentrum vorhanden ist. In
Fig. 6a ist das Ende des Lichtleiters 41 dargestellt, aus
welchem in der Scheinwerfereinheit 40 Licht austritt. Wie
in Fig. 6b dargestellt, weist dieses Ende des Lichtleiters
41 keinen kreisförmigen Querschnitt auf, sondern einen an
die vom aus diesem austretenden Lichtbündel nach Durchtritt
durch die Linse 46 zu erzeugenden
Beleuchtungsstärkeverteilung angepassten Querschnitt. Durch
die in Fig. 6a dargestellte Anordnung der einzelnen
Lichtleiterfasern 48 wird beispielsweise die in Fig. 1 den
Bereich 12 beleuchtende Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
erzeugt.
In Fig. 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der
Scheinwerferanlage dargestellt, das zwei am Frontende des
Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfereinheiten 50 aufweist,
die prinzipiell wie die Scheinwerfereinheiten 40 des
Ausführungsbeispiels zum Stand der Technik aufgebaut sind.
Jede Lichtverteileruntereinheit 55 der
Scheinwerfereinheiten 50 weist eine Linse 56 zur Bildung
des Lichtbündels auf und ist über Lichtleiter 51 mit einem
Lichterzeuger 52 verbunden, der von der Scheinwerfereinheit
50 entfernt angeordnet ist, beispielsweise im
Fahrzeuginneren. Jeder Lichterzeuger 52 weist einen
Reflektor 53 auf, in den eine Lichtquelle 54 eingesetzt
ist, die eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein
kann. Der Reflektor 53 ist ellipsoid ausgebildet, wobei die
Lichtquelle 54 in dessen innerem Brennpunkt angeordnet ist
und das Ende des Lichtleiters 51 in dessen äußerem
Brennpunkt, so dass das von der Lichtquelle 54 ausgesandte
Licht auf das Ende des Lichtleiters 51 konzentriert wird.
Um eine wahlweise Erzeugung der unterschiedlichen
Lichtbündel zu ermöglichen ist eine der Abschirmvorrichtung
47 entsprechende Abschirmvorrichtung 57 vorgesehen. Die zum
Stand der Technik gemäß Fig. 4 beschriebene Ausbildung der
Lichtleiter 41 ist auch beim zweiten Ausführungsbeispiel
anwendbar.
Bei einem in Fig. 8 dargestellten dritten
Ausführungsbeispiel weist die Scheinwerferanlage zwei am
Frontende des Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfereinheiten
60 auf, die jeweils einen Reflektor 63 aufweisen, in den
eine Lichtquelle 64 eingesetzt ist. Im Strahlengang des vom
Reflektor 63 reflektierten Lichts sind zwei transparente
Scheiben 66, 67 angeordnet, die mit optischen Elementen 68
versehen sind, wobei die Scheibe 67 relativ zur anderen
Scheibe 66 quer zur Lichtaustrittsrichtung bewegbar ist.
Durch die optischen Elemente 68 der Scheiben 66, 67 wird
das durch diese hindurchtretende Licht zur Bildung der
vorstehend beschriebenen Lichtbündel abgelenkt. Die
optischen Elemente 68 der beiden Scheiben 66, 67 sind dabei
so aufeinander abgestimmt, dass bei einer Verstellung der
bewegbaren Scheibe 67 die Ablenkung des hindurchtretenden
Lichts verändert wird und somit unterschiedliche
Lichtbündel ausgesandt werden können. Mit dieser Ausführung
der Scheinwerferanlage kann insbesondere die Streubreite
des Lichtbündels verändert werden, so dass die die Bereiche
18 (Lichtkonzentration) oder 20 (breite Seitenstreuung)
beleuchtenden Lichtbündel erzeugt werden können. In Fig. 8
ist im oberen Teil die Scheibe 67 in einer Stellung, in der
das hindurchtretende Licht nur wenig gestreut wird, also
der Bereich 18 des Messschirms 10 (siehe Fig. 1) beleuchtet
wird. In der in Fig. 8 im unteren Teil dargestellten
Stellung der Scheibe 67 wird das hindurchtretende Licht
gestreut, so dass der Bereich 20 des Messschirms 10 (siehe
Fig. 1) beleuchtet wird.
In Fig. 9 ist schließlich ein viertes Ausführungsbeispiel
der Scheinwerferanlage dargestellt, bei dem diese ebenfalls
zwei am Frontende des Fahrzeugs angeordnete
Scheinwerfereinheiten 70 aufweist. Jede Scheinwerfereinheit
70 weist einen Reflektor 73 auf, in den eine Lichtquelle 74
eingesetzt ist. Im Strahlengang des vom Reflektor 73
reflektierten Lichts ist eine transparente Scheibe 76
angeordnet, die mit optischen Elementen 78 versehen ist,
durch die das vom Reflektor 73 reflektierte Licht zur
Bildung des gewünschten Lichtbündels beeinflusst wird. Die
Scheibe 76 ist zumindest abschnittsweise mit einem Schirm
79 versehen, welcher eine veränderliche
Lichtdurchlässigkeit aufweist. Der Schirm 79 kann
beispielsweise als eine auf die Scheibe 76 aufgebrachte
Beschichtung ausgeführt sein oder als ein separates Teil,
welches im Strahlengang zwischen dem Reflektor 73 und der
Scheibe 76 angeordnet ist. Die Änderung der
Lichtdurchlässigkeit des Schirms 79 kann unter dem Einfluss
einer elektrischen Spannung erfolgen, wobei der Schirm 79
in diesem Fall aus einem elektrochromen Material besteht.
Durch Verändern der Lichtdurchlässigkeit des Schirms 79
können gezielt einzelne Lichtbündel ausgesandt oder
ausgeblendet werden. Der Schirm 79 ist über einen Schalter
80 mit einer Spannungsquelle 81 verbindbar, welcher vom
Fahrzeuglenker individuell betätigt werden kann oder über
eine nachfolgend noch näher beschriebene Steuereinrichtung.
Um verschiedene Lichtbündel auszusenden oder auszublenden
der Schirm 79 in mehrere Bereiche unterteilt, welche
unabhängig voneinander mit der Spannungsquelle 81
verbindbar sind.
Bei sämtlichen vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispielen der Scheinwerferanlage ist es
möglich, dass die Umschaltung der Scheinwerferanlage zu
Aussendung weiterer Lichtbündel zusätzlich zum Basis-
Lichtbündel durch den Fahrzeuglenker individuell nach
dessen Bedürfnissen vorgenommen wird. Es kann jedoch auch
eine Steuereinrichtung 90 vorgesehen werden, durch welche
eine Zuschaltung oder Ausblendung der weiteren Lichtbündel
automatisch in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern
erfolgt. In Fig. 10 ist in stark vereinfachter Form ein
Fahrzeug mit einer Scheinwerferanlage nach einer der
vorstehend erläuterten Ausführungen und der
Steuereinrichtung 90 dargestellt.
So ist es beispielsweise möglich, dass die
Steuereinrichtung Informationen über die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs erhält diese verarbeitet
und dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit einen vorgegebenen
Mindestwert überschreitet automatisch das den in Fig. 1
mit 18 bezeichneten Bereich etwa im Zentrum des Messschirms
10 mit hoher Beleuchtungsstärke beleuchtende zusätzliche
Lichtbündel zugeschaltet wird.
Weiterhin kann die Steuereinrichtung 90 mit einem oder
mehreren Sensoren 91 verbunden sein, welche die
Verkehrssituation vor dem Fahrzeug erfassen. Unter dem
Stichwort Verkehrssituation werden dabei verschiedene
Parameter zusammengefasst, wie Breite der Fahrbahn,
Helligkeit des Fahrbahnbelags und Witterungsverhältnisse,
also Regen, Nebel, Schneefall etc. In der Steuereinrichtung
90 werden die Signale der Sensoren 91 ausgewertet und
abhängig vom Ergebnis der Auswertung einzelne zusätzliche
Lichtbündel zugeschaltet oder ausgeblendet. Dabei sind in
der Steuereinrichtung 90 für unterschiedliche
Auswerteergebnisse Daten über die für diese erforderlichen
zusätzlichen Lichtbündel gespeichert.
Claims (17)
1. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung, die wenigstens
eine am Fahrzeug angeordnete Scheinwerfereinheit (30, 50;
60, 70) aufweist, die in einem Betriebszustand der
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung ein Basis-
Abblendlichtbündel aussendet, welches die Fahrbahn vor dem
Fahrzeug mit einer Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
beleuchtet, und bei der in wenigstens einem weiteren
Betriebszustand zusätzlich zum Basis-Abblendlichtbündel
wenigstens ein weiteres Lichtbündel zuschaltbar ist,
welches die Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer von der
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung unterschiedlichen
Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet, dadurch
gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Scheinwerfereinheit (30) aus wenigstens zwei
Scheinwerferuntereinheiten (31) besteht, wobei das Basis-
Abblendlichtbündel und das wenigstens eine weitere
Lichtbündel aus unterschiedlichen
Scheinwerferuntereinheiten austreten.
2. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Scheinwerferuntereinheiten
(31a-e) als Projektionsscheinwerfer ausgeführt sind und
jeweils einen Reflektor (34), eine Lichtquelle (35) und im
Strahlengang des vom Reflektor (34) reflektierten Lichts
eine Blende (36) und eine Linse (37) aufweisen.
3. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung, die wenigstens
eine am Fahrzeug angeordnete Scheinwerfereinheit (30, 50;
60, 70) aufweist, die in einem Betriebszustand der
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung ein Basis-
Abblendlichtbündel aussendet, welches die Fahrbahn vor dem
Fahrzeug mit einer Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
beleuchtet, und bei der in wenigstens einem weiteren
Betriebszustand zusätzlich zum Basis-Abblendlichtbündel
wenigstens ein weiteres Lichtbündel zuschaltbar ist,
welches die Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer von der
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung unterschiedlichen
Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet, dadurch
gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Scheinwerfereinheit (50) in wenigstens zwei
Lichtverteileruntereinheiten (55) unterteilt ist, von denen
jede über Lichtleiter (51) mit einem von der
Scheinwerfereinheit (50) getrennten Lichterzeuger (52)
verbunden ist, wobei eine das Basis-Abblendlichtbündel
aussendende Lichtverteileruntereinheit (55) mit einem
Lichterzeuger (52) verbunden ist und die wenigstens eine
weitere, das eine weitere Lichtbündel aussendende,
Lichtverteileruntereinheit (55) mit einem weiteren
Lichterzeuger (52) verbunden ist.
4. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass jede
Lichtverteileruntereinheit (55) mit einem eigenen
Lichterzeuger (52) verbunden ist.
5. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass jeder Lichterzeuger (52) einen
ellipsoidsförmigen Reflektor (53) aufweist, in dessen einem
Brennpunkt eine Lichtquelle (54) angeordnet ist und in
dessen anderem Brennpunkt ein Ende eines Lichtleiters (51)
angeordnet ist.
6. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Lichterzeuger (52) eine
Halogenkaltlichtspiegellampe ist.
7. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung, die wenigstens
eine am Fahrzeug angeordnete Scheinwerfereinheit (30, 50;
60, 70) aufweist, die in einem Betriebszustand der
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung ein Basis-
Abblendlichtbündel aussendet, welches die Fahrbahn vor dem
Fahrzeug mit einer Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
beleuchtet, und bei der in wenigstens einem weiteren
Betriebszustand zusätzlich zum Basis-Abblendlichtbündel
wenigstens ein weiteres Lichtbündel zuschaltbar ist,
welches die Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer von der
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung unterschiedlichen
Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet, dadurch
gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Scheinwerfereinheit (60) im Strahlengang des von dieser
ausgesandten Lichts wenigstens zwei transparente, mit
optischen Elementen (68) ausgebildete Scheiben (66, 67)
aufweist, wobei die eine Scheibe (67) relativ zur anderen
Scheibe (66) bewegbar ist und die optischen Elemente (68)
beider Scheiben (66, 67) so aufeinander abgestimmt sind,
dass bei einer Verstellung der einen Scheibe (67) die
Ablenkung des durch die Scheiben (66, 67) hindurchtretenden
Lichts zur Zuschaltung oder Ausblendung des wenigstens
einen weiteren Lichtbündels verändert ist.
8. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung, die wenigstens
eine am Fahrzeug angeordnete Scheinwerfereinheit (30, 50;
60, 70) aufweist, die in einem Betriebszustand der
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung ein Basis-
Abblendlichtbündel aussendet, welches die Fahrbahn vor dem
Fahrzeug mit einer Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung
beleuchtet, und bei der in wenigstens einem weiteren
Betriebszustand zusätzlich zum Basis-Abblendlichtbündel
wenigstens ein weiteres Lichtbündel zuschaltbar ist,
welches die Fahrbahn vor dem Fahrzeug mit einer von der
Basis-Beleuchtungsstärkeverteilung unterschiedlichen
Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet, dadurch
gekennzeichnet, dass die wenigstens eine
Scheinwerfereinheit (70) im Strahlengang des von dieser
ausgesandten Lichts eine transparente, mit optischen
Elementen (78) ausgebildete Scheibe (76) aufweist, dass im
Strahlengang des Lichts vor der Scheibe (78) ein Schirm
(79) mit zumindest bereichsweise veränderbarer
Lichtdurchlässigkeit angeordnet ist und dass das wenigstens
eine Lichtbündel durch Veränderung der Lichtdurchlässigkeit
des Schirms (79) zuschaltbar oder abblendbar ist.
9. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der Schirm (79) in mehrere
Abschnitte (80) unterteilt ist, deren Lichtdurchlässigkeit
unabhängig voneinander veränderbar ist.
10. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 8
oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichtdurchlässigkeit des Schirms (79) unter dem Einfluss
einer elektrischen Spannung veränderbar ist.
11. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Steuereinrichtung (90) angeordnet ist, welche mit
wenigstens einem die Verkehrssituation vor dem Fahrzeug
erfassenden Sensor (91) verbunden ist, die die Signale des
Sensors (91) auswertet und abhängig davon das wenigstens
eine weitere Lichtbündel zuschaltet oder abblendet.
12. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (90)
außerdem Informationen über den Fahrzustand des Fahrzeugs
erfasst.
13. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach einem der
vorangehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zuschaltung oder Abblendung des wenigstens einen
weiteren Lichtbündels beliebig wählbar ist.
14. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch
das wenigstens eine weitere Lichtbündel ein Maximum der
Beleuchtungsstärkeverteilung im Zentrum des
Fernlichtbündels erzeugt ist.
15. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Umschaltung der
Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung in den wenigstens
einen weiteren Betriebszustand zur Aussendung des
wenigstens einen weiteren Lichtbündels erfolgt, wenn die
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen vorgegebenen
Mindestwert überschreitet.
16. Kraftfahrzeugscheinwerfereinrichtung nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
wenigstens eine weitere Lichtbündel eine starke horizontale
Streuung aufweist und die von diesem erzeugte
Beleuchtungsstärkenverteilung eine horizontale obere
Helldunkelgrenze aufweist.
17. Kraftfahrzeugscheinwerferanlage nach einem der
vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch
das wenigstens eine weitere Lichtbündel ein Maximum der
Beleuchtungsstärkeverteilung im Zentrum des
Abblendlichtbündels erzeugt ist.
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