DE602004001593T2 - Beleuchtungssystem mit Mitteln zur Kompensation von fehlerhaften drehbaren Abblendlichtern - Google Patents
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge.
- Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Beleuchtungsvorrichtung, die an der Frontseite eines Fahrzeugs angeordnet ist, mit zwei Abblendlichtscheinwerfern beiderseits der Längsachse des Fahrzeugs, die ein vorschriftsmäßiges Abblendlicht erzeugen und um eine im Wesentlichen vertikale Achse in eine nach links oder rechts gedrehte Position zu schwenken vermögen, wenn sich das Fahrzeug in einer Links- bzw. Rechtskurve befindet, und zwei Zusatzscheinwerfern, die ein vorschriftsmäßiges Zusatzlicht erzeugen.
- Durch die Verwendung der Abblendlichtscheinwerfer zum Erzeugen eines Kurvenlichts lässt sich die Sicht des Fahrzeuglenkers in der Kurve verbessern.
- Fällt ein derartiger Abblendlicht- bzw. Kurvenlichtscheinwerfer in geschwenkter Position aus, insbesondere wenn er nach links geschwenkt ist, kann dieser Scheinwerfer im Rechtsverkehr jedoch eine starke Blendung der Fahrer bewirken, die in Fahrzeugen auf der linken Seite entgegenkommen.
- Eine Lösung dieses Problems ist in der FR-2822425 beschrieben.
- Dieses Dokument beschreibt ein Beleuchtungssystem vom Typ der adaptiven Frontbeleuchtung AFS mit zwei feststehenden Scheinwerfern rechts und links und zwei schwenkbaren Scheinwerfern rechts und links. Die schwenkbaren Scheinwerfer führen Drehbewegungen um entsprechende senkrechte Achsen im Rahmen einer Kurvenlichtfunktion aus und sind mit Mechanismen zur Korrektur des Höhenwinkels ausgestattet. Eine Überwachungsvorrichtung ist vorgesehen, um einen eventuellen Ausfall der schwenkbaren Scheinwerfer festzustellen und Vorkehrungen zum Blendschutz der Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge zu veranlassen. Diese Schutzvorkehrungen bestehen darin, über den Mechanismus zur Höhenwinkelkorrektur eine Drehung des defekten schwenkbaren Scheinwerfers nach unten um die horizontale Achse zu steuern. Ein Ausschalten des defekten schwenkbaren Scheinwerfers oder eine Verringerung seiner Leistung ist gleichfalls beschrieben.
- Bei der Ausführungsform, bei der der defekte schwenkbare Scheinwerfer zur Aufrechterhaltung einer Beleuchtung eingeschaltet bleibt, weist ein derartiges System den Nachteil einer defekten Beleuchtung auf, deren Eigenschaften sich als schwer beherrschbar erweisen können. Der schwenkbare Scheinwerfer kann nämlich in einer beliebigen Position in der Drehung um die senkrechte Achse blockiert sein, und je nach Position des Scheinwerfers hat die Höhenwinkelkorrektur nicht mehr die gleiche Wirkung auf das Lichtbündel.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Problemen zu beheben, indem eine einfache, effektive und wirtschaftliche Lösung vorgeschlagen wird.
- Die Erfindung schlägt hierzu eine Beleuchtungsvorrichtung vor, wie in dem beigefügten Patentanspruch 1 definiert.
- Gemäß weiterer Merkmale der Erfindung:
- – umfasst jeder Fernlichtscheinwerfer einen Leuchtweitesteller, der die Neigung des Fernlichts bezüglich der horizontalen Längsebene zu verändern vermag, und steuert die Zentraleinheit den Leuchtweitesteller des Fernlichtscheinwerfers zum Erzeugen des Kompensationslichtbündels derart an, dass dessen Lichtbündel nach unten geneigt ist;
- – umfasst jeder Fernlichtscheinwerfer Mittel, um in seinem Lichtbündel eine obere Hell-Dunkel-Grenze zu bilden, und ist die obere Hell-Dunkel-Grenze mit der horizontalen Längsebene im Wesentlichen deckungsgleich, wenn der Fernlichtscheinwerfer das Kompensationslichtbündel erzeugt;
- – ist jeder Fernlichtscheinwerfer vom Typ eines Scheinwerfers mit Bildwiedergabeoptik und weist eine Abschattungsvorrichtung auf, die einen Begrenzungsrand definiert, der die obere Hell-Dunkel-Grenze in dem durch den Fernlichtscheinwerfer erzeugten Lichtbündel bildet.
- Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, zu deren besseren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs ist, das mit einer gemäß den Lehren der Erfindung ausgeführten Beleuchtungsvorrichtung ausgestattet ist; -
2 eine Draufsicht ist, die schematisch die linke Lichteinheit des Fahrzeugs aus1 zeigt; -
3 eine schematische Darstellung ist, die ein vorschriftsmäßiges Abblendlicht zeigt; -
4 eine Ansicht ähnlich der aus2 ist, die jedoch den Abblendlichtscheinwerfer der linken Lichteinheit in einer nach links geschwenkten Position zeigt; -
5 eine schematische Darstellung ähnlich der aus3 ist, die jedoch ein vorschriftsmäßiges Fernlicht und ein Kompensationslicht zeigt; -
6 eine axiale Schnittansicht ist, die schematisch einen Fernlichtscheinwerfer der Beleuchtungsvorrichtung aus1 zeigt. -
1 zeigt ein Kraftfahrzeug10 mit einer gemäß den Lehren der Erfindung ausgeführten Beleuchtungsvorrichtung12 . - In der folgenden Beschreibung wird in nicht einschränkender Weise eine Ausrichtung von hinten nach vorne entlang der Längsachse A-A des Fahrzeugs
10 verwendet, das heißt bezogen auf1 von links nach rechts. - Die Beleuchtungsvorrichtung
12 ist an der Frontseite des Fahrzeugs10 angeordnet und umfasst zwei Lichteinheiten, eine linke13 bzw. rechte15 , die bezüglich einer durch die Längsachse A-A verlaufenden vertikalen Symmetrieebene im Wesentlichen symmetrisch angeordnet sind. - Jede Lichteinheit
13 ,15 weist einen separaten Abblendlichtscheinwerfer14 ,16 und einen separaten Fernlichtscheinwerfer18 ,20 auf, die hinter einer Schutzscheibe22 angeordnet sind. Die linke Lichteinheit13 ist in2 schematisch dargestellt. - Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform sind die Abblendlichtscheinwerfer
14 ,16 in der Lichteinheit13 ,15 an der der Längsachse A-A abgewandten Seite angeordnet und die Fernlichtscheinwerfer18 ,20 auf der Seite der Längsachse A-A. - Die Scheinwerfer
14 ,16 ,18 ,20 sind in bekannter Art und Weise ausgeführt. - Sind die Abblendlichtscheinwerfer
14 ,16 eingeschaltet, erzeugen sie zusammen ein vorschriftsmäßiges Abblendlicht bzw. ein Abblendlichtbündel Fc. - Das Abblendlichtbündel Fc zeichnet sich insbesondere durch eine Hell-Dunkel-Grenze aus, das heißt eine Höhenbegrenzung, oberhalb der Licht mit einer geringen Lichtstärke emittiert wird. Diese Hell-Dunkel-Grenze ist allgemein von einer horizontalen Halbebene links von der Längsachse des Scheinwerfers (bei Rechtsverkehr) und einer leicht schräg nach oben verlaufenden Halbebene rechts von dieser Längsachse gebildet. Letztere Halbebene ist um einen "Winkel zur Anhebung der Hell-Dunkel-Grenze" angehoben, der bei einem standardisierten europäischen Lichtbündel
15 Grad beträgt. - Die durch ein derartiges Lichtbündel Fc auf einem etwa 25 Meter vor den Abblendlichtscheinwerfern
14 ,16 platzierten Messschirm erzeugte Beleuchtung ist in3 dargestellt, wobei der Punkt HV den Verlauf der Längsachse A-A des Fahrzeugs10 im Schnittpunkt der vertikalen Ebene v'v mit der horizontalen Ebene h'h darstellt. Definiert ist die Hell-Dunkel-Grenze durch die Halbgerade Ox, die unterhalb der horizontalen Achse h'h und parallel zu dieser vom Punkt 0 nach links verläuft, und durch die um 15 Grad ansteigende Halbgerade Oy, die vom Punkt 0 nach rechts oben verläuft. - Es ist anzumerken, dass sich die Beschreibung auf ein im Rechtsverkehr fahrendes Fahrzeug
10 bezieht. Für Linksverkehr müssen die den Messschirm darstellenden Figuren bezüglich der Achse v'v nur spiegelbildlich betrachtet werden. - Die Abblendlichtscheinwerfer
14 ,16 sind um eine im Wesentlichen vertikale Achse C-C in eine nach links oder nach rechts gedrehte Position schwenkbar, wenn sich das Fahrzeug10 in einer Links- bzw. Rechtskurve befindet. - Eine Zentraleinheit
24 ist zum Schwenken der Abblendlichtscheinwerfer14 ,16 beispielsweise in Abhängigkeit vom Einschlagwinkel der Vorderräder des Fahrzeugs10 vorgesehen. - In einer Linkskurve wird demnach von der Zentraleinheit
24 in diesem Fall das Schwenken der Abblendlichtscheinwerfer14 ,16 gegen den Uhrzeigersinn gesteuert, so dass der linke Teil der Fahrbahn beleuchtet wird, wie in4 dargestellt. - Sind die Fernlichtscheinwerfer
18 ,20 eingeschaltet, erzeugen sie zusammen ein vorschriftsmäßiges Fernlicht bzw. ein Fernlichtbündel Fr. - Das Fernlichtbündel Fr ist ein Lichtbündel, dessen Bereich größter Lichtstärke im Wesentlichen auf der Längsachse A-A zentriert ist, wie in
5 mit gestrichelter Linie dargestellt. - Vorzugsweise sind die Fernlichtscheinwerfer
18 ,20 vom Typ eines Scheinwerfers mit Bildwiedergabeoptik, der auch als Ellipsoid-Scheinwerfer bezeichnet wird. Ein derartiger Scheinwerfer18 ,20 ist in6 dargestellt. - Jeder Fernlichtscheinwerfer
18 ,20 umfasst eine Lichtquelle26 , die im ersten Brennpunkt eines Reflektors28 mit in einer vertikalen Längsebene im Wesentlichen elliptischer Form angeordnet ist, und eine Sammellinse30 , deren Brennebene in der Nähe eines zweiten Brennpunkts des Reflektors28 verläuft. - Die optische Achse eines jeden Fernlichtscheinwerfers
18 ,20 ist hier im Wesentlichen horizontal und kann zum Beispiel durch die beiden Brennpunkte des Reflektors28 gebildet sein. - Da die optische Achse allgemein parallel zur Längsachse A-A des Fahrzeugs
10 verläuft, wird in der folgenden Beschreibung das Bezugszeichen "A-A" unterschiedslos zur Kennzeichnung der beiden Achsen verwendet. - Um die Verteilung der Lichtstärke in dem Fernlichtbündel Fr zu korrigieren und insbesondere um eine allmähliche Abnahme der Lichtstärke in dem senkrecht unter der optischen Achse A-A gelegenen Beleuchtungsbereich zu bewirken, der durch eine zu hohe Lichtstärke in der Nähe des Fahrzeugs
10 eine Sichtbeeinträchtigung zu verursachen vermag, weist jeder Fernlichtscheinwerfer18 ,20 vorteilhafterweise eine Blende32 auf. - Die Blende
32 ist zum Beispiel gemäß den Lehren des Dokuments FR-A-2.811.408 ausgeführt. - Die Blende
32 ist axial (A-A) zwischen den Reflektor28 und die Linse30 in der Nähe der Brennebene der Linse30 geschoben. - Die Blende
32 begrenzt in der Nähe der optischen Achse A-A ein Fenster34 in Form eines quer liegenden Schlitzes. - Der obere Rand
36 des Fensters34 bewirkt in dem Fernlichtbündel Fr eine allmähliche Abnahme der Lichtstärke in dem senkrecht unter der optischen Achse A-A gelegenen Beleuchtungsbereich. - Gemäß der schematischen Darstellung aus
2 umfasst jede Lichteinheit13 ,15 vorzugsweise einen Leuchtweitesteller38 , der durch die Zentraleinheit24 gesteuert wird. - In
2 ist der Leuchtweitesteller38 in Form eines Elektromotors40 schematisch dargestellt, der das Schwenken einer den Abblendlichtscheinwerfer14 und den Fernlichtscheinwerfer18 tragenden Halterung um eine zur Längsachse A-A im Wesentlichen horizontalen und orthogonalen Querachse B-B zu bewirken vermag. - Das Schwenken der Halterung
42 um die Querachse B-B wird durch die Zentraleinheit so gesteuert, dass insbesondere die Reichweite des Abblendlichtbündels Fc und des Fernlichtbündels Fr, das heißt die Neigung dieser Lichtbündel Fc, Fr bezüglich einer horizontalen Längsebene in Abhängigkeit von der Lageveränderungen des Fahrzeugs10 korrigiert wird. Diese Lageveränderungen treten insbesondere beim Beschleunigen und beim Bremsen des Fahrzeugs10 auf. - Stellt die Zentraleinheit
24 den Ausfall eines Abblendlichtscheinwerfers14 ,16 in geschwenkter Position fest, steuert sie erfindungsgemäß das Ausschalten des defekten Abblendlichtscheinwerfers14 ,16 und das Einschalten wenigstens eines Fernlichtscheinwerfer18 ,20 . - Durch das Einschalten des Fernlichtscheinwerfers
18 ,20 wird das Ausschalten des defekten Abblendlichtscheinwerfers14 ,16 kompensiert, indem ein Kompensationslichtbündel Fp erzeugt wird. - Das Kompensationslichtbündel Fp muss die vorgeschriebenen maximal zulässigen Lichtverteilungswerte oberhalb einer horizontalen Längsebene einhalten. Insbesondere darf das Kompensationslichtbündel Fp Fahrer entgegenkommender Fahrzeuge nicht blenden, das heißt, es darf oberhalb der Halbgeraden Ox, die der ebenen Hell-Dunkel-Grenze des Abblendlichtbündels Fc entspricht, nur eine geringe Lichtmenge emittieren.
- Beim Ausfall eines Abblendlichtscheinwerfers
14 ,16 steuert daher die Zentraleinheit24 Mittel, die die Veränderung der Form des durch den eingeschalteten Fernlicht scheinwerfer18 ,20 erzeugten Lichtbündels in der Weise bewirken, dass dessen Lichtbündel die vorgeschriebenen maximal zulässigen Lichtverteilungswerte oberhalb der horizontalen Längsebene einhält. - Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform steuert die Zentraleinheit
24 somit den Leuchtweitesteller38 in der Weise, dass er das durch den Fernlichtscheinwerfer18 ,20 erzeugte Lichtbündel unter die Halbgerade Ox absenkt, wie in5 durch das Kompensationslichtbündel Fp dargestellt. Man erhält somit ein Kompensationslichtbündel Fp, das die vorgeschriebenen Lichtverteilungswerte einhält. - Es ist anzumerken, dass die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung
12 den Vorteil aufweist, den Ausfall eines Abblendlichtscheinwerfers14 ,16 ausgleichen zu können, ohne dass zusätzliche Bauteile hinzugefügt werden müssen, da der Leuchtweitesteller38 in der Regel bereits vorhanden ist. - Die Kompensation kann durch Einschalten eines einzigen Fernlichtscheinwerfers
18 ,20 oder beider Fernlichtscheinwerfer18 ,20 erfolgen. - Vorzugsweise bildet der untere Rand
44 des Fensters34 der Blende32 eine obere Hell-Dunkel-Grenze in dem durch den Fernlichtscheinwerfer18 ,20 erzeugten Lichtbündel, das heißt er begrenzt den maximal zulässigen Wert der oberhalb einer Höhenbegrenzung i'i erzeugten Lichtstärke. - Die vertikale Position des unteren Rands
44 ist derart gewählt, dass beim Verwenden des Fernlichtscheinwerfers18 ,20 zum Erzeugen des Fernlichtbündels Fr die Höhenbegrenzung i'i hoch genug ist, um nicht vom Fahrer des Fahrzeugs10 wahrgenommen zu werden, und derart, dass bei Verwendung des Fernlichtscheinwerfers18 ,20 zum Erzeugen des Kompensationslichtbündels Fp die Höhenbegrenzung i'i im Wesentlichen mit der Halbgeraden Ox deckungsgleich ist. - Wie der obere Rand
36 kann auch der untere Rand44 der Blende32 gemäß den Lehren des Dokuments FR-A-2.811.408 ausgeführt sein, so dass die Hell-Dunkel-Grenze, die in dem durch die Fernlichtscheinwerfer18 ,20 erzeugten Lichtbündel gebildet wird, unscharf und farblos ist. - Gemäß einer (nicht dargestellten) Ausführungsvariante der Erfindung können die Fernlichtscheinwerfer
18 ,20 Scheinwerfer mit komplexen Flächen sein, das heißt sie umfassen jeweils einen Reflektor, eine aus einer Glühwendel gebildete Lichtquelle und eine Schutzscheibe, wobei die Reflexionsflächen in der Weise berechnet sind, dass nach vorne ein Fernlichtbündel gebildet wird. In diesem Fall ist die Reflexionsfläche des Reflektors derart berechnet, dass die kleinen und die großen Abbildungen der Glühwendel bezüglich der Höhenbegrenzung i'i zweckmäßig angeordnet sind, um ein Kompensationslichtbündel Fp zu erhalten, das die vorgeschriebenen Lichtverteilungswerte einhält. - Gemäß einer anderen nicht (dargestellten) Ausführungsvariante kann das Kompensationslichtbündel Fp durch einen anderen Zusatzscheinwerfer ausgeführt werden, zum Beispiel durch einen Nebelscheinwerfer.
Claims (4)
- Beleuchtungsvorrichtung (
12 ), die an der Frontseite eines Fahrzeugs (10 ) angeordnet ist, mit zwei Abblendlichtscheinwerfern (14 ,16 ) beiderseits der Längsachse (A-A) des Fahrzeugs (10 ), die ein vorschriftsmäßiges Abblendlicht (Fc) erzeugen und um eine im Wesentliche vertikale Achse (C-C) in eine nach links oder rechts gedrehte Position zu schwenken vermögen, wenn sich das Fahrzeug (10 ) in einer Links- bzw. Rechtskurve befindet, zwei Fernlichtscheinwerfern (18 ,20 ), die ein vorschriftsmäßiges Fernlicht (Fr) zu erzeugen vermögen, und einer Zentraleinheit (24 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Zentraleinheit (24 ) beim Erkennen eines Defekts eines Abblendlichtscheinwerfers (14 ,16 ) in gedrehter Position das Ausschalten des defekten Abblendlichtscheinwerfers (14 ,16 ), das Einschalten wenigstens eines Fernlichtscheinwerters (18 ,20 ) und Mittel (38 ) steuert, die die Veränderung der durch den eingeschalteten Fernlichtscheinwerter (18 ,20 ) erzeugten Lichtbündelform solchermaßen bewirken, dass ein Kompensationslichtbündel (Fp) erzielt wird, um die vorgeschriebenen maximal zulässigen Lichtverteilungswerte oberhalb der horizontalen Längsebene (Ox) einzuhalten. - Beleuchtungsvorrichtung (
12 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fernlichtscheinwerfer (18 ,20 ) einen Leuchtweitesteller (38 ) umfasst, der die Neigung des Fernlichts (Fr) bezüglich der horizontalen Längsebene zu verändern vermag, und dass die Zentraleinheit (24 ) zum Erzeugen des Kompensationslichtbündels (Fp) den Leuchtweitesteller (38 ) des Fernlichtscheinwerfers (18 ,20 ) derart ansteuert, dass dessen Lichtbündel nach unten geneigt ist. - Beleuchtungsvorrichtung (
12 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fernlichtscheinwerfer (18 ,20 ) Mittel (32 ) umfasst, um in seinem Lichtbündel (Fr, Fp) eine obere Hell-Dunkel-Grenze zu bilden, und dass die obere Hell-Dunkel-Grenze mit der horizontalen Längsebene (Ox) im Wesentlichen deckungsgleich ist, wenn der Fernlichtscheinwerter (18 ,20 ) das Kompensationslichtbündel (Fp) erzeugt. - Beleuchtungsvorrichtung (
12 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Fernlichtscheinwerter (18 ,20 ) vom Typ eines Scheinwerfers mit Bildwiedergabeoptik ist und eine Abschattungsvorrichtung (32 ) aufweist, die einen Begrenzungsrand definiert, der die obere Hell-Dunkel-Grenze in dem durch den Fernlichtscheinwerfer (18 ,20 ) erzeugten Lichtbündel (Fp) bildet.
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