DE602005000773T2

DE602005000773T2 - Beleuchtungsanordnung mit Tageslicht (DRL) für Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE602005000773T2
Application number: DE602005000773T
Authority: DE
Inventors: Etienne Pauty; Pierre Albou
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2025-09-17
Also published as: PL1637397T3; DE602005000773T3; FR2875577A1; EP1637397B1; EP1637397B2; ES2284140T5; DE602005000773D1; EP1637397A1; ES2284140T3; FR2875577B1; PL1637397T5; ATE358038T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, welche mehrere Lichtbündel auszusenden vermag, die den verschiedenen geltenden gesetzlichen Vorschriften entsprechen.
Bekannt sind bis jetzt Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtungen zum Aussenden:

– eines Abblendlichts, das sich dadurch auszeichnet, dass oberhalb einer um 1% nach unten geneigten Ebene auf der Seite des Gegenverkehrs und einer anderen, bezüglich der vorhergehenden Ebene um 15° schräg stehenden Ebene auf der Seite des in die gleiche Richtung fließenden Verkehrs kein Licht vorhanden ist, wobei diese beiden Ebenen eine Hell-Dunkel-Grenze gemäß den europäischen gesetzlichen Vorschriften bilden;
– eines Fernlichts ohne Hell-Dunkel-Grenze, das durch eine maximale Ausleuchtung in der Fahrzeugachse gekennzeichnet ist;
– eventuell eines Nebellichts, das sich durch eine flache Hell-Dunkel-Grenze und eine große Ausleuchtungsbreite auszeichnet;
– eines Signallichts für Stadtverkehr und
– eines Signallichts, das die Absicht des Fahrers zum Ändern der Fahrtrichtung oder zum Wechseln der Fahrspur anzeigt.

Das Dokument FR-A-2 752 911 zeigt eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Entwicklung der Anforderungen auf dem Gebiet der Kraftfahrzeug-Signalleuchten, insbesondere die Regelung der Europäischen Gemeinschaft bezüglich Tagfahrleuchten mit der Bezeichnung "ECE-Regulation No 87: Daytime Running Lamps", nachfolgend mit der Abkürzung DRL bezeichnet, wirft verschiedene Probleme im Bereich der Ausführung einer solchen DRL-Funktion auf, da sie von den Fahrzeugen ein ständiges Einschalten von relativ leistungsstarken Signalleuchten bei Tagfahrten verlangt.
Eine erste Lösung zur Sicherstellung dieser DRL- bzw. "Taglicht"-Funktion besteht darin, das Abblendlicht permanent einzuschalten, wie es derzeit in den skandinavischen Ländern üblich ist. Auf diese Weise wird der Energieverbrauch jedoch nicht Die Lichtverteilung der DRL-Funktion unterscheidet sich verhältnismäßig deutlich von den übrigen Beleuchtungsfunktionen, die von Kraftfahrzeugscheinwerfern ausgeführt werden. Insbesondere muss das DRL-Lichtbündel in Richtung der optischen Achse relativ dick sein und eine deutlich geringere Lichtstärke als beim Fernlicht oder Abblendlicht aufweisen.
Es ist möglich, ein spezielles Tagfahrlicht DRL vorzusehen, in diesem Fall muss jedoch an der Fahrzeugfront, zum Beispiel im Stoßfänger, ein Hohlraum hinzugefügt werden, in dem diese Funktion untergebracht wird und der der Regelung Nr. 87 entspricht. Die für die DRL-Funktion erforderliche Leuchtfläche beträgt gegenwärtig 40 cm², wobei es bei modernen Fahrzeugen nicht immer einfach ist, einen Platz für eine solche Leuchtfläche zu finden.
13 zeigt beispielsweise schematisch ein Beispiel für einen Kraftfahrzeugscheinwerfer, bei dem versucht wurde, alle vorschriftsmäßigen Beleuchtungs- und Signalgebungsmodule zu integrieren. Der Scheinwerfer umfasst somit:

– ein Ellipsoid-Modul E mit einer ausfahrbaren Blende, um wahlweise ein Fernlicht oder ein Abblendlicht aussenden zu können,
– ein Modul zur Fahrtrichtungsanzeige C,
– eine Signalleuchte für Stadtverkehr V und
– ein Modul für Tagfahrten DRL, das in diesem Beispiel mit Hilfe mehrerer Elektrolumineszenzdioden ausgeführt ist.

Wie man sieht, sind die verschiedenen Anforderungen für die DRL-Funktion offenbar nur schwer mit den anderen herkömmlichen Funktionen eines Kraftfahrzeugscheinwerfers zu vereinbaren. Bei dem in 13 dargestellten Beispiel muss das für das Aussenden des Nebellichts bestimmte Modul beispielsweise in den Stoßfänger des Fahrzeugs verschoben werden, da der Scheinwerfer es nicht aufnehmen kann.
Andererseits ist anzumerken, dass es aufgrund des Verhältnisses zwischen den Lichtstärken an den verschiedenen Messpunkten des vorschriftsmäßigen Lichtverteilungsrasters nicht direkt möglich ist, durch eine geringere Versorgung eines ein Fernlicht und ein Abblendlicht erzeugenden Scheinwerfers ein Lichtbündel zu erzielen, das die vorschriftsmäßige DRL-Funktion erfüllt. Was das Fernlicht anbetrifft, so ist das Ver hältnis zwischen der Lichtstärke in der Fahrzeugachse zu den Lichtstärken der seitlichen Punkte beispielsweise jeweils wesentlich höher als für ein DRL-Lichtbündel in diesen Punkten zulässig ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf diesen Kontext und zielt darauf ab, eine Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, vorzuschlagen, die außer den üblichen vorschriftsmäßigen Abblend-, Fern- und Signallichtbündeln ein DRL-Lichtbündel für Fahrten bei Tag liefern kann, das ebenfalls den einschlägigen Vorschriften entspricht, und sich durch einen akzeptablen Platzbedarf sowie geringe Kosten für den Fahrzeughersteller auszeichnet und gleichzeitig den Anforderungen der Designer genügt.
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Beleuchtung- und Signalgebungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit wenigstens einer ersten und wenigstens einer zweiten Lichtquelle, die jeweils einem optischen System zugeordnet sind, um wenigstens ein erstes und ein zweites Lichtbündel zu erzeugen, das festgesetzten gesetzlichen Vorschriften entspricht.
Erfindungsgemäß ist das erste Lichtbündel ein Tagfahrlicht, und die Vorrichtung weist wenigstens eine dritte an der Bildung des zweiten Lichtbündels mitwirkende Lichtquelle auf, die ebenfalls zum Bilden des ersten Lichtbündels verwendet wird.
Gemäß weiteren vorteilhaften und die Erfindung nicht einschränkenden Merkmalen der Erfindung:

– ist das zweite Lichtbündel ein Lichtbündel zur Fahrtrichtungsanzeige.
– haben das erste und das zweite Lichtbündel unterschiedliche Farben.
– handelt es sich bei der Farbe der Lichtbündel um die durch die Lichtquellen unmittelbar ausgestrahlte Farbe.
– handelt es sich bei der Farbe der Lichtbündel um die Farbe, die durch vor den Lichtquellen angeordnete farbige Filter übertragen wird.
– haben die an der Bildung des ersten Lichtbündels mitwirkenden Lichtquellen unterschiedliche Farben.
– haben die an der Bildung des zweiten Lichtbündels mitwirkenden Lichtquellen unterschiedliche Farben.
– ist das zweite Lichtbündel ein Fernlicht oder ein Abblendlicht.
– wird die dritte Lichtquelle mit verringerter Leistung verwendet, wenn sie an dem ersten Lichtbündel mitwirkt, und mit ihrer Nominalleistung, wenn sie an dem zweiten Lichtbündel mitwirkt.
– liefert die zweite Lichtquelle ein Lichtbündel, das zu dem durch die dritte Lichtquelle gelieferten Hauptlichtbündel komplementär ist, um ein zweites Lichtbündel zu erhalten.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, das keinen einschränkenden Charakter hat und auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
1 schematisch eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 schematisch eine Variante der Ausführungsform aus 1 zeigt;
3 schematisch eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt;
4 eine Konstruktionsmethode für einen Reflektor zeigt, der bei der Ausführungsform von 3 verwendet werden kann;
5 das Gesetz α(θ), Konstruktionsparameter von G, darstellt, das für die Methode aus 4 angewandt wird;
6 und 7 einen Aufriss des mit Hilfe der Methode aus 4 konstruierten Reflektors zeigen;
8 das Gesetz β(Γ) darstellt, Konstruktionsparameter der Kurve, die zur Konstruktion des Zylinders dient, dessen Verlauf in 4 abgebildet ist;
9 eine perspektivische Darstellung des mit Hilfe der in 4 bis 8 dargestellten Methode erzielten Reflektors ist;
10 bis 12 den Verlauf der erzeugten Lichtbündel darstellen, und
13 wie bereits beschrieben, einen Scheinwerfer nach dem Stand der Technik zeigt, bei dem versucht wurde, alle vorschriftsmäßigen Beleuchtungs- und Signalgebungsmodule einschließlich der DRL-Funktion zu integrieren.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung schematisch von vorne, die in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet ist und dazu bestimmt ist, an der Frontseite eines Fahrzeugs angeordnet zu sein, das normalerweise mit zwei dieser Vorrichtungen ausgerüstet ist, die bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs symmetrisch angeordnet sind.
Die Vorrichtung 10 weist erste Lichtquellen D zum Bilden eines Lichtbündels für eine erste Funktion, zum Beispiel die DRL-Funktion, und zweite Lichtquellen L zum Bilden eines Lichtbündels für eine zweite Funktion, zum Beispiel die Fahrrichtungsanzeigefunktion auf. Die Lichtquellen D oder L können, zum Beispiel, von Elektrolumineszenzdioden gebildet sein.
Wie schematisch dargestellt, ist jede Lichtquelle D oder L einem Reflektor R solchermaßen zugeordnet, dass ein Maximum des von der Lichtquelle D bzw. L ausgesandten Lichts erfasst und zur Frontseite des Fahrzeugs reflektiert wird, um zur Bildung des Lichtbündels mit der gewünschten Lichtverteilung beizutragen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Vorrichtung 10 mit dritten Lichtquellen M zu versehen, die gleichfalls jeweils Reflektoren R zugeordnet sind. Diese dritten Lichtquellen sind unterschiedlich nutzbar, das heißt, sie sind nicht für eine spezielle Funktion bestimmt.
Bei dem in 1 dargestellten Beispiel, bei dem die zweiten Lichtquellen L für die erste Beleuchtungsfunktion für Tagfahrten verwendet werden und bei dem die ersten Lichtquellen D der Vorrichtung 10 für die zweite Funktion der Fahrtrichtungsanzeige verwendet werden, werden die dritten Lichtquellen M für die eine oder die andere der ersten oder zweiten Funktionen verwendet.
Genauer gesagt, schreibt die Regelung Nr. 87 zur Ausführung der DRL-Funktion eine Leuchtfläche mit einer Mindestfläche von 40 cm² vor. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass diese Fläche von den Lichtquellen L und M gemeinsam gebildet wird. Ebenso ist zur Ausführung der Fahrtrichtungsanzeige-Funktion vorgesehen, dass diese durch die Lichtquellen D und M gemeinsam erzielt wird.
Gemäß den geltenden gesetzlichen Vorschriften erfolgt die Fahrtrichtungsanzeige-Funktion ID durch ein Lichtbündel, dessen vorherrschende Farbe orange ist, während die DRL-Funktion durch ein Lichtbündel auszuführen ist, dessen vorherrschende Farbe weiß ist. Für die Fahrtrichtungsanzeige-Funktion ID kann die Farbe Orange gleichermaßen entweder mit Hilfe von farbigen Lichtquellen, egal ob mit Glühlampen mit getönten Kolben oder mit das orangefarbene Licht unmittelbar aussendenden Elektrolumineszenzdioden, oder mit Hilfe von weißen Lichtquellen – Glühlampen oder Elektrolumineszenzdioden –, vor denen ein orangefarbenes dioptrisches System angeordnet wurde, erzielt werden.
Die Erfindung beruht auf der Tatsache, dass es durch das gleichzeitige Einschalten von n orangefarbenen Lichtquellen und m weißen Lichtquellen möglich ist, ein daraus resultierendes orangefarbenes oder weißes Lichtbündel zu erzielen. Die Werte von n und m hängen von mehreren Faktoren ab, insbesondere:

– von der Art der Lichtquellen,
– von der vorgeschriebenen weißen Fläche in der Ebene xy der Farbwertkoordinaten der ICI (Internationale Beleuchtungskommission),
– von der gewünschten daraus resultierenden Farbe.

Da die vorschriftsmäßige weiße Fläche in der Ebene xy der Farbwertkoordinaten der ICI, das heißt die der DRL-Funktion zugeordnete Fläche, wesentlich größer ist als die vorschriftsmäßige orangefarbene Fläche in der Ebene xy der Farbwertkoordinaten der ICI, das heißt die der Fahrtrichtungsanzeige-Funktion zugeordnete Fläche, lässt sich insbesondere der Kompromiss zwischen den Werten n und m relativ einfach bestimmen. Dagegen ist die umgekehrte Kombination (Verwendung von weißen Lichtquellen bei einer vorschriftsgemäß orangefarbenen Funktion) nur möglich, wenn das Verhältnis des Lichtstroms der weißen Lichtquellen zum Lichtstrom der orangefarbenen Funktion sehr gering ist.
Verschiedene Konfigurationen ermöglichen es beispielsweise, die gesetzlichen Vorschriften bezüglich der Fahrtrichtungsanzeige-Funktion ID und der DRL-Funktion zu erfüllen, wenn diese mit gemeinsamen Lichtquellen ausgeführt werden.
Gemäß einem in 1 dargestellten ersten Beispiel sind zwei Lichtquellen D und ebenfalls zwei Lichtquellen M vorhanden, die alle orangefarben sind, während die Lichtquellen L, ebenfalls zwei an der Zahl, weiß sind.
In der vorliegenden Beschreibung richtet sich die Farbe, mit der eine Lichtquelle bezeichnet wird, nach der letztendlich ausgestrahlten Farbe. Eine Lichtquelle wird also als "orangefarben" bezeichnet, wenn das von dieser Lichtquelle abgegebene Licht seinerseits orangefarben ist, gleich, ob die Lichtquelle diese Farbe unmittelbar aussendet oder ob ihr ein orangefarbenes dioptrisches System zugeordnet ist.
Bei dem in 1 dargestellten Beispiel wird die Fahrtrichtungsanzeige-Funktion ID demnach durch das Einschalten der vier orangefarbenen Lichtquellen D und M erzielt, wodurch ein Lichtbündel erzeugt wird, das den gesetzlichen Vorschriften für diese Funktion entspricht. Ebenso wird durch das Einschalten der beiden weißen Lichtquellen L und der beiden orangefarbenen Lichtquellen M die DRL-Funktion erzielt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass mit einer solchen Kombination ein Lichtbündel erzeugt werden kann, das den gesetzlichen Vorschriften für die DRL-Funktion sowohl hinsichtlich der resultierenden Farbe des gesamten ausgesandten Lichtbündels als auch hinsichtlich des zu erfüllenden Lichtverteilungsrasters entspricht.
Gemäß einem in 2 dargestellten zweiten Beispiel einer Beleuchtungs- oder Signalgebungsvorrichtung 11

– sind zwei orangefarbene Lichtquellen D vorhanden,
– sind vier weiße Lichtquellen L vorhanden und
– sind vier orangefarbene Lichtquellen M vorhanden.

Bei diesem Beispiel wird die Fahrtrichtungsanzeige-Funktion ID somit durch das Einschalten der sechs orangefarbenen Lichtquellen D und M erzielt, wodurch auch in diesem Fall ein Lichtbündel erzeugt wird, das den gesetzlichen Vorschriften für diese Funktion entspricht. Ebenso wird durch das Einschalten der vier weißen Lichtquellen L und der vier orangefarbenen Lichtquellen M die DRL-Funktion erzielt. Die Erfahrung hat hier ebenfalls gezeigt, dass mit einer solchen Kombination auch in diesem Fall ein Lichtbündel erzeugt werden kann, das den gesetzlichen Vorschriften für die DRL-Funktion sowohl hinsichtlich der resultierenden Farbe des gesamten ausgesandten Lichtbündels als auch hinsichtlich des zu erfüllenden Lichtverteilungsrasters entspricht.
Damit die beiden Signalgebungsfunktionen, das heißt die Fahrtrichtungsanzeige und das Tagfahrlicht, möglichst gut sichtbar sind, kann beispielsweise vorgesehen werden, beim Aktivieren der Fahrtrichtungsanzeige-Funktion:

– einerseits die einem Teil der DRL-Funktion zugeordneten Lichtquellen L auszuschalten und
– andererseits nur die Lichtquellen D und M intermittierend einzuschalten, um anzuzeigen, dass der Fahrer eine Fahrtrichtungsänderung beabsichtigt, so dass das sukzessive Ein- und Ausschalten dieser Lichtquellen D und M von den anderen Fahrern einwandfrei wahrgenommen werden kann.

Natürlich können andere Kombinationen der Anzahl n von orangefarbenen Lichtquellen und der Anzahl m von weißen Lichtquellen gewählt werden, mit denen ein orangefarbenes oder weißes resultierendes Lichtbündel erzeugt werden kann.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird also eine Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung realisiert, die zwei vorschriftsmäßige Lichtbündel zu bilden vermag, von denen ein Lichtbündel für die Tagfahr-Funktion bestimmt ist, und die sich durch einen geringeren Platzbedarf auszeichnet, da dieselben Lichtquellen zum Ausführen von zwei verschiedenen Funktionen verwendet werden.
Eine andere Lösung für dasselbe Problem, das heißt die Ausführung einer Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung, die außer den üblichen vorschriftsmäßigen Beleuchtungs- und Signalgebungslichtbündeln ein ebenfalls vorschriftsmäßiges DRL-Lichtbündel für Fahrten bei Tag zu bilden vermag und sich durch einen geringen Platzbedarf sowie geringe Kosten auszeichnet, kann die folgende Ausführungsform darstellen.
Es lassen sich Scheinwerfer herstellen, die mit Hilfe mehrerer Module, deren Lichtquellen Elektrolumineszenzdioden sind, ein vorschriftsmäßiges Fernlicht liefern. Es kann beispielsweise auf die am 13. Februar 2004 eingereichte Patentanmeldung FR 0 401 489 der Anmelderin verwiesen werden, in der die Ausführung solcher Scheinwerfer erläutert ist.
Es kann demnach ein Scheinwerfer hergestellt werden, der gleichzeitig die Funktion des Fernlichts und der Tagfahrleuchte erfüllt und hierzu mehrere Lichtquellen verwendet, wobei einige nur für die Bildung des Fernlichts bestimmt sind, einige nur für die Bildung eines DRL-Lichtbündels bestimmt sind und einige Lichtquellen für die Bildung des einen oder des anderen dieser Lichtbündel verwendet werden.
3 zeigt eine Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch von vorne, die allgemein mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet ist und erste Lichtquellen H, zum Beispiel vier an der Zahl, zum Bilden eines Lichtbündels für eine erste Funktion HB, zum Beispiel die Fernlicht-Funktion, und zwei zweite Lichtquellen L zum Bilden eines Lichtbündels für eine zweite Funktion, zum Beispiel die DRL-Funktion, aufweist. Die Lichtquellen H oder L werden bei dieser Ausführungsform vorzugsweise von Elektrolumineszenzdioden gebildet, die Reflektoren des in dem vorstehend genannten Dokument beschriebenen Typs zugeordnet sind, um Grundmodule zu bilden.
Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform ist die Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung 12 mit dritten Lichtquellen M, zum Beispiel zwei Lichtquellen, versehen, die unterschiedlich nutzbar sind, das heißt, sie sind nicht ausschließlich einer dieser Funktionen zugeordnet.
Zum Erzeugen eines Fernlichts werden zum Beispiel die vier Lichtquellen H und die zwei Lichtquellen M eingeschaltet, wie in dem oben genannten Dokument beschrieben.
Zum Erzeugen eines erfindungsgemäßen Tagfahrlichts wird wenigstens eine der Lichtquellen M, die einen Teil des Fernlichts erzeugen, mit der geeigneten Leistung eingeschaltet, um den der optischen Achse am nächsten angeordneten mittleren Teil der Lichtverteilung des DRL-Lichtbündels mit den Punkten des Lichtverteilungsrasters des Fernlichts zu erzeugen, die am intensivsten sind.
Wird ein Fernlichtscheinwerfer verwendet, dessen Lichtquellen Elektrolumineszenzdioden sind und dessen Platzbedarf durch die Wahl einer kurzen Brennweite soweit wie möglich reduziert wurde und dessen Lichtbündel optimiert wurde, um im Wesentlichen unterhalb der Horizontalen auftretendes Licht zu vermeiden, so erhält man im Allgemeinen einen großen Anteil ansteigenden Lichts, und das Fernlicht kann in beträchtlichem Maße an der Bildung der Lichtverteilung des DRL-Lichtbündels mitwirken.
Die Lichtverteilung des oder der Fernlichtmodule, die mit einer Leistung unterhalb ihrer Nominalleistung gespeist werden, ist leicht zu berechnen, wenn zum Beispiel gewährleistet ist, dass das bzw. die Module entlang der Achse 80% der für das DRL-Lichtbündel angestrebten Lichtstärke abgeben. Auf diese Weise lässt sich das minimale komplementäre Lichtbündel leicht ableiten, das von dem bzw. den Modulen L erzeugt werden muss, um ein der DRL-Vorschrift entsprechendes resultierendes Lichtbündel zu erhalten, und es werden die nicht zu überschreitenden Höchstwerte festgelegt.
Dieser Ansatz bietet den Vorteil, dass das komplementäre Lichtbündel einen deutlich geringeren Lichtstrom erfordert, als wenn ein Lichtbündel für eine DRL-Funktion als solche erzeugt werden müsste, da ein Teil dieses Lichtbündels bereits von den Modulen erzeugt wird, die an der Bildung des Fernlichtbündels mitwirken und mit einer Leistung eingeschaltet sind, die geringer als ihre Nominalleistung ist.
Ferner wird die vorschriftsmäßige Mindestleuchtfläche der DRL-Funktion dank eines Teils der Fläche der Fernlichtfunktion erreicht, wodurch die gesamte von diesen beiden Funktionen beanspruchte Stirnfläche verringert wird.
Die vorliegende Erfindung besteht demnach darin, Modulen, die zur Bildung eines Fernlichts bestimmt sind und mit geringerer Leistung verwendet werden, ein oder mehrere komplementäre spezifische Module zuzuordnen, die optimiert wurden, um genau das gewünschte DRL-Lichtbündel zu erzeugen.
Der Reflektor eines solchen spezifischen komplementären Moduls wird zum Beispiel auf die folgende Weise berechnet, beschrieben unter Bezugnahme auf 4.
Nachdem die von der Elektrolumineszenzdiode L gebildete Lichtquelle gegeben ist, wird eine in einer Horizontalebene angeordnete Kurve G konstruiert. Für jeden Punkt P dieser Kurve wird ein die Kurve tangierender Zylinder bestimmt, wie nachstehend noch erläutert wird, und es wird die innere Umhüllende dieser Zylinderschar genommen.
Die Kurve G lässt sich anhand der gegebenen Größe eines Abstands zwischen der Lichtquelle L und dem Scheitel sowie von α(θ), einem Regelungsparameter für die horizontale Verteilung, auf einfache Weise berechnen. Vorzugsweise gilt für θ > 0, α(θ) < 0 unter Berücksichtigung der in 4 angegebenen Ausrichtungen der Winkel. Dies bedeutet, dass einem konvergenten System der Vorzug gegeben wird, dessen Platzbedarf bei einem gleichen Raumwinkel des Reflektors, von der Lichtquelle aus gesehen (und somit bei einem gleichen erfassten Lichtstrom), geringer ist.
Der Höchstwert von θ ist nur durch den akzeptablen Platzbedarf und die Möglichkeit des Ausformens des gesamten Reflektors beschränkt. Der Winkel α muss sämtliche möglichen Werte der Horizontalwinkel des vorschriftsmäßigen Feldes des DRL-Lichtbündels (von –20° bis +20°) (wenigstens einmal) durchlaufen und vorzugsweise ein etwas größeres Feld abdecken. Die Kurvenhälfte, die in diesem Beispiel α(θ) darstellt, ist in 5 abgebildet, wobei die andere Kurvenhälfte bezüglich einer die optische Achse enthaltenden Vertikalebene symmetrisch ist.
Da die Gesamtfläche absichtlich durch eine um einen Winkel λ geneigte Ebene (siehe 6) begrenzt ist, die einen Entwurfsparameter darstellt, der es ermöglicht, den Platzbedarf entlang der optischen Achse zu begrenzen, ist es leicht nachvollziehbar, dass die Schnitte C bei einem zunehmenden Wert θ eine immer geringere Höhe und für θ > π/2 einen ersten oberhalb der Horizontalen angeordneten verwertbaren Punkt aufweisen, wie nachstehend beschrieben.
Die Schnitte C sind die Mantellinien der in 4 dargestellten Zylinder, das heißt Schnittlinien der Zylinder mit einer Vertikalebene, die durch die Mitte der Lichtquelle verläuft und parallel zur Senkrechten zu G im betreffenden Konstruktionspunkt P ist.
Geht man von der Ebene einer der Schnitte C aus, so kann dieser Schnitt C anhand der gegebenen Größe von β(γ) leicht konstruiert werden: Der Abstand Lichtquelle-Scheitel lässt sich von der Kurve G in der Horizontalebene, die die Lichtquelle enthält, ableiten:
wobei: Γ₀ > 0 für θ > π/2
Γ₀ = 0 für θ < π/2
Γ_max abhängig von θ
wie in 7 dargestellt.
Für den Wert des horizontalen Winkels α(θ), der dem betreffenden Schnitt C entspricht (–10° bis +10°, wenn α(θ) < 5° bzw. –5° bis +5°, wenn α(θ) > 5°), muss der Winkel β sämtliche möglichen Werte der vertikalen Winkel des vorschriftsmäßigen Feldes des DRL-Lichtbündels (wenigstens einmal) durchlaufen und vorzugsweise ein etwas größeres Feld abdecken.
Vorzugsweise ist β(0) > 0 und, besser, β(0) = β_max, so dass die vom Reflektor abgegebenen Strahlen in der Horizontalebene, die die Lichtquelle enthält, oberhalb der Diode und der potentiellen Hindernisse wie etwa Befestigungen verlaufen.
Es ist die zweckmäßige Auswahl von β(γθ), die es ermöglicht, das Lichtbündel zu optimieren und zum Beispiel "Löcher" in der Lichtverteilung zu erzeugen. Zum Beispiel:

– kann für θ < 27° eine Relation zwischen β und θ gewählt werden, die der in 8 dargestellten Form entspricht, und
– für θ > 27° kann die Relation die Form β = 10°(1 – 2γ) aufweisen.

Man erhält somit einen Reflektor, wie er perspektivisch in 9 dargestellt ist, während das aus einer solchen Konstruktion resultierende Lichtbündel in 10 wiedergegeben ist. Wird dieses Lichtbündel vom Lichtbündel eines Moduls überlagert, das für das Fernlicht bestimmt ist, jedoch mit einer Leistung unterhalb seiner Nominalleistung gespeist wird, so dass sich zum Beispiel der ausgesandte Lichtstrom von 68 Im auf 9,5 Im verringert, wie beispielsweise in 11 dargestellt, so erhält man letztendlich ein Lichtbündel des in 12 dargestellten Typs, das in sämtlichen Punkten den gesetzlichen Vorschriften bezüglich der DRL-Lichtbündel entspricht.
Natürlich könnten ohne weiteres auch andere optische Prinzipien, zum Beispiel katadioptrische Vorsatzlinsen oder Reflektoren mit Facetten angewendet werden, um dasselbe Ergebnis zu erzielen.
Die beschriebene Konstruktion zum Erzeugen eines DRL-Lichtbündels mit Hilfe eines Teils der für das Fernlicht verwendeten, mit geringerer Leistung gespeisten Lichtquellen und wenigstens eines komplementären Moduls, das diese Funktion zu ergänzen vermag, kann angewandt werden, indem ein Teil der für die Abblendlichtfunktion bestimmten Lichtquellen verwendet wird; in diesem Fall ist es möglich, den erforderlichen Lichtstrom in dem komplementären Lichtbündel noch weiter zu verringern, wobei die eingeschalteten Module für das Abblendlicht einen Teil der Lichtverteilung des DRL-Lichtbündels erzeugen.
Erfindungsgemäß wurde somit eine Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung realisiert, die zwei vorschriftsmäßige Lichtbündel, darunter ein Lichtbündel für die Tagfahr-Funktion, zu bilden vermag, während das andere Lichtbündel beispielsweise ein Lichtbündel zur Fahrtrichtungsanzeige, ein Fernlicht oder aber ein Abblendlicht ist, wobei diese Beleuchtungs- oder Signalgebungsvorrichtung einen geringeren Platzbedarf aufweist, da dieselben Lichtquellen zum Ausführen zweier verschiedener Funktionen verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann im Gegenteil vom Fachmann in vielfältiger Weise verändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So ist es zum Beispiel möglich, drei Funktionen zu kombinieren, zum Beispiel das Fernlicht mit verringerter Leistung, das Abblendlicht mit verringerter Leistung und ein komplementäres Lichtbündel, das es ermöglicht, die vorschriftsmäßige Lichtverteilung der Regelung Nr. 87 zu erzielen.

Claims

Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung (10, 11, 12) für Kraftfahrzeuge, mit wenigstens einer ersten und wenigstens einer zweiten Lichtquelle (D, L), die jeweils einem optischen System (R) zugeordnet ist, um wenigstens ein erstes und ein zweites Lichtbündel (ID, HB, DRL) zu erzeugen, das festgesetzten gesetzlichen Vorschriften entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lichtbündel (DRL) ein Tagfahrlicht (DRL) ist, und dass sie wenigstens eine dritte an der Bildung des zweiten Lichtbündels (ID, HB) mitwirkende Lichtquelle (M) aufweist, die ebenfalls zum Bilden des ersten Lichtbündels (DRL) verwendet wird.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtbündel (ID) ein Lichtbündel zur Fahrtrichtungsanzeige ist.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Lichtbündel (ID, HB, DRL) unterschiedliche Farben haben.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Farbe der Lichtbündel um die durch die Lichtquellen unmittelbar ausgestrahlte Farbe handelt.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Farbe der Lichtbündel um die Farbe handelt, die durch vor den Lichtquellen angeordnete farbige dioptrische Systeme übertragen wird.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Bildung des ersten Lichtbündels (DRL) mitwirkenden Lichtquellen unterschiedliche Farben haben.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an der Bildung des zweiten Lichtbündels (ID) mitwirkenden Lichtquellen unterschiedliche Farben haben.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lichtbündel (HB) ein Fernlicht oder ein Abblendlicht ist.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Lichtquelle (M) mit verringerter Leistung verwendet wird, wenn sie an dem ersten Lichtbündel (DRL) mitwirkt, und mit ihrer Nominalleistung, wenn sie an dem zweiten Lichtbündel (HB) mitwirkt.
Beleuchtungs- und Signalgebungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle (L) ein Lichtbündel liefert, das zu dem durch die dritte Lichtquelle (M) gelieferten Hauptlichtbündel komplementär ist, um ein zweites Lichtbündel zu erhalten.