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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungs- und/oder Signalgebungsvorrichtung
vom Typ eines Kraftfahrzeugscheinwerfers.
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Sie
betrifft insbesondere Fahrzeugscheinwerfer, die wenigstes ein bewegliches
Teil oder eine Reihe beweglicher Teile aufweisen. Sie bezieht sich, ohne
sich hierauf zu beschränken,
insbesondere auf Fälle,
in denen die Scheinwerfer ein oder mehrere Optikmodule, zum Beispiel
vom Ellipsoidtyp, umfassen, wobei wenigstens eines dieser Module
eine bewegliche Blende (oder Schirm) hat.
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Ein
Optikmodul umfasst ganz allgemein nämlich wenigstens eine Lichtquelle,
die wenigstens einem Reflektor zugeordnet ist, wobei dieses Modul ein
Lichtbündel
mit vorgegebener Lichtverteilung zu erzeugen vermag, zum Beispiel
ein Abblendlicht oder Fernlicht. Dieses Modul kann ferner eine bewegliche Blende
aufweisen, das heißt
ein Bauteil oder eine Bauteilgruppe, die innerhalb des Moduls beweglich ist
und die wenigstens zwei verschiedene Stellungen bezüglich der
Lichtquelle und/oder des Reflektors einzunehmen vermag. Je nach
Stellung der Blende kann das Modul somit wenigstens zwei verschiedene Lichtbündel erzeugen,
man spricht deshalb von einem "Bifunktions"-Beleuchtungsmodul,
wenn das Modul zwei verschiedene Lichtbündel zu erzeugen vermag, oder
von einem "Multifunktions"-Modul, wenn es wenigstes
drei verschiedene Lichtbündel
zu erzeugen vermag. Befindet sich die bewegliche Blende in einer
vorgegebenen "aktiven" oder "abschattenden" Stellung, ermöglicht sie
es, Lichtbündel
mit einer Hell-Dunkel-Grenze wie etwa ein Abblend- oder Nebellicht
zu erzeugen. Es kann auch vorgesehen werden, dass die bewegliche
Blende außerdem
eine "inaktive" Stellung besitzt,
in der sie das von der Lichtquelle ausgesandte oder von dem Reflektor
reflektierte Licht nicht abschattet: In diesem Fall kann das Modul
auch ein Lichtbündel
ohne Hell-Dunkel-Grenze vom Typ Fernlicht erzeugen. Man kann auf
diese Weise Bifunktions-Optikmodule für Abblendlicht/Fernlicht, Bifunktions-Module für Abblendlicht
für Rechtsverkehr/Abblendlicht
für Linksverkehr oder
Trifunktions-Module für
Abblendlicht für
Rechtsverkehr/Abblendlicht für
Linksverkehr/Fernlicht erhalten. Diese Multifunktions-Module mit
beweglicher Blende verleihen den Scheinwerfern, in die sie integriert
sind, den großen
Vorteil, anpassungsfähig
und kompakt zu sein.
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Aus
dem Patent
EP 1 197 387 ist
ein Optikmodul mit einem Blendensystem bekannt, das um eine zu einer
Hauptbeleuchtungsachse des Moduls schräge Achse drehbeweglich gelagert
ist und es ermöglicht,
mit einem einzigen Modul wenigstens drei oder vier verschiedene
Funktionen zu erzielen.
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Aus
dem am 9. Juni 2004 angemeldeten Patent
FR 04 06273 ist ferner ein Multifunktions-Modul mit
einem verbesserten beweglichen Blendensystem bekannt, bei dem der
optisch aktive Rand der beweglichen Blende aus einer Vielzahl von
Abschnitten zusammengesetzt ist, wobei wenigstens einer dieser Abschnitte
mitwirkt, um wenigstens zwei Lichtbündel mit unterschiedlicher
Lichtverteilung, insbesondere zwei Lichtbündel mit verschiedenen Hell-Dunkel-Grenzen,
zu erzeugen. Man erhält
auf diese Weise eine Blende, die zwar kompakt ist, es jedoch ermöglicht,
mit einem einzigen Modul eine große Anzahl unterschiedlicher
Funktionen, insbesondere mehr als vier Funktionen, zu erzielen.
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Ein
Optikmodul gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, eine Vorrichtung zum Steuern des Optikmoduls gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 12 und ein Verfahren zum Steuern der Verlagerung einer beweglichen
Blende eines Optikmoduls gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 13 sind aus dem Dokument
EP
1 213 532 A bekannt.
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Unabhängig von
der Art des verwendeten beweglichen Blendensystems und unabhängig davon,
ob seine Verlagerung durch Drehen, Schwenken oder Verschieben erfolgt,
ist jedoch ein System zum Steuern der Verlagerung der Blende zu
konzipieren, das präzise
und zuverlässig
ist. Beim Wechsel zwischen einer Funktion und einer anderen ist nämlich jedes
Risiko einer Beeinträchtigung
der Sicht des Fahrers soweit wie möglich einzuschränken, und natürlich muss
insbesondere jedes Risiko einer Blendwirkung für Fahrer entgegenkommender
Fahrzeuge nach Möglichkeit
vermieden oder begrenzt werden.
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Um
die Verlagerung dieser beweglichen Blenden zu gewährleisten,
wird für
gewöhnlich
auf Stellglieder, in den meisten Fällen in Form von Schrittmotoren,
zurückgegriffen.
Bei solchen Motoren findet man insbesondere eine Steuereinheit,
die Schrittsteuerungen in der Weise an einen Motorblock überträgt, dass
sich eine Antriebsstange nur zwischen zwei genau festgelegten diskreten
Stellungen verlagern kann, wobei jede der Stellungen einer Anzahl
ausgeführter
Schritte entspricht. Bei beweglichen Multifunktions-Blenden ist
die Anzahl der diskreten Stellungen jedoch hoch: Wie bereits erwähnt, kann
es sich um mehr als drei oder vier Stellungen han deln. Je größer die
Anzahl der diskreten Stellungen ist, desto schwieriger ist es aber
auch, eine exakte Positionierung der Antriebsstange zu gewährleisten.
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, ein verbessertes System zum Steuern
eines beweglichen Teils in einem Optikmodul durch ein Stellglied
zu entwickeln, das es insbesondere ermöglicht, die Verlagerung der
Blende besser zu kontrollieren und eine möglichst zuverlässige und
exakte Positionierung der Blende entsprechend dem gewünschten
Stellbefehl zu gewährleisten.
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Gegenstand
der Erfindung ist zunächst
ein Optikmodul, das insbesondere zum Ausrüsten von Fahrzeugbeleuchtungs-
und/oder Signalgebungsvorrichtungen vom Typ eines Scheinwerfers
bestimmt ist, wobei das Modul wenigstens eine Lichtquelle, die wenigstens
einem Reflektor zugeordnet ist, und wenigstens eine bewegliche Blende
umfasst, die innerhalb des Moduls wenigstens zwei verschiedene diskrete
Stellungen einzunehmen vermag, derart, dass das Modul wenigstens
zwei entsprechende Lichtbündel
mit unterschiedlicher Lichtverteilung erzeugt. Zur Positionierungsüberwachung
der beweglichen Blende wird ein System von Markierungen verwendet,
die unmittelbar auf der beweglichen Blende oder auf der ihr zugehörigen beweglichen
Halterung ausgebildet sind.
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Diese
Art der Überwachung
bietet zahlreiche Vorteile: Sie ermöglicht die Verwendung von optischen
Sensoren, die dieses Markierungssystem zu erkennen vermögen, ohne
dass jedoch dem Modul eine zusätzliche
Lichtquelle hinzugefügt
werden muss. Sie ermöglicht
es vor allem, die Stellung der Blende unmittelbar und nicht "vor" der Blende, zum Beispiel
im Bereich der Stange des Stellglieds oder der eventuellen mechanischen
Getriebeelemente zwischen der Stange des Stellglieds und der Blende oder
ihrer Halterung zu erkennen. Auf diese Weise lässt sich die tatsächliche
Stellung des Elements erkennen, das unmittelbar einen Einfluss auf
das von dem Modul ausgesandte Lichtbündel hat, das heißt die Blende
oder ihre Halterung, die ein Stück
mit dieser bildet oder fest mit ihr verbunden ist.
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Vorteilhafterweise
sind die Markierungen Öffnungen,
die auf der beweglichen Blende oder auf der ihr zugehörigen Halterung
ausgebildet sind, wobei jede gegebene Öffnung oder Gruppe von Öffnungen
einer gegebenen diskreten Stellung der Blende entspricht. Diese
Markierungen werden in einem optisch "aktiven" Bereich angeordnet, wobei ihre Lage auf
der Blende und/oder ihre Bemessung jedoch so ist, dass sie das Lichtbündel nicht
oder nicht signifikant beeinträchtigen:
Vorteilhafterweise werden diese Markierungen somit im unteren Teil
der Blende in einem Bereich angeord net, der von dem Rand der Blende,
der die Hell-Dunkel-Grenze des Lichtbündels bildet, entfernt ist.
Auf diese Weise ist die Gefahr, dass durch diese Öffnungen
störende
Strahlen erzeugt werden, äußerst gering,
so dass entgegenkommende Fahrzeuge nicht geblendet werden können. Die
Markierungen können,
um eine Größenordnung
zu nennen, kreisförmige
Löcher
mit einem Durchmesser von ungefähr
0,5 mm bis 1 mm sein. Vorzugsweise sind diese Markierungen vom Typ Öffnungen
aufeinanderfolgend über
die Länge
der beweglichen Blende oder der ihr zugehörigen beweglichen Halterung
verteilt. So kann ein geeigneter optischer Detektor vorgesehen werden,
der fest in dem Modul installiert ist und die Blende und ihre Markierungen
vorbeilaufen "sieht".
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Vorzugsweise
sind alle Markierungen oder Markierungsgruppen identisch: Auf diese
Weise wird die Konzeption der Blende vereinfacht. Alternativ dienen
die Markierungen oder Markierungsgruppen einer unterschiedlichen
optischen Kodierung jeder diskreten Stellung. In diesem zweiten
Fall ist jede Stellung durch Markierungen/Öffnungen gekennzeichnet, die
sich zum Beispiel durch ihre Form und/oder Anzahl unterscheiden.
Man verfügt
nun über
ein optisches Kodierungssystem, zum Beispiel vom binären Typ,
bei dem auf mehrere zugehörige
optische Sensoren zurückgegriffen
wird, die gleichzeitig arbeiten, um jede Stellung, die auf der Blende
durch eine gegebene Markierungsgruppe definiert ist, zu erkennen.
Bei einer Blende mit fünf
Stellungen kann man also eine Kodierung mit fünf unterschiedlichen Codes vom
Typ 100, 110, 111, 011, 001 und drei zugehörige Sensoren haben, um jede
Stellung zu erkennen.
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Vorteilhafterweise
wird die bewegliche Blende durch ein Stellglied vom Typ eines Schrittmotors, piezoelektrischen
Motors oder Gleichstrommotors verlagert, das durch eine Steuereinheit
manueller und/oder automatischer Art gesteuert wird. Stellglieder
dieser Art sind nämlich
wirtschaftlich und robust. Man kann jedoch auch piezoelektrische
Motoren oder Gleichstrommotoren verwenden. Die Steuerung kann manuell
erfolgen, beispielsweise wenn der Fahrer vom Abblendlicht auf Fernlicht
oder vom Abblendlicht für
Rechtsverkehr auf Abblendlicht für
Linksverkehr umschalten möchte.
Die Steuerung kann ferner automatisiert sein, zum Beispiel mit einem
Regelungssystem, das Daten zu den Fahrbedingungen bzw. zur Fahrbahn
berücksichtigt,
die von Sensoren, welche sich an Bord des Fahrzeugs oder anderswo befinden, übertragen
werden.
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Es
kann ein optischer Sensor vom Typ einer Differential-Fotodiode verwendet
werden, um das Vorhandensein von Markierungen auf der beweglichen
Blende oder auf der ihr zugehörigen
Halterung zu erkennen. Der Sensor ist vorzugsweise auf einer bezüglich der
Blende feststehenden Platte angebracht, zwischen der Lichtquelle
und der beweglichen Blende oder vorzugsweise auf der Seite der Blende,
die der der Lichtquelle zugewandten Seite der Blende entgegengesetzt
ist, wobei diese zweite Konfiguration bevorzugt wird, um den Sensor
einer geringeren thermischen Beanspruchung auszusetzen. Der Sensor
wird derart angeordnet, dass er dem mit dem Markierungssystem versehenen
Bereich der Blende zugewandt ist, wobei dieser Bereich entsprechend
den Verlagerungen der Blende vor dem Sensor vorbeiläuft.
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Die
Erfindung eignet sich vorteilhafterweise für sämtliche Arten von beweglichen
Blenden und insbesondere für
jene Blenden, die in den beiden eingangs dieser Anmeldung genannten
Patenten beschrieben sind. Es handelt sich insbesondere um Blenden,
die bezüglich
einer zur Vertikalen oder zu einer Hauptbeleuchtungsachse schrägen Achse drehbeweglich
gelagert sind, sowie Blenden, die einen "aktiven Rand" aufweisen, der aus einer Reihe unterschiedlicher
Abschnitte zusammengesetzt ist, wobei wenigstens ein Teil eines
dieser Abschnitte mitwirkt, um wenigstens zwei Lichtbündel mit
unterschiedlicher Lichtverteilung, insbesondere zwei verschiedene
Hell-Dunkel-Grenzen zu bilden.
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Je
nach ihrer Stellung in dem Modul vermag die Blende wenigstens zwei
der folgenden Lichtbündel
zu bilden: Abblendlicht für
Rechtsverkehr, Abblendlicht für
Linksverkehr, Stadtlicht, Nebellicht, Fernlicht, Autobahnlicht.
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Gegenstand
der Erfindung ist ferner auch die Beleuchtungsvorrichtung vom Typ
eines Fahrzeugscheinwerfers, die wenigstens ein Optikmodul des oben
definierten Typs umfasst.
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Gegenstand
der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Steuern der Verlagerung
einer beweglichen Blende in einem Optikmodul, wobei das Modul wenigstens
eine Lichtquelle umfasst, die wenigstens einem Reflektor und der
beweglichen Blende zugeordnet ist, wobei die bewegliche Blende wenigstens zwei
verschiedene diskrete Stellungen einzunehmen vermag, insbesondere
derart, dass das Modul wenigstens zwei entsprechende Lichtbündel mit
unterschiedlicher Lichtverteilung erzeugt, wobei die Steuervorrichtung
einsetzt:
- – ein
manuell und/oder automatisch betriebenes Steuerorgan,
- – ein
Stellglied vom Typ eines Schrittmotors, das die bewegliche Blende
aus einer diskreten Stellung in eine andere zu verlagern vermag,
- – ein
Markierungssystem der beweglichen Blende oder der ihr zugehörigen beweglichen
Halterung, mit Markierungen oder Gruppen von Markierungen, die wenigstens
einer und insbesondere jeder diskreten Stellung der beweglichen
Blende zugeordnet sind,
- – einen
optischen Detektor, der die Markierungen der beweglichen Blende
oder der ihr zugehörigen Halterung
zu erkennen vermag, insbesondere in den Phasen, in denen die Blende
aus einer diskreten Stellung in eine andere verlagert wird,
- – elektronische
Vergleichsmittel vom Typ einer integrierten Schaltung, welche die
tatsächlich
von dem Sensor erfassten Werte mit Bezugswerten zu vergleichen vermag.
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Man
verfügt
somit über
ein Organ zum Steuern der Verlagerung der Blende, das bei jedem Wechsel
der Blende aus einer Stellung in eine andere überprüft, ob die tatsächliche
Stellung der Blende ihrer vorbestimmten diskreten Stellung entspricht, wobei
diese Stellung in Echtzeit ohne oder mit einem Minimum an Toleranz
erkannt wird.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern der Verlagerung
einer beweglichen Blende eines Optikmoduls, wobei das Modul wenigstens
eine Lichtquelle umfasst, die wenigstens einem Reflektor und der
beweglichen Blende zugeordnet ist, wobei die bewegliche Blende wenigstens
zwei verschiedene diskrete Stellungen einzunehmen vermag, derart,
dass das Modul wenigstens zwei entsprechende Lichtbündel mit
unterschiedlicher Lichtverteilung erzeugt, wobei das Verfahren wenigstens einen
Schritt zur optischen Erkennung von Markierungen umfasst, die unmittelbar
auf der beweglichen Blende oder auf der ihr zugehörigen beweglichen Halterung
ausgebildet sind.
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Genauer
gesagt umfasst das erfindungsgemäße Verfahren
vorteilhafterweise folgende Schritte:
- – Anweisen
der Verlagerung der beweglichen Blende in eine gegebene diskrete
Stellung,
- – Verlagern
der beweglichen Blende durch das Stellglied entsprechend der Anweisungssteuerung,
- – Erkennen
des Wechsels der Blende aus einer diskreten Stellung (N) in eine
darauffolgende diskrete Stellung (N+1) durch optische Erkennung von
unmittelbar auf der beweglichen Blende oder auf der ihr zugehörigen beweglichen
Halterung ausgebildeten Markierungen,
- – Vergleichen
der durch die optische Erkennung erhaltenen tatsächlichen diskreten Blendenstellung
mit der entsprechend der Anweisung der Blendenverlagerung aus einer
diskreten Stellung in eine andere vorprogrammierte diskrete Stellung (N+2)
solange, bis beide Stellungen übereinstimmen,
- – Stoppen
der Verlagerung der Blende durch das Stellglied, wenn die tatsächliche
diskrete Stellung der beweglichen Blende und die entsprechend der
Anweisung vorprogrammierte diskrete Stellung übereinstimmen, oder Wechsel
in den Blendenstörmodus.
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Insbesondere
wenn sich der Schritt des Vergleichens anormal verlängert, das
heißt,
wenn der Komparator nicht nachweisen kann, dass die Blende tatsächlich die
gewünschte
diskrete Stellung erreicht hat, sieht man vorteilhafterweise vor,
dass das Steuersystem in einen vordefinierten Störmodus übergeht. In diesem Fall kann
vorgesehen werden, dass das Stellglied die bewegliche Blende automatisch
bis in eine diskrete Sicherheitsstellung verlagert, wenn die Übereinstimmung
zwischen der tatsächlichen
diskreten Stellung und der vorprogrammierten diskreten Stellung
nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erreicht wird. Diese
Stellung ist zum Beispiel eine Stellung, die einer Funktion vom
Typ Abblendlicht entspricht, um jede unerwünschte Blendung des entgegenkommenden
Fahrers zu vermeiden.
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Vorzugsweise
umfasst das Steuerungsverfahren ferner einen Initialisierungsschritt,
bei dem das Stellglied die bewegliche Blende automatisch bis in
eine diskrete Bezugsstellung verlagert. Diese Initialisierung kann
zum Beispiel jedes Mal erfolgen, wenn das Fahrzeug gestartet wird,
oder jedes Mal wenn der Scheinwerfer vom Fahrer eingeschaltet wird.
Erfolgt die Initialisierung bei eingeschaltetem Scheinwerfer, kann
der optische Detektor arbeiten: Die Blende wird nun angewiesen,
sich in die nächstgelegene
diskrete Stellung zu bewegen, danach ermöglichen der Detektor und die
entsprechenden Vergleichsmittel eine Bestimmung der tatsächlichen Stellung
der Blende, ohne dass die Blende in eine Bezugsstellung gebracht
werden muss. Erfolgt die Initialisierung bei ausgeschaltetem Scheinwerfer,
so kann die Initialisierung erfolgen, indem die Verlagerung der
Blende bis in eine vorbestimmte Bezugsstellung gesteuert wird.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, das mit einer derartigen Vorrichtung
oder einem derartigen Steuerungsverfahren ausgestattet ist.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand nicht einschränkender Beispiele anhand der
folgenden Figuren näher
beschrieben:
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1 ist
eine schematische Darstellung der verschiedenen Lichtbündel mit
Hell-Dunkel-Grenze, die durch das erfindungsgemäße Optikmodul erzielt werden
können;
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2 ist
eine Schnittansicht entlang einer vertikalen Längsebene eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Optikmoduls;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang einer horizontalen Längsebene eines Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Optikmoduls;
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4 ist
eine detaillierte Darstellung der oberen Form der beweglichen Blende
der vorhergehenden Figuren;
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5 ist
eine perspektivische Darstellung der beweglichen Blende des Optikmoduls
gemäß 2,
die auf einem Motor angebracht ist, der sie in eine Drehbewegung
versetzt;
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6 zeigt
ein Schema der erfindungsgemäßen Steuerlogik
für die
Verlagerung der beweglichen Blende des insbesondere in 2 dargestellten
Optikmoduls;
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7 zeigt
vorprogrammierte Werte, die bei der Anwendung der Steuerlogik gemäß 6 verwendet
werden.
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1 zeigt
beispielhaft und schematisch vier Projektionen unterschiedlicher
Lichtbündel
auf einer ebenen, senkrechten Fläche,
die man mit einem einzigen Optikmodul, das eine bewegliche Blende
verwendet, erzielen kann. Die ebene Projektionsfläche ist
der betreffenden Scheinwerfervorrichtung gegenüber senkrecht zu ihrer optischen
Achse angeordnet. Es ist somit eine erste Hell-Dunkel-Grenze 101,
die einem Abblendlicht für
Rechtsverkehr entspricht, eine zweite Hell-Dunkel-Grenze 102,
die einem Autobahnlicht für
Rechtsverkehr entspricht, eine dritte Hell-Dunkel-Grenze 103,
die einem Stadtlicht oder Nebellicht entspricht, eine vierte Hell-Dunkel-Grenze 104,
die einem Abblendlicht für
Linksverkehr entspricht, eine fünfte
Hell-Dunkel-Grenze 105, die
einem Autobahnlicht für
Linksverkehr entspricht, und eine sechste Hell-Dunkel-Grenze 106,
die einem Fernlicht entspricht, dargestellt.
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Das
dargestellte Beispiel zeigt in Form verschiedener Ansichten und,
je nach Figur, mehr oder weniger detailliert, ein erfindungsgemäßes elliptisches
Optikmodul 2. Es weist eine Lichtquelle 9, die ein
Lichtbündel
erzeugt, und einen Reflektor 4 auf, von dem ein Teil Licht
in der Nähe
der Blende zu konzentrieren vermag, zum Beispiel im Wesentlichen
in Form eines Ellipsoids. Die horizontale Längsachse 6 bildet
eine Hauptbeleuchtungsrichtung bzw. optische Achse des Scheinwerfers.
Der Scheinwerfer umfasst einen Lampenhalter 8, der am hinteren
Teil des Reflektors 4 befestigt ist, einen Linsenhalter 10,
der am vorderen Teil des Reflektors befestigt ist, und eine Linse 12,
die am vorderen Teil des Linsenhalters 10 befestigt ist,
wobei eine Brennebene der Linse in der Nähe eines zweiten Brennpunkts
des Reflektors verläuft.
Der Lampenhalter 8, der Reflektor 4, der Linsenhalter 10 und
die Linse 12 folgen entlang der optischen Achse 6 des
Moduls aufeinander. Der Reflektor 4 und der Linsenhalter 10 bilden
einen Rahmen der Scheinwerfervorrichtung 2, die ferner
ein Gehäuse
umfassen kann, das alle soeben genannten Elemente umschließt.
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Das
Modul 2 umfasst einen starr mit dem Rahmen verbundenen
Schirm 14. Der Schirm 14 hat eine gebogene Form
mit einem im Wesentlichen zylindrischen Querschnitt mit vertikaler
Erzeugender und einem zum vorderen Teil des Scheinwerfers hin angeordneten
Krümmungsmittelpunkt.
Der Schirm 14 erstreckt sich vertikal über eine geringe Höhe und horizontal
ungefähr über die
gesamte Breite des Reflektors 4. Er weist einen oberen
horizontalen Rand auf, der sich, zu beiden Seiten der Achse 6,
0,5 Prozent unterhalb der Achse 6 bezüglich des Brennpunkts der Linse 12 erstreckt.
Auf Höhe
der Achse 6 weist der obere Rand des Schirms 14 eine
in 3 erkennbare Ausnehmung 17 mit ungefähr 1 Zentimeter
Tiefe auf einem Abschnitt des oberen Rands auf, die einem Winkel
von ungefähr
30 Grad entspricht, wenn man davon ausgeht, dass das obere Ende
eine mit einem Kreisbogen vergleichbare Form beschreibt. Der Schirm
ist durch zwei seitliche Laschen 15 befestigt, die zwischen
den Rändern
des Reflektors 4 und des Lampenhalters 8 eingeklemmt
sind. Er ermöglicht
es, während
der Verlagerung einer beweglichen Blende 16 um eine im
Wesentlichen vertikale Drehachse 18 jegliche Gefahr einer
Blendung eines entgegenkommenden Fahrers zu vermeiden. Die Blende 16 passiert
bei ihrer Drehung zwangsläufig
die Ausnehmung 17 und füllt
sie in den meisten Stellungen, die die Blende 16 einnehmen
kann, aus.
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Die
Blende 16 umfasst im Fall des beschriebenen Beispiels einen
eine Basis der Blende 16 bildenden Ring 22, der
auf die Drehachse 18 zentriert ist und eine mittlere Öffnung 20 aufweist;
eine erste Lasche 24 und eine zweite Lasche 26,
die an dem Ring 22 befestigt sind, entfernen sich von einer
von dem Ring gebildeten Grundebe ne, zum Beispiel entsprechend einem
Winkel zwischen 40 und 50 Grad bezüglich dieser Grundebene. Die
beiden Laschen 24 und 26 treffen an einem ersten
Ende in Höhe
des Rings 22 und an einem zweiten Ende durch ein Halterungselement 28 zusammen,
das ungefähr
in einer von den beiden Laschen 24 und 26 definierten
Ebene liegt. Sie lassen also einen Zwischenraum 30 zwischen
sich frei. Ihr Abstand beträgt
zum Beispiel zwischen 60 und 70 Grad.
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Die
Form des oberen Rands 34 der Blende ist insbesondere in 4 näher dargestellt.
Bei diesem Beispiel ist der obere Rand 34 von einem im
linken Teil des oberen Rands 34 angeordneten ersten Abschnitt 36 und
von einem im rechten Teil des oberen Rands 34 angeordneten
zweiten Abschnitt 37 gebildet.
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Der
erste Abschnitt 36 und der zweite Abschnitt 37 überdecken
sich nicht, sondern folgen auf dem oberen Rand 34 unmittelbar
aufeinander. Der erste Abschnitt 36 umfasst ausgehend vom
linken Ende des oberen Rands 34 nacheinander einen ersten
flachen Bereich 38, der auf einer ersten Ebene angeordnet
ist, und einen zweiten flachen Bereich 40, der auf einer
zweiten Ebene angeordnet ist, die höher als die erste Ebene ist,
wobei ein erster schräger
Bereich 42 den Übergang
zwischen dem ersten flachen Bereich 38 und dem zweiten
flachen Bereich 40 gewährleistet.
Der zweite Abschnitt 37 umfasst ausgehend vom rechten Ende
des oberen Rands 34 nacheinander einen ersten flachen Bereich 44,
der auf der ersten Ebene angeordnet ist, und, in Verlängerung
des zweiten flachen Bereichs 40 des ersten Abschnitts 36,
einen zweiten flachen Bereich 46, der auf der zweiten Ebene
angeordnet ist, wobei ein zweiter schräger Bereich 48 den Übergang
zwischen dem ersten flachen Bereich 44 und dem zweiten
flachen Bereich 46 gewährleistet.
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Jeder
der Abschnitte 36 und 37 beschreibt eine gekrümmte Form
mit einer Winkelabmessung von ungefähr 30 Grad, wenn man davon
ausgeht, dass der obere Rand eine kreisbogenähnliche Form beschreibt. Wird
einer der Abschnitte durch Drehung um die Achse 18 in eine
Stellung gegenüber
der Ausnehmung 17 gebracht, erzeugt er auf diese Weise eine
eigene Hell-Dunkel-Grenze.
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Wenn
man bei dem dargestellten Beispiel als mittlere Stellung der Blende
eine Stellung wählt,
in der die Verbindungsstelle zwischen dem Bereich 40 und
dem Bereich 46 gegenüber
einer mittleren Position der Ausnehmung 17 angeordnet ist,
so lassen sich folgende unterschiedliche Scheinwerferlichtbündel erzielen:
- – mittlere
Stellung: Lichtbündel
mit flacher Hell-Dunkel-Grenze 103, wobei die Abmessungen
der Bereiche 40 und 46 ausreichen, um die Länge der
gesamten Ausnehmung 17 auszufüllen;
- – Drehung
um ungefähr
13,5 Grad um die Achse 18: Autobahnlicht für Rechtsverkehr 102,
wobei ein kleiner Teil des Bereichs 40 und ein großer Teil des
Abschnitts 37 die Länge
der gesamten Ausnehmung 17 ausfüllen;
- – Drehung
um ungefähr
15 Grad um die Achse 18: Lichtbündel für Rechtsverkehr 101,
wobei der Abschnitt 37 die Länge der gesamten Ausnehmung 17 ausfüllt;
- – Drehung
um ungefähr –13,5 Grad
um die Achse 18: Autobahnlicht für Linksverkehr 105,
wobei ein kleiner Teil des Bereichs 46 und ein großer Teil des
Abschnitts 36 die Länge
der gesamten Ausnehmung 17 ausfüllt;
- – Drehung
um ungefähr –15 Grad
um die Achse 18: Lichtbündel
für Linksverkehr 104,
wobei der Abschnitt 36 die Länge der gesamten Ausnehmung 17 ausfüllt;
- – Drehung
größer als
ungefähr
30 Grad oder kleiner als ungefähr
30 Grad um die Achse 18: Fernlicht; es ist festzustellen,
dass man bei dem erfindungsgemäßen Beispiel
demnach über
zwei unterschiedliche Stellungen der Blende 16 verfügt, um ein
Fernlicht zu erhalten; Letzteres ist also unmittelbar zugänglich,
ohne hierbei Zwischenschritte auszuführen, die anderen Lichtbündeln entsprechen,
gleich, ob die Blende in einer Konfiguration für Linksverkehr oder für Rechtsverkehr stellungiert
ist.
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Es
ist festzustellen, dass dank der zweckmäßigen Aufeinanderfolge der
Bereiche 38, 40, 44 und 46 bis
zu sechs unterschiedliche Lichtbündel
mit Hilfe der Blende 16 erzeugt werden, die darüber hinaus kleine
Abmessungen aufweist, und deren Verlagerung einfach nur um die einzige
Drehachse 18 erfolgt.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
wird die Blende 16 von einem Stellglied, zum Beispiel einem Motor
vom Typ eines Schrittmotors 50, wie in 5 dargestellt,
in Drehung versetzt, der zum Beispiel 96 Schritte umfasst.
Der Motor kann innerhalb der Scheinwerfervorrichtung oder unter
dem Linsenhalter 10 angeordnet sein. Er wird mit Hilfe
eines Befestigungssystems gehalten, das zum Beispiel eine Mutter 52 umfasst.
Sein Betrieb wird von einem Mikrosteuergerät verwaltet, in dem zuvor besondere
Stellungen der Blende 16, insbesondere die soeben beschriebenen
sechs Stellungen, gespeichert wurden. Die Positionierung der Blende 16 in
einer der zuvor gespeicherten Stellungen kann vom Fahrer vom Armaturenbrett
des Fahrzeugs aus kontrolliert werden.
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Weitere
Einzelheiten bezüglich
des Aufbaus und der allgemeinen Funktionsweise eines derartigen
Moduls finden sich in dem Patent
FR
04 06273 , auf das Bezug genommen werden kann, welches eine
Blende beschreibt, die der in diesem Patent beschriebenen Blende
strukturell sehr ähnlich
ist.
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Das
erfindungsgemäße Modul
umfasst eine Blende, die hinsichtlich der Art ihrer Steuerung bezüglich der
in dem Patent
FR 04 06273 beschriebenen
Blende jedoch verbessert wurde. Um diese neue Steuerungsart umzusetzen,
wurden zwei strukturelle Änderungen
der Blende vorgenommen:
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- – Einerseits
weist das Halterungselement 28 der Blende in Längsrichtung
eine Reihe von fünf
Löchern 80 auf,
jedes lotrecht zu jeder Richtungsänderung des Profils des oberen
Rands der Blende. Für
die Fernlichtstellung ist keine Markierung erforderlich, da es die
Lichtsättigung
des Detektors ist, die den Übergang
der Blende auf das Fernlicht charakterisiert. Keines dieser Löcher beeinträchtigt die
von der Lichtquelle ausgesandten oder von dem Reflektor reflektierten
Lichtstrahlen, da sie in einem optisch inaktiven Bereich der Blende, das
heißt
einem Bereich, der keine Abschattung bewirkt, angeordnet sind.
- – Andererseits
ist ein optischer Detektor vorgesehen: eine Differential-Fotodiode 60,
die, je nach Richtung der optischen Achse 6, nach der Blende angeordnet
und an einer feststehenden Platte 64 in dem Modul derart
befestigt ist, dass sie den Löchern 80 in
dem weiter oben genannten Bereich 28 gegenüber angeordnet
ist. Jedes geeignete mechanische Befestigungsmittel kann verwendet werden.
Dieser in 3 und 5 erkennbare (und
zwecks einer deutlicheren Darstellung in 2 nicht
dargestellte) Detektor 60 ist zum Beispiel mit Hilfe eines
mechanischen Teils 61 befestigt, das zwei Arme 62, 63 aufweist,
die durch Verschraubung oder jedes andere mechanische Mittel auf
einer Platte 64 befestigt sind, auf der auch das Stellglied 50 angebracht
sein kann.
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Der
Steuerungsmodus nutzt die von dem Detektor erfassten Werte und wird
anhand von 6 und 7 erläutert:
- – Eine
Steuereinheit 70 löst
die Steuerung des Wechsels der beweglichen Blende aus einer diskreten
Stellung (N), in der sie sich befindet, in eine diskrete Stellung
(N+2) (manuell durch den Fahrer oder automatisch) aus. Die Blende
muss also den Weg von der Stellung (N) in die Stellung (N+1), dann
von der Stellung (N+1) in die Stellung (N+2) zurücklegen.
- – Die
Steuerung wird an Vergleichsmittel 71 vom Typ einer integrierten
Schaltung übertragen,
wo die diskreten Stellungen der Blende zuvor gespeichert wurden.
- – Anschließend wird
die Steuerung bzw. Anweisung an das Mikrosteuergerät 72 des
Stellglieds 50 übertragen,
um die Verlagerung der Blende auszulösen.
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Während der
Phase der Verlagerung der Blende aus der Stellung (N) in die Stellung
(N+2) erkennt der Sensor 60 die in der Halterung 28 der
Blende ausgebildeten Löcher 80,
die für
die diskreten Stellungen (N+1) dann (N+2) charakteristisch sind und
vor ihm vorbeilaufen. Sobald er erkennt, dass die Blende die Stellung
(N+1) erreicht hat, wird dieser Wert an die Vergleichsmittel 71 übertragen,
um die Übereinstimmung
der tatsächlichen
Stellung der Blende mit ihrer gespeicherten Stellung zu überprüfen. Dieser
Vergleich erfolgt erneut, wenn der Detektor erkennt, dass die Blende
ihre Stellung (N+2) erreicht hat. Stimmen die tatsächliche
Stellung und die gespeicherte Stellung überein, wird die Information an
das Mikrosteuergerät 72 des
Stellglieds 50 weitergeleitet, das nun die Verlagerung
der Blende stoppt.
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Ergibt
der Vergleich der tatsächlichen
Zwischenstellung (N+1) oder der gewünschten Endstellung (N+2) eine
Inkohärenz
oder erkennt der Sensor keine Markierung der Stellung (N+1) oder
(N+2) innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, kann das Steuersystem
in den Störmodus
wechseln, woraufhin das Mikrosteuergerät nun automatisch die Blende
in eine zuvor bestimmte Sicherheitsstellung (S) verlagert, die zum
Beispiel dem Abblendlicht für
Rechtsverkehr entspricht.
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7 zeigt
eine graphische Darstellung, aus der das in den Vergleichsmitteln 71 vorprogrammierte
Schema hervorgeht: Jedes Passieren einer Markierung M äußert sich
durch einen positiven Peak P1, gefolgt von einem negativen Peak
P2, wobei der Wendepunkt M der Kurve, die sich vom Scheitelpunkt des
positiven Peaks zum Scheitelpunkt des negativen Peaks erstreckt,
die exakte Stellung angibt, in der sich die Blende in einer diskreten
Stellung befinden muss. Was die Erkennung der Fernlichtstellung anbetrifft,
so äußert sie
sich durch zwei Stufen Pa, von denen nur eine dargestellt ist: Da
sich die Blende in der Fernlichtstellung nicht mehr vor dem optischen Detektor
befindet, tritt eine Lichtsättigung
des Detektors ein. Die Pfeile geben die beiden möglichen Durchlaufrichtungen
der Blende an.
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Die
zulässige
Toleranz hinsichtlich der Übereinstimmung
der von dem Sensor erkannten tatsächlichen Positionierung der
Blende und der in den Vergleichsmitteln gespeicherten Positionierung
muss ebenfalls im Vorfeld vorbestimmt werden. Die Erfindung bietet
jedoch den wesentlichen Vorteil, dass sie eine Bestimmung der tatsächlichen
Stellung der Blende und nicht der von Elementen ermöglicht,
die von der Blende beabstandet oder von ihr verschieden sind: Was
der Sensor erfasst, entspricht der tatsächlichen Stellung der unmittelbar
auf das Lichtbündel einwirkenden
optischen Blende.
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Wie
oben erwähnt,
ist dieser Steuerungsmodus nur ein nicht einschränkendes Beispiel, das verschiedene
Varianten innerhalb seiner Schritte aufweisen kann. Ferner kann
er bei jeglichen Blendentypen angewandt werden, von den einfachsten
mit zwei diskreten Stellungen bis zu den komplexesten mit vier oder
mehr diskreten Stellungen. Er ist unabhängig von der Art der Verlagerung
der Blende anwendbar, gleich ob es sich um eine Verlagerung nach
Art eines Verschiebens, Drehens oder Schwenkens oder um jegliche
komplexe Verlagerung handelt, die eine Aufeinanderfolge von wenigstens
zwei dieser Verlagerungen umfasst. Er ermöglicht ferner die Beibehaltung
einfacher, wirtschaftlicher Blendenstellglieder vom Typ eines Schrittmotors,
ohne auf eine hohe Zuverlässigkeit
und Sicherheit bei der Kontrolle der Verlagerung der Blende verzichten
zu müssen:
Es ist nicht einmal mehr ein System zum Zählen der Schritte des Motors
erforderlich, da die Überwachung
der Markierungen auf der Blende ausreichen kann, um die Positionierung
der Blende zu bestimmen.
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Schließlich eignet
sich die Erfindung allgemeiner für
jegliche Verlagerungen von beweglichen Teilen in einem Scheinwerfer,
sofern es sich um Verlagerungen entsprechend diskreter Stellungen
handelt.