WO2002085078A1 - Headlamp device for motor vehicles - Google Patents

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Carsten Befelein
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0029—Spatial arrangement
    • B60Q1/0041—Spatial arrangement of several lamps in relation to each other
    • B60Q1/0052—Spatial arrangement of several lamps in relation to each other concentric

Definitions

  • the invention relates to a headlight device for motor vehicles according to the preamble of patent claim 1.
  • the tubular gas discharge lamp is controlled by a ballast.
  • the ballast generates both the ignition voltage to excite the gas to light up and the operating voltage to ensure that the gas continues to light up.
  • the ignition voltage is preferably controlled as a function of temperature.
  • the operating voltage can preferably be varied, for example to change the luminosity and / or the luminous color.
  • the luminosity can be changed, for example, when distinguishing between day and night lighting.
  • the luminescent color can be varied in particular by changing the frequency of the operating voltage or also by means of different luminescent materials, for example in order to match the luminescent color of the linear light unit to the other headlight lamps.
  • a plurality of gas discharge lamps for linear lighting units are provided, which can be controlled by a common ballast.
  • a heating device is created which can also be controlled by the ballast.
  • Fig. 1 is a headlight device for motor vehicles with three different linear light units
  • Fig. 2 shows a possible control unit of the headlight device, which contains in particular the ballast.
  • FIG. 1 shows the external appearance of a headlight device 1 for one side of a motor vehicle.
  • the headlamp device 1 contains two essentially ring-shaped lighting units 2 and 3, for example as position lights or parking lights, and a lighting unit 4 which is rectilinear and slightly curved at the front, in particular as a side marker light.
  • Figure 2 shows a ballast 5, the supply lines 11 and contact connections 6 with the two substantially ring-shaped Luminous units 2 and 3, hereinafter referred to as light rings, is connected.
  • the light rings 2, 3 are slightly open towards the top so that the contact connections 6 can be attached to the ring ends.
  • the headlight device 1 preferably has an aperture 13 which covers the light rings 2, 3 at the contact connections 6 for optical improvement.
  • the light rings 2, 3 are switched on and off, for example, via a switch 8 (for example a parking light switch).
  • the ballast 5 receives the information from a temperature sensor 7 and controls the ignition voltage as a function of the temperature when the light rings 2, 3 are switched on in the form of gas discharge lamps.
  • the gas discharge lamps 2 and 3 can be preheated depending on the temperature when a start-up signal is present (e.g. door open).
  • the gas discharge lamps 2 and 3 are provided with heating strips 12.
  • the heating strips 12 can be energized electrically via power supply lines 10 which are connected to the ballast 5.
  • a light sensor 9 for determining the ambient brightness of the vehicle can be connected to the ballast 5.
  • the ballast 5 can set the operating voltage of the gas discharge lamp.
  • a threshold value definition can be used to distinguish between day and night travel.
  • the operating voltage can be set higher than when there is a night trip in order to increase the luminosity for better visibility of the lighting unit.
  • a predetermined frequency for the operating voltage can be programmed in the ballast 5, by means of which the desired luminous color for adaptation to the other headlight lights is achieved. This exemplary embodiment according to the invention enables optimum light to be obtained for the linear light units of a headlight device.
  • Gas discharge lamps such as Linex, fluorescent or neon lamps can be designed in various forms depending on the design. Furthermore, these gas discharge lamps are thermally less sensitive than the light guides. In particular with neon lamps, a light color from cold to warm white can be produced. For example, cold white light color can be used as a visual supplement to the light color of xenon headlights, whereas yellowish-white light color fits better with halogen headlights.
  • tubular gas discharge lamps is also particularly advantageous with regard to the homogeneous light distribution over the entire light decoupling surface.

Abstract

The invention relates to a headlamp device for motor vehicles, comprising at least one line shaped lamp unit, wherein said line shaped light unit is a tubular gas discharge lamp.

Description

Scheinwerfervorrichtung für KraftfahrzeugeHeadlight device for motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scheinwerfervorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a headlight device for motor vehicles according to the preamble of patent claim 1.
Eine derartige Scheinwerfervorrichtung ist beispielsweise durch die BMW Fahrzeuge der 5er Reihe des Modeljahres 2000 bekannt. Hierbei enthält die Scheinwerfervorrichtung als Standlicht bzw. sog. Positionslicht beidseitig je 2 linienförmige Leuchteinheiten in Form von Lichtleitringen. Die Realisierung dieses bekannten Standlichtes in Form von Lichtleitringen hat eine Vielzahl von Bauteilen, einen großen Montageaufwand und hohe Kosten insbesondere aufgrund der temperaturkritischen Belastung der Komponenten zur Folge. Ein ebenfalls nachteiliges Merkmal der Lichtleittechnik ist die geringe Lichtleistung durch hohe Lichtverluste.Such a headlight device is known, for example, from the BMW vehicles of the 5 series of the model year 2000. Here, the headlight device contains two line-shaped light units in the form of light guide rings as parking lights or so-called position lights on both sides. The implementation of this known parking light in the form of light guide rings results in a large number of components, a large amount of assembly work and high costs, in particular due to the temperature-critical loading of the components. Another disadvantageous feature of light guide technology is the low light output due to high light losses.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine linienförmige Leuchteinheit für Kraftfahrzeuge, insbesondere ein signifikantes Positions- und/oder Seitenmarkierungslicht, zu schaffen, durch das eine hohe Lichtleistung, eine homogene Lichtverteilung und eine möglichst weiße bzw. beliebig einstellbare Lichtfarbe erreicht wird. Weiterhin sollen Kosten und Montageaufwand reduziert werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.It is an object of the invention to provide a linear light unit for motor vehicles, in particular a significant position and / or side marker light, by means of which a high light output, a homogeneous light distribution and a light color which is as white as possible or which can be set as desired is achieved. Furthermore, costs and assembly effort should be reduced. This object is achieved by the features of patent claim 1. The features of the dependent claims are advantageous developments of the invention.
Erfindungsgemäß sind die linienförmigen Leuchteinheiten röhrenförmige Gasentladungslampen. Als Gasentladungslampen werden vorzugsweise Linex-, Leuchtstoff- oder Neonlampen verwendet. Die erfindungsgemäßen linienförmigen Leuchteinheiten in Form von röhrenförmigen Gasentladungslampen können dabei innerhalb oder außerhalb eines Scheinwerfergehäuses angeordnet sein. Die Verwendung von röhrenförmigen Gasentladungslampen für linienförmige Leuchteinheiten bei Kraftfahrzeugen ermöglichen größte Formenvielfalt, da beispielsweise im Unterschied zur Lichtleittechnik auch Kanten im Linienverlauf möglich sind. Vorzugsweise werden ring- oder hufeisenförmige Positionslichter und geradlinige Seitenmarkierungslichter verwendet.According to the invention, the linear light units are tubular gas discharge lamps. Linex, fluorescent or neon lamps are preferably used as gas discharge lamps. The line-shaped lighting units according to the invention in the form of tubular gas discharge lamps can be arranged inside or outside a headlight housing. The use of tubular gas discharge lamps for linear lighting units in motor vehicles enables the greatest variety of shapes, since, for example, in contrast to the light guide technology, edges in the line course are also possible. Ring-shaped or horseshoe-shaped position lights and straight-line side marker lights are preferably used.
Die röhrenförmige Gasentladungslampe wird von einem Vorschaltgerät angesteuert. Das Vorschaltgerät erzeugt sowohl die Zündspannung, um das Gas zum Leuchten anzuregen, als auch die Betriebsspannung, um ein konstantes Weiterleuchten des Gases zu erreichen. Hierbei wird vorzugsweise die Zündspannung temperaturabhängig angesteuert. Die Betriebsspannung kann vorzugsweise variiert werden, um beispielsweise die Leuchtkraft und/oder die Leuchtfarbe zu ändern. Eine Änderung der Leuchtkraft kann beispielsweise bei der Unterscheidung Tag- bzw. Nachtbeleuchtung vorgenommen werden. Die Leuchtfarbe kann insbesondere durch Veränderung der Frequenz der Betriebsspannung variiert werden oder auch durch unterschiedliche Leuchtstoffe, um beispielsweise eine Anpassung der Leuchtfarbe der linienförmigen Leuchteinheit an die übrigen Scheinwerferlampen zu erreichen. In einer Weiterbildung der Erfindung sind eine Mehrzahl von Gasentladungslampen für linienförmige Leuchteinheiten vorgesehen, die durch ein gemeinsames Vorschaltgerät ansteuerbar sind.The tubular gas discharge lamp is controlled by a ballast. The ballast generates both the ignition voltage to excite the gas to light up and the operating voltage to ensure that the gas continues to light up. Here, the ignition voltage is preferably controlled as a function of temperature. The operating voltage can preferably be varied, for example to change the luminosity and / or the luminous color. The luminosity can be changed, for example, when distinguishing between day and night lighting. The luminescent color can be varied in particular by changing the frequency of the operating voltage or also by means of different luminescent materials, for example in order to match the luminescent color of the linear light unit to the other headlight lamps. In a development of the invention, a plurality of gas discharge lamps for linear lighting units are provided, which can be controlled by a common ballast.
Da das Zünden von Gasentladungslampen stark temperaturabhängig ist und insbesondere bei niedrigen Temperaturen problematisch sein kann, wird in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Heizvorrichtung geschaffen, die ebenfalls durch das Vorschaltgerät ansteuerbar ist.Since the ignition of gas discharge lamps is highly temperature-dependent and can be problematic in particular at low temperatures, in a further advantageous embodiment of the invention a heating device is created which can also be controlled by the ballast.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown. It shows
Fig. 1 eine Scheinwerfervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit drei verschiedenen linienförmigen Leuchteinheiten undFig. 1 is a headlight device for motor vehicles with three different linear light units and
Fig. 2 eine mögliche Steuereinheit der Scheinwerfervorrichtung, die insbesondere das Vorschaltgerät enthält.Fig. 2 shows a possible control unit of the headlight device, which contains in particular the ballast.
In Figur 1 ist das äußere Erscheinungsbild einer Scheinwerfervorrichtung 1 für eine Seite eines Kraftfahrzeuges dargestellt. Die Scheinwerfervorrichtung 1 enthält zwei im wesentlichen ringförmige Leuchteinheiten 2 und 3, beispielsweise als Positionslichter bzw. Standlichter, sowie eine vorne geradlinige und seitlich leicht gebogene Leuchteinheit 4, insbesondere als Seitenmarkierungslicht.FIG. 1 shows the external appearance of a headlight device 1 for one side of a motor vehicle. The headlamp device 1 contains two essentially ring-shaped lighting units 2 and 3, for example as position lights or parking lights, and a lighting unit 4 which is rectilinear and slightly curved at the front, in particular as a side marker light.
In Figur 2 sind die wesentlichen Merkmale von Figur 1 zur Orientierung gestrichelt dargestellt, zur Vereinfachung wird jedoch die Leuchteinheit 4 weggelassen. Die Leuchteinheit 4 kann, muss aber nicht vorgesehen sein. Figur 2 zeigt ein Vorschaltgerät 5, das über Versorgungsleitungen 11 und Kontaktanschlüsse 6 mit den beiden im wesentlichen ringförmigen Leuchteinheiten 2 und 3, im folgenden Leuchtringe genannt, verbunden ist. Die Leuchtringe 2, 3 sind nach oben hin leicht geöffnet, um jeweils an den Ringenden die Kontaktanschlüsse 6 anbringen zu können. Die Scheinwerfervorrichtung 1 weist vorzugsweise eine Blende 13 auf, die die Leuchtringe 2, 3 an den Kontaktanschlüssen 6 zur optischen Verbesserung abdeckt. Die Leuchtringe 2, 3 werden beispielsweise über einen Schalter 8 (z. B. Standlichtschalter) ein- und ausgeschaltet. Das Vorschaltgerät 5 erhält die Information eines Temperatursensors 7, und steuert abhängig von der Temperatur die Zündspannung beim Einschalten der Leuchtringe 2,3 in Form von Gasentladungslampen.In Figure 2, the essential features of Figure 1 are shown in dashed lines for orientation, but for simplification, the lighting unit 4 is omitted. The lighting unit 4 can, but need not be provided. Figure 2 shows a ballast 5, the supply lines 11 and contact connections 6 with the two substantially ring-shaped Luminous units 2 and 3, hereinafter referred to as light rings, is connected. The light rings 2, 3 are slightly open towards the top so that the contact connections 6 can be attached to the ring ends. The headlight device 1 preferably has an aperture 13 which covers the light rings 2, 3 at the contact connections 6 for optical improvement. The light rings 2, 3 are switched on and off, for example, via a switch 8 (for example a parking light switch). The ballast 5 receives the information from a temperature sensor 7 and controls the ignition voltage as a function of the temperature when the light rings 2, 3 are switched on in the form of gas discharge lamps.
Zusätzlich oder Alternativ zur Variierung der Zündspannung kann abhängig von der Temperatur bei Vorliegen eines Inbetriebnahmesignals (z. B. Tür auf) ein Vorheizen der Gasentladungslampen 2 und 3 vorgenommen werden. Hierzu sind die Gasentladungslampen 2 und 3 mit Heizstreifen 12 versehen. Die Heizstreifen 12 können über Energieversorgungsleitungen 10, die mit dem Vorschaltgerät 5 verbunden sind, elektrisch bestromt werden.In addition or as an alternative to varying the ignition voltage, the gas discharge lamps 2 and 3 can be preheated depending on the temperature when a start-up signal is present (e.g. door open). For this purpose, the gas discharge lamps 2 and 3 are provided with heating strips 12. The heating strips 12 can be energized electrically via power supply lines 10 which are connected to the ballast 5.
Weiterhin kann ein Lichtsensor 9 zur Ermittlung der Umgebungshelligkeit des Fahrzeuges mit dem Vorschaltgerät 5 verbunden sein. Abhängig von der Umgebungshelligkeit kann das Vorschaltgerät 5 die Betriebsspannung der Gasentladungslampe einstellen. Hierbei kann beispielsweise über eine Schwellwertdefinition zwischen Tag- und Nachtfahrt unterschieden werden. Bei Vorliegen einer Tagfahrt kann beispielsweise die Betriebsspannung höher eingestellt werden als bei Vorliegen einer Nachtfahrt, um zur besseren Sichtbarkeit der Leuchteinheit die Leuchtkraft zu erhöhen. Weiterhin kann beispielsweise im Vorschaltgerät 5 eine vorgegebene Frequenz für die Betriebsspannung einprogrammiert werden, durch die die gewünschte Leuchtfarbe zur Anpassung an die übrigen Scheinwerferlichter erreicht wird. Durch dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel kann ein optimales Licht für die linienförmigen Leuchteinheiten einer Scheinwerfervorrichtung erhalten werden. Die Kosten und der Montageaufwand einer derartigen erfindungsgemäßen Scheinwerfervorrichtung sind geringer als bei Scheinwer- fervorrichtungen mit Lichtleitern. Gasentladungslampen wie Linex-, Leuchtstoff- oder Neonlampen können designabhängig in verschiedenen Formen ausgeführt sein. Weiterhin sind diese Gasentladungslampen thermisch unempfindlicher als die Lichtleiter. Insbesondere mit Neonlampen ist eine Lichtfarbe von kalt- bis warmweiß herstellbar. Z. B. kaltweiße Lichtfarbe kann als optische Ergänzung zur Lichtfarbe von Xenonscheinwerfern verwendet werden, wogegen gelblich-weiße Lichtfarbe besser zu Halogenscheinwerfern passt. Darüber hinaus ist die Verwendung von röhrenförmigen Gasentladungslampen auch im Hinblick auf die homogene Lichtverteilung über die gesamte Lichtauskopplungsfläche besonders vorteilhaft. Furthermore, a light sensor 9 for determining the ambient brightness of the vehicle can be connected to the ballast 5. Depending on the ambient brightness, the ballast 5 can set the operating voltage of the gas discharge lamp. Here, for example, a threshold value definition can be used to distinguish between day and night travel. When there is a day trip, for example, the operating voltage can be set higher than when there is a night trip in order to increase the luminosity for better visibility of the lighting unit. Furthermore, a predetermined frequency for the operating voltage can be programmed in the ballast 5, by means of which the desired luminous color for adaptation to the other headlight lights is achieved. This exemplary embodiment according to the invention enables optimum light to be obtained for the linear light units of a headlight device. The costs and the assembly effort of such a headlight device according to the invention are lower than in the case of headlight devices with light guides. Gas discharge lamps such as Linex, fluorescent or neon lamps can be designed in various forms depending on the design. Furthermore, these gas discharge lamps are thermally less sensitive than the light guides. In particular with neon lamps, a light color from cold to warm white can be produced. For example, cold white light color can be used as a visual supplement to the light color of xenon headlights, whereas yellowish-white light color fits better with halogen headlights. In addition, the use of tubular gas discharge lamps is also particularly advantageous with regard to the homogeneous light distribution over the entire light decoupling surface.

Claims

Scheinwerfervorrichtung für KraftfahrzeugePatentansprüche Headlight device for motor vehicles
1. Scheinwerfervorrichtung für Kraftfahrzeuge mit mindestens einer linienförmigen Leuchteinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmige Leuchteinheit (2, 3, 4) eine röhrenförmige Gasentladungslampe ist.1. Headlight device for motor vehicles with at least one linear light unit, characterized in that the linear light unit (2, 3, 4) is a tubular gas discharge lamp.
2. Scheinwerfervorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenförmige Gasentladungslampe (2, 3, 4) von einem Vorschaltgerät (5) angesteuert wird, das die Zündspannung der Gasentladungslampe temperaturabhängig steuert.2. Headlight device according to claim 1, characterized in that the tubular gas discharge lamp (2, 3, 4) is controlled by a ballast (5) which controls the ignition voltage of the gas discharge lamp as a function of temperature.
3. Scheinwerfervorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die röhrenförmige Gasentladungslampe (2, 3, 4) von einem Vorschaltgerät (5) angesteuert wird, das die Betriebsspannung der Gasentladungslampe zur Änderung der Leuchtkraft und/oder der Leuchtfarbe variieren kann.3. Headlight device according to claim 1 or 2, characterized in that the tubular gas discharge lamp (2, 3, 4) is controlled by a ballast (5) which can vary the operating voltage of the gas discharge lamp to change the luminosity and / or the luminous color.
4. Scheinwerfervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorschaltgerät (5) zur Steuerung einer Mehrzahl von Gasentladungslampen (2, 3, 4) vorgesehen ist.4. Headlight device according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a ballast (5) for controlling a plurality of gas discharge lamps (2, 3, 4) is provided.
5. Scheinwerfervorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorschaltgerät (5) zur Steuerung der mindestens einen Gasentladungslampe (2, 3) vorgesehen ist, dass die mindestens eine Gasentladungslampe (2, 3, 4) mit einem elektrischen5. Headlight device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a ballast (5) for controlling the at least one gas discharge lamp (2, 3) is provided, that the at least one gas discharge lamp (2, 3, 4) with an electrical
Heizstreifen (12) versehen ist und durch das Vorschaltgerät (5), das mit dem Heizstreifen (12) über eine Energieversorgungsleitung (10) verbunden ist, temperaturabhängig beheizbar ist. Heating strip (12) is provided and can be heated depending on the temperature by the ballast (5), which is connected to the heating strip (12) via an energy supply line (10).
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