WO2020234063A1 - Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2020234063A1
WO2020234063A1 PCT/EP2020/063247 EP2020063247W WO2020234063A1 WO 2020234063 A1 WO2020234063 A1 WO 2020234063A1 EP 2020063247 W EP2020063247 W EP 2020063247W WO 2020234063 A1 WO2020234063 A1 WO 2020234063A1
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light
lighting device
light source
mirror
motor vehicle
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PCT/EP2020/063247
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Helmut Erdl
Abdelmalek Hanafi
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93277—Sensor installation details in the lights

Definitions

  • the invention relates to a lighting device for a motor vehicle and a corresponding motor vehicle.
  • MEMS Micro-Electro-Mechanical System
  • Scanning lighting devices with MEMS scanners enable the generation of light distributions with high light intensities, but do not provide any operating modes for sensing the surroundings of the motor vehicle.
  • the object of the invention is therefore to create a lighting device for a motor vehicle with a MEMS scanner which, in addition to a lighting function, also takes on a sensor function.
  • the lighting device according to the invention is intended for integration in a motor vehicle. If interactions between the lighting device or components of the lighting device and the motor vehicle or its surroundings are described below and in particular in the claims, this is always to be understood as meaning that the interaction in the arrangement or Installation of the lighting device in the motor vehicle occurs.
  • the components of the lighting device that have a corresponding interaction with the motor vehicle or its components or its surroundings are thus designed such that the interaction is brought about when the lighting device is arranged or installed in the motor vehicle.
  • the lighting device comprises a first light source for generating visible light and a MEMS scanner, which contains a MEMS component with a semiconductor chip, in which a single tiltable mirror is integrated, with a light spot, which by means of the lighting device at a distance of this is generated, can be moved via a scanning movement of the mirror during which the mirror is continuously tilted.
  • MEMS components are known per se from the prior art.
  • the mirror has a maximum dimension between 1 mm and 6 mm in plan view.
  • Actuators known per se can be used to tilt the mirror in the MEMS component, e.g. an electrostatic and / or magnetic actuator and / or a piezo actuator. Due to the feature of continuous tilting and the use of a single mirror, the MEMS scanner used in the invention differs from digital light modulators made from micromirrors, in which the mirror can only occupy two discrete positions.
  • a control device is provided with which the lighting device can be operated in a first operating mode in which the light spot is generated from light from the connected first light source and the MEMS scanner carries out a vector scan to determine a predetermined light distribution by means of the To generate movement of the light spot.
  • the vector scan is characterized by the fact that the scanning movement of the mirror is varied depending on the given light distribution so that every contiguous area in the light distribution is covered by the light spot with the first light source continuously switched on. In other words, the light spot remains switched on essentially continuously during the vector scan. Only in the event that several separate, contiguous areas are present in the light distribution, the first light source and thus the light spot can be switched off briefly in order to switch between the areas.
  • a light distribution with high illuminance can be generated.
  • different light distributions can be generated, for example on the ground in the vicinity of the motor vehicle.
  • the light distribution preferably comprises a predetermined light pattern and / or symbols in the form of textual and / or graphic elements.
  • the lighting device is characterized in that the control device is set up to operate the lighting device in a second operating mode in which the MEMS scanner carries out a raster scan in which the mirror offset linear movements (ie straight movements) with a fixed Oscillation frequency executes as a scanning movement.
  • the first light source is preferably switched off in this second operating mode.
  • a sensor device is provided which is designed in such a way that, in the second operating mode, it detects light radiation that originates from the surroundings of the motor vehicle and falls on the mirror as sensor data.
  • the control device is also designed in such a way that it carries out object recognition by evaluating the sensor data. In a variant of the lighting device according to the invention, this object recognition is deactivated in the first operating mode. In this case, the sensor device is preferably also deactivated.
  • control device is to be understood broadly here and in the following. In particular, the control device does not have to be a single control device, but the functions of the control device can also be distributed over several devices.
  • the lighting device has the advantage that a light distribution with high luminance can be generated in a simple manner using a MEMS scanner via a vector scan.
  • a sensor function is provided in the raster scan mode of the MEMS scanner, as a result of which sensor data can be recorded from a large section of the surroundings of the motor vehicle.
  • a MEMS component By using a MEMS component, a compact design of the lighting device is also achieved.
  • no light at all is emitted by the lighting device in the second operating mode.
  • the environment of the motor vehicle is only passively detected by the sensor device.
  • the first light source or a second light source (different from the first light source) is switched on in the second operating mode in order to generate the light spot and move it using the raster scan of the MEMS scanner.
  • light originating from the light spot which is reflected back to the lighting device through interaction with the environment and falls on the mirror, is recorded as at least part of the sensor data by the sensor device. In this way, active detection of the surroundings of the motor vehicle is achieved.
  • either the first light source or the second light source is preferably switched on. Nevertheless, it cannot be ruled out that both light sources are switched on in the second operating mode.
  • the second light source of the embodiment just described is preferably set up to generate light in the non-visible spectrum, in particular infrared light, and thereby a non-visible light spot. In this way, the process of detecting the environment around the motor vehicle is not visible to a human observer.
  • the sensor device is set up exclusively for the detection of the non-visible light that is generated by the second light source.
  • the first light source and / or the second light source and / or the further light source described below is in each case an LED light source composed of one or more LEDs or possibly also a laser light source composed of one or more charging diodes.
  • the above-mentioned second light source can also be an LED light source or a laser light source.
  • the first light source and / or the second light source and / or the further light source is in each case an RGB light source.
  • This comprises a red LED, a green LED and a blue LED in the event that the first or second or further light source is an LED light source.
  • the first or second or further light source is a laser light source, it comprises a red laser diode, a green laser diode and a blue laser diode.
  • the first light source, the MEMS scanner and the sensor device are installed in a common housing, so that essential components of the lighting device are contained in a compact light module. If necessary, the control device and / or the second light source and / or the further light source described below can also be integrated in this module.
  • the control device is set up to operate the lighting device in a third operating mode in which the MEMS scanner carries out a raster scan, in which, analogously to the above raster scan, the mirror carries out offset linear movements with a fixed oscillation frequency as a scanning movement .
  • the third operating mode is characterized in that the first light source or a further light source (different from the first light source) that generates visible light is switched on to generate the light spot and by means of the raster scan of the MEMS scanner to generate a predetermined one To move light distribution. This predetermined light distribution is thus generated in contrast to the predetermined light distribution via a raster scan.
  • the illuminance of this light distribution is usually lower than with the vector scan, since the corresponding light source is always temporarily deactivated when the scanning movement is currently moving through a dark area in which no light distribution should be generated.
  • either the first light source or the further light source (if present) is preferably switched on. Nevertheless, it cannot be ruled out that both light sources are switched on in the third operating mode.
  • the further light source of the above embodiment can match the second light source described above, provided that it generates visible light.
  • the second and third operating modes can coincide, so that both a sensor function with object recognition and an illumination function can be implemented in the raster scan of the MEMS scanner. Likewise, only one lighting function can be provided in the third operating mode. In this In the third operating mode, the object recognition of the control device and possibly also the operation of the sensor device are deactivated.
  • control device is configured in such a way that when a signal is received that is generated in the motor vehicle by the approach of a person to the motor vehicle, it switches the lighting device from an inactive state to an operating state, in particular into the first or second or third operating mode, offset.
  • the signal can be triggered, for example, in a manner known per se by the detection of an access token in the manner of a contactless key, the access token being carried by the person approaching the motor vehicle.
  • the access token enables the person to put the motor vehicle into operation.
  • the access token can also be a mobile device, such as a smartphone.
  • control device is designed in such a way that, upon receipt of the signal, it initially puts the lighting device in the second operating mode until it recognizes the approaching person via the evaluation of the sensor data using the object recognition, whereupon the control device the Lighting device placed in the first or third operating mode in order to generate the predetermined or predetermined light distribution.
  • the light distribution is preferably generated on the ground next to the approaching person. In this way, an appealing welcome scenario can be achieved for the approaching person.
  • the control device is designed in such a way that it can detect a mobile radio device in the vicinity of the motor vehicle as part of the object recognition, the control device aligning the mirror of the MEMS scanner with the mobile radio device when a mobile radio device is detected, so that the mobile radio device originating light radiation with information contained therein is received by the Sensorein direction.
  • the control device is designed in such a way that it reads out the information from the light radiation and processes it further.
  • the received light radiation is preferably a light radiation in the non-visible spectrum, in particular infrared light radiation. With this embodiment, the lighting direction also the function of receiving communication signals.
  • a mobile radio device is to be understood as any portable device that can communicate in a cellular network.
  • the mobile radio device is a cell phone, in particular a smartphone, or a tablet or a laptop.
  • the information contained in the light radiation comprises image data that describe an image.
  • the control device is designed in such a way that it operates the MEMS scanner in the first operating mode or third operating mode in the course of further processing so that the image is generated as a predetermined or predetermined light distribution, preferably on the ground in the vicinity of the motor vehicle.
  • a personalized display of a light distribution can be achieved based on the information from a mobile radio device.
  • An app is preferably installed on the mobile radio device, via which the user can define which image data should be transmitted to the lighting device.
  • control device is designed in such a way that, by means of the object recognition, it can recognize a person who is looking in the direction of the lighting device.
  • the control device reduces the light output of the first light source and possibly also of the second and / or wider light source during their operation. In this way, damage to the eyes of the person by the light from the corresponding light source is avoided.
  • the lighting device according to the invention can take on various functions in the motor vehicle, depending on the embodiment.
  • the lighting according to the invention comprises an environment lighting device in order to generate the predetermined light distribution in the environment of the motor vehicle.
  • the lighting device according to the invention comprises a headlight which is set up to generate a low beam and / or high beam distribution as the predetermined light distribution.
  • the lighting device according to the invention can be a vehicle signal Include warning light, in particular a rear light and / or a brake light. The vehicle signal light is set up to generate a signal function through the predetermined light distribution.
  • the invention also relates to a motor vehicle which comprises one or more lighting devices according to the invention or one or more preferred variants of these lighting devices.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a lighting device according to the invention.
  • a variant of the invention is explained using a motor vehicle lighting device, which serves as a surrounding lighting device and can generate light distributions on the ground in the close range of up to 15 m around the motor vehicle.
  • symbols such as a graphic or a logo, or another predetermined light pattern can be generated.
  • the lighting device 1 of FIG. 1 comprises an RGB light source 2, which comprises three semiconductor diodes with red, green and blue emission colors.
  • the semiconductor diodes can be conventional LEDs and possibly also laser diodes.
  • With the light source 2 visible light in the form of white light is generated, with light with a different color in the visible spectrum also being able to be generated by suitable control of the semiconductor diodes.
  • the light source 2 ent speaks a first light source within the meaning of the claims.
  • the beam path of the visible light from the light source 2 is indicated in FIG. 1 by dashed lines which illustrate the limitation of the light bundle originating from the light source 2.
  • the light from the light source 2 passes through a collimator lens 8 and a beam splitter 10 and then falls on a MEMS scanner 3, which comprises a single tiltable mirror 4, the tilting of the mirror being indicated by the double arrow P.
  • the MEMS scanner 3 is a known MEMS component in which the mirror 4 is integrated in a semiconductor chip. After passing through the mirror 4, the light bundle originating from the light source 2 falls on an exit optic which comprises a concave lens 12 and a collimator lens 13.
  • the collimator lens 8 generates a virtual image in the intermediate image plane ZE, which appears as a light spot LS on the ground in the vicinity of the motor vehicle.
  • the light spot LS can be moved quickly on the floor, as a result of which a desired light distribution LV can be generated, which is not shown in more detail in FIG. 1.
  • the lighting device 1 of FIG. 1 comprises a further light source 5, which corresponds to a second light source within the meaning of the patent claims.
  • this light source generates infrared light.
  • the light source 5 is preferably an LED light source with one or more infrared LEDs.
  • the light from this light source 5 is directed through a beam splitter 11 and a collimator lens 9 to the beam splitter 10 GE.
  • This beam path is indicated in FIG. 1 by dotted lines which indicate the delimitation of the corresponding light bundle.
  • the beam path of the light originating from the light source 5 corresponds to the beam path of the light originating from the light source 2, which is shown by dashed lines.
  • the light radiation of the light coming from the light source 5 also runs towards the mirror 4 of the MEMS scanner 3, which in turn generates a light spot LS which, however, is now invisible to a viewer due to the use of the infrared light source 5.
  • the lighting device of FIG. 1 further comprises a sensor device 6, with which only infrared light can be detected in the embodiment described here.
  • the sensor device 6 preferably comprises one or more photodiodes. With the light source 5 switched on, the sensor device 6 detects the infrared light which reaches the surroundings as a light spot and is reflected back to the lighting device 1 from there. This light arrives in the opposite direction of the beam path of the light originating from the light source 5 via the beam splitter 11 to the sensor device 6.
  • the lighting device 1 of FIG. 1 further comprises a control device 7 which controls the operation of the light sources 2 and 5 and the MEMS scanner 3 and can receive sensor data from the sensor device 6, as will be explained in more detail below.
  • a control device 7 which controls the operation of the light sources 2 and 5 and the MEMS scanner 3 and can receive sensor data from the sensor device 6, as will be explained in more detail below.
  • components shown are integrated up to the control device 7 in a common housing and in this sense form a light module.
  • the control device is connected to the light sources 2, 5, the sensor device 6 and the MEMS scanner 3 via communication lines (not shown).
  • the control device can optionally comprise several separate units or devices.
  • the lighting device of FIG. 1 is characterized in that the MEMS scanner 3 can be operated both as a vector scanner and as a raster scanner.
  • the light distribution LV is generated by means of the light source 2
  • operation as a raster scanner is used to acquire sensor data from the surroundings of the motor vehicle by means of the sensor device 6.
  • the operation of the MEMS scanner 3 as a vector scanner corresponds to a first operating mode of the lighting device 1 and the operation of the MEMS scanner 3 as a raster scanner corresponds to a second operating mode of the lighting device 1.
  • the tiltable mirror 4 is controlled by the control device 7 in such a way that the scanning movement of the mirror is varied depending on the generated light distribution so that each contiguous area of the Lichtvertei development through the light spot LS with the light source 2 switched on continuously.
  • the pattern is varied in such a way that the light spot during the scanning movement always points to positions in the light distribution that are also to be illuminated. Only in the event that the light distribution comprises several spatially separated areas is the light source 2 switched off briefly when jumping between these areas. With this vector scan, the power of the light source 2 is optimally used, since the light source is operated essentially continuously. Thus, a light distribution with high illuminance can be generated.
  • the lighting device of FIG. 1 can also be operated in the second operating mode, in which a raster scan is performed by the MEMS Scanner 3 is performed.
  • the light source 2 is switched off in the second operating mode and instead the infrared light source 5 is switched on.
  • the MEMS scanner is operated as a raster scanner.
  • the mirror 4 based on control signals from the control device 7, executes linear movements offset from one another with a fixed oscillation frequency as a scanning movement, ie the scanning movement is not varied in contrast to the vector scan.
  • This raster scan a non-visible light spot is generated. The light radiation of the light spot reflected from the surroundings is detected via the sensor device 6.
  • sensor data are obtained that provide an image of the area of the environment that is covered by the raster scan.
  • These sensor data are provided to the control device 7, which then carries out object recognition using algorithms known per se.
  • object recognition Depending on the configuration of the object recognition, different types of objects can be recognized and certain actions can be initiated via the control device 7 based on them.
  • This object recognition is preferably carried out only in the second operating mode (ie not in the first operating mode). Accordingly, the sensor device 6 can optionally be deactivated in the first operating mode.
  • the lighting device 1 is used to generate a so-called welcome scenario.
  • the starting point for this scenario is a parked motor vehicle that the driver is approaching.
  • the driver carries an access token in the form of a contactless key, the presence of the contactless key being detected by the motor vehicle using methods known per se and consequently it is recognized that the driver is approaching the motor vehicle.
  • the lighting device 1, which is initially in the inactive state is activated, where the second operating mode described above is first switched on, in which the environment is sensed by means of the sensor device 6 via the raster scan of the MEMS scanner 4 and not a visible one Light distribution is generated.
  • the control device 7 recognizes the position of the approaching driver.
  • the lighting device 1 is switched to the first operating mode by the control device 7, in which the light source 2 is switched on and the MEMS scanner 3 is operated as a vector scanner.
  • the specified light distribution LV is generated on the floor.
  • the position of the light distribution can be controlled depending on the approaching person in such a way that the light distribution moves with the approaching person or is directly in front of the approaching person.
  • the light distribution can contain symbols, for example in the form of a logo or another graphic. In this way, a responsive light scenario is created for the driver approaching his motor vehicle.
  • the control device 7 can recognize a mobile radio device in the vicinity of the motor vehicle in the second operating mode by means of the object recognition. As soon as such a mobile radio device is recognized, the control device aligns the mirror 4 of the MEMS scanner 3 towards the mobile radio device, i.e. the mirror is brought into a fixed position and the raster scan is ended. Subsequently, infrared light radiation emitted by the mobile radio device with information contained therein can be received by the sensor device 6. In a preferred embodiment, this information contains image data. These image data are read out by the control device 7, which then operates the MEMS scanner in the first operating mode in such a way that the image described by the image data is displayed as a predetermined light distribution LV on the floor in the vicinity of the motor vehicle.
  • An app is preferably installed on the mobile radio device which enables the user to select a desired image that is to be displayed as a light distribution.
  • the image data corresponding to this image are then transmitted from the mobile radio device via infrared light radiation and can be received by the sensor device 6, whereupon the desired image is generated as a light distribution LV by means of the control device 7.
  • control device 7 can also use the object recognition in the second operating mode to detect a person who is looking in the direction of the lighting device.
  • the light output of the light source 2 is reduced in a subsequent first operating mode in order to avoid damage to the eyes, which is particularly relevant when the light source 2 is a laser light source.
  • a visible light spot it is also possible for a visible light spot to be moved by means of a raster scan of the MEMS scanner 3.
  • a visible light distribution can optionally also be via a Raster scan can be generated.
  • the lighting device is operated in a third operating mode in which the light source 2 is switched on and the MEMS scanner carries out a raster scan.
  • the light source 2 is operated in such a way that it is only switched on when the grid scan assumes a position that corresponds to an illuminated point in the light distribution. This leads to a loss of efficiency when generating the light distribution, but higher-resolution light distributions can be generated.
  • the raster scan is used to generate a light distribution in the dark, since lower illuminance levels are sufficient in this case.
  • the vector scan is used when the ambient brightness is bright, since higher illuminance levels are required here in order to make the light distribution visible compared to the ambient brightness.
  • a MEMS scanner is used in a motor vehicle lighting device, which can perform both a lighting function by means of a vector scan and a sensor function by means of a raster scan.
  • a high illuminance of the light distribution generated by means of the vector scan is sufficient, while at the same time a large sensed area is guaranteed by using the raster scan.
  • the use of the MEMS scanner enables the lighting device to have a compact design.
  • essential components of the lighting device can be installed in a common light module.

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Abstract

Die Erfindung betrifft Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Lichtquelle (2) zur Erzeugung von sichtbarem Licht und einen MEMS-Scanner (3), der ein MEMS-Bauteil mit einem Halbleiterchip beinhaltet, in dem ein einzelner verkippbarer Spiegel (4) integriert ist, wobei ein Lichtspot (LS), der mittels der Beleuchtungsvorrichtung (1) in einem Abstand von dieser generiert wird, über eine Scanbewegung des Spiegels (4) bewegt werden kann. In der Beleuchtungsvorrichtung (1) ist eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen, mit welcher die Beleuchtungsvorrichtung (1) in einem ersten Betriebsmodus betrieben werden kann, in dem der Lichtspot (LS) aus Licht der angeschalteten ersten Lichtquelle (2) generiert wird und der MEMS-Scanner (3) einen Vektorscan durchführt, um eine vorgegebene Lichtverteilung (LV) mittels der Bewegung des Lichtspots (LS) zu erzeugen. Im Vektorscan wird die Scanbewegung des Spiegels (4) in Abhängigkeit von der vorgegebenen Lichtverteilung (LV) variiert. Die Steuereinrichtung (7) ist ferner dazu eingerichtet, die Beleuchtungsvorrichtung (1) in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, in dem der MEMS-Scanner (3) einen Rasterscan durchführt, bei dem der Spiegel (4) zueinander versetzte Linearbewegungen mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbewegung ausführt. Darüber hinaus ist eine Sensoreinrichtung (6) vorgesehen, welche derart ausgestaltet ist, dass sie im zweiten Betriebsmodus Lichtstrahlung, welche aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs stammt und auf den Spiegel (4) fällt, als Sensordaten erfasst, wobei die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie über die Auswertung der Sensordaten eine Objekterkennung durchführt.

Description

Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie ein ent sprechendes Kraftfahrzeug.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in einem Kraftfahrzeug eine scannende Be leuchtungsvorrichtung zu verwenden, bei der über eine Scanbewegung ein oder mehrere Lichtbündel einer Lichtquelle abgelenkt werden und hierüber ein Lichtspot bewegt wird, um eine vorbestimmte Lichtverteilung, wie z.B. ein Abblendlicht, zu generieren. In solchen Beleuchtungsvorrichtungen kommen häufig MEMS-Scanner (MEMS = Micro-Electro-Me- chanical System) zum Einsatz, bei denen die Ablenkung der entsprechenden Lichtbündel über einen in einem Halbleiterchip integrierten, kontinuierlich bewegbaren Spiegel erfolgt.
Aus der Druckschrift WO 2018/162222 A1 ist eine Beleuchtungsvorrichtung mit einem MEMS-Scanner bekannt, der als Vektorscanner betrieben wird. In diesem Betrieb wird die Scanbewegung des darin verbauten Spiegels variiert, um hierdurch nur beleuchtete Berei che der Lichtverteilung abzufahren.
Scannende Beleuchtungsvorrichtungen mit MEMS-Scannern ermöglichen zwar die Gene rierung von Lichtverteilungen mit hohen Lichtstärken, stellen jedoch keine Betriebsmodi zur Sensierung der Umgebung des Kraftfahrzeugs zur Verfügung.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem MEMS-Scanner zu schaffen, welche neben einer Beleuchtungsfunktion auch eine Sensorfunktion übernimmt.
Diese Aufgabe wird durch die Beleuchtungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung ist zur Integration in einem Kraftfahrzeug vorgesehen. Sofern im Folgenden und insbesondere in den Patentansprüchen Wechsel wirkungen zwischen der Beleuchtungsvorrichtung bzw. Komponenten der Beleuchtungs vorrichtung und dem Kraftfahrzeug bzw. seiner Umgebung beschrieben werden, so ist dies immer dahingehend zu verstehen, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung in dem Kraftfahrzeug auftritt. Die Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung, die eine entsprechende Wechselwirkung mit dem Kraftfahrzeug bzw. dessen Bauteilen bzw. dessen Umgebung haben, sind somit derart ausgestaltet, dass die Wechselwirkung bei Anordnung bzw. Einbau der Beleuchtungsvorrichtung im Kraftfahrzeug hervorgerufen wird.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung umfasst eine erste Lichtquelle zur Erzeu gung von sichtbarem Licht und einen MEMS-Scanner, der ein MEMS-Bauteil mit einem Halbleiterchip beinhaltet, in dem ein einzelner verkippbarer Spiegel integriert ist, wobei ein Lichtspot, der mittels der Beleuchtungsvorrichtung in einem Abstand von dieser generiert wird, über eine Scanbewegung des Spiegels, bei welcher der Spiegel kontinuierlich ver kippt wird, bewegt werden kann. MEMS-Bauteile sind dabei an sich aus dem Stand der Technik bekannt. In einer bevorzugten Variante weist der Spiegel in Draufsicht eine maxi male Ausdehnung zwischen 1 mm und 6 mm auf. Zur Verkippung des Spiegels im MEMS-Bauteil kann eine an sich bekannte Aktorik verwendet werden, z.B. eine elektro statische und/oder magnetische Aktorik und/oder eine Piezoaktorik. Aufgrund des Merk mals der kontinuierlichen Verkippung sowie der Verwendung eines einzelnen Spiegels un terscheidet sich der in der Erfindung verwendete MEMS-Scanner von digitalen Lichtmodu latoren aus Mikrospiegeln, bei denen die Spiegel nur zwei diskrete Positionen einnehmen können.
In der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist eine Steuervorrichtung vorgese hen, mit welcher die Beleuchtungsvorrichtung in einem ersten Betriebsmodus betrieben werden kann, in dem der Lichtspot aus Licht der angeschalteten ersten Lichtquelle gene riert wird und der MEMS-Scanner einen Vektorscan durchführt, um eine vorgegebene Lichtverteilung mittels der Bewegung des Lichtspots zu erzeugen. Der Vektorscan zeich net sich dabei dadurch aus, dass die Scanbewegung des Spiegels in Abhängigkeit von der vorgegebenen Lichtverteilung so variiert wird, dass jeder zusammenhängende Be reich in der Lichtverteilung durch den Lichtspot bei kontinuierlich angeschalteter erster Lichtquelle abgefahren wird. Mit anderen Worten bleibt der Lichtspot beim Vektorscan im Wesentlichen durchgängig angeschaltet. Lediglich im Falle, dass mehrere voneinander getrennte zusammenhängende Bereiche in der Lichtverteilung vorliegen, kann die erste Lichtquelle und damit der Lichtspot kurzzeitig abgeschaltet werden, um zwischen den Be reichen zu wechseln. Durch den Betrieb des MEMS-Scanners in einem Vektorscan kann eine Lichtverteilung mit hoher Beleuchtungsstärke erzeugt werden. Je nach Ausgestal tung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung können unterschiedliche Lichtver teilungen, z.B. am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, generiert werden. Vor zugsweise umfasst die Lichtverteilung ein vorgegebenes Lichtmuster und/oder eine Sym bolik in der Form von textuellen und/oder grafischen Elementen.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die Beleuchtungsvorrichtung in einem zweiten Be triebsmodus zu betreiben, in dem der MEMS-Scanner einen Rasterscan durchführt, bei dem der Spiegel zueinander versetzte Linearbewegungen (d.h. geradlinige Bewegungen) mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbewegung ausführt. Vorzugsweise ist die erste Lichtquelle in diesem zweiten Betriebsmodus abgeschaltet. Ferner ist eine Sen soreinrichtung vorgesehen, welche derart ausgestaltet ist, dass sie im zweiten Betriebs modus Lichtstrahlung, welche aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs stammt und auf den Spiegel fällt, als Sensordaten erfasst. Die Steuereinrichtung ist ferner derart ausgestaltet, dass sie über die Auswertung der Sensordaten eine Objekterkennung durchführt. Diese Objekterkennung wird in einer Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung im ersten Betriebsmodus deaktiviert. Vorzugsweise wird in diesem Fall auch die Sen soreinrichtung deaktiviert. Der Begriff der Steuereinrichtung ist hier und im Folgenden weit zu verstehen. Insbesondere muss es sich bei der Steuereinrichtung nicht um ein einzel nes Steuergerät handeln, sondern die Funktionen der Steuereinrichtung können auch auf mehrere Geräte verteilt sein.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung hat den Vorteil, dass auf einfache Weise unter Verwendung eines MEMS-Scanners eine Lichtverteilung mit hoher Leuchtdichte über einen Vektorscan generiert werden kann. Gleichzeitig wird eine Sensorfunktion im Rasterscan-Betrieb des MEMS-Scanners bereitgestellt, wodurch Sensordaten von einem großen Ausschnitt der Umgebung des Kraftfahrzeugs erfasst werden können. Durch die Verwendung eines MEMS-Bauteils wird darüber hinaus ein kompakter Aufbau der Be leuchtungsvorrichtung erreicht. Ferner besteht gegebenenfalls die Möglichkeit, dass mit tels der ersten Lichtquelle eine Kalibrierung der Sensoreinrichtung vorgenommen wird, denn die erste Lichtquelle und die Sensoreinrichtung wechselwirken mit dem gleichen MEMS-Scanner. In einer Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung wird im zweiten Be triebsmodus überhaupt kein Licht durch die Beleuchtungsvorrichtung ausgesendet. Viel mehr wird durch die Sensoreinrichtung lediglich passiv die Umgebung des Kraftfahrzeugs detektiert. In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrich tung ist im zweiten Betriebsmodus die erste Lichtquelle oder eine (sich von der ersten Lichtquelle unterscheidende) zweite Lichtquelle angeschaltet, um den Lichtspot zu gene rieren und mittels des Rasterscans des MEMS-Scanners zu bewegen. Dabei wird von dem Lichtspot stammendes Licht, das zu der Beleuchtungsvorrichtung durch Interaktion mit der Umgebung zurückgeworfen wird und auf den Spiegel fällt, als zumindest ein Teil der Sensordaten durch die Sensoreinrichtung erfasst. Auf diese Weise wird eine aktive Detektion der Umgebung des Kraftfahrzeugs erreicht. Im zweiten Betriebsmodus ist vor zugsweise entweder die erste Lichtquelle oder die zweite Lichtquelle (sofern vorhanden) angeschaltet. Nichtsdestotrotz ist es nicht ausgeschlossen, dass im zweiten Betriebsmo dus beide Lichtquellen angeschaltet sind.
Vorzugsweise ist die zweite Lichtquelle der soeben beschriebenen Ausführungsform dazu eingerichtet, Licht im nicht-sichtbaren Spektrum, insbesondere Infrarotlicht, und hierdurch einen nicht-sichtbaren Lichtspot zu erzeugen. Auf diese Weise ist der Vorgang der Detek tion der Umgebung um das Kraftfahrzeug nicht für einen menschlichen Betrachter sicht bar. In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung aus schließlich zur Detektion des nicht-sichtbaren Lichts eingerichtet, das durch die zweite Lichtquelle erzeugt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die erste Lichtquelle und/oder die zweite Lichtquelle und/oder die weiter unten beschriebene weitere Lichtquelle jeweils eine LED-Lichtquelle aus einer oder mehreren LEDs oder gegebenenfalls auch eine Laserlicht quelle aus einer oder mehreren Laderdioden. In gleicher Weise kann auch die oben ge nannte zweite Lichtquelle eine LED-Lichtquelle oder eine Laserlichtquelle sein.
In einer besonders bevorzugten Variante der obigen Ausführungsform ist die erste Licht quelle und/oder die zweite Lichtquelle und/oder die weitere Lichtquelle jeweils eine RGB- Lichtquelle. Diese umfasst eine rote LED, eine grüne LED und eine blaue LED im Falle, dass die erste bzw. zweite bzw. weitere Lichtquelle eine LED-Lichtquelle ist. Falls die erste bzw. zweite bzw. weitere Lichtquelle eine Laserlichtquelle ist, umfasst sie eine rote Laserdiode, eine grüne Laserdiode und eine blaue Laserdiode.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die erste Lichtquelle, der MEMS-Scan- ner und die Sensoreinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut, so dass wesent liche Bestandteile der Beleuchtungsvorrichtung in einem kompakten Lichtmodul enthalten sind. Gegebenenfalls kann auch die Steuereinrichtung und/oder die zweite Lichtquelle und/oder die weiter unten beschriebene weitere Lichtquelle in diesem Modul integriert sein.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Beleuchtungsvorrichtung in einem dritten Betriebsmodus zu betreiben, in dem der MEMS- Scanner einen Rasterscan durchführt, bei dem analog zu dem obigen Rasterscan der Spiegel zueinander versetzte Linearbewegungen mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbewegung ausführt. Der dritte Betriebsmodus zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Lichtquelle oder eine weitere (sich von der ersten Lichtquelle unterscheidende) Lichtquelle, die sichtbares Licht erzeugt, angeschaltet ist, um den Lichtspot zu generieren und mittels des Rasterscans des MEMS-Scanners zur Erzeugung einer vorbestimmten Lichtverteilung zu bewegen. Diese vorbestimmte Lichtverteilung wird somit im Unter schied zu der vorgegebenen Lichtverteilung über einen Rasterscan generiert. Die Be leuchtungsstärke dieser Lichtverteilung ist dabei in der Regel geringer als beim Vektor scan, da die entsprechende Lichtquelle immer dann temporär deaktiviert wird, wenn die Scanbewegung gerade einen dunklen Bereich abfährt, in dem keine Lichtverteilung gene riert werden soll. Im dritten Betriebsmodus ist vorzugsweise entweder die erste Lichtquelle oder die weitere Lichtquelle (sofern vorhanden) angeschaltet. Nichtsdestotrotz ist es nicht ausgeschlossen, dass im dritten Betriebsmodus beide Lichtquellen angeschaltet sind.
Gegebenenfalls kann die weitere Lichtquelle der obigen Ausführungsform mit der oben beschriebenen zweiten Lichtquelle übereinstimmen, sofern diese sichtbares Licht gene riert. Unter Umständen können der zweite und der dritte Betriebsmodus zusammenfallen, so dass im Rasterscan des MEMS-Scanners sowohl eine Sensorfunktion mit Objekter kennung als auch eine Beleuchtungsfunktion realisiert werden. Ebenso kann im dritten Betriebsmodus ausschließlich eine Beleuchtungsfunktion bereitgestellt sein. In diesem Fall ist im dritten Betriebsmodus die Objekterkennung der Steuereinrichtung und ggf. auch der Betrieb der Sensoreinrichtung deaktiviert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestal tet, dass sie bei Empfang eines Signals, das im Kraftfahrzeug ausgelöst durch die Annä herung einer Person an das Kraftfahrzeug generiert wird, die Beleuchtungsvorrichtung aus einem inaktiven Zustand in einen Betriebszustand, insbesondere in den ersten oder zweiten oder dritten Betriebsmodus, versetzt. Das Signal kann beispielsweise in an sich bekannter Weise durch die Detektion eines Zugangstokens nach Art eines kontaktlosen Schlüssels ausgelöst werden, wobei der Zugangstoken von der Person, die sich dem Kraftfahrzeug nähert, mitgeführt wird. Der Zugangstoken ermöglicht es, dass die Person das Kraftfahrzeug in Betrieb nimmt. Der Zugangstoken kann ggf. auch ein Mobilfunkgerät, wie z.B. ein Smartphone, darstellen.
In einer bevorzugten Variante der obigen Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie die Beleuchtungsvorrichtung bei Empfang des Signals zunächst in den zweiten Betriebsmodus versetzt, bis sie die sich annähernde Person über die Aus wertung der Sensordaten mittels der Objekterkennung erkennt, woraufhin die Steuerein richtung die Beleuchtungsvorrichtung in den ersten oder dritten Betriebsmodus versetzt, um die vorgegebene oder vorbestimmte Lichtverteilung zu erzeugen. Die Lichtverteilung wird dabei vorzugsweise am Boden benachbart zu der sich annähernden Person gene riert. Hierdurch kann ein ansprechendes Willkommensszenario für die sich annähernde Person erreicht werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie im Rahmen der Objekterkennung ein Mobilfunkgerät in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkennen kann, wobei die Steuereinrichtung bei der Erkennung eines Mobilfunkgeräts den Spiegel des MEMS-Scanners zum Mobilfunkgerät ausrichtet, so dass von dem Mobilfunk gerät stammende Lichtstrahlung mit darin enthaltener Information durch die Sensorein richtung empfangen wird. Die Steuereinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass sie die Information aus der Lichtstrahlung ausliest und weiterverarbeitet. Die empfangene Licht strahlung ist vorzugsweise eine Lichtstrahlung im nicht-sichtbaren Spektrum, insbeson dere Infrarotlichtstrahlung. Mit dieser Ausführungsform übernimmt die Beleuchtungsvor- richtung auch die Funktion des Empfangs von Kommunikationssignalen. Unter einem Mo bilfunkgerät ist ein beliebiges tragbares Gerät zu verstehen, das in einem Mobilfunknetz kommunizieren kann. Insbesondere handelt es sich bei dem Mobilfunkgerät um ein Mobil telefon, insbesondere ein Smartphone, oder ein Tablet oder ein Laptop.
In einer bevorzugten Variante der obigen Ausführungsform umfasst die in der Lichtstrah lung enthaltene Information Bilddaten, die ein Bild beschreiben. Die Steuereinrichtung ist dabei derart ausgestaltet, dass sie im Rahmen der Weiterverarbeitung den MEMS-Scan- ner im ersten Betriebsmodus oder dritten Betriebsmodus so betreibt, dass das Bild als vorgegebene oder vorbestimmte Lichtverteilung, vorzugsweise am Boden in der Umge bung des Kraftfahrzeugs, erzeugt wird. Mit dieser Variante der erfindungsgemäßen Be leuchtungsvorrichtung kann eine personalisierte Darstellung einer Lichtverteilung basie rend auf den Informationen eines Mobilfunkgeräts erreicht werden. Vorzugsweise ist auf dem Mobilfunkgerät eine App installiert, über welche der Benutzer festlegen kann, welche Bilddaten zur Beleuchtungsvorrichtung übermittelt werden sollen.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung derart ausgestaltet, dass sie mittels der Objekterkennung eine Person erkennen kann, welche in Richtung zur Beleuch tungsvorrichtung blickt. Die Steuereinrichtung reduziert bei der Erkennung einer solchen Person die Lichtleistung der ersten Lichtquelle und ggf. auch der zweiten und/oder weite ren Lichtquelle bei deren Betrieb. Auf diese Weise werden Augenschädigungen der Per son durch das Licht der entsprechenden Lichtquelle vermieden.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann je nach Ausführungsform verschie dene Funktionen im Kraftfahrzeug übernehmen. In einer Variante umfasst die erfindungs gemäße Beleuchtung eine Umfeldbeleuchtungseinrichtung, um die vorgegebene Lichtver teilung im Umfeld des Kraftfahrzeugs zu generieren. Unter Umfeld des Kraftfahrzeugs ist dabei der Bereich mit einem Abstand von max. 15 m von der Einbauposition der Beleuch tungsvorrichtung im Kraftfahrzeug zu verstehen. In einer weiteren Variante umfasst die er findungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung einen Scheinwerfer, der dazu eingerichtet ist, als vorgegebene Lichtverteilung eine Abblendlicht- und/oder Fernlichtverteilung zu gene rieren. Ebenso kann die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung eine Fahrzeugsig- nalleuchte umfassen, insbesondere ein Rücklicht und/oder ein Bremslicht. Die Fahrzeug signalleuchte ist dazu eingerichtet, eine Signalfunktion durch die vorgegebene Lichtvertei lung zu erzeugen.
Neben der obigen Beleuchtungsvorrichtung betrifft die Erfindung ferner ein Kraftfahrzeug, welches eine oder mehrere erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtungen bzw. eine oder mehrere bevorzugte Varianten dieser Beleuchtungsvorrichtungen umfasst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Fig. 1 detailliert beschrieben. Diese Figur zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungs form einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
Im Folgenden wird eine Variante der Erfindung anhand einer Kraftfahrzeug- Beleuchtungs vorrichtung erläutert, die als Umfeldbeleuchtungseinrichtung dient und im Nahbereich von bis zu 15 m um das Kraftfahrzeug Lichtverteilungen am Boden generieren kann. Insbe sondere kann dabei als Lichtverteilung eine Symbolik, wie z.B. eine Grafik bzw. ein Logo, oder ein anderes vorbestimmtes Lichtmuster erzeugt werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 der Fig. 1 umfasst eine RGB-Lichtquelle 2, die drei Halb leiterdioden mit roter, grüner und blauer Emissionsfarbe umfasst. Die Halbleiterdioden können je nach Ausführungsform herkömmliche LEDs und gegebenenfalls auch Laserdio den sein. Mit der Lichtquelle 2 wird sichtbares Licht in der Form von Weißlicht generiert, wobei durch geeignete Ansteuerung der Halbleiterdioden gegebenenfalls auch Licht mit einer anderen Farbe im sichtbaren Spektrum erzeugt werden kann. Die Lichtquelle 2 ent spricht einer ersten Lichtquelle im Sinne der Patentansprüche.
Der Strahlengang des sichtbaren Lichts der Lichtquelle 2 ist in Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet, welche die Begrenzung des von der Lichtquelle 2 stammenden Licht bündels verdeutlichen. Das Licht der Lichtquelle 2 geht durch eine Kollimatorlinse 8 und einen Strahlteiler 10 und fällt anschließend auf einen MEMS-Scanner 3, der einen einzel nen verkippbaren Spiegel 4 umfasst, wobei die Verkippung des Spiegels mit dem Doppel pfeil P angedeutet ist. Der MEMS-Scanner 3 ist ein an sich bekanntes MEMS-Bauteil, bei dem der Spiegel 4 in einem Halbleiterchip integriert ist. Das von der Lichtquelle 2 stammende Lichtbündel fällt nach Passieren des Spiegels 4 auf eine Austrittsoptik, die eine Konkavlinse 12 sowie eine Kollimatorlinse 13 umfasst. Die Kollimatorlinse 8 erzeugt in der Zwischenbildebene ZE ein virtuelles Bild, das als Lichtspot LS am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erscheint. Durch eine geeignete Scanbewegung des Spiegels 4 kann der Lichtspot LS schnell am Boden bewegt werden, wodurch eine erwünschte Lichtverteilung LV generiert werden kann, die in Fig. 1 nicht nä her dargestellt ist.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 der Fig. 1 umfasst eine weitere Lichtquelle 5, die einer zweiten Lichtquelle im Sinne der Patentansprüche entspricht. Im hier beschriebenen Aus führungsbeispiel erzeugt diese Lichtquelle Infrarotlicht. Vorzugsweise ist die Lichtquelle 5 eine LED-Lichtquelle mit einer oder mehreren Infrarot-LEDs. Das Licht dieser Lichtquelle 5 wird über einen Strahlteiler 11 und eine Kollimatorlinse 9 hin zu dem Strahlteiler 10 ge richtet. Dieser Strahlverlauf ist in Fig. 1 durch gepunktete Linien angedeutet, welche die Begrenzung des entsprechenden Lichtbündels anzeigen. Nach Passieren des Strahltei lers 10 entspricht der Strahlverlauf des von der Lichtquelle 5 stammenden Lichts dem Strahlverlauf des von der Lichtquelle 2 stammenden Lichts, der durch gestrichelte Linien wiedergegeben ist. Demzufolge verläuft die Lichtstrahlung des von der Lichtquelle 5 stam menden Lichts ebenfalls hin zu dem Spiegel 4 des MEMS-Scanners 3, wodurch wiederum ein Lichtspot LS generiert wird, der nunmehr jedoch durch die Verwendung der Infrarot- Lichtquelle 5 für einen Betrachter nicht sichtbar ist.
Die Beleuchtungsvorrichtung der Fig. 1 umfasst ferner eine Sensoreinrichtung 6, mit der in der hier beschriebenen Ausführungsform ausschließlich Infrarotlicht detektiert werden kann. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinrichtung 6 eine oder mehrere Photodioden. Mit der Sensoreinrichtung 6 wird bei angeschalteter Lichtquelle 5 das Infrarotlicht detektiert, das als Lichtspot in die Umgebung gelangt und von dort zur Beleuchtungsvorrichtung 1 zurückgeworfen wird. Dieses Licht gelangt in umgekehrter Richtung des Strahlengangs des von der Lichtquelle 5 stammenden Lichts über den Strahlteiler 11 zu der Sensorein richtung 6.
Die Beleuchtungsvorrichtung 1 der Fig. 1 umfasst ferner eine Steuereinrichtung 7, die den Betrieb der Lichtquellen 2 und 5 sowie des MEMS-Scanners 3 steuert und Sensordaten der Sensoreinrichtung 6 empfangen kann, wie im Folgenden näher erläutert wird. Die in Fig. 1 gezeigten Komponenten sind bis auf die Steuereinrichtung 7 in einem gemeinsa men Gehäuse integriert und bilden in diesem Sinne ein Lichtmodul. Die Steuereinrichtung ist über nicht gezeigte Kommunikationsleitungen mit den Lichtquellen 2, 5, der Sensorein richtung 6 sowie dem MEMS-Scanner 3 verbunden. Die Steuereinrichtung kann ggf. meh rere separate Einheiten bzw. Geräte umfassen.
Die Beleuchtungsvorrichtung der Fig. 1 zeichnet sich dadurch aus, dass der MEMS-Scan ner 3 sowohl als Vektorscanner als auch als Rasterscanner betrieben werden kann. Beim Betrieb als Vektorscanner wird die Lichtverteilung LV mittels der Lichtquelle 2 generiert, wohingegen der Betrieb als Rasterscanner dazu genutzt wird, Sensordaten von der Um gebung des Kraftfahrzeugs mittels der Sensoreinrichtung 6 zu erfassen. Der Betrieb des MEMS-Scanners 3 als Vektorscanner entspricht einem ersten Betriebsmodus der Be leuchtungsvorrichtung 1 und der Betrieb des MEMS-Scanners 3 als Rasterscanner ent spricht einem zweiten Betriebsmodus der Beleuchtungsvorrichtung 1. Durch die Verwen dung dieser beiden Betriebsarten kann eine Lichtverteilung mit hoher Beleuchtungsstärke generiert werden und zusätzlich eine Sensierung der Umgebung um das Kraftfahrzeug er reicht werden.
Im ersten Betriebsmodus, in dem die Lichtquelle 2 zur Generierung der Lichtverteilung LV angeschaltet ist, wird der verkippbare Spiegel 4 durch die Steuereinrichtung 7 derart an gesteuert, dass die Scanbewegung des Spiegels in Abhängigkeit von der generierten Lichtverteilung so variiert wird, dass jeder zusammenhängende Bereich der Lichtvertei lung durch den Lichtspot LS bei kontinuierlich angeschalteter Lichtquelle 2 abgefahren wird. Es wird somit kein fest vorgegebenes Muster abgefahren, sondern das Muster wird so variiert, dass der Lichtspot bei der Scanbewegung immer auf Positionen in der Licht verteilung zeigt, die auch beleuchtet werden sollen. Lediglich im Falle, dass die Lichtver teilung mehrere örtlich separierte Bereiche umfasst, wird die Lichtquelle 2 kurzzeitig beim Sprung zwischen diesen Bereichen abgeschaltet. Durch diesen Vektorscan wird die Leis tung der Lichtquelle 2 optimal genutzt, da die Lichtquelle im Wesentlichen durchgängig betrieben wird. Somit kann eine Lichtverteilung mit hoher Beleuchtungsstärke generiert werden.
Neben dem ersten Betriebsmodus kann die Beleuchtungsvorrichtung der Fig. 1 auch in dem zweiten Betriebsmodus betrieben werden, in dem ein Rasterscan durch den MEMS- Scanner 3 durchgeführt wird. In der Ausführungsform der Fig. 1 wird im zweiten Betriebs modus die Lichtquelle 2 abgeschaltet und stattdessen die Infrarot-Lichtquelle 5 ange schaltet. Gleichzeitig wird der MEMS-Scanner als Rasterscanner betrieben. Dies bedeu tet, dass der Spiegel 4 basierend auf Steuersignalen der Steuereinrichtung 7 zueinander versetzte Linearbewegungen mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbewegung ausführt, d.h. die Scanbewegung wird im Unterschied zum Vektorscan nicht variiert. Mit diesem Rasterscan wird ein nicht-sichtbarer Lichtspot generiert. Dabei wird die von der Umgebung zurückgeworfene Lichtstrahlung des Lichtspots über die Sensoreinrichtung 6 erfasst. Auf diese Weise erhält man Sensordaten, die ein Bild von dem Bereich der Um gebung liefern, der durch den Rasterscan abgefahren wird. Diese Sensordaten werden der Steuereinrichtung 7 bereitgestellt, die anschließend mit an sich bekannten Algorith men eine Objekterkennung durchführt. Je nach Ausgestaltung der Objekterkennung kön nen verschiedene Arten von Objekten erkannt und basierend darauf bestimmte Aktionen über die Steuereinrichtung 7 veranlasst werden. Vorzugsweise wird diese Objekterken nung nur im zweiten Betriebsmodus (d.h. nicht im ersten Betriebsmodus) durchgeführt. Demzufolge kann die Sensoreinrichtung 6 im ersten Betriebsmodus ggf. deaktiviert wer den.
In einer bevorzugten Variante wird die Beleuchtungsvorrichtung 1 zur Generierung eines sog. Welcome-Szenarios genutzt. Ausgangspunkt dieses Szenarios ist ein abgestelltes Kraftfahrzeug, dem sich der Fahrer nähert. Der Fahrer führt dabei einen Zugangstoken in der Form eines kontaktlosen Schlüssels mit sich, wobei vom Kraftfahrzeug mit an sich be kannten Methoden die Anwesenheit des kontaktlosen Schlüssels detektiert wird und folg lich erkannt wird, dass der Fahrer auf das Kraftfahrzeug zugeht. Als Konsequenz wird die Beleuchtungsvorrichtung 1 , die sich zunächst im inaktiven Zustand befindet, aktiviert, wo bei als erstes der oben beschriebene zweite Betriebsmodus angeschaltet wird, bei dem über den Rasterscan des MEMS-Scanners 4 die Umgebung mittels der Sensoreinrichtung 6 sensiert wird und keine sichtbare Lichtverteilung generiert wird. Durch Auswertung der Sensordaten erkennt die Steuereinrichtung 7 die Position des sich nähernden Fahrers.
Als Konsequenz wird die Beleuchtungsvorrichtung 1 durch die Steuereinrichtung 7 in den ersten Betriebsmodus geschaltet, bei dem die Lichtquelle 2 angeschaltet wird und der MEMS-Scanner 3 als Vektorscanner betrieben wird. Dies hat zur Folge, dass die vorgege bene Lichtverteilung LV auf dem Boden generiert wird. Die Position der Lichtverteilung kann dabei in Abhängigkeit von der sich nähernden Person derart gesteuert werden, dass sich die Lichtverteilung mit der sich nähernden Person bewegt bzw. sich direkt vor der sich nähernden Person befindet. Die Lichtverteilung kann eine Symbolik, z.B. in der Form eines Logos oder einer anderen Grafik, enthalten. Auf diese Weise wird ein ansprechen des Lichtszenario für den Fahrer geschaffen, der sich seinem Kraftfahrzeug nähert.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Steuereinrichtung 7 im zweiten Betriebsmo dus mittels der Objekterkennung ein Mobilfunkgerät in der Umgebung des Kraftfahrzeugs erkennen. Sobald ein solches Mobilfunkgerät erkannt wird, richtet die Steuereinrichtung den Spiegel 4 des MEMS-Scanners 3 hin zu dem Mobilfunkgerät aus, d.h. der Spiegel wird in eine feste Position gebracht und der Rasterscan beendet. Anschließend kann vom Mobilfunkgerät ausgesendete Infrarotlichtstrahlung mit darin enthaltener Information durch die Sensoreinrichtung 6 empfangen werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung enthält diese Information Bilddaten. Diese Bilddaten werden von der Steuereinrichtung 7 ausgele sen, welche anschließend den MEMS-Scanner im ersten Betriebsmodus derart betreibt, dass das durch die Bilddaten beschriebene Bild als vorgegebene Lichtverteilung LV auf dem Boden im Umfeld des Kraftfahrzeugs dargestellt wird.
Vorzugsweise ist auf dem Mobilfunkgerät eine App installiert, die es dem Benutzer ermög licht, ein gewünschtes Bild auszuwählen, das als Lichtverteilung wiedergegeben werden soll. Die diesem Bild entsprechenden Bilddaten werden dann über Infrarotlichtstrahlung vom Mobilfunkgerät ausgesendet und können von der Sensoreinrichtung 6 empfangen werden, woraufhin mittels der Steuereinrichtung 7 das erwünschte Bild als Lichtverteilung LV erzeugt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Beleuchtungsvorrichtung der Fig. 1 kann die Steuer einrichtung 7 mittels der Objekterkennung im zweiten Betriebsmodus auch eine Person detektieren, die in Richtung zur Beleuchtungsvorrichtung blickt. In diesem Fall wird die Lichtleistung der Lichtquelle 2 bei einem anschließenden ersten Betriebsmodus reduziert, um hierdurch Augenschädigungen zu vermeiden, die insbesondere dann relevant sind, wenn die Lichtquelle 2 eine Laserlichtquelle ist.
In einer weiteren Variante der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung ist es auch möglich, dass ein sichtbarer Lichtspot mittels eines Rasterscans des MEMS-Scanners 3 bewegt wird. Mit anderen Worten kann eine sichtbare Lichtverteilung ggf. auch über einen Rasterscan erzeugt werden. In diesem Fall wird die Beleuchtungsvorrichtung in einem dritten Betriebsmodus betrieben, in dem die Lichtquelle 2 angeschaltet ist und der MEMS- Scanner einen Rasterscan ausführt. Um eine gewünschte Lichtverteilung mittels des Ras terscans zu erzeugen, wird die Lichtquelle 2 dabei derart betrieben, dass sie nur dann an geschaltet wird, wenn durch den Rasterscan eine Position eingenommen wird, die einer beleuchteten Stelle in der Lichtverteilung entspricht. Dies führt zu einem Effizienzverlust bei der Generierung der Lichtverteilung, jedoch können höher aufgelöste Lichtverteilun gen erzeugt werden. Beispielsweise ist es möglich, dass der Rasterscan zur Erzeugung einer Lichtverteilung bei Dunkelheit verwendet wird, da in diesem Fall niedrigere Beleuch tungsstärken ausreichend sind. Im Gegensatz dazu wird bei heller Umgebungshelligkeit der Vektorscan genutzt, da hier höhere Beleuchtungsstärken benötigt werden, um die Lichtverteilung gegenüber der Umgebungshelligkeit sichtbar zu machen.
Die im Vorangegangenen beschriebene Ausführungsform der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird in einer Kraftfahrzeug-Beleuchtungsvorrichtung ein MEMS-Scanner genutzt, der sowohl eine Beleuchtungsfunktion mittels eines Vektorscans als auch eine Sensorfunktion mittels eines Rasterscans ausführen kann. Hierdurch wird eine hohe Beleuchtungsstärke der erzeugten Lichtverteilung mittels des Vektorscans er reicht, wobei gleichzeitig eine große sensierte Fläche durch Verwendung des Rasterscans gewährleistet wird. Darüber hinaus ermöglicht die Verwendung des MEMS-Scanners ei nen kompakten Aufbau der Beleuchtungsvorrichtung. Insbesondere können wesentliche Komponenten der Beleuchtungsvorrichtung in einem gemeinsamen Lichtmodul verbaut sein.
Bezugszeichenliste
1 Beleuchtungsvorrichtung
2 erste Lichtquelle
3 MEMS-Scanner
4 Spiegel
5 zweite Lichtquelle
6 Sensoreinrichtung
7 Steuereinrichtung
8, 9, 12, 13 Linsen
10, 11 Strahlteiler
LS Lichtspot
LV Lichtverteilung
ZE Zwischenbildebene

Claims

Patentansprüche
1. Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine erste Lichtquelle (2) zur Erzeugung von sichtbarem Licht und einen MEMS-Scanner (3), der ein MEMS-Bauteil mit einem Halbleiterchip beinhaltet, in dem ein einzelner verkippba rer Spiegel (4) integriert ist, wobei ein Lichtspot (LS), der mittels der Beleuchtungs vorrichtung (1) in einem Abstand von dieser generiert wird, über eine Scanbewe gung des Spiegels (4), bei welcher der Spiegel (4) kontinuierlich verkippt wird, be wegt werden kann,
wobei eine Steuereinrichtung (7) vorgesehen ist, mit welcher die Beleuchtungsvor richtung (1) in einem ersten Betriebsmodus betrieben werden kann, in dem der Lichtspot (LS) aus Licht der angeschalteten ersten Lichtquelle (2) generiert wird und der MEMS-Scanner (3) einen Vektorscan durchführt, um eine vorgegebene Lichtverteilung (LV) mittels der Bewegung des Lichtspots (LS) zu erzeugen, wobei im Vektorscan die Scanbewegung des Spiegels (4) in Abhängigkeit von der vorge gebenen Lichtverteilung (LV) so variiert wird, dass jeder zusammenhängende Be reich in der vorgegebenen Lichtverteilung (LV) durch den Lichtspot (LS) bei konti nuierlich angeschalteter erster Lichtquelle (2) abgefahren wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Beleuchtungsvorrichtung (1) in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben, in dem der MEMS-Scanner (3) einen Rasterscan durchführt, bei dem der Spiegel (4) zueinander versetzte Linearbewe gungen mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbewegung ausführt, wobei eine Sensoreinrichtung (6) vorgesehen ist, welche derart ausgestaltet ist, dass sie im zweiten Betriebsmodus Lichtstrahlung, welche aus der Umgebung des Kraft fahrzeugs stammt und auf den Spiegel (4) fällt, als Sensordaten erfasst, und wobei die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie über die Auswertung der Sensordaten eine Objekterkennung durchführt.
2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Be leuchtungsvorrichtung (1) derart ausgestaltet ist, dass im zweiten Betriebsmodus die erste Lichtquelle (2) oder eine zweite Lichtquelle (5) angeschaltet ist, um den Lichtspot (LS) zu generieren und mittels des Rasterscans des MEMS-Scanners (3) zu bewegen, wobei von dem Lichtspot (LS) stammendes Licht, das zu der Be leuchtungsvorrichtung (1) durch Interaktion mit der Umgebung zurückgeworfen wird und auf den Spiegel (4) fällt, als zumindest ein Teil der Sensordaten durch die Sensoreinrichtung (6) erfasst wird.
3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lichtquelle (5) dazu eingerichtet ist, Licht im nicht-sichtbaren Spektrum, ins besondere Infrarotlicht, zu erzeugen.
4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (2) eine LED-Lichtquelle aus einer oder mehreren LEDs oder eine Laserlichtquelle aus einer oder mehreren Laserdioden ist.
5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lichtquelle (2) eine RGB-Lichtquelle aus einer roten LED, einer grünen LED und einer blauen LED oder aus einer roten Laserdiode, einer grünen Laserdiode und einer blauen Laserdiode ist.
6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, das die erste Lichtquelle (2), der MEMS-Scanner (3) und die Sen soreinrichtung (6) in einem gemeinsamen Gehäuse verbaut sind.
7. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Beleuch tungsvorrichtung (1) in einem dritten Betriebsmodus zu betreiben, in dem der MEMS-Scanner (3) einen Rasterscan durchführt, bei dem der Spiegel (4) zueinan der versetzte Linearbewegungen mit einer festen Oszillationsfrequenz als Scanbe wegung ausführt, wobei im dritten Betriebsmodus die erste Lichtquelle (2) oder eine weitere Lichtquelle, die sichtbares Licht erzeugt, angeschaltet ist, um den Lichtspot (LS) zu generieren und mittels des Rasterscans des MEMS-Scanners (3) zur Erzeugung einer vorbestimmten Lichtverteilung zu bewegen.
8. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie bei Empfang eines Signals, das im Kraftfahrzeug ausgelöst durch die Annäherung ei ner Person an das Kraftfahrzeug generiert wird, die Beleuchtungsvorrichtung (1) aus einem inaktiven Zustand in einen Betriebszustand, insbesondere in den ersten oder zweiten oder dritten Betriebsmodus, versetzt.
9. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie die Beleuchtungsvorrichtung (1) bei Empfang des Signals zunächst in den zweiten Betriebsmodus versetzt, bis sie die sich annähernde Person über die Auswertung der Sensordaten mittels der Objekterkennung erkennt, woraufhin sie die Beleuchtungsvorrichtung (1) in den ersten oder dritten Betriebsmodus versetzt, um die vorgegebene oder vorbe stimmte Lichtverteilung (LV), vorzugsweise am Boden benachbart zur Person, zu erzeugen.
10. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie im Rahmen der Objekterkennung ein Mobilfunkgerät in der Umgebung des Kraftfahr zeugs erkennen kann, wobei die Steuereinrichtung (7) bei der Erkennung eines Mobilfunkgeräts den Spiegel (4) des MEMS-Scanners (3) zum Mobilfunkgerät aus richtet, so dass von dem Mobilfunkgerät stammende Lichtstrahlung mit darin ent haltener Information durch die Sensoreinrichtung (6) empfangen wird, wobei die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie die Information aus der Licht strahlung ausliest und weiterverarbeitet.
11. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Lichtstrahlung enthaltene Information Bilddaten umfasst, die ein Bild beschrei ben, wobei die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie im Rahmen der Weiterverarbeitung den MEMS-Scanner (3) im ersten oder dritten Betriebsmo dus so betreibt, dass das Bild als vorgegebene oder vorbestimmte Lichtverteilung (LV), vorzugsweise am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs, erzeugt wird.
12. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) derart ausgestaltet ist, dass sie mit tels der Objekterkennung im zweiten Betriebsmodus eine Person erkennen kann, welche in Richtung zur Beleuchtungsvorrichtung (1) blickt, wobei die Steuereinrich tung (7) bei der Erkennung einer solchen Person die Lichtleistung der ersten Licht quelle (2) bei deren Betrieb reduziert.
13. Beleuchtungsvorrichtung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) eine Umfeldbeleuchtungsein richtung umfasst, um die vorgegebene Lichtverteilung (LV) im Umfeld des Kraft fahrzeugs zu generieren.
14. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) einen Scheinwerfer umfasst, der dazu eingerichtet ist, als vorgegebene Lichtverteilung (LV) eine Abblendlicht- und/oder Fernlichtverteilung zu generieren.
15. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Beleuchtungsvorrichtung (1) eine Fahrzeugsignalleuchte, insbesondere ein Rücklicht und/oder ein Bremslicht, umfasst, die dazu eingerichtet ist, eine Signalfunktion durch die vorgegebene Lichtverteilung (LV) zu erzeugen.
16. Kraftfahrzeug, umfassend eine oder mehrere Beleuchtungsvorrichtungen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240118425A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-11 Veoneer Us Llc Integrating a sensing system into headlight optics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090015388A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle lighting device
DE102008054801A1 (de) * 2008-12-17 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Bestrahlungsvorrichtung und Verfahren zur Bestrahlung eines Objekts
EP3090900A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-09 Volvo Car Corporation Verfahren und fahrzeugbeleuchtungssystem zur steuerung von fahrzeugbeleuchtung
US20180120424A1 (en) * 2016-09-20 2018-05-03 Innoviz Technologies Ltd. Adaptive noise mitigation for different parts of the field of view
US20180215309A1 (en) * 2015-07-31 2018-08-02 Zkw Group Gmbh Adjusting system for a vehicle lighting apparatus, and method for operating such an adjusting system
WO2018162222A1 (de) 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5577138B2 (ja) * 2010-04-08 2014-08-20 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
US8384984B2 (en) * 2011-03-28 2013-02-26 Lighting Science Group Corporation MEMS wavelength converting lighting device and associated methods
GB2504332A (en) * 2012-07-26 2014-01-29 Sharp Kk Headlight system incorporating adaptive beam function
FR2993831B1 (fr) 2012-07-27 2015-07-03 Valeo Vision Systeme d'eclairage adaptatif pour vehicule automobile
DE102012223610B4 (de) * 2012-12-18 2023-06-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit einer Beleuchtungsvorrichtung
FR3027654B1 (fr) 2014-10-24 2019-08-02 Valeo Vision Systeme d'eclairage et/ou de signalisation comprenant des moyens de telemetrie
JP6809946B2 (ja) * 2017-03-17 2021-01-06 トヨタ自動車株式会社 車両用前照灯装置
EP3530520A1 (de) * 2018-02-23 2019-08-28 ZKW Group GmbH Lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090015388A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle lighting device
DE102008054801A1 (de) * 2008-12-17 2010-06-24 Robert Bosch Gmbh Bestrahlungsvorrichtung und Verfahren zur Bestrahlung eines Objekts
EP3090900A1 (de) * 2015-05-07 2016-11-09 Volvo Car Corporation Verfahren und fahrzeugbeleuchtungssystem zur steuerung von fahrzeugbeleuchtung
US20180215309A1 (en) * 2015-07-31 2018-08-02 Zkw Group Gmbh Adjusting system for a vehicle lighting apparatus, and method for operating such an adjusting system
US20180120424A1 (en) * 2016-09-20 2018-05-03 Innoviz Technologies Ltd. Adaptive noise mitigation for different parts of the field of view
WO2018162222A1 (de) 2017-03-09 2018-09-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Beleuchtungsvorrichtung für ein kraftfahrzeug

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