DE10011843B4

DE10011843B4 - Kraftfahrzeugleuchte und Verfahren zum Einstellen verschiedener Signalisierungen

Info

Publication number: DE10011843B4
Application number: DE10011843A
Authority: DE
Inventors: Michael Werner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2020-03-11
Also published as: DE10011843A1

Abstract

Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden (12–12''; 16–19; 21–23), wobei verschiedene Signalisierungen durch eine Änderung von Parametern der Leuchtfläche (10) innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche einstellbar sind, wobei die Leuchtdioden mittels eines Programms derart ansteuerbar sind, daß die Leuchtfläche (10) in eine Vielzahl von Funktionsflächen (25–34) einteilbar ist, wobei jede der Funktionsflächen (25–34) einer bestimmten Signalisierung zugeordnet ist und wobei das Programm in einem programmierbaren Speicherbaustein abgelegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden und ein Verfahren zum Einstellen verschiedener Signalisierungen einer solchen Kraftfahrzeugleuchte gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 7.
Kraftfahrzeugleuchten, insbesondere Heckleuchten, die anstelle von Glühlampen oder Quarzlampen Leuchtdioden (LED: Light Emitting Diode) als Leuchtmittel einsetzen, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Nur beispielhaft sei auf die deutschen Offenlegungsschriften DE 33 15 785 A1 , DE 3916 875 A1 , DE 39 30 214 A1 und DE 42 28 895 A1 verwiesen, die Kraftfahrzeug- bzw. Signalleuchten betreffen, welche Leuchtdioden als Leuchtmittel einsetzen.
Gemäß der DE 39 16 875 A1 wird beispielsweise eine Signalleuchte vorgeschlagen, die mehrere Funktionsfelder aufweist, wobei jedes Funktionsfeld einer bestimmten Signalisierung wie Fahrtrichtungsanzeige, Bremsen oder Rücklicht zugeordnet ist. Die Aufteilung der Signalleuchte in Funktionsfelder ist hierbei fest vorgegeben.
Aus der DE 197 53 096 A1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden bekannt. Über die gesamte Leuchtfläche verteilt sind rote Leuchtdioden zur Bereitstellung eines Schlusslichts vorgesehen. Ferner sind auf einer Teilfläche rote Leuchtdioden vorgesehen, um ein Bremslicht zu realisieren. Des Weiteren sind bei einer Teilfläche grüne Leuchtdioden vorgesehen. Durch die grünen und roten Leuchtdioden in dieser Fläche wird durch additive Farbmischung das gelbe Licht für den Fahrtrichtungsanzeiger realisiert. In einem weiteren Bereich können zusätzlich noch blaue Leuchtdioden vorgesehen sein, um durch additive Farbmischung der blauen, grünen und roten Leuchtdioden weißes Licht für den Rückfahrscheinwerfer zu erzeugen.
Aus der DE 42 06 959 A1 ist eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden bekannt, wobei ein Mikroprozessor zur Erzeugung von beliebig bestimmbaren Leuchtsymbolen auf dem Leuchtfeld vorgesehen ist.
Eine Änderung der Aufteilung der Leuchte in Funktionsflächen ist mit konstruktivem Aufwand verbunden; es muß beispielsweise eine andere Aufteilung in Funktionsfelder durch Umkonstruieren der Leuchte oder eine andere Formgebung der Funktionsfelder vorgenommen werden. Ist diese Leuchte erst einmal in einem Kraftfahrzeug montiert, ist eine Änderung der visuellen Erscheinung nur durch eine Auswechseln der Leuchte mit entsprechend hohen wirtschaftlichen und technischen Aufwand möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden und ein Verfahren zum Einstellen verschiedener Signalisierungen einer solchen Kraftfahrzeugleuchte zu schaffen, wobei das Design bzw. die visuelle Erscheinung der Leuchtfläche der Kraftfahrzeugleuchte in einfacher Weise veränderbar bzw. einstellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Kraftfahrzeugleuchte mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 gelöst. Weitergehende Ausgestaltungen der Kraftfahrzeugleuchte und des Verfahrens sind den abhängigen Patentansprüchen entnehmbar.
Wesentlich ist bei der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte, daß deren Leuchtfläche zur Anzeige verschiedener Signalisierungen von Zuständen oder Ereignissen wie Bremsen, Fahrtrichtungswechsel bzw. Blinken oder Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs entsprechend anpaßbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann durch eine Änderung von Parametern wie Größe, Form oder Plazierung der Leuchtfläche innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche eine nahezu beliebige Signalisierung in Form, Farbe und Plazierung innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche erfolgen.
Während bei den Kraftfahrzeugleuchten aus dem Stand der Technik Parameter der den verschiedenen Signalisierungen zugeordneten Funktionsflächen wie Leuchtfarbe, Form, Plazierung und Größe fest vorgegeben sind, ist bei der erfindungsgemäßen Leuchte vorteilhafterweise eine solche Vorgabe einstellbar. Das Design der Leuchte, d. h. die visuelle Erscheinung im Signalisierungszustand, ist dadurch einfach an verschiedene Anforderungen anpaßbar. Beispielsweise kann die Leuchte an unterschiedliche nationale Gesetzesanforderungen insbesondere bezüglich von Farbe und Form einzelner Signalisierungszustände angepaßt werden.
Es sei hierzu nur an die verschiedene Farben und Plazierungen innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche für die Fahrtrichtungswechselanzeige in den USA (rot) und Europa (gelb) erinnert. Eine Änderung des konstruktiven Aufbaus der Leuchte wie bisher ist mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugleuchte nicht erforderlich. Bei den Leuchten des Standes der Technik mußten beispielsweise für USA und Europa, um bei dem vorgenannten Beispiel zu bleiben, verschiedene Kraftfahrzeug-Rückleuchten produziert werden, die den vorgenannten gesetzlichen Anforderungen entsprechen.
Auch kann auf zukünftige gesetzliche oder auch modische bzw. geschmackliche Anforderungen entsprechend einfach und schnell reagiert werden, indem die Leuchte an diese dadurch angepaßt wird, daß Parameter der Leuchtfläche (Größe, Form, Farbe, Plazierung innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche) entsprechend eingestellt werden.
Die Leuchtfläche ist in eine Vielzahl von Funktionsflächen einteilbar, wodurch für jede Funktionsfläche die vorgenannten Vorteile der Einstellbarkeit von den erwähnten Parametern der Leuchtfläche der jeweiligen Funktionsfläche gelten.
Des Weiteren ist jede der Funktionsflächen einer bestimmten Signalisierung zugeordnet. Dies scheint zwar erst einmal die durch die Erfindung erreichte Flexibilität etwas einzuschränken, ermöglicht jedoch innerhalb jeder Funktionsfläche eine Änderung der entsprechenden Parameter und damit der visuellen Erscheinung. Außerdem kann bei der Erfindung die Zuordnung der Funktionsflächen zu bestimmten Signalisierungen wiederum einstellbar sein, d. h. die Zuordnung ist nicht fest vorgegeben, sondern ebenfalls änderbar. Denkbar ist bei dieser Ausführungsform eine grobe Aufteilung der gesamten Leuchtfläche der Leuchte in verschiedene Funktionsflächen und eine Einstellung des Leuchtdesigns bzw. der visuellen Erscheinung jeder einzelnen Funktionsfläche.
Die Leuchtdioden sind mittels eines Programms, insbesondere über einen Mikrokontroller, ansteuerbar, das die Funktionsflächen der Leuchtfläche einstellt. Dies ermöglicht eine besonders große Flexibilität gegenüber beispielsweise einer festverdrahteten Ansteuerung der Leuchtdioden, die prinzipbedingt nur eine begrenzte Einstellbarkeit erlaubt. Das Programm in einem programmierbaren Speicherbaustein, insbesondere einem Flash-EEPROM, abgelegt, wodurch sich Programmänderungen, Updates, etc. einfach durch elektronische Umprogrammierung des Speicherbausteins, beispielsweise in einer Werkstatt oder per PC vornehmen lassen.
Bevorzugt weisen die Leuchtdioden verschiedene Farben wie rot und/oder weiß und/oder gelb und/oder grün auf. Insbesondere sind Multimedia-Leuchtdioden vorgesehen, deren Farbe einstellbar ist. Multimedia-Leuchtdioden sind zwar etwas teurer als einfarbige Leuchtdioden, dafür ist die Farbe jeder mit Multimedia-Leuchtdioden versehenen Funktionsfläche einstellbar.
Wenigstens einige der Leuchtdioden sind vorzugsweise mit einer Diffusoroptik versehen, so daß die durch diese Leuchtdioden gebildete Leuchtfläche sehr gleichmäßig erscheint.
Dies bietet sich insbesondere bei Signalisierungen an, die keine sehr hohe Reichweite der Lichtstrahlung zum Ausleuchten erfordern, wie z. B. das Rücklicht.
Für Signalisierungen mit hoher Reichweite der Leichtstrahlung, beispielsweise Rückfahrlicht, sind wenigstens einige der Leuchtdioden jeweils mit Reflektoren versehen. Die Reflektoren verstärken die durch die Leuchtdioden erzeugte Lichtstrahlung und bündeln diese zusätzlich, so daß eine höhere Strahlungsintensität erzielt wird, die beispielsweise zum Ausleuchten eines größeren Bereiches beim Rückwärtsfahren ausreicht.
Bei dem erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen verschiedener Signalisierungen einer Kraftfahrzeugleuchte, die eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweist, insbesondere Blinken, Bremsen und Rücklicht, werden Parameter der Leuchtfläche wie Feldgröße, Form und Plazierung innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche eingestellt, wobei die Leuchtfläche durch die Verwendung eines entsprechenden Programms in eine Vielzahl von Funktionsflächen eingeteilt wird.
Vorteilhafterweise kann die Aufteilung der Funktionsflächen der Leuchte während des Betriebszustand des Kraftfahrzeuges erfolgen. Beispielsweise kann tagsüber die Gesamtfläche der Schlußleuchte als Anzeige des Bremslichts oder des Blinklichts dienen, während nachts die Gesamtleuchte als Schlußlicht bzw. Bremslicht dient, wobei ein vorbestimmter Leuchtpegel für die Funktion Schlußlicht und ein höherer Leuchtpegel für die Funktion Bremslicht eingestellt ist. Bei gleichzeitigem Bremsen und Blinken, beispielsweise bei einem Abbiegvorgang, kann eine entsprechende Aufteilung der Schlußleuchte vorgenommen werden. So kann das Bremslicht die obere Hälfte und das Blinklicht die untere Hälfte der Schlußleuchte belegen. Ferner kann auch das Blinklicht von der Leuchtfläche für Bremsen oder Schlußlicht umschlossen werden, beispielsweise indem die Blinkfläche als Kreis oder Rechteck ausgebildet ist. Dies kann bei Nachtfahrt realisiert werden, in dem für einen bestimmten Bereich der als Rücklicht betriebenen Leuchte diese Rücklichtfunktion abgeschaltet wird und statt dessen die Blinkfunktion für diesen Bereich aufgeschaltet wird. Die Blinkfunktion wird sozusagen darübergeschaltet.
Es ist auch möglich, daß bestimmte Bereiche der Leuchte für bestimmte Situationen mit Sonderfunktionen belegt werden. Beispielsweise könnte bei Benutzung der Warnblinkfunktion zur zusätzlichen Unterstützung der Wahrnehmung ein Ausrufezeichen oder ein Warndreieck in der Farbe rot in der blinkenden Leuchtfläche der Leuchte eingeblendet werden. Es ist auch möglich das Blinksignal in der Form eines Pfeils zu realisieren.
Andere Aufteilungen sind natürlich möglich und richten sich nach den gesetzlichen Vorschriften und/oder den Designanforderungen etc.. Die besonderen Vorteile der Erfindung sind daher in der allgemeinen Flexibilität derartiger Leuchten, der Möglichkeit des ”Faceliftings” von Kfz-Modellen, ferner in der Möglichkeit der einfachen Anpassung der Leuchten an die gesetzlichen Vorschriften unterschiedlicher Länder, sowie der einfachen Ausstattung von Sondermodellen zusehen.
Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugleuchte;
2A einen Querschnitt gemäß der Linie II-II durch die Leuchte von 1;
2B, 2C jeweils einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kraftfahrzeugleuchte ähnlich dem Querschnitt von 2A;
3A, 3B jeweils Ausschnitte aus der Leuchtfläche einer Kraftfahrzeugleuchte; und
4A–4C verschiedene Aufteilungen der Leuchtfläche in Funktionsflächen, wie sie mit der Erfindung realisierbar sind.
Gleiche Elemente sind in den Figuren und in der folgenden Beschreibung mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In 1 ist eine Kraftfahrzeug-Heckleuchte mit einem etwa trapezförmigen Kunststoff-Leuchtschirm 10 an einer Heckseite eines (nur gestrichelt angedeuteten) Kraftfahrzeugs 11 dargestellt. Der Leuchtschirm definiert gleichzeitig eine Leuchtfläche der Kraftfahrzeug-Heckleuchte und weist hierzu eine Vielzahl von Leuchtdioden 12 auf. Die Dichte von Leuchtdioden innerhalb der Leuchtfläche, die Verteilung und die Farbe der Leuchtdioden kann selbstverständlich über die gesamte Leuchtfläche variieren.
Ein Querschnitt gemäß der Linie II-II der Leuchte ist in 2A dargestellt. Deutlich erkennbar sind die Leuchtdioden 12 bis 12'', die jeweils mit etwa trichterförmigen Reflektoren 13 zur Verstärkung der Strahlung versehen sind. Die Reflektoren dienen gleichzeitig zur Justierung der Leuchtdioden in dem Leuchtschirm 10. 2B stellt im Querschnitt einen weiteren Leuchtschirm 10 dar, bei dem die Leuchtdioden 12 bis 12'' hinter auf der Innenseite der Leuchtschirms 10 vorgesehenen stufenförmigen Diffusoren 14 bis 14'' angeordnet sind. Ferner stellt 2C den Querschnitt durch einen dritten Leuchtschirm 10 dar, bei dem die Leuchtdioden 12 bis 12'' mit Reflektoren 15 bis 15'' versehen sind, welche die Strahlung etwas weniger als die Reflektoren 13 konzentrieren. All diese Ausführungsbeispiele verdeutlichen wie die Leuchtdioden auf dem Leuchtschirm im Querschnitt angeordnet sind.
Die 3A und 3B stellen die flächenmäßige Anordnung der Leuchtdioden im Detail auf dem Leuchtschirm dar. Sogenannte Flächen- oder Leuchtelemente 20 und 24 weisen vier bzw. drei Leuchtdioden 16 bis 19 bzw. 22 bis 24 auf. Die Leuchtdioden eines Flächenelementes weisen entweder unterschiedlichen Farben wie beispielsweise rot, grün, gelb, weiß oder gleiche Farben auf. Im ersten Fall ist durch Einschalten von nur einigen der Leuchtdioden die Farbe des Flächenelementes einstellbar, im zweiten Fall ist durch Einschalten von einer, zwei, drei oder vier der Leuchtdioden die Farbintensität oder Strahlungsintensität einstellbar.
Die Leuchtdioden können auch sogenannte Multimedia-Leuchtdioden sein. Multimedia-Leuchtdioden sind teurer als einfarbige Leuchtdioden, können dafür aber durch eine besondere Ansteuerung in ihrer Farbe eingestellt werden. Mehrere Leuchtdioden – beispielsweise rot/grün/gelb – zur Erzeugung verschiedener Farben sind beim Einsatz von Multimedia-Leuchtdioden nicht mehr erforderlich. Insgesamt müssen hierzu weniger Leuchtdioden auf der Leuchtfläche vorgesehen werden.
Die folgenden Fig. verdeutlichen nun den Vorteil der Erfindung zum Einstellen des Designs bzw. der visuellen Erscheinung einer Kraftfahrzeugleuchte.
4A zeigt einen Leuchtschirm 10 einer Kraftfahrzeug-Heckleuchte mit einer Aufteilung in drei verschiedene Funktionsflächen 25 bis 27. Die Funktionsfläche 27 ist der Signalisierung „Rückwärtsfahren” zugeordnet und in der Funktionsfläche 26 eingebettet, die zur Signalisierung eines „Richtungswechsels” bzw. Blinken dient. Ferner ist die größte der drei Funktionsflächen 25 als Rücklicht vorgesehen.
4B stellt eine etwas andere Einteilung eines Leuchtschirms 10 einer Kraftfahrzeug-Heckleuchte dar. Hierbei ist die größte Funktionsfläche 28 wiederum als Rücklicht vorgesehen, die beiden nebeneinander liegenden kleineren etwa rechteckförmigen Funktionsflächen 29 und 30 als Richtungswechselanzeige bzw. Rückfahrtlicht vorgesehen.
In 4C ist eine Aufteilung des Leuchtschirms 10 einer Kraftfahrzeug-Heckleuchte mit insgesamt vier Funktionsflächen 31 bis 34 dargestellt. Die am oberen Ende der Heckleuchte angeordnete Funktionsfläche 31 dient als Rückleuchte, die am unteren Ende angeordnete Funktionsfläche 34 als Nebelleuchte. Die beiden nebeneinanderliegenden und mittig in dem Leuchtschirm vorgesehenen Funktionsflächen 32 und 33 dienen als Fahrtrichtungswechselanzeige bzw. Rückfahrlicht.
Wesentlich ist bei den vorgenannten in den 4A bis 4C dargestellten Beispielen, daß diese mit der vorliegenden Erfindung mit ein und derselben Kraftfahrzeugleuchte realisierbar sind, da die Aufteilung in verschiedene Funktionsflächen einstellbar ist. Diese Beispiele verdeutlichen somit, daß die Erfindung vorteilhafterweise mit einer Kraftfahrzeugleuchte verschiedene Designs, d. h. visuelle Erscheinungen der Leuchte, durch verschiedene Definitionen bzw. Einstellungen von Funktionsflächen ermöglicht. Somit kann diese Leuchte in verschiedenen Kraftfahrzeugtypen eingebaut und durch Einstellung der Funktionsflächen an den jeweiligen Kraftfahrzeugtyp beispielsweise vom Design angepaßt werden. Dadurch entfällt die aufwendige Entwicklung und Bereitstellung verschiedenster Leuchtentypen für verschiedene Kraftfahrzeugtypen bzw. -modelle. Insbesondere kann schnell auf Kundenanforderungen an ein neues Leuchtendesign reagiert werden. Ebenso einfach können gesetzliche Anforderungen schnell umgesetzt werden, falls beispielsweise die Größe und/oder Lage innerhalb der durch den Leuchtschirm definierten Leuchtfläche oder Farbe von für bestimmte Signalisierungen vorgesehenen Funktionsflächen geändert werden soll.
Bezugszeichenliste

10: Leuchtschirm
11: Kraftfahrzeug (Heck)
12–12'': Leuchtdioden
13: Reflektor
14–14'': Leuchtschirm-Stufen mit Diffusoroptik
15–15'': Reflektoren
16–19: Leuchtdioden
20: Leuchtsegment
21–23: Leuchtdioden
24: Leuchtsegment
25–34: Funktionsflächen

Claims

Kraftfahrzeugleuchte mit einer Vielzahl von Leuchtdioden (12–12''; 16–19; 21–23), wobei verschiedene Signalisierungen durch eine Änderung von Parametern der Leuchtfläche (10) innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche einstellbar sind, wobei die Leuchtdioden mittels eines Programms derart ansteuerbar sind, daß die Leuchtfläche (10) in eine Vielzahl von Funktionsflächen (25–34) einteilbar ist, wobei jede der Funktionsflächen (25–34) einer bestimmten Signalisierung zugeordnet ist und wobei das Programm in einem programmierbaren Speicherbaustein abgelegt ist.
Kraftfahrzeugleuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsflächen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs eingestellt und angesteuert werden.
Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtdioden (12–12''; 16–19; 21–23) verschiedene Farben aufweisen.
Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Multimedia-Leuchtdioden vorgesehen sind, deren Farbe einstellbar ist.
Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Leuchtdioden (12–12'') mit einer Diffusoroptik (14–14'') versehen sind.
Kraftfahrzeugleuchte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Leuchtdioden (12–12'') jeweils mit Reflektoren (13; 15–15'') versehen sind.
Verfahren zum Einstellen verschiedener Signalisierungen einer Kraftfahrzeugleuchte, die eine Vielzahl von Leuchtdioden (12–12''; 16–19; 21–23) aufweist, wobei Parameter der Leuchtfläche (10) innerhalb der von der Leuchte definierten Fläche eingestellt werden, wobei die Leuchtfläche (10) mittels eines Programms in eine Vielzahl von Funktionsflächen (25–34) eingeteilt wird, wobei jede der Funktionsflächen (25–34) einer bestimmten Signalisierung zugeordnet wird und wobei das Programm in einem programmierbaren Speicherbaustein abgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Funktionsflächen während des Betriebs des Kraftfahrzeugs vorgenommen wird.