DE20313588U1 - Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug zur Realisierung einer asymmetrischen Lichtverteilung - Google Patents
Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug zur Realisierung einer asymmetrischen LichtverteilungInfo
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Description
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Anmelder:
Automotive Lighting
Reutlingen GmbH
Tübinger Str. 123
Reutlingen GmbH
Tübinger Str. 123
72762 Reutlingen
Allgemeine Vollmacht: 4.3.5.-Nr. 608/01 AV
01530976 01.09.2003
WRZ/NEG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Realisierung einer asymmetrischen Lichtverteilung. Die asymmetrische Lichtverteilung weist auf einer eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite auf als auf einer Gegenverkehrsseite. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst mindestens zwei in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs angeordnete Scheinwerfer, von denen mindestens ein erster Scheinwerfer auf der eigenen Verkehrsseite und mindestens ein zweiter Scheinwerfer auf der Seite zum Gegenverkehrs angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Steuergerät zur Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung der genannten Art.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung kann sowohl für Rechtsverkehr als auch für Linksverkehr eingesetzt werden. Bei Rechtsverkehr entspricht die eigene Verkehrsseite der rechten Seite und die Gegenverkehrsseite der linken Seite. Demgegenüber entspricht bei Linksverkehr die eigene Verkehrsseite der linken Seite und die Gegenverkehrsseite der rechten Seite. Wenn in der vorliegenden Anmeldung nur von der rechten Seite oder nur von der linken Seite die Rede ist, so gelten die im Zusammenhang mit der angesprochenen Seite gemachten Aussagen in entsprechender Weise auch für die jeweils andere Seite.
Eine asymmetrische Lichtverteilung ist - zumindest in Europa eine für das Abblendlicht übliche Lichtverteilung. Außer für Abblendlicht kann die asymmetrische Lichtverteilung aber auch für Nebellicht oder für andere ähnliche Leuchtfunktionen eingesetzt werden. Bei der asymmetrischen Lichtverteilung ist der größte Anteil des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichtes auf einen Bereich unterhalb einer HeIl-Dunkel-Grenze beschränkt. Auf einem in einem Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Messschirm ist zu erkennen, dass die Hell-Dunkel-Grenze auf der Gegenverkehrsseite einen im Wesentlichen horizontal verlaufenden Teilbereich umfasst, der in etwa bis zu einer
vertikalen Mittelebene reicht, die durch die optische Achse des Scheinwerfers verläuft. Ausgehend von dem Schnittpunkt zwischen dem horizontalen Teilbereich und der vertikalen Mittelebene steigt die Hell-Dunkel-Grenze dann auf der eigenen Verkehrsseite in einem Winkel von etwa 15° an. Durch die asymmetrische Lichtverteilung ergibt sich auf einer Fahrbahn vor dem Fahrzeug auf der eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichts als auf der Gegenverkehrsseite. Ziel der asymmetrischen Lichtverteilung ist es, einerseits auf der eigenen Verkehrsseite eine möglichst große Reichweite zu erzielen und andererseits andere Verkehrsteilnehmer auf der Gegenverkehrsseite nicht zu blenden.
Die asymmetrische Lichtverteilung mit der Hell-Dunkel-Grenze wird durch ein Zusammenwirken der mindestens zwei Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung erzeugt. Dabei müssen die Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung nicht unbedingt jeweils identische Lichtverteilungen erzeugen, die dann zu der asymmetrischen Lichtverteilung überlagert werden. Vielmehr ist es durchaus denkbar, dass einer der Scheinwerfer einen bestimmten Teilbereich der asymmetrischen Lichtverteilung und ein anderer Scheinwerfer einen anderen Teilbereich der asymmetrischen Lichtverteilung erzeugt, wobei eine Überlagerung der durch die einzelnen Scheinwerfer erzeugten Teilbereiche der Lichtverteilung dann zu der asymmetrischen Lichtverteilung der Beleuchtungseinrichtung überlagert werden.
Zur Verbesserung der Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug entlang des Fahrbahnverlaufs während einer Kurvenfahrt sind aus dem Stand der Technik verschiedene Systeme bekannt, die ein Verstellen der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer in horizontaler Richtung in Abhängigkeit von dem Radius der Kurve ermöglichen. Das Verstellen der Lichtaustrittsrichtung kann beispielsweise durch ein Verschwenken eines Scheinwerfermoduls des Scheinwerfers erzielt werden. Bei diesen bekannten dynamischen Kurvenlichtsystemen werden Verschwenkwinkel im Bereich von etwa +/- 10° bis +/- 15° realisiert. Zusätzlich kann das Verstellen der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer in horizontaler Richtung auch in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs erfolgen.
Die Vorteile derartiger Kurvenlichtsysteme liegen in einer Vergrößerung der Erkennbarkeitsentfernung für Objekte auf der Fahrbahn und der damit verbundenen Verbesserung der Verkehrssicherheit. Außerdem kann durch die vergrößerte Reichweite der von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichtstrahlen ein ermüdungsfreieres Fahren ermöglicht werden. Zusätzlich ergibt sich eine Verbesserung des Komforts durch die Erhöhung des Sicherheitsgefühls für den Fahrer des Fahrzeugs. Schließlich hat das System auch einen positiven Einfluss auf den Fahrspaß, indem die Bewegung der Scheinwerfer direkt auf einen Lenkradeinschlag bzw. auf fahrdynamische Parameter anspricht.
Machteilig bei dem bekannten Systemen zum horizontalen Verstellen der Scheinwerfer in Kurven ist der Aufwand im Bezug auf zusätzliche mechanische Bauteile, Lagerstellen und Antriebe in dem Scheinwerfer. Ein Antrieb für die Horizontalverschwendung des Scheinwerfers bzw. eines Scheinwerfermoduls ist bspw. als ein Elektromotor, ein Proportionalmotor, ein Schrittmotor, ein Piezosteller oder gar als ein hydraulischer oder pneumatischer Antrieb ausgebildet. Außerdem muss ein Steuergerät vorgesehen werden, das mit den Scheinwerfern zum Verstellen der Lichtaustrittsrichtung in Verbindung steht und Mittel zur Ansteuerung aufweist. Alternativ kann auch ein bereits vorhandenes Steuergerät entsprechend funktional erweitert werden.
Die Aufhängung und Lagerung des Scheinwerfermoduls, welches die asymmetrische Lichtverteilung des Scheinwerfers erzeugt, ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden, denn eine vertikale Verschwenkung des Scheinwerfermoduls im Rahmen einer Leuchtweitenregelung und die Überlagerung der vertikalen Verschwenkung mit einer Horizontaldrehung mit einem relativ großen Verstellwinkel und einer relativ großen Verstellgeschwindigkeit muss realisiert technisch und funktional realisiert und für alle Fahrzustände des Fahrzeugs sicher gewährleistet werden können. So müssen beispielsweise Anforderungen bezüglich einer Vibrationsfestigkeit genauso eingehalten werden wie Anforderungen an die Standfestigkeit über eine sehr große Anzahl von Schwenkzyklen über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs. Außerdem muss ein zusätzliches
Rahmensystem zur Aufhängung bzw. Lagerung des Scheinwerfermoduls und ein zusätzlicher Antrieb zur Horizontalverschwenkung vorgesehen werden. Zusätzlich muss zur Erfüllung von gesetzlichen Anforderungen im Fehlerfall eine Fail-Safe-Funktion realisiert werden, welche u.a. einen Sensor zur Überwachung der Verschwenkposition des Scheinwerfermoduls benötigt. All dieser zusätzliche Aufwand für die mechanischen und elektrischen Bauteile sowie für das Steuergerät führen dazu, dass die Scheinwerfer von bekannten Kurvenlichtsystemen relativ kompliziert aufgebaut, großbauend und teuer sind.
Aus dem Vorgesagten ergibt sich die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten und weiterzubilden, dass einerseits in Kurven eine erhöhte Reichweite des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichts erzielt wird, andererseits jedoch die Beleuchtungseinrichtung bzw. deren Scheinwerfer möglichst einfach, kleinbauend und kostengünstig ausgestaltet sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgehend von der Beleuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass in einer von dem Fahrzeug durchfahrenen Kurve eine Lichtaustrittsrichtung des ersten Scheinwerfers unabhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus gerichtet ist und dass eine Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in
horizontaler Richtung zumindest in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellbar ist.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch die unsymmetrische Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug aufgrund der asymmetrischen Lichtverteilung ohne zusätzlichen technischen Aufwand und ohne zusätzliche Maßnahmen bereits der Fahrbahnverlauf entlang einer in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve besser ausgeleuchtet ist als der Fahrbahnverlauf in einer in Richtung der Gegenverkehrsseite gebogenen Kurve. Durch den asymmetrischen Verlauf der HeIl-Dunkel-Grenze mit dem ansteigenden Teilbereich auf der eigenen Verkehrsseite gilt dies bereits für einen in Horizontalrichtung nicht verschwenkten Scheinwerfer. Diese Eigenschaft einer Beleuchtungseinrichtung mit asymmetrischer Lichtverteilung wird erfindungsgemäß ausgenutzt, indem der auf der eigenen Verkehrsseite angeordnete Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung in horizontaler Richtung nicht verschwenkbar ausgebildet ist. Die optische Achse dieses Scheinwerfers ist also sowohl bei Geradeausfahrt als auch beim Durchfahren von Kurven unverändert geradeaus, in etwa parallel zur Längsachse des Fahrzeugs, gerichtet.
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist lediglich der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer in horizontaler Richtung verschwenkbar ausgebildet. Um beim Durchfahren einer in Richtung der Gegenverkehrsseite gebogenen Kurve eine möglichst gute und
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weit reichende Fahrbahnausleuchtung zu erzielen, genügt es, wenn der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer nur in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellbar ist. Es ist also denkbar, dass beim Durchfahren einer in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer also nicht verschwenkt wird, und stattdessen die größere Reichweite des ausgesandten Lichts auf der eigenen Verkehrsseite aufgrund der asymmetrischen Lichtverteilung zum stärkeren Ausleuchten der Fahrbahn in der Kurve ausgenutzt wird. Selbstverständlich kann der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer aber auch sowohl nach links als auch nach rechts verschwenkt werden, um die Reichweite des von der Beleuchtungseinrichtung ausgesandten Lichts sowohl in Linkskurven als auch in Rechtskurven aktiv zu erhöhen.
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung ist lediglich der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer in horizontaler Richtung verschwenkbar ausgebildet. Der auf der eigenen Verkehrsseite angeordnete Scheinwerfer ist dagegen in horizontaler Richtung nicht verschwenkbar starr an dem Fahrzeug befestigt. Das bedeutet, dass der Scheinwerfer auf der eigenen Verkehrsseite besonders einfach, kleinbauend und kostengünstig ausgebildet werden kann, da auf zusätzliche mechanische und elektrische Bauteile zur Horizontalverstellung verzichtet wird. Außerdem kann auf Seiten des Steuergeräts zur Steuerung der horizontalen Verschwenkbewegung der Scheinwerfer eine Vereinfachung
dahingehend vorgenommen werden, dass das Steuergerät lediglich mit dem auf der Gegenverkehrsseite angeordneten Scheinwerfer in Verbindung steht und dass in dem Steuergerät lediglich ein Steuerprogramm zur Steuerung der horizontalen Verschwenkung des auf der Gegenverkehrsseite angeordneten Scheinwerfers vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung umfasst also im Wesentlichen eine Vereinfachung dahingehend, dass im Gegensatz zum Stand der Technik, wo zur Realisierung einer dynamischen Kurvenlichtfunktion beide Scheinwerfer zu beiden Seiten des Fahrzeugs sowohl nach rechts als auch nach links verschwenkbar ausgebildet sind, lediglich der auf der Gegenverkehrsseite angeordnete Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung vorzugsweise nur in eine Richtung, nämlich in Richtung der Gegenverkehrsseite, verschwenkbar ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der zweite Scheinwerfer abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung sowohl in Richtung der Gegenverkehrsseite als auch in Richtung der eigenen Verkehrsseite verstellbar ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird
vorgeschlagen, dass der zweite Scheinwerfer als ein
Projektionsscheinwerfer ausgebildet ist. Alternativ wird
vorgeschlagen, dass der zweite Scheinwerfer als ein
Reflexionsscheinwerfer ausgebildet ist. In der Regel werden
der erste Scheinwerfer und der zweite Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung entweder beide als Projektionsscheinwerfer oder beide als Reflexionsscheinwerfer ausgebildet sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der zweite Scheinwerfer eine Lichtquelle aufweist, die als eine Glühfadenlampe, als eine Gasentladungslampe oder als eine Lichtaustrittsfläche einer Glasfaser ausgebildet ist. In der Regel wird in dem ersten Scheinwerfer und in dem zweiten Scheinwerfer der Beleuchtungseinrichtung die gleiche Art von Lichtquelle zum Einsatz kommen. Die Vorteile der vorliegenden Erfindung kommen insbesondere bei Beleuchtungseinrichtungen mit Lichtquellen in Form von Glühfadenlampen (sog. Halogenscheinwerfern) zum Tragen, da bei derartigen Scheinwerfern geringere Kosten besonders wichtig sind. Außerdem kommen solche Beleuchtungseinrichtungen insbesondere in kleineren und billigeren Fahrzeugen zum Einsatz, wo der besonders kleinbauende Scheinwerfer auf der eigenen Verkehrsseite zu einem deutlichen Platzgewinn im Frontbereich des Fahrzeugs führt. Der gewonnen Platz kann für andere Beleuchtungs- oder Antriebsfunktionen genutzt werden.
Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Steuergerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, dass das Steuergerät Mittel zum Verstellen der Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers in
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horizontaler Richtung aufweist, wobei die Verstellmittel lediglich mit dem zweiten Scheinwerfer in Verbindung stehen und in einer von dem Fahrzeug durchfahrenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung zumindest in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellen und wobei gleichzeitig die Lichtaustrittsrichtung des ersten Scheinwerfers unabhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus gerichtet ist.
Die Verstellmittel sind bspw. als ein Steuerprogramm ausgebildet, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, des Steuergeräts abläuft und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens programmiert ist, wenn es auf dem Rechengerät abläuft. Die Verstellmittel sind vorzugsweise auf einem elektrischen Speichermedium, bspw. auf einem Random-Access-Memory (RAM), auf einem Read-Only-Memory (ROM) oder auf einem Flash-Memory abgespeichert. Zur Ausführung des Steuerprogramms wird es von dort aufgerufen und entweder als ganzes oder abschnittsweise an das Rechengerät übertragen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verstellmittel in einer von dem Fahrzeug durchfahrenen in Richtung der Gegenverkehrsseite gebogenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung in Richtung der
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Gegenverkehrsseite verstellen.
Gegenverkehrsseite verstellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verstellmittel in einer von dem Fahrzeug durchfahrenen in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung in Richtung der eigenen Verkehrsseite verstellen. Auch dann ist für den zweiten Scheinwerfer keine Fail-Safe-Sensorik notwendig.
Schließlich wird vorgeschlagen, dass die Verstellmittel die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs verstellen.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:
Figur 1 ein Fahrzeug ausgestattet mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß
einer bevorzugten Ausführungsform in einer Linkskurve in einer Ansicht von oben;
Figur 2 ein Fahrzeug ausgestattet mit einer aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtung in einer Linkskurve in einer Ansicht von oben;
Figur 3 das Fahrzeug aus Figur 1 mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung in einer Rechtskurve in einer Ansicht von oben; und
Figur 4 eine auf einem im Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Messschirm dargestellte asymmetrische Lichtverteilung.
Die nachfolgenden Figuren und die dazugehörige Figurenbeschreibung beziehen sich auf Rechtsverkehr, gelten in entsprechender Weise jedoch auch für
Beleuchtungseinrichtungen, die in Fahrzeugen mit Linksverkehr eingesetzt werden.
In Figur 2 ist eine Straße dargestellt, auf deren rechter Fahrbahn 1 ein Kraftfahrzeug 2 eine Linkskurve durchfährt. Im vorderen Bereich des Fahrzeugs 2 sind zwei Scheinwerfer 3, 4 angeordnet, von denen der eine Scheinwerfer 3 auf der linken Seite, d.h. auf der Gegenverkehrsseite, und der andere Scheinwerfer 4 auf der rechten, d.h. auf der eigenen
Verkehrsseite, angeordnet ist. Ausgehend von den Scheinwerfern ··· ···· ·· ·· ···· « ···· ···· ·· ·· · ■ ■
3, 4 erstrecken sich in etwa geradeaus gestrichelte Linien 5, 6, welche die Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 bei einer Fahrt auf einer geraden Fahrbahn 1 repräsentieren. Das Fahrzeug 2 verfügt über ein aus dem Stand der Technik bekanntes dynamisches Kurvenlichtsystem, bei dem in Kurven beide Scheinwerfer 3, 4 in horizontaler Richtung verstellt werden.
Die Verstellung der Lichtaustrittsrichtung erfolgt mittels eines Steuergeräts 7 in Abhängigkeit von der Richtung und dem Radius der durchfahrenen Kurve und unter Umständen von weiteren Parametern, wie beispielsweise der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs 2. In der dargestellten Linkskurve wird die Lichtaustrittsrichtung des Scheinwerfers 3 um einen Winkel &bgr; nach links verschwenkt. Die Lichtaustrittsrichtung des Scheinwerfers 4 wird um einen Winkel &ggr; nach links verschwenkt. Die beiden Winkel &bgr; und &ggr; müssen nicht notwendigerweise gleich groß sein. Zur Vereinfachung der Ansteuerung der horizontalen Verschwenkbewegung der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 sind die beiden Winkel &bgr;, &ggr; jedoch gleich groß.
Die Scheinwerfer 3, 4 können als Projektionsscheinwerfer ausgebildet sein, bei denen eine Lichtquelle Licht aussendet, das von einem Reflektor, vorzugsweise eine ellipsoidförmigen Reflektor, reflektiert und mittels einer Projektionslinse auf die Fahrbahn 1 vor dem Kraftfahrzeug 2 projiziert wird. Zwischen dem Reflektor und der Linse ist eine Blende
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angeordnet, deren Oberkante als Hell-Dunkel-Grenze einer asymmetrischen Lichtverteilung auf die Fahrbahn 1 projiziert wird. Die asymmetrische Lichtverteilung wird später anhand von Figur 4 näher erläutert.
Alternativ können die Scheinwerfer 3, 4 auch als Reflexionsscheinwerfer ausgebildet sein, bei denen von der Lichtquelle ausgesandte Lichtstrahlen mittels eines Reflektors auf die Fahrbahn 1 vor dem Kraftfahrzeug 2 reflektiert werden. In dem Strahlengang der von dem Reflektor reflektierten Lichtstrahlen kann eine Lichtscheibe mit optisch wirksamen Elementen (z.B. Prismen) angeordnet sein, durch die zusammen mit der Form des Reflektors die asymmetrische Lichtverteilung auf der Fahrbahn 1 vor dem Kraftfahrzeug 2 erzeugt wird. Die Lichtscheibe kann aber auch ohne optisch wirksame Elemente als eine sog. Klarglasscheibe ausgebildet sein, wobei die asymmetrische Lichtverteilung dann allein durch die Form des Reflektors, unter Umständen unter Mitwirkung einer vor der Lichtquelle angeordneten Abdeckkappe, erzeugt wird. Die Lichtquelle der Scheinwerfer 3, 4 kann als eine Glühfadenlampe (z.B. Halogenlampe), als eine Gasentladungslampe, als eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen (LED) oder als eine oder mehrere Lichtaustrittsflächen eines Lichtleiters ausgebildet sein.
Das Verstellen der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 kann auf beliebige Weise erfolgen. Es ist denkbar, den gesamten Scheinwerfer 3, 4 in horizontaler Richtung zu
verschwenken. Alternativ können auch nur Teile des Scheinwerfers 3, 4, beispielsweise ein Scheinwerfermodul, verschwenkt werden. Bei Projektionsscheinwerfern ist es denkbar, die Projektionslinse relativ zu dem Reflektor zu bewegen, um ein Verstellen der Lichtaustrittsrichtung in horizontaler Richtung zu bewirken. Sowohl bei Reflexionsscheinwerfern als auch bei Projektionsscheinwerfern ist es denkbar, eine mit optisch wirksamen Elementen versehene Lichtscheibe relativ zu dem Reflektor zu verschieben, um die horizontale Verstellung der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 zu realisieren. Darüber hinaus sind eine Vielzahl weiterer Möglichkeiten zum Verstellen der Scheinwerfer 3, 4 denkbar.
Die Scheinwerfer 3, 4 erzeugen eine asymmetrische Lichtverteilung, wie sie auf einem im Strahlengang der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Messschirm 8 gemäß Figur 4 abgebildet wird. Auf dem Messschirm 8 ist eine imaginäre horizontale Achse hh und eine ebenfalls imaginäre vertikale Achse vv vorgesehen. Der Schnittpunkt 0 der beiden Achsen hh und vv ist die optische Achse der Scheinwerfer 3, 4. Die asymmetrische Lichtverteilung wird durch eine asymmetrische Hell-Dunkel-Grenze nach oben hin begrenzt. Die Hell-Dunkel-Grenze umfasst einen auf der Gegenverkehrsseite angeordneten, im Wesentlichen horizontal verlaufenden Teilbereich 9, der sich bis zu einer vertikalen, durch die vertikale Achse vv verlaufende und die optische Achse umfassende Mittelebene erstreckt. Ausgehend von dem Teilbereich 9 der Hell-Dunkel-
Grenze steigt diese in einem Teilbereich 10 zu der eigenen Verkehrsseite hin in einem Winkel &agr; von etwa 15° an. Die asymmetrische Lichtverteilung bewirkt auf der eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite als auf der Gegenverkehrsseite. Dadurch wird bei eingeschränkter Sicht die Sichtweite auf der eigenen Verkehrsseite erhöht, ohne entgegenkommende Verkehrsteilnehmer zu blenden.
Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Beleuchtungseinrichtung gemäß Figur 2 ist es nachteilig, dass zur Erzielung der horizontalen Verschwenkbarkeit beider Scheinwerfer 3, 4 ein erheblicher mechanischer und elektrischer Aufwand betrieben werden muss.
Im Gegensatz dazu sind bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung gemäß den Figuren 1 und 3 nicht beide Scheinwerfer 3, 4 in horizontaler Richtung verschwenkbar ausgebildet. Vielmehr wird die Lichtaustrittsrichtung des auf der rechten Fahrbahnseite angeordneten Scheinwerfers 4 unabhängig von der Richtung und dem Radius der durchfahrenen Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus (vergleiche Bezugszeichen 6) gerichtet. Lediglich die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers 3 ist in horizontaler Richtung um den Winkel &dgr; verschwenkbar. In Figur 1 ist das Fahrzeug 2 beim Durchfahren einer Linkskurve bei Rechtsverkehr dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, wie die Lichtaustrittsrichtung lediglich des linken Scheinwerfers
3 in horizontaler Richtung um den Winkel &dgr; verschwenkt wird, wohingegen die Lichtaustrittsrichtung des rechten Scheinwerfers 4 unverändert geradeaus gerichtet ist und die gestrichelte Linie 6 überdeckt. Somit ist die Ausrichtung der Lichtaustrittsrichtung des rechten Scheinwerfers 4 während der Kurvenfahrt identisch mit seiner Ausrichtung während einer Geradeausfahrt.
In Figur 1 ist auch deutlich zu erkennen, dass das Steuergerät 7 lediglich mit dem auf der Gegenverkehrsseite angeordneten Scheinwerfer 3 in Verbindung steht. Eine Verbindung zu dem auf der eigenen Verkehrsseite angeordneten Scheinwerfer 4 besteht zumindest in Bezug auf die Verschwenkung bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung nicht. Die Lichtsteuergeräte z.B. für eine Leuchtweitenregelung haben meistens eine Querkommunikation zwischen den Scheinwerfern
Somit ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung eine deutliche Reduktion der erforderlichen Bauteile, da bei dem ersten Scheinwerfer 4 auf einen zusätzlichen Halterahmen zum Verstellen des Scheinwerfers 4 in horizontaler Richtung, auf Betätigungsmittel zum Verschwenken des Scheinwerfers in horizontaler Richtung sowie bei dem Steuergerät 7 auf Mittel zur Ansteuerung des Scheinwerfers 4 zur horizontalen Verstellung verzichtet werden kann. Insgesamt ergibt sich eine Beleuchtungseinrichtung, bei der der auf der eigenen
Verkehrsseite angeordnete Scheinwerfer 4 besonders einfach und kleinbauend sowie kostengünstig ausgebildet ist. Außerdem können auch in dem Steuergerät 7 entsprechende Vereinfachungen realisiert werden.
In Figur 3 ist das Fahrzeug mit der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung beim Durchfahren einer Rechtskurve bei Rechtsverkehr dargestellt. Es sind zwei Ausführungsbeispiele A, B dargestellt, wobei bei beiden Ausführungsbeispielen A, B die Lichtaustrittsrichtung des ersten Scheinwerfers 4 unabhängig von der Richtung und dem Radius der durchfahrenen Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus gerichtet ist (vergleiche Bezugszeichen 6).
Bei dem Ausführungsbeispiel A ist die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers 3 in horizontaler Richtung ebenfalls konstant geradeaus gerichtet (vergleiche Bezugszeichen 5). Das bedeutet also, dass bei dem Ausführungsbeispiel A die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers 3 lediglich in Richtung der Gegenverkehrsseite (bei Rechtsverkehr also nach links) um den Winkel &bgr; verstellbar ist. Der Scheinwerfer 3 wird also lediglich beim Durchfahren von Linkskurven in horizontaler Richtung nach links verschwenkt. Beim Durchfahren von Rechtskurven wird der Scheinwerfer 3 nicht verschwenkt, sondern bleibt geradeaus gerichtet.
Bei dem Ausführungsbeispiel B wird die Lichtaustrittsrichtung
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des zweiten Scheinwerfers 3 dagegen in horizontaler Richtung um einen Winkel &eegr; in Richtung der eigenen Verkehrsseite verschwenkt. Bei dem Ausführungsbeispiel B ist die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers 3 also sowohl in Richtung der Gegenverkehrsseite (beim Durchfahren einer in Richtung der Gegenverkehrsseite gebogenen Kurve) als auch in Richtung der eigenen Verkehrsseite (beim Durchfahren einer in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve) verstellbar. Bei dem Ausführungsbeispiel B wird die höhere Reichweite des rechten Scheinwerfers 4 auf der eigenen Verkehrsseite aufgrund der asymmetrischen Lichtverteilung durch den verschwenkbaren linken Scheinwerfer 3 unterstützt, um eine noch weitreichendere und damit bessere Ausleuchtung der Fahrbahn 1 beim Durchfahren einer in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve zu erzielen.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, die positiven Merkmale einer dynamischen Kurvenlichtfunktion zu erhalten und gleichzeitig die Beleuchtungseinrichtung wesentlich einfacher, kleinbauender und kostengünstiger auszubilden. Zusätzlich kann durch eine vereinfachte Ausgestaltung des Steuergeräts 7, das nunmehr nur noch einen Scheinwerfer 3 ansteuern muss, eine weitere Vereinfachung und Kostenoptimierung erzielt werden. In umfangreichen Testreihen hat es sich gezeigt, dass durch ein Verschwenken der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 in Rechtskurven nur ein relativ kleiner Zuwachs der Reichweite der von den
Scheinwerfern 3, 4 ausgesandten Lichtstrahlen erzielt werden kann. Im Gegensatz dazu wurde bei Linkskurven zum Beispiel bei einem Kurvenradius von 250 m ein Zuwachs der Reichweite um ca. 35 % festgestellt, d.h. in Bezug auf den Sicherheitsgewinn und das subjektive Sicherheitsempfinden des Fahrers ist ein Verschwenken des auf der Gegenverkehrsseite angeordneten Scheinwerfers 3 in horizontaler Richtung nach links wesentlich effektiver als ein Verschwenken nach rechts.
Die Verbesserung bezüglich der Reichweite in Linkskurven wird durch eine horizontale Verschiebung der Hell-Dunkel-Grenze 9, 10 erreicht. Dieser Effekt wird vornehmlich dominiert durch den linken Scheinwerfer 3. Somit bewirkt bereits eine einseitige Schwenkung des linken Scheinwerfers 3 in einer Linkskurve den größten Teil des Reichweitengewinns.
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist deshalb so ausgestaltet, dass die Horizontalverschwenkung nur bezüglich des linken Scheinwerfers 3 realisiert ist. Der Scheinwerfer 4 auf der rechten Anbauseite ist konventionell (ohne Kurvenlichtfunktion) ausgeführt. Dadurch wird auf der rechten Anbauseite der Aufwand für das Halterahmensystem, den Antrieb, den Fail-Safe-Sensor und die Verstellmittel im Steuergerät 7 gegenüber bekannten Kurvenlichtsystemen eingespart. Ein weiterer Vorteil ist die Bauraumeinsparung, die für andere Lichtfunktionen (zum Beispiel Abbiegelicht, Spotlicht) oder andere Fahrzeugfunktionen genutzt werden kann. Weiterhin kann auch bei dem Scheinwerfer 3 auf der linken Anbauseite auf die
Schwenkung nach rechts verzichtet werden, da diese nur einen relativ geringen Vorteil bietet.
Bei der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung bleiben die Vorteile des dynamischen Kurvenlichts weitestgehend erhalten, der Aufwand und die Kosten zur Realisierung der Beleuchtungseinrichtung werden jedoch erheblich reduziert. Das Steuergerät 7 zur Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung mit den Mitteln zum Verstellen der Lichtaustrittsrichtung der Scheinwerfer 3, 4 in horizontaler Richtung ist vorzugsweise im Innenraum des Fahrzeugs 2 untergebracht. Das Steuergerät 7 kann ebenfalls weniger aufwendig gestaltet werden, da ein Treiber für den Antrieb des rechts angebauten Scheinwerfers 4 sowie weitere Hardware- und Software-Elemente (beispielsweise Stecker-Pins, Steuerprogramm zum Verstellen des Scheinwerfers 4) eingespart werden können. Außerdem ist der Verkabelungsaufwand zu dem auf der rechten Anbauseite angeordneten Scheinwerfer 4 geringer.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung bietet sich insbesondere für Beleuchtungseinrichtungen an, die über Scheinwerfer 3, 4 mit Glühfadenlampen als Lichtquelle verfügen, da bei diesen der Aufpreis für ein Kurvenlichtsystem eine wesentlich wichtigere Rolle spielt als bei Beleuchtungseinrichtungen mit Scheinwerfern 3, 4 mit aufwendigeren und teureren Lichtquellen. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung ist insbesondere für Fahrzeuge 2 der Mittelklasse und der Kompaktklasse gedacht, da in diesen
Fahrzeugklassen im Vergleich zu der Oberklasse die Kosten für ein Kurvenlichtsystem eine größere Bedeutung haben.
Claims (9)
1. Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Realisierung einer asymmetrischen Lichtverteilung, die auf einer eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite aufweist als auf einer Gegenverkehrsseite, mittels mindestens zweier in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs (2) angeordneter Scheinwerfer (3, 4), von denen mindestens ein erster Scheinwerfer (4) auf der eigenen Verkehrsseite und mindestens ein zweiter Scheinwerfer (3) auf der Seite zum Gegenverkehrs angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einer von dem Fahrzeug (2) durchfahrenen Kurve eine Lichtaustrittsrichtung des ersten Scheinwerfers (4) unabhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus (6) gerichtet ist und dass eine Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung zumindest in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellbar ist.
2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Scheinwerfer (3) abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung sowohl in Richtung der Gegenverkehrsseite als auch in Richtung der eigenen Verkehrsseite verstellbar ist.
3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Scheinwerfer (3) als ein Projektionsscheinwerfer ausgebildet ist.
4. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Scheinwerfer (3) als ein Reflexionsscheinwerfer ausgebildet ist.
5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Scheinwerfer (3) eine Lichtquelle aufweist, die als eine Glühfadenlampe, als eine Gasentladungslampe oder als eine Lichtaustrittsfläche einer Glasfaser ausgebildet ist.
6. Steuergerät (7) zur Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug (2), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine asymmetrische Lichtverteilung, die auf einer eigenen Verkehrsseite eine größere Reichweite aufweist als auf einer Gegenverkehrsseite, mittels mindestens zweier in einem vorderen Bereich des Fahrzeugs (2) angeordneter Scheinwerfer (3, 4) erzeugt, von denen mindestens ein erster Scheinwerfer (4) auf der eigenen Verkehrsseite und mindestens ein zweiter Scheinwerfer (3) auf der Gegenverkehrsseite angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (7) Mittel zum Verstellen der Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) in horizontaler Richtung aufweist, wobei die Verstellmittel lediglich mit dem zweiten Scheinwerfer (3) in Verbindung stehen und in einer von dem Fahrzeug (2) durchfahrenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung zumindest in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellen und wobei gleichzeitig die Lichtaustrittsrichtung des ersten Scheinwerfers (4) unabhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung konstant geradeaus gerichtet ist.
7. Steuergerät (7) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel in einer von dem Fahrzeug (2) durchfahrenen in Richtung der Gegenverkehrsseite gebogenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung in Richtung der Gegenverkehrsseite verstellen.
8. Steuergerät (7) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel in einer von dem Fahrzeug (2) durchfahrenen in Richtung der eigenen Verkehrsseite gebogenen Kurve die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) abhängig von der Richtung und dem Radius der Kurve in horizontaler Richtung in Richtung der eigenen Verkehrsseite verstellen.
9. Steuergerät (7) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel die Lichtaustrittsrichtung des zweiten Scheinwerfers (3) abhängig vor einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (2) verstellen.
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