DE102015007172A1

DE102015007172A1 - Fahrzeugscheinwerfer und Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015007172A1
Application number: DE102015007172.6A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Seekircher
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer (2), umfassend eine Niveauregelvorrichtung (1) zur Einstellung zumindest eines Vertikalwinkels einer optischen Scheinwerferachse. Erfindungsgemäß weist der Fahrzeugscheinwerfer (2) zumindest einen Lidarsensor (5) auf, wobei der Lidarsensor (5) mit der Niveauregelvorrichtung (1) derart verbunden ist, dass zumindest ein Vertikalwinkel einer optischen Sensorachse des Lidarsensors (5) gleichzeitig mit dem Vertikalwinkel der optischen Scheinwerferachse mittels der Niveauregelvorrichtung (1) einstellbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrzeug (7) mit einem Fahrzeugscheinwerfer (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugscheinwerfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugscheinwerfer.
Aus dem Stand der Technik sind allgemein Fahrzeugscheinwerfer bekannt, welche eine Niveauregulierung aufweisen. Diese Niveauregulierung ist zu einer Einstellung einer Ausrichtung des Fahrzeugscheinwerfers relativ zum Fahrzeug oder zur Ausrichtung zumindest eines Leuchtmittels des Fahrzeugscheinwerfers relativ zum Fahrzeug ausgebildet, um eine Anpassung einer Leuchtweite an einen Beladungszustand des Fahrzeugs zu realisieren.
Aus der DE 10 2006 044 794 A1 ist ein fahrzeugbasiertes Lidar-System (Lidar = light detection and ranging) mit einer Sendeeinheit und einer Empfängereinheit bekannt. Die Sendeeinheit ist in einen Fahrzeugscheinwerfer integriert. Wenigstens eine Lichtquelle des Fahrzeugscheinwerfers ist Bestandteil der Sendeeinheit des Lidar-Systems.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Fahrzeugscheinwerfer und ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Fahrzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird hinsichtlich des Fahrzeugscheinwerfers durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hinsichtlich des Fahrzeugs wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Fahrzeugscheinwerfer umfasst eine Niveauregelvorrichtung zur Einstellung zumindest eines Vertikalwinkels einer optischen Scheinwerferachse.
Erfindungsgemäß weist der Fahrzeugscheinwerfer zumindest einen Lidarsensor auf, wobei der Lidarsensor mit der Niveauregelvorrichtung derart verbunden ist, dass zumindest ein Vertikalwinkel einer optischen Sensorachse des Lidarsensors gleichzeitig mit dem Vertikalwinkel der optischen Scheinwerferachse mittels der Niveauregelvorrichtung einstellbar ist.
Eine Niveauregelvorrichtung dient einer Leuchtweitenregulierung eines Fahrzeugscheinwerfers, indem die Ausrichtung von Leuchtmitteln, eines Reflektors und/oder eines Scheinwerfergehäuses des Fahrzeugscheinwerfers relativ zu einem mit der Niveauregelvorrichtung und dem Fahrzeugscheinwerfer ausgestatteten Fahrzeug ausgerichtet wird oder ausrichtbar ist.
Durch den erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfer ist vorteilhaft eine Ausrichtung des Lidarsensors mittels der Niveauregelvorrichtung zeitgleich mit einer Ausrichtung der Leuchtmittel, des Reflektorgehäuses und/oder des Scheinwerfergehäuses des Fahrzeugscheinwerfers ermöglicht, wobei für den Lidarsensor keine separate Niveauregelvorrichtung erforderlich ist.
Die angegebene Ausführung der Niveauregelvorrichtung ermöglicht zusätzlich zu der Ausrichtung des Fahrzeugscheinwerfers eine Ausrichtung des Lidarsensors mit denselben Richtungs- und/oder Lageänderungen, mit denen der Fahrzeugscheinwerfer ausgerichtet wird oder ausrichtbar ist.
Lidarsensoren decken einen Azimutwinkel und einen Elevationswinkel ab, innerhalb denen durch den jeweiligen Lidarsensor Messwerte erfassbar sind. Durch die Azimutwinkel und Elevationswinkel ist ein Erfassungsbereich des Lidarsensors bestimmt.
Durch eine Niveauregelvorrichtung ist der Lidarsensor ausrichtbar, ohne dass dazu sein Azimutwinkel und/oder sein Elevationswinkel eingeschränkt werden beziehungsweise eingeschränkt wird. Insbesondere ist es durch die Einstellung des Vertikalwinkels der optischen Sensorachse möglich, eine zuverlässige Erfassung mittels des Lidarsensors trotz des im Allgemeinen geringen Elevationswinkels des Lidarsensors in einfacher Art und Weise zu ermöglichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugscheinwerfers und
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels des Fahrzeugscheinwerfers.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In der 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugscheinwerfers 2 mit einer Niveauregelvorrichtung 1 zur Einstellung zumindest eines Vertikalwinkels einer optischen Scheinwerferachse des Fahrzeugscheinwerfers 2 dargestellt.
In einem Scheinwerfergehäuse 3 des Fahrzeugscheinwerfers 2 sind die Niveauregelvorrichtung 1 und Leuchtmittel 4 vorgesehen, durch die beispielsweise eine Fahrbahn vor einem Fahrzeug 7 ausgeleuchtet wird oder ausleuchtbar ist und/oder die als Fahrtrichtungsanzeiger oder Tagfahrleuchte dienen. Weiterhin ist innerhalb des Scheinwerfergehäuses 3 ein Lidarsensor 5 angeordnet, der zur Erkennung und Vermessung von Objekten ausgebildet ist, indem durch den Lidarsensor 5 eine Messstrahlung in einen Messbereich ausgesendet und reflektierte Messstrahlung erfasst wird. Der Lidarsensor 5 weist dazu eine nicht dargestellte Empfangseinheit und optional eine Sendeeinheit auf.
in weiteren Ausführungen des Fahrzeugscheinwerfers 2 ist der Lidarsensor 5 zur Erfassung von reflektierter Strahlung der Leuchtmittel 4 ausgebildet. In einer solchen Ausführung ist eine Sendeeinheit des Lidarsensors 5 optional vorgesehen.
Der Lidarsensor 5 ist mit der Niveauregelvorrichtung 1 derart verbunden, dass zumindest ein Vertikalwinkel einer optischen Sensorachse des Lidarsensors 5 gleichzeitig mit dem Vertikalwinkel der optischen Scheinwerferachse mittels der Niveauregelvorrichtung 1 einstellbar ist.
Dazu ist der Lidarsensor 5 mit einem Aggregateträger 6 verbunden, insbesondere an diesem befestigt. Der Aggregateträger 6 ist seinerseits mit der Niveauregelvorrichtung 1 verbunden, so dass der Lidarsensor 5 über den Aggregateträger 6 mit der Niveauregelvorrichtung 1 verbunden ist.
Mit dem Aggregateträger 6 sind zwei der Leuchtmittel 4 verbunden, beispielsweise an oder auf diesem gehaltert, so dass bei einer durch die Niveauregelvorrichtung 1 bewirkten Lageänderung des Aggregateträgers 6 die mit dem Aggregateträger 6 verbundenen Leuchtmittel 4 und der Lidarsensor 5, insbesondere der Vertikalwinkel der optischen Scheinwerferachse und der optischen Sensorachse, ausgerichtet werden oder ausrichtbar sind.
Die Niveauregelvorrichtung 1 ist beispielsweise elektrisch, pneumatisch oder mechanisch betrieben oder betreibbar. Für eine Bewegung der Niveauregelvorrichtung 1 erforderliche Steuersignale sind der Niveauregelvorrichtung 1 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Steuerung übermittelbar.
In weiteren nicht dargestellten Ausführungen des Fahrzeugscheinwerfers 2 ist alternativ oder zusätzlich zu dem Lidarsensor 5 ein Radarsensor oder ein Lasersensor vorgesehen.
Durch die Niveauregelvorrichtung 1 ist der Lidarsensor 5 ausrichtbar, ohne dass dazu sein Azimutwinkel und/oder sein Elevationswinkel eingeschränkt werden beziehungsweise eingeschränkt wird und seine Leistungsfähigkeit sowie die Größe seines Messbereichs auch bei einer Ausrichtung des Vertikalwinkels der optischen Sensorachse voll erhalten bleibt.
Der Lidarsensor 5 ist infolge seiner Anordnung in dem Scheinwerfergehäuse 3 vor Verschmutzungen und Feuchtigkeit geschützt, wodurch seine Lebensdauer erhöht und seine Funktionssicherheit verbessert ist.
Zudem ist mit einer dem Fahrzeugscheinwerfer 2 zugeordneten Reinigungsvorrichtung, beispielsweise einer Waschanlage zum Aufsprühen einer Reinigungsflüssigkeit auf den Fahrzeugscheinwerfer 2 und/oder eines oder mehrerer Wischelemente, gleichzeitig die ungehinderte Abstrahlung und der Empfang von Signalen durch den Lidarsensor 5 sichergestellt.
Weiterhin sind an dem Fahrzeugscheinwerfer 2 vorhandene Vorrichtungen zur Vermeidung von Feuchtigkeitsbeschlägen auch für den Lidarsensor 5 nutzbar.
In der 2 ist ein zweites mögliches Ausführungsbeispiel des Fahrzeugscheinwerfers 2 dargestellt, bei dem ein Abschnitt des Aggregateträgers 6 durch eine Durchtrittsöffnung 8 aus dem Scheinwerfergehäuse 3 ragt. An dem aus dem Scheinwerfergehäuse 3 ragenden Abschnitt ist der Lidarsensor 5 außerhalb des Scheinwerfergehäuses 3 befestigt.
Die Durchtrittsöffnung 8 ist so groß dimensioniert, dass eine Ausrichtung des Aggregateträgers 6 weder durch die Größe der Durchtrittsöffnung 8 noch durch die Dichtung 9 beeinträchtigt ist.
Die Durchtrittsöffnung 8 weist eine Dichtung 9 auf, so dass der durch die Durchtrittsöffnung 8 verlaufende Aggregateträger 6 gegen das Scheinwerfergehäuse 3 abgedichtet ist.
Die Dichtung 9 ist beispielsweise als ein Balg oder eine Kulisse ausgeführt, um Bewegungen des Aggregateträgers 6 zu ermöglichen und gleichzeitig eine kontinuierliche Abdichtung der Durchtrittsöffnung 8 sicherzustellen.
In weiteren Ausführungen des Fahrzeugscheinwerfers 2 ist in dem Scheinwerfergehäuse 3 ein nicht dargestellter Reflektor vorgesehen, in dem einige oder alle Leuchtmittel 4 angeordnet sind. Der Reflektor dient einer Lenkung, beispielsweise einer Bündelung und einer gerichteten Abstrahlung der von den Leuchtmitteln 4 emittierten Strahlung.
Der Lidarsensor 5 ist in weiteren Ausführungen des Fahrzeugscheinwerfers 2 in oder an dem innerhalb des Scheinwerfergehäuses 3 angeordneten oder das Scheinwerfergehäuse 3 zumindest abschnittsweise bildenden Reflektor angeordnet.
Der Fahrzeugscheinwerfer 2 weist eine gemäß der vorgenannten Ausführungen gestaltete Niveauregelvorrichtung 1 auf. Vorteilhaft weist der Fahrzeugscheinwerfer 2 zur Ausrichtung wenigstens eines Leuchtmittels 4 und des Lidarsensors 5 lediglich eine Niveauregelvorrichtung 1 auf, wodurch sowohl ein vereinfachter Aufbau des Fahrzeugscheinwerfers 2 als auch eine kostengünstige Produktion desselben erreicht sind.
Weiterhin ist die Niveauregelvorrichtung 1 und/oder der Fahrzeugscheinwerfer 2 in einem Fahrzeug 7 verwendbar, dessen Leuchtmittel 4 vorteilhaft zusammen mit dem Lidarsensor 5 verstell- und ausrichtbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Niveauregelvorrichtung
2: Fahrzeugscheinwerfer
3: Scheinwerfergehäuse
4: Leuchtmittel
5: Lidarsensor
6: Aggregateträger
7: Fahrzeug
8: Durchtrittsöffnung
9: Dichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006044794 A1 [0003]

Claims

Fahrzeugscheinwerfer (2), umfassend – eine Niveauregelvorrichtung (1) zur Einstellung zumindest eines Vertikalwinkels einer optischen Scheinwerferachse, gekennzeichnet durch – zumindest einen Lidarsensor (5), – wobei der Lidarsensor (5) mit der Niveauregelvorrichtung (1) derart verbunden ist, dass zumindest ein Vertikalwinkel einer optischen Sensorachse des Lidarsensors (5) gleichzeitig mit dem Vertikalwinkel der optischen Scheinwerferachse mittels der Niveauregelvorrichtung (1) einstellbar ist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lidarsensor (5) über einen Aggregateträger (6) mit der Niveauregelvorrichtung (1) verbunden ist, wobei an dem Aggregateträger (6) mindestens ein Leuchtmittel (4) des Fahrzeugscheinwerfers (2) angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lidarsensor (5) innerhalb eines Scheinwerfergehäuses (3) angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lidarsensor (5) in oder an einem innerhalb des Scheinwerfergehäuses (3) angeordneten oder das Scheinwerfergehäuse (3) zumindest abschnittsweise bildenden Reflektor angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lidarsensor (5) außerhalb eines Scheinwerfergehäuses (3) angeordnet ist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Scheinwerfergehäuse (3) eine Durchtrittsöffnung (8) aufweist, durch die ein Abschnitt des Aggregateträgers (6) aus dem Scheinwerfergehäuse (3) hinausragt.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung (8) eine Dichtung (9) zur Abdichtung des durch die Durchtrittsöffnung (8) verlaufenden Aggregateträgers (6) gegen das Scheinwerfergehäuse (3) aufweist.
Fahrzeugscheinwerfer (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (9) als ein Balg oder eine Kulisse ausgebildet ist.
Fahrzeug (7) mit einem Fahrzeugscheinwerfer (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.