DE102017121068B4 - Lighting device - Google Patents
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Abstract
Beleuchtungseinrichtung (100, 200, 300) für einspurige Kraftfahrzeuge, welche eingerichtet ist, Licht in einer ersten Ausbreitungsrichtung (A, A', A'') abzustrahlen, wobei die Beleuchtungseinrichtung (100, 200, 300) eine optische Reflexionsvorrichtung (101, 201, 301) und ein Lichtmodul (102, 202, 302) umfasst, wobei die optische Reflexionsvorrichtung (101, 201, 301) im Strahlengang des Lichts angeordnet ist und das Lichtmodul (102, 202, 302) Licht in einer zweiten Ausbreitungsrichtung (B, B', B'') emittiert und das von dem Lichtmodul (102, 202, 302) emittierte Licht zunächst auf die optische Reflexionsvorrichtung (101, 201, 301) fällt und von dieser in die erste Ausbreitungsrichtung (A, A', A'') umlenkt wird,wobei die zumindest eine optische Reflexionsvorrichtung (101, 201, 301) eine Reflexionsfläche (103, 203, 303) umfasst, die vorzugsweise plan ist, und um zumindest zwei Schwenkachsen (SA1, SA2, SA1', SA2', SA1'', SA2'') gegenüber einem Tragrahmen (104, 204, 304) verschwenkbar ist, unddie zwei Schwenkachsen (SA1, SA2, SA1', SA2', SA1'', SA2'') in oder parallel zur Reflexionsfläche (103, 203, 303) gelegen sind und sich in einem Angelpunkt (AP, AP', AP'') kreuzen,und die Beleuchtungseinrichtung (100, 200) zumindest zwei erste Stelleinrichtungen (106a, 106b, 206a, 206b) umfasst, die die optische Reflexionsvorrichtung (101, 201) mit dem Tragrahmen (104, 204) verbinden und jeweils eingerichtet sind, eine Verschwenkung um jeweils eine Schwenkachse (SA1, SA2, SA1', SA2') bewirken,dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Stelleinrichtung (106c, 206c) zwischen einem Kugelgelenk (105, 205) und dem Tragrahmen (104, 204) eingefügt ist, das eine lineare Bewegung quer zu den beiden Schwenkachsen (SA1, SA2, SA1', SA2') bewirkt.Lighting device (100, 200, 300) for single-track motor vehicles, which is set up to emit light in a first direction of propagation (A, A ', A' '), the lighting device (100, 200, 300) being an optical reflection device (101, 201 , 301) and a light module (102, 202, 302), the optical reflection device (101, 201, 301) being arranged in the beam path of the light and the light module (102, 202, 302) light in a second direction of propagation (B, B ', B' ') and the light emitted by the light module (102, 202, 302) first falls on the optical reflection device (101, 201, 301) and from this in the first direction of propagation (A, A', A ' ') is deflected, the at least one optical reflection device (101, 201, 301) comprising a reflection surface (103, 203, 303), which is preferably flat, and around at least two pivot axes (SA1, SA2, SA1', SA2 ', SA1 ″, SA2 ″) is pivotable relative to a support frame (104, 204, 304), u ndthe two pivot axes (SA1, SA2, SA1 ', SA2', SA1 '', SA2 '') are located in or parallel to the reflection surface (103, 203, 303) and are in a pivot point (AP, AP ', AP' ' ) cross, and the lighting device (100, 200) comprises at least two first control devices (106a, 106b, 206a, 206b) which connect the optical reflection device (101, 201) to the support frame (104, 204) and are each set up, one Swiveling about a respective swivel axis (SA1, SA2, SA1 ', SA2'), characterized in that a second adjusting device (106c, 206c) is inserted between a ball joint (105, 205) and the support frame (104, 204), which causes a linear movement transversely to the two pivot axes (SA1, SA2, SA1 ', SA2').
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für einspurige Kraftfahrzeuge, welche eingerichtet ist, Licht in einer ersten Ausbreitungsrichtung abzustrahlen, wobei die Beleuchtungseinrichtung eine optische Reflexionsvorrichtung und ein Lichtmodul umfasst, wobei die optische Reflexionsvorrichtung im Strahlengang des Lichts angeordnet ist und das Lichtmodul Licht in einer zweiten Ausbreitungsrichtung emittiert und das von dem Lichtmodul emittierte Licht zunächst auf die optische Reflexionsvorrichtung fällt und von dieser in die erste Ausbreitungsrichtung umlenkt wird, wobei die zumindest eine optische Reflexionsvorrichtung eine Reflexionsfläche umfasst, die vorzugsweise plan ist, und um zumindest zwei Schwenkachsen gegenüber einem Tragrahmen verschwenkbar ist und die zwei Schwenkachsen in oder parallel zur Reflexionsfläche gelegen sind und sich in einem Angelpunkt kreuzen, und die Beleuchtungseinrichtung zumindest zwei erste Stelleinrichtungen umfasst, die die optische Reflexionsvorrichtung mit dem Tragrahmen verbinden und jeweils eingerichtet sind, eine Verschwenkung um jeweils eine Schwenkachse bewirken.The invention relates to a lighting device for single-track motor vehicles which is set up to emit light in a first direction of propagation, the lighting device comprising an optical reflection device and a light module, the optical reflection device being arranged in the beam path of the light and the light module emitting light in a second direction of propagation and the light emitted by the light module first falls on the optical reflection device and is deflected by this in the first direction of propagation, the at least one optical reflection device comprising a reflection surface which is preferably flat and can be pivoted about at least two pivot axes relative to a support frame and the two pivot axes are located in or parallel to the reflective surface and intersect at a pivot point, and the lighting device comprises at least two first actuating devices, which the optical Reflexionsv Connect device to the support frame and are each set up to cause pivoting about a pivot axis in each case.
Bei einspurigen Kraftfahrzeugen wie Motorrädern tritt bei Kurvenfahrten durch das Neigen des Fahrzeuges das Problem auf, dass der in der Regel starr mit dem Motorrad beziehungsweise der Gabel des Motorrades verbundenen Scheinwerfer die Fahrbahn vor dem Motorrad nicht mehr optimal ausleuchten kann.In single-track motor vehicles such as motorcycles, when cornering, tilting the vehicle causes the problem that the headlight, which is usually rigidly connected to the motorcycle or the fork of the motorcycle, can no longer optimally illuminate the lane in front of the motorcycle.
Der Begriff „Fahrbahn“ wird hier zur vereinfachten Darstellung verwendet, denn selbstverständlich hängt es von den örtlichen Gegebenheiten ab, ob sich bei der Ausleuchtung der Fahrbahn ein Lichtbild tatsächlich auf der Fahrbahn befindet oder auch darüber hinaus erstreckt. Prinzipiell entspricht das Lichtbild im verwendeten Sinn einer Projektion auf eine vertikale Fläche entsprechend der einschlägigen Normen, die sich auf die KFZ-Beleuchtungstechnik beziehen.The term “roadway” is used here for a simplified representation, because of course it depends on the local conditions whether a photo is actually located on the roadway during the illumination of the roadway or whether it extends beyond it. In principle, the light image in the sense used corresponds to a projection onto a vertical surface in accordance with the relevant standards that relate to vehicle lighting technology.
Es gibt verschiedenste Ansätze im Stand der Technik zur Behebung dieses Problems, beispielsweise sei erwähnt, dass es vorgesehen sein kann, den gesamten Scheinwerfer in dem Motorrad entsprechend beweglich zu lagern, sodass er in Abhängigkeit von der Neigung des Motorrades mitverschwenkt werden kann.There are various approaches in the prior art for eliminating this problem, for example it should be mentioned that it can be provided to mount the entire headlight in the motorcycle in a correspondingly movable manner, so that it can also be pivoted depending on the inclination of the motorcycle.
Dies ist insofern nachteilig, als die Lagerung des gesamten Scheinwerfers in dem Motorrad aufwändig und umständlich ist und außerdem bei einer Kurvenfahrt der gesamte Scheinwerfer verschwenkt werden muss. Dadurch muss relativ viel Masse bewegt werden, die Bewegung wird langsam und außerdem ist viel Bauraum notwendig.This is disadvantageous insofar as the storage of the entire headlight in the motorcycle is complex and cumbersome and, moreover, the entire headlight has to be pivoted when cornering. As a result, a relatively large amount of mass has to be moved, the movement is slow and, in addition, a lot of installation space is required.
Ferner weisen Scheinwerfer nach dem Stand der Technik häufig starre Verschwenkachsen auf, was bedeutet, dass diese Scheinwerfer zwar verstellbar sind, jedoch nur um eine feste Achse und innerhalb eines festen Verstell- oder Drehbereichs.Furthermore, headlights according to the prior art often have rigid pivot axes, which means that these headlights are adjustable, but only about a fixed axis and within a fixed adjustment or rotation range.
Eine grundsätzliche Verbesserung ist durch eine Beleuchtungseinrichtung nach der
Weitere Beleuchtungsvorrichtung aus dem Stand der Technik sind ebenfalls in der
Diese Probleme zu Grunde legend ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung für ein einspuriges Kraftfahrzeug zu schaffen, mit welcher ein Kurvenlicht realisierbar ist, welches sich einfach und kostengünstig herstellen und in dem Kraftfahrzeug montieren beziehungsweise warten lässt, und bei dem möglichst wenige Teile oder Komponenten beweglich ausgeführt werden müssen.Based on these problems, it is an object of the invention to create a lighting device for a single-lane motor vehicle with which a cornering light can be implemented, which can be produced easily and inexpensively and installed or serviced in the motor vehicle, and in which as few parts or Components must be designed to be movable.
Diese Aufgabe wird mit einem eingangs erwähnten Fahrzeugscheinwerfer dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß eine zweite Stelleinrichtung zwischen dem Kugelgelenk und dem Tragrahmen eingefügt ist, das eine lineare Bewegung quer zu den beiden Schwenkachsen bewirkt.This object is achieved with a vehicle headlight mentioned at the beginning in that, according to the invention, a second adjusting device is inserted between the ball joint and the support frame, which brings about a linear movement transversely to the two pivot axes.
Durch die zweite Stelleinrichtung kann bewirkt werden, dass die optische Reflexionseinrichtung vorzugsweise in Richtung quer zu den beiden Schwenkachsen bewegt wird.The second adjusting device can have the effect that the optical reflection device is preferably moved in the direction transverse to the two pivot axes.
Neigt sich das Kraftfahrzeug bei einer Kurvenfahrt in die Kurve, wird lediglich die Reflexionsvorrichtung, welche das Licht vom Lichtmodul auf die Fahrbahn reflektiert, um die beiden Verschwenkachsen geneigt, sodass das Lichtbild auf der Fahrbahn entsprechend angepasst wird.If the motor vehicle leans into a curve when cornering, only the reflection device, which reflects the light from the light module onto the roadway, is tilted about the two pivot axes, so that the light image on the roadway is adjusted accordingly.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird erreicht, dass die Reflexionsfläche selbst um zumindest zwei Achsen verschwenkbar ist. Folglich kann die Verschwenkeinrichtung einfacher, leichter und schneller beweglich sein. Dies äußert sich in einer einfacheren Montage und Wartung des Scheinwerfers, sowie kann in einem agileren, das heißt schnell reagierenden Reaktionsverhalten während der Fahrt festgestellt werden.The arrangement according to the invention ensures that the reflection surface itself can be pivoted about at least two axes. As a result, the pivoting device can be moved more simply, easily and quickly. This is expressed in easier assembly and maintenance of the headlight, and can be determined in a more agile, i.e. quick-reacting reaction behavior while driving.
Die Konstruktion eines derartigen Scheinwerfers ist besonders einfach, wenn die Reflexionsfläche plan ist. Dadurch kann erreicht werden, dass eine elektrische Ansteuerung der Stelleinrichtungen der Reflexionsfläche besonders einfach ist. Es ist aber auch möglich, die Reflexionsfläche gekrümmt auszuführen, beispielsweise um den Winkelbereich der Verschwenkung klein zu halten oder einen besonders großen Winkelbereich der Verschwenkung zu ermöglichen oder auch eine besonders agile Verschwenkung durch eine nichtlineare Krümmung der Reflexionsfläche zu erreichen. Außerdem kann die Reflexionsfläche gekrümmt ausgeführt sein, um Abbildungsverzerrungen auszugleichen.The construction of such a headlight is particularly simple when the reflection surface is flat. As a result, it can be achieved that electrical control of the actuating devices of the reflection surface is particularly simple. However, it is also possible to make the reflection surface curved, for example in order to keep the angular range of the pivoting small or to enable a particularly large angular range of the pivoting or to achieve a particularly agile pivoting through a non-linear curvature of the reflective surface. In addition, the reflection surface can be curved in order to compensate for image distortions.
In einer weiteren Fortführung der Erfindung sind die zumindest zwei ersten Stelleinrichtungen eingerichtet, lineare Kontraktionen oder Relaxationen auszuführen, die jeweils eine Verschwenkung um jeweils eine Schwenkachse bewirken und was eine besonders einfache Realisierung erlaubt.In a further development of the invention, the at least two first adjusting devices are set up to carry out linear contractions or relaxations, each of which causes a pivoting about a pivot axis and which allows a particularly simple implementation.
Es ist günstig, wenn die zweite Stelleinrichtung eingerichtet ist, lineare Kontraktionen oder Relaxationen auszuführen, was eine besonders einfache Realisierung erlaubt.It is advantageous if the second adjusting device is set up to carry out linear contractions or relaxations, which allows a particularly simple implementation.
Das Kugelgelenk bildet den Angelpunkt, um den die optische Reflexionseinrichtung gedreht werden kann. Die Reflexionsfläche, die das einfallende Licht als Lichtstrahl aus der zweiten Ausbreitungsrichtung in Richtung der ersten Ausbreitungsrichtung umlenkt, befindet sich nicht im Angelpunkt, was zur Folge hat, dass bei Verschwenkung der optischen Reflexionseinrichtung nicht nur die Reflexionsrichtung geändert wird, sondern beispielsweise auch die Lage des Mittelpunkts des Lichtstrahls. Um diesen unerwünschten Effekt zu kompensieren kann die Lage des Kugelgelenks in Richtung quer zu den beiden Schwenkachsen bewegt werden.The ball joint forms the pivot around which the optical reflection device can be rotated. The reflection surface, which deflects the incident light as a light beam from the second direction of propagation in the direction of the first direction of propagation, is not at the pivot point, which means that when the optical reflection device is pivoted, not only the direction of reflection is changed, but also, for example, the position of the Center of the light beam. To compensate for this undesirable effect, the position of the ball joint can be moved in the direction transverse to the two pivot axes.
Ferner kann durch eine Verschiebung der Lage des Kugelgelenks in Richtung quer zu den beiden Schwenkachsen genutzt werden, um eine Kurvenlichtfunktion auszubilden. Allgemein kann dadurch erreicht werden, dass alle Achsen der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung beliebig einstellbar sind und dadurch viele Freiheitsgrade zu Zwecken der Justierung, Kalibrierung, Wartung, Test, für Lichtfunktionen und dynamisches Einstellen von Lichtverteilungen in bestimmten Verkehrs- und Umweltsituationen nutzbar sind. Furthermore, by shifting the position of the ball joint in the direction transverse to the two pivot axes, it can be used to develop a cornering light function. In general, it can be achieved that all axes of the lighting device according to the invention can be adjusted as desired and thus many degrees of freedom can be used for purposes of adjustment, calibration, maintenance, testing, for light functions and dynamic setting of light distributions in certain traffic and environmental situations.
Beispielsweise können die Erfordernisse an das erzeugte Lichtbild vor dem Fahrzeug von der Jahreszeit oder der Regenintensität oder Sichtverhältnissen abhängig sein, das heißt bei Nebel kann eine Fernlichtverteilung eine andere Form annehmen als bei klaren Sichtverhältnissen. Ferner kann eine Abblendlicht-Lichtverteilung bei unterschiedlichem Beladungszustand, beispielsweise bei einem Mitfahren auf einem einspurigen Motorrad eine mehrparametrige Einstellung des Kurvenlichts erfordern, die bei einem Scheinwerfersystem, das auf starren Achsen basiert, nur sehr aufwändig umsetzbar wäre.For example, the requirements for the light image generated in front of the vehicle can be dependent on the time of year or the intensity of rain or visibility conditions, that is, in fog, a high beam distribution can take a different form than in clear visibility conditions. Furthermore, a low beam light distribution with different load conditions, for example when riding on a single-track motorcycle, require a multi-parameter setting of the cornering lights, which would be very difficult to implement with a headlight system based on rigid axles.
Demgemäß kann die Beleuchtungseinrichtung eine Stelleinrichtung umfassen, die das Kugelgelenk mit dem Tragrahmen verbindet und eingerichtet ist, lineare Kontraktionen oder Relaxationen auszuführen und eine lineare Bewegung quer zu den beiden Schwenkachsen bewirkt. Die lineare Bewegung kann dazu dienen, eine Korrektur einer Parallelverschiebung des erzeugten Lichts in der zweiten Ausbreitungsrichtung durchzuführen, und dadurch eine exaktere Projektion des Lichtbildes auf die Fahrbahn zu ermöglichen. Dieser Effekt bewirkt optische Änderungen der Photometrie möglicherweise außerhalb der Toleranzen im Lichtbild und tritt insbesondere bei größeren Schwenkwinkeln der optischen Reflexionsvorrichtung auf. Die Beleuchtungseinrichtung kann dann einen größeren Schwenkwinkel der optischen Reflexionsvorrichtung aufweisen, wenn der der Angelpunkt am Rand der optischen Reflexionsvorrichtung gelegenen ist, was den für einen einfachen Einbau der optischen Reflexionsvorrichtung in einem einspurigen Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft ist, da die geometrischen Abstände von Stelleinrichtungen weit voneinander entfernt angeordnet sein können und folglich die Genauigkeitsanforderungen an den Einbau sowie die der linearen Bewegungen der Stelleinrichtungen geringer sein können.Accordingly, the lighting device can comprise an actuating device that connects the ball joint to the support frame and is set up to perform linear contractions or relaxations and cause a linear movement transversely to the two pivot axes. The linear movement can serve to correct a parallel shift of the generated light in the second direction of propagation, and thereby enable a more precise projection of the light image onto the roadway. This effect causes optical changes in the photometry possibly outside the tolerances in the light image and occurs in particular with larger pivot angles of the optical reflection device. The lighting device can then have a larger pivoting angle of the optical reflection device if the pivot point is at the edge of the optical reflection device, which is particularly advantageous for simple installation of the optical reflection device in a single-track motor vehicle, since the geometrical distances between actuating devices are far apart can be arranged and consequently the accuracy requirements for the installation and the linear movements of the actuating devices can be lower.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Kugelgelenk im Wesentlichen in einem Bereich der optischen Reflexionsvorrichtung angeordnet ist, der in der gedachten Verlängerung der ersten Ausbreitungsrichtung gelegen ist. Dies kann in etwa der Mittelpunkt des Durchmessers des Lichtstrahls sein, wobei dieses Maß einbaubedingt durchaus abweichen kann, um eine Flexibilität an andere Aspekte bei der Konstruktion eines Fahrzeugscheinwerfers zu berücksichtigen. Dadurch ist der vorher genannte Effekt der Verschiebung des Lichtstrahls besonders gering und in manchen Anwendungen ist keine gesonderte Kompensation der Verschiebung des Lichtstrahls erforderlich.It is particularly advantageous if the ball joint is arranged essentially in a region of the optical reflection device which is situated in the imaginary extension of the first direction of propagation. This can be roughly the center point of the diameter of the light beam, although this dimension can vary depending on the installation, in order to allow for flexibility in other aspects in the construction of a vehicle headlight. As a result, the aforementioned effect of shifting the light beam is particularly small and in some applications no separate compensation for the shifting of the light beam is required.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist eine kardanische Aufhängung, in der eine optische Reflexionsvorrichtung um zwei Schwenkachsen drehbar gelagert ist, in einem Fahrzeugscheinwerfer angeordnet. Eine kardanische Aufhängung erlaubt ein Verschwenken einer im Zentrum der kardanischen Aufhängung angeordneten Komponente, wie erfindungsgemäß eine optische Reflexionsvorrichtung. Die erhaltene Anordnung ist einfach und leicht konstruierbar beziehungsweise herstellbar. Die kardanische Aufhängung kann beispielsweise durch einen analogen oder digitalen Mikrospiegel in DLP ®-Technologie (DMD, Digital Micromirror Device) ausgeführt sein.In a further variant of the invention, a cardanic suspension, in which an optical reflection device is mounted rotatably about two pivot axes, is arranged in a vehicle headlight. A cardanic suspension allows a pivoting of a component arranged in the center of the cardanic suspension, such as according to the invention an optical reflective device. The arrangement obtained is simple and easy to construct or manufacture. The cardanic suspension can be implemented, for example, by an analog or digital micromirror in DLP® technology (DMD, Digital Micromirror Device).
Es ist besonders günstig, wenn die kardanischen Aufhängung ein Drehzentrum als Angelpunkt umfasst, das durch den Schnittpunkt der beiden Schwenkachsen gebildet ist und der Angelpunkt in der gedachten Verlängerung der ersten Ausbreitungsrichtung gelegen ist. Erfindungsgemäß kann im Zentrum der kardanischen Aufhängung die optischen Reflexionsvorrichtung angeordnet sein, wodurch das Licht im Scheinwerfer um zwei Achsen verschwenkt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die beiden Schwenkachsen und die Reflexionsfläche in einem Schnittpunkt angeordnet werden können und folglich entsteht keine Verschiebung des Lichtstrahls wie vorher beschrieben.It is particularly favorable if the cardanic suspension comprises a center of rotation as a pivot point, which is formed by the point of intersection of the two pivot axes and the pivot point is located in the imaginary extension of the first direction of propagation. According to the invention, the optical reflection device can be arranged in the center of the cardanic suspension, as a result of which the light in the headlight can be pivoted about two axes. This has the advantage that the two pivot axes and the reflection surface can be arranged at a point of intersection and consequently there is no displacement of the light beam as described above.
Es kann sich zusätzlich als vorteilhaft erweisen, wenn die kardanische Aufhängung zwei Drehlager umfasst, deren Drehachsen sich schneiden und zueinander rechtwinklig angeordnet sind.It can also prove to be advantageous if the cardanic suspension comprises two pivot bearings whose axes of rotation intersect and are arranged at right angles to one another.
Ferner ist es besonders vorteilhaft, wenn die beiden Drehlager der optischen Reflexionsvorrichtung eingerichtet sind, jeweils durch eine dritte Stelleinrichtung Drehbewegungen auszuüben. Dabei können die Drehbewegungen durch lineare Kontraktionen oder Relaxationen der dritten Stelleinrichtungen ausgeübt werden.Furthermore, it is particularly advantageous if the two rotary bearings of the optical reflection device are set up to exert rotary movements in each case by means of a third adjusting device. The rotary movements can be exerted by linear contractions or relaxations of the third actuating devices.
Alternativ können die Drehbewegungen durch elektrische oder magnetische Kräfte bewirkt werden, wie es in Spiegelanordnungen in DLP®-Technologie häufig angewendet wird.Alternatively, the rotary movements can be caused by electrical or magnetic forces, as is often used in mirror arrangements in DLP® technology.
Es ist vorteilhaft, wenn die kardanischen Aufhängung zwei in sich schneidende, zueinander rechtwinklige Drehlager umfasst, wobei die beiden Drehlager jeweils mit einer Stelleinrichtung verbunden sind und jeweils eingerichtet sind, lineare Kontraktionen oder Relaxationen auszuführen. Durch die Stelleinrichtungen kann eine zweiachsige Verschwenkung bewirkt werden, dass die optische Reflexionsvorrichtung in der kardanischen Aufhängung verdreht wird.It is advantageous if the cardanic suspension comprises two intersecting pivot bearings at right angles to one another, the two pivot bearings each being connected to an adjusting device and each being set up to perform linear contractions or relaxations. A two-axis pivoting can be brought about by the adjusting devices so that the optical reflection device is rotated in the cardanic suspension.
Wenn eine Verschwenkachse im Wesentlichen in einer Ebene liegt, welche parallel zu einer Fahrzeuglängsmittelebene verläuft oder die Fahrzeuglängsmittelebene ist, lässt sich besonders einfach eine Kurvenlichtfunktion realisieren. Dies bedeutet, dass die Lage der Verschwenkachse aber auch geringfügig davon abweichend angeordnet sein kann, um beispielsweise Einbauvorschriften bei der Konstruktion eines Fahrzeugscheinwerfers zu berücksichtigen. Unter der Fahrzeuglängsmittelebene ist dabei eine Ebene durch die Fahrzeuglängsachse zu verstehen, die bei Geradeausfahrt des Fahrzeuges eine Vertikalebene ist.If a pivot axis lies essentially in a plane which runs parallel to a vehicle longitudinal center plane or is the vehicle longitudinal center plane, a cornering light function can be implemented particularly easily. This means that the position of the pivot axis can, however, also be arranged slightly differently therefrom in order, for example, to take installation regulations into account when designing a vehicle headlight. The vehicle longitudinal center plane is to be understood as a plane through the vehicle longitudinal axis, which is a vertical plane when the vehicle is traveling straight ahead.
Wenn eine Verschwenkachse im Wesentlichen in einer Ebene liegt, welche quer zu der Fahrzeuglängsmittelebene oder der Fahrzeuglängsmittelebene verläuft, lässt sich besonders einfach eine Leuchtweitenregulierung des Scheinwerfers realisieren. Wiederum kann die Lage der Verschwenkachse aber auch geringfügig davon abweichend angeordnet sein, wie vorher beschrieben.If a pivot axis lies essentially in a plane which runs transversely to the vehicle longitudinal center plane or the vehicle longitudinal center plane, the headlight range can be regulated in a particularly simple manner. Again, however, the position of the pivot axis can also be arranged slightly different from this, as described above.
Für einen besonderen günstigen Einbau eines erfindungsgemäßen Scheinwerfers in ein einspuriges Kraftfahrzeug ist es vorteilhaft, wenn die Projektion der Verschwenkachse, in die Fahrzeuglängsmittelebene unter einem Winkel
Als besonders günstig kann es sich erweisen, wenn die Beleuchtungseinrichtung von einem Kraftfahrzeugscheinwerfer umfasst ist.It can prove to be particularly favorable if the lighting device is encompassed by a motor vehicle headlight.
Um eine gute Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Projektion der Verschwenkachse in die Fahrzeuglängsmittelebene unter einem Winkel gegen die Fahrzeuglängsachse geneigt ist.In order to achieve good illumination of the roadway in front of the vehicle, it is provided that the projection of the pivot axis into the vehicle longitudinal center plane is inclined at an angle to the vehicle longitudinal axis.
Die Ausleuchtung ist besonders gut, wenn dieser Winkel in etwa dem halben Winkel, welchen die optische Achse des Lichtmoduls
Ein typischer Wert für den Winkel zwischen der optischen Achse des Lichtmoduls und der Fahrzeuglängsachse beträgt 45°. Mit diesem Wert ist der Winkel optimal gewählt, da hier wenig Bauraum bei optimalem Lichtbild benötigt wird. Für den Winkel zwischen der Verschwenkachse und der Fahrzeuglängsachse ergibt sich somit typischerweise ein Wert von 22,5°. Grundsätzlich sind aber Abweichungen um ca. ± 10° (was den Winkel zwischen Lichtmodul und Fahrzeuglängsachse betrifft) grundsätzlich vorstellbar und teilweise je nach baulicher Gegebenheiten auch notwendig. Optisch gesehen können auch noch größere Abweichungen möglich sein.A typical value for the angle between the optical axis of the light module and the longitudinal axis of the vehicle is 45 °. The angle is optimally selected with this value, since little installation space is required here with an optimal light image. The angle between the pivot axis and the longitudinal axis of the vehicle thus typically results in a value of 22.5 °. In principle, however, deviations of around ± 10 ° (as far as the angle between the light module and the vehicle's longitudinal axis is concerned) are basically conceivable and sometimes even necessary depending on the structural conditions. From a visual point of view, even larger deviations can be possible.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen
-
1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers schräg von hinten, -
2 eine Seitenansicht der1 in der Grundstellung der optischen Reflexionsvorrichtung, -
3 eine Seitenansicht der1 in einer verschwenkten Stellung der optischen Reflexionsvorrichtung, -
4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers schräg von hinten, -
5 eine Seitenansicht der4 in der Grundstellung der optischen Reflexionsvorrichtung, -
6 eine Seitenansicht der4 in einer verschwenkten Stellung der optischen Reflexionsvorrichtung, -
7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer kardanischen Aufhängung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers schräg von vorne, -
8 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugscheinwerfers nach4 schräg von oben, -
9 eine vertikalen Schnitt durch einen Scheinwerfer nach8 entlang der Fahrzeuglängsachse, -
10 eine Ansicht des Fahrzeugscheinwerfers aus8 von vorne bei Kurvenfahrt, -
11 eine schematische Darstellung einer nicht verschwenkten Lichtbildverteilung mit einem Fahrzeugscheinwerfer bei der Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeuges, -
12 eine schematische Darstellung einer verschwenkten Lichtbildverteilung mit einem Fahrzeugscheinwerfer bei der Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeuges ohne Kurvenlichtfunktion, -
13 eine schematische Darstellung einer verschwenkten Lichtbildverteilung mit einem Fahrzeugscheinwerfer bei der Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeuges mit Kurvenlichtfunktion.
-
1 a perspective view of a first embodiment of a vehicle headlight according to the invention obliquely from the rear, -
2 a side view of the1 in the basic position of the optical reflection device, -
3 a side view of the1 in a pivoted position of the optical reflection device, -
4th a perspective view of a further embodiment of a vehicle headlight according to the invention obliquely from the rear, -
5 a side view of the4th in the basic position of the optical reflection device, -
6th a side view of the4th in a pivoted position of the optical reflection device, -
7th a perspective view of a further embodiment with a cardanic suspension of a vehicle headlight according to the invention obliquely from the front, -
8th a perspective view of a vehicle headlight according to the invention4th diagonally from above, -
9 after a vertical section through a headlight8th along the longitudinal axis of the vehicle, -
10 a view of the vehicle headlight8th from the front when cornering, -
11th a schematic representation of a non-pivoted photo distribution with a vehicle headlight when cornering a single-lane motor vehicle, -
12th a schematic representation of a pivoted light image distribution with a vehicle headlight when cornering a single-lane motor vehicle without cornering light function, -
13th a schematic representation of a pivoted light image distribution with a vehicle headlight when cornering a single-lane motor vehicle with cornering light function.
In den Figuren sind für die Erfindung wichtige Elemente dargestellt, wobei klar ist, dass weitere Elemente zum Einbau in einem Fahrzeugscheinwerfer nötig sind, die zur besseren Verständlichkeit jedoch nicht gezeigt sind.In the figures, elements that are important for the invention are shown, it being clear that further elements are necessary for installation in a vehicle headlight, which, however, are not shown for better understanding.
Ferner sind in den Figuren Beleuchtungseinrichtungen gezeigt, die zum Einbau in einem Fahrzeugscheinwerfer für einspurige Fahrzeuge vorgesehen sind. Folglich ist klar, dass in einem eingebauten Zustand der Beleuchtungseinrichtung das emittierte Licht in Fahrtrichtung eines Fahrzeugs geleuchtet wird, um vor dem Fahrzeug ein Lichtbild auf der Fahrbahn auszubilden. Der Begriff „Fahrbahn“ wird hier zur vereinfachten Darstellung verwendet, denn selbstverständlich hängt es von den örtlichen Gegebenheiten ab, ob sich ein Lichtbild tatsächlich auf der Fahrbahn befindet oder auch darüber hinaus erstreckt. Das Fahrzeug weist eine Fahrzeuglängsmittelebene auf, die bei einem aufrecht stehenden, einspurigen Fahrzeug vertikal und in Fahrtrichtung gelegen ist.Furthermore, lighting devices are shown in the figures, which are provided for installation in a vehicle headlight for single-track vehicles. It is consequently clear that when the lighting device is installed, the emitted light is illuminated in the direction of travel of a vehicle in order to form a light image on the roadway in front of the vehicle. The term “roadway” is used here for a simplified representation, because of course it depends on the local conditions whether a photograph is actually located on the roadway or whether it extends beyond it. The vehicle has a vehicle longitudinal center plane which, in the case of an upright, single-track vehicle, is situated vertically and in the direction of travel.
In
Die Beleuchtungseinrichtung
Die zumindest eine optische Reflexionsvorrichtung
Die zwei Schwenkachsen SA1, SA2 sind in oder parallel zur Reflexionsfläche
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Lage des Angelpunkts
Die optische Reflexionsvorrichtung
Ferner kann die Beleuchtungseinrichtung
Es ist klar, dass die zwei ersten Stelleinrichtungen
Alternativ kann ein von einem Steuersystem (nicht gezeigt) erzeugtes Steuersignal zum Ansteuern der zwei ersten Stelleinrichtungen
Folglich kann die Lage der optischen Reflexionsvorrichtung
Die Beleuchtungseinrichtung
Durch die genannte Anordnung der Schwenkachsen SA1, SA2 ist es möglich, die optische Reflexionsvorrichtung
Das Kugelgelenk
Zusätzlich kann die Beleuchtungseinrichtung
Die
Analog zum vorher Gesagten kann in der die Beleuchtungseinrichtung
Die zweite Stelleinrichtung
Das Kugelgelenk
Die Anordnung der Beleuchtungseinrichtung
Die
Die Beleuchtungseinrichtung
Die Beleuchtungseinrichtung
Die optische Reflexionsvorrichtung
Die Beleuchtungseinrichtung
Die kardanischen Aufhängung
Die kardanische Aufhängung
Die zwei Schwenkachsen SA1'', SA2'' kreuzen sich in der Reflexionsfläche 403 oder parallel zur Reflexionsfläche 403 in einem Angelpunkt AP''.The two pivot axes SA1 ″, SA2 ″ intersect in the reflective surface 403 or parallel to the reflective surface 403 at a pivot point AP ″.
Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass beide Schwenkachsen SA1'', SA2'' in derselben Ebene liegen, wie die optische Reflexionsvorrichtung
Die kardanische Aufhängung kann beispielsweise durch einen analogen oder digitalen Spiegel/ Mikrospiegel in DLP®-Technologie (DMD, Digital Micromirror Device) gebildet sein, der eine sehr kleine Baugröße aufweist und folglich ist die kardanischen Aufhängung
Die kardanische Aufhängung
Die
Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung
Die gesamte Beleuchtungseinrichtung
Das Lichtmodul
Im Strahlengang des Lichts zwischen der Streu-/Abdeckscheibe und dem Lichtmodul
Von dem Lichtmodul
Die optische Reflexionsvorrichtung
Weiters weist die Verschwenkachse SA1' eine Richtungskomponente auf, die im Wesentlichen in Richtung der Fahrzeuglängsachse
Folglich liegt eine Verschwenkachse SA1' im Wesentlichen in einer Ebene, welche parallel zu der Fahrzeuglängsmittelebene
Die Anordnung der Verschwenkachse ist dabei derart, dass die Verschwenkachse SA1' in einem hinteren, dem Lichtmodul
Wie den Figuren ferner zu entnehmen ist, verläuft die Verschwenkachse SA1' nahe an der reflektierenden Oberfläche oder unmittelbar durch die Oberfläche der Reflexionsvorrichtung. Dies ist günstig, da dann für die Verschwenkbewegung der Reflexionsvorrichtung
Wie bereits erwähnt, ist es vorteilhaft, wenn die reflektierende Oberfläche der Reflexionsvorrichtung
Weiters weist die Beleuchtungseinrichtung
Bei der gezeigten, nicht einschränkenden Ausführungsform der Erfindung ist die optische Reflexvorrichtung
Die in
In einem nicht verschwenkten Lichtbild
Neigt sich hingegen bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung
Entsprechend der Neigung
Die Verschwenkung erfolgt dabei in entgegengesetzter Richtung zu der Neigung
Die optische Reflexionseinrichtung
Um ein allfälliges Absenken des Lichtbildes durch dieses Verschwenken um die Achse SA1' zu verhindern, ist ferner noch vorgesehen, dass die Reflexionsvorrichtung
Ein entsprechend sich ergebendes Lichtbild
Nimmt die Neigung
Der Neigungswinkel des Fahrzeuges kann über verschiedene, bereits bekannte Techniken ermittelt werden; z. B. über Ultraschall oder gyroskopisch. Als Parameter zum Verstellen der Reflexionsvorrichtung kann neben dem Winkel
Bei dieser beschriebenen Variante kann man mit zwei Stelleinrichtungen für die Verschwenkbewegungen um die beiden Verschwenkachse drei Funktionen, nämlich einen Rollwinkelausgleich, ein Kurvenlicht und eine Leuchtweitenregulierung des Lichtbildes realisieren. Zusätzlich zur Verschwenkung bezüglich der Neigung des Motorrads kann das Lichtbild
Die in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 100, 200, 300100, 200, 300
- BeleuchtungseinrichtungLighting device
- 101, 201, 301101, 201, 301
- optische Reflexionsvorrichtungoptical reflection device
- 102, 202, 302102, 202, 302
- LichtmodulLight module
- 103, 203, 303103, 203, 303
- ReflexionsflächeReflective surface
- 104, 204, 304104, 204, 304
- TragrahmenSupport frame
- 105, 205105, 205
- KugelgelenkBall joint
- 106a, 106b, 106c, 206a, 206b, 206c, 306a, 306b106a, 106b, 106c, 206a, 206b, 206c, 306a, 306b
- StelleinrichtungAdjusting device
- 307307
- kardanische Aufhängungcardanic suspension
- 308308
- EinstellachseAdjustment axis
- 210210
- LichtquelleLight source
- 211211
- Reflektorreflector
- 212212
- Linselens
- 213213
- Blendecover
- 214214
- LinsenhalterLens holder
- 400400
- nicht verschwenkte Lichtverteilung bei Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeugesnon-pivoted light distribution when cornering a single-lane motor vehicle
- 401401
- verschwenkte Lichtverteilung bei Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeuges ohne Kurvenlichtfunktionpivoted light distribution when cornering a single-lane motor vehicle without cornering light function
- 402402
- verschwenkte Lichtverteilung bei Kurvenfahrt eines einspurigen Kraftfahrzeuges mit Kurvenlichtfunktionpivoted light distribution when cornering a single-lane motor vehicle with cornering light function
- 410, 411, 412410, 411, 412
- Mittellinie der Lichtverteilung bzw. des LichtbildsCenter line of the light distribution or the light image
- 500500
- FahrzeuglängsachseVehicle longitudinal axis
- 501501
- FahrzeuglängsmittelebeneVehicle longitudinal median plane
- 502502
- optische Achse des Lichtmodulsoptical axis of the light module
- AP, AP', AP''AP, AP ', AP' '
- AngelpunktPivot point
- A, A', A''A, A ', A' '
- erste Ausbreitungsrichtungfirst direction of propagation
- B, B', B''B, B ', B' '
- zweite Ausbreitungsrichtungsecond direction of propagation
- A0, A0'A0, A0 '
- Parallelverschiebung des erzeugten LichtsParallel shift of the generated light
- HH
- horizontale Achsehorizontal axis
- VV
- vertikale Achsevertical axis
- αα
- Einbauwinkel der optischen Reflexionseinrichtung bzw. der Schwenkachse SA1, SA1', SA1''Installation angle of the optical reflection device or the swivel axis SA1, SA1 ', SA1' '
- ββ
- Neigungswinkel des Kraftfahrzeugs in Kurvenfahrt bzw. der Schwenkachse SA2, SA2', SA2''Inclination angle of the motor vehicle when cornering or the pivot axis SA2, SA2 ', SA2' '
- γγ
- Einbauwinkel des Lichtmoduls bzw. der optischen Achse des LichtmodulsInstallation angle of the light module or the optical axis of the light module
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Legal Events
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