DE4238273A1 - Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge nach der Gattung des Anspruchs 1.

Eine solche Beleuchtungseinrichtung ist durch die Schrift DE 40 22 865 A1 bekannt. Diese Beleuchtungseinrichtung weist beidseits einer Längsmittelebene des Fahrzeugs jeweils einen Abblendlichtscheinwerfer und einen Fernlichtscheinwerfer auf, denen jeweils eine Lichtquelle zugeordnet ist. Von jedem Abblendlichtscheinwerfer wird ein Abblendlichtbündel ausge­ strahlt, das eine obere Helldunkelgrenze aufweist und daher nur den Nahbereich vor dem Fahrzeug stark ausleuchtet. Die Hell­ dunkelgrenze muß hinsichtlich ihrer Form und Lage gesetzlichen Vorschriften genügen und ist erforderlich, um eine Blendung von entgegenkommenden Fahrzeuglenkern zu vermeiden. Von jedem Fern­ lichtscheinwerfer wird ein Fernlichtbündel ausgestrahlt, das sowohl den von den Abblendlichtscheinwerfern schon ausge­ leuchteten Nahbereich als auch einen über diesen hinausgehenden Fernbereich ausleuchtet. In der Betriebsstellung für Abblend­ licht sind lediglich die Lichtquellen der Abblendlichtschein­ werfer in Betrieb. In der Betriebsstellung für Fernlicht sind sowohl die Lichtquellen der Abblendlichtscheinwerfer als auch die der Fernlichtscheinwerfer in Betrieb, so daß sich das Ab­ blendlichtbündel und das Fernlichtbündel teilweise überlagern und teilweise ergänzen. Dies führt zu einer sehr starken Aus­ leuchtung des Nahbereichs vor dem Fahrzeug, da dieser von bei­ den Lichtbündeln beleuchtet wird. Hierdurch wird subjektiv der Eindruck der nur durch die Fernlichtscheinwerfer bewirkten Aus­ leuchtung des Fernbereichs verschlechtert, obwohl diese objek­ tiv aufgrund der vorhandenen Lichtstärkewerte gut ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch das Lichtbündel des Fernlichtscheinwerfers aufgrund von dessen unterer Helldunkelgrenze im wesentlichen nur der über den vom Lichtbündel des Abblendlichtscheinwerfers ausgeleuchteten Nah­ bereich hinausgehende Fernbereich vor dem Fahrzeug ausgeleuch­ tet wird. Dadurch ergibt sich in der Betriebsstellung für Fern­ licht insgesamt eine gleichmäßige Ausleuchtung der Fahrbahn vor dem Fahrzeug ohne zu starke Ausleuchtung des Nahbereichs, so daß die Ausleuchtung des Fernbereichs auch subjektiv als gut wahrgenommen wird.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Beleuchtungseinrichtung angegeben. Durch die im Anspruch 7 angegebene Ausbildung ist auch bei einer Beleuchtungseinrichtung mit einem Abblendlichtschein­ werfer, dessen Abblendlichtbündel eine geknickte oder gestufte Helldunkelgrenze aufweist, sichergestellt, daß in dem sowohl vom Fernlichtbündel als auch vom Abblendlichtbündel ausge­ leuchteten Bereich keine zu hohe Lichtstärke entsteht.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Fahrzeug mit einer Beleuchtungseinrich­ tung in der Vorderansicht, Fig. 2 die Beleuchtungseinrichtung in einem horizontalen Längsschnitt, Fig. 3 das Lichtbündel eines Abblendlichtscheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung von Fig. 1, Fig. 4 das Lichtbündel eines Fernlichtscheinwerfers der Beleuchtungseinrichtung von Fig. 1 und Fig. 5 die Überla­ gerung der beiden Lichtbündel der Fig. 3 und 4.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftfahrzeug weist an dessen Vorderfront eine Beleuchtungseinrichtung auf, die symmetrisch zu einer Fahrzeuglängsmittelebene 10 angeordnet zwei Abblend­ lichtscheinwerfer 12 und zwei Fernlichtscheinwerfer 14 auf­ weist. Der Abblendlichtscheinwerfer 12 und Fernlichtschein­ werfer 14 einer Fahrzeugseite können dabei nebeneinander oder übereinander angeordnet sein und getrennte Reflektoren oder einstückig ausgebildete Reflektoren, jedoch mit unterschied­ lichen Reflexionsflächen aufweisen.

In Fig. 2 ist die Beleuchtungseinrichtung des Fahrzeugs von Fig. 1 in einem horizontalen Längsschnitt dargestellt, wobei der Abblendlichtscheinwerfer 12 einen Reflektor 16 aufweist, in den eine Lichtquelle 18 eingesetzt ist, die eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein kann. Der Fernlichtscheinwerfer 14 weist einen Reflektor 20 auf, in den eine Lichtquelle 22 einge­ setzt ist, die ebenfalls eine Glühlampe oder eine Gasentla­ dungslampe sein kann. Die Lichtaustrittsöffnungen beider Scheinwerfer 12, 14 können mit einer Lichtscheibe 24 abgedeckt sein, wobei für beide Scheinwerfer eine gemeinsame oder ge­ trennte Lichtscheiben vorgesehen sein können.

Vom Abblendlichtscheinwerfer 12 wird ein Lichtbündel 26 ausge­ strahlt, das einen senkrecht vor diesem aufgebauten Meßschirm 28 in der in der Fig. 3 dargestellten Weise beleuchtet. Das Lichtbündel 26 ist dabei anhand von Isoluxlinien 27, das sind Linien gleicher Lichtstärke, dargestellt. Das Lichtbündel 26 weist eine obere Helldunkelgrenze 30 auf, deren Lage und Ver­ lauf gesetzlichen Vorschriften genügen muß. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel, das sich auf Rechtsverkehr bezieht, weist die Helldunkelgrenze 30 links einer vertikalen Mittelebene VV, also auf der Gegenverkehrseite, einen horizontalen Abschnitt 32 auf, der sich etwas unterhalb einer horizontalen Mittelebene HH des Meßschirms 28 erstreckt. Die vertikale Mittelebene VV und die horizontale Mittelebene HH schneiden sich im HV-Punkt auf dem Meßschirm 28, der der Durchstoßpunkt der Verbindungslinie zwischen dem Scheinwerfer 12 und dem Meßschirm 28 ist. Rechts der vertikalen Mittelebene VV des Meßschirms 28 weist die Hell­ dunkelgrenze 30 einen vom Abschnitt 32 aus zum rechten Fahr­ bahnrand ansteigenden Abschnitt 34 auf. Der Anstieg des Ab­ schnitts 34 beträgt etwa 15 Grad. Bei einer anderen Ausbildung der Helldunkelgrenze 30 weist diese links der Mittelebene VV einen horizontalen Abschnitt 32 auf und rechts der Mittelebene VV ebenfalls einen horizontalen Abschnitt 34′, der jedoch be­ züglich des linken Abschnitts höher liegt und in Fig. 3 gestrichelt eingezeichnet ist. Das Lichtbündel 26 des Abblend­ lichtscheinwerfers 12 kann auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Der Reflektor 16 des Abblendlichtscheinwerfers 12 kann eine einfache, beispielsweise parabolische Reflexionsfläche aufweisen, wobei dann das Lichtbündel 26 durch optische Elemente an der Lichtscheibe 24 aus dem vom Reflektor 16 etwa parallel reflektierten Licht erzeugt wird. Diese optischen Elemente sind in bekannter Weise als Linsen und/oder Prismen ausgebildet. Die Helldunkelgrenze 30 wird dabei in bekannter Weise durch eine an der Lichtquelle 18 oder im Strahlengang des von dieser ausgesandten Lichts angeordnete Strahlenblende 36 erzeugt. Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung des Lichtbündels 26 besteht darin, daß die Form der Reflexionsfläche des Reflek­ tors 16 so bestimmt wird, daß diese das von der Lichtquelle 18 ausgestrahlte Licht so reflektiert wird, daß das gewünschte Lichtbündel 26 entsteht. Die Helldunkelgrenze 30 kann dabei wie vorstehend angegeben durch eine Strahlenblende erzeugt werden, oder, bei entsprechender Auslegung des Reflektors 16, durch diesen selbst. Schließlich kann der Abblendlichtscheinwerfer 12 auch als sogenannter Projektionsscheinwerfer ausgeführt werden, der einen elliptischen Reflektor 16 aufweist, wobei im Bereich von dessen erstem Brennpunkt die Lichtquelle 18 angeordnet ist und im Bereich von dessen zweitem Brennpunkt eine Blende und eine Linse angeordnet sind. Durch die Linse wird dabei eine Kante der Blende als Helldunkelgrenze 30 des Lichtbündels 26 abgebildet, so daß deren Lage und Form die Lage und die Form der Helldunkelgrenze bestimmt.

Vom Fernlichtscheinwerfer 14 wird ein Lichtbündel 38 ausge­ strahlt, das den Meßschirm 28 in der in Fig. 4 dargestellten Weise beleuchtet und ebenfalls anhand mehrerer Isoluxlinien 39 dargestellt ist. Das Lichtbündel 38 weist eine untere Hell­ dunkelgrenze 40 auf, was bedeutet, daß durch dieses der Nahbe­ reich vor dem Fahrzeug nicht beleuchtet wird, sondern erst der weiter vom Fahrzeug entfernte Bereich. Die Helldunkelgrenze 40 erstreckt sich beim dargestellten Ausführungsbeispiel horizon­ tal, könnte jedoch auch entsprechend der oberen Helldunkel­ grenze 30 des Abblendlichtscheinwerfers 12 geknickt ausgebildet sein oder zwei vertikal zueinander versetzte Abschnitte auf­ weisen. Das Lichtbündel 38 des Fernlichtscheinwerfers 14 kann wie beim Abblendlichtscheinwerfer 12 angegeben erzeugt werden. Vorzugsweise weist der Reflektor 20 eine solche Reflexions­ fläche auf, daß diese das von der Lichtquelle 22 ausgestrahlte Licht in der zur Bildung des Lichtbündels 38 erforderlichen Weise reflektiert wird. Dabei wird auch die untere Helldunkel­ grenze 40 durch den Reflektor 20 erzeugt, so daß keine Strah­ lenblende erforderlich ist, die einen Lichtverlust bedeuten würde. Die Reflexionsfläche des Reflektors 20 kann hierzu in bekannter Weise numerisch bestimmt werden. Das Lichtbündel 38 entsteht durch die Überlagerung der vom Reflektor 20 reflek­ tierten Abbildungen der Lichtquelle 22. Dabei kann beispiels­ weise vorgegeben werden, in welche Bereiche des Meßschirms 28 die verschiedenen Bereiche des Reflektors 20 Abbildungen der Lichtquelle 22 reflektieren sollen. Ausgehend von einem vor­ gegebenen Bereich des Reflektors 20, beispielsweise dessen Scheitelbereich, kann dann eine kontinuierliche Reflexions­ fläche bestimmt werden. Dabei wird die Lage der Abbildungen der Lichtquelle 22 so vorgegeben, daß das Lichtbündel 38 insgesamt die untere Helldunkelgrenze 40 aufweist, also im wesentlichen alle Abbildungen der Lichtquelle 22 oberhalb der Helldunkel­ grenze 40 liegen. Eine horizontale Streuung des Lichtbündels 38 kann erzielt werden, indem die Abbildungen der Lichtquelle 22 entsprechend horizontal voneinander beabstandet über einen bestimmten Winkelbereich vorgegeben werden oder indem die Lichtscheibe 24 mit geeigneten optischen Elementen, beispiels­ weise in Form von vertikal angeordneten Zylinderlinsen, ver­ sehen wird. Eine horizontale Streuung des Lichtbündels 38 über etwa jeweils 20 Grad beidseits der vertikalen Mittelebene VV bezogen auf eine Verbindungslinie zwischen dem Fernlichtschein­ werfer 14 und der Mitte des Meßschirms 28 ist dabei ausrei­ chend.

In der Betriebsstellung für Fernlicht werden sowohl die Ab­ blendlichtscheinwerfer 12 als auch die Fernlichtscheinwerfer 14 betrieben, so daß sich das Abblendlichtbündel 26 und das Fern­ lichtbündel 38, wie in Fig. 5 dargestellt, ergänzen. Die untere Helldunkelgrenze 40 des Fernlichtbündels 38 fällt dabei etwa mit dem horizontalen Abschnitt 32 der oberen Helldunkel­ grenze 30 des Abblendlichtbündels 26 zusammen, wobei aus Tole­ ranzgründen eine gewisse Überlagerung der beiden Lichtbündel 26 und 38 erforderlich ist. Würden die beiden Lichtbündel 26 und 38 nicht exakt aneinandergrenzen oder sich leicht überlagern, so würde ein dunkler Streifen zwischen diesen entstehen, was störend wäre. Im Bereich 42 des ansteigenden Abschnitts 34 der Helldunkelgrenze 30 überlagern sich die Lichtbündel 26 und 38. Durch diese Überlagerung wird eine stärkere Ausleuchtung des Bereichs 42 bewirkt, so daß die rechte Fahrbahn in einem mittleren Entfernungsbereich stark ausgeleuchtet wird. Ist dies nicht erwünscht, so kann das Fernlichtbündel 38 so ausgelegt werden, daß durch dieses der Bereich 42 nur schwach ausgeleuch­ tet wird. Dies kann durch eine entsprechende Auslegung der Reflexionsfläche des Reflektors 20 erreicht werden oder durch optische Elemente an der Lichtscheibe 24.

Das Abblendlichtbündel 26 besitzt im Bereich unterhalb des ansteigenden Abschnitts 34 der Helldunkelgrenze 30 eine hori­ zontale Streuung zum rechten Fahrbahnrand hin. Bei einer Vari­ ante weist das Fernlichtbündel 38 daher im wesentlichen nur im Bereich oberhalb des horizontalen Abschnitts 32 der Helldunkel­ grenze 30 eine horizontale Streuung zum linken Fahrbahnrand hin auf, so daß das Fernlichtbündel 38 bezüglich der vertikalen Mittelebene VV asymmetrisch ausgebildet ist.

Claims (9)

1. Beleuchtungseinrichtung für Fahrzeuge mit wenigstens einem Abblendlichtscheinwerfer (12) und wenigstens einem Fernlicht­ scheinwerfer (14), denen jeweils eine Lichtquelle (18; 22) zuge­ ordnet ist, wobei der Abblendlichtscheinwerfer (12) bei dessen Betrieb ein Abblendlichtbündel (26) mit einer oberen Helldun­ kelgrenze (30) ausstrahlt und der Fernlichtscheinwerfer (14) bei dessen Betrieb ein Fernlichtbündel (38) ausstrahlt, das einen über den vom Abblendlichtbündel (26) beleuchteten Bereich hinausgehenden Bereich beleuchtet, und wobei in der Betriebs­ stellung für Fernlicht sowohl der Abblendlichtscheinwerfer (12) als auch der Fernlichtscheinwerfer (14) betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernlichtbündel (38) eine untere Helldunkelgrenze (40) aufweist, die zumindest ab­ schnittsweise mit der oberen Helldunkelgrenze (30) des Abblend­ lichtbündels (26) annähernd zusammenfällt, wobei durch das Fernlichtbündel (38) ein im wesentlichen außerhalb des vom Ab­ blendlichtbündel (26) beleuchteten Bereichs liegender Bereich vor dem Fahrzeug beleuchtet wird.

2. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich das Abblendlichtbündel (26) und das Fern­ lichtbündel (38) im Bereich von deren Helldunkelgrenzen (30, 40) in vertikaler Richtung etwas überlagern.

3. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Helldunkelgrenze (40) des Fernlicht­ bündels (38) etwa horizontal erstreckt.

4. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Helldunkelgrenze (30) des Abblendlichtbündels (26) etwa horizontal erstreckt.

5. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Helldunkelgrenze (30) des Abblendlichtbündels (26) einen sich auf der Gegenverkehrsseite etwa horizontal erstreckenden Abschnitt (32) und einen aus­ gehend von diesem zum Rand der eigenen Verkehrsseite ansteigen­ den Abschnitt (34) aufweist, wobei die Helldunkelgrenze (40) des Fernlichtbündels (38) annähernd mit dem horizontalen Ab­ schnitt (32) der Helldunkelgrenze (30) des Abblendlichtbündels (26) zusammenfällt.

6. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Helldunkelgrenze (30) des Abblendlichtbündels (26) einen sich auf der Gegenverkehrsseite etwa horizontal erstreckenden ersten Abschnitt (32) und einen sich auf der eigenen Verkehrsseite etwa horizontal erstrecken­ den, bezüglich dem ersten Abschnitt (32) vertikal nach oben versetzten zweiten Abschnitt (34′) aufweist, wobei die Hell­ dunkelgrenze (40) des Fernlichtbündels (38) annähernd mit dem ersten Abschnitt (32) der Helldunkelgrenze (30) des Abblend­ lichtbündels (26) zusammenfällt.

7. Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch das Abblendlichtbündel (26) und das Fernlichtbündel (38) gemeinsam beleuchtete Bereich (42) auf der eigenen Verkehrsseite durch das Fernlichtbündel (38) nur schwach beleuchtet wird.

8. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Fernlichtbündel (38) zumindest auf der Gegenverkehrsseite eine große horizontale Streubreite aufweist.

9. Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Helldunkelgrenze (40) des Fernlichtbündels (38) annährend den gleichen Verlauf auf­ weist, wie die Helldunkelgrenze (30) des Abblendlichtbündels (26).