DE4341409A1 - Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist durch die DE-A1 41 22 531 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist einem Scheinwerfer eine Verstelleinrichtung zugeordnet, durch die die Leuchtweite des von diesem ausgesandten Lichtbündels verändert werden kann. Außerdem ist ein optoelektroni­ scher Sensor vorhanden, der eine Ausleuchtungssituation vor dem Kraftfahrzeug erfaßt. Vom Sensor wird dabei ein von der Fahrbahn re­ flektierter Teil des vom Scheinwerfer ausgesandten Lichts, welches allgemein elektromagnetische Strahlung ist, erfaßt. Der Scheinwerfer dient hier somit als Sender, der elektromagnetische Strahlung in Form von sichtbarem Licht aussendet. Der Sensor ist mit einer Aus­ werteeinrichtung verbunden, in der Sollwerte für die Ausleuchtungs­ situation vor dem Kraftfahrzeug gespeichert sind. Durch die Auswer­ teeinrichtung wird die vom Sender erfaßte tatsächliche Ausleuch­ tungssituation mit der gespeicherten Soll-Ausleuchtungssituation verglichen und wenn eine Abweichung vorliegt wird die Verstellein­ richtung angesteuert, um diese Abweichung zu beseitigen. In der Aus­ werteeinrichtung werden dabei entweder Beleuchtungsstärkewerte in einzelnen Bereichen der Fahrbahn vor dem Kraftfahrzeug ausgewertet oder es wird die Lage der Helldunkelgrenze des vom Scheinwerfer aus­ gesandten Lichtbündels ermittelt. In beiden Fällen ist nicht nur ei­ ne qualitative sondern eine quantitative Auswertung der Beleuch­ tungssituation und somit ein aufwendiges Auswerteverfahren erforder­ lich. Aus diesem Grund stellen auch unterschiedliche Reflexionsei­ genschaften der Fahrbahn einen wesentlichen Unsicherheitsfaktor dar, der eine Auswertung erschwert.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Fahrzeugen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß durch den zusätzlich zum vom Scheinwerfer ausgesandten Lichtbündel Strahlung aussendenden Sender und die Erfassung des von diesem bestrahlten Bereichs, der nur eine geringe Ausdehnung besitzt, nur eine Abstandsermittlung erforderlich ist, was ein einfaches Auswerteverfahren ermöglicht. Außerdem sind die Reflexionseigenschaften der Fahrbahn ohne Einfluß auf die Aus­ wertung, da nur die Lage des vom Sender bestrahlten begrenzten Be­ reichs ermittelt zu werden braucht.

In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Patentanspruch 2 ist sichergestellt, daß keine Beeinflussung der Auswertung durch das vom Scheinwerfer ausgesandte Licht erfolgt. Eine besonders genaue Regelung der Leuchtweite ist durch die Ausbil­ dung gemäß Patentanspruch 3 erreicht. Durch die Ausbildungen gemäß Patentanspruch 4 und 5 ist ein einfacher Aufbau der Einrichtung er­ möglicht. Gemäß Patentanspruch 10 werden Elemente des Scheinwerfers auch für den Sender verwendet, so daß die Einrichtung nur wenige zu­ sätzliche Bauteile erfordert. Auch durch die Ausbildung gemäß Pa­ tentanspruch 12 ist die Zahl der Bauteile der Einrichtung gering ge­ halten.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein Kraftfahrzeug mit Scheinwerfern und einer Ein­ richtung zur Regelung der Leuchtweite des von den Scheinwerfern aus­ gesandten Lichtbündels mit davorliegender Fahrbahn in stark verein­ fachter Darstellung in der Ansicht von oben, Fig. 2 einen Sensor der Einrichtung und verschiedene Beleuchtungssituationen vor dem Kraftfahrzeug, Fig. 3 den Einsatz der Einrichtung bei einem Schein­ werfer nach einem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 4 den Einsatz der Einrichtung bei einem Scheinwerfer nach einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel, Fig. 4a den Scheinwerfer von Fig. 4 in einem verti­ kalen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 4 und die Fig. 5 bis 7 verschiedene Ausführungsvarianten des Scheinwerfers nach dem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei in den Fig. 5a und 6a jeweils der Scheinwerfer in einem vertikalen Längsschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 5 beziehungsweise entlang der Linie VI-VI in Fig. 6 dargestellt ist, Fig. 8 einen von den Scheinwerfern des Kraftfahrzeugs beleuchteten Meßschirm und Fig. 9 eine Weiterbildung eines Scheinwerfers mit einer zusätzlichen Verstelleinrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein in Fig. 1 dargestelltes Kraftfahrzeug weist an dessen Vorder­ seite zwei an der Karosserie befestigte Scheinwerfer 10, 11 auf. Der eine Scheinwerfer 10 ist am Fahrzeug zur Gegenverkehrsseite hin, bei den Ausführungsbeispielen mit Rechtsverkehr also links angeordnet und der andere Scheinwerfer 11 ist der Gegenverkehrsseite abgewandt, also rechts am Fahrzeug angeordnet. Die Scheinwerfer 10, 11 können reine Abblendlichtscheinwerfer oder kombinierte Abblendung Fern­ lichtscheinwerfer sein. In der Betriebsstellung Abblendlicht wird von den Scheinwerfern 10 ein Lichtbündel 12 ausgesandt, durch das der vor dem Kraftfahrzeug liegende Bereich, unter anderem die Fahr­ bahn 14, beleuchtet wird. Das Lichtbündel 12 ist in Fig. 1 anhand von mehreren Isolux-Linien, das sind Linien gleicher Beleuchtungs­ stärke, dargestellt. Zur Verhinderung einer Blendung des Gegenver­ kehrs weisen die Lichtbündel 12 eine obere Helldunkelgrenze auf, was bewirkt, daß die Fahrbahn 14 nur bis zu einer bestimmten Entfernung D vor dem Kraftfahrzeug beleuchtet wird. Die Reichweite D der von den Scheinwerfern 10 ausgesandten Lichtbündel 12 stellt dabei die Leuchtweite der Scheinwerfer dar. Bei einer wechselnden Beladung des Kraftfahrzeugs oder bei während der Fahrt des Kraftfahrzeugs auftre­ tenden Neigungsänderungen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise infolge von Brems- oder Beschleunigungsmanövern, wird die Leuchtweite der Scheinwerfer und die Lage der Helldunkelgrenze verändert, so daß entweder das Vorfeld der Fahrbahn 14 nicht mehr ausreichend beleuch­ tet wird oder eine Blendung des Gegenverkehrs nicht mehr ausge­ schlossen ist. Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite vorgesehen, durch die auch bei Neigungsänderungen des Kraftfahrzeugs die Leuchtweite konstant gehalten wird.

Die Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite kann mit dem Betrieb der Scheinwerfer 10 des Kraftfahrzeugs aktiviert werden oder ständig während des Betriebs des Kraftfahrzeugs und weist einen Sender 16 auf, der elektromagnetische Strahlung aussendet, durch die ein be­ grenzter Bereich 18 der Fahrbahn 14 bestrahlt wird, der sich in ei­ nem Abstand S vor dem Kraftfahrzeug befindet. Vorzugsweise wird durch den Sender 16 ein Strahlungsfleck mit geringer Ausdehnung er­ zeugt, wobei die vom Sender 16 ausgesandte Strahlung durch eine Ab­ bildungsoptik oder Linse 17 gebündelt wird. Die elektromagnetische Strahlung kann sichtbares Licht sein oder im nicht sichtbaren Wel­ lenlängenbereich liegen, beispielsweise im Infrarot- oder Ultravio­ lett-Bereich. Die Einrichtung weist außerdem einen optoelektroni­ schen Sensor 20 auf, der für die vom Sender 16 ausgesandte elektro­ magnetische Strahlung empfindlich ist und durch den ein von der Fahrbahn 14 im Bereich 18 zurückgestrahlter Teil der vom Sender 16 ausgesandten elektromagnetischen Strahlung erfaßt wird. Der Sensor 20 ist mit einer Auswerteeinrichtung 22 verbunden, in der die Signa­ le des Sensors 20 verarbeitet werden. Um eine Änderung der Leucht­ weite des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 zu ermög­ lichen, ist dem Scheinwerfer 10 eine Verstelleinrichtung 24 zugeord­ net, die von der Auswerteeinrichtung 22 in Abhängigkeit vom Ergebnis der Auswertung der Signale des Sensors 20 angesteuert wird. Der Sen­ der 16 ist so angeordnet, daß er eine durch die Verstelleinrichtung 24 bewirkte Verstellung der Leuchtweite des Scheinwerfers 10 mit ausführt, also zwischen dem Abstand S des vom Sender 16 auf der Fahrbahn 14 erzeugten Strahlungsflecks vom Kraftfahrzeug und der Leuchtweite D des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 eine feste Zuordnung besteht. Bei korrekter Einstellung der Leucht­ weite D des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 ist der vom Sender 16 bestrahlte Bereich 18 in einem bestimmten Abstand S₀ vom Kraftfahrzeug entfernt angeordnet. Dieser Wert S₀ für den Abstand des Bereichs 18 ist in der Auswerteeinrichtung 22 gespeichert. Durch den Sensor 20 werden der Auswerteeinrichtung 22 Informationen über den tatsächlichen Abstand S des Bereichs 18 vom Kraftfahrzeug zuge­ führt. In der Auswerteeinrichtung 22 wird dann ein Vergleich zwi­ schen dem tatsächlichen Abstand S und dem vorgegebenen Abstand S₀ durchgeführt und bei bestehender Abweichung wird die Verstellein­ richtung 24 in dem Sinne angesteuert, daß diese Abweichung beseitigt wird. Das heißt, wenn der tatsächliche Abstand S kleiner als der vorgegebene Abstand S₀ ist, wird der Scheinwerfer 10 durch die Verstelleinrichtung 24 so verstellt, daß die Leuchtweite von dessen Lichtbündel vergrößert wird, bzw. wenn der tatsächliche Abstand S größer ist als der vorgegebene Abstand S₀, wird der Scheinwerfer 10 durch die Verstelleinrichtung 24 so verstellt, daß die Leuchtwei­ te von dessen Lichtbündel verringert wird. Der Sender 16 wird bei der Verstellung des Scheinwerfers 10 durch die Verstelleinrichtung 24 mitgeführt, so daß der tatsächliche Abstand S des Bereichs 18 wie die Leuchtweite des Lichtbündels des Scheinwerfers 10 verändert wird und eine Rückmeldung über die Verstellung vorhanden ist.

In Fig. 2 ist der Sensor 20 vergrößert dargestellt und anhand die­ ser Figur wird nachfolgend das Funktionsprinzip des Sensors 20 er­ läutert. Der Sensor 20 weist eine Abbildungsoptik oder Linse 26 auf und ein oder mehrere für einfallende elektromagnetische Strahlung, die im Wellenlängenbereich der vom Sender 16 ausgesandten Strahlung liegt, empfindliche Elemente 28. Da keine absolute Entfernungsmes­ sung durchgeführt zu werden braucht, sondern nur überprüft werden muß, ob der Abstand des Bereichs 18 vom Fahrzeug korrekt eingestellt ist, genügt auch ein Element 28. Durch die Linse 26 wird die einfal­ lende Strahlung auf das oder die Elemente 28 abgebildet. Das oder die Elemente 28 können Photo-Widerstände, Pho­ to-Dioden, PSD (Position Sensing Detector) oder andere geeignete Elemente sein, die auf auftreffende elektromagnetische Strahlung mit einer Änderung ihrer physikalischen Eigenschaften reagieren. Bei ei­ nem Photo-Widerstand ändert sich abhängig von der auf diese treffen­ den Strahlung deren elektrischer Widerstand, was auf einfache Weise durch die Auswerteeinrichtung 22 festgestellt werden kann. Bei einer Photo-Diode wird durch auftreffende Strahlung ein Stromfluß bewirkt, was ebenfalls durch die Auswerteeinrichtung 22 festgestellt werden kann. Bei einem Position Sensing Detector wird durch die auf das Element 28 auftreffende Strahlung abhängig von deren Auftreffpunkt ein Stromfluß bewirkt, was ebenso durch die Auswerteeinrichtung 22 festgestellt werden kann. Nachfolgend wird eine Ausführungsvariante beschrieben, bei der mehrere Elemente 28 verwendet werden. Die Ele­ mente 28 sind beispielsweise in einer Reihe übereinander angeordnet und jeweils mit der Auswerteeinrichtung 24 verbunden. Nach dem soge­ nannten Triangulations-Verfahren kann durch die Auswerteeinrichtung 24 aus den Signalen der Elemente 28 der Abstand des Bereichs 18 vom Kraftfahrzeug ermittelt werden, von dem aus Strahlung in den Sensor 20 einfällt. Beim Triangulations-Verfahren wird allgemein die Tat­ sache genutzt, daß Strahlung, die aus unterschiedlichen Entfernungen in den Sensor 20 einfällt, unter unterschiedlichen Winkeln in den Sensor einfällt. Vom Bereich 18 reflektierte Strahlung gelangt in den Sensor 20, wobei diese durch die Linse 26 tritt und dabei auf eines der Elemente 28 abgelenkt wird. Durch die Auswerteeinrichtung 22 wird ermittelt, auf welches der Elemente 28 Strahlung auftrifft, was durch die dabei auftretende Änderung der physikalischen Eigen­ schaften, beispielsweise des elektrischen Widerstands, ermöglicht wird. In der Auswerteeinrichtung 22 ist dabei gespeichert, bei wel­ chem Element 28 diese charakteristische, durch die auftreffende Strahlung hervorgerufene Änderung der physikali­ schen Eigenschaften auftritt, wenn sich der Bereich 18 im vorgegebe­ nen Abstand S₀ vom Kraftfahrzeug befindet und somit die Leuchtwei­ te des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels korrekt einge­ stellt ist. Bei der Auswertung braucht dabei die räumliche Ausdeh­ nung des Bereichs 18 nicht berücksichtigt zu werden, wenn dieser wie vorstehend angegeben nur ein Strahlungsfleck mit geringen Abmessun­ gen ist. In Fig. 2 ist mit durchgezogenen Linien der Bereich 18 dargestellt, der sich im vorgegebenen Abstand S₀ vom Kraftfahrzeug befindet. Bei diesem Abstand S₀ des Bereichs 18 wird von diesem reflektierte Strahlung unter einem Winkel α₀ zur Fahrbahn auf die Linse 26, tritt durch diese hindurch und wird dabei durch die Linse 26 auf das mittlere Element 28a abgelenkt. Durch die Auswerteein­ richtung 22 wird in der vorstehend erläuterten Weise ermittelt, daß die Strahlung auf das Element 28a trifft und daß dies das Element ist, auf das die Strahlung bei vorgegebenem Abstand S₀ des Be­ reichs 18 trifft. In diesem Fall besteht somit Übereinstimmung zwi­ schen vorgegebenem Abstand S₀ und tatsächlichem Abstand, so daß eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung 24 durch die Auswerteein­ richtung 22 nicht erforderlich ist.

Bei einer in Fig. 2 gestrichelt eingezeichneten Beleuchtungssitua­ tion ist der Bereich 18′ in einem Abstand S₁ vom Kraftfahrzeug an­ geordnet, der größer ist als der vorgegebene Abstand S₀, so daß auch die Leuchtweite des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbün­ dels zu groß ist. In diesem Fall trifft vom Bereich 18′ reflektierte Strahlung unter einem vom Winkel α₀verschiedenen Winkel α₁ zur Fahrbahn auf die Linse 26 auf, tritt durch diese hindurch und wird dabei wegen des vom Winkel α₀ verschiedenen Winkels α₁ auf andere Weise abgelenkt und trifft auf das Element 28b. Dies wird durch die Auswerteeinrichtung 22 ermittelt und die bestehende Abweichung festgestellt. Von der Auswerteeinrichtung 22 wird dann die Verstelleinrichtung 24 zur Be­ seitigung dieser Abweichung angesteuert durch die wiederum der Scheinwerfer 10 und mit diesem der Sender 16 in dem Sinne verstellt werden, daß der Abstand S des Bereichs 18′ vom Kraftfahrzeug auf den vorgegebenen Abstand S₀ eingestellt wird und die Leuchtweite des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 auf die vorgegebene Leuchtweite verringert wird.

Wird vom Sender 16 ein in Fig. 2 mit 18′′ bezeichneter Bereich be­ strahlt, dessen Abstand S₂ vom Kraftfahrzeug kleiner ist als der vorgegebene Abstand S₀, so ist die Leuchtweite des vom Scheinwer­ fer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 zu gering. In diesem Fall trifft vom Bereich 18′′ reflektierte Strahlung unter einem vom Win­ kel α₀verschiedenen Winkel α₂ auf die Linse 26 auf, tritt durch diese hindurch und wird so abgelenkt, daß sie auf das Element 28c trifft. Dies wird durch die Auswerteeinrichtung 22 ermittelt und die bestehende Abweichung festgestellt. Von der Auswerteeinrichtung 22 wird dann die Verstelleinrichtung 24 zur Beseitigung dieser Abwei­ chung angesteuert durch die wiederum der Scheinwerfer 10 und mit diesem der Sender 16 in dem Sinne verstellt werden, daß der Abstand S des Bereichs 18′′ vom Kraftfahrzeug auf den vorgegebenen Abstand S₀ eingestellt wird und die Leuchtweite des vom Scheinwerfer 10 ausgesandten Lichtbündels 12 auf die vorgegebene Leuchtweite vergrö­ ßert wird.

Die vorstehend beschriebene Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite kann bei beliebigen Scheinwerfern verwendet werden. In Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Scheinwerfer 10 von konventioneller Bauart sind und jeweils einen Reflektor 40 aufweisen, in dem eine Lichtquelle 42 angeordnet ist. Die Lichtquelle 42 kann eine Glühlampe oder eine Gasentladungslampe sein. Der Reflektor 40 ist in einem Gehäuse 44 oder einer anderen Halterung verstellbar angeordnet, welche an der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt ist. Die Lichtaustrittsöffnung der Schein­ werfer 10 ist mittels je einer lichtdurchlässigen Abdeckscheibe 46 abgedeckt, die als glatte Scheibe ausgeführt sein kann oder mit op­ tischen Elementen zur Beeinflussung des vom Reflektor 40 reflektier­ ten Lichts versehen sein kann. Der Sender 16 ist so am Scheinwerfer 10 angeordnet, daß dieser bei Neigungsänderungen des Kraftfahrzeugs die gleichen Bewegungen ausführt wie der Scheinwerfer 10. Auf diese Weise können Fehleinstellungen der Leuchtweite vermieden werden. Vorzugsweise ist der Sender 16 im Scheinwerfer 10 integriert, also innerhalb des Scheinwerfergehäuses 44 oder der Halterung angeordnet, und ist mit dem Reflektor 40 gekoppelt, so daß er dessen durch die Verstelleinrichtung 24 bewirkte Verstellbewegung mit ausführt. Der Sensor 20 ist ebenfalls vorzugsweise im Scheinwerfer 10 integriert. Die Auswerteeinrichtung 22 kann beliebig angeordnet sein, jedoch ist eine Anordnung möglichst nahe am Scheinwerfer 10 vorteilhaft, um lange elektrische Leitungen zu vermeiden. Der aus dem Sender 16, dem Sensor 20 und der Auswerteeinrichtung 22 bestehende Teil der Ein­ richtung zur Regelung der Leuchtweite kann bei beiden Scheinwerfern 10 vorhanden sein oder nur bei einem Scheinwerfer. Außerdem kann je­ dem Scheinwerfer 10 eine Verstelleinrichtung 24 zugeordnet sein oder nur einem Scheinwerfer und durch die Verstelleinrichtung 24 kann entweder der gesamte Scheinwerfer 10 oder nur dessen Reflektor 40 um eine horizontale Achse 48 geschwenkt werden. Die Verstelleinrichtun­ gen 24 können hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch angetrieben werden. Bei der elektrischen Ausführung kann als Antrieb ein Elek­ tromotor vorgesehen sein oder ein Elektromagnet.

Sind nur bei einem der Scheinwerfer 10, 11 Sender, Sensor, Auswerte­ einrichtung und Verstelleinrichtung vorhanden, so muß die Verstel­ lung dieses Scheinwerfers auf den anderen Scheinwerfer übertragen werden, das heißt der andere Scheinwerfer muß in der gleichen Weise verstellt werden. Hierzu kann eine mechanische Kopplung 25, bei­ spielsweise über ein Gestänge, einen Seilzug oder ähnlichem, zwi­ schen der Verstelleinrichtung 24 und dem anderen Scheinwerfer vor­ handen sein. Es ist auch möglich, bei dem einen Scheinwerfer die durch dessen Verstelleinrichtung 24 bewirkte Verstellung mittels ei­ ner Sensoreinrichtung 27 zu erfassen, und durch diese eine dem an­ deren Scheinwerfer zugeordnete Verstelleinrichtung 29 so anzusteu­ ern, daß diese den anderen Scheinwerfer in der gleichen Weise ver­ stellt.

In den Fig. 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Scheinwerfer 110, 111 dargestellt. Dabei weisen die Scheinwerfer 110, 111 eine externe Lichterzeugereinheit 112 auf, die wiederum eine Lichtquelle 114 aufweist. Die Lichterzeugereinheit 112 kann außerdem einen als Hohlkörper ausgebildeten Reflektor 119 aufweisen, um das von der Lichtquelle 114 ausgesandte Licht zu bündeln. Von der Licht­ erzeugereinheit 112 führen mehrere Lichtleiterelemente 118 zu Licht­ verteilereinheiten 120, 121 der Scheinwerfer 110, 111 ab, in die das von der Lichtquelle 114 ausgesandte und gegebenenfalls vom Reflektor 119 reflektierte Licht eintritt. Die Lichtverteilereinheiten 120, 121 der Scheinwerfer 110, 111 bestehen jeweils aus mehreren Lichtvertei­ leruntereinheiten 120a bis 120d bzw. 121a bis 121d. Jeder Lichtver­ teileruntereinheit 120a bis 120d bzw. 121a bis 121d ist ein Linsen­ element 122a bis 122d und ein Ende eines Lichtleiterelements 118a bis 118d zugeordnet. Durch jedes Linsenelement 122a bis 122d wird das aus dem zugeordneten Lichtleiterelement 118a bis 118d aus treten­ de Licht erfaßt und beim Durchtritt durch das Linsenelement abgelenkt. Die Lichtaustrittsöff­ nung der Lichtverteilereinheit 120, 121 ist mit einer lichtdurchläs­ sigen Abdeckscheibe 125 verschlossen, die als glatte Scheibe ausge­ führt sein kann oder mit optischen Elementen zur Beeinflussung des durch sie hindurchtretenden Lichts versehen sein kann. Es ist dabei möglich, daß den Lichtverteileruntereinheiten 120a bis 120d Bereiche der Abdeckscheibe 125 mit unterschiedlichen optischen Elementen zu­ geordnet sind. Die Linsenelemente 122a bis 122d und die optischen Elemente der Abdeckscheibe 125 sind so ausgebildet, daß das durch diese hindurchtretende Licht in einer bestimmten Weise abgelenkt und verteilt wird. Durch die Überlagerung des von allen Lichtverteiler­ untereinheiten 120a bis 120d bzw. 121a bis 121d stammenden Lichts entsteht insgesamt das Abblendlichtbündel. Der Sender 16 und der Sensor 20 sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel nahe am Schein­ werfer 110, 111 angeordnet. Bei den Ausführungen der Fig. 4 bis 6 sind der Sender 16 und der Sensor 20 in der Lichtverteilereinheit 120, 121 integriert. Beim Sender 16 wird als Linse zur Bündelung der von diesem ausgesandten Strahlung das Linsenelement 122a der Licht­ verteileruntereinheit 120a genutzt und als Linse zur Abbildung der vom Bereich 18 der Fahrbahn reflektierten Strahlung beim Sensor 20 wird das Linsenelement 122d der Lichtverteileruntereinheit 120d ge­ nutzt. Bei der in den Fig. 4 und 4a dargestellten Ausführungsva­ riante ist die gesamte Lichtverteilereinheit 120, 121 durch die Ver­ stelleinrichtung 124 zu einer Änderung der Leuchtweite des aus der Lichtverteilereinheit 120, 121 austretenden Lichtbündels um eine ho­ rizontale Achse 130 schwenkbar.

Bei der in den Fig. 5 und 5a dargestellten Ausführungsvariante sind die der Lichtverteilereinheit 120, 121 zugeordneten Enden der Lichtleiterelemente 118 durch die Verstelleinrichtung 124 zur Änderung der Leuchtweite des aus der Lichtverteilereinheit 120 aus­ tretenden Lichtbündels vertikal bewegbar. Der Sender 16 und der Sen­ sor 20 werden dabei mit den Enden der Lichtleiterelemente 118 mitbe­ wegt. Bei einer in den Fig. 6 und 6a dargestellten Ausführungsva­ riante sind durch die Verstelleinrichtung 124 zur Änderung der Leuchtweite des aus der Lichtverteilereinheit 120, 121 austretenden Lichtbündels die Linsenelemente 122 vertikal bewegbar. Da das Lin­ senelement 122a zugleich als Abbildungsoptik für den Sender 16 dient und das Linsenelement 122d als Abbildungsoptik für den Sensor 20 dient, wird die Verstellung ohne weitere Maßnahmen auf den Sender 16 und den Sensor 20 übertragen.

In Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, bei der der Scheinwerfer 110, 111 wie vorstehend beschrieben ausgebildet ist. Der Sender 116 selbst ist bei dieser Variante jedoch nicht in der Lichtverteilereinheit 120, 121 integriert, sondern außerhalb von die­ ser angeordnet. Die vom Sender 116 ausgesandte elektromagnetische Strahlung wird in eine Übertragungseinrichtung 138, die beispiels­ weise ein Lichtleiterelement ist, eingespeist, deren Ende der Licht­ verteilereinheit 120, 121 zugeordnet ist. Die aus der Übertragungs­ einrichtung 138 austretende Strahlung wird durch das der Lichtver­ teileruntereinheit 120a zugeordnete Linsenelement 122a gebündelt und tritt aus der Lichtverteilereinheit 120 aus. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß die Übertragungseinrichtung 138 mit geringer Ex­ zentrizität zum der Lichtverteileruntereinheit 120a zugeordneten Lichtleitelement 118a angeordnet werden kann und damit durch das Linsenelement 122a eine besonders gute Bündelung der aus der Über­ tragungseinrichtung 128 austretenden Strahlung möglich ist und damit ein Strahlungsfleck 18 mit geringer Ausdehnung erzeugt wird.

Bei sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsarten der Ein­ richtung zur Regelung der Leuchtweite ist es auch möglich, den Sen­ der 16 bzw. 116 gepulst zu betreiben, das heißt, daß dieser nicht ständig Strahlung aussendet, sondern einzelne nacheinander folgende Strahlungspulse. Der Sensor 20 und die Auswerteeinrichtung 22 werden dann synchron mit dem Sender 16, 116 betrieben.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Scheinwerfer 10, 11 bzw. 110, 111 ist es möglich, daß von beiden am Fahrzeug ange­ ordneten Scheinwerfern 10 und 11 bzw. 110 und 111 jeweils gleiche Lichtbündel ausgesandt werden. Es kann jedoch auch vorgesehen wer­ den, daß von den beiden am Fahrzeug angeordneten Scheinwerfern 10, 11 bzw. 110, 111 unterschiedliche Lichtbündel ausgesandt werden. In Fig. 8 ist ein vor dem Fahrzeug angeordneter Meßschirm 150 darge­ stellt, auf dem die von den Scheinwerfern 10, 11 bzw. 110, 111 be­ leuchteten Bereiche markiert sind. Der Meßschirm 150 repräsentiert dabei die vor dem Fahrzeug angeordnete Verkehrssituation, die beim realen Einsatz des Fahrzeugs entsprechend beleuchtet wird. Vom Scheinwerfer 10 bzw. 110 des Fahrzeugs, der zur Gegenverkehrsseite, also bei Rechtsverkehr links am Fahrzeug angeordnet ist, wird ein Lichtbündel ausgesandt, das den Meßschirm 150 im Bereich 152 be­ leuchtet, welcher im wesentlichen nur auf der eigenen Verkehrsseite, also rechts der Mitte des Meßschirms 150 angeordnet ist. Dieser Be­ reich 152 ist nach oben durch eine von der Mitte des Meßschirms 150 zum äußeren Rand der eigenen Verkehrsseite, also nach rechts anstei­ genden Helldunkelgrenze 154 begrenzt. Zur Gegenverkehrsseite hin, also nach links, ist der Bereich 152 durch eine seitliche Helldun­ kelgrenze 156 begrenzt. Durch das vom Scheinwerfer 10 bzw. 110 aus­ gesandte Lichtbündel wird somit im wesentlichen nur die eigene Ver­ kehrsseite beleuchtet.

Von dem der Gegenverkehrsseite abgewandt, also rechts am Fahrzeug angeordneten Scheinwerfer 11 bzw. 111 wird auf dem Meßschirm 150 ein mit 158 bezeichneter Bereich beleuchtet. Dieser Bereich 158 er­ streckt sich sowohl auf der eigenen Verkehrsseite als auch auf der Gegenverkehrsseite und ist nach oben durch eine etwa horizontale Helldunkelgrenze 160 begrenzt. Die ansteigende Helldunkelgrenze 154 und die horizontale Helldunkelgrenze 160 berühren sich etwa in der Mitte des Meßschirms 150.

Bei einer einfachen Ausführung ist die vorstehend beschriebene Ein­ richtung zur Regelung der Leuchtweite nur an dem Scheinwerfer 11, 111 vorhanden, durch den sowohl die eigene Verkehrsseite als auch die Gegenverkehrsseite beleuchtet werden, da der andere, nur die eigene Verkehrsseite beleuchtende Scheinwerfer 10, 110 keine Blendung entge­ genkommender Fahrzeuglenker hervorrufen kann.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsvarianten der Scheinwerfer 110, 111 gemäß den Fig. 4 bis 7 ist es möglich, zusätzlich zu der mit der Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite verbundenen Mög­ lichkeit der Änderung der Leuchtweite auch eine Änderung des von den Scheinwerfern 110, 111 ausgesandten Lichtbündels abhängig vom Lenk­ einschlag des Fahrzeugs vorzusehen. Eine Änderung des von den Scheinwerfern 110, 111 ausgesandten Lichtbündels erfolgt dabei in dem Sinne, daß eine verstärkte Ausleuchtung der Verkehrssituation vor dem Fahrzeug in der durch den Lenkeinschlag vorgegebenen Richtung erfolgt. Eine solche Ausführung ist in Fig. 9 dargestellt. Dabei ist eine Verstelleinrichtung 180 vorgesehen, durch die die Enden der Lichtleitelemente 118 und/oder die Linsenelemente 122 in etwa hori­ zontaler Richtung bewegt werden können. Die Verstelleinrichtung 180 ist entweder mit Teilen der Lenkung des Fahrzeugs verbunden oder mit einer Steuereinrichtung 182, die den Lenkeinschlag erfaßt und abhängig davon die Verstelleinrichtung 180 ansteuert. Das Lichtleit­ element 118a, dessen Bewegung bei einer Änderung der Leuchtweite der Sender 16 folgt, und die Linsenelemente 122a und 122d, die für den Sender 16 und den Sensor 20 verwendet werden, werden durch die Ver­ stelleinrichtung 180 nicht bewegt. Es ist möglich, nur bei einem Scheinwerfer 110 oder 111 des Fahrzeugs die Verstelleinrichtung 180 vorzusehen. Bei der horizontalen Bewegung der Lichtleitelemente 118 und/oder der Linsenelemente 122 kann auch die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs hinsichtlich des Bewegungswegs und/oder der Bewegungs­ geschwindigkeit berücksichtigt werden. Schließlich kann die horizon­ tale Bewegung der Lichtleitelemente 118 und/oder der Linsenelemente 122 bei Betätigung der Fahrtrichtungsanzeiger des Fahrzeugs erfol­ gen, in dem Sinne, daß der Verkehrsraum, in den eingefahren werden soll, stärker beleuchtet wird.

Claims (18)

1. Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite von Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen mit einer dem Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) zugeord­ neten Verstelleinrichtung (24; 124), mit einem Sender (16; 116), der elektromagnetische Strahlung aussendet, durch die ein Bereich (18) der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrbahn bestrahlt wird, mit ei­ nem optoelektronischen Sensor (20), der vom Sender (16; 116) ausge­ sandte und von der Fahrbahn reflektierte Strahlung erfaßt und in Ab­ hängigkeit von der erfaßten Strahlung Signale erzeugt, die in einer Auswerteeinrichtung (22) verarbeitet werden, durch die die Verstell­ einrichtung (24; 124) zur Konstanthaltung der Leuchtweite des vom Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) ausgesandten Lichtbündels (12) ange­ steuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (16; 116) zu­ sätzlich zum Lichtbündel (12) des Scheinwerfers (10, 11; 110, 111) Strahlung aussendet und einer durch die Verstelleinrichtung (24; 124) bewirkten Verstellung der Leuchtweite des vom Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) ausgesandten Lichtbündels (12) folgt, daß der durch die vom Sender (16; 116) ausgesandte Strahlung bestrahlte Bereich (18) der Fahrbahn eine geringe Ausdehnung besitzt und bei korrekt eingestell­ ter Leuchtweite des vom Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) ausgesandten Lichtbündels (12) in einem vorgegebenen Abstand (S₀) vom Kraft­ fahrzeug angeordnet ist, daß durch die Auswerteeinrichtung (22) aus den Signalen des Sensors (20) die Abweichung des tatsächli­ chen Abstands (S) des Bereichs (18) vom Kraftfahrzeug ermittelt wird und bei bestehender Abweichung die Verstelleinrichtung (24; 124) zur Einstellung des vorgegebenen Abstand (S₀) angesteuert wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sender (16; 116) ausgesandte elektromagnetische Strahlung eine andere Wellenlänge besitzt als das vom Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) ausge­ sandte Licht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Sender (16; 116) bestrahlte Bereich (18) zumindest annähernd punktförmig ist.

4. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sender (16) im Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) integriert ist.

5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (20) im Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) integriert ist.

6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (20) ein für die vom Sender (16; 116) ausgesandte Strahlung empfindliches Element (28) und eine Abbil­ dungsoptik (26) aufweist, durch die die einfallende Strahlung abhän­ gig von deren Einfallwinkel in unterschiedlicher Weise auf das Ele­ ment (28) gerichtet wird.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (20) mehrere für die vom Sender (16; 116) ausgesandte Strahlung empfindliche Elemente (28) und eine Abbil­ dungsoptik (26) aufweist, durch die die einfallende Strahlung abhän­ gig von deren Einfallwinkel auf einzelne der Elemente (28) gerichtet wird, wobei durch die Auswerteeinrichtung (22) ermittelt wird, auf welches der Elemente (28) Strahlung trifft.

8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Scheinwerfer (110; 111) eine Lichtverteilerein­ heit (120; 121) und eine Lichterzeugereinheit (112) aufweist, welche über Lichtleiterelemente (118) miteinander verbunden sind, wobei die der Lichtverteilereinheit (120; 121) zugeordneten Enden der Licht­ leiterelemente (118) durch die Verstelleinrichtung (124) zur Ände­ rung der Leuchtweite des aus dem Scheinwerfer (110; 111) austretenden Lichtbündels in vertikaler Richtung bewegbar sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Scheinwerfer (110; 111) eine Lichtverteilereinheit (120; 121) und eine Lichterzeugereinheit (112) aufweist, die über Lichtleiterelemente (118) miteinander verbunden sind, daß die Licht­ verteilereinheit (120; 121) Linsenelemente (122) aufweist, durch die das aus den Lichtleiterelementen (118) austretende Licht hindurch­ tritt und abgelenkt wird, wobei die Linsenelemente (122) durch die Verstelleinrichtung (124) zur Änderung der Leuchtweite des aus dem Scheinwerfer (110; 111) austretenden Lichtbündels in vertikaler Rich­ tung bewegbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (16; 116) eine Strahlbündelungseinrichtung aufweist, durch die die vom Sender (16; 116) ausgesandte Strahlung gebündelt wird, wobei als Strahlbündelungseinrichtung eines der Linsenelemente (122a) der Lichtverteilereinheit (120; 121) dient.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sender (116) ausgesandte Strahlung über eine Übertragungseinrichtung (138) zur Lichtverteilereinheit (120; 121) geleitet wird, wobei die aus dem der Lichtverteilereinheit (120; 121) zugeordneten Ende der Übertragungseinrichtung (138) austretende Strahlung durch das Lin­ senelement (122a) hindurchtritt und dieses Ende der Übertragungsein­ richtung (138) mit geringem Abstand zum Ende des dem Linsenelement (122a) zugeordneten Lichtleiterelements (118a) angeordnet ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Abbildungsoptik für den Sensor (20) ein Linsenelement (122d) der Lichtverteilereinheit (120; 121) verwendet wird.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Scheinwerfer (110; 111) eine Lichtverteilereinheit (120; 121) und eine Lichterzeugereinheit (112) aufweist, die über Lichtleiterelemente (118) miteinander verbunden sind, wobei die Lichtverteilereinheit (120; 121) durch die Verstelleinrichtung (124) zur Änderung der Leuchtweite des aus dieser austretenden Lichtbün­ dels in ihrer Neigung verstellbar ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Scheinwerfer (10, 11) einen Reflektor (40) auf­ weist, in den eine Lichtquelle (42) eingesetzt ist, wobei der Re­ flektor (40) durch die Verstelleinrichtung (24) zur Änderung der Leuchtweite des aus dem Scheinwerfer (10, 11) austretenden Lichtbün­ dels in seiner Neigung verstellbar ist.

15. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) aufweist, wobei nur bei einem Scheinwerfer der Sen­ der (16; 116), der Sensor (20) und die Auswerteeinrichtung (22) vor­ handen sind, und der wenigstens eine weitere Scheinwerfer eine me­ chanische Kopplung mit dem einen Scheinwerfer aufweist, durch die eine durch die Verstelleinrichtung (24; 124) bewirkte Verstellung des einen Scheinwerfers auf den wenigstens einen weiteren Scheinwerfer übertragen wird.

16. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) aufweist, wobei nur bei einem Scheinwerfer der Sen­ der (16; 116), der Sensor (20) und die Auswerteeinrichtung (22) vor­ handen sind und eine Sensoreinrichtung (27) vorgesehen ist, durch die die durch die Verstelleinrichtung (24; 124) bewirkte Verstellung des einen Scheinwerfers erfaßt und auf eine dem wenigstens einen weiteren Scheinwerfer zugeordnete Verstelleinrichtung (29) übertra­ gen wird.

17. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sender (16; 116) gepulst betrieben wird und der Sensor (20) synchron mit dem Sender (16; 116) betrieben wird.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Scheinwerfer (10, 11; 110, 111) aufweist, wobei ein Scheinwerfer (10; 110) zur Gegen­ verkehrsseite hin am Kraftfahrzeug angeordnet ist und nur die eigene Verkehrsseite beleuchtet und ein anderer Scheinwerfer (11; 111) von der Gegenverkehrsseite abgewandt am Kraftfahrzeug angeordnet ist und zumindest die Gegenverkehrsseite beleuchtet, und wobei die Einrichtung zur Regelung der Leuchtweite nur dem Schein­ werfer (11; 111) zugeordnet ist, der auch die Gegenverkehrsseite be­ leuchtet.