DE102024000852A1 - Lighting device, lighting system and method for generating a light projection in a vehicle environment and vehicle having the lighting system - Google Patents
Lighting device, lighting system and method for generating a light projection in a vehicle environment and vehicle having the lighting systemInfo
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Abstract
Eine Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug wird vorgeschlagen. Die Beleuchtungseinrichtung (2) umfasst einen Lichtprojektor (5) zum Erzeugen einer Lichtprojektion auf einer Projektionsfläche in einer Fahrzeugumgebung mittels eines Projektionslichtstrahls (7). Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ein zwischen wenigstens einer Schließstellung (Abdeckstellung) und einer Betriebsstellung (Offenstellung) bewegbares Abdeckelement (8), wobei in der Betriebsstellung die Lichtprojektion (6) im Betrieb des Lichtprojektors (5) auf der Projektionsfläche mittels des Projektionslichtstrahls (7) erzeugbar ist und in der Schließstellung der Projektor (5) (insbesondere eine Lichtquelle des Lichtprojektors) von dem Abdeckelement (8) abgedeckt ist, wodurch in der Schließstellung das Erzeugen der Lichtprojektion (6) auf der Projektionsfläche unterbleibt. Ferner wird ein Beleuchtungssystem, ein Verfahren und ein das Beleuchtungssystem aufweisendes Fahrzeug vorgeschlagen. A lighting device for a vehicle is proposed. The lighting device (2) comprises a light projector (5) for generating a light projection on a projection surface in a vehicle environment by means of a projection light beam (7). The lighting device comprises a cover element (8) movable between at least one closed position (covering position) and an operating position (open position). In the operating position, the light projection (6) can be generated on the projection surface by means of the projection light beam (7) during operation of the light projector (5). In the closed position, the projector (5) (in particular a light source of the light projector) is covered by the cover element (8), whereby the generation of the light projection (6) on the projection surface is prevented in the closed position. Furthermore, a lighting system, a method, and a vehicle having the lighting system are proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen einer Lichtprojektion gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Beleuchtungssystem und Verfahren zum Erzeugen einer Lichtprojektion in einer Fahrzeugumgebung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 7 bzw. Patentanspruch 8 sowie ein solches Beleuchtungssystem aufweisendes Fahrzeug.The invention relates to a lighting device for generating a light projection according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a lighting system and method for generating a light projection in a vehicle environment according to the preamble of patent claim 7 and patent claim 8, respectively, as well as to a vehicle having such a lighting system.
Die
Eine Aufgabe der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist es, für ein Fahrzeug eine Beleuchtungseinrichtung, ein Beleuchtungssystem sowie ein Verfahren und ein Fahrzeug bereitzustellen, welche es ermöglichen, eine hohe Projektionsqualität mit einem hohen Grad an Designfreiheit zu erzeugen.An object of the embodiments of the present disclosure is to provide a lighting device, a lighting system, a method and a vehicle for a vehicle which make it possible to generate a high projection quality with a high degree of design freedom.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Beleuchtungseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Beleuchtungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved according to the invention by a lighting unit having the features of patent claim 1, by a lighting system having the features of patent claim 7, by a method having the features of patent claim 8, and by a vehicle having the features of patent claim 10. Advantageous embodiments with expedient further developments of the invention are specified in the remaining claims.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, umfassend einen Lichtprojektor zum Erzeugen einer Lichtprojektion auf einer Projektionsfläche in einer Fahrzeugumgebung mittels eines Projektionslichtstrahls. Der Lichtprojektor kann auch einfach nur als Projektor bezeichnet werden. Unter dem Fahrzeug wird insbesondere ein Kraftfahrzeug verstanden, welches beispielsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder als Nutzkraftwagen, ausgebildet ist.A first aspect of the invention relates to a lighting device for a vehicle, comprising a light projector for generating a light projection on a projection surface in a vehicle environment using a projection light beam. The light projector can also be referred to simply as a projector. The term "vehicle" refers, in particular, to a motor vehicle, which is designed, for example, as a motor vehicle, in particular as a passenger car or a commercial vehicle.
Der Lichtprojektor kann dazu ausgebildet sein, eine oder mehrere Lichtprojektionen mittels des Projektionslichtstrahls bzw. -lichtkegels zu projizieren. Der Lichtprojektor kann insbesondere als Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs, beispielsweise als Teil bzw. Modul eines Fahrzeugscheinwerfers oder auch als eine separate Vorrichtung, ausgebildet sein. Der Lichtprojektor kann auch eine Optik umfassen. Insbesondere kann der Lichtprojektor ein oder mehrere Projektionsmodule eines LED-Scheinwerfers oder eines LED-Matrix Scheinwerfers umfassen, die in einem Fahrzeugscheinwerfer untergebracht sein können.The light projector can be configured to project one or more light projections using the projection light beam or light cone. The light projector can be configured, in particular, as part of a driver assistance system of the vehicle, for example, as a part or module of a vehicle headlight or as a separate device. The light projector can also comprise an optical system. In particular, the light projector can comprise one or more projection modules of an LED headlight or an LED matrix headlight, which can be housed in a vehicle headlight.
Die Lichtprojektion kann insbesondere eine auf eine Projektionsfläche projizierte, für den Fahrzeugfahrer und/oder für andere Verkehrsteilnehmer visuell wahrnehmbare Lichtstrukturmit einer Warn- - und/oder Hinweisfunktion sein. Die Lichtprojektion kann Informationen für die Verkehrsteilnehmer über die aktuelle Verkehrssituation enthalten. Die Beleuchtungsvorrichtung kann somit zur Erhöhung der Verkehrssicherheit beitragen.The light projection can, in particular, be a light structure projected onto a projection surface, visually perceptible to the driver and/or other road users, with a warning and/or information function. The light projection can contain information for road users about the current traffic situation. The lighting device can thus contribute to increasing road safety.
Der Projektionslichtstrahl kann ein gebündelter ggf. aus Teilstrahlern bzw. Strahlpixeln zusammengesetzter Lichtstrahl sein, der von dem Lichtprojektor erzeugt wird und dazu dient, ein Bild, Muster oder andere Informationen auf eine Projektionsfläche, beispielsweise Fahrbahnfläche in der Umgebung des Fahrzeugs, zu projizieren. Der Projektionslichtstrahl kann durch die Optik des Lichtprojektors gelenkt und fokussiert werden, um eine klar definierte Lichtstruktur auf der Projektionsfläche zu erzeugenThe projection light beam can be a bundled light beam, possibly composed of partial beams or beam pixels, generated by the light projector and used to project an image, pattern, or other information onto a projection surface, such as the road surface surrounding the vehicle. The projection light beam can be directed and focused by the optics of the light projector to create a clearly defined light structure on the projection surface.
Die Beleuchtungseinrichtung umfasst ferner ein zwischen wenigstens einer Schließstellung bzw. Abdeckstellung und einer Betriebsstellung bzw. Offenstellung bewegbares Abdeckelement, wobei in der Betriebsstellung die Lichtprojektion im Betrieb des Lichtprojektors auf der Projektionsfläche mittels des Projektionslichtstrahls erzeugbar ist und in der Schließstellung der Lichtprojektor, insbesondere eine Lichtquelle des Lichtprojektors, von dem Abdeckelement abgedeckt ist, wodurch in der Schließstellung das Erzeugen der Lichtprojektion auf der Projektionsfläche unterbleibt. In anderen Worten umfasst die Beleuchtungsvorrichtung ein, insbesondere dem Lichtprojektor nachgeschaltetes, bewegbares, beispielsweise als Blende ausgebildetes, Abdeckelement, welches dazu ausgebildet ist, bei Inbetriebnahme des Lichtprojektors durch einen Bewegungsmechanismus geöffnet zu werden, so dass der Projektionslichtstrahl zum Erzeugen der Lichtprojektion, insbesondere durch eine Lichtauslassöffnung einer Abdeckvorrichtung des Fahrzeugs, zu der Projektionsfläche gelangen kann. Unter dem Öffnen kann dabei das Bewegen des Abdeckelements aus der Schließstellung in die Betriebsstellung verstanden werden.The lighting device further comprises a cover element movable between at least one closed or covering position and an operating or open position. In the operating position, the light projection can be generated on the projection surface by means of the projection light beam during operation of the light projector. In the closed position, the light projector, in particular a light source of the light projector, is covered by the cover element, whereby the generation of the light projection on the projection surface is prevented in the closed position. In other words, the lighting device comprises a movable cover element, in particular arranged downstream of the light projector, designed, for example, as a diaphragm, which is designed to be opened by a movement mechanism when the light projector is started up, so that the projection light beam for generating the light projection can reach the projection surface, in particular through a light outlet opening of a covering device of the vehicle. Opening can be understood as moving the cover element from the closed position into the operating position.
Das Abdeckelement bzw. die Blende kann grundsätzlich jede beliebige Form, insbesondere eine rechteckige oder runde Form, aufweisen und kann geeignet sein, die Lichtauslassöffnung ganz oder wenigstens teilweise zu verschließen. Das Abdeckelement bzw. die Blende kann farbig sein und sich somit harmonisch in das Design des Fahrzeugs integrieren. Insbesondere kann das Abdeckelement bzw. die Blende in einer an die Fahrzeugfarbe angepassten Farbe gestaltet sein. Das Abdeckelement kann auch wenigstens teilweise lichtundurchlässig ausgebildet sein, so dass der Lichtprojektor hinter der geschlossenen Abdeckelement verborgen bleibt. Das Abdeckelement bzw. die Blende kann eine Dichtlippe am Außenrand umfassen, um Umwelteinflüsse auf den Lichtprojektor zu reduzieren.The cover element or the panel can basically have any shape, in particular a rectangular or round shape, and can be suitable for completely or at least partially closing the light outlet opening. The cover element or panel can be colored and thus integrate harmoniously into the design of the vehicle. In particular, the cover element or panel can be designed in a color that matches the vehicle color. The cover element can also be at least partially opaque, so that the light projector remains hidden behind the closed cover element. The cover element or panel can include a sealing lip on the outer edge to reduce environmental influences on the light projector.
Das Abdeckelement kann so bewegbar ausgebildet sein, dass ein Wegklappen, Wegdrehen oder Verschieben des Abdeckelements möglich ist. Insbesondere kann das Abdeckelement als ein Shutter-Verschluss ausgebildet sein. Das Abdeckelement kann insbesondere so bewegbar ausgebildet sein, dass bei eingeschaltetem Lichtprojektor der Projektionslichtstrahl durch die Lichtauslassöffnung frei austreten kann.The cover element can be designed to be movable, allowing it to be folded away, rotated away, or shifted. In particular, the cover element can be designed as a shutter. The cover element can be designed to be movable, in particular, such that when the light projector is switched on, the projection light beam can freely exit through the light outlet opening.
Die Abdeckvorrichtung kann grundsätzlich jedes Karosserieteil des Fahrzeugs, insbesondere ein Teil einer Scheinwerferabdeckung des Fahrzeugs, sein. Die Abdeckvorrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, den Lichtprojektor zu verdecken und/oder vor Umwelteinflüssen zu schützen.The covering device can, in principle, be any body part of the vehicle, in particular a part of a headlight cover. The covering device can, in particular, be designed to conceal the light projector and/or protect it from environmental influences.
Bei ausgeschaltetem Lichtprojektor hingegen kann das Abdeckelement geschlossen bleiben, so dass der Lichtprojektor hinter dem Abdeckelement versteckt bzw. von äußeren Einflüssen geschützt sein kann, wenn der Lichtprojektor nicht gebraucht wird.When the light projector is switched off, however, the cover element can remain closed so that the light projector can be hidden behind the cover element or protected from external influences when the light projector is not in use.
Der Lichtprojektor kann verschiebbar gelagert sein, so dass der Lichtprojektor zu der Lichtauslassöffnung bzw. wenigstens teilweise durch die Lichtauslassöffnung geschoben werden kann. Durch das Verschieben des Lichtprojektors an die Lichtauslassöffnung kann die Lichtauslassöffnung klein gehalten werden und es kann ein großer Bereich auf der Projektionsfläche in der Fahrzeugumgebung ausgeleuchtet werden. Das Verschieben des Lichtprojektors weg von der Lichtauslassöffnung kann dazu beitragen, dass der Lichtprojektor bei Vibrationen insbesondere während der Fahrt wenig Kontakt zu der Abdeckvorrichtung, insbesondere der Karosserie des Fahrzeugs, hat. Dadurch können mögliche Beschädigungen des Lichtprojektors durch die Karosserie während der Fahrt reduziert werden.The light projector can be mounted so that it can be moved toward the light outlet opening or at least partially through the light outlet opening. By moving the light projector toward the light outlet opening, the light outlet opening can be kept small, allowing a large area of the vehicle's surroundings to be illuminated on the projection surface. Moving the light projector away from the light outlet opening can help ensure that the light projector has little contact with the covering device, in particular the vehicle body, during vibrations, particularly while driving. This can reduce potential damage to the light projector from the body while driving.
Die Beleuchtungseinrichtung kann einen Verschiebemechanismus zum Verschieben des Lichtprojektors umfassen. Der Verschiebemechanismus kann insbesondere einen Motor mit Zahnrad umfassen. Insbesondere kann der Motor an eine Steuereinheit anschließbar sein, so dass die Verschiebung des Lichtprojektors von der Steuereinheit je nach Bedarf gesteuert werden kann. Durch den Verschiebemechanismus kann der Lichtprojektor mittels der Steuereinheit während der Fahrt automatisch an die Lichtauslassöffnung geschoben und der Projektionslichtstrahl und die Lichtprojektion können während der Fahrt erzeugt werden.The lighting device can comprise a displacement mechanism for displacing the light projector. The displacement mechanism can, in particular, comprise a motor with a gear. In particular, the motor can be connected to a control unit so that the displacement of the light projector can be controlled by the control unit as needed. The displacement mechanism allows the light projector to be automatically moved to the light outlet opening by the control unit while driving, and the projection light beam and the light projection can be generated during driving.
Der Verschiebemechanismus kann mit dem Bewegungsmechanismus so gekoppelt sein, wodurch beziehungsweise so dass das Abdeckelement beim Verschieben des Lichtprojektors automatisch betätigbar ist oder betätigt wird. Insbesondere kann der Verschiebemechanismus dazu ausgebildet sein, das Abdeckelement zu öffnen, wenn eine Verschiebung des Lichtprojektors eingeleitet wird und/oder wenn der Lichtprojektor ausgefahren wird. Die Kopplung kann mittels der Steuereinheit erfolgen, so dass das Abdeckelement von der Steuereinheit geöffnet wird, sobald die Verschiebung in Gang gesetzt wird. Dadurch kann eine separate Steuerung eingespart werden.The displacement mechanism can be coupled to the movement mechanism in such a way that the cover element can be or is automatically actuated when the light projector is moved. In particular, the displacement mechanism can be designed to open the cover element when a movement of the light projector is initiated and/or when the light projector is extended. The coupling can be effected via the control unit, so that the cover element is opened by the control unit as soon as the movement is initiated. This eliminates the need for a separate control system.
Der Bewegungsmechanismus kann Hubmagneten zum Bewegen des Abdeckelements umfassen. Der Lichtprojektor kann so ausgebildet sein, dass zwischen dem Hubmagneten und dem Lichtprojektor eine magnetische Kraft entsteht. Insbesondere kann der Bewegungsmechanismus so ausgebildet sein, dass beim Verschieben des Lichtprojektors die magnetische Kraft zwischen dem Hubmagneten und dem Lichtprojektor den Bewegungsmechanismus des Abdeckelements wenigstens teilweise unterstützt. Die Beleuchtungseinrichtung kann elektrische Anschlüsse zum Anschließen des Hubmagneten und des Bewegungsmechanismus umfassen. Der Bewegungsmechanismus kann auf den Lichtprojektor und die Beleuchtungseinrichtung abgestimmt sein und eine modulare Bauweise der Beleuchtungsvorrichtung ermöglichen.The movement mechanism can comprise lifting magnets for moving the cover element. The light projector can be designed such that a magnetic force is generated between the lifting magnet and the light projector. In particular, the movement mechanism can be designed such that, when the light projector is moved, the magnetic force between the lifting magnet and the light projector at least partially supports the movement mechanism of the cover element. The lighting device can comprise electrical connections for connecting the lifting magnet and the movement mechanism. The movement mechanism can be coordinated with the light projector and the lighting device and enable a modular design of the lighting device.
Die Beleuchtungseinrichtung kann einen Fahrzeugscheinwerfer, insbesondere Fahrzeugfrontscheinwerfer, oder eine Fahrzeugheckleuchte wenigstens teilweise, insbesondere überwiegend oder vollständig, umfassen. In anderen Worten ist die Beleuchtungseinrichtung als Fahrzeugscheinwerfer oder als Fahrzeugheckleuchte ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Beleuchtungseinrichtung einen Stoßfänger und/oder einen anderen Karosserieteil des Fahrzeugs zumindest teilweise umfasst. Insbesondere kann die Beleuchtungseinrichtung in dem Fahrzeugscheinwerfer, in der Fahrzeugheckleuchte, in dem Stoßfänger und/oder dem anderen Karosserieteil des Fahrzeugs eingebaut sein.The lighting device can at least partially, in particular predominantly or completely, comprise a vehicle headlight, in particular a vehicle front headlight, or a vehicle rear light. In other words, the lighting device is designed as a vehicle headlight or as a vehicle rear light. Alternatively or additionally, it is provided, for example, that the lighting device at least partially encompasses a bumper and/or another body part of the vehicle. In particular, the lighting device can be installed in the vehicle headlight, in the vehicle rear light, in the bumper and/or the other body part of the vehicle.
Insbesondere besteht ein erfinderischer Gedanke der vorliegenden Offenbarung darin, den Projektor in einen Frontscheinwerfer, in eine Heckleuchte in einen Stoßfänger und/oder in einen anderen Teil der Fahrzeugkarosserie so zu integrieren und mit der Blende abzudecken, so dass im nichtgenutzten Zustand des Projektors, dieser möglichst nicht von außen sichtbar ist. Dadurch kann insbesondere erreicht werden, dass das Fahrzeugdesign durch den Projektor im nichtbenutzten möglichst nicht oder nur unwesentlich beeinträchtigt wird.In particular, an inventive concept of the present disclosure consists in integrating the projector into a headlight, a taillight, a bumper, and/or another part of the vehicle body and covering it with the cover so that, when the projector is not in use, it is as invisible from the outside as possible. This makes it possible, in particular, to ensure that the vehicle design is not impaired, or only slightly impaired, by the projector when not in use.
Der Lichtprojektor der Beleuchtungseinrichtung kann als Nahfeldprojektor ausgebildet sein. Der Nahfeldprojektor kann dazu ausgebildet sein, Projektionen in unmittelbarer Nähe, insbesondere im Nahfeldbereich des Fahrzeugs, zu projizieren. Insbesondere kann der Nahfeldprojektor dazu ausgebildet sein, die Projektionen innerhalb eines Radius von wenigen Metern besonders scharf und klar zu projizieren. Der Nahfeldprojektor kann mit speziellen Optiken und Technologien wie z.B. LED-Lichtfeldtechnologie ausgestattet sein, um Projektionen, insbesondere hochauflösende Projektionen mit detailreichen Inhalten aus kurzen Distanzen scharf und klar darzustellen. Der Nahfeldprojektor kann zum Projizieren von Augmented Reality (AR) oder Virtual Reality Projektionen ausgebildet sein. The light projector of the lighting device can be designed as a near-field projector. The near-field projector can be designed to project projections in the immediate vicinity, particularly in the near-field area of the vehicle. In particular, the near-field projector can be designed to project the projections particularly sharply and clearly within a radius of a few meters. The near-field projector can be equipped with special optics and technologies, such as LED light field technology, to display projections, particularly high-resolution projections with detailed content, sharply and clearly from short distances. The near-field projector can be designed to project augmented reality (AR) or virtual reality projections.
Nach einem zweiten Aspekt wird ein Beleuchtungssystem gemäß dem ersten Aspekt sowie eine Steuereinheit zum Ansteuern des Bewegungsmechanismus des bewegbaren Abdeckelements bzw. der Blende vorgeschlagen. Die Steuereinheit kann dazu konfiguriert sein, den Bewegungsmechanismus des Abdeckelements und den Verschiebemechanismus des Lichtprojektors gemeinsam anzusteuern. Insbesondere können der Bewegungsmechanismus des Abdeckelements und der Verschiebemechanismus des Lichtprojektors gemeinsam mit einem Zeichengeber des Fahrzeuges wie bspw. Blinker, Bremslicht, Nebelscheinwerfer oder andere gemeinsam angesteuert werden. Die vom Lichtprojektor erzeugte Projektion, insbesondere die Lichtstruktur, kann die Zeichen insbesondere Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsanzeigen etc. des Zeichengebers des Fahrzeuges umfassen. Die Projektion kann insbesondere die Zeichen für andere Verkehrsteilnehmer besser sichtbar machen.According to a second aspect, a lighting system according to the first aspect and a control unit for controlling the movement mechanism of the movable cover element or the panel are proposed. The control unit can be configured to jointly control the movement mechanism of the cover element and the displacement mechanism of the light projector. In particular, the movement mechanism of the cover element and the displacement mechanism of the light projector can be jointly controlled together with a signal generator of the vehicle, such as turn signals, brake lights, fog lights, or others. The projection generated by the light projector, in particular the light structure, can comprise the signs, in particular traffic signs, speed displays, etc., of the signal generator of the vehicle. The projection can, in particular, make the signs more visible to other road users.
Nach einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Lichtprojektion in einer Fahrzeugumgebung mittels einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Projektionslichtstrahls mittels des Lichtprojektors. Das Verfahren umfasst das Versetzen des Abdeckelements in die Betriebsstellung durch einen Bewegungsmechanismus, so dass die Lichtprojektion auf der Projektionsfläche mittels des Projektionslichtstrahls erzeugt werden kann. Das Versetzen des Abdeckelements kann insbesondere Öffnen des dem Lichtprojektor nachgeschalteten bewegbaren Abdeckelements bzw. der Blende durch den Bewegungsmechanismus umfassen, so dass der Projektionslichtstrahl zum Erzeugen der Lichtprojektion durch eine Lichtauslassöffnung einer Abdeckvorrichtung des Fahrzeugs austreten kann. Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Beleuchtungseinrichtung. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.According to a third aspect, a method for generating a light projection in a vehicle environment using a lighting device according to the first aspect is proposed. The method comprises generating a projection light beam using the light projector. The method comprises moving the cover element into the operating position by a movement mechanism, so that the light projection can be generated on the projection surface by means of the projection light beam. Moving the cover element can, in particular, comprise opening the movable cover element or aperture downstream of the light projector by the movement mechanism, so that the projection light beam can exit through a light outlet opening of a cover device of the vehicle to generate the light projection. Advantages and effects, as well as further developments of the method, arise from the advantages and effects, as well as further developments of the lighting device described above. To avoid repetition, reference is therefore made in this regard to the preceding description.
Der Lichtprojektor kann insbesondere verschiebbar gelagert sein, wobei das Verfahren ferner das Verschieben des Lichtprojektors umfassen kann, so dass der Lichtprojektor zu einer Lichtauslassöffnung einer Abdeckvorrichtung des Fahrzeugs und/oder wenigstens teilweise durch die Lichtauslassöffnung der Abdeckvorrichtung geschoben wird. Durch das Verschieben des Lichtprojektors können störende Schatten und Verdeckungen minimiert werden. Dies ist besonders wichtig in Situationen, in denen eine klare und ununterbrochene Projektion erforderlich ist, um die visuelle Qualität zu maximieren. Durch das Verschieben des Lichtprojektors an die Lichtauslassöffnung kann zudem die Lichtauslassöffnung klein gehalten werden und es kann ein großer Bereich auf der Projektionsfläche in der Fahrzeugumgebung ausgeleuchtet werden.The light projector can, in particular, be mounted displaceably, wherein the method can further comprise displacing the light projector such that the light projector is pushed toward a light outlet opening of a covering device of the vehicle and/or at least partially through the light outlet opening of the covering device. By displacing the light projector, disruptive shadows and obscurations can be minimized. This is particularly important in situations where a clear and uninterrupted projection is required to maximize visual quality. By displacing the light projector to the light outlet opening, the light outlet opening can also be kept small and a large area on the projection surface in the vehicle's surroundings can be illuminated.
Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug. Auf dem Fahrzeug ist wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung nach dem ersten Aspekt bzw. ein Beleuchtungssystem nach dem zweiten Aspekt implementiert, wobei vorzugsweise die wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung (2) einen Fahrzeugscheinwerfer, eine Fahrzeugheckleuchte, einen Stoßfänger und/oder einen anderen Karosserieteil des Fahrzeugs wenigstens teilweise umfasst. Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Fahrzeugs ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen der oben beschriebenen Beleuchtungseinrichtung oder des oben beschriebenen Beleuchtungssystems. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.A fourth aspect of the invention relates to a vehicle. At least one lighting device according to the first aspect or a lighting system according to the second aspect is implemented on the vehicle, wherein the at least one lighting device (2) preferably at least partially comprises a vehicle headlight, a vehicle taillight, a bumper, and/or another body part of the vehicle. Advantages and effects, as well as further developments of the vehicle, arise from the advantages and effects, as well as further developments of the lighting device or the lighting system described above. To avoid repetition, reference is therefore made in this regard to the preceding description.
In der folgenden Beschreibung werden Details zur Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Spezifikation angegeben. Einem Fachmann wird jedoch klar sein, dass die Ausführungsformen auch ohne solche Einzelheiten ausgeführt werden können.
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1 zeigt ein Fahrzeug mit einer Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
2 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Beleuchtungseinrichtung gemäß1 , -
3 zeigt schematische Querschnittsdarstellungen der Beleuchtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel, -
4 zeigt schematische Querschnittsdarstellungen der Beleuchtungseinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, -
5 zeigt schematische Querschnittsdarstellungen der Beleuchtungseinrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, -
6 zeigt schematische Querschnittsdarstellungen der Beleuchtungseinrichtung gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel, -
7 zeigt ein Blockdiagramm eines Beleuchtungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel, und -
8 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Erzeugen einer Lichtprojektion in einer Fahrzeugumgebung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 shows a vehicle with a lighting device according to an embodiment, -
2 shows an enlarged view of the lighting device according to1 , -
3 shows schematic cross-sectional views of the lighting device according to an embodiment, -
4 shows schematic cross-sectional views of the lighting device according to another embodiment, -
5 shows schematic cross-sectional views of the lighting device according to a further embodiment, -
6 shows schematic cross-sectional views of the lighting device according to another embodiment, -
7 shows a block diagram of a lighting system according to an embodiment, and -
8 shows a flowchart of a method for generating a light projection in a vehicle environment according to an embodiment.
Die Beleuchtungseinrichtung 2 bzw. die Fahrzeugrückleuchte umfasst Rücklichteinheiten 3 und 4 sowie einen Lichtprojektor 5 zum Erzeugen einer Lichtprojektion 6 in einer Fahrzeugumgebung mittels eines Projektionslichtstrahls 7.The lighting device 2 or the vehicle rear light comprises rear light units 3 and 4 and a light projector 5 for generating a light projection 6 in a vehicle environment by means of a projection light beam 7.
Der Lichtprojektor 5 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Nahfeldprojektor zum Erzeugen von unterschiedlichen Projektionen in der Umgebung ausgebildet. Die Projektion 6 in
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Beleuchtungseinrichtung 2 ein Gehäuse 10, in welchem der Lichtprojektor 5 sowie eine Lichtfunktion 11 untergebracht ist. Der Lichtprojektor 5 weist eine Lichtquelle 12 und eine Linse 13 bzw. Projektionslinse auf.
In the illustrated embodiment, the lighting device 2 comprises a housing 10 in which the light projector 5 and a light function 11 are housed. The light projector 5 has a light source 12 and a lens 13, or projection lens.
Die in
Die Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst ferner einen Projektionsfensterrahmen 17 mit einem Projektionsfenster bzw. Lichtauslassöffnung, so dass der Projektionslichtstrahl aus der Beleuchtungseinrichtung 2 austreten kann.The lighting device 2 further comprises a projection window frame 17 with a projection window or light outlet opening, so that the projection light beam can exit the lighting device 2.
Zur Verdeutlichung der Funktion des beweglichen Abdeckelements 8 wird ds bewegliche Abdeckelement 8 in
Die Beleuchtungseinrichtung 2 umfasst ferner einen Hubmagneten 18 zum Verstellend des Abdeckelements 8 sowie ein an dem Abdeckelement 8 befestigtes Magnetelement 19 bzw. magnetisches Element.The lighting device 2 further comprises a lifting magnet 18 for adjusting the cover element 8 and a magnet element 19 or magnetic element fastened to the cover element 8.
Die Hubmagneten 18 können insbesondere als Elektromagneten ausgebildet sein, welcher in einem aktivierten Zustand eine magnetische Kraft auf das Magnetelement 19 zum Verstellen des Abdeckelements 8 ausüben kann. Insbesondere kann der Hubmagnet 18 dazu ausgebildet sein, von einer Steuereinheit, in
Wie aus dem schematischen Querschnitt in Draufsicht, rechts im Bild, erkennbar, umfasst die Beleuchtungseinrichtung 2 eine Seitenwandleuchte 20 und eine Heckdeckelleuchte 21. Der Lichtprojektor 5 ist der Seitenwandleuchte 20 untergebracht. Es ist auch möglich, dass der Lichtprojektor 5 in der Heckdeckelleuchte 21 und/oder in einem anderen Teil der Fahrzeugkarosserie untergebracht ist.As can be seen from the schematic cross-section in plan view, on the right in the picture, the lighting device 2 comprises a side wall light 20 and a trunk lid light 21. The light projector 5 is housed in the side wall light 20. It is also possible for the light projector 5 to be housed in the trunk lid light 21 and/or in another part of the vehicle body.
Mittels des Verschiebemechanismus kann der Lichtprojektor 5 insbesondere entlang der Zahnstange in Richtung des Projektionsfensters so verschoben werden, dass der Lichtprojektor 5 wenigstens teilweise über die Abdeckscheibe 9 hinausragt. Der Lichtprojektor 5 in dem ausgefahrenen Zustand wird in
Oben rechts im Bild wird die Position des Abdeckelements 8 an der Außenabdeckung des Stoßfängers verdeutlicht. Dieses Ausführungsbeispiel soll insbesondere verdeutlichen, dass die hier beschriebene Beleuchtungseinrichtung 2 grundsätzlich an beliebiger Stelle an dem Fahrzeug angebracht werden kann.
The top right of the image shows the position of the cover element 8 on the outer cover of the bumper. This exemplary embodiment is intended to illustrate in particular that the lighting device 2 described here can, in principle, be mounted anywhere on the vehicle.
Die Steuereinheit 43 ist dazu konfiguriert, die Beleuchtungseinrichtung 2, insbesondere basierend auf den Sensordaten, zum Aktivieren des Lichtprojektors 5 insbesondere zum Erzeugen einer Projektion in der Fahrzeugumgebung anzusteuern.The control unit 43 is configured to control the lighting device 2, in particular based on the sensor data, to activate the light projector 5, in particular to generate a projection in the vehicle environment.
Die Steuereinheit 43 kann ferner dazu konfiguriert sein, das dem Lichtprojektor 5 nachgeschaltete Abdeckelement 8, insbesondere basierend auf den Sensordaten, zu öffnen, so dass der Projektionslichtstrahl zum Erzeugen der Lichtprojektion zu der Projektionsfläche gelangen kann. Beispielsweise können die Sensordaten Informationen über die Fahrzeugumgebung enthalten, und die Steuereinheit 43 kann so konfiguriert sein, dass das Abdeckelement geöffnet wird, wenn aus der Fahrzeugumgebung keine Gefahr der Beschädigung oder des Verschmutzens der Linse 13 ausgeht. Das Öffnen des Abdeckelements 8 bzw. das Herausfahren des Lichtprojektors kann beispielsweise unterbleiben, wenn die Auswertung der Sensorik 42 ergibt, dass sich Hindernisse in der unmittelbaren Nähe der Beleuchtungseinrichtung 2 befinden.The control unit 43 can further be configured to open the cover element 8 arranged downstream of the light projector 5, in particular based on the sensor data, so that the projection light beam can reach the projection surface to generate the light projection. For example, the sensor data can contain information about the vehicle's surroundings, and the control unit 43 can be configured to open the cover element if the vehicle's surroundings pose no risk of damage or contamination to the lens 13. The opening of the cover element 8 or the extension of the light projector can be omitted, for example, if the evaluation of the sensor system 42 shows that there are obstacles in the immediate vicinity of the lighting device 2.
Die Schnittstelle 44 kann ferner dazu konfiguriert sein, Eingaben des Benutzers über eine Benutzerschnittstelle (nicht gezeigt) zu erfassen, und die Beleuchtungseinrichtung 2 wenigstens teilweise basierend auf den Eingaben des Benutzers anzusteuern.The interface 44 may further be configured to receive user input via a user interface (not shown) and to control the lighting device 2 at least partially based on the user's inputs.
Das Einschalten des Lichtprojektors 5 kann insbesondere nach dem und/oder im Wesentlichen gleichzeitig mit dem Öffnen des Abdeckelements 8 erfolgen.The light projector 5 can be switched on in particular after and/or substantially simultaneously with the opening of the cover element 8.
Das Verfahren 100 kann ferner Verschieben 130 des Lichtprojektors 5 umfassen, so dass der Lichtprojektor zu der Lichtauslassöffnung bzw. wenigstens teilweise durch die Lichtauslassöffnung geschoben werden kann.The method 100 may further comprise moving 130 the light projector 5 so that the light projector can be moved toward the light outlet opening or at least partially through the light outlet opening.
In einigen Ausführungsbeispielen ist die Verschiebung des Lichtprojektors mit dem Öffnen des Abdeckelements mechanisch so gekoppelt, dass beim Verschieben des Lichtprojektors 5 das Abdeckelement 8 automatisch geöffnet wird.In some embodiments, the displacement of the light projector is mechanically coupled to the opening of the cover element such that when the light projector 5 is moved, the cover element 8 is automatically opened.
Die Steuereinheit kann dazu insbesondere konfiguriert sein, den Bewegungsmechanismus des Abdeckelements und den Verschiebemechanismus des Lichtprojektors gemeinsam anzusteuern.The control unit can be configured in particular to jointly control the movement mechanism of the cover element and the displacement mechanism of the light projector.
In einigen Ausführungsbeispielen wird ein aktueller Zustand eines oder mehrerer Zeichengeber des Fahrzeugs durch die Sensorik 42 bzw. über die Schnittstelle 44 erfasst, so dass die Beleuchtungseinrichtung 2 basierend auf dem aktuellen Zustand einer oder mehrerer Zeichengeber angesteuert werden kann. Insbesondere können der Bewegungsmechanismus des Abdeckelements und der Verschiebemechanismus des Lichtprojektors gemeinsam mit einem Zeichengeber des Fahrzeuges wie bspw. Blinker, Bremslicht, Nebelscheinwerfer oder andere gemeinsam angesteuert werden. Die vom Lichtprojektor erzeugte Projektion, insbesondere die Lichtstruktur, kann die Zeichen insbesondere Verkehrszeichen, Geschwindigkeitsanzeigen etc. des Zeichengebers des Fahrzeuges umfassen. Die Projektion kann insbesondere die Zeichen für andere Verkehrsteilnehmer besser sichtbar machen.In some embodiments, a current state of one or more signal transmitters of the vehicle is detected by the sensor system 42 or via the interface 44, so that the lighting device 2 can be controlled based on the current state of one or more signal transmitters. In particular, the movement mechanism of the cover element and the displacement mechanism of the light projector can be controlled jointly with a signal transmitter of the vehicle, such as turn signals, brake lights, fog lights, or others. The projection generated by the light projector, in particular the light structure, can include the signs, in particular traffic signs, speed displays, etc., of the signal transmitter of the vehicle. The projection can, in particular, make the signs more visible to other road users.
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