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Dokumentenidentifikation DE102005048186A1 12.04.2007
Titel Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeuglichts
Anmelder Volkswagen AG, 38440 Wolfsburg, DE
Erfinder Oppel, Jens, 38518 Gifhorn, DE
DE-Anmeldedatum 07.10.2005
DE-Aktenzeichen 102005048186
Offenlegungstag 12.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse B60Q 1/04(2006.01)A, F, I, 20051007, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60Q 1/26(2006.01)A, L, I, 20051007, B, H, DE   
Zusammenfassung Das Betreiben eines Fahrzeuglichts (1) kann dazu führen, dass an einer hitzeempfindlichen Komponente (4) in der Umgebung des Glühdrahts (2) Hitzeschäden auftreten. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige Möglichkeit zur Verhinderung eines Hitzeschadens an der Komponente (4) in der Umgebung des Glühdrahts (2) zu finden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung zur Steuerung von mindestens einem Fahrzeuglicht (1), umfassend eine Steuereinrichtung (6) zur Steuerung einer Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts (1) in Abhängigkeit eines bereitgestellten Steuersignals (9) und eine Auswerteeinrichtung (5) zur Erfassung einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Bereitstellung des Steuersignals (9) an die Steuereinrichtung (6) in Abhängigkeit der erfassten Information. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer Intensität von mindestens einem Fahrzeuglicht (1) durch Erfassen einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Steuern der Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts (1) in Abhängigkeit der erfassten Information.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung zur Steuerung von mindestens einem Fahrzeuglicht mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung einer Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts in Abhängigkeit eines bereitgestellten Steuersignals. Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Steuern einer Intensität von mindestens einem Fahrzeuglicht vorgestellt.

Das längere Betreiben eines Fahrzeuglichts führt häufig zu einer Überhitzung des zugehörigen Glühdrahts. Dies kann eine Deformierung des Glühdrahts oder dessen Durchbrennen auslösen.

In der Druckschrift DE 10 2004 012 557 A1 ist deshalb ein Fahrzeugscheinwerfersystem vorgestellt, welches eine Regeleinheit zur Steuerung der Leistung einer zugehörigen Lichtquelle umfasst. Die Regeleinheit steuert die Leistung der Lichtquelle so, dass sich am Glühdraht nicht ein Kritischer Temperaturwert einstellen kann, welcher mit einer Änderung der kristallinen Struktur des Glühdrahts verbunden ist.

Ein Fahrzeugscheinwerfersystem mit einer Regeleinheit, wie sie in Druckschrift DE 10 2004 012 557 A1 vorgestellt wird, ist allerdings aufgrund der komplizierten Funktionsweise der Regeleinheit nur unter hohen Kosten herstellbar. Des Weiteren berücksichtigt die Druckschrift nicht die von einem Glühdraht an seine nähere Umgebung ausgestrahlte Wärmeenergie. Ein hoher Prozentsatz der einem Glühdraht zugeführten Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt, welche an die Umgebung abgestrahlt wird. Dies kann dazu führen, dass auch bei einer Temperatur des Glühdrahts unter dem kritischen Temperaturwert Hitzeschäden an Kunststoffkomponenten in der näheren Umgebung des Glühdrahts auftreten. Beispielsweise können diese Kunststoffkomponenten durch die vom Glühdraht ausgestrahlte Wärmeenergie schmelzen oder sich entzünden. Es ist deshalb notwendig, die Komponenten eines Fahrzeuglichts so auszubilden, dass sie einer hohen thermischen Belastung standhalten können.

Um dies zu gewährleisten, werden die einen Glühdraht umgebenden Kunststoffkomponenten eines Fahrzeuglichts nach dem bisherigen Stand der Technik aus hitzebeständigen Materialien angefertigt. Dies schränkt die für die Herstellung von Fahrzeuglichtkomponenten verwendbaren Materialien stark ein und führt damit zu höheren Materialkosten bei der Herstellung eines Fahrzeuglichts. Dabei tritt häufig auch das Problem auf, dass die Herstellung einer Fahrzeuglichtkomponente aus einem hitzebeständigeren Material arbeits- und zeitaufwendiger ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine kostengünstige Möglichkeit zur Verhinderung eines Hitzeschadens an einer Komponente in der Umgebung eines Glühdrahts zu finden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung zur Steuerung von mindestens einem Fahrzeuglicht umfassend eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts in Abhängigkeit eines bereitgestellten Steuersignals und eine Auswerteeinrichtung zur Erfassung einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Bereitstellung des Steuersignals an die Steuereinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Information.

Ebenso wird die genannte Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Steuern einer Intensität von mindestens einem Fahrzeuglicht durch Erfassen einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und Steuern der Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts in Abhängigkeit der erfassten Information.

Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass sich eine kostengünstige Möglichkeit zur Kühlung eines Fahrzeuglichts über den bei einer Fahrt oft auftretenden starken Fahrtwind bietet. Ein starker Fahrtwind führt zu einer verstärkten Wärmeübertragung vom Inneren des Fahrzeuglichts in die äußere Umgebung. Auf diese Weise sorgt ein starker Fahrtwind für eine ausreichende Kühlung der Komponenten im Inneren des Fahrzeuglichts. Fahrzeuglichtkomponenten aus einem hitzeempfindlichen Material werden somit über den Fahrtwind vor einer Beschädigung durch die vom Glühdraht abgestrahlte Wärmeenergie geschützt.

Allerdings ist der bei einer Fahrt auftretende Fahrtwind von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängig. Bei einer schnellen Fahrt des Fahrzeugs ist der Fahrtwind stark genug, um für eine ausreichende Kühlung innerhalb des Fahrzeuglichts zu sorgen. Eine Hitzebeschädigung von Kunststoffkomponenten durch die beim Betreiben des Fahrzeuglichts erzeugte Wärme muss deshalb bei einer schnellen Fahrt nicht befürchtet werden.

Hingegen tritt bei einer langsamen Fahrt nur ein leichter Fahrtwind auf. Es ist deshalb vorteilhaft, wenn die Intensität eines Fahrzeuglichts bei einer langsamen Fahrt des Fahrzeugs im Vergleich zur Intensität des Fahrzeuglichts bei einer schnellen Fahrt reduziert wird. Bei einem Stillstand eines Fahrzeugs entfällt der Fahrtwind ganz. Vorzugsweise wird aus diesem Grund die Intensität des Fahrzeuglichts bei einem Anhalten des Fahrzeugs oder ab einer vorgegebenen Stillstandszeit reduziert.

Eine derartige Steuerung der Intensität eines Fahrzeuglichts in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs wirkt sich auch positiv auf die gesamte Verkehrssituation aus. Fährt ein Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit, so ist es vorteilhaft, wenn die Fahrzeuglichter auch aus einer größeren Entfernung noch gesehen werden können. Durch das Betreiben der Fahrzeuglichter mit einer hohen Intensität ist dies möglich. Hingegen ist es ausreichend, wenn ein langsamer fahrendes Fahrzeug erst ab einer geringeren Entfernung über die aktivierten Fahrzeuglichter wahrgenommen werden kann. Vor allem bei einem stillstehenden Fahrzeug kann es auf die übrigen Verkehrsteilnehmer irritierend wirken, wenn einige Fahrzeuglichter, wie beispielsweise die Scheinwerfer, mit hoher Intensität leuchten.

Erfindungsgemäß kann eine Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung so ausgelegt sein, dass sie auf eine Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erst nach einer vorgegebenen Wartezeit reagiert. Dies ist beispielsweise durch eine Zeiterfassungsuntereinrichtung möglich, welche bei Einhaltung einer Fahrzeuggeschwindigkeit für ein vorgegebenes Mindestzeitintervall ein entsprechendes Signal an die Auswerteeinrichtung ausgibt. Ebenso kann der von der Auswerteeinrichtung erfassten Information entnehmbar sein, wie lange die gefahrene Fahrzeuggeschwindigkeit vom Fahrzeug innerhalb eines vorgegebenen Abweichungsbereich eingehalten wird. Möglich ist auch, dass die von der Auswerteeinrichtung erfasste Information nicht eine aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, sondern eine über ein vorgegebenes Zeitintervall gemittelte Fahrzeuggeschwindigkeit enthält. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die von einer erfindungsgemäßen Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung gesteuerten Lichter eines Fahrzeuges bei kurzzeitigen Geschwindigkeitsschwankungen ihre Helligkeit variieren. Die vorgegebene Wartezeit kann beispielsweise einer mittleren Rotphase einer Verkehrsampel entsprechen.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der in der beigefügten 1 dargestellten Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung erläutert. Das nachfolgende Ausführungsbeispiel stellt dabei eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.

Die in 1 skizzierte Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung dient zur Steuerung eines Scheinwerfers 1. Der Scheinwerfer 1 enthält einen Glühdraht 2 zur Erzeugung von Licht mit einer Intensität, welche abhängig von der zugeführten Versorgungsspannung 3 ist. Weist die Versorgungsspannung 3 einen hohen Betrag auf, so strahlt der Glühdraht 2 heller als bei einem geringen Betrag der Versorgungsspannung 3. Allerdings wird nur ein Teil der dem Scheinwerfer 1 über die Versorgungsspannung 3 zugeführten Energie in Lichtenergie umgewandelt. Ein weitaus größerer Teil wird in Wärmeenergie umgewandelt, was zu einer starken Erwärmung des Glühdrahts 2 und des Scheinwerfers 1 führen kann.

In der räumlichen Umgebung eines Glühdrahts 2 befinden sich häufig Kunststoffkomponenten, welche extrem hitzeempfindlich sind. In dem Beispiel aus 1 ist dies eine Abdeckkomponente 4 aus Kunststoff. Da die Abdeckkomponente 4 sich im direkten Kontakt mit dem Glühdraht 2 befindet, kann eine starke Wärmeausstrahlung des Glühdrahts 2 zu einer Hitzebeschädigung an der Abdeckkomponente 4 führen. Beispielsweise kann die Abdeckkomponente 4 anfangen zu schmelzen oder zu brennen. Über die Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung soll deshalb erfindungsgemäß verhindert werden, dass sich das Innere des Scheinwerfers 1 auf eine Temperatur erwärmt, bei welcher eine Beschädigung der Abdeckkomponente 4 befürchtet werden muss.

Die Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung aus 1 umfasst eine Auswerteeinrichtung 5 und eine Steuereinrichtung 6. Die Auswerteeinrichtung 5 steht in direktem Kontakt mit dem Bussystem 7 des zugehörigen Fahrzeugs. Eine von dem nicht skizzierten Kombiinstrument des Fahrzeugs auf dem Bussystem 7 hinterlegte Fahrzeuggeschwindigkeit wird somit durch die Auswerteeinrichtung 5 erfasst. Über diese Fahrzeuggeschwindigkeit enthält die Auswerteeinrichtung 5 eine Information über den das Fahrzeug umgebenden Fahrtwind 8. Dieser Fahrtwind 8 trägt auch zur Kühlung des Scheinwerfers 1 bei. Fährt das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit, so gibt der Scheinwerfer 1 aufgrund des starken Fahrtwinds 8 viel Wärmeenergie an die äußere Umgebung ab. Eine Hitzebeschädigung der Abdeckkomponente 4 muss deshalb bei einer schnellen Fahrt nicht befürchtet werden.

Fährt das Fahrzeug mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, so ist der auftretende Fahrtwind 8 oftmals nicht stark genug, um für eine ausreichende Temperaturreduzierung im Inneren des Scheinwerfers 1 zu sorgen. Befindet sich das Fahrzeug im Stillstand, so entfällt eine Kühlung des Scheinwerfers 1 durch einen Fahrtwind 8 ganz. Nur über einem wetterbedingten Luftstrom kann in einer derartigen Situation noch eine verstärkte Wärmeabgabe vom Scheinwerfer 1 an die äußere Umgebung ermöglicht werden.

Um eine Hitzebeschädigung der Abdeckkomponente 4 zu verhindern, gibt die Auswerteeinrichtung 5 in Abhängigkeit der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit ein Steuersignal 9 an die Steuereinrichtung 6 aus. Die Steuereinrichtung 6 steuert daraufhin die Versorgungsspannung 3 des Scheinwerfers 1 in Abhängigkeit von dem empfangenen Steuersignal 9. Bei einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit gibt die Auswerteeinrichtung 5 ein Steuersignal 9 aus, welches eine hohe Versorgungsspannung 3 zur Folge hat. Ist die von der Auswerteeinrichtung 5 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit hingegen gering oder liegt sie gar bei Null, so steuert das Steuersignal 9 die Steuereinrichtung 6 so, dass die Versorgungsspannung 3 deutlich reduziert wird. Die reduzierte Versorgungsspannung 3 führt in diesem Fall zu einer reduzierten Wärmestrahlung des Glühdrahts 2. Dies verhindert ein zu starkes Erhitzen im Inneren des Scheinwerfers 1.

Als Ergänzung zu der hier vorgeschlagenen Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung kann die Versorgungsspannung 3 auch in zusätzlicher Abhängigkeit eines Sensorsignals von einem Windsensor und/oder von einem Luftfeuchtigkeitssensor gesteuert werden. Ebenso ist es möglich, dass das Fahrzeug von einer zentralen Wettererfassungsstelle ein entsprechendes Signal empfängt und daraufhin die Helligkeit der aktivierten Fahrzeuglichter entsprechend steuert. Bei einer hohen Luftfeuchtigkeit, wie beispielsweise bei Nebel, findet ebenfalls eine verstärkte Wärmeübertragung von einem aktivierten Fahrzeuglicht an seine äußere Umgebung statt. Eine Beschädigung von Kunststoffkomponenten aufgrund der von einem Glühdraht 2 ausgestrahlten Wärmeenergie muss deshalb bei einer derartigen Wetterlage kaum befürchtet werden. Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn die aktivierten Fahrzeuglichter bei schlechten Sichtverhältnissen eine höhere Lichtintensität erzeugen als bei guten Sichtverhältnissen.

Zusätzlich kann die Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung eine Zeiterfassungsuntereinrichtung aufweisen, welche feststellt, wie lange das Fahrzeug eine Geschwindigkeit innerhalb eines vorgegebenen Abweichungsbereich einhält. Ist die dabei erfasste Einhaltungszeit länger als eine vorgegebene Mindestzeit, so kann die Zeiterfassungsuntereinrichtung ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung 6 bereitstellen. In diesem Fall ist die Steuereinrichtung 6 so ausgelegt, dass sie erst bei Empfang des Signals auf das Steuersignal 9 der Auswerteeinrichtung 5 reagiert. Als Alternative dazu kann die Zeiterfassungsuntereinrichtung auch an die Auswerteeinrichtung 5 ein Signal bereitstellen, wobei die Auswerteeinrichtung 5 erst nach Empfang des Signals ein Steuersignal 9 an die Steuereinrichtung 6 bereitstellt. Als Alternative zu einer Zeiterfassungsuntereinrichtung ist es auch möglich, die Auswerteeinrichtung 5 so auszubilden, dass sie über ein vorgegebenes Zeitintervall einen Mittelwert der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet und daraufhin ein entsprechendes Steuersignal 9 an die Steuereinrichtung 6 bereitstellt.

Auf diese Weise ist eine Verzögerung der Reaktion der Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung auf eine Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs realisierbar. Dadurch wird verhindert, dass der Scheinwerfer 1 und weitere Fahrzeuglichter auch bei einer kurzzeitigen Geschwindigkeitserhöhung oder Geschwindigkeitsreduzierung ihre Lichtintensität ändern.

1
Scheinwerfer
2
Glühdraht
3
Versorgungsspannung
4
Abdeckkomponente
5
Auswerteeinrichtung
6
Steuereinrichtung
7
Bussystem
8
Fahrtwind
9
Steuersignal


Anspruch[de]
Fahrzeuglicht-Steuervorrichtung zur Steuerung von mindestens einem Fahrzeuglicht (1) umfassend

– eine Steuereinrichtung (6) zur Steuerung einer Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts (1) in Abhängigkeit eines bereitgestellten Steuersignals (9), gekennzeichnet durch

– eine Auswerteeinrichtung (5) zur Erfassung einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und zur Bereitstellung des Steuersignals (9) an die Steuereinrichtung (6) in Abhängigkeit der erfassten Information.
Fahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Auswerteeinrichtung (5) eine Zeiterfassungsuntereinrichtung zur Bestimmung einer Einhaltungszeit für eine Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, und wobei das Steuersignal (9) durch die Auswerteeinrichtung (5) in zusätzlicher Abhängigkeit der Einhaltungszeit bereitstellbar ist. Fahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Auswerteeinrichtung (5) zur Erfassung einer Wetterinformation ausgelegt ist, und wobei das bereitgestellte Steuersignal (9) zusätzlich abhängig von der erfassten Wetterinformation ist. Fahrzeug-Steuervorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Wetterinformation eine Windstärke, eine Außentemperatur und/oder eine Luftfeuchtigkeit umfasst. Verfahren zum Steuern einer Intensität von mindestens einem Fahrzeuglicht (1) gekennzeichnet durch

– Erfassen einer Information über eine Fahrzeuggeschwindigkeit und

– Steuern der Intensität des mindestens einen Fahrzeuglichts (1) in Abhängigkeit der erfassten Information.






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