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1. WO2020011424 - FAHRTRICHTUNGSANZEIGER FÜR EIN KRAFTFAHRZEUG

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

Beschreibung

Fahrtrichtungsanzeiger für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft einen Fahrtrichtungsanzeiger für ein Kraftfahrzeug mit einem

Animationseffekt.

Fahrtrichtungsanzeiger, auch als Blinker bezeichnet, sind Lichtsignale an Straßenfahrzeugen, die Verkehrsteilnehmern in der Umgebung die geplante Fahrtrichtung anzeigen.

Straßenfahrzeuge sind hier insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen und Busse, aber auch Motorräder beziehungsweise Mopeds oder auch Fahrräder.

Die Verwendung von LED-Lichttechnik hat die Gestaltung von Fahrtrichtungsanzeigern deutlich flexibler gemacht. Zunehmend werden auch Animationseffekte in die Fahrtrichtungsanzeiger integriert.

In der DE 10 2013 217848 A1 wird ein„wischender Blinker“ vorgeschlagen, bei dem eine Mehrzahl an Leuchtelementen horizontal angeordnet ist und mit geringem zeitlichen Versatz von innen nach außen (also zur Seite des Kraftfahrzeuges) angeschaltet werden. Der so entstehende„Wisch-Effekt“ hebt den Abbiegewunsch visuell hervor. Dabei hat jedes

Leuchtelement eine OLED-Leuchtfläche und eine LED-Leuchtfläche, die bevorzugt

hintereinander angeordnet sind. Nachteiliger Weise ist diese Animation nur für horizontal angeordnete Fahrtrichtungsanzeiger anwendbar, da eine Wischbewegung nach oben oder unten die Verkehrsteilnehmer eher verwirren würde.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Fahrtrichtungsanzeiger für ein

Kraftfahrzeug mit einem Animationseffekt vorzuschlagen, der bei den meisten

Gestaltungsformen von Fahrtrichtungsanzeigern einsetzbar ist.

Der erfindungsgemäße Fahrtrichtungsanzeiger ist für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Personenkraftwagen, Lastkraftwagen oder auch Motorräder oder Mopeds geeignet.

Der Fahrtrichtungsanzeiger weist mehrere Leuchtmittel auf. Von diesen hat mindestens ein Leuchtmittel ein Kollimationsmittel. Die Leuchtmittel erzeugen Leuchtflächen. Mit Leuchtfläche wird im Sinne dieser Anmeldung die von außen sichtbare erleuchtete Fläche bezeichnet. Die Leuchtmittel des Fahrtrichtungsanzeigers erzeugen entweder eine Leuchtfläche mit hoher Lichtintensität (auch als Leuchtdichte bezeichnet) oder eine Leuchtfläche mit niedriger

Lichtintensität. Dabei ist eine Leuchtfläche mit hoher Lichtintensität immer innerhalb oder direkt benachbart einer Leuchtfläche mit niedriger Lichtintensität angeordnet. Es können auch mehrere Leuchtflächen mit hoher Lichtintensität innerhalb einer Leuchtfläche mit geringerer Lichtintensität liegen. Das mindestens eine Kollimationsmittel ist dabei einem Leuchtmittel mit Leuchtfläche hoher Lichtintensität zugeordnet. Es können allerdings auch die Leuchtmittel, die Leuchtflächen mit niedriger Lichtintensität erzeugen, ebenfalls ein Kollimationsmittel aufweisen. Ein Kollimationsmittel bezeichnet im Sinne dieser Anmeldung eine Einrichtung, die das Licht einer mehr oder weniger punkt- oder linienförmigen Lichtquelle auf eine definierte gewünschte Leuchtfläche bündelt, um diese auszuleuchten. Bevorzugt wird das Licht der mehr oder weniger punkt- oder linienförmigen Lichtquelle in ein weitestgehend paralleles Strahlenbündel umgeformt. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung werden mit den Begriffen„hohe Lichtintensität“ und„niedrige Lichtintensität“ Lichtintensitäten bezeichnet, die im Verhältnis zueinander hoch beziehungsweise niedrig sind. Mit anderen Worten ist die hohe Lichtintensität höher als die niedrige Lichtintensität. Insbesondere beträgt bevorzugt das Verhältnis von niedriger zu hoher Lichtintensität 1 : 10.

Im eingeschalteten Zustand (also während des Blinkens) ist der Fahrtrichtungsanzeiger so gesteuert, dass zuerst alle Leuchtmittel mit Leuchtflächen mit niedriger Lichtintensität angeschaltet werden und danach, insbesondere mit kurzem zeitlichen Abstand, alle

Leuchtmittel, die Leuchtflächen mit hoher Lichtintensität erzeugen. Diese Abfolge wird bevorzugt mittels eines Steuergerätes gesteuert. Vorteilhaft entsteht so ein Fokussiereffekt, der auf angenehme Weise Aufmerksamkeit erweckt. Weiterhin vorteilhaft können mittels der Erfindung Fahrtrichtungsanzeiger mit verschiedensten Formen mit einem Animationseffekt ausgestattet werden, eine horizontale Ausdehnung oder Anordnung der Leuchtmittelist ist nicht notwendig.

Als äußerer Abschluss des Fahrtrichtungsanzeigers kann eine Streuscheibe vorgesehen sein, die also in Strahlungsrichtung hinter dem mindestens einen Kollimationsmittel angeordnet ist. Zudem kann auch eine Maske, die die Leuchtfläche begrenzt, vorgesehen sein oder auch Streuscheibe und Maske miteinander kombiniert sein. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung werden die beiden Hauptflächen der Streuscheibe als Stirnseiten bezeichnet und die seitlichen Flächen als Schmalseiten.

Der erfindungsgemäße Fahrtrichtungsanzeiger ist insbesondere für das Fahrzeugheck geeignet, da Fahrtrichtungsanzeiger mit Animationseffekt insbesondere dort zur Anwendung kommen. Eine Anwendung in anderen Fahrzeugbereichen, beispielsweise in der Fahrzeugfront, an der Seite oder auch in einem Seitenspiegel ist trotzdem möglich.

Der zeitliche Abstand zwischen dem Einschalten der Leuchtmittel mit Leuchtflächen mit niedriger Lichtintensität und dem Zuschalten aller Leuchtmittel mit Leuchtflächen mit hoher Lichtintensität beträgt bevorzugt 25 ms bis 175 ms und besonders bevorzugt 50ms bis 100ms.

In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Leuchtmittel LEDs. LEDs sind vorteilhaft einfach erhältlich, energiesparend, langlebig, benötigen wenig Bauraum und haben kurze

Ansprechzeiten.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung sind das beziehungsweise die Kollimationsmittel Reflektoren beziehungsweise Kollimatoren. Ein Reflektor ist dabei ein Spiegel, beispielsweise ein Parabolspiegel, der zumindest den Hauptanteil des Lichts reflektiert. Ein Kollimator wird vom Licht im Wesentlichen durchstrahlt (transmittiert), das heißt der Kollimator besteht aus einem für das Licht transparenten Material. Ein Beispiel hierfür ist eine Sammellinse. Beide können vorteilhaft an die konkrete Ausgestaltung einfach angepasst werden und sind kostengünstig erhältlich.

Die Form der erzeugbaren Lichtflächen ist dabei vorteilhaft flexibel. Beispielsweise sind runde, ovale oder rechteckige Lichtflächen umsetzbar. Die Form der Lichtfläche kann dabei durch die Form der Leuchtmittel und Kollimationsmittel beeinflusst werden. Für besondere Formen können auch Flächenlichtleiter eingesetzt werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführung ist das Kollimationsmittel als ein Reflektor ausgebildet, der zwei unterschiedlich reflektierende Bereiche aufweist. Unterschiedliche Bereiche kann hier unterschiedliche Brennweiten, eine unterschiedlich effiziente Reflexion oder auch nur eine Reflexion in unterschiedliche Richtungen bedeuten. Diese zwei Reflektorzonen ermöglichen vorteilhaft, über einen einzigen Reflektor sowohl die Leuchtfläche mit hoher Lichtintensität als auch die Leuchtfläche mit niedriger Lichtintensität zu erzeugen. Dabei können die gewünschten unterschiedlichen Lichtintensitäten mittels unterschiedlicher Eigenschaften der Reflektorzonen und/oder durch die Leuchtkraft der Leuchtmittel eingestellt werden. Vorteilhaft können so Fertigungskosten und Bauraum gespart werden.

In einer alternativen Ausgestaltung wird eine Leuchtfläche erzeugt, indem ein Leuchtmittel seitlich in eine Streuscheibe eingekoppelt wird, also in eine der Schmalseiten der Streuscheibe. Das Leuchtmittel ist dabei bevorzugt ein Leuchtmittel mit flächiger oder linienförmiger

Lichtabgabe, beispielsweise ein Flächenlichtleiter. Die Einkopplung in eine Streuscheibe ist eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit, eine Leuchtfläche zu erzeugen.

Bevorzugt beträgt die Leuchtintensität der Leuchtflächen mit niedriger Leuchtintensität 250 cd/m2 bis 3000 cd/m2, besonders bevorzugt 500 cd/m2 bis 1000 cd/m2 und die Leuchtintensität der Leuchtflächen mit hoher Leuchtintensität 2500 cd/m2 bis 20000cd/m2, besonders bevorzugt 5000 cd/m2 bis 10000 cd/m2. Bevorzugt haben die Lichtintensitäten zueinander ein Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 100, weiter bevorzugt 1 : 5 bis 1 : 50 und besonders bevorzugt von 1 : 10.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Paar aufweisend zwei Leuchtmittel vorgesehen, bevorzugt mehrere Paare. Jedes Paar hat dabei eine

Leuchtfläche hoher Lichtintensität und eine Leuchtfläche geringer Lichtintensität. Durch diese Paare kann der erfindungsgemäße Fokussiereffekt vorteilhaft bei einem Fahrtrichtungsanzeiger mit größerer Fläche umgesetzt werden. Beispielsweise kann bei einem rechteckigen

Fahrtrichtungsanzeiger ein Paar an jeder Ecke angeordnet werden. Bei einem länglichen Fahrtrichtungsanzeiger kann eine Reihe von Paaren angeordnet sein. Nicht zuletzt kann auch ein kreisförmiger Fahrtrichtungsanzeiger durch eine kreisförmige Anordnung von Paaren von Leuchtmitteln geschaffen werden.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist dabei bei jedem Paar jedem der beiden Leuchtmittel ein Reflektor zugeordnet. Die Reflektoren sind dabei ineinander angeordnet. Das heißt, dass ein äußerer größerer Reflektor einen kleineren inneren Reflektor umgibt. Der größere Reflektor ist dabei für die Leuchtfläche mit geringer Lichtintensität und der kleinere Reflektor für die Leuchtfläche mit hoher Lichtintensität vorgesehen. Vorteilhaft spart diese Anordnung Bauraum.

Besonders bevorzugt sind bei den ineinander angeordneten Reflektoren die Leuchtmittel auf unterschiedlichen Seiten einer Platine und zwischen den beiden Reflektoren angeordnet. Der innere Reflektor hat dabei eine Öffnung, durch die das Leuchtmittel in den Reflektor ragt und sein Licht in diesen abgibt. Die Platine ist dabei so angeordnet, dass ein Leuchtmittel in der Öffnung des inneren Reflektors angeordnet ist und das andere Leuchtmittel in

entgegengesetzte Richtung zeigt und den äußeren Reflektor anstrahlt. Beide Leuchtmittel sind dabei bevorzugt weitestgehend im Brennpunkt des jeweiligen Reflektors angeordnet. Die

Lichtintensität der beiden Leuchtflächen kann durch die Auswahl der Leuchtmittel in Verbindung mit der Größe der Leuchtflächen eingestellt werden. Vorteilhaft ist dieser Aufbau besonders einfach, kostengünstig und platzsparend. Die Form der Leuchtflächen und deren Lage zueinander ist durch die Form der Reflektoren und deren Lage einfach festlegbar.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind bei jedem Paar die beiden Leuchtmittel nebeneinander angeordnet. Ein Reflektor mit zwei Reflektorzonen

unterschiedlicher Effizienz, wobei jeder Reflektorzone ein Leuchtmittel zugeordnet ist, schafft zwei Leuchtflächen unterschiedlicher Lichtintensität. Auch dieser Aufbau ist einfach, platzsparend und kostengünstig.

In einer anderen ebenfalls bevorzugten, alternativen Ausgestaltung sind mehrere Leuchtmittel beabstandet in einer Reihe angeordnet. Dabei hat jedes zweite Leuchtmittel einen Kollimator. Die zwischen den Leuchtmitteln mit Kollimator angeordneten Leuchtmittel leuchten zwischen die Kollimatoren und ebenfalls seitlich in die Kollimatoren und schaffen so eine hintergründige Leuchtfläche mit geringerer Lichtintensität, die um die von den Kollimatoren erzeugten

Lichtflächen mit hoher Lichtintensität liegt. Mit dieser Ausgestaltung kann vorteilhaft auf einfache Art und Weise beispielsweise ein Leuchtband mit dem erfindungsgemäßen

Fokussiereffekt geschaffen werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind ebenfalls mehrere Leuchtmittel beabstandet in einer Reihe angeordnet. Dabei ist jedem Leuchtmittel der Reihe ein Kollimator zugeordnet. In Strahlungsrichtung hinter den Kollimatoren ist eine Streuscheibe angeordnet. Die Kollimatoren bündeln das Licht der Leuchtmittel auf eine der beiden Stirnseiten der Streuscheibe, um so Leuchtflächen hoher Lichtintensität darzustellen. Ferner ist in dieser Ausgestaltung einer der Schmalseiten der Streuscheibe ein weiteres Leuchtmittel zugeordnet, das das Licht in die Schmalseite der Streuscheibe einkoppelt, wobei die gesamte Streuscheibe durch das Licht des weiteren Leuchtmittels ausgeleuchtet wird. Die Streuscheibe bildet so die Leuchtfläche mit niedriger Lichtintensität. Dieser Aufbau ist vorteilhaft besonders einfach und günstig in der Herstellung. Das seitlich in die Streuscheibe einkoppelnde Leuchtmittel ist dabei bevorzugt ein Flächenlichtleiter oder ein Linienlichtleiter, da so vorteilhaft die Streuscheibe sehr gleichmäßig ausgeleuchtet werden kann.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen

Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Fahrtrichtungsanzeiger mit zwei ineinander

angeordneten Reflektoren in Schnittdarstellung,

Figur 2 eine Ansicht des Fahrtrichtungsanzeigers gemäß Figur 1 in angeschaltetem

Zustand,

Figur 3 eine Schnittdarstellung eines Fahrtrichtungsanzeigers mit einem Reflektor mit zwei Reflektorzonen,

Figur 4 eine Ansicht des Fahrtrichtungsanzeigers gemäß Figur 3 in angeschaltetem

Zustand,

Figur 5 eine Schnittdarstellung eines Fahrtrichtungsanzeigers mit Kollimatoren,

Figur 6 eine Ansicht des Fahrtrichtungsanzeigers gemäß Figur 5 in angeschaltetem

Zustand,

Figur 7 eine Schnittdarstellung eines Fahrtrichtungsanzeigers mit Kollimator und

Einkopplung in eine Streuscheibe, und

Figur 8 eine Ansicht des Fahrtrichtungsanzeigers gemäß Figur 7 in angeschaltetem

Zustand.

Figur 1 zeigt einen Fahrtrichtungsanzeiger 0 in Schnittdarstellung mit zwei Kollimationsmitteln in Form zweier Reflektoren 1 , 2, nämlich einem äußeren Reflektor 1 und einem inneren Reflektor 2. Der innere Reflektor 2 hat eine Öffnung 21 , in der sich ein Leuchtmittel in Form einer LED 4 befindet. Die LED 4 ist auf einer Platine 5 angeordnet. Auf der dem inneren Reflektor 2 abgewandten Seite der Platine 5 befindet sich ein weiteres Leuchtmittel in Form einer weiteren LED 3, die den äußeren Reflektor 1 anstrahlt. In Strahlungsrichtung nach den beiden

Reflektoren 1 , 2 ist eine Streuscheibe 6 angeordnet.

Figur 2 zeigt das aus der Anordnung gemäß Figur 1 resultierende Leuchtbild. Außen befindet sich die Leuchtfläche L1 mit geringerer Lichtintensität in Form eines Rechteckes mit

abgerundeten Ecken. Symmetrisch zur und inmitten der Leuchtfläche L1 mit geringerer

Lichtintensität befindet sich die Leuchtfläche L2 mit höherer Lichtintensität, ebenfalls in Form eines Rechteckes mit abgerundeten Ecken.

Bei angeschaltetem Blinker leuchtet zuerst die Leuchtfläche L1 und dann 75 ms später die Leuchtfläche L2. Für den Fahrtrichtungsanzeiger sind fünf in Figur 1 gezeigte Reflektorpaare 1 , 2 mit zugehörigen Leuchtmitteln 3, 4 und Streuscheiben 6 nebeneinander (in der Draufsicht) angeordnet. In der Schnittdarstellung gemäß Figur 1 sind diese hintereinander angeordnet, so dass nur ein Reflektorpaar 1 , 2 mit zugehörigen Leuchtmitteln 3, 4 und Streuscheibe 6 ersichtlich ist. Das Leuchtbild des gesamten Fahrtrichtungsanzeigers 0 besteht ebenfalls aus fünf der in Figur 2 gezeigten Leuchtbildern, die nebeneinander angeordnet sind.

Figur 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung mit einem Kollimationsmittel in Gestalt einer Reflektorschaufel 7 mit zwei Reflektorzonen 71 , 72. In der Darstellung unterhalb der Reflektorschaufel 7 ist eine Platine 5 mit zwei LEDs 3, 4 angeordnet. Die LED 4 strahlt dabei auf die Reflektorzone 71 und die LED 3 auf die Reflektorzone 72. Die Reflektorzone 72 ist dabei ein ineffizienterer Reflektor als die Reflektorzone 71 , woraus die geringere Lichtintensität der Leuchtfläche der Reflektorzone 72 resultiert. Die unterschiedlichen Effizienzen der Reflektoren ergeben sich dabei aus Form der Reflektorzonen und der zugehörigen Positionierung der LED. In Strahlungsrichtung hinter der Reflektorschaufel 7 befindet sich auch hier eine Streuscheibe 6.

Figur 4 zeigt das Leuchtbild der Ausführungsform aus Figur 3. Die Leuchtfläche L1 mit geringerer Lichtintensität und die Leuchtfläche L2 mit hoher Lichtintensität sind wiederum rechteckig mit abgerundeten Ecken, in diesem Ausführungsbeispiel jedoch übereinander angeordnet.

Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform. Auf der Platine 5 sind LEDs 51 , 52 und 53 beabstandet auf der gleichen Seite angeordnet. Den beiden äußeren LEDs 51 und 53 ist in Abstrahlrichtung jeweils ein Kollimator 11 und 12 zugeordnet. Die Kollimatoren 11 , 12 bündeln dabei das Licht der LEDs 51 und 53 derart, dass zwei Leuchtflächen mit hoher Lichtintensität entstehen. Die zwischen den LEDs 51 und 53 liegende LED 52 weist keinen Kollimator auf. Das Licht dieser LED 52 wird in den Zwischenraum zwischen den Kollimatoren 1 1 und 12 gestrahlt und teilweise in die Kollimatoren 11 und 12 seitlich eingekoppelt. So entsteht eine Leuchtfläche mit niedriger Lichtintensität. Auch hier ist in Strahlungsrichtung hinter den Kollimatoren 1 1 , 12 auf der gesamten Fläche des Fahrtrichtungsanzeigers 0 eine Streuscheibe 6 angeordnet.

Figur 6 zeigt das Leuchtbild der Ausführungsform gemäß Figur 5. Hier wechseln sich

Leuchtflächen mit hoher Lichtintensität L2 mit Leuchtflächen mit niedriger Intensität L1 ab. Bei dem Ausführungsbeispiel können noch mehr LEDs 51 , 52, 53 und Kollimatoren 1 1 , 12 nebeneinander angeordnet werden, um ein breiteres Band zu erzielen.

Figur 7 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. Die Lichtfläche L1 mit niedriger Lichtintensität wird hier mittels einer Streuscheibe 6 geschaffen, in die an einer ihrer

Schmalseiten, hier von unten, das Licht eines Leuchtmittels in Gestalt eines Flächenlichtleiters 31 eingekoppelt wird. Lichtflächen mit hoher Lichtintensität werden mittels mehrerer LEDs 4 erzeugt, welche hintereinander angeordnet sind, so dass im Bild nur die vordere ersichtlich ist. Zwischen den LEDs 4, die auf einer Platine 5 angeordnet sind, und der Streuscheibe 6 sind Kollimatoren 11 angeordnet, so dass die Strahlung der LEDs 4 wie in den Beispielen zuvor in die Stirnseiten (Hauptflächen) der Streuscheibe 6 eingekoppelt wird.

Figur 8 zeigt das von der Anordnung gemäß Figur 7 erzeugte Leuchtbild. Die von den

Kollimatoren 1 1 erzeugten kleineren Lichtflächen L2 liegen innerhalb der von der Streuscheibe 6 zusammen mit dem Flächenlichtleiter 31 erzeugten größeren Lichtfläche L1.

Bezugszeichenliste

0 Fahrtrichtungsanzeiger

1 Kollimationsmittel / äußerer Reflektor

2 Kollimationsmittel / innerer Reflektor

3 Leuchtmittel / LED

4 Leuchtmittel / LED

5 Platine

6 Streuscheibe

7 Kollimationsmittel / Reflektorschaufel

11 Kollimationsmittel / Kollimator

12 Kollimationsmittel / Kollimator

21 Öffnung im inneren Reflektor

31 Flächenlichtleiter

51 Leuchtmittel / LED

52 Leuchtmittel / LED

53 Leuchtmittel / LED

71 effizientere Reflektorzone

72 ineffizientere Reflektorzone

L1 Leuchtfläche mit niedriger Lichtintensität

L2 Leuchtfläche mit hoher Lichtintensität