Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Umfeldbeleuchtungseinrichtung.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, in einem Kraftfahrzeug eine Umfeldbeleuch tungseinrichtung aus einem oder mehreren Projektionsmodulen zu verbauen, die jeweils eine vorgegebene Lichtverteilung auf dem Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs generieren. Beispielsweise zeigt das Dokument DE 102013211 877 A1 ein Kraftfahr zeug, bei dem über Projektionsmodule in den Türschwellern auf beiden Seiten des Kraft fahrzeugs separate Lichtverteilungen seitlich neben dem Kraftfahrzeug generiert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug mit einer Umfeldbeleuchtungseinrichtung zu schaffen, mit der eine neuartige Lichtverteilung im Umfeld des Kraftfahrzeugs generiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch das Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterbil dungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst eine Umfeldbeleuchtungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Projektionsmodulen zur Erzeugung von Lichtverteilungen am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein PKW, je doch kann es sich gegebenenfalls auch um einen LKW handeln.

Die Mehrzahl von Projektionsmodulen umfasst zwei separate Projektionsmodule in der Form eines erstes Projektionsmoduls und eines zweites Projektionsmoduls, welche derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass bei deren Betrieb das erste Projektionsmodul eine erste Lichtverteilung am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs und das zweite Pro jektionsmodul eine zweite, mit der ersten Lichtverteilung überlappende Lichtverteilung am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs generiert. Der Begriff "überlappend" ist hier und im Folgenden dahingehend zu verstehen, dass sich zumindest ein Teilbereich der einen Lichtverteilung mit zumindest einem Teilbereich der anderen Lichtverteilung über schneidet. Die mit dem zweiten Projektionsmodul erzeugte zweite Lichtverteilung deckt erfindungs gemäß eine kleinere Fläche am Boden als die erste Lichtverteilung ab. Ferner weist sie eine höhere durchschnittliche Beleuchtungsstärke am Boden als die erste Lichtverteilung auf. Der Begriff der durchschnittlichen Beleuchtungsstärke ist dahingehend zu verstehen, dass die Beleuchtungsstärke über die von der Lichtverteilung am Boden abgedeckte Flä che gemittelt ist.

Erfindungsgemäß wird eine Gesamtlichtverteilung geschaffen, die sich aus einem Hinter grund in der Form einer ersten Lichtverteilung mit geringerer Beleuchtungsstärke und ei nem Vordergrund in der Form einer zweiten Lichtverteilung mit höherer Beleuchtungsstär ke, jedoch geringerer Größe zusammensetzt. Es können somit ansprechende Projektio nen am Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs mittels der Verwendung mehrerer separater Projektionsmodule generiert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die durchschnittliche Beleuchtungs stärke der zweiten Lichtverteilung am Boden 200% oder mehr der durchschnittlichen Be leuchtungsstärke der ersten Lichtverteilung am Boden. Alternativ oder zusätzlich ist die Fläche der zweiten Lichtverteilung am Boden 50% oder weniger der Fläche der ersten Lichtverteilung am Boden. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass sich die zweite Lichtverteilung, d.h. die Lichtverteilung des Vordergrunds, deutlich von der ersten Licht verteilung, d.h. die Lichtverteilung des Hintergrunds, abhebt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die zweite Lichtverteilung eine Symbolik. Vorzugsweise enthält die Symbolik ein oder mehrere graphische und/oder tex- tuelle Elemente. Insbesondere kann es sich bei der Symbolik um ein oder mehrere Logos handeln.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung liegt die zweite Lichtverteilung komplett in nerhalb der ersten Lichtverteilung. Dies ist jedoch nicht zwangsläufig erforderlich, viel mehr kann die zweite Lichtverteilung auch teilweise außerhalb der ersten Lichtverteilung liegen. Entscheidend ist jedoch, dass beide Lichtverteilungen einen überlappenden Be reich aufweisen, so dass sie als Teile einer Gesamtlichtverteilung durch einen menschli chen Betrachter wahrgenommen werden. Je nach Ausführungsform kann die erste Lichtverteilung unterschiedlich ausgestaltet sein. In einer Variante ist die erste Lichtverteilung eine homogen beleuchtete Fläche, jedoch kann die erste Lichtverteilung gegebenenfalls auch ein vorgegebenes Muster sein, bei spielsweise ein Streifenmuster.

In einerweiteren bevorzugten Ausgestaltung sind das erste Projektionsmodul und/oder das zweite Projektionsmodul jeweils zur Generierung von Weißlicht oder von farbigem Licht eingerichtet. Vorzugsweise erzeugt dabei das erste Projektionsmodul Weißlicht und das zweite Projektionsmodul farbiges Licht. Ebenso ist es möglich, dass das erste Projek tionsmodul farbiges Licht und das zweite Projektionsmodul Weißlicht erzeugt. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich Vordergrund und Hintergrund der Gesamtlichtverteilung deutlich voneinander abheben.

Das erste Projektionsmodul und das zweite Projektionsmodul können mit an sich bekann ten Technologien realisiert werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung umfassen das erste Projektionsmodul und/oder das zweite Projektionsmodul jeweils eine oder mehrere Laserdioden und/oder LEDs als Lichtquelle oder Lichtquellen. Hierdurch wird ein kompak ter Aufbau der jeweiligen Projektionsmodule gewährleistet.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist das erste Projektionsmodul und/oder das zweite Projektionsmodul jeweils ein DMD-Projektionsmodul. DMD-Projektionsmodule sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt und enthalten eine sog. DMD-Vorrich- tung (DMD = Digital Mirror Device). Dabei handelt es sich um ein Mikrospiegelarray aus einer Vielzahl von verkippbaren Einzelspiegeln, die das Licht einer oder mehrerer Licht quellen reflektieren. Durch geeignete Ansteuerung der Mikrospiegel können unterschiedli che Projektionen bewirkt werden. Alternativ können auch andere Technologien für das erste bzw. zweite Projektionsmodul genutzt werden. Insbesondere kann es sich beim ers ten bzw. zweiten Projektionsmodul um eine Mehrkanal-Projektionseinheit mit einem Array von Projektionslinsen handeln. Eine solche Projektionseinheit ist in der oben genannten Druckschrift DE 102013211 877 A1 beschrieben.

In einerweiteren bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs umfasst die Mehrzahl von Projektionsmodulen neben dem ersten und zweiten Projektionsmodul ein oder mehrere weitere Projektionsmodule, welche derart ausgestaltet und angeordnet sind, dass sie im Betrieb jeweils eine Lichtverteilung generieren, die mit der ersten Licht verteilung überlappt und eine kleinere Fläche am Boden als die erste Lichtverteilung ab deckt sowie eine höhere durchschnittliche Beleuchtungsstärke am Boden als die erste Lichtverteilung aufweist. Auf diese Weise kann der Vordergrund in der erzeugten Gesamt lichtverteilung durch mehrere Lichtverteilungen generiert werden.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Beleuchtungsstärke der Lichtver teilung zumindest eines der weiteren Projektionsmodule und vorzugsweise jedes weiteren Projektionsmoduls derart gewählt, dass sie 200% oder mehr der durchschnittlichen Be leuchtungsstärke der ersten Lichtverteilung am Boden beträgt. Vorzugsweise ist ferner die Fläche der Lichtverteilung zumindest eines der weiteren Projektionsmodule und vorzugs weise jedes weiteren Projektionsmoduls derart gewählt, dass sie 50% oder weniger der Fläche der ersten Lichtverteilung am Boden einnimmt.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Lichtverteilung zumindest eines der weiteren Projektionsmodule und vorzugsweise jedes weiteren Projektionsmoduls eine Symbolik, beispielsweise in der Form von einem oder mehreren graphischen und/oder textuellen Elementen. In einerweiteren bevorzugten Variante liegt die Lichtverteilung zu mindest eines der weiteren Projektionsmodule und vorzugsweise jedes weiteren Projekti onsmoduls komplett innerhalb der ersten Lichtverteilung.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eines der weiteren Projekti onsmodule und vorzugsweise jedes weitere Projektionsmodul derart ausgestaltet, dass es Weißlicht oder farbiges Licht erzeugt und/oder dass es eine oder mehrere Laserdioden und/oder LEDs als Lichtquelle bzw. Lichtquellen umfasst und/oder dass es ein DMD- Projektionsmodul oder eine Mehrkanal-Projektionseinheit mit einem Array von Projekti onslinsen ist.

In einerweiteren Variante ist das erste Projektionsmodul derart ausgestaltet ist, dass die erste Lichtverteilung variiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Projek tionsmodul derart ausgestaltet, dass die zweite Lichtverteilung variiert werden kann. Al ternativ oder zusätzlich ist zumindest eines der weiteren Projektionsmodule und vorzugs weise jedes weitere Projektionsmodul derart ausgestaltet, dass die damit generierte Licht verteilung variiert werden kann. Insbesondere können dabei die Form und/oder die Größe und/oder der dargestellte Inhalt und/oder die Position und/oder die Farbe und/oder der Kontrast der entsprechenden Lichtverteilung variiert werden.

In einerweiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind das erste Projektionsmodul und das zweite Projektionsmodul derart ausgestaltet und angeordnet, dass bei deren Betrieb die erste Lichtverteilung und die zweite Lichtverteilung am Boden vor der Front des Kraftfahrzeugs generiert werden. In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das erste Projektionsmodul in einem Scheinwerfer des Kraftfahr zeugs verbaut und das zweite Projektionsmodul ist in einem anderen Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs verbaut. Der Bauraum für die Kraftfahrzeugscheinwerfer kann somit auch für die Projektionsmodule genutzt werden, ohne dass ein separater Einbauort vorgesehen werden muss. Gegebenenfalls kann auch zumindest eines der weiteren Projektionsmodu le und insbesondere jedes weitere Projektionsmodul derart ausgestaltet und angeordnet sein, dass es im Betrieb eine Lichtverteilung am Boden vor der Front des Kraftfahrzeugs generiert.

In einer abgewandelten Ausführungsform werden die Lichtverteilungen des ersten und zweiten Projektionsmoduls und gegebenenfalls auch zumindest eines der weiteren Pro jektionsmodule und insbesondere jedes weiteren Projektionsmoduls an einen anderen Ort als vor der Front des Kraftfahrzeugs erzeugt. Insbesondere können die Lichtverteilungen auch am Boden seitlich neben dem Kraftfahrzeug oder hinter dem Heck des Kraftfahr zeugs generiert werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht von oben auf eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs; und

Fig. 2 eine Draufsicht von oben auf eine weitere Ausführungsform eines erfindungsge mäßen Kraftfahrzeugs. Nachfolgend werden Varianten der Erfindung anhand einer Umfeldbeleuchtungseinrich tung beschrieben, die in der Front eines Kraftfahrzeugs verbaut ist. Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines entsprechenden Kraftfahrzeugs 100, das in Draufsicht dargestellt ist. Das Kraftfahrzeug ist ein PKW und enthält eine Umfeldbeleuchtungseinrichtung in der Form von zwei Projektionsmodulen 1 und 2, die lediglich schematisch durch Rechtecke angedeutet sind. Das Projektionsmodul 1 ist im rechten Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs und das Projektionsmodul 2 im linken Scheinwerfer des Kraftfahrzeugs verbaut. Beide Projektionsmodule basieren auf an sich bekannten Technologien. Vorzugsweise handelt es sich um DMD-Projektoren, die das Licht einer Lichtquelle mittels eines Arrays aus be wegbaren Mikrospiegeln auf den Boden in der Umgebung des Kraftfahrzeugs projizieren. Mit solchen Projektoren können veränderbare Lichtverteilungen generiert werden. Insbe sondere können über eine digitale Steuerung die Form und/oder die Größe und/oder der dargestellte Inhalt und/oder die Position und/oder die Farbe und/oder der Kontrast der entsprechenden Lichtverteilung geeignet angepasst werden.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 wird mit den beiden Projektionsmodulen 1 und 2 auf dem Boden vor dem Kraftfahrzeug 100 eine Gesamtlichtverteilung generiert, die sich aus einer Lichtverteilung LV1 für den Hintergrund und einer Lichtverteilung LV2 für den Vordergrund zusammensetzt. Die Lichtverteilungen LV1 und LV2 sind lediglich schema tisch dargestellt, wobei die Fläche der Lichtverteilung LV1 durch ein gepunktetes Recht eck und die Fläche der Lichtverteilung LV2 durch ein schräg schraffiertes Rechteck wie dergegeben ist. Die Lichtverteilung LV1 wird durch das Projektionsmodul 1 und die Licht verteilung LV2 durch das Projektionsmodul 2 erzeugt. Erfindungswesentlich ist dabei, dass die beiden Lichtverteilungen miteinander überlappen, wobei in der Ausführungsform der Fig. 1 die Lichtverteilung LV2 komplett innerhalb der Lichtverteilung LV1 liegt. Da die Lichtverteilung LV1 den Hintergrund der Gesamtlichtverteilung darstellt, ist deren Be leuchtungsstärke am Boden geringer als diejenige der Lichtverteilung LV2, die den Vor dergrund der Gesamtlichtverteilung darstellt und sich demzufolge gegenüber der Lichtver teilung LV1 hervorheben muss.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lichtverteilung LV1 eine homogen beleuch tete Fläche, wohingegen mit der Lichtverteilung LV2 eine Symbolik mit einem Bedeu tungsinhalt für einen menschlichen Betrachter dargestellt wird. In einer Variante handelt es sich bei dieser Symbolik um ein Logo, beispielsweise das Logo des Herstellers des Kraftfahrzeugs 100.

Über die Verwendung von zwei separaten Projektionsmodulen 1 und 2 können sehr flexi bel ansprechende Lichtverteilungen aus einem Vordergrund und einem Hintergrund gene riert werden. Die Generierung der Lichtverteilungen kann dabei an bestimmte Ereignisse gekoppelt sein, z.B. das Entriegeln der Türen des Kraftfahrzeugs mit einem Funkschlüs sel. Hierdurch können ansprechende Willkommensszenarien für einen Fahrer erzeugt werden.

In Fig. 1 wird durch die Doppelpfeile P1 und P2, die kein Bestandteil der generierten Lichtverteilungen sind, der bevorzugte Bereich angedeutet, in dem die Lichtverteilungen LV1 und LV2 vor dem Kraftfahrzeug positioniert sind. Der Doppelpfeil P1 erstreckt sich in Querrichtung des Kraftfahrzeugs. Er ist zwei Meter lang und seine Mitte liegt auf der Längsachse des Kraftfahrzeugs, welche mittig durch das Kraftfahrzeug verläuft. Der Dop pelpfeil P2 erstreckt sich in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs und deckt einen Abstand von fünf Metern vor dem Kraftfahrzeug ab. Innerhalb des durch die Pfeile P1 und P2 auf gespannten Bereichs, d.h. bis zu einem Abstand in Längsrichtung von fünf Metern von der Front des Kraftfahrzeugs und bis zu einem Abstand von jeweils einem Meter in Querrich tung von der Längsachse des Kraftfahrzeugs, liegen in einer bevorzugten Variante der Erfindung die generierten Lichtverteilungen LV1 und LV2. Vorzugsweise liegen auch die in Fig. 2 gezeigten Lichtverteilungen LV1, LV2 und LV3 innerhalb dieses Bereichs. Um eine gute Wahrnehmbarkeit für Personen innerhalb und außerhalb des Kraftfahrzeugs sicherzustellen, weisen in einer weiteren bevorzugten Variante die einzelnen Lichtvertei lungen LV1 und LV2 der Fig. 1 sowie auch die Lichtverteilungen LV1, LV2 und LV3 der Fig. 2 jeweils eine Fläche von mindestens 0,5 m ² auf. Vorzugsweise hat jede Lichtvertei lung eine Fläche zwischen 2 m ² bis 8 m ² .

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Inhalt der Lichtverteilung LV1 und/oder der Lichtverteilung LV2 über deren komplette Fläche frei wählbar. Beispielsweise kann die Projektion an jedem Punkt auf dem Boden scharf eingestellt sein. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass unscharfe Konturen wiedergegeben werden und der Inhalt der Projekti on nur schemenhaft zu erkennen ist. Solche Projektionen werden insbesondere für die als Hintergrund dienende Lichtverteilung LV1 genutzt, wohingegen die Lichtverteilung LV2 vorzugsweise scharf wiedergegeben wird, um hierdurch beispielsweise eine Symbolik deutlich erkennbar darzustellen.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 100.

In Analogie zum Kraftfahrzeug der Fig. 1 enthält auch das Kraftfahrzeug der Fig. 2 die bei den Projektionsmodule 1 und 2, wobei das Projektionsmodul 1 im rechten Scheinwerfer und das Projektionsmodul 2 im linken Scheinwerfer verbaut ist. Das Projektionsmodul 1 erzeugt eine Lichtverteilung LV1 in der Form einer homogen beleuchteten Fläche, die als Hintergrund dient und lediglich schematisch durch ein gepunktetes Rechteck wiedergege ben ist. Die Lichtverteilung LV2, welche schematisch durch eine schräg schraffierte Flä che angedeutet ist, wird mit dem Projektionsmodul 2 generiert und enthält eine Symbolik. Die Lichtverteilung LV2 stellt den Vordergrund der Gesamtlichtverteilung dar. Analog zu der Lichtverteilung LV2 der Fig. 1 hat die Lichtverteilung LV2 der Fig. 2 eine höhere Be leuchtungsstärke als die Lichtverteilung LV1 und sie deckt einen kleineren Bereich am Boden vor dem Kraftfahrzeug als die Lichtverteilung LV1 ab. Im Unterschied zu Fig. 1 liegt die Lichtverteilung LV2 der Fig. 2 nicht komplett innerhalb der Lichtverteilung LV1, son dern nur ein Teil der Lichtverteilung LV2 überschneidet sich mit der Lichtverteilung LV1.

Das Kraftfahrzeug 100 der Fig. 2 enthält darüber hinaus ein weiteres Projektionsmodul 3, das mittig im Bereich der Niere des Kraftfahrzeugs verbaut ist. Mit diesem Projektionsmo dul 3 wird eine dritte Lichtverteilung LV3 generiert, die analog zur Lichtverteilung LV2 eine höhere Beleuchtungsstärke als die Lichtverteilung LV1 aufweist und somit auch zur Er zeugung eines Vordergrunds in der Gesamtlichtverteilung dient. Die Lichtverteilung LV3 ist nur schematisch durch einen horizontal schraffierten Bereich angedeutet. In Analogie zur Lichtverteilung LV2 enthält die Lichtverteilung LV3 eine Symbolik und sie überschnei det sich teilweise mit der Lichtverteilung LV1. Die Projektionsmodule 1 und 2 sowie auch das weitere Projektionsmodul 3 sind vorzugsweise wiederum als DMD-Projektoren reali siert und können somit variierbare Lichtverteilungen generieren.

Im Vorangegangenen wurden zwei Ausführungsformen beschrieben, bei denen mittels einer Umfeldbeleuchtungseinrichtung aus zwei oder drei separate Projektionsmodulen eine Gesamtlichtverteilung vor der Front des Kraftfahrzeugs generiert wird. Diese Ge samtlichtverteilung setzt sich aus den Lichtverteilungen der separaten Projektionsmodule zusammen. In abgewandelten Ausführungsformen können auch mehr als drei Projekti- onsmodule zur Erzeugung der Lichtverteilung genutzt werden. Erfindungswesentlich ist dabei, dass zumindest eine Lichtverteilung mit geringerer Beleuchtungsstärke am Boden generiert wird, die einen Hintergrund der Gesamtlichtverteilung bildet, und ferner zumin dest eine Lichtverteilung mit höherer Beleuchtungsstärke erzeugt wird, die den Vorder grund der Gesamtlichtverteilung bildet und mit der Lichtverteilung des Hintergrunds über lappt. In einerweiteren abgewandelten Ausführungsform können die Lichtverteilungen der einzelnen Projektionsmodule auch an anderen Positionen im Umfeld des Kraftfahrzeugs als vor dessen Front erzeugt werden, z.B. seitlich neben dem Kraftfahrzeug oder auch hinter dem Heck des Kraftfahrzeugs.

Die im Vorangegangenen beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere wird erstmalig ein Kraftfahrzeug mit einer Umfeld beleuchtungseinrichtung geschaffen, welche mit mehreren Projektionsmodulen eine Ge samtlichtverteilung erzeugt, die sich aus einer Lichtverteilung für den Hintergrund und einer Lichtverteilung für den Vordergrund zusammensetzt. Auf diese Weise können an sprechende Lichtszenarien realisiert werden und die Gesamtlichtverteilung kann flexibel durch die Verwendung mehrerer Lichtprojektionen angepasst werden.

Bezugszeichenliste

100 Kraftfahrzeug

1, 2, 3 Projektionsmodule

LV1, LV2, LV3 Lichtverteilungen P1, P2 Doppelpfeile