CN108916808B - 具有美学掩膜的用于车辆的照明装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆的照明装置(1)，其包括：具有前部进入口(3)的杯状壳体(2)、设置在壳体内与进入口(3)间隔开的至少一个照明模块(5)和用于覆盖进入口与照明模块之间的间隙的美学掩膜(7)；其中，美学掩膜(7)由上表面(8)界定为朝向至少一个照明模块(5；6)并且由彼此相邻设置的多个单独的表面部分(9,10)形成；所述单独的表面部分(9)中的至少一部分向上凸出并且由至少一个连续的第一复合曲面(11)界定，所述第一复合曲面(11)由第一样条曲线(12)和第二样条曲线(13)的卷积限定并且通过第二样条曲线(13)沿着第一样条曲线(12)的平移而产生，反之亦然。

Description

具有美学掩膜的用于车辆的照明装置

优先权声明

本申请要求于2017年1月31日提交的欧洲专利申请第17154080.0号的优先权，该专利申请的公开内容通过引用并入。

技术领域

本发明涉及一种配备有至少一个照明模块和美学掩膜的照明装置。

背景技术

本领域已知设置有多个光学模块的用于车辆的照明装置。

EP2957822公开了一种包括旋转模块的照明装置，该旋转模块包括固定的反射器、与轴线对齐的固定的光源和在马达致动器的作用下围绕轴线旋转的两个相对的屏幕；两个屏幕体现为两个透镜，例如，一个设置有棱镜，一个为中性的，以便当每个屏幕在反射器前方选择性地旋转时改变由光源和反射器提供的光分布。

设置有一个或多个旋转模块的现有技术的照明装置(例如，EP2957822的照明装置)需要致动机构来操作旋转模块。不幸地，由于现代照明装置通常设置有外部透明罩/透镜，通过该透明罩/透镜可看见照明模块，因此，这些机构可以从外部看到。因此，照明装置需要设置用于覆盖所述致动机构的美学掩膜。

在具有一个或多个固定照明模块的照明装置中也可能需要美学掩膜以将每个照明模块的轮廓与照明装置的总体轮廓接合，照明模块的轮廓通常必须遵循车辆的美学轮廓和/或覆盖由不同的照明模块在照明装置的同一个壳体中安装所造成的可能间隙。

这样的美学掩膜通常置于照明模块与外部透明罩之间，以封闭照明模块和壳体的外部轮廓之间的间隙，并且可以设置可能具有反射性的金属化表面。

当一个或多个照明模块被接通时，美学掩膜的反射表面可能产生寄生光线。寄生光线可能引起不希望的光分布或甚至使其它车辆的驾驶员眼花目眩。

发明内容

本发明的目的为提供一种用于车辆的照明装置，其具有：壳体、设置在壳体中的从壳体的外部可见的一个或多个照明模块以及设置在照明模块与壳体的外部轮廓之间的间隙中的至少一个美学掩膜，其中，当一个或多个照明模块被接通时避免或至少大大减小因寄生光线造成的交叉车辆的眼花目眩的危险。

根据本发明，提供一种用于车辆的照明装置，其包括：杯状的壳体，其被设计成安装在车辆上并且具有在使用中朝向车辆的向前行进方向的前部进入口；至少一个照明模块，其在壳体内部设置成朝向所述前部进入口并且与所述前部进入口间隔开，照明模块从外部通过所述前部进入口可见；以及美学掩膜，其用于覆盖所述前部进入口与至少一个照明模块之间的间隙，美学掩膜在基本水平的方向上平行于所述间隙延伸并且由隐藏间隙的上表面界定为朝向至少一个照明模块；上表面由彼此相邻设置的多个单独的表面部分形成；所述单独的表面部分中的至少一部分向上凸出；并且向上凸出的单独的表面部分由至少一个第一复合曲面界定，所述第一复合曲面是连续的并且由第一样条曲线和第二样条曲线的卷积限定；每个第一复合曲面已经通过第二样条曲线沿着第一样条曲线的平移而产生，反之亦然，所有向上凸出的单独的表面部分中的每个表面部分均由一个第一复合曲面和一个第二复合曲面界定，所述第二复合曲面是连续的并且也由第一样条曲线和第二样条曲线的卷积限定；在向上凸出的每个及相同的单独的表面部分中，第二复合曲面紧邻第一复合曲面设置，并与第一复合曲面通过形成第一复合曲面与第二复合曲面之间的分开边缘的数学间断点分开。

可选地，所述照明装置具有以下一项或多项特征：

分开边缘限定每个单独的凸出的表面部分的顶部，并且基本上平行于至少一个照明模块的光学轴线定向；

第一复合曲面和第二复合曲面具有相反的曲率；

美学掩膜的整个上表面承载单独的凸出的表面部分；

单独的凸出的表面部分沿着在所述前部进入口的宽度方向上延伸的至少两个平行的行设置成棋盘构造；

每个单独的凸出的表面部分都与另一个相邻的单独的凸出的表面部分限定分开台阶；所有分开台阶都朝向前方；

美学掩膜的上表面是反射性的。

根据本发明，还提供一种车辆，其设置有如上所述的照明装置。

附图说明

从下面参照附图中的图对本发明的一种非限制性实施方式进行的描述，本发明的另外的特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：

图1示意性示出了根据本发明实现的用于车辆的照明装置的示意性前视图，其中为了简便起见移除了一些部件；

图2以放大的比例示意性示出了图1的照明装置的细节，并且示意性描绘了本发明的操作原理；

图3示意性且还以放大的比例示出了体现在本发明的照明装置中的几何表面的示意图；以及

图4示意性且还以放大的比例示出了图2的细节。

具体实施方式

参照图1和图2，附图标记1表示用于车辆的照明装置的整体，在所示的非限制性实施方式中，该照明装置包括车辆前照灯，该车辆前照灯仅部分且仅示意性示出。然而，旨在所描述的内容能够用于任何车辆照明装置。

照明装置1包括被设计成安装在车辆上的大体杯状壳体2，该车辆是已知的，但是为了简便起见没有示出。壳体2由合成的塑料材料通过注塑成型制成，并且具有在使用中背对车辆并且朝着车辆的行驶或行进方向的前部进入口3，该进入口3由透明罩封闭，该透明罩优选包括不提供光学功能的透明透镜(“简洁透镜(terse lens)”)，该透明罩是公知的并且为了简便起见没有示出。

壳体2在其内部承载：至少一个(或多个)第一照明模块5，在所示的实施方式中为照明装置1的主照明模块，例如，为交叉光灯或远光灯；以及可能的多个次级照明模块6，该次级照明模块是公知的并且为了简便起见仅示意性地用虚线示出；当存在次级照明模块6时，其被设计为全部一起或单独地提供附加光学功能，并且可以是固定的或者可围绕横向于主照明模块5的光学轴线OA(图2)的轴线旋转。

对于“光学轴线”，其在本文和下面意指照明模块5所产生的光线传送所沿的几何轴线。

照明模块5、6都可以从外部通过进入口3和透明罩看见，并且并排设置为面朝进入口3。

照明模块5、6与进入口3间隔开，使得照明装置1还包括用于覆盖设置在进入口3与照明模块5、6之间的间隙G的美学掩膜7。

光学掩膜7在基本水平的方向上、沿着进入口3的横向于第一(主)照明模块5的光学轴线OA的整个宽度平行于上述间隙G延伸，该光学轴线OA在使用中被定向为在车辆的驾驶方向上。

美学掩膜7由隐藏间隙G的上表面8界定为朝向照明模块5、6。根据本发明的一个主要方面，上表面8由彼此相邻设置的多个单独的表面部分9、10形成，其中，所述单独的表面部分中的至少一部分(即，在所示的例子中的部分9)向上凸出。

向上凸出的单独的表面部分9由至少一个连续的第一复合曲面11界定。

参照图3，其中表面11的例子仅示意性且不按比例地示出，每个凸出的表面部分9的第一复合曲面11由第一样条曲线12和第二样条曲线13的卷积限定，每个第一复合曲面11已经通过第二样条曲线13沿着第一样条曲线12的平移而产生；根据情况反过来也可以，即，每个第一复合曲面11可以通过第一样条曲线12沿着第二样条曲线13的平移而产生。

这里及下面，对于“样条曲线”，其意指由一组预先确定的点通过图像插值法生成的几何曲线。在数学中，样条是由多项式函数分段定义的并且在多项式段连接的地方(被称为结点)具有高度的平滑性的数值函数。在插值问题中，样条插值通常比纯多项式插值好用，因为它与用高阶多项式插值产生类似的结果，同时避免了由于龙格现象(Runge'sphenomenon)造成的不稳定。在计算机图形学中，坐标由样条曲线给出的参数曲线因其构造简单、评估容易且准确以及能够通过曲线拟合和交互式曲线设计来近似复杂的形状而受到欢迎。

最常用的样条是三次样条(即3阶)，特别是相当于C2连续的复合贝塞尔曲线的三次B样条。

在所示的优选实施方式中，所有向上凸出的单独的表面部分9均由一个第一复合曲面11和一个第二复合曲面14界定，像图3所示的那样，该第二复合曲面14是连续的并且也由第一样条曲线和第二样条曲线的卷积限定；然而，根据本发明的方面，限定复合曲面14的第一样条曲线和第二样条曲线(未示出)具有与曲线12和13的曲率相反的曲率，使得第一复合曲面11和第二复合曲面14具有相反的曲率。

同样参照图4，每个凸出的表面部分9的第二复合曲面14紧邻第一复合曲面11设置，并与第一复杂曲面通过形成第一复合曲面与第二复合曲面之间的分开边缘15的数学间断点(尖点)分开。

分开边缘15也是弯曲的并且限定每个单独的凸出的表面部分9的顶部；凸出的表面部分9的分开边缘15全部基本上平行于照明模块5的光学轴线OA定向，即，在其上安装有照明装置1的车辆的行进方向上。

在所示的例子中，在进入口3的基本上整个宽度被照明模块5、6占据的情况下，美学掩膜7的整个上表面8承载构成几乎整个上表面8的单独的凸出的表面部分9；在所示的非限制性实施方式中，剩余的上表面8由单个表面部分10构成，该单个表面部分10基本上是平坦的和平面的并且限定了美学掩膜7的前缘16。

如图1中明确所示，单独的凸出的表面部分9沿着在前部进入口3的宽度方向上延伸的至少两个平行的行设置成棋盘构造。

此外，根据本发明的另外的方面，每个单独的凸出的表面部分9都与另一个相邻的单独的凸出的表面部分9限定分开台阶18；如图4中明确所示，所有的分开台阶都朝向前方，并且它们的高度在向前方向上逐渐增大，使得每个凸出的表面部分9都在面朝照明模块5、6的一侧与表面部分10齐平，然后逐渐升高到表面部分10上方，在分开边缘15处升高得更多。

分开台阶18还通过平坦的表面部分10分开前排相邻的凸出的表面部分9。

美学掩膜7的上表面8优选是反射性的，例如，它已经被金属化，由于掩膜7通常是用合成的塑料材料通过注塑成型制成并且凸出的表面部分由于设置成的多边形(例如正方形)形状和存在分开边缘15和分开台阶18而具有大体棱柱形形状，使得整个上表面8具有钻石样外观。

根据本发明的另外的方面(图4)，每个凸出的表面部分9的表面11靠近分开台阶18凸出并且在相反侧变成凹形，形成数学拐折(flex)。表面14相反，靠近分开台阶18凹入并在相反侧上变成凸出，也形成数学拐折。

图2还示意性地表示了本发明如何起作用。

对于附图标记20，其表示标准测试屏幕(仅示意性代表)。如本领域技术人员所熟知的，该测试屏幕是设置在测试中的照明装置前方并距离其25m的不透明屏幕，由测试中的照明装置产生的光线投影在该屏幕上。因此，在测试屏幕20上，再现了可由测试中的照明装置获得的光分布。

当照明模块5被接通时，如果上表面8被制成反射性的(通常是出于美观和技术两方面的原因)，由照明装置5、6发出的一些光线21可能到达表面8并被其反射：在所示的示意性例子中，一个这样的光线21可以在屏幕20上形成投影点22。

如果上表面8是平坦的，或者即使其被成形为具有钻石样外观并且凸出的表面部分9的表面11、14是倾斜而平坦的，由表面8反射的光线21将会几乎是平行的，因此它们会在测试屏幕20上形成一个非常小的投影23(它们将彼此靠近)，因此具有更多的光聚集：在这种情况下，如果光线向上反射，即使只接通位置灯或近光灯它们也可能会使将到来的驾驶员眼花目眩。

相反，根据本发明，计算表面11、14，以便连续地改变该表面的每个点处的法线(该点处垂直于该表面的线)的取向，使得可能由上表面8反射的光线散布在较大的表面上，从而在测试屏幕20上形成较大的投影24；投影24的光密度如此低以致不会出现炫目的效果。

为了计算表面11、14，可以使用下面的方法。

1)首先，任意选择计算中的表面的第一点，并且针对该第一表面点，计算在假定例如接通照明模块5的情况下由其反射的光线的投影点22在测试屏幕20上的位置。

2)其次，在测试屏幕上创建至少四个投影点25的位置，使其在没有炫目效果的假定光投影边上。

3)针对这四个投影点，计算之前在上面第1)条中选择的这样的表面的第一点处要计算的反射表面的法线的倾斜度。

4)然后，确定要计算的表面的一组第二点，该表面在这组第二点处的法线被定向为使其在屏幕20上的投影点设置在没有炫目效果的假定光投影内。

5)基于前面确定的法线的取向和第二点的位置，通过样条插值法计算曲线12、13。

6)最后，通过使曲线12沿曲线13平移来计算整个表面11、14，反之亦然。

通过这种方式，可以获得具有反射性且具有钻石样外观的美学掩膜，而没有接通照明模块5、6可能引起任何炫目效果的任何风险。此外，例如还可以在接通DRL或位置灯时获得期望的照明效果，并且它们的光线也被掩膜7根据期望的分布散布开。

因此，实现了本发明的所有目的。

Claims (7)

1.一种用于车辆的照明装置(1)，其包括：杯状的壳体(2)，其被设计成安装在车辆上并且具有在使用中朝向车辆的向前行进方向的前部进入口(3)；至少一个照明模块，其在壳体内部设置成朝向所述前部进入口并且与所述前部进入口(3)间隔开，照明模块从外部通过所述前部进入口(3)可见；以及美学掩膜(7)，其用于覆盖所述前部进入口与至少一个照明模块之间的间隙(G)，美学掩膜(7)在基本水平的方向上平行于所述间隙延伸并且由隐藏间隙(G)的上表面(8)界定为朝向至少一个照明模块；所述照明装置的特征在于：

i)上表面(8)由彼此相邻设置的多个单独的表面部分形成；

ii)所述单独的表面部分中的至少一部分向上凸出；并且

iii)向上凸出的单独的表面部分由至少一个第一复合曲面(11)界定，所述第一复合曲面(11)是连续的并且由第一样条曲线(12)和第二样条曲线(13)的卷积限定，以致连续地改变所述第一复合曲面(11)的每个点处的法线的取向，从而扩大由上表面(8)反射的光线的散布面积；

iv)每个第一复合曲面(11)已经通过第二样条曲线(13)沿着第一样条曲线(12)的平移而产生，反之亦然，

v)所有向上凸出的单独的表面部分中的每个表面部分均由一个第一复合曲面(11)和一个第二复合曲面(14)界定，所述第二复合曲面(14)是连续的并且也由两条样条曲线的卷积限定；在每个及相同的向上凸出的单独的表面部分中，第二复合曲面(14)紧邻第一复合曲面(11)设置，并与第一复合曲面(11)通过形成第一复合曲面与第二复合曲面之间的分开边缘(15)的数学间断点分开；

vi)分开边缘(15)限定每个单独的凸出的表面部分的顶部，并且基本上平行于至少一个照明模块的光学轴线(OA)定向。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，第一复合曲面(11)和第二复合曲面(14)具有相反的曲率。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，美学掩膜(7)的整个上表面(8)承载单独的凸出的表面部分。

4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，单独的凸出的表面部分沿着在所述前部进入口(3)的宽度方向上延伸的至少两个平行的行设置成棋盘构造。

5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，每个单独的凸出的表面部分都与另一个相邻的单独的凸出的表面部分限定分开台阶(18)；所有分开台阶(18)都朝向前方。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，美学掩膜(7)的上表面(8)是反射性的。

7.一种车辆，其设置有根据权利要求1所述的照明装置(1)。

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