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CN109210484B - 用于机动车辆的照明装置 - Google Patents

用于机动车辆的照明装置 Download PDF

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CN109210484B CN201810737398.5A CN201810737398A CN109210484B CN 109210484 B CN109210484 B CN 109210484B CN 201810737398 A CN201810737398 A CN 201810737398A CN 109210484 B CN109210484 B CN 109210484B
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Abstract

本发明涉及一种照明装置，包括至少两个发光半导体类型的光源的阵列和至少第一照明元件(15)和第二照明元件(16)的阵列，每个照明元件与所述光源中的一个相关联并且被配置为被相关联的光源照亮，使得由所述光源发射的光束呈现取决于所述照明元件的形状的形状，第一照明元件(15)具有梯形形状，所述梯形形状具有大的基部，第二照明元件(16)具有与梯形形状部分地互补的形状，并且包括两个边缘，所述两个边缘从大的基部的两个相反端部彼此平行地延伸且至少间隔开大约为大的基部的长度的长度。

Description

用于机动车辆的照明装置
技术领域
本发明涉及用于机动车辆的照明装置。
本发明特别适用于机动车辆的远光灯模式和近光灯模式的照明前照灯。
背景技术
在图1中示出了在与另一车道3相邻的行车道2上移动的机动车辆1。
在近光灯模式中，如图1所示，由前照灯发出的光束具有在车辆1行驶的车道2的表面上延伸的第一照明区域4和在车道3的表面上延伸的第二照明区域5。
已知第二照明区域5具有截止部6，使得第二照明区域5的面积小于第一照明区域4的面积。
截止部6使得不会使在车道3上行驶的车辆的驾驶员眩目。
还已知将由机动车辆的前照灯发出的光束的方向从属于方向盘的旋转角度，这确保了光束的方向遵循车辆行驶的车道的几何形状，特别遵循车辆在弯道中的轨迹。
为此，通常使用机械系统，使得可以使每个前照灯围绕竖直轴线枢转。
而且，在机动车辆领域中，使用发光二极管(LED)阵列作为前照灯的光源日益普遍。
因此，已知一种用于机动车辆的照明模块，包括至少两个照明单元，每个照明单元包括至少一个发光半导体类型的光源和光源的控制机构，照明单元的控制机构相对于彼此独立，每个照明单元包括照明元件，所述照明元件被配置为由所述至少一个照明光源照亮，使得由所述光源发射的光束根据照明元件的形状在平面上呈现灯光分布。
因为LED消耗很少的能量，具有较长的使用寿命并且仅产生少量的加热，所以由于使用LED，这种模块是有利的。LED还可以改变前照灯的形状，从而为某些型号的车辆创建灯光特征。
然而，这种LED阵列难以与机械前照灯枢转机构兼容。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺点。
为此目的，本发明涉及一种用于机动车辆的照明装置，包括至少两个发光半导体类型的光源的阵列和至少第一照明元件和第二照明元件的阵列，每个照明元件与光源中的一个相关联并且被配置为由所述相关光源照亮，使得由光源发射的光束呈现取决于照明元件的形状的形状，
第一照明元件具有梯形形状，梯形形状具有称为基部的两个相反的平行边，使得称为大的基部的一个基部长于称为小的基部的另一基部的长度，所述梯形还具有彼此不平行且连接大的基部和小的基部的两个边，第二照明元件具有与梯形形状部分地互补的形状，并且包括两个边缘，所述两个边缘从大的基部的两个相反端部彼此平行地延伸且隔开大约为大的基部的长度的长度。
因此，由于本发明，可以通过梯形和梯形相反形式的关联产生均匀的光束。
也可以在不必使用机械枢转系统的情况下在近光灯模式下产生遵循道路的几何形状的光束。
事实上，当道路沿着直线行进时，光束的截止部例如由称为第一照明单元的梯形中的一个的非平行边中的一个产生，而当车辆行驶所在的车道弯曲，特别是在弯道中时，关闭第一照明单元并仅照亮称为第二照明单元的另一个梯形就足够了，然后光束的截止部由第二照明单元的非平行边中的一个生成。
根据本发明的另一个特征，该装置至少包括三个光源和三个照明元件，第三照明元件从梯形形状的第一元件的大的基部沿与和第一照明元件互补的第二照明元件的边缘相反的方向延伸。
根据本发明的另一个特征，该装置包括至少三个对准的具有梯形形状的照明元件的条状件。
根据本发明的另一个特征，每个照明元件是透镜。
根据本发明的另一个特征，该装置包括用于在照明元件的阵列的输出部处投射到无穷远的模块。
根据本发明的另一个特征，用于投射到无穷远的模块包括至少一个透镜。
根据本发明的另一个特征，该装置包括两个透镜和设置在两个透镜之间用于过滤光线的光阑。
本发明还涉及一种用于机动车辆的照明系统，其包括两个如上所述的照明装置。
附图说明
通过阅读以下描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。后者纯粹是说明性的，并且必须参照附图阅读，其中：
图1示出了已经描述的在近光灯模式下照明道路的同时在道路上行驶的机动车辆的平面图；
图2示出了根据本发明的照明装置的光源的阵列的透视侧视图；
图3a示出了与图2所示的阵列相关联的成形元件的阵列的前视图；
图3b显示图3a的细节；
图4示出了图3a中所示的成形元件的阵列的透视侧视图；
图5示出了根据本发明的设置有光投射模块的照明装置的透视侧视图；
图6示出了图5中所示的光投射模块的透视图；
图7示出了本发明的根据远光灯照明模式的照明装置；
图8示出了本发明的根据第一照明模式的两个照明装置；
图9示出了本发明的根据第二照明模式的两个照明装置；
图10示出了本发明的根据第三照明模式的两个照明装置；和
图11示出了本发明的根据第四照明模式的两个照明装置。
具体实施方式
照明装置
如图2、图3a和图4所示，根据本发明的照明装置10包括照明元件12的阵列11和发光半导体(例如发光二极管(LED))类型的光源14的阵列13。
照明装置10还包括每个光源的控制机构(未示出)。
每个LED的控制机构彼此独立，使得每个LED独立于阵列13的其他LED而开启或关闭。
每个照明元件12与光源14中的一个相关联，并且被配置为由相关联的LED光源照亮，使得由光源14发射的光束呈现取决于照明元件12的形状的形状，将在下面更详细地解释。
照明元件12的阵列11至少包括第一照明元件15和第二照明元件16。
从图3a、3b和4中可以看出，第一照明元件15具有大致梯形形状20，优选等腰梯形形状。
每个等腰梯形20设置有称为基部的、两个相反的平行边21、22，使得基部中的称为大的基部21的一个具有比称为小的基部的另一个基部22的长度l更长的长度L。
每个等腰梯形20还设置有彼此不平行并连接大的基部21和小的基部22的边23、24。
两个边23和24具有相同的长度。
如下面将详细描述的那样，边23呈现上升斜坡并且允许用于右侧行驶的近光灯截止部。
如下面将详细描述的那样，边24呈现下降斜坡并且允许用于左侧行驶的近光灯截止部。
大的基部21在标记为25、26的两个相反端部之间延伸。
小的基部22在两个相反端部27和28之间延伸。
小的基部22的端部27与大的基部21的端部25相反设置，而小的基部22的端部28与大的基部21的端部26相反设置。
第二照明元件16是梯形形状的第一照明元件15的相反形式，也就是说第二照明元件具有与梯形形状部分地互补的形状。
第二照明元件包括两个边缘29、30。
边缘29从梯形20的大的基部21的端部25延伸，而边缘30从大的基部21的端部26延伸。
边缘29和30基本上彼此平行，同时隔开大约为大的基部21的长度L的长度。
第二照明元件16包括布置在大的基部21的任一侧并到达小的基部22的两个部分31、32。
部分31具有填充由边23、部段33以及部段35界定的空间的基本上三角形的区域，部段33从梯形20的端部27延伸到端部25在支承小的基部22的轴线上的投影34，部段35从端部25延伸至投影34。
类似地，部分32具有填充由边24、部段36以及部段38界定的空间的基本上三角形的区域，部段36从梯形20的端部28延伸到端部26在支承小的基部22的轴线上的投影37，部段38从端部26延伸至投影37。
如下面将详细描述的，照明元件16的成梯形20的相反形式的形状确保在照明装置10的使用期间照亮部分31和32。
照明阵列11还至少包括第三照明元件17。
第三照明元件17从梯形形状20的第一元件15的大的基部21沿与第二元件16的边缘29、30相反的方向延伸。
换句话说，第三照明元件17包括基本上彼此平行的两个边缘39、40，边缘39沿着边缘29的延伸部延伸，边缘40沿着边缘30的延伸部延伸。
在所示的实施例中，照明阵列包括多个对准的第一照明元件、第二照明元件和第三照明元件。
有利地，每个照明元件是透镜，并且优选是微透镜。
微透镜具有基本上与LED的尺寸的数量级相同的尺寸。
优选地，透镜是球面透镜，其焦点设置在LED阵列后面，这使得可以在LED阵列后面生成放大的虚像，并且该图像由模块50投射以投射到无穷远。
用于投射到无穷远的模块被布置在照明元件的阵列的输出部处。
投射模块包括至少一个投射透镜。
在图6所示的实施例中，投射模块50包括输入透镜51、输出透镜52和设置在两个透镜51和52之间的用于过滤光线的光阑53。
输入透镜51创建由照明阵列成形的阵列的图像的虚像。
输出透镜52是用于投射由输入透镜51产生的虚像的透镜。
光阑53是不透明的壁，设有中心开口54，用于过滤来自LED并穿过与该LED不相关的微透镜的光线。
因此光阑53可以避免产生重影图像。
照明装置的操作
图7示出了当所有LED都开启时照明装置10的视图。
通常，这种情况对应于照明装置10在远光灯模式下的使用。
如图7所示，第二照明元件16的成梯形20的相反形式的形状通过包括部分31和32的阵列11提供均匀的照明。
图8至图10示出了由用于机动车辆的前照灯类型的光学系统发射的照明，该光学系统包括相同的并置的第一照明装置10和第二照明装置10'。
两个照明装置10、10'被布置为使得在等腰梯形20中的一个的中间高度处产生半宽度移动。
在由照明模块10和10'发射的两个光束重叠的区域中，移动构造使前照灯产生的光强度加倍。
因为光束截止部6依次由第一模块10的一个边23和第二模块10'的一个边23'构成，所以两个模块的移动构造还使前照灯的分辨率加倍。
第一操作模式对应于当道路沿直线行进时在近光灯模式下用于右侧行驶的操作情况。
从图8中可以看出，对应于两个照明装置10和10'的正横坐标的梯形20、20'处于开启状态，而对应于负横坐标的梯形20、20'处于关闭状态。
近光灯模式下的光束的截止部6由对应于横坐标和纵坐标的最小正值的梯形20-0的边23构成。
第三元件17全部开启，而第二照明元件16全部关闭。
第二操作模式对应于当道路向右转弯时在近光灯模式下用于右侧行驶的操作的情况。
从图9中可以看出，只有(对应于严格的正的横坐标值的)梯形20的右手部分开启，而其他梯形关闭。
如图8所示，第三元件17全部开启，而第二照明元件16全部关闭。
近光灯模式中的光束的截止部6由图9中标记为20+的梯形的边23构成。
因此，在向右转弯时，在不会使沿相反方向行驶的车辆的驾驶员眩目的情况下，前照灯继续照亮道路。
值得注意的是，照明装置还有利地包括将LED阵列13的照明从属于机动车辆的轨迹参数的传感器的机构。
该参数有利地是机动车辆的方向盘的旋转角度，该轨迹参数指示车辆正在行驶的道路相对于直线的偏差，例如特别是转弯。
第三操作模式对应于当道路沿直线行进时在近光灯模式下用于左侧行驶的操作情况。
从图10中可以看出，对应于两个照明装置10和10'的负横坐标的梯形20、20'开启，而对应于正横坐标的梯形20、20'关闭。
近光灯模式下的光束的截止部6由对应于横坐标和纵坐标的负值的最大值的梯形20-0的边24构成。
第三元件17全部开启，而第二照明元件16全部关闭。
第四操作模式对应于远光灯模式下的操作情况。
从图11中可以看出，除了一对第一元件15和第二元件16之外，所有LED都开启。
通常，这种情况对应于当在与配备有照明装置的车辆相反的方向上检测到车辆时在照明装置10、10'的远光灯模式下的使用情况。
如图11所示，第二照明元件16的成梯形20的相反形式的形状通过包括部分31和32的阵列11提供均匀的照明。
优点
本发明具有以下优点，即由于光束离散成连续的倒等腰梯形，所以能够产生用于近光灯模式的光束，对于所述光束，截止部遵循车辆的在弯曲道路上的轨迹。
根据本发明的离散化还允许使右侧行驶的车辆适应为就像在左侧行驶的车辆一样，并且甚至允许针对给定车辆改变右侧行驶或左侧行驶。
离散化成梯形还允许适用于不会使另一车辆眩目的远光灯。
因此，本发明使得可以执行不同的功能，例如方向近光灯、左侧驾驶和右侧驾驶、和非眩目远光灯。
如已经指出的那样，本发明的另一个优点是由梯形和梯形的相反形式的关联所允许的均匀照明。

Claims (8)

1.一种用于机动车辆的照明装置，包括至少两个发光半导体类型的光源的阵列和至少由第一照明元件(15)和第二照明元件(16)构成的照明元件阵列，每个照明元件与所述光源中的一个相关联并且被配置为被所述相关联的光源照亮，使得由所述光源发射的光束呈现取决于所述照明元件的形状的形状，
所述第一照明元件(15)具有梯形形状，所述梯形形状具有被称为基部的两个相反的平行边(21、22)，使得所述基部中被称为大的基部(21)的一个基部比被称为小的基部(22)的另一基部的长度长，所述梯形(20)还具有彼此不平行且连接所述大的基部(21)和所述小的基部(22)的两个边(23、24)，并且第二照明元件(16)具有与所述梯形形状部分地互补的形状且包括布置在大的基部(21)的任一侧并到达小的基部(22)的两个三角形部分(31、32)和两个边缘(29、30)，所述两个边缘从所述大的基部的两个相反端部彼此平行地延伸且至少间隔开为所述大的基部(21)的长度的数量级的长度。
2.根据权利要求1所述的照明装置，至少包括三个光源和三个照明元件(15、16、17)，第三照明元件(17)在与第二照明元件(16)的与第一照明元件(15)互补的边缘相反的方向上从梯形形状(20)的所述第一照明元件(15)的所述大的基部(21)延伸。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，包括：
由至少三个对准的、具有梯形形状的第一照明元件构成的条状件。
4.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，
第一照明元件(15)和第二照明元件(16)中的每一个是透镜。
5.根据权利要求1或2所述的照明装置，包括用于在所述照明元件阵列(11)的输出部处将光投射到无穷远的模块(50)。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，
用于将光投射到无穷远的模块(50)包括至少一个透镜。
7.根据权利要求1或2所述的照明装置，包括两个透镜(51、52)和设置在所述两个透镜(51、52)之间以用于过滤光线的光阑(53)。
8.一种用于机动车辆的照明系统，包括两个根据权利要求1至7中任一项所述的照明装置。
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