CZ2008452A3 - Adaptivní projektorový systém pro svetlomety motorových vozidel - Google Patents

Abstract

Adaptivní projektorový systém sestává z reflektoru (2) se svetelným zdrojem, cocky (6) a clonového systému s pevnými stínicími clonami (4, 5), a s pohyblivým, približne hyperboloidním, clonovým vrchlíkem (1), který se otácí soucasne s hrídelkou motorku (3), na které je letmo a pevne uložen, a svým rízeným zastavováním v urcených polohách vytvárí požadované svetelné svazky.

Description

Adaptivní projeiítorový systém pro světlomety motorových vozidel

Oblast techniky

Vynález se týká adaptivního projektorového systému pro světlomety motorových vozidel, určeného pro provádění změnou polohy a profilu clony uvnitř projektorového světelného systému změny prostorového rozložení světla před řidičem na vozovce v důsledku projekce kontrastu jasu kontury této tmavé clony na světlém pozadí reflektoru se zarojem světla čočkou tohoto adaptivního projektorového systému.

Dosavadní stav techniky

Pro zlepšení bezpečnosti silničního provozu se zavádí vylepšení osvětlení, realizovaného světlomety motorového vozidla. Nový předpis Evropské hospodářské komise ECE R123 umožňuje za definovaných podmínek aplikovat zcela nové typy osvětlení, jako například dálniční světlo, světlo do města, do deště atd.

Ve vývoji, přípravě do výroby a ve výrobě jsou multifunkční mechanismy pro projektorové jednotky, umožňující dosáhnout těchto různých typů osvětlení z jednoho zdroje.

Tyto změny typu osvětleni jsou většinou dosaženy pootáčením, posunem nebe výměnou ořezové clonky světelného svazku.

Příkladem takovéhoto řešení je patent Helia „Varilis (DE 102 16 678 , DE 199 09 413 nebo EP 1 052 446 A2 ) , Valeo (FR 2 815 310 A2, US 6,623,149 B2) , Koito (US 5,339,226, US 5,343,371), případně Automotive Lightning.

Převažujícími nedostatky těchto zařízení jsou jejich přílišná složitost, nákladnost a jejich pomalá funkce.

Podstata vynálezu

Výše zmíněné nedostatky byly eliminovány konstrukcí jednoduchého adaptivního projektorového systému pro světlomety motorových vozidel s přímým náhonem od krokového motoru, nebo DC stejnosměrný motorek s převodovkou.

V souladem s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel, sestávající z reflektoru se zdrojem světla, clonového systému, čočky a mechanismu pro zajištění změny polohy clonového vrchliku pro různé typy osvětlení a elektromotorku pohánějícího tento mechanismus.

Rotačně pohyblivá část clonového systému, tedy clonový vrchlík hyperboloidního zvaru je pevně a letmo/ jednostranně uchycen na výstupním hřídeli motorku, jehož osa je odkloněna od příčné roviny projektoru, kde příčný odklon (alfa) osy otáčení clonového vrchliku je s výhodou větší, než odklon podélný (beta) osy clonového vrchliku od vodorovné roviny a clonový vrchlík je fixován v různých definovaných polohách své rotace.

Pohon clonového vrchliku je s výhodou realizován elektromotorkem, kterým je krokový motorek nebo DC stejnosměrný motorek s integrovanou převodovkou.

Pevnou část clonového systému s výhodou tvoří „kolébka, sestávající z přední pevné stínící clonky a zadní pevné stínící clonky, které sahají zhruba po výšku osy otáčení clonového vrchliku, přičemž výška zadní pevné stínící clony je stejná nebo vyšší, než výška přední pevné stínící clony.

Pro přesné zastaveni clonového vrchliku v definované poloze je s výhodou využit doraz pro krokový motor nebo komparátor pro DC motor s integrovanou převodovkou.

Letmé uchycení clonového vrchliku za hřídelku motorku je s výhodou provedeno na obou stranách motorku, ale na okraji clonového vrchliku mimo zobrazovací část.

Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel tedy obsahuje reflektor, světelný zdroj, čočku a clonový systém, sestávající z pevné a pohyblivé části a mechanismu pro zajištění změny polohy pohyblivé části clonového systému jejím pootáčenim pro dosažení různých typů světelných svazků. Pohyblivou části clonového systému je odlehčený clonový vrchlik, přibližně ve tvaru části hyperboloidu, uspořádaný otočně s hřidelkou motorku v ose odkloněné od příčné osy projektoru jak v příčné, tak i v podélné rovině. Clonový vrchlik je letmo (na svém okraji) uchycen za hřídelku motorku, přičemž toto uchyceni může být provedeno na jedné nebo obou stranách motorku.

K zastíněni průchodu nežádoucího světla pod clonovým vrchlíkem je použita pevná část clonového systému, jmenovitě přední a zadní stínící clona, které dohromady účinně zastiňují parazitní světlo, pronikající pod clonový vrchlik ze všech směrů.

Předmětem tohoto vynálezu je vytvořit komplexní, přitom jednoduchý a co možná nej spolehlivějsi mechanismus tohoto druhu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde pro přehlednost jsou části clonového mechanismu na obr. 2 až obr. 5 nakresleny zjednodušeně v kolmém průmětu do příčné roviny světlometu. Osa clonového mechanismu je ve skutečnosti skloněna pod úhlem beta oproti příčné rovině v případě hyperboloidni clonky.

Obr. 1 znázorňuje možné provedení projektorové jednotky, opatřené popisovaným mechanismem v prostorovém pohledu.

Obr. 2 znázorňuje mechanismus v čelním pohledu, clonka je natočena (rovným) ořezem světla do mlhy do ohniskové roviny, úhel sklonu osy otáčení clonového. vrchliku od horizontály je označen alfa.

Obr. 3 znázorňuje v čelním pohledu variantu s polohovým senzorem, clonka je natočena svým výřezem do ohniskové roviny a propoušti téměř nestíněné (dálkové) světlo.

Obr. 4 znázorňuje v čelním pohledu variantu s dorazem pro provedeni řešetu motorku, clonka je natočena ořezem potkávaciho světla do ohniskové roviny.

Obr. 5 znázorňuje v čelním pohledu variantu s uchycením okraje clonového vrchliku na obou stranách motorku, clonka je natočena ořezem porkávaciho světla do ohniskové roviny.

Obr. 6 znázorňuje základní uspořádání mechanismu hyperboloidním clonovým vrchlikem, jehož osa otáčení je skloněna vůči příčné rovině.

Obr. 7 znázorňuje uspořádání mechanismu v projektorové jednotce ve zvláštním uspořádání s kuželovým clonovým vrchlikem v pohledu shora.

Obr.8 znázorňuje uspořádání clonového systému - otočný clonový vrchlík a „kolébka z pevných clonek v řezu kolmém na osu otáčení clonového vrchliku.

Příklady provedeni vynálezu

Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel, zabudovaný v projektorové jednotce světlometu podle Obr.l, u něhož z hlediska funkčnosti a spolehlivosti je nejvýhodnější variantou clonový vrchlík 1, který je v kontaktu pouze s hřidelkou motorku 3 (je letmo uchycený na hřídelce motorku 3) .

Toto provedení je výhodné z hlediska menší komplikovanosti a definovaných třeni, která mohou nastávat pouze v ložiskách motorku 3. Podmínkou je kvalitní provedení ložisek motorku 3 a nízká hmotnost clonového vrchlíku 1.

Hyperboloidni clonový vrchlík 1 je opatřen různými výřezy a výstupky (viz obr. 2, obr. 3, obr. 4, obr. 5, obr. 6 a obr. 7}, uspořádanými podobně, jako například zuby hyperboloidních ozubených kol tak, aby jeho pootáčením vznikaly ořezy příslušných světelných svazků.

Clonový vrchlík 1 se tedy otáčí kolem osy 9, odkloněné od příčné osy světlometu, a to vzhledem k vodorovné i příčné rovině. Z požadavků na co nejlepší zástavbu a optickou funkci vyplývá, že odklon osy _9 otáčeni clonového vrchlíku 1 od vodorovné roviny 12 je zpravidla větší, než od příčné roviny 13.

Je výhodné provést clonový vrchlík jl kromě místa jeho uchycení pouze jako tenkou slupku (viz obr.8), která plní optickou funkci a přitom má minimální hmotnost a moment setrvačnosti. Toto provedení clonového vrchlíku 1_ je možné s výhodou provést z lisovaného plechu nebo ze speciálního plastu.

Zvláštním případem je nulový odklon osy od příčné roviny 13. Tehdy se základní hyperboloidní tvar clonového vrchliku 1. mění na kuželový (viz obr.7). Zjednodušení tvaru clonového vrchliku 1 vede k nutnosti odstranit přilehlou část odražeče reflektoru 2 ve prospěch zástavby motorku 3 a pevné části clonového systému, tj. clon £ a 5.

Clonový systém (viz obr.8) plní funkci ořezáváni světelného svazku a zastínění parazitního světla, aby nedocházelo k nežádoucímu oslňování. Tomu je uzpůsobeno provedení, přičemž platí, že výška horní hrany pevných stínících clon 4 a 5 je v každém bodě zhruba v ose 9 otáčení clonového vrchliku 1 a vzhledem k tomu, že o něco více světla do těchto míst proniká směrem seshora z horní části reflektoru 2, tak v ideálním případě je výška 11 zadní pevné stínící clony _5 stejná nebo o málo větší, než výška 10 přední pevné stínící clony _4.

Při použití téměř rovné ořezové hrany clonového vrchliku viz obr. 2, vzniká rovně zařezaný světelný svazek, vhodný například pro světlo do mlhy, turistické nebo městské světlo.

Maximálně snížená část clonového vrchliku 2 umožňuje vyzařovat dálkové světlo, viz obr. 3.

Provedené Z~ořezy, viz obr. 4 a obr. 5, umožňuji vyzařovat podle své orientace buďto evropské , nebo anglické potkávaci světlo, tedy odlišné svazky pro pravostranný nebo levostranný směr dopravy.

Z hlediska jednoduchosti a rychlosti je výhodné otáčet clonovým vrchlíkem 1 napřímo krokovým mnohapólovým motorkem 3. Pro zvětšeni přesnosti a sily motorku 3 může být použit krokový motor nebo DC stejnosměrný elektromotorek s převodovkou.

Pro pohon krokovým motorkem. 3 bude adaptivní projektorový systém opatřen alespoň jedním dorazem 7 na konci rozsahu pracovních poloh k provedení řešetu motorku 3. Reset motorku 3 dojetím na doraz 7 je nutný ke zjištění přesné polohy, kterou lze jinak zajistit jen nákladným senzorem polohy.

Pokud bude použit DC motorek 3 s integrovanou převodovkou, bude vybaven potenciometrem (komparátorem 8.), snímajícím polohu clonového vrchlíku 1. Tím bude zaručena přesná poloha clonového vrchlíku 1 a jeho světelná funkce v každém okamžiku provozu.

Přínosem řešení je jeho značná jednoduchost (clonový vrchlík 1, prostě se otáčející na hřídelce motorku 3i při naprosté komplexnosti řešení (po povrchu clonového vrchlíku 1 je možné umístit velké množství takřka libovolných ořezů světelného svazku). Mechanismus je opticky a funkčně optimalizován z hlediska provedení zástavby, clonový vrchlík 1 se otáčí kolem obecně prostorově orientované osy _9 otáčení.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel, sestávající z reflektoru se zdrojem světla, clonového systému, čočky a mechanismu pro zajištění změny polohy clonového vrchlíku (1) pro různé typy osvětlení a elektromotorku (3) pohánějícího tento mechanismus, vyznačující se tím, že rotačně pohyblivá část clonového systému, tedy clonový vrchlík (1) hyperboloidniho tvaru je pevně a letmo/ jednostranně uchycen na výstupním hřídeli motorku (3) , jehož osa (9) je odkloněna od příčné roviny projektoru, kde příčný odklon (alfa) osy (9) otáčeni clonového vrchlíku (1) je s výhodou větší, než odklon podélný (beta) osy (9) clonového vrchlíku (1) od vodorovné roviny (12) a clonový vrchlík (1) je fixován v různých definovaných polohách své rotace.
2. 2. Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel podle nároku 1, vyznačující se tím, že pohon clonového vrchlíku (1) je realizován elektromotorkem (3), kterým je krokový motorek nebo DC stejnosměrný motorek s integrovanou převodovkou.
3. 3. Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že pevnou část clonového systému tvoří „kolébka, sestávající z přední pevné stínící clonky (4) a zadní pevné stínící clonky (5), které sahají zhruba po výšku osy (9) otáčení clonového vrchlíku (1), přičemž výška (11) zadní pevné stínící clony (5) je stejná nebo vyšší, než výška (10) přední pevné stínící clony (4) .
4. 4. Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel podle nároku 1, 2 a 3, vyznačující se tím, že pro přesné zastaveni clonového vrchlíku (1) v definované poloze je využit doraz (7) pro krokový motor (3) nebo komparátor (8) pro DC motor s integrovanou převodovkou.
5. 5. Adaptivní projektorový systém pro světlomety motorových vozidel podle nároku 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že letmé uchycení clonového vrchlíku (1) za hřídelku motorku (3) je provedeno na obou stranách motorku (3), ale na okraji clonového vrchlíku (1) mimo zobrazovací část.