用于机动车的大灯的制作方法

文档序号:11616580阅读:181来源:国知局
用于机动车的大灯的制造方法与工艺

本发明涉及用于机动车的大灯,所述大灯包括优选地高分辨率的并且自适应的远光模块和壳体,其中远光模块具有用于产生光的光模块和至少一个在主辐射方向上在光模块下游的光学成像系统,所述成像系统将由光模块产生的光成像到远光模块前的区域中。

此外,本发明还涉及具有至少一个、优选地两个上面提到的大灯的机动车。



背景技术:

具有远光模块的机动车大灯在现在技术中是完全已知的。远光模块典型地也如其名字所暗示的那样被用于产生车辆、例如机动车的远光分布。在此,接通的远光模块通常放射强光,所述强光足够用于照明车辆前的在空间上在光传播方向上向前延伸到远处(典型地超过几十至几百米)的区域。随着技术的进步,在机动车大灯中越来越频繁地使用高分辨率的远光模块。这种远光模块尤其是允许所辐射的远光分布适配于确定的交通状况并且由此经常被称为“自适应的远光模块”或者“高分辨率的自适应的远光模块”。确定的交通状况例如可以包括在向前行驶的机动车的前部地带中的静止和/或运动的物体,这些物体由自适应的远光模块渐隐(ausgeblendet)。由此实现所谓的“无炫目远光”的功能。但是,已知的是,不是在所有交通状况中都能够并且允许使用这些远光模块。例如,根据常设的交通规则在市界之内行驶时不允许使远光模块保持打开或者不允许辐射远光。在此仅仅允许使用被淡化(abgeblendet)的光分布。这导致,在市区行驶的情况下远光模块基本上在全部时间内必须保持关闭。

此外,对于大灯的要求一直继续提高,所述大灯实现除了已经已知的照明场景(例如近光、(自适应)远光、转向光、雾光等)之外附加的照明场景、诸如地面投影或地面标记或者近光的部分。这些附加的照明场景应当辅助驾驶员并且也辅助其它交通参与者(包括行人)。确定的地面投影在恶劣的天气情况、如雨天或雪天下、也或者在恶劣的路面的情况下可以被证实为特别有用的,并且能够标记难以看见或者完全不再能看见的车道标记、拐弯箭头、导向线、斑马线等等并且对于驾驶员和其它交通参与者来说使其重新可见。

“地面投影”和“地面标记”的概念结合本发明理解为如下那些光分布:所述光分布在机动车的前部地带中占据至少一个与(例如)近光分布相比而言小的区域(spot(光斑))并且以距该机动车5米直至40米(优选地5米直至25米)的间隔被布置在马路上。

然而常规的远光模块的使用限于自适应远光、例如限于无炫目远光,因为远光模块的张角仅仅足够用于常规的(或者用于上述意义上的自适应)远光。张角本身受限于当前可用的光技术。



技术实现要素:

因此,本发明的任务是提供一种带有远光模块的大灯,所述大灯为使用远光模块而提供增值并且实现上面所提到的附加的照明场景。

该任务按照本发明利用开始所提到类型的大灯通过如下方式来解决:所述大灯包括至少一个以能够围绕至少一个轴偏转、尤其是转动的方式被布置在壳体中的支承架,其中给所述支承架分配至少一个偏转设备,所述偏转设备用于使该支承架关于壳体而围绕至少一个轴偏转,光模块和光学成像系统被容纳在支承架中,所述偏转设备使得支承架围绕所述至少一个轴偏转在0°至最大角度之间、优选地在0°至13.5°之间、尤其是在0°至10°之间的角度,并且该成像系统将由光模块产生的光作为至少一个部分光分布成像到远光模块前的区域中、优选地在支承架偏转了最大角度的情况下成像到远光模块前5至40米之间的区域、尤其是在5至25米之间的区域中,其中所述至少一个部分光分布被构造为部分近光分布和/或被构造为标记光分布、尤其是被构造为地面标记光分布。

在此,容纳光模块和光学成像系统的支承架在定义的活动范围之内(例如在0°至13.5°之间,优选地在0°至10°之间)可以被调整到任意位置上。由此,能够附加地实现另外的不同的投影平面,所述投影平面处于原始定义的远光范围之下并且不能利用标准的远光模块来实现,所述标准的远光模块基本上刚性地(除了基本调整之外)布置在大灯中。在这些所提供的投影平面之内,远光模块可以被用于示出不同的图像或者照明场景。

除此之外可以规定:光模块固定地布置在壳体中,光学成像系统被容纳在支承架中,支承架以能够围绕至少一个轴偏转、尤其是转动的方式被布置在壳体中,偏转设备使支承架围绕所述至少一个轴偏转在0°至最大角度之间、优选地在0°至13.5°之间的角度,并且该成像系统将由光模块产生的光成作为至少一个部分光分布成像到远光模块前的区域中、优选地在支承架偏转了最大角度的情况下成像到远光模块前方在5至40米之间的区域中、尤其是在5至25米之间的区域中,其中所述至少一个部分光分布被构造为部分近光分布和/或被构造为标记光分布、尤其是被构造为地面标记光分布。

在该实施方式中,仅仅光学成像系统被偏转并且因此在定义的活动范围之内被调整到任意位置上(偏转位置)。在此,有利的是,光模块可以刚性地(但是这不排除光模块的基本调整)布置在大灯的壳体中并且不必一起偏转。在此,光学成像系统可以例如借助于铰链元件以可偏转的方式与被固定在壳体中的光模块连接。

此外可能适宜的是,偏转设备与壳体固定地连接并且包括电动的调节装置和/或机械的调节装置,所述调节装置与支承架结合来使支承架偏转。考虑到大灯的校准,偏转设备与壳体的连接可能是有利的。

关于在大灯中的构件的数量,可以规定:支承架与光学成像系统一体地被构造。

关于远光模块在大灯中的安装可能适宜的是:远光模块包括固定架,该固定架容纳光模块,其中固定架固定地被布置在、尤其是被固定在壳体中。

在本发明的一种改进方案中可以有利地规定,偏转设备与固定架固定地连接并且包括电动的和/或机械的调节装置,所述调节装置与支承架结合来使支承架偏转。将偏转设备安装在固定架处例如可以在更换远光模块时是有利的。在此,可以在松开固定架和支承架之后将整个远光模块从壳体中取出。

考虑到光图像的产生可能适宜的是:光模块包括至少一个、优选地两个或更多个光源以及至少一个照明对象,其中所述至少一个光源在接通状态中对照明对象进行照明,该照明对象对由光源产生的光进行转向和/或转换,其中光源和照明对象关于光学成像系统被布置,使得基本上全部被转向和/或转换的光都进入到光学成像系统中。

关于光图像的质量可能有利的是,照明对象或者由照明对象产生的中间图像基本上布置在光学成像系统的焦平面、优选地焦点中。在带有例如伪椭圆的反射器的投影模块中,该照明对象可以首先产生中间图像,该中间图像优选地位于成像系统的焦平面中,所述光学成像系统将中间图像成像到远光模块之前。

在本发明的一个优选的实施方式中可以规定:至少一个、优选地所有光源被构造为led光源,并且优选地至少一个照明对象被构造为微反射镜阵列、优选地被构造为微扫描仪。在此,光模块连同光学成像系统一起构成高分辨率的基于led的投影仪,利用所述投影仪能够产生不同形状和颜色的光图像(参见图6至9)。

除此之外可以规定:至少一个、优选地所有光源被构造为激光光源,并且所述至少一个照明对象被构造为光转换元件。

在此可能合乎目的的是:光模块具有光转向元件,所述光转向元件将由一个激光光源/多个激光光源所产生的光转向到光转换装置上,其中所述光转向元件中的至少一个优选地包括多个微反射镜。

激光在大灯中的应用已经在专业文献中被阐明并且属于现有技术。在此,大多充分利用激光的作用距离。在按照本发明的大灯中,激光模块例如带来如下优点:能够实现光图像的更精细的分辨率并且强激光即使在极其恶劣的天气情况下也基本上是良好地可见的。

可能适宜的是,在大灯的被安装到机动车中的状态中,所述至少一个轴基本上水平地并且横向于大灯的主辐射方向进行延伸。在被这样定向的至少一个轴的情况下,光模块在偏转时基本上向下“倾斜”,这导致所辐射的光图像的下降并且导致在光图像和机动车之间的间隔缩短。

在减少在容纳光学成像系统的支承架偏转时的成像误差方面,可能有利的是,所述至少一个轴位于成像系统的焦平面中,优选地延伸通过光学成像系统的焦点。

可以有利地规定:至少一个部分光分布被构造为一个、两个或更多个地面标记光分布,其中每个地面标记光分布从下面的光分布之一中被选择:

-导向线放射光分布,其可以在道路边缘被糟糕地标记或被(雪、沙、泥等等)弄脏的情况下是特别有利的;

-行驶车道宽度指示器光分布,其可以在超车行动中在难以看见的道路标记的情况下是有利的;

-制动维持光分布,其可以为保持与在前行驶的车辆或与机动车前的其它障碍物的安全的间隔的目的而是有用的;

-距离指示器光分布;

-方向箭头光分布,其中距离指示器光分布和方向箭头光分布优选同时被辐射,并且距离指示器光分布给驾驶员显示直至十字路口的距离,并且方向箭头光分布将驾驶员的意图告知其它的交通参与者。除此之外,当驾驶员在转弯行动结束之后忘记使行驶方向指示器去激活时,该方向箭头光分布可以是有利的;

-停车线光分布;

-人行横道光分布;

-行人警示光分布,该光分布通过投影到地面上的符号来警示行人提防例如由其它车辆引起的可能的危险。当例如行人从有轨电车下来并且想立刻到达相对的道路侧并且在此为其行动而选择有轨电车之后的路径并且没有足够注意迎面车流时,这可以是有利的;

-泊车空位标识光分布。在此,泊车空位标识光分布不理解为从现有技术已知的泊车辅助,而是理解为如下光分布:该光分布使得驾驶员和/或机动车乘客在道路边缘处或者在公共或者私人停车场上或者停车库或者地下停车场中注意到一系列例如彼此密集地停放的车辆中的泊车可能性。

停车线光分布、人行横道光分布和行人警示光分布可以共同地或者单个地被辐射,并且在难以看见的人行横道标记的情况下辅助行人和驾驶员(参见图9)。

开始所提到的任务也利用一种机动车按照本发明通过如下方式来解决,该机动车具有至少一个用于检测在该机动车之外的对象的传感器单元以及至少一个控制单元,其中该控制单元被分配给至少一个远光模块、优选地两个远光模块、以及所述至少一个传感器单元,其中控制单元根据由传感器单元检测的对象和/或机动车速度和/或行驶方向指示器的状态来控制至少一个远光模块、优选地两个远光模块,使得至少一个远光模块、优选地两个远光模块辐射用于构成至少一个部分光分布的光,所述部分光分布被构造为部分近光分布和/或一个、两个或更多个地面标记光分布,其中每个地面标记光分布从下面的光分布之一中被选择:

-导向线放射光分布;

-行驶车道宽度指示器光分布;

-制动维持光分布;

-距离指示器光分布;

-方向箭头光分布;

-停车线光分布;

-人行横道光分布;

-行人警示光分布;

-泊车空位标识光分布。

在此可以有利地规定:所述至少一个大灯具有基本上75至90厘米的装配高度并且支承架能够在0°至13.5°的范围中、尤其是在0°和10°之间的范围中偏转。

附图说明

下面借助示例性的、非限制性的实施方式进一步阐述本发明,这些实施方式在附图中被阐明。在所述附图中:

图1以示意图示出按照本发明的大灯的相关的组件以及其关联,

图2示出图1的在偏转状态中的大灯,

图3示出图1的大灯的改进方案,

图4示出图3的在偏转状态中的大灯,

图5示出带有按照本发明的大灯的机动车的示意图,所述大灯产生导向线放射光分布,

图6示出带有两个按照本发明的大灯的、超车的机动车的示意图,所述大灯产生行驶车道宽度指示器光分布,

图7示出带有至少一个按照本发明的大灯的机动车的示意图,所述大灯产生制动维持光分布,

图8示出带有至少一个按照本发明的大灯的机动车的示意图,所述大灯产生距离指示器光分布和方向箭头光分布,

图9示出带有至少一个按照本发明的大灯的机动车的示意图,所述大灯产生停车线光分布、人行横道光分布和行人警示光分布,以及

图10示出安装到机动车中的大灯。

具体实施方式

首先参照图1。在该图中示意性示出了按照本发明的大灯以及其相关的组件的一种优选的实施方式。该机动车大灯具有被布置在壳体2中的远光模块1。在此,远光模块1包括用于产生光4的光模块3、至少一个在主辐射方向oa上在光模块3下游的光学成像系统5,所述成像系统5将由光模块产生的光4成像到远光模块1前(在主辐射方向oa上)的区域中。在这里所示的实施方式中,成像系统5与光模块3固定地连接,这仅仅是说:可以被构造为光学相关的构件、例如透镜、光阑、反射镜、棱镜等等的装置的成像系统5关于光模块3不能偏转或者甚至不能运动。为了容纳光模块3和光学成像系统5在大灯中设置有至少一个支承架6。除此之外,壳体2典型地具有容纳架20,所述容纳架固定地被布置在、例如形状配合地(formschluessig)被固定在壳体中,并且容纳支承架6,使得支承架6以能够围绕至少一个轴s关于壳体2在容纳架20中偏转、尤其是转动的方式被安置。然而,容纳架20在壳体2中的存在性不是必需的。应当仅仅设置为了能够将支承架6以能够偏转、尤其是转动的方式布置在壳体2中的装置。这种装置在机动车制造中是常见的并且对于专业人员来说是完全已知的。轴s按照本发明布置在与主辐射方向垂直的水平平面中,所述主辐射方向与光学成像系统的光轴oa重合。在此,“水平”的概念涉及大灯被安装到机动车中的状态。为了使支承架6偏转,在大灯中按照本发明设置有至少一个偏转设备7,该偏转设备7例如可以构造为线性调节器(linearsteller)或者旋转传动器(rotationsantrieb),所述偏转设备与壳体2优选地固定地连接并且可以具有机械和/或电动的调节装置9,该调节装置9为了使支承架6围绕轴s偏转而与支承架在至少一个点、优选地两个、三个或者更多点处结合。调节装置9被构造为使得偏转设备7能够使支承架6围绕轴s偏转在0°(0位置)和最大角度wmax(最大偏转位置)之间的、优选地在0°和13.5°之间的、尤其是在0°和10°之间的角度w。这里以及完全一般地在本发明的范畴中,角度w理解为支承架6的“倾斜位置”。在此,支承架6通过偏转向下倾斜并且被带到倾斜位置中。角度w(倾斜位置)例如是在光轴(主辐射方向)oa和水平平面(例如参见图4)之间的角度。角度w的一种替代的示图在图2中示出。当支承架6向下倾斜时,角度w为正。

在这一点应当注意的是:光模块3一般、也即在本发明的每种实施方式中能根据支承架的偏转位置以不同的方式被运行。在图1中所示的0位置中,光模块3在接通状态中例如辐射用于产生部分远光分布的光,所述部分远光分布例如可以将近光分布补充成远光分布。结合本发明将其理解为远光模块的“远光模式”。从支承架6的可预给定的(例如2°的)偏转位置w0起,光模块3例如放射用于产生部分近光分布和/或标记光分布、优选地地面标记光分布的光(参见图5至图10)。在此,尤其是地面标记光分布具有多个不同形状(直线、方形、箭头、四角形、字母、象形图(piktogramm))的彼此至少部分地重叠或者不重叠的区域(参见图5至图10),其中这些区域位于该机动车前最大40米的间隔处。结合本发明将其理解为远光模块的“地面标记模式”。光模块的运行模式之间另外的技术区别下面还将进一步加以讨论。

图2示出图1中的大灯,在所述大灯的情况下容纳光模块3和光学成像系统5的支承架6被偏转了最大角度wmax。在此,远光模块1运行在地面标记模式中,该地面标记模式从前面所提到的可预给定的偏转位置w0起可以被激活。

在本发明的在图3中所示出的改进方案中,光模块3可以固定地被布置在壳体2中。光学成像系统5被容纳在支承架6中或者与支承架6一体地被构造。在此,容纳光学成像系统5的支承架6可以与光模块3分离地被构造或者与光模块3例如借助于铰链元件(未示出)可偏转地连接。支承架6以能够围绕至少一个轴s关于光模块3并且因此关于壳体2偏转、尤其是转动的方式被布置在壳体2中。

在此有利的是,光模块3可以基本上刚性地布置在壳体2中并且不必一起偏转。在此,“基本上刚性”应理解为:光模块3仅仅能够在涉及其基本调整的范围中运动。按照经验,该基本调整范围仅仅为几度(例如0°至2°),由此光模块3在其基本调整范围中不是为了产生上面提到的地面投影或地面标记。除此之外,可以在大灯中设置固定架10,所述固定架10固定地布置在壳体2中,优选地与壳体2形状配合地连接、例如旋拧,并且容纳光模块3,如可以从图3获悉的那样。此外,从图3中还可以看出,设置在大灯中的偏转设备7可以与固定架10优选地固定地连接并且包括电动和/或机械的调节装置9,该调节装置9与支承架6结合来使支承架6偏转。

当然,如下技术特征是可选的:偏转设备7布置在固定架10处并且与该固定架优选地固定地、例如形状配合地连接。偏转设备可以如图1和/或图2所示出的那样在图3(和图4)中所示出的实施方式中也与壳体2优选地固定、例如形状配合地连接。

如在图3和图4中所示出的那样,按照本发明被布置在垂直于光轴oa的水平平面中的轴s(在图1至4中支承架6的偏转轴)可以延伸通过光学成像系统5的焦点f。这具有如下优点:布置在焦点f中的每个对象、例如光源可以在容纳光学成像系统5的支承架6偏转时通过成像系统5而基本上无失真地(成像误差)被成像。

为了完整性起见,应当注意:为了更简单的表达起见而在整个公开文件的范畴中在其它地方谈及“焦点”。在现实中,“焦点”的概念是一种数学理想化。在此,穿过非理想的光学成像系统的光束不能被成像到焦点中或者被成像在焦平面上、而是可以被成像到包括所述焦点的焦面中。该焦面可以是焦平面,但是一般来说该焦面由于成像误差(例如畸变)而可能不是平面地、而是还可能弯曲地“被构造”,也即光束通常聚焦到包含焦点的弯曲的面中。

图4示出图3中的大灯,在所述大灯的情况下容纳光学成像系统5的支承架6被偏转了最大角度wmax。在此,远光模块1运行在地面标记模式中,该地面标记模式从上面提到的可预给定的偏转位置w0起可以被激活。

图1或者图3中的大灯的光模块3按照本发明包括至少一个、优选地两个或者更多个光源以及至少一个照明对象,其中至少一个光源在接通状态中对照明对象进行照明,该照明对象对由光源产生的光进行转向和/或转换,其中光源和照明对象关于光学成像系统被布置,使得基本上全部的被转向和/或转换的光都进入到光学成像系统中。在此,照明对象基本上布置在光学成像系统5的焦平面f中(焦点中)。

在本发明的特别有利的实施方式中,光模块3被构造为高分辨率的投影系统(hdp=highdefinitionprojector=高分辨率投影仪)。所述高分辨率的投影系统的每个光源例如可以被构造为激光光源或者优选地高功率的(具有非常高的强度的)led光源。在此,照明对象可以被构造为现有技术中已知的微扫描仪(在led光源的情况下)或者构造为光转换装置(在激光光源的情况下)。光转换装置以专业技术人员用语也称为“磷光体(phosphor)”。在此,在图3和图4中的实施方式中,微扫描仪或磷光体被布置在光学成像系统5的焦点f中。

图5至图9示意性示出部分光分布,所述部分光分布可以利用按照本发明的在地面标记模式中运行的大灯来产生。在此,至少一个部分光分布8被近光分布a和/或被城市光光分布sl叠加。具体地:图5示出导向线放射光分布8a;图6示出行驶车道宽度指示器光分布8b;图7示出制动维持光分布8c,其可以用于维持例如与在前行驶的车辆的安全距离;图8示出距离指示器光分布8d和方向箭头光分布8e作为转弯辅助,所述转弯辅助例如在操纵(转弯指示器的)闪光器fa时可以被激活;以及图9示出停车线光分布8f、人行横道光分布8g和行人警示光分布8h,其不仅支持装备有至少一个按照本发明的大灯的机动车的驾驶员而且支持其它的交通参与者。在此,在上面描述的情况中的一些情况下(例如图8和图9)可能适宜的是:动态地辐射地面标记光分布。也仅仅是说,支承架6在大灯中的偏转位置在地面标记模式中不是保持恒定的,而是例如当车辆的速度变得越来越小时变得越来越大,由此在马路上被照明的区域关于马路基本上保持不动并且靠近该车辆。

为此目的,在按照本发明的机动车中可以设置至少一个用于检测在机动车之外的对象的传感器单元以及至少一个控制单元,其中该控制单元被分配给至少一个远光模块、优选地两个远光模块、以及所述至少一个传感器单元,其中控制单元根据由传感器单元检测的对象和/或机动车速度和/或行驶方向指示器fa(转弯指示器)的状态(打开/关闭)来控制至少一个远光模块、优选地两个远光模块,并且例如按照机动车速度和/或行驶方向指示器(转弯指示器)的状态来适配一个支承架/多个支承架的偏转位置。

图10示出上面描述的机动车的前部,该机动车具有至少一个按照本发明的大灯。在此,距马路上以地面标记所照明的区域的间隔p取决于所述至少一个大灯的装配高度h以及取决于(这里未示出的)远光模块的(这里未示出的)支承架的偏转位置(角度)w。在远光模式中,大灯放射出部分远光分布fl,在大灯中的支承架在0位置,光轴oa基本上水平地定向。在远光模块的地面标记模式(辐射词“stop(停)”)中,间隔p可以通过增大角度w来减小,从而所投影的地面标记总是保持在马路的相同部位上。(这里未示出的)支承架在这里“被倾斜”了在水平线和光轴oa'之间的角度w。

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