机动车的制作方法

本发明涉及一种具有环境照明装置的机动车，该环境照明装置用于在该机动车周围的地面上产生光分布。

背景技术：

已知在车辆的车门外把手中集成有环境照明装置，该环境照明装置在车辆解锁时被激活。同样存在安装在机动车的车门饰板的下边缘中的下车照明装置。车门外把手中的环境照明装置和下车照明装置具有如下缺点：它们仅在车门关闭或打开时是可见的。

由文献de102013211877a1已知一种使用投影模块的环境照明装置，该投影模块包括由投影光学器件组成的阵列。光图案、例如条带图案被投影在机动车周围的地面上。投影模块仅适于产生单个的预定的光分布。

技术实现要素：

本发明的任务是，提供一种具有环境照明装置的机动车，该环境照明装置能够简单且高效地在机动车周围的地面上生成多种不同的光分布。

该任务通过按照权利要求1的机动车来解决。本发明的进一步扩展方案在从属权利要求中限定。

按照本发明的机动车(尤其是轿车)包括用于在该机动车周围的地面上产生光分布的环境照明装置，其中，该环境照明装置具有一个或必要时多个投影模块。各个投影模块包括具有一定数量的光源的发光器件并且包括由投影光学器件组成的阵列，其中，各个投影光学器件具有目标结构和所属的投影透镜，从而在阵列被发光器件照明时目标结构通过所属的投影透镜被投影到机动车周围的地面上并且由此产生光分布。作为投影模块中的光源，优选使用一个或多个led并且必要时也使用一个或多个激光二极管。

优选地，在按照本发明的机动车中使用基于投影显示技术的投影模块，所述投影显示在文献de102009024894a1中或在文献de102011076083a1中说明。不同于在那里公开的投影显示，所述由投影光学器件组成的阵列被分为多个子阵列以便生成不同的光分布，如在下面还要详细阐述的那样。以上提及的两个文献的所有公开内容通过参考而成为本发明的内容。

按照本发明，由投影光学器件组成的阵列包括多个子阵列，所述多个子阵列能单独被发光器件的至少一个配属于相应子阵列的光源(优选单独的光源)照明。所述阵列具有至少两种不同类型的子阵列，所述至少两种不同类型的子阵列在被至少一个所配属的光源照明时在机动车周围的地面上生成不同的投影。换言之，每种类型的子阵列在相应地被所配属的光源照明时产生与其余类型的子阵列不同的投影。

在由投影光学器件组成的阵列中设有第一数量的子阵列(例如一个单独的子阵列)和第二数量的子阵列(例如一个单独的子阵列)，它们被操控使得：在环境照明装置接通时，仅所述第一数量的子阵列能通过接通所述第一数量的子阵列的所配属的一个或多个光源被激活，或者仅所述第二数量的子阵列能通过接通所述第二数量的子阵列的所配属的一个或多个光源被激活。

按照本发明，第一数量的子阵列被构造使得：在该第一数量的子阵列被激活时在机动车周围的地面上产生光图案，而第二数量的子阵列被构造使得：在该第二数量的子阵列被激活时在机动车周围的地面上产生均匀的光分布。在此并且在下面，“光图案”应被理解为亮度变化的光分布并且尤其是明暗分布，而“均匀的光分布”是被持续照亮的、亮度基本上恒定的面。

本发明具有如下优点：通过使用不同的子阵列，利用相应的操控不仅能够生成光图案、而且也能够生成均匀的光分布。均匀的光分布非常良好地照亮机动车周围的地面，从而可以放弃附加的例如被集成在机动车车门把手中的光学环境照明装置。通过安装在车辆中的投影模块，在此不仅确保在车辆周围呈现精确的图形，而且也确保呈现均匀的光分布。

根据投影模块的构造，在所述阵列中可以设有不同数量的投影光学器件、例如100个至200个之间的投影光学器件。同样可以不同地选择各个投影透镜的大小。优选地，每个投影透镜具有2000μm或更小的直径。

在一种特别优选的实施方式中，各个投影模块被构造使得：相应子阵列的每个投影光学器件将如下一个单幅图像投影到地面上，该单幅图像基本上覆盖整个利用该子阵列生成的光分布，其中，光分布是相应子阵列的各投影光学器件的各单幅图像的叠加。

在另一种优选的实施方式中，为了生成光图案或均匀的光分布而使用白光。因此，发光器件或者说光源产生白光。

在另一种适宜的构造方案中，在投影模块中设有一个或多个遮光板，所述一个或多个遮光板被设置使得：相应子阵列的所述至少一个所配属的光源的光仅照射到相应子阵列上。由此以简单的方式实现光源的彼此分离。

在一种进一步的方案中，在单个子阵列内的投影光学器件的目标结构是相同的，而不同类型的子阵列的投影光学器件的目标结构彼此不同。

在一种特别优选的实施方式中，第一数量的子阵列包括一个或多个相同的第一类型的子阵列，所述第一类型的子阵列在被所配属的一个或多个光源照明时产生光图案。与此相对地，第二数量的子阵列包括一个或多个相同的与第一类型不同的第二类型的子阵列，其中，所述第二数量的子阵列的子阵列在被所配属的一个或多个光源照明时生成均匀的光分布。由此能够以特别简单的方式产生不同的光分布。在此，第一数量和第二数量的子阵列分别单独负责生成光图案和均匀的光分布。

在本发明的一种进一步的构造方案中，第一数量的子阵列包括一个或多个相同的第一类型的子阵列，所述第一类型的子阵列在被所配属的一个或多个光源照明时产生光图案。与之前说明的实施方式不同，与此相对地，第二数量的子阵列包括所述第一数量的子阵列并且补充地包括一个或多个相同的第二类型的子阵列，其中，该第二类型又与第一类型不同。一个或多个第二类型的子阵列在被所配属的一个或多个光源照明时产生光图案，该光图案与通过一个或多个第一类型的子阵列产生的光图案互补。“互补”表明，相应光图案的明亮区域在互补的光图案中是昏暗的，而所述相应光图案的昏暗区域在所述互补的光图案中是明亮的。换言之，在第二数量的子阵列的所有子阵列被照明时，所述光图案这样互补，使得由此生成均匀的光分布。

在本发明的一种进一步的方案中，所生成的光图案和/或均匀的光分布被一个或多个符号叠加。由此能够在光分布中生成图形效果。

在一种进一步的构造方案中，光图案和均匀的光分布在地面上基本上覆盖相同的面。

可选地，利用按照本发明的机动车的环境照明装置也可以生成多种不同的图案。在该情况下设有多个第一数量的子阵列，所述多个第一数量的子阵列能被操控使得：在环境照明装置接通时，仅一个第一数量的子阵列能通过接通所配属的一个或多个光源被激活。

在另一种优选的实施方式中，投影模块布置在延伸到机动车车身中的光井中，由此避免被投影模块的发光器件直接眩目。

在一种进一步的构造方案中，投影模块在机动车中的安装位置能被调整，即，设有相应的调整器件。该调整器件可以根据应用情况实现手动和/或自动地调整所述安装位置。以该方式能够在将投影模块集成在车辆中时考虑制造公差并且能够通过调整投影模块的安装位置而始终清晰地形成相应的光分布。

在本发明的范畴内生成的光图案可以不同地设计。在一种方案中，光图案是条带图案，优选：条带的密度沿预定的方向在地面上随着条带图案与投影模块在机动车中的安装位置的距离增加而减小。以该方式能够利用光图案生成吸引人的效果。

在一种进一步的构造方案中，光图案包括由点和/或由图形元素、例如图标组成的图案。优选地，点和/或图形元素的密度沿预定的方向在地面上随着图案与投影模块在机动车中的安装位置的距离增加而减小。与此相对地，点和/或图形元素的直径沿预定的方向在地面上随着图案与投影模块的安装位置的距离增加而优选增加。

在一种特别优选的实施方式中，点图案的点在投影模块的安装位置附近可以首先具有3mm的直径，该直径然后连续增加至40mm。同样地，点距离首先可以处于大约4至5mm的范围内并且然后连续随着与安装位置的距离变大而增加至40mm。

在一种进一步的构造方案中，光图案在远离投影模块在机动车中的安装位置的一端变模糊和/或在其亮度方面降低。

在另一种优选的方案中，光图案和/或均匀的光分布沿着预定的方向在地面上随着光图案和/或均匀的光分布与投影模块在机动车中的安装位置的距离增加而扩宽。

在按照本发明的车辆中，环境照明装置的接通可以与不同事件相关联。尤其是，所述接通可以与中央锁定装置的解锁和/或与机动车的入口门的打开相关联。此外，第一数量的子阵列和/或第二数量的子阵列通过使相应数量的子阵列的所配属的一个或多个光源变亮来激活。

在本发明的另一种优选的构造方案中，借助机动车的传感器来探测下雨和/或昏暗，在下雨和/或昏暗的情况下在环境照明装置接通时通过激活第二数量的子阵列仅产生均匀的光分布。在此使用如下认识，即，在昏暗或下雨时应该尽可能均匀地照亮机动车的周围环境，以便使得人员容易上车或下车并且尤其是以便防止人员踩到水坑。与此相对地，在既没有探测到下雨也没有探测到昏暗的情况下，必要时通过投影模块始终产生光图案取代均匀的光分布。

在本发明的另一种优选的构造方案中，环境照明装置能经由机动车中的用户接口被配置为：在环境照明装置接通时是应该产生均匀的光分布还是应该产生光图案。如果能通过投影模块产生多种不同的光图案，则必要时也可以经由用户接口确定应该生成何种光图案。在另一种优选的方案中，也可以经由用户接口确定应该在何种条件下或应该基于何种事件来产生均匀的光分布或者产生光图案或光图案之一。

在一种优选的方案中，环境照明装置的投影模块被安置在机动车的入口门的区域中，使得光图案和/或均匀的光分布在入口门的打开区域中产生，其中，光图案和/或均匀的光分布优选不由于入口门的打开而改变或被遮暗。入口门优选是人员上车车门。在本发明的该方案中，在人员上车或从机动车下车时的安全性通过良好地照亮在人员上车前面的地面而提高。

在一种进一步的方案中，投影模块设置在机动车的车门槛中，尤其是设置在沿机动车的从前端至后端的纵向方向处于人员上车车门前方的安装位置上。

在另一种特别优选的实施方式中，投影模块布置在机动车中，使得光图案和/或均匀的光分布在机动车的一侧基本上沿着驾驶员上车车门或副驾驶上车车门和处于其后面的用于后座乘客的上车车门延伸。优选地，环境照明装置在机动车的两侧设有相应的投影模块。

备选地或附加地存在这样的可能性，即，在机动车中安装如下环境照明装置，该环境照明装置的投影模块在运行时在机动车的下方和/或沿机动车的纵向方向在行李箱门后面生成光图案和/或均匀的光分布。术语“行李箱门”应该被宽泛地理解并且除了凹背式轿车的行李箱盖之外也可以包括具有溜背式车尾或舱盖式车尾或斜背式车尾的车辆的后盖。

在按照本发明的机动车的一种进一步方案中，在地面上的光图案和/或均匀的光分布表明无线传感器的探测区域，其中，探测区域优选是操作区域，从而在身体部分和/或物体进入到操作区域中时自动触发在机动车中的操作动作。在一种优选的方案中，无线传感器被构造使得在行李箱门的探测区域中探测到脚时自动解锁和/或打开。

除了以上说明的机动车之外，本发明还涉及一种用于该机动车的环境照明装置。该环境照明装置设置用于在该机动车周围的地面上产生光分布并且具有投影模块，该投影模块包括具有一定数量的光源的发光器件并且包括由投影光学器件组成的阵列，其中，各个投影光学器件具有目标结构和所属的投影透镜，从而在阵列被发光器件照明时目标结构通过所属的投影透镜被投影到地面上并且由此产生光分布。

在该环境照明装置中，由投影光学器件组成的阵列包括多个子阵列，所述多个子阵列能单独被发光器件的至少一个配属于相应子阵列的光源照明。所述阵列具有至少两种不同类型的子阵列，所述至少两种不同类型的子阵列在被所述至少一个所配属的光源照明时在地面上生成不同的投影。设有第一数量的子阵列和第二数量的子阵列，它们被操控使得：在环境照明装置接通时，仅所述第一数量的子阵列能通过接通所配属的一个或多个光源被激活，或者仅所述第二数量的子阵列能通过接通所配属的一个或多个光源被激活。

第一数量的子阵列被构造使得：在该第一数量的子阵列被激活时在地面上产生光图案，而第二数量的子阵列被构造使得：在该第二数量的子阵列被激活时在地面上产生均匀的光分布。按照本发明的环境照明装置可以包括按照本发明的机动车的优选实施方式的上述特征中的一个或多个特征，只要这些特征涉及环境照明装置。

附图说明

以下借助附图详细说明本发明的实施例。

其中：

图1示出按照本发明的具有环境照明装置的机动车的侧视图；

图2示出图1的机动车的俯视图；

图3示出在图1中示出的环境照明装置的示意细节图；

图4示出图3中的环境照明装置的沿机动车的纵向方向看的视图；

图5示出在前面的附图中示出的投影模块的剖视图的示意图；以及

图6至图9示出光图案和均匀的光分布的不同变型，所述光图案和均匀的光分布可以利用本发明的实施方式来生成。

具体实施方式

以下说明按照本发明的具有环境照明装置的机动车的一种实施方式，所述环境照明装置被集成在机动车的车门槛中并且用于在侧面照亮机动车的人员上车车门附近的区域。

图1示出以轿车1形式的机动车的侧视图。该轿车在所示的左侧包括驾驶员车门2以及后座车门3。类似地，在该车辆的相对置的一侧(图2)设有副驾驶车门2'和位于其后的后座车门3'。在图1的实施方式中，在车门槛4中在车门2和3下方设有具有投影模块7的环境照明装置。该照明装置在车门槛的前端位于包围车轮6的车轮罩5的区域中。环境照明装置的投影模块包括微透镜阵列，该微透镜阵列能够有针对性地在机动车的车门2或车门3附近生成不同的光分布。

投影模块7使用已经在上面提及的文献de102009024894a1或de102011076083a1中说明的投影显示技术。在该投影显示中使用多通道光学器件，该多通道光学器件具有包括微透镜和目标结构用于投影图像的投影光学器件的二维阵列。不同于该投影显示，在投影模块7中，由投影光学器件组成的阵列被分为两个具有不同投影光学器件的子阵列。各个子阵列可以单独被相应的led照明。在其中一个子阵列被照明时，在机动车附近的地面上产生在图2中示出的以光图案lv形式的光分布，而在另一个子阵列被照明时在机动车附近的地面上生成光强基本上恒定的均匀的光分布。

投影模块7是非常紧凑的并且具有厘米范围内的尺寸。在一种方案中，该投影模块的宽度、高度和长度分别大约为15mm。投影模块的单个子阵列的每个投影光学器件包含相同的目标结构并且因此产生相同的单幅图像，并且整个图像由所述单幅图像的叠加而组成。在此，各个子阵列的目标结构是不同的，从而不仅能够生成光图案、而且也能够生成均匀的光分布。如已经提及的那样，在图1或图2中示出光图案lv的生成，该光图案被投影到车门2和2'附近的地面上。在图1中，用附图标记8表示投影模块7的被投到地面上的光的传播方向。

被投影到车辆附近的地面上的光图案lv由图2的俯视图可见并且产生光地毯效果。在此要注意，不同于在图1中的那样，光分布在车辆1右旁在车门2'和3'附近呈现。这之所以是可能的，是因为在机动车中对称地在右侧和左侧安装投影模块7。换言之，不仅在车辆左侧、而且在车辆右侧在上车车门附近相应地产生镜像的光分布。出于明了性的原因，在图2中仅在车门2'和3'附近呈现光分布。在图2的实施例中，光图案lv是由平行条带组成的图案，这些条带相对于车辆纵向轴线倾斜地延伸。所述条带被用深色示出并且在真实的光分布中代表在车辆附近的地面上的明亮条纹。如由图2可见的那样，光分布从前车门2'朝车门3'后面的区域扩展。此外看出的是，条带图案在后面区域中变模糊，该效果由于条带亮度的降低而生成。

所示出的条带图案仅仅是所生成的光图案的示例，并且可以产生任意其它的图案。尤其是，通过光分布可选地也可以呈现点状图案。此外，条带图案的条带也可以沿不同方向延伸、例如与车辆纵轴线平行地或与该车辆纵轴线垂直地延伸。在图2的实施方式中，光图案是所谓的“欢迎元素”，在驾驶员或车辆乘客接近车辆时在车辆前的地面上产生光投影。

利用投影模块7，也可以通过照明投影光学器件阵列的所述另一个子阵列生成均匀的光分布，该均匀的光分布的空间延展相当于在图2中示出的光分布lv。利用该均匀的光分布引起非常良好地照亮车门前面的地面。因此，可以放弃在车辆中在相应的车门把手中设置传统的以led形式的车门照明装置，因为利用投影模块生成的均匀的光分布已经足以照亮车门前面的区域。因此，投影模块具有显著优点，即，该投影模块除了欢迎元素的功能之外也承担传统的光学的车门照明装置的功能，从而不再需要在机动车中单独设置这样的车门照明装置。

可选地，光图案lv或相应的均匀的光分布例如也可以仅在后座车门3或3'的区域中生成。在该情况下，投影模块可以布置在后座车门的前边缘上。此外，通过将投影模块布置在车门槛4中确保：在车门打开时不发生光图案或均匀的光分布的遮暗，即，光分布与车门位置无关地始终在车辆的地面上可见。

图3以剖视图示出图1中的投影模块的细节图。在车轮罩5附近集成在车门槛4中的模块7包括示意性表示的具有两个led的发光器件10，如在更下面借助图5更详细地说明的那样。以微透镜阵列11形式的多通道投影光学器件与所述发光器件10连接。该阵列又仅示意性地表示并且同样借助图5更详细地阐述。按照图3，投影模块布置在向后倾斜延伸的光井9中，从而确保光源不会被直接看见，由此考虑了法律要求。

图4再次以剖视图示出图3中的投影模块沿车辆的从前向后的纵向方向看的视图。在图4中除了模块7之外看出车辆的前轮6以及车门槛4。在此，车门槛在部分区段中与地面倾斜成大约45度的角度延伸。仅示意性表示的投影模块7位于该部分区段的对面，其中，出于明了性的原因未示出光井。投影模块7经由保持装置保持在车门槛上，光井9是该保持装置的一部分。保持装置本身未被详细示出。在此，保持装置可以从门槛拆下，从而投影模块在损坏时能够被新的投影模块替换。为了补偿制造公差，优选设有调整装置，利用该调整装置能够手动地和可选地自动经由相应的致动器在预定的界限内调节投影模块相对于光井的位置。由此能够实现在地面上形成始终清晰的光分布。

图5以剖视图示出前述附图中的投影模块7的具体结构。该模块包括两个led10a和10b作为发光器件，所述两个led在图5中沿向上的方向发射。为了引导光束，在所述两个led10a和10b上方设有两个透镜12a和12b。led的从透镜射出的光照射到由投影光学器件组成的阵列11上，该阵列在图5的实施方式中被分成两个子阵列11a和11b。为了确保led10a的光基本上仅照射到子阵列11a上并且led10b的光基本上仅照射到子阵列11b上，则在所述两个led之间布置有遮光板15。

由投影光学器件组成的阵列11在从上方看的俯视图中构造成圆形的并且被分成两个半圆形的子阵列11a和11b。每个所述子阵列包括多个目标结构13连同所配属的投影透镜或微透镜14。出于明了性的原因，在图5中仅示出一个目标结构和一个投影透镜。例如可以在整个阵列中设置大约200个这样的微透镜。在每个所述子阵列11a和11b中引入相同的目标结构，然而，其中一个子阵列的目标结构与另一个子阵列的目标结构不同。

一个子阵列的每个目标结构在被相应的led照明时被成像在机动车附近的地面上并且基本上覆盖整个待产生的光分布的面。该光分布通过所有被投影的目标结构的叠加而形成。子阵列11a的目标结构被构造使得形成光图案lv，该光图案由图2可见。与此相反地，子阵列11b的目标结构被构造使得形成均匀的光分布lv'，如由更下面所说明的图8和9可见的那样。

在图5的实施方式中，为了产生光图案lv而仅接通led10a，而led10b保持断开。与此相对地，为了生成均匀的光分布而仅接通led10b，而led10a保持断开。因此，每个子阵列11a和11b仅负责生成特定类型的光分布。在本发明的一种方案中，虽然仅通过子阵列11a生成光图案lv，但是均匀的光分布则通过两个子阵列11a和11b在同时接通两个led10a和led10b时形成。在该情况下，在子阵列11b中的目标结构13被构造使得这些目标结构与子阵列11a的目标结构互补，即，生成互补的光图案，在该互补的光图案中明亮和昏暗区域与子阵列11a的光图案相比是互换的。

图6示出光图案lv的一种变型，该光图案可以利用按照本发明的投影模块来产生。在图6中并且也在另外的图7至9中，以俯视图示出机动车附近的地面，其中，昏暗区域是该地面的未被照明的面。此外，在图6至图9中，机动车的从前向后的纵向方向通过箭头p表示。不同于图1的实施方式，在图6中，所产生的光图案lv由从投影模块的安装地点出发持续延伸到机动车的后面区域中的条带组成。图7示出光图案lv的一种变型，该光图案可以利用所述投影模块生成。与图6不同，该光图案被符号sy叠加，该符号为字母“x”。

图8示出均匀的光分布lv'的一种变型，该均匀的光分布可以利用按照本发明的投影模块来产生。如看出的那样，该光分布具有连续明亮的且强度基本上恒定的区域。明亮区域的面基本上相当于被图6的光图案lv覆盖的面。优选地，投影模块不仅可以生成图6的光图案，也可以生成图8的均匀的光分布。为了产生图8中的均匀的光分布lv'，在一种方案中可以仅使用图5中的投影模块的子阵列11b。换言之，在该子阵列中的目标结构被构造使得这些目标结构仅负责产生均匀的光分布。在一种方案中，子阵列11b的目标结构也可以与子阵列11a的目标结构互补。在该情况下，通过接通所述两个led10a和10b，均匀的光分布lv'通过两个互补的光分布的叠加而产生。

图9示出均匀的光分布lv'的另一种变型，该均匀的光分布在投影模块中优选在图7的光图案lv附近生成。该均匀的光分布lv'与图7的光图案类似地被“x”形式的符号sy叠加。该类型的光分布能仅通过被单独照明的在相应子阵列11a和11b中的目标结构来产生。

确定是应该通过投影模块7生成光图案lv还是生成均匀的光分布lv'的准则可以不同地设计。因为在机动车附近的地面能通过均匀的光分布而被更好地看见，所以该光分布优选在昏暗的情况下或在下雨的情况下使用，以便上车或下车的人员能够良好地看清楚车门前面的区域和可能的水坑。因此，均匀的光分布的生成可以与相应传感器(例如亮度传感器或下雨传感器)的探测相关联。可选地也存在这样的可能性，即，可以由用户通过在机动车中的用户接口来确定是否应该接通或者应该在什么条件下接通均匀的光分布或光图案。

本发明的前述实施方式具有一系列的优点。由于安装在机动车中的投影模块不仅可以生成光图案、而且可以生成均匀的光分布，所以投影模块也能够承担传统的光学的前部照明装置或车门照明装置的功能。因此可以放弃该光学的前部照明装置，由此节省成本。此外，通过所述投影模块在机动车周围生成不仅以光图案形式的、而且以均匀光区域形式的非常良好可见的光分布。在此，所述光分布不仅在车门打开时、而且在车门关闭时是可见的。此外，通过使用紧凑的投影模块而需要少的结构空间，并且即使投影模块的发光器件被弄脏或被部分遮盖，所生成的光图案或均匀的光分布也保持可见。

附图标记列表

1机动车

2、2'、3、3'车门

4车门槛

5车轮罩

6车轮

7投影模块

8光传播

lv光图案

lv'均匀的光分布

9光井

10发光器件

10a、10bled

11由投影光学器件组成的阵列

11a、11b子阵列

12a、12b透镜

13目标结构

14投影透镜

15遮光板

p箭头

sy符号