CN104470756A - 具有可控光源和发光强度的车辆的多功能光学单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装配车辆的光学单元(BO)，首先包括能够分别产生第一和第二白光的第一光源(S1)和第二光源(S2)；其次包括能够将所述第一和第二白光反射到预先限定的第一区域和第二区域中的反射装置(R1、R2)；再次包括设计用于根据所述车辆的每种操作状况来确定所述第一光源(S1)和第二光源(S2)中的哪一个应该被供应电流和所述光源应该产生多少发光强度的控制装置(MC)，为了保证或者日间行车灯功能、或者示宽灯功能、或者近光灯功能、又或者远光灯功能。

Description

具有可控光源和发光强度的车辆的多功能光学单元
技术领域
本发明涉及车辆(必要时机动车辆)的光学单元，更确切地，涉及位于车辆前部的光学单元。
背景技术
如本领域技术人员已知的，对实施几种照明和/或信号功能的多种陆地车辆强加有国际安全标准，所述功能尤其是日间行车灯(或DRL(指“Daytime running Light(或者Lamp)”-车辆在白天运行时自动点亮的光信号))功能、示宽灯(或停车灯又或尾灯)功能、近光灯(或近光大灯)功能、和远光灯功能。
为此，这些车辆通常包括加载的右和左前照灯，分别负责保证近光灯和远光灯、前右和前左日间行车灯、以及前右和前左示宽灯功能。这些不同的前光学单元(灯和前照灯)在日间行车灯与前照灯属于同一光学单元时占据较大体积，且使用多种专用光源和多种相关的供电装置，这是昂贵的。另外，这为车辆提供了根据白天或晚上进行变化的发光标记，所述发光标记不便于识别车辆型号和/或其制造商标。
所以，已提出一种多功能前光学单元，包括容置有适于分别发射第一和第二白光的第一和第二光源的箱体，以及第一和第二反射器，可以移动所述第一和第二反射器为了根据其各自的位置和根据期望的发光功能来定义遮挡或将第一和第二白光反射到预先限定的区域中。这种光学单元尤其在专利文件EP 2213935中被描述。但是这些光学单元由于它们的可移动反射器而使安装复杂且是易碎的。
发明内容
因此，本发明的目的在于改善未使用可移动部件的情况。
为此，本发明尤其提出一种用于装配车辆的光学单元，包括适于分别发射第一和第二白光的第一光源和第二光源，以及适于将所述第一和第二白光反射到预先限定的第一区域和第二区域的反射装置。
该光学单元的特征在于，其还包括布置用于根据所述车辆的每种行驶状况来确定第一光源和第二光源中的哪一个应该被供应电流和其应该产生多少发光强度从而保证或者日间行车灯功能、或者示宽灯功能、或者近光灯功能、又或者远光灯功能的控制装置。
由于对每个光源的在运行前的控制和所述光源应该产生的发光强度的控制，前光学单元可在小体积的情况下仅用两个光源来保证四种功能，同时未设置可移动部件，因此便于实现且不昂贵。另外，这能够在所考虑的时间上为车辆提供了唯一的发光标记，所述发光标记易于识别车辆型号和/或制造商标。
根据本发明的光学单元可具有可分开或结合采用的其它特征，尤其是：
-所述第一光源和第二光源中的至少其中一个包括至少一个适于产生白光的发光二极管；
-布置所述控制装置用于控制由第一光源产生的最大发光强度从而保证所述近光灯功能；
-布置所述控制装置用于控制由第一光源和第二光源产生的最大发光强度从而保证所述远光灯功能；
-布置所述控制装置用于控制由第一光源和第二光源产生的最小发光强度从而保证所述示宽灯功能；
-布置所述控制装置用于控制由第一光源和第二光源产生的具有介于最小值和最大值之间的中间值的发光强度从而保证所述日间行车灯功能；
-所述反射装置包括分别安装在箱体的上部和下部中的第一旋转锥形反射镜和第二旋转锥形反射镜；
-所述光学单元包括处理装置，所述处理装置布置用于作用在所述第一和第二白光上从而将所述第一和第二白光向所述预先限定的第一区域和第二区域传送和/或使所述第一和第二白光在向所述预先限定的第一区域和第二区域行进过程中成形；
-所述控制装置包括布置用于改变所述第一光源和第二光源的供电电流的申子变阻器。
本发明还提供一种必要时为机动车型的车辆，所述车辆包括至少两个上述类型的光学单元。
附图说明
通过阅读以下详细描述和所附附图(一些是通过CAO/DAO得到的，其中一些线条体现不连续性特征)，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1示意性和功能性地示出了根据本发明的光学单元的实施例的侧视图，
-图2示意性和功能性地示出了图1中的光学单元的部分透视图，
-图3示意性地示出了图1中的光学单元实施近光灯照明时镜面部分的前视图，
-图4示意性地示出了图1中的光学单元实施远光灯照明时镜面部分的前视图，
-图5示意性地示出了图1中的光学单元实施日间行车灯照明时镜面部分的前视图，
-图6示意性地示出了图1中的光学单元实施示宽灯照明时镜面部分的前视图。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提出一种用于装配在任选地机动车型车辆前部的多功能光学单元BO。
接下来，作为非限制性示例，所考虑的车辆为机动车型的。例如为轿车。但是本发明不限于该类型的车辆。本发明事实上涉及包括至少一个前光学单元的所有陆地车辆。
在图1示意性示出了根据本发明的光学单元BO的实施例。如所示出的，这种光学单元BO一方面至少包括白光的第一光源S1和第二光源S2，和优选地被安装在由箱体BT限定的腔中的反射装置R1、R2，以及另一方面包括控制装置MC。
注意到前述的腔体通常由前侧(即朝向循环路径定向的侧)镜面G关闭。该镜面G例如通过螺接与箱体BT连接。可用玻璃或塑料或合成、任选地为浅色材料来实现镜面G。
例如，可通过塑料或合成材料的铸造来实现箱体BT。
在所示出的示例中，第一光源S1和第二光源S2被容置在反射装置R1、R2的内部。
布置这些第一光源S1和第二光源S2为了分别发射第一和第二白光。
优选地，第一光源S1和第二光源S2中的至少其中一个包括至少一个用于产生白光的发光二极管(或LED)，白光的发光强度任选地为供电电流的函数。更优选地，第一光源S1和第二光源S2中每个包括发光二极管阵列。但是第一光源S1和/或第二光源S2可包括卤素灯或(氙气型)放电灯。
注意到由光源S1或S2产生的发光强度或者取决于在LED的供电电流强度恒定时运行的LED的数量，或者取决于在可运行的LED的数量恒定时的供电电流强度，又或者取决于运行的LED的数量和这些LED的供电电流强度。
布置反射装置R1、R2为了将第一和第二白光反射到位于朝向车辆前方的预先限定的第一区域Z1和第二区域Z2中(见图3)。
例如，反射装置R1、R2可包括具有不同的第一焦点F1和第二焦点F2且负责反射第一白光的第一旋转锥形(或基本椭圆形)反射镜R1，以及具有不同的第一焦点F1和第二焦点F2且负责反射第二白光的第二旋转锥形(或基本椭圆形)反射镜R2。
这些第一和第二旋转锥形反射镜R1、R2于此处分别被安装在箱体BT的上部PS和下部PI中。
如图1和2中非限制性示出的，第一光源S1和第二光源S2可被联结在电路板MS的两个相对的面上，安装电路板MS的区域基本包含第一焦点F1。而且，第一光源S1将第一光子(光线)正好发射到第一焦点F1之上，且第二光源S2可将第二光子(光线)正好发射到第一焦点F1之下。
由于该(非限制性的)装配，来自第一光源S1的大部分第一光子通过第一反射镜R1向第二焦点F2方向反射，且来自第二光源S2的大部分第二光子通过第二反射镜R2向第二焦点F2方向反射。
如图1和2中非限制性示出的，注意到光学单元BO可任选地包括布置用于作用在所述第一和第二白光上为了将所述第一和第二白光向所述预先限定的第一区域Z1和第二区域Z2传送和/或使所述第一和第二白光在向所述预先限定的第一区域Z1和第二区域Z2行进过程中成形的处理装置MT。
作为非限制性示例，可将这些处理装置MT布置成例如透镜的聚焦装置形式。但这不是必须的。而且，处理装置MT还可作为反射装置、折射装置、衍射装置、准直装置或导向装置(例如导光装置)。
在图1所示的非限制性的示例中，将处理装置MT布置成会聚透镜的形式，例如为“无穷远点”类型。因此布置会聚透镜用于向无穷远处一方面发射由第一反射镜R1反射且基本通过第二焦点F2位置的第一光子，以及另一方面发射由第二反射镜R2反射且基本通过第二焦点F2位置的第二光子。“基本”一词于此处表示由透镜MT向无穷远处发射的第一和第二光子准确或近似通过第二焦点F2。
而且，注意到此处将“向无穷远处发射”理解为使基本通过第二焦点F2的第一和第二入射光子的方向偏转为了使所述入射光子参与形成具有大体选定方向(此处基本为车辆的纵向方向)的光束。该朝向无穷远处的偏转在图1中由第一和第二光子各自的第一路径T1和第二路径T2示出。如可观察到的，来自第一光源S1的第一光子取用第一路径T1的路径，通过虚线使所述路径有形化(通过第一反射镜R1向第二焦点F2反射第一光子，然后到达透镜L的位置，透镜L使所述第一光子的轨迹分别偏转为了使所述轨迹成为彼此基本平行且能够折回(下部的)第一区域Z1中)。同样地，来自第二光源S2的第二光子取用第二路径T2的路径，通过短划线使所述路径有形化(通过第二反射镜R2向第二焦点F2反射第二光子，然后到达透镜L的位置，透镜L使所述第二光子的轨迹分别偏转为了使所述轨迹成为彼此基本平行且能够折回(上部的)第二区域Z2中)。
例如，可由透明的塑料或合成材料，如有机玻璃(或)或聚碳酸酯(或PC)的铸造来实现透镜MT。但是在变体中，还可用玻璃来实现透镜MT。
使用处理装置MT(和尤其透镜)能够减小反射装置R1和R2的体积。但是这种处理装置MT不是必须的。在该情况下，反射装置R1和R2应具有较大的曲率半径为了使它们的第二焦点F2位于比图1和2所示情况更远处为了使它们能够照亮位于车辆前方且由国际标准进行定义的区域。
注意到透镜MT还能够实现类型效果。
还注意到第一和第二反射镜R1和R2可为一个在另一个旁边安置的两个部件，或为整体件的两个子部分。这些部件或子部分例如可由塑料或合成材料，例如有机玻璃(或)或聚碳酸酯(或PC)又或聚酰胺的铸造来实现。但是在变体中，还可用金属来实现这些部件或子部分。
根据本发明，布置控制装置MC用于根据车辆的每个行驶状况来确定第一光源S1和第二光源S2中的哪一个应该被供电和应该产生多少发光强度为了保证或者日间行车灯功能、或者示宽灯功能、或者近光灯功能、又或者远光灯功能。
注意到通过车辆的使用时间(白天或夜晚)或通过车辆专用装置对发光度阈值跨度的检测，或通过车辆的驾驶员的要求来确定行驶状况(例如选择近光灯或者远光灯功能)。注意到每种行驶状况对应于信号功能和/或特殊照明的使用。
根据车辆的行驶状况和因此根据应该使用的信号和/或照明功能，控制装置MC将确定运行或者产生选定发光强度的第一光源S1，或者产生选定发光强度的第二光源S2，或者产生选定发光强度的第一光源S1和产生选定发光强度的第二光源S2。
例如，如图3中通过深灰部分示意性示出的，可布置控制装置MC用于控制第一光源S1产生具有最大发光强度的第一白光为了保证近光灯(或或近光大灯)功能。注意到对于近光灯功能，产生的白光的强度应大体上至少等于25000坎德拉。
还例如，如图4中通过深灰部分示意性示出的，可布置控制装置MC用于控制第一光源S1产生具有最大发光强度的第一白光和通过第二光源S2产生具有最大发光强度的第二白光为了保证远光灯功能。
还例如，如图5中通过平均灰色部分示意性示出的，可布置控制装置MC为了控制第一光源S1产生具有具有介于最小值和最大值之间的中间值的发光强度的第一白光和通过第二光源S2产生具有具有介于最小值和最大值之间的中间值的发光强度的第二白光为了保证日间行车灯功能(或DRL)。注意到对于日间行车灯功能，产生的白光的强度大体上至少等于400坎德拉。
还例如，如图6中通过浅灰色部分示意性示出的，可布置控制装置MC用于控制第一光源S1产生具有最大发光强度的第一白光和通过第二光源S2产生具有最小发光强度的第二白光。注意到对于示宽灯功能，产生的白光的强度大体上在60坎德拉和120坎德拉之间。
注意到控制装置MC可通过或者在LED的供电电流强度恒定时改变使用的LED数量，或者在使用的LED数量恒定时改变供电电流强度，又或者改变使用的LED数量和这些LED的供电电流强度来控制每个光源S1、S2产生的发光强度。第一和第三可选形式是有利的，这是因为它们可任选地调制被照亮区域的形状和/或尺寸。LED的供电电流强度的变化例如通过控制装置MC包括的电子变阻器来实现，所述电子变阻器任选地被定义在支承光源S1和S2的电路板MS上。
可通过开关实现控制光源S1和S2的电流供应，所述开关例如由属于控制装置MC的一部分且任选地定义在支承光源S1和S2的电路板MS上的功率管构成。
每个光源的在运行前的选择和所述光源应该产生的发光强度的选择由控制装置MC的模块(未示出)来实现，控制装置MC优选地为软件型(或信息处理型)且其例如属于计算机的一部分。该计算机或者是专用的，或者是保证多种功能的计算机，例如管理车辆外部照明的计算机。
还注意到如图1中非限制性示出的，箱体BT可容置保证选定的测光功能的遮档片(或遮盖片又或滤光镜)CA。在图2中注意到，遮挡片CA由轴线X和Y简单地有形化为了便于普遍理解。该测光功能例如可包含堵住由反射装置R1和R2反射的一部分光子的路径为了提供从光学单元BO输出的光束选定的形状。
在图1和2中示出的非限制性示例中，遮挡片CA被安装在透镜MT的上行(即在反射装置R1和R2与透镜MT之间)。但是遮挡片CA可被安装在透镜MT和镜面G之间。该遮挡片CA例如可由塑料或合成材料，例如有机玻璃(或)或聚碳酸酯(或PC)的铸造来实现，
还注意到箱体BT可任选地容置保证反折射反光镜功能的部件。为此，该部件可包括多面区域，任选地加有反射层。该部件可例如由塑料或合成材料的铸造来实现。优选地其可被插设在透镜MT和镜面G之间。
由于本发明，光学单元可在小体积的情况下仅用两个光源来保证四种功能。还能够在所考虑的时间上为车辆提供了唯一的发光标记，所述发光标记易于识别车辆型号和/或制造商标。而且，光学单元未设置可移动部件，足够便于实现且不昂贵。

Claims (10)

1.一种车辆的光学单元(BO)，其包括：适于分别发射第一和第二白光的第一光源(S1)和第二光源(S2)、以及适于将所述第一和第二白光反射到预先限定的第一区域(Z1)和第二区域(Z2)中的反射装置(R1、R2)，其特征在于，所述光学单元还包括控制装置(MC)，所述控制装置布置用于根据所述车辆的每种行驶状况来确定所述第一光源(S1)和第二光源(S2)中的哪一个应该被供应电流和其应该产生多少发光强度，从而保证日间行车灯功能、或者示宽灯功能、或者近光灯功能、又或者远光灯功能。
2.根据权利要求1所述的光学单元，其特征在于，所述第一光源(S1)和第二光源(S2)的至少其中之一包括至少一个适于产生白光的发光二极管。
3.根据权利要求1或2所述的光学单元，其特征在于，布置所述控制装置(MC)用于控制由第一光源产生的最大发光强度从而保证所述近光灯功能。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学单元，其特征在于，布置所述控制装置(MC)用于控制由所述第一光源(S1)和第二光源(S2)产生最大发光强度从而保证所述远光灯功能。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学单元，其特征在于，布置所述控制装置(MC)用于控制由所述第一光源(S1)和第二光源(S2)产生最小发光强度从而保证所述示宽灯功能。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光学单元，其特征在于，布置所述控制装置(MC)用于控制由所述第一光源(S1)和第二光源(S2)产生具有在最小值和最大值之间的中间值的发光强度从而保证所述日间行车灯功能。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述反射装置(R1、R2)包括分别安装在箱体(BT)的上部(PS)和下部(PI)中的第一旋转锥形反射镜(R1)和第二旋转锥形反射镜(R2)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述光学单元包括处理装置(MT)，所述处理装置布置用于作用在所述第一和第二白光上从而将所述第一和第二白光向所述预先限定的第一区域(Z1)和第二区域(Z2)传送和/或使所述第一和第二白光在向所述预先限定的第一区域(Z1)和第二区域(Z2)行进过程中成形。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的光学单元，其特征在于，所述控制装置(MC)包括布置用于改变所述第一光源(S1)和第二光源(S2)的供电电流的电子变阻器。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括至少两个根据前述权利要求中任一项所述的光学单元(BO)。
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