CN108302452B - 用于车辆的照明设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种用于车辆的照明设备，其通过使用用于远光的光示出具有高可视性的道路上的信息来使将在近光区域中示出的信息图像清晰，并且其通过使用远光的功能示出道路上的信息而具有小的布局并且以低制造成本和小重量被制造。

Description

用于车辆的照明设备
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的照明设备，其使用远光示出道路上的信息。
背景技术
通常，车辆配备有照明系统，用于在夜间更清楚地示出车辆前方的物体并且帮助其他车辆的驾驶者或行人注意到该车辆。车前灯，也称为前灯，是一种用于照明的灯，即照亮车辆前方的道路。
近来，已经实现通过使用自适应车前灯(adaptive headlamp)的功能来一起操作方向盘和车前灯。同样地，根据车辆的高度向上和向下调节发光或发射角度也已经应用于车前灯。进一步地，当车辆以低速行驶时，包含驾驶信息的图像可以被投影在道路上。
然而，需要多个像素光以使用自适应车前灯。当设置单个像素光时，单个像素光被需要为将光划分以示出道路上的信息，所以光的强度降低。因此，暗的图像被投影在道路上，所以可视性降低并且其他驾驶者或行人不能识别投影在道路上的信息。
以上作为本公开的相关技术提供的描述仅用于加强对本公开的背景技术的理解，并且不应被解释为包括在本领域技术人员已知的相关技术中。
发明内容
本公开涉及一种用于车辆的照明设备。公开的用于车辆的照明设备通过使用用于远光的光示出道路上的信息来使将在近光区域中示出的信息图像清晰。公开的用于车辆的照明设备通过使用远光的功能示出道路上的信息而进一步具有小的布局。公开的用于车辆的照明设备也以低制造成本和小重量来制造。
为了实现本公开的目的，一种用于车辆的照明设备可以包括安装在车辆或车体上以便能够倾斜的光学模块。光学模块可以具有光源。照明设备还可以具有设置在光学模块上并且接收和反射来自光源的光使得光被改变为具体图像的可变反射单元。照明设备还可以具有设置在光学模块上的接收由可变反射单元反射的光并且将其传输到外部的投影透镜。投影透镜可以具有可变焦距。照明设备还可以具有固定到车体、连接至光学模块并且调节光学模块的倾斜角度使得通过投影透镜行进的光被发射为远光或被发射到道路上的倾斜调节器。照明设备还可以具有连接至投影透镜以调节投影透镜的焦距并且当光学模块通过倾斜调节器倾斜并且发射光时调节投影透镜的焦距的焦距调节器。
光学模块可以铰接到车体以向上和/或向下倾斜。
当发射远光时，倾斜调节器可以不被操作使得保持光学模块的初始定位。当光被发射到道路上时，倾斜调节器可以被操作使得光学模块向下倾斜。
倾斜调节器可以由固定到车体的致动马达和通过致动马达在向前方向或向后方向上移动的移动杆组成。光学模块可以连接至移动杆使得当致动马达被操作时，移动杆可以移动并且光学模块可以相应地倾斜。
可变反射单元可以是由多个微反射器组成的数字微镜装置(DMD)，其响应于操作信号被开启/关闭以改变角度，使得入射光的路径被改变。
焦距调节器可以包括光学模块上的致动器和当操作致动器时从致动器在前后方向上延伸并且旋转的旋转杆。投影透镜可以螺纹紧固到旋转杆以当操作致动器时在旋转杆上向前和向后移动。
投影透镜可以包括多个透镜。透镜的任何一个可以连接至焦距调节器并且向前和向后移动，由此可以调节焦距。
根据具有上述结构的用于车辆的照明设备，由于通过用作远光的光在道路上示出信息，所以使近光区域中示出的信息图像清晰，从而提高可视性。进一步地，通过远光功能在道路上示出信息，使得减少布局，从而降低制造成本和重量。
附图说明
结合附图，从以下的详细描述中，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和其它优点，其中：
图1是示出根据本公开的实施例的用于车辆的照明设备视图；
图2和图3是示出图1中所示的用于车辆的照明设备的操作的视图；
图4是示出图1中所示的用于车辆的照明设备的用于产生远光的操作的视图；以及
图5是示出由图1中所示的用于车辆的照明设备投影的道路信息的视图。
具体实施方式
以下参照附图描述根据本公开的实施例的用于车辆的照明设备。
图1是示出根据本公开的实施例的用于车辆的照明设备的视图。图2和图3是示出图1中所示的用于车辆的照明设备的操作的视图。图4是示出图1中所示的用于车辆的照明设备的用于产生远光的操作的视图。图5是示出由图1中所示的用于车辆的照明设备投影的道路信息的视图。
在本实施例中，如图1中所示，根据本公开的用于车辆的照明设备包括：安装在车辆或车体A上的光学模块100，其能够倾斜并且具有光源120。照明设备还具有设置在光学模块100上的可变反射单元200，其接收并反射来自光源120的光，使得光被改变为具体图像。照明设备还具有设置在光学模块100上的投影透镜300，其接收由可变反射单元200反射的光并且将其传输到外部。投影透镜300具有可变焦距。照明设备还具有固定到车体A并且连接至光学模块100的倾斜调节器400，其调节光学模块100的倾斜角度使得通过投影透镜300行进的光被发射(radiate)为远光或被发射到道路上。照明设备还具有连接至投影透镜300以调节投影透镜300的焦距的焦距调节器500，并且其当光学模块100通过倾斜调节器400倾斜并且发射光时调节投影透镜300的焦距。
如上所述，本公开的照明设备包括光学模块100、可变反射单元200、投影透镜300、倾斜调节器400以及焦距调节器500。在本实施例中，光学模块100安装在车体A上并且可以倾斜。光学模块100联接至枢轴铰链140以在车体A上向上和/或向下倾斜，使得其可以关于枢轴铰链140倾斜。光学模块100可以是一个壳体。
光源120设置在光学模块100中。光源120可以是LED或激光器。来自光源120的光可以通过特定的聚光透镜160发射到可变反射单元200。
在本实施例中，可变反射单元200位于来自光学模块100内部的光源120的光的路径上，使得来自光源120的光被不改变地反射或改变为具体图像然后反射。换言之，当光被可变反射单元200不改变地反射时，光可以发射为远光。当光被改变为显示道路信息的具体图像并且然后被反射时，光可以发射为道路信息以因此被发射在近光区域上。可变反射单元200可以是由多个微反射器组成的DMD，其响应于操作信号而被开启/关闭以改变角度，使得入射光的路径被改变。当开启/关闭可变反射单元200时，微反射器的角度被改变，使得光的路径可以被改变并且马达可以控制微反射器的角度。换言之，根据可变反射单元200，当开启/关闭微反射器时其角度被改变使得来自光源120的光被不改变地反射，或根据将示出的道路信息开启/关闭微反射器，由此它们可以创建具体图像。
由可变反射单元200反射的光行进到投影透镜300并且光向外行进为远光或行进到道路上。特别地，在本公开中，一个光源120用于产生远光并且示出道路信息。当产生远光时光行进的距离和当显示道路信息时光行进的距离是不同的，所以投影透镜300具有可变焦距使得可以适当地调节焦距以产生远光或示出道路信息。
在本实施例中，可以在车体A上倾斜的光学模块100的倾斜角度由倾斜调节器400确定。投影透镜300的焦距由焦距调节器500改变。换言之，当发射远光时，不操作倾斜调节器400并且保持光学模块100的初始位置。来自光源120的光被可变反射单元200反射并且然后通过投影透镜300发射为远光。来自光源120的所有光通过可变反射单元200被发送到投影透镜300，所以确保足够的光量。因此光被充分地发射为远光。
在这种状态下，为了发射用于示出道路上的信息的光，操作倾斜调节器400并且使光学模块100向下倾斜。来自光源120的光最终发射在道路上的近光区域中。在这个过程中，可变反射单元200反射来自光源120的光以实现对应于道路信息的具体图像，并且焦距调节器500调节投影透镜300的焦距。因此，由于通过一个光源120产生远光并且通过倾斜调节器400和焦距调节器500而在道路上示出信息，因此整个布局被减少并且在道路上示出清晰的图像。
在本实施例中，根据本公开，如在图1中所示，倾斜调节器400包括固定到车体A的致动马达420和通过致动马达420向前和向后移动的移动杆440。光学模块100连接至移动杆440，所以当操作致动马达420时，移动杆440移动，并且因此，光学模块100可以倾斜。如上所述，倾斜调节器400包括致动马达420和移动杆440。致动马达420由电子控制单元(ECU)控制。换言之，当致动马达420响应于基于需要显示道路信息的判定的操作信号来推动移动杆440时，移动杆440推动光学模块100，因此光学模块100在车体A上倾斜。为此，光学模块100的枢轴铰链140可以设置在下部区域，并且移动杆440可以连接至光学模块100的上部，因此光学模块100可以顺畅地倾斜。
根据本实施例，倾斜调节器400可以进一步包括诸如螺线管的操作构件，而不是致动马达420和移动杆440。
在本实施例中，焦距调节器500包括在光学模块100上的致动器520和从致动器520在前后方向上延伸并且当操作致动器520时旋转的旋转杆540。投影透镜300被螺纹紧固到旋转杆540，因此当操作致动器520时其可以在旋转杆540上在向前方向和向后方向上纵向地移动。如上所述，焦距调节器500包括致动器520和旋转杆540。致动器520由ECU控制。换言之，当致动器520响应于基于必须显示道路信息的判定的操作信号来使旋转杆540旋转时，投影透镜300在旋转杆540上纵向地移动。当投影透镜300通过致动器520和旋转杆540在前后方向上移动时，由可变反射单元200反射的光的成像位置改变并且焦距被调节，所以使发射到道路上的光的图像清晰。
在本实施例中，投影透镜300包括多个透镜，透镜的任何一个被连接至焦距调节器500并且向前和向后移动，从而可以调节焦距。换言之，投影透镜300可以包括双透镜320、第一透镜340、第二透镜360以及非球面透镜380。在这些透镜中，双透镜320可以是用于校正色像差的透镜，第一透镜340和第二透镜360可以被设置为调节来自光源120的光的强度和大小，以及非球面透镜380可以被设置为校正光的畸变像差(distortion aberration)。第一透镜340或第二透镜360被连接至焦距调节器500以向前和向后移动，从而可以调节投影透镜300的焦距。在本实施例中，可以用预定的设置值来操作倾斜调节器400和焦距调节器500以产生远光或示出道路上的图像。
以下进一步详细地描述本公开的照明设备的操作。
在本实施例中，初始位置是用于产生远光。如图1中所示，倾斜调节器400和焦距调节器500未被操作，所以光学模块100和投影透镜300保持在初始位置。因此，如图4中所示，来自光源120的光被可变反射单元200反射而没有被改变并且通过投影透镜300行进到远光区域“b”。在该过程中，来自光源120的所有光通过可变反射单元200被发送到投影透镜300，因此获得具有足够光量的远光。
在这种状态下，如图2中所示，为了示出道路上的信息，操作倾斜调节器400并且使光学模块100向下倾斜。由于光源120、可变反射单元200和投影透镜300全部被设置在光学模块100上，因此它们随着光学模块100被倾斜。来自光源120的光最终发射到近光区域“a”。在该过程中，可变反射单元200反射来自光源120的光，使得光被改变为对应于道路信息的具体图像。
进一步地，在如图3中所示的本实施例中，当倾斜调节器400开启操作时，焦距调节器500开启操作，因此投影透镜300的焦距被调节。换言之，当操作焦距调节器500并且移动投影透镜300时，设置为产生远光的投影透镜300的焦距被调节为适于显示道路信息。作为结果，并且如图5中所示，在近光区域“a”中示出的道路信息“c”变得更加清晰。
因此，由于通过一个光源120产生远光并且通过倾斜调节器400和焦距调节器500而在道路上示出信息，因此整个布局被减少并且在道路上示出清晰的图像，从而提高可视性。
根据本公开，因为在低速时通常不会频繁地使用远光，所以通过使用远光在道路上示出信息，因此可以将清晰的图像发射至近光区域。进一步地，在自动驾驶车辆的情况下，通过使用远光在近光区域中示出清晰的图像，使得不仅车辆中的乘客，而且该车辆周围的其它车辆和行人也可以看见道路上的具体图像，因此可以实现稳定的自动驾驶。
尽管参照附图中所示的特定实施例描述了本公开，但是对本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离所附权利要求中所述的本公开的范围的情况下，本发明可以被改变和变型。

Claims (6)

1.一种用于车辆的照明设备，所述照明设备包括：
光学模块，其被配置为安装在所述车辆上以能够倾斜并且具有光源；
可变反射单元，其设置在所述光学模块上，用于接收和反射来自所述光源的光使得所述光被改变为图像；
投影透镜，其设置在所述光学模块上，用于接收由所述可变反射单元反射的所述光并且将其传输到外部，其中所述投影透镜具有可变焦距；
倾斜调节器，其被配置为固定到所述车辆并且连接至所述光学模块，其中所述倾斜调节器被配置为用于调节所述光学模块的倾斜角度，使得通过所述投影透镜行进的所述光被发射为远光或被发射到道路上；以及
焦距调节器，其被连接至所述投影透镜以调节所述投影透镜的焦距，并且当所述光学模块通过所述倾斜调节器倾斜并且发射光时调节所述投影透镜的焦距，
其中，所述光学模块被配置为联接至枢轴铰链以向上倾斜、向下倾斜、或上下倾斜，
其中，所述倾斜调节器设置在所述光学模块的上部，并且所述枢轴铰链设置在所述光学模块的下部区域，
其中，当不操作所述倾斜调节器时，当发射远光时保持所述光学模块的初始位置。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述倾斜调节器包括致动马达和移动杆，所述致动马达被配置为固定到所述车辆以及所述移动杆通过所述致动马达在向前方向和向后方向上是可移动的；并且
其中，所述光学模块连接至所述移动杆，使得当操作所述致动马达时，所述移动杆被移动并且所述光学模块被相应地倾斜。
3.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述可变反射单元是由多个微反射器组成的数字微镜装置即DMD，其响应于操作信号被开启、关闭或开关，使得入射光的路径被改变。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其中所述焦距调节器包括致动器和旋转杆，所述致动器在所述光学模块上，以及当操作所述致动器时所述旋转杆从所述致动器在前后方向上延伸并且旋转，并且
其中，所述投影透镜被螺纹紧固到所述旋转杆以当操作所述致动器时在所述旋转杆上在向前方向和向后方向上移动。
5.根据权利要求1所述的照明设备，其中，所述投影透镜包括多个透镜，并且所述透镜的任何一个连接至所述焦距调节器并且在向前方向和向后方向上是可移动的以调节焦距。
6.根据权利要求1所述的照明设备，其中，当操作所述倾斜调节器时，当光发射到道路上时向下倾斜所述光学模块。
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