CN111316035A - 具有主要光束以及可根据车辆前方检测到的障碍物的位置来定向的组件所产生的窄光束的照明设备 - Google Patents

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Abstract

一种配备至包括分析装置的车辆的照明设备(DE)，该分析装置分析位于该车辆前方的区域(ZA)。该设备(DA)包括：产生第一光子的第一光源(S1)、以及反射镜(RP)，该反射镜使该第一光子反射向该区域(ZA)，以使得该第一光子形成确保光度照明功能的第一光束(F1)；安装在该反射镜(RP)前方的组件，该组件可在不同的角度位置上定位，并且包括用于产生第二光子的第二光源(S2)、以及通过该第二光子形成第二光束(F2)的透镜(LF)，该第二光束是狭窄的并指向该区域(ZA)的子区域，该子区域根据该组件的角度位置而变化；以及控制装置(MC)，其在相对于该车辆(V)的坐标系位置已知的子区域内检测到障碍物时，确定该组件的角度位置。

Description

具有主要光束以及可根据车辆前方检测到的障碍物的位置来 定向的组件所产生的窄光束的照明设备
技术领域
本发明涉及车辆，可选地是机动车辆类型的车辆，并且更具体地，本发明涉及配备至这种车辆的照明设备。
背景技术
通常为机动车辆类型的众多车辆在前部包括两个负责确保主要光度照明功能的主要照明设备，例如会车灯(近光灯)、雾灯或远光灯类型。
该车辆中的某些车辆还包括至少一个辅助照明设备，该辅助照明设备负责通过可定向的窄光束动态地照亮由车载分析装置检测到的在这些车辆前方的障碍物。对该障碍物(可选地是活体)的照亮旨在引起驾驶员对该障碍物的注意，并且因此允许驾驶员有更多的时间来实施用于避开该障碍物的操作。这种辅助照明设备确保有时也称为“标记灯”并例如在专利文献EP 2420986中所描述的功能。
如技术人员所知，该辅助照明设备具有显著缺点。实际上，该辅助照明设备增加了其体积、重量、供电和控制线束、以及价格。因此，该辅助照明设备只能安装在某些空间相对大的、相对昂贵的车辆上。此外，主要照明设备之外的辅助照明设备的存在可能会影响该车辆的造型。
发明内容
本发明尤其旨在改善该状况。
为此目的，本发明特别提出了一种照明设备，一方面，该照明设备用于配备至车辆，该车辆包括分析位于该车辆前方的区域的分析装置；并且另一方面，该照明设备包括产生第一光子的第一光源、以及反射镜，该反射镜使所产生的该第一光子反射向该区域以使得该第一光子形成确保光度照明功能的第一光束。
该照明设备的特征在于，还包括：
-安装在该反射镜前方的组件，该组件可在不同的角度位置上定位，并且包括产生第二光子的第二光源、以及透镜，该透镜介于该第二光源和该区域之间并通过所产生的该第二光子形成第二光束，该第二光束是狭窄的并指向该区域的子区域，该子区域根据该组件的角度位置而变化；以及
-控制装置，其在相对于该车辆的坐标系位置已知的子区域内检测到障碍物时，确定该组件的角度位置。
通过本发明，该照明设备不仅确保主要光度照明功能，还确保标记灯型(具有可定向的狭窄光束)的辅助光度照明功能，而相对于不具有标记灯功能的照明设备，该照明设备的体积不会明显地增大。
根据本发明的照明设备可以包括可单独或组合采用的其他特征，并且尤其是：
-该照明设备的组件还可以包括介于第二光源和透镜之间并将产生的第二光子引向透镜的光学装置；
-该照明设备的第一光源可以安装在该反射镜的上部；
-当第二光源不产生第二光子时，该照明设备的控制装置可以确定组件的角度位置以搁置该透镜，在该组件的角度位置处，该透镜远离该第一光束的通过轨迹；
-该照明设备可以包括与该组件紧固连接的支撑件、以及驱动与该支撑件紧固连接的轴转动的电动机。在这种情况下，该照明设备的控制装置确定轴的角度位置，该轴的角度位置根据该子区域的已知位置而变化并限定该组件的角度位置；
-该光度照明功能可以选自近光灯功能、雾灯功能、远光灯功能、以及日间行车灯功能。
本发明还提出了一种车辆，该车辆可选地是机动车辆类型，并且包括分析位于该车辆前方的区域的分析装置、以及至少一个上述类型的照明设备。
例如，该车辆可以包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备。
附图说明
通过审阅以下的详细描述以及附图，本发明的其他特征和优点将显现，在附图中：
-图1示意性且功能性地示出了包括车道的道路，包括根据本发明的照明设备的车辆在该车道上行驶；
-图2在沿竖直平面(XZ)的剖面图中示意性且功能性地示出了根据本发明的照明设备的实施例；并且
-图3在沿水平平面(XY)的剖面图中示意性且功能性地示出了图2的该照明设备的一部分，其中该照明设备的组件位于中间角度位置。
具体实施方式
本发明尤其旨在提出一种照明设备DE，其具有主要光度照明功能以及标记灯类型的辅助光度照明功能，并且用于配备至包括分析装置MA的车辆V，该分析装置MA负责分析该车辆V的环境的前部部分。
在下文中，作为非限制性示例，认为车辆V是机动车辆类型。如图1中非限制性地所示，这涉及例如汽车。然而本发明不限于这种类型的车辆。实际上，本发明涉及可以在陆上车道上行驶的任意类型的车辆。
在图2和图3中，由于方向X平行于车辆的纵向侧面，因此方向X是所谓的纵向方向；由于方向Y垂直于车辆V的纵向侧面并因此垂直于该纵向方向X，因此方向Y是所谓的横向方向；并且方向Z是与纵向方向X和横向方向Y垂直的竖直方向。
在图1中示意性且功能性地示出了包括第一车道VC1和第二车道VC2的道路。车辆V在第一车道VC1上行驶，该车辆V包括环境分析装置MA、以及至少一个根据本发明的照明设备DE。
车辆V的环境分析装置MA至少负责获取和分析代表位于车辆(V)前方的区域ZA的数据，以检测障碍物OB且尤其是检测活体(人和动物)，并且该分析装置MA负责估算该障碍物(OB)相对于车辆V的关联坐标系的相对位置。
例如，该分析装置MA可以包括至少一个数字摄像机。然而，该分析装置MA可以包括至少一个红外摄像机、至少一个雷达、或至少一个扫描激光器。
如图1所示，照明设备DE安装在车辆V的前部。此处，照明设备(DE)安装在车辆V的右侧前部。然而照明设备DE也可以安装在车辆V的左侧前部。应注意到，车辆V还可以包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备DE。照明设备DE还可以安装在车辆V的前部中央(例如在散热器护栅上)。
如图2所示，根据本发明的照明设备DE包括至少一个第一光源S1、反射镜RP、具有至少一个第二光源S2和透镜LF的组件、以及控制装置MC。
应注意到，照明设备DE还包括外壳BD和透明的保护玻璃GP，外壳BD和保护玻璃GD界定内部空间，在该内部空间中至少安装有第一光源S1、反射镜RP、以及该组件。保护玻璃GP位于与外部接触的界面，并且光子通过该保护玻璃(GP)而从照明设备DE出来。
第一光源S1负责产生指向反射镜RP的第一光子(如图2中的虚线所示)。第一光源S1例如包括至少一个发光二极管(或LED)。作为变型，第一光源S1也可以包括至少一个激光二极管、气体激光器或灯(或灯泡)。
应注意到，该第一光源S1可以可选地安装在散热器上，该散热器有助于该第一光源S1在其产生第一光子时产生的热量的散失。
还应注意到，如图2所示的非限制性示例中，第一光源S1安装在反射镜RP的上部PS。然而这不是必须的。实际上，在实施变型中，第一光源S1也可以安装在反射镜RP的下部。
反射镜RP设置成将由第一光源S1产生的第一光子反射向保护玻璃GP和区域ZA，以便该第一光子形成确保所谓的主要光度照明功能的第一光束F1。
例如，该主要光度照明功能可以选自近光灯功能、雾灯功能、远光灯功能、以及日间行车灯功能(或DRI(对应“Daytime running Light(或Lamp)”—车辆日间运行时自动开启的灯光信号设备)。在这种情况下，照明设备DE构成前照灯(或大灯)。
例如，反射镜RP可以限定基于抛物线形状的技术人员所谓的复杂表面。这种类型的表面可以例如由基本矩形形状的扇形面组成。
组件安装在反射镜RP前方，也就是说相对于向外移动的光子的传播方向而言，该组件安装在后者(RP)的下游。换句话说，该组件安装在反射镜RP和保护玻璃GP之间。
该组件可在不同的角度位置定位。换句话说，当对该组件进行角度移动时，其所有组成元件同时进行角度移动。
第二光源S2负责产生指向透镜LF的第二光子(如图2中的实线所示)。该第二光源S2例如包括至少一个发光二极管(或LED)。作为变型，该第二光源S2可以包括至少一个激光二极管、气体激光器、或灯(或灯泡)。当第二光源S2包括多个发光二极管时，该发光二极管优选地沿竖直方向Z上下彼此基本齐平。在这种情况下，第二光源S2优选地安装在竖直位置。
应注意到，该第二光源S2可以可选地安装在散热器上，该散热器有助于该第二光源S2在其产生第二光子时产生的热量的散失。
还应注意到，可选地，反射镜RP可以设置成其中央部分PC不参与反射第一光子。实际上应理解到，在该中央部分PC和保护玻璃GP之间的第二光源S2的存在可以可选地使该中央部分PC无法确保反射功能。
透镜LF介于第二光源S2和区域ZA之间，相对于向外移动的光子的传播方向而言，该透镜LF在保护玻璃GP的上游。透镜LF设置成通过第二光源S2所产生的第二光子而形成第二光束F2，该第二光束F2是狭窄的并指向区域ZA的子区域，该子区域根据控制装置MC所确定的该组件的角度位置而变化。
透镜LF例如是平凸非球面类型(无限远投影透镜)。因此，至少第二光源S2和透镜LF共同确保了标记灯类型的辅助光度照明功能。
控制装置MC设置成：在相对于该车辆V的上述坐标系位置已知的区域ZA的子区域内检测到障碍物OB时，确定该组件的角度位置。该子区域的位置由环境分析装置MA提供。该组件的角度位置是相对于基准角度位置来确定的，通过校准台或适用于该照明功能类型的前照灯测试仪而在关联到外壳BD的坐标系中限定该基准角度位置。
通过本发明，当车辆V外部的亮度水平低于预定的阈值时，典型地在夜间和其他特定的条件下(例如在城市或城市周边区域以低于预定的速度阈值行驶)，并且在区域ZA中在特定位置处检测到障碍物OB时，控制装置MC确定该组件的角度位置，该角度位置允许形成第二光束F2，该第二光束F2是狭窄的并指向区域ZA的包括检测到的障碍物OB的位置的子区域(见图1)。然后，该组件立即置于该角度位置，以便第二光束F2照亮该子区域并因此照亮位于该子区域内的障碍物OB。
在图3中示意性地示出了该组件的角度位置的非限制性示例，其允许照亮基本平行于车辆VA的纵向轴线X检测到的障碍物。
如图2和图3中非限制性地所示，该组件还可以包括光学装置MO，该光学装置MO介于第二光源S2和透镜LF之间并设置成将产生的第二光子引向透镜LF。该选项允许最大限度地减少第二光子的损失(因此其不参与第二光束F2)和不需要的反射。
例如，光学装置MO可以包括至少一个会聚透镜或具有用于使来自第二光源S2的光子聚焦的等效功能的透镜组合。
应注意到，为了在运行时使透镜LF在组件的某些角度位置不会遮挡全部或部分的第一光束F1，有利的是，当第二光源S2不产生第二光子时，控制装置MC确定该组件的角度位置以搁置透镜LF，该透镜LF在该角度位置处远离第一光束F1的通过轨迹。应理解到，这允许在不使用标志灯功能时“搁置”透镜LF。
组件(S2、LF、(MO))的角位移可以通过不同的方式来完成，并且尤其是借助于支撑件SE和电动机ME来完成。更具体地并如图2中非限制性地所示，照明设备DE可以包括与组件(S2、LF、(MO))紧固连接的支撑件SE、以及驱动与支撑件SE紧固连接的轴AX转动的电动机ME。
在这种情况下，控制装置MC确定轴AX的角度位置，该轴AX的角度位置根据包含检测到的障碍物OB的子区域的已知位置而变化，并且限定组件(S2、LF、(MO))的角度位置。应理解到，一旦控制装置MC确定了适合于该障碍物OB的已知位置的轴AX的角度位置，该控制装置MC立即触发使轴AX移动到该角度位置，这同时使组件(S2、LF、(MO))置移动到允许第二光束F2照亮障碍物OB的角度位置。
优选地，并且如图2所示，轴AX设置在第二光源S2的中心的下方，从而使得轴AX沿圆周的给定部分的旋转引起第二光源S2在该相同的给定圆周部分上绕其自身旋转。在这样的设置的情况下，透镜LF和可选的光学装置MO也围绕着穿过轴AX和第二光源S2的直线转动。因此，当第二光源S2围绕其自身枢转时(由于轴AX的转动)，透镜LF和可选的光学装置MO分别沿着第一圆弧a1和第二圆弧a2移动。这允许产生形状和强度恒定的第二光束F2，而不管该组件的角度位置如何。
电动机ME可以例如是步进类型。
此外，如图2所示的非限制性示例中，支撑件SE在反射镜RP下方穿过，然而在实施变型中，支撑件SE也可以在反射镜RP上方穿过。
还应注意到，在图1和图2所示的非限制性示例中，控制装置MC安装在车辆V的计算机CA中，该计算机CA可选地确保至少一项其他功能。然而控制装置MC也可以包括其自身的计算机，并且可以可选地容纳在外壳BD中。因此，控制装置MC可以制成软件模块(或信息模块、或“软件”)的形式，或者软件模块与电气或电子元件(或“硬件”)组合的形式。
照明设备DE在同一外壳内不仅确保了主要光度照明功能，还确保了标记灯型的辅助光度照明功能。因此，该照明设备DE的体积和重量仅稍大于不具有标记灯功能的照明设备的体积和重量。此外，两种光度功能在同一照明设备DE中的集成允许针对这两种光度功能而使用共同的供电和控制线束，并且不会影响车辆的造型。

Claims (9)

1.一种用于车辆(V)的照明设备(DE)，所述车辆包括分析装置(MA)，所述分析装置分析位于所述车辆(V)前方的区域(ZA)，所述设备(DA)包括产生第一光子的第一光源(S1)、以及反射镜(RP)，所述反射镜使所产生的所述第一光子反射向所述区域(ZA)，以使得所述第一光子形成确保光度照明功能的第一光束(F1)，其特征在于，所述照明设备还包括：i)安装在所述反射镜(RP)前方的组件，所述组件可在不同的角度位置上定位，并且包括产生第二光子的第二光源(S2)、以及透镜(LF)，所述透镜介于所述第二光源(S2)和所述区域(ZA)之间并通过所产生的所述第二光子形成第二光束(F2)，所述第二光束是狭窄的并指向所述区域(ZA)的子区域，所述子区域根据所述组件的角度位置而变化；以及ii)控制装置(MC)，其在相对于所述车辆(V)的坐标系位置已知的子区域内检测到障碍物(OB)时，确定所述组件的角度位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组件还包括光学装置(MO)，所述光学装置介于所述第二光源(S2)和所述透镜(LF)之间并将所产生的所述第二光子引向所述透镜(LF)。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一光源(S1)安装在所述反射镜(RP)的上部(PS)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，当所述第二光源(S2)不产生第二光子时，所述控制装置(MC)确定所述组件的角度位置以搁置所述透镜，在所述组件的该角度位置处，所述透镜(LF)远离所述第一光束(F1)的通过轨迹。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述照明设备包括与所述组件紧固连接的支撑件(SE)、以及驱动与所述支撑件(SE)紧固连接的轴(AX)转动的电动机(ME)，并且，所述控制装置(MC)确定所述轴(AX)的角度位置，所述轴的角度位置根据所述子区域的已知位置而变化并限定所述组件的角度位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述光度照明功能可以选自近光灯功能、雾灯功能、远光灯功能、以及日间行车灯功能。
7.一种包括分析装置(MA)的车辆(V)，所述分析装置分析位于所述车辆(V)前方的区域(ZA)，其特征在于，所述车辆还包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(DE)。
8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备(DE)。
9.根据权利要求7或8所述的车辆，其特征在于，所述车辆是机动车辆类型。
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