CN112824756A - 车辆外部照明模块 - Google Patents

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Abstract

所公开的主题总体上涉及可集成在车辆外部中的照明模块，其可以成本有效的方式提供充足的或甚至改进的照明性能。所提出的照明模块包括可控制以提供近光灯和远光灯中的至少一个的光源单元阵列，光源单元阵列适于沿着车辆的横向轴线延伸跨过车辆的纵向中心平面。因此，发明人认识到提供一种功能性照明模块，其可以提供远光灯和近光灯中的至少一个，可布置在车辆的中心部分中，在现有技术的前照灯的通常位置之间。

Description

车辆外部照明模块
技术领域
本公开总体上涉及一种可集成在车辆外部中的照明模块。
背景技术
车辆的外部照明用于照亮车辆的前方场景以改善驾驶员的可见性，而且还用于使行人和其他道路用户便于经由车辆的方向灯视觉地发现车辆和理解驾驶员的意图。其它照明功能包括当车辆停放时照亮车辆周围环境的停车灯。
来自例如车辆前照灯的照明分布取决于各种因素，例如前照灯中的光源和反射器的分布以及光源强度。改进的照明分布可以为所有道路用户提供更安全的交通条件，并且因此期望进一步提高车辆的外部照明性能。
但是，改善外部照明性能通常与不期望的硬件成本的增加相关联。因此，还存在对未来照明解决方案的集成成本的关注。
发明内容
本公开的主题总体上涉及一种可集成在车辆外部中的照明模块，其能以有成本有效的方式提供足够的或甚至改善的照明性能。
所提出的照明模块包括可控制以提供近光灯和远光灯中的至少一个的光源单元阵列，所述光源单元阵列适于沿着车辆的横向轴线延伸跨过车辆的纵向中心平面。
因此，发明人认识到提供一种功能性照明模块，其能够提供可布置在车辆的中心部分中的在现有技术前照灯的常用位置之间或与其重叠的远光灯和近光灯中的至少一个。以这种方式，通常使用的现有技术的双前照灯可以由横跨车辆前部中的中间部分布置的单个照明模块代替，并且仍然提供至少足够的照明性能。因此，本发明人实现的照明模块适于构建在车辆结构中以代替至少传统的远光和近光前照灯。
所述横向轴线基本上平行于车辆的车轮对之间的轴线。与此相关，所述车轮对的车轮同轴地布置在车辆的至少一个转向取向中。所述车辆可以例如是小汽车。
特别地，发明人认识到，所述照明单元可以是高清晰度(high-definition)照明模块。利用高清晰度照明模块，诸如近光和远光的多个照明功能可以利用可由控制单元控制的单个光源阵列提供。所述控制单元可以配置为独立地控制所述阵列的光源单元以提供期望的照明强度。与使用两个现有技术模块相比，使用如本公开所提供的单个高清晰度照明模块提供了特别成本有效的解决方案。此外，高清晰度照明模块能够使照明输出图案更多用途地变化。
本公开还提供了一种车辆照明系统，其包括：适于布置在车辆的纵向中心平面的两侧上的左外部照明装置和右外部照明装置；以及照明模块，其包括可控地提供近光灯和远光灯中的至少一个的光源单元阵列，所述光源单元阵列适于沿着所述车辆的横向轴线延伸跨过所述车辆的纵向中心平面，所述横向轴线基本上平行于所述车辆的车轮对之间的轴线。
当研究所附权利要求和以下描述时，本公开的实施例的进一步特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不偏离本公开的范围的情况下，可以组合本公开的不同特征以创建除以下描述的那些实施例之外的实施例。
附图说明
现在将参照示出本发明的示例性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其他方面，其中：
图1概念性地示出了包括根据本公开的实施例的照明模块的车辆前部结构；
图2概念性地示出了包括根据本公开的实施例的照明模块的示例性车辆照明系统；
图3概念性地示出了包括根据本公开的实施例的照明模块的示例性车辆照明系统；
图4概念性地示出了根据本公开的实施例的示例性车辆照明系统；
图5概念性地示出了被配置为控制根据本公开的实施例的照明模块的光源的控制单元；
图6概念性地示出了根据本公开的实施例的示例性照明模块；和
图7概念性地示出了根据本公开的实施例的示例性照明模块。
具体实施方式
在本详细描述中，描述了根据本公开的照明模块的各种实施例。但是，照明模块可以以许多不同的形式来实施，并且不应当解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。
图1概念性地示出了包括左外部照明装置102和右外部照明装置104的车辆前部结构100。外部照明装置102和104可以例如包括车辆前部结构100的方向灯、停车灯或指示灯中的至少一个。在可能的实施方式中，外部照明装置102和104可以是前照灯(headlamps)。此外，图1概念性地示出了可集成在车辆外部中的照明模块106，此处，照明模块106集成在车辆前部结构100中。照明模块106包括光源单元阵列，其可控制以提供近光灯和远光灯中的至少一个。光源单元阵列适于沿着车辆的横向轴线110延伸跨过车辆的纵向中心平面108，横向轴线110基本上平行于车辆的车轮对111之间的轴线。
发明人认识到，通过允许照明模块可布置在车辆前部结构的中心部分中，可以以成本有效的方式至少维持近光或远光照明功能的输出照明性能。这意味着照明模块延伸跨过车辆的纵向中心平面108。优选地，照明模块具有基本上达到左外部照明装置102和右外部照明装置104之间的整个距离的足够宽度。但是，在照明模块106与左外部照明装置102和右外部照明装置104之间允许小间隙109。因此，照明模块106可适于布置为车辆的左外部照明装置104与右外部照明装置102之间的中央照明模块。小间隙109可为约300mm、或约250mm、或约200mm、或约150mm、或约100mm。
发明人进一步认识到，通过研制可布置在车辆前部的中心的中心照明模块，可以使用单个照明模块而不是两个照明模块，从而提供远光和近光灯的成本有效的实施方式。当照明模块是相对昂贵的高清晰度照明模块时，本公开的实施例是特别有利的。因此，本文提供的照明模块的实施例还可以延伸跨过左外部照明装置102和右外部照明装置104的位置，从而替代左外部照明装置102和右外部照明装置104。
照明模块可集成在车辆外部中意思是照明模块不意图安装在车辆的外表面上，而是照明模块形成车辆的整体的一部分。
光源单元的灯阵列可以是横跨纵向中心平面108的连续阵列。
纵向中心平面108是沿着车辆的前后方向的虚拟平面，因此在概念上将车辆分成两半，限定左部分和右部分，各自包括相应的左外部照明装置102和右外部照明装置104。横向轴线110可以垂直于中心平面108。
所述陈列或光源单元可以是二维阵列。光源单元阵列优选布置在壳体中并且被透镜覆盖，如在传统的前照灯中常见的。所述阵列延伸跨过车辆的中心平面108，换句话说，光源单元的一部分布置在中心平面108的一侧上，并且光源单元的另一部分布置在中心平面108的另一侧上。
在多个实施例中，左外部照明装置102和右外部照明装置104可以配置为提供方向灯。远光和/或近光功能可以仅由可集成在车辆外部中的照明模块106提供。由此，给左外部照明装置102和右外部照明装置104留下尽可能少的照明功能。
在多个实施例中，左外部照明装置102和右外部照明装置104可以配置为提供近光灯，不提供远光灯。
照明模块106布置为在车辆的左外部照明装置102和右外部照明装置104之间布置的中心照明模块。因此，中心照明模块106可以与左外部照明装置102和右外部照明装置104协作以提供光输出。照明模块106、左外部照明装置102和右外部照明装置104可布置在与横向轴线110平行的同一平面中。
鉴于以上内容，照明模块可适配成布置为位于车辆的左外部照明装置和右外部照明装置之间的中心照明模块。
照明模块106可以提供远光灯和近光灯中的一个或两者。因此，阵列中的光源单元可以由控制单元独立地控制，用于提供远光灯和近光灯中的至少一个。在一个实施例中，照明模块106包括适于沿着车辆的横向方向延伸跨过车辆的纵向中心平面108的近光光源单元的阵列。
图2示出了根据本公开的实施例的示例性车辆照明系统200，其包括适于布置在车辆的纵向中心平面108的两侧上的左外部照明装置102和右外部照明装置104。车辆照明系统200包括照明模块106，其适于沿着车辆的横向轴线延伸跨过车辆的纵向中心平面108。
图3示出了示例性车辆照明系统300，其中左外部照明装置102和右外部照明装置104各自包括近光和/或远光光源202和方向光源204。在一个实施例中，左照明装置102和右外部照明装置104各自包括近光光源202和方向光源204。此外，在该实施例中，中心照明模块106可以包括可控制以提供远光和近光两者的光源单元阵列。由此，在左外部照明装置102和右外部照明装置104中可以使用相对简单的光源，以在车辆前部的左侧和右侧提供通常合乎法律要求的光，照明模块106可以是高清晰度灯模块，以在车辆前部的中心提供可编程的远光灯和近光灯。
图4示出了包括根据本公开的实施例的照明模块的示例性车辆照明系统400。照明模块106可以是高清晰度照明模块106，其包括可由控制单元单独控制以提供期望照明的光源单元的阵列。这可以例如允许提供包括被布置在车辆的纵向中心平面108的一侧上的光源单元的一部分的至少一个远光光源402和包括被布置在车辆的纵向中心平面108的另一侧上的光源单元的一部分的至少一个远光光源404。沿着照明模块106的整个宽度的光源402、404、406的光源单元可以被控制以提供近光灯。在多个实施例中，与纵向中心平面108相交的照明模块的中心部分406包括被配置为仅提供近光灯的光源单元。因此，控制单元控制所述部分402和404的光源单元以在被请求时提供远光灯，并且控制所述部分406的光源单元以在被请求时提供近光灯。
优选地，所述阵列中的光源单元可由控制单元独立控制，用于提供远光灯和近光灯中的至少一个。
优选地，所述照明模块可以是包括多个光源单元的高清晰度照明模块。
高清晰度照明模块的光源单元的阵列可以由控制单元控制，从而以预定方式提供期望的光输出。所述控制单元可以被包括在控制单元中，或者，所述控制单元是车辆的电子控制单元。所述阵列的光源可以是可控的，以共同提供远光灯和近光灯。换句话说，同一光源可以被控制以提供远光和近光两者。
所述光源单元可以是发光二极管，但是其它光源单元也是可以想到的。
本公开还提供了一种车辆，其包括根据本文直接或间接公开的实施例中的任一实施例的照明模块。
图5概念性地示出了控制单元500，其配置为控制根据本公开实施例的照明模块106的光源单元阵列中的光源单元。控制单元500可以控制所述阵列中的单个光源单元，以便共同以成组的光源单元提供远光和/或近光输出。因此，所述控制单元可以向照明模块106光源单元发送控制电子信号，从而控制由光源单元发射的光输出。以这种方式，如由控制单元500控制，照明模块106可以发出几乎任意的光输出图案，特别是如果照明模块106是高清晰度照明模块。高清晰度模块包括多个光源单元，例如矩阵中的像素。像素的数量优选大于50，或大于100，或大于300，或大于700，或大于1000，或大于10000，或大于1000000。像素的数量可以是约100、或约1000、或约2000、或约5000、或约10000、约100000、或约1000000、或约1500000、或约2000000。像素可以提供为单独的发光二极管或为反射来自光源的光的微镜，例如MEMS镜。一般地，高清晰度方案中的密度或像素可以超过。
在本公开范围内的其他可能的光源单元是卤素光源。
照明模块可具有细长形状，其中高度小于宽度，优选地高度小于宽度的一半，或小于宽度的20％，诸如约宽度的10％-15％。照明模块的轮廓可以不同于所描绘的实施例，例如所述轮廓可以是菱形、矩形或大致多边形等。
图6是包括光源单元604的二维阵列602的照明模块106的概念特写视图。光源单元604以规则图案布置，但可根据特定实施方案以任何定制图案布置。光源单元604是可控的，以便提供近光灯和/或远光灯形式的光输出。为此，根据远光灯或近光灯中的哪种模式是想要的，控制单元-参见图5-可以控制电源以给所选择的光源单元604供电。因此，控制单元可以控制单个光源单元604以输出具有可控强度的光。在多个实施例中，光源单元中的至少一个是可控的，用于提供近光灯和远光灯。换句话说，可存在被配置成用于提供远光灯和近光灯两者的光源单元。因此，光源单元有可能具有重叠的功能，从而提供更成本有效的照明模块。
图7示意性地示出照明模块206的另一实施例。在该实施例中，照明模块206包括光源单元的远端部分702和704，光源单元的远端部分702和704布置得比光源单元的被布置用于远光灯的部分402、404更远离照明模块的中心轴线708，其中，在照明模块的中心708的每一侧上布置一个远端部分702、704，其中，所述光源单元的所述远端部分被配置用于提供至少定向照明(directional lighting)。该照明模块206可以为车辆的前方照明提供完整的解决方案，因此可以用单个照明模块206代替前照灯和方向灯以及甚至停车灯等。
当照明模块安装在车辆中时，中心轴线708可以与车辆的纵向中心平面108重合。当照明模块安装在车辆中时，中心轴线708可以位于纵向中心平面108中。
光源单元的部分402、404、406、702、704的分布相对于中心轴线108是对称的。换句话说，光源单元的各部分相对于照明模块的中心对称地布置。
通常，光源单元的各部分，例如远端部分、中心部分和用于远光灯的部分，可以是光源单元604的主阵列602的光源单元的子阵列。
光源单元的阵列可以是横跨整个照明模块的连续阵列。因此，光源单元的部分402、404、406、702、704直接相邻，在相邻部分之间不存在没有被配置为发光的光源单元的间隙。
但是，在其它可能的实施方案中，光源单元的部分402、404、406、702、704之间可以存在可能缺少光源单元的间隙。
远光灯和近光灯本身是本领域技术人员已知的。但是，为了完整性起见，近光灯通常具有比远光灯更低的光强度。
照明模块可集成在车辆外部中，诸如车辆前部结构，意味着照明模块是车辆前部结构的一部分并且不作为外部照明部分附接到车辆前部结构。
所述车辆优选是轻载车辆，诸如小汽车。
控制单元与其他装置、系统或组件之间的通信可以是硬连线的，或者可以使用其他已知的电连接技术、或本领域中已知的无线网络，诸如经由CAN总线、蓝牙、WiFi、以太网、3G、4G、5G等
控制单元可包括微处理器、微控制器、可编程数字信号处理器或另一可编程装置，以及嵌入到车辆/动力传动系控制逻辑/硬件中。控制单元还可以，或者作为替代，包括专用集成电路、可编程门阵列或可编程阵列逻辑、可编程逻辑器件或数字信号处理器。在控制单元包括可编程器件(诸如上述微处理器、微控制器或可编程数字信号处理器)的情况下，处理器还可以包括控制可编程器件的操作的计算机可执行代码。控制单元可以包括呈硬件或软件、或者部分地呈硬件或软件的模块，并且使用已知的传输总线(诸如CAN总线和/或无线通信能力)进行通信。
本公开的控制单元通常被称为电子控制单元ECU(Electronic control unit)。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多改型和变型是可能的。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定词“一个”或“一种”不排除多个。单个处理器或其它单元可实现权利要求书中列举的若干物项的功能。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施的仅仅事实不表示不能利用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。
应认识到，根据实例，本文所描述技术中的任一个的某些动作或事件可以以不同次序执行，可一起添加、合并或省略(例如，并非所有所描述的动作或事件对于所述技术的实践都是必要的)。此外，在某些实例中，可例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器同时而非依序执行多个动作或事件。
在一或多个实例中，所描述的功能可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件来实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送，并由基于硬件的处理单元来执行。计算机可读介质可包含计算机可读的存储介质，其对应于例如数据存储介质等有形介质，或包含促进将计算机程序从一处传送到另一处(例如，根据通信协议)的任何介质的通信介质。以此方式，计算机可读介质通常可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读的存储介质，或(2)例如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是能够由一台或多台计算机或者一个或多个处理器存取以检索用于实施本公开中所描述的技术的指令、代码及/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包含计算机可读介质。
作为示例而非限制，这样的计算机可读的存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁性存储装置、闪存，或能够用于以指令或数据结构的形式存储所需程序代码且可由计算机存取的任何其它介质。任何连接也被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线路(DSL)、或诸如红外、无线电和微波之类的无线技术从网站、服务器或其他远程源传输指令，则同轴电缆、光缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电和微波的无线技术，包括在介质的定义中。但是，应理解，计算机可读的存储介质和数据存储介质不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而是针对非暂时性的有形存储介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学盘、数字多功能光盘(DVD)、和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘用激光光学地复制数据。上述的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂的可编程逻辑器件(CPLD)、或其他等效的集成或分立逻辑电路。因此，如本文中所使用的，术语“处理器”可指前述结构或适合于实施本文中所描述技术的任何其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文中所描述的功能性可提供于专用硬件和/或软件模块内。而且，所述技术能够完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。
本公开的技术可实施于广泛种类的装置或设备中，包含集成电路(IC)或IC组(例如，芯片组)。本公开中描述各种部件、模块或单元以强调被配置成执行所揭示技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。实际上，如上所述，各种单元可以结合合适的软件和/或固件而组合在硬件单元中或由互操作硬件单元的集合提供，所述硬件单元包含如上文所描述的一个或多个处理器。
已描述各种实例。这些实例及其它实例都位于所附权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种可集成在车辆外部中作为前照灯的照明模块，所述照明模块包括可控制以提供近光灯和远光灯中的至少一个的光源单元阵列，所述光源单元阵列适于沿着车辆的横向轴线延伸跨过车辆的纵向中心平面，所述横向轴线基本上平行于所述车辆的车轮对之间的轴线。
2.根据权利要求1所述的照明模块，其中，所述照明模块是包括多个光源单元的高清晰度照明模块。
3.根据权利要求2所述的照明模块，其中，所述高清晰度照明模块中的光源单元的数量为至少50。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述照明模块包括被布置在所述车辆的所述纵向中心平面的一侧上以提供远光灯的光源单元部分，以及被布置在所述车辆的纵向中心平面的另一侧上以提供远光灯的光源单元部分。
5.根据权利要求4所述的照明模块，其中，所述照明模块的中心部分中的光源单元被配置为仅提供近光灯。
6.根据权利要求4或5中任一项所述的照明模块，其中，所述照明模块包括光源单元的远端部分，所述光源单元的远端部分布置为比被布置用于远光灯的所述光源单元部分更远离所述照明模块的中心，其中，在所述照明模块的中心的每一侧上布置一个远端部分，其中，所述光源单元的所述远端部分被配置用于提供至少定向照明。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的照明模块，其中，所述光源单元部分相对于所述照明模块的中心对称地布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述阵列中的光源单元能由控制单元独立地控制以提供远光灯和近光灯中的至少一个。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块，其中，所述光源单元中的至少一个可控制以提供近光灯和远光灯。
10.一种车辆照明系统，包括：
适于布置在车辆的纵向中心平面的两侧上的左外部照明装置和右外部照明装置；和
根据前述权利要求中任一项所述的照明模块。
11.根据权利要求10所述的车辆照明系统，其中，所述照明模块适于布置成所述车辆的所述左外部照明装置与所述右外部照明装置之间的中心照明模块。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的车辆照明系统，其中，所述左外部照明装置和所述右外部照明装置包括至少方向灯。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的车辆照明系统，其中，照明模块适于布置在所述左外部照明装置与所述右外部照明装置之间作为中心照明前照灯的一部分。
14.一种车辆，包括根据权利要求1至9中任一项所述的照明模块。
15.一种控制单元，被配置为控制可集成在车辆外部中的照明模块，所述照明模块包括可控制以提供近光灯和远光灯中的至少一个的光源单元阵列，所述光源单元阵列适于沿着车辆的横向轴线延伸跨过所述车辆的纵向中心平面，所述横向轴线基本平行于所述车辆的车轮对之间的轴线，其中，所述控制单元被配置为控制所述多个光源单元以发射具有所述控制单元可控制的强度的光。
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