CN113002415A - 用于机动车的照明装置和机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车(1)的照明装置(2、2‘)，该照明装置具有发光件(3)和控制装置(7)，该发光件具有用于至少一个光源(10)、特别是微型LED的透明的载体(9)，其中，照明装置(2、2‘)具有布置在载体(9)后面的、透过载体(9)检测传感器数据的至少一个环境传感器(4)。

Description

用于机动车的照明装置和机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的照明装置，其具有发光件和控制装置，该发光件具有用于至少一个光源、特别是微型LED的透明载体。此外，本发明还涉及一种机动车。
背景技术
现代机动车使用越来越复杂的车辆系统，特别是驾驶员辅助系统，其越来越多地依赖于来自机动车的周围环境的信息。因此，在现代机动车中通常安装有不同的环境传感器，这些环境传感器收集传感器数据，这些传感器数据作为描述在相应的检测范围中的环境的信息可以构成用于机动车的车辆系统的输入数据。环境传感器的典型示例包括超声波传感器、激光雷达传感器、雷达传感器和摄像机。
特别是在摄像机作为环境传感器的情况下，摄像机通常难以融入到机动车的整体外观中并且在那里看上去像异物。对于其他传感器，例如雷达传感器，情况也是如此。例如，为车辆系统提供作为传感器数据的图像数据的摄像机当今在机动车中安装在不同位置上，例如在挡风玻璃的底漆边缘(Primerrand)的后方和/或在散热器格栅上或散热器格栅中。此外，在安装环境传感器时的问题还在于所需的结构空间。最后，环境传感器、特别是摄像机的安装经常导致，存在附加的构件过渡部，因而产生间隙，湿气和污物可以通过该间隙侵入并附着在间隙中。
文献DE 10 2019 000 619 A1涉及一种用于将摄像机定位在车辆外部单元的壳体中的装置。为了降低装配耗费，车辆外部单元被设计为尾灯或前照灯或牌照灯，其中摄像机定位在壳体的无光源的区域中。因此，在那里提供了放大的模块，然而在所述模块中摄像机仍然可见并且因此可能形成异物。
文献DE 10 2016 007 591 A1公开了一种用于使车辆的前照灯与摄像机同步的方法。在那里，前照灯以光脉冲照亮车辆的周围环境，摄像机拍摄周围环境的图像。构造为LED矩阵前照灯的各个像素可以彼此错开地调制，其中，该调制在由摄像机所拍摄的图像中被成像为差频图案(Schwebungsmuster)，由差频图案中确定用于摄像机和LED矩阵前照灯同步的时间偏差。
在机动车的照明领域中，目前提出了不同的新型方案。这些方法中的一个利用所谓的微型LED，其也可以被称为μ-LED。微型LED是如已经经常使用的无机发光二极管的小得多的版本。微型LED例如可以通过覆层技术施加到基底上，同时也可以考虑将微型LED完全集成在一个载体中。在此，仅稀疏地在基底上或在载体中设置微型LED就足够了，即，载体的延伸面积的仅一小部分、例如小于10％或甚至小于1％的部分被作为光源的微型LED遮挡。
集成在相应载体中的微型LED或集成在相应的不太厚的、例如由玻璃或透明塑料制成的载体中的其他类型的光源可以用于，实现用于机动车的发光件，所述发光件是薄且紧凑的，然而是明亮的。这种发光件例如可以安装在车身部件等的外部上。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于在机动车中尽可能将环境传感器安装得不可见的可能性。
为了实现该目的，在开头所述类型的照明装置中根据本发明提出，照明装置具有布置在载体后方的、透过载体检测传感器数据的至少一个环境传感器。
根据本发明因此利用了如下情况：具有例如由玻璃或塑料制成的透明载体的发光件也可以应用在机动车的外观中，例如应用在机动车的前部、侧向或后部。这些发光件包括透明的、特别是面状的载体，并且设有光源、特别是微型LED。这些光源发射光。例如，发光件可以是转向指示灯、日间行车灯、尾灯等。然而也可以考虑，发光器是前照灯。
在发光件的透明载体的后方设置有一个或多个环境传感器，特别是至少一个摄像机。以这种方式，环境传感器、特别是摄像机被隐藏地布置，但仍然起作用。这不仅有益于机动车的外观设计，而且还保护了环境传感器且避免了沿着机动车的外表面出现缝隙等。
环境传感器特别优选地是摄像机，然而原则上也可考虑其他类型的环境传感器，例如雷达传感器和/或激光雷达传感器。
在此还要强调的是，微型LED由于其在透明载体中或透明载体上的稀疏的布置所以是特别优选的，这是因为微型LED对光学的环境传感器、特别是摄像机的检测范围的影响非常小。因此，本发明特别提出，利用在各个光源之间的大的空闲空间以及将载体设计为透明的这一事实，来一并地将载体用作环境传感器的保护和覆盖元件。但原则上也可以将本发明应用于其他具有透明载体的方案，例如用于集成在透明基底中的光导体等。因此，载体基本上被设计为面状，就是说，载体具有相比于宽度和高度尤其明显更小的厚度。在此，该面被尤其不透明的光源占据了尤其少于30％、优选少于10％、特别优选少于1％。
在本发明的一个特别优选的改进方案中提出，为了使尤其是构造为摄像机的环境传感器和光源交替地运行，控制装置被设计成，使得在光源的发光间歇中进行传感器数据检测、特别是通过摄像机进行图像数据检测。换言之，可以设置光源和环境传感器的彼此错开的运行，从而要么使光源运行，要么使环境传感器运行，因此尽可能地避免了可能的干扰，从而特别是也能够在发光件和环境传感器的运行阶段之间设置停顿。具体地可以规定，控制装置被设计用于以在25Hz至150Hz的范围内、特别是70Hz至150Hz的范围内的频率运行光源，和/或光源的运行频率与环境传感器的运行频率相同。因此，在具体的示例中可以设置，当发光件以大约100Hz的频率发光时，则同时以同样100Hz的频率拍摄传感器数据、特别是图像数据。
此外，在本发明的范围内特别有利的是，在载体与环境传感器之间、特别是在环境传感器一侧在载体上布置能切换的层，该能切换的层能够在控制装置的驱控下在透明和不透明状态之间切换，并且控制装置被设计用于在环境传感器的检测运行期间将该能切换的层切换成透明。因此优选地在环境传感器一侧在载体上附加地设置了一个总是在环境传感器运行时、特别是在借助摄像机拍摄图像数据时被切换为透明的能切换的层。相应的能切换的层在现有技术中已经基本上是已知的。特别地，在本发明的范围内，可以使用液晶技术，而此外也可以考虑使用电致变色的材料。电致变色指的是分子和晶体由于外部电场或电流而改变其光学特性的能力。可以使用的电致变色材料例如是三氧化钨(WO3)。特别有利的是，能切换的层在不透明状态下具有特别与机动车的外表颜色一致的颜色。于是，可以说在发光件之后形成了对环境传感器出色的隐蔽，同时发光件也出色地融合到机动车的整体形象中。在此情况下在本发明的范围内还优选的是，控制装置被设计成，当环境传感器和发光件都不运行时，将能切换的层切换到不透明的状态。总之，也就是说可以考虑如下设计方案：透明的载体设有能切换的层，使得环境传感器、特别是摄像机在不运行时是不可见的并且发光件本身在被关闭时呈现机动车的颜色。因而还在不运行时并且层被切换为不透明时，例如当机动车停放时，针对阳光形成了对至少一个环境传感器的保护。
在发光件和环境传感器的交替运行中可以毫无问题地加入对能切换的层的控制，从而例如对于能切换的层规定与环境传感器相同的运行频率，例如同样100Hz。在这种情况下以及通常情况下，也就是说提供了如下设计方案，即当(仅)运行光源时，能切换的层被切换为不透明地、即不透光的。
优选地，照明装置可以具有多个设置在载体后方的环境传感器。根据可用的空间，也可以在透明载体后方安装多个环境传感器、特别是多个摄像机。在此，在特别有利的设计方案中可以提出，将多个环境传感器布置成，使得环境传感器中的至少一个环境传感器的检测区域包含对于环境传感器中的至少一个另外的环境传感器而言被光源遮挡了的部分区域。即使例如在使用微型LED时仅有极小的面遮挡了环境传感器、特别是摄像机的视线，但也适宜的是，通过将至少一个其他的环境传感器定位成，使其拍摄到至少另一环境传感器的检测区域所漏掉的部分，来避免这种“盲点”。因此，确保了完整的环境检测。
除了照明装置之外，本发明还涉及一种机动车，其具有至少一个根据本发明的照明装置。如已经提及的，可以考虑到在机动车的外表上的照明的各种类型的应用方案，例如用作行驶方向指示灯、日间行车灯、驻车灯、尾灯以及甚至前照灯。关于根据本发明的照明装置的所有实施方式都可以类似地转用于根据本发明的机动车，从而也可以通过该机动车获得已经提到的优点。
优选地，载体的表面可以构成与相邻部件的表面、特别是车身部件的表面齐平地延伸的机动车外表面，和/或载体的表面至少与相邻的机动车外表面齐平地相接。例如为了将载体安装在机动车上，可以设有轻微的凹陷部，凹陷部与载体的厚度相匹配，载体被装入到凹陷部中，使得机动车的外表面至少基本上无高度差别地继续延伸。特别地，在车身部件的情况下，也可以在部件的空腔中设置开口，这时环境传感器可以在载体后方装入空腔中。在此在这种情况下还有利的是，如已经提到的，当存在能切换的层时，该能切换的层在不透明的状态下的颜色与机动车的车身颜色一致。由此实现了机动车的特别美观的外部设计，该外部设计特别是不具有外形中断或仅具有很少的外形中断。也可以考虑将载体的造型设计成，在使用倾斜的、不设有光源的区域的情况下，使设有光源的、中央的发光区域以凹部的形式向内移位，或者在其它情况下也向外伸出。如此形成了连续的外表面，但该外表面突显了这些发光件并使其可被看到。
附图说明
本发明的其它优点和细节从下面描述的实施例中以及根据附图得出。附图示出：
图1示出根据本发明的机动车的原理图，
图2示出车身部件，其中发光件布置在车身部件上，
图3示出图2中的发光件的区域中的侧向剖视图，
图4示出根据本发明的照明装置的另一实施例的剖视图，并且
图5示出具有被向内移位的发光区域的一个实施例的剖视图。
具体实施方式
图1示出了按本发明的机动车1的原理图。在本实施例中，机动车1具有三个照明装置2，每个照明装置各包括一个发光件3。每个发光件3包括透明的载体，微型LED作为光源装入到所述载体中。在发光件3的透明载体后方分别布置有至少一个环境传感器4，在此为摄像机5。摄像机5透过发光件3的透明载体检测作为传感器数据的图像数据，如通过相应的检测区域6所示的那样。每个照明装置2还包括控制装置7以进行对该照明装置的控制。
图2示出了机动车1的车身部件8的透视图，该车身部件8被布置在机动车1的前部。发光件3的载体9被装入车身部件8的凹部中，该载体在此由玻璃制成，但是也可以由塑料制成。微型LED作为光源10被装入入到载体9中。
图3示出照明装置2的局部剖视图，其中可以看到，摄像机5布置在具有光源10的载体9的后方。此外，在载体9的朝向摄像机5的一侧上施加了能切换的层11，该层11如光源10和摄像机5那样也能够被控制装置7操控。控制装置7一方面控制摄像机、能切换的层11和光源10的运行，使得光源10和摄像机5总是交替地运行，例如分别以100Hz的频率运行。因此，摄像机5总是在光源10不运行时拍摄图像数据。此时，可以在透明和不透明状态之间切换的能切换的层必须是透明的，因此，能切换的层必须以与摄像机5相同的频率被操控，即，使得在摄像机5的运行中能切换的层11总是透明状态。例如，光源10、摄像机5和能切换的层11可以分别以100Hz的频率运行。
在能切换的层11的不透明状态下，该能切换的层优选具有机动车1车身的外部颜色。能切换的层例如可以由至少一种电致变色的材料构成和/或可以是液晶层。
图4示出了根据本发明的照明装置2‘的经改型的实施例，其中出于简化的原因，在载体9中的光源10未被示出。照明装置2‘具有两个环境传感器4，在此又是两个摄像机5，这些摄像机布置在载体9和在此设置的能切换的层11的后方。在此，如此地选择摄像机5的布置结构，使得在摄像机5中的某一摄像机的检测区域6中由被构造为微型LED的光源10所遮挡的部分在另外的摄像机5的检测区域6中不被遮挡到，因此被检测到。换言之，避免了由微型LED造成的“盲点”。
图5示出了根据本发明的照明装置2“的第三实施例。与根据图2的设计方案不同，这里虽然载体9的边缘仍与机动车1的其余的外表面12齐平地相接，但是载体9的未设置有光源10的外部区域13围绕中央的发光区域14倾斜，使得发光区域14向内移位。

Claims (12)

1.一种用于机动车(1)的照明装置(2、2‘)，该照明装置具有发光件(3)和控制装置(7)，该发光件具有用于至少一个光源(10)、特别是微型LED的透明的载体(9)，
其特征在于，
照明装置(2、2‘)具有布置在载体(9)后方的、透过载体(9)检测传感器数据的至少一个环境传感器(4)。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述至少一个环境传感器(4)是雷达传感器和/或摄像机(5)。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，为了使尤其是构造为摄像机(5)的环境传感器(4)和光源(10)交替地运行，控制装置(7)被设计成，使得在光源(10)的发光间歇中进行传感器数据检测，特别是通过摄像机(5)进行图像数据检测。
4.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述控制装置(7)被设计用于以在25Hz至150Hz的范围内的频率运行光源(10)，和/或光源(10)的运行频率与环境传感器(4)的运行频率相同。
5.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，在载体(9)与环境传感器(4)之间、特别是在环境传感器一侧在载体(9)上布置能切换的层(11)，该能切换的层能够在控制装置(7)的驱控下在透明状态和不透明状态之间切换，控制装置(7)被设计用于在环境传感器(4)的检测运行期间将该能切换的层(11)切换成透明。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，控制装置(7)被设计成，当环境传感器(4)和发光件(3)都不运行时，将所述能切换的层(11)切换到不透明的状态。
7.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，照明装置(2、2‘)具有多个布置在载体(9)后面的环境传感器(4)。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于，环境传感器(4)被布置成，使得环境传感器(4)中的至少一个环境传感器的检测区域(6)包含对于环境传感器(4)中的至少一个另外的环境传感器而言被光源(10)遮挡了的部分区域。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置，其特征在于，光源(10)集成在透明的载体(9)中。
10.一种机动车(1)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的至少一个照明装置(2、2‘)。
11.根据权利要求10所述的机动车，其特征在于，载体(9)的表面构成与相邻部件的表面、特别是车身部件(8)的表面齐平地延伸的机动车(1)的外表面，和/或载体(9)的表面至少与相邻的机动车(1)的外表面(12)齐平地相接。
12.根据权利要求11所述的机动车，其特征在于，当存在能切换的层(11)的情况下，该能切换的层在不透明的状态下的颜色与机动车(1)的车身颜色一致。
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