CN114659068A - 矩阵式远光灯及前照灯、汽车 - Google Patents

矩阵式远光灯及前照灯、汽车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及矩阵远光灯，包括远光灯反光碗，远光灯反光碗设有反光弧面，与远光灯反光碗连接的远光灯光源板，以及设置在远光灯光源板上的远光灯灯珠，远光灯灯珠设置在远光灯反光碗的反光弧面一侧，远光灯灯珠发出的光线经过远光灯反光碗的反光弧面进行反射，还包括至少一组远光灯反光碗，每一组远光灯反光碗均对应设置远光灯光源板，远光灯光源板上均设有远光灯灯珠，形成多组单一远光灯。还包括设置在远光灯两侧的远光灯挡光板，以及固定多组远光灯的远光灯支架，远光灯挡光板将多组单一远光灯分隔开避免出现串光。通过多组远光灯反光碗反射面和朝向角度的不同，每组反光碗设置不同的灯珠，实现不同区域的照明。

Description

矩阵式远光灯及前照灯、汽车
技术领域
本发明涉及灯光照明领域，尤其涉及矩阵式远光灯及前照灯、汽车。
背景技术
车灯目前主要光源分为卤素、HID和LED光源，卤素大灯和氙气大灯优势在于成本低，而LED大灯依靠出色的照明效果，使得这几种形式的光源普遍存在于汽车头灯照明上。相比之下，LED大灯使用寿命时间更长，照明距离更远更宽，视觉效果更佳，但是绝大多数的LED大灯只能满足基础的照明，使用功能上单一。
中国CN 213513726 U号专利公开了一种车灯装置，适用于沿投射方向往前投射光线，所述车灯装置包含至少一个反射单元，所述至少一个反射单元包括能提供光线的发光模块，以及能将所述发光模块所提供的光线沿所述投射方向反射的反射件，其特征在于：所述反射件包括能反射形成多个第一光形的第一反射面组，以及能反射形成多个第二光形的第二反射面组，所述第一反射面组与所述第二反射面组上下排列，所述第一光形与所述第二光形相配合构成光形单元。创新采用与现有设计趋势反射面左右排列的不同设计，利用上下排列的所述第一反射面组及所述第二反射面组，产生所述第一光形与所述第二光形，借此形成所述光形单元，从而能提供消费者更多不同的选择，并促进车灯产业的良性竞争发展。其所组成的光型单元都相同并不能实现不同的照明区域的补光效果，而且多组光型单元采用水平方向设置，增大了车灯装置的体积。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于传统的车灯只能一起打开或熄灭，不能针对特定区域进行补光，从而造成灯光的浪费。针对现有技术的上述缺陷，提供矩阵式远光灯及前照灯、汽车。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
构造一种矩阵式远光灯，包括包括远光灯反光碗，所述远光灯反光碗设有反光弧面，用来反射光线，与所述远光灯反光碗连接的远光灯光源板，以及设置在远光灯光源板上的远光灯灯珠，所述远光灯灯珠设置在远光灯反光碗的反光弧面一侧，远光灯灯珠发出的光线经过远光灯反光碗的反光弧面进行反射，从而实现照明，该矩阵式远光灯包括至少一组远光灯反光碗，每一组远光灯反光碗均对应设置远光灯光源板，所述远光灯光源板上均设有远光灯灯珠，形成多组单一远光灯，该矩阵式远光灯还包括设置在远光灯两侧的远光灯挡光板，以及固定多组远光灯的远光灯支架，远光灯挡光板将多组单一远光灯分隔开避免出现串光，从而实现多区域的照明光斑。
优选的，所述远光灯反光碗的反光弧面弯曲程度和/或朝向角度不完全相同，从而实现不同角度的照射光斑。
优选的，所述远光灯反光碗的面积大小不完全相同，从而实现不同形状的照射光斑。
优选的，所述远光灯反光碗由多个反光单元拼接而成。
优选的，所述反光单元成抛物面，多个抛物面的抛物线方程不完全相同。
优选的，所述远光灯光源板上设有至少1个远光灯灯珠。
一种前照灯，包含灯体，设置在灯体内的灯装饰件，灯体与灯装饰件中间还设有日行转向灯模组，灯装饰件设有近光灯模组，灯体顶部还设有灯罩，底部设有防水透气阀，所述灯装饰件内还设有矩阵式远光灯。
优选的，所述日行转向灯模组包括日行转向灯灯板，以及设置日行转向灯灯板上方的日行转向灯透镜，使日行转向灯灯板发出的光透过，所述日行转向灯灯板上交错分布有日行灯灯珠和转向灯灯珠，所述日行灯灯珠和转向灯灯珠不能同时照明。
优选的，所述近光灯包括近光灯反光碗，近光灯反光碗整体呈“U”形，近光灯反光碗两边沿突出，以及设置在近光灯反光碗反射面的近光灯灯珠，近光灯灯珠照射的光线经近光灯反光碗反射后形成明暗截止光线的光斑。
一种汽车，包含所述的前照灯所组成的左车灯和右车灯，该汽车还包括：
灯光采集模块，用于采集路面的灯光情况；
灯光控制模块，用于接收MCU控制模块发出的信号进行左车灯和右车灯的灯光控制；
MCU控制模块，接收灯光采集模块的信息进行计算处理，将计算后的信息传递到灯光控制模块进行控制命令。
本发明的有益效果在于：通过多组远光灯反光碗反射面和朝向角度的不同，每组反光碗设置不同数量的灯珠，实现不同区域的照明。优化了灯珠的使用，避免在在灯光较亮的地方开启不必要的灯光。通过采集系统将路面光亮情况采集后反馈到控制系统，进行精准的灯光控制，实现灯光的自动化控制。将多种灯具集成到一个灯体内，减小了灯体的体积且不影响灯光的照明效果。采用16颗灯珠对远光灯进行控制，即前方照射区域被分为了16个照射区域，每一个单独区域都能独立的被控制系统控制开闭，也可以进行亮度调节。所以，精确控制每一个远光灯灯珠的开关相当于精确控制每一个照明区域，可以根据系统提供的信号对特定区域进行照明，同样也可以对特定区域关闭，在会车时，正常负责前方照明灯光束不受影响，会关闭会车射向对方司机的光束，不会造成对方炫目而发生交通事故。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1为本发明佳实施例的前照灯的整体示意图；
图2为本发明佳实施例的前照灯的部分结构爆炸图；
图3为本发明佳实施例的前照灯的整体爆炸图；
图4为本发明佳实施例的远光灯模块的示意图；
图5为本发明佳实施例的灯装饰件的轴侧立体图；
图6为本发明佳实施例的近光灯的轴侧立体图；
图7为本发明佳实施例的日行转向灯灯板的轴侧立体图；
图8为本发明佳实施例的汽车控制系统的电路结构图；
图9为本发明佳实施例的开启第一远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图10为本发明佳实施例的开启第二远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图11为本发明佳实施例的开启第三远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图12为本发明佳实施例的开启第四远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图13为本发明佳实施例的开启第五远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图14为本发明佳实施例的开启第六远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图15为本发明佳实施例的开启第七远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图16为本发明佳实施例的开启第八远光灯灯珠时的鸟瞰图和屏幕上的效果图；
图17为本发明佳实施例的开启左车灯时从驾驶位向前方注视的效果图；
图18为本发明佳实施例的开启右车灯时从驾驶位向前方注视的效果图；
图19为本发明佳实施例的同时开启左车灯和右车灯时从驾驶位向前方注视的效果图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明较佳实施例的一种前照灯；如图1-图3所示，包括灯体1，灯体1上方开口，以及设置在灯体1上方的灯罩2，灯体1底部设有前照灯散热器16，从而形成整个前照灯的外形，前照灯散热器16用于给前照灯进行散热，灯罩2可透光，从而实现灯体1内的照明模块发光后穿过灯罩2进行照亮。灯体1与灯罩2透过过防水胶粘连在一起后固化，从而对灯体1内部的元器件进行很好的密封防护，也能放置水汽和灰尘杂质进入，有利于前照灯的使用寿命。灯体1内部可放置电源并注入导热胶，从而为前照灯供电，使用后盖板将固定电源，注入导热胶进行热量分散，提高电源的使用寿命。
进一步地，如图2、图3和图5所示，灯体1内设有灯装饰件10，从而对灯体1内部进行区域分割，灯装饰件10上设有远光灯容纳腔102，与远光灯容纳腔102并行设置的近光灯容纳腔103，以及由灯体装饰件10和灯体1之间形成日行转向灯容纳台17，每个容纳腔内设置对应的灯光模组，从而将每个灯光模组分割开来，避免各个灯光模组之间的光线照射到其他反光碗或者透镜上产生杂光或串光。具体的说，远光灯容纳腔102内设置远光灯模组12，远光灯模组12包括远光灯120，控制远光灯120工作的远光灯灯板121；近光灯容纳腔103内设置近光灯模组13，近光灯模组13包括近光灯130，控制近光灯130工作的近光灯灯板131；日行转向灯容纳台17内放置日行转向灯模组14，日行转向灯模组14包括日行转向灯灯板140，以及使日行转向灯灯板140透光的日行转向灯透镜141。远光灯12和近光灯13放置在灯装饰件10上后，整体设置在灯光模组散热器11上，由灯体1内设置的限位柱19与灯光模组散热器11上的散热孔111对应连接，以保证光线在光轴上，方便了安装，且有利于提高灯光模组的稳定性。灯光模组散热器11上还设有出线口110，将各个灯光模组的线缆通过出线口110与电源连接，也可方便将线缆固定捆扎在一起，有利于避免线缆的磨损和后期的故障维修。出线口110处还设有保护线环，从而放置线缆的磨损。灯装饰件10采用镀铝材质，形成亮面油漆层，提高了前照灯的亮泽度，更加美观。灯体1底部留有通孔18，穿过通孔18设置防水透气阀15，从而对灯体1内部进行透气，避免灯体1内热量较高后气压升高从而使前照灯出现安全隐患，通过防水透气阀盖150对防水透气阀15进行固定。
进一步地，如图6和图7所示，近光灯130包括近光灯反光碗1301，近光灯反光碗1301设有反光面，与近光灯反光碗1301连接的近光灯光源板1302，设置在近光灯光源板1301上的近光灯灯珠1303，近光灯灯珠1303设置在反光面一侧，从而照射出来的光线经过反光面进行反射，实现近光灯130工作的状态。日行转向灯板140上设有日行灯灯珠1401，与日行灯灯珠1401交错分布的转向灯灯珠1402，当日行灯灯珠1401照亮的时候，转向灯灯珠1402熄灭；反之，当转向灯灯珠1402照亮的时候，日行灯灯珠1401熄灭。日行转向灯灯透镜141通过限位孔与日行转向灯透镜141的限位柱对应连接，以保证日行转向灯透镜141的稳定性。近光灯反光碗1301设置较大，整体呈“U”形，近光灯反光碗1301两边沿较为突出，从而形成带有明暗截止光线的光斑，实现汽车司机的近处视野照明。近光灯130采用4颗LED灯珠组成，其光通量为1200lm，使用单MF反光碗，达到85％的反光率，总功率为16W，其最大光强达到29000cd。日行灯灯珠1401设置10颗，光通量为300lm，总功率达到3W；转向灯灯珠1402设置10颗，其光通量为120lm，发出黄色的光亮。
进一步地，如图4所示，远光灯120包括用来反光的远光灯反光碗1203，远光灯反光碗1203的凹面处为反光弧面，与远光灯反光碗1203对应设置的远光灯光源板1205，以及设置在远光灯光源板1205上的远光灯灯珠1204。远光灯反光碗1203设置在灯光模组散热器11上，远光灯灯珠1204设置在远光灯反光碗1203的反光弧面一侧，从而实现远光的照明工作。远光灯光源板1205通过限位点进行固定，竖直方向远光灯反光碗1203的四周通过四点固定，使远光灯光源板1205被夹紧，以保证远光灯灯珠1204处在焦点处，实现更好的光照效果，发出的光线更能接近设计值。
进一步地，如图4所示，远光灯120由多组远光灯反光碗1203组成，远光灯光源板1205和远光灯灯珠1204与远光灯反光碗1203一一对应设置，从而形成由多组远光灯120组成的矩阵式远光灯，矩阵式远光灯采用远光灯支架1201进行固定，并将多组远光灯120采用远光灯挡光板1201分隔开，每一组远光灯120的两侧设置远光灯挡光板1201避免出现串光，从而在每个远光灯反光碗1203内产生杂光，同时也能起到美观的作用。
进一步地，如图4所示，在本案中，设置5组远光灯120组成了矩阵式远光灯，每组远光灯120的远光灯反光碗1203的面积、反光弧面倾斜程度以及远光灯反光碗1203的朝向角度均不相同，再加上每组远光灯反光碗1203的位置的不同，从而使每组远光灯120实现不同的照明功能和照明区域。具体的说，第一远光灯反光碗1203a朝向角度为0°，为了能实现较大一些的光斑，将其面积设置较大，从而在光学反射的时候能反射更多的光，其中心点最亮，相当于主光斑。第二远光灯反光碗1203b朝向角度为10°，形成的光斑为矩形光斑，可将其他光斑覆盖上，形成一个比较均匀比较长的光斑。第三远光灯反光碗朝向角度为0.5°，第四远光灯反光碗朝向角度为3.5°，第五远光灯反光碗朝向角度为4.2°，从而实现不同的远光灯120工作时照明区域的不同，应当说明的是，本案中的远光灯反光碗1203朝向角度仅为参考数值，作为描述不同朝向角度时所列明的数值，将远光灯反光碗1203设置为其他角度的朝向，进而照亮不同的区域也应当属于本方案的保护范围。由于远光灯120工作的时候，其照射的光线会照亮到25米以外的地方，而在前照灯内部有限空间内，远光灯120的竖直位置的不同，并不会对照射光线在竖直位置上由很大改变，因此可以视为其在竖直方向反射光线的角度是一致的，因此通过调整远光灯反光碗1203的反光弧面设计的不同，即可调整其反射光线水平位置的不同。但是仅仅远光灯反光碗1203弧面对反射光线在水平位置的改变也不会很大，因此再通过远光灯反光碗1203的朝向角度的不同，即可实现其在反射光线水平位置较大的角度不同。本技术方案中，将第五反光碗1203e设置在下方，也是因为上述原因，同时，采用该种设计，也能减小前照灯的体积，使其更加美观。远光灯反光碗1203朝向角度可以解释为远光灯反光碗1203的边沿构成的平面与水平面或者竖直面的夹角或与其相关的夹角，从而改变反射光线的反射角度。
进一步地，如图4所示，第一远光灯反光碗1203a设置第一远光灯灯珠1204a、第二远光灯反光碗1203b设置第二远光灯灯珠1204b，实现单区域的照明；第三远光灯反光碗1203c设置第三远光灯灯珠1204c和第四远光灯灯珠1204d、第四远光灯反光碗1203d设置第五远光灯灯珠1204e和第六远光灯灯珠1204f、第五远光灯反光碗1203e设置第七远光灯灯珠1204h和第八远光灯灯珠1204i从而实现两块区域的照明，实现将前照灯分成1+1+2+2+2＝8块区域的照明，反射在墙上或者底面上形成8块光斑组成的矩阵照明区域。也可根据实际需要进行调整远光灯灯珠1204的数量，但均采用上述原理进行设置。通过实验可知，当远光灯反光碗1203的朝向角度、单独点亮远光灯灯珠1204后所形成的照明光斑在水平方向(H方向)和竖直方向(V方向)的角度以及光斑效果如下表所示：
Figure BDA0003539987330000101
进一步地，如图4所示，远光灯反光碗1203由多个反光单元1206拼接而成，每个反光单元1206的弧面呈抛物线的形式，其满足通过反光单元1206的抛物线的曲度的不同，使远光灯反光碗1203的反光弧面不相同，实现上述不同区域的照明光斑。作为优选例子，远光灯灯源1204处于远光灯反光碗1203的焦点处，照射效果最佳。通过上述技术方案，远光灯灯珠1204采用共计8颗LED灯珠，其光通量为3200lm，反光碗设计为5个，其反射率达到85％，组行程8片区域的光斑组合，远光灯120总功率为16W，实现较远的照射距离。应当说明的是，上述针对远光灯120、近光灯130、日行灯灯珠1401和转向灯灯珠1402的参数仅为参考，不是对技术参数做出创造性改变的情况下均应属于本案保护范围。
再次，如图8、图17-19所示，一种汽车，包含上述前照灯2个，分别设置在左车灯321和右车灯322的位置，左车灯321贡献于左方照明，右车灯322贡献右方照明。从而对远光灯120实现2*8＝16块区域的照明光斑。汽车还包含灯光采集模块31用来采集路面的灯光情况，以及车灯控制模块32，进行灯珠工作状态的控制。还包括与灯光采集模块31连接的MCU控制模块30，进行车灯控制模块32信号的传递。灯光采集模块31可选择为摄像头将路面灯光情况实时接收，然后传给MCU控制模块30，当灯光采集模块31采集到路面的光照强度，通过MCU控制模块30进行软件方面的图像分析，对接收到的图形分析其哪一块区域需要增强光照，然后控制灯光控制模块32对应进行区域光亮的工作，从而实现智能控制车灯，在整个行车过程中无需操作车灯，即可实现最优的车灯照明环境，提高了驾驶的安全性。也可将上述前照灯应用于其它需要照明的场所，均可实现智能照明系统。如使用在电动车、其它各种需要照明等车辆上进行灯光控制。
应当理解的是，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换，本发明的各个部件之间的连接关系多为通过螺丝固定并灌入导热胶散热，也可替换为其它常见的连接方式和散热方式。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.矩阵式远光灯，包括远光灯反光碗(1203、1203a-1203e)，所述远光灯反光碗(1203、1203a-1203e)设有反光弧面，用来反射光线，与所述远光灯反光碗(1203、1203a-1203e)连接的远光灯光源板(1205)，以及设置在远光灯光源板(1205)上的远光灯灯珠(1204、1204a-1204i)，所述远光灯灯珠(1204、1204a-1204i)设置在远光灯反光碗(1203、1203a-1203e)的反光弧面一侧，远光灯灯珠(1204、1204a-1204i)发出的光线经过远光灯反光碗(1203、1203a-1203e)的反光弧面进行反射，从而实现照明，其特征在于：该矩阵式远光灯包括至少一组远光灯反光碗(1203a-1203e)，每组远光灯反光碗(1203a-1203e)均对应设置远光灯光源板(1205)，所述远光灯光源板(1205)上均设有远光灯灯珠(1204a-1204i)，形成多组单一远光灯，该矩阵式远光灯还包括设置在远光灯两侧的远光灯挡光板(1202)，以及固定多组远光灯的远光灯支架(1201)，远光灯挡光板(1202)将多组单一远光灯分隔开避免出现串光，从而实现多区域的照明光斑。
2.根据权利要求1所述的矩阵式远光灯，其特征在于：所述远光灯反光碗(1203a-1203e)的反光弧面弯曲程度和/或朝向角度不完全相同，从而实现不同角度的照射光斑。
3.根据权利要求1所述的矩阵式远光灯，其特征在于：所述远光灯反光碗(1203a-1203e)的面积大小不完全相同，从而实现不同形状的照射光斑。
4.根据权利要求1-3所述的矩阵式远光灯，其特征在于：所述远光灯反光碗(1203a-1203e)由多个反光单元(1206)拼接而成。
5.根据权利要求4所述的矩阵式远光灯，其特征在于：所述反光单元(1206)成抛物面，多个抛物面的抛物线方程不完全相同。
6.根据权利要求1-3、5任一所述的矩阵式远光灯，其特征在于：所述远光灯光源板(1205)上设有至少1个远光灯灯珠(1204a-1204i)。
7.一种前照灯，包含灯体(1)，设置在灯体(1)内的灯装饰件(10)，灯体(1)与灯装饰件(10)中间还设有日行转向灯模组(14)，灯装饰件(10)内连接有近光灯模组(13)，灯体(1)顶部连接有灯罩(2)，底部设有防水透气阀(15)，其特征在于：所述灯装饰件(10)内还连接有如权利要求1-6任一一项所述的矩阵式远光灯。
8.根据权利要求7所述的前照灯，其特征在于：所述日行转向灯模组(14)包括日行转向灯灯板(140)，以及设置日行转向灯灯板(140)上方的日行转向灯透镜(141)，使日行转向灯灯板(140)发出的光透过，所述日行转向灯灯板(140)上交错分布日行灯灯珠(1401)和转向灯灯珠(1402)，所述日行灯灯珠(1401)和转向灯灯珠(1402)不能同时照明。
9.根据权利要求7所述的前照灯，其特征在于：所述近光灯(13)包括近光灯反光碗(1301)，近光灯反光碗(1301)整体呈“U”形，近光灯反光碗(1301)两边沿突出，以及设置在近光灯反光碗(1301)反射面的近光灯灯珠(1303)，近光灯灯珠(1303)照射的光线经近光灯反光碗(1301)反射后形成明暗截止光线的光斑。
10.一种汽车，其特征在于，包含如权利要求7-9任一一项所述的前照灯所组成的左车灯(321)和右车灯(322)，该汽车还包括：
灯光采集模块(31)，用于采集路面的灯光情况；
灯光控制模块(32)，用于接收MCU控制模块(30)发出的信号进行左车灯(321)和右车灯(322)的灯光控制；
MCU控制模块(30)，接收灯光采集模块(31)的信息进行计算处理，将计算后的信息传递到灯光控制模块(32)进行控制命令。
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