CN114746696A - 用于车辆的侧部部分的照明模块 - Google Patents

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Abstract

公开一种用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述照明模块包括光源(5)和透镜(2)，所述透镜包括朝向所述光源(5)定向的入射屈光部(3)和出射屈光部(4)，并且其特征在于，所述出射屈光部(4)包括通过水平平面的至少一个截面，所述通过水平平面的至少一个截面在从与所述光源(5)相反的侧观察时包括由凹状部分(7)分开的两个凸状部分(6)，并且其特征在于，所述入射屈光部(3)包括通过竖直中间平面(P)的截面，所述通过竖直中间平面(P)的截面在从与所述光源(5)相反的侧观察时具有下部凸状部分(8)和上部凹状部分(9)。

Description

用于车辆的侧部部分的照明模块
本发明涉及一种用于照射车辆的侧向区域的照明模块。本发明还涉及一种辅助装置和一种因而包括至少一个这样的照明模块的车辆。本发明最后涉及一种使用至少一个这样的照明模块来辅助机动车辆的驾驶的方法。
随着自主机动车辆的发展，有必要改善在所有照明条件下的驱动辅助，尤其是为了管理各种特定驾驶功能，包括：
-“车道保持”，所述功能允许车辆在道路上遵循其车道，这尤其是通过检测路径中的任何偏差并向所述驾驶员发出信号而实现；
-“车道居中”，所述功能补充了前一功能，并且更具体地允许所述车辆自主地即自动地保持在其车道的中央，
-“车道变换”，所述功能允许车辆改变车道，例如为了以便超车，
-“自动紧急制动”(或更简单地，AEB)，
-“自主紧急转向”(或更简单地，AES)，所述功能可以避开所述车辆的车道中存在的障碍物，
-“停车辅助”和“自动停车”。
在这些不同功能中，所述辅助装置需要接收输入信息，所述输入信息特别地包括与地面标志的检测有关的信息，诸如界定车道的线，和/或所述道路上存在任何障碍物。这种检测必须能够在所有条件下(尤其在夜间)执行。
将注意，现有车辆照明允许从所述车辆自己的车道中两米以及相邻车辆中五米的距离来照射所述车辆前方的道路。
然而，照射所述车辆的侧向区更困难，这是因为照射必须覆盖与所述车辆相邻的全部矩形区域，所述矩形区域距所述车辆从几厘米延伸至几米，并且跨越约十米的长度范围。这个区域的待照射的角范围使得均一地照射这个整个区域非常困难。另外，当然要禁止对相邻车辆造成眩目。
这些约束意味着当前难以(如果可能的话)检测靠近车辆的(特别是侧向区中的)某些地面标志或障碍物，这阻碍了提供能够执行自主机动车辆所需的前述功能的辅助装置。
另外，车辆的轮廓对其美学及其空气动力学来说也非常重要。机动车辆的所述照明模块必须不改变其外部轮廓。因此，所述照明模块必须是紧凑的以能够将它们分散地且美观地集成到机动车辆中。
本发明的目标是提供一种用于照射车辆的侧向区的解决方案，其弥补以上缺点并改善用于辅助驾驶机动车辆的装置和方法，尤其是允许执行前述辅助功能以适于辅助自主机动车辆。
另外，本发明的目标是提供一种用于机动车辆的照射和辅助驾驶的解决方案，其简单、可靠且提供良好照射性能，同时不产生过高的额外成本。
在某种程度上，本发明涉及一种用于车辆的照明模块，其特征在于，所述照明模块包括光源和透镜，所述透镜包括出射屈光部和朝向所述光源定向的入射屈光部，其特征在于，所述出射屈光部包括通过水平平面的至少一个截面，所述通过水平平面的至少一个截面在从与所述光源相反的侧观察时包括由凹状部分分开的两个凸状部分，并且其特征在于，所述入射屈光部包括通过竖直中间平面的截面，所述通过竖直中间平面的截面在从与所述光源相反的侧观察时具有凸状下部部分和凹状上部部分。
所述出射屈光部的通过水平平面的所述截面的所述凸状部分和凹状部分可以具有倒圆的形状，特别是呈圆形和/或呈一系列线性部分的形式，特别是由形成锐角或具有小曲率半径的凹状部分分开的两个倒圆的凸状部分，和/或其特征在于，所述入射屈光部的通过竖直中间平面的所述截面的所述凸状部分和凹状部分可以具有倒圆的形状，特别是呈圆形的一部分和/或一系列线性部分的形式。
所述入射屈光部可以包括至少一个通过水平平面的呈以所述光源为中心的圆形的一部分的形式的截面，或所述入射屈光部的表面可以经由通过竖直中间平面的截面绕穿过所述光源的竖直旋转轴线旋转而形成。
所述出射屈光部可以包括通过竖直中间平面的具有至少部分地呈以所述光源为中心的圆形的一部分的形式的截面，或可以包括多个通过具有光源的竖直平面的具有至少部分地呈以所述光源为中心的圆形的一部分的形式的形状的截面。
所有通过所述出射屈光部的水平平面的截面可以具有由凹状部分分开的两个凸状部分，或所述出射屈光部的水平截面在所述透镜的高度的至少一半或至少四分之三的范围内可以具有由凹状部分分开的两个凸状部分。
所述出射屈光部的表面可以在至少一个竖直平面中以倒圆的方式延伸，或甚至以圆形的一部分的形式延伸，直到大致位于穿过所述光源的纵向竖直平面中的下端为止，和/或所述出射屈光部的表面可以在至少一个水平平面中延伸，直到大致位于穿过所述光源的纵向竖直平面中的一个或两个端部为止。
所述透镜可以包括用于将来自所述光源的光线反射到所述透镜中的反射型上表面。
所述照明模块可以具有关于竖直中间平面对称地分布的形状。
所述照明模块可以具有小于或等于50mm、或甚至小于或等于45mm的长度，和/或可以具有小于或等于15mm、或甚至小于或等于13mm的宽度，和/或可以具有小于或等于20mm、或甚至小于或等于15mm的高度。
所述照明模块可以包括位于所述光源的第一侧的第一屏幕和位于所述光源的第二侧的第二屏幕，所述第二侧相对于所述光源与所述第一侧相反，所述第一屏幕用于大致平行于竖直和横向平面延伸，位于所述光源的前方且位于所述光源的高度处，所述第二屏幕用于大致平行于竖直和横向平面延伸，位于所述光源的后方且位于所述光源的高度处，所述第一屏幕包括用于将来自所述光源的光线朝向所述侧向区域的所述第二侧反射的反射表面，和/或所述第二屏幕包括用于将来自所述光源的光线朝向所述侧向区域的所述第一侧反射的反射表面。
所述照明模块可以包括在所述第一屏幕与所述第二屏幕之间延伸的第三屏幕，所述第三屏幕用于大致水平地延伸并且位于所述光源上方。
所述第一屏幕可以大致在第一平面中延伸并且所述第二屏幕可以大致在第二平面中延伸，所述第一平面和所述第二平面形成非零角度，特别是介于0°与50°之间的角度。
所述第一屏幕和所述第二屏幕可以通过注塑成型来获得。
所述第一屏幕的反射表面和/或所述第二屏幕的反射表面可以通过金属沉积，特别是通过镀铝，来获得。
所述第一屏幕的反射表面和/或所述第二屏幕的反射表面可以包括一个或更多个起伏部。
本发明还涉及一种用于机动车辆的侧向后视镜，其特征在于，所述侧向后视镜包括如上文描述的照明模块，所述侧向后视镜包括观察镜或相机以允许驾驶员观察机动车辆后方的区域，所述照明模块被竖直地定位在所述观察镜或所述相机下方。
所述侧向后视镜可以包括支撑所述观察镜的外壳，所述外壳的长度大于或等于所述照明模块的长度，和/或所述外壳的宽度大于或等于所述照明模块的宽度。
所述外壳可以支撑观察镜，所述外壳由所述第一屏幕和/或所述第二屏幕形成整体组件。
本发明还涉及一种驾驶辅助装置，其特征在于，所述驾驶辅助装置包括至少一个如上文描述的照明模块，和/或如上文描述的用于照射机动车辆的侧向区域的侧向后视镜，所述驾驶辅助装置包括用于观察被照射的所述侧向区域的至少一个相机，并且其特征在于，所述驾驶辅助装置还包括中央单元，所述中央单元包括硬件和/或软件装置，所述硬件和/或软件装置利用由所述至少一个相机传输的数据来计算驾驶辅助数据并将所述驾驶辅助数据传输至车辆。
本发明还涉及一种机动车辆，特别是自主或半自主机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括一个或更多个如上文描述的、布置在所述机动车辆的底部和侧部部分中或布置在所述车辆的后视镜处的照明模块，或其特征在于，所述机动车辆包括如上文描述的驾驶辅助装置。
本发明还涉及一种用于辅助机动车辆的驾驶的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-使用至少一个如上文描述的、布置在所述机动车辆的侧部部分中的照明模块照射车辆的侧向区域；
-使用布置至所述机动车辆上的至少一个相机观察被照射的所述侧向区域，并将由所述相机观察的数据传输至所述机动车辆的中央单元；
-分析由所述中央单元接收的所述数据，特别是检测障碍物，和推断驾驶辅助指令；
-将驾驶辅助数据传输至所述机动车辆的人机接口和/或自主驾驶装置。
将在关于随附附图以非限制性方式提供的一个特定实施例的以下描述中详细解释本发明的这些目的、特征和优点，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的照明模块的透视图。
图2示意性地示出了根据本发明的实施例的照明模块的透视仰视图。
图3示意性地示出了根据本发明的实施例的照明模块的透视主视图。
图4示意性地示出了根据本发明的实施例的照明模块的透视侧视图。
图5示出了根据本发明的实施例的照明模块的通过水平平面的截面的示意图。
图6示出了根据本发明的实施例的照明模块的通过竖直中间平面的截面的示意图。
图7示出了根据本发明的实施例的装备有照明模块的车辆的俯视图。
图8示意性地示出了根据本发明的一个实施例的机动车辆的俯视图。
图9示出了根据本发明的一个实施例的照明模块的透视主视图。
图10示出了所述照明模块的通过纵向且竖直的中间平面的截面的示意图。
图11示意性地示出了由所述照明模块产生的照射的区域以及所述机动车辆的俯视图。
图12示出了根据本发明的一个变型实施例的照明模块的通过纵向且竖直的中间平面的截面的示意图。
图13示意性地示出了根据所述变型实施例的由所述照明模块产生的照射的区域以及所述机动车辆的俯视图。
按照惯例，在下文中将首先使用三个方向x、y、z单独地作为照明模块的参照系。方向y将被称为纵向方向并且对应于沿所述照明模块的最大长度的方向，方向x将被称为横向方向，并且方向z将被称为竖直方向。这些方向是相对于所述照明模块的特定几何形状来选择的，这将在下文中描述。这些方向还另外参考其上能够在侧向侧面上定位有所述照明模块以进行所述机动车辆的侧向区的照射的车辆来选择，该车辆本身被定位在水平面上。在实现方式的特定示例中，所述照明模块的纵向方向y对应于从所述机动车辆的后方至前方定向的方向，因而对应于所述车辆的纵向方向。此外，方向x对应于从所述车辆的左侧到右侧定向的方向。最后，方向z对应于竖直方向。总之，方向x、y、z因而还以相对于机动车辆的延伸方式来限定，呈所述照明模块与所述车辆的特定对准的配置。形容词“上”或“顶部”和“下”或“底部”将参考上文限定的竖直方向来使用。因而，形容词“下”或“底部”将涉及由待照射的地面来定位的元件或将由待照射的地面来定位的元件。
另外，形容词“凸”和“凹”将按照惯例被用于描述本发明的光学元件距机动车辆外侧的位置，与其上具有用于相对于所述光学元件定位以与所述光学元件相互作用的光源的侧相反。
图1至图4图示出根据本发明的一个实施例的照明模块1的透镜2的多个视图。如图1中示出的，所述透镜2具有总体类似花生的三维形状。所述透镜沿纵向方向y纵向延伸，所述纵向方向y将与其上将安装所述透镜的车辆的纵向方向一致。所述透镜沿竖直方向y纵向延伸，所述竖直方向y将与其上将安装所述透镜的车辆的竖直方向一致。最后，所述透镜包括垂直于先前两个方向的第三方向即横向方向x。所述透镜2具有相对于竖直横向平面xz大致对称的形状，所述竖直横向平面xz将被称为竖直中间平面P，更具体地在图5中示出。
所述透镜2包括入射屈光部3和出射屈光部4。根据所述实施例的照明模块1还包括至少一个光源5，所述至少一个光源5被布置成朝向所述透镜2的入射屈光部3发射光。然后，所述出射屈光部4将这些光线朝外定向，使得照射所述目标区域。根据所述实施例，所述入射屈光部3和所述出射屈光部4包括特定形状(将具体参考图5和图6)，所述特定形状被设计用于使得可以有效地照射机动车辆的靠近机动车辆的侧向区域，以实现上文提到的目标照射区域。
另外，所述透镜2被设计以允许产生紧凑的照明模块。通过举例的方式，所述光源5与所述入射屈光部3分开的距离可以小于或等于10mm，或甚至小于或等于3mm。优选地，所述光源5邻接所述入射屈光部3。作为替代，所述入射屈光部3可以构成至少部分地容纳所述光源5的腔室。另外，所述透镜具有小于或等于50mm、优选地介于24mm与45mm之间的总长度(沿y轴)，小于或等于15mm、优选地介于10mm与15mm之间的总宽度(沿x轴)、以及小于或等于20mm、优选地介于5mm与15mm之间的总高度(沿z轴)。所述透镜优选地呈现为单个部分或部件。所述透镜是一体件。所述透镜可以特别有塑性材料制成。
所述光源5可以包括发光二极管。为了简化描述，下文中将认为仅存在单个光源，但是在实践中所述光源可以由多个单独的光源组合而成。这个光源可以发射任何光，例如白光和/或近红外光。
图5以通过水平平面xy的截面(大致位于所述透镜2的一半处)的形式示意性地图示了根据所述实施例的照明模块1。这个截面图示出相对于所述入射屈光部3居中的光源5，所述入射屈光部3的水平截面具有大致圆形形状，应理解，这意味着呈圆形的一部分的形式，其(当从与所述光源5相反的侧考虑时)为凸状。因而，来自所述光源5的光线20在这个水平平面中基本不被所述入射屈光部3偏转。所述出射屈光部4具有大致W状水平截面，所述大致W状水平截面具有由凹状部分7分开的两个凸状部分6(这个凸形是从与所述光源5相反的侧考虑的)。这个形状关于竖直中间平面P大致对称。这三个部分(凸状部分6和凹状部分7)分别大致由圆形的一部分组成。作为变型，它们可以由彼此之间成角度的一个或更多个直线段构成。
有利地，所述透镜2的两个屈光部3、4的所有水平截面将在所述透镜2的整个高度(沿竖直方向z)范围内具有与上文描述的相同的特征。作为变型，这些截面的仅一部分，优选地在所述透镜2的高度的至少一半的范围内、或甚至在所述透镜2的高度的至少四分之三的范围内延伸的部分，将具有这些特征。
所述照明模块用于安装在机动车辆的侧部部分上，特别是沿有利的取向安装，使上文定义的所述透镜2的参考系x、y、z分别与如上文提到的机动车辆的横向方向、纵向方向和竖直方向一致。对于说明书的其余部分，所述透镜2的这种特定取向将是相对于其上安装有所述透镜的车辆而考虑的。在将所述照明模块1安装在车辆的侧向侧面上的情况下，所述光源5用于定位在车辆的侧面，而所述出射屈光部4朝向所述车辆外侧定位，使得在待照射的区域上传输光线。
所述出射屈光部4在水平平面中的特定形状允许离开所述出射屈光部4的光线的左侧和右侧的良好分布，即机动车辆沿纵向方向y的照射的良好分布。具体地，图5图示出来自所述透镜2的大量光线20。看起来这些射线分布在大区域或面积上。在所述出射屈光部4的端部，光线具有相对于纵向方向y的相对小的角度，这允许这些光线照射车辆的侧向区域中的靠近车辆的后方部分和前方部分。
另外，看起来所述出射屈光部4的表现类似于布置在竖直中间平面P的两侧上的两个屈光部的组件。具体地，最大照射集中在两个区域10，这两个区域10最终对应于所述透镜2的两个光轴。这些最大照射区域10(或光轴)被布置为相对于横向方向x呈大致80度，更通常地介于50度与85度之间的取向。这种几何形状使得可以使照射朝向车辆的前方和后方的大致均匀地分布，同时仍然在所述车辆的整个侧向区域上实现满意的照射而没有暗区。
图6以通过上述竖直中间平面Pxz的截面的形式示意性地图示了根据所述实施例的照明模块1。这个截面图示出所述入射屈光部3具有呈特定形状的竖直截面，所述特定形状包括凸状下部部分8和凹状上部部分9。这两个部分被倒圆。这两个部分呈大致圆形部分的形式，即呈圆形的一部分的形式。所述出射屈光部4的竖直截面具有凸状形状。这种形状是大致圆形的，以所述光源5为中心。所述出射屈光部4可以在所述竖直平面中偏转所述光线。
有利地，所述透镜2的两个屈光部3、4的通过包括所述光源5的任何竖直平面的所有竖直截面将具有与上文描述的相同的特征。应注意，所述入射屈光部3的三维表面优选地通过绕包括所述光源5的竖直轴线旋转而获得。这种旋转可以达到约180度，端部位于包括所述光源5的竖直纵向平面中。另外，所述出射屈光部4的所有这些竖直截面有利地具有呈可变半径的类似的形状，以形成图5中示出的变化。作为变型，这些截面的仅一部分将具有这些特征。
所述入射屈光部3在竖直平面中的如所示出的特定形状允许来自所述光源的光线20的向下的总体取向。首先，它通过上文提到的凸状部分8在所述车辆的紧邻附近传输几乎竖直的光线。最高的光线向下弯曲，以不对相邻车辆造成眩目。最大照射区域10，即由凹状部分9构成的透镜的光轴，具有在水平平面下方的一倾角，所述倾角被计算用于实现适于所述目标侧向区域的在几米的横向距离处的照射。这种倾角优选地介于5度与20度之间。
另外，所述透镜2的在竖直平面中的上表面，即将所述入射屈光部3联接至所述出射屈光部4的上表面，有利地具有反射表面，以在所述透镜2内向下反射光线，并防止所述光线沿可能不利的方向离开所述透镜2。这种上表面可以是大致平面的。可以是被定位在所述透镜的上部部分中的与所述透镜2分开的反射镜。
因而，通过所述透镜2的特定几何形状，所述照明模块1使得可以用单个紧凑的透镜来实现沿所有方向的最优照射。因而，所述照明模块优选地被设计用于其在车辆的侧部部分上的布置。
图7因而图示出包括两个根据本发明的实施例的照明模块1(每侧一个)的机动车辆100。在一个实施例中，照明模块1被并入到所述车辆的后视镜的壁中。这样的照明模块1可以被定位成使得其纵向方向与所述机动车辆的纵向方向一致，如上文提到的。作为变型，所述车辆在每侧可以包括多个照明模块1，例如两个或三个。通过这种布置，所述照明模块1使得可以根据需要形成被照射的侧向区域21，即，足以得到机动车辆的侧向区域的满意照射的、与这样的车辆的自主驾驶兼容的区域。因此，这些照明模块被设计用于与布置在机动车辆上的至少一个相机协作，使得可以观察所述被照射的侧向区域21。
自然地，作为变型，根据本发明的照明模块1可以在机动车辆的侧面以不同的方式被布置。所述照明模块1可以在所述车辆的车身的任何高度处被布置在所述车辆的两个轮之间。此外，作为变型，所述照明模块可以相对于所述机动车辆稍微倾斜，也就是说上述所述照明模块和所述机动车辆的各自的参考系x、y、z将不再重叠。特别地，这种倾斜可以相对于所述纵向轴线y来实现，以使所述光线或多或少地朝向所述地面弯曲。作为变型或另外，这种倾斜可以相对于所述竖直轴线z来实现，在介于1度与45度之间的角度范围内，优选地大约20度，以使所述光线或多或少地朝向所述车辆的前方或后方定向。
另外，根据有利的实施例，相机可以被布置成紧邻根据本发明的照明模块附近。
自然地，本发明不限于所描述的实施例。特别地，所述照明模块1可以包括具有不同于根据所述实施例所示出的几何形状的透镜2。在所有情况下，所述照明模块1的出射屈光部4的至少一个水平截面具有由凹形分开的双凸形，并且至少通过所述照明模块1的入射屈光部3的竖直中间平面的截面包括由凹状部分向上延伸的凸状下部部分。在所有情况下，凹状和凸状形状可以采用与所示出的不同的其它形状，和/或具有不同的曲率半径。然而，对于这些部分中的所有或一些来说有利的是具有大致倒圆的形状，例如呈圆形的部分的形式。作为变型，这些部分中的一些可以包括平面部分，所述屈光部也可以包括角部分。例如，所述出射屈光部4的具有双凸形的水平截面可以具有形成锐角或在凹状中间部分处具有小曲率半径的边界。
另外，所述出射屈光部4的表面以倒圆方式延伸，有利地在竖直平面中呈圆形的一部分的形式，直到其大致定位在所述光源5下方的最低点为止。因而，所述出射屈光部4的表面向下延伸，直到大致定位在穿过所述光源的纵向竖直平面中的端部为止。这种几何形状允许所述透镜将来自所述光源5的光线弯曲到在所述车辆的紧邻附近的地面上。另外，所述出射屈光部4的这种有效表面还在侧面上延伸，也就是说，在水平平面中延伸，直到大致定位在穿过所述光源的纵向竖直平面中的一个或两个个端部为止，以允许所述出射屈光部4尽可能靠近所述机动车辆在纵向方向上向前和/或向后传输光线。因而，所述出射屈光部4的三维表面最终具有由凹状部分分开的两个凸状部分。所述两个凸状部分可以大致构成球体的一部分。
另外，已经根据一个实施例将所述透镜2描述为具有关于竖直中间平面的对称形状。作为变型，这种形状可以不具有对称平面。竖直中间平面将仍被定义为沿所述透镜2的长度(沿纵向方向)定位在大致一半处的竖直横向平面。
图8更详细地图示出用于被定位至所述车辆100的右侧的照明模块1。相同的、类似的或对称的照明模块可以被用于所述车辆100的左侧。所述照明模块1被并入到所述车辆100的侧向后视镜14中。除了所述照明模块1之外，所述侧向后视镜14包括外壳15和观察镜(未示出)，所述观察镜使得可以观察所述车辆100后方的周围环境。所述外壳15可以形成在所述观察镜前方延伸并支撑这个观察镜的壳。所述照明模块被竖直地定位在所述外壳15下方，特别是所述观察镜下方。作为变型，所述侧向后视镜可以是包括至少一个相机的电子镜，从而替换所述观察镜。所述照明模块可以被固定至所述外壳，所述外壳本身通过支撑件6被固定至所述车辆100(例如被固定至所述车辆100的风档玻璃或门)。所述外壳(沿所述纵向轴线y)的长度可以大于或等于所述照明模块沿同一轴线的长度。类似地，所述外壳(沿横向截线x)的宽度可以大于或等于所述照明模块沿同一轴线的宽度。因而，所述照明模块1可以被分散地地集成在所述外壳下方并且在纵向或横向方向上不伸出超过所述外壳。
作为变型，所述照明模块1可以与侧向后视镜分开。所述照明模块1可以例如被布置在所述车辆100的下部和侧部部分，或位于所述侧向后视镜处或靠近所述侧向后视镜。所述照明模块1可以在所述车辆的车身的任何高度处被布置在所述车辆100的两个轮之间。
所述照明模块1包括光源5和围绕所述光源5布置的透镜18。所述照明模块还包括第一屏幕111、第二屏幕112和第三屏幕113。这三个屏幕围绕所述透镜18布置并且与所述透镜18分开。所述光源5可以与所述第一屏幕和所述第二屏幕大致等距地定位。如将在下文中看到的，所述照明模块也可以不具有所述第三屏幕113。
所述光源5可以包括发光二极管。为了简化描述，下文中将认为仅存在单个光源，但是在实践中所述光源可以由多个单独的光源组合而成。这个光源可以发射任何光，例如白光和/或近红外光。
所述第一屏幕被定位在所述光源5的第一侧上。特别地，所述第一屏幕111在所述光源前方并且在所述光源的高度处大致竖直地延伸。所述第一屏幕的底部可以水平地延伸，并且位于与所述透镜18的底部大致相同或稍微低于所述透镜18的底部的高度处。例如，所述第一屏幕的底部可以比所述透镜18的底部低几厘米或几毫米。所述第一屏幕可以被定位成使得从所述透镜18水平地且朝向前方发出或出射的射线被所述第一屏幕111阻挡或反射。更具体地，通过调整所述第一屏幕的底部的位置以及所述第一屏幕与所述透镜之间的距离，可以限定(在图10中示出的)入射角A1的值，在小于所述入射角A1的情况下，来自所述透镜18的光线被所述第一屏幕阻挡或反射。因此，所述第一屏幕作为保护位于所述车辆100前方的驾驶员免受所述光源5造成的眩目的屏幕。
所述第二屏幕112被定位所述光源5的第二侧，所述第二侧相对于所述光源5与所述第一屏幕111相反。如前文一样，所述第二屏幕112在所述光源的后方、并且在所述光源的高度处大致竖直地延伸。所述第二屏幕的底部可以水平地延伸，并且位于大致与所述第一屏幕的底部相同的高度处。所述第二屏幕的底部可以同样比所述透镜18的底部低几厘米或几毫米。所述第二屏幕可以被定位成使得从所述透镜18水平地且朝向后方发出的射线被所述第二屏幕112阻挡或反射。更具体地，通过调整所述第二屏幕的底部的位置以及所述第二屏幕与所述透镜之间的距离，可以限定入射角A2的值，在小于所述入射角A2的情况下，来自所述透镜18的光线被所述第二屏幕阻挡或反射。因此，所述第二屏幕作为保护位于所述车辆100后方的驾驶员免受所述光源5造成的眩目的屏幕。
所述第三屏幕在所述第一屏幕111与所述第二屏幕112之间延伸。所述第三屏幕在所述光源5上方大致水平地延伸，或以相对于水平平面稍微向下倾斜介于5度与10度之间的角度的方式延伸。因此，这三个屏幕大致构成覆盖所述光源5和所述透镜18的箱或帽的三个相邻的侧边。除了执行特定光学功能(稍后将详细描述)之外，这三个屏幕保护所述光源和所述透镜18免受侧向方向和来自上方的外部冲击或破坏。作为变型，例如，如果已经通过所述机动车辆100的一部分保护所述照明模块免受来自上方的影响，和/或如果所述光源被配置成通常在向下定向的半空间中发射光，那么所述第三屏幕也可以不存在。这三个屏幕可以由体现这些屏幕之间的清晰的分隔的角度来定界，或由倒圆轮廓来定界。
所述第一屏幕总体上沿第一竖直和横向平面延伸。类似地，所述第二屏幕总体上沿第二竖直和横向平面延伸。如图10中示出的，所述第一屏幕111和所述第二屏幕可以因而彼此大致平行。所述第一屏幕和所述第二屏幕可以平行于所述竖直轴线Z。所述第一屏幕和所述第二屏幕也可以相对于所述竖直轴线Z倾斜以促进或多或少地朝向所述地面照射。所述第一屏幕和所述第二屏幕也可以相对于横向轴线x倾斜以促进另外朝向所述车辆100前方或后方照射。
所述第一屏幕和所述第二屏幕可以具有相同或类似的形状。所述第一屏幕和所述第二屏幕可以具有矩形的总体形状，其中长边横向延伸并且短边竖直地延伸。所述第一屏幕和所述第二屏幕还可以具有梯形或甚至三角形的总体形状，如图9中示出的。梯形的两个平行边(构成所述屏幕的上边缘和下边缘)可以大致水平地延伸。所述第一屏幕和所述第二屏幕可以分别包括相对于横向轴线x倾斜的上边缘111A、112A。所述第三屏幕113可以在这两个边缘111A和112A之间延伸。因而，所述第三屏幕从相应的车辆100的侧面向下倾斜。
通常，所述第三屏幕的底部可以位于大致与所述第一屏幕和所述第二屏幕的底部相同的高度处。因而，所述第三屏幕可以阻挡或反射从所述透镜18水平地和横向发出的射线。与所述第一屏幕和所述第二屏幕一样，可以调整所述第三屏幕的底部的位置以调整入射角的值，在小于所述入射角的情况下，来自所述透镜18的光线被所述第三屏幕113阻挡或反射。
所述第一屏幕111和/或所述第二屏幕112和/或所述第三屏幕113可以包括用于反射来自所述光源的光线的反射表面。这些反射表面被设置在各个屏幕的面向所述光源5的面上。当所述第一屏幕装配有这样的反射表面时，来自所述透镜18的以小于入射角A1的入射角朝向前方的光线被朝向后方反射。类似地，当所述第二屏幕装配有这样的反射表面时，来自所述透镜18的以小于入射角A2的入射角朝向后方的光线被朝向前方反射。最后，当所述第三屏幕装配有这样的反射表面时，来自所述透镜18的以小于给定值的入射角朝向右侧的光线被向下偏转。
因此，将理解，通过调整这些屏幕的取向和位置，可以修改光线被这些屏幕反射或偏转的角度。有利地，至少第一屏幕和第二屏幕被设置有反射表面。以这种方式，由所述光源产生的所有光线都有利地被用于照射所述车辆100的侧面。当这三个屏幕当中的单个屏幕或仅两个屏幕包括反射表面时，可以简化用于制造所述照明模块的方法。将到达未设置有反射表面的屏幕的光线可以被所述屏幕吸收和/或扩散。
参考图11，由位于所述车辆100右侧的照明模块1获得的照射区域Z2可以被分解成三个部分Z21、Z22、Z23。大致定位在所述照明模块的纵向高度处的第一部分Z21通过直接照射来获得，即没有被设置在所述第一屏幕或所述第二屏幕上的反射表面反射。位于所述第一部分Z21前方的第二部分Z22通过光线在设置在所述第二屏幕112的反射表面上的反射来获得。位于所述第一部分Z21后方的第三部分Z23通过光线在设置在所述第一屏幕111的反射表面上的反射来获得。
应注意，根据所述反射表面的取向，光线可以依次由所述第一屏幕的反射表面然后由所述第二屏幕的反射表面反射。然而，被反射多次的光辐射的强度可能最终降低。因此，从所述照明模块实际水平地发出的光辐射的强度非常低并且没有对其它驾驶员造成眩目的风险。
如图11中可以看出的，所述第一部分Z21和所述第二部分Z22部分地重叠。类似地，所述第一部分Z21和所述第三部分Z23部分地叠置。照射区域的每个部分的形状和位置可以通过修改设置在每个屏幕上的反射表面的位置和形状来调整。
特别地，图12和图13图示出本发明的变型实施例，其中两个屏幕111'和112'相对于竖直方向被向下倾斜。所述第一屏幕111'和所述第二屏幕112'的各自的竖直截面相对于竖直方向形成非零角度，特别是介于0°与50°之间的角度。这两个屏幕111'、112'同样在其之间形成介于0°与50°之间的角度。所述屏幕111'和112'被向下倾斜以便以一使其远离水平面的角度反射入射光线。然后，照射区域Z2的部分Z21、Z22和Z23被压缩至比上文中描述的更大的程度。部分Z22和Z23在纵向方向上更靠近所述照明模块3。因此，获得的照射区域Z2更小，但以比图10和图12中图示的配置更高的强度进行照射。屏幕111'和112'的这种布置的一个优点是使得部分Z22、Z23中的在照射区域Z2的中心部分Z21的端部处的照射损耗最小化。另外，来自所述光源5的光线没有在照射道路之前经受多次反射的风险。因此，光功率损耗被最小化。
作为变型和/或除了上文之外，所述第一屏幕和/或所述第二屏幕和/或所述第三屏幕的反射表面可以包括一个或更多个起伏部。它们可以例如具有凹状或凸状形状。它们也可以包括形成彼此之间的角度的多个(平面的或非平面的)面。以这种方式，可以在照射区域内产生具有可变面积和可变光强度分布的照射区域。如将在下文中看到的，所述透镜的形状还可以被调整以修改所述光线的分布。
所述第一屏幕和/或所述第二屏幕和/或所述第三屏幕可以通过注塑成型来获得。所述第一屏幕111、所述第二屏幕112和所述第三屏幕113可以形成整体组件，特别是由注塑成型获得的整体组件。有利地，所述第一屏幕111、所述第二屏幕112、所述第三屏幕113和所述外壳15可以形成整体组件，特别是由注塑成型获得的整体组件。换句话说，屏幕111、112和113可以被直接形成在后视镜的壳中。所述第一屏幕和所述第二屏幕可以例如位于所述外壳15的前端和后端的竖直延伸部中。应注意，当所述第一屏幕111在其中延伸的平面与所述第二屏幕112在其中延伸的平面形成非零角度时，注塑操作结束时零部件的竖直脱模更容易。作为变型，上文提到的各个屏幕可以构成单独的部件，通过任何机械或其它方式将它们组装在一起以将它们彼此固定。
所述第一屏幕的反射表面和/或所述第二屏幕的反射表面和/或所述第三屏幕的反射表面可以通过金属沉积(例如，通过镀铝)来获得。这种方法具有特别容易实施并且不导致照明模块过重的优点。作为变型，所述反射表面可以通过添加反射镜来获得，所述反射镜呈被分别添加至第一屏幕和/或第二屏幕和/或第三屏幕的一部分的形式。
所述透镜18包括出射屈光部115和朝向所述光源5定向的入射屈光部。所述入射屈光部是所述透镜的使得来自所述光源5的光线通过其进入所述透镜的表面。所述出射屈光部是所述透镜的使得来自所述光源5的光线通过其离开所述透镜的表面。所述透镜18可以具有大致类似于花生的三维形状，其长度平行于所述纵向轴线y延伸。所述透镜18相对于中间竖直横向平面可以具有大致对称的形状。
如在图示出所述照明模块1的竖直和纵向平面中的截面的图10和图12中可以看出的，所述出射屈光部115包括包含由凹状部分117分开的两个凸状部分116的至少一个截面，如从与所述光源5相反的侧看到的。所述凸状部分116和凹状部分117可以具有倒圆的形状，特别是呈圆形的一部分和/或呈形成彼此之间的角度的一系列线性部分的形式。入射屈光部和出射屈光部的这些特定形状被设计用于使所述光线在照射区域Z2中最优地分布，同时仍保持所述透镜紧凑。
有利地，所述透镜18的两个屈光部的所有竖直和纵向截面将在所述透镜18的其(沿横向轴线x的)整个宽度范围内具有与上文描述的相同的特征。作为变型，这些截面的仅一部分，优选地在所述透镜18的宽度的至少一半的范围内、或甚至在所述透镜18的宽度的至少四分之三的范围内延伸的部分将具有这些特征。应注意，所述透镜18的水平截面(未示出)，且尤其是所述出射屈光部15的水平截面，具有类似于所示出的其竖直和纵向截面的形状。
通过举例的方式，所述光源5与所述入射屈光部分开的距离可以小于或等于10mm，或甚至小于或等于3mm。优选地，所述光源5邻接所述入射屈光部114。作为替代，所述入射屈光部114可以构成至少部分地容纳所述光源5的腔室。另外，所述透镜具有小于或等于50mm、优选地介于24mm与45mm之间的(沿y轴的)总长度，小于或等于15mm、优选地介于10mm与15mm之间的(沿x轴的)总宽度、以及小于或等于20mm、优选地介于5mm与15mm之间的(沿z轴的)总高度。所述透镜优选地呈现为单个部分或部件。所述透镜是整体件。所述透镜可以特别由塑性材料制成。
当所述照明模块正在操作时，所述光源发射穿过具有大致圆形截面的入射屈光部的光线。所述光线在纵向和竖直平面中基本上不被偏转。然后，所述光线穿过所述出射屈光部115并且借助于这个屈光部的特征形状而被偏转。从所述出射屈光部以小于角度A1的入射角朝向前方发出的光线被所述第一屏幕111的反射表面反射，并且照射所述照射区域Z2的后方。类似地，从所述出射屈光部以小于角度A2的入射角朝向后方发出的光线被所述第二屏幕112的反射表面反射，并且照射所述照射区域Z2的前方。未到达所述屏幕111和112的光线直接照射所述照射区域Z2的中心部分。
所述照明模块使得可以在几米的横向距离处获得均匀的照射，适于实现如上文提到的驾驶功能，同时仍保持非常有限的体积。所述屏幕111和112的存在使得可以确保所述车辆100前方和后方的驾驶员不被眩目。换句话说，所述照明模块被配置成使得来自所述光源的光线不能直接到达位于距地面为与驾驶员的通常高度(例如，高出地平面1m与3m之间)相对应的高度处的观察者。这种考虑因素是基于在所考虑的所述车辆100与其它驾驶员之间的平坦且水平的地面的假设。然而，在道路具有明显的高度差异的极少情况下，来自所述光源的光线可能直接到达驾驶员。
本发明还涉及一种驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置包括用于照射机动车辆100的侧向区域的至少一个这样的照明模块。这种辅助装置还包括用于观察被照射的所述侧向区域的至少一个相机。这种辅助装置还包括中央单元，所述中央单元可以是包括硬件和/或软件装置的计算机，使得可以利用由所述至少一个相机传输的数据来分析所述数据从而计算驾驶辅助数据并将所述驾驶辅助数据传输至车辆。因而，这种辅助装置实现了如说明书开始处提到的车道保持、和/或车道居中、和/或车道变换、和/或紧急制动、和/或自主紧急转向、和/或停车辅助、和/或自主停车的功能。另外，这种辅助装置可以有助于车辆的自动控制，特别是在高速公路上，用于例如被称为“高速公路自动驾驶仪”的功能。
最后，本发明还涉及一种用于辅助机动车辆(特别是自主机动车辆)的驾驶的方法，所述方法包括以下步骤：
-使用如上文描述的至少一个照明模块照射车辆的侧向区域；
-使用至少一个相机观察被照射的所述侧向区域，并将由所述相机观察的数据传输至中央单元；
-通过所述中央单元分析从所述相机接收的数据，特别是检测障碍物，和推断驾驶辅助指令；
-将驾驶辅助数据传输至所述车辆的人机接口和/或自主驾驶装置。
本发明最后涉及一种机动车辆，优选地自主机动车辆，包括一个或更多个如上文描述的且布置在所述机动车辆的侧部部分的照明模块或辅助装置。

Claims (21)

1.一种用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述照明模块包括光源(5)和透镜(2)，所述透镜包括朝向所述光源(5)定向的入射屈光部(3)和出射屈光部(4)，其特征在于，所述出射屈光部(4)包括通过水平平面的至少一个截面，所述通过水平平面的至少一个截面在从与所述光源(5)相反的侧观察时包括由凹状部分(7)分开的两个凸状部分(6)，并且其特征在于，所述入射屈光部(3)包括通过竖直中间平面(P)的截面，所述通过竖直中间平面(P)的截面在从与所述光源(5)相反的侧观察时具有凸状下部部分(8)和凹状上部部分(9)。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述出射屈光部(4)的通过水平平面的所述至少一个截面的所述凸状部分(6)和凹状部分(7)具有倒圆的形状，特别是呈圆形的一部分和/或一系列线性部分的形式，特别是由形成锐角或具有小曲率半径的凹状部分(7)分开的两个倒圆的凸状部分(6)，和/或其特征在于，所述入射屈光部(3)的通过竖直中间平面(P)的所述截面的所述凸状部分(8)和凹状部分(9)具有倒圆的形状，特别是呈圆形的一部分和/或一系列线性部分的形式。
3.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述入射屈光部(3)包括通过水平平面的呈以所述光源(5)为中心的圆形的一部分的形式的至少一个截面，或其特征在于，所述入射屈光部(3)的表面经由通过竖直中间平面的所述截面绕穿过所述光源(5)的竖直旋转轴线旋转而形成。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述出射屈光部(4)包括通过竖直中间平面的具有至少部分地呈以所述光源(5)为中心的圆形的一部分的形式的形状的截面，或其特征在于，所述出射屈光部包括多个通过具有所述光源(5)的竖直平面的具有至少部分地呈以所述光源(5)为中心的圆形的一部分的形式的形状的截面。
5.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述出射屈光部(4)的所有通过水平平面的截面具有由凹状部分(7)分开的两个凸状部分(6)，或其特征在于，所述出射屈光部(4)的水平截面在所述透镜(2)的高度的至少一半或至少四分之三的范围内具有由凹状部分(7)分开的两个凸状部分(6)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述出射屈光部(4)的表面在至少一个竖直平面中以倒圆的方式延伸，或甚至以圆形的一部分的形式延伸，直到大致位于穿过所述光源(5)的纵向竖直平面中的下端为止，和/或其特征在于，所述出射屈光部(4)的表面在至少一个水平平面中延伸，直到大致位于穿过所述光源(5)的纵向竖直平面中的一个或两个端部为止。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述透镜(2)包括用于将来自所述光源(5)的光线反射到所述透镜(2)中的反射型上表面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的照明模块(1)，其特征在于，所述照明模块具有关于竖直中间平面(P)对称地分布的形状。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用于车辆的光学装置(1)，其特征在于，所述照明模块具有小于或等于50mm、或甚至小于或等于45mm的长度，和/或其特征在于，所述照明模块具有小于或等于15mm、或甚至小于或等于13mm的宽度，和/或其特征在于，所述照明模块具有小于或等于20mm、或甚至小于或等于15mm的高度。
10.根据前述权利要求中任一项所述的用于机动车辆(100)的照明模块(1)，其特征在于，所述照明模块包括光源(5)、位于所述光源的第一侧的第一屏幕(111)和位于所述光源的第二侧的第二屏幕(112)，所述光源能够投射光线以照射车辆的侧向区域(Z2、Z3)，所述第二侧相对于所述光源与所述第一侧相反，所述第一屏幕(111)用于大致平行于竖直和横向平面延伸，位于所述光源的前方且位于所述光源的高度处，所述第二屏幕(112)用于大致平行于竖直和横向平面延伸，位于所述光源的后方且位于所述光源的高度处，所述第一屏幕(111)包括用于将来自所述光源的光线朝向所述侧向区域(Z2、Z3)的所述第二侧反射的反射表面，和/或所述第二屏幕(112)包括用于将来自所述光源的光线朝向所述侧向区域(Z2、Z3)的所述第一侧反射的反射表面。
11.根据前一项权利要求所述的照明模块(1)，其特征在于，所述照明模块包括在所述第一屏幕(111)与所述第二屏幕(112)之间延伸的第三屏幕(113)，所述第三屏幕用于大致水平地延伸并且位于所述光源(5)上方。
12.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于，所述第一屏幕(111)总体在第一平面中延伸，并且其特征在于，所述第二屏幕(112)总体在第二平面中延伸，所述第一平面和所述第二平面形成非零角度，特别是介于0°与50°之间的角度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于，所述第一屏幕(111)和所述第二屏幕(112)通过注塑成型获得。
14.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于，所述第一屏幕(111)的反射表面和/或所述第二屏幕(112)的反射表面通过金属沉积获得，特别是通过镀铝获得。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，其特征在于，所述第一屏幕(111)的反射表面和/或所述第二屏幕(112)的反射表面包括一个或更多个起伏部。
16.一种用于机动车辆(100)的侧向后视镜(14)，其特征在于，所述侧向后视镜包括根据前述权利要求中任一项所述的照明模块(1)，所述侧向后视镜包括观察镜或相机以允许驾驶员观察机动车辆后方的区域，所述照明模块被竖直地定位在所述观察镜或所述相机下方。
17.根据前一项权利要求所述的侧向后视镜(14)，其特征在于，所述侧向后视镜包括支撑所述观察镜的外壳(15)，所述外壳的长度大于或等于所述照明模块(1)的长度，和/或所述外壳的宽度大于或等于所述照明模块(3)的宽度。
18.根据权利要求16和17中任一项所述的侧向后视镜，其特征在于，所述侧向后视镜包括支撑所述观察镜的外壳(15)，所述外壳与所述第一屏幕(111)和/或所述第二屏幕(112)形成整体组件。
19.一种驾驶辅助装置，其特征在于，所述驾驶辅助装置包括至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的照明模块(1)，和/或根据权利要求16至18中任一项所述的侧向后视镜(14)，所述驾驶辅助装置包括至少一个相机、中央单元，所述至少一个相机用于观察被照射的所述侧向区域，所述中央单元包括硬件和/或软件装置，所述硬件和/或软件装置利用由所述至少一个相机传输的数据来计算驾驶辅助数据并将所述驾驶辅助数据传输至车辆。
20.一种机动车辆(100)，特别是自主或半自主机动车辆，其特征在于，所述机动车辆包括一个或更多个根据权利要求1至15中任一项所述的、布置在所述机动车辆的下部和侧部部分中或布置在所述车辆的侧向后视镜处的照明模块(1)，或其特征在于，所述机动车辆包括根据权利要求16至18中任一项所述的侧向后视镜(14)，或其特征在于，所述机动车辆包括根据前一项权利要求所述的驾驶辅助装置。
21.一种用于辅助机动车辆的驾驶的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-使用至少一个根据权利要求1至15中任一项所述的、布置在所述机动车辆的侧部部分中的照明模块(1)照射车辆的侧向区域；
-使用布置在所述机动车辆上的至少一个相机观察被照射的所述侧向区域，并将由所述相机观察的数据传输至所述机动车辆的中央单元；
-分析由所述中央单元接收的所述数据，特别是检测障碍物，和推断驾驶辅助指令；
-将驾驶辅助数据传输至所述机动车辆的人机接口和/或自主驾驶装置。
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