CN114867641A - 用于机动车的环境照明装置 - Google Patents

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CN114867641A CN202180007508.2A CN202180007508A CN114867641A CN 114867641 A CN114867641 A CN 114867641A CN 202180007508 A CN202180007508 A CN 202180007508A CN 114867641 A CN114867641 A CN 114867641A
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Abstract

本发明涉及一种机动车，其包括用于将光发射到机动车(1)的周围环境中的地面上的环境照明装置，其中，该环境照明装置包括一个或多个发光模块(2)，所述发光模块分别设计用于在地面上生成光分布(LV)。相应的发光模块(2)包括成像器(4、5)，该成像器设计用于由发光器件(4)的光(L)生成光辐射(LS)，所述光辐射包含一方面关于象征符号(SY)并且另一方面关于光图案(LM)和/或具有基本上恒定亮度的均匀的面(HF)的二维图像信息。此外，相应的发光模块(2)包括光学装置(6)，所述成像器(4、5)的光辐射(LS)入射到该光学装置上。所述光学装置(6)配置用于划分成像器(4、5)的光辐射(LS)，使得形成彼此不相交的第一部分辐射(TS1)和第二部分辐射(TS2)。所述光学装置(6)还配置用于，由第一部分辐射(TS1)在地面上的光分布(LV)中产生包括象征符号(SY)的第一照明区域(B1)，并且由第二部分辐射(TS2)在地面上的光分布(LV)中产生包括光图案(LM)和/或均匀的面(HF)的第二照明区域(B2)。

Description

用于机动车的环境照明装置
技术领域
本发明涉及一种机动车，其具有用于将光发射到机动车的周围环境中的地面上的环境照明装置。
背景技术
由现有技术已知，利用环境照明装置在机动车的周围环境中的地面上生成不同的光分布。
文献DE102015220911A1描述了一种具有环境照明装置的机动车，所述环境照明装置包括由投影光学系统构成的阵列，以便必要时与在机动车的周围环境中的地面上的象征符号结合产生光图案或均匀的光分布。
在已知的环境照明装置中不考虑用于产生象征符号的要求不同于生成光图案或均匀的光分布的要求。在产生象征符号时，可读性是重要的，而在生成光图案或均匀的光分布时，相应底部区域的面状照明是重要的。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种具有环境照明装置的机动车，利用该环境照明装置在机动车的周围环境中的地面上彼此解耦地生成象征符号和光图案或者均匀的面。
所述任务通过根据权利要求1的机动车来解决。本发明的进一步改进方案在从属权利要求中限定。
根据本发明的机动车包括用于将光发射到机动车的周围环境中的地面上的环境照明装置。为此，该环境照明装置包括一个或多个发光模块，所述发光模块分别设计用于在地面上生成光分布。
相应的发光模块又包括成像器，该成像器设计用于由是相应的发光模块的组成部分的发光器件的光生成光辐射，所述光辐射包含一方面关于象征符号并且另一方面关于光图案和/或具有基本上恒定亮度的均匀的面的二维图像信息。象征符号可以理解为具有对于观察者而言的语义含义的表示。尤其是，象征符号包括一个或多个图形的和/或文本的元素，例如标志和/或字样。相应的发光模块还包含光学装置，成像器的光辐射入射到该光学装置上。所述光学装置配置用于划分成像器的光辐射，使得形成彼此不相交的第一部分辐射和第二部分辐射，也就是说它们不重叠。必要时，光辐射也可以划分成其它的部分辐射。
相应的发光模块的光学装置还配置用于，由第一部分辐射在地面上的光分布中产生包括象征符号的第一照明区域，并且由第二部分辐射在地面上的光分布中产生包括光图案和/或均匀的面的第二照明区域。在一个变型方案中，第一照明区域和第二照明区域是不相交的，也就是说它们不重叠。
根据本发明的机动车的特征在于，借助于光学装置，成像器的光辐射这样被划分，使得光辐射的一部分仅用于生成象征符号并且光辐射的另一部分仅用于生成光图案或均匀的面。因此，光学装置能够实现根据是否示出象征符号或者光图案或均匀的面分开处理由成像器生成的光辐射。由此，可以以简单的方式在生成象征符号或光图案或均匀的面时考虑不同的要求。
在一个特别优选的实施方式中，第一照明区域的面积大于第二照明区域的面积。由此考虑到如下事实，即光图案或均匀的光分布大多在大的面上显现，而象征符号仅在小区域中呈现。
在另一个优选的实施方式中，第一照明区域的面重心比第二照明区域的面重心更靠近相应发光模块在机动车外侧上的光出射开口。发光模块的光经由光出射开口在机动车的外侧上离开机动车。根据本发明的该变型方案考虑到，象征符号越接近发光模块，则可良好读取的象征符号的产生越简单。
在另一个优选的实施方式中，第一照明区域具有比第二照明区域更高的平均亮度。在此，术语“平均亮度”涉及在相应的照明区域的面上的亮度的平均值。
根据设计方案，在根据本发明的机动车的各个发光模块中的成像器可以不同地设计。优选地，其是一种数字成像器，该数字成像器设计用于基于数字图像数据生成光辐射。以这种方式，可以利用成像器灵活地产生不同的光分布。虽然如此，成像器必要时也可以是具有固定图像信息的模拟成像器(例如幻灯片)。
在刚才描述的实施方式的一个优选的变型方案中，所述数字成像器设计成使得用于第一照明区域的数字图像数据和用于第二照明区域的数字图像数据能够彼此独立地通过数字成像器从存储介质中读出，由此能够彼此独立地生成第一照明区域和第二照明区域。所述实施方式尤其是可以与以下进一步描述的变型方案组合，其中动画显示第一照明区域和/或第二照明区域。例如，可以使用用于两个照明区域的不同分辨率和帧速率来节省存储空间。例如，用于第一照明区域中的象征符号的动画可以相当短，但为此是高分辨率的，而第二照明区域中的动画较长，但具有较低的帧速率和较低的分辨率。
在另一个特别优选的实施方式中，所述数字成像器包括成像的面。数字成像器优选包括LCD显示器(LCD＝Liquid Crystal Display，液晶显示器)和/或LED显示器(LED＝Light Emitting Diode，发光二极管)和/或OLED显示器(OELD＝Organic Light EmittingDiode，有机发光二极管)和/或DMD成像器(DMD＝Digital Mirror Device，数字镜装置)。所有这些数字成像器对于本领域技术人员是已知的，因此不进一步详细描述。DMD成像器包括以多个微镜组成的阵列的形式的DMD装置，这些微镜通过致动器被运动，以将光辐射沿不同方向偏转，从而产生图像信息。
在另一个优选的实施方式中，所述数字成像器是扫描成像器，该扫描成像器配置用于生成具有运动光束的光辐射。这种成像器包括扫描器，利用该扫描器产生运动的光束。在一个变型方案中，该扫描器将光束直接指向相应的发光模块的光学装置，而不设置成像的面。尽管如此也可能的是，扫描器首先将光束投射到成像的面上，其中，光辐射从成像的面到达光学装置。
根据变型方案，各个发光模块的发光器件可以不同地设计。优选地，该发光器件包括由一个或多个LED组成的LED光源和/或由一个或多个激光二极管组成的激光光源。
在一个优选的实施方式中，用于划分光辐射的光学装置包括光束偏转器件，其中，光束偏转器件优选包含一个或多个反射镜和/或一个或多个棱镜。这样的光束偏转器件能够以简单的方式实现将光辐射划分成不相交的部分辐射。
在另一个优选的设计方案中，光学装置包括用于第一部分辐射的第一投影光学系统，以借助地面上的投影生成第一照明区域。优选地，所述第一投影光学系统设计成，使得象征符号清晰地和/或校正(或均衡)地成像在地面上。为了产生经过校正的示图，投影光学系统例如可以实施本身已知的梯形校正。
在另一个优选的设计方案中，光学装置包括用于第二部分辐射的第二投影光学系统，以借助地面上的投影生成第二照明区域。因此，第二投影光学系统与光图案或均匀的光分布的产生相匹配。如果光学装置还包含第一投影光学系统，则第二投影光学系统是不同于第一投影光学系统的投影光学系统。例如，第二投影光学系统可以引起第二部分辐射的合适的扩张，以用于照射大的面区域。
在另一个优选的实施形式中，相应的发光模块设计成，使得动画显示第一照明区域和/或第二照明区域，也就是说相应的象征符号或光图案和/或均匀的面在显示时动态地改变。
在另一个优选的设计方案中，在根据本发明的机动车中，至少一个发光模块安装在侧向的机动车侧上，所述侧向的机动车侧在机动车的前部与尾部之间延伸，以便在运行中在侧向的机动车侧旁边生成光分布。例如发光模块安装在驾驶员车门或副驾驶员车门的门槛内并且必要时也安装在后门的门槛内。以这种方式，可以例如在驾驶员接近驾驶员车门时利用环境照明装置产生响应的光场景。替代地或附加地也可能的是，至少一个发光模块安装在机动车的前部上，以便在运行中在机动车前方生成光分布，和/或至少一个发光模块安装在机动车的尾部上，以便在运行中在机动车后方生成光分布。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明的实施例。
在附图中：
图1示出根据本发明的机动车的一个实施方式的从上方的示意性俯视图，该机动车利用发光模块生成光分布；以及
图2示出安装在图1的机动车中的发光模块的示意图。
具体实施方式
下面借助图1的机动车描述本发明的一个实施方式，该机动车用附图标记1表示。该机动车包括具有发光模块2的环境照明装置，该发光模块大致在侧视镜的高度上安装在驾驶员车门的门槛内。由发光模块2产生的光通过光出射开口3从门槛射出并且入射到机动车左侧旁的地面上。在那里，光产生由第一照明区域B1和第二照明区域B2组成的光分布LV。
另一个发光模块具有和发光模块2相同的结构，该另一个发光模块此外也在机动车1的副驾驶侧上大致在副驾驶乘客侧后视镜的高度上安装在门槛内并且在右侧的车辆侧上产生如在左侧的车辆侧上相同的光分布。然而出于清楚原因，仅示出车辆左侧上的发光模块2。
发光模块2的特征在于它在地面上生成两个不同的照明区域。在此，在照明区域B1中清晰地显现象征符号SY。如上面已经提到的那样，象征符号是对于观察者而言具有含义的表示，例如标志或字样。与此相对地，在沿车辆纵向向后与照明区域B1连接的照明区域B2中显现例如以条纹图案形式的光图案LM。替代地或附加地，照明区域B2可以包含均匀照明的面HF。所述两个照明区域B1和B2基于投影产生。
为了生成所述两个照明区域B1和B2，在发光模块2中将光辐射划分成两个部分辐射，这两个部分辐射分别由不同的投影光学系统投影到地面上。这将在下面参照图2进一步详细描述。其中一个投影光学系统确保在照明区域B1中的象征符号SY清晰地并且优选也校正地显现，而另一个投影光学系统确保在照明区域B2中大面积地显现发光图案或具有恒定亮度的均匀的光分布。
为了简化象征符号的清晰显现，照明区域B1比照明区域B2布置得更靠近发光模块2的光出射开口3。不同于照明区域B1，照明区域B2不用承受必须清晰提供象征符号的要求。相反地，必须在照明区域B2中产生面状的光分布。在此，照明区域B2具有比照明区域B1大得多的占用面积。此外，照明区域B2的在相应的照明区域的面上的平均亮度低于照明区域B1的平均亮度。
图2示出图1中的发光模块2的示意图。发光模块包括数字成像器，该数字成像器包括光源4和成像的面5。由光源生成的光L入射到成像的面5上。在这里所述的实施方式中，成像器是DMD成像器，其中，成像的面是由多个可倾斜的微镜构成的DMD装置。通过利用致动器来相应地操控微镜，可以在微镜阵列上由光源4的光生成具有亮度分布的图像。为此，DMD装置5接收数字图像数据BD，该数字图像数据由微处理器10提供，该微处理器从存储器11中读取数字信息IN。
所述信息IN描述一个或多个在DMD装置上要生成的图像并且由微处理器10提供作为图像数据BD，其格式可由DMD装置5处理。DMD装置基于图像数据BD生成光辐射LS，该光辐射对应于相应的图像，这些图像包含象征符号以及光图案和/或均匀的面。在本发明的一个变型方案中，将来自变化的图像的以视频流的形式的图像数据供应给DMD装置5，使得照明区域B1和B2的图像内容随时间变化并且显现动画的图像。
代替DMD成像器，根据本发明也可以使用任意的其它成像器。决定性的仅是成像器通过象征符号或通过光图案和/或均匀的面生成二维图像信息。例如，成像器也可以是LCD显示器或OELD显示器。同样，成像器可以是扫描成像器，其中通过光束的扫描运动生成相应的图像信息。
在扫描成像器中，DMD装置或成像的面5可以被相应的扫描镜代替，该扫描镜使光源4的光束(例如激光束)偏转并且其扫描运动描述二维图像信息。同样可能的是，通过扫描镜偏转的光束对准一个面，在该面上然后通过光束的扫描运动产生相应的图像内容。例如，该面可以是转换层，该转换层将单色光束转换为白光。扫描的成像器的扫描镜例如可以制造成MEMS构件(MEMS＝Micro Electro Mechanical System，微机电系统)。优选地，DMD装置也是MEMS构件。
通过DMD装置5产生的光辐射LS在发光模块2中入射到光学装置6上。该光学装置尤其引起将所述光辐射划分成第一部分辐射TS1和第二部分辐射TS2。在图1的实施方式中，所述划分借助棱镜7引起，该棱镜使光辐射LS的一部分适当地偏转，使得产生所述两个不相交的、空间上彼此分离的部分辐射TS1和TS2。部分辐射TS1包含用于象征符号的图像信息，并且部分辐射TS2包含用于光图案和/或用于均匀的面的图像信息。
所述两个分离的部分辐射TS1和TS2分别入射到单独的投影光学系统8和9上，这些投影光学系统分别不同地设计并且分别包含一个或多个透镜。利用投影光学系统8，象征符号SY清晰地在第一照明区域B1中成像。与此相对地，投影光学系统9的任务是由部分辐射TS2生成大面积的第二照明区域B2，该第二照明区域包含光图案LM或者均匀照明的面HF。
本发明的以前描述的实施方式具有一系列优点。尤其是实现了具有一个或多个发光模块的环境照明装置，所述发光模块分别不仅生成象征符号而且也生成机动车的周围环境中的大面积照明的区域。为了考虑象征符号以及大面积照明的区域的表示的不同要求，这样进行光辐射的划分，使得负责生成象征符号的光与用于生成大面积照明的区域的光分开。
光辐射的划分能够实现使用两个不同的投影光学系统。在此，产生象征符号所利用的投影光学系统确保在地面上清晰地显现该象征符号。与此相对地，负责生成大面积照明的区域的投影光学系统产生光投影，利用该光投影实现光图案在大的面区域中的均匀的照明或合适的呈现，而该呈现不必在其整个面上是清晰的。
附图标记列表
1 机动车
2 发光模块
3 光出射开口
B1 第一照明区域
SY 象征符号
B2 第二照明区域
LM 光图案
HF 均匀的面
4 发光器件
5 成像的面
6 光学装置
7 棱镜
8、9 投影光学系统
10 微处理器
11 存储器
BD 图像数据
IN 数字信息
L 光
LS 光辐射
TS1、TS2 部分辐射

Claims (15)

1.机动车，其包括用于将光发射到机动车(1)的周围环境中的地面上的环境照明装置，其中，该环境照明装置包括一个或多个发光模块(2)，所述发光模块分别设计用于在地面上生成光分布(LV)，其中：
相应的发光模块(2)包括成像器(4、5)，该成像器设计用于由发光器件(4)的光(L)生成光辐射(LS)，所述光辐射包含一方面关于象征符号(SY)并且另一方面关于光图案(LM)和/或具有基本上恒定亮度的均匀的面(HF)的二维图像信息；
相应的发光模块(2)包括光学装置(6)，所述成像器(4、5)的光辐射(LS)入射到该光学装置上；
所述光学装置(6)配置用于划分成像器(4、5)的光辐射(LS)，使得形成彼此不相交的第一部分辐射(TS1)和第二部分辐射(TS2)；
所述光学装置(6)还配置用于，由第一部分辐射(TS1)在地面上的光分布(LV)中产生包括象征符号(SY)的第一照明区域(B1)，并且由第二部分辐射(TS2)在地面上的光分布(LV)中产生包括光图案(LM)和/或均匀的面(HF)的第二照明区域(B2)。
2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，所述第一照明区域(B1)的面积大于第二照明区域(B2)的面积。
3.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，所述第一照明区域(B1)的面重心比第二照明区域(B2)的面重心更靠近相应发光模块(2)的在机动车(1)的外侧上的光出射开口(3)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，所述第一照明区域(B1)具有比第二照明区域(B2)更高的平均亮度。
5.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，所述成像器(4、5)是数字成像器，该数字成像器设计用于基于数字图像数据(BD)生成光辐射(LS)。
6.根据权利要求5所述的机动车，其特征在于，所述数字成像器设计成使得用于第一照明区域(B1)的数字图像数据(BD)和用于第二照明区域(B2)的数字图像数据(BD)能够彼此独立地通过数字成像器从存储介质(11)中读出，由此能够彼此独立地生成第一照明区域(B1)和第二照明区域(B2)。
7.根据权利要求5或6所述的机动车，其特征在于，所述数字成像器包含成像的面(5)，其中，数字成像器优选包括LCD显示器和/或LED显示器和/或OLED显示器和/或DMD成像器。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的机动车，其特征在于，所述数字成像器(4、5)是扫描成像器，该扫描成像器配置用于生成具有运动光束的光辐射(LS)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，所述发光器件(4)包括由一个或多个LED组成的LED光源和/或由一个或多个激光二极管组成的激光光源。
10.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，用于划分光辐射(LS)的光学装置(6)包括光束偏转器件(7)，其中，光束偏转器件(7)优选包含一个或多个反射镜和/或一个或多个棱镜。
11.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，所述光学装置(6)包括用于第一部分辐射(TS1)的第一投影光学系统(8)，以借助地面上的投影生成第一照明区域(B1)。
12.根据权利要求11所述的机动车，其特征在于，所述第一投影光学系统(8)设计成，使得象征符号(SY)清晰地和/或校正地成像在地面上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，所述光学装置(6)包括用于第二部分辐射(TS2)的第二投影光学系统(9)，以借助地面上的投影生成第二照明区域(B2)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，相应的发光模块(2)设计成，使得动画显示第一照明区域(B1)和/或第二照明区域(B3)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的机动车，其特征在于，至少一个发光模块(2)安装在侧向的机动车侧上，所述侧向的机动车侧在机动车(1)的前部与尾部之间延伸，以便在运行中在侧向的机动车侧旁边生成光分布(LV)，和/或至少一个发光模块(2)安装在机动车(1)的前部上，以便在运行中在机动车(1)前方生成光分布(LV)，和/或至少一个发光模块(2)安装在机动车(1)的尾部上，以便在运行中在机动车(1)后方生成光分布(LV)。
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