CN117957399A - 多模式灯 - Google Patents

Abstract

一种系统可具有灯。灯可包括被配置为提供用于远光模式和用于近光模式的照明的第一光源和第一反射器。灯可包括被配置为提供用于转角光模式的照明的第二光源和第二反射器。由第一光源提供的照明和由第二光源提供的照明可穿过同一前灯透镜孔径。光阻挡结构可提供限定近光照明和转角照明的照明图案的截止图案。可提供一个或多个附加光源以提高用于远光照明的热点的强度。

Description

多模式灯

本申请要求于2022年8月18日提交的美国专利申请17/890,872号以及于2021年9月20日提交的美国临时专利申请63/246,209号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及具有灯的系统。

背景技术

汽车和其他车辆有诸如前灯之类的灯。为了适应不同的驾驶条件，前灯有时具有近光和远光设置。有时，车辆还具有转角光能力。

发明内容

一种车辆可具有灯，诸如前灯。前灯可使用远光模式或近光模式在车辆前方提供可见照明。为了改善在车辆周围的其他区域(诸如在车辆的外侧上)的可见性，车辆还可设置有转角光能力。

前灯可包括外壳、外壳内的用于远光模式和近光模式的第一光源、以及外壳内的用于转角光的第二光源。第一光源可由第一反射器支持并且可通过投影透镜将光提供到车辆的外部上。遮光器(例如，由螺线管致动)可当处于第一位置时提供截止图案以阻挡从第一光源发射的光的一部分以用于近光模式，并且可向下折叠(例如，从由第一光源发射的光的一部分的光学路径移除)到第二位置以用于远光模式。第二光源可由第二反射器支持并且可通过该投影透镜将光提供到车辆的外部上。第二光源在前灯内的位置可允许从第二光源发射的光被提供而作为从该投影透镜的侧面输出的转角光。该遮光器也可提供限定转角光的照明图案的截止图案。以这种方式配置，该前灯提供具有远光、近光和转角光功能的紧凑前灯。

为了增强第一光源在远光模式中的照明(例如，为了提供增强的照明热点)，前灯可包括沿该投影透镜的周边部分放置的附加光源。由第一光源和第二光源发射的光可穿过该投影透镜的中心部分(限定第一光源和第二光源的透镜孔径)。

如果需要，远光模式中第一光源的照明可通过被配置为朝向前灯背面处的反射器发射光的光源来增强。反射光可穿过该投影透镜的周边部分。

附图说明

图1是根据实施方案的例示性车辆的顶视图。

图2是根据实施方案的例示性可调节前灯的侧视图。

图3是根据实施方案的提供转角光的例示性前灯的顶视图。

图4是根据实施方案的具有增强前灯照明的光源的例示性前灯的一部分的截面侧视图。

图5是根据实施方案的被配置为提供远光、近光和转角光的例示性前灯的一部分的透视图。

图6是示出根据实施方案当在不同模式中操作时由图5所示类型的前灯提供的例示性照明图案的图示。

图7是根据实施方案的具有被配置为增强前灯照明的光源和后反射器的例示性前灯的截面侧视图。

图8是根据实施方案的涉及使用具有前灯的车辆的例示性操作的流程图。

具体实施方式

例如车辆或其他系统的系统可具有发射光的部件，诸如前灯和其他灯。前灯可在车辆前方提供可见光照明以照亮道路和其他对象。为了照亮车辆外侧上(例如，在正面侧面的左侧和右侧附近)的道路和其他对象，前灯还可提供可见转角光照明。由前灯提供的照明允许车辆乘客在夜间或在其他昏暗的环境照明条件下看见对象。特别地，在保证外侧的照明的场景中，诸如当车辆转弯时、当车辆改变到另一车道时，或者在其他场景中，可选择性地提供转角光照明。

为了提供具有前方照明(例如，具有远光和近光模式)和转角光照明的紧凑前灯，用于前方照明的光源和反射器以及用于转角光照明的光源和反射器可容纳在同一前灯外壳中，并且可发射光通过投影透镜的共享孔径。为了进一步增强前灯的(例如在远光模式中的)(前方)照明，也可在前灯外壳内设置一个或多个附加光源。

图1是例示性车辆的一部分的顶视图。在图1的示例中，车辆10是可搭载乘客的车辆类型(例如，汽车、卡车或其他汽车车辆)。也可以使用其中车辆10是机器人(例如，自主机器人)或不搭载人类乘客的其他车辆的配置。诸如汽车的车辆有时可在本文中被描述为示例。如图1所示，车辆10可在诸如道路14的路上运行。例如对象26的对象可位于车辆10附近的例如道路14的其他结构上或在该其他结构附近。

车辆10可(例如，由人类驾驶员)手动驾驶，可经由远程控制操作，和/或可自主操作(例如，通过自主驾驶系统或其他自主推进系统)。使用如激光雷达、雷达、可见光和/或红外摄像机(例如，二维和/或三维摄像机)、近接(距离)传感器和/或其他传感器的车辆传感器，车辆10中的自主驾驶系统和/或驾驶员辅助系统可执行自动制动、转向和/或其他操作，以帮助避开行人、无生命对象和/或其他外部结构，例如道路14上的例示性障碍物26。

车辆10可包括车身，例如车身12。车身12可包括车辆结构，例如由金属和/或其它材料形成的车身面板，可包括车门、引擎盖、后备箱、挡泥板、安装了车轮的底盘、车顶等。车窗可形成于车门18中(例如，在车身12的侧面、车辆10的车顶上和/或在车辆10的其它部分中)。车窗、车门18和车身12的其他部分可将车辆10的内部与车辆10周围的外部环境隔开。车门18可以打开和关闭，使得人们能够进出车辆10。在车身12的内部中可形成座椅和其他结构。

车辆10可具有汽车照明，例如一个或多个前灯(有时称为前照灯)、驾驶灯、雾灯、日间行车灯、转向灯、制动灯和/或其他灯。如图1所示，例如，车辆10可具有灯，例如灯16。通常，灯16可安装在车辆10的前部F上、车辆10的后部R上、车辆10的左侧和/或右侧W和/或车身12的其它部分上。在本文中有时可作为示例描述的例示性配置中，灯16是前灯并安装到车身12的前部F。例如，可存在分别位于车辆10的左侧和右侧上的左前灯和右前灯16，以在向前方向上(例如，在图1的示例中在车辆10向前行驶时移动的+Y方向上)提供照明20。通过将前灯16照射在外部表面诸如车辆10前面的道路14和对象26上，即使在昏暗的环境照明条件下(例如，在夜间)，车辆10的乘客也可看到外部表面。车辆10中传感器诸如图像传感器和其他使用光的传感器的操作也可通过为外部表面提供照明来支持。

车辆10可具有部件24。部件24可包括推进和转向系统(例如，可手动调节的驾驶系统和/或具有耦合到车身12的车轮的自主驾驶系统、转向控制件、用于驱动车轮的一个或多个马达等)和其他车辆系统。部件24可包括控制电路和/或输入-输出设备。部件24中的控制电路可被配置成运行自主驾驶应用程序、导航应用程序(例如，用于在显示器上显示地图的应用程序)以及用于控制车辆温度控制设备、照明、媒体播放、窗户升降、车门操作、传感器操作和/或其他车辆操作的软件。例如，控制系统可形成自主驾驶系统的一部分，所述自主驾驶系统使用诸如传感器数据的数据在例如道路14的道路上自动驾驶车辆10。控制电路可包括处理电路和存储器，并且可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在车辆10中执行操作。用于在车辆10中执行操作的软件代码和其他数据存储在控制电路中的非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上。软件代码有时可以被称为软件、数据、程序指令、计算机指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括非易失性存储器，诸如非易失性随机存取存储器、一个或多个硬盘驱动器(例如，磁盘驱动器或固态驱动器)、一个或多个可移动闪存驱动器或其他可移动介质或其他存储装置。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可在部件24的处理电路上执行。处理电路可以包括具有处理电路的专用集成电路、一个或多个微处理器、中央处理单元(CPU)或其他处理电路。

部件24的输入-输出设备可包括显示器、传感器、按钮、发光二极管和其它发光设备、触觉设备、扬声器和/或用于收集环境测量、关于车辆操作的信息和/或用户输入以及用于提供输出的其它设备。部件24中的传感器可包括环境光传感器、触摸传感器、力传感器、近接传感器、例如在可见光、红外和/或紫外波长下操作的摄像机的光学传感器(例如，鱼眼摄像机、二维摄像机、三维摄像机和/或其他摄像机)、电容传感器、电阻传感器、超声波传感器(例如，超声距离传感器)、麦克风、例如雷达传感器的射频传感器、激光雷达(光检测和测距)传感器、车门打开/关闭传感器、座椅压力传感器和其他车辆乘客传感器、车窗传感器、用于监测位置、定向和移动的位置传感器、车速里程表、卫星定位系统传感器和/或其他传感器。部件24中的输出设备可用于为车辆乘客和其他人提供触觉输出、音频输出、视觉输出(例如，显示内容、光等)和/或其他合适的输出。

部件24中的三维传感器可由一起作为立体深度传感器的二维图像传感器对(例如，在三维摄像机处形成的双目摄像机对)形成。还可使用发出结构光(例如，红外和/或可见光波长的点、线、网格和/或其它结构光图案的阵列)并且捕获图像(例如，二维图像)以用于分析的图像传感器系统形成三维传感器。所捕获图像显示结构光图案是如何被结构光图案照射的三维表面扭曲的。通过分析结构光的扭曲，可重建表面的三维形状。如果需要，车辆10的三维传感器可包括一个或多个飞行时间传感器。例如，飞行时间测量可使用光(例如，激光雷达传感器测量)和射频信号(例如，三维雷达)进行。

在操作期间，部件24的控制电路可从传感器和/或其他输入-输出设备收集信息，诸如激光雷达数据、摄像机数据(例如，二维图像)、雷达数据和/或其他传感器数据。例如，可使用三维图像传感器捕获三维图像数据。还可收集二维图像(例如，在与对象26和/或道路14相关联的一个或多个外部表面上前灯照明的图像)。

车辆10的车辆乘客或其他用户可向车辆10的控制电路提供用户输入。摄像机、触摸传感器、物理控制件和其他输入设备可用于收集用户输入。远程数据源可通过与车辆10无线通信来向部件24的控制电路提供数据库信息。显示屏、扬声器和其它输出设备可用于向用户提供内容，如交互式屏幕上菜单选项和音频。用户可通过向显示器中的触摸传感器提供触摸输入和/或通过用其它输入设备提供用户输入来与此交互式内容交互。如果需要，车辆10的控制电路可使用传感器数据、用户输入、来自远程数据库的信息和/或其他信息(例如，关于车辆10周围的道路和/或其他环境中的附近障碍物的信息)来向驾驶员提供驾驶员辅助信息和/或自主驾驶车辆10。

部件24可包括前向传感器电路，如由图1的前向传感器24F所示。前向传感器电路可包括面向车辆10前面的表面的一个或多个传感器(例如，指向图1的+Y方向的一个或多个传感器，用于检测车辆10前面的结构诸如障碍物26和道路14的表面)。车辆10中的传感器24F和/或其他传感器可包括激光雷达、雷达、可见光和/或红外摄像机和/或其它传感器。例如，传感器24F可包括使用结构光、双眼视觉、飞行时间(例如，激光雷达或雷达)和/或其它三维成像布置来操作的二维图像传感器和/或三维图像传感器。传感器24F可包括测量一个或多个外部表面的三维形状并且任选地测量前灯16在一个或多个外部表面上的前灯照明的图案的三维传感器。如果需要，二维图像传感器可用于测量一个或多个外部表面上的前灯照明图案(例如，车辆10的前向传感器电路可使用三维传感器和二维传感器来分别测量表面形状和前灯照明强度，或者这些传感器两者可用于收集关于表面形状和/或表面照明的信息)。

为了为对象诸如车辆10的(外侧)侧上的对象28提供可见光照明，前灯16可设置有转角光照明诸如图1中的照明22。在图1所示的左和右前灯16分别位于车辆10的左侧和右侧的例示性配置中，左前灯16可向车辆10的左外侧提供照明(例如，以+Y方向与-X方向之间的角度，从+Y方向朝向-X方向的方位角大于20度、大于30度、大于35度、小于90度等)，而右前灯16可向车辆10的右外侧提供照明(例如，以+Y方向与+X方向之间的角度，从+Y方向朝向+X方向的方位角大于20度、大于30度、大于35度、小于90度等)。

通过将前灯16照射在车辆10外侧上的外部表面诸如车辆10侧面的对象28和其他道路上，即使在昏暗的环境照明条件下(例如，在夜间)，车辆10的乘客也可看到外部表面。如果需要，在昏暗的环境照明条件下，诸如当车辆在夜间转弯或离开给定道路14时，或者在夜间改变到给定道路14上的另一车道时，或者在其他场景中，可选择性地(有条件地)提供转角光照明22。如果需要，车辆10中传感器诸如图像传感器和其他使用光的传感器的操作也可通过向这些周边外部表面提供转角光照明来支持。

例如，除了提供转角光照明22之外，前灯16还可在远光模式(例如，提供远光前方照明)和近光模式(例如，提供近光前方照明)中提供前方照明20。为了提供提供这些和其他功能的紧凑前灯16，用于不同功能或模式的多个光源和反射器可安装到设置在同一外壳中的共享平台，可共享使用其他前灯部件(例如，遮光器、散热器等)，并且可发射光通过同一透镜孔径。

图2是车辆10的例示性可调节前灯的截面侧视图。车辆10可具有任何合适数量的前灯(例如，至少一个、至少两个、至少三个等)。在例示性布置中，车辆10在车辆10的前部F上具有左前灯和右前灯16，如结合图1所述。如图2所示，前灯16可包括前灯外壳60和包括透镜元件48和50(有时称为透镜48和透镜50)的前灯透镜。外壳60可包括用于支承前灯16的部件的支承结构和壳体结构。这些结构可有助于将前灯16安装到车身12。外壳60可包括聚合物、金属、碳纤维复合材料和其它纤维复合材料、玻璃、陶瓷、其它材料和/或这些材料的组合。

透镜48和透镜50可包括聚合物、玻璃、透明陶瓷和/或对可见光(并且，如果需要的话，对红外光，诸如在从800nm到2500nm的一个或多个波长处的近红外光或其它红外光)透明的其它材料。透镜48和透镜50可用于帮助使光56准直并将光56从前灯16沿期望的方向引导(例如，以产生照明诸如图1的照明20)。尽管前灯透镜被图示为包括两个透镜元件，但这仅仅是例示性的。如果需要，前灯透镜可包括单个透镜元件或者三个或更多个透镜元件。在图2的示例中，透镜50可包括与透镜48对准的中心部分52。透镜48以及透镜50的部分52可形成光56穿过的前灯透镜孔径。

在本文中作为例示性示例描述的例示性配置中，前灯透镜可形成投影透镜。可使用两个非球面透镜部件诸如透镜48和透镜50来实现投影透镜。投影透镜可被配置为具有宽视场，诸如大于60度、大于75度、大于80度等的视场。

光56可包括可见光(例如，从400nm到750nm的光)。前灯16可以远光模式和近光模式操作(作为示例)。在远光模式中，发射光56包括水平向前引导(沿图2的+Y轴)的光58-2以及相对于+Y轴略微向下成角度的光58-1。在近光模式中，一些向前引导的光(例如，光58-2)被抑制，使得只有向下成角度的光诸如光58-1被发射。

前灯16包括光源，诸如光源42-1。光源42-1发射(可见)光，诸如光44-1和44-2。光44-1和44-2可被反射器46在向前方向+Y上反射以产生对应的反射光44-1和44-2。可由金属、聚合物、玻璃和/或其他材料形成的反射器46可具有抛物线轮廓或其他弯曲的截面轮廓(作为示例)。可在反射器46上提供金属涂层、介电薄膜涂层和/或其他涂层以增强可见光波长处的反射率。

来自反射器46的反射光44-1和44-2可使用可调节部件诸如可调节光阻挡器54来控制。光阻挡器54可由电可调节光调制器层、物理调节的遮光器(例如，由物理光阻挡设备中的定位器滑动、旋转和/或以其他方式移动的遮光器)或可由来自部件24中的控制电路的控制信号电调节的其他设备形成。

可使用定位器将图2的可调节光阻挡器54放置在相对于光(诸如反射光44-2)的光学路径的第一位置和第二位置处。定位器可以是电可调节定位器，诸如马达、螺线管和/或响应于来自部件24中的控制电路的命令而移动光阻挡器54的一个或多个部分的其他致动器。作为例示性示例，定位器可具有铰链和使光阻挡器54围绕与铰链相关联的铰链轴旋转的致动器。

部件24中的控制电路可调节光阻挡器54，以调节穿过前灯透镜的量和来自反射器46的反射光的分量。在第一模式(例如，近光模式)中，光阻挡器54如图2所示定位。在该第一模式中，诸如光44-2的光线被光阻挡器54阻挡。因此，存在近光58-1，并且远光58-2被阻挡且不存在。该可见光近光图案可以在车辆10面向迎面而来的车辆时使用。在第二模式(例如，远光模式)中，光阻挡器54可围绕与用于光阻挡器54的定位器相关联的旋转轴旋转或向下折叠。当光阻挡器54以这种方式向下移动时(例如，从图2中所示的位置移除并且从光44-2的光学路径移除)，允许诸如反射光44-2的更多反射光线穿过前灯透镜。因此，存在发射光的远光图案(例如，发射包括光58-1和光58-2两者的远光)。该可见光远光图案可以在车辆10未面向迎面而来的车辆时使用。

为了提供前灯16的紧凑具体实施，同时除了远光和近光(如图2中所述)之外还提供附加功能诸如转角光，前灯16可包括附加光源和附加反射器，该附加光源和附加反射器共享使用前灯16中的其他部件。图3是用于车辆10的例示性可调节前灯(例如，图2中所示的相同可调节前灯)的截面顶视图。例如(除了远光模式和近光模式之外)，前灯16可以在转角光模式中操作。在转角光模式中，发射光56包括被引导到周边方向(例如，在图3的示例中朝向-X方向、以+X方向与-Y方向之间的角度、相对于Y轴离轴朝向X轴等)的光66。虽然图3示出了提供相对于X-Y平面的光66的前灯16的顶视图，但是在侧视图中，光66可从+Y方向朝向-Z方向略微向下成角度(类似于图2中的光58-1)。

以这种方式配置，前灯16可提供照亮车辆10的外侧的转角光图案。在车辆10的左外侧(在-X方向上)被照亮的图3的例示性示例中，前灯16可作为左前灯被安装到车身12。图2的前灯的镜像版本(向右外侧(在+X方向上)提供照明)可被提供并安装到车身12作为右前灯。

为了在转角光模式中操作，如图3所示，前灯16包括由外壳60包封和/或支承的附加光源42-2和附加反射器64(除了图2中的光源42-1和反射器46之外)。光源42-1和反射器46(图2)可设置在同一外壳60内并且如图2中所述那样操作，但为了清楚起见现在在图3中示出。

光源42-1可发射(可见)光，诸如光62。光62可在向前方向+Y上被反射器64反射以产生对应的反射光62。可由金属、聚合物、玻璃和/或其他材料形成的反射器64可具有抛物线轮廓或其他弯曲的截面轮廓(作为示例)。可在反射器64上提供金属涂层、介电薄膜涂层和/或其他涂层以增强可见光波长处的反射率。

可使用同一可调节光阻挡器54来控制反射光62(除了图2中的反射光44-1和44-2之外)。部件24中的控制电路可调节光阻挡器54以调节穿过前灯透镜(透镜48和透镜50)的量和来自反射器64的反射光62的分量。在前灯16可操作于的第三模式(例如，转角光模式)中，光阻挡器54可如图3所示定位(例如，在与近光模式的位置相同的位置)。在该模式中，一些光线(例如，来自反射器64的反射光的一部分)被光阻挡器54阻挡。因此，在发射光56中存在形成期望的转角光图案的转角光66。特别地，光阻挡器54可帮助限定水平截止图案(跨X-Y平面)，使得光66从+Y方向稍微向下成角度(类似于针对近光模式所做的)，并且如果期望的话，可帮助限定垂直截止图案(跨Y-Z平面)，使得光66远离+Y方向向周边侧(例如，向左侧或右侧)成角度。

如图2和图3所示，用于远光模式和近光模式的光源42-1和反射器46以及用于转角光模式的光源42-2和反射器64可被包封在同一外壳60中，可共享使用光阻挡器54，可穿过同一前灯透镜孔径(由透镜48以及透镜50的中心部分52限定)。以这种方式配置，前灯16可提供用于发射呈现不同图案的不同类型光(例如，光44-1、44-2和66)的紧凑具体实施。尽管前灯16可能以相互排斥的方式在远光模式和近光模式中操作，但前灯16可在操作于远光模式或近光模式中的同时操作于转角光模式中。换句话说，前灯16可与远光一起发射转角光(具有或不具有水平截止)，和/或可与近光一起发射转角光(具有水平截止)。

在一些例示性配置中，前灯16当在远光模式中操作时可呈现在一个或多个区域中具有不足强度的照明图案。图4是设置有附加光源的前灯16的一部分的示意性截面侧视图，该附加光源用于提高前灯16诸如当在远光模式中操作时的照明强度。

如图4所示，前灯透镜(例如，透镜48和透镜50)可设置在透镜组件中。透镜组件包括具有被配置为接收和支承透镜48的中心开口的透镜支承结构70。透镜48可与透镜50的中心部分52对准(使用透镜支承结构70)。透镜48以及透镜52的中心部分52可形成前灯透镜的孔径。特别地，光诸如光44-1和44-2(与远光和近光相关联)和与转角光相关联的光(图3中的光62)可穿过透镜48以及透镜的中心部分52以作为光58-1和58-2和转角光(图3中的光66)被前灯16发射。

虽然透镜50的中心部分被用作前灯透镜孔径的一部分，但围绕中心部分52的周边操作可以不被使用(例如，在图2和图3的配置中)。这样，一个或多个附加光源42-3可被安装到透镜支承结构70并且与透镜50的周边部分74对准。结构70上的每个光源42-3可被光准直器结构72诸如全内反射准直器或将来自光源42-3的光准直以穿过透镜50的周边部分74的光学结构覆盖。例如，来自光源42-3的准直光所穿过的部分74的内表面和外表面可以是平行的(例如，透镜50的部分74可具有一致的厚度)。因此，从光源42-3发射的光可最终作为光76从透镜50的同一周边部分74发射(例如，没有任何透镜效应)。因为光源42-3可沿透镜50的圆形周边分布，所以光76可呈现光环。

以这种方式配置，前灯16可发射包括光76的光56以提高照明强度(例如，在远光模式中)。换句话说，由前灯16发射的远光可包括光58-1、58-2和76。光58-1和58-2从光源42-1(图2)经由产生反射光44-1和44-2的反射器46产生，而光76从一个或多个光源42-3产生。

图5是例示性可调节前灯诸如结合图2至图4描述的前灯的一部分的透视图。如图5所示，前灯16可包括支承结构或平台80，光源42-1和42-2以及反射器46和64安装到该支承结构或平台。支承结构80为散热器的配置在本文中作为例示性示例进行描述。特别地，支承结构80在被实现为散热器时可由导热材料(例如，金属)形成并且可包括帮助将热量从散热器消散的鳍片。通过将光源42-1和42-2以及反射器46和64安装到散热器，散热器可直接消散光源生成的热量和从反射器生成的热量。

光源42-1和42-2(以及一个或多个光源42-3)可各自包括一个或多个发光设备，诸如发光二极管、激光器、灯或其他发射光的部件。反射器46和64可通过在下面的模制支承结构(诸如模制塑料)上沉积(例如溅镀)反射材料(诸如铝)来形成。反射器46和64可以是自由形式反射器。

用于远光和近光的光源42-1和反射器46可被安装到支承结构80的第一表面82。面向光源42-1的反射器46的内反射表面的几何形状可被配置为将光朝向前灯透镜孔径反射并且提供具有合适照明图案的远光。为了在远光模式和近光模式之间切换，可由具有带螺线管的致动器的定位器86在两个或更多个位置之间调节光阻挡器54(诸如可调节遮光器)。在特定位置(其为近光模式提供水平截止图案)，光阻挡器54可阻挡从反射器46反射的光中的一些到达透镜孔径(例如，透镜48以及透镜50的中心部分)，并且来自反射器46的不被阻挡的光可提供近光。

用于转角光的光源42-2和反射器64可被安装到升高到表面82之上的支承结构80的第二表面84。面向光源42-2的反射器46的内反射表面的几何形状可被配置为将光朝向前灯透镜孔径反射并且提供具有合适照明图案的转角光。被调节到特定位置(例如，用于近光模式的相同位置)的光阻挡器54可阻挡从反射器64反射的光中的一些到达透镜孔径，并且来自反射器64的不被阻挡的光可提供转角光。光阻挡器54因此可设置在反射器46与前灯透镜之间，以及反射器64与前灯透镜之间。

在图5的示例中，当沿Y轴观看时，前灯16可具有圆形轮廓。因此，当沿Y轴观看时，透镜50可具有圆形轮廓。限定前灯透镜孔径的中心部分(图4中的部分52)可以是内圆形部分，而光源42-3发射光所通过的周边部分可以是围绕内圆形部分的环形部分。透镜48当沿Y轴观察时也可具有圆形轮廓，并且当安装在透镜支承结构70中时可与透镜50的中心部分(沿Y轴)对准。透镜支承结构70可形成环形结构，该环形结构与透镜50的周边部分重叠并且具有与透镜50的中心部分重叠的开口，用于接收透镜48。

光源42-3(例如，用于在远光模式中提高照明强度)可安装在环形透镜支承结构70上并且可围绕前灯16的中心轴线分布。以这种方式配置，光源42-3可发射光通过透镜50的周边环部分。光准直器72可具有各自与光源42-3中的对应一者重叠的单独单元(单独准直器)。

前灯16中的一个或多个部件(诸如透镜50和48、透镜支承结构70、平台80等)可安装到外壳60并且由该外壳包封。前灯16中的一个或多个部件可经由任何合适的附接或偏置结构(诸如粘合剂、螺钉或其他紧固件、焊接等)安装到其他部件。如果需要，透镜50可形成前灯16的正面，而外壳60可形成前灯16的所有其他侧面和背面。在一些例示性配置中，当前灯16安装到车身12时，透镜50可形成车辆10的外表面。如果需要，可在透镜50上沉积一个或多个(保护性)涂层。在一些例示性配置中，当前灯16被安装到车身12时，透镜50还可被覆盖层重叠，由前灯16发射的光穿过该覆盖层到达车辆10的外部。

以结合图2至图5所描述的方式配置，前灯16可提供能够在多个模式(例如，远光模式、近光模式和转角光模式)中操作以发射在不同方向上并且具有不同照明图案的光的前灯的紧凑具体实施，使得当安装在车辆10中时，前灯可选择性地照亮一个或多个不同区域(与车辆10附近的道路和/或对象相关联)。

图6是示出用于操作前灯16的不同模式的例示性照明图案的图示。在图6中，相对于沿水平平面(例如，沿图5中的X-Y平面)的方位角和沿垂直平面(例如，沿图5中的Y-Z平面)的倾斜角示出(投影的)照明图案90、92和94，其中0度方位角和0度倾斜角是正好在+Y方向上发射的光(图5)。图6中的照明图案是例示性的，用于阐明不同照明图案的一个或多个特性。由前灯16发射的照明图案可与图6中所示的不同。

如图6中所示，以近光模式操作的前灯16(例如，使用光源42-1、以及处于近光模式位置的阻挡远光部分并且限定水平截止图案的遮光器)可呈现照明图案90。照明图案是截止由线98示出的特定倾斜角以上的光的截止图案。在远光模式中操作的前灯16(例如，使用光源42-1、以及在远光模式位置中不阻挡远光部分的遮光器，并且还使用补充光源42-3)可呈现照明图案92(其包括在线98上方的不被阻挡的远光部分)。补充光源92-3可帮助提高在前灯16正前方的远光的强度以生成具有期望强度的热点94。以转角光模式操作的前灯16(例如，使用光源42-2和限定水平截止图案的在近光模式位置中的遮光器)可呈现照明图案96(例如，到车辆10的左外侧)。如果需要，由光100示出的将照明图案96与照明图案90和94分开的垂直截止图案可由光源和反射器的相对布置和/或由光阻挡器或遮光器结构(例如，用于限定水平截止图案的遮光器)限定。

图7是例示性可调节前灯的截面侧视图。特别地，为了提高远光中的热点照明强度，前灯16可包括光源42-4(例如，代替图4和图5中的光源42-3)。光源42-4(例如，一个或多个发光设备，诸如发光二极管、激光器、灯或其他发射光的部件)可朝向反射器102发射光108。反射器可安装到外壳60和/或可由具有反射内表面的外壳60的一部分形成。在图7的示例中，反射器102可形成前灯16的背面。

反射器102可包括第一抛物线表面104和第二平坦表面106。由光源42-4发射的光108可首先被表面104反射，然后被表面106朝向前灯16的前方反射。由反射器102反射的光108可穿过透镜50的周边部分74，作为光76'。光76'(形成远光照明的一部分)可由在远光模式中操作的前灯16发射以提高前灯16正前方的光强度以生成强度热点(例如，图6中的热点94)。虽然在图7中仅示出了被提供到反射器102的上半部的光108，但光源42-4可在另外的方向上朝向反射器102发射光(例如，到反射器102的下半部)。实际上，反射器102当沿Y轴观看时可具有圆形轮廓，并且光源42-4可以锥形图案朝向反射器102的表面104发射光。因此，光76'可全部沿透镜50的周边部分74提供(例如，作为光环)。

在图7的配置中，仍然可包括主光源组件诸如组件110(例如，包括图5中的光源42-1和42-2、反射器46和64、光阻挡器54、定位器86、平台80等)，以发射光诸如光44-1、44-2和62通过前灯透镜孔径(例如，透镜48以及透镜50的部分52)，以生成远光、近光和转角光的其他部分。因为从反射器102反射的光108被全部提供在前灯16的内周边周围，所以大体积部件诸如散热器、定位器86或组件110中的其它大体积部件可能阻挡反射光108的相当大部分。这样，这些大体积部件可被小型化和/或移动到不与反射器102重叠的前灯16的延伸的外壳部分。

在使用车辆10时涉及的例示性操作在图8中示出。

在框112的操作期间，车辆10的控制电路(例如，由一个或多个部件24实现)可从一个或多个传感器收集传感器数据，可收集用户数据(例如，用户输入)，和/或可收集其他输入。

在框114的操作期间，控制电路可基于在框112中收集的输入来操作车辆10的一个或多个前灯。例如，基于所收集的输入，控制电路可以在一个或多个模式(例如，远光模式、近光模式和转角光模式)中操作前灯诸如图1至图5和图7中的前灯16。例如，控制电路可操作前灯16以仅发射远光、仅发射近光、发射近光和转角光、发射远光和转角光。特别地，其中控制电路执行框114的操作以确定何时操作前灯16以发射转角光和/或停止发射转角光的配置在本文中作为例示性示例被描述。

在例示性配置中，在框112的操作期间，控制电路可标识车辆10的速度、车辆10的转向角、车辆10的转弯信号状态、车辆10的位置和/或车辆10上的其他数据，可标识车辆10附近的外部对象(例如，行人、街道标志、街灯等)或道路(例如，使用激光雷达)，和/或可标识其他输入。例如，在框114的操作期间，控制电路可响应于车辆10的速度减慢到阈值以下、车辆10的转向角大于阈值、车辆10的转弯信号开启、车辆10的位置在交叉路口处、外部对象在车辆10的外侧上、这些条件中的多个被满足、和/或响应于其他条件被满足而操作前灯16以发射转角光，并且可在这些条件中的一者或多者不再被满足时停止发射转角光。

根据一个实施方案，提供了一种车辆前灯，包括：外壳；安装到所述外壳的透镜；设置在所述外壳中并且被配置为发射穿过所述透镜的孔径的第一光以用于第一模式的第一光源；以及设置在所述外壳中并且被配置为发射穿过所述透镜的所述孔径的第二光以用于第二模式的第二光源。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括：所述第一光源和所述第二光源所安装到的支承结构、安装到所述支承结构并且被配置为反射所发射的所述第一光以穿过所述透镜的所述孔径的第一反射器、以及安装到所述支承结构并且被配置为反射所发射的所述第二光以穿过所述透镜的所述孔径的第二反射器。

根据另一实施方案，所述第一模式是转角光模式，并且所述第一光提供转角光照明。

根据另一实施方案，所述第二模式是远光模式，并且所述第二光提供远光照明。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括被配置为阻挡所发射的所述第二光的一部分以用于近光模式的可调节遮光器，并且所发射的所述第二光的不被阻挡的部分提供近光照明。

根据另一实施方案，所述支承结构包括散热器。

根据另一实施方案，所述第一光源和所述第一反射器安装在所述支承结构的第一表面上，并且所述第二光源和所述第二反射器安装在所述支承结构的第二表面上，第一表面升高到所述第二表面之上。

根据另一实施方案，所述透镜包括第一透镜部件和第二透镜部件，所述第一透镜部件具有与所述第二透镜部件对准的中心部分，并且所述第一透镜部件的所述中心部分和所述第二透镜部件限定所述透镜的所述孔径。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括透镜支承结构，所述透镜支承结构与所述第一透镜部件的周边部分重叠并且具有与所述第一透镜部件的所述中心部分重叠的开口，第二透镜部件设置在所述开口中。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括一个或多个附加光源，所述一个或多个附加光源安装到所述透镜支承结构并且被配置为发射光通过所述第一透镜部件的所述周边部分。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括各自与所述一个或多个附加光源中的对应一者重叠的一个或多个光准直器结构。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括设置在所述外壳中的第三光源和安装到所述外壳并且被配置为反射由所述第三光源发射的光以穿过围绕所述透镜的所述孔径的所述透镜的周边部分的反射器。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括被配置为当处于第一位置时阻挡由所述第一光源发射的光的一部分并且阻挡由所述第二光源发射的光的一部分的光阻挡器。

根据另一实施方案，所述车辆前灯包括耦接到所述光阻挡器并且被配置为在所述第一位置与第二位置之间切换所述光阻挡器的电可调节定位器，所述光阻挡器不阻挡由所述第一光源发射的所述光的一部分并且不阻挡由所述第二光源发射的所述光的一部分。

根据一个实施方案，提供了一种车辆，所述车辆包括车身和在所述车身上的前灯，所述前灯具有第一光源和第二光源以及具有孔径的透镜，所述前灯被配置为使用由所述第一光源发射的穿过所述透镜的所述孔径的第一光来发射近光，并且被配置为使用由所述第二光源发射的穿过所述透镜的所述孔径的第二光来发射转角光。

根据另一实施方案，所述前灯具有第一反射器和第二反射器，所述第一反射器被配置为接收所述第一光并反射所述第一光以穿过所述透镜的所述孔径，所述第二反射器被配置为接收所述第二光并反射所述第二光以穿过所述透镜的所述孔径。

根据另一实施方案，所述前灯具有可调节光阻挡器，所述可调节光阻挡器位于所述第一反射器与所述透镜孔径之间以及位于所述第二反射器与所述透镜孔径之间，并且所述可调节光阻挡器被配置为限定所述近光和所述转角光的截止图案。

根据一个实施方案，提供一种车灯，所述车灯包括第一发光设备、用于所述第一发光设备的第一反射器、第二发光设备、用于所述第二发光设备的第二反射器、透镜、以及位于所述第一反射器与所述透镜之间以及位于所述第二反射器与所述透镜之间的可调节光阻挡器，所述可调节光阻挡器当处于第一位置时被配置为阻挡从所述第一反射器反射的光的一部分并且被配置为阻挡从所述第二反射器反射的光的一部分。

根据另一实施方案，从所述第一反射器反射的所述光的未被阻挡部分穿过所述透镜作为转角光，并且从所述第二反射器反射的所述光的未被阻挡部分穿过所述透镜作为近光。

根据另一实施方案，所述可调节光阻挡器当处于第二位置时被配置为不阻挡从所述第二反射器反射的所述光的一部分，并且从所述第二反射器反射的所述光穿过所述透镜作为远光。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种车辆前灯，包括：

外壳；

透镜，所述透镜安装到所述外壳；

第一光源，所述第一光源设置在所述外壳中并且被配置为发射第一光，所述第一光穿过所述透镜的孔径以用于第一模式；和

第二光源，所述第二光源设置在所述外壳中并且被配置为发射第二光，所述第二光穿过所述透镜的所述孔径以用于第二模式。

2.根据权利要求1所述的车辆前灯，还包括：

所述第一光源和所述第二光源所安装于的支承结构；

第一反射器，所述第一反射器安装到所述支承结构并且被配置为反射所发射的所述第一光以穿过所述透镜的所述孔径；和

第二反射器，所述第二反射器安装到所述支承结构并且被配置为反射所发射的所述第二光以穿过所述透镜的所述孔径。

3.根据权利要求2所述的车辆前灯，其中所述第一模式是转角光模式，并且所述第一光提供转角光照明。

4.根据权利要求3所述的车辆前灯，其中所述第二模式是远光模式，并且所述第二光提供远光照明。

5.根据权利要求4所述的车辆前灯，还包括：

可调节遮光器，所述可调节遮光器被配置为阻挡所发射的所述第二光的一部分以用于近光模式，并且所发射的所述第二光的不被阻挡的部分提供近光照明。

6.根据权利要求2所述的车辆前灯，其中所述支承结构包括散热器。

7.根据权利要求2所述的车辆前灯，其中所述第一光源和所述第一反射器安装在所述支承结构的第一表面上，并且所述第二光源和所述第二反射器安装在所述支承结构的第二表面上，第一表面升高到所述第二表面之上。

8.根据权利要求1所述的车辆前灯，其中所述透镜包括第一透镜部件和第二透镜部件，所述第一透镜部件具有与所述第二透镜部件对准的中心部分，并且所述第一透镜部件的所述中心部分和所述第二透镜部件限定所述透镜的所述孔径。

9.根据权利要求8所述的车辆前灯，还包括：

透镜支承结构，所述透镜支承结构与所述第一透镜部件的周边部分重叠并且具有与所述第一透镜部件的所述中心部分重叠的开口，其中第二透镜部件设置在所述开口中。

10.根据权利要求9所述的车辆前灯，还包括：

一个或多个附加光源，所述一个或多个附加光源安装到所述透镜支承结构并且被配置为发射光通过所述第一透镜部件的所述周边部分。

11.根据权利要求10所述的车辆前灯，还包括：

一个或多个光准直器结构，所述一个或多个光准直器结构各自与所述一个或多个附加光源中的对应一者重叠。

12.根据权利要求1所述的车辆前灯，还包括：

第三光源，所述第三光源设置在所述外壳中；和

反射器，所述反射器安装到所述外壳并且被配置为反射由所述第三光源发射的光以穿过围绕所述透镜的所述孔径的所述透镜的周边部分。

13.根据权利要求1所述的车辆前灯，还包括：

光阻挡器，所述光阻挡器被配置为当处于第一位置时阻挡由所述第一光源发射的光的一部分并且阻挡由所述第二光源发射的光的一部分。

14.根据权利要求13所述的车辆前灯，还包括：

电可调节定位器，所述电可调节定位器耦接到所述光阻挡器并且被配置为在所述第一位置与第二位置之间切换所述光阻挡器，所述第二位置不阻挡由所述第一光源发射的所述光的一部分并且不阻挡由所述第二光源发射的所述光的一部分。

15.一种车辆，包括：

车身；和

在所述车身上的前灯，所述前灯具有第一光源和第二光源以及具有孔径的透镜，其中所述前灯被配置为使用由所述第一光源发射的穿过所述透镜的所述孔径的第一光来发射近光，并且被配置为使用由所述第二光源发射的穿过所述透镜的所述孔径的第二光来发射转角光。

16.根据权利要求15所述的车辆，其中所述前灯具有第一反射器和第二反射器，所述第一反射器被配置为接收所述第一光并反射所述第一光以穿过所述透镜的所述孔径，所述第二反射器被配置为接收所述第二光并反射所述第二光以穿过所述透镜的所述孔径。

17.根据权利要求16所述的车辆，其中所述前灯具有可调节光阻挡器，所述可调节光阻挡器位于所述第一反射器与所述透镜孔径之间以及位于所述第二反射器与所述透镜孔径之间，并且所述可调节光阻挡器被配置为限定所述近光和所述转角光的截止图案。

18.一种车灯，包括：

第一发光设备；

用于所述第一发光设备的第一反射器；

第二发光设备；

用于所述第二发光设备的第二反射器；

透镜；和

可调节光阻挡器，所述可调节光阻挡器位于所述第一反射器与所述透镜之间以及位于所述第二反射器与所述透镜之间，其中所述可调节光阻挡器当处于第一位置时被配置为阻挡从所述第一反射器反射的光的一部分并且被配置为阻挡从所述第二反射器反射的光的一部分。

19.根据权利要求18所述的车灯，其中从所述第一反射器反射的所述光的未被阻挡部分穿过所述透镜作为转角光，并且从所述第二反射器反射的所述光的未被阻挡部分穿过所述透镜作为近光。

20.根据权利要求19所述的车灯，其中所述可调节光阻挡器当处于第二位置时被配置为不阻挡从所述第二反射器反射的所述光的一部分，并且从所述第二反射器反射的所述光穿过所述透镜作为远光。