CN208349204U - 照明装置和车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种照明装置，其用于整合到车辆表面中，该照明装置具有：罩盖，其具有不透光表面区域；布置在所述罩盖后方的灯具支架，其具有多个光源；以及布置在所述表面区域之间的、出于发出光信号之目的而可被照亮的信号结构，其中所述光源被选择性地激活，来透射或照亮一个或数个所属的信号结构，以形成信号图案。本实用新型另外提供一种具有这种照明装置的车辆。

Description

照明装置和车辆
技术领域
本实用新型涉及照明领域，尤其涉及一种用于车辆的照明装置和包含这种照明装置的车辆。
背景技术
车灯，例如尾灯，其中发光二极管代替白炽灯作为灯具发挥作用，在现有技术中是众所周知的。作为示例这里参阅的是DE 33 15 785 A1、DE 39 16 875 A1和DE42 28 895A1，其涉及机动车车灯或信号灯，其中发光二极管被用作灯具。这些已知的照明装置是根据参与道路交通的车辆的已知信号功能的要求来设计的。DE 39 16 875 A1示出例如具有多个功能域的信号灯，其中每个功能域被分配特定的信号功能，如行驶方向指示、刹车或者后灯。在已知的灯具中所期望的是，各个功能域的外部可见表面的功能可通过反射光识别，特别是在夜间，通过这种方式即使在灯具关闭的情况下也能保证足够的警示功能。
已知的是，利用车辆上相应配置的普遍存在的前灯和后灯实现超越其常规功能的附加的信号功能，例如，所谓的Coming-Home功能(英语中的“回家”)或者Leaving-Home功能(英语中的“离家”)。针对现代和未来的车辆，目前还存在另外的需求，即实现非标准化的信号功能，例如车辆自主驾驶模式的信号化。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种照明装置，其能够尽可能以简单方式整合到车辆表面区域的设计中，其要做到制作简便并且能够在使用中呈现出不同的信号功能，并且在关闭状态下尽可能不明显地整合到车辆的整体外观中。
应当指出的是，具体实施方式中单独阐述的特征可以通过任意的、技术上合理的方式相互组合并且展示出本实用新型的其他实施方案。本说明书，特别是结合附图，进一步描述了本实用新型的特征并对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的核心思想在于，尽可能在不损失空间的情况下，使得车辆的表面区域利用灯具的整合方式来达成信号功能。相应地，根据本实用新型的装置因其结构而具有极低的安装深度并且能够使用比常规车身材料更软的材料，从而就行人保护而言，在碰撞的情况下也无需将超过必要安装深度的更多空间用于变皱区或类似区域，因此不会导致空间损失。在特别优选的实施方案中，根据本实用新型的照明装置例如被至少部分地整合到车辆的保险杠中，因而是由保险杠和照明装置组成的混合装置。
本实用新型的第一方面提供一种照明装置，其用于整合到车辆表面中，该照明装置具有：罩盖，其具有不透光表面区域；布置在罩盖后方的灯具支架，其具有多个光源；以及布置在相邻的表面区域之间的、出于发出光信号之目的而可被照亮的信号结构，其中，多个光源被选择性地激活，来透射或照亮一个或数个所属的信号结构，以形成信号图案。
进一步地，信号结构是由以下信号结构组成的信号结构组中的至少一个：相对于相邻的不透光表面区域突起的透光的信号结构，所述相邻的不透光表面区域与所述信号结构共面终止，在所述相邻的不透光表面区域之间形成凹处的透光的信号结构，或者其组合。
进一步地，信号结构被实施成透明的或半透明的，并且被分配的光源可调节光色，或者信号结构被实施成彩色且透光的，并且被分配的光源发出白光。
进一步地，所述光源是点光源，包括发光二极管。
进一步地，所述发光二极管是有机发光二极管。
进一步地，所述发光二极管被设计用于产生RGB颜色，从而通过相应的控制可设定每个点光源的颜色。
进一步地，所述光源中的至少一个光源装配有漫射器，或者光散射的光学器件，和/或装配有反射器。
进一步地，光散射的漫射层被布置在所述罩盖与所述灯具支架之间。
进一步地，所述罩盖及由此所述信号结构被实施成可更换的。
进一步地，在所述灯具支架上，光源仅被布置在这样的位置处：直接在布置在所述罩盖中的信号结构后方；或者在所述灯具支架上，基本上分布在所述罩盖的整个表面上的所述光源被布置成矩阵。
进一步地，所述照明装置额外地在周侧具有发光缘，其构成所述照明装置的周线或框架的至少一部分或几个部分。
本实用新型的第二方面涉及一种车辆，其具有第一方面所述的照明装置以及用于控制所述光源的控制装置，其中，所述光源可通过所述控制装置以程序的方式加以控制，从而能够出于发出光信号之目的选择性地完全或部分地照亮所述信号结构，从而执行信号功能。
进一步地，所述控制装置被配置成：选择信号功能；以及通过控制被分配的光源来执行所选择的信号功能，从而出于发出光信号之目的从后侧照亮所述布置在其前方的一个或多个信号结构。
进一步地，所述车辆是电动车辆。
本实用新型特别好地适用于车辆，优选机动车辆，特别优选电动车辆，在其中发光面或显示面应视需要而定以不同方式接受背照或透照。在此，特别适宜的面位于车辆前部和尾部的区域内，特别是通常在参与道路交通的车辆上设置的前灯和尾灯中的区域内，优选在这些车灯之间的区域内。
附图说明
其他优点、特征和细节参阅以下说明，在其中参照附图详细描述了本实用新型的实施例。权利要求书及说明书中所提及的特征可以分别单独地或以任意组合的形式作为本实用新型的基本技术特征。同样地，上述的和在这里进一步阐述的特征可以单独使用或以多个特征任意组合的形式使用。功能上相似或相同的构件或组件被部分地标注相同的附图标记。在实施例的描述中所用的术语“左”、“右”、“上”和“下”涉及附图采用正常阅读附图说明或正常阅读附图标记的方向。所示和所述的实施例并非旨在穷尽性，而是具有示例性的特征，对本实用新型加以阐述。详细描述用于为本领域技术人员提供参考，因此，已知的电路、结构和方法未在描述中详细示出或阐述，从而做到不妨碍对本说明的理解。
图1至图2分别在电动车辆前部(图1)和电动车辆尾部(图2)图示出根据本实用新型的照明装置的优选使用范围。
图3a至图3b分别是根据本实用新型的照明装置的分层结构以及照明装置的改进方案的高度简化分解图。
图4a至图4d图示出根据本实用新型的照明装置的点光源的可行的实施方式。
图5a至图5b分别示出图3a和3b的根据本实用新型的照明装置的两个实施例的局部截面。
图6a至图6c图示出根据本实用新型的照明装置的罩盖中的根据本实用新型的信号结构的可行的实施方案。
图7图示出具有控制单元和根据本实用新型的照明装置的车辆的高度简化框图。
图8图示出用于根据本实用新型的照明装置的根据本实用新型的控制方法。
具体实施方式
图1示出车辆1的示例性正视图，其中仅描绘了电动车辆的轮廓以及日间行车灯，使用整合的行驶方向指示灯2以及车轮3来指明方向。在车辆的前部区域中，在日间行车灯2之间及其下方布置有根据本实用新型的照明装置100a，其构成前保险杠的一部分，因而是由照明装置和保险杠装置组成的混合装置。
对应于图1的实施方案，图2示出车辆1的尾部，其中在车尾的整个宽度上，在已知后灯5(刹车灯、行驶方向指示灯等)的高度上也布置有根据本实用新型的照明装置100b。
图3a至图3b分别示出根据本实用新型的照明装置100的第一实施例和第二实施例的构造的高度简化分解图。在此基本上涉及整合到图1的车辆1的前方的照明装置100a。
图3a至图3b的照明装置100由具有不透光表面区域115的罩盖110 组成。在相邻的不透光表面区域115之间，可被照亮的信号结构120(图 3a、图3b)和信号结构123(图3b)被整合到罩盖110的表面中。信号结构120、123的实施可能性结合图6a至图6c做了更详细地阐述。
本文中的“不透光”是指，在从罩盖的后侧进行照亮时，这种表面区域不会在表面上向外发出任何光线。这一点例如能够以常规方式通过相应的不透明或不透光的表面涂层来实现。例如，罩盖在不透光表面区域中可以被喷涂与车辆的其余车身相同的颜色。替选地，不透光表面区域也可以被喷涂与车辆其他喷漆不同的表面涂层材料，例如，金属蒸镀、金属箔或替代地一般还有不透光膜。
在结合图5a至图5b详细阐述的组装状态下，灯具支架130及多个点光源135、136被布置在罩盖110后方。
灯具支架可以基本上以类似于电路板的形式构建而成，在其上多个光源，优选点光源，例如发光二极管，被布置成矩阵或限于某些区域，并且针对电气控制和供电来布线。在信号结构的构造方面，为了具有最大的灵活性，由光源组成的矩阵是特别适用的。替选地，光源可在灯具支架上仅被布置在这样的位置处，即直接在罩盖中或罩盖上的信号结构后方。
在图3a的实施例中，灯具支架130承载点光源135的规则矩阵，其被实现为有机发光二极管(OLED)。
在图3b的实施例中，灯具支架130承载同样OLED形式的点光源组 136a-136d，然而它们仅被布置在灯具支架130的这样的位置处，即在组装状态下的罩盖110的所分配的信号结构123a-123d后方。由此，一组点光源136a-136d在灯具支架130上的布置基本上对应于所属信号结构123a- 123d在灯具支架130的表面上的投影。
在图3a至图3b的两个实施例中，点光源的OLED为控制和供电而以已知的方式在灯具支架130上布线，并且与未具体示出的控制装置相连接，其结合图7做了详细阐述。
优选地，与不透光表面区域相比，罩盖中的信号结构可以作为被实施为透明、至少半透明的区域来实现。为此替选地或补充地，信号结构也可以在罩盖中作为被实施为彩色且半透明的区域来实现。针对后一种情况，为了照亮所属的信号结构而设置的灯具支架的光源发出白光便足矣，因为期望的色彩效果已经通过信号结构的颜色预设。在一种优选的实施方案中，该信号结构被实施成透明的，并且所属的光源可调节光色或者光源具有白光。
为了选择并相应地控制所需的信号功能，根据本实用新型的照明装置可与控制装置在操作和通讯层面上连接。该控制装置可以以程序的方式被配置用于控制特定信号结构所需的光源，从而以此，出于根据所需信号功能而发出光信号之目的，选择性地照亮如此选择并由此确定的信号结构。
信号功能可以通过规律地激活所属的光源来实现，即为了照亮所分配的信号结构而配置的这些光源。同样可行的是，同时和/或按预定激活顺序以不同强度激活各个光源。还可行的是，仅激活被分配用于照亮特定信号结构的光源的特定子集。
此外，可以围绕各个表面区域，或者优选地完全或部分地围绕整个罩盖，在外部区域或边缘区域中形成发光带或发光缘，具体方式是，相应地控制位于此处的光源。
特别优选地，尤其是结合将灯具支架作为光源矩阵的实施方式，罩盖以及整合到罩盖中的信号结构被构造成可更换的。由此，该照明装置能够以最小的消耗较快地适应新的要求，或者针对不同的车型除罩盖之外基本上使用相同的构件。
图3a的整合到罩盖110中的可被照亮的信号结构120、123中的一个或数个可以被选择性地照亮，方法是控制被分配给各个信号结构(例如 123)的点光源矩阵的点光源(例如136)。
图3b的整合到罩盖110中的可被照亮的信号结构123a-123d同样可以被选择性地照亮，方法是控制为此分别需要的点光源组(例如136a)，以透射或照亮一个或数个所属的信号结构(例如123a)。
因此，能够利用图3a或图3b的照明装置100显示不同的信号图案。
图3b的照明装置100与图3a的区别还在于，具有部分地(在本实施例中呈“U”形)环绕照明装置100的周边的发光缘160。发光缘160基本上由半透明的但漫射的、例如染成白色的塑性材料构成，例如有机玻璃。同样地，一组点光源(图3b中未示出)被设置用于照亮发光缘160，其被布置在发光缘160后方。通过相应激活光源，可以由此利用发光缘产生额外的信号效应。
在此，点光源也可以被分别实现为LED。有机LED(OLED)同样优选适用。
图4a至4d图示出图3a中用BB'表示的穿过点光源135矩阵的截面的局部部分。然而，下述实施方案可相应地应用于图3b的实施例。
图4a示出第一种实施方案，其中各个(O)LED作为点光源135被布置在灯具支架130上。在此，(O)LED可以被优选设计成产生RGB颜色，从而可通过相应的控制来设定每个点光源的颜色。使用仅为白光设计的光源同样是可行的，一样地是，混合使用RGB光源与白光源。为了更好地散射由所控制的(O)LED发出的光线，漫射层140可以被布置在灯具支架130与罩盖110之间。
漫射层140可以是由中性色的、优选白色的半透光材料制成的薄层，该层将透射出的光散射开来。在漫射层140的材料中还可以包含适宜大小的颗粒，在这些颗粒上，从该层中透射出的光线散射开来。通过这些措施中的一个或两个，信号结构中的亮度以及均匀的光分布能够得以改善。
与图4a相比，图4b示出替选的第二种实施方案，其中被实施成 (O)LED的各点光源135额外地设置有光散射的光学器件137。原则上，图 4a的漫射层140在此可以省略，但也可以被额外地设置。
图4c示出图4a的灯具支架130的改进方案，其中被实施成(O)LED的各点光源135分别额外地设置有用于优化光辐射和光散射的反射器138。在本实施方案中也可以是有利的是，在灯具支架130与罩盖110之间设置如图4a所示的漫射层140。
图4d基本上图示出根据图4b和图4c的实施方案的组合，也就是说，灯具支架130上的被实施成(O)LED的各点光源135一方面被设置有反射器 138，而且还被设置有用于光散射的光散射的光学器件137。原则上，图4a 的漫射层140在此也可以省略，但也可以被额外地设置。
图5a至图5b分别图示出根据本实用新型的照明装置100在图3a至图 3b中的实施例的高度简化和放大的截面图。
图5a的灯具支架130承载上述点光源矩阵，其具有被实现为OLED的点光源135。图5b的灯具支架130相应地仅承载上述(O)LED组作为点光源 136a-136d。
对此，罩盖110被以距离d布置，其基本上由透明塑性材料制成，如例如有机玻璃，其中d约为毫米到最大1至2厘米的数量级。
分别突起的信号结构122(图5a)和123(图5b)整合地处于图5a和图5b的罩盖110中，其分别在图5a至图5b的截面图中被图示为桥片。未被突起的信号结构122或123占用的罩盖110的表面部分构成了不透光表面区域115。如本文其他部分阐述的，不透光区域可以例如通过相应地喷涂罩盖、用膜涂覆或者用金属蒸镀来实现。
自然，其他实施方式(不限于参阅图6a至图6c)也是可行的，其中需要确保的是，承载信号结构120的罩盖110的部分是透明的或至少充分透光的，以便使从罩盖110的内部照亮信号结构120成为可能。
此外，不依赖于与照明装置100相关的实施细节，在图5a和5b中进一步示出如何能够将照明装置100整合到车辆的表面区域中。
在如图5a所示的示例中，灯具支架130借助于后壁142被固定在罩盖 110上在安装位置时面向车辆的一侧上，其中罩盖110又借助可拆卸的连接件，在这里采用已知的扣锁连接件的形式，在相应构造的位置上被固定至车辆的邻接部分150。在本示例中，扣锁连接件的挂钩咬合车辆邻接部件 150上的凹口，以此固定照明装置100。
在图5b所示的示例中，灯具支架130同样借助于后壁142被固定在罩盖110上在安装位置时面向车辆的一侧上。然而，与图5a相比，罩盖110 借助可拆卸的连接件(例如扣锁连接件)在相应构造的位置上被固定至结合图3b所描述的发光缘160上。
发光缘160又被框架元件170，例如铝框围绕。由此，框架构件170 位于车辆的邻接部分150与发光缘160之间。
在发光缘160后方，LED，优选OLED，被布置为点光源，其同样能够以已知方式接受控制并且能够被激活以照亮发光缘160。
在图5b的示例中，扣锁连接件的挂钩咬合发光缘160，以此将照明装置100等固定至发光缘160上。
图6a至图6c非穷尽性图示出信号结构120在罩盖110中的实施可能性。
在图6a中，其基本上对应于图5中所示的截面AA'，信号结构122由从罩盖表面凸出，即突出的结构组成，例如桥片。该桥片的截面在图6a中被示为梯形，但不限于此。原则上，结构122的截面可以具有任意截面形状，例如半圆形、三角形、矩形或者由任意多边形组成。作为信号结构122 的桥片从由罩盖110形成的平面凸出，并且在两个相邻且邻接的不透光表面区域115之间延伸。不透光表面区域115例如通过被实施成不透光的成膜或喷漆来实现。
在图6b中，信号结构124被实施成与相邻地邻接的不透光表面区域 115齐平。在此，不透光表面区域115也通过涂覆来实现，如喷漆或成膜。
在图6c中，信号结构126在相邻的邻接的不透光表面区域115之间被实施成凹处或凹槽的形式，以构成发光信号结构126。
除图6a至图6c中所述的实施可能性之外，应当指出，分别的信号结构122、124、126例如可以借助两个组件(2K)连同不透光表面区域115 一起通过2K-注塑成型工艺制成。
在此，不透光区域115可以在罩盖110的整个材料厚度上都用不透光材料实施而成，并且分别的信号结构122、124、126可以用透明或至少半透明的材料实施而成。
图7高度简化地图示出由车辆1，优选电动车辆，组成的系统，如图1 和图2中的轮廓图所示，其中至少一个根据本实用新型的照明装置100处于车辆1中。为了借助于照明装置100来控制、尤其是实现信号功能，进一步设置控制装置200，其在操作和通信层面上连接至照明装置100，用于控制和供电。
应当指出，自然也可以不依赖于控制装置200而向照明装置供应所需的功率，并且仅接收从控制装置200方面的用于控制各个点光源135的控制指令。
控制装置200通过相应的控制程序以程序的方式被配置用于控制所需的信号功能，方法是控制所属的信号结构120,122,123,124,126，其被整合在罩盖110上，从而控制所需的信号功能，方法是相应地控制被分配的点光源135,136。对此，如结合图3所述，例如控制装置200仅能控制点光源矩阵的点光源136，其被分配给罩盖110上的结构123。
在这一点上明确区分于图7和图3a的描述，应指出的是，自然可行的是，在灯具支架130上仅布置或设置点光源(例如136)，其被罩盖110中相应的信号结构(例如123)所需要，如图3b所图示的那样。
作为具有多个点光源的矩阵的实施方案，其优势在于，例如各个点光源的故障可以通过相邻点光源加以补偿，但是又实现高度灵活性，因为在针对多个照明装置的相应的外形设计方案中，仅需制作一个灯具支架130。另外，在需要时，仅通过将罩盖120置换成具有其他结构的新罩盖，即可替代罩盖110上的信号结构120的设计。在此，用于利用分别的信号结构 120执行信号功能的控制程序仅需以软件的方式做出相应调整，就控制了被分配给罩盖110上的各个信号结构120的点光源135。
最后，图8图示出用于借助结合图1至图6所述的照明装置执行各种信号功能的方法，特别是在结合图7所述的车辆中，优选电动车辆。
为此，在步骤S100中，例如通过评估控制装置200处存在的车辆状态信息，确定待执行的信号功能并由此选择该信号功能。
随后，在步骤S200中，执行所选择的信号功能，具体方式是，控制所分配的灯具支架130的点光源135，用光照亮布置在其前方的所属的信号结构120或数个信号结构120，其反过来向外发出光信号。
利用所述方法，可以如本文其他部分所阐述的那样，实现大量的信号功能。下面列举几种信号功能作为非穷尽性列表。
例如，回家功能；离家功能；问候功能；日间行车灯；车辆的驾驶模式显示，例如向其他交通参与者显示车辆正处于“自主驾驶”驾驶模式；电动车辆情况下驱动用电池的充电状态的充电状态显示；或者还在车辆表面对行为发出信号，例如在图2的车辆1的车尾，其中这些行为是指在被车辆1遮挡的区域中发生的行为，即在车辆前方发生的行为。另一信号功能可以对车辆自动泊车时车辆前后的可用停车空间发出信号。

Claims (14)

1.照明装置(100)，用于整合到车辆表面中，该照明装置具有：
罩盖(110)，其具有不透光表面区域(115)；
布置在所述罩盖(110)后方的灯具支架(130)，其具有多个光源；以及
布置在所述表面区域(115)之间的、出于发出光信号之目的而可被照亮的信号结构；
其中，所述多个光源被选择性地激活，来透射或照亮一个或数个所属的信号结构，以形成信号图案。
2.根据权利要求1所述的照明装置(100)，其中，信号结构是由以下信号结构组成的信号结构组中的至少一个：
相对于相邻的不透光表面区域(115)突起的透光的信号结构，
所述相邻的不透光表面区域(115)与所述信号结构共面终止，
在所述相邻的不透光表面区域(115)之间形成凹处的透光的信号结构，或者
其组合。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置(100)，其中，
信号结构被实施成透明的或半透明的，并且被分配的光源可调节光色，或者
信号结构被实施成彩色且透光的，并且被分配的光源发出白光。
4.根据权利要求中1或2所述的照明装置(100)，其中，所述光源是点光源，包括发光二极管。
5.根据权利要求中4所述的照明装置(100)，其中所述发光二极管是有机发光二极管。
6.根据权利要求中4所述的照明装置(100)，其中所述发光二极管被设计用于产生RGB颜色，从而通过相应的控制可设定每个点光源的颜色。
7.根据权利要求中1或2所述的照明装置(100)，其中，所述光源中的至少一个光源装配有
漫射器(137)，或者光散射的光学器件，和/或
装配有反射器(138)。
8.根据权利要求1或2所述的照明装置(100)，其中光散射的漫射层(140)被布置在所述罩盖(110)与所述灯具支架(130)之间。
9.根据权利要求1或2所述的照明装置(100)，其中，所述罩盖(110)及由此所述信号结构被实施成可更换的。
10.根据权利要求1或2所述的照明装置(100)，其中，
在所述灯具支架(130)上，光源仅被布置在这样的位置处：直接在布置在所述罩盖(110)中的信号结构后方；或者
在所述灯具支架(130)上，基本上分布在所述罩盖(110)的整个表面上的所述光源被布置成矩阵。
11.根据权利要求1或2所述的照明装置(100)，其中，所述照明装置(100)额外地在周侧具有发光缘(160)，其构成所述照明装置(100)的周线或框架的至少一部分或几个部分。
12.车辆(1)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的照明装置(100)以及用于控制所述光源的控制装置(200)，其中，所述光源可通过所述控制装置(200)以程序的方式加以控制，从而能够出于发出光信号之目的选择性地完全或部分地照亮所述信号结构，从而执行信号功能。
13.根据权利要求12所述的车辆(1)，其中，所述控制装置(200)被配置成
选择信号功能；以及
通过控制被分配的光源来执行所选择的信号功能，从而出于发出光信号之目的从后侧照亮所述布置在其前方的一个或多个信号结构。
14.根据权利要求12所述的车辆(1)，其中所述车辆(1)是电动车辆。
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