CZ2022240A3

CZ2022240A3 - Světelné zařízení vozidla pro signální funkce

Info

Publication number: CZ2022240A3
Application number: CZ2022-240A
Authority: CZ
Inventors: Ondřej David; DiS. David Ondřej; Aleš Radič; Aleš Ing. Radič
Original assignee: PO LIGHTING CZECH s.r.o.
Priority date: 2022-06-06
Filing date: 2022-06-06
Publication date: 2023-12-13

Abstract

Vynález se týká světelného zařízení vozidla pro signální funkce, které obsahuje alespoň jednu reflektorovou plochou (102), které je přiřazen zdroj světla, reflektorové ploše (102) je přiřazen alespoň jeden optický filtr (104) uzpůsobený pro směrování světelných paprsků ze zdroje světla a/nebo z reflektorové plochy (102) do směrů vnější a/nebo vnitřní viditelnosti vozidla. Optický filtr (104) vystupuje z vnějšího obvodu reflektorové plochy (102) dopředu ve směru svícení světelného zařízení, optický filtr (104) obsahuje první stěnu (105), která má první část (107) a druhou část (108), přičemž první část (107) je transparentní a druhá část (108) je opatřena odrazivým povrchem pro odraz světelných paprsků.

Description

Světelné zařízení vozidla pro signální funkce

Oblast techniky

Vynález se týká světelného zařízení vozidla pro signální funkce, které obsahuje alespoň jednu reflektorovou plochou, které je přiřazen zdroj světla, reflektorové ploše je dále přiřazen alespoň jeden optický filtr uzpůsobený pro směrování světelných paprsků ze zdroje světla a/nebo z reflektorové plochy do směrů vnější a/nebo vnitřní viditelnosti vozidla.

Dosavadní stav techniky

U vozidel se používá celá řada světelných zařízení. Každé z nich je určeno pro splnění určité světelné funkce, jako je např. tlumené světlo, obrysové světlo, brzdové světlo, signální světlo atd., případně i kombinovaná světelná zařízení pro plnění dvou a více světelných funkcí.

Každé světelné zařízení určené pro plnění určité světelné funkce musí splňovat předepsané parametry nejen z hlediska svítivosti a barvy světla, ale také z hlediska projevů světelného zařízení v prostoru kolem světelného zařízení, tj. při pohledu vnějšího pozorovatele z různých úhlů a pozic v okolí světelného zařízení na světelné zařízení vestavěné do vozidla. Tyto požadavky jsou souhrnně označovány jako fotometrické požadavky.

U světelných zařízení vozidla pro signální funkce, jako jsou ukazatele směru, obrysové svítilny atd. je požadováno plnění fotometrických požadavků i v extrémních vnějších nebo vnitřních úhlech vůči podélné ose vozidla. Příklad extrémního vnějšího nebo vnitřního úhlu vůči podélné ose vozidla je znázorněn na obr. 1b ve formě vnitřního extrémního úhlu die pro viditelnosti a vnějšího extrémního úhlu a_ee pro viditelnosti.

Běžně se pro taková světelná zařízení, u kterých je požadováno plnění fotometrických požadavků i v extrémních vnitřních nebo vnějších úhlech pro viditelnosti používá dvou samostatných součástí, které jsou v rámci světelného zařízení vhodně vůči sobě polohovány, kde jednou součástí je reflektor se zdrojem světla a druhou součástí je světelný filtr nebo optický díl, který je zpravidla umístěn na vnějším (krycím) skle světelného zařízení a dopadá na něj část světelných paprsků ze zdroje světla přes reflektor, přičemž tato část světelných paprsků se pomocí světelného filtru nebo optického dílu dodatečně láme nebo se odráží světlo do požadovaných extrémních vnějších nebo vnitřních úhlů pro viditelnosti vůči podélné ose vozidla. Reflektor je obvykle vytvořen z neprůsvitného materiálu, aby odrážel dopadající světlo ze zdroje světla, případně je na ploše určené pro odraz světla dodatečně pokoven pro zlepšení odrazivosti. Druhá součást, tj. samostatný světelný filtr nebo optický díl, je obvykle vytvořena z průsvitného materiálu.

Nevýhodou tohoto řešení je, že každý z dílů musí být vyroben samostatně v samostatné formě, pomocí samostatného nářadí, formy atd., což výrobu prodražuje. Další nevýhodou, že s ohledem na odlišné optické požadavky na obě součásti se také obě součásti vyrábějí z odlišného materiálu, včetně barevnosti materiálu, případně i chemického složení atd., což výrobu rovněž prodražuje a vyžaduje to používání více typů materiálů. Další nevýhodou je, že obě součásti musí být vůči sobě v tělese světelného zařízení přesně polohovány při montáži světelného zařízení, což klade zvýšené nároky na přesnosti, a tedy i na cenu montáže. Také hrozí riziko narušení vzájemné polohy obou součástí během užívání světelného zařízení ve vozidle, což ohrožuje nejen bezpečnost provozu jako takového, ale i plnění předepsaných technických podmínek po celou dobu používání vozidla.

Cílem vynálezu je odstranit nebo alespoň minimalizovat alespoň některou z výše uvedených nevýhod.

- 1 CZ 2022 - 240 A3

Podstata vynálezu

Cíle vynálezu je dosaženo světelným zařízením vozidla pro signální funkce, jehož podstata spočívá v tom, že optický filtr vystupuje z vnějšího obvodu reflektorové plochy dopředu ve směru svícení světelného zařízení, optický filtr obsahuje první stěnu, která má první část a druhou část, přičemž první část je transparentní a druhá část je opatřena odrazivým povrchem pro odraz světelných paprsků.

Výhodná uskutečnění vynálezu jsou předmětem závislých patentových nároků.

Výhodou řešení podle tohoto vynálezu je plnění fotometrických požadavků světelného zařízení vozidla ve výše zmíněných extrémních úhlech pro viditelnosti pro signální fimkce při snížení počtu samostatně vyráběných a montovaných součástí a materiálů používaných k výrobě součástí, což vede k úsporám nejen nákladů, ale výrobní a montážní náročnosti, náročnosti přepravy dílů atd. Vynález navíc umožňuje využití i u stávajících konstrukcí světelných zařízení, u kterých je možné zachovat základní konstrukční strukturu stávajících světelných zařízení.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí příkladů jeho uskutečnění s odkazem na připojené výkresy, na nichž schematicky znázorňuje:

- obr. 1 půdorysný pohled na vozidlo, uspořádání podélné osy X vozidla a znázornění oblastí a podmínek pro vnější a vnitřní viditelnost vozidla;

- obr. 2 příklad uskutečnění světelného zařízení podle vynálezu;

- obr. 3 řez světelným zařízením podle vynálezu rovinou B-B na obr. 2;

- obr. 4 půdorysný řez optickým filtrem, oblast C z obr. 3;

- obr. 5 půdorysný řez optickým filtrem, oblast C z obr. 3, se chodu paprsků světla optickým filtrem světla;

- obr. 6 čelní pohled na přiklad uskutečnění světelného zařízení podle vynálezu v rámci sdruženého světelného zařízení vozidla;

- obr. 7 pohled zezadu na přiklad uskutečnění světelného zařízení podle vynálezu v rámci sdruženého světelného zařízení vozidla;

- obr. 8 půdorysný řez světelného zařízení podle vynálezu v rámci sdruženého světelného zařízení vozidla podle obr. 7;

- obr. 9 alternativní příklad uskutečnění vynálezu se znázorněním chodu světelných paprsků.

Příklady uskutečnění vynálezu

Vynález bude popsán na příkladech uskutečnění signálního světelného zařízení 10 pro splnění požadavků na vnější a vnitřní viditelnost vozidla. Požadavky na vnější a vnitřní viditelnost vozidla slouží k tomu, aby potřebné světelné fimkce světelného zařízení 1 vozidla byly viditelné z vnější strany vozidla V i z boční strany vozidla V nebo z velkého úhlu vůči podélné ose X, což je důležité pro bezpečnost účastníků dopravy. Požadavky na vnější a vnitřní viditelnost vozidla jsou obvykle vyj adřovány ve formě vněj ších extrémních úhlů a_ee pro viditelnost vozidla a vnitřních extrémních

-2CZ 2022 - 240 A3 úhlů a_ie pro viditelnost vozidla, kde tyto úhly označují směry chodu paprsků světla vůči podélné ose X vozidla. Jak je znázorněno na obr. 1, je možno požadavky na vnější a vnitřní viditelnost vozidla vyjádřit např. také ve formě oblastí Ai, A2, které jsou uspořádány specificky vůči vozidlu V a jeho podélné ose X v typických směrech vnějších extrémních úhlů a_ee pro viditelnost vozidla a vnitřních extrémních úhlů ai_e pro viditelnost vozidla vůči světelnému zařízení vozidla V.

Typickým představitelem signálního světelného zařízení 10 podle tohoto vynálezu je ukazatel směru, lidově označovaný jako blinkr, jehož signály mají být z bezpečnostních důvodů viditelné z okolí vozidla V i z velmi ostrých úhlů nebo i z protilehlé strany vozidla V atd.. V neznázoměné příkladu uskutečnění je signálním světelným zařízením 10 jiné světelné zařízení, např. brzdové nebo poziční světlo atd.

Na obr. 2 až 5 je znázorněn příklad uskutečnění vynálezu ve formě samostatného signálního světelného zařízení 10 podle tohoto vynálezu. Signální světelné zařízení 10 podle tohoto vynálezu vyzařuje signální světelné paprsky Pw.

Na obr. 6 až 9 je znázorněn příklad uskutečnění signálního světelného zařízení 10 podle tohoto vynálezu jsou součásti předního sdruženého světelného zařízení 1 vozidla, které kromě signálního světelného zařízení 10 podle tohoto vynálezu dále obsahuje dvojici dalších světelných zařízení, z nichž prvním je světelné zařízení 13a pro fúnkci potkávacího světla a druhým je světelné zařízení 13b pro funkci dálkového světla. Světelné zařízení 13a pro fúnkci potkávacího světla vyzařuje světelné paprsky Pi3a a světelné zařízení 13b pro funkci dálkového světla vyzařuje světelné paprsky P13bV neznázoměném příkladu uskutečnění vynálezu je signální světelné zařízení 10 podle tohoto vynálezu součástí zadní sdružené svítilny vozidla, která obsahuje další alespoň jedno světelné zařízení vozidla.

V dalším neznázoměném příkladu uskutečnění je signální světelné zařízení 10 podle tohoto vynálezu součástí jiného světelného zařízení vozidla, např. boční svítilny, svítilny umístěné v tělese bočního zpětného zrcátka vozidla atd., které obsahuje další alespoň jedno světelné zařízení vozidla.

Signální světelné zařízení 10 obsahuje reflektorovou plochu 102, které je přiřazen neznázoměný zdroj světla, např. uspořádaný vůči reflektorové ploše 102 vhodným způsobem pomocí průchozího otvoru 1000 v reflektorové ploše 102. Zdroj světlaje tvořen např. neznázoměnou žárovkou, LED, maticí LED atd. Reflektorová plocha 102 je uzpůsobena pro směrování světelných paprsků z neznázoměného zdroje světla pro splnění fotometrických požadavků příslušné světelné funkce vůči podélné ose X vozidla a signální světelné zařízení 10 tak poskytuje světelný svazek jež splňuje fotometrické parametry světelného zařízení 10. Reflektorová plocha 102 je příkladně opatřena polštářkovou optikou. Reflektorová plocha 102 je příkladně vytvořena na nosné tělese 100, které je opatřeno upínacími prvky 101 pro upevnění v pouzdru světelného zařízení 10.

Z vnějšího obvodu reflektorové plochy 102 vystupuje dopředná deska 103. Alespoň část dopředně desky 103 je tvořena optickým filtrem 104, který je uspořádán v prostoru E v úrovni před základní rovinou reflektorové plochy 102. Optický filtr 104 je přitom situován tak, že na něj dopadá část světelných paprsků P z reflektorové plochy 102. případně je reflektorová plocha 102 uzpůsobena pro směrování části světelných paprsků P na optický filtr 104. Optický filtr 104 tak během svícení signálního světelného zařízení 10 pomocí reflektorové plochy 102 prochází touto částí světelných paprsků P. Jinými slovy, reflektorová plocha 102 směruje část světelných paprsků P z neznázoměného zdroje světla na alespoň část plochy dopředně nosné desky 103 a na optický filtr 104.

Optický filtr 104 obsahuje první stěnu 105. její volný konec je situován v odstupu od reflektorové plochy 102. Příkladně je první stěna 105 situována v podstatě podélně, nebo jen s malým odklonem (do 15°), vůči podélné ose X vozidla.

-3 CZ 2022 - 240 A3

První stěna 105 obsahuje ve směru od reflektorové plochy 102 první část 107. která je transparentní a případně je také opařena opticky difuzním povrchem, např. typu graining, rozptylné optické elementy atd. Opticky difuzní povrch je příkladně uzpůsoben pro vstup světelných paprsků P ze strany od ne znázorněného zdroje světelných paprsků a pro výstup světelných paprsků na druhé straně první části 107 do směrů šikmých vůči podélné ose X nebo do směru kolmého vůči podélné ose X, tj. do směrů světelných paprsků Pee vnější a/nebo vnitřní viditelnosti vůči podélné ose X vozidla. Opticky difuzní povrch je příkladně vytvořen na přivrácené straně první části 107 nebo na odvrácené straně první části 107. myšleno vůči reflektorové ploše 102. neboje vytvořen na obou stranách první části 107.

První stěna 105 dále obsahuje druhou část 108. která je situována na vzdálenějším konci první stěny 105 od reflektorové plochy 102, přičemž druhá část 108 je opatřena odrazivým povrchem pro odraz světelných paprsků, např. je opatřena pokovením. Druhá část 108 je tak uzpůsobena pro odraz světelných paprsků P z ne znázorněného zdroje světelných paprsků do směrů vnější a vnitřní viditelnosti. Ve příkladu uskutečnění znázorněném na obr. 2 až 5 je druhá část 108 první stěny 105 situována na straně přivrácené k reflektorové ploše 102. Pro zlepšení rozptylu odražených paprsků P je druhá část 108 první stěny 105 opatřena povrchovou optickou strukturou, např. strukturou zvanou rotované klínky, přičemž tyto rotované klínky svírají se základní rovinou druhé části 108 první stěny 105 proměnlivý úhel pro pokrytí požadovaného vertikálního rozsahu vyzařování příslušného typu signálního světelného zařízení 10 podle požadavků příslušného předpisu.

Pro zvýšení účinku vnější a vnitřní viditelnosti obsahuje optický filtr 102 zalomenou druhou stěnu 106, která je transparentní, jedním svým koncem navazuje na volný konec první stěny 105 v odstupu od reflektorové plochy 102. a která je situována šikmo nebo příčně vůči první stěně 105. Příkladně je druhá stěna 106 paralelní nebo je přibližně paralelní s výstupním krycím dílem 12, tj. krycím sklem, světelného zařízení.

V příkladu uskutečnění na obr. 2 až 6 a 8 je odrazivý povrch druhé části 108 situován na straně přivrácené k reflektorové ploše 102 a zalomená druhá stěna 106 směřuje od první stěny 105 mimo půdorys reflektorové plochy 102. Toto uspořádání je výhodné pro současné:

- využití první části 107 první stěny 105 pro lom světelných paprsků od reflektorové plochy 102 a odjí přiřazeného zdroje světla do oblasti Ai vnější viditelnosti;

- využití první části 107 první stěny 105 pro lom světelných paprsků od sousedních světelných zařízení, jako je světelné zařízení 13a pro funkci potkávacího světla a/nebo světelné zařízení 13b pro fúnkci dálkového světla atd., do oblasti A2 vnitřní viditelnosti;

- využití druhé části 108 první stěny 105 pro odraz světelných paprsků od reflektorové plochy 102 a odjí přiřazeného zdroje světla do oblasti A2 vnitřní viditelnosti;

- využití zalomené druhé stěny 106 k lomu světelných paprsků od sousedních světelných zařízení, jako je světelné zařízení 13a pro funkci potkávacího světla a/nebo_světelné zařízení 13b pro fúnkci dálkového světla atd., do oblasti Ai vnější viditelnosti i do oblasti A? vnitřní viditelnosti;

V příkladu uskutečnění na obr. 9 je odrazivý povrch druhé části 108 situován na straně odvrácené od reflektorové plochy 102 a zalomená druhá stěna 106 směřuje od první stěny 105 do prostoru nad reflektorovou plochou 102. Toto uspořádání je výhodné pro současné:

-4CZ 2022 - 240 A3

- využití první části 107 první stěny 105 pro lom světelných paprsků od sousedních světelných zařízení, jako je světelné zařízení 13a pro funkci potkávacího světla a/nebo_světelné zařízení 13b pro funkci dálkového světla atd., do oblasti A2 vnitřní viditelnosti;

- využití druhé části 108 první stěny 105 pro odraz světelných paprsků od sousedních světelných zařízení, jako je světelné zařízení 13a pro funkci potkávacího světla a/nebo_světelné zařízení 13b pro funkci dálkového světla atd., do oblasti Ai vnější viditelnosti;

- využití zalomené druhé stěny 106 k lomu světelných paprsků_od reflektorové plochy 102 a od jí přiřazeného zdroje světla do oblasti Ai vnější viditelnosti i do oblasti A2 vnitřní viditelnosti.

Pro zlepšení optického účinkuje druhá stěna 106 na své zadní ploše 109 a/nebo přední ploše 110 opatřena optickou strukturou uzpůsobenou pro úpravu lomu světelných paprsků do požadovaného směru vůči oblasti Ai vnější viditelnosti a/nebo oblasti A2 vnitřní viditelnosti.

Podle umístění zalomené druhé stěny 106 vůči reflektorové ploše 102 je i sou tyto optické struktury tvořeny, např. optickými klínky nebo rozptylnými prvky pro úpravu směru chodu světelných paprsků do směru 30° až 50°, výhodně 40°, vůči podélné ose X vozidla

Optický filtr 104 je tak uzpůsoben pro průchod, lom a odraz světelných paprsků ze zdrojů světla do požadovaných směrů do oblasti Ai vnější viditelnosti a/nebo do oblasti A2 vnitřní viditelnosti vůči podélné ose X vozidla dle požadavků předpisů ECE/FMVSS/CCC, tj. do směrů tzv. vnějších extrémních úhlů a_ee pro viditelnosti a vnitřních extrémních úhlů ai_e pro viditelnosti.

Ve znázorněných příkladech uskutečnění jsou reflektorová plocha 102 a optický filtr 104 vytvořeny z jednoho kusu materiálu ve formě nosného tělesa 100. které tak obsahuje jak reflektorovou plochu 102, tak i optický filtr 104, resp. dopřednou desku 103 s optickým filtrem 104. Ve výhodném uskutečnění jsou reflektorová plocha 102 a optický filtr 104 vytvořeny z jednoho kusu transparentního materiálu, např. lisovaného transparentního plastu, přičemž reflektorová plocha 102 a druhá část 108 optického filtru 104 jsou opatřeny odrazivým povrchem pro odraz světelných paprsků. Příkladně je reflektorová plocha 102 opatřena pokovením 1020 pro zvýšení reflexivity světelných paprsků ze zdroje světla, výhodně pak pokovením pro dosažení reflexivity alespoň 80 %.

V příkladech uskutečnění signálního světelného zařízení 10 podle vynálezu jako samostatného světelné zařízení vozidla, obsahuje toto světelné zařízení neznázoměném samostatné pouzdro s vlastním krycím dílem, krycím sklem.

Na obr. 6 až 9 je znázorněn příklad uskutečnění předního sdruženého světelného zařízení 1 vozidla, které jako jednu z částí obsahuje signální světelné zařízení 10 vozidla podle tohoto vynálezu.

Přední sdružené světelné zařízení j. vozidla obsahuje pouzdro 11. které je z přední strany uzavřeno transparentním krycím dílem 12, obvykle nazývaným krycí sklo, přestože je v současné době krycí díl 12 obvykle vyroben z čirého polykarbonátu. Uvnitř pouzdra 11 jsou uspořádány jednotlivé prvky sdruženého světelného zařízení 1 a odpovídající počet, tj. alespoň jeden, neznázoměných zdrojů světla pro požadované světelné funkce světelného zařízení E Zdroje světla jsou opatřeny prostředky pro napojení na zdroj energie ke svícení a na ovládání fimkcí. Uvnitř pouzdra 11 jsou vedle sebe uspořádána světelné zařízení 13a pro funkci potkávacího světla, světelné zařízení 13b pro fimkcí dálkového světla a signální světelné zařízení 10 podle tohoto vynálezu. Kombinace příslušného zdroje světla a příslušného světelného zařízení 13a, 13b a 10 je vždy uzpůsobena pro splnění fotometrických požadavků na příslušnou světelnou funkci daného sdruženého světelného zařízení 13a. 13b a 10 a jednotlivých jeho částí.

-5CZ 2022 - 240 A3

Průmyslová využitelnost

Vynález je využitelný pro výrobu a konstrukci světelných zařízení vozidel.

Claims

1. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce, které obsahuje alespoň jednu reflektorovou plochou (102), které je přiřazen zdroj světla, reflektorové ploše (102) je přiřazen alespoň jeden optický filtr (104) uzpůsobený pro směrování světelných paprsků ze zdroje světla a/nebo z reflektorové plochy (102) do směrů vnější a/nebo vnitřní viditelnosti vozidla, vyznačující se tím, že optický filtr (104) vystupuje z vnějšího obvodu reflektorové plochy (102) dopředu ve směru svícení světelného zařízení, optický filtr (104) obsahuje první stěnu (105), která má první část (107) a druhou část (108), přičemž první část (107) je transparentní a druhá část (108) je odrazivá pro odraz světelných paprsků.

2. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle nároku 1, vyznačující se tím, že odrazivý povrch druhé části (108) je situován na straně přivrácené k reflektorové ploše (102) neboje situován na straně odvrácené od reflektorové plochy (102).

3. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že optický filtr (104) obsahuje zalomenou druhou stěnu (106), která je transparentní, a která navazuje na první stěnu (105) v odstupu od reflektorové plochy (102).

4. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle nároku 3, vyznačující se tím, že odrazivý povrch druhé části (108) je situován na straně přivrácené k reflektorové ploše (102) a zalomená druhá stěna (106) směřuje mimo půdorys reflektorové plochy (102).

5. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle nároku 3, vyznačující se tím, že odrazivý povrch druhé části (108) je situován na straně odvrácené od reflektorové plochy (102) a zalomená druhá stěna (106) směřuje do prostoru nad reflektorovou plochou (102).

6. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že odrazivý povrch druhé části (108) je situován v odstupu od reflektorové plochy (102).

7. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle kteréhokoli z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že reflektorová plocha (102) a optický filtr (104) jsou vytvořeny z jednoho kusu materiálu.

8. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle nároku 7, vyznačující se tím, že reflektorová plocha (102) a optický filtr (104) jsou vytvořeny z transparentního materiálu, přičemž reflektorová plocha (102) a druhá část jsou opatřeny reflexivním povlakem.

9. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle kteréhokoli z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že první část (107) je opařena opticky difuzním povrchem.

10. Světelné zařízení vozidla pro signální funkce podle kteréhokoli z nároků 3 až 9, vyznačující se tím, že druhá stěna (106) má na své přední ploše (110) a/nebo zadní ploše (109) optickou strukturu uzpůsobenou pro lom světla.