ITTO980933A1 - Dispositivo di illuminazione adattativo, a doppio proiettore, perautoveicoli, con matrici di microlenti. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo di illuminazione adattativo, a doppio proiettore, per autoveicoli, con matrici di microlenti '',

TESTO DELTA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ai dispositivi di illuminazione per autoveicoli, del tipo comprendente un primo ed un secondo proiettore fra loro affiancati, comprendenti ciascuno una sorgente luminosa costituita da una lampada ad incandescenza ed un riflettore associato a detta lampada .

In particolare, l'invenzione riguarda un dispositivo di illuminazione di tipo adattativo, ossia atto a generare in uscita un fascio luminoso il cui pattern può essere variato in funzione delle condizioni di marcia dell'autoveicolo (angolo di sterzatura, velocità, ecc.) e delle condizioni ambientali e di luminosità, nonché del tipo di strada percorsa.

Lo scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di illuminazione adattativo che da un lato consente di ottenere un pattern ottimale in qualsiasi condizione di utilizzazione e dall'altro lato presenti una struttura relativamente semplice, di ingombro molto ridotto e di costo relativamente basso.

In vista di raggiungere tale scopo, l'invenzione ha per oggetto un dispositivo di illuminazione adattativo per autoveicoli, comprendente un primo ed un secondo proiettore fra loro affiancati, includenti ciascuno una sorgente luminosa costituita da una lampada ad incandescenza ed un riflettore associato a detta lampada, caratterizzato dal fatto che detto primo proiettore è predisposto per dare origine ad un fascio luminoso in uscita dal dispositivo avente un pattern base predeterminato, e dal fatto che detto secondo proiettore comprende due matrici di microlenti fra loro distanziate, poste di fronte alla sorgente luminosa ed al riflettore di detto secondo proiettore e mobili l'una rispetto all'altra in direzione trasversale e/o longitudinale rispetto all'asse ottico del proiettore, una prima matrice di dette matrici avendo microlenti disposte secondo un passo multiplo del passo delle microlenti della seconda matrice, in modo tale per cui dette matrici sono atte a dare luogo ad una pluralità di fasci luminosi aggiuntivi, selezionabili mediante la traslazione relativa delle matrici, così da generare un pattern complessivo diverso per ogni condizione di utilizzazione.

Occorre osservare che un proiettore utilizzante due matrici di microlenti spostabili l'una rispetto all'altra in direzione trasversale rispetto all'asse ottico al fine di variare le caratteristiche del fascio luminoso emesso è illustrato nella domanda di brevetto europea EP-A-0 738 904. Tuttavia, secondo tale soluzione nota, si predispone un unico proiettore che dovrebbe essere in grado, grazie al movimento relativo delle due matrici di microlenti, di dare luogo da solo ad un fascio complessivo avente un pattern variabile in funzione delle condizioni di utilizzazione. Secondo la presente invenzione, invece, si predispone una coppia di proiettori fra loro affiancati. Al primo proiettore viene affidato il compito di dare origine ad un fascio luminoso base, avente un pattern predeterminato, mentre il secondo proiettore, che è provvisto con la coppia di matrici di microlenti mobili l'una rispetto all'altra in direzione trasversale rispetto all'asse ottico del proiettore è affidato il compito di generare fasci luminosi aggiuntivi, che si sommano al fascio base del primo proiettore per ottenere il fascio complessivo richiesto.

Secondo un'ulteriore caratteristica dell'invenzione, le due matrici di microlenti sono predisposte in modo tale per cui uno spostamento relativo macroscopico, nell'ordine del passo delle microlenti della matrice mobile, dà luogo a un cambiamento totale del pattern generato, mentre uno spostamento di entità minore non modifica il tipo dì fascio aggiuntivo generato, ma varia solamente le caratteristiche di direzione (per uno spostamento trasversale) e di vergenza (per uno spostamento longitudinale) del fascio selezionato.

Secondo un'ulteriore caratteristica vantaggiosa, la prima matrice è disposta fra la sorgente luminosa e la seconda matrice ed ha la sua distribuzione di microlenti sulla faccia rivolta verso la sorgente, mentre la seconda matrice ha la sua distribuzione di microlenti sulla faccia rivolta verso l'esterno del dispositivo. Preferibilmente, sulla faccia opposta della seconda matrice sono predisposti dei prismi. Con il termine "matrice" si intende qui indicare una lastra di materiale trasparente (tipicamente materiale plastico) ottenibile con processi tecnologici di tipo per sé noto con una faccia definente la distribuzione di microlenti. Dimensioni tipiche delle microlenti, in un esempio concreto di attuazione, sono di 120 mm per la prima matrice e di 120 mm per la seconda matrice, il passo della distribuzione di microlenti essendo rispettivamente di 6 mm nella prima matrice e di 3 mm nella seconda matrice.

Il movimento relativo delle due matrici può essere ottenuto in un qualunque modo noto, ad esempio mediante mezzi motori, pure realizzati in un qualunque modo noto, associati alla seconda matrice.

Secondo un'ulteriore caratteristica vantaggiosa dell'invenzione, sono preferibilmente previsti mezzi elettronici di controllo dei suddetti mezzi motori, che ricevono segnali da mezzi sensori delle condizioni di marcia ed ambientali e comandano i mezzi motori in funzione di detti segnali.

I suddetti mezzi sensori possono comprendere ad esempio un sensore dell'angolo di sterzatura dell'autoveicolo, un sensore di velocità, un sensore di luminosità, un ricevitore GPS, oppure ancora una telecamera situata a bordo del veicolo avente la funzione di monitorare sia le condizioni ambientali, sia il tipo di strada percorsa dall’autoveicolo. In tal modo, il dispositivo secondo l'invenzione è in grado di adattare automaticamente le caratteristiche del fascio in uscita dal dispositivo alle condizioni di utilizzazione.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno dalla descrizione che segue con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista frontale schematica di un dispositivo di illuminazione secondo l'invenzione, che mostra chiaramente la disposizione a doppio proiettore,

la figura 2 è una vista in sezione schematica del secondo proiettore del dispositivo secondo l'invenzione, destinato a generare i fasci luminosi aggiuntivi che si sommano al fascio base generato dal primo proiettore,

le figure 3, 4 illustrano un particolare in scala ampliata del proiettore della figura 2, in due differenti condizioni di funzionamento,

la figura 5 è un diagramma che illustra i vari pattern luminosi ottenibili con il dispositivo secondo l'invenzione, e

la figura 6 è uno schema a blocchi che illustra il principio di controllo del proiettore della figura 2.

La figura 1 è una vista frontale schematica di un dispositivo di illuminazione 1 per autoveicoli, comprendente una struttura di sopporto 2 sulla quale sono montati due proiettori 3, 4 fra loro affiancati .

Il primo proiettore 3 è di tipo tradizionale, con una sorgente luminosa costituita da una lampada ad incandescenza 5, ad esempio del tipo H7 e da un riflettore 6 situato posteriormente alla lampada 5, con riferimento alla direzione di uscita del fascio luminoso dal dispositivo, avente caratteristiche note. Sempre secondo la tecnica nota, il proiettore 3 è completato da un elemento trasparente 7 posto frontalmente ed a distanza rispetto alla lampada 5.

Il secondo proiettore 4 presenta anch'esso una sorgente luminosa 8 (vedere anche figura 2) costituita da una lampada ad incandescenza ad esempio del tipo H7 ed un elemento riflettore 9 situato posteriormente alla lampada 8. Nei disegni, i dettagli costruttivi relativi alla lampada 8, al riflettore 9 e al modo con cui la lampada 8 è montata nel riflettore 9 non sono illustrati, in quanto essi possono essere realizzati in un qualunque modo noto ed in quanto la loro eliminazione dai disegni rende questi ultimi di più pronta e facile comprensione. Per la stessa ragione, nella figura 2, la struttura di sopporto del dispositivo non è stata illustrata, come pure non è stato illustrato l'elemento trasparente 10, di cui pure il proiettore 4 è provvisto, situato frontalmente e a distanza rispetto alla lampada 8.

Come illustrato nelle figure 2 e 3, 4, il secondo proiettore 4 comprende una prima ed una seconda matrice di microlenti 11, 12, fra loro distanziate ed interposte fra la lampada 8 e l'elemento trasparente (non illustrato) del proiettore.

La prima matrice 11 è costituita da una lastra trasparente di vetro o materiale plastico, realizzabile in modo per sè noto, avente la faccia rivolta verso la sorgente 8 conformata in modo da definire una distribuzione a matrice di microlenti 13, ad esempio sferiche, o asferiche o cilindriche. In un esempio concreto di attuazione, le microlenti 13 presentano una dimensione trasversale nell'ordine di 120 mm e sono distribuite con un passo nell'ordine di 6 mm.

Anche la seconda matrice 12 è costituita da una lastra di materiale plastico trasparente realizzata in modo analogo alla lastra 11, avente sulla sua faccia rivolta verso l'esterno una distribuzione a matrice di microlenti 14 (ad esempio sferiche o asferiche o cilindriche) aventi un passo che è un sottomultiplo intero del passo delle microlenti 13. Nel suddetto esempio concreto di attuazione, le microlenti 14 possono avere una dimensione trasversale nell'ordine di 120 min e un passo di 3 mm.

Le due microlenti 11, 12 possono spostarsi l'una rispetto all’altra in direzione trasversale e longitudinale rispetto all'asse ottico 4a (figura 2) del proiettore 4. Nell'esempio illustrato, la matrice 11 è fissa, mentre la matrice 12 può essere fatta traslare mediante mezzi motori di qualsiasi tipo, ad esempio motori elettrici lineari. Nuovamente, i dettagli di realizzazione dei mezzi motori della matrice 12, nonché delle guide del movimento di tale matrice non sono illustrati, in quanto essi possono essere realizzati in un qualunque modo noto e anche per semplificare i disegni annessi.

Come già sopra descritto, il primo proiettore 3 è destinato a generare un fascio luminoso base, avente un pattern predeterminato, mentre il secondo proiettore 4 è atto a generare selettivamente una pluralità di fasci aggiuntivi diversi, che si sommano al fascio base generato dal proiettore 3 per dare origine ad un fascio complessivo avente caratteristiche variabili in funzione delle condizioni di utilizzazione. La selezione dei fasci luminosi aggiuntivi viene ottenuta provocando uno spostamento macroscopico, nell'ordine del passo delle microlenti 14, della seconda matrice 12, come illustrato nelle figure 3, 4, che si riferiscono a due posizioni estreme della seconda matrice 12. Spostamenti più piccoli della matrice 12, vengono invece utilizzati per variare le caratteristiche di direzione e di vergenza di un determinato fascio aggiuntivo selezionato. Nell'esempio preferito di attuazione che è illustrato, la seconda matrice 12 presenta inoltre sulla sua faccia frontale una pluralità di prismi 15.

La figura 5 dei disegni annessi illustra il pattern ottenibile con il dispositivo secondo l'invenzione in un piano normale all'asse ottico di ciascuno dei proiettori 3, 4 posto ad una distanza di 25 metri dal dispositivo. In tale figura, gli assi H e V indicano rispettivamente la direzione orizzontale e la direzione verticale, mentre le varie linee indicano i profili della zona illuminata dal dispositivo nelle diverse condizioni di utilizzazione. Il fascio base generato dal proiettore 3 è quello che dà luogo al pattern indicato dalla linea B, del tipo "low beam" o a "fascio d'incrocio", avente caratteristiche definite dalle normative o più specificatamente dai costruttori di auto. Nel caso di guida in città, al pattern base B vengono aggiunte due aree distinte C, come illustrato nella figura 5, attraverso una opportuna selezione della posizione della seconda matrice 12 del proiettore 4. Per la guida fuori città vengono attivate le due aree D, mentre per la guida in autostrada viene generato il pattern E. Se lo si desidera, si può inoltre dare origine al pattern di illuminazione sopraelevata F, utilizzabile ad esempio per la lettura di segnalazioni stradali sopraelevate. L'area G viene invece attivata quando si vuole ottenere un fascio abbagliante. Le aree L e R vengono attivate per l'illuminazione nel corso di una curva a sinistra o a destra, rispettivamente, mentre la somma delle due aree L e R viene attivata quando si vuole ottenere una illuminazione fendinebbia.

La figura 6 è uno schema a blocchi che illustra schematicamente la matrice 12 e i mezzi motori 16 destinati a comandarne il movimento. Tali mezzi motori 16 vengono comandati da una centralina elettronica di controllo 17 sulla base di segnali 18 ad essa inviati da sensori di vario tipo, ad esempio un sensore dell'angolo di sterzatura dell'autoveicolo, un sensore di velocità, un ricevitore GPS, e sensori delle condizioni ambientali e di luminosità. In aggiunta o in alternativa, si può utilizzare una telecamera collocata a bordo dell'autoveicolo ed atta a rilevare sia le condizioni ambientali, sia le condizioni della strada percorsa dall'autoveicolo.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto ed illustrato a puro titolo di esempio, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione.

Ad esempio, è possibile prevedere che l'intero dispositivo sia atto a basculare, per contribuire all'orientamento del fascio.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di illuminazione adattativo. per autoveicoli, comprendente un primo ed un secondo proiettore (3, 4) fra loro affiancati, includenti ciascuno una sorgente luminosa (5; 8) costituita da una lampada ad incandescenza, ed un riflettore (6, 9) associato a detta lampada (5, 8), caratterizzato dal fatto che detto primo proiettore (3) è predisposto per dare origine ad un fascio luminoso in uscita dal dispositivo avente un pattern base predeterminato, e dal fatto che detto secondo proiettore (4) comprende due matrici di microlenti (11, 12) fra loro distanziate, poste di fronte alla sorgente luminosa (8) ed al riflettore (9) e mobili l'una rispetto all'altra in direzione trasversale e/o longitudinale rispetto all'asse ottico (4a) del secondo proiettore (4), una prima matrice (11) di dette matrici (11, 12) avendo microlenti (13) disposte con un passo multiplo intero del passo delle microlenti (14) della seconda matrice (12), in modo tale per cui dette matrici (11, 12) danno luogo ad una pluralità di fasci luminosi aggiuntivi, selezionabili mediante la traslazione relativa delle matrici (11, 12), cosi da generare un pattern complessivo diverso per ogni condizione di utilizzazione.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ciascuna di dette matrici (1, 2) è costituita da una lastra trasparente di materiale plastico, detta prima matrice (11) essendo disposta fra la sorgente luminosa (8) e la seconda matrice (12) ed avendo la sua faccia rivolta verso la sorgente conformata in modo tale da definire una distribuzione a matrice delle suddette microlenti (13); detta seconda matrice (12) essendo anch’essa costituita da una lastra trasparente di materiale plastico avente la sua faccia rivolta verso l’esterno conformata in modo da definire una distribuzione a matrice delle suddette microlenti (14).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la seconda matrice (12) presenta una pluralità di prismi (15) sulla sua faccia opposta a quella recante le microlenti (14).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta seconda matrice (12) è atta a produrre una selezione di fasci aggiuntivi diversi attraverso un suo spostamento macroscopico, nell'ordine del periodo delle sue microlenti (14) rispetto alla prima matrice (11), mentre è atta a variare le caratteristiche di direzione e vergenza di un determinato fascio aggiuntivo selezionato, attraverso un suo spostamento di entità minore rispetto alla prima matrice (11).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la traslazione relativa delle due matrici (11, 12) è controllata da mezzi motori (16) comandati da una centralina elettronica di controllo (17) sulla base di segnali (18) ricevuti da mezzi sensori comprendenti uno o più sensori scelti fra: un sensore dell'angolo di sterzatura dell'autoveicolo, un sensore di velocità, un sensore di luminosità ambientale, un ricevitore GPS, una telecamera.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, atto a generare una pluralità di fasci complessivi diversi secondo quanto definito nell'annessa figura 5.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una delle due matrici (11, 12) presenta microlenti sferiche.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una delle due matrici (11, 12) presenta microlenti asferiche.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno una delle due matrici (11, 12) presenta microlenti cilindriche.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo è atto a basculare nel suo insieme, così da contribuire all'orientamento del fascio luminoso.
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la prima matrice (11) è di vetro e la seconda matrice (12) è di plastica. Il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.