CN111344517B - 具有主要光束以及可根据车辆前方检测到的障碍物的位置来定向的窄光束的照明设备 - Google Patents

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Abstract

一种配备至车辆的照明设备(DE)，该车辆包括分析位于该车辆前方的区域(ZA)的分析装置。该照明设备(DE)包括：产生第一光子的第一光源(S1)、以及反射镜(RP)，该反射镜使该第一光子反射向该区域(ZA)，以使得该第一光子形成确保光度照明功能的第一光束(F1)；安装在该反射镜(RP)的中央部分(PC)前方并产生第二光子的第二光源(S2)；介于该第二光源(S2)和该区域(ZA)之间的透镜(LF)，该透镜可在不同的位置定位并通过该第二光子形成第二光束(F2)，该第二光束是狭窄的并指向该区域(ZA)的子区域，该子区域根据确定的透镜位置而变化；以及控制装置(MC)，在位置已知的子区域内检测到障碍物时，该控制装置确定透镜位置。

Description

具有主要光束以及可根据车辆前方检测到的障碍物的位置来 定向的窄光束的照明设备
技术领域
本发明涉及可选地为机动车辆类型的车辆，并且更具体地涉及配备至这种车辆的照明设备。
背景技术
通常为机动车辆类型的某些车辆在前部包括两个负责确保主要光度照明功能的例如会车灯(近光灯)、雾灯或远光灯类型的主要照明设备、以及至少一个辅助照明设备，该辅助照明设备负责通过可定向的窄光束动态地照亮由车载分析装置检测到的在这些车辆前方的障碍物。对该障碍物(可选地是活体)的照亮旨在引起驾驶员对该障碍物的注意，并且因此允许驾驶员有更多的时间来实施用于避开该障碍物的操作。这种辅助照明设备确保有时也称为“标记灯”并例如在专利文献EP 2420986中所描述的功能。
该辅助照明设备的主要缺点在于该辅助照明设备增加了其体积、重量、供电和控制线束、以及价格，因此，该辅助照明设备只能安装在某些空间相对大的、相对昂贵的车辆上。此外，主要照明设备之外的辅助照明设备的存在可能会影响该车辆的造型。
发明内容
本发明尤其旨在改善该状况。
为此目的，本发明特别提出了一种照明设备，一方面，该照明设备用于配备至车辆，该车辆包括分析位于该车辆前方的区域的分析装置；并且另一方面，该照明设备包括产生第一光子的第一光源、以及反射镜，该反射镜使所产生的该第一光子反射向该区域以使得该第一光子形成确保光度照明功能的第一光束。
该照明设备的特征在于，还包括：
-第二光源，其安装在反射镜的中央部分的前方并产生第二光子；
-介于该第二光源和该区域之间的透镜，该透镜可在相对于反射镜的不同位置定位并通过所产生的该第二光子形成第二光束，该第二光束是狭窄的并指向该区域的子区域，该子区域根据确定的透镜位置而变化；以及
-控制装置，在相对于该车辆的坐标系位置已知的子区域内检测到障碍物时，该控制装置确定该透镜位置。
因此，获得了不仅确保主要光度照明功能还确保标记灯型(具有可定向的狭窄光束)的辅助光度照明功能的照明设备，相对于不具有标记灯功能的照明设备，该照明设备的体积不会明显地增大。
根据本发明的照明设备可以包括可单独或组合采用的其他特征，并且尤其是：
-该照明设备的第一光源可以安装在该反射镜的上部；
-该照明设备的第二光源可以安装在相对于该反射镜的中央部分的竖直位置；
-当第二光源不产生第二光子时，该照明设备的控制装置可以确定远离该第一光束的通过轨迹的透镜位置，以“搁置”该透镜；
-该照明设备可以包括与该透镜紧固连接的支撑件、以及驱动与该支撑件紧固连接的轴转动的电动机。在这种情况下，该照明设备的控制装置确定轴的角度位置，该轴的角度位置根据该子区域的已知位置而变化并限定该透镜位置；
-该光度照明功能可以选自近光灯功能、雾灯功能以及远光灯功能。
本发明还提出了一种车辆，该车辆可选地是机动车辆类型，并且包括分析位于该车辆前方的区域的分析装置、以及至少一个上述类型的照明设备。
例如，该车辆可以包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备。
附图说明
通过审阅以下的详细描述以及附图，本发明的其他特征和优点将显现，在附图中：
-图1示意性且功能性地示出了包括车道的道路，包括根据本发明的照明设备的车辆在该车道上行驶；
-图2在沿竖直平面(XZ)的剖面图中示意性且功能性地示出了根据本发明的照明设备的实施例；并且
-图3在沿水平平面(XY)的剖面图中示意性且功能性地示出了图2的照明设备的一部分，其中该照明设备的透镜在三个不同透镜位置示出。
具体实施方式
本发明尤其旨在提出一种照明设备DE，其具有主要光度照明功能以及标记灯型的辅助光度照明功能，并且用于配备至包括分析装置MA的车辆V，该分析装置MA负责分析该车辆V的环境的前部部分。
在下文中，作为非限制性示例，认为车辆V是机动车辆类型。如图1中非限制性地所示，这涉及例如汽车。然而本发明不限于这种类型的车辆。实际上，本发明涉及可以在陆上车道行驶的任意类型的车辆。
在图2和图3中，由于方向X平行于车辆的纵向侧面，因此方向X是所谓的纵向方向；由于方向Y垂直于车辆V的纵向侧面并因此垂直于该纵向方向X，因此方向Y是所谓的横向方向；并且方向Z是与纵向方向X和横向方向Y垂直的竖直方向。
在图1中示意性且功能性地示出了包括第一车道VC1和第二车道VC2的道路。车辆V在第一车道VC1上行驶，该车辆V包括环境分析装置MA、以及至少一个根据本发明的照明设备DE。
车辆V的环境分析装置MA至少负责获取和分析代表位于车辆(V)前方的区域ZA的数据，以检测障碍物OB且尤其是检测活体(人和动物)，并且该分析装置MA负责估计该障碍物(OB)相对于车辆V的关联坐标系的相对位置。例如，该分析装置MA可以包括至少一个数字摄像机。然而，该分析装置MA可以包括至少一个红外摄像机、至少一个雷达、或至少一个扫描激光器。
如图1所示，照明设备DE安装在车辆V的前部。此处，照明设备(DE)安装在车辆V的右侧前部。然而照明设备DE也可以安装在车辆V的左侧前部。应注意到，车辆V还可以包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备DE。照明设备DE还可以安装在车辆V的前部中央(例如在散热器护栅上)。
如图2所示，根据本发明的照明设备DE至少包括第一光源S1和第二光源S2、反射镜RP、透镜LF、以及控制装置MC。
至少第一光源S1和第二光源S、反射镜RP、透镜LF安装在由外壳BD和透明的保护玻璃GP界定的内部空间中，该保护玻璃GP位于与外部接触的界面，并且光子通过该保护玻璃出来。
第一光源S1负责产生指向反射镜RP的第一光子(如图2中的虚线所示)。
该第一光源S1例如包括至少一个发光二极管(或LED)。作为变型，第一光源S1可以包括至少一个激光二极管、气体激光器或灯(或灯泡)。
应注意到，该第一光源S1可以可选地安装在散热器上，该散热器有助于该第一光源S1在其产生第一光子时产生的热量的散失。
还应注意到，在如图2所示的非限制性示例中，第一光源S1安装在反射镜RP的上部PS。然而这不是必须的。实际上，在实施变型中，第一光源S1也可以安装在反射镜RP的下部。
反射镜RP设置成将由第一光源S1产生的第一光子反射向保护玻璃GP和区域ZA，以便该第一光子形成确保所谓的主要光度照明功能的第一光束F1。
例如，该主要光度照明功能可以选自近光灯功能、雾灯功能、以及远光灯功能。在这种情况下，照明设备DE构成前照灯(或大灯)。
例如，该反射镜RP可以限定基于抛物线形状的技术人员所谓的复杂表面。这样的表面可以例如由基本矩形形状的扇形面组成。
第二光源S安装在反射镜RP的中央部分PC前方，并且负责产生指向透镜LF的第二光子(如图2中的实线所示)。
该第二光源S2例如包括至少一个发光二极管(或LED)。作为变型，该第二光源S2可以包括至少一个激光二极管、气体激光器、或灯(或灯泡)。当第二光源S2包括多个发光二极管时，该发光二极管优选地沿竖直方向Z基本齐平。在这种情况下，第二光源S2安装在相对反射镜RP的中央部分PC的竖直位置。
应注意到，该第二光源S2可以可选地安装在散热器上，该散热器有助于该第二光源S2在其产生第二光子时产生的热量的散失。
还应注意到，反射镜RP可以设置成其中央部分PC不参与反射第一光子。实际上应理解到，在该中央部分PC前方的第二光源S2的存在使该中央部分PC无法确保恒定的反射功能。
另外，如图2中非限制性所示，该中央部分PC可设置成限定容纳第二光源S2的凹部RS。至少在这种情况下，第二光源S2可以紧固地连接至该中央部分PC。
透镜LF介于第二光源S2和区域ZA之间，相对于向外移动的光子的传播方向而言，该透镜LF在保护玻璃GP的上游。该透镜LF可在相对于反射镜RP的不同位置pk定位，并且通过第二光源S2所产生的第二光子而形成第二光束F2，该第二光束F2是狭窄的并指向区域ZA的子区域，该子区域根据控制装置MC所确定的透镜位置pk而变化。
透镜LF例如是平凸非球面类型。
第二光源S2和透镜LF因此共同确保了标记灯型的辅助光度照明功能。
控制装置MC设置成：在相对于该车辆V的上述坐标系位置已知的区域ZA的子区域内检测到障碍物OB时，确定该透镜位置pk。该子区域的位置由环境分析装置MA提供。
因此，当车辆V外部的亮度水平低于预定的阈值时，并且在区域ZA中在特定位置处检测到障碍物OB时，控制装置MC确定透镜位置pk，该透镜位置pk允许形成第二光束F2，该第二光束F2是狭窄的并指向区域ZA的包括检测到的障碍物OB的位置的子区域(见图1)。然后，该透镜LF立即置于该透镜位置pk，以便第二光束F2照亮该子区域并因此照亮位于该子区域内的障碍物OB。
在图3中示意性地示出了透镜位置pk(此处，k＝1至3)的三个不同的非限制性示例，其分别允许照亮在车辆VA前方的三个不同位置处检测到的障碍物。在该示例中，透镜LF沿着以短线-点示出的圆弧成角度地移动。
应注意到，为了在运行时使透镜LF在其某些透镜位置pk处不会遮挡第一光束F1的全部或一部分，有利的是，当第二光源S2不产生第二光子时，控制装置MC确定远离该第一光束F1的通过轨迹的透镜位置pk以“搁置”透镜LF。应理解到，这允许在不使用标志灯功能时“搁置”透镜LF。
透镜LF的位移可以通过不同的方式来完成，并且尤其是借助于支撑件SL和电动机ME来完成。更具体地并如图2中非限制性地所示，照明设备DE可以包括与透镜LF紧固连接的支撑件SL、以及驱动与支撑件SL紧固连接的轴AX转动的电动机ME。在这种情况下，控制装置MC确定轴AX的角度位置，该轴AX的角度位置根据包含检测到的障碍物OB的子区域的已知位置而变化，并且限定透镜位置pk。应理解到，一旦控制装置MC确定了适合于该障碍物OB的已知位置的轴AX的角度位置，该控制装置MC立即触发使轴AX移动到该角度位置，这同时使透镜LF移动到允许第二光束F2照亮障碍物OB的透镜位置pk。
电动机ME可以例如是步进类型。
此外，如图2所示的非限制性示例中，支撑件SL在反射镜RP下方穿过，然而在实施变型中，支撑件SL也可以在反射镜RP上方穿过。
还应注意到，在图1和图2非限制性示出的示例中，控制装置MC安装在车辆V的计算机CA中，该计算机CA可选地确保至少一项其他功能。然而控制装置MC可以包括其自身的计算机，并且可以可选地容纳在外壳BD中。因此，控制装置MC可以制成软件模块(或信息模块、或“软件”)的形式，或者软件模块与电气或电子元件(或“硬件”)组合的形式。
通过本发明，照明设备DE不仅确保了主要光度照明功能，还确保了标记灯型的辅助光度照明功能。因此，该照明设备DE的体积和重量仅稍大于不具有标记灯功能的照明设备的体积和重量。此外，两种光度功能在同一照明设备DE中的集成允许针对这两种光度功能而使用共同的供电和控制线束，并且不会影响车辆的造型。

Claims (8)

1.一种用于车辆(V)的照明设备(DE)，所述车辆包括分析装置(MA)，所述分析装置分析位于所述车辆(V)前方的区域(ZA)，所述照明设备(DE)包括产生第一光子的第一光源(S1)、以及反射镜(RP)，所述反射镜使所产生的所述第一光子反射向所述区域(ZA)，以使得所述第一光子形成确保光度照明功能的第一光束(F1)，所述照明设备还包括i)安装在所述反射镜(RP)的中央部分(PC)的前方并产生第二光子的第二光源(S2)，ii)介于所述第二光源(S2)和所述区域(ZA)之间的透镜(LF)，所述透镜可在相对于所述反射镜(RP)的不同位置定位，并且通过所产生的所述第二光子形成第二光束(F2)，所述第二光束是狭窄的并指向所述区域(ZA)的子区域，所述子区域根据确定的透镜位置而变化，以及iii)控制装置(MC)，在相对于所述车辆(V)的坐标系位置已知的子区域内检测到障碍物(OB)时，所述控制装置确定所述透镜位置，其特征在于，当所述第二光源(S2)不产生第二光子时，所述控制装置(MC)确定远离所述第一光束(F1)的通过轨迹的透镜位置，以搁置所述透镜(LF)。
2.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述第一光源(S1)安装在所述反射镜(RP)的上部(PS)。
3.根据权利要求1或2所述的照明设备，其特征在于，所述第二光源(S2)安装在相对于所述反射镜(RP)的中央部分(PC)的竖直位置。
4.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述照明设备包括与所述透镜(LF)紧固连接的支撑件(SL)、以及驱动与所述支撑件(SL)紧固连接的轴(AX)转动的电动机(ME)，并且，所述控制装置(MC)确定所述轴(AX)的角度位置，所述轴的角度位置根据所述子区域的已知位置而变化并限定所述透镜(LF)的位置。
5.根据权利要求1所述的照明设备，其特征在于，所述光度照明功能选自近光灯功能、雾灯功能、以及远光灯功能。
6.一种包括分析装置(MA)的车辆(V)，所述分析装置分析位于所述车辆(V)前方的区域(ZA)，其特征在于，所述车辆还包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的照明设备(DE)。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，包括分别安装在右侧前部和左侧前部的两个照明设备(DE)。
8.根据权利要求6或7所述的车辆，其特征在于，所述车辆是机动车辆类型。
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