PL217393B1 - Wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy pojazdu zapobiegający oślepianiu - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy pojazdu zapobiegający oślepianiu, przeznaczony w szczególności do stosowania w samochodach osobowych, do oświetlania przestrzeni ruchu drogowego w sposób nieoślepiający zarówno pieszych uczestników tego ruchu, jak i kierowców pojazdów nadjeżdżających z przeciwka.

Znany jest na przykład z niemieckiego opisu patentowego zgłoszenia wynalazku DE 10205779 reflektor do pojazdów samochodowych z wieloma źródłami światła LED, które są zebrane w jedną powierzchnię emitującą światło, przy czym do każdego źródła światła LED jest przyporządkowany jeden zespół optyczny. Zespół optyczny jest skonstruowany jako zespół mikrosoczewek bezpośrednio zintegrowanych ze źródłami światła LED. Poprzez różne sterowanie źródeł światła LED mogą być uzyskiwane różne rozdziały światła. Dzięki takiej samej charakterystyce odwzorowania zespołów optycznych powstają w danym wypadku jednakowej wielkości plamy świetlne wytwarzane przez źródła światła LED.

W tym znanym rozwiązaniu wielkość powierzchni emitującej światło jest ograniczona rozmiarami reflektora. W celu uzyskania żądanej modulacji kształtu i światłości strumienia światła, jest niezbędne zastosowanie wielu diod świetlnych LED zintegrowanych z mikrosoczewkami wewnątrz dwóch oddzielnych reflektorów osadzonych klasycznie w narożach przedniej części pojazdu. Konstrukcja znanego reflektora wymaga z jednej strony zastosowania źródeł światła o bardzo małych rozmiarach, aby można było je pomieścić w jednym reflektorze, z drugiej zaś, dla zapewnienia wymaganej mocy świetlnej, zastosowania wysokowydajnych diod świetlnych LED.

Wadą tego znanego rozwiązania jest brak możliwości zastosowania w miejsce wysokowydajnych diod świetlnych LED innych, zwłaszcza większych rozmiarowo źródeł światła, takich jak na przykład żarówki halogenowe, ksenonowe i im podobne. Ponadto, aby nie oślepiać innych uczestników ruchu drogowego, bezwzględnie wymaga ono zastosowania dynamicznego sterowania rozdziałem strumienia świetlnego.

Znane jest również z powszechnego stosowania rozwiązanie zespołu oświetleniowego samochodu, w którym reflektory są rozmieszczone w dwóch krótkich szeregach zawierających od dwóch do trzech reflektorów w jednym szeregu, przy czym oba szeregi leżą w jednej linii i są usytuowane w narożach przedniej części pojazdu. W tym znanym rozwiązaniu w pojedynczym szeregu znajdują się: jeden reflektor światła drogowego, jeden reflektor światła mijania i jeden reflektor kierunkowskazu, przy czym włączenie reflektora światła mijania wyklucza jednoczesne włączenie reflektora światła drogowego i na odwrót. Wadą tego znanego zespołu oświetleniowego jest zachowanie dwupunktowego, oślepiającego nawet przy używaniu świateł mijania, systemu oświetleniowego oraz konieczność ręcznego przełączania obu trybów świecenia.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr US 2006164853 A znany jest reflektor pojazdu silnikowego, zawierający obudowę i wiele „chipów” LED, które są rozmieszczone tak, aby nadać im asymetryczny układ na wspólnej tablicy świetlnej (na panelu diodowym) i na wspólnej podporze, przy czym tablica świetlna ma co najmniej jeden obszar bez diod lub z diodami niefunkcjonującymi. Wspomniane „chipy” LED są połączone z systemem soczewek, który działa jako wspólna soczewka skupiająca w module LED a „chipy” LED są umieszczone w płaszczyźnie ogniskowej systemu soczewek. Reflektor pojazdu pozwala na asymetryczną dystrybucję światła, mając jednocześnie zwartą konstrukcję, ale emituje światło skupione w obrębie jednego reflektora (panelu diodowego) usytuowanego w narożnej, przedniej części pojazdu, oddziałującego punktowo (a więc oślepiająco) na percepcję oka ludzkiego.

Z kolei z opisu zgłoszenia patentowego nr US 2005122735 A znany jest reflektor złożony z wielu jednostek urządzenia oświetleniowego, których źródłem światła są elementy emitujące światło, uchylnie podparte przez wspólny zespół członu wsporczego, tak że osie optyczne z wielu jednostek urządzenia oświetleniowego reflektora są jednocześnie regulowane. Soczewki projekcyjne reflektora i człon blokujący prostoliniowe rozprzestrzenianie się promieni świetlnych, które tworzy i składa w jedną całość każda jednostka urządzenia oświetleniowego, są zintegrowane ze sobą jako element sterujący światłem i ten element sterujący światłem oraz element emitujący światło są oddzielnie przymocowane do zespołu członu wsporczego. W związku z powyższym, budowa urządzenia oświetleniowego jest prosta w porównaniu z konstrukcją, w której kompletny zespół urządzenia oświetleniowego jest przymocowany do zespołu członu wsporczego. Ten znany reflektor jest wykorzystywany w celu utworzenia określonego wzoru rozsyłu światła posiadającego linię graniczną w górnej części, gdy światło jest wypromieniowane przez wiele jednostek urządzenia oświetleniowego. Jednostki te są

PL 217 393 B1 rozmieszczone wewnątrz jednego reflektora zajmującego wprawdzie powierzchnię nieco większą od narożnego reflektora w rozwiązaniach tradycyjnych, ale zbyt jeszcze małą, aby nie oddziaływać punktowo(oślepiająco) na siatkówkę oka ludzkiego.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr US 2003147252 A znany jest ponadto układ oświetleniowy pojazdu, zawierający parę optycznych zespołów, odpowiednio lewy i prawy, z których każdy zespół zawiera podstawę, w której jest zamontowanych wiele elementów optycznych mających przeźroczystą osłonę do ich ochrony, przepuszczalną dla emitowanego przez nie światła. Każdy element optyczny zawiera zdalnie sterowane źródło światła i jest przeznaczony do wykonywania jednej funkcji z grupy zawierającej światło pozycyjne, światło mijania, światło drogowe, światło przeciwmgielne i światło kierunkowskazu. Zaletą użycia elementów optycznych LED jest możliwość zastosowania optycznych zespołów o małych rozmiarach, których kształt może być łatwo dostosowany do korpusu pojazdu. Elementy optyczne wykorzystujące diody elektroluminescencyjne LED jako źródło światła, są selektywnie sterowane elektronicznie przez zespół zdalnego sterowania.

Układ jest zaprojektowany jako zespół elementarnych jednostek, każda przeznaczona do realizowania jednej z wyżej wymienionych funkcji, przy czym rozmieszczenie jednostek jest tak ukształtowane, aby uzyskać określony efekt estetyczny.

Zastosowanie konstrukcji LED, przeznaczonej do sumowania poszczególnych funkcji elementarnych, które mogą być używane w całości, w części lub jedna po drugiej, umożliwia skoncentrowanie wszystkich funkcji oświetlenia pojazdu mechanicznego, w tym kierunkowskazów i reflektorów przeciwmgielnych. W jednym optycznym zestawie. Budowa tych optycznych zespołów oferuje wiele zalet w porównaniu z tymi ze stanu techniki, a mianowicie, że zajmują mniej miejsca i oferują więcej elastyczności jeśli chodzi o ich przestrzenne ułożenie w przedniej części pojazdu, ale nadal emitują światło skupione w obrębie jednego reflektora oddziałującego punktowo (oślepiająco) na siatkówkę oka ludzkiego.

W rozwiązaniu wykorzystano diody LED najnowszej generacji, zdolne zapewnić duże natężenie światła, około 50 lumenów białego światła, w porównaniu do 20 lumenów dostarczanych przez diody LED typu konwencjonalnego. Zastosowanie diod LED dużej mocy pozwala na uzyskanie wymaganej mocy oświetleniowej z mniejszą liczbą źródeł światła, a tym samym zajmujących mniej miejsca tam, gdzie zespoły optyczne mają być zamontowane.

To znane rozwiązanie proponuje zamianę układu większej ilości słabych źródeł światła na układ mniejszej ilości silnych źródeł światła, ale nie uzależnia od ich mocy świetlnej wielkości powierzchni emitującej światło z tych źródeł światła.

Z francuskiego opisu patentowego nr FR 2853717 B1 znany jest także reflektor, w którym w obudowie lampy jest umieszczonych wiele świetlnych jednostek wykorzystujących diody elektroluminescencyjne jako źródła światła, osadzonych w pochyleniu na wspólnym podpierającym metalowym elemencie. Jeśli część lub wszystkie jednostki oświetlenia są włączone, diody elektroluminescencyjne wraz z emisją światła wytwarzają ciepło. Również w przypadku, gdy którakolwiek z jednostek oświetlenia jest włączona, ciepło wytwarzane przez diody elektroluminescencyjne przechodzi do metalowego elementu podpierającego o dużej pojemności cieplnej poprzez płyty i bloki podpierające źródła światła, dzięki przewodzeniu przez nie ciepła. W konsekwencji, wzrost temperatur w diodach elektroluminescencyjnych może być udaremniony. Reflektor ten również jest wyposażony w wiele jednostek świetlnych umieszczonych wewnątrz jednego reflektora, również zajmującego powierzchnię nieco większą od narożnego reflektora w rozwiązaniach tradycyjnych, ale nadal oddziałującego punktowo(oślepiająco) na siatkówkę oka ludzkiego.

Reflektory według opisanych wyżej, znanych rozwiązań nie posiadają cechy nieoślepiania uczestników ruchu drogowego. Znane zespoły oświetleniowe pojazdów, umieszczone na dużej powierzchni przedniej części pojazdu tworząc wielkopowierzchniowe ekrany świetlne, spełniają różne funkcje oświetleniowe. Ich moc świetlna jest z góry zdeterminowana w taki sposób, że na przykład dwa reflektory służą jako światła drogowe, dwa następne - jako światła mijania, przeciwmgielne i kierunkowskazu a pozostałe mają najczęściej funkcję ozdobną. Mają one nadal charakter oświetlenia 2-punktowego, które oko ludzkie postrzega jako dwa bardzo jasne, oślepiające punkty świetlne. Kierowcy są zmuszeni korzystać z funkcji przełączania świateł z długich na krótkie, ograniczając w ten sposób powierzchnię oświetlonego obszaru w ruchu drogowym.

Wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy pojazdu zapobiegający oślepianiu, według wynalazku zawierający co najmniej jeden rząd reflektorów ułożonych w na całej szerokości przedniej części pojazdu, przy czym każdemu reflektorowi jest przyporządkowany co najmniej jeden zespół optyczny

PL 217 393 B1 reflektora oraz co najmniej jedno źródło światła w postaci żarówki halogenowej lub żarówki ksenonowej lub diody świetlnej LED lub panelu diodowego LED wyposażony w układ detektorowo-sterujący i przełącznik trybu świecenia, charakteryzuje się tym, że wszystkie jego reflektory ułożone na całej szerokości przedniej części pojazdu są reflektorami oświetlającymi drogę a każdy z reflektorów ma moc świetlną pomniejszoną korzystnie n/s - krotnie w stosunku do wymaganej mocy oświetlenia pojazdu, przy czym „n” oznacza sumaryczną powierzchnię wszystkich reflektorów wchodzących w skład całego zespołu oświetleniowego pojazdu, zaś „s” oznacza powierzchnię pojedynczego reflektora. Reflektory mają korzystnie zróżnicowany kształt i korzystnie zróżnicowaną wielkość oraz tworzą układ w kształcie dowolnie wybranej figury geometrycznej.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest minimalizacja zjawiska oślepiania uczestników ruchu drogowego poprzez efekt „rozcieńczenia” światła, uzyskany przez zamianę oświetlenia dwupunktowego na pełne oświetlenie wielkopowierzchniowe. Większa powierzchnia świetlna jest bowiem mniej oślepiająca dla oka, niż mniejsza o takiej samej mocy świecenia. Dlatego też pojazd wyposażony w wieIkopowierzchniowy zespół oświetleniowy według wynalazku nie wymaga zmiany świateł drogowych na światła mijania podczas mijania pojazdów nadjeżdżających z przeciwka. Ponadto, zespół oświetleniowy według wynalazku w znacznym stopniu poprawia widoczność pojazdu przez innych użytkowników ruchu drogowego a także umożliwia wykorzystanie do jego konstrukcji wszelkich znanych źródeł światła i reflektorów, nawet znacznych rozmiarów i małej mocy świetlnej. Również w przypadku awarii pojedynczego źródła światła pojazd nadal jest rozpoznawany w ruchu drogowym jako pojazd dwuśladowy.

Dzięki możliwości rozmieszczenia reflektorów w co najmniej jednym rzędzie, przy zastosowaniu znanych reflektorów o zróżnicowanej szerokości strumienia świetlnego i zróżnicowanej mocy świetlnej, wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy pojazdu według wynalazku ułatwia nadanie strumieniowi świetlnemu przed pojazdem samochodowym pożądanego kształtu i pożądanego stopnia jasności w wybranych jego obszarach, co w przypadku dotychczas znanych systemów oświetleniowych jest bardzo utrudnione technicznie albo wręcz niemożliwe. Zróżnicowanie szerokości reflektorów umożliwia ponadto bardziej precyzyjną modulację kształtu i mocy strumienia świetlnego w centralnej części przestrzeni ruchu drogowego, a więc w najbardziej odległych odcinkach drogi. Dodatkową zaletą zespołu oświetleniowego według wynalazku jest jego estetyka i możliwość wzbogacenia wzornictwa samochodowego.

Przedmiot wynalazku został uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy samochodu osobowego zapobiegający oślepianiu, z jednym rzędem reflektorów o jednakowej wielkości, fig. 2 - zespół oświetleniowy z jednym rzędem reflektorów o różnej wielkości, fig. 3 - z dwoma rzędami reflektorów o różnej wielkości, fig. 4 - z trzema rzędami reflektorów o różnej wielkości, fig. 5 - z trzema rzędami reflektorów o różnej wielkości, ułożonymi w kształcie wydłużonej litery „n”, fig. 6 - z trzema rzędami reflektorów o różnej wielkości, ułożonymi w kształcie spłaszczonej litery „O”, fig. 7 - z trzema rzędami reflektorów o różnej wielkości, ułożonymi w kształcie wydłużonej litery „H”, fig. 8 - z trzema rzędami reflektorów o różnej wielkości, ułożonymi w kształcie wydłużonej litery „U”, fig. 9 - z jednym rzędem reflektorów o jednakowej wielkości, w których źródłem światła jest panel diodowy, fig. 10 - z jednym rzędem reflektorów o różnej wielkości, w których źródłem światła jest panel diodowy, fig. 11 - z jednym rzędem szerokostrumieniowych reflektorów o jednakowej wielkości, fig. 12 - z jednym rzędem wąskostrumieniowych reflektorów o jednakowej wielkości, fig. 13 przedstawia wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy samochodu osobowego z jednym rzędem wąskostrumieniowych reflektorów o różnej wielkości, w widoku z góry, fig. 14 - zespół oświetleniowy z fig. 11, w widoku perspektywicznym, fig. 15 - zespół oświetleniowy z fig. 12, w widoku perspektywicznym, fig. 16 przedstawia zespół oświetleniowy z fig. 13, w widoku perspektywicznym, fig. 17 przedstawia w widoku z góry wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy z przykładowymi modyfikacjami strumienia świetlnego a fig. 18 przedstawia zespół oświetleniowy z fig. 21 w widoku z przodu.

Jak pokazano na rysunku, wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy samochodu osobowego zapobiegający oślepianiu składa się z układu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 reflektorów 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, z których wszystkie są reflektorami oświetlającymi drogę, ułożonych w co najmniej jednym rzędzie na całej szerokości przedniej części samochodu. Każdemu reflektorowi 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 jest przyporządkowane jedno źródło światła 23 oraz jeden zespół optyczny reflektora, przy czym źródłem światła 23 dla reflektorów 9, 10, 11 12, 13, 14, 15, 16, 17 jest żarówka halogenowa, żarówka ksenonowa lub dioda świetlna LED a dla reflektorów 18, 19,

PL 217 393 B1

20, 21, 22 - panel diodowy LED, o mocy świetlnej pomniejszonej korzystnie n/s - krotnie w stosunku do wymaganej mocy oświetlenia pojazdu, przy czym „n” oznacza sumaryczną powierzchnię wszystkich reflektorów wchodzących w skład całego zespołu oświetleniowego pojazdu, zaś „s” oznacza powierzchnię pojedynczego reflektora. Reflektory 9, 18 zespołu oświetleniowego są szerokostrumieniowe, o szerokości strumienia świetlnego 24 równej sumarycznej szerokości strumienia świetlnego 25 uzyskanego ze wszystkich reflektorów 9, 18, które są usytuowane w jednym rzędzie, ich osie optyczne 26 są wzajemnie równoległe a ich strumienie świetlne 24 nakładają się na siebie. Alternatywnie, reflektory 10, 11, 12, 13 są wąskostrumieniowe, o szerokości strumienia świetlnego 27, 28, 29, 30 skorelowanego z wymiarami reflektora, które są usytuowane w jednym rzędzie, ich osie optyczne 31, 32, 33, 34 są ustawione względem siebie pod kątem a ich linie odcięcia 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43 świateł emitowanych przez poszczególne reflektory sąsiadują ze sobą, bądź nieznacznie nakładają się na siebie. Reflektory 9, 18 mają jednakowy kształt i jednakowy wielkość. W alternatywnych rozwiązaniach zarówno kształt jak i wielkość reflektorów 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22 są zróżnicowane w taki sposób, że najbliżej pionowej osi symetrii układu tych reflektorów są umieszczone reflektory o najmniejszej szerokości 13 a reflektory 10, skrajnie odległe od tej osi symetrii, mają największą szerokość. Reflektory 11, 12 usytuowane w odległościach pośrednich, mają szerokość uzależnioną od stopnia bliskości do pionowej osi symetrii układu tych reflektorów, zgodnie z malejącym gradientem szerokości w kierunku tej osi symetrii. Reflektory 9, 10, 11, 12, 13, 18, 19, 20, 21, 22 tworzą układ 1, 2 jednorzędowy, reflektory 14, 15, 16, 17 tworzą układ 3 dwurzędowy oraz reflektor 14, 15, 16, 17 tworzą układ 4, 5, 6, 7, 8 trójrzędowy reflektorów. Ponadto reflektory 14, 15, 16, 17 tworzą układ 5, 6, 7, 8 w kształcie dowolnie wybranej figury geometrycznej. Reflektory 14, 15, 16, 17 tworzą układ 5 w kształcie wydłużonej litery „n”, układ 6 w kształcie spłaszczonej litery „O”, układ 7 w kształcie wydłużonej litery „H” oraz układ 8 w kształcie wydłużonej litery „U” alfabetu łacińskiego.

Za pomocą istniejącego w każdym samochodzie ręcznego przełącznika trybu świecenia istnieje możliwość wyłączenia trybu imitującego konwencjonalne światła drogowe na rzecz trybu imitującego konwencjonalne światła mijania i na odwrót, co przekłada się na włączenie wszystkich źródeł światła jednocześnie bez ich ściemniania albo włączenie wszystkich źródeł światła z jednakowym stopniem ich ściemnienia.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wielkopowierzchniowy zespół oświetleniowy pojazdu zapobiegający oślepianiu, zawierający co najmniej jeden rząd reflektorów ułożonych w na całej szerokości przedniej części pojazdu, przy czym każdemu reflektorowi jest przyporządkowany co najmniej jeden zespół optyczny reflektora oraz co najmniej jedno źródło światła w postaci żarówki halogenowej lub żarówki ksenonowej lub diody świetlnej LED lub panelu diodowego LED, wyposażony w układ detektorowo-sterujący i przełącznik trybu świecenia, znamienny tym, że wszystkie jego reflektory (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) ułożone na całej szerokości przedniej części pojazdu są reflektorami oświetlającymi drogę a każdy z reflektorów (9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22) ma moc świetlną pomniejszoną korzystnie n/s - krotnie w stosunku do wymaganej mocy oświetlenia pojazdu, przy czym „n” oznacza sumaryczną powierzchnię wszystkich reflektorów wschodzących w skład całego zespołu oświetleniowego pojazdu, zaś „s” oznacza powierzchnię pojedynczego reflektora.
2. 2. Zespół oświetleniowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jego reflektory (10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22) mają korzystnie zróżnicowany kształt i korzystnie zróżnicowaną wielkość.
3. 3. Zespół oświetleniowy według zastrz. 1, znamienny tym, że jego reflektory (14, 15, 16, 17) tworzą układ (5, 6, 7, 8) w kształcie dowolnie wybranej figury geometrycznej.