用於機動車的大燈的製作方法
2023-05-18 19:45:46 2
本發明涉及用於機動車的大燈，所述大燈包括優選地高解析度的並且自適應的遠光模塊和殼體，其中遠光模塊具有用於產生光的光模塊和至少一個在主輻射方向上在光模塊下遊的光學成像系統，所述成像系統將由光模塊產生的光成像到遠光模塊前的區域中。
此外，本發明還涉及具有至少一個、優選地兩個上面提到的大燈的機動車。
背景技術：
具有遠光模塊的機動車大燈在現在技術中是完全已知的。遠光模塊典型地也如其名字所暗示的那樣被用於產生車輛、例如機動車的遠光分布。在此，接通的遠光模塊通常放射強光，所述強光足夠用於照明車輛前的在空間上在光傳播方向上向前延伸到遠處（典型地超過幾十至幾百米）的區域。隨著技術的進步，在機動車大燈中越來越頻繁地使用高解析度的遠光模塊。這種遠光模塊尤其是允許所輻射的遠光分布適配於確定的交通狀況並且由此經常被稱為「自適應的遠光模塊」或者「高解析度的自適應的遠光模塊」。確定的交通狀況例如可以包括在向前行駛的機動車的前部地帶中的靜止和/或運動的物體，這些物體由自適應的遠光模塊漸隱（ausgeblendet）。由此實現所謂的「無炫目遠光」的功能。但是，已知的是，不是在所有交通狀況中都能夠並且允許使用這些遠光模塊。例如，根據常設的交通規則在市界之內行駛時不允許使遠光模塊保持打開或者不允許輻射遠光。在此僅僅允許使用被淡化（abgeblendet）的光分布。這導致，在市區行駛的情況下遠光模塊基本上在全部時間內必須保持關閉。
此外，對於大燈的要求一直繼續提高，所述大燈實現除了已經已知的照明場景（例如近光、（自適應）遠光、轉向光、霧光等）之外附加的照明場景、諸如地面投影或地面標記或者近光的部分。這些附加的照明場景應當輔助駕駛員並且也輔助其它交通參與者（包括行人）。確定的地面投影在惡劣的天氣情況、如雨天或雪天下、也或者在惡劣的路面的情況下可以被證實為特別有用的，並且能夠標記難以看見或者完全不再能看見的車道標記、拐彎箭頭、導向線、斑馬線等等並且對於駕駛員和其它交通參與者來說使其重新可見。
「地面投影」和「地面標記」的概念結合本發明理解為如下那些光分布：所述光分布在機動車的前部地帶中佔據至少一個與（例如）近光分布相比而言小的區域（spot（光斑））並且以距該機動車5米直至40米（優選地5米直至25米）的間隔被布置在馬路上。
然而常規的遠光模塊的使用限於自適應遠光、例如限於無炫目遠光，因為遠光模塊的張角僅僅足夠用於常規的（或者用於上述意義上的自適應）遠光。張角本身受限於當前可用的光技術。
技術實現要素：
因此，本發明的任務是提供一種帶有遠光模塊的大燈，所述大燈為使用遠光模塊而提供增值並且實現上面所提到的附加的照明場景。
該任務按照本發明利用開始所提到類型的大燈通過如下方式來解決：所述大燈包括至少一個以能夠圍繞至少一個軸偏轉、尤其是轉動的方式被布置在殼體中的支承架，其中給所述支承架分配至少一個偏轉設備，所述偏轉設備用於使該支承架關於殼體而圍繞至少一個軸偏轉，光模塊和光學成像系統被容納在支承架中，所述偏轉設備使得支承架圍繞所述至少一個軸偏轉在0°至最大角度之間、優選地在0°至13.5°之間、尤其是在0°至10°之間的角度，並且該成像系統將由光模塊產生的光作為至少一個部分光分布成像到遠光模塊前的區域中、優選地在支承架偏轉了最大角度的情況下成像到遠光模塊前5至40米之間的區域、尤其是在5至25米之間的區域中，其中所述至少一個部分光分布被構造為部分近光分布和/或被構造為標記光分布、尤其是被構造為地面標記光分布。
在此，容納光模塊和光學成像系統的支承架在定義的活動範圍之內（例如在0°至13.5°之間，優選地在0°至10°之間）可以被調整到任意位置上。由此，能夠附加地實現另外的不同的投影平面，所述投影平面處於原始定義的遠光範圍之下並且不能利用標準的遠光模塊來實現，所述標準的遠光模塊基本上剛性地（除了基本調整之外）布置在大燈中。在這些所提供的投影平面之內，遠光模塊可以被用於示出不同的圖像或者照明場景。
除此之外可以規定：光模塊固定地布置在殼體中，光學成像系統被容納在支承架中，支承架以能夠圍繞至少一個軸偏轉、尤其是轉動的方式被布置在殼體中，偏轉設備使支承架圍繞所述至少一個軸偏轉在0°至最大角度之間、優選地在0°至13.5°之間的角度，並且該成像系統將由光模塊產生的光成作為至少一個部分光分布成像到遠光模塊前的區域中、優選地在支承架偏轉了最大角度的情況下成像到遠光模塊前方在5至40米之間的區域中、尤其是在5至25米之間的區域中，其中所述至少一個部分光分布被構造為部分近光分布和/或被構造為標記光分布、尤其是被構造為地面標記光分布。
在該實施方式中，僅僅光學成像系統被偏轉並且因此在定義的活動範圍之內被調整到任意位置上（偏轉位置）。在此，有利的是，光模塊可以剛性地（但是這不排除光模塊的基本調整）布置在大燈的殼體中並且不必一起偏轉。在此，光學成像系統可以例如藉助於鉸鏈元件以可偏轉的方式與被固定在殼體中的光模塊連接。
此外可能適宜的是，偏轉設備與殼體固定地連接並且包括電動的調節裝置和/或機械的調節裝置，所述調節裝置與支承架結合來使支承架偏轉。考慮到大燈的校準，偏轉設備與殼體的連接可能是有利的。
關於在大燈中的構件的數量，可以規定：支承架與光學成像系統一體地被構造。
關於遠光模塊在大燈中的安裝可能適宜的是：遠光模塊包括固定架，該固定架容納光模塊，其中固定架固定地被布置在、尤其是被固定在殼體中。
在本發明的一種改進方案中可以有利地規定，偏轉設備與固定架固定地連接並且包括電動的和/或機械的調節裝置，所述調節裝置與支承架結合來使支承架偏轉。將偏轉設備安裝在固定架處例如可以在更換遠光模塊時是有利的。在此，可以在鬆開固定架和支承架之後將整個遠光模塊從殼體中取出。
考慮到光圖像的產生可能適宜的是：光模塊包括至少一個、優選地兩個或更多個光源以及至少一個照明對象，其中所述至少一個光源在接通狀態中對照明對象進行照明，該照明對象對由光源產生的光進行轉向和/或轉換，其中光源和照明對象關於光學成像系統被布置，使得基本上全部被轉向和/或轉換的光都進入到光學成像系統中。
關於光圖像的質量可能有利的是，照明對象或者由照明對象產生的中間圖像基本上布置在光學成像系統的焦平面、優選地焦點中。在帶有例如偽橢圓的反射器的投影模塊中，該照明對象可以首先產生中間圖像，該中間圖像優選地位於成像系統的焦平面中，所述光學成像系統將中間圖像成像到遠光模塊之前。
在本發明的一個優選的實施方式中可以規定：至少一個、優選地所有光源被構造為led光源，並且優選地至少一個照明對象被構造為微反射鏡陣列、優選地被構造為微掃描儀。在此，光模塊連同光學成像系統一起構成高解析度的基於led的投影儀，利用所述投影儀能夠產生不同形狀和顏色的光圖像（參見圖6至9）。
除此之外可以規定：至少一個、優選地所有光源被構造為雷射光源，並且所述至少一個照明對象被構造為光轉換元件。
在此可能合乎目的的是：光模塊具有光轉向元件，所述光轉向元件將由一個雷射光源/多個雷射光源所產生的光轉向到光轉換裝置上，其中所述光轉向元件中的至少一個優選地包括多個微反射鏡。
雷射在大燈中的應用已經在專業文獻中被闡明並且屬於現有技術。在此，大多充分利用雷射的作用距離。在按照本發明的大燈中，雷射模塊例如帶來如下優點：能夠實現光圖像的更精細的解析度並且強雷射即使在極其惡劣的天氣情況下也基本上是良好地可見的。
可能適宜的是，在大燈的被安裝到機動車中的狀態中，所述至少一個軸基本上水平地並且橫向於大燈的主輻射方向進行延伸。在被這樣定向的至少一個軸的情況下，光模塊在偏轉時基本上向下「傾斜」，這導致所輻射的光圖像的下降並且導致在光圖像和機動車之間的間隔縮短。
在減少在容納光學成像系統的支承架偏轉時的成像誤差方面，可能有利的是，所述至少一個軸位於成像系統的焦平面中，優選地延伸通過光學成像系統的焦點。
可以有利地規定：至少一個部分光分布被構造為一個、兩個或更多個地面標記光分布，其中每個地面標記光分布從下面的光分布之一中被選擇：
-導向線放射光分布，其可以在道路邊緣被糟糕地標記或被（雪、沙、泥等等）弄髒的情況下是特別有利的；
-行駛車道寬度指示器光分布，其可以在超車行動中在難以看見的道路標記的情況下是有利的；
-制動維持光分布，其可以為保持與在前行駛的車輛或與機動車前的其它障礙物的安全的間隔的目的而是有用的；
-距離指示器光分布；
-方向箭頭光分布，其中距離指示器光分布和方向箭頭光分布優選同時被輻射，並且距離指示器光分布給駕駛員顯示直至十字路口的距離，並且方向箭頭光分布將駕駛員的意圖告知其它的交通參與者。除此之外，當駕駛員在轉彎行動結束之後忘記使行駛方向指示器去激活時，該方向箭頭光分布可以是有利的；
-停車線光分布；
-人行橫道光分布；
-行人警示光分布，該光分布通過投影到地面上的符號來警示行人提防例如由其它車輛引起的可能的危險。當例如行人從有軌電車下來並且想立刻到達相對的道路側並且在此為其行動而選擇有軌電車之後的路徑並且沒有足夠注意迎面車流時，這可以是有利的；
-泊車空位標識光分布。在此，泊車空位標識光分布不理解為從現有技術已知的泊車輔助，而是理解為如下光分布：該光分布使得駕駛員和/或機動車乘客在道路邊緣處或者在公共或者私人停車場上或者停車庫或者地下停車場中注意到一系列例如彼此密集地停放的車輛中的泊車可能性。
停車線光分布、人行橫道光分布和行人警示光分布可以共同地或者單個地被輻射，並且在難以看見的人行橫道標記的情況下輔助行人和駕駛員（參見圖9）。
開始所提到的任務也利用一種機動車按照本發明通過如下方式來解決，該機動車具有至少一個用於檢測在該機動車之外的對象的傳感器單元以及至少一個控制單元，其中該控制單元被分配給至少一個遠光模塊、優選地兩個遠光模塊、以及所述至少一個傳感器單元，其中控制單元根據由傳感器單元檢測的對象和/或機動車速度和/或行駛方向指示器的狀態來控制至少一個遠光模塊、優選地兩個遠光模塊，使得至少一個遠光模塊、優選地兩個遠光模塊輻射用於構成至少一個部分光分布的光，所述部分光分布被構造為部分近光分布和/或一個、兩個或更多個地面標記光分布，其中每個地面標記光分布從下面的光分布之一中被選擇：
-導向線放射光分布；
-行駛車道寬度指示器光分布；
-制動維持光分布；
-距離指示器光分布；
-方向箭頭光分布；
-停車線光分布；
-人行橫道光分布；
-行人警示光分布；
-泊車空位標識光分布。
在此可以有利地規定：所述至少一個大燈具有基本上75至90釐米的裝配高度並且支承架能夠在0°至13.5°的範圍中、尤其是在0°和10°之間的範圍中偏轉。
附圖說明
下面藉助示例性的、非限制性的實施方式進一步闡述本發明，這些實施方式在附圖中被闡明。在所述附圖中：
圖1以示意圖示出按照本發明的大燈的相關的組件以及其關聯，
圖2示出圖1的在偏轉狀態中的大燈，
圖3示出圖1的大燈的改進方案，
圖4示出圖3的在偏轉狀態中的大燈，
圖5示出帶有按照本發明的大燈的機動車的示意圖，所述大燈產生導向線放射光分布，
圖6示出帶有兩個按照本發明的大燈的、超車的機動車的示意圖，所述大燈產生行駛車道寬度指示器光分布，
圖7示出帶有至少一個按照本發明的大燈的機動車的示意圖，所述大燈產生制動維持光分布，
圖8示出帶有至少一個按照本發明的大燈的機動車的示意圖，所述大燈產生距離指示器光分布和方向箭頭光分布，
圖9示出帶有至少一個按照本發明的大燈的機動車的示意圖，所述大燈產生停車線光分布、人行橫道光分布和行人警示光分布，以及
圖10示出安裝到機動車中的大燈。
具體實施方式
首先參照圖1。在該圖中示意性示出了按照本發明的大燈以及其相關的組件的一種優選的實施方式。該機動車大燈具有被布置在殼體2中的遠光模塊1。在此，遠光模塊1包括用於產生光4的光模塊3、至少一個在主輻射方向oa上在光模塊3下遊的光學成像系統5，所述成像系統5將由光模塊產生的光4成像到遠光模塊1前（在主輻射方向oa上）的區域中。在這裡所示的實施方式中，成像系統5與光模塊3固定地連接，這僅僅是說：可以被構造為光學相關的構件、例如透鏡、光闌、反射鏡、稜鏡等等的裝置的成像系統5關於光模塊3不能偏轉或者甚至不能運動。為了容納光模塊3和光學成像系統5在大燈中設置有至少一個支承架6。除此之外，殼體2典型地具有容納架20，所述容納架固定地被布置在、例如形狀配合地（formschluessig）被固定在殼體中，並且容納支承架6，使得支承架6以能夠圍繞至少一個軸s關於殼體2在容納架20中偏轉、尤其是轉動的方式被安置。然而，容納架20在殼體2中的存在性不是必需的。應當僅僅設置為了能夠將支承架6以能夠偏轉、尤其是轉動的方式布置在殼體2中的裝置。這種裝置在機動車製造中是常見的並且對於專業人員來說是完全已知的。軸s按照本發明布置在與主輻射方向垂直的水平平面中，所述主輻射方向與光學成像系統的光軸oa重合。在此，「水平」的概念涉及大燈被安裝到機動車中的狀態。為了使支承架6偏轉，在大燈中按照本發明設置有至少一個偏轉設備7，該偏轉設備7例如可以構造為線性調節器（linearsteller）或者旋轉傳動器（rotationsantrieb），所述偏轉設備與殼體2優選地固定地連接並且可以具有機械和/或電動的調節裝置9，該調節裝置9為了使支承架6圍繞軸s偏轉而與支承架在至少一個點、優選地兩個、三個或者更多點處結合。調節裝置9被構造為使得偏轉設備7能夠使支承架6圍繞軸s偏轉在0°（0位置）和最大角度wmax（最大偏轉位置）之間的、優選地在0°和13.5°之間的、尤其是在0°和10°之間的角度w。這裡以及完全一般地在本發明的範疇中，角度w理解為支承架6的「傾斜位置」。在此，支承架6通過偏轉向下傾斜並且被帶到傾斜位置中。角度w（傾斜位置）例如是在光軸（主輻射方向）oa和水平平面（例如參見圖4）之間的角度。角度w的一種替代的示圖在圖2中示出。當支承架6向下傾斜時，角度w為正。
在這一點應當注意的是：光模塊3一般、也即在本發明的每種實施方式中能根據支承架的偏轉位置以不同的方式被運行。在圖1中所示的0位置中，光模塊3在接通狀態中例如輻射用於產生部分遠光分布的光，所述部分遠光分布例如可以將近光分布補充成遠光分布。結合本發明將其理解為遠光模塊的「遠光模式」。從支承架6的可預給定的（例如2°的）偏轉位置w0起，光模塊3例如放射用於產生部分近光分布和/或標記光分布、優選地地面標記光分布的光（參見圖5至圖10）。在此，尤其是地面標記光分布具有多個不同形狀（直線、方形、箭頭、四角形、字母、象形圖（piktogramm））的彼此至少部分地重疊或者不重疊的區域（參見圖5至圖10），其中這些區域位於該機動車前最大40米的間隔處。結合本發明將其理解為遠光模塊的「地面標記模式」。光模塊的運行模式之間另外的技術區別下面還將進一步加以討論。
圖2示出圖1中的大燈，在所述大燈的情況下容納光模塊3和光學成像系統5的支承架6被偏轉了最大角度wmax。在此，遠光模塊1運行在地面標記模式中，該地面標記模式從前面所提到的可預給定的偏轉位置w0起可以被激活。
在本發明的在圖3中所示出的改進方案中，光模塊3可以固定地被布置在殼體2中。光學成像系統5被容納在支承架6中或者與支承架6一體地被構造。在此，容納光學成像系統5的支承架6可以與光模塊3分離地被構造或者與光模塊3例如藉助於鉸鏈元件（未示出）可偏轉地連接。支承架6以能夠圍繞至少一個軸s關於光模塊3並且因此關於殼體2偏轉、尤其是轉動的方式被布置在殼體2中。
在此有利的是，光模塊3可以基本上剛性地布置在殼體2中並且不必一起偏轉。在此，「基本上剛性」應理解為：光模塊3僅僅能夠在涉及其基本調整的範圍中運動。按照經驗，該基本調整範圍僅僅為幾度（例如0°至2°），由此光模塊3在其基本調整範圍中不是為了產生上面提到的地面投影或地面標記。除此之外，可以在大燈中設置固定架10，所述固定架10固定地布置在殼體2中，優選地與殼體2形狀配合地連接、例如旋擰，並且容納光模塊3，如可以從圖3獲悉的那樣。此外，從圖3中還可以看出，設置在大燈中的偏轉設備7可以與固定架10優選地固定地連接並且包括電動和/或機械的調節裝置9，該調節裝置9與支承架6結合來使支承架6偏轉。
當然，如下技術特徵是可選的：偏轉設備7布置在固定架10處並且與該固定架優選地固定地、例如形狀配合地連接。偏轉設備可以如圖1和/或圖2所示出的那樣在圖3（和圖4）中所示出的實施方式中也與殼體2優選地固定、例如形狀配合地連接。
如在圖3和圖4中所示出的那樣，按照本發明被布置在垂直於光軸oa的水平平面中的軸s（在圖1至4中支承架6的偏轉軸）可以延伸通過光學成像系統5的焦點f。這具有如下優點：布置在焦點f中的每個對象、例如光源可以在容納光學成像系統5的支承架6偏轉時通過成像系統5而基本上無失真地（成像誤差）被成像。
為了完整性起見，應當注意：為了更簡單的表達起見而在整個公開文件的範疇中在其它地方談及「焦點」。在現實中，「焦點」的概念是一種數學理想化。在此，穿過非理想的光學成像系統的光束不能被成像到焦點中或者被成像在焦平面上、而是可以被成像到包括所述焦點的焦面中。該焦面可以是焦平面，但是一般來說該焦面由於成像誤差（例如畸變）而可能不是平面地、而是還可能彎曲地「被構造」，也即光束通常聚焦到包含焦點的彎曲的面中。
圖4示出圖3中的大燈，在所述大燈的情況下容納光學成像系統5的支承架6被偏轉了最大角度wmax。在此，遠光模塊1運行在地面標記模式中，該地面標記模式從上面提到的可預給定的偏轉位置w0起可以被激活。
圖1或者圖3中的大燈的光模塊3按照本發明包括至少一個、優選地兩個或者更多個光源以及至少一個照明對象，其中至少一個光源在接通狀態中對照明對象進行照明，該照明對象對由光源產生的光進行轉向和/或轉換，其中光源和照明對象關於光學成像系統被布置，使得基本上全部的被轉向和/或轉換的光都進入到光學成像系統中。在此，照明對象基本上布置在光學成像系統5的焦平面f中（焦點中）。
在本發明的特別有利的實施方式中，光模塊3被構造為高解析度的投影系統（hdp=highdefinitionprojector=高解析度投影儀）。所述高解析度的投影系統的每個光源例如可以被構造為雷射光源或者優選地高功率的（具有非常高的強度的）led光源。在此，照明對象可以被構造為現有技術中已知的微掃描儀（在led光源的情況下）或者構造為光轉換裝置（在雷射光源的情況下）。光轉換裝置以專業技術人員用語也稱為「磷光體（phosphor）」。在此，在圖3和圖4中的實施方式中，微掃描儀或磷光體被布置在光學成像系統5的焦點f中。
圖5至圖9示意性示出部分光分布，所述部分光分布可以利用按照本發明的在地面標記模式中運行的大燈來產生。在此，至少一個部分光分布8被近光分布a和/或被城市光光分布sl疊加。具體地：圖5示出導向線放射光分布8a；圖6示出行駛車道寬度指示器光分布8b；圖7示出制動維持光分布8c，其可以用於維持例如與在前行駛的車輛的安全距離；圖8示出距離指示器光分布8d和方向箭頭光分布8e作為轉彎輔助，所述轉彎輔助例如在操縱（轉彎指示器的）閃光器fa時可以被激活；以及圖9示出停車線光分布8f、人行橫道光分布8g和行人警示光分布8h，其不僅支持裝備有至少一個按照本發明的大燈的機動車的駕駛員而且支持其它的交通參與者。在此，在上面描述的情況中的一些情況下（例如圖8和圖9）可能適宜的是：動態地輻射地面標記光分布。也僅僅是說，支承架6在大燈中的偏轉位置在地面標記模式中不是保持恆定的，而是例如當車輛的速度變得越來越小時變得越來越大，由此在馬路上被照明的區域關於馬路基本上保持不動並且靠近該車輛。
為此目的，在按照本發明的機動車中可以設置至少一個用於檢測在機動車之外的對象的傳感器單元以及至少一個控制單元，其中該控制單元被分配給至少一個遠光模塊、優選地兩個遠光模塊、以及所述至少一個傳感器單元，其中控制單元根據由傳感器單元檢測的對象和/或機動車速度和/或行駛方向指示器fa（轉彎指示器）的狀態（打開/關閉）來控制至少一個遠光模塊、優選地兩個遠光模塊，並且例如按照機動車速度和/或行駛方向指示器（轉彎指示器）的狀態來適配一個支承架/多個支承架的偏轉位置。
圖10示出上面描述的機動車的前部，該機動車具有至少一個按照本發明的大燈。在此，距馬路上以地面標記所照明的區域的間隔p取決於所述至少一個大燈的裝配高度h以及取決於（這裡未示出的）遠光模塊的（這裡未示出的）支承架的偏轉位置（角度）w。在遠光模式中，大燈放射出部分遠光分布fl，在大燈中的支承架在0位置，光軸oa基本上水平地定向。在遠光模塊的地面標記模式（輻射詞「stop（停）」）中，間隔p可以通過增大角度w來減小，從而所投影的地面標記總是保持在馬路的相同部位上。（這裡未示出的）支承架在這裡「被傾斜」了在水平線和光軸oa'之間的角度w。