汽车的前照灯
2020-01-11

汽车的前照灯

汽车(1)的前照灯(2;3)有包含许多光电元件(11;12;13;14),最好是发光二极管(LED)的光源(4;5)。在工作时这些光电元件(11;12;13;14)中至少一个有5lm或更高的光通量。按照本发明,这些光电元件(11;12;13;14)按照规则的图案排列并且可以这样来开和关,即由光源(4;5)产生的光束(6,6′,...;7,7′...)有连续可调的空间分布。最好,光源(4;5)只包括光电元件(11;12;13;14)。最好,由汽车(1)速度、汽车(1)方向盘的转动位置、天气条件来影响空间分布。汽车(1)司机也可以影响空间分布。最好,由光源(4;5)产生的光束(6,6′,...;7,7′...)的光谱特征取决于在光束(6,6′,...;7,7′...)中的位置。光束包括基本不同光谱特征的至少两个光束扇区(6,6′;7,7′)。

对熟悉该技术的人们来说,很明显在本发明的范畴内可以进行各种修改。例如汽车前照灯可以有许多不同的形状,如有角度(直角)的,圆形,椭圆等等。一个或n个光电元件也可适合用作指示器。大体上,光束的尺寸是按照要求可调的,例如在汽车低速行驶时产生较宽的光束(照明路肩),或者在高速时使光束变窄。此外,由于(完全)使用光电元件从而有很大选择的自由度的结果,汽车前照灯的位置不再限制在常规的位置(在汽车前面,刚好在道路表面之上)。可以要求在汽车1的挡风玻璃附近装设至少部分的光电元件。也可以在汽车的侧面装设另一部分光电部件。将来LED效率的提高和光输出的增加将能进一步减少LED的数目。

本发明的汽车前照灯的光源由许多光电元件组成。因此,汽车前照灯是由一种型式的光源组成。通过光通量在10-250lm范围内的LED或所谓的多芯片包的组合,使25个这样元件适当组合的,或者少一些,最好为15个这样元件组合的,或者更少一些,4个这样元件组合的光通量满足范围在600到1000lm之间的国际标准。这样包含相对较少数量的光电元件的汽车前照灯的尺寸可以与常规的汽车前照灯尺寸不相上下。使用LED的另一个优点是,与常规的汽车前照灯比较起来这些光电元件的工作寿命非常长。

本发明保护的范围并不局限于上述的例子。本发明包括在每个新颖的特征和每个特征的组合中。在权利要求书中参考数字并不限制它保护的范围。使用术语“包括”并不排除存在与权利要求中阐述的那些不同的元件,在元件之前使用冠词一个或并不排除存在许多这样的元件。

图4B表示图4A的相对宽的光束16与侧光束16的组合,侧光束的形状,宽度和位置取决于汽车1方向盘的位置。这样的侧光束16′最好不开,只有当拐弯或转向时汽车的方向盘超过预先确定的限定角时才开。这样,可以尽早地动态照明汽车所处的空间和地表区域,以及汽车前进的地方。

因为空间分布是(连续)可调,所以改善了司机对道路和车辆周围环境的观察。一方面,对位于或在光束轴线上的目标,例如对面来的车辆,可以更好地观察。另一方面也可改善在光束中心外侧目标的观察。这种光束中心外侧目标的观察也称为轴外视界,与所谓的轴上视界正好相反,轴上视界指的是位于光束中心或紧挨着中心的目标的能见度。轴外视界的例子包括对位于或接近车辆司机视觉场边缘目标的观察,如路肩,(没有照明的)目标,例如在车辆行驶道路边上的行人和骑自行车者,和对与装设按照本发明前照灯的车辆行驶的道路交叉的道路上行驶的车辆的观察。

图3B不仅表示了图3所示的光束,而且还有两个附加的主要用于改善轴上观察条件的光束。通过附加打开黄色或白色的LED C3-C5,得到第三光束扇区6″,通过附加打开黄色或白色LED B6,C6和C7,得到第四光束扇区6。第一光束扇区6和第三及第四光束扇区6″,6的光谱特征可以是不同的。例如可以要求增加在光束扇区6″中黄光的数量,以便改善长距离的能见度。也可以要求在打开主光束(光束扇区6″)时,关闭部分的通过光束(光束扇区6)和/或轴外光束扇区6′。

本发明保护的范围并不局限于上述的例子。本发明包括在每个新颖的特征和每个特征的组合中。在权利要求书中参考数字并不限制它保护的范围。使用术语“包括”并不排除存在与权利要求中阐述的那些不同的元件,在元件之前使用冠词一个或并不排除存在许多这样的元件。

按照本发明汽车前照灯的另一个实施方案,其特征在于,由光源产生的光束的光谱特征取决于在光束中的位置。通过使光源产生的光束的光谱特征取决于在光束中的位置,可以更好地观察位于光束中心外侧的目标。最好,光束至少包括两个有根本不同的光谱特征的光束扇区。通常,由灯发出光束中的光的亮度是其在光束中的位置的函数。对于每个光束扇区来说,亮度在由光束扇区发出的光束的中心最大并随着距离由该光束扇区发出的光束的中心越远而逐渐降低。结果,在所谓轴上视界上光的亮度要相对大大高于在所谓轴外视界上的亮度。

实践中应注意,适光和微光光束最好都有宽广的光谱,使它们两种光束都有或多或少“白”的现象。适光和微光光束之间的差别好象对应于有高和低色温光束之间的差别。

在图2表示的例子中,光源4;5完全由许多发光二极管(LED)组成。在这个例子中LED的排列是8×3。为了识别的目的在图2中行用字母A,B,C表示,列用1-8数字表示。通过使用光通量在10-250lm范围的蓝,黄/橙,红和绿光的LED或所谓的多芯片包,使25个这样元件合适组合的光通量,或者少一些最好是15个这样元件组合的光通量,或者更少一些例如4个这样元件组合的光通量满足用于产生通过光束和/或主光束的国际标准化的和特定的亮度,这些光束的亮度范围在600-1000lm之间。有这样相对较少数目光电元件11;12;13;14的汽车前照灯的尺寸与常规汽车前照灯的尺寸不相上下,甚至更小。