用于产生光动画的用于机动车的发光设备

文档序号:1879007 发布日期:2021-11-23 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 用于产生光动画的用于机动车的发光设备 (Lighting device for a motor vehicle for producing a light animation ) 是由 W·托马斯 R·兰德勒 于 2020-04-15 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种用于产生光动画的用于机动车(18)的发光设备(10)。该发光设备(10)具有光发射设备(24),其中,该光发射设备(24)被划分为多个区段(Si)。发光设备(10)此外具有控制单元(40),该控制单元被设计成,分开地操控光发射设备(24)的多个区段(Si)中的每个区段。此外,控制单元(40)被构造成,如此操控多个区段(Si),使得发光设备(10)的在用于光动画的所有区段上的平均的光度参数(LD、LS)处在规定的区间内。(The invention relates to a lighting device (10) for a motor vehicle (18) for producing a light animation. The light-emitting device (10) has a light-emitting device (24), wherein the light-emitting device (24) is divided into a plurality of segments (Si). The light-emitting device (10) furthermore has a control unit (40) which is designed to separately actuate each of a plurality of segments (Si) of the light-emitting device (24). Furthermore, the control unit (40) is designed to control the plurality of segments (Si) in such a way that the mean luminosity parameters (LD, LS) of the light-emitting device (10) over all segments for the light animation lie within a defined interval.)

用于产生光动画的用于机动车的发光设备

技术领域

本发明涉及一种用于产生光动画的用于机动车的发光设备。此外,本发明也涉及一种用于机动车发光设备的用于产生光动画的相应方法。

背景技术

目前在机动车中的光功能通常仍利用白炽灯实现,或者一段时间以来尤其在较高级的机动车中也利用LED技术实现。在利用白炽灯发光的情况中,优点是制造成本相对适宜,而在LED的情况中,优点是较大的设计可能性、长的使用寿命和能效。

根据申请人的目前认识,目前所有光源和点光源都不能在没有附加光学器件的情况下形成具有恒定的光亮度和辐射特性的面式光。此外,利用目前存在的光系统不能在发光面内产生相对细分的分区。

在单个的发光区段之间通常需要相对大的划分区域。为了产生均匀的发光区,通常在漫射材料后方布置大量单个的LED元件。由此,这些大量单个的LED元件的光被不确定地散射并且因此产生均匀的发光面的视觉印象。但这在测量技术上却非如此,通过相应的测量技术可证实在光亮度中非常高的不均匀性。由此在光功能的设计和动画中存在限制。

例如,在发光面之内无法显示具有不同明度的被精确地实施的区域。此外,在发光面上出现的光亮度分布也不是恒定的。这例如可以由于漫射体中的材料公差、散射颗粒的非确定性的分布、LED元件的公差以及在光源与漫射体相对于彼此的位置偏差而产生。由此首先可以确定,目前不能在符合规定的光度参数的投影面上显示光动画。光度参数例如可以是发光面的光亮度。光度参数也可以表示发光设备的光强分布。

尤其是在机动车尾灯区域中需要相应的尾灯射出规定光强度的光。这尤其是法律所规定的。但仍期望或需要的是,虽然规定了该光度参数,但还能借助于机动车的发光设备、例如利用尾灯产生不同的光动画。

发明内容

本发明的目的是,提供一种发光设备,借助于该发光设备可实现光动画,但仍遵守发光设备的规定的光度参数。

该目的根据本申请的独立权利要求实现。在从属权利要求、说明书和附图中给出合理的改进方案和备选的实施方式。

本发明提出一种用于产生光动画的用于机动车的发光设备。该发光设备能够附加地或备选地输出或示出光动画。该发光设备具有用于产生或示出光动画的光发射设备。如果发光设备例如构造成尾灯,则该尾灯用于向后方显示机动车及其宽度。在此,光发射设备被划分成多个区段。所述多个区段可分别构造成光源。每个单个的区段都可构造成独立的光源。由此,相应的区段可发出光。由此,控制单元可被设计成,操控所述多个区段或分开地操控每个单个的区段。通过控制单元的操控、尤其是调整或改变各相应区段的光度参数。由此,控制单元能够调整各相应区段的光亮度(Leuchtdichte)或明度/亮度(Helligkeit)。由此,控制单元能够使一个或多个区段不同地发光。例如,光发射设备可划分成多个同样大的正方形区域。每个区段的形状和面积可以是相同的或是不同的。因此,可设置多边形的、圆形的、椭圆形的、三角形的或任意形状的区段。此外,各相应区段还可以在大小方面有所不同。

发光设备具有控制单元,该控制单元被设计成,分开地操控光发射设备的多个区段中的每个区段。这尤其意味着,控制单元可以不同地操控多个区段中的每个区段。操控尤其指以电流和/或电压加载相应的区段。由此尤其影响相应区段的光强度或光亮度。

控制单元设计成,为了产生光动画,分别在多个时刻对多个区段在相应区段的光度参数方面进行不同的操控或调节。光度参数可包括关于相应区段的值。例如,光度参数可包括关于光强度或关于光亮度的值。由此可以为每个单个区段给出单独的关于光度参数的值。例如,所有区段是相同的并且具有例如5cd/m2的相同的光亮度。在这种情况中,每个区段在光亮度方面具有相同的值。术语“光动画”尤其涉及对光发射设备的区段的随着时间不同的操控。这可被视为在相应时刻的“区段状态”。在不同时刻不同的区段状态尤其得到光动画。在光度参数方面对区段的相应操控可被称为“光分布”。

控制单元可借助于调节电流来调整、控制和/或调节相应区段的光亮度或光强度。对单个区段的相应的脉宽调制是可行的。控制单元可以根据操控情况对多个区段中的每个单个区段加载不同的电流强度或电压。由此,控制单元可利用在光度参数方面的不同的值来设定每个区段。借助于发光设备可示出多种光动画。发光设备具有一种或多种光功能。光功能例如可以是远光、制动光、闪烁光、尾灯光和/或投影光。由此,发光设备可构造成前照灯、闪光灯和/或尾灯。

控制单元此外被设计成,如此操控多个区段,使得发光设备的在用于光动画的所有区段上的平均的光度参数处于规定的区间内。光度参数尤其可以是恒定的/常数。由此,规定的区间可代表恒定的值。“恒定”意味着,光度参数的值,例如光强度的值或光亮度的值不总是精确地等于该恒定的值,而是在技术可实现性的范围内在恒定的值附近波动。例如,在恒定的值附近波动1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%也仍表示恒定的值或者代表恒定的值。由此,该恒定值近似是恒定的就足够了。

由此,每个区段都对光度参数有影响。发光设备的光度参数优选是通过光发射设备的所有区段的整体所产生的有效的光度参数。控制单元可设计成,如此调节或设置各相应区段的各自的电流强度,使得发光设备的在所有区段上的平均的光度参数值、尤其光强度或光亮度处在规定的区间内,或者近似是恒定的。单个的区段可能被激活或者视操控情况而定产生光亮度。该光亮度小于该相关区段的最大可能的光亮度。由此不需要每个区段都必须遵守或满足同一光度参数或其数值。可通过控制单元将多个区段动态地分配为不同的组。由此,可得到区段的不同的空间分布。在组内的区段可以被相同地操控。因此,例如可在第一组中提高区段的明度,在第二组中可使区段变暗,以产生具有规定的光强度或光亮度的光动画。由此,控制单元可以针对区段或针对区段的组实现在光度参数方面的不同的强度分配。

控制单元优选如此操控区段中的多个区段或全部区段,使得遵守有效的光度参数或对应的规定区间。替代或补充于进行操控,控制单元还可以对区段进行调节。由此,控制单元可构造成,调节多个区段的光亮度或光强度,使得发光设备的在用于任意光动画的所有区段上的平均的光度参数处于规定的区间内。根据对相应的区段加载的相应的电流强度能够影响或调节该相应的区段的光亮度。特别是,控制单元可采用传感器数据,该传感器数据被结合到对光强度的调节中。该传感器数据例如可以是区段的温度数据或运行时间数据。借助于求平均尤其能够确定或设置发光设备的有效光度参数。

术语“光度参数”可具有不同的含义。光度参数例如可代表光强度。光强度尤其为在确定的立体角内的光通量。由此,光强度可表述为单位立体角的光通量。在此,立体角优选地不是平面的二维的立体角,而是以立体弧度给出的三维立体角。在此,用于光强度的SI单位是坎(cd)。尤其是,光度参数可仅仅涉及光强度。与机动车的照明相关的法规或法令例如规定了机动车尾灯在光强度方面的数值。

例如在欧盟官方公报的法规(L285,2014年9月30日)中提到在尾灯方面的最小光强度是4坎。由于该法规或法令涉及光强度,所以尾灯的光度参数也同样可以涉及光强度。对其它发光设备也是如此。

但另选地或附加地,术语“光度参数”也可以表示光亮度/发光率。光亮度可理解为从一个表面射出的光通量。由此,光亮度的单位是坎每平方米(cd/m2),而光强度的单位是坎(cd)。由此,光亮度与表面有关。就表面而言存在不同的出发点或阐述方案。在本申请的范围中,就光亮度而言始终使用发光的或发射光的任意表面。这尤其是光发射设备的相应区段。在本申请的范围中并不考虑表面的“看上去的”大小或取决于外部基准点的所看到的表面。由此,在本申请的范围中的光亮度是由发光的面(光发射设备的区段)射出的光通量。虽然法规或条例涉及的是光强度,但是发光设备的发光或光辐射在技术上借助于相应区段的不同光亮度来实现。由此,具体而言使光度参数基于相应区段或光发射设备的光亮度是有意义的。然而在此优选如此选择或设定相应区段的光亮度,使得发光设备或尾灯的规定的光强度符合法律规定。

出于相同的原因,光度参数也可以基于光通量或照度。照度可理解成到达被照射表面上的光通量。该表面尤其是示出光动画的投影面。从光发射设备射向投影面(遮盖板Abschlussscheibe)的光或光通量越多,照度越大。在本申请的范围中,术语“光度参数”优选涉及光强度和/或光亮度。

控制单元可单独操控或调节每个单个区段的光亮度,从而发光设备在所有区段上的平均的光度参数处在规定的区间内。该规定区间例如可具有下限值和上限值。在尾灯作为发光设备的情况中,例如下限值可为4坎。上限值例如可为17坎。因此尾灯的光强度不绝对需要是精确规定的值,而是光度参数可以处在规定的区间内。该规定区间尤其在机动车许可的框架内是重要的。由此,本发明的目标是,实现一个或多个不同的光动画或者尾灯状态,而同时仍满足规定的许可条件(在区间内的规定光度参数)。由于光度参数必须在该区间内,因此通常也称为“区间许可(Korridor-Zulassung)”。

法律规定或法规可包含与情况相关的涉及光度参数的其他规定。因此,例如对于载重货车的高位尾灯,适用与汽车的尾灯不同的规定区间。在操控相应的区段时,可由控制单元考虑到该情况。由此可以为机动车提供不仅满足法律要求而且此外还允许实现多种光功能的尾灯。由此,例如例如可以为行人提供信息。这尤其对于全自动驾驶的机动车是重要的。以这种方式,全自动驾驶的机动车例如可通知行人:它将例如及时停车,行人可横穿车道。也可为后方机动车驾驶员提供消息。例如,如果后方机动车过近地驶向具有尾灯的形式的根据本发明的发光设备的机动车,则能够得体地向后方驾驶员传达信息告知在两个机动车之间的距离过小。可根据相应的光功能提供相应的信息。由此可行的是,借助于发光设备产生新的光学效果并且提供具有高品质的观感的车灯。

另一附加的或备选的实施方式提出一种发光设备,其具有遮盖板,遮盖板可被设置成发光设备的用于产生、输出或示出光动画的投影面。遮盖板通常布置在由光发射设备发出的光射线的方向上。优选地,遮盖板构造成透明的。附加地或备选地,遮盖板可被构造为用于相对于光发射设备的环境来部分地遮盖光发射设备的屏蔽元件。在这种情况中,遮盖板不仅可设置为光发射设备针对环境影响(例如湿气和脏污)的屏蔽件,而且可附加地设置成光学元件。例如,可借助于遮盖板改变由光发射设备发出的光射线的方向。这例如通过遮盖板具有相应的折射率实现。这可实现在光发射设备的相应的区段的布置和几何结构方面附加的自由度。因此,例如可倾斜地布置区段,并且首先区段以一般不常用的角度发出其相应的光射线。借助于遮盖板,被过于倾斜地射出的光射线在其传播方向上被改变,使得发光设备发出的光又可被其它交通参与者清楚看到。由此,遮盖板例如可聚焦被扇形放射的光束。可在遮盖板上显示或展现光动画。但也可在没有遮盖板的情况下示出光动画。由此,借助于发光设备可实现与其它交通参与者的交流,同时仍遵守法律的规定。

另一附加的或备选的实施方式提出一种发光设备,其中,光发射设备具有设有多个区段的OLED,或者光发射设备具有作为设有一光学元件的的多个区段的多个LED元件。借助于光学元件可形成均匀的面光源。由此,可借助于光学元件将不均匀的光转换成均匀的光,从而产生均匀的面光源的观感。术语OLED(英文:organic light emitting diode)大多用作术语“有机发光二极管”的缩写。OLED尤其是由有机半导体材料制成的发光的薄层结构元件。LED元件尤其是无机的发光二极管。OLED光源已经被改进成能够应用在车辆技术的领域中。OLED尤其适合用于本发明,因为借助于OLED可提供均匀的面光源。具有一个或多个OLED元件的光发射设备能够产生均匀的面光。

通过LED元件与光学元件组合能够产生这种均匀的面光。因此,可借助于光学元件将多个LED元件的不均匀的面光转换成均匀的面光。在尤其有利的实施方案中,OLED设计成朗伯发射器。在这种情况中,OLED的多个区段中的每个区段的光亮度和辐射性能是相同的。在此,辐射性能尤其是涉及被发出的光的角分布。因此,不仅可将OLED而且可将通常的LED元件用于提供均匀的面光源。借助于均匀的面光源可更简单地产生并示出光动画。

术语“光功能”尤其是指在机动车上的相应的光应用。例如,尾灯光、制动光、远光或近光代表不同的光功能。在尾灯光方面,优选地使用由多个光分布或区段状态组成的光动画。在此,在不同时刻的多个区段状态产生光动画。光动画可意味着在规定的时间间隔中的多个光分布。可产生多种光动画。可在投影面上、例如遮盖板上产生或示出光动画。遮盖板可构造成透明的屏蔽元件。在这种情况中,光动画或光功能可直接被看到,并且尤其是没有将光动画投影到遮盖板上。时间间隔可包含多个时刻。在这些时刻中的每个时刻可实现不同的光分布。在此,光分布不仅可与时间、而且附加地可与位置、即在投影面上的相应位置相关。尤其是,光动画可以取代于在投影面上直接在相应的区段的表面上示出。在这种情况中,相应的区段的表面相当于投影面。

另一附加的或备选的实施方式规定,在规定的标准运行情况中,多个区段在规定的公差水平内分别具有相同的光亮度和相同的辐射特性。这尤其是适用于均匀的面光源。辐射特性尤其是描述,多少光,也就是说多少光通量通过规定的面区段或规定的立体角射出。当光亮度与对应的平均值相差最多10%时,至今为止均匀的面光源尤其已经适合用作均匀的面光源。该实施方式尤其规定,规定的公差水平为最大2%。借助于独立地操控多个区段可实现公差水平的降低。这意味着,光亮度在光发射设备的光亮度的平均值附近的波动最大为2%。在此,该标准优选地适用于光发射设备的每个单个区段。由此还可产生或示出更精确的光动画。至今为止视为均匀的面光源虽然对于人眼来说看起来是均匀的,然而在测量技术上可证实,在此仍然出现波动。借助于在此描述的发光设备,可进一步减小该波动。在此,这有助于为机动车提供更好的标准化的尾灯。

另一附加的或备选的实施方式规定,光发射设备被设计成朗伯发射器。朗伯发射器尤其是根据朗伯原理射出光的光源。在遵守朗伯原理的光发射设备中,被射出的光强度虽然与射出的光射线的方向相关,然而得到的光亮度与方向无关,即,尤其是与角度无关。可被视为朗伯发射器的光发射设备简化了相应的区段的操控以及进而光动画的产生、输出或显示。为了将朗伯发射器实现成光发射设备,控制单元可以以相同方式操控所有区段。在前述实施方式中所述的优点类似地相应适用于该实施方式。

另一附加的或备选的实施方式规定,发光设备具有多个光发射设备,其中,控制单元构造成,在常规运行时相对于规定的对称平面对称地产生多个光发射设备的光动画。尤其是,可设置偶数数量的光发射设备。例如,这些偶数数量的光发射设备可布置在机动车的尾部上。规定的对称平面尤其是平行于规定的投影面。偶数的光发射设备的一部分可布置在机动车的一侧上,并且偶数的光发射设备的另一部分可布置在机动车的相对侧上。规定的对称平面尤其可垂直于光发射设备的规定的主辐射方向。在机动车的情况中,第一光发射设备可布置在机动车的第一侧上,第二光发射设备可布置在机动车的第二侧上。在此选择车辆的尾部作为参考点。在该实施方式中,通过第一和第二光发射设备产生并示出的光动画相对于对称平面彼此对称。由此,在机动车后方空间中的另一驾驶员可觉得光动画是对称的。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元被设计成,确定多个区段中的形成封闭曲线的部分区段。可规定,控制单元确定多个区段中的部分区段:该部分区段所射出的光在遮盖板上形成封闭的曲线。封闭的曲线例如可为圆形、矩形或者三角形。在此,由于遮盖板的拱形,作为封闭的曲线的所述形状同样可为拱形的或弯曲的。封闭的曲线可被称为限定面/轮廓面,借助于该限定面规定用于光动画的范围。在此这有助于更好地看到光动画。在此,尤其是规定,多个区段的所射出的光形成封闭的曲线的那部分区段始终产生恒定的光亮度。多个区段中的该部分区段的恒定的光亮度优选地是时间上恒定的。因此,可产生静态的框架,在该框架之内输出、产生或示出光动画。在此,尤其是如此改变并操控相应的区段的光亮度,使得在遮盖板或光发射设备上产生具有恒定明度的、连续的封闭的曲线或矩形。在此,由于遮盖板的规定的拱形,该曲线或矩形同样可被拱曲。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元设计成,使与封闭的曲线相对应的区段的相应的第一光亮度保持恒定,并且为了实现不同的光功能,改变与封闭的曲线的内部区域相对应的区段的相应的第二光亮度。代替于区段的相应的光亮度,可保持或改变区段的相应的光强度。尤其是,第一或第二光亮度与遮盖板有关。相应地,在这种情况中,相应的区段具有哪种光亮度或光强度是不重要的,重要的是射出的光动画的光强度。由此,该实施方式可规定,第一或第二光亮度根据应用情况与相应的区段或遮盖板有关。例如,与封闭的曲线相对应的区段具有的光亮度高于与封闭的曲线的内部区域相对应的区段的光亮度。在以上实施方式中所述的优点和示例相应地适用于该实施方式。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元设计成,在规定的时间步长内,将与封闭的曲线相对应的单个的或多个区段的各自的光亮度保持恒定。在这种情况中可行的是,封闭的曲线的仅一部分发光。在另一时间步长中可以通过控制单元选出在该规定的时间步长内应具有恒定光亮度的其它区段。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元设计成,使用操控函数、尤其是借助于随机数发生器产生的随机函数来操控相应的区段,其中,操控函数描述了哪个区段在哪个时刻应具有怎样的光亮度。取代于光亮度,操控函数同样可涉及光强度。不同的操控函数通常被称为特性曲线。特性曲线可以是线性的、方形的、正弦形的、多项式或者以其他数学函数为基础。用于操控函数的所述数学函数的线性组合也是可行的。尤其可为每个单个的区段设置不同的操控函数。可利用相同的操控函数控制或调节区段中的一部分。

例如,两个区段可具有不同的调光梯度。在此,调光梯度尤其为线性走向的特性曲线。在这种情况中,调光梯度可彼此相反地设计,从而在整个光发射设备方面始终得到相同的光强度。在仅仅两个区段的简单的情况中,可调亮第一区段(例如提高电流强度),而相反地将第二区段以相同的量调暗(例如减小电流强度)。这两个区段射出的光强度在总数上保持恒定。用于两个单个区段的原理可类似地转用于具有多个区段的光发射设备。对应的操控函数可在时间上任意重复或作为无限循环(Endlos-Schleife)来运行。

同样可行的是,使用多于两个区段和多个明度级。在此,尤其可自由选择相应的区段在光发射设备中的数量和位置。由此,可使用具有多于100个或甚至多于1000个区段的发光设备。尤其是,可根据区段的大小、其在光发射设备中的位置和/或相应的区段形状,以不同的明度操控区段,以进而实现规定的恒定的光强度。在此,单个区段的相应的特性曲线或操控函数可具有相同的斜率、不同的斜率、均匀的或变化的斜率。同样,多个区段中的部分区段的特性曲线的斜率可为0。

借助于随机数发生器(确定的“随机行为”(deterministisches,,Zufallsverhalten)/伪随机(pseudo-Zufall)),可产生作为操控函数的随机函数。在此,该随机函数尤其满足遵守规定光度参数的边界条件。由此,可借助于发光设备示出高品质观感的光动画。根据所期望的光动画,可将光发射设备的所有与认证相关的参数保持恒定,并且同时示出动态的光标志(Lichtsignatur)。光标志可理解成光动画。借助于该光动画也可示出(简单的)符号。在此,光度参数优选地保持许可形式上的恒定。这尤其涉及类静态的光标志。例如,在车辆尾部照明中可使用尾灯标志。由此,可实现能容易看到的并且引起更高注意力的动态的光动画,而同时不会像传统的灯额外令人眩目。

另一附加的或备选的实施方式规定,如此通过控制单元确定操控函数,使得在示出相应的光动画时使光强中心/光重心(Lichtschwerpunkt)移动。可以与引力的重心相似地定义光强中心。在此,尤其在发光的区段上相应实现的明度影响光强中心的位置。光强中心的位置尤其可与发光的区段的数量和分布、发光的区段的相应实现的明度以及被去激活的、即暗的区段相关。在此在考虑相应的区段或可归属的被照亮的面区段在遮盖板上的位置的情况下,在光发射设备的所有区段上对光亮度的相应平均尤其得到光强中心。由此,光强中心可理解为区段或发光面区段的相应位置的以明度或光亮度加权的平均。为了确定光强中心,可考虑光发射设备的所有区段或区段的整体中的一部分。在光强中心移动的情况下,多个光分布优选地具有不同的光强中心。

为了确定光强中心,可借助于加权系数考虑相应的区段的相对的光亮度。在完全发光的区段中,用于相应的平均的加权系数可为1,在被去激活的区段中加权系数为0。由于每个光分布可具有其自己的光强中心,所以可借助于具有不同的光强中心的不同的光分布使光强中心移动。因此,例如从外向内走向的光强中心可向其他交通参与者告知危险情况。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元被设计成,根据用于光动画的遮盖板的规定光亮度控制相应的区段。相应地,该实施方式规定,控制单元遵照遮盖板的规定光亮度。控制单元尤其可在遮盖板上实现规定的照度分布。这例如通过以下方式实现,即,控制单元操控相应的区段,使得在遮盖板上实现期望的或规定的照度。在该实施方式中考虑的是遮盖板的光亮度/光密度而非相应区段的光亮度。在该情况下光度参数涉及遮盖板的光亮度。结合前述实施方式所述的示例和优点相应地适用于该实施方式。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元被设计成,在规定的时间段内以规定的光亮度操控规定的区段,其中,在规定的时间段内保持光亮度恒定。规定的区段可以形成几何图形。这尤其可以是在光发射设备的表面上或在遮盖板上的几何图形。例如,几何图形可以是字母、字符或符号。可以为每个几何图形分配关于后续交通的规定信息。因此可显示或告知加速、制动或转弯。

另一附加的或备选的实施方式规定,控制单元被设计成,借助于改变在单个区段上施加的相应的电压和/或相应的电流、尤其借助于多个区段的PWM调光来改变每个单个区段的光度参数。在该实施方式中,改变单个区段的光度参数。在此,如以上描述的那样,光度参数尤其是意味着光亮度和/或光强度。在该实施方式中,可根据期望的光亮度操控光发射设备或OLED的单个区段。在此,可借助用于单个区段的相应电流强度调节每个单个区段的相应光亮度。由此,可借助于控制单元实现简单的操控,因为在OLED的情况中,光亮度的变化与施加的电流强度的变化是相对线性的。简单而言可以认为,在区段的光亮度与区段的被施加的电流强度之间存在线性关系。

同样,每个区段的光亮度或明度可通过改变在该相应区段上施加的电压来调整。尤其是,为了调整、影响或调节相应的区段的光亮度,可以改变施加的电流强度。有利地,在该实施方式中同样可使用脉宽调制。在这种情况中,关于电流强度或电压,可为施加的电流强度或电压限定相应的负载循环或占空比。优选地,在脉宽调制时可使用矩形信号。该矩形信号尤其是具有两个值,即,状态0用于关断并且状态1用于接通。用于状态0和状态1的相应的时间间隔在此定义负载循环或占空比。借助于脉宽调制同样可个别地调整用于每个单个区段的光亮度。由此,控制单元可借助于脉宽调制或脉宽调光在光亮度方面控制光发射设备的多个区段。

另一附加的或备选的实施方式规定,发光设备具有用于测量光发射设备的温度或光发射设备的运行时间的传感器。在此,控制单元设计成,附加地根据测得的光发射设备的温度和/或光发射设备的运行时间来操控或调节光发射设备的相应的区段。控制单元可根据传感器数据,尤其是测得的温度和/或运行时间来调节发光设备的光度参数,尤其是光强度、光亮度或明度。光发射设备的温度尤其可为光发射设备的平均温度。尤其可获取每个单个区段的温度。从中可获得多个温度值,其分别表明对应区段的温度。从多个温度值中可确定用于整个光发射设备的平均温度。

光发射设备的运行时间尤其可描述:光发射设备已经无中断地运行了多少时间单位,或从其制造时起已经经过了多少时间单位。在此,时间单位尤其是小时、天或年。运行时间可描述:光发射设备在规定的时间范围内运行了多少时间单位。用于温度测量的传感器例如可借助于NTC电阻或NTC热敏电阻实现。在这种类型的温度传感器中,可借助于测得的电流推出相应的温度。由此,控制单元可在操控相应的区段时考虑到温度效应以及老化效应。由此实现了:提供一种在使用寿命上满足法律规定的发光设备。由此,可实现具有示出光动画的能力的发光设备,该发光设备实现了高的品质和质量。

另一附加的或备选的实施方式提出一种具有根据上述实施方式中任一项所述的发光设备的机动车。通过发光设备可实现的光动画能够用于与其它交通参与者通讯。在此,可在不对其它交通参与者造成妨碍性眩目的情况下引起更高的注意力。在上述实施方式中所述的优点和示例相应地适用于具有发光设备的机动车。发光设备可具有多个尾灯或多个其它车灯。

控制单元可具有处理器装置,该处理器装置被设置成,执行所述方法或前述实施方式之一。控制单元可为机动车的一部分,或者机动车可包括控制单元。处理器装置为此可具有至少一个微处理器和/或至少一个微控制器和/或至少一个FPGA(现场可编程门阵列)和/或至少一个DSP(数字信号处理器)。此外,处理器装置可具有程序码,程序码设定成,在通过处理器装置执行时执行根据本发明的方法的实施方式。程序码可储存在处理器装置的数据存储器中。

本发明也涉及一种用于发光设备的产生光动画的方法。该方法可附加地或备选地适合用于输出或示出光动画。在此,尾灯具有划分为多个区段的光发射设备。该方法的突出之处在于分开地操控光发射设备的多个区段,其中,如此进行操控,使得光发射设备的光度参数处在规定的区间内。在此,分别在多个时刻对多个区段在相应区段的光度参数方面进行不同的操控。由此尤其输出或产生光动画。在上述实施方式中示出的示例和优点类似地相应适用于所示出的方法,且反之亦然。该方法的功能性的特征可被视为相应的设备特征。同样,设备特征可被视为相应的方法特征。

附图说明

现在,根据附图详细解释本发明。在此应注意的是,在图中示出的示例是尤其优选的实施例,然而其不应理解成对本发明的限制。实施例尤其是用于阐述例如如何应用或实现本发明。

本发明包括具有已经结合根据本发明的机动车的改进方案所描述的特征的根据本发明的方法的改进方案。出于这一原因,在此不再次描述根据本发明的方法的相应的改进方案。

根据本发明的机动车优选地设计成汽车、尤其是乘用车或载重货车,或者公共汽车或者摩托车。

本发明也包括所描述的实施方式的特征的组合。

附图说明

在此示出:

图1示出了具有车尾灯的机动车的示例图;

图2示出了分别具有不同的光发射设备的两个作为发光设备的尾灯;

图3示出了具有相应的操控函数的OLED光源的两个示例的区段;

图4示出了具有设有恒定光亮度的区段的示例的多区段系统;

图5示出了具有向右移动的垂直的光强中心的示例的光动画;

图6示出了具有水平伸延的光强中心的光动画;以及

图7示出了用于尾灯的示例的方法。

具体实施方式

以下解释的实施例为本发明的优选的实施方式。在实施例中,所描述的实施方式的组件分别表示本发明的各单独的、视为彼此独立的特征,这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此,公开内容也应包括与所示出的实施方式的特征组合不同的组合。此外,也可通过已经描述的本发明的特征中的其它特征补充所描述的实施方式。

在图中相同的附图标记分别表示功能相同的元件。

图1示例性地示出了机动车18,机动车具有车尾灯10。在图中,发光设备10构造成尾灯10。尾灯10具有透光的遮盖板12以及光发射设备24。尾灯10尤其被用于作为光功能的尾灯光。光发射设备24可具有一个OLED 14或一个或多个LED 16。在图1的示例中,光发射设备24不仅具有多个LED元件16而且具有多个OLED元件14。OLED 14尤其为均匀的面光源并且在尤其有利的实施方案中可设计成朗伯发射器。在这种情况中,用于每个面单元(OLED 14的区段)的光亮度和辐射性能(角度分布)是相同的。优选地,光发射设备24发出红光22。

图2示例性地示出,可如何借助于多个LED元件16产生面光源。在图2中右侧,光发射设备24仅仅具有OLED 14。OLED射出的光22优选地是均匀的。OLED 14的光22在继续的走向中射到遮盖板12上。遮盖板12可具有不为1的折射率,以用于相应地改变光12或光射线22的传播方向。由此,遮盖板12可构造成透镜。光22尤其具有可作为红光22被看到的波长。在图2的左侧的示例中,光发射设备24具有两个元件。在此,多个LED元件16形成光发射设备24的第一单元。光发射设备24的第二单元通过光学元件20表示。光学元件20尤其用于,从多个LED元件16射出的光22中产生均匀的面光源。

由光学元件20输出的光22在此优选地相应于在辐射特性和光亮度方面与OLED 14相似的光。光学元件20在图1中布置在LED元件16的区域中。由于不仅遮盖板12而且光学元件20都分别是透光的,所以光学元件20在图1中不可见。在图1和2的情况中,在具有遮盖板12的机动车后车灯中示出了两个光发射设备24。在此,机动车后车灯相当于车尾灯。如果光发射设备24实施成OLED 14,这能够实现在各单个区段之间的非常精细的划分。

在本申请的范围中,术语“OLED”和术语“OLED光源”可理解成同义词。由此,OLED14是一种特殊形式的光源。在图1的示例中,可看出四个不同的OLED 14。在此,布置在最右侧的OLED 14构造成最大的。该右侧的OLED 14为约15厘米长、约40毫米高并且具有3个区段Si。然而,也可设置具有显著更多的区段Si的OLED。即,例如计划使用具有约25平方厘米的发光面并且分割成约1000个区段Si的OLED 14。在此,索引i表示相应的区段的相应编号。

在图3中,例如示出了仅仅具有两个区段Si的简单的OLED 14。OLED 14具有第一区段S1和第二区段S2。为简化起见,假定OLED 14不具有其它区段Si。在该简单的示例中,这两个区段S1和S2具有相同的大小和相同的形状。然而,两个区段S1和S2可具有不同的明度级,也就是说呈现不同的光亮度LD。可借助于控制单元40调整不同的光亮度LD。在图3的示例中,将区段S1相对于区段S2稍微调暗。这种情况表示在规定时刻的状态。图3的中间图示例性地示出了用于第一和第二区段S1和S2的两个可能的操控函数30或特性曲线30。操控函数30在x轴上具有时间t并且在y轴上具有光亮度LD。如可在图3中很好地看出的那样,相应的特性曲线构造成线性的。代替线性的特性曲线30或操控函数30,可使用更复杂的函数,例如多项式或正弦函数。如图3的操控函数30示意性地示出的那样,在调暗较亮的区段Sh的同时,以相反的特性曲线同时调亮较暗的区段Sd,从而得到整个光发射设备24的光强度LS保持恒定。在图3的简化图中,光发射设备24仅仅由第一区段S1和第二区段S2组成。在图3中示出的操控函数30的相反的特性曲线30的结果是在图3中右侧示出的光强度LS的曲线。在此,光强度LS的曲线是稳定的并且没有波动。

在相应的区段Si的面积比不同的情况中,可通过相应地调整的操控函数30进行补偿。由此,仍可实现光发射设备24的恒定的光强度LS。操控函数30可在时间上任意重复或作为无限循环运行。

在图4中,示出了具有多于2个区段并且使用多个明度级的另一实施方案。在图4的情况中,控制单元64操控区段Si。控制单元40可个别地且独立地操控第一区段S1、第64个区段S64以及所有位于其之间的区段。在图4的示例中,区段S1、S8、S57和S64具有相同的光亮度LD。在这种情况中应假设,各自区段的各自光亮度为100%并且这四个区段的相应光亮度是相同的。在图4中,四个区段S1、S8、S57和S64规定了框架45,在框架45之内可产生光分布、区段状态或光动画。与图4的图示相反地,各单个区段Si的数量和位置可为任意的。为了遵守规定的光度参数LS、LD,根据各相应区段Si的尺寸、位置和/或形状以不同的光亮度LD加载各相应区段Si。规定的光度参数尤其为用于机动车18的尾灯10的法律规定的光强度LS。

相应地,在图4的示例中,四个区段S1、S8、S57和S64以相同的最大光亮度LD发光。在此,控制单元40如此调整OLED 14的剩余区段Si的光亮度LD,使得遵守规定的光强度LS。例如,这借助于可称为调光梯度的相应的线性操控函数30实现。为了产生其它光动画或光分布,可使用随机数发生器,随机数发生器产生用于操控多个区段的相应的随机函数。然而,如此产生的随机函数满足这样的边界条件,即,经由OLED 14或由尾灯10发出的光强度LS具有规定的值,或其光强度值处在规定的区间中。

除了四个边缘区段S1、S8、S57和S64之外,每个在图4中示出的区段都可由控制单元40利用各自的调光梯度或各自的操控函数来操控。这例如借助于改变在相应的区段Si上施加的电流或电压实现。区段Si或四个边缘区段的光亮度可暂时地或持续地处在该区段的最大光亮度LD的0%至100%之间。可借助于脉宽调制或脉宽调光来调整电流或施加的电压。取代于四个所示的边缘区段,可规定形成框架45的边缘曲线。在此,尤其是选择OLED 14的那些在遮盖板12上得到闭合曲线的区段Si。在图4中示出的虚线曲线指出了在遮盖板12上构成框架45的可能的边缘区域。属于该框架45的区段Si可以如区段S1、S57和S64那样以相同的规定的光亮度LD发光。在这种情况中简单地假定,在图4中示出的框架45或角点同样在没有失真的情况下投射到遮盖板12上。控制单元40尤其可考虑这样的成像准则,即,该成像准则将由区段Si射出的光22分配给在遮盖板12上的面区段。

在另一实施例中,边缘区段S1、S8、S57和S64可随时间改变其光亮度LD。边缘区段S1、S8、S57和S64相应地可在不同时刻以不同强度发光。因此,可输出一种“动态框架”,在动态框架之内产生或示出另一光动画。由此,为了示出框架45,不需要边缘区段S1、S8、S57和S64必须以恒定的方式发光。区段S1、S8、S57和S64可在其光亮度LD方面变化或者相应地被控制单元40在不同时刻t以不同的电流加载,从而相应地得到随时间变化的光亮度LD。

图5示例性地示出了光动画,其中使光强中心LW向右移动。在此,光强中心LW不必是单个的点或者单个的区段Si。如在图6中示出的那样,光强中心LW可具有空间延伸。在图5中,区段分别以Sh或Sd表示。在此,Sh表示亮的区段,Sd表示暗的区段。当然,在光亮度LD方面,也可以实现在Sh和Sd之间其它的分级。然而,为了简化起见,可忽略这种中间级。

在图5中示出的OLED 14被分成四个区域。在区域I中,与其它区域相比,暗的区段的数量最多。相应地,在第一区域I中亮的区段Sh的数量与其它区段Si相比是最少的。沿着动画方向AR明显可看出,亮的区段Sh的数量按区域增加。在OLED 14的第二区域II中,已经相对于第一区域I增加了亮的区段Sh的相对数量。在第四区域IV中,仅仅还可看到亮的区段Sh。由此引起,光强中心LW不在OLED 14的面或遮盖板12的中心,而是稍微向右移动。由此,可产生其光强中心沿着动画方向AR移动的光动画。相同的原理可转用于图6的示例上。在图6的情况中,光强中心不再是单个的小的区域或点,而是具有长的延伸。在图6的情况中,光强中心LW作为光直线被示出。在图6中,示出了两个相反的动画方向AR。相反的动画方向AR意味着,光强度LS从OLED 14的上端部以及下端部开始向着OLED 14的中间增加。在图5和6中示出的在光强中心LW方面的变化可有目的地被用于向其它交通参与者传输信息。因此,例如可示出加速或距离过近。由此可产生其它可更好地被看到并且引起更高注意力的动态的光动画,而同时不会附加地像在传统的灯的情况下经常发生的那样造成炫目。同时,可有目的地为其它交通参与者产生确定的视觉效果。这借助于光强中心LW的相应移动实现,如在图5和6中示出的那样。

图5和6示例性地示出了传感器50。传感器50尤其可检测或测量OLED 14的温度或每个单个区段Si的温度。同样,传感器50可测量OLED 14或光发射设备24的运行时间。运行时间尤其是描述光发射设备24的运行小时数或从光发射设备24制造好开始经过的时间。借助于测得的相应的区段Si的温度或借助于对于整个光发射设备24的平均温度,在操控相应的区段Si时可考虑光发射设备24的可能的温度效应。借助于测量运行时间,在操控相应的区段Si时同样可考虑老化效应。老化效应例如关系到在至相应的区段Si的导线中的特殊的电阻。借助于该导线,可利用电流或电压加载相应的区段Si。由此,控制单元40可通过相应地操控相应的区段Si考虑温度效应和老化效应。因此,可补偿材料疲劳现象并且实现一种使用寿命能进一步提高的尾灯10。例如,可借助于NTC测量OLED 14的温度。同样可借助于控制单元40调整光动画的速度。由此,可以更高的动态实现缓慢的光动画以及更快速的光动画。

在图7中,示例性地示出了用于操控相应的区段Si的可能的方法。在第一步骤ST1中,为该方法提供必要的组件。这主要涉及控制单元40以及具有从属的区段Si的光发射设备24。在第二步骤ST2中,例如可借助于传感器50测量OLED 14或光发射设备24的温度和/或运行时间。该信息或值被传输给控制单元40。在第三步骤ST3中,控制单元40为相应的区段Si产生相应的操控信号。为此,控制单元40可确定相应的操控函数30。借助于操控函数30可在第四步骤St4中操控相应的区段Si,使得其相应的光亮度LD被如此改变,即,从中得到相应的光动画。在此,控制单元40考虑:作为发光设备10的尾灯的在用于光动画的所有区段Si上平均的光度参数处在规定的区间之内。

如在图5和6中示例性地指出的那样,控制单元40操控不同的区段Si。在这两个图中,分别有两个虚线的箭头从控制单元40出发伸延到OLED 14的相应的区段Si。这例如意味着,控制单元40可操控OLED 14的各单个区段Si中的每一个。为了仅清楚起见,分别仅示出了两个虚线箭头。

总地来说,本发明表明,可借助于分区段的OLED 14实施光动画。同样,可使用具有与OLED技术相似的技术特征的其它面光源。在此,借助于输入的电流调整OLED 14的相应的区段Si的光亮度LD。由此,控制单元40可单独地操控各单个区段Si中的每一个区段并且因此为每个单个的区段Si提供自己的光亮度LD。在此,优选地随时间改变相应调整的光亮度LD。由此,可产生新的动态的光动画,该光动画可有目的地用于实现视觉效果。例如,可借助于光强中心LW的移动有目的地向其它交通参与者告知与交通相关的信息。这种类型的信息传输尤其在全自动驾驶的机动车18的领域中是重要的。

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