用于机动车的前照灯的制作方法

1.本发明涉及一种用于机动车的前照灯，其具有载体元件，在该载体元件上布置多个发光二极管，这些发光二极管在光发射方面可单独控制，以便借助前照灯发射符合可预定的光分布的光。此外，本发明还涉及一种具有至少一个机动车前照灯的机动车。


背景技术：

2.这种类型的前照灯以及具有这种类型的前照灯的机动车在现有技术中是广泛已知的，因此对此不需要特别的文献证明。这种类型的车辆前照灯例如作为用于照亮行驶区域的前照灯，机动车在常规的行驶运行期间被引导到该行驶区域中。此外，车辆前照灯也可以是用于在机动车倒车时照亮行驶区域的倒车灯。此外，车辆前照灯也可以用于机动车辆的进一步的符合规定的照明，例如用于提供行驶照明、尤其是后方的行驶照明、制动灯和/或类似照明。
3.这种前照灯通常按照像素前照灯的类型构造。例如，可以基于发光二极管阵列等来构造像素前照灯。在此可能的是，发光二极管被构造成或者也可以被调节成用于发射预定颜色的光。例如可以规定，为了实现制动灯功能而使用红色的发光二极管。为了实现转弯功能例如可以使用黄色的发光二极管。对于前照灯可以规定，发光二极管被设计成发射基本上白色的光。这例如可以通过如下方式实现，即发光二极管具有转换材料，该转换材料在加载各个发光二极管的光时发射基本上白色的光，或者也通过如下方式实现，即各个发光二极管多件式地构造，其中各个发光二极管部分发射不同颜色的光，这些不同颜色的光总地产生基本上白色的光印象。例如，颜色可以是红色、绿色和蓝色。
4.此外，在现有技术中，尤其是当机动车具有一个或多个行驶辅助系统时，同时通常在车辆上设置观察摄像机，以便尤其是在常规的行驶运行期间检测机动车的周围环境。然而，除了观察摄像机之外，还可以设置其他传感器单元或传感器元件，例如雷达传感器、温度传感器、湿度传感器和/或类似物。在现有技术中，特别地，观察摄像机安装在机动车辆的不同位置处，例如在挡风玻璃的主边缘的后面或在散热格栅中的外部。
5.即使该现有技术已经证明是有效的，但仍然存在缺点。在机动车中，多个单元和元件导致结构要求，这些结构要求可能导致在机动车车身上的接缝。此外，由此产生公差问题，其进一步使机动车的结构、尤其是机动车车身的结构变得困难。此外，这与相应高的成本相关联。
6.由us 2019/0385990 a1例如已知一种显示模块和一种电子装置。此外，wo 2019/203926a1公开了使用时间性且永久粘合的光学的多堆叠元件。此外，us 2019/0198732 a1公开了可与光强度适配的发光二极管侧壁。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于，减少与传感器单元或传感器元件相关联的问题。
8.作为解决方案，利用本发明提出了一种根据独立权利要求所述的前照灯和机动
车。
9.有利的改进方案通过从属权利要求的特征得出。
10.关于这种前照灯尤其是提出，发光二极管被构造为微型发光二极管并且在载体元件的无发光二极管的区域内布置有至少一个传感器元件。
11.关于这种类型的机动车，利用本发明尤其是提出，车辆前照灯构造为根据本发明的前照灯。
12.本发明尤其基于这样的构思，即通过将至少一个传感器元件集成到车辆前照灯中，可以显著降低在传感器元件在机动车处的布置方面的结构耗费。同时可以实现，至少一个传感器元件可以以简单的方式集成到前照灯中，并且不需要特别大的附加费用。因此，总体上对于机动车实现明显的成本降低。此外，可以明显减少可能由于接缝和/或公差引起的结构问题。因此，总体上可以提高前照灯的功能性并且降低在机动车的结构方面的耗费。
13.此外，例如当传感器元件由摄像机和/或传感器单元构造时，传感器元件相对于现有技术可以更好地集成到机动车或其结构中。
14.因此，本发明尤其利用以下构思，即在相同的载体元件上也布置传感器元件，在此，在载体元件上布置当前构造为微型发光二极管的发光二极管。当然，这些优点同时也可以用于更好地设计机动车的外观、尤其是机动车的样式。本发明在此能够实现新的改进可能性。
15.微型发光二极管是具有非常小的尺寸的发光二极管。优选地，微型发光二极管具有大约1平方毫米或更小的面积，特别优选地具有大约0.01平方毫米的面积。微型发光二极管可以利用已知的技术与载体元件连接。微型发光二极管能够借助于连接元件、如粘合剂等固定在至少一个载体元件上。然而，根据这个原因，微型发光二极管也可以与载体元件一体地构造。因此，载体元件例如可以为微型发光二极管提供基板。
16.根据该原因，上述内容也适用于至少一个传感器元件，所述传感器元件例如可以被构造为摄像机或其他传感器。传感器元件优选同样具有非常小的尺寸并且特别优选地可以包括大约平方毫米或更小的面积。至少一个传感器元件可以被构造为半导体芯片并且优选地与微型发光二极管类似地与载体元件连接。此外，当然也存在这样的可能性，即，所述至少一个传感器元件也与载体元件一体地构造。
17.载体元件是可以由基本上刚性的材料构造的构件。但是，载体元件也可以由多层材料、复合材料和/或类似材料构造。载体元件的材料例如可以是陶瓷、玻璃或塑料，例如纤维增强的塑料、这些的组合和/或类似材料。优选地，载体元件一体地构造。然而根据要求也可以规定，载体元件多件式地构造。在载体元件的多件式的结构中可以规定，各个载体元件部分借助已知的连接技术相互机械连接。载体元件同时也可以为微型发光二极管和/或至少一个传感器元件提供电连接。载体元件例如可以具有按照印刷电路板类型的电导体迹线。
18.优选地，载体元件板状地构造并且具有拱曲部。载体元件原则上可以构造为平坦的板，例如具有角形的和/或圆整的棱边轮廓。然而为了能够更好地匹配于车辆的车身，载体元件构造为是拱形的。拱形结构可以是凸形和/或凹形的。优选的是，所述拱形结构这样构造，即其可以在应该布置前照灯的位置上尽可能无缝地接合到车身中。因此，前照灯整体的特征例如在于小的结构高度，所述结构高度主要通过载体元件以及布置在载体元件上的
元件的厚度决定。此外当然可以规定，前照灯还具有按照覆层或透明保护层形式的附加元件，以便在按规定在机动车上运行期间可以尽可能好地保护车辆前照灯免受外部影响和/或实现尽可能好地匹配于车身轮廓。这种附加元件例如可以是合适的玻璃层、塑料层和/或类似元件。
19.根据一个改进方案建议，载体元件被构造为不透明的并且不仅微型发光二极管而且至少一个传感器元件共同地布置在载体元件的两个相对置的表面之一上。优选地，在这种构型中提出，通过微型发光二极管在背离载体元件的方向上进行光发射。相应地，至少一个传感器元件以如下方式布置在载体元件上，即，至少一个传感器元件可以在也背对载体元件的空间区域中感测。因此，不需要透过载体元件进行光发射或感测。在这种构造方案中，载体元件可以是不透明的并且由相应的材料构造。
20.此外提出，布置有微型发光二极管和至少一个传感器元件的表面是白色或银色。该构型例如可以通过如下方式实现，即，载体元件本身由白色或银色材料构造。然而此外也可以规定，表面具有相应的覆层。覆层可以通过漆、表面处理和/或类似方式实现。
21.根据一个改进方案提出，载体元件构造为是透明的或不透明的，微型发光二极管布置在载体元件的两个相对置的表面中的第一表面上，并且至少一个传感器元件布置在载体元件的与第一表面相对置的第二表面上。在这种构造方案中尤其规定，光发射或者感测透过载体元件进行。在该设计方案中，载体元件例如可以由玻璃或类似物形成。据此，载体元件也能够由适合的塑料、例如适合的基于聚丙烯酸酯和/或类似物的丙烯酸材料形成。当然，也可以考虑这些材料的组合。
22.优选地，载体元件构造为不透明的并且微型发光二极管布置成，使得其光发射在朝向载体元件的方向上实现。该构型具有的优点是，通过不透明地构造的载体元件，各个微型发光二极管在视觉上的可识别性可以模糊并且由此前照灯总体上实现了在其表面上基本上均匀的光发射。此外，该实施形式也允许，通过光发射的扩散性使布置有至少一个传感器元件的位置(该位置对于光发射不可用)至少部分地从外部不可见。当然，不是所有的微型发光二极管都需要被布置在两个表面中的一个表面上。当然也可以根据需要进行组合，从而仅从微型发光二极管中的一部分透过载体元件实现光发射。
23.此外建议，载体元件透明地构造并且至少一个传感器元件透过载体元件检测待检测的区域。透明度的概念在该改进方案中涉及，传感器元件可以借助于传感器介质透过载体元件实现其符合规定的传感器功能。例如如果规定传感器元件包括雷达传感器，则透明度涉及关于雷达信号的透明度。同样可以规定，传感器元件检测红外光。在这种情况下，透明度是指，载体元件对于红外光是透明的。当然，为此也可以设置任意的其他构型。
24.此外建议，设置多个传感器元件，其中，这些传感器元件共同地布置在载体元件的第一区域中，该第一区域与布置有微型发光二极管的第二区域分开地形成。由此可以提供车辆前照灯的区域性的功能，即，借助微型发光二极管进行光发射的区域、借助传感器元件进行感测的另一区域。传感器元件不需要是相同的。因此例如可以规定，将摄像机与作为传感器元件的红外传感器和雷达传感器相组合。为此也可以考虑其他设计方案。
25.根据另一设计方案提出，设置有多个传感器元件，其中，这些传感器元件分别至少通过微型发光二极管中的一个彼此间隔开地布置。该设计方案具有如下优点，即，传感器元件可以在载体元件的延伸范围上分布地布置在载体元件的表面上。这同样也适用于微型发
光二极管。这使得能够在宽范围上进行感测。证明特别有利的是，前照灯例如用作机动车的前照灯并且由于拱曲部借助作为传感器元件的摄像机可以检测机动车的较宽的周围环境区域。例如由此可以至少部分地也可以检测侧面区域并且因此可以以简单的方式检测机动车的尽可能详细的周围环境。传感器元件可以至少部分地共同分析处理，以便能够根据需要检测周围环境情况。
26.如果传感器元件例如由摄像机形成，则传感器元件可以包括合适的透镜系统。如果传感器元件例如被布置成使得传感器元件透过载体元件进行感测，则透镜系统也可以至少部分地通过载体元件实现。为此目的，载体元件可以具有相应的形状或者也具有相应的局部折射率。由此，可以实现透镜和/或棱镜效应，以便能够实现或改善摄像机的功能。
27.针对按照本发明的前照灯所说明的优点和作用当然同样也适用于配备有根据本发明的前照灯的机动车，反之亦然。
28.此外，机动车可以包括控制设备，该控制设备可以用于，能够控制至少一个车辆前照灯。据此，控制设备当然也可以被根据本发明的前照灯所包括。优选地，控制设备被构造为，不仅以可预给定的方式对微型发光二极管施加电能，而且也可以检测至少一个传感器元件的传感器信号并且将其提供给至少一个上级的车辆控制设备。因此也可以规定，控制设备对传感器信号进行第一评估并且然后将其提供用于通过上级车辆控制设备进一步处理。上级的车辆控制设备例如可以包括驾驶辅助系统。
29.本发明还包括用于机动车的控制设备。控制设备具有处理器装置，其设置用于实施根据本发明的方法的实施方式。为此，处理器装置可以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，处理器装置可以具有程序代码，该程序代码被设置用于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。程序代码可以存储在处理器装置的存储器中。
30.根据本发明的机动车优选设计为汽车，尤其是乘用车或载重汽车，或设计为轿车或摩托车。
31.本发明还包括所描述的实施方式的特征的组合。
附图说明
32.下面描述本发明的实施例。为此示出：
33.图1示出具有车辆前照灯的机动车的示意性侧视图；
34.图2示出根据图1的机动车的示意性前视图的一部分；
35.图3示出图2中的区域iii的放大图：
36.图4示出在第一设计方案中根据图1的前照灯的区域内的示意性剖视图；和
37.图5示出在第二设计方案中按照图1的前照灯的区域内的示意性剖视图。
具体实施方式
38.下面阐述的实施例是本发明的优选实施方式。在实施例中，实施方式的所描述的各部分分别是本发明的各个可彼此独立地考虑的特征，这些特征也分别彼此独立地改进本发明。因此，本公开旨在包括实施例的特征的除了所示组合之外的组合。此外，所述实施方式也可以通过本发明的已经描述的特征中的其他特征来补充。
39.在附图中，相同的附图标记分别表示功能相同的元件。
40.图1示出了作为机动车的电动车辆10的示意性侧视图，该电动车辆10在此被设计为乘用车。电动车辆10包括车辆控制器24，其提供驾驶辅助功能。此外，电动车辆10包括两个作为车辆前照灯12的前照灯，其中在图1中仅示出右前照灯。车辆前照灯12通过通信线路26连接在控制设备22上，该控制设备在通信技术上与上级的机动车控制器24连接。相应地，电动车辆10具有两个后大灯28，其中在图1中示出了左侧的后大灯。下面的用于前照灯12的实施方式原则上也可以相应地转用到后大灯28上，因此不进一步详细地解释后大灯28。此外，本发明当然也可以相应地应用在几乎任意其他的车辆前照灯或照明装置中，尤其是也可以相应地应用在电动车辆10的内部区域中的灯中。
41.车辆前照灯12在此构造为像素前照灯，亦即基于多个可单独控制的微型发光二极管16，如以下还根据图2和3所阐述的那样。微型发光二极管16可借助于控制设备22单独地控制。
42.图2以放大图示出了根据图1的机动车的前视图的一部分。可以看到右前照灯12，其布置在前侧散热器格栅旁边。车辆前照灯12用于在电动车辆10的符合规定的运行期间进行按规定的照明。
43.图3示出在车辆前照灯12的图2中的区域iii的放大图。可以看出，车辆前照灯12具有载体元件14，该载体元件在当前情况下是一体的并且由玻璃形成。在载体元件14上布置多个微型发光二极管16作为像素。微型发光二极管16可借助控制设备22单独控制，从而在常规的行驶运行期间可借助前照灯12实现可预给定的光分布。为此目的，载体元件14包括未示出的电导体迹线，微型发光二极管16连接在这些电导体迹线上。微型发光二极管16当前焊接在载体元件14的未示出的焊盘上。
44.此外，由图3可见，在载体元件14的无发光二极管的区域内布置多个摄像机18作为传感器元件。摄像机18同样如微型发光二极管16那样固定和连接在载体元件14上。
45.载体元件14不一定需要被构造为透明的，而是其在替代的扩展方案中也可以由不透明的玻璃形成。不仅微型发光二极管16而且摄像机18共同地布置在载体元件14的两个相对置的表面20中的一个上。在一个设计方案中可以提出，表面20是白色或银色的。这可以例如通过表面20的合适覆层来实现。
46.在本实施方式中，载体元件14被构造为板状并且具有拱曲部。该拱曲部的形状与电动车辆10的车身的形状相匹配地构造。通过板状的设计方案，前照灯12可以非常扁平地构造，使得其可以以简单的方式集成到电动车辆10的车身中。此外，载体元件12的拱曲部允许车辆前照灯12良好地匹配于电动车辆10的车身的外部轮廓，从而能够实现良好的结构集成。由此可以减少用于结构的费用并且可以避免接缝。由于车辆前照灯12不仅包括微型发光二极管16而且包括摄像机18，所以电动车辆12不需要具有用于摄像机18的单独的结构特征。此外，除了构造耗费之外，也能够避免或减少由此可能引起的公差问题。
47.在本构型中提出，微型发光二极管16被构造用于基本上发射出白光。在替代的构型中，光的颜色当然也可以变化，例如当车辆前照灯12要用作后方的大灯时等。此外，车辆前照灯12当然也可以用于发射出转向光信号，为此目的于是优选地，微型发光二极管16的至少一部分可以被构造用于发射出黄光。
48.通过摄像机18的根据本发明可能的分布式布置可以实现，可以以简单的方式在视
觉上检测相应的周围环境。由摄像机18提供的传感器信号同样被传输给控制设备22，该控制设备与此相关地进行第一评估并且将经评估的数据提供给上级的车辆控制器24。
49.即使在本实施例中控制设备22与车辆前照灯12分开地构造，在另选的设计方案中可以设定，控制设备22至少部分地集成到车辆前照灯中或是车辆前照灯的组成部分。
50.根据本实施例的车辆控制设备22不仅用于连接如图1所示的车辆前照灯12，而且也用于连接在图中未示出的第二车辆前照灯12。
51.然而，相应的车辆前照灯12也可以因此包括自己的单独控制设备。
52.图4示出第一实施方式中在根据图1的车辆前照灯12的区域内的示意性剖视图。可以看出，载体元件14的轮廓在此与电动车辆10的车身30的外部轮廓相匹配地构造。为此，载体元件14向上连接在车身30上并且向下连接在电动车辆10的前保险杠32上。载体元件14在此透明地构造，优选由玻璃构造。微型发光二极管16和摄像机18布置在载体元件14的内侧上。在该构型中，微型发光二极管16和摄像机18布置成通过载体元件14保护。
53.图5示出在另选的第二设计方案中在根据图1的前照灯12的区域内的与图4类似的示意性剖视图。载体元件14在此设计成不透明的。微型发光二极管16和摄像机18布置在载体元件14的外侧上。此外，该车辆前照灯12包括保护具有微型发光二极管16和摄像机18的载体元件14的玻璃盖34。其他特征基本上相应于如已经在图4中阐述的特征，因此就此而言参考相应的之前的实施方案。
54.这些实施例仅仅用于解释本发明，而不应限制本发明。