CN104110631A - 基于投影原理的智能前照灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车车灯照明技术领域，特别涉及一种基于投影原理的智能前照灯，构成远光灯的光源由多个LED灯水平排列而成，各LED灯发出的光线经过反射镜、透镜后射出至配光屏上并呈现出连续的照明区域；所述的各LED灯独立开启和关闭，任一个LED灯关闭后，与之对应的照明区域出现暗区用于避开其他车辆或行人。前照灯由多个LED灯构成，可以根据路况的不同进行各LED灯的开闭，避免了对其他车辆或行人造成影响，同时还不会影响本车司机的视野，进一步提高行车安全。

Description

基于投影原理的智能前照灯

技术领域

本发明涉及汽车车灯照明技术领域，特别涉及一种基于投影原理的智能前照灯。

背景技术

汽车前照灯系统主要是由近光灯、远光灯组合而成，其中远光灯在满足一定的亮度范围内尽可能远的照亮前方道路和路牌信息，虽然远光灯可以提高视线、扩大观察视野，但远光灯还是存在诸多隐患的：1、当夜晚会车时，远光灯可使对向驾驶员视觉上产生瞬间致盲，致盲时间根据驾驶员自身视力，周围环境不同持续时间也会不同，但最快也要持续2秒左右的时间，在这两秒的时间里，驾驶员如同闭眼开车，对周围的行人以及前后的来车观察能力大大下降；2、夜晚视线不好，因此人眼对于对面来车的速度判断本来就会打折扣，在这样的情况下，开启远光灯对人眼的干扰会使这一判断力加速下降，当你开启远光灯，对向来车误判了你的车速和距离，本该减速会车他却放心的避让自行车或是开始借道超车，此时远光灯可就适得其反了；3、远光灯所产生的超大光晕会占据人眼视觉中很大一部分面积，从而使得驾驶员对来车的宽度以及它身后情况的判断力下降，从而会采取错误的操作；4、当后开启远光灯时，前车内外3个后视镜中会出现大面积光晕，如果赶上你的车是浅内饰，那车内无疑就像开着灯一样明亮。前方的三个光晕会缩小你前方路况的可视范围，如果此时你想并线或转弯，从后视镜观察后方情况也是完全不可能的。

鉴于这些危害，在夜晚会车时，一般都会进行远光灯、近光灯的切换，在城市道路中也很少开启远光灯。如何实现远光灯开启的同时还不会对别人造成影响，是目前比较棘手的一个问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于投影原理的智能前照灯，保证在不影响周围车辆和行人的前提下开启远光灯。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种基于投影原理的智能前照灯，构成远光灯的光源由多个LED灯水平排列而成，各LED灯发出的光线经过反射镜、透镜后射出至配光屏上并呈现出连续的照明区域；所述的各LED灯独立开启和关闭，任一个LED灯关闭后，与之对应的照明区域出现暗区用于避开其他车辆或行人。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：前照灯由多个LED灯构成，可以根据路况的不同进行各LED灯的开闭，避免了对其他车辆或行人造成影响，同时还不会影响本车司机的视野，进一步提高行车安全。

附图说明

图1是本发明实施例一立体结构示意图；

图2是本发明实施例一的俯视图；

图3是图2的上侧视图；

图4是第一照明单元的LED灯分布示意图；

图5是实施例一的光型分布图；

图6是本发明实施例二的立体结构示意图；

图7是本发明实施例二的俯视图；

图8是图7的上侧视图；

图9是第二照明单元LED灯分布示意图；

图10是第三照明单元LED灯分布示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图10，对本发明做进一步详细叙述。

参见图1、图3、图6、图8，一种基于投影原理的智能前照灯，构成远光灯的光源由多个LED灯10水平排列而成，各LED灯10发出的光线经过反射镜20、透镜30后射出至配光屏上并呈现出连续的照明区域；所述的各LED灯10独立开启和关闭，任一个LED灯10关闭后，与之对应的照明区域出现暗区用于避开其他车辆或行人。由多个LED灯10构成的远光灯，在车辆夜间正常行驶过程中保持各LED灯10的开启，为司机提供较远距离、较清晰的视野；当会车、遇到行人时，只需要对相应的LED灯10进行关闭，使得远光灯照射车辆、行人的区域呈暗区，其他的LED灯10依旧保持点亮，提供视野。LED灯10的开启和关闭可以由人为控制，也可以是车辆进行智能控制。

本发明中，前照灯的远光灯是智能型的，能够避免远光灯所存在的不足，因此，近光灯在这里是可有可无的，若设置有近光灯，可采用LED光源、卤素灯光源、氙气灯光源、激光灯光源，光学结构可以使反射式或投影式，由于本发明中重点在于远光灯，故这里不再对近光灯进行详述。

作为本发明的优选方案，LED灯10的发光面为矩形，所述LED灯10的发光横面宽度为0.7mm～2.5mm，相邻的LED灯10间距为0mm～2mm，LED灯的数量越多，对于光型的控制就越自由，但相对地，其控制起来也会更复杂，这里优选地LED灯10的数量至少在3颗以上。所述的反射镜20为抛物面型反射镜，LED灯10的发光面与反射镜20的焦点距离为-2mm～2mm；所述的透镜30为非球面凸透镜。这里的反射镜20的作用有两个，一是提高光源的利用率，二是增加远光灯的分布范围，因此，这里的远光灯光型是由两部分组成：一部分是LED灯10的光线直射到透镜30后出射到配光屏上，其主要分布在远光光型的中间部分，另一部分是LED灯10的光线由反射镜20反射后再经过透镜10折射到配光屏上，其主要分布在前述的中间部分的周围。

在实际的设置中，由于工艺的问题，各LED灯10的间距不可能做到很小，为了保证照明区域的连续性，下面提供了两种较为优选的实施例。

实施例一，参阅图1-图5，左、右前照灯结构相同，左前照灯/右前照灯由第一照明单元A构成，构成第一照明单元A的LED灯10均匀间隔布置，LED灯10的发光面与透镜30的焦点距离正比于相邻LED灯10的间距。由于这里的LED灯10是均匀间隔布置的，如果将LED灯10的发光面设置在透镜30的焦点，那么配光屏上出现的就是一个个间隔布置的照明区域；将LED灯10的发光面与透镜30的焦点间设置有一定的距离，可弥补LED灯10在配光屏上形成的间隙，使得整个远光光型分布均匀。如图4所示，本实施例中优选地，所述的第一照明单元A由七颗LED灯10构成，LED灯10发光横面宽度为1mm～2mm，相邻LED灯10的间距为0.3mm～0.7mm，LED灯10发光面距透镜30焦点1mm～2mm。其在配光屏上显示的光型如图5所示，阴影部分为经过反射镜20的光线形成的，中间非阴影的部分由LED灯10的直射光线形成的。

这里，远光灯所对应的独立光源从左到右分别是a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7，根据不同的路况，实现对这七个独立光源的亮灭控制，来实现最优化的照明效果。

实施例二，参阅图6-图10，左、右前照灯结构相同，左前照灯/右前照灯由第二、三照明单元B、C组合而成，第二、三照明单元B、C均包括间隔布置的LED灯10且所有的LED灯10位于同一发光面内，LED灯10的发光面位于透镜30的焦点上，第三照明单元C的LED灯10在配光屏上的投影位于第二照明单元B的LED灯10在配光屏上的投影之间。这种结构的基本原理就是：第二照明单元B在配光屏上的间隔由第三照明单元C来弥补，使得整个光型为连续的。

作为本发明的优选方案：所述的第二照明单元B由五颗LED灯10构成，中间一颗LED灯10位于发光面的中心，另外四颗对称布置在中间LED灯10的两侧，如图9所示，LED灯10发光截面宽度为1mm～2mm，相邻LED灯10的间距小于LED灯10发光截面宽度；所述的第三照明单元C由四颗LED灯10构成，位于中间的两颗LED灯10并排布置，另外两颗LED灯10对称布置在两侧，如图10所示。这样布置之后，b1灯和b2灯之间的间隙由c1灯来填补，b2灯和b3灯之间的间隙由c2灯来弥补，依次类推，这样就能在配光屏上显示连续的照明区域。

为了使得照明的区域更加均匀，这里优选地：所述的LED灯10发光横面宽度为x；第二照明单元B中，中间LED灯10与其相邻的LED灯10间距为y1，位于两侧的LED灯10与其相邻的LED灯10间距为y2；第三照明单元C中，位于两侧LED灯10与其相邻的LED灯10间距为y2；各间距满足关系式：(x-y2)/2＝x/2-y1＝c，其中c为随着LED灯10发光横面宽度x增大而增大的常数，c的取值范围为0.2～1；第二照明单元B中位于中间位置的一颗LED灯10和第三照明单元C中并排布置的两颗LED灯10同时点亮或关闭构成远光灯中心的强光部分。

这里，远光灯所对应的独立光源从左到右分别是b1、c1、b2、c2b3c3、b4、c4、b5，其中这里的c2b3c3即：c2灯、b3灯、c3灯同时开启和关闭，构成一个独立光源。根据不同的路况，实现对这七个独立光源的亮灭控制，来实现最优化的照明效果。

Claims (7)

1.一种基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：构成远光灯的光源由多个LED灯(10)水平排列而成，各LED灯(10)发出的光线经过反射镜(20)、透镜(30)后射出至配光屏上并呈现出连续的照明区域；所述的各LED灯(10)独立开启和关闭，任一个LED灯(10)关闭后，与之对应的照明区域出现暗区用于避开其他车辆或行人。

2.如权利要求1所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：所述LED灯(10)的发光横面宽度为0.7mm～2.5mm，相邻的LED灯(10)间距为0mm～2mm；所述的反射镜(20)为抛物面型反射镜，LED灯(10)的发光面与反射镜(20)的焦点距离为-2mm～2mm；所述的透镜(30)为非球面凸透镜。

3.如权利要求2所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：左、右前照灯结构相同，左前照灯/右前照灯由第一照明单元(A)构成，构成第一照明单元(A)的LED灯(10)均匀间隔布置，LED灯(10)的发光面与透镜(30)的焦点距离正比于相邻LED灯(10)的间距。

4.如权利要求2所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：左、右前照灯结构相同，左前照灯/右前照灯由第二、三照明单元(B、C)组合而成，第二、三照明单元(B、C)均包括间隔布置的LED灯(10)且所有的LED灯(10)位于同一发光面内，LED灯(10)的发光面位于透镜(30)的焦点上，第三照明单元(C)的LED灯(10)在配光屏上的投影位于第二照明单元(B)的LED灯(10)在配光屏上的投影之间。

5.如权利要求3所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：所述的第一照明单元(A)由七颗LED灯(10)构成，LED灯(10)发光横面宽度为1mm～2mm，相邻LED灯(10)的间距为0.3mm～0.7mm，LED灯(10)发光面距透镜(30)焦点1mm～2mm。

6.如权利要求4所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：所述的第二照明单元(B)由五颗LED灯(10)构成，中间一颗LED灯(10)位于发光面的中心，另外四颗对称布置在中间LED灯(10)的两侧，LED灯(10)发光截面宽度为1mm～2mm，相邻LED灯(10)的间距小于LED灯(10)发光截面宽度；

所述的第三照明单元(C)由四颗LED灯(10)构成，位于中间的两颗LED灯(10)并排布置，另外两颗LED灯(10)对称布置在两侧。

7.如权利要求6所述的基于投影原理的智能前照灯，其特征在于：所述的LED灯(10)发光横面宽度为x；第二照明单元(B)中，中间LED灯(10)与其相邻的LED灯(10)间距为y1，位于两侧的LED灯(10)与其相邻的LED灯(10)间距为y2；第三照明单元(C)中，位于两侧LED灯(10)与其相邻的LED灯(10)间距为y2；各间距满足关系式：(x-y2)/2＝x/2-y1＝c，其中c为随着LED灯(10)发光横面宽度x增大而增大的常数，c的取值范围为0.2～1；第二照明单元(B)中位于中间位置的一颗LED灯(10)和第三照明单元(C)中并排布置的两颗LED灯(10)同时点亮或关闭构成远光灯中心的强光部分。