CN108613116A - 基于反射的矩阵式led前照灯装置 - Google Patents

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吴杰
秦超
孙晓佳
薛蔚平
朱俊杰
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    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
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    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
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    • F21V23/0471—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor detecting the proximity, the presence or the movement of an object or a person
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Abstract

本发明涉及前照灯技术领域，尤其涉及一种基于反射的矩阵式LED前照灯装置，包括若干个LED光源组，LED光源组按照矩阵方式排列，LED光源组包括LED光源、LED反射单元和LED控制单元，LED控制单元识别交通状况后，LED控制单元触发全部LED光源产生全远光分布或者触发部分LED光源产生无炫目区域的远光分布，LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成光斑块，每个LED反射单元对应一个或两个LED光源。本发明LED光源组按照矩阵方式排列，实现了无炫目远光分布和全远光分布，根据交通状况，进行实时调节，保证了夜间驾驶的安全性和舒适性。

Description

基于反射的矩阵式LED前照灯装置
技术领域
本发明涉及前照灯技术领域，尤其涉及一种基于反射的矩阵式LED前照灯装置。
背景技术
随着社会的发展，汽车成为了人们日常生活中一种不可或缺的交通工具，而行车安全也越发引起人们的重视，尤其在夜间行驶时远光的滥用或错用，不仅使得交通参与者驾驶舒适感降低，同时也造成了行车的危险性，频频引发交通事故。
传统的前照灯远光照明系统只有两种状态：开启和关闭，在开启照明时难免会造成其它交通参与者的眩目，造成了夜间驾驶的危险性，同时传统的前照灯还存在分辨率低等问题。
发明内容
本发明提供了一种基于反射的矩阵式LED前照灯装置，可以在该装置的前方形成不同区域的光斑块，并组合成无炫目的远光，极大的提高了夜间驾驶的安全性。
为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：基于反射的矩阵式LED前照灯装置，包括若干个LED光源组，LED光源组按照矩阵方式排列，LED光源组包括LED光源、LED反射单元和LED控制单元，LED控制单元识别交通状况后，LED控制单元触发全部LED光源产生全远光分布或者触发部分LED光源产生无炫目区域的远光分布，LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成光斑块，每个LED反射单元对应一个或两个LED光源。
作为本发明的优化方案，LED反射单元为数字微镜装置。
作为本发明的优化方案，LED光源和LED反射单元均安装在PCB板上，LED反射单元的切线与PCB板相交的角度小于90度。
作为本发明的优化方案，LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成的光斑块为矩形。
作为本发明的优化方案，LED反射单元为曲面，LED反射单元由若干种曲率的反射镜组成。
本发明具有积极的效果：1)本发明LED光源组按照矩阵方式排列，实现了无炫目远光分布和全远光分布，根据交通状况，进行实时调节，保证了夜间驾驶的安全性和舒适性；
2)本发明一个或两个LED光源共用一个反射单元，既节省了成本，也精简了结构；
3)本发明将普通的反射单元替换成数字微镜装置，使得基于反射的矩阵式LED前照灯装置的无炫目光的分辨率得到大大的提高，同时结构体积也足够小。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明产生无炫目远光的示意图；
图2为本发明单个LED光源与对应的LED反射单元示意图；
图3为本发明两个LED光源共用一个LED反射单元的示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明公开了基于反射的矩阵式LED前照灯装置，包括若干个LED光源组，LED光源组按照矩阵方式排列，LED光源组包括LED光源、LED反射单元和LED控制单元，LED控制单元识别交通状况后，LED控制单元触发全部LED光源产生全远光分布或者触发部分LED光源产生无炫目区域的远光分布，LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成光斑块，每个LED反射单元对应一个或两个LED光源。如图1所示，M表示基于反射的矩阵式LED前照灯装置，S1…Sn代表LED光源，L1…Ln代表LED反射单元，P1…Pm+1代表各LED光源产生的光斑块。其中，部分相邻的光斑块彼此紧邻或者重叠，从而实现光照明范围的均匀分布，同时，可以看出，基于反射的矩阵式LED前照灯装置在正前方，即0°附近的光照度最大，分布的光斑块也最多，部分相邻的光斑块彼此紧邻或者重叠，使得全远光既满足道路要求，同时实现光照明范围均匀平缓的分布。
如图1所示，LED光源在全亮的状态下，即全远光的状态下，左前照灯光分布展宽为-20°至7°，其中，左前照灯的-20°至-7°只有一个光斑块分布，其余所有光斑块分布在-7°至7°之间；右前照灯光分布展宽为-7°至20°，其中，右前照灯的-20°至-7°只有一个光斑块分布，其余所有光斑块分布在-7°至7°之间。
基于反射的矩阵式LED前照灯装置形成的无眩目光分布种类(分辨率)与LED光源形成的光斑块数量有关，且成正比关系。在M正前方附近的无眩目远光分布种类比两侧的无眩目远光分布种类要多，亦即M正前方附近的无眩目的分辨率要大于两侧的。
LED反射单元为数字微镜装置(DMD)，通过使用数字微镜装置使得前照灯的无炫目光的分辨率得到了提高，同时与普通的反射单元相比，结构体积也更小。
如图2和3所示，LED反射单元为曲面，LED反射单元由若干种曲率的反射镜组成。其中，LED反射单元的反射面大小、曲率和分成的小单元数都不同，每个LED反射单元都可沿出光方向进行调节，使得光斑块满足要求。每个反射单元都对应1至2个LED光源，以在保证无炫目光分布种类足够多情况下，兼顾整个基于反射的矩阵式LED前照灯装置的尺寸要求。
LED光源和LED反射单元均安装在PCB板上，LED反射单元的切线与PCB板相交的角度小于90度。
LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成的光斑块为矩形。
将多个LED光源组分别安装在汽车的左前照灯位置和右前照灯位置，为了实现无炫目远光分布或全远光分布，各LED光源发出的光线经相应的反射单元反射，在前方一定区域内形成多个光斑块，并组合成全远光或者其中的一部分组合成无眩目远光。
本发明可产生动态的远光分布，首先图像传感器来检测交通状况，LED控制单元识别交通状况后并进行判断，然后LED控制单元关断或接通部分LED光源，如果前方未检测到交通物体时，所有的LED光源均处于接通的状态中，则产生全远光分布，完全照亮交通空间。如果检测到前方有交通物体(例如在前面行驶的车辆或者迎面而来的车辆)，则根据图像传感器计算得到的交通物体的当前位置信息来关断或接通LED光源，从而产生无眩目远光分布，照亮了除眩目区域之外的交通空间，从而避免了其他交通参与者所不期望的眩目。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于反射的矩阵式LED前照灯装置，其特征在于：包括若干个LED光源组，所述的LED光源组按照矩阵方式排列，LED光源组包括LED光源、LED反射单元和LED控制单元，LED控制单元识别交通状况后，LED控制单元触发全部LED光源产生全远光分布或者触发部分LED光源产生无炫目区域的远光分布，LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成光斑块，每个LED反射单元对应一个或两个LED光源。
2.根据权利要求1所述的基于反射的矩阵式LED前照灯装置，其特征在于：所述的LED反射单元为数字微镜装置。
3.根据权利要求2所述的基于反射的矩阵式LED前照灯装置，其特征在于：所述的LED光源和LED反射单元均安装在PCB板上，LED反射单元的切线与PCB板相交的角度小于90度。
4.根据权利要求2所述的基于反射的矩阵式LED前照灯装置，其特征在于：LED光源发出的光束经过对应的LED反射单元反射后沿着主照射方向在前方形成的光斑块为矩形。
5.根据权利要求1所述的基于反射的矩阵式LED前照灯装置，其特征在于：所述的LED反射单元为曲面，LED反射单元由若干种曲率的反射镜组成。
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