CN108613123B - 灯具照明系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灯具照明系统及其控制方法，本发明的灯具照明系统包括控制模块，以及与所述控制模块联接的照明模块和信息采集模块，所述照明模块具有相邻布置的多个照明单元，各所述照明单元间所发光线划区分布，并可拼接构成对灯具光照区域的照亮，所述信息采集模块被构造成对所述照明单元光线路径上的障碍物进行检测，以使所述控制模块控制对应照明单元的亮灭。本发明所述的灯具照明系统通过具有多个照明单元的照明模块，可经由各照明单元对不同区域的照射，实现对车辆前方进行分区照亮的目的，其可作为ADB系统的光源，并结合信息采集模块及控制模块的控制，而实现ADB功能。

Description

灯具照明系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及汽车照明技术领域，特别涉及一种灯具照明系统。本发明还涉及该灯具照明系统的控制方法。

背景技术

目前，汽车前大灯均采用疝气灯作为光源，并利用不同透镜实现所需的光型，且还通过机械切换挡板实现远近灯光的切换使用。疝气大灯作为光源虽具有较强的亮度，但其在远光情况下容易给前方的车辆和行人造成眩目问题，因眩目情形的出现而导致的交通事故时有发生，所以如何避免眩目的发生已成为亟待解决的课题。

基于上述的问题，有的车企提出了ADB(智能远光灯系统)的概念，其在使用时灯具对车辆前方进行分区照亮，并通过传感器对车辆前方的车辆或行人进行检测，控制器再控制灯具，使得对应于障碍物区域的照明熄灭，而达到防止眩目的目的。但是，目前所开发的ADB产品仅在高端车型上有所应用，且其也采用机械方式实现灯具的调光，该机械调光方式包含机械结构和控制系统，其中机械结构属于易损件，具有寿命属性，当使用一定时间后，机械结构出现磨损，便会使ADB功能有失效的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种灯具照明系统，以可实现ADB功能，并可避免因采用机械调光方式而带来的ADB功能失效的风险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种灯具照明系统，其包括：

控制模块；

照明模块，与所述控制模块联接，所述照明模块具有相邻布置的多个照明单元，各所述照明单元间所发光线划区分布，并可拼接构成对灯具光照区域的照亮；

信息采集模块，与所述控制模块联接，所述信息采集模块被构造成对所述照明单元光线路径上的障碍物进行检测，以使所述控制模块控制对应照明单元的亮灭。

进一步的，所述照明模块包括基体，所述照明单元设于所述基体上，还包括设于所述基体上的配光部，所述配光部对应于所述照明单元布置，并被构造成对各所述照明单元的光束路径的调整，以匹配所述照明单元的位置分布、而形成划区照亮的出射光线。

进一步的，所述照明模块采用具有LED颗粒的LED模组，在所述LED颗粒内封装有多个发光芯片，所述照明单元由所述发光芯片构成。

进一步的，于所述基体上设有散热部，所述散热部与所述LED模组热传递连接，以对所述LED模组进行散热。

进一步的，所述照明模块还包括对所述LED模组的电压、电流、温度及亮灭状态进行检测的安全监控单元。

进一步的，所述配光部为反射镜。

进一步的，所述信息采集模块包括摄像头和超声波传感器。

进一步的，所述控制模块包括处理单元、阈值存储单元及比较器。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的灯具照明系统通过具有多个照明单元的照明模块，可经由各照明单元对不同区域的照射，实现对车辆前方进行分区照亮的目的，从而可作为ADB系统的光源，并结合信息采集模块及控制模块的控制，以实现ADB功能。同时，本灯具照明系统通过控制模块对多个照明单元的控制，实现分区照亮得控制，其能够省去现有机械调光方式的复杂结构，从而可避免ADB功能失效的风险。

本发明的另一目的在于提出了上述灯具照明系统的控制方法，该方法包括如下的步骤：

a、控制模块控制系统开始运行，各照明单元点亮；

b、信息采集模块对灯具光照区域内的障碍物进行检测，并将检测信号传送至控制模块；

c、控制模块控制对应于障碍物的照明单元熄灭，并控制其它照明单元保持点亮；

d、重复步骤b和步骤c。

进一步的，在步骤c中，若所述障碍物为远离所述照明单元运动，且所述障碍物的远离速度不低于所述阈值存储单元内的预设阈值，则控制模块控制对应于障碍物的照明单元不熄灭。

本发明中，通过采用上述的控制方法可通过各照明单元对不同区域的照射，实现对车辆前方进行分区照亮的目的，从而可结合信息采集模块及控制模块的控制，而实现ADB功能，以此能够避免远光打开时易造成前方车辆或行人出现眩目的问题，而有着较好的实用性。同时，通过对车辆前方的如车辆或行人等障碍物的运动方向及速度的检测，也可在不必熄灭灯光时保持照明单元的点亮，以可保证灯具的照明效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的灯具照明系统的照明模块的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明实施例所述的基体的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的LED模组的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的LED模组的侧视图；

图6为本发明实施例所述的LED颗粒的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的反射镜的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的LED模组及反射镜与基体的装配状态图；

图9为本发明实施例所述的装饰框的结构示意图；

图10为本发明实施例所述的反射镜的工作状态图；

图11为本发明实施例所述的灯具照明系统的控制框图；

图12为本发明实施例所述的灯具照明系统的出射光线分布图；

图13为本发明实施例所述的照明单元包括两个发光芯片时的结构示意图；

图14为本发明实施例所述的照明单元包括两个发光芯片时的出射光线示意图；

附图标记说明：

1-基体，11-固定凸台，12-LED模组定位槽，13-LED模组安装孔，14-LED模组限位柱，15-反射镜固定孔，16-反射镜限位柱，17-调光支架固定孔，18-散热鳍片，2-LED模组，21-基板，22-LED颗粒安装板，23-接插件，24-反射镜定位孔，25-反射镜固定过孔，26-反射镜限位柱过孔，27-LED模组固定孔，28-LED模组限位孔，3-反射镜，31-反射镜定位柱，32-反射镜限位槽，4-LED颗粒，41-发光芯片，5-装饰框，6-调光支架，7-控制模块，8-摄像头，9-超声波传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种灯具照明系统，其整体上包括控制模块，以及与该控制模块联接的照明模块和信息采集模块，且照明模块具有相邻布置的多个照明单元，各照明单元间所发光线划区分布，以可拼接构成对灯具光照区域的照亮，信息采集模块则被构造成对照明单元光线路径上的障碍物进行检测，以使得控制模块控制对应照明单元的亮灭。

本灯具照明系统通过具有多个照明单元的照明模块，可经由各照明单元对不同区域的照射，实现对车辆前方进行分区照亮的目的，其可作为ADB系统的光源，并结合信息采集模块及控制模块的控制，而能够实现ADB功能。

基于如上的设计思想，如图1和图2中所示，本灯具照明系统中的照明模块包括基体1，照明单元即设置于基体1上，在基体1上还设置有对应于照明单元布置的配光部，通过配光部的设置可对各照明单元所发光的光束路径进行调整，以可匹配于照明单元的位置分布而形成划区照亮的出射光线。

本实施例中在基体1上设置有具有LED颗粒的LED模组2，上述的多个照明单元即由封装于LED颗粒中的多个发光芯片构成，配光部则为对应于LED模组2中的LED颗粒固定在基体1上的反射镜3，通过反射镜3对LED颗粒所发的光束进行反射，以形成所需的出射光线。为了实现对更多区域的照明，LED颗粒为设置在LED模组2上的多个，与此同时反射镜3也为对应于各LED颗粒布置在基体1上的多个，各LED颗粒中的每个发光芯片发出的光束通过反射镜3反射，光束路径经调整，而变为对所对应区域的照亮光线。

具体结构上，如图3中所示，基体1为块状，且为一端大、一端小的结构，其为铝质并经注塑而成，在基体1上靠近于其一侧设置有多个固定凸台11，各固定凸台11沿基体1的边沿呈错位状布置，在固定凸台11的顶端面上设置有下凹的LED模组定位槽12，LED模组2中安装有LED颗粒的部分即卡置在该LED模组定位槽12内，以此可利于LED模组2于基体1上的安装。在LED模组定位槽12中设置有LED模组安装孔13，相邻于LED模组安装孔13，在LED模组定位槽12中还设置有呈凸起状的LED模组限位柱14，LED模组安装孔13用于LED模组安装后的紧固，而LED模组限位柱14则可与下述的LED模组2上的LED限位孔相配合，以在LED模组2安装时对其进行限位。

在基体1上靠近于其内部，且对应于各固定凸台11还设置有反射镜固定孔15，在反射镜固定孔15的一侧也设置有反射镜限位柱16，反射镜固定孔15用于反射镜3安装后的紧固，反射镜限位柱16则用于反射镜3安装时的限位，以利于安装。反射镜固定孔15和反射镜限位柱16均为对应于各固定凸台11布置的多组，而在基体1上于其较大的一端处，还设置有靠近于基体1边沿布置的调光支架固定孔17，调光支架固定孔17为呈三角形布置的三个，以实现调光支架的稳固安装。此外，除了调光支架固定孔17，在基体1较大的一端，且位于与固定凸台11相对的另一侧还设置有LED模组安装孔13，其与LED模组定位槽12中的LED模组安装孔13一起，共同实现LED模组2的可靠固定。

本实施例中在基体1的侧部也设置有间隔布置的多个散热鳍片18，散热鳍片18可在基体1注塑时一体成型，因基体1为铝质，因而各散热鳍片18可对自LED模组2传递而来的热量进行散发，以此形成对LED模组2进行散热的散热部。当然，除了采用散热鳍片18，设置于基体1上的散热部也可采用如散热孔等其它结构形式。

LED模组2的结构如图4和图5中所示，其包括基板21，在基板21上印制有电路，在基板21的一侧还形成有多个外突状的LED颗粒安装板22，在LED颗粒安装板22上同样印制有电路，并与基板1上的电路相联接，各LED颗粒安装板22也与基板21之间呈夹角设置，以此可将LED颗粒安装板22置于基体1上的LED模组定位槽12中。当然，对应于各LED颗粒安装板22相对于基板21的倾斜布置，本实施例中基体1上固定凸台11形成有LED模组定位槽12的顶端面也设计为倾斜状，且其与基体1外端面间的夹角具体可设置为48°。

除了连接于侧部的LED颗粒安装板22，在基板21上靠近于其中部也设置有多组反射镜定位孔24、反射镜固定过孔25及反射镜限位柱过孔26，上述的各组通孔结构分别对应于各LED颗粒安装板22布置，以此实现对各反射镜3的安装。而相对于LED颗粒安装板22，在基板21的另一侧还设置有接插件23，接插件23实现基板21上电路与外部电路的联通，在接插件23的两侧也设置有LED模组固定孔27，其与LED模组安装板22上的LED模组固定孔27一起，实现LED模组2的安装固定。

本实施例中封装有发光芯片41的LED颗粒4如图6中所示，多个发光芯片41成矩阵式并排布置，且各发光芯片41与LED颗粒安装板22及基板21上的电路相联通，以能够分别控制各发光芯片的得失电，从而控制发光芯片的亮灭。LED颗粒4可通过粘结的方式固定于LED颗粒安装板22上，且在固定后各LED颗粒安装板22上的LED颗粒4也处于相应的反射镜3的焦点上。

反射镜3的结构如图7中所示，其呈弧形，且为塑料注塑并经镀铝工艺制得，通过镀铝工艺可在反射镜3上产生光线反射面，以达到良好的反射能力。在反射镜3的底端形成有呈方形的底座，在底座上靠近其两端分别设有反射镜定位柱31及反射镜限位槽32，反射镜定位柱31为沿底座的宽度方向并排布置的两个，反射镜限位槽32则位于两个反射镜定位柱31的中间。除了反射镜定位柱31和反射镜限位槽32，在底座的中部还设有图中未示出的用于反射镜3固定的通孔，该通孔对应于基体1上的反射镜固定孔15布置。

本实施例的照明模块在组装时，先将LED模组2放置于基体1上，使LED颗粒安装板22进入LED模组定位槽12内，LED模组限位柱14穿入LED模组限位孔28中，反射镜限位柱16穿入反射镜限位柱过孔26中，此时LED模组安装孔13与LED模组固定孔27对齐，反射镜固定孔15和反射镜固定过孔25对齐，然后便可用螺钉将LED模组紧固于基体1上。在固定LED模组2后，将各反射镜3的反射镜定位柱31插入反射镜定位孔24内，并使反射镜限位柱16插入反射镜限位槽32内，便可用螺钉将反射镜3固定于基体1上。

基体1上安装LED模组2和反射镜3后的状态如图8中所示，此时再在基体1上靠近于LED颗粒4的一侧安装如图9中所示的装饰框5，在基体1上的调光支架固定孔17处安装调光支架6，便可实现照明模块的整体装配。装配完成后的照明模块中，当LED颗粒4中的发光芯片41得电发光后，如图10所示，其所发出的光束经反射镜3的反射射出，可用于车辆前方的照明，多个LED颗粒4中的矩阵式排列的各发光芯片41所发的光束形成多个出射方向的光线，便可用于多个区域的照明。此时即可结合控制模块和信息采集模块，而适于ADB系统进行照明使用。

本实施例中，为保证照明模块的可靠工作，进一步的在照明模块内还设有可对LED模组2的电压、电流以及温度和亮灭状态进行检测的安全监控单元。该安全监控单元与控制模块相联接，具体上通过对LED模组2电压、电流的检测，当出现过压、过流时控制模块可发出信号而使外部报警机构发出警报。同理，当检测到LED模组2的温度超过预设温度阈值时，控制模块可控制进行降额处理，且还可通过增设主动散热机构进行散热处理。而通过对LED模组2内LED颗粒4亮灭状态的检测，可发现LED颗粒的开路或短路问题，并及时进行报警处理。

如图11中所示，本实施例中控制模块7主要包含处理单元、阈值存储单元以及比较器，处理单元具有数据处理能力，以可对信息采集模块及所检测的LED模组2的状态信息进行处理，并可根据预设参数输出控制信号。阈值存储单元内存储有预设的速度阈值，比较器则用于将信息采集模块所采集的数值与阈值存储单元内的存储值进行比较，以供处理单元采纳处理。当然，除了存储速度阈值，其也可存储灯具照明系统工作所需的各预设参数值。

本实施例中信息采集模块具体包括摄像头和超声波传感器，摄像头可对照明模块光照区域内照射路径上的障碍物进行检测，从而可由控制模块7处理得出障碍物的位置信息。超声波传感器则可对障碍物相对于照明模块的速度进行检测，以此获知障碍物的速度信息，以使控制模块7结合障碍物的位置信息而处理确定控制方式。

本灯具照明系统在使用时，首先控制模块7控制系统开始运行，LED模组2得电而使各LED颗粒4中的发光芯片41点亮，此时如图12中所示，本系统中多个LED颗粒4中各发光芯片41所发出的光束经反射镜3反射后可形成L1至L15共15道出射光线(以图4中设置3个LED颗粒为例进行说明，当然LED颗粒4的数量也可视需要设定为其它数量)。所形成的L1至L15共15道光线可相应的对G1至G15共15个光学区域进行照亮，由G1至G15共15个光学区域相拼接，从而可实现对本系统光照区域的照亮。

在控制模块7控制LED颗粒4发光后，信息采集模块也开始工作，摄像头8和超声波传感器9对本系统光照区域内的光线路径上的如车辆、行人等障碍物进行检测，当检测到G1至G15中某一个或多个区域内存在障碍物时，控制模块7便可相应的控制对应于该区域的发光芯片41熄灭，由此可达到防止该区域内的车辆及行人发生眩目的问题。

当存在障碍物的区域所对应的发光芯片41熄灭时，其它未检测到障碍物的区域所对应的发光芯片41则仍保持点亮，以保障系统的照明效果。此外，为获得更为准确的控制，本实施例中在检测到障碍物时，也可对障碍物相对于本系统的运动进行分析，以在当障碍物为远离本系统运动，且通过与阈值存储单元内的速度预设阈值进行比较，在障碍物的远离的速度不低于预设阈值时，使得控制模块7保持该区域所对应的发光芯片41不熄灭，由此可进一步保障系统的照明效果。

当然，除了对障碍物的相对运动进行分析，本实施例中还可各照明单元所对应的发光芯片41的数量进行设置，以如图13所示的使各照明单元包含两个发光芯片41，且如图14中所示两个发光芯片41经反射镜3反射后的出射光线分别为水平状和相对于水平方向具有向上的夹角。由此，当检测到某光照区域存在障碍物时，控制模块7控制相应照明单元中发出水平光线的发光芯片41熄灭，而使另一发光芯片41点亮，以此也可达到保障系统照明效果的目的。

本灯具照明系统可通过各照明单元对不同区域的照射，实现对车辆前方进行分区照亮的目的，从而可结合信息采集模块及控制模块7的控制，以实现ADB功能，以此能够避免远光打开时易造成前方车辆或行人出现眩目的问题，而有着较好的实用性。同时，本灯具照明系统通过对车辆前方的如车辆或行人等障碍物的运动方向及速度的检测，也可在不必熄灭灯光时保持照明单元的点亮，或是对存在障碍物的区域进行具有一定夹角的照射，从而也可保证灯具得照明效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆灯具照明系统，其特征在于包括：

控制模块(7)；

照明模块，与所述控制模块(7)联接，所述照明模块具有相邻布置的多个照明单元，各所述照明单元间所发光线沿车辆宽度方向划区分布，并可拼接构成对灯具光照区域的照亮；

信息采集模块，与所述控制模块(7)联接，所述信息采集模块被构造成对所述照明单元光线路径上的障碍物进行检测，以使所述控制模块(7)控制对应照明单元的亮灭；

所述照明模块包括基体(1)，所述照明单元设于所述基体(1)上，还包括设于所述基体(1)上的配光部，所述配光部对应于所述照明单元布置，并被构造成对各所述照明单元的光束路径的调整，以匹配所述照明单元的位置分布、而形成划区照亮的出射光线；

所述照明模块采用具有LED颗粒(4)的LED模组(2)，在所述LED颗粒(4)内封装有多个发光芯片(41)，所述照明单元由所述发光芯片(41)构成，各所述照明单元中包含两个所述发光芯片(41)，且各所述照明单元中的两个所述发光芯片(41)经所述配光部调整后的出射光线分别为水平状和相对于水平方向具有向上的夹角。

2.根据权利要求1所述的车辆灯具照明系统，其特征在于：于所述基体(1)上设有散热部，所述散热部与所述LED模组(2)热传递连接，以对所述LED模组(2)进行散热。

3.根据权利要求1所述的车辆灯具照明系统，其特征在于：所述照明模块还包括对所述LED模组(2)的电压、电流、温度及亮灭状态进行检测的安全监控单元。

4.根据权利要求1所述的车辆灯具照明系统，其特征在于：所述配光部为反射镜(3)。

5.根据权利要求1所述的车辆灯具照明系统，其特征在于：所述信息采集模块包括摄像头(8)和超声波传感器(9)。

6.根据权利要求5所述的车辆灯具照明系统，其特征在于：所述控制模块(7)包括处理单元、阈值存储单元及比较器。

7.一种车辆灯具照明系统控制方法，其特征在于，该方法基于权利要求1所述的车辆灯具照明系统，并包括如下的步骤：

a、控制模块(7)控制系统开始运行，各照明单元点亮；

b、信息采集模块对灯具光照区域内的障碍物进行检测，并将检测信号传送至控制模块(7)；

c、控制模块(7)控制对应于障碍物的照明单元中发出水平光线的发光芯片(41)熄灭，而另一发光芯片(41)点亮，并控制其它照明单元保持点亮；

d、重复步骤b和步骤c。

8.根据权利要求7所述的车辆灯具照明系统控制方法，其特征在于：在步骤c中，若所述障碍物为远离所述照明单元运动，且所述障碍物的远离速度不低于预设阈值，则控制模块(7)控制对应于障碍物的照明单元不熄灭。

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