CN109838753A - 一种基于pbs分光器的自适应远光功能调节方法及其智能车灯模组 - Google Patents
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Abstract
一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其智能车灯模组，由光源系统及光控元件组成智能照明光控系统。智能照明光控系统部分光线透过PBS分光器形成照明光形，另一部分光经PBS分光器反射到与感光芯片集成电路的相反方向，以避免照明光线照射并干扰感光芯片。环境光则与照明光路反向进入成像透镜组，一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，用于光控系统进行动态控制。通过透镜将光源发出的照明光线在前方竖直屏上形成光形，使光源相对透镜位移，光源运行至某一位置时进行关断，其余位置为开启状态，使得对应于该位置时的前方竖直屏上形成具有暗区的光形，从而实现自适应远光功能调节。所述一体化智能模组可减少误差源。
Description
技术领域
本发明涉及车灯，具体地，本发明涉及一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其摄像头一体化智能车灯模组，更具体地，本发明涉及一种基于PBS 分光器的智能车灯模组，所述智能车灯模组集成了摄像头集成电路。
背景技术
随着车辆夜间行驶安全问题日益突出，对新型智能车灯的自适应远光功能技术提出更高的要求，所谓新型智能车灯的自适应远光功能技术主要是以同时实现 AFS和ADB功能为目的开发的光型可变车灯。
所谓ADB功能的理想的情况是，由智能大灯形成的暗区只有对方驾驶员在不同位置时头部的大小，其他空间依然保持完全没有目标时的高亮度照明，这样对方不会被炫目，我方也可以尽可能的照亮行驶路线上的任何区域。
为达到ADB功能，需要照明光形变化，即动态照明，并根据不同车速、不同路况形成不同的照明光形。
作为现有的解决方案之一，是所谓的基于MATRIX技术的矩阵大灯，这种技术方案将整个前照灯的照明空间分割成连续不同的区块，每个区块由数量不同的 LED来负责照明，通过熄灭特定区块的LED，可以提供最小约1°的暗区。
例如，申请号201210421033.4公布了一种大灯投影模块，其[0010]描述到在主光学单元的构造方面的其它要求与从驾驶员的视线上看产生的光分布的在车道上投影的单个局部区域的角度范围有关。因此，成像的像素应该例如只具有几度(例如1°)的角宽。成像的像素的竖直角度范围只稍大一点。因此，通过有针对性地操控前大灯模块的一个或多个发光二极管，产生的光分布可尤其精细地改变，例如用来实现局部远光功能或标志光功能。在局部远光功能中通过有针对性地熄灭单个的发光二极管，可遮住产生的光分布的已探测到了其它交通参与者的区域。在标志光功能中通过有针对性地激活单个的发光二极管，在机动车前方有针对性地照射探测到的目标，以使机动车的驾驶员注意。
然而，上述专利通过发光二极管(即LED发光芯片)的静态关断来实现自适应远光功能所需要的暗区，其缺陷在于：
(1)其成像的像素数与LED芯片数相对等，如需实现较高像素时，相应的 LED芯片数也较多，相应的控制线路板也更加复杂，所述主光学单元的光导体的复杂性及制造难度大大上升，并且导致成本上升。另外，受车灯空间限制，LED 芯片的使用数量也有其极限，导致大灯投影模块的像素数有限。
(2)包括上述矩阵大灯技术方案在内，现有实现这种照射范围可调的灯具，还存在一个共同的问题，那就是系统形成暗区的最小角度依然太大。也就是说，形成的暗区虽然可以使得目标车辆的驾驶员不炫目，但是暗区的范围也已经大大超过目标所需的车宽，造成我方需要照明区域的损失。例如前面提到的矩阵大灯，最小可提供1°的暗区。该暗区的实际横向宽度视目标与我方距离而定的，比如在ADB希望发挥作用的400米处，暗区的宽度为(400米*tan 1°)＝6.98米，而实际车宽(以普通乘用车为例)约1.9米，显然暗区过大了。
为此需要形成很小的暗区以提高车灯控制精度。相对应地，需要缩短通讯及控制周期，大大减少误差源，以及因摄像头与车灯安装位置有差别而导致的误判等。
另一方面，现有的ADB(自适应远光照明)一般都通过设置在挡风玻璃内侧的摄像头采集路面信息，经过分析及处理后，通过车身网络与智能车灯模组通讯，并控制智能车灯模组进行光形变化，以确保提高照明效果、行车安全及降低成本的目的，并使得车灯照明不造成路面其他车辆造成眩目的前提下尽可能提供己方照明。
然而，问题如下：
1.摄像头标定误差、车灯标定误差等一系列误差源导致无法精确控制照明光
形，大大降低ADB照明效果。
例如，现有摄像头一般装载于前挡风玻璃内侧的后视镜附近，由于摄像头与挡风玻璃、挡风玻璃与车身、车灯与车身等多个装配关系之间存在累积误差，导致摄像头与车灯之间存在较大误差，使得车灯照明基准与摄像头的基准位置之间很难精确匹配。
2.即，摄像头视角与车灯照明范围因安装位置不同而存在差异，易产生误判。
由于摄像头与灯具距离较远，并且摄像头装在高处，车灯装在低处，所以摄像头的基准中心与车灯的基准中心必然存在差异，导致摄像头能看到的车辆，车灯实际并不一定会对车辆产生眩目，比如在有隔离带的路面，车灯照明往往被隔离带遮挡，而摄像头却能拍摄到对面车辆。
3.关于降低响应时间，
现有摄像头由于其安装位置与车灯距离较远，一般通过车身网络进行通讯，而车身网络本身存在通讯周期，一般为33毫秒，所以从摄像头获取路面信息、运算处理、处理结果通过网络通讯发送给车灯、车灯从网络获取信息、车灯执行光形遮蔽等一系列环节导致车灯执行延时。
即，由于摄像头及智能车灯模组分属不同的系统，系统间的通讯存在一定的延时，导致从发现车辆到ADB响应存在一定的延时，不利于高速行驶状况下的迅速响应需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的之一在于；
消除或大幅减少从发现车辆到ADB响应之间存在的延时，使得行驶车辆可在高速行驶状况下作迅速的ADB响应；
消除或大幅减少摄像头标定误差及车灯标定误差等误差等一系列误差源，使得行驶车辆可在高速行驶状况下精确控制照明光形，大大提高ADB照明效果；
同时，本发明通过采用液晶、LCOS、DMD等高分辨率光控系统，可产生很小的暗区，大大提高车灯控制精度。如光控系统横向分辨率为1024像素，照明宽度为10°，则中心像素对应的暗区角度约为0.01°，远高于现有技术1°左右的暗区角度。
因此，本发明的目的在于摄像头一体化带来的缩短通讯及控制周期，大大减少误差源，以及因摄像头与车灯安装位置有差别而导致的误判等。
另外，本发明目的还在于：根据不同车速及不同路况，形成不同的照明光形，以确保提高光效、行车安全及降低成本的目的，并使得车灯照明不造成路面其他车辆造成眩目的前提下尽可能提供己方照明。
本发明目的还在于：提供一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其新型车灯系统，根据本发明所述基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其车灯系统，通过动态光形的叠加实现光能分布的控制，可以实现远光照明理想的中心亮，并逐渐变暗的照明光形。
本发明目的还在于：提供一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其新型车灯系统，根据本发明所述基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其车灯系统，在动态变化并叠加后有助于改善自适应远光均匀性。
本发明目的还在于：提供一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其新型车灯系统，根据本发明所述基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其车灯系统，与现有的通过矩阵排布的多LED发光芯片结合静态关断的自适应远光功能相比，可以实现更小的暗区，可以显著提高自适应远光的控制精度。
本发明目的还在于：提供一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其新型车灯系统，根据本发明所述基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法及其车灯系统，采用多片LED发光芯片，并相对透镜或透镜组焦点进行前后离焦，可进行多维的自适应远光功能调节，即，针对位于车灯前方不同距离的上下左右物体分别同时实施自适应远光功能控制。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种基于PBS分光器的基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，采用摄像头一体化智能车灯模组，所述摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由感光芯片集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组，其特征在于，
所述智能照明光控系统包括PBS分光器、摄像头CMOS芯片及成像透镜组，PBS 分光器位于成像透镜组对侧设置有LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS为反射式液晶技术，DMD为微反射镜晶元技术，用于形成暗区；
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形；
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头 CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；
而环境光则与照明光路反向进入成像透镜组，
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，经过集成电路的运算系统分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述PBS分光器设置在透镜或成像透镜组的焦点或焦平面处。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头 CMOS芯片的相反方向，避免照明光线照射到感光芯片，形成干扰。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述摄像头一体化智能车灯模组的光源系统通过光源对应的透镜将LED光源发出的类朗伯型发散光线进行准直，形成接近平行的照明光线，所述照明光线经 PBS分光器及成像透镜组在前方竖直屏上形成一次光斑及其一次光形，一次光形为形成于一次光斑周围的强光斑，
使光源相对于光源对应的透镜进行横向位移，形成二次光斑及其连续的二次光形，
在此基础上，使得光源运行至每个周期的某一位置时进行关断，其余位置为开启状态，使得对应于该位置时的前方竖直屏上形成具有暗区的光形，用于取代 PBS分光器位于成像透镜组对侧设置有LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，以形成具有暗区的光形的方法，从而实现自适应远光功能，即ADB功能。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，
一次光形为形成于一次光斑周围0.5度的强光斑。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述暗区包括：在光源移动过程中所形成、位于一次光形与光源移动位移至某一位置关断时所对应的暗区之间的过渡暗区，即低亮过渡区，及光源关断位置所对应的真暗区。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，在光源与光源对应的透镜之间增加二次配光件，对光形进行改变，所述二次配光件作用在于对一次光形进行光形及位置的改变。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，对光源在某一横向区域进行快速直线往复位移，形成连续的照明光形。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，采用旋转光源装置使光源相对于透镜进行快速直线往复位移。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述旋转光源系统由LED反光芯片、金属基板组成光源组件，使得光源组件以发光面法向旋转轴进行高速旋转，所述旋转频率不低于肉眼可识别频率。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述旋转光源系统包括设置于LED反光芯片的散热片。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，LED发光芯片的运动频率为50-500赫兹，开关频率为1000-50000赫兹。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源的LED发光芯片为多片LED发光芯片，可相对光源的透镜或透镜组焦点进行前后离焦0-5mm，以进行多维的自适应远光功能调节。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，LED发光芯片的运动频率为50赫兹，开关频率为1000赫兹,所述旋转光源开断一次的时间是1毫秒，以实现真暗区周边0.5度的过渡暗区，即低亮过渡区及 1毫秒时间内光源关断时所对应的真暗区。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源相对于对应的透镜进行位移变换频率大于人眼所能识别的帧数，即大于每秒30帧。
一种摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由摄像头CMOS集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组，其特征在于，
所述智能照明光控系统包括设置于PBS分光器的成像透镜组对侧的LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS通过反射式液晶技术， DMD通过微反射镜晶元技术，用于形成暗区；
所述智能照明光控系统还包括PBS分光器；
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形；
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头 CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；
而环境光则与照明光路反向进入所述成像透镜组，
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，用来将光信号转换为电信号，运算系统通过分析电信号得出结论，并将运算结果传输给包括LCD、LCOS、DMD芯片的控制线路板的执行系统，分析及处理后，分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成满足法规要求的照明光形。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，避免照明光线照射到感光芯片，形成干扰。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，LED发光芯片的运动频率为50赫兹，开关频率为1000赫兹,所述旋转光源开断一次的时间是1毫秒，以实现真暗区周边0.5度的过渡暗区，即低亮过渡区及 1毫秒时间内光源关断时所对应的真暗区。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源相对于对应的透镜进行位移变换频率大于人眼所能识别的帧数，即大于每秒30帧。
一种摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由摄像头CMOS集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组，其特征在于，
所述智能照明光控系统包括设置于PBS分光器的成像透镜组对侧的LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS通过反射式液晶技术， DMD通过微反射镜晶元技术，用于形成暗区；
所述智能照明光控系统还包括PBS分光器；
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形；
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头 CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；
而环境光则与照明光路反向进入所述成像透镜组，
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，用来将光信号转换为电信号，运算系统通过分析电信号得出结论，并将运算结果传输给包括LCD、LCOS、DMD芯片的控制线路板的执行系统，分析及处理后，分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成满足法规要求的照明光形。
根据本发明所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，避免照明光线照射到感光芯片，形成干扰。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述一次光斑大小取决于光源发光面积、形状及透镜形式，如准直透镜或具有单向扩散的透镜等。
在LED发光芯片后方设置用于LED发光芯片旋转的旋转马达，所述旋转光源的旋转中心可以是发光芯片中心，垂直于发光面的旋转轴。
通过旋转马达驱动运动机构，使LED发光芯片及其散热器件形成往复直线运动，或以某一旋转中心进行往复回转运动。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源的LED发光芯片为多片LED发光芯片，可相对光源的透镜或透镜组焦点进行前后离焦0-5mm，以进行多维的自适应远光功能调节。
较好的是，光源的LED发光芯片为1-10片LED发光芯片，可相对光源的透镜或透镜组焦点进行前后离焦0-5mm，以进行多维的自适应远光功能调节。光源针对透镜或透镜组焦点进行的前后离焦0-5mm通过旋转马达驱动运动机构实现。
即，针对位于车灯前方不同距离的上下左右物体分别同时实施自适应远光功能控制。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述LED发光芯片为多LED发光芯片，所述多LED发光芯片之间存在0.1毫米至0.5毫米的间隙。
所述长方形发光芯片选自1mm*1-5mm的长方形发光芯片，所述正方形发光芯片选自1-5mm*1-5mm的正方形发光芯片。
根据本发明所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源相对于对应的透镜进行位移变换频率大于人眼所能识别的帧数，即大于每秒30帧。
根据本发明，本发明提供一种基于PBS分光器的摄像头一体化智能车灯模组。由光源系统及光控元件组成智能照明光控系统，再结合PBS分光器、摄像头CMOS 集成电路及成像透镜组组成摄像头一体化智能车灯模组。
所述智能照明光控系统可以是LCD液晶屏，LCOS芯片或DMD芯片。所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形。一部分光经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片相反得方向。而环境光则与照明光路反向进入所述成像透镜组，一部分光通过PBS分光器反射到摄像头CMOS集成电路，形成信息来源，经过分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行动态控制。通过摄像头一体化智能模组，可以减少误差源、降低响应时间。并且由于摄像头系统与智能车灯系统共用透镜组，减少零件、降低成本的同时，也提高了透镜组利用率
根据PBS分光器，偏振分光棱镜能把入射的非偏振光分成两束垂直的线偏光。其中P偏光完全通过，而S偏光以45度角被反射，出射方向与P光成90度角。此偏振分光棱镜由一对高精度直角棱镜胶合而成，其中一个棱镜的斜边上镀有偏振分光介质膜。
摄像头CMOS集成电路采用电流偏置电路(偏置电路有两种，即电流偏置电路和电压偏置电路)。
LCD液晶屏的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。
LCOS芯片是LCD与CMOS集成电路有机结合的反射型新型显示技术，LCOS作为新型显示器件具备大屏幕、高亮度、高分辨率、省电等诸多优势。
DMD芯片为数字光处理，也就是说这种技术要先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件—— DMD(DigitalMicromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。
根据本发明，通过摄像头一体化智能模组，可以减少误差源、降低响应时间。并且由于摄像头系统与智能车灯系统共用透镜组，减少零件、降低成本的同时，也提高了透镜组利用率。
根据本发明，减少了误差源，因而提高了智能车灯模组的控制精度。并且响应时间也可以大大降低。
附图说明
图1A,B,C分别为用于本发明的车灯自适应远光功能调节方法的摄像头一体化智能车灯模组示意图。
图2为本发明摄像头一体化智能车灯模组的光路示意图。
图3为摄像头一体化智能车灯模组的环境光路示意图。
图4A,B,C分别为本发明摄像头一体化智能车灯模组的LCD液晶屏控制系统示意图。
图5A,B,C分别为本发明摄像头一体化智能车灯模组的DMD控制系统示意图。
图6是本发明的光源系统的光路简图。
图7是本发明的正方形LED发光芯片焦点处的屏幕光形示意图之一。
图8是本发明的正方形LED发光芯片横向快速往复移动时的屏幕光形示意图。
图9是本发明的长方形LED发光芯片前后离焦1mm处的屏幕光形示意图。
图10是本发明的长方形LED发光芯片前后离焦4mm处的屏幕光形示意图。
图11是本发明的正方形LED发光芯片横向快速往复移动光形叠加，且局部区域关断时的屏幕光形示意图。
图12是本发明的正方形LED发光芯片横向快速往复移动光形叠加，且局部区域关断时的，显示过渡暗区9和真暗区8的屏幕光形示意图。
图中，1是LED光源，2是光源对应的透镜或透镜组，3是二次配光件，4是成像透镜组，5是PBS分光器，6是摄像头CMOS芯片,7是设置于PBS分光器透镜组对侧的LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，用于形成暗区，8为真暗区，9为过渡暗区，S为光形的移动速度。
具体实施方式
一种自适应远光功能调节方法，采用摄像头一体化智能车灯模组，所述摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由感光芯片集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组。摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
所述智能照明光控系统包括PBS分光器、摄像头CMOS芯片及成像透镜组，PBS 分光器位于成像透镜组对侧设置有LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS为反射式液晶技术，DMD为微反射镜晶元技术，用于形成暗区。
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形。
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头 CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；而环境光则与照明光路反向进入成像透镜组。
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，经过集成电路的运算系统分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
所述摄像头一体化智能车灯模组的光源系统通过光源对应的透镜将LED光源发出的类朗伯型发散光线进行准直，形成接近平行的照明光线，所述照明光线经PBS分光器及成像透镜组在前方竖直屏上形成一次光斑及其一次光形，一次光形为形成于一次光斑周围0.5度的强光斑，
使光源相对于光源对应的透镜进行横向位移，形成二次光斑及其连续的二次光形，
在此基础上，使得光源运行至每个周期的某一位置时进行关断，其余位置为开启状态，使得对应于该位置时的前方竖直屏上形成具有暗区的光形，从而实现自适应远光功能，即ADB功能。所述暗区包括：在光源移动过程中所形成、位于一次光形与光源移动位移至某一位置关断时所对应的暗区之间的过渡暗区，即低亮过渡区，及光源关断位置所对应的真暗区。
在光源与光源对应的透镜之间增加二次配光件，对光形进行改变，所述二次配光件作用在于对一次光形进行光形及位置的改变。
采用旋转光源装置使光源相对于透镜进行快速直线往复位移。所述旋转光源系统由LED反光芯片、金属基板组成光源组件，使得光源组件以发光面法向旋转轴进行高速旋转，所述旋转频率不低于肉眼可识别频率。所述旋转光源系统包括设置于LED反光芯片的散热片。
另外，光源的LED发光芯片为多片LED发光芯片，可相对光源的透镜或透镜组焦点进行前后离焦0-5mm，以进行多维的自适应远光功能调节。
LED发光芯片的运动频率为50赫兹，开关频率为1000赫兹,所述旋转光源开断一次的时间是1毫秒，以实现真暗区周边0.5度的过渡暗区，即低亮过渡区及 1毫秒时间内光源关断时所对应的真暗区。
根据本发明，通过动态光形的叠加实现光能分布的控制，可以实现远光照明理想的中心亮，并逐渐变暗的照明光形。
根据本发明，在光形动态变化并叠加后有助于改善自适应远光均匀性。
根据本发明，通过摄像头一体化智能模组，可以减少误差源、降低响应时间。并且由于摄像头系统与智能车灯系统共用透镜组，减少零件、降低成本的同时，也提高了透镜组利用率。
根据本发明，减少了误差源，可产生很小的暗区，因而提高了智能车灯模组的控制精度。并且响应时间也可以大大降低。
根据本发明，采用多片LED发光芯片，并相对透镜或透镜组焦点进行前后离焦，可进行多维的自适应远光功能调节，即，针对位于车灯前方不同距离的上下左右物体分别同时实施自适应远光功能控制。
Claims (21)
1.一种基于PBS分光器的基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，采用摄像头一体化智能车灯模组，所述摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由感光芯片集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组，其特征在于，
所述智能照明光控系统包括PBS分光器、摄像头CMOS芯片及成像透镜组，PBS分光器位于成像透镜组对侧设置有LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS为反射式液晶技术，DMD为微反射镜晶元技术，用于形成暗区；
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形；
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；
而环境光则与照明光路反向进入成像透镜组，
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，经过集成电路的运算系统分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
2.如权利要求1所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述PBS分光器设置在透镜或成像透镜组的焦点或焦平面处。
3.如权利要求1所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
4.如权利要求1所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形。
5.如权利要求1所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，避免照明光线照射到感光芯片，形成干扰。
6.如权利要求1所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述摄像头一体化智能车灯模组的光源系统通过光源对应的透镜将LED光源发出的类朗伯型发散光线进行准直，形成接近平行的照明光线，所述照明光线经PBS分光器及成像透镜组在前方竖直屏上形成一次光斑及其一次光形，一次光形为形成于一次光斑周围的强光斑，
使光源相对于光源对应的透镜进行横向位移，形成二次光斑及其连续的二次光形，
在此基础上，使得光源运行至每个周期的某一位置时进行关断，其余位置为开启状态，使得对应于该位置时的前方竖直屏上形成具有暗区的光形，用于取代PBS分光器位于成像透镜组对侧设置有LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，以形成具有暗区的光形的方法，从而实现自适应远光功能，即ADB功能。
7.如权利要求1或6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，一次光形为形成于一次光斑周围0.5度的强光斑。
8.如权利要求1或6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述暗区包括：在光源移动过程中所形成、位于一次光形与光源移动位移至某一位置关断时所对应的暗区之间的过渡暗区，即低亮过渡区，及光源关断位置所对应的真暗区。
9.如权利要求1或6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，在光源与光源对应的透镜之间增加二次配光件，对光形进行改变，所述二次配光件作用在于对一次光形进行光形及位置的改变。
10.如权利要求6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，对光源在某一横向区域进行快速直线往复位移，形成连续的照明光形。
11.如权利要求6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，采用旋转光源装置使光源相对于透镜进行快速直线往复位移。
12.如权利要求6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述旋转光源系统由LED反光芯片、金属基板组成光源组件，使得光源组件以发光面法向旋转轴进行高速旋转，所述旋转频率不低于肉眼可识别频率。
13.如权利要求12所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，所述旋转光源系统包括设置于LED反光芯片的散热片。
14.如权利要求1或6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，LED发光芯片的运动频率为50-500赫兹，开关频率为1000-50000赫兹。
15.如权利要求1或6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源的LED发光芯片为多片LED发光芯片，可相对光源的透镜或透镜组焦点进行前后离焦0-5mm，以进行多维的自适应远光功能调节。
16.如权利要求14所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，LED发光芯片的运动频率为50赫兹，开关频率为1000赫兹,所述旋转光源开断一次的时间是1毫秒，以实现真暗区周边0.5度的过渡暗区，即低亮过渡区及1毫秒时间内光源关断时所对应的真暗区。
17.如权利要求6所述一种基于PBS分光器的自适应远光功能调节方法，其特征在于，光源相对于对应的透镜进行位移变换频率大于人眼所能识别的帧数，即大于每秒30帧。
18.一种摄像头一体化智能车灯模组，包括：由光源系统及光控元件组成的智能照明光控系统，及由摄像头CMOS集成电路及成像透镜组组成的一体化智能车灯模组，其特征在于，
所述智能照明光控系统包括设置于PBS分光器的成像透镜组对侧的LCD液晶屏、LCOS芯片或DMD芯片，LCD通过液晶技术控制，LCOS通过反射式液晶技术，DMD通过微反射镜晶元技术，用于形成暗区；
所述智能照明光控系统还包括PBS分光器；
所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成照明光形；
所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，以避免照明系统的光照射到CMOS芯片，对CMOS芯片产生干扰；
而环境光则与照明光路反向进入所述成像透镜组，
环境光的一部分光通过PBS分光器反射到感光芯片集成电路，形成信息来源，用来将光信号转换为电信号，运算系统通过分析电信号得出结论，并将运算结果传输给包括LCD、LCOS、DMD芯片的控制线路板的执行系统，分析及处理后，分析及处理后，判断出路面车辆、行人等信息，并控制智能照明光控系统进行自适应远光功能调节控制。
19.如权利要求18所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，摄像头与车灯、智能照明光控系统及PBS分光器共用一个透镜或成像透镜组。
20.如权利要求18所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的光线一部分透过PBS分光器并照射到成像透镜组，最终形成满足法规要求的照明光形。
21.如权利要求18所述一种摄像头一体化智能车灯模组，其特征在于，所述智能照明光控系统发出的另一部分光线经PBS分光器反射到与摄像头CMOS芯片的相反方向，避免照明光线照射到感光芯片，形成干扰。
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