CN114754323B - 一种基于汽车照明视野拓展的adb发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置。它包括一次硅胶透镜、二次非球面光学透镜和多颗LED灯珠，所述多颗LED灯珠位于所述一次硅胶透镜后方，所述二次非球面光学透镜位于所述一次硅胶透镜前方，所述多颗LED灯珠的光经过所述一次硅胶透镜、所述二次非球面光学透镜的折射后在前方配光屏上形成放大的矩形像；所述多颗LED灯珠呈双排非对称布置。本发明首先保证了ADB矩阵式大灯道路防眩目的功能，驾驶时将对面驾驶员人眼位置的光区关闭，同时不会造成驾驶员长时间炫目而产生视觉疲劳，保证其他位置的照明区域。

Description

一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置
技术领域
本发明属于汽车照明技术领域，具体涉及一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置。
背景技术
随着自动驾驶的迅速发展，汽车前照灯的照明性能要求也越来越高，自动驾驶系统能大大提高司机和行人在夜间行驶或走路时的安全性，然而，据交管部门相关统计表明，夜间发生交通事故的几率要比白天多1.5倍，55％的交通事故都发生在夜间。这主要是由于夜间的光线差、照明习惯不良等因素使驾驶员的视觉机能特性发生变化造成行车不当，引发交通事故。因此，提高汽车夜间行驶的安全性，显得非常重要。现有的汽车头灯，包括一些氙气大灯光线耀眼，在夜间会车时极易造成对向车道驾驶者的眩目，为行车安全埋下隐患。
ADB：Adaptive Driving Beam是一种智能远光灯系统，通过车载视频摄像头信号的输入，判断前方来车的位置与距离，并相应调整灯光照射区域，关闭或调暗对面车辆区域的灯光照射，避免对来车产生炫光。
现有的远光大灯往往只有一片连续的照明区域，关闭远光灯后会全部熄灭，ADB远光区别于此，其主要特点是将照明区域进行了细分，形成几个、几十个，甚至百万千万的像素区域，通过车载ADAS摄像头以及雷达等装置收集道路信息，传递给车身域控制器进行信号处理，再通过坐标转换将指令发给灯具，关闭相应的分区，从而起到防止该区域道路使用者炫目，并且又不影响道路其他区域照明效果的作用。一般的ADB大灯是由LED配合反光碗的反射方式进行实现，LED发出的光经过反射镜反射后，直接在车前方道路或屏幕上形成远光效果，每一颗LED形成一个照明单元，全部LED点亮即为普通远光照明形式，通过组合LED的熄灭形成暗区即为自适应远光模式。
LED配合反射镜的方式实现，整个反射式模块共有8个分区，每个分区有相对应的照明角度，实际控制时，通过ADB控制器控制每一颗LED上的芯片的亮暗来控制前方照明角度的大小，实现自适应远光的效果。
由于现有的ADB方案为LED配合反射镜的实现方式，反射镜尺寸较大，在结构数据中占位较多，导致所形成的光学分区也并不是很多，通常在10个分区以下，在实际照明效果中，因为分区数量较少，所以分辨率也比较低，往往关闭了一个照明区域后很大一片区域都熄灭了，在实现防眩目的功能同时，导致对其他道路的照明效果大大降低。同时，现有的ADB矩阵式大灯采用对称的光型设计，其对车辆内侧照明过亮，容易引起驾驶员的视觉疲劳，而对车辆外侧的道路照明效果又不理想。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置。
本发明采用的技术方案是：一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置，包括一次硅胶透镜、二次非球面光学透镜和多颗LED灯珠，所述多颗LED灯珠位于所述一次硅胶透镜后方，所述二次非球面光学透镜位于所述一次硅胶透镜前方，所述多颗LED灯珠的光经过所述一次硅胶透镜、所述二次非球面光学透镜的折射后在前方配光屏上形成放大的矩形像；所述多颗LED灯珠呈双排非对称布置。
进一步优选的结构，所述一次硅胶透镜包括多个沿光路逐渐增大的矩形通道，所述矩形通道较小的一端与LED灯珠对应，所述矩形通道较大的一端形成矩形出光面，多个所述矩形出光面形成二次非球面光学透镜的弧形的焦平面。
进一步优选的结构，多个所述矩形通道呈双排布置。
进一步优选的结构，所述多颗LED灯珠布置于PCB板上相对于PCB板或一次硅胶透镜的(纵向)中心轴呈双排非对称布置。
进一步优选的结构，所述PCB板一侧设有散热器，另一侧设有LED光栅，所述一次硅胶透镜固定于LED光栅前端，透镜支架固定于所述一次硅胶透镜前端，模组支架罩住所述透镜支架前端且固定，所述二次非球面光学透镜固定于模组支架前端。
进一步优选的结构，一个所述LED灯珠形成一个对应的光学分区。
进一步优选的结构，多个所述LED灯珠分别对应多个光学分区；靠近车辆内侧的光学分区较少，靠近车辆外侧的光学分区较多。
进一步优选的结构，所述ADB发光装置的远光核心照明区域H在-5°～5°范围内的分辨率在1.5°以下，非核心照明区域H在-5°～-20°或5°～20°范围内分辨率在3-7°之间。
本发明的有益效果是：本发明首先保证了ADB矩阵式大灯道路防眩目的功能，驾驶时将对面驾驶员人眼位置的光区关闭，同时，不会造成驾驶员长时间炫目而产生视觉疲劳，保证其他位置的照明区域。
附图说明
图1为本发明一次硅胶透镜与二次非球面光学透镜位置示意图；
图2为本发明PCB板上的LED灯珠双排非对称布置示意图；
图3为本发明左灯产生的光型图；
图4为本发明爆炸图；
图5为本发明一次硅胶透镜与二次非球面光学透镜结构剖面图；
图6为本发明一次硅胶透镜俯视图；
图7为本发明一次硅胶透镜后视图；
图8为本发明二次非球面光学透镜正面图；
图9为本发明二次非球面光学透镜背面图。
图中，1-一次硅胶透镜(1.1-矩形通道、1.2-矩形出光面、1.3-焦平面)、2-二次非球面光学透镜、3-LED灯珠、4-散热器、5-PCB板、6-LED光栅、7-透镜支架、8-模组支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本实施例构成限定。
如图1所示，本实施例包括一次硅胶透镜1、二次非球面光学透镜2和多颗LED灯珠3，所述多颗LED灯珠3位于所述一次硅胶透镜1后方，所述二次非球面光学透镜2位于所述一次硅胶透镜1前方，所述多颗LED灯珠3的光经过所述一次硅胶透镜1、所述二次非球面光学透镜2的折射后在前方配光屏上形成放大的矩形像；如图2所示，所述多颗LED灯珠3呈双排非对称布置。
如图1所示，所述一次硅胶透镜1包括多个沿光路逐渐增大的矩形通道1.1，所述矩形通道1.1较小的一端与LED灯珠3对应，所述矩形通道1.1较大的一端形成矩形出光面1.2，多个所述矩形出光面1.2形成二次非球面光学透镜2的弧形的焦平面1.3。如图6、图7所示，多个所述矩形通道1.1呈双排布置。
如图2所示，所述多颗LED灯珠3布置于PCB板5上相对于PCB板5或一次硅胶透镜1的纵向中心轴呈双排非对称布置。
如图4、图5所示，所述PCB板5一侧设有散热器4，另一侧设有LED光栅6，所述一次硅胶透镜1固定于LED光栅6前端，透镜支架7固定于所述一次硅胶透镜1前端，模组支架8罩住所述透镜支架7前端且固定，所述二次非球面光学透镜2固定于模组支架8前端。
固定在PCB板5上的LED灯珠3通过一次硅胶透镜1进行收光，在一次硅胶透镜1内部形成全反射往前进行传输，到达一次硅胶透镜1的矩形出光面1.2后折射进入空气层，同时，根据非球面透镜的成像规律，前方有一个二次非球面光学透镜2(图8、图9所示)，放置在其焦平面1.3上的物体经二次透镜折射后会成倒立的放大的实像，一次硅胶透镜1收集了LED灯珠3发射出来的光线后，一次硅胶透镜1矩形出光面1.2放置在二次非球面光学透镜2的焦平面1.3上，每个光学分区呈矩形，则此矩形出光面1.2就会经过二次非球面光学透镜2的折射后在前方配光屏上形成放大的矩形像，也就是我们车灯投射在路面上的照亮区域，每个光学分区都为矩形。
PCB板5上的LED灯珠3为双排非对称布置(图2中X-X为左灯纵向中心轴)，使得投射出来的光学区域也为非对称光型，靠近车辆内侧由于左右灯会进行重叠，光学分区较少，靠近车辆外侧光学分区较多。
左灯产生的光型图如图3所示，中心轴左侧光学分区较多，对道路左侧的照明效果拓展，中心轴右侧光学分区较少，对车辆内侧打光较少，与右灯重叠后不会造成驾驶员长时间炫目而产生视觉疲劳。
本发明首先保证了ADB矩阵式大灯道路防眩目的功能，驾驶时将对面驾驶员人眼位置的光区关闭，同时保证其他位置的照明区域。同时，LED灯+硅胶透镜的投射式发光形式，一次硅胶透镜尺寸较小，通常在40*20*20mm，可布置20颗以上的LED，形成高于20个以上的光学分区，本发明所述ADB发光装置水平方向的最大展宽为20°左右，每个光学分区的分辨率更高，光学分区更为精细，远光核心照明区域H在-5°～5°范围内分辨率在1.5°以下，非核心照明区域H在-5°～-20°或5°～20°范围内分辨率在3-7°之间，能够满足ADB对车辆及行人的识别和防眩目功能，更为实用。本发明采用双排非对称的光型结构，双排的结构拓展了此照明系统纵向的照亮宽度，有利于驾驶员识别上空的道路指引牌、树木等障碍物，同时非对称的结构，对车辆内侧打光较少，解决了驾驶员视觉疲劳的问题，对车辆外侧的照明区域较大，起到了对道路两侧照明区域拓展的作用。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (4)

1.一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置，其特征在于：包括一次硅胶透镜(1)、二次非球面光学透镜(2)和多颗LED灯珠(3)，所述多颗LED灯珠(3)位于所述一次硅胶透镜(1)后方，所述二次非球面光学透镜(2)位于所述一次硅胶透镜(1)前方，所述多颗LED灯珠(3)的光经过所述一次硅胶透镜(1)、所述二次非球面光学透镜(2)的折射后在前方配光屏上形成放大的矩形像；所述多颗LED灯珠(3)呈双排非对称布置；
所述一次硅胶透镜(1)包括多个沿光路逐渐增大的矩形通道(1.1)，所述矩形通道(1.1)较小的一端与LED灯珠(3)对应，所述矩形通道(1.1)较大的一端形成矩形出光面(1.2)，多个所述矩形出光面(1.2)形成二次非球面光学透镜2的弧形的焦平面(1.3)；
一个所述LED灯珠(3)形成一个对应的光学分区；
多个所述LED灯珠(3)分别对应多个光学分区；靠近车辆内侧的光学分区较少，靠近车辆外侧的光学分区较多；
所述ADB发光装置的远光核心照明区域H在-5°～5°范围内的分辨率在1.5°以下，非核心照明区域H在-5°～-20°或5°～20°范围内分辨率在3-7°之间。
2.根据权利要求1所述的一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置，其特征在于：多个所述矩形通道(1.1)呈双排布置。
3.根据权利要求1所述的一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置，其特征在于：所述多颗LED灯珠(3)布置于PCB板(5)上相对于PCB板(5)或一次硅胶透镜(1)的中心轴呈双排非对称布置。
4.根据权利要求3所述的一种基于汽车照明视野拓展的ADB发光装置，其特征在于：所述PCB板(5)一侧设有散热器(4)，另一侧设有LED光栅(6)，所述一次硅胶透镜(1)固定于LED光栅(6)前端，透镜支架(7)固定于所述一次硅胶透镜(1)前端，模组支架(8)罩住所述透镜支架(7)前端且固定，所述二次非球面光学透镜(2)固定于模组支架(8)前端。
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