一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及汽车的照明系统智能控制技术领域，尤其涉及一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，包括DLP投影系统、自由曲面投影透镜系统和SFV模块；SFV模块用于根据汽车前方的道路状况来输出控制信号；DLP投影系统用于根据SFV模块输出的控制信号来调节汽车照明区域的输出光型；自由曲面投影透镜系统将DLP投影系统投射的光型，变换为矩形的光斑。本发明专利技术SFV模块根据前方道路状态可实现自动变光、防碰撞报警和车道保持等功能。通过控制DLP投影系统中DMD芯片的微镜阵列各微反射镜的状态，实现近光光型、远光光型和ADB防眩目光型，解决交通行驶中一方远光的滥用或误用引起其他交通参与者的眩目问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置
本专利技术涉及汽车的照明系统智能控制
，尤其涉及一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置。
技术介绍
随着社会的快速发展，汽车数量日益增多，而随之带来的交通安全也越发引人关注，尤其是在夜间交通事故频发。据统计，国内70％以上的交通事故是在夜间发生，而夜间的行车量却不到总行车量的1/3，可见夜间发生交通事故的概率远远大于白天。究其原因，主要有夜间的光线差、照明不良及会车时远光不当使用造成驾驶员眩目，而其中远光使用不当占到了40％左右。因此，解决行车过程中远光引起的眩目问题对提高行车安全性及舒适性具有非常重要的意义。DLP(DigitalLightProcessing)显示技术由美国TI公司于1994年公开发布，核心器件是DMD(DigitalMicro-MirrorDevice)芯片。DMD是一种空间光调制器件，其将微反射镜阵列和电、机控制器件集成于CMOS芯片上，通过数字信号分别控制每个微反射镜的转动状态，从而控制光线的反射方向，对进入投影系统的光线进行空间调制，实现实时图像生成的功能。常见DMD微镜的偏转角多为10°或12°。DMD元件的工作原理，以微镜偏转±12°为例，微反射镜阵列中的每个微镜有三个状态：与DMD元件平面平行的＂平＂态、偏转+12°的＂开＂态和偏转-12°的＂关＂态，而在工作时只出现＂开＂态和＂关＂态两种状态。在与投影系统配合使用时，DMD平面的法线平行于投影系统的主光轴，来自光源的照明光经过中继系统后入射到DMD上时，入射到每个DMD微镜上的光线近似于一个光锥，其主光轴与DMD平面法线夹角为24°。当微镜处于＂开＂态时，照明光主光轴与微镜法线夹角为12°，经微镜反射后的主光轴平行于DMD平面的法线，能够进入投影镜头的入瞳，在投影焦面上对应的像素为亮态；当微镜处于＂关＂态时，照明光与微镜法线夹角为36°，反射后的主光轴与DMD平面法线夹角为48°，不能进入投影系统的入瞳，投影焦面上对应的像素为暗态。通过对每个微镜的开、关状态进行时域调制，可实现每个像素点的灰度变化，从而进行实时图像生成。中国专利技术专利申请“汽车DMD激光前照灯及照明方法”(专利技术专利申请号：201610205176公开号：CN105650572)公开了一种汽车DMD激光前照灯及照明方法，包括绿光激光器、红光激光器、蓝光激光器、第一双色向滤色镜、第二双色向滤色镜、DMD组件、反光镜、透镜，此单独的一个灯具或模块就可实现远光、近光、会车消光、AFS等功能，但是该技术方案仅仅解决了如何利用DLP实现一灯多功能，并没有解决如何识别前方道路情况，无法实现自动变光或车道保持等行为。另外，SFV(SmartFrontVision)是智能图像识别器，主要的硬件部分为摄像头，通过摄像头来拍摄前方的图片或视频，对所得到的图片或视频进行图像处理，根据不同的特征量提取出所需的信息，近几年，图像智能识别算法发展迅速，算法的计算速度和信息提取的准确度都大幅提升，尤其是深度学习技术的引入，使得图像智能识别算法得到了重大突破。中国专利技术专利申请“一种基于LiFi和DLP的汽车照明系统及其车辆照明信号装置”(专利技术专利申请号：2016105749109公开号：CN106043104)公开了一种基于LiFi和DLP的汽车照明系统及其车辆照明信号装置，包括LiFi发送组件、LiFi接收组件和DLP投影系统，以LED主光源作为LiFi发送组件的发送光源，将本车的行驶数据传送出去，然后通过内置的LiFi接收组件接收对方车辆的光信号，解码得到对方车辆的行驶数据，再通过汽车总线调节DMD芯片来控制照明区域。通过LiFi技术实现车辆之间的信息交互，对车辆可能发生的事故进行预警。该技术方案采用LiFi技术实现车辆之间的信息交互，虽然Lifi技术的无线通信速率很快，可到50Gbps或更高，但是Lifi技术是一种中近距离无线通信技术，通信距离很短，且衰减严重；由于Lifi技术是一种光通信技术，会受环境光源干扰，如果环境光源工作在同样的光谱频段，且亮度较高时，很有可能无法正常通信。因此，该专利技术专利申请的技术方案并不能实现远距离的车辆识别或车辆交互，受环境干扰的影响较大，识别或通信的准确度也较低，其次，该技术方案无法识别车道线，也就无法实现车道保持功能，最后，该技术方案需要己方和对方都装配LiFi发送组件和LiFi接收组件，否则无法进行信息交互。
技术实现思路
本专利技术涉及一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，通过SFV模块检测前方道路状况，通过控制DLP投影系统中DMD芯片的微镜阵列各微反射镜的状态，实现近光光型、远光光型和ADB防眩目光型，其中前两种光型作为普通照明功能使用，后一个与SFV模块配合自动产生防眩目光，从而解决交通行驶中一方远光的滥用或误用引起其他交通参与者的眩目问题。为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，包括DLP投影系统、自由曲面投影透镜系统和SFV模块；SFV模块用于根据汽车前方的道路状况来输出控制信号；DLP投影系统用于根据SFV模块输出的控制信号来调节汽车照明区域的输出光型；自由曲面投影透镜系统将DLP投影系统投射的光型，变换为矩形的光斑。作为本专利技术的优化方案，SFV模块根据检测到的本车前方的道路状况，计算交通参与者的坐标位置或前方交通参与者与本车的距离或车道信息，输出控制信号。作为本专利技术的优化方案，DLP投影系统包括光源、TIR透镜、汇聚透镜组、DMD芯片和投影透镜组，TIR透镜用于收集光源发出的光线，汇聚透镜组用于聚焦TIR透镜投射的光线，并将聚焦的光线投射至DMD芯片，DMD芯片的微镜阵列将聚焦的光线反射到达投影透镜组。作为本专利技术的优化方案，通过控制DMD芯片的微镜阵列中各微反射镜的状态，实现近光光型、远光光型和ADB防眩目光型，通过控制DMD芯片的微镜阵列中各微反射镜的翻转频率，实现输出光型的灰度等级控制。作为本专利技术的优化方案，投影透镜组包含一个胶合透镜。作为本专利技术的优化方案，光源为LED或激光。作为本专利技术的优化方案，自由曲面投影透镜系统包括固定支架和自由曲面投影透镜，固定支架与自由曲面投影透镜连接为一体。作为本专利技术的优化方案，SFV模块上设置有红外激光照明装置。本专利技术具有积极的效果：1)本专利技术采用SFV模块来识别道路状况，可以实现防碰撞预警、车道保持、自动变光等功能，且识别距离较远，准确率较高；2)本专利技术采用DLP投影系统可以通过翻转频率调节实现输出光型的灰度等级控制，使驾驶时视觉感受更舒服；3)本专利技术将DLP投影系统与汽车前照灯有效地结合到一起，实现了一灯多功能，远光、近光、ADB防眩目光等功能都可以由此灯单独实现，可大大缩小前照灯的结构空间，且ADB防眩光的分辨率极高。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术DLP投影系统的等轴侧视示意图；图2为本专利技术的功能示意图；图3为本专利技术的近光示意图；图4为本专利技术的远光示意图；图5为本专利技术ADB防眩目光示意图。其中：1、光源，2、TIR透镜，3、第一汇聚透镜，4、第二汇聚透镜，5、DMD芯片，6、胶合透镜，7、第一投影透镜，8、第二投影透镜，9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，其特征在于：包括DLP投影系统、自由曲面投影透镜系统和SFV模块(13)；所述的SFV模块(13)用于根据汽车前方的道路状况来输出控制信号；所述的DLP投影系统用于根据SFV模块(13)输出的控制信号来调节汽车照明区域的输出光型；所述的自由曲面投影透镜系统将DLP投影系统投射的光型，变换为矩形的光斑。

【技术特征摘要】
1.一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，其特征在于：包括DLP投影系统、自由曲面投影透镜系统和SFV模块(13)；所述的SFV模块(13)用于根据汽车前方的道路状况来输出控制信号；所述的DLP投影系统用于根据SFV模块(13)输出的控制信号来调节汽车照明区域的输出光型；所述的自由曲面投影透镜系统将DLP投影系统投射的光型，变换为矩形的光斑。2.根据权利要求1所述的一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，其特征在于：所述的SFV模块(13)根据检测到的本车前方的道路状况，计算交通参与者的坐标位置或前方交通参与者与本车的距离或车道信息，输出控制信号。3.根据权利要求1所述的一种基于SFV和DLP的汽车智能前照灯照明装置，其特征在于：所述的DLP投影系统包括光源(1)、TIR透镜(2)、汇聚透镜组、DMD芯片(5)和投影透镜组，所述的TIR透镜(2)用于收集光源(1)发出的光线，汇聚透镜组用于聚焦TIR透镜(2)投射的光线，并将聚焦的光线投射至DMD芯片(5)，DM...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，薛蔚平，王金磊，秦超，沈倩，
申请(专利权)人：常州星宇车灯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32