一种车灯系统技术方案

本发明专利技术保护一种车灯系统，包括光源、空间光调制器和投射装置，光源发出的光经空间光调制器调制后，形成具有一定光分布的图案光，而后经投射装置投射后成为车灯系统的出射光；其中，光源包括多个可独立控制的发光模块，空间光调制器包括与发光模块一一对应的多个调制区域，发光模块发出的光入射到与其对应的调制区域，每个调制区域包括多个光调制单元；车灯系统还包括控制装置，控制装置根据输入信号产生用于控制光源的各个发光模块的光输出强度的光源控制信号和用于控制空间光调制器的光调制信号，并使得任意一个调制区域中，至少有一个光调制单元的光通过率达到上限值。该车灯系统降低了能量消耗，减少了热量产生。

【技术实现步骤摘要】
一种车灯系统本申请是申请日为2017年6月17日、申请号为201710460342.5、专利技术名称为“一种车灯系统”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及照明领域，特别是涉及一种车灯系统。
技术介绍
汽车是人们日常生活中常用的交通工具，也是交通事故最多的交通工具。有研究表明，夜间行车的严重交通事故几率远大于日间行车，而导致该结果的重要影响因素就是夜间行车的视线不良。为改善夜间行车视野问题，高亮度的LED阵列光源和激光光源逐渐成为新的车灯发展方向，但是交通状况的改善仅仅凭借车灯光源亮度的提高是不够的，过强的出射光反而会导致交通事故的发生。因此，有厂商开拓了新的研发方向，利用车灯投射出具有一定光分布的图案，一方面保护行人和对面来车的视野不受伤害，一方面起到一定的信息交互沟通功能。然而，车灯投射出一定光分布的图案的同时，意味着有部分光无法出射，从而留在车灯内，不仅增加了车灯的能耗，而且增加了热量产生，不利于车灯的散热，导致车灯寿命降低。
技术实现思路
针对上述现有技术的投射具有一定光分布图案的车灯能耗高、产热多的缺陷，本专利技术提供一种节能、发热量低的车灯系统，包括光源、空间光调制器和投射装置，所述光源发出的光经空间光调制器调制后，形成具有一定光分布的图案光，而后经投射装置投射后成为所述车灯系统的出射光；所述光源包括多个可独立控制的发光模块，所述空间光调制器包括与所述发光模块一一对应的多个调制区域，所述发光模块发出的光入射到与其对应的调制区域，每个所述调制区域包括多个光调制单元；所述车灯系统还包括控制装置，所述控制装置根据输入信号产生用于控制所述光源的各个发光模块的光输出强度的光源控制信号和用于控制所述空间光调制器的光调制信号，并使得任意一个所述调制区域中，至少有一个所述光调制单元的光通过率达到上限值。在一个实施方式中，所述输入信号包含光分布图像数据，所述光分布图像数据包括与所述发光模块一一对应的子图像数据，所述控制装置获取每一子图像数据中的最大像素亮度值，计算该最大像素亮度值与像素亮度的上限值的比值，并根据该比值得到该子图像数据对应的发光模块的光源控制信号。在一个实施方式中，所述控制装置将所述子图像数据的各像素的灰度值等比例放大，得到新子图像数据，以使该新子图像数据中的具有最大像素亮度值的像素的灰度值达到灰度值上限，所述控制装置根据所述新子图像数据产生所述光调制信号。在一个实施方式中，所述光源为半导体发光阵列，所述发光模块包括至少一个半导体发光单元。在一个实施方式中，所述发光模块包括激发光源和波长转换模块。在一个实施方式中，各所述发光模块的波长转换模块设置在一个波长转换装置的不同区域。在一个实施方式中，所述空间光调制器为数字微镜装置，所述光调制单元的光通过率为该光调制单元在所述光调制信号作用周期内处于开状态的时间占比；或者所述空间光调制器为液晶装置，所述光调制单元的光通过率为该光调制单元的光透射率。在一个实施方式中，所述输入信号为主动输入信号，该主动输入信号为驾驶员的操作指令。在一个实施方式中，所述输入信号为被动输入信号，该被动输入信号为车辆采集的外界信息，至少包括路况信息或障碍物信息。在一个实施方式中，所述车灯系统还包括探测装置，用于采集所述外界信息，所述探测装置包括红外探测装置、声波探测装置、温度探测装置、可见光摄像装置中的至少一种。与现有技术相比，本专利技术包括如下有益效果：本专利技术利用车灯系统的光源和空间光调制器形成具有一定光分布的图案光，其中光源包括多个可独立控制的发光模块，发光模块又对应到空间光调制器的多个调制区域，使得发光模块与调制区域组成多个子车灯系统，提高了车灯系统控制的灵活性；通过控制装置产生控制发光模块的光源控制信号和光调制信号，并保证各个调制区域中至少包含一个光通过率达到上限值的光调制单元，从而减少了各个发光模块所需提供的总光通量，同时减少了被空间光调制器“拦截”下的光，一方面降低了车灯系统的能耗，一方面减少了无法出射的光带来的热量。附图说明图1为本专利技术实施例一的车灯系统的结构框图。图2为本专利技术实施例一的车灯系统的结构示意图。图3为本专利技术实施例一的车灯系统的光源的结构示意图。图4为本专利技术实施例一的车灯系统的空间光调制器的结构示意图。具体实施方式本专利技术的基本专利技术构思在于，一方面，将车灯系统的光源模块化，每个发光模块与空间光调制器的一调制区域相对应，使得一个车灯系统被分解为多个“子车灯系统”；另一方面，根据输入信号，通过对每一个子车灯系统所的预投射的光分布图案进行分析，最大化空间光调制器的光通过率，最小化发光模块的光输出功率。通过将两方面相结合，从而实现降低能耗、延长使用寿命。极端化的技术方案是不可取的，假如每一个发光模块只对应空间光调制器的一个光调制单元，甚至于省略空间光调制器，直接将发光单元阵列组成的光源像素化，同时充当空间光调制器的作用，将可能导致光投射效果差或者高成本低效率两个极端情况。要么发光单元数量太少，不足以形成有足够明暗分布细节的光分布图案，使得暗区域过多，不利于驾驶员观察；要么发光单元数量太多，不仅难以取得发光单元的亮度与利用率之间的平衡，而且增加了故障率，增加了光源体积，导致高成本。本专利技术将光源模块化与空间光调制器相结合，提高出射光分辨率的同时，没有增加光源的总输出功率(即并非完全依赖于发光元件的数量提高分辨率)，是更为经济实用的技术方案。下面结合附图和实施方式对本专利技术实施例进行详细说明。请参见图1和图2，图1为本专利技术实施例一的车灯系统的结构框图，图2为本专利技术实施例一的车灯系统的结构示意图。车灯系统10包括光源110、空间光调制器120、投射装置130和控制装置140。光源110发出的光经空间光调制器120调制后，形成具有一定光分布的图案光，而后经投射装置130投射后成为车灯系统10的出射光。车灯系统10还包括控制装置140，控制装置140根据输入信号产生用于控制光源110的光源控制信号和用于控制空间光调制器120的光调制信号。在本实施例中，光源110包括多个可独立控制的发光模块。请参见图3，图3为本实施例中光源110的结构示意图，光源110包括多个可独立控制的发光模块(如图3中包括3×5个发光模块，仅为示例，本专利技术不限制光源中的发光模块的数量)。本实施例中，光源为半导体发光阵列，每个发光模块包括一个半导体发光单元(如发光二极管LED或激光二极管LD)。在其他实施方式中，一个发光模块也可以包含多个半导体发光单元，属于一个发光模块的多个半导体发光单元并非彼此独立，而是被同时控制。通过控制发光模块的电压或电流等来控制发光模块的发光强度。在本专利技术的另一实施方式中，发光模块包括激发光源和波长转换模块。激发光源可以是激光光源如激光二极管光源或激光二极管阵列光源，也可以是发光二极管光源或发光二极管阵列光源，波长转换模块包括波长转换材料(或称光致发光材料)，能够至少部分吸收来自激发光源的光，并出射波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车灯系统，其特征在于，包括光源、空间光调制器和投射装置，所述光源发出的光经空间光调制器调制后，形成具有一定光分布的图案光，而后经投射装置投射后成为所述车灯系统的出射光；/n所述光源包括多个可独立控制的发光模块，所述空间光调制器包括与所述发光模块一一对应的多个调制区域，所述发光模块发出的光入射到与其对应的调制区域，使得多个所述发光模块与多个所述调制区域组成多个子车灯系统；/n所述车灯系统还包括控制装置，所述控制装置根据输入信号对每一所述子车灯系统所预投射的光分布图案进行分析，产生用于控制所述光源的各个发光模块的光输出强度的光源控制信号和用于控制所述空间光调制器的光调制信号，使得所述空间光调制器的光通过率最大化，所述发光模块的光输出功率最小化。/n

【技术特征摘要】
1.一种车灯系统，其特征在于，包括光源、空间光调制器和投射装置，所述光源发出的光经空间光调制器调制后，形成具有一定光分布的图案光，而后经投射装置投射后成为所述车灯系统的出射光；
所述光源包括多个可独立控制的发光模块，所述空间光调制器包括与所述发光模块一一对应的多个调制区域，所述发光模块发出的光入射到与其对应的调制区域，使得多个所述发光模块与多个所述调制区域组成多个子车灯系统；
所述车灯系统还包括控制装置，所述控制装置根据输入信号对每一所述子车灯系统所预投射的光分布图案进行分析，产生用于控制所述光源的各个发光模块的光输出强度的光源控制信号和用于控制所述空间光调制器的光调制信号，使得所述空间光调制器的光通过率最大化，所述发光模块的光输出功率最小化。


2.根据权利要求1所述的车灯系统，其特征在于，每个所述调制区域包括多个光调制单元。


3.根据权利要求2所述的车灯系统，其特征在于，所述输入信号包含光分布图像数据，所述光分布图像数据包括与所述发光模块一一对应的子图像数据，所述控制装置获取每一子图像数据中的最大像素亮度值，计算该最大像素亮度值与像素亮度的上限值的比值，并根据该比值得到该子图像数据对应的发光模块的光源控制信号。


4.根据权利要求3所述的车灯系统，其特征在于，所述控制装置将所述子图像数据的各像素的灰度值等比例放大，得到新子图像数据，以使该新子图像数据中的具有最大像素亮度值的像素的灰度值达到...

【专利技术属性】
技术研发人员：李屹，
申请(专利权)人：深圳市绎立锐光科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44