一種照明裝置及方法

一種照明裝置及方法
【專利摘要】本發明提供一種照明裝置及方法。所述裝置包括：處理模塊、照明模塊和照明控制模塊；其中，所述照明模塊：用于產生照明所需的光線；所述處理模塊：用于根據所述照明裝置周圍的環境因素確定目標照明區域；所述照明控制模塊：位于照明模塊的出光面，用于將所述照明模塊出射的光線投射到所述目標照明區域。所述方法包括：根據環境因素確定目標照明區域；通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線，使得所述光線投射到所述目標照明區域。本發明所提供的照明裝置及方法，能夠提高照明的靈活性以及安全性。
【專利說明】
一種照明裝置及方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及照明技術領域，尤其涉及一種照明裝置及方法。
【背景技術】
[0002]照明裝置廣泛應用于人們的生產生活等諸多領域，是生活中必不可少的工具。在很多實用環境下，照明狀況對生活質量以及安全性等起著重要的作用。
[0003]比如，汽車等交通運輸工具在夜間或光線較弱的情況下需要照明裝置保證行駛安全。以汽車為例，汽車大燈猶如汽車的“眼睛”擔負夜間行車的照明工作，既包括遠光燈又包含近光燈。遠、近光燈的照射高度和照射距離不同，通常情況下，近光燈照射高度較低，照射距離約30-40米，照射范圍大約160°。而遠光燈光線較為集中，照射高度較高，根據燈的種類不同可照射到200至600米遠的地方。汽車燈光的使用與安全行車和文明行車有直接關系，正確使用汽車燈光不僅可以保護自身安全，同時可以營造井然有序的交通環境。尤其是在夜間或天氣狀況差的情況下，司機更要做好遠近光燈的及時切換，遠近光燈的切換實際就是車燈照明高度和照明距離的切換，可歸結為車燈照明方向的變換。
[0004]傳統的汽車遠近光燈切換開關有撥桿式、按鈕式等，在切換時均需手動操作，在需頻繁切換遠近光燈的復雜路況下給駕駛者帶來了一定麻煩。

【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明提供一種照明裝置及方法，能夠提高照明的靈活性以及安全性。
[0006]基于上述目的本發明提供的照明裝置，包括:處理模塊、照明模塊和照明控制模塊;其中，
[0007]所述照明模塊:用于產生照明所需的光線；
[0008]所述處理模塊:用于根據所述照明裝置周圍的環境因素確定目標照明區域；
[0009]所述照明控制模塊:用于將所述照明模塊出射的光線投射到所述目標照明區域。
[0010]可選的，所述處理模塊具體包括:
[0011 ]環境因素獲取單元:用于獲取環境因素；
[0012]環境因素計算單元:用于計算所述環境因素，確定目標照明區域。
[0013]可選的，所述環境因素獲取單元具體包括:
[0014]紅外探測機構:用于通過紅外線檢測所述環境因素。
[0015]可選的，所述環境因素獲取單元具體包括:
[0016]拍攝機構:用于拍攝環境因素。
[0017]可選的，所述照明控制模塊具體包括:
[0018]液晶鏡片:位于照明模塊的出光面，設置于所述照明模塊的出光面；
[0019]液晶控制單元:用于控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度進而照射到所述目標照明區域。
[0020]可選的，所述液晶鏡片包括多個子單元，所述照明控制模塊分別驅動每一子單元的液晶分子進行偏轉。
[0021]可選的，所述照明裝置的光源按照設定密度陣列排布。
[0022]可選的，所述照明裝置應用于車輛。
[0023]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:
[0024]避開對方車輛駕駛范圍的區域。
[0025]可選的，若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所述處理模塊所確定的照明區域為:
[0026]避開所述行人所在范圍的區域。
[0027]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述處理單元所確定的目標照明區域為:
[0028]適應道路彎轉趨勢的區域。
[0029]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。
[0030]同時，本發明提供一種交通工具，包括本發明任意一項實施例所提供的照明裝置。[0031 ]進一步，本發明提供一種照明方法，包括:
[0032]根據環境因素確定目標照明區域；
[0033]通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線，使得所述光線投射到所述目標照明區域。
[0034]可選的，所述根據環境因素確定目標照明區域的步驟具體包括:
[0035]獲取環境因素；
[0036]計算所述環境因素，確定目標照明區域。
[0037]可選的，所述照明控制模塊包括位于所述照明模塊的出光面的液晶鏡片;所述通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線、使得所述光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括:
[0038]控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度進而照射到所述目標照明區域。
[0039]可選的，所述獲取環境因素的步驟具體包括:
[0040]通過紅外線檢測所述環境因素。
[0041]可選的，所述獲取環境因素的步驟具體包括:
[0042]通過拍攝機構拍攝環境因素。
[0043]可選的，所述液晶鏡片為多個子單元，所述控制所述照明模塊將光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括:分別驅動每一子單元的液晶分子進行偏轉使得光線投射到所述目標照明區域。
[0044]可選的，所述方法應用于車輛。
[0045]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所確定的目標照明區域為:
[0046]避開對方車輛駕駛范圍的區域。
[0047]可選的，若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所確定的照明區域為:
[0048]避開所述行人所在范圍的區域。
[0049]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述目標照明區域為:
[0050]適應道路彎轉趨勢的區域。
[0051]可選的，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則確定目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。
[0052]從上面所述可以看出，本發明所提供的照明裝置和方法，能夠根據環境因素確定目標照明區域，并改變光源光線的出射方向使得光線照射到目標照明區域，從而能夠保證照明狀態與需要相適應，提高照明的靈活性、安全性。本發明實施例將液晶鏡片應用到照明裝置中，能夠通過電源電壓控制，快速改變光線出射方向。
【附圖說明】
[0053]圖1為本發明實施例的照明裝置結構示意圖；
[0054]圖2為本發明實施例的液晶鏡片不意圖；
[0055]圖3為本發明實施例的目標照明區域改變示意圖；
[0056]圖4為本發明實施例的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0057]為使本發明要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0058]本發明首先提供一種照明裝置，結構如圖1所示，包括:處理模塊101、照明模塊102和照明控制模塊103;其中，
[0059]所述照明模塊101:用于產生照明所需的光線；
[0060]所述處理模塊102:用于根據所述照明裝置周圍的環境因素確定目標照明區域；[0061 ]所述照明控制模塊103:用于將所述照明模塊出射的光線投射到所述目標照明區域。
[0062]從上面所述可以看出，本發明所提供的照明裝置，能夠根據照明裝置周圍的環境因素確定目標照明區域，從而使得照明范圍可根據周圍環境中的人體活動、天氣因素等進行調整，使得照明的舒適性、靈活性均得到提高。同時，將本發明所提供的照明裝置應用于交通運輸等照明與安全息息相關的產業中，還能夠提高照明的安全性。
[0063]在本發明具體實施例中，所述環境因素包括人體活動因素、動物體活動因素。例如，當本發明的照明裝置應用于交通運輸領域時，所述環境因素為行人存在狀態或動物體存在狀態，具體可以是行人位置、動物活動位置等。
[0064]在本發明具體實施例中，當本發明的照明裝置應用于交通運輸領域時，所述環境因素包括照明裝置所處的道路狀況、航空狀況、水域狀況等。
[0065]在本發明一些實施例中，仍然參照圖1，所述處理模塊101具體包括:
[0066]環境因素獲取單元1011:用于獲取環境因素；
[0067]環境因素計算單元1012:用于計算所述環境因素，確定目標照明區域。
[0068]在本發明具體實施例中，所述環境因素獲取單元通過紅外探測機構、和/或超聲探測機構、和/或拍攝機構等獲取環境因素。當本發明所提供的照明裝置應用于車輛時，所述環境因素獲取單元還可從駕駛員輔助系統等獲取環境因素。
[0069]在本發明一些實施例中，所述環境因素獲取單元具體包括:
[0070]紅外探測機構:用于通過紅外線檢測所述環境因素。
[0071]在本發明一些實施例中，所述環境因素獲取單元具體包括:
[0072]拍攝機構:用于拍攝環境因素。
[0073]在本發明一種優選實施例中，所述環境因素獲取單元包括紅外探測機構，或所述環境因素獲取單元包括紅外探測機構以及拍攝機構。通過紅外探測機構，可以以較低的成本獲取環境因素且其工作效果基本不受環境中光線所影響。
[0074]在本發明一些實施例中，所述照明控制模塊具體包括:
[0075]液晶鏡片:位于照明模塊的出光面，設置于所述照明模塊的出光面；
[0076]液晶控制單元:用于控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度進而照射到所述目標照明區域。
[0077]本發明實施例通過驅動液晶盒的液晶分子偏轉，使液晶盒等效成為可令光線進行折射的棱鏡，從而控制背光源按照明需求進行照明。相比傳統的機械控制方式，本實施例的結構更為簡單，且液晶分子的偏轉可以在毫秒級完成，因此響應速度更快，具有很高的實用價值。
[0078]在本發明一些實施例中，所述液晶鏡片如圖2所示，包括多個子單元201，所述照明控制模塊分別驅動每一子單元201的液晶分子進行偏轉。通過設置子單元201的分布密度，可以設置光線控制單元的控制精度。
[0079]液晶透鏡(Liquid crystal lens,LC lens)利用液晶的電光效應，通過施加特定的電場得到所需的液晶偏轉方向，進而形成特殊的空間折射率分布，能夠實現對照明裝置發射光線傳播方向毫秒量級的控制，是一種非機械控光器件。將液晶透鏡置于照明裝置的光源陣列之后，結合通過攝像頭、傳感器等探測機構獲取的環境因素，確定出加載在液晶透鏡上的電場分布，通過電場控制液晶偏轉形成所需的空間折射率分布，從而對照明裝置光源陣列發出光線的聚焦距離、傳輸方向進行精確控制，以適應障礙物、彎道、坡道、積水、行人、動物等環境因素。當本發明所提供的照明裝置應用于車輛時，可結合駕駛員輔助系統反饋的路況信息，控制液晶透鏡的偏轉。
[0080]本發明實施例對LClens的種類和工作原理不做限制，只要其能在計算得到的電壓數據下形成理想的折射率分布，都認為是合適的。
[0081]在本發明具體實施例中，所述照明裝置的光源按照設定陣列排布。
[0082]在本發明一些實施例中，所述照明裝置應用于車輛。
[0083]在本發明具體實施例中，所述車輛為汽車、或火車、或電動車、或摩托車、或自行車等。
[0084]在本發明一種具體實施例中，當所述車輛為汽車時，所述照明控制模塊包括液晶鏡片。該實施例將液晶透鏡應用到車大燈中，利用液晶的電光效應，通過施加特定的電場得到所需的液晶偏轉方向，進而形成特殊的空間折射率分布，實現對車大燈發射光線傳播方向的控制。現有技術利用汽車行業中成熟的傳感探測裝置在夜間對迎面路況進行精確掌握。將液晶的控光效果與傳感探測裝置反饋的路況信息有機結合，可提供智能照明的車燈系統，對車大燈光源陣列發出光線的聚焦距離、傳輸方向進行精確控制，以適應障礙物、彎道、坡道等復雜路況。為駕駛員提供便捷、安全、文明的智能照明體驗。
[0085]當所述照明裝置應用于車輛時，車輛光源按一定陣列排列，目的是為了更精確地與液晶鏡片的調光作用搭配。排列方式可根據大燈外觀形狀、制造成本等靈活設計。
[0086]照明裝置光源的種類可以是但不限于LED，可根據需要靈活設計光源類型。
[0087]圖2所示的液晶鏡片置于照明光源陣列后面，即沿著照明裝置光源的出光側。
[0088]當所述照明裝置應用于車輛時，利用汽車行業中現有技術(由攝像頭、傳感器與駕駛員輔助系統等組成的感光控制系統)，獲得迎面路上或路旁的路況信息(人、動物、施工障礙物、車輛等)，并將此路況信息實時反饋給環境因素計算單元。所述環境因素計算單元可以是但不限于單片機，環境因素計算單元根據路況信息計算出照明裝置合適的照明區域。比如會車情況下，路況處理器計算出的合適照明區域是除迎面車輛以外的其他區域，這樣可以避免燈光眩暈迎面車輛，又可以提供廣闊的路況視野確保安全行車。
[0089]液晶控制單元還能將合適的照明區域數據轉換成對應的電壓數據，這些電壓數據用于加載到液晶鏡片的控制電極上。當所述照明裝置應用于車輛時，液晶鏡片在加載的電壓下產生偏轉，形成所需的折射率分布，對出射光線進行理想控制，最終避開行人車輛區域，照亮其他區域。隨著汽車前進，路況發生改變，根據汽車大燈的照明區域，感光系統繼續對路況實時探測，并繼續計算目標照明區域，以達到實時在線監測路況、實時調整照亮區域的目的。
[0090]在本發明具體實施例中，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:
[0091]避開對方車輛駕駛范圍的區域。
[0092]由于在夜間狀態下，車輛照明裝置將光線直射另一車輛駕駛員，會導致其看不清前方路面而容易發生車禍等不安全事件。因此，在一種較佳實施例中，若通過環境因素獲取單元獲取的環境因素指示車輛處于即將會車的狀態，則控制所述照明控制模塊，使得照明裝置出射的光線避免直射對方車輛的駕駛員。
[0093]在本發明實施例中，若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所述處理模塊所確定的照明區域為:
[0094]避開所述行人所在范圍的區域。
[0095]由于在夜間狀態下，車輛照明裝置將光線直射行人，會導致其看不清前方路面而容易發生車禍等不安全事件。因此，在一種較佳實施例中，若通過環境因素獲取單元獲取的環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則控制所述照明控制模塊，使得照明裝置出射的光線避免直射行人的駕駛員。
[0096]在本發明具體實施例中，如圖3所示，若所述環境因素指示所述車輛301處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:
[0097]適應道路彎轉趨勢的區域。如圖3所示，目標照明區域從偏離道路的第一范圍302轉變為適應道路的第二范圍303。
[0098]所述環境因素可以包括但不限于以上情況，例如，所述環境因素還可指示車輛處于上下坡等其他復雜路況，在這些情況下，根據具體路況選擇性照亮某區域。
[0099]在本發明一些實施例中，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。若所述環境因素指示所述車輛處于上坡、下坡時，隨著路面豎直直高度的變化，目標照明區域的光線也會隨之上下起伏。
[0100]同時，本發明提供一種交通工具，包括本發明任意一項實施例所提供的交通工具。
[0101]進一步，本發明提供一種照明方法，如圖4所示，包括:
[0102]步驟401:根據環境因素確定目標照明區域；
[0103]步驟402:通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線，使得所述光線投射到所述目標照明區域。
[0104]在本發明一些實施例中，所述根據環境因素確定目標照明區域的步驟具體包括:
[0105]獲取環境因素；
[0106]計算所述環境因素，確定目標照明區域。
[0107]在本發明一些實施例中，所述照明控制模塊包括位于所述照明模塊的出光面的液晶鏡片;所述通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線、使得所述光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括:
[0108]控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度。
[0109]在本發明一些實施例中，所述獲取環境因素的步驟具體包括:
[0110]通過紅外線檢測所述環境因素。
[0111]在本發明一些實施例中，所述獲取環境因素的步驟具體包括:
[0112]通過拍攝機構拍攝環境因素。
[0113]在本發明一些實施例中，所述液晶鏡片為多個子單元，所述控制所述照明模塊將光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括:分別驅動每一子單元的液晶分子進行偏轉使得光線投射到所述目標照明區域。
[0114]在本發明一些實施例中，所述方法應用于車輛。
[0115]在本發明一些實施例中，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所確定的目標照明區域為:
[0116]避開對方車輛駕駛范圍的區域。
[0117]在本發明一些實施例中，若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所確定的照明區域為:
[0118]避開所述行人所在范圍的區域。
[0119]在本發明一些實施例中，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述目標照明區域為:
[0120]適應道路彎轉趨勢的區域。
[0121]所述環境因素可以包括但不限于以上情況，例如，所述環境因素還可指示車輛處于上下坡等其他復雜路況，在這些情況下，根據具體路況選擇性照亮某區域。
[0122]在本發明一些實施例中，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則所述處理單元所確定的目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。從上面所述可以看出，本發明所提供的照明裝置和方法，能夠根據環境因素確定目標照明區域，并改變光源光線的出射方向使得光線照射到目標照明區域，從而能夠保證照明狀態與需要相適應，提高照明的靈活性、安全性。本發明實施例將液晶鏡片應用到照明裝置中，能夠通過電源電壓控制，快速改變光線出射方向。
[0123]應當理解，本說明書所描述的多個實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0124]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種照明裝置，其特征在于，包括:處理模塊、照明模塊和照明控制模塊;其中， 所述照明模塊:用于產生照明所需的光線； 所述處理模塊:用于根據所述照明裝置周圍的環境因素確定目標照明區域； 所述照明控制模塊:用于將所述照明模塊出射的光線投射到所述目標照明區域。2.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述處理模塊具體包括: 環境因素獲取單元:用于獲取環境因素； 環境因素計算單元:用于計算所述環境因素，確定目標照明區域。3.根據權利要求2所述的照明裝置，其特征在于，所述環境因素獲取單元具體包括: 紅外探測機構:用于通過紅外線檢測所述環境因素。4.根據權利要求2所述的照明裝置，其特征在于，所述環境因素獲取單元具體包括: 拍攝機構:用于拍攝環境因素。5.根據權利要求1所述的照明裝置，其特征在于，所述照明控制模塊具體包括: 液晶鏡片:位于照明模塊的出光面，設置于所述照明模塊的出光面； 液晶控制單元:用于控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度進而照射到所述目標照明區域。6.根據權利要求5所述的照明裝置，其特征在于，所述液晶鏡片包括多個子單元，所述照明控制模塊分別驅動每一子單元的液晶分子進行偏轉。7.根據權利要求3所述的照明裝置，其特征在于，所述照明裝置的光源按照設定密度陣列排布。8.根據權利要求1-7中任意一項所述的照明裝置，其特征在于，所述照明裝置應用于車輛。9.根據權利要求8所述的照明裝置，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為: 避開對方車輛駕駛范圍的區域。10.根據權利要求8所述的照明裝置，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所述處理模塊所確定的照明區域為: 避開所述行人所在范圍的區域。11.根據權利要求8所述的照明裝置，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為: 適應道路彎轉趨勢的區域。12.根據權利要求8所述的照明裝置，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則所述處理模塊所確定的目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。13.—種交通工具，其特征在于，包括權利要求1-12中任意一項所述的照明裝置。14.一種照明方法，其特征在于，包括: 根據環境因素確定目標照明區域； 通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線，使得所述光線投射到所述目標照明區域。15.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述根據環境因素確定目標照明區域的步驟具體包括: 獲取環境因素； 計算所述環境因素，確定目標照明區域。16.根據權利要求14所述的方法，其特征在于，所述照明控制模塊包括位于所述照明模塊的出光面的液晶鏡片;所述通過照明控制模塊控制照明模塊產生的光線、使得所述光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括: 控制所述液晶鏡片中的液晶產生偏轉，使得經過所述液晶鏡片的光線偏轉需要的角度進而照射到所述目標照明區域。17.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述獲取環境因素的步驟具體包括: 通過紅外線檢測所述環境因素。18.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述獲取環境因素的步驟具體包括: 通過拍攝機構拍攝環境因素。19.根據權利要求16所述的方法，其特征在于，所述液晶鏡片為多個子單元，所述控制所述照明模塊將光線投射到所述目標照明區域的步驟具體包括:分別驅動每一子單元的液晶分子進行偏轉使得光線投射到所述目標照明區域。20.根據權利要求14-19中任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法應用于車輛。21.根據權利要求20所述的方法，其特征在于， 若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生會車的狀態，則所確定的目標照明區域為: 避開對方車輛駕駛范圍的區域。22.根據權利要求20所述的方法，其特征在于， 若所述環境因素指示所述車輛所在的路面存在行人，則所確定的照明區域為: 避開所述行人所在范圍的區域。23.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內發生轉彎的狀態，則所述目標照明區域為: 適應道路彎轉趨勢的區域。24.根據權利要求20所述的方法，其特征在于，若所述環境因素指示所述車輛處于在設定時間內上坡或下坡的狀態，則確定的目標照明區域為:適應道路上坡或下坡趨勢的區域。
【文檔編號】F21V14/06GK105822975SQ201610341640
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月20日
【發明人】王慧娟, 董學, 王丹, 邱云, 魏向東, 王飛, 孫曉
【申請人】京東方科技集團股份有限公司, 鄂爾多斯市源盛光電有限責任公司