專利名稱：Led隧道照明調光系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及照明領域，更具體地說，本發明涉及一種LED隧道照明調光系統。
背景技術：
發光二極管LED (Light Emitting Diode)是一種固態的半導體器件,它可以直接把電能轉化為光能。LED的心臟是一個半導體晶片，半導體晶片的一端附著在一個支架上(作為負極)，半導體晶片的另一端連接電源的正極，整個晶片被環氧樹脂封裝起來。半導體晶片由兩部分組成，一部分是P型半導體，在它里面空穴占主導地位，半導體晶片的另一端是N型半導體，在這邊主要是電子。這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個“P-N結”。當電流通過導線作用于這個晶片的時候，電子就會被推向P區，在P區里電子跟空穴復合，然后就會以光子的形式發出能量，這就是LED發光的原理。而光的波長決定光的顏色，是由形成P-N結材料決定的。相應地，LED照明利用固體半導體芯片作為發光材料，在半導體中通過載流子發生復合放出過剩的能量而引起光子發射，直接發出紅、黃、藍、綠色的光，在此基礎上，利用三基色原理，添加熒光粉，可以發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白色等任意顏色的光。LED照明產品就是利用LED作為光源制造出來的照明器具。對于通過LED紅綠藍的三基色多芯片組合發光合成其它顏色的光的情況，也存在上述問題。LED隧道燈是隧道燈的一種，它應用于隧道、車間、大型倉庫、場館、冶金及各類廠區、工程施工等大功率LED隧道燈照明場所大面積泛光照明。而且，隨著LED光源技術的日漸成熟，照明行業也開展了 LED在公路隧道照明中應用的研究和應用實踐，因此，在隧道照明中結合先進的控制方式，采用高光效、穩定性好、壽命長的新一代光源將會成為一種需求和趨勢。通過LED紅綠藍的三基色多芯片組合發光合成白光。這種合成白光的方法的優點是效率高、色溫可控、顯色性較好。但是，這種合成白光的方法的缺點在于三基色光衰不同導致色溫不穩定，控制電路較復雜，成本較高。在設計LED隧道照明時，要考慮人的明順應和暗順應要素，注重過渡段和過渡段的照明設計。為了滿足駕駛人員眼睛順應性請求，在隧道入口需作一段明暗過渡照明，以保證一定的視力請求。隧道出口處因順應時間很短。而且，進入隧道前(白晝)由于隧道內外的亮度差異極大，因而從隧道外部去看，照明很不充沛的隧道入口會看到“黑洞”現象。進入隧道后(白晝)汽車由亮堂的外部進入即便不太暗的隧道以后，要經過一定時間才干看清隧道內部的狀況，被稱為“順應滯后”現象。隧道出口處在白晝，汽車穿過較長的隧道接近出口時，由于經過出口看到的外部亮度極高，出口看上去是個“白洞”，會呈現極強的眩光，駕駛員會感到不順應；夜間與白晝正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，這樣駕駛員就看不清外部道路的線型及路上的障礙物。
以上幾種特殊的視覺問題給LED隧道照明設計提出了較高的請求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種考慮了隧道的黑洞現象、順應滯后現象以及白洞現象等問題的LED隧道照明調光系統。根據本發明，提供了一種LED隧道照明調光系統，其包括R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊、R型PWM驅動器、G型PWM驅動器、B型PWM驅動器、控制器、光合成器、反饋處理器、以及原始合成光分析單元；其中，R型LED模塊向光合成器傳遞紅光；G型LED模塊向光合成器傳遞綠光出型LED模塊向光合成器傳遞藍光；并且其中，R型PWM驅動器根據控制器傳遞的R型PWM驅動控制信號來為R型LED模塊提供R型PWM驅動電流，G型PWM驅動器根據控制器傳遞的G型PWM驅動控制信號來為G型LED模塊提供G型PWM驅動電流，B型PWM驅動器根據控制器傳遞的B型PWM驅動控制信號來為B型LED模塊提供B型PWM驅動電流；其中，原始合成光分析單元從光合成器接收光合成信號；其中，反饋處理器從原始合成光分析單元接收波長信息信號；其中，光合成器對從R型LED模塊傳來的紅光、從G型LED模塊傳遞來的綠光以及B型LED模塊傳遞來的藍光進行合成以得到合成光，根據合成光向原始合成光分析單兀發送光合成信號；其中，原始合成光分析單兀根據從光合成器接收到的光合成信號計算出表示合成光的波長及光強分析結果的波長及光強分析信號，并且向反饋處理器發送波長及光強分析信號；其中，反饋處理器FB從原始合成光分析單元接收波長及光強分析信號，并且從控制器接收到基準光線信息，并且比較波長及光強分析信號以及基準光線信息，根據波長及光強分析信號與基準光線信息的差異得到反饋信號；控制器從反饋處理器接收反饋信號，并且控制器根據反饋信號調整向R型PWM驅動器傳遞的R型PWM驅動控制信號、向G型PWM驅動器傳遞的G型PWM驅動控制信號、以及向B型PWM驅動器傳遞的B型PWM驅動控制信號，從而在調整后，使得R型LED模塊、G型LED模塊以及B型LED模塊所發射的光所合成的光變成或者更趨近于期望的合成光。優選地，R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊分別是一個LED燈串。優選地，R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊分別是一個LED陣列模塊。根據本發明，利用光感測器和LED位置信息輸入單元得到LED燈具所處的隧道位置處的光照情況以及LED燈具所處的隧道位置信息，由此根據這些信息獲取期望該LED燈具發出的適合于駕駛員人眼視覺的光的信息，并且可以對R型LED模塊、G型LED模塊以及B型LED模塊發出的光所合成的光的波長及強度進行分析，并與期望的合成光的波長及強度信息進行比較，從而根據所合成的光的波長與期望的合成光的波長及強度之間的差異產生反饋信息，并根據反饋信息來調整向R型LED模塊、G型LED模塊以及B型LED模塊提供的驅動電流，從而使得調整后的R型LED模塊、G型LED模塊以及B型LED模塊所發射的光所合成的光變成或者更趨近于期望的合成光。由此，本發明提供了一種考慮了隧道的黑洞現象、順應滯后現象以及白洞現象等問題的LED隧道照明調光系統。
結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優點和特征，其中圖1示意性地示出了根據本發明的LED隧道照明調光系統的框圖。需要說明的是，附圖用于說明本發明，而非限制本發明。注意，表示結構的附圖可 能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
具體實施例方式為了使本發明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發明的內容進行詳細描述。圖1示意性地示出了根據本發明的LED隧道照明調光系統的框圖。如圖1所示，根據本發明的LED隧道照明調光系統包括光感測器Ml、LED位置信息輸入單元M2、以及多個LED照明單元。隧道中包括多個LED照明單元以便對整個隧道進行照明。光感測器Ml用于感測LED照明單元在隧道所處的位置處的光，并產生與感測到的光有關的光信息，例如光強、光波長等。LED位置信息輸入單元M2用于輸入LED照明單元在隧道所處的位置信息。例如，位于隧道的入口段、出口段還是隧道內段。其中每個LED照明單元包括R型LED模塊LR、G型LED模塊LG、B型LED模塊LB、R型PWM驅動器DR、G型PWM驅動器DG、B型PWM驅動器DB、控制器CR、光合成器LL、反饋處理器FB、以及原始合成光分析單元WD。控制器CR根據從光感測器Ml接收到的相應LED照明單元的光信息以及從LED位置信息輸入單元M2接收到的相應LED照明單元的位置信息，產生與期望產生的光的光強和光波長度有關的基準光線信息SL，更具體地說，產生適合于所處的隧道位置(是不是隧道入口或隧道出口附近)以及當時的光照情況的與期望產生的光的光強和光波長度有關的基準光線信息SL。例如，R型LED模塊LR、G型LED模塊LG、B型LED模塊LB分別是一個LED燈串。可替換地，R型LED模塊LR、G型LED模塊LG、B型LED模塊LB分別是一個LED陣列模塊。其中，R型LED模塊LR向光合成器LL傳遞紅光；G型LED模塊LG向光合成器LL傳遞綠光；B型LED模塊LB向光合成器LL傳遞藍光。并且其中，R型PWM驅動器DR根據控制器CR傳遞的R型PWM驅動控制信號SR來為R型LED模塊LR提供R型PWM驅動電流。并且其中，G型PWM驅動器DG根據控制器CR傳遞的G型PWM驅動控制信號SG來為G型LED模塊LG提供G型PWM驅動電流。并且其中，B型PWM驅動器DB根據控制器CR傳遞的B型PWM驅動控制信號SB來為B型LED模塊LB提供B型PWM驅動電流。其中，原始合成光分析單兀W)從光合成器LL接收光合成信號。其中，反饋處理器FB從原始合成光分析單元WD接收波長信息信號SW。其中，光合成器LL對從R型LED模塊LR傳來的紅光、從G型LED模塊LG傳遞來的綠光以及B型LED模塊LB傳遞來的藍光進行合成以得到合成光，根據合成光向原始合成光分析單元WD發送光合成信號。此外，其中，原始合成光分析單元WD根據從光合成器LL接收到的光合成信號計算出表示合成光的波長及光強分析結果的波長及光強分析信號SW，并且向反饋處理器FB發送波長及光強分析信號SW。
其中，反饋處理器FB從原始合成光分析單元WD接收波長及光強分析信號SW，并且從控制器CR接收到基準光線信息SL，并且比較波長及光強分析信號SW以及基準光線信息SL，根據波長及光強分析信號SW與基準光線信息SL的差異得到反饋信號SFB。其中，基準光線信息SL代表了預期的通過RGB疊加得到的合成光的波長信息。例如，基準光線信息SL表示通過RGB疊加得到的合成光的白光的波長信息。控制器CR從反饋處理器FB接收反饋信號SFB，由于反饋信號SFB表示波長及光強分析信號SW與基準光線信息SL的差異，所以控制器CR可根據反饋信號SFB調整向R型PWM驅動器DR傳遞的R型PWM驅動控制信號SR、向G型PWM驅動器DG傳遞的G型PWM驅動控制信號SG、以及向B型PWM驅動器DB傳遞的B型PWM驅動控制信號SB，從而在調整后，使得R型LED模塊LR、G型LED模塊LG以及B型LED模塊LB所發射的光所合成的光變成或者更趨近于期望的合成光。由此，根據本發明實施例，利用光感測器和LED位置信息輸入單元得到LED燈具所處的隧道位置處的光照情況以及LED燈具所處的隧道位置信息，由此根據這些信息獲取期望該LED燈具發出的適合于駕駛員人眼視覺的光的信息；并且還可以對R型LED模塊LR、G型LED模塊LG以及B型LED模塊LB發出的光所合成的光的波長及強度進行分析，并與期望的合成光的波長及強度信息進行比較，從而根據所合成的光的波長與期望的合成光的波長及強度之間的差異產生反饋信息，并根據反饋信息來調整向R型LED模塊LR、G型LED模塊LG以及B型LED模塊LB提供的驅動電流，從而使得調整后的R型LED模塊LR、G型LED模塊LG以及B型LED模塊LB所發射的光所合成的光變成或者更趨近于期望的合成光。可以理解的是，雖然本發明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種LED隧道照明調光系統，其特征在于包括光感測器、LED位置信息輸入單元、以及多個LED照明單元； 其中，光感測器用于感測LED照明單元在隧道所處的位置處的光，并產生與感測到的光有關的光信息； LED位置信息輸入單元用于輸入LED照明單元在隧道所處的位置信息； 其中，每個多個LED照明單元包括R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊、R型PWM驅動器、G型PWM驅動器、B型PWM驅動器、控制器、光合成器、反饋處理器、以及原始合成光分析單元； 控制器根據從光感測器接收到的相應LED照明單元的光信息以及從LED位置信息輸入單元接收到的相應LED照明單元的位置信息，產生與期望產生的光的光強和光波長度有關的基準光線信息； 其中，R型LED模塊向光合成器傳遞紅光；G型LED模塊向光合成器傳遞綠光；B型LED模塊向光合成器傳遞藍光； 并且其中，R型PWM驅動器根據控制器傳遞的R型PWM驅動控制信號來為R型LED模塊提供R型PWM驅動電流，G型PWM驅動器根據控制器傳遞的G型PWM驅動控制信號來為G型LED模塊提供G型PWM驅動電流，B型PWM驅動器根據控制器傳遞的B型PWM驅動控制信號來為B型LED模塊提供B型PWM驅動電流； 其中，原始合成光分析單元從光合成器接收光合成信號； 其中，反饋處理器從原始合成光分析單元接收波長信息信號； 其中，光合成器對從R型LED模塊傳來的紅光、從G型LED模塊傳遞來的綠光以及B型LED模塊傳遞來的藍光進行合成以得到合成光，根據合成光向原始合成光分析單兀發送光合成信號； 其中，原始合成光分析單元根據從光合成器接收到的光合成信號計算出表示合成光的波長及光強分析結果的波長及光強分析信號，并且向反饋處理器發送波長及光強分析信號; 其中，反饋處理器FB從原始合成光分析單元接收波長及光強分析信號，并且從控制器接收到基準光線信息，并且比較波長及光強分析信號以及基準光線信息，根據波長及光強分析信號與基準光線信息的差異得到反饋信號； 控制器從反饋處理器接收反饋信號，并且控制器根據反饋信號調整向R型PWM驅動器傳遞的R型PWM驅動控制信號、向G型PWM驅動器傳遞的G型PWM驅動控制信號、以及向B型PWM驅動器傳遞的B型PWM驅動控制信號，從而在調整后，使得R型LED模塊、G型LED模塊以及B型LED模塊所發射的光所合成的光變成或者更趨近于期望的合成光。
2.根據權利要求1所述的LED隧道照明調光系統，其特征在于，R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊分別是一個LED燈串。
3.根據權利要求1或2所述的LED隧道照明調光系統，其特征在于，R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊分別是一個LED陣列模塊。
全文摘要
本發明的一種LED隧道照明調光系統包括光感測器、LED位置信息輸入單元、以及多個LED照明單元；其中，光感測器用于感測LED照明單元在隧道所處的位置處的光，并產生與感測到的光有關的光信息；LED位置信息輸入單元用于輸入LED照明單元在隧道所處的位置信息；其中，每個多個LED照明單元包括R型LED模塊、G型LED模塊、B型LED模塊、R型PWM驅動器、G型PWM驅動器、B型PWM驅動器、控制器、光合成器、反饋處理器、以及原始合成光分析單元；控制器根據從光感測器接收到的相應LED照明單元的光信息以及從LED位置信息輸入單元接收到的相應LED照明單元的位置信息，產生與期望產生的光的光強和光波長度有關的基準光線信息。
文檔編號H05B37/02GK103025030SQ20121058397
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者朱佩芬 申請人:朱佩芬