自适应路灯的制作方法

本发明大体涉及灯具设计。更具体而言，本发明涉及动态改变发光二极管(LED)阵列在预先限定区域中的光水平。

背景技术：

室外灯具典型地具有有限的功能，因为其仅可能固定地降低所有光的强度或从灯具同等地分配光。功能也受限，因为灯具的光学分配可仅设定一次，并且不再被改变。

无线通信、遥感数据服务和车载系统的进步提供了更大的可能性来动态改变光的强度和分配，以便最佳地满足驾驶员的需要。

例如，许多室外灯具在不必要地在所有照亮区域中以满光分配运行时浪费了有价值的资源，但是仅使用一部分光将足够。另外，许多室外灯具可通过不提供足够的光或相反通过提供太多的光而次优地运行。任一种情况可不利地影响道路可视性状况。

技术实现要素：

考虑到前述缺陷，需要一种用于动态改变多个预先限定区域中的LED阵列内的光水平的方法和系统。

在某些情况下，实施例提供一种室外照明组件，其包括至少一个发光阵列，发光阵列具有多个构造成照亮多个区域的光源。至少一个控制器操作性地联接到至少一个发光阵列。控制器构造成在多个区域中的各个独立地改变一个或多个光源的光学输出。

在实施例中，可基于情景因素、环境因素、多个遥感因素源而选择性地调节各个室外灯组件处的亮度。作为示例，这里额外的因素包括无线通信数据、其它室外照明组件数据、全球定位系统数据、路边协助数据、车载数据、卫星数据、基站数据、气象数据、占用率传感器数据和光学传感器数据等。例如光学传感器可测量从地面引导向驾驶员的光，然后使其变暗。

强度和分配型式可通过无线通信动态改变。备选地，使用安装在灯具内的传感器或通过与装备有遥感模块的车辆通信，可改变这些特征。

下面参照附图详细描述本发明的另外的特征和优点，以及本发明的多个实施例的结构和运行。要注意，本发明不限于本文描述的特定实施例。本文提供这种实施例来仅用于说明目的。基于本文包含的教导，额外的实施例将对于相关领域的技术人员而显而易见。

附图说明

结合在本文中且形成本发明的一部分的附图示出本发明，且与描述一起进一步用来阐述本发明的原理且使得相关领域的技术人员能够实施和使用本发明。

图1为本发明的实施例可在其中实践的道路光学平台的图。

图2A为图1中描绘的LED阵列组件的更详细图。

图2B为根据实施例的多反射器LED阵列组件的图。

图3为图1中描绘的通信模块的更详细图。

图4A为根据本发明的第一实施例构造的示例性动态光控制组件的图。

图4B为根据本发明的第二实施例构造的示例性动态光控制组件的图。

图5为根据实施例的构造成动态控制分配和强度水平的照明组件的图。

图6为与动态控制图5中描绘的包括的不同照明区域相关联的示例性数字设置的表图。

图7为根据实施例的用于LED阵列组件的动态光控制的印刷电路板(PCB)的图。

图8为根据实施例的用于LED阵列组件的动态光控制的多个印刷电路板的图。

图9为实践本发明的实施例的示例性方法的流程图。

具体实施方式

虽然本文关于用于特定应用的说明性实施例来描述本发明，但是应当理解，本发明不限于此。可获得本文提供的教导的本领域技术人员将认识到在其范围内的额外的修改、应用和实施例，以及本发明将在其中有重要用途的额外的领域。

图1为本发明的实施例可在其中实践的道路光学平台100的图。光学平台100构造成例如用于道路照明系统中。光学平台100具有发光节段102，其包括两个LED光引擎模块104和106。通信模块103包括例如感光传感器，无线通信电路等。图2A提供LED阵列光引擎模块104和106的更详细图。

在图2A中，LED光引擎模块104和106中的各个包括LED发光阵列200，其由多个LED构成，诸如LED202。LED发光阵列200还包括传统的两件式反射器组件204，用于反射LED202产生的光且将光分配在区域上，诸如道路的表面。LED202安装在印刷电路板(PCB)206内。

图2B为本发明的备选实施例。在图2B中，多部件反射器250包括伸长中心部分252、左端帽部分254和右端帽部分256。三个反射器部分252,254和256相应地与LED PCB组件阵列262,264和266相关联。

作为背景，街灯构造成将反射光主要提供到沿着道路的三个不同区域中。在道路的情况下，例如，其中车辆在夜晚沿着道路行进，第一区域包括在行进的车辆方向上的区域(例如，远离而驾驶员而照射)。第二区域例如被本领域技术人员称为身底(nadir)：直接在街灯下方的区域。第三区域包括照向驾驶员的光。这些区域大体表示三个道路反射照明区域。

多部件反射器250的反射器部分252,254和256中的各个将光反射到上面提到的一个反射照明区域中。例如，左边部分256将光反射到第一照明区域(区域1)。伸长中心部分252主要将光引导到身底(区域2)上且右边部分256将光反射到第三照明区域(区域3)中。

其它实施例可采用两个或更多个光源，其将光发射到两个或更多个区域中，从而独立地调暗发射光源，完全没有反射或折射的原理。

图3为图1的通信模块103的更详细图。在通信模块103内的通信电路可布置成与控制器进行电通信，如下面详细描述。

图4A为根据本发明的第一实施例构造的示例性动态光控制组件400A的图。光控制组件400A构造成动态控制多个LED或LED阵列，诸如LED阵列262,264和266。在系统400A中，在远处的控制中心中的用户可无线地发送特定格式的控制信号401，以开始LED阵列262,264和266的动态控制。

在图4A中，可编程控制器401构造成接收特定格式的控制信号401，作为输入。控制器402处理控制信号401且产生输出信号403,404和405，输出信号各自构造成控制LED驱动器409,410和411中的相应的一个。也就是说，信号403,404和405中的各个包括用于LED264,262和266中的各个的不同特性(例如，电压或调制水平)。

例如，信号403,404和405中的各个可具有在0-10v的范围之间的独特的电压水平，其构造成相应地驱动LED驱动器409,410和411中的一个。驱动器409,410和411中的各个控制对照明区域1-3中的一个的光分配。照这样，用户可动态地和单独地控制区域1,2和3中的各个中的照明。

图4B为根据本发明的第二实施例构造的示例性动态光控制组件400B的图。在图4B中，控制器功能和多LED驱动器功能无缝地集成到单个控制器/驱动器模块419中。控制信号418作为输入接收到控制器/驱动器模块419。控制器/驱动器模块419处理控制信号418且产生输出信号420,421和422，输出信号各自构造成控制LED阵列264,262和266中的相应的一个。LED阵列264,262和266相应地将光分配到区域1-3中。

在图4A和4B的说明性实施例中，可基于无线通信或遥感数据，或其它远程获得的数据而确定控制信号401和418。控制信号401和418还可基于存储在查找表中的嵌入的数据或其组合而确定。用于控制信号401和418的数据可由用户手动地获得，或自动地从服务器、计算机或任何其它非人接口获得。

图5为根据实施例的照明组件500的图，其构造成动态控制分配和强度水平。照明组件500包括可寻址通信模块501，其类似于图1的模块103。通信模块501定位在灯具503顶部。灯具503包括一个或多个LED阵列(未显示)，其类似于上面论述的LED阵列262,264和266。

在示例性照明情景中，通信模块501内的控制器以上面参照图4A和4B所描述的方式无线地从用户接收控制信号。控制信号使得用户能够单独地和动态地控制反射向照明区域1-3的光的分配和强度。照明区域1-3构造成以多个角度照亮道路505的表面。虽然图5包括3个区域，但是本发明的实施例同样可应用于包括例如仅2个区域的情景。例如，不需要身底。

图6为与控制反射向照明区域1-3的光相关联的示例性数字设置600的表图。为了说明，数字设置600将应用于图4的动态光控制组件400B。

在图6的示例性情景中，用户可根据多个电压值601对控制信号418编程，以输入到控制器/驱动器模块419。各个控制信号电压值601调节光的强度，以在照明区域1-3中的对应的一个中产生光强度水平602。因此，各个控制信号电压值601产生对应的道路情景(作用)604。

在图6中，例如，如果控制信号418编程成具有0-1V的值，则分配到各个照明区域1-3的光的强度将调节到其最大强度的10%的值。这些设置产生完全调暗相应照明区域1-3中的各个的照明情景。

类似地，如果控制信号418编程成具有6-9V的值，则分配到各个照明区域1-3的光的强度将相应地调节到其最大强度的大约100%、100%和10%的强度值。对应地，这些设置产生朝向行进通过照明区域1-3的向西车辆定向的照明情景。

如上面所提到，提供图6的数字设置600，仅用于说明的目的。本领域普通技术人员将理解，控制信号418可编程成任何适当的值601，不管是电压值还是调制值等，以根据特定照明情景的需要实现多个光强度水平602。

图7为PCB700的图，其可包括图2A的LED阵列200的示例性LED202。PCB700类似于LED PCB组件阵列262,264和266。

PCB700包括跳线器710,712和713。PCB节段701,702和703相应地对应于区域1、区域2和区域3。可寻址的LED阵列706,707和708可构造成相应地照亮照明区域1-3。电气导线714可构造成使用旁通电路诸如跳线器710,712和713独立地启用LED阵列706,707和708。连接器705用来将PCB700紧固到光学平台上，诸如图1的平台100。

图8为示例性电气组件800的图，其包括PCB802,804,806和808，它们各自类似于图7的PCB700。跳线器825有利于配置PCB802,804,806和808中的各个。还显示传导路径816,817,818,822,823和824。PCB节段819,820和821相应地对应于照明区域1,2和3。更具体而言，传导路径816,817和818使得能够控制与身底820(即区域2)、驾驶员(区域1)和远离驾驶员处(区域3)相关联的光学输出。

图9为实践本发明的实施例的示例性方法900的流程图。在方法900中，在步骤902中，信号被接收且构造成独立地控制照明组件内的一个或多个发光源中的各个。在步骤904中，接收的信号在控制器中处理，处理使接收的信号的至少一部分相应地与一个或多个发光源中的各个的特性相关联。在步骤906中，一个或多个发光源中的各个响应于接收的信号而启用。

在上面借助于功能结构层描述本发明，功能结构层示出规定功能和其关系的实现。这些功能层的边界在本文任意地限定，以方便描述。可限定备选边界，只要恰当地执行规定功能和其关系。

要理解，具体实施方式部分而非发明内容部分和摘要部分意图用于解释权利要求。发明内容部分和摘要部分可阐述发明人设想到的本发明的一个或多个但非所有示例性实施例，并且因而不意图以任何方式限制本发明和所附权利要求。