一种控制车用led照明系统光照强度的方法及装置的制作方法

专利名称：一种控制车用led照明系统光照强度的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于照明领域，尤其涉及一种用于车辆照明的LED照明装置。
背景技术：
出于使用寿命、节能、光照强度或发光色谱等方面的考虑和优势，各汽车生产商 正在越来越多的采用大功率LED照明装置作为各种车辆前照灯的发光器件。
但是，大功率LED发光器件的发热现象，随着其功率的增加而迅速增大，甚至 严重的影响了其使用寿命。
为此，很多大功率LED发光器件的生产厂商采用各种办法来解决其散热问题， 诸如申请号为CN200410008664.9的中国专利申请"高散热LED发光组件及其制造方 法"、专利号为CN200410016272.7的中国专利"一种改善LED温升的散热针结构" 等专利文献所公开的技术方案，但是这些技术方案均侧重于LED发光器件自身散热 结构上的改进，未能考虑到作为车辆前照灯使用时大功率LED照明装置的整体散热 问题。
公告日为2007年11月28日，公告号为CN200982606Y的中国专利"水冷式车 用LED散热装置"，公开了一种"水冷式车用LED散热装置"，其由发光装置及散热 装置所构成，其中，该发光装置包含发光元件及基板，该散热装置包含扬水设备、蓄 水设备、导液元件及散热体，该发光装置的一侧设置有一散热体，该散热体包含正板、 中板与背板，该正板、中板与背板凹陷有凹槽，并组合成通道、进液口与出液口，蓄 水设备的液体通过扬水设备经由导液元件注入散热体的通道，以达到有效散热的目 的。
此技术方案虽然试图解决作为车辆前照灯使用时大功率LED照明装置的整体散 热问题，但是其单纯采用水冷手段， 一则不能从根本上解决问题，二则结构过于复杂， 存在运动部件的磨损问题，影响其使用寿命，不利于推广和采用。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制车用LED照明系统光照强度的方法及
4装置，其可根据车速的大小，调节大功率LED照明装置的发光强度或工作功率，控制 其发热量，再辅以风冷散热结构，即可合理地解决作为车辆前照灯使用时大功率LED 照明装置的散热问题。
本发明的技术方案是提供一种控制车用LED照明系统光照强度的方法，包括 LED照明灯和为其供电的电源，其特征是
A、 检测车行速度Si ;
B、 将检测到的车行速度Si与设定值Ss进行比较；
C、 根据上述两者之间的差值Ss;输出一控制信号Ki;
D、 用控制信号Ki控制一可调电源的输出功率；
E、 通过调节可调电源的输出电压和/或电流和/或占空比，控制LED照明灯的 工作功率；
F、 通过上述方法，使LED照明灯获得一正比于车速的光照强度。 进一步地，上述的车行速度Si通过车速探测器或车载速度表获得。 上述的设定值S s与车速成线性关系或正比例关系。 上述的控制信号Ki与车速成线性关系或正比例关系。 上述可调电源的输出电压和/或电流与车速成线性关系或正比例关系。
上述LED照明灯的发光强度和/或工作功率与车速成线性关系或正比例关系。 上述的车行速度St经过数字化后被送入一比较/控制单元与设定值S s进行比较。
上述的比较/控制单元是单片机、嵌入式微控制器/微处理器或可编程逻辑控制器。
本发明还提供了一种智能车用LED照明系统，包括LED照明灯和为其供电的电 源，其特征是设置一与车速探测器连接的比较/控制单元，比较/控制单元的输出 端与一可控电源的控制输入端连接，可控电源的输出端与LED照明灯连接；比较/控 制单元读取经过数字化的车速探测器的输出值，将其与预存的设定值进行比较，输出 一正比于车速的控制信号；可控电源根据控制信号的变化，输出一正比于车速的电压 和/或电流，使LED照明灯输出一正比于车速的光照强度和/或工作功率。
同样地，上述的车速探测器为车载速度表；所述的比较/控制单元是单片机、嵌 入式微控制器/微处理器或可编程逻辑控制器。
与现有技术比较，本发明的优点是
l.根据"车辆高速行驶时需要较远的灯光照射距离，低速行驶时可縮短灯光的照射距离"的实际需求，通过检测车速的大小，来控制LED照明灯驱动电源的输出大 小，使得LED照明灯的发光强度或工作功率正比于车速，控制其发热量的大小，再 利用"车速越高，所产生的空气流速越大"的规律，辅以适当的风冷散热结构，即可 合理地解决作为车辆前照灯使用时大功率LED照明装置的散热问题；
2. 利用电信号来控制LED照明装置的工作功率，便捷、易于实现，便于推广；
3. 采用风冷结构进行降温，技术上成熟，结构上简洁，无密封泄露或运动部件的 磨损问题，使用寿命长。


图l是本发明的方法示意框图； 图2是本发明装置的电路方框图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。 图1中，本发明的控制方法包括
A、 检测车行速度Sj ;
B、 将检测到的车行速度S!与设定值Ss进行比较；
C、 根据上述两者之间的差值S差；输出一控制信号Ki;
D、 用控制信号Ki控制一可调电源的输出电压和/或电流和/或占空比(即输出 功率)；
E、 通过调节可调电源的输出功率，控制LED照明灯的工作功率；
F、 通过上述方法，使LED照明灯获得一正比于车速的光照强度。 具体的，其车行速度Si通过车速探测器或车载速度表获得。 其设定值S g与车速成线性关系或正比例关系。
控制信号Ki与车速成线性关系或正比例关系。
其可调电源的输出电压和/或电流与车速成线性关系或正比例关系。 LED照明灯的发光强度和/或工作功率与车速成线性关系或正比例关系。 进一步的，其车行速度S,经过数字化后被送入一比较/控制单元与设定值S设进 行比较。
其比较/控制单元是单片机、嵌入式微控制器/微处理器或可编程逻辑控制器。 由于在实际驾驶过程中，所需要的光照强度或光照距离正比于车辆的行驶速而灯的光照强度或光照距离正比于其工作功率，其发热量又正比于其工作功率，故采
用本发明的控制方法后，大功率LED灯的发热量与车速的大小之间成正比关系；同
时，对于风冷装置而言，车辆行驶速度越高，则空气流动速度越大，带走的热量越多， 散热效果越好。
上述两方面的因素相结合后，得到了如下的结果
当车辆高速行驶时，LED照明灯的发光强度高，照射距离远，其发热量也大，同
时，风冷散热装置所带走的热量也多(冷却效果与车速成正比关系)。
反之，当车辆低速行驶时， 一方面需要的灯光照射距离减少，另一方面风冷散热
装置所带走的热量变少，此时在比较/控制装置的控制下，LED照明灯所得到的驱动 功率也小，则其发热量亦降低，正好能适应风冷式散热装置散热能力的降低。
故本发明充分、巧妙地利用了 "车速与需要的照射距离"和"车速与风冷式散热 装置散热能力"这两对正比关系，合理地解决了作为车辆前照灯使用时大功率LED照 明装置的散热问题。
由于上述附图中内容并未涉及超出本领域技术人员所能理解的范围，故本领域的 普通技术人员完全可以理解上述附图所给出的含义和设计思路，其具体细节在此不再 叙述。
图2中，比较/控制单元与车速探测器连接，比较/控制单元的输出端与可控电 源的控制输入端连接，可控电源的输出端与LED照明灯连接，构成一个闭环控制系统。
其比较/控制单元读取经过数字化的车速探测器的输出值，将其与预存的设定值 进行比较，输出一个正比于车速的控制信号，而后可控电源根据输入控制信号的变化， 输出一个正比于车速的电压和/或电流，使LED照明灯得到一个正比于车速的驱动功 率，进而输出一个正比于车速的光照强度。
不言而喻，在上述情况下，LED照明灯的发热量与车速的大小以成正比关系，与 随着车速变化而变化的风冷式散热装置的散热能力正好相匹配。
同样地，上车速探测器可以为车速传感器或现有的车载速度表；上述的比较/控 制单元可以是单片机、嵌入式微控制器/微处理器、可编程逻辑控制器或PWM控制器。
由于车速探测器、车载速度表、可调电源和比较/控制单元均为现有技术，其具 体工作原理和结构在此不再叙述。
PWM控制器可以采用基于CPLD集成电路的PWM控制电路，其为现有技术， 故其具体工作原理和结构在此亦不再叙述。由于本发明合理地利用了车速、需要的光照距离、空气流动速度差和风冷式散热
装置的散热能力之间的对应关系，使得整个LED照明装置及其附属装置可根据车速 的大小，调节大功率LED照明装置的发光强度或工作功率，控制其发热量，再辅以 风冷散热结构，即可合理地解决作为车辆前照灯使用时大功率LED照明装置的散热 问题。其具有结构简洁，无运动部件的磨损和液体密封的泄露问题，工作稳定可靠， 易于实施和推广，实施成本较低廉等诸多优点，达到了本技术方案的发明目的。
更进一步地，本发明采用LED制备前照大灯和近光灯，能根据加载的功率和散 热情况调节亮度。该车灯拥有和车体配合的散热系统，能够依靠车辆行驶过程中的空 气流动进行散热，同时，其前照大灯和近光灯也可通过中央控制器根据车速进行切换。
以上各个附图的说明仅仅是用来解释和说明本申请的技术方案的，而并非用作对 本申请之发明范围的限定，本领域的普通技术人员，完全可以在不背离本发明之技术 方案的思路的情况下，对本发明做出各种等同或相似的变化或变形。
因此，本领域的普通技术人员应当认识到，只要在本发明的实质精神范围内，对 以上技术方案的变化或变形，都将落在本申请之权利要求所请求的保护范围内。
本发明可广泛用于各种车辆的大功率照明装置领域。
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权利要求
1. 一种控制车用LED照明系统光照强度的方法，包括LED照明灯和为其供电的电源，其特征是A、检测车行速度S1；B、将检测到的车行速度S1与设定值S设进行比较；C、根据上述两者之间的差值S差；输出一控制信号Ki；D、用控制信号Ki控制一可调电源的输出功率；E、通过调节可调电源的输出电压和/或电流和/或占空比，控制LED照明灯的工作功率；F、通过上述方法，使LED照明灯获得一正比于车速的光照强度。
2. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 的车行速度通过车速探测器或车载速度表获得。
3. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述的设定值S a与车速成线性关系或正比例关系。
4. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 的控制信号Ki与车速成线性关系或正比例关系。
5. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 可调电源的输出电压和/或电流与车速成线性关系或正比例关系。
6. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 LED照明灯的发光强度和/或工作功率与车速成线性关系或正比例关系。
7. 按照权利要求1所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 的车行速度经过数字化后被送入一比较/控制单元与设定值S ^进行比较。
8. 按照权利要求7所述的控制车用LED照明系统光照强度的方法，其特征是所述 的比较/控制单元是单片机、嵌入式微控制器/微处理器或可编程逻辑控制器。
9. 一种智能车用LED照明系统，包括LED照明灯和为其供电的电源，其特征是-设置一与车速探测器连接的比较/控制单元，比较/控制单元的输出端与一可控电源的控制输入端连接，可控电源的输出端与LED照明灯连接；比较/控制单元读取经过数字化的车速探测器的输出值，将其与预存的设定值进行比较，输出一正比于车速的控制信号；可控电源根据控制信号的变化，输出一正比于车速的电压和/或电流，使LED照明灯输出一正比于车速的光照强度和/或工作功率。
10.按照权利要求9所述的智能车用LED照明系统，其特征是所述的车速探测器 为车载速度表；所述的比较/控制单元是单片机、嵌入式微控制器/微处理器或可编程逻辑控制器。
全文摘要
一种控制车用LED照明系统光照强度的方法及装置，属照明领域。其特征是检测车行速度；将检测到的车行速度与设定值进行比较；根据上述两者之间的差值；输出控制信号；用控制信号控制可调电源的输出功率；进而控制LED照明灯的工作功率；使LED照明灯获得一正比于车速的光照强度。本发明还提供了一种采用上述方法的控制装置。由于合理地利用了车速、需要的光照距离、空气流动速度差和风冷式散热装置的散热能力之间的对应关系，使得整个LED照明装置及其附属装置可根据车速的高低，调节大功率LED照明装置的发光强度或工作功率，控制其发热量，再辅以风冷散热结构，即可合理地解决作为车辆前照灯使用时大功率LED照明装置的散热问题。
文档编号F21Y101/02GK101534589SQ20081003451
公开日2009年9月16日 申请日期2008年3月13日 优先权日2008年3月13日
发明者李抒智, 杨卫桥, 杨洁翔, 王康平, 马可军 申请人:上海半导体照明工程技术研究中心