一种照明装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种照明装置及方法。所述装置包括：处理模块、照明模块和照明控制模块；其中，所述照明模块：用于产生照明所需的光线；所述处理模块：用于根据所述照明装置周围的环境因素确定目标照明区域；所述照明控制模块：位于照明模块的出光面，用于将所述照明模块出射的光线投射到所述目标照明区域。所述方法包括：根据环境因素确定目标照明区域；通过照明控制模块控制照明模块产生的光线，使得所述光线投射到所述目标照明区域。本发明所提供的照明装置及方法，能够提高照明的灵活性以及安全性。
【专利说明】
一种照明装置及方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及照明技术领域，尤其涉及一种照明装置及方法。
【背景技术】
[0002]照明装置广泛应用于人们的生产生活等诸多领域，是生活中必不可少的工具。在很多实用环境下，照明状况对生活质量以及安全性等起着重要的作用。
[0003]比如，汽车等交通运输工具在夜间或光线较弱的情况下需要照明装置保证行驶安全。以汽车为例，汽车大灯犹如汽车的“眼睛”担负夜间行车的照明工作，既包括远光灯又包含近光灯。远、近光灯的照射高度和照射距离不同，通常情况下，近光灯照射高度较低，照射距离约30-40米，照射范围大约160°。而远光灯光线较为集中，照射高度较高，根据灯的种类不同可照射到200至600米远的地方。汽车灯光的使用与安全行车和文明行车有直接关系，正确使用汽车灯光不仅可以保护自身安全，同时可以营造井然有序的交通环境。尤其是在夜间或天气状况差的情况下，司机更要做好远近光灯的及时切换，远近光灯的切换实际就是车灯照明高度和照明距离的切换，可归结为车灯照明方向的变换。
[0004]传统的汽车远近光灯切换开关有拨杆式、按钮式等，在切换时均需手动操作，在需频繁切换远近光灯的复杂路况下给驾驶者带来了一定麻烦。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明提供一种照明装置及方法，能够提高照明的灵活性以及安全性。
[0006]基于上述目的本发明提供的照明装置，包括:处理模块、照明模块和照明控制模块;其中，
[0007]所述照明模块:用于产生照明所需的光线；
[0008]所述处理模块:用于根据所述照明装置周围的环境因素确定目标照明区域；
[0009]所述照明控制模块:用于将所述照明模块出射的光线投射到所述目标照明区域。
[0010]可选的，所述处理模块具体包括:
[0011 ]环境因素获取单元:用于获取环境因素；
[0012]环境因素计算单元:用于计算所述环境因素，确定目标照明区域。
[0013]可选的，所述环境因素获取单元具体包括:
[0014]红外探测机构:用于通过红外线检测所述环境因素。
[0015]可选的，所述环境因素获取单元具体包括:
[0016]拍摄机构:用于拍摄环境因素。
[0017]可选的，所述照明控制模块具体包括:
[0018]液晶镜片:位于照明模块的出光面，设置于所述照明模块的出光面；
[0019]液晶控制单元:用于控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度进而照射到所述目标照明区域。
[0020]可选的，所述液晶镜片包括多个子单元，所述照明控制模块分别驱动每一子单元的液晶分子进行偏转。
[0021]可选的，所述照明装置的光源按照设定密度阵列排布。
[0022]可选的，所述照明装置应用于车辆。
[0023]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:
[0024]避开对方车辆驾驶范围的区域。
[0025]可选的，若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所述处理模块所确定的照明区域为:
[0026]避开所述行人所在范围的区域。
[0027]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述处理单元所确定的目标照明区域为:
[0028]适应道路弯转趋势的区域。
[0029]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。
[0030]同时，本发明提供一种交通工具，包括本发明任意一项实施例所提供的照明装置。[0031 ]进一步，本发明提供一种照明方法，包括:
[0032]根据环境因素确定目标照明区域；
[0033]通过照明控制模块控制照明模块产生的光线，使得所述光线投射到所述目标照明区域。
[0034]可选的，所述根据环境因素确定目标照明区域的步骤具体包括:
[0035]获取环境因素；
[0036]计算所述环境因素，确定目标照明区域。
[0037]可选的，所述照明控制模块包括位于所述照明模块的出光面的液晶镜片;所述通过照明控制模块控制照明模块产生的光线、使得所述光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括:
[0038]控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度进而照射到所述目标照明区域。
[0039]可选的，所述获取环境因素的步骤具体包括:
[0040]通过红外线检测所述环境因素。
[0041]可选的，所述获取环境因素的步骤具体包括:
[0042]通过拍摄机构拍摄环境因素。
[0043]可选的，所述液晶镜片为多个子单元，所述控制所述照明模块将光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括:分别驱动每一子单元的液晶分子进行偏转使得光线投射到所述目标照明区域。
[0044]可选的，所述方法应用于车辆。
[0045]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所确定的目标照明区域为:
[0046]避开对方车辆驾驶范围的区域。
[0047]可选的，若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所确定的照明区域为:
[0048]避开所述行人所在范围的区域。
[0049]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述目标照明区域为:
[0050]适应道路弯转趋势的区域。
[0051]可选的，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则确定目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。
[0052]从上面所述可以看出，本发明所提供的照明装置和方法，能够根据环境因素确定目标照明区域，并改变光源光线的出射方向使得光线照射到目标照明区域，从而能够保证照明状态与需要相适应，提高照明的灵活性、安全性。本发明实施例将液晶镜片应用到照明装置中，能够通过电源电压控制，快速改变光线出射方向。
【附图说明】
[0053]图1为本发明实施例的照明装置结构示意图；
[0054]图2为本发明实施例的液晶镜片不意图；
[0055]图3为本发明实施例的目标照明区域改变示意图；
[0056]图4为本发明实施例的方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0057]为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0058]本发明首先提供一种照明装置，结构如图1所示，包括:处理模块101、照明模块102和照明控制模块103;其中，
[0059]所述照明模块101:用于产生照明所需的光线；
[0060]所述处理模块102:用于根据所述照明装置周围的环境因素确定目标照明区域；[0061 ]所述照明控制模块103:用于将所述照明模块出射的光线投射到所述目标照明区域。
[0062]从上面所述可以看出，本发明所提供的照明装置，能够根据照明装置周围的环境因素确定目标照明区域，从而使得照明范围可根据周围环境中的人体活动、天气因素等进行调整，使得照明的舒适性、灵活性均得到提高。同时，将本发明所提供的照明装置应用于交通运输等照明与安全息息相关的产业中，还能够提高照明的安全性。
[0063]在本发明具体实施例中，所述环境因素包括人体活动因素、动物体活动因素。例如，当本发明的照明装置应用于交通运输领域时，所述环境因素为行人存在状态或动物体存在状态，具体可以是行人位置、动物活动位置等。
[0064]在本发明具体实施例中，当本发明的照明装置应用于交通运输领域时，所述环境因素包括照明装置所处的道路状况、航空状况、水域状况等。
[0065]在本发明一些实施例中，仍然参照图1，所述处理模块101具体包括:
[0066]环境因素获取单元1011:用于获取环境因素；
[0067]环境因素计算单元1012:用于计算所述环境因素，确定目标照明区域。
[0068]在本发明具体实施例中，所述环境因素获取单元通过红外探测机构、和/或超声探测机构、和/或拍摄机构等获取环境因素。当本发明所提供的照明装置应用于车辆时，所述环境因素获取单元还可从驾驶员辅助系统等获取环境因素。
[0069]在本发明一些实施例中，所述环境因素获取单元具体包括:
[0070]红外探测机构:用于通过红外线检测所述环境因素。
[0071]在本发明一些实施例中，所述环境因素获取单元具体包括:
[0072]拍摄机构:用于拍摄环境因素。
[0073]在本发明一种优选实施例中，所述环境因素获取单元包括红外探测机构，或所述环境因素获取单元包括红外探测机构以及拍摄机构。通过红外探测机构，可以以较低的成本获取环境因素且其工作效果基本不受环境中光线所影响。
[0074]在本发明一些实施例中，所述照明控制模块具体包括:
[0075]液晶镜片:位于照明模块的出光面，设置于所述照明模块的出光面；
[0076]液晶控制单元:用于控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度进而照射到所述目标照明区域。
[0077]本发明实施例通过驱动液晶盒的液晶分子偏转，使液晶盒等效成为可令光线进行折射的棱镜，从而控制背光源按照明需求进行照明。相比传统的机械控制方式，本实施例的结构更为简单，且液晶分子的偏转可以在毫秒级完成，因此响应速度更快，具有很高的实用价值。
[0078]在本发明一些实施例中，所述液晶镜片如图2所示，包括多个子单元201，所述照明控制模块分别驱动每一子单元201的液晶分子进行偏转。通过设置子单元201的分布密度，可以设置光线控制单元的控制精度。
[0079]液晶透镜(Liquid crystal lens,LC lens)利用液晶的电光效应，通过施加特定的电场得到所需的液晶偏转方向，进而形成特殊的空间折射率分布，能够实现对照明装置发射光线传播方向毫秒量级的控制，是一种非机械控光器件。将液晶透镜置于照明装置的光源阵列之后，结合通过摄像头、传感器等探测机构获取的环境因素，确定出加载在液晶透镜上的电场分布，通过电场控制液晶偏转形成所需的空间折射率分布，从而对照明装置光源阵列发出光线的聚焦距离、传输方向进行精确控制，以适应障碍物、弯道、坡道、积水、行人、动物等环境因素。当本发明所提供的照明装置应用于车辆时，可结合驾驶员辅助系统反馈的路况信息，控制液晶透镜的偏转。
[0080]本发明实施例对LClens的种类和工作原理不做限制，只要其能在计算得到的电压数据下形成理想的折射率分布，都认为是合适的。
[0081]在本发明具体实施例中，所述照明装置的光源按照设定阵列排布。
[0082]在本发明一些实施例中，所述照明装置应用于车辆。
[0083]在本发明具体实施例中，所述车辆为汽车、或火车、或电动车、或摩托车、或自行车等。
[0084]在本发明一种具体实施例中，当所述车辆为汽车时，所述照明控制模块包括液晶镜片。该实施例将液晶透镜应用到车大灯中，利用液晶的电光效应，通过施加特定的电场得到所需的液晶偏转方向，进而形成特殊的空间折射率分布，实现对车大灯发射光线传播方向的控制。现有技术利用汽车行业中成熟的传感探测装置在夜间对迎面路况进行精确掌握。将液晶的控光效果与传感探测装置反馈的路况信息有机结合，可提供智能照明的车灯系统，对车大灯光源阵列发出光线的聚焦距离、传输方向进行精确控制，以适应障碍物、弯道、坡道等复杂路况。为驾驶员提供便捷、安全、文明的智能照明体验。
[0085]当所述照明装置应用于车辆时，车辆光源按一定阵列排列，目的是为了更精确地与液晶镜片的调光作用搭配。排列方式可根据大灯外观形状、制造成本等灵活设计。
[0086]照明装置光源的种类可以是但不限于LED，可根据需要灵活设计光源类型。
[0087]图2所示的液晶镜片置于照明光源阵列后面，即沿着照明装置光源的出光侧。
[0088]当所述照明装置应用于车辆时，利用汽车行业中现有技术(由摄像头、传感器与驾驶员辅助系统等组成的感光控制系统)，获得迎面路上或路旁的路况信息(人、动物、施工障碍物、车辆等)，并将此路况信息实时反馈给环境因素计算单元。所述环境因素计算单元可以是但不限于单片机，环境因素计算单元根据路况信息计算出照明装置合适的照明区域。比如会车情况下，路况处理器计算出的合适照明区域是除迎面车辆以外的其他区域，这样可以避免灯光眩晕迎面车辆，又可以提供广阔的路况视野确保安全行车。
[0089]液晶控制单元还能将合适的照明区域数据转换成对应的电压数据，这些电压数据用于加载到液晶镜片的控制电极上。当所述照明装置应用于车辆时，液晶镜片在加载的电压下产生偏转，形成所需的折射率分布，对出射光线进行理想控制，最终避开行人车辆区域，照亮其他区域。随着汽车前进，路况发生改变，根据汽车大灯的照明区域，感光系统继续对路况实时探测，并继续计算目标照明区域，以达到实时在线监测路况、实时调整照亮区域的目的。
[0090]在本发明具体实施例中，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:
[0091]避开对方车辆驾驶范围的区域。
[0092]由于在夜间状态下，车辆照明装置将光线直射另一车辆驾驶员，会导致其看不清前方路面而容易发生车祸等不安全事件。因此，在一种较佳实施例中，若通过环境因素获取单元获取的环境因素指示车辆处于即将会车的状态，则控制所述照明控制模块，使得照明装置出射的光线避免直射对方车辆的驾驶员。
[0093]在本发明实施例中，若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所述处理模块所确定的照明区域为:
[0094]避开所述行人所在范围的区域。
[0095]由于在夜间状态下，车辆照明装置将光线直射行人，会导致其看不清前方路面而容易发生车祸等不安全事件。因此，在一种较佳实施例中，若通过环境因素获取单元获取的环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则控制所述照明控制模块，使得照明装置出射的光线避免直射行人的驾驶员。
[0096]在本发明具体实施例中，如图3所示，若所述环境因素指示所述车辆301处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:
[0097]适应道路弯转趋势的区域。如图3所示，目标照明区域从偏离道路的第一范围302转变为适应道路的第二范围303。
[0098]所述环境因素可以包括但不限于以上情况，例如，所述环境因素还可指示车辆处于上下坡等其他复杂路况，在这些情况下，根据具体路况选择性照亮某区域。
[0099]在本发明一些实施例中，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。若所述环境因素指示所述车辆处于上坡、下坡时，随着路面竖直直高度的变化，目标照明区域的光线也会随之上下起伏。
[0100]同时，本发明提供一种交通工具，包括本发明任意一项实施例所提供的交通工具。
[0101]进一步，本发明提供一种照明方法，如图4所示，包括:
[0102]步骤401:根据环境因素确定目标照明区域；
[0103]步骤402:通过照明控制模块控制照明模块产生的光线，使得所述光线投射到所述目标照明区域。
[0104]在本发明一些实施例中，所述根据环境因素确定目标照明区域的步骤具体包括:
[0105]获取环境因素；
[0106]计算所述环境因素，确定目标照明区域。
[0107]在本发明一些实施例中，所述照明控制模块包括位于所述照明模块的出光面的液晶镜片;所述通过照明控制模块控制照明模块产生的光线、使得所述光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括:
[0108]控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度。
[0109]在本发明一些实施例中，所述获取环境因素的步骤具体包括:
[0110]通过红外线检测所述环境因素。
[0111]在本发明一些实施例中，所述获取环境因素的步骤具体包括:
[0112]通过拍摄机构拍摄环境因素。
[0113]在本发明一些实施例中，所述液晶镜片为多个子单元，所述控制所述照明模块将光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括:分别驱动每一子单元的液晶分子进行偏转使得光线投射到所述目标照明区域。
[0114]在本发明一些实施例中，所述方法应用于车辆。
[0115]在本发明一些实施例中，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所确定的目标照明区域为:
[0116]避开对方车辆驾驶范围的区域。
[0117]在本发明一些实施例中，若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所确定的照明区域为:
[0118]避开所述行人所在范围的区域。
[0119]在本发明一些实施例中，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述目标照明区域为:
[0120]适应道路弯转趋势的区域。
[0121]所述环境因素可以包括但不限于以上情况，例如，所述环境因素还可指示车辆处于上下坡等其他复杂路况，在这些情况下，根据具体路况选择性照亮某区域。
[0122]在本发明一些实施例中，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则所述处理单元所确定的目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。从上面所述可以看出，本发明所提供的照明装置和方法，能够根据环境因素确定目标照明区域，并改变光源光线的出射方向使得光线照射到目标照明区域，从而能够保证照明状态与需要相适应，提高照明的灵活性、安全性。本发明实施例将液晶镜片应用到照明装置中，能够通过电源电压控制，快速改变光线出射方向。
[0123]应当理解，本说明书所描述的多个实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0124]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种照明装置，其特征在于，包括:处理模块、照明模块和照明控制模块;其中， 所述照明模块:用于产生照明所需的光线； 所述处理模块:用于根据所述照明装置周围的环境因素确定目标照明区域； 所述照明控制模块:用于将所述照明模块出射的光线投射到所述目标照明区域。2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述处理模块具体包括: 环境因素获取单元:用于获取环境因素； 环境因素计算单元:用于计算所述环境因素，确定目标照明区域。3.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述环境因素获取单元具体包括: 红外探测机构:用于通过红外线检测所述环境因素。4.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述环境因素获取单元具体包括: 拍摄机构:用于拍摄环境因素。5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明控制模块具体包括: 液晶镜片:位于照明模块的出光面，设置于所述照明模块的出光面； 液晶控制单元:用于控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度进而照射到所述目标照明区域。6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于，所述液晶镜片包括多个子单元，所述照明控制模块分别驱动每一子单元的液晶分子进行偏转。7.根据权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置的光源按照设定密度阵列排布。8.根据权利要求1-7中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置应用于车辆。9.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为: 避开对方车辆驾驶范围的区域。10.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所述处理模块所确定的照明区域为: 避开所述行人所在范围的区域。11.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为: 适应道路弯转趋势的区域。12.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则所述处理模块所确定的目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。13.—种交通工具，其特征在于，包括权利要求1-12中任意一项所述的照明装置。14.一种照明方法，其特征在于，包括: 根据环境因素确定目标照明区域； 通过照明控制模块控制照明模块产生的光线，使得所述光线投射到所述目标照明区域。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述根据环境因素确定目标照明区域的步骤具体包括: 获取环境因素； 计算所述环境因素，确定目标照明区域。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述照明控制模块包括位于所述照明模块的出光面的液晶镜片;所述通过照明控制模块控制照明模块产生的光线、使得所述光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括: 控制所述液晶镜片中的液晶产生偏转，使得经过所述液晶镜片的光线偏转需要的角度进而照射到所述目标照明区域。17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述获取环境因素的步骤具体包括: 通过红外线检测所述环境因素。18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述获取环境因素的步骤具体包括: 通过拍摄机构拍摄环境因素。19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述液晶镜片为多个子单元，所述控制所述照明模块将光线投射到所述目标照明区域的步骤具体包括:分别驱动每一子单元的液晶分子进行偏转使得光线投射到所述目标照明区域。20.根据权利要求14-19中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法应用于车辆。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于， 若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生会车的状态，则所确定的目标照明区域为: 避开对方车辆驾驶范围的区域。22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于， 若所述环境因素指示所述车辆所在的路面存在行人，则所确定的照明区域为: 避开所述行人所在范围的区域。23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内发生转弯的状态，则所述目标照明区域为: 适应道路弯转趋势的区域。24.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，若所述环境因素指示所述车辆处于在设定时间内上坡或下坡的状态，则确定的目标照明区域为:适应道路上坡或下坡趋势的区域。
【文档编号】F21V14/06GK105822975SQ201610341640
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】王慧娟, 董学, 王丹, 邱云, 魏向东, 王飞, 孙晓
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司