本发明涉及一种前照灯装置，更具体地，涉及这样一种前照灯装置，其配置成利用激光二极管作为光源。
背景技术
车辆的前照灯是照亮前方视野以确保驾驶员可视性的灯。前照灯通常使用卤素灯、超高压氙灯(hid)、led二极管和激光二极管中的任一种作为光源。
卤素灯、hid和led二极管的缺点在于它们的高功率消耗和低发光效率，且包括光源和透镜的光学系统的整体尺寸较大，因此减小了设计自由度并增加了系统重量。同时，激光二极管的优点在于其环境友好，具有长使用寿命和高发光效率。
使用激光二极管作为光源的前照灯的光学系统通常包括产生蓝色波长范围(通常为450nm的短波长)的激光束的激光二极管，与从激光二极管输出的光相互作用从而输出白光的荧光体，支撑激光二极管和荧光体的壳体以及将从荧光体输出的白光反射至车辆的前方的反射器。
从激光二极管发射的蓝色激光束为对人体有害的成分。当蓝色激光束直接暴露至外部环境时，蓝色激光束可能造成对人眼的永久性伤害。因此，已经开发了使蓝色激光束与荧光体的黄色激发光相互作用以输出对人体无害的白光的方法。
然而，在满足如下任意一种条件的情况下当电力持续输入至激光二极管时，因为对人体有害的蓝色激光束暴露于外部环境的可能性增大，产生事故风险的可能增大：当激光二极管或荧光体的设置位置偏离于规定位置，或由于交通事故而造成荧光体损坏时。
公开于该发明背景技术部分的信息仅旨在加深对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的车灯装置，其检测在使用激光二极管作为光源的前照灯装置中通过荧光体输出的白光的量，并且然后基于所检测的白光的量来控制对激光二极管的电力供应，由此最大化地防止对人体有害的蓝色波长激光束暴露于外部环境。
另外，本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的前照灯装置，其在基于所检测的白光的量而控制对激光二极管的电力供应时仅利用排除噪声光(noiselight)的纯白光的量来控制电力供应，由此能够更精确地控制前照灯的运转。
根据本发明的各个方面，提供一种用于车辆的前照灯装置，其包括：第一光电二极管，其配置成用于在从激光光源模块产生的蓝色激光束通过荧光体而输出为白光时检测输出的白光的量，并且然后将输出的白光的量转换为第一电能值；第二光电二极管，其配置成用于检测排除通过荧光体输出的白光的量的噪声光的量，并且然后将噪声光的量转换为第二电能值；以及控制器，其配置成利用所述第一电能值和所述第二电能值来控制对所述激光光源模块的电力供应。
当通过控制器可以确定所述第二电能值可以为零时，所述控制器可以通过比较所述第一电能值和参考值而控制对所述激光光源模块的电力供应。
除非所述第一电能值处于参考值内，否则所述控制器可以中断可以输入至所述激光光源模块的电力。
当通过控制器可以确定所述第二电能值可以为超过零的值时，所述控制器可以经由将通过从所述第一电能值减去所述第二电能值所得的值与参考值比较而控制对所述激光光源模块的电力供应。
除非通过从所述第一电能值减去所述第二电能值所得到的值处于参考值内，否则所述控制器可以中断可以输入至所述激光光源模块的电力。
所述前照灯装置可以进一步包括：壳体，其配置成将所述激光光源模块、荧光体、第一光电二极管和第二光电二极管容纳在其中；反射器，其将从所述荧光体输出的白光反射至车辆的前方。
所述第一光电二极管可以在位于可以输出白光的光路上的同时固定地设置在可以容易地接收白光的位置处。
所述第一光电二极管可以固定地设置在所述壳体的顶部以面向所述反射器。
所述第二光电二极管可以在位于除了可以输出白光所沿的光路以外的位置的同时固定地设置在不可能接收白光的位置处。
所述第二光电二极管可以固定地设置在可以不面向反射器的所述壳体的前表面。
本发明的车辆的前照灯装置的优点在于，其基于在使用激光二极管作为光源的前照灯装置中通过荧光体输出的白光的量来控制对所述激光二极管的电力供应，由此最大化地防止对人体有害的蓝色激光束暴露至外部环境。
此外，本发明的前照灯装置的优点在于，其在基于白光的量控制对所述激光二极管的电力供应时仅利用排除噪声光的纯白光的量来控制电力供应，因此能够更精确地控制前照灯的运转。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于解释本发明的某些原理的具体实施方式中显现或更详细地阐明。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前照灯装置的立体视图；
图2为图1的截面视图；以及
图3为显示控制根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前照灯装置的运转的方法的流程图。
应了解，附图并不必须按比例绘制，其示出了某种程度上经过简化了的说明本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由具体的目标应用和使用环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记指代本发明的相同或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方案，这些示例性实施方案显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案结合而进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
根据本发明的示例性实施方案的前照灯装置配置成使用激光二极管作为光源。如图1和图2中所示，前照灯装置包括：激光光源模块10，其使用激光二极管作为光源，并且产生在蓝色波长范围(通常为450nm的短波长)内的激光束；荧光体20，其与从激光光源模块10输出的光相互作用以输出白光l1；第一光电二极管30，其检测通过荧光体20输出的白光l1的量，以将白光l1的量转换为第一电能值e1；第二光电二极管40，其检测排除通过荧光体20输出的白光l1的量的噪声光l2的量，以将噪声光l2的量转换为第二电能值e2；控制器50，其配置成利用第一电能值e1和第二电能值e2来控制对激光光源模块10的电力供应；壳体60，激光光源模块10、荧光体20、第一光电二极管30和第二光电二极管40设置在壳体60中；以及反射器70，其将从荧光体20输出的白光l1反射至车辆的前方。
控制器50优选地为印刷电路板(pcb)，其固定地联接至壳体60，但本发明不限于此。
第一光电二极管30和第二光电二极管40配置成传输电信号至控制器50或从控制器50接收电信号。
噪声光l2为除了通过荧光体20输出的白光之外的光，即，由于干扰而产生的光。噪声光包括从路灯产生的光、从迎面而来的车辆的前照灯产生的光、日光、月光和其他光源。
配置成用于检测白光的量的第一光电二极管30在位于白光l1输出所沿的光路上的同时固定地设置在可以容易地接收白光的位置处。第一光电二极管30固定地设置在面向反射器70的壳体60的顶部61以靠近荧光体20。
第一光电二极管30可以设置在(相对于荧光体20的)荧光体20的前方位置m1或后方位置m2处。
配置成用于检测由于干扰而产生的噪声光l2的第二光电二极管40在位于除了输出白光所沿的光路之外的位置处的同时固定地设置在不可能接收白光的位置处。第二光电二极管40固定地设置在不面向反射器70的壳体60的前表面62。
壳体60的前表面62不处于输出至车辆的前方的白光的路径上，而是位于可以容易地接收由于干扰而造成的噪声光l2的位置处。
将参考图3对控制根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的前照灯装置的运转的方法进行说明。
从激光二极管发射的蓝色激光束为对人体有害的成分。当蓝色激光束由于交通事故等而直接地暴露至外部环境时，人眼可能受到永久性损伤。因此，本发明可以迅速地避免对人体有害的蓝色激光束暴露至外部环境的情况。
亦即，当前照灯打开时(s1)，第一光电二极管30检测通过荧光体20输出的白光l1的量(s2)，并且第二光电二极管40检测排除通过荧光体20输出的白光的噪声光l2的量(s3)。
第一光电二极管30将所检测的白光的量转换为第一电能值e1，而第二光电二极管40将所检测的噪声光的量转换为第二电能值e2。
控制器50从第一光电二极管30和第二光电二极管40接收第一电能值e1和第二电能值e2，并确定第二电能值e2是否为零或大于零的值(s4)。
当第二电能值e2为零时，不存在由于干扰而造成的噪声光l2。同时，当第二电能值e2大于零时，存在由于干扰而造成的噪声光l2。
当确定第二电能值e2超过零且存在噪声光l2时，可以看出噪声光的量包含在由第一光电二极管30检测的白光的量中。相似地，可以看出由噪声光的量输出的第二电能值e2包含在通过白光的量输出的第一电能值e1中。
因此，当确定第二电能值e2为零时，确定第一电能值e1是否处于参考值内。基于所提供的结果，控制器确定是否中断输入至激光光源模块中的电力。
然而，当确定第二电能值e2大于零时，确定从第一电能值e1减去第二电能值e2所得到的值是否处于参考值内，以更精确地控制前照灯的运转。基于该结果，控制器确定是否中断输入至激光光源模块中的电力。
下面将更为具体地描述以上情况：当在s4确定第二电能值e2为零时，确定第一电能值e1是否处于参考值(对应于当在正常状态下输出白光时的白光的输出电压的参考值或预定范围)内(s5)。基于该确定的结果，当确定第一电能值e1处于参考值内时，确定白光以正常状态输出，即蓝色激光束没有直接地暴露至外部环境。在此情况下，控制器50持续地供应电力至激光光源模块10(s6)。
然而，在s5确定第一电能值e1不包括在参考值内(第一电能值e1小于参考值)时，白光没有正常地输出，即，荧光体20的设置位置偏离于规定位置或荧光体20损坏。在此情况下，确定对人体有害的蓝色激光束直接地暴露至外部环境。在此情况下，控制器50中断对激光光源模块10的电力供应(s7)。因此，可以迅速地防止蓝色激光束暴露至外部环境。
同时，当在s4确定第二电能值e2不为零时，确定第二电能值e2大于零(s8)。在此情况中，为了更精确地控制前照灯的运转，检测从第一电能值e1减去第二电能值e2所得到的值(s9)，并确定所检测的值是否处于参考值内(s10)。
当在s10确定所确定的值处于参考值内时，确定白光以正常状态输出，即蓝色激光束没有直接地暴露至外部环境。在此情况下，控制器50持续地供应电力至激光光源模块10(s6)。
然而，当在s10确定所确定的值不包括在参考值内(所确定的值小于参考值)时，白光没有正常地输出，即，荧光体20的设置位置偏离于规定位置或荧光体20损坏。在此情况下，确定对人体有害的蓝色激光束直接地暴露至外部环境。在此情况下，控制器50中断对激光光源模块10的电力供应(s7)。因此，可以迅速地防止蓝色激光束暴露至外部环境。
如上所述，本发明的各个方面旨在提供一种前照灯装置，其基于在使用激光二极管作为光源的前照灯装置中通过荧光体输出的白光的量来控制对激光二极管的电力供应，因此最大化地防止对人体有害的蓝色激光束暴露至外部环境。
此外，本发明的各个方面旨在提供一种前照灯装置，其在基于白光的量来控制对激光二极管的电力供应时仅利用排除噪声光的纯白光的量来控制电力供应，由此能够更精确地控制前照灯的运转。
为了方便解释和在所附权利要求中精确限定，术语“上部”、“下部”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“前”、“后”、“背部”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的示例性实施方案的特征的位置来描述这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。其并非旨在是毫无遗漏的，也不旨在将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据上述教导很多修改和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其它们的实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同的选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案加以限定。