相机照明电源的制作方法

本发明涉及相机的照明电源，更具体地说，本发明涉及用于车辆的驾驶辅助系统的视觉传感器照明装置的脉冲电源系统。

背景技术：

装备有驾驶辅助系统的车辆通常包括诸如相机之类的视觉传感器，以允许夜视障碍物或甚至诸如限速标志之类的道路指示。重要的是，即使在可见性降低的情形下，也能够正确检测这些多种元素，以便能够在必要时触发驾驶辅助装置。

通常，车载相机包括作为相机的一部分的照明装置，例如红外型照明。该类型的照明的电源通常包括dc/dc转换器类型的开关电源，该开关电源允许稳定照明，同时为照明提供足够的功率，以向红外发光二极管供电以在相机控制下对区域进行照明。

这种类型的电源可能致使相机捕获的图像失真，电子图像传感器电路通常对开关电源的电磁辐射敏感。另外，该类型的电源体积庞大，这使得难以将该夜视相机小型化。

因此，重要的是提出解决该问题的新解决方案。

技术实现要素：

根据本发明，一种用于车辆视觉传感器照明装置的脉冲电源系统，该脉冲电源系统包括：脉冲电源发生器，该脉冲电源发生器被配置成向照明装置供电；线性dc电压调节器，该线性dc电压调节器被配置成从可变电功率源向脉冲电源发生器输送稳定的电压；以及由线性dc电压调节器输送到脉冲电源发生器的电流的放大器，该电流的放大器被配置成将放大的电流输送到脉冲电源发生器。

另外，该脉冲电源系统可以包括用于诊断照明装置的单元，该单元包括用于测量平均放大电流的装置以及用于将该平均放大电流与预定的最大电流阈值进行比较以便能够检测照明装置的过度消耗缺陷的装置。该脉冲电源系统还可以包括用于切断脉冲电源发生器的电力供应的装置，该装置被配置成如果平均放大电流大于预定的最大电流阈值，则切断脉冲电源发生器的电力供应。

电流的放大器可以包括第一双极型晶体管，该第一双极型晶体管与第二双极型晶体管以达林顿拓扑方式布置，所述第二双极型晶体管是线性dc电压调节器的双极型晶体管。该第一双极型晶体管可以包括至少4安培、优选6安培的最大集电极电流的特性。该第一双极型晶体管和第二双极型晶体管可以包括从100hz到100mhz、优选至少100mhz的截止频率。

根据本发明，一种车辆视觉传感器，该视觉传感器包括以上所述的脉冲电源系统。该视觉传感器可以是包括照明系统的相机，该照明系统包括多个红外发光二极管，从而车辆视觉传感器是具有红外照明的相机。该脉冲电源系统可以被配置成向红外发光二极管提供高达100mhz的脉冲电流。

根据以下描述，本发明的其它目的和优点将变得显而易见。

附图说明

通过阅读以下具体实施方式并结合附图，本发明的其它特征、目的和优点将变得显而易见，附图是通过非限制性示例的方式给出的并且其中：

图1表示根据本发明的车辆中的车载相机的照明装置的脉冲电源系统的示意性框图。

具体实施方式

根据图1，车辆20配备有相机10或视觉传感器，从而允许在驾驶车辆20时提供帮助。相机10由车辆20的电池30供电。相机10包括照明装置80，该照明装置使得尤其可以在光不足的条件下(诸如，在夜间期间，或者甚至当车辆20穿过隧道时)捕获图像。优选地，照明装置80包括多个红外类型的发光二极管130。

为了限制装置的电力消耗，相机10包括脉冲电源系统40，该脉冲电源系统40提供足够持续时间的电流，以允许多个红外类型的发光二极管130照亮要照明的区域，也就是说限速标志或车辆20的路径中的障碍物，并允许相机10的电子图像传感器电路(未显示)捕获对相机10观察到的区域进行分析所需的图像。

用于车辆20的相机10的照明装置80的脉冲电源系统40包括被配置成向照明装置80供电的脉冲电源发生器70。

为了能够尤其是向包括多个红外类型的发光二极管130的照明装置80供电，脉冲电源发生器70需要能够提供至少4安培、优选6安培、甚至10安培的峰值电流。脉冲电源发生器70还需要能够使电源脉冲高达一百兆赫兹，尤其是在应用具有红外光传播时间的相机10(通常称为“飞行时间相机”)的情况下。对于相机监测驾驶类型的应用，约一百兆赫兹的频率足以使红外类型的照明装置80的电源发生脉冲。

为了向脉冲电源发生器70提供稳定的电压，脉冲电源系统40包括线性dc电压调节器55，该线性dc电压调节器55被配置成从可变电功率源(在这种情况下，从车辆20的电池30)向脉冲电源发生器70输送稳定的电压。

使用线性dc电压调节器55而不是从红外相机的现有技术中很好获知的开关电源，尤其允许克服可能导致相机捕获的图像失真的电磁辐射问题。优选地，dc电压调节器55是串联型线性电压调节器，也就是说，包括将电流提供给脉冲电源发生器70的晶体管。

为了能够向脉冲电源发生器70提供足够的电流，脉冲电源系统40包括由线性dc电压调节器55输送到脉冲电源发生器70的电流的放大器50，该电流的放大器50被配置成将放大的电流输送到脉冲电源发生器70。优选地，电流的放大器50包括第一双极型晶体管，该第一双极型晶体管与第二双极型晶体管以达林顿拓扑(darlingtontopology)方式布置，所述第二双极型晶体管是串联型线性dc电压调节器的双极型晶体管。

为了能够正确地向脉冲电源发生器70提供电流，所述脉冲电源发生器70能够以一百兆赫兹频率导致至少四安培的电流汲取，第一双极型晶体管和第二双极型晶体管包括至少100mhz的截止频率。

为了能够诊断照明装置80中的缺陷，脉冲电源系统40包括用于诊断照明装置80的单元140，该单元140包括装置90和装置100，装置90用于测量平均放大电流，使得可以测量脉冲电源发生器70消耗的脉冲电流的平均值，装置100用于将平均放大电流与预定的最大电流阈值进行比较以便能够检测照明装置80的过度消耗缺陷。

优选地，用于测量平均放大电流的装置90包括用于根据电流镜类型的拓扑来测量提供给脉冲电源发生器70的电流的结构。被提供给脉冲电源发生器70的电流在电流镜中循环的图像借助于串联电阻和电容器拓扑的电路进行平均，该电路的电容器连接到装置的电气接地。

用于比较平均放大电流的装置100允许借助于电开关单元60切断或授权照明装置80的电源以停用或激活dc电压调节器55。优选地，dc电压调节器55包括用于激活或停用电压调节的引脚，从而不必提供另外的电开关型单元60。

用于诊断照明装置80的单元140还电连接到相机10外部的控制单元110，从而允许尤其借助于指示灯120或其它视觉接口来向车辆20的用户通知相机10的照明装置80的故障。

技术特征：

1.一种用于车辆(20)的视觉传感器(10)的照明装置(80)的脉冲电源系统(40)，所述脉冲电源系统(40)包括：

-脉冲电源发生器(70)，所述脉冲电源发生器(70)被配置成向所述照明装置(80)供电；

-线性dc电压调节器(55)，所述线性dc电压调节器(55)被配置成从可变电功率源(30)向所述脉冲电源发生器(70)输送稳定的电压；

-由所述线性dc电压调节器(55)输送到所述脉冲电源发生器(70)的电流的放大器(50)，所述电流的所述放大器(50)被配置成将放大的电流输送到所述脉冲电源发生器(70)。

2.根据权利要求1所述的脉冲电源系统(40)，其特征在于，所述脉冲电源系统(40)包括用于诊断所述照明装置(80)的单元(140)，所述单元(140)包括：

-用于测量平均放大电流的装置(90)；

-用于将所述平均放大电流与预定的最大电流阈值进行比较以便能够检测所述照明装置(80)的过度消耗缺陷的装置(100)。

3.根据权利要求2所述的脉冲电源系统(40)，其特征在于，所述脉冲电源系统(40)包括用于切断所述脉冲电源发生器(70)的电力供应的装置(60)，所述用于切断所述脉冲电源发生器(70)的电力供应的装置(60)被配置成当所述平均放大电流大于所述预定的最大电流阈值时，切断所述脉冲电源发生器(70)的电力供应。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的脉冲电源系统(40)，其特征在于，所述电流的所述放大器(50)包括第一双极型晶体管，所述第一双极型晶体管与第二双极型晶体管以达林顿拓扑方式布置，所述第二双极型晶体管是所述线性dc电压调节器(55)的双极型晶体管。

5.根据权利要求4所述的脉冲电源系统(40)，其特征在于，所述第一双极型晶体管包括至少4安培的最大集电极电流的特性。

6.根据权利要求4或5所述的脉冲电源系统(40)，其特征在于，所述第一双极型晶体管和所述第二双极型晶体管包括至少100mhz的截止频率。

7.一种车辆(20)的视觉传感器(10)，所述视觉传感器(10)包括根据前述权利要求中的任一项所述的脉冲电源系统(40)。

8.根据权利要求7所述的视觉传感器(10)，其特征在于，所述视觉传感器(10)包括所述照明系统(80)。

9.根据权利要求8所述的视觉传感器(10)，其特征在于，所述照明系统(80)包括多个红外发光二极管(130)。

10.根据权利要求9所述的视觉传感器(10)，其特征在于，所述脉冲电源系统(40)被配置成向所述红外发光二极管(130)提供高达100mhz的脉冲电流。

技术总结
本发明提供了一种相机照明电源。一种用于车辆(20)的视觉传感器(10)的照明装置(80)的脉冲电源系统(40)，该脉冲电源系统(40)包括：脉冲电源发生器(70)，该脉冲电源发生器(70)被配置成向照明装置(80)供电；线性DC电压调节器(55)，该线性DC电压调节器(55)被配置成从可变电功率源(30)向脉冲电源发生器(70)输送稳定的电压；由线性DC电压调节器(55)输送到脉冲电源发生器(70)的电流的放大器(50)，该电流的放大器(50)被配置成将放大的电流输送到脉冲电源发生器(70)。

技术研发人员：R·马杰尔扎克;M·巴尔斯克佐沃斯基
受保护的技术使用者：APTIV技术有限公司
技术研发日：2020.04.03
技术公布日：2020.10.20