CN103025030B

CN103025030B - Led隧道照明调光***

Info

Publication number: CN103025030B
Application number: CN201210583971.4A
Authority: CN
Inventors: 朱佩芬
Original assignee: YUYAO JIJIA ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Current assignee: JIANGSU HAOWEI TRAFFIC GROUP Co.,Ltd.
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN103025030A

Abstract

本发明的一种LED隧道照明调光***包括：光感测器、LED位置信息输入单元、以及多个LED照明单元；其中，光感测器用于感测LED照明单元在隧道所处的位置处的光，并产生与感测到的光有关的光信息；LED位置信息输入单元用于输入LED照明单元在隧道所处的位置信息；其中，每个多个LED照明单元包括：R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块、R型PWM驱动器、G型PWM驱动器、B型PWM驱动器、控制器、光合成器、反馈处理器、以及原始合成光分析单元；控制器根据从光感测器接收到的相应LED照明单元的光信息以及从LED位置信息输入单元接收到的相应LED照明单元的位置信息，产生与期望产生的光的光强和光波长度有关的基准光线信息。

Description

LED隧道照明调光***

技术领域

本发明涉及照明领域，更具体地说，本发明涉及一种LED隧道照明调光***。

背景技术

发光二极管LED(LightEmittingDiode)是一种固态的半导体器件，它可以直接把电能转化为光能。LED的心脏是一个半导体晶片，半导体晶片的一端附着在一个支架上(作为负极)，半导体晶片的另一端连接电源的正极，整个晶片被环氧树脂封装起来。

半导体晶片由两部分组成，一部分是P型半导体，在它里面空穴占主导地位，半导体晶片的另一端是N型半导体，在这边主要是电子。这两种半导体连接起来的时候，它们之间就形成一个“P-N结”。

当电流通过导线作用于这个晶片的时候，电子就会被推向P区，在P区里电子跟空穴复合，然后就会以光子的形式发出能量，这就是LED发光的原理。而光的波长决定光的颜色，是由形成P-N结材料决定的。

相应地，LED照明利用固体半导体芯片作为发光材料，在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、黄、蓝、绿色的光，在此基础上，利用三基色原理，添加荧光粉，可以发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色等任意颜色的光。LED照明产品就是利用LED作为光源制造出来的照明器具。对于通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成其它颜色的光的情况，也存在上述问题。

LED隧道灯是隧道灯的一种，它应用于隧道、车间、大型仓库、场馆、冶金及各类厂区、工程施工等大功率LED隧道灯照明场所大面积泛光照明。而且，随着LED光源技术的日渐成熟，照明行业也开展了LED在公路隧道照明中应用的研究和应用实践，因此，在隧道照明中结合先进的控制方式，采用高光效、稳定性好、寿命长的新一代光源将会成为一种需求和趋势。通过LED红绿蓝的三基色多芯片组合发光合成白光。这种合成白光的方法的优点是效率高、色温可控、显色性较好。但是，这种合成白光的方法的缺点在于三基色光衰不同导致色温不稳定，控制电路较复杂，成本较高。

在设计LED隧道照明时，要考虑人的明顺应和暗顺应要素，注重过渡段和过渡段的照明设计。为了满足驾驶人员眼睛顺应性请求，在隧道入口需作一段明暗过渡照明，以保证一定的视力请求。隧道出口处因顺应时间很短。而且，进入隧道前(白昼)：由于隧道内外的亮度差异极大，因而从隧道外部去看，照明很不充沛的隧道入口会看到“黑洞”现象。进入隧道后(白昼)：汽车由亮堂的外部进入即便不太暗的隧道以后，要经过一定时间才干看清隧道内部的状况，被称为“顺应滞后”现象。隧道出口处：在白昼，汽车穿过较长的隧道接近出口时，由于经过出口看到的外部亮度极高，出口看上去是个“白洞”，会呈现极强的眩光，驾驶员会感到不顺应；夜间与白昼正好相反，隧道出口看到的不是亮洞而是黑洞，这样驾驶员就看不清外部道路的线型及路上的障碍物。

以上几种特殊的视觉问题给LED隧道照明设计提出了较高的请求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种考虑了隧道的黑洞现象、顺应滞后现象以及白洞现象等问题的LED隧道照明调光***。

根据本发明，提供了一种LED隧道照明调光***，其包括：R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块、R型PWM驱动器、G型PWM驱动器、B型PWM驱动器、控制器、光合成器、反馈处理器、以及原始合成光分析单元；其中，R型LED模块向光合成器传递红光；G型LED模块向光合成器传递绿光；B型LED模块向光合成器传递蓝光；并且其中，R型PWM驱动器根据控制器传递的R型PWM驱动控制信号来为R型LED模块提供R型PWM驱动电流，G型PWM驱动器根据控制器传递的G型PWM驱动控制信号来为G型LED模块提供G型PWM驱动电流，B型PWM驱动器根据控制器传递的B型PWM驱动控制信号来为B型LED模块提供B型PWM驱动电流；其中，原始合成光分析单元从光合成器接收光合成信号；其中，反馈处理器从原始合成光分析单元接收波长信息信号；其中，光合成器对从R型LED模块传来的红光、从G型LED模块传递来的绿光以及B型LED模块传递来的蓝光进行合成以得到合成光，根据合成光向原始合成光分析单元发送光合成信号；其中，原始合成光分析单元根据从光合成器接收到的光合成信号计算出表示合成光的波长及光强分析结果的波长及光强分析信号，并且向反馈处理器发送波长及光强分析信号；其中，反馈处理器FB从原始合成光分析单元接收波长及光强分析信号，并且从控制器接收到基准光线信息，并且比较波长及光强分析信号以及基准光线信息，根据波长及光强分析信号与基准光线信息的差异得到反馈信号；控制器从反馈处理器接收反馈信号，并且控制器根据反馈信号调整向R型PWM驱动器传递的R型PWM驱动控制信号、向G型PWM驱动器传递的G型PWM驱动控制信号、以及向B型PWM驱动器传递的B型PWM驱动控制信号，从而在调整后，使得R型LED模块、G型LED模块以及B型LED模块所发射的光所合成的光变成或者更趋近于期望的合成光。

优选地，R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块分别是一个LED灯串。

优选地，R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块分别是一个LED阵列模块。

根据本发明，利用光感测器和LED位置信息输入单元得到LED灯具所处的隧道位置处的光照情况以及LED灯具所处的隧道位置信息，由此根据这些信息获取期望该LED灯具发出的适合于驾驶员人眼视觉的光的信息，并且可以对R型LED模块、G型LED模块以及B型LED模块发出的光所合成的光的波长及强度进行分析，并与期望的合成光的波长及强度信息进行比较，从而根据所合成的光的波长与期望的合成光的波长及强度之间的差异产生反馈信息，并根据反馈信息来调整向R型LED模块、G型LED模块以及B型LED模块提供的驱动电流，从而使得调整后的R型LED模块、G型LED模块以及B型LED模块所发射的光所合成的光变成或者更趋近于期望的合成光。由此，本发明提供了一种考虑了隧道的黑洞现象、顺应滞后现象以及白洞现象等问题的LED隧道照明调光***。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的LED隧道照明调光***的框图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。

图1示意性地示出了根据本发明的LED隧道照明调光***的框图。

如图1所示，根据本发明的LED隧道照明调光***包括：光感测器M1、LED位置信息输入单元M2、以及多个LED照明单元。

隧道中包括多个LED照明单元以便对整个隧道进行照明。

光感测器M1用于感测LED照明单元在隧道所处的位置处的光，并产生与感测到的光有关的光信息，例如光强、光波长等。

LED位置信息输入单元M2用于输入LED照明单元在隧道所处的位置信息。例如，位于隧道的入口段、出口段还是隧道内段。

其中每个LED照明单元包括R型LED模块LR、G型LED模块LG、B型LED模块LB、R型PWM驱动器DR、G型PWM驱动器DG、B型PWM驱动器DB、控制器CR、光合成器LL、反馈处理器FB、以及原始合成光分析单元WD。

控制器CR根据从光感测器M1接收到的相应LED照明单元的光信息以及从LED位置信息输入单元M2接收到的相应LED照明单元的位置信息，产生与期望产生的光的光强和光波长度有关的基准光线信息SL，更具体地说，产生适合于所处的隧道位置(是不是隧道入口或隧道出口附近)以及当时的光照情况的与期望产生的光的光强和光波长度有关的基准光线信息SL。

例如，R型LED模块LR、G型LED模块LG、B型LED模块LB分别是一个LED灯串。可替换地，R型LED模块LR、G型LED模块LG、B型LED模块LB分别是一个LED阵列模块。

其中，R型LED模块LR向光合成器LL传递红光；G型LED模块LG向光合成器LL传递绿光；B型LED模块LB向光合成器LL传递蓝光。

并且其中，R型PWM驱动器DR根据控制器CR传递的R型PWM驱动控制信号SR来为R型LED模块LR提供R型PWM驱动电流。

并且其中，G型PWM驱动器DG根据控制器CR传递的G型PWM驱动控制信号SG来为G型LED模块LG提供G型PWM驱动电流。

并且其中，B型PWM驱动器DB根据控制器CR传递的B型PWM驱动控制信号SB来为B型LED模块LB提供B型PWM驱动电流。

其中，原始合成光分析单元WD从光合成器LL接收光合成信号。

其中，反馈处理器FB从原始合成光分析单元WD接收波长信息信号SW。

其中，光合成器LL对从R型LED模块LR传来的红光、从G型LED模块LG传递来的绿光以及B型LED模块LB传递来的蓝光进行合成以得到合成光，根据合成光向原始合成光分析单元WD发送光合成信号。

此外，其中，原始合成光分析单元WD根据从光合成器LL接收到的光合成信号计算出表示合成光的波长及光强分析结果的波长及光强分析信号SW，并且向反馈处理器FB发送波长及光强分析信号SW。

其中，反馈处理器FB从原始合成光分析单元WD接收波长及光强分析信号SW，并且从控制器CR接收到基准光线信息SL，并且比较波长及光强分析信号SW以及基准光线信息SL，根据波长及光强分析信号SW与基准光线信息SL的差异得到反馈信号SFB。

其中，基准光线信息SL代表了预期的通过RGB叠加得到的合成光的波长信息。例如，基准光线信息SL表示通过RGB叠加得到的合成光的白光的波长信息。

控制器CR从反馈处理器FB接收反馈信号SFB，由于反馈信号SFB表示波长及光强分析信号SW与基准光线信息SL的差异，所以控制器CR可根据反馈信号SFB调整向R型PWM驱动器DR传递的R型PWM驱动控制信号SR、向G型PWM驱动器DG传递的G型PWM驱动控制信号SG、以及向B型PWM驱动器DB传递的B型PWM驱动控制信号SB，从而在调整后，使得R型LED模块LR、G型LED模块LG以及B型LED模块LB所发射的光所合成的光变成或者更趋近于期望的合成光。

由此，根据本发明实施例，利用光感测器和LED位置信息输入单元得到LED灯具所处的隧道位置处的光照情况以及LED灯具所处的隧道位置信息，由此根据这些信息获取期望该LED灯具发出的适合于驾驶员人眼视觉的光的信息；并且还可以对R型LED模块LR、G型LED模块LG以及B型LED模块LB发出的光所合成的光的波长及强度进行分析，并与期望的合成光的波长及强度信息进行比较，从而根据所合成的光的波长与期望的合成光的波长及强度之间的差异产生反馈信息，并根据反馈信息来调整向R型LED模块LR、G型LED模块LG以及B型LED模块LB提供的驱动电流，从而使得调整后的R型LED模块LR、G型LED模块LG以及B型LED模块LB所发射的光所合成的光变成或者更趋近于期望的合成光。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种LED隧道照明调光***，其特征在于包括：光感测器、LED位置信息输入单元、以及多个LED照明单元；

其中，光感测器用于感测LED照明单元在隧道所处的位置处的光，并产生与感测到的光有关的光信息；

LED位置信息输入单元用于输入LED照明单元在隧道所处的位置信息；

其中，每个多个LED照明单元包括：R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块、R型PWM驱动器、G型PWM驱动器、B型PWM驱动器、控制器、光合成器、反馈处理器、以及原始合成光分析单元；

控制器根据从光感测器接收到的相应LED照明单元的光信息以及从LED位置信息输入单元接收到的相应LED照明单元的位置信息，产生与期望产生的光的光强和光波长度有关的基准光线信息；

其中，R型LED模块向光合成器传递红光；G型LED模块向光合成器传递绿光；B型LED模块向光合成器传递蓝光；

并且其中，R型PWM驱动器根据控制器传递的R型PWM驱动控制信号来为R型LED模块提供R型PWM驱动电流，G型PWM驱动器根据控制器传递的G型PWM驱动控制信号来为G型LED模块提供G型PWM驱动电流，B型PWM驱动器根据控制器传递的B型PWM驱动控制信号来为B型LED模块提供B型PWM驱动电流；

其中，原始合成光分析单元从光合成器接收光合成信号；

其中，反馈处理器从原始合成光分析单元接收波长信息信号；

其中，光合成器对从R型LED模块传来的红光、从G型LED模块传递来的绿光以及B型LED模块传递来的蓝光进行合成以得到合成光，根据合成光向原始合成光分析单元发送光合成信号；

其中，原始合成光分析单元根据从光合成器接收到的光合成信号计算出表示合成光的波长及光强分析结果的波长及光强分析信号，并且向反馈处理器发送波长及光强分析信号；

其中，反馈处理器从原始合成光分析单元接收波长及光强分析信号，并且从控制器接收到基准光线信息，并且比较波长及光强分析信号以及基准光线信息，根据波长及光强分析信号与基准光线信息的差异得到反馈信号；

控制器从反馈处理器接收反馈信号，并且控制器根据反馈信号调整向R型PWM驱动器传递的R型PWM驱动控制信号、向G型PWM驱动器传递的G型PWM驱动控制信号、以及向B型PWM驱动器传递的B型PWM驱动控制信号，从而在调整后，使得R型LED模块、G型LED模块以及B型LED模块所发射的光所合成的光变成或者更趋近于期望的合成光。

2.根据权利要求1所述的LED隧道照明调光***，其特征在于，R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块分别是一个LED灯串。

3.根据权利要求1或2所述的LED隧道照明调光***，其特征在于，R型LED模块、G型LED模块、B型LED模块分别是一个LED阵列模块。