CN105282949A - 用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置。所述方法可以包括：检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内；如果检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值，则确定发生故障；以及如果确定发生故障，则对光源的工作进行限制。

Description

用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置

技术领域

总体而言，本发明涉及一种用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置，更具体地涉及一种用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置，其利用激光器确定光学模块中是否发生故障。

背景技术

车辆照明***通常包括用于产生光线的光源、用于将来自光源的光射至车辆前方的反射体以及对在反射体上反射的光进行折射的透镜。

各种发光体被用作光源。通常，LED或卤素灯已经被普遍地应用。然而，近来一种利用激光器作为光源的方法已经投入使用。

其中一个激光器被用作光源的例子被公开在一篇常规技术文章中，其标题为“照明器材、车辆前照灯以及半导体激光器阵列”。当激光器发射光至荧光材料(phosphor)时，荧光材料接收激光并发射光线，这导致激光的波长与由荧光材料产生的光线的波长混合，因此人的眼睛可以看到白色的光或彩色的光。

然而，由于激光能量巨大且平直度很好，所以当激光直射向人的眼睛或甚至只是擦过眼睛时，会有导致弱视或失明的危险。所以，如果由于荧光材料偏离其常规位置或荧光材料被损坏，而使激光不经过荧光材料并直射向人的眼睛，则会对人身造成严重伤害。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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。

发明内容

因此，本发明牢记现有技术中发生的上述问题和其他问题，且本发明旨在提供一种用于确定车灯光学模块的故障的方法和装置，其可以通过确定激光是经过荧光材料或是没有经过荧光材料而被直接暴露至外部，从而防止人身伤害。

根据各个方面，本发明提供了一种用于确定车灯光学模块的故障的方法，其包括：检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内；如果检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值，则确定发生故障；以及如果确定发生故障，则对光源的工作进行限制。

光学属性信息值可以包括色度值。预设正常范围值可以通过预先准备的颜色坐标的预设常规状态坐标区域而被设计。检测到的色度值可以为对应于预先准备的颜色坐标的坐标值。

确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内可以包括：如果检测到的色度值在颜色坐标的常规状态坐标区域内，则光学模块为正常状态。确定发生故障可以包括：如果检测到的色度值偏离颜色坐标的常规状态坐标区域，则确定光学模块处于故障状态。

限制光源的工作可以包括：通过断开光源使用的电源而停止光源的工作。

确定发生故障可以包括：如果确定发生故障，则输出故障警报信号至驾驶员；并且，如果检测到的色度值在颜色坐标的预设工作限制范围内，则通过断开光源使用的电源而限制光源的工作。

光学属性信息值可以包括光量值。确定发生故障可以包括：如果光量值不在正常范围值内，则确定发生故障。确定发生故障可以包括：如果确定发生故障，则输出故障警报信号至驾驶员；并且，如果检测到的光量值在预设工作限制范围内，则通过断开光源使用的电源而限制光源的工作。

进一步，根据其他各个方面，本发明提供了一种用于确定车灯光学模块的故障的装置，其包括：感应单元，其用于检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；以及控制单元，其用于确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内，如果检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值，则确定发生故障，并限制光源的工作。

光源可以包括：激光二极管，其用于产生激光；以及荧光材料，其用于接收激光并产生光线，所述光线具有的波长与激光的波长不同。

感应单元可以检测激光和由荧光材料形成的光线的色度值，并且如果检测到的色度值在预设常规状态坐标区域内，则控制单元确定光学模块在正常状态。

所述装置可以进一步包括过滤器，所述过滤器用于阻止感应单元和荧光材料之间的激光，并使荧光材料中产生的光线通过，其中感应单元检测经过过滤器的光量。

所述装置可以进一步包括反射单元，所述反射单元用于对从激光二极管发射的激光进行反射，且将所述激光在从激光二极管发射的激光的移动路径上入射至荧光材料。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

通过下文结合附图所呈现的详细描述将会更为清楚地理解本发明的以上和其它目的、特征以及优点，在这些附图中：

图1为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的示例性方法的流程图；

图2为显示根据本发明的第一个实施方案的常规状态坐标区域的图；

图3为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的，其中加入了工作限制范围的示例性方法的流程图；

图4为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的示例性装置的配置的图；

图5为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的示例性方法的流程图；

图6为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的，其中加入了驱动限制范围的示例性方法的流程图；

图7为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的示例性装置的配置的图；并且

图8为显示根据第一个实施方案和第二个实施方案的感应单元、激光二极管以及荧光材料的布置的示例的图。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被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相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，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。

图1为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的方法的流程图；图2为显示根据本发明的第一个实施方案的常规状态坐标区域的图；图3为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的，其中加入了工作限制范围的方法的流程图；图4为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的装置的配置的图；图5为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的方法的流程图；图6为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的，其中加入了驱动限制范围的方法的流程图；图7为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的装置的配置的图；并且图8为显示根据第一个实施方案和第二个实施方案的感应单元、激光二极管以及荧光材料的布置的示例的图。

如图1所示，根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的方法包括：在步骤S100中，检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；在步骤S300中，确定检测到的光学属性信息值是否被包含在预设正常范围值内；在步骤S301中，当检测到的光学属性信息值不包含在预设正常范围值内时，确定发生故障；以及在步骤S500中，当确定发生故障时，限制光源的工作。

光学属性信息值可以包括光源产生的光的各个光学属性，例如光源产生的光的色度(chromaticity)值、量值、温度值以及强度(intensity)值。在检测步骤S100中，一个或更多的值可以依各个光学属性被检测到，且可以被用于随后的确定步骤。

在本发明的第一个实施方案中，将描述利用上述值中的色度值而确定故障的情况，在第二个实施方案中，将描述利用光量值而确定故障的情况。显然，在某些实施方案中，一个光学属性信息值可以被应用，且在某些实施方案中，多个光学属性信息值可以被检测到，且所述多个光学属性信息值可以被用作确定要素。

更具体地，在本发明的第一个实施方案中，光源产生的光的色度值可以在检测步骤S100中被检测。这里，色度值可以为坐标值，其中光源产生的光的色度对应于预先准备的颜色坐标。

另外，在正常状态确定步骤S300中，预设正常范围值可以被包含在预先准备的颜色坐标的预设常规状态坐标区域内。在正常状态确定步骤S300中，当检测到的色度值被包含在颜色坐标的常规状态坐标区域内时，确定为正常状态。在故障确定步骤S301中，当检测到的色度值偏离颜色坐标的常规状态坐标区域时，确定为故障状态。

将参考图2对正常状态确定步骤S300进行详细描述。图2为显示颜色坐标的常规状态坐标区域的图。在颜色坐标中，A表示绿色区域，B表示黄色区域，C表示红色区域，D表示紫色区域且E表示蓝色区域。区域之间的每个边界均由混合区域形成，其形成的方式为：两个颜色的区域彼此相对而两个区域之间的边界由混合的颜色形成。混合区域类似于常规的颜色坐标。

在颜色坐标中心的颜色被包含在白色区域F内，其中所有的区域均彼此重叠。尽管常规状态坐标区域G能够以取决于设计者的意愿的各个方式被设置，但是常规状态坐标区域G可以被设置为：设置在颜色坐标中心的白色区域F的那部分和邻近于白色区域F的黄色区域C，从而得到一个与法律规定的车辆白光标准相似的色度区域。

所以，可以进行设置从而使常规状态坐标区域G为如下区域：X轴范围满足0.310≤X≤0.500且Y轴范围满足Y≥0.382，Y≥0.050+0.750x，Y≤0.150+0.640x，且Y≤0.440。应理解公开于此的设定和/或其他数据为示例性的并且没有限制，并且随时可以调整。

当检测到的色度值不满足常规状态坐标区域G时，在故障确定步骤S301中，确定光源当前处于故障状态。随后，在安全模式工作步骤S500中，可以通过断开光源应用的电源而停止光源的工作。

同时，当确定光源处在故障状态时，安全模式工作步骤S500不可以如上所述被立即执行。如图3所示，在步骤S310中，故障警报信号被输出至驾驶员，且在步骤S330中，确定检测到的色度值是否被包含在颜色坐标的预设工作限制范围H内。当检测到的色度值被包含在颜色坐标的预设工作限制范围H中时，可以执行安全模式工作步骤S500。

尽管工作限制范围H可以由根据设计者意愿的各种方式被设定，但是工作限制范围H可以为可以确定激光被直接向外部暴露的色度区域，例如，在包含激光二极管和接下来将要描述的荧光材料的光源中的X≤0.20的颜色坐标的区域。

当检测到的色度值位于常规状态坐标区域G和工作限制区域H之间时(例如0.20≤X≤0.31)，在步骤S310中优选地在利用警报声音或显示器上的输出将故障警报信号输出至驾驶员时，连续地保持光源的工作。

同上，即使在确定光源处在故障状态时，安全模式工作步骤S500也不被立即执行。所以，在夜间行进时，即使在确定光源处于故障状态时，也保持光源的工作，因此可以保证驾驶员的视野。

图4为显示根据本发明的第一个实施方案的用于确定车灯光学模块故障的装置的配置图，所述装置使用用于确定车灯光学模块故障的方法。所述装置包括：感应单元300，其用于检测至少一个光源200产生的光的光学属性信息值；以及控制单元100，其用于确定检测到的光学属性信息值是否被包含在预设正常范围值内，当检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值时，确定发生故障，并限制光源200的工作。这里，感应单元300可以为色度传感器。

光源200可以包括用于产生激光的激光二极管210，和用于接收激光并产生光线的荧光材料230，所述光线具有的波长与激光不同。

更具体地，在一些实施方案中，激光输出450nm的蓝色波长，接收激光的荧光材料230产生570nm的黄色波长。最后产生于荧光材料230的光线被在蓝色波长与黄色波长混合的状态下输出，因此人的眼睛识别输出为白光，在所述白光中蓝色波长与黄色波长混合。应理解公开于此的波长或波长范围为示例性的并且没有限制，且随时可以调整。

为了防止激光被直接暴露，所以可以对激光二极管210进行排列，从而使激光总被射至荧光材料230。感应单元300可以检测激光和通过荧光材料而形成的光线的色度值。控制单元100可以确定检测到的色度值是否被包含在预设常规状态坐标区域中，且当检测到的色度值被包含在预设常规状态坐标区域中时，可以确定为正常状态。

如果光源的不正常状态发生(例如由于激光二极管210和荧光材料230之间的布置偏离而使激光被暴露至外部，或由于荧光材料230被损坏而使激光被暴露至外部)，则荧光材料230产生的光的色度值可能偏离常规状态坐标区域且可能倾向于蓝色区域。这里，控制单元100可以通过停止激光二极管210的工作而阻止激光泄漏。

光源详细的控制可以基于根据上述第一个实施方案的用于确定故障的方法而被执行，所述详细的控制包括正常状态或故障的确定，并通过控制单元100被执行。

同时，图5为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的方法的流程图。在第二个实施方案中，所述方法包括：在步骤S200中，检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；在步骤S400中，确定检测到的光学属性信息值是否被包含在预设正常范围值内；在步骤S401中，当检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值时，确定发生故障；以及在步骤S600中，当确定发生故障时，限制光源的工作。

也就是说，尽管第二个实施方案与第一个实施方案类似，但在检测步骤S200中，由检测到的光量代替光的色度值。在故障确定步骤S401中，当检测的光量值不被包含在正常范围值内时，确定光源处在故障状态，且在安全模式工作步骤S600中，可以断开光源的电源。

这里，将正常范围值优选为大于设定参考值“a”的值，所述设定参考值“a”可以由于光量减小而确定光源处在不正常状态。显然各个值可以被设定为取决于设计者意愿的正常范围值，且正常范围值可以为被包含在设定间隔中的值。

同时，如图6所示，当在故障确定步骤S401中确定发生故障时，安全模式工作步骤S600不可以被立即执行。在步骤S410中故障警报信号被输出至驾驶员，且在步骤S430中确定检测到的光量值是否被包含在预设工作限值范围后，当检测到的光量值被包含在预设工作限值范围内时，安全模式工作步骤S600可以被执行。

驱动限制范围内包含的值可以小于设定参考值“b”并小于参考值“a”。参考值“a”可以确定光源处在故障状态。在包含激光二极管和随后将描述的荧光材料的光源中，设定参考值“b”在小于参考值“a”的值中，其可以确定荧光材料中产生的光量由于激光被暴露至外部而被减小。

如果检测到的光量值被包含在参考值“a”和设定值“b”之间，则优选地在利用警报声音或显示器的输出而将故障警报信号输出至驾驶员时，连续地保持光源的工作。

同上，即使在确定为故障状态时，安全模式工作步骤S600也不可以被立即执行。所以，在夜间行进时，即使确定光源发生故障时，也保持光源的工作，因此可以保证驾驶员的视野。这与第一个实施方案相似。

图7为显示根据本发明的第二个实施方案的用于确定车灯光学模块的故障的装置的配置图。用于确定车灯光学模块的故障的装置包括：感应单元300，其用于检测至少一个光源200产生的光的光学属性信息值；以及控制单元100，其用于确定检测到的光学属性信息值是否被包含在预设正常范围值内，当检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值时，确定发生故障，并限制光源200的工作。

这里，光源200可以包括用于产生激光的激光二极管210，和用于接收激光并产生光线的荧光材料230，所述光线具有的波长与激光不同。

尽管根据第二个实施方案的配置与第一个实施方案相似，但装置之间的不同进一步包括过滤器400，其用于阻止感应单元300和荧光材料230之间的激光波长，并使荧光材料230产生的光的波长通过，且感应单元300检测经过过滤器400的光量。

如第一个实施方案所述，激光输出450nm的蓝色波长，接收激光的荧光材料230产生570nm的黄色波长。过滤器400阻止为短波长的450nm的蓝色波长，并使为长波长的570nm的黄色波长通过，因此只有570nm的黄色波长被入射至感应单元300。为此，尽管短波通(ShortWavePass,SWP)过滤器可以被用作过滤器400，但本发明对此没有限制。尽管利用光敏电阻作用的CdS元件或CdSe元件和利用光电效应的光电二极管和光电晶体管可以被用作感应单元300，但本发明对此没有限制。各个实施方案可以与过滤器400和感应单元300的配置相同。

如果光源的不正常状态发生(例如由于激光二极管210和磷光管230之间的布置偏离而使激光被暴露至外部，或由于荧光材料230被损坏而使激光被暴露至外部的情况)，则从荧光材料230输出的570nm的黄色波长的光量可能被减小。这里，控制单元100可以通过停止激光二极管210的工作而防止激光泄漏。

光源详细的控制可以基于根据上述第二个实施方案的用于确定故障的方法而被执行，所述详细的控制包括正常状态或故障的确定，并通过控制单元100执行。

如图7所示，过滤器400可以被整体联接至感应单元300，或可以被独立地设置在感应单元300和荧光材料230之间。

图8为显示根据第一实施方案和第二实施方案的感应单元300、激光二极管210以及荧光材料230的布置的示例的图。尽管激光二极管210和荧光材料230可以被相互安排在一条直线上，但是从激光二极管210射出的激光可以通过反射单元600而被反射，并且可以被入射至荧光材料230，所述反射单元600被设置在从激光二极管210射出的激光的移动路径上，并与反射体500联接或被独立地设置。进一步，感应单元300可以感测到荧光材料230的光线，所述荧光材料由于所述激光而射出光线。根据实施方案，过滤器400可以被设置在感应单元300和荧光材料230之间。

根据本发明的用于确定车灯光学模块的故障的装置和方法，可以确定激光是否由于荧光材料的损坏或激光器和荧光材料的不正常布置状态而被暴露至外部，且可以基于确定(步骤)而应对情况，因此可以防止发生人身伤害。

进一步，即使当故障发生时，激光器也在激光不被直接暴露的范围内工作，因此在夜间行进期间，可以防止由于难以保证前方视野而出现的安全事故。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后，内或外等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。

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。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。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选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (16)

1.一种用于确定车灯光学模块的故障的方法，包括：

检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；

确定检测到的所述光学属性信息值是否在预设正常范围值内；

如果检测到的所述光学属性信息值偏离所述预设正常范围值，则确定发生故障；以及

如果确定发生故障，则对于所述光源的工作进行限制。

2.根据权利要求1所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中光学属性信息值包括色度值。

3.根据权利要求2所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中预设正常范围值是通过预先准备的颜色坐标的预设常规状态坐标区域而设计的。

4.根据权利要求3所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中检测到的色度值为对应于预先准备的颜色坐标的坐标值。

5.根据权利要求4所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内包括：

如果检测到的色度值在颜色坐标的常规状态坐标区域内，则确定光学模块在正常状态。

6.根据权利要求4所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中确定发生故障包括：

当检测到的色度值偏离颜色坐标的常规状态坐标区域时，确定光学模块处于故障状态。

7.根据权利要求1所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中光源工作的限制包括：

通过断开光源使用的电源而停止所述光源的工作。

8.根据权利要求4所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中确定发生故障包括：

如果确定发生故障，则输出故障警报信号至驾驶员；并且

如果检测到的色度值在颜色坐标的预设工作限制范围内，则通过断开光源使用的电源而限制所述光源的工作。

9.根据权利要求1所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中光学属性信息值包括光量值。

10.根据权利要求9所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中确定发生故障包括：

如果光量值不在正常范围值内，则确定发生故障。

11.根据权利要求10所述的用于确定车灯光学模块的故障的方法，其中确定发生故障包括：

如果确定发生故障，则输出故障警报信号至驾驶员；并且

如果检测到的光量值在预设工作限制范围内，则通过断开光源使用的电源而限制所述光源的工作。

12.一种用于确定车灯光学模块的故障的装置，包括：

感应单元，所述感应单元用于检测至少一个光源产生的光的光学属性信息值；以及

控制单元，所述控制单元确定检测到的光学属性信息值是否在预设正常范围值内，如果检测到的光学属性信息值偏离预设正常范围值，则确定发生故障，并且对所述光源的工作进行限制。

13.根据权利要求12所述的用于确定车灯光学模块的故障的装置，其中光源包括：

激光二极管，所述激光二极管用于产生激光；以及

荧光材料，所述荧光材料用于接收所述激光并产生光线，所述光线具有的波长与所述激光的波长不同。

14.根据权利要求13所述的用于确定车灯光学模块的故障的装置，其中：

感应单元检测激光和通过荧光材料而形成的光线的色度值；

如果检测到的色度值在预设常规状态坐标区域内，则所述控制单元确定光学模块在正常状态。

15.根据权利要求13所述的用于确定车灯光学模块的故障的装置，进一步包括：

过滤器，所述过滤器用于阻止所述感应单元和所述荧光材料之间的激光，并使所述荧光材料中产生的光线通过，

其中，所述感应单元检测经过所述过滤器的光量。

16.根据权利要求13所述的用于确定车灯光学模块的故障的装置，进一步包括反射单元，所述反射单元用于对从激光二极管发射的激光进行反射，且将所述激光在从所述激光二极管发射的激光的移动路径上入射至所述荧光材料。