一種基于激光器的車燈系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于激光器的車燈系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著激光器技術(shù)的發(fā)展，其應用范圍也在不斷拓展，除了在傳統(tǒng)的激光制導、激光加工、光纖通信領(lǐng)域廣泛應用外，激光器還可以用于照明領(lǐng)域，例如激光車燈。現(xiàn)有激光車燈是利用藍色激光器激發(fā)黃色熒光粉得到白光，將得到的白光用于車燈照明(可參考專利申請CN104100895A)。然而熒光粉由于要經(jīng)受激光的照射與激發(fā)，工作溫度提高，因此可靠性受到影響。同時，激光車燈功能較為單一，性價比并不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，同時隨著無線傳輸技術(shù)的成熟，本發(fā)明意于提供一種基于激光器的車燈系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明提供的一種基于激光器的車燈系統(tǒng)包括:激光光源、調(diào)制模塊、混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊，其中:
[0005]所述激光光源與所述調(diào)制模塊、混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊連接，所述激光光源輸出的光通過輸出波導分別導入混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊；
[0006]所述調(diào)制模塊與所述激光光源連接，用于控制所述激光光源中激光器的發(fā)射光強；
[0007]所述混光模塊用于將所述激光光源發(fā)射出的光經(jīng)過混光和擴散轉(zhuǎn)化后形成非相干光并輸出；
[0008]所述脈沖測距模塊接收來自激光光源的輸出，通過持續(xù)發(fā)射光脈沖信號和接收光脈沖反射信號得到與目標之間的距離，并將距離信息發(fā)送給車輛控制系統(tǒng)；
[0009]所述通信模塊用于接收來自所述激光光源的輸出、來自所述混光模塊的輸出以及來自外界的通信數(shù)據(jù)，并發(fā)送搭載有數(shù)據(jù)的光信號，實現(xiàn)與外界信息的交互互聯(lián)。
[0010]可選地，所述激光光源為位于可見光波段的激光器。
[0011]可選地，所述激光光源集成有多種波段的單色光激光器。
[0012]可選地，所述激光器為半導體激光器、固體激光器、氣體激光器、自由電子激光器、化學激光器或孤子激光器。
[0013]可選地，所述激光光源為大功率激光光源。
[0014]可選地，所述大功率激光光源附設(shè)有散熱器。
[0015]可選地，所述調(diào)制模塊能夠調(diào)整所述激光光源中不同單色光激光器的光強和成分比例。
[0016]可選地，所述通信模塊支持與具有光通信功能的電子產(chǎn)品之間進行信息傳輸。
[0017]可選地，所述通信模塊支持通過車燈發(fā)出的光與周圍車輛或具有光通信功能的路燈、交通燈、顯示屏之間進行基于光通信的數(shù)據(jù)分享與傳輸。
[0018]可選地，所述車燈發(fā)出的光為激光光源輸出的光或者混光模塊輸出的光。
[0019]本發(fā)明車燈系統(tǒng)首先利用較為成熟的激光測距技術(shù)，利用車燈內(nèi)加載的激光測距模塊，對車輛前方目標的距離進行測量，并通過與車輛制動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的互聯(lián)，保持安全車距，有效提高車輛行駛的安全性;其次，通過該車燈系統(tǒng)搭載的通信模塊具有的無線傳輸技術(shù)，特別是光通信技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)車輛數(shù)據(jù)交換，尤其是隨著未來可見光通信技術(shù)的發(fā)展和普及，可以通過車燈實現(xiàn)與外界的信息互聯(lián)共享。此外，通過調(diào)整激光模塊中位于可見光波段的半導體激光器的發(fā)射光強、經(jīng)過混光和擴散轉(zhuǎn)化，形成適宜不同外部環(huán)境下的車燈光色和光強，從而提高安全性?？傊?，本發(fā)明基于激光器的車燈系統(tǒng)實現(xiàn)了激光車燈功能的多樣化和智能化，對提高車輛行駛的安全性起到了促進作用。
【附圖說明】
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于激光器的車燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0022]圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的基于激光器的車燈系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述基于激光器的車燈系統(tǒng)包括:激光光源10、調(diào)制模塊11、混光模塊12、脈沖測距模塊13、通信模塊14，其中:
[0023]所述激光光源10與所述調(diào)制模塊11、混光模塊12、脈沖測距模塊13和通信模塊14連接，所述激光光源10輸出的光通過輸出波導分別導入混光模塊12，脈沖測距模塊13和通?目模塊14;
[0024]其中，所述激光光源10為位于可見光波段的激光器;特別是為了實現(xiàn)在不同外部環(huán)境下的車燈照明要求和滿足相關(guān)要求，所述激光光源10集成有多種波段的單色光激光器，例如可以在所述激光光源10內(nèi)集成紅綠藍等不同光色的激光器來合成車燈所需的白光。與采用藍光激光器激發(fā)黃色熒光粉獲得白光相比，多顆單色光激光器混光可以獲得光譜和顯色指數(shù)自由度更高的光輸出。此外，多顆單色光激光器混光徹底消除了由于激光輻射造成的熒光粉升溫所帶來的壽命和品質(zhì)衰減，也不再需要為熒光粉降溫而附加專門的降溫豐旲塊。
[0025]所述激光器可以采用半導體激光器、固體激光器、氣體激光器、自由電子激光器、化學激光器、孤子激光器等激光器。另外，對于大功率激光光源，可以通過額外附加熱沉、散熱器等手段實現(xiàn)溫度管理，提高激光光源的安全可靠性和使用壽命。
[0026]所述調(diào)制模塊11與所述激光光源10連接，用于控制所述激光光源10中激光器的發(fā)射光強；
[0027]為滿足在霧霾、雨雪天氣等極端環(huán)境或特殊環(huán)境下對車燈輸出的光色要求，可以通過所述調(diào)制模塊11來調(diào)整所述激光光源10中不同單色光激光器的光強和成分比例，便于提高車燈照明的自由度。例如在霧霾、雨雪天氣，通過調(diào)整車燈的光強或光譜成分，可以增強黃光光強，提高合成后的光束的穿透力，進而提高行車安全性。
[0028]所述混光模塊12用于將所述激光光源10發(fā)射出的光經(jīng)過混光和擴散轉(zhuǎn)化后，形成非相干光并輸出；
[0029]從所述激光光源10進入混光模塊12的光由于具有相干性，從安全角度考慮，相干光并不適宜直接用于照明，通過混光模塊12的混光和擴散轉(zhuǎn)化，將相干光轉(zhuǎn)化為非相干光，并最終發(fā)射出去，以便實現(xiàn)車燈照明功能。
[0030]得益于調(diào)制模塊11對激光光源10的發(fā)射光強和光色成分比例的調(diào)整，混光模塊12可以根據(jù)外部環(huán)境和駕駛員需要，輸出不同光色，提高車燈照明的自由度和安全性。如此便可將目前功能獨立的各種車燈用一種統(tǒng)一的車燈代替，例如，可以將照明用的車燈和專門的霧燈的功能集成在一起。這樣可以有效減少車燈占用的體積，既為汽車設(shè)計增加了設(shè)計空間，又便于加載其他功能模塊或利于外觀設(shè)計。
[0031]所述脈沖測距模塊13接收來自激光光源10的輸出，通過發(fā)射一個光脈沖信號，經(jīng)目標反射，接收反射脈沖，計算兩個發(fā)射脈沖和反射脈先后的時間差，得到與目標之間的距離，并將距離信息發(fā)送給車輛控制系統(tǒng)；
[0032]所述脈沖測距模塊13通過在車輛行駛過程中持續(xù)的發(fā)送和接收激光脈沖，實現(xiàn)了對前后安全車距的確認，并且通過與車輛制動系統(tǒng)和車輛控制系統(tǒng)的信號互通互聯(lián)，有效地提高了車輛行駛過程中的安全性。
[0033]所述通信模塊14用于接收來自所述激光光源10的輸出和混光模塊12的輸出以及來自外界的通信數(shù)據(jù)，并發(fā)送搭載有數(shù)據(jù)的光信號，通過車燈實現(xiàn)與外界的信息交互互聯(lián)。
[0034]所述通信模塊14可以與具有光通信功能的電子產(chǎn)品之間進行信息傳輸，例如與具有光通信功能的路燈、交通燈進行信息的下載與上傳，通過將該數(shù)據(jù)傳送給車輛控制系統(tǒng)，以幫助駕駛員了解實時交通路況情況和導航信息。甚至可以通過將該信息傳遞至車輛控制系統(tǒng)，實現(xiàn)無人駕駛的目的。此外，還可以通過車燈發(fā)出的光與周圍車輛或具有光通信功能的路燈、交通燈、顯示屏之間進行基于光通信的數(shù)據(jù)分享與傳輸。根據(jù)通信速率的要求，可以利用激光光源10的輸出光作為光源，直接用于光通信傳輸，也可以利用混光模塊12的輸出光用于光通信傳輸。
[0035]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于激光器的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述車燈系統(tǒng)包括:激光光源、調(diào)制模塊、混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊，其中: 所述激光光源與所述調(diào)制模塊、混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊連接，所述激光光源輸出的光通過輸出波導分別導入混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊； 所述調(diào)制模塊與所述激光光源連接，用于控制所述激光光源中激光器的發(fā)射光強； 所述混光模塊用于將所述激光光源發(fā)射出的光經(jīng)過混光和擴散轉(zhuǎn)化后形成非相干光并輸出； 所述脈沖測距模塊接收來自激光光源的輸出，通過持續(xù)發(fā)射光脈沖信號和接收光脈沖反射信號得到與目標之間的距離，并將距離信息發(fā)送給車輛控制系統(tǒng)； 所述通信模塊用于接收來自所述激光光源的輸出、來自所述混光模塊的輸出以及來自外界的通信數(shù)據(jù)，并發(fā)送搭載有數(shù)據(jù)的光信號，實現(xiàn)與外界信息的交互互聯(lián)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光源為位于可見光波段的激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光源集成有多種波段的單色光激光器。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述激光器為半導體激光器、固體激光器、氣體激光器、自由電子激光器、化學激光器或孤子激光器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述激光光源為大功率激光光源。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述大功率激光光源附設(shè)有散熱器。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)制模塊能夠調(diào)整所述激光光源中不同單色光激光器的光強和成分比例。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊支持與具有光通信功能的電子產(chǎn)品之間進行信息傳輸。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述通信模塊支持通過車燈發(fā)出的光與周圍車輛或具有光通信功能的路燈、交通燈、顯示屏之間進行基于光通信的數(shù)據(jù)分享與傳輸。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車燈系統(tǒng)，其特征在于，所述車燈發(fā)出的光為激光光源輸出的光或者混光模塊輸出的光。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于激光器的車燈系統(tǒng)，所述車燈系統(tǒng)包括：激光光源，其輸出的光通過輸出波導分別導入混光模塊、脈沖測距模塊和通信模塊；調(diào)制模塊，用于控制激光光源中激光器的發(fā)射光強；混光模塊用于將激光光源發(fā)射出的光經(jīng)過混光和擴散轉(zhuǎn)化后形成非相干光并輸出；脈沖測距模塊接收來自激光光源的輸出，通過持續(xù)發(fā)射光脈沖信號和接收光脈沖反射信號得到與目標之間的距離，并發(fā)送給車輛控制系統(tǒng)；通信模塊用于接收來自所述激光光源的輸出、來自所述混光模塊的輸出以及來自外界的通信數(shù)據(jù)，并發(fā)送搭載有數(shù)據(jù)的光信號，實現(xiàn)與外界信息的交互互聯(lián)。本發(fā)明實現(xiàn)了激光車燈功能的多樣化和智能化，對提高車輛行駛的安全性具有促進作用。
【IPC分類】H05B37/02
【公開號】CN105611692
【申請?zhí)枴緾N201511005843
【發(fā)明人】薛斌, 任鵬, 張寧, 劉喆, 王軍喜, 李晉閩
【申請人】中國科學院半導體研究所
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月29日