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发光模块的温度预测方法、发光模块以及车辆单元

文献发布时间:2023-06-19 19:28:50


发光模块的温度预测方法、发光模块以及车辆单元

技术领域

本公开的实施方式涉及发光模块的温度预测方法、发光模块以及车辆单元。

背景技术

近年来,已经提出一种在配线基板搭载大量发光元件、对发光元件单独进行控制的发光模块。在上述发光模块中,因为每个发光元件的温度上升的程度取决于亮灯模式而不同,所以难以对所有的发光元件的温度统一进行管理。另外,在发光元件的数量较多的情况下,难以直接测量所有的发光元件的温度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2006-186288号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本公开的实施方式是鉴于上述问题点而提出的,目的在于提供一种能够预测多个发光元件的温度的发光模块的温度预测方法、发光模块以及车辆单元。

用于解决技术问题的技术方案

本公开的实施方式的发光模块的温度预测方法是包括多个发光元件的发光模块的温度预测方法,具有基于所述多个发光元件的亮灯模式、推测所述多个发光元件的温度的工序。

本公开的实施方式的发光模块具有配线基板、以及在所述配线基板配置的多个发光元件。所述配线基板具有基于所述多个发光元件的亮灯模式、推测所述多个发光元件的温度的控制部。

本公开的实施方式的车辆单元具有发光模块、以及对所述发光模块进行控制的控制部。所述发光模块具有配线基板、以及在所述配线基板配置的多个发光元件。所述控制部基于所述多个发光元件的亮灯模式,推测所述多个发光元件的温度。

发明的效果

根据本公开的实施方式,能够实现可预测多个发光元件的温度的发光模块的温度预测方法、发光模块以及车辆单元。

附图说明

图1是表示第一实施方式的发光模块的俯视图。

图2是表示图1所示的区域II的一部分俯视放大图。

图3是表示第一实施方式的发光模块的立体图。

图4是表示第一实施方式的发光模块的温度预测方法的流程图。

图5是表示图4的步骤S1的流程图。

图6是表示图4的步骤S3的流程图。

图7A是对表示亮灯模式的信号的例子进行表示的图。

图7B是对表示亮灯模式的信号的例子进行表示的图。

图8是表示横轴为发光元件的位置、纵轴为热量的函数的例子的曲线图。

图9A是表示亮灯模式的例子的图。

图9B是表示相当于一个发光元件20a影响其自身及周围的热量的数据的例子的图。

图9C是表示相当于其它的发光元件20b影响其自身及周围的热量的数据的例子的图。

图9D是表示一个发光元件20a与其它的发光元件20b的影响之和的图。

图10是表示与多个发光元件对应的多个变量的图。

图11是是表示在函数的卷积中使用的内核的例子的图。

图12是表示一部分发光元件的温度的测量值的例子的图。

图13A是表示发光元件的温度的推测值的例子的图。

图13B是表示发光元件的温度的推测值的例子的图。

图14是表示第二实施方式的车辆单元的图。

图15是表示第二实施方式的温度预测方法的块图。

图16是表示第三实施方式的温度预测方法的块图。

图17是表示第四实施方式的发光模块的一部分剖视放大图。

图18是纵轴为温度、表示第四实施方式的前提条件的图。

图19是横轴表示实施方式、纵轴为推测误差、将第一实施方式与第四实施方式的预测精度进行比较的图。

图20是针对典型的三种亮灯模式、比较第一实施方式与第四实施方式的预测精度的图。

具体实施方式

<第一实施方式>

首先,针对第一实施方式的发光模块进行说明。

图1是表示第一实施方式的发光模块的俯视图。

图2是表示图1所示的区域II的一部分俯视放大图。

图3是表示第一实施方式的发光模块的立体图。

如图1~图3所示,第一实施方式的发光模块1具有配线基板10、以及在配线基板10配置的多个发光元件20。配线基板10具有基于多个发光元件20的亮灯模式、推测多个发光元件20的温度的控制部11。配线基板10此外也可以具有数量比多个发光元件20少的多个温度传感器12。

下面,更详细地进行说明。

如图1及图3所示,在发光模块1中设有模块基板30。在模块基板30的上表面配置有配线基板10。配线基板10例如是在绝缘基材的内部及表面设有配线的基板,例如是ASIC(Application Specific Integrated Circuit:面向指定用途的集成回路)基板。在配线基板10内形成有控制部11。另外,在配线基板10设有多个温度传感器12。

在配线基板10的上表面上的一部分设定有发光区域19。在俯视中,发光区域19的形状例如为长方形。多个发光元件20在发光区域19内例如排列为矩阵状。在一个例子中,发光元件20排列为沿发光区域19的长度方向256个、沿宽度方向64个的矩阵状。在该情况下,在发光模块1配置有16384个发光元件20。温度传感器12的数量比发光元件20的数量少,例如为两个以上,优选为十个~数十个左右。各温度传感器12配置在各自与一个发光元件20对应的位置上。

在模块基板30上及配线基板10上设有框状树脂40以包围发光区域19。也可以在树脂40内配置有将模块基板30的端子与配线基板10的端子连接的引线41。另外,在发光区域19中,也可以在多个发光元件20上配置有波长转换部件。波长转换部件的形状例如为板状或片状,例如含有荧光体。需要说明的是,在发光元件20上配置有波长转换部件等的情况下,图2是透过了波长转换部件等的图。

如图2所示,在俯视中,各发光元件20的形状为长方形。发光元件20例如为发光二极管(Light Emitting Diode:LED)。在俯视中,在使发光区域19的长度方向(下面称为“X方向”)的发光元件20的排列距离为Px、使发光区域19的宽度方向(下面称为“Y方向”)的发光元件20的排列距离为Py时,在X方向上相邻的发光元件20的中心间的距离d

更一般地来说,一个发光元件20的中心与距离该一个发光元件20在X方向上位于a个之前、在Y方向上位于b个之前的其它的发光元件20的中心的距离d

在发光模块1中,基于来自外部的信号,控制部11对多个发光元件20的发光进行控制。例如控制部11分时将发光元件20控制为256个灰度。控制部11能够对发光元件20分别进行控制。需要说明的是,控制部11也可以通过控制向各发光元件20供给的电流的大小,对各发光元件20的发光进行控制。这样,通过控制部11针对多个发光元件20的每一个控制发光的灰度,能够在多个发光元件20整体实现各种亮灯模式。另外,在第一实施方式中,控制部11预测各发光元件20的温度。

接着,对第一实施方式的发光模块的温度预测方法进行说明。

图4是表示第一实施方式的发光模块的温度预测方法的流程图。

图5是表示图4的步骤S1的流程图。

图6是表示图4的步骤S3的流程图。

第一实施方式的发光模块的温度预测方法是包括多个发光元件20的发光模块1的温度预测方法。第一实施方式的发光模块的温度预测方法具有基于多个发光元件20的亮灯模式、推测多个发光元件20的温度的工序。通过图4所示的步骤S1、S2及S3,能够实现该工序。在第一实施方式中,控制部11执行用于如下说明的温度预测的运算处理。需要说明的是,在本说明书中提及的“预测”,包括推测当前或未来的状态。

如图4所示,推测多个发光元件20的温度的工序具有:基于多个发光元件20的亮灯模式,针对多个发光元件20的每一个,算出表示相当于发光元件20具有的热量的数据的变量Σh,由此而得到多个变量Σh的工序(步骤S1);对多个发光元件20之中一部分发光元件20的温度进行测量的工序(步骤S2);使用在测量该温度的工序中得到的测量值,对变量Σh进行转换,由此而得到剩余的发光元件20的温度的工序(步骤S3)。

下面,更详细地进行说明。

首先,如图4的步骤S1所示,基于多个发光元件20的亮灯模式,针对多个发光元件20的每一个,算出表示相当于发光元件20具有的热量的数据的变量Σh,由此而得到多个变量Σh。

下面,详细地说明步骤S1的内容。

首先,如图5的步骤S11所示,从发光模块1的外部向控制部11输入表示亮灯模式的信号。在本说明书中提及的“亮灯模式”,是指通过控制各发光元件20的发光灰度,由发光模块1所有的发光元件20实现的明暗模式。需要说明的是,也可以替代从发光模块1的外部输入表示亮灯模式的信号,而由控制部11生成亮灯模式。

图7A及图7B是对表示亮灯模式的信号的例子进行表示的图。

需要说明的是,在图7A及图7B中,为了简化附图,由(7×7)的矩阵表示了亮灯模式,但实际上,优选针对一个发光元件20,对应一个数值。因此,例如亮灯模式由(64×256)的矩阵进行表示。

在图7A及图7B所示的例子中,表示亮灯模式的信号为每个发光元件20的亮灯率(%)的数值的排列。在分时控制发光元件20的情况下,“亮灯率”例如是该发光元件20正在亮灯的时间相对于一个亮灯期间的比例。在电流控制发光元件20的情况下,“亮灯率”例如是向该发光元件20供给的电流值相对于最大电流值的比例。在图7A及图7B中,“100(%)”表示以最亮灰度亮灯,“0(%)”表示灭灯。例如,在将发光元件20分时控制为0~255的256个灰度的情况下,255表示“100(%)”,0表示“0(%)”。

图7A所示的亮灯模式是使发光区域19的中心附近强烈发光的模式,图7B所示的亮灯模式是使发光区域19的上部强烈发光的模式。但是,亮灯模式不限于上述例子。

接着,如图5的步骤S12所示,基于亮灯模式,针对各发光元件20,算出相当于接受的热量总和的变量Σh。

在如下的说明中,将算出变量的对象之一的发光元件作为“发光元件20a”,将向发光元件20a传导热的其它的发光元件作为“发光元件20b”。当某发光元件20b亮灯时,该发光元件20b发热。该热量对该发光元件20b自身进行加热,并且也向该发光元件20b的周围传导,对周围的发光元件20也进行加热。因此,某发光元件20a的温度除了受到该发光元件20a自身的亮灯状态的影响以外,还受到周围的发光元件20b的亮灯状态的影响。因此,为了预测某发光元件20a的温度,优选算出该发光元件20a从其自身接受的热量与从周围的发光元件20b接受的热量的总和。周围的发光元件20b的亮灯状态依赖于亮灯模式。

具体而言,设定表示某发光元件20a从其发光元件20a自身及其它的发光元件20b接受的热量的函数f(d)。粗略地表示,该函数f(d)是距离热源的距离与从该热源接受的热量的函数。详细地表示,该函数f(d)是表示相当于一个发光元件20a从一个发光元件20a或者其它的发光元件20b接受的热量的数据与相当于一个发光元件20a和该一个发光元件20a或者其它的发光元件20b的距离的数据的关系的函数。

例如,在使一个发光元件20a从一个发光元件20a或者其它的发光元件20b接受的热量为h、使一个发光元件20a自身从一个发光元件20a接受的热量或者其它的发光元件20b自身从该其它的发光元件20b接受的热量为h

h=f(d)=h

在一个发光元件20a自身发光时,因为距离d为0,所以该一个发光元件20a接受的热量h为h=h

图8是表示横轴为发光元件的位置、纵轴为热量h的函数f(d)的例子的曲线图。

图8的横轴表示的位置是以正在发光的其它的发光元件20b的位置为基准的X方向或者Y方向的位置。针对图8所示的标绘,图8的横轴表示的位置的绝对值相当于上述的距离d。在图8中,热量h

接着,基于亮灯模式,对函数f(d)进行卷积。由此,针对多个发光元件20的每一个,算出相当于接受的热量h总和的变量Σh。

下面,针对函数f(d)的卷积进行说明。在如下的说明中,为了简化说明,针对只有两个发光元件20a及20b亮灯、其它的发光元件20都灭灯的情况进行说明。另外,使衰减率r为0.8,使排列距离Px及Py都为1。

图9A是表示亮灯模式的例子的图。图9B是表示相当于一个发光元件20a影响其自身及周围的热量的数据的例子的图。图9C是表示相当于其它的发光元件20b影响其自身及周围的热量的数据的例子的图。图9D是表示相当于一个发光元件20a与其它的发光元件20b影响其自身及周围的热量的数据之和的图。需要说明的是,为了简化说明,在如下的说明中,有时将“相当于…热量的数据”简单称为“热量”。

如图9A所示,假设一个发光元件20a的亮灯率为100%,其它的发光元件20b的亮灯率为50%,除此以外的发光元件20的亮灯率为0%的情况。需要说明的是,在图9A中,未图示“0%”。

在图9B中,只表示了一个发光元件20a影响其自身及周围的热量,未表示其它的发光元件20b影响的热量。在该情况下,根据上述数式(1),一个发光元件20a的热量为100,距离一个发光元件20a越远的发光元件20,热量越小。根据上述数式(1),其它的发光元件20b接受的热量为100×0.8

在图9C中,只表示其它的发光元件20b影响其自身及周围的热量,未表示一个发光元件20a影响的热量。在该情况下,根据上述数式(1),其它的发光元件20b的热量为50,距离其它的发光元件20b越远的发光元件20,热量越小。根据上述数式(1),一个发光元件20a接受的热量为50×0.8

通过将图9B所示的数值与图9C所示的数值相加,得到图9D所示的矩阵。这样,针对多个发光元件20的每一个,算出相当于接受的热量h总和的变量Σh。例如,相当于一个发光元件20a接受的热量总和的变量Σh为100+32=132,相当于其它的发光元件20b接受的热量总和的变量Σh为50+64=114。

图10是表示与多个发光元件对应的多个变量的图。

如上所述,在发光模块1设有多个发光元件20以及多个温度传感器12,但温度传感器12的数量比发光元件20的数量少。因此,虽然一部分发光元件20与温度传感器12的位置对应,但剩余的发光元件20未对应于温度传感器12的位置。将与温度传感器12的位置对应的发光元件20的变量Σh作为“第一变量组”,将除此以外的发光元件20的变量Σh作为“第二变量组”。在图10中,涂有阴影的单元格中记载的变量为第一变量组,未涂有阴影的单元格中记载的变量为第二变量组。

需要说明的是,函数f(d)的卷积可以针对发光模块1所有的发光元件20进行,也可以只针对求出变量Σh的发光元件20附近的发光元件20进行。通过只针对附近的发光元件20进行卷积,能够减少计算量。例如也可以只针对从作为对象的发光元件20开始、在X方向两侧位于十个以内、在Y方向两侧位于十个以内的发光元件20进行计算。在该情况下,以作为对象的发光元件20为中心,针对(21×21)的范围进行卷积。

另外,函数f(d)的卷积可以通过每次对上述数式(1)计算来进行,也可以通过利用了内核的滤波处理来执行。在该情况下,预先利用上述数式(1),计算内核系数,创建内核。然后,使内核的中心单元格与图7A所示的表示亮灯模式的矩阵之中相当于求出变量Σh的发光元件20的单元格对齐,针对内核重叠的单元格,求出各热量与内核系数的乘积,将所有乘积的总和作为该发光元件20的变量Σh。

图11是表示函数f(d)的卷积所使用的内核的例子的图。

图11的各单元格中记载的数值为内核系数。在图11所示的例子中,热量h

这样,通过针对所有的发光元件20得到变量Σh,图4的步骤S1结束。

接着,如图4的步骤S2所示,利用多个温度传感器12,对与各温度传感器12对应的发光元件20的温度进行测量。由此,对在发光模块1设置的多个发光元件20之中一部分发光元件20的温度进行测量。这样,针对多个温度传感器12的各温度传感器,能够得到温度的测量值。

图12是表示一部分发光元件的温度的测量值的例子的图。

图12所示的矩阵对应于图10所示的矩阵。在图12中,空白单元格表示未对应于温度传感器12、未进行温度测量的发光元件。如图10及图12所示,测量对应于第一变量组的发光元件20的温度,未测量对应于第二变量组的发光元件20的温度。

接着,如图4的步骤S3所示,得到在发光模块1设置的多个发光元件20之中剩余的发光元件20、即与未对应于温度传感器12的第二变量组对应的发光元件20的温度。

下面,详细地说明步骤S3的内容。

如图6的步骤S31所示,求出将上述的第一变量组转换为多个温度传感器12的测量值的转换系数K1及K2。在使多个温度传感器12的测量值的平均值为Sen_a、使上述测量值的最大值与最小值之差为Sen_r、使第一变量组的平均值为Sim_a、使第一变量组的最大值与最小值之差为Sim_r时,利用如下数式(2)及(3),对转换系数K1及K2进行定义。

K1=Sen_r/Sim_r(2)

K2=Sen_a-Sim_a×K1(3)

转换系数K1是温度传感器12的测量值的最大值与最小值之差Sen_r相对于第一变量组的最大值与最小值之差Sim_r的比值。使用转换系数K1,能够使第一变量组的最大值与最小值之差和温度传感器12的测量值的最大值与最小值之差一致。

转换系数K2是温度传感器12的测量值的平均值Sen_a与由转换系数K1转换的第一变量组的平均值(Sim_a×K1)之差。使用转换系数K2,能够使由转换系数K1转换的第一变量组的平均值与温度传感器12的测量值的平均值一致。

当使用图10所示的数值例计算第一变量组的平均值Sim_a、以及第一变量组的最大值与最小值之差Sim_r,则结果如下。

Sim_a=83.1875

Sim_r=114-61=53

当使用图12所示的数值例计算测量值的平均值Sen_a、以及测量值的最大值与最小值之差Sen_r,则结果如下。

Sen_a=128.5625(℃)

Sen_r=142-110=32(℃)

因此,当使用图10及图12所示的数值例计算转换系数K1及K2,则结果如下。

K1=Sen_r/Sim_r=32/53=0.6038

K2=Sen_a-Sim_a×K1=78.334

接着,如图6的步骤S32所示,使用转换系数K1及K2,对第二变量组进行转换,由此而得到剩余的发光元件20的温度。具体而言,在将发光元件20的温度推测值作为T时,利用如下数式(4)算出温度的推测值T。

T=K1×Σh+K2 (4)

这样,执行步骤S3,能够得到剩余的发光元件20的温度。

图13A及图13B是表示发光元件20的温度的推测值的例子的图。

在图13A及图13B中,使用图10及图12所示的数值例计算推测值T。

在图13A所示的例子中,作为发光元件20的温度的预测值,针对对应于温度传感器12的发光元件20,使用温度传感器12的测量值,针对未对应于温度传感器12的发光元件20,使用利用上述数式(4)对第二变量组进行了转换的推测值T。使用了温度传感器12的测量值的单元格涂有阴影。

在图13B所示的例子中,针对所有的发光元件20,使用了由上述数式(4)得到的推测值T。即,除了第二变量组以外,第一变量组也利用上述数式(4)进行转换。在该情况下,温度传感器12的测量值只使用为算出转换系数K1及K2的数据。

控制部11对各发光元件20的温度的预测值进行监测。而且,控制部11在某发光元件20的温度的预测值超过预先设定的上限值的情况下,使该发光元件20的发光强度降低或使之灭灯。此时,针对超过了上限值的发光元件20附近的发光元件20,也可以使发光强度降低或者使之灭灯。

接着,针对第一实施方式的效果进行说明。

根据第一实施方式,基于发光元件20的亮灯模式,利用数量比发光元件20少的温度传感器12,能够对所有的发光元件20的温度进行预测。由此,能够对所有的发光元件20的温度进行管理,避免或抑制因过热而使一部分发光元件20损坏。

另外,根据第一实施方式,因为在发光模块1内设置的控制部11对发光元件20的温度进行预测,所以,即使没有由外部的运算装置等进行的辅助操作,也能够独立对发光元件20的温度进行管理。

<第二实施方式>

第二实施方式是具有发光模块的车辆单元的实施方式。

在第二实施方式中,利用在车辆设置的控制部,对发光元件的温度进行预测。

图14是表示第二实施方式的车辆单元的图。

如图14所示,第二实施方式的车辆单元100具有发光模块2、以及对发光模块2进行控制的控制部50。发光模块2具有配线基板10、以及在配线基板10配置的多个发光元件20。控制部50基于多个发光元件20的亮灯模式,推测多个发光元件20的温度。

在车辆单元100中,具有:具有前照灯120的车辆110、以及对车辆110整体进行控制的电子控制单元(Electronic Control Unit:ECU)130。发光模块2为前照灯120的光源。前照灯120例如为可变配光型前照灯(Adaptive Driving Beam:ADB(自适应远光灯系统))。控制部50包括在ECU130中。需要说明的是,控制部50也可以与ECU130不同地进行配置。

发光模块2与第一实施方式的发光模块1相比,不同之处在于控制部11不对发光元件20的温度进行预测。发光模块2的除上述以外的结构都与第一实施方式的发光模块1相同。需要说明的是,发光模块2的控制部11也可以能够对发光元件20的温度进行预测。

接着,针对第二实施方式的温度预测方法进行说明。

图15是表示第二实施方式的温度预测方法的块图。

如图15所示,在第二实施方式中,从ECU130向发光模块2输出表示发光元件20的亮灯模式的信号。ECU130可以存储有亮灯模式,也可以基于外部传感器的检测结果等生成亮灯模式。

当向发光模块2的控制部11输入表示亮灯模式的信号时,控制部11对发光元件20的亮灯进行控制。然后,温度传感器12对一部分发光元件20的温度进行测量,将表示该测量值的数据向ECU130的控制部50输出。控制部50基于亮灯模式及温度的测量值,对所有的发光元件20的温度进行预测。该温度预测方法如在第一实施方式中的说明。

控制部50针对温度的预测值超过容许范围的上限值的发光元件20及其附近的发光元件20,也可以生成使发光强度降低或者使之灭灯的亮灯控制信号,并向发光模块2的控制部11输出。

根据第二实施方式,能够由在发光模块2的外部设置的控制部50对发光元件20的温度进行预测。由此,能够简化发光模块2的控制部11的结构。另外,也可以基于温度的预测值,变更亮灯模式自身。第二实施方式的除上述以外的其它结构、方法及效果都与第一实施方式相同。

<第三实施方式>

第三实施方式的温度预测方法是基于亮灯模式对发光元件的温度进行预测、并将预测结果输出的方法。

图16是表示第三实施方式的温度预测方法的块图。

如图16所示,在第三实施方式中,从外部向发光模块3及计算机200输入表示发光元件20的亮灯模式的信号。发光模块3与第一实施方式的发光模块1相比,不同之处在于控制部11未对发光元件20的温度进行预测。需要说明的是,发光模块3的控制部11也可以能够对发光元件20的温度进行预测。另外,计算机200可以为通用的计算机,也可以为专门的计算机。

当向发光模块3的控制部11输入表示亮灯模式的信号时,控制部11依照亮灯模式使发光元件20亮灯。然后,温度传感器12对一部分发光元件20的温度进行测量,并将表示该测量值的数据向计算机200输出。计算机200基于从外部输入的亮灯模式及从发光模块3输入的温度的测量值,对所有的发光元件20的温度进行预测。该温度预测方法如在第一实施方式中的说明。然后,计算机200将发光元件20的温度的预测值向外部输出。

计算机200也可以通过执行程序,执行上述的运算处理。该程序是包括多个发光元件20的发光模块3的温度预测程序,并且是在计算机200中基于多个发光元件20的亮灯模式使推测多个发光元件20的温度的工序执行的程序。

该程序也可以是在计算机200中执行如下工序的程序,即,该工序包括:基于多个发光元件20的亮灯模式,针对多个发光元件20的每一个,算出表示相当于发光元件20具有的热量的数据的变量Σh,由此而得到多个变量Σh的工序;使用多个发光元件20之中一部分发光元件20的温度的测量值,对变量Σh进行转换,由此而得到剩余的发光元件20的温度的工序。

根据第三实施方式,在创建了新的亮灯模式的情况下,在安装该亮灯模式之前,能够从发光元件的温度的角度出发,评估该亮灯模式。第三实施方式的除上述以外的其它结构、方法及效果与第一实施方式相同。

<第四实施方式>

第四实施方式的温度预测方法是在第一实施方式的温度预测方法中、对因高度方向(Z方向)上温度传感器12与发光元件20的距离而产生的误差进行校正的例子。

图17是表示本实施方式的发光模块的一部分剖视放大图。

如图17所示,本实施方式的发光模块的结构与第一实施方式的发光模块1相同。在发光模块1中,在模块基板30上配置有配线基板10,在配线基板10上配置有多个发光元件20。

因为发光模块1的温度传感器12在配线基板10内的传感器层10s进行配置,所以在高度方向(Z方向)上与发光元件20分离。因此,特别在传感器层10s与发光元件20的距离较大的情况下,温度传感器12的测量值可能与发光元件20实际的温度的偏差明显。发光元件20实际的温度例如为发光元件20内的发光层的温度。在本实施方式中,对于在第一实施方式中说明的数式(4),增加了用于校正该偏差的校正项ΔTjs。由此,能够精度更好地推测发光元件20实际的温度。

在本实施方式中,使发光元件20的温度的推测值为Tj,使表示相当于发光元件20具有的热量的数据的变量为Σh,使转换系数为K1及K2,使校正项为ΔTjs。然后,利用如下数式(5)算出温度的推测值Tj。需要说明的是,变量Σh、以及转换系数K1及K2与所述第一实施方式相同。

另外,使多个温度传感器12的测量值之中的最大值为Sen_max,使最小值为Sen_min,使热扩散系数为b。然后,利用如下数式(6)算出校正项ΔTjs。热扩散系数b是在将某发光元件20至位于该发光元件20正下方的温度传感器12的距离作为单位距离时,热量在该单位距离上传递的比例。单位距离例如是发光元件20的发光层与传感器层10s的最短距离。热扩散系数b是取决于发光模块的结构的系数,采用比0大、且不足1的值。在一个例子中,热扩散系数b为0.8。

Tj=K1×Σh+K2+ΔTjs(5)

ΔTjs={Sen_max-(1-b)×Sen_min}/b-Sen_max (6)

下面,对上述数式(6)的导出过程进行说明。

图18是纵轴为温度、表示本实施方式的前提条件的图。

在图18中,将多个温度传感器的测量值按照温度的降序进行排列。另外,只图示了在温度传感器的正上方配置的发光元件。

如图18所示,在本实施方式中,设定有如下两个前提条件。

(第一前提条件)某发光元件20的温度与位于该发光元件20正下方的温度传感器12的测量值的差ΔTjs针对所有的温度传感器12是相同的。

(第二前提条件)在将于测量值最高的温度传感器12的正上方配置的发光元件20至测量值最低的温度传感器12的距离作为n×单位距离时,可以由b

在使从发光元件20释放的热量为ΔT时,图18所示的温度差A及温度差B可以如如下数式(7)及(8)进行表示。需要说明的是,温度差A表示测量值最高的温度传感器12的温度与在其正上方配置的发光元件20的温度之差。温度差B表示在测量值最高的温度传感器12的正上方配置的发光元件20的温度与测量值最低的温度传感器12的温度之差。

A=ΔTjs=(1-b)×ΔT=Tj-Sen_max(7)

B=(1-b

根据上述数式(7)及(8),比(A/B)的值为如下数式。

A/B={(1-b)×ΔT}/{(1-b

因为b比0大且不足1,所以当n足够大时,(1-b

(1-b)=(Tj-Sen_max)/(Tj-Sen_min)

上述数式可以如下依次变形。

(1-b)×(Tj-Sen_min)=(Tj-Sen_max)

(1-b)×Tj-(1-b)×Sen_min=Tj-Sen_max

Tj-b×Tj-(1-b)×Sen_min=Tj-Sen_max

Tj-b×Tj-Tj=-Sen_max+(1-b)×Sen_min

b×Tj=Sen_max-(1-b)×Sen_min

Tj={Sen_max-(1-b)×Sen_min}/b(9)

根据上述数式(7),因为ΔTjs=Tj-Sen_max,所以当在该式中代入上述数式(9)时,则为如下数式。

ΔTjs={Sen_max-(1-b)×Sen_min}/b-Sen_max

由此,能够导出上述数式(6)。

接着,针对本实施方式的效果进行说明。

根据本实施方式,通过在上述数式(5)中设有上述数式(6)所示的校正项ΔTjs,对因高度方向(Z方向)上发光元件20与温度传感器12的距离而产生的温度差进行校正,能够更准确地预测发光元件20的温度。

<试验例>

针对表示本实施方式的效果的试验例进行说明。

在本试验例中,准备第一实施方式的发光模块1,利用第一实施方式的温度预测方法、以及第四实施方式的温度预测方法,对各发光元件20的温度进行了预测。另外,利用基于热阻测量仪的VF法,从发光模块1的外部对各发光元件20的温度实际进行了测量。VF法例如是利用因热而产生的发光元件的VF变化、对发光元件的温度进行测量的方法。需要说明的是,例如也可以利用辐射温度计,对发光元件的温度进行测量。针对十六种亮灯模式进行上述的温度预测与实测,对推测值与实测值的差进行了评估。

图19是横轴表示实施方式、纵轴为推测误差、将第一实施方式与第四实施方式的预测精度进行比较的图。

图20是针对典型的三种亮灯模式、比较第一实施方式与第四实施方式的预测精度的图。

需要说明的是,推测误差是指从推测值减去实测值后的值。

即,推测误差(℃)=推测值(℃)-实测值(℃)。

推测值是利用第一实施方式或者第四实施方式的温度预测方法进行预测的值,实测值是利用基于热阻测量仪的VF法进行测量的值。

如图19所示,作为针对十六种亮灯模式进行评估的结果,在第一实施方式的温度预测方法中,推测误差的平均值为-3℃,最大值与最小值的差为10.9℃。另一方面,在第四实施方式的温度预测方法中,推测误差的平均值约为0℃,最大值与最小值的差为4.5℃。

如图20所示,在典型的三种亮灯模式、即宽配光模式、窄配光模式、边缘配光模式的任一模式中,第四实施方式都能够比第一实施方式精度良好地进行推测。特别是在窄配光模式及边缘配光模式中,第四实施方式的推测误差较小。

这样,根据第四实施方式,能够比第一实施方式更高精度地预测发光元件的温度。

所述的各实施方式是体现本发明的例子,本发明不限于上述实施方式。例如在所述的各实施方式中,对若干个结构主要部件或者工序的增加、删除或者变更也包含在本发明中。另外,所述的各实施方式可以相互组合来实施。

例如,发光模块的结构不限于所述的例子,只要至少具有多个发光元件即可。在所述的各实施方式中,表示了发光元件20排列为矩阵状的例子,但本发明不限于此。发光元件20例如可以排列为锯齿状,也可以排列为同心圆状。

另外,在所述的各实施方式中,表示了利用在配线基板10设置的温度传感器12对发光元件20的温度进行测量的例子,但温度的测量方法不限于此。例如,也可以利用在配线基板10的外部设置的装置对发光元件20的温度进行测量。

此外,在所述的各实施方式中,作为转换系数,表示了算出用于使第一变量组的最大值与最小值之差和测量值的最大值与最小值之差一致的转换系数K1、以及用于使第一变量组的平均值与测量值的平均值一致的转换系数K2的例子,但本发明不限于此。例如,也可以替代最大值与最小值之差,而使标准偏差一致,也可以替代平均值,使中央值或者最频值一致。

此外,在所述的各实施方式中,作为表示热量h的函数f(d),表示了利用指数函数的例子,但本发明不限于此。例如,也可以利用一次函数。在该情况下,例如上述函数可以表示为h=h

实施方式包括如下的方式。

(附记1)

一种发光模块的温度预测方法,是包括多个发光元件的发光模块的温度预测方法,

具有基于所述多个发光元件的亮灯模式、推测所述多个发光元件的温度的工序。

(附记2)

如附记1所述的发光模块的温度预测方法,

推测所述多个发光元件的温度的工序具有:

基于所述多个发光元件的亮灯模式,针对所述多个发光元件的每一个,算出表示相当于所述发光元件具有的热量的数据的变量,由此而得到多个所述变量的工序;

对所述多个发光元件之中一部分发光元件的温度进行测量的工序;

使用在测量所述温度的工序中得到的测量值,对所述变量进行转换,由此而得到剩余的所述发光元件的温度的工序。

(附记3)

如附记2所述的发光模块的温度预测方法,

所述发光模块包括配置有所述多个发光元件的配线基板,所述配线基板包括数量比所述多个发光元件少的多个温度传感器,

对所述温度进行测量的工序利用所述多个温度传感器对所述一部分发光元件的温度进行测量。

(附记4)

如附记3所述的发光模块的温度预测方法,

得到所述多个变量的工序为如下的工序,即,基于所述多个发光元件的亮灯模式,对表示相当于一个所述发光元件从所述一个发光元件或者其它的所述发光元件接受的热量的数据与相当于所述一个发光元件和所述一个发光元件或者所述其它的发光元件的距离的数据的关系的函数进行卷积,由此而针对所述多个发光元件的每一个,算出相当于接受的热量总和的变量,从而得到由与所述温度传感器的位置对应的第一变量组、以及除此以外的第二变量组形成的多个变量,

得到所述发光元件的温度的工序具有:

求出将所述第一变量组转换为所述多个温度传感器的测量值的转换系数的工序;

使用所述转换系数对所述第二变量组进行转换,由此而得到所述发光元件的温度的工序。

(附记5)

如附记4所述的发光模块的温度预测方法,

在使所述一个发光元件从所述一个发光元件或者所述其它的发光元件接受的热量为h、使所述一个发光元件从所述一个发光元件自身接受的热量或者所述其它的发光元件从所述其它的发光元件自身接受的热量为h

h=h

(附记6)

如附记4或5所述的发光模块的温度预测方法,

在使所述转换系数为K1及K2、使所述多个温度传感器的测量值的平均值为Sen_a、使所述测量值的最大值与最小值的差为Sen_r、使所述第一变量组的平均值为Sim_a、使所述第一变量组的最大值与最小值的差为Sim_r时,所述转换系数K1及K2如下进行定义。

K1=Sen_r/Sim_r

K2=Sen_a-Sim_a×K1

(附记7)

如附记6所述的发光模块的温度预测方法,

在使表示所述一个发光元件接受的热量总和的变量为Σh、使所述一个发光元件的温度的推测值为T时,利用如下数式算出所述温度的推测值T。

T=K1×Σh+K2

(附记8)

如附记6所述的发光模块的温度预测方法,

在使表示所述一个发光元件接受的热量总和的变量为Σh、使校正项为ΔTjs、使所述多个温度传感器的测量值之中的最大值为Sen_max、使最小值为Sen_min、使所述一个发光元件至位于所述一个发光元件正下方的所述温度传感器的距离为单位距离时,在使于该单位距离上传递热量的比例即热扩散系数为b、使所述一个发光元件的温度的推测值为Tj时,利用如下数式算出所述温度的推测值Tj。

Tj=K1×Σh+K2+ΔTjs

ΔTjs={Sen_max-(1-b)×Sen_min}/b-Sen_max

(附记9)

如附记1~8中任一项所述的发光模块的温度预测方法,

所述多个发光元件排列为矩阵状。

(附记10)

一种发光模块,具有:

配线基板;

多个发光元件,其配置在所述配线基板;

所述配线基板具有基于所述多个发光元件的亮灯模式、推测所述多个发光元件的温度的控制部。

(附记11)

如附记10所述的发光模块,

所述控制部,

基于所述多个发光元件的亮灯模式,针对所述多个发光元件的每一个,算出表示相当于所述发光元件具有的热量的数据的变量,由此而得到多个所述变量,

使用所述多个发光元件之中一部分发光元件的温度的测量值,对所述变量进行转换,由此而得到剩余的所述发光元件的温度。

(附记12)

如附记11所述的发光模块,

所述配线基板还具有数量比所述多个发光元件少的多个温度传感器,

所述温度的测量值由所述多个温度传感器进行测量。

(附记13)

如附记12所述的发光模块,

所述控制部,

基于所述多个发光元件的亮灯模式,对表示相当于一个所述发光元件从所述一个发光元件或者其它的所述发光元件接受的热量的数据与相当于所述一个发光元件和所述一个发光元件或者所述其它的发光元件的距离的数据的关系的函数进行卷积,由此而针对所述多个发光元件的每一个,算出相当于接受的热量总和的变量,从而得到由与所述温度传感器的位置对应的第一变量组、以及除此以外的第二变量组形成的多个变量,

求出将所述第一变量组转换为所述多个温度传感器的测量值的转换系数,

使用所述转换系数对所述第二变量组进行转换,由此而得到所述发光元件的温度。

(附记14)

如附记10~13中任一项所述的的发光模块,

所述多个发光元件排列为矩阵状。

(附记15)

一种车辆单元,具有:

发光模块,其具有配线基板、以及在所述配线基板配置的多个发光元件;

控制部,其对所述发光模块进行控制;

所述控制部基于所述多个发光元件的亮灯模式,推测所述多个发光元件的温度。

(附记16)

如附记15所述的车辆单元,

所述控制部,

基于所述多个发光元件的亮灯模式,针对所述多个发光元件的每一个,算出表示相当于所述发光元件具有的热量的数据的变量,由此而获得多个所述变量,

使用所述多个发光元件之中一部分发光元件的温度的测量值,对所述变量进行转换,由此而得到剩余的所述发光元件的温度。

(附记17)

如附记16所述的车辆单元,

所述配线基板还具有数量比所述多个发光元件少的多个温度传感器,

所述温度的测量值由所述多个温度传感器进行测量。

(附记18)

如附记17所述的车辆单元,

所述控制部,

基于所述多个发光元件的亮灯模式,对表示相当于一个所述发光元件从所述一个发光元件或者其它的所述发光元件接受的热量的数据与相当于所述一个发光元件和所述一个发光元件或者所述其它的发光元件的距离的数据的关系的函数进行卷积,由此而针对所述多个发光元件的每一个,算出相当于接受的热量总和的变量,从而得到由与所述温度传感器的位置对应的第一变量组、以及除此以外的第二变量组形成的多个变量,

求出将所述第一变量组转换为所述多个温度传感器的测量值的转换系数,

使用所述转换系数对所述第二变量组进行转换,由此而得到所述发光元件的温度。

(附记19)

如附记15~18中任一项所述的车辆单元,

所述发光模块为车辆的前照灯的光源,

所述控制部包括在所述车辆的ECU中。

附图标记说明

1,2,3发光模块;10配线基板;10s传感器层;11控制部;12温度传感器;19发光区域;20,20a,20b发光元件;30模块基板;40树脂;41引线;50控制部;100车辆单元;110车辆;120前照灯;130电子控制单元(Electronic Control Unit:ECU);200计算机;Px,Py排列距离;d

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