CN105291957A - 一种车辆智能轨迹显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露了一种车辆智能轨迹显示装置，包括多个照明单元和与所述各个照明单元互相匹配的多个滑轨，所述滑轨上包括至少一个轨道与所属至少一个照明单元外侧面滑动装置相匹配，使得所述照明单元能够沿着滑轨上的轨道滑动；每个照明单元通过一个弹性部件被压附到所述互相匹配的滑轨，所述多个滑轨通过一个安装框架互相固定，使得所述多个滑轨具有固定的相对形状；在车辆行驶方向发生变化时，驱动所述滑轨的移动距离与车辆行驶方向信号的数值相对应，每个照明单元沿着各自匹配的滑轨上的轨道滑行，各个照明单元照射到路面形成的光斑连接形成对应接收到的行驶方向信号的轨迹。

Description

一种车辆智能轨迹显示装置

技术领域

本发明属于汽车零部件领域，具体涉及一种车辆轨迹显示装置，特别涉及一种车辆智能轨迹轨迹显示装置。

背景技术

随着汽车安全要求的提升以及电子技术的进步，各种智能化的汽车零部件或者车载控制器具有了智能控制的功能。比如随动转向灯能够帮助驾驶员对行进路线的照明，但是对于车前障碍物或前方以及侧后方行人的提醒却无法通过这些传统的照明系统实现。比如在下述情况中：在进入人流密集的居民区行驶时，如果前方有慢速行走的行人占用了道路但是不适合用喇叭提醒带来噪音；在晚间没有路灯照明的区域，狭窄的转弯口驾驶人员无法根据当前有限的车灯照明来判断当前的移动方向是否会偏出道路；较长的车辆在转弯时前后轮存在转弯半径差，后轮转弯半径小于前轮这会对位于车辆后方的行人造成威胁。现有技术虽然也有描述部分车辆轨迹显示系统，如JP2004-299651，但是这些显示系统为了反应方向盘在不同旋转角度时发生的轨迹变化，需要复杂的控制系统计算和修正照射轨迹，并通过上下和左右方向的运动，使得光线显示车辆前方运动轨迹，这会使得系统过于复杂和昂贵。同时由于显示系统的光源设置在前方或后方的大灯中，这些位置所能照射到的区域很难全面反映车辆经过时可能经过的轨迹。

业内需要一种简单的显示系统能够根据当前前进方向或者方向盘旋转方向，在车辆周围实时反应前方或者后方的轨迹，而且需要结构简单成本低廉，且性能稳定可靠。

发明内容

本发明提供了一种车辆智能轨迹显示装置，用于在地面上照射形成车辆外部轮廓将要的经过轨迹，其特征在于所述车辆轨迹显示装置包括：多个照明单元和与所述各个照明单元互相匹配的多个滑轨，所述滑轨上包括至少一个轨道与所属至少一个照明单元外侧面滑动装置相匹配，使得所述照明单元能够沿着滑轨上的轨道滑动；每个照明单元通过一个弹性部件被压附到所述互相匹配的滑轨，所述多个滑轨通过一个安装框架互相固定，使得所述多个滑轨具有固定的相对形状；一个方向信号接收端，接收车辆行驶方向信号；一个驱动装置根据接收到的车辆行驶方向信号驱动所述多个滑轨同时移动，所述滑轨的移动距离与车辆行驶方向信号的数值相对应，每个照明单元沿着各自匹配的滑轨上的轨道滑行，各个照明单元照射到路面形成的光斑连接形成对应接收到的行驶方向信号的轨迹。

其中所述照明单元是多个LED照明装置，驱动装置是电机或者气缸。

其中照明单元外侧面滑动装置包括一个滚动轮，所述滚动轮与滑轨上的轨道匹配。

车辆轨迹显示装置的方向信号接收端连接到车辆中央控制器，接收方向盘转向角度信号。所述方向信号接收端也可以选择连接到一个车辆方向侦测模块，所述车辆方向侦测模块包括一个陀螺仪和一个加速度计。由于车辆方向侦测模块可以后续自由改造的，所以能够本发明的智能轨迹显示装置与方向侦测模块结合可以使得本发明具有更广阔的应用范围。车辆方向侦测模块和车辆轨迹显示装置集成在一个车辆部件的壳体中，所述车辆部件选自前大灯、反光镜、尾灯之一，这样改装车用户就只需要购买具有智能轨迹显示功能的模块就能直接使用，不需要改动原装车辆线路。

本发明所述弹性部件一端连接到所属发光单元，另一端固定到一个固定端，使得所述发光单元照射角度随着滑轨的移动而变化。

车辆还包括车辆方向侦测模块和车辆后轮轨迹显示装置，所述车辆方向侦测模块包括一个陀螺仪和一个加速度计，所述车辆后轮轨迹显示装置接收来自车辆方向侦测模块产生的车辆行进方向和速度信号，并在车身行进方向右侧地面形成连接成线的车辆后轮行进轨迹。

所述车辆轨迹显示系统还包括位于车尾灯的倒车轨迹显示装置和车辆方向侦测模块，所述倒车轨迹显示装置接收来自车辆方向侦测模块产生的车辆倒车方向和速度信号，并在车上后方地面上形成连接成线的车辆倒车轨迹。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明车辆智能轨迹显示系统的整体示意图；

图2是本发明车辆智能轨迹显示系统工作第一实施例过程示意图；

图3是本发明车辆智能轨迹显示系统中后视镜放大图；

图4是本发明车辆智能轨迹显示系统的第二实施例过程示意图；

图5a、5b是本发明第二实施例中照射轨迹随方向转换的发光装置；

图6a是本发明第三实施例示意图；

图6b是本发明第四实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种车辆轨迹显示系统用于车辆运动中的轨迹显示，

图1示出了本发明实施例的车辆轨迹显示系统结构示意图，车辆100包括多个轮胎10，驾驶仓前部包括左后视镜21向前照射在地上形成驾驶员能够观察到的光斑轨迹41。图2是本发明车辆轨迹显示系统工作第一实施例过程示意图，其中车辆还包括左后视镜21和右后视镜22，两个后视镜还包括车辆轨迹显示装置(图中未示出)，车辆轨迹显示装置向车前下方向照射，形成的左右两侧的光斑轨迹41、42。位于右侧的障碍物60由于位于车辆前进方向上就会阻断光线传播路径，最终驾驶员可以根据光斑形状判断车辆前方是否能够直接通过。同时由于本发明显示的轨迹不会发声，所以在居民区内遇到前方行人时不需要鸣笛就能提示前方人员其已经占用了车辆的前方道路。

图2中的车辆轨迹显示装置在图3中示出了，图3中左侧是反光镜前视图，右侧是后视图。反光镜21通过一个连接部211连接到车体，其中反光镜前表面包括前向车辆轨迹显示窗210，进一步的反光镜还可以包括位于后侧面的反光镜片213和后向车辆轨迹显示窗214。

图4所示是本发明辆轨迹显示系统的第二实施例过程示意图，车辆在进行转向时本发明轨迹显示系统的工作过程。在较狭窄的转弯路口或者道路转弯口正好有停放的车辆或站立的行人导致可选的行进路径有限时需要精确的掌握车辆轨迹才不会造成碰撞。本发明车辆轨迹显示系统能够根据驾驶员对方向盘的旋转角度相应的调节车辆轨迹显示系统照射光线的方向，在车辆前方形成弧形的轨迹光斑如图4中所示的轨迹43、44。由于车辆前后轮存在转向半径差别，在转向过程中后轮会更靠近路边沿，对于车体较长的车辆来说会发生车头转向移动到目标车道的同时，车尾会压上上街沿或者行人没有与车辆保持足够距离而发生碰撞，被车尾扫到对交通安全造成严重威胁。为了避免这一情况出现本发明后向轨迹显示系统能够根据方向盘旋转角度自动实现对车尾行进轨迹的显示如图4中的轨迹44，这些轨迹既能提示车辆周围行人不要进入车辆轨迹显示线内以避免被扫到，也可以被驾驶员通过右侧反光镜观察到，以防止车辆后端越出路边沿。

图5a，5b是本发明第二实施例中实现照射轨迹随方向转换的发光装置，所述发光装置可以位于车辆前大灯中也可以位于反光镜中。图5a为发光装置的前视图，包括多个刚性材料如钢铁等制成的滑轨206a-206c，以及多个发光单元207a-207c，这些发光单元具有第一端连接到一个弹性部件，同时具有一个第二端发出方向性的光束。所述弹性部件如小型弹簧提供向下压力，使得这些发光单元被压迫到各自对应的滑轨206a-206c上，并沿着滑轨上的轨道移动。这些滑轨206a-206c通过一个固定框架互相机械固定，使得滑轨上轨道具有稳定的空间位置关系。这些轨道可以是凹陷轨道/突出轨道，相应的发光单元上也包括对应的突出轨道/凹槽与之匹配。发光单元上外周围也可以设置一个可以滚动的滑轮与滑轨上的轨道相匹配以减小滑动阻力，提高滑动的平顺性。本发明中多个发光单元207a-207c可以是一组LED灯，通过至少一根供电线电连接到车内电源。在具体运行过程中，驾驶员转动方向盘，车内控制器会将目标转向角度信号输出到驱动器，驱动器驱动对应的固定框架作水平或者其它方向的运动，相应的滑轨206a-206c也会做水平运动，所述多个发光单元被限制在滑轨上，沿着各自的轨道作横向运动，由于发光单元第一端是通过图5b中所示的弹性部件208连接到一个固定点的，所以随着滑轨的移动，各个发光单元的第二端会随着轨道作水平或者上下方向的移动，最终使得发光单元发出的光束的方向发生变化。如图5a所示不同轨道上的发光单元会上下相对移动，反映在照射出去的光束上会向前延伸或者向车体方向回退。

本发明所述驱动器可以选择电机或者微型气缸等机械传动部件，根据接收到转向角度信号驱动器作程度的移动，使得上述滑轨组206a-206c的水平移动距离与转向角度成正比。

图5b为发光装置顶视图，从图中可见滑轨从顶部的206a到底部的206c，其弯曲度变化逐渐减小，体现在输出光束上就是，随着转向角度的增加，照射出的光斑离车体最远的顶部发光单元产生的光束向外侧偏移会迅速增加，而产生的光斑靠近车体的向外偏移增加不明显，最终多个发光单元产生的光斑互相衔接形成的车辆预计行进轨迹43/44/45形成了弧形的轨迹，这些弧形的轨迹由上述滑轨形状的决定。不同的车辆型号和尺寸可以具有不同的滑轨，对应的就具有不同的预测轨道，在研发过程中确定了匹配具体车辆最佳轨道形状后就可以直接安装在车头的灯具或者反光镜中。

本发明的车辆轨迹显示装置可以根据需要选择配置，比如前向的轨迹显示可以设置在前大灯或者左右反光镜内，后向轨迹显示装置则可以只设置在右侧反光镜内，也可以同时设置在左右反光镜中。当设置在左右反光镜中时还可以作为倒车时的轨迹提示之用，根据如图5a、5b所示的实现照射轨迹随方向转换的发光装置，倒车轨迹也可以根据倒车时的方向盘旋转角度驱动相应的滑轨组作横行运动，最终使得倒车轨迹也会相应显示在车辆后方地面。如图6a所示为本发明第三实施例的，向右后方倒车时通过反光镜内的发光装置向后照射形成了车身右侧尾部运行轨迹47，左侧轨迹由于会被车身后部阻挡所以图中未显示。为了解决同样情况下左侧倒车轨迹显示问题，也可以进一步改进为，如图6b所示的本发明第四实施例，在车尾灯中设置本发明的车辆轨迹显示装置，投射到车辆后部外侧地面的轨迹反应了车尾部左侧和右侧的行进轨迹，同时两侧反光镜21、22内也可以加入实施例3所示设置车辆轨迹显示装置，只是此时投射位置位于车辆后轮外侧，反应的是前轮的倒车轨迹。

本发明所述的车辆轨迹显示装置除了可以根据驾驶员操控的方向盘转向角度来作出相应的轨迹调整，也可以根据一个车辆运动探测装置实现对车辆运行方向的预估。该车辆运动探测装置可以包括一个陀螺仪和一个加速度计，通过接收来自陀螺仪的方向信号和来自加速度计的加速度信号可以得到当前车辆的行驶方向和速度，由于车辆具有很大的惯性，所以根据这些参数可以预判下一时刻车辆行驶的精确方向，如果发现车辆与前一秒时间的行驶角度发生大的改变则判断已经发生了转向，可以控制车辆轨迹显示装置进入转向轨迹显示模式；如果发现车辆发生反向移动则可以控制车辆轨迹显示装置进入倒车轨迹显示模式；如果发现车辆行进方向发生大幅改变同时行进速度极低，如低于5km/H则自动判断进入拥挤路口转向模式，同时开通前向轨迹显示和侧面转向轨迹显示。采用车辆运动探测装置获取方向信息相对于通过方向盘转向信息获取方向信息具有巨大的优势：方向盘信号都是由整车厂商设计的中央控制器控制，并通过CAN总线等也车内大量传感器和动作部件相连接的，对于本发明提供的车辆轨迹显示装置来说，要想安装到新车上必须经过与各个整车厂商的合作才能添加进入新车系统，这个不仅成本高昂，而且增加了系统复杂度，同时对于已经售出的大量保有车辆，整车厂商不会为了添加一个功能而召回保有车辆对原有系统进行全面升级，这样做成本只会更高。如果将车辆运动探测装置与本发明车辆轨迹显示装置整合后形成模块的添加到车辆前大灯、反光镜、尾灯等车辆单独部件中，就不需要改变原车系统设置，只需要将原因传统部件更换为本发明带车辆运动探测装置与车辆轨迹显示装置的部件即可，无需任何更改。这样就可以简单的实现对全国几亿辆的保有车辆进行升级，对于整车厂商来说这样的功能添加也不需要增加额外的成本，具有很大的经济和技术价值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述车辆轨迹显示装置包括：

多个照明单元和与所述各个照明单元互相匹配的多个滑轨，所述滑轨上包括至少一个轨道与所属至少一个照明单元外侧面滑动装置相匹配，使得所述照明单元能够沿着滑轨上的轨道滑动；

每个照明单元通过一个弹性部件被压附到所述互相匹配的滑轨，所述多个滑轨通过一个安装框架互相固定，使得所述多个滑轨具有固定的相对形状；

一个方向信号接收端，接收车辆行驶方向信号；

一个驱动装置根据接收到的车辆行驶方向信号驱动所述多个滑轨同时移动，所述滑轨的移动距离与车辆行驶方向信号的数值相对应，每个照明单元沿着各自匹配的滑轨上的轨道滑行，

各个照明单元照射到路面形成的光斑连接形成对应接收到的行驶方向信号的轨迹。

2.根据权利要求1所述的车辆轨智能迹显示装置，其特征在于，所述照明单元是多个LED照明装置。

3.根据权利要求1所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述驱动装置是电机或者气缸。

4.根据权利要求1任所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述照明单元外侧面滑动装置包括一个滚动轮，所述滚动轮与滑轨上的轨道匹配。

5.根据权利要求1所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述车辆轨迹显示装置的方向信号接收端连接到车辆中央控制器，接收方向盘转向角度信号。

6.根据权利要求1所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述方向信号接收端连接到一个车辆方向侦测模块，所述车辆方向侦测模块包括一个陀螺仪和一个加速度计。

7.根据权利要求6所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述车辆方向侦测模块和车辆轨迹显示装置集成在一个车辆部件的壳体中，所述车辆部件选自前大灯、反光镜、尾灯之一。

8.根据权利要求1所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述弹性部件一端连接到所属发光单元，另一端固定到一个固定端，使得所述发光单元照射角度随着滑轨的移动而变化。

9.根据权利要求1所述的车辆智能轨迹显示装置，其特征在于，所述车辆还包括车辆方向侦测模块和车辆后轮轨迹显示装置，所述车辆方向侦测模块包括一个陀螺仪和一个加速度计，所述车辆后轮轨迹显示装置接收来自车辆方向侦测模块产生的车辆行进方向和速度信号，并在车身行进方向右侧地面形成连接成线的车辆后轮行进轨迹。

10.根据权利要求9所述的车辆智能轨迹显示系统，其特征在于，所述车辆轨迹显示系统还包括位于车尾灯的倒车轨迹显示装置和车辆方向侦测模块，所述倒车轨迹显示装置接收来自车辆方向侦测模块产生的车辆倒车方向和速度信号，并在车上后方地面上形成连接成线的车辆倒车轨迹。