CN108870302A - 车辆通信格栅 - Google Patents

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斯图尔特·C·萨尔特
保罗·肯尼思·德洛克
彼得罗·布托洛
吉姆·J·苏尔曼
安妮特·琳恩·许布纳
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

一种车辆灯光系统包括发光格栅组件。发光格栅组件包括多个格栅杆，每个格栅杆具有至少一个光源。控制系统被配置用于控制发光格栅组件以由多个格栅杆发出用于指示车辆的多个视觉上有区别的操作行为的灯光效果的组合。

Description

车辆通信格栅
技术领域
本公开涉及车辆灯光系统。示例性车辆灯光系统包括适于指示车辆的多个视觉上有区别的操作行为的发光格栅组件。
背景技术
车辆灯光系统包括用于照亮车辆并且提醒他人车辆的存在以及车辆的驾驶意图的多个灯光和信号装置。即使在装备有这样的灯光系统时，对于其他驾驶员/行人来说，车辆的操作意图并不总是清楚的。提供车辆操作意图的可见指示对于自主车辆(即，可以在没有来自操作人员的输入的情况下完全或部分地运行的车辆)而言可能尤其重要。
发明内容
根据本公开的示例性方面的车辆灯光系统包括发光格栅组件和控制系统等，该发光格栅组件包括多个格栅杆，每个格栅杆都具有至少一个光源，该控制系统被配置用于控制发光格栅组件来由多个格栅杆发出用于指示车辆的多个视觉上有区别的操作行为的灯光效果的组合。
在前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，多个视觉上有区别的操作行为在至少颜色和亮度方面是视觉上有区别的。
在任一前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，多个视觉上有区别的操作行为在被照亮的多个格栅杆的总数量方面是视觉上有区别的。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，多个格栅杆中的每个都包括外壳、至少一个光源、以及至少一个光学装置。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，外壳包括固定至塑料部件的金属膜和固定至塑料部件的塑料背衬。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，印刷电路板(PCB)被容纳在外壳内。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，至少一个光源是发光二极管(LED)。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，LED是多色LED。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，控制系统被配置用于打开光源的第一部分，并且关闭光源的第二部分，以在发光格栅组件内形成符号。
在任何前述车辆灯光系统的另一非限制性实施例中，车辆是自主车辆。
根据本公开的另一示例性方面的方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆的第一操作行为的第一灯光效果，和在发光格栅组件上产生用于指示车辆的不同于第一操作行为的第二操作行为的第二灯光效果等。
在前述方法的另一非限制性实施例中，第一灯光效果指示车辆停车并且处于驻车挡，并且第二灯光效果指示车辆即将向前移动。
在任一前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆即将停车或延迟其起动的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆的行驶速度的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆正在转向的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，所述方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆停止服务的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，产生另一灯光效果包括控制发光格栅组件的一个或多个光源以在发光格栅组件上显示符号。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆需要维修的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示紧急情况的另一灯光效果。
在任何前述方法的另一非限制性实施例中，该方法包括在发光格栅组件上产生用于指示车辆正在倒车的另一灯光效果。
包括它们的各个方面或各个单独特征中任一的前述说明书摘要、权利要求书、或以下实施方式和附图的实施例、示例和替代方案可以独立地或以任何组合的方式进行。结合一个实施例描述的特征适用于所有实施例，除非这些特征不兼容。
根据以下具体实施方式，本公开的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简要描述如下。
附图说明
图1示出了装备有发光格栅组件的车辆；
图2示出了另一示例性发光格栅组件；
图3是图1的发光格栅组件的格栅杆的截面图；
图4是图3的格栅杆的一部分的截面图；
图5示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第一灯光效果；
图6示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第二灯光效果；
图7示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第三灯光效果；
图8示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第四灯光效果；
图9示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第五灯光效果；
图10示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第六灯光效果；
图11示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第七灯光效果；
图12示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第八灯光效果；
图13示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第九灯光效果；
图14示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第十灯光效果；
图15示意性地示出了可以由发光格栅组件指示的第十一灯光效果。
具体实施方式
本公开详细说明了用于提供车辆运行的视觉反馈的发光格栅组件。示例性车辆灯光系统包括发光格栅组件。发光格栅组件的每个单独的格栅杆可以发出用于指示车辆的多个视觉上有区别的操作行为的各种灯光效果。下面将更详细地描述本公开的这些和其他特征。
图1示意性地示出了车辆10。车辆10可以是汽车、卡车、厢式货车或任何其他车辆。尽管在本公开的附图中示出了具体的部件关系，但是这些说明不旨在限制本公开。换句话说，车辆10的各种部件的位置和朝向被示意性地示出并且可以在本公开的范围内改变。
在一个实施例中，车辆10是能够感测其环境并且在几乎没有人类输入的情况下在位置之间行进的自主车辆(即，无人驾驶车辆)。在自主车辆实施例中，车辆10可以包括能够彼此进行通信以在几乎没有人类输入的情况下控制车辆10的操作的控制系统12、传感器系统14、和全球定位系统(GPS)16。车辆10可以包括用于实现无人驾驶功能的各种其他系统和部件。在一个实施例中，控制系统12、传感器系统14、GPS 16、以及各种其他系统(例如，转向装置、制动装置、加速装置等)通过控制器局域网(CAN)18相互通信。
传感器系统14可以与控制系统12进行通信以提供关于车辆10在其内运行的环境的信息。传感器系统14可以包括提供关于周围环境的原始信息的各种摄像机、雷达、和激光器。该信息可以由控制系统12分析和处理以控制自主车辆10，诸如沿期望的路线。GPS 16还可以与控制系统12进行通信以提供诸如车辆位置、速度、和方向性的信息。地图数据库被储存在GPS 16内或可以由GPS 16远程访问(例如，通过无线数据连接)以进行路线规划和监视。
车辆10可以装备有发光格栅组件20。发光格栅组件20可以是车辆10的车辆灯光系统的一部分。在一个实施例中，发光格栅组件20总体上遮盖车辆10的前部部分24中的开口22。尽管在本文中描述了用于车辆10的前部部分24的发光格栅组件，但是其他车辆位置中的发光格栅组件可以被类似地配置。
发光格栅组件20可以被安装至车辆车身25的一部分。在一个实施例中，发光格栅组件20被安装至车辆车身25的前端组件。在本公开的范围内，也可以预计其他安装位置。
发光格栅组件20可以包括多个格栅杆26。尽管描绘为具有十个格栅杆26，但是发光格栅组件20的格栅杆26的总数量并不旨在限制本公开。因此，在本公开的范围内，发光格栅组件20可以包括更多或更少数量的格栅杆26。
多个格栅杆26可以以相对于彼此间隔开的关系设置。这种间隔开的关系在相邻的格栅杆26之间建立间隙29。例如，空气可以通过间隙29进入车辆10的发动机舱以冷却诸如发动机和散热器的各种部件。
格栅杆26可以被设置为相对于车辆10的前部部分24水平地延伸(参见，例如图1)或竖直地延伸(参见，例如图2)。在另一实施例中，格栅杆26被设置为交叉构型。在本公开的范围内，格栅杆26还可以具体为线性或非线性构型。
车辆10可以另外地包括用于识别车辆10的品牌和/或型号的标志28。在一个实施例中，标志28被安装为远离发光格栅组件20(参见，例如图1)。在另一实施例中，标志28被安装至发光格栅组件20或者是发光格栅组件20的集成部件(参见，例如图2)。与它们的各种其它用途分开，发光格栅组件20和标志28可以用作用于提高车辆10的外观的造型元件。
发光格栅组件20可以被选择性地控制以产生向行人和其他车辆的操作者二者提供车辆10的各种操作行为的视觉反馈的灯光效果(例如，在颜色、亮度、被照亮的格栅杆的数量、闪烁、脉动等方面)的组合。如将在下面更详细讨论，发光格栅组件20的每个格栅杆26可以被配置用于发出光以形成用于将信息传递给行人和/或其他车辆操作员的灯光效果的组合。在一个实施例中，由于其被安装在车辆10的前部部分24处，所以发光格栅组件20将视觉反馈提供至车辆10的前部。
在一个实施例中，发光格栅组件20由控制系统12控制。控制系统12可以包括具有用于与包括但不限于发光格栅组件20的车辆10的各种部件交互并且命令车辆10的各种部件的操作的可执行指令的一个或多个控制模块。每个这样的控制模块可以包括用于执行车辆10的各种控制策略和模式的处理单元和非暂时性存储器。在一个实施例中，处理单元被配置用于执行储存在控制系统12的存储器中的一个或者多个程序。第一示例性程序在被执行时可以确定何时以及如何照亮(或者可选地，不照亮)发光格栅组件20的格栅杆26。控制系统12可以控制与车辆10的发光格栅组件20相关联的各种其他功能。
图3是发光格栅组件20的格栅杆26中的一个的横截面图。发光格栅组件20的各种其他格栅杆26可以以类似的方式配置。
在一个实施例中，发光格栅组件20的每个格栅杆26包括外壳30、一个或多个光源32、以及一个或多个光学装置34。尽管未具体示出或描述，但是发光格栅组件20可以包括附加部件，例如反射镜、热量转移装置、密封装置等。
外壳30可以以各种方式制造。在一个实施例中，外壳30包括金属膜36、塑料部分38、和塑料背衬40。塑料部分38可以被嵌入成型在金属膜36的背面上或者以其他方式固定至金属膜36的背面。在替代性实施例中，金属膜36可以通过局部真空沉积施加至塑料部分38。
塑料背衬40可以与塑料部分38和金属膜36组装在一起以构建外壳30。塑料背衬40可以被低压包覆成型、低压嵌入成型、封装等。
金属膜36赋予外壳30金属(即，铬样)外观。在一个实施例中，金属膜36是铝膜；然而，也可以使用其他金属膜。金属膜36可以是透光的，以允许来自光源32的光从外壳30的内侧向外侧逸出。金属膜36因此可以起类似于双向镜的作用。
塑料部分38可以由也是透光的刚性材料构成。在一个实施例中，例如，塑料部分38由诸如丙烯酸塑料的丙烯酸材料构成。然而，在本公开的范围内，也可以考虑其他塑料材料。通过外壳30的塑料部分38和金属膜36最终发出的光向行人和/或其他车辆的操作员提供车辆10的各种操作行为的视觉反馈。
外壳30容纳每个格栅杆26的每个光源32和每个光学装置34。光学装置34聚焦由光源32发出的光，例如以狭窄的图案，这些由光源32发出的光通过外壳30以期望的方向发出。在一个实施例中，光学装置34被设置在光源32的前方(即，在光源32和塑料部分38之间)。在另一实施例中，除了其各种其他功能之外，塑料部分38还可以用作光学装置。
每个光源32可以是发光二极管(LED)。在一个实施例中，例如，光源32是多色LED，诸如红色、绿色、和蓝色(RGB)LED。在本公开的范围内，也可以使用其他光源。例如，光源32可以由车辆供电系统提供动力。
发光格栅组件20可以包括沿印刷电路板(PCB)42(参见，例如图4)以间隔开的关系设置的多个光源32。PCB 42可以在外壳30内侧纵向地延伸并且可以延伸贯穿格栅杆26的整个长度。PCB 42可以被安装至塑料背衬40。光源32的总数量可以改变并且取决于车辆。在一个实施例中，发光格栅组件20包括足够数量的光源32，以在日间状况和夜间状况二者期间可视化由其发出的灯光效果的组合。
发光格栅组件20的每个格栅杆26的每个光源32可以例如通过控制系统12被选择性地单独控制或作为单元控制，以产生可以由发光格栅组件20发出的用于指示车辆10的不同操作行为的各种灯光效果。图5-15(继续参考图1-4)示意性地示出了这种操作行为的各种示例。应当理解，所示出的操作行为旨在于作为可以由发光格栅组件20引起的视觉提示类型的非限制性示例。在适当的情况下，这些附图中包括图例以帮助理解每个示例性操作行为。
图5示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的第一操作行为的第一示例性灯光效果E1。例如，第一灯光效果E1可以由发光格栅组件发出以指示车辆10停车并且处于驻车挡(即，挡位选择器位于驻车挡)。
如果第一灯光效果E1已经由控制系统12命令，则发光格栅组件20的每个格栅杆26发出具有相同颜色的光。在一个实施例中，颜色是琥珀色。在另一实施例中，颜色是红色。每个格栅杆26可以以相同的亮度水平被照亮。第一灯光效果E1向行人和其他车辆提供清楚的指示：车辆10不准备移动。
图6示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的第二、不同的操作行为的第二示例性灯光效果E2。例如，第二灯光效果E2可以由发光格栅组件20发出以指示车辆10停车但将要向前移动(即，挡位选择器位于行车挡)。
如果第二灯光效果E2已经由控制系统12命令，则发光格栅组件20的格栅杆26中的第一格栅杆可以以第一颜色(例如，绿色)被照亮，其在框50处示意性地示出。然后剩余的格栅杆26顺序地以第一颜色被照亮(参见框52)。在一个实施例中，格栅杆26可以从底部向上或从顶部向下被顺序地照亮。替代地，例如对于竖直格栅杆设置，格栅杆26可以从左到右或从右到左被顺序地照亮。以这种方式顺序地照亮格栅杆26提供用于提醒行人和其他驾驶员即将发生的车辆移动的倒计时的视觉效果。
在一个实施例中，格栅杆26在框50和52期间在预定的时间段内被顺序地照亮。预定的时间段例如可以是大约10秒，但不限于该时间段。
在发光格栅组件20的所有格栅杆26已经以第一颜色被照亮并且车辆10开始移动之后，每个格栅杆26的颜色可以改变为第二颜色(例如，白色)。这在框54处示意性地示出。每个格栅杆26可以以相同的亮度水平被照亮。第二灯光效果E2向行人和其他车辆提供清楚的指示：车辆10准备移动。
图7示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的另一操作行为的第三示例性灯光效果E3。例如，第三灯光效果E3可以由发光格栅组件20发出以指示车辆10附近已经识别出行人，并且车辆将停车或延迟移动。
如果第三灯光效果E3已经由控制系统12命令，则通过将每个格栅杆26的灯关闭并且然后再次打开(或者，替代地，打开然后再此关闭)，发光格栅组件20可以模拟对行人的“眨眼”或“点头”。这在框56处示意性地示出。接下来，如框58处所示，每个格栅杆26可以从底部向上或从顶部向下被顺序地照亮。每个格栅杆26在框56和58期间可以以相同的亮度水平被照亮。第三灯光效果E3向行人提供清楚的指示：车辆10准备停车或将暂时延迟进一步移动。
图8示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的另一操作行为的第四示例性灯光效果E4。例如，第四灯光效果E4可以由发光格栅组件20发出以总体上指示车辆10的行驶速度。
如果第四灯光效果E4已经由控制系统12命令，则发光格栅组件20可以被照亮以模拟条形图，该条形图提供在车辆10在低于阈值速度水平以下行驶的情况下车辆10行驶多快的视觉指示。例如，格栅杆26的第一部分P1可以以最大亮度被照亮，而格栅杆26的第二部分P2可以更昏暗(例如，约20％或更小的强度)。更明亮地照亮的格栅杆26的数量指示车辆10的总体行驶速度。换句话说，更明亮地照亮的格栅杆26越多，车辆10行驶越快。
在另一实施例中，例如当车辆10在高于阈值速度水平以上行驶时，所有格栅杆26可以变为以最大强度发出光。这样，发光格栅组件20可以用作日间行驶灯。
图9示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的又一操作行为的第五示例性灯光效果E5。例如，第五灯光效果E5可以由发光格栅组件20发出以指示车辆10正在转向以及转向的方向。
如果第五灯光效果E5已经由控制系统12命令，则位于车辆10正在转向的一侧上的格栅杆26的部分可以发出常见颜色(例如，琥珀色)的彩色的闪烁光。格栅杆26的另一侧未被照亮。因此，第五灯光效果E5指示车辆10正在转向以及车辆10正在转向的方向二者。
图10示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10的另一操作行为的第六示例性灯光效果E6。例如，第六灯光效果E6可以由发光格栅组件20发出以指示车辆10停止服务。
如果第六灯光效果E6已经由控制系统12命令，则每个格栅杆26的每个光源32可以被单独控制为打开或关闭，以在发光格栅组件20中形成期望的形状或符号。该形状或符号可以通过打开的光源32或关闭的光源32(即，阴暗的灯光)来构建。在所示的实施例中，期望的形状是用于指示车辆10停止服务的“X”。然而，替代地或另外地可以在发光格栅组件20中产生各种其他形状。
用于指示车辆10的另一操作行为的第七示例性灯光效果E7由图11示出。第七灯光效果E7可以产生以指示紧急情况。每个格栅杆26可以发出用于指示紧急情况的统一的颜色的彩色闪烁光。在一个实施例中，由发光格栅组件20发出的闪烁光与车辆10的一个或多个其他危险信号装置同步。
图12示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10具有机械问题并且需要维修的第八示例性灯光效果E8。如果第八灯光效果E8已经由控制系统12命令，则每个格栅杆26的每个光源32可以被单独控制为打开或关闭，以在发光格栅组件20中形成期望的形状或符号。该形状或符号可以通过打开的光源32或关闭的光源32(即，阴暗的灯光(negative lighting))形成。在所示的实施例中，期望的形状是用于指示车辆10需要维修的警告三角形。然而，替代地或另外地可以在发光格栅组件20中产生各种其他形状。在又一个实施例中，在第八灯光效果E8期间打开的光源32也可以闪烁。
图13示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的用于指示车辆10正在倒车(即，挡位选择器位于倒车挡)的第九灯光效果E9。如果第九灯光效果E9已经由控制系统12命令，则发光格栅组件20的每个格栅杆26发出彩色光。在一个实施例中，该颜色是红色。每个格栅杆26可以以相同的亮度水平被照亮。第九灯光效果E9向行人和其他车辆提供清楚的指示：车辆10正在倒车。
用于指示车辆10的又一操作行为的第十示例性灯光效果E10由图14示出。可以产生第十灯光效果E10以帮助客户识别车辆，诸如乘坐共享车辆。例如，发光格栅组件20的两个或更多个格栅杆26可以不同颜色被照亮，以构建与乘客的智能设备上的识别图案相匹配的图案。在图14所示的非限制性示例中，四个格栅杆26被照亮，其中每个格栅杆26发出不同的颜色。在本公开的范围内，可以以各种其他方式产生车辆的ID图案。
图15示意性地示出了可以由发光格栅组件20产生的第十一示例性灯光效果E11。在第十一灯光效果E11期间，发光格栅组件20可以用作辅助雾灯。例如，如果第十一灯光效果E11已经由控制系统12命令，则每个格栅杆26响应于雾状况或其他降低的能见度条件而被自动照亮(例如，以白色或黄色)。这在图15的框60处示意性地示出。
本文描述的发光格栅组件将各种车辆操作行为传达给车辆外部的人员(例如，行人、骑车人员、其他车辆的操作员等)。可以传达的操作行为包括但不限于车辆停车、即将移动、大体上的车辆速度、对紧急情况的响应、停止服务、机械故障等。
尽管不同的非限制性实施例被示出为具有特定的部件或步骤，但是本公开的实施例不限于这些特定的组合。可以使用来自任何非限制性实施例的一些部件或特征与来自任何其他非限制性实施例的特征或部件来结合。
应当理解，贯穿若干附图的相同的附图标记标识对应或相似的元件。应当理解，尽管在这些示例性实施例中公开和示出了特定的部件设置，但是也可以从本公开的教导中得到其它设置。
前面的实施方式应当被解释为说明性的而不具有任何限制意义。本领域的普通技术人员将理解：某些修改可以落入本公开的范围内。出于这些原因，应当研究以下权利要求以确定本公开的真实范围和内容。

Claims (15)

1.一种车辆灯光系统，包含：
包括多个格栅杆的发光格栅组件，每个所述格栅杆都具有至少一个光源；和
控制系统，所述控制系统被配置用于控制所述发光格栅组件来由所述多个格栅杆发出用于指示所述车辆的多个视觉上有区别的操作行为的灯光效果的组合。
2.根据权利要求1所述的车辆灯光系统，其中所述多个视觉上有区别的操作行为在至少颜色和亮度方面是视觉上有区别的，并且可选地，所述多个视觉上有区别的操作行为在被照亮的所述多个格栅杆的总数量方面是视觉上有区别的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的车辆灯光系统，其中所述多个格栅杆中的每个都包括外壳、所述至少一个光源、以及至少一个光学装置。
4.根据权利要求3所述的车辆灯光系统，其中所述外壳包括固定至塑料部件的金属膜和固定至所述塑料部件的塑料背衬，并且可选地，所述车辆灯光系统包含容纳在所述外壳内的印刷电路板(PCB)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的车辆灯光系统，其中所述至少一个光源是发光二极管(LED)，并且可选地，所述LED是多色LED。
6.根据前述权利要求中任一项所述的车辆灯光系统，其中所述控制系统被配置用于打开所述光源的第一部分，并且关闭所述光源的第二部分，以在所述发光格栅组件内形成符号。
7.根据前述权利要求中任一项所述的车辆灯光系统，其中所述车辆是自主车辆。
8.一种方法，包含：
在发光格栅组件上产生用于指示车辆的第一操作行为的第一灯光效果；和
在所述发光格栅组件上产生用于指示所述车辆的不同于所述第一操作行为的第二操作行为的第二灯光效果。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一灯光效果指示所述车辆停车并且处于驻车挡，并且所述第二灯光效果指示所述车辆即将向前移动。
10.根据权利要求8或9所述的方法，包含：
在所述发光格栅组件上产生用于指示所述车辆即将停车或延迟其起动的另一灯光效果。
11.根据权利要求8、9或10中任一项所述的方法，包含：
在所述发光格栅组件上产生用于指示所述车辆的行驶速度的另一灯光效果。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的方法，包含：
在所述发光格栅组件上产生用于指示所述车辆正在转向的另一灯光效果。
13.根据权利要求8-12中任一项所述的方法，包含：
在所述发光格栅组件上产生用于指示所述车辆停止服务的另一灯光效果。
14.根据权利要求13所述的方法，其中产生所述另一灯光效果包括：
控制所述发光格栅组件的一个或多个光源以在所述发光格栅组件上显示符号。
15.根据权利要求8-14中任一项所述的方法，包含：
在所述发光格栅组件上产生用于指示车辆需要维修、或者用于指示紧急情况、或者用于指示所述车辆正在倒车的另一灯光效果。
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