CN111301276A - 一种多发光样式信号显示系统、方法及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车信号灯领域，公开了一种多发光样式信号显示系统、方法及车辆，所述系统包括控制系统和灯端执行系统；所述控制系统适于预存多种发光样式，并适于在各所述发光样式之间切换；所述灯端执行系统适于以任一所述发光样式显示信号。本发明通过改变信号灯的发光样式来改变车辆的整体外观表现，以有效满足用户对车辆进行持续升级的个性化定制需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种多发光样式信号显示系统、方法及车辆，属于汽车信号灯领域。
背景技术
车辆的信号灯包括前信号灯、后信号灯和侧信号灯，其中前信号灯包括昼间行驶灯、前位置灯和前转向灯；后信号灯包括后位置灯、后转向灯、制动灯、倒车灯、后雾灯和高位制动灯；侧信号灯包括侧标志灯和侧转向灯。
组成信号灯的各独立发光单元的发光状态包括亮灭、明暗和颜色等，一个完整的信号灯包括多个独立发光单元，其中各独立发光单元的发光状态的一种组合构成该信号灯的一种发光样式，即对某种确定的发光样式，各独立发光单元的发光状态是一定的，如一个信号灯包括9个独立发光单元，常见的发光样式是9个独立发光单元全部点亮，每个独立发光单元的亮度相同且亮度不可调，每个独立发光单元的发光颜色相同，是固定的红光或黄光等，即现有信号灯的发光样式在灯具设计阶段就已固定，实际使用过程中的发光样式即为设计时的发光样式，无法再进行任何调整。
信号灯一方面用于信号显示，另一方面属于车辆的外饰件，对车辆的整体外观具有显著影响，这体现在灯具外形和发光样式两个方面。而灯具外形一般是不可变的，目前信号灯的发光样式也是一成不变的，导致车辆的整体外观固定不变，无法满足不同客户对车辆持续升级的个性化需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种多发光样式信号显示系统、方法及车辆，通过改变信号灯的发光样式来改变车辆的整体外观表现，以有效满足用户对车辆进行持续升级的个性化定制需求。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种多发光样式信号显示系统，包括控制系统和灯端执行系统；所述控制系统适于预存多种发光样式，并适于在各所述发光样式之间切换；所述灯端执行系统适于以任一所述发光样式显示信号。
进一步地，各所述发光样式适于与车辆的各种驾驶模式一一对应，发光样式随着驾驶模式的变化而自动切换。
进一步地，所述控制系统包括自定义开关，所述自定义开关用于开启或关闭发光样式自定义模式；在所述发光样式自定义模式下，各所述发光样式适于在线自定义调整。
进一步地，所述控制系统包括信息采集单元、控制单元和发光样式输出单元；所述信息采集单元用于采集车辆的实时速度和挡位信息；所述控制单元用于根据所述实时速度和挡位信息判断车辆的推进系统是否关闭，若是，适于切换发光样式或在线自定义调整发光样式；所述发光样式输出单元用于将选定的发光样式传输至所述灯端执行系统。
进一步地，所述灯端执行系统包括：发光样式采集单元，用于接收所述发光样式；像素分发单元，用于根据信号灯的像素布局将所述发光样式分解成所述信号灯的各像素的亮度值和颜色值；信号灯，所述信号灯包括多个驱动单元及多个多像素的发光元件阵列；各所述驱动单元与各所述发光元件阵列一一对应电连接，各所述驱动单元基于各所述亮度值和颜色值点亮各所述发光元件阵列的各像素。
进一步地，所述发光元件阵列包括多个独立发光单元，所述独立发光单元为自发光LED芯片、自发光LED芯片与光学零件的组合及液晶显示器中的一种；其中，所述自发光LED芯片与光学零件的组合中，自发光LED芯片发出的光通过光学零件调节照射亮度和照射范围；所述光学零件为透镜、聚光器和内配光镜中的一种。
本发明第二方面提供一种多发光样式信号显示方法，包括如下步骤：(1)预存多种发光样式；(2)切换到欲采用的发光样式；(3)以该发光样式显示信号。
进一步地，各所述发光样式与车辆的各种驾驶模式一一对应，发光样式随着驾驶模式的变化而自动切换；或者，通过自定义开关开启发光样式自定义模式，以在线自定义调整各所述发光样式。
进一步地，当车辆静止且处于驻车挡时才适于切换发光样式或在线自定义调整发光样式。
本发明第三方面提供一种车辆，包括第一方面任一技术方案所述的多发光样式信号显示系统，并适于通过所述多发光样式信号显示系统执行第二方面任一技术方案所述的多发光样式信号显示方法。
通过本发明的上述技术方案，一方面，可通过预存多种相互之间可任意切换的发光样式实现信号灯显示效果的变化，还可将不同的发光样式与不同的驾驶模式进行对应，当采用不同的驾驶模式时自动切换到对应的发光样式，从而改变车辆的整体外观表现；另一方面，可通过设置自定义开关开启自定义模式来对发光样式进行在线自定义调整，提高发光样式变化的灵活性，有效改变车辆整体外观的同时，增强了用户的个性化体验效果。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1为本发明系统一实施例的原理框图；
图2为本发明系统又一实施例的原理框图；
图3为本发明系统一实施例中单个发光元件阵列的结构示意图；
图4为本发明系统一实施例中多个发光元件阵列组合的结构示意图；
图5为本发明系统一实施例中一种发光元件阵列的示例图；
图6为本发明系统一实施例中又一种发光元件阵列的示例图；
图7为本发明系统或方法一实施例中一种发光样式的示例图；
图8为本发明系统或方法一实施例中又一种发光样式的示例图；
图9为本发明方法第一实施例的流程图；
图10为本发明方法第二实施例的流程图；
图11为本发明方法第三实施例的流程图；
图12为本发明方法第四实施例的流程图；
图13为本发明方法第五实施例的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
如图1所示，本发明多发光样式信号显示系统的一个实施例，包括控制系统和灯端执行系统；所述控制系统适于预存多种发光样式，并适于在各所述发光样式之间切换；所述灯端执行系统适于以任一所述发光样式显示信号。车辆的信号灯包括多种，每种信号灯至少包括一个，每个信号灯都可包括至少一个发光元件阵列，每个发光元件阵列包括多个独立发光单元，每个独立发光单元可包括多个可独立点亮的发光芯片，每个发光芯片发出的光的颜色不同且发光亮度可控，但同一时刻只有一个发光芯片发光。在各发光样式中，可分别预先设定好每个信号灯中各独立发光单元的亮灭、发光亮度和发光颜色等。举例来说，如制动灯，如图4所示，包括4个如图3所示的发光元件阵列，每个发光元件阵列包括9个独立发光单元，在第一种发光样式中，只点亮上部的两个发光元件阵列，且发光颜色为深红色，在第二种发光样式中，只点亮下部的两个发光元件阵列，且发光颜色为浅红色，在第三种发光样式中，只点亮最外圈的20个独立发光单元，且发光颜色为深红色，在第四种发光样式中，点亮所有四个发光元件阵列，且发光颜色为浅红色，等等，36个独立发光单元基于各自的亮灭、发光亮度和发光颜色可以形成的组合数量是很巨大的，在一个具体的发光样式中，可以自由设定独立发光单元点亮的数量、发光亮度和发光颜色，可以满足不同用户的不同视觉和审美需求，最终使用户对整车外观具有不同的感官体验，满足用户的个性化需求。其他种类信号灯发光样式的设定与制动灯类似，不再一一说明。车辆的所有信号灯的发光样式确定后，组合成整车信号灯的发光样式，并预存在控制系统内。多个发光样式之间可以通过控制系统内中控显示屏上的按键进行切换，或通过专门开发的属于控制系统一部分的手机APP的操控界面进行切换，手机与车辆中控之间采用蓝牙连接，还支持OTA(Over The Air，空中下载)在线更新切换方式，可由中控或手机进行下载更新切换，切换方式多样，使用方便，科技感强，用户体验好。选定一个发光样式后，由灯端执行系统以该发光样式进行信号显示。
需要说明的是，为了保证行车安全性和合法性，发光样式切换规则可设置为在行驶过程中不可切换，防止误导或干扰其他交通参与者而造成安全隐患，只有车辆停车后并处于驻车挡时才可切换发光样式，重新挂挡后采用新的发光样式行驶。
在本发明多发光样式信号显示系统的一个实施例中，整车信号灯的多种发光样式设为与车辆的驾驶模式一一对应，发光样式跟随驾驶模式的改变而自动改变。驾驶模式可以包括普通模式、运动模式、舒适模式、沙滩模式和节能模式等等。各个驾驶模式下的发光样式均可以单独定义，且支持OTA更新。如，当驾驶模式由普通模式切换到运动模式时，发光样式也随之从普通模式下的发光样式自动切换至运动模式下的发光样式。当然，原则上，在车辆停车且处于驻车挡时才可切换驾驶模式，也即在此状态下才可切换发光样式。不同的驾驶模式采用不同的发光样式，且在发光样式中可以赋予驾驶模式特征，如，在运动模式下，可在发光样式中显示出代表运动的“S”字样图案，一方面，可以向外界彰显本车驾驶模式的多样性，另一方面可以在不同驾驶模式下具有不同的整车视觉效果，个性化体验效果好。
在本发明多发光样式信号显示系统的一个实施例中，整车信号灯的发光样式可随时进行在线调整。可以在车辆中控设置一个进入自定义模式的开关按键，点击进入后可选择不同的信号灯对其进行发光样式重新配置，满足用户的个性化需求。当然，原则上，在车辆停车且处于驻车挡时才可进行自定义在线调整发光样式。
如图2所示，在本发明多发光样式信号显示系统的一个实施例中，信息采集单元、控制单元和发光样式输出单元；所述信息采集单元用于采集车辆的实时速度和挡位信息；所述控制单元用于根据所述实时速度和挡位信息判断车辆的推进系统是否关闭，若是，适于切换发光样式或在线自定义调整发光样式；所述发光样式输出单元用于将选定的发光样式传输至所述灯端执行系统。信息采集单元通过车内通信总线从ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)中实时提取车速和挡位信息。控制单元用于根据车速和挡位信息判断车辆的推进系统是否关闭，若车速为0且挡位为驻车挡，则判断车辆的推进系统已关闭，即此时车辆处于停车的静止状态，此时即可切换发光样式或在线自定义调整发光样式。发光样式输出单元用于将切换后的或在线调整后的发光样式传输至所述灯端执行系统。
如图2所示，在本发明多发光样式信号显示系统的一个实施例中，灯端执行系统包括：发光样式采集单元，用于接收所述发光样式；像素分发单元，用于根据信号灯的像素布局将所述发光样式分解成所述信号灯的各像素的亮度值和颜色值；信号灯，所述信号灯包括多个驱动单元及多个多像素的发光元件阵列；各所述驱动单元与各所述发光元件阵列一一对应电连接，各所述驱动单元基于各所述亮度值和颜色值点亮各所述发光元件阵列的各像素。
图2中，有N个驱动单元和N个发光元件阵列，一个驱动单元对应一个发光元件阵列，每个驱动单元具有M路控制信号输出端，当独立发光单元只含一个发光芯片时，M的具体数值与该对应的发光元件阵列中独立发光单元的数量相同，一路控制信号控制一个独立发光单元；当独立发光单元包含多个发光芯片时，M的具体数值与该对应的发光元件阵列中发光芯片的数量相同，一路控制信号控制一个发光芯片。
具体地，所述发光元件阵列包括多个独立发光单元，所述独立发光单元为自发光LED芯片、自发光LED芯片与光学零件的组合及液晶显示器中的一种；其中，所述自发光LED芯片与光学零件的组合中，自发光LED芯片发出的光通过光学零件调节照射亮度和照射范围；其中，所述光学零件为透镜、聚光器和内配光镜中的一种。如图3所示，发光元件阵列包括9个独立发光单元，按三行三列排布，每个独立发光单元包括光源1和聚光器2，各独立发光单元之间通过连接板3连接成一个矩阵式发光元件阵列，光源1可选择LED。在该实施例中，LED发出的光经聚光器2射出，具体地，聚光器2包括入射面、导光柱、出光柱和出射面，LED发出的光经入射面依次进入导光柱和出光柱，最终由出射面射出。LED发出的光经聚光器2进行光学处理后可以聚焦于固定区域，并提供足够的亮度，使后车司机在较远的距离就可轻松辨识。作为一种替代方案，根据实际使用环境，聚光器2可替换为透镜或内配光镜，该二者均可将LED发出的光聚焦于固定区域，并提供足够的亮度。光源1发光的颜色可预先设置，或选用多色光源，根据实际需要进行现场控制选择。
实际的信号灯包括多个如图3所示的发光元件阵列，即是由多个发光元件阵列(可视为小阵列)组成的阵列(可视为大阵列)，如图4所示，为由四个小阵列组成的大阵列，总共有36个独立发光单元。假使图4所示的大阵列构成完整的信号灯显示单元，当需要通过某个发光样式显示信号时，则该大阵列中的各独立发光单元或其中的发光芯片按照该发光样式中的设置进行点亮，即哪些独立发光单元或其中的发光芯片需要点亮与对应的发光样式具有对应关系，该对应关系预先存储在像素分发单元中，实际需要以该发光样式显示信号时，直接调用像素分发单元中的该对应关系进行分配和定位相应的独立发光单元或发光芯片即可，像素分发单元的信号输出端电连接至各驱动单元，只需使能与该独立发光单元电连接的驱动单元的相应一路控制信号输出端即可达到点亮该独立发光单元或发光芯片的目的。
如图5和6所示，是另外两种区别于图3的发光元件阵列形式。其中图5所示的为同形状不同尺寸的非规则排列，有56个独立发光单元；图6所示的为不同形状的非规则排列，有16个独立发光单元。不同排列的发光元件阵列的各独立发光单元或其中包括的多个发光芯片均可独立控制其亮灭、发光亮度和发光颜色，为发光样式的多样化提供了更多的选择性。
如图7和8所示，是同一个发光元件阵列的两种不同发光样式，该发光元件阵列由同形状同尺寸的多个独立发光单元规则地排列而成，有16行8列共128个独立发光单元，其中，深黑色部分表示发深红色光，黑色部分表示发红色光，浅黑色部分表示发浅红色光，白色部分表示不发光。在图7所示的发光样式中，上起第一行、第二行、左起第一列和第二列的共44个独立发光单元发深红色光，第三行、第四行及第三列的剩余部分的共24个独立发光单元发红色光，第五行及第四列的剩余部分的共16个独立发光单元发浅红色光，其他44个独立发光单元不发光。在图8所示的发光样式中，左上角的一个三角区域的共21个独立发光单元发深红色光，相邻的共8个独立发光单元发红色光，次相邻的共9个独立发光单元发浅红色光，剩余独立发光单元不发光。
同一个发光元件阵列至少可设置成两种不同发光样式，实际设为几种完全取决于用户，具有很强的灵活性。
需要说明的是，信号灯的发光形式不限，包括但不限于闪烁、动画和静止图像。
作为一种替换，图3和图4中的独立发光单元可为自发光LED芯片或液晶显示器，这两种独立发光单元的控制模式与上述自发光LED芯片与光学零件组合形式的独立发光单元相同，实现的显示功能也相同，只是最终显示的图像亮度和清晰度有所差异，此处不再赘述。
为了起到显著的显示效果，各发光样式中信号的显示方式包括但不限于下面的形式：
1、闪烁效果，闪烁的频率可以任意调整。
2、变节奏闪烁效果，快慢频率的闪烁可以任意组合形成一个变节奏闪烁效果，例如3次快闪后长灭一段时间作为一个显示周期，或3次快闪3次慢闪作为一个显示周期。
3、呼吸效果/淡入淡出效果，一个呼吸周期的4个过程时间都可以分别调整，包括图标逐渐显现的时间、图标常亮的时间、图标逐渐消失的时间以及图标常灭的时间。
4、自适应更改动态变化频率，针对上述各种闪烁或者呼吸的效果，可以根据警示紧急级别自适应调整闪烁的快慢，比如非常紧急的警示可以采用快频率闪烁，警示相对不是很紧急的情况下可以自适应调整为慢频率闪烁。
5、流水效果，图像按照规定方向逐渐出现/消失的效果。
6、动画效果，比如小人跑步的动画效果、图像旋转/放大/缩小的效果等。
7、立体/3D效果。
如图9所示，本发明多发光样式信号显示方法的一个实施例，包括以下步骤：S101预存多种发光样式；S102切换到欲采用的发光样式；S103以该发光样式显示信号。不断循环上述步骤。具体操作过程与上述本发明多发光样式信号显示系统的实施例中公开的一致，此处不在赘述。
如图10所示，在本发明多发光样式信号显示方法的一个实施例中，包括以下步骤：S201预存多种发光样式，并将各发光样式与各种驾驶模式进行一一对应；S202通过切换驾驶模式来改变发光样式；S203以改变后的发光样式显示信号。不断循环上述步骤。具体操作过程与上述本发明多发光样式信号显示系统的实施例中公开的一致，此处不在赘述。
如图11所示，在本发明多发光样式信号显示方法的一个实施例中，包括以下步骤：S301预存多种发光样式；S302进入发光样式自定义模式，在线调整发光样式；S303以调整后的发光样式显示信号。不断循环上述步骤。具体操作过程与上述本发明多发光样式信号显示系统的实施例中公开的一致，此处不在赘述。
如图12所示，在本发明多发光样式信号显示方法的一个实施例中，包括以下步骤：S401预存多种发光样式，并将各发光样式与各种驾驶模式进行一一对应；S402如果车辆静止且处于驻车挡，通过切换驾驶模式来改变发光样式；S403以改变后的发光样式显示信号。不断循环上述步骤。具体操作过程与上述本发明多发光样式信号显示系统的实施例中公开的一致，此处不在赘述。
如图13所示，在本发明多发光样式信号显示方法的一个实施例中，包括以下步骤：S501预存多种发光样式；S502如果车辆静止且处于驻车挡，进入发光样式自定义模式，在线调整发光样式；S503以调整后的发光样式显示信号。不断循环上述步骤。具体操作过程与上述本发明多发光样式信号显示系统的实施例中公开的一致，此处不在赘述。
本发明车辆的实施例中，可以包括上述本发明多发光样式信号显示系统的任一实施例，并可执行上述本发明多发光样式信号显示方法的任一实施例，且具有上述任一实施例所具有的技术效果或优点，此处不再赘述。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种多发光样式信号显示系统，其特征在于，包括控制系统和灯端执行系统；
所述控制系统适于预存多种发光样式，并适于在各所述发光样式之间切换；
所述灯端执行系统适于以任一所述发光样式显示信号。
2.根据权利要求1所述的多发光样式信号显示系统，其特征在于，各所述发光样式适于与车辆的各种驾驶模式一一对应，发光样式随着驾驶模式的变化而自动切换。
3.根据权利要求1所述的多发光样式信号显示系统，其特征在于，所述控制系统包括自定义开关，所述自定义开关用于开启或关闭发光样式自定义模式；在所述发光样式自定义模式下，各所述发光样式适于在线自定义调整。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多发光样式信号显示系统，其特征在于，所述控制系统包括信息采集单元、控制单元和发光样式输出单元；
所述信息采集单元用于采集车辆的实时速度和挡位信息；
所述控制单元用于根据所述实时速度和挡位信息判断车辆的推进系统是否关闭，若是，适于切换发光样式或在线自定义调整发光样式；
所述发光样式输出单元用于将选定的发光样式传输至所述灯端执行系统。
5.根据权利要求4所述的多发光样式信号显示系统，其特征在于，所述灯端执行系统包括：
发光样式采集单元，用于接收所述发光样式；
像素分发单元，用于根据信号灯的像素布局将所述发光样式分解成所述信号灯的各像素的亮度值和颜色值；
信号灯，所述信号灯包括多个驱动单元及多个多像素的发光元件阵列；各所述驱动单元与各所述发光元件阵列一一对应电连接，各所述驱动单元基于各所述亮度值和颜色值点亮各所述发光元件阵列的各像素。
6.根据权利要求5所述的多发光样式信号显示系统，其特征在于，所述发光元件阵列包括多个独立发光单元，所述独立发光单元为自发光LED芯片、自发光LED芯片与光学零件的组合及液晶显示器中的一种；其中，所述自发光LED芯片与光学零件的组合中，自发光LED芯片发出的光通过光学零件调节照射亮度和照射范围；所述光学零件为透镜、聚光器和内配光镜中的一种。
7.一种多发光样式信号显示方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)预存多种发光样式；
(2)切换到欲采用的发光样式；
(3)以该发光样式显示信号。
8.根据权利要求7所述的多发光样式信号显示方法，其特征在于，各所述发光样式与车辆的各种驾驶模式一一对应，发光样式随着驾驶模式的变化而自动切换；或者，通过自定义开关开启发光样式自定义模式，以在线自定义调整各所述发光样式。
9.根据权利要求7或8所述的多发光样式信号显示方法，其特征在于，当车辆静止且处于驻车挡时才适于切换发光样式或在线自定义调整发光样式。
10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的多发光样式信号显示系统，并适于通过所述多发光样式信号显示系统执行权利要求7-9任一项所述的多发光样式信号显示方法。
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