CN111380033A - 一种基于光致发光的汽车尾灯系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车尾灯系统技术领域，公开了一种基于光致发光的汽车尾灯系统，包括带有发光层的汽车尾灯罩及发射装置，其中，所述发射装置能够安装于汽车本体上并与所述汽车本体的行车控制系统通信连接，所述发射装置被配置为将特定波段的光投射至所述汽车尾灯罩上并激发所述发光层发光，所述行车控制系统能够控制所述发射装置投射所需图形、发出照明光。利用发射装置将特定波段的光投射至汽车尾灯罩上并激发发光层发光，通过行车控制系统能够控制发射装置投射所需图形、发出照明光，既能在汽车尾灯罩上进行照明，实现彩色汽车尾灯光型，达到照明的效果，还能在汽车尾灯罩上显示高分辨率图像，达到本车与车外行人或车辆的信息互动。

Description

一种基于光致发光的汽车尾灯系统
技术领域
本发明涉及汽车尾灯系统技术领域，尤其涉及一种基于光致发光的汽车尾灯系统。
背景技术
汽车的尾灯是汽车行驶过程中必不可少的一个工具。目前汽车尾灯主要包括示廓灯、刹车灯、转向灯、倒车灯、雾灯几种功能，用于警示和提醒的作用。并且基于LED(Light-emitting Diode，发光二极管)光源的优势，新型尾灯逐渐将传统的光源替换为多种LED组合光源。然而，现有车灯外形面积不小但是功能单一，基本只是通过灯闪、亮度等简单形式表达主要的功能，不利于更多的信息传递，无法用有限的汽车尾灯来表示复杂多变的行车状况。
众所周知，文字和图案能更强地刺激大脑，若汽车尾灯可以显示文字和图案，人们可以更直观地获取车辆反馈的信息。
在显示技术日益发达的今天，已研发出具有信息化功能的尾灯系统。如，公开号为“CN 103303192 A”、名称为“一种基于OLED技术的汽车动态智能尾灯系统”的文献，通过在汽车尾部的尾灯单元采用OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)液晶显示膜，利用信息处理及控制模块控制OLED液晶显示膜显示文字或图案信息。再有，公开号为“CN109941186A”、名称为“汽车尾灯显示系统及方法”的文献中，在原有汽车尾灯外形基础上，使用LED点阵构成的光源结构提供字符、数字、汉字、图案等显示以及颜色的变化；在输入模块上，提供了镜像汽车尾灯点阵排布显示的输入编辑界面，尾灯的点阵和输入模块编辑界面是点对点同步映射关系，可完成编辑效果完全复制为显示效果，即，通过预先写入的程序或者外部设备根据开车人的心情和场景设置汽车尾灯的显示内容。
汽车尾灯的未来发展趋势是信息化，既要满足基本的照明需求，同时也要能显示基本的信息，达到与车辆与行人的信息交互。目前的主要利用的是OLED及MiniLED，通过OLED照明的叠层技术，制作满足汽车尾灯亮度要求OLED尾灯，同时利用成本高昂的黄光工艺将其分割成若干可独立发光的小区块，从而达到显示简单图案的效果。而MiniLED目前在车用上的技术尚未完全成熟，且发光面无法做成镜面效果。另外，OLED及MiniLED的成本也相对较高。
在投影技术方面，目前主流的DLP(Digital Light Processing，数字光处理)投影技术投射的图像是由DMD(Digital Micromirror Device)数字微镜器件产生的。DMD是在半导体芯片上布置一个由微镜片所组成的矩阵，每一个微镜片控制投影画面中的一个像素。微镜片的数量与投影画面的分辨率相符，如1024×768、1280×720、1920x 1080。这些微镜片在数字驱动信号的控制下能够迅速改变角度，一旦接收到相应信号，微镜片就会倾斜10°，从而使入射光的反射方向改变。处于投影状态的微镜片被示为“开”，并随数字信号而倾斜+10°；如果微镜片处于非投影状态，则被示为“关”，并倾斜-10°。与此同时，“开”状态下被反射出去的入射光通过投影透镜将影像投影到屏幕上；而“关”状态下反射在微镜片上的入射光被光吸收器吸收。本质上来说，微镜片的角度只有两种状态：“开”和“关”。微镜片在两种状态间切换的频率是可以变化的，这使得DMD反射出的光线呈现出黑(微镜片处于“关”状态)与白(微镜片处于“开”状态)之间的各种灰度，配合色轮的滤光作用，DLP可以实现全彩的显示效果。
目前，未有将DLP投影技术结合汽车尾灯实现具有信息化功能的尾灯系统。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种基于光致发光的汽车尾灯系统，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
本发明的目的在于提出一种基于光致发光的汽车尾灯系统，能够实现彩色汽车尾灯光型，达到照明的效果，还能在尾灯上显示高分辨率的图像，以达到与车外行人或车辆的信息互动。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于光致发光的汽车尾灯系统，包括带有发光层的汽车尾灯罩及发射装置，其中：
所述发射装置能够安装于汽车本体上并与所述汽车本体的行车控制系统通信连接，所述发射装置被配置为将特定波段的光投射至所述汽车尾灯罩上并激发所述发光层发光，所述行车控制系统能够控制所述发射装置投射所需图形、发出照明光。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述发光层由发光材料通过注塑工艺掺杂在所述汽车尾灯罩之中形成；或所述发光层为贴附在所述汽车尾灯罩上的透明发光薄膜，所述透明发光薄膜包括透明薄膜本体及所述发光材料。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述发光材料为荧光材料、磷光材料、钙钛矿材料、量子点材料中的一种或几种。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述透明薄膜本体为聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰亚胺薄膜中的一种，所述发光材料通过涂布、挤出、高温浸染中的一种方式置于所述薄膜本体上。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述汽车尾灯罩与所述发光层之间还设有功能层，所述功能层被配置为隔绝紫外光或红外光，并能隔绝外部的不可见光进入所述汽车尾灯罩内及隔绝内部的不可见光进入所述汽车尾灯罩外面。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述功能层为抗老化薄膜，所述抗老化薄膜中的抗老化材料为ITO、UV、抗氧化剂中的一种或多种。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述发射装置为投影机，且所述投影机所发出的光与所述发光层的激发波长相匹配。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述投影机为机械震镜式投影机、DLP投影机、光栅式投影机中的一种，且所述投影机的光源为不可见光光源。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述不可见光光源为紫外光光源或红外光光源。
作为上述的基于光致发光的汽车尾灯系统的一种优选方案，所述发射装置还能够与车载中控系统或手机通信连接，所述车载中控系统或所述手机能够对所述发射装置输入图文信息。
本发明的有益效果为：利用发射装置将特定波段的光投射至汽车尾灯罩上并激发发光层发光，通过行车控制系统能够控制发射装置投射所需图形、发出照明光，既能在汽车尾灯罩上显示高分辨率图像，达到本车与车外行人或车辆的信息互动，还能在汽车尾灯罩上进行照明，实现彩色汽车尾灯光型，达到照明的效果。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的基于光致发光的汽车尾灯系统的结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的基于光致发光的汽车尾灯系统的控制流程图。
图中：1-汽车尾灯罩，2-功能层，3-发光层，4-发射装置，5-行车控制系统。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示，本发明的基于光致发光的汽车尾灯系统包括带有发光层3的汽车尾灯罩1及发射装置4，其中，发射装置4能够安装于汽车本体上并与汽车本体的行车控制系统5通信连接，发射装置4被配置为将特定波段的光投射至汽车尾灯罩1上并激发发光层3发光，行车控制系统5能够控制发射装置4投射所需图形、发出照明光。该基于光致发光的汽车尾灯系统利用发射装置4将特定波段的光投射至汽车尾灯罩1上并激发发光层3发光，通过行车控制系统5控制发射装置4投射所需图形、发出照明光，既能在汽车尾灯罩1上显示高分辨率图像，达到本车与车外行人或车辆的信息互动，还能在汽车尾灯罩1上进行照明，实现彩色汽车尾灯光型，达到照明的效果。
本发明中，发射装置4为投影机，且投影机所发出的光与发光层3的激发波长相匹配。具体地，投影机为机械震镜式投影机、DLP投影机、光栅式投影机中的一种，且投影机的光源为不可见光光源，不可见光光源为紫外光光源或红外光光源。作为本发明的优选实施例，本发明采用DLP投影机作为发射装置4。
另外，发光层3由发光材料通过注塑工艺掺杂在汽车尾灯罩1之中形成；或发光层3为贴附在汽车尾灯罩1上的透明发光薄膜，透明发光薄膜包括透明薄膜本体及发光材料。本实施例中，发光层3为透明发光薄膜。其中，发光材料为荧光材料、磷光材料、钙钛矿材料、量子点材料中的一种或几种；透明薄膜本体为聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰亚胺薄膜中的一种，所述发光材料通过涂布、挤出、高温浸染中的一种方式置于所述薄膜本体上。
优选地，汽车尾灯罩1与发光层3之间还设有功能层2，功能层2被配置为隔绝紫外光或红外光，并能隔绝外部的不可见光进入汽车尾灯罩1内及隔绝内部的不可见光进入汽车尾灯罩1外面。本实施例中，功能层2为抗老化薄膜，抗老化薄膜中的抗老化材料为ITO、UV、抗氧化剂中的一种或多种。
具体实施时，将抗氧化剂1010、UV329混合于硅胶树脂中并涂布在聚酯薄膜(PET)之上，形成透明的抗老化薄膜，利用丙烯酸树脂压敏胶将抗老化薄膜贴附于汽车尾灯罩1上。
将能够由红光、绿光、蓝光、黄光及紫外光激发的发光材料混合于硅胶树脂中并涂布于聚酯薄膜(PET)之上，形成透明发光薄膜，利用丙烯酸树脂压敏胶将透明发光薄膜贴附于抗老化薄膜上。
将DLP投影机的可见光光源改造为适合激发透明发光薄膜中发光材料的光源：如波长为375nm、405nm、445nm的不可见光光源，用来激发透明发光薄膜中的发光材料发出红色光、绿色光、黄色光。
优选的，由于照明的亮度要求高于显示的亮度要求，而发光材料的再激发收到量子效率的限制无法达到100％，因此可以在照明时，DLP投影机采用可见光光源，而在显示时，DLP投影机采用不可见光光源，激发发光材料发光。
可见，该基于光致发光的汽车尾灯系统不需要有色灯罩，可见光透过率更高，可使得尾灯的照明亮度更高，同时可在透明发光薄膜上实现图像显示。
在透明发光薄膜上实现图像显示是通过行车控制系统5调节DLP投影机的DMD芯片实现的，显示的分辨率由DMD芯片决定。DLP投影机中的光源发射出的光线，通过汇聚透镜将光线均匀化，然后经过处理后的光线通过一个色轮，将光分成多色光(红光、绿光、蓝光、白光、紫外光等更多波长)，多色光由修整透镜射在DMD芯片上，DMD芯片由上百万个微镜组成，一个微镜代表一个像素，变化速率达1000次/秒或更快，每片微镜下方均有类似铰链作用的转动装置，铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10°为“开”，-10°为“关”，不工作时处于0°“停止”状态。DLP投影技术为现有技术，基于DMD芯片中百万级的微镜，DLP投影机可提供1670万种颜色及256段的灰度层次，利用DLP投影机可以在汽车尾灯罩1上照射出不同光型，满足常规的示廓灯、转向灯、刹车灯需求；利用DLP投影机可以在汽车尾灯罩1上显示动态可变化的图文、图案，从而起到本车与后车或行人的交互作用。
当然，发射装置4(即本实施例中的DLP投影机)除了能够与行车控制系统5通信连接，还能够与车载中控系统或手机通信连接，车载中控系统或手机能够对发射装置4输入图文信息。具体控制流程如图2所示，当由行车控制系统5控制DLP投影机时，转向拨杆物理信号通过转向柱模块发送给行车控制系统5，行车控制系统5根据转向信号，利用网关通过CAN/Lin总线与DLP投影机进行通信，对DLP投影机的DMD芯片进行控制，从而使DLP投影机投射出转向光，激光透明发光薄膜发出转向光；换挡物理信号及双闪、刹车物理信号同上。车载中控系统根据使用者输入的图文信息转换成相应的信号，将信号通过CAN/Lin总线与DLP投影机进行通信，对DLP投影机的DMD芯片进行控制。同样的，手机根据使用者输入的图文信息转换成相应的信号，利用Internet网络将信号上传到云端TSP服务器，云端TSP服务器将信号利用4G/5G网络上传到整车上网模块，整车上网模块将信号通过CAN/Lin总线与DLP投影机进行通信，对DLP投影机的DMD芯片进行控制。
综上，本发明的基于光致发光的汽车尾灯系统不但可以实现既定的汽车尾灯造型以及图文图案的显示，而且可以和车载中控系统及用户手机连接，用户可以通过车载中控系统或手机输入信息、图像等，由DLP投影机将信息、图案等投影到汽车尾灯罩1上，实现汽车尾灯的个性化定制。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，包括带有发光层(3)的汽车尾灯罩(1)及发射装置(4)，其中：
所述发射装置(4)能够安装于汽车本体上并与所述汽车本体的行车控制系统(5)通信连接，所述发射装置(4)被配置为将特定波段的光投射至所述汽车尾灯罩(1)上并激发所述发光层(3)发光，所述行车控制系统(5)能够控制所述发射装置(4)投射所需图形、发出照明光。
2.根据权利要求1所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述发光层(3)由发光材料通过注塑工艺掺杂在所述汽车尾灯罩(1)之中形成；或所述发光层(3)为贴附在所述汽车尾灯罩(1)上的透明发光薄膜，所述透明发光薄膜包括透明薄膜本体及所述发光材料。
3.根据权利要求2所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述发光材料为荧光材料、磷光材料、钙钛矿材料、量子点材料中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述透明薄膜本体为聚酯薄膜、聚碳酸酯薄膜、聚酰亚胺薄膜中的一种，所述发光材料通过涂布、挤出、高温浸染中的一种方式置于所述薄膜本体上。
5.根据权利要求1所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述汽车尾灯罩(1)与所述发光层(3)之间还设有功能层(2)，所述功能层(2)被配置为隔绝紫外光或红外光，并能隔绝外部的不可见光进入所述汽车尾灯罩(1)内及隔绝内部的不可见光进入所述汽车尾灯罩(1)外面。
6.根据权利要求5所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述功能层(2)为抗老化薄膜，所述抗老化薄膜中的抗老化材料为ITO、UV、抗氧化剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述发射装置(4)为投影机，且所述投影机所发出的光与所述发光层(3)的激发波长相匹配。
8.根据权利要求7所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述投影机为机械震镜式投影机、DLP投影机、光栅式投影机中的一种，且所述投影机的光源为不可见光光源。
9.根据权利要求8所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述不可见光光源为紫外光光源或红外光光源。
10.根据权利要求1所述的基于光致发光的汽车尾灯系统，其特征在于，所述发射装置(4)还能够与车载中控系统或手机通信连接，所述车载中控系统或所述手机能够对所述发射装置(4)输入图文信息。
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