CN113119853B - 一种前部动态地面投影转向灯及其驱动控制装置 - Google Patents

一种前部动态地面投影转向灯及其驱动控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种前部动态地面投影转向灯及其驱动控制装置，既不易被其它车辆或物体阻挡，又可以打破了传统转向灯可视范围的限制，可以对周边行人或电动自行车驾驶员等其它道路使用者进行充分警示。其技术方案为：包括多个转向投影模组组装而成，其中每一转向投影模组包括光源、镜片组、其上设有开孔的挡板、PCB板，在位于模组底端的PCB板上安装光源，镜片组包括平行排列的多个镜片，挡板安装在这些镜片之间且与镜片平行设置，光源发出的光经过镜片组聚焦后打出到地面上形成指示图形，指示图形的大小、形状和亮度由转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域决定。

Description

一种前部动态地面投影转向灯及其驱动控制装置
技术领域
本发明涉及汽车灯具领域，具体涉及一种安装在汽车上的前部动态地面投影转向灯。
背景技术
不同于远近光这类照明灯功能，作为一种信号灯功能，传统的前部转向灯只有在被其它道路使用者看到时，才能起到提醒或警示作用。按国标要求，其水平可视角度只需满足内侧45°外侧80°范围的要求(如图1A、1B所示)。但在实际交通场景，特别是夜晚路灯照明不佳、或车辆/物体阻挡导致视野盲区、或电动自行车/行人/驾驶员注意力不集中等这些场景中，容易出现其它道路使用者未能充分及时地观察到本车将要转弯的灯光信号，从而造成事故的情况。
发明内容
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种前部动态地面投影转向灯及其驱动控制装置，既不易被其它车辆或物体阻挡，又可以打破了传统转向灯可视范围的限制，可以对周边行人或电动自行车驾驶员等其它道路使用者进行充分警示。
本发明的技术方案为：本发明揭示了一种前部动态地面投影转向灯，包括多个转向投影模组组装而成，其中每一转向投影模组包括光源、镜片组、其上设有开孔的挡板、PCB板，在位于模组底端的PCB板上安装光源，镜片组包括平行排列的多个镜片，挡板安装在这些镜片之间且与镜片平行设置，光源发出的光经过镜片组聚焦后打出到地面上形成指示图形，指示图形的大小、形状和亮度由转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域决定。
根据本发明的前部动态地面投影转向灯的一实施例，光源为LED光源。
根据本发明的前部动态地面投影转向灯的一实施例，转向投影模组为三个且内部结构相同，共同安装在车辆前大灯灯具框架中。
根据本发明的前部动态地面投影转向灯的一实施例，通过调整转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域的大小和位置，以使投影到地面上的指示图形的大小、形状和亮度一致。
本发明还揭示了一种前部转向灯的驱动控制装置，包括整车控制单元、灯光控制单元、大灯控制驱动单元以及前部动态地面投影转向灯，其中整车控制单元的输出端连接灯光控制单元的输入端，灯光控制单元的输出端连接大灯控制驱动单元的输入端，大灯控制驱动单元的输出端连接前部动态地面投影转向灯，其中：
整车控制单元，用于接收雨量光线传感器的光线信号以及转向柱的转向信号、开关信号，判断是否需启动转向投影信号，并将判断结果发送给灯光控制单元；
灯光控制单元，用于控制大灯控制驱动单元，基于实现动态顺序投影的预设控制逻辑，通过控制大灯控制驱动单元来驱动前部动态地面投影转向灯的工作；
大灯控制驱动单元，用于驱动外部的前部动态地面投影转向灯的工作；
前部动态地面投影转向灯，包括多个转向投影模组组装而成，其中每一转向投影模组包括光源、镜片组、其上设有开孔的挡板、PCB板，在位于模组底端的PCB板上安装光源，镜片组包括平行排列的多个镜片，挡板安装在这些镜片之间且与镜片平行设置，光源发出的光经过镜片组聚焦后打出到地面上形成指示图形，指示图形的大小、形状和亮度由转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域决定。
根据本发明的前部转向灯的驱动控制装置的一实施例，整车控制单元的判断逻辑是：当转向柱有开关信号，同时雨量光线传感器检测到外界光线低于某一设定值时，整车控制单元判断需启动转向投影信号。
根据本发明的前部转向灯的驱动控制装置的一实施例，前部动态地面投影转向灯中的光源为LED光源。
根据本发明的前部转向灯的驱动控制装置的一实施例，前部动态地面投影转向灯中的转向投影模组为三个且内部结构相同，共同安装在车辆前大灯灯具框架中。
根据本发明的前部转向灯的驱动控制装置的一实施例，通过调整前部动态地面投影转向模组的安装角度以及转向投影模组中的挡板的开孔区域的大小和位置，以使投影到地面上的指示图形的大小、形状和亮度一致。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明的装置采用三个转向投影模组，通过不同的挡板设计，实现车辆转弯时由近及远地在车辆侧前方地面上的不同投影距离下的顺序投影的三个大小、形状、亮度一致的琥珀色三角形或其它指示图形(如图2所示)，并通过相应的车身信号输入和电子控制逻辑实现三个三角形或其它指示图形的地面投影的动态效果。这样的投影效果既不易被其它车辆或物体阻挡，又可以很好的打破了传统转向灯可视范围的限制，可以对周边行人或电动自行车驾驶员等其它道路使用者进行充分警示。本发明由于采用三个独立的转向投影模组，使得投影形状可定制，并可以保证不同投影距离下地面上的投影形状、大小、亮度一致，从而增加辨识度。
附图说明
在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
图1A和1B示出了传统前转向灯及可视角的示意图。
图2示出了本发明的前部动态地面投影转向灯的应用效果的一个交通场景示意图。
图3示出了本发明的前部动态地面投影转向灯的一实施例的结构示意图。
图4示出了包括图3的前部动态地面投影转向灯实施例的前部转向灯驱动控制装置的一实施例的原理图。
图5示出了同样视场角下不同投影距离下的投影范围的示意图。
图6A、6B分别示出了离车辆最近的模组的地面投影照度分布及挡板开孔区域设计示例图。
图7A、7B分别示出了离车辆距离居中的模组的地面投影照度分布及挡板开孔区域设计示例图。
图8A、8B分别示出了离车辆最远的模组的地面投影照度分布及挡板开孔区域设计示例图。
附图标记：
LED光源 1
镜片组 2
挡板 3
PCB板 4
整车控制单元 11
灯光控制单元 12
大灯控制驱动单元 13
前部动态地面投影转向灯 14
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
图3示出了本发明的前部动态地面投影转向灯的一实施例的结构。请参见图3，本实施例的前部动态地面投影转向灯由多个(本实施例中举例为3个) 转向投影模组组装而成，一起安装在车辆前大灯灯具框架中。
一个转向投影模组的结构如图3所示，包括：LED光源1、镜片组2、挡板3、PCB板4。
在位于模组底端的PCB板上安装LED光源1，镜片组2包括平行排列的多个镜片，挡板3安装在这些镜片之间且与镜片平行设置。
LED光源1发出的光经过镜片组2聚焦后打出到地面上，打出的形状由中间挡板3的开孔区域决定。
为了控制散件种类数量，本实施例中的三个转向投影模组采用完全一样的结构和镜片组设计，通过调整中间挡板3的开孔区域的大小和位置以及转向投影模组的安装角度来保证投影到地面上的三个三角形或其它指示图形的大小、形状和亮度一致。
三个转向投影模组由于采用同样的镜片组设计，各模组的视场角也一致。如图5所示，由于三个转向投影模组在车辆上的安装位置相同，投影距离越远，投影区域就越大，能量密度/地面照度就整体越小。图6A、7A、8A显示了没有挡板情况下模组投影到地面的照度情况，可以看出整体投影区域大致为椭圆形，照度分布对称于椭圆的长轴，且从车辆近端至车辆远端递减。
以投影图形为三角形为例，如图6B、7B、8B所示，基于不同的地面照度分布情况，通过选择不同模组的挡板的开孔区域的位置以及大小，从而保证通过挡板开孔区域实际投影到地面上的三角形或其它指示图形的亮度、大小、和形状一致。
图6A、7A、8A分别对应图5中离车辆最近的投影、居中的投影和离车辆最远的投影(没有挡板情况下)。可以看出，离车辆距离越远，整体投影范围越狭长(对应Y轴的范围比较长)，地面照度(单位值Lux)越低。为了使投影到地面的3个三角形整体亮度一致，对离车辆最远的投影三角形，需要选取照度值相对较高的区域，对离车辆最近的投影，则只能选取照度值低相对较低的区域。在调整并确定模组的安装角度，以及在地面上框定适合的三角形区域保证整体亮度一致后，挡板的开孔大小和范围可以通过地面上框定的三角形区域逆推导出。
图4示出了包括图3的前部动态地面投影转向灯实施例的前部转向灯驱动控制装置的一实施例的原理。请参见图4，本实施例的前部转向灯控制装置包括：整车控制单元11、灯光控制单元12、大灯控制驱动单元13以及前部动态地面投影转向灯14。
整车控制单元11的输出端连接灯光控制单元12的输入端，灯光控制单元 12的输出端连接大灯控制驱动单元13的输入端，大灯控制驱动单元13的输出端连接各类信号灯，比如前部动态地面投影转向灯14、转向信号灯、近光灯等。
整车控制单元11用于接收雨量光线传感器的光线信号以及转向柱的转向信号、开关信号，判断是否需启动转向投影信号，并将判断结果发送给灯光控制单元12。由于传统转向灯为法规强制要求的信号灯，因此只要接收到转向柱开关信号输入，即必须启动。而对前部动态地面投影转向灯14来说，由于其只作为传统信号灯的补充，并且白天光线充足时车辆基本都能够被发现，因而在其控制逻辑中加上雨量光线传感器信号，让其工作于低光或能见度不高的环境。因此，整车控制单元11的判断逻辑是：当转向柱有开关信号，同时雨量光线传感器检测到外界光线低于某一设定值时，整车控制单元11判断需启动转向投影信号。
灯光控制单元12用于控制大灯控制驱动单元13，基于实现动态顺序投影的预设控制逻辑(比如先显示一个投影、再显示两个投影、再显示三个投影，然后以这样的显示方式为一个周期循环投影)，通过控制大灯控制驱动单元13 来驱动前部动态地面投影转向灯14的工作。
大灯控制驱动单元13用于驱动外部的各信号灯工作，也包括前部动态地面投影转向灯14。
前部动态地面投影转向灯14的结构和实现如图3所示的实施例，在此不再赘述。
尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
本领域技术人员将进一步领会，结合本文中所公开的实施例来描述的各种解说性逻辑板块、模块、电路、和算法步骤可实现为电子硬件、计算机软件、或这两者的组合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性，各种解说性组件、框、模块、电路、和步骤在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此类功能性是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加于整体系统的设计约束。技术人员对于每种特定应用可用不同的方式来实现所描述的功能性，但这样的实现决策不应被解读成导致脱离了本发明的范围。
结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑板块、模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP 与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此类配置。
结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM 存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域中所知的任何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组件驻留在用户终端中。
在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM 或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对本领域技术人员来说都将是显而易见的，且本文中所定义的普适原理可被应用到其他变体而不会脱离本公开的精神或范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (7)

1.一种前部动态地面投影转向灯，其特征在于，包括多个转向投影模组组装而成，其中每一转向投影模组包括光源、镜片组、其上设有开孔的挡板、PCB板，在位于模组底端的PCB板上安装光源，镜片组包括平行排列的多个镜片，挡板安装在这些镜片之间且与镜片平行设置，光源发出的光经过镜片组聚焦后打出到地面上形成指示图形，指示图形的大小、形状和亮度由转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域决定，通过调整转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域的大小和位置，以使投影到地面上的指示图形的大小、形状和亮度一致。
2.根据权利要求1所述的前部动态地面投影转向灯，其特征在于，光源为LED光源。
3.根据权利要求1所述的前部动态地面投影转向灯，其特征在于，转向投影模组为三个且内部结构相同，共同安装在车辆前大灯灯具框架中。
4.一种前部转向灯的驱动控制装置，其特征在于，包括整车控制单元、灯光控制单元、大灯控制驱动单元以及前部动态地面投影转向灯，其中整车控制单元的输出端连接灯光控制单元的输入端，灯光控制单元的输出端连接大灯控制驱动单元的输入端，大灯控制驱动单元的输出端连接前部动态地面投影转向灯，其中：
整车控制单元，用于接收雨量光线传感器的光线信号以及转向柱的转向信号、开关信号，判断是否需启动转向投影信号，并将判断结果发送给灯光控制单元；
灯光控制单元，用于控制大灯控制驱动单元，基于实现动态顺序投影的预设控制逻辑，通过控制大灯控制驱动单元来驱动前部动态地面投影转向灯的工作；
大灯控制驱动单元，用于驱动外部的前部动态地面投影转向灯的工作；
前部动态地面投影转向灯，包括多个转向投影模组组装而成，其中每一转向投影模组包括光源、镜片组、其上设有开孔的挡板、PCB板，在位于模组底端的PCB板上安装光源，镜片组包括平行排列的多个镜片，挡板安装在这些镜片之间且与镜片平行设置，光源发出的光经过镜片组聚焦后打出到地面上形成指示图形，指示图形的大小、形状和亮度由转向投影模组的安装角度以及挡板的开孔区域决定，通过调整前部动态地面投影转向灯安装角度以及转向投影模组中的挡板的开孔区域的大小和位置，以使投影到地面上的指示图形的大小、形状和亮度一致。
5.根据权利要求4所述的前部转向灯的驱动控制装置，其特征在于，整车控制单元的判断逻辑是：当转向柱有开关信号，同时雨量光线传感器检测到外界光线低于某一设定值时，整车控制单元判断需启动转向投影信号。
6.根据权利要求4所述的前部转向灯的驱动控制装置，其特征在于，前部动态地面投影转向灯中的光源为LED光源。
7.根据权利要求4所述的前部转向灯的驱动控制装置，其特征在于，前部动态地面投影转向灯中的转向投影模组为三个且内部结构相同，共同安装在车辆前大灯灯具框架中。
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