CN113905475A

CN113905475A - Led动画步进式调光方法、灯具及汽车

Info

Publication number: CN113905475A
Application number: CN202111164908.2A
Authority: CN
Inventors: 吴宗亮; 滕继明
Original assignee: Magneti Marelli Automotive Components Wuhu Co Ltd
Current assignee: Magneti Marelli Automotive Components Wuhu Co Ltd
Priority date: 2021-09-30
Filing date: 2021-09-30
Publication date: 2022-01-07

Abstract

本发明提供了一种LED动画步进式调光方法、灯具及汽车，包括以下步骤：增加单个LED发光像素点的发光状态，在完全熄灭和完全点亮之间增加至少一个不同亮度的发光状态；将LED发光像素点位于完全熄灭和完全点亮之间的发光状态作为过渡帧，插入到每个LED发光像素点的变化中；在由多个LED发光像素点组合显示光效动画时，控制每个LED发光像素点的多个发光状态的时间和顺序，形成光效动画。本发明通过对控制方式的优化，用比较少的像素点去实现较高的像素点能达到的效果。像素点的减少能有效降低整灯结构电子的复杂度，降低成本。本发明降低整灯结构电子的复杂度，降低了整灯的装配难度，从而提高了整灯的良品率。

Description

LED动画步进式调光方法、灯具及汽车

技术领域

本发明涉及车灯动画控制领域，具体地，涉及一种LED动画步进式调光方法、灯具及汽车。

背景技术

随着车灯技术发展车灯动画效果已越来越普遍，包括转向灯流水、呼吸灯、迎宾灯各种动画效果等。传统LED车灯动画是直接控制单独一个或者一组LED进行亮灭控制，要实现一定的流畅度和平顺性就需要增加单独控制的LED数量和点位，一个点位可以被认为是一个像素点。这就造成了成本的增加和结构的限制。

单独发光点的增加会直接造成光学，电子和机构的复杂性急剧上升。成本增加，制造难度增加，失效率增加。传统电子大量依赖于平面结构的PCB，如光导此类的非平面的结构无法支持大量的像素点。反过来会限制造型。无法实现很漂亮的外观。

无论常规的实现传统LED车灯动画使用的光学元件是光导、厚壁件或者其他结构，都受限于结构本身、装配误差、模具成型等各方面因素，无法实现较多发光段。举例光导，如果希望实现流畅度。平顺性、像素点多的效果，需要尽可能多的分叉光导结构或者作为分叉部分的单独光导，例如数量定义为十个能实现上述效果，但常规十个分叉结构或者十个作为分叉部分的单独光导在工程实际是不现实，无论是结构本身复杂、空间要求高、还是装配误差链大、模具成型难度要求高。

在公开号为CN211119161U的中国专利文献中，公开了一种LED车灯控制装置及车辆，所述LED车灯控制装置包括：柔性线路板，用于连接各LED车灯和电源；控制电路，设置于所述柔性线路板，用于通过所述柔性线路板与各LED车灯连接并控制各所述LED车灯的工作状态。但是该文献中未能解决因提高LED动画效果而导致安装难度加大以及成本提高的问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种LED动画步进式调光方法、灯具及汽车。

根据本发明提供的一种LED动画步进式调光方法，包括以下步骤：

步骤S1：增加单个LED发光像素点的发光状态，在完全熄灭和完全点亮之间增加至少一个不同亮度的发光状态；

步骤S2：将LED发光像素点位于完全熄灭和完全点亮之间的发光状态作为过渡帧，插入到每个LED发光像素点的变化中；

步骤S3：在由多个LED发光像素点组合显示光效动画时，控制每个LED发光像素点的多个发光状态的时间和顺序，形成光效动画。

优选的，所述LED发光像素点的发光状态为三个，分别为0％，50％和100％亮度。

优选的，所述LED发光像素点的发光状态为四个，分别为0％，33％，67％和100％亮度。

优选的，所述LED发光像素点的发光亮度通过改变LED电流或改变发光占空比来实现。

优选的，根据人眼感官曲线对所述LED发光像素点的理论发光亮度进行修正，使所述LED发光像素点的实际的发光亮度比例符合人眼感知的比例。

优选的，所述步骤S3中，在显示线性动画时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级变化，当一个LED发光像素点完全点亮或完全熄灭后并保持发光状态，下一个相邻的LED发光像素点开始改变发光状态。

优选的，所述步骤S3中，在整体点亮或整体熄灭时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级同步点亮或熄灭。

优选的，所述步骤S3中，通过采用单片机控制、采用数字电路时钟源或者VOC压控振动器对LED发光像素点的发光时间进行控制。

根据本发明提供的一种灯具，采用上述的LED动画步进式调光方法。

根据本发明提供的一种汽车，采用了上述的灯具。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过对控制方式的优化，用较少的像素点实现较多像素点的效果，像素点的减少能有效降低整灯结构电子的复杂度，降低成本。

2、本发明降低了整灯结构电子的复杂度，降低了整灯的装配难度，从而提高了整灯的良品率。

3、对于灯具中的光学结构来说，由于结构本身、空间限制、装配误差、模具成型及其他因素，使用过高的像素点实现车灯动画效果是无法实现的，但是车灯动画光学效果的流畅性及平顺性是极为重要和提升动画感受的关键。本发明在光学结构设计受限情况下，通过控制方法用较少像素点实现较高像素点效果，使得工程实际的现实性(结构限制小、空间无需高要求、装配误差小等)更优。

4、对于光导结构的灯具，本技术尤为适用和效果显著，对于光导结构灯具，过高的像素点是无法实现的，但是光导又有很好的造型效果，很多造型必须或者只能通过光导实现，本发明能有效提升光导结构灯具的动画感受，能把光导动画实用化，避免光导段数太少，造型不好看或者无法达到客户要求最终光学动画效果。

5、对于厚壁件等其他光学结构，在实现高像素、流畅高车灯动画效果时需要很多段光学结构，同时造型特殊的缘故软板的使用有时不可避免，但上述措施都会造成成本增加、产线装配难度高、良品率低等问题，工程实际不好实现，本发明有利于解决上述问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例中四状态LED发光像素点的动画模拟图；

图2为本发明实施例中三状态LED发光像素点的动画模拟图；

图3为本发明实施例中从端部向中间逐步点亮方案一的动画模拟图；

图4为本发明实施例中从端部向中间逐步点亮方案二的动画模拟图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明介绍了一种LED动画步进式调光方法，包括以下步骤：

把每个LED发光像素点从原来的亮灭两种状态，变成多个亮灭状态。比如三个状态：0％，50％和100％，或者四个状态0％，33％，67％和100％。参照图1和图2，还可以有更多细分，但是实际中超过6个状态对效果影响不明显。把这些个在0-100％之间的状态理解为过渡帧，实际操作中，把过渡帧(亮度33％,67％)插入到每个像素变化中，使动画效果变顺滑。具体在实现中可以采用改变LED电流，或者占空比的变化来实现。通过不同时间LED电流的大小不同或者不同时间段的PWM占空比不同来实现不同时间片下的LED亮度变化。

考虑到人眼对光强是指数变化，LED发光像素点实际发光强度需要根据人眼感官曲线进行修正，上述亮度比例的都是等效强度，而不是实际光学上的强度。其中等效强度，对人眼来说人眼所看到的是图示比例，实际光学上强度非此比例。如图1示看见比例是33％，67％，100％，是等效强度，实际光学上强度非此比例。

在显示线性动画时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级变化，当一个LED发光像素点完全点亮或完全熄灭后并保持发光状态，下一个相邻的LED发光像素点开始改变发光状态。

在整体点亮或整体熄灭时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级同步点亮或熄灭。

本申请介绍的LED动画步进式调光方法还可以实现条形LED灯组从两端向中部逐步点亮的动画效果，具体实现方式有以下两种：

方案一：

参照图3所示，设定条形LED灯组由四个LED发光像素点组成，每个LED发光像素点具有四种发光状态，即0％，33％，67％和100％，在点亮时，两端的LED发光像素点从0％逐步点亮至100％，当端部的LED发光像素点完全点亮后(100％)，相邻的LED发光像素点开始点亮，如此实现了阶梯式点亮效果。熄灭的过程与点亮同理，在此不作赘述。

方案二：参照图4所示，设定条形LED灯组由四个LED发光像素点组成，每个LED发光像素点具有四种发光状态，即0％，33％，67％和100％，在点亮时，首先两端的LED发光像素点首先从0％点亮至33％，其次两端的LED发光像素点从33％点亮至67％，与此同时，中部的两个LED发光像素点从0％点亮至33％，然后两端的LED发光像素点从67％点亮至100％，同时中部的LED发光像素点从33％点亮至67％，最后，中部的两个LED发光像素点从67％点亮至100％，四个LED发光像素点均点亮至100％。熄灭的过程与点亮同理，在此不作赘述。在本方案中，每个LED发光像素点在点亮过程中，其发光亮度比相邻且靠近端部的LED发光像素点的发光亮度高一个等级，因此能够实现流畅的点亮效果。需要注意的时，上述两种方案中LED发光像素点的发光状态不仅限于四种，LED发光像素点的数量不仅限于四个，本方案保护的是点亮的方式，LED发光像素点的数量和发光状态不应限制该方案的保护范围。

根据本发明提供的一种灯具，采用上述的LED动画步进式调光方法，还介绍了一种汽车，采用了上述的灯具。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims

1.一种LED动画步进式调光方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述LED发光像素点的发光状态为三个，分别为0％，50％和100％亮度。

3.根据权利要求1所述的一种LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述LED发光像素点的发光状态为四个，分别为0％，33％，67％和100％亮度。

4.根据权利要求1所述的LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述LED发光像素点的发光亮度通过改变LED电流或改变发光占空比来实现。

5.根据权利要求2或3所述的LED动画步进式调光方式，其特征在于：根据人眼感官曲线对所述LED发光像素点的理论发光亮度进行修正，使所述LED发光像素点的实际的发光亮度比例符合人眼感知的比例。

6.根据权利要求1所述的LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述步骤S3中，在显示线性动画时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级变化，当一个LED发光像素点完全点亮或完全熄灭后并保持发光状态，下一个相邻的LED发光像素点开始改变发光状态。

7.根据权利要求1所述的LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述步骤S3中，在整体点亮或整体熄灭时，每个LED发光像素点按照亮度梯度逐级同步点亮或熄灭。

8.根据权利要求1所述的LED动画步进式调光方法，其特征在于：所述步骤S3中，通过采用单片机控制、采用数字电路时钟源或者VOC压控振动器对LED发光像素点的发光时间进行控制。

9.一种灯具，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的LED动画步进式调光方法。

10.一种汽车，其特征在于：包括权利要求9所述的灯具。