CN115095843B - 一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法 - Google Patents

一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于汽车照明交互技术领域，具体涉及一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法；包括光源模块、声源模块、感知及控制系统、结构模块、交互模块；其中结构模块包括光源固定框架、光源固定壳体，光源固定框架固定在光源固定壳体内，且光源固定框架和光源固定壳体之间的光源固定壳体上设有多个声源模块；本发明利用不同发光光源的特性、多种传感装置及控制方法，打造具备声光一体的尾灯结构及交互方式。

Description

一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法
技术领域
本发明属于汽车照明交互技术领域，具体涉及一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法。
背景技术
随着技术的快速发展，汽车尾灯除满足基本功能条件下，还增加了安全提示、智能交互及外观装饰的作用。在现有技术中，能够较容易地满足尾灯照明功能需求，但尾灯整体尺寸与重量却没有得明显改善，交互方式也仅限于改变灯光显示状态。而人们对驾乘体验的追求却越来越高，仅通过现有技术难以满足人们对新体验的期待，因此如何在减小尾灯整体尺寸的条件下增加更多的体验维度，成为发展趋势之一。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种可实现声光一体的车灯结构及其控制方法；利用不同发光光源的特性、多种传感装置及控制方法，打造具备声光一体的尾灯结构及交互方式。
一种可实现声光一体的车灯结构，包括光源模块1、声源模块2、感知及控制系统3、结构模块4、交互模块5；其中结构模块4包括光源固定框架41、光源固定壳体43，光源固定框架41固定在光源固定壳体43内，且光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上设有多个声源模块2；
所述光源模块1包括通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13，其中光源固定框架41内部左上角和右下角分别固定有OLED灯片12，光源固定框架41内部右侧顶部和左侧底部分别固定有LED灯组13，且右侧顶部的LED灯组13和光源固定框架41左侧之间设有通体发光光纤组11，左侧底部的LED灯组13和光源固定框架41右侧之间设有通体发光光纤组11；
所述感知及控制系统3包括传感器件32、电子控制单元33；其中传感器件32、电子控制单元33均固定在光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上；
所述交互模块5包括设置在车内的人机交互显示屏、投影仪51，其中投影仪51固定在光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上；
所述通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13、声源模块2、传感器件32、人机交互显示屏、投影仪51分别与电子控制单元33控制连接。
所述通体发光光纤组11包括多条通体发光光纤，且每一条通体发光光纤外均套置有光纤包覆层42。
所述LED灯组13包括多个LED灯。
所述声源模块2为发生器。
所述声源模块2分别固定在尾灯壳体7的四角处。
所述传感器件32包括距离传感器322和手势传感器321。
一种可实现声光一体的车灯结构的控制方法，包括如下内容：
迎宾场景：车主通过人机交互显示屏向电子控制单元33下达指令，电子控制单元33控制通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13按照指令内容开启或关闭，电子控制单元33同时控制投影仪51和声源模块2按照指令内容播放视频和音频；
生活场景：当车主站在车后进行上下左右挥手时，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33根据预先设置的手势与光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)之间的对应关系来控制光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)开启与关闭；电子控制单元33根据预先设置的手势与声源模块2之间的对应关系来控制声源模块2的开启与关闭，以及声源模块2播放的音频内容；
当车辆在行驶或倒车时，若距离传感器322检测到车辆后方有物体在预设的危险距离内，电子控制单元33通过预设的报警信息控制光源模块1全部点亮，同时控制声源模块2发出警示音；
郊游场景：当乘客在野外郊游时，车主通过人机交互显示屏向电子控制单元33下达指令，电子控制单元33控制控制投影仪51和声源模块2按照指令内容播放视频和音频。
所述生活场景中电子控制单元33内预先设置有不同手势与光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)之间的对应关系，具体为：某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12关闭、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12开启、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12开启、LED灯组13开启，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12关闭、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12开启、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12开启、LED灯组13开启。
所述生活场景中当车主由下至上挥手至某一预设高度时，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33控制后备箱开启，当后备箱开启后，若车主自上至下挥手，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33控制后备箱关闭。
本发明的有益效果：
本发明通过集成光学模块、声音模块及控制器，使乘客同时体验到视觉、听觉、知觉的享受，为乘客带来温馨与惊喜的情感体验，打造乘客友好型车灯交互系统；
本发明通过集成摄像头与传感装置，增加了对环境系统的感知与交互功能，有效打造环境友好型车灯交互系统，提高了行驶安全性；
本发明通过将灯组、传感器、控制器集成，即使在增加了车辆后部功能的情况下，仍然能够减少车灯占用空间、缩短整车轴向尺寸、具有轻量化的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的结构示意图。
图2示出本发明的俯视结构示意图。
图3示出本发明的侧面结构示意图。
图4示出本发明的方法流程图。
其中：光源模块1、通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13、声源模块2、感知及控制系统3、摄像头31、传感器件32、电子控制单元33、结构模块4、光源固定框架41、光纤包覆层42、光源固定壳体43、交互模块5、投影仪51。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
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。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
实施例1
如图1-3所示，一种可实现声光一体的车灯结构，包括光源模块1、声源模块2、感知及控制系统3、结构模块4、交互模块5；其中结构模块4包括光源固定框架41、光源固定壳体43，光源固定框架41固定在光源固定壳体43内，且光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上设有多个声源模块2；
所述光源模块1包括通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13，其中光源固定框架41内部左上角和右下角分别固定有OLED灯片12，光源固定框架41内部右侧顶部和左侧底部分别固定有LED灯组13，且右侧顶部的LED灯组13和光源固定框架41左侧之间设有通体发光光纤组11，左侧底部的LED灯组13和光源固定框架41右侧之间设有通体发光光纤组11；
所述感知及控制系统3包括传感器件32、电子控制单元33；其中传感器件32、电子控制单元33均固定在光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上；
所述交互模块5包括设置在车内的人机交互显示屏、投影仪51，其中投影仪51固定在光源固定框架41和光源固定壳体43之间的光源固定壳体43上；
所述通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13、声源模块2、传感器件32、人机交互显示屏、投影仪51分别与电子控制单元33控制连接。
所述通体发光光纤组11包括多条通体发光光纤，且每一条通体发光光纤外均套置有光纤包覆层42。
所述LED灯组13包括多个LED灯。
所述声源模块2为发生器。
所述声源模块2分别固定在尾灯壳体7的四角处。
所述传感器件32包括距离传感器322和手势传感器321。
如图4所示，一种可实现声光一体的车灯结构的控制方法，包括如下内容：
迎宾场景：车主通过人机交互显示屏向电子控制单元33下达指令，电子控制单元33控制通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13按照指令内容开启或关闭，电子控制单元33同时控制投影仪51和声源模块2按照指令内容播放视频和音频；
生活场景：当车主站在车后进行上下左右挥手时，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33根据预先设置的手势与光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)之间的对应关系来控制光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)开启与关闭；电子控制单元33根据预先设置的手势与声源模块2之间的对应关系来控制声源模块2的开启与关闭，以及声源模块2播放的音频内容；
当车辆在行驶或倒车时，若距离传感器322检测到车辆后方有物体在预设的危险距离内，电子控制单元33通过预设的报警信息控制光源模块1全部点亮，同时控制声源模块2发出警示音；
郊游场景：当乘客在野外郊游时，车主通过人机交互显示屏向电子控制单元33下达指令，电子控制单元33控制控制投影仪51和声源模块2按照指令内容播放视频和音频。
所述生活场景中电子控制单元33内预先设置有不同手势与光源模块1(通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13)之间的对应关系，具体为：某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12关闭、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12开启、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11开启、OLED灯片12开启、LED灯组13开启，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12关闭、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12开启、LED灯组13关闭，某一种手势对应通体发光光纤组11关闭、OLED灯片12开启、LED灯组13开启。
所述生活场景中当车主由下至上挥手至某一预设高度时，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33控制后备箱开启，当后备箱开启后，若车主自上至下挥手，手势传感器321检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元33，电子控制单元33控制后备箱关闭。
实施例2
一种可实现声光一体的车灯结构，其中光源模块1包括通体发光光纤组11、OLED灯片12、LED灯组13；所述光源模块1用于根据交互需求进行光学显示。
声源模块2为发声装置；所述声源模块用于根据交互需求进行声音播放。
感知及控制系统3中包括摄像头31、传感器件32、电子控制单元33、控制电路、总线；所述感知及控制系统3于根据乘客需求、车辆行驶状态或系统环境对光源模块1、声源模块2进行控制。
结构模块4中包括光源固定框架41、光纤包覆层42、光源固定壳体43、系统固定结构44；所述结构模块4用于将光源模块1、声源模块2、感知及控制系统3进行一体化集成。
交互模块5中包括人机交互显示屏、投影仪51；该模块用于输入乘客需求并将其传递至电子控制单元33。
全新的尾灯一体化集成方法：
所述结构模块中光源固定框架41为透明塑料件，采用一体化注塑成型的方式，在注塑成型时根据造型需求预先留出光源位置。光纤包覆层42为软质透明材料，根据不同光源形状进行成型包覆，确保尾灯在恶劣的工作条件时光源不损坏。光源固定壳体43根据感知方式、传感器种类对原塑料件进行透明和不透明的分区处理，并根据需求增加散热片等装置。
基于全新集成方法的尾灯交互平台：
所述光源模块1中的光源(尤其是通体发光光纤组11)需在软质结构包覆后再集成进尾灯结构中。
所述声源模块2对称分布在尾灯两侧，使用户有更好的听觉体验。
所述感知及控制系统3中，摄像头31可用于倒车影像功能；传感器件32中手势传感器321可用于开启后备箱功能中，距离传感器322用于感知驾驶员距离，用于尾灯迎宾效果功能中；电子控制单元33采集各传感器信号，根据预设程序对光源模块1、声源模块2、投影装置52进行控制。
所述交互模块5中的人机交互显示屏可使乘客根据需要对光源、声源、投影效果进行组合选择，满足其在不同场景时的个性化需求；投影仪51作为执行装置，可为乘客带来更好的交互体验。
基于全新交互平台的典型场景示例：
根据上述尾灯结构及系统可包括但不限于以下场景需求：迎宾场景、生活场景、郊游场景。
迎宾场景：根据车主预设的工作日、纪念日等特殊日期，进行个性化尾灯效果的呈现，通过光型、声音、投影的组合，为车主增加生活仪式感，使车辆更具个人属性。
生活场景：由于增加了手势传感器、距离传感器，使汽车具备了手势控制光型、开启后备箱及行使距离提示的功能。当车主进行上下左右挥手时，光型可呈现呼吸和流水的效果，发生装置也随之进行音色、音调、声强的变化，当车主由下至上挥手至某一预设高度时，后备箱自动开启，当后备箱开启时，若车主向下挥手，车辆则自动关闭后备箱；当车辆行驶或倒车时，若距离传感器检测到后方有物体在危险距离内，可通过增加光强和声音提示对外界进行警示。
郊游场景：当乘客在野外郊游时，可采用发声装置及投影装置的组合效果使乘客得到沉浸式外出体验。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明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的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于包括光源模块(1)、声源模块(2)、感知及控制系统(3)、结构模块(4)、交互模块(5)；其中结构模块(4)包括光源固定框架(41)、光源固定壳体(43)，光源固定框架(41)固定在光源固定壳体(43)内，且光源固定框架(41)和光源固定壳体(43)之间的光源固定壳体(43)上设有多个声源模块(2)；
所述光源模块(1)包括通体发光光纤组(11)、OLED灯片(12)、LED灯组(13)，其中光源固定框架(41)内部左上角和右下角分别固定有OLED灯片(12)，光源固定框架(41)内部右侧顶部和左侧底部分别固定有LED灯组(13)，且右侧顶部的LED灯组(13)和光源固定框架(41)左侧之间设有通体发光光纤组(11)，左侧底部的LED灯组(13)和光源固定框架(41)右侧之间设有通体发光光纤组(11)；
所述感知及控制系统(3)包括传感器件(32)、电子控制单元(33)；其中传感器件(32)、电子控制单元(33)均固定在光源固定框架(41)和光源固定壳体(43)之间的光源固定壳体(43)上；
所述交互模块(5)包括设置在车内的人机交互显示屏(51)、投影仪(52)，其中投影仪(52)固定在光源固定框架(41)和光源固定壳体(43)之间的光源固定壳体(43)上；
所述通体发光光纤组(11)、OLED灯片(12)、LED灯组(13)、声源模块(2)、传感器件(32)、人机交互显示屏(51)、投影仪(52)分别与电子控制单元(33)控制连接。
2.根据权利要求1所述的一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于所述通体发光光纤组(11)包括多条通体发光光纤，且每一条通体发光光纤外均套置有光纤包覆层(42)。
3.根据权利要求2所述的一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于所述LED灯组(13)包括多个LED灯。
4.根据权利要求3所述的一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于所述声源模块(2)为发生器。
5.根据权利要求4所述的一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于所述声源模块(2)分别固定在尾灯壳体(7)的四角处。
6.根据权利要求5所述的一种可实现声光一体的车灯结构，其特征在于所述传感器件(32)包括距离传感器(322)和手势传感器(321)。
7.一种权利要求1-6任意一项所述可实现声光一体的车灯结构的控制方法，其特征在于包括如下内容：
迎宾场景：车主通过人机交互显示屏(51)向电子控制单元(33)下达指令，电子控制单元(33)控制通体发光光纤组(11)、OLED灯片(12)、LED灯组(13)按照指令内容开启或关闭，电子控制单元(33)同时控制投影仪(52)和声源模块(2)按照指令内容播放视频和音频；
生活场景：当车主站在车后进行上下左右挥手时，手势传感器(321)检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元(33)，电子控制单元(33)根据预先设置的手势与光源模块(1)之间的对应关系来控制光源模块(1)开启与关闭；电子控制单元(33)根据预先设置的手势与声源模块(2)之间的对应关系来控制声源模块(2)的开启与关闭，以及声源模块(2)播放的音频内容；
当车辆在行驶或倒车时，若距离传感器(322)检测到车辆后方有物体在预设的危险距离内，电子控制单元(33)通过预设的报警信息控制光源模块(1)全部点亮，同时控制声源模块(2)发出警示音；
郊游场景：当乘客在野外郊游时，车主通过人机交互显示屏(51)向电子控制单元(33)下达指令，电子控制单元(33)控制控制投影仪(52)和声源模块(2)按照指令内容播放视频和音频。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于所述生活场景中电子控制单元(33)内预先设置有不同手势与光源模块(1)之间的对应关系，具体为：某一种手势对应通体发光光纤组(11)开启、OLED灯片(12)关闭、LED灯组(13)关闭，某一种手势对应通体发光光纤组(11)开启、OLED灯片(12)开启、LED灯组(13)关闭，某一种手势对应通体发光光纤组(11)开启、OLED灯片(12)开启、LED灯组(13)开启，某一种手势对应通体发光光纤组(11)关闭、OLED灯片(12)关闭、LED灯组(13)关闭，某一种手势对应通体发光光纤组(11)关闭、OLED灯片(12)开启、LED灯组(13)关闭，某一种手势对应通体发光光纤组(11)关闭、OLED灯片(12)开启、LED灯组(13)开启。
9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于所述生活场景中当车主由下至上挥手至某一预设高度时，手势传感器(321)检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元(33)，电子控制单元(33)控制后备箱开启，当后备箱开启后，若车主自上至下挥手，手势传感器(321)检测到车主的手势变化，并将手势信号传输至电子控制单元(33)，电子控制单元(33)控制后备箱关闭。
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