CN117068037A - 一种高分辨率led行车信息投射系统 - Google Patents

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CN117068037A CN202311262853.8A CN202311262853A CN117068037A CN 117068037 A CN117068037 A CN 117068037A CN 202311262853 A CN202311262853 A CN 202311262853A CN 117068037 A CN117068037 A CN 117068037A
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Abstract

本发明公开一种高分辨率LED行车信息投射系统，投射系统包括信息采集模块、信息处理及存储模块和信息投射模块，信息采集模块将采集到的信息输出给信息处理及存储模块，经过信息处理及存储模块处理后进行存储，信息处理及存储模块输出控制信息给信息投射模块，控制信息投射模块工作，信息采集模块包括环境亮度传感器、车距传感器、图像信息采集器和导航信息采集器中的一种或几种。目前广泛应用的传统汽车前照灯和LED车灯及近年来发展的自适应汽车前照灯都没有信息投射功能，当遇到复杂和危险的路况时无法及时示警以避免造成交通事故。

Description

一种高分辨率LED行车信息投射系统
技术领域
本发明公开一种行车信息投射系统，特别是一种高分辨率LED行车信息投射系统。
背景技术
传统的汽车前大灯由近光灯和远光灯组合而成，且远光灯与近光灯无法根据驾驶环境自动切换，当对面来车时若不能及时将远光调整为近光，会引起对方驾驶人员眩目，存在安全隐患。此外，传统的汽车前大灯的光线和车辆行驶方向保持一致，在汽车转弯时不能自动变换光型，因而存在照明的暗区，严重影响了驾驶员对弯道路况的判断。
针对上述情况，欧洲和日本相继研发了自适应汽车前大灯，当车辆进入弯道时，光束随之发生偏转，给弯道以足够的照明，从而较好地解决了传统前大灯弯道照明不足的问题。但是这些自适应前大灯仍不能较好地分辨被照道路、行人及对面来车，无法更早地获得道路环境、行人及对面来车情况，因此不能及时做出准确的操作。
总结来说，传统的汽车前大灯主要存在两个方面的问题：①远光灯与近光灯之间无法自动切换，容易引起对向来车驾驶人员眩目。②传统的汽车前大灯照射方向无法在转弯时发生偏转，导致弯道照明不足。近年来发展的自适应前大灯，虽然解决了弯道照明不足的问题，但是这些自适应前大灯仍不能较好地分辨被照道路、行人及对向来车，无法更早地获得道路环境、行人及对向来车情况，因此不能及时做出正确的操作。
此外，目前广泛应用的传统汽车前照灯和LED车灯及近年来发展的自适应汽车前照灯都没有信息投射功能，当遇到复杂和危险的路况时无法及时示警以避免造成交通事故。例如在市区遇到行人一边看手机一边横穿马路时，由于市区禁止鸣笛，驾驶人员无法主动提醒行人注意安全。
发明内容
针对上述提到的现有技术中的汽车前照灯都没有信息投射功能的缺点，本发明提供一种高分辨率LED行车信息投射系统，其采用高分辨率LED行车信息投射模块，结合路况信息采集模块，可以在必要时向驾乘人员或行人投射警示信息，或者驾驶人员可以向行人投射警示信息，从而更好地保证行人和行车安全。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种高分辨率LED行车信息投射系统，投射系统包括信息采集模块、信息处理及存储模块和信息投射模块，信息采集模块将采集到的信息输出给信息处理及存储模块，经过信息处理及存储模块处理后进行存储，信息处理及存储模块输出控制信息给信息投射模块，控制信息投射模块工作，信息采集模块包括环境亮度传感器、车距传感器、图像信息采集器和导航信息采集器中的一种或几种。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：
所述的环境亮度传感器采用光敏电阻，环境亮度传感器设置于车灯旁边或后视镜背面，环境亮度传感器与调理电路连接，调理电路输出端与数模转换电路连接，模数转换电路输出端与信息处理及存储模块连接，环境亮度传感器采集环境亮度数据，通过调理电路对其采集到的环境亮度数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块将环境亮度数据与预设的环境亮度阈值进行比较并据此判定是否需要打开或关闭车灯；车距传感器采用激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达或红外线测距传感器，车距传感器设置于后视镜背面，也可置于左前大灯旁，用于探测本车与前车及本车与对向来车的距离，车距传感器检测信号为模拟信号，需要进行信号处理，车距传感器与调理电路连接，调理电路输出端与模数转换电路连接，数模转换电路输出端与信息处理及存储模块连接。车距传感器采集本车与前车及本车与对向来车的距离，通过调理电路对其采集到的车辆距离数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块将车距数据与预设的本车与前车或对向来车的距离进行比较，判定是否需要减速或将远光切换为近光。
所述的图像信息采集器采用摄像头，用于明视觉环境下图像拍摄；或采用热成像仪，用于暗视觉环境下图像拍摄，图像信息采集器用于拍摄进入本车前方视野内的人或物，图像信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接。
所述的导航信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接，导航信息采集器与车辆内部导航系统连接，采集导航系统的导航信息，导航信息采集器用于采集本车前方相对较远处的路况，并传递给信息处理及存储模块，信息处理及存储模块对导航信息进行识别并调用预存在存储器中与之对应的指令，提醒驾驶人员及时做出正确的调整。
所述的信息处理及存储模块包括信息处理器和信息存储器，用于对信息采集模块采集的信息进行处理、识别和存储。
所述的信息投射模块采用像素化的LED阵列，信息投射模块包括LED阵列控制器、LED阵列和投影镜头，LED阵列控制器与LED阵列连接，投影镜头对应于LED阵列设置。
所述的信息投射模块采用模块化形式，每个模块中包括LED恒流驱动芯片U1、LED恒流驱动芯片U2、电源管理芯片U4、总线驱动器U3、接口P1和接口P2，接口P1用于输入控制信号，接口P1与总线驱动器U3的信号输入端连接，总线驱动器U3的信号输出端分别与LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输入端连接，LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输出端分别与LED阵列连接，驱动LED阵列发光，接口P2用于输入电源，输入电源经过电源管理芯片U4稳压后，输出进行供电。
所述的信息投射模块也可采用基于DMD的投影方式来实现行车信息显示，
基于DMD的投影方式采用白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜出光方向上设置有RGB色轮，LED发出的白光经透镜准直后入射到RGB色轮，经色轮转换为RGB三基色，RGB色轮的出光方向上设置有整形透镜，整形透镜的出光方向上设置有DMD，经色轮转换后三基色光再经过整形透镜后入射到DMD；
或者基于DMD的投影方式采用大功率白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜的出光方向上设置有DMD，LED发出的白光经透镜准直后入射到DMD；
或者基于DMD的投影方式采用蓝光LED或蓝色激光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有黄色荧光粉盘，黄色荧光粉盘出光方向设置有准直透镜，蓝光LED或蓝色激光LED发出的蓝色光经过黄色荧光粉盘后变成白光，白光经透镜准直后再入射到DMD。
所述的高分辨率LED行车信息投射系统还包括有车灯控制系统，车灯控制系统包括远近光驱动模块、行车状态感应模块、智能感应远近光切换模块、电机驱动模块、5.0V驱动模块和3.3V供电模块，行车状态感应模块包括整合性6轴运动处理组件U7和单片机U8，整合性6轴运动处理组件U7的数据输出端与单片机U8的数据端连接，输出行车状态数据给单片机，远近光驱动模块采用场效应管U3和场效应管U4，场效应管U3和场效应管U4分别给汽车的远光和近光灯供电，智能感应远近光切换模块包括PIR传感器、PIR控制器、MOS管U5、MOS管Q1、MOS管U6和MOS管Q2、PIR传感器与PIR控制器连接，PIR控制器与单片机U8的数据端连接，MOS管U5的栅极与PIR控制器的第一输出端连接，MOS管Q1的栅极与MOS管U5的源极连接，MOS管Q1的源极和漏极分别与+12V电源和近光灯连接，MOS管U6的栅极与PIR控制器的第二输出端连接，MOS管Q2的栅极与MOS管U6的源极连接，MOS管Q2的源极和漏极分别与+12V电源和远光灯连接，电机驱动模块采用电机驱动器，电机驱动器与汽车总线连接，5.0V驱动模块采用稳压器将汽车的+12V电源稳压至+5.0V，3.3V供电模块采用线性稳压器将+5.0V电源降压至+3.3V，5.0V驱动模块和3.3V供电模块用于供电。
本发明的有益效果是：目前广泛应用的传统汽车前照灯和LED车灯及近年来发展的自适应汽车前照灯都没有信息投射功能，当遇到复杂和危险的路况时无法及时示警以避免造成交通事故。采用本发明提供的高分辨率LED行车信息投射系统，当遇到复杂和危险的路况时，驾驶人员可以及时做出的操作，例如：当环境亮度传感器检测到环境亮度较低时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员打开车灯，配合智能汽车前照灯也可自动打开车灯，从而改善驾驶人员的视野；当车距传感器检测到对向来车时或与前车距离较近时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员将远光灯调整为近光灯，避免对对向或前车驾驶人员产生炫目；当图像信息采集器检测到复杂路况时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员谨慎驾驶；当导航信息采集器检测到前方道路拥堵时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员是否要更换行车路线。采用本发明提供的高分辨率LED行车信息投射系统，可以更好地保证行人和行车安全。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明高分辨率LED行车信息投射系统框图。
图2为本发明高分辨率LED行车信息投射系统传感器部分原理框图。
图3为本发明高分辨率LED行车信息投射系统图像信息采集器部分原理框图。
图4为本发明高分辨率LED行车信息投射系统导航信息采集器部分原理框图。
图5为本发明高分辨率LED行车信息投射系统工作流程图。
图6为本发明中LED阵列驱动控制系统框图。
图7为本发明中LED阵列驱动控制电路原理图。
图8为本发明中LED阵列驱动控制电路中驱动部分电路原理图。
图9为本发明中LED阵列驱动控制电路中缓存部分电路原理图。
图10为本发明中LED阵列电路原理图。
图11为本发明中LED阵列驱动控制原理图。
图12为本发明LED行车信息投射系统部分信息投射效果图。
图13为本发明基于DLP的信息投射原理实施例一框图。
图14为本发明基于DLP的信息投射原理实施例二框图。
图15为本发明基于DLP的信息投射原理实施例三框图。
图16为本发明中行车状态感应模块部分电路原理图。
图17为本发明中智能感应远近光切换模块部分电路原理图。
图18为本发明中远近光驱动模块部分电路原理图。
图19为本发明中电机驱动模块部分电路原理图。
图20为本发明中5.0V驱动模块部分电路原理图。
图21为本发明中3.3V供电模块部分电路原理图。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图1至附图15，本发明主要保护一种高分辨率LED行车信息投射系统，该系统包括信息采集模块、信息处理及存储模块和信息投射模块，信息采集模块将采集到的信息输出给信息处理及存储模块，经过信息处理及存储模块处理后进行存储，信息处理及存储模块输出控制信息给信息投射模块，控制信息投射模块工作。
本实施例中，信息采集模块包括环境亮度传感器、车距传感器、图像信息采集器和导航信息采集器中的一种或几种。
环境亮度传感器可采用光敏电阻等现有技术中常用的感光元件，环境亮度传感器用于探测环境的亮度数据，为了不影响驾驶人员的视野，具体实施时，可将环境亮度传感器置于车灯旁边或后视镜背面，也可根据实际需要设置在其他可检测到环境亮度的位置，环境亮度传感器检测信号为模拟信号，需要进行信号处理，环境亮度传感器与调理电路连接，调理电路输出端与数模转换电路连接，模数转换电路输出端与信息处理及存储模块连接。环境亮度传感器采集环境亮度数据，通过调理电路对其采集到的环境亮度数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块中的微处理器（MCU）将环境亮度数据与预设的环境亮度阈值进行比较并据此判定是否需要打开或关闭车灯。
车距传感器可以采用激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达，还可以采用红外线测距传感器，车距传感器用于检测本车与前车、后车以及旁边车辆或物体之间的距离，具体实施时，可置于后视镜背面，也可置于左前大灯旁，用于探测本车与前车及本车与对向来车的距离，车距传感器检测信号为模拟信号，需要进行信号处理，车距传感器与调理电路连接，调理电路输出端与模数转换电路连接，数模转换电路输出端与信息处理及存储模块连接。车距传感器采集本车与前车及本车与对向来车的距离，通过调理电路对其采集到的车辆距离数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块将车距数据与预设的本车与前车或对向来车的距离进行比较，判定是否需要减速或将远光切换为近光。
图像信息采集器可以是摄像头，用于明视觉环境下图像拍摄；也可以是热成像仪，用于暗视觉环境下图像拍摄，图像信息采集器用于拍摄进入本车前方视野内的人或物（如车、障碍物或其它物体），图像信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接。图像信息采集器采集本车当前实时路况，如前方道路状况，车流量大小，是否有斑马线，是否有行人，是否有其他影响行车的物体等，并将图像信息传递给信息处理模块，信息处理模块对图像信息进行识别，然后调用预存在存储器中与之对应的指令。例如图像显示车流量大，调用“请谨慎驾驶”；前方有斑马线和行人，调用“请减速”或“请礼让行人”等。
导航信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接。导航信息采集器与车辆内部导航系统连接，采集导航系统的导航信息，导航信息采集器用于采集本车前方相对较远处的路况，并传递给信息处理及存储模块，信息处理及存储模块对导航信息进行识别并调用预存在存储器中与之对应的指令，提醒驾驶人员及时做出正确的调整。
本实施例中，信息处理及存储模块包括信息处理器和信息存储器，用于对信息采集模块采集的信息进行处理、识别和存储，还可根据不同的场景预存部分可能用到的行车信息。本实施例中，信息处理及存储模块采用单片机，可根据需要选用ARM系列、51系列、PIC系列或TI系列等单片机，其内部自带存储功能，如果存储空间不够，还可外接存储芯片，进行信息存储。
本实施例中，信息投射模块采用像素化的LED阵列，即阵列中每个LED发光单元都可以单独控制其亮或灭。信息投射模块包括LED阵列控制器、LED阵列和投影镜头，LED阵列控制器与LED阵列连接，投影镜头对应于LED阵列设置。其中，LED阵列驱动控制模块是基于LED阵列的高分辨率行车信息投射系统的核心部件之一。LED阵列控制器与LED阵列匹配使用，可以单独控制LED阵列中每个LED的亮和灭，从而满足LED阵列模块以图形、符号或文字形式投射显示行车信息。
本实施例中，信息投射模块采用模块化形式，其中以八个模块为例，现以其中一个模块的电路原理图为例进行说明，请结合参看附图7至附图10，每个模块中包括LED恒流驱动芯片U1、LED恒流驱动芯片U2、电源管理芯片U4、总线驱动器U3、接口P1和接口P2，接口P1用于输入控制信号，接口P1与总线驱动器U3的信号输入端连接，总线驱动器U3的信号输出端分别与LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输入端连接，LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输出端分别与LED阵列连接，驱动LED阵列发光，接口P2用于输入电源，输入电源经过电源管理芯片U4稳压后，输出进行供电。
本实施例中，LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2采用型号为MY9478的LED恒流驱动芯片，总线驱动器U3采用型号为74HC245的总线驱动器，电源管理芯片U4采用型号为ME6217C33P5的电源管理芯片，上述实施例中给出几种可行的芯片型号，具体实施时，也可以根据实际需要选用具有同样功能的其他型号的芯片代替。
LED阵列连线图如附图10所示。
请参看附图11，本实施例中，LED阵列可采用点阵式排布方式，根据实际应用情况，LED阵列可采用共阴极方式，如附图11中左图所示，LED恒流驱动芯片的高电平施加到LED阵列的列，LED恒流驱动芯片的每个低电位引脚连接到LED阵列的行；LED阵列也可采用共阳极方式，如附图11中右图所示，LED恒流驱动芯片的高电平施加到LED阵列的行，LED恒流驱动芯片的每个低电位引脚连接到LED阵列的列。使用时，在LED恒流驱动芯片的时钟信号的作用下对LED阵列进行逐行或逐列扫描，扫过的LED行（或列）且施加了高电位的LED列（或行）对应的LED将被点亮，其余LED则处于熄灭状态，每一行（或列）LED的显示时间较短（本实施例中，大约为4ms），由于人眼的视觉暂留现象，将感觉到LED阵列中的所有行（或列）是同时显示的。当LED阵列中的发光单元足够多，并按投射图像信息的需要给需要点亮的LED列施加高电平，该LED阵列即可显示需要的图像。
考虑到目前常规SMT工艺水平，本实施例中，LED阵列采用模块化设计方案，将总像素超过10,000的LED阵列分解成8个LED阵列模块。选取3*16通道高精度恒流LED驱动芯片，采用两个恒流LED驱动芯片驱动32*48 LED阵列。选取合适的高亮度Mini LED，为了尽可能减小LED阵列的尺寸，同时考虑到高密度Mini LED SMT工艺技术成熟度，本实施例选取封装尺寸尽可能小（如1.1mm*1.1mm）的CSP封装LED。根据恒流LED驱动芯片驱动方案及LED焊盘尺寸、SMT贴片精度及LED数量等参数设计32*48 LED阵列专用PCB，通过真空回流焊精密SMT工艺将32*48个高亮度Mini LED、驱动IC及其他辅助元件键合到专用PCB板上即制成32*48像素LED阵列模块。单个LED阵列模块为32×48 =1536像素，通过模块化组装，1个控制卡可同时控制8个32×48像素模块，达到128×96=12,288像素，高亮度Mini LED通过精密SMT工艺键合到特别设计的PCB板的行线和列线的交叉点上，根据接收的指令处理成可独立控制的高亮度像素，采用模块化设计，降低整个LED阵列的布线难度。
上述实施例中的高分辨率LED行车信息投射系统，其信息投射功能采用像素化的LED阵列（即阵列中的每个LED都可单独控制其亮和灭），除此之外，具体实施时，也可以采用基于DMD（数字微镜）的投影方式来实现行车信息显示，如图13、图14、图15所示。对于基于DMD的投影方式，本发明可采用三种方案来实现高分辨率行车信息投射，具体如下：
实施例一，请结合参看附图13，本实施例中，采用白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜出光方向上设置有RGB色轮，LED发出的白光经透镜准直后入射到RGB色轮，经色轮转换为RGB三基色，RGB色轮的出光方向上设置有整形透镜，整形透镜的出光方向上设置有DMD，经色轮转换后三基色光再经过整形透镜后入射到DMD；信息处理器将要投射显示的信息转化为CAN报文，MCU芯片接收信息处理器发送的报文并对其进行解析和计算后输出给DLP（DLP，即Digital Light Processing，中文为数字光处理，是一项使用在投影仪和背投电视中的显像技术）控制芯片；DLP控制芯片接收MCU计算的控制信息并传递给DMD芯片；DMD芯片接收到DLP的控制信息后据此改变内部微镜阵列中的反射镜的角度；微镜反射的LED白光经过投影镜头投射出想要显示的信息。
实施例二，请结合参看附图14，本实施例中，采用大功率白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜的出光方向上设置有DMD，LED发出的白光经透镜准直后入射到DMD，信息处理器将要投射显示的信息转化为CAN报文，MCU芯片接收信息处理器发送的报文并对其进行解析和计算后输出给DLP控制芯片；DLP控制芯片接收MCU计算的控制信息并传递给DMD芯片；DMD芯片接收到DLP的控制信息后据此改变内部微镜阵列中的反射镜的角度；微镜反射的LED白光经过投影镜头投射出想要显示的信息。
实施例三，请结合参看附图15，本实施例中，采用蓝光LED或蓝色激光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有黄色荧光粉盘，黄色荧光粉盘出光方向设置有准直透镜，蓝光LED或蓝色激光LED发出的蓝色光经过黄色荧光粉盘后变成白光，白光经透镜准直后再入射到DMD。本实施例其它构成部分与实施例一相同。由于DMD内部包含数十至数百万个微小反射镜，其内部众多微镜向不同方向反射可以形成很高的分辨率，从而满足行车信息投射显示需求。
本发明中的高分辨率LED行车信息投射系统还包括有车灯控制系统，请结合参看附图16至附图21，车灯控制系统包括远近光驱动模块、行车状态感应模块、智能感应远近光切换模块、电机驱动模块、5.0V驱动模块和3.3V供电模块，行车状态感应模块包括整合性6轴运动处理组件U7和单片机U8，整合性6轴运动处理组件U7的数据输出端与单片机U8的数据端连接，输出行车状态数据给单片机，远近光驱动模块采用场效应管U3和场效应管U4，场效应管U3和场效应管U4分别给汽车的远光和近光灯供电，智能感应远近光切换模块包括PIR传感器（也称为被动红外传感器）、PIR控制器、MOS管U5、MOS管Q1、MOS管U6和MOS管Q2、PIR传感器与PIR控制器连接，PIR控制器与单片机U8的数据端连接，MOS管U5的栅极与PIR控制器的第一输出端连接，MOS管Q1的栅极与MOS管U5的源极连接，MOS管Q1的源极和漏极分别与+12V电源和近光灯连接，MOS管U6的栅极与PIR控制器的第二输出端连接，MOS管Q2的栅极与MOS管U6的源极连接，MOS管Q2的源极和漏极分别与+12V电源和远光灯连接，通过PIR传感器输出检测信号给PIR控制器，通过PIR控制器控制车辆在远光和近光之间进行切换，电机驱动模块采用电机驱动器，电机驱动器与汽车总线连接，通过汽车总线控制电机驱动器驱动电机转动，从而调整车灯的照射角度，5.0V驱动模块采用稳压器将汽车的+12V电源稳压至+5.0V，3.3V供电模块采用线性稳压器将+5.0V电源降压至+3.3V，5.0V驱动模块和3.3V供电模块用于供电。
本发明在使用时，也即是高分辨率LED行车信息投射系统工作流程为：信息采集模块采集环境亮度数据、车距数据、实时路况图像及导航信息并将其传递给信息处理模块；信息处理模块分析处理环境亮度数据、车距数据、实时路况及导航信息，并调用存储器中要投射的警示信息，这些信息可能是符号或文字，也可能是图像信息；信息投射模块接收信息处理模块发出的指令，即需要投射显示的行车信息，信息投射模块中的LED阵列控制器根据要投射显示的信息决定LED阵列中每个LED的开启或关闭状态，并据此控制LED阵列中的每个像素形成要投射显示的行车信息，最后经投影镜头投射显示。
请参看附图12，图12为本发明基于此高分辨率LED行车信息投射系统的部分行车信息投射效果图。图12中的12A、12B、12C分别为导航信息采集器检测到当前需直行、左转、右转时行车信息投射系统投射显示的行车标识。图12中的12D为图像采集器检测到有人想要过马路时，行车信息投射系统提醒驾驶人员谨慎驾驶，当驾驶人员确定要礼让行人时可通过行车信息投射系统投射显示出斑马线，让行人快速通过。
目前广泛应用的传统汽车前照灯和LED车灯及近年来发展的自适应汽车前照灯都没有信息投射功能，当遇到复杂和危险的路况时无法及时示警以避免造成交通事故。采用本发明提供的高分辨率LED行车信息投射系统，当遇到复杂和危险的路况时，驾驶人员可以及时做出的操作，例如：当环境亮度传感器检测到环境亮度较低时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员打开车灯，配合智能汽车前照灯也可自动打开车灯，从而改善驾驶人员的视野；当车距传感器检测到对向来车时或与前车距离较近时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员将远光灯调整为近光灯，避免对对向或前车驾驶人员产生炫目；当图像信息采集器检测到复杂路况时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员谨慎驾驶；当导航信息采集器检测到前方道路拥堵时，此行车信息投射系统会及时提醒驾驶人员是否要更换行车路线。采用本发明提供的高分辨率LED行车信息投射系统，可以更好地保证行人和行车安全。

Claims (10)

1.一种高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的投射系统包括信息采集模块、信息处理及存储模块和信息投射模块，信息采集模块将采集到的信息输出给信息处理及存储模块，经过信息处理及存储模块处理后进行存储，信息处理及存储模块输出控制信息给信息投射模块，控制信息投射模块工作，信息采集模块包括环境亮度传感器、车距传感器、图像信息采集器和导航信息采集器中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的环境亮度传感器采用光敏电阻，环境亮度传感器设置于车灯旁边或后视镜背面，环境亮度传感器与调理电路连接，调理电路输出端与数模转换电路连接，模数转换电路输出端与信息处理及存储模块连接，环境亮度传感器采集环境亮度数据，通过调理电路对其采集到的环境亮度数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块将环境亮度数据与预设的环境亮度阈值进行比较并据此判定是否需要打开或关闭车灯；车距传感器采用激光雷达、超声波雷达、毫米波雷达或红外线测距传感器，车距传感器设置于后视镜背面，也可置于左前大灯旁，用于探测本车与前车及本车与对向来车的距离，车距传感器检测信号为模拟信号，需要进行信号处理，车距传感器与调理电路连接，调理电路输出端与模数转换电路连接，数模转换电路输出端与信息处理及存储模块连接。
3.车距传感器采集本车与前车及本车与对向来车的距离，通过调理电路对其采集到的车辆距离数据进行放大，后经模数转换后传给信息处理模块，信息处理模块将车距数据与预设的本车与前车或对向来车的距离进行比较，判定是否需要减速或将远光切换为近光。
4.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的图像信息采集器采用摄像头，用于明视觉环境下图像拍摄；或采用热成像仪，用于暗视觉环境下图像拍摄，图像信息采集器用于拍摄进入本车前方视野内的人或物，图像信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接。
5.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的导航信息采集器输出端直接与信息处理及存储模块连接，导航信息采集器与车辆内部导航系统连接，采集导航系统的导航信息，导航信息采集器用于采集本车前方相对较远处的路况，并传递给信息处理及存储模块，信息处理及存储模块对导航信息进行识别并调用预存在存储器中与之对应的指令，提醒驾驶人员及时做出正确的调整。
6.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的信息处理及存储模块包括信息处理器和信息存储器，用于对信息采集模块采集的信息进行处理、识别和存储。
7.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的信息投射模块采用像素化的LED阵列，信息投射模块包括LED阵列控制器、LED阵列和投影镜头，LED阵列控制器与LED阵列连接，投影镜头对应于LED阵列设置。
8.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的信息投射模块采用模块化形式，每个模块中包括LED恒流驱动芯片U1、LED恒流驱动芯片U2、电源管理芯片U4、总线驱动器U3、接口P1和接口P2，接口P1用于输入控制信号，接口P1与总线驱动器U3的信号输入端连接，总线驱动器U3的信号输出端分别与LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输入端连接，LED恒流驱动芯片U1和LED恒流驱动芯片U2的信号输出端分别与LED阵列连接，驱动LED阵列发光，接口P2用于输入电源，输入电源经过电源管理芯片U4稳压后，输出进行供电。
9.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的信息投射模块采用基于DMD的投影方式来实现行车信息显示，
基于DMD的投影方式采用白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜出光方向上设置有RGB色轮，LED发出的白光经透镜准直后入射到RGB色轮，经色轮转换为RGB三基色，RGB色轮的出光方向上设置有整形透镜，整形透镜的出光方向上设置有DMD，经色轮转换后三基色光再经过整形透镜后入射到DMD；
或者基于DMD的投影方式采用大功率白光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有准直透镜，准直透镜的出光方向上设置有DMD，LED发出的白光经透镜准直后入射到DMD；
或者基于DMD的投影方式采用蓝光LED或蓝色激光LED作为光源，对应于LED的出光方向设置有黄色荧光粉盘，黄色荧光粉盘出光方向设置有准直透镜，蓝光LED或蓝色激光LED发出的蓝色光经过黄色荧光粉盘后变成白光，白光经透镜准直后再入射到DMD。
10.根据权利要求1所述的高分辨率LED行车信息投射系统，其特征是：所述的高分辨率LED行车信息投射系统还包括有车灯控制系统，车灯控制系统包括远近光驱动模块、行车状态感应模块、智能感应远近光切换模块、电机驱动模块、5.0V驱动模块和3.3V供电模块，行车状态感应模块包括整合性6轴运动处理组件U7和单片机U8，整合性6轴运动处理组件U7的数据输出端与单片机U8的数据端连接，输出行车状态数据给单片机，远近光驱动模块采用场效应管U3和场效应管U4，场效应管U3和场效应管U4分别给汽车的远光和近光灯供电，智能感应远近光切换模块包括PIR传感器、PIR控制器、MOS管U5、MOS管Q1、MOS管U6和MOS管Q2、PIR传感器与PIR控制器连接，PIR控制器与单片机U8的数据端连接，MOS管U5的栅极与PIR控制器的第一输出端连接，MOS管Q1的栅极与MOS管U5的源极连接，MOS管Q1的源极和漏极分别与+12V电源和近光灯连接，MOS管U6的栅极与PIR控制器的第二输出端连接，MOS管Q2的栅极与MOS管U6的源极连接，MOS管Q2的源极和漏极分别与+12V电源和远光灯连接，电机驱动模块采用电机驱动器，电机驱动器与汽车总线连接，5.0V驱动模块采用稳压器将汽车的+12V电源稳压至+5.0V，3.3V供电模块采用线性稳压器将+5.0V电源降压至+3.3V，5.0V驱动模块和3.3V供电模块用于供电。
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