CN212204392U - 一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于汽车灯光领域，公开了一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆，所述系统包括单一的微透镜阵列和光型切换装置；所述光型切换装置适于根据人车之间距离的变化动态调整所述微透镜阵列的投影光型的覆盖面积，以使经由所述微透镜阵列投射在地面的光毯总是位于人车之间。本实用新型通过光型切换装置对单一的微透镜阵列投射光型的覆盖面积进行连续调整，使迎宾光毯始终跟随车主的脚步移动，获得平滑的动画效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆，属于汽车灯光领域。
背景技术
由于微透镜阵列(MLA，Micro Lens Array)体积小，长焦深，在各种类型的显示表面都能清晰地显示图像，现已在汽车灯光系统上实现批量应用。如，可通过MLA投影技术，将车辆信息显示在地面上。以迎宾灯为例，如今高端轿车一般都自带有迎宾灯功能，安装在车门下方或者后视镜下方。当驾驶员或乘客准备上车时，拉开车门的瞬间，车门底部的迎宾灯出光。车辆熄火推开车门时，迎宾灯被瞬间点亮而照亮地面。
传统迎宾灯一方面可以提升车辆档次，另一方面也可为乘坐者照亮车门区域的路面，使人有宾至如归的驾乘体验，受到越来越多车主的欢迎。
但是，通过MLA的方式投影图案只能投射固定图案，即只能显示静止图案，无法实现动态图案的显示。虽然通过多个MLA协同作用，按一定的顺序依次点亮或熄灭各MLA可以实现部分动态效果，但成本较高。同时，多个MLA之间的配合与衔接也是目前待攻克的技术难题，更重要的是，通过多图案拼接无法实现顺畅连贯的动态效果，肉眼看起来，画面显示仍有顿挫感，十分影响用户体验。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆，通过光型切换装置对单一的微透镜阵列投射光型的覆盖面积进行连续调整，使迎宾光毯始终跟随车主的脚步移动，获得平滑的动画效果。
为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种微透镜阵列光型切换系统，包括单一的微透镜阵列和光型切换装置；所述光型切换装置适于根据人车之间距离的变化动态调整所述微透镜阵列的投影光型的覆盖面积，以使经由所述微透镜阵列投射在地面的光毯总是位于人车之间。
进一步地，所述光毯的长度适于连续变化。
进一步地，所述微透镜阵列的每行都处于出光状态，所述光型切换装置适于通过其遮光部件相对于微透镜阵列的双向转动来双向调节对微透镜阵列投射光的开闭程度，所述遮光部件适于沿所述微透镜阵列的列方向上下双向运动。
进一步地，所述光型切换装置包括人车距离检测模块、车载控制器、切换控制器、驱动模块和遮光部件；所述人车距离检测模块适于实时检测人车之间的距离，并将该距离传输至所述车载控制器；所述车载控制器适于存储相邻两次检测到的人车距离，根据该两次人车距离的比较结果确定转向，并将该转向信息传送至所述切换控制器；所述切换控制器内预存有人车距离与遮光部件转动角度的对应关系表，切换控制器从所述对应关系表中获得相应的遮光部件转动角度，并将该转向和转动角度传输至所述驱动模块，使驱动模块驱动所述遮光部件按照该转向和转动角度进行旋转，所述驱动模块适于实时向所述切换控制器反馈其转动角度值。
进一步地，所述光型切换装置还包括身份识别模块，所述身份识别模块内预存有车主身份信息，其适于通过检测趋近于车辆的人员的脸部信息并将其与所述车主身份信息进行比对来判断该人员是否为车主，若为车主，则向所述切换控制器发送使能信号，以启动投射光型的动态调整。
进一步地，所述微透镜阵列的每行投影单元的投射光由远及近地分别覆盖地面上一段连续的距离，且首尾相接并互不重叠。
本实用新型第二方面提供一种迎宾灯，包括第一方面任一技术方案所述的微透镜阵列光型切换系统。
本实用新型第三方面提供一种车辆，包括第二方面任一技术方案所述的迎宾灯。
通过本实用新型的上述技术方案，仅通过光型切换装置对单一的微透镜阵列投射光型的覆盖面积进行连续调整，使迎宾光毯始终跟随车主的脚步移动，即可获得平滑的动画效果。
本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
图1为本实用新型系统一实施例的控制原理框图；
图2为本实用新型系统一实施例的工作流程图；
图3为本实用新型系统/方法一实施例中光毯投射原理示意图；
图4为本实用新型系统/方法一实施例中投射光型切换原理示意图；
图5为本实用新型系统/方法一实施例中光毯覆盖面积动态变化效果图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例，包括单一的微透镜阵列和光型切换装置；所述光型切换装置适于根据人车之间距离的变化动态调整所述微透镜阵列的投影光型的覆盖面积，以使经由所述微透镜阵列投射在地面的光毯总是位于人车之间。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，所述光毯的长度适于连续变化。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，所述微透镜阵列的每行都处于出光状态，所述光型切换装置适于通过其遮光部件相对于微透镜阵列的双向转动来双向调节对微透镜阵列投射光的开闭程度，所述遮光部件适于沿所述微透镜阵列的列方向上下双向运动。
如图1所示，在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，所述光型切换装置包括人车距离检测模块、车载控制器、切换控制器、驱动模块和遮光部件；所述人车距离检测模块适于实时检测人车之间的距离，并将该距离传输至所述车载控制器；所述车载控制器适于存储相邻两次检测到的人车距离，根据该两次人车距离的比较结果确定转向，并将该转向信息传送至所述切换控制器；所述切换控制器内预存有人车距离与遮光部件转动角度的对应关系表，切换控制器从所述对应关系表中获得相应的遮光部件转动角度，并将该转向和转动角度传输至所述驱动模块，使驱动模块驱动所述遮光部件按照该转向和转动角度进行旋转，所述驱动模块适于实时向所述切换控制器反馈其转动角度值。具体地，驱动模块可选择步进电机，可通过在步进电机上安装霍尔传感器来实时监测其转角数据，该转角数据是相对于基准零位的数值，基准零位为一个预先设定的绝对值，每次上电工作时，步进电机的转矩自动归零。
举例来说，人车距离检测模块相邻两次的检测值按检测时间的先后顺序分别为1.5m和1.8m，可由此判断，人员是在往远离车辆的方向移动，则可据此确定作为驱动模块的步进电机的转向为正转，正转对应于遮光部件向上运动，以此来拉长投射的光毯。反之，若人车距离检测模块相邻两次的检测值按检测时间的先后顺序分别为1.8m和1.5m，可由此判断，人员是在往靠近车辆的方向移动，则可据此确定作为驱动模块的步进电机的转向为反转，反转对应于遮光部件向下运动，以此来缩短投射的光毯。至于步进电机的转动角度，可通过预存的人车距离与遮光部件转动角度的对应关系表确定。该转动角度也是相对于基准零位的数据。如，人车距离1.8m对应转动角度为20°，则步进电机即转动20°。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，所述光型切换装置还包括身份识别模块，所述身份识别模块内预存有车主身份信息，其适于通过检测趋近于车辆的人员的脸部信息并将其与所述车主身份信息进行比对来判断该人员是否为车主，若为车主，则向所述切换控制器发送使能信号，以启动投射光型的动态调整。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，所述微透镜阵列的每行投影单元的投射光由远及近地分别覆盖地面上一段连续的距离，且首尾相接并互不重叠。举例来说，如图3所示，小圆圈内为实际的微透镜阵列1，大圆圈为其局部放大图。由图3可见，该例中，微透镜阵列1具有五行投影单元，从上至下，A行、B行、C行、D行和E行分别能投射出相对于车身距离在3m-2.5m、2.5m-2m、2m-1.5m、1.5m-1m和1m-0.5m范围的五段连续的光毯图案2。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，该微透镜阵列光型切换系统安装在车辆车门下方，通过摄像头的捕捉信息判断是否有人正在靠近，当有人靠近时，在人车距离缩短到10m时，摄像头捕获人脸信息，并通过与数据库比对，判断此人是否为车主，若是，则启动迎宾系统。根据摄像头对人位置的判断，当人车距离为4m左右时，基于该微透镜阵列光型切换系统的投影系统启动，投射出一幅宽为1.5m，长为3m的的梯形区域，此区域用以形成迎宾光毯。根据摄像头对人车距离的判断，微透镜阵列光型切换系统启动，并根据人车距离动态调整投影单元可出光的面积比例，使迎宾光毯逐渐缩短，并保持光毯长度在人脚前约0.1m距离，并始终跟随人的步伐，如图5所示。
如图2所示，在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，按如下步骤工作：S101判断摄像头是否检测到人，如是，则继续到步骤S102，如否，则重复本步骤；S102处理通过摄像头获得的人像，从中提取出人脸信息；S103判断该人脸信息是否对应为车主，具体可通过与预存的车主人脸信息数据库进行比对的方式来判断，如是车主，则继续到步骤S104，如不是车主，则返回至步骤S101，即不再执行后面的光型切换功能，此功能是为车主定制；S104获取当前人车距离及驱动模块当前所处的角度，据此确定驱动模块的转向和转角，驱动模块按此转向和转角驱动遮光部件转动，当驱动模块选用步进电机时，当前所处的角度指步进电机的转轴的角位置，人车距离需要相邻的两次检测值，据此确定步进电机的转向，步进电机的转角根据预存的人车距离与遮光部件转动角度的对应关系表确定；S105判断人车距离是否达到预设的上限值或下限值，如是，则结束本次执行流程，返回起始步骤S101进行循环，如否，则返回步骤S104，根据不断变化的人车距离对遮光部件的位置进行跟随式调整，直至人车距离达到预设的上限值或下限值，其中的下限值对应于人距离车最近的距离，低于该值则结束步骤S105并返回起始步骤S101；上限值对应于人距离车最远的距离，超过该值则结束步骤S105并返回起始步骤S101。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，微透镜阵列启动投影的人车距离L的初始值为4m，对应的所述光毯的初始长度为3m；当人车距离L减小到3m时，启动投射光型的动态调整，随着人车距离L的进一步减小，所述光毯的长度随之缩短，且光毯始终距离人脚一定距离。
在本实用新型微透镜阵列光型切换系统的一个实施例中，微透镜阵列的每行都出光，从上到下，各行的投射光由远及近地分别覆盖地面上一段连续的距离，且首尾相接并互不重叠；所述投射光型的动态调整过程为：通过遮光部件沿微透镜阵列的行方向遮挡投射光，该遮光部件设于微透镜阵列顶部并适于沿微透镜阵列的列方向围绕微透镜阵列转动，使微透镜阵列上能无遮挡投射至地面的出光面积连续变化。
人车距离检测模块可以由超声波雷达完成，这种检测方式可以精确到厘米级，正如你说的对应关系表，同样可以细化到厘米、毫秒级，也就是一个人车距离值对应一个转动角度。驱动模块可以由步进马达完成，步进马达的步进值与转动角度一一对应，比如人车距离3米，步进100步，人车距离2.5米，则步进90步。所以不管是接近还是远离，判断的只是人车距离的绝对值，也就是遮光部件的遮挡程度每一次变化相对人车距离都是独立的，哪怕距离跳变，对应的只是转动角度的跳变。至于转动速度，与步进电机参数有关，必然是可以跟上人的移动速度的，比如0.5秒内可以转动180度。
本实用新型迎宾灯的实施例中，可以包括上述本实用新型微透镜阵列光型切换系统的任一实施例，且具有上述任一实施例所具有的技术效果或优点，此处不再赘述。
本实用新型车辆的实施例中，可以包括上述本实用新型迎宾灯的任一实施例，且具有上述任一实施例所具有的技术效果或优点，此处不再赘述。
本实用新型涉及到的软件采用现有技术。
以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
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，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。
Claims (8)
1.一种微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，包括单一的微透镜阵列和光型切换装置；所述光型切换装置适于根据人车之间距离的变化动态调整所述微透镜阵列的投影光型的覆盖面积，以使经由所述微透镜阵列投射在地面的光毯总是位于人车之间。
2.根据权利要求1所述的微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，所述光毯的长度适于连续变化。
3.根据权利要求1所述的微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，在动态调整过程中，所述微透镜阵列的每行都处于出光状态，所述光型切换装置适于通过其遮光部件相对于微透镜阵列的双向转动来双向调节对微透镜阵列投射光的开闭程度，所述遮光部件适于沿所述微透镜阵列的列方向上下双向运动。
4.根据权利要求1所述的微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，所述光型切换装置包括人车距离检测模块、车载控制器、切换控制器、驱动模块和遮光部件；所述人车距离检测模块适于实时检测人车之间的距离，并将该距离传输至所述车载控制器；所述车载控制器适于存储相邻两次检测到的人车距离，根据该两次人车距离的比较结果确定转向，并将该转向信息传送至所述切换控制器；所述切换控制器内预存有人车距离与遮光部件转动角度的对应关系表，切换控制器从所述对应关系表中获得相应的遮光部件转动角度，并将该转向和转动角度传输至所述驱动模块，使驱动模块驱动所述遮光部件按照该转向和转动角度进行旋转，所述驱动模块适于实时向所述切换控制器反馈其转动角度值。
5.根据权利要求4所述的微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，所述光型切换装置还包括身份识别模块，所述身份识别模块内预存有车主身份信息，其适于通过检测趋近于车辆的人员的脸部信息并将其与所述车主身份信息进行比对来判断该人员是否为车主，若为车主，则向所述切换控制器发送使能信号，以启动投射光型的动态调整。
6.根据权利要求4或5所述的微透镜阵列光型切换系统，其特征在于，所述微透镜阵列的每行投影单元的投射光由远及近地分别覆盖地面上一段连续的距离，且首尾相接并互不重叠。
7.一种迎宾灯，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的微透镜阵列光型切换系统。
8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求7所述的迎宾灯。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021309569.3U CN212204392U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆 |
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| CN202021309569.3U CN212204392U (zh) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | 一种微透镜阵列光型切换系统、迎宾灯及车辆 |
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| CN (1) | CN212204392U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112985834A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-18 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种用于adas整车测试的标线的实时投射装置及方法 |
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2020
- 2020-07-06 CN CN202021309569.3U patent/CN212204392U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112985834A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-06-18 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种用于adas整车测试的标线的实时投射装置及方法 |
| CN112985834B (zh) * | 2021-02-24 | 2023-03-28 | 华域汽车系统股份有限公司 | 一种用于adas整车测试的标线的实时投射装置及方法 |
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