CN116101406B - 两轮交通工具车灯光束控制方法、装置及*** - Google Patents

两轮交通工具车灯光束控制方法、装置及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种两轮交通工具车灯光束控制方法，包括：获取两轮交通工具的转向数据；其中，所述两轮交通工具的车灯内设置有用于照明的LED矩阵；所述LED矩阵由若干个LED组成，包括左侧、右侧与中心三个部分；根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，以调节所述两轮交通工具的车灯照射方向。本发明能让两轮交通工具在转弯的时候让车灯的照射方向发生偏转，使光线提前覆盖转弯路径附近，同时减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变。

Description

两轮交通工具车灯光束控制方法、装置及***
技术领域
本发明涉及两轮交通工具技术领域，尤其涉及一种两轮交通工具车灯光束控制方法、装置及***。
背景技术
两轮交通工具的前大灯，是两轮交通工具夜间行驶的前方照明装备，有助于让骑行者观测前方路况，发现障碍物，并且可以让行人和其他机动车发现两轮交通工具。在某些国家和地区，法律规定两轮交通工具夜间必须要使用前大灯，而且对车灯照射角度有明确的要求，需要稍微向下，不可以直射前方以免干扰对向车辆的视线。目前市场上的两轮交通工具前大灯，一般安装在车把或前叉上，大灯随着车把旋转，以照射前方。
本发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中存在以下技术问题：两轮交通工具在拐弯时大灯照射的区域一般是车把所指的区域，然而两轮交通工具转弯时需要照亮的角度比车把所转向的角度更大，而且需要提前照亮所前往的方向。另外，由于车身倾斜外加转向，会让本来就向下照射的大灯照的角度变得更低，因此无法良好地照射前方拐弯的黑暗区域。
发明内容
本发明实施例提供一种两轮交通工具车灯光束控制方法、装置及***，能让两轮交通工具在转弯的时候让车灯的照射方向发生偏转，使光线提前覆盖转弯路径附近，同时减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变。
本发明一实施例提供一种两轮交通工具车灯光束控制方法，包括以下步骤：
获取两轮交通工具的转向数据；其中，所述两轮交通工具的车灯内设置有用于照明的LED矩阵；所述LED矩阵由若干个LED组成，包括左侧、右侧与中心三个部分；
根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，以调节所述两轮交通工具的车灯照射方向。
与现有技术相比，本发明实施例公开的两轮交通工具车灯光束控制方法通过根据两轮交通工具转弯的状态调整LED矩阵的发光方式，让两轮交通工具车灯在转弯时提前照射到转向方向更宽阔的的区域。通过调整LED灯带的安装位置对应不同的照射俯仰角，能使两轮交通工具在转弯的时候减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变，让侧向照射的光线相对于地面角度尽量相对不发生变化。
进一步的，所述LED矩阵由若干个LED组成，具体包括：
将若干个LED在聚光杯上部倒置安装，使所述若干个LED在聚光杯上以横向带状形式排列成若干条LED灯带，所述若干条LED灯带分别对应若干个预设的光束照射距离，将所述若干条LED灯带组成LED矩阵，按照排列位置将所述LED矩阵中的LED分为左侧、右侧与中心三个部分。
作为一个优选的实施例，所述若干条LED灯带分别对应若干个预设的光束照射距离，具体包括：
根据预设的光束照射距离计算LED灯带的照射俯仰角，根据所述照射俯仰角计算LED灯带的安装位置，使每一条LED灯带分别对应一个预设的光束照射距离。
本发明通过合理排列安装LED灯带的位置组成LED矩阵，能够满足两轮交通工具正常直线行驶与转弯过程中的光照需要。其中，分三部分布置LED以满足转弯时照射更宽阔的区域；根据不同的照射俯仰角需要安装LED灯带，能在两轮交通工具转弯的时候减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变，让侧向照射的光线相对于地面角度尽量相对不发生变化。
进一步的，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，具体包括：
所述转向数据包括车把的绝对航向角；
根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置；
根据单位时间内车把的绝对航向角的变化量，确定需要点亮的LED数量。
进一步的，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，具体包括：
所述转向数据包括车把的绝对航向角和车把的角速度；
根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置；
根据车把的角速度，确定需要点亮的LED数量。
作为一个优选的实施例，所述根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置，具体为：
若绝对航向角的变化范围在预设范围以内，则点亮位于LED矩阵中心的LED；若绝对航向角的变化范围大于预设范围且改变方向为左，则点亮位于LED矩阵右侧的LED；若绝对航向角的变化范围大于预设范围且改变方向为右，则点亮位于LED矩阵左侧的LED。
作为一个优选的实施例，所述单位时间内根据车把的绝对航向角的变化量确定需要点亮的LED数量，具体包括：
若所述变化量小于预设第一阈值，则点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述变化量大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述变化量的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与变化量成正比。
作为一个优选的实施例，所述根据车把的角速度，确定需要点亮的LED数量，具体包括：
若所述角速度小于预设第一阈值，则点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述角速度大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述角速度的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与角速度大小成正比。
根据两轮交通工具的绝对航向角的改变方向确定LED矩阵的发光位置，还提供了两种根据不同转向数据确定点亮LED的数量，实现了两轮交通工具拐弯时车灯光线向转向方向偏转。
进一步的，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，还包括：
根据所述转向数据，判断两轮交通工具当前是否转向；
当所述两轮交通工具向左转时，只开启位于LED矩阵右侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED；
当所述两轮交通工具向右转时，只开启位于LED矩阵左侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED。
根据用户的使用习惯选择不同的亮灯方式，提高了便捷性。
本发明另一实施例提供了一种两轮交通工具车灯光束控制***，包括聚光杯、LED矩阵、控制模块及电池，所述LED矩阵安装于聚光杯内，所述控制模块及电池与LED矩阵相连，用于实现如上述发明实施例提供的两轮交通工具车灯光束控制方法。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制方法的流程示意图。
图2是本发明一实施例提供的LED点亮区域和照射区域的关系原理示意图。
图3是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制方法的实际应用示意图。
图4与图5是本发明一实施例提供的根据用户使用习惯调整LED发光方式的示意图。
图6是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制***的结构示意图。
图7是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯内部模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制方法的流程示意图，包括：
S101：获取两轮交通工具的转向数据；其中，所述两轮交通工具的车灯内设置有用于照明的LED矩阵；所述LED矩阵由若干个LED组成，包括左侧、右侧与中心三个部分；
S102：根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，以调节所述两轮交通工具的车灯照射方向。
本发明实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制方法通过根据两轮交通工具转弯的状态调整LED矩阵的发光方式，让两轮交通工具车灯在转弯时提前照射到转向方向更宽阔的的区域。通过调整LED灯带的安装位置对应不同的照射俯仰角，能使两轮交通工具在转弯的时候减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变，让侧向照射的光线相对于地面角度尽量相对不发生变化。
对于S101，具体的，所述获取两轮交通工具的转向数据通过在两轮交通工具上安装惯性测量单元完成，所述惯性测量单元包括姿态传感器、地磁传感器或陀螺仪等各种用于感受车头姿态的传感器。由于车灯和车把在安装时固定相连，因此所述惯性测量单元可以安装在车灯的控制电路内或直接安装在车把上。所述两轮交通工具还包括聚光杯，将若干个LED组成LED矩阵并安装在聚光杯内。LED倒置安装于聚光杯上部，LED矩阵呈横向带状布置于聚光杯的LED安装区域。不同的LED灯带分别对应不同的照射俯仰角，不同的照射俯仰角对应着不同的照射距离。因此，根据预设的光束照射距离可以计算出LED灯带的照射俯仰角，再根据所述照射俯仰角计算LED灯带的安装位置，使每一条LED灯带分别对应一个预设的光束照射距离。
在适当设置聚光杯曲面的情况下，将所述LED矩阵分左侧、右侧与中心三个部分安装。由此，参见图2，根据光的反射原理，当位于中心部分的LED亮起时，大部分光线经过聚光杯反射，朝正前方投射，并形成光强足够用于照明的亮斑。当位于左侧的LED亮起时，大部分光线会被聚光杯反射至聚光杯的右前方，并形成光强足够用于照明的亮斑。当位于右侧的LED亮起时，大部分光线会被聚光杯反射至聚光杯的左前方，并形成光强足够用于照明的亮斑。
本发明通过合理排列安装LED灯带的位置组成LED矩阵，能够满足两轮交通工具正常直线行驶与转弯过程中的光照需要。其中，分三部分布置LED以满足转弯时照射更宽阔的区域；根据不同的照射俯仰角需要安装LED灯带，能在两轮交通工具转弯的时候减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变，让侧向照射的光线相对于地面角度尽量相对不发生变化。
参见图3，是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制方法的实际应用示意图。以两轮交通工具行驶中向左转弯为例，当两轮交通工具需要向左行驶时，车把向左转动，此时控制位于LED矩阵右侧的LED点亮，则车灯光束向左偏转，使得车灯能提前照射到转向方向更宽阔的区域，驾驶者能够由此掌握更多路况，提高了行驶的安全性。
对于S102，具体的，所述转向数据包括车把的绝对航向角与角速度，所述调节LED矩阵中各LED的发光方式包括确定需要点亮的LED在矩阵中的位置与需要点亮的LED的数量。
根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置；
本发明实施例提供两种方法用于确定所需点亮的LED数量：
1、根据单位时间内车把的绝对航向角的变化量，确定需要点亮的LED数量，具体为：当两轮交通工具直线行驶时，车把不转向，此时的绝对航向角不变。当两轮交通工具转弯时，绝对航向角发生改变，单位时间内的绝对航向角变化量越大，车灯照射方向所需要偏转的角度越大。因此，若所述变化量小于预设第一阈值，则点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述变化量大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述变化量的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与变化量成正比。点亮的LED数量与变化量更具体的对应关系由聚光杯反光面具体形状、LED矩阵中的LED数量、LED之间的间隔以及用户自定义的使用习惯决定。
2、根据车把的角速度，确定需要点亮的LED数量，具体为：当两轮交通工具直线行驶时，车把不转向，此时的角速度为0。当两轮交通工具转弯时，此时角速度变大，转弯越快，角速度也会越大，车灯照射方向所需要偏转的角度也越大。因此，若所述角速度小于预设第一阈值，则仅点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述角速度大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述角速度的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与角速度大小成正比。点亮的LED数量与变化量更具体的对应关系由聚光杯反光面具体形状、LED矩阵中的LED数量、LED之间的间隔以及用户自定义的使用习惯决定。
在一个优选的实施例中，假设LED矩阵由两条LED灯带组成，每条LED灯带包括7个LED，设b为点亮的或亮度最高的LED距离LED矩阵中点的距离，a为车把的绝对航向角，ω为车把的角速度，则根据上述通过车把的绝对航向角或角速度确定需要点亮的LED数量可通过下列公式概括：
b＝f(△a)或b＝f(ω)
其中，△a为单位时间内车把的绝对航向角a的变化量，函数f为△a或ω对于b的对应关系，此对应关系由聚光杯反光面具体形状、LED矩阵中的LED数量、LED之间的间隔、以及用户自定义的使用习惯决定。
对于S102，进一步的，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，还包括：
根据所述转向数据，判断两轮交通工具当前是否转向；
当所述两轮交通工具向左转时，只开启位于LED矩阵右侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED；
当所述两轮交通工具向右转时，只开启位于LED矩阵左侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED。
在一个优选的实施例中，参见图3与图4，是本发明一实施例提供的根据用户使用习惯调整LED发光方式的示意图。本实施例提供两种两轮交通工具转弯时的LED亮灯方式：1、如图3所示，只开启提供转弯目标区域照明的单侧LED；2、如图4所示，同时开启中心LED和提供转弯目标区域照明的单侧LED。其中，将各LED进行序号排列，以位于LED矩阵中点的中心LED为0号，位于中心LED左侧的LED依次排序为-1、-2、……，位于中心LED右侧的LED依次排序为1、2、……，b为需要点亮的LED与中心LED的距离。
参见图5，是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制***的结构示意图，包括：聚光杯21、LED矩阵22、控制模块23及电池24，所述LED矩阵安装于聚光杯内，所述控制模块及电池与LED矩阵相连，用于实现如上述发明实施例提供的两轮交通工具车灯光束控制方法。
本发明实施例提供的一种两轮交通工具车灯光束控制***通过根据两轮交通工具转弯的状态调整LED矩阵的发光方式，让两轮交通工具车灯在转弯时提前照射到转向方向更宽阔的的区域。通过调整LED灯带的安装位置对应不同的照射俯仰角，能使两轮交通工具在转弯的时候减少因为车身倾斜和车头转向导致的光线角度向下改变，让侧向照射的光线相对于地面角度尽量相对不发生变化。
参见图6，是本发明一实施例提供的一种两轮交通工具车灯内部模块的结构示意图，包括：聚光杯31、LED矩阵32、LED矩阵驱动电路33、主控制器34、姿态测量单元35、控制接口36、电源37。所述LED矩阵32安装在所述聚光杯31中，所述LED矩阵驱动电路33用于控制LED矩阵32中的LED点亮或熄灭，所述主控制器34用于实现如上述发明实施例提供的两轮交通工具车灯光束控制方法，所述姿态测量单元35用于获取两轮交通工具的转向数据，所述控制接口36与电源37用于提供控制模块的工作能源。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，包括：
获取两轮交通工具的转向数据；其中，所述两轮交通工具的车灯内设置有用于照明的LED矩阵；所述LED矩阵由若干个LED组成，包括左侧、右侧与中心三个部分；所述LED矩阵包括若干个LED灯带，根据预设的光束照射距离计算所述LED灯带的照射俯仰角，根据所述照射俯仰角计算所述LED灯带的安装位置，使每一条LED灯带分别对应一个预设的光束照射距离；
根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，以调节所述两轮交通工具的车灯照射方向；根据所述转向数据，确定需要点亮的LED在所述LED矩阵中的位置及需要点亮的LED数量。
2.如权利要求1所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述LED矩阵由若干个LED组成，具体包括：
将若干个LED在聚光杯上部倒置安装，使所述若干个LED在聚光杯上以横向带状形式排列成若干条LED灯带，所述若干条LED灯带分别对应若干个预设的光束照射距离，将所述若干条LED灯带组成LED矩阵，按照排列位置将所述LED矩阵中的LED分为左侧、右侧与中心三个部分。
3.如权利要求1所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，具体包括：
所述转向数据包括车把的绝对航向角；
根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置；
根据单位时间内车把的绝对航向角的变化量，确定需要点亮的LED数量。
4.如权利要求1所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，具体包括：
所述转向数据包括车把的绝对航向角和车把的角速度；
根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置；
根据车把的角速度，确定需要点亮的LED数量。
5.如权利要求3或4所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据车把的绝对航向角的改变方向，确定需要点亮的LED在LED矩阵中的位置，具体为：
若绝对航向角的变化范围在预设范围以内，则点亮位于LED矩阵中心的LED；若绝对航向角的变化范围大于预设范围且改变方向为左，则点亮位于LED矩阵右侧的LED；若绝对航向角的变化范围大于预设范围且改变方向为右，则点亮位于LED矩阵左侧的LED。
6.如权利要求3所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据单位时间内车把的绝对航向角的变化量确定需要点亮的LED数量，具体包括：
若所述变化量小于预设第一阈值，则点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述变化量大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述变化量的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与变化量成正比。
7.如权利要求4所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据车把的角速度，确定需要点亮的LED数量，具体包括：
若所述角速度小于预设第一阈值，则点亮位于LED矩阵中心的LED，若所述角速度大于预设第一阈值，则除点亮位于LED矩阵中心的LED外，还根据所述角速度的大小依次点亮LED矩阵中左侧或右侧的LED，最后点亮的LED数量与角速度大小成正比。
8.如权利要求1所述的一种两轮交通工具车灯光束控制方法，其特征在于，所述根据所述转向数据，调节LED矩阵中各LED的发光方式，还包括：
根据所述转向数据，判断两轮交通工具当前是否转向；
当所述两轮交通工具向左转时，只开启位于LED矩阵右侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED；
当所述两轮交通工具向右转时，只开启位于LED矩阵左侧的LED，或者同时开启位于LED矩阵左侧和中心的LED。
9.一种两轮交通工具车灯光束控制***，其特征在于，包括聚光杯、LED矩阵、控制模块及电池，所述LED矩阵安装于聚光杯内，所述控制模块及电池与LED矩阵相连，用于执行如权利要求1至8中任意一项所述的两轮交通工具车灯光束控制方法。
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