採用攝像控制模塊的高亮LED汽車燈及其工作方法與流程
2023-05-09 15:53:21
本發明涉及車輛照明裝置領域，特別地，是涉及一種汽車照明燈。
背景技術：
對於汽車而言，照明大燈是十分重要的部件；目前，隨著汽車外觀時尚性的日益講究和發展，大燈被設計成各種具有藝術美感的造型；然而，無論車燈的外觀如何變幻，就目前而言，除了照明功能，並無其它實際作用，卻佔據了車頭相當大的一部分體積空間，對於車燈組件的功能挖掘十分之少。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明的目的在於提供一種瞭望汽車燈，該瞭望汽車燈不僅具有良好的照明功能，並且可以瞭望遠方，使司機可以根據需要提前了解距離汽車較遠的前方的狀況，以利於提前採取相應措施或作出路線規劃；並且，還十分適合自駕戶外旅行時的實時攝影。
本發明解決其技術問題所採用的第一種技術方案是：該瞭望汽車燈包括筒體；所述筒體內從後方至前方分別包括有平行光源、後凸透鏡、凹透鏡、前凸透鏡；所述後凸透鏡前方的焦點與所述前凸透鏡後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡的中心設於後凸透鏡、前凸透鏡相重合的焦點處；所述後凸透鏡的中心還開設一個通孔，其內嵌置一個朝向汽車前方的數碼攝像頭；所述數碼攝像頭電性連接至攝像控制模塊。
作為優選，所述平行光源包括一塊反光面板，該反光面板表面布滿聚光凹坑，各聚光凹坑內分別設置一顆高亮發光二極體；各所述聚光凹坑將其內部的高亮發光二極體所產生光照反射匯聚成平行光並向前投射。
作為優選，所述凹透鏡的中心開設有一個軸向貫穿凹透鏡的散熱孔，從而使所述後凸透鏡、前凸透鏡的焦點處的高熱可以流散在空氣中，而不直接傳導在凹透鏡體內，以免造成凹透鏡高度發熱。
上述第一種技術方案的有益效果在於：採用前凸透鏡、後凸透鏡的結構形式保障了車燈燈光的聚光性能，可以使車燈照得更遠；而將凹透鏡設置在兩個凸透鏡的公共焦點處，不僅不影響車燈的聚光光路；並且該凹透鏡與所述前凸透鏡共同組成了一個望遠鏡組；使該望遠鏡組採集的景物投向所述數碼攝像頭，即可使車燈同時具備了瞭望取景功能。
本發明解決其技術問題所採用的第二種技術方案是：該瞭望汽車燈包括筒體；所述筒體內從後方至前方分別包括有平行光源、後凸透鏡、凹透鏡、前凸透鏡；所述後凸透鏡前方的焦點與所述前凸透鏡後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡的中心設於後凸透鏡、前凸透鏡相重合的焦點處；所述凹透鏡和後凸透鏡之間還設置一塊半透明半反射斜板；該斜板可使照射到其表面的光照一部分被透射，另一部分被反射；並且，該斜板將從汽車前方依次穿過所述前凸透鏡、凹透鏡的景物反射向設於所述筒體側面的數碼攝像頭；所述數碼攝像頭電性連接至攝像控制模塊。
作為優選，所述攝像控制模塊包括一個圖像處理模塊，該圖像處理模塊將所述數碼攝像頭捕捉到的圖像像素點進行亮度增強。
作為優選，所述筒體的內壁上，與所述斜板背向所述攝像頭的一側相對的表面，製成黑色，從而完全吸收所述平行光源在斜板上產生的反射光，以免該反射光再次透過斜板後照向攝像頭，影響取景質量。
作為優選，所述斜板上，僅僅在由所述平行光源產生的、經所述後凸透鏡匯聚的的光照的透射區域處製成半透明半反射性質；其餘區域製成完全反射性質；這樣，斜板對燈光的阻透性不變，而所述數碼攝像頭採集到的圖像，僅僅在中央區域具有較暗淡的圖塊；攝像控制模塊中的圖像處理模塊根據該暗淡圖塊周圍的圖塊亮度，即可計算出該暗淡圖塊的合理亮度，從而對該暗淡圖塊中的像素進行合理的亮度增強，使整個圖像達到優質效果。
作為優選，所述平行光源包括一塊反光面板，該反光面板表面布滿聚光凹坑，各聚光凹坑內分別設置一顆高亮發光二極體；各所述聚光凹坑將其內部的高亮發光二極體所產生光照反射匯聚成平行光並向前投射。
作為優選，所述凹透鏡的中心開設有一個軸向貫穿凹透鏡的散熱孔，從而使所述後凸透鏡、前凸透鏡的焦點處的高熱可以流散在空氣中，而不直接傳導在凹透鏡體內，以免造成凹透鏡高度發熱。
本發明解決其技術問題所採用的第三種技術方案是：該瞭望汽車燈包括筒體；所述筒體內從後方至前方分別包括有平行光源、後凸透鏡、凹透鏡、前凸透鏡；所述後凸透鏡前方的焦點與所述前凸透鏡後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡的中心設於後凸透鏡、前凸透鏡相重合的焦點處；所述凹透鏡和後凸透鏡之間還設置一塊斜板；該斜板在上電\掉電狀態下分別呈現鏡面\透明狀態；在所述斜板呈現鏡面狀態下，該斜板將從汽車前方依次穿過所述前凸透鏡、凹透鏡的景物反射向設於所述筒體側面的數碼攝像頭；所述數碼攝像頭電性連接至攝像控制模塊。
作為優選：所述斜板採用如下方案實現在上電\掉電狀態下分別呈現鏡面\透明狀態：所述斜板包括雙層透明板，以及包夾在該雙層透明板之間的透明銀離子溶液薄層；所述的雙層透明板的相鄰表面分別鍍制有透明的氧化銦錫金屬膜，並在氧化銦錫金屬膜上覆蓋有透明保護層；兩層所述氧化銦錫金屬膜分別引出一個電極；當兩個電極接直流電時，所述的雙層透明板之間建立電場；銀離子從溶液中析出，附著在一層透明板表面，形成稀薄的鏡面，實現半透明半反射性能；當撤去直流電後，銀離子溶解，該斜板又呈現透明狀。
本發明解決其技術問題所採用的第四種技術方案是：該瞭望汽車燈包括筒體；所述筒體內從後方至前方分別包括有平行光源、後凸透鏡、凹透鏡、前凸透鏡；所述後凸透鏡前方的焦點與所述前凸透鏡後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡的中心設於後凸透鏡、前凸透鏡相重合的焦點處；所述凹透鏡和後凸透鏡之間還設置一塊鏡面斜板；該斜板的位置可調，在第一位置狀態時，該斜板將從汽車前方依次穿過所述前凸透鏡、凹透鏡的景物反射向設於所述筒體側面的數碼攝像頭；所述數碼攝像頭電性連接至攝像控制模塊；該斜板在第二位置狀態時，對所述筒體內的光路不造成任何幹涉。
上述第二種、第三種、第四種技術方案的有益效果在於：不僅使車燈具備了瞭望取景功能；並且相對於第一種方案，由於數碼攝像頭不對所述平行光源的光照構成遮擋，因此，車燈亮度損失將更少一些；尤其是第三、第四種技術方案，在需要車燈照明時，可以基本排除斜板對於光照的阻礙，使其對所述筒體內的光路不造成幹涉，因此其對車燈的照明亮度不造成損失。
附圖說明
圖1是本瞭望汽車燈實施例一的側剖示意圖。
圖2是本瞭望汽車燈中，平行光源的一個實施例示意圖。
圖3是本瞭望汽車燈實施例二的側剖示意圖。
圖4是本瞭望汽車燈實施例四的側剖示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明：
實施例一：
圖1所示為本瞭望汽車燈的實施例一，其中，該瞭望汽車燈包括筒體1；所述筒體1內從後方至前方分別包括有平行光源3、後凸透鏡21、凹透鏡22、前凸透鏡23；所述後凸透鏡21前方的焦點與所述前凸透鏡23後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡22的中心設於後凸透鏡21、前凸透鏡23相重合的焦點處；所述後凸透鏡21的中心還開設一個通孔，其內嵌置一個朝向汽車前方的數碼攝像頭4；所述數碼攝像頭4電性連接至攝像控制模塊5。
上述的瞭望汽車燈，如圖2所示，所述平行光源3包括一塊反光面板，該反光面板表面布滿聚光凹坑30，各聚光凹坑30內分別設置一顆高亮發光二極體31；各所述聚光凹坑30將其內部的高亮發光二極體31所產生光照反射匯聚成平行光並向前投射。
所述數碼攝像頭，一般地，採用目前的主流手機配置的攝像頭即可，解析度在1000萬像素左右；所述攝像控制模塊採用手機普遍採用的控制模塊亦可，主要包括圖像像素處理、自動對焦等基本功能。該控制模塊可以輸出至汽車中控臺的顯示屏，採用觸控式顯示屏後，即可通過觸摸實現定點對焦、畫面拖放等功能。其內部實現細節，已是目前的通用技術，並且可以隨處購買到現成模塊，故無需贅述。
上述的瞭望汽車燈，還可以在所述凹透鏡22的中心開設有一個軸向貫穿凹透鏡的散熱孔，從而使所述後凸透鏡21、前凸透鏡23的焦點處的高熱流散在空氣中，而不直接傳導在凹透鏡22體內，以免造成凹透鏡22高度發熱。
對於上述實施例一，採用前凸透鏡23、後凸透鏡21的結構形式保障了車燈燈光的聚光性能，可以使車燈照得更遠；而將凹透鏡23設置在兩個凸透鏡的公共焦點處，不僅不影響車燈的聚光光路；並且該凹透鏡22與所述前凸透鏡23共同組成了一個望遠鏡組；使該望遠鏡組採集的景物投向所述數碼攝像頭4，即可使車燈同時具備了瞭望取景功能。其唯一的缺點是，平行光源3的光照將被所述數碼攝像頭4遮擋一部分，但目前的數碼攝像頭直徑已經相當小，通常在8mm以內，如後凸透鏡21的直逕取80mm以上，則遮光影響十分有限。
實施例二：
圖3所示為本瞭望汽車燈的實施例二，其中，該瞭望汽車燈包括筒體1；所述筒體1內從後方至前方分別包括有平行光源3、後凸透鏡21、凹透鏡22、前凸透鏡23；所述後凸透鏡21前方的焦點與所述前凸透鏡23後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡22的中心設於後凸透鏡21、前凸透鏡23相重合的焦點處；所述凹透鏡22和後凸透鏡21之間還設置一塊半透明半反射斜板6；該斜板6可使照射到其表面的光照一部分被透射，另一部分被反射；並且，該斜板6將從汽車前方依次穿過所述前凸透鏡23、凹透鏡22的景物反射向設於所述筒體1側面的數碼攝像頭4；所述數碼攝像頭4電性連接至攝像控制模塊5。
對於所述斜板6的半透明半反射性能，為了簡便起見，可以採用表面鍍制稀薄的反射層的玻璃片或樹脂片，其透光率、反射率之比大於4，也就是，僅使小於20%的光照可以被反射；這樣，使平行光源3產生的光照不至於削弱太多。
由於所述斜板6的反射性能被限制得較低，因此，所述數碼攝像頭4捕捉到的前方景物圖像的亮度便十分有限；因此，所述攝像控制模塊5需要包括一個圖像處理模塊，對數碼攝像頭捕捉到的圖像像素點進行亮度增強。而普通的攝像控制模塊5（一般為晶片形式）一般都包括有圖像處理模塊，通過最基礎的軟體層面即可實現圖像亮度增強。
另外，作為一種優化的技術方案，所述斜板6上，可以僅僅在由所述平行光源3產生的、經所述後凸透鏡21匯聚的光照的透射區域處，亦即圖3中區域X處，製成半透明半反射性質；其餘區域製成完全反射性質；這樣，斜板6對燈光的阻透性不變，而所述數碼攝像頭4採集到的圖像，僅僅在中央區域具有較暗淡的圖塊；攝像控制模塊5中的圖像處理模塊根據該暗淡圖塊周圍的圖塊亮度，即可推算出該暗淡圖塊的合理亮度，從而對該暗淡圖塊中的像素進行合理的亮度增強，使整個圖像達到優質效果。
該實施例二中，還可以在所述筒體1的內壁上，與所述斜板6背向所述攝像頭的一側相對的表面，製成黑色，從而完全吸收所述平行光源3在斜板6上產生的反射光，以免該反射光再次透過斜板後照向攝像頭，影響取景質量。
實施例三：
本瞭望汽車燈的實施例三與實施例二的不同之處在於：所述斜板6並非製成半透明半反射性質，而是製成如下特性：該斜板6在上電\掉電狀態下分別呈現鏡面\透明狀態。具體地，可以採用如下方案製作：
該斜板6包括雙層透明板，以及包夾在該雙層透明板之間的透明銀離子溶液薄層；所述的雙層透明板的相鄰表面分別鍍制有透明的氧化銦錫金屬膜，並在氧化銦錫金屬膜上覆蓋有透明保護層；兩層所述氧化銦錫金屬膜分別引出一個電極；當兩個電極接直流電時，所述的雙層透明板之間建立電場；銀離子從溶液中析出，附著在一層透明板表面，形成稀薄的鏡面，實現半透明半反射性能；當撤去直流電後，銀離子溶解，該斜板又呈現透明狀；以此方案，當同時需要攝像和照明時，使斜板呈半透明半反射狀，當僅需照明，且不想過多地損失亮度時，使斜板呈透明狀。
對於實施例三，其優點顯而易見，一般地，瞭望和攝像都在白天，此時無需照明，使所述斜板6完全呈鏡面狀態，這樣可以獲得優質的遠景畫面；而在晚上需要照明時，又通常無需瞭望遠景（由於夜間環境光照非常暗淡，通常即便直接採用望遠鏡瞭望，效果也很差，瞭望的必要性較低），此時，使所述斜板6完全呈透明狀態，使平行光源3產生的光照可以不加阻攔地被投射出去，保障了車燈的高亮度照明。
實施例四：
圖4所示為本瞭望汽車燈的實施例四，其中，該瞭望汽車燈包括筒體1；所述筒體1內從後方至前方分別包括有平行光源3、後凸透鏡21、凹透鏡22、前凸透鏡23；所述後凸透鏡21前方的焦點與所述前凸透鏡23後方的焦點相互重合；且所述凹透鏡22的中心設於後凸透鏡21、前凸透鏡23相重合的焦點處；所述凹透鏡22和後凸透鏡21之間還設置一塊鏡面斜板6；該斜板6的位置可調，在第一位置狀態時，該斜板6將從汽車前方依次穿過所述前凸透鏡23、凹透鏡22的景物反射向設於所述筒體1側面的數碼攝像頭4；所述數碼攝像頭4電性連接至攝像控制模塊5；該斜板6在第二位置狀態時，對所述筒體內的光路不造成任何幹涉。
圖4所示即為所述斜板6處於第一位置狀態。圖4中，斜板6由鐵磁體製作而成，鐵磁體可以僅為斜板6上的一部分材質，如斜板的背面（即，非反射面）為鐵板；斜板6的一端樞接於轉軸；所述筒體1在所述斜板6的自由端的上下側所對應的內壁表面分別設有上電磁體72和下電磁體71；所述上電磁體72和下電磁體71分別通電時，所述斜板6的自由端分別被吸合在上電磁體72和下電磁體71上，從而實現在所述第一位置狀態、第二位置狀態之間的切換。
對於實施例四，其優點與實施例三基本相同，在車燈照明狀態下，其對於光照的削弱作用等於零，比實施例三更為優越，只是需要配置動作部件，結構相對複雜一些。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。