车灯出光模组以及车灯系统

技术领域

本发明涉及汽车车灯技术领域，具体地，涉及一种车灯出光模组以及车灯系统。

背景技术

现有技术中一般通过如下技术解决光学面单元化亮灭的控制问题：a、使用OLED技术，点亮效果均匀，可单独控制每个块面发光及明暗，数字化OLED目前在尾灯中体现个性化以及实现车联网同心较灵活的显示技术，但是由于目前受限于良品率地、寿命短、造价高，导致OLED并未在主流汽车市场普及；b、使用FIM(Film Insert Molding薄膜嵌入注塑成型)技术，可以一步制造成型带装饰性或功能性表面的塑料件，缺点为覆膜成本高，造型单一，无法呈现多种造型效果，无法自适应应对各种情况。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种车灯出光模组以及车灯系统。

根据本发明提供的一种车灯出光模组，包括：灯具外面罩、电控调光玻璃、光导板、安装板、壳体以及电控单元；

所述灯具外面罩安装在所述壳体上；所述电控调光玻璃和所述光导板安装在所述灯具外面罩与所述壳体之间，所述电控调光玻璃位于所述光导板和所述灯具外面罩之间，所述光导板位于所述电控调光玻璃和所述壳体之间；

所述电控调光玻璃包括相互独立的多个玻璃子单元，每个所述玻璃子单元均与所述电控单元电连接。

优选的，所述电控单元包括电源电路、通信模块、微控单元以及驱动芯片；

所述电源电路与所述微控单元电连接，所述微控单元与所述通讯模块、所述驱动芯片电连接；所述驱动芯片与多个所述玻璃子单元电连接。

优选的，所述驱动芯片设置有接地线和多个输出端；

每个所述输出端对应连接每个所述玻璃子单元的正电极，所述接地线连接每个所述玻璃子单元的负电极。

优选的，多个玻璃子单元之间通过非透明结构连接；

所述玻璃子单元和所述驱动芯片之间通过单元导线连接，所述单元导线布置在所述非透明结构上。

优选的，所述玻璃子单元的形状为如下任意一种：三角形、矩形、平行四边形、圆形、多边形。

优选的，所述玻璃子单元为三角形玻璃，所述非透明结构包括第一非透明结构和第二非透明结构；

两个所述三角形玻璃通过第一非透明结构连接，形成一个矩形玻璃模块，两个所述三角形玻璃关于矩形玻璃模块的对角线对称设置；

多个所述三角形玻璃形成多个矩形玻璃模块，多个所述矩形玻璃模块之间通过第二非透明结构连接。

优选的，所述单元导线包括第一单元导线和第二单元导线；

所述第一单元导线连接所述玻璃子单元的负电极和所述驱动芯片的接地线，所述第一单元导线沿所述第一非透明结构布置；

所述第二单元导线连接所述玻璃子单元的正电极和所述驱动芯片的输出端，所述第二单元导线沿所述第二非透明结构布置。

优选的，还包括集成板，所述集成板安装在所述灯具外面罩和所述壳体之间；

所述电控单元设置在所述集成板上，所述集成板上集成有光源。

优选的，所述集成板为PCAB板。

本发明还提供一种车灯系统，包括上述的车灯出光模组。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过采用多个玻璃子单元，在出光面外侧形成电控调色玻璃结构，解决了光学面单元化亮灭的控制问题，该结构设置在光学系统前方，组成该结构的多个玻璃子单元可分别单独控制，通电区域的玻璃子单元透明，透过率较高，未通电区域的玻璃子单元呈现雾化效果，透过率较低，进而实现各单元亮灭单独控制的效果；

2、本发明通过采用不同电流控制每个玻璃子单元的透过率，解决了各区域亮度可控的问题，通过对各区域电流大小的控制，使各个区域的玻璃子单元的雾化程度不同，从而使各个区域的玻璃子单元的透过率改变，实现亮度不同变化的效果；

3、本发明通过控制不同区域的输入电流，控制调节各个区域的玻璃子单元的透过率，实现各个区域的亮度变化，解决了汽车灯具功能共用问题；设置和控制输入电流，通过输入电流的不同改变玻璃子单元的透过率，使发光强度根据功能需求变化，可实现汽车灯具中多功能共用同一个光学面的效果；

4、本发明的设置和控制输入电流，可以是整体一致性的控制整个电控调色玻璃的玻璃子单元的输入电流，也可以是控制每一个玻璃子单元的输入电流，改变每一块玻璃子单元的透过率，实现不同的、多样的、高自由度的输出显示效果；

5、本发明中的单个的玻璃子单元的输入电流可以从小到大或从大到小或跳跃式或骤变式的改变，实现不同的透过率及动态透过率变化，实现各类不同的、或者渐变式的、或者骤变式的点亮效果及动态点亮效果；

6、本发明通过采用不同区域点亮组合，解决了多图案显示和智能交互的实现问题，不同数字和图案，通过方案的网格细化，实现多类型、高精度、动态化，玻璃网格呈现形式及大小多样化，每块玻璃子单元单独控制亮灭，组合形成各种图案；同时通过改变电流控制各单元的亮度，使图案边缘清晰控制精准，可呈现立体及多样效果，实现人车交互的功能；

7、本发明通过控制调光玻璃的雾化时间的先后，可实现动态显示及流水的效果，实现灯具中迎宾等智能交互效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明的车灯出光模组的结构示意图；

图2为本发明的车灯出光模组的爆炸示意图；

图3为本发明的车灯出光模组的主视图；

图4为图3沿A-A线的剖面图；

图5为车灯出光模组的控制亮灭的效果示意图一；

图6为调节玻璃子单元雾化程度的原理图；

图7为车灯出光模组的控制亮灭的效果示意图二；

图8为车灯出光模组的线路连接示意图；

图9为电控单元的电信号控制示意图；

图10为玻璃子单元为三角形时的排布方式示意图；

图11为玻璃子单元为六边形时的排布方式示意图一；

图12为玻璃子单元为六边形时的排布方式示意图二；

图13和图14为显示图案个性化及多样化显示示意图；

图15和图16为实现动态显示及流水的效果，实现灯具中迎宾等智能交互效果的示意图。

图中示出：

灯具外面罩1通信模块7

电控调光玻璃2微控单元8

玻璃子单元201驱动芯片9

光导板3第一非透明结构10

集成板4第二非透明结构11

壳体5第一单元导线12

电源电路6第二单元导线13

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

如图1～4所示，本实施例提供一种车灯出光模组，包括：灯具外面罩1、电控调光玻璃2、光导板3、安装板、壳体5以及电控单元，灯具外面罩1安装在壳体5上，电控调光玻璃2和光导板3安装在灯具外面罩1与壳体5之间，电控调光玻璃2位于光导板3和灯具外面罩1之间，光导板3位于电控调光玻璃2和壳体5之间，电控调光玻璃2包括相互独立的多个玻璃子单元201，每个玻璃子单元201均与电控单元电连接。玻璃子单元201为电控雾化玻璃。

电控雾化玻璃断电时，玻璃子单元201中的液晶分子为自然的不规则排列，能透过的平行光很少，呈现不透明装乳白色；电控雾化玻璃通电时，玻璃子单元201中的液晶分子受到电流的指引有序规则排列，平行光能够很好的通过，形成透明状态，原理如图6所示。当通电的大小不同时，玻璃子单元201中的液晶分子规则排列的程度也会不同，进而使玻璃子单元201实现不同的雾化程度。

本实施例的车灯出光模组还包括集成板4，集成板4安装在灯具外面罩1和壳体5之间，电控单元设置在集成板4上，集成板4上集成有光源。集成板4为PCAB板。

电控单元包括电源电路6、通信模块7、微控单元8以及驱动芯片9，电源电路6与微控单元8电连接，微控单元8与通讯模块、驱动芯片9电连接，驱动芯片9与多个玻璃子单元201电连接。

驱动芯片9设置有接地线和多个输出端，每个输出端对应连接每个玻璃子单元201的正电极，接地线连接每个玻璃子单元201的负电极。多个玻璃子单元201之间通过非透明结构连接，玻璃子单元201和驱动芯片9之间通过单元导线连接，单元导线布置在非透明结构上。

玻璃子单元201的形状为如下任意一种：三角形、矩形、平行四边形、圆形、多边形。

本实施例中，玻璃子单元201为三角形玻璃，非透明结构包括第一非透明结构10和第二非透明结构11，两个三角形玻璃通过第一非透明结构10连接，形成一个矩形玻璃模块，两个三角形玻璃关于矩形玻璃模块的对角线对称设置，多个三角形玻璃形成多个矩形玻璃模块，多个矩形玻璃模块之间通过第二非透明结构11连接。

单元导线包括第一单元导线12和第二单元导线13，第一单元导线12连接玻璃子单元201的负电极和驱动芯片9的接地线，第一单元导线12沿第一非透明结构10布置，第二单元导线13连接玻璃子单元201的正电极和驱动芯片9的输出端，第二单元导线13沿第二非透明结构11布置。

本实施例还提供一种车灯系统，包括上述的车灯出光模组。

工作原理：

本实施例的出光模组结构中，电控调色玻璃由多个相互独立玻璃子单元201组成，电控单元可以分别单独控制每个玻璃子单元201，电控单元通过控制输出电流的大小，控制每个玻璃子单元201的雾化程度，进而调节每个玻璃子单元201的透光率，使玻璃子单元201能够显示不同的亮度或不显示，进而实现不同的车灯效果或不同的车灯功能；

电控单元可以是整体一致性的控制整个电控调色玻璃的玻璃子单元201的输入电流，也可以是控制每一个玻璃子单元201的输入电流，改变每一块玻璃子单元201的透过率，实现不同的、多样的、高自由度的输出显示效果；

单个的玻璃子单元201的输入电流可以从小到大或从大到小或跳跃式或骤变式的改变，实现不同的透过率及动态透过率变化，实现各类不同的、或者渐变式的、或者骤变式的点亮效果及动态点亮效果。

本实施例的结构为新型数字化智能显示技术，将智能调光玻璃应与汽车灯具相结合，实现数字化个性化显示，以及均匀发光效果，适用于汽车内外饰灯具以及显示用途。

实施例2：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1的更为具体的说明。

本实施例提供一种车灯出光模组，由灯具外面罩1、电控调光玻璃2、光导板3、P集成板4、壳体5主要零部件构成。集成板4为PCAB板。

其中，电控调光玻璃2由两面玻璃以及中间液晶材料组成，不通电呈现雾化状态，而当通电时呈现透明效果。

在均匀发光的光导板3外侧，增加电控调光玻璃2，电控调光玻璃2由多块可单独控制玻璃子单元组成，PCBA板在接通电源后，光导板3整体点亮，通过控制外侧每一块玻璃子单元的电流，使玻璃子单元呈现雾化或透明，从而实现对特定区域亮灭的控制，达到图案显示、迎宾等其他智能交互的效果，适用于汽车内、外饰灯具。

如图5所示，本实施例的结构通过采用多块玻璃子单元在出光面外侧的结构，解决了光学面单元化亮灭的控制问题，本实施例在光学系统前方增加一层结构，该结构是由多块可单独控制的玻璃子单元组成，通电区域调光玻璃透明，透过率较高，未通电区域调光玻璃呈现雾化效果，透过率较低，最终实现各单元亮灭单独控制的效果。

电控雾化玻璃断电时，液晶分子为自然的不规则排列，能透过的平行光很少，呈现不透明装乳白色；通电后液晶分子受到电流的指引有序规则排列，平行光能够很好的通过，形成透明状态，图6为原理图。

如图7所示，本实施例的结构通过采用不同电流控制玻璃子单元的透光率，解决了各区域亮度可控的问题，通过对各区域电流大小的控制，使玻璃子单元的雾化程度不同，从而使透过率改变，实现亮度不同变化的效果。

如图8所示，为灯具线路连接示意图，主护套外部连接车身端，内部连接PCBA，PCBA上集成了LED和电控玻璃ECU，PCBA连接每块玻璃正负极。

如图9所示，为电信号控制示意图，控制单元控制电控雾化玻璃，控制单元中设置有电源电路6、通信模块7、微控制单元8(MCU)、驱动芯片9，连接关系如图9所示。

驱动芯片9输出端控制电控雾化玻璃，驱动芯片9具有多个输出端，包括CH1，CH2，CH3，CH4，…，还包括接地线GND，电控雾化玻璃具有多个玻璃子单元201，每个玻璃子单元设置电极+和电极-，驱动芯片9的每个输出端的CH1，CH2，CH3，CH4，……连接每个对应玻璃子单元201的电极+，驱动芯片9的接地线同时连接多个玻璃子单元201的电极-，驱动芯片9的每个输出控制端控制对应的一块或几块玻璃子单元的工作状态，驱动芯片9控制电控雾化玻璃的各个玻璃子单元201的工作状态，达到不同点亮效果，不同点亮模式，以及不同动态点亮模式。

在电控雾化玻璃非透明区域布置线路，多块玻璃子单元201导线最终汇总至总连接器，连接PCBA驱动，可实现单独控制每块玻璃。

本实施例的结构通过控制调光玻璃的透过率，解决了汽车灯具功能共用问题。通过设置和控制输入电流，通过输入电流的不同改变透过率，使发光强度根据功能需求变化，可实现汽车灯具中多功能共用同一个光学面的效果。

通过设置和控制输入电流，具体来说可以是整体一致性的控制整个电控雾化玻璃的玻璃子单元的输入电流，也可以是控制每一个玻璃子单元201的输入电流，改变每一块玻璃子单元201的透过率，实现不同的、多样的、高自由度的输出显示效果。

单一的玻璃子单元201的输入电流可以从小到大或从大到小或跳跃式或骤变式的改变，实现不同的透过率及动态透过率变化，实现各类不同的、或者渐变式的、或者骤变式的点亮效果及动态点亮效果。

如图11所示，玻璃通电后，根据功能及造型需求，高透过率应用于光强要求较高的功能，例如制动灯、日行灯。

如图12所示，玻璃通电后，根据功能及造型需求，低透过率应用于光学要求略低的功能，例如前位置灯、后位置灯。

本实施例的结构通过采用不同区域点亮组合，解决了多图案显示和智能交互的实现问题，不同数字和图案，通过方案的网格细化，实现多类型、高精度、动态化。玻璃网格呈现形式及大小多样化，包括且不限于三角形，正方形，长方形，多边形及异形以及多种图案组合形式。每块电控玻璃单独控制亮灭，组合形成各种图案，同时通过改变电流控制各单元的亮度，使图案边缘清晰控制精准，可呈现立体及多样效果，实现人车交互的功能。如图13和图14所示，为显示图案个性化及多样化显示示意。

本实施例的结构通过控制调光玻璃的雾化时间的先后，可实现动态显示及流水的效果，实现灯具中迎宾等智能交互效果。如图15和图16所示。

实施例3：

本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1、实施例2的更为具体的说明。

如图10所示，本实施例中，电子调色玻璃2的每个玻璃子单元201呈三角形设置。

每个三角形设置的玻璃子单元201的一侧通过导线设置连接至电极+，图10中的电控调色玻璃包括三层，每层对称分布两块三角形设置的玻璃子单元201，每块玻璃子单元201的一侧都通过导线设置连接至电极+，两个三角形玻璃子单元201的对称轴位置设置导线连接至电极-。每个三角形玻璃子单元201的另一侧通过上述导线连接至电极-，本实施例中，三角形的最大边作为设置导线连接至电极-的一侧。

以第一列为例，第一列分三层，每层设置两块轴对称的三角形玻璃子单元201，第一列的位于靠左侧的三角形玻璃子单元的一侧通过导线连接至电极+，另一侧(选用最大边侧)通过导线连接至电极-。

第一列第一层的靠左侧的三角形玻璃子单元的一侧通过导线连接至电极+，第一列第二层的靠左侧的三角形玻璃子单元的一侧通过第二根导线连接至电极+，第一列第三层的靠左侧的三角形玻璃子单元的一侧通过第三根导线连接至电极+，第一列第一层的靠左边的三角形玻璃子单元的最长边的一端通过导线连接至电极-，第一列第二层的靠左边的三角形玻璃子单元的最长边的一端通过导线连接至电极-，第一列第三层的靠左边的三角形玻璃子单元的最长边的一端通过导线连接至电极-。

第一列的位于靠右侧的三角形玻璃子单元的一侧通过导线连接至电极+，另一侧(选用最大边侧)通过导线连接至电极-，其他连接与上述相似。

第二列和第三列的三层的各自的左侧和右侧的三角形玻璃子单元设置导线连接电极+和电极-，其他连接与上述相似。

通过上述连接方式，每个三角形的玻璃子单元都能通过导线单独控制其工作状态，实现整体显示时整个显示界面被分割成许多个玻璃子单元分别进行控制，自由度高、智能化科技化高、独立控制和外观多样及动态展现。

上述的单元导线，无论是连接至电极+或者连接至电极-的导线，都是设置于电控雾化玻璃的不可见的结构里面或者后面，不影响外观，同时稳定可靠。

使用本实施例的方案和控制方式，能实现多单元点亮效果时高精度和高控制性的边界管控、子单元独立边界管控等，每个单元都有独立的控制导线连接，每个玻璃子单元都使用精准、快速和可靠的电控雾化设计，当工作时，一旦导线和控制命令使其呈现透明状，内部的点亮效果都能直接展现，并且能保证高清晰度和精度的玻璃子单元边界管控，每个子单元的边界都很清晰，不仅对外观很好，也不容易产生混光等不均匀或者杂散光的干扰人视觉问题发生，一旦导线和控制命令使其呈现非透明状的遮挡模式，每个玻璃单元能快速、精准遮挡光学展现，保证高精度子单元边界控制。

本实施例的结构对边界控制的高清晰度和高精度，还展现在动态点亮时，电控雾化玻璃点亮方案和多单元玻璃子单元的设置，使动态点亮效果多样、美观、自由、各类模式，结合高清晰度和高精度的子单元边界控制，使动态效果更可控、美观、单元感动画感科技感程度高。

在其他实施例中，玻璃子单元还可以是矩形、平行四边形、圆形、多边形等。

电控雾化玻璃包括的子单元的数量，层数，列数，排布方式，不受限制，根据具体需求定制和设计。

本发明通过采用多个玻璃子单元形成电控调光玻璃，并将电控调光玻璃设置在出光面外侧，解决了光学面单元化亮灭的控制问题。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。