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      智能高位激光高位剎車燈的制作方法

      文檔序號(hào):3867820閱讀:296來(lái)源:國(guó)知局
      智能高位激光高位剎車燈的制作方法
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能激光高位剎車燈,將綠光與紅光半導(dǎo)體激光器應(yīng)用到汽車高位剎車燈中,在下雨、大霧或者其它低能見度天氣下,能夠在汽車通過(guò)剎車制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生綠色或者紅綠相間的激光警示投影區(qū)域。本發(fā)明的高位剎車燈位于汽車后擋風(fēng)玻璃低端中間處,高位剎車燈是由智能控制模塊、激光模塊、整形光學(xué)模塊、溫度控制模塊、車距測(cè)量模塊和激光模塊角度調(diào)整器組成。本發(fā)明在原有高位剎車燈基礎(chǔ)上,將紅綠激光器增加到高位剎車燈中,比傳統(tǒng)高位剎車燈具有更好的警示作用,車輛警示距離增加,增加行車安全保障。
      【專利說(shuō)明】智能高位激光高位剎車燈
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于警示燈具,具體涉及一種在大霧天氣下,當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí),能夠在汽車后方產(chǎn)生明亮紅色或紅綠相間三角形光的高位剎車燈。
      【背景技術(shù)】
      [0002]高位剎車燈,一般安裝在車尾上部,以便后面行駛的車輛易于發(fā)現(xiàn)前方車輛剎車,起到防止追尾事故發(fā)生的目的。由于一般汽車已有兩個(gè)剎車燈安裝在車尾兩端,一左一右,所以高位剎車燈也叫第三剎車燈、高位制動(dòng)燈、第三制動(dòng)燈。
      高位剎車燈作用是警示后面行駛的車輛,從而避免發(fā)生追尾事故。沒(méi)有高位剎車燈的車輛,尤其是底盤較低的轎車和微型汽車在剎車時(shí)由于后剎車燈位置較低、亮度也不夠,其后面跟隨行駛的車輛特別是底盤較高的卡車、客車和公共汽車的司機(jī)有時(shí)很難看清楚。因此發(fā)生追尾事故的隱患就比較大。
      [0003]大量研究調(diào)查結(jié)果證明,高位剎車燈能夠有效地防止和減少汽車追尾事故的發(fā)生。因此,高位剎車燈在許多發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛的應(yīng)用。例如在美國(guó),按照法規(guī)要求從1986年開始所有新銷售的轎車都必須裝備高位剎車燈;從1994年開始所有銷售的輕型卡車也必須安裝高位剎車燈。
      [0004]但是在霧天等低能見度天氣情況下,傳統(tǒng)高位剎車燈亮度不足,無(wú)法達(dá)到更要的使用要求,從而影響到低能見度天氣時(shí)公路運(yùn)輸能力,所以一款針對(duì)低能見度天氣下情況的高位剎車燈是一款十分必須的。
      [0005]傳統(tǒng)高位剎車燈是利用鹵素?zé)舻冗M(jìn)行設(shè)計(jì)使用的,但是由于該類型燈泡使用壽命比較短,并且功耗較高。隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)高位剎車燈現(xiàn)在正被LED高位剎車燈逐漸取代。LED以其體積小,應(yīng)用方便;使用壽命長(zhǎng),經(jīng)久耐用,抗震性強(qiáng),可超過(guò)20000小時(shí),而傳統(tǒng)齒素?zé)魤勖话阍?00小時(shí)左右;效率高,較少額外損耗;響應(yīng)速度快,不同于傳統(tǒng)高位剎車燈需要較長(zhǎng)的驅(qū)動(dòng)延時(shí)等特點(diǎn),正在快速推廣使用。
      [0006]但是與激光高位剎車燈進(jìn)行比較,激光高位剎車燈具有很突出的特點(diǎn):(I)、方向性好,可視面大,激光高位剎車燈是形成一斜面,而傳統(tǒng)高位剎車燈與LED高位剎車燈都是一個(gè)點(diǎn)光源(在低能見度天氣情況下);(2)、穿透能力強(qiáng),能夠在低能見度的環(huán)境下穿透到更遠(yuǎn)的距離;(3)、功率密度大,激光是單色光源,且譜線寬度窄,激光的亮度與陽(yáng)光之間的比值是百萬(wàn)級(jí)的;(4)響應(yīng)速度快,是傳統(tǒng)高位剎車燈100倍以上。
      [0007]與此同時(shí)自世界上第一臺(tái)激光器誕生于1960年,中國(guó)于1961年研制出第一臺(tái)激光器,40多年來(lái),激光技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展迅猛;并且激光以好的方向性、強(qiáng)的穿透性和高的亮度性,在諸多領(lǐng)域有著不可或缺的作用,比如激光雷達(dá)、激光化學(xué)、激光醫(yī)療和激光加工等。半導(dǎo)體激光二極管激光器是最實(shí)用最重要的一類激光器。它體積小、壽命長(zhǎng)、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單并且也可以達(dá)到高功率,且可以很好的與其它部件集成,對(duì)使用環(huán)境沒(méi)有過(guò)多要求。

      【發(fā)明內(nèi)容】
      [0008]本發(fā)明的目的是為了提供一種智能激光高位剎車燈,將紅光和綠光半導(dǎo)體激光器應(yīng)用到汽車高位剎車燈中,在大霧天氣下,能夠在汽車后方產(chǎn)生明亮紅色或紅綠相間三角形光區(qū),可以保障在雨、霧天情況下高速公路的安全行駛,大幅提高公路運(yùn)輸?shù)谋U夏芰Α?br> [0009]為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用以下方案:
      一種智能激光高位剎車燈,激光高位剎車燈設(shè)于汽車尾部,剎車燈由智能控制模塊、激光模塊、整形光學(xué)模塊、溫度控制模塊、車距測(cè)量模塊和激光模塊角度調(diào)整器組成;
      智能控制模塊利用汽車自身供電電路取電,智能控制模塊連接激光模塊,激光模塊的激光燈前方設(shè)有整形光學(xué)模塊器件,激光模塊發(fā)出的燈光通過(guò)整形光學(xué)模塊后投射出去,激光模塊連接溫度控制模塊;
      智能控制模塊連接車距測(cè)量模塊,車距測(cè)量模塊輸出端連接激光模塊角度調(diào)整器,激光模塊角度調(diào)整器輸出端連接激光模塊。
      [0010]智能控制模塊連接其它五個(gè)模塊,保證工作狀態(tài)的自動(dòng)檢測(cè),保證正常運(yùn)行和故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)與反饋。
      [0011]在其中一些實(shí)施例中,所述激光模塊采用500?700nm波長(zhǎng)的紅色和綠色可見激光作為警不燈光。
      [0012]在其中一些實(shí)施例中,所述整形光學(xué)模塊米用光柵、棱鏡的光學(xué)整形兀件對(duì)激光進(jìn)行整形,整形光學(xué)模塊把綠色、紅色激光形成明亮三角或其他警示形狀。
      [0013]在其中一些實(shí)施例中,所述車距測(cè)量模塊利用激光測(cè)距來(lái)計(jì)算相對(duì)車速,利用激光來(lái)測(cè)定車速及與后車距離。
      [0014]一種采用上述智能激光高位剎車燈的警示方法,包括以下步驟:
      ①、智能控制模塊利用汽車自身供電電路取電,智能控制模塊可以智能檢測(cè)天氣能見度情況,根據(jù)測(cè)量情況可以自動(dòng)也可以手動(dòng)設(shè)定工作模式為常亮、常閃爍和特定條件常亮、常閃爍;
      智能控制模塊向激光模塊供電,溫度控制模塊保證了激光模塊的激光高位剎車燈可以在-40° C到60° C的大范圍環(huán)境溫度下工作;
      ②、當(dāng)需警示后方車輛時(shí),激光模塊發(fā)出綠色、紅色激光,經(jīng)整形光學(xué)模塊器件變換激光形狀和發(fā)散角度,在汽車尾部投射出明亮的紅色三角型或者紅綠相間三角形(在低能見度天氣下);正常天氣下在車身出觀察到紅色警示燈,地面會(huì)有一條紅色或者紅綠相間亮線,對(duì)后方車輛具有較強(qiáng)的警示作用;
      ③、當(dāng)本車行駛時(shí),車距測(cè)量模塊可以測(cè)量與后車的距離、相對(duì)車速,并依距離和設(shè)置,依據(jù)本車車速計(jì)算出后車剎車安全距離,依此利用激光模塊角度調(diào)整器來(lái)調(diào)整地面紅色激光亮線與本車的距離,對(duì)后車保持安全車距提供警示;并發(fā)給剎車燈不同的信號(hào),在汽車制動(dòng)時(shí)候剎車燈發(fā)出對(duì)應(yīng)的警示燈光;
      ④、當(dāng)后車過(guò)于接近,車輛越過(guò)設(shè)定區(qū)域,則車距測(cè)量模塊觸發(fā)報(bào)警信號(hào),聲音和燈光閃爍將警示本車和后車司機(jī);車距測(cè)量模塊輸出報(bào)警信號(hào)給激光模塊角度調(diào)整器,激光模塊角度調(diào)整器通過(guò)調(diào)整激光模塊的角度來(lái)控制地面紅色激光亮線與本車的距離。
      [0015]本發(fā)明改善了傳統(tǒng)光源:
      1、方向性差、照射區(qū)域與形狀相對(duì)固定;
      2、穿透能力差,傳統(tǒng)高位剎車燈所能照射的距離十分有限; 3、壽命有限,只有300到500個(gè)小時(shí);
      4、功能單一,不具有輔助警示功能等以上缺陷。
      [0016]在正常天氣下可以再汽車車身形成對(duì)應(yīng)警示燈光,并且激光在雨霧天氣下具有更強(qiáng)的穿透力和可視性,本發(fā)明的大尺寸的激光紅色三角形具備比傳統(tǒng)高位剎車燈更好的警示作用,車輛預(yù)警距離大幅增加。同時(shí)更增加,在晴朗天氣下,能夠在車后方地面上形成明亮的紅色亮線或紅綠亮線,在后車距離超越亮線時(shí),汽車本身會(huì)發(fā)出聲音和燈光閃爍,以警示本車和后車司機(jī)。
      【專利附圖】

      【附圖說(shuō)明】
      [0017]圖1所示實(shí)施例的側(cè)視效果圖。
      [0018]圖2所示實(shí)施例的正視效果圖。
      [0019]圖3所示實(shí)施例的電路框圖。
      【具體實(shí)施方式】
      [0020]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能,解析本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神,藉由以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
      [0021]本發(fā)明提出來(lái)了汽車高位剎車燈新的一種設(shè)計(jì)方案,提供了多種方式在晴天、霧天汽車無(wú)法行駛的解決辦法,并且集合多種警示和報(bào)警于一體。
      [0022]本發(fā)明實(shí)施例的效果圖參見附圖1、附圖2,本發(fā)明的激光高位剎車燈11可在汽車10尾部投射出明亮的紅色或者紅綠相間三角型光區(qū)(低能見度天氣下),如圖中的Y光區(qū);也可在汽車10尾部常亮、常閃爍,如圖中的X向光線。
      [0023]激光高位剎車燈11主要由智能控制模塊1、激光模塊2、整形光學(xué)模塊3、溫度控制模塊4、車距測(cè)量模塊5和激光模塊角度調(diào)整器6六部分組成。
      [0024]本專利利用汽車10自身供電電路取電,由智能控制模塊I (供電和控制電路)向激光模塊2供電,激光模塊2發(fā)出紅色、綠色激光,經(jīng)整形光學(xué)模塊3變換激光形狀和發(fā)散角度,在汽車尾部投射出明亮的紅色或者紅綠相間三角型,對(duì)后方車輛具有較強(qiáng)的警示作用。
      [0025]其次溫度控制模塊4保證了激光高位剎車燈11可以在-40 ° C到60 ° C的大范圍環(huán)境溫度下工作。車距測(cè)量模塊5可以測(cè)量與后車的相對(duì)車速,并依據(jù)本車車速計(jì)算出后車剎車安全距離,并依此利用激光模塊角度調(diào)整器6來(lái)調(diào)整地面紅色激光亮線與本車的距離,對(duì)后車保持安全車距提供警示。于此同時(shí)如后車過(guò)于接近,車輛越過(guò)設(shè)定區(qū)域,則車距測(cè)量模塊5觸發(fā)報(bào)警信號(hào),聲音和燈光閃爍將警示本車和后車司機(jī)。這將大幅提高行車的安全性。
      [0026]本發(fā)明采用綠色和紅色激光作為高位剎車燈警示燈光。從500到700nm波長(zhǎng)的激光都是紅色可見光,綠色和紅色是目前應(yīng)用最廣的警示顏色,比如交通信號(hào)燈等。
      [0027]在激光高位剎車燈11應(yīng)用中采用光柵等光學(xué)整形元件對(duì)激光進(jìn)行整形。對(duì)應(yīng)光柵等不同的光學(xué)器件可以改變激光的外形,并且這些光學(xué)器件可以保證激光形成圖形的穩(wěn)定性和低損耗性。激光高位剎車燈安裝在汽車尾部。這樣便于后面行駛車輛觀察到前面車輛,以便進(jìn)行正常的行車或者其它操作。
      [0028]車距測(cè)量模塊5利用激光測(cè)距來(lái)計(jì)算相對(duì)車速。激光測(cè)速具有測(cè)量距離遠(yuǎn)、測(cè)速精度高等特點(diǎn),紅色或紅綠相間激光線警示行車安全車距。在能見度較高的時(shí)候,警示線類似于安全行車線,可以讓后車明確安全行車距離,保證快速安全行車。利用激光閃爍效果來(lái)增強(qiáng)警示效果。類似與汽車故障繞行燈或減速行駛等,這樣可以讓后面行駛車輛提高注意性,從而進(jìn)一步提高行車安全性。可以設(shè)定不同的霧天和晴天的工作模式,常亮、常閃爍和特定條件常亮、常閃爍。更人性化設(shè)計(jì),并且可以根據(jù)不同車型、地區(qū)和天氣情況,設(shè)定出最佳工作模式,將安全警示作用表現(xiàn)的更佳。
      [0029]使用時(shí),警示方法如下:
      智能控制模塊I利用汽車自身供電電路取電,智能控制模塊I可以設(shè)定不同的霧天和晴天的工作模式,常亮、常閃爍和特定條件常亮、常閃爍;智能控制模塊I向激光模塊2供電,溫度控制模塊4保證了激光模塊2的激光高位剎車燈可以在-40° C到60° C的大范圍環(huán)境溫度下工作;
      當(dāng)需警示后方車輛時(shí),激光模塊2發(fā)出綠色和紅色激光,經(jīng)整形光學(xué)模塊3器件變換激光形狀和發(fā)散角度,在汽車10尾部投射出明亮的紅色三角型或者紅綠相間三角形(在低能見度天氣下);正常天氣下在車身出觀察到紅色警示燈,地面會(huì)有一條紅色或者紅綠相間亮線,對(duì)后方車輛具有較強(qiáng)的警示作用;
      當(dāng)本車行駛時(shí),車距測(cè)量模塊5可以測(cè)量與后車的相對(duì)車速,并依據(jù)本車車速計(jì)算出后車剎車安全距離,并依此利用激光模塊角度調(diào)整器6來(lái)調(diào)整地面紅色激光亮線與本車的距離,對(duì)后車保持安全車距提供警;
      當(dāng)后車過(guò)于接近,車輛越過(guò)設(shè)定區(qū)域,則車距測(cè)量模塊5觸發(fā)報(bào)警信號(hào),聲音和燈光閃爍將警示本車和后車司機(jī)。
      [0030]本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):
      1、能夠照射出大幅面圖案的新型激光高位剎車燈,能夠得到更好的警示效果;
      2、方向性更為突出,能有更好的控制高位剎車燈照射進(jìn)行警示;
      3、有效距離大,可以增強(qiáng)高位剎車燈警示距離;
      4、壽命長(zhǎng),可以達(dá)到幾萬(wàn)個(gè)小時(shí);
      5、額外的探測(cè)與行車安全保障。
      [0031]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
      【權(quán)利要求】
      1.一種智能激光高位剎車燈,剎車燈(11)設(shè)于汽車(10)尾部,其特征在于,所述剎車燈(11)由智能控制模塊(I)、激光模塊(2 )、整形光學(xué)模塊(3 )、溫度控制模塊(4 )、車距測(cè)量模塊(5 )和激光模塊角度調(diào)整器(6 )組成; 所述智能控制模塊(I)利用汽車自身供電電路取電,所述智能控制模塊(I)連接激光模塊(2 ),所述激光模塊(2 )的激光燈前方設(shè)有整形光學(xué)模塊(3 )器件,所述激光模塊(2 )發(fā)出的燈光通過(guò)整形光學(xué)模塊(3 )后投射出去,所述激光模塊(2 )連接溫度控制模塊(4 ); 所述智能控制模塊(I)連接車距測(cè)量模塊(5),所述車距測(cè)量模塊(5)輸出端連接激光模塊角度調(diào)整器(6),所述激光模塊角度調(diào)整器(6)輸出端連接激光模塊(2)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能激光高位剎車燈,其特征在于,所述激光模塊(2)采用500?700nm波長(zhǎng)的紅色和綠色可見激光作為警示燈光。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能激光高位剎車燈,其特征在于,所述整形光學(xué)模塊(3)采用光柵、棱鏡的光學(xué)整形元件對(duì)激光進(jìn)行整形,所述整形光學(xué)模塊(3)把綠色、紅色激光形成明亮三角或其他警示形狀。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能激光高位剎車燈,其特征在于,所述車距測(cè)量模塊(5)利用激光測(cè)距來(lái)計(jì)算相對(duì)車速,利用激光來(lái)測(cè)定車速及與后車距離。
      5.一種采用權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述具智能激光高位剎車燈的警示方法,其特征在于,包括以下步驟: ①、智能控制模塊(I)利用汽車自身供電電路取電,智能控制模塊(I)可以智能檢測(cè)天氣能見度情況,根據(jù)測(cè)量情況可以自動(dòng)也可以手動(dòng)設(shè)定工作模式為常亮、常閃爍和特定條件常亮、常閃爍; 智能控制模塊(I)向激光模塊(2 )供電,溫度控制模塊(4 )保證了激光模塊(2 )的激光高位剎車燈可以在-40° C到60° C的大范圍環(huán)境溫度下工作; ②、當(dāng)需警示后方車輛時(shí),激光模塊(2)發(fā)出綠色、紅色激光,經(jīng)整形光學(xué)模塊(3 )器件變換激光形狀和發(fā)散角度,在汽車尾部投射出明亮的紅色三角型或者紅綠相間三角形,對(duì)后方車輛具有較強(qiáng)的警示作用; ③、當(dāng)本車行駛時(shí),車距測(cè)量模塊(5)可以測(cè)量與后車的距離,并依距離和設(shè)置,發(fā)給剎車燈不同的信號(hào),在汽車制動(dòng)時(shí)候剎車燈發(fā)出對(duì)應(yīng)的警示燈光; ④、當(dāng)后車過(guò)于接近,車輛越過(guò)設(shè)定區(qū)域,則車距測(cè)量模塊(5)觸發(fā)報(bào)警信號(hào),聲音和燈光閃爍將警示本車和后車司機(jī);車距測(cè)量模塊(5)輸出報(bào)警信號(hào)給激光模塊角度調(diào)整器(6),激光模塊角度調(diào)整器(6)通過(guò)調(diào)整激光模塊(2)的角度來(lái)控制地面紅色激光亮線與本車的距離。
      【文檔編號(hào)】B60Q1/44GK103481818SQ201310483834
      【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
      【發(fā)明者】劉明, 郭闖 申請(qǐng)人:北京大學(xué)東莞光電研究院
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