基于电致变色材料的像素化车灯

文档序号:1085140 发布日期:2020-10-20 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 基于电致变色材料的像素化车灯 (Pixel car light based on electrochromic material ) 是由 张程浩 于 2020-07-29 设计创作,主要内容包括:本发明属于电致变色发光领域,针对现有技术中像素板都是进行整体调光,及整体透光或不透光,穿过像素板的灯光单一,所能传递的驾驶信息较少,无法满足想要通过车灯和像素板之间的配合传递多种驾驶信息、降低交通事故率的需求,提出基于电致变色材料的像素化车灯,包括车灯本体、汽车雷达和车灯控制器,车灯本体包括光源、像素板和玻璃外罩;其中,所述汽车雷达用于检测光线强度、附近车辆、行人和障碍物;所述像素板包括多个带电致变色层的像素,车灯控制器用于根据汽车雷达检测结果控制像素板中各个像素的通断电。(The invention belongs to the field of electrochromic luminescence, and provides a pixelated car light based on an electrochromic material, which comprises a car light body, a car radar and a car light controller, wherein the car light body comprises a light source, a pixel plate and a glass outer cover; wherein the automotive radar is used for detecting light intensity, nearby vehicles, pedestrians and obstacles; the pixel plate comprises a plurality of pixels with electrochromic layers, and the car lamp controller is used for controlling the on-off of each pixel in the pixel plate according to the detection result of the car radar.)

基于电致变色材料的像素化车灯

技术领域

本发明属于电致发光控制领域,具体设计一种基于电致变色材料的像素化车灯。

背景技术

目前,交通事故已经成为了社会的一大公害。夜间行驶距离约占总行驶距离的20%,而事故死亡率却占到50%。夜间行车时,汽车远、近光灯使用不当不仅不能改善视觉敏锐度问题,反而会因刺眼的强光导致驾驶员“瞬间致盲”,更容易引发交通事故。并且在机动车与其他机动车、非机动车、行人会车时,只能通过转向灯光、交替变换远近光灯、鸣喇叭等方式传达司机的意图,这种缺乏有效的信息交流方式的会车,也容易耽误行车时间、甚至引发交通事故。

考虑到驾驶新手在上路时很容易出现远近灯光错开的情况,中国专利110281838A提出一种基于二维激光雷达的汽车前照灯自动转换方法,利用汽车雷达探测前方物体,并根据雷达扫描的数据转换成图像,经过图像识别出前方多少米存在汽车,并依据此图像结果来控制车灯进行远光近光灯切换。如此,通过雷达探测车体附近状况,直接进行远近灯光切换,而无论是远光灯还是景光灯,车灯在启动后都默认是前方无差别照射,对向车辆依然会被刺眼的灯光造成瞬间致盲。

为此提供一种可控的灯光多样的智能车灯就显得很有必要,这种智能车灯要能根据实际情况想着不同区域进行灯光照射;如此,结合雷达探测后就很有可能实现根据雷达探测结果规划处灯光照射的效果,使得近光灯和远光灯工作时,光线避开对象车辆。

针对上述的如何实现根据指令,智能车灯照射不同区域;目前市场上的智能车灯设计通常使用多模组LED灯方案、DLP方案、MEMS电热挡板方案来实现。多模组LED灯方案通常采用LED灯构成的阵列,根据指令改变LED灯珠的电量状况,实现不同的灯光效果,如中国专利CN 107071969 B中所述,多模组LED灯方案受困于车灯的体积,模组的数目一直无法做大,而且成本较高,推广困难。DLP方案类似于投影仪的使用方案,存在成本高昂等特点。MEMS电热挡板方案存在挡板动态闭合的稳定性不好等缺点。

为此有人想到,利用电致变色材料制成安装于光源与玻璃外罩之间的像素板。电致变色材料是一种可以在外界电场循环(正向电压、不施加电压、反向电压)作用下,材料本身对光线的透过率、折射率和吸收率会发生可逆改变的材料。在宏观表现上,电致变色材料在外界电压变化过程中,材料的颜色、雾度等光学特征会发生可逆的变化。基于此特点,电致变色材料已经在调光领域,如建筑物窗户、飞机和汽车窗户等场合得到了广泛的应用。日前比较火爆的电致变色玻璃就是使用上述电致变色材料,在车辆领域利用电致变色玻璃来进行车灯光源的调光,这一想法显得较为可行。

因此,利用电致变色材料制成车灯灯光的挡板,实现机动车车灯的像素化智能控制,在机动车照明领域有重要的安全意义和巨大的经济价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:现有技术中像素板都是进行整体调光,即整体透光或不透光,穿过像素板的灯光单一,所能传递的驾驶信息较少,无法满足想要通过车灯和像素板之间的配合传递多种驾驶信息的需求,也无法避免对向会车车辆被光线强光照射“瞬间致盲”的情况。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:基于电致变色材料的像素化车灯,包括车灯本体、汽车雷达和车灯控制器,车灯本体包括光源、像素板和玻璃外罩;其中,所述汽车雷达用于检测光线强度、附近车辆、行人和障碍物;所述像素板包括多个带电致变色层的像素,车灯控制器用于根据汽车雷达检测结果控制像素板中各个像素的通断电。

有益效果:在像素板中像素通断电过程中,该像素的电致变色层透光度将产生显著变化,光源的光线穿过像素向外照出的强度也将产生变化,从而完成强光照射与弱光照射之间的切换。相比于现有技术中车灯控制器只能整体控制像素板,穿过像素板的灯光变化单一而言;本方案中,车灯控制器能够单独控制像素板中的像素,车灯控制器能够改变每个单独像素的通断电情况,即车灯控制器能够单独控制像素的透光状况,这就使得像素板的灯光变化变得复杂多样。假设每种像素板的像素灯光组合代表了一种驾驶状态,本方案能够传达的驾驶状态更多,增强了车辆行驶中,车辆与外界之间的信息交流。

每个像素的通断电均是由车灯控制器单独控制,所以本方案可以灵活打出各种灯带以满足不同驾驶需求。所述各种灯带,可以是形状上的,如,打出“左转”、“右转”等形状的灯带,中间镂空不含光线的“斑马线”灯带;也可以是动静化的,如持续电点亮的静态灯带、通过重复控制单个像素开关实现动态的动态灯带。

如此,本方案有利于提升外界对机动车驾驶意图的理解,有利于展示机动车的行车方向、维护机动车的行驶路权;并且,会车时机动车可以打出局部位置镂空不含光线的灯带,保证前方照明的同时,还能够避免对向车辆被直射“瞬间致盲”,有利于降低交通事故的发生。

优选的,所述像素板包括两片透明衬底、铺设于透明衬底的透明导电层和铺设于两片透明导电层之间的电致变色层;至少有一个透明衬底上设有多个目标区域,目标区域铺设透明导电层,目标区域之间的透明导电层具有间隙。

有益效果:由于间隙不导电,位于不同目标区域的透明导电层之间也互不导通,从而便于每个目标区域的透明导电层单独通断电;每个目标区域的透明导电层、目标区域所处的透明衬底部分、与目标区域的透明导电层接触的电致变色层部分、与目标区域相对的另一透明衬底上的透明导电层、与目标区域相对的另一透明衬底部分,构成了单独的像素,像素之间通过目标区域进行划分。

优选的,所述电致变色层与透明导电层之间还铺设有透明介质层,所述透明介质层绝缘。

有益效果:考虑到有些电致变色材料具有导电性,本方案在电致变色层与透明导电层之间铺设绝缘的透明介质层,保证在不影响光线传播的情况下,透明导电层与电致变色层之间绝缘。

优选的,在所述透明衬底上采用溅射、蒸镀、化学气相沉积或印刷工艺制作透明导电层。

优选的,在至少一个透明衬底上设置不透明的挡光结构。

有益效果:本方案中通过挡光结构不透明的特性,有效区分像素板的像素,并避免灯光刺激外界行人或机动车驾驶员的视线。

优选的,所述透明导电层的间隙铺设有第一挡光结构,第一挡光结构采用不透明绝缘材料。

有益效果:第一挡光结构的绝缘特性保证目标区域的透明导电层之间互不导通,第一挡光结构不透明的特性能够有效区分像素板中的各个像素;并避免灯光通过间隙刺激外界行人和机动车驾驶员的视线。

优选的,未设间隙的透明衬底上的透明导电层对应另一透明衬底的第一挡光结构处设有第二挡光结构,第二挡光结构采用不透明材料。

有益效果:第二挡光结构的不透明特性能够有效区分像素板中的各个像素;并且第二挡光结构相对于第一挡光结构设置,保证第一挡光结构的投影与第二挡光结构的投影重合,有利于光源光线穿过像素板的充分表达。根据挡光结构相对于透明导电层的位置,可以将第一挡光结构分为第一上挡光结构和第一下挡光结构,第二挡光结构可分为第二上挡光结构和第二下挡光结构。所述多种挡光结构在像素板中至少存在一个,可以并存多个。

优选的,透明衬底之间的非重合区域处设有电极,电极通过电连接线连接各个目标区域的透明导电层。

优选的,车灯控制器用于根据汽车雷达检测结果控制像素板中各个像素的通断电,为:

车灯控制器包括处理器、存储器和控制器,存储器存储有各个情况信息和指令信息,情况信息与指令信息一一关联;汽车雷达用于采集情况信息,情况信息包括光线强度、与附近车辆行人或障碍物之间的距离信息,处理器用于根据情况信息从存储模块中查找出对应的指令信息,并将该指令信息发送给控制器,控制器根据指令信息控制各个像素所处电路的通断。

有益效果:在存储器中预设了遇到各种情况的指令,相比于现场编辑而言,从预存指令中查找出有用的指令并直接运用即可,本方案简单快捷,将像素板通电状况改变规范化。

优选的,所述像素板的制作过程包括:

S1,选择上透明衬底和下透明衬底;上透明衬底和下透明衬底的光线通过率大于等于30%;

S2,在下透明衬底顶部划分目标区域,在目标区域内通过各种工艺生长出下透明导电层,目标区域的数量为M;在上透明衬底底部划分目标区域,在目标区域内通过各种工艺生长出上透明导电层,目标区域数量为N,M、N均大于等于1,且M+N≥3;

S3,在下透明衬底的下透明导电层、或在上透明衬底的目标区域中的上透明导电层制作电致变色材料,将两块透明衬底上的透明导电层均紧贴电致变色材料,控制合适温度、光线、压力等外界环境因素,将电致变色层与上下透明导电层进行固化,完成像素板材料层的结合;

或,

将下透明衬底的下透明导电层与上透明衬底的上透明导电层按照一定的间隙距离固定,然后在上透明导电层与下透明导电层之间通过浇注工艺制成电致变色层。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明基于电致变色材料的像素化车灯实施例的结构示意图;

图2为本发明中像素板制造过程中两个透明衬底的位置示意图;

图3为本发明中像素板制造过程中下透明衬底处制作下透明导电层的示意图;

图4为本发明中像素板中制造过程中上透明衬底出制作上透明导电层的示意图;

图5为本发明中像素板制造过程中上透明导电层的连接示意图;

图6为本发明中像素板的结构剖面示意图;

图7为本发明中像素板的成品结构简图;

图8为本发明中像素板在不通电情况下的透光示意图;

图9为本发明中像素板在通电情况下的透光示意图;

图10为本发明中挡光板的安装示意图;

图11为本发明中载有本发明的车辆在探测到前方车辆时开启车灯系统后的灯光示意图;

图12为图11中像素板的透光示意图;

图13为本发明中载有基于电致变色材料的像素化车灯的车辆在单独调用或按下左转向灯时的灯光示意图;

图14为图13中像素板的透光示意图;

图15为本发明中载有基于电致变色材料的像素化车灯的车辆在探测到行人时的灯光示意图;

图16为图15中像素板的透光示意图;

图17为像素板上电极的一种引线连接示意图;

图18为对应图17的像素板结构简图;

图19为像素板上电极的另一种引线连接示意图。

说明书附图中的附图标记包括:光源1、像素板2、玻璃外罩3、车灯控制器4、汽车雷达5、出射光线6、入射光线7、上透明衬底21、上透明导电层22、电致变色层23、下透明导电层24、下透明衬底25、上电极221、电连接线222、目标区域223、间隙224、下电极241、第一上挡光构件281、第一下挡光构件282、第二上挡光构件283、第二下挡光构件284、上空隙结构211、下空隙结构225、上引线26、下引线27。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图,仅以示意方式说明本发明的基本结构,因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示,基于电致变色材料的像素化车灯,包括车灯本体、汽车雷达5和车灯控制器4,车灯本体从内向外依次包括光源1、像素板2和玻璃外罩3;汽车雷达5用于检测情况信息,情况信息包括光线强度、前方物体的种类(人、车辆或其他障碍物)以及距离本车的距离和方向;所述像素板2包括多个带电致变色层23的像素,车灯控制器4用于根据汽车雷达5检测结果控制像素板2中各个像素的通断电。

基于电致变色材料的像素化车灯,其结构具体表述如下:

1.光源

光源是产生车灯光线的装置,可以是单个或多个卤素灯、LED灯、氙气灯,光源也可以包含聚焦、折射、反射等光学处理装置。

2.像素板

像素板为18x5的电致变色结构的控制板,像素板位于光源的传播方向上。像素板包括上透明衬底、上透明导电层、电致变色层、下透明导电层和下透明衬底。

其中,像素板有多种类制造方法。

(A)像素板的制造方法A为:

S1,如图2所示,选择上透明衬底21和下透明衬底25。上透明衬底21和下透明衬底25所采用的材料为一种光线透过率大于等于30%的无色或有色的材料,如各种常规玻璃、石英玻璃、金刚石、蓝宝石、二氧化硅、PC、PDMS、PMMA有机玻璃、粘结剂、其他透明聚合物。实践时,上透明衬底21和下透明衬底25可以分别选取上述任意一种透明材料,也可以选取由上述任意两种及其以上的透明材料所构成的复合透明材料。上透明衬底21和下透明衬底25的常用面积在0.01—500cm2之间,优选面积为0.5—50cm2间。上透明衬底21和下透明衬底25的常用厚度在0.01—10mm之间,优选厚度为0.3—2mm间。上透明衬底21和下透明衬底25的形状不限于矩形、椭圆形和其他不规则图形,空间构型不限于平面还是曲面。并且上透明衬底21和下透明衬底25间的摆放如图2所示,当光线从上到下照射时,上透明衬底21与下透明衬底25的投影存在面积重叠区域。

S2,如图3所示,在下透明衬底25顶部划分目标区域,目标区域的数量为一,在目标区域内通过各种工艺生长出下透明导电层24。。

上述在目标区域内生长出透明导电层24的工艺为,磁控溅射、溶胶凝胶、蒸镀、电镀、化学镀、喷涂、印刷等方法。下透明导电层24采用一种或多种光线透过率达到20%及其以上的无色或有色的导电性材料,如厚度较薄的金属(厚度0.2um以下)、ITO(氧化铟锡)、AZO(铝掺杂氧化锌)、石墨烯、碳纳米材料、银纳米材料、氧化物、化合物、高分子、复合物材料,该导电性材料可以是上述一种材料,也可以是上述多种材料构成的复合透明导电材料。铺设完成的下透明导电层24的电阻率在10-8Ω·m至104Ω·m之间,厚度在0.001—500um之间,优选厚度在0.01—100um之间。

S3,如图4所示,在上透明衬底21底部划分目标区域,目标区域的数量大于一,在目标区域内通过各种工艺生长出上透明导电层22,该工艺为磁控溅射法、溶胶凝胶法、蒸镀、电镀、化学镀、喷涂、印刷等。上透明导电层22所采用的材料与S2中下透明导电层24所采用的材料一致,铺设完成的上透明导电层22的厚度在0.001—100um之间,优选0.01—10um。

如图5所示,上透明衬底21底部对目标区域223的划分呈“5x5”样式(即五行五列目标区域223),在多个目标区域223之间具有横向和纵向的间隙224,间隙224来保证多个目标区域223中的上透明导电层22之间的电绝缘。

在上透明衬底21底部划分出目标区域223和间隙224的方法为,利用光刻和掩膜刻蚀技术,光刻和牺牲层技术,光刻和Lift-off工艺,掩膜和喷涂,掩膜和溶胶凝胶技术,将上透明导电层22进行区域化加工,完成多个相互独立、电绝缘的目标区域223。

S4,在上透明衬底21和下透明衬底25处进行布线,使得每个上透明导电层22通过引线连接电极,下透明导电层24通过引线连接电极,与上透明导电层22连接的电极异于与下透明导电层连接的电极。

对于上透明衬底21处上透明导电层22的布线如图5所示,在上透明衬底21处的各个目标区域223内,制作上透明导电层22的时候,可以利用透明导电材料同时完成电路铺设:上透明衬底21的目标区域223外边缘依次设有二十五个上电极221,每个上电极221连接一个目标区域223的上透明导电层22。在间隙224之间铺设电连接线222,电连接线222位于相应的目标区域223和电极221之间,用来传输电压。上电极221和电连接线222可以采用其他导电材料,如金、银等金属薄膜来制作。如图9所示,外界电源的一端经过上电极221经过电连接线222将电压施加到目标区域223中的上透明导电层22。

对于下透明衬底25处下透明导电层24的布线,在下透明导电层24上制作下电极,该下电极通过引线与下透明导电层连接。如图9所示,外界电源的负极经过下电极将电压施加到目标区域中的下透明导电层24。

S5,如图6所示,在下透明衬底25的下透明导电层24、或在上透明衬底21的上透明导电层22处制作电致变色层23。

电致变色层23由电致变色材料和电解质构成。电致变色材料是一种吸收或释放带电离子的过程中,材料本身对光线的透过率、折射率和吸收率等光学性质发生可逆改变的材料。如聚合物液晶材料(PDLC、PNLC),W、Ni等过渡金属元素的氧化物等无机电致变色材料,紫罗精、聚苯胺(PANI)、镥钛菁等有机电致变色材料,以及复合电致变色材料。电解质是一种富含带电离子的基质,可以共存于电致变色材料内,也可以与电致变色材料构成不同膜层;带电离子在循环电场作用下,在电致变色材料内的往复运动,改变电致材料的带电状态,从而在宏观上改变了整个电致变色层的光学特性。电致变色层23的厚度在0.01—1000um之间,优选0.1—100um。

S6,将上透明衬底21和下透明衬底25结合在一起,完成像素板2的加工。重叠上透明衬底21和下透明衬底25时保证有重叠区域,并且光线经过上透明衬底21的目标区域内的上透明导电层22后能够再次穿过下透明衬底25的下透明导电层24。将上透明衬底21和下透明衬底25结合在一起的工艺可以采用夹胶工艺、压合工艺,注入工艺等。

图7是一种像素板2的成品结构简图。在“5x5”的像素模块中,有二十六个电极,其中二十五个上电极221,一个下电极241。二十五个上电极221分别与上透明衬底21处目标区域223上的上透明导电层22一一对应,外界电压V通过单个上电极221和一个下电极241,与上透明导电层22和下透明导电层24构成电路。而上透明导电层22-电致变色层23-下透明导电层24之间构成类似平行板电容器的结构。根据平行板电容器的电场分布,在下透明导电层24和目标区域223的上透明导电层22产生的电场分布可以可逆地改变电致变色层23的光学透明度。

因此,图7中可以构成二十五个电路,外界电压V由车灯控制器3控制,车灯控制器3通过开断外界电压V互不干扰地控制多个目标区域223处的电致变色层23的光学透明度。又因为像素板2采用透明衬底和透明导电层,像素板2的光学透明度主要由电致变色层23决定。即多个目标区域223构成了多个像素,车灯控制器3可以独立并可逆的控制目标区域223处光学透明度的变化,因此就实现了像素化智能车灯的控制。

其中,对于像素板两端施加电压对于像素板透光度影响的原理表述如下:

(1)如图8所示,像素板2两端不施加外界电压的情况下,电致变色层23、上透明衬底21和下透明衬底25之间并不会形成电场分布,电致变色层23的透光性较差。电致变色层23处的光线会出现反射和折射,大量光线被电致变色层23阻挡,密集的光线穿过电致变色层23后会变得稀疏;具体表现为:光源1所产生的入射光线7穿过上透明衬底和上透明导电层22时并不会受到影响,光线在电致变色层23出现折射和反射,大量光线在电致变色层23传播受阻,穿过电致变色层23的出射光线6极少;也就是说,光源1所产生的入射光线7穿过像素板2和玻璃外罩3后所形成的出射光线6所剩无几,像素板2不通电时光源1所产生的光线透出量极少。

(2)如图9所示,像素板2两端施加外界电压的情况下,电致变色层23、上透明衬板和下透明衬板之间并形成电场分布,电致变色层23的透光性较强。电致变色层23处的光线并不会出现明显的反射和折射,大量光线并未被电致变色层23阻挡,密集的光线穿过电致变色层23后也不会变得稀疏;具体表现为:光源1所产生的入射光线7穿过上透明衬板和上透明导电层22时并不会受到影响,光线在电致变色层23也不会出现明显的折射和反射,光线顺利穿过电致变色层23也不会受到影响,穿过电致变色层23、下透明导电层24、下透明衬底25的出射光线6与入射光线7的密度相比相差不大;也就是说光源1所产生的入射光线7穿过像素板2和玻璃外罩3后并未有较多损耗,也就是说像素板2通电则光源1所产生的光线能够透出,出射光线6与入射光线7强度和密度基本一致。

综合而言,采用上述方案所形成的像素板2,用户只需要改变像素板2的通电状况即可改变像素板2的透光状况;进一步的,上透明衬板上的目标区域223内的上透明导电层22与下透明衬板上的下透明导电层24之间才是类电容器的两个电极板,改变像素板2上透明导电层22连接的上电极221与下透明导电层24连接的下电极之间的通电情况,改变像素板2中单个像素的透光状况,所以,还可以通过与上透明衬板上目标区域223的连接的上电极221通电与否,进一步判断目标区域223所对应部分的像素板2的透光状况。

(B)像素板的制造方法B

在像素板制造方法A的基础上,本像素板的制造方法B的区别在于:在S3的基础上新增,如图10所示,在像素板上增加挡光结构,挡光结构在像素板中至少存在一个,可以并存多个。挡光结构的设置,具体为:

(B-1)在间隙处设置不透明且绝缘的第一挡光结构。在目标区域223之间的间隙224处设置第一挡光结构,第一挡光结构可以分为第一上挡光结构281和第一下挡光结构282。第一上挡光结构281位于上透明衬底21与上透明导电层22之间,第一下挡光结构282位于上透明导电层22与电致变色层23之间,第一上挡光构件281与第一下挡光构件282均可覆盖间隙224;该第一挡光结构采用不透明绝缘材料。在目标区域的上透明导电层22之间的间隙中设置挡光结构的工艺为,蒸镀、溅射、化学气相沉积、溶胶凝胶等工艺。不透明绝缘材料为碳化硅、氮化硅或多晶硅等,上挡光构件281和下挡光构件282的厚度不限,通常设置在0.001—10um之间,优选0.01—0.5um。

(B-2)在非间隙处设置不透明第二挡光结构。在对应间隙224的下透明衬板上设置第二挡光结构,第二挡光结构可以分为第二上挡光结构283和第二下挡光结构284。第二上挡光结构283位于下透明导电层24和电致变色层23之间,第二下挡光结构284位于下透明衬底25与下透明导电层24之间,第二上挡光构件283与第二下挡光构件284均可阻挡经过间隙224的光线。所述第二挡光结构采用不透明材料,如金、铂、钨、银、钛、铬、铝等各种金属,也可以是硅、氮化硅、碳化硅等,第二上挡光构件283和第二下挡光构件284的厚度不限,通常设置在0.001—10um之间,优选0.01—0.5um。

(B-3)同时设置(B-1)的第一挡光结构和(B-2)的第二挡光结构。其中第二挡光结构优选为,对应上透明导电层21的间隙224处设置。如此通过第一挡光结构更加明确了目标区域223内上透明导电层22之间的间隙224不导电不透光,通过第二挡光结构更加明确了对应上述目标区域223的下透明导电层24之间不透光;利用第一挡光结构和第二挡光结构,更为明确地展示像素板2上像素“目标区域223中上透明导电层22-电致变色层23-对应的下透明导电层24部分”之间的边缘区域,由光源1透过像素板2之后投影显示的图像边缘清晰明确,提高对比度;并且由于间隙224区域不存在平行板电容器结构,不受外界电压的直接控制,对间隙224进行挡光结构设计,避免了光线通过间隙224对外界进行的照射。

(B-4)在上透明衬底和下透明衬底中至少一个处设置不透明的挡光结构。上透明衬底21和/或下透明衬底25处,设计挡光结构,挡光结构可以直接制作在上下透明衬底上,也可以通过在上下透明衬底上粘贴、涂抹、印刷不透明物质达到阻挡从间隙224射出光线的目的。

(C)像素板的制造方法C为:

在像素板制造方法A的基础上,本像素板的制造方法C的区别在于:下透明导电层的设置与上透明导电层一致,即,S2步骤替换为:在下透明衬底25顶部划分目标区域223,在目标区域223内通过各种工艺生长出下透明导电层24。如图3所示,目标区域223的数量为二十五。

(D)像素板的制造方法D为:

在像素板制造方法A的基础上,将原S5和S6中,先在上透明衬底21的上透明导电层22或下透明衬底25的下透明导电层24处铺设电致变色层23,再将上透明衬底21和下透明衬底25结合,替换为本像素板的制造方法D的,S5,线将上透明衬底21与下透明衬底25结合,向上透明导电层22与下透明导电层24之间浇注电致变色层材料,形成电致变色层23。

(E)像素板的制造方法E为:

在像素板制造A的基础上,将原S5中电致变色层采用不导电的电致变色层材料,替换为:如图6所示,在下透明衬底25的下透明导电层24处铺设绝缘的下透明介质层,在上透明衬底21的目标区域223中的上透明导电层22处也铺设绝缘的上透明介质层,在上透明介质层或下透明介质层处铺设电致变色材料,制作电致变色层23;这里电致变色层材料可以是导电的也可以是绝缘的。

(F)像素板的制造方法F为:

在像素板制造A的基础上,对衬底结构和电极的铺设方式进行了改进。相比于像素板制造方法A的S3和S4中,上透明衬底21上划分有二十五个目标区域,目标区域223呈5*5的阵列分布,每个目标区域223均有设置上透明导电层22;下透明衬底上划分一个目标区域,目标区域内有设置下透明导电层24。将二十五个上电极221均与目标区域223中的上透明导电层22连接,且每个上电极221只会连接一个目标区域223,S4中只采用一个下电极241与下透明导电层24连接;本方案在上透明衬底21的上透明导电层22和下透明衬底25的下透明导电层24处设置电极的具体要点有:

(F-1)如图17所示,在上透明衬底21和下透明衬底25上制作上透明导电层22和下透明导电层24之前,可以使用刻蚀、腐蚀、模具注塑、打磨、切割等工艺,在上透明衬底21上制作上空隙结构211,在下透明衬底25上制作下空隙结构225。再使用打线机、锡焊等方式通过上空隙结构211和下空隙结构225。上引线26和下引线27均具有两段,二十五个上电极221连接一段上引线26,该段上引线的另一端连接上透明导电层22,上电极221通过另一段上引线26连接提供外界电压V的车灯控制器3;一个下电极241连接一段下引线27,该段下引线27的另一端连接下透明导电层24,下电极241通过另一段下引线27连接提供外界电压V的车灯控制器3。

空隙结构211和空隙结构225位于不同的透明衬底上。在不同的透明衬底上的空隙结构的数目有1—10000个,优选2—200个。

(F-2)在透明衬底21和透明衬底25上,不制作空隙结构。如图19所示,在制作电致变色层之前,将上引线26、下引线27的一端分别与上电极221、下电极241相连并实现电连接。上引线26、下引线27的一端位于透明衬底21和透明衬底25的重叠区域,与上电极221、下电极241相连;上引线26、下引线27的另外一端连接外界电压V。

为此,本实施例还提供一种基于电致变色材料的像素化车灯的控制系统,包括电源和基于电致变色材料的像素化车灯,基于电致变色材料的像素化车灯包括车灯本体、汽车雷达5和车灯控制器4,车灯本体包括光源1、像素板2和玻璃外罩3。电源与车灯控制器4连接,车灯控制器4与像素板2的电极221连接,通过车灯控制器4控制像素板2上每一个像素(上透明衬底21的目标区域223的上透明导电层22-电致变色层23-下透明衬底25中对应目标区域223的下透明导电层24)的通电与否,进而改变像素的透光性能。

3.汽车雷达

在实施时,汽车雷达5是车灯的监测、感知光线变化的命令模块。汽车雷达5会对周围环境,如前方车辆和行人的距离、方向进行感知,将车辆、行人的位置信息传递给车灯控制器4,车灯控制器4会根据汽车雷达5传递的信息,控制像素板2上像素的开闭,从而达到了车灯照射情况多样化的情况。

具体如下:汽车雷达5包括光敏感应模块和雷达成像模块;光敏感应模块主体为光敏传感器,光敏传感器用来感应光强信息,安装在汽车避开镜面和车灯的恰当位置;雷达成像模块包括信号发射器、信号接收器和雷达成像模块,信号发射器向四周发射信号,雷达成像模块根据信号接收器所接收到的反射的信号强度进行成像,进而判断出前方物体的种类(人、车辆或其他障碍物)以及距离本车的距离和方向。因此汽车雷达5向外发送的情况信息包括了物体种类、物体距离和物体方位;如发现正前方50m处有人,则此时的情况信息为“人、50m、0°”,在判断物体方位时以车辆前进方向为正方向轴,建立立体坐标系或球形坐标系,这里简单判断在水平平面上人所在的方位与正方向轴的夹角。

4.车灯处理器

车灯控制器4包括处理器、存储器和控制器,存储器存储有各个情况信息和指令信息,情况信息与指令信息一一关联;汽车雷达5用于采集情况信息,情况信息包括光线强度、与附近车辆行人或障碍物之间的距离信息,处理器用于根据情况信息从存储模块中查找出对应的指令信息,并将该指令信息发送给控制器,控制器根据指令信息控制各个像素所处电路的通断。

具体案例有:

1)如图10所示,车A的汽车雷达5探测到在车A正前方50m处有反向行驶的车B和左侧3m有同向行驶的车C,在水平面上,以车A正前方为坐标轴,汽车雷达5向外发送的情况信息为“车、50m、0°”和“车、3m、270°”。车A的车灯控制器4根据汽车雷达5所发送的情况信息,断开远光灯②④区域所对应的像素的通电,像素板2的透光状况如图11所示,②④不透光①③⑤区域透光。这样,搭在本发明的车A既开启了远光灯①③⑤区域,有利于车A开启远光灯探照前方的路况;又及时地根据路况,关闭了远光灯②④区域,避免了远光灯对车B和车C的干扰。

2)如图12所示,机动车A在打左转转向灯进行左转行驶时,单独调用或按下左转转向灯,同时发出左转信号,车灯控制器4从存储器中查找出对应的指令信息,由控制器控制像素板2上各个像素所在电路之间的导通,控制像素板2按照图13的方式开关像素,在地面打上了一个左转的灯带⑥,将机动车A的驾驶意图更加明显地转达给机动车B,进一步地提醒机动车B合理地驾驶,从而达到了降低交通事故的目的。

3)如图14所示,汽车雷达5探测到机动车C的右前方45°10m处遇见行人、或非机动车D时,汽车雷达5向外发送的情况信息为“人/非机动车、10m、45°”,激动车C的车灯控制器4根据汽车雷达5发送的情况信息,判断人/非机动车D到车的距离是否小于预设距离(设置预设距离为15m);若人/非机动车D到车的距离是否小于预设距离,则车灯控制器4控制像素板2按照图15所示的方式开关像素,在行人或非机动车D面前利用灯光打上了“斑马线”灯带⑦。一旦人/非及电动车到当前车辆之间的距离小于预设距离,则打出“斑马线”灯带,通过灯带⑦,机动车C向行人、非机动车D传达了“停车让行”的驾驶意图,告知行人注意过路,以及告知驾驶人员缓速行驶小心行人。从而提高了机动车C与外界沟通的效率,降低了交通事故的风险。

如此,用户可以根据机动车的驾驶情况,结合本发明的单个像素均可独立控制的优点,灵活地打出“左转”、“右转”、“斑马线”、“停止线”、“车辆行驶方向”、“单双实线”等满足不同驾驶需求的灯带,来向附近车辆或人显示出对应信息。根据本发明的技术特点,该灯带可以是静态灯带,也可以通过重复控制单个像素开关实现动态灯带的效果。有利于提升外界对机动车驾驶意图的理解,有利于展示机动车的行车方向、维护机动车的行驶路权,有利于降低交通事故的发生。

以上述依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

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