本發(fā)明涉及一般車輛照明或信號裝置的布置，尤其涉及一種能夠在車輛信號燈中實現車燈信號功能和電池電量顯示的燈具及其控制裝置。

背景技術：

目前全球汽車照明市場正在經歷一場全所未有的技術革命，全球能源危機的加劇，電動汽車技術取得了長足的進步，隨著特斯拉等電動汽車巨頭的崛起，電動汽車在全球掀起了一股創(chuàng)新的浪潮。目前，電動汽車的電池電量顯示仍然設置在汽車前儀表盤中，當駕駛員在車外時，或汽車處于充電狀態(tài)時，必須要進去汽車內部才能看到電池的電量，給駕駛員帶來了極大的不便。中國發(fā)明專利申請“一種具有電量信息顯示功能的電動汽車車燈”(發(fā)明專利申請?zhí)枺?01510791874.8公開號：CN105365656A)公開了一種具有電量信息顯示功能的電動汽車車燈，所述的電動汽車車燈包括車燈燈體以及車燈控制電路,所述的電動汽車車燈還包括OLED模塊以及OLED安裝支架，所述的OLED安裝支架與所述的車燈燈體配合固定，所述的OLED模塊固定安裝在OLED安裝支架上，所述OLED模塊由若干個OLED發(fā)光屏幕組成,所述的OLED模塊劃分為若干個電量顯示區(qū)域；所述車燈控制電路的輸入端連接車載終端，車載終端獲取電動汽車電池的工作狀態(tài)以及電量信息，并發(fā)送給車燈控制電路，車燈控制電路根據電池的工作狀態(tài)以及電量信息，控制每個OLED發(fā)光屏幕的點亮狀態(tài)，從而在車燈中顯示電動汽車的電池工作狀態(tài)。該現有技術方案雖然實現了在車燈中顯示電動汽車的電池的電量，但是，該方案是在車燈中配置專門用于電量顯示的OLED模塊，不僅增加了成本，而且其結構還要受到車燈空間的限制。

另一方面，現代汽車的車燈系統更傾向于把不同燈種集成化，例如，經PCT途徑進入中國的發(fā)明專利“用于機動車和機動車發(fā)光設備的驅動裝置”(中國發(fā)明專利號：ZL201280020360.7授權公告號：CN103502050B)公開了一種用于機動車的發(fā)光設備的驅動裝置，所述發(fā)光設備包含配設給方向指示器(轉向信號燈)的至少一個發(fā)光二極管、配設給其他燈種(特別是日間行車燈和/或位置燈)的至少一個發(fā)光二極管以及用于這些燈種的共同的光學裝置，其中，該驅動裝置具有既用于方向指示器發(fā)光二極管又用于其他燈種發(fā)光二極管的唯一的直流變壓器以及根據控制信號來驅控直流變壓器的控制單元。但是，在現有的集成化車燈中，通常使用若干LED芯片串/并聯連接構成提供某一功能(如轉向信號燈功能或者位置燈功能)的LED光源模塊，然后通過控制裝置的一條控制線路控制整個LED光源模塊同時點亮或熄滅，實現相應的燈光功能要求，因此現有的集成化車燈無法通過獨立控制每個LED芯片實現電量顯示功能。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠顯示電池電量的反射式轉向信號燈，解決上述電池電量顯示方案所存在的技術問題。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種顯示電池電量的反射式轉向信號燈，包括LED光源模塊，反射式聚光體，燈具控制裝置，以及連接到汽車總線的汽車總線接口模塊，其特征在于：

所述的LED光源模塊包括若干顆可獨立控制點亮模式的LED芯片，各LED芯片沿燈具的長度方向均布在LED線路板上，所述的燈具控制裝置通過插接件連接到LED光源模塊，獨立控制各LED芯片的點亮狀態(tài)；

所述的反射式聚光體是用于信號燈配光的光學元件，各LED芯片發(fā)出的光線，通過所述反射式聚光體的反射聚光面反射形成平行光，透過反射式聚光體前端的魚眼花紋射出，體現LED光源模塊的各LED芯片順序點亮的效果；

所述的燈具控制裝置通過汽車總線接口模塊獲取車輛電池電量參數和控制狀態(tài)信號，根據車輛電池電量參數和控制狀態(tài)分別控制LED光源模塊的每一顆LED芯片的點亮/熄滅，實現車輛信號或電池電量顯示功能：當車輛處于行駛狀態(tài)時，所述LED光源模塊的各LED芯片同時點亮/熄滅，提供轉向信號燈功能；當車輛處于靜止或充電狀態(tài)時，所述LED光源模塊的各LED芯片按照電池電量比例順序點亮或閃爍，提供電池電量顯示功能，每一顆LED芯片代表一個特定的電池電量百分比區(qū)間。

本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一種較佳的技術方案，其特征在于所述LED光源模塊通過LED線路板固定在反射式聚光體的正上方，LED光線方向朝下投向所述的反射聚光面。

本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一種更好的技術方案，其特征在于所述的燈具控制裝置獨立控制每一顆LED芯片的光通量，能夠使型號和性能參數均相同的各LED芯片展現不同的亮度。

本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一種改進的技術方案，其特征在于所述的控制狀態(tài)信號包括電量顯示模式信號，所述的燈具控制裝置根據電量顯示模式和車輛電池電量參數控制各LED芯片的點亮、熄滅或閃爍狀態(tài)，實現至少兩種電量顯示模式，其中：

電量顯示模式I：處于某一電量百分比區(qū)間的LED芯片和所有百分比小于該百分比區(qū)間的LED芯片均處于正常點亮狀態(tài)；所有百分比大于該百分比區(qū)間的LED芯片均為熄滅狀態(tài)；

電量顯示模式II：處于某一電量百分比區(qū)間的LED芯片處于正常光通量閃爍狀態(tài)；所有百分比小于該百分比區(qū)間的LED芯片均處于正常點亮狀態(tài)；所有百分比大于該百分比區(qū)間的LED芯片均處于低光通量點亮狀態(tài)，其光通量小于正常工作的光通量。

本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一種進一步改進的技術方案，其特征在于所述的燈具控制裝置還包括無線通訊模塊，所述轉向信號燈能夠通過無線通訊模塊連接到外部移動終端，通過外部移動終端能夠遠程遙控切換信號燈工作模式或顯示電池電量。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于上述顯示電池電量的反射式轉向信號燈的燈具控制裝置，本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種用于上述顯示電池電量的反射式轉向信號燈的燈具控制裝置，其特征在于：

所述的燈具控制裝置包括電量信號譯碼模塊，電量顯示控制模塊，信號燈控制模塊，頻閃/PWM信號模塊，以及與所述LED芯片一一對應連接的若干LED驅動開關元件；

所述的電量信號譯碼模塊通過汽車總線接口模塊獲取車輛電池電量參數，譯碼轉換為對應于每一顆LED芯片點亮狀態(tài)的電量區(qū)間信號，傳送到電量顯示控制模塊；

所述的電量顯示控制模塊通過與所述LED芯片一一對應的輸出端，連接到對應的LED驅動開關元件，通過LED驅動開關元件獨立控制每一顆LED芯片的點亮/熄滅狀態(tài)；

所述的頻閃/PWM信號模塊產生符合轉向信號或警示信號要求的頻閃控制信號，通過電量顯示控制模塊控制各LED芯片的閃爍頻率；

所述的汽車總線接口模塊將功能選擇信號傳送給電量顯示控制模塊和信號燈控制模塊，根據功能選擇信號控制燈具的工作狀態(tài)：

當車輛處于行駛狀態(tài)時，所述的燈具控制裝置提供轉向信號燈功能；所述的信號燈控制模塊通過汽車總線接口模塊獲取信號燈模式和信號燈狀態(tài)，根據信號燈模式和信號燈狀態(tài)產生信號燈控制信號，通過電量顯示控制模塊傳送給各LED驅動開關元件，同步控制全部LED芯片的點亮或閃爍狀態(tài)，實現轉向信號或警示信號功能；

當車輛處于充電或靜止狀態(tài)時，所述的燈具控制裝置提供電池電量顯示功能；所述的電量顯示控制模塊根據電量區(qū)間信號控制各LED驅動開關元件的開關狀態(tài)，沿著燈具長度方向從最左邊或最右邊依次點亮多顆LED芯片，實現電池電量顯示功能。

本發(fā)明的燈具控制裝置的一種較佳的技術方案，其特征在于所述的所述的頻閃/PWM信號模塊在產生頻閃控制信號的同時還提供控制LED光通量的PWM信號；通過調整PWM信號占空比調節(jié)LED芯片的光通量，實現低光通量點亮或閃爍狀態(tài)，所述的低光通量控制在正常光通量的0～100％的范圍。

本發(fā)明的燈具控制裝置的一種更好的技術方案，其特征在于所述的電量信號譯碼模塊，電量顯示控制模塊和信號燈控制模塊采用邏輯門集成電路連接組成；所述的LED驅動開關元件采用MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED車燈專用恒流驅動集成電路。

本發(fā)明的燈具控制裝置的一種改進的技術方案，其特征在于采用可編程邏輯器件編程實現電量信號譯碼模塊，電量顯示控制模塊和信號燈控制模塊的邏輯控制功能；所述的LED驅動開關元件采用MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED車燈專用恒流驅動集成電路。

本發(fā)明的燈具控制裝置的一種進一步改進的技術方案，其特征在于所述的燈具控制裝置采用單片機編程實現控制功能，所述的電量信號譯碼模塊、電量顯示控制模塊、信號燈控制模塊和頻閃/PWM信號模塊是單片機存儲器中存儲的軟件功能模塊；所述的LED驅動開關元件是連接在單片機IO端口的MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED恒流驅動集成電路。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈及其燈具控制裝置，利用現有的LED轉向信號燈實現電動汽車電池電量的顯示，駕駛人員無須進入車內就能夠了解電池電量和充電狀態(tài)，極大地方便了車輛電池的日常維護和充電管理。

2、本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈及其燈具控制裝置，可以通過軟件編程實現信號燈功能和電量顯示功能的切換與控制，無須添加特殊的結構和額外的裝置，能夠在幾乎不增加成本和不改變車燈結構設計的條件下，實現向外界傳遞車輛的電池信息，便于實現對現有車輛信號燈的改進升級。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的示意圖；

圖2是本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的LED光源的點亮順序示意圖；

圖3是本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的反射式聚光體的結構圖；

圖4是本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的反射式聚光體的剖視圖；

圖5是本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的燈具控制模塊之控制原理圖；

圖6是本發(fā)明的燈具控制裝置處于轉向信號燈功能時的控制狀態(tài)圖；

圖7是本發(fā)明的燈具控制裝置處于電量顯示模式I時的控制狀態(tài)圖；

圖8是本發(fā)明的燈具控制裝置處于電量顯示模式II時的控制狀態(tài)圖；

圖9是LED芯片處于不同點亮或閃爍狀態(tài)時的電流波形示意圖。

以上各圖中的各部件的附圖標記：1為LED光源模塊，1-x為組成LED光源模塊的一組LED芯片，2為LED線路板，3為反射式聚光體，3-1為反射聚光面，3-2為魚眼花紋，100為燈具控制裝置，110為電量信號譯碼模塊，120為電量顯示控制模塊，130為信號燈控制模塊，140為頻閃/PWM信號模塊，15-x為LED驅動開關元件，其中，附圖標記尾號x＝1～10。

具體實施方式

為了能更好地理解本發(fā)明的上述技術方案，下面結合附圖和實施例進行進一步地詳細描述。

本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一個實施例如圖1至圖4所示，包括LED光源模塊1，反射式聚光體3，燈具控制裝置100，以及連接到汽車總線的汽車總線接口模塊200，所述的汽車總線是連接到車輛控制計算機的CAN總線或其它類型的汽車中央總線；

所述的LED光源模塊1包括若干顆可獨立控制點亮模式的LED芯片1-x，各LED芯片沿燈具的長度方向均布在LED線路板2上，所述的燈具控制裝置100通過插接件連接到LED光源模塊1，獨立控制各LED芯片1-x的點亮狀態(tài)；所述的在LED線路板2可以是整體或分體印刷電路板，圖2和圖3中，LED光源模塊1包括10顆LED芯片，x＝1～10分別對應于LED 1-1至LED 1-10；

所述的反射式聚光體3是用于信號燈配光的光學元件，各LED芯片發(fā)出的光線，通過反射式聚光體3的反射聚光面3-1反射形成平行光，透過反射式聚光體3前端的魚眼花紋3-2射出，體現LED光源模塊1的各LED芯片順序點亮的效果；

所述的燈具控制裝置100通過汽車總線接口模塊200獲取車輛電池電量參數和控制狀態(tài)信號，根據車輛電池電量參數和控制狀態(tài)分別控制LED光源模塊1的每一顆LED芯片的點亮/熄滅，實現車輛信號或電池電量顯示功能：當車輛處于行駛狀態(tài)時，所述的LED光源模塊1的各LED芯片同時點亮/熄滅，提供轉向信號燈功能；當車輛處于靜止或充電狀態(tài)時，所述LED光源模塊1的各LED芯片按照電池電量比例順序點亮或閃爍，提供電池電量顯示功能，每一顆LED芯片代表一個特定的電池電量百分比區(qū)間。

在圖5所示的實施例中，車輛電池電量參數以二進制或BCD碼的形式通過數據信號線S₁～S₄傳送到燈具控制裝置100；控制狀態(tài)信號通過數據信號線S₅～S₈傳送到燈具控制裝置100，其中，電量顯示模式信號S₅用于控制電量顯示模式，功能選擇信號S₆用于功能選擇信號燈或電量顯示功能，信號燈模式S₇用于控制信號燈的工作模式(點亮或閃爍)，信號燈狀態(tài)S₈用于控制信號燈的開關狀態(tài)。

根據圖3和圖4所示的本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的實施例，所述LED光源模塊1通過LED線路板2固定在反射式聚光體3的正上方，LED光線方向朝下投向所述的反射聚光面3-1。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一個實施例，所述的燈具控制裝置100獨立控制每一顆LED芯片的光通量，能夠使型號和性能參數均相同的各LED芯片展現不同的亮度。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一個實施例，所述的控制狀態(tài)信號包括電量顯示模式信號，所述的燈具控制裝置100根據電量顯示模式和車輛電池電量參數控制各LED芯片的點亮、熄滅或閃爍狀態(tài)，實現至少兩種電量顯示模式，其中：

電量顯示模式I：處于某一電量百分比區(qū)間的LED芯片1-x和所有百分比小于該百分比區(qū)間的LED芯片(附圖標記尾號小于x的LED芯片)均處于正常點亮狀態(tài)；所有百分比大于該百分比區(qū)間的LED芯片(附圖標記尾號大于x的LED芯片)均為熄滅狀態(tài)，參見圖7所示的本發(fā)明的燈具控制裝置處于電量顯示模式I時的控制狀態(tài)圖，其中，狀態(tài)“0”表示LED熄滅，狀態(tài)“1”表示LED點亮；

電量顯示模式II：處于某一電量百分比區(qū)間的LED芯片1-x處于正常光通量閃爍狀態(tài)，即LED芯片1-x按照頻閃/PWM信號模塊140產生的頻閃控制信號的頻率閃爍；所有百分比小于該百分比區(qū)間的LED芯片(附圖標記尾號小于x的LED芯片)均處于正常點亮狀態(tài)；所有百分比大于該百分比區(qū)間的LED芯片(附圖標記尾號大于x的LED芯片)均處于低光通量點亮狀態(tài)，其光通量小于正常工作的光通量。在本實施例中，低光通量為正常光通量的50％光通量，參見圖8所示的本發(fā)明的燈具控制裝置處于電量顯示模式II時的控制狀態(tài)圖，其中，狀態(tài)“100％”表示LED處于全光通量閃爍狀態(tài)，狀態(tài)“1”表示LED全光通量點亮，狀態(tài)“50％”表示LED處于50％光通量點亮狀態(tài)或者50％光通量閃爍狀態(tài)。

作為本實施例的另一種可選電量顯示模式，是將電量顯示模式II中的低光通量點亮狀態(tài)替換為低光通量閃爍狀態(tài)，即LED芯片以小于正常工作的光通量呈現閃爍狀態(tài)。

作為上述實施例的一個具體應用，所述的電量顯示模式I用于顯示靜止狀態(tài)的電池電量，電量顯示模式II用于顯示充電狀態(tài)的電池電量，正常點亮狀態(tài)的區(qū)間表示車輛電池剩余的電量或已充入的電量，低光通量點亮狀態(tài)(或者低光通量閃爍狀態(tài))的區(qū)間表示車輛電池需要充電的電量。

LED芯片處于不同點亮或閃爍狀態(tài)時的電流波形示意圖如圖9所示，其中閃爍狀態(tài)的閃爍頻率為1Hz，為了避免閃爍低光通量狀態(tài)的PWM信號頻率通常≥1000Hz。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一個優(yōu)選的實施例，所述的燈具控制裝置100還包括無線通訊模塊，所述轉向信號燈能夠通過無線通訊模塊連接到外部移動終端，例如通過4G信號或者WIFI等網絡連接到手機或IPAD，車主可以通過外部移動終端遠程遙控切換信號燈工作模式或顯示電池電量。

在圖5所示的本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的燈具控制裝置100的實施例中，所述的燈具控制裝置100包括電量信號譯碼模塊110，電量顯示控制模塊120，信號燈控制模塊130，頻閃/PWM信號模塊140，以及與所述LED芯片1-x一一對應連接的若干LED驅動開關元件15-x；

所述的電量信號譯碼模塊110通過汽車總線接口模塊200獲取車輛電池電量參數，譯碼轉換為對應于每一顆LED芯片1-x點亮狀態(tài)的電量區(qū)間信號Dx，傳送到電量顯示控制模塊120；

所述的電量顯示控制模塊120通過與所述LED芯片1-x一一對應的輸出端Gx，連接到對應的LED驅動開關元件15-x，通過LED驅動開關元件15-x獨立控制每一顆LED芯片1-x的點亮/熄滅狀態(tài)；在本實施例中，x＝1～10，分別對應于LED 1-1至LED 1-10；

所述的頻閃/PWM信號模塊140產生符合轉向信號或警示信號要求的頻閃控制信號，通過電量顯示控制模塊120控制各LED芯片的閃爍頻率；

所述的汽車總線接口模塊200將功能選擇信號S₆傳送給電量顯示控制模塊120和信號燈控制模塊130，根據功能選擇信號S₆控制燈具的工作狀態(tài)：

當車輛處于行駛狀態(tài)時，所述的燈具控制裝置100提供轉向信號燈功能；所述的信號燈控制模塊130通過汽車總線接口模塊200獲取信號燈模式S₇和信號燈狀態(tài)S₈，根據信號燈模式S₇和信號燈狀態(tài)S₈產生信號燈控制信號，通過電量顯示控制模塊120傳送給各LED驅動開關元件15-x，同步控制全部LED芯片1-x的點亮或閃爍狀態(tài)，實現轉向信號或警示信號功能。參見圖6所示的本發(fā)明的燈具控制裝置處于轉向信號燈功能時的控制狀態(tài)圖，在該實施例中，轉向信號燈的工作模式為閃爍模式，狀態(tài)“0”表示LED熄滅，狀態(tài)“100％”表示LED處于全光通量閃爍狀態(tài)(即正常閃爍狀態(tài))。

當車輛處于充電或靜止狀態(tài)時，所述的燈具控制裝置100提供電池電量顯示功能；所述的電量顯示控制模塊120根據電量區(qū)間信號Dx控制各LED驅動開關元件15-x的開關狀態(tài)，沿著燈具長度方向從最左邊或最右邊依次點亮多顆LED芯片1-x，實現電池電量顯示功能；在本實施例中，電池電量劃分為10個等分的百分比區(qū)間，LED芯片1-1，1-2，1-3，1-4，1-5，1-6，1-7，1-8，1-9，1-10分別代表10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％，100％的電池電量。

根據圖5所示的本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的實施例，所述的頻閃/PWM信號模塊140在產生頻閃控制信號的同時還提供控制LED光通量的PWM信號；通過調整PWM信號占空比調節(jié)LED芯片的光通量，實現低光通量點亮或閃爍狀態(tài)，可以將所述的低光通量控制在正常光通量的0～100％的范圍。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的一個實施例，所述的電量信號譯碼模塊110，電量顯示控制模塊120和信號燈控制模塊130采用邏輯門集成電路的連接組成；所述的LED驅動開關元件15-x采用MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED車燈專用恒流驅動集成電路。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的另一個實施例，所述的燈具控制裝置100采用可編程邏輯器件(PLD，即Programmable Logic Device)編程實現電量信號譯碼模塊110，電量顯示控制模塊120和信號燈控制模塊130的邏輯控制功能；所述的LED驅動開關元件15-x采用MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED車燈專用恒流驅動集成電路。

根據本發(fā)明的顯示電池電量的反射式轉向信號燈的另一個實施例，所述的燈具控制裝置100采用單片機編程實現控制功能，所述的電量信號譯碼模塊110、電量顯示控制模塊120、信號燈控制模塊130和頻閃/PWM信號模塊140是單片機存儲器中存儲的軟件功能模塊；所述的LED驅動開關元件15-x是連接在單片機IO端口的MOS功率器件組成的恒流開關電路或LED恒流驅動集成電路。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明的技術方案，而并非用作為對本發(fā)明的限定，任何基于本發(fā)明的實質精神對以上所述實施例所作的變化、變型，都將落在本發(fā)明的權利要求的保護范圍內。