名称：车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统及方法
专利权人：马云龙
专利号：202510656023.6
技术领域
本发明涉及车辆智能外观展示及车辆智能交互技术领域，尤其是一种基于车辆双侧3D动态投影的控制系统及方法。
背景技术
目前，在车辆迎宾显示中，已有部分车型配备车侧投影装置，用于在解锁或接近车辆时，通过光源将图案投影至车辆一侧的地面，以营造一定的视觉效果。此类迎宾投影方案多采用固定图形模板，以静态二维图案为主，部分系统具备简化的图像切换或有限动画效果。图像内容通常预设在灯具模组中，整体结构较为简单，显示效果基本固定，不具备程序化生成能力。
然而，随着车载外观智能展示技术的发展，用户对图像内容的空间表现、动态性以及与车辆状态的联动能力提出了更高要求。现有技术受限于控制方式和光学结构，往往仅支持单侧图像显示，且缺乏协调机制，难以在车辆两侧实现同步、连续的图像输出。同时，现有系统普遍基于静态图形模板，难以支持三维翼型等复杂结构的实时渲染，也难以根据车辆速度或状态参数动态调整图像播放行为。
在实现方式上，传统迎宾投影多采用单通道控制逻辑，图像帧的输出节奏不具备同步机制，容易在图像播放时出现时序不一致的问题，特别是在车辆两侧均安装投影装置的场景中，更易造成视觉跳变或显示错位，影响整体一致性。此外，在动画控制方面，现有系统多未引入与车辆状态关联的控制函数，导致动画频率或行为难以随车速等参数变化而调整，缺乏必要的动态响应能力。
在图像维度方面，目前多数投影内容仍为二维平面构型，不具备立体建模或空间投影支持，难以形成三维结构感知下的图像视觉效果。而3D图像的应用，需要更高精度的图像渲染控制、可编程图形内容管理以及动态投影参数匹配，传统结构在控制与输出机制上均难以满足。
因此，本发明提出车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统及方法，来解决现有技术的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统及方法，解决了现有技术中仅能实现单侧静态二维投影、缺乏与车辆状态联动、难以进行三维翼型图像动态渲染及双侧同步控制的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统，包括：
可编程翼型数据库，用于存储包括天使翼型、恶魔翼型、机械翼型和自定义模型的三维翼型；
车辆状态感知模块，用于获取车辆的状态信息；
迎宾触发模块，用于基于所述车辆的状态信息判断是否满足迎宾触发条件，并在满足条件时向渲染控制模块发送启动指令；
渲染控制模块，用于在接收到启动指令后，根据所选翼型及当前车辆的状态信息生成用于显示的图像帧；
环境反馈模块，用于采集车辆外部环境的光照强度与地面反射率，输出反馈信息，并将反馈信息用于调整图像帧的亮度与形变参数；
左右投影模块，用于接收所述图像帧并将其斜向上方投影至车辆两侧的预设区域；
同步控制模块，用于协调左右投影模块的图像帧输出时序，使两侧图像帧同步显示。
优选的，所述三维翼型在加载后经神经图像渲染引擎进行动态渲染。
优选的，所述车辆状态感知模块通过CAN总线或OBD接口获取车辆的状态信息，所述车辆的状态信息至少包括车速、车门状态、钥匙距离及电源状态。
优选的，所述迎宾触发条件包括下列之一或其组合：车门开启、车钥匙靠近、车辆电源通电、手机APP远程指令或蓝牙连接成功。
优选的，所述环境反馈模块包括光照传感器和地面反射率检测装置，用于计算图像亮度b，所述图像亮度b通过以下公式确定：
其中，bbase为基础亮度；r为当前地面反射率；rmax为最大参考反射率；l为当前光照强度；lmax为最大光照强度；α为亮度调节因子。
优选的，所述左右投影模块分别安装于车辆门槛下方且位于前轮后方的底盘边侧。
优选的，所述同步控制模块执行如下同步控制函数以协调左右投影模块的图像帧的输出时序，使左右投影模块的图像帧同步显示：
其中，FL(t)和FR(t)分别为左侧与右侧图像帧，τL和τR为左右通道的延迟变量，λ为平衡权重参数。
优选的，还包括参数映射模块，用于根据车速计算翼型的动画煽动频率，所述频率f满足：
其中，v为当前车速；vmax为预设最大车速；fbase为基础频率。
还提供车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制方法，包括以下步骤：
在可编程翼型数据库中存储包括天使翼型、恶魔翼型、机械翼型和自定义模型的三维翼型；
获取车辆的状态信息；
判断所述车辆的状态信息是否满足迎宾触发条件，在满足条件时向渲染控制模块发送启动指令；
在接收到启动指令后，根据所选翼型及当前车辆状态生成用于显示的图像帧；
采集车辆外部环境的光照强度与地面反射率，并根据采集到的反馈信息调整图像帧的亮度与形变参数；
接收所述图像帧并将其斜向上方投影至车辆两侧的预设区域；
协调左右投影模块的图像帧输出时序，使两侧图像帧同步显示。
本发明提供了车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统及方法。
具备以下有益效果：
1、本发明通过集成车辆状态感知、环境反馈、图像渲染与左右图像输出控制等模块，实现了在车辆启动、靠近或解锁等状态下自动生成并投影翼型三维图像。达到了系统自动化控制和图像按需输出的效果。相较于现有技术中依赖手动触发或仅实现静态图像投影的方案，解决了响应方式单一、控制链路不完整的问题。
2、本发明通过采用基于车速的频率映射算法，通过参数映射模块根据车辆当前速度计算翼型动画的煽动频率，调整图像帧的播放节奏，实现了图像动画与车辆行驶状态之间的基本联动。达到了在车辆状态变化时图像动画节奏可适度变化的效果。相较于现有技术中动画播放速率恒定的方式，解决了动画表现力有限、与实际状态缺乏关联的问题，适用于提高动画与车速状态的一致性。
3、本发明通过采用图像帧同步控制方法，通过设置同步控制函数，在图像输出阶段对左右投影模块的图像帧时序进行协调控制，使两侧图像内容保持时间上的一致。达到了图像同步显示的效果。相较于现有技术中左右通道无统一时序控制机制的问题，能够在一定程度上减少图像延迟差异对显示一致性的影响，有助于改善视觉协调性。
4、本发明通过采用基于数据库调用的可编程翼型渲染方式，通过调用预设的翼型三维模型(如天使翼型、恶魔翼型、机械翼型)或用户自定义模型，并结合车辆状态与频率参数，生成用于双侧投影的图像帧，实现了图像内容的可配置性和一定程度上的行为驱动。达到了图像渲染可扩展与适配性的目标。相较于现有技术中翼型样式固定、图像逻辑不具备自定义能力的方案，改善了投影内容缺乏灵活配置的问题。
附图说明
图1为本发明的系统架构图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1，本发明实施例提供车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制系统，包括：
可编程翼型数据库，用于存储包括天使翼型、恶魔翼型、机械翼型和自定义模型的三维翼型；
本实施例中，可编程翼型数据库用于存储多种三维翼型数据，包括天使翼型、恶魔翼型、机械翼型及自定义翼型。该数据库的核心功能是存储和管理不同翼型的三维模型参数，以便于在车辆启动迎宾功能时，能够根据预定条件灵活选择、加载并渲染不同的翼型图像。
天使翼型和恶魔翼型、机械翼型作为预设的标准翼型，分别代表了具有不同视觉效果和象征意义的动态三维模型。这些预设翼型通过特定的计算方法和图像渲染技术生成，并在数据库中以三维数据结构进行存储。每个翼型的三维模型数据包括翼型的空间几何形状、表面材质、光照参数、动画变化等信息，确保其在投影显示过程中具备自然的视觉效果和动态响应。
自定义翼型则是用户根据个人需求上传的翼型数据，支持用户通过专用的控制界面(如手机APP)上传和调整自己的翼型设计。这一功能使得该系统具备高度的灵活性，用户可以根据自己的偏好创建或修改翼型模型，并将其存储到数据库中。
在数据库中，所有的翼型数据均以标准化格式存储，每个翼型都包含其三维空间坐标、材质纹理、动画关键帧、动态参数等多个维度的数据。此外，数据库中还包含翼型的动态参数，例如翼型的展开、弯曲程度、翅膀煽动频率等变化模式，以便在后续的渲染和显示过程中进行实时调整。
在三维翼型的加载和动态渲染过程中，神经图像渲染引擎扮演着至关重要的角色。神经图像渲染引擎根据加载的三维翼型模型，利用深度学习算法和图像渲染技术对翼型进行动态渲染。这一过程包括了根据当前车辆状态(如车速、车门状态等)对翼型进行动画渲染，使得翼型的动作和变化与车辆的动态状态保持一致。
具体而言，渲染引擎通过对翼型的动态参数进行实时计算，从而生成符合当前场景的图像帧。这些图像帧的生成不仅仅依赖于三维模型的几何信息，还考虑了光照强度、地面反射率、车辆的运动状态等外部环境因素。通过这些计算，渲染引擎能够生成符合真实物理特性、符合预期视觉效果的图像，从而确保投影图像的自然流畅性和高度还原性。
对于渲染过程中涉及到的具体参数，翼型的三维模型中包括以下关键信息：
空间几何形状：翼型的外形是通过顶点坐标和面片构成的三维网格表示的。每个翼型由若干个多边形面片组成，每个面片通过顶点坐标与其他面片共同构成翼型的立体结构。
材质和纹理：为了使翼型看起来更加逼真，采用了不同的表面材质和纹理映射技术。这些材质的反射率、折射率等物理特性都被精确记录，并在渲染过程中动态计算，确保在不同的光照条件下表现出自然的光影效果。
动画参数：翼型的动态变化参数(如翅膀煽动频率、翼型展开角度、振幅等)存储在数据库中。这些参数的具体数值可根据车辆的当前状态(如车速、车门开启状态等)进行动态调整。例如，煽动频率会根据车速的变化进行实时调整，使翼型的动作更加贴合车辆的运动特征。
此外，翼型的动态调整不仅仅依赖于车速，还受到车辆其他状态信息的影响，例如车门开启、钥匙靠近、车辆电源状态等。这些信息被实时获取，并根据设定的规则影响翼型的渲染过程。当车门打开时，翼型的展开速度和角度可能增加，以形成更显眼的迎宾效果；而当车速较高时，翼型的动画煽动频率则会加快，以符合车辆行驶时的动态特点。
本实施例中，所述可编程翼型数据库不仅支持三维翼型模型的存储和管理，还支持根据外部条件动态调整和渲染翼型，为用户提供高度个性化和定制化的迎宾体验。同时，翼型的三维数据结构为系统后续的图像渲染提供了详细、准确的信息，确保了投影内容与车辆状态的高度同步与一致性。
通过上述实施方式，本发明提供的可编程翼型数据库能够实现翼型数据的存储、管理及动态调整功能，为后续的图像渲染提供了灵活性和高效性。
车辆状态感知模块，用于获取车辆的状态信息；
本实施例中，车辆状态感知模块的主要功能是通过各种传感器和数据接口获取车辆的实时状态信息。这些信息将作为后续功能(如迎宾翼的显示)触发和动态调整的基础数据。该模块的设计能够确保车辆状态数据的高效获取与精确传输，确保系统在响应时能够实时反映车辆的状态变化。
在本实施例中，车辆状态感知模块通过CAN总线或OBD接口与车辆的电子控制单元(ECU)进行通信。这两种接口能够有效地获取车辆各类状态信息，并将其传输至控制系统进行后续处理。CAN总线是一种常见的汽车通信协议，广泛应用于现代汽车电子系统中，能够高效传输多种控制信号。而OBD(On-BoardDiagnostics，车载诊断系统)接口则提供了标准化的车辆诊断信息，包括但不限于引擎状态、车速、车门状态等。
通过这两种接口，车辆状态感知模块能够获取的状态信息包括：
车速：车速是影响翼型动画表现的一个重要参数，特别是在动态显示时。车速信息的获取通常由车辆的车速传感器提供，这些传感器将实时的车速数据通过CAN总线传输到感知模块。
车门状态：车门状态指示了车辆的门是否开启或关闭，通常由门锁传感器提供。这些信息是判断是否触发迎宾功能的关键条件之一。例如，当车门被开启时，迎宾翼型的动态渲染将被触发，形成视觉效果。
钥匙距离：钥匙距离信息是由车辆与车主的智能钥匙之间的无线通信信号(如RFID、蓝牙等)来获取的。车辆能够判断车主的智能钥匙是否靠近，并根据该信息来触发迎宾功能。当钥匙距离传感器检测到车主靠近车辆时，迎宾功能会自动激活。
电源状态：电源状态指示车辆的电池是否接通，通常通过车辆的电池管理系统(BMS)或电源开关状态传输。此信息对于判断车辆是否处于开启状态至关重要，只有在电源开启时，系统才能正常启动。
通过这些信息的采集，车辆状态感知模块能够在接收到特定的触发条件后(如车门开启、钥匙靠近等)，向系统发送相应的信号，触发迎宾功能的启动。
具体而言，车辆状态感知模块的工作原理如下：
当车辆处于静止或低速状态时，车速传感器获取的车速值将较低。此时，系统通过读取车门状态、钥匙距离和电源状态来确定是否触发迎宾功能。如果车门打开或钥匙靠近且电源处于开启状态，迎宾功能将被激活，系统启动翼型图像渲染。
此外，车辆状态感知模块还负责根据所获取的车门状态、钥匙距离和电源状态来计算是否满足迎宾触发条件。该模块会实时监测并判断车门是否开启、车辆钥匙是否靠近及电源是否开启。只有在满足特定条件时(例如车门打开且钥匙靠近且电源开启)，系统才会执行翼型渲染及投影控制。
例如，当车门状态为“开启”且钥匙距离传感器确认车主接近时，模块会通过CAN总线或OBD接口获得该信息，并通过控制信号发送给迎宾系统。若系统确认这些状态条件已经满足，则启动三维翼型渲染和投影功能。
另外，车辆状态感知模块通过实时获取的电源状态信息，确保系统仅在车辆处于开启状态下正常工作。在车辆关闭或电池断电的状态下，感知模块会停止接收相关信号，并关闭迎宾系统的功能，从而节省电能并确保系统安全。
通过上述方式，车辆状态感知模块确保了系统能够实时、精准地感知车辆的状态信息，并基于这些信息触发后续的迎宾功能，提供个性化、动态的车辆迎宾体验。
通过充电口传感器与车载总线协议双通道判断新能源车辆充电插头的插入、充电进行、完成及拔出等状态，并在相应节点触发自定义影像反馈。特别在插拔充电插头时，系统自动呈现专为新能源车辆设计的自定义翼型图案：插头插入瞬间，投影区域出现仿生翼形光效展开动画，模拟能量激活过程；在拔出插头时，图案随之渐隐，表现能量散逸感，充电完成状态与该视觉反馈形成直观关联。在充电过程中，翼型图案以呼吸节奏动态变化，作为稳定背景增强交互层次，充电功率的变化通过粒子流动画实时映射。同时，当出现接触不良或过温等异常情况时，图案转为警示色调并伴随扰动动画提示用户注意。该翼型图案支持参数化定制，可根据车型或品牌调整轮廓、光色与动画频率，通过自动调焦与几何校正技术确保图像在不同车身结构下均能准确投射且不变形。
综上所述，本实施例中的车辆状态感知模块通过CAN总线和OBD接口获取并传输车辆的状态信息，包括车速、车门状态、钥匙距离以及电源状态。这些信息为迎宾功能的触发提供了基础数据。
迎宾触发模块，用于基于所述车辆的状态信息判断是否满足迎宾触发条件，并在满足条件时向渲染控制模块发送启动指令；
本实施例中，迎宾触发模块的主要功能是通过分析车辆的实时状态信息，判断是否满足迎宾功能的触发条件。一旦满足预设的条件，迎宾触发模块会向渲染控制模块发送启动指令，激活车辆的迎宾功能，从而启动相应的三维翼型投影。
迎宾触发模块通过获取并分析车辆状态感知模块提供的实时数据，依据这些数据判断是否符合触发迎宾功能的条件。具体而言，迎宾触发条件是由多个状态信息的组合决定的，这些条件包括但不限于车门开启、车钥匙靠近、车辆电源通电、手机APP远程指令及蓝牙连接成功等。其中，任何一个或多个条件的组合满足时，迎宾触发模块会判断为迎宾触发条件已达成。
在本实施例中，迎宾触发模块的工作原理如下：
车门开启：车门的状态是触发迎宾功能的重要条件之一。车辆通过门锁传感器检测车门是否开启，一旦车门被打开，车辆状态感知模块会将该信息传送至迎宾触发模块。当车门打开时，迎宾触发模块会立即判断迎宾条件已满足，并向渲染控制模块发送启动指令，激活相应的迎宾图像渲染和投影。
车钥匙靠近：车钥匙与车辆之间的无线通信(如RFID等)被用于判断车主是否接近车辆。当车辆的钥匙距离传感器检测到车主的智能钥匙靠近时，迎宾触发模块会识别为满足迎宾条件，从而向渲染控制模块发送启动指令。此时，迎宾系统根据车主的接近状态激活三维翼型的显示，给车主带来定制化的迎宾效果。
车辆电源通电：车辆的电源状态也是判断迎宾触发条件的关键因素之一。当车辆电池电源处于接通状态时，系统能够正常工作。车辆的电池管理系统(BMS)监控电源状态，并通过车辆状态感知模块将电源信息传送至迎宾触发模块。只有在车辆电源通电的情况下，系统才会执行迎宾功能。如果车辆处于关闭或电源断电的状态，迎宾触发模块不会激活系统，避免不必要的功耗。
手机APP远程指令：在某些情况下，用户可以通过手机APP发送远程指令来触发迎宾功能。当手机APP通过与车辆系统的无线通信(如蓝牙、Wi-Fi等)成功连接后，用户可以通过APP直接控制车辆迎宾系统的启停。迎宾触发模块会接收到远程指令，并依据指令判断是否激活迎宾功能。此时，迎宾功能的触发不仅仅依赖于车辆的物理状态，还能通过用户的远程操作进行控制。
蓝牙连接成功：车辆支持通过蓝牙与智能设备进行连接。蓝牙模块在车辆和手机等智能设备之间建立稳定的连接后，迎宾触发模块会将蓝牙连接的成功状态作为一个触发条件。如果车辆成功与智能设备建立蓝牙连接，迎宾触发模块将判断迎宾条件已满足，并向渲染控制模块发送启动指令，激活迎宾功能。
迎宾触发模块的工作过程是实时的，在车辆状态发生变化时，迎宾触发模块会即时检测并评估当前状态是否满足上述任意一个或多个迎宾触发条件。其运行流程可以简述为：当车门开启、车钥匙靠近、车辆电源通电、手机APP远程指令或蓝牙连接成功时，迎宾触发模块会生成并发送启动指令给渲染控制模块，后者根据这些指令启动图像渲染与投影功能，最终在车辆两侧形成迎宾效果。
对于判断迎宾触发条件是否满足，迎宾触发模块会通过以下简单的条件判断函数来评估：
Ctrigger＝Cdoor∨Ckey∨Cpower∨Capp∨Cbluetooth；
其中，Ctrigger表示迎宾功能的触发状态；Cdoor表示车门开启状态；Ckey表示钥匙靠近状态；Cpower表示电源通电状态；Capp表示APP远程指令；Cbluetooth表示蓝牙连接成功状态。任何一个条件为真时，Ctrigger值为真，迎宾功能将被触发，迎宾触发模块向渲染控制模块发送启动指令。
通过该简单的逻辑判断，迎宾触发模块确保了系统的高效响应能力，且能够在多种情况下灵活启动迎宾功能。上述判断条件的灵活组合能够使得车辆迎宾功能具有高度的可定制性，满足不同用户和使用场景的需求。
综上所述，本实施例中的迎宾触发模块通过分析多个车辆状态信息，包括车门状态、车钥匙靠近、车辆电源状态、手机APP远程指令和蓝牙连接状态等，灵活判断是否满足迎宾触发条件，并在满足条件时及时向渲染控制模块发送启动指令。
渲染控制模块，用于在接收到启动指令后，根据所选翼型及当前车辆状态生成用于显示的图像帧；
本实施例中，渲染控制模块的主要任务是在接收到来自迎宾触发模块的启动指令后，结合当前车辆的状态信息和所选翼型，生成相应的图像帧供投影模块使用。这一过程确保了根据车辆的实时状态以及预设的翼型，系统能够动态渲染出与车辆状态相匹配的图像，从而实现精确和富有动态感的迎宾功能。
渲染控制模块首先根据接收到的启动指令确定需要渲染的翼型模型。该模型可以是预设的标准翼型(如天使翼型、恶魔翼型、机械翼型)或由用户自定义上传的翼型。每个翼型都包含三维模型的几何数据、材质属性、纹理信息以及动画参数。在选择具体翼型时，系统根据车辆当前的状态信息，如车速、车门状态、钥匙距离等，选择适当的翼型展示。例如，当车门开启时，可能会选择展开的翼型进行渲染；而在车辆高速行驶时，系统可能会选择较为动态、频繁煽动的翼型。
渲染控制模块通过接入车辆的状态感知模块获取当前车辆的实时状态信息。此信息包括但不限于车速、车门状态、钥匙距离、电源状态等，这些信息直接影响翼型的动态表现。例如，车速较高时翼型的煽动频率将增加，车门开启时则触发翼型的展开动作，钥匙靠近时也会激活迎宾功能。渲染控制模块将根据车辆当前的状态信息动态调整翼型的展示效果。
在获取所选翼型及车辆状态信息后，渲染控制模块将通过神经图像渲染引擎生成图像帧。渲染过程包括几何变换、材质渲染以及动画帧生成等步骤。首先，渲染控制模块根据车辆当前的状态调整翼型的几何形状。不同的车速、车门状态会影响翼型的展开角度和形态，例如，较高的车速可能会导致翼型的更大幅度展翅或更频繁的煽动。其次，渲染控制模块还会根据车辆所处环境的光照情况(如白天或夜晚)调整翼型的材质表现，改变其反射和光泽效果，以增强视觉效果。最后，根据车辆状态和所选翼型的动态参数，渲染控制模块会计算出多个动画帧，描述翼型从一个状态到另一个状态的变化过程。
在渲染过程中，图像帧会定期更新以响应车辆的实时状态变化。渲染控制模块根据车速、车门状态等信息动态生成新的图像帧，并实时输出至投影模块。这一过程确保了迎宾功能的动态效果能够与车辆状态变化同步。渲染控制模块还需要根据投影模块的要求对图像帧进行调整，确保图像能够精确投射到车辆的两侧的预定位置。通过这些处理，系统能够确保投影图像的稳定性和一致性。
综上所述，渲染控制模块通过接收到启动指令后，结合所选翼型及当前车辆的状态信息，生成动态、适配当前环境的图像帧。
环境反馈模块，用于采集车辆外部环境的光照强度与地面反射率，输出反馈信息，并将反馈信息用于调整图像帧的亮度与形变参数；
本实施例中，环境反馈模块的核心功能是通过采集车辆外部环境的光照强度与地面反射率数据，输出反馈信息，并利用这些信息对图像帧的亮度和形变参数进行动态调整。环境反馈模块的设计确保在不同的外部环境条件下，车辆的迎宾系统能够自适应调整图像显示的亮度和形态，以获得最佳的视觉效果。
环境反馈模块主要包括光照传感器和地面反射率检测装置。光照传感器用于检测车辆周围环境的光照强度，地面反射率检测装置则用于测量车辆下方地面的反射率。这两种数据为后续图像亮度的调整提供了关键输入。
光照传感器的作用是实时监测车辆周围的光照条件。由于车辆迎宾图像的显示会受到外部环境光照强度的影响，因此光照传感器通过不断采集环境中的光照强度值，为环境反馈模块提供数据支持。该传感器可以基于光电效应原理，将光照强度转换为电信号，以便系统进一步处理。
地面反射率检测装置(地面反射率检测装置是一种用于测量地面反射率的设备，能够实时评估地面表面对光照的反射能力)负责监测地面反射率，这一参数直接影响图像的亮度表现。地面反射率检测装置通常采用反射光度计原理，利用光源照射地面并通过传感器接收从地面反射回来的光量，从而计算出反射率。该装置能够实时反映地面表面的特性，如是否为粗糙或平滑的表面，以及表面材质(如沥青、沙土、草地等)，这些因素都会影响反射回来的光的强度。因此，反射率检测装置提供的数据能够帮助调整图像的亮度，从而保证图像在不同地面条件下均能清晰显示。
环境反馈模块获取到的光照强度和地面反射率数据，会被用来调整图像帧的亮度。具体的亮度计算通过以下公式进行：
其中，bbase为基础亮度，代表在标准或无外部影响下的默认亮度值；r为当前地面反射率，反映了地面表面对光照的反射能力；rmax为最大参考反射率，即系统预设的地面反射率上限；l为当前光照强度，表示外部环境的亮度；lmax为最大光照强度，表示系统预设的光照强度上限；α为亮度调节因子，用于调整反射率和光照强度对亮度的影响程度。
该公式确保在光照条件较弱或地面反射率较低时，图像亮度自动增强，以保证图像的清晰度；而在光照强度较强或地面反射率较高的情况下，图像亮度则会相应减少，以避免过曝或亮度过高的情况。
通过光照传感器和地面反射率检测装置的配合工作，环境反馈模块能够精确采集并反馈环境数据，并将这些数据转化为对图像亮度的实时调节。这样，图像的亮度在不同的环境条件下都能够保持一致性，确保车辆迎宾系统能够在各种光照和地面条件下提供最佳的视觉效果。此外，环境反馈模块还能够通过这些数据对图像形态进行细微调整，确保翼型的显示效果在不同的地面和光照环境下都能够维持最佳的视觉表现。
综上所述，环境反馈模块通过采集光照强度与地面反射率的实时数据，并基于这些数据调整图像亮度与形变参数，确保车辆迎宾系统在不同外部环境条件下能够稳定、清晰地显示图像。
左右投影模块，用于接收所述图像帧并将其斜向上方投影至车辆两侧的预设区域；
本实施例中，左右投影模块用于接收来自渲染控制模块生成的图像帧，并通过多模式光学引擎将动态翼型图案投射至车辆侧方空域。所述模块安装于车辆门槛下方且位于前轮后方的底盘边侧，其投影轴线与水平面呈15°-30°仰角，使光束聚焦在车门侧方0.2-3米空中区域形成悬浮视觉效果。
光学引擎提供两种可选的激光光源实施方案：
经济型方案采用蓝光半导体激光阵列，波长范围440-460nm，输出光束经准直透镜组形成均匀照明场，入射至高速旋转荧光转换装置。所述荧光轮表面分区涂覆稀土掺杂荧光材料，在激光激发下产生互补色光输出，配合数字微镜器件(DMD芯片)完成光强调制。
豪华型方案选用绿光DPSS激光器，通过MEMS振镜阵列进行光束扫描。
振镜偏转轨迹经优化设计形成预定干涉图案，配合动态聚焦机构保持空中成像清晰度。该方案内置实时补偿模块，消除车身振动对扫描精度的影响。
针对车身曲面导致的图像畸变,采用曲率自适应算法进行校正:
其中，表征曲面曲率特征；η为环境适配参数。该算法通过逆向映射生成预变形图像,补偿投影区域几何形变。
经济型方案技术特征：荧光转换实现宽光谱覆盖；微镜阵列控制光强分布；结构紧凑抗冲击；光学路径内置像差补偿。
豪华型方案技术特征：振镜扫描生成干涉图案；直接空中立体成像；
动态景深调节；实时振动补偿。
振动抑制方面，经济型方案采用三级减震架构：硅胶基座衰减高频振动、铝合金框架抑制中频共振、DMD芯片微动平台补偿低频偏移；豪华型方案则通过压电陶瓷执行器与加速度计构成闭环控制，以2000Hz采样率实时修正振镜偏转角度。
经济型方案通过金属基板与导流通道实现被动散热，利用车辆运动产生的气流进行强制对流冷却，关键发热部件表面设置相变储热介质实现热缓冲；豪华型方案采用主动散热架构，集成热电制冷器件与流体循环通道，通过动态温控算法保持光学元件恒温工作环境。
两种方案均采用背景抑制技术，在投影对应区域设置吸光层降低反射干扰，控制光束偏振态增强对比度。蓝光方案通过时序控制实现色彩混合，绿光方案通过空分扫描构建三维光场。校正算法持续接收三维轮廓数据，动态调整映射关系确保投影保真度。
此外，为了优化图像显示的动态效果，系统采用了基于车速的PWM调制机制，通过动态调整图像更新频率与车速的关系，使得图像的更新频率(图案频率f)与车速(v)成正比。此关系通过以下公式进行描述：
f＝K×v；
其中，f为图案频率；v为车辆速度；K为常数(0.1-0.3Hz/km/h)。该设计确保了图像在车辆行驶过程中呈现出自然的动态变化，尤其是“翅膀”图案的煽动效果。
左右投影模块的安装位置选定在车辆的门槛下方、前轮后方的底盘边侧，这一位置能够有效避免车门开启或关闭对投影图像的影响，同时减小车身运动带来的振动对投影效果的干扰。该位置确保投影图像的展示区域能够最大程度地覆盖车身两侧的地面，同时图像能够稳定投射至车主的视野范围内，极大提升迎宾效果的精度与吸引力。
综上所述，本实施例中的左右投影模块通过精确的设计和可靠的安装方式，确保了投影效果的稳定性和图像的清晰度。通过防水防尘壳体、抗震支架和散热系统的配合，投影模块不仅能在复杂的外部环境中稳定工作，还能提供精准、动态的图像投射效果，极大提升了车辆的迎宾体验。
同步控制模块，用于协调左右投影模块的图像帧输出时序，使两侧图像帧同步显示；
本实施例中，同步控制模块用于协调左右投影模块的图像帧输出时序，确保车辆两侧投影内容在时间上保持同步，从而实现图像帧在视觉上的一致性和连续性，避免因时序差异导致左右图像错位、闪烁或不一致的问题。
同步控制模块设于渲染控制模块与左右投影模块之间，作为中间调度与控制单元，接收渲染生成的图像帧数据，并分别向左右投影模块发送控制信号与时间指令。通过对图像帧的输出时序进行精准协调，确保在任一时刻t左右两侧投影模块输出的图像帧具有一致的时间参照点，即FL(t-τL)≈FR(t-τR)。
为实现上述同步控制过程，本实施例中同步控制模块基于如下的优化函数构建同步调度策略：
其中，FL(t)和FR(t)分别为左侧与右侧图像帧，τL和τR为左右通道的延迟变量，λ为平衡权重参数，用于平衡图像帧差异性和延迟时间的代价。
该函数的优化目标是最小化两侧图像帧之间的差异性(即前项的平方范数差)，并约束同步调节产生的延迟开销(即后项的延迟平方和)。具体而言，前一项||FL(t-τL)-FR(t-τR)||2衡量了图像帧内容在视觉上的匹配程度，而后一项作为同步策略中的调控项，避免同步调度造成过大的传输延迟或帧缓存滞后，从而保持系统整体的响应性能。
在具体实现上，同步控制模块对输入的图像帧数据进行帧编号打标，并检测各帧的生成时间戳。结合当前投影模块处理能力、传输带宽与缓存状态，同步控制模块在投影任务调度过程中动态求解最优延迟对使上述目标函数J达到最小值。该求解过程优选地采用近似梯度下降或时域滑窗算法实现，在每一帧周期内完成同步时间参数的更新。
同步控制模块还包括帧同步缓冲机制，当某一侧帧输出滞后时，另一侧投影模块将短暂缓冲当前帧，并在延迟补偿后统一投射输出，从而实现动态同步。该机制可通过双侧帧缓存队列以及帧同步标志位实现帧匹配调度，保障图像帧在时间维度的对齐。
通过上述方式，同步控制模块实现了对图像帧输出时序的精确控制，确保投影内容在车辆两侧同步呈现，从根本上避免由左右投影不同步造成的视觉不连续现象。同时，通过引入同步控制函数J(τL,τR)并考虑时延调节的代价与图像一致性的双重要求，系统具备更强的稳定性与时间协调能力，满足复杂工况下的实时投影需求。
此外，所述同步控制模块还可以结合系统运行日志及环境反馈数据，动态调整权重参数λ，在不同车辆使用场景(如静止、启动、行驶)下自适应调整同步策略，以提高系统整体鲁棒性。
本实施例中的同步控制模块基于时间延迟补偿机制与图像帧一致性评估模型，结合动态调度策略与缓冲控制机制，实现了对左右图像帧输出时序的精确同步控制，确保双侧投影内容在时间维度上的协调一致。
还包括参数映射模块，用于根据车速计算翼型的动画煽动频率；
本实施例中，参数映射模块用于基于当前车辆速度，动态计算迎宾翼型动画的煽动频率，以实现翼型动画在视觉表现上的动态响应与节奏变化，从而提升整体图像与车速状态之间的协调性。该模块主要构成图像渲染控制路径中的动态参数调节单元，其功能在于将车辆运行参数(如车速)映射为投影图像动画参数(如煽动频率)，使图像动画具备一定的行为响应逻辑。
参数映射模块从车载总线系统或车辆状态感知模块获取实时的车速信息v，该值为车辆在任意时刻的即时行驶速度。参数映射模块预设最大参考速度值vmax，用于限定速度归一化的上限范围，避免速度突变对频率计算造成异常波动。同时，该模块设定一基础频率参数fbase，作为翼型动画煽动频率的起始值或静止状态下的默认频率。
参数映射模块基于以下频率映射函数，计算当前的煽动频率f：
其中，f表示当前用于驱动翼型动画的煽动频率；v为当前车速；vmax为预设最大车速，通常根据车辆类型和控制系统响应范围预设，为非固定硬件常量；fbase为基础频率，用于表示车辆静止或低速状态下翼型动画的默认煽动速率。
该频率映射模型体现出线性递增的动态行为响应关系。当车辆处于低速状态时，煽动频率接近基础频率；而随着车辆速度升高，动画频率亦相应提高，表现出翼型煽动速度加快的动态效果。该变化通过函数的线性形式实现，无需复杂插值或非线性拟合计算，确保参数映射过程的计算稳定性和实时性。
为实现上述频率计算流程，参数映射模块内部优选设有频率调制单元，该单元周期性读取最新车速v，并实时计算当前频率f。频率值随后传递至图像渲染控制模块中的动画渲染单元，用于控制翼型图像中帧间动画间隔的调整，进而调节动画在时间轴上的播放速率。通过该机制，翼型煽动动画的帧率(或帧播放速度)与车辆实际速度实现动态联动。
此外，为避免车辆在启停或低速状态下因频率变化过于剧烈导致动画不自然，参数映射模块内部可优选设置缓变滤波器或过渡区间缓冲策略，对频率变化值实施滑动平均或延迟滤波处理，从而平滑频率变化曲线，提升动画过渡的自然度。
参数映射模块在系统运行过程中周期性执行频率计算逻辑，并结合前一时刻频率状态进行对比分析，仅在频率变化达到预设阈值后触发更新指令，以减少图像模块不必要的频率刷新负荷，优化系统资源分配。
综上所述，本实施例中的参数映射模块通过采集车辆速度并计算符合设定线性频率映射函数的煽动频率，控制迎宾翼动画的帧间播放节奏，从而实现动画表现与车辆行驶状态的动态关联，提升图像系统对车辆状态变化的响应能力和行为协调性。
在上述的内容基础上，本发明还包括：
行人交互协议：车辆能够通过内置传感器(如超声波、雷达或摄像头)感知周围行人的位置和运动轨迹。系统根据行人的靠近或走动，动态调整迎宾图像的显示内容，如在行人接近时展示迎宾图案，或在可能进入危险区域时，进行警示图像展示，提升安全性。
多模态反馈系统：除了图像展示外，系统还通过声音、振动等反馈方式增强与车主和周围环境的交互。当车主接近时，系统通过投影图像与声响同步提供迎宾提示。当车速较高时，系统调整图像频率和音效，增强动态效果的协调性。
本发明充分考虑到充分考虑到智能外观展示与智能交互功能的结合，随着车辆状态感知、环境适应投影和迎宾翼型图像渲染等技术的不断发展，车辆不仅能根据车主的偏好和车辆状态(如车速、车门状态等)动态展示迎宾图像，还能根据外部环境条件(如光照强度、地面反射率等)自适应调整图像亮度与形变，提供清晰且富有视觉冲击力的展示效果。此外，系统具备智能交互功能，通过感知行人、车辆与车主的互动，进一步提升车辆与周围环境的响应能力和安全性。
随着车辆与用户的互动功能日益丰富，系统不仅能在特定条件下展示个性化的迎宾图案，还可以通过与车主的智能钥匙、手机APP等设备的联动，实现远程控制和自定义设置，增强了车主的交互体验和个性化服务。
请参阅附图2，本发明还提供车辆双侧可编程迎宾翼3D投影控制方法，包括以下步骤：
在可编程翼型数据库中存储包括天使翼型、恶魔翼型、机械翼型和自定义模型的三维翼型；
获取车辆的状态信息；
判断所述车辆的状态信息是否满足迎宾触发条件，在满足条件时向渲染控制模块发送启动指令；
在接收到启动指令后，根据所选翼型及当前车辆状态生成用于显示的图像帧；
采集车辆外部环境的光照强度与地面反射率，并根据采集到的反馈信息调整图像帧的亮度与形变参数；
接收所述图像帧并将其斜向上方投影至车辆两侧的预设区域；
协调左右投影模块的图像帧输出时序，使两侧图像帧同步显示。
本实施例方法可以用于执行上述系统实施例，其原理和技术效果类似，此处不再赘述。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
