CN108357422A - 照明*** - Google Patents
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Abstract
照明***。本公开提供一种用于车辆的车窗。该车窗包括设置在外面板和内面板之间的光导。光源与光导光学连接并且配置为使激发光指向发光结构。发光结构响应于接收到激发光而发光。控制器配置为在电子设备正在操作时点亮光源,电子设备具有应用程序。
Description
技术领域
本公开总体涉及车辆贴花,并且更具体地涉及可照明的贴花。
背景技术
贴花通常用在车辆上以显示车辆品牌标志、公司标志或其他图形显示。对于一些车辆而言,希望具有更突出的高档贴花来增强车辆的吸引力。
发明内容
根据本发明的一方面,公开一种用于车辆的车窗。该车窗包括设置在外面板和内面板之间的光导。光源与光导光学连接并且配置为使激发光指向发光结构。发光结构响应于接收到激发光而发光。控制器配置为在电子设备正在操作时点亮光源,电子设备具有应用程序。
根据本发明的另一方面,公开一种用于车辆的照明***。该照明***包括与光导光学连接的光源。光导配置为使光指向发光结构。发光结构响应于从光源接收到的激发光而发光。电子设备与光源通信。标记由发光结构限定。标记响应于电子设备的使用而发光。
根据本发明的又一方面,公开一种用于车辆的照明***。该照明***包括光学连接到光导的光源。标记由发光结构限定,发光结构响应于从光源接收到激发光而发光。控制器配置为基于与控制器通信的电子设备上的应用程序的启动来激活光源。
本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。
附图说明
在图中:
图1A是根据一个实施例的呈现为涂层的发光结构的侧视图,该涂层用在照明总成中;
图1B是根据一个实施例的呈现为离散颗粒的发光结构的俯视图;
图1C是呈现为离散颗粒并且结合到单独结构中的多个发光结构的侧视图;
图2是设置在车辆的车窗内的照明***的主视透视图;
图3是根据一个实施例的示例性自主车辆***的框图;
图4是其中具有根据一个实施例的照明***的车辆的框图,该照明***能够与电子装置通信;
图5是沿着图2的线V-V截取的照明***的横截面图,示出了根据一个实施例的照明***,该照明***具有设置在外面板和内面板之间的光导;
图6是沿着图2的线V-V截取的照明***的横截面图,示出了根据可选实施例的照明***,该照明***包括具有锥形芯的设置在外面板和内面板之间的光导;
图7是图2的区域VII的增强侧视透视图,示出了根据一个实施例的处于未照明状态的车辆上的照明***;
图8是图2的区域VII的增强侧视透视图,示出了根据一个实施例的具有处于发光状态的第一标记的车辆上的照明***;以及
图9是图2的区域VII的增强侧视透视图,示出了根据一个实施例的具有处于发光状态的第二标记的车辆上的照明***。
具体实施方式
这里为了说明的目的,术语“上”、“下”、“右”、“左”、“后”、“前”、“竖直”、“水平”和它们的派生词应当与本发明如图2中的定向相关。但应理解的是,本发明可以采取各种可选的定向,除非有明确相反的规定。也应该理解的是,在附图中示出的以及在下列说明书中描述的特定装置和程序仅仅是所附权利要求所限定的发明构思的示例性实施例。因此,关于这里所公开的实施例的特定的尺寸以及其它物理特性不应认为是限制,除非权利要求另有明确表述。
根据需要,在此公开了本发明的详细实施例。然而,应当理解的是,公开的实施例仅仅是本发明的示例,其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计,且为了呈现功能概况,一些图可以被夸大或缩小。因此,在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制,而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。
如在此所用的,当用于一系列两个或更多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或更多个所列项目的任意组合。例如,如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C,则组合物可以单独包含A;单独包含B;单独包含C;A和B的组合;A和C的组合;B和C的组合;或A、B和C的组合。
以下公开内容描述了一种照明***。该照明***可以有利地使用响应于预定事件而照明的一种或多种磷光和/或发光结构。一种或多种发光结构可以配置用于将从相关光源接收的光进行转换并且以通常存在于可见光谱中的不同波长的光重新发射。
参考图1A-1C,示出了发光结构10的多种示例性实施例,每个发光结构10能够被连接到基底12,基底12可以对应于车辆固定装置或车辆相关设备件82(图4)。在图1A中,发光结构10总体上示出呈现为可以被应用于基底12表面的涂层(例如薄膜)。在图1B中,发光结构10总体上示为能够被结合到基底12的离散颗粒。在图1C中,发光结构10总体上示为可以被并入支撑介质14(例如薄膜)内的多个离散颗粒,支撑介质14之后可以被应用(如所示)或结合到基底12。
在最基本水平,特定的发光结构10包括能量转换层16,能量转换层16可以包括一个或多个子层,如在图1A和1B中通过虚线示例性示出的。能量转换层16的每个子层可以包括具有利用磷光或荧光特性的能量转换元件的一种或多种发光材料18。每种发光材料18一经接收到特定波长的激发光24就可以被激发,由此使光经历转换过程。按照下变频(downconversion)原理,激发光24被转换为从发光结构10输出的更长波长的转换后的光26。反之,按照上变频(up conversion)原理,激发光24被转换为从发光结构10输出的更短波长的光。当从发光结构10同时输出多种不同波长的光时,该波长的光可以混合在一起并且表现为多色光。
由光源50(图4)(例如人工光源和/或太阳)发射的光在本文中被称为激发光24,并且在本文中以实线箭头示出。相比之下,从发光结构10发射的光在本文中被称为转换后的光26,并且在本文中以虚线箭头示出。
可以通过使用多种方法将发光材料18分散在聚合物基体中以形成均匀混合物来制备能量转换层16。这样的方法可以包括从在液体载体支撑介质14中的制剂制备能量转换层16且将能量转换层16涂到所需的基底12上。可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂覆(slot coating)、浸渍涂覆(dip coating)、滚筒涂覆(roller coating)和棒式涂覆(bar coating)将能量转换层16应用到基底12。可选地,可以通过不使用液体载体支撑介质14的方法来制备能量转换层16。例如,可以通过将发光材料18分散在可以被结合到聚合物基体的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)中而呈现能量转换层16,聚合物基体可以通过挤出、注塑成型、压缩成型、压延成型、热成型等而成型。之后可以使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16结合到基底12内。当能量转换层16包括子层时,可以顺序涂覆每个子层以形成能量转换层16。可选地,可以分别制备子层且之后层压或压印在一起以形成能量转换层16。仍可选地,可以通过共挤出子层来形成能量转换层16。
在一些实施例中,已经被向下转换或向上转换的转换后的光26可以用于激发存在于能量转换层16内的其它发光材料18。使用从一种发光材料18输出的转换后的光26来激发另一种发光材料并以此类推的过程通常被称为能量级联并且可以作为实现各种颜色表现的可选方式。关于任何一种转换原理,激发光24和转换后的光26之间的波长差被称作斯托克斯位移(Stokes shift)且用作对应于光的波长变化的能量转换过程的主要驱动机制。在这里所述的各种实施例中,每种发光结构10可以按照任何一种转换原理操作。
返回参考图1A和1B,发光结构10可以可选地包括至少一个稳定层20以保护包含在能量转换层16内的发光材料18不被光解和热降解。稳定层20可被配置为光学耦合到和粘附到能量转换层16的单独的层。可选地,稳定层20也可以与能量转换层16整合。发光结构10也可以可选地包括光学耦合和粘附到稳定层20或其它层(例如没有稳定层20时的转换层16)的保护层22以保护发光结构10不受由环境暴露所产生的物理和化学损伤。可以通过每层的顺序涂覆或印刷、顺序层压或压印、或任何其它合适的方式将稳定层20和/或保护层22与能量转换层16结合。
关于发光结构10的构建的附加信息在由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,232,533的专利中进行了公开,在此通过引用包含其全部公开内容。关于实现各种光发射的发光材料的制造和利用的附加信息参考在由博茨(Bortz)等人发明的、美国专利号为8,207,511的专利;由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利号为8,247,761的专利;由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,519,359的专利;由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为8,664,624的专利;由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利公开号为2012/0183677的专利申请;由金斯利(Kingsley)等人发明的、美国专利号为9,057,021的专利;以及由阿格拉沃尔(Agrawal)等人发明的、美国专利号为8,846,184的专利,通过引用将它们的全部内容结合于此。
根据一个实施例,发光材料18可以包括有机或无机荧光染料,染料包括萘嵌苯(rylene)、呫吨(xanthene)、卟啉(porphyrin)以及酞菁染料(phthalocyanine)。另外或可选地,发光材料18可以包括来自Ce-掺杂的石榴石的组的磷光剂,例如YAG:Ce,并且可以是短持续发光材料18。例如,Ce3+的发射是基于作为宇称允许跃迁从4d1到4f1的电子能量跃迁。其结果是,Ce3+的光吸收和光发射之间的能量差是小的,并且Ce3+的发光水平具有10-8到10-7秒(10到100纳秒)的超短寿命或衰减时间。衰减时间可以限定为激发光24激发结束与发光结构10发射的转换后的光26的光强度落到0.32mcd/m2的最小能见度以下的时刻之间的时间。0.32mcd/m2的能见度是适于黑暗的人眼的敏感度的大概100倍,该能见度对应于本领域普通技术人员通常使用的基本照明水平。
根据一个实施例,可以使用Ce3+石榴石,其具有可以存在于比常规YAG:Ce型磷光剂的波长范围更短的波长范围内的峰值激发光谱。因此,Ce3+具有短的持续特性,使其衰减时间可以是100毫秒或更少。因此,在一些实施例中,稀土铝石榴石型Ce磷光剂可以用作具有超短持续特性的发光材料18,其可以通过吸收从光源50发射的紫色至蓝色激发光24而发射转换后的光26。根据一个实施例,ZnS:Ag磷光剂可用于产生蓝色转换后的光26。ZnS:Cu磷光剂可用于产生黄绿色转换后的光26。Y2O2S:Eu磷光剂可以用于产生红色转换后的光26。而且,上述磷光材料可以组合以形成各种颜色,包括白光。应当理解的是,在不脱离这里提供的教导的情况下,可以使用本领域已知的任何短持续发光材料。关于制造短持续发光材料的附加信息在Kingsley等人发明的、美国专利号为8,163,201的专利中进行了公开,通过引用将其全部公开内容结合于此。
另外或可选地,根据一个实施例,设置在发光结构10内的发光材料18可以包括长持续发光材料18,其一经被激发光24充能则发射转换后的光26。激发光24可以从任何激发源(例如太阳的任何自然光源和/或任何人造光源66)发射。长持续发光材料18可以被定义为由于其具有存储激发光24并且在激发光24不再存在的几分钟或几小时的时间内逐渐释放转换后的光26的能力而具有长的衰减时间。
根据一个实施例,长持续发光材料18可操作为在10分钟的时间段之后以0.32mcd/m2的强度或高于该强度发射光。此外,长持续发光材料18可操作为在30分钟的时间段以及在一些实施例中以大体长于60分钟的时间段(例如该时间段可以延长24小时或更长,并且在一些情形中该时间段可以延长48小时)之后以高于0.32mcd/m2的强度或以该强度发射光。相应地,长持续发光材料18可以响应于来自发射激发光24的任何光源50的激发而持续照明,光源50包括但不限于自然光源(如太阳)和/或任何人工光源50。来自任何激发源的激发光24的周期吸收可以提供长持续发光材料18的大体持续充能,从而提供一致的无源照明。在一些实施例中,光传感器98可以监测发光结构10的照明强度并且在照明强度落到0.32mcd/m2或任何其它预定强度水平以下时致动激发源。
长持续发光材料18可以对应于碱土铝酸盐和硅酸盐,例如掺杂(di(钕镨混合物))硅酸盐或在激发光24不再存在时能够持续一段时间发射光的任何其它化合物。可以利用一种或多种离子对长持续发光材料18进行掺杂,该离子可以对应于稀土元素,例如Eu2+、Tb3+和/或Dy3+。根据一个非限制的示例性实施例,发光结构10包括从约30%到约55%的磷光材料、从约25%到约55%的液体载体介质、从约15%到约35%的聚合物树脂、从约0.25%到约20%的稳定添加剂以及从约0%到约5%的增强性能的添加剂,各自基于制剂的重量。
根据一个实施例,发光结构10在未照明时是半透明的白色并且在一些情形中是反光的。一经发光结构10接收特定波长的激发光24,发光结构10就可以以任何所需亮度发射任何颜色的光(例如蓝色或红色)。根据一个实施例,蓝色发光磷光材料可以具有结构Li2ZnGeO4并且可以通过高温固态反应方法或通过任何其它可行的方法和/或工艺来制备。余辉可以持续二到八小时的持续时间并且可以源于激发光24以及Mn2+离子的d-d跃迁。
根据可选非限制的示例性实施例,100份的具有在甲苯/异丙醇中50%固体含量的聚氨酯的商业溶剂型聚氨酯树脂(例如梅斯树脂107-268)、125份的蓝绿色长持续磷光剂(例如性能指示剂PI-BG20(Performance Indicator PI-BG20))以及12.5份的包含二氧杂环戊烷内的0.1%的Lumogen黄F083(Lumogen Yellow F083)的染料溶液可以混合,从而产生低稀土矿物发光结构10。可以理解的是,这里提供的组分是非限制示例。因此,在不脱离本发明提供的教导的情况下,可以在发光结构10内使用本领域已知的任何磷光剂。而且,可以想到的是,在不脱离本发明提供的教导的情况下,也可以使用本领域已知的任何长持续磷光剂。
关于长持续发光材料的制造的附加信息在由Agrawal等发明的,美国专利号为8,163,201的专利中进行公开,在此通过引用包含其全部内容。关于长持续磷光结构的附加信息参考由Yen等人发明的,美国专利号为6,953,536的专利;由Yen等人发明的,美国专利号为6,117,362的专利;以及由Kingsley等人发明的,美国专利号为8,952,341的专利,通过引用将它们的全部内容结合于此。
参考图2,车辆28包括车身30和车顶32。车身30包括多个车门34。车门34包括驾驶员车门34a和乘客车门34b。车辆28进一步包括支撑车顶32的A立柱36、B立柱38、C立柱40和D立柱42。但应当理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,车辆28可以具有任何数量的纵向设置的立柱36、38、40、42。此外,车辆28被描述为运动型多用途车辆,但应当理解的是,在不脱离这里提供的教导的情况下,车辆28可以是货车、厢式货车、轿车或其他类型的车辆28。
立柱36、38、40、42被车门34分开。每个车门34可以包括车窗44。车窗44可以由玻璃或者任何其他大体上透明和/或半透明的材料制成。另外和/或可选地,多个三角窗46可以设置在车辆28上。例如,三角窗46可以邻近A立柱36,定位在驾驶员车门34a的车辆前方和/或从其延伸。另外和/或可选地,三角窗46可以邻近C立柱40,设置在乘客车门34b的车辆后方和/或从乘客车门34b延伸。三角窗46可以接触立柱36、38、40、42中的任何一个和/或定位在A立柱36、B立柱38、C立柱40(即,作为操作车窗)内等。三角窗46也可以是固定的(例如长期密封的)或可打开的。
车辆28进一步包括车辆照明***48,车辆照明***48位于车辆28的一个或多个车窗44(例如前三角窗46)上或其内并且在一些实施例中可以配置为可照明的贴花。照明***48包括光源50(图4)和配置为响应于接收到从光源50发出的激发光24而发光的发光结构10。发光结构10可以设置在前三角窗46的下部52或者任何其他部分上,并且在处于非激发状态时通常是不可见的。根据目前说明的实施例,发光结构10限定一个或多个标记54,标记54在车辆28横向向外(即,车辆左右)、向前和/或向后方向上给出任何所需信息。例如,标记54在发光结构10发光时可以限定通知符号或其他信息。
根据一个实施例,车辆28可以用于商业目的,并且标记54可以将关于车辆28和/或利用车辆28的商业实体或联盟的信息通知给顾客。例如,标记54可以在车辆28被用作提供乘坐(驾驶)的车辆28和/或共乘车辆28时照明。在这种情况下,标记54可以将车辆28的公司和/或联盟通知给潜在的乘员或顾客。此外,照明***48可具有多个标记54,多个标记54根据车辆28在不同时间的使用而独立地照明。
在不同的实施例中,当电子设备58正在操作电子设备58上的应用程序60(图4)时,照明***48可以点亮预定义的一组标记54。例如,当驾驶员打开并且开始操作电子设备58上的商业应用程序60或程序(例如提供乘坐服务)时,照明***48点亮与电子设备58上的应用程序60相关的标记54。当车辆28的操作员终止应用程序60时,照明***48可以使其中的光源50返回到停用状态和/或使发光结构10返回到不发光状态。标记54可以表明提供乘坐服务的公司或联盟、车辆28的占用状态等。
参考图3和图4,车辆28可以是手动操作的车辆(即,使用人类驾驶员),或者可以是由车载计算机62自主地驾驶。另外或可选地,车辆28可以被远程控制(例如经由位于不同位置的操作者)。在自主的实施例中,在图3中示例性地示出了其中一种,计算机62可以配置为经由网络66与如服务器64的一个或多个远程站点通信。一个或多个远程站点可以包括数据存储器68。包括计算机62的车辆28配置为从一个或多个数据收集器70接收与车辆28的各种部件(例如方向盘、制动踏板、加速器踏板、换挡杆等)有关的信息,例如收集的数据69。计算机62总体包括自主驾驶模块72,自主驾驶模块72包括用于自主地(即缺乏一些或任何操作者输入)操作车辆28的指令,其包括潜在的响应于从服务器64接收到的指令。另外,例如在模块72中的计算机62总体包括用于从一个或多个数据收集器70和/或如交互式语音应答(IVR)***、包括触摸屏的图形用户界面(GUI)等的人机界面(HMI)74等接收数据的指令。
模块72通过确定驾驶员特征和/或车辆28的操作条件可以确定应用于一个或多个车辆部件的适当的一个或多个控制。例如,模块72可以确定方向盘是否以及何时应该移动以模仿或近似于作为自主驾驶操作(例如根据来自服务器64和/或模块72的指令的自主驾驶)的一部分进行的车辆28转向。
车辆28包括车辆计算机62,车辆计算机62总体包括具有处理器78和存储器80的控制器76,存储器80包括一种或多种形式的计算机可读介质,并且存储可由处理器78执行的用于执行各种操作的指令。此外,计算机62可以包括多于一个的计算装置,例如包括在车辆28中的用于监测和/或控制各种车辆部件的控制器76等,例如发动机控制单元(ECU)、变速器控制单元(TCU)等。计算机62总体配置为在控制器局域网(CAN)总线等上进行通信。计算机62也可以连接到车载诊断连接器(OBD-II)。计算机62可以经由CAN总线、OBD-II和/或其他有线或无线机构将消息传输到车辆28中包括数据收集器70的各种装置和/或从各种装置接收消息,装置是例如控制器76、致动器、传感器、电子设备58等。另外,计算机62可以配置为与网络66通信,网络66可以包括各种有线和/或无线网络技术,例如蜂窝、蓝牙、有线和/或无线分组网络等。
根据一个实施例,控制器76可以是专用或共用的控制器,并且可以包括处理器78和存储器80。应该理解的是,控制器76可以包括如模拟和/或数字控制电路的控制电路。如本文所述,逻辑存储在存储器80内并且由处理器78执行以处理各种输入以及控制光源50。处理器78可以包括一个或多个程序,例如照明控制程序88和/或位置感测程序90。根据一个实施例,位置感测程序90可以利用无线通信收发器56与电子设备58之间的信号强度和信号返回时间来三角测量电子设备58的车舱位置。照明控制程序88可以基于各种输入(例如电子设备58上运行的应用程序60和/或应用程序60运行时车辆28的状态)而以多种波长点亮光源50。
指令可以存储在计算机62的自主驾驶模块72中并且由其执行。模块72使用计算机62中接收的数据(例如来自数据收集器70、服务器64等)可以在没有操作车辆28的驾驶员的情况下控制车辆28的各种部件和/或操作。例如,模块72可以用于调节车辆28的速度、加速度、减速度、转向、部件(例如车灯、挡风玻璃刮水器等)的操作。进一步地,模块72可以包括用于评估接收在计算机62中关于车辆28的操作者特征的信息(例如来自HMI 74和/或数据收集器70)的指令。
数据收集器70可以包括各种车辆设备82。例如,车辆28中的各种控制器76可以作为数据收集器70操作以经由CAN总线提供数据69,例如与车辆速度、加速度等有关的数据69。此外,传感器等、全球定位***(GPS)设备、导航***84等可以包括在车辆28中并且配置为数据收集器70以通过有线或无线连接将数据直接提供给计算机62。传感器数据收集器70可以包括如雷达、激光雷达、声纳等、可以配置用于测量车辆28与其他车辆或物体之间的距离的传感器的机构。其他传感器数据收集器70可以包括摄像机、呼吸测醉器、运动检测器等,即用于提供评估车辆28操作者的状况或状态的数据的数据收集器70。另外,数据收集器70可以包括用于检测如方向盘、制动踏板、加速器、换挡杆等的车辆部件的位置、位置变化、位置变化率等的传感器。
计算机62的存储器80总体存储收集的数据69。收集的数据69可以包括收集在车辆28中的各种数据。上文提供了收集的数据69的示例,而且数据69总体使用一个或多个数据收集器70收集,并且可以另外包括计算机62中和/或服务器64处由其计算的数据。总体上,收集的数据69可以包括可以由收集装置收集的和/或由数据69计算的任何数据。例如,如上文所述,收集的数据69可以包括关于车辆28部件(例如方向盘、制动踏板、加速器、换挡杆等)的位置、位置变化、位置变化率等的数据。
网络66表示车辆计算机62与远程服务器64进行通信所利用的一个或多个机构。相应地,网络66可以是各种有线或无线通信机制中的一个或多个,包括有线(例如电缆和光纤)和/或无线(例如蜂窝、无线、卫星、微波和射频)通信机制和任何期望的网络拓扑(或使用多个通信机制时的多个拓扑)的任何所需组合。示例性通信网络66包括提供数据通信服务的无线通信网络(例如使用蓝牙、IEEE 802.11等)、局域网(LAN)和/或包括因特网的广域网(WAN)。
服务器64可以是一个或多个计算机服务器,每个服务器总体包括至少一个处理器和至少一个存储器,存储器存储可由处理器执行的包括用于执行本文描述的各种步骤和程序的指令。服务器64可以包括或可通信地连接到数据存储器68,数据存储器68用于存储收集的数据69以及用于评估操作者输入的参数(例如关于特定车辆操作者的参数)、特定车辆28的参数、特定天气或其他环境条件的参数等。此外,服务器64可以存储地理区域内关于特定道路、城市等的与多个车辆28、交通状况、天气状况等相关的信息。服务器64还可以配置为向自主驾驶区域(例如道路等)中的车辆28提供线控驾驶指令,例如所有车辆28停止的“全部停止”指令、速度限制、车道限制等。
进一步参考图3和图4,照明***48可以包括一个或多个光源50,光源50照明一个或多个标记54,标记54可以由一个或多个发光结构10a、10b限定。作为响应,发光结构10a、10b可以配置用于将从相关光源50接收的激发光24转换成具有可见光谱内的波长的光。每个发光结构10a、10b可以响应于从光源50发射的不同波长的激发光而发光。因此,标记54可以独立和/或同时发光。
在操作中,无线通信收发器56配置为与电子设备58交互以便检测其在车辆28内的存在。在不同实施例中,无线通信收发器56配置为使用蓝牙TM低能量信号与电子设备58通信。在可选实施例中,车辆28和/或照明***48可以利用无线通信收发器56和电子设备58之间的其他形式的无线通信,例如但不限于Wi-FiTM。无线通信收发器56配置为向电子设备58发送无线信号(例如蓝牙TM低能量信号)以及从电子设备58接收无线信号。此外,无线通信收发器56可以与控制器76通信。
电子设备58可以是各种计算设备中的任何一种并且可以包括处理器和存储器。例如,电子设备58可以是手机、移动通信设备、钥匙扣、可穿戴设备(例如健身带、手表、眼镜、珠宝、钱包)、服装(例如T恤衫、手套、鞋或其他配饰)、个人数字助理、耳机和/或包括使用IEEE 802.11、蓝牙和/或任何其他有线或无线通信协议的无线通信能力的其他设备。
电子设备58可以包括与无线通信收发器56通信的一个或多个应用程序60。在一些实施例中,应用程序60还可以实现电子设备58与控制器76连接。在一个示例中,应用程序60可以使电子设备58通过无线通信收发器56和/或控制器76与照明***48进行无线通信以激活和停用光源50。例如,当车辆28用于商业目的时,可以使用通过电子设备58使用的相关应用程序60。照明***48可以根据应用程序60的使用来点亮光源50,使得与电子设备58上当前正在使用的商业实体或联盟相对应的标记54发光。当应用程序60关闭或者乘客位于车辆28内时,光源50可以停用。
继续参考图3和图4,控制器76可以与车辆设备82通信以接收信息并且基于该信息点亮光源50。在所描述的实施例中,车辆设备82包括导航***84、车身控制模块(BCM)92、HMI 74、显示器94、动力传动***控制模块(PCM)96、光传感器98、转向传感器100和/或座椅传感器86,每个传感器向控制器76提供可用于确定照明***48的操作的信息。例如,导航***84可以向控制器76提供与行程进展相关的信息(例如,预计到达时间(ETA)、距离等)。此外,导航***84还可以与电子设备58和/或电子设备58上启动的应用程序60协作以通过导航***84提供驾驶指令。应用程序60和导航***84还可以与照明***48协作,以在车辆28接近车辆28的顾客时启动照明***48。一经顾客位于车辆28内,则可以停用照明***48,以便在车辆28运动时不干扰车辆28的驾驶员。
BCM 92和/或PCM 96可以向控制器76提供与车辆28相关的信息,例如车门状态(例如锁定/解锁)、安全带状态(例如扣紧/解扣)、车辆速度等。车辆28的操作者通过HMI 74或电子设备58可以选择在车辆28停车时和/或在车辆28正在以低于预定速度(小于每小时5英里)移动时使光源50发光。可以理解的是,在一些实施例中,电子设备58可以是设置在车辆28内的HMI 74或任何其他电子设备58。
进一步参考图3和图4,车辆28可以另外包括用于控制车辆28内的多个功能的HMI74,该功能包括但不限于空调设置、座椅设置、声音设置和/或导航设置。HMI 74还可以包括显示器94,显示器94可以显示关于车辆28的设置和/或任何其它信息的任何期望的信息。显示器94还可以提供关于照明***48、电子设备58和/或电子设备58上的任何应用程序60的任何所需信息。此外,HMI 74和/或显示器94可以用于控制照明***48、电子设备58和/或电子设备58上的任何应用程序60的部件。例如,当车辆28处于商业用途时,显示器94可以提供与当前行程有关的信息。
包括但不限于任何类型的接近传感器、座椅安全气囊传感器、压力传感器等的座椅传感器86可以用于启动照明***48的照明序列。例如,如果乘员没有位于驾驶员座椅上,则照明***48可以以预定颜色(例如红色)照明。一经乘员返回到车辆28,照明***48可以返回到未照明状态。
照明***48也可以与设置在车辆28上和/或车辆28内的任何标准照明装置结合地照明。例如,光源50可以与车辆的转向指示器一起照明或者代替车辆的转向指示器来照明。另外或可选地,通过使用转向传感器100,照明***48的一部分可以与方向盘的旋转量值对应地照明。例如,如果方向盘向左旋转超过10度,照明***48左侧的相应部分照明。
光传感器98可以用于改变由光源50发射的激发光24的强度。光传感器98可以被集成到车辆28内或照明***48内。而且,激发光24的强度可以另外或可选地随着车辆前照灯的启动而变化。
参考图5和图6,为了说明的目的以放大图示出的车窗44包括第一或外侧透明和/或半透明面板102。外面板102具有第一侧104或外表面以及第二侧106或内表面。车窗44还可以包括第二或内侧透明和/或半透明面板108。内面板108具有第三侧110或外表面以及第四侧112或内表面。外面板102和内面板108通过位于其间的预定厚度的间隙114彼此隔开。可以理解的是,在不脱离本公开的范围的情况下,本文提供的车窗44的每个部件可以具有任何厚度。
发光结构10可以设置在间隙114内,或以其他方式设置在车窗44上。可以设置在印刷电路板(PCB)116上的光源50与光导118可操作地或光学地连接,光导118也可以设置在间隙114内。光源50可以包括任何形式的光源。例如荧光照明装置、发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、聚合物发光二极管(PLED)、激光二极管、量子点发光二极管(QD-LED)、固态照明装置、这些的混合或任何其他类似装置、或任何其他形式的照明装置。
光导118配置为使激发光24指向发光结构10。在一些实施例中,照明***48可以采用另外的光源50和/或光导来独立地照明发光结构10以及因此照明标记54。例如,标记54可以形成可以由任何光源50照明的转向信号。
参考图5和图6,光导118设置在外面板102的内侧,并且可以在其一部分上包括发光结构10。光导118是适于传输光(例如激发光24)的大体上透明或半透明的导引件并且与光源50可操作地连接。光源50可以设置在固定到车辆28的柔性或刚性PCB 116上。
光导118可由刚性材料制成,该刚性材料可由可固化基底组成,例如可聚合的化合物、透明模具(MIC)材料和/或其混合物。丙烯酸酯以及已知的玻璃替代品的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)也通常用于形成刚性光导管。聚碳酸酯材料也可用于注射成型工艺来形成刚性光导118。此外,光导118可以是柔性光导,其中使用合适的柔性材料来形成光导118。这种柔性材料包括聚氨酯、硅树脂、热塑性聚氨酯(TPU)或其他类似光学级的柔性材料。无论光导118是柔性的还是刚性的,光导118在形成时都是大体上光学透明的和/或半透明的并且能够透射激发光24。光导118可以被称为光导管、光板、光条或由透明或大体上半透明的材料制成的任何其他的载光或透光基底。
可以通过粘合层122将阻光层120附着、印刷和/或以其他方式设置在外面板102、内面板108和/或光导118上。粘合层122可以是光学透明的粘合剂。如本文所用的,术语“光学透明”是指在可见光光谱(约400至约700纳米)的至少一部分上可具有高透光性并且显示低雾度的粘合剂。可以使用例如ASTM-D 1003-95的方法来确定透光性和雾度。在一个实施例中,粘合剂具有约10%或更小的雾度,尤其是约5%或更小的雾度,更尤其是约2%或更小的雾度。
在操作中,可以设置在光导118和/或阻光层120上和/或其内的发光结构10被制备成一经接收到来自光源50的被引导通过光导118的特定波长的激发光24就被激发。其结果是,激发光24经历能量转换过程并且以不同的波长重新发射,该波长可以透射通过阻光层120。
发光结构10可以设置在光导118的第一侧124上,例如光导118朝外的一侧。光导118的相对的第二侧126可以包括位于其上的光学器件128,光学器件128用于辅助使激发光24指向发光结构10。光学器件128可以被蚀刻、模制、连接或以其他方式设置在光导118上,以使另外的光指向发光结构10。根据一个实施例,光学器件128微蚀刻到光导118上,以使光学器件128不易于(即,在两英尺的距离处容易察觉)被照明***48的观察者看到。
仍参考图5和图6,密封件130可以设置为围绕车窗44的***。根据一个实施例,密封件130可以限定容纳光源50的腔132。密封件130能够承载压缩载荷而没有相对于其正常的密封位置不适当的变形。
参考图6,光导118可以具有锥形芯134,锥形芯134使从光源50发射的激发光24指向发光结构10。锥形芯134在激发光24传输的方向上厚度减小。其结果是,传输通过锥形芯134的激励光24的量增加。通过使用这种设置,原始大的光束直径在传输通过光导118之前减小,同时增加朝向设置在光导118上的发光结构10和/或一个或多个阻光层120的激发光24的功率密度。在光导118的相对表面上形成点图案、微结构136和/或任何其他蚀刻图案以使入射到光导118内的光漫射,并且进一步使激发光24指向发光结构10。
在一些实施例中,阻光层120的厚度可以是不均匀的以补偿光导芯134的不同几何形状,以使外面板102和内面板108以大体上恒定的距离彼此分开。另外或可选地,粘合剂层的厚度可以变化以补偿阻光层120、光导118、光学器件128、发光结构10和/或间隙114内设置的任何其他部件的厚度变化。此外,在一些实施例中,间隔件138可被用来保持外面板102和内面板108之间的间隙114。
参考图7-9,标记54是位于前三角窗46上的一个或多个字母的形式。例如当车辆28正被用于商业目的和/或当相关应用程序60在乘员的电子设备58上操作时,字母可以用于提供任何期望的通知。因此,当车辆乘员启动应用程序60时,标记54的一些或全部可以响应于应用程序60的启动和/或响应于应用程序60内选定的状态、特征、任务、作业或设置而发光。然而,应当理解的是,标记54可以另外或可选地形成转向信号、表明车辆品牌的标志、用户定义的消息、图像、商标、和/或任何其他所需的信息。此外,光源50可以发射激发独特的发光结构10a、10b(图4)的多种波长的激发光24,以使多于一组的标记54可以独立地发光。
进一步参考图7-9,照明***48未隐藏的部件(例如外面板102、阻光层120、光导118和发光结构10)可以是大体上透明的、半透明的和/或在光源50未点亮时不容易看到的,如图7所示。当相应的光源50被点亮时,发光结构10可以响应于接收到来自光源50的激发光24而发光,如图7所示。
如图7-9所示,在一些情况下,车辆28可以用于个人目的,在这种情况下,标记54可以是大体上不可见的。在其他情况下,车辆28可以与使第一标记54a、54b(图8)照明的第一商业实体、联盟或服务结合使用。当车辆28在另外的情况下由第二商业实体、联盟或者服务使用时,第二标记54c、54d(图9)可以照明。
响应于紫外光或任何其它波长的激发光24而发光的各种发光材料18在未激发状态下是大体上不可见的,在不脱离本发明的范围的情况下可以使用其中的每一种。一经相关光源50照明时,发光材料18可以以光谱的可见部分发光。根据一个实施例,发光结构10可以包括能够激发发光结构10的UV光和红外(IR)光可激发的发光材料18的混合物。
在一些实施例中,光源50可以发射明显强度的光,该光传输通过光导118。阻光层120保持大体上所有发射的激发光24不通过外面板102和/或内面板108。使用明显强度的光以确保发光结构10以近似发光结构10的全力发光,以使标记54在所有条件下都是可见的。由于照明条件可以根据包括但不限于当前时间、日期和天气条件的多个因素而变化,因此从光源50发射的激发光24的强度可以由控制器76调整为使发光结构10的照明在任何情况下都可以被注意到。例如,在晴朗的夏日午后,佛罗里达州的光照强度总体高于在密歇根州的阴暗严冬早晨的光照强度。因此,通过使控制器76知道这种类型的信息,控制器76可以调整任何光源50。
根据不同实施例,这里所述的发光结构10大体上是朗伯体(Lambertian),也就是说,无论观察者的视角如何,发光结构10的表观亮度大体恒定。如本文所述,转换后的光26的颜色可以主要取决于发光结构10中使用的特定发光材料18。另外,发光结构10的转换能力可以取决于发光结构10中所用的发光材料18的含量。通过调整激发发光结构10的强度范围,本文所述的发光结构10中的发光材料18的含量、类型和比例可操作为通过将第一波长与第二波长混合来产生激发光24的一系列颜色色调。
从本公开的使用可以获得多种优势。例如,使用本文公开的照明***为车辆提供独特的美学外观。而且,当车辆处于商业用途时,照明***可以提供关于车辆的信息。与标准车辆贴花总成相比,该照明***可以以低成本制造。
本领域普通技术人员将理解的是,所描述的本发明和其它部件的构造不限于任何特定的材料。本文公开的本发明的其它示例性实施例可以由各种材料制成,除非这里另有说明。
为了本发明的目的,术语“连接”(以其所有格式,连接、连接有、被连接等)总体上表示两个部件(电的或机械的)直接地或间接地彼此连接。这样的连接实际上可以是固定的或可拆装的。这样的连接可以由两个部件(电的或机械的)和任何额外中间元件来实现,额外中间元件彼此或者与该两个部件整体构造成一体。除非另有声明,这样的连接实际上可以是固定的或者可以是可移动或可释放的。
而且,实现相同功能的部件的任何设置被有效地“关联”,以实现期望的功能。因此,这里组合以实现特定功能的任何两个部件可被视为彼此“相关联”,以实现期望的功能,而不管其架构或中间组件如何。同样地,如此相关联的任何两个部件也可以被看作是彼此“可操作地相连”或“可操作地连接”以实现期望的功能,并且能够如此相关联的任何两个部件也可以被看作是彼此“可操作地可连接”以实现期望的功能。可操作地可连接的一些示例包括但不限于在物理上可配对和/或物理相互作用的部件和/或无线可相互作用和/或无线相互作用的部件和/或逻辑上相互作用和/或逻辑上可相互作用的部件。
同样应当重点注意的是,在示例性实施例中示出的本发明元件的构造和设置仅仅是说明。虽然在本发明中仅对本发明的几个实施例进行了详细描述,但查阅本发明的本领域技术人员容易理解在实质上不脱离所述主题的创新教导和有利之处的情况下,许多变化是可行的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料的使用、颜色、取向等)。例如,显示为整体成型的元件可以构造为多个部件或以多个部分示出的元件可以整体成型,交互操作可以反转或以其它方式变化,结构和/或元件或连接件或其它***元件的长度或宽度可以变化,设置在元件之间的调整位置的性质或数量可以变化。应当注意的是,***的元件和/或总成可以由提供足够的强度或耐久性的各种材料中的任何种类、以多种颜色中的任何颜色、纹理和它们的组合来构造。相应地,所有这样的变化旨在包括于本发明的范围内。在不脱离本发明精神的情况下,可以在期望的和其它示例性实施例的设计、操作状况和设置中做出其它替换、改变、变化和省略。
应当理解的是,任何所述程序或在所述程序中的步骤可以与所公开的其它程序或步骤组合以形成在本发明范围内的结构。这里所述的示例性结构和程序是用于说明的目的而并非解释成限制。
也应当理解的是,在不脱离本发明构思的情况下,可以对上述结构和方法做出变化和修改,并且进一步应当理解的是,这些构思旨在被下述权利要求覆盖,除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。
Claims (20)
1.一种用于车辆的车窗,包括:
光导,所述光导设置在外面板和内面板之间;
光源,所述光源与所述光导光学连接并且配置为使激发光指向发光结构,其中所述发光结构响应于接收到所述激发光而发光;以及
控制器,所述控制器配置为在电子设备运行时点亮所述光源,所述电子设备具有位于所述电子设备上的应用程序。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的车窗,进一步包括:
设置在所述光导的相对侧上的第一阻光层和第二阻光层,其中所述光源发射紫外光谱中的激发光,并且所述第一阻光层和所述第二阻光层阻挡所述紫外光谱中的光传输通过所述第一阻光层和所述第二阻光层。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的车窗,其中所述车窗是前三角窗。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的车窗,其中所述发光结构包括至少一种发光材料,所述至少一种发光材料配置用于将从所述光源接收的非可见光谱中的所述激发光转换为可见的转换后的光。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的车窗,其中所述发光结构限定第一组标记和第二组标记。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的车窗,其中所述光源配置用于发射不同的波长以独立地照明所述第一组标记和所述第二组标记。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的车窗,进一步包括:
设置在所述光导内侧上的标记,符号配置为在与所述标记的车辆共同侧对应的转向信号启动时表明所述转向信号的状态。
8.一种用于车辆的照明***,包括:
光源,所述光源与光导光学连接,所述光导配置为使光指向发光结构,其中所述发光结构响应于接收到来自所述光源的激发光而发光;
电子设备,所述电子设备与所述光源通信;以及
标记,所述标记由所述发光结构限定,其中所述标记响应于所述电子设备的使用而发光。
9.根据权利要求8所述的用于车辆的照明***,其中所述发光结构在未激发状态下大体上不可见。
10.根据权利要求9所述的用于车辆的照明***,其中所述标记在所述车辆用于商业目的时发光。
11.根据权利要求8所述的用于车辆的照明***,进一步包括:
座椅传感器,其中所述光源在所述座椅传感器检测到所述车辆的所述座椅被占用时而停用。
12.根据权利要求11所述的用于车辆的照明***,进一步包括:
导航***,其中所述光源在所述导航***检测到所述车辆正在接近所述车辆的目的地时被点亮。
13.根据权利要求8所述的用于车辆的照明***,其中所述光导具有锥形芯,其中较厚的第一部分设置为邻近所述光源,并且较薄的第二部分设置为比所述第一部分距离所述光源更远。
14.一种用于车辆的照明***,包括:
光源,所述光源光学连接到光导;
标记,所述标记由发光结构限定,所述发光结构响应于接收到来自所述光源的激发光而发光;以及
控制器,所述控制器配置为基于电子设备上的应用程序的启动而激活所述光源,所述电子设备与所述控制器通信。
15.根据权利要求8所述的用于车辆的照明***,其中所述控制器包括用于改变所述光源特性的一个或多个无线通信收发器。
16.根据权利要求9所述的用于车辆的照明***,其中与所述无线通信收发器相连的所述控制器配置用于存储关于所述电子设备的信息。
17.根据权利要求14所述的用于车辆的照明***,其中所述标记被设置为在处于发光状态时表明左转和右转中的一个。
18.根据权利要求14所述的用于车辆的照明***,其中所述标记在所述电子设备执行第一功能时以第一状态发光,并且在所述电子设备执行第二功能时以第二状态发光。
19.根据权利要求14所述的用于车辆的照明***,其中所述发光结构在未激发状态下大体上不可见。
20.根据权利要求14所述的用于车辆的照明***,其中所述光导包括光学器件,所述光学器件配置为使从所述光源发射的所述激发光指向所述标记。
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