本申請總體上涉及包括主動照明組件和被動照明組件的照明系統。
背景技術:
在可見性低的狀況下,沒有外燈的車輛可能難以被看到。法律會要求使特定的燈出現在車輛上。這樣的燈可包括尾燈、前照燈、轉向信號燈、制動燈和日間行車燈。這些主動照明元件的特征是它們將電力轉換為光。除了納入法律規定的燈和反射器以外,制造商可期望通過增設額外的照明元件來提高安全性。雖然額外的燈增加了成本和復雜度,但可提高可見性。已采取的另一方法是納入各種被動反射元件來增加明顯的光面積(apparentlightarea)。被動反射元件可被設計為與燈類似并且往往被定位成鄰近于燈。然而,被動反射元件依賴于來自另一車輛的光源,以呈現出被照亮。
技術實現要素:
在一些構造中,車輛包括連接到第一面板的反射器組件。車輛還包括連接到第二面板并與所述反射器組件分開一定間隙的燈組件,所述燈組件包括光導和至少一個光源,所述光導被構造為將來自所述至少一個光源的至少一些光聚集成光束,所述光束穿過由所述光導限定的反射通道并跨過所述間隙到達所述反射器組件。
一些構造可包括下列特征中的一個或更多個。在所述車輛中,所述第一面板可相對于第二面板移動。在所述車輛中,所述至少一個光源包括發光二極管(led)。在所述車輛中,所述反射器組件和所述燈組件中的一個或更多個還包括遮光罩,所述遮光罩被構造為在所述光導的光出口附近覆蓋所述間隙,以減少從所述間隙漏光。在所述車輛中,所述至少一個光源被設置在所述反射通道內。在所述車輛中,所述燈組件還包括反射部,所述反射部被構造為使來自所述至少一個光源的光沿著不同于所述光束的方向反射。在所述車輛中,所述至少一個光源包括被構造成為所述光導提供光的第一光源和被構造成為所述反射部提供光的第二光源。
在一些構造中,車輛包括反射器組件,所述反射器組件被構造為接收來自第一方向的光束并使所述光束沿著第二方向擴散。車輛還包括燈組件,所述燈組件包括光源和光導,所述光導被構造為將來自所述光源的光聚集成光束并引導所述光束跨過間隙到達所述反射器組件。
一些構造可包括下列特征中的一個或更多個。在所述車輛中,所述燈組件還包括被構造為使來自光源的一部分光沿著第二方向反射和擴散的一個或更多個光學元件。在所述車輛中,所述燈組件還包括被構造成為所述一個或更多個光學元件提供光的第二光源。在所述車輛中,所述光源是一個或更多個發光二極管(led)。在所述車輛中,所述光導還包括被構造為將光從光源引導至所述光導的光出口的反射通道。在所述車輛中,所述反射器組件和所述燈組件中的一個或更多個還包括遮光罩,所述遮光罩被構造為在所述光導的光出口附近覆蓋所述間隙,以減小從間隙漏光。在所述車輛中,所述遮光罩由彈性材料形成。
在一些構造中,用于車輛的照明系統包括燈組件,所述燈組件包括光源、一個或更多個光學元件以及光導,所述一個或更多個光學元件被構造為使來自光源的光大體上沿著第一方向分布,所述光導被構造為使來自光源的光聚集成光束,并引導所述光束沿著第二方向通過由所述光導限定的反射通道并跨過間隙到達反射器組件。
一些構造可包括下列特征中的一個或更多個。在所述照明系統中,所述光源包括發光二極管(led)、放電燈和熒光燈中的一個或更多個。所述照明系統可包括遮光罩,所述遮光罩連接到燈組件并被構造為減少從所述間隙漏光。在所述照明系統中,所述遮光罩由彈性材料形成。在所述照明系統中,所述遮光罩包圍光束離開所述燈組件的開口。在所述照明系統中,所述燈組件還包括被構造成為一個或更多個光學元件提供光的第二光源。
附圖說明
圖1是用于車輛的可行的照明系統構造。
圖2是用于雙源主動照明組件的可行構造。
圖3是用于隱藏式主動照明組件的可行構造。
圖4是用于遮光罩的可行構造。
具體實施方式
在此描述了本公開的實施例。然而,應當理解,公開的實施例僅僅為示例并且其它實施例可采取各種可替代的形式。附圖不需要按比例繪制;一些特征可被放大或最小化以顯示特定部件的細節。因此,在此公開的具體結構和功能細節不應被認為是限制,而僅僅作為用于教導本領域技術人員以多種形式利用本發明的代表性基礎。如本領域的普通技術人員將理解的,參考任一附圖示出和描述的各個特征可與在一個或更多個其它附圖中示出的特征結合,以產生未明確示出或描述的實施例。示出的特征的組合提供了用于典型應用的代表性實施例。然而,與本公開的教導一致的特征的各種組合和變型可期望用于特定的應用或實施方式。
車輛可包括用于提高車輛乘員對周圍環境的可見性的多種燈。例如,前照燈可照亮車輛前方的區域,以允許駕駛員在弱光狀況下觀察該區域。車輛可包括用于改善車輛對周圍環境中的物體的可見性的多種燈和反射器。車輛的尾燈可警告其它車輛中的駕駛員本車輛的存在。此外,車輛的燈可用于表明駕駛員的意圖。例如,制動燈可用于指示車輛正在減速或已停止。轉向信號燈可用于指示駕駛員意圖以所指示的方向轉彎。對車輛照明的特定要求可由政府實體的法律和規定確定。所述法律和規定可指定燈和反射器所需的數量、尺寸、類型和位置。
車輛照明組件可被表征為主動照明組件或被動照明組件。主動照明組件指的是由車輛上的(通常在燈具或燈組件內)光源照亮的照明元件。被動照明組件指的是由車輛外部的光源(諸如另一車輛的前照燈)照亮并反射回去的照明元件。注意,主動照明元件可包括用于擴散來自車輛內部的光源的光的反射元件以及由外部光源照亮的反射元件。
在一些車輛中,被動照明元件可鄰近于主動照明元件置于鉸接面板(articulatingpanel)中,以提供單個燈單元的外觀。這在主動照明元件不發光的狀況下會是美觀的。然而,在主動照明元件被照亮的狀況下,被動照明元件不像主動照明元件一樣明亮地發光。在沒有外部光源的情況下,被動元件可能根本不發光。觀察燈單元的人可注意到燈單元上的不均勻發光。這呈現出整個燈不起作用的表象。觀察者會懷疑被動照明元件中的照明源被燒毀。
在一些情況中,被動照明組件可能是唯一可行的選擇。例如,皮卡包括打開并關閉以提供對卡車儲物區域的訪問的尾門。所述尾門被構造為圍繞軸線樞轉并可具有大約90度的運動范圍。在尾門上設置主動照明組件將需要可以承受尾門打開和關閉的許多周期的線束或連接。此外,尾門可以是可拆卸的,這將需要可以輕松地連接和斷開的電連接。此外,由于在卡車的裝載和卸載期間各種負載會置于尾門上,所以尾門處于惡劣的環境。因此,被動照明組件通常比主動照明組件更適合于尾門應用。
被動照明組件通常被設計為收集并反射由所述組件接收的光。被動照明組件通常被構造為使光沿著與光接收的方向大致相同的方向反射。即,入射光通常沿著與光源的方向相同的方向反射回去。
被動照明組件的缺點是外部光源必須照射在所述組件上才能發光。如果沒有外部光源照射到被動照明組件,則從所述組件可能看不到光。此外,被動照明組件的可見性依賴于入射在所述組件上的光的強度。這使從被動照明組件看到的光不一致。為了改善被動照明組件的功能,可以利用來自鄰近的主動照明元件的光源。
圖1描繪了用于車輛的照明系統的可行構造。車輛100可包括被組裝以形成車輛100的車身的多個車身面板。車身面板可包括但不限于,車門、翼子板、行李箱、發動機罩和尾門。諸如翼子板的一些車身面板可被構造為固定的面板。諸如車門、行李箱和尾門的車身面板可被構造為相對于固定的面板移動并且可被稱為可移動的面板或鉸接面板。車身面板的數量和構造可取決于車輛的特定類型,諸如卡車、貨車或掀背式轎車。為了為車輛提供照明,照明組件可連接到一個或更多個車身面板。
車輛100可包括主動照明組件102。主動照明組件102可連接到第一面板104。主動照明組件102可包括一個或更多個光源106。光源106可包括但不限于,白熾燈泡、發光二極管(led)、放電燈和熒光燈。光源106可將由電源(例如,電池和/或交流發電機)提供的電能轉換為可見光。光源106可以是可更換的燈泡或燈元件。為了便于光源106的簡易安裝和拆卸,主動照明組件102可包括用于容納可更換的燈泡或燈元件的插口或插座。所述插座可包括用于連接到電源的電連接。
主動照明組件102可包括一個或更多個初級光學元件108,以引導和分散來自光源106的光。初級光學元件108可以是反射元件、折射元件和/或擴散元件。例如,初級光學元件108可被構造為使光以更大的區域傳播出去,以增大主動照明組件102的可視區域。初級光學元件108可被成形為使來自光源106的光集中或擴散。對于諸如尾燈的一些照明應用,較大較暗的光可優于較集中較明亮的光束。
主動照明組件102還可被構造為提供特定顏色或特定頻率的光。在一些應用中,光源106可被構造為提供特定顏色的光。在一些應用中,主動照明組件102可包括特定顏色的照明組件透鏡蓋130。照明組件透鏡蓋130可以是透明的并被構造為允許光穿過照明組件透鏡蓋130的面。
主動照明組件102可包括被構造為連接到第一面板104的照明組件殼體122。插座、光源106、初級光學元件108和照明組件透鏡蓋130可被構造用于安裝在照明組件殼體122內或照明組件殼體122上。照明組件殼體122可包括側面板和背面板。一個或更多個面板可限定用于使電線布線進入殼體的開口。在一些構造中,透鏡蓋可以是照明組件殼體122的組成部分。
光源106可選擇性地電連接到電源。例如,電連接可通過由駕駛員操作的開關被觸發。電連接可通過連接到制動踏板或轉向信號桿的開關被觸發。在觸發源被啟用時,光源106發光。即,光源106將電能轉換為可見光。來自光源106的光隨后與初級光學元件108交互以提供期望的光模式。
主動照明組件102可被構造為使來自光源106的光沿著第一方向124分散。第一方向124可以是大體上垂直于照明組件透鏡蓋130的面的方向。例如,尾燈或制動燈可使光指向車輛100的后方。主動照明組件102通常可被構造為通過照明組件透鏡蓋130的面使光聚焦。所述分散與照明組件透鏡蓋130可以為一定的角度范圍。
車輛100可包括被動照明組件110。被動照明組件110不包括主動光源。被動照明組件110可被構造為反射照射在被動照明組件110上的光。被動照明組件110可包括被構造為連接到第二面板112的被動組件殼體126。第二面板112可以是諸如車門、艙口、行李箱或尾門的可移動的面板。被動照明組件110可包括用于反射光的一個或更多個次級光學元件114。被動照明組件110可包括擴散透鏡蓋132。擴散透鏡蓋132的顏色可以與鄰近的照明組件透鏡蓋132的顏色匹配。在第二面板112處于關閉位置時,主動照明組件102和被動照明組件110可作為單個單元呈現給觀察者。可在主動照明組件102的一側與被動照明組件110的相應側之間限定間隙116。注意,圖1中描繪的間隙116的尺寸被夸大,以更清楚地描繪組件。實際上,間隙116的尺寸可被最小化。
用于典型的被動照明組件的光源是進入透鏡蓋的光。進入透鏡蓋的光可被光學元件反射。因此,被動照明組件僅在來自車輛外部的光源的光照射在透鏡蓋上時才呈現為被照亮。被動照明組件僅在外部光源足夠靠近被動元件而提供光時是可見的。此外,從被動照明組件反射的光的強度與從外部光源入射在被動照明組件上的光的強度成比例。觀察者可注意到反射的光的強度隨著外部光源相對于車輛100移動而變化。
優選的構造可以是被動照明組件110被更一致的光源照亮的構造。以這種方式,被動照明組件110可提供更一致的光強度并對于其它駕駛員更加可見。為了更好地照亮被動照明組件110,來自鄰近的主動照明組件102中的光源106的光可被引導通過間隙116到達被動照明組件110。可對主動照明組件102和被動照明組件110兩者做出改變來實現這個目標。
可以修正主動照明組件102以將來自光源106中的一些光引導到被動照明組件110。在一些構造中,這可以通過聚焦元件或光導118來實現。聚焦元件118可包括一個或更多個透鏡和/或一個或更多個折射元件。聚焦元件118可通過收集并引導由光源106提供的光的至少一部分并將所述光集中為可被引導跨過主動照明組件102與被動照明組件110之間的間隙116的光束而起作用。聚焦元件118可包括反射材料的通道或管以引導光朝向間隙116。聚焦元件118可包括被構造為引導光朝向光出口134的角度和彎曲。光出口134可以是與間隙116相鄰的位于主動照明組件殼體122的一側上的開口。
光導118可由反射材料的通道或管組成。被表面反射的一小部分的能量的測量可被稱為該表面的反射率。光導118的暴露于來自光源106的光的表面可具有大約為1的反射率。這意味著多數能量或全部能量沿著所述表面被反射。例如,光滑鏡面可具有期望的反射率。此外,光導118可進一步被構造使得在光出口134處離開光導118的光形成集中的或窄的光束。例如,光導118可包括位于光出口134附近的凸透鏡,以將通過光出口134的光束聚焦。在一些構造中,光導118可包括位于光源106附近的凸透鏡,以使光聚焦到由光導118限定的反射通道中。
在一些構造中,光導118可以內部具有鏡面的中空結構。在一些構造中,光導118可以是被構造為通過結構的主體傳遞光的固體結構。
聚焦元件118可被構造為將光引導到與第一方向不同的第二方向128中。在一些構造中,第二方向128可以大體上垂直于第一方向124。第二方向128可以大體上平行于照明組件透鏡蓋130的面。
被動照明組件110可被構造為包括位于主動照明組件102的聚焦元件118的光出口134對面的光接收器或光收集器120。光收集器入口136可被限定在被動照明組件殼體126的與主動照明組件102相鄰的一側上。光收集器入口136可被定位成從光出口134直接跨過間隙116。光收集器120可包括一個或更多個透鏡和/或一個或更多個折射元件。光收集器120可包括被構造為允許光從光收集器入口136行進到次級光學元件114的反射材料的管或通道。光收集器120可被構造為具有角度或彎曲,以促進光在被動照明組件110內傳輸。
光收集器120的構造可以與光導118類似。光收集器120可被包括在反射材料的通道或管的一部分中。光收集器120可在光收集器入口136處接收光束并將所述光束引導到被動照明組件110。在光收集器120的與光收集器入口136相對端部處,光束可分散到次級光學元件114。例如,凸透鏡可置于所述端部附近,以使光以更寬的光束傳播。在一些構造中,可成形所述端部為使得光束以不同的角度反射。
被動照明組件110的次級光學元件114可被構造為接收來自光收集器120的光。次級光學元件114可與來自光收集器120的光交互以分配光通過擴散透鏡蓋132。這種構造產生被動照明組件110具有主動光源的表象。從被動照明組件110發出的光可以更加一致并且無需施加外部光就可從更遠的距離看到。得到的照明系統以最小的額外成本提供了看上去更昂貴的照明構造。避免了將電力提供到安裝有被動照明組件110的第二面板112的額外成本。
圖2描繪了用于車輛200的多光源主動照明組件202的構造。注意,圖1與圖2之間編號相似的特征(例如,106和206,128和228)可以以相似的方式起作用,并且與編號相似的特征相關的描述是適用的。車輛200可包括連接到第一面板204的主動照明組件202。車輛200可包括連接到第二面板212并與主動照明組件202分開一定間隙216的被動照明組件210。主動照明組件202可包括主動照明組件殼體222。連接到主動照明組件殼體222的可以是光源206以及一個或更多個初級光學元件208,以在第一方向224上提供光。主動照明透鏡蓋230可連接到主動照明組件殼體222。被動照明組件210可包括被動照明組件殼體226。連接到被動照明組件殼體226的可以是一個或更多個次級光學元件214和擴散透鏡蓋232。被動照明組件210可包括接收通過光收集器入口236的光的光收集器220。
在一些構造中,可提供被構造為引導光跨過間隙216到達被動照明組件210的第二光源250。光通道218可被構造為聚集來自第二光源250的光并使來自第二光源250的光取道通過光出口234到達被動照明組件210。第二光源250可與可替代的光通道218形成為一體以優化通過間隙216的透光性。光通道218可以是具有合適角度和彎曲的反射材料的管,以將光引導到期望的位置。在一些構造中,第二光源250可被定位成與光出口234直接相鄰。在這樣的構造中,可省略光通道218。多光源主動照明組件202的優點是存在提供一些多余照明的獨立光源(206和250)。例如,如果光源中的一個(206或250)失效,則其它光源仍可起作用并提供期望的光信號。此外,由于第二光源250可相對于光通道218被最優化地放置以使最大量的光傳遞跨過間隙216,因此更大的光強可被轉移到被動照明組件210。
多光源主動照明組件202的進一步的變型是可行的。例如,可存在額外的光源和光通道,以引導光跨過間隙216。被動照明組件210可被構造為具有關聯的光收集器以收集來自每個光通道的光。根據應用,被動照明組件210可被構造為使光取道至單個次級光學元件或可使光取道至單獨的次級光學元件。進一步的變型可包括引導光沿著多于一個的方向跨過多于一個的間隙。例如,在尾燈組件中,可使光沿著第一方向傳播至尾門反射器組件并沿著相反的方向傳播至側燈反射器組件。
圖3描繪了包括隱藏式主動照明組件302的車輛300。再次,圖1與圖3之間編號相似的特征(例如,120和320,128和328,124和324)可以以相似的方式起作用,并且與編號相似的特征相關的描述是適用的。隱藏式主動照明組件302可連接到第一面板304。車輛300可包括連接到第二面板312并與隱藏式主動照明組件302分開一定間隙316的被動照明組件310。被動照明組件310可包括被動照明組件殼體326。連接到被動照明組件殼體326的可以是一個或更多個次級光學元件314和擴散透鏡蓋332。被動照明組件310可包括通過光收集器入口336接收光的光收集器320。
隱藏式主動照明組件302可被構造為僅為被動照明組件310提供光。例如,隱藏式主動照明組件302可包括隱藏式光源350和關聯的聚焦元件318,所述關聯的聚焦元件318通過光出口334使光聚集并引導光跨過間隙316。在一些構造中,隱藏式光源350可鄰近光出口334,以消除對關聯的聚焦元件318的需要。隱藏式主動照明組件302可被構造為安裝在腔體內或車身面板之間。隱藏式主動照明組件302可能不會被觀察者直接看到。然而,在啟用隱藏式光源350時,關聯的被動照明組件310將被照亮。這種構造可能對于使光從具有電力而無外部照明需要的面板傳遞到不具有電力但有外部照明需要的面板來說是有用的。應用可包括照亮不被供電的面板中的徽章或標識。
得到的照明系統可用于面板中期望照明而不必布線到面板的應用中。例如,車身面板可包括期望被照亮的品牌徽章。其它應用包括照亮皮卡尾門或汽車后備箱中的被動照明組件。其它示例可包括在車門面板中提供光源,以為翼子板上的照明元件提供光。由于電力會被輸送到車門,因此這種構造可降低布置電線到翼子板的需要。
再次參照圖1,在被動照明組件110可相對于主動照明組件102移動的應用中可發現所描述的照明系統的額外益處。例如,在主動照明組件102位于車輛100的后面板上并且被動照明組件110位于行李箱蓋上時。在燈處于開啟狀態時,主動照明組件102和被動照明組件110兩者將被照亮。在行李箱打開時,被動照明組件110將不再被照亮。然而,來自主動照明組件102的光導118的光可提供行李箱區域的照明。在行李箱蓋再次關閉時,被動照明組件110隨后接收光來照亮被動照明組件110。相似的益處存在于在尾門上安裝被動照明組件110的皮卡中。
在一些構造中,離開主動照明組件102的聚焦元件118的光會泄漏到間隙116中。結果可能是間隙116呈現為被照亮。為減小或消除間隙116的發光,可采用遮光罩。圖4描繪了包括遮光罩的可行的車輛構造400的俯視圖。遮光罩可以由連接到主動照明組件102的一個或更多個遮光元件406、408和連接到被動照明組件110的一個或更多個遮光元件402、404組成。
在一些構造中,遮光元件402、404、406和408可以是安裝在主動照明組件102和/或被動照明組件110上的非透明材料的脊狀物(ridge)。遮光元件402、404、406和408可由諸如橡膠的彈性材料形成。遮光元件402、404、406和408可延伸到間隙116中。在被安裝在主動照明組件102上時,第一遮光元件406可位于光出口134與照明組件透鏡蓋130之間的區域中。在被安裝在被動照明組件110上時,第二遮光元件402可位于光收集器入口136與擴散透鏡蓋132之間的區域。即,第一遮光元件406和第二遮光元件402可被置于主動照明組件和被動照明組件與外部觀察者之間的光路徑之間。
在一些構造中,第三遮光元件408可在光出口134與主動照明組件102的背面板之間的區域中連接到主動照明組件102。第四遮光元件404可在光收集器入口136與被動照明組件110的背面板之間的區域中連接到被動照明組件110。在一些構造中,遮光元件可完全圍繞光出口134和/或光收集器入口136延伸。在一些構造中,遮光元件402、406可部分地圍繞光出口134和/或光收集器入口136延伸。
第一遮光元件406可圍繞光出口134延伸。第一遮光元件406的長度可隨著距照明組件透鏡蓋130的距離的增大而增大。第二遮光元件402可圍繞光入口136延伸。第二遮光元件402的長度可隨著距散射透鏡蓋132的距離的增大而減小。第一遮光元件406和第二遮光元件402可被構造為在第二面板112相對于第一面板104處于關閉位置時彼此接觸。在一些構造中,遮光元件406、402可在內表面上具有反射層,以防止光能被遮光元件406、402吸收。遮光元件406、402的外表面可被上色以與周圍的表面匹配。由于遮光元件406、402可位于間隙116中,因此所述外表面可以是諸如黑色的暗色。
在一些構造中,遮光罩可被實施為填充第一車身面板104與第二車身面板112之間的間隙116的墊圈。所述墊圈可安裝在所述面板中的一個或兩個上。
公開的照明系統增強了車輛的外觀。來自被動組件的照明可在變化的照明狀況下呈現均勻的照明。照明系統增強了車輛的可見性,以改善安全性并符合照明規定。此外,使用最小的額外成本和復雜度達到了所述增強效果。所述照明系統消除了對額外線束的需要。
在此公開的過程、方法或算法可以交付到處理裝置、控制器或計算機或者由處理裝置、控制器或計算機實現,所述處理裝置、控制器或計算機可以包括任何現存的可編程電子控制單元或專用電子控制單元。類似地,所述過程、方法或算法可以以多種形式被存儲為可由控制器或計算機執行的數據和指令,所述多種形式包括但不限于:永久地存儲在不可寫入的存儲介質(諸如rom裝置)上的信息和可改變地存儲在可寫入的存儲介質(諸如軟盤、磁帶、cd、ram裝置和其它磁性和光學介質)上的信息。所述過程、方法或算法還可被實施為軟件可執行對象。可選地,所述過程、方法或算法可利用合適的硬件組件(諸如專用集成電路(asic)、現場可編程門陣列(fpga)、狀態機、控制器或者其它硬件組件或裝置)或者硬件、軟件和固件組件的組合被整體或部分地實現。
雖然上面描述了示例性實施例,但是并不意味著這些實施例描述了權利要求包含的所有可能的形式。說明書中使用的詞語為描述性詞語而非限制性詞語,并且應理解,在不脫離本公開的精神和范圍的情況下可以做出各種改變。如前所述,可組合各個實施例的特征以形成本發明的可能未明確描述或說明的進一步實施例。雖然關于一個或多個預期特性,多個實施例可被描述為提供優點或優于其它實施例或現有技術的實施方式,但是本領域普通技術人員應該認識到,根據具體應用和實施方式,可以對一個或更多個特征或特性進行折衷以實現期望的整體系統屬性。這些屬性可包括但不限于:成本、強度、耐用性、生命周期成本、可銷售性、外觀、包裝、尺寸、可維修性、重量、可制造性、易組裝性等。因此,在某種程度上,被描述為在一個或更多個特性上不如其它實施例或現有技術實施方式合意的實施例并不在本公開的范圍之外,并且可以期望用于特定的應用。