CN101242697B - 减低亮度功能控制发光二极管亮度的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及减低亮度功能控制发光二极管亮度的装置和方法。在一个非限制性实施例中,提供了一种用于控制车辆内部照明的系统。该系统用于射出由使用者从多种颜色中选择的预选灯光颜色。该系统总体上包括一个或多个发光装置设置、一个颜色选择装置和一个控制器。该一个或多个照明设置位于整个车辆内并能够射出多种灯光颜色。颜色选择装置被设置成产生信号。控制器可操作地响应该信号呈现与预选灯光颜色相应的一个或多个脉宽调制信号给照明设置。
Description
技术领域
本发明的实施例总体上涉及车辆内部照明。
背景技术
车辆上所用的传统电气结构不允许使用者在车内选择不同的灯光颜色。目前,车内乘客除了接受由车辆厂商提供的基本照明方案之外别无选择。这种照明方案不允许车辆驾驶员选择照明方案来表达驾驶员的个人感受。
因此,需要实施一种内部照明方案,该方案允许车内驾驶员或乘客选择要在车内显示的特定照明类型。还需要实施一种内部照明方案,该方案允许车内驾驶员或乘客在使用车辆厂商通常采用的基本照明策略的同时使用这种照明策略。
发明内容
在一个非限制性实施例中,提供了一种控制车辆内部照明的系统。该系统用于投射由使用者从多种颜色中选择的预选灯光颜色。该系统总体上包括一个或多个发光装置设置,颜色选择装置和控制器。该一个或多个照明设置位于整个车辆内并能够投射多种灯光颜色。颜色选择装置被设置成产生信号。控制器可操作地响应该信号将与预选灯光颜色相应的一个或多个脉宽调制(PWM)信号给照明设置。
附图说明
图1表示依照本发明一实施例的控制车辆内部照明的系统;
图2是表示该系统中控制器和照明设置的更详细的视图;
图3是表示照明设置的爆炸视图;
图4a-4c是表示照明设置的前、俯和侧视图;及
图5表示在车辆中控台区域实施的该系统的一个示例。
具体实施方式
参照图1,表示依照本发明一实施例的控制车辆内部照明的系统100。该系统100包括控制器102。多个照明设置106a-106b可以通过控制器102来联接和控制。该照明设置106a包括一个或多个发光二极管(LED)110a-110c。该照明设置106b包括一个或多个发光装置(发光二极管)110d-110f。该发光二极管110a-110f可以被设置成响应控制器102接收到的信号发射多种颜色。尽管本实施例阐明了发光二极管的使用,但是其他类型的照明装置也可以被用于该系统100。用于显示灯光的具体照明装置类型可以变化以符合具体实施例的设计标准。
颜色选择装置104可以联接至控制器102。使用者可以通过颜色选择装置104和控制器102从多种颜色中选择一种预选灯光颜色。一般来说,该系统100可以允许使用者在红色、绿色和蓝色或者是通过组合红色、蓝色或绿色而形成的任何颜色之间进行选择。
调光开关108可以联接于控制器102。该调光开关108可以控制预选灯光颜色所显示的亮度。控制器102被设置成产生一个或多个脉宽调制信号。控制器102将脉宽调制信号传输至发光二极管110a-110n。发光二极管110a-110n总体上显示基色和辅助色。基色可以包含红色、蓝色和绿色。发光二极管110a和110d可以设置成显示红色。发光二极管110b和110e可以设置成显示蓝色。发光二极管110c和110f可以设置成显示绿色。发光二极管110a-110f可以设置成响应脉宽调制信号组合任何红色、蓝色或绿色的变化来产生辅助色。通过组合基色形成的任何颜色可以作为辅助色呈现给使用者。
由控制器102产生的脉宽调制信号可以每个都包括一个预定占空比(duty cycle rate)。预定占空比总体上对应于预选灯光颜色(其中可以包括基色或辅助色)。使用者选择的每种颜色可以具有一个预定的占空比。可以通过使发光二极管110a、110b和110c中的任何一个在不同的占空比下振荡而产生基色。在一个非限制性示例中,为了产生红色,发光二极管110a和110d可以以100%的占空比振荡。通过使每个发光二极管110a、110b和110c以相似或不同的占空比振荡,发光二极管110a-110c的相似或不同占空比的组合可以显示任何一种基色或辅助色。调光开关108可以增加或减小脉宽调制信号的波幅或占空比以增加或减小基色或辅助色的亮度。
系统100可以在车辆内部提供一个环境照明方案。该系统100可以在车辆内部的任何地方实施。在一个非限制性示例中,照明设置106a-106b可以装配于车辆的第一部分中。车辆的第一部分可以包括一个具有前/后杯架的中控台。当在车辆第一部分内实施时,该系统100可被用以补充内部照明设置,其中包含仪表板上基于发光二极管的照明或仪表板上基于电灯泡的照明方案。在这种结构中,系统100的发光二极管110a-110f可以设置成,响应调光开关108接收到的信号,亮度变暗到与内部照明设置提供的照明亮度相同。
在一个示例中,控制器102可以作为装配于车辆内部的孤立照明模块实施。在另一个示例中,控制器102可以连同智能接线块(smart junctionblock,SJB)控制器(图中未示)一起实施。该智能接线块控制器可以控制许多特征,这些特征涉及且并不限于遥控无钥进入系统、警报、喇叭、后防冻装置、电子锁定/解锁和车辆照明(内部和外部)。装配控制器102的具体位置可以改变,以符合特定实施的设计标准。
在一个非限制性示例中,颜色选择装置104可以为控制器102提供硬线输入。在该示例中,颜色选择装置104可以作为两态开关来实施。该开关可以常开。当控制器102探测到颜色选择装置104(例如,开关)已接地(或处于关闭状态)时,控制器102可以设置成响应其而步入并提供多种颜色中的任何一种。在另一个非限制示例中,颜色选择装置104可以包括与特定灯光颜色相应的专门装置,并赋予使用者直接选择预选灯光颜色的能力。这种设置中的颜色选择装置104可以提供一个二进制码输出,该输出码被发送至控制器102。接着控制器102就可以响应该二进制码输出产生预选灯光颜色。
在另一个非限制性示例中,选择装置104可以作为使用者界面被实施。控制器102也可以用于接收来自车辆内使用者界面的多路传输指令。使用者界面可以装配于仪表板的仪表组中。一般来说,使用者界面可以位于车辆内任何位置。使用者界面可以发送与预选灯光颜色相应的多路传输总线信息给控制器102。控制器102可以响应接收到的总线信息输出与预选灯光颜色相应的预定占空比。使用者界面和控制器102可以用于支持中速或高速控制器局域网(CAN)和/或本地内联网(LIN)以允许这种与使用者界面的信息交互。控制器102和使用者界面可以使用用于车辆上的任何类型的多路传输通信协议。用于系统100的特定类型的多路传输通信协议可改变以符合特定实施的设计标准。
在一个非限制性示例中,调光开关108可以作为基于电位计的开关来实施。调光开关108包括一个基于拇指旋轮的装置,该装置设置成当使用者移动拇指旋轮时改变阻抗。控制器102可以调整脉宽调制信号的电压波幅,该波幅基于调光开关108探测到的阻抗。如果使用者要求发光二极管110a-110f亮度较小,使用者可以相应地调整调光开关108,控制器102可以减小应用于发光二极管110a-110f的电压量。
在另一个非限制性示例中,调光开关108可以连同调光控制器(图中未示)一起实施。调光控制器可以装配于控制器102中或作为一个孤立模块。调光控制器可以支持多路传输通信协议。调光开关108可以呈现与内部照明的许多不同亮度水平相应的多路传输信息。,调光控制器也可以包括一个响应这种不同亮度水平照明的查找表,该查找表使不同亮度水平与各种脉宽调制信号相关。
参照图2,其为依照本发明一个实施例的系统100中的控制器102的更详细的视图。控制器102包括控制电路120,其设置成产生用于驱动发光二极管110a-110f的脉宽调制信号。控制电路120包括一个存储器122和脉宽调制驱动电路124。该存储器122可以作为电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)实施。该存储器122总体上设置成保留数据而不管电源是否应用于控制器102。存储器122包括查找表(LUT)126。该查找表126包括与预定的占空比相应的多个值。如图1所示,预定占空比总体上与可由使用者选择的基础和辅助色相关联。
控制器102包括多个晶体管D1-D3。晶体管D1-D6可以作为场效应晶体管实施。晶体管D1-D3的栅极可以联接于脉宽调制驱动电路124。晶体管D1-D3的源极可以联接于电池电压(Vbatt)(一个由车辆电池提供的12伏的电源)。晶体管D1-D3的漏极可以联接于发光二极管110a-110f。照明设置106a-106b的回流线可以被连接至控制电路120,为发光二极管110a-110f和晶体管D1-D3提供接地。电池电压可以通过小灯和/或前照灯电路供应于晶体管D1-D3。
每个照明设置106a-106b可以包括一个电路板(图中未示),该电路板将在图3中被详述。对于照明设置106a,电阻R1-R3可以位于电路板上。电阻R1可以串联于发光二极管110a。电阻R2可以串联于发光二极管110b。电阻R3可以串联于发光二极管110c。电阻R1-R3联接在一起并联接于控制器102的地端。电阻R1-R3串联于发光二极管110a-110c以确保发光二极管110a-110c不因过电流情形而受冲击。电阻R1-R3的电阻值可以改变以符合特定实施的设计标准。
对于照明设置106b,电阻R4-R6可以位于电路板上。电阻R4可以串联于发光二极管110d。电阻R5可以串联于发光二极管110e。电阻R6可以串联于发光二极管110f。电阻R4-R6联接在一起并联接于控制器102的接地端。电阻R4-R6串联于发光二极管110d-110f以确保发光二极管110d-110f不因过电流情形而受冲击。电阻R4-R6的阻值可以改变以符合特定实施的设计标准。在一个非限制性示例中,发光二极管110a-110c可以装配在一起作为单一6引脚封装。作为孤立发光二极管或作为单边多色发光二极管封装的发光二极管110a-110c的特定实施可以改变以符合特定实施的设计标准。在另一个非限制性示例中,电阻R1-R6和发光二极管110a-110f可以作为标准表面贴片装置(stansard surface mount component)实施。一个或多个电容器(图中未示)可以位于电路板上以保护静电放电(ESD)保护。
在操作中,使用者可以选择预选灯光颜色。控制器102响应颜色选择装置104产生预选灯光颜色。存储器122(通过查找表126)呈现与预选灯光颜色相应的值给脉宽调制驱动电路124。脉宽调制驱动电路124驱动晶体管D1-D3于相应的预定占空比。脉宽调制驱动电路124通过晶体管D1-D3的栅极控制晶体管D1-D3的开关。晶体管D1-D3可以呈现脉宽调制信号于预定占空比,该预定占空比基于使用者选择的灯光颜色。尽管系统100总体上阐明了使用晶体管D1-D3以开关发光二极管110a-110f,但是任何类型的开关装置可以被系统10采用以打开或关闭发光二极管110a-110n。在一个示例中,接触开关可以通过控制电路120驱动,使得接触可基于控制电路120提供的调幅输入开和关。该接触开关可以提供一个调幅输出,该调幅输出可以用于响应控制电路120提供的调幅输入驱动发光二极管110a-110f。开关装置也可以作为发光二极管驱动器实施。实施于系统100中的开关装置的类型可以改变以符合特定实施的设计标准。
在一个非限制性示例中,如果使用者选择白色作为预选灯光颜色,查找表126可以选择与白色相应的值,并控制脉宽调制驱动电路124以便脉宽驱动电路124驱动晶体管D1-D3每个都处于50%的占空比。作为被驱动于50%的占空比的响应,由于处于50%占空比的红色、蓝色和绿色的混合,发光二极管设置106a显示白色。存储器122可以保留最后的预选灯光颜色作为默认预选灯光颜色。预选灯光颜色可以保持白色直到使用者用颜色选择装置104来改变颜色。当小灯/前照灯开着时系统100可以显示多种颜色中的任何一种。当熄火时系统100也可以用于显示多种颜色中的任何一种。
在另一个非限制性示例中,如果使用者选择紫色作为预选灯光颜色,查找表126可以选择与紫色相应的值,并将该值提供给控制电路120。控制电路120驱动晶体管D1处于80%的占空比、晶体管D2处于50%的占空比。作为被驱动于80%和50%的占空比的响应,由于红色和蓝色的混合,照明设置106a和106b可以组合显示紫色。在这个示例中晶体管D3可以保持关闭。存储器122可以保留最后的预选灯光颜色作为默认预选灯光颜色。预选灯光颜色可以保持紫色直到使用者用颜色选择装置104来改变颜色。
参照图3,其为依照本发明的一个实施例的照明设置106a的爆炸图。照明设置106a包括罩150和电路板152。电线焊接于电路板152并设置成接收来自控制器102的信号。电路板152包括发光二极管110a-110c和电阻R1-R3。罩150包括多个槽150以接收电线。
照明设置106a还包括灯框156和透镜158。灯框156和透镜158大体上成形为半个圆形。灯框156和透镜158的特定形状和尺寸可以改变以符合特定实施的设计标准。灯框156被设置成可滑动地接收透镜158。当透镜158完全就位于灯框156时,透镜158的面总体上与灯框156平齐。由发光二极管110a-110n显示的颜色可以通过透镜158射出。灯框156的末端被设置成以特定角度支承电路板152使得发光二极管110a-110n处于透镜158正中间。透镜158可以由丙烯酸制成,且包括纹理。
泡沫垫圈162可以位于灯框156和罩150之间以防止发光二极管110a-110f受潮和当照明设置106a就位于内饰件时防止灯光从照明设置106a和内饰件之间的任何缝隙射出。罩150包括多个设置于罩150内的滑动肋160。多个凹槽164位于灯框156的外部。罩150被设置成通过多个凹槽164和滑动肋160之间的形成的卡锁将灯框156、透镜158、垫圈162和电路板152保持在饰件上。
图4A总体上为表示照明设置106a的侧视图。图4B总体上为表示照明设置106a的俯视图。图4C总体上为表示照明设置106a的前视图。
图5总体上表示了中央控制台200,其用于支承一个或多个照明设置106a-106d。中央控制台200包括驾驶员侧杯架202和乘客侧杯架204。照明设置106a可以位于乘客侧杯架202。照明设置106b可以位于驾驶员侧杯架204。照明设置106c可以位于中央控制台200以便照明设置106c为乘客侧底部提供良好的周围照明。照明设置106d可以位于中央控制台200以便照明设置106d为驾驶员侧底部提供良好的周围照明。附加的照明设置(图中未示)可以位于中央控制台200的后部以便为坐在车辆后部的乘客提供周围照明。一般而言,当小灯和/或前照灯开着时,照明设置106a-106n可以设置成为车辆的预指定区域提供周围照明。附加的非限制性示例可以包括放置照明设置106a于车辆内部车门或仪表板上的预选区域。车辆内照明设置106a-106d的特定位置可以改变以符合特定实施的设计标准。
尽管实施本发明的最佳方式已经被详细地描述,然而本发明所属技术领域的技术人员将认识到实现由权利要求所限定的本发明的各种其他设计和实施例。
Claims (14)
1.一种控制车辆内部照明的系统,该系统被用于射出由使用者从多种颜色中选择的一种预选灯光颜色,该系统包含:
一个或多个照明设置,位于整个车辆内并能够射出多种灯光颜色;其中每个照明设置包括:
一个或多个照明装置,设置成射出预选灯光颜色;
电路板,用于支承一个或多个照明装置;
泡沫垫圈,设置成防止液体接触到一个或多个照明装置;
透镜,设置成导向预选灯光颜色于特定方向;
框,用于支承透镜并联接于罩;及
罩,设置成支承电路板和框;
颜色选择装置,设置成产生信号;及
调光开关,其可操作以呈现与预选灯光颜色亮度相应的第一信号;以及
控制器,可操作以响应该信号呈现一个或多个与预选灯光颜色相应的脉宽调制信号给一个或多个照明设置,控制器进一步设置成响应第一信号控制预选灯光颜色的亮度;
其中控制器包括一个或多个开关装置,设置成产生一个或多个脉宽调制信号,每个脉宽调制信号包括一个与每个预选灯光颜色相应的预定的占空比。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于其中多种灯光颜色包括一种或多种基色和一种或多种辅助色,该一种或多种辅助色由组合一种或多种基色而产生。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于其中每个脉宽调制信号包括一个与每个预选灯光颜色相应的预定占空比。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于包括一个存储器,其可操作以存储值,该值相应于产生预选灯光颜色所需的预定占空比。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于其中一个或多个照明设置位于车辆的第一部分内。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于还包含第一内部照明设置,其射出第一灯光颜色为车辆内部提供附加照明。
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于其中第一内部照明设置位于车辆的第二部分内。
8.根据权利要求1所述的系统,其特征在于其中控制器包括一个具有查找表的非易失性存储器,设置成存储与预定占空比相应的值。
9.一种方法,用于控制车辆内部照明从使用者选择的多种颜色中射出一种预选灯光颜色,该方法包含:
设置一个或多个照明设置于整个车辆内,照明设置能够射出多种灯光颜色;
产生信号;及
响应该信号呈现一个或多个与预选灯光颜色相应的脉宽调制信号给一个或多个照明设置;其中,
每个照明设置包括:
一个或多个发光装置,设置成射出预选灯光颜色;
电路板,用于支承一个或多个照明装置;
泡沫垫圈,设置成防止液体接触到一个或多个照明装置;
透镜,设置成导向预选灯光颜色于特定方向;
框,用于支承透镜并联接于罩;及
罩,设置成支承电路板和框;
其中多种灯光颜色包括一种或多种基色和通过组合该一种或多种基色获得的一种或多种辅助色。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于其中每个脉宽调制信号包括一个与预选灯光颜色相应的预定占空比。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于还包含存储产生预选灯光颜色所需的预定占空比。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于还包含控制预选灯光颜色的亮度。
13.一种控制内部车辆内部照明的系统,该系统被用于射出由使用者从多种颜色中选择的一种预选灯光颜色,该系统包含:
一个或多个照明设置,位于车辆第一部分内并能够射出多种灯光颜色;其中每个照明设置包括:
一个或多个照明装置,设置成射出基于预定占空比的预选灯光颜色;
电路板,用于支承一个或多个照明装置;
泡沫垫圈,设置成防止液体接触到一个或多个照明装置;
罩,设置成支承电路板;
透镜,设置成导向预选灯光颜色于特定方向;及
灯框,用于支承透镜并联接于罩;
第一内部照明设置,其位于车辆的第二部分内,并射出第一灯光颜色为车辆内部提供附加照明;
颜色选择装置,设置成产生第一信号;
调光开关,其设置成产生与第一灯光颜色和预选灯光颜色亮度水平相应的第二信号;以及
控制器,可操作以响应第一信号呈现与预选灯光颜色相应的具有预定占空比的一个或多个脉宽调制信号给一个或多个照明设置,控制器被设置成调整预选灯光颜色亮度到相同比率,第一灯光颜色的亮度响应第二信号而调整。
14.根据权利要求13所述的系统,其特征在于控制器被设置成响应第二信号控制预选灯光颜色的亮度。
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