CN102205812A - 一种用于机动车辆的照明系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆(1)的照明系统，其中光源(4a、4b、4c、4d)安装在每个车门(2L、2R、3L、3R)的内部，从而可选择地在各个车门(2L、2R、3L、3R)关闭时提供内部照明，在车门(2L、2R、3L、3R)打开时提供水坑照明。光源(4a、4b、4c、4d)中的每一个安装在靠近车门(2L、2R、3L、3R)的腰线，其设置成使得光向下投射，从而不对机动车辆(1)的驾驶者造成注意力分散。

Description

一种用于机动车辆的照明系统

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的内部照明系统，尤其涉及一种安装于车门的能满足多种照明需要的照明系统。

背景技术

有些车辆装有外部照明系统，其通常结合到外部车门后视镜以在车门开启时照明车门附近的地面区域。由于这样的照明使得机动车辆的使用者在从车辆中出来时能够看到地面上的水坑或障碍物，所以其通常被称为“水坑照明(puddle lighting)”。这样的水坑照明系统的一个例子公开于日本JP2001206141号文献中。尽管这样的外部照明系统能够照明打开的车门的外侧地面，乘员在进出车辆时还需要踏上车门空隙和打开的车门的内侧之间的区域。因为该区域被车门挡住了光源，这样的外部后视镜照明系统不能适当地照明这块地面。

WO 01/36870号专利申请公开了一种设置在车门底部内缘附近以提供水坑照明的照明系统。尽管这样的系统为乘员进出提供了更好的照明，但仍然需要附加的照明用于内部照明目的，例如工作照明。

随着对机动车辆制造商的降低他们的车辆的成本、重量和操作复杂性的需求的日益增加，需要以更节省成本的方式提供一种能够将一种或多种内部照明任务与水坑照明结合的照明系统。

EP 1363810号专利申请公开了安装到内部后视镜的高亮度灯的使用，其用以提供水坑照明。这样的灯还可以用作工作照明，以便利阅读地图和其它活动。

这样设置的优点是将灯安装到内部后视镜，从而直接位于驾驶者的视线内。这可能潜在地分散注意力，并且如果在驾驶时使用可能会晃眼。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于机动车辆的照明系统，其能够提供内部照明和外部水坑照明，而不会对机动车辆的驾驶者引起晃眼或分散注意力。

根据本发明，提供一种用于机动车辆的照明系统，其包含沿着机动车辆的车门的腰线下方实质上水平地设置在车门内侧的长条形光源，其中，当车门处于关闭位置时，需要时来自光源的光导向向下的方向，以照亮机动车辆的内部，当车门处于打开位置时，来自光源的光导向向下的方向，以照亮机动车辆附近的地面。

该系统可以包括用于防止来自光源的光向上投射的遮光物。

光源可以安装到靠近车门的腰线。

这样，光源将位于驾驶者的视线下方，从而减少分散注意力和晃眼的可能性。

车门可以包括内门框，光源可以安装在内门框的槛部和内门框的扶手部之间。

车门可以包括内门框，光源可以安装在由内门框形成的凹部中。

凹部处可以具有口部，来自光源的光可以通过凹部处的口部发射。凹部处的口部可以是长条形的口部且可以沿着内门框水平地设置。

可选择地，车门可以包括具有孔的内门框，灯罩置于孔中，光源可以安装在灯罩中。

灯罩可以具有口部，来自光源的光可以通过灯罩的口部发射。罩的口部可以是长条形的口部且可以沿着内门框水平地设置。

光源可以是长条形光源和多个成排设置的离散的灯中的任一种，其可以沿着车门实质上水平地设置。

光源可以是条形照明灯。

系统可以包括传感器，用以感应车门是打开还是关闭，只要感应到车门是开着的，光源就可以自动照明。

光源可以是LED阵列。

LED阵列包括不同颜色的LED，使得由光源发射的光的颜色能够改变。

系统还可以进一步包含至少一个人机界面，以控制光源的运行。

至少一个人机界面可以由机动车辆的使用者操作，以改变从光源发射的光的颜色。

光源可以在多种亮度下运行。

光源至少可以在高亮度和低亮度下运行。

当车门关闭时，系统还可以提供用于气氛照明的低亮度光和用于工作照明的较高亮度的光，当车门打开时，可以提供用于水坑照明的更高亮度的光。

当车门打开时，光源可以在高亮度下运行，以照明车门开口附近的地面。

当车门关闭时，可以运行(每一个)人机界面来控制光源的照明状态。

照明状态可以包括光源是打开还是关闭。

照明状态可以包括提供的照明的亮度。

根据本发明的第二方面，提供一种具有至少一个根据本发明的第一方面构建的照明系统的机动车辆。

机动车辆可以包括多个乘客门，以允许进出机动车辆，每个乘客门包括安装到车门内侧的光源。

较佳地，光源安装在窗槛附近。

附图说明

以下将参照附图通过示例的方式对本发明进行说明，其中：

图1是根据本发明的一个方面的机动车辆的示意图；

图2是图1示出的机动车辆的车门的局部剖视图，其示出了形成根据本发明的再一方面的照明系统的部分的光源；

图3是图2示出的光源的放大端视图；

图4是与图3相似的视图，但图4示出了对收纳光源的凹部处的具体构造的改进；

图5是朝向图1示出的机动车辆的前端看过去的视图，其中前左侧门处于打开位置；

图6是从车辆的左前侧座位看过去的处于关闭位置的前右侧门的画面侧视图，其示出光源的长条形特征；

图7A是穿过根据本发明的第二实施例的灯罩的横截面示意图，其示出安装到罩中的光源；及

图7B是图7A中的箭头V方向的视图。

具体实施方式

具体请参照图1，其示出机动车辆1，其具有例如引擎或电机5的动力，用于在至少一个如箭头“F”示出的向前方向上驱动机动车辆1。机动车辆1具有两个前乘客门2L、2R，和两个后乘客门3L、3R，其分别具有连接到其上的光源4a，4b，4c和4d。

两个前车门2L、2R的每一个都具有与其相连的传感器16，用于感应各车门2L、2R是处于打开还是关闭状态。车门传感器16可以是简单开关的形式，在各个车门2L、2R的状态改变时从打开状态改变到关闭状态，或反之亦然，或者可以是任意其它合适形式的传感器。实际上，后车门3L和3R也具有与其相连的车门传感器，用于感应后车门3L、3R的打开或关闭状态，但其图1中并未示出。

乘客座椅9a、9b、9c和9d位于每一个车门2L、2R、3L和3R附近，其上可以用于容纳机动车辆的乘员。座椅9a至d的大小和位置仅是示意性的，并非示出座椅9a至d的实际大小或位置。

提供电子控制器6来控制光源4a至d的运行，在示出的示例中，电子控制器是照明控制器6。但是，应理解到的是，该控制器的功能可以整合到一个或多个安装到机动车辆1的电子控制器中，并不一定是独立的控制器。

提供前部人机界面装置7供前排就坐的乘员使用，提供第二人机界面8供后排就坐的乘员使用。

前部人机界面7和后部人机界面8可以是简单的开/关转换或可以是更复杂的装置，其允许改变光源4a至d中的一个或多个的亮度，或者若存在这样的设施的话可用于改变由光源4c至d发射的光的颜色。应理解到的是，这些人机界面可以作为更加通用的控制面板的一部分或可以是单个安装在车门上的输入装置。

在图1示出的实施例中，光源4a至d的每一个由LED阵列形成，可以根据来自前部人机界面7和后部人机界面8的输入操作照明控制器6以打开和关闭每个光源4a至d。当连接车门2L、2R的车门传感器16L、16R指示各个车门2L、2R处于打开位置时，不考虑从前部人机界面7和后部人机界面8接收到的指令，还可以操作电子控制器6以自动打开每个前部光源4a和4b。

还可以操作电子控制器6从至少两个前部光源4a、4b提供多种照明亮度，在示出的示例中，可获得两个照明亮度，即低亮度和高亮度。低亮度用于在车辆1内提供气氛或环境照明，当打开车辆的主要照明时其可以被自动打开或由车辆的驾驶者使用前部人机界面7打开。

在有些实施例中，后部光源4c、4d可以仅有打开和关闭状态，在这些情况中，处于打开状态时，它们将在高亮度水平下运行或可以具有高和低亮度水平，在此情况下，可以由后排座椅上的每位就坐者或乘员单独地要求高亮度水平，以作为工作照明，例如作为阅读照明灯，由机动车辆1的驾驶者使用前部人机界面7要求低亮度水平。

在图1示出的实施例中，前部人机界面7允许机动车辆的驾驶者在低亮度水平打开和关闭所有光源4a至d，从而对车辆内部提供气氛照明，并在需要时对位于驾驶者的座椅9a附近的光源4a选择高亮度水平。

座椅9b至9d上的乘员可以通过人机界面7和8打开和关闭位于他们的座椅附近的光源4b至d，以提供阅读所需要的高亮度水平，但是不能够打开和关闭气氛照明，如果驾驶者进行了选择，即使乘客关闭了位于他们的座椅附近的光源4b至4d，气氛照明仍将保持开着。

应理解到的是，可以应用灯转换的其它组合，本发明并不限于图1中使用的转换和控制组合。

为了提供最大水坑照明，当各个车门2L、2R移动到打开位置时，光源4a、4b始终在高亮度水平下自动打开。

应理解到的是，在各个车门3L、3R打开时，后部光源4c、4d将类似地在高亮度水平下打开。当各个车门3L、3R关闭时，各个光源4c、4d回到邻近的乘员。

例如，如果驾驶者已经打开了气氛照明，并且左侧后车门3L打开，则光源4c由照明控制器6从低亮度水平自动转换到高亮度水平，然后在车门3L关闭时，转换回到低亮度水平。

类似地，如果未打开气氛照明，并且右侧后车门3R打开，则光源4d从关闭状态转换到高亮度水平，此时后车门3R是开着的，当后车门3R关闭时光源4d关闭。

在另一实施例中，如果右侧前灯单元4b处于高亮度状态，当打开右侧前车门2R时，其保持在高亮度水平照明，此时车门2R是开着的，当车门2R关闭时其保持在高水平照明。

应理解到的是，光源4a至d中的每一个都可以具有多于两个水平的照明，使得例如可以存在三个照明亮度：用于气氛照明的低亮度，在车门关闭时用于工作照明的较高亮度，及用于水坑照明的最高或最大亮度。可选择地，光源4a至d中的每一个可以仅具有一个亮度水平，使得光源4a至d中的每一个要么打开要么关闭。

此外，可以控制光源4a至d中的每一个，以具有位于关闭和最大亮度之间的可变亮度，以在相关联的车门打开时用于水坑照明。

还应理解到的是，LED阵列的每一个可以由不同颜色的LED组成，可以操作照明控制器6改变各种颜色的LED的照明亮度，从而生成不同照明颜色。如果光源4a至d用于气氛照明，这一设备尤其有利。请参照WO2007003006和DE 19608898专利申请中的控制可变颜色LED显示器的例子。

光源4a至d不必一定为LED阵列，也可以使用其它形式的光源，例如条形照明灯或例如霓虹灯的场致发光灯。

现请参照图2和图3，其更加详细地示出安装在左侧前车门2L上的光源4a。光源4a安装在形成为车门2L的内门框10的整体部分的凹部处12中。光源4a安装在凹部处12的深处，使得凹部处的外壁11形成用于光源4a的遮光物。这保证了来自光源的光向下导向，如图中虚线X和Y所示，其分别示出照明时从光源4a发出的光的上边界和下边界。注意，来自光源4a的光从形成导向通道的凹部处12向下方传播，并通过由内门框10上的孔形成的口部15射出，在就坐于车门2L附近的乘员“O”的膝部50上形成一片光，但不会向上传播而对驾驶者引起晃眼或分散注意力。

光源4a的位置位于车门2L的腰线26下方，但最好位于车门2L的腰线26附近，使得光源处于乘员“O”的膝部50水平的紧上方，以允许光源以相对较陡的角度向下导向，从而提供良好的照明，用作工作灯，例如阅读灯，并在车门打开时在靠近车门2L底部处提供一片光，以用作水坑照明。在一个非限制性实施例中，光源安装在就坐的乘员的膝部水平上方0.25m处。此处应用的术语“腰线”指的是主要镶有玻璃的车门上部与未镶玻璃的车门下部的接合点。

在图2示出的实施例中，光源4a安装在内门框10的槛部27和内门框10的扶手部17之间。应理解到的是，如果光源4a安装在扶手17水平的下方，将不能充分地照明乘员的膝部，从而仅能用作水坑照明。

现请参照图4，其示出的光源系统的部分很多方面与图2和3所示出的和参照其所述的相同，因此这里将不再赘述这些方面。

该实施例与上述实施例仅有的重要的区别是凹部处12位于口部15附近的区域具有非反射的或表面处理过的涂层或表面加工13、14，从而减少光散射的量。重要的是光不能在凹部处12的下部壁上反射，因为即使光源4a位于遮光物11后面，反射的光仍能够潜在地向上传播。在图4中，“X”指的是如果可能反射的话来自光源4a的光的上限，该上限的角度是不期望的水平的，因此需要避免。通过使用非反射的涂层或表面加工13来防止该反射。

现请参照图5，其示出了对于现有技术的安装在外部后视镜上的水坑照明灯和根据本发明形成的水坑照明灯在应用到左侧前车门2L时各自的照明区域。

车门2L具有安装在车门2L的腰线紧上方的外部后视镜23，在外部后视镜23的外框的下边缘安装有光源24a。当光源24a照明时，来自光源24a的光将落在地面‘G’上由上限X’和下限Y’限定的一片地面上。应注意到的是，由于车门2L的遮挡作用，车门2L内侧的地面‘G’未被照亮，而该区域是乘员离开车辆1首先踏上的区域。

相反地，根据本发明，被安装在车门2L内侧的光源4a照亮的该区域落到开着的车门2L的内侧。其覆盖区域通过上限X和下限Y表示。在这种情况下，在开着的车门2L和用于车门2L的门框的下槛20之间的大部分地面得到照明，地面‘G’的这一区域是乘员离开机动车辆1时首先踏上的区域。

现请参照图6，其示出本发明的一实施例，其中多个方面与参照图1和2所述的相同。

光源(图中不可见)安装在由内门框110形成的凹部处，使得光能够穿过内门框110上的孔或口部115在向下的方向上发射。

内门框110形成扶手117，门拉手118连接到内门框110。内部门闩把手119也由内门框110支承。

在这种情况下，车门是右侧前车门102R，外部车门后视镜123在车门102R的腰线126的紧上方安装到车门102R的外表面。

内门框110具有从腰线126延伸出的上部，从而形成槛部127，中部130形成扶手117，下部131位于中部130下方。

示出的光源处于照明状态，其向附近的座椅109a投下一片光。

在示出的实施例中，光源的形式是32个10mA的LED阵列，其商品名是Brightstrip TM，由Agilight公司生产。

如上所述，通过使用人机界面经由控制器(未示出)手动控制光源，并通过与车门102R相连的传感器自动控制光源，使得当车门102R打开时，光源自动照明。

在图6的本发明的优选实施例中可以看出，光源通过长条形的孔将光投射出去，从而提供限定高度的非常宽的光束。因此，理想的是，LED阵列是长条形型的，并且实质上水平地安装，从而生成所需的宽光束。这样的宽光束能够提供优良的照明，用于工作照明，例如地图阅读，还可用于气氛照明，还可以在车门102R打开时在地面上生成非常宽的一片光。

光从孔15中出去时，限定高度的孔15减少了光从光源向上反射的可能性，从而减少了晃眼或分散驾驶者注意力的危险。

在示出的实施例中，光源设置成可以在低亮度下运行，以在车门102R关闭时用作气氛照明；并且也可以在高亮度下运行，以在102R关闭时用作工作照明；并且也可以在车门102R打开时用作水坑照明。但是，应理解到的是，光源能够可操作地响应通过人机界面输入的操作者指令，在例如多于两个水平的照明上照明和未照明，其能够在车门102R关闭时在低亮度下照明以用于气氛照明、在较高亮度下照明以用于工作应用，在车门102R打开时甚至在更高或最大亮度照明。

现请参照图7A和7B，其示出本发明的第二实施例，其中大多数方面以与参照图1和2所述的照明系统相同的方式运行和控制，不同之处在于，光源204安装在灯罩240中，而不是装在作为内门框210的整体部分形成的凹部中。

在这种情况下，在内门框210上形成有简单的孔215，灯罩240安装在其中。如同其它实施例，罩安装成使得来自光源204的光向下导向，且罩240的内表面最好是非反射的，可在其上应用非反射的涂层或表面加工，以减少反射。罩240的上壁211与位于罩240上方的内门框210一起防止光向上传播，因此作为遮光物。罩240具有口部242，来自光源的光通过此口部发射，从而在安装罩240和光源204的车门打开时照明地面，或在车门处于关闭状态或位置时用作工作或气氛照明。

如前所述一样，可以使用LED阵列或条形照明灯光源，例如场致发光条形灯，但是在这种情况下，三个独立的射灯(spot lamp)204a、204b和204成排设置，从而形成长条形的光源。这允许罩240的形状使得口部242的垂直高度远远小于口部242的水平宽度。

如前所述一样，如果需要，可以提供各种光亮度水平，如果射灯204a、204b和204c能够改变颜色，生成的光的颜色可以改变。

如前所述一样，只要车门打开，固定到车门上的光源204自动打开，当车门处于关闭位置时，使用一个或多个人机界面可选择地控制光源，从而提供工作照明或在一些实施例中提供工作照明和气氛照明。

这样的实施方式的优点是，其能够适合现有的多种类型的内门框，具体说，内门框不必特别做成某种形状来容纳光源。

因此，综上所述，公开了根据本发明的用于机动车辆的照明系统，其能够通过使用安装在乘客门的内侧的单个光源提供内部照明和水坑照明，与使用用于这些工作的独立的光源相比减少了费用和复杂性。

尽管在所述的实施例中光线穿过其发射的口部的形状是长条形的，并且其实质上是矩形的，因为这是在内门框上很容易包装的形状，其提供了良好的光扩展，而晃眼的危险最小，但应理解到的是，口部还可以是其它的形状。例如，并非限定，口部可以是方形、卵形、椭圆形、圆形或多边形。无论口部的形状如何，应理解到的是，光源的位置设置成使得在向下的方向导光，并且，最好提供遮光物来防止光在向上的方向传播。

应理解到的是，光源可以由单一照明灯、多个照明灯或如LED阵列的照明灯阵列组成。

尽管在所述的实施例中，用于生成光的装置本身安装在车门的内侧，应理解到的是，实际的光的生成器，例如照明灯或LED阵列，也可以远距离安装，可以将光供应到安装在车门内侧的发光单元，从而在向下的方向发射光。在这样的情况下，发光单元组成此处所指的光源。

本领域的技术人员将理解到的是，尽管已经参照一个或多个实施例通过示例的方式对本发明进行了说明，但本发明并不限于所公开的实施例，还可以对公开的实施例或可选择的实施例进行多种改进而不脱离本发明的权利要求的保护范围。

Claims (20)

1.一种用于机动车辆的照明系统，其特征在于，包含沿着机动车辆的车门的腰线下方实质上水平地设置在车门内侧的长条形光源，其中，当车门处于关闭位置时，需要时来自光源的光导向向下的方向，以照亮机动车辆的内部，当车门处于打开位置时，来自光源的光导向向下的方向，以照亮机动车辆附近的地面。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，系统包括用于防止来自光源的光向上投射的遮光物。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，光源安装到靠近车门的腰线。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，车门包括内门框，光源安装在内门框的槛部和内门框的扶手部之间。

5.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，车门包括内门框，光源安装在由内门框形成的凹部中。

6.根据权利要求1至4任一项所述的系统，其特征在于，车门包括具有孔的内门框，灯罩置于孔中，光源安装在灯罩中。

7.根据权利要求1至6任一项所述的系统，其特征在于，系统包括传感器，用以感应车门是打开还是关闭，只要感应到车门是开着的，光源就自动照明。

8.根据前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，光源由沿着车门实质上水平地设置成一排或多排的多个离散的灯组成。

9.根据前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，光源是LED阵列。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，LED阵列包括不同颜色的LED，使得光源发射的光的颜色能够改变。

11.根据前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，系统进一步包含至少一个人机界面，以控制光源的运行。

12.根据引用权利要求10时的权利要求11所述的系统，其特征在于，至少一个人机界面可由机动车辆的使用者操作，以改变从光源发射的光的颜色。

13.根据前述任一项权利要求所述的系统，其特征在于，光源能够在多于一种的亮度下运行。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，光源至少能够在高亮度和低亮度下运行。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，当车门打开时，在高亮度下运行光源，以照明车门开口附近的地面。

16.根据引用权利要求11时的权利要求13或14所述的系统，其特征在于，当车门关闭时，可运行每一个人机界面来控制光源的照明状态。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，照明状态包括光源是打开还是关闭。

18.根据权利要求16或17所述的系统，其特征在于，照明状态包括提供的照明的亮度。

19.一种机动车辆，其具有至少一个根据权利要求1至18任一项所述的照明系统。

20.根据权利要求19所述的机动车辆，其特征在于，该车辆包括多个乘客门，以允许进出机动车辆，每个乘客门包括安装到车门内侧的光源，并且具有至少一个人机界面来控制光源的运行。

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