CN105365662B - 隐藏式光致发光车辆用户界面 - Google Patents

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Abstract

公开一种车辆用户界面。该用户界面包含设置于靠近车辆面板的接近传感器。外层设置于接近传感器上方并且配置用于隐藏接近传感器。用户界面进一步包含设置于外层上的光致发光部分，其中光致发光部分选择性地被激活从而显示接近传感器的位置。

Description

隐藏式光致发光车辆用户界面
相关申请交叉引用
本申请是2014年6月11日提交的题目为“光致发光车辆阅读灯”的美国申请号为14/301,635的部分继续申请，美国申请号为14/301,635的申请是2014年1月16日提交的题目为“具有光致发光结构的车顶照明系统”的美国申请号为14/156,869的部分继续申请，美国申请号为14/156,869的申请是2013年11月21日提交的题目为“具有光致发光结构的车辆照明系统”的美国申请号为14/086,442的部分继续申请。上述相关申请通过引用将他们的全部内容结合于此。
技术领域
本发明大体涉及车辆用户界面，并且更具体地涉及与照明系统结合的车辆用户界面。
背景技术
由光致发光材料引起的照明提供了独特且吸引人的视觉体验。因此，在车辆的照明系统中包含这种光致发光结构以提供周围环境和工作照明是期望的。
发明内容
根据本发明的一方面，公开一种车辆用户界面。该用户界面包含设置为靠近车辆面板的接近传感器。外层设置在接近传感器上方并且配置用于隐藏接近传感器。用户界面进一步包含设置于外层上的光致发光部分，其中光致发光部分选择性地被激发，从而显示接近传感器的位置。
根据本发明的另一方面，公开一种选择性可视的用户界面。该用户界面包含与光源和接近传感器通信的控制单元。该用户界面进一步包括配置用于隐藏接近传感器的车辆面板。控制器配置用于识别来自接近传感器的第一信号，该第一信号与在第一接近度内检测到物体相对应。控制器配置为响应于第一接近度内的检测而激活光源，从而显示接近传感器的位置。
根据本发明的又一方面，公开一种车辆用户界面。该用户界面包含具有接近传感器、第一光致发光部分以及第二光致发光部分的车辆面板。该界面进一步包括第一光源和第二光源。第一光源配置用于选择性地激活第一光致发光部分。第二光源配置用于选择性地激活第二光致发光部分，其中第二光致发光部分配置为响应于第二光源的激活而显示接近传感器的位置。
本领域的技术人员通过对下列说明书、权利要求以及附图的学习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
在附图中：
图1是具有各种照明固定装置的机动车辆的前部乘客舱的透视图；
图2是具有各种照明固定装置的机动车辆的后部乘客舱的透视图；
图3A说明了呈现为涂层的光致发光结构；
图3B说明了呈现为离散颗粒的光致发光结构；
图3C说明了呈现为离散颗粒且并入单独结构的多个光致发光结构；
图4说明了使用前光式配置的车辆照明系统；
图5说明了使用背光式配置的车辆照明系统；
图6说明了车辆照明系统的控制系统；
图7说明了设置在机动车辆的中央控制台中的背光式组件；
图8说明了沿着图7的线VIII-VIII截取的背光式交互部件的剖面视图；
图9说明了车顶照明系统的示意图；
图10说明了具有至少一个根据一个实施例的光致发光阅读灯的前部车辆乘客舱；
图11说明了根据一个实施例的阅读灯的侧视图；
图12是图11的阅读灯的仰视图；
图13说明了使用根据一个实施例的连接到遮阳板的光致发光结构的车辆照明系统；
图14是图13所示的车辆照明系统的示意图，其中遮阳板位于使用位置；
图15是图13所示的车辆照明系统的示意图，其中遮阳板位于存储位置；
图16说明了包含隐藏式接近开关的车辆照明系统；以及
图17是图16所示的车辆照明系统的示意图，其显示了根据本发明的接近检测。
具体实施方式
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，所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，一些图可以被夸大和缩小。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。
如在此所使用的，当用于一系列两个或多个项目中时所使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目，或可以使用两个或多个所列项目的任意组合。例如，如果混合物被描述为包含组分A、B和/或C，混合物可以包含单独的A、单独的B、单独的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。
下述公开描述一种车辆照明系统，在该系统中车辆固定装置接收用于将初次发射转换为通常具有新的颜色的二次发射的光致发光结构。在本公开中，车辆固定装置指的是车辆设备的任何内部或外部件、或它的部分，其适合于接收在此描述的光致发光结构。虽然在此描述的车辆照明系统的实施方式主要是针对机动车辆使用，但是应当领会的是，车辆照明系统也可以在其他类型的设计用以运送一个或多个乘客的交通工具中实施，例如但不限于船只、火车以及飞机。
参考图1和2，总体示出了机动车辆的乘客舱10，其具有位于车客舱10的前部和后部的多种示例性车辆固定装置12a-12g。固定装置12a-12g通常分别对应于车顶内衬、地板垫、车门饰板以及包括座椅底座、靠背、头枕和座椅靠背的座椅的各个部分。为了说明而不是限制，每个固定装置12a-12g可以在每个固定装置12a-12f的选定的区域14a-14f容纳光致发光结构，以下进行进一步描述。关于在此描述的车辆照明系统，应当领会的是，选定的区域12a-12f不限于任何特定的形状或尺寸，且可以包括具有平面和/或非平面配置的部分固定装置。虽然已示例性地提供了一些固定装置12a-12g，但是应当领会的是，依照在此描述的车辆照明系统，可以使用其他固定装置。这种固定装置可以包括仪表板以及其上的部件、交互机构(如按钮、开关、标度盘等)、指示设备(如速度计、转速表等)、印刷面，此外还包括外部固定装置，例如但不限于无钥匙进入按钮、徽章、边侧标志、牌照灯、行李箱灯、前照灯以及尾灯。
参考图3A-3C，通常所示的光致发光结构16分别呈现为能够被应用到车辆固定装置的涂层(如薄膜)、能够被植入车辆固定装置的离散颗粒以及包含于能够被应用到车辆固定装置的单独的结构中的多个离散颗粒。在最基本水平，光致发光结构16包括能量转换层18，其可以提供为单层或多层结构，如在图3A和3B中通过虚线所示。能量转换层18可以包括一种或多种具有从磷光或荧光材料中选出且构造用以将输入电磁辐射转换为总体具有较长的波长且表示不是输入电磁辐射特有的颜色的输出电磁辐射的能量转换元件的光致发光材料。输入和输出电磁辐射之间的波长的差异被称为斯托克斯位移(Stokes shift)且用作上述能量转换过程(常常被称为下变频(down conversion))的主要驱动机制。
能量转换层18可以通过使用多种方法将光致发光材料分散在聚合物基体中以形成均匀混合物来制备。这种方法可以包括从在液体载体介质中的制剂制备能量转换层18且将能量转换层18涂到车辆固定装置的期望的平面和/或非平面基底上。能量转换层18涂层可以通过涂装(painting)、丝网印刷、喷涂、狭缝涂敷(slot coating)、浸渍涂敷(dipcoating)、滚筒涂覆(roller coating)和棒式涂敷(bar coating)沉积在选定的车辆固定装置上。可选地，能量转换层18可以通过不使用液体载体介质的方法来制备。例如，在聚合物基体中的一种或多种光致发光材料的固态溶液(在干燥状态的均匀混合物)可以通过挤压、注射成型、压缩成型、压延成型和热成型转化为能量转换层18。在一个或多个能量转换层18呈现为颗粒的例子中，单层或多层的能量转换层18可被植入到所选的车辆固定装置中，而不是将它应用为涂层。当能量转换层18包括多层制剂时，可以顺续地涂覆每层，或可以分别制备各层且之后层压或压印在一起以形成整体的层。可选地，可以共挤塑各层以制成整体的多层能量转换结构。
返回参考图3A和3B，光致发光结构16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18内的光致发光材料不被光解和热降解，以提供输出电磁辐射的持久发射。稳定层20可被配置为单独的层且光学耦合到和粘附到能量转换层18或以其他方式与能量转换层18结合，前提是选定了适当的聚合物基体。光致发光结构16也可以可选地包括光学耦合到和粘附到稳定层20的保护层22或其它层以保护光致发光结构16不受来自环境暴露所引起的物理和化学损伤。
稳定层20和/或保护层22可以与能量转换层18结合以通过每层的顺续涂覆或印刷或通过顺续层压或压印形成整体的光致发光结构16。可选地，若干层可以通过顺续涂覆、层压或压印结合以形成子结构，需要的子结构然后层压或压印在一起以形成整体的光致发光结构16。一旦形成，光致发光结构16可以应用于选定的车辆固定装置。可选地，光致发光结构16可以作为一个或多个离散的多层颗粒合并到选定的车辆固定装置中。作为又一选择，光致发光结构16可以提供为分散在聚合物制剂中的一个或多个离散的多层颗粒，其随后作为邻接的结构应用于选定的车辆固定装置中。有关光致发光结构的构建的附加信息在美国专利号为8,232,533、题名为“用于高效电磁能量转换和持续二次发射的光解稳定和环境稳定的多层结构”中进行了公开，在此通过引用包含其全部公开内容。
参考图4和图5，总体示出了根据前光式配置(图4)和背光式配置(图5)的车辆照明系统24。在两种配置中，车辆照明系统24包括呈现为涂层且应用于车辆固定装置42的基底40的光致发光结构16。如之前所述，光致发光结构16包括能量转换层18且可选地包括稳定层20和/或保护层22。在一个实施例中，能量转换层18包括分散在聚合物基体44中的红色发光光致发光材料X1、绿色发光光致发光材料X2和蓝色发光光致发光材料X3。选择红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2和X3是因为红光、绿光和蓝光的不同混合能够复制各种颜色的感觉。如以下进一步地描述，激励源26可操作地以各种组合激发各种红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2和X3中的每一种以产生不同颜色的光，光被允许从光致发光结构16逸散以提供周围环境或工作照明。
激励源26总体上显示位于相对光致发光结构16的外部位置且可操作以发射具有由指向箭头28代表的第一输入电磁辐射、指向箭头30代表的第二输入电磁辐射和/或指向箭头32代表的第三输入电磁辐射所定义的光含量的初次发射。在初次发射中每个输入电磁辐射28、30、32的贡献取决于配置用于在唯一峰值波下长输出光的相应的发光二极管(LED)的激发状态。在两种配置中，从蓝色LED 34发射从蓝色光谱颜色范围(其在此定义为总体表示为蓝光(～450-495纳米)的波长范围)选定的峰值波长λ1的第一输入电磁辐射28。从蓝色LED 36发射同样从蓝色光谱颜色范围选定的峰值波长λ2的第二输入电磁辐射30，以及从蓝色LED 38进一步发射从蓝色光谱颜色范围选定的峰值波长λ3的第三输入电磁辐射32。
由于峰值波长λ1、λ2和λ3具有不同的长度，因此蓝色LED 34、36和38各自主要负责激发红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3之一。具体地，蓝色LED 34主要负责激发红色发光光致发光材料X1，蓝色LED 36主要负责激发绿色发光光致发光材料X2，以及蓝色LED 38主要负责激发蓝色发光光致发光材料X3。为了更高效的能量转换，将红色发光光致发光材料X1选定为具有对应于与第一输入电磁辐射28相关的峰值波长λ1的峰值吸收波长。当激发时，红色发光光致发光材料X1将第一输入电磁辐射28转换为用指向箭头46表示且具有包括红色光谱颜色范围(在此定义其为总体表示为红光(～620-750纳米)的波长范围)的波长的峰值发射波长E1的第一输出电磁辐射。同样地，将绿色发光光致发光材料X2选定为具有对应于第二输入电磁辐射30的峰值波长λ2的峰值吸收波长。当激发时，绿色发光光致发光材料X2将第二电磁辐射30转换为用指向箭头48表示且具有包括绿色光谱颜色范围(在此定义其为总体表示为绿光(～526-606纳米)的波长范围)的波长的峰值发射波长E2的第二输出电磁辐射。最后，将蓝色发光光致发光材料X3选定为具有对应于第三输入电磁辐射32的峰值波长λ3的峰值吸收波长。当激发时，蓝色发光光致发光材料X3将第三输入电磁辐射32转换为用指向箭头50表示且具有包括蓝色光谱颜色范围的较长波长的峰值发射波长E3的第三输出电磁辐射。
考虑到蓝色光谱颜色范围的相对窄带，应当认识到，在红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3的吸收光谱之间会发生一些光谱重叠。这会导致红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3中多于一种的意外激发，尽管只有蓝色LED 34、36、38之一是活跃的，从而产生意想不到的颜色混合。因此，如果想要更大的颜色分离，应该选定具有窄带吸收光谱的红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3以便最小化他们之间的任何光谱重叠，且应该隔开峰值波长λ1、λ2和λ3以使红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3的峰值吸收波长之间能够足够地分离。用这种方式，根据激发红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3的哪一种，可以产生具有更加可预测的光含量的二次发射。二次发射可以表示典型的RGB(红绿蓝)颜色空间中的多种颜色，包括主要是红、绿、蓝或他们的任意组合的颜色。例如，当蓝色LED 34、36、38被同时激活时，二次发射可以包含通常被视为白光的附加的红、绿和蓝光的光混合物。可以通过激活任意组合的蓝色LED 34、36和38和/或通过电流控制、脉冲宽度调制(PWM)或其他手段改变与蓝色LED 34、36、38相关的输出强度来产生其他RGB颜色空间中的颜色感觉。
关于在此公开的根据一个实施例的车辆照明系统24，选定蓝色LED 34、36和38作为激励源26以利用当用在车辆照明应用中时归于其的相对成本收益。使用蓝色LED 34、36的38的另一个优点是蓝光的相对低能见度，其在初次发射到达光致发光结构16之前必须在目光所及处进行传输的例子中可以给车辆驾驶员和其他乘员造成较低的注意力分散。然而，应该领会的是，车辆照明系统24还可以使用其它的照明设备以及日光和/或环境光来实现。此外，考虑到能够接收光致发光结构16的车辆固定装置的范围，应当领会的是，激励源26的位置可以根据特定车辆固定装置的组成自然改变且可以在光致发光结构16和/或车辆固定装置的外部或内部。应当进一步领会的是，激励源26可以直接或间接地向光致发光结构16提供初次发射。就是说，激励源26可以被定位以便使初次发射朝向光致发光结构16传播或被定位以便使初次发射通过光导管、光学装置等分配给光致发光结构16。
考虑到可用的能量转换元件的广泛选择，可以多方面应用上述描述的每个红色、绿色和蓝色发光光致发光材料X1、X2、X3使用的能量转换过程。根据一种实施方式，能量转换过程通过由一个能量转换元件驱动的单个吸收/发射事件发生。例如，红色发光光致发光材料X1可以包括呈现大的斯托克斯位移的磷光体，其吸收第一输入电磁辐射28且随后发射第一输出电磁辐射46。同样地，绿色发光光致发光材料X2也可以包括呈现大的斯托克斯位移的磷光体，其吸收第二输入电磁辐射30且发射第二输出电磁辐射。使用磷光体或其他呈现大的斯托克斯位移的能量转换元件的一个好处是可以在输入电磁辐射和输出电磁辐射之间实现较大的颜色分离，这是由于相应的吸收和发射光谱之间的光谱重叠减小。同样地，通过呈现单个的斯托克斯位移，给定的光致发光材料的吸收和/或发射光谱与另一个光致发光材料的吸收和/或发射光谱不太可能具有光谱重叠，从而在选定的光致发光材料之间提供较大的颜色分离。
根据另一种实施方式，能量转换过程通过由具有相对较短的斯托克斯位移的多个能量转换元件驱动的吸收/发射事件的能量级联(energy cascade)发生。例如，红色发光光致发光材料X1可以包含荧光染料，借以吸收一些或全部第一输入电磁辐射28以发射具有较长波长并且不是第一输入电磁辐射28特有的颜色的第一中间电磁辐射。然后，第二次吸收第一中间电磁辐射以发射具有较长波长并且不是第一中间电磁辐射特有的颜色的第二中间电磁辐射。可以用呈现适当的斯托克斯位移的附加能量转换元件进一步转换第二中间电磁辐射直到获得期望的与第一输出电磁辐射46相关的峰值发射波长E1。对于绿色发光光致发光材料X2也可以观察到同样的能量转换过程。虽然实施能量级联的能量转换过程可以产生宽的色谱，但是由于在相关的吸收和发射光谱之间的光谱重叠的较大的可能性，增加的斯托克斯位移的数量会导致低效的下变频。另外，如果想要更大的颜色分离，应该应用附加考虑以便光致发光材料的吸收和/或发射光谱与另一种也实施能量级联和/或一些其他能量转换过程的光致发光材料的吸收和/或发射光谱具有最小的重叠。
关于蓝色发光光致发光材料X3，因为输入电磁辐射32和输出电磁辐射50在蓝色光谱颜色范围中都倾向于具有相对接近的峰值波长，第三输入电磁辐射32通过能量级联的连续转换可能不是必要的。因此，蓝色光致发光材料X3可以包括呈现小的斯托克斯位移的能量转换元件。如果想要较大的颜色分离，应该选择具有与红色和绿色发光光致发光材料X1、X2的吸收光谱具有最小的光谱重叠的发射光谱的蓝色光致发光材料X3。可选地，紫外LED可以取代蓝色LED 38以使呈现较大的斯托克斯位移的能量转换元件能够使用，且为在蓝光光谱颜色范围内的蓝色发光光致发光材料X3的发射光谱提供更多的弹性空间机会。对于前光式配置，光致发光结构16可以可选地包括配置用于反射从蓝色LED 38发射的第三输入电磁辐射32来代替执行对其能量转换以表示蓝光的窄带反射材料，其避免了对包括蓝色发光光致发光材料X3的需求。可选地，上述的反射材料可以配置用于反射选定数量的第一和第二输入电磁辐射28、30以表示蓝光，从而避免了对包括蓝色发光光致发光材料X3和蓝色LED38的需求。对于背光式配置，蓝光可以可选地仅仅通过依赖穿过光致发光结构16的一些数量的第三输入电磁辐射32表示，其中省略了蓝色发光光致发光材料X3。
因为许多能量转换元件是朗伯发射器(Lambertian emitter)，产生的二次发射可以在所有的方向传播，包括指向远离光致发光结构16的期望的输出表面52的方向。因此，一些或全部二次发射会被相应的结构(如车辆固定装置42)捕获(全内反射)或吸收，从而减小了光致发光结构16的亮度。为了使上述现象最小化，光致发光结构16可以可选地包括至少一个构造用以使不规则传播的二次发射改变方向(如反射)为朝向输出表面52(其也相当于关于图4所示的前光式配置的输入表面56)的波长选择性层54。在输入表面56和输出表面52不同的例子中，如在图5由背光式配置总体所示的，波长选择性层54应该容易地传输任何初次发射且使任何不规则传播的二次发射改变方向为朝向输出表面52。
在两种配置中，波长选择性层54位于基底40和能量转换层18之间，以便使至少一些朝向基底40传播的二次发射改变方向为朝向输出表面52，以使来自光致发光结构16的二次发射的输出最大化。为了这个目的，波长选择性层54应该至少由散播但不吸收分别与第一、第二和第三输出电磁辐射46、48、50相关的峰值发射波长E1、E2、E3的材料制备。波长选择性层54可以呈现为涂层且使用一些之前描述的方法或其他适合的方法光学耦合到能量转换层18并粘附到能量转换层18和基底40。
参考图6，激励源26可以电连接到处理器60，处理器60通过电源62(如车载电源)为激励源26供电并控制激励源的操作状态和/或激励源26的初次发射的强度水平。至处理器60的控制指令可以从在存储器内存储的程序自动执行。附加地或可选地，可以从车辆装置或系统通过至少一个输入64提供控制指令。附加地或可选地，可以通过任何传统的用户输入机构66(例如但是不限于按钮、开关、触摸屏等)向处理器60提供控制指令。虽然在图6中示出了电连接至一个激励源26的处理器60，但是应当领会的是，处理器60也可以配置用于使用任何上述描述的方法控制额外激励源。
现在将更具体地描述各种车辆照明系统。如下所述，每一个系统利用一个或多个光致发光结构与车辆固定装置组合从而为车辆乘客提供增强的视觉体验。
背光式组件
参考图7和8，背光式组件67通常被示为和在此描述为包含在之前参考图5描述的背光式配置中的车辆照明系统24，并且可以使用任何与此相关的可选的配置。如图7所示，作为示例，背光式组件67设置为具有支承用附图标记70a、70b以及70c表示的一个或多个背光式交互组件的支承组件68(如饰板(trimplate))的中央控制台。为了说明，背光式交互组件70a、70b、70c分别呈现为按钮、旋钮、以及拨动开关，各自可配置为使用户能够与一个或多个车辆设备交互，例如音频系统、气候控制系统、导航系统等。
参考图8，根据一个实施例示出了背光式交互组件70的剖面视图。关于图示的实施例，背光式交互组件70a至少部分延伸通过在支承组件68中形成的开口且可以以任何传统的方式安装在背光式组件67中。背光式交互组件70a可以包括具有前侧78和至少一个侧壁80的光传导主体，且可以通过注射成型或其他适合的方法形成。虽然背光式交互组件70a在图8中呈现为按钮，但是应当领会的是，其他实施例也是可能的，例如旋钮、拨动开关等。
根据本实施例，激励源26被定位为向背光式交互组件70a提供由指向箭头84表示的以逆光形式的初次发射。初次发射84可以直接从激励源26提供或间接通过光导管、光学装置等提供，且可以包含一个或多个输入电磁辐射，每个具有唯一相关的峰值波长且每个从相应的LED发射。
初次发射84被供应至背光式交互组件70a的前侧78且经由其传输。然后，在光致发光结构16中接收初次发射84，光致发光结构16可以实质上将所有的初次发射转换为包含一个或多个输出电磁辐射的二次发射，其每个具有唯一相关的峰值发射波长。作为选择，光致发光结构16可以将部分初次发射转换为二次发射并将剩余部分作为未转化的输出电磁辐射传输。在任何情况下，由箭头86全体代表的一个或多个输出电磁辐射通过光致发光结构16的输出表面52离开并表现在RGB颜色空间中的颜色感觉。
为了增强光致发光结构16的亮度，在此提供波长选择性层54，用于使任何反向散射的二次发射86改变方向为朝向输出表面52。可选地，不透明层88至少连接到光致发光结构16并定义开口90，开口90是传输二次发射所通过的徽章的特征，从而照亮徽章。
车顶照明系统
参考图9，示出了用于实施车辆93中的车顶照明系统92的示意图。车顶照明系统92包含之前参考图4描述的前光式配置的车辆照明系统24且可以使用与此相关的任何可选的配置。如图9所示，光致发光结构16连续地连接至车辆车顶内衬94且多个激励源26a-26g每个被定位以朝向光致发光结构16的相关区域96a-96g发射初次发射。从任何给定的激励源26a-26g发射的初次发射可以包含一个或多个输入电磁辐射，其每个具有唯一相关的峰值波长且每个从相应的LED发射。如之前所描述的，光致发光结构16可以实质上将所有的初次发射转换为包含一个或多个输出电磁辐射的二次发射，其每个具有唯一相关的峰值发射波长。作为选择，光致发光结构16可以反射部分初次发射并将剩余部分转换为二次发射。在任一配置中，光致发光结构16可以可选地包括波长选择性层54，用于使任何反向散射的二次发射改变方向以增强光致发光结构16的亮度。
在图示的实施例中，激励源26a-26d每个可操作地连接至相关的头枕98a-98d并光学配置为照亮光致发光结构16的整体为圆形式样的相应的角落区域96a-96d。激励源26e和26f每个光学耦合到相关的b立柱100e、100f且每个光学配置为照亮光致发光结构16的整体为半圆形式样的相应的侧面区域96e、96f。最后，激励源26g可操作地连接至车辆车顶内衬94且光学配置为照亮整体为圆形式样的相应的中心区域96。如在图9中所看到的，这种布置为彼此邻近的相关区域96a-96g之间的重叠提供了机会，从而覆盖了光致发光结构16的实质整个面积。如此，可以控制车顶照明系统92(如通过处理器60)以通过激活所有或部分激励源26a-26g来提供总的或单独的照明体验。此外或作为选择，多个激励源26a-26g的使用使光致发光结构16的任何给定的相关区域96a-96g产生RGB颜色空间中的颜色感觉(由输出电磁辐射和/或反射的输入电磁辐射组成)成为可能，其与由任何其他相关区域96a-96g产生的颜色感觉相同或不同。这可以通过操作从任何活跃的激励源26a-26g发射的初次发射的光含量来实现。
车辆阅读灯
参考图10，总体上示出了轮式车辆104的前部车辆乘客舱102，其具有至少一个组装在顶置控制台108上的阅读灯106。在说明的实施例中，顶置控制台108组装在前座车辆乘客舱102的车顶内衬的内侧并且位于前部车辆乘客舱102的中心位置。如示例性示出地，两个阅读灯106组装在顶置控制台108上，一个设置用于为车辆104的驾驶员提供更大的通道和照明，另一个设置用于为前座车辆乘客座椅的乘客提供更大的通道和照明。每一个阅读灯106都具有可以看到的外透镜并且可以通过开关——例如具有接近传感器(例如电容式传感器)的接近开关、机械地可按压的指推式或其他的方式——启动，从而尤其在光线微弱或昏暗的状况下提供工作照明。虽然图10中总体上显示为两个阅读灯106，但是应当领会的是，可以在顶置控制台108的其他位置或车辆104的其他位置组装一个或多个阅读灯106。
参考图11和12，其示出了根据一个实施例的阅读灯106。如图11中最佳示出地，阅读灯106包括外透镜110以及位于外透镜110后方的第一表面112和第二表面114。第一光致发光结构116连接到第一表面112以及第二光致发光结构118连接到第二表面114。提供第一光源120用于激发第一光致发光结构116来发射第一有色光以照亮外透镜110，以及提供第二光源122用于激发第二光致发光结构118来发射第二有色光以照亮外透镜110。被照亮的外透镜110可以朝向输出引导光照从而作为地图灯或阅读灯。
每一个第一和第二光致发光结构116、118都可以通过任何合适的方式连接到相应的第一和第二表面112和114。第一光源120可以连接到第一表面112，以及第二光源122可以连接到第二表面114。如图12中最佳示出地，第一和第二光源120、122中的每一个可以位于相应的第一和第二表面112、114边缘。此外，第一和第二光源120、122中的每一个都可以配置为侧方发光LED，以便第一光源120的输出光仅投射到第一光致发光结构116以及第二光源122的输出光仅投射到第二光致发光结构118。在一个实施例中，第一和第二光源120、122中的每一个是蓝色LED或者紫外LED，并且第一光致发光结构116包含红色发光光致发光材料以及第二光致发光结构118包含绿色发光光致发光材料。
仍然参考图11和12中所示的实施例，第一和第二表面112、114可以彼此相对地设置并且每一个相对于外透镜110的取向都为锐角。第一表面112可以配置为使第一光致发光结构116产生的反向散射光改变方向为朝向外透镜110，以及第二表面114可以配置为使第二光致发光结构118产生的反向散射光改变方向为朝向外透镜110。根据本实施例，第一和第二表面112、114中的每一个都可以是相应印刷电路板(PCB)124、126的表面，其具有例如白色阻焊膜的反射涂层或者用于使相应第一和第二光致发光结构116、118所产生的反向散射光改变方向为朝向外透镜110的适形涂层(conformal coat)。
如图11和12进一步示出地，阅读灯106也可以包括位于第一表面112和第二表面114之间并且设置在第三表面130上的第三光源128，第三表面130可以是相应的PCB 132或其他支承结构。此外，第三光源128可以是取向为直接照射外透镜110的LED(例如蓝色LED)。通过这种方式，当启动光源120、122以及128时，利用第一光致发光结构116、第二光致发光结构118以及第三光源128的输出光同时照射外透镜110。在一个实施例中，外透镜110是配置用于将接收自第一、第二和/或第三光源120、122、128的光散射的散射镜，以便外透镜110的出射光更加均匀地分散。此外，PCB124、126、132可以支承在连接到外透镜110的壳体133内。
在操作中，每一个光源120、122、128的启动状态都是由处理器(例如处理器60)单独控制。以这种方式可以启动一个或多个光源120、122、128，以便从外透镜110发射不同颜色的可见光并且该不同颜色的可见光可以由车辆乘客观察到。例如，在第一和第二光致发光结构116、118分别是红色发光以及绿色发光结构以及光源128是蓝色LED的实施例中，产生在RGB颜色空间内发现的多种颜色的光是可能的。这可以通过选择开启哪个光源120、122、128以及通过脉冲宽度调制(PWM)或直接电流控制调节供应到该处的电量而实现。也可以预期的是，可以自动地或通过车辆乘客利用用户输入机构(例如用户输入机构66)设置来自外透镜110的输出光的波长或颜色。
车辆遮阳板
参考图13-15，其说明了根据一个实施例的车辆照明系统134。系统134包括遮阳板136，其具有在存储位置(图14)和使用位置(图15)之间可移动的遮阳板主体138。在说明的实施例中，遮阳板136组装到车顶结构140并且总体上在存储位置与车顶结构相邻，以及在使用位置沿车顶结构向下悬挂从而阻挡日光并且由此防止车辆乘客142目眩。此外，遮阳板主体138可以包括梳妆镜144以及通常与遮阳板相关的其他附件。
根据所说明的实施例，光致发光结构146连接到当遮阳板主体138移动到使用位置时总体上面对车辆乘客142的遮阳板主体138的表面148。如图13中最佳示出地，光致发光结构146可以应用于表面148的未被占据的空间中相当大的部分。但是，应当领会的是，如果需要，光致发光结构146可以占据表面148较小的部分。而且，可以遮蔽光致发光结构146的多个部分从而显示徽章。
仍然参照图13-15，光源150位于远离遮阳板主体138。如图所示，光源150可以连接到车顶结构140并且取向为当遮阳板主体138在使用位置时激发光致发光结构146。此外，光源150可以没入车顶结构140从而保持为从视线中隐藏并且可以通过电源151(例如车载电源)供电。通过这种方式，利用光致发光结构146以及光源150一起作为梳妆灯(vanitylight)并且容许遮阳板136构造为无需任何电组件以及电线，由此提供更简单和更有成本效益的设计。而且，凭借光源150的定位，光源150发射的反射远离遮阳板主体138的光不可能进入车辆乘员142的视场。根据此处所描述以及显示的车辆照明系统134，应该理解的是光源150以及光致发光结构146可以采用任何前面所述的前光式配置。也就是，光源150可以包括一个或多个LED并且光致发光结构146可以包括一种或多种构造用以将接收自相应LED的光转化为不同波长的可见光的光致发光材料。
如图13-15进一步所示的，车辆照明系统134可以包括响应于信号变化而启动光源150的接近开关或接近传感器152。接近传感器152可以是磁性的、电容的、红外等以及它们的组合。另外地或可选地，光源150可以通过机械开关启动。
在所说明的实施例中，接近开关152配置用于检测遮阳板主体138在存储位置以及当不再检测到遮阳板主体138时启动光源150。接近传感器152显示为嵌入车顶结构140的磁性开关，该开关通过嵌入遮阳板主体138内的磁体154启动。磁体154可以位于朝向遮阳板主体138的一端并且当遮阳板主体138位于存储位置时将磁体本身与磁性开关对齐。磁体154在那个位置对磁性开关施加磁场，引起一对接触点156、158断开，由此停用光源150。可选地，当遮阳板主体138移动到使用位置时，磁场不再存在，接触点156、158回到闭合位置，由此使光源150激活并且通过激活光源150来激发光致发光结构146。
相应地，此处提供了光致发光结构以及利用该结构的各种车辆照明系统。每个系统有利地采用一个或多个光致发光结构从而增强驾驶体验和/或车辆固定装置的整体外观。
隐藏式车辆开关
参考图16-17，车辆系统166显示为包含可以是隐藏式用户界面的形式的用户界面168。用户界面168可以包含在遮阳板136的遮阳板主体138内。类似于系统134，光致发光结构146或第一光致发光部分172可以连接到遮阳板主体138的表面148上。配置为类似于光源150的第一光源174可以位于远离遮阳板主体138。当第一光源174激活时，例如响应于磁体154激活磁性传感器152，第一光源174配置用于发射光的第一发射176。第一发射176可以激发第一光致发光部分172，从而照射光致发光结构146。
第一发射176可以包含来自第一光源174的光的第一波长λ1。第一波长λ1可以配置为以第一光致发光部分172的第一吸收光谱为目标。第一光致发光部分172响应于接收的第一发射176而被激发并且通过发射具有第二波长λ2的第二发射178来照明。第二发射178由表面148上的斜条纹的表面图案来代表。第二波长λ2可以比第一波长λ1长并且与在可见光光谱内比第一波长λ1更敏锐地可被察觉的光的颜色相对应。
在示例性实施方式中，第一光源174包含LED，该LED配置用于发射与蓝色光谱颜色范围相对应的第一波长λ1。蓝色光谱颜色范围包含一般表述为蓝色光(约440-500纳米)的波长范围。在一些实施方式中，第一波长λ1也可以包含接近紫外光颜色范围(约390-450纳米)的波长。在示例性实施方式中，第一波长λ1可以约等于470纳米。在一些实施方式中，第一波长λ1可以约小于500纳米，以便光的第一波长λ1相对于第二波长λ2并非明显可见。
第二波长λ2可以与较暖的颜色相对应，该颜色具有比第一光源174所投射的实质蓝色光更长的波长。这样，第一光源174所投射的第一发射176与第一光致发光部分172所发射的第二发射相比可以实质上较不明显可视。例如，第一光致发光部分172可表现为直接从表面148照明，然而由于第一波长λ1有限的可视性，因此外部光源(例如第一光源174)不会被注意到。以这种方式，本发明提供由光致发光部分所产生的光，该光致发光部分位于远离至少一个外部光源的位置。
车辆系统166进一步包含至少一个接近传感器180，该传感器可操作用于启动控制输出。在一些实施方式中，至少一个接近传感器可以包含多个接近传感器182。多个接近传感器182表示为第一传感器S1、第二传感器S2、第三传感器S3和第四传感器S4。每一个传感器都可以配置用于控制至少一个与车辆104的系统或装置相对应的控制输出。在一些实施方式中，接近传感器182可以实施为电容传感器。但是，本领域的技术人员应该领会的是，也可以利用除了电容传感器之外和/或代替电容传感器的其他类型的接近传感器。接近传感器182可以包括但不限于磁性传感器、电感式传感器、光学传感器、电阻式传感器、温度传感器等或它们的任何组合。
如图16所示，多个传感器182中的每一个都显示为具有轮廓，以便用户界面168明显可见，从而使操作者可以定位每一个传感器182以及识别对应控制输出的功能。例如，每一个传感器S1-S4的位置都利用符号184或图标来指示，从而识别每一个传感器的位置和功能。在独特的以及新颖的配置中，每一个符号184都配置用于选择性地识别传感器S1-S4，并可以包括在遮阳板主体138上作为第二光致发光部分186。在这种配置中，符号184配置为响应于第二光源190所投射的第三发射188而选择性地识别传感器S1-S4的位置。
例如，响应于第三发射188被停用，遮阳板主体138可以呈现为如图13所示。也就是，如图13所示，提供用于定位多个传感器182的符号184不可以通过任何标记明显可见或识别。响应于第二光源190被激活，可以朝向第二光致发光部分186投射第三发射188。第二光致发光部分186响应于接收到第三发射而将第三发射188转换为第四发射189。第四发射189可以对应于环境照明或符号184的发光部分。第四发射189可以使符号184显示并且使传感器S1-S4的位置显示，以便操作者可以识别每个传感器S1-S4的位置和/或功能。
第三发射188可以包含来自第二光源190的光的第三波长λ3。第三波长λ3可以配置为以第二光致发光部分186的第二吸收光谱为目标。第二光致发光部分186响应于接收到的第三发射188而被激发并且通过发射具有第四波长λ4的第四发射189来照明。
第三波长λ3类似于第一波长λ1，第三波长λ3可以约小于500纳米，在光的蓝色或接近紫外范围。在一些实施方式中，第三波长λ3可以对应于与第一波长λ1不同的波长。在这种配置中，第一光源174和第二光源190可以配置为选择性地独立照射第一光致发光部分172以及第二光致发光部分186。
例如，第三波长λ3可以配置为以第二光致发光部分186的第二吸收光谱为目标，第二吸收光谱实质上不同于第一光致发光部分172的第一吸收光谱。第一吸收光谱可以具有可以激发或激活第一光致发光部分172的约465纳米到510纳米的光的第一吸收范围。第二吸收光谱可以具有激活第二光致发光部分186的约415纳米到460纳米的光的第二吸收范围。在这种配置中，第一光源174可以通过选择性地投射第一发射176来照射第一光致发光部分172。第二光源190可以通过选择性地投射第三发射188同样照射第二光致发光部分186。而且可以通过激活一个或两个光源174、190而选择性地单独或组合地照射第一光致发光部分172和第二光致发光部分186中的每一个。
为了清楚起见，这里所述的光致发光部分172、186也可以称作第一和第二光致发光部分。每一个光致发光部分172、186都可以单独地或组合地包含在本发明的各种实施方式中。在一些实施方式中，用户界面168可以位于靠近或远离遮阳板136以及梳妆灯或第一光致发光部分172的位置。如此，用户界面168可以位于车辆93的各种位置，例如车顶内衬、车辆立柱、控制台等。
当第一光致发光部分172和第二光致发光部分186两者都被照射时，为了使定位传感器S1-S4的符号184可见，第二发射178和第四发射189可以对应于不同的颜色。例如，第二发射178可以与多种波长的组合相对应，该多个波长的组合配置为使第一光致发光部分172以实质上白色的光照明。第四发射189可以与约为620纳米到730纳米的红色/橙色范围内的波长相对应，以便当第二发射和第四发射都启用时，来自第二光致发光部分186的第四发射是视觉上明显的。在这种配置中，第一和第二光致发光部分172、186可以以重叠配置利用在遮阳板136上或任何其他的车辆面板上，从而单独或组合地提供每一个光致发光部分172、186的选择性照明。
为了提供隐藏式用户界面168，传感器S1-S4可以隐藏在设置于传感器S1-S4上方的外层的背面。外层可以包含任何形式的材料，包括有机和/或无机材料的织物、涂层以及纺织品。例如，该材料可以包括聚合物材料、各种纤维和配置容许接近传感器S1-S4穿过其检测到接近的任何形式的材料。
由光致发光材料所产生的第二发射178或第四发射189的光的输出颜色可以与光的各种颜色相对应。为了产生第二和第四发射178、189，能量转换层18可以包含红色发光光致发光材料、绿色发光光致发光材料和蓝色发光光致发光材料的任何组合。红色、绿色和蓝色发光光致发光材料可以组合从而产生第二发射178和第四发射189的光的各种颜色。例如，红色、绿色和蓝色发光光致发光材料可以采用各种比例和组合以控制第二发射178和/或第四发射189的输出颜色。
现在参考图17，其显示出展示接近检测的车辆照明系统170的示意图。如参照图14-16所述的，第一光源172和/或光源150可以通过磁性传感器152选择性地被激活，从而发射第一发射176。第二光源190可以响应于传感器182检测到物体202在第一接近度204而选择性地被激活。至少一个传感器182响应于检测到物体在第一接近度204而向控制器206输出信号，从而激活第二光源190以输出第三发射188。第二光致发光部分186响应于接收的第三发射188而进行照射并且发射第四发射189。控制器206可以对应于任何模拟的和/或数字的电路(例如处理器、控制器、微控制器等)。
在一些实施方式中，控制器206可以与磁性传感器152、多个传感器182以及每一个光源174、190通信。在这种配置中，控制器206可以配置为响应于从多个传感器182和磁性传感器152所接收的各种信号而控制每一个光源174、190的激活。控制器206可以进一步配置为通过控制输出208来输出控制输出信号，该信号与每一个传感器S1-S4的控制输出信号相对应。控制输出208可以传达控制输出信号，从而控制一个或多个车辆系统或装置。以这种方式，控制器206可操作用于接收来自传感器182的输入从而控制各种车辆装置和系统。
控制器206响应于通过接收到超过第一阈值的信号来检测到物体202在第一接近度204而选择性地激活第二光源190。这里所述的接近度可以定义为在一些实施方式中可以与接近传感器响应于位于预设距离的物体202而输出的信号或值相对应的一个距离或预设距离。例如，随着物体202靠近多个传感器182，可以增加从至少一个传感器182传达到控制器206的传感器信号。一旦传感器信号超过第一阈值，物体202被确定为在至少一个传感器182的第一接近度204内。控制器响应于传感器信号超过第一阈值而选择性地激活第二光源190，以便照射第二光致发光部分186。在第二光致发光部分186被照射的情况下，用户可以通过查看符号184或图标来识别每一个传感器182的位置。
控制器206可以进一步配置为响应于检测到物体202在距离每一个传感器S1-S4的第二接近度210而识别控制输入。例如，一旦第二光致发光部分186被照射，用户可以识别与传感器S1-S4中的一个相对应的控制输出。响应于识别到期望的输出控制和所对应的传感器(例如S1)的位置，用户可以移动更加接近第一传感器S1。一旦用户(例如物体202)移动到第二接近度210内，来自第一传感器S1的第一传感器信号输出可以超过第二阈值。控制器206响应于第一传感器信号超出第二阈值而通过控制输出208输出控制信号，从而控制特定的车辆系统或装置。
每一个传感器S1-S4可以配置用于通信传感器信号，该信号可以识别特定的传感器(例如S1)以及引起控制器206输出相应的控制输出，该控制输出配置用于控制特定的装置、系统或功能。这里所述的各种实施方式可以提供用户界面168，该用户界面168响应于至少一个传感器180检测到物体202的存在而选择性地显示。在一些实施方式中，物体202可以与手或手指相对应并且也可以与至少一个传感器180所检测的任何类型的物体相对应。本发明提供多种系统，该系统可以灵活地应用在车辆的各种环境和位置中，从而提供用户界面168。
这里所述的控制输出可以包括响应于第二接近度208的输入的各种车辆系统的控制。例如，控制输出可以从控制器传达到配置用于控制或切换电动窗或门锁、儿童安全锁、电动窗锁、加热/冷却操作、传感器或车灯的激活等的车辆系统或装置。控制输出可以包含配置用于控制车辆系统或装置的任何形式的信号。在一些实施方式中，控制器206也可以配置用于选择性地激活或停用第一光源174。如这里所述，术语阈值可以指代由至少一个传感器S1-S4所接收的信号的任何可识别的特征，例如数字信号值、模拟信号水平、电压、电流等。传感器182响应于物体202位于每一个阈值(例如第一阈值和第二阈值)之内而输出信号，该信号与基于特定应用中所利用的特定传感器而变化的多种范围和阈值相对应。
虽然具体参考遮阳板136对系统170进行说明，但是根据本发明的包括隐藏式用户界面168的系统170可以实施在多种车辆面板中。而且，用户界面168可以利用在包含任何数量的输入的多种应用中。应当理解的是，在不脱离本发明精神的情况下，可以对上述结构做出变化和修改，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)

1.一种车辆用户界面，所述用户界面包含：
设置于靠近车辆面板的接近传感器；
外层，其设置于所述接近传感器上方并且配置用于隐藏所述接近传感器；以及
设置于所述外层上的光致发光部分，其中所述光致发光部分选择性地被激发，从而显示所述接近传感器的位置。
2.根据权利要求1所述的用户界面，所述用户界面进一步包含：
与所述接近传感器通信的光源。
3.根据权利要求2所述的用户界面，其中所述光源配置为朝向所述光致发光部分发射第一波长的光的第一发射。
4.根据权利要求3所述的用户界面，其中所述光致发光部分配置为响应于接收到所述第一发射而将所述第一发射转换为第二波长的光的第二发射。
5.根据权利要求1所述的用户界面，其中所述光致发光部分包含至少一个配置用于识别所述接近传感器的位置的符号或图标。
6.根据权利要求2所述的用户界面，其中所述光源响应于所述接近传感器检测到位于相对于所述接近传感器的一接近度内的物体而选择性地被激活。
7.一种选择性可视的用户界面，所述界面包含：
与光源和接近传感器通信的控制器；以及
配置用于隐藏所述接近传感器的车辆面板，
设置于所述车辆面板上的光致发光部分，其中所述光致发光部分选择性地被激发，
其中所述控制器配置用于：
识别来自所述接近传感器并且与物体在第一接近度的检测相对应的第一信号；以及
响应于所述检测而激活所述光源，从而显示所述接近传感器的位置。
8.根据权利要求7所述的用户界面，所述用户界面进一步包含：
所述光致发光部分配置为响应于从所述光源接收到第一发射而选择性地照射以及发射第二发射。
9.根据权利要求8所述的用户界面，其中所述光致发光部分配置为响应于接收到所述第一发射而识别所述接近传感器的位置。
10.根据权利要求8所述的用户界面，其中所述光致发光部分包含符号或图标中的至少一个，所述符号或图标用于识别与所述接近传感器相对应的控制输出的功能。
11.根据权利要求8所述的用户界面，其中所述第一发射包含光的第一波长，以及所述第二发射包含光的第二波长，所述第一波长对应于与所述第二波长不同的颜色。
12.根据权利要求7所述的用户界面，其中所述控制器进一步配置用于识别来自所述接近传感器的第二信号，所述第二信号与所述物体在第二接近度的检测相对应。
13.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述第二接近度对应于比所述第一接近度更靠近所述接近传感器的物体。
14.根据权利要求12所述的用户界面，其中所述控制器配置为响应于所述第二信号的识别而输出控制输出，从而控制至少一个车辆系统。
15.一种车辆用户界面，所述用户界面包含：
车辆面板，其包含接近传感器、第一光致发光部分以及第二光致发光部分；
第一光源，其配置用于选择性地激活所述第一光致发光部分；以及
第二光源，其配置用于选择性地激活所述第二光致发光部分，其中所述第二光致发光部分配置为响应于所述第二光源的激活而显示所述接近传感器的位置。
16.根据权利要求15所述的用户界面，其中所述第一光源配置用于发射具有第一波长的第一发射，从而激活所述第一光致发光部分以输出与光的第一种颜色相对应的第二发射。
17.根据权利要求16所述的用户界面，其中所述光的第一种颜色包含实质上白色的光。
18.根据权利要求16所述的用户界面，其中所述第一光致发光部分配置用于为所述车辆的乘客舱的一部分照明。
19.根据权利要求16所述的用户界面，其中所述第二光源配置用于发射具有第三波长的第三发射，从而激活所述第二光致发光部分以发射与光的第二种颜色相对应的第四发射。
20.根据权利要求19所述的用户界面，其中所述光的第一种颜色与所述光的第二种颜色实质上不同。
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