CN107631205B - 机动车辆的紫外线b照明系统 - Google Patents

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Abstract

一种机动车辆的UVB(UVB)照明系统，包括印刷电路板，该印刷电路板包括UVB光源和地图灯。控制器操作该系统。还公开了一种相关方法。

Description

机动车辆的紫外线B照明系统
技术领域
本文大体上涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及机动车辆的紫外线B照明系统，其适于促进机动车辆的人员中的维生素D生成以及杀死在机动车辆的乘客舱的内部的人体接触表面上的细菌。
背景技术
大多数人依赖于太阳以促进其体内的维生素D生成。皮肤色素、防晒霜的使用、老化、一天中的时间和季节以及纬度会显著影响维生素D的合成。
对于许多个体而言，在机动车辆的乘客舱中具有低成本维生素D光源以便提供UVB(紫外线B)射线以刺激维生素D生成将是有帮助的。进一步地，这种UVB射线还提供额外的益处，即杀死在经受UVB辐射的机动车辆的内部的暴露在人体接触表面上的细菌。
发明内容
根据本文所述的目的和益处，为机动车辆提供一种UVB照明系统。该UVB照明系统包括印刷电路板，该印刷电路板包括UVB光源和地图灯。此外，UVB照明系统可以包括控制器，控制器配置为以预定的操作周期激活UVB光源并且当操作周期完成时闪烁地图灯。
进一步地，UVB照明系统可以包括在印刷电路板上的UVB指示灯，并且控制器可以配置为当UVB光源被激活时激活UVB指示灯，以便提供UVB光源激活的视觉指示。
进一步地，UVB照明系统可以包括儿童检测装置，并且控制器可以连接到儿童检测装置，并且配置为当在机动车辆的乘客舱中检测到儿童时防止UVB光源的激活。在许多可能的实施例的一个中，儿童检测装置可以是座椅重量传感器。在许多可能的实施例的另一个中，儿童检测设备可以是诸如照相机的成像装置。
控制器可以连接到视觉成像装置，并且配置为针对机动车辆的乘客舱的乘客所涂抹的化妆品或防晒霜来调整UVB光源的操作周期。
在许多可能的实施例的另一中，UVB照明系统的控制器可以配置为针对特定的操作者定制UVB光源的操作周期。
在许多可能的实施例的其它实施例中，UVB光源可以包括多个UVB发光二极管。多个UVB发光二极管可以串联设置。进一步地，UVB照明系统可以包括在多个UVB发光二极管的第一端处的第一功率输入和在多个UVB发光二极管的第一端和第二端之间的第二功率输入。此外，控制器可以配置为(a)通过第一功率输入将功率馈送到多个UVB发光二极管，用于机动车辆的乘客舱的卫生或杀菌，以及(b)通过第二功率输入将功率馈送到多个UVB发光二极管，用于促进维生素D生成。
根据另一方面，公开了一种用于在机动车辆中提供UVB照明的方法。该方法可以包括以下步骤：(a)沿着机动车辆的车顶板定位UVB光源，(b)以预定的操作周期通过控制器激活UVB光源，以及(c)当操作周期完成时通过控制器闪烁地图灯。
该方法可以进一步包括以下步骤：当UVB光源被激活时，通过控制器激活UVB指示灯，以便提供UVB光源激活的视觉指示。此外，该方法可以包括通过儿童检测装置检测机动车辆的乘客舱中的儿童的步骤。这可以结合当检测到儿童时通过控制器防止UVB光源的激活的步骤来完成。
进一步地，该方法可以包括以下步骤：通过视觉成像装置检测车辆乘客的面部上的化妆品或防晒霜，并且针对检测的车辆乘客的面部上涂抹的化妆品或者防晒霜，通过控制器调整UVB光源的预定操作周期。
进一步地，该方法可以包括通过控制器为特定操作者定制UVB光源的预定操作周期的步骤。此外，该方法可以包括当对机动车辆的乘客舱进行消毒时，通过控制器在第一温度和第一强度操作UVB光源的步骤。进一步地，该方法可以包括当促进机动车辆的乘客的维生素D生成时，通过控制器在第二温度和第二强度操作UVB光源的步骤。
此外，该方法可以包括在激活上述UVB光源给机动车辆的乘客舱消毒之前，通过控制器确定机动车辆是未占用的和上锁的的步骤。
在下面的描述中，示出并描述了UVB照明系统的若干优选实施例。应当理解，UVB照明系统能够具有其他不同的实施例，并且其各个细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而不脱离如所附权利要求中阐述和描述的UVB照明系统。因此，附图和描述应当被认为是说明性的而不是限制性的。
附图说明
结合于本文并形成本说明书的一部分的附图，说明了UVB照明系统的几个方面，并与描述一起用于解释其某些原理。在附图中：
图1是UVB照明系统的示意性框图；
图2是可以结合到如图1所示的UVB照明系统中的类型的车身控制模块的示意性框图；
图3是图1所示的UVB照明系统的一个可能实施例的控制逻辑流程图；
图4是可以用在图1所示的UVB照明系统中的类型的UVB光源的示意性框图；
图5是一个可能的UVB发光二极管的峰值波长对环境温度的图，例如可以用在图1所示的UVB照明系统中。
现在将详细参考本发明的UVB照明系统以及在机动车辆中提供UVB照明的相关方法的优选实施例。示例性实施例在附图中示出。
具体实施方式
现在参考图1，其仅示出了机动车辆的UVB照明系统10的许多可能实施例中的一个。这种UVB照明系统10适于发射波长在约280和315纳米之间的UVB光。UVB光用来促进人体维生素D的生成。维生素D是人类健康的重要组成部分。进一步地，应当理解，UVB光也具有消毒特性，并且波长约280nm的UVB光在杀死细菌中特别有用。因此，应当理解的是，UVB照明系统10提供了多种益处，即在处于机动车辆的乘客舱的人类中生成维生素D，以及杀死在与人类接触的机动车辆的乘客舱中的暴露表面的细菌。
如图1所示，UVB照明系统10可以包括全部设置在同一印刷电路板20上的第一UVB光源12、第二UVB光源14、第一地图灯16和第二地图灯18。
进一步所示，门控踏脚板照明灯(courtesy light)22也可以设置在电路板20上。印刷电路板20包括第一UVB光源12、第二UVB光源14、第一地图灯16、第二地图灯18并且携带在其上的门控踏脚板照明灯22可以是照明模块24的一部分，该照明模块24容纳在紧挨挡风玻璃后方的机动车辆的顶板25上的顶部控制台中。
如图1进一步所示，UVB照明系统10还可以包括诸如车身控制模块(BCM)26的控制器。如图2最佳所示，车身控制模块26可以包括计算装置，该计算装置具有全部通过通信总线42彼此通信的一个或多个处理器28、一个或多个存储器30、一个或多个网络接口32、人机界面34、全球定位卫星或GPS(全球定位系统)/地理定位器部件36、诸如具有触屏功能的多功能显示器的显示装置38、以及语音处理器40。车身控制模块26执行多个内部车身的电气功能，包括例如内部锁定、遥控钥匙进入、室内照明、外部照明、挡风玻璃雨刷控制等。在一些实施例中，车身控制模块26还可以用于控制娱乐功能(例如收音机、CD(光盘)播放器和诸如通过无线网络的电话和互联网通信的通信系统)。在一些实施例中，车身控制模块26可以通过通信总线(未示出)连接到提供一个或多个这些附加功能的一个或多个附加控制模块。
如图1所示，车身控制模块26连接到第二照明模块46和第三照明模块48。第二照明模块46包括第三UVB光源50和第三地图灯52。第三照明模块包括第四UVB光源54和第四地图灯56。第二照明模块46和第三照明模块48可以位于机动车辆中，使得当UVB照明系统10激活时，三个照明模块24、46、48的UVB光源12、14、50和54覆盖机动车辆的乘客舱的大部分人类接触表面。因此，例如，在第一照明模块24位于紧挨挡风玻璃后面的中央顶部控制台中的情况下，第二照明模块46可以位于左后车门或左C柱的上方，而第三照明模块48可以位于右后车门或右C柱的上方。
虽然所示实施例包括三个照明模块24、46和48，但是应当理解，第二和第三照明模块46、48是可选的。此外，应当理解，如果期望或需要UVB照明系统10可以包括多于三个照明模块24、46、48以提供期望的UVB照明的排列。
三个照明模块24、46、48包括全部在车身控制模块26的控制之下的第一UVB光源12、第二UVB光源14、第一地图灯16、第二地图灯18、第三UVB光源50、第三地图灯52、第四UVB光源54和第四地图灯56。车身控制模块26可以配置为以多种不同的方式操作。例如，控制器或车身控制模块26可以配置为以预定的操作周期激活UVB光源12、14、50和54，并且当该操作周期完成时闪烁一个或多个地图灯16、18、52和56。因此，例如，控制器或车身控制模块26可以在操作者启动机动车辆时激活UVB光源12、14、50和54持续10至15分钟的时间。
或者或另外，照明模块24可以包括邻近相应的第一UVB光源12和第二UVB光源14的印刷电路板20上的UVB指示灯58和第二UVB指示灯60。在这样的实施例中，控制器或车身控制模块26可以配置为当第一和第二UVB光源12、14被激活时，激活UVB指示灯58、60，以便向机动车辆操作者提供(a)UVB光源激活和(b)UVB光所指向的接触表面的视觉指示。
如图1进一步所示，UVB照明系统10可以包括以座椅重量传感器62和/或诸如照相机64的成像装置形式的儿童保护装置，其例如可以合并到机动车辆的安全气囊模块66中。在这样的实施例中，控制器或车身控制模块26可以配置为当在机动车辆的乘客舱中检测到儿童时，防止UVB照明系统10的激活，除非操作者超驰该防止功能。
在其他可能的实施例中，控制器或车身控制模块26可以配置为针对机动车辆的乘客舱的乘客所涂抹并且通过成像装置或照相机64检测到的化妆品和/或防晒霜，来调整UVB光系统10的操作周期。如果检测到化妆品或防晒霜，则可以增加操作周期预定量来补偿化妆品或防晒霜的UVB屏蔽性能。
在另一个可能的实施例中，控制器或车身控制模块26可以配置为根据特定操作者的愿望来定制UVB照明的操作周期。在这方面，参考图3，其示出了用于UVB照明系统10的操作的一个可能的控制逻辑流程图。在所示实施例中，操作者最初在显示装置38上找到UVB照明系统操作屏幕。见框68。如果客户选择“一般”并且不进入定制程序(见框70)，UVB照明系统10以最短、最安全的时间(例如10到15分钟)运行。见框72。
相比，如果用户或客户选择通过例如按下触摸屏定制“按钮”(见框74)来个性化或定制UVB照明系统的操作，则控制器或车身控制模块26通过显示装置38查询操作者是否这是第一次使用个性化设置，或者是否操作者想要改变个性化设置(见框76)。如果这是第一次操作者尝试利用定制设置，或者操作者希望改变目前的定制设置，则操作者将通过触摸屏显示器38输入一次性数据。该数据将包括用户或操作者的年龄、肤色、饮食、体重指数(BMI)和任何其他适当的信息。见框78。控制器或车身控制模块26将使用该数据来制定UVB照明系统10的操作周期，以确保通过适当的算法选择有益于操作者的UVB操作周期的最合适的强度和/或持续时间(见框80)。如果该个性化数据已经输入到控制器或车身控制模块26，则框78处的数据输入步骤被跳过，并且根据框80，UVB照明系统操作个性化设置时间。如上所述，UVB照明系统是使用触摸屏显示装置38的个性化或定制的。这里应当理解，如果期望，操作者可以使用语音命令通过语音处理器40来实现相同的目标。
如图4所示，UVB光源12、14、50、54中的任何一个或全部可以合并多个串联设置的UVB发光二极管。注意图4中所示的发光二极管(LED)821-826。如图4进一步所示，UVB照明系统10包括在多个UVB发光二极管821-826的第一端86处的第一功率输入84和邻近在UVB发光二极管825–826之间的一系列的UVB发光二极管的第二端90的第二功率输入88。
在如图4所示的这样的实施例中，控制器或车身控制模块26配置为将功率馈送到多个UVB发光二极管821-826，这是：(a)通过用于机动车辆的乘客舱的接触表面的卫生的第一功率输入84，以及(b)通过用于促进机动车辆的人类乘客的维生素D生成的第二功率输入88。
如图5所示，由UVB发光二极管821-826发射的UVB光的峰值波长根据其工作温度而变化。工作温度越低，峰值波长越低。由于较低的波长为乘客舱的接触表面提供了更好的卫生，并且当更多的UVB发光二极管串联驱动时，UVB发光二极管821-826工作在较低的温度，当卫生或杀菌是操作者期望的结果时，该照明控制逻辑增强了接触表面的卫生或杀菌的效果。
根据上述描述，还提供了一种向机动车辆的乘客舱提供UVB光的方法。该方法包括以下步骤：(a)沿着机动车辆的顶板定位UVB光源12、14、50、54，(b)通过控制器26以预定操作周期激活UVB光源，并且当操作周期完成时，通过控制器闪烁地图灯16、18、52和/或56。
进一步地，该方法还可以包括当UVB光源12、14、50、54被激活时，通过控制器26激活UVB指示灯58和/或60的步骤。该方法还可以包括以下步骤：通过儿童检测装置62和/或64检测机动车辆的乘客舱中的儿童，并且在检测到儿童时通过控制器/车身控制模块26防止UVB光源12、14、50、54的激活。
进一步地，该方法可以包括以下步骤：通过视觉成像装置或照相机64检测车辆乘客的面部上的化妆品或防晒霜，并且通过控制器26针对检测的车辆乘客的面部上涂抹的化妆品或防晒霜来调整UVB光源的预定操作周期。
进一步地，该方法可以包括通过控制器26为特定操作者定制UVB光源或系统10的预定操作周期的步骤。
另外，该方法可以包括当对机动车辆的乘客舱消毒时，通过控制器26在第一温度和第一强度下操作UVB光源12、14、50、54。此外，该方法可以包括当促进机动车辆的乘客的维生素D生成时，通过控制器26在第二温度和第二强度下操作UVB光源12、14、50、54。
进一步地，该方法还可以包括通过控制器26确认机动车辆的乘客舱未占用并且在激活UVB光源12、14、50、54对机动车辆的乘客舱消毒之前确认乘客舱门被锁定的步骤。更具体地，座椅重量传感器62和成像装置64向控制器26提供表明何时乘客舱未占用的数据。车门锁模块或相关的车门锁传感器向控制器26提供表明何时所有车门被锁定的数据。这里应当理解，为了消毒乘客舱的目的，系统10的激活将被延迟，直到这两个先决条件(即未占用的乘客舱和锁定的车门)被确认。
总之，UVB照明系统10提供了许多益处和优点。可以通过触摸屏显示器38或语音处理器40激活系统10，从而消除了专用开关的需要和成本。系统10包括一个或多个指示灯58、60，该指示灯58、60用于给予操作者何时激活UVB光源12、14、50、54的清楚的视觉指示。当UVB光源激活周期完成时，闪烁的地图灯16、18、52和56也给予清楚的指示。
通过使用串联连接的多个(或许3-6个)发光二极管821-826，可以改变UVB光源12、14、50、54的强度。进一步地，发光二极管821-826可以在较热或较冷的温度下操作。因此，通过在较低的电流运行更多的发光二极管821-826，每个发光二极管可以在较冷的温度下运行，这将使发射的光的波长向下移动以提供更好的卫生。相比，通过在较高的电流和最高温度下仅运行一个发光二极管821-826，发射的光的波长可以向上移动以提供更好的维生素D生成。
儿童检测装置62、64防止儿童对系统10的操作。进一步地，机动车辆中的时钟可以用于限制从系统10每天提供的UVB的剂量。
为了说明和描述的目的，提出了前述内容。它不是穷举的或将实施例限制为所公开的精确形式。根据上述教导，可以进行明显的修改和变化。当根据所附的权利要求公平地、合法地以及同等地享有的范围解释，所有这样的变化和改变都处在所附权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种机动车辆的UVB照明系统，包括：
印刷电路板，所述印刷电路板包括UVB光源和地图灯；
进一步包括视觉成像装置和控制器，所述控制器连接到所述视觉成像装置并且配置为针对所述机动车辆的乘客舱的乘客涂抹的化妆品或防晒霜来调整所述UVB照明系统的操作周期。
2.根据权利要求1所述的UVB照明系统，所述控制器配置为以预定的操作周期激活所述UVB光源，并且当所述操作周期完成时闪烁所述地图灯。
3.根据权利要求1所述的UVB照明系统，进一步包括在所述印刷电路板上的UVB指示灯、以及控制器，所述控制器配置为当所述UVB光源被激活时激活所述UVB指示灯，以便提供所述UVB光源激活的视觉指示。
4.根据权利要求1所述的UVB照明系统，进一步包括儿童检测装置和控制器，所述控制器连接到所述儿童检测装置并且配置为当在所述机动车辆的乘客舱中检测到儿童时，防止所述UVB照明的激活。
5.根据权利要求4所述的UVB照明系统，其中所述儿童检测装置是座椅重量传感器。
6.根据权利要求4所述的UVB照明系统，其中所述儿童检测装置是成像装置。
7.根据权利要求1所述的UVB照明系统，进一步包括控制器，所述控制器配置为针对特定操作者定制所述UVB照明系统的操作周期。
8.根据权利要求1所述的UVB照明系统，其中所述UVB光源包括多个UVB发光二极管。
9.根据权利要求8所述的UVB照明系统，其中所述多个UVB发光二极管串联设置。
10.根据权利要求9所述的UVB照明系统，包括在所述多个UVB发光二极管的第一端处的第一功率输入和在所述多个UVB发光二极管的所述第一端和第二端之间的第二功率输入。
11.根据权利要求10所述的UVB照明系统，进一步包括控制器，所述控制器配置为(a)通过所述第一功率输入将功率馈送到所述多个UVB发光二极管，来给所述机动车辆的乘客舱消毒，以及(b)通过所述第二功率输入将功率馈送到所述多个UVB发光二极管，来促进维生素D生成。
12.一种在机动车辆中提供UVB照明的方法，包括：
沿着所述机动车辆的车顶板定位UVB光源；
通过控制器以预定的操作周期激活所述UVB光源；并且
当所述操作周期完成时，通过所述控制器闪烁地图灯；
包括通过视觉成像装置检测车辆乘客的面部上的化妆品或防晒霜，并且针对检测到的所述车辆乘客的所述面部上涂抹的化妆品或防晒霜，通过所述控制器调整所述UVB光源的所述预定操作周期。
13.根据权利要求12所述的方法，包括当所述UVB光源被激活时通过所述控制器激活UVB指示灯，以便提供所述UVB光源激活的视觉指示。
14.根据权利要求12所述的方法，包括通过儿童检测装置检测所述机动车辆的乘客舱中的儿童，并且当检测到儿童时通过所述控制器防止激活所述UVB光源。
15.根据权利要求12所述的方法，包括通过所述控制器针对特定操作者定制所述UVB光源的所述预定操作周期。
16.根据权利要求12所述的方法，包括当所述机动车辆的乘客舱消毒时，通过所述控制器在第一温度和第一强度操作所述UVB光源。
17.根据权利要求16所述的方法，包括当促进所述机动车辆的乘客的维生素D生成时，通过所述控制器在第二温度和第二强度操作所述UVB光源。
18.根据权利要求12所述的方法，包括在激活所述UVB光源来对所述机动车辆的乘客舱消毒之前，通过所述控制器确认所述机动车辆是未占用的和锁定的。
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