CN208349213U

CN208349213U - 车辆灯组件

Info

Publication number: CN208349213U
Application number: CN201820850641.XU
Authority: CN
Inventors: 斯图尔特·C·索尔特; 彼得罗·布托洛; 安妮特·林恩·霍伯纳; 保罗·肯尼斯·德洛克; 詹姆斯·J·苏尔曼
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2019-01-08
Anticipated expiration: 2028-06-01
Also published as: US20180345845A1; DE202018103097U1; US10144337B1

Abstract

本实用新型提供一种车辆灯组件，包括：光源；位于光源附近的透镜；设置在透镜上且形成电容传感器的导电电路；以及配置成检测光源的温度的温度传感器。本实用新型的目的在于提供一种车辆灯组件，以至少实现防止在寒冷的天气条件下以雪和冰的形式的水分积聚在透镜外部。

Description

车辆灯组件

技术领域

本公开大体涉及车辆，且更具体来讲，涉及车辆灯组件。

背景技术

汽车通常配备各种外部照明组件，包括车辆前部的前照灯和车辆后部的尾灯。车辆外部照明组件通常包括设置在具有外透镜的壳体内的光源。一些组件会在透镜内部积聚水分。另外，在寒冷的天气条件下，以雪和冰的形式的水分可能积聚在透镜的外部。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车辆灯组件，以至少实现防止在寒冷的天气条件下以雪和冰的形式的水分积聚在透镜外部。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆灯组件，包括：光源；位于光源附近的透镜；设置在透镜上且形成电容传感器的导电电路；以及配置成检测光源的温度的温度传感器。

根据本实用新型的一个实施例，车辆灯组件进一步包括由形成电容传感器的导电电路形成的加热器。

根据本实用新型的一个实施例，车辆灯组件进一步包括：用于在电容传感器与加热器之间选择性地切换导电电路的操作的切换电路。

根据本实用新型的一个实施例，车辆灯组件形成车辆后尾灯。

根据本实用新型的一个实施例，导电电路包含光学透明导电材料。

根据本实用新型的一个实施例，导电电路包含第一电极和第二电极，第一电极包含第一多个电极指状件，第二电极包含第二多个电极指状件，且其中，第一多个电极指状件与第二多个电极指状件交错。

根据本实用新型的一个实施例，导电电路包含至少一个产生用于电容传感器的电容信号以及产生用于加热器的热量的电极。

根据本实用新型的一个实施例，加热器操作为基于电流产生热量的电阻加热器。

根据本实用新型的一个实施例，车辆灯组件进一步包括：配置成响应于检测到的光源的温度减小供应至光源的电力的控制器。

根据本实用新型的一个实施例，车辆灯组件进一步包括：配置成响应于电容传感器的激活增强由光源提供的照明的控制器。

根据本实用新型的一个实施例，控制器进一步配置成响应于来自温度传感器的信号减弱由光源提供的照明。

根据本实用新型的另一方面，提供一种照明车辆灯组件的方法，包括：以第一照度照明光源；检测接近光源的电容信号；以及响应于检测到电容场而以第二照度照明光源。

根据本实用新型的一个实施例，方法进一步包括步骤：检测接近灯组件的电子设备。

根据本实用新型的一个实施例，方法进一步包括步骤：通过使电流流过位于光源附近的电路来加热灯组件。

根据本实用新型的一个实施例，方法进一步包括步骤：检测光源的温度；以及响应于检测到的光源温度以第三照度照明光源。

根据本公开的一个方面，一种车辆灯组件包含光源。透镜位于光源附近。导电电路设置在透镜上且形成电容传感器。温度传感器配置成检测光源的温度。

根据本公开的另一方面，一种车辆包含车辆灯组件，车辆灯组件包含光源。透镜位于光源附近。导电电路设置在透镜上且形成电容传感器。一个或多个无线通信收发器配置成检测靠近灯组件的电子设备。

根据本公开的又一方面，一种照明车辆灯组件的方法包含：以第一照度照明光源，检测靠近光源的电容信号，以及响应于检测到电容场而以第二照度照明光源。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的车辆灯组件能够防止在寒冷的天气条件下以雪和冰的形式的水分积聚在透镜外部。

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实用新型的这些以及其他方面、目标以及特性。

附图说明

以下是对附图中的图示的说明。附图未必按比例绘制，并且附图中的某些特征和某些视图可能为了清晰和简洁而以比例或示意性放大地示出。

在附图中：

图1A是根据一个实施例的呈现为在组件中使用的涂层的光致发光结构的侧视图；

图1B是根据一个实施例的呈现为离散颗粒的光致发光结构的顶视图；

图1C是呈现为离散粒子且并构到单独结构中的多个光致发光结构的侧视图；

图2A是根据至少一个示例的车辆的前视立体图；

图2B是根据至少一个示例的图2A所示的车辆的后视立体图；

图3是根据至少一个示例的沿图2A中线III-III截取的其中一个灯组件的截面图；

图4是根据至少一个示例的形成在透镜上的导电电路的示意图；

图5是根据至少一个示例的图4所示的导电电路的分解视图；

图6A是根据至少一个示例的沿图4中的线VIA-VIA截取的截面图；

图6B是根据至少一个示例的沿图4中的线VIB-VIB截取的截面图；

图7是根据至少一个示例示出用于控制导电电路的切换的控制装置的方框图；

图8是示出由电容传感器产生的指示透镜上的水分的信号的图表；

图9是根据至少一个示例示出用于控制在电容传感器和加热器之间切换的控制例程的方框图；以及

图10是根据至少一个示例示出用于控制灯组件的光控例程的方框图。

具体实施方式

本实用新型的附加特征和优点将在下面的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员来说从描述中将是显而易见的，或者通过实践如下面的描述以及权利要求和附图中描述的本实用新型而认识到。

如本文所用的，术语“和/或”，当在两个或更多所列项目中使用时，是指可采用所列项目的任意一个或可采用两个或更多所列项目的任意组合。例如，如果一个组合物被描述为包含部件A、B和/或C，则组合物可仅包含A；仅包含B；仅包含C；包含A和B组合；包含A和C组合；包含B和C组合；或包含A、B和C组合。

在本文中，例如第一和第二、顶部和底部等的关系术语仅用于将一个实体或动作与另一实体或动作区分开，而不必要求或暗示这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。

参考图1A到图1C，所示为光致发光结构10的各个示例性实施例，每个均能够连接到衬底12，衬底12可对应于车辆夹具或车辆相关设备件。在图1A中，所示出的光致发光结构10通常呈现为可施加到衬底12的表面的涂层(例如，膜)。在图1B中，所示出的光致发光结构10通常为能够与衬底12集成的离散粒子。在图1C中，所示出的光致发光结构10通常为可合并到支撑介质14(例如，膜)中的多个离散粒子，其然后可施加(如图所示)或与衬底12集成。

在最基本的水平上，给定的光致发光结构10包括能量转换层16，能量转换层16可包括一个或多个子层，其在图1A和1B中通过虚线示例性地示出。能量转换层16的每个子层可包含一种或多种光致发光材料18，其具有带磷光或荧光特性的能量转换元件。每个光致发光材料18可在接收特定波长的激发光24时被激发，从而使光经历转换过程。在降频转换的原理下，激发光24转换为从光致发光结构10输出的更长波长的转换光26。相反，在升频转换的原理下，激发光24转换为从光致发光结构10输出的较短波长的光。当多个不同波长的光同时从光致发光结构10输出时，光的波长可混合在一起且表现为多色光。

由太阳、环境光源和/或光源发射的光在本文中称作激发光24并以实线示出。相反，从光致发光结构10发射的光在本文中称为转换光26，且在本文中所示为虚线箭头。可同时发射的激发光24和转换光26的混合物在本文中称为输出光。

能量转换层16可通过使用多种方法将光致发光材料18分散在聚合物基质中以形成均匀混合物来制备。这样的方法可包括从液体载体支撑介质14中的制剂制备能量转换层16，并将能量转换层16涂覆到所需的衬底12。能量转换层16可通过涂漆、丝网印刷、喷涂、狭缝涂布、浸涂、辊涂和棒涂施加到衬底12。或者，能量转换层16可通过不使用液体载体支撑介质14的方法制备。例如，能量转换层16可通过将光致发光材料18分散到可结合到聚合物基质中的固态溶液(在干燥状态下的均匀混合物)来形成，固态溶液可通过挤出、注射成型、压缩成型、压延、热成型等形成。然后可使用本领域技术人员已知的任何方法将能量转换层16集成到衬底12中。当能量转换层16包括子层时，可顺序地涂覆每个子层以形成能量转换层16。或者，可单独制备子层，然后层压或压印在一起以形成能量转换层16。或者，能量转换层16可通过共挤塑子层形成。

在一些示例中，已被降频转换或升频转换的转换光26可用于激发在能量转换层16中发现的其他光致发光材料18。使用从一种光致发光材料18输出的转换光26激发另一个等的过程通常称为能量级联，并且可用作用于实现各种颜色表现的替代。关于任一转换原理，激发光24和转换光26之间的波长差称为斯托克斯位移，并且用作对应于光的波长更改的能量转换过程的主要驱动机制。在本文所讨论的各个实施例中，每个光致发光结构10可在任一转换原理下操作。

再次参考图1A和图1B，光致发光结构10可选择性地包括至少一个稳定层20，以保护包含在能量转换层16内的光致发光材料18免受光降解和热降解。稳定层20可配置为光学耦合并粘附到能量转换层16的单独层。或者，稳定层20可与能量转换层16集成。光致发光结构10还可选择性地包含光学耦合并粘附到稳定层20或其它层(例如，在不存在稳定层20的情况下的转换层16)的保护层22，以保护光致发光结构10免受因环境暴露引起的物理损害和化学损害。稳定层20和/或保护层22可通过顺序涂覆或印刷每层、顺序层压或压印或任何其它合适的方式与能量转换层16结合。

关于光致发光结构10的构造的其它信息公开在授予Kingsley等人的标题为“PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGHEFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARYEMISSION”的美国专利号8,232,533中，其全部公开内容通过引用并入本文。关于用于实现各种光发射的光致发光材料的制造和运用的附加信息，参见授予Bortz等人的标题为“PHOTOLUMINESCENT FIBERS,COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM”的美国专利号8,207,511；授予Agrawal等人的标题为“PHOTOLUMINESCENT MARKINGS WITH FUNCTIONALOVERLAYERS”的美国专利号8,247,761；授予Kingsley等人的标题为“PHOTOLYTICALLY ANDENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCYELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利号8,519,359；授予Kingsley等人的标题为“ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FORGENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利号8,664,624；授予Agrawal等人的标题为“PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS,METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES”的美国专利公布号2012/0183677；授予Kingsley等人的标题为“PHOTOLUMINESCENTOBJECTS”的美国专利号9,057,021；以及授予Agrawal等人的标题为“CHROMIC LUMINESCENTOBJECTS”的美国专利号8,846,184，所有这些专利通过引用以其整体并入本文。

根据一个实施例，光致发光材料18可包含有机荧光染料或无机荧光染料，其包含萘嵌苯、呫、卟啉和酞菁。另外或替代地，光致发光材料18可包括来自掺杂Ce的石榴石(例如YAG：Ce)组的磷光体，且可为短余辉光致发光材料18。例如，Ce³⁺的发射基于作为奇偶容许跃迁的从4D¹到4f¹的电子能量跃迁。因此，Ce³⁺的光吸收和光发射之间的能量差小，并且Ce³⁺的发光水平具有超短寿命或10^-8到10^-7秒(10～100纳秒)的衰减时间。衰减时间可定义为从激发光24的激发结束与从光致发光结构10发射的转换光26的光强度下降到低于0.32mcd/m²的最小可见度的时刻之间的时间。0.32mcd/m²的可见度大约是适应黑暗的人眼的灵敏度的100倍，其对应于本领域普通技术人员通常使用的基本照明水平。

根据一个实施例，可运用Ce³⁺石榴石，其具有可驻留在比常规YAG:Ce型磷光体更短的波长范围内的峰值激发光谱。因此，Ce³⁺具有短余辉特性，使得其衰减时间可为100毫秒或更短。因此，在一些实施例中，稀土铝石榴石型Ce磷光体可用作具有超短余辉特性的光致发光材料18，其可通过吸收从光源和/或环境光源发射的紫色至蓝色激发光24而发射转换光26。根据一个实施例，ZnS：Ag磷光体可用于产生蓝色转换光26。可运用ZnS：Cu磷光体来产生黄绿色转换光26。可运用Y₂O₂S:Eu磷光体来产生红色转换光26。此外，可结合前述磷光材料以形成范围广泛的颜色，包含白光。应了解，在不脱离本文提供的教导的情况下，可以使用本领域已知的任何短余辉光致发光材料。关于短余辉光致发光材料的生产的附加信息公开在授予Agrawal等人的标题为“PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLEMULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSIONAND SUSTAINED SECONDARY EMISSION”的美国专利号8,163,201中，其全部公开内容通过引用并入本文。

另外地或替代地，根据一个实施例，设置在光致发光结构10内的光致发光材料18可包括长余辉光致发光材料18，其一旦由激发光24充电即发射转换光26。激发光24可从任何激发源(例如，任何自然光源，例如太阳、和/或任何人造光源)发射。长余辉光致发光材料18可定义为具有长衰减时间，这是由于其能够存储激发光24，并且一旦激发光24不再存在，则逐渐释放转换光26达几分钟或几小时。

根据一个实施例，长余辉光致发光材料18可在10分钟后可操作地发射强度为0.32mcd/m²或更高强度的光。另外，长余辉光致发光材料18可在30分钟后可操作地发射强度大于或等于0.32mcd/m²的光，且在一些实施例中，大致长于60分钟(例如，时间可延长24小时或更长，并且在某些情况下，时间可延长48小时)。因此，长余辉光致发光材料18可响应来自发射激发光24的任何光源的激发而连续地照明，其中光源包含但不限于自然光源(例如，太阳)和/或任何人造光源。来自任何激发源的激发光24的周期性吸收可提供长余辉光致发光材料18的大致持续的电荷，以提供一致的被动照明。在一些实施例中，光传感器可监测光致发光结构10的照明强度，并且当照明强度下降到低于0.32mcd/m²或任何其它预定义强度水平时致动激发源。

长余辉光致发光材料18可对应于碱土铝酸盐和硅酸盐，例如掺杂的二硅酸盐，或者一旦激发光24不再存在，能够发射一段时间的光的任何其它化合物。长余辉光致发光材料18可掺杂有一种或多种离子，其可对应于稀土元素，例如，Eu²⁺、Tb³⁺和/或Dy³。根据一个非限制性示例性实施例，光致发光结构10包括在约30％到约55％范围内的磷光材料、在约25％到约55％范围内的液体载体介质、在约15％到约35％范围内的聚合物树脂、在约0.25％到约20％范围内的稳定添加剂、以及在约0％到约5％范围内的性能增强添加剂，每个都基于制剂的重量。

根据一个实施例，光致发光结构10可为半透明白色，且在一些情况下，当未照明时是反射性的。一旦光致发光结构10接收具有特定波长的激发光24，则光致发光结构10可以任何期望的亮度从其发射任何颜色的光(例如，蓝色或红色)。根据一个实施例，发蓝光的磷光材料可具有结构Li₂ZnGeO₄，且可通过高温固态反应法或通过任何其它可行的方法和/或工艺制备。余辉可持续2到8小时的持续时间，并且可源自激发光24和Mn²⁺离子的d-d跃迁。

根据一个替代的非限制性示例性实施例，可将100份商业溶剂型聚氨酯(例如在甲苯/异丙醇中具有50％固体聚氨酯的Mace树脂107-268)、125份蓝绿长余辉磷光体(例如性能指示剂PI-BG20)、以及12.5份在二氧戊环中含有0.1％Lumogen Yellow F083的染料溶液共混以产生低稀土矿物光致发光结构10。应了解，本文提供的组合物是非限制性示例。因此，在不背离本文提供的教导的情况，本领域已知的任何磷光体可运用在光致发光结构10内。此外，可以设想在不脱离本文提供的教导的情况下，也可使用本领域已知的任何长余辉磷光体。

关于长余辉光致发光材料的生产的附加信息公开于授予Agrawal等人的题为“HIGH-INTENSITY,PERSISTENT PHOTOLUMINESCENT FORMULATIONS AND OBJECTS,ANDMETHODS FOR CREATING THE SAME”的美国专利8,163,201中，其全部公开内容通过引用并入本文。关于长余辉磷光结构的附加信息，参见授予Yen等人的标题为“LONG PERSISTENTPHOSPHORS AND PERSISTENT ENERGY TRANSFER TECHNIQUE”的美国专利号6,953,536；授予Yen等人的标题为“LONG-PERSISTENCE BLUE PHOSPHORS”的美国专利号6,117,362；以及授予Kingsley等人的标题为“LOW RARE EARTH MINERAL PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONSAND STRUCTURES FOR GENERATING LONG-PERSISTENT LUMINESCENCE”的美国专利号8,952,341，其全部内容通过引用并入本文。

现在参考图2A和图2B，其大体示出了车辆30。车辆30所示为运动功能性车辆，但应了解，车辆30可为皮卡车、轿车、紧凑型和/或其他类型的车辆30而不背离本文提供的教导。所示车辆30具有多个位于车辆30周围的灯组件34。例如，灯组件34可为前照灯(例如图2A)、尾灯(例如图2B)和/或定位在车辆30周围的各种灯组件34(例如行驶灯、倒车灯、刹车灯、转向灯、中心高位刹车灯、踏板灯等)。在灯具34的前照灯示例中，灯组件34配置成向车辆30的前方提供前照灯照明。在尾灯示例中，灯组件34配置成向车辆30的后方提供尾灯照明。一个或多个灯组件34可配置成包含导电电路，其提供水分感测和从相应的灯组件34的水分移除。如下面更详细所述，导电电路还可用作接近传感器以检测用户的存在或来自灯组件34的用户的触碰。

参考图3，灯组件34所示具有壳体36和连接至壳体36的外透镜38。壳体36一般以传统方式固定至车辆车身。设置在壳体36和外透镜38内的是光源40、反射器42和内透镜44。光源40可包含一个或多个发光二极管(LED)、白炽灯、卤素灯或其他灯照明光源。在光源40的LED示例中，光源40可位于印制电路板46上。印制电路板(PCB)46可并入一个或多个温度传感器48。温度传感器48可为连接至PCB46的独立装置，或可为现有部件的一部分(例如，内置温度传感器48可内置在PCB46上的微处理器中)。如下面将更详细所述，温度传感器48可配置成大体检测PCB46、光源40、灯组件34和/或灯组件34内和附近的其他部件的温度。

反射器42大体定位成通过内透镜44和外透镜38将从光源40输出的光反射至车辆30的前方以大体照亮车辆30前方的道路。内透镜44和外透镜38可由透明的透光聚合物材料、玻璃材料和/或其组合制成。在所示示例中，灯组件34构造为前照灯，前照灯构造为近光灯组件、远光灯组件和/或近光灯和远光灯组件的组合。另外，壳体36和外透镜38可包含用于多种功能的多个光源，比如前照灯照明、夜间行车灯、转向信号灯、闪光灯和其他照明功能。应了解，虽然示出为外部灯，但灯组件34可为内部灯组件34，比如位于车辆30内部的地图灯、顶灯、水坑灯、行李箱灯和/或其他灯组件34。

车辆灯组件34包含设置在外透镜38上的导电电路50用于为水分感测提供电容传感器并为加热或除霜操作提供加热器。导电电路50既形成用于感测透镜上的水分的电容传感器，也形成用于去除水分的加热器。在所示示例中，导电电路50形成在外透镜38的内侧表面上，但应了解，导电电路50可另外形成在外透镜38的外侧表面上和/或外透镜38的中间层中。

光致发光结构10可位于外透镜38的外部和/或内部表面上。光致发光结构10可构造为标记，比如字母数字文本、数字、符号和/或图片。如下面更详细所述，光源40可配置成发射激发光以激发光致发光结构10。

现在参考图4至图6B，导电电路50包含控制电路用于控制导电电路50。导电电路50由导电材料制成，使得电流和信号可在其上传送。导电电路50包含第一电极52，第一电极52具有示出在导电线56和58之间延伸的第一多个电极指状件54。导电电路50还包含第二电极60，第二电极60具有与第一多个电极指状件54电隔离或介质隔离的第二多个电极指状件62。当构造为电容传感器时，第一多个电极指状件54和第二多个电极指状件62相互交错以便在之间形成电容耦合。介电层64设置在电极指状件62和连接线58之间以使信号线跨过而不进行电连接。因此，第二电极60和对应的电极指状件62与连接线58和第一电极52以及对应的电极指状件54介质隔离。

切换电路包含多个开关，示出为第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3和第四开关SW4，这些开关例示为连接至导电电路50以控制导电电路50在电容传感器和加热器操作之间的切换。开关SW1-SW4中的每个可由控制电路控制，其中控制电路包含微处理器66，如图所示。第一开关SW1经由连接线56将第一电极52连接至所示为V_D的除霜电压源。所示第四开关SW4经由连接线58将第一电极52接地。因此，当第一开关SW1和第四开关SW4在加热器操作下处于关闭位置时，除霜电压V_O施加到第一电极52上从第一连接线56经过指状件54到第二连接线58并接地，以使电流流过并在第一电极52上产生热量，从而作为加热器操作来对外透镜38进行除霜或除雾。同时，开关SW2和开关SW3在加热器/除雾器或除霜操作过程中处于打开位置。应了解，经过第一电极52的电流因形成电阻加热器的电路的电阻而产生热量用于将水分从外透镜38上去除。水分可以是空气中的水蒸气的湿气形式，或者可以是液体水或冷冻水(例如冰或霜)形式的表面上的水的凝结形式。

导电电路50还可配置成作为电容传感器以感测操作来操作以感测外透镜38上的水分，比如外透镜38内侧或外侧上的冷凝液或外透镜38外侧上的雪或冰。此外，当导电电路作为电容传感器操作时，其可配置成检测在由导电电路50发射或产生的激活场中的干扰(例如，手指或其他车辆用户在灯组件34上或附近的触摸)。当在外透镜38上感测到水分时(例如，在导电电路50作为电容传感器操作时)，导电电路50可切换至加热器配置以去除感测到的水分。为了作为电容传感器操作，导电电路50可通过打开第一开关SW1和第四开关SW4并关闭第二开关SW2和第三开关SW3来控制。在第一开关SW1和第四开关SW4打开，去除来自除霜电压的电力且第二开关SW2和第三开关SW3关闭时，微处理器66能够控制向第一电极52和第二电极60驱动信号以及从第一电极52和第二电极60接收信号，以便产生电容激活场用于感测外透镜38上的水分。电容传感器配置成感测水分，比如外透镜38的内部表面上的冷凝液和透镜38的内部表面附近的湿度以及透镜38外侧上的水蒸气，比如以液体或冰的形式。由于外透镜38的表面上的空气中包含水分，水分通过接近传感器产生的信号的变化来感测。当检测到水分时，导电电路可切换至加热器操作以去除水分。应了解，壳体36或透镜38可具有水分出口，诸如补片，以使加热后的水分离开内部。

电容传感器使用第一电极52作为驱动电极且使用第二电极60作为接收电极，每个分别具有交错的指状件54和62用于产生电容场。根据各个示例，第一电极52接收以一电压施加的方波驱动信号脉冲。第二电极60具有用于产生输出电压的输出端。应了解，根据各个示例，第一电极52和第二电极60以及对应的电极指状件54和62可设置为各种构型用于产生电容场作为感测激活场。还应了解，第一电极52和第二电极60可另外配置成使得可使用其他类型的单个电极传感器或其他多个电极传感器。导电电路50可与导电油墨一起形成或可替代地与硬性或柔性电路一起形成，该硬性或柔性电路可贴附或以其他方式附接至外透镜38。

根据各个示例，向第一电极52供应输入电压作为方波信号脉冲，其具有足以使第二电极60充电至期望电压的电荷脉冲周期。因此，第二电极60用作测量电极。当在外透镜38的内部或外部表面上检测到水分(比如，湿气或冷凝液)时，水分在激活场中引起干扰，这会产生经处理以确定湿度水平的信号。通过处理电荷脉冲信号来检测激活场的干扰。

导电电路50可与氧化铟锡(ITO)薄膜一起形成。根据各个示例，形成导电电路50的ITO可形成为印制在外透镜38的内表面上的油墨。ITO可在外透镜38的表面上沉积为薄膜且可具有约1000-3000埃的厚度以形成透明电导体。形成导电电路50的ITO层是视觉上基本透明的介质，其可用来形成第一电极52和第二电极60以及其他导电信号线用于形成接近传感器和加热元件。因此，导电电路50将对通过外透镜38观看的用户基本保持不可见。在其他示例中，其他透明和半透明或可见导电油墨或薄膜可用来形成导电电路50。

现在参考图5至图6B，第一电极52和第二电极60以及对应的第一多个导电指状件54和第二多个导电指状件62可分别形成在外透镜38的内侧表面上。第一电极52可经由粘合剂设置或贴附在外透镜38的内表面上。第二电极60也设置在外透镜38的内表面上，从而第二多个指状件62与第一多个指状件54交错。为了防止第一电极52和第二电极60短路，介电层64可设置在连接线58的内表面上的第一电极52和第二电极60之间，从而第二电极60和第二多个导电指状件62与第一电极52在图6B所示的位置处分隔开。第一电极52和第二电极60以及导电指状件54和62的剩余部分可在外透镜38的内表面上基本共面，如图6A所示。应了解，介电层64可放大以基本覆盖第一电极和第二电极之间的大部分或整个表面区域。

参考图7，所示导电电路50由控制器70控制。由电容传感器产生的信号输入至控制器70。控制器70可包含电路，比如微处理器66和存储器72。控制电路可包含感测控制电路用于处理电容传感器的激活场，以感测靠近外透镜38的水分和/或对灯组件34的触碰。应了解，可采用其它模拟和/或数字控制电路来处理电容场信号以确定外透镜38上存在水分积聚，并通过激活加热器操作来启动除雾或除湿，以及帮助检测对灯组件34的触摸而不偏离本文提供的教导。

控制器70可包含集成在微处理器66内或连接至微处理器66的模拟-数字(A/D)比较器，并可接收来自电容传感器的电压输出，将模拟信号转换为数字信号，并且将数字信号提供给微处理器66。控制器70可包含集成在微处理器66或连接至微处理器66的脉冲计数器，其对施加到驱动电极的电荷信号脉冲进行计数，执行对电容器充电直到电压输出达到预定电压所需的脉冲的计数，并且将该计数提供给微处理器66。该脉冲计数表示电容信号中电容的变化。控制器70可将脉宽调制信号提供给脉宽调制驱动缓冲器以产生施加至驱动电极的方波脉冲。控制器70可确定存在于外透镜38处或附近的水分，并通过控制开关SW1-SW4作为输出来控制加热器。如下面更详细所述，控制器70还可响应于电容传感器的激活而调节施加至光源40的电流。例如，存储器72可包含：控制例程74，用于控制开关以在电容感测操作模式和加热器操作模式之间切换导电电路50的操作；位置感测例程76，用于确定靠近车辆30的电子设备78的位置；以及光控例程80，用于基于多种因素调节由光源40提供的光的强度。电子设备78可包含手机、密钥卡、可穿戴设备(例如，健身带、手表、眼镜、珠宝、钱包)、服饰(例如，T恤衫、手套、鞋或其他配件)、个人数字助理、耳机和/或能够进行无线传输的其他设备(例如，射频、蓝牙、超声波)。

参考图8，在各种水分情况过程中检测到的信号电荷脉冲计数上的变化示出为信号82A-82E。信号82A-82E的变化是在外透镜38上的不同水平的水分的初始化参考计数值之间的计数值差。当外透镜38上的冷凝液形式的水分或其附近的湿度增加时，水分进入与电容传感器相关联的激活场并导致电容中断，从而导致原始信号增加，如信号82B-82E所示。信号82A表示具有很少或没有水分的清洁透镜，其中信号82A相对较低且稳定。信号82B表示当感测到外透镜38的外表面上的冰时的信号，其具有相对较高的信号输出。信号82C表示形成在外透镜38上的冷凝结果。信号82D表示外透镜38的外表面上雨水的影响。信号82E表示除雾信号模式，其示出了在加热器操作过程中水分的去除。通过监测由电容传感器产生的信号并将该信号与已知的湿度值进行比较，可感测到冷凝物或湿度并用来控制加热器以从外透镜38去除冷凝物。

参考图9，所示例程100用于控制开关以使导电电路50的操作在电容感测操作模式和加热器操作模式之间切换。例程74在步骤102处开始并继续至步骤104以打开所有开关SW1-SW4。接下来，在步骤106，关闭第二开关SW2和第三开关SW3。这将导电电路50放入电容传感器操作模式。随后，在步骤108处测量电容。继续至步骤110，例程100基于测量的表示水分已积聚在外透镜上的电容来确定是否需要除冰。当在透镜的内侧或外侧上存在足够的冷凝物或在透镜外侧上存在雪或冰时，则需要除冰。若不需要除冰，则例程74返回至步骤102。若需要除冰，则例程100继续至步骤112以打开第二开关SW2和第三开关SW3并随后继续至步骤114以关闭第一开关SW1和第四开关SW4。这将导电电路50放入加热器操作模式。在此处，加热器操作以加热外透镜38，以将一些或所有水分从外透镜38移除。例程100继续至步骤116以等待一段时间(例如，一分钟、两分钟等)，从而在返回步骤102之前操作加热器。应了解，可重复例程100以将导电电路50在电容感测操作模式和加热器操作模式之间循环预定次数，或者在外透镜38上再次感测到水分时进行循环。

再次参考图7，车辆30还配备有一个或多个传感器用于检测人员和电子设备78(图2B)是否接近或靠近车辆30。传感器可包含无线通信收发器150。车辆30和/或灯组件34可包含一个或多个无线通信收发器150，且配置成与电子设备78相互作用。无线通信收发器150可通过无线信号(例如，射频)与电子设备78连通。在特定示例中，无线通信收发器150可为蓝牙^TMRN4020模块或RN4020蓝牙^TM低能量标准板，其配置为使用蓝牙^TM低能量信号与电子设备78连通。无线通信收发器150可包含发射机和接收机，以向电子设备78发送无线信号(例如，蓝牙^TM信号)以及从其接收无线信号(例如，蓝牙^TM信号)。应了解，无线通信收发器150可运用电子设备78和其他无线通信收发器150(例如Wi-Fi^TM)之间的其他无线通信形式而不偏离本实用新型提供的教导。无线通信收发器150可位于控制器70上或内。无线通信收发器150配置成与微处理器66连通，使得存储在存储器72中的一个或多个例程被激活。电子设备78可包含控制无线通信收发器150和电子设备78之间的连通的一个或多个例程。例如，在电子设备78的移动智能手机示例中，手机可包含配置成与无线通信收发器150连通的一个或多个应用154。在各种示例中，无线通信收发器150是不与车辆30的车身控制模块、电子控制模块，发动机控制模块和/或其他部件连通的独立设备。例如，无线通信收发器150可仅能够与控制器70和电子设备78连通。在其他示例中，无线通信收发器150可与车身控制器或其它车载控制器连通。

在使用多个无线通信收发器150的示例中，收发器150可彼此连通，或者可与主控制器或模块(例如，车身控制模块)相互连通。无线通信收发器150可设置在车辆30的其他配件内，或者可为独立单元。当电子设备78进入和离开收发器150的通信范围时，电子设备78可与无线通信收发器150的全部、一些连通或者不进行连通。每个无线通信收发器150可意识到其在车辆30内的位置且能够与电子设备78共享其位置。在各种示例中，无线通信收发器150能够与电子设备78连通，使得可从中确定电子设备78的位置(例如，基于信号的信号强度和/或返回时间)，反之亦然。根据各个示例，当人在车辆30的周围和内部移动时，控制器70的存储器72中的地点感测例程76可运用信号强度和信号在无线通信收发器150和电子设备78之间的返回时间对电子设备78的位置进行三角剖分。在无线通信收发器150与主模块连通的示例中，可在主模块中计算电子设备78的位置。电子设备78的地点可具有足够的分辨率以确定用户正接近或坐在车辆30内的哪个座椅。然后，电子设备78可与无线通信收发器150共享其确定的地点，使得适当的部件可由适当的收发器150激活。应了解，位置感测例程76可位于电子设备78上，且任何位置确定可由电子设备78进行且与无线通信收发器150共享，而不脱离本文提供的教导。

可基于电子设备78之前是否已经在车辆30内来选择哪个电子设备78应被信任，并且因此给予对控制器70的命令的访问。无线通信收发器150内的存储器可存储有关在车辆30内检测到的电子设备78的识别信息(例如，使用位置传感例程76)，且其因此通常被认为是“友好的”、注册的和/或车辆30的所有者。在确定未知电子设备78是友好的示例性方法中，无线通信收发器150检测未知电子设备78的存在，检测指示未知电子设备78跨越多个无线通信收发器150进入或在车辆30内的特征信号偏移(例如，在相应的无线通信收发器150处的信号衰减或增加)，并且存储关于电子设备78的特征信息用于将来识别。应了解，电子设备78在车辆30内的位置的确定还可提示存储关于电子设备78的特征信息以供将来识别。运用电子设备78的过去和/或当前位置作为安全特征来确定是否允许访问控制器70，这可能是特别有利的，因为指示电子设备78进入车辆30的信号偏移的复制以及电子设备78的位置特别难以伪造。此外，应了解，还可运用更多常规的连接电子设备78的方法(例如配对和手动连接)以指定友好设备78。

光控例程80可根据检测到的电子设备78的特性(例如，已知或未知设备、位置和用户专用数据)和/或来自温度传感器48的信号通过多种方式控制灯组件34。例如，若在车辆30的后部附近(例如，在大约2m内)检测到已知的或友好的电子设备78，且电容传感器检测到激活场的变化(即，指示拥有电子设备78的人员触碰或靠近灯组件34)，则光控例程80可配置成改变提供给光源40的电流以改变来自光源40的照明强度(例如，通过过度驱动光源40)。例如，光控例程80可在步骤170(图10)处开始，即，以第一照度点亮光源40。第一照度可为标准照度，或光源40可关闭。接下来，执行步骤174，即，检测靠近光源40的电容信号。电容信号可为电容传感器检测到激活场的变化。如上所述，该电容信号可为灯组件34的用户的触摸。接下来，执行步骤178，即，响应于检测到电容信号以第二照度点亮光源40。第二照度相对于第一照度可更高或更低。实际上，光控例程80可有利地使灯组件34的光由靠近灯组件34的人员实时改变。例如，位于灯组件34附近的人员可触摸灯组件34以改变(例如，增加或降低)灯组件34的照度。该特征可有利地使人员在其工作于车辆30后方时增加照度或在光线太亮时降低照度。应了解，人员可多次触摸灯组件34以循环获得由灯组件34提供的各种照度。此外，各种照度的循环可通过使用电子设备78上的应用程序154执行。另外，每个灯组件34可单独地进行控制，和/或触碰一个灯组件34可增加或降低所有灯组件34的照度。应了解，触碰灯组件34可进一步激活光源40以发射激发光致发光结构的激发光24。

根据各个示例，光控例程80可仅在检测到友好的电子设备78靠近车辆30时被激活。该特征可有利地降低未知人员调节由灯组件34提供的照度以及潜在地消耗车辆30的电池的风险。

光控例程80可进一步使用来自温度传感器48的传感器数据运行。例如，光控例程80可进一步包含检测光源40的温度的步骤182和响应于检测到光源温度而以第三照度点亮光源40的步骤186。第三照度可小于或大于第一照度和/或第二照度。光源40的热管理(例如，排热或除热)对于保持均匀一致的照明是重要的；然而，光源40的最大工作温度假设(例如，PCB上的LED大约为167°F-221°F)在大多数情况下不准确。因此，通过并入温度传感器48来感测光源40的温度，即使短时间爆发，也可实现光源40的过度驱动。例如，若电容传感器检测到用户触发较高的第二照度的触摸，则光源40可通过控制器70进行过度驱动，直到温度传感器48检测到临界温度并将光源40的压低驱动到较低可持续的第三照度。换句话说，控制器70可配置成响应于检测到的光源40的温度而降低到光源40的电力。应了解，第三照度可大于第一照度和/或第二照度。因此，只要能够维持且不对光源40造成永久损坏，灯组件34和/或光源40能够在第二照度中输出与第一照度相比增大的照度(例如，两倍或三倍以上)。

根据各个示例，对电子设备78的位置的检测可使灯组件34使用光学器件和/或通过改变激活哪一个光源40来改变光投射的位置。例如，当检测到电子设备78远离或朝向车辆30移动时，光学器件可调整来自灯组件34的光的方向以跟随电子设备78。

根据各个示例，电子设备78相对于车辆30的位置的检测还允许无线通信收发器150确定无法识别的电子设备78是否靠近车辆30。这种无法识别的电子设备78可由潜在的窃贼或对车辆30的威胁者拥有或携带。在靠近车辆30处检测到无法识别的电子设备78持续大于预定时间的事件中，无线通信收发器150和/或控制器70可激活一个或多个对策。对策可包含来自灯组件34的闪光灯或将来自组件34的光引导到电子设备78处。在一些示例中，如果车辆电子设备70的拥有者没有被同时检测到靠近车辆30，则关于电子设备78的任何可用的识别信息可被存储用于日后检索。

使用当前公开的车辆30和灯组件34可提供多种益处。首先，在倒车灯示例中，改变灯组件34的照明可在车辆30后面提供明亮的工作照明的宽覆盖范围，这对于露营地布置、工作地点等可为有利的。其次，在刹车灯示例中，改变灯组件34的照明可为营地和其他户外活动提供光。红灯的益处在于其不会吸引昆虫并保留夜视。第三，在牌照灯示例中，改变灯组件34的照明可在拖车挂接装置的区域中以及车辆30正后方向下提供直接光束。第四，灯组件34的前照灯示例，一般发出大量的照明，其可经变暗用作工作灯。第五，本公开使密钥卡或最近的乘员的电子设备可用作授权方法以控制可控制灯组件34的人的身份。第六，光控例程80可关闭具有约50％的电池电量的灯组件34以保护车辆30的电池寿命。第七，使用无线通信收发器150使得在人员接近或离开时激活灯组件34(例如，激活欢迎或再见照明)。第八，使用无线通信收发器150使得在驾驶员或乘客远离车辆30时车辆30的功率的低消耗。第九，在外透镜38上使用光致发光结构10以及导电电路50使得车辆30的使用者敲击灯组件34以激发光致发光结构10。应了解，无论灯组件34是否发射可见光，都可激发光致发光结构10。

根据各种实施例，一种车辆灯组件包含光源、靠近光源定位的透镜、设置在透镜上且形成电容传感器的导电电路、以及配置成检测光源的温度的温度传感器。车辆的实施例可包括以下特征中的任何一个或其组合：

·形成电容传感器的导电电路也形成加热器；

·切换电路用于将导电电路的操作在电容传感器与加热器之间选择性地切换；

·灯组件形成车辆后尾灯；

·导电电路包含光学透明导电材料；

·导电电路包含第一电极和第二电极，第一电极包含第一多个电极指状件，第二电极包含第二多个电极指状件，且其中，第一多个导电指状件与第二多个导电指状件交错；

·控制器配置成响应于检测到的光源温度减小供应到光源的电力；

·控制器进一步配置成响应于电容传感器的激活加强由光源提供的照明；

·导电电路包含至少一个电极，该至少一个电极产生用于电容传感器的电容信号以及产生用于加热器的热量；和/或

·加热器操作为基于电流产生热量的电阻加热器。

根据各个实施例，一种照明车辆灯组件的方法包含以下步骤：以第一照度照明光源；检测靠近光源的电容信号；以及响应于检测到电容场而以第二照度照明光源。方法的实施例可包括以下步骤或特征中的任何一个或其组合：

·检测靠近灯组件的电子设备；

·使用设置在灯组件内的蓝牙低能量检测器来执行电子设备的检测；

·检测光源的温度；

·响应于光源温度以第三照度照明光源；

·使用光源激发光致发光结构；和/或

·通过使电流穿过位于光源附近的电路来加热灯组件。

本领域技术人员和制造或使用本公开的人员将会想到对本公开的修改。因此应了解，附图中所示和上述的实施例仅用于说明的目的，并且不旨在限制本公开的范围，其是由根据专利法原理解释的以下权利要求限定，包含等同原则。

为本公开的目的，术语“连接”(以其所有形式)通常指两个部件(电的或机械的)彼此直接或间接接合。这种接合可为固定性质或可移动性质。这种接合可通过两个部件(电的或机械的)和整体形成为彼此单独的单个主体的任何附加中间构件或两个部件一起实现。这种接合可为永久性性质、或可为可移除或可释放性质，除非另有说明。

如本文所用，术语“约”意指量、尺寸、配方、参数和其它量和特性不需要精确，但可以根据需要，例如反映公差、转换因素、四舍五入、测量误差等、以及本领域技术人员已知的其他因素近似和/或更大或更小。当术语“约”用于描述范围的值或终点时，应该理解本公开包括所提及的具体值或终值。无论说明书中的范围的数值或终值是否记载“约”，范围的数值或终值都旨在包括两个实施方式：一个由“约”修饰，另一个未由“约”修饰。将进一步理解每个范围的端点在与另一个端点相关联和独立于另一个端点来说都至关重要。

本文所使用的术语“基本”、“基本上“及其变体意图表示描述的特征与值或描述相等或大致相等。例如，“大体上平面”表面意图表示表面是平面的或大体上平面的。此外，“大体上”意图表示两值相等或大体上相等。在一些实施方案中，“基本上”可表示彼此的约10％以内，例如彼此的约5％内或彼此的约2％内的值。

如本文所使用的，除非明确地相反指示，否则术语“所述”，“一”或“一个”意指“至少一个”，并且不应当限于“仅一个”。因此，例如，对“一个部件”的引用包括具有两个或更多个这种部件的实施例，除非上下文另有明确指示。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本实用新型公开的精神和范围的情況下，可对本实用新型公开进行各种修改和变化。因此，本实用新型公开旨在覆盖这样的修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims

1.一种车辆灯组件，其特征在于，包括：

光源；

位于所述光源附近的透镜；

设置在所述透镜上且形成电容传感器的导电电路；以及

配置成检测所述光源的温度的温度传感器。

2.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其特征在于，进一步包括由形成所述电容传感器的所述导电电路形成的加热器。

3.根据权利要求2所述的车辆灯组件，其特征在于，进一步包括：

用于在所述电容传感器与所述加热器之间选择性地切换所述导电电路的操作的切换电路。

4.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其特征在于，所述车辆灯组件形成车辆后尾灯。

5.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其特征在于，所述导电电路包含光学透明导电材料。

6.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其特征在于，所述导电电路包含第一电极和第二电极，所述第一电极包含第一多个电极指状件，所述第二电极包含第二多个电极指状件，且其中，所述第一多个电极指状件与所述第二多个电极指状件交错。

7.根据权利要求1所述的车辆灯组件，其特征在于，所述导电电路包含至少一个产生用于所述电容传感器的电容信号以及产生用于加热器的热量的电极。

8.根据权利要求2所述的车辆灯组件，其特征在于，所述加热器操作为基于电流产生热量的电阻加热器。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆灯组件，其特征在于，进一步包括：配置成响应于检测到的所述光源的温度减小供应至所述光源的电力的控制器。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的车辆灯组件，其特征在于，进一步包括：配置成响应于所述电容传感器的激活增强由所述光源提供的照明的控制器。