減低亮度功能控制發(fā)光二極管亮度的裝置和方法

專利名稱：減低亮度功能控制發(fā)光二極管亮度的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明的實施例總體上涉及車輛內部照明。
技術背景車輛上所用的傳統(tǒng)電氣結構不允許使用者在車內選擇不同的燈光顏 色。目前，車內乘客除了接受由車輛廠商提供的基本照明方案之外別無選 擇。這種照明方案不允許車輛駕駛員選擇照明方案來表達駕駛員的個人感受。因此，需要實施一種內部照明方案，該方案允許車內駕駛員或乘客選 擇要在車內顯示的特定照明類型。還需要實施一種內部照明方案，該方案 允許車內駕駛員或乘客在使用車輛廠商通常采用的基本照明策略的同時 使用這種照明策略。發(fā)明內容在一個非限制性實施例中，提供了一種控制車輛內部照明的系統(tǒng)。該 系統(tǒng)用于投射由使用者從多種顏色中選擇的預選燈光顏色。該系統(tǒng)總體上 包括一個或多個發(fā)光裝置設置，顏色選擇裝置和控制器。該一個或多個照 明設置位于整個車輛內并能夠投射多種燈光顏色。顏色選擇裝置被設置成 產(chǎn)生信號?？刂破骺刹僮鞯仨憫撔盘枌⑴c預選燈光顏色相應的一個或多個脈寬調制(PWM)信號給照明設置。


圖l表示依照本發(fā)明一實施例的控制車輛內部照明的系統(tǒng)； 圖2是表示該系統(tǒng)中控制器和照明設置的更詳細的視圖；圖3是表示照明設置的爆炸視圖； 圖4a-4c是表示照明設置的前、俯和側視圖；及圖5表示在車輛中控臺區(qū)域實施的該系統(tǒng)的一個示例。
具體實施方式
參照圖l，表示依照本發(fā)明一實施例的控制車輛內部照明的系統(tǒng)IOO。 該系統(tǒng)100包括控制器102。多個照明設置106a-106b可以通過控制器102來 聯(lián)接和控制。該照明設置106a包括一個或多個發(fā)光二極管(LED) 110a-110c。該照明設置106b包括一個或多個發(fā)光裝置(發(fā)光二極管) 110d-l 10f。該發(fā)光二極管110a-l 10何以被設置成響應控制器102接收到的 信號發(fā)射多種顏色。盡管本實施例闡明了發(fā)光二極管的使用，但是其他類 型的照明裝置也可以被用于該系統(tǒng)IOO。用于顯示燈光的具體照明裝置類 型可以變化以符合具體實施例的設計標準。顏色選擇裝置104可以聯(lián)接至控制器102。使用者可以通過顏色選擇裝 置104和控制器102從多種顏色中選擇一種預選燈光顏色。 一般來說，該系 統(tǒng)100可以允許使用者在紅色、綠色和藍色或者是通過組合紅色、藍色或 綠色而形成的任何顏色之間進行選擇。調光開關108可以聯(lián)接于控制器102。該調光開關108可以控制預選燈 光顏色所顯示的亮度?？刂破?02被設置成產(chǎn)生一個或多個脈寬調制信號。 控制器102將脈寬調制信號傳輸至發(fā)光二極管110a-110n。發(fā)光二極管 110a-110n總體上顯示基色和輔助色?；梢园t色、藍色和綠色。發(fā) 光二極管110a和110d可以設置成顯示紅色。發(fā)光二極管110b和110e可以設 置成顯示藍色。發(fā)光二極管110c和110何以設置成顯示綠色。發(fā)光二極管 110a-l 10坷以設置成響應脈寬調制信號組合任何紅色、藍色或綠色的變化 來產(chǎn)生輔助色。通過組合基色形成的任何顏色可以作為輔助色呈現(xiàn)給使用 者。由控制器102產(chǎn)生的脈寬調制信號可以每個都包括一個預定占空比 (dutycyclerate)。預定占空比總體上對應于預選燈光顏色(其中可以包括基色或輔助色)。使用者選擇的每種顏色可以具有一個預定的占空比?？梢酝ㄟ^使發(fā)光二極管110a、 110b和110c中的任何一個在不同的占空比下 振蕩而產(chǎn)生基色。在一個非限制性示例中，為了產(chǎn)生紅色，發(fā)光二極管110a 和110d可以以100。/。的占空比振蕩。通過使每個發(fā)光二極管110a、 110b和 110c以相似或不同的占空比振蕩，發(fā)光二極管l 10a-l 10c的相似或不同占空 比的組合可以顯示任何一種基色或輔助色。調光開關108可以增加或減小 脈寬調制信號的波幅或占空比以增加或減小基色或輔助色的亮度。系統(tǒng)100可以在車輛內部提供一個環(huán)境照明方案。該系統(tǒng)100可以在車 輛內部的任何地方實施。在一個非限制性示例中，照明設置106a-106b可以 裝配于車輛的第一部分中。車輛的第一部分可以包括一個具有前/后杯架的 中控臺。當在車輛第一部分內實施時，該系統(tǒng)100可被用以補充內部照明 設置，其中包含儀表板上基于發(fā)光二極管的照明或儀表板上基于電燈泡的 照明方案。在這種結構中，系統(tǒng)100的發(fā)光二極管110a-110河以設置成， 響應調光開關108接收到的信號，亮度變暗到與內部照明設置提供的照明 亮度相同。在一個示例中，控制器102可以作為裝配于車輛內部的孤立照明模塊 實施。在另一個示例中，控制器102可以連同智能接線塊(smart junction block, SJB)控制器(圖中未示) 一起實施。該智能接線塊控制器可以控 制許多特征，這些特征涉及且并不限于遙控無鑰進入系統(tǒng)、警報、喇叭、 后防凍裝置、電子鎖定/解鎖和車輛照明(內部和外部)。裝配控制器102 的具體位置可以改變，以符合特定實施的設計標準。在一個非限制性示例中，顏色選擇裝置104可以為控制器102提供硬線 輸入。在該示例中，顏色選擇裝置104可以作為兩態(tài)開關來實施。該開關 可以常開。當控制器102探測到顏色選擇裝置104 (例如，開關)已接地 (或處于關閉狀態(tài))時，控制器102可以設置成響應其而步入并提供多種 顏色中的任何一種。在另一個非限制示例中，顏色選擇裝置104可以包括 與特定燈光顏色相應的專門裝置，并賦予使用者直接選擇預選燈光顏色的 能力。這種設置中的顏色選擇裝置104可以提供一個二進制碼輸出，該輸出碼被發(fā)送至控制器102。接著控制器102就可以響應該二進制碼輸出產(chǎn)生 預選燈光顏色。在另一個非限制性示例中，選擇裝置104可以作為使用者界面被實施。 控制器102也可以用于接收來自車輛內使用者界面的多路傳輸指令。使用 者界面可以裝配于儀表板的儀表組中。 一般來說，使用者界面可以位于車 輛內任何位置。使用者界面可以發(fā)送與預選燈光顏色相應的多路傳輸總線 信息給控制器102。控制器102可以響應接收到的總線信息輸出與預選燈光 顏色相應的預定占空比。使用者界面和控制器102可以用于支持中速或高 速控制器局域網(wǎng)(CAN)和/或本地內聯(lián)網(wǎng)(LIN)以允許這種與使用者界 面的信息交互?？刂破?02和使用者界面可以使用用于車輛上的任何類型 的多路傳輸通信協(xié)議。用于系統(tǒng)100的特定類型的多路傳輸通信協(xié)議可改 變以符合特定實施的設計標準。在一個非限制性示例中，調光開關108可以作為基于電位計的開關來 實施。調光開關108包括一個基于拇指旋輪的裝置，該裝置設置成當使用 者移動拇指旋輪時改變阻抗。控制器102可以調整脈寬調制信號的電壓波 幅，該波幅基于調光開關108探測到的阻抗。如果使用者要求發(fā)光二極管 110a-110瞎度較小，使用者可以相應地調整調光開關108，控制器102可以 減小應用于發(fā)光二極管l 10a-l 10飾電壓量。在另一個非限制性示例中，調光開關108可以連同調光控制器(圖中 未示) 一起實施。調光控制器可以裝配于控制器102中或作為一個孤立模 塊。調光控制器可以支持多路傳輸通信協(xié)議。調光開關108可以呈現(xiàn)與內 部照明的許多不同亮度水平相應的多路傳輸信息。，調光控制器也可以包 括一個響應這種不同亮度水平照明的查找表，該査找表使不同亮度水平與 各種脈寬調制信號相關。參照圖2，其為依照本發(fā)明一個實施例的系統(tǒng)100中的控制器102的更 詳細的視圖。控制器102包括控制電路120,其設置成產(chǎn)生用于驅動發(fā)光二 極管110a-110飾脈寬調制信號?？刂齐娐?20包括一個存儲器122和脈寬調 制驅動電路124。該存儲器122可以作為電可擦寫可編程只讀存儲器(EEPROM)實施。該存儲器122總體上設置成保留數(shù)據(jù)而不管電源是否 應用于控制器102。存儲器122包括査找表(LUT) 126。該查找表126包括 與預定的占空比相應的多個值。如圖1所示，預定占空比總體上與可由使 用者選擇的基礎和輔助色相關聯(lián)?？刂破?02包括多個晶體管D1-D3。晶體管D1-D6可以作為場效應晶體 管實施。晶體管D1-D3的柵極可以聯(lián)接于脈寬調制驅動電路124。晶體管 Dl-D3的源極可以聯(lián)接于電池電壓(Vbatt)(—個由車輛電池提供的12伏 的電源)。晶體管Dl-D3的漏極可以聯(lián)接于發(fā)光二極管110a-110f。照明設 置106a-106b的回流線可以被連接至控制電路120，為發(fā)光二極管110a-110f 和晶體管D1-D3提供接地。電池電壓可以通過小燈和/或前照燈電路供應于 晶體管D1-D3。每個照明設置106a-106b可以包括一個電路板(圖中未示)，該電路板 將在圖3中被詳述。對于照明設置106a，電阻R1-R3可以位于電路板上。電 阻Rl可以串聯(lián)于發(fā)光二極管110a。電阻R2可以串聯(lián)于發(fā)光二極管110b。電 阻R3可以串聯(lián)于發(fā)光二極管110c。電阻R1-R3聯(lián)接在一起并聯(lián)接于控制器 102的地端。電阻Rl-R3串聯(lián)于發(fā)光二極管110a-110c以確保發(fā)光二極管 110a-110c不因過電流情形而受沖擊。電阻R1-R3的電阻值可以改變以符合 特定實施的設計標準。對于照明設置106b，電阻R4-R6可以位于電路板上。電阻R4可以串聯(lián) 于發(fā)光二極管110d。電阻R5可以串聯(lián)于發(fā)光二極管110e。電阻R6可以串聯(lián) 于發(fā)光二極管110f。電阻R4-R6聯(lián)接在一起并聯(lián)接于控制器102的接地端。 電阻R4-R6串聯(lián)于發(fā)光二極管110d-110f以確保發(fā)光二極管110d-110f不因 過電流情形而受沖擊。電阻R4-R6的阻值可以改變以符合特定實施的設計 標準。在一個非限制性示例中，發(fā)光二極管110a-110c可以裝配在一起作為 單一6引腳封裝。作為孤立發(fā)光二極管或作為單邊多色發(fā)光二極管封裝的 發(fā)光二極管U0a-110c的特定實施可以改變以符合特定實施的設計標準。在 另一個非限制性示例中，電阻R1-R6和發(fā)光二極管110a-lIO何以作為標準 表面貼片裝置(stansard surface mount component)實施。 一個或多個電容 器(圖中未示)可以位于電路板上以保護靜電放電(ESD)保護。在操作中，使用者可以選擇預選燈光顏色。控制器102響應顏色選擇 裝置104產(chǎn)生預選燈光顏色。存儲器122 (通過查找表126)呈現(xiàn)與預選燈 光顏色相應的值給脈寬調制驅動電路124。脈寬調制驅動電路124驅動晶體 管D1-D3于相應的預定占空比。脈寬調制驅動電路124通過晶體管D1-D3 的柵極控制晶體管D1-D3的開關。晶體管D1-D3可以呈現(xiàn)脈寬調制信號于 預定占空比，該預定占空比基于使用者選擇的燈光顏色。盡管系統(tǒng)100總 體上闡明了使用晶體管D1-D3以開關發(fā)光二極管l 10a-l 10f，但是任何類型 的開關裝置可以被系統(tǒng)10采用以打開或關閉發(fā)光二極管110a-110n。在一個 示例中，接觸開關可以通過控制電路120驅動，使得接觸可基于控制電路 120提供的調幅輸入開和關。該接觸開關可以提供一個調幅輸出，該調幅 輸出可以用于響應控制電路120提供的調幅輸入驅動發(fā)光二極管 110a-110f。開關裝置也可以作為發(fā)光二極管驅動器實施。實施于系統(tǒng)IOO 中的開關裝置的類型可以改變以符合特定實施的設計標準。在一個非限制性示例中，如果使用者選擇白色作為預選燈光顏色，查 找表126可以選擇與白色相應的值，并控制脈寬調制驅動電路124以便脈寬 驅動電路124驅動晶體管D1-D3每個都處于507。的占空比。作為被驅動于 50%的占空比的響應，由于處于50%占空比的紅色、藍色和綠色的混合， 發(fā)光二極管設置106a顯示白色。存儲器122可以保留最后的預選燈光顏色 作為默認預選燈光顏色。預選燈光顏色可以保持白色直到使用者用顏色選 擇裝置104來改變顏色。當小燈/前照燈開著時系統(tǒng)100可以顯示多種顏色中 的任何一種。當熄火時系統(tǒng)100也可以用于顯示多種顏色中的任何一種。在另一個非限制性示例中，如果使用者選擇紫色作為預選燈光顏色， 查找表126可以選擇與紫色相應的值，并將該值提供給控制電路120。控制 電路120驅動晶體管Dl處于80。/。的占空比、晶體管D2處于50。/。的占空比。 作為被驅動于80%和50%的占空比的響應，由于紅色和藍色的混合，照明 設置106a和106b可以組合顯示紫色。在這個示例中晶體管D3可以保持關 閉。存儲器122可以保留最后的預選燈光顏色作為默認預選燈光顏色。預 選燈光顏色可以保持紫色直到使用者用顏色選擇裝置104來改變顏色。參照圖3，其為依照本發(fā)明的一個實施例的照明設置106a的爆炸圖。 照明設置106a包括罩150和電路板152。電線焊接于電路板152并設置成接 收來自控制器102的信號。電路板152包括發(fā)光二極管110a-110c和電阻 Rl-R3。罩150包括多個槽150以接收電線。照明設置106a還包括燈框156和透鏡158。燈框156和透鏡158大體上成 形為半個圓形。燈框156和透鏡158的特定形狀和尺寸可以改變以符合特定 實施的設計標準。燈框156被設置成可滑動地接收透鏡158。當透鏡158完 全就位于燈框156時，透鏡158的面總體上與燈框156平齊。由發(fā)光二極管 110a-110n顯示的顏色可以通過透鏡158射出。燈框156的末端被設置成以特 定角度支承電路板152使得發(fā)光二極管110a-110n處于透鏡158正中間。透鏡 158可以由丙烯酸制成，且包括紋理。泡沫墊圈162可以位于燈框156和罩150之間以防止發(fā)光二極管 110a-110f受潮和當照明設置106a就位于內飾件時防止燈光從照明設置 106a和內飾件之間的任何縫隙射出。罩150包括多個設置于罩150內的滑動 肋160。多個凹槽164位于燈框156的外部。罩150被設置成通過多個凹槽164 和滑動肋160之間的形成的卡鎖將燈框156、透鏡158、墊圈162和電路板152 保持在飾件上。圖4A總體上為表示照明設置106a的側視圖。圖4B總體上為表示照明 設置106a的俯視圖。圖4C總體上為表示照明設置106a的前視圖。圖5總體上表示了中央控制臺200，其用于支承一個或多個照明設置 106a-106d。中央控制臺200包括駕駛員側杯架202和乘客側杯架204。照明 設置106a可以位于乘客側杯架202。照明設置106b可以位于駕駛員側杯架 204。照明設置106c可以位于中央控制臺200以便照明設置106c為乘客側底 部提供良好的周圍照明。照明設置106d可以位于中央控制臺200以便照明 設置106d為駕駛員側底部提供良好的周圍照明。附加的照明設置(圖中未 示)可以位于中央控制臺200的后部以便為坐在車輛后部的乘客提供周圍 照明。 一般而言，當小燈和/或前照燈開著時，照明設置106a-106n可以設 置成為車輛的預指定區(qū)域提供周圍照明。附加的非限制性示例可以包括放置照明設置106a于車輛內部車門或儀表板上的預選區(qū)域。車輛內照明設置 106a-106d的特定位置可以改變以符合特定實施的設計標準。盡管實施本發(fā)明的最佳方式已經(jīng)被詳細地描述，然而本發(fā)明所屬技術 領域的技術人員將認識到實現(xiàn)由權利要求所限定的本發(fā)明的各種其他設 計和實施例。
權利要求
1.一種控制車輛內部照明的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被用于射出由使用者從多種顏色中選擇的一種預選燈光顏色，該系統(tǒng)包含一個或多個照明設置，位于整個車輛內并能夠射出多種燈光顏色；顏色選擇裝置，設置成產(chǎn)生信號；及控制器，可操作以響應該信號呈現(xiàn)一個或多個與預選燈光顏色相應的脈寬調制信號給照明設置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中多種燈光顏色包括一 種或多種基色和一種或多種輔助色，該一種或多種輔助色由組合一種或多 種基色而產(chǎn)生。
3. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中每個脈寬調制信號包 括一個與每個預選燈光顏色相應的預定占空比。
4. 根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于包括一個存儲器，其可操 作以存儲值，該值相應于產(chǎn)生預選燈光顏色所需的預定占空比。
5. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于還包含調光開關，其可操 作以呈現(xiàn)與預選燈光顏色亮度相應的第一信號，控制器被設置成響應第一 信號控制預選燈光顏色的亮度。
6. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中一個或多個照明設置 位于車輛的第一部分內。
7. 根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于還包含第一內部照明設 置，其射出第一燈光顏色為車輛內部提供附加照明。
8. 根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于其中第一內部照明設置位 于車輛的第二部分內。
9. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于還包含調光開關，其設置 成產(chǎn)生與第一燈光顏色和預選燈光顏色亮度水平相應的第二信號，控制器被設置成調整預選燈光顏色亮度到相同比率，第一燈光顏色的亮度響應第 二信號而調整。
10. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中每個照明設置包括-一個或多個照明裝置，設置成射出預選燈光顏色；電路板，用于支承一個或多個照明裝置；泡沫墊圈，設置成防止液體接觸到一個或多個照明裝置；透鏡，設置成導向預選燈光顏色于特定方向；框，用于支承透鏡并聯(lián)接于罩；及罩，設置成支承電路板和框。
11. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于其中控制器包括一個或 多個開關裝置，設置成產(chǎn)生一個或多個脈寬調制信號，每個脈寬調制信號 包括一個與每個預選燈光顏色相應的預定的占空比。
12. 根據(jù)權利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于其中控制器包括一個具 有查找表的非易失性存儲器，設置成存儲與預定占空比相應的值。
13. —種方法，用于控制車輛內部照明從使用者選擇的多種顏色中射 出一種預選燈光顏色，該方法包含設置一個或多個照明設置于整個車輛內，照明設置能夠射出多種燈光 顏色；產(chǎn)生信號；及響應該信號呈現(xiàn)一個或多個與預選燈光顏色相應的脈寬調制信號給 照明設置。
14. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于其中多種燈光顏色包括 一種或多種基色和通過組合該一種或多種基色獲得的一種或多種輔助色。
15. 根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于其中每個脈寬調制信號 包括一個與預選燈光顏色相應的預定占空比。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其特征在于還包含存儲產(chǎn)生預選燈光顏色所需的預定占空比。
17. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其特征在于還包含控制預選燈光顏 色的亮度。
18. —種控制內部車輛內部照明的系統(tǒng)，該系統(tǒng)被用于射出由使用者 從多種顏色中選擇的一種預選燈光顏色，該系統(tǒng)包含一個或多個照明設置，位于整個車輛內并能夠射出多種燈光顏色；顏色選擇裝置，設置成產(chǎn)生信號；及控制器，可操作以響應信號呈現(xiàn)與預選燈光顏色相應的具有預定占空 比的一個或多個脈寬調制信號給照明設置。
19. 根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于還包含調光開關，其可 操作以呈現(xiàn)與預選燈光顏色亮度相應的第一信號，控制器被設置成響應第 一信號控制預選燈光顏色的亮度。
20. 根據(jù)權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于其中每個照明設置包括一個或多個照明裝置，設置成射出基于預定占空比的預選燈光顏色；電路板，用于支承一個或多個照明裝置；泡沫墊圈，設置成防止液體接觸到一個或多個照明裝置；罩，設置成支承電路板；透鏡，設置成導向預選燈光顏色于特定方向；及 燈框，用于支承透鏡并聯(lián)接于罩。
全文摘要
本發(fā)明涉及減低亮度功能控制發(fā)光二極管亮度的裝置和方法。在一個非限制性實施例中，提供了一種用于控制車輛內部照明的系統(tǒng)。該系統(tǒng)用于射出由使用者從多種顏色中選擇的預選燈光顏色。該系統(tǒng)總體上包括一個或多個發(fā)光裝置設置、一個顏色選擇裝置和一個控制器。該一個或多個照明設置位于整個車輛內并能夠射出多種燈光顏色。顏色選擇裝置被設置成產(chǎn)生信號。控制器可操作地響應該信號呈現(xiàn)與預選燈光顏色相應的一個或多個脈寬調制信號給照明設置。
文檔編號F21Y101/02GK101242697SQ200810007200
公開日2008年8月13日 申請日期2008年2月3日 優(yōu)先權日2007年2月8日
發(fā)明者丹尼爾·費希爾, 康乃爾·加德納, 弗蘭克·德斯佳雷斯, 詹姆士·曲納威爾, 馬里恩·韋斯特比 申請人:福特全球技術公司