用于提供可变换光的改进的照明装置

技术领域

本公开总体上涉及一种用于提供可变换输出光的照明装置。本公开还涉及一种照明组件、照明系统和计算机程序产品。

背景技术

长期以来，车辆内部装配有各种照明装置。例如，通常情况下，当车门打开时车辆内部被照亮，和随后当车门关闭时照明被关闭。这种类型的车辆内部照明帮助用户能够可视地检查车辆内部，即，寻找物品或固定安全带。内部照明的另一示例是在贮物箱中的灯，其在贮物箱被打开时提供照明。

车辆内部通常装配有随着汽车工业发展而变得越来越先进的信息娱乐系统和其它装置。因此，对例如信息娱乐系统的开发似乎显著地付出了大量的关注。然而，照明功能在开发中似乎已经落后。

尽管先前采用的车辆内部照明向车辆乘员提供有益的辅助，但是存在改进的空间。例如，可以通过向用户提供更动态的体验来提升内部照明体验，同时改善内部照明的辅助视角。

发明内容

所公开的主题总体上涉及一种照明装置，所述照明装置包括用于共同地提供可变换输出光的至少两个光学输出模块。所述可变换输出光可在漫射光输出与具有比漫射光更高对比度的光输出之间变换。

因此，发明人认识到，对于车辆乘员的提升的用户体验由一种照明装置提供，该照明装置可以将其输出光在漫射光到更高对比度的光之间无缝地变换。例如，当车辆内部部件处于一种状态(例如车辆内部部件不被使用)时，车辆内部部件可以用漫射光进行照明。在第二状态中，当使用或打算使用所述部件时，可用高对比度光照亮所述部件以向用户提供更有帮助的辅助光。

通过包括用于共同地提供可变换输出光的至少两个光学输出模块的照明装置来提供上述优点。第一光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生漫射光的光学元件，并且第二光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生具有比由第一光学输出模块产生的漫射光更高对比度的光的光学元件。此外，所述第一光学输出模块和所述第二光学输出模块布置成以下述方式接收来自光源组件的入射光，即，当所述第一光学输出模块接收增大和减小强度中的一者的入射光时，所述第二光学输出模块接收增大和减小强度中的另一者的入射光，从而变换来自所述照明装置的输出光的对比度。

在一个有利的实施例中，所述照明装置可以基于检测到的用户场景而积极地变换输出光。所述照明装置可能够将与经由传感器感测的车辆的状态和/或使用行为相关的输入数据分类为用户场景。检测到的用户场景可以使所述照明装置变换所述输出光。该实施例有利地为车辆乘员提供进一步提升的动态照明体验。例如，所述照明可以自动地变换以适应改变的用户场景。

所述输出光的变换优选地是渐变的，例如连续的、无缝的。

当研究所附权利要求和以下描述时，本公开的实施例的更多特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不脱离本公开的范围的情况下，可以组合本公开的不同特征以创建除以下描述的那些之外的实施例。

附图说明

现在将参照示出本发明的示例性实施例的附图更详细地描述本发明的这些和其他方面，其中：

图1是根据本公开的实施例的照明装置的概念图；

图2A是根据本公开的实施例的照明装置的横截面图；

图2B是根据本公开的实施例的照明装置的横截面图

图3A是根据本公开的实施例的照明装置的透视图；

图3B是根据本公开的实施例的照明装置的透视图；

图4A概念性地示出了漫射光输出；

图4B概念性地示出了高对比度光输出；

图5A示意性地示出了根据本公开的实施例的第一类型的棱镜；

图5B示意性地示出了根据本公开的实施例的第二类型的棱镜；

图6是根据本公开实施例的被配置成控制光源组件的控制单元的框图；

图7A-B概念性地示出了根据本公开的实施例的示例性用户场景；和

图8A-B概念性地示出了根据本公开的实施例的示例性用户场景。

具体实施方式

在本详细说明中描述了根据本公开的照明装置和光源组件的各种实施例。然而，照明装置和光源组件可以以许多不同的形式实施，并且不应解释为限于本文所阐述的实施例；相反，提供这些实施例是为了彻底性和完整性，并且将本公开的范围完全传达给技术人员。在全文中，类似的附图标记指代类似的组成部分。

图1是根据本公开实施例的照明装置100的概念图。照明装置100包括用于共同地提供可变换输出光的至少两个光学输出模块102和104。第一光学输出模块102包括配置成对入射光改变方向以产生漫射光的光学元件103(未全部编号)，第二光学输出模块104包括配置成对入射光改变方向以产生具有比由第一光学输出模块产生的漫射光更高对比度的光的光学元件105(未全部编号)。第一光学输出模块102和第二光学输出模块104被布置成接收来自光源组件108的入射光，使得当第一光学输出模块102接收增大和减小强度中的一者的入射光时，第二光学输出模块104接收增大和减小强度中的另一者的入射光，使得来自照明装置的输出光的对比度被变换。

第一光学输出模块102和第二光学输出模块104配置成接收来自光源组件108的光并将所述光变换为漫射光和更高对比度光中的相应一个。因此，第一光学输出模块的光学元件103与第二光学输出模块的光学元件105相比被不同地配置。

相比之下，第一光学输出模块102的光学元件103可适于散射从光源组件108接收的光，使得从第一光学输出模块102发出的输出光具有漫射外观，例如没有视觉上清晰(sharp)的边缘。因此，第一光学输出模块102的光学元件103可适于扩散从光源组件108接收的光束。

第二光学输出模块104的光学元件105可以适于对从光源组件108接收的光聚焦，使得从第二光学输出模块104发出的输出光具有高对比度外观，例如具有清晰的外边缘。因此，第二光学输出模块104的光学元件105可适于聚集从光源组件108接收的光束。

所述光学元件可布置成阵列，如在图1中概念性地示出的。优选地，所述光学元件可以布置成一维阵列，在该一维阵列中，光学元件之间具有基本上相等的间隔，从而以这种方式提供均匀的光输出。在图1中，光学元件103被布置成相邻光学元件103之间具有间隔110的一维阵列，并且光学元件105被布置成相邻光学元件105之间具有间隔112的一维阵列。

第一光学输出模块102和第二光学输出模块104接收具有相反且至少部分地同时改变强度的光。以这种方式，照亮感兴趣的表面的输出光以无缝的连续方式从漫射外观变换(例如改变或变更)成较高对比度的外观，或者从较高对比度的外观变换(例如改变或变更)成漫射外观。

因此，发明人认识到一种在车辆中提供改善的辅助光的同时为车辆乘员提供独特体验的方式。例如，在不使用车辆内部部件的情况下，照明可以设置为漫射光输出。当使用车辆内部部件时，所述部件的照明可以变换为高对比度光输出，从而为用户提供更聚焦的辅助光。作为另一示例，当车辆正在行进时，内部照明可以设置为漫射光输出。当车辆停止时，内部照明可以变换为高对比度光输出。

进一步参考图1，光源组件108配置成向包括至少两个光学输出模块102、104的照明装置100传输光。第一光学输出模块包括配置成发射漫射光的光学元件，并且第二光学输出模块配置成发出具有比从第一光学输出模块发出的漫射光更高对比度的光。光源组件108响应于控制信号以将增加和减小强度中的一者的光传输到第一光学输出模块102，并且将增加和减小强度中的另一者的光传输到第二光学输出模块104。

光源组件108可包括第一光源120和第二光源121。以此方式，第一光源120可布置成朝向第一光学输出模块102传输光，且第二光源121可布置成朝向第二光学输出模块104传输光。

优选地，当第一光学输出模块102接收增大和减小强度之一的入射光时，第二光学输出模块104同时接收增大和减小强度中的另一者的入射光。换句话说，第一光源120和第二光源121同时改变它们的光输出强度。

此外，在各实施例中，可以响应于检测到的用户场景来生成控制信号。因此，在各实施例中，照明装置基于检测到的用户场景积极地(responsive)变换输出光。

用户场景可以由检测到的用户执行的动作限定或由使用所述照明装置100的车辆的状态来限定。例如，车辆内部中的检测器可以检测到用户正朝向门储物部或贮物箱伸手，由此，根据本公开的实施例的照明装置将照亮门储物部或贮物箱的光从漫射光变换成高对比度光以便为用户提供更有效的辅助光。作为另一示例，控制信号可以指示车辆正在行驶，其中，照明装置积极地将车辆内部照明从高对比度变换为漫射。

另一示例性用户场景可以是在车辆的某些区域中存在或不存在车辆乘员。例如，如果多个座位中的一个座位没有占用者，则该座位附近的照明可以变换为例如漫射且低强度。

因此，用户场景基于检测到使用或打算使用车辆内部部件或者基于车辆的当前状态以便还限定用户场景。进一步的示例性用户场景将参考图7A-8B进行描述。

向第二光学输出模块104提供的光的强度可以低于向第一光学输出模块102提供的光的强度。可替换地，向第一光学输出模块102提供的光的强度可以低于向第二光学输出模块104提供的光的强度。因此，光输出可以例如从高对比度且高强度变换为漫射和低强度。在具利用不同的强度，提供了进一步提升的用户体验，并且与可以以较低强度提供的背景漫射照明相比，可以提供更有效的辅助光。

图2A示出了图1中的照明装置100的横截面。在该横截面中示出了并排布置的第一光学输出模块102和第二光学输出模块104。第一光学输出模块102和第二光学输出模块104是相应的光导。在相应光导中包含的光学元件103和105被布置成使入射光改变方向通过相应光导102、104。因此，光学元件103、105从图1中所示的光源组件108接收光，且随后使光改变方向穿过相应光导102、104。第一光学元件103布置成发射光通过第一光导102，且第二光学元件105布置成发射光通过第二光导104。从光学元件103、105发射的光从光导102、104的一侧126传输，穿过相应光导102、104的材料，从相应光导的相反侧128输出。

如在图1中更好地看到的，光学元件103和105可以沿着相应的光导102和104并排布置，以提供来自相应光导102和104的基本上同质(homogenous)的光输出。光导102、104沿着纵向轴线130、131是细长的并且并排布置。光导是细长的，意味着光导部分的外部尺寸中的一个明显大于其它外部尺寸。光导部分可以彼此附接并且彼此平行地定向。这使得光输出(无论其是高对比度还是漫射的)看起来是从几乎相同的位置发射的。光导可以是实心的，例如不是中空的。

再次转向图2A，光学元件103和105在这里被示出为相应的空腔。空腔可以直接形成在光导102和104中。光学元件的特定形状可适合于特定实施方案且在此仅概念性地展示。其他示例性空腔在图5A-5B中示出。

光导102和104在垂直于纵向轴线130、131的平面中具有至少部分弯曲的横截面。这提供了从光导102和104照射的光的更好扩散。因此，光导102及104的弯曲外表面138、139提供可被照亮的较大区域。

包含光学元件103的第一光导102配置成提供光输出图像(picture)X。包括光学元件105的第二光导104配置成提供光输出图像Y。由第二光导104提供的光输出图像Y至少部分地与由第一光导102提供的光输出图像X重叠。以此方式，由第一光导102提供的漫射光图像照亮与由第二光导104照亮的区域至少部分相同的区域。

光导102和104可以由诸如聚合物或玻璃之类的光学透明材料或塑料材料制成。光导适于将来自光源的光分布在接收表面上以提供相应的输出图像X，Y。光导的材料具有折射率，其允许光在光导内的内部反射，从光源到光学元件103、105以及穿过弯曲表面138、139输出。

优选地，如图2B所示，照明装置100包括可附接到第一光学输出模块102和第二光学输出模块104的承载件140。承载件140用作第一光学输出模块102和第二光学输出模块104的壳体。此外，承载件140具有开口142，从第一光学输出模块102和第二光学输出模块104发射的光可以穿过开口142到达承载件140的外部并且射向期望的表面以照明。此外，承载件140还配置成阻挡选定方向上的光。因此，承载件140通过其开口142适于仅在由开口142确定的选定方向上发射光。

第一光学输出模块102和第二光学输出模块104可以通过例如夹具、螺钉、粘合剂的各种方式附接到承载件140。

图3A是包括直的圆柱形第一光学输出模块102和第二光学输出模块104的照明装置100的概念透视图。第一光学输出模块102和第二光学输出模块104包括光学元件103和105的相应阵列。此外，照明装置100包括适于容纳第一光学输出模块102和第二光学输出模块104的承载件140。承载件由光学不透明的材料制成，并且具有开口142，来自第一光学输出模块102和第二光学输出模块104的光可以发射通过开口142。

图3B示出了替代实施例的照明装置200，照明装置200包括第一光学输出模块202和第二光学输出模块204，第一光学输出模块202和第二光学输出模块204包括光学元件103和105的相应阵列。与图3A中所示的直的形状相反，第一光学输出模块202和第二光学输出模块204是弯曲的。在图3B中，光学输出模块202、204沿着弯曲路径230、231是细长的并且并排布置。在图3B中省去了承载件140，但当然也可以包括承载件140，并且在光学输出模块是弯曲的时，承载件140相应地适配。

应理解，光学输出模块102、104可沿着各种弯曲的路径或直的路径或其组合延伸，且不限于本文中所揭示的示例。

图4A-B概念性地示出了由照明装置100发射的、在漫射光和高对比度光之间变换的输出光。从图4A开始示出了示例性漫射光的输出光图像400。当第一光学输出模块102接收的光具有比由第二光学输出模块104接收的光的强度基本上更高的强度时，可以提供该输出光图像400。输出光图像400不具有清晰的边缘，相反，光输出的强度随着距离光图像400的中心402变远而连续变弱。

现在转向图4B，图4A中的输出光图像400已经变换成较高对比度的光输出图像406。当由第二光学输出模块104接收的光具有比第一光学输出模块102接收的光的强度基本上更高的强度时，可以提供该输出光图像406。输出光图像406具有清晰的边缘408，且光输出406的强度基本上是均匀的。具有高对比度的光输出图像406的强度可以在光输出图像406的边缘408突然减小到零。

在各实施例中，强度的增加或减小是逐渐/连续地增加或减小。因此，光输出图像优选是平滑变换的，以提供提升的用户体验。强度的增加或减小可以相对于时间是线性的。此外，提供给光学组件之一的光的强度的增加的变化速率可基本上等于提供给光学组件中另一者的光的强度的减小的变化速率。

光学元件103、105可以是光学棱镜。光学棱镜提供制造效率相对高的方式来提供本文期望的光学输出。第一光学输出模块102的这组棱镜103不同于第二光学输出模块104的这组棱镜105。以此方式，可由第二光学输出模块的棱镜提供高对比度光输出，而可由第一光学输出模块的棱镜提供漫射光输出。

图5A概念性地示出了适于提供所述漫射光的第一类型的棱镜103的轮廓。图5B概念性地示出了适于提供较高对比度光的第二类型的棱镜105的轮廓。在图5B中概念性地示出的、用于高对比度光输出的棱镜105可以具有平坦表面502和例如比用于提供漫射光的棱镜103(例如图5A中概念性地示出的棱镜103)更尖的外观。形成第一类型棱镜103的空腔的表面504通常比形成适于提供高对比度光的第二类型棱镜105的空腔的表面502更接近平面。第一类型的棱镜103的表面504可以是圆形的或弯曲的，以更好地扩散入射光，从而提供来自棱镜105被包括在其中的光导的漫射输出光。圆形的或弯曲的表面504比平坦表面502更多地扩散光，平坦表面502通常将入射光集中到清楚的光图像406中。

图6是配置成控制光源组件108的控制单元600的框图，光源组件108配置成向包括至少两个光学输出模块的照明装置传输光。第一光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生漫射光的光学元件，并且第二光学输出模块配置成改变入射光方向以产生具有比从第一光学输出模块发射的漫射光更高对比度的光。控制单元600配置成控制光源组件108，以将增大和减小强度中一者的光传输到第一光学输出模块，且将增大和减小强度中另一者的光传输到第二光学输出模块。

控制单元可以配置成响应于检测到的用户场景来控制光源组件。控制单元可以与被布置成检测用户场景的检测器602通信连接。检测器可以配置成向控制单元600提供指示所检测到的用户场景的电子控制信号。

图7A-B概念性地示出了用户场景。在图7A中，车辆用户已经解锁车辆700并且打开车门。在该场景中，布置在车辆内部顶板702中的照明装置100在车辆内部提供高对比度的光图像。通过这种方式向用户提供辅助光以帮助用户以安全的方式进入车辆700。图6所示的控制单元600因此从车辆子系统接收车门打开的信号，由此控制单元控制灯组件以向第二光学输出模块提供比向第一光学输出模块提供的光更高强度的光，从而提供较高对比度的光输出图像。

一旦用户控制车辆行驶，即向前或向后移动，如图7B中所示(其中车辆向前移动)，控制单元控制光输出模块向第一光输出模块比向第二光输出模块提供更高强度的光，从而将光输出变换为漫射光输出图像。因此，在车辆内部提供了较不清晰的光输出，这样可能感觉更舒适。当车辆停止时，照明装置100再次将光变换为较高对比度的光。优选地，当提供较高对比度光输出时输出光的强度比当提供漫射光输出时输出光的强度更高。

为了说明的目的，这里示出了照明装置100的长度，但照明装置100的长度可以比在所描绘的实施例中更长或更短。例如，可以在每个车门上方有一个照明装置100，或者可以存在跨越两个相邻车门的单个照明装置。此外，光源组件可以布置在照明装置100附近，例如包含在本公开的照明系统中。光源组件可以替代地布置在车辆中的其它地方，在这种情况下，例如通过光纤或者其它光学引导装置将光引导到照明装置100。

图8A-B示出了另一示例性用户场景。在图8A中，用户位于靠近门储物部800(例如用户可存储物品的隔室)的乘客座椅中。照明装置(未示出)布置成利用漫射光来照明门储物部800。在图8B中，用户伸手到门储物部800。这由布置在门储物部800附近的传感器(诸如接近传感器)检测。如图6所示传感器向控制单元提供感测信号。作为响应，光输出变换为照亮门储物部800的较高对比度的光输出图像。注意，门储物部在此可替换为用户可到达的任何车辆内部组件，诸如贮物箱、信息娱乐系统、中央控制台、通风口等。因此，照明装置100基于检测到的用户场景而主动变换输出光，其中用户场景与用户正在与照明装置适于照明的车辆内部空间中的部件800互动有关。

在本公开的一个方面中，还提供了一种配置成发射可变换的输出光的照明系统，所述照明系统包括：第一光学输出模块，其包含配置成改变入射光方向以产生漫射光的光学元件；第二光学输出模块，其包含配置成改变入射光方向以产生具有比由所述第一光学输出模块产生的漫射光更高对比度的光的光学元件；以及光源组件，其配置成向所述第一光学输出模块传输增大和减小的强度之一的光，并且向所述第二光学输出模块传输增大和减小的强度中另一者的光，使得输出光的对比度被变换。

根据另一方面，提供了一种计算机程序产品，其包括计算机可读介质，所述计算机可读介质上存储有用于控制光源组件的计算机程序模块，所述光源组件配置成向包括至少两个光学输出模块的照明装置传输光，其中第一光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生漫射光的光学元件，并且第二光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生具有比从第一光学输出模块发射的漫射光更高对比度的光的光学元件，其中，所述计算机程序产品包括：用于检测用户场景的代码；以及用于响应于所检测到的用户场景来控制所述光源组件以将增大和减小的强度之一的光传输到所述第一光学输出模块并且将增大和减小的强度中另一者的光传输到所述第二光学输出模块的代码。

还提供了一种包括照明系统的车辆。

还提供了一种光源组件，其配置成将入射光传输到包括至少两个光学输出模块的照明装置，其中第一光学输出模块包括配置成改变入射光方向以产生漫射光的光学元件，并且第二光学输出模块配置成改变入射光方向以产生具有比由第一光学输出模块产生的漫射光更高对比度的光，其中所述光源组件响应于控制信号以将增大和减小的强度之一的入射光传输到所述第一光学输出模块，并且将增大和减小的强度中另一者的入射光传输到所述第二光学输出模块。

可以响应于检测到的用户场景来生成所述控制信号。

所述光源组件可以包括第一光源和第二光源，所述第一光源被布置成将入射光传输到所述第一光学输出模块，所述第二光源被布置成同时将入射光传输到所述第二光学输出模块。

所述光源组件可包括适合于特定实施方式的任何已知光源，只要所发射的光的强度是可调节的即可。示例性光源包括发光二极管(LED)和卤素光源。LED是优选的光源类型。

本领域技术人员认识到，本发明决不限于上述优选实施例。相反，在所附权利要求的范围内，许多修改和改型都是可能的。

在权利要求中，词语“包括”不排除其他要件或步骤，并且不定词“一个”或“一种”不排除多个或多种。单个处理器或其它单元可以实现权利要求中叙述的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中陈述某些措施的仅仅事实不指示这些措施的组合不能利用。权利要求中的任何附图标记不应解释为限制范围。

已描述各种示例。这些及其它示例在所附权利要求书的范围内。