[发明专利]产生自然光和门控照明光图案的顶灯总成和单元

说明书

一种顶灯总成包括：面向内部的反射表面；反射表面上的具有多个对应的相对边缘和LED源的光漫射元件；以及用于至少部分地基于多个输入来引导源以将多个光图案从元件传输到内部的控制器。此外，每个源配置为将入射光引导到对应的边缘。这些光图案包括自然光和其他光图案。输入包括手动输入、天气输入、外部光传感器输入、时间输入和全球定位系统输入。

技术领域

本发明总体上涉及具有自然光和门控照明光图案生成能力的基于LED的内部照明总成，该照明总成特别地配置在车辆车顶内以用于车辆相关应用。

背景技术

在过去的几十年，各种车辆内部照明装置(例如，顶灯、门控照明灯、杂物箱灯、脚部空间灯以及其他车顶和侧面板内部照明装置)通常通过应用常规的白炽灯光源而实现。虽然从白炽光源产生的光是相当均匀的，但与更现代的光源(例如发光二极管、荧光等)相比，通常伴随着相对较高的热量和低的强度。此外，与更现代的光源相比，白炽光源具有相对较高的能量使用。

在过去的十年中，发光二极管(LED)源已被用于各种照明应用中，包括车辆应用。LED源具有许多优于常规照明源的优点，包括传输高强度光图案并能以非常低的能量使用在光传输时产生低热的能力。LED源的一个缺点是从它们产生的光是定向的，并且可以导致与高度定向光相关的高对比度照明、阴影和其它不期望的效果。因此，在车辆内部照明的情况下，由于来自这些源的光输出的定向特性导致在车辆内部的近距离内的高对比度，因此LED源已经难以使用。

已经成功实现的是，通过将某些光学器件连接到LED源来克服来自LED源的光输出的定向特性。特别地，近场透镜元件、准直器、光扩散器和反射器已经连接到LED源，以将它们的光输出成形为接近由白炽光源产生的均匀图案。不幸的是，许多这些解决方案需要额外的包装(例如，更大的总体照明源尺寸)，这可能显著地增加成本；因此，LED源在车辆内饰中并不普遍，特别是作为低成本门控照明灯和顶灯的替代品。

消费者也越来越要求进入车辆、住宅、办公室和其他内部的自然光。在车辆中，补充透过侧窗、挡风玻璃和后窗的自然光的自然照明通常通过太阳天窗、月亮天窗和其他非传统窗户来提供。然而，许多消费者发现与这些补充自然光接入点相关的显著缺点，包括与这些自然光接入点所需的马达和元件相关的内部空间的损失、与其运动部件相关的维护和可靠性问题以及在它们的元件过早失效时通过该元件潜在增加的水渗漏。与月亮天窗和太阳天窗相关的另一个缺点是这些元件减少了车辆车顶中用于顶灯以及门控照明灯的可用空间。

因此，需要能够以低成本的方式、并以最小的包装限制和低制造成本使用LED源的车辆内部照明解决方案。此外，随着LED源持续被集成到车辆工业中，许多消费者期望的是无法通过常规源(包括车辆内部的补充自然光)实现的独特照明美感。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种顶灯总成，其包括：面向内部的反射表面；反射表面上的具有多个对应的相对边缘和LED源的光漫射元件；以及用于至少部分地基于环境输入来引导源以从元件传输自然光图案到内部的控制器。此外，每个源配置为将入射光引导到对应的边缘。

本发明的另一方面是提供一种顶灯总成，其包括：面向内部的反射表面；反射表面上的具有多个对应的相对边缘和LED源的光漫射元件；以及用于引导源以从元件向内部内的多个位置处传输光图案的控制器。此外，每个源配置为将入射光引导到对应的边缘。

本发明的另一方面是提供一种顶灯总成，其包括：面向内部的反射表面；反射表面上的具有多个对应的相对边缘和LED源的光漫射元件；以及用于至少部分地基于多个输入来引导源以将多个光图案从元件传输到内部的控制器。此外，每个源配置为将入射光引导到对应的边缘。

在研究了以下说明书、权利要求书和附图后，本领域技术人员将理解和领会本发明的这些和其它方面、目的和特征。

附图说明

附图中：

图1是根据实施例的包含一个或多个顶灯总成的车辆的端侧透视图；