发光挡风玻璃显示器的制作方法

本发明总体上涉及车辆的显示器，更具体地涉及车辆挡风玻璃显示器。

背景技术：

光致发光材料提供独特且有吸引力的视觉体验。因此，需要和期望在车辆挡风玻璃显示系统中使用这种材料。

技术实现要素：

根据本发明的一方面，提供一种车辆的显示系统。该显示系统包括设置在车辆内部的光源和连接到挡风玻璃并且配置为响应于光源的光激发而发光的指示器。设置有用于在车辆操作环境中检测对象的一个或多个接近传感器。设置有控制器，控制器基于从传感器接收的输入操作光源。

根据本发明的另一方面，提供一种车辆的显示系统。该显示系统包括设置在车辆内部的第一光源和第二光源以及连接到挡风玻璃并且配置为响应于第一光源和第二光源的光激发而发光的指示器。设置有用于检测车辆操作环境中的对象的多个接近传感器。设置有控制器，控制器基于从接近传感器接收的输入而选择性地操作第一光源和第二光源。

根据本发明的又一方面，提供一种车辆的显示系统。该显示系统包括光源和响应于光源的光激发而发光的指示器。设置有控制器，该控制器基于来自一个或多个接近传感器的输入而选择性地操作每个光源。指示器根据哪个光源被激活而以多种颜色中的一种发光，并且每种颜色表明检测到的对象相对于车辆的接近度。

本领域的技术人员一经研究下列说明书、权利要求以及附图就可以理解和领会本发明的这些以及其他方面、目标以及特性。

附图说明

在附图中：

图1是根据一个实施例的车辆的显示系统的示意图；

图2示出了以车辆驾驶员的角度来看的指示器，其中指示器能够响应于激发光而发光；

图3是根据另一实施例的显示系统的示意图；以及

图4示出了可以检测到对象的多个距离范围，其中对象的检测引起指示器以多种颜色中的一种发光。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本发明的详细实施例。然而，应当理解的是，公开的实施例仅仅是本发明的示例，其可以体现为不同的和替代的形式。附图不一定是具体设计，且为了呈现功能概况，一些图可以被夸大或缩小。因此，在此公开的特定的结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅仅作为用于教导本领域技术人员多方面使用本发明的典型基础。

在本文中，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个实体或动作区分开，而不一定要求或意味着处于这些实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。术语“包括”、“包括有”或其任何其它变形旨在涵盖非排他性的包括，以使包含一系列要素的过程、方法、物品或装置不仅包括那些要素，也可以包括未明确列出的或这些过程、方法、物品或装置所固有的要素。前面由“包含一个……”修饰的要素在没有更多约束的情况下并非排除另外的相同要素存在于包含该要素的该过程、方法、物品或装置中。

如在此所用的，当用于一系列两个或更多个项目中时使用的术语“和/或”意味着可以单独使用任何一个所列项目、或可以使用两个或更多个所列项目的任意组合。例如，如果组合物被描述为包含组分A、B和/或C，则组合物可以单独包含A；单独包含B；单独包含C；A和B的组合；A和C的组合；B和C的组合；或A、B和C的组合。

参考图1，示出了根据一个实施例的车辆12的显示系统10。显示系统10包括设置在车辆12内部的光源14和连接到挡风玻璃18的指示器16。指示器16配置为响应于光源14的光激发20而发光。显示系统10还包括用于检测车辆12附近对象的一个或多个接近传感器，示例性地示为接近传感器22、24和26。设置有控制器28，控制器28基于从接近传感器22、24、26接收的输入来操作光源14。

在所描述的实施例中，指示器16位于挡风玻璃18的驾驶员侧上部28处，但在需要的情况下，可以另外朝向车辆的中间或乘客侧移动。可选地，指示器16可以位于车辆12的驾驶员可见的挡风玻璃18的侧部、底部或任何其它部分。指示器16由光致发光材料构成，光致发光材料设置为响应于光源14的光激发20而以文本、符号、图标、标志、形状或其他视觉形式发光。在一个具体示例中，将光致发光材料印刷到基底(例如透明膜)上并粘附到挡风玻璃18。可选地，光致发光材料可以直接印刷到挡风玻璃18。仍可选地，挡风玻璃18可以被蚀刻成指示器16的形状，并且光致发光材料可以沉积在蚀刻区域内。对于这里描述的实施例，应当理解的是，指示器16可以连接到挡风玻璃18面向车辆12内部或外部的一侧，或者以其他方式结合在挡风玻璃18内。

根据一个实施例，指示器16包括光致发光材料，该光致发光材料在处于未激发状态或者换言之不存在光源14的光激发20时通常对人眼而言不可见。例如，光致发光材料可以包括以本文先前规定的任何方式连接到挡风玻璃18的紫外(UV)或红外(IR)油墨。由于光致发光材料是不可见的，指示器16可以在挡风玻璃18上各种地定位。然而，通常优选地将指示器16定位为邻近挡风玻璃18的周边部分，以在指示器16被光源14激发时避免阻挡驾驶员的车辆前方的视野场景。在许多车辆中，周边部分可以包括着色部(例如图2的着色部27)和/或玻璃釉料(frit)。相应地，通过将指示器16定位在周边部分，可以避免太阳光引起指示器16的无意激发。但由于许多挡风玻璃被特别处理以阻挡紫外线辐射，因此应当理解的是，在配备有这种挡风玻璃的车辆中，设置指示器16的合适位置增多。

继续参考图1，光源14设置在车辆12的内部并且定向为向指示器16提供光激发20。在所描述的实施例中，光源14连接到顶置控制台29。这样做光源14可以受益于通常位于顶置控制台29内部并且已经配置为与车辆控制系统连接的现有电连接件。例如，可以想到的是，光源14可以与地图灯、用于打开/关闭天窗的用户输入机构、或者总体设置在常规顶置控制台中的任何其它电气装置共享印刷电路板。因此，相对于单独封装光源14并将光源14定位在缺乏现有电连接件的车辆区域中而言，通过将光源14与顶置控制台29的其他电气装置封装起来可以实现成本节约。定位光源14的另一有利区域是车辆12的车顶内衬30。例如，可以想到的是，光源14可以连接到车顶内衬30邻近挡风玻璃18的边缘部分32，并且与顶灯和/或通常位于车顶结构上的其他电气装置共享电连接件。

根据一个实施例，光源14可以包括一个或多个常规的发光二极管(LED)。LED可以与用于辅助使光激发20指向指示器16的光学器件一起封装。所述光学器件可以包括常规光学器件，例如光导、使光分散或聚焦的透镜等。在光源14组装在车顶内衬30内的实施例中，可以想到的是，硅树脂包覆成型的透镜可以光学连接到每个LED，以将光激发引导到指示器16上。在指示器16由UV油墨制成的实施例中，光源14发射用于激发指示器16的UV光。类似地，在指示器16由IR油墨制成的实施例中，光源14发射用于激发指示器16的IR光。在这种配置中，指示器16将UV或IR光激发20转换为可见光。然而，应当理解的是，光激发20的转换可以通过下变频或上变频方式发生。在任一实施例中，UV或IR油墨可以制备为使所产生的光表现为选自RGB(红绿蓝)色阶的可见颜色，例如红色或绿色。在光激发20是UV或IR光的情况下，车辆乘员不能看到光激发20并且不会因光激发20分心，由此使指示器16看起来像自身发光。

在操作中，由控制器28基于从接近传感器22、24和26接收的输入来操作光源14。在所描述的实施例中，接近传感器22多方面地定位在车辆12的前部和后部上并且可以配置为驻车传感器，驻车传感器用于检测位于车辆12的前方和后方的对象。接近传感器24多方面地定位在车辆12的侧面，并且配置为横向交通传感器，其用于在车辆12倒车时检测接近的车辆。接近传感器26定位在车辆12的后视镜中，并且可配置为盲点监测器。应当理解的是，这里提供的接近传感器22、24、26作为当前车辆上存在的常见传感器的示例。而且，应当理解的是，接近传感器22、24、26不限于任何特定类型，并且可以配置为超声波传感器、雷达传感器、激光雷达传感器、它们的组合或本领域技术人员已知的任何其它接近传感器。

进一步参考图1，控制器28通过如蓝牙、蓝牙低能量(BLE)或Wi-Fi(无线保真技术)的任何已知的无线通信协议与接近传感器22、24、26无线地连接。相应地，应当理解的是，控制器28和接近传感器22、24、26可以各自与无线通信装置(例如收发器)一起封装或与之以其他方式连接，以使无线信号能够在控制器28和接近传感器22、24、26之间传输。在可选实施例中，控制器28可以经由有线连接(例如通过LIN(本地互联网)或CAN(控制器局域网)总线)与接近传感器22、24、26连接。但通过利用无线通信协议可以比使用有线的情况更节省成本，使用有线的情况需要在整个车辆12中的广泛布线。

对于这里描述的实施例，控制器28可以是多方面定位在车辆12中的独立控制器(例如在顶置控制台29中)，或者另外是车辆模块或与其结合。在所描述的实施例中，控制器28是车辆12的车身控制模块(BCM)。除了从接近传感器22、24、26接收无线信号之外，控制器28可以从一个或多个车辆设备接收输入36。在操作中，如果对象被检测到处于距离车辆12的预定距离内，则控制器28激活光源14以激发指示器16。对象可以位于车辆12的前方、后方或侧方，并且使用接近传感器22、24和26中的任何一个检测。为了说明的目的，对象34示出位于车辆12的前方，并且可以例如在停车操纵期间或在车辆12正沿着道路移动时使用位于车辆12前方的接近传感器22来检测。可以由接近传感器22确定对象34的相对距离并且将其无线传输到控制器28。可选地，控制器28可以基于由接近传感器22提供的信息来确定对象34的相对距离。

在所描述的实施例中，指示器16设置为在被光源14激发时以显示词语“WARNING！(警告！)”(参见图2从驾驶员的有利位置)的文字发光。如本公开前文所述，指示器16可以被制定为以各种颜色发光。例如，指示器16可以以红色发光，因为红色通常与危险相关。因此，当指示器16发光时，可以通知车辆12的驾驶员潜在的危险状况，例如与包括另外的车辆、行人、固定对象的潜在碰撞或由接近传感器22、24、26检测到的其他道路危险。关于这里描述的实施例，控制器激活光源14进而激发指示器16所需的距离(车辆12和被检测对象之间的距离)可以由车辆OEM(原始设备制造商)确定并且可以针对每个接近传感器22、24、26而变化。

另外，可以想到的是，在较高速度时，由于驾驶员一方实施应对策略——如应用制动器或执行避让操纵——的响应时间减小，因此所需的距离被缩短。相应地，所需的距离可以取决于例如由车速传感器作为输入36提供给控制器28的车速。此外，输入36可以包括由车辆光传感器提供的环境光水平，由此促使控制器28基于车辆12是否在白天或夜间期间操作来调节光激发20的强度(例如经由脉冲宽度调制)。以这种方式，控制器28可以在白天以较高的强度操作光源14，并且在夜间以较低的强度操作光源14，以确保指示器16足够亮地发光，从而被车辆12的驾驶员看到。

参考图3，示出了显示系统10的可选实施例。显示系统10配置为与图1类似，其添加了一个或多个光源。为了说明的目的，以光源14a和14b示出的两个光源位于车顶内衬30的边缘部分32处，并且定向为朝向指示器16发射相应的光激发20a、20b。在可选实施例中，在需要的情况下，光源14a和14b可以位于顶置控制台29或其他地方。指示器16由响应于来自光源14a的光激发20a的第一光致发光材料以及响应于来自光源14b的光激发20b的第二光致发光材料制成。在所描述的实施例中，第一光致发光材料是配置为以绿色发光的UV油墨，第二光致发光材料是配置为以红色发光的IR油墨。光源14a包括仅用于激发UV油墨的一个或多个UV LED，并且光源14b包括仅用于激发IR油墨的一个或多个IR LED。在组装中，第一光致发光材料和第二光致发光材料可以作为一体的层或分离的层直接或间接印刷在挡风玻璃18上。可选地，第一光致发光材料和第二光致发光材料可以沉积在挡风玻璃18的蚀刻区域中或以其它方式与其连接/结合。

继续参考图3，控制器28基于来自一个或多个接近传感器22、24、26的输入而选择性地操作每个光源14a、14b。作为响应，指示器16根据哪个光源14a、14b被激活而以多种颜色中的一种发光。如前文所述，输入可以是车辆12和被检测对象(示例性地示出为对象38(图4))之间的距离判定。可选地，输入可以对应于使控制器28能够进行距离判定的信息。在所描述的实施例中，根据光源14a和14b的激活状态，指示器16最多以三种不同的颜色发光。例如，如果在第一距离范围d₁(例如图4所示)内检测到对象38，则控制器28仅激活光源14a，使得指示器16以绿色发光(由UV油墨发射)。第一距离范围d₁可以具有设定的最大距离或扩展到接近传感器22、24、26的最大检测范围。如果在第二距离范围d₂(图4)内检测到对象38，则控制器28激活第一光源14a和第二光源14b，使得指示器16以由绿色(由UV油墨发射)和红色(由IR油墨发射)的混合颜色限定的黄色发光。如果在第三距离范围d₃(图4)内检测到对象38，则控制器28仅激活光源14b，使得指示器16以红色发光(由IR油墨发射)。对于本实施例，可以通过光源14a和14b的脉冲宽度调制来确定特定的颜色。同样地，应当理解的是，可以通过将绿色光和红色光混合来实现其它颜色。

在图4所述的实施例中，距离范围d₁包括一个或多个距离并且被设置为离车辆12最远，而距离d₃包括一个或多个距离并且被设置为离车辆12最近。距离范围d₂包括一个或多个距离并且设置在距离范围d₁和d₃之间。因此，应当理解的是，指示器16发光的颜色用于表明检测到的对象(例如对象38)相对于车辆12的接近度。例如，当指示器16以绿色发光时，仅通知车辆12的驾驶员在车辆12的操作环境中已检测到对象。当指示器16以黄色发光时，提醒车辆12的驾驶员小心存在的检测到的对象。最后，当指示器16以红色发光时，警告车辆12的驾驶员潜在的危险状况，例如与检测到的对象的潜在碰撞。由此，通过将指示器16发光的特定颜色与检测的离车辆12的相对接近度相关联，在需要的情况下，驾驶员可以快速参与应对策略。因此，应当理解的是，指示器16可以以任何可视方式设置，并且不一定限于文本或其他标识符。虽然在本实施例中使用绿色、黄色和红色，但应当理解的是，可以在其位置使用其他颜色。

对于本领域技术人员以及实施或使用本公开的人员来说，可以想到所公开内容的修改。因此，应当理解的是，附图中所示出和上文描述的实施例仅仅是为了说明的目的，而不是旨在限制本公开的范围，本公开的范围是由根据专利法原理解释的下列权利要求所限定，其包括等同原则。

本领域普通技术人员将理解的是，所描述的本发明和其它部件的构造不限于任何特定的材料。本文公开的本发明的其它示例性示例可以由各种材料制成，除非这里另有说明。

为了本发明的目的，术语“连接”(以其所有格式，连接、连接有、被连接等)总体上表示两个部件(电的或机械的)直接地或间接地彼此连接。这样的连接实际上可以是固定的或可拆装的。这样的连接可以由两个部件(电的或机械的)和任何额外中间元件来实现，额外中间元件彼此或者与该两个部件整体构造成一体。除非另有声明，这样的连接实际上可以是固定的或者可以是可移动或可释放的。

同样应当重点注意的是，在示例性示例中示出的本发明元件的构造和设置仅仅是说明。虽然在本发明中仅对本发明的几个示例进行了详细描述，但查阅本发明的本领域技术人员容易理解在实质上不脱离所述主题的创新教导和有利之处的情况下，许多变化是可行的(例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装设置、材料的使用、颜色、取向等)。例如，显示为整体成型的元件可以构造为多个部件或以多个部分示出的元件可以整体成型，交互操作可以反转或以其它方式变化，结构和/或元件或连接件或其它系统元件的长度或宽度可以变化，设置在元件之间的调整位置的性质或数量可以变化。应当注意的是，系统的元件和/或总成可以由提供足够的强度或耐久性的各种材料中的任何种类、以多种颜色中的任何颜色、纹理和它们的组合来构造。相应地，所有这样的变化旨在包括于本发明的范围内。在不脱离本发明精神的情况下，可以在期望的和其它示例性示例的设计、操作状况和设置中做出其它替换、改变、变化和省略。

应当理解的是，任何所述程序或在所述程序中的步骤可以与所公开的其它程序或步骤组合以形成在本发明范围内的结构。这里所述的示例性结构和程序是用于说明的目的而并非解释成限制。

也应当理解的是，在不脱离本发明构思的情况下，可以对上述结构和方法做出变化和修改，并且进一步应当理解的是，这些构思旨在被下述权利要求覆盖，除非这些权利要求通过其文字另有明确表述。进一步地，以下阐述的权利要求被并入并且构成本具体实施方式的一部分。