用於智能背光的方法及系統與流程
2023-06-01 20:18:06
本公開一般地涉及背光系統，並且更具體地涉及與其它系統(例如，其它車輛系統)高效整合的智能背光系統。
背景技術：
降低產品的生產成本的一種主要手段就是減少其包括的部件的數量。然而，在不損失功能的情況下，這往往無法實現。報告指出，功能的消除由於消費者滿意度的降低而最終可能會導致喪失市場份額。
如此一來，尋求降低成本的設計範式必須在不損失功能的情況下減少部件的數量。這對於背光系統而言尤其如此。背光系統是一種配置為照亮機械上或車輛中的用戶通常與其進行交互的物品(例如，按鍵或開關)的照明系統。在典型的背光系統中，尤其是用於車輛的背光系統，開關與其它子系統之間的複雜交互已使得部件減少在不損失功能的情況下變得更加不可能。
因此，例如，在包括簡化的背光系統設計的車輛中，雖然生產商的生產成本降低，但是消費者所享受到的功能也減少。如此一來，有必要提供一種背光系統，所述背光系統在不損失功能的情況下具有較少的部件，而且在一些情況下，其具備的功能甚至多於目前可獲得的功能。
技術實現要素：
在此進行特徵說明的實施例有助於解決或緩解上述問題以及其它本領域已知的問題。本公開提供了一種智能背光系統，其將背光特徵併入到要求來執行裝置的主功能的現有電路中。實施例可通過軟體狀態圖進行實施，以執行背光系統和其它系統的主功能的所有特徵和功能。
在一個實施例中，提供了一種用於與車輛一起使用的系統。系統包括配置為執行第一功能的主子系統。另外，系統包括配置為執行第二功能的背光子系統，所述第二功能獨立於第一功能。此外，系統包括配置為產生單個信號的控制器，所述單個信號包括用於使主子系統執行第一功能的第一指令以及用於使背光子系統執行第二功能的第二指令。
在另一實施例中，提供了一種用於與車輛一起使用的方法。方法包括經由車輛的主子系統觸發第一操作的執行。另外，方法包括經由車輛的背光子系統觸發第二操作的執行。此外，在所提供的方法中，第一操作的執行的觸發和第二操作的執行的觸發通過主子系統和背光子系統這兩個系統所共用的電路來實現。
在又一實施例中，提供了一種用於在車輛中使用的系統。系統包括配置為執行第一功能的主子系統以及配置為執行第二功能的背光子系統，其中第二功能獨立於第一功能。此外，系統包括主子系統和背光子系統這兩個系統所共用的電路。電路配置為指示主子系統執行第一功能，以及指示背光子系統執行第二功能。
雖然本公開描述了本技術主要與背光相關，並具體地與車輛環境中的背光相關，但是本技術並不局限於這些方面。除了背光以外的特徵或連同背光的特徵可為本技術的基礎，例如，可聽音。車輛可提供溫和的歡迎鈴聲作為對解鎖的響應。而且本技術可在其它環境中進行實施，例如，實施至航空器、船舶和非車輛系統(例如，電梯、大樓門道等等)。
以下參照附圖對各種實施例的其它特徵、操作模式、優點和其它方面進行描述。值得注意的是，本公開並不限於在此所述的具體實施例。這些實施例僅僅用於說明性目的。基於所提供的教導，其它實施例或所公開的實施例的修改對於本領域技術人員而言將是非常顯而易見的。
附圖說明
說明性實施例可採用各種部件以及部件布置的形式。說明性實施例在附圖中示出，其中，同樣的附圖標記在各種附圖中可指示對應或相似的部件。附圖僅用於說明各實施例，而不應理解為限制本公開。鑑於下述附圖的可實施描述，本公開的新穎方面應很容易為本領域技術人員所理解。
圖1是與車輛相關聯的典型系統的示意圖。
圖2是根據示例性實施例的系統的示意圖。
圖3A和3B是根據示例性實施例的時序圖。
圖4是根據示例性實施例的狀態圖。
圖5是根據實施例描述的方法的流程圖。
具體實施方式
雖然針對具體應用在此描述了說明性實施例，但應理解，本公開並不限於此。本領域技術人員及可獲得在此提供的教導的技術人員將認識到在其範圍以及其它本公開在其中具有重要用途的領域內的其它應用、修改和實施例。例如，在此公開的教導可在背光系統、按鍵和開關通常應用於其中的應用中實踐，例如，在計算機鍵盤、手機鍵盤等中進行實踐。
圖1是根據相關技術的系統100的示意圖。該系統100包括第一模塊101和第二模塊109。第一模塊101包括由線133、129和131形成的單極雙擲開關。線133在端子107處接地。一般而言，端子107可代表開關盒接地線由外部電路提供的接地。此外，第一模塊101包括發光二極體(LED)105，該發光二極體(LED)105可配置為基於所選背光模式以特定水平發射光。
使用在第一模塊101中的負荷103和在第二模塊109中的背光碟機動器111實現LED 105的偏壓。線123、125和127是延伸至構成背光子系統的其它負荷的引線。這些負荷可以是LED(如LED 105)，且他們可以是其它第一模塊(如第一模塊101)的一部分。這些其它第一模塊可包括與車輛的各個主子系統相關聯的一個或多個開關。
例如而非限制地，系統100可以與車輛的車門的鎖定/解鎖機構一起使用。線129可專用於啟動鎖定機構，而線131可專用於啟動解鎖機構。部件113和115可配置為指示鎖定/解鎖結構(未示出)以執行期望操作。一般而言，系統可以用於任何車輛子系統。注意到，在本公開的上下文中，車輛子系統是不同於背光系統的任何子系統。車輛子系統具有主功能，該主功能對其是特定的且與由背光系統執行的功能不同。這樣，車輛子系統在下文中可以稱為車輛的主子系統以進一步將其與背光系統區分開。
如圖1所述，在系統100中，主功能(例如，解鎖/鎖定)從由LED 105和其相關聯電路(103、111)提供的背光功能中分離。這樣，圖1的系統100具有更多部件，且需要更複雜和單獨的控制以實現相對於本技術的系統的主功能和背光功能。
圖2為根據示例性實施例的系統200的示意圖。與圖1的系統100不同，圖2的系統200包括較少部件並使用較少部件和使用大致或完全相同的電子電路來實現主功能以及背光功能，即使主功能和背光功能獨立於彼此。這樣，系統200可以在不犧牲功能的情況下採用較低成本製備。進一步地，系統200可以在車輛內，即，其可以安裝在車輛的內側板上。然而，在其它實施例中，系統200可以為可以與車輛子系統無線地通信的遠程控制器。
該系統200包括第一模塊201和第二模塊203。第一模塊201包括由線233、229和231形成的單極雙擲(SPDT)開關。所描述的SPDT開關僅是可以用於實施例中的開關的一種類型。其它開關配置，如單級單擲、單級三擲等也可預期。一般而言，任何開關、按鈕、按鍵等可以與系統200一起使用。由第一模塊201和第二模塊203形成的電路在接地端子107處接地。如在圖1的系統100的情況下，接地端子107可以為開關盒接地或由外部電路提供的接地。
在第二模塊203中，共用電子電路配置為提供主功能以及背光功能。共用電子電路包括模數轉換器(A/D)205和脈寬調製器(PWM)207。取決於線231和229中哪一個被啟動，A/D 205和PWM 207功能協作地提供指令信號用於執行主功能。
例如而非限制地，當開關位於使得線233與線231橋接的位置時，線209上的信號可承載指令，該指令配置為使解鎖/鎖定子系統(即，主車輛子系統)鎖定車門。相反地，當線233和229經橋接時，線209上的信號包括配置為使解鎖/鎖定子系統解鎖車門的指令。注意到，儘管本文參照系統200僅描述了執行解鎖/鎖定的主子系統，但其它主車輛子系統也可預期。例如，系統200可包括一個或多個開關，該一個或多個開關涉及釋放行李箱、啟動電子穩定性控制系統或停用電子穩定性系統。
在系統200中，雖然線209上的信號承載與主功能相關的信息，但線209上的信號可包括涉及背光子系統的信息。具體地，單信號包括第一指令或配置為指示其操作可取決於系統200的子系統(未示出)的其它信息。這些子系統可以使用線209上的信號來執行由開關的定位(即線229或231是否選定)表示的主功能。單信號還可包括第二指令或配置為根據特定背光模式啟動LED 105的其它信息。
例如，如就上所述的典型系統100而言，在線209上的信號可以包括第一指令，第一指令配置為指示車門鎖定/解鎖機構接合或釋放車門鎖。然而，在系統200中，相同的信號包括的指令或指示既指示車門鎖定/解鎖機構，又將LED 105放置在相應的背光模式中。在這個例子中，雖然背光功能獨立於主功能——例如，解鎖/鎖定功能，但所有這些相關的功能都由同一共用電路(即，A/D 205和PWM207)控制。需注意的是，A/D205和PWM207可以是控制器、微控制器或處理器的一部分。與圖2所示的實施例相一致的示例性信號在如下圖3A和3B的上下文中進行了描述。
圖3A是時序圖，指示根據實施例如何使用單個信號300來觸發主功能以及背光子系統功能。應該注意的是，圖3A所示的編碼方案僅為示例性的。任何在同一信號上編碼涉及背光系統功能性和主功能性的指令或信息的方案都可預期。
在該示例性實施例中，信號300是周期性的，為清楚起見，圖3A中只示出了其一個周期。此外，信號300包括兩部分，第一部分302由第一周期301和第二周期303形成，並且這兩個周期保留用於編碼背光模式所用的指令，以及第二部分305保留用於與系統200相關聯的主功能(一個或多個)。
例如，在一個實施例中，在系統200的操作期間，第一和第二周期301和303可以用於啟動LED 105。該LED 105啟動的持續時間和強度可以通過相對於第二周期303調整第一周期301的相對長度進行控制。換句話說，信號300的佔空比可以用於選擇和控制特定的背光模式。第二部分305保留用於指示主子系統以執行其各自的、獨立於背光系統功能的功能。具體地，主功能在信號300的周期中保留的讀取時間307期間執行。在該示例性實施例中，該信號在讀取時間307期間的模擬水平可用於編碼指示，用於執行特定主功能。
如圖3B所示，不同的背光模式可以通過改變信號300的佔空比來實現。這一點顯示在信號304中，信號304類似於信號300，但不同之處在於，該信號的佔空比經改變以反映不同的背光模式。佔空比的改變由時間差309表示。這表明，平均來說，在每個周期內，LED 105保持在打開狀態的時間要短於使用圖3A中信號300的時間。
在前面的示例中，雖然背光功能描述為獨立於主功能，但在其它示例性實施例中，主功能可以觸發執行特定背光功能。例如，打開車門的動作可使背光子系統進入特定模式。這個功能性可以使用類似於圖2的系統200的系統，並使用軟體狀態圖來實現。圖4示出了示例應用程式的示例性軟體狀態圖，該應用程式使至少一個主子系統功能和至少一個背光子系統功能相互關聯。
狀態401表示背光系統的初始狀態。例如，狀態401可以是電源「關」狀態，這意味著該背光系統不打開。隨著開關的啟動，或者來自傳感器的輸入信號，可以觸發從初始狀態401的過渡動作。例如，車門可以打開，從而指示像系統200一樣的系統除了把背光系統設置到與車門打開相一致的模式以外，還解鎖所有其它車門。一旦觸發過渡動作，該系統可以將背光系統逐漸上升到最高水平。這可通過逐漸改變信號(如圖3A的信號300)的佔空比來完成。例如而非限制地，這種「逐漸上升」狀態403可以通過逐漸增加信號的佔空比來實現。一旦背光系統處於其最大水平時，背光系統從狀態403移至狀態405，在後者狀態下其處在一個具體的模式，如歡迎模式中。歡迎模式可經預編程，以使背光系統在一段預定持續時間內保持打開在恆定的強度水平上，該預定持續時間對應於駕駛員進入車輛並在車輛中坐好通常所需要的時長。
在預定持續時間結束後，背光系統切換到新的狀態407，開始倒計時。一旦倒計時結束，背光系統進入逐漸下降狀態409，燈光逐漸變暗。這種效果可以通過逐漸減小該信號的佔空比來實現，即，以一種與逐漸上升狀態403中完成的方式相反的方式。背光系統接下來返回到其初始狀態401。
狀態圖400僅僅是一個示例，可以在不脫離本公開範圍的前提下，實現其它方案。為了清楚起見和進一步說明本公開所提供的智能背光功能，幾種背光模式如下所述。
背光系統的某些方面根據車輛的電源模式可能得到允許或可能不被允許。此外，調光器開關可以允許車輛的乘員控制顯示器和背光的強度。該開關系統可以基於來自電源模式、監視開關、環境光傳感器、停放燈狀態，以及調光器控制狀態的輸入，決定何時以及是否允許調光。
另一種模式可以是「檢閱模式」，當停放燈在白天環境光條件下點亮時，該模式保持LED背光開關的白天照明水平。此外，「夜間儀錶盤」功能可為乘員提供將所有車內顯示器設置到法定允許的最低程度的功能(通過按下夜間儀錶盤開關)。
歡迎模式將點亮開關的背光以歡迎駕駛員。此特徵在電源關閉的模式下運行，並且可以由駕駛員打開車門啟動。在「高級調光」模式下，系統允許環境光傳感器連續監測以連續控制背光的調光，背光只有在停放燈打開時由乘車人點亮並可調光。此外，在獨立於電源模式的警察監視模式下，每當監視模式開關啟動時，系統可以關閉所有或一些自動內部照明功能，包括開關背光。
此外，對於車輛應用來說，主功能可以包括但不限於，釋放行李箱、鎖定車門、解鎖車門、啟動電子穩定性控制系統和停用電子穩定性系統。這些主功能各自都可以具有與其相關聯的特定背光模式，當這些主功能接合時，就可以觸發各自的特定背光模式。
此外，雖然與觸發背光子系統功能相關聯的開關未示於圖2，但應當理解的是，可以基於開關的啟動而選擇背光模式，很像主功能可以通過啟動開關來觸發一樣。背光開關這樣用於背光調節輸入，並且它們可以包括點火開關、調光器控制開關、車頭燈/停放燈開關、夜間儀錶盤請求開關、監視開關中的至少一個。可替代地，特定的背光模式可以基於光傳感器，如環境光傳感器的電流電平或電壓電平來選擇。上文提供的調節輸入清單並不詳盡，任何的背光子系統調節輸入都可以實施。
在已經說明了幾個示例性實施例的結構之後，現在討論一種與這些實施例一致的操作方法500。方法500始於步驟501。雖然步驟501在本文中稱為「開始」步驟，但本領域的普通技術人員將很容易理解，方法500可以是與車輛的一個或多個子系統相關聯的一種更一般的方法的一部分，此時步驟501僅僅是過渡點。此外，呈現的一個或多個步驟可以不執行，也可加入一個或多個步驟，並且步驟所呈現的順序也可以改變。
方法500繼續至步驟503，步驟503包括由系統(例如上述那些系統中的任一個)生成第一指令或第一指示。第一指令緊接在系統中所包含開關的啟動或在從傳感器接收到信號之後產生。所生成的第一指令與該系統的目的功能相關聯。例如而非限制地，如果系統設計用於觸發車門的鎖定或解鎖，則第一指令將為這樣一個指令，即其配置為根據開關的位置指示啟動/停用車門鎖定機構作出反應的車輛子系統。例如而非限制地，第一指令可表示為系統產生指令信號的特定部分期間的電壓變化。
方法500還包括步驟505，在其中產生第二指令或第一指示。第二指令與背光系統相關聯，並且表示為承載第一指令的相同指令信號，如上所述。例如，該第二指令可以與將車輛的背光系統設置在歡迎模式相關聯。在一些實施例中，背光子系統功能可以獨立於與第一指令相關聯的功能。然而，在其它實施例中，如圖4所示，背光子系統功能可以響應於已經發生的第一功能，或響應於正觸發的第一功能的執行進行觸發。
方法500可以在步驟507重複或者結束。如上文關於步驟501所述的，步驟507可以是過渡點，而不是結束點。例如，步驟507之後，方法500可以進一步包括將車輛的背光系統設置為在歡迎模式之後的另一種操作模式下。其它操作模式可因來自其它系統、傳感器系統的輸入數據觸發，或者可以經預編程為在歡迎模式之後自動發生。本領域的技術人員將很容易地認識到，所選擇的操作模式可以根據所使用系統的不同而不同，而且方法500並不限於本文所述的任何具體模式或系統。
本領域的技術人員將會理解，在不脫離本公開的範圍和精神的情況下，可以對上述實施例的各種改動和修改進行配置。因此，可以理解的是，在所附權利要求的範圍之內，本公開可以按照本文所具體描述之外的其它方式來實踐。