本申請要求2014年7月23日提交的標題為“Steering Grip Light Bar Systems”的美國臨時專利申請?zhí)?2/027,969的優(yōu)先權(quán)，所述申請的全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

發(fā)明背景

各種先進的駕駛員輔助系統(tǒng)為駕駛員結(jié)合了視覺、聽覺和/或觸覺警告。用于這些系統(tǒng)的可視界面應當最小化駕駛員對警告的反應時間和駕駛員理解并響應于警告或信息的工作量。常規(guī)的儀器面板和中控臺顯示器(center-stack display)要求使駕駛員的注意力離開車輛駕駛。類似地，理想化平視顯示器可能抖動，并且有時使駕駛員分心。

因此，本領(lǐng)域需要在車輛中提供可視界面的改進的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本文公開的各種實現(xiàn)方式包括用于車輛的轉(zhuǎn)向盤(或轉(zhuǎn)向握柄)的燈條系統(tǒng)。燈條系統(tǒng)包括設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤的一部分上的高強度光源和光漫射層。來自光源的光通過光漫射層被漫射，并且漫射光朝向車輛的駕駛員或操作者被發(fā)射。例如，在某些實現(xiàn)方式中，燈條系統(tǒng)包括設(shè)置在外部透鏡后面的多個高強度發(fā)光二極管(LED)，并且光漫射層是設(shè)置在外部透鏡的內(nèi)表面與LED之間的膜。在其他實現(xiàn)方式中，外部透鏡可靠自身或者結(jié)合一個或多個光改變膜來使光漫射。離開外部透鏡的外表面的光表現(xiàn)為跨透鏡的長度的連續(xù)光流，并且在各種環(huán)境照明條件下提供足夠明亮的照明以警告駕駛員或與其通信。在某些實現(xiàn)方式中，外部透鏡被著色成在LED未被激活時與轉(zhuǎn)向盤的剩余部分相融。外部透鏡和/或設(shè)置在外部透鏡與LED之間的一個或多個光改變膜防止環(huán)境光進入透鏡并且照亮LED或透鏡后面的部件，從而減少分心并降低錯誤警告或無意地與駕駛員通信的可能。

具體地，根據(jù)各種實現(xiàn)方式，用于轉(zhuǎn)向盤的燈條系統(tǒng)包括：至少一個發(fā)光二極管(LED)，其鄰近轉(zhuǎn)向盤的骨架(armature)的一部分設(shè)置；外殼，其限定光優(yōu)化通道；以及光漫射層，其具有內(nèi)表面和外表面。光優(yōu)化通道具有鄰近LED設(shè)置的近側(cè)端部，并且光漫射層的內(nèi)表面鄰近光優(yōu)化通道的遠側(cè)端部設(shè)置。光漫射層被配置用于在光從內(nèi)表面向外表面地穿過所述層時使所述光漫射。另外，光優(yōu)化通道可包括在近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間延伸的反射表面。在某些實現(xiàn)方式中，光漫射層被配置來致使從中漫射穿過的光表現(xiàn)為跨光漫射層的連續(xù)光流。

例如，在一些實現(xiàn)方式中，光漫射層可以是聯(lián)接到外部透鏡的內(nèi)表面的膜。外部透鏡的外表面面向車輛的駕駛員(或操作者)，而透鏡的內(nèi)表面鄰近光優(yōu)化通道的遠側(cè)端部。在某些實現(xiàn)方式中，外部透鏡的外表面被配置用于與轉(zhuǎn)向盤的外表皮大體上平齊地設(shè)置。燈條系統(tǒng)還可包括一個或多個另外的光改變膜，其設(shè)置在光優(yōu)化通道的遠側(cè)端部與外部透鏡的內(nèi)表面之間。光改變膜可包括亮度增強膜、光漫射膜和/或光轉(zhuǎn)向膜。例如，光改變膜可包括光漫射膜和亮度增強膜。光漫射膜鄰近光優(yōu)化通道設(shè)置，并且亮度增強膜鄰近外部透鏡設(shè)置。作為另一個實例，所述系統(tǒng)還可包括設(shè)置在亮度增強膜層與透鏡之間的光轉(zhuǎn)向膜。

在各種實現(xiàn)方式中，外部透鏡可以是至少部分地半透明的和/或部分地不透明的。在其他實現(xiàn)方式中，外部透鏡可以是至少部分地透明的。

在一些實現(xiàn)方式中，用于轉(zhuǎn)向盤的燈條系統(tǒng)包括：至少一個光源，其鄰近轉(zhuǎn)向盤的骨架的一部分設(shè)置；以及光漫射層，其具有第一表面和第二表面。光漫射層的第一表面鄰近光源設(shè)置，并且光漫射層被配置用于在光從第一表面向第二表面地從中穿過時使光漫射，使得離開第二表面的光表現(xiàn)為跨光漫射層的第二表面的連續(xù)光流。

在各種實現(xiàn)方式中，用于轉(zhuǎn)向盤的燈條系統(tǒng)包括：至少一個光源，其鄰近轉(zhuǎn)向盤的骨架的一部分設(shè)置；以及光漫射層，其具有內(nèi)表面和外表面。光在其從內(nèi)表面向外表面地穿過光漫射層時被漫射，并且光漫射層的內(nèi)表面與光源間隔開，使得在內(nèi)表面與光源之間限定氣隙。離開外表面的光表現(xiàn)為跨外表面的連續(xù)光流。

附圖說明

關(guān)于以下繪圖詳細地描述本系統(tǒng)的各種實現(xiàn)方式。繪圖僅僅是示例性的，以示出某些實現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)。本文所示的某些特征可單獨地或結(jié)合其他特征使用。本發(fā)明不應局限于所示實現(xiàn)方式。

圖1是根據(jù)一種實現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)向盤上的燈條系統(tǒng)的前透視圖。

圖2是沿A-A線截取的圖1所示的燈條系統(tǒng)的剖視圖。

圖3是根據(jù)一種實現(xiàn)方式的其上設(shè)置有多個發(fā)光二極管的印刷電路板的前視圖。

圖4是根據(jù)一種實現(xiàn)方式的光改變膜的分解視圖。

圖5A至圖5D是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的用于轉(zhuǎn)向盤的燈條系統(tǒng)的各種部件的視圖。

圖6是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的筆直光優(yōu)化通道。

圖7是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的錐形光優(yōu)化通道。

圖8是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的彎折光優(yōu)化通道。

圖9是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)向盤上的燈條系統(tǒng)的前視圖。

圖10是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)向盤上的燈條系統(tǒng)的局部分解視圖。

圖11是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)向盤上的燈條系統(tǒng)的分解透視圖。

圖12是根據(jù)另一種實現(xiàn)方式的轉(zhuǎn)向盤上的燈條系統(tǒng)的剖視圖。

圖13是圖1所示的燈條系統(tǒng)的載體的透視圖。

圖14是圖1所示的燈條系統(tǒng)的透鏡的透視圖。

圖15至圖17是示出根據(jù)各種實現(xiàn)方式的將燈條系統(tǒng)組裝到轉(zhuǎn)向盤的方法的流程圖。

圖18A示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的骨架，所述骨架具有用于被接收到夾具開口中以將載體聯(lián)接到骨架的突起。

圖18B示出如穿過G-G線觀察的圖18A所示的骨架的剖視圖。

圖18C示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的用于聯(lián)接到圖18A和圖18B所示的突起的載體的前透視圖。

圖18D示出圖18C所示的載體的后透視圖。

圖18E示出圖18C所示的載體的夾具的前視圖。

圖18F示出聯(lián)接到圖18A所示的骨架的圖18C所示的載體。

圖19A示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的用于將透鏡與載體聯(lián)接起來的推式螺母的透視圖。

圖19B示出圖19A所示的推式螺母的側(cè)視圖。

圖20示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的光改變膜分層布置。

具體實施方式

本文公開的各種實現(xiàn)方式包括用于車輛的轉(zhuǎn)向盤(或轉(zhuǎn)向握柄)的燈條系統(tǒng)。燈條系統(tǒng)包括設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤的一部分上的高強度光源和光漫射層。來自光源的光通過光漫射層被漫射，并且漫射光朝向車輛的駕駛員或操作者被發(fā)射。例如，在某些實現(xiàn)方式中，燈條系統(tǒng)包括設(shè)置在外部透鏡后面的多個高強度發(fā)光二極管(LED)，并且光漫射層是設(shè)置在外部透鏡的內(nèi)表面與LED之間的膜。在其他實現(xiàn)方式中，外部透鏡可靠自身或者結(jié)合光改變膜來使光漫射。離開外部透鏡的外表面的光表現(xiàn)為跨透鏡的長度的連續(xù)光流，并且在各種環(huán)境照明條件下提供足夠明亮的照明以警告駕駛員或與其通信。在某些實現(xiàn)方式中，外部透鏡被著色在LED未被激活時與轉(zhuǎn)向盤的剩余部分相融。外部透鏡和/或設(shè)置在外部透鏡與LED之間的一個或多個光改變膜防止環(huán)境光進入透鏡并且照亮LED或透鏡后面的部件，從而減少分心并降低錯誤警告或無意地與駕駛員通信的可能。

例如，圖1至圖4以及圖13和圖14示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的燈條系統(tǒng)10的各個方面。如圖1所示，燈條系統(tǒng)10設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤100的前表面101上，所述前表面101是大體上面向車輛駕駛員的表面。圖2示出沿著圖1中的A-A線的燈條系統(tǒng)10的剖視圖。如圖所示，燈條系統(tǒng)10包括：印刷電路板(PCB)20，多個發(fā)光二極管(LED)22設(shè)置在其上；載體30，其限定光優(yōu)化通道32；一個或多個光改變膜50；外部透鏡40；以及傳熱墊60，其設(shè)置在PCB 20與轉(zhuǎn)向盤100的輪緣或骨架102之間。

圖3示出圖2所示的PCB 20的前視圖，多個LED 22設(shè)置在所述PCB 20上。在此實現(xiàn)方式中，PCB 20是大體上弧形的，以遵循轉(zhuǎn)向盤100的前表面101的一部分的形狀。PCB 20可包括例如剛性、半剛性和柔性類型的PCB。具體地，PCB 20可包括柔性電路，其中LED 22安裝到充當散熱片的襯底材料。襯底材料可包括例如鋁柔性襯底。PCB的其他類型和組合是預期的。示例性PCB 20的基板材料可由FR-4(G-10)玻璃增強環(huán)氧樹脂層壓板來構(gòu)造。另外，至少LED 22設(shè)置在其上的PCB 20的上表面可著色或涂布成黑色或者另一種暗色，以防止可能穿過透鏡40的任何環(huán)境光的反射。

如圖2和圖5所示，PCB 20通過載體30與骨架102之間的摩擦配合固持在適當?shù)胤?。然而，在其他實現(xiàn)方式中，PCB 20可使用夾具、按扣、螺絲、皮帶、膠水、熱鉚接或者任何其他合適的緊固機構(gòu)來鄰近轉(zhuǎn)向盤100的骨架102或載體30進行固定。例如，在圖5A所示的實現(xiàn)方式中，PCB使用螺絲來鄰近骨架進行固定，而在圖12所示的實現(xiàn)方式中，螺絲將PCB固定到外殼，所述外殼固定到骨架。因此，PCB可鄰近骨架固定，或者可在鄰近骨架安裝之前，鄰近載體或其他相鄰部件固定。以下關(guān)于圖15-17描述將所述燈條系統(tǒng)的部件組裝到轉(zhuǎn)向盤的各種實現(xiàn)方式。

圖3所示的LED 22是頂部發(fā)亮的LED，但是在其他實現(xiàn)方式中，取決于燈條系統(tǒng)的預期用途和燈條系統(tǒng)10在轉(zhuǎn)向盤100上的取向，可使用側(cè)面發(fā)亮的LED。另外，根據(jù)各種實現(xiàn)方式，LED可以是單色、雙色、三色或者多色LED，并且設(shè)置在PCB 20上的LED的數(shù)目可基于PCB 20的弧長、所期望的光強度、轉(zhuǎn)向盤的大小和/或燈條系統(tǒng)的設(shè)計進行選擇。例如，在某些實現(xiàn)方式中，對于等于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約25％的弧長，PCB 20可包括約30至約36個LED；對于等于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約50％的弧長，可包括約50個LED；對于小于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約35％的弧長，可包括少于30個LED；并且對于大于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約50％的弧長，可包括多于50個LED。例如，在某些實現(xiàn)方式中，根據(jù)所包括LED 22的數(shù)目和燈條系統(tǒng)10的預期用途，LED 22在中心上沿著PCB 20可彼此間隔開大約4mm至大約13mm。在其他實現(xiàn)方式中，對于等于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約15％至大約25％的弧長，PCB 20可包括10與15個之間的LED。例如，對于等于轉(zhuǎn)向盤輪緣的圓周的大約20％的弧長，PCB 20可包括11個LED。

此外，根據(jù)某些實現(xiàn)方式，LED 22中的一部分(諸如圖3所示的LED 22a)可包括紅外線LED，而LED 22中的一部分(諸如圖3所示的22b)可包括可見光LED。紅外線LED 22a可用來為例如照相機照亮駕駛員的面部，所述照相機是車輛的駕駛員監(jiān)測系統(tǒng)的部分?？梢姽釲ED 22b可具有大約24,000尼特的強度。

如圖3所示，PCB 20與電子控制單元(ECU)70電通信。ECU 70基于來自車輛的駕駛員協(xié)助和/或安全系統(tǒng)(未示出)的輸入來選擇性地點亮PCB 20上的LED 22。此功能性的各種實現(xiàn)方式在2013年10月23日提交并且在2014年4月24日作為美國專利公布號2014/0111324公布的共同未決的美國專利申請14/061,383中有所描述，所述專利申請的全文以引用的方式并入本文。

重新參考圖2，一個或多個光改變膜50可包括一層或多層亮度增強膜、光漫射膜和/或光轉(zhuǎn)向膜。所包括的膜50的類型被選擇來在從LED 22發(fā)射的光穿過外部透鏡40之前協(xié)助對所述光進行漫射、增強和/或重新取向或重新引導。另外，膜50可有助于防止環(huán)境光照亮系統(tǒng)10的內(nèi)部部件。因為LED 22與透鏡40之間的距離相對較短，所以膜50有助于提供燈條系統(tǒng)10的所期望的效果，而不會向轉(zhuǎn)向盤100添加不必要的體積。這些膜可基于所期望的強度水平和效果進行選擇。例如，光漫射膜使從中穿過的光漫射，這致使來自單獨的LED的光表現(xiàn)為一個連續(xù)光流并且防止每個單獨的LED出現(xiàn)“熱斑”。亮度增強膜可用來提高穿過透鏡的光的強度，使得離開透鏡的光具有消費者和/或制造商所期望的強度范圍。根據(jù)一些實現(xiàn)方式，這些亮度增強膜可用來在離開光漫射膜的光穿過外部透鏡之前提高所述光的強度，或者所述亮度增強膜可用來在來自LED的光穿過外部透鏡之前提高所述光的強度，這在透鏡是著色的和/或是半透明的并且阻擋光的一部分穿過透鏡時可以是特別有用的。另外，LED 22的強度可減小，這導致LED 22生成更少的電流和更少的熱量。為了彌補來自LED 22的強度的減小，可將亮度增強膜設(shè)置在LED 22與外部透鏡40之間，以在光離開透鏡40之前提高光的強度。

在圖2和圖4所示的實現(xiàn)方式中，膜50a是光轉(zhuǎn)向膜，膜50b是亮度增強膜，并且膜50c是光漫射膜。因此，來自LED 22的光在穿過外部透鏡40之前穿過光漫射膜50c，隨后穿過亮度增強膜50b，并且隨后穿過光轉(zhuǎn)向膜50a。在某些實現(xiàn)方式中，膜50中的一個或多個可將光重新引導到轉(zhuǎn)向盤的其中期望峰值強度的特定部分。在各種其他實現(xiàn)方式中，根據(jù)燈條系統(tǒng)10的需要，可包括兩層或更多層的同一類型的膜，可省略膜50中的一個或多個，或者可省略所有膜50。例如，在圖20所示的實現(xiàn)方式中，系統(tǒng)100包括鄰近LED 22的光漫射膜50c和位于光漫射膜50c與外部透鏡40之間的兩層亮度增強膜50b。

在圖2和圖13所示的實現(xiàn)方式中，載體30可由塑料或者其他剛性材料形成并且鄰近PCB 20和骨架102設(shè)置。如圖13所示，載體30的長度是大體上弧形的，以遵循轉(zhuǎn)向盤100的前表面101的一部分的形狀。如圖2所示，載體30包括：基部部分35；兩個內(nèi)側(cè)壁38a、38b，其從基部部分35朝向轉(zhuǎn)向盤100的前表面101延伸；以及兩個外側(cè)壁39a、39b，其從基部部分35朝向轉(zhuǎn)向盤的前表面延伸并且與內(nèi)側(cè)壁38a、38b間隔開。內(nèi)側(cè)壁38a的外表面和外側(cè)壁39a的內(nèi)表面31a在其間限定外部通道37a，并且內(nèi)側(cè)壁38b的外表面與外側(cè)壁39b的內(nèi)表面31b在其間限定外部通道37b。

基部35限定LED 22可延伸穿過的弧形孔24，所述弧形孔24設(shè)置在側(cè)壁38a、38b的內(nèi)(或相對)表面之間；并且側(cè)壁38a、38b的內(nèi)表面限定光優(yōu)化通道32。光優(yōu)化通道32從基部35朝向外部透鏡40延伸。從LED 22發(fā)射的光行進穿過光優(yōu)化通道32朝向外部透鏡40。光優(yōu)化通道32可具有反射表面，所述反射表面使來自LED 22的光再循環(huán)并且防止所述光在到達通道32的遠側(cè)端部33之前被漫射。圖2所示的通道32包括：近側(cè)部分34a和遠側(cè)部分34c，其各自具有大體矩形橫截面(如穿過垂直于轉(zhuǎn)向握柄的前表面101和后表面以及轉(zhuǎn)向盤100的旋轉(zhuǎn)方向的平面所截取)；以及中心部分34b，其具有大體梯形橫截面并且在分別為34a、34c的近側(cè)部分與遠側(cè)部分之間延伸。近側(cè)部分34a鄰近PCB 20設(shè)置，并且遠側(cè)部分34c鄰近通道32的遠側(cè)端部33設(shè)置。遠側(cè)部分34c的寬度(如在上述橫截面平面中所測量)大于近側(cè)部分34a的寬度，并且中心部分34b的寬度從近側(cè)部分34a的遠側(cè)端部向遠側(cè)部分34c的近側(cè)端部增大。

在其他實現(xiàn)方式中，光優(yōu)化通道可以不同方式成形。例如，在圖6所示的實現(xiàn)方式中，通道在其近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間具有大體矩形橫截面。此外，在圖7所示的實現(xiàn)方式中，通道具有在其近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間延伸的大體梯形橫截面。此外，如圖8所示的實現(xiàn)方式中所示，通道具有兩個部分，所述兩個部分各自具有相同寬度的大體矩形橫截面但相對于彼此以大于0°的角度Θ取向。根據(jù)燈條系統(tǒng)的預期用途和所述系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向盤上的取向，其他實現(xiàn)方式可包括替代的合適形狀。此外，通道一側(cè)的高度(如在通道的近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間所測量)可大于通道另一側(cè)的高度，這在將光引導朝向通道的較短側(cè)方面可以是有用的。例如，圖2和圖6中的實現(xiàn)方式包括這種布置。然而，在其他實現(xiàn)方式中，諸如圖7和圖8所示的那些，通道每一側(cè)的高度可大體上相同。例如，在一些實現(xiàn)方式中，通道每一側(cè)的高度是大約7mm至大約10mm。

在圖2所示的實現(xiàn)方式中，限定通道32的側(cè)壁38a、38b的內(nèi)表面可用反射材料(諸如白色涂料或金屬涂料)、反射膜或者鋁(或其他類型的金屬)鍍層涂布或處理，以便將來自LED 22的光引導朝向外部透鏡40。然而，在其他實現(xiàn)方式中，限定光優(yōu)化通道的側(cè)壁可由其他合適的反射材料形成。

載體30可使用各種緊固機構(gòu)(諸如螺絲、夾具或按扣、皮帶、粘合劑或其他合適的機構(gòu))來鄰近骨架102設(shè)置。在圖2和圖13所示的實現(xiàn)方式中，載體30鄰近骨架102被擰緊。具體地，載體30的基部35在其每個端部處限定孔28a、28b。孔28a、28b被配置用于接收螺絲(未示出)以鄰近電樞102固定載體30。圖5A-5D和圖18A-18F(其在以下有所描述)示出其中載體被夾到或卡扣到骨架的其他實現(xiàn)方式。

圖18A至圖18F示出載體30’的實現(xiàn)方式，其中使用卡扣配合布置將載體30’固定到骨架102。具體地，如圖18A和圖18B所示，至少一個突起105從骨架102的上表面103延伸。圖18B示出如穿過G-G線截取的圖18A所示的骨架102的剖視圖。在圖18所示的實例中，突起105設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤100上的12點鐘位置處并且從骨架的上表面103向上延伸。載體30’包括從基部35’在與內(nèi)側(cè)壁37a’、37b’相反的方向上延伸的至少一個接片302。接片302設(shè)置在載體30’的外側(cè)壁39b’的內(nèi)側(cè)并且與其間隔開。接片302限定開口305，當載體30’設(shè)置在骨架102上的意圖位置中時，所述開口305接收突起105。通過將突起105接合到開口305中，可防止載體30’相對于骨架102移動。在其他實現(xiàn)方式(未示出)中，接片302可限定用于接收突起的凹陷，接片302可以是從基部35’延伸的內(nèi)側(cè)壁的部分，和/或開口305或凹陷可限定在外壁39b’中，這消除了對分開形成的夾具302的需要。并且，在其他實現(xiàn)方式中，突起可從載體的側(cè)壁延伸并且用于接收突起的開口或凹陷可限定在骨架中。此外，在其他實現(xiàn)方式中，可存在多于一個突起和開口或凹陷，和/或突起可設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤100上的不同位置處。

圖2所示的外部透鏡40包括光穿過其進入和離開透鏡40的遠側(cè)端部41以及朝向燈條系統(tǒng)10的其他部件延伸的側(cè)部部分42a、42b。例如，如在穿過圖1的A-A線截取的橫截面中所觀察的，透鏡40是大體U形的，并且遠側(cè)端部41設(shè)置在側(cè)部部分42a、42b之間。

在某些實現(xiàn)方式中，遠側(cè)端部41可以是部分地不透明的，從而遮蔽光以免從透鏡40的一部分離開。與遮蔽部分類似地，透鏡40的剩余部分可以是半透明的和/或著色的，以便阻擋來自LED 22的光的至少一部分并且防止環(huán)境光的至少一部分進入透鏡40，從而保持透鏡40后面的部件隱而不見。通過以類似方式對透鏡40的各個部分進行著色，透鏡表現(xiàn)為一個裝飾件并且在美學上更令人愉快。另外，通過與轉(zhuǎn)向設(shè)備類似地對透鏡40進行著色，除了當光穿過透鏡朝向駕駛員傳遞時，透鏡40不會使駕駛員分心。根據(jù)某些實現(xiàn)方式，透鏡40被配置來阻擋進入透鏡的光的至少90％。此外，在一些實現(xiàn)方式中，透鏡40和光漫射膜可一起工作以使從中穿過的光漫射，從而致使來自單獨的LED的光表現(xiàn)為一個連續(xù)光流并且防止每個單獨的LED出現(xiàn)“熱斑”。另外，透鏡40和光漫射膜可一起工作以防止環(huán)境光照亮系統(tǒng)的內(nèi)部部件。

如圖2所示，如沿著圖1中的A-A線所觀察的，遠側(cè)端部41的外表面41a遵循大體弓形路徑，使得外表面41a遵循轉(zhuǎn)向盤100的外前表面101的輪廓。這種成形還允許透鏡40在LED 22未被ECU 70激發(fā)時與轉(zhuǎn)向盤100相融，這對于駕駛員來說可能是美學上和人體工程學上更令人愉快的。另外，如圖1所示，透鏡40的遠側(cè)端部41的外表面41a的長度遵循沿著轉(zhuǎn)向盤100的前表面101的長度的另一條大體弓形路徑。

透鏡40可由聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、穿孔鋁、樹脂或其他合適的材料形成。例如，在一些實現(xiàn)方式中，透鏡40可由樹脂或具有光漫射特性的其他材料形成。例如，在其中透鏡由具有光漫射特性的材料形成的某些實現(xiàn)方式中，透鏡可與或可不與光漫射膜一起使用。另外，可對透鏡40、或者至少其遠側(cè)端部41的外表面41a進行染色或者涂色，以使其與轉(zhuǎn)向盤色彩相匹配，諸如染成或者涂成棕色或黑色。通過使至少外部透鏡40的遠側(cè)端部41的外表面41a變暗，來自LED 22的光的強度被減小到所期望的光強度水平。例如，車輛制造商或消費者可能寧愿在白天駕駛時使離開透鏡40的光的光強度水平處于大約500與大約550尼特之間，并且在夜間或者低照明駕駛條件下使其處于大約5尼特至大約50尼特。根據(jù)某些實現(xiàn)方式，為了在暗色的或半透明的外部透鏡的情況下實現(xiàn)所期望的光強度水平，LED 22可在相對高的強度水平下(諸如約24,000尼特)照亮，以便提供將由一個或多個光漫射膜或外部透鏡40漫射的足夠的光。在替代實現(xiàn)方式中，透鏡可以是通透的，并且一個或多個光漫射膜50c可設(shè)置在外部透鏡40與LED 22之間。此外，透鏡40和/或光漫射膜50c可被配置來阻擋光的至少大約90％。

另外，根據(jù)某些實現(xiàn)方式，透鏡40的一部分可被配置來遮蔽離開透鏡40的光或者設(shè)定所述光的形狀。例如，光阻涂料、染料或膜可設(shè)置在透鏡的內(nèi)表面上，以阻擋可見光穿過光阻涂料、染料或膜。例如，透鏡40的光阻部分可以是黑色或棕色。此光阻部分可設(shè)置在例如PCB 20上的紅外線LED 22a上方，或者沿著燈條系統(tǒng)的其他部分設(shè)置。

另外，在一些實現(xiàn)方式中，透鏡40可使用模內(nèi)貼標(IML)技術(shù)來形成。例如，可用遮蔽光以免穿過膜的墨來印刷膜，并且將這個膜設(shè)置在透鏡模具中，之后用樹脂或其他透鏡形成材料來填充模具以形成透鏡。當透鏡形成材料凝固時，膜固化并與透鏡形成材料成整體并且變成透鏡40的遠側(cè)外表面。

透鏡40可通過摩擦配合來鄰近載體30固持在適當?shù)胤?，或者透鏡40可諸如使用螺絲、夾具、膠水、皮帶或其他合適的緊固機構(gòu)來緊固在適當?shù)胤?。例如，如圖2所示，透鏡40的側(cè)部部分42a、42b分別延伸到外部通道37a、37b中，并且可通過使用夾具或按扣機構(gòu)來緊固在相應通道37a、37b內(nèi)。具體地，如圖13和圖14所示，載體30還包括至少一個突起26，其從載體30的每個內(nèi)側(cè)壁38a、38b的外表面對應地延伸到通道37a、37b中。透鏡40的每個側(cè)部部分42a、42b限定至少一個凹陷或孔口49以用于當透鏡40鄰近載體30設(shè)置時接收相應突起26。將突起26接合到凹陷或孔口49中防止透鏡40相對于載體30移動。另外，如圖13所示，載體的基部35在每個端部處限定柱孔27a、27b，所述柱孔27a、27b被配置用于分別接收柱43a、43b，所述柱43a、43b鄰近透鏡40(沿著其長度)的每個端部從透鏡40的遠側(cè)端部41向下延伸。當柱43a、43b與載體30的柱孔27a、27b對準并且與其接合時，用于將透鏡40固定到載體30的突起26和凹陷或孔口49對準并且能夠相接合。

在圖19A和圖19B所示的另一種實現(xiàn)方式中，一個或多個推式螺母215可用來防止柱43a、43b軸向移動遠離載體30而從柱孔27a、27b移出。具體地，每個推式螺母215包括環(huán)形基部217以及軸向延伸遠離基部217并且從基部217徑向向內(nèi)延伸的多個葉片219。每個葉片219包括與基部217一體形成的近側(cè)端部以及軸向延伸遠離基部217的遠側(cè)端部221。遠側(cè)端部221彼此分離，在徑向向內(nèi)的方向上朝向彼此偏置，并且限定孔口223。

載體30的基部35的下表面35a鄰近每個柱孔27a、27b限定狹槽230。推式螺母215的基部217可滑動地接合到狹槽230中，使得推式螺母215的孔口223與相應柱孔27a、27b軸向?qū)什⑶疫h側(cè)端部221延伸遠離下表面35a。透鏡40的相應柱43a、43b穿過柱孔27a、27b并且隨后穿過鄰近柱孔27a、27b的相應推式螺母215的孔口223而接合。徑向向內(nèi)偏置的葉片219防止柱43a、43b在遠離載體30的方向上被拉出柱孔27a、27b。

可替代地，突起可從透鏡40的側(cè)部部分42a、42b的內(nèi)表面或外表面延伸，并且載體30的外部通道37a、37b內(nèi)的對應表面可限定配置用于接收突起的凹陷或孔口。并且在又一個替代實現(xiàn)方式(未示出)中，一個或多個支腿從透鏡的側(cè)部部分的下邊緣延伸，并且每個支腿包括向外(或向內(nèi))朝向載體30的側(cè)壁38a、38b或者39a、39b延伸的突起。載體30鄰近每個外部通道37a、37b在基部35中限定對應孔口或凹陷以用于接收每個突起。

替代或除了以上提及的緊固方法中的一種或多種，側(cè)部部分42a、42b可通過鄰近側(cè)部部分42a、42b將轉(zhuǎn)向盤100的外表皮的邊緣卷到通道37a、37b中以借助于摩擦配合來固持在通道37a、37b中。

傳熱墊60設(shè)置在PCB 20與轉(zhuǎn)向盤骨架102之間并且被配置用于使由PCB 20上的LED 22生成的熱量驅(qū)散到骨架102，所述傳熱墊60由金屬材料制成并且充當散熱片。在圖2所示的實現(xiàn)方式中，傳熱墊60與載體30分離，并且可由導熱樹脂、導熱環(huán)氧樹脂、導熱聚合物、導熱硅樹脂、導熱粘合劑、熱墊、石墨膜和/或金屬形成?？商娲?未示出)，傳熱墊可一體形成在聚合物泡沫模制層的設(shè)置在骨架與PCB之間的至少一部分中。在這種實現(xiàn)方式中，聚合物泡沫模制層的設(shè)置在PCB 20與骨架102之間的至少一部分包含聚合物泡沫模制層內(nèi)的導熱材料(諸如以上提及的材料)或者其他合適的導熱材料，并且所述材料將來自PCB 20的熱量驅(qū)散到骨架102。另外，在某些實現(xiàn)方式中，傳熱墊60是可壓縮的，這允許將燈條系統(tǒng)10組裝到骨架102上期間的更大的機械建造公差。

圖5A示出燈條系統(tǒng)70的另一種實現(xiàn)方式，其中載體80鄰近骨架202進行夾持或卡扣。圖5B和圖5C示出如分別在圖5D所示的C方向和D方向上觀察的轉(zhuǎn)向盤200的骨架202的每一側(cè)的側(cè)視圖。載體80和骨架202可夾持在一起以將載體80鄰近骨架202進行固定。具體地，骨架202包括大體上面向轉(zhuǎn)向盤200的前部方向的中心安裝表面203以及遠離安裝表面203朝向轉(zhuǎn)向盤200的后表面(或者在遠離駕駛員或操作者的方向上)延伸的側(cè)表面204、205。傳熱墊75和具有LED 93的PCB 92鄰近中心安裝表面203設(shè)置。

載體80包括基部85，所述基部85包括鄰近聚合物泡沫模制層95和PCB 92設(shè)置的下表面85a以及從基部85朝向轉(zhuǎn)向盤200的前表面延伸的外側(cè)壁84a、84b。外側(cè)壁84a、84b的外表面遵循轉(zhuǎn)向盤200的輪廓，使得轉(zhuǎn)向盤200的外蒙皮(或外表皮)可包裹在外側(cè)壁84a、84b的外表面周圍。內(nèi)側(cè)壁82a、82b從基部85延伸，并且設(shè)置在外側(cè)壁84a、84b的內(nèi)側(cè)且與其間隔開。內(nèi)側(cè)壁82a、82b的內(nèi)表面限定光優(yōu)化通道，并且內(nèi)側(cè)壁82a、82b的外表面和外側(cè)壁84a、84b的內(nèi)表面限定平行的外部通道。透鏡40的側(cè)部部分42a、42b和表皮的每個邊緣可卷到相應外部通道內(nèi)以相對于轉(zhuǎn)向盤200固定表皮和透鏡40。

骨架202的每個側(cè)表面204、205限定至少一個凹陷206，并且凹陷206沿著每個側(cè)表面204、205的長度軸向地間隔開，如圖5B和圖5C所示。另外，如圖5B和圖5C所示，限定在側(cè)表面204上的凹陷206沿著在轉(zhuǎn)向盤200的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中、遵循轉(zhuǎn)向盤200的形狀的圓弧E不與側(cè)表面205上的凹陷206對準，如圖5B至圖5D所示。因此，因為圖5A所示的橫截面是穿過圖5B至圖5D所示的B-B線截取的，所以圖5A僅示出側(cè)表面205上的凹陷206。然而，在其他實現(xiàn)方式中，骨架的每個側(cè)表面上的凹陷可沿著在轉(zhuǎn)向盤的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中、遵循轉(zhuǎn)向盤的形狀的圓弧對準，或者凹陷可包括沿著骨架的每個側(cè)表面的一部分的一個連續(xù)凹陷。

至少一個支腿86從載體80的下表面85a的每一側(cè)在遠離轉(zhuǎn)向盤200的前表面的方向上延伸。每個支腿86的內(nèi)表面鄰近骨架的相應側(cè)表面204、205設(shè)置并且朝向所述相應側(cè)表面204、205偏置，并且每個支腿86的遠側(cè)端部限定突起88，所述突起88向內(nèi)朝向相應側(cè)表面204、205延伸并且當載體80的基部85的下表面85a鄰近聚合物泡沫模制層95和PCB 92設(shè)置時接合凹陷206。

另外，其他實現(xiàn)方式可包括夾具機構(gòu)(未示出)，其中骨架的一個或多個側(cè)表面各自限定從相應側(cè)表面向外延伸的一個或多個突起，并且載體的支腿限定一個或多個凹陷，所述一個或多個凹陷被配置用于在載體鄰近骨架設(shè)置時接收突起。此外，在其他替代實現(xiàn)方式中，可使用用于鄰近骨架或聚合物泡沫模制層固定載體的其他緊固機構(gòu)，諸如其他類型的夾具機構(gòu)、按扣、螺絲、皮帶、粘合劑和/或熱鉚接。在上述實現(xiàn)方式中，PCB鄰近傳熱墊設(shè)置，所述傳熱墊直接地鄰近轉(zhuǎn)向盤的骨架設(shè)置。

在其他各種實現(xiàn)方式中，限定光優(yōu)化通道的載體可與限定外側(cè)壁的外殼分開形成。例如，圖11示出根據(jù)一種這樣的實現(xiàn)方式的燈條系統(tǒng)150。具體地，外殼157和載體161可由塑料或其他剛性材料分開形成。PCB 159和限定光優(yōu)化通道的載體161設(shè)置在分開形成的外殼157內(nèi)，并且外殼157鄰近骨架155設(shè)置。骨架155可類似于上述實現(xiàn)方式，并且包括面向轉(zhuǎn)向盤的前表面的方向的安裝表面165以及從安裝表面165在遠離轉(zhuǎn)向盤的前表面的方向上延伸的側(cè)壁166、167。外殼157包括鄰近安裝表面165設(shè)置的基部168以及從基部168朝向轉(zhuǎn)向盤的前表面延伸的側(cè)壁169、170。側(cè)壁169、170的外表面是弓形的，以遵循轉(zhuǎn)向盤的前表面的輪廓，并且表皮可包裹在側(cè)壁169、170的外表面周圍。側(cè)壁169、170的內(nèi)表面和外殼157的基部168限定大體U形通道。

為了鄰近骨架155固定外殼157，外殼157的基部168限定一個或多個孔口172，所述一個或多個孔口172被配置用于接收從中穿過的螺絲174。穿過骨架155的安裝表面165限定的一個或多個孔口175與孔口172對準，使得螺絲174可穿過孔口172、175接合以將外殼157固定到骨架155。然而，在其他實現(xiàn)方式中，可使用摩擦配合或者其他合適的緊固機構(gòu)(例如像夾具機構(gòu)(諸如以上關(guān)于圖5A-5D所描述)、皮帶、粘合劑和/或熱鉚接)來鄰近骨架155固定外殼157。

載體161包括：基部176；一個或多個支腿177，其從基部176的下表面176a在朝向外殼157(或者遠離轉(zhuǎn)向盤的上表面)的方向上延伸；以及側(cè)壁178、179，其從基部176的上表面176b在朝向轉(zhuǎn)向盤的前表面的方向上延伸。側(cè)壁178、179設(shè)置在基部176的相應側(cè)邊緣180、181的內(nèi)側(cè)?；?76還限定孔口183，設(shè)置在PCB 159上的LED 182穿過孔口183延伸?；?76和側(cè)壁178、179各自的內(nèi)表面184a、184b限定光優(yōu)化通道，來自LED 182的光穿過所述光優(yōu)化通道朝向透鏡163行進。

載體161和PCB 159設(shè)置在外殼157的U形通道內(nèi)，使得PCB 159設(shè)置在外殼的基部168與載體161的基部176的下表面176a之間。為了鄰近外殼157固定載體161，載體161的支腿177被夾到或卡扣到外殼157的一部分中。在圖11所示的實現(xiàn)方式中，支腿177包括向內(nèi)彎折的遠側(cè)端部186。外殼157的基部168限定凹陷或孔口185，支腿177的遠側(cè)端部186可穿過凹陷或孔口185延伸并且接合外殼157以防止載體161相對于外殼157移動。然而，在其他實現(xiàn)方式中，遠側(cè)端部可向外彎折或者可限定配置用于接合凹陷或孔口的突起。并且，在其他實現(xiàn)方式(未示出)中，外殼157的側(cè)壁169、170可限定凹陷或孔口。此外，在其他實現(xiàn)方式中，由外殼157的側(cè)壁169、170的內(nèi)表面限定的突起可延伸到U形通道中，并且這些突起被配置來鄰近邊緣180、181接合載體161的基部176的上表面176b。

PCB 159鄰近外殼157的基部168設(shè)置在側(cè)壁169、170的內(nèi)表面之間。PCB 159通過摩擦配合固持在外殼157的基部168與載體161的基部176的下表面176a之間。然而，在其他實現(xiàn)方式中，可使用其他緊固機構(gòu)、諸如以上描述的那些。

另外，當載體設(shè)置在外殼157的U形通道內(nèi)時，載體161的側(cè)壁179的外表面和外殼157的外壁169的內(nèi)表面限定第一外部通道，并且載體161的側(cè)壁178的外表面和外殼157的外壁170的內(nèi)表面限定第二外部通道。外部通道被配置用于接收轉(zhuǎn)向盤的表皮和透鏡163的側(cè)部部分，諸如以上關(guān)于圖2所描述。

圖12是燈條系統(tǒng)300的另一種實現(xiàn)方式的剖視圖，所述剖視圖類似于圖2和圖5A所示的視圖。系統(tǒng)300包括與圖11所示的系統(tǒng)150類似的部件，但是載體261被配置來夾到或卡扣到PCB 259，并且PCB 259被旋擰到外殼257的基部268的上表面268b上。外殼257可使用任何合適的緊固機構(gòu)(諸如以上所描述的那些)來將固定到骨架(未示出)，或者外殼257可包括一個或多個錨定表面(未示出)，所述一個或多個錨定表面延伸到聚合物泡沫模制層中并且由聚合物泡沫模制層固定以防相對于骨架移動。基部268以及側(cè)壁269、270的從外殼257的基部268延伸的一部分限定兩個大體平行的通道275、276，通道275、276相對于外殼257的基部268的上表面268a凹陷。支腿277從載體261的基部278的下表面278a延伸，并且每個支腿277的遠側(cè)端部287向內(nèi)彎折并且被配置用于接合PCB 259的下表面290。在此實現(xiàn)方式中，PCB 259由螺絲280或者其他合適的緊固機構(gòu)(諸如上述緊固機構(gòu))來固定到外殼257的基部268。由外殼257限定的平行通道275、276允許每個支腿277的遠側(cè)端部287延伸到PCB259的下表面290下方并且與其接合。另外，圖12所示的實現(xiàn)方式包括裝飾環(huán)，所述裝飾環(huán)設(shè)置在透鏡263的側(cè)部部分與表皮之間，以固定透鏡263和表皮并且在轉(zhuǎn)向盤的前表面上提供修飾性特征。然而，在其他實現(xiàn)方式中，可不包括裝飾環(huán)。

根據(jù)各種實現(xiàn)方式，光漫射層和光優(yōu)化通道允許使用較少的LED來實現(xiàn)所期望的照明效果，這減少了燈條系統(tǒng)所使用的功率量并且減少燈條系統(tǒng)所生成的熱量。

上述實現(xiàn)方式包括一個PCB和一個透鏡。然而，在替代實現(xiàn)方式中，諸如圖9所示，系統(tǒng)可包括沿著轉(zhuǎn)向盤的前表面彼此間隔開的兩個或更多個PCB和/或兩個或更多個外部透鏡。在一個替代實現(xiàn)方式中，諸如圖9所示，系統(tǒng)包括設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤框架位于1點鐘與3點鐘之間的第一部分上的第一PCB和鄰近第一PCB設(shè)置的第一透鏡，以及設(shè)置在轉(zhuǎn)向盤的位于9點鐘與11點鐘之間的第二部分上的第二PCB和鄰近第二PCB設(shè)置的第二透鏡。在另一個替代實現(xiàn)方式中，諸如圖10所示，系統(tǒng)包括以端對端關(guān)系沿著轉(zhuǎn)向盤100的長度布置的兩個PCB 220a、220b，以及在設(shè)置在PCB 220a、220b上的LED 222上方延伸的一個透鏡240。

此外，各種實現(xiàn)方式可包括其他類型的光源。例如，根據(jù)一些實現(xiàn)方式，其他類型的光源可包括激光二極管、電致發(fā)光、有機發(fā)光二極管(OLED)和發(fā)光電容器。另外，各種實現(xiàn)方式可基于燈條系統(tǒng)在轉(zhuǎn)向盤上的所期望取向、操作者的頭部相對于轉(zhuǎn)向盤的預期位置以及燈條系統(tǒng)的預期用途而包括上述各種類型的光源、光優(yōu)化通道和光漫射層的組合。例如，透鏡可相對于與轉(zhuǎn)向盤的前表面相切的平面成角度以引導光，光引導膜可用來在特定方向上引導光，和/或光優(yōu)化通道可被成形來在特定方向上引導光。

以上描述了燈條系統(tǒng)的各個部件的各種配置以及組裝部件的子集的方法。圖15至圖17示出將燈條系統(tǒng)組裝到轉(zhuǎn)向盤的方法的各種實現(xiàn)方式。關(guān)于這些方法所描述的步驟意圖涵蓋上述部件和子組件機構(gòu)的各種組合。

具體地，圖15示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的將轉(zhuǎn)向盤與燈條系統(tǒng)組裝起來的方法1500。在步驟1501處，將傳熱墊固定到轉(zhuǎn)向盤的骨架，并且在步驟1502中，將PCB固定到墊和骨架。在步驟1503中，將墊、PCB和骨架插入到聚合物泡沫模制工具中，以至少在骨架未被PCB和傳熱墊覆蓋的部分之上形成聚合物泡沫模制層。在步驟1504中，鄰近骨架固定載體，使得由載體限定的光優(yōu)化通道鄰近設(shè)置在PCB上的LED。在步驟1505中，鄰近載體固定透鏡。

圖16示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的將燈條系統(tǒng)組裝到轉(zhuǎn)向盤的方法1600。在步驟1601中，將骨架插入到聚合物泡沫模制工具中以在骨架之上形成聚合物泡沫模制層。接著在步驟1602處，將傳熱墊固定到骨架。在步驟1603中，將PCB固定到載體，并且在步驟1604中，將載體固定到骨架，使得PCB鄰近傳熱墊。在步驟1605中，將透鏡固定到載體。在替代實現(xiàn)方式中，如果泡沫模制層的將要設(shè)置在PCB與骨架之間的至少一部分在其內(nèi)包含導熱材料，那么步驟1602可能不是必須的。

圖17示出根據(jù)一種實現(xiàn)方式的將燈條系統(tǒng)組裝到轉(zhuǎn)向盤的方法1700。在步驟1701處，將傳熱墊固定到骨架，并且在步驟1702中，將PCB固定到載體。在步驟1703中，將載體固定到骨架，使得PCB鄰近傳熱墊。在步驟1704中，將載體、墊、PCB和骨架插入到聚合物泡沫模制工具中，以在骨架和載體之上形成聚合物泡沫模制層。在步驟1705中，鄰近載體固定透鏡。

應理解，在以上關(guān)于圖15-17所描述的實現(xiàn)方式中，載體可包括具有一體形成的外殼(諸如圖2-5D和圖13所示)的載體，或與外殼分開形成的載體(諸如圖11-12所示)。對于其中載體與外殼分開形成的實現(xiàn)方式，以上方法可包括諸如在步驟1504、1604和1703之前將外殼固定到骨架的步驟(未示出)以及諸如在步驟1504、1604和1703中將載體固定到外殼的步驟(未示出)。

雖然先前描述和繪圖表示本發(fā)明的優(yōu)選實現(xiàn)方式，但將理解，在不脫離如所附權(quán)利要求書中所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在其中做出各種添加、修改、組合和/或替代。具體地，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會清楚，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以其他特定形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例并且用其他元件、材料和部件來體現(xiàn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的原理的情況下，本發(fā)明可與本發(fā)明的以及以其他方式用于實踐本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、布置、比例、材料和部件的許多修改一起使用，所述修改尤其適于特定的環(huán)境和操作要求。另外，本文所描述的特征可單獨地或結(jié)合其他特征使用。因此，本發(fā)明所公開的實現(xiàn)方式在所有方面均被視為說明性而不是限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書指示且不限于先前描述。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會了解，在不脫離本發(fā)明的廣泛發(fā)明概念的情況下，可對上述實現(xiàn)方式做出改變。因此，應理解，本發(fā)明不限于所公開的具體實現(xiàn)方式，而是意圖涵蓋如由所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的修改。