Система освещения транспортного средства с подсвечиваемым колесным узлом - RU2684958C2
Код документа: RU2684958C2
Чертежи
Описание
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Эта заявка является составной частью патентной заявки США № 14/086,442, зарегистрированной 21 ноября 2013 года и озаглавленной "VEHICLE LIGHTING SYSTEM WITH PHOTOLUMINESCENT STRUCTURE", полное раскрытие которой, при этом, включено в данный документе по ссылке.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0002] Настоящее изобретение, в целом, относится к системам освещения транспортного средства, а более конкретно, к системам освещения транспортного средства, применяющим фотолюминесцентные структуры.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0003] Подсветка, возникающая от фотолюминесцентных материалов, предлагает уникальное и привлекающее зрительное восприятие. Поэтому, желательно встраивать такие фотолюминесцентные материалы в фрагменты транспортных средств, чтобы обеспечивать местное освещение.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Согласно одному аспекту настоящего изобретения раскрыто устройство подсветки для колесного узла для транспортного средства. Устройство подсветки содержит фотолюминесцентный фрагмент, расположенный на первом компоненте колесного узла. Устройство подсветки дополнительно включает в себя источник света, расположенный на втором компоненте колесного узла. Источник света выполнен с возможностью испускать свет с первой длиной волны, направленный на фотолюминесцентный фрагмент. Фотолюминесцентный фрагмент выполнен с возможностью преобразовывать первую длину волны во вторую длину волны.
В дополнительном аспекте фотолюминесцентный фрагмент содержит покрытие, нанесенное на фрагмент колесного диска транспортного средства.
В другом дополнительном аспекте источник света соединен с невращающимся компонентом колесного узла, а фотолюминесцентный фрагмент размещен на вращающемся компоненте.
В еще одном дополнительном аспекте первая длина волны находится в синем цветовом диапазоне приблизительно менее 500 нм.
В еще одном дополнительном аспекте вторая длина волны длиннее первой длины волны, чтобы подсвечивать первый компонент.
В еще одном дополнительном аспекте источник света снабжается электропитанием посредством генератора, расположенного в колесном узле.
В еще одном дополнительном аспекте источник света снабжается электропитанием посредством электрической системы транспортного средства.
[0005] Согласно другому аспекту настоящего изобретения раскрыта система подсветки для колесного узла транспортного средства. Узел содержит фотолюминесцентный фрагмент, расположенный на компоненте узла. Узел дополнительно включает в себя генератор, соединенный с колесным узлом, чтобы генерировать электропитание. Дополнительно, источник света обращен к фотолюминесцентному фрагменту и снабжается электропитанием посредством генератора и выполнен с возможностью излучать свет с первой длиной волны. Фотолюминесцентный фрагмент выполнен с возможностью преобразовывать первую длину волны во вторую длину волны.
В дополнительном аспекте фотолюминесцентный фрагмент содержит покрытие, распыленное на фрагменте колесного диска транспортного средства.
В другом дополнительном аспекте фотолюминесцентный фрагмент содержит покрытие на тормозном узле.
В еще одном дополнительном аспекте вторая длина волны длиннее первой длины волны.
В еще одном дополнительном аспекте упомянутый узел дополнительно содержит второй источник света поблизости от компонента.
В еще одном дополнительном аспекте первый и второй источники света выполнены с возможностью излучать свет приблизительно одинаковой длины волны.
В еще одном дополнительном аспекте генератор дополнительно содержит магнит, расположенный на вращающемся компоненте колесного узла.
[0006] Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения раскрыта система освещения для автомобильного колесного узла. Узел содержит источник света, выполненный с возможностью излучать свет с первой длиной волны, расположенный на первом компоненте колесного узла и снабжаемый электропитанием посредством автомобильной электрической системы. Узел дополнительно включает в себя фотолюминесцентный фрагмент, соединенный со вторым компонентом колесного узла. Фотолюминесцентный фрагмент выполнен с возможностью преобразовывать первую длину волны во вторую длину волны.
В дополнительном аспекте источник света содержит световод.
В другом дополнительном аспекте фотолюминесцентный фрагмент соединен с внутренней поверхностью колесного диска транспортного средства.
В еще одном дополнительном аспекте фотолюминесцентный фрагмент расположен на суппорте тормоза.
В еще одном дополнительном аспекте блокирующий свет материал расположен на фрагменте источника света.
В еще одном дополнительном аспекте первая длина волны находится в синем цветовом диапазоне приблизительно менее 500 нм.
[0007] Эти и другие аспекты, объекты и признаки настоящего изобретения будут поняты и оценены специалистами в области техники при изучении последующей спецификации, формулы и присоединенных чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0008] На чертежах:
[0009] Фиг. 1 - это передний перспективный вид транспортного средства, содержащего систему освещения для подсветки колесного узла транспортного средства;
[0010] Фиг. 2A - это вид сбоку фотолюминесцентной структуры, представленной как покрытие для использования на колесном узле согласно одному варианту осуществления;
[0011] Фиг. 2B - это вид сверху фотолюминесцентной структуры, представленной как дискретная частица согласно одному варианту осуществления;
[0012] Фиг. 2C - это вид сбоку множества фотолюминесцентных структур, представленных как дискретные частицы и встроенных в отдельную структуру;
[0013] Фиг. 3 иллюстрирует систему освещения, сконфигурированную, чтобы преобразовывать первое излучение света во второе излучение света согласно одному варианту осуществления;
[0014] Фиг. 4 - это схематичный чертеж, иллюстрирующий систему освещения, сконфигурированную, чтобы преобразовывать первое излучение света во множество излучений света согласно другому варианту осуществления;
[0015] Фиг. 5 - это перспективный вид колесного узла транспортного средства, имеющего систему освещения, сконфигурированную, чтобы подсвечивать компонент колесного узла;
[0016] Фиг. 6 - это перспективный вид транспортного средства, имеющего систему освещения, сконфигурированную, чтобы подсвечивать, по меньшей мере, один компонент колесного узла;
[0017] Фиг. 7 - это перспективный вид транспортного средства, имеющего систему освещения, сконфигурированную, чтобы подсвечивать, по меньшей мере, фрагмент компонента колесного узла;
[0018] Фиг. 8 - это примерное поперечное сечение колесного узла транспортного средства, имеющего систему освещения, сконфигурированную, чтобы подсвечивать, по меньшей мере, компонент колесного узла транспортного средства; и
[0019] Фиг. 9 - это блок-схема системы освещения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
[0020] Как требуется, подробные варианты осуществления настоящего изобретения раскрываются в данном документе. Однако, следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются просто примерами изобретения, которое может быть осуществлено в различных и альтернативных формах. Чертежи не обязательны для детального проектирования, и некоторые схемы могут быть преувеличены или минимизированы, чтобы показывать обзор функций. Следовательно, конкретные структурные и функциональные детали, раскрытые в данном документе, не должны интерпретироваться как ограничивающие, а просто как представляющие основу для изучения специалистом в данной области техники, чтобы по-разному применять настоящее изобретение.
[0021] Когда используется в данном документе, термин "в/или", когда используется в списке из двух или более элементов, означает, что любой один из перечисленных элементов может быть применен сам по себе, или любая комбинация двух или более перечисленных элементов может быть применена. Например, если состав описывается как содержащий компоненты A, B и/или C, состав может содержать только A; только B; только C; A и B в комбинации; A и C в комбинации; B и C в комбинации; или A, B и C в комбинации.
[0022] Последующее раскрытие описывает систему освещения для транспортного средства, сконфигурированную, чтобы подсвечивать, по меньшей мере, фрагмент колесного узла транспортного средства. В некоторых реализациях источник света может быть выполнен с возможностью подсвечивать фотолюминесцентный фрагмент, соответствующий, по меньшей мере, одному компоненту колесного узла, детали и/или другому фрагменту транспортного средства, расположенному поблизости от колесного узла. В различных реализациях первый фотолюминесцентный фрагмент может соответствовать подсветке первого компонента колесного узла. Второй фотолюминесцентный фрагмент может соответствовать подсветке второго компонента колесного узла.
[0023] Со ссылкой на фиг. 1, первый фрагмент транспортного средства, или автомобиля, иллюстрирован и, в целом, обозначен числовой ссылкой 10. Транспортное средство 10 является колесным транспортным средством 10, имеющим четыре шины 12, которые установлены на колесный узел 14. Любое число колес и любая подходящая установка колесных узлов 14 рассматривается в рамках раскрытых вариантов осуществления. Вращающиеся фрагменты колесного узла 14 вращаются вокруг оси, чтобы вращать шину 12, которая, в свою очередь, создает катящееся движение транспортного средства 10, как известно в области техники. Дополнительно, колесо может поворачиваться, чтобы рулить транспортным средством 10, как известно в области техники.
[0024] Показано транспортное средство 10, имеющее систему 16 освещения (фиг. 3 и 4), сконфигурированную, чтобы подсвечивать, по меньшей мере, фрагмент колесного узла 14 транспортного средства. В целях этого изобретения, колесный узел 14 включает в себя все компоненты трансмиссии транспортного средства 10, тормозной системы, шины в сборе и всех других компонентов поблизости от ступицы транспортного средства 10. Дополнительно, колесный узел 14 и его различные компоненты могут быть расположены поблизости от ниши колеса транспортного средства 10. Система 16 освещения содержит источник 18 света (фиг. 5 и 6), расположенный на первом компоненте колесного узла 14, и фотолюминесцентный материал 22, расположенный, по меньшей мере, на втором компоненте колесного узла 14. В некоторых реализациях один фотолюминесцентный фрагмент 26 может содержать множество фотолюминесцентных материалов 22.
[0025] Фотолюминесцентные фрагменты 26 могут покрывать полную окружность внутренней поверхности 20 колесного диска 24 транспортного средства, или, в некоторых вариантах осуществления, фотолюминесцентный материал 22 может быть размещен в отдельных местах, создающих множество фотолюминесцентных фрагментов 26. В примерном варианте осуществления фотолюминесцентный материал 22 покрывает внутреннюю поверхность 20 колесного диска 24 транспортного средства, и невращающийся, несфокусированный источник 18 света выполнен с возможностью излучать свет высокой интенсивности, чтобы подсвечивать фотолюминесцентный фрагмент 26 на внутренней поверхности 20 колесного диска 24 транспортного средства. Каждый фотолюминесцентный фрагмент 26 может быть выполнен с возможностью подсвечивать, по меньшей мере, один компонент колесного узла 14, чтобы обеспечивать окружающее свечение, испускаемое, по меньшей мере, от одного компонента. Примерные компоненты на колесном узле 14, которые могут быть подсвечены, включают в себя узел колесного диска 24, тормозной диск, суппорт тормоза или любой другой компонент колесного узла 14.
[0026] Обращаясь к фиг. 2A-2C, фотолюминесцентный материал 22, в целом, показан в трех вариантах осуществления представленный как покрытие (например, пленка), которая может наноситься на компонент 42 транспортного средства, отдельная частица, которая может внедряться в компонент 42 транспортного средства, и множество отдельных частиц, встроенных в отдельную структуру, которая может наноситься на компонент 42 транспортного средства, соответственно. На самом базовом уровне фотолюминесцентный материал 22 включает в себя слой 28 преобразования энергии, который может быть представлен как однослойная или многослойная структура, как показано посредством прерывистых линий на фиг. 2A и 2B.
[0027] Слой 28 преобразования энергии может включать в себя один или более фотолюминесцентных материалов 22, имеющих элементы преобразования энергии, выбранные из фосфоресцирующего или флуоресцентного материала. Фотолюминесцентные материалы 22 могут быть созданы, чтобы преобразовывать входное электромагнитное излучение в выходное электромагнитное излучение, в целом, имеющее отличающуюся длину волны и выражающее цвет, который нехарактерен для входного электромагнитного излучения. Различие в длине волны между входным и выходным электромагнитными излучениями называется стоксовым сдвигом и служит в качестве принципа механизма возбуждения для процесса преобразования энергии, соответствующего изменению в длине волны света, часто называемого понижающим преобразованием. В различных реализациях, обсуждаемых в данном документе, каждая из длин волн света (например, первая длина волны и т.д.) соответствует электромагнитному излучению, используемому в процессе преобразования.
[0028] Фотолюминесцентный фрагмент 26 может содержать, по меньшей мере, один фотолюминесцентный материал 22, содержащий слой 28 преобразования энергии. Слой 28 преобразования энергии может быть подготовлен посредством дисперсии фотолюминесцентного материала 22 в полимерной матрице 34, чтобы формировать однородную смесь с помощью множества способов. Такие способы могут включать в себя подготовку слоя 28 преобразования энергии из состава в жидкой несущей субстанции и нанесение слоя 28 преобразования энергии на желаемую плоскую и/или неплоскую подложку 40 компонента 42 транспортного средства. Покрытие слоя 28 преобразования энергии может быть нанесено на компонент 42 транспортного средства посредством покраски, трафаретной печати, распыления, щелевого напыления, покрытия погружением, нанесения валиком и нанесения покрытия с удалением излишков с помощью планки. Дополнительно, слой 28 преобразования энергии может быть подготовлен посредством способов, которые не используют жидкую несущую субстанцию.
[0029] Например, состав в твердом состоянии (однородная смесь в сухом состоянии) из одного или более фотолюминесцентных материалов 22 может быть включен в полимерную матрицу 34, чтобы предоставлять слой 28 преобразования энергии. В случаях, когда один или более слоев 28 преобразования энергии представлены как частицы, одно- или многослойные слои 28 преобразования энергии могут быть внедрены в компонент 42 или панель транспортного средства. Когда слой 28 преобразования энергии включает в себя многослойный состав, каждый слой может быть последовательно нанесен. Дополнительно, слои могут быть отдельно подготовлены и позже наслоены или выдавлены вместе, чтобы формировать цельный слой.
[0030] Обращаясь снова к фиг. 2A и 2B, фотолюминесцентный материал 22 может необязательно включать в себя, по меньшей мере, один стабилизирующий слой 30, чтобы защищать слой 28 преобразования энергии от фотолитического и термического разложения. Стабилизирующий слой 30 может быть сконфигурирован как отдельный слой, оптически соединенный и приклеенный к слою 28 преобразования энергии. Стабилизирующий слой 30 может также быть объединен со слоем 28 преобразования энергии. Фотолюминесцентный материал 22 может также необязательно включать в себя защитный слой 32, оптически соединенный и приклеенный к стабилизирующему слою 30 или любой другой слой или покрытие, чтобы защищать структуру фотолюминесцентного материала 22 от физического и химического повреждения, возникающего от воздействия окружающей среды.
[0031] Стабилизирующий слой 30 и/или защитный слой 32 могут быть объединены со слоем 28 преобразования энергии, чтобы формировать объединенный фотолюминесцентный материал 22 посредством последовательного нанесения или печати каждого слоя или посредством последовательного наслоения или штампования рисунка. Альтернативно, несколько слоев могут быть объединены посредством последовательного нанесения, наслоения или выдавливания, чтобы формировать субструктуру. Субструктура может затем быть наслоена или выдавлена, чтобы формировать объединенный фотолюминесцентный материал 22. После того как сформирован, фотолюминесцентный материал 22 может быть нанесен на выбранный компонент 42 транспортного средства, деталь или приспособление.
[0032] В некоторых реализациях фотолюминесцентный материал 22 может быть включен в компонент 42 транспортного средства как одна или более дискретных многослойных частиц, как показано на фиг. 2C. Фотолюминесцентный материал 22 может также быть предусмотрен как одна или более дискретных многослойных частиц, рассеянных в полимерном составе, который впоследствии наносится на компонент 42 или панель транспортного средства как прилегающая структура. Дополнительная информация, касающаяся конструкции фотолюминесцентных структур, которые должны быть использованы, по меньшей мере, в одном фотолюминесцентном фрагменте 26 транспортного средства, раскрыта в патенте США № 8,232,533 Кингсли и пр., озаглавленном "PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTILAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION AND SUSTAINED SECONDARY EMISSION", зарегистрированном 31 июля 2012 года, полное раскрытие которого включено в данный документ по ссылке.
[0033] Обращаясь к фиг. 3, система 16 освещения, в целом, в одном варианте осуществления показана согласно конфигурации 56 с передней подсветкой, чтобы преобразовывать первое излучение 36 от источника 18 света во второе излучение 38. Первое излучение 36 содержит первую длину λ1 волны, а второе излучение 38 содержит вторую длину λ2 волны. Система 16 освещения может включать в себя фотолюминесцентный материал 22, представленную как покрытие и нанесенную на подложку 40 компонента 42 транспортного средства. Фотолюминесцентный материал 22 может включать в себя слой 28 преобразования энергии, а в некоторых реализациях может включать в себя стабилизирующий слой 30 и/или защитный слой 32. В ответ на активацию источника 18 света первое излучение 36 преобразуется из первой длины λ1 волны во второе излучение 38, имеющее, по меньшей мере, вторую длину λ2 волны. Второе излучение 38 может содержать множество длин λ2, λ3, λ4 волн, сконфигурированных, чтобы излучать в значительной степени белый свет от компонента 42 транспортного средства.
[0034] В различных реализациях система 16 освещения содержит, по меньшей мере, один слой 28 преобразования энергии, выполненный с возможностью преобразовывать первое излучение 36 с первой длиной λ1 волны во второе излучение 38, имеющее, по меньшей мере, вторую длину λ2 волны. Для того, чтобы формировать множество длин λ2, λ3, λ4 волн, слой 28 преобразования энергии может содержать испускающий красный свет фотолюминесцентный материал, испускающий зеленый свет фотолюминесцентный материал и испускающий синий свет фотолюминесцентный материал, распределенный в полимерной матрице 34. Испускающие красный, зеленый и синий свет фотолюминесцентные материалы 22 могут быть объединены, чтобы формировать в значительной степени белый свет для второго излучения 38. Дополнительно, испускающие красный, зеленый и синий свет фотолюминесцентные материалы 22 могут быть использованы во множестве пропорций и комбинаций, чтобы управлять выходным цветом второго излучения 38.
[0035] Каждый из фотолюминесцентных материалов 22 может изменяться в выходной интенсивности, выходной длине волны и длинах волн пикового поглощения на основе конкретной фотохимической структуры и комбинаций фотохимических структур, используемых в слое 28 преобразования энергии. В качестве примера второе излучение 38 может быть изменено посредством регулирования длины волны первого излучения λ1, чтобы активировать фотолюминесцентные материалы 22 с различными интенсивностями, чтобы изменять цвет второго излучения 38. В дополнение или альтернативно испускающим красный, зеленый и синий свет фотолюминесцентным материалам 22 другие фотолюминесцентные материалы 22 могут быть использованы отдельно и в различных комбинациях, чтобы формировать второе излучение 38 в широком множестве цветов. Таким образом, система 16 освещения может быть сконфигурирована для множества применений, чтобы предоставлять желаемый цвет освещения и эффект для транспортного средства 10.
[0036] Источник 18 света может также называться источником возбуждения и функционирует, чтобы испускать, по меньшей мере, первое излучение 36. Источник 18 света может содержать любую форму источника 18 света, например, галогенное освещение, флуоресцентное освещение, светоизлучающие диоды (LED), органические LED (OLED), полимерные LED (PLED), твердотельное освещение или любую другую форму освещения, сконфигурированную, чтобы выводить первое излучение 36. Первое излучение 36 от источника 18 света может быть сконфигурировано так, что первая длина λ1 волны соответствует, по меньшей мере, одной длине волны поглощения одного или более фотолюминесцентных материалов 22 слоя 28 преобразования энергии. В ответ на прием света с первой длиной λ1 волны слой 28 преобразования света может возбуждаться и выводить одну или более выходных длин λ2, λ3, λ4 волн. Первое излучение 36 предоставляет источник возбуждения для слоя 28 преобразования энергии посредством нацеливания на длины волн поглощения различных фотолюминесцентных материалов 22, используемых в нем. По существу, система 16 освещения сконфигурирована, чтобы выводить второе освещение 38, чтобы формировать желаемую интенсивность света и цвет.
[0037] Обращаясь к фиг. 4, показана система 16 освещения в конфигурации 56 с передней подсветкой согласно другому варианту осуществления. В примерном варианте осуществления, источник 18 света может быть выполнен с возможностью испускать первое излучение 36 по направлению к множеству фотолюминесцентных фрагментов 26. В этом варианте осуществления, множество фотолюминесцентных фрагментов 26 содержит первый фотолюминесцентный фрагмент 50, второй фотолюминесцентный фрагмент 52 и третий фотолюминесцентный фрагмент 54. Каждый из фотолюминесцентных фрагментов 50, 52, 54 может быть выполнен с возможностью преобразовывать первую длину λ1 волны первого излучения 36 в одну или более из множества длин λ2, λ3, λ4 волн. Таким образом, первое излучение 36 может быть преобразовано во множество излучений, происходящих от каждого из фотолюминесцентных фрагментов 50, 52, 54, чтобы создавать эффект многоцветного освещения.
[0038] Например, первый фотолюминесцентный фрагмент 50 может содержать фотолюминесцентные материалы 22 в слое преобразования, сконфигурированные, чтобы формировать второе излучение 38. Второй фотолюминесцентный фрагмент 52 может содержать фотолюминесцентные материалы 22 в слое 28 преобразования, сконфигурированные, чтобы формировать третье излучение 44. Третий фотолюминесцентный фрагмент 54 может содержать фотолюминесцентные материалы 22 в слое 28 преобразования, сконфигурированные, чтобы формировать четвертое излучение 46. Аналогично слою 28 преобразования энергии, обсужденному со ссылкой вариант осуществления на фиг. 3, фотолюминесцентные материалы 22, сконфигурированные, чтобы испускать свет различных цветов, могут быть использованы во множестве пропорций и комбинаций, чтобы управлять выходным цветом каждого из второго излучения 38, третьего излучения 44 и четвертого излучения 46. На основе желаемого эффекта освещения, каждое из излучений 38, 44, 46 может содержать фотолюминесцентный материал 22, выполненный с возможностью испускать свет, имеющий практически аналогичные цвета или широкое множество цветовых комбинаций.
[0039] Хотя множество длин волн называются как длины λ2, λ3, λ4 волн, фотолюминесцентные материалы 22 могут быть объединены в различных пропорциях, типах, слоях и т.д., чтобы формировать множество цветов для второго излучения 38. Фотолюминесцентные материалы 22 могут также быть использованы во множестве фотолюминесцентных фрагментов, распределенных вдоль пути первого излучения 36, чтобы формировать любое число излучений, например, третье излучение 44, четвертое излучение 46 и т.д. Третье излучение 44 может испускаться от второго фотолюминесцентного фрагмента 52, а четвертое излучение 46 может испускаться от третьего фотолюминесцентного фрагмента 54, расположенного на транспортном средстве 10.
[0040] В примерном варианте осуществления, источник 18 света содержит LED, выполненный с возможностью испускать первую длину λ1 волны, которая соответствует синему спектральному цветовому диапазону. Синий спектральный цветовой диапазон содержит диапазон длин волн, в целом, выраженных как синий свет (~440-500 нм). В некоторых реализациях первая длина λ1 волны может также содержать длины волн в ближнем ультрафиолетовом цветовом диапазоне (~390-450 нм). В примерном варианте осуществления, λ1 может приблизительно равняться 442 нм. В некоторых реализациях первая длина λ1 волны может быть приблизительно меньше 500 нм, так что первая длина волны света в значительной степени невидима.
[0041] Синий спектральный цветовой диапазон и более короткие длины волн могут быть использованы в качестве источника возбуждения для системы 16 освещения, поскольку эти длины волн имеют ограниченную перцепционную четкость в видимом спектре человеческого глаза. Используя более короткие длины волн для первой длины λ1 волны и преобразуя первую длину волны с помощью слоя 28 преобразования, по меньшей мере, в одну более длинную длину волны, система 16 освещения создает визуальный эффект света, происходящего от фотолюминесцентного материала 22. В этой конфигурации свет испускается от фотолюминесцентного материала 22 (например, первого фотолюминесцентного фрагмента 50, второго фотолюминесцентного фрагмента 52) из мест транспортного средства 10, которые могут быть недоступны или дорогостоящими, чтобы добавлять традиционные источники света, требующие электрических соединений.
[0042] Как обсуждается в данном документе, каждая из множества длин λ2, λ3, λ4 волн может соответствовать в значительной степени различному спектральному цветовому диапазону. Вторая длина λ2 волны может соответствовать возбуждению испускающего красный свет фотолюминесцентного материала, имеющего длину волны приблизительно 622-750 нм. Третья длина λ3 волны может соответствовать возбуждению испускающего зеленый свет фотолюминесцентного материала, имеющего длину волны приблизительно 526-606 нм. Четвертая длина λ4 волны может соответствовать испускающему синий или сине-зеленый свет фотолюминесцентному материалу 22, имеющему длину волны, большую, чем первая длина λ1 волны и приблизительно равную 430-525 нм. Хотя длины λ2, λ3, λ4 волн обсуждаются в данном документе в качестве используемых, чтобы формировать в значительной степени белый свет, различные комбинации фотолюминесцентных материалов 22 могут быть использованы в слое 28 преобразования, чтобы преобразовывать первую длину λ1 волны в одну или более длин волн, соответствующих множеству цветов.
[0043] Чтобы добиваться различных цветов и комбинаций фотолюминесцентных материалов 22, описанных в данном документе, система 16 освещения может использовать любую форму фотолюминесцентных материалов 22, например, фотолюминесцентные материалы, органические и неорганические красители.
Для дополнительной информации, касающейся изготовления и использования фотолюминесцентных материалов, чтобы добиваться различных излучений, обратимся к патенту США № 8 227 511 Боратца и пр., озаглавленному "PHOTOLUMINESCENT FIBERS, COMPOSITIONS AND FABRICS MADE THEREFROM", зарегистрированному 26 июня 2012 года; патенту США № 8,247,761 Агрейвала и пр, озаглавленному "PHOTOLUMINESCENT MARKING WITH FUNCTIONAL OVERLAYERS", зарегистрированному 21 августа, 2012 года; патенту США № 8,519,359 B2 Кингсли и пр., озаглавленному "PHOTOLYTICALLY AND ENVIRONMENTALLY STABLE MULTIPLAYER STRUCTURE FOR HIGH EFFICIENCY ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERSION ADN SUSTAINED SECONDARY EMISSION", зарегистрированному 27 августа 2013 года; патенту США № 8,644,624 B2 Кингсли и пр., озаглавленному "ILLUMINATION DELIVERY SYSTEM FOR GENERATING SUSTAINED SECONDARY EMISSION", зарегистрированному 4 марта 2014 года; публикации патента США № 2012/0183677 Агрейвала и пр., озаглавленного "PHOTOLUMINESCENT COMPOSITIONS, METHODS OF MANUFACTURE AND NOVEL USES", зарегистрированной 19 июля 2012 года; публикации патента США № 2014/0065442 A1 Кингсли и пр., озаглавленного "PHOTOLUMINESCENT OBJECTS", зарегистрированной 6 марта 2014 года; и публикации патента США № 2014/0103258 A1 Агрейвала и пр., озаглавленного "CHROMIC LUMINESCENT COMPOSITIONS AND TEXTILES", зарегистрированной 17 апреля 2014 года, все из которых включены в данный документ по ссылке во всей своей полноте.
[0044] Обращаясь к фиг. 5, иллюстрируется перспективный вид колесного узла 14 транспортного средства, имеющего систему 16 освещения, сконфигурированную, чтобы подсвечивать компонент колесного узла, согласно одному варианту осуществления. Колесный узел 14 может включать в себя компонент 42, такой как колесный диск 24 транспортного средства, имеющий фотолюминесцентный фрагмент 26, при этом фотолюминесцентный материал 22 нанесен на него. Фотолюминесцентный материал 22 может быть представлен как пленка и нанесен непосредственно на внутреннюю поверхность 20 колесного диска 24 транспортного средства. Колесный узел 14 дополнительно включает в себя источник 18 света, расположенный внутри узла, чтобы подсвечивать фотолюминесцентный материал 22 в конфигурации 56 с передней подсветкой. Источник 18 света соединяется с внутренней поверхностью 60 колесного узла 14 и расположен обращенным к фотолюминесцентному материалу 22. Источник 18 света соединяется с жгутом 62 проводки колесного узла и, тем самым, снабжается электропитанием посредством электрической системы транспортного средства в этом варианте осуществления. Кроме того, источник 18 света может включать в себя множество светоизлучающих диодов (LED) 64a, 64b. Источник 18 света может функционировать, чтобы активировать LED 64a, 64b в любой комбинации, чтобы излучать несфокусированный свет, чтобы подсвечивать весь фотолюминесцентный фрагмент 26 колесного узла 14, в то время как транспортное средство 10 находится в движении или неподвижно.
[0045] Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 5, первый LED 64a может быть выполнен с возможностью излучать первую длину волны света 66, а второй LED 64b может быть выполнен с возможностью излучать вторую длину волны света 68, имеющую отличную длину волны от первой длины волны света 66. Фотолюминесцентный материал 22 может быть выполнен с возможностью преобразовывать первую длину волны света 66 в третью длину волны света 70 и вторую длину волны света 68 в четвертую длину волны света 72. В целях ясности, длины волн света 66, 68, каждая, для примера показана одним ассоциированным световым лучом на фиг. 5. Следует понимать, что свет, излучаемый от LED 64a, 64b, может быть равномерно распределен по фотолюминесцентному материалу 22. Дополнительно, излучение света от фотолюминесцентного материала 22 может быть, по существу, ламбертовским, т.е., кажущаяся яркость фотолюминесцентного фрагмента 26 является практически постоянной, несмотря на угол обзора наблюдателя. Дополнительно, каждый LED 64a, 64b, расположенный в колесном узле 14, может быть объединен или сформирован с другой частью или компонентом колесного узла.
[0046] Преобразование первой и второй длин волн света 66, 68 в третью и четвертую длины волн света 70, 72, соответственно, могут происходить через процесс понижающего преобразования, как описано ранее выше. Согласно одному варианту осуществления, первая и/или вторая длины волн света 66, 68 могут, каждая, соответствовать либо ультрафиолетовому свету (например, ~ 10-400 нанометров длиной волны), фиолетовому свету (~ 380-450 нанометров длиной волны) или синему свету (например, ~ 450-495 нанометров длиной волны), тогда как третья и/или четвертая длины волн 70, 72 могут, каждая, соответствовать видимому свету более длинной длины волны. Как определено в данном документе, видимый свет включает в себя фрагмент электромагнитного спектра, который может быть обнаружен человеческим глазом (например, ~ 390-422 нанометров длиной волны) и может быть выражен во множестве цветов, определенных одной длиной волны (например, красный, зеленый, синий) или смесью множества длин волны (например, белый). Таким образом, следует понимать, что фотолюминесцентный материал 22 может быть сконфигурирован так, что третья и четвертая длины волн света 70, 72, излучаемые от него, могут быть индивидуально выражены как одноцветный или многоцветный свет.
[0047] На фиг. 5 фотолюминесцентный материал 22 соединяется с внутренней поверхностью 20 колесного диска 24 транспортного средства, и источник 18 света соединяется с невращающейся внутренней поверхностью 60 колесного узла 14. Однако, предполагается, что фотолюминесцентный материал 22 может быть соединен с любым первым компонентом колесного узла 14, а источник 18 света может быть соединен с любым вторым компонентом колесного узла 14. Дополнительно, источник 18 света может быть частью второго узла, такого как двигатель в сборе, при этом источник 18 света из второго узла может подсвечивать фотолюминесцентный материал 22 в колесном узле 14. Кроме того, фотолюминесцентный материал 22 может быть соединен либо с вращающимся, либо с невращающимся компонентом колесного узла 14. Аналогично, источник 18 света, если является частью колесного узла 14, может быть соединен с любым вращающимся или невращающимся компонентом колесного узла, что является практичным.
[0048] Обращаясь к фиг. 6, показан другой вариант осуществления, в котором внутренняя поверхность 20 колесного диска 24 транспортного средства имеет фотолюминесцентный фрагмент 26, имеющий фотолюминесцентный материал 22, нанесенный на него, и источник 18 света соединяется со вторым компонентом колесного узла 14. В этом варианте осуществления питание для источника 18 света предоставляется посредством магнитного генератора 74. Поэтому, для того, чтобы генерировать электропитание, магнит 76 помещается на вращающийся компонент колесного узла 14, такой как внешний кожух полуоси 78 транспортного средства, поблизости от магнитного генератора 74. Когда вращающийся компонент вращается (например, 78), генерируется электроэнергия, которая затем используется, чтобы питать источник 18 света. Магнит 76 может быть дополнительным компонентом для колесного узла 14, объединенным с другой частью существующего колесного узла 14, или фрагмент металлического компонента колесного узла 14 может быть намагничен, таким образом, делая дополнительный компонент ненужным.
[0049] Со ссылкой на фиг. 7, иллюстрируется другой вариант осуществления подсветки колеса с помощью световода. Фотолюминесцентный материал 22 предусматривается на внутренней поверхности 20 колесного диска 24 транспортного средства. Фотолюминесцентный фрагмент 26 подсвечивается посредством использования источника 18 света. Источник 18 света, в иллюстрированном варианте осуществления, является световодом 80, который окружает внутренний фрагмент 82 колесного узла 14. Альтернативно, световод 80 может быть соединен с любым компонентом колесного узла 14, который находится поблизости от внутренней поверхности 20 колесного диска 24 транспортного средства и размещается, чтобы быть обращенным к фотолюминесцентному материалу 22 и подсвечивать его. Источник 18 света может включать в себя один LED 84, или множество LED 84, 86, размещенных в изменяющихся направлениях в световоде 80. Световод 80 может снабжаться электропитанием посредством магнитного генератора 74, как описано выше, или может снабжаться электропитанием посредством источника энергии, расположенного в транспортном средстве 10.
[0050] Со ссылкой теперь на фиг. 8, иллюстрируется примерное поперечное сечение колесного узла 14. В иллюстрированном варианте осуществления световод 80 охватывает внутренний фрагмент 82 (фиг. 7) колесного узла 14, который находится поблизости от внутренней поверхности 20 колесного диска 24 транспортного средства. Внутренняя поверхность 20 колесного диска 24 транспортного средства содержит фотолюминесцентный фрагмент 26, имеющий, по меньшей мере, один фотолюминесцентный материал 22 на нем. Блокирующий свет материал 92 размещается на поверхности световода 80, которая является наиболее дальней наружу. Блокирующий свет материал 92 практически предотвращает видимость световода 80 и света, подаваемого посредством световода 80, с точки обзора наблюдателей снаружи рядом с колесным узлом 14 транспортного средства. Дополнительные фотолюминесцентные фрагменты 26 могут быть в колесном узле 14, например, на раме 88 транспортного средства 10. Световая подсветка может помогать кому-то в выполнении технического обслуживания транспортного средства 10 или может предоставлять целевое местоположение для домкрата, чтобы поднимать транспортное средство 10.
[0051] На фиг. 8 световод 80 иллюстрируется на недвижущемся компоненте колесного узла 14, и фотолюминесцентный материал 22 размещается на колесном диске 24 транспортного средства. Однако, предполагается, что источник 18 света может быть расположен на движущемся компоненте колесного узла 14, в то время как фотолюминесцентный материал 22 может быть расположен на невращающемся компоненте, таком как тормозной диск. Кроме того, источник 18 света и фотолюминесцентный фрагмент 26 могут оба быть невращающимися компонентами колесного узла 14.
[0052] Обращаясь к фиг. 9, показан компонент 42 транспортного средства 10, в котором система 16 освещения реализована с помощью, по меньшей мере, одного колесного узла 14. Система 16 освещения включает в себя контроллер 98 в соединении с источником 18 света колесного узла 14. Контроллер 98 может включать в себя память 100, имеющую инструкции, содержащиеся в ней, которые исполняются процессором 102 контроллера 98. Контроллер 98 может предоставлять электропитание источнику 18 света через блок 96 питания, расположенный на борту транспортного средства 10. Кроме того, контроллер 98 может быть выполнен с возможностью управлять выводом света каждого источника 18 света на основе сигналов обратной связи, принимаемых от одного или более модулей 94 управления транспортного средства, таких как, но не только, модуль управления кузовом, модуль управления двигателем, модуль рулевого управления, модуль управления тормозом и т.п., или их комбинации. Управляя выводом света источника 18 света, фотолюминесцентный фрагмент 26 может подсвечиваться множеством цветов и/или узоров, чтобы предоставлять окружающее освещение или полезную информацию транспортного средства предназначенному наблюдателю. Например, подсветка, обеспечиваемая фотолюминесцентным фрагментом 26, может быть использована для множества прикладных задач в транспортном средстве, таких как, но не только, поиск детали автомобиля, индикатор дистанционного запуска, индикатор блокировки двери, индикатор приоткрытой двери, предупреждающий индикатор, индикатор поворота, индикатор торможения и т.д.
[0053] В эксплуатации фотолюминесцентный фрагмент 26 может демонстрировать постоянную одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света излучать только первую длину волны света через множество LED 64a, 64b, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 светиться первым цветом (например, белым). Альтернативно, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света излучать только вторую длину волны света через множество LED 64a, 64b, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 светиться вторым цветом (например, красным). Еще альтернативно, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света одновременно излучать первую и вторую длины волн света 66, 68 (фиг. 5), чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 светиться третьим цветом (например, розоватым), определенным посредством добавочного смешивания света первого и второго цветов.
[0054] В другой реализации фотолюминесцентный фрагмент 26 может демонстрировать периодическую одноцветную или многоцветную подсветку. Например, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света периодически излучать только первую длину волны света через множество LED 64a, 64b, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 периодически светиться первым цветом. Альтернативно, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света периодически излучать только вторую длину волны света 68 через множество LED 64a, 64b, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 периодически светиться вторым цветом. Альтернативно, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света одновременно и периодически излучать первую и вторую длины волн света 66, 68, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 периодически светиться третьим цветом, определенным посредством добавочного смешивания света первого и второго цветов. Еще альтернативно, контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света чередовать между периодическим излучением первой и второй длин волн света 66, 68, чтобы вынуждать фотолюминесцентный фрагмент 26 периодически светиться, чередуясь между первым и вторым цветами. Контроллер 98 может инструктировать источнику 18 света периодически излучать первую и вторую длины волн света 66, 68 с постоянным временным интервалом и/или непостоянным временным интервалом.
[0055] Относительно вышеприведенных примеров, контроллер 98 может модифицировать интенсивность излучаемой первой и второй длин волн света 36, 38 (фиг. 4) посредством широтно-импульсной модуляции или управления током. В некоторых реализациях контроллер 98 может быть выполнен с возможностью регулировать цвет излучаемого света 36, отправляя управляющие сигналы, чтобы регулировать интенсивность или уровень вывода энергии источника 18 света. Например, если источник 18 света выполнен с возможностью выводить первое излучение 36 с низким уровнем, практически все первое излучение 36 может быть преобразовано во второе излучение 38. В этой конфигурации цвет света, соответствующего второму излучению 38, может соответствовать цвету излучаемого света от компонента 42 транспортного средства. Если источник 18 света выполнен с возможностью выводить первое излучение 36 с высоким уровнем, только фрагмент первого излучения 36 может быть преобразован во второе излучение 38. В этой конфигурации цвет света, соответствующий смеси первого излучения 36 и второго излучения 38, может быть выведен как излучаемый свет 70 (фиг. 5). Таким образом, каждый из контроллеров 98 света может управлять выводимым цветом излучаемого света 70.
[0056] Хотя низкий уровень и высокий уровень интенсивности обсуждаются со ссылкой на первое излучение 36, следует понимать, что интенсивность первого излучения 36 может изменяться между множеством уровней интенсивности, чтобы регулировать оттенок цвета, соответствующий излучаемому свету 70 от компонента 42 транспортного средства. Как описано в данном документе, цвет второго излучения 38 может значительно зависеть от конкретных фотолюминесцентных материалов 22, используемых в фотолюминесцентном фрагменте 26. Дополнительно, возможность преобразования фотолюминесцентного фрагмента 26 может значительно зависеть от концентрации фотолюминесцентных материалов 22, используемых в фотолюминесцентном фрагменте 26. Регулируя диапазон интенсивностей, которые могут быть выведены из источника 18 света, концентрация и пропорции фотолюминесцентных материалов 22 в фотолюминесцентном фрагменте 26 и типы фотолюминесцентных материалов 22, используемых в фотолюминесцентном фрагменте 26, осветительные устройства, обсуждаемые в данном документе, могут функционировать, чтобы формировать диапазон цветовых оттенков излучаемого света 70 посредством слияния первого излучения 36 со вторым излучением 38.
[0057] Соответственно, система 16 освещения, применяющая подсвечиваемый колесный узел 14, была преимущественно описана в данном документе. Система 16 освещения может предоставлять различные преимущества, включающие в себя простое и экономически целесообразное средство, чтобы создавать разнообразие подсветки, которое может быть использовано в качестве стилистического признака и/или чтобы информировать предназначенного пользователя о конкретном состоянии транспортного средства.
[0058] Также важно отметить, что конструкция и размещение элементов изобретения, как показано в примерных вариантах осуществления, являются только иллюстративными. Хотя только несколько вариантов осуществления настоящих инноваций были описаны подробно в этом раскрытии, специалисты в области техники, которые просматривают это раскрытие, легко поймут, что многие модификации возможны (например, вариации в размерах, габаритах, структурах, формах и пропорциях различных элементов, значениях параметров, конфигурациях установки, использовании материалов, цветах, ориентациях и т.д.) без существенного отступления от новых учений и преимуществ изложенного предмета изучения. Например, элементы, показанные как сформированные как одно целое, могут быть сконструированы из множества частей или элементов, показанных как множество частей, которые могут быть сформированы как одно целое, действие интерфейсов может быть реверсировано или иначе изменено, длина или ширина структур и/или элементов или соединителей или других элементов системы могут варьироваться, природа или число позиций регулировки, предусмотренных между элементами, может варьироваться. Должно быть отмечено, что элементы и/или узлы системы могут быть сконструированы из любого из широкого множества материалов, которые обеспечивают достаточную прочность или износостойкость, в любом из широкого множества цветов, текстур и комбинаций. Соответственно, все такие модификации предназначены быть включенными в рамки настоящих инноваций. Другие замены, модификации, изменения и опущения могут быть выполнены в конструкции, условиях работы и конфигурации желаемых и других примерных вариантов осуществления без отступления от духа настоящих инноваций.
[0059] Будет понятно, что любые описанные процессы или этапы в описанных процессах могут быть объединены с другими раскрытыми процессами или этапами, чтобы формировать структуры в рамках настоящего изобретения. Примерные структуры и процессы, раскрытые в данном документе, существуют в иллюстративных целях и не должны истолковываться как ограничивающие.
[0060] Следует понимать, что вариации и модификации могут быть выполнены по вышеупомянутой структуре без отступления от концепций настоящего раскрытия, и дополнительно следует понимать, что такие концепции предназначены быть охваченными последующей формулой изобретения, пока эта формула изобретения посредством своего языка явно не устанавливает иное.
Реферат
Группа изобретений относится к системам освещения транспортного средства. Устройство подсветки для колеса транспортного средства содержит фотолюминесцентный фрагмент и источник света. Фотолюминесцентный фрагмент расположен на поверхности колесного диска. Источник света находится на внутренней части на втором компоненте колеса. Источник света выполнен с возможностью излучать свет с первой длиной волны, направленный на фотолюминесцентный фрагмент. Фотолюминесцентный фрагмент выполнен с возможностью преобразовывать первую длину волны во вторую длину волны. Достигается повышение качества местного освещения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.
